CN108857858A - 清洗基板的背面的装置和方法、背面清洗装置和基板处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种清洗基板的背面的装置和方法，能够以较高的去除率从背面去除研磨屑等微粒。用于清洗基板(W)的背面的装置具备：在使基板(W)的背面朝上的状态下，一边保持基板(W)一边使基板(W)旋转的基板保持部(105)；构成为能够旋转的擦洗器具(108)；配置于基板保持部(105)的上方的双流体喷嘴(109)；以及形成供基板保持部(105)、擦洗器具(108)、以及双流体喷嘴(109)配置的清洗室(99)的外壳(100)。

Description

清洗基板的背面的装置和方法、背面清洗装置和基板处理 装置

技术领域

本发明涉及清洗晶片等基板的背面的装置和方法。

背景技术

近年来，存储器电路、逻辑电路、图像传感器(例如CMOS传感器)等器件正在更高集成化。在形成这些器件的工序中，微粒、尘埃等异物有时附着于器件。附着到器件的异物会引起配线间的短路、电路的不良情况。因而，为了使器件的可靠性提高，需要清洗形成有器件的晶片而去除晶片上的异物。上述那样的微粒、粉尘等异物有时也附着于晶片的背面(非器件面)。若这样的异物附着于晶片的背面，则晶片与曝光装置的载置台基准面分开、或晶片表面相对于载置台基准面倾斜，作为结果，产生图案的偏离、焦距的偏离。

为了防止这样的问题，需要将附着到晶片的背面的异物去除。不过，在以往的一边使晶片旋转一边利用笔型的刷子、海绵辊对晶片进行擦洗这样的清洗技术中，特别是难以将在异物上堆积有膜的状态的异物去除、或难以从晶片的整个背面去除异物。因此，为了应对这样的课题，近年来，提出了如下技术(参照专利文献1)：不仅能够以较高的去除率将附着到晶片等基板的背面的斜面部和外周区域部的异物去除，也能够以较高的去除率将附着到整个背面的异物去除。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-150178号公报

根据该新的技术，通过使研磨器具与晶片的背面滑动接触，从而对晶片的背面进行稍微地磨削，因此能够以较高的去除率从背面去除异物。不过，在对晶片背面进行了研磨之后进行的以往的清洗技术中，有时研磨屑残留于晶片背面。这样的研磨屑在晶片干燥了之后在晶片盒内与晶片分离，会向晶片盒内的别的晶片上落下。

发明内容

发明所要解决的课题

因此，本发明的目的在于提供一种能够以较高的去除率从晶片等基板的背面去除研磨屑等微粒的装置和方法。另外，本发明提供一种对晶片等基板的背面进行研磨，还对该背面进行清洗的基板处理装置。

用于解决课题的手段

本发明的一方式是一种清洗基板的背面的装置，其特征在于，具备：基板保持部，该基板保持部在基板的背面朝上的状态下一边保持基板一边使该基板旋转；擦洗器具，该擦洗器具构成为能够旋转；双流体喷嘴，该双流体喷嘴配置于所述基板保持部的上方；以及外壳，该外壳形成清洗室，该清洗室供所述基板保持部、所述擦洗器具以及所述双流体喷嘴配置。

本发明的优选的方式的特征在于，还具备：臂，该臂固定有所述擦洗器具和所述双流体喷嘴；以及回转马达，该回转马达使所述臂、所述擦洗器具以及所述双流体喷嘴以规定的回转轴线为中心以规定的角度顺时针旋转和逆时针旋转。

本发明的优选的方式的特征在于，所述擦洗器具与所述规定的回转轴线之间的距离等于所述双流体喷嘴与所述规定的回转轴线之间的距离。

本发明的优选的方式的特征在于，所述基板保持部具备能够旋转的多个保持辊，该多个保持辊保持基板的周缘部。

本发明的优选的方式的特征在于，还具备：第一基板站，该第一基板站用于暂时地收容背面被清洗后的基板；第二基板站，该第二基板站用于暂时地收容背面没有被清洗的基板。

本发明的优选的方式的特征在于，所述第一基板站和所述第二基板站分别具备：在内部形成密闭空间的容器；以及配置于所述容器内的纯水喷雾喷嘴。

本发明的另一方式是背面清洗装置，其特征在于，具备：多个背面清洗单元，该多个背面清洗单元用于清洗基板的背面；第一基板站，该第一基板站用于暂时地收容背面被清洗后的基板；第二基板站，该第二基板站用于暂时地收容背面没有被清洗的基板；以及输送装置，该输送装置用于将背面没有被清洗的基板从所述第二基板站输送至所述多个背面清洗单元中的一个，还将背面被清洗后的基板从所述多个背面清洗单元中的一个输送至所述第一基板站，所述背面清洗单元具备：基板保持部，该基板保持部在基板的背面朝上的状态下一边保持基板一边使该基板旋转；擦洗器具，该擦洗器具构成为能够旋转；双流体喷嘴，该双流体喷嘴配置于所述基板保持部的上方；以及外壳，该外壳形成清洗室，该清洗室供所述基板保持部、所述擦洗器具以及所述双流体喷嘴配置。

本发明的另一方式是一种基板处理装置，其特征在于，具备：背面研磨部，该背面研磨部研磨基板的背面；以及上述背面清洗装置，该背面清洗装置用于清洗被所述背面研磨部研磨后的基板的背面。

本发明的又一方式是清洗基板的背面的方法，其特征在于，将基板收进清洗室内并保持该基板，使保持在所述清洗室内的基板旋转，一边使擦洗器具旋转，一边使该擦洗器具与所述清洗室内的基板的背面滑动接触，之后，向所述清洗室内的基板的背面供给双流体喷流。

本发明的优选的方式的特征在于，使所述擦洗器具与基板的背面滑动接触的工序是如下工序：一边使所述擦洗器具旋转，一边使所述擦洗器具旋转与基板的背面滑动接触，还使旋转的所述擦洗器具在基板的中心与边缘部之间往返移动。

本发明的优选的方式的特征在于，向基板的背面供给双流体喷流的工序是如下工序：一边从双流体喷嘴向基板的背面供给双流体喷流，一边使所述双流体喷嘴在基板的中心与边缘部之间往返移动。

本发明的又一方式是清洗基板的背面的方法，其特征在于，将基板收进清洗室内而保持该基板，使保持的所述基板旋转，向基板的背面供给双流体喷流，之后，一边使擦洗器具旋转，一边使擦洗器具与基板的背面滑动接触。

发明效果

根据本发明，进行作为擦洗和双流体清洗中的任一个的第一背面清洗工序，接下来连续地进行作为擦洗和双流体清洗中的另一个的第二背面清洗工序。基板的背面被擦洗和双流体清洗的组合清洗，因此，能够以较高的去除率将研磨屑等微粒从基板的背面去除。尤其是，第一背面清洗工序和第二背面清洗工序在相同的清洗室内在基板保持到基板保持部的状态下连续地进行，因此，能够以较短的清洗时间进行高去除率的背面清洗。另外，根据本发明，能够设为具备对基板的背面进行了研磨之后的基板上的研磨屑不残留于清洗后的基板的背面上那样的背面清洗部的基板处理装置，因此，能够防止研磨屑向基板盒内的其他基板上落下这样的情况。

附图说明

图1是用于对晶片等基板的背面进行研磨且清洗该背面的基板处理装置的概略图。

图2(a)和图2(b)是晶片的剖视图。

图3是表示用于对晶片的背面的外周侧区域进行研磨的第一背面研磨单元的示意图。

图4是表示图3所示的第一研磨头移动的情形的图。

图5是表示用于对晶片的背面的中心侧区域进行研磨的第二背面研磨单元的示意图。

图6是第二背面研磨单元的俯视图。

图7是表示背面清洗部的整体的示意图。

图8是第一晶片站的水平剖视图。

图9是表示背面清洗单元的详细情况的立体图。

图10是臂、笔型清洗器具以及双流体喷嘴的俯视图。

图11是表示晶片的处理整体的一实施方式的流程图。

符号说明

5 加载部

7 背面研磨部

8 第一背面研磨单元

9 第二背面研磨单元

10 背面清洗部

12 动作控制部

15 表面清洗部

21 输送机器人

22 临时载置台

24 输送机器人

32 第一基板保持部

34 第一研磨头

37 基板载置台

39 载置台马达

40 真空管线

42 研磨带

43 辊

44 按压构件

45 汽缸

51 放出卷轴

52 卷取卷轴

55 研磨头移动机构

57、58 液体供给喷嘴

60A、60B 临时载置台

62 第二基板保持部

64 研磨器具

66 第二研磨头

68 卡盘

69 夹具

71 空心马达

72 基板支承部

75 头臂

76 摆动轴

77 驱动器

79 液体供给喷嘴

80 背面清洗单元

81 第一晶片站(第一基板站)

82 第二晶片站(第二基板站)

85 输送机器人

87 容器

91 第一开闭器

92 第二开闭器

94 支柱

97 纯水供给管

99 清洗室

100 外壳

105 晶片保持部(基板保持部)

107 药液供给喷嘴

106 冲洗液供给喷嘴

108 笔型清洗器具(擦洗器具)

109 双流体喷嘴

111 保持辊

112 辊马达

113 扭矩传递机构

115 臂

116 致动器

118 支承轴

120 回转马达

121 喷嘴保持件

122 双流体供给管线

131 一次清洗单元

132 二次清洗单元

133 三次清洗单元

135 干燥单元

141、142、143 输送机器人

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是用于对晶片等基板的背面进行研磨且清洗该背面的基板处理装置的概略图。在以下说明的实施方式中，使用晶片作为基板的一个例子。如图1所示，基板处理装置具备：加载部5，该加载部5供收容有多个晶片的晶片盒(或基板盒)载置；对晶片的背面进行研磨的背面研磨部7；清洗被背面研磨部7研磨后的晶片的背面的背面清洗部10；对晶片的表面进行清洗并使晶片的表面干燥的表面清洗部15。基板处理装置还具备对背面研磨部7、背面清洗部10、表面清洗部15以及以下说明的对各输送机器人的动作进行控制的动作控制部12。

在加载部5与背面研磨部7之间配置有输送机器人21。输送机器人21以将收容于多个晶片盒中的任一个晶片盒的晶片取出，且将晶片载置于与背面研磨部7相邻地配置的临时载置台22的方式动作。与背面研磨部7和临时载置台22相邻地配置有输送机器人24。

背面研磨部7具备两台第一背面研磨单元8和两台第二背面研磨单元9。两台第一背面研磨单元8与输送机器人24相邻地配置。临时载置台22上的晶片被输送机器人24向两台第一背面研磨单元8中的任一个输送。

晶片的背面研磨由第一研磨工序和第二研磨工序构成。第一研磨工序是对晶片的背面的外周侧区域进行研磨的工序，第二研磨工序是对晶片的背面的中心侧区域进行研磨的工序。中心侧区域是包括晶片的中心在内的区域，外周侧区域是位于中心侧区域的半径方向外侧的区域。中心侧区域和外周侧区域彼此相邻，将中心侧区域和外周侧区域组合而成的区域遍及晶片的整个背面。

图2(a)和图2(b)是晶片的剖视图。更详细而言，图2(a)是所谓的直线型的晶片的剖视图，图2(b)是所谓的圆型的晶片的剖视图。在本说明书中，将晶片(基板)的表面称为形成有器件和配线电路的面，将晶片(基板)的背面称为与形成有器件和配线电路的面相反的一侧的平坦的面。晶片的最外周面称为斜面部。晶片的背面是位于斜面部的半径方向内侧的平坦的面。晶片背面的外周侧区域与斜面部相邻。作为一个例子，外周侧区域的宽度是十几毫米的圆环状的区域，中心侧区域是外周侧区域的内侧的圆形的区域。

图3是表示用于对晶片的背面的外周侧区域进行研磨的第一背面研磨单元8的示意图。该第一背面研磨单元8具备：保持晶片(基板)W而使晶片(基板)W旋转的第一基板保持部32；以及将研磨器具按压于被第一基板保持部32保持着的晶片W的背面的第一研磨头34。第一基板保持部32具备：利用真空吸附保持晶片W的基板载置台37；以及使基板载置台37旋转的载置台马达39。

晶片W以其背面朝下的状态被载置于基板载置台37上。在基板载置台37的上表面形成有槽37a，该槽37a与真空管线40连通。真空管线40与未图示的真空源(例如真空泵)连接。若经由真空管线40而在基板载置台37的槽37a形成真空，则晶片W利用真空吸引而保持于基板载置台37上。在该状态下，载置台马达39使基板载置台37旋转，使晶片W以其轴线为中心旋转。基板载置台37的直径比晶片W的直径小，晶片W的背面的中心侧区域被基板载置台37保持。晶片W的背面的外周侧区域向外侧超出基板载置台37。

第一研磨头34与基板载置台37相邻地配置。更具体而言，第一研磨头34与露出的外周侧区域相对地配置。第一研磨头34具备：支承作为研磨器具的研磨带42的多个辊43、将研磨带42按压于晶片W的背面的按压构件44、对按压构件44施加按压力的作为致动器的汽缸45。汽缸45对按压构件44施加按压力，由此，按压构件44将研磨带42按压于晶片W的背面。此外，作为研磨器具，也可以使用砂轮来替代研磨带。

研磨带42的一端与放出卷轴51连接，另一端与卷取卷轴52连接。研磨带42从放出卷轴51经由第一研磨头34而向卷取卷轴52以规定的速度送出。作为所使用的研磨带42的例子，可列举出在表面固定有磨粒的带、或由硬质的无纺布构成的带等。第一研磨头34与研磨头移动机构55连结。该研磨头移动机构55构成为使第一研磨头34向晶片W的半径方向外侧移动。研磨头移动机构55由例如滚珠丝杆和伺服马达的组合构成。

在保持于基板载置台37的晶片W的上方和下方配置有向晶片W供给研磨液的液体供给喷嘴57、58。作为研磨液，优选使用纯水。其原因在于，若使用含有具有蚀刻作用的化学成分的药液，则有时在背面形成的凹部会扩展。

按如下方式对晶片W的背面的外周侧区域进行研磨。利用载置台马达39使保持于基板载置台37的晶片W以其轴线为中心旋转，从液体供给喷嘴57、58向旋转的晶片W的正面和背面供给研磨液。在该状态下，第一研磨头34将研磨带42按压于晶片W的背面。研磨带42与晶片W的背面的外周侧区域滑动接触，由此，对外周侧区域进行研磨。研磨头移动机构55一边使第一研磨头34将研磨带42按压于晶片W的背面，一边如图4的箭头所示那样使第一研磨头34向晶片W的半径方向外侧以规定的速度移动。这样一来，晶片W的背面的外周侧区域整体被研磨带42研磨。在研磨过程中，研磨液从晶片W的内侧向外侧流动，通过研磨液将研磨屑从晶片W去除。

如图1所示，在第一背面研磨单元8与第二背面研磨单元9之间配置有上下两层的临时载置台60A、60B。上侧的临时载置台60A用于暂时地载置清洗后的晶片，下侧的临时载置台60B用于暂时地载置要清洗之前的晶片。被第一背面研磨单元8研磨后的晶片被输送机器人24向下侧的临时载置台60B输送。

与临时载置台60A、60B和两台第二背面研磨单元9相邻地配置有输送机器人61。该输送机器人61具有使晶片翻转的功能。输送机器人61将下侧的临时载置台60B上的晶片取出，使晶片翻转而使其背面朝上，并且，使晶片向两台第二背面研磨单元9中的任一个输送。

图5是表示用于对晶片W的背面的中心侧区域进行研磨的第二背面研磨单元9的示意图，图6是第二背面研磨单元9的俯视图。第二背面研磨单元9具备：保持晶片W而使晶片W旋转的第二基板保持部62和将研磨器具64按压于晶片W的背面的第二研磨头66。第二基板保持部62具备：保持晶片W的斜面部的多个卡盘68和使这些卡盘68以晶片W的轴线为中心旋转的空心马达71。各卡盘8在其上端设置有夹具69，晶片W的斜面部被该夹具69把持。在夹具69把持着晶片W的斜面部的状态下，利用空心马达71使卡盘68旋转，从而如图6的以箭头A所示那样使晶片W以其轴线为中心旋转。

在第二背面研磨单元9中，晶片W在其背面朝上的状态下被第二基板保持部62保持。保持于卡盘68的晶片W的下表面(与背面相反的一侧的面)被基板支承部72支承。该基板支承部72利用连结构件73与空心马达71连结，通过空心马达71使基板支承部72与第二基板保持部62一体地旋转。基板支承部72具有与晶片W的下表面接触的圆形的上表面。该基板支承部72的上表面由片材构成，该片材由无纺布或背衬膜等弹性材料构成，不对形成于晶片W的下表面的器件造成损伤。基板支承部72仅支承晶片W的下表面，不利用真空吸附等保持晶片W。晶片W和基板支承部72一体地旋转，两者的相对速度为0。

第二研磨头66配置于晶片W的上方，将研磨器具64按压于晶片W的背面。作为所使用的研磨器具64的例子，可列举出在表面固定有磨粒的无纺布、硬质的无纺布、砂轮、或在上述的第一背面研磨单元8中所使用的研磨带等。例如，研磨器具64也可以由绕第二研磨头66的轴线排列的多个研磨带构成。

第二研磨头66由头臂75支承。在该头臂75内置有未图示的旋转机构，利用该旋转机构，第二研磨头66如以箭头B所示那样以其轴线为中心旋转。头臂75的端部固定于摆动轴76。该摆动轴76与马达等驱动器77连结。利用驱动器77使摆动轴76以规定的角度旋转，从而第二研磨头66在晶片W的上方的研磨位置与晶片W的外侧的待机位置之间移动。

与第二研磨头66相邻地配置有向晶片W的背面供给研磨液的液体供给喷嘴79。作为研磨液，优选使用纯水。

按如下方法对晶片W的中心侧区域进行研磨。在晶片W的背面朝上的状态下，晶片W的斜面部被卡盘68保持。利用空心马达71使晶片W以其轴线为中心旋转，从液体供给喷嘴79向旋转的晶片W的背面供给研磨液。在该状态下，第二研磨头66一边使研磨器具64旋转，一边将研磨器具64按压于包括晶片W的背面中心在内的中心侧区域。研磨器具64与中心侧区域滑动接触，由此，对中心侧区域进行研磨。也可以是，在研磨过程中，一边保持研磨器具64与晶片W的中心接触的状态，一边使第二研磨头66沿着晶片W的大致半径方向摆动。这样一来，晶片W的背面的中心侧区域被研磨器具64研磨。在研磨过程中，研磨液从晶片W的内侧向外侧流动，研磨屑被研磨液从晶片W去除。

在上述的实施方式中，晶片W的背面的外周侧区域先被研磨，之后背面的中心侧区域被研磨。在一实施方式中，也可以是，在对晶片W的背面的中心侧区域进行了研磨之后，对背面的外周侧区域进行研磨。

如图1所示，背面清洗部10与背面研磨部7相邻地配置。背面被第一背面研磨单元8和第二背面研磨单元9研磨后的晶片被输送机器人61向背面清洗部10输送。

图7是表示背面清洗部10的整体的示意图。该背面清洗部10是用于在晶片的背面被研磨了之后清洗该背面的装置。如图7所示，背面清洗部10具备：多个(本实施方式中，是四个)背面清洗单元80；用于暂时地收容背面被背面清洗单元80清洗后的晶片的第一晶片站(第一基板站)81；用于暂时地收容背面没有被清洗的晶片的第二晶片站(第二基板站)82；以及能够在第一晶片站81、第二晶片站82与背面清洗单元80之间输送晶片的输送机器人85。背面清洗单元80和输送机器人85的动作由图1所示的动作控制部12控制。

背面被研磨但还没有被清洗的晶片以其背面朝上的状态由输送机器人61(参照图1)向第二晶片站82内输送。背面被研磨且被清洗后的晶片以其背面朝上的状态由背面清洗部10的输送机器人85向第一晶片站81内输送。在本实施方式中，第一晶片站81配置于第二晶片站82之上，但第一晶片站81也可以配置于第二晶片站82之下。

在本实施方式中，两个背面清洗单元80上下地排列，另两个背面清洗单元80上下地排列。不过，背面清洗单元80的排列并不限定于本实施方式。例如，四个背面清洗单元80也可以沿着纵向或横向排列成一列。

输送机器人85配置于能够访问四个背面清洗单元80的位置。第一晶片站81、第二晶片站82配置于上下地排列的两个背面清洗单元80之间。第一晶片站81和第二晶片站82具有相同的结构，因此，以下对第一晶片站81进行说明。

图8是第一晶片站81的水平剖视图。如图8所示，第一晶片站(第一基板站)81具备：能够在内部收容晶片W的箱状的容器87；安装于构成容器87的第一壁部87a的第一开闭器91；安装于构成容器87的第二壁部87b的第二开闭器92；以及供晶片W放置的多个支柱94。在本实施方式中，四个支柱94配置于容器87内，但也可以配置5个以上的支柱。

在第一壁部87a形成有晶片W能够通过的第一开口部87c，第一开闭器91覆盖第一开口部87c。同样地，在第二壁部87b形成有晶片W能够通过的第二开口部87d，第二开闭器92覆盖第二开口部87d。这些第一开闭器91和第二开闭器92通常是关闭的。

在第一开闭器91和第二开闭器92关闭着的状态下，在容器87内形成密闭空间。这是为了防止晶片W的干燥。为了将容器87内的晶片W维持在湿润的状态，在容器87内配置有多个纯水喷雾喷嘴96。各纯水喷雾喷嘴96与纯水供给管97连接。在本实施方式中，三个纯水喷雾喷嘴96朝向晶片W的下表面(与背面相反的一侧的面)而配置。可以配置两个以下的纯水喷雾喷嘴，也可以配置四个以上的纯水喷雾喷嘴。

在输送机器人85(参照图7)将被背面清洗单元80清洗后的晶片向第一晶片站81内输入时，第二开闭器92被打开。在输送机器人61(参照图1)将清洗后的晶片从第一晶片站81取出时，第一开闭器91被打开。另一方面，在输送机器人61(参照图1)将清洗前的晶片向第二晶片站82内输入时，第二晶片站82的第一开闭器91被打开。在输送机器人85(参照图7)将清洗前的晶片从第二晶片站82取出时，第二晶片站82的第二开闭器92被打开。

如图7所示，背面清洗部10的输送机器人85构成为能够沿着上下方向移动。在晶片的背面朝上的状态下，输送机器人85将晶片向四个背面清洗单元80中的一个输送。四个背面清洗单元80具有相同的结构。各背面清洗单元80具有在内部形成清洗室99的外壳100。在外壳100的侧壁100a形成有晶片能够通过的开口部100b，在侧壁100a设置有覆盖该开口部100b的开闭器101。在将晶片向背面清洗单元80的清洗室99内输入时和从背面清洗单元80的清洗室99输出晶片时，开闭器101被打开。

图9是表示背面清洗单元80的详细情况的立体图。在图9中，省略外壳100和开闭器101的图示。背面清洗单元80具备：保持晶片W且使晶片W以晶片W的轴线为中心旋转的晶片保持部(基板保持部)105；向保持于晶片保持部105的晶片W的背面(上表面)供给药液的药液供给喷嘴107；向晶片W的背面供给作为冲洗液的纯水的冲洗液供给喷嘴106；能够一边以自身的轴线为中心旋转一边与晶片W的背面接触的作为擦洗器具的笔型清洗器具108；以及向晶片W的背面供给双流体喷流的双流体喷嘴109。笔型清洗器具108由海绵等多孔材料构成。由海绵构成的笔型清洗器具108也被称为海绵笔。

晶片保持部(基板保持部)105具备：保持晶片W的周缘部的多个保持辊111；以及使这些保持辊111旋转的辊马达112。在本实施方式中，设置有四个保持辊111。要清洗的晶片W以其背面朝上的状态被输送机器人85载置于保持辊111上，被保持辊111旋转。以下说明的晶片W的背面清洗以背面朝上的状态进行。

四个保持辊111中的两个被由扭矩传递机构113连结，其他两个也由另一扭矩传递机构113连结。扭矩传递机构113由例如带轮和带的组合构成。在本实施方式中，设置有两个辊马达112。两个辊马达112中的一个与由扭矩传递机构113彼此连结的两个保持辊111连结，另一个辊马达112与由另一扭矩传递机构113彼此连结的其他两个保持辊111连结。

晶片保持部(基板保持部)105并不限定于本实施方式，也可以适用其他实施方式。例如，在一实施方式中，也可以是，一个辊马达借助扭矩传递机构与全部的保持辊111连结。而且，在本实施方式中，全部的保持辊111与辊马达112连结，但也可以多个保持辊111中的几个与辊马达112连结。优选多个保持辊111中的至少两个与辊马达112连结。

在本实施方式中，四个保持辊111中的两个能够利用未图示的移动机构向相对于其他两个保持辊111靠近的方向和远离的方向移动。在晶片W被输送机器人85载置到四个保持辊111的上端之后，通过两个保持辊111朝向其他两个保持辊111移动，四个保持辊111保持晶片W的周缘部。在晶片W的背面清洗后，两个保持辊111向远离其他两个保持辊111的方向移动，从而四个保持辊111释放晶片W的周缘部。在一实施方式中，全部的保持辊111也可以构成为能够利用未图示的移动机构移动。保持辊111是不把持晶片W的整个周缘部的机构，因此，笔型清洗器具108能够清洗包括晶片W的边缘部(背面的最外侧的周缘部)在内的整个背面。

背面清洗单元80还具备：固定有笔型清洗器具108和双流体喷嘴109的臂115；与笔型清洗器具108连结的致动器116；对臂115进行支承的支承轴118；以及与支承轴118连结的回转马达120。臂115、笔型清洗器具108以及双流体喷嘴109配置于比保持辊111高的位置。致动器116构成为，能够使笔型清洗器具108(例如、海绵笔)以其轴线为中心旋转，而且，能够使旋转的笔型清洗器具108沿着其轴线的方向移动。即致动器116构成为，能够一边使笔型清洗器具108以其轴线为中心旋转，一边将该笔型清洗器具108按压于保持于保持辊111的晶片W的背面。笔型清洗器具108的轴线与保持于保持辊111时的晶片W的背面垂直。在本实施方式中，笔型清洗器具108的轴线沿着铅垂方向延伸，晶片W由保持辊111水平地保持。

双流体喷嘴109与笔型清洗器具108相邻。更具体而言，双流体喷嘴109从固定于臂115的侧面的喷嘴保持件121向下方延伸。双流体喷嘴109借助喷嘴保持件121而与双流体供给管线122连接。笔型清洗器具108位于臂115的顶端的下方。回转马达120构成为，能够使支承轴118沿着顺时针方向和逆时针方向旋转规定的角度。若回转马达120使支承轴118旋转，则臂115、笔型清洗器具108以及双流体喷嘴109以支承轴118的回转轴线P为中心沿着顺时针方向和逆时针方向以规定的角度回转。

图10是臂115、笔型清洗器具108以及双流体喷嘴109的俯视图。如图10所示，保持辊111、臂115、笔型清洗器具108以及双流体喷嘴109配置于由外壳100形成的清洗室99内。晶片W以背面朝上的状态被输送机器人85向清洗室99内输送，载置于保持辊111上。保持辊111保持晶片W的周缘部，还使晶片W旋转。一边使晶片W旋转一边进行晶片W的背面清洗。

随着臂115的回转运动，笔型清洗器具108和双流体喷嘴109描绘通过保持于保持辊111的晶片W的中心O的圆弧状的轨道而一体地移动。笔型清洗器具108与支承轴118的回转轴线P之间的距离等于双流体喷嘴109与支承轴118的回转轴线P之间的距离。因而，随着臂115的回转运动，笔型清洗器具108和双流体喷嘴109描绘相同的轨道而移动。更具体而言，在晶片W的背面清洗过程中，笔型清洗器具108和双流体喷嘴109在晶片W的中心O与晶片W的边缘部(背面的最外侧的周缘部)之间往返移动。此外，作为晶片保持部(基板保持部)105，并不限于保持辊方式，例如，也可以构成为，能够水平地吸附保持背面朝上的晶片W的表面的中央部附近，晶片W能够旋转。

本实施方式的背面清洗单元80能够一边利用晶片保持部(基板保持部)105的保持辊111使晶片W旋转，一边在相同的清洗室99内连续地执行由笔型清洗器具108进行的擦洗和由双流体喷嘴109进行的双流体清洗。擦洗和双流体清洗都是在晶片W的背面朝上的状态下进行的。通过将物理的擦洗和双流体清洗作为时间上连续的方式的处理来进行，从而能够进行灵活运用各清洗工艺的特性的晶片W的清洗。

擦洗是通过如下方式进行的：一边利用晶片保持部(基板保持部)105的保持辊111使晶片W以其轴线为中心旋转，一边从药液供给喷嘴107将药液向晶片W的背面供给，还在药液的存在下使笔型清洗器具108(即擦洗器具)与晶片W的背面滑动接触。在擦洗过程中，笔型清洗器具108被致动器116旋转，同时被按压于晶片W的背面。而且，在擦洗过程中，笔型清洗器具108在被按压于晶片W的背面的状态下，在旋转的晶片W的中心O与晶片W的边缘部(背面的最外侧的周缘部)之间往返移动规定次数。在擦洗过程中，双流体喷嘴109不将双流体喷流向晶片W的背面供给。在擦洗结束之后，为了防止来自笔型清洗器具108的药液的滴下，使笔型清洗器具10与晶片W的背面分开。而且，为了防止药液的滴下，也能够在臂115等设置能够位于退避后的笔型清洗器具108之下的罩构件(未图示)。

双流体清洗是通过如下方式进行的：一边利用晶片保持部(基板保持部)105的保持辊111使晶片W以其轴线中心旋转，一边从双流体喷嘴109将双流体喷流向晶片W的背面供给。双流体喷流是液体(例如碳酸水)和气体(例如氮气)的混合物。在双流体清洗过程中，双流体喷嘴109在旋转的晶片W的中心O与晶片W的边缘部之间往返移动规定次数。在双流体清洗过程中，笔型清洗器具108不与晶片W的背面接触，且药液不向晶片W的背面供给。

此外，为了防止喷射到晶片W的双流体喷流飞散而绕到晶片W的正面，也可以在保持辊111的外侧设置有旋转杯(未图示)。该旋转杯能够构成为以与旋转的晶片W相同的旋转速度且在相同的方向上旋转。如此一来，在晶片W与旋转杯之间没有相对速度，因此，能够防止对与旋转杯碰撞的液滴赋予加速度，其结果，能够防止液滴的飞散。

在一实施方式中，背面清洗单元80进行利用笔型清洗器具108擦洗晶片W的背面的第一背面清洗工序，之后，进行利用双流体喷流清洗晶片W的背面的第二背面清洗工序。也可以是，在利用双流体喷流清洗了晶片W之后，从冲洗液供给喷嘴106向晶片W的背面供给冲洗液(通常是纯水)。在一实施方式中，也可以是，背面清洗单元80进行利用双流体喷流清洗晶片W的背面的第一背面清洗工序，之后，进行利用笔型清洗器具108擦洗晶片W的背面的第二背面清洗工序。在该情况下，在擦洗之后，从冲洗液供给喷嘴106向晶片W的背面供给冲洗液，药液被从晶片W的背面冲洗。

另外，在一实施方式中，也可以是，在冲洗了晶片W之后，使晶片W旋转规定时间，利用离心力使晶片W上的液滴飞散来进行旋转干燥。另外，在一实施方式中，也可以是，首先，在对清洗后的晶片W的背面进行了冲洗之后，对绕到晶片W的正面的液体进行冲洗，因此，例如，一边使冲洗液供给喷嘴106摆动，一边从晶片W的背面的中心朝向外周部供给冲洗液，接下来，向晶片W的表面的至少斜面部或边缘部供给冲洗液，之后，使晶片W旋转规定时间，利用离心力使晶片W上的液滴飞散来进行旋转干燥。

根据上述的实施方式，进行作为擦洗和双流体清洗中的任一个的第一背面清洗工序，接下来连续地进行作为擦洗和双流体清洗中的另一个的第二背面清洗工序。晶片W的背面被擦洗和双流体清洗的组合清洗，因此，能够以较高的去除率将研磨屑等微粒从晶片W的背面去除。而且，在对例如晶片W的背面进行擦洗时，在使用药液来进行清洗的情况下，能够进行与晶片W的背面的状态相应的药剂的清洗处理。第一背面清洗工序和第二背面清洗工序在相同的清洗室99内在晶片W保持于晶片保持部(基板保持部)105的状态下连续地进行，因此能够以较短的清洗时间进行高去除率的背面清洗。

第一背面清洗工序和第二背面清洗工序的动作由图1所示的动作控制部12控制。背面清洗单元80还可以具备对晶片W的背面的状态进行监视的表面监视装置。表面监视装置是将例如红外线向晶片面照射来对晶片面上的微粒的数量进行计量的装置，或生成晶片面的图像而基于该图像对晶片面的状态进行判断的装置等公知的装置。也可以是，表面监视装置将表示晶片W的背面的状态的数据向动作控制部12发送，动作控制部12基于该数据来对第一背面清洗工序和第二背面清洗工序的动作进行控制。例如，动作控制部12既可以是基于从表面监视装置发送来的数据来决定从第一背面清洗工序切换成第二背面清洗工序的时刻，或者也可以决定第一背面清洗工序和第二背面清洗工序各自的时间。

通过输送机器人85从背面清洗单元80取出背面被背面清洗单元80清洗后的晶片W，并向第一晶片站81输送。

返回图1，背面被清洗后的晶片被输送机器人61从背面清洗部10的第一晶片站81取出，被翻转成背面朝下，然后，向上侧的临时载置台60A输送。晶片接下来被表面清洗部15清洗。表面清洗部15具备清洗晶片的正面(表侧的面)的一次清洗单元131、二次清洗单元132以及三次清洗单元133，还具备使清洗后的晶片干燥的干燥单元135。在本实施方式中，一次清洗单元131和二次清洗单元132是通过使海绵辊与晶片的上下表面滑动接触来对晶片进行清洗的辊型清洗机，三次清洗单元133使用将双流体喷流向晶片的上表面供给的双流体型清洗机。也可以使用已采用了海绵笔的海绵笔型清洗机来替代双流体型清洗机。

在一次清洗单元131与二次清洗单元132之间配置有输送机器人141，在二次清洗单元132与三次清洗单元133之间配置有输送机器人142。输送机器人142与上侧的临时载置台60A相邻地配置。在三次清洗单元133与干燥单元135之间配置有输送机器人143。

背面被清洗后的晶片被输送机器人142从上侧的临时载置台60A取出。而且，被输送机器人142和输送机器人141经由二次清洗单元132向一次清洗单元131输送。晶片的表面被一次清洗单元131、二次清洗单元132以及三次清洗单元133依次清洗。被三次清洗单元133清洗后的晶片被输送机器人143向干燥单元135输送，在干燥单元135中对晶片进行干燥。干燥后的晶片被输送机器人21从干燥单元135向加载部5上的晶片盒输送。

接着，参照图11的流程图说明晶片的处理整体的一实施方式。在步骤1中，晶片的背面的外周侧区域被第一背面研磨单元8研磨。在步骤2中，晶片被输送机器人61翻转成晶片的背面朝上。在步骤3中，晶片的背面的中心侧区域被第二背面研磨单元9研磨。此外，也可以将晶片的背面的中心侧区域的研磨作为步骤1来进行，将晶片的背面的外周侧区域的研磨作为步骤3来进行。

在步骤4中，背面被研磨后的晶片被输送至背面清洗部10的第二晶片站82(参照图7)。在步骤5中，利用背面清洗单元80对晶片的背面进行擦洗和双流体清洗。擦洗和双流体清洗的顺序由清洗制程预先确定。在步骤6中，背面被清洗后的晶片被输送至背面清洗部10的第一晶片站81(参照图7)。在步骤7中，晶片被输送机器人61从第一晶片站81取出，晶片还被输送机器人61翻转成背面朝下。在步骤8中，晶片的表面被表面清洗部15清洗、干燥。这样一来，基板处理装置连续地执行晶片的背面研磨、背面清洗、正面清洗以及晶片干燥这一系列的处理。这些动作由动作控制部12控制。

上述的实施方式是以具有本发明所属的技术领域中的通常的知识的人能够实施本发明为目的而记载的。只要是本领域技术人员，当然能够做成上述实施方式的各种变形例，本发明的技术的思想也能够适用于其他实施方式。因而，本发明并不限定于所记载的实施方式，被解释成按照由权利要求书定义的技术的思想的最宽的范围。

Claims (16)

1.一种清洗基板的背面的装置，其特征在于，具备：

基板保持部，该基板保持部在基板的背面朝上的状态下一边保持基板一边使该基板旋转；

擦洗器具，该擦洗器具构成为能够旋转；

双流体喷嘴，该双流体喷嘴配置于所述基板保持部的上方；以及

外壳，该外壳形成清洗室，该清洗室供所述基板保持部、所述擦洗器具以及所述双流体喷嘴配置。

2.根据权利要求1所述的清洗基板的背面的装置，其特征在于，还具备：

臂，该臂固定有所述擦洗器具和所述双流体喷嘴；以及

回转马达，该回转马达使所述臂、所述擦洗器具以及所述双流体喷嘴以规定的回转轴线为中心以规定的角度顺时针旋转和逆时针旋转。

3.根据权利要求2所述的清洗基板的背面的装置，其特征在于，

所述擦洗器具与所述规定的回转轴线之间的距离等于所述双流体喷嘴与所述规定的回转轴线之间的距离。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的清洗基板的背面的装置，其特征在于，

所述基板保持部具备能够旋转的多个保持辊，该多个保持辊保持基板的周缘部。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的清洗基板的背面的装置，其特征在于，还具备：

第一基板站，该第一基板站用于暂时地收容背面被清洗后的基板；以及

第二基板站，该第二基板站用于暂时地收容背面没有被清洗的基板。

6.根据权利要求4所述的清洗基板的背面的装置，其特征在于，还具备：

第一基板站，该第一基板站用于暂时地收容背面被清洗后的基板；以及

第二基板站，该第二基板站用于暂时地收容背面没有被清洗的基板。

7.根据权利要求5所述的清洗基板的背面的装置，其特征在于，

所述第一基板站和所述第二基板站分别具备：在内部形成密闭空间的容器；以及配置于所述容器内的纯水喷雾喷嘴。

8.根据权利要求6所述的清洗基板的背面的装置，其特征在于，

所述第一基板站和所述第二基板站分别具备：在内部形成密闭空间的容器；以及配置于所述容器内的纯水喷雾喷嘴。

9.一种背面清洗装置，其特征在于，具备：

多个背面清洗单元，该多个背面清洗单元用于清洗基板的背面；

第一基板站，该第一基板站用于暂时地收容背面被清洗后的基板；

第二基板站，该第二基板站暂时地收容背面没有被清洗的基板；以及

输送装置，该输送装置用于将背面没有被清洗的基板从所述第二基板站输送至所述多个背面清洗单元中的一个，还将背面被清洗后的基板从所述多个背面清洗单元中的一个输送至所述第一基板站，

所述背面清洗单元具备：

基板保持部，该基板保持部在基板的背面朝上的状态下一边保持基板一边使该基板旋转；

擦洗器具，该擦洗器具构成为能够旋转；

双流体喷嘴，该双流体喷嘴配置于所述基板保持部的上方；

外壳，该外壳形成清洗室，该清洗室供所述基板保持部、所述擦洗器具以及所述双流体喷嘴配置。

10.一种基板处理装置，其特征在于，具备：

背面研磨部，该背面研磨部研磨基板的背面；以及

如权利要求9所述的背面清洗装置，该背面清洗装置用于清洗由所述背面研磨部研磨后的基板的背面。

11.一种清洗基板的背面的方法，其特征在于，

将基板收进清洗室内并保持该基板，

使保持在所述清洗室内的基板旋转，

一边使擦洗器具旋转，一边使擦洗器具与所述清洗室内的基板的背面滑动接触，之后，向所述清洗室内的基板的背面供给双流体喷流。

12.根据权利要求11所述的清洗基板的背面的方法，其特征在于，

使所述擦洗器具与基板的背面滑动接触的工序是如下工序：一边使所述擦洗器具旋转，一边使所述擦洗器具与基板的背面滑动接触，还使旋转的所述擦洗器具在基板的中心与边缘部之间往返移动。

13.根据权利要求11或12所述的清洗基板的背面的方法，其特征在于，

向基板的背面供给双流体喷流的工序是如下工序：一边从双流体喷嘴向基板的背面供给双流体喷流，一边使所述双流体喷嘴在基板的中心与边缘部之间往返移动。

14.一种清洗基板的背面的方法，其特征在于，

将基板收进清洗室内而保持该基板，

使保持着的所述基板旋转，

向基板的背面供给双流体喷流，之后，

一边使擦洗器具旋转，一边使擦洗器具与基板的背面滑动接触。

15.根据权利要求14所述的清洗基板的背面的方法，其特征在于，

使所述擦洗器具与基板的背面滑动接触的工序是如下工序：一边使所述擦洗器具旋转，一边使所述擦洗器具与基板的背面滑动接触，还使旋转的所述擦洗器具在基板的中心与边缘部之间往返移动。

16.根据权利要求14或15所述的清洗基板的背面的方法，其特征在于，

向基板的背面供给双流体喷流的工序是如下工序：一边从双流体喷嘴向基板的背面供给双流体喷流，一边使所述双流体喷嘴在基板的中心与边缘部之间往返移动。