JP2019062055A - 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の洗浄時間を短縮すること。【解決手段】基板処理装置１００は、ウェハＷを支持すると共に該ウェハＷを回転させるウェハ支持部２３と、ウェハＷの表面Ｗｆを物理洗浄する表面洗浄部２４と、ウェハの回転軸ＡＲと交差する方向に伸びウェハＷの裏面Ｗｒを物理洗浄するバーブラシ５０を有する裏面洗浄部２５と、を備える。【選択図】図２

Description

本開示は、基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体に関する。

特許文献１には、基板を保持すると共に回転することができる基板保持回転部と、基板保持回転部に保持される基板に対して液体を供給すると共に基板の上面（表面）に接して基板の表面を洗浄するブラシと、を備える基板処理装置の液処理装置が開示されている。

特開２０１５−２１１２０３号公報

上述したような基板処理装置では、例えば基板の裏面を洗浄した後に基板を反転させて、上記のブラシ等により基板の表面を洗浄している。

本開示は、基板の洗浄時間を短縮することができる基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る基板処理装置は、基板を支持すると共に該基板を回転させる基板支持部と、基板の表面を物理洗浄する表面洗浄部と、基板の回転軸と交差する方向に伸び基板の裏面を物理洗浄する裏面洗浄体を有する裏面洗浄部と、を備える。

本開示によれば、基板の洗浄時間を短縮することができる。

基板処理装置を模式的に示す平面図である。 基板処理装置に含まれる液処理装置を示す概略側面図である。 表面洗浄部及び裏面洗浄部の模式図である。 バーブラシの模式図である。 制御部の機能的な構成を示すブロック図である。 基板処理手順のフローチャートである。 変形例に関わる裏面洗浄部の模式図である。 変形例に関わる表面洗浄部の模式図である。 変形例に関わる裏面洗浄部の模式図である。 変形例に関わる裏面洗浄部の模式図である。

以下、実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１に示すように、基板処理装置１００は、キャリアステーションＣＳ１と、搬入出ステーションＬＳ２と、液処理ステーションＰＳ３と、制御部１７と、を備える。

キャリアステーションＣＳ１は、複数（例えば４つ）のウェハキャリアＣが載置される領域である。ウェハキャリアＣは、複数の半導体ウェハ等のウェハＷ（基板）を収容する。ウェハＷは例えば円盤状に形成されている。搬入出ステーションＬＳ２は、キャリアステーションＣＳ１と液処理ステーションＰＳ３との間でウェハＷを受け渡す領域である。搬入出ステーションＬＳ２には、ウェハキャリアＣからウェハＷを搬出してステージ１３に載置し、また、ステージ１３のウェハＷを取り上げてウェハキャリアＣへ搬入する搬送機構１１が設置されている。搬送機構１１は、ウェハＷを保持する保持アーム部１１ａを有している。搬送機構１１は、ウェハキャリアＣの配列方向（図１中のＸ方向）に延びるガイド１２に沿って移動することができる。また、搬送機構１１は、Ｘ方向に垂直な方向（図１中のＹ方向）及び上下方向に保持アーム部１１ａを移動させることができ、水平面内で保持アーム部１１ａを回転させることができる。

液処理ステーションＰＳ３は、液処理装置１が配置される領域である。液処理ステーションＰＳ３は、Ｙ方向に延びる搬送室１６と、搬送室１６の両側（Ｘ方向両側）に配置される複数の液処理装置１とを有している。また、搬送室１６には、搬送機構１４が設けられ、搬送機構１４は、ウェハＷを保持する保持アーム部１４ａを有している。搬送機構１４は、搬送室１６に設けられＹ方向に延びるガイド１５に沿って移動することができる。また、搬送機構１４は、保持アーム部１４ａを水平面内で回転させることができる。搬送機構１４は、搬入出ステーションＬＳ２の受け渡しステージ１３と、各液処理装置１との間でウェハＷを搬送する。ウェハＷは、キャリアステーションＣＳ１のウェハキャリアＣ内においては回路形成面が下向きになるように収容されており、回路形成面が下向きのままで搬送機構１１、ステージ１３、搬送機構１４を介して液処理装置１へ搬送される。

制御部１７は、基板処理装置１００の各部の動作を制御する。この制御部１７は、例えばコンピュータからなり、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体１７０を備える。記憶媒体１７０には、例えば液処理装置１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１７は、記憶媒体１７０に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって例えば液処理装置１の動作を制御する。なお、プログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体１７０に記憶されていたものであって、他の記憶媒体から制御部１７の記憶媒体１７０にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体１７０としては、例えばハードディスク（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ィスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。制御部１７の機能の詳細については後述する。

以上の構成を有する基板処理装置１００においては、キャリアステーションＣＳ１に載置されるウェハキャリアＣから搬送機構１１によってウェハＷが取り出され、搬送機構１１によりステージ１３に載置される。ステージ１３上のウェハＷは、液処理ステーションＰＳ３内の搬送機構１４により、液処理装置１に搬入される。液処理装置１においては、ウェハＷの表面及び裏面が洗浄される（詳細は後述）。ウェハＷは洗浄および乾燥が完了した後に、搬入時と逆の経路（手順）によりウェハキャリアＣへ戻される。なお、一のウェハＷが洗浄される間に、他のウェハＷが他の液処理装置1へ順次搬送され、洗浄される。

次に、図２〜図４を参照して、本実施形態の液処理装置１について説明する。図２は、基板処理装置１００に含まれる液処理装置１を示す概略側面図である。図２に示すように、液処理装置１は、筐体２１と、カップ部２２と、ウェハ支持部２３（基板支持部）と、表面洗浄部２４と、裏面洗浄部２５と、を備える。

筐体２１は、液処理装置１の各構成を収容する略直方体形状の箱である。筐体２１には、搬送機構１４の保持アーム部１４ａ（図１参照）によってウェハＷを筐体２１内に搬入（或いは筐体２１内から搬出）するための搬送口２１ａが形成されている。搬送口２１ａには、シャッタ（不図示）が設けられており、ウェハＷの搬入出時においては該シャッタが開くことにより搬送口２１ａが開いた状態となり、ウェハＷの処理時においては該シャッタが閉じることにより搬送口２１ａが閉じた状態となる。

カップ部２２は、筐体２１内のほぼ中央部に設けられた略円筒形状の部材である。カップ部２２は、上面が開口している。カップ部２２は、ウェハＷの処理時において、ウェハＷに対して供給される液体を受け、ドレイン（不図示）から該液体を排出する機能を有する。なお、カップ部２２は、昇降機構（不図示）によって上下方向に移動させられるものであってもよい。この場合、カップ部２２は、例えばウェハＷの搬入出時には該搬入出の妨げにならないように下方位置に位置し、例えばウェハＷの処理時においてはウェハＷが支持された高さの近傍である上方位置に位置してもよい。これにより、カップ部２２は、ウェハＷの搬入出の妨げになることを回避しながら、ウェハＷの処理時においては上記液体を受ける機能をより効果的に発揮することができる。

ウェハ支持部２３は、ウェハＷを支持すると共にウェハＷを回転させる。ウェハ支持部２３は、筐体２１の下部に配置される回転機構３１に接続されて回転する回転シャフト２３ｓと、回転シャフト２３ｓの上端に下面が取り付けられる略円盤状の回転プレート２３ｐと、該回転プレート２３ｐの外縁から上方に延び、その上端にウェハＷを載置するウェハ載置部２３ｌと、を有する。回転機構３１は、アクチュエータを含んで構成されており、制御部１７からの制御に応じて回転シャフト２３ｓを回転させる。回転シャフト２３ｓには、その中央部を上下方向に貫通する貫通孔が形成されており、該貫通孔内に、上下方向に延びるブラシ支持部２５ｓ（詳細は後述）が設けられている。回転プレート２３ｐには、その中央部を上下方向に貫通する貫通孔が形成されており、上述したブラシ支持部２５ｓは、該貫通孔を貫通するように回転プレート２３ｐの上方にまで伸びている。ウェハ載置部２３ｌは、その上端の内側部分に、凹形状の位置決め部２３ｏが形成されている。ウェハ載置部２３ｌは、凹形状の位置決め部２３ｏにウェハＷが載置されることによりウェハＷの位置決めを行っている。

表面洗浄部２４は、ウェハＷの表面Ｗｆを物理洗浄する。物理洗浄とは、例えばブラシ洗浄又はジェット洗浄等の物理作用によって行われる洗浄である。表面洗浄部２４は、ブラシ洗浄部４１と、リンス液供給部４２とを有する。

ブラシ洗浄部４１は、ウェハＷの表面Ｗｆに接することにより表面Ｗｆを洗浄するブラシ４１ｂと、ブラシ４１ｂを接続すると共に水平面内で回動可能且つ上下動可能なアーム４１ａとを有する。ブラシ４１ｂは、例えばポリプロピレン等の比較的硬い素材を含んで構成されていてもよいし、ポリビニルアルコール等のスポンジ素材の比較的柔らかい素材を含んで構成されていてもよいし、これらの素材両方を含んで構成されていてもよい。ポリプロピレン等の比較的硬い素材を用いた場合には、ブラシ４１ｂの除去性（洗浄性）を高めることができる。また、ポリビニルアルコール等のスポンジ素材の比較的柔らかい素材を用いた場合には、ブラシ４１ｂの除去ムラを低減することができる。アーム４１ａは、アクチュエータを含んで構成されており、制御部１７からの制御に応じて回動及び上下動を行う。アーム４１ａが下降することにより、アーム４１ａの先端に接続されたブラシ４１ｂがウェハＷの表面Ｗｆに接し、ブラシ４１ｂによる表面Ｗｆの洗浄が行われる。なお、表面洗浄部２４のブラシ４１ｂは、アーム４１ａの動きに従って、裏面洗浄部２５のバーブラシ５０（詳細は後述）が伸びる方向に沿ってスキャン動作を行い表面Ｗｆの洗浄を行ってもよい。この場合、アーム４１ａは、上述した回動及び上下動に加えて、例えばアーム４１ａ自体の長さを変化させること等によって、上記スキャン動作を実現してもよい。

リンス液供給部４２は、ウェハＷの表面Ｗｆに向けてリンス液を供給する。リンス液は、例えば脱イオン水等である。リンス液供給部４２は、ウェハＷの表面Ｗｆに向けてリンス液を吐出する吐出ノズル４２ｒ（表面側リンス液吐出部）と、リンス液を供給するリンス液供給源４２ｓと、リンス液供給源４２ｓから吐出ノズル４２ｒへ向かう流路に設けられており当該流路の開閉及び開度調節を行う流量調節器４２ａと、を有する。吐出ノズル４２ｒから表面Ｗｆにリンス液が吐出されることにより、ブラシ４１ｂによって表面Ｗｆから除去されたパーティクル又は残留物等を洗い流すことができる。

裏面洗浄部２５は、ウェハＷの裏面Ｗｒを物理洗浄する。裏面洗浄部２５は、バーブラシ５０（裏面洗浄体）と、ブラシ支持部２５ｓと、リンス液供給部５８と、昇降機構５９とを有する。

バーブラシ５０は、ウェハＷの回転軸ＡＲと交差する方向（ウェハＷの裏面Ｗｒに平行な方向）に延びウェハＷの裏面Ｗｒを物理洗浄する。バーブラシ５０は、下面にブラシ支持部２５ｓが接続されている。バーブラシ５０の詳細については後述する。ブラシ支持部２５ｓは、その上端がバーブラシ５０の下面に接続されると共に、回転プレート２３ｐ及び回転シャフト２３ｓを貫通して下方に延び、その下端が筐体２１の下部に配置される昇降機構５９に接続されている。ブラシ支持部２５ｓ内には、リンス液供給部５８から供給されるリンス液が流れる導管２５ｐが形成されている。

リンス液供給部５８は、ウェハＷの裏面Ｗｒに向けてリンス液を供給する。リンス液は、例えば脱イオン水等である。リンス液供給部５８は、リンス液を供給するリンス液供給源５８ｓと、リンス液供給源５８ｓから導管２５ｐへ向かう流路に設けられており当該流路の開閉及び開度調節を行う流量調節器５８ａと、を有する。昇降機構５９は、アクチュエータを含んで構成されており、制御部１７からの制御に応じてブラシ支持部２５ｓを昇降させる。ブラシ支持部２５ｓが昇降することに応じて、バーブラシ５０が昇降する。

図３は表面洗浄部２４及び裏面洗浄部２５の一部を模式的に示した斜視図である。図４はバーブラシ５０を模式的に示した図であり、図４（ａ）はバーブラシ５０の斜視図、図４（ｂ）はバーブラシ５０の平面図、図４（ｃ）はバーブラシ５０の樹脂部５４を模式的に示した正面図である。図３及び図４に示すように、バーブラシ５０は、基部５１と、ブラシ部５２と、リンス液吐出部５６（裏面側リンス液吐出部）とを有する。

基部５１は、バー状（棒状）の部材である。基部５１は、土台部５３と、樹脂部５４とを有する。土台部５３は、例えばステンレス鋼を含んで構成されている。また、土台部５３には、圧力センサ５５（図４（ａ）参照）が内蔵されている（すなわち、バーブラシ５０は、圧力センサ５５を更に有する）。圧力センサ５５は、ブラシ部５２がウェハＷの裏面Ｗｒに接触した際の圧力を検知できるものであればどのようなセンサであってもよい。圧力センサ５５は、検知した圧力を制御部１７に出力する。樹脂部５４は、土台部５３上に設けられており、土台部５３にブラシ部５２を接着する部分である。図４（ｃ）に示すように、基部５１の樹脂部５４は、中央部５４ｃの厚みよりも外縁部５４ｏの厚みが薄くなるように、中央部５４ｃから外縁部５４ｏに向かって傾斜している。すなわち、基部５１では、ブラシ部５２が接着される部分（樹脂部５４）にＲがつけられている。

ブラシ部５２は、基部５１から上方に延びている。ブラシ部５２は、先端がウェハＷの裏面Ｗｒに接した状態において、例えば裏面Ｗｒにおける直径領域の略全域に接するように形成されている（図３参照）。ブラシ部５２は、例えばポリプロピレン等の比較的硬い素材を含んで構成されていてもよいし、ポリビニルアルコール等のスポンジ素材の比較的柔らかい素材を含んで構成されていてもよいし、これらの素材両方を含んで構成されていてもよい。ポリプロピレン等の比較的硬い素材を用いた場合には、ブラシ部５２の除去性（洗浄性）を高めることができる。また、ポリビニルアルコール等のスポンジ素材の比較的柔らかい素材を用いた場合には、ブラシ部５２の除去ムラを低減することができる。ブラシ部５２は、基部５１の樹脂部５４における外縁部５４ｏに設けられており、より詳細には、外縁部５４ｏのうち基部５１の長手方向に沿った領域に設けられている（図４（ｂ）参照）。すなわち、ブラシ部５２は、図４（ｂ）に示すように、基部５１の短手方向で対向する２つのラインである第１ブラシライン５２ａと第２ブラシライン５２ｂとに分かれて設けられている。

リンス液吐出部５６は、基部５１に設けられ、ブラシ部５２が伸びる方向（上方向）にリンス液を吐出する。リンス液吐出部５６は、導管２５ｐ（図２参照）を介してリンス液供給部５８（図２参照）から供給されたリンス液を吐出する。リンス液吐出部５６は、基部５１の樹脂部５４の中央部５４ｃ（第１ブラシライン５２ａ及び第２ブラシライン５２ｂに挟まれた領域）に設けられている（図４（ｂ）参照）。リンス液吐出部５６は、ウェハＷの裏面に向けてリンス液を吐出する第１吐出部５６ａと、該第１吐出部５６ａ及びブラシ部５２に挟まれる位置に設けられ、ブラシ部５２に向けてリンス液を吐出する第２吐出部５６ｂとを有する。第２吐出部５６ｂは、図４（ｃ）に示すように、吐出方向が外側（基部５１の短手方向外側）に向けられており、これによってブラシ部５２に向かってリンス液を吐出することができる。

次に、図５を参照して、制御部１７の機能の詳細について説明する。制御部１７は、表面洗浄部２４によるウェハＷの表面Ｗｆの洗浄に連動して裏面Ｗｒの洗浄が行われるように裏面洗浄部２５を制御することを実行するように構成されている。

また、制御部１７は、裏面洗浄部２５によって裏面Ｗｒの洗浄が行われている際に吐出ノズル４２ｒによる表面Ｗｆへのリンス液の吐出が行われるように表面洗浄部２４を制御することを更に実行するように構成されている。

図５は、制御部１７の機能的な構成を例示するブロック図である。図５に示すように、制御部１７は、機能上の構成として、回転制御部７１と、表面洗浄制御部７２と、裏面洗浄制御部７３とを有する。

回転制御部７１は、ウェハ支持部２３にウェハＷが支持された状態において、ウェハ支持部２３の下端に接続された回転シャフト２３ｓが回転するように、回転機構３１（より詳細には回転機構３１のアクチュエータ）を制御する。回転制御部７１の当該制御によって、ウェハ支持部２３に指示されたウェハＷが回転する。回転制御部７１は、例えば処理の順番及び処理の実施時間等が設定されたレシピを参照することにより、所定の回転時間だけウェハＷを回転させる。

表面洗浄制御部７２は、ウェハＷの表面Ｗｆが物理洗浄されるように表面洗浄部２４を制御する。具体的には、表面洗浄制御部７２は、リンス液供給部４２の吐出ノズル４２ｒからウェハＷの表面Ｗｆにリンス液が吐出されるように、リンス液供給部４２の流量調節器４２ａを制御（調節）する。表面洗浄制御部７２は、裏面洗浄部２５によって裏面Ｗｒの洗浄が行われている際に吐出ノズル４２ｒから表面Ｗｆにリンス液が吐出されるように、流量調節器４２ａを制御する。また、表面洗浄制御部７２は、ブラシ洗浄部４１のブラシ４１ｂがウェハＷの表面Ｗｆに接して表面Ｗｆを洗浄するように、ブラシ洗浄部４１のアーム４１ａを制御する。表面洗浄制御部７２は、バーブラシ５０が伸びる方向に沿ってブラシ４１ｂがスキャン動作を行い表面Ｗｆの洗浄を行うように、ブラシ洗浄部４１のアーム４１ａを制御する。表面洗浄制御部７２は、例えば処理の順番及び処理の実施時間等が設定されたレシピを参照することにより、所定の表面洗浄時間だけ、表面Ｗｆの物理洗浄を行わせる。

裏面洗浄制御部７３は、表面洗浄部２４による表面Ｗｆの洗浄に連動して裏面Ｗｒが物理洗浄されるように裏面洗浄部２５を制御する。裏面洗浄制御部７３は、例えば、表面洗浄部２４によって表面Ｗｆが洗浄される期間と同じ期間に、裏面Ｗｒが物理洗浄されるように裏面洗浄部２５を制御する。裏面洗浄制御部７３は、リンス液吐出部５６からウェハＷの裏面Ｗｒにリンス液が吐出されるように、リンス液供給部５８の流量調節器５８ａを制御（調節）する。また、裏面洗浄制御部７３は、バーブラシ５０のブラシ部５２がウェハＷの裏面Ｗｒに接して裏面Ｗｒを洗浄するように、昇降機構５９を制御する。裏面洗浄制御部７３は、圧力センサ５５から、ブラシ部５２がウェハＷの裏面Ｗｒに接触した際の圧力値を取得する。裏面洗浄制御部７３は、当該圧力値に基づき昇降機構５９の位置を調節することにより、ブラシ部５２から裏面Ｗｒに加わる圧力（ブラシ圧）を適切な状態（高除去率で洗浄できる状態）に保っている。

次に、基板処理方法の一例として、制御部１７が実行する制御手順を説明する。なお、以下で説明する制御の開始時は、ウェハ支持部２３にウェハＷが支持されており、且つ、ウェハＷの表面Ｗｆ及び裏面Ｗｒに対する洗浄処理が行われる前の状態である。図６に示すように、制御部１７は、まずステップＳ１を実行する。ステップＳ１では、回転制御部７１が、ウェハ支持部２３の下端に接続された回転シャフト２３ｓが回転するように、回転機構３１（より詳細には回転機構３１のアクチュエータ）を制御し、ウェハＷの回転を開始させる。

続いて、制御部１７はステップＳ２を実行する。ステップＳ２では、表面洗浄制御部７２がリンス液供給部４２の吐出ノズル４２ｒからウェハＷの表面Ｗｆにリンス液が吐出されるようにリンス液供給部４２の流量調節器４２ａを制御（調節）すると共に、裏面洗浄制御部７３がリンス液吐出部５６からウェハＷの裏面Ｗｒにリンス液が吐出されるようにリンス液供給部５８の流量調節器５８ａを制御（調節）することにより、表面リンス液（表面Ｗｆ側へのリンス液吐出）及び裏面リンス液（裏面Ｗｒ側へのリンス液吐出）が開始される。

続いて、制御部１７はステップＳ３を実行する。ステップＳ３では、裏面洗浄制御部７３が昇降機構５９を制御することにより、バーブラシ５０が上昇し（裏面バーブラシＵＰ）、バーブラシ５０のブラシ部５２がウェハＷの裏面Ｗｒに接する（図２及び図３に示した状態となる）。これにより、ウェハＷの裏面Ｗｒにおける直径領域の略全域にブラシ部５２が接した状態でウェハＷが回転することとなり、ウェハＷの裏面Ｗｒがブラシ部５２によって洗浄される。

続いて、制御部１７はステップＳ４を実行する。ステップＳ４では、表面洗浄制御部７２がアーム４１ａを制御することにより、ブラシ４１ｂが下降しブラシ４１ｂがウェハＷの表面Ｗｆに接し、更に、バーブラシ５０が帯びる方向に沿ってブラシ４１ｂが表面Ｗｆにおいてスキャン動作を行い、表面Ｗｆが洗浄される。表面Ｗｆが洗浄されている期間においては、常に、上述したバーブラシ５０による裏面Ｗｒの洗浄が継続される。

続いて、制御部１７はステップＳ５を実行する。ステップＳ５では、裏面洗浄制御部７３が、表面洗浄制御部７２によって制御される表面Ｗｆの物理洗浄（表面ブラシ）が終了しているか否かを判定する。ステップＳ５において終了していないと判定された場合には、バーブラシ５０による裏面Ｗｒの洗浄が継続される。一方で、ステップＳ５において終了していると判定された場合には、制御部１７はステップＳ６を実行する。ステップＳ６では、裏面洗浄制御部７３が昇降機構５９を制御することにより、バーブラシ５０が下降し（裏面バーブラシＤＯＷＮ）、ブラシ部５２による裏面Ｗｒの洗浄が終了する。

次に、本実施形態の基板処理装置１００の作用効果について説明する。

基板処理装置１００は、ウェハＷを支持すると共に該ウェハＷを回転させるウェハ支持部２３と、ウェハＷの表面Ｗｆを物理洗浄する表面洗浄部２４と、ウェハの回転軸ＡＲと交差する方向に伸びウェハＷの裏面Ｗｒを物理洗浄するバーブラシ５０を有する裏面洗浄部２５と、を備える。

本実施形態の基板処理装置１００では、ウェハＷの表面Ｗｆを物理洗浄する表面洗浄部２４とは別に、ウェハＷの裏面Ｗｒを物理洗浄するバーブラシ５０を有する裏面洗浄部２５が設けられている。これにより、従来ウェハＷを反転させてウェハＷの裏面Ｗｒ及び表面Ｗｆを順次洗浄する必要があったのに対し、本実施形態の基板処理装置１００では、ウェハＷの反転作業等を行うことなく、例えば同時に、ウェハＷの裏面Ｗｒ及び表面Ｗｆを洗浄することが可能となる。更に、本実施形態の基板処理装置１００では、バーブラシ５０が、ウェハＷの回転軸ＡＲと交差する方向（すなわち、ウェハＷの裏面Ｗｒに平行な方向）に伸びている。このようなバーブラシ５０が裏面Ｗｒに接して裏面Ｗｒを洗浄することにより、回転するウェハＷの広域をまとめて効率的に洗浄することが可能となっている。以上より、本実施形態の基板処理装置１００によれば、ウェハＷの洗浄時間を短縮し、洗浄処理のスループットを向上させるすることができる。

バーブラシ５０は、バー状の基部５１と、基部５１から上方に伸びるブラシ部５２と、を有する。例えば裏面洗浄体が、ウェハＷの全面を同時に洗浄するような形態（例えばウェハＷの形状に応じた円盤状とされている形態等）である場合には、ウェハＷに接する裏面洗浄体からウェハＷに加わる圧力が過剰になり、ウェハＷの回転に影響を及ぼすおそれがある。この点、裏面洗浄体が、バー状の基部５１を有するバーブラシ５０であることにより、上述したウェハＷの裏面Ｗｒを効率的に洗浄するとの効果を奏しつつ、ウェハＷの裏面Ｗｒに加わる圧力を抑制することができる。また、ブラシ部５２によって裏面Ｗｒが洗浄されることにより、裏面Ｗｒをムラなく洗浄することができる。

バーブラシ５０は、基部５１に設けられブラシ部５２が伸びる方向にリンス液を吐出するリンス液吐出部５６を有する。これにより、ウェハＷの裏面Ｗｒに対してリンス液が供給されることとなるので、ブラシ部５２によって裏面Ｗｒから除去されたパーティクル又は残留物等を洗い流すことができる。すなわち、ウェハＷの裏面Ｗｒをより適切に洗浄することができる。

ブラシ部５２は、基部５１の樹脂部５４における外縁部５４ｏに設けられており、リンス液吐出部５６は、基部５１の樹脂部５４における中央部５４ｃに設けられており、ウェハＷの裏面Ｗｒに向けてリンス液を吐出する第１吐出部５６ａと、該第１吐出部５６ａ及びブラシ部５２に挟まれる位置からブラシ部５２に向けてリンス液を吐出する第２吐出部５６ｂと、を有する。基部５１の樹脂部５４の外縁部５４ｏにブラシ部５２が設けられ、中央部５４ｃにリンス液吐出部５６が設けられることにより、ブラシ部５２の形成領域とリンス液吐出部５６の形成領域とが分けられ、ブラシ部５２に妨げられることなく、ウェハＷの裏面Ｗｒ方向へのリンス液吐出を行うことができる。また、リンス液吐出部５６が、ウェハＷの裏面Ｗｒに向けてリンス液を吐出する第１吐出部５６ａに加えて、ブラシ部５２に向けてリンス液を吐出する第２吐出部５６ｂを有していることにより、ブラシ部５２についてもリンス液によって洗浄することができる。このことで、洗浄された綺麗なブラシ部５２によって裏面Ｗｒが洗浄されることとなり、裏面Ｗｒをより適切に洗浄することができる。

基部５１は、中央部５４ｃの厚みよりも外縁部５４ｏの厚みが薄くなるように、中央部５４ｃから外縁部５４ｏに向かって傾斜している。例えば基部５１の上面（樹脂部５４が形成された面）が平坦に形成されている場合には、ウェハＷの裏面Ｗｒに吹き付けられた後に基部５１側に流れてきたリンス液が基部５１上に溜まってしまう（液溜りが発生する）おそれがある。この点、基部５１において外縁部５４ｏ側に傾斜した形状とされていることにより、基部５１側に流れてきたリンス液は外縁部５４ｏに向かって流れることとなるので、上述した浴溜まりを防止することができる。

バーブラシ５０は、圧力センサ５５を有する。これにより、ウェハＷの裏面Ｗｒを物理洗浄するバーブラシ５０のブラシ部５２がウェハＷに接触する際の圧力を検出することが可能となる。当該圧力値に基づき、制御部１７が昇降機構５９の位置を調節することにより、ブラシ部５２から裏面Ｗｒに加わる圧力（ブラシ圧）を適切な状態（高除去率で洗浄できる状態）に保つことができる。

表面洗浄部２４のブラシ４１ｂは、バーブラシ５０が伸びる方向に沿ってスキャン動作を行い、表面Ｗｆの洗浄を行う。これにより、裏面Ｗｒ側においてバーブラシ５０が配置された領域に対応する表面Ｗｆ側の領域を表面洗浄部２４のブラシ４１ｂがスキャン動作することとなるので、裏面Ｗｒ側及び表面Ｗｆ側のそれぞれにおいて圧力がかかる領域を互いに一致（或いは近接）させることができる。このことで、ウェハＷの姿勢を安定させた状態で、裏面Ｗｒ及び表面Ｗｆを洗浄することができる。

更に、基板処理装置１００は、表面洗浄部２４による表面Ｗｆの洗浄に連動して裏面Ｗｒの洗浄が行われるように裏面洗浄部２５を制御することを実行するように構成された制御部１７を更に備えている。これにより、表面Ｗｆの洗浄と裏面Ｗｒの洗浄とを確実に同時に行うことが可能となり、ウェハＷの洗浄時間をより確実に短縮することができる。

表面洗浄部２４は、ウェハＷの表面Ｗｆに向けてリンス液を吐出する吐出ノズル４２ｒを有し、制御部１７は、裏面洗浄部２５によって裏面Ｗｒの洗浄が行われている際に吐出ノズル４２ｒによる表面Ｗｆへのリンス液の吐出が行われるように表面洗浄部２４を制御することを更に実行するように構成されている。裏面Ｗｒ側において洗浄が行われた場合には、洗浄に伴うリンス液等が表面Ｗｆ側に回り込み表面Ｗｆが汚染することが問題となる。この点、裏面洗浄中において表面Ｗｆ側でもリンス液吐出が行われることにより、表面Ｗｆの汚染を防止することができる。

以上、実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、バーブラシ５０のブラシ部５２がウェハＷの裏面Ｗｒにおける直径領域の略全域に接するように形成されているとして説明したが、これに限定されず、例えば図７に示すバーブラシ３５０のように、ブラシ部３５２が、ウェハＷの裏面Ｗｒにおける半径領域に接するように形成されていてもよい。また、バーブラシ５０のブラシ部５２が基部５１に着脱可能に設けられていてもよい。これにより、ブラシ部５２を取り外して洗浄することが可能となるため、ブラシ部５２をより清潔な状態に保ちやすくなり、ウェハＷの裏面Ｗｒをより適切に洗浄することができる。

また、ウェハＷの表面Ｗｆを洗浄する構成として、ブラシ４１ｂによってウェハＷの表面Ｗｆを洗浄するブラシ洗浄部４１を説明したが、これに限定されず、例えば図８に示すように、二流体ノズル１４１によってウェハＷの表面Ｗｆを洗浄する構成を採用してもよい。

また、図９に示すバーブラシ１５０を用いてもよい。バーブラシ１５０は、ポリプロピレン等の比較的硬い素材を含むブラシ部１５２ｘと、ポリビニルアルコール等のスポンジ素材の比較的柔らかい素材を含むブラシ部１５２ｙとを有する。バーブラシ１５０においては、互いに対向する第１ブラシライン１５２ａ及び第２ブラシライン１５２ｂのそれぞれにおいて、ブラシ部１５２ｘとブラシ部１５２ｙとが交互に配置されている。また、第１ブラシライン１５２ａ及び第２ブラシライン１５２ｂにおける、互いに対向する領域同士は、異なる素材のブラシ部が設けられている。すなわち、第１ブラシライン１５２ａにおいてブラシ部１５２ｘが設けられている領域に対向する第２ブラシライン１５２ｂの領域にはブラシ部１５２ｙが設けられており、第１ブラシライン１５２ａにおいてブラシ部１５２ｙが設けられている領域に対向する第２ブラシライン１５２ｂの領域にはブラシ部１５２ｘが設けられている。このようにブラシ部１５２ｘ，１５２ｙが配置されることにより、回転するウェハＷの裏面Ｗｒにおいては、各領域がブラシ部１５２ｘ及びブラシ部１５２ｙに交互で洗浄されることとなる。これにより、裏面Ｗｒの各領域に対して、除去性が高いブラシ部１５２ｘによる洗浄と、除去ムラを低減することができるブラシ部１５２ｙによる洗浄とを交互に行うことができる。なお、バーブラシにおいては、一方のライン全てがポリプロピレン等の比較的硬い素材を含むブラシ部とされ、他方のライン全てがポリビニルアルコール等のスポンジ素材の比較的柔らかい素材を含むブラシ部とされてもよい。

また、図１０に示すバーブラシ２５０を用いてもよい。図１０（ａ）は、変形例に係る裏面洗浄部の下面図（裏面洗浄部を裏面側から見た図）である。図１０（ｂ）は、変形例に係る裏面洗浄部のバーブラシ２５０の平面図である。図１０（ｂ）に示すように、バーブラシ２５０は、バー状の部材であり、一端部にバー回転中心ＢＣが形成されると共に、他端部に向かって所定間隔（例えば一定間隔）で孔Ｈ１〜Ｈ８が形成されている。例えばウェハＷの直径が３００ｍｍである場合、孔Ｈ１〜Ｈ８の間隔は１８ｍｍ程度とされる。なお、孔の数は８個に限定されず、７個以下であってもよいし９個以上であってもよい。孔Ｈ１〜Ｈ８には、例えばそれぞれブラシ（不図示）が設けられる。或いは、孔Ｈ１〜Ｈ８の少なくとも１つには、リンス液を吐出する吐出ノズル（不図示）が設けられていてもよい。例えば、孔Ｈ１〜Ｈ８において、ブラシ（不図示）と吐出ノズル（不図示）とが交互に設けられていてもよい。吐出ノズルから吐出されるリンス液として、脱イオン水だけでなく洗浄に好適な薬液が用いられてもよい。

図１０（ａ）に示すように、バーブラシ２５０は、その回転中心ＢＣが、ウェハＷの回転中心ＲＣからずれた位置に配置される。回転中心ＢＣ，ＲＣ間の距離は特段限定されるものではないが、例えばウェハＷの直径が３００ｍｍである場合には、１８ｍｍ程度とされる。バーブラシ２５０は、例えばブラシ（不図示）がウェハＷの裏面に接した状態で、ウェハＷの回転中心ＲＣからずれた位置を回転中心ＢＣとして、ウェハＷの回転方向と同一方向又は反対方向に回転する。具体的には、バーブラシ２５０は、ウェハＷの回転方向と同一方向に１８０°回転した後に、ウェハＷの回転方向と反対方向に１８０°回転するスイング動作を繰り返し行う。バーブラシ２５０は、制御部によって制御された回転機構（不図示）により回転させられる。

例えば、回転するウェハＷに対してバーブラシの位置を固定した場合には、ウェハＷの裏面Ｗｒの各領域において、対向する（接する）ブラシの領域が常に同じとなる。また、バーブラシを固定せずに回転させる場合であっても、ウェハＷの回転中心とバーブラシの回転中心とが一致している場合には、バーブラシの位置を固定する場合と同様に、ウェハＷの裏面Ｗｒの各領域において対向する（接する）ブラシの領域が常に同じとなる。これらの場合、例えばブラシの密度が低い領域と対向するウェハＷの裏面Ｗｒの領域については十分に洗浄することができず、ウェハＷの裏面Ｗｒにおいて洗浄ムラが生じるおそれがある。この点、図１０（ａ）に示すように、バーブラシ２５０を回転させると共に、バーブラシ２５０の回転中心ＢＣをウェハＷの回転中心ＲＣからずらした位置とすることにより、ウェハＷの裏面Ｗｒの各領域において対向する（接する）ブラシの領域が変化することとなる。このことで、ウェハＷの裏面Ｗｒの全面を好適に洗浄することができ、上述した洗浄ムラが生じることを抑制できる。なお、本態様では、回転中心ＢＣがずれたバーブラシ２５０を回転させるというシンプルな構成により、小スペースで、洗浄ムラの抑制を実現することができる。また、対向するブラシの領域を変化させることにより、ブラシを密に設けることが必要とならないため、コストダウンが図られると共に、品質管理の容易性を向上させることができる。

１７…制御部、２３…ウェハ支持部（基板支持部）、２４…表面洗浄部、２５…裏面洗浄部、４２ｒ…吐出ノズル（表面側リンス液吐出部）、５０，１５０，２５０，３５０…バーブラシ（裏面洗浄体）、５１…基部、５２，１５２，３５２…ブラシ部、５４ｃ…中央部、５４ｏ…外縁部、５５…圧力センサ、５６…リンス液吐出部（裏面側リンス液吐出部）、５６ａ…第１吐出部、５６ｂ…第２吐出部、１００…基板処理装置、１７０…記憶媒体、ＢＣ，ＲＣ…回転中心、Ｗ…ウェハ（基板）、Ｗｆ…表面、Ｗｒ…裏面。

Claims (13)

1. 基板を支持すると共に該基板を回転させる基板支持部と、
   前記基板の表面を物理洗浄する表面洗浄部と、
   前記基板の回転軸と交差する方向に伸び前記基板の裏面を物理洗浄する裏面洗浄体を有する裏面洗浄部と、を備える基板処理装置。
2. 前記裏面洗浄体は、バー状の基部と、前記基部から上方に伸びるブラシ部と、を有する、請求項１記載の基板処理装置。
3. 前記裏面洗浄体は、前記基部に設けられ前記ブラシ部が伸びる方向にリンス液を吐出する裏面側リンス液吐出部を更に有する、請求項２記載の基板処理装置。
4. 前記ブラシ部は、前記基部における外縁部に設けられており、
   前記裏面側リンス液吐出部は、前記基部における中央部に設けられており、前記基板の裏面に向けてリンス液を吐出する第１吐出部と、該第１吐出部及び前記ブラシ部に挟まれる位置から前記ブラシ部に向けてリンス液を吐出する第２吐出部と、を有する、請求項３記載の基板処理装置。
5. 前記基部は、前記中央部の厚みよりも前記外縁部の厚みが薄くなるように、前記中央部から前記外縁部に向かって傾斜している、請求項４記載の基板処理装置。
6. 前記ブラシ部は、前記基部に着脱可能に設けられている、請求項２〜５のいずれか一項記載の基板処理装置。
7. 前記裏面洗浄体は、圧力センサを更に有する、請求項１〜６のいずれか一項記載の基板処理装置。
8. 前記表面洗浄部は、前記裏面洗浄体が伸びる方向に沿ってスキャン動作を行い、前記表面の洗浄を行う、請求項１〜７のいずれか一項記載の基板処理装置。
9. 前記裏面洗浄体は、前記基板の回転中心からずれた位置を回転中心として、前記基板の回転方向と同一方向又は反対方向に回転する、請求項１〜８のいずれか一項記載の基板処理装置。
10. 前記表面洗浄部による前記表面の洗浄に連動して前記裏面の洗浄が行われるように前記裏面洗浄部を制御することを実行するように構成された制御部を更に備える、請求項１〜９のいずれか一項記載の基板処理装置。
11. 前記表面洗浄部は、前記基板の表面に向けてリンス液を吐出する表面側リンス液吐出部を有し、
    前記制御部は、前記裏面洗浄部によって前記裏面の洗浄が行われている際に前記表面側リンス液吐出部による前記表面へのリンス液の吐出が行われるように前記表面洗浄部を制御することを更に実行するように構成されている、請求項１０記載の基板処理装置。
12. 基板を回転させることと、回転する前記基板の表面を物理洗浄する表面洗浄部による洗浄に連動させて、前記基板の回転軸と交差する方向に伸びる裏面洗浄体を有する裏面洗浄部によって前記基板の裏面の物理洗浄を行うことと、を含む基板処理方法。
13. 請求項１２に記載の基板処理方法を装置に実行させるためのプログラムを記憶した、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。