CN116601740A - 基板清洗装置及基板清洗方法 - Google Patents

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CN116601740A CN202180082789.8A CN202180082789A CN116601740A CN 116601740 A CN116601740 A CN 116601740A CN 202180082789 A CN202180082789 A CN 202180082789A CN 116601740 A CN116601740 A CN 116601740A
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Abstract

本发明关于一种清洗半导体晶片等基板的基板清洗装置及基板清洗方法，特别是关于清洗基板的周缘部的基板清洗装置及基板清洗方法。基板清洗装置(1)具备：保持基板(W)并使其旋转的基板保持部(10)；具有内部空间(R)并使清洁带(19)抵靠于基板(W)的周缘部的按压部(22)；控制按压部(22)在基板(W)的半径方向上的位置的按压部移动机构(30)；及控制内部空间(R)的压力的压力调整器(44)，按压部(22)具备：具有开口部(24a)的中空状的支承构件(24)；及支承清洁带(19)的弹性体(27)，弹性体27以关闭开口部(24a)的方式配置。

Description

基板清洗装置及基板清洗方法
技术领域
本发明关于一种清洗半导体晶片等基板的基板清洗装置及基板清洗方法，特别是关于清洗基板的周缘部的基板清洗装置及基板清洗方法。
背景技术
从提高制造半导体元件时的合格率的观点，近年来基板表面状态的管理受到重视。半导体元件的制造工序中，各种材料在硅晶片上形成膜。因而，在基板的周缘部形成不需要的膜及表面粗糙。近年来，通常采用机械机械臂仅保持基板的周缘部来搬送基板的方法。在此种背景下，残留于周缘部而不需要的膜在经过各种工序期间会剥离而附着在形成于基板的元件上，导致合格率降低。因此，为了除去形成于基板周缘部而不需要的膜，使用研磨装置研磨基板的周缘部。
但是，研磨基板周缘部时，研磨屑等异物(微粒子)会附着于基板的周缘部。研磨屑等的异物(微粒子)附着时，基板受到污染，结果导致制造半导体时的合格率降低。因而，过去为了除去附着于基板周缘部的异物，进行清洗基板的周缘部。基板周缘部的清洗方法，如有使由PVA(聚乙烯醇)海绵等构成的清洗具在其轴心周围旋转，而且滑动接触于基板的周缘部来清洗基板周缘部的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018－161721号公报
专利文献2：日本特开2019－216207号公报
专利文献3：日本专利第4125148号公报
但是，上述的清洗方法存在着通过附着微粒子而清洗具变色、接触部分发生断裂、无法除去附着于基板的异物而残留的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述的过去的问题而完成的，目的为提供一种可使基板周缘部的清洗效果提高的基板清洗装置及基板清洗方法。
(解决问题的手段)
一个方式提供一种基板清洗装置，具备：基板保持部，该基板保持部保持基板并使所述基板旋转；按压部，该按压部具有内部空间，并使清洁带抵靠于所述基板的周缘部；按压部移动机构，该按压部移动机构控制所述按压部在所述基板的半径方向上的位置；及压力调整器，该压力调整器控制所述内部空间的压力，所述按压部具备：中空状的支承构件，该支承构件具有开口部；及弹性体，该弹性体支承所述清洁带，所述弹性体以关闭所述开口部的方式配置。
一个方式为所述按压部移动机构具备：滚珠螺杆机构，该滚珠螺杆机构连结于所述按压部；及马达，该马达使所述滚珠螺杆机构工作。
一个方式为所述马达是伺服马达。
一个方式为所述压力调整器是电-气调压阀。
一个方式为所述基板清洗装置进一步具备上下移动机构，该上下移动机构使所述按压部上下移动。
一个方式为所述基板清洗装置进一步具备带清洗机构，该带清洗机构清洗所述清洁带，所述带清洗机构具备清洗液供给喷嘴，该清洗液供给喷嘴对所述清洁带的表面供给清洗液。
一个方式为所述带清洗机构进一步具备清洗刷，该清洗刷与所述清洁带的表面接触来清洗所述清洁带。
一个方式为所述基板清洗装置进一步具备第一卷筒及第二卷筒，所述第一卷筒及所述第二卷筒分别保持所述清洁带的两端部，所述第一卷筒及所述第二卷筒以所述清洁带在水平方向上行进的方式配置。
一个方式提供一种基板清洗方法，通过基板保持部保持基板并使所述基板旋转，一边使清洁带在恒定方向行进，一边通过具有内部空间的按压部使所述清洁带抵靠于所述基板的周缘部，由此清洗所述基板的周缘部，清洗所述基板的周缘部的工序包含以下工序：通过按压部移动机构控制所述按压部在所述基板的半径方向上的位置；及通过压力调整器控制所述按压部的内部空间的压力，所述按压部具备：中空状的支承构件，该支承构件具有开口部；及弹性体，该弹性体支承所述清洁带，所述弹性体以关闭所述开口部的方式配置。
一个方式为所述按压部移动机构具备：滚珠螺杆机构，该滚珠螺杆机构连结于所述按压部；及马达，该马达使所述滚珠螺杆机构工作。
一个方式为所述马达是伺服马达。
一个方式为所述压力调整器是电-气调压阀。
一个方式为清洗所述基板的周缘部的工序进一步包含如下工序：在所述基板的周缘部的清洗中，使所述按压部上下移动。
一个方式为所述基板清洗方法进一步包含如下工序：在所述基板的周缘部的清洗中，通过带清洗机构将清洗液供给至与所述基板的周缘部接触后的所述清洁带，来清洗与所述基板的周缘部接触后的所述清洁带。
一个方式为所述基板清洗方法进一步包含如下工序：在执行规定数量的所述基板的周缘部的清洗后，一边将所述清洁带向恒定方向输送，一边通过带清洗机构将清洗液供给至与所述基板的周缘部接触后的所述清洁带，来清洗与所述基板的周缘部接触后的所述清洁带。
一个方式为进一步包含如下工序：将所述清洁带完全卷绕于保持所述清洁带的一端的第一卷筒和保持所述清洁带的另一端的第二卷筒的任意一个后，一边使所述清洁带向反方向行进，一边清洗所述基板的周缘部。
一个方式为使所述清洁带在恒定方向行进的工序是使所述清洁带在水平方向上行进的工序。
(发明的效果)
采用本发明时，基板清洗装置可始终以清洁带的洁净的部分清洗基板的周缘部。此外，通过控制按压部的移动距离，可任意变更清洗位置，且通过控制按压部的内部空间的压力，可控制从按压部施加于基板的压力。结果，可使基板的周缘部的清洗效果提高。
附图说明
图1A是表示基板的周缘部的放大剖面图。
图1B是表示基板的周缘部的放大剖面图。
图2是示意地表示基板清洗装置的一种实施方式的俯视图。
图3是图2所示的基板清洗装置的立体图。
图4是从图2的箭头A所示的方向观察周缘部清洗单元的图。
图5是图2至图4所示的周缘部清洗单元的模式图。
图6是从图5的箭头B所示的方向观察按压部的图。
图7A是表示清洁带从晶片的周缘部离开的状态图。
图7B是表示清洁带通过弹性体而抵靠于晶片的周缘部的状态图。
图7C是表示使按压部从图7B所示的状态进一步移动至半径方向内侧的状态图。
图8是表示周缘部清洗单元的其他实施方式的模式图。
图9是从图8的箭头C所示的方向观察图8的周缘部清洗单元的图。
图10A是表示在晶片厚度方向的中心线位于按压部的中央部的状态图。
图10B是表示使按压部从图10A所示的位置下降的状态图。
图10C是表示使按压部从图10A所示的位置上升的状态图。
图11是表示周缘部清洗单元的又一其他实施方式的模式图。
图12是从图11的箭头D所示的方向观察图11的周缘部清洗单元的图。
图13是表示带清洗机构的一种实施方式的模式图。
图14是表示带清洗机构的其他实施方式的模式图。
图15是表示周缘部清洗单元的又一其他实施方式的模式图。
图16是示意地表示基板清洗装置的其他实施方式的立体图。
图17是示意地表示基板清洗装置的又一其他实施方式的俯视图。
图18是图17所示的基板清洗装置的纵剖面图。
图19是研磨头的放大图。
图20是表示研磨头对晶片的斜面部进行研磨的情形的图。
图21是表示周缘部清洗单元的又一其他实施方式的模式图。
图22是表示周缘部清洗单元的又一其他实施方式的模式图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。另外，以下说明的附图中，在相同或相当的构成元件上注记相同符号，并省略重复的说明。
本说明书将基板的周缘部定义为包含位于基板的最外周的斜面部、位于该斜面部的半径方向内侧的顶缘部及底缘部的区域。
图1A及图1B是表示基板的周缘部的放大剖面图。更详细而言，图1A是所谓直型的基板的剖面图，图1B是所谓圆型的基板的剖面图。图1A的晶片W(基板的一例)中，斜面部是由上侧倾斜部(上侧斜面部)S、下侧倾斜部(下侧斜面部)U及侧部(顶点)T而构成的晶片W的最外周面(以符号V表示)。图1B的晶片W中，斜面部是构成晶片W的最外周面的具有弯曲剖面的部分(以符号V表示)。顶缘部是比斜面部V位于半径方向内侧的平坦部Ed1。底缘部位于与顶缘部相反侧，且是比斜面部V位于半径方向内侧的平坦部Ed2。顶缘部Ed1也包含形成有元件的区域。
图2是示意地表示基板清洗装置的一种实施方式的俯视图，图3是图2所示的基板清洗装置的立体图。如图2及图3所示，基板清洗装置1具备：保持作为基板的一例的晶片W并使其旋转的基板保持部10；旋转自如地支承于无图示的第一辊保持件的上部辊清洗构件(辊海绵)12；旋转自如地支承于无图示的第二辊保持件的下部辊清洗构件(辊海绵)13；对晶片W的上表面供给作为清洗液的液体的两个上侧液体供给喷嘴14、15；对晶片W的下表面供给作为清洗液的液体的两个下侧液体供给喷嘴16、17；使清洁带19抵靠于晶片W的周缘部来清洗晶片W的周缘部的周缘部清洗单元20；及控制基板清洗装置1的各构成元件的动作的动作控制部9。以下说明时，晶片W的上表面是晶片W的表面(元件面)，下表面是晶片W的背面。
本实施方式的基板清洗装置1可实施通过辊清洗构件12、13清洗晶片W的上下表面与通过周缘部清洗单元20清洗晶片W的周缘部两者。基板保持部10具备：保持晶片W的周缘部，并使晶片W水平旋转的多个(本实施方式是四个)主轴11；无图示的主轴驱动机构；及无图示的基板旋转机构。多个主轴11通过无图示的主轴驱动机构(例如空气汽缸)可在接近及离开晶片W的方向上(水平方向)移动。多个主轴11具备多个挡块11a。
基板保持部10使晶片W的周缘部位于形成在设于各主轴11的上部的挡块11a的外周侧面的嵌合槽内，并通过按压于内方，从而保持晶片W，并通过使挡块11a旋转(自转)而使晶片W水平旋转。本实施方式是四个挡块11a中的两个挡块11a连结于无图示的基板旋转机构，这两个挡块11a通过基板旋转机构可在相同方向旋转。在四个挡块11a保持晶片W的状态下，通过两个挡块11a旋转，晶片W在其轴心Cr周围旋转。也即，四个挡块11a中的两个挡块11a对晶片W赋予旋转力，另外两个挡块11a发挥承受晶片W的旋转的轴承的作用。一种实施方式也可将全部挡块11a连结于基板旋转机构，而对晶片W赋予旋转力。
上部辊清洗构件12及下部辊清洗构件13是圆柱状，且长条状延伸。上部辊清洗构件12由圆柱形状的芯材12a及固定于芯材12a的外周面的筒状海绵构件12b而构成，下部辊清洗构件13由圆柱形状的芯材13a及固定于芯材13a的外周面的筒状海绵构件13b而构成。海绵构件12b、13b例如由聚乙烯醇(PVA)构成。
基板清洗装置1进一步具备：使上部辊清洗构件12在其轴心AX1周围旋转的第一辊清洗构件旋转机构(无图示)；及使下部辊清洗构件13在其轴心AX2周围旋转的第二辊清洗构件旋转机构(无图示)。辊清洗构件12、13通过第一辊清洗构件及第二辊清洗构件旋转机构而在图3所示的箭头方向旋转。
基板清洗装置1进一步具备：使上部辊清洗构件12、第一辊保持件及第一辊清洗构件旋转机构在上下方向上移动的无图示的第一升降机构；及使下部辊清洗构件13、第二辊保持件及第二辊清洗构件旋转机构在上下方向移动的无图示的第二升降机构。也即，上部辊清洗构件12相对于晶片W的上表面升降自如，下部辊清洗构件13相对于晶片W的下表面升降自如。
上侧液体供给喷嘴14、15配置在保持于基板保持部10的晶片W的上方，下侧液体供给喷嘴16、17配置在保持于基板保持部10的晶片W的下方。上侧液体供给喷嘴14及下侧液体供给喷嘴16是分别供给冲洗液(例如，超纯水)至晶片W的上表面及下表面的喷嘴，上侧液体供给喷嘴15及下侧液体供给喷嘴17是分别供给药液至晶片W的上表面及下表面的喷嘴。上侧液体供给喷嘴14及下侧液体供给喷嘴16连接于无图示的冲洗液供给源，上侧液体供给喷嘴15及下侧液体供给喷嘴17连接于无图示的药液供给源。
动作控制部9电连接于基板保持部10、第一辊清洗构件及第二辊清洗构件旋转机构、第一升降机构及第二升降机构、下侧液体供给喷嘴16、17及上侧液体供给喷嘴14、15。基板保持部10、第一辊清洗构件及第二辊清洗构件旋转机构、第一升降机构及第二升降机构、下侧液体供给喷嘴16、17及上侧液体供给喷嘴14、15的动作通过动作控制部9来控制。
动作控制部9具备：储存程序的存储装置9a；及按照程序中包含的命令执行运算的处理装置9b。处理装置9b包含按照储存于存储装置9a的程序中包含的命令进行运算的CPU(中央处理装置)或GPU(图形处理单元)等。存储装置9a具备：可存取处理装置9b的主存储装置(例如随机存取存储器)；以及储存数据及程序的辅助存储装置(例如，硬盘机或固态硬盘)。动作控制部9由至少一台计算机构成。不过，动作控制部9的具体构成不限定于此例。
其次，说明清洗晶片W的上下表面的工序。首先，通过基板保持部10将表面朝上而水平保持晶片W，并使晶片W在其轴心Cr周围旋转。其次，从上侧液体供给喷嘴14及下侧液体供给喷嘴16分别供给冲洗液至晶片W的上表面及下表面，且从上侧液体供给喷嘴15及下侧液体供给喷嘴17分别供给药液至晶片W的上表面及下表面。在该状态下，通过使上部辊清洗构件12在轴心AX1周围旋转并下降，而使海绵构件12b接触旋转中的晶片W的上表面，且通过使下部辊清洗构件13在轴心AX2周围旋转并上升，而使海绵构件13b接触旋转中的晶片W的下表面。
由此，在清洗液(冲洗液及药液)存在下，以辊清洗构件12、13摩擦清洗晶片W的上下表面。辊清洗构件12、13比晶片W的直径长，可接触晶片W的整个上下表面。一种实施方式为上述的晶片W的上下表面的清洗工序是在通过化学机械研磨(CMP：Chemical MechanicalPolishing)等研磨基板的表面后执行的。
其次，详细说明周缘部清洗单元20。图4是从图2的箭头A所示的方向观察周缘部清洗单元20的图。如图2至图4所示，周缘部清洗单元20具备：将作为清洗具的清洁带19抵靠于晶片W的周缘部来清洗晶片W的周缘部的按压部22；使按压部22在晶片W的半径方向上移动的按压部移动机构30；及保持清洁带19并使其在其长度方向上行进的带传送单元40。图2至图4中省略后述的流体输送管线42、压力调整器44、流体供给源46及开闭阀48a、48b的图示。
带传送单元40具备：分别保持清洁带19的两端部的第一卷筒50及第二卷筒51；以及使第一卷筒50及第二卷筒51分别旋转的第一卷筒旋转马达52及第二卷筒旋转马达53。第一卷筒旋转马达52及第二卷筒旋转马达53分别连结于第一卷筒50及第二卷筒51。周缘部清洗单元20以按压部22位于四个主轴11中的两个主轴11之间的方式配置。
在晶片W保持于基板保持部10时，按压部22朝向晶片W的周缘部。清洁带19以清洁带19的清洗面朝向晶片W的周缘部的方式从第一卷筒50经由按压部22而延伸至第二卷筒51。清洁带19的背面(与清洗面相反侧的面)被按压部22支承。
第一卷筒50及第二卷筒51在与按压部22之间分别配置有第一导辊54及第二导辊55。导辊54、55对在卷筒50、51与按压部22之间延伸的清洁带19进行支承。通过驱动带传送单元40，从而清洁带19在恒定方向行进。
本实施方式中，通过卷筒旋转马达52、53使卷筒50、51在图2所示的箭头的方向旋转，而从第一卷筒50拉出清洁带19并卷绕于第二卷筒51。清洁带19在被赋予规定张力的状态下，依序经由第一导辊54、按压部22、第二导辊55而从第一卷筒50行进至第二卷筒51。卷筒50、51及卷筒旋转马达52、53以清洁带19在水平方向上(晶片W的切线方向)行进的方式配置。由此，可紧凑地构成带传送单元40。
带传送单元40构成为能够使清洁带19在与从第一卷筒50传送至第二卷筒51的方向的相反方向上行进。也即，通过卷筒旋转马达52、53使卷筒50、51在与图2所示的箭头方向的相反方向上旋转，从第二卷筒51拉出清洁带19并卷绕于第一卷筒50。此时，清洁带19在被赋予规定张力的状态下，依序经由第二导辊55、按压部22、第一导辊54而从第二卷筒51行进至第一卷筒50。
一种实施方式为带传送单元40也可具备将清洁带19从第一卷筒50向第二卷筒51(或从第二卷筒51向第一卷筒50)传送的带传送机构。带传送机构具备：带传送辊；配置于带传送辊旁的带握持辊；及连结于带传送辊的马达。在带传送单元40具有带传送机构的实施方式中，将清洁带19夹在带传送辊与带握持辊之间。在一种实施方式中，带传送单元40也可构成为通过连结于带传送辊的马达使带传送辊旋转，而将清洁带19从第一卷筒50(或第二卷筒51)经由按压部22而向第二卷筒51(或第一卷筒50)传送，也可通过使第一卷筒50及第二卷筒51彼此在相反方向上旋转，而对清洁带19赋予规定的张力。
带传送单元40电连接于动作控制部9。带传送单元40的动作通过动作控制部9来控制。清洁带19的例可举出由不织布构成的带，或由海绵构成的带。一种实施方式中，清洁带19也可在其表面(清洗面)具有二氧化硅(SiO2)等的研磨粒。由此，可使清洁带19具有轻微的研磨力。
图5是图2至图4所示的周缘部清洗单元20的模式图，图6是从图5的箭头B所示的方向观察按压部22的图。图5省略带传送单元40及导辊54、55的图示。如图5及图6所示，按压部22具备：中空状的支承构件24；及支承清洁带19的弹性体27。按压部22具有内部空间R，支承构件24具有朝向晶片W的方向开口的开口部24a。支承构件24具有：基部25；及从基部25垂直地延伸的多个突出部26a、26b、26c、26d。基部25及突出部26a、26b、26c、26d以包围内部空间R的方式配置，且将基部25与突出部26a、26b、26c、26d形成一体。
弹性体27以关闭开口部24a的方式配置，并接触于突出部26a、26b、26c、26d的端部。更具体而言，弹性体27张设于突出部26a、26b、26c、26d的端部之间。通过支承构件24及弹性体27而在按压部22中形成有内部空间R。支承构件24是刚体，弹性体27由弹性橡胶等构成。一种实施方式也可在弹性体27表面实施为了确保与清洁带19的平滑性的涂覆。
按压部移动机构30构成为可控制按压部22在晶片W的半径方向上的位置(按压部22从预定的基准位置的移动距离)。按压部移动机构30电连接于动作控制部9，按压部移动机构30的动作通过动作控制部9来控制。动作控制部9构成为对按压部移动机构30发出指令使其控制按压部22的位置。具体而言，动作控制部9将按压部22的位置的目标值(移动距离的目标值)传送至按压部移动机构30，按压部移动机构30以按压部22位于成为目标的位置的方式，按照上述目标值来控制按压部22的位置。
按压部22经由固定构件32而连结于按压部移动机构30。按压部移动机构30具备：滚珠螺杆机构34；及使滚珠螺杆机构34工作的马达36。滚珠螺杆机构34具备：固定于固定构件32的螺帽机构34a；及与螺帽机构34a螺合的螺旋轴34b。螺旋轴34b连结于马达36。本实施方式的马达36是伺服马达。一种实施方式中，也可使用步进马达作为马达36。
通过动作控制部9对按压部移动机构30发出指令使马达36旋转，而螺旋轴34b旋转。结果，按压部22经由螺帽机构34a及固定构件32在靠近晶片W的方向或从晶片W离开的方向上移动。螺帽机构34a的移动通过直线导轨38引导。马达36以按压部22位于目标的位置的方式使螺旋轴34b旋转，从而控制按压部22的移动距离。一种实施方式中，按压部移动机构30也可以是空气汽缸与压力调整器的组合。
如图5所示，周缘部清洗单元20进一步具备：流体输送管线42；及控制内部空间R的压力的压力调整器44。在支承构件24的基部25的内部形成有内部通路25a。流体输送管线42的一端连接于内部通路25a，另一端连接于流体供给源46。流体输送管线42通过内部通路25a而连通于内部空间R。从流体供给源46通过流体输送管线42及内部通路25a，而对内部空间R供给气体(空气、氮气等)、液体(水等)等的流体。
压力调整器44连接于流体输送管线42。流体输送管线42进一步连接有开闭阀48a、48b。通过打开开闭阀48a、48b，来自流体供给源46的流体通过压力调整器44及开闭阀48a、48b而供给至内部空间R。
动作控制部9电连接于压力调整器44及开闭阀48a、48b，压力调整器44及开闭阀48a、48b的动作通过动作控制部9来控制。动作控制部9以对压力调整器44发出指令使其控制内部空间R的压力的方式而构成。具体而言，动作控制部9将规定的目标压力值传送至压力调整器44，压力调整器44以内部空间R的压力成为目标压力值的方式调整内部空间R内的流体压力。压力调整器44通过调整内部空间R内的流体压力来控制内部空间R的压力。压力调整器44的一例可举出电-气调压阀。
图7A至图7C是表示清洁带19通过按压部22而抵靠于晶片W的周缘部的情形图。图7A至图7C表示清洗所谓直型的晶片W(参照图1A)的例。动作控制部9从清洁带19从晶片W的周缘部离开的状态(参照图7A)驱动按压部移动机构30，并使按压部22朝向晶片W移动至清洁带19接触晶片W的周缘部。由此，清洁带19通过弹性体27而抵靠于晶片W的周缘部(参照图7B)。按压部22经由清洁带19按住晶片W，从而弹性体27沿着晶片W的形状而变形。
通过使晶片W旋转，且使清洁带19以规定的速度行进并抵靠于晶片W的周缘部，来清洗晶片W的周缘部。采用本实施方式时，基板清洗装置1可始终以清洁带19的洁净部分清洗晶片W的周缘部。此外，由于清洁带19以包围晶片W的周缘部的方式抵靠于晶片W的周缘部，因此能够不通过倾斜机构等使按压部22倾斜即可清洗晶片W的周缘部。采用本实施方式的构成时，可紧凑地构成周缘部清洗单元20。
清洗晶片W中，对内部空间R内供给流体，并将内部空间R加压。由此，对弹性体27的背面施加压力P。弹性体27通过该压力P而经由清洁带19按压于晶片W。结果，可使清洁带19积极地沿着晶片W的周缘部的形状。进一步通过压力调整器44控制内部空间R的压力，可控制施加于晶片W的压力。由此，可将施加于晶片W的压力保持恒定，可减少因清洁带19与晶片W的接触位置造成压力变动。
如图7C所示，通过使按压部22从图7B所示的状态进一步移动至半径方向内侧，弹性体27通过晶片W进一步被压入，弹性体27及清洁带19沿着晶片W的形状进一步变形。按压部移动机构30通过控制按压部22在晶片W的半径方向上的位置，来控制按压部22的压入量L。压入量L是如下距离：从弹性体27在晶片W的半径方向上位于最内侧的表面到弹性体27经由清洁带19按住晶片W的最外周部(图7C所示的例是斜面部的侧部)的表面为止的距离。
图7C表示压入弹性体27直到清洁带19抵靠于顶缘部及底缘部(参照图1A)的例。如此，通过控制压入量L可任意变更清洁带19与晶片W的接触位置(也即，清洗位置)，除了整个斜面部之外，也可清洗顶缘部及底缘部。
如上述，在清洗晶片W的周缘部中将内部空间R加压。通过将内部空间R加压，而对按压部22施加从内部空间R将基部25向晶片W的半径方向外侧推的力。在按压部移动机构30中通过使用如伺服马达或步进马达等可控制马达的旋转轴的旋转轴位置或旋转角度的马达，不致受到内部空间R的压力的影响，而可精密控制按压部22的位置。
本实施方式的清洁带19在水平方向(晶片W的切线方向)上行进，不过，一种实施方式也能够以支承于按压部22的清洁带19在铅直方向(与晶片W的切线方向垂直的方向)上行进的方式配置带传送单元40。此时，上下排列第一卷筒50与第二卷筒51。
其次，说明清洗晶片W的周缘部的工序。首先，通过基板保持部10将表面朝上而水平保持晶片W，并使晶片W在其轴心Cr周围旋转。其次，从上侧液体供给喷嘴14及下侧液体供给喷嘴16分别供给冲洗液至晶片W的上表面及下表面，且从上侧液体供给喷嘴15及下侧液体供给喷嘴17分别供给药液至晶片W的上表面及下表面。冲洗液及药液通过离心力向晶片W的外侧扩散，而将冲洗液及药液供给至晶片W的周缘部。晶片W的周缘部在上述冲洗液及药液存在下被清洗。
在该状态下，动作控制部9驱动带传送单元40，对清洁带19赋予规定的张力，而且使清洁带19以规定的速度在恒定方向(本实施方式是从第一卷筒50朝向第二卷筒51的方向)行进。更具体而言，带传送单元40使清洁带19在水平方向(晶片W的切线方向)上行进。
在该状态下，按压部移动机构30使按压部22朝向晶片W移动，并使按压部22与晶片W接触。具体而言，动作控制部9将按压部22在晶片W的半径方向上的位置的目标值传送至按压部移动机构30，按压部移动机构30以按压部22位于成为目标的位置的方式按照上述目标值使按压部22移动。按压部移动机构30按照上述目标值控制按压部22在晶片W的半径方向上的位置。按压部22使清洁带19抵靠于晶片W的周缘部来清洗晶片W的周缘部。
在清洗中，动作控制部9对压力调整器44发出指令，使其控制内部空间R的压力。具体而言，动作控制部9打开开闭阀48a、48b，将气体(空气、氮气等)、液体(水等)等流体从流体供给源46供给至内部空间R。而后，动作控制部9对压力调整器44发出指令，使其以内部空间R的压力成为目标压力值的方式调整内部空间R内的流体压力。
一种实施方式中，在研磨了基板的周缘部之后执行上述晶片W的周缘部的清洗工序。一种实施方式中，晶片W的周缘部的清洗工序也可与上述晶片W的上下表面的清洗工序同时实施，或分开实施。
本实施方式由于一边使清洁带19在恒定方向行进一边清洗晶片W的周缘部，因此可始终以清洁带19的洁净部分清洗晶片W的周缘部。此外，通过控制按压部22的移动距离可任意变更清洗位置，且通过控制按压部22的内部空间R的压力，可控制从按压部22施加于晶片W的压力。结果，可使晶片W的周缘部的清洗效果提高。
图8是表示周缘部清洗单元20的其他实施方式的模式图，图9是从图8的箭头C所示的方向观察图8的周缘部清洗单元20的图。由于未特别说明的本实施方式的详细内容与参照图1A至图7C所说明的实施方式相同，因此省略其重复的说明。图8及图9是省略流体输送管线42、压力调整器44、流体供给源46及开闭阀48a、48b的图示。如图9所示，本实施方式的周缘部清洗单元20进一步具备使按压部22上下移动的上下移动机构60。
如图8及图9所示，本实施方式的周缘部清洗单元20进一步具备底板62，按压部移动机构30、带传送单元40及导辊54、55固定于底板62的上表面。上下移动机构60连结于底板62。本实施方式的上下移动机构60以使底板62、按压部22、按压部移动机构30、带传送单元40及导辊54、55一体地上下移动的方式构成。
上下移动机构60构成为可控制按压部22在铅直方向上的位置(也即，按压部22在铅直方向上的移动距离)。上下移动机构60电连接于动作控制部9，上下移动机构60的动作通过动作控制部9来控制。
底板62经由多个固定构件63而连结于上下移动机构60。上下移动机构60具备：滚珠螺杆机构64；及使滚珠螺杆机构64工作的马达66。滚珠螺杆机构64具备：固定于多个固定构件63的螺帽机构64a；及与螺帽机构64a螺合的螺旋轴64b。螺旋轴64b连结于马达66。马达66的例可举出伺服马达及步进马达。
通过动作控制部9对上下移动机构60发出指令使马达66旋转，从而螺旋轴64b旋转。结果，经由螺帽机构64a及固定构件63，而底板62、按压部22、按压部移动机构30、带传送单元40及导辊54、55上下移动。螺帽机构64a的上下移动通过无图示的直线导轨引导。马达66通过以按压部22仅移动规定距离的方式使螺旋轴64b旋转，来控制按压部22的上下方向上的移动距离。一种实施方式为上下移动机构60也可是空气汽缸与压力调整器的组合。
本实施方式一边使底板62、按压部22、按压部移动机构30、带传送单元40及导辊54、55上下移动一边清洗晶片W的周缘部。
图10A至图10C是表示使按压部22上下移动时的清洁带19与晶片W的接触状态图。图10A至图10C示出清洗所谓直型的晶片W(参照图1A)的例。图10A是表示在晶片W厚度方向的中心线CL位于按压部22的中央部的状态图，图10B是表示使按压部22从图10A所示的位置下降的状态图，图10C是表示使按压部22从图10A所示的位置上升的状态图。
如图10A所示，在中心线CL位于按压部22的中央部的状态下将内部空间R加压，在使清洁带19抵靠于晶片W的周缘部时，施加于弹性体27背面的压力P会集中在弹性体27的角部27a、27b。由此，不致对斜面部的上侧倾斜部及下侧倾斜部(参照图1A)施加充分的压力。
以中心线CL位于按压部22的上部的方式使按压部22下降，而使清洁带19抵靠于晶片W的周缘部，从而弹性体27的上部被晶片W压入(参照图10B)。由此，施加于弹性体27的上侧倾斜部27c的压力P1上升。结果，可对斜面部的上侧倾斜部施加充分的压力。
以中心线CL位于按压部22的下部的方式使按压部22上升，而使清洁带19抵靠于晶片W的周缘部，从而弹性体27的下部被晶片W压入(参照图10C)。由此，施加于弹性体27的下侧倾斜部27d的压力P2上升。结果，可对斜面部的下侧倾斜部施加充分的压力。
此外，通过一边使按压部22上下移动一边清洗晶片W的周缘部，从而清洁带19在上下方向上与晶片W的周缘部滑动接触，可进行更积极的清洗。结果，通过一边使按压部22上下移动一边清洗晶片W的周缘部，从而可使清洗效果进一步提高。
图11是表示周缘部清洗单元20的又一其他实施方式的模式图，图12是从图11的箭头D所示的方向观察图11的周缘部清洗单元20的图。由于未特别说明的本实施方式的详细内容与参照图8至图10C所说明的实施方式相同，因此省略其重复的说明。本实施方式的周缘部清洗单元20进一步具备清洗清洁带19的多个带清洗机构70A、70B。图11及图12省略流体输送管线42、压力调整器44、流体供给源46及开闭阀48a、48b的图示。
带清洗机构70A、70B以包围清洁带19的方式配置于清洁带19的路径。具体而言，带清洗机构70A配置于第一卷筒50与按压部22之间，带清洗机构70B配置于第二卷筒51与按压部22之间。带清洗机构70A、70B以清洁带19通过其内部的方式构成。带清洗机构70A、70B电连接于动作控制部9，带清洗机构70A、70B的动作通过动作控制部9来控制。
图13是表示带清洗机构70B的一种实施方式的模式图，且是图11的E－E线剖面图。带清洗机构70A、70B具有相同构成。以下的说明是关于带清洗机构70B的，不过同样地也适用于带清洗机构70A。以下的说明有时将带清洗机构70A、70B加以统称，而仅称为带清洗机构70。
如图13所示，带清洗机构70B具备：支承清洁带19的背面的带支承构件74；在清洁带19的表面(清洗面)供给清洗液的清洗液供给喷嘴76；及收容带支承构件74及清洗液供给喷嘴76的外壳78。带支承构件74及清洗液供给喷嘴76固定于外壳78的内面。外壳78中形成有供清洁带19通过的无图示的多个开口部。清洗液供给喷嘴76朝向清洁带19的表面配置。清洗液的例可举出纯水。清洗液供给喷嘴76连接于无图示的清洗液供给源。
在本实施方式中，通过带清洗机构70清洗与晶片W的周缘部接触后的清洁带19(使用于清洗晶片W的周缘部的清洁带19)。一种实施方式中，在清洗晶片W中实施清洁带19的清洗工序。一边使清洁带19从第一卷筒50行进至第二卷筒51一边清洗晶片W的周缘部时，清洁带19在清洗晶片W的周缘部时，依序经由带清洗机构70A、第一导辊54、按压部22、第二导辊55、带清洗机构70B，而从第一卷筒50行进至第二卷筒51。在该状态下，动作控制部9对带清洗机构70B发出指令，对与晶片W的周缘部接触后的清洁带19供给清洗液。由此，清洗与晶片W的周缘部接触后的清洁带19。经带清洗机构70B清洗后的清洁带19回收至第二卷筒51。
清洁带19一边被带支承构件74支承其背面一边被清洗。通过一边支承清洁带19的背面一边清洗清洁带19，可防止清洗时清洁带19抖动。
清洗液在与晶片W接触时，冲洗附着于清洁带19表面的研磨屑等异物(微粒子)。如此，在清洗晶片W的周缘部时随时清洗清洁带19。通过清洗接触晶片W的周缘部后的清洁带19，可再利用清洁带19。
图14是表示带清洗机构70的其他实施方式的模式图。由于未特别说明的本实施方式的详细内容与参照图13所说明的实施方式相同，因此省略其重复的说明。如图14所示，本实施方式的带清洗机构70进一步具备：多个清洗液供给喷嘴76；及与清洁带19的表面(清洗面)接触来清洗清洁带19的清洗刷80。通过一边使清洁带19在恒定方向行进一边在清洁带19的表面供给清洗液，并使清洗刷80与清洁带19的表面接触，可使清洁带19的清洗效果提高。
一种实施方式也可在清洁带19完全卷绕于第二卷筒51后，一边通过带传送单元40使清洁带19反方向行进，一边清洗晶片W的周缘部。本实施方式中，在清洗晶片W的周缘部时，清洁带19依序经由带清洗机构70B、第二导辊55、按压部22、第一导辊54、带清洗机构70A，而从第二卷筒51行进至第一卷筒50。本实施方式的晶片W的周缘部的清洗工序详细内容除了清洁带19的行进方向之外，与上述工序相同。一种实施方式也可在清洗晶片W的周缘部时，实施清洁带19的清洗工序。此时，动作控制部9对带清洗机构70A发出指令，对与晶片W的周缘部接触后的清洁带19供给清洗液。由此，来清洗与晶片W的周缘部接触后的清洁带19。经带清洗机构70A清洗后的清洁带19回收至第一卷筒50。
再者，一种实施方式也可在清洁带19完全卷绕于第一卷筒50后，一边再次使清洁带19反方向(从第一卷筒50朝向第二卷筒51的方向)行进一边清洗晶片W的周缘部，也可在清洗晶片W的周缘部时实施清洁带19的清洗工序。
如此，将清洗后的清洁带19完全卷绕于第一卷筒50或第二卷筒51中的任意一个后，通过在反方向卷绕清洁带19可重复使用清洁带19，可降低清洁带19的更换频率。再者，通过使按压部22上下移动而且清洗晶片W的周缘部，从而可进一步降低清洁带19的更换频率。
再者，一种实施方式也可在执行规定片数的晶片W的周缘部的清洗后，实施清洁带19的清洗工序。本实施方式是在执行规定片数的晶片W的周缘部的清洗后，通过带传送单元40将清洁带19在恒定方向(从第一卷筒50朝向第二卷筒51的方向，或是从第二卷筒51朝向第一卷筒50的方向)输送，动作控制部9对带清洗机构70A及/或带清洗机构70B发出指令，从清洗液供给喷嘴76对与晶片W的周缘部接触后的清洁带19供给清洗液。本实施方式在清洗清洁带19时的清洁带19的行进方向是与清洁带19的清洗工序之前实施的晶片W的周缘部的清洗工序时清洁带19的行进方向相反方向。由此，来清洗与晶片W的周缘部接触后的清洁带19。即使本实施方式中，仍可在清洁带19完全卷绕于第一卷筒50或第二卷筒51后，一边通过带传送单元40使清洁带19在反方向行进，一边清洗晶片W的周缘部。
参照图11至图14所说明的实施方式也可适用于参照图1A至图7C所说明的实施方式。再者，一种实施方式中，基板清洗装置1也可具备带清洗机构70A和带清洗机构70B的任意一个。
图15是表示周缘部清洗单元20的又一其他实施方式的模式图。由于未特别说明的本实施方式的详细内容与参照图1A至图7C所说明的实施方式相同，因此省略其重复的说明。本实施方式的周缘部清洗单元20进一步具备对与清洗后的晶片W的周缘部接触后的清洁带19照射光，并接收来自清洁带19的反射光的传感器82。图15省略流体输送管线42、压力调整器44、流体供给源46及开闭阀48a、48b的图示。
传感器82朝向与晶片W的周缘部接触后的清洁带19表面而配置。传感器82以接收来自清洁带19的反射光来测定反射光的强度的方式构成。传感器82例如由RGB色彩传感器构成。RGB色彩传感器照射白色LED光，将反射光以滤光器分解成红、绿、蓝的三原色，并以检测元件依据红色、绿色、蓝色的各色强度判断颜色比率。传感器82也可使用可照射UV(紫外)范围的光的LED作为光源，并将荧光体检测UV传感器作为受光传感器，来测定所接收的光的强度。
传感器82电连接于动作控制部9。动作控制部9在清洗晶片W的周缘部中，接收来自传感器82的信号，比较通过传感器82所接收的反射光的强度与预设的规定值。动作控制部9在反射光强度低于规定值时，判断为清洁带19上附着污垢，而判定为晶片W的周缘部不洁。动作控制部9在反射光强度高于规定值时，判定为清洁带19上并未附着污垢，并判定为晶片W的周缘部并无不洁。动作控制部9依据判定为晶片W的周缘部并无不洁的时间来决定晶片W的周缘部的清洗工序终点。本实施方式也可适用于参照图8至图14所说明的实施方式。
图16是示意地表示基板清洗装置的其他实施方式的立体图。由于未特别说明的本实施方式的详细内容与参照图1A至图15所说明的实施方式相同，因此省略其重复的说明。本实施方式的基板清洗装置1也发挥清洗晶片W的上表面的笔形基板清洗装置的功能。
如图16所示，本实施方式的基板清洗装置1具备：保持晶片W并使其旋转的基板保持部10；在铅直方向上延伸的支柱92；一端安装于支柱92的前端，并在水平方向上延伸的摇动臂94；连结于支柱92的清洗构件移动机构93；可旋转地安装于摇动臂94的另一端下表面的圆柱状的铅笔清洗构件96(圆柱状海绵)；在晶片W的上表面供给作为清洗液的液体的两个上侧液体供给喷嘴14、15；两个下侧液体供给喷嘴16、17；周缘部清洗单元20；及动作控制部9。
本实施方式的基板清洗装置1可实施通过铅笔清洗构件96清洗晶片W的上表面与通过周缘部清洗单元20清洗晶片W的周缘部两者。铅笔清洗构件96连结于配置在摇动臂94内的清洗构件旋转机构(无图示)，铅笔清洗构件96可在铅直方向上延伸的其中心轴线周围旋转。摇动臂94配置于晶片W的上方。
基板保持部10具备将晶片W的表面朝上而保持晶片W的周缘部，并在使晶片W水平旋转的水平方向上移动自如的多个(图16是四个)主轴90。多个主轴90具备保持晶片W的周缘部的多个自旋夹头90a。自旋夹头90a以分别在相同方向以相同速度旋转的方式构成。在自旋夹头90a水平保持晶片W的状态下，通过自旋夹头90a旋转，晶片W在其轴心Cr周围向箭头所示的方向旋转。周缘部清洗单元20以按压部22位于四个主轴90中的两个主轴90只间的方式配置。
清洗构件移动机构93通过使支柱92仅旋转规定角度，从而可使摇动臂94在与晶片W平行的平面内回转。通过摇动臂94的回转，铅笔清洗构件96描绘圆弧状的轨迹而在晶片W上方移动。由于摇动臂94的前端延伸至晶片W的中心O，因此铅笔清洗构件96的移动轨迹通过晶片W的中心O。此外，铅笔清洗构件96移动至晶片W的外周。因而，铅笔清洗构件96通过摇动臂94的旋转而移动的轨迹成为将摇动臂94的长度作为半径的圆弧状，其移动范围从晶片W的外周直到超过晶片W的中心O之处。
再者，清洗构件移动机构93构成为能够使支柱92上下移动，由此，可将铅笔清洗构件96以规定的压力按压于晶片W的表面。铅笔清洗构件96例如由发泡聚氨酯、PVA构成。动作控制部9电连接于清洗构件移动机构93及清洗构件旋转机构(无图示)。清洗构件移动机构93及清洗构件旋转机构的动作通过动作控制部9来控制。
晶片W的上表面清洗如下。首先，通过基板保持部10将晶片W的表面向上而水平保持晶片W，并使晶片W在其轴心Cr周围旋转。在使晶片W水平旋转状态下，从液体供给喷嘴14供给冲洗液至晶片W的表面，且从液体供给喷嘴15供给药液至晶片W的表面，并通过使铅笔清洗构件96旋转(自转)，而且使摇动臂94回转，使铅笔清洗构件96公转，而与旋转中的晶片W的表面接触。由此，在清洗液(冲洗液及药液)存在下，以铅笔清洗构件96摩擦清洗晶片W的表面。
一种实施方式中，在通过CMP等研磨基板表面后，执行依参照图16所说明的实施方式清洗晶片W表面的工序。依参照图16所说明的实施方式清洗晶片W表面的工序与上述晶片W的周缘部的清洗工序也可同时实施，也可分开实施。本实施方式的基板清洗装置1具备参照图1A至图7C所说明的实施方式的周缘部清洗单元20，不过，基板清洗装置1也可具备参照图8至图15所说明的实施方式的周缘部清洗单元20。
图17是示意地表示基板清洗装置1的又一其他实施方式的俯视图，图18是图17所示的基板清洗装置1的纵剖面图。由于未特别说明的本实施方式的详细内容与参照图1A至图15所说明的实施方式相同，因此省略其重复的说明。本实施方式的基板清洗装置1也发挥研磨晶片W的周缘部的斜面研磨装置的功能。本实施方式的基板清洗装置1可实施研磨晶片W的周缘部与通过周缘部清洗单元20清洗晶片W的周缘部两者。
如图17及图18所示，本实施方式的基板清洗装置1具备：配置于其中央部的基板保持部10；周缘部清洗单元20；配置在保持于基板保持部10的晶片W周围的四个研磨头组合体101A、101B、101C、101D；配置于研磨头组合体101A、101B、101C、101D的径方向外侧的带供给回收机构102A、102B、102C、102D；对晶片W的上表面供给作为清洗液的液体的两个上侧液体供给喷嘴14、15；两个下侧液体供给喷嘴16、17；及动作控制部9。
本实施方式的基板保持部10具备：通过真空吸附而保持晶片W的背面的盘状保持载台104；连结于保持载台104的中央部的中空轴杆105；及使该中空轴杆105旋转的马达M1。晶片W通过无图示的搬送机构以晶片W的中心O(图示于图16)与中空轴杆105的轴心一致的方式装载于保持载台104上。晶片W通过基板保持部10而被水平地保持。
中空轴杆105通过多个滚珠花键轴承(直动轴承)106而上下移动自如地支承。在保持载台104的上表面形成有槽104a，该槽104a连接于通过中空轴杆105而延伸的连通管线107。连通管线107经由安装于中空轴杆105的下端的旋转接头108而连接于真空管线109。连通管线107也连接于用于使处理后的晶片W从保持载台104脱离的氮气供给管线110。通过切换这些真空管线109与氮气供给管线110，而将晶片W真空吸附于保持载台104的上表面或使其脱离。
中空轴杆105经由连结于该中空轴杆105的滑轮q1、安装于马达M1的旋转轴的滑轮q2、与挂在这些滑轮q1、q2上的皮带b1而通过马达M1旋转。马达M1的旋转轴与中空轴杆105平行地延伸。通过如此构成，保持于保持载台104上表面的晶片W通过马达M1而旋转。
滚珠花键轴承106固定于外壳112。因此，本实施方式中，中空轴杆105以可相对于外壳112上下直线动作的方式构成，中空轴杆105与外壳112一体地旋转。中空轴杆105连结于空气汽缸(升降机构)115，中空轴杆105及保持载台104通过空气汽缸115可上升及下降。
在外壳112与同心地配置于其外侧的外壳114之间介有径向轴承118，外壳112被轴承118支承为旋转自如。通过如此构成，基板保持部10可使晶片W在轴心Cr周围旋转，且可使晶片W沿着轴心Cr上升、下降。
研磨头组合体101A～101D与带供给回收机构102A～102D通过分隔壁120而隔离。分隔壁120的内部空间构成处理室121，研磨头组合体101A～101D及保持载台104配置于处理室121内。另外，带供给回收机构102A～102D配置于处理室121之外。
在分隔壁120的上表面设有被百叶窗140覆盖的开口120c。分隔壁120具备：供后述的研磨带123通过的多个开口部120a；及用于将晶片W搬入及搬出处理室121的搬送口120b。清洗时(或是研磨处理时)，搬送口120b通过无图示的闸门关闭。因而，通过无图示的风扇机构进行排气，可在处理室121的内部形成清净空气的下降流。
研磨头组合体101A、101B、101C、101D分别发挥研磨晶片W的斜面部的基板处理单元的功能。各个研磨头组合体101A、101B、101C、101D及带供给回收机构102A、102B、102C、102D具有相同构成。以下，说明研磨头组合体101A及带供给回收机构102A。
带供给回收机构102A具备：将作为研磨具的研磨带123供给至研磨头组合体101A的供给卷筒124；及回收使用于研磨晶片W的研磨带123的回收卷筒125。供给卷筒124与回收卷筒125上下排列。供给卷筒124及回收卷筒125分别连结有马达M2(图1A及图1B中仅示出连结于供给卷筒124的马达M2)。各个马达M2在规定的旋转方向赋予一定的转矩，可对研磨带123赋予规定的张力。
研磨带123是长条带状的研磨具，且其单面构成研磨面。研磨带123在卷绕于供给卷筒124的状态下设于带供给回收机构102A。研磨带123的一端安装于回收卷筒125。通过回收卷筒125卷收供给至研磨头组合体101A的研磨带123，可回收研磨带123。研磨头组合体101A具备用于使从带供给回收机构102A供给的研磨带123抵接于晶片W的周缘部的研磨头130。研磨带123以研磨带123的研磨面朝向晶片W的方式被供给至研磨头130。
带供给回收机构102A具有多个导辊131、132、133、134。研磨带123通过导辊131～134被引导。研磨带123通过开口部120a而从供给卷筒124向研磨头130供给，使用后的研磨带123通过开口部120a而回收至回收卷筒125。
如图18所示，在晶片W的上表面配置上供给喷嘴136，并朝向保持于基板保持部10的晶片W的上表面中心供给研磨液。此外，具备朝向晶片W的背面与保持载台104的边界部(保持载台104的外周部)供给研磨液的下供给喷嘴137。研磨液通常使用纯水，不过，若研磨带123的研磨粒为使用二氧化硅时等，也可使用氨。再者，基板清洗装置1具备研磨处理后清洗研磨头130的清洗喷嘴138，研磨处理后，晶片W通过基板保持部10上升后，朝向研磨头130喷射清洗水，可清洗研磨处理后的研磨头130。上供给喷嘴136及下供给喷嘴137连接于无图示的研磨液供给源，清洗喷嘴138连接于无图示的清洗水供给源。
如图17所示，研磨头130固定于机械臂160的一端，机械臂160在与晶片W的切线平行的轴Ct周围旋转自如地构成。机械臂160的另一端经由滑轮q3、q4及皮带b2而连结于马达M4。通过马达M4仅顺时钟及逆时钟旋转规定角度，机械臂160仅在轴Ct周围旋转规定角度。本实施方式通过马达M4、机械臂160、滑轮q3、q4及皮带b2构成使研磨头130倾斜的倾斜机构。
如图18所示，倾斜机构搭载于板状的移动台161。移动台161经由导轨162及轨道163而移动自如地连结于底板165。轨道163沿着保持于基板保持部10的晶片W的半径方向而直线地延伸，移动台161可沿着晶片W的半径方向而直线地移动。移动台161中安装贯穿底板165的连结板166，在连结板166经由接头168安装有线形致动器167。线形致动器167直接或间接固定于底板165。
线形致动器167可采用空气汽缸、定位用马达与滚珠螺杆的组合等。通过该线形致动器167、轨道163、导轨162而构成使研磨头130沿着晶片W的半径方向而直线移动的移动机构。也即，移动机构以使研磨头130沿着轨道163接近及离开晶片W的方式动作。另外，带供给回收机构102A固定于底板165。
图19是研磨头130的放大图。如图19所示，研磨头130具备：以规定的力相对于晶片W按压研磨带123的研磨面的按压机构141；及将研磨带123从供给卷筒124输送至回收卷筒125的带输送机构142。研磨头130具有多个导辊143、144、145、146、147、148、149，这些导辊以使研磨带123在与晶片W的切线方向直行的方向上行进的方式引导研磨带123。
设于研磨头130的带输送机构142具备：带输送辊142a、带握持辊142b及使带输送辊142a旋转的马达M3。马达M3设于研磨头130的侧面，在马达M3的旋转轴连接有带输送辊142a。在带输送辊142a卷绕约半周程度的研磨带123。在带输送辊142a旁设有带握持辊142b，带握持辊142b以在图19的箭头NF所示的方向(朝向带输送辊142a的方向)产生力的方式被无图示的机构支承，并以按压带输送辊142a的方式构成。
研磨带123夹在带输送辊142a与带握持辊142b之间。马达M3在图19所示的箭头方向旋转时，带输送辊142a旋转，可将研磨带123从供给卷筒124经由研磨头130而向回收卷筒125输送。带握持辊142b以可在其本身的轴周围旋转的方式构成，并随输送研磨带123而旋转。
按压机构141具备：支承研磨带123的背面的按压垫141a；及使按压垫141a朝向晶片W的周缘部而移动的空气汽缸(驱动机构)141b。研磨头130通过按压机构141从其背面侧按压研磨带123，并通过使研磨带123的研磨面与基板W的周缘部接触来研磨基板W的周缘部。通过控制供给至空气汽缸141b的空气压，来调整对晶片W的按压力。
四个研磨头组合体101A～101D的倾斜机构、按压机构141及带输送机构142、使各研磨头组合体移动的移动机构、四个带供给回收机构102A～102D、上供给喷嘴136、下供给喷嘴137、清洗喷嘴138及空气汽缸115电连接于动作控制部9。包含四个研磨头组合体101A～101D的倾斜机构、按压机构141及带输送机构142、使各研磨头组合体移动的移动机构、四个带供给回收机构102A～102D、上供给喷嘴136、下供给喷嘴137、清洗喷嘴138及空气汽缸115的构成元件的动作通过动作控制部9来控制。
四个研磨头组合体101A～101D的倾斜机构、按压机构141及带输送机构142、使各研磨头组合体移动的移动机构可分别独立地动作而构成。本实施方式设有四组研磨头组合体及带供给回收机构，不过研磨头组合体及带供给回收机构数量不限定于本实施方式。
图20是表示研磨头130研磨晶片W的斜面部时的情形的图。晶片W的周缘部的研磨如下。首先，通过基板保持部10保持晶片W并使其旋转。具体而言，将晶片W搬送至保持载台104上方的规定位置时，保持载台104上升，晶片W吸附保持于保持载台104的上表面。然后，保持着晶片W的保持载台104下降至规定的研磨位置，基板保持部10使晶片W与保持载台104一起旋转。再者，从上供给喷嘴136对晶片W的表面供给研磨液。也可从下供给喷嘴137对晶片W的周缘部供给研磨液。
在该状态下，如图20所示，通过上述倾斜机构使研磨头130的倾斜角度连续地变化，而且通过按压机构141将研磨带123抵靠于晶片W的周缘部(例如，斜面部)。研磨中，研磨带123通过带输送机构142以规定速度输送。研磨处理后，通过空气汽缸115使晶片W与保持载台104及中空轴杆105一起上升至搬送位置，并在该搬送位置使晶片W从保持载台104脱离。
本实施方式不使晶片W移动，而可进行研磨晶片W的周缘部与清洗晶片W的周缘部两者。由此，可有效处理晶片W。晶片W的周缘部的清洗工序与晶片W的周缘部的研磨工序也可同时实施，也可分开实施。通过与晶片W的研磨工序同时或是在晶片W的研磨工序之后实施晶片W的周缘部的清洗工序，可使晶片W的周缘部的清洗效果更加提高。
周缘部清洗单元20以按压部22位于四个研磨头组合体101A～101D中的两个研磨头组合体之间的方式配置。本实施方式的周缘部清洗单元20配置于研磨头组合体101B与研磨头组合体101C之间，不过周缘部清洗单元20的配置不限定于本实施方式。
清洁带19通过开口部120a而向按压部22供给。本实施方式将按压部22、按压部移动机构30、第一导辊54、第二导辊55配置于处理室121内，并将带传送单元40配置于处理室121之外。
本实施方式的基板清洗装置1具备参照图1A至图7C所说明的实施方式的周缘部清洗单元20，不过基板清洗装置1也可具备参照图8至图15所说明的实施方式的周缘部清洗单元20。此时，也可将用于通过底板62的新的开口部120a设于分隔壁120，也可为了通过底板62而扩大现有的开口部120a。此外，也可将整个周缘部清洗单元20配置于处理室121内。
一种实施方式中，研磨头组合体101A～101D中的至少一个研磨头组合体的研磨头130也可具备按压部22及连结于按压部22的按压部移动机构30。此时，如图21所示，取代按压机构141，而将按压部22及按压部移动机构30设于研磨头130，并取代供给卷筒124、回收卷筒125及马达M2，而将卷筒50、51及卷筒旋转马达52、53(图21中无图示)设于带供给回收机构102A～102D中的至少一个。由此，通过研磨头组合体与带供给回收机构构成周缘部清洗单元20。
本实施方式的清洁带19从第一卷筒50经由研磨头130而延伸至第二卷筒51。清洁带19被导辊143～149引导。未特别说明的本实施方式的详细内容与参照图1A至图7C所说明的实施方式相同。本实施方式通过带输送机构142、卷筒50、51及卷筒旋转马达52、53而构成带传送单元40。
又一种实施方式如图22所示，设于研磨头130的按压部移动机构30也可连结于上下移动机构60，周缘部清洗单元20也可具备带清洗机构70A、70B。本实施方式的上下移动机构60经由底板62而连结于按压部移动机构30。上下移动机构60以使按压部22及按压部移动机构30一体地上下移动的方式构成。本实施方式将带清洗机构70A配置于研磨头130与第一卷筒50之间，并将带清洗机构70B配置于研磨头130与第二卷筒51之间。参照图15所说明的实施方式也可适用于参照图21及图22所说明的实施方式。
上述实施方式以具有本发明所属的技术领域的一般知识者可实施本发明为目的而记载。本领域技术人员当然可形成上述实施方式的各种修改例，本发明的技术性思想也可适用于其他实施方式。因此，本发明不限定于记载的实施方式，而按照通过申请专利范围所定义的技术性思想作最广范围的解释。
产业上的可利用性
本发明可利用于清洗半导体晶片等基板的周缘部的基板清洗装置及基板清洗方法。
符号说明
1基板清洗装置
9动作控制部
10基板保持部
11主轴
11a挡块
12上部辊清洗构件
13下部辊清洗构件
14上侧液体供给喷嘴
15上侧液体供给喷嘴
16下侧液体供给喷嘴
17下侧液体供给喷嘴
19清洁带
20周缘部清洗单元
22按压部
24支承构件
24a开口部
25基部
26a、26b、26c、26d突出部
27弹性体
30按压部移动机构
34滚珠螺杆机构
36马达
40带传送单元
42流体输送管线
44压力调整器
46流体供给源
50第一卷筒
52第一卷筒旋转马达
51第二卷筒
53第二卷筒旋转马达
54第一导辊
55第二导辊
60上下移动机构
62底板
63固定构件
64滚珠螺杆机构
66马达
70A带清洗机构
70B带清洗机构
74带支承构件
76清洗液供给喷嘴
78外壳
80清洗刷
82传感器
90主轴
92支柱
93清洗构件移动机构
94摇动臂
96铅笔清洗构件
101A、101B、101C、101D研磨头组合体
102A、102B、102C、102D带供给回收机构
104保持载台
105中空轴杆
112外壳
114外壳
115空气汽缸
120分隔壁
121处理室
123研磨带
124供给卷筒
125回收卷筒
130研磨头
136上供给喷嘴
137下供给喷嘴
141按压机构
142带输送机构
161移动台
162导轨
163轨道
167线形致动器

Claims (17)

1.一种基板清洗装置，其特征在于，具备：
基板保持部，该基板保持部保持基板并使所述基板旋转；
按压部，该按压部具有内部空间，并使清洁带抵靠于所述基板的周缘部；
按压部移动机构，该按压部移动机构控制所述按压部在所述基板的半径方向上的位置；及
压力调整器，该压力调整器控制所述内部空间的压力，
所述按压部具备：
中空状的支承构件，该支承构件具有开口部；及
弹性体，该弹性体支承所述清洁带，
所述弹性体以关闭所述开口部的方式配置。
2.如权利要求1所述的基板清洗装置，其特征在于，
所述按压部移动机构具备：滚珠螺杆机构，该滚珠螺杆机构连结于所述按压部；及马达，该马达使所述滚珠螺杆机构工作。
3.如权利要求2所述的基板清洗装置，其特征在于，
所述马达是伺服马达。
4.如权利要求1～3中任一项所述的基板清洗装置，其特征在于，
所述压力调整器是电-气调压阀。
5.如权利要求1～4中任一项所述的基板清洗装置，其特征在于，
进一步具备上下移动机构，该上下移动机构使所述按压部上下移动。
6.如权利要求1～5中任一项所述的基板清洗装置，其特征在于，
进一步具备带清洗机构，该带清洗机构清洗所述清洁带，
所述带清洗机构具备清洗液供给喷嘴，该清洗液供给喷嘴对所述清洁带的表面供给清洗液。
7.如权利要求6所述的基板清洗装置，其特征在于，
所述带清洗机构进一步具备清洗刷，该清洗刷与所述清洁带的表面接触来清洗所述清洁带。
8.如权利要求1～7中任一项所述所述的基板清洗装置，其特征在于，
进一步具备第一卷筒及第二卷筒，所述第一卷筒及所述第二卷筒分别保持所述清洁带的两端部，
所述第一卷筒及所述第二卷筒以所述清洁带在水平方向上行进的方式配置。
9.一种基板清洗方法，其特征在于，
通过基板保持部保持基板并使所述基板旋转，
一边使清洁带在恒定方向行进，一边通过具有内部空间的按压部使所述清洁带抵靠于所述基板的周缘部，由此清洗所述基板的周缘部，
清洗所述基板的周缘部的工序包含以下工序：通过按压部移动机构控制所述按压部在所述基板的半径方向上的位置；及通过压力调整器控制所述按压部的内部空间的压力，
所述按压部具备：
中空状的支承构件，该支承构件具有开口部；及
弹性体，该弹性体支承所述清洁带，
所述弹性体以关闭所述开口部的方式配置。
10.如权利要求9所述的基板清洗方法，其特征在于，
所述按压部移动机构具备：滚珠螺杆机构，该滚珠螺杆机构连结于所述按压部；及马达，该马达使所述滚珠螺杆机构工作。
11.如权利要求10所述的基板清洗方法，其特征在于，
所述马达是伺服马达。
12.如权利要求9～11中任一项所述的基板清洗方法，其特征在于，
所述压力调整器是电-气调压阀。
13.如权利要求9～12中任一项所述的基板清洗方法，其特征在于，
清洗所述基板的周缘部的工序进一步包含如下工序：在所述基板的周缘部的清洗中，使所述按压部上下移动。
14.如权利要求9～13中任一项所述的基板清洗方法，其特征在于，
进一步包含如下工序：在所述基板的周缘部的清洗中，通过带清洗机构将清洗液供给至与所述基板的周缘部接触后的所述清洁带，来清洗与所述基板的周缘部接触后的所述清洁带。
15.如权利要求9～13中任一项所述的基板清洗方法，其特征在于，
进一步包含如下工序：在执行规定数量的所述基板的周缘部的清洗后，一边将所述清洁带向恒定方向输送，一边通过带清洗机构将清洗液供给至与所述基板的周缘部接触后的所述清洁带，来清洗与所述基板的周缘部接触后的所述清洁带。
16.如权利要求14或15所述的基板清洗方法，其特征在于，
进一步包含如下工序：将所述清洁带完全卷绕于保持所述清洁带的一端的第一卷筒和保持所述清洁带的另一端的第二卷筒的任意一个后，一边使所述清洁带向反方向行进，一边清洗所述基板的周缘部。
17.如权利要求9～16中任一项所述的基板清洗方法，其特征在于，
使所述清洁带在恒定方向行进的工序是使所述清洁带在水平方向上行进的工序。
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