CN101355020A - 基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基板处理装置，其具有：基板旋转单元，其用于旋转基板；刷子，其针对由所述基板旋转单元旋转的基板，至少与基板表面的周缘区域抵接；周缘冲洗液喷出单元，其向规定冲洗液喷出位置，从基板的旋转半径方向上的该规定冲洗液喷出位置的内侧喷出冲洗液，其中，所述规定冲洗液喷出位置是相对基板表面的周缘区域与所述刷子接触的区域位于基板的旋转方向的下游侧隔开间隔的位置。

Description

基板处理装置
技术领域
本发明涉及一种用于对基板进行清洗处理的基板处理装置。成为处理对象的基板，例如包括半导体晶片、液晶显示装置用基板、等离子显示器用基板、FED(Field Emission Display：场致发射显示器)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩模用基板等。
背景技术
在半导体装置的制造工序中，半导体晶片(下面简称为“晶片”)的周缘部的污染物有时给晶片处理品质带来的不可忽视的影响。具体而言，在所谓的批处理工序中，由于多张晶片以铅直姿势浸渍在处理液中，因此若污染物质附着到晶片的周端部，则该污染物质在处理液中扩散，进而有可能再附着在晶片表面的器件形成区域。
因此，最近，对晶片等基板的周缘部进行清洗的要求正在提高。
作为与清洗基板周端部有关的现有技术，例如公开了如下的技术，即，在由药液除去附着于基板表面的附着物(污染)之后，一边旋转基板一边向该基板表面的中央部供给纯水，从而在除去残留在基板表面的药液以及附着物之际，通过使圆柱状刷子的外周面与基板的周端部抵接，除去附着于基板周端面的附着物(参照例如JP特开2006-278592号公报)。
但是，在基板表面表现为疏水性的情况下(例如，将Low-k膜形成在基板表面的情况以及裸硅露出在基板表面的情况等)，若向作为器件形成区域的表面的中央部供给纯水，则器件形成区域有可能会产生水印(纯水的干躁痕迹)。而且，在铜布线等形成在基板表面的情况下，若向基板表面的中央部供给纯水，则有可能因铜布线被氧化而发生腐蚀。
为了避免这样的问题，可以考虑不向基板表面供给纯水，但是若这样则由刷子从基板的周缘部刮去的污染物残留在周缘部，而且在残存该污染物的状态下使基板干躁，从而该污染物有可能会牢牢地粘在基板。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种基板处理装置，该基板处理装置不给基板表面的器件形成区域带来坏影响，并且能够从基板表面的周缘区域良好地除去污染物。
本发明的基板处理装置具有：基板旋转单元，其用于使基板旋转；刷子，其针对由所述基板旋转单元旋转的基板，至少与基板表面的周缘区域抵接；周缘冲洗液喷出单元，其向规定的冲洗液喷出位置，从基板的旋转半径方向上的该规定的冲洗液喷出位置的内侧喷出冲洗液，其中，所述规定的冲洗液喷出位置是相对基板表面的周缘区域中与所述刷子接触的区域而向着基板的旋转方向下游侧隔开了间隔的位置。
在该结构中，针对由基板旋转单元旋转的基板，至少在基板表面的周缘区域与刷子抵接，由此能够刮去附着于该周缘区域的污染物。另一方面，在基板表面的周缘区域中，向相对与刷子接触区域而向着基板的旋转方向下游侧隔开了间隔的冲洗液喷出位置，供给来自周缘冲洗液喷出单元的冲洗液。由此，在该刮去结束之后，紧接着用冲洗液来清洗被刷子刮去的污染物。由此，能够防止在基板表面的周缘区域残留被刷子刮去的污染物并牢牢地粘住。
进一步地，由于将供给冲洗液的冲洗液喷出位置以相对刷子接触的区域而向着基板的旋转方向下游侧隔开了间隔的方式设置，因此被供给到冲洗液喷出位置的冲洗液几乎不会供给至刷子。因而，能够抑制由冲洗液洗去的污染物附着于刷子。
而且，由于被供给到晶片表面的周缘区域上的冲洗液喷出位置的冲洗液从晶片的旋转半径方向的该冲洗液喷出位置的内侧供给，因此其具有朝向晶片的旋转半径方向的外侧的矢量。然后，在该供给之后，因晶片旋转而产生的离心力作用于冲洗液。因此，被供给到晶片表面的周缘区域的冲洗液几乎不进入到晶片表面的中央部。从而，不用担心冲洗液给晶片表面的器件形成区域带来不良影响。
其结果，不给晶片表面的器件形成区域带来不良影响，就能够从基板表面的周缘区域良好地除去污染物。
也可以另外具有用于向所述刷子供给药液的药液供给单元。根据该结构，药液被供给到刷子，其内部包含药液的刷子与基板表面的周缘区域抵接。通过具有高清洗能力的药液，能够良好地除去附着于基板表面的周缘区域的污染物。
所述药液供给单元也可以向规定的药液喷出位置，从基板的旋转半径方向的该规定的药液喷出位置的内侧喷出药液，其中，所述规定的药液喷出位置是相对基板表面的周缘区域中与所述刷子接触的区域而位于基板的旋转方向上游侧的位置。根据该结构，在基板表面的周缘区域中，向相对刷子接触的区域而位于基板旋转方向的上游侧的药液喷出位置，供给来自药液供给单元的药液。因此，被供给到晶片的表面周缘区域的药液受到因晶片旋转而产生的离心力，从而流到与晶片的周缘部接触的刷子。因此，能够向刷子良好地供给药液。
而且，从药液供给单元供给到药液喷出位置的药液沿着基板表面的周缘区域，供给至处于旋转状态的刷子。因此，与从药液供给单元向刷子直接供给药液的结构相比，能够抑制伴随刷子旋转药液飞散。
而且，由于被供给到晶片表面的周缘区域上的药液喷出位置的药液相对从晶片的旋转半径方向的该药液喷出位置的内侧供给，因此其具有朝向晶片的旋转半径方向的外侧的矢量。然后，在此供给之后，因晶片旋转而产生的离心力作用于药液。因此，被供给到晶片表面的周缘区域的药液几乎不会进入到晶片表面的中央部。从而，药液不给基板表面的器件形成区域带来不良影响，就能够向刷子供给药液。
所述基板旋转单元也可以将基板保持为基板的表面朝向上方的大致水平姿势，并且围绕铅直轴线旋转。在此情况下，所述药液供给单元也可以向由所述基板旋转单元旋转的基板的背面供给药液。根据该结构，被供给到基板背面的药液受到因基板旋转而产生的离心力，沿着基板背面流向其周缘区域。然后，到达基板背面的周缘区域的药液被供给到与基板周缘部接触的刷子。因此，不将药液供给到基板表面的器件区域，就能够向刷子供给药液。
而且，也可以另外具有药液吸引单元，所述药液吸引单元用于吸引包含在所述刷子的内部的药液。根据该结构，由于向刷子供给来自药液供给单元的药液，并且通过药液吸引单元吸引包含在刷子内部的药液，因此刷子的内部包含充分满足需要的量的药液。因此，在基板表面的周缘区域中与刷子接触的区域，能够形成具有适当湿润宽度的药液的液体膜。
其结果，药液不给晶片表面的器件形成区域带来不良影响，就能够良好地清洗基板表面的周缘区域。
也可以另外具有下游侧周缘药液喷出单元，所述下游侧周缘药液喷出单元用于向规定的药液喷出位置，相从基板的旋转半径方向的该规定的药液喷出位置的内侧喷出药液，其中，所述规定的冲洗液喷出位置是相对基板表面的周缘区域中与所述刷子接触的区域而向着基板旋转方向的下游侧隔开了间隔的位置。根据此结果，向晶片表面的周缘区域中的相对与刷子接触位置而向着晶片旋转方向的下游侧相隔了间隔的药液喷出位置，供给来自下游侧周缘药液喷出单元的药液。由此，进行完该刮去之后，紧接着通过药液能够洗去刷子所刮去的污染物。因此，能够防止刷子所刮去的污染物残留于晶片表面的周缘区域且牢牢地粘住。
进一步地，由于供给药液的药液喷出位置相对基板表面的周缘区域与刷子之间的接触区域而向着基板的旋转方向下游侧相隔间隔，因此能够防止供给到药液喷出位置的药液经由基板直接与刷子接触。由此，能够防止药液洗掉的污染物附着于刷子。
而且，由于被供给到晶片表面的周缘区域上的药液喷出位置的药液从晶片的旋转半径方向的该药液喷出位置的内侧供给，因此其具有朝向晶片的旋转半径方向的外侧的矢量。然后，在该供给之后，因晶片旋转而产生的离心力作用于药液。因此，被供给到晶片表面的周缘区域的药液几乎不会进入到晶片表面的中央部。从而，不用担心药液给晶片表面的器件形成区域带来不良影响。
其结果，不给晶片表面的器件形成区域带来不良影响，就能够从基板表面的周缘区域良好地除去污染物。
而且，优选地还具有气体喷附单元，所述气体喷附单元用于针对由所述周缘冲洗液喷出单元而供给到基板表面的周缘区域的冲洗液，在相比所述规定的冲洗液喷出位置而向着基板旋转方向下游侧隔开了间隔的位置上，从基板的旋转半径方向的内侧喷附惰性气体。根据该结构，针对被供给到基板表面的周缘区域的冲洗液，从基板的旋转半径方向的内侧喷附惰性气体。因此，能够向基板外侧排出清洗污染物之后的冲洗液。由此，能够从基板表面的周缘区域迅速地除去污染物，而且能够抑制污染物在干燥之后牢牢地粘在基板的表面。
而且，在设置气体喷附单元的情况下，即使周缘冲洗液喷出单元喷出的冲洗液的量少，也能够从基板表面的周缘区域良好地除去污染物。在此情况下，由于被供给到基板表面周缘区域的冲洗液的量少，因此能够防止从基板周缘区域飞散的冲洗液弹回基板表面。
所述刷子可以用可弹性变形的材料形成，而且具有第一清洗面，所述第一清洗面具有朝向与由所述基板旋转单元旋转的基板的表面垂直的垂线方向的一侧变窄的形状。由于这种形状的第一清洗面相对该垂线方向倾斜，因此能够以横跨基板表面的周缘区域以及周端面的方式与此相抵接。因此，能够同时清洗基板表面的周缘区域以及周端面。
而且，所述刷子具有第二清洗面，所述第二清洗面的形状是从所述第一清洗面的所述一侧的端缘向所述垂线方向的所述一侧扩宽。这样的第二清洗面能够以横跨基板背面的周缘区域以及周端面的方式与其相抵接。因此，能够同时清洗基板背面的周缘区域以及周端面。因而，通过第一清洗面能够同时清洗基板表面的周缘区域以及周端面，而且，通过第二清洗面能够同时清洗基板背面的周缘区域以及周端面。其结果，能够良好地清洗包括基板的两个面的周缘区域以及周端面的整个周缘部区域。
进一步地，所述药液也可以是氨与双氧水的混合液。
参照附图，通过后述的实施方式的说明，能够明确本发明上述的以及另外其它的目的、特征及效果
附图说明
图1是示意性地表示本发明一个实施方式(第一实施方式)的基板处理装置的结构的侧视图。
图2是表示图1所示的刷子的结构的侧视图。
图3是图1所示的保持在旋转卡盘上的晶片的俯视图。
图4是用于说明图1所示的基板处理装置的电性结构的框图。
图5是用于说明图1所示的基板处理装置中的晶片处理的工序图。
图6是示意性地表示本发明第二实施方式的基板处理装置的结构的侧视图。
图7是图6所示的保持在旋转卡盘上的晶片的俯视图。
图8是用于说明图6所示的基板处理装置的电气结构的框图。
图9是用于说明图6所示的基板处理装置的晶片的处理的工序图。
具体实施方式
图1是示意性地表示本发明一个实施方式(第一实施方式)的基板处理装置1的结构的侧视图。
基板处理装置1是一张一张地处理作为基板的一个例子的晶片W的单张式装置。该基板处理装置1具有：旋转卡盘3，其用于将晶片W大致水平地保持并使之旋转，而且该晶片W的表面(形成器件的一侧的面)朝向上方；一对背面SC1喷嘴5(图1仅示出了一个)，其用于向保持在旋转卡盘3上的晶片W的背面(与表面相反侧的面)供给作为药液的SC1(氨与双氧水的混合液：アンモニア过酸化水素水)；一对背面DIW喷嘴6(图1仅示出了一个)，其用于向晶片W的背面供给作为冲洗液的DIW(脱离子水)；刷子机构7，其用于清洗晶片W的周缘部；第一表面SC1喷嘴8，其用于向晶片W的表面的周缘区域(不形成器件的区域)40供给SC1；第一表面DIW喷嘴9，其用于向晶片W表面的周缘区域40供给DIW；N2气体喷嘴10，其用于向晶片W表面的周缘区域40供给作为惰性气体N2气体。
此外，所谓晶片W的周缘部是指包括晶片W表面的周缘区域40、晶片W背面的周缘区域41以及周端面42的部分。而且，所谓的周缘区域40、41例如是指从晶片W的边缘起宽度为1～4mm的环状区域。
旋转卡盘3是真空吸附式卡盘，并且其具有：旋转轴11，其大致沿铅直方向延伸；吸附基座12，其安装在该旋转轴11的上端，并且以大致水平的姿势吸附晶片W的背面从而保持晶片W；旋转马达13，其具有与旋转轴11同轴地连接的旋转轴。在吸附基座12吸附保持晶片W背面的状态下，若驱动旋转马达13，则晶片W绕旋转轴11的中心轴线旋转。
来自SC1供给源的SC1经由背面SC1阀14供给到各背面SC1喷嘴5。
来自DIW供给源的DIW经由背面DIW阀15供给到各背面DIW喷嘴6。
来自SC1供给源的SC1经由第一表面SC1阀16供给到第一表面SC1喷嘴8。
来自DIW供给源的DIW经由第一表面DIW阀17供给到第一表面DIW喷嘴9。
来自N2气体供给源的N2气体经由N2气体阀18供给到N2气体喷嘴10。
刷子机构7具有：摇动臂19，其位于由旋转卡盘3保持的晶片W的保持位置的上方且大致水平地延伸；臂支撑轴20，其支撑摇动臂19；刷子21，其保持在摇动臂19的顶端，并且用于清洗晶片W的周缘部。
臂支撑轴20沿铅直方向延伸设置。该臂支撑轴20的上端部与摇动臂19的一端部(基端部)的下面连接。能够将摇动驱动机构23的驱动力输入到臂支撑轴20。通过将摇动驱动机构23的驱动力输入到臂支撑轴20来使臂支撑轴20往复旋转，从而能够以臂支撑轴20为支点对摇动臂19进行摇动。而且，臂支撑轴20与升降驱动机构24连接。通过升降驱动机构24，上下移动臂支撑轴20，进而使摇动臂19与该臂支撑轴20一起上下移动。
在摇动臂19的顶端部，可旋转地保持有刷子旋转轴25。刷子旋转轴25在摇动臂19的内部连接用于使刷子旋转轴25旋转的刷子自转机构26。另一方面，在刷子旋转轴25的下端部，固定有架安装部27。在架安装部27，中间隔着刷架28安装有刷子21。
图2是表示刷子21的结构的侧视图。
刷子21例如由PVA(Polyvinyl Alcohol：聚乙烯醇)等海绵材料构成。该刷子21具有上下一体的第一清洗部30和第二清洗部31，而且形成为绕铅直轴线旋转对称的大致沙漏的形状，其中，该第一清洗部30用于清洗晶片W表面的周缘区域40以及周端面42，该第二清洗部31用于清洗晶片W背面的周缘区域41以及周端面42。
第一清洗部30的上部30a呈大致圆柱形状，下部30b呈向下方变窄的大致圆锥台形状。第一清洗部30的下部30b的侧面是以上端边缘与上部30a侧面的下端边缘连接，并且相对其中心轴线具有例如45度的倾斜角度，而且越往下方则越接近于中心轴线的方式倾斜。在该第一清洗部30中，下部30b的侧面成为与晶片W表面的周缘区域40及周端面42抵接的第一清洗面32。
第二清洗部31与第一清洗部30的下端一体地连接，并且，将该第二清洗部31配置成与第一清洗部30共用中心轴线。该第二清洗部31的上部31a呈向下方扩展的大致圆锥台形状，下部31b呈大致圆柱形状。第二清洗部31的上部31a侧面是以上端边缘与第一清洗部30的下部30b侧面的下端边缘连接，并且相对该中心轴线具有45度的倾斜角度，而且越往下方则越远离中心轴线的方式倾斜。而且，上部31a侧面的下端边缘与下部31b侧面的上端边缘连接。在该第二清洗部31中，上部31a侧面成为与晶片W背面的周缘区域41及周端面42抵接的第二清洗面33。
图3是保持在旋转卡盘3上的晶片的俯视图。
在俯视时，在将旋转轴11的中心轴线作为中心的圆周上，以该中心轴线作为中心对称的方式配置有一对背面SC1喷嘴5。各背面SC1喷嘴5将其喷出口配置成位于接近晶片W的背面的位置且朝向铅直方向上方。
在俯视时，一对背面DIW喷嘴6在与背面SC1喷嘴5同一个的圆周上配置在与背面SC1喷嘴5的位置偏移90°的位置上，而且该一对背面DIW喷嘴6将该中心轴线作为中心对称。各背面DIW喷嘴6将其喷出口配置成位于接近晶片W的背面的位置且朝向铅直方向上方。
在旋转卡盘3的上方，第一表面SC1喷嘴8将其喷出口对着晶片W表面的周缘区域40上的SC1着液位置P2，而且将其配置在晶片W的旋转半径方向上的SC1着液位置P2的内侧。因此，在俯视时，第一表面SC1喷嘴8的喷出口喷出的SC1沿着晶片W的旋转半径方向从其内侧朝向外侧。将SC1着液位置P2设定在相对于刷子接触位置P1位于晶片W的旋转方向(用箭头35来表示的方向)下游侧相隔了间隔L1的位置上，其中，该刷子接触位置P1是刷子21所接触的晶片W的周缘部的刷子接触位置P1。作为该间隔L1，能够示例晶片W直径的1/10左右的尺寸。
在旋转卡盘3的上方，第一表面DIW喷嘴9将其喷出口对着晶片W表面的周缘区域40上的DIW着液位置P3，而且将其配置在晶片W的旋转半径方向上的DIW着液位置P3的内侧。因此，在俯视时，第一表面DIW喷嘴9的喷出口喷出的DIW沿着晶片W的旋转半径方向从其内侧朝向外侧。将DIW着液位置P3设定在相对于SC1着液位置P2位于晶片W的旋转方向下游侧相隔了间隔L2的位置上。作为该间隔L2，能够示例晶片W直径的1/10左右的尺寸。
在旋转卡盘3的上方，N2气体喷嘴10将其喷出口对着晶片W表面的周缘区域40上的N2气体喷附位置P4，并将其配置在晶片W的旋转半径方向上的N2气体喷附位置P4的内侧。因此，在俯视时，N2气体喷嘴10的喷出口喷出的N2气体沿着晶片W的旋转半径方向从其内侧朝向外侧。将N2气体喷附位置P4设定在位于相对DIW着液位置P3在晶片W的旋转方向下游侧相隔了间隔L3的位置上。作为该间隔L3，能够示例晶片W直径的1/10左右的尺寸。
图4是用于说明基板处理装置的电性结构的框图。
基板处理装置1具有控制部50，该控制部50具有包括微型计算机的结构。
该控制部50与作为控制对象的旋转马达13、背面SC1阀14、背面DIW阀15、第一表面SC1阀16、第一表面DIW阀17、N2气体阀18、摇动驱动机构23、升降驱动机构24以及刷子自转机构26连接。
图5是用于说明基板处理装置1的晶片W的处理的工序图。下面，举例说明对在其表面的中央部(器件形成区域)形成了Low-k膜(疏水膜)的晶片W进行清洗的情况。
被运入到基板处理装置1内的晶片W以其表面朝向上方的方式保持在旋转卡盘3。
若晶片W保持在旋转卡盘3，则通过控制部50控制旋转马达13，从而由旋转卡盘3晶片W开始旋转(步骤S1)。晶片W例如以100rpm的旋转速度沿箭头35所示的方向旋转。
接着，通过控制部50打开背面SC1阀14，从而开始从一对背面SC1喷嘴5向晶片W的背面供给SC1(步骤S2)。一对背面SC1喷嘴5喷出的SC1的流量例如为20mL/min。供给到晶片W背面的SC1受到因晶片W旋转而产生的离心力，从而沿着晶片W的背面向其周缘区域41流动。
而且，若通过控制部50打开第一表面SC1阀16，则从第一表面SC1喷嘴8向晶片W表面的周缘区域40的SC1着液位置P2喷出SC1(步骤S2)。在俯视时，供给到晶片W表面的周缘区域40的SC1具有沿着晶片W的旋转半径方向从其内侧向外侧的矢量。第一表面SC1喷嘴8喷出的SC1的流量例如为10mL/min。如此地将SC1的流量设定为较小量是因为，从晶片W表面飞散的SC1打到配置在旋转卡盘3周围的部件(例如，未图示的以包围旋转卡盘3的方式将其收纳的处理杯)弹回，从而防止SC1附着于晶片W表面的中央部。
而且，通过控制部50打开N2气体阀18，从N2气体喷嘴10向晶片W表面的周缘区域40的N2气体喷附位置P4喷附N2气体(步骤S2)。N2气体喷嘴10喷出的N2气体的流量例如为5L/min。
而且，通过控制部50控制刷子自转机构26，从而刷子21例如以100～200rpm的旋转速度沿与晶片W的旋转方向相同的方向旋转。然后，通过控制部50控制摇动驱动机构23以及升降驱动机构24，从而刷子21的第二清洗面33与晶片W背面的周缘区域41以及周端面42抵接(步骤S3)。具体而言，首先，控制升降驱动机构24，将刷子21移动到预先设定的高度位置，从而刷子21的第二清洗面33与晶片W的周端面42对置。接着，控制摇动驱动机构23，使得摇动臂19旋转，刷子21水平移动，从而晶片W切入到刷子21的第二清洗面33，并且晶片W背面的周缘区域41以及周端面42被刷子21的第二清洗面33推压。在此状态下，到达晶片W背面的周缘区域41的SC1被供给到刷子21。而且，通过供给了SC1的刷子21，清洗晶片W背面的周缘区域41以及周端面42。
若在刷子21的第二清洗面33抵接到晶片W之后经过规定时间，则通过控制部50控制升降驱动机构24，将刷子21降低至规定高度(步骤S4)。由此，刷子21的第二清洗面33从晶片W离开，并且晶片W的周端面抵接到第一清洗面32。而且，晶片W挤进第一清洗面32(步骤S5：与刷子的第一清洗面抵接)，晶片W表面的周缘区域40以及周端面42被第一清洗面32推压。在此状态下，SC1继续供给到晶片W背面，并且沿着晶片W背面到达周端面42的SC1供给到刷子21。由此，通过供给SC1了的刷子21，清洗晶片W表面的周缘区域40以及周端面42。
向在晶片W的旋转方向上位于刷子接触位置P1的下游侧的SC1着液位置P2，供给来自第一表面SC1喷嘴8的SC1。通过来自第一表面SC1喷嘴8的SC1，洗掉由刷子21从晶片W剥离的污染物。由于SC1供给到旋转方向的刷子接触位置P1下游侧，因此能够通过SC1洗掉刚刚从表面的周缘区域40剥离的污染物。
供给到晶片W表面的周缘区域40的SC1受到因晶片旋转而产生的离心力，从而向晶片W的旋转半径方向的外侧流动。由于SC1着液位置P2位于与刷子接触位置P1相隔间隔L1的位置，因此清洗之后的SC1不会经由晶片W直接与刷子21接触。
而且，针对供给到晶片W表面的周缘区域40的SC1，N2气体喷嘴10从晶片W的旋转半径方向的内侧喷附N2气体。由此，SC1被推向旋转半径方向的外侧，不停留在晶片W表面的周缘区域40上，从而能够迅速地从周缘区域40上除去。
若在刷子21的第一清洗面32与晶片W抵接之后经过规定时间，则通过控制部50控制摇动驱动机构23以及升降驱动机构24，刷子21退避至处理开始前的原位置(home position)(步骤S6)。而且，在刷子21回到原位置的期间内，控制刷子自转机构26，停止刷子21的旋转。而且，由控制部50关闭背面SC1阀14以及第一表面SC1阀16，从而停止从背面SC1喷嘴5以及第一表面SC1喷嘴8供给SC1(步骤S7)。
然后，通过控制部50打开背面DIW阀15，向晶片W背面的中央部供给DIW(步骤S8)。由此，洗掉附着于晶片W背面的SC1。而且，由控制部50打开第一表面DIW阀17。由此，洗掉附着于晶片W表面的周缘区域40的SC1。
此时，N2气体喷嘴10继续向晶片W表面的周缘区域40供给N2气体。由此，能够防止DIW漫延到表面的中央部。
若在打开背面DIW阀15以及第一表面DIW阀17之后经过规定时间，则由控制部50关闭背面DIW阀15以及第一表面DIW阀17，从而停止从背面DIW喷嘴6供给DIW以及从第一表面DIW喷嘴9供给DIW(步骤S9)。而且，通过控制部50关闭N2气体阀18，从而停止从N2气体喷嘴10供给N2气体(步骤S9)。
其后，通过控制部50控制旋转卡盘13，高速(例如3000rpm)地旋转晶片W，从而甩开附着在晶片W的DIW，使晶片W干燥。在以规定时间连续高速旋转晶片W之后，停止通过旋转卡盘3进行的晶片W的旋转。然后，在晶片W静止之后，从基板处理装置1中运出该处理完毕的晶片W。
如上所述地，根据该实施方式，通过将刷子21抵接到由旋转卡盘3旋转的晶片W表面的周缘区域40，从而能够刮去附着于该周缘区域40的污染物。另一方面，在晶片W表面的周缘区域40上，相比与刷子接触位置P1向着晶片W旋转方向下游侧相隔了间隔L1的SC1着液位置P2，供给来自第一表面SC1喷嘴8的SC1。由此，在该刮去结束之后，紧接着通过SC1能够洗掉被刷子21刮去的污染物。因此，能够防止用刷子21刮去的污染物残留在晶片W表面的周缘区域40且牢牢地粘住。
而且，由于SC1着液位置P2相对于刷子接触位置P1而向着晶片W的旋转方向下游侧相隔了间隔L1，因此能够防止供给到SC1着液位置P2的SC1经由晶片W直接与刷子21接触。从而，能够防止用SC1洗掉的污染物附着于刷子21。
而且，由于供给到晶片W表面的周缘区域40上的SC1着液位置P2的SC1，从晶片W的旋转半径方向的该SC1着液位置P2内侧起供给，因此该SC1具有朝向晶片W的旋转半径方向外侧的矢量。然后，在结束此供给之后，由晶片W的旋转产生的离心力作用于SC1。由此，供给到晶片W表面的周缘区域40的SC1几乎不进入到晶片W表面的中央部。从而，不用担心SC1给晶片W表面的器件形成区域带来不良影响。
其结果，不给晶片W表面的器件形成区域带来不良影响，就能够从晶片W表面的周缘区域40良好地除去污染物。
图6是示意性地表示本发明其它实施方式(第二实施方式)的基板处理装置51的结构的侧视图。在该第二实施方式中，在与上述图1～图5的实施方式(第一实施方式)所示各部对应的部分上，标注与图1～图5的情况相同的附图标记，并且除了需特别说明的情况下，省略其说明。
在第一实施方式中，因为向刷子21供给SC1，所以对向晶片W背面供给来自背面SC1喷嘴5的SC1的结构进行了说明，但是在第二实施方式中，使用向晶片W表面的周缘区域40供给的SC1，向刷子21供给SC1。而且，在该第二实施方式中，省略了背面SC1喷嘴5以及背面DIW喷嘴6。
基板处理装置51具有用于向晶片W表面的周缘区域40供给SC1的第二表面SC1喷嘴52以及用于向晶片W表面的周缘区域40供给DIW的第二表面DIW喷嘴57。
来自未图示SC1供给源的SC1经由第二表面SC1阀53供给到第二表面SC1喷嘴52。
来自未图示DIW供给源的DIW经由第二表面DIW阀58供给到第二表面DIW喷嘴57。
而且，基板处理装置51具有用于吸引含在刷子21内部的SC1的吸嘴54。吸嘴54与吸管55的一端连接。吸管55的另一端与用于对吸管55的内部进行真空吸引的吸引装置(未图示)连接。在吸管55的中途，安装有用于切换吸嘴54的吸引/吸引停止的吸引阀56。通过卡止在刷架28的保持零部件(未图示)，该吸嘴54具有可与刷子21一体地升降的结构。
图7是图6所示的保持在旋转卡盘3上的晶片的俯视图。
在旋转卡盘3的上方，第二表面SC1喷嘴52将其喷出口对着晶片W表面的周缘区域40上的SC1着液位置P5，而且其配置在晶片W的旋转半径方向上的SC1着液位置P5的内侧。因此，在俯视时，第二表面SC1喷嘴52的喷出口喷出的SC1沿着晶片W的旋转半径方向从其内侧朝向外侧。将SC1着液位置P5设定成相对于刷子21接触的晶片W的周缘部的刷子接触位置P1，是在晶片W的旋转方向(用箭头35来表示的方向)的上游侧相隔了间隔L4的位置上。作为该间隔L4，能够示例晶片W直径的1/30左右的尺寸。
在旋转卡盘3的上方，将第二表面DIW喷嘴57的喷出口对着晶片W表面的周缘区域40上的DIW着液位置P6，而且其配置在晶片W的旋转半径方向上的DIW着液位置P6的内侧。因此，在俯视时，第二表面DIW喷嘴57的喷出口喷出的DIW沿着晶片W的旋转半径方向从其内侧超向外侧。将DIW着液位置P6设定成相对于刷子21接触的晶片W的周缘部的刷子接触位置P1，是在晶片W的旋转方向的下游侧相隔了间隔L5的位置。作为该间隔L5，能够示例晶片W直径的1/10左右的尺寸。
而且，在第二实施方式中，将N2气体喷附位置P4设定在相对于DIW着液位置P6位于晶片W的旋转方向的下游侧相隔了间隔L6的位置上，而且该N2气体喷附位置P4被喷附来自N2气体喷嘴10的N2气体。作为该间隔L6，能够示例晶片W直径的1/10左右的尺寸。
以吸嘴54的顶端与刷子21的周面(在图6及图7中，例如第二清洗面)相隔微小间隔(例如3mm)的方式来配置吸嘴54。因此，在刷子21含有SC1的状态下，若打开吸引阀56，由吸引装置(未图示)对吸管55的内部进行吸引，则包含在刷子21内部的SC1被吸嘴54吸引。从而，不妨碍刷子21的旋转，就能够由吸嘴54吸引包含在刷子21内部的SC1。
图8是用于说明基板处理装置51的电性结构的框图。
控制部50与作为控制对象的旋转马达13、第二表面SC1阀53、第二表面DIW阀58、N2气体阀18、吸嘴56、摇动驱动机构23、升降驱动机构24以及刷子自转机构26连接。
图9是用于说明基板处理装置51中的晶片的处理的工序图。与第一实施方式相同地，举例说明对在晶片表面的中央部(器件形成区域)形成了Low-k膜(疏水膜)的晶片W进行清洗的情况。
被运入到基板处理装置51内的晶片W保持在旋转卡盘3，而且其表面朝向上方。
若晶片W保持在旋转卡盘3，则通过控制部50控制旋转马达13，从而开始由旋转卡盘3进行的晶片W的旋转(步骤S11)。晶片W例如以100rpm的旋转速度旋转。
接着，通过控制部50打开第二表面SC1阀53(步骤S12)。由此，第二表面SC1喷嘴52向晶片W表面的周缘区域40的SC1着液位置P5喷出SC1(步骤S12)。第二表面SC1喷嘴52喷出的SC1的流量例如为20mL/min。在俯视时，供给到晶片W表面的周缘区域40的SC1具有沿着晶片W的旋转半径方向从其内侧向外侧的矢量。
而且，通过控制部50打开吸引阀56(步骤S12)。
还有，通过控制部50打开N2气体阀18，从N2气体喷嘴10向晶片W表面的周缘区域40的N2气体喷附位置P4喷附N2气体(步骤S12)。N2气体喷嘴10喷出的N2气体的流量例如为5L/min。
而且，通过控制部50控制刷子自转机构26，从而刷子21例如以100～200rpm的旋转速度沿与晶片W的旋转方向相同的方向旋转。然后，通过控制部50控制摇动驱动机构23以及升降驱动机构24，从而刷子21的第二清洗面33与晶片W背面的周缘区域41以及周端面42抵接(步骤13)，清洗晶片W背面的周缘区域41以及周端面42。步骤S13的处理与图5的步骤S3的处理相同。
若在刷子21的第二清洗面33抵接到晶片W之后经过规定时间，则通过控制部50控制升降驱动机构24，将刷子21降低至规定高度(步骤S14)。由此，刷子21的第二清洗面33从晶片W离开，并且晶片W的周端面抵接到第一清洗面32。然后，晶片W挤进第一清洗面32(步骤S15：与刷子的第一清洗面抵接)，并且周缘区域40以及周端面42被第一清洗面32推压。在此状态下，第二表面SC1喷嘴52继续供给SC1。被供给到晶片W表面的周缘区域40的SC1着液位置P5的SC1受到因晶片W旋转而产生的离心力，在表面的周缘区域40上向晶片W的旋转半径方向的外侧移动，到达与晶片W的周端部接触的刷子21。由此，通过供给了SC1的刷子21，清洗晶片W表面的周缘区域40以及周端面42。从而，剥离附着在晶片W表面的周缘区域40及周端面42的污染物。
而且，在此状态下，吸嘴54继续吸引SC1。即，在第二表面SC1喷嘴52对刷子21供给SC1，另一方面通过喷嘴54吸引包含在刷子21内部的SC1。
由于通过吸嘴54吸引包含在刷子21内部的SC1，而且SC1被供给到刷子21，因此保障了包含于刷子21的SC1充分满足需要且适量。因此，在刷子21所接触的晶片W的周缘部的刷子接触位置P1上，能够形成适当的湿润宽度(例如2mm)的SC1的液膜。
而且，针对供给到晶片W表面的周缘区域40的SC1，N2气体喷嘴10从晶片W的旋转半径方向的内侧喷附N2气体。由此，SC1被推向旋转半径方向的外侧，不停留在晶片W表面的周缘区域40上，就能够迅速地从周缘区域40除去。
若在刷子21的第一清洗面32与晶片W抵接之后经过规定时间，则通过控制部50关闭第二表面SC1阀53，从而停止从第二表面SC1喷嘴52供给SC1(步骤16)。而且，吸引阀56通过控制部50维持打开的状态，从而吸嘴54继续吸引SC1(步骤S16)。而且，通过控制部50关闭N2气体阀18，停止从而N2气体喷嘴10供给N2气体(步骤S16)。
然后，通过控制部50打开第二表面DIW阀58(步骤S17)。由此，从第二表面DIW喷嘴57向晶片W表面的周缘区域40的DIW着液位置P6喷出DIW。第二表面DIW喷嘴57喷出的DIW的流量例如为10mL/min。在俯视时，供给到晶片W表面的周缘区域40的DIW具有沿着晶片W的旋转半径方向从内侧朝向外侧的矢量。而且，因晶片W旋转而产生的离心力作用于供给到晶片W表面的周缘区域40的DIW。因此，喷出到着液位置P6的DIW的绝大部分被排出到晶片W的外侧。然而，DIW的一部分残留在晶片W表面的周缘区域40。
而且，通过控制部50控制升降驱动机构24，将刷子21升高至规定高度(步骤S18)。由此，刷子21的第一清洗面32从晶片W离开，晶片W的周缘部与第二清洗面33抵接。然后，晶片W挤进第二清洗面33(步骤S19：与刷子的第二清洗面抵接)，从而晶片W背面的周缘区域41以及周端面42被第二清洗面33推压。在此状态下，伴随晶片W的旋转，残留在晶片W表面的周缘区域40的DIW供给到刷子21。通过供给了DIW的刷子21，清洗晶片W背面的周缘区域41以及周端面42，从而洗掉附着于晶片W背面的周缘区域41的SC1。
若在刷子21的第二清洗面33与晶片W抵接之后经过规定时间，则一行控制部50控制升降驱动机构24，将刷子21降低至规定高度(步骤S20)。由此，刷子21的第二清洗面33从晶片W离开，并且晶片W的周端面抵接到第一清洗面32。然后，晶片W挤进第一清洗面32(步骤S21：与刷子的第一清洗面抵接)，周缘区域40以及周端面42被第一清洗面32推压。在此状态下，第二表面DIW喷嘴57继续供给SC1。因而，伴随晶片W的旋转，残留在晶片W表面的周缘区域40的DIW供给到刷子21。通过供给了DIW的刷子21，清洗晶片W表面的周缘区域40以及周端面42，从而洗掉附着于晶片W表面的周缘区域40的SC1。
向位于晶片W的旋转方向上的刷子接触位置P1的下游侧的DIW着液位置P6，供给来自第二表面DIW喷嘴57的DIW。通过来自第二表面DIW喷嘴57的DIW，洗掉被刷子21从晶片W剥离的污染物。由于DIW供给到位于旋转方向上的刷子接触位置P1的下游侧，因此能够通过DIW来洗掉从表面周缘区域40剥离的污染物。
若在刷子21的第一清洗面32与晶片W抵接之后经过规定时间，则通过控制部50控制摇动驱动机构23以及升降驱动机构24，刷子21退避至处理开始前的原位置，并且通过控制部50关闭吸引阀56，从而吸嘴54停止吸引(步骤S22)。而且，在刷子21回到原位置的期间内，控制刷子自转机构26，停止刷子21的旋转。而且，通过控制部50关闭第二表面DIW阀58，从而第二表面DIW喷嘴57停止供给DIW(步骤S23)。
其后，通过控制部50控制旋转卡盘13，高速地(例如3000rpm)旋转晶片W，从而附着于晶片W的DIW被甩开，进而使晶片W干燥。在以规定时间连续高速旋转晶片W之后，旋转卡盘3停止旋转晶片W。然后，在晶片W静止之后，从基板处理装置51中运出该处理完毕的晶片W。
如上所述地，通过将供给了SC1的刷子21抵接到由旋转卡盘3旋转的晶片W表面的周缘区域40，从而能够刮去附着于该周缘区域40的污染物。另一方面，在晶片W表面的周缘区域40，向相对于刷子接触位置P1位于晶片W旋转方向下游侧相隔了间隔L5的DIW着液位置P6，供给来自第二表面DIW喷嘴57的DIW。因此，能够通过DIW洗掉被刷子21刮去的污染物。因此，能够防止被刷子21刮去的污染物残留在晶片W表面的周缘区域40且牢牢地粘住。
而且，由于着液位置P6相对于刷子接触位置P1在晶片W的旋转方向下游侧DIW相隔了间隔L5，因此供给到DIW着液位置P6的DIW的绝大部分经由晶片W而不与刷子21直接接触。由此，能够抑制被DIW洗掉的污染物附着于刷子21。
而且，由于供给到晶片W表面的周缘区域40上的DIW着液位置P6的DIW从晶片W的旋转半径方向的内侧向该DIW着液位置P6供给，具有朝向晶片W的旋转半径方向外侧的矢量。然后，在结束此供给之后，由晶片W的旋转产生的离心力作用于DIW。由此，供给到晶片W表面的周缘区域40的DIW几乎不进入到晶片W表面的中央部。从而，不用担心DIW给晶片W表面的器件形成区域带来不良影响。
其结果，不给晶片W表面的器件形成区域带来不良影响，就能够从晶片W表面的周缘区域40良好地除去污染物。
而且，在由旋转卡盘3旋转的晶片W表面的周缘区域40，第二表面SC1喷嘴52向在晶片W的旋转方向上的刷子接触位置P1的上游侧的SC1着液位置P5供给SC1。被供给到晶片W表面的周缘区域40的SC1受到因晶片W旋转而产生的离心力，从而流到与晶片W的周缘部接触的刷子21。因此，能够针对刷子21良好地供给SC1。
而且，来自第二表面SC1喷嘴52的SC1沿着晶片W表面的周缘区域40供给到处于旋转状态的刷子21。由此，与从第二表面SC1喷嘴52向刷子21直接喷出SC1的结构相比，能够抑制SC1伴随刷子21旋转的飞散。
还有，向刷子21供给来自第二表面SC1喷嘴52的SC1，并且通过吸嘴54吸引包含在刷子21内部的SC1，从而刷子21的内部包含充分满足需要量的SC1。因此，在晶片W表面的周缘区域40上的刷子接触位置P1，能够形成具有适当的湿润宽度的SC1的液膜。其结果，SC1不给晶片W表面的器件形成区域SC1带来不良影响，就能够良好地清洗晶片W表面的周缘区域40。
上面，对本发明的两个实施方式进行了说明，但是也能够由其它实施方式来实施本发明。例如，还能够采用向刷子21直接供给SC1的结构。在此情况下，可以向刷子21的清洗面32、33供给SC1，也可以经由刷子旋转轴25向刷子21的内部供给SC1。
而且，在所述两个实施方式中，举例说明了如下的情况，即，使用基板处理装置1、51，并对在晶片W表面的中央部形成了Low-k膜(疏水膜)的晶片W进行清洗的情况，但是，使用了基板处理装置1、51的清洗处理能够将在其表面的中央部形成了铜布线的晶片W作为清洗对象，而且也能够将除此以外的晶片W作为清洗对象。
另外，虽然在第一实施方式的基板处理装置1不具有吸引刷子21的吸嘴，但是也可以设置与第二实施方式的基板处理装置51相同的吸嘴54以及吸管55，以使其吸引刷子21内的SC1等液体。
还有，虽然第一实施方式的基板处理装置1的处理工序中，在步骤S8的冲洗处理时，刷子21退避到原位置，但是也可以使进行该冲洗处理时的刷子21与晶片W的周缘部接触。在此情况下，在冲洗处理中，如步骤S2～S7的SC1处理一样，优选地，首先使刷子21的第二清洗面33与晶片W背面的周缘区域41以及周端面42抵接，然后使刷子21的第一清洗面32与晶片W表面的周缘区域40以及周端面42抵接。
而且，在第二实施方式的基板处理装置51中，也能够如第一实施方式的基板处理装置1一样采用配设背面DIW喷嘴6的结构。在这种情况下，当步骤S17～S22的冲洗处理时，也能够向刷子21供给来自背面DIW喷嘴6的DIW。因此，无需向刷子21供给来自第二表面DIW喷嘴57的DIW。
从而，在步骤S17～S22的冲洗处理中，也能够从N2气体喷嘴10喷出N2气体。此时，针对供给到晶片W表面的周缘区域40的DIW，从晶片W的旋转半径方向的内侧开始喷附来自N2气体喷嘴10的N2气体。从而，DIW被推向旋转半径方向外侧，不停留在晶片W表面的周缘区域40上，就被迅速地从周缘区域40上除去。
而且，在冲洗处理中，在从N2气体喷嘴10喷出N2气体的情况下，即使第二表面DIW喷嘴57喷出的DIW的量少，也能够从晶片W表面的周缘区域40良好地除去污染物。通过减少来自第二表面DIW喷嘴57的DIW的量，能够防止从晶片W表面的周缘区域40飞散的DIW弹回到晶片W表面。
而且，在配设背面DIW喷嘴6的结构中，当进行冲洗处理时，向刷子21供给充足的DIW。因此，可以是如下的结构，即，不仅在步骤S12～S16的SC1处理中进行吸引喷嘴54的吸引，在步骤S17～S22的冲洗处理中也进行吸引喷嘴54的吸引的结构。在此情况下，能够防止DIW进入到晶片W的中央部。
而且，在所述两个实施方式中，虽然举例在SC1处理之后进行冲洗处理的结构并进行了说明，但是，也能够不使用SC1(药液)而仅使用DIW(冲洗液)清洗晶片W表面的周缘区域40。在这种情况下，在第二实施方式中，能够删除有关步骤S12～S16的SC1处理的工序。
在此情况下，通过被供给DIW的刷子21与晶片W表面的周缘区域40接触，能够刮去附着于该周缘区域40的污染物。另一方面，在晶片W表面的周缘区域40，向相对于刷子接触位置P1在晶片W的旋转方向下游侧相隔了间隔L5的DIW着液位置P6，供给来自第二表面DIW喷嘴57的DIW。由此，在结束该刮去之后，紧接着通过DIW能够洗掉被刷子21刮去的污染物。因此，能够防止被刷子21刮去的污染物残留在晶片W表面的周缘区域40且牢牢地粘住。
另外，在所述两个实施方式中，作为药液示例了SC1，但是除此以外也能够使用例如氨水。
而且，作为冲洗液不仅限于DIW，也能够使用例如碳酸水、离子水、臭氧水、还原水(含氢水)或者磁化水等功能水。
而且，在所述2个实施方式中，使用真空吸附式卡盘作为旋转卡盘3，但是旋转卡盘3不仅限于这种真空吸附式卡盘。例如，也能够使用如下的辊式卡盘，即，使用多个旋转辊轮夹持晶片W的周端面42，从而能够以大致水平姿势保持晶片W。此时，在采用向晶片W背面供给药液或冲洗液的结构的情况下，优选地通过向晶片W背面的旋转中心附近供给药液或冲洗液，从而达到向刷子21供给药液或冲洗液的目的。而且，在不采用向晶片W背面供给药液或处理液的结构的情况下，也能够采用如下的端面夹持型卡盘，即，通过使用多个卡盘销(chuck pin)夹持晶片W的周端面42，能够以大致水平姿势保持晶片W。
虽然对本发明的实施方式进行了详细的说明，但是这些只不过是为了明确本发明的技术内容而采用的具体例，因此本发明不应被这些具体实施例的限定解释，仅由权利要求书来限定本发明的技术方案以及保护范围。
本申请对应于2007年7月26日向日本特许厅提交的JP特愿2007-194166号专利，在此引用并进行改编就为该申请的全部公开。

Claims (10)

1.一种基板处理装置，其特征在于，具有：
基板旋转单元，其用于使基板旋转；
刷子，其针对由所述基板旋转单元旋转的基板，至少抵接在基板表面的周缘区域；
周缘冲洗液喷出单元，其向规定的冲洗液喷出位置，从基板的旋转半径方向上的该规定的冲洗液喷出位置的内侧喷出冲洗液，其中，所述规定的冲洗液喷出位置是相对基板表面的周缘区域中与所述刷子接触的区域而向着基板的旋转方向下游侧隔开了间隔的位置。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，还具有药液供给单元，所述药液供给单元用于向所述刷子供给药液。
3.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，所述药液供给单元向规定的药液喷出位置，从基板的旋转半径方向上的该规定的药液喷出位置的内侧喷出药液，其中，所述规定的药液喷出位置是相对基板表面的周缘区域中与所述刷子接触的区域而位于基板的旋转方向上游侧的位置。
4.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
所述基板旋转单元将基板保持为基板的表面朝向上方的大致水平的姿势，并使基板围绕铅直轴线旋转；
所述药液供给单元向由所述基板旋转单元旋转的基板的背面供给药液。
5.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，还具有药液吸引单元，所述药液吸引单元用于吸引包含在所述刷子内部的药液。
6.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，还具有下游侧周缘药液喷出单元，所述下游侧周缘药液喷出单元用于向规定的冲洗液喷出位置，从基板的旋转半径方向上的该规定的药液喷出位置的内侧喷出药液，其中，所述规定的药液喷出位置是相对基板表面的周缘区域中与所述刷子接触的区域而向着基板的旋转方向下游侧隔开了间隔的位置。
7.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，还具有气体喷附单元，所述气体喷附单元用于针对由所述周缘冲洗液喷出单元而供给到基板表面的周缘区域的冲洗液，在相比所述规定的冲洗液喷出位置而向着基板的旋转方向下游侧隔开了间隔的位置上，从基板的旋转半径方向的内侧喷附惰性气体。
8.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，所述刷子用可弹性变形的材料形成，而且具有第一清洗面，所述第一清洗面具有朝向与由所述基板旋转单元旋转的基板的表面垂直的垂线方向的一侧变窄的形状。
9.根据权利要求8所述的基板处理装置，其特征在于，所述刷子具有第二清洗面，所述第二清洗面的形状是从所述第一清洗面的所述一侧的端缘向所述垂线方向的所述一侧扩宽。
10.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，所述药液是氨与双氧水的混合液。
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