JP2010166043A - ウェハ端部処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体ウェハの端部に形成された薄膜または異物を、確実にかつ効率的に除去することができるウェハ端部処理装置を提供する。
【解決手段】ウェハ端部処理装置において、複数枚のウェハを起立状態にて互いに平行にかつウェハの中心を同軸上に配列させて支持するとともに、ウェハの中心を回転中心として複数のウェハを同時に回転駆動させるウェハ支持回転ユニットと、ウェハ支持回転装置により回転される複数のウェハの端部に接触しながら洗浄液を供給して、洗浄液により端部の薄膜または異物を除去する洗浄液供給ユニットと、洗浄液供給ユニットにより複数のウェハの端部に供給された洗浄液を除去する洗浄液除去ユニットとを備えさせ、複数枚のウェハを起立状態の姿勢にて端部にて対する処理を同時的に行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、半導体ウェハの端部に形成された薄膜または異物を、洗浄液を用いて除去するウェハ端部処理装置に関する。

半導体デバイスの製造においては、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」とする。）の表面に複数の薄膜や電極パターンの形成が行われている。具体的には、ウェハの表面にフォトレジストを塗布してレジスト膜を形成し、このレジスト膜を所定の回路パターンに応じて露光して、この露光パターンを現像処理することにより、レジスト膜に回路パターンが形成される。

このようなレジスト膜を用いた処理においては、例えば、ウェハの端部に付着した余分なレジスト膜を、洗浄液などを用いて除去する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

具体的には、水平状態に配置したウェハの端部に、ノズルにより洗浄液を供給しながら、ウェハを回転させて、端部に付着したレジスト膜の除去が行われている。

特開２００３−４５７８８号公報

しかしながら、特許文献１に開示の方法では、１枚のウェハを処理装置に水平状態に保持させて、ウェハを回転させながら、端部に洗浄液の供給を行う必要があるため、レジスト膜の除去のための処理に時間を要し、多数枚のウェハに対して、効率的な処理を行うことができないという問題がある。また、洗浄液がウェハの端部よりも内側に回り込むおそれもあり、このような場合にあっては、除去されたレジストがウェハ表面に再付着するおそれがあり、確実な除去処理を行うことができない。

一方、近年、半導体デバイスにおける高集積化は著しく、例えば、３００ｍｍ以上のウェハでは形成される回路パターンもさらに微細化している。そのため、例えば、ウェハ端部において、レジスト膜等の除去処理が確実に行われていないような場合にあっては、複数枚のウェハをカセットに収容する際に、ウェハ端部に残留しているレジスト膜等の薄膜がカセットと接触して剥離し、他のウェハの表面等に付着する場合がある。このような場合にあっては、半導体デバイスが不良となるという問題がある。

従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、半導体ウェハの端部に形成された薄膜または異物を、確実にかつ効率的に除去することができるウェハ端部処理装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。

本発明の第１態様によれば、複数枚のウェハを起立状態にて互いに平行にかつウェハの中心を同軸上に配列させて支持するとともに、ウェハの中心を回転中心として複数のウェハを同時に回転駆動させるウェハ支持回転ユニットと、
ウェハ支持回転装置により回転される複数のウェハの端部に接触しながら洗浄液を供給して、洗浄液により端部の薄膜または異物を除去する洗浄液供給ユニットと、
洗浄液供給ユニットにより複数のウェハの端部に供給された洗浄液を除去する洗浄液除去ユニットと、
を備える、ウェハ端部処理装置を提供する。

本発明の第２態様によれば、洗浄液供給ユニットは、ウェハの回転方向において、ウェハの中心高さ位置に相当するウェハの端部の位置から、ウェハの端部の最下部位置に到達するまでの区間において、それぞれのウェハの端部と接触して洗浄液の供給を行うように配置された端部接触部材を備える、第１態様に記載のウェハ端部処理装置を提供する。

本発明の第３態様によれば、端部接触部材は、洗浄液をその内部に吸収して保持する柔軟性を有する布材料または多孔質部材により形成され、
洗浄液供給ユニットは、端部接触部材に洗浄液を供給する洗浄液供給部をさらに備え、
洗浄液供給部により端部接触部材に供給されて保持された洗浄液が、それぞれのウェハの端部と端部洗浄部材との接触によりウェハの端部に塗布されて供給される、第２態様に記載のウェハ端部処理装置を提供する。

本発明の第４態様によれば、端部接触部材におけるウェハの端部との接触部分に、不織布が配置されている、第２または第３態様に記載のウェハ端部処理装置を提供する。

本発明の第５態様によれば、端部接触部材におけるウェハの端部との接触部分に、粘着性部材が配置されている、第２または第３態様に記載のウェハ端部処理装置を提供する。

本発明の第６態様によれば、洗浄液除去ユニットは、ウェハの中心高さ位置に相当するウェハの端部の位置よりも下方側、かつ、ウェハの回転方向において、洗浄液供給ユニットの端部接触部材よりも下手側のウェハの端部と接触して洗浄液の除去を行うように配置された洗浄液除去部材を備える、第２態様に記載のウェハ端部処理装置を提供する。

本発明の第７態様によれば、洗浄液除去ユニットは、
第１次洗浄液除去ユニットと、
第１次洗浄液除去ユニットよりも回転方向下手側に配置された第２次洗浄液除去ユニットとを備え、
第１次洗浄液除去ユニットは、
その外表面においてそれぞれのウェハの端部と接触する柔軟性を有する多孔質部材により形成された第１洗浄液除去部材と、
第１洗浄液除去部材の外表面より純水を溢れ出させるように、第１洗浄液除去部材の内部に純水を供給する第１純水供給部とを備える、第６態様に記載のウェハ端部処理装置を提供する。

本発明の第８態様によれば、第２次洗浄液除去ユニットは、
その外表面においてそれぞれのウェハの端部と接触する柔軟性を有する多孔質部材により形成された第２洗浄液除去部材と、
純水を貯留し、貯留された純水に第２洗浄液除去部材の一部を浸漬させて、第２洗浄液除去部材に純水を吸収させて保持させる純水貯留部と、
純水貯留部に純水を供給するとともに、純水貯留部より純水をオーバーフローさせて排水させる第２純水供給部とを備える、第７態様に記載のウェハ端部処理装置を提供する。

本発明の第９態様によれば、洗浄液除去ユニットよりもウェハの回転方向下手側に、ウェハの端部を乾燥させる乾燥ユニットが配置されている、第１から第８態様のいずれか１つに記載のウェハ端部処理装置を提供する。

本発明の第１０態様によれば、ウェハ支持回転ユニットは、
それぞれのウェハの回転を案内可能に、ウェハの端部を支持する複数の案内ローラと、
それぞれのウェハの端部に接触して回転駆動力を伝達する回転駆動用ローラとを備える、第１から第９態様のいずれか１つに記載のウェハ端部処理装置を提供する。

本発明の第１１態様によれば、洗浄液として、純水または薬液が用いられる、第１から１０態様のいずれか１つに記載のウェハ端部処理装置を提供する。

本発明の第１２態様によれば、複数枚のウェハを起立状態にて互いに平行にかつウェハの中心を同軸上に配列させて支持するとともに、ウェハの中心を回転中心として複数のウェハを同時に回転駆動させるウェハ支持回転ユニットと、
ウェハ支持回転装置により回転される複数のウェハの端部に接触して、端部の薄膜または異物を除去する端部接触部材と、
端部接触部材との接触により薄膜または異物の除去が行われた端部に洗浄液を供給して、残存する薄膜または異物を洗浄液により除去する洗浄液供給ユニットと、
を備える、ウェハ端部処理装置を提供する。

本発明によれば、ウェハ支持回転ユニットにより、複数枚のウェハを起立状態にて互いに平行にかつウェハの中心を同軸上に配列させて支持するとともに、ウェハの中心を回転中心として複数のウェハを同時に回転駆動させながら、洗浄液供給ユニットにより複数枚のウェハの端部に対して同時に洗浄液の供給を行うことで、複数枚のウェハに対して同時に端部の薄膜の除去あるいは端部の異物の除去を行うことができる。すなわち、ウェハを起立状態にて回転させる構成を採用することにより、複数枚のウェハを互いに平行に配列させながら共通の回転軸周りに回転駆動を行って、薄膜または異物の除去処理を同時に行うことができる。起立状態であるので、仮に除去された薄膜または異物が落下するようなことがあっても他のウェハに再付着するなどの問題が生じない。また、起立状態にてウェハの端部に洗浄液の供給を行うため、ウェハ端部における表裏面においてバランス良く、確実に薄膜の除去または異物の除去を行うことができる。

したがって、複数枚のウェハに対して、効率的に端部の薄膜または異物の除去処理を行うことができるとともに、それぞれの端部において、より確実に薄膜または異物の除去処理を行うことができる。

ウェハの模式断面図 ウェハの端部に形成された薄膜の構成を示す模式断面図 本発明の第１実施形態にかかるウェハ端部処理装置の構成を示す模式構成図 第１実施形態のウェハ端部処理装置が備える洗浄装置の模式構成図 図４の洗浄装置におけるウェハ支持回転ユニットにより複数枚のウェハが支持された状態を示す模式図 図４の洗浄装置における洗浄液供給ユニットが備える多孔質ローラの模式図 図６の多孔質ローラの変形例を示す模式図 それぞれのユニットの配置を説明するための模式説明図 本発明の第２実施形態にかかる洗浄装置の構成を示す模式構成図 第２実施形態の洗浄装置の構成を示す模式構成図

以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態にかかるウェハ端部処理装置の構成について説明するにあたり、まず、ウェハ端部の構造および端部に形成されている除去されるべき薄膜の構造について、図１および図２に示す模式図を用いて説明する。

図１に示すように、円盤状のウェハ１の外縁端がエッジ部２ａとなっており、このエッジ部２ａからウェハ１の平坦面３に繋がる傾斜部分がベベル部２ｂとなっている。なお、エッジ部２ａとベベル部２ｂのそれぞれの表面は、平坦面または曲面のいずれで構成される場合であってもよい。本明細書において、ウェハ１の端部２は、エッジ部２ａおよびベベル部２ｂにより構成されている。

さらに、図２に示すように、ウェハ１の端部２には、複数の薄膜が形成されている。これらの薄膜は、半導体デバイスの各製造工程において形成されて堆積したものであり、ウェハ搬送用のカセットなどの他の部材と接触した場合に部分的に剥離が生じ、パーティクルの原因となる場合がある。一例として、ＳｉＮ層４ａ、ＣＶＤ Ｌｏｗ−ｋ層４ｂ、バリア材層４ｃ、Ｃｕ層４ｄ、エッチングポリマー層４ｅなどの薄膜４が堆積状態にて存在する。また、図２に示す例では、除去されているが端部２の表面にレジスト層４ｆが残存する場合もある。本実施形態のウェハ端部処理装置は、このようにウェハ１の端部２に存在する薄膜４の一部または全部を確実に除去する装置である。なお、本実施形態では、ウェハ１の端部２に存在する薄膜４の一部または全部を除去する場合を一例として説明するが、このような場合に代えて、ウェハ１の端部２に存在する異物を除去する場合にも、本実施形態のウェハ端部処理装置を適用することが可能である。

次に、本第１実施形態のウェハ端部処理装置１０の構成について、図３のウェハ端部処理装置１０の全体構成の模式図と、図４のウェハ端部処理装置１０の主要構成の模式図とを用いて、以下に説明する。

図３に示すように、ウェハ端部処理装置１０は、複数枚のウェハ１の端部２に対する薄膜の除去処理を行う洗浄装置３０と、洗浄装置３０に対するウェハ１の搬送・搬出を行うウェハ搬送装置２０とを備えている。

ウェハ搬送装置２０は、ウェハカセット２１内に起立姿勢にて互いに平行に配列されて収容された状態の複数枚のウェハ１を突き上げて、ウェハ１をウェハカセット２１内から離脱させる突き上げ部材の一例である突き上げコム２２と、突き上げコム２２により突き上げられて、ウェハカセット２１から離脱された状態のウェハ１を把持して、洗浄装置３０へ搬送する搬送アーム２３とを備えている。また、洗浄装置３０にて薄膜除去処理が行われた後のそれぞれのウェハ１は、突き上げコム２２により突き上げられて、搬送アーム２３に受け渡されて、ウェハカセット２１内に収容されるように、ウェハ搬送装置２０が構成されている。なお、図３においては、図示しないが、突き上げコム２２および搬送アーム２３をそれぞれ個別に駆動する駆動装置が、ウェハ搬送装置２０には備えられている。

図４に示すように、洗浄装置３０は、ウェハ搬送装置２０から供給された複数枚のウェハ１を、起立状態の姿勢にて、互いに平行かつそれぞれのウェハ１の中心を同軸上に配列させて支持するとともに、ウェハ１の中心を回転中心として複数のウェハを同時に回転駆動させるウェハ支持回転ユニット３１を備えている。洗浄装置３０は、さらにウェハ支持回転ユニット３１により回転駆動される複数枚のウェハ１の端部２に接触しながら薄膜除去のための洗浄液を供給して、洗浄液により端部２の薄膜を除去する洗浄液供給ユニット３２と、洗浄液供給ユニット３２により複数のウェハ１の端部２に供給された洗浄液を除去する洗浄液除去ユニット３３とを備えている。

ウェハ支持回転ユニット３１は、起立状態の複数枚のウェハ１における中心高さ位置よりも僅かに下方の高さ位置にて、それぞれのウェハ１の端部２に接触しながらウェハ１を回転可能に支持する２個のウェハガイド３４（案内ローラ）と、このウェハガイド３４に支持された状態のウェハ１を上方から押さえて、それぞれのウェハガイド３４に対して所定の保持力を付与するウェハ押さえ部材３５とを備えている。

ここで、ウェハ支持回転ユニット３１により、複数枚のウェハ１が回転可能に支持されている状態の模式図を図５に示す。図５に示すように、２個のウェハガイド３４は円筒ローラ形状を有しており、それぞれのウェハ１の端部２と接触しながら、ウェハ１の回転に合わせて回転可能に図示しないフレーム等に固定されている。ウェハ押さえ部材３５は円筒ローラ形状を有しており、それぞれのウェハ１の端部２と接触しながら、ウェハ１の回転に合わせて回転可能に支持アーム３６に支持されている。また、支持アーム３６は、ウェハ押さえ部材３５を、それぞれのウェハ１の押さえ位置と、押さえ位置から離間された押さえ解除位置との間で、移動可能に支持している。また、それぞれのウェハガイド３４の表面に接するように、ガイドクリーナー３７が設けられており、ガイドクリーナー３７には防塵性が考慮された不織布が用いられ、不織布によりウェハガイド３４の表面の清浄性が維持される。このようにウェハ支持回転ユニット３１が構成されていることにより、複数枚のウェハ１を起立状態にて、少なくとも３点以上にて安定して支持しながら、回転可能とすることができる。なお、ウェハ支持回転ユニット３１における回転駆動手段については、後述する。また、図４において、ウェハ支持回転ユニット３１によるそれぞれのウェハ１の回転方向は、図示時計回り方向となっている。以下、この回転方向を、ウェハ回転方向Ｒとする。

次に、洗浄液供給ユニット３２の構成について説明する。本実施形態では、洗浄液として、例えばフッ酸（ＨＦ）液を用いている。洗浄液としては、ウェハ１の端部に形成されている薄膜または異物を効果的に除去可能な純水または薬液等であればよく、その他、除去対象の薄膜や異物の仕様に応じた溶剤を洗浄液として用いることができる。このような薬液としては、フッ酸の他に、例えば、ＩＰＡ、ＴＭＡＨ、ＮＨ_４ＯＨなどを用いることもできる。

図４に示すように、洗浄液供給ユニット３２は、洗浄液をその内部に吸収して保持可能であって、それぞれのウェハ１の端部２に接触することで、洗浄液を端部２に塗布供給する端部接触部材の一例であるローラユニット３８と、ローラユニット３８に洗浄液を供給可能に、洗浄液を収容するＨＦ液タンク３９と、ローラユニット３８を、それぞれのウェハ１の端部２との接触位置と、接触が解除される接触解除位置との間で、進退移動させるローラユニット移動装置４０とを備えている。

ローラユニット３８は、洗浄液等に対する耐性（耐薬品性）を有する多孔質ローラの表面を、耐薬品性および防塵性を有する不織布４９で覆うとともに、多孔質ローラを回転駆動させることにより、不織布４９を走行可能に構成されている。図６に示すように、この多孔質ローラ４１の周面には、例えば数ｍｍ程度の深さの複数の溝４１ａが形成されており、この溝４１ａに、不織布４９を介してウェハ１の端部２が係合されて、ウェハ１の端部２から所望の位置にまで不織布４９が接触するように、溝４１ａの深さが設定されている。このように溝４１ａを形成することにより、洗浄液が吸収・保持された不織布４９と、ウェハ１の端部２との接触領域を制御しながら、安定して均一に洗浄液を塗布・供給することができる。ただし、図７に示すように、多孔質ローラ４１の周面に溝４１ａが形成されていないような構成が採用される場合であっても、多孔質ローラ４１の弾性等を利用して、それぞれのウェハ１の端部２と不織布４９との接触性を良好に保つことが可能である。なお、このような不織布４９としては、例えば、防塵性が考慮されたクリーンルーム仕様で、耐薬品性が高く、接触等により繊維くずが出にくい材質のものが用いられる。また、多孔質ローラ４１を図示しない回転駆動手段により回転駆動させることにより、不織布を移動させて、それぞれのウェハ１の端部２と不織布４９との接触位置を切り替えることができる。このように、不織布４９とウェハ１の端部２との接触位置が切り替え可能とされていることにより、ウェハ１との接触により不織布に付着した汚れが、ウェハ１に再付着することを抑制することができる。例えば、ウェハ１の端部２を規定回数だけ不織布４９にて拭き取った（ＨＦ液を塗布供給した）後、多孔質ローラ４１を回転駆動させて不織布４９を巻き取るようにすることで、不織布４９において新しい清浄面をウェハ１の端部２に接触させることができる。なお、不織布４９において、全ての清浄面を使い切った場合には、不織布４９あるいはローラユニット３８ごと、新たなものと交換することが可能とされている。

図４に示すように、ＨＦ液タンク３９には、ローラユニット３８の多孔質ローラ４１に保持された不織布４９にＨＦ液を供給するチューブ４２（洗浄液供給部）が接続されており、例えばチューブ４２から滴下されたＨＦ液が不織布に吸収・保持されるように構成されている。また、チューブ４２の途中には制御弁４３が設けられており、制御弁４３が開閉制御されることにより、ＨＦ液タンク３９から不織布へのＨＦ液の供給量が制御される。なお、本実施形態では、ＨＦ液タンク３９、チューブ４２、および制御弁４３により洗浄液供給部が構成されている。

また、ローラユニット移動装置４０は、ローラユニット３８を、それぞれのウェハ１の端部２との接触位置と、接触が解除される接触解除位置との間で、進退移動させることが可能となっている。例えば、それぞれのウェハ１に対する端部２の薄膜除去処理を行わない場合には、ローラユニット３８を接触解除位置に位置させて、不織布４９に保持された（染みこんだ）ＨＦ液が、ウェハ１の端部２に付着することを防止できる。したがって、端部２への薄膜除去処理を行う際に、ローラユニット移動装置４０によりローラユニット３８が接触位置に移動されることになる。

図４に示すように、ローラユニット３８は、カバー４４により覆われており、不織布４９におけるウェハ１の端部２との接触箇所以外の部分からＨＦ液が気化して周囲に拡散することが抑制されている。また、このカバー４４は、排気ホース４５に接続されており、図示しない排気手段により吸引されて、不織布４９の表面から気化したＨＦガスが周囲に拡散しないように排気される。

次に、洗浄液除去ユニット３３の構成について説明する。洗浄液除去ユニット３３は、洗浄液供給ユニット３２によりウェハ１の端部２に供給された洗浄液であるＨＦ液を、例えば純水を用いて端部２から取り除く装置である。本実施形態では、図４に示すように、洗浄液除去ユニット３３として、第１次洗浄液除去ユニット５１と、第２次洗浄液除去ユニット５２とが備えられている。第１次洗浄液除去ユニット５１は、第２次洗浄液除去ユニット５２よりも、洗浄液供給ユニット３２により近い位置に配置される。第１次洗浄液除去ユニット５１は、ＨＦ液の塗布供給によるウェハ１の端部２の薄膜除去反応を停止させることを目的として、ＨＦ液を純水により洗浄除去し、第２次洗浄液除去ユニット５２は、第１次洗浄液除去ユニット５１による処理が行われたウェハ１の端部２に対して、さらに純水を供給して、ＨＦ液を完全に除去することを目的とする。

図４に示すように、第１次洗浄液除去ユニット５１は、ウェハ１の端部２と接触する柔軟性を有する多孔質材料、例えば、ＰＶＡ製のスポンジ状材料により形成されたスポンジ部５３（第１次洗浄液除去部材）と、スポンジ部５３の内側に純水を連続して供給する純水供給部５４（第１次純水供給部）とを備えている。純水供給部５４は、スポンジ部５３の内側に接続されたチューブ５５と、チューブ５５に供給する純水の量を調整する制御弁５６と、図示しない純水供給源とにより構成されている。スポンジ部５３は、例えば、その周面に複数の孔が形成されたパイプの周面に配置され、このパイプの内側にチューブ５５が接続されることにより、パイプの孔を通してスポンジ部５３に純水を略均一に供給することができる。また、第１次洗浄液除去ユニット５１は、スポンジ部５３から溢れ出すようにしてウェハ１の端部２に供給された純水を受けるとともに、排水する純水排水部５７を備えている。このように、第１次洗浄液除去ユニット５１が構成されていることにより、スポンジ部５３から溢れ出すようにしてウェハ１の端部２に供給されてＨＦ液を除去した純水が、そのまま純水排水部５７により排水されるため、除去されたＨＦ液が端部２に再付着することを抑制でき、効果的なＨＦ液の１次除去処理を行うことができる。また、それとともに、ＨＦ液により除去された薄膜のくず（パーティクル）なども純水とともに排水することができ、ウェハ１の端部２へのパーティクルの再付着なども抑制できる。

第２次洗浄液除去ユニット５２は、ウェハ１の端部２に接触する柔軟性を有する多孔質性の部材、例えば、ＰＶＡ製のスポンジ材料により形成されたスポンジ部６１（第２次洗浄液除去部材）と、純水を収容するとともに、このスポンジ部６１の一部を収容された純水中に浸漬させることで、スポンジ部６１に純水を供給する純水タンク６２（純水貯留部）と、純水タンク６２に接続されて純水の供給を行うチューブ６３と、チューブ６３の途中に設けられて純水の供給量の制御を行う制御弁６４と、チューブ６３に接続された図示しない純水供給源とを備える。なお、本実施形態では、チューブ６３、制御弁６４、および純水供給源により第２純水供給部が構成されている。

純水タンク６２は、チューブ６３により純水が供給されて純水が貯留されるタンク部６２ａと、このタンク部６２ａよりオーバーフローした純水を排水する排水部６２ｂとを備えている。チューブ６３からタンク部６２ａには、例えば純水が常時供給されて、一定量の純水が常時オーバーフローされて排水部６２ｂにより排水される。

また、スポンジ部６１は、第１次洗浄液除去ユニット５１のスポンジ部５３よりも大径にて円筒状に形成されるとともに、ウェハ支持回転ユニット３１の回転駆動用ローラとしての機能を兼ね備えている。すなわち、スポンジ部６１は、図示しない回転駆動手段に連結されており、回転駆動手段により回転駆動されることで、ウェハ１の端部２に対して回転駆動力を伝達して、ウェハ１をウェハ回転方向Ｒに回転駆動させることができる。このように、比較的大径にて形成されたスポンジ部６１を駆動用ローラとして用いることにより、ウェハ１に対して安定した回転駆動力を伝達することができる。なお、このような場合に代えて、その他の回転駆動用ローラを用いることもできる。

図４に示すように、第２次洗浄液除去ユニット５２のウェハ回転方向Ｒの下手側には隣接するように、ウェハ乾燥ユニット７０が配置されている。ウェハ乾燥ユニット７０は、例えば、ＰＰ製の不織布を用いて形成され、ウェハ１の端部２に接触する乾燥用ローラ７１と、乾燥用ローラ７１に吸収されて拭き取られた純水を吸引乾燥させるバキュームホース７２とを備えている。なお、ウェハ乾燥ユニットは、このような構成の他に、熱風等を用いた非接触により乾燥装置を用いることもでき、熱風として例えば、不活性ガスである窒素ガスを用いることもできる。本実施形態では、吸引乾燥を行うウェハ乾燥ユニット７０のウェハ回転方向Ｒの下手側に隣接して、窒素ガスの吹き付けを行うＮ２パージユニット７５が備えられている。なお、このＮ２パージユニットに代えて、例えば加熱源としてランプを用いた加熱ユニットを備えさせるような場合であってもよい。

また、図４において図示しないが、洗浄装置３０が備えるそれぞれのユニットの動作を互いに関連付けながら統括的に制御を行う制御装置が、洗浄装置３０には備えられている。

ここで、図８に示す模式図を用いて、洗浄装置３０におけるそれぞれのユニットの望ましい配置構成について説明する。

図８において、図示上向きを位置Ａとし、ウェハ回転方向Ｒに沿って順に、位置Ｂ、位置Ｃ、位置Ｄが配置されている。すなわち、ウェハ１の端部２は、ウェハ回転支持ユニット３１によりウェハ回転方向Ｒに沿って回転駆動されることにより、例えば、位置Ａから順に、ウェハ１の中心高さ位置に相当する位置である位置Ｂ、ウェハ１の最下部位置である位置Ｃ、そして、ウェハ１の中心高さ位置に相当する位置である位置Ｄに位置されることになる。

このような位置関係において、洗浄液供給ユニット３２のローラユニット３８は、位置区間Ｂ−Ｃにて、ウェハ１の端部２に接触することが望ましい。この位置区間Ｂ−Ｃにて接触することで、塗布供給されたＨＦ液が、ウェハ１の中心側に流れることを防止でき、より精確なＨＦ液の塗布供給を行うことが可能となる。

また、洗浄液除去ユニット３３は、位置区間Ｂ−Ｄの間に配置させる（それぞれのスポンジ部により接触位置を配置させる）ことが望ましい。この位置区間Ｂ−Ｄに配置させることで、供給された純水が、ウェハ１の中心側に必要以上に入り込むことを防止することが可能となる。また、洗浄液供給ユニット３２と第１次洗浄液除去ユニット５１との間の区間距離（ウェハ１の端部２の周距離）は、ウェハ支持回転ユニット３１によるウェハ１の回転速度と、ウェハ１の端部２の薄膜をＨＦ液にて除去するための処理に必要な適性時間との関係により決定することが望ましい。また、第２次洗浄液除去ユニット５２は、位置区間Ｃ−Ｄに位置させることが望ましい。この位置区間Ｃ−Ｄに配置させることで、第２次洗浄液除去ユニット５２による除去処理を行う前に、僅かに付着して残留している可能性のあるＨＦ液が、ウェハ回転方向Ｒの下手側に流れ込む可能性を効果的に排除することができる。

このような構成のウェハ端部処理装置１０において、ウェハ１の端部２に形成されている薄膜を除去する処理を行う手順について説明する。なお、以降の処理は、装置における各ユニットが、図示しない制御装置により制御されることにより行われる。

まず、図３において、ウェハ端部処理装置１０に、複数枚のウェハ１が起立状態にて互いに平行に配列されて収容されたウェハカセット２１が搬入される。搬入されたウェハカセット２１が、突き上げコム２２の上方に配置されると、突き上げコム２２が上昇して、ウェハカセット２１内のそれぞれのウェハ１が突き上げられて、ウェハ搬送装置２０の搬送アーム２３に受け渡される。その後、搬送アーム２３により搬送されたそれぞれのウェハ１は、洗浄装置３０に搬入される。

洗浄装置３０において、搬入されたそれぞれのウェハ１は、２個のウェハガイド３４により端部２が支持されるとともに、支持アーム３６のよりウェハ押さえ部材３５が解除位置から押さえ位置に移動されて、ウェハ押さえ部材３５によっても支持された状態、すなわち少なくとも３点以上にて支持された状態とされる。なお、このような支持状態において、それぞれのウェハ１は、起立状態かつ互いに平行に配置されるとともに、それぞれの中心が水平な同軸上に配置された状態とされる。なお、このように配置された状態にて、それぞれのウェハ１の端部２は、第１次洗浄液除去ユニット５１のスポンジ部５３、第２次洗浄液除去ユニット５２のスポンジ部６１、および乾燥用ローラ７１にも接触された状態とされる。

次に、ウェハ支持回転ユニット３１により、それぞれのウェハ１の端部２に回転駆動力が均等に付与されて、ウェハ回転方向Ｒへ同じ回転速度にて同時的な回転駆動が開始される。具体的には、図示しない回転駆動手段により、スポンジ部６１が回転駆動されて、この回転駆動力がそれぞれのウェハ１の端部２に伝達されて、それぞれのウェハ１が同時的に回転駆動される。この回転駆動が開示された状態では、洗浄液供給ユニット３２において、ローラユニット３８は、接触解除位置に位置されており、ウェハ１の端部２には、ＨＦ液の塗布供給は開始されていない状態である。

この回転駆動の開始とともに、洗浄液供給ユニット３２において、制御弁４３が開いて、ＨＦ液タンク３９からチューブ４２を通じてＨＦ液がローラユニット３８に供給される。供給されたＨＦ液は、多孔質ローラ４１およびその周面に配置された不織布に吸収されて保持される。また、第１次洗浄液除去ユニット５１において、スポンジ部５３への純水供給が開始されるとともに、第２次洗浄液除去ユニット５２においても、タンク部６２ａへの純水の供給が開始される。なお、それぞれの洗浄液除去ユニット３３への純水の供給は、ウェハ１が回転駆動される前に開始されてもよい。

次に、洗浄液供給ユニット３２において、ローラユニット移動装置４０により、ローラユニット３８が、接触解除位置から接触位置に移動されて、多孔質ローラ４１の周面に配置されている不織布が、それぞれのウェハ１の端部２に接触された状態となり、ウェハ１の端部２の所定の範囲に対して、ＨＦ液の塗布供給が開始される。これにより、塗布供給されたＨＦ液により、ウェハ１の端部２に形成されている薄膜が溶解して除去される。ＨＦ液が塗布供給されたウェハ１の端部２が、回転移動されて第１次洗浄液除去ユニット５１のスポンジ部５３との接触位置に到達すると、スポンジ部５３の周面から溢れ出すように純水が端部２に供給されてＨＦ液が洗い流される。洗い流された純水、ＨＦ液および剥離された薄膜は、純水排水部５７により排水される。これにより、ウェハ１の端部２にて行われていた薄膜の除去処理が停止されることになる。

さらにウェハ１の端部２は、回転移動されて、第２次洗浄液除去ユニット５２のスポンジ部６１との接触位置に到達すると、スポンジ部６１より純水が供給されて、僅かに残っている可能性があるＨＦ液や剥離された薄膜のくずなどが、洗い流されてウェハ１の端部２が清浄な状態に保たれる。その後、ウェハ１の端部２に付着している純水が、乾燥ユニット７０およびＮ２パージユニット７５により乾燥される。このようにして一連の処理が行われ、それぞれのウェハ１の端部に対する薄膜の除去処理が完了する。

薄膜の除去処理が行われたそれぞれのウェハ１は、その後、搬送アーム２３および突き上げコム２２を用いて、ウェハカセット２１あるいは新たなウェハカセットに収容される。

このように、それぞれのウェハ１に対する回転駆動を連続的に行い、端部２全体に対して薄膜の剥離処理を行うことにより、複数枚のウェハ１の端部２に対して、同時的に薄膜の除去処理を行うことができる。このような同時的な処理は、それぞれのウェハ１を起立状態の姿勢にて、かつ、互いに平行にそれぞれの中心を同軸上に配置させながら、同時的に回転駆動させることにより実現できるものである。

このように、複数枚のウェハ１の端部２に対して、同時的な薄膜の剥離処理が実現できることにより、同処理の効率化を図ることができる。また、ウェハ１が起立状態の姿勢にて処理が行われるため、ウェハ１の端部２の表裏面に対して、重力の影響を低減（水平状態での処理と比較して低減）して、例えば均一な処理を実現できる。したがって、薄膜の除去範囲を精確に規定して処理を実現することも可能となる。

なお、上記第１実施形態では、ＨＦ液の供給から、ＨＦ液の除去、そして乾燥処理までの一連の処理について説明したが、このような一連の処理を、ウェハ１の端部２に対して複数回行うように、ウェハ１を複数回回転させて処理を行うようにすることもできる。また、ＨＦ液の供給以外の処理、すなわち純水の供給および乾燥処理だけを継続して行うように、ローラユニット３８を接触解除位置に位置させた状態にて、ウェハ１を複数回回転させることもできる。

また、それぞれのウェハガイド３４の表面に付着したパーティクルは、ガイドクリーナー３７により連続的あるいは断続的に除去される。

また、ウェハ１の端部２に、円周形状以外の形状を有する部分、例えばＶノッチ部分（Ｖ字形状の凹状部分）が形成されているような場合には、ウェハ１をウェハ回転方向Ｒに回転させるだけでは、Ｖノッチ部分の内面に対して十分な洗浄処理を施すことができない場合も考えられる。このような場合にあっては、例えば、Ｖノッチ部分に対して処理が行われる際に、ウェハ１を一時的にウェハ回転方向Ｒとは逆向きに回転させる（例えば１／４回転だけ逆向きに回転させる）ことで、Ｖノッチ部分に対して効果的な処理を行うことが可能となる。

また、上記第１実施形態では、洗浄液供給ユニット３２のローラユニット３８において、ウェハ１の端部２と接触する部分に不織布４９を配置するような構成を一例として説明したが、このような場合に代えて、ウェハ１の端部２と接触する部分に粘着性を有する部材、例えば、粘着シートなどを配置するような構成を採用することもできる。粘着シートを用いることで、ウェハ１の端部２の薄膜や異物を粘着作用により取り除くことが可能となる。

また、洗浄液供給ユニット３２のローラユニット３８において、ウェハ１の端部２と接触する不織布４９を通して洗浄液の供給が行われることなく、不織布４９とウェハ１の端部２とが乾燥状態にて互いに接触することで、薄膜あるいは異物等の除去処理が行われるような場合であってもよい。すなわち、洗浄液を用いることなく、不織布４９により端部２の薄膜または異物を擦り取るような手法を採用することもできる。ただし、この場合、不織布４９との接触により薄膜または異物の除去処理が行われたウェハ１の端部２に対して、さらに純水等の洗浄液を供給して、残存する薄膜または異物等を除去することが好ましい。このような純水等の洗浄液の供給は、例えば、第１次洗浄液除去ユニット５１や第２次洗浄液除去ユニット５２と同様な構成を有する洗浄液供給ユニットを用いて、行うことができる。

また、上記第１実施形態では、洗浄液としてＨＦ液を用いる場合を一例として説明したが、その他、様々な仕様、すなわち、除去すべき薄膜の仕様に応じた洗浄液を用いることができ、複数の種類の洗浄液を用いることもできる。同様に、洗浄液を除去するために純水を用いた例について説明したが、その他の液体を用いることもできる。

また、上記第１実施形態では、ウェハ１の端部２（エッジ部２ａおよびベベル部２ｂ）に対して、所定の処理を行うような場合について説明したが、エッジ部２ａに対してのみ、所定の処理を行うように、ウェハ１に対する洗浄液の供給範囲を規定することも可能である。

また、上記第１実施形態では、ウェハ端部の処理として、端部に形成された薄膜を洗浄液により除去する処理を例として説明したが、本発明はこのような場合についてのみ限定されるものではない。ウェハの端部に洗浄液を供給し、供給された洗浄液を確実に除去することにより行われる処理であれば、本発明を適用することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態にかかるウェハ端部処理装置が備える洗浄装置１３０の構成を、図９および図１０の模式構成図を用いて説明する。なお、本第２実施形態の洗浄装置１３０において、上記第１実施形態の洗浄装置３０と同じ構成部材には、同じ参照番号を付してその説明を省略する。以下、第１実施形態の洗浄装置３０に異なる構成を中心に、本第２実施形態の洗浄装置１３０の構成を説明する。

図９に示すように、洗浄装置１３０は、ウェハ支持回転ユニット３１と、洗浄液供給ユニット３２と、洗浄液除去ユニット１３３と、ウェハ乾燥ユニット１７０とを備えている。

洗浄液除去ユニット１３３には、第１次洗浄液除去ユニット１５１と、第２次洗浄液除去ユニット５２とが備えられており、このうち、第１次洗浄液除去ユニット１５１の構成が、上記第１実施形態の洗浄装置３０が備える第１次洗浄液除去ユニット５１とは異なっている。

図９に示すように、第１次洗浄液除去ユニット１５１は、ウェハ１の端部２と接触するスポンジ部とは異なり、ウェハ１の端部２と接触する毛材を有するブラシ部１５３（第１次洗浄液除去部材）を備えている。ブラシ部１５３の毛材としては、洗浄液等に対してある程度の耐性を有する材料にて形成され、また、接触することによりウェハ１の表面を傷をつけない程度抵抗（摩擦力）を付与するような柔軟性を有していることが好ましい。さらに、その毛材間に供給される純水を表面張力によりある程度保持できるような径および間隔にて毛材が植毛されていることが好ましい。このような毛材としては、例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）製の毛材を用いることができる。また、ウェハ１の端部２における表裏面に毛材が接触するように、ブラシ部１５３はその配置が位置決めされる。

また、第１次洗浄液除去ユニット１５１は、ブラシ部１５３の毛材部分に純水を連続して供給する純水供給部１５４（第１次純水供給部）を備えている。純水供給部１５４は、ブラシ部１５３の近傍にまで純水を供給するチューブ１５５と、チューブ１５５を通して供給される純水を、ブラシ部１５３の毛先部分に向けて噴射（スプレー）して供給するスプレーノズル１５８と、チューブ１５５に供給する純水の量を調整する制御弁１５６と、図示しない純水供給源とを備えている。また、第１次洗浄液除去ユニット１５１は、ブラシ部１５３によりウェハ１の端部２に供給された純水およびブラシ部１５３から溢れ出した純水を受けて、その後排水する純水排水部１５７を備えている。

ブラシ部１５３は、その毛材部分にスプレーノズル１５８より噴射して供給された純水を、毛材間の表面張力により保持するとともに、ウェハ１の端部２の表裏面と接触する毛先を通してウェハ１の端部２に純水を供給しながら、ウェハ１の端部２との接触抵抗により、ＨＦ液を効果的に取り除くことができる。

また、ウェハ１の端部２とブラシ部１５３の毛先との接触量は、ブラシ部１５３の設置位置を微調整することにより調整することができる。

このように、第１次洗浄液除去ユニット１５１において、ブラシ部１５３を用いることにより、例えば、洗浄液供給ユニット３２における多孔質ローラ４１の表面に配置された不織布４９とウェハ１の端部２との接触範囲よりも、ブラシ部１５３とウェハ１の端部２との接触範囲を大きく設定することができ、これによりウェハ１の端部２に供給されたＨＦ液をより確実に除去することができる。

また、ウェハ乾燥ユニット１７０は、例えば、ＰＰ製の不織布を用いて形成され、ウェハ１の端部２に接触する乾燥用ローラ１７１と、乾燥用ローラ１７１に吸収されて拭き取られた純水を吸引乾燥させるバキュームホース１７２とを備えている。

さらに、ウェハ乾燥ユニット１７０には、乾燥用ローラ１７１を昇降させるエアシリンダ１７３（昇降装置）を備えている。具体的には、図９に示すウェハ洗浄位置Ｐ１と、図１０に示すウェハ乾燥位置Ｐ２との間で、エアシリンダ１７３により乾燥用ローラ１７１が昇降される。

乾燥用ローラ１７１が、図９に示すウェハ洗浄位置Ｐ１に位置された状態（あるいは図１０の点線で示すウェハ１の状態）では、ウェハ１の端部２が、洗浄液供給ユニット３２の不織布４９、第１次洗浄液除去ユニット１５１のブラシ部１５３、および第２次洗浄液除去ユニット５２のスポンジ部６１に接触されて、ＨＦ液の供給および純水の供給が行われている状態である。一方、乾燥用ローラ１７１が、図１０に示すウェハ乾燥位置Ｐ２に位置された状態では、ウェハ１の端部２が、洗浄液供給ユニット３２の不織布４９、第１次洗浄液除去ユニット１５１のブラシ部１５３、および第２次洗浄液除去ユニット５２のスポンジ部６１から離間された状態にあり、ウェハ１の端部２に対して、ＨＦ液および純水の供給が行われない状態となる。

また、図１０に示すように、乾燥用ローラ１７１が、ウェハ乾燥位置Ｐ２に位置された状態において、ウェハ１は、例えば、２個のウェハガイド３４により回転駆動させることができる。なお、この状態においても、ウェハ１は、支持アームおよびウェハ押さえ部材３５により付勢された状態が保たれるため、それぞれのウェハ１は確実に支持された状態とされている。

このように、乾燥用ローラ１７１を昇降させることで、ウェハ１を洗浄処理が行われる高さ位置から、乾燥処理が行われる高さ位置に上昇可能とすることにより、ウェハ１の乾燥処理において、ＨＦ液および純水の供給を完全に停止状態とすることができる。したがって、ウェハ１の端部２に対して洗浄処理を行った後、ウェハ１の端部２に対して効果的な乾燥処理を行うことができる。

なお、本第２実施形態では、エアシリンダ１７３により乾燥用ローラ１７１を昇降させることにより、ウェハ１の昇降を行うような場合を例として説明したが、ウェハ１を回転駆動可能に昇降するようなその他様々な昇降手段を採用できる。

なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

１ ウェハ
２ 端部
２ａ エッジ部
２ｂ ベベル部
３ 平坦面
１０ ウェハ端部処理装置
２０ ウェハ搬送装置
２１ ウェハカセット
２２ 突き上げコム
２３ 搬送アーム
３０ 洗浄装置
３１ ウェハ支持回転ユニット
３２ 洗浄液供給ユニット
３３ 洗浄液除去ユニット
３４ ウェハガイド
３５ 押さえ部材
３６ 支持アーム
３７ ガイドクリーナー
３８ ローラユニット
３９ ＨＦ液タンク
４０ ローラユニット移動装置
４１ 多孔質ローラ
４２ チューブ
４３ 制御弁
４４ カバー
４５ 排気ホース
４９ 不織布
５１ 第１次洗浄液除去ユニット
５２ 第２次洗浄液除去ユニット
５３ スポンジ部
５４ 純水供給部
５５ チューブ
５６ 制御弁
５７ 純水排水部
６１ スポンジ部
６２ 純水タンク
６３ チューブ
６４ 制御弁
７０ 乾燥ユニット
７５ Ｎ２パージユニット
１５３ ブラシ部
１７３ エアシリンダ
Ｐ１ ウェハ洗浄位置
Ｐ２ ウェハ乾燥位置
Ｒ ウェハ回転方向

Claims (12)

1. 複数枚のウェハを起立状態にて互いに平行にかつウェハの中心を同軸上に配列させて支持するとともに、ウェハの中心を回転中心として複数のウェハを同時に回転駆動させるウェハ支持回転ユニットと、
   ウェハ支持回転装置により回転される複数のウェハの端部に接触しながら洗浄液を供給して、洗浄液により端部の薄膜または異物を除去する洗浄液供給ユニットと、
   洗浄液供給ユニットにより複数のウェハの端部に供給された洗浄液を除去する洗浄液除去ユニットと、
   を備える、ウェハ端部処理装置。
2. 洗浄液供給ユニットは、ウェハの回転方向において、ウェハの中心高さ位置に相当するウェハの端部の位置から、ウェハの端部の最下部位置に到達するまでの区間において、それぞれのウェハの端部と接触して洗浄液の供給を行うように配置された端部接触部材を備える、請求項１に記載のウェハ端部処理装置。
3. 端部接触部材は、洗浄液をその内部に吸収して保持する柔軟性を有する布材料または多孔質部材により形成され、
   洗浄液供給ユニットは、端部接触部材に洗浄液を供給する洗浄液供給部をさらに備え、
   洗浄液供給部により端部接触部材に供給されて保持された洗浄液が、それぞれのウェハの端部と端部洗浄部材との接触によりウェハの端部に塗布されて供給される、請求項２に記載のウェハ端部処理装置。
4. 端部接触部材におけるウェハの端部との接触部分に、不織布が配置されている、請求項２または３に記載のウェハ端部処理装置。
5. 端部接触部材におけるウェハの端部との接触部分に、粘着性部材が配置されている、請求項２または３に記載のウェハ端部処理装置。
6. 洗浄液除去ユニットは、ウェハの中心高さ位置に相当するウェハの端部の位置よりも下方側、かつ、ウェハの回転方向において、洗浄液供給ユニットの端部接触部材よりも下手側のウェハの端部と接触して洗浄液の除去を行うように配置された洗浄液除去部材を備える、請求項２に記載のウェハ端部処理装置。
7. 洗浄液除去ユニットは、
   第１次洗浄液除去ユニットと、
   第１次洗浄液除去ユニットよりも回転方向下手側に配置された第２次洗浄液除去ユニットとを備え、
   第１次洗浄液除去ユニットは、
   その外表面においてそれぞれのウェハの端部と接触する柔軟性を有する多孔質部材により形成された第１洗浄液除去部材と、
   第１洗浄液除去部材の外表面より純水を溢れ出させるように、第１洗浄液除去部材の内部に純水を供給する第１純水供給部とを備える、請求項６に記載のウェハ端部処理装置。
8. 第２次洗浄液除去ユニットは、
   その外表面においてそれぞれのウェハの端部と接触する柔軟性を有する多孔質部材により形成された第２洗浄液除去部材と、
   純水を貯留し、貯留された純水に第２洗浄液除去部材の一部を浸漬させて、第２洗浄液除去部材に純水を吸収させて保持させる純水貯留部と、
   純水貯留部に純水を供給するとともに、純水貯留部より純水をオーバーフローさせて排水させる第２純水供給部とを備える、請求項７に記載のウェハ端部処理装置。
9. 洗浄液除去ユニットよりもウェハの回転方向下手側に、ウェハの端部を乾燥させる乾燥ユニットが配置されている、請求項１から８のいずれか１つに記載のウェハ端部処理装置。
10. ウェハ支持回転ユニットは、
    それぞれのウェハの回転を案内可能に、ウェハの端部を支持する複数の案内ローラと、
    それぞれのウェハの端部に接触して回転駆動力を伝達する回転駆動用ローラとを備える、請求項１から９のいずれか１つに記載のウェハ端部処理装置。
11. 洗浄液として、純水または薬液が用いられる、請求項１から１０のいずれか１つに記載のウェハ端部処理装置。
12. 複数枚のウェハを起立状態にて互いに平行にかつウェハの中心を同軸上に配列させて支持するとともに、ウェハの中心を回転中心として複数のウェハを同時に回転駆動させるウェハ支持回転ユニットと、
    ウェハ支持回転装置により回転される複数のウェハの端部に接触して、端部の薄膜または異物を除去する端部接触部材と、
    端部接触部材との接触により薄膜または異物の除去が行われた端部に洗浄液を供給して、残存する薄膜または異物を洗浄液により除去する洗浄液供給ユニットと、
    を備える、ウェハ端部処理装置。

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