特開 2024-33198 基板処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024033198

(43)【公開日】2024-03-13

(54)【発明の名称】基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3063 20060101AFI20240306BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20240306BHJP

   H01L 21/306 20060101ALI20240306BHJP

   C25F 7/00 20060101ALI20240306BHJP

【ＦＩ】

H01L21/306 L

H01L21/304 647Z

H01L21/304 643A

H01L21/304 643C

H01L21/306 R

C25F7/00 L

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022136643

(22)【出願日】2022-08-30

(71)【出願人】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100110847

【弁理士】

【氏名又は名称】松阪 正弘

(74)【代理人】

【識別番号】100136526

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 勉

(74)【代理人】

【識別番号】100136755

【弁理士】

【氏名又は名称】井田 正道

(72)【発明者】

【氏名】森田 康生

【テーマコード（参考）】

5F043

5F157

【Ｆターム（参考）】

5F043AA26

5F043DD13

5F043DD14

5F043EE07

5F043EE08

5F043GG02

5F157AA54

5F157AB02

5F157AB16

5F157AB33

5F157AB49

5F157AB51

5F157AB64

5F157AB90

5F157BB23

5F157BB24

5F157BE35

5F157BE43

5F157BE44

5F157CD24

5F157CE03

5F157CF42

5F157CF44

5F157CF48

5F157DB02

5F157DB03

(57)【要約】

【課題】エッチング幅を精度良く調節する。
【解決手段】基板処理装置は、基板９の周縁部に対して電解エッチングを行う。第１エッチングヘッド６１１は、回転軸を中心とする周方向の一部において基板９の周縁部と径方向に対向する。第１エッチングヘッド６１１は、電解液６１０を内部に保持する。第１エッチングヘッド６１１は、基板９の周縁部が挿入される挿入口６１５を有する。第１ヘッド移動機構は、第１エッチングヘッド６１１を基板９の周縁部に対して進退させる。アノードは、導電膜９３と電気的に接触する。カソード６６は、電解液６１０と電気的に接触する。電源は、基板９の周縁部が挿入口６１５から第１エッチングヘッド６１１の内部に挿入されて電解液６１０と接触している状態で、アノードとカソード６６との間に電圧を付与する。これにより、導電膜９３のエッチング幅を精度良く調節することができる。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板の周縁部に対して電解エッチングを行う基板処理装置であって、
一方の主面上に導電膜が設けられた基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部を回転軸を中心として回転させる基板回転機構と、
前記回転軸を中心とする周方向の一部において前記基板の周縁部と径方向に対向し、電解液を内部に保持するとともに前記基板の前記周縁部が挿入される挿入口を有するエッチングヘッドと、
前記エッチングヘッドを前記基板の前記周縁部に対して進退させるヘッド移動機構と、
前記導電膜と電気的に接触するアノードと、
前記電解液と電気的に接触するカソードと、
前記基板の前記周縁部が前記挿入口から前記エッチングヘッドの内部に挿入されて前記電解液と接触している状態で、前記アノードと前記カソードとの間に電圧を付与する電源と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。

【請求項2】

請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記回転軸は上下方向に平行であり、
前記基板保持部は、前記一方の主面を上側に向けた状態の前記基板を下方から保持することを特徴とする基板処理装置。

【請求項3】

請求項２に記載の基板処理装置であって、
前記電解液が前記エッチングヘッドの内部から前記基板の前記一方の主面上に流出することを抑制する流出抑制部をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。

【請求項4】

請求項２に記載の基板処理装置であって、
前記周方向の一部において前記基板の周縁部と前記径方向に対向し、前記アノードと電気的に接触する導電液を内部に保持するとともに前記基板の前記周縁部が挿入される挿入口を有するもう１つのエッチングヘッドをさらに備え、
前記もう１つのエッチングヘッドは、前記基板の前記周縁部に対して進退可能であることを特徴とする基板処理装置。

【請求項5】

請求項４に記載の基板処理装置であって、
前記エッチングヘッドと前記もう１つのエッチングヘッドとは、前記周方向において隣接することを特徴とする基板処理装置。

【請求項6】

請求項５に記載の基板処理装置であって、
前記エッチングヘッドと前記もう１つのエッチングヘッドとは、周方向にて連続する一繋がりの部材であることを特徴とする基板処理装置。

【請求項7】

請求項４に記載の基板処理装置であって、
前記エッチングヘッドと前記もう１つのエッチングヘッドとは、前記周方向において離間して配置されており、
前記周方向における前記エッチングヘッドと前記もう１つのエッチングヘッドとの間に、前記基板の前記周縁部に付着した液体を除去する付着液除去部が設けられることを特徴とする基板処理装置。

【請求項8】

請求項２に記載の基板処理装置であって、
前記アノードは、前記基板の上方に位置し、前記導電膜と直接的または導電液を介して間接的に接触することを特徴とする基板処理装置。

【請求項9】

請求項８に記載の基板処理装置であって、
前記径方向に延びて前記アノードを支持するアームをさらに備え、
前記エッチングヘッドも前記アームにより支持されることを特徴とする基板処理装置。

【請求項10】

請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記回転軸は上下方向に垂直であり、
前記アノードおよび前記基板保持部はそれぞれ、前記基板の前記一方の主面および他方の主面に直接的に接触して前記基板を挟持し、
前記エッチングヘッドは前記基板の下方に配置されることを特徴とする基板処理装置。

【請求項11】

請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、
前記アノードと前記カソードとの間に流れる電流を測定する電流計と、
前記電流計からの出力に基づいて前記基板の前記周縁部に対する電解エッチングを停止する制御部と、
をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。

【請求項12】

請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、
前記導電膜はルテニウムを含むことを特徴とする基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板の周縁部に対して電解エッチングを行う基板処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体基板（以下、単に「基板」という。）の製造工程では、基板に対して様々な処理が施される。例えば、基板の主面に導電膜を形成した後に、当該基板のベベル部等に付着した導電膜を除去する処理が行われる。

【0003】

例えば、特許文献１では、表面全体にルテニウム（Ｒｕ）の導電膜が設けられた基板から、裏面およびベベル部の導電膜を除去する技術が提案されている。特許文献１の除去装置では、電解容器に満たされた電解液中に、基板の裏面およびベベル部を浸漬し、基板上の導電膜と電解容器の底面に設けられた対向電極との間に直流電圧を印加することにより、導電膜のうち電解液中に浸漬された部位（すなわち、裏面およびベベル部）が陽極酸化され、電解液中に溶解する。これにより、塩酸や水酸化ナトリウムのような酸またはアルカリの水溶液中に単に浸漬するだけでは除去することが難しいルテニウムの導電膜が除去される。当該除去装置では、電解液に基板を浸漬する際に、基板の上面に電解液が接触しないように、電解容器の上端部に固定されて下方へと延びる円筒状のシール部材を、基板の上面に圧着させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２－３５３１９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、特許文献１の除去装置では、電解容器に満たされた電解液に基板を浸漬するため、電解液の消費量が多くなる。また、基板の周縁部からの導電膜の除去が、基板の全周に亘って同時に行われるため、基板の周方向や径方向において導電膜の電気抵抗にばらつきが存在すると、基板の周縁部における導電膜の除去の均一性が低下するおそれがある。

【0006】

さらに、現在、基板上のデバイスの微細化等に伴って、基板の周縁部における導電膜の除去幅の精度向上が要求されているが、上記除去装置では、電解容器内に基板を配置する際に基板の位置が少しでもずれると、当該除去幅が周方向において不均一になる。また、上記除去装置では、基板の周縁部における導電膜の除去幅を決定するシール部材が電解容器に固定されているため、当該除去幅を調節することができない。

【0007】

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、エッチング幅を精度良く調節することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の態様１は、基板の周縁部に対して電解エッチングを行う基板処理装置であって、一方の主面上に導電膜が設けられた基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部を回転軸を中心として回転させる基板回転機構と、前記回転軸を中心とする周方向の一部において前記基板の周縁部と径方向に対向し、電解液を内部に保持するとともに前記基板の前記周縁部が挿入される挿入口を有するエッチングヘッドと、前記エッチングヘッドを前記基板の前記周縁部に対して進退させるヘッド移動機構と、前記導電膜と電気的に接触するアノードと、前記電解液と電気的に接触するカソードと、前記基板の前記周縁部が前記挿入口から前記エッチングヘッドの内部に挿入されて前記電解液と接触している状態で、前記アノードと前記カソードとの間に電圧を付与する電源と、を備える。

【0009】

本発明の態様２は、態様１の基板処理装置であって、前記回転軸は上下方向に平行である。前記基板保持部は、前記一方の主面を上側に向けた状態の前記基板を下方から保持する。

【0010】

本発明の態様３は、態様２の基板処理装置であって、当該基板処理装置は、前記電解液が前記エッチングヘッドの内部から前記基板の前記一方の主面上に流出することを抑制する流出抑制部をさらに備える。

【0011】

本発明の態様４は、態様２（態様２または３、であってもよい。）の基板処理装置であって、当該基板処理装置は、前記周方向の一部において前記基板の周縁部と前記径方向に対向し、前記アノードと電気的に接触する導電液を内部に保持するとともに前記基板の前記周縁部が挿入される挿入口を有するもう１つのエッチングヘッドをさらに備える。前記もう１つのエッチングヘッドは、前記基板の前記周縁部に対して進退可能である。

【0012】

本発明の態様５は、態様４の基板処理装置であって、前記エッチングヘッドと前記もう１つのエッチングヘッドとは、前記周方向において隣接する。

【0013】

本発明の態様６は、態様５の基板処理装置であって、前記エッチングヘッドと前記もう１つのエッチングヘッドとは、周方向にて連続する一繋がりの部材である。

【0014】

本発明の態様７は、態様４の基板処理装置であって、前記エッチングヘッドと前記もう１つのエッチングヘッドとは、前記周方向において離間して配置されている。前記周方向における前記エッチングヘッドと前記もう１つのエッチングヘッドとの間に、前記基板の前記周縁部に付着した液体を除去する付着液除去部が設けられる。

【0015】

本発明の態様８は、態様２（態様２または３、であってもよい。）の基板処理装置であって、前記アノードは、前記基板の上方に位置し、前記導電膜と直接的または導電液を介して間接的に接触する。

【0016】

本発明の態様９は、態様８の基板処理装置であって、当該基板処理装置は、前記径方向に延びて前記アノードを支持するアームをさらに備える。前記エッチングヘッドも前記アームにより支持される。

【0017】

本発明の態様１０は、態様１の基板処理装置であって、前記回転軸は上下方向に垂直である。前記アノードおよび前記基板保持部はそれぞれ、前記基板の前記一方の主面および他方の主面に直接的に接触して前記基板を挟持する。前記エッチングヘッドは前記基板の下方に配置される。

【0018】

本発明の態様１１は、態様１ないし１０のいずれか１つの基板処理装置であって、当該基板処理装置は、前記アノードと前記カソードとの間に流れる電流を測定する電流計と、前記電流計からの出力に基づいて前記基板の前記周縁部に対する電解エッチングを停止する制御部と、をさらに備える。

【0019】

本発明の態様１２は、態様１ないし１０のいずれか１つ（態様１ないし１１のいずれか１つ、であってもよい。）の基板処理装置であって、前記導電膜はルテニウムを含む。

【発明の効果】

【0020】

本発明では、エッチング幅を精度良く調節することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】基板処理システムの平面図である。

【図2】第１の実施の形態に係る基板処理装置の側面図である。

【図3】制御部の構成を示す図である。

【図4】エッチング部の一部の構成および基板を示す平面図である。

【図5】第１エッチングヘッドの縦断面図である。

【図6】第２エッチングヘッドの縦断面図である。

【図7】基板の処理の流れを示す図である。

【図8】エッチング部の一部の構成および基板を示す平面図である。

【図9】エッチング部の一部の構成および基板を示す平面図である。

【図10】エッチング部の一部の構成および基板を示す平面図である。

【図11】第２の実施の形態に係るエッチング部近傍を示す側面図である。

【図12】エッチング部近傍を示す側面図である。

【図13】第３の実施の形態に係るエッチング部近傍を示す側面図である。

【図14】エッチング部近傍を示す正面図である。

【図15】第１エッチングヘッドの縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

図１は、基板処理システム１０のレイアウトを示す図解的な平面図である。基板処理システム１０は、半導体基板９（以下、単に「基板９」という。）を処理するシステムである。基板処理システム１０は、インデクサブロック１０１と、インデクサブロック１０１に結合された処理ブロック１０２とを備える。

【0023】

インデクサブロック１０１は、キャリア保持部１０４と、インデクサロボット１０５と、ＩＲ移動機構１０６とを備える。キャリア保持部１０４は、複数枚の基板９を収容できる複数のキャリア１０７を保持する。複数のキャリア１０７（例えば、ＦＯＵＰ）は、所定のキャリア配列方向に配列された状態でキャリア保持部１０４に保持される。ＩＲ移動機構１０６は、キャリア配列方向にインデクサロボット１０５を移動させる。インデクサロボット１０５は、基板９をキャリア１０７から搬出する搬出動作、および、キャリア保持部１０４に保持されたキャリア１０７に基板９を搬入する搬入動作を行う。基板９は、インデクサロボット１０５によって水平な姿勢で搬送される。

【0024】

処理ブロック１０２は、基板９を処理する複数（たとえば、４つ以上）の処理ユニット１０８と、センターロボット１０９とを備えている。複数の処理ユニット１０８は、平面視において、センターロボット１０９を取り囲むように配置されている。複数の処理ユニット１０８では、基板９に対する様々な処理が施される。後述する基板処理装置は、複数の処理ユニット１０８のうちの１つである。センターロボット１０９は、処理ユニット１０８に基板９を搬入する搬入動作、および、基板９を処理ユニット１０８から搬出する搬出動作を行う。さらに、センターロボット１０９は、複数の処理ユニット１０８間で基板９を搬送する。基板９は、センターロボット１０９によって水平な姿勢で搬送される。センターロボット１０９は、インデクサロボット１０５から基板９を受け取るとともに、インデクサロボット１０５に基板９を渡す。

【0025】

図２は、本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置１の構成を示す側面図である。基板処理装置１は、基板９を１枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、基板９の周縁部（すなわち、ベベル部、および、ベベル部近傍の部位）に対して電解エッチングを行う装置である。図２では、基板処理装置１の構成の一部を断面にて示す。

【0026】

基板処理装置１は、基板保持部３１と、基板回転機構３３と、カップ部４と、処理液供給部５と、エッチング部６と、ハウジング１１と、制御部８とを備える。基板保持部３１、基板回転機構３３およびカップ部４等は、ハウジング１１の内部空間に収容される。ハウジング１１の天蓋部には、当該内部空間にガスを供給して下方に流れる気流（いわゆる、ダウンフロー）を形成する気流形成部１２が設けられる。気流形成部１２としては、例えば、ＦＦＵ（ファン・フィルタ・ユニット）が利用される。制御部８は、ハウジング１１の外部に配置され、基板保持部３１、基板回転機構３３、処理液供給部５およびエッチング部６等を制御する。

【0027】

図３に示すように、制御部８は、例えば、プロセッサ８１と、メモリ８２と、入出力部８３と、バス８４とを備える通常のコンピュータシステムである。バス８４は、プロセッサ８１、メモリ８２および入出力部８３を接続する信号回路である。メモリ８２は、プログラムおよび各種情報を記憶する。プロセッサ８１は、メモリ８２に記憶されるプログラム等に従って、メモリ８２等を利用しつつ様々な処理（例えば、数値計算）を実行する。入出力部８３は、操作者からの入力を受け付けるキーボード８５およびマウス８６、プロセッサ８１からの出力等を表示するディスプレイ８７、並びに、プロセッサ８１からの出力等を送信する送信部等を備える。なお、制御部８は、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ：Programmable Logic Controller）、または、回路基板等であってもよい。制御部８は、コンピュータシステム、ＰＬＣおよび回路基板等のうち、任意の複数の構成を含んでいてもよい。

【0028】

図２に示す基板保持部３１および基板回転機構３３はそれぞれ、略円板状の基板９を保持して回転させるスピンチャックの一部である。基板保持部３１は、水平状態の基板９を下側から保持する。基板保持部３１は、例えば、基板９を吸着して保持するバキュームチャックである。基板保持部３１は、基板９の下側の主面（以下、「下面９２」とも呼ぶ。）の中央部に接触して吸着する略円板状のベース部３１１を備える。ベース部３１１の直径は、基板９の直径よりも小さい。

【0029】

基板９の上側の主面（以下、「上面９１」とも呼ぶ。）には、導電性を有する膜である導電膜が形成されている。当該導電膜は、基板９の上面９１全体を覆うように上面９１の略全面に亘って設けられており、基板９の周縁部も当該導電膜により覆われている。導電膜は、例えば、金属により形成された膜である。導電膜は、例えば、ルテニウム（Ｒｕ）を含む。本実施の形態では、導電膜の略全体がルテニウムにより形成されている。図２に示す例では、基板保持部３１は、導電膜が形成された上面９１を上側に向けた状態の基板９を下方から保持する。

【0030】

基板回転機構３３は、基板保持部３１の下方に配置される。基板回転機構３３は、上下方向に略平行に延びる回転軸Ｊ１を中心として、基板９を基板保持部３１と共に回転させる。図２に示す例では、基板回転機構３３は、基板９を平面視における時計回りに回転させる。基板回転機構３３は、シャフト３３１と、モータ３３２とを備える。シャフト３３１は、回転軸Ｊ１を中心とする略円柱状または略円筒状の部材である。シャフト３３１は、上下方向に延び、基板保持部３１のベース部３１１の下面中央部に接続される。モータ３３２は、シャフト３３１を回転させる電動回転式モータである。なお、基板回転機構３３は、他の構造を有するモータ（例えば、中空モータ等）であってもよい。また、基板９の回転方向は反時計回り方向であってもよい。

【0031】

処理液供給部５は、基板９に対して処理液を供給し、基板９に対する液処理を行う。処理液供給部５は、基板９の上方から基板９の上面９１に向けて処理液を吐出するノズル５１を備える。ノズル５１は、例えば、略水平に延びる図示省略のアーム等により支持される。当該処理液は、例えば、基板９のリンス処理に利用されるＤＩＷ（脱イオン水）等のリンス液である。なお、ノズル５１からは、リンス液以外の様々な種類の処理液が吐出されてもよい。

【0032】

処理液供給部５は、ノズル５１を移動するノズル移動機構を備えていてもよい。当該ノズル移動機構は、例えば、基板９の上方の供給位置と、基板９の外縁よりも回転軸Ｊ１を中心とする径方向（以下、単に「径方向」とも呼ぶ。）の外側の退避位置との間で、ノズル５１を略水平に移動する。ノズル移動機構は、例えば、電動リニアモータ、エアシリンダ、または、ボールネジおよび電動回転式モータを備える。また、処理液供給部５は、ノズル５１に加えて、ノズル５１から吐出される処理液とは異なる種類の処理液を基板９に吐出する他のノズルを備えていてもよい。

【0033】

カップ部４は、カップ４１と、図示省略のカップ昇降機構とを備える。カップ４１は、回転軸Ｊ１を中心とする環状の部材である。カップ４１は、基板９および基板保持部３１の周囲において、回転軸Ｊ１を中心とする周方向（以下、単に「周方向」とも呼ぶ。）の全周に亘って配置され、基板９および基板保持部３１の側方および下方を覆う。カップ４１は、回転中の基板９から周囲に向かって飛散する処理液等の液体を受ける受液容器である。カップ４１の内側面は、例えば撥水性材料により形成される。カップ４１は、基板９の回転および静止に関わらず、周方向において静止している。カップ４１の底部には、カップ４１にて受けられた処理液等をハウジング１１の外部へと排出する排液ポート（図示省略）が設けられる。

【0034】

カップ昇降機構は、カップ４１を基板保持部３１に対して相対的に上下方向に移動する。カップ昇降機構は、例えば、カップ４１に接続される電動リニアモータ、エアシリンダ、または、ボールネジおよび電動回転式モータを備える。カップ４１は、カップ昇降機構により、図２に示す基板９の周囲の位置である処理位置と、当該処理位置よりも下側の退避位置との間で上下方向に移動可能である。

【0035】

カップ部４は、径方向に積層される複数のカップ４１を備えていてもよい。カップ部４が複数のカップ４１を備える場合、複数のカップ４１はそれぞれ独立して上下方向に移動可能であり、基板９から飛散する処理液の種類に合わせて、複数のカップ４１が切り替えられて処理液の受液に使用される。

【0036】

図４は、エッチング部６の一部の構成および基板９を示す平面図である。エッチング部６は、２つのヘッドユニット６１，６２と、２つの付着液除去部６３，６４と、電源６５とを備える。２つのヘッドユニット６１，６２は、周方向に離間して配置される。図２および図４に示す例では、２つのヘッドユニット６１，６２は、周方向において略１８０°離れた位置に配置される。換言すれば、ヘッドユニット６１は、回転軸Ｊ１を挟んでもう１つのヘッドユニット６２の反対側に配置される。２つのヘッドユニット６１，６２の構造は略同じである。以下の説明では、ヘッドユニット６１、および、もう１つのヘッドユニット６２をそれぞれ、「第１ヘッドユニット６１」および「第２ヘッドユニット６２」とも呼ぶ。

【0037】

第１ヘッドユニット６１は、エッチングヘッド６１１と、ヘッド移動機構６１２と、アーム６１３とを備える。エッチングヘッド６１１は、例えば、略直方体状の部材であり、略水平に延びるアーム６１３によって支持される。エッチングヘッド６１１は、基板保持部３１に保持された基板９の周囲において周方向の一部に配置される。エッチングヘッド６１１は、基板９と上下方向の略同じ位置に配置され、基板９の周縁部の一部と径方向に対向する。ヘッド移動機構６１２は、エッチングヘッド６１１を径方向に略平行に移動することにより，エッチングヘッド６１１を基板９の周縁部に対して進退させる。ヘッド移動機構６１２は、例えば、電動リニアモータ、エアシリンダ、または、ボールネジおよび電動回転式モータを備える。

【0038】

第２ヘッドユニット６２は、エッチングヘッド６２１と、ヘッド移動機構６２２と、アーム６２３とを備える。エッチングヘッド６２１は、例えば、略直方体状の部材であり、略水平に延びるアーム６２３によって支持される。エッチングヘッド６２１は、基板保持部３１に保持された基板９の周囲において周方向の一部に配置される。エッチングヘッド６２１は、基板９と上下方向の略同じ位置に配置され、基板９の周縁部の一部と径方向に対向する。ヘッド移動機構６２２は、エッチングヘッド６２１を径方向に略平行に移動することにより，エッチングヘッド６２１を基板９の周縁部に対して進退させる。ヘッド移動機構６２２は、例えば、電動リニアモータ、エアシリンダ、または、ボールネジおよび電動回転式モータを備える。

【0039】

以下の説明では、エッチングヘッド６１１、および、もう１つのエッチングヘッド６２１をそれぞれ、「第１エッチングヘッド６１１」および「第２エッチングヘッド６２１」とも呼ぶ。また、ヘッド移動機構６１２、および、もう１つのヘッド移動機構６２２をそれぞれ、「第１ヘッド移動機構６１２」および「第２ヘッド移動機構６２２」とも呼ぶ。第１エッチングヘッド６１１と第２エッチングヘッド６２１とは、略同じ構造を有する。また、第１ヘッド移動機構６１２と第２ヘッド移動機構６２２とは、略同じ構造を有する。

【0040】

図５は、第１エッチングヘッド６１１を拡大して示す縦断面図である。第１エッチングヘッド６１１は、ヘッド流路６１４と、挿入口６１５と、流出抑制部６１６とを備える。ヘッド流路６１４は、第１エッチングヘッド６１１の内部に形成された空間であり、導電性を有する液体である電解液６１０が流れる。図５では、電解液６１０に平行斜線を付す。ヘッド流路６１４は、例えば、第１エッチングヘッド６１１の上部および下部において略水平に広がる空間を、第１エッチングヘッド６１１の径方向内側の部位（すなわち、図５中の左側の部位）において連結した形状を有する。図５に示す例では、ヘッド流路６１４の上部に径方向外側から供給された電解液６１０が、径方向内方へと流れてヘッド流路６１４の下部へと移動し、ヘッド流路６１４の下部を径方向外方へと流れてヘッド流路６１４から排出される。電解液６１０としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸または水酸化ナトリウム等が利用可能である。

【0041】

挿入口６１５は、第１エッチングヘッド６１１の径方向内側の側面において、略水平に延びるスリット状の開口である。挿入口６１５は、第１エッチングヘッド６１１の上記側面において、径方向内側を向いて開口している。挿入口６１５には、基板９の周縁部が径方向内側から挿入される。基板９の周縁部は、第１エッチングヘッド６１１の挿入口６１５の周囲の部位とは直接的に接触しておらず、基板９と挿入口６１５の周囲の部位との間には僅かな間隙が存在する。挿入口６１５は、ヘッド流路６１４の径方向内側の部位に接続されており、ヘッド流路６１４を流れる電解液６１０は、挿入口６１５にも供給される。挿入口６１５を介して第１エッチングヘッド６１１の内部に挿入された基板９の周縁部は、ヘッド流路６１４を流れる電解液６１０と直接的に接触する。

【0042】

流出抑制部６１６は、挿入口６１５の近傍に設けられ、第１エッチングヘッド６１１の内部に保持されている電解液６１０が、挿入口６１５を介して基板９の上面９１上に流出することを抑制する。図５に示す例では、流出抑制部６１６は、挿入口６１５の上部に配置されるノズル６１７を備える。ノズル６１７の下端部には、下方に向けてガスを噴射する噴射口６１８が設けられる。噴射口６１８は、平面視において周方向に延びる略円弧状の開口である。噴射口６１８は、挿入口６１５に挿入された基板９の上面９１と上下方向に対向する。

【0043】

ノズル６１７は、第１エッチングヘッド６１１内に設けられたガス流路を介して、図示省略のガス供給源に接続される。当該ガス供給源からノズル６１７に供給されたガス（例えば、窒素等の不活性ガスまたは圧縮空気）は、ノズル６１７の噴射口６１８から基板９の上面９１に向けて噴射される。これにより、第１エッチングヘッド６１１内部の電解液６１０が、基板９の上面９１を伝わって周縁部よりも径方向内側の領域へと流出することが抑制される。その結果、基板９の上面９１において、周縁部よりも径方向内側の領域の導電膜９３と電解液６１０との直接的な接触が抑制される。図５では、導電膜９３を太線にて示す。後述する図６、図１１、図１２および図１４においても同様である。

【0044】

ヘッド流路６１４の下部には、電源６５（図４参照）の陰極に電気的に接続されたカソード６６が配置される。カソード６６は、ヘッド流路６１４の内部において電解液６１０と直接的に接触することにより、電解液６１０と電気的に接触している。カソード６６は、例えば、導電性を有する略平板状の部材である。カソード６６の材質は、例えば、プラチナ（Ｐｔ）、ルテニウムまたはカーボン等である。カソード６６の形状および材質は様々に変更されてよい。

【0045】

なお、カソード６６は、電解液６１０と電気的に接触するのであれば、必ずしもヘッド流路６１４の下部に配置される必要はなく、その位置は適宜変更されてよい。例えば、カソード６６は、ヘッド流路６１４の上部に配置されて電解液６１０と直接的に接触してもよい。あるいは、カソード６６は、ヘッド流路６１４の外部に配置されて、電解液６１０と直接的に接触することなく、ヘッド流路６１４内の電解液６１０と電気的に接触してもよい。

【0046】

図６は、第２エッチングヘッド６２１を拡大して示す縦断面図である。第２エッチングヘッド６２１は、ヘッド流路６２４と、挿入口６２５と、流出抑制部６２６とを備える。ヘッド流路６２４は、第１エッチングヘッド６２１の内部に形成された空間であり、導電性を有する液体である導電液６２０が流れる。図６では、導電液６２０に平行斜線を付す。ヘッド流路６２４は、例えば、第２エッチングヘッド６２１の上部および下部において略水平に広がる空間を、第２エッチングヘッド６２１の径方向内側の部位（すなわち、図６中の右側の部位）において連結した形状を有する。図６に示す例では、ヘッド流路６２４の上部に径方向外側から供給された導電液６２０が、径方向内方へと流れてヘッド流路６２４の下部へと移動し、ヘッド流路６２４の下部を径方向外方へと流れてヘッド流路６２４から排出される。導電液６２０は、電解液６１０と同じ種類の液体であってもよく、電解液６１０とは異なる種類の液体であってもよい。導電液６２０が電解液６１０と同じ種類の液体である場合、導電液６２０は、例えば、塩酸、硫酸、硝酸または水酸化ナトリウム等である。

【0047】

挿入口６２５は、第２エッチングヘッド６２１の径方向内側の側面において、略水平に延びるスリット状の開口である。挿入口６２５は、第２エッチングヘッド６２１の上記側面において、径方向内側を向いて開口している。挿入口６２５には、基板９の周縁部が径方向内側から挿入される。基板９の周縁部は、第２エッチングヘッド６２１の挿入口６２５の周囲の部位とは直接的に接触しておらず、基板９と挿入口６２５の周囲の部位との間には僅かな間隙が存在する。挿入口６２５は、ヘッド流路６２４の径方向内側の部位に接続されており、ヘッド流路６２４を流れる導電液６２０は、挿入口６２５にも供給される。挿入口６２５を介して第２エッチングヘッド６２１の内部に挿入された基板９の周縁部は、ヘッド流路６２４を流れる導電液６２０と直接的に接触する。

【0048】

流出抑制部６２６は、挿入口６２５の近傍に設けられ、第２エッチングヘッド６２１の内部に保持されている導電液６２０が、挿入口６２５を介して基板９の上面９１上に流出することを抑制する。図６に示す例では、流出抑制部６２６は、挿入口６２５の上部に配置されるノズル６２７を備える。ノズル６２７の下端部には、下方に向けてガスを噴射する噴射口６２８が設けられる。噴射口６２８は、平面視において周方向に延びる略円弧状の開口である。噴射口６２８は、挿入口６２５に挿入された基板９の上面９１と上下方向に対向する。

【0049】

ノズル６２７は、第２エッチングヘッド６２１内に設けられたガス流路を介して、図示省略のガス供給源に接続される。当該ガス供給源からノズル６２７に供給されたガス（例えば、窒素等の不活性ガスまたは圧縮空気）は、ノズル６２７の噴射口６２８から基板９の上面９１に向けて噴射される。これにより、第２エッチングヘッド６２１内部の導電液６２０が、基板９の上面９１を伝わって第２エッチングヘッド６２１よりも径方向内側の領域まで流出することが抑制される。

【0050】

ヘッド流路６２４の上部には、電源６５（図４参照）の陽極に電気的に接続されたアノード６７が配置される。アノード６７は、ヘッド流路６２４の内部において導電液６２０と直接的に接触することにより、導電液６２０と電気的に接触している。アノード６７は、例えば、導電性を有する略平板状の部材である。アノード６７の材質は、例えば、プラチナ、ルテニウムまたはカーボン等である。アノード６７の形状および材質は様々に変更されてよい。

【0051】

なお、アノード６７は、導電液６２０と電気的に接触するのであれば、必ずしもヘッド流路６２４の上部に配置される必要はなく、その位置は適宜変更されてよい。例えば、アノード６７は、ヘッド流路６２４の下部に配置されて導電液６２０と直接的に接触してもよい。あるいは、アノード６７は、ヘッド流路６２４の外部に配置されて、導電液６２０と直接的に接触することなく、ヘッド流路６２４内の導電液６２０と電気的に接触してもよい。

【0052】

図４に示すように、２つの付着液除去部６３，６４は、周方向において略１８０°離れた位置に配置される。換言すれば、付着液除去部６３は、回転軸Ｊ１を挟んでもう１つの付着液除去部６４の反対側に配置される。２つの付着液除去部６３，６４の構造は略同じである。以下の説明では、付着液除去部６３、および、もう１つの付着液除去部６４をそれぞれ、「第１付着液除去部６３」および「第２付着液除去部６４」とも呼ぶ。

【0053】

図２および図４に示す例では、第１付着液除去部６３は、例えば、基板９の周縁部に向けてガス（例えば、窒素等の不活性ガスまたは圧縮空気）を噴射するノズル６３１を備える。ノズル６３１は、周方向に離間して配置される第１エッチングヘッド６１１と第２エッチングヘッド６２１との間に配置される。ノズル６３１は、例えば、第１エッチングヘッド６１１から基板９の回転方向（すなわち、時計回り方向）に約９０°離れた位置において、基板９の上面９１よりも上側に配置される。ノズル６３１から基板９の周縁部に向けてガスが噴射されることにより、第１エッチングヘッド６１１にて基板９の周縁部に付着した電解液の液滴等が吹き飛ばされ、基板９上から除去される。基板９上から除去された電解液は、カップ部４により受けられる。

【0054】

第２付着液除去部６４は、例えば、基板９の周縁部に向けてガス（例えば、窒素等の不活性ガスまたは圧縮空気）を噴射するノズル６４１を備える。ノズル６４１は、周方向に離間して配置される第２エッチングヘッド６２１と第１エッチングヘッド６１１との間に配置される。ノズル６４１は、例えば、第２エッチングヘッド６２１から基板９の回転方向（すなわち、時計回り方向）に約９０°離れた位置において、基板９の上面９１よりも上側に配置される。ノズル６４１から基板９の周縁部に向けてガスが噴射されることにより、第２エッチングヘッド６２１にて基板９の周縁部に付着した導電液の液滴等が吹き飛ばされ、基板９上から除去される。基板９上から除去された導電液は、カップ部４により受けられる。

【0055】

次に、基板処理装置１における基板９の処理の流れについて、図７を参照しつつ説明する。基板９が処理される際には、まず、基板処理装置１に基板９が搬入され、基板保持部３１により略水平に保持される（ステップＳ１１）。ステップＳ１１では、基板９の中心と回転軸Ｊ１とが平面視において一致する様に、基板保持部３１の位置調整が行われる。また、基板９が搬入される際には、第１エッチングヘッド６１１および第２エッチングヘッド６２１は、図２中において二点鎖線にて示される退避位置、または、当該退避位置の上方に位置する。第１エッチングヘッド６１１および第２エッチングヘッド６２１は、平面視において基板９の外周縁から径方向外方に離間しており、基板９の搬出入を阻害しない。

【0056】

続いて、制御部８によって制御された第１ヘッド移動機構６１２および第２ヘッド移動機構６２２により、第１エッチングヘッド６１１および第２エッチングヘッド６２１が、上述の退避位置から径方向内方へと移動され、図２中において実線にて示される処理位置に位置する。これにより、基板９の周縁部が、第１エッチングヘッド６１１の挿入口６１５、および、第２エッチングヘッド６２１の挿入口６２５に挿入される（ステップＳ１２）。

【0057】

ステップＳ１２では、第２エッチングヘッド６２１の処理位置は、第１エッチングヘッド６１１の処理位置よりも径方向内側に位置する。換言すれば、処理位置における第２エッチングヘッド６２１の径方向内端部は、処理位置における第１エッチングヘッド６１１の径方向内端部よりも径方向内側に位置する。これにより、第２エッチングヘッド６２１の挿入口６２５から第２エッチングヘッド６２１の内部に挿入される基板９の径方向の幅は、第１エッチングヘッド６１１の挿入口６１５から第１エッチングヘッド６１１の内部に挿入される基板９の径方向の幅（以下、「挿入深さ」とも呼ぶ。）よりも大きくなる。

【0058】

第１エッチングヘッド６１１では、制御部８による制御によって、ヘッド流路６１４への電解液６１０の供給が開始されるとともに、流出抑制部６１６のノズル６１７から、基板９の上面９１に対するガスの噴射が開始される。これにより、基板９の周縁部の導電膜９３が、第１エッチングヘッド６１１の内部の電解液６１０と直接的に接触する。また、流出抑制部６１６により、第１エッチングヘッド６１１内の電解液６１０が、基板９の上面９１上において周縁部よりも径方向内側の領域へと流出することが抑制される。なお、基板９の下面９２を伝わって第１エッチングヘッド６１１内から流出した電解液は、カップ部４により受けられる。

【0059】

第２エッチングヘッド６２１では、制御部８による制御によって、ヘッド流路６２４への導電液６２０の供給が開始されるとともに、流出抑制部６２６のノズル６２７から、基板９の上面９１に対するガスの噴射が開始される。これにより、基板９上の導電膜９３が第２エッチングヘッド６２１の内部の導電液６２０と直接的に接触する。また、流出抑制部６２６により、第２エッチングヘッド６２１内の導電液６２０が、基板９の上面９１上において周縁部よりも径方向内側の領域へと流出することが抑制される。なお、基板９の下面９２を伝わって第２エッチングヘッド６２１内から流出した導電液は、カップ部４にカップ部４により受けられる。

【0060】

次に、制御部８によって基板回転機構３３が駆動されることにより、基板９の回転が開始される（ステップＳ１３）。そして、制御部８によって電源６５が制御されることにより、アノード６７とカソード６６との間に電圧が付与される。これにより、第１エッチングヘッド６１１において、電解液６１０と接触している基板９の周縁部の導電膜９３（すなわち、ルテニウム膜）がイオン化されて溶解する。このように、第１エッチングヘッド６１１では、基板９の周縁部の導電膜９３が電解エッチングされて基板９上から除去される（ステップＳ１４）。電解エッチングにより除去される導電膜９３の径方向における幅（すなわち、エッチング幅）は、例えば３ｍｍ以下であり、当該幅の精度として、例えば０．１ｍｍ以下が要求される。なお、電源６５は、直流電源であり、アノード６７とカソード６６との間に付与される電圧は、例えば、２Ｖ（ボルト）～１０Ｖである。なお、当該電圧は、２Ｖ未満であってもよく、１０Ｖよりも高くてもよい。

【0061】

ステップＳ１４では、回転する基板９の周縁部のうち、第１エッチングヘッド６１１において電解液６１０と接触した部位が第１付着液除去部６３に到達すると、基板９に付着している電解液は、ノズル６３１から噴射されるガスにより吹き飛ばされて基板９上から除去される。これにより、基板９に付着している電解液が、第２エッチングヘッド６２１において導電液６２０に混入することが抑制または防止される。また、ステップＳ１４では、回転する基板９の周縁部のうち、第２エッチングヘッド６２１において導電液６２０と接触した部位が第２付着液除去部６４に到達すると、基板９に付着している導電液は、ノズル６４１から噴射されるガスにより吹き飛ばされて基板９上から除去される。これにより、基板９に付着している導電液が、第１エッチングヘッド６１１において電解液６１０に混入することが抑制または防止される。

【0062】

ステップＳ１４では、上述のように、第２エッチングヘッド６２１における基板９の挿入深さは、第１エッチングヘッド６１１における基板９の挿入深さよりも大きい。このため、第２エッチングヘッド６２１において導電液６２０と接触する導電膜９３の幅は、第１エッチングヘッド６１１において電解液６１０と接触する導電膜９３の幅よりも大きくなる。換言すれば、基板９の周縁部では、電解液６１０と接触する領域よりも径方向内側の領域まで導電液６２０と接触する。このため、基板９の周縁部から導電膜９３がある程度除去された状態であっても、基板９上の導電膜９３と第２エッチングヘッド６２１内の導電液６２０との接触（すなわち、電気的接続）を好適に維持することができる。

【0063】

基板処理装置１では、制御部８により所定のレシピに従って基板回転機構３３およびエッチング部６が制御されることによって、所定の処理時間の経過後、電源６５からの電圧の付与が停止され、上述の電解エッチングが停止される。基板９は、電解エッチングの開始から終了までの間に、少なくとも１周（すなわち、３６０°）以上回転し、好ましくは、２～３周回転する。これにより、基板９上の導電膜９３のうち、基板９の周縁部上の部位が全周に亘って除去される。

【0064】

電解エッチングが終了すると、第１エッチングヘッド６１１において、電解液６１０の供給および流出抑制部６１６からのガス噴射が停止され、第２エッチングヘッド６２１において、導電液６２０の供給および流出抑制部６２６からのガス噴射が停止される。また、基板９の回転が停止され（ステップＳ１５）、第１エッチングヘッド６１１および第２エッチングヘッド６２１が退避位置へと移動される。さらに、第１エッチングヘッド６１１および第２エッチングヘッド６２１は上方へと移動され、カップ部４よりも上側へと退避する。

【0065】

続いて、処理液供給部５のノズル５１から基板９の上面９１の中央部にリンス液が供給されるとともに、基板回転機構３３によって基板９が回転される。これにより、リンス液が基板９の上面９１全体に広がり、基板９の周縁部に付着している電解液や導電液等を洗い流すリンス処理が行われる（ステップＳ１６）。リンス液は、基板９の回転による遠心力によって基板９の外周縁から径方向外方へと飛散し、カップ部４により受けられる。

【0066】

基板９に対するリンス処理が所定の時間行われると、ノズル５１からのリンス液の供給が停止される。その後、基板９の回転速度が増大され、基板９上のリンス液が振り切られて除去されることにより、基板９の乾燥処理が行われる（ステップＳ１７）。なお、乾燥処理は、公知の様々な方法により行われてよい。基板９の乾燥処理が終了すると、基板９の回転が停止され、基板９が基板処理装置１から搬出される。

【0067】

以上に説明したように、基板処理装置１は、基板９の周縁部に対して電解エッチングを行う。基板処理装置１は、基板保持部３１と、基板回転機構３３と、エッチングヘッド６１１（すなわち、第１エッチングヘッド６１１）と、ヘッド移動機構６１２（すなわち、第１ヘッド移動機構６１２）と、アノード６７と、カソード６６と、電源６５とを備える。基板保持部３１は、一方の主面（上記例では、上面９１）上に導電膜９３が設けられた基板９を保持する。基板回転機構３３は、基板保持部３１を回転軸Ｊ１を中心として回転させる。第１エッチングヘッド６１１は、回転軸Ｊ１を中心とする周方向の一部において基板９の周縁部と径方向に対向する。第１エッチングヘッド６１１は、電解液６１０を内部に保持する。第１エッチングヘッド６１１は、基板９の周縁部が挿入される挿入口６１５を有する。第１ヘッド移動機構６１２は、第１エッチングヘッド６１１を基板９の周縁部に対して進退させる。アノード６７は、導電膜９３と電気的に接触する。カソード６６は、電解液６１０と電気的に接触する。電源６５は、基板９の周縁部が挿入口６１５から第１エッチングヘッド６１１の内部に挿入されて電解液６１０と接触している状態で、アノード６７とカソード６６との間に電圧を付与する。

【0068】

基板処理装置１では、基板９の周縁部における導電膜９３の電解エッチングにおいて、第１エッチングヘッド６１１の挿入口６１５に対する基板９の挿入深さを変更することにより、導電膜９３のエッチング幅を精度良く調節することができる。また、基板処理装置１では、基板９が回転することにより、基板９の周縁部の周方向の各部位が第１エッチングヘッド６１１を通過して第１エッチングヘッド６１１において電解エッチングされるため、導電膜９３のエッチング幅を基板９の全周に亘って略均一にすることができる。さらに、基板処理装置１では、電解エッチングに用いられる電解液６１０を、基板９の周縁部の一部のみが挿入される比較的小型の第１エッチングヘッド６１１内に保持しているため、電解液６１０の消費量を低減することもできる。

【0069】

上述のように、カソード６６は第１エッチングヘッド６１１の内部に配置されることが好ましい。これにより、カソード６６と電解液６１０との電気的接触を容易とすることができる。その結果、基板処理装置１の構造を簡素化することができる。

【0070】

上述のように、回転軸Ｊ１は上下方向に平行であり、基板保持部３１は、上記一方の主面（上記例では、上面９１）を上側に向けた状態の基板９を下方から保持することが好ましい。これにより、基板保持部３１の構造を簡素化することができる。また、基板９の保持に、公知の基板保持部３１、および、基板保持部３１に関連する公知の構成を使用することができるため、基板処理装置１の製造を容易とすることができる。

【0071】

上述のように、基板処理装置１は、電解液６１０が第１エッチングヘッド６１１の内部から基板９の上記一方の主面上に流出することを抑制する流出抑制部６１６をさらに備えることが好ましい。これにより、基板９において、電解エッチングが行われる周縁部以外の領域への電解液の付着、および、電解液の付着に起因する当該領域における電解エッチングを好適に抑制することができる。

【0072】

基板処理装置１は、もう１つのエッチングヘッド６２１（すなわち、第２エッチングヘッド６２１）を備えることが好ましい。第２エッチングヘッド６２１は、周方向の一部において基板９の周縁部と径方向に対向する。第２エッチングヘッド６２１は、アノード６７と電気的に接触する導電液６２０を内部に保持する。第２エッチングヘッド６２１は、基板９の周縁部が挿入される挿入口６２５を有する。また、第２エッチングヘッド６２１は、基板９の周縁部に対して進退可能であることが好ましい。これにより、アノード６７と、回転する基板９の導電膜９３との電気的接触を、簡素な構造で実現することができる。

【0073】

また、上述のように、アノード６７は第２エッチングヘッド６２１の内部に配置されることが好ましい。これにより、アノード６７と導電液６２０との電気的接触を容易とすることができる。その結果、基板処理装置１の構造を簡素化することができる。

【0074】

上述のように、第１エッチングヘッド６１１と第２エッチングヘッド６２１とは、周方向において離間して配置されている。そして、周方向における第１エッチングヘッド６１１と第２エッチングヘッド６２１との間に、基板９の周縁部に付着した液体を除去する付着液除去部（上記例では、第１付着液除去部６３または第２付着液除去部６４）が設けられることが好ましい。上述のように、第１付着液除去部６３が設けられることにより、基板９に付着した電解液が第２エッチングヘッド６２１内の導電液６２０に混入することを抑制または防止することができる。また、第２付着液除去部６４が設けられることにより、基板９に付着した導電液が第１エッチングヘッド６１１内の電解液６１０に混入することを抑制または防止することができる。

【0075】

上述のように、第１付着液除去部６３および第２付着液除去部６４は、基板９の周縁部に向けてガスを噴射するノズル６３１，６４１を備えることが好ましい。これにより、基板９の周縁部に付着した液体（すなわち、電解液および導電液）の除去を簡素な構造で実現することができる。なお、第１付着液除去部６３および第２付着液除去部６４は、必ずしも、ガスを噴射するノズル６３１，６４１を備える必要はなく、その構造は様々に変更されてよい。例えば、第１付着液除去部６３および第２付着液除去部６４は、基板９の周縁部に近接して周縁部上の液体を吸引する吸引部を備えていてもよい。また、基板処理装置１では、第１付着液除去部６３および第２付着液除去部６４の一方が省略され、他方のみが設けられてもよい。あるいは、基板９の周縁部に付着した上記液体が、基板９の回転による遠心力によって除去可能な場合、第１付着液除去部６３および第２付着液除去部６４の双方が省略されてもよい。

【0076】

上述のように、基板処理装置１では、半導体製造において一般的に使用されている薬液（例えば、塩酸、硫酸、硝酸、ＳＰＭ（Sulfuric. Acid Hydrogen Peroxide Mixture）、ＨＰＭ（hydrochloric acid-hydrogen peroxide mixture）、水酸化アンモニウム等）を単に付与するだけではエッチングすることが難しいルテニウムを、当該一般的な薬液を用いてエッチングすることができる。したがって、基板処理装置１は、ルテニウムを含む導電膜９３が設けられた基板９のエッチングに特に適している。

【0077】

基板処理装置１では、ステップＳ１４における電解エッチングの終了は、必ずしもレシピにより決定される必要はなく、他の方法により決定されてもよい。例えば、電解エッチング中の基板９の周縁部が連続的に撮像され、撮像された画像と参照画像（例えば、導電膜９３が良好に除去された基板９の周縁部の画像）とが比較されて、導電膜９３の除去が基板９の全周に亘って良好に行われたことが確認された後、電解エッチングが終了されてもよい。

【0078】

あるいは、図８に示すように、第１エッチングヘッド６１１内のカソード６６と電源６５の陰極との間に電流計６８が設けられ、電流計６８からの出力に基づいて電解エッチングの終了が決定されてもよい。具体的には、電解エッチングが進行して第１エッチングヘッド６１１内の電解液６１０（図５参照）と接触する導電膜９３が減少すると、電流計６８により測定される電流（すなわち、第２エッチングヘッド６２１内のアノード６７とカソード６６との間に流れる電流）は減少する。したがって、電流計６８から出力される電流の測定値が、所定の閾値以下にて所定時間以上維持された場合、制御部８（図２参照）により、基板９の周縁部の導電膜９３が好適に除去されたと判断され、電源６５が制御されてアノード６７およびカソード６６間への電圧の付与（すなわち、基板９の周縁部に対する電解エッチング）が停止される。

【0079】

このように、基板処理装置１は、アノード６７とカソード６６との間に流れる電流を測定する電流計６８と、電流計６８からの出力に基づいて基板９の周縁部に対する電解エッチングを停止する制御部８と、をさらに備えることも好ましい。これにより、基板９に対する電解エッチングの完了を精度良く判断することができる。なお、電流計６８の接続位置は、カソード６６と電源６５との間には限定されず、様々に変更されてよい。

【0080】

上記例では、第１エッチングヘッド６１１および第２エッチングヘッド６２１は、周方向において略１８０°離れた位置に配置されるが、これには限定されず、第１エッチングヘッド６１１および第２エッチングヘッド６２１の配置は様々に変更されてよい。また、第１付着液除去部６３および第２付着液除去部６４の配置も様々に変更されてよい。

【0081】

例えば、図９に示すように、第１エッチングヘッド６１１と第２エッチングヘッド６２１とは、周方向において隣接して配置されてもよい。図９に示す例では、第１エッチングヘッド６１１は、第２エッチングヘッド６２１から基板９の回転方向（すなわち、時計回り方向）に約６０°離れた位置に配置される。換言すれば、第１エッチングヘッド６１１と第２エッチングヘッド６２１との間の周方向の角度間隔（鋭角）は、約６０°である。第１付着液除去部６３のノズル６３１は、第１エッチングヘッド６１１から基板９の回転方向に約１５０°離れた位置に配置される。第２付着液除去部６４のノズル６４１は、第２エッチングヘッド６２１から基板９の回転方向に約３０°離れた位置に配置される。なお、上述のように、第１付着液除去部６３および／または第２付着液除去部６４は省略されてもよい。

【0082】

基板９の導電膜９３（図５参照）では、周方向や径方向において電気抵抗にばらつきが存在する場合がある。この場合、第１エッチングヘッド６１１と第２エッチングヘッド６２１との間の距離が大きくなると、当該ばらつきによる影響も大きくなり、基板９の周方向の向き毎に電解エッチングの速度等が微妙に変化する可能性がある。図９に示す例では、上述のように、第１エッチングヘッド６１１と第２エッチングヘッド６２１とを隣接して配置する（すなわち、上記角度間隔が６０°以下とする）ことにより、第１エッチングヘッド６１１と第２エッチングヘッド６２１との間の距離が小さくなる。このため、導電膜９３の電気抵抗にばらつきが存在する場合であっても、電解エッチングに対する当該ばらつきの影響を低減することができ、その結果、基板９の周方向における電解エッチングの均一性を向上することができる。

【0083】

基板処理装置１では、図１０に示すように、第１エッチングヘッド６１１と第２エッチングヘッド６２１とは、周方向において隣接して配置され、さらに、周方向において連続する一繋がりの部材であってもよい。この場合、第１エッチングヘッド６１１および第２エッチングヘッド６２１は、１つのアームにより支持され、１つのヘッド移動機構によって基板９の周縁部に対して進退する。これにより、基板処理装置１の構造を簡素化することができる。

【0084】

次に、本発明の第２の実施の形態にかかる基板処理装置１ａについて説明する。図１１は、基板処理装置１ａのエッチング部６ａ近傍を拡大して示す側面図である。基板処理装置１ａでは、図２に示す基板処理装置１から第２ヘッドユニット６２が省略され、アノード６７ａが基板９の上方（すなわち、基板９の上面９１よりも上側）に配置される。基板処理装置１ａの他の構成は、基板処理装置１の構成と略同様であり、以下の説明では同符号を付す。

【0085】

基板処理装置１ａでは、アノード６７ａは略円板状または略円環板状の部材である。アノード６７ａの下面は回転軸Ｊ１に略垂直であり、基板９の径方向中央部において、基板９の上面９１に形成された導電膜９３に直接的に面接触する。換言すれば、基板９は、基板保持部３１およびアノード６７ａにより上下から挟み込まれる。基板処理装置１ａでは、図２に示すアーム６１３に代えて、アーム６１３よりも径方向内側まで延びるアーム６１３ａが設けられる。アノード６７ａは、アーム６１３ａの径方向内端部において、回転軸Ｊ１を中心として回転可能に支持される。第１エッチングヘッド６１１は、アノード６７ａよりも径方向外側において、基板９の周縁部に対して進退可能にアーム６１３ａによって支持される。

【0086】

基板処理装置１ａにおける基板９の処理の流れは、上述のステップＳ１１～Ｓ１７（図７参照）と略同様である。基板処理装置１ａにおいて、基板９の周縁部の導電膜９３に対する電解エッチングが行われる際には、電源６５によりアノード６７ａとカソード６６との間に電圧が付与される。このとき、アノード６７ａは、基板９および基板保持部３１と共に基板回転機構３３（図２参照）により回転される。あるいは、基板処理装置１ａでは、基板回転機構３３とは別のアノード回転機構（図示省略）が設けられ、アノード６７ａは、基板回転機構３３による基板９の回転と同期して、基板９と同方向に同じ回転速度にてアノード回転機構により回転されてもよい。アノード回転機構は、例えば、基板回転機構３３と同様の電動回転式モータである。アノード回転機構は、他の構造を有するモータ（例えば、中空モータ等）であってもよい。

【0087】

基板処理装置１ａにおいても、基板処理装置１と略同様に、第１エッチングヘッド６１１の挿入口６１５（図５参照）に対する基板９の挿入深さを変更することにより、導電膜９３のエッチング幅を精度良く調節することができる。また、導電膜９３のエッチング幅を基板９の全周に亘って略均一にすることができるとともに、電解液６１０（図５参照）の消費量を低減することもできる。

【0088】

上述のように、基板処理装置１ａでは、アノード６７ａは基板９の上方に位置し、導電膜９３と直接的に接触する。これにより、アノード６７ａと導電膜９３との電気的接触を簡素な構造で実現することができる。また、基板処理装置１ａは、径方向に延びてアノード６７ａを支持するアーム６１３ａをさらに備え、第１エッチングヘッド６１１も当該アーム６１３ａにより支持される。これにより、アノード６７ａおよび第１エッチングヘッド６１１の支持および移動に係る構成を簡素化することができる。また、アノード６７ａおよび第１エッチングヘッド６１１内のカソード６６に対する電気配線を、アーム６１３ａに沿わせてまとめて配置することができるため、基板処理装置１ａの構造を簡素化することができる。

【0089】

基板処理装置１ａでは、図１２に示すように、アノード６７ａは基板９の上面９１から上方に僅かに離間して位置し、アノード６７ａと基板９の上面９１上の導電膜９３との間に導電液６２０が充填されてもよい。すなわち、アノード６７ａは、導電液６２０を介して導電膜９３と間接的に接触することにより、導電膜９３と電気的に接触する。この場合も、アノード６７ａと導電膜９３との電気的接触を簡素な構造で実現することができる。

【0090】

図１２に示す例では、アノード６７ａはアーム６１３ａの径方向内端部に回転不能に固定される。また、アノード６７ａの中央部に設けられた貫通孔にノズル６７１ａが配置され、ノズル６７１ａから基板９の上面９１上に導電液６２０が供給される。導電液６２０は、アーム６１３ａ内に形成された配管、または、アーム６１３ａに沿って設けられた配管を介してノズル６７１ａに供給される。また、第１エッチングヘッド６１１に供給される電解液６１０（図５参照）も、アーム６１３ａ内に形成された配管、または、アーム６１３ａに沿って設けられた配管を介して供給される。

【0091】

基板処理装置１ａでは、導電液６２０と電解液６１０とが同じ種類の液体である場合、当該液体を第１エッチングヘッド６１１に供給する配管と、当該液体をノズル６７１ａに供給する配管とを共通化することができる。これにより、基板処理装置１ａの構造を簡素化することができる。また、基板処理装置１ａでは、アノード６７ａが基板９に直接的に接触しないため、基板９上の導電膜９３がアノード６７ａとの接触により損傷することを防止することができる。

【0092】

次に、本発明の第３の実施の形態にかかる基板処理装置１ｂについて説明する。図１３は、基板処理装置１ｂのエッチング部６ｂ近傍を拡大して示す側面図である。図１４は、エッチング部６ｂ近傍を拡大して示す正面図である。基板処理装置１ｂでは、基板９が略垂直に保持され、図５に示す第１エッチングヘッド６１１とは異なる構造を有するエッチングヘッド６１１ｂが設けられる。基板処理装置１ｂの他の構成は、基板処理装置１，１ａの構成と略同様であり、以下の説明では同符号を付す。

【0093】

基板処理装置１ｂは、図１１に示す基板処理装置１ａのアノード６７ａと略同形状のアノード６７ｂを備える。略円板状または略円環板状のアノード６７ｂは、基板９の径方向中央部において、基板９の一方の主面９１に形成された導電膜９３に直接的に面接触する。また、バキュームチャックである基板保持部３１は、基板９の径方向中央部において、基板９の他方の主面９２に直接的に面接触する。基板処理装置１ｂでは、基板処理装置１ａと略同様に、基板９が基板保持部３１およびアノード６７ｂにより上下から挟み込まれ、その後、基板保持部３１およびアノード６７ｂが、水平方向に延びる回転軸を中心として、基板９と共に約９０°回転することにより、図１３に示すように、基板９が基板保持部３１およびアノード６７ｂにより略垂直状態で挟持される。

【0094】

基板９が略垂直に支持された状態では、基板保持部３１を回転させる基板回転機構（図示省略）の回転軸Ｊ１は上下方向に略垂直である。本実施の形態に係る以下の説明では、特に説明が無い場合、回転軸Ｊ１は、上下方向に略垂直に延びる状態（すなわち、略水平に延びる状態）のものを意味する。基板処理装置１ｂでは、基板９は、基板保持部３１と共に回転軸Ｊ１を中心として図１３中の時計回り方向に回転する。

【0095】

アノード６７ｂは、回転軸Ｊ１を中心として回転可能に支持されており、基板９および基板保持部３１と共に上述の基板回転機構により回転される。あるいは、基板処理装置１ｂでは、上述の基板回転機構とは別のアノード回転機構（図示省略）が設けられ、アノード６７ｂは、基板回転機構による基板９の回転と同期して、基板９と同方向に同じ回転速度にてアノード回転機構により回転されてもよい。

【0096】

エッチングヘッド６１１ｂは、基板９の下方に配置される。エッチングヘッド６１１ｂは、ヘッド流路６１４ｂと、挿入口６１５ｂと、液受け６１９ｂとを備える。エッチングヘッド６１１ｂは、例えば、回転軸Ｊ１と略平行に延びる略円筒状の部材である。ヘッド流路６１４ｂは、エッチングヘッド６１１ｂの内部に形成された空間であり、上述の電解液６１０が流れる。図１４では、エッチングヘッド６１１ｂを断面にて示し、電解液６１０に平行斜線を付す。図１４に示す例では、電解液６１０は、図中の右側から左側に向かって流れる。カソード６６ｂは、ヘッド流路６１４ｂの底部に配置され、電解液６１０に直接的に接触する。カソード６６ｂは、例えば、回転軸Ｊ１と略平行に延びる略円柱状の部材である。

【0097】

挿入口６１５ｂは、エッチングヘッド６１１ｂの外周面の上端部において、略水平かつ回転軸Ｊ１に略垂直に延びるスリット状の開口である。挿入口６１５ｂは、エッチングヘッド６１１ｂの外周面において、上側を向いて開口している。挿入口６１５ｂには、基板９の周縁部の下端部が上側から挿入される。基板９の周縁部は、エッチングヘッド６１１ｂの挿入口６１５ｂの周囲の部位とは直接的に接触しておらず、基板９と挿入口６１５ｂの周囲の部位との間には僅かな間隙が存在する。挿入口６１５ｂは、ヘッド流路６１４ｂの上部に設けられており、挿入口６１５ｂを介してエッチングヘッド６１１ｂの内部に挿入された基板９の周縁部は、ヘッド流路６１４ｂを流れる電解液６１０と直接的に接触する。

【0098】

液受け６１９ｂは、エッチングヘッド６１１ｂに隣接して配置され、エッチングヘッド６１１ｂに対して基板９の回転方向（すなわち、図１３中の時計回り方向）の前側に位置する。液受け６１９ｂおよびエッチングヘッド６１１ｂの上方には付着液除去部６３ｂが設けられる。付着液除去部６３ｂは、上述の第１付着液除去部６３と略同様に、エッチングヘッド６１１ｂにて基板９の周縁部に付着した電解液の液滴等を除去する。図１４に示す例では、付着液除去部６３ｂは、基板９の周縁部に向けてガスを噴射する２つのノズル６３１ｂを備え、２つのノズル６３１ｂは、図中における基板９の左右両側に配置される。ノズル６３１ｂから噴射されたガスにより基板９の周縁部から吹き飛ばされた電解液は、液受け６１９ｂにより受けられる。

【0099】

基板処理装置１ｂにおける基板９の処理の流れは、上述のステップＳ１１～Ｓ１７（図７参照）と略同様である。ただし、基板処理装置１ｂでは、ステップＳ１１において、基板９が基板保持部３１によって略水平に保持された後、基板９が基板保持部３１とアノード６７ｂによって挟持され、９０°回転して略垂直に支持される点が異なる。また、ステップＳ１２では、基板９の周縁部がエッチングヘッド６１１ｂの挿入口６１５ｂに挿入される点が異なる。さらに、ステップＳ１５とステップＳ１６との間で、基板９が基板保持部３１およびアノード６７ｂと共に９０°回転して略水平とされた後、基板９上からアノード６７ｂが離間して退避する点が異なる。

【0100】

基板処理装置１ｂにおいても、基板処理装置１と略同様に、エッチングヘッド６１１ｂの挿入口６１５ｂに対する基板９の挿入深さを変更することにより、導電膜９３のエッチング幅を精度良く調節することができる。また、導電膜９３のエッチング幅を基板９の全周に亘って略均一にすることができるとともに、電解液６１０の消費量を低減することもできる。

【0101】

上述のように、基板処理装置１ｂでは、回転軸Ｊ１は上下方向に垂直である。また、アノード６７ｂおよび基板保持部３１はそれぞれ、基板９の一方の主面９１（すなわち、導電膜９３が設けられる主面）および他方の主面９２に直接的に接触して基板９を挟持する。そして、エッチングヘッド６１１ｂは、基板９の下方に配置される。これにより、エッチングヘッド６１１ｂ内における電解液６１０の保持を容易とすることができる。

【0102】

上述の基板処理装置１，１ａ，１ｂでは、様々な変更が可能である。

【0103】

例えば、基板処理装置１，１ａでは、図１５に示すように、第１エッチングヘッド６１１の下部が、第１エッチングヘッド６１１の上部よりも径方向内側まで、基板９の下面９２に沿って延びるように構成され、基板９の下面９２の下方までヘッド流路６１４が延びていてもよい。これにより、第１エッチングヘッド６１１内の電解液６１０が、基板９の下面９２を伝わって第１エッチングヘッド６１１から流出することを抑制することができる。第２エッチングヘッド６２１においても略同様である。

【0104】

基板処理装置１では、基板９は、導電膜９３が設けられた主面を下方に向けて略水平に保持されてもよい。この場合、第１付着液除去部６３および第２付着液除去部６４は、基板９の下方に設けられる。

【0105】

基板処理装置１ａでも同様に、基板９は、導電膜９３が設けられた主面を下方に向けて略水平に保持されてもよい。この場合、例えば、基板９の導電膜９３に直接的に接触する基板保持部３１のベース部３１１（図２参照）が、アノード６７として兼用されてもよい。あるいは、アノード６７は、基板保持部３１のベース部３１１と第１エッチングヘッド６１１との間にて基板９の下方に配置され、導電液の液膜を介して基板９の導電膜９３に間接的に接触してもよい。

【0106】

基板処理装置１，１ａの第１エッチングヘッド６１１では、流出抑制部６１６の構造は上記例には限定されず、様々に変更されてよい。あるいは、流出抑制部６１６は省略されてもよい。第２エッチングヘッド６２１においても同様である。

【0107】

例えば、基板処理装置１では、流出抑制部６１６のノズル６１７に代えて、基板９の上面９１上にＯリングが配置され、当該Ｏリングにより、第１エッチングヘッド６１１の挿入口６１５と基板９の上面９１との間の隙間、および、第２エッチングヘッド６２１の挿入口６２５と基板９の上面９１との間の隙間が、径方向内側から液密に封止されてもよい。

【0108】

あるいは、基板処理装置１では、流出抑制部６１６のノズル６１７が省略され、処理液供給部５のノズル５１から基板９の上面９１にＤＩＷが供給されて、上面９１上にＤＩＷの液膜が形成されてもよい。当該液膜の外周部は、第１エッチングヘッド６１１の挿入口６１５内において、第１エッチングヘッド６１１内の電解液６１０と接触して界面を形成する。基板９上に供給されるＤＩＷの流量と、第１エッチングヘッド６１１内に供給される電解液６１０の流量とを調節することにより、第１エッチングヘッド６１１内部の電解液６１０が、基板９の上面９１を伝わって周縁部よりも径方向内側の領域へと流出することを抑制することができる。第２エッチングヘッド６２１においても同様である。この場合、処理液供給部５は、流出抑制部６１６，６２６としても機能する。また、上記界面近傍では、電解液６１０とＤＩＷとが混合し、電解液６１０の濃度に勾配（すなわち、径方向内方に向かうに従って濃度が低くなる勾配）が生じる。基板処理装置１では、当該勾配を利用してエッチング幅が決定されてもよい。

【0109】

基板処理装置１ａでは、アノード６７ａと第１エッチングヘッド６１１とは、異なるアームにより支持されていてもよい。

【0110】

基板処理装置１，１ａ，１ｂにおいて電解エッチングが行われる導電膜９３は、必ずしもルテニウム膜である必要はなく、ルテニウムを含む膜である必要もない。導電膜９３は、ルテニウム以外の物質のみを含む膜であってよい。

【0111】

上述の基板処理装置１，１ａ，１ｂは、半導体基板以外に、液晶表示装置または有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置等の平面表示装置（Flat Panel Display）に使用されるガラス基板、あるいは、他の表示装置に使用されるガラス基板の処理に利用されてもよい。また、上述の基板処理装置１，１ａ，１ｂは、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板および太陽電池用基板等の処理に利用されてもよい。

【0112】

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

【符号の説明】

【0113】

１，１ａ，１ｂ 基板処理装置
５ 処理液供給部
８ 制御部
９ 基板
３１ 基板保持部
３３ 基板回転機構
６３ 第１付着液除去部
６３ｂ 付着液除去部
６４ 第２付着液除去部
６６，６６ｂ カソード
６７，６７ａ，６７ｂ アノード
６８ 電流計
９１ （基板の）上面
９２ （基板の）下面
９３ 導電膜
６１０ 電解液
６１１ 第１エッチングヘッド
６１１ｂ エッチングヘッド
６１２ 第１ヘッド移動機構
６１３ａ アーム
６１５，６１５ｂ，６２５ 挿入口
６１６，６２６ 流出抑制部
６２０ 導電液
６２１ 第２エッチングヘッド
６２２ 第２ヘッド移動機構
Ｊ１ 回転軸
Ｓ１１～Ｓ１７ ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】