(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板をエッチングする薬液を吐出する基板処理ノズルであって、
前記基板のエッチング対象領域に薬液を吐出する薬液吐出口と、該薬液吐出口に前記薬液を供給する薬液供給ラインと、前記薬液吐出口と前記薬液供給ラインが設けられたノズルボディとを有しており、
前記ノズルボディは、さらに、前記基板のエッチング対象領域以外の領域におけるエッチングを防ぐための抑制流体を吐出する１つ以上の抑制流体吐出口と、該抑制流体吐出口に前記抑制流体を供給する抑制流体供給ラインが設けられており、
前記抑制流体吐出口は、前記薬液吐出口を中心として周囲に設けられており、
前記抑制流体吐出口から吐出された前記抑制流体による抑制流体壁が前記基板に向けて形成可能なものであり、該抑制流体壁に囲まれた前記基板のエッチング対象領域に前記薬液吐出口から前記薬液が吐出されて前記エッチング対象領域のみエッチング処理が可能なものであり、
前記抑制流体吐出口は、前記薬液吐出口を囲う１つのリング形状のものであり、
該１つのリング形状の抑制流体吐出口からの円筒形状の前記抑制流体壁が前記基板のエッチング対象領域を囲むものであり、
前記抑制流体供給ラインは、前記ノズルボディ内に前記抑制流体を導入する導入ラインと、該導入ラインと前記抑制流体吐出口とを連結する整流ラインとを有しており、
前記導入ラインは単経路又は複数経路であり、
前記整流ラインは、前記抑制流体吐出口と連結する円筒形状の吐出路と、前記導入ラインと連結する円環路と、前記吐出路から外側に向かって放射状に伸びて前記円環路と連結する複数の放射路とを有するものであることを特徴とする基板処理ノズル。
【請求項２】
前記抑制流体吐出口からの前記抑制流体の吐出流量が３Ｌ／ｍｉｎ以下のものであることを特徴とする請求項１に記載の基板処理ノズル。
【請求項３】
前記整流ラインは、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、ＰＥＴ、および石英のうちのいずれかの材質からなるものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板処理ノズル。
【請求項４】
基板をエッチングする薬液を吐出する基板処理ノズルであって、
前記基板のエッチング対象領域に薬液を吐出する薬液吐出口と、該薬液吐出口に前記薬液を供給する薬液供給ラインと、前記薬液吐出口と前記薬液供給ラインが設けられたノズルボディとを有しており、
前記ノズルボディは、さらに、前記基板のエッチング対象領域以外の領域におけるエッチングを防ぐための抑制流体を吐出する１つ以上の抑制流体吐出口と、該抑制流体吐出口に前記抑制流体を供給する抑制流体供給ラインが設けられており、
前記抑制流体吐出口は、前記薬液吐出口を中心として周囲に設けられており、
前記抑制流体吐出口から吐出された前記抑制流体による抑制流体壁が前記基板に向けて形成可能なものであり、該抑制流体壁に囲まれた前記基板のエッチング対象領域に前記薬液吐出口から前記薬液が吐出されて前記エッチング対象領域のみエッチング処理が可能なものであり、
前記抑制流体吐出口は、前記薬液吐出口の周囲に設けられた３つ以上の矩形状のものであり、
該３つ以上の矩形状の抑制流体吐出口の各々からの前記抑制流体壁が、隣り合う抑制流体壁同士で合流して前記基板のエッチング対象領域を囲むものであることを特徴とする基板処理ノズル。
【請求項５】
前記矩形状の抑制流体吐出口が４つあり、前記薬液吐出口の四方に設けられているものであることを特徴とする請求項４に記載の基板処理ノズル。
【請求項６】
前記抑制流体供給ラインは、前記抑制流体吐出口ごとに設けられており、各々、前記ノズルボディ内に前記抑制流体を導入する導入ラインと、該導入ラインと前記抑制流体吐出口とを連結する整流ラインとを有しており、
前記整流ラインは、スリット形状であり、かつ、前記導入ライン側から前記抑制流体吐出口側に向かって幅広となるものであることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の基板処理ノズル。
【請求項７】
前記抑制流体吐出口からの前記抑制流体の吐出速度が１ｍ／ｓｅｃ以上のものであることを特徴とする請求項６に記載の基板処理ノズル。
【請求項８】
前記整流ラインは、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、ＰＥＴ、および石英のうちのいずれかの材質からなるものであることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の基板処理ノズル。
【請求項９】
前記薬液供給ラインは単経路であり、セラミックス、フッ素系樹脂、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、ＰＥ、およびＰＰのうちのいずれかの材質からなるものであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の基板処理ノズル。
【請求項１０】
前記薬液吐出口からの前記薬液の吐出流量が１Ｌ／ｍｉｎ以下のものであることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の基板処理ノズル。
【請求項１１】
前記薬液吐出口からの前記薬液の吐出が間欠的なものであることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の基板処理ノズル。
【請求項１２】
前記基板が、フォトマスク、ガラスディスク、Ｓｉウエハ、Ｇｅウエハ、ＧａＡｓウエハ、およびＳｉＣウエハのうちのいずれか、または、フラットパネル、および多層セラミックスのうちのいずれか、の製造工程に使用される基板であることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の基板処理ノズル。
【請求項１３】
前記薬液が、無機酸溶液、無機アルカリ溶液、有機酸溶液、有機アルカリ溶液、オゾン水、および電解水のうちのいずれかであるか、または、これらのうち２種類以上を混合した溶液であることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の基板処理ノズル。
【請求項１４】
前記抑制流体が、純水または不活性ガスであることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の基板処理ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板をエッチングする薬液を吐出する基板処理ノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品製造分野において、基板表面を平坦化する技術としてＣＭＰ（化学機械研磨）やガスを使用したドライエッチング処理などが知られている。また、エッチング溶液を供給して基板表面を化学反応でエッチングするＷｅｔエッチング工程もその一つとして認識されている。
例えば特許文献１では、基板中心（回転軸線）を中心とする基板表面の円状の起伏部をエッチングするため、回転軸線周りで基板を回転させながら、上記起伏部の頂上部にエッチング液をノズルで供給しつつ、頂上部よりも回転軸線から遠い位置に別のノズルでエッチング抑制液を供給する装置が記載されている。
【０００３】
近年、半導体、フォトマスク、画像パネル製造等の電子部品製造分野において集積度向上に伴って、基板表面の平坦性がより高度なオーダーで要求されるようになった。特には、基板表面の高低差が結晶構造単位（結晶単位とも言う）で数える程度の数ｎｍオーダーで平坦性の調整が求められるようになった。
【０００４】
ここで、結晶単位や数ｎｍオーダーという数値の理解のため、表１に例を挙げる。表１のうち、例えばシリコンウエハの結晶は、一般的にはダイヤモンド構造を示し、結晶構造が連鎖的に続いて物質を構成している。図７にダイヤモンド構造を示す。図７中のａは格子定数を示す。結晶単位での原子間距離は５．４３Å（０．５４３ｎｍ）となる。近年要求されている平坦度レベルは、このような結晶構造単位の数個分という高レベルとなっている。
【０００５】
【表１】
0006837116.tif 000002
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３９５８１０６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように高度な基板平坦性を求める中で、基板表面には従来のようなＣＭＰ、ドライ、ＷＥＴのエッチング工程で対応できない結晶構造単位で数える程度の部分的な凹凸が発生しており、より平坦性を求めた場合では、基板表面の凸領域を部分的にエッチングする必要があった。
【０００８】
しかしながら、基板全体の高低差を調整するＣＭＰ処理では、基板全体を回転運動しながらエッチングを行うため、結晶構造単位での部分的な高低差を補正するような機能は無かった。
また、従来のＷｅｔ処理装置において、浸漬方式では基板表面と化学溶液が全面的に接触するため部分的なエッチングは不可能である。また、枚葉方式の場合も、基板表面に供給した化学溶液は液体質量や液体供給方向の影響もあるため、基板表面で化学溶液を部分的に留めて制御することは不可能であった。
【０００９】
特許文献１の装置も、上記のように基板の回転軸線周りの点対称の円状の起伏部のエッチングに対するものであり、例えば基板表面に点在するような凸領域には対応できず、近年求められるような部分エッチングが可能なものではない。
【００１０】
そこで本発明は、Ｗｅｔ処理装置で基板と化学反応によってエッチング処理する工程において用いることができ、基板表面にある、部分的（局所的）な結晶構造単位での凸領域を容易にエッチングすることができ、基板表面の高低差をなくして均一に処理することができる基板処理ノズルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、基板をエッチングする薬液を吐出する基板処理ノズルであって、
前記基板のエッチング対象領域に薬液を吐出する薬液吐出口と、該薬液吐出口に前記薬液を供給する薬液供給ラインと、前記薬液吐出口と前記薬液供給ラインが設けられたノズルボディとを有しており、
前記ノズルボディは、さらに、前記基板のエッチング対象領域以外の領域におけるエッチングを防ぐための抑制流体を吐出する１つ以上の抑制流体吐出口と、該抑制流体吐出口に前記抑制流体を供給する抑制流体供給ラインが設けられており、
前記抑制流体吐出口は、前記薬液吐出口を中心として周囲に設けられており、
前記抑制流体吐出口から吐出された前記抑制流体による抑制流体壁が前記基板に向けて形成可能なものであり、該抑制流体壁に囲まれた前記基板のエッチング対象領域に前記薬液吐出口から前記薬液が吐出されて前記エッチング対象領域のみエッチング処理が可能なものであることを特徴とする基板処理ノズルを提供する。
【００１２】
このような本発明の基板処理ノズルであれば、薬液吐出口からの薬液が抑制流体壁に囲まれるため、基板処理において抑制流体壁より内側の基板表面のみが局所的にエッチングされ、一方で抑制流体壁より外側の基板表面は抑制流体により薬液が希釈処理されてエッチングされないものとすることができる。そのため、意図して局所的なエッチング処理が可能である。基板表面の凸領域となっている領域（エッチング対象領域）の座標情報を元に、凸領域上方に配置した本発明の基板処理ノズルを起動してエッチング処理する事で基板表面を所望のエッチング対象領域のみ部分的にエッチング処理し、エッチング対象領域以外の領域ではエッチングを防ぐことができるものであり、基板表面を均一に処理する事が可能である。しかもこの均一化を結晶構造単位レベルで容易に行うことができるものである。
【００１３】
このとき、前記抑制流体吐出口は、前記薬液吐出口を囲う１つのリング形状のものであり、
該１つのリング形状の抑制流体吐出口からの円筒形状の前記抑制流体壁が前記基板のエッチング対象領域を囲むものとすることができる。
【００１４】
このようなものであれば、より確実に、エッチング対象領域を囲う抑制流体壁を形成することができる。平面視において円状の凸領域に対して好適である。
【００１５】
このとき、前記抑制流体供給ラインは、前記ノズルボディ内に前記抑制流体を導入する導入ラインと、該導入ラインと前記抑制流体吐出口とを連結する整流ラインとを有しており、
前記導入ラインは単経路又は複数経路であり、
前記整流ラインは、前記抑制流体吐出口と連結する円筒形状の吐出路と、前記導入ラインと連結する円環路と、前記吐出路から外側に向かって放射状に伸びて前記円環路と連結する複数の放射路とを有するものとすることができる。
【００１６】
このようなものであれば、より均一に抑制流体吐出口に抑制流体を供給して吐出することができ、より均一な抑制流体壁を形成し、エッチング対象領域のみのエッチング処理をより確実なものとすることができる。
【００１７】
このとき、前記抑制流体吐出口からの前記抑制流体の吐出流量が３Ｌ／ｍｉｎ以下のものとすることができる。
【００１８】
このようなものであれば、より均一な抑制流体壁を形成することができる。
【００１９】
このとき、前記整流ラインは、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、ＰＥＴ、および石英のうちのいずれかの材質からなるものとすることができる。
【００２０】
このようなものであれば、整流ラインにおける抑制流体の流れの抵抗を抑えるのに効果的であり、清浄で均一な抑制流体壁を形成し易い。
【００２１】
また、前記抑制流体吐出口は、前記薬液吐出口の周囲に設けられた３つ以上の矩形状のものであり、
該３つ以上の矩形状の抑制流体吐出口の各々からの前記抑制流体壁が、隣り合う抑制流体壁同士で合流して前記基板のエッチング対象領域を囲むものとすることができる。
【００２２】
このようなものであれば、より確実に、エッチング対象領域を囲う抑制流体壁を形成することができる。平面視において多角形状の凸領域に対して好適である。
【００２３】
このとき、前記矩形状の抑制流体吐出口が４つあり、前記薬液吐出口の四方に設けられているものとすることができる。
【００２４】
このようなものであれば、平面視において矩形状の抑制流体壁を容易に形成することができる。
【００２５】
このとき、前記抑制流体供給ラインは、前記抑制流体吐出口ごとに設けられており、各々、前記ノズルボディ内に前記抑制流体を導入する導入ラインと、該導入ラインと前記抑制流体吐出口とを連結する整流ラインとを有しており、
前記整流ラインは、スリット形状であり、かつ、前記導入ライン側から前記抑制流体吐出口側に向かって幅広となるものとすることができる。
【００２６】
このようなものであれば、より均一に抑制流体吐出口から抑制流体を吐出して、より均一な抑制流体壁を形成するとともに、ノズルボディ外において、隣り合う抑制流体壁同士がより確実に合流することが可能である。このため、エッチング対象領域のみのエッチング処理をより確実なものとすることができる。
【００２７】
このとき、前記抑制流体吐出口からの前記抑制流体の吐出速度が１ｍ／ｓｅｃ以上のものとすることができる。
【００２８】
このようなものであれば、より効果的に抑制流体壁を形成することができる。
【００２９】
このとき、前記整流ラインは、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、ＰＥＴ、および石英のうちのいずれかの材質からなるものとすることができる。
【００３０】
このようなものであれば、整流ラインにおける抑制流体の流れの抵抗を抑えるのに効果的であり、清浄で均一な抑制流体壁を形成し易い。
【００３１】
このとき、前記薬液供給ラインは単経路であり、セラミックス、フッ素系樹脂、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、ＰＥ、およびＰＰのうちのいずれかの材質からなるものとすることができる。
【００３２】
このようなものであれば、薬液ラインにおける構造がより簡単なものとなるし、また、薬液による腐食を効果的に防ぐことができる。
【００３３】
このとき、前記薬液吐出口からの前記薬液の吐出流量が１Ｌ／ｍｉｎ以下のものとすることができる。
【００３４】
このようなものであれば、抑制流体壁で囲まれた基板のエッチング対象領域において、吐出された薬液が撹拌される状態を維持し易く、より確実にエッチング対象領域のみをエッチング処理することができる。
【００３５】
このとき、前記薬液吐出口からの前記薬液の吐出が間欠的なものとすることができる。
【００３６】
このようなものであれば、基板のエッチング対象領域での薬液の撹拌状態をより一層効率良く維持し易く、より確実にエッチング対象領域のみをエッチング処理することができる。
【００３７】
このとき、前記基板が、フォトマスク、ガラスディスク、Ｓｉウエハ、Ｇｅウエハ、ＧａＡｓウエハ、およびＳｉＣウエハのうちのいずれか、または、フラットパネル、および多層セラミックスのうちのいずれか、の製造工程に使用される基板であるものとすることができる。
【００３８】
これらの基板は表面の部分エッチングにより高い平坦度が求められるものであり、部分エッチングを可能にする本発明は好適である。
【００３９】
このとき、前記薬液が、無機酸溶液、無機アルカリ溶液、有機酸溶液、有機アルカリ溶液、オゾン水、および電解水のうちのいずれかであるか、または、これらのうち２種類以上を混合した溶液であるものとすることができる。
【００４０】
このようなものであれば、基板のエッチングを効果的に行うことができる。
【００４１】
このとき、前記抑制流体が、純水または不活性ガスであるものとすることができる。
【００４２】
このようなものであれば、抑制流体壁を比較的簡便に低コストで形成可能である。
【発明の効果】
【００４３】
以上のように、本発明の基板処理ノズルであれば、基板表面の部分的な凸領域のみをエッチング処理することができ、基板表面の結晶構造単位レベルの高低差を容易に均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の基板処理ノズルの一例を示す縦断面図である。
【図２】整流ラインを上面から見た透視図である。
【図３】本発明の基板処理ノズルの別の一例を上面から見た透視図である。
【図４】図３のＡ−Ａ縦断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ縦断面図である。
【図６】実施例におけるＳＯＩ層の面内のエッチング量を示す測定図である。
【図７】ダイヤモンド構造を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、本発明について図面を参照して実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
（第一の実施態様）
図１は本発明における基板処理ノズル（単に、ノズルとも言う）１の一例を示す縦断面図である。
まず、ノズル１の主な構成について述べる。図１に示すように、ノズル１の本体であるノズルボディ２には基板Ｗのエッチング対象領域（エッチング対象領域ＴＲ）に薬液を吐出する薬液吐出口３、薬液吐出口３に薬液を供給する薬液供給ライン４が設けられている。また、この他、ノズルボディ２には基板のエッチング対象領域以外の領域（非対称領域ＮＲ）におけるエッチングを防ぐための抑制流体を吐出する１つ以上の抑制流体吐出口５、抑制流体吐出口５に抑制流体を供給する抑制流体供給ライン６が設けられている。図１では薬液供給ライン４や抑制流体供給ライン６に網掛けが施されている。
なお抑制流体吐出口５は、薬液吐出口３を中心として周囲に設けられている。薬液の吐出と抑制流体の吐出を１つのノズルで可能であり簡便である。
【００４６】
そして、本発明においては、抑制流体吐出口５から吐出された抑制流体による抑制流体壁７が基板Ｗに向けて形成可能になっている。さらには該抑制流体壁７に囲まれた基板Ｗのエッチング対象領域ＴＲに薬液吐出口３から薬液が吐出されてエッチング対象領域ＴＲのみエッチング処理が可能なものである。
したがって、基板Ｗにおいて抑制流体壁７の内側、つまりは抑制流体壁に囲まれたエッチング対象領域ＴＲでは薬液が留まってエッチング処理を行うことができ、その一方で抑制流体壁７の外側、つまりは非対称領域ＮＲには薬液が届かず、エッチング処理を防ぐことができる。あるいは薬液が届いたとしても、抑制流体により希釈されていてエッチングを極めて抑制可能である。
以下、本発明のノズル１の各構成について詳述する。
【００４７】
ノズルボディ２の形状や材質は特に限定されず、適宜決定することができる。ただし、薬液供給ライン４や抑制流体供給ライン６等を構成する箇所の材質の好適例については後述する。
【００４８】
ノズルボディ２には薬液供給口８が設けられており、ここから薬液供給ライン４へ薬液を供給可能になっている。なお、ポンプ等を用いて薬液の供給流量や供給速度等を適宜調整することが可能である。
【００４９】
また薬液供給ライン４は、その数は特に限定されないが、図１に示すように真っ直ぐな単経路とすることができる。このような構造であれば単純であり作製が簡便であるし、薬液吐出口３から直下に薬液を吐出することができる。
また、薬液供給ライン４の材質は、セラミックス、フッ素系樹脂、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、ＰＥ、およびＰＰのうちのいずれかの材質からなるものとすることができる。薬液による腐食を効果的に防ぐことができるので好ましい。当然、使用する薬液により適宜決定することができる。
【００５０】
また薬液吐出口３の形成位置は限定されないが、上述したようにこれを中心として周囲に抑制流体吐出口５が設けられるため、ノズルボディ２の吐出面側の中心が好ましい。またその形成数も特に限定されないが、薬液供給ライン４と同様、単純な構造とするため、薬液吐出口３および薬液供給口８は１つであるのが好ましい。
【００５１】
そして、薬液吐出口３からの薬液の吐出流量が１Ｌ／ｍｉｎ以下のものとすることができる。また、薬液吐出口３からの薬液の吐出が間欠的なものとすることができる。例えば、設ける薬液供給口８、薬液供給ライン４、薬液吐出口３のサイズの調整や、薬液供給のために配置したポンプの調整により吐出流量の調整が可能である。
このような比較的少ない流量で吐出可能なものであったり、間欠的な吐出が可能なものであれば、基板Ｗの表面上、吐出された薬液が抑制流体壁７で囲まれた内側で撹拌される状態を維持し易く、より確実に、より効率的にエッチング対象領域ＴＲのみをエッチング処理することができる。
【００５２】
なお、薬液としては、例えば、無機酸溶液、無機アルカリ溶液、有機酸溶液、有機アルカリ溶液、オゾン水、および電解水のうちのいずれかであるか、または、これらのうち２種類以上を混合した溶液であるものとすることができる。これらであれば、基板Ｗのエッチングを効果的に行うことができる。
【００５３】
また、ノズルボディ２には抑制流体供給口９が設けられており、ここから抑制流体供給ライン６へ抑制流体を供給可能になっている。なお、ポンプが配設されており、ノズルボディ２内への抑制流体の供給流量、ひいては抑制流体吐出口５からの吐出流量を適宜調整することが可能である。
【００５４】
抑制流体吐出口５の形状や数は特に限定されないが、図１に示す例では、薬液吐出口３を囲う１つのリング形状となっている。ここでは、その抑制流体吐出口５のリングの中心位置に薬液吐出口３が位置するように、抑制流体吐出口５が設けられている。
このリング形状の抑制流体吐出口５により、円筒形状の抑制流体壁７を基板Ｗに向けて形成することができ、基板Ｗのエッチング対象領域ＴＲを囲むことができる。平面視においてリング形状でエッチング対象領域ＴＲをより確実に囲むことができる。したがって、円状の凸領域に対して特に有効である。
【００５５】
なお、抑制流体吐出口５からの抑制流体の吐出流量が３Ｌ／ｍｉｎ以下のものとすることができ、このようなものであれば、より均一な抑制流体壁７を形成することができる。ポンプによる供給流量の調整や、抑制流体供給口９、抑制流体吐出口５、抑制流体供給ライン６のサイズ等の調整により、上記吐出流量の調整が可能である。
【００５６】
また、抑制流体供給ライン６は、図１に示す例では、導入ライン１０と整流ライン１１からなっている。導入ライン１０はノズルボディ２内に抑制流体を導入するためのラインであり、整流ライン１１は導入ライン１０と抑制流体吐出口５とを連結するラインである。
導入ライン１０は単経路とすることもできるし、複数経路とすることもできる。抑制流体供給口９から整流ライン１１まで適切に抑制流体を供給できるものであれば良い。
【００５７】
また、整流ライン１１は吐出路１２、円環路１３、放射路１４からなっている。ここで整流ライン１１を上面から見た透視図を図２に示す。中心は薬液供給ライン４であり、その周囲に整流ライン１１が配置されている。これらのラインは網掛けされている。また両側の２つの矢印が導入ライン１０（ここでは複数経路）を示している。
【００５８】
図１、２に示すように、吐出路１２は円筒形状であり、その一端側が抑制流体吐出口５と連結されている。また、他端側に近い部位で放射路１４と連結されている。放射路１４は複数経路ある（ここでは１２経路）。放射路１４は、平面視において、円筒形状の吐出路１２の中心（薬液供給ライン４の位置）を中心として、吐出路１２から外側に向かって放射状に伸びており、円環路１３と連結されている。円環路１３は、平面視において、円筒形状の吐出路１２の中心と同心円状に配設されている。その内側で放射路１４と連結されており、外側で導入ライン１０と連結している。
このような構成によって、抑制流体供給口９から供給されて導入ライン１０を通って入ってきた抑制流体が、整流ライン１１を介して抑制流体吐出口５からより均一に吐出され易くなり、より均一な抑制流体壁７を形成することが可能になる。したがって、より確実に、基板Ｗのエッチング対象領域ＴＲを抑制流体壁７で囲って非対象領域ＮＲと隔てることができ、ひいてはエッチング対象領域ＴＲのみのエッチング処理を一層確実なものとすることができる。
【００５９】
なお、抑制流体は、例えば純水または不活性ガスとすることができる。このようなものであれば、抑制流体壁７を比較的簡便に低コストで形成可能である。不活性ガスとしては、例えば窒素やアルゴンが挙げられるが、これらに限定されない。
【００６０】
また整流ライン１１の材質は特に限定されないが、例えばＰＥＥＫ、ＰＰＳ、ＰＥＴ、および石英のうちのいずれかの材質からなるものとすることができる。このようなものであれば、整流ライン１１における抑制流体の流れの抵抗を抑えるのに効果的であり、清浄で均一な抑制流体壁７を形成し易い。これらの材質は親水性であり、特には抑制流体が純水の場合に上記効果をより一層発揮しやすい。
【００６１】
また、基板Ｗの例としては、フォトマスク、ガラスディスク、Ｓｉウエハ、Ｇｅウエハ、ＧａＡｓウエハ、およびＳｉＣウエハのうちのいずれか、または、フラットパネル、および多層セラミックスのうちのいずれか、の製造工程に使用される基板が挙げられる。これらは表面の部分エッチングにより高い平坦度が求められるものである。本発明を用いた部分エッチング対象として好適である。
【００６２】
以上のような本発明の基板処理ノズル１であれば、抑制流体壁７を形成しつつ、抑制流体壁７で囲まれた基板Ｗのエッチング対象領域ＴＲのみを極めて効果的にエッチング処理することができる。近年求められてきている、基板表面の局所的な結晶構造単位での僅かな凸領域のみを容易にエッチングすることが可能であり、基板表面の高低差を高精度に均一に処理して平坦なものとすることができる。
【００６３】
次に、図１のノズル１を用いたエッチングによる基板処理方法について説明する。
まず、部分エッチングを必要とする基板Ｗを用意する。そして、光干渉式膜厚計や分光干渉レーザー変位計などで、基板Ｗの表面での結晶構造単位で数える程度の凸領域（エッチング対象領域ＴＲ）の位置の座標を認識する。
この座標情報をもとに、基板Ｗの凸領域上方に基板処理ノズル１を移動して配置する。
抑制流体供給口９に抑制流体（例えば純水）を供給し、抑制流体供給ライン６（導入ライン１０および整流ライン１１）を経由してリング形状の抑制流体吐出口５から吐出し、円筒形状の抑制流体壁７（純水壁）を基板Ｗに向けて形成する。これにより、エッチング対象領域ＴＲを抑制流体壁７で囲う。
薬液供給口８に薬液を供給し、薬液供給ライン４を経由して薬液吐出口３から吐出し、薬液を基板Ｗのエッチング対象領域ＴＲに向けて供給する。
規定時間エッチング処理を行い、薬液供給終了後に純水供給を終了する。
以上の工程により、非対象領域ＮＲでのエッチング処理を防ぎつつ、凸領域であるエッチング対象領域ＴＲのみエッチング処理を行うことができ平坦化することができる。
【００６４】
（第二の実施態様）
図１、２の第一の実施態様では抑制流体吐出口の形状が１つのリング形状のものを例に挙げて説明したが、これとは別の実施態様の例を以下に説明する。
図３は本発明における基板処理ノズル１０１の別の一例を上面から見た透視図である。また図４は図３のＡ−Ａ縦断面図であり、図５は図３のＢ−Ｂ縦断面図である。
ノズル１０１の主な構成は、ノズルボディ１０２、薬液吐出口１０３．薬液供給ライン１０４、抑制流体吐出口１０５、抑制流体供給ライン１０６である。図３−５では抑制流体供給ライン１０６に網掛けが施されている。
なお抑制流体吐出口１０５は、薬液吐出口１０３を中心として周囲に設けられている。
また、抑制流体吐出口１０５から抑制流体壁１０７が基板Ｗに向けて形成可能であり、該抑制流体壁１０７に囲まれた基板Ｗのエッチング対象領域ＴＲに薬液吐出口１０３から薬液が吐出されてエッチング対象領域ＴＲのみエッチング処理が可能なものである。
【００６５】
以下、本発明のノズル１０１の各構成について詳述するが、第一の実施態様と主に違う点である、抑制流体を供給する機構を中心に説明する。その他の点については、基本的に第一の実施態様と同様とすることができる。
ノズルボディ１０２には、抑制流体供給口１０９が設けられており、ここから抑制流体供給ライン１０６へ抑制流体を供給可能になっている。なお、ポンプが配設されており、ノズルボディ１０２内への抑制流体の供給流量、ひいては抑制流体吐出口１０５からの吐出流量を適宜調整することが可能である。
【００６６】
抑制流体吐出口１０５の形状や数に関して、この第二の実施態様では、薬液吐出口１０３の周囲に設けられた３つ以上の矩形状となっている。例えば数が３つの場合、平面視において、抑制流体吐出口１０５を、薬液吐出口１０３を中心とする三角形の各辺の位置に設けることができる。また数が４つの場合、抑制流体吐出口１０５は薬液吐出口１０３の四方に設けることができ、平面視においては、四角形の各辺の位置に設けられることになる。数が５つ以上の場合は、平面視において五角形以上の多角形の各辺の位置に抑制流体吐出口１０５が各々設けられる。
なお、抑制流体吐出口１０５の各々からの吐出により形成される抑制流体壁１０７が、隣り合うもの同士が合流してエッチング対象領域ＴＲを囲うことができるものであればよく、隣り合う抑制流体吐出口１０５同士はつながっていなくて良い。
このような第二の実施態様では、平面視において多角形状の凸領域に対して有効である。
以下では、図３−５のように、抑制流体吐出口が４つの場合を例に挙げて説明する。
【００６７】
また、抑制流体吐出口１０５からの抑制流体の吐出速度が１ｍ／ｓｅｃ以上のものとすることができ、より効果的に抑制流体壁１０７を形成することができる。ポンプによる供給流量の調整や、抑制流体供給口１０９、抑制流体吐出口１０５、抑制流体供給ライン１０６のサイズ等の調整により、上記吐出流量の調整が可能である。
【００６８】
また、抑制流体供給ライン１０６は、抑制流体吐出口１０５ごとに設けられており、図３−５に示す例では、各々、ノズルボディ１０２の側面に設けられた抑制流体供給口１０９からの導入ライン１１０と、該導入ライン１１０と抑制流体吐出口１０５とを連結する整流ライン１１１からなっている。
図３に示すように、平面視において、薬液供給口１０８（および薬液供給ライン１０４）を中心とし、該中心に向かって四方のノズルボディ１０２の側面から導入ライン１１０が伸びている。
【００６９】
そして、図３−４に示すように整流ライン１１１はスリット形状（溝）となっており、図５に示すように導入ライン１１０側から抑制流体吐出口１０５側に向かって幅広となっている。このようにスリット形状のため、より均一な抑制流体壁１０７を形成可能である。しかも、抑制流体吐出口１０５側に向かって幅広になっているので、抑制流体はノズルボディ１０２の外側に向かって幅が広がるように吐出される。すなわち、幅方向に傾斜を有するように基板Ｗに向かって吐出される。そのため、隣り合う抑制流体壁１０７同士がより確実に合流し易い。これにより、エッチング対象領域ＴＲの囲いこみを効果的に行うことができ、抑制流体壁１０７の内側は外側から遮断され、エッチング対象領域ＴＲのみのエッチング処理をより確実に行うことができる。
【００７０】
以上のような本発明の基板処理ノズル１０１であっても、基板表面の局所的な僅かな凸領域のみを容易にエッチングして、平坦化することが可能である。
【実施例】
【００７１】
以下、本発明の実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例）
図１−２に示す本発明の基板処理ノズル１を用いて、以下に示す手順１〜１０でＳＯＩウエハの表面層であるＳｉ層（ＳＯＩ層）の部分エッチングを行い、エッチング量の測定を行った。
１．ウエハ断面がＳｉ、ＳｉＯ２、Ｓｉで形成されたＳＯＩウエハ（直径２００ｍｍ）を用意し、表面のＳＯＩ層について光干渉方式センサーを使用して面内の厚み分布を測定した。
２．ノズル１を有するエッチング処理装置に、分布測定したＳＯＩ層を上にしてＳＯＩウエハを水平置きにした。
３．ノズル１をＳＯＩ層中央付近に垂直に設置した。
４．抑制流体である純水を、抑制流体供給口９から供給し、抑制流体供給ライン６を介して抑制流体吐出口５から吐出し、ＳＯＩウエハに向けて円筒形状の純水壁（抑制流体壁７）を形成した（吐出流量：１．５Ｌ／ｍｉｎ）。この純水壁を維持しつつ、薬液として酸（具体的にはフッ酸）を薬液供給口８から供給し、薬液供給ライン４を介して薬液吐出口３から吐出した（吐出流量：０．４Ｌ／ｍｉｎ）。このとき、薬液は純水壁に囲まれた領域に吐出された。
５．上記の純水および酸の供給を停止し、ＳＯＩウエハに向けてオゾン水を供給してＳＯＩウエハの表面上に薄い酸化膜を形成させた。
６．オゾン水の供給を停止した。
７．４−６の操作を５回繰り返し、ＳＯＩウエハの表面層であるＳＯＩ層に対し、部分的な僅かなエッチング処理を行った。
８．７の操作・処理後にリンス溶液を供給し、その後ＳＯＩウエハを乾燥した。
９．処理後のＳＯＩ層について、面内厚み分布を光干渉方式センサーを使用して確認した。
１０．処理前と処理後のＳＯＩ層の膜厚を差し引きして、面内のエッチング量を図６に算出した。
【００７２】
図６に示すようにノズル１から酸を供給した部分のみが平均１．５ｎｍエッチングされている事が確認できた。また、図６に示すように円筒形状の純水壁の外側部分（酸を供給した部分以外の部分）はエッチングされていない事も確認できた。
このように、本発明のノズル１を用いれば、所望の箇所のみ部分的に簡便にエッチング処理することができる。
【００７３】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００７４】
１、１０１…本発明の基板処理ノズル、  ２、１０２…ノズルボディ、
３、１０３…薬液吐出口、  ４、１０４…薬液供給ライン、
５、１０５…抑制流体吐出口、  ６、１０６…抑制流体供給ライン、
７、１０７…抑制流体壁、  ８、１０８…薬液供給口、
９、１０９…抑制流体供給口、
１０、１１０…導入ライン、  １１、１１１…整流ライン、
１２…吐出路、  １３…円環路、  １４…放射路、
ＴＲ…エッチング対象領域、  ＮＲ…エッチング対象領域以外の領域
Ｗ…基板。
【要約】
【課題】Ｗｅｔ処理装置で基板と化学反応によってエッチング処理する工程において用いることができ、基板表面にある、部分的（局所的）な結晶構造単位での凸領域を容易にエッチングすることができ、基板表面の高低差をなくして均一に処理することができる基板処理ノズルを提供する。
【解決手段】基板処理ノズルであって、薬液を吐出する薬液吐出口と薬液供給ラインとノズルボディとを有しており、ノズルボディはさらに抑制流体を吐出する１つ以上の抑制流体吐出口と抑制流体供給ラインが設けられており、抑制流体吐出口は薬液吐出口を中心として周囲に設けられており、吐出された抑制流体による抑制流体壁が基板に向けて形成可能なものであり、抑制流体壁に囲まれた基板のエッチング対象領域に薬液が吐出されてエッチング対象領域のみエッチング処理が可能な基板処理ノズル。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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