JP2015119161A - 研磨洗浄機構、基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板裏面の研磨処理と洗浄処理を適正に行う。
【解決手段】ウェハＷの裏面を保持する基板保持部に保持されたウェハＷの裏面に接触させて、ウェハＷ裏面の研磨処理及び洗浄処理を行う研磨洗浄機構であって、ウェハＷの裏面を研磨する研磨部材５０と、ウェハＷの裏面を洗浄する洗浄部材５１と、研磨部材５０及び洗浄部材５１が基板保持部で保持されたウェハＷの裏面と対向するように研磨部材５０及び洗浄部材５１を支持する支持部材５２と、を有し、研磨部材５０におけるウェハＷと対向する面と、洗浄部材５１におけるウェハＷと対向する面の相対的な高さが異なっている。
【選択図】図５

Description

本発明は、基板の例えば裏面の研磨処理及び洗浄処理を行う研磨洗浄機構、研磨洗浄機構を備えた基板処理装置及び基板処理方法に関する。

例えば半導体デバイスの製造工程におけるフォトリソグラフィー処理では、ウェハ上にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布処理、レジスト膜を所定のパターンに露光する露光処理、露光されたレジスト膜を現像する現像処理などの一連の処理が順次行われ、ウェハ上に所定のレジストパターンが形成される。これらの一連の処理は、ウェハを処理する各種処理ユニットやウェハを搬送する搬送ユニットなどを搭載した基板処理システムである塗布現像処理システムで行われている。

ところで近年、ウェハ上に形成される回路パターンの微細化が進行し、露光処理時のデフォーカスマージンがより厳しくなっている。デフォーカスの原因の一つとしては、例えば露光装置のステージへのパーティクルの付着などがある。このパーティクルは、露光装置に搬入されるウェハの、特に裏面に付着したパーティクルが主な原因である。そのため、露光装置に搬入される前のウェハ裏面は、塗布現像処理システム内に設けられた、例えば特許文献１に記載されるような洗浄装置により洗浄される。

洗浄装置では、ウェハの裏面を下方に向けた状態で、例えばウェハの裏面を吸着保持し、ウェハの裏面に押し当てたブラシを移動させることで洗浄が行われる。

また、デフォーカスは、ウェハ裏面に生じた疵などによる凹凸が原因となる場合も有る。そこで、露光装置に搬入される前のウェハ裏面には、例えば特許文献２に示されるような装置を用いて研磨処理が行われる。

特許文献２の装置では、ウェハに研磨液を供給しながら研磨パッドを押し当てて研磨処理が行われる。その後、研磨パッドをウェハ上から退避させ、洗浄ブラシをウェハ上に移動させる。そして、研磨かすなどをウェハから除去するために、洗浄液を供給しながら洗浄ブラシによりウェハの洗浄処理が行われる。

特開２０１２−２３２０９号公報 特開平１１−１３５４６３号公報

ところで、フォトリソグラフィー処理におけるスループットは、一般に露光装置のスループットに律速されるため、上述の洗浄装置などには、露光装置よりも高いスループットが求められる。ところが、通常は洗浄装置や研磨装置のスループットは露光装置よりも低い。そのため、例えば一台の露光装置に対して、上述の洗浄装置などは塗布現像処理システム内に複数設けることが好ましい。

その一方、クリーンルームのランニングコストなどの観点から、塗布現像処理システムのフットプリントを極力小さくすることが求められる。そのため、必ずしも塗布現像処理システムには洗浄装置や研磨装置の設置スペースが十分には設けられておらず、研磨処理、洗浄処理の工程がボトルネックとなってしまう場合がある。

その場合、研磨処理用の研磨パッドと洗浄処理用の洗浄ブラシを、例えば特許文献２に開示されるように、同一の装置内に設けることも考えられるが、その場合、研磨パッドを操作するアームと洗浄ブラシを操作するアームの制御が複雑となる。また、各アームを操作する駆動装置を個別に設けることで、結局当該装置の設置に要するスペースが大きくなってしまい、省スペース化も十分なものとはならない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ウェハに対して研磨処理と洗浄処理を効率的に行うことを目的としている。

前記の目的を達成するため、本発明は、基板の裏面を保持する基板保持部に保持された基板の裏面に接触させて、基板裏面の研磨処理及び洗浄処理を行う研磨洗浄機構であって、基板の裏面を洗浄する洗浄部材と、基板の裏面を研磨する研磨部材と、前記洗浄部材及び前記研磨部材が前記基板保持部で保持された基板の裏面と対向するように前記洗浄部材及び前記研磨部材を支持する支持部材と、を有し、前記洗浄部材における基板と対向する面と、前記研磨部材における基板と対向する面の相対的な高さが異なることを特徴としている。

本発明によれば、支持部材に支持された研磨部材と洗浄部材における基板と対向する面との相対的な高さが異なるため、例えば先ず研磨部材を基板と接触させて研磨処理を行い、次に洗浄部材が研磨部材よりも高くなるように調整して洗浄処理を行うことができる。したがって、本発明にかかる研磨洗浄機構を用いることで、研磨処理と洗浄処理を同一装置内で実行でき、且つ研磨部材と洗浄部材に対して個別にアームを設ける必要がないので当該装置自体を小型化でき、さらに制御が複雑となることもない。

前記洗浄部材は伸縮自在な材料により構成され、前記洗浄部材の基板と対向する面は、前記研磨部材の基板と対向する面よりも突出していてもよい。

前記研磨部材における基板と対向する面と、前記洗浄部材における基板と対向する面の相対的な高さが調整自在であってもよい。

前記支持部材と前記洗浄部材及び前記研磨部材との間には、前記洗浄部材及び前記研磨部材の少なくともいずれかを昇降させる昇降機構が設けられていてもよい。

別な観点による本発明は、基板の裏面を保持する基板保持部に保持された基板の裏面に接触させて、基板裏面の研磨処理及び洗浄処理を行う研磨洗浄機構であって、基板の裏面を研磨する研磨面を備えた研磨部材と、基板の裏面を洗浄する洗浄面を備えた洗浄部材と、前記研磨部材及び前記洗浄部材を支持する支持部材と、前記支持部材を回転させることで、前記研磨部材の研磨面及び前記洗浄部材の洗浄面を、それぞれ前記基板保持部で保持された基板の裏面に対して相対的に移動させる相対移動機構と、を有することを特徴としている。

別な観点による本発明は、前記の研磨洗浄機構を備え、基板の裏面を保持する基板保持部に保持された基板の裏面に対して、研磨処理及び洗浄処理を施す基板処理装置であって、前記支持部材と前記基板保持部で保持された基板とを相対的に移動させる移動機構を有し、前記移動機構によって前記支持部材と前記基板保持部で保持された基板とを相対的に移動させ、前記洗浄部材を基板に押圧して当該洗浄部材を押し縮めることにより、前記洗浄部材の基板と対向する面と、前記研磨部材の基板と対向する面の相対的な高さの調整を行うように、前記移動機構を制御する制御部と、を有することを特徴としている。

また、別な観点による本発明は、前記の研磨洗浄機構を備え、基板の裏面を保持する基板保持部に保持された基板の裏面に対して、研磨処理及び洗浄処理を施す基板処理装置であって、前記支持部材を、鉛直軸を中心に回転させる回転駆動機構と、前記支持部材と前記基板保持部で保持された基板とを相対的に移動させる移動機構と、前記移動機構によって前記支持部材と前記基板保持部で保持された基板とを相対的に移動させ、前記洗浄部材または前記研磨部材の少なくともいずれかを基板に押圧した状態で前記回転駆動機構により前記回転駆動機構を回転させて前記研磨部材の研磨面及び前記洗浄部材の洗浄面を、それぞれ前記基板保持部で保持された基板の裏面に対して相対的に移動させるように制御する制御部と、を有することを特徴としている。

前記支持部材と前記洗浄部材との間には、荷重を測定する荷重測定機構が設けられ、前記制御部は、前記荷重測定機構での測定結果に基づいて、前記洗浄部材を基板に押圧する荷重を調整するように前記移動機構を制御してもよい。

前記制御部は、予め行われた基板の裏面検査の結果に基づいて基板裏面において研磨処理又は洗浄処理の少なくともいずれかを行う箇所を抽出し、当該抽出した箇所に対して研磨処理又は洗浄処理の少なくともいずれかを選択的に行うように、前記移動機構を制御してもよい。

また、別な観点による本発明は、前記の研磨洗浄機構を用いて、基板の裏面を保持する基板保持部に保持された基板の裏面に対して、研磨処理及び洗浄処理を行う基板処理方法であって、前記研磨部材における基板と対向する面の高さを、前記洗浄部材における基板と対向する面の高さ以上とした状態で前記研磨部材を基板の裏面に接触させて研磨処理を行い、次いで、前記研磨部材における基板と対向する面の高さを、前記洗浄部材における基板と対向する面の高さより低くして前記洗浄部材のみを基板の裏面に接触させて洗浄処理を行うことを特徴としている。

さらに別な観点による本発明は、前記の研磨洗浄機構を用いて、基板の裏面を保持する基板保持部に保持された基板の裏面に対して、研磨処理及び洗浄処理を行う基板処理方法であって、前記研磨部材の研磨面または前記洗浄部材の洗浄面の少なくともいずれかを基板の裏面に接触させた状態で前記支持部材を所定の方向に回転させることで、前記研磨部材の研磨面及び前記洗浄部材の洗浄面を、それぞれ前記基板保持部で保持された基板の裏面に対して相対的に移動させて洗浄処理または研磨処理のいずれかを行い、次いで、前記支持部材を所定の方向と逆回転させることで、研磨処理と洗浄処理の切り替えを行うことを特徴としている。

予め行われた基板の裏面検査の結果に基づいて基板裏面において研磨処理又は洗浄処理の少なくともいずれかを行う箇所を抽出し、当該抽出した箇所に対して研磨処理又は洗浄処理の少なくともいずれかを選択的に行ってもよい。

本発明によれば、ウェハに対して研磨処理と洗浄処理を効率的に行うことができる。

本実施の形態にかかる基板処理装置の構成の概略を示す横断面図である。 本実施の形態にかかる基板処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。 研磨洗浄機構の構成の概略を示す斜視図である。 研磨洗浄機構の構成の概略を示す縦断面図である。 研磨洗浄機構をウェハに押圧した状態を示す説明図である。 基板処理装置にウェハを受け渡す様子を示す説明図である。 基板処理装置にウェハが受け渡された状態を示す説明図である。 ウェハに研磨洗浄機構を接触させた状態を示す説明図である。 研磨処理及び洗浄処理の際のウェハと研磨洗浄機構の相対的な位置関係を模式的に示す説明図である。 ウェハに洗浄部材のみを接触させて状態を示す説明図である。 研磨処理及び洗浄処理の際のウェハと研磨洗浄機構の相対的な位置関係を模式的に示す説明図である。 ウェハがスピンチャックに受け渡された状態を示す説明図である。 研磨処理及び洗浄処理の際のウェハと研磨洗浄機構の相対的な位置関係を模式的に示す説明図である。 他の実施の形態にかかる研磨洗浄機構の構成の概略を示す斜視図である。 他の実施の形態にかかる研磨洗浄機構の構成の概略を示す斜視図である。 他の実施の形態にかかる研磨洗浄機構の構成の概略を示す斜視図である。 他の実施の形態にかかる研磨洗浄機構の構成の概略を示す斜視図である。 他の実施の形態にかかる研磨洗浄機構の構成の概略を示す斜視図である。 他の実施の形態にかかる研磨洗浄機構の構成の概略を示す平面図である。 他の実施の形態にかかる研磨洗浄機構の構成の概略を示す縦断面図である。 他の実施の形態にかかる研磨洗浄機構の構成の概略を示す縦断面図である。 他の実施の形態にかかる研磨洗浄機構の構成の概略を示す斜視図である。 他の実施の形態にかかる支持部材の構成の概略を示す斜視図である。 他の実施の形態にかかる洗浄部材の構成の概略を示す斜視図である。 他の実施の形態にかかる研磨洗浄部材の構成の概略を示す斜視図である。 洗浄部材が移動する様子を示す説明図である。 研磨部材が移動する様子を示す説明図である。 他の実施の形態にかかるカム機構の構成の概略を示す説明図である。 他の実施の形態にかかる研磨洗浄機構の構成の概略を示す斜視図である。 研磨面または洗浄面をウェハに接触させた状態を示す説明図である。 研磨面とウェハが接触した状態を示す説明図である。 洗浄面とウェハが接触した状態を示す説明図である。 他の実施の形態にかかる研磨洗浄機構の構成の概略を示す斜視図である。 他の実施の形態にかかる基板処理装置の構成の概略を示す横断面図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は基板処理装置１の構成の概略を示す平面図、図２は基板処理装置１の構成の概略を示す縦断面図である。

基板処理装置１は、ウェハＷの裏面を水平に吸着保持する２つの吸着パッド１０と、この吸着パッド１０から受け取ったウェハＷの裏面を水平に吸着保持するスピンチャック１１と、ウェハＷ裏面の研磨処理及び洗浄処理を行う研磨洗浄機構１２と、上面が開口した筐体１３を有している。

図１に示されるように、２つの吸着パッド１０は、細長の略矩形状に形成されており、ウェハＷ裏面の周縁部を保持できるように、平面視においてスピンチャック１１を挟んで略平行に設けられている。各吸着パッド１０は、当該吸着パッド１０より長い略矩形状の支持板１４によりそれぞれ支持されている。支持板１４は、駆動機構（図示せず）により水平方向（図１のＹ軸方向）及び上下方向（図１のＺ軸方向）に移動自在な枠体１５によりその両端部を支持されている。

枠体１５の上面には、上部カップ１６が設けられている。上部カップ１６の上面には、ウェハＷの直径より大きな径の開口部１６ａが形成されており、この開口部１６ａを介して基板処理装置１の外部に設けられた搬送機構と吸着パッド１０との間でウェハＷの受け渡しが行われる。

図２に示すように、スピンチャック１１はシャフト２０を介して駆動機構２１に接続されており、スピンチャック１１は、この駆動機構２１により回転及び上下動自在となっており、例えばスピンチャックの上下方向の位置を調整することにより、研磨洗浄機構１２がウェハＷに接触する際の圧力を調整することができる。

スピンチャック１１の周囲には昇降機構（図示せず）により昇降自在な、例えば３つの昇降ピン２２が設けられている。これにより、昇降ピン２２と、基板処理装置１の外部に設けられた搬送機構（図示せず）との間でウェハＷの受け渡しを行うことができる。

また、基板処理装置１には、スピンチャック１１に保持されたウェハＷの表面に対して洗浄液を供給する洗浄ノズル３０と、ウェハＷの表面に対して乾燥ガスを吹き付けるガスノズル３１が、ウェハＷの上方に設けられている。洗浄液としては、例えば純水が用いられる。また、乾燥ガスとしては、例えば窒素ガスや、清浄空気が用いられる。洗浄ノズル３０及びガスノズル３１は、共通のノズルアーム３２により支持されている。ノズルアーム３２には、当該ノズルアーム３２を上下方向（図１のＺ軸方向）に移動させる駆動機構３３が接続されている。また、駆動機構３３は筺体１３に接続され、図１のＹ方向であって且つ筺体１３に沿って水平方向に移動できる。

筐体１３の底部には、洗浄液を排出するドレン管４０と、基板処理装置１内に下方向の気流を形成し、且つ当該気流を排気する排気管４１が設けられている。

また、図１及び図２に示すように、筺体１３の例えば側壁であって、例えば基板処理装置１の外部に設けられた搬送機構（図示せず）が上部カップ１６の開口部１６ａの上方に移動する際に通過する経路上には、上面が開口する収容箱４２内に配置された紫外線ランプ４３が設けられている。したがって、図示しない搬送機構によりウェハＷが基板処理装置１との間で搬入出する間、紫外線ランプ４３によりウェハＷの裏面に紫外線を照射することができる。これにより、例えば洗浄処理後のウェハＷの裏面にポリマーに由来するパーティクルが残存していても、そのようなパーティクルは紫外線によって収縮されて除去される。

次に、ウェハＷ裏面の研磨処理及び洗浄処理を行う研磨洗浄機構１２について説明する。研磨洗浄機構１２は、例えば図３及び図４に示すように、例えば発泡ウレタンや不織布などからなる研磨面５０ａを有する研磨部材５０と、例えばポリビニルアルコールやポリプロピレン、ナイロンといった伸縮自在な材料からなる洗浄部材５１と、研磨部材５０及び洗浄部材５１を支持する支持部材５２と、を有している。研磨部材５０の研磨面５０ａは、例えばウェハＷの直径よりも小さくなるように形成された、例えばウェハＷの四分の一程度の直径の略円環形状の環状部材５０ｂの上面に、発砲ウレタンや不織布で形成されたシートを張り付けることで構成されている。なお、図３では、研磨部材５０の形状の一例として、所定の幅を有する円弧状の研磨面５０ａが所定の間隔を空けて同心円状に８つ設けられた状態を描図している。

洗浄部材５１は、例えば扇形に形成され、円環状の研磨部材５０の内側に当該研磨部材５０と同心円をなすように複数配置されている。なお、図３では、扇形に形成された４つの洗浄部材５１が研磨部材５０の内側に配置された場合の一例を示している。

研磨部材５０及び洗浄部材５１における支持部材５２と反対側の面は、それぞれウェハＷと対向して設けられた研磨面５０ａと洗浄面であり、例えば図４に示すように、洗浄部材５１の洗浄面５１ａは、研磨部材５０の研磨面５０ａよりも上方に突出するように形成されている。したがって、研磨洗浄機構１２を、例えば後述する移動機構６１により上下動させてウェハＷの裏面との距離を徐々に近づけると、先ず洗浄部材５１がウェハＷの裏面と接触する。そして、洗浄部材５１は伸縮自在な材料により構成されているので、洗浄部材５１がウェハＷに接触した後も移動機構６１により研磨洗浄機構１２をウェハＷ側に押圧することで、例えば図５に示すように、洗浄部材５１が押し縮められて研磨部材５０もウェハＷの裏面と接触し、ウェハＷの研磨処理が行えるようになる。

支持部材５２における研磨部材５０と洗浄部材５１を支持する面と反対側の面にはシャフト５３が設けられている。シャフト５３の下端部近傍には、モータ５４に接続されたベルト５５が設けられている。したがって、モータ５４によりベルト５５を駆動することで、シャフト５３を介して支持部材５２、即ち研磨部材５０の研磨面と洗浄部材５１の洗浄面５１ａを回転させることができる。そのため、研磨部材５０の研磨面や洗浄部材５１の洗浄面５１ａをウェハＷの裏面に接触させた状態で支持部材５２を回転させることで、ウェハＷ裏面に対して研磨処理や洗浄処理を行うことができる。

研磨洗浄機構１２には、支持体６０を介して移動機構６１が接続されている。移動機構６１は筐体１３に接続され、例えば図１のＸ方向であって且つ筐体１３に沿って水平方向に移動できる。したがって、移動機構６１をＸ方向に移動させることで、研磨洗浄機構１２を図１のＸ方向に移動させることができる。

支持体６０の先端には、洗浄部材５１で除去されたパーティクルや研磨部材５０で研磨処理した際の研磨屑を洗い流す洗浄液を供給する洗浄液ノズル６０ａと、洗浄後にウェハＷの裏面に付着している洗浄液を乾燥させるための、例えば窒素等の気体を供給するパージノズル６０ｂが設けられている。洗浄液ノズル６０ａから供給される洗浄液としては、例えば炭酸ガスを溶解させた純水などが用いられる。

以上の基板処理装置１には、図１に示すように制御部２００が設けられている。制御部２００は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、基板処理装置１におけるウェハＷの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種駆動装置や移動装置などの駆動系の動作や各種ノズルを制御して、基板処理装置１における研磨処理及び洗浄処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、その記憶媒体Ｈから制御部２００にインストールされたものであってもよい。

本実施の形態にかかる基板処理装置１は以上のように構成されており、次に、基板処理装置１におけるウェハＷの研磨処理及び洗浄処理について説明する。なお、本実施の形態では、ウェハＷに先ず研磨処理を行い、次に洗浄処理を行う場合の例について説明する。

ウェハＷの処理にあたっては、先ず図６に示すように、基板処理装置１の外部に設けられた搬送機構９０によりウェハＷが上部カップ１６の上方に搬送される。次いで、昇降ピン２２が上昇して、ウェハＷが昇降ピン２２に受け渡される。この際、吸着パッド１０はその上面が研磨洗浄機構１２の上面よりも高い位置で待機し、スピンチャック１１は研磨洗浄機構１２の上面より低い位置まで退避している。その後、昇降ピン２２が下降して、図７に示されるように、ウェハＷが吸着パッド１０に受け渡されて吸着保持される。

次いで、図８に示されるように吸着パッド１０を下降させ、ウェハＷ裏面の外周部近傍に研磨洗浄機構１２を接触させる。この際、ウェハＷの裏面には研磨洗浄機構１２の洗浄部材５１が先ず接触するが、ウェハＷと洗浄部材５１が接触した後も、引き続き吸着パッド１０を下降させることにより洗浄部材５１を押し縮めて、 図５に示したように、ウェハＷ裏面の外周部近傍に研磨部材５０も接触させた状態にする。なお、この際、吸着パッド１０を下降させるのではなく、研磨洗浄機構１２を移動機構６１により上昇させることでウェハＷに研磨洗浄機構１２を押圧するようにしてもよいし、吸着パッド１０と移動機構６１の双方を移動させてもよい。また、研磨洗浄機構１２を押圧する荷重は、予め行う試験により求めてもよいし、例えば支持部材５２と洗浄部材５１との間に荷重を測定する荷重測定機構を設け、当該荷重測定機構の測定結果に基づいて、荷重を調整するようにしてもよい。

その後、洗浄液ノズル６０ａから洗浄液を供給すると共に、研磨洗浄機構１２の支持部材５２を回転させる。次いで、例えば図９に示すように、吸着パッド１０と共にウェハＷをＸ方向負方向側に移動させながら研磨洗浄機構１２をＹ方向に往復動させる。これにより、ウェハＷ裏面における吸着パッド１０の間の領域Ａが研磨処理される。またこの際、洗浄ノズル３０からも洗浄液が供給されて、ウェハＷの表面の洗浄も同時に行われる。なお、図９に示す原点Ｏは、移動機構６１を枠体１５上でウェハＷの中心位置に移動させた場合の位置であり、後述する図１１と併せて、研磨洗浄機構１２とウェハＷ等との相対的な位置関係を示すために記載している。

次いで、図１０に示すように、研磨洗浄機構１２をウェハＷの裏面から若干遠ざけて、ウェハＷの裏面と洗浄部材５１のみが接触するようにする。この際も、吸着パッド１０のみを上下動させてもよいし、移動機構６１のみを移動させてもよいし、その両方を移動させてもよい。その後、図１１に示すように、ウェハＷをＸ方向正方向側に移動させながら、ウェハＷの裏面を洗浄処理する。これにより、図９に示された、ウェハＷ裏面における吸着パッド１０の間の領域Ａが洗浄処理される。これにより、ウェハＷをＸ方向に沿って往復させる間に、領域Ａの研磨処理と洗浄処理を行うことができる。

次いで、洗浄液ノズル６０ａから洗浄液を供給すると共に支持部材５２を回転させて、ウェハＷ裏面の中央部が洗浄される。この際、支持体６０が図１のＸ方向に往復動し、枠体１５がＹ方向に往復動することで、ウェハＷ裏面の中央部が万遍なく洗浄される。この際、洗浄液ノズル６０ａから供給される洗浄液は、炭酸ガスを溶解させた純水を用いるので、静電誘導により帯電したウェハＷの電荷を除去することができる。その結果、例えばクーロン力によりウェハＷの裏面に付着していたパーティクルを容易に洗い流すことができる。また、パーティクルそのものが帯電していた場合にも、当該パーティクルを除電できるので、ウェハＷの裏面を効率的に洗浄できる。かかる場合、洗浄液ノズル６０ａはウェハＷの除電を行う除電機構として作用する。なお、ウェハＷの除電の方法としては本実施の内容に限定されるものではなく、例えばパージノズル６０ｂを、イオン化した空気を供給するイオナイザーとして用いてもよい。

ウェハＷ裏面の領域Ａの研磨処理と洗浄処理が終わると、図１２に示すように、ウェハＷの中心とスピンチャック１１の中心とが平面視において一致するように枠体１５を水平方向に移動させる。次いで、スピンチャック１１を上昇させて、ウェハＷが吸着パッド１０からスピンチャック１１に受け渡される。その後、図１３に示すように、ウェハＷの外周縁部に研磨洗浄機構１２が接触するように、ウェハＷをＸ方向負方向側に移動させる。それと共に、ウェハＷと研磨洗浄機構１２との距離を近づけて、ウェハＷに研磨部材５０と洗浄部材５１の両方を接触させる。

次いで、ウェハＷの裏面に研磨部材５０と洗浄部材５１を押し当てた状態でスピンチャック１１によりウェハＷを回転させると共に、移動機構６１により研磨洗浄機構１２をＸ方向に摺動させることで、ウェハＷ裏面の外周縁部が研磨処理される。その後、研磨洗浄機構１２をウェハＷの裏面から若干遠ざけて、ウェハＷの裏面と洗浄部材５１のみが接触するようにする。そして、引き続きウェハＷを回転させ、ウェハＷ裏面の外周縁部の洗浄処理を行う。

ウェハＷ裏面の洗浄が完了すると、研磨洗浄機構１２の回転や洗浄液の供給を停止し、スピンチャック１１を高速で回転させることで、ウェハＷ裏面に付着している洗浄液が振り切り乾燥される。この際、ガスノズル３１及びパージノズル６０ｂによるパージも並行して行われる。

そして、ウェハＷの乾燥が終了すると、基板処理装置１に搬送された際とは逆の順序でウェハＷが搬送機構９０に受け渡され、一連のウェハＷ裏面の研磨処理及び洗浄処理が終了する。

以上の実施の形態によれば、洗浄部材５１が伸縮自在な材質で形成されており、研磨洗浄機構１２をウェハＷに押圧することで、支持部材５２に支持された研磨部材５０の研磨面５０ａと洗浄部材５１の洗浄面５１ｂの相対的な高さが調整自在である。したがって、研磨部材５０をウェハＷと接触させて研磨処理を行い、次に洗浄部材５１が研磨部材５０よりも高くなるように研磨洗浄機構１２の位置を調整することで、洗浄部材５１のみをウェハＷの裏面に接触させることができる。それにより、研磨処理と洗浄処理を、基板処理装置１内で実行できる。

また、一つの支持体６０に研磨部材５０と洗浄部材５１の両方が設けられているので、支持体６０を移動させる移動機構６１も最小限にできるので、基板処理装置１を小型化することができる。さらには、研磨部材５０と洗浄部材５１に対して個別に支持体６０を設ける必要がないので、研磨部材５０と洗浄部材５１を移動させるための制御が複雑になることもない。

なお、以上の実施の形態では、略環状に形成された研磨部材５０の内側に洗浄部材５１を配置したが、研磨部材５０や洗浄部材５１の形状、配置については本実施の形態の内容に限定されない。例えば図１４に示すように、支持部材５２の直径を広げて、研磨部材５０の外側にさらに別の洗浄部材７０を設けるようにしてもよい。また、図１５に示すように、研磨部材５０の外側のみに例えば円環状の洗浄部材７０を設けるようにしてもよいし、図１６に示すように、研磨部材５０の内側のみに円環状の洗浄部材７１を設けるようにしてもよい。さらには、研磨部材５０と洗浄部材５１、７０、７１は必ずしも同心円状に設ける必要もない。

さらには、洗浄部材５１、７０、７１の洗浄面も必ずしも平坦状である必要はなく、研磨洗浄機構１２をウェハＷに押圧することで、洗浄部材５１を押し縮めることができれば、例えば図１７に示す洗浄部材７２のように、所定のパターンの凹凸状に形成されていてもよい。かかる場合も、洗浄部材７０や洗浄部材７２の洗浄面は、研磨部材５０の研磨面より上方に突出して設けられる。なお、本発明者らによれば、研磨洗浄機構１２をウェハＷに押圧して洗浄部材を押し縮める際に、押圧する荷重が大きくなるとウェハＷが撓んでしまい、洗浄部材とウェハＷとの適正な接触が維持できなくなる恐れがある。したがって、洗浄の効率を上げようとして洗浄部材の洗浄面の面積を大きくすると、それに伴い洗浄部材を押し縮めるための荷重も大きくなってしまい、その結果、かえって洗浄効率が低下する可能性がある。そのため、洗浄部材の洗浄面の表面積は、研磨洗浄機構１２をウェハＷに押圧する荷重を考慮して、適宜設定を行うことが好ましい。なお、洗浄部材の形状としては、例えば図１５や図１６に示す洗浄部材７０、７１のように円環状であったり、図１７に示す洗浄部材７２のように凹凸形状であったり、洗浄面とウェハＷとの接触面積が小さく、押し縮める際の荷重がより小さくなるものが好ましい。

特に、ウェハＷの研磨処理及び洗浄処理においては研磨洗浄機構１２をウェハＷに対して相対的に移動させるので、洗浄部材の形状を洗浄部材７０、７１のような円環状とした場合、当該洗浄部材７０、７１の外径の範囲を洗浄することができる。その一方で、円環状の洗浄部材７０、７１の幅、即ち内径と外径の差を小さくすることで、洗浄範囲を維持したまま、ウェハＷとの接触面積を左右する洗浄面の面積を小さくすることができる。したがって、洗浄部材の形状としては、洗浄部材７０、７１のような円環状の洗浄面を有するものとすることがより好ましい。

以上の実施の形態では、研磨部材５０の研磨面５０ａは、例えば所定の幅を有する円弧状に形成されていたが、研磨面５０ａの形状としては、平面視において外周に角のない形状とすることが好ましい。好ましい形状の研磨面５０ｃを有する研磨洗浄機構１２の斜視図及び平面図の一例を、それぞれ図１８及び図１９に示す。本発明者らによれば、研磨面５０ａの外周に角が有ると、ウェハＷと研磨面５０ａの角が接触してウェハＷに疵をつけてしまう可能性がある。そこで、例えば図３に示される研磨面５０ａの角を丸み面取りして、図１８、図１９に示されるような、角のない曲線により形成された外周形状を有する研磨面５０ｃを構成することで、研磨面５０ｃとウェハＷとの接触の際に、ウェハＷに疵が発生することを抑制できる。

また、研磨面とウェハＷとを接触させる際の面圧は、研磨洗浄機構１２をウェハＷ側に押圧する荷重が一定である場合、研磨面とウェハＷとの接触面積が少ないほど高くなり、研磨力が向上する。したがって、例えば図１９においては８分割された円弧形状を有する研磨面５０ｃを、さらに例えば１６分割や３２分割して研磨面５０ｃの表面積の総和を小さくするようにしてもよい。

また、以上の実施の形態では、研磨洗浄機構１２をウェハＷに押圧することで、研磨部材５０がウェハＷに接触する場合を例にして説明したが、研磨部材５０の研磨面５０ａと洗浄部材５１の洗浄面５１ａの相対的な高さを変更する方法は本実施の形態の内容に限定されない。例えば、図２０に示すように、支持部材８０と洗浄部材５１との間に、昇降機構８１を設け、昇降機構により洗浄部材５１を昇降させるように研磨洗浄機構８２を構成してもよい。図２０では、例えば支持部材８０を上部が開口した円筒形状に形成し、支持部材８０の開口を塞ぐように、例えばばねと支持板により構成された昇降機構８１が設けられた場合の例を描図している。また、図２０においては、洗浄部材５１が研磨部材５０よりも下方に位置し、研磨洗浄機構８２により研磨処理を行う場合の状態を描図している。

そして、例えば図２１に示すように、支持部材８０と昇降機構８１により囲まれた空間内に、例えば圧縮空気を供給することで、例えば図２１に示すように、昇降機構８１を上昇させ、洗浄部材５１を研磨部材５０の研磨面５０ａより上方に突出させる。こうすることで、研磨洗浄機構８２は洗浄処理が行える状態となる。かかる場合においても、洗浄部材５１を押し縮める場合と同様に、基板処理装置１内で、研磨処理と洗浄処理を効率的に行うことができる。

なお、図２０、２１では、圧縮空気を供給することで昇降機構８１を上昇させたが、例えば、昇降機構８１を構成するばねを、通常状態において洗浄部材５１が研磨部材５０の研磨面５０ａより上方に突出するように構成し、支持部材８０と昇降機構８１により囲まれた空間内を排気することで、ばねを押し縮めるようにしてもよい。また、昇降機構８１側の上方に研磨部材５０を配置し、支持部材８０の上面に洗浄部材５１を配置して、研磨部材５０を昇降動させるようにしてもよい。

また、研磨部材５０の研磨面５０ａと洗浄部材５１の洗浄面５１ａの相対的な高さを変更する他の方法として、例えば研磨部材５０と洗浄部材５１を支持する支持部材５２に、回転運動を往復運動に変換するカム機構を設け、研磨洗浄機構を回転させることで、研磨部材５０及び洗浄部材５１とウェハＷとの接触状態を変更するようにしてもよい。

図２２に、カム機構を備えた他の実施の形態にかかる研磨洗浄機構１００の一例を示す。研磨洗浄機構１００は、中心部に開口が形成された洗浄部材１０１と、洗浄部材１０１の開口の内側に設けられた研磨部材１０２を有している。研磨洗浄機構１００においては、例えば図２３に示すように、支持部材５２の上面の外周部と中央部近傍にそれぞれ所定の角度で当該支持部材５２の円周方向に沿った傾斜を有する第１の下部傾斜部材１０３と第２の下部傾斜部材１０４が、同心円状に所定のピッチで複数形成されている。第１の下部傾斜部材１０３と第２の下部傾斜部材１０４は互いに反対向きの傾斜を有している。図２３では、例えば支持部材５２を時計回りに回転させると、外周部に設けられた第１の下部傾斜部材１０３の上面の鉛直方向の位置が徐々に高くなり、中央部近傍に設けられた第２の下部傾斜部材１０４の上面の鉛直方向の位置が徐々に低くなるように第１の下部傾斜部材１０３及び第２の下部傾斜部材１０４が設けられた場合の一例を示している。各下部傾斜部材１０３、１０４における、傾斜の頂上部には、例えば鉛直上方に所定の高さ延伸する係止部１０３ａ、１０４ａがそれぞれ形成されている。

洗浄部材１０１は、例えば図２４に示すように、平面視における形状が概ね洗浄部材１０１と同一に形成された略円盤状の第１の回転部材１１０によりその下面を支持されている。第１の回転部材１１０は、支持部材５２と概ね同じ直径を有している。第１の回転部材１１０の外側面には、鉛直下方に延伸する円筒状の仕切板１１１が設けられている。仕切板１１１の内径は、支持部材５２の直径より僅かに大きく形成されており、仕切板１１１の内側に支持部材５２を収容できるように構成されている。

第１の回転部材１１０の裏面、即ち第１の回転部材１１０における洗浄部材１０１と反対側の面であって、その外周部には、所定の角度で当該第１の回転部材１１０の円周方向に沿った傾斜を有する第１の上部傾斜部材１１２が複数形成されている。各第１の上部傾斜部材１１２は、支持部材５２の外周部に設けられた第１の下部傾斜部材１０３と概ね同一の円周上に、第１の下部傾斜部材１０３と同一ピッチで配置されている。第１の上部傾斜部材１１２の傾斜は、その下面が、対向する第１の下部傾斜部材１０３の傾斜と概ね平行になるように設定されている。換言すれば、第１の上部傾斜部材１１２の傾斜面は、例えば第１の下部傾斜部材１０３を、水平軸を回転中心として１８０度回転させた場合の当該第１の下部傾斜部材１０３の傾斜面と概ね同じ角度の傾斜面となっている。各第１の上部傾斜部材１１２における傾斜の頂上部には、例えば鉛直下方に所定の高さ延伸し、係止部１０３ａと係止する係止部１１２ａがそれぞれ形成されている。

研磨部材１０２は、例えば図２５に示すように、平面視における形状が概ね研磨部材１０２と同一に形成された略円盤状の第２の回転部材１２０によりその下面を支持されている。第２の回転部材１２０は、洗浄部材１０１の中心部の開口よりも小さな直径を有している。

第２の回転部材１２０の裏面、即ち第２の回転部材１２０における研磨部材１０２と反対側の面であって、その外周部には、所定の角度で当該第２の回転部材１２０の円周方向に沿った傾斜を有する第２の上部傾斜部材１２１が複数形成されている。各第２の上部傾斜部材１２１は、支持部材５２の中央部に設けられた第２の下部傾斜部材１０４と概ね同一の円周上に、第２の下部傾斜部材１０４と同一ピッチで配置されている。第２の上部傾斜部材１２１の傾斜は、その下面が、対向する第２の下部傾斜部材１０４の傾斜と概ね平行になるように設定されている。換言すれば、第２の上部傾斜部材１２１の傾斜面は、例えば第２の下部傾斜部材１０４を、水平軸を回転中心として１８０度回転させた場合の当該第２の下部傾斜部材１０４の傾斜面と概ね同じ角度の傾斜面となっている。各第２の上部傾斜部材１２１における傾斜の頂上部には、例えば鉛直下方に所定の高さ延伸し、係止部１０４ａと係止する係止部１２１ａがそれぞれ形成されている。なお、各下部傾斜部材１０３、１０４と各上部傾斜部材１１２、１２１との摩擦係数は、洗浄部材１０１とウェハＷの裏面との摩擦係数及び研磨部材１０２とウェハＷの裏面との摩擦係数より小さくなっている。換言すれば、各下部傾斜部材１０３、１０４と各上部傾斜部材１１２、１２１は、洗浄部材１０１とウェハＷの裏面との摩擦係数及び研磨部材１０２とウェハＷの裏面との摩擦係数よりも、摩擦係数が小さい部材により構成されている。研磨洗浄機構１００のカム機構は、上部傾斜部材１０３、１０４を備えた支持部材５２と、第１の上部傾斜部材１１２を備えた第１の回転部材１１０及び第２の上部傾斜部材１２１を備えた第２の回転部材１２０により構成されている。

また、第２の回転部材１２０の外側面には、鉛直下方に延伸する円筒状の仕切板１２２が設けられている。仕切板１２２の外径は、洗浄部材１０１の中心部に形成された開口よりも小さく、且つ第２の下部傾斜部材を囲むように設定されている。

カム機構を備えた他の実施の形態にかかる研磨洗浄機構１００は以上のように構成されており、次に、研磨洗浄機構１００の動作について説明する。図２６（ａ）及び図２７（ａ）に示すように、例えばモータ５４が停止し、研磨洗浄機構１００が回転していない状態から、洗浄部材１０１及び研磨部材１０２をウェハＷの裏面に押圧した状態で、例えばモータ５４により研磨洗浄機構１００を平面視において時計回り（図２６（ａ）及び図２７（ａ）に示す矢印の方向）に回転させる。そうすると、上述のように、各下部傾斜部材１０３と各上部傾斜部材１１２の摩擦係数が、洗浄部材１０１とウェハＷの裏面との摩擦係数及び研磨部材１０２とウェハＷの裏面との摩擦係数よりも小さいため、図２６（ｂ）に示すように、上部傾斜部材１１２は下部傾斜部材１０３の上面を滑り、係止部１０３ａと係止部１１２ａとが係止するまで上部傾斜部材１０３の傾斜に沿って斜め上方に移動する。一方、各下部傾斜部材１０４と各上部傾斜部材１２１は、上部傾斜部材１１２及び下部傾斜部材１０３とは反対の傾斜面を有しているので、図２７（ａ）の状態からは変化することなく、時計回りの場合は相対的に停止した状態となる。したがって、研磨洗浄機構１００を平面視において時計回りに回転させると、洗浄部材１０１が支持部材５２に対して上昇する一方で、研磨部材１０２は支持部材５２に対して移動しないので、洗浄部材１０１が研磨部材１０２に対して相対的に上昇する。そのため、研磨洗浄機構１００を時計回りに回転させることで、研磨洗浄機構１００の洗浄部材１０１のみをウェハＷの裏面に接触させ、洗浄処理を行うことができる。

その一方、研磨洗浄機構１００を平面視において反時計回りに回転させると、上部傾斜部材１１２は下部傾斜部材１０３に対して相対的に停止したままの状態となり図２６（ａ）状態からは変化しない。また、下部傾斜部材１０４と上部傾斜部材１２１は、図２７（ｂ）に示すように係止部１０４ａと係止部１１２ａとが係止するまで上部傾斜部材１０３の傾斜に沿って斜め上方に移動する。この場合、研磨部材１０２が支持部材５２に対して上昇する一方で、洗浄部材１０１は支持部材５２に対して移動しないので、研磨部材１０２が洗浄部材１０１に対して相対的に上昇する。そのため、研磨洗浄機構１００を反時計回りに回転させることで、研磨洗浄機構１００の研磨部材１０２のみをウェハＷの裏面に接触させ、研磨処理を行うことができる。

なお、以上の実施の形態では、支持部材５２及び第１の回転部材１１０と第２の回転部材１２０の双方に傾斜部材１０３、１０４、１１２、１２１が設けられていたが、カム機構の構成としては本実施の形態の内容に限定されない。カム機構としての機能を確保するためには、支持部材５２と第１の回転部材１１０の双方に係止部が形成されていれば、例えば図２８に示すように傾斜面はいずれか一方の部材に形成されていればよい。なお、図２８では、第１の回転部材１１０側に第１の上部傾斜部材１１２を設け、支持部材５２には係止部１０３ａのみを設けた状態を描図しているが、傾斜部材は支持部材５２側のみに形成されていてもよい。また、各傾斜部材は支持部材５２及び各回転部材１１０、１２０の全面に複数設けていたが、傾斜部材は少なくとも一箇所に形成されていればカム機構としての機能を有するので、傾斜部材の設置数や配置についても任意に設定できる。

以上の実施の形態では、カム機構を用いて研磨部材１０２の研磨面及び洗浄部材１０１の洗浄面とウェハＷの裏面との相対的な高さを変化させることで、ウェハＷの裏面と研磨面及びの洗浄面との接触状態を変化させたが、ウェハＷの裏面と研磨面及びの洗浄面との接触状態を変化させる方法は本実施の形態の内容に限定されるものではない。

例えば図２９に示すような他の研磨洗浄機構１３０を用いてもよい。他の研磨洗浄機構１３０は、略直方体状の支持部材１４０に、研磨部材１５０の研磨面１５０ａと洗浄部材１６０の洗浄面１６０ａとのなす角が、概ね直角となるように研磨部材１５０と洗浄部材１６０を配置すると共に、当該支持部材１４０を水平方向に延伸する支持軸１７０の両端に、当該支持軸１７０の延伸する方向から見て研磨面１５０ａと洗浄面１６０ａが直角に見えるように、且つ支持軸１７０に対して回転自在に支持するよう構成されている。支持部材１４０と、支持軸１７０との間には、例えばベアリング（図示せず）などが介在している。

また、各支持軸１７０は、例えば略直方体状の他の支持部材１７１に接続されている。他の支持部材１４０は、例えばモータ５４、シャフト５３、ベルト５５などの回転駆動機構により鉛直軸を中心として水平方向に回転自在に構成されている。
各支持軸１７０は、研磨部材１５０と洗浄部材１６０を備えた支持部材１４０が、当該他の支持部材１７１を中心とする円の円周上に位置するようにその配置が調整されている。なお、図２９では、その両端に支持部材１４０が設けられた支持軸１７０が２本、他の支持部材１７１に接続された状態を描図しているが、支持軸１７０の本数や長さ及び形状については本実施の形態の内容に限定されるものではなく、各支持部材１４０が同一の円周上に配置されている。

他の研磨洗浄機構１３０は、図３０に示すように、例えば研磨部材１５０または洗浄部材１６０の少なくともいずれかをウェハＷの下面に接触した状態から、例えば平面視において他の支持部材１７１を反時計回り（図３０の矢印の方向）に回転させると、例えばウェハＷと接触していた研磨部材１５０または洗浄部材１６０の少なくともいずれかがウェハＷから摩擦力を受ける。そうすると、支持軸１７０を中心として支持部材１４０が図３１に示すように、反時計回りに回転し、研磨部材１５０の研磨面１５０ａとウェハＷの裏面とが接触した状態となる。これにより、研磨洗浄機構１３０によるウェハＷの研磨処理を行うことができる。

また、例えば図３１に示すように、研磨面１５０ａとウェハＷの裏面とが接触した状態から、他の支持部材１７１を時計回りに回転させると、研磨部材１５０とウェハＷとの摩擦力を受けて支持軸１７０を中心として支持部材１４０が回転し、図３２に示すように、洗浄部材１６０の洗浄面１６０ａとウェハＷの裏面とが接触した状態となる。これにより、研磨洗浄機構１３０によるウェハＷの洗浄処理を行うことができる。

なお、例えば他の支持部材１７１には、図３１、図３２に示すように支持軸１７０の延伸する方向に沿って延伸する回転制限部材１８０が設けられており、研磨面１５０ａとウェハＷの裏面とが接触した際に、例えば洗浄面１６０ａとウェハＷの裏面とのなす角が９０度以上開かないように支持部材１４０の回転が制限される。この回転制限部材１８０を設けることで、支持部材１４０がさらに回転して研磨面１５０ａとウェハＷの裏面との接触が失われることを防止できる。また、他の支持部材１７１には、洗浄面１６０ａとウェハＷの裏面とが接触した際に、研磨面１５０ａとウェハＷの裏面とのなす角が９０度以上開かないように支持部材１４０の回転を制限する回転制限部材１８１も併せて設けられている。なお、回転制限部材１８０、１８１の形状や、配置等については任意に設定が可能であり、本実施の形態の内容に限定されるものではない。

なお、以上の実施の形態では、支持軸１７０を他の支持部材１７１に接続していたが、例えば図３３に示すように、平面視において例えば十字状の他の支持軸１９０の端部に支持部材１４０を接続するようにしてもよい。

以上の実施の形態では、洗浄部材としてポリプロピレンなどの部材を用いたが、研磨処理後にウェハＷの裏面を洗浄処理するにあたっては、必ずしもウェハＷの裏面に洗浄部材を接触させて洗浄処理を行う必要はなく、例えば図３４に示すように、ウェハＷの裏面に洗浄液を供給する他の洗浄ノズル２１０を別途設け、当該洗浄ノズル２１０から洗浄液をウェハＷの裏面に噴射することで洗浄処理を行うようにしてもよい。洗浄ノズル２１０は、例えば他の移動機構２０１により旋回自在に構成されている。

本発明者によれば、研磨処理後の洗浄処理においては、ウェハＷの裏面に洗浄液を噴射することで所望の洗浄性能を確保することができることが確認されている。また、洗浄ノズル２１０には、他の移動機構２０１のみを設ければよく、例えば研磨洗浄機構１２のように、モータ５４等の回転機構を必要としないため、洗浄ノズル２１０のみであれば基板処理装置１に配置することができる。

かかる洗浄ノズル２１０を設けることで、例えば研磨洗浄機構１２においては、研磨部材５０による研磨処理後に、研磨処理と同じルートをたどって再度洗浄部材５１による洗浄処理を行っていたため、研磨洗浄機構１２は、２回同じルートを移動する必要があるが、例えば洗浄ノズル２１０により研磨処理と並行して洗浄処理を行うことで、研磨洗浄機構１２が研磨処理のルートを移動する間に、洗浄処理も同時に終わらせることができるので、研磨洗浄機構１２はウェハＷ上の所定のルートを一回のみ移動すれば足りる。

なお、図３４では、洗浄ノズル２１０は移動機構６１とは異なる他の移動機構２０１有していたが、例えば移動機構６１に接続し、研磨洗浄機構１２と同期して移動するようにしてもよい。

なお、以上の実施の形態では、洗浄ノズル３０や洗浄液ノズル６０ａから、洗浄液として純水を供給したが、例えば洗浄液に代えて、アンモニア加水等の研磨液を供給するようにしてもよい。かかる場合、例えば洗浄ノズル３０や洗浄液ノズル６０ａに洗浄液を供給する洗浄液供給源と、研磨液を供給する研磨液供給源の両方をバルブにより切り替え可能に接続し、例えば研磨部材５０により研磨処理を行う場合には各ノズル３０、６０ａから研磨液を、洗浄部材５１により洗浄処理を行う場合には、各ノズル３０、６０ａから洗浄液を供給するようにしてもよい。

以上の実施の形態では、先ず吸着パッド１０でウェハＷを吸着保持した状態でウェハＷの中央部、即ち吸着パッド１０の間の領域Ａの研磨処理及び洗浄処理を行った後に、ウェハＷをスピンチャック１１に受け渡してウェハＷの外周縁部を研磨処理及び洗浄処理したが、ウェハＷの裏面の状態に応じて、例えばウェハＷの領域Ａについてのみ研磨処理及び洗浄処理を行ったり、ウェハＷの外周縁部についてのみ研磨処理及び洗浄処理を行ったりしてもよい。例えば、ウェハＷに対してフォトリソグラフィー処理を行う際は、ウェハＷ外周のベベル部と呼ばれる箇所にレジスト液が回り込むことによりパーティクルの発生源となることがある。したがって、例えばウェハＷの中央部である領域Ａに対しては洗浄処理のみを行い、ウェハＷの外周縁部に対しては、研磨処理と洗浄処理を行うようにしてもよい。

かかる場合、例えば図９に示すようにウェハＷの領域Ａに対して処理を施す際に、例えばウェハＷをＸ方向に往復させる間、洗浄処理を継続してもよいし、例えばウェハＷをＸ方向負方向側に移動させる際に洗浄処理を行い、Ｘ方向正方向側に移動させる際には洗浄処理を停止し、速やかにウェハＷを移動させるようにしてもよい。こうすることで、基板処理装置１におけるウェハ処理のスループットが向上する。

また、例えばウェハＷに対して研磨処理及び洗浄処理を行うにあたっては、先ずウェハＷの裏面を検査し、当該検査結果に基づいて研磨処理や洗浄処理を行う箇所を抽出し、当該抽出した箇所に対して研磨処理や洗浄処理を行うように、制御部２００により移動機構６１や枠体１５の移動を制御してもよい。かかる場合、例えば所定の箇所に対して研磨処理のみを行うようにしてもよいし、洗浄処理のみを行うようにしてもよく、ウェハＷの検査結果に応じて適宜処理範囲を決定し、当該範囲に対して選択的に研磨処理や洗浄処理を行うようにすることがより好ましい。なお、ウェハＷの検査においては、例えば特許文献、特開２００８−１３５５８３号公報の図７に開示されるような公知の検査装置を用いることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。本発明は、基板がウェハ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。

本発明は、例えば半導体ウェハ等の基板の裏面研磨及び裏面洗浄を行う際に有用である。

１ 基板処理装置
１０ 吸着パッド
１１ スピンチャック
１２ 研磨洗浄機構
１３ 筐体
１４ 支持板
１５ 枠体
１６ 上部カップ
２０ シャフト
２１ 駆動機構
２２ 昇降ピン
３０ 洗浄ノズル
３１ ガスノズル
３２ ノズルアーム
３３ 駆動機構
４０ ドレン管
４１ 排気管
５０ 研磨部材
５１ 洗浄部材
Ｗ ウェハ

Claims (16)

1. 基板の裏面を保持する基板保持部に保持された基板の裏面に接触させて、基板裏面の研磨処理及び洗浄処理を行う研磨洗浄機構であって、
   基板の裏面を研磨する研磨部材と、
   基板の裏面を洗浄する洗浄部材と、
   前記研磨部材及び前記洗浄部材が前記基板保持部で保持された基板の裏面と対向するように前記研磨部材及び前記洗浄部材を支持する支持部材と、を有し、
   前記研磨部材における基板と対向する面と、前記洗浄部材における基板と対向する面の相対的な高さが異なることを特徴とする、研磨洗浄機構。
2. 前記洗浄部材は伸縮自在な材料により構成され、
   前記洗浄部材の基板と対向する面は、前記研磨部材の基板と対向する面よりも突出していることを特徴とする、請求項１に記載の研磨洗浄機構。
3. 前記研磨部材における基板と対向する面と、前記洗浄部材における基板と対向する面の相対的な高さが調整自在であることを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載の研磨洗浄機構。
4. 前記支持部材と前記洗浄部材及び前記研磨部材との間には、前記洗浄部材及び前記研磨部材の少なくともいずれかを昇降させる昇降機構が設けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の研磨洗浄機構。
5. 基板の裏面を保持する基板保持部に保持された基板の裏面に接触させて、基板裏面の研磨処理及び洗浄処理を行う研磨洗浄機構であって、
   基板の裏面を研磨する研磨面を備えた研磨部材と、
   基板の裏面を洗浄する洗浄面を備えた洗浄部材と、
   前記研磨部材及び前記洗浄部材を支持する支持部材と、
   前記支持部材を回転させることで、前記研磨部材の研磨面及び前記洗浄部材の洗浄面を、それぞれ前記基板保持部で保持された基板の裏面に対して相対的に移動させる相対移動機構と、を有することを特徴とする、研磨洗浄機構。
6. 前記研磨部材及び前記洗浄部材は、前記研磨面と前記洗浄面のなす角が直角となるように前記支持部材に配置され、
   前記支持部材は、水平方向に延伸する支持軸の両端に、当該支持軸の延伸する方向から見て前記研磨面と前記洗浄面が直角に見えるように、且つ前記支持軸に対して回転自在に支持され、
   前記研磨面及び前記洗浄面は、前記支持軸を鉛直軸を中心として水平方向に回転させることで前記基板保持部で保持された基板の裏面に対して相対的に移動することを特徴とする、請求項５に記載の研磨洗浄機構。
7. 前記支持軸、または前記支持部材の少なくともいずれかには、前記研磨部材の研磨面と前記基板の裏面との角度及び前記洗浄部材の洗浄面と前記基板の裏面との角度が９０度以上角度が開かないように前記支持部材の回転を制限する、回転制限部材が設けられていることを特徴とする、請求項６に記載の研磨洗浄機構。
8. 前記支持軸を介して、前記支持部材を支持する他の支持部材をさらに有し、
   前記支持部材は、平面視において前記他の支持部材を中心とする円の円周上に位置するように前記他の支持部材により支持されていることを特徴とする、請求項７に記載の研磨洗浄機構。
9. 前記相対移動機構は、
   前記洗浄部材の洗浄面と反対側の面を支持する第１の回転部材と、
   前記研磨部材の研磨面と反対側の面を支持する第２の回転部材と、
   前記支持部材を鉛直軸を中心として回転させることで、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材を相対的に上下方向に移動させるカム機構を有していることを特徴とする、請求項５に記載の研磨洗浄機構。
10. 請求項２〜４のいずれか一項に記載の研磨洗浄機構を備え、基板の裏面を保持する基板保持部に保持された基板の裏面に対して、研磨処理及び洗浄処理を施す基板処理装置であって、
    前記支持部材と前記基板保持部で保持された基板とを相対的に移動させる移動機構を有し、
    前記移動機構によって前記支持部材と前記基板保持部で保持された基板とを相対的に移動させ、前記洗浄部材を基板に押圧して当該洗浄部材を押し縮めることにより、前記洗浄部材の基板と対向する面と、前記研磨部材の基板と対向する面の相対的な高さの調整を行うように、前記移動機構を制御する制御部と、を有することを特徴とする、基板処理装置。
11. 請求項６〜９のいずれか一項に記載の研磨洗浄機構を備え、基板の裏面を保持する基板保持部に保持された基板の裏面に対して、研磨処理及び洗浄処理を施す基板処理装置であって、
    前記支持部材を、鉛直軸を中心に回転させる回転駆動機構と、
    前記支持部材と前記基板保持部で保持された基板とを相対的に移動させる移動機構と、
    前記移動機構によって前記支持部材と前記基板保持部で保持された基板とを相対的に移動させ、前記洗浄部材または前記研磨部材の少なくともいずれかを基板に押圧した状態で前記回転駆動機構により前記回転駆動機構を回転させて前記研磨部材の研磨面及び前記洗浄部材の洗浄面を、それぞれ前記基板保持部で保持された基板の裏面に対して相対的に移動させるように制御する制御部と、を有することを特徴とする、基板処理装置。
12. 前記支持部材と前記洗浄部材との間には、荷重を測定する荷重測定機構が設けられ、
    前記制御部は、前記荷重測定機構での測定結果に基づいて、前記洗浄部材を基板に押圧する荷重を調整するように前記移動機構を制御することを特徴とする、請求項１０または１１のいずれか一項に記載の基板処理装置。
13. 前記制御部は、予め行われた基板の裏面検査の結果に基づいて基板裏面において研磨処理又は洗浄処理の少なくともいずれかを行う箇所を抽出し、当該抽出した箇所に対して研磨処理又は洗浄処理の少なくともいずれかを選択的に行うように、前記移動機構を制御することを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の基板処理装置。
14. 請求項２〜４のいずれか一項に記載の研磨洗浄機構を用いて、基板の裏面を保持する基板保持部に保持された基板の裏面に対して、研磨処理及び洗浄処理を行う基板処理方法であって、
    前記研磨部材における基板と対向する面の高さを、前記洗浄部材における基板と対向する面の高さ以上とした状態で前記研磨部材を基板の裏面に接触させて研磨処理を行い、
    次いで、前記研磨部材における基板と対向する面の高さを、前記洗浄部材における基板と対向する面の高さより低くして前記洗浄部材のみを基板の裏面に接触させて洗浄処理を行うことを特徴とする、基板処理方法。
15. 請求項６〜９のいずれか一項に記載の研磨洗浄機構を用いて、基板の裏面を保持する基板保持部に保持された基板の裏面に対して、研磨処理及び洗浄処理を行う基板処理方法であって、
    前記研磨部材の研磨面または前記洗浄部材の洗浄面の少なくともいずれかを基板の裏面に接触させた状態で前記支持部材を所定の方向に回転させることで、前記研磨部材の研磨面及び前記洗浄部材の洗浄面を、それぞれ前記基板保持部で保持された基板の裏面に対して相対的に移動させて洗浄処理または研磨処理のいずれかを行い、
    次いで、前記支持部材を所定の方向と逆回転させることで、研磨処理と洗浄処理の切り替えを行うことを特徴とする、基板処理方法。
16. 予め行われた基板の裏面検査の結果に基づいて基板裏面において研磨処理又は洗浄処理の少なくともいずれかを行う箇所を抽出し、当該抽出した箇所に対して研磨処理又は洗浄処理の少なくともいずれかを選択的に行うことを特徴とする、請求項１４または１５のいずれか一項に記載の基板処理方法。

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