JP2016152345A - Substrate washing device and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウェハ等の基板を洗浄する基板洗浄装置に係り、特に基板に当接して基板を洗浄する洗浄部材を自己洗浄するセルフクリーニング機能を有した基板洗浄装置および方法に関するものである。 The present invention relates to a substrate cleaning apparatus for cleaning a substrate such as a semiconductor wafer, and more particularly to a substrate cleaning apparatus and method having a self-cleaning function for self-cleaning a cleaning member that contacts the substrate and cleans the substrate.
近年、半導体製造装置、特に化学機械研磨(CMP)装置の洗浄装置では、研磨液等のパーティクルを効率よく落とすことができるというメリットがあるスクラブ洗浄が広く用いられている。スクラブ洗浄の中で、基板を傷つけない、研磨液等の汚れを吸い取ること、掻き出し効果が高いなどのメリットがあるロールスポンジでの基板洗浄が広く用いられている。
また、基板の表面を洗浄する際には、微細なパーティクルを除去するためにPVA(ポリビニルアルコール)スポンジが用いられ、基板の裏面を洗浄する際には、基板保持装置としてのトップリングで基板を保持した時、基板がメンブレンに接して基板との結合力によって汚れが付着するため、繊維を樹脂等で固め、表面に繊維の隙間によって微細な孔が形成された不織布で形成されたスポンジが用いられる場合もある。
In recent years, scrub cleaning having a merit that particles such as polishing liquid can be efficiently dropped is widely used in semiconductor manufacturing apparatuses, particularly chemical mechanical polishing (CMP) apparatus cleaning apparatuses. In scrub cleaning, substrate cleaning with a roll sponge is widely used, which has advantages such as not damaging the substrate, absorbing dirt such as polishing liquid, and having a high scraping effect.
Further, when cleaning the surface of the substrate, a PVA (polyvinyl alcohol) sponge is used to remove fine particles, and when cleaning the back surface of the substrate, the substrate is mounted with a top ring as a substrate holding device. When held, the substrate comes into contact with the membrane and dirt adheres due to the bonding force with the substrate, so the sponge is made of a nonwoven fabric in which the fibers are hardened with resin etc. and fine holes are formed on the surface by the gaps of the fibers Sometimes.
これらロールスポンジ等からなる洗浄部材によるスクラブ洗浄においては、洗浄部材を基板に直接接触させるため、洗浄部材自体の汚染が洗浄効果を左右する要因となる。洗浄部材の汚染が進むと、基板から汚染物質を除去する一方で、洗浄部材に堆積した汚染物質が基板を汚染してしまい、洗浄効果が得られなくなってしまうことがある。これらの現象は逆汚染と呼ばれており、逆汚染をできるだけ防ぐことが課題となっている。そのため、現在逆汚染を防ぐ試みがなされている。
逆汚染防止の手段の1つとして洗浄部材が汚染されても交換せずに、洗浄部材自体を清浄化するという自己洗浄(セルフクリーニング)という方法が利用されている。
In scrub cleaning with a cleaning member such as a roll sponge, since the cleaning member is brought into direct contact with the substrate, contamination of the cleaning member itself becomes a factor that affects the cleaning effect. When contamination of the cleaning member progresses, contaminants are removed from the substrate, while contaminants deposited on the cleaning member may contaminate the substrate and the cleaning effect may not be obtained. These phenomena are called back-contamination, and it is a problem to prevent back-contamination as much as possible. Therefore, attempts are currently being made to prevent back-contamination.
As one means for preventing back contamination, a method called self-cleaning (self-cleaning) is used in which the cleaning member itself is cleaned without being replaced even if the cleaning member is contaminated.
現在用いられているセルフクリーニング方法には、主に2つの方法がある。
第1の方法は、ロールスポンジの内側から外側に洗浄液を通すことによりロールスポンジを洗浄するインナーリンスと呼ばれる方法である。この方法は、洗浄液で洗い流すシンプルな方法であり、ロール洗浄機の構造やロールの位置に関係なく任意に実施できることと、スポンジに対して余計なダメージを与えないというメリットがある。
第2の方法は、ロールスポンジが基板上から待避する構造のロール洗浄機において、ロールスポンジの待避位置に洗浄板を設けることで、ロールスポンジの待避中にロールスポンジを洗浄板に擦り付けて擦り洗いする方法である。
There are mainly two self-cleaning methods currently used.
The first method is an inner rinse method in which the roll sponge is cleaned by passing a cleaning liquid from the inside to the outside of the roll sponge. This method is a simple method of rinsing with a cleaning liquid, and can be carried out arbitrarily regardless of the structure of the roll washer and the position of the roll, and has the advantage of not causing extra damage to the sponge.
In the second method, a roll cleaning machine in which the roll sponge is retracted from the substrate is provided with a cleaning plate at the retracted position of the roll sponge, so that the roll sponge is rubbed against the cleaning plate while the roll sponge is retracted. It is a method to do.
上述した2つのセルフクリーニング方法のうち、ロールスポンジの内側から外側に洗浄液を通すことにより洗浄するインナーリンスと呼ばれる方法では、ロールスポンジの目に詰まった汚れを落とす効果が低く、クリーニング効果が低いという問題点がある。
また、ロールスポンジの待避位置においてロールスポンジを洗浄板に擦り付けて洗浄する方法では、ロールスポンジが待避位置にあるときにしかクリーニングできないという問題点がある。さらに、ロールスポンジが待避位置にあるときは常に洗浄板に押し当てられ、ロールスポンジの待機中にセルフクリーニングを中止しようとしても中止することができない。すなわち、セルフクリーニング時間を任意にコントロールできないという問題点がある。待機時間が長い運用の場合は、ロールスポンジの早期摩耗が起こるという問題点がある。
Of the two self-cleaning methods described above, a method called inner rinse, in which cleaning liquid is passed from the inside to the outside of the roll sponge, has a low effect of removing dirt clogged in the roll sponge and a low cleaning effect. There is a problem.
Further, the method of cleaning the roll sponge by rubbing it against the cleaning plate at the retracted position of the roll sponge has a problem that cleaning can be performed only when the roll sponge is at the retracted position. Further, when the roll sponge is in the retracted position, it is always pressed against the cleaning plate, and it is impossible to cancel self-cleaning while the roll sponge is waiting. That is, there is a problem that the self-cleaning time cannot be arbitrarily controlled. In the case of operation with a long standby time, there is a problem that the roll sponge is prematurely worn.
本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、ロールスポンジ等の洗浄部材の位置や状態に関係なく任意のタイミングで洗浄部材のセルフクリーニングを実施でき、洗浄部材を清浄に保つことができ、洗浄部材の長寿命化が期待できる基板洗浄装置および方法を提供することを目的とする。 The present invention was made in view of the above circumstances, and can perform self-cleaning of the cleaning member at any timing regardless of the position and state of the cleaning member such as a roll sponge, and can keep the cleaning member clean, It is an object of the present invention to provide a substrate cleaning apparatus and method capable of prolonging the life of a cleaning member.
上述の目的を達成するため、本発明の基板洗浄装置は、基板を回転させ、回転する基板に洗浄部材を接触させつつ基板を洗浄する基板洗浄装置において、前記洗浄部材を支持するアームに設けられ、前記洗浄部材に接触して洗浄部材を自己洗浄するセルフクリーニング部材と、前記洗浄部材を支持するアームに設けられ、前記セルフクリーニング部材を前記洗浄部材に接触させる位置と前記洗浄部材から離間させる位置との間で移動させる移動機構とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a substrate cleaning apparatus of the present invention is provided in an arm that supports the cleaning member in the substrate cleaning apparatus that rotates the substrate and cleans the substrate while bringing the cleaning member into contact with the rotating substrate. A self-cleaning member that contacts the cleaning member to self-clean the cleaning member, and an arm that supports the cleaning member, and a position at which the self-cleaning member contacts the cleaning member and a position at which the cleaning member is separated from the cleaning member And a moving mechanism for moving between them.
本発明によれば、洗浄部材を支持するアームに、セルフクリーニング部材と該セルフクリーニング部材を移動させる移動機構とを設けたため、基板の洗浄中に、移動機構を作動させ、セルフクリーニング部材を洗浄部材に接触させて洗浄部材のセルフクリーニングを実施することができる。また、洗浄部材の位置(洗浄位置または待機位置)や状態(洗浄中または待機中)に関係なく、任意のタイミングで、移動機構を作動させ、セルフクリーニング部材を洗浄部材に接触させて洗浄部材のセルフクリーニングを実施することができる。 According to the present invention, since the arm that supports the cleaning member is provided with the self-cleaning member and the moving mechanism that moves the self-cleaning member, the moving mechanism is operated during the cleaning of the substrate, and the self-cleaning member is moved to the cleaning member. The cleaning member can be self-cleaned by contacting the cleaning member. In addition, regardless of the position of the cleaning member (cleaning position or standby position) or state (during cleaning or standby), the moving mechanism is operated at any timing, and the self-cleaning member is brought into contact with the cleaning member to Self-cleaning can be performed.
本発明の好ましい態様によれば、前記洗浄部材はロールスポンジからなることを特徴とする。
本発明によれば、ロールスポンジで基板を洗浄するので、基板を傷つけることなく、研磨液等の汚れを吸い取ることができるとともに高い汚れ掻き出し効果で基板洗浄を行うことができる。
According to a preferred aspect of the present invention, the cleaning member is made of a roll sponge.
According to the present invention, since the substrate is cleaned with the roll sponge, it is possible to absorb the dirt such as the polishing liquid without damaging the substrate and to perform the substrate cleaning with a high dirt scraping effect.
本発明の好ましい態様によれば、前記セルフクリーニング部材は、取付部材を介して前記アームに取り付けられていることを特徴とする。
本発明によれば、セルフクリーニング部材は取付部材によってアームに取り付けられ、移動機構は直接に又は取付部材等を介してアームに取り付けられている。
According to a preferred aspect of the present invention, the self-cleaning member is attached to the arm via an attachment member.
According to the present invention, the self-cleaning member is attached to the arm by the attachment member, and the moving mechanism is attached to the arm directly or via the attachment member.
本発明の好ましい態様によれば、前記セルフクリーニング部材は、前記アームに設けられた前記移動機構に取り付けられていることを特徴とする。
本発明によれば、セルフクリーニング部材は移動機構に取り付けられ、移動機構は直接に又は取付部材等を介してアームに取り付けられている。
According to a preferred aspect of the present invention, the self-cleaning member is attached to the moving mechanism provided on the arm.
According to the present invention, the self-cleaning member is attached to the moving mechanism, and the moving mechanism is attached to the arm directly or via the attaching member.
本発明の好ましい態様によれば、前記セルフクリーニング部材は洗浄板からなることを特徴とする。
本発明によれば、セルフクリーニング部材を構成する洗浄板は、例えば、平滑な表面を有している。
According to a preferred aspect of the present invention, the self-cleaning member comprises a cleaning plate.
According to the present invention, the cleaning plate constituting the self-cleaning member has, for example, a smooth surface.
本発明の好ましい態様によれば、前記移動機構は、直線移動機構又は回転移動機構からなることを特徴とする。
本発明によれば、移動機構は、エアシリンダー又は電動シリンダー等の直線移動機構又はロータリーアクチュエータ等の回転移動機構から構成されている。
According to a preferred aspect of the present invention, the moving mechanism is a linear moving mechanism or a rotational moving mechanism.
According to the present invention, the moving mechanism is composed of a linear moving mechanism such as an air cylinder or an electric cylinder, or a rotational moving mechanism such as a rotary actuator.
本発明の好ましい態様によれば、前記移動機構は防水性の筐体に収容され、前記筐体には、前記移動機構の移動部の移動動作を許容するための孔が形成されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記筐体の孔の周囲および前記移動機構の移動部を囲むように蛇腹を設けたことを特徴とする。
本発明によれば、移動機構を防水性の筐体に収容しかつ移動機構の移動部を蛇腹で囲んでいるため、移動機構および移動機構の移動部に洗浄液(薬液)が付着することを防止することができ、洗浄液後の付着に起因する移動機構の作動不良を防止することができる。
According to a preferred aspect of the present invention, the moving mechanism is housed in a waterproof housing, and the housing is formed with a hole for allowing the moving operation of the moving portion of the moving mechanism. Features.
In a preferred aspect of the present invention, a bellows is provided so as to surround the hole of the housing and the moving portion of the moving mechanism.
According to the present invention, since the moving mechanism is housed in the waterproof casing and the moving part of the moving mechanism is surrounded by the bellows, the cleaning liquid (chemical solution) is prevented from adhering to the moving mechanism and the moving part of the moving mechanism. It is possible to prevent malfunction of the moving mechanism due to adhesion after the cleaning liquid.
本発明の好ましい態様は、前記洗浄部材を支持するアームに設けられ、前記洗浄部材と前記セルフクリーニング部材との接触部に洗浄液を供給するノズルを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、洗浄部材のセルフクリーニング中に、セルフクリーニング液としての洗浄液を供給することができ、セルフクリーニング効果を高めることができる。セルフクリーニング液としての洗浄液には、純水や薬液を用いることができる。
In a preferred aspect of the present invention, a nozzle is provided on an arm that supports the cleaning member, and supplies a cleaning liquid to a contact portion between the cleaning member and the self-cleaning member.
According to the present invention, a cleaning liquid as a self-cleaning liquid can be supplied during self-cleaning of the cleaning member, and the self-cleaning effect can be enhanced. Pure water or chemicals can be used as the cleaning liquid as the self-cleaning liquid.
本発明の基板処理装置は、基板に所定の処理を施す基板処理部と、前記基板処理部で所定の処理を施した基板を洗浄する基板洗浄装置とを備えた基板処理装置において、前記基板洗浄装置は、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の基板洗浄装置であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様によれば、前記基板処理部は、基板を研磨する研磨部からなることを特徴とする。
The substrate processing apparatus of the present invention is a substrate processing apparatus comprising: a substrate processing unit that performs predetermined processing on a substrate; and a substrate cleaning device that cleans a substrate that has been subjected to predetermined processing by the substrate processing unit. The apparatus is a substrate cleaning apparatus according to any one of claims 1 to 9.
According to a preferred aspect of the present invention, the substrate processing unit includes a polishing unit that polishes the substrate.
本発明の基板洗浄方法は、基板を回転させ、回転する基板に洗浄部材を接触させつつ基板を洗浄し、前記基板の洗浄中に、前記洗浄部材にセルフクリーニング部材を接触させて洗浄部材を自己洗浄することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板の洗浄後に、前記洗浄部材を基板から離間させて待機位置に移動させ、前記待機位置において待機中の前記洗浄部材にセルフクリーニング部材を接触させて洗浄部材を自己洗浄することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記洗浄部材の自己洗浄中に、前記洗浄部材と前記セルフクリーニング部材との接触部に洗浄液を供給することが可能であることを特徴とする。
The substrate cleaning method of the present invention rotates a substrate, cleans the substrate while bringing the cleaning member into contact with the rotating substrate, and makes the cleaning member self contact with the cleaning member while cleaning the substrate. It is characterized by washing.
In a preferred aspect of the present invention, after the cleaning of the substrate, the cleaning member is moved away from the substrate and moved to a standby position, and the cleaning member in contact with the cleaning member waiting at the standby position is brought into contact with the cleaning member. It is characterized by washing.
In a preferred aspect of the present invention, a cleaning liquid can be supplied to a contact portion between the cleaning member and the self-cleaning member during the self-cleaning of the cleaning member.
本発明は、以下に列挙する効果を奏する。
(1)基板の洗浄中に、セルフクリーニング部材を洗浄部材に接触させて洗浄部材のセルフクリーニングを実施することができ、洗浄部材に汚れが蓄積することがない。したがって、洗浄部材を清浄に保つことができ、高い基板洗浄効果を期待できるとともに洗浄部材の長寿命化が期待できる。
(2)洗浄部材の位置(洗浄位置または待機位置)や状態(洗浄中または待機中)に関係なく、任意のタイミングで洗浄部材のセルフクリーニングを実施することができる。したがって、基板処理工程中、洗浄部材の洗浄のタイミングおよび洗浄時間を自由に設定することができる。また洗浄部材の摩耗を抑えつつ高いセルフクリーニング効果を得ることができ、洗浄部材の長寿命化が期待できる。
The present invention has the following effects.
(1) During cleaning of the substrate, the self-cleaning member can be brought into contact with the cleaning member to perform self-cleaning of the cleaning member, so that dirt does not accumulate on the cleaning member. Therefore, the cleaning member can be kept clean, a high substrate cleaning effect can be expected, and a longer life of the cleaning member can be expected.
(2) The cleaning member can be self-cleaned at an arbitrary timing regardless of the position (cleaning position or standby position) or state (during cleaning or standby) of the cleaning member. Therefore, the cleaning timing and cleaning time of the cleaning member can be freely set during the substrate processing step. In addition, a high self-cleaning effect can be obtained while suppressing the wear of the cleaning member, and the life of the cleaning member can be expected to be extended.
以下、本発明に係る基板洗浄装置および方法の実施形態を図1乃至図6を参照して詳細に説明する。図1乃至図6において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図1は、本発明の基板洗浄装置を備えた基板処理装置の全体構成を示す平面図である。図1に示すように、基板処理装置は、略矩形状のハウジング1を備えており、ハウジング1の内部は隔壁1a,1bによってロード/アンロード部2と研磨部3と洗浄部4とに区画されている。これらのロード/アンロード部2、研磨部3、および洗浄部4は、それぞれ独立に組み立てられ、独立に排気される。また、基板処理装置は、基板処理動作を制御する制御部5を備えている。
Hereinafter, embodiments of a substrate cleaning apparatus and method according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
FIG. 1 is a plan view showing the overall configuration of a substrate processing apparatus provided with the substrate cleaning apparatus of the present invention. As shown in FIG. 1, the substrate processing apparatus includes a substantially rectangular housing 1, and the interior of the housing 1 is divided into a load / unload
ロード/アンロード部2は、多数のウェハ(基板)をストックするウェハカセットが載置される2つ以上(本実施形態では4つ)のフロントロード部20を備えている。これらのフロントロード部20はハウジング1に隣接して配置され、基板処理装置の幅方向(長手方向と垂直な方向)に沿って配列されている。フロントロード部20には、オープンカセット、SMIF(Standard Manufacturing Interface)ポッド、またはFOUP(Front Opening Unified Pod)を搭載することができるようになっている。ここで、SMIF、FOUPは、内部にウェハカセットを収納し、隔壁で覆うことにより、外部空間とは独立した環境を保つことができる密閉容器である。
The load / unload
また、ロード/アンロード部2には、フロントロード部20の並びに沿って走行機構21が敷設されており、この走行機構21上にウェハカセットの配列方向に沿って移動可能な2台の搬送ロボット(ローダー)22が設置されている。搬送ロボット22は走行機構21上を移動することによってフロントロード部20に搭載されたウェハカセットにアクセスできるようになっている。各搬送ロボット22は上下に2つのハンドを備えており、上側のハンドは処理されたウェハをウェハカセットに戻すときに使用され、下側のハンドは処理前のウェハをウェハカセットから取り出すときに使用され、上下のハンドは使い分けることができるようになっている。さらに、搬送ロボット22の下側のハンドは、その軸心周りに回転することで、ウェハを反転させることができるように構成されている。
In addition, a traveling
ロード/アンロード部2は最もクリーンな状態を保つ必要がある領域であるため、ロード/アンロード部2の内部は、基板処理装置外部、研磨部3、および洗浄部4のいずれよりも高い圧力に常時維持されている。研磨部3は研磨液としてスラリーを用いるため最もダーティな領域である。したがって、研磨部3の内部には負圧が形成され、その圧力は洗浄部4の内部圧力よりも低く維持されている。ロード/アンロード部2には、HEPAフィルタ、ULPAフィルタ、またはケミカルフィルタなどのクリーンエアフィルタを有するフィルタファンユニット(図示せず)が設けられており、このフィルタファンユニットからはパーティクルや有毒蒸気、有毒ガスが除去されたクリーンエアが常時吹き出している。
Since the load / unload
研磨部3は、ウェハの研磨(平坦化)が行われる領域であり、第1研磨ユニット3A、第2研磨ユニット3B、第3研磨ユニット3C、第4研磨ユニット3Dを備えている。これらの第1研磨ユニット3A、第2研磨ユニット3B、第3研磨ユニット3C、および第4研磨ユニット3Dは、図1に示すように、基板処理装置の長手方向に沿って配列されている。
The polishing unit 3 is a region where the wafer is polished (flattened), and includes a
図1に示すように、第1研磨ユニット3Aは、研磨面を有する研磨パッド10が取り付けられた研磨テーブル30Aと、ウェハを保持しかつウェハを研磨テーブル30A上の研磨パッド10に押圧しながら研磨するためのトップリング31Aと、研磨パッド10に研磨液やドレッシング液(例えば、純水)を供給するための研磨液供給ノズル32Aと、研磨パッド10の研磨面のドレッシングを行うためのドレッサ33Aと、液体(例えば純水)と気体(例えば窒素ガス)の混合流体または液体(例えば純水)を霧状にして研磨面に噴射するアトマイザ34Aとを備えている。
As shown in FIG. 1, the
同様に、第2研磨ユニット3Bは、研磨パッド10が取り付けられた研磨テーブル30Bと、トップリング31Bと、研磨液供給ノズル32Bと、ドレッサ33Bと、アトマイザ34Bとを備えている。第3研磨ユニット3Cは、研磨パッド10が取り付けられた研磨テーブル30Cと、トップリング31Cと、研磨液供給ノズル32Cと、ドレッサ33Cと、アトマイザ34Cとを備えている。第4研磨ユニット3Dは、研磨パッド10が取り付けられた研磨テーブル30Dと、トップリング31Dと、研磨液供給ノズル32Dと、ドレッサ33Dと、アトマイザ34Dとを備えている。
Similarly, the
図1に示すように、洗浄部4は、第1洗浄室190と、第1搬送室191と、第2洗浄室192と、第2搬送室193と、乾燥室194とに区画されている。第1洗浄室190内には、縦方向に沿って配列された上側一次洗浄モジュールおよび下側一次洗浄モジュールが配置されている。同様に、第2洗浄室192内には、縦方向に沿って配列された上側二次洗浄モジュールおよび下側二次洗浄モジュールが配置されている。乾燥室194内には、縦方向に沿って配列された上側乾燥モジュールおよび下側乾燥モジュールが配置されている。第1搬送室191には、上下動可能な第1搬送ロボットが配置され、第2搬送室193には、上下動可能な第2搬送ロボットが配置されている。
As shown in FIG. 1, the cleaning unit 4 is divided into a
洗浄部4は、2台の一次洗浄モジュールおよび2台の二次洗浄モジュールを備えているので、複数のウェハを並列して洗浄する複数の洗浄ラインを構成することができる。洗浄ラインとは、洗浄部4の内部において、一つのウェハが複数の洗浄モジュールによって洗浄される際の移動経路のことである。例えば、1つのウェハを、2つの並列する洗浄ラインにより、複数(典型的には2枚)のウェハをほぼ同時に洗浄および乾燥することができる。 Since the cleaning unit 4 includes two primary cleaning modules and two secondary cleaning modules, a plurality of cleaning lines for cleaning a plurality of wafers in parallel can be configured. The cleaning line is a moving path when one wafer is cleaned by a plurality of cleaning modules inside the cleaning unit 4. For example, a single wafer can be cleaned and dried at approximately the same time (typically two) by two parallel cleaning lines.
図2および図3は、図1に示す基板処理装置に設置されている洗浄モジュールの第1の実施態様を示す図である。図2は洗浄モジュールの部分断面正面図であり、図3は洗浄モジュールの斜視図である。
図2および図3に示すように、洗浄モジュール(基板洗浄装置)は、基板Wの周縁部を支持し基板Wを水平な状態で回転させる複数本のスピンドル40と、スピンドル40により回転される基板Wの表面に接触してスクラブ洗浄する洗浄部材を構成するロールスポンジ41とを備えている。ロールスポンジ41はロールアーム42により保持されており、ロールスポンジ41はその軸心の周りに回転するように構成されている。ロールスポンジ41は、円柱状であって基板Wの直径より若干長いロールスポンジからなり、このロールスポンジ41は基板の表面を洗浄する際に微細なパーティクルを除去しやすいPVA(ポリビニルアルコール)スポンジなどからなっている。
2 and 3 are views showing a first embodiment of the cleaning module installed in the substrate processing apparatus shown in FIG. FIG. 2 is a partial sectional front view of the cleaning module, and FIG. 3 is a perspective view of the cleaning module.
As shown in FIGS. 2 and 3, the cleaning module (substrate cleaning apparatus) includes a plurality of
ロールアーム42は、ロールスポンジ41の上方でロールスポンジ41の長手方向に沿って延びる長尺のアーム部42aと、アーム部42aの両端から下方に延びる支持部42bとを備え、支持部42bにロールスポンジ41の両端が支持されている。ロールアーム42のアーム部42aには筐体43が固定されており、筐体43の内部にはアクチュエータ45が収容されている。アクチュエータ45は筐体43に固定されており、ロールアーム42の動きに応じて筐体43とアクチュエータ45とが一体に動くように構成されている。筐体43は、洗浄液等の液体が内部に入らないように防水性の部材を用いることが好適である。
The
また、ロールアーム42のアーム部42aには、筐体43を間に挟むように左右一対のブラケット等からなる取付部材44が固定されている。取付部材44には、平板状の洗浄板48が取り付けられている。洗浄板48は、石英板やサファイアガラス板などから構成されている。洗浄板48は、ロールスポンジ41に接触してロールスポンジ41の回転に伴いロールスポンジ41を自己洗浄するセルフクリーニング部材を構成している。また、取付部材44には、洗浄板48の直上に洗浄液供給ノズル49が取り付けられている。洗浄液供給ノズル49はロールスポンジ41に沿って延びるパイプ状部材からなり、このパイプ状部材にはセルフクリーニング液としての洗浄液をロールスポンジ41に供給するための多数の孔が一定の間隔をおいて形成されている。洗浄板48と洗浄液供給ノズル49はロールスポンジ41よりわずかに長く設定され、ロールスポンジ41に沿って延びている。なお、洗浄液供給ノズル49は、ロールスポンジ41の全体に洗浄液が供給できれば、ロールスポンジ41より短くてもよい。
An
アクチュエータ45は、エアシリンダーや電動シリンダーから構成され、洗浄板48を前方に押して洗浄板48をロールスポンジ41に接触させるための前進位置と、洗浄板48から後方に離間して洗浄板48をロールスポンジ41から離間させるための後退位置との間で移動するロッド46を備えている。すなわち、アクチュエータ45は、セルフクリーニング部材を構成する洗浄板48をロールスポンジ41に接触させる位置とロールスポンジ41から離間させる位置との間で移動させる移動機構を構成している。ロッド46が前進した際にロッド46の先端が筐体43と当たらないように筐体43には孔が設けられている。この孔に該当する箇所には、洗浄液などの液体がロッド46に触れないように、かつ液体が筐体43内に入らないように、フッ素樹脂等からなる筒状の蛇腹を設けてもよい。この場合、筒状の蛇腹の一端は筐体43の孔の周囲を囲むように筐体43に固定され、蛇腹の他端は筐体43のロッド46の先端部に固定することが好ましい。アクチュエータ45には、アクチュエータ45を作動させるための空気配管(エアシリンダーの場合)や電気配線(電動シリンダーの場合)が接続されている。
The
図2および図3に示すように構成された洗浄モジュール(基板洗浄装置)においては、アクチュエータ45が作動してロッド46が前進したとき、ロッド46が洗浄板48を押し、洗浄板48がロールスポンジ41に当接する。このとき、ロールスポンジ41と洗浄板48との接触部には、洗浄液供給ノズル49より洗浄液(セルフクリーニング液)が供給される。これにより、洗浄液がロールスポンジ41と洗浄板48との間に介在した状態で、洗浄板48がロールスポンジ41に接触してロールスポンジ41の回転に伴いロールスポンジ41を自己洗浄する。
In the cleaning module (substrate cleaning apparatus) configured as shown in FIGS. 2 and 3, when the
ロールスポンジ41の自己洗浄を終了させる際には、アクチュエータ45によりロッド46を後退させることでロッド46を洗浄板48から離間させる。取付部材44は、例えば、板バネ等から構成されていて復元性があり、ロッド46が後退してロッド46の押圧力がなくなると、取付部材44は元の位置に戻るように構成されている。取付部材44が元の位置に戻ると洗浄板48がロールスポンジ41から離間し、ロールスポンジ41の自己洗浄を終了させることができる。洗浄板48をアクチュエータ45により直接に元の位置に戻るように構成してもよい。
When the self-cleaning of the
なお、図2および図3では図示していないが、基板Wの裏面側に、基板Wの裏面洗浄用の洗浄モジュールが設けられており、ロールスポンジ、ロールスポンジを支持するロールアーム、ロールスポンジを自己洗浄するセルフクリーニング部材等の構成は、図2および図3に示すものと同様である。 Although not shown in FIGS. 2 and 3, a cleaning module for cleaning the back surface of the substrate W is provided on the back surface side of the substrate W. The roll sponge, the roll arm that supports the roll sponge, and the roll sponge are provided. The configuration of the self-cleaning member for self-cleaning is the same as that shown in FIGS.
図4は、図1に示す基板処理装置に設置されている洗浄モジュールの第2の実施態様を示す図である。図4は洗浄モジュールの部分断面正面図であり、図2に対応した図である。
図4に示す洗浄モジュール(基板洗浄装置)では、アクチュエータ45のロッド46の先端に洗浄板48と洗浄液供給ノズル49とを取り付けている。洗浄板48と洗浄液供給ノズル49は、ロールスポンジ41よりわずかに長く設定され、ロールスポンジ41に沿って延びている。洗浄液供給ノズル49は、洗浄板48の上方に位置するようにロッド46に取り付けられている。スピンドル40、ロールスポンジ41、ロールアーム42、筐体43等の構成は、図2および図3に示す洗浄モジュールと同様である。
FIG. 4 is a view showing a second embodiment of the cleaning module installed in the substrate processing apparatus shown in FIG. FIG. 4 is a partial sectional front view of the cleaning module, corresponding to FIG.
In the cleaning module (substrate cleaning apparatus) shown in FIG. 4, a
図4に示すように構成された洗浄モジュールにおいては、アクチュエータ45が作動してロッド46が前進したとき、洗浄板48がロールスポンジ41に当接する。このとき、ロールスポンジ41と洗浄板48との接触部には、洗浄液供給ノズル49より洗浄液(セルフクリーニング液)が供給される。これにより、洗浄液がロールスポンジ41と洗浄板48との間に介在した状態で、洗浄板48がロールスポンジ41に接触してロールスポンジ41の回転に伴いロールスポンジ41を自己洗浄する。ロールスポンジ41の自己洗浄を終了させる際には、アクチュエータ45によりロッド46を後退させることで洗浄板48がロールスポンジ41から離間し、ロールスポンジ41の自己洗浄を終了させることができる。
In the cleaning module configured as shown in FIG. 4, the cleaning
図5は、図1に示す基板処理装置に設置されている洗浄モジュールの第3の実施態様を示す図である。図5は洗浄モジュールの部分断面正面図であり、図2に対応した図である。
図5に示す洗浄モジュール(基板洗浄装置)では、アクチュエータ45のロッド46の先端に洗浄板48と洗浄液供給ノズル49とを取り付けている。また、ロールアーム42に取付部材50を介してアクチュエータ45を取り付けることにより、ロールアーム42とアクチュエータ45とを連結(一体化)している。本実施態様では、ロールアーム42とアクチュエータ45が一体となっているので、装置の省スペース化を図ることができる。スピンドル40、ロールスポンジ41、ロールアーム42、洗浄板48、洗浄液供給ノズル49等の構成は、図4に示す洗浄モジュールと同様である。
FIG. 5 is a diagram showing a third embodiment of the cleaning module installed in the substrate processing apparatus shown in FIG. FIG. 5 is a partial sectional front view of the cleaning module and corresponds to FIG.
In the cleaning module (substrate cleaning apparatus) shown in FIG. 5, a
図5に示すように構成された洗浄モジュールにおいては、アクチュエータ45が作動してロッド46が前進したとき、洗浄板48がロールスポンジ41に当接する。このとき、ロールスポンジ41と洗浄板48との接触部には、洗浄液供給ノズル49より洗浄液(セルフクリーニング液)が供給される。これにより、洗浄液がロールスポンジ41と洗浄板48との間に介在した状態で、洗浄板48がロールスポンジ41に接触してロールスポンジの回転に伴いロールスポンジ41を自己洗浄する。ロールスポンジ41の自己洗浄を終了させる際には、アクチュエータ45によりロッド46を後退させることで洗浄板48がロールスポンジ41から離間し、ロールスポンジ41の自己洗浄を終了させることができる。
In the cleaning module configured as shown in FIG. 5, the cleaning
図6は、図1に示す基板処理装置に設置されている洗浄モジュールの第4の実施態様を示す図である。図6は洗浄モジュールの部分断面正面図であり、図2に対応した図である。
図6に示す洗浄モジュール(基板洗浄装置)では、アクチュエータ45のロッド46の先端に洗浄板48と洗浄液供給ノズル49とを取り付けている。また、ロールアーム42に直接にアクチュエータ45を取り付けることにより、ロールアーム42とアクチュエータ45とを連結(一体化)している。本実施態様では、ロールアーム42とアクチュエータ45が一体となっているので、装置の省スペース化を図ることができる。スピンドル40、ロールスポンジ41、ロールアーム42、洗浄板48、洗浄液供給ノズル49等の構成は、図4に示す洗浄モジュールと同様である。
FIG. 6 is a view showing a fourth embodiment of the cleaning module installed in the substrate processing apparatus shown in FIG. FIG. 6 is a partial sectional front view of the cleaning module, corresponding to FIG.
In the cleaning module (substrate cleaning apparatus) shown in FIG. 6, a
図6に示すように構成された洗浄モジュールにおいては、アクチュエータ45が作動してロッド46が前進したとき、洗浄板48がロールスポンジ41に当接する。このとき、ロールスポンジ41と洗浄板48との接触部には、洗浄液供給ノズル49より洗浄液(セルフクリーニング液)が供給される。これにより、洗浄液がロールスポンジ41と洗浄板48との間に介在した状態で、洗浄板48がロールスポンジ41に接触してロールスポンジ41の回転に伴いロールスポンジ41を自己洗浄する。ロールスポンジ41の自己洗浄を終了させる際には、アクチュエータ45によりロッド46を後退させることで洗浄板48がロールスポンジ41から離間し、ロールスポンジ41の自己洗浄を終了させることができる。
In the cleaning module configured as shown in FIG. 6, the cleaning
次に、図2乃至図6に示すように構成された洗浄モジュールによる基板洗浄工程およびセルフクリーニング工程について説明する。
複数本のスピンドル40が互いに離間する方向に移動した状態で、基板Wが供給されると、複数本のスピンドル40が前進し、基板Wの周縁部はスピンドル40の上端のローラにより保持される。すなわち、図2および図3に示すように、基板Wはスピンドル40により水平に保持された状態になる。このとき、ロールスポンジ41は待機位置(後述する)にある。複数のスピンドル40のうち、モータに連結されているスピンドル40を回転駆動することにより、基板Wに回転力を付与し、基板Wを回転させた状態でロールアーム42を移動させ、ロールスポンジ41を待機位置から洗浄位置に移動させる。すなわち、図2および図3に示すように、ロールスポンジ41を回転させつつ基板Wの表面(上面)に接触させる。このとき、アクチュエータ45、洗浄板48および洗浄液供給ノズル49は、ロールアーム42に設けられているため、ロールアーム42とともに移動する。
Next, a substrate cleaning process and a self-cleaning process by the cleaning module configured as shown in FIGS. 2 to 6 will be described.
When the substrate W is supplied in a state where the plurality of
このように基板Wを回転させた状態で、図示されない洗浄液供給ノズルから基板Wの表面(上面)に洗浄液を供給しながら、ロールスポンジ41を回転させつつ基板Wの表面に接触させる。これによって、洗浄液の存在下で基板Wの表面をロールスポンジ41によりスクラブ洗浄する。
With the substrate W rotated in this way, the
上記洗浄工程中に、移動機構を構成するアクチュエータ45を作動させ、セルフクリーニング部材を構成する洗浄板48をロールスポンジ41に接触させ、ロールスポンジ41のセルフクリーニングを行う。なお、洗浄液供給ノズル49からセルフクリーニング液をロールスポンジ41と洗浄板48との接触部に供給するようにしてもよい。このセルフクリーニングは、洗浄開始から洗浄終了までのいずれのタイミングで開始してもよい。また、セルフクリーニング時間も洗浄開始から洗浄終了までの間で任意に設定できる。
During the cleaning process, the
洗浄終了後に、ロールアーム42を移動させ、ロールスポンジ41を洗浄位置から待機位置に移動させる。アクチュエータ45、洗浄板48および洗浄液供給ノズル49は、ロールアーム42に設けられているため、ロールアーム42とともに移動する。
ロールスポンジ41の待機位置は、スピンドル40により保持された基板Wの側方(横方向)又は上方(縦方向)にある。待機位置が側方にある場合には、ロールスポンジ41は、洗浄位置から上昇した後に水平方向に移動して待機位置に到達し、待機位置で待機する。待機位置が上方にある場合には、ロールスポンジ41は、洗浄位置から待機位置に上昇し、待機位置で待機する。なお、待機位置が側方にある場合に、ロールスポンジ41は、洗浄位置から上昇した後に水平方向に移動し、その後、下降して待機位置に到達し、待機位置で待機する場合もある。
After cleaning, the
The standby position of the
上記待機工程中に、移動機構を構成するアクチュエータ45を作動させ、セルフクリーニング部材を構成する洗浄板48をロールスポンジ41に接触させ、かつ洗浄液供給ノズル49からセルフクリーニング液をロールスポンジ41と洗浄板48との接触部に供給し、ロールスポンジ41のセルフクリーニングを行う。このセルフクリーニングは、ロールスポンジ41が待機位置で待機を開始してから待機を終了するまでのいずれのタイミングで開始してもよい。また、セルフクリーニング時間も待機開始から待機終了までの間で任意に設定できる。
During the standby process, the
なお、基板Wの裏面洗浄用のロールスポンジは、基板Wの下方に、待機位置がある。したがって、ロールスポンジは昇降動作のみで洗浄位置と待機位置との間を往復する。この場合、洗浄位置および待機位置におけるロールスポンジのセルフクリーニングは、基板Wの表面洗浄用のロールスポンジ41と同様に行われる。
The roll sponge for cleaning the back surface of the substrate W has a standby position below the substrate W. Therefore, the roll sponge reciprocates between the cleaning position and the standby position only by the lifting operation. In this case, the self-cleaning of the roll sponge at the cleaning position and the standby position is performed in the same manner as the
図2乃至図6に示す実施態様において、ロールスポンジ41の長さは基板Wの直径より若干長く、洗浄板48の長さは、ロールスポンジ41の洗い残しを防ぐためにロールスポンジ41の長さよりも長いことが好ましい。本実施態様では、基板の直径が300mmに対し、ロールスポンジ41の長さは309mmに設定されている。
図2乃至図6に示す実施態様では、基板を洗浄する洗浄部材はロールスポンジを用いているが、ロールスポンジ以外の洗浄部材でもよい。また、ロールスポンジ41を洗浄するために洗浄液供給ノズル49を設けているが、洗浄液供給ノズル49を設けずに洗浄板48等からなるセルフクリーニング部材のみを設けた装置であってもよい。
図2乃至図6に示す実施態様では、セルフクリーニング部材を移動させる移動機構として、直線移動機構を例示したが、セルフクリーニング部材を回転移動させるロータリーアクチュエータ等の回転移動機構であってもよい。
In the embodiment shown in FIGS. 2 to 6, the length of the
In the embodiment shown in FIGS. 2 to 6, the cleaning member for cleaning the substrate uses a roll sponge, but a cleaning member other than the roll sponge may be used. Further, although the cleaning
In the embodiment shown in FIGS. 2 to 6, the linear movement mechanism is exemplified as the movement mechanism for moving the self-cleaning member, but a rotary movement mechanism such as a rotary actuator for rotating and moving the self-cleaning member may be used.
これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術思想の範囲内において、種々の異なる形態で実施されてよいことは勿論である。 Although the embodiment of the present invention has been described so far, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that the present invention may be implemented in various different forms within the scope of the technical idea.
1a,1b 隔壁
2 ロード/アンロード部
3 研磨部
3A 第1研磨ユニット
3B 第2研磨ユニット
3C 第3研磨ユニット
3D 第4研磨ユニット
4 洗浄部
10 研磨パッド
20 フロントロード部
21 走行機構
22 搬送ロボット(ローダー)
30A,30B,30C,30D 研磨テーブル
31A,31B,31C,31D トップリング
32A,32B,32C,32D 研磨液供給ノズル
33A,33B,33C,33D ドレッサ
34A,34B,34C,34D アトマイザ
40 スピンドル
41 ロールスポンジ
42 ロールアーム
43 筐体
44 取付部材
45 アクチュエータ
46 ロッド
48 洗浄板
49 洗浄液供給ノズル
50 取付部材
190 第一洗浄室
191 第一搬送室
192 第二洗浄室
193 第二搬送室
194 乾燥室
W 基板
1a,
30A, 30B, 30C, 30D Polishing table 31A, 31B, 31C,
Claims (14)
前記洗浄部材を支持するアームに設けられ、前記洗浄部材に接触して洗浄部材を自己洗浄するセルフクリーニング部材と、
前記洗浄部材を支持するアームに設けられ、前記セルフクリーニング部材を前記洗浄部材に接触させる位置と前記洗浄部材から離間させる位置との間で移動させる移動機構とを備えたことを特徴とする基板洗浄装置。 In the substrate cleaning apparatus for rotating the substrate and cleaning the substrate while bringing the cleaning member into contact with the rotating substrate,
A self-cleaning member that is provided on an arm that supports the cleaning member and that self-cleans the cleaning member in contact with the cleaning member;
Substrate cleaning comprising: a moving mechanism provided on an arm that supports the cleaning member and moving the self-cleaning member between a position for contacting the cleaning member and a position for separating the cleaning member from the cleaning member apparatus.
前記基板洗浄装置は、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の基板洗浄装置であることを特徴とする基板処理装置。 In a substrate processing apparatus comprising: a substrate processing unit that performs predetermined processing on a substrate; and a substrate cleaning device that cleans a substrate that has been subjected to predetermined processing in the substrate processing unit.
The substrate cleaning apparatus according to claim 1, wherein the substrate cleaning apparatus is the substrate cleaning apparatus according to claim 1.
前記基板の洗浄中に、前記洗浄部材にセルフクリーニング部材を接触させて洗浄部材を自己洗浄することを特徴とする基板洗浄方法。 Rotate the substrate, clean the substrate while bringing the cleaning member into contact with the rotating substrate,
A method of cleaning a substrate, wherein the cleaning member is self-cleaned by bringing the self-cleaning member into contact with the cleaning member during the cleaning of the substrate.
前記待機位置において待機中の前記洗浄部材にセルフクリーニング部材を接触させて洗浄部材を自己洗浄することを特徴とする請求項12記載の基板洗浄方法。 After cleaning the substrate, the cleaning member is moved away from the substrate and moved to a standby position,
13. The substrate cleaning method according to claim 12, wherein the cleaning member is self-cleaned by bringing the self-cleaning member into contact with the cleaning member waiting at the standby position.
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