JP2013074124A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板Ｗの周縁部Ｅに形成された傾斜面Ｂf、Ｂrに付着した汚染物質を、粘着ローラー８４を用いて効果的に除去することを可能とする。
【解決手段】基板Ｗの周縁部Ｅに粘着剤層８４aを介して当接する粘着ローラー８４を、回転させながら基板Ｗの周縁部Ｗに沿って基板Ｗに対して相対的に移動させる（移動動作）。しかも、この移動動作の実行中に、基板Ｗの周縁部Ｅが粘着剤層８４aに食い込んだ状態で、粘着剤層８４aを基板Ｗに対して相対的に回転軸方向Ｄf、Ｄbへ移動させ、これによって傾斜面Ｂf、Ｂrに粘着剤層８４aを接触させている。したがって、基板Ｗの周縁部Ｅに形成された傾斜面Ｂf、Ｂrに付着したパーティクルを粘着ローラー８４の粘着剤層８４aで捕捉して、効果的に除去することが可能となる。
【選択図】図５

Description

この発明は、基板の周縁部からパーティクルを除去する基板処理装置および基板処理方法に関するものである。

特許文献１には、粘着ローラーを用いて基板の周縁部からパーティクル等の汚染物質を除去する装置が記載されている。つまり、この装置では、基板の主面に対して垂直に支持された粘着ローラーが、基板の周縁部に当接する。これによって、基板の周縁部に付着していた汚染物質が、粘着ローラーの粘着性によって粘着ローラーに移動して、基板の周縁部から除去される。

特開２００８−１１９５７６号公報

ところで、このような基板の周縁部の断面は、基板主面に垂直な平面形状を有するとは限らず、基板主面に対して傾斜した形状を有する場合がある。具体例を挙げれば、半導体基板の周縁部には、基板主面に対して傾斜したベベルが形成されるのが一般的である。しかしながら、このように基板主面に対して傾斜する傾斜面が周縁部に形成されていると、粘着ローラーの粘着層が基板周縁部の傾斜面に接触せずに、この傾斜面から汚染物質を十分に除去できない場合があった。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、基板の周縁部に形成された傾斜面に付着した汚染物質を、粘着ローラーを用いて効果的に除去することを可能とする技術の提供を目的とする。

この発明にかかる基板処理装置は、上記目的を達成するため、外周面に粘着剤層を有して回転軸中心に回転自在な粘着ローラーと、主面に対して傾斜する傾斜面が周縁部に形成された基板の周縁部に粘着剤層を介して当接する粘着ローラーを、回転させながら基板の周縁部に沿って基板に対して相対的に移動させる移動動作を実行する第１移動機構と、第１移動手段が移動動作を実行中に、基板の周縁部が粘着剤層に食い込んだ状態で、粘着剤層を基板に対して相対的に回転軸方向へ移動させることで、傾斜面に粘着剤層を接触させる第２移動機構とを備えたことを特徴としている。

また、この発明にかかる基板処理方法は、上記目的を達成するため、主面に対して傾斜する傾斜面が周縁部に形成された基板の周縁部に、外周面に形成された粘着剤層を介して当接する回転軸中心に回転自在な粘着ローラーを、回転させながら基板の周縁部に沿って基板に対して相対的に移動させる工程を備え、当該工程では、基板の周縁部が粘着剤層に食い込んだ状態で、粘着剤層を基板に対して相対的に回転軸方向へ移動させることで、傾斜面に粘着剤層を接触させることを特徴としている。

このように構成された発明（基板処理装置、基板処理方法）は、基板の周縁部に粘着剤層を介して当接する粘着ローラーを、回転させながら基板の周縁部に沿って基板に対して相対的に移動させる移動動作（移動工程）を実行する。しかも、この発明は、この移動動作の実行中に、基板の周縁部が粘着剤層に食い込んだ状態で、粘着剤層を基板に対して相対的に回転軸方向へ移動させ、これによって傾斜面に粘着剤層を接触させている。したがって、基板の周縁部に形成された傾斜面に付着した汚染物質を粘着ローラーの粘着剤層で捕捉して、効果的に除去することが可能となっている。

また、第２移動機構は、粘着剤層を基板に対して相対的に回転軸方向へ往復移動させるように、基板処理装置を構成しても良い。このように構成した場合、基板の表裏それぞれに傾斜面が形成されている場合であっても、傾斜面それぞれに対して粘着剤層を接触させて、汚染物質を効果的に除去することができる。

また、粘着ローラーの回転軸は、基板の主面に垂直な方向に平行であるように、基板処理装置を構成しても良い。

また、基板の主面に平行な方向において、基板の周縁部が粘着剤層に食い込む深さが傾斜面の幅以上であるように、基板処理装置を構成しても良い。このように構成することで、傾斜面に粘着剤層をしっかりと接触させて、基板の周縁部に形成された傾斜面から、より効果的に汚染物質を除去することが可能となる。

また、第１移動機構は、通気口が形成された回転自在な支持台を有し、支持台に載置された基板の主面を通気口から吸引することで支持台に固定した基板を、支持台と一体的に回転させることにより、粘着ローラーを基板の周縁部に沿って基板に対して相対移動させるように、基板処理装置を構成しても良い。ただし、このように、支持台に載置された基板の主面を吸引することで基板を支持台に固定する構成では、支持台と基板主面との接触部分で、支持台から基板主面へと汚染物質が付着してしまうおそれがある。

そこで、第１移動機構は、一方面を通気口に向けて支持台に配置されて他方面と通気口の間を気体が通過可能な通気性を有する粘着シートと、粘着シートを介して支持台に載置された基板の主面を通気口から粘着シートを介して吸引することで基板の主面を粘着シートに密着させて支持台に固定する基板密着手段とを有するように、基板処理装置を構成しても良い。このような構成では、その一方面を通気口に向けて支持台に配置されて、その他方面と通気口の間を気体が通過可能な通気性を有する粘着シートが設けられている。つまり、支持台が有する通気口との間に通気性を有する粘着シートが設けられている。したがって、粘着シートの他方面に載置された基板を通気口から粘着シートを介して吸引することで、基板を粘着シートに密着させることができ、その結果、吸引力と密着力によって基板を支持台にしっかりと固定することができる。しかも、基板の主面は粘着シートを介して支持台に載置される。したがって、粘着シートによって汚染物質を捕捉することで、基板主面への汚染物質の付着を抑制することが可能となる。

なお、この構成では、基板を固定するにあたって、基板を粘着シートに密着させている。このような構成では、粘着シートに密着した基板を粘着シートから剥離するためには、この密着力に抗するだけの十分に大きな力を基板に与える必要がある。そのため、例えば、リフトピンで基板を突き上げる等の手法によって粘着シートから基板を剥離する構成では、リフトピンと基板の接触部分に局所的に大きな力が発生して、基板が破損してしまうおそれがある。

そこで、第１移動機構は、粘着シートに密着した基板の主面と粘着シートの間に通気口から粘着シートを介して気体を圧入することで基板の主面を粘着シートから剥離する基板剥離手段をさらに備えるように、基板処理装置を構成しても良い。このような構成では、基板に対して局所的に大きな力を作用させることなく、圧入した気体が基板に及ぼす比較的分散化された力によって、粘着シートから基板を剥離することができる。その結果、粘着シートから基板を剥離する際に、基板が破損してしまうといった問題の発生を抑制することが可能となる。

なお、傾斜面は種々の形状を有しうる。そこで例えば、傾斜面は平面形状を有するものであっても良い。また、傾斜面は曲面形状を有するものであっても良い。

本発明によれば、基板の周縁部に形成された傾斜面に付着した汚染物質を、粘着ローラーを用いて効果的に除去することができる。

実施形態にかかる基板処理装置の一例を模式的に示した部分断面図である。 図１の基板処理装置の一部を鉛直方向に分解して模式的に示した斜視図である。 実施形態におけるパーティクル除去処理を示すフローチャートである。 図３のフローチャートにおける各ステップでの動作を説明するための動作説明図である。 基板周縁部を洗浄する粘着ローラーの動作を模式的に説明する動作説明図である。

図１は、実施形態にかかる基板処理装置の一例を模式的に示した部分断面図である。図２は、図１の基板処理装置の一部を鉛直方向に分解して模式的に示した斜視図である。この基板処理装置１は、基台２から上方に延びる支軸３の上端に円形の支持テーブル４を取り付けて、この支持テーブル４の支持平面４fに載置された基板Ｗの周縁部Ｅから洗浄機構８によってパーティクル（汚染物質）を除去するパーティクル除去処理を実行するものである。なお、この実施形態では、半導体基板である基板Ｗに対してパーティクル除去処理を実行する場合を例示して説明する。

基板Ｗが載置される支持テーブル４は、回転可能に構成されている。具体的には、基板処理装置１には、回転モーター２１が具備されている。そして、制御部１００の制御を受けて回転モーター２１が回転すると、回転モーター２１の駆動力が基台２に内蔵する動力伝達機構を介して支軸３に伝わり、支持テーブル４と支軸３とが一体的に鉛直軸を中心として回転する。

支軸３の軸心には、鉛直方向に支持テーブル４の内部にまで延びる配管３１が形成されている。この配管３１は、支持テーブル４の内部で水平方向に放射状に分岐した後に、上方に延びて支持テーブル４の支持平面４fで開口する。こうして、鉛直上方を向く水平な支持平面４fにおいて、配管３１に連通する複数の配管口４aが放射状に並んで開口する。また、支持テーブル４には、これら配管口４aの外側で同心円状に並ぶ複数の貫通孔４bが形成されている。これら貫通孔４bは、支持テーブル４を鉛直方向に貫通する孔である。また、この支持テーブル４は、支軸３の上端に固定された下部プレート４２と、支持平面４fが形成されており前記下部プレート４２に着脱自在な上部プレート４３とに分離可能に構成されている。

支持テーブル４の支持平面４fには、粘着性を有する円形の粘着シート５が固定されている。この粘着シート５には、その中心から放射状に並ぶ複数の通気孔５aが、支持テーブル４の複数の配管口４aに対応する位置に形成されている。つまり、各通気孔５aは、対応する配管口４aの上方で、粘着シート５を貫通するように形成されている。したがって、配管口４aから流出した気体は、この配管口４aの上方に位置する通気孔５aを介して粘着シート５を通過する。また、配管口４aに向かう気体は、この配管口４aの上方に位置する通気孔５aを介して粘着シート５を通過した後に、この配管口４aに流入する。このように、粘着シート５は、配管口４aに対して流入出する気体に対して通気性を有している。

また、粘着シート５には、これら通気孔５aの外側で同心円状に並ぶ複数の貫通孔５bが、支持テーブル４の複数の貫通孔４bに対応する位置に形成されている。つまり、各貫通孔５bは、支持テーブル４に形成された対応する貫通孔４bの上方で、粘着シート５を貫通するように形成されている。したがって、支持テーブル４の貫通孔４bと粘着シート５の貫通孔５bとは鉛直方向に連なる。

そして、このような粘着シート５が支持テーブル４の支持平面４fに固定されている。なお、上述したとおり、支持平面４fが形成された上部プレート４３は、支軸３の上端に固定された下部プレート４２に対して着脱自在となっている。したがって、支持平面４f上の粘着シート５と一体的に上部プレート４３を下部プレート４２から着脱することで、粘着シート５を交換できるようになっている。そして、この粘着シート５を介して支持テーブル４の上に基板Ｗが載置される。なお、支持テーブル４は基板Ｗより小さいサイズを有しており、支持テーブル４に載置された基板Ｗの周縁部Ｅは支持テーブル４より外側に突出する。

一方、支持テーブル４の下方には、基板Ｗを上方に持ち上げて、粘着シート５から基板Ｗを離間させる基板上昇機構６が配置されている。この基板上昇機構６は、水平に配置された環状のフレーム６１と、このフレーム６１に同心円状に配置された複数のリフトピン６２と、フレーム６１を昇降させるソレノイド６３とを備える。複数のリフトピン６２は、支持テーブル４の複数の貫通孔４bを下方から臨むように形成されている。したがって、ソレノイド６３がフレーム６１を上昇させると、これに伴ってリフトピン６２が貫通孔４b、５bを下方から貫通して、基板Ｗを突き上げる。こうして、基板Ｗは、粘着シート５から離間する。なお、ソレノイド６３の動作は、制御部１００によって制御される。

また、基板処理装置１は、支持テーブル４の支持平面４fで開口する配管口４aに連通する配管３１を減圧・加圧する圧力調整機構７を備える。具体的には、配管３１には、減圧バルブ７１を介して吸引ポンプ７２が接続されている。そして、配管３１内の減圧は、吸引ポンプ７２を稼動させた状態で、減圧バルブ７１を調整することで実行される。つまり、制御部１００が減圧バルブ７１を開くと、吸引ポンプ７２が配管３１内の排気を開始して、配管３１内が減圧される。一方、制御部１００が減圧バルブ７１を閉じると、吸引ポンプ７２の排気動作が停止して、配管３１内は大気圧に戻る。

また、配管３１には、加圧バルブ７３を介して窒素ガス供給源７４が接続されている。そして、配管３１内の加圧は、配管３１内の加圧は加圧バルブ７３を調整することで実行される。つまり、制御部１００が加圧バルブ７３を開くと、窒素ガス供給源７４が配管３１内への窒素ガスの供給を開始して、配管３１内が加圧される。一方、制御部１００が加圧バルブ７３を閉じると、窒素ガス供給源によるガス供給動作が停止して、配管３１内は大気圧に戻る。

さらに、この基板処理装置１は、基板Ｗの周縁部Ｅからパーティクルを除去するための洗浄機構８を備えている。この洗浄機構８は、鉛直方向に延びる支持軸８１と、支持軸８１に支持されたケーシング８２と、ケーシング８２から下方に延びる回転軸８３と、回転軸８３の下端に回転自在に取り付けられた粘着ローラー８４とを備える。そして、制御部１００が支持軸８１に接続されたモーターＭ81を回転させると、ケーシング８２が回転軸８３および粘着ローラー８４と一体的に回動する。したがって、制御部１００によってモーターＭ81を適宜回転させることで、粘着ローラー８４を鉛直軸周りに回動させて、基板Ｗの周縁部Ｅに接離させることができる。この際、粘着ローラー８４は、その外周面に形成された粘着剤層８５aを介して、基板Ｗの周縁部Ｅに接離する。

また、この粘着ローラー８４が取り付けられた回転軸８３は、ケーシング８２内部に設けられた一対のガイドローラー８５の間に挟まれて支持されている。そして、制御部１００がガイドローラー８５に接続されたモーターＭ85を回転させると、ガイドローラー８５の回転に伴って回転軸８３が鉛直方向に動く。したがって、制御部１００によってモーターＭ85を適宜回転させることで、粘着ローラー８４を鉛直方向に上下動させることができる。

以上が、この実施形態にかかる基板処理装置１の概略構成である。続いては、基板処理装置１が実行するパーティクル除去動作について説明する。図３は、実施形態におけるパーティクル除去処理を示すフローチャートである。図４は、図３のフローチャートにおける各ステップでの動作を説明するための動作説明図である。図４では、鉛直方向に並ぶ支持テーブル４、粘着シート５および基板Ｗの一部が拡大されて示されている。以下の説明では、基板Ｗの表面に対して符号Ｗfを付与するとともに、基板Ｗの裏面に対して符号Ｗrを付与する。また、粘着シート５の表面に符号５fを付与するとともに、粘着シート５の裏面に符号５rを付与する。さらに、以下で適宜示すｚ軸は鉛直方向に相当し、ｘ軸は水平方向に相当するものとする。

以下に説明するパーティクル除去処理は、支持テーブル４に載置された基板Ｗの周縁部Ｅから粘着ローラー８４によってパーティクルを除去するものである。また、支持テーブル４への載置によって、基板Ｗにパーティクルが付着することが無いように、基板Ｗは粘着シート５を介して支持テーブル４に載置される。つまり、図３、図４に示すように、ステップＳ１０１では、基板Ｗがその裏面Ｗrを粘着シート表面５fに向けて、この粘着シート表面５fに載置される。この状態では、基板Ｗは、自重により粘着シート表面５fに接しているに過ぎず、基板Ｗは支持テーブル４に固定されていない。

続くステップＳ１０２では、制御部１００が減圧バルブ７１を開いて、配管３１内の気体を吸引ポンプ７２により吸引する。これによって、基板裏面Ｗrと粘着シート表面５fの間の気体が、通気孔５aを介して配管口４aへと吸引される。そして、配管口４aから粘着シート５を介して吸引される基板裏面Ｗrが粘着シート表面５fに押し付けられて、基板裏面Ｗrと粘着シート表面５fが密着する。この際、粘着シート５の通気孔５a周縁の粘着シート５は、鉛直方向に押し潰されることで、水平方向にはみ出して通気孔５aを塞ぐ。その結果、気体吸引前には通気孔５aが形成されていた部分においても、気体吸引後には基板裏面Ｗrと粘着シート表面５fが密着することとなる。

なお、吸引ポンプ７２による吸引が継続する間、基板Ｗは粘着シート５に密着されるのみならず、支持テーブル４に固定されることとなる。つまり、基板Ｗには粘着シート５からの粘着力と吸引ポンプ７２からの吸引力が働くため、これらの力によって基板Ｗが支持テーブル４にしっかりと固定される。そして、こうして基板Ｗを支持テーブル４に固定した状態で、ステップＳ１０３の基板周縁部洗浄が実行される。詳述ずると、このステップＳ１０３では、支持テーブル４が基板Ｗを保持しつつ回転を開始して、スピンチャックとして機能する。そして、支持テーブル４と一体的に回転する基板Ｗの周縁部Ｅに、粘着ローラー８４が当接して洗浄を実行する。

図５は、基板周縁部を洗浄する粘着ローラーの動作を模式的に説明する動作説明図であり、特に、基板Ｗの周縁部Ｅの断面と粘着ローラー８４との位置関係を示す。同図の「当接時」の欄では、粘着ローラー８４が回転する基板Ｗの周縁部Ｅに当接したときの状態が示されている。同欄に示すように、粘着ローラー８４は、その外周面に形成された粘着剤層８４aを介して基板Ｗの周縁部Ｅに当接しつつ、基板Ｗの周縁部Ｅからの摩擦力を受けて回転軸８３周りに従動回転する。これによって、粘着ローラー８４は回転しながら、基板Ｗの周縁部Ｅに沿って基板Ｗに対して相対的に移動する。さらにこの際、洗浄機構８は、基板主面Ｗf、Ｗrに垂直な回転軸８３に粘着ローラー８４を回転自在に支持しつつ、粘着ローラー８４の粘着剤層８４aを基板Ｗの周縁部Ｅに圧接しており、その結果、基板主面Ｗf、Ｗrに水平なｘ軸方向において、基板Ｗの周縁部Ｅは粘着剤層８４aに食い込んでいる。

一方、基板Ｗの周縁部Ｅは、基板主面Ｗf、Ｗrに垂直な端面Ｂpの他に、基板主面Ｗf、Ｗrに対して傾斜した傾斜面Ｂf、Ｂrを有している。傾斜面Ｂfは、基板表面Ｗf側で端面Ｂpの上端から基板Ｗの内側に向かって形成されており、いわゆるフロントベベルに相当する。また、傾斜面Ｂrは、基板裏面r側で端面Ｂpの下端から基板Ｗの内側に向かって形成されており、いわゆるバックベベルに相当する。各傾斜面Ｂf、Ｂrは、ｘ軸方向において端面Ｂpから幅Ｌb（ファセットレングス）を有している。

そして、図５の「当接時」の欄に示すように、ｘ軸方向において、基板Ｗの周縁部Ｅが粘着剤層８４aに食い込む深さＬcが、各傾斜面Ｂf、Ｂpの幅Ｌb以上になっている（Ｌc≧Ｌb）。なお、基板Ｗの周縁部Ｅに当接した時点では、粘着剤層８４aは、基板Ｗの端面Ｂpには接触しているものの、周縁部Ｅに形成された傾斜面Ｂf、Ｂrには接触していない。そこで、ステップＳ１０３の基板周縁部洗浄では、粘着ローラー８４を回転軸方向（ｚ軸方向）に往復移動させて、粘着剤層８４aを傾斜面Ｂf、Ｂrに接触させる（図５の「往路移動」「復路移動」）。

つまり、図５の「往路移動」の欄に示すように、粘着ローラー８４をその回転軸８３に平行に基板表面Ｗf側（方向Ｄf）へ移動させることで、粘着剤層８４aを基板裏面Ｅr側の傾斜面Ｂrに接触させることができる。一方、図５の「復路移動」の欄に示すように、粘着ローラー８４をその回転軸８３に平行に基板裏面Ｗr側（方向Ｄb）へ移動させることで、粘着剤層８４aを基板表面Ｅf側の傾斜面Ｂfに接触させることができる。このようにステップＳ１０３では、基板Ｗを回転させながら、基板Ｗの周縁部Ｅに粘着剤層８４aを介して当接する粘着ローラー８４を回転軸方向Ｄf、Ｄrに往復移動させることで、基板Ｗの傾斜面Ｂf、Ｂrに粘着剤層８４aを接触させて、傾斜面Ｂf、Ｂrからパーティクルを除去することができる。

このステップＳ１０３が完了すると、ステップＳ１０４が実行される。このステップＳ１０４では、制御部１００が、減圧バルブ７１を閉じて配管３１内の排気を停止するとともに、加圧バルブ７３を開いて配管３１内に窒素ガスを供給する。これによって、基板裏面Ｗrと粘着シート表面５fの間に、配管口４aから通気孔５aを介して窒素ガスが圧入される。具体的には、配管口４aから流出する窒素ガスは、閉塞していた粘着シート５の各通気孔５aを押し開けるのに続いて、基板裏面Ｗrと粘着シート表面５fとの間を押し広げながら水平方向に進む。こうして、圧入された窒素ガスによって、基板裏面Ｗrと粘着シート表面５fとが剥離されて、これらの密着性が解消される。

ここで、「剥離」とは、基板裏面Ｗrと粘着シート表面５fとの間に圧入されたガスによって、これらの密着状態が解消された状態を示すものであり、基板裏面Ｗrと粘着シート表面５fとが離間していることまでを意味するものではない。

ステップＳ１０５では、制御部１００がソレノイド６３に上昇指令を出して、ソレノイド６３に各リフトピン６２を上昇させる。これによって、粘着シート５から剥離された基板Ｗが、各リフトピン６２によって押し上げられて、粘着シート５から離間する。そして、これらステップＳ１０１〜Ｓ１０５を経てパーティクルが除去された基板Ｗは、例えばフォトリソグラフィ等の以後の工程に供することができる。これによって、以後の工程では、パーティクルＰ1、Ｐ2が除去された基板Ｗに対して、適切な処理を実行することができる。

以上のように、この実施形態では、基板Ｗの周縁部Ｅに粘着剤層８４aを介して当接する粘着ローラー８４を、回転させながら基板Ｗの周縁部Ｗに沿って基板Ｗに対して相対的に移動させる（移動動作）。しかも、この実施形態では、この移動動作の実行中に、基板Ｗの周縁部Ｅが粘着剤層８４aに食い込んだ状態で、粘着剤層８４aを基板Ｗに対して相対的に回転軸方向Ｄf、Ｄbへ移動させ、これによって傾斜面Ｂf、Ｂrに粘着剤層８４aを接触させている。したがって、基板Ｗの周縁部Ｅに形成された傾斜面Ｂf、Ｂrに付着したパーティクルを粘着ローラー８４の粘着剤層８４aで捕捉して、効果的に除去することが可能となっている。

また、この実施形態では、粘着剤層８４aを基板Ｗに対して相対的に回転軸方向Ｄf、Ｄbへ往復移動させている。その結果、この実施形態で示したように、基板Ｗの表裏それぞれに傾斜面Ｂf、Ｂrが形成されている場合であっても、傾斜面Ｂf、Ｂrそれぞれに対して粘着剤層８４aを接触させて、パーティクルを効果的に除去することができる。

また、この実施形態では、基板Ｗの主面Ｗf、Ｗrに平行な方向（ｘ軸方向）において、基板Ｗの周縁部Ｅが粘着剤層８４aに食い込む深さＬcが傾斜面Ｂf、Ｂrの幅Ｌb以上となっている。このように構成することで、傾斜面Ｂf、Ｂrに粘着剤層８４aをしっかりと接触させて、基板Ｗの周縁部Ｅに形成された傾斜面Ｂf、Ｂrから、より効果的にパーティクルを除去することが可能となる。

ところで、この実施形態では、通気口４aが形成された回転自在な支持テーブル４が設けられていた。そして、支持テーブル４に載置された基板Ｗの主面Ｗrを通気口４aから吸引することで支持テーブル４に固定した基板Ｗを、支持テーブル４と一体的に回転させることにより、粘着ローラー８４を基板Ｗの周縁部Ｅに沿って基板Ｗに対して相対移動させていた。ただし、このように、支持テーブル４に載置された基板Ｗの主面Ｗrを吸引することで基板を支持テーブル４に固定する構成では、支持テーブル４と基板主面Ｗrとの接触部分で、支持テーブル４から基板主面Ｗrへとパーティクルが付着してしまうおそれがある。

そこで、この実施形態では、その裏面５rを配管口４aに向けて支持テーブル４に配置されて、その表面５fと配管口４aの間を気体が通過可能な通気性を有する粘着シート５が具備されている。つまり、支持テーブル４が有する配管口４aとの間に通気性を有する粘着シート５が具備されている。したがって、粘着シート５の表面５fに載置された基板Ｗを通気口４aから粘着シート５を介して吸引することで、基板Ｗを粘着シート５に密着させることができ、その結果、吸引力と密着力によって基板を支持テーブル５にしっかりと固定することができる。しかも、基板主面Ｗrは粘着シート５を介して支持テーブル４に載置される。したがって、粘着シート５によってパーティクルを捕捉して、基板主面Ｗrへのパーティクルの付着を抑制することが可能となる。

また、この実施形態は、粘着シート５と基板Ｗとの間に気体（窒素ガス）を圧入することで、粘着シート５から基板Ｗを剥離している。これによって、基板Ｗに対して局所的に大きな力を作用させることなく、圧入した気体（窒素ガス）が基板Ｗに及ぼす比較的分散化された力によって、粘着シート５から基板Ｗを剥離することができる。その結果、基板Ｗの破損を抑制しつつ、粘着シート５から基板Ｗを剥離することが可能となっている。

また、この実施形態では、粘着シート５から剥離した基板Ｗを、粘着シート５から離間させる構成を備えている。なお、このように基板Ｗを粘着シート５から離間させる構成としては種々のものを採用可能であるが、この実施形態によれば、基板Ｗを突き上げて粘着シートから離間させる上述のリフトピンのようなものを用いることができる。なぜなら、基板Ｗの突き上げに先立って基板Ｗは粘着シート５から剥離されており、基板Ｗと粘着シート５の密着状態は解消されているため、比較的小さい力で破損の発生を抑えながら基板Ｗを粘着シート５から離間させることができるからである。

＜その他＞
このように、上記実施形態では、基板処理装置１が本発明の「基板処理装置」に相当し、粘着ローラー８４が本発明の「粘着ローラー」に相当し、粘着剤層８４aが本発明の「粘着剤層」に相当し、回転軸８３が本発明の「回転軸」に相当し、支持テーブル４が本発明の「第１移動機構」に相当し、洗浄機構８が本発明の「第２移動機構」に相当し、基板Ｗが本発明の「基板」に相当し、基板Ｗの表裏面Ｗf，Ｗrが本発明の「主面」に相当し、周縁部Ｅが本発明の「周縁部」に相当し、傾斜面Ｂf、Ｂrが本発明の「傾斜面」に相当する。また、支持テーブル４が本発明の「支持台」に相当し、配管口４aが本発明の「通気口」に相当し、粘着シート５が本発明の「粘着シート」に相当し、粘着シート表面５fが本発明の「粘着シートの他方面」に相当し、粘着シート裏面５rが本発明の「粘着シートの一方面」に相当し、吸引ポンプ７２、配管３１および制御部１００が本発明の「基板密着手段」として機能し、窒素ガス供給源７４、配管３１および制御部１００が本発明の「基板剥離手段」として機能している。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、半導体基板である基板Ｗに対して本発明を適用した場合について説明した。しかしながら、本発明を適用可能な基板Ｗの種類は半導体基板に限られない。

また、上記実施形態では、表裏面Ｗf、Ｗrの両側に傾斜面Ｂf、Ｂrが形成されている基板Ｗに対してパーティクル洗浄動作を実行した場合について説明した。しかしながら、表裏面Ｗf、Ｗrの一方側にのみ傾斜面が形成されている基板Ｗに対しても、上述と同様にしてパーティクル洗浄動作を実行して、傾斜面からパーティクルを除去することができる。

また、上記実施形態では、平面形状を有する傾斜面Ｂf、Ｂrが例示されていた。しかしながら、傾斜面Ｂf、Ｂrの形状はこれに限られず、平面形状以外に、例えば凹状あるいは凸状に湾曲した曲面形状を有するものであっても良い。

また、上記実施形態では、平面形状を有する端面Ｂpが例示されていた。しかしながら、端面Ｂpの形状はこれに限られず、平面形状以外に、例えば凹状あるいは凸状に湾曲した曲面形状を有するものであっても良い。

また、上記実施形態では、粘着ローラー８４の回転軸８３は、基板主面Ｗf、Ｗrに垂直に支持されていた。しかしながら、粘着ローラー８４の回転軸８３の方向はこれに限られず、基板主面Ｗf、Ｗrに対して傾いていても良い。例えば、基板裏面Ｗr側にのみ傾斜面Ｂrが形成されているような場合には、粘着ローラー８４の基板裏面Ｗr側の端部を基板Ｗの内側に傾けつつ、粘着ローラー８４を支持するように構成しても良い。これによって、基板裏面Ｗr側の傾斜面Ｂrに対して、よりしっかりと粘着剤層８４aを接触させて、パーティクルの除去率の向上を図ることができる。

また、上記実施形態では、基板Ｗの主面Ｗf、Ｗrに平行な方向（ｘ軸方向）において、基板Ｗの周縁部Ｅが粘着剤層８４aに食い込む深さＬcが傾斜面Ｂf、Ｂrの幅Ｌb以上となっていた。しかしながら、基板Ｗの周縁部の食い込む深さＬcと傾斜面Ｂf、Ｂrとの寸法関係はこれに限られない。

また、上記実施形態では、粘着シート５を介して支持テーブル４に基板Ｗを載置するスピンチャック機構によって基板Ｗを固定する場合について説明した。しかしながら、基板Ｗを固定する方法はこれに限られない。そこで、例えば粘着シート５を用いない機構によって基板Ｗを固定するように構成しても良い。

また、上記実施形態では、基板Ｗを駆動回転させて、これに当接する粘着ローラー８４を従動回転させていた。しかしながら、これとは逆に、粘着ローラー８４を駆動回転させて、これに当接する基板Ｗを従動回転させてもよい。

また、上記実施形態では、基板Ｗを回転させることで、粘着ローラー８４を基板Ｗに対して相対移動させていた。しかしながら、基板Ｗを固定したまま粘着ローラー８４を基板Ｗの周縁部Ｅに沿って動かすことで、粘着ローラー８４を基板Ｗに対して相対移動させても良い。

また、上記実施形態では、粘着ローラー８４を動かすことで、粘着剤層８４を基板Ｗに対して相対的に回転軸８３方向へ移動させていた。しかしながら、粘着ローラー８４を固定したまま基板Ｗを動かすことで、粘着剤層８４を基板Ｗに対して相対的に回転軸８３方向へ移動させても良い。

また、上記実施形態では、平面（支持平面４f）で基板Ｗを支持していたが、基板Ｗの支持態様はこれに限られない。したがって、例えば多数のピンで基板Ｗを支持するように構成しても良い。

また、上記実施形態では、粘着シート５から剥離された基板Ｗをリフトピン６２により突き上げることで、粘着シート５から基板Ｗを離間させていた。しかしながら、粘着シート５から剥離された基板Ｗを粘着シート５から離間させる具体的構成はこれに限られず種々の構成を採用可能である。

また、粘着シート５から基板Ｗを剥離する際に圧入する気体の種類は、上述の窒素ガスに限られず、例えば空気であっても良い。

また、上記実施形態では、通気孔５aを貫通形成することで粘着シート５の通気性を確保していた。しかしながら、このような通気孔５aを形成する代わりに、多孔質性の材料で粘着シート５を構成することで、粘着シート５の通気性を確保しても良い。

また、上記実施形態では、支持平面４fに開口する複数の配管口４aは、いずれも吸引ポンプ７２と窒素ガス供給源７４の両方が接続されており、気体の吸引および圧入の両方を実行できるものであった。しかしながら、吸引ポンプ７２が接続されて気体の吸引を行う吸引用配管口４a（通気口）と、窒素ガス供給源７４が接続されて気体の圧入を行う圧入用配管口４a（通気口）とを別々に支持平面４fに開口して形成しても良い。

この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板などを含む基板全般に付着したパーティクル等の汚染物質を除去する基板処理装置および基板処理方法に適用することができる。

１…基板処理装置
３１…配管３１
４…支持テーブル
４a…配管口
４f…支持平面４
５…粘着シート
５a…通気孔
７１…減圧バルブ
７２…吸引ポンプ
７３…加圧バルブ
７４…窒素ガス供給源
８…洗浄機構
８１…支持軸
８２…ケーシング
８３…回転軸
８４…粘着ローラー
８４a…粘着剤層
Ｗ…基板Ｗ
Ｅ…周縁部
Ｗf,Ｗr…主面
Ｂf、Ｂr…傾斜面

Claims (10)

1. 外周面に粘着剤層を有して回転軸中心に回転自在な粘着ローラーと、
   主面に対して傾斜する傾斜面が周縁部に形成された基板の前記周縁部に前記粘着剤層を介して当接する前記粘着ローラーを、回転させながら前記基板の前記周縁部に沿って前記基板に対して相対的に移動させる移動動作を実行する第１移動機構と、
   前記第１移動手段が前記移動動作を実行中に、前記基板の前記周縁部が前記粘着剤層に食い込んだ状態で、前記粘着剤層を前記基板に対して相対的に前記回転軸方向へ移動させることで、前記傾斜面に前記粘着剤層を接触させる第２移動機構と
   を備えたことを特徴とする基板処理装置。
2. 前記第２移動機構は、前記粘着剤層を前記基板に対して相対的に前記回転軸方向へ往復移動させる請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記粘着ローラーの前記回転軸は、前記基板の前記主面に垂直な方向に平行である請求項１または２に記載の基板処理装置。
4. 前記基板の前記主面に平行な方向において、前記基板の前記周縁部が前記粘着剤層に食い込む深さが前記傾斜面の幅以上である請求項１ないし３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
5. 前記第１移動機構は、通気口が形成された回転自在な支持台を有し、前記支持台に載置された前記基板の前記主面を前記通気口から吸引することで前記支持台に固定した前記基板を、前記支持台と一体的に回転させることにより、前記粘着ローラーを前記基板の前記周縁部に沿って前記基板に対して相対移動させる請求項１ないし４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
6. 前記第１移動機構は、一方面を前記通気口に向けて前記支持台に配置されて他方面と前記通気口の間を気体が通過可能な通気性を有する粘着シートと、前記粘着シートを介して前記支持台に載置された前記基板の前記主面を前記通気口から前記粘着シートを介して吸引することで前記基板の前記主面を前記粘着シートに密着させて前記支持台に固定する基板密着手段とを有する請求項５に記載の基板処理装置。
7. 前記第１移動機構は、前記粘着シートに密着した前記基板の前記主面と前記粘着シートの間に前記通気口から前記粘着シートを介して気体を圧入することで前記基板の前記主面を前記粘着シートから剥離する基板剥離手段をさらに備えた請求項６に記載の基板処理装置。
8. 前記傾斜面は、平面形状を有する請求項１ないし７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
9. 前記傾斜面は、曲面形状を有する請求項１ないし７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
10. 主面に対して傾斜する傾斜面が周縁部に形成された基板の前記周縁部に、外周面に形成された粘着剤層を介して当接する回転軸中心に回転自在な粘着ローラーを、回転させながら前記基板の前記周縁部に沿って前記基板に対して相対的に移動させる移動工程を備え、
    前記移動工程では、前記基板の前記周縁部が前記粘着剤層に食い込んだ状態で、前記粘着剤層を前記基板に対して相対的に前記回転軸方向へ移動させることで、前記傾斜面に前記粘着剤層を接触させることを特徴とする基板処理方法。

Images