JP2012204521A - 液処理装置及び液処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の処理液供給部を基板の裏面側に配置することが可能な液処理装置、及びこの液処理装置における液処理方法を提供する。
【解決手段】基板の裏面周縁を支持し、前記基板を回転する基板支持部材と、前記基板支持部材により支持される前記基板の一方の面に対して処理を行う少なくとも２つの処理部と、前記基板支持部により支持される基板の中心に対応する位置に配置され、第１の回転軸の周りを回転する第１の回転部と、前記第１の回転部から第１の方向に離間して配置され、前記第１の回転軸と平行な第２の回転軸の周りを回転する第２の回転部とを備える液処理装置が提供される。少なくとも前記第１の回転部の回転により、前記少なくとも２つの処理部が前記第１の方向に沿って互いに平行に、且つ前記第１の方向と直交する第２の方向に移動できるように前記第１の回転部及び前記第２の回転部に取り付けられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば半導体ウエハやフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用ガラス基板等の基板に対して所定の液処理を行う液処理装置及び液処理方法に関する。

半導体デバイスやフラットパネルディスプレー（ＦＰＤ）の製造工程においては、半導体ウエハやガラス基板などの基板に処理液を供給する液処理プロセスが行われる。このようなプロセスとしては、例えば、基板に付着したパーティクルやコンタミネーション等を除去する洗浄処理、フォトリソグラフィ工程における現像液供給処理、エッチング工程におけるエッチング処理などを挙げることができる。

液処理プロセスに使用される液処理装置として、半導体ウエハの処理面を均一に処理する為に、半導体ウエハ等の周縁部を保持して基板を回転し、基板の少なくとも一方の面に対し、処理液供給ノズルの複数の吐出口から処理液を供給し、その面を処理する枚葉式のものが知られている（例えば特許文献１及び２）。

特開平８−２５５７７６号公報 特開平１１−３１９７３２号公報

上述のような液処理装置において、基板の一方の面に対して複数の処理液を供給して液処理を行う場合がある。しかし、基板の一方の面に十分なスペースがない場合、処理液が供給されない部分が生じないようにするために処理液供給ノズルを移動させることまで考慮すると、複数の処理液供給ノズルを設けることは難しい。

本発明は、上記の事情に鑑み、複数の処理液供給部を基板の一方の面側に配置することが可能な液処理装置、及びこの液処理装置における液処理方法を提供する。

本発明の第１の態様によれば、基板を支持し、前記基板を回転する基板支持部材と、前記基板支持部により支持される基板の中心に対応する位置に配置され、第１の回転軸の周りを回転する第１の回転部と、前記第１の回転部から第１の方向に離間して配置され、前記第１の回転軸と平行な第２の回転軸の周りを回転する第２の回転部と、前記第１の回転部及び前記第２の回転部を連結する少なくとも２つの連結部とを備え、前記連結部が、前記基板の一方の面に対して処理を行う処理部材を備える液処理装置が提供される。

本発明の第２の態様によれば、請求項１に記載の液処理装置において実施される液処理方法であって、前記基板支持部材により前記基板を回転するステップと、前記一の処理部を用いて前記基板の前記一方の面に対して第１の処理を行うステップと、少なくとも前記第１の回転部の回転によって、前記第１の方向に沿って互いに平行に、且つ前記第１の方向と直交する第２の方向に前記少なくとも２つの処理部を移動させることにより、前記少なくとも２つの処理部のうちの他の処理部を前記基板の半径に沿った位置に配置するステップと、前記他の処理部を用いて前記基板の前記一方の面に対して第２の処理を行うステップと、を含む液処理方法が提供される。

ここで、前記第１の処理を行うステップにおいて、前記一の処理部から流体と気体との混合流体が供給され、前記第２の処理を行うステップにおいて、ブラシを含む前記他の処理部が、前記基板の前記一方の面に接すると好ましい。ただし、この場合において、第１の処理を行うステップを第２の処理を行うステップに先行しても良く、その逆であっても良い。

本発明の実施形態によれば、複数の処理液供給部を基板の裏面側に配置することが可能な液処理装置、及びこの液処理装置における液処理方法が提供される。

本発明の実施形態による液処理装置を備える基板処理装置を示す上面図である。 本発明の第１の実施形態による液処理装置を示す概略側面図である。 図２の液処理装置における裏面処理部材を示す上面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。 図３の裏面処理部材の液体供給部と回転部との位置関係及び構成を示す分解斜視図である。 図３の裏面処理部材の液体供給部と回転部との連結を示す断面図である。 図３の裏面処理部材の動作を説明する図である。 本発明の第２の実施形態による液処理装置を示す概略側面図である。 図６の液処理装置における複合部材とウエハとの位置関係を示す上面図である。 図７に示す複合部材におけるガス噴出吸引部を説明する図である。 図６の液処理装置における裏面処理部材を示す上面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。 図６の裏面処理部材における流体供給部を説明する図である。 図６の裏面処理部材の動作を説明する図である。 図１１に引き続いて、図６の裏面処理部材の動作を説明する図である。 図１２に引き続いて、図６の裏面処理部材の動作を説明する図である。 図３に示す裏面処理部材の液体供給部及び回転部の変形例を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。
始めに、図１を参照しながら、本発明の実施形態による液処理装置を含む基板処理装置について説明する。図１に示すとおり、基板処理装置１００は、複数のウエハＷを収容する複数の（図示の例では４つの）ウエハキャリアＣが載置されるキャリアステーションＳ１と、キャリアステーションＳ１と後述の液処理ステーションＳ３との間でウエハＷを受け渡す搬入出ステーションＳ２と、本発明の実施形態による液処理装置１が配置される液処理ステーションＳ３とを備える。

搬入出ステーションＳ２には、ウエハキャリアＣからウエハＷを搬出してステージ１３に載置し、また、ステージ１３からウエハＷを取り上げてウエハキャリアＣへ搬入する搬送機構１１を有している。搬送機構１１は、ウエハＷを保持する保持アーム１１ａを有している。搬送機構１１は、ウエハキャリアＣの配列方向（図中のＸ方向）に延びるガイド１２に沿って移動することができる。また、搬送機構１１は、Ｘ方向に垂直な方向（図中のＹ方向）及び上下方向に保持アーム１１ａを移動させることができ、水平面内で保持アーム１１ａを回転させることができる。

液処理ステーションＳ３は、Ｙ方向に延びる搬送室１６と、搬送室１６ａの両側に設けられた複数の液処理装置１とを有している。搬送室１６には、搬送機構１４が設けられ、搬送機構１４は、ウエハＷを保持する保持アーム１４ａを有している。搬送機構１４は、搬送室１６に設けられＹ方向に延びるガイド１５に沿って移動することができる。また、搬送機構１４は、保持アーム１４ａをＸ方向に移動することができ、水平面内で回転させることができる。搬送機構２４は、搬入出ステーションＳ２の受け渡しステージ１３と各液処理装置１との間でウエハＷを搬送する。

以上の構成を有する基板処理装置１００においては、キャリアステーションＳ１に載置されるウエハキャリアＣから搬送機構１１によってウエハＷが取り出されてステージ１３に載置される。ステージ１３上のウエハＷは、液処理ステーションＳ３内の搬送機構１４により液処理装置１に搬入され、ウエハＷの表面に対して液処理が行われる（後述）。液処理後、ウエハＷは、搬入時と逆の経路（手順）によりウエハキャリアＣへ戻される。また、一のウエハＷに対して液処理が行われる間に、他のウエハＷが他の液処理装置１へ順次搬送され、他のウエハＷに対して液処理が行われる。このため、高いスループットでウエハＷに対して液処理を行うことができる。

（第１の実施形態による液処理装置）
次に、図２から図５までを参照しながら、本発明の第１の実施形態による液処理装置１について説明する。図示のとおり、液処理装置１は、ウエハＷを支持するウエハ支持部材１０と、ウエハ支持部材１０を回転するモータＭと、ウエハ支持部材１０に支持されるウエハＷの上方に配置され、ウエハＷの表面に処理液を供給する処理液供給ノズル４５と、ウエハ支持部材１０に支持されるウエハＷの下方に配置され、ウエハＷの裏面に処理液を供給する裏面処理部材５０と、ウエハ支持部材１０に支持されるウエハＷの周囲を囲むように配置され、処理液供給ノズル４５及び裏面処理部材５０からウエハＷに対して供給される処理液を受け取るカップ部３０とを備える。また、液処理装置１は筐体１Ｃを有し、上述のウエハ支持部材１０、モータＭ、処理液供給ノズル４５、裏面処理部材５０、及びカップ部３０などが筐体１Ｃ内に収容されている。また、筐体１Ｃには、ウエハＷを筐体１Ｃ内に搬入し、筐体１Ｃから搬出するための搬送口１Ｈが設けられ、搬送口１Ｈはシャッター１Ｇにより開閉可能である。さらに、筐体１Ｃの底部には排出管１Ｄが接続されており、処理液供給ノズル４５及び裏面処理部材５０から供給されて、カップ部３０により受け取られた処理液は排出管１Ｄから液処理装置１の外部へ排出される。

（液処理装置のウエハ支持部材）
ウエハ支持部材１０は、中央部に開口を有する円環形状のプレート部材１０ａと、プレート部材１０ａの裏面側において中央部の開口の開口縁に取り付けられる中空の円筒形状のベース部１０ｂと、プレート部１０ａの外周から立ち上がる扁平な円筒形状の円周部１０ｃとを有している。円周部１０ｃは、ウエハＷの外径よりもわずかに大きい内径を有し、上部には、円周部１０ｃから内方に延びる爪部Ｓが設けられている。本実施形態においては、円周部１０ｃには、１２個の爪部Ｓが所定の間隔で設けられている。これらの爪部ＳはウエハＷの裏面周縁部に接してウエハＷを支持する。

また、モータＭは、ウエハ支持部材１０のベース部１０ｂを取り囲み、ベース部１０ｂを回転可能に保持している。これによりウエハ支持部材１０とウエハ支持部材１０に支持されるウエハＷとを回転することができる。

処理液供給ノズル４５は、図２に示すように、ウエハＷの上方に配置されている。処理液供給ノズル４５には、本実施形態では、２つの供給管（図示せず）が形成されており、一つの供給管には、開閉弁６ＡＶ、流量計６ＡＦ、及びニードル弁６ＡＮが設けられた配管６８Ａが接続されている。配管６８Ａは、例えば、基板処理装置１００が配置されるクリーンルームの用役設備としての処理液供給源（図示せず）からの配管７０Ａに接続されている。また、処理液供給ノズル４５の他方の供給管には、開閉弁６ＢＶ、流量計６ＢＦ、及びニードル弁６ＢＮが設けられた配管６８Ｂが接続されている。配管６８Ｂは、例えば、基板処理装置１００が配置されるクリーンルームの用役設備としての他の処理液供給源（図示せず）からの配管７０Ｂに接続されている。このような構成により、処理液供給源から供給される処理液（液体１）と、他の処理液供給源から供給される処理液（液体２）とを選択的に処理液供給ノズル４５からウエハＷの表面に対して供給することができる。

処理液としては、例えば洗浄処理においては脱イオン水（ＤＩＷ）、アルコール（例えばイソプロピルアルコール（ＩＰＡ））、ＳＣ１(ＮＨ_４ＯＨ+Ｈ_２Ｏ_２＋Ｈ_２Ｏ)、又はＳＣ２（ＨＣｌ＋Ｈ_２Ｏ_２＋Ｈ_２Ｏ）などを用いることができる。また、現像処理においては現像液が薬液として用いられる。さらに、エッチング処理においては、フッ酸（ＨＦ）、バッファードフッ酸（ＢＨＦ）、又はＨＮＯ_３などを処理液として使用しても良い。例えば、処理液供給ノズル４５から、先ず、配管６８Ａを通してＳＣ１を供給し、次いで、配管６８Ｂを通してＤＩＷを供給しても良い。また、他の実施形態においては、処理液供給ノズル４５に配管６８Ａ及び６８Ｂのいずれか一方を接続し、１種類の処理液を供給しても構わない。

次に、図３から図５までを参照しながら、裏面処理部材５０について説明する。図３（ａ）は裏面処理部材５０の上面図であり、図３（ｂ）は裏面処理部材５０の側面図である。図示のとおり、裏面処理部材５０は、ウエハ支持部材１０に保持されるウエハＷと、ウエハ支持部材１０のプレート部材１０ｂとの間に配置されており、液体供給部５０Ａ及び５０Ｂと、液体供給部５０Ａ及び５０Ｂが取り付けられる回転部５２Ｌ及び５２Ｒとを有している。

液体供給部５０Ａには、図３（ａ）に示すように、内部に導管５０ＡＣが形成され、導管５０ＡＣに連通し、ウエハＷの裏面に向かって開口する複数の孔５０ＡＨが、液体供給部５０Ａの長手方向に沿って所定の間隔で形成されている。液体供給部５０Ａには、所定の接続配管を介して、開閉弁ＡＶ、流量計ＡＦ、及びニードル弁ＡＮが設けられた配管５Ａ（図２参照）が接続されている。配管５Ａは、処理液供給源（図示せず）からの配管７０Ａに接続されている。これにより、配管７０Ａからの処理液（液体１）が、液体供給部５０Ａの複数の孔５０ＡＨからウエハＷの裏面に向けて供給される。

また、ニードル弁ＡＮと液体供給部５０Ａとの間において配管５Ａに対して配管５Ｃが合流している。配管５Ｃは、処理液供給源（図示せず）からの配管７０Ｃに接続されている。これにより、液体供給部５０Ａの複数の孔５０ＡＨからウエハＷの裏面に向けて、配管７０Ａからの処理液（液体１）と配管７０Ｃからの処理液（液体３）とが選択的に又は同時に供給され得る。なお、図示を省略するが、配管５Ｃにも、処理液（液体３）の供給の開始／停止、及び流量を制御するため、開閉弁、流量計、及びニードル弁が設けられている。

また、液体供給部５０Ｂには、内部に導管５０ＢＣが形成され、導管５０ＢＣに連通し、ウエハＷの裏面に向かって開口する複数の孔５０ＢＨが、液体供給部５０Ｂの長手方向に沿って所定の間隔で形成されている。液体供給部５０Ｂには、開閉弁ＢＶ、流量計ＢＦ、及びニードル弁ＢＮが設けられた配管５Ｂ（図２参照）が接続されている。配管５Ｂは、処理液供給源（図示せず）からの配管７０Ｂに接続されている。これにより、配管７０Ｂからの処理液（液体２）が、液体供給部５０Ｂの複数の孔５０ＢＨからウエハＷの裏面に向けて供給される。

また、ニードル弁ＢＮと液体供給部５０Ｂとの間において配管５Ｂに対して配管５Ｄが合流している。配管５Ｄは、配管７０Ｃに接続されている。これにより、液体供給部５０Ｂの複数の孔５０ＢＨからウエハＷの裏面に向けて、配管７０Ｂからの処理液（液体２）と配管７０Ｃからの処理液（液体３）とが選択的に又は同時に供給され得る。なお、図示を省略するが、配管５Ｄにも開閉弁、流量計、及びニードル弁が設けられている。

回転部５２Ｌは、円筒状の形状を有し、ウエハＷの中心部の下方に配置されている。また、回転部５２Ｌは駆動部５５Ｌにより支持されている。駆動部５５Ｌは、回転部５２Ｌの中心軸ＬＣを中心として回転部５２Ｌを回転し、上下動させるように構成されている。

回転部５２Ｒは、回転部５２Ｌに対してウエハＷの半径方向に離間して配置され、図３（ｂ）に示すように、扁平な円筒状の形状を有し、基台５５Ｒに取り付けられている。基台５５Ｒは、ウエハ支持部材１０のプレート部材１０ｂから離間した支持部材５５Ｓ上に配置され、基台５５Ｒ内に設けられるベアリング（図示せず）を支持部材として回転自在及び昇降自在に構成されている。回転部５２Ｒの中心軸（回転軸）ＲＣは、回転部５２Ｌの中心軸（回転軸）ＬＣと平行である。また、本実施形態では、後述するように、基台５５Ｒは、回転部５２Ｒ及び回転部５２Ｌを介して駆動部５５Ｌにより駆動され、駆動部５５Ｌと同じ方向に同じ速度で回動する。

次に、図４Ａ及び図４Ｂを参照しながら、回転部５２Ｌ及び回転部５２Ｒと液体供給部５０Ａ及び５０Ｂの配置関係について説明する。
図示のとおり、液体供給部５０Ａには、液体供給部５０Ａの下面に開口する大径部と、この大径部に連通し、液体供給部５０Ａの上面に開口する小径部とを有する貫通孔５８Ｒ及び貫通孔５８Ｌが形成されている。また、貫通孔５８Ｒに対応するネジ穴６０Ｒが回転部５２Ｒに形成され、貫通孔５８Ｌに対応するネジ穴６０Ｌが回転部５２Ｌに形成されている。
図４Ｂに示すように、ベアリング５７ＲＢを介してネジ５７Ｒがネジ穴６０Ｒにねじ込まれており、これによりベアリング５７ＲＢが回転部５２Ｒに固定される。固定されたベアリング５７ＲＢには、貫通孔５８Ｒの大径部が嵌め込まれ、このようにして液体供給部５０Ａが回転部５２Ｒに取り付けられる。また、貫通孔５８Ｒの小径部には蓋部材ＬＭが嵌め込まれており、これにより、ネジ５７Ｒやベアリング５７ＲＢが、液体供給部５０Ａ（又は５０Ｂ）から供給される処理液に晒されるのが抑制される。
なお、液体供給部５０Ａの回転部５２Ｒへの取り付けは以下のとおりに行うことができる（図４Ａ及び図４Ｂを参照）。まず、ネジ穴６０に対応するように回転部５２Ｒにベアリング５７ＲＢを置く。次に、液体供給部５０Ａの貫通孔５８Ｒの大径部にベアリング５７ＲＢが嵌り込むように、液体供給部５０Ａを回転部５２Ｒ上に置く。次いで、ネジ穴６０に対して、貫通孔５８Ｒの小径部側からネジ５８Ｒをねじ込む。最後に、貫通孔５８Ｒの小径部に対して蓋部材ＬＭを嵌め込む。
また、回転部５２Ｌに対しても、液体供給部５０Ａが同様に取付けられる。

ベアリング５７ＲＢ及び５７ＬＢを介して液体供給部５０Ａが回転部５２Ｒ及び回転部５２Ｌに取り付けられるため、回転部５２Ｌが駆動部５５Ｌ（図３）より回転されると、液体供給部５０Ａを介して回転部５２Ｒもまた回転するとともに、液体供給部５０Ａは、その長手方向と、長手方向に直交する方向とに移動することができる。

このような構成によれば、液体供給部５０Ａと回転部５２Ｒ及び５２Ｌとは接触しない。また、貫通孔５８Ｒ（又は５８Ｌ）の小径部はネジ５７Ｒ（又は５７Ｌ）の外径よりも大きく（図４Ｂ参照）、貫通孔５８Ｒ（又は５８Ｌ）の小径部の内壁とネジ５７Ｒ（又は５７Ｌ）とが接することはないため、液体供給部５０Ａの移動時に、液体供給部５０Ａ、回転部５２Ｒ及び５２Ｌ、並びにネジ５７Ｒ及び５７Ｌからパーティクルが発生することは殆どない。

また、回転部５２Ｒのネジ穴６１Ｒに対応して置かれたベアリング５６ＲＢが貫通孔５９Ｒの大径部に嵌め込まれるように液体供給部５０Ｂが回転部５２Ｒ上に置かれ、ネジ５９Ｒがネジ穴６１Ｒにねじ込まれる。そして、貫通孔５９Ｒの小径部に蓋部材ＬＭが取り付けられる。さらに、回転部５２Ｌのネジ穴６１Ｌに対応して置かれたベアリング５６ＬＢが貫通孔５９Ｌの大径部に嵌め込まれるように液体供給部５０Ｂが回転部５２Ｌ上に置かれ、ネジ５９Ｌがネジ穴６１Ｌにねじ込まれる。そして、貫通孔５９Ｌの小径部に蓋部材ＬＭが取り付けられる。このようにして、液体供給部５０Ｂが、回転部５２Ｌ及び５２Ｒに取り付けられる。このような構成によれば、回転部５２Ｌが駆動部５５Ｌ（図３）より回転されると、液体供給部５０Ｂ（及び５０Ａ）を介して回転部５２Ｒもまた回転するとともに、液体供給部５０Ｂは、その長手方向と、長手方向に直交する方向とに移動することができる。

すなわち、液体供給部５０Ａ及び５０Ｂは、回転部５２Ｌの回転によって、長手方向に直交する方向に互いに平行に、且つ長手方向に直交する方向に移動できるように回転部５２Ｒ及び５２Ｌに取り付けられている。液体供給部５０Ａ及び５０Ｂは、回転部５２Ｒ及び５２Ｌを連結する連結部と、ウエハＷに対して処理を行う処理部材との双方として働く。

なお、回転部５２Ｒにおいて、ネジ穴６０Ｒとネジ穴６１Ｒとが回転部５２Ｒの中心軸ＲＣに対してなす角度は約９０°であり、回転部５２Ｌにおいて、ネジ穴６０Ｌとネジ穴６１Ｌとが回転部５２Ｌの中心軸ＬＣに対してなす角度は約９０°である。このため、液体供給部５０Ａ及び５０Ｂは互いに平行に回転部５２Ｒ及び５２Ｌに取り付けられる。また、回転部５２Ｒ及び回転部５２Ｌの回転角度もまた約９０°である。

以上の構成によれば、液体供給部５０Ａから例えばＳＣ１（液体１）を供給してウエハＷの裏面を洗浄する場合には、回転部５２Ｒ及び５２Ｌを回転することにより、図５（ａ）に示すように、液体供給部５０ＡをウエハＷの半径に沿った線Ｒ上に配置することができる。そして、ウエハ支持部材１０（図２参照）によりウエハＷを回転しながら、液体供給部５０ＡからＳＣ１を供給すると、ＳＣ１はウエハＷの裏面の全体に供給され、裏面を均一に洗浄することができる。所定の時間、洗浄した後、ＳＣ１の供給を停止するとともに純水（液体３）を供給すれば、ＳＣ１を洗い流すことができる。純水によりＳＣ１が十分に洗い流された後、純水の供給を停止する。

次いで、回転部５２Ｒ及び５２Ｌを反対方向に約９０°回転すると、図５（ｂ）に示すように、液体供給部５０ＢがウエハＷの半径に沿って配置される。そして、ウエハ支持部材１０（図２参照）によりウエハＷを回転しながら、液体供給部５０Ｂから例えばＢＨＦ（液体２）を供給すると、ＢＨＦがウエハＷの裏面の全体に供給され、裏面を均一に洗浄することができる。所定の時間、洗浄した後、ＢＨＦの供給を停止するとともに純水（液体３）を供給すれば、ＢＨＦを洗い流すことができる。純水によりＢＨＦが十分に洗い流された後、純水の供給を停止する。

このように、本実施形態によれば、２つの液体供給部５０Ａ及び５０Ｂが取り付けられる回転部５２Ｒ及び５２Ｌを回転するだけで、液体供給部５０Ａ及び５０Ｂのいずれか一方をウエハＷの半径に沿って配置することが可能となる。特に、ウエハＷの裏面を処理するためにウエハ支持部材１０内に２つの液体供給部を移動可能に設けることは、そのスペースから容易ではない。しかし、本実施形態によれば、簡便な構成で２つの液体供給部５０Ａ及び５０Ｂを使い分けることが可能となる。また、本実施形態には、一つの液体供給部を用いて、２種類の処理液を切り替えて供給する場合に比べ、処理液間のコンタミネーションを抑制できるという利点がある。

（第２の実施形態による液処理装置）
次に、図６から図１３までを参照しながら、本発明の第２の実施形態による液処理装置１について説明する。以下の説明においては、第１の実施形態による液処理装置１との相違点を中心に説明することとし、同じ構成についての重複する説明は省略する。
図示のとおり、液処理装置１は、ウエハＷを支持するウエハ支持部材１０と、ウエハ支持部材１０を回転するモータＭと、ウエハＷをウエハ支持部材１０に対して押圧するとともに、ウエハ支持部材１０に支持されるウエハＷの表面に対して処理液を供給する複合部材２０と、ウエハ支持部材１０に支持されるウエハＷの下方に配置され、ウエハＷの裏面を処理する裏面処理部材５０と、ウエハ支持部材１０に支持されるウエハＷの周囲を囲むように配置され、処理液供給ノズル４５及び裏面処理部材５０からウエハＷに対して供給される処理液を受け取るカップ部３０と、を備える。

複合部材２０は、ウエハ支持部材１０により支持されるウエハＷの上方に配置されている。複合部材２０は、支持部材２０Ｓにより昇降機構２０Ｅに接続され、昇降機構２０Ｅにより上下に移動可能である。複合部材２０は、ウエハＷが筐体１Ｃ内に搬入されるとき、昇降機構２０Ｅによって上方位置に退避し、ウエハＷが搬入されてウエハ支持部材１０によりウエハＷが支持された後、昇降機構２０Ｅにより下降し、ウエハＷの表面から僅かに上方に配置される。また、昇降機構２０Ｅには水平移動機構２０Ｄが設けられ、水平移動機構２０Ｄにより昇降機構２０Ｅひいては複合部材２０が水平方向に移動可能である。

図７は、複合部材２０及びウエハＷの水平方向の位置関係を示す図である。図示のとおり、複合部材２０は、ウエハＷのほぼ中心から外縁に向かって概ね半径方向に沿って延びている。本実施形態においては、複合部材２０は、ウエハＷに対して処理液を供給する処理液供給部２０Ｌ及び２１Ｌと、ウエハＷに対して気体、例えば窒素（Ｎ_２）ガスを噴出すると共に、噴出したＮ_２ガスを吸引するガス噴出吸引部２０Ｇとを有している。図示のとおり、処理液供給部２１ＬがウエハＷの半径方向に沿うように、ウエハＷのほぼ中心から外縁にまで延びている。

処理液供給部２０Ｌ及び２１Ｌは、本実施形態においては、複合部材２０の長手方向に延びる導管として形成され、導管の底部には、ウエハＷに向かって開口する複数の孔２ＬＨが所定の間隔で形成されている。また、処理液供給部２０Ｌには、開閉弁３ＡＶ、流量計３ＡＦ、及びニードル弁３ＡＮが設けられた配管４Ａ（図６参照）が接続されている。また、配管４Ａは、例えば、基板処理装置１００が配置されるクリーンルームの用役設備としての処理液供給源（図示せず）からの配管７０Ａに接続されている。このような構成により、処理液供給源から供給される処理液（液体１）が、処理液供給部２０Ｌの複数の孔２ＬＨからウエハＷに向けて供給される。

同様に、処理液供給部２１Ｌには、開閉弁３ＢＶ、流量計３ＢＶ、及びニードル弁３ＢＮが設けられた配管４Ｂ（図６参照）が接続されている。配管４Ｂは、処理液供給源（図示せず）からの配管７０Ｂに接続されている。これにより、処理液供給源から供給される処理液（液体２）が、処理液供給部２１Ｌの複数の孔２ＬＨからウエハＷに向けて供給される。

なお、図７では、処理液供給部２１ＬがウエハＷの半径に沿って配置されているが、処理液供給部２０ＬからウエハＷの表面に対して処理液を供給するときは、処理液供給部２０ＬがウエハＷの半径に沿って配置されるように、水平移動機構２０Ｄによって複合部材２０が水平方向に移動する。これにより、ウエハＷの中心からウエハＷの表面全体を液処理することが可能となる。また、処理液供給部２０Ｌ及び２１Ｌから供給され得る処理液は、上述のとおりである。

次に、複合部材２０のガス噴出吸引部２０Ｇについて説明する。ガス噴出吸引部２０Ｇには、図７及び図８に示すように、ウエハＷに向かって開口する複数の孔２ＧＨ及び２ＥＨが２列に形成されている。複数の孔２ＧＨと複数の孔２ＥＨとは、本実施形態においては、複合部材２０の長手方向に沿って交互に配列されている。複数の孔２ＧＨには、開閉弁３ＧＶ、流量計３ＧＦ、及びニードル弁３ＧＮが設けられた配管３Ｇ（図６参照）が接続されている。配管３Ｇは、例えば、クリーンルームの用役設備としての気体供給源（図示せず）からの配管７１Ｇに接続されている。このような構成により、気体供給源から供給されるガス（例えば窒素ガスや清浄空気）が、図８に矢印ＡＧで示すように、複数の孔２ＧＨからウエハＷに向けて噴出される。

一方、複数の孔２ＥＨは、開閉弁３ＥＶ、流量計３ＥＦ、及びニードル弁３ＥＮが設けられた配管３Ｅ（図６参照）が接続されている。配管３Ｅは、例えば、クリーンルームの用役設備としての排気設備（図示せず）からの配管７１Ｅに接続されている。このような構成により、複合部材２０とウエハＷとの間の空間の雰囲気が、図８に矢印ＡＥで示すように、複数の孔２ＥＨから排気設備によって吸引される。

具体的には、ガス噴出吸引部２０Ｇの複数の孔２ＧＨからウエハＷに向けてガスを噴出するとともに、複数の孔２ＧＨからのガスの総噴出量とほぼ同一又は僅かに少ない流量で、複数の孔２ＥＨからガスが吸引される。これにより、ガス噴出吸引部２０ＧとウエハＷとの間の空間に（常圧よりも高い）所定の圧力を有する均一なガスの層を形成することができる。このため、少なくとも複合部材２０の下方において、ウエハＷを水平に維持しつつ、ウエハＷを爪部Ｓに押しつけることによりウエハＷをしっかりと保持できる。

次に、図９から図１３までを参照しながら、裏面処理部材５０について説明する。図９（ａ）は裏面処理部材５０の上面図であり、図９（ｂ）は裏面処理部材５０の側面図である。図示のとおり、裏面処理部材５０は、ウエハ支持部材１０に保持されるウエハＷと、ウエハ支持部材１０のプレート部材１０ｂとの間に配置されている。また、裏面処理部材５０は、液体及び気体から形成されるミストをウエハＷの裏面に吹き付けてウエハＷの裏面を洗浄する流体供給部２００と、細長い棒状の本体の上面に複数のブラシＢを取り付けることにより構成されブラシ部材５００と、ウエハＷの裏面に複数種類の液体を供給する液体供給部材５４と、流体供給部２００及びブラシ部材５００が取り付けられる回転部５２Ｌ及び５２Ｒとを有している。図３に示す裏面処理部材５０と比べると、液体供給部５０Ａの代わりに流体供給部２００が用いられ、液体供給部５０Ｂの代わりにブラシ部材５００が用いられている。流体供給部２００及びブラシ部材５００と、回転部５２Ｌ及び５２Ｒとの位置関係、構成は、上述のとおりである。
なお、ブラシＢは、例えば多数のプラスチック製の糸を円柱状に束ねることにより構成される。プラスチック製の糸は、例えば、ＰＰ（polypropylene）、ＰＶＣ（polyvinyl chloride）、ウレタン、ナイロンから作ることができる。

次に、図１０を参照しながら、裏面処理部材５０の流体供給部２００の構成について説明する。図１０（ａ）は、図９（ａ）のＩ−Ｉ線に沿った断面図であり、図１０（ｂ）は、図９（ａ）のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。本実施形態では、流体供給部２００は、長細い筒状の形状を有し、その長手方向の長さはウエハＷの半径とほぼ等しい。図１０（ａ）及び１０（ｂ）に示すとおり、流体供給部材２００の内部には、流体供給部２００の長手方向に延びる気体導管２０ｃと、気体導管２０ｃとほぼ平行に延びる液体導管２０ｄが形成されている。

気体導管２０ｃには、開閉弁ＣＶ、流量計ＣＦ、及びニードル弁ＣＮが設けられた配管１５Ｃ（図６参照）が接続されている。配管１５Ｃは、例えばクリーンルームの用役設備としての気体供給源（図示せず）からの配管７０Ｃに接続されている。この気体供給源は、例えば窒素ガスや清浄空気を供給することができる。

液体導管２０ｄには、開閉弁ＢＶ、流量計ＢＦ、及びニードル弁ＢＮが設けられた配管１５Ｂ（図６参照）が接続されている。配管１５Ｂは、液体供給源（図示せず）からの配管７０Ｂに接続されている。この液体供給源は、上述のＤＩＷなどの処理液を供給することができる。

図１０（ａ）を参照すると、流体供給部材２００内には、それぞれ縮径管２２、円筒管２３、及び拡径管２４からなる複数の吐出管２５が、流体供給部材２００の長手方向に沿って所定の間隔で配置されている。縮径管２２は、下端において気体導管２０ｃに連通している。縮径管２２の内径は、上方向（ウエハＷに向かう方向）に円錐状に小さくなっている。円筒管２３は、下端において縮径管２２に連通し、一定の内径で上方向に延びている。拡径管２４は、下端において円筒管２３に連通し、上端において開口している。拡径管２４の内径は上方向に逆円錐状に大きくなっている。

図１０（ｂ）を参照すると、液体導管２０ｄは、連通導管２０ｅにより拡径管２４と連通している。また、連通導管２０ｅは、図１０（ａ）に示すように、複数の拡径管２４のそれぞれに対応して形成されている。本実施形態では、各連通導管２０ｅの内径は同一である。

上記の構成において、流体供給部材２００に対して気体供給源から配管１５Ｃを通して例えば窒素ガスが供給されると、窒素ガスは、気体導管２０ｃを流れて各吐出管２５からウエハＷに向けて吐出される。このとき、窒素ガスは縮径管２２により圧縮されるため、円筒管２３を抜け出て拡径管２４に至る際には逆に膨張し、円錐状に広がる。その広がり角は、各拡径管２４の拡径角度θにより規制される。

窒素ガスの供給と同時に又は少し遅れて、流体供給部材２００に対して液体供給源から配管５Ｂを通して例えばＤＩＷが供給されると、図１０（ｂ）に示すように、ＤＩＷは、液体導管２０ｄから連通導管２０ｅを通して吐出管２５の拡径管２４に至る。拡径管２４に到達したＤＩＷは、吐出管２５から吐出される窒素ガスによって吹き飛ばされるようにして窒素ガスと混ざり合い、吐出管２５から吐出される。このため、ＤＩＷは、窒素ガスによりミスト状になってウエハＷの裏面に吹き付けられる。主に、このように吹き付けられるミストの衝撃力によってウエハＷの裏面が洗浄される。

また、本実施形態における液処理装置１においては、ウエハＷの下方に液体供給部材５４が設けられている。図９（ｂ）に説明の便宜上点線で示すように、流体供給部２００及びブラシ部材５００の下方に位置している。液体供給部材５４の基端部は、回転部５２Ｌの上端の切欠部を通してほぼ円筒形状の回転部５２Ｌの内部に挿入されるとともに、保持部材５４により保持されている。これにより、液体供給部材５４は、ウエハＷの中央下方位置から、ウエハＷの外縁にまで延びている。また、液体供給部材５４は、図９（ａ）に示すように、液体供給部５４１、５４２、５４３、及び５４４を有し、それぞれの液体供給部５４１〜５４４に対応した異なる液体をウエハＷの裏面に対して供給することができる。液体供給部５４１〜５４４のうちの一つには、開閉弁ＡＶ、流量計ＡＦ、及びニードル弁ＡＮが設けられた配管１５Ａ（図６参照）が接続されている。配管１５Ａは、液体供給源からの配管７０Ａに接続されている。これにより、配管７０からの処理液（液体１）が液体供給部５４１〜５４４のうちの一つからウエハＷの裏面に対して供給される。液体供給部５４１〜５４４の他の３つも同様に、所定の配管により、対応する処理液が供給される。

次に、図１１から図１３までを参照しながら、上述の液処理装置１における裏面処理部材５０の動作（基板処理方法）について説明する。上面図である図１１（ａ１）を参照すると、流体供給部２００がウエハＷの半径に沿って配置され、ブラシ部材５００がウエハＷの半径に沿った位置からずれて配置されている。また、図１１（ａ１）に対応する側面図である図１１（ａ２）を参照すると、流体供給部２００及びブラシ部材５００は下方位置にあり、ブラシ部材５００のブラシＢはウエハＷの裏面から離間している。また、ウエハＷの表面の僅かに上方に、複合部材２０のガス噴出吸引部２０Ｇが配置され、ガス噴出吸引部２０Ｇにより、ウエハ支持部材１０の爪部Ｓに押しつけられる。このとき、ガス噴出吸引部２０Ｇからガスを噴出するとともに吸引されているため、ウエハＷは平坦に維持されている。ただし、ガス噴出吸引部２０Ｇからはガスを噴出するだけでも良い。

この状態において、ウエハＷがウエハ支持部材１０（図６参照）により回転されると共に、図１１（ｂ１）及び（ｂ２）に示すように、流体供給部２００から例えば窒素ガスとＤＩＷによるミストが噴射され、ウエハＷの裏面が洗浄される。所定の時間、流体供給部２００からのミストによりウエハＷの裏面を洗浄した後、ミストの供給が停止される。

次に、図１２（ｃ１）に示すように、回転部５２Ｒ及び５２Ｌを同期して回転することにより、流体供給部２００がウエハＷの半径に沿った位置からはずれ、ブラシ部材５００がウエハＷの半径に沿った位置に位置する。次いで、回転部５２Ｒ及び５２Ｌが、それぞれ基台５５Ｒ及び駆動部５５Ｌにより、上方位置へ移動する。これにより、図１２（ｄ２）に示すように、ブラシ部材５００のブラシＢがウエハＷの裏面に接する。引き続き、流体供給部２００からミスト又は液体（例えばＤＩＷ）のみがウエハＷの裏面に対して供給され、ウエハ支持部材１０によりウエハＷが回転することにより、ウエハＷの裏面が洗浄される。すなわち、先に説明した流体供給部２００からのミストによっては除去できなかった汚れであっても、ウエハＷの裏面に接するブラシＢによってこすり取ることができ、液体により流しさることができるため、ウエハＷの裏面がより確実に洗浄される。

なお、ウエハＷの裏面に対してブラシＢを強い力で押しつけても、ウエハＷの表面側からガス噴出吸引部２０ＧによりウエハＷが押しつけられているので、ウエハＷがウエハ支持部材１０から持ち上げられるのを防ぐことができる。また、ガス噴出吸引部２０Ｇからガスを噴出すると共に吸引することにより、ウエハＷの反り（撓み）が矯正され、ウエハＷが平坦に維持されるので、ウエハＷの裏面に対してブラシＢが均一に接することとなる。したがって、より均一な洗浄が可能となる。これらのことからも、ウエハＷの裏面は、一層確実に洗浄される。

所定の洗浄時間の経過後、流体供給部２００からのミスト又は流体の供給を停止し、図１３（ｅ２）に示すように、流体供給部２００及びブラシ部材５００が下降し、ウエハＷの回転速度を上げることにより、ウエハＷを乾燥させる。次いで、図１３（ｆ１）に示すように、回転部５２Ｒ及び５２Ｌが回転することにより、流体供給部２００がウエハＷの半径に沿った位置に配置される。以上により、ウエハＷの裏面の洗浄が完了する。

以上、幾つかの実施形態を参照しながら本発明を説明したが、本発明の上述の実施形態に限定されることなく、添付の特許請求の範囲に照らし、種々に変形又は変更が可能である。

上記の実施形態においては、裏面処理部材５０は液体供給部５０Ａ（流体供給部２００）及び液体供給部５０Ｂ（ブラシ部材５００）を含んでいるが、これらの間にて他の液体供給部（又はブラシ部材）を回転部５２Ｒ及び回転部５２Ｌに対して同様に取り付けても良い。

また、回転部５２Ｌの回転中心に沿って下方から延びて、回転部５２Ｌの上面に開口する供給管を設け、この供給管を通して、例えばＩＰＡなどの有機溶剤をウエハＷの裏面に供給しても良い。ただし、この場合、液体供給部５０Ａ（流体供給部２００）及び液体供給部５０Ｂ（又はブラシ部材５００）の双方は、上記の供給管とウエハＷの裏面との間に位置しないように、ウエハＷの半径方向に沿った位置から外れて配置される。例えば、図３（ａ）に示す配置において、回転部５２Ｌ及び５２Ｒを反時計回りに約４５°回転すると、液体供給部５０Ａ及び５０Ｂは、上から見て供給管の両側に位置することができ、供給管からウエハＷの裏面に向けて有機溶剤を供給することが可能となる。

また、液処理装置１においては、ウエハＷは、例えば集積回路（ＩＣ）などのデバイスが形成される面が上面になるようにウエハ支持部材１０により保持されても良く（いわゆるフェースアップ）、デバイスが形成される面が下面になるようにウエハ支持部材１０により保持されても良い（いわゆるフェースダウン）。フェースダウンの場合、デバイス形成面へダメージを与えないように、ブラシ部材５００を使用せずに流体供給部２００のみを用いても良い。また、例えばブラシ部材５００のブラシＢをデバイス形成面にダメージを与え難い材料で形成すれば、ブラシ部材５００を使用可能であることは勿論である。

また、図１１から図１３までを参照しながら説明したウエハＷの裏面の洗浄においては、流体供給部２００及びブラシ部材５００の両方を用いたが、洗浄対象面に合わせていずれか一方を用いても良い。さらに、ウエハＷの裏面洗浄中、流体供給部２００からではなく液体供給部材５４から液体をウエハＷの裏面に対して供給しても良い。

さらに、流体供給部２００を用いてからブラシ部材５００を用いるのではなく、ブラシ部材５００を用いてから流体供給部２００を用いても良い。この場合、例えば、ブラシ部材５００のブラシＢにより、こすり取られ残留した不純物を、流体供給部２００からのミストにより除去することができる。また、流体供給部２００及びブラシ部材５００を交互に用い、これを繰り返しても構わない。

また、ブラシ部材５００を用いる際に、回転部５２Ｒ及び５２Ｌを所定の範囲で双方向に交互に回転することにより、ブラシ部材５００を揺動しても良い。これにより、ウエハＷの裏面の洗浄効果を向上できる。

さらにまた、ウエハＷの裏面の洗浄中に、ウエハＷの上方に配置される複合部材２０の処理液供給部２０Ｌかつ／又は処理液供給部２１Ｌから処理液を供給することにより、ウエハＷの表面に対して液処理を同時に行っても良い。

また、裏面処理部材５０と同じ構成を有する処理部材をウエハＷの表面側に配置しても良い。これによれば、ウエハＷの表面側において、処理を簡便に切り替えることができ、また、複数の処理液を使用する場合に処理液間の汚染が抑制される。また、そのような処理部材を用いる場合、複合部材２０は設けなくても良く、また、併せて設けても良い。また、その処理部材に、複合部材２０のガス噴出吸引部２０Ｇを設けても良い。
また、回転部５２Ｌ及び５２Ｒには、２つの液体供給部５０Ａ及び５０Ｂが取り付けられているが、３つの液体供給部を取り付けても良い。この場合、回転部５２Ｌ及び５２Ｒのそれぞれに４５°の角度間隔で、ネジ穴６０Ｒ等に相当するネジ穴を設けて３つの液体供給部を取り付けることができる。図４Ａ及び図４Ｂを参照しながら説明したように、これら３つの液体供給部を回転部５２Ｌ及び５２Ｒに取り付ければ、回転部５２Ｌ及び５２Ｒを４５°回転する毎に、ウエハＷの半径方向に沿って液体供給部を配置することができる。

また、円筒形状を有する回転部５２Ｌ及び５２Ｒの代わりに、図１４（ａ）に示すように、回転可能なシャフト５２ＳＬ及び５２ＳＲと、これらのシャフトの上端に対応して設けられ、ほぼ水平方向に延びるＬ字状のアーム５２ＡＬ及び５２ＡＲとを有する治具を用いることもできる。この場合においても、図４Ａ及び図４Ｂを参照しながら説明した方法に従って、これらの治具に対して液体供給部５０Ａ及び５０Ｂを連結し、シャフト５２ＳＬ及び５２ＳＲのいずれか一方又は双方を回転すれば、上述の実施形態と同様の効果が発揮される。また、図１４（ｂ）に示すように、上述のアーム５２ＡＬ及び５２ＡＲの代わりに、扇状板５２ＢＬ（５２ＢＲ）をシャフト５２ＳＬ（５２ＳＲ）の上端に取り付けた治具を用いても良い。
ウエハＷは半導体ウエハにかぎらず、ＦＰＤ用のガラス基板であっても良い。

１・・・液処理装置、１Ｃ・・・筐体、１Ｇ・・・ゲート弁、１Ｈ・・・搬送口、１０・・・ウエハ支持部材、１０ａ・・・プレート部材、１０ｂ・・・ベース部、１０ｃ・・・円周部、Ｓ・・・爪部、２０・・・複合部材、２０Ｄ・・・駆動機構、２０Ｅ・・・昇降機構、２０Ｓ・・・支持部材、２０Ｇ・・・ガス噴出吸引部、２０Ｌ，２１Ｌ・・・処理液供給部、５０・・・裏面処理部材、５０Ａ，５０Ｂ・・・液体供給部、５２Ｒ，５２Ｌ・・・回転部、２００・・・流体供給部、５００・・・ブラシ部材、Ｂ・・・ブラシ、２ＬＨ，２ＧＨ，２ＥＨ・・・孔、Ｍ・・・モータ、Ｗ・・・ウエハ。

Claims (12)

1. 基板を支持し、前記基板を回転する基板支持部材と、
   前記基板支持部により支持される基板の中心に対応する位置に配置され、第１の回転軸の周りを回転する第１の回転部と、
   前記第１の回転部から第１の方向に離間して配置され、前記第１の回転軸と平行な第２の回転軸の周りを回転する第２の回転部と、
   前記第１の回転部及び前記第２の回転部を連結する少なくとも２つの連結部と
   を備え、
   前記連結部が、前記基板の一方の面に対して処理を行う処理部材を備える液処理装置。
2. 前記第１の回転部及び前記第２の回転部の回転により、前記少なくとも２つの処理部が、選択的に、前記基板支持部材により支持される前記基板の半径に沿って配置される、請求項１に記載の液処理装置。
3. 前記少なくとも２つの処理部が、前記基板の前記一方の面に対して処理液を供給する処理液供給部である、請求項１又は２に記載の液処理装置。
4. 前記少なくとも２つの処理部のうちの一つが、
   気体を噴出可能で、前記基板の前記一方の面に向かって開口する噴出口と、
   前記噴出口に連通し、前記噴出口に液体を供給する液体供給導管と
   を含む流体供給部であり、
   前記少なくとも２つの処理部のうちの他の一つが、
   前記基板の前記一方の面に向かって設けられたブラシを含むブラシ部材である、請求項１又は２に記載の液処理装置。
5. 前記流体供給部及び前記ブラシ部材が、前記基板の前記一方の面に対して進退可能に構成される、請求項４に記載の液処理装置。
6. 前記基板の他方の面に対して気体を噴出する気体噴出孔と、
   前記気体噴出孔から噴出された気体を吸引する吸引孔と
   を含み、前記基板を前記基板支持部材に押圧可能な気体噴出吸引部を更に備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の液処理装置。
7. 請求項１に記載の液処理装置において実施される液処理方法であって、
   前記基板支持部材により前記基板を回転するステップと、
   前記一の処理部を用いて前記基板の前記一方の面に対して第１の処理を行うステップと、
   少なくとも前記第１の回転部の回転によって、前記第１の方向に沿って互いに平行に、且つ前記第１の方向と直交する第２の方向に前記少なくとも２つの処理部を移動させることにより、前記少なくとも２つの処理部のうちの他の処理部を前記基板の半径に沿った位置に配置するステップと、
   前記他の処理部を用いて前記基板の前記一方の面に対して第２の処理を行うステップと
   を含む、液処理方法。
8. 前記第１の処理を行うステップにおいて、前記一の処理部から第１の処理液が供給され、
   前記第２の処理を行うステップにおいて、前記他の処理部から第２の処理液が供給される、請求項７に記載の液処理方法。
9. 前記第１の処理を行うステップ及び前記第２の処理を行うステップが、前記基板の他方の面に対して気体を噴出するステップを含む、請求項７又は８に記載の液処理方法。
10. 前記第１の処理を行うステップにおいて、前記一の処理部から流体と気体との混合流体が供給され、
    前記第２の処理を行うステップにおいて、ブラシを含む前記他の処理部が、前記基板の前記一方の面に接する、請求項７に記載の液処理方法。
11. 前記第２の処理を行うステップに先だって、前記基板の前記一方の面に向けて前記他の処理部を移動するステップを更に含む、請求項１０に記載の液処理方法。
12. 前記第２の処理を行うステップが、前記基板の他方の面に対して気体を噴出するとともに、前記気体噴出孔から噴出された気体を吸引するステップを含む、請求項１０又は１１に記載の液処理方法。

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