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公開番号2025170076
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-14
出願番号2025149854,2021175600
出願日2025-09-10,2021-10-27
発明の名称基板処理方法及び基板処理装置
出願人東京エレクトロン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01L 21/306 20060101AFI20251107BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本開示は、基板の表面に形成された金属多結晶膜をエッチング処理する際に、エッチング残渣を効果的に除去することが可能な基板処理方法及び基板処理装置を説明する。
【解決手段】基板処理方法は、表面に金属多結晶膜が形成された基板を回転させつつ、基板の周縁部にエッチング液を供給する第1の工程と、基板を回転させつつ、第1の工程におけるエッチング液の供給位置よりも基板の中心部側にリンス液を供給する第2の工程と、基板を回転させつつ、基板の周縁部にエッチング液を供給する第3の工程と、基板を回転させつつ、第3の工程におけるエッチング液の供給位置よりも基板の中心部側にリンス液を供給する第4の工程と、第4の工程の後に、基板を乾燥させる第5の工程とを含む。
【選択図】図11
特許請求の範囲【請求項１】
表面に金属多結晶膜が形成された基板を回転させつつ、前記基板の周縁部にエッチング液を供給して、前記周縁部における前記金属多結晶膜を厚み方向において部分的にエッチング処理する第１の工程と、前記基板を回転させつつ、前記第１の工程におけるエッチング液の供給位置よりも前記基板の中心部側にリンス液を供給して、前記第１の工程において生じたエッチング残渣をリンス液で洗い流す第２の工程と、
前記基板を回転させつつ、前記基板の周縁部にエッチング液を供給して、前記周縁部における前記金属多結晶膜の残部をエッチング処理する第３の工程と、
前記基板を回転させつつ、前記第３の工程におけるエッチング液の供給位置よりも前記基板の中心部側にリンス液を供給して、前記第３の工程において生じたエッチング残渣をリンス液で洗い流す第４の工程と、
前記第４の工程の後に、前記基板を乾燥させる第５の工程とを含み、
前記第２の工程は、前記第１の工程におけるエッチング液の供給中にリンス液を供給開始することを含み、
前記第２の工程又は前記第４の工程は、ノズルからリンス液を吐出しつつ、前記ノズルが前記基板の外側から前記基板の周縁を超えて前記基板の中心部側に移動することであって、前記ノズルが前記基板の周縁を超えた後に、前記ノズルから吐出されるリンス液の流量を増加させることを含む、基板処理方法。
続きを表示（約 2,900 文字）【請求項２】
上方から見たときに、ノズルから吐出されるリンス液の前記基板への着液点と前記基板の中心とを結ぶ基準線に対する、前記着液点と前記ノズルの吐出口とを結ぶリンス液の流線の角度を、前記ノズルからのリンス液の吐出角と定義したときに、
前記第２の工程又は前記第４の工程は、前記ノズルからリンス液を吐出しつつ、前記ノズルが前記基板の外側から前記基板の周縁を超えて前記基板の中心部側に移動することであって、前記ノズルが前記基板の周縁を超えた後に、前記吐出角を増加させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
表面に金属多結晶膜が形成された基板を回転させつつ、前記基板の周縁部にエッチング液を供給して、前記周縁部における前記金属多結晶膜を厚み方向において部分的にエッチング処理する第１の工程と、
前記基板を回転させつつ、前記第１の工程におけるエッチング液の供給位置よりも前記基板の中心部側にリンス液を供給して、前記第１の工程において生じたエッチング残渣をリンス液で洗い流す第２の工程と、
前記基板を回転させつつ、前記基板の周縁部にエッチング液を供給して、前記周縁部における前記金属多結晶膜の残部をエッチング処理する第３の工程と、
前記基板を回転させつつ、前記第３の工程におけるエッチング液の供給位置よりも前記基板の中心部側にリンス液を供給して、前記第３の工程において生じたエッチング残渣をリンス液で洗い流す第４の工程と、
前記第４の工程の後に、前記基板を乾燥させる第５の工程とを含み、
前記第２の工程は、前記第１の工程におけるエッチング液の供給中にリンス液を供給開始することを含み、
上方から見たときに、ノズルから吐出されるリンス液の前記基板への着液点と前記基板の中心とを結ぶ基準線に対する、前記着液点と前記ノズルの吐出口とを結ぶリンス液の流線の角度を、前記ノズルからのリンス液の吐出角と定義したときに、
前記第２の工程又は前記第４の工程は、前記ノズルからリンス液を吐出しつつ、前記ノズルが前記基板の外側から前記基板の周縁を超えて前記基板の中心部側に移動することであって、前記ノズルが前記基板の周縁を超えた後に、前記吐出角を増加させることを含む、基板処理方法。
【請求項４】
前記第４の工程は、前記第３の工程におけるエッチング液の供給中にリンス液を供給開始することを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
表面に金属多結晶膜が形成された基板を回転させつつ、前記基板の周縁部にエッチング液を供給して、前記周縁部における前記金属多結晶膜を厚み方向において部分的にエッチング処理する第１の工程と、
前記基板を回転させつつ、前記第１の工程におけるエッチング液の供給位置よりも前記基板の中心部側にリンス液を供給して、前記第１の工程において生じたエッチング残渣をリンス液で洗い流す第２の工程と、
前記基板を回転させつつ、前記基板の周縁部にエッチング液を供給して、前記周縁部における前記金属多結晶膜の残部をエッチング処理する第３の工程と、
前記基板を回転させつつ、前記第３の工程におけるエッチング液の供給位置よりも前記基板の中心部側にリンス液を供給して、前記第３の工程において生じたエッチング残渣をリンス液で洗い流す第４の工程と、
前記第４の工程の後に、前記基板を乾燥させる第５の工程とを含み、
前記第４の工程は、前記第３の工程におけるエッチング液の供給中にリンス液を供給開始することを含み、
前記第２の工程又は前記第４の工程は、ノズルからリンス液を吐出しつつ、前記ノズルが前記基板の外側から前記基板の周縁を超えて前記基板の中心部側に移動することであって、前記ノズルが前記基板の周縁を超えた後に、前記ノズルから吐出されるリンス液の流量を増加させることを含む、基板処理方法。
【請求項６】
表面に金属多結晶膜が形成された基板を回転させつつ、前記基板の周縁部にエッチング液を供給して、前記周縁部における前記金属多結晶膜を厚み方向において部分的にエッチング処理する第１の工程と、
前記基板を回転させつつ、前記第１の工程におけるエッチング液の供給位置よりも前記基板の中心部側にリンス液を供給して、前記第１の工程において生じたエッチング残渣をリンス液で洗い流す第２の工程と、
前記基板を回転させつつ、前記基板の周縁部にエッチング液を供給して、前記周縁部における前記金属多結晶膜の残部をエッチング処理する第３の工程と、
前記基板を回転させつつ、前記第３の工程におけるエッチング液の供給位置よりも前記基板の中心部側にリンス液を供給して、前記第３の工程において生じたエッチング残渣をリンス液で洗い流す第４の工程と、
前記第４の工程の後に、前記基板を乾燥させる第５の工程とを含み、
上方から見たときに、ノズルから吐出されるリンス液の前記基板への着液点と前記基板の中心とを結ぶ基準線に対する、前記着液点と前記ノズルの吐出口とを結ぶリンス液の流線の角度を、前記ノズルからのリンス液の吐出角と定義したときに、
前記第２の工程又は前記第４の工程は、前記ノズルからリンス液を吐出しつつ、前記ノズルが前記基板の外側から前記基板の周縁を超えて前記基板の中心部側に移動することであって、前記ノズルが前記基板の周縁を超えた後に、前記吐出角を増加させることを含む、基板処理方法。
【請求項７】
前記第２の工程又は前記第４の工程は、ノズルからリンス液を吐出しつつ、前記ノズルが前記基板の外側から前記基板の周縁を超えて前記基板の中心部側に移動することであって、前記ノズルが前記基板の周縁を超えた後に、前記ノズルから吐出されるリンス液の流量を増加させることを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の工程～前記第４の工程において前記基板を加熱する第６の工程をさらに含み、
前記第６の工程は、前記第４の工程におけるリンス液の供給開始の前後での前記基板の温度が、前記第１の工程及び前記第３の工程におけるエッチング液の供給中での前記基板の温度よりも低くなるように、前記基板を加熱することを含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記基板へのエッチング液の供給中に、前記周縁部を撮像部により撮像する第７の工程と、
前記撮像部により撮像された撮像画像のコントラストの変化に基づいて、前記周縁部にエッチング残渣が発生したか否かを判断する第８の工程とをさらに含む、請求項１～８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第８の工程においてエッチング残渣が発生したと判断された場合、前記基板にリンス液を供給して、エッチング残渣をリンス液で洗い流す前記第２の工程又は前記第４の工程を行う、請求項９に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、基板処理方法及び基板処理装置に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、基板の表面に形成された自然酸化膜のうち、基板の周縁部に位置する部分に対して、フッ酸などの薬液を供給し、当該膜をエッチング処理によって除去する基板処理方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－０４０９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、基板の表面に形成された金属多結晶膜をエッチング処理する際に、エッチング残渣を効果的に除去することが可能な基板処理方法及び基板処理装置を説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
基板処理方法の一例は、表面に金属多結晶膜が形成された基板を回転させつつ、基板の周縁部にエッチング液を供給して、周縁部における金属多結晶膜を厚み方向において部分的にエッチング処理する第１の工程と、基板を回転させつつ、第１の工程におけるエッチング液の供給位置よりも基板の中心部側にリンス液を供給して、第１の工程において生じたエッチング残渣をリンス液で洗い流す第２の工程と、基板を回転させつつ、基板の周縁部にエッチング液を供給して、周縁部における金属多結晶膜の残部をエッチング処理する第３の工程と、基板を回転させつつ、第３の工程におけるエッチング液の供給位置よりも基板の中心部側にリンス液を供給して、第３の工程において生じたエッチング残渣をリンス液で洗い流す第４の工程と、第４の工程の後に、基板を乾燥させる第５の工程とを含む。
【発明の効果】
【０００６】
本開示に係る基板処理方法及び基板処理装置によれば、基板の表面に形成された金属多結晶膜をエッチング処理する際に、エッチング残渣を効果的に除去することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、基板処理システムの一例を模式的に示す平面図である。
図２は、基板及び金属多結晶膜の一例を模式的に示す断面図である。
図３は、処理ユニットの一例を模式的に示す側面図である。
図４は、図３の処理ユニットの一部を示す斜視図である。
図５は、基板処理システムの主要部の一例を示すブロック図である。
図６は、コントローラのハードウェア構成の一例を示す概略図である。
図７は、基板の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。
図８は、基板の処理手順の一例を説明するための断面図である。
図９は、基板の処理手順の一例を説明するための断面図である。
図１０は、図９の後続の手順の一例を説明するための断面図である。
図１１は、基板処理の一例における、各液の流量、ガスの流量及び基板の回転数の時間変化を示す図である。
図１２は、基板の処理手順の比較例を説明するための断面図である。
図１３は、基板処理の他の例における、各液の流量、ガスの流量及び基板の回転数の時間変化を示す図である。
図１４は、基板の処理手順の他の例を説明するための断面図である。
図１５は、基板処理の他の例における、各液の流量及び基板の回転数の時間変化を示す図である。
図１６は、処理ユニットの他の例の一部を示す斜視図である。
図１７は、基板処理の他の例における、各液の流量及び基板の回転数の時間変化を示す図である。
図１８は、基板処理の他の例における、各液の流量及び基板の回転数の時間変化を示す図である。
図１９は、基板処理の他の例における、ノズルからのリンス液の吐出角の変化を説明するための上面図である。
図２０は、基板の処理手順の他の例を説明するための断面図である。
図２１は、基板処理の他の例における、各液の流量及び基板の回転数の時間変化を示す図である。
図２２は、基板の中心からの距離と、金属多結晶膜のエッチングレートとの関係の一例を示す図である。
図２３は、基板の処理手順の他の例を説明するための断面図である。
図２４は、基板処理の他の例における、各液の流量及び基板の回転数の時間変化を示す図である。
図２５は、基板の処理手順の他の例を説明するための断面図である。
図２６（ａ）は図２５（ｂ）を部分的に示す拡大図であり、図２６（ｂ）は図２５（ｃ）を部分的に示す拡大図である。
図２７は、基板処理の他の例における、各液の流量及び基板の回転数の時間変化を示す図である。
図２８は、処理ユニットの他の例を模式的に示す側面図である。
図２９は、基板の処理手順の他の例を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。なお、本明細書において、図の上、下、右、左というときは、図中の符号の向きを基準とすることとする。
【０００９】
［基板処理システム］
まず、図１を参照して、基板Ｗを処理するように構成された基板処理システム１（基板処理装置）について説明する。基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３と、コントローラＣｔｒ（制御部）とを備える。搬入出ステーション２及び処理ステーション３は、例えば水平方向に一列に並んでいてもよい。
【００１０】
基板Ｗは、円板状を呈してもよいし、多角形など円形以外の板状を呈していてもよい。基板Ｗは、一部が切り欠かれた切欠部を有していてもよい。切欠部は、例えば、ノッチ（Ｕ字形、Ｖ字形等の溝）であってもよいし、直線状に延びる直線部（いわゆる、オリエンテーション・フラット）であってもよい。基板Ｗは、例えば、半導体基板（シリコンウエハ）、ガラス基板、マスク基板、ＦＰＤ（Flat Panel Display）基板その他の各種基板であってもよい。基板Ｗの直径は、例えば２００ｍｍ～４５０ｍｍ程度であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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