JP2017108113A - 基板処理装置および基板処理方法ならびに基板処理装置の制御プログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】基板の異物を十分に除去できる基板処理装置および基板処理方法を提供する。【解決手段】基板処理装置101は、基板の裏面外周領域を研磨する第1裏面研磨部5と、基板の裏面の内周領域を研磨する第2裏面研磨部6と、第1裏面研磨部および第2裏面研磨部で研磨された基板を洗浄する1または複数の洗浄モジュールと、基板を反転させる反転機構8と、裏面および表面が洗浄された基板を乾燥させる1または複数の乾燥モジュールと、第1裏面研磨部、第2裏面研磨部、洗浄モジュール、反転機構および乾燥モジュール間の少なくとも一部で基板を搬送する搬送機構9と、を備える。洗浄モジュールのいずれかが、基板の裏面を洗浄し、その後、反転機構が、裏面が洗浄された前記基板を反転させ、その後、洗浄モジュールのいずれかが、基板の表面を洗浄する。【選択図】図1

Description

本発明は、基板処理装置および基板処理方法に関し、特に半導体ウエハなどの基板を洗浄する基板処理装置および基板処理方法に関する。
近年、半導体集積回路における配線パターンの微細化を実現するための装置開発が進められている。これらの半導体集積回路を形成する工程においては、微粒子や塵埃などの異物が半導体集積回路に付着することがある。そして、半導体集積回路に付着した異物は、配線間の短絡や回路の不具合を引き起こしてしまう。したがって、半導体集積回路の信頼性を向上させるために、ウエハを洗浄して、ウエハ上の異物を除去することが必要とされる。
ウエハの裏面にも、上述したような微粒子や粉塵などの異物が付着することがある。このような異物がウエハの裏面に付着すると、ウエハが露光装置のステージ基準面から離間したりウエハ表面がステージ基準面に対して傾いたりして、結果として、パターニングのずれや焦点距離のずれが生じることとなる。このような問題を防止するために、ウエハの裏面に付着した異物を除去することが求められている。
そこで、露光工程における露光パターンの精度が劣化しないように、ウエハの裏面の異物や突起を除去するため、裏面研磨装置および方法が近年注目されている。
そうした中、特許文献1は、半導体ウエハなどの基板の裏面全体に付着した異物を高い除去率で除去できる裏面研磨装置および方法を提案している。
すなわち、特許文献1では、まず基板裏面を研磨して異物が除去された後に洗浄ユニットに搬送される。洗浄ユニットは、基板を挟むように配置された上側ロールスポンジおよび下側ロールスポンジを備えており、洗浄液をウエハの両面に供給しながらこれらロールスポンジでウエハの両面をスクラブ洗浄する。
特開2014−150178号公報
特許文献1では、基板裏面の研磨を行っているが、この裏面研磨の工程によって、場合によっては、かえって基板の裏面に微細な研磨屑などの異物が生じてしまうことがありうることが、発明者らの検討により判明した。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、基板の異物を十分に除去できる基板処理装置および基板処理方法ならびに基板処理装置の制御プログラムを提供することである。
本発明の一態様によれば、基板の裏面外周領域を研磨する第1裏面研磨部と、前記基板の裏面内周領域を研磨する第2裏面研磨部と、前記第1裏面研磨部および前記第2裏面研磨部で研磨された基板を洗浄する1または複数の洗浄モジュールと、前記基板を反転させる反転機構と、前記裏面および表面が洗浄された基板を乾燥させる1または複数の乾燥モジュールと、前記第1裏面研磨部、前記第2裏面研磨部、前記洗浄モジュール、前記反転機構および前記乾燥モジュール間の少なくとも一部で前記基板を搬送する搬送機構と、を備え、前記洗浄モジュールのいずれかが、前記基板の裏面を洗浄し、その後、前記反転機構が、前記裏面が洗浄された前記基板を反転させ、その後、前記洗浄モジュールのいずれかが、前記基板の表面を洗浄する、基板処理装置が提供される。
基板の裏面および表面の両方を洗浄するため、異物を十分に除去できる。
前記搬送機構は、前記第2裏面研磨部により裏面内周領域が研磨された基板を、前記第2裏面研磨部から前記基板の裏面を洗浄する洗浄モジュールに搬送し、その洗浄モジュールによって前記基板の裏面が洗浄され、その後、前記裏面が洗浄された基板を、前記基板の裏面を洗浄した前記洗浄モジュールから前記反転機構に搬送し、その後、反転された前記基板を、前記反転機構から前記基板の表面を洗浄する洗浄モジュールに搬送するのが望ましい。
このように基板を搬送することにより、基板の裏面および表面を洗浄できる。
前記表面を洗浄する洗浄モジュールは、前記裏面を洗浄する洗浄モジュールとは異なっていてもよい。
これにより、裏面の洗浄と表面の洗浄とを、それぞれ適切な種類の洗浄モジュールで行うことができる。
複数の前記洗浄モジュールが前記基板の裏面を洗浄してもよい。
これにより、基板の裏面の異物を効率よく除去できる。
前記複数の洗浄モジュールは、前記基板の裏面を洗浄する一次洗浄モジュールと、前記基板の表面を洗浄する二次洗浄モジュールと、を含み、前記搬送機構は、前記一次洗浄モジュール、前記反転機構および前記二次洗浄モジュール間で前記基板を搬送する第1搬送装置と、前記基板を前記乾燥モジュールに搬送する第2搬送装置と、を含んでもよい。
これにより、基板の表面を多く洗浄して表面の異物を効率よく除去できるとともに、スループットを向上できる。
前記搬送機構は、前記第2裏面研磨部により裏面内周領域が研磨された基板を、前記複数の洗浄モジュールのうちの空いている洗浄モジュールに搬送し、その洗浄モジュールによって前記基板の裏面が洗浄され、その後、前記裏面が洗浄された基板を、前記基板の裏面を洗浄した前記洗浄モジュールから前記反転機構に搬送し、その後、反転された前記基板を、前記複数の洗浄モジュールのうちの空いている洗浄モジュールに搬送し、その洗浄モジュールによって前記基板の表面が洗浄され、その後、前記表面が洗浄された基板を、前記複数の乾燥モジュールのうちの空いている乾燥モジュールに搬送してもよい。
空いている洗浄モジュールおよび乾燥モジュールを選択して搬送することで、スループットを向上できる。
前記基板の裏面を洗浄する洗浄モジュールは、前記基板の裏面に流体を供給しながら、ペンシル部材を用いて洗浄を行うか、又は2種類の流体のジェット噴流を用いて洗浄を行ってもよい。
前記1または複数の洗浄モジュールの少なくとも1つが前記反転機構を有するのが望ましい。これにより、洗浄方法の柔軟性が広がる。
前記搬送機構が前記反転機構を有するのが望ましい。これにより、洗浄方法の柔軟性が広がるとともに、基板処理装置の構成を簡素化できる。
また、本発明の別の態様によれば、基板を研磨する研磨部と、前記基板を反転させる反転機構と、前記基板を洗浄する第1〜第5洗浄モジュールと、前記基板を乾燥させる乾燥ユニットと、前記第1〜第4洗浄モジュールおよび前記反転機構にアクセス可能な第1搬送装置と、前記第3〜第5洗浄モジュールおよび前記乾燥ユニットにアクセス可能な第2搬送装置と、前記基板の状態に応じて、前記第1〜第4洗浄モジュールおよび前記反転機構間で前記基板を搬送するよう前記第1搬送装置を制御する制御部と、を備え、前記第1〜第5洗浄モジュールのそれぞれは、前記基板を搬送するための開口が設けられた隔壁で形成された区画内に配置され、前記開口には、開閉自在のシャッタが設けられる、基板処理装置が提供される。
反転機構を設けることで、基板の表面および裏面を洗浄できる。
また、本発明の別の態様によれば、基板を洗浄する洗浄部と、前記洗浄部の上方に設けられ、前記基板を把持するための一対のアームと、該一対のアームを開閉させるアーム開閉機構と、該一対のアームを昇降させる昇降機構と、該一対のアームを反転させるアーム反転機構と、を備える基板洗浄モジュールが提供される。
基板洗浄モジュールにアーム、アーム開閉機構、昇降機構およびアーム反転機構を設けることで、基板を反転させることができる。そのため、基板洗浄モジュール内で基板の表面および/または裏面を洗浄できる。
前記昇降機構は、前記洗浄部の側方に設けられ、前記昇降機構の上方に前記アーム反転機構が接続され、前記アーム反転機構に前記アーム開閉機構が接続されてもよい。
これにより、洗浄部との干渉なく、基板を反転させることができる。
また、本発明の一態様によれば、研磨後の基板を洗浄する、上記基板洗浄モジュールと、前記洗浄された基板を乾燥させる乾燥モジュールと、前記基板洗浄モジュールと前記乾燥モジュールとの間で前記基板を搬送する搬送機構と、を備える基板処理装置が提供される。
また、本発明の一態様によれば、研磨後の基板を洗浄する複数の基板洗浄モジュールと、前記複数の基板洗浄モジュール間で前記基板を搬送する搬送機構と、を備え、前記搬送機構は、前記基板を把持する把持部を反転させる反転機構を有する、基板処理装置が提供される。
また、本発明の別の態様によれば、基板の裏面外周領域および裏面内周領域を研磨する工程と、その後に、前記基板の裏面を洗浄する工程と、その後に、前記基板を反転させる工程と、その後に、前記基板の表面を洗浄する工程と、その後に、前記基板を乾燥させる工程と、を備える基板処理方法が提供される。
基板の裏面および表面の両方を洗浄するため、異物を十分に除去できる。
前記基板の裏面を洗浄する工程では、2つの洗浄モジュールが前記基板の裏面を洗浄し、前記基板の表面を洗浄する工程では、3つの洗浄モジュールが前記基板の表面を洗浄してもよい。
これにより、基板の裏面の異物を効率よく除去できる。
複数の洗浄モジュールのうちの空いている洗浄モジュールに前記基板を搬入する工程を備え、その後に、その洗浄モジュールで前記基板の裏面が洗浄され、複数の洗浄モジュールのうちの空いている洗浄モジュールに反転された前記基板を搬入する工程を備え、その後に、その洗浄モジュールで前記基板の表面が洗浄され、複数の乾燥モジュールのうちの空いている乾燥モジュールに前記基板を搬入する工程を備え、その後に、その乾燥モジュールで前記基板が乾燥されてもよい。
空いている洗浄モジュールおよび乾燥モジュールを選択して搬送することで、スループットを向上できる。
また、本発明の別の態様によれば、基板を搬送する搬送機構を備える基板処理装置を制御するための制御プログラムであって、コンピュータに、前記基板の裏面外周領域を研磨する第1裏面研磨部から、前記基板の裏面内周領域を研磨する第2裏面研磨部に前記基板を搬送するよう前記搬送機構を制御する第1ステップと、前記第2裏面研磨部から少なくとも1つの洗浄モジュールに前記基板を搬送するよう前記搬送機構を制御する第2ステップと、前記1つの洗浄モジュールにて前記基板の裏面が洗浄された後、前記1つの洗浄モジュールから前記基板を反転させる反転機構に前記基板を搬送するよう前記搬送機構を制御する第3ステップと、前記反転機構にて前記基板が反転された後、前記反転機構から少なくとも1つの洗浄モジュールに前記基板を搬送するよう前記搬送機構を制御する第4ステップと、前記1つの洗浄モジュールにて前記基板の表面が洗浄された後、前記1つの洗浄モジュールから1つの乾燥モジュールに前記基板を搬送するよう前記搬送機構を制御する第5ステップと、を実行させるための制御プログラムが提供される。
前記反転機構は、少なくとも1つの洗浄モジュールおよび前記反転機構にアクセス可能な第1搬送装置と、少なくとも1つの洗浄モジュールおよび少なくとも1つの乾燥モジュールにアクセス可能な第2搬送装置と、を含み、前記第3ステップおよび前記第4ステップは、前記第1搬送装置を制御することによって行い、前記第5ステップは、前記第2搬送装置を制御することによって行ってもよい。
前記第2ステップでは、複数の前記洗浄モジュールのうちの空いている洗浄モジュールに前記基板を搬送するよう前記搬送機構を制御し、前記第4ステップでは、複数の前記洗浄モジュールのうちの空いている洗浄モジュールに前記基板を搬送するよう前記搬送機構を制御し、前記第5ステップでは、前記複数の乾燥モジュールのうちの空いている乾燥モジュールに前記基板を搬送するよう前記搬送機構を制御してもよい。
基板の裏面および表面の両方を洗浄することで、付着した異物を十分に除去できる。
第1の実施形態に係る基板処理装置101の上面図。 図1の基板処理装置101を矢印の方向から見た正面図。 ロール洗浄型の洗浄モジュールを示す斜視図。 2流体ジェットペンシル洗浄型の洗浄モジュールを示す斜視図。 メガソニック洗浄型の洗浄モジュールを示す図。 基板処理装置101を用いた基板処理の一例を示す工程図。 図6に示す基板処理を行う場合の基板の移動ルートを示す図。 基板処理装置102を用いた基板処理の一例を示す工程図。 図8に示す基板処理を行う場合の基板の移動ルートを示す図。 第3の実施形態に係る基板処理装置103の正面図。 基板処理装置103を用いた基板処理の一例を示す工程図。 図11に示す基板処理を行う場合の基板の移動ルートを示す図。 第4の実施形態に係る基板処理装置104の正面図。 反転機構8を有する洗浄モジュール71を模式的に示す上面図。 反転機構8を有する洗浄モジュール71を模式的に示す正面図。 反転機構8を有する洗浄モジュール71を模式的に示す側面図。 基板Wの受け渡し時における洗浄モジュール71の正面図。 基板Wの受け渡し時における洗浄モジュール71の側面図。 基板処理装置104を用いた基板処理の一例を示す工程図。 図16に示す基板処理を行う場合の基板の移動ルートを示す図。 第5の実施形態に係る基板処理装置105の正面図。 反転機構8を有する搬送ロボット92の側面図。 反転動作を説明する図。 基板処理装置105を用いた基板処理の一例を示す工程図。 図20に示す基板処理を行う場合の基板の移動ルートを示す図。
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る基板処理装置101の上面図である。図2は、図1の基板処理装置101を矢印の方向から見た正面図である。基板処理装置101は、(1)基板処理装置101全体の電源、制御、配電盤等を有する制御ユニット部1、(2)複数の洗浄モジュール71〜75を備えた洗浄ユニット部1000、(3)第1裏面研磨部5、第2裏面研磨部6等を有する研磨ユニット部2000、および(4)搬送ロボット4、ロード/アンロード部2とフロントロード部3とを有する基板受け入れユニット部3000からなり、制御ユニット部1、洗浄ユニット部1000、研磨ユニット部2000、および基板受け入れユニット部3000それぞれの各ユニット部が、それぞれのベースとなる支持部材を最下部に有しており、それぞれのユニットが組み合わさっている。
また、ロード/アンロード部2に隣接したフロントロード部3からロード/アンロード部2内に設けられた搬送ロボット4に基板が受け渡される。
また、基板処理装置101における研磨ユニット部2000は、第1裏面研磨部5(第1研磨部)と、第2裏面研磨部6(第2研磨部)とを有しており、洗浄ユニット部1000は、洗浄部7と、反転機構8と、搬送機構9とを有している。搬送機構9は、例えば搬送ロボット91〜93から構成される。
搬送ロボット91は基板処理装置101の長手方向に沿って移動可能であり、搬送ロボット4から基板を受け取って第1裏面研磨部5、第2裏面研磨部6および搬送機構9(例えば搬送ロボット92)に渡したりする。
第1裏面研磨部5は、基板が保持された状態で、基板のパターン面が形成されていない裏面に対して、基板の下方向の空間から、接触部材、例えば、研磨剤が表面に塗布されたテープ状の研磨部材を接触させることにより、基板の裏面を研磨する。これにより基板の裏面に付着した異物が除去される。なお、基板の半導体デバイスや配線パターンなどが形成された面を便宜上表面と呼び、表面の反対側の面を便宜上裏面と呼ぶ。第1裏面研磨部5で処理された基板は、搬送ロボット91によって、搬送ロボット4に隣接して設置されている仮置台近傍に設けられた反転機構(不図示)に移動され、反転機構において基板の裏面が上になるように反転され、次いで、搬送ロボット91により第2裏面研磨部6に搬送される。
第2裏面研磨部6は、やはり基板が保持された状態で、基板のパターン面が形成されていない裏面に対して、基板の上方向の空間から、接触部材、例えば、研磨剤が表面に塗布されたテープ状の研磨部材を接触させることにより、基板の裏面の内周領域を研磨する。第2裏面研磨部6で処理された基板は、例えば搬送ロボット91により搬送ロボット92に搬送され洗浄部7へと搬送される。
洗浄部7は、1または複数の洗浄モジュール(図1および図2の例では、5つの洗浄モジュール71〜75)と、乾燥モジュール76とを有する。洗浄モジュール72は洗浄モジュール71の上方に配置される。洗浄モジュール73は洗浄モジュール74の上方に配置される。乾燥モジュール76は洗浄モジュール75の上方に配置される。洗浄モジュール71〜75はすべて同型であってもよいし異なる型を含んでいてもよい。いずれにしても、各洗浄モジュール71〜75は、搬送された基板を洗浄する。
本実施形態では、洗浄モジュール71,73はロール洗浄型であるとする。詳しくは図3を用いて後述するが、ロール洗浄型の洗浄モジュールは基板を水平にした状態で基板の上下面をロールスポンジでスクラブ洗浄するものである。ロール洗浄では、比較的大きな異物を除去しやすい一方で、小さな異物は除去できないこともある。
洗浄モジュール72は2流体ジェットペンシル(2FJ−Pen)洗浄型であるとする。詳しくは図4を用いて後述するが、2流体ジェットペンシル型の洗浄モジュールは、基板を水平にした状態で基板の上面を2流体ジェット洗浄方式で洗浄しながら、ペンシル部材を用いたスクラブ洗浄方式で洗浄するものである。
洗浄モジュール74,75は2流体ジェットペンシル洗浄型あるいはメガソニック型(図5を用いて後述)であるとする。
搬送機構9における搬送ロボット92(第1搬送装置)は、洗浄モジュール72,71と、洗浄モジュール73,74との間にあり、洗浄モジュール71〜74および反転機構8にアクセス可能である。すなわち、搬送ロボット92は、搬送ロボット91から基板を受け取るとともに、洗浄モジュール71〜74および反転機構8間で基板を搬送する。
搬送ロボット93(第2搬送装置)は、洗浄モジュール73,74と、乾燥モジュール76および洗浄モジュール75との間にあり、洗浄モジュール73〜75および乾燥モジュール76にアクセス可能である。すなわち、搬送ロボット93は洗浄モジュール73〜75および乾燥モジュール76間で基板を搬送する。
乾燥モジュール76は例えばIPA(Isopropyl Alcohol)乾燥やSRD(Spin Rinse Dry)乾燥により、洗浄部7で洗浄された基板を乾燥させる。
洗浄モジュール71〜75および乾燥モジュール76は、それぞれ隔壁7aで形成された区画内に設けられる。各隔壁7aには搬送機構9と基板を受け渡すための開口7bが形成され、その開口7bには開閉自在のシャッタ7cが設けられる(なお、図2では開口7bおよびシャッタ7cを洗浄モジュール72についてのみ描いた)。
また、搬送ロボット92,93の上方や乾燥モジュール76の上方にはフィルタファンユニット(FFU)を設け、異物や有毒蒸気、有毒ガスが除去されたクリーンエアを常時吹き出すようにしてもよい。そして、洗浄モジュール72,73や乾燥モジュール76の上方には制御部10が設けられ、第1裏面研磨部5、第2裏面研磨部6、洗浄部7、反転機構8および搬送機構9などの制御を行う。
例えば、制御部10は、所定のプログラムを実行することにより、搬送機構9が所定の順序で基板を搬送するよう制御を行う。このようにソフトウェア制御を行うことで、基板の搬送経路を柔軟に変更できる。
図3は、ロール洗浄型の洗浄モジュールを示す斜視図である。なお、以下の説明において、基板の「上面」とは、基板の表面が上向きの場合は表面であり、裏面が上向きの場合は裏面を指す。また、ここで基板の「表面」とは、パターン面が形成されている面のことをいい、基板の「裏面」とは、パターン面が形成されていない面のことをいう。
図に示すように、ロール洗浄型の洗浄モジュールは、基板Wをほぼ水平に保持して回転させる4つのローラ301〜304と、基板Wの上下面に接触するロールスポンジ(洗浄具)307,308と、これらのロールスポンジ307,308を回転させる回転機構310,311と、基板Wの上下面に洗浄液(例えば純水)を供給する洗浄液供給ノズル315,316と、基板Wの上下面にエッチング液(薬液)を供給するエッチング液供給ノズル317,318とを備えている。
ローラ301〜304は図示しない駆動機構(例えばエアシリンダ)によって、互いに近接および離間する方向に移動可能となっている。上側のロールスポンジ307を回転させる回転機構310は、その上下方向の動きをガイドするガイドレール320に取り付けられている。また、この回転機構310は昇降駆動機構321に支持されており、回転機構310および上側のロールスポンジ307は昇降駆動機構321により上下方向に移動されるようになっている。なお、図示しないが、下側のロールスポンジ308を回転させる回転機構311もガイドレールに支持されており、昇降駆動機構によって回転機構311および下側のロールスポンジ308が上下動するようになっている。なお、昇降駆動機構としては、例えばボールねじを用いたモータ駆動機構またはエアシリンダが使用される。
基板Wの搬入搬出時には、ロールスポンジ307,308は互いに離間した位置にある。基板Wの洗浄時には、これらロールスポンジ307,308は互いに近接する方向に移動して基板Wの上下面に接触する。ロールスポンジ307,308が基板Wの上下面を押圧する力は、それぞれ昇降駆動機構321および図示しない昇降駆動機構によって調整される。上側のロールスポンジ307および回転機構310は昇降駆動機構321によって下方から支持されているので、上側のロールスポンジ307が基板Wの上面に加える押圧力は0[N]からの調整が可能である。
ローラ301は、保持部301aおよび肩部(支持部)301bの2段構成となっている。肩部301bの直径は保持部301aの直径よりも大きく、肩部301bの上に保持部301aが形成されている。ローラ302〜304も、ローラ301と同一の構成を有している。
搬送機構9により搬送されてきた基板Wは、まず肩部301b〜304bの上に載置され、その後ローラ301〜304が基板Wに向かって移動することにより保持部301a〜304aに保持される。4つのローラ301〜304のうちの少なくとも1つは図示しない回転機構によって回転駆動されるように構成され、これにより基板Wはその外周部がローラ301〜304に保持された状態で回転する。肩部301b〜304bは下方に傾斜したテーパ面となっており、保持部301a〜304aによって保持されている間、基板Wは肩部301b〜304bと非接触に保たれる。
洗浄動作は次のように行なわれる。まず、基板Wはローラ301〜304に保持され、回転される。次いで、洗浄液供給ノズル315,316から基板Wの上面及び下面に洗浄水が供給される。そして、ロールスポンジ307,308がその軸心周りに回転しながら基板Wの上下面に摺接することによって、基板Wの上下面をスクラブ洗浄する。スクラブ洗浄後、ロールスポンジ307,308を上方及び下方に待避させ、エッチング液供給ノズル317,318からそれぞれ基板Wの上面、下面にエッチング液を供給し、基板Wの上下面のエッチング(化学的洗浄)を行う。
図4は、2流体ジェットペンシル洗浄型の洗浄モジュールを示す斜視図である。2流体ジェット洗浄は、他の非接触洗浄である超音波洗浄(後述)とは異なり、キャビテーションによる基板破壊の懸念がない非接触洗浄方法であり、基板表面との固着性が比較的小さく表面上に乗っている状態のパーティクルの除去に有効である。
2流体ジェットペンシル型洗浄モジュールは、図示しないチャック等で表面を上向きに保持され該チャック等の回転で水平回転する基板Wの周囲を囲繞する洗浄槽440と、この洗浄槽440の側方に立設した回転自在な支持軸442と、この支持軸442の上端に基部を連結した水平方向に延びる揺動アーム444とを備えている。
揺動アーム444の自由端(先端)に、2流体ノズル446が上下動自在に取り付けられている。2流体ノズル446には、N2ガス等のキャリアガスを供給するキャリアガス
供給ライン450と、純水または超純水にCO2ガスを溶解させた炭酸水を供給する炭酸
水供給ライン452とが接続されており、2流体ノズル446の内部に供給されたN2
ス等のキャリアガスと炭酸水を2流体ノズル446から高速で噴出させることで、キャリアガス中に炭酸水が微小液滴(ミスト)として存在する2流体ジェット流が生成される。
この2流体ノズル446で生成される2流体ジェット流を回転中の基板Wの上面に向けて噴出させて衝突させることで、微小液滴の基板上面への衝突で発生した衝撃波を利用した基板表面のパーティクル等の除去(洗浄)を行うことができる。
この炭酸水として、この例では、酸素を脱気した超純水にCO2を溶解させたものを使
用している。このように、2流体ジェット洗浄の洗浄液として、比抵抗値が高い超純水を使用することなく、炭酸水を使用することで、洗浄対象の表面、例えば絶縁膜表面などを帯電破壊する恐れをなくすことができる。
支持軸442は、支持軸442を回転させることで該支持軸442を中心に揺動アーム444を揺動させる駆動機構としてのモータ454に連結されている。このモータ454は、制御部30からの信号で回転速度が制御され、これによって、揺動アーム444の角速度が制御されて、2流体ノズル446の移動速度が制御される。
この例では、揺動アーム444の先端に、例えばPVAスポンジから成るペンシル型洗浄具460が上下動自在かつ回転自在に取り付けられている。更に、洗浄槽440の側上方に位置して、チャック等で保持されて回転中の基板Wの表面に、純水等のリンス液を供給するリンス液供給ノズル462と、中性乃至アルカリ薬液からなる洗浄液を供給する洗浄液供給ノズル464が配置されている。これによって、回転中のペンシル型洗浄具460の下面を、回転中の基板Wの表面に所定の押圧力で接触させながら、揺動アーム444の揺動によってペンシル型洗浄具460を移動させ、同時に、基板Wの表面に、中性乃至アルカリ性薬液からなる洗浄液を供給することで、基板Wの表面のペンシルスクラブ洗浄が行われる。また、回転中の基板Wの表面にリンス液を供給することで洗浄液(薬液)のリンス洗浄が行われる。
図5(a)は、メガソニック洗浄型の洗浄モジュールを示す斜視図である。図5(b)は、基板Wの洗浄面に洗浄液を注下して洗浄する機構を示す図である。メガソニック洗浄型洗浄モジュールは、液供給ノズル582と、基板保持アーム584と、回転テーブル586と、揺動アーム587と、ガス供給ノズル588とを備えている。
メガソニック洗浄型洗浄モジュールでは、基板Wは、高速で回転可能な回転テーブル586により保持される。一方、揺動アーム587に設けられたノズル582から、必要により数十KHz〜5MHzの範囲から選択した所定の高周波の超音波で加振されたエッチング液、機能水または洗浄液あるいはリンス液がその上面に供給され、エッチングないしは洗浄が行われる。
液供給ノズル582は、数十気圧の高圧の前記液を供給するノズルでもよいし、低圧液供給ノズルの中心に高圧液供給ノズルを配置し、各々のノズルから噴射される高圧液と低圧液の剪断により生じるキャビテーションを形成するノズルを用いてもよい。後者のノズルの高圧液、低圧液も上述の機能水を少なくとも一方に用いてもよい。
図6は、基板処理装置101を用いた基板処理の一例を示す工程図である。また、図7は、図6に示す基板処理を行う場合の基板の移動ルートを示す図である。本工程は、基板をシリアル搬送し、その裏面を2段階で洗浄して裏面の異物を除去し、次いで表面を3段階で洗浄するものである。表面を3段階で洗浄する理由は、表面は半導体デバイスや配線パターンが形成される面であり、3段階で洗浄を行うことで異物の付着をできる限り減らして品質を確保するためである。
まず、第1裏面研磨部5は、基板の表面が上を向いた状態で、基板の下方から研磨部材を接触させることにより、基板の裏面の外周領域を研磨する(ステップS1)。次いで、第2裏面研磨部6は、基板の表面が下を向いた状態で、基板の上方から研磨部材を接触させることにより、基板の裏面の内周領域近傍を研磨する(ステップS2)。その後、基板は搬送ロボット92により、洗浄モジュール71に搬送される(ステップS3)。なお、搬送ロボット92は制御部10によって制御されて基板を搬送してもよい。以降の搬送機構9による搬送動作についても同様である。
洗浄モジュール71は、基板の裏面が上を向いた状態で、基板の裏面をロール洗浄する(ステップS4)。このとき基板の表面も同時に洗浄される。その後、搬送ロボット92が洗浄モジュール71から基板を受け取り、洗浄モジュール72に搬送する(ステップS5)。
洗浄モジュール72は、基板の裏面が上を向いた状態で、基板の裏面を2流体ジェットペンシル洗浄する(ステップS6)。以上のようにして、基板の裏面が上を向いた状態で基板の裏面が2段階洗浄される。裏面の洗浄を一次洗浄ともいう。その後、搬送ロボット92が洗浄モジュール72から基板を受け取り、反転機構8に搬送する(ステップS7)。
反転機構8は基板を上下反転させる(ステップS8)。これにより、基板の表面が上を向く。その後、搬送ロボット92が反転機構8から基板を受け取り、洗浄モジュール73に搬送する(ステップS9)。
洗浄モジュール73は、基板の表面が上を向いた状態で、基板の表面をロール洗浄する(ステップS10)。このとき、基板の裏面も同時に洗浄される。その後、搬送ロボット93が洗浄モジュール73から基板を受け取り、洗浄モジュール74に搬送する(ステップS11)。
洗浄モジュール74は、基板の表面が上を向いた状態で、基板の表面を2流体ジェットペンシル洗浄する(ステップS12)。その後、搬送ロボット93が洗浄モジュール74から基板を受け取り、洗浄モジュール75に搬送する(ステップS13)。
洗浄モジュール75は、基板の表面が上を向いた状態で、基板の表面を2流体ジェットペンシル洗浄する(ステップS14)。その後、搬送ロボット93が洗浄モジュール75から基板を受け取り、乾燥モジュール76に搬送する(ステップS15)。乾燥モジュール76は洗浄後の基板を乾燥させる(ステップS16)。なお、洗浄モジュール74,75がメガソニック洗浄型である場合、ステップS12,14では基板がメガソニック洗浄される。
このように、第1の実施形態では、基板の裏面をロール洗浄してある程度まで異物の量を減らした後、2流体ジェット洗浄を行い、次いで、基板を反転して表面を洗浄する。そのため、基板に付着した異物を十分に除去できる。
なお、洗浄モジュール71〜75の種類は適宜選択すればよく、例えば洗浄モジュール71をロールスポンジ型とし、洗浄モジュール72〜74は、付着する異物の種類や、酸・アルカリの組み合わせにより、適切な洗浄タイプを適用すればよい。
(第2の実施形態)
上述した第1の実施形態は、基板の裏面を2段階洗浄し、表面を3段階洗浄するものであった。これに対し、以下に説明する第2の実施形態は、裏面を1段階洗浄し、表面を4段階洗浄するものである。以下、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
第2の実施形態に係る基板処理装置102は図1および図2に示すものとほぼ同じである。ただし、洗浄モジュール71は2流体ジェットペンシル洗浄型であり、洗浄モジュール72はロール洗浄型であり、洗浄モジュール73〜75は2流体ジェットペンシル型またはメガソニック型であるとする。
図8は、基板処理装置102を用いた基板処理の一例を示す工程図である。また、図9は、図8に示す基板処理を行う場合の基板の移動ルートを示す図である。本工程は、基板をシリアル搬送し、その裏面を1段階で洗浄して裏面の異物を除去し、次いで表面を4段階で洗浄するものである。
まず、第1裏面研磨部5は、基板の表面が上、裏面が下を向いた状態で、基板の裏面の周辺部付近を研磨する(ステップS1)。次いで、第2裏面研磨部6は、基板の表面が下、裏面が上を向いた状態で、基板の裏面内周領域を研磨する(ステップS2)。その後、基板は搬送ロボット92により洗浄モジュール71に搬送される(ステップS3)。
洗浄モジュール71は、基板の裏面が上を向いた状態で、基板の裏面を、窒素ガスと純水又は二酸化炭素を含有した水とをジェット流により噴射させる2流体ジェットを用いて洗浄しながら、あわせて、ペンシル洗浄部材によりペンシル洗浄する(ステップS4’)。すなわち、洗浄モジュール71は基板の裏面を洗浄する一次洗浄モジュールである。その後、搬送ロボット92が洗浄モジュール71から基板を受け取り、反転機構8に搬送する(ステップS5’)。
反転機構8は基板を上下反転させる(ステップS6’)。これにより、基板の表面が上を向く。その後、搬送ロボット92が反転機構8から基板を受け取り、洗浄モジュール72に搬送する(ステップS7’)。
洗浄モジュール72は、基板の表面が上を向いた状態で、基板の表面をロール洗浄する(ステップS8’)。このとき、基板の裏面も同時に洗浄される。その後、搬送ロボット92が洗浄モジュール72から基板を受け取り、洗浄モジュール73に搬送する(ステップS9)。
洗浄モジュール73は、基板の表面が上を向いた状態で、基板の表面を2流体ジェットペンシル洗浄する(ステップS10’)。その後、搬送ロボット93が洗浄モジュール73から基板を受け取り、洗浄モジュール74に搬送する(ステップS11)。
洗浄モジュール74は、基板の表面が上を向いた状態で、基板の表面を2流体ジェットペンシル洗浄する(ステップS12)。その後、搬送ロボット93が洗浄モジュール74から基板を受け取り、洗浄モジュール75に搬送する(ステップS13)。
洗浄モジュール75は、基板の表面が上を向いた状態で、基板の表面を2流体ジェットペンシル洗浄する(ステップS14)。その後、搬送ロボット93が洗浄モジュール75から基板を受け取り、乾燥モジュール76に搬送する(ステップS15)。乾燥モジュール76は洗浄後の基板を乾燥させる(ステップS16)。なお、洗浄モジュール73〜75がメガソニック洗浄型である場合、ステップS10’,12,14では基板がメガソニック洗浄される。
このように、第2の実施形態では、基板の裏面を2流体ジェットペンシル洗浄した後、基板の表面を4段階洗浄する。基板の裏面を研磨する工程(ステップS1)では、比較的大きなパーティクル(粒径100〜200nm以上)が発生し、基板の裏面には大きなパーティクルが付着することがある。このような状態の基板に対して裏面を2流体ジェットペンシル洗浄することで、大きなパーティクルを効率よく除去する。そして、基板の表面を4段階にわたって念入りに洗浄することができる。
第1裏面研磨部5、第2裏面研磨部6では、水を存在させた状態で研磨部材である研磨テープを接触させており、プロセス条件によっては、研磨時に研磨屑等の異物がそれほど発生しないこともある。そのため、このような場合には、裏面の洗浄を1段階とすることも可能である。そして、表面の洗浄を多段とすることで、次のようなメリットが得られる。
まず、洗浄モジュールの種類を増やすことができ(例えば洗浄モジュール73を2流体ジェットペンシル洗浄型とし、洗浄モジュール74,75をメガソニック洗浄型とする)、様々な異物や膜種に対して効果がある洗浄を実現できる。
さらに、1つの洗浄モジュールが洗浄に時間を要して処理速度を律速してしまう場合、同一種類の洗浄モジュールを複数設け、それらの洗浄モジュールで処理を分割することで、スループットを向上できる。
(第3の実施形態)
上述した第1および第2の実施形態における基板処理装置101,102は、5つの洗浄モジュール71〜75および1つの乾燥モジュール76を有するものであった。これに対し、以下に説明する第3の実施形態は、4つの洗浄モジュールおよび2つの乾燥モジュールを有するものである。以下、第1および第2の実施形態との相違点を中心に説明する。
図10は、第3の実施形態に係る基板処理装置103の正面図である。図示のように、洗浄部7は、4つの洗浄モジュール71〜74と、2つの乾燥モジュール76,77とを有する。洗浄モジュール71,72は2流体ジェットペンシル洗浄型であり、洗浄モジュール73,74はロール洗浄型または2流体ジェットペンシル洗浄型であるとする。すなわち、洗浄モジュール71,72は同種であり、洗浄モジュール73,74は同種である。乾燥モジュール76,77は、IPA乾燥およびSRD乾燥のいずれを行うものであってもよい。
図11は、基板処理装置103を用いた基板処理の一例を示す工程図である。また、図12は、図11に示す基板処理を行う場合の基板の移動ルートを示す図である。本工程は、スループットを重視するため基板をパラレル搬送し、その裏面および表面を1段階ずつ洗浄するものである。
まず、第1裏面研磨部5は、基板の表面が上、裏面が下を向いた状態で、基板の裏面の外周領域を研磨する(ステップS1)。次いで、第2裏面研磨部6は、同じく基板の表面が下、裏面が上を向いた状態で、基板裏面の内周領域を研磨する(ステップS2)。ここで、制御部10は、洗浄モジュール71,72のいずれが空き状態であるかを確認する(ステップS20)。
洗浄モジュール71が空いている場合、制御部10の制御によって、搬送ロボット92は基板を洗浄モジュール71に搬送する(ステップS21a)。洗浄モジュール71は、基板の裏面が上を向いた状態で、基板の裏面を2流体ジェットペンシル洗浄する(ステップS22a)。その後、搬送ロボット92が洗浄モジュール71から基板を受け取る。なお、洗浄モジュール71は、基板が搬入されると基板を洗浄中である旨を制御部10に伝え、基板が搬出されると空き状態である旨を制御部10に伝える。
一方、洗浄モジュール72が空いている場合、制御部10の制御によって、搬送ロボット92は基板を洗浄モジュール72に搬送する(ステップS21b)。洗浄モジュール72は、基板の裏面が上を向いた状態で、基板の裏面を2流体ジェットペンシル洗浄する(ステップS22b)。その後、搬送ロボット92が洗浄モジュール72から基板を受け取る。なお、洗浄モジュール72は、基板が搬入されると基板を洗浄中である旨を制御部10に伝え、基板が搬出されると空き状態である旨を制御部10に伝える。
なお、ステップS21aにおいて洗浄モジュール71がある基板Wnを洗浄している最中に次の基板Wn+1の第2裏面研磨(ステップS2)が完了した場合、空いている洗浄モジュール72に次の基板Wnを搬送することで、基板Wn,Wn+1をパラレルで処理することができる。
次いで、搬送ロボット92は基板を反転機構8に搬送する(ステップS23)。反転機構8は基板を上下反転させる(ステップS24)。これにより、基板の表面が上を向く。その後、搬送ロボット92が反転機構8から基板を受け取る。
続いて、制御部10は、洗浄モジュール73,74のいずれが空き状態であるかを確認する(ステップS25)。
洗浄モジュール73が空いている場合、制御部10の制御によって、搬送ロボット92は基板を洗浄モジュール73に搬送する(ステップS26a)。洗浄モジュール73は、基板の表面が上を向いた状態で、基板の表面を2流体ジェットペンシル洗浄する(ステップS27a)。その後、搬送ロボット93が洗浄モジュール73から基板を受け取る。なお、洗浄モジュール73は、基板が搬入されると基板を洗浄中である旨を制御部10に伝え、基板が搬出されると空き状態である旨を制御部10に伝える。
一方、洗浄モジュール74が空いている場合、制御部10の制御によって、搬送ロボット92は基板を洗浄モジュール74に搬送する(ステップS26b)。洗浄モジュール74は、基板の表面が上を向いた状態で、基板の表面を2流体ジェットペンシル洗浄する(ステップS27b)。その後、搬送ロボット93が洗浄モジュール74から基板を受け取る。なお、洗浄モジュール74は、基板が搬入されると基板を洗浄中である旨を制御部10に伝え、基板が搬出されると空き状態である旨を制御部10に伝える。
続いて、制御部10は、乾燥モジュール76,77のいずれが空き状態であるかを確認する(ステップS28)。
乾燥モジュール76が空いている場合、制御部10の制御によって、搬送ロボット93は基板を乾燥モジュール76に搬送する(ステップS29a)。乾燥モジュール76は洗浄後の基板を乾燥させる(ステップS30a)。なお、乾燥モジュール76は、基板が搬入されると基板を乾燥中である旨を制御部10に伝え、基板が搬出されると空き状態である旨を制御部10に伝える。
一方、乾燥モジュール77が空いている場合、制御部10の制御によって、搬送ロボット93は基板を乾燥モジュール77に搬送する(ステップS29b)。乾燥モジュール77は洗浄後の基板を乾燥させる(ステップS30b)。なお、乾燥モジュール77は、基板が搬入されると基板を乾燥中である旨を制御部10に伝え、基板が搬出されると空き状態である旨を制御部10に伝える。
このように、第3の実施形態では、空き状態である洗浄モジュールや乾燥モジュールを選択して搬送ルートを選択する。そのため、スループットを向上できる。基板の裏面を研磨する工程(ステップS1)でそれほど異物が発生しない場合には基板の裏面および表面を1段階で洗浄すれば十分であり、多段洗浄を必要としないプロセスでは、生産性向上のため、本実施形態のようにするのが有効である。
(第4の実施形態)
次に説明する第4の実施形態は第3の実施形態の変形例であり、洗浄モジュール71〜74が反転機構8を有するものである。以下、第3の実施形態との相違点を中心に説明する。
図13は、第4の実施形態に係る基板処理装置104の正面図である。図10に示す基板処理装置103との相違点として、洗浄モジュール71〜74のそれぞれが基板を反転させる反転機構8を有する。より詳しくは、隔壁7aで形成された区画内に、反転機構8を有する洗浄モジュール71が設けられる。他の洗浄モジュール72〜74も同様である。洗浄モジュール71〜74のそれぞれが基板を反転させる機能を持っているとも言える。
図14A〜14Cは、反転機構8を有する洗浄モジュール71を模式的に示すそれぞれ上面図、正面図および側面図である。洗浄モジュール71は、基板Wを洗浄する洗浄部、すなわち洗浄ステージ11、リンスノズル12および洗浄機構13を有するとともに、洗浄部の上方(望ましくは直上)に設けられた基板Wを反転するためのアーム81、アーム開閉機構82、アーム反転機構83および昇降機構84からなる反転機構8を有する。
洗浄ステージ11は基板Wを保持し、必要に応じて回転させる。リンスノズル12は基板Wの表面にリンス液を供給する。洗浄機構13はペンシルスポンジなどの洗浄具を有し、基板Wに接触して洗浄する。
一対のアーム81は洗浄ステージ11の上方にあって基板Wの周縁を挟んで把持する。アーム開閉機構82は一対のアーム81に接続され、これらを開閉する。一対のアーム81が閉じる(互いに近づく)ことで基板Wが保持される。一対のアーム81が開く(互いに離れる)ことで基板Wがリリースされる。アーム反転機構83はアーム開閉機構82に接続され、リンスノズル12や洗浄機構13と干渉することなくアーム81を反転させることによって保持された基板Wが反転する。昇降機構84は洗浄ステージ11の側方に配置されて鉛直方向に延びており、上方がアーム反転機構83に接続される。そして、昇降機構84はリンスノズル12や洗浄機構13と干渉することなくアーム反転機構83(ならびにこれに接続されたアーム開閉機構82およびアーム81)を昇降させる。
図15Aおよび図15Bは、基板Wの受け渡し時における洗浄モジュール71のそれぞれ正面図および側面図である。昇降機構84が降りることで、アーム81によって保持された基板Wの下面が洗浄ステージ11に支持される。そして、アーム開閉機構82がアーム81を開くことで、基板Wが洗浄ステージ11上に載置され、保持される。この基板Wは洗浄機構13によって洗浄される。
以上のようにして、本実施形態における洗浄モジュール71は基板Wの回転および洗浄を行うことができる。
図16は、基板処理装置104を用いた基板処理の一例を示す工程図である。また、図17は、図16に示す基板処理を行う場合の基板の移動ルートを示す図である。本工程も、スループットを重視するため基板をパラレル搬送して、その裏面および表面を洗浄するものである。図16のステップS1,S2,S20,S21a,S21bまでは図11と同様である。以下、洗浄モジュール71が空いている場合について説明するが、洗浄モジュール72が空いている場合も同様である。
洗浄モジュール71が空いている場合、制御部10の制御によって、搬送ロボット92は基板を洗浄モジュール71に搬送する(ステップS21a)。洗浄モジュール71は、まず、基板の裏面が上を向いた状態で、基板の裏面を2流体ジェットペンシル洗浄する(ステップS41a)。洗浄時にアルカリ系の薬液を用いてもよい。
続いて、洗浄モジュール71における反転機構8が基板を上下反転させる(ステップS42a)。これにより、基板の表面が上を向く。続いて、洗浄モジュール71は、基板の表面が上を向いた状態で、基板の表面を2流体ジェットペンシル洗浄する(ステップS43a)。洗浄時にやはりアルカリ系の薬液を用いてもよい。洗浄モジュール71が反転機構8を有するため、洗浄モジュール71が基板の裏面だけでなく表面も洗浄できる。
その後、制御部10は、洗浄モジュール73,74のいずれが空き状態であるかを確認する(ステップS25)。以下、洗浄モジュール73が空いている場合について説明するが、洗浄モジュール74が空いている場合も同様である。
洗浄モジュール73が空いている場合、制御部10の制御によって、搬送ロボット92は基板を洗浄モジュール73に搬送する(ステップS26a)。そして、洗浄モジュール73における反転機構8が基板を上下反転させる(ステップS44a)。これにより、基板の裏面が上を向く。続いて、洗浄モジュール73は基板の裏面が上を向いた状態で、基板の裏面を2流体ジェットペンシル洗浄する(ステップS45a)。洗浄時に酸系の薬液を用いてもよい。
続いて、洗浄モジュール73における反転機構8が基板を上下反転させる(ステップS46a)。これにより、基板の表面が上を向く。続いて、洗浄モジュール73は、基板の表面が上を向いた状態で、基板の表面を2流体ジェットペンシル洗浄する(ステップS47a)。洗浄時にやはり酸系の薬液を用いてもよい。洗浄モジュール73が反転機構8を有するため、洗浄モジュール73が基板の表面だけでなく裏面も洗浄できる。
その後は、以降のステップS28以降は図11と同様、基板の表面が上を向いた状態で乾燥モジュール76,77に搬送されて基板が乾燥される。
このように、第4の実施形態では、洗浄モジュール71〜74が反転機構8を有するため、基板の表面および裏面の両方をアルカリ系の薬液および酸系の薬液で洗浄するなど、洗浄方法の柔軟性の幅をより広げることができる。なお、図13では洗浄モジュール71〜74のそれぞれが反転機構8を有することとしたが、洗浄モジュール71〜74の少なくとも1つが反転機構8を有していてもよい。また、図2および図10にそれぞれ示す基板処理装置101,103などにおける洗浄モジュール71〜75の少なくとも1つが反転機構8を有していてもよい。
また、反転機構8を有する洗浄モジュール71では、基板を洗浄モジュール71内に受け入れたあと、基板を反転させて、基板のうち洗浄したい面を下方にある洗浄部にて重点的に洗浄することができる。例えば、洗浄モジュール71に基板を受け入れたときに基板の片面のみが汚れている場合、汚れている面が重点的に洗浄されるように基板の面を反転させて、洗浄部で基板のうち汚れている面を重点的に洗浄させることができる。さらに、例えば洗浄モジュール71に基板を受け入れたあと、洗浄部で基板の表面を洗浄し、次いで、基板の表裏面を反転させて、基板の裏面を洗浄することもできる。
(第5の実施形態)
次に説明する第5の実施形態は第3の実施形態の変形例であり、搬送ロボット92が反転機構8を有するものである。以下、第3の実施形態との相違点を中心に説明する。
図18は、第5の実施形態に係る基板処理装置105の正面図である。図10に示す基板処理装置103との相違点として、搬送ロボット92が反転機構8を有する。例えば搬送ロボット92におけるハンドに反転機構8を組み込むことで、搬送ロボット92は基板を反転させる機能を持たせることができる。この反転機構8は、 搬送ロボットが基板Wを把持した状態で、ハンド(保持部)を反転する機構を備えたものである。
図19Aは、反転機構8を有する搬送ロボット92の側面図である。また、図19Bは、反転動作を説明する図である。搬送ロボット82は、基板Wを搬送する搬送部、すなわちロボットベース21、旋回部22、アーム23、旋回部24、アーム25、旋回部26、アーム27、ハンド28、および、シリンダ29を有するとともに、ハンド回転機構2Aからなる反転機構8を有する。
ロボットベース21は床に固定されている。旋回部22の下端はロボットベース21に固定されており、上端に連結されたアーム23を旋回させる。旋回部24の下端はアーム23に固定されており、上端に連結されたアーム25を旋回させる。旋回部26の下端はアーム25に固定されており、上端に連結されたアーム27を旋回させる。アーム27には水平方向に延びるハンド28が回転可能に接続されており、ハンド28の上面には複数の把持ピン28aが突出している。チャック用のシリンダ29によって、把持ピン28a上に基板Wが把持される。そして、ハンド回転機構2Aがハンド28を回転させることによって、把持された基板Wが反転する。
図20は、基板処理装置105を用いた基板処理の一例を示す工程図である。また、図21は、図20に示す基板処理を行う場合の基板の移動ルートを示す図である。第3の実施形態における図11は、搬送ロボット92が基板を反転機構8に搬送し(ステップS23)、反転機構8が基板を反転する(ステップS24)ものであった。これに対し、本実施形態における図19では、搬送ロボット92自身における反転機構8が基板を反転する(ステップS23’)。その他は図11と同様である。
このように、第5の実施形態では、搬送ロボット92が反転機構8を有するため、基板処理装置105の構成を簡略化できるとともに、洗浄方法の柔軟性の幅をより広げることができる。なお、図2、図10および図13にそれぞれ示す基板処理装置101,103,104などにおける搬送ロボット92が反転機構8を有していてもよい。
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうることである。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲とすべきである。
1 制御ユニット部
2 ロード/アンロード部
3 フロントロード部
4 搬送ロボット
5 第1裏面研磨部
6 第2裏面研磨部
7 洗浄部
71〜75 洗浄モジュール
76,77 乾燥モジュール
7a 隔壁
7b 開口
7c シャッタ
8 反転機構
81 アーム
82 アーム開閉機構
83 アーム反転機構
84 昇降機構
9 搬送機構
91〜93 搬送ロボット
10 制御部
11 洗浄ステージ
12 リンスノズル12
13 洗浄機構13
101〜105 基板処理装置
1000 洗浄ユニット部
2000 研磨ユニット部
3000 基板受け入れユニット部

Claims (20)

  1. 基板の裏面外周領域を研磨する第1裏面研磨部と、
    前記基板の裏面内周領域を研磨する第2裏面研磨部と、
    前記第1裏面研磨部および前記第2裏面研磨部で研磨された基板を洗浄する1または複数の洗浄モジュールと、
    前記基板を反転させる反転機構と、
    前記裏面および表面が洗浄された基板を乾燥させる1または複数の乾燥モジュールと、
    前記第1裏面研磨部、前記第2裏面研磨部、前記洗浄モジュール、前記反転機構および前記乾燥モジュール間の少なくとも一部で前記基板を搬送する搬送機構と、を備え、
    前記洗浄モジュールのいずれかが、前記基板の裏面を洗浄し、その後、
    前記反転機構が、前記裏面が洗浄された前記基板を反転させ、その後、
    前記洗浄モジュールのいずれかが、前記基板の表面を洗浄する、基板処理装置。
  2. 前記搬送機構は、
    前記第2裏面研磨部により裏面内周領域が研磨された基板を、前記第2裏面研磨部から前記基板の裏面を洗浄する洗浄モジュールに搬送し、その洗浄モジュールによって前記基板の裏面が洗浄され、その後、
    前記裏面が洗浄された基板を、前記基板の裏面を洗浄した前記洗浄モジュールから前記反転機構に搬送し、その後、
    反転された前記基板を、前記反転機構から前記基板の表面を洗浄する洗浄モジュールに搬送する、請求項1に記載の基板処理装置。
  3. 前記表面を洗浄する洗浄モジュールは、前記裏面を洗浄する洗浄モジュールとは異なる、請求項1または2に記載の基板処理装置。
  4. 複数の前記洗浄モジュールが前記基板の裏面を洗浄する、請求項1乃至3のいずれかに記載の基板処理装置。
  5. 前記複数の洗浄モジュールは、
    前記基板の裏面を洗浄する一次洗浄モジュールと、
    前記基板の表面を洗浄する二次洗浄モジュールと、を含み、
    前記搬送機構は、
    前記一次洗浄モジュール、前記反転機構および前記二次洗浄モジュール間で前記基板を搬送する第1搬送装置と、
    前記基板を前記乾燥モジュールに搬送する第2搬送装置と、を含む、請求項1乃至3のいずれかに記載の基板処理装置。
  6. 前記搬送機構は、
    前記第2裏面研磨部により裏面内周領域が研磨された基板を、前記複数の洗浄モジュールのうちの空いている洗浄モジュールに搬送し、その洗浄モジュールによって前記基板の裏面が洗浄され、その後、
    前記裏面が洗浄された基板を、前記基板の裏面を洗浄した前記洗浄モジュールから前記反転機構に搬送し、その後、
    反転された前記基板を、前記複数の洗浄モジュールのうちの空いている洗浄モジュールに搬送し、その洗浄モジュールによって前記基板の表面が洗浄され、その後、
    前記表面が洗浄された基板を、前記複数の乾燥モジュールのうちの空いている乾燥モジュールに搬送する、請求項1乃至3のいずれかに記載の基板処理装置。
  7. 前記基板の裏面を洗浄する洗浄モジュールは、前記基板の裏面に流体を供給しながら、ペンシル部材を用いて洗浄を行うか、又は2種類の流体のジェット噴流を用いて洗浄を行う、請求項1乃至6のいずれかに記載の基板処理装置。
  8. 前記1または複数の洗浄モジュールの少なくとも1つが前記反転機構を有する、請求項1乃至7のいずれかに記載の基板処理装置。
  9. 前記搬送機構が前記反転機構を有する、請求項1乃至8のいずれかに記載の基板処理装置。
  10. 基板を研磨する研磨部と、
    前記基板を反転させる反転機構と、
    前記基板を洗浄する第1〜第5洗浄モジュールと、
    前記基板を乾燥させる乾燥ユニットと、
    前記第1〜第4洗浄モジュールおよび前記反転機構にアクセス可能な第1搬送装置と、
    前記第3〜第5洗浄モジュールおよび前記乾燥ユニットにアクセス可能な第2搬送装置と、
    前記第1〜第4洗浄モジュールおよび前記反転機構間で前記基板を搬送するよう前記第1搬送装置を制御する制御部と、を備え、
    前記第1〜第5洗浄モジュールのそれぞれは、前記基板を搬送するための開口が設けられた隔壁で形成された区画内に配置され、
    前記開口には、開閉自在のシャッタが設けられる、基板処理装置。
  11. 基板を洗浄する洗浄部と、
    前記洗浄部の上方に設けられ、前記基板を把持するための一対のアームと、
    該一対のアームを開閉させるアーム開閉機構と、
    該一対のアームを昇降させる昇降機構と、
    該一対のアームを反転させるアーム反転機構と、を備える基板洗浄モジュール。
  12. 前記昇降機構は、前記洗浄部の側方に設けられ、
    前記昇降機構の上方に前記アーム反転機構が接続され、
    前記アーム反転機構に前記アーム開閉機構が接続される、請求項11に記載の基板洗浄モジュール。
  13. 研磨後の基板を洗浄する、請求項11または12に記載の基板洗浄モジュールと、
    前記洗浄された基板を乾燥させる乾燥モジュールと、
    前記基板洗浄モジュールと前記乾燥モジュールとの間で前記基板を搬送する搬送機構と、を備える基板処理装置。
  14. 研磨後の基板を洗浄する複数の基板洗浄モジュールと、
    前記洗浄された基板を乾燥させる乾燥モジュールと、
    前記複数の基板洗浄モジュール間で前記基板を搬送する搬送機構と、を備え、
    前記搬送機構は、前記基板を把持する把持部を反転させる反転機構を有する、基板処理装置。
  15. 基板の裏面外周領域および裏面内周領域を研磨する工程と、
    その後に、前記基板の裏面を洗浄する工程と、
    その後に、前記基板を反転させる工程と、
    その後に、前記基板の表面を洗浄する工程と、
    その後に、前記基板を乾燥させる工程と、を備える基板処理方法。
  16. 前記基板の裏面を洗浄する工程では、2つの洗浄モジュールが前記基板の裏面を洗浄し、
    前記基板の表面を洗浄する工程では、3つの洗浄モジュールが前記基板の表面を洗浄する、請求項15に記載の基板処理方法。
  17. 複数の洗浄モジュールのうちの空いている洗浄モジュールに前記基板を搬入する工程を備え、その後に、その洗浄モジュールで前記基板の裏面が洗浄され、
    複数の洗浄モジュールのうちの空いている洗浄モジュールに反転された前記基板を搬入する工程を備え、その後に、その洗浄モジュールで前記基板の表面が洗浄され、
    複数の乾燥モジュールのうちの空いている乾燥モジュールに前記基板を搬入する工程を備え、その後に、その乾燥モジュールで前記基板が乾燥される、請求項15に記載の基板処理方法。
  18. 基板を搬送する搬送機構を備える基板処理装置を制御するための制御プログラムであって、コンピュータに、
    前記基板の裏面外周領域を研磨する第1裏面研磨部から、前記基板の裏面内周領域を研磨する第2裏面研磨部に前記基板を搬送するよう前記搬送機構を制御する第1ステップと、
    前記第2裏面研磨部から少なくとも1つの洗浄モジュールに前記基板を搬送するよう前記搬送機構を制御する第2ステップと、
    前記1つの洗浄モジュールにて前記基板の裏面が洗浄された後、前記1つの洗浄モジュールから前記基板を反転させる反転機構に前記基板を搬送するよう前記搬送機構を制御する第3ステップと、
    前記反転機構にて前記基板が反転された後、前記反転機構から少なくとも1つの洗浄モジュールに前記基板を搬送するよう前記搬送機構を制御する第4ステップと、
    前記1つの洗浄モジュールにて前記基板の表面が洗浄された後、前記1つの洗浄モジュールから1つの乾燥モジュールに前記基板を搬送するよう前記搬送機構を制御する第5ステップと、を実行させるための制御プログラム。
  19. 前記反転機構は、
    少なくとも1つの洗浄モジュールおよび前記反転機構にアクセス可能な第1搬送装置と、
    少なくとも1つの洗浄モジュールおよび少なくとも1つの乾燥モジュールにアクセス可能な第2搬送装置と、を含み、
    前記第3ステップおよび前記第4ステップは、前記第1搬送装置を制御することによって行い、
    前記第5ステップは、前記第2搬送装置を制御することによって行う、請求項18に記載の制御プログラム。
  20. 前記第2ステップでは、複数の前記洗浄モジュールのうちの空いている洗浄モジュールに前記基板を搬送するよう前記搬送機構を制御し、
    前記第4ステップでは、複数の前記洗浄モジュールのうちの空いている洗浄モジュールに前記基板を搬送するよう前記搬送機構を制御し、
    前記第5ステップでは、前記複数の乾燥モジュールのうちの空いている乾燥モジュールに前記基板を搬送するよう前記搬送機構を制御する、請求項18に記載の制御プログラム。
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