JP2022063417A - 基板洗浄装置および基板洗浄方法 - Google Patents

基板洗浄装置および基板洗浄方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2022063417A
JP2022063417A JP2020171681A JP2020171681A JP2022063417A JP 2022063417 A JP2022063417 A JP 2022063417A JP 2020171681 A JP2020171681 A JP 2020171681A JP 2020171681 A JP2020171681 A JP 2020171681A JP 2022063417 A JP2022063417 A JP 2022063417A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cleaning
tape
substrate
wafer
peripheral edge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020171681A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022063417A5 (ja
Inventor
健治 小寺
Kenji Kodera
正行 中西
Masayuki Nakanishi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
Priority to JP2020171681A priority Critical patent/JP2022063417A/ja
Priority to PCT/JP2021/031127 priority patent/WO2022080013A1/ja
Priority to CN202180082789.8A priority patent/CN116601740A/zh
Priority to US18/030,753 priority patent/US20240316600A1/en
Priority to KR1020237015563A priority patent/KR20230082677A/ko
Priority to TW110134154A priority patent/TW202221784A/zh
Publication of JP2022063417A publication Critical patent/JP2022063417A/ja
Publication of JP2022063417A5 publication Critical patent/JP2022063417A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
    • B08B1/30—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
    • B08B1/10—Cleaning by methods involving the use of tools characterised by the type of cleaning tool
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
    • B08B1/20—Cleaning of moving articles, e.g. of moving webs or of objects on a conveyor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
    • B08B1/50—Cleaning by methods involving the use of tools involving cleaning of the cleaning members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
    • B08B1/50—Cleaning by methods involving the use of tools involving cleaning of the cleaning members
    • B08B1/52—Cleaning by methods involving the use of tools involving cleaning of the cleaning members using fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
    • B08B1/50—Cleaning by methods involving the use of tools involving cleaning of the cleaning members
    • B08B1/54—Cleaning by methods involving the use of tools involving cleaning of the cleaning members using mechanical tools
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02082—Cleaning product to be cleaned
    • H01L21/02087—Cleaning of wafer edges
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67046—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly scrubbing means, e.g. brushes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

Figure 2022063417000001
【課題】基板の周縁部の洗浄効果を向上させることができる基板洗浄装置を提供する。
【解決手段】基板洗浄装置１は、基板Ｗを保持して回転させる基板保持部１０と、内部空間Ｒを有し、クリーニングテープ１９を基板Ｗの周縁部に押し当てる押圧部２２と、基板Ｗの半径方向における押圧部２２の位置を制御する押圧部移動機構３０と、内部空間Ｒの圧力を制御する圧力レギュレータ４４と、を備え、押圧部２２は、開口部２５を有する中空状の支持部材２４と、クリーニングテープ１９を支持する弾性体２７と、を備え、弾性体２７は、開口部２５を閉じるように配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体ウェハなどの基板を洗浄する基板洗浄装置および基板洗浄方法に関し、特に基板の周縁部を洗浄する基板洗浄装置および基板洗浄方法に関するものである。
半導体デバイスの製造における歩留まり向上の観点から、基板の表面状態の管理が近年注目されている。半導体デバイスの製造工程では、種々の材料がシリコンウェハ上に成膜される。このため、基板の周縁部には不要な膜や表面荒れが形成される。近年では、基板の周縁部のみをアームで保持して基板を搬送する方法が一般的になってきている。このような背景のもとでは、周縁部に残存した不要な膜が種々の工程を経ていく間に剥離して基板に形成されたデバイスに付着し、歩留まりを低下させてしまう。そこで、基板の周縁部に形成された不要な膜を除去するために、研磨装置を用いて基板の周縁部が研磨される。
しかしながら、基板の周縁部の研磨時に、研磨屑などの異物（パーティクル）が基板の周縁部に付着することがある。研磨屑などの異物（パーティクル）が付着すると、基板は汚染されてしまい、結果として、半導体製造における歩留まりが低下してしまう。そのため、従来から、基板の周縁部に付着した異物を除去するために、基板の周縁部を洗浄することが行われている。基板の周縁部の洗浄方法として、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）スポンジなどからなる洗浄具をその軸心周りに回転させながら基板の周縁部に摺接させて基板の周縁部を洗浄する方法がある。
特開２０１８－１６１７２１号公報 特開２０１９－２１６２０７号公報 特許第４１２５１４８号公報
しかしながら、上述した洗浄方法では、パーティクルの付着によって洗浄具が変色することや、接触部分の破断が発生することや、基板に付着した異物が除去されずに残っていることがあった。
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたもので、基板の周縁部の洗浄効果を向上させることができる基板洗浄装置および基板洗浄方法を提供することを目的とする。
一態様では、基板を保持して回転させる基板保持部と、内部空間を有し、クリーニングテープを前記基板の周縁部に押し当てる押圧部と、前記基板の半径方向における前記押圧部の位置を制御する押圧部移動機構と、前記内部空間の圧力を制御する圧力レギュレータと、を備え、前記押圧部は、開口部を有する中空状の支持部材と、前記クリーニングテープを支持する弾性体と、を備え、前記弾性体は、前記開口部を閉じるように配置されている、基板洗浄装置が提供される。
一態様では、前記押圧部移動機構は、前記押圧部に連結されたボールねじ機構と、前記ボールねじ機構を作動させるモータとを備えている。
一態様では、前記モータは、サーボモータである。
一態様では、前記圧力レギュレータは、電空レギュレータである。
一態様では、前記基板洗浄装置は、前記押圧部を上下動させる上下動機構をさらに備えている。
一態様では、前記基板洗浄装置は、前記クリーニングテープを洗浄するテープ洗浄機構をさらに備え、前記テープ洗浄機構は、前記クリーニングテープの表面に洗浄液を供給する洗浄液供給ノズルを備えている。
一態様では、前記テープ洗浄機構は、前記クリーニングテープの表面に接触して前記クリーニングテープを洗浄する洗浄ブラシをさらに備えている。
一態様では、前記基板洗浄装置は、前記クリーニングテープの両端部をそれぞれ保持する第１リールおよび第２リールをさらに備え、前記第１リールおよび前記第２リールは、前記クリーニングテープが水平方向に進行するように配置されている。
一態様では、基板保持部によって基板を保持して回転させ、クリーニングテープを一定方向に進行させながら、前記クリーニングテープを、内部空間を有する押圧部によって前記基板の周縁部に押し当てることで、前記基板の周縁部を洗浄し、前記基板の周縁部を洗浄する工程は、押圧部移動機構によって前記基板の半径方向における前記押圧部の位置を制御する工程と、圧力レギュレータによって前記押圧部の内部空間の圧力を制御する工程とを含み、前記押圧部は、開口部を有する中空状の支持部材と、前記クリーニングテープを支持する弾性体と、を備え、前記弾性体は、前記開口部を閉じるように配置されている、基板洗浄方法が提供される。
一態様では、前記押圧部移動機構は、前記押圧部に連結されたボールねじ機構と、前記ボールねじ機構を作動させるモータとを備えている。
一態様では、前記モータは、サーボモータである。
一態様では、前記圧力レギュレータは、電空レギュレータである。
一態様では、前記基板の周縁部を洗浄する工程は、前記基板の周縁部の洗浄中、前記押圧部を上下動させる工程をさらに含む。
一態様では、前記基板洗浄方法は、前記基板の周縁部の洗浄中、テープ洗浄機構によって、洗浄液を、前記基板の周縁部に接触させた後の前記クリーニングテープに供給して前記基板の周縁部に接触させた後の前記クリーニングテープを洗浄する工程をさらに含む。
一態様では、前記基板洗浄方法は、前記基板の周縁部の洗浄を所定枚数実行した後、前記クリーニングテープを一定方向に送りながら、テープ洗浄機構によって、洗浄液を、前記基板の周縁部に接触させた後の前記クリーニングテープに供給して前記基板の周縁部に接触させた後の前記クリーニングテープを洗浄する工程をさらに含む。
一態様では、前記クリーニングテープを、前記クリーニングテープの一端を保持する第１リールまたは前記クリーニングテープの他端を保持する第２リールのいずれかに完全に巻き取った後、前記クリーニングテープを逆方向に進行させながら前記基板の周縁部を洗浄する工程をさらに含む。
一態様では、前記クリーニングテープを一定方向に進行させる工程は、前記クリーニングテープを水平方向に進行させる工程である。
本発明によれば、基板洗浄装置は、常にクリーニングテープの清浄な部分で基板の周縁部を洗浄することができる。また、押圧部の移動距離を制御することで洗浄位置を任意に変更することができ、かつ押圧部の内部空間の圧力を制御することで押圧部から基板に加えられる圧力を制御することができる。結果として、基板の周縁部の洗浄効果を向上させることができる。
図１（ａ）および図１（ｂ）は、基板の周縁部を示す拡大断面図である。 基板洗浄装置の一実施形態を模式的に示す平面図である。 図２に示す基板洗浄装置の斜視図である。 周縁部洗浄ユニットを図２の矢印Ａで示す方向から見た図である。 図２乃至図４に示す周縁部洗浄ユニットの模式図である。 押圧部を図５の矢印Ｂで示す方向から見た図である。 図７（ａ）は、クリーニングテープがウェハの周縁部から離れている状態を示す図であり、図７（ｂ）は、クリーニングテープが弾性体によってウェハの周縁部に押し当てられている状態を示す図であり、図７（ｃ）は、押圧部を図７（ｂ）に示す状態からさらに半径方向内側に移動させた状態を示す図である。 周縁部洗浄ユニットの他の実施形態を示す模式図である。 図８の周縁部洗浄ユニットを図８の矢印Ｃで示す方向から見た図である。 図１０（ａ）は、ウェハの厚さ方向における中心線が、押圧部の中央部に位置している状態を示す図であり、図１０（ｂ）は、押圧部を図１０（ａ）に示す位置から下降させた状態を示す図であり、図１０（ｃ）は、押圧部を図１０（ａ）に示す位置から上昇させた状態を示す図である。 周縁部洗浄ユニットのさらに他の実施形態を示す模式図である。 図１１の周縁部洗浄ユニットを図１１の矢印Ｄで示す方向から見た図である。 テープ洗浄機構の一実施形態を示す模式図である。 テープ洗浄機構の他の実施形態を示す模式図である。 周縁部洗浄ユニットのさらに他の実施形態を示す模式図である。 基板洗浄装置の他の実施形態を模式的に示す斜視図である。 基板洗浄装置のさらに他の実施形態を模式的に示す平面図である。 図１７に示す基板洗浄装置の縦断面図である。 研磨ヘッドの拡大図である。 研磨ヘッドがウェハのベベル部を研磨している様子を示す図である。 周縁部洗浄ユニットのさらに他の実施形態を示す模式図である。 周縁部洗浄ユニットのさらに他の実施形態を示す模式図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下で説明する図面において、同一又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。
本明細書では、基板の周縁部を、基板の最外周に位置するベベル部と、このベベル部の半径方向内側に位置するトップエッジ部およびボトムエッジ部とを含む領域として定義する。
図１（ａ）および図１（ｂ）は、基板の周縁部を示す拡大断面図である。より詳しくは、図１（ａ）はいわゆるストレート型の基板の断面図であり、図１（ｂ）はいわゆるラウンド型の基板の断面図である。図１（ａ）のウェハＷ（基板の一例）において、ベベル部は、上側傾斜部（上側ベベル部）Ｓ、下側傾斜部（下側ベベル部）Ｕ、および側部（アペックス）Ｔから構成されるウェハＷの最外周面（符号Ｖで示す）である。図１（ｂ）のウェハＷにおいては、ベベル部は、ウェハＷの最外周面を構成する、湾曲した断面を有する部分（符号Ｖで示す）である。トップエッジ部は、ベベル部Ｖよりも半径方向内側に位置する平坦部Ｅｄ１である。ボトムエッジ部は、トップエッジ部とは反対側に位置し、ベベル部Ｖよりも半径方向内側に位置する平坦部Ｅｄ２である。トップエッジ部Ｅｄ１は、デバイスが形成された領域を含むこともある。
図２は、基板洗浄装置の一実施形態を模式的に示す平面図であり、図３は、図２に示す基板洗浄装置の斜視図である。図２および図３に示すように、基板洗浄装置１は、基板の一例であるウェハＷを保持して回転させる基板保持部１０と、図示しない第１ロールホルダに回転自在に支持される上部ロール洗浄部材（ロールスポンジ）１２と、図示しない第２ロールホルダに回転自在に支持される下部ロール洗浄部材（ロールスポンジ）１３と、ウェハＷの上面に洗浄液としての液体を供給する２つの上側液体供給ノズル１４，１５と、ウェハＷの下面に洗浄液としての液体を供給する２つの下側液体供給ノズル１６，１７と、ウェハＷの周縁部にクリーニングテープ１９を接触させてウェハＷの周縁部を洗浄する周縁部洗浄ユニット２０と、基板洗浄装置１の各構成要素の動作を制御する動作制御部９とを備えている。以下の説明では、ウェハＷの上面はウェハＷの表面（デバイス面）であり、下面はウェハＷの裏面である。
本実施形態の基板洗浄装置１は、ロール洗浄部材１２，１３によるウェハＷの上下面の洗浄と、周縁部洗浄ユニット２０によるウェハＷの周縁部の洗浄の両方を実施することができる。基板保持部１０は、ウェハＷの周縁部を保持し、ウェハＷを水平回転させる複数本の（本実施形態では４本の）スピンドル１１と、図示しないスピンドル駆動機構と、図示しない基板回転機構を備えている。複数のスピンドル１１は、図示しないスピンドル駆動機構（例えばエアシリンダ）によって、ウェハＷに近接および離間する方向（水平方向）に移動可能となっている。複数のスピンドル１１は、複数のコマ１１ａを備えている。
基板保持部１０は、各スピンドル１１の上部に設けられたコマ１１ａの外周側面に形成した嵌合溝内にウェハＷの周縁部を位置させて内方に押し付けることでウェハＷを保持し、コマ１１ａを回転（自転）させることにより、ウェハＷを水平に回転させる。本実施形態では、４つのコマ１１ａのうちの２つのコマ１１ａは、図示しない基板回転機構に連結されており、これら２つのコマ１１ａは、基板回転機構によって同じ方向に回転されるようになっている。４つのコマ１１ａがウェハＷを保持した状態で、２つのコマ１１ａが回転することにより、ウェハＷはその軸心Ｃｒまわりに回転する。すなわち、４つのコマ１１ａのうちの２つのコマ１１ａがウェハＷに回転力を与え、他の２個のコマ１１ａは、ウェハＷの回転を受けるベアリングの働きをしている。一実施形態では、全てのコマ１１ａを基板回転機構に連結して、ウェハＷに回転力を付与するようにしてもよい。
上部ロール洗浄部材１２および下部ロール洗浄部材１３は、円柱状であり、長尺状に延びている。上部ロール洗浄部材１２は、円柱形状の芯材１２ａと、芯材１２ａの外周面に固定された筒状のスポンジ部材１２ｂとからなり、下部ロール洗浄部材１３は、円柱形状の芯材１３ａと、芯材１３ａの外周面に固定された筒状のスポンジ部材１３ｂとからなる。スポンジ部材１２ｂ，１３ｂは、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなる。
基板洗浄装置１は、上部ロール洗浄部材１２をその軸心ＡＸ１周りに回転させる第１ロール洗浄部材回転機構（図示せず）と、下部ロール洗浄部材１３をその軸心ＡＸ２周りに回転させる第２ロール洗浄部材回転機構（図示せず）をさらに備えている。ロール洗浄部材１２，１３は、第１および第２ロール洗浄部材回転機構によって、図３に示す矢印の方向に回転する。
基板洗浄装置１は、上部ロール洗浄部材１２、第１ロールホルダ、および第１ロール洗浄部材回転機構を上下方向に移動させる図示しない第１昇降機構と、下部ロール洗浄部材１３、第２ロールホルダ、および第２ロール洗浄部材回転機構を上下方向に移動させる図示しない第２昇降機構をさらに備えている。すなわち、上部ロール洗浄部材１２は、ウェハＷの上面に対して昇降自在であり、下部ロール洗浄部材１３は、ウェハＷの下面に対して昇降自在である。
上側液体供給ノズル１４，１５は、基板保持部１０に保持されたウェハＷの上方に配置されており、下側液体供給ノズル１６，１７は、基板保持部１０に保持されたウェハＷの下方に配置されている。上側液体供給ノズル１４および下側液体供給ノズル１６は、ウェハＷの上面および下面にリンス液（例えば、超純水）をそれぞれ供給するノズルであり、上側液体供給ノズル１５および下側液体供給ノズル１７は、ウェハＷの上面および下面に薬液をそれぞれ供給するノズルである。上側液体供給ノズル１４および下側液体供給ノズル１６は、図示しないリンス液供給源に接続されており、上側液体供給ノズル１５および下側液体供給ノズル１７は、図示しない薬液供給源に接続されている。
動作制御部９は、基板保持部１０、第１および第２ロール洗浄部材回転機構、第１および第２昇降機構、下側液体供給ノズル１６，１７、および上側液体供給ノズル１４，１５に、電気的に接続されている。基板保持部１０、第１および第２ロール洗浄部材回転機構、第１および第２昇降機構、下側液体供給ノズル１６，１７、および上側液体供給ノズル１４，１５の動作は、動作制御部９によって制御される。
動作制御部９は、プログラムが格納された記憶装置９ａと、プログラムに含まれる命令に従って演算を実行する処理装置９ｂを備えている。処理装置９ｂは、記憶装置９ａに格納されているプログラムに含まれる命令に従って演算を行うＣＰＵ（中央処理装置）またはＧＰＵ（グラフィックプロセッシングユニット）などを含む。記憶装置９ａは、処理装置９ｂがアクセス可能な主記憶装置（例えばランダムアクセスメモリ）と、データおよびプログラムを格納する補助記憶装置（例えば、ハードディスクドライブまたはソリッドステートドライブ）を備えている。動作制御部９は、少なくとも１台のコンピュータから構成されている。ただし、動作制御部９の具体的構成はこの例に限定されない。
次に、ウェハＷの上下面を洗浄する工程について説明する。まず、基板保持部１０によって、表面を上にしてウェハＷを水平に保持し、ウェハＷをその軸心Ｃｒまわりに回転させる。次に、上側液体供給ノズル１４および下側液体供給ノズル１６からウェハＷの上面および下面にリンス液をそれぞれ供給し、かつ上側液体供給ノズル１５および下側液体供給ノズル１７からウェハＷの上面および下面にそれぞれ薬液を供給する。この状態で、上部ロール洗浄部材１２を軸心ＡＸ１周りに回転させながら下降させることにより、スポンジ部材１２ｂを回転中のウェハＷの上面に接触させ、かつ下部ロール洗浄部材１３を軸心ＡＸ２周りに回転させながら上昇させることにより、スポンジ部材１３ｂを回転中のウェハＷの下面に接触させる。
これにより、洗浄液（リンス液及び薬液）の存在下で、ウェハＷの上下面をロール洗浄部材１２，１３でスクラブ洗浄する。ロール洗浄部材１２，１３は、ウェハＷの直径よりも長く、ウェハＷの上下面全体に接触するようになっている。一実施形態では、上述したウェハＷの上下面の洗浄工程は、化学機械研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing）などにより、基板の表面が研磨された後に実行される。
次に、周縁部洗浄ユニット２０の詳細について説明する。図４は、周縁部洗浄ユニット２０を図２の矢印Ａで示す方向から見た図である。図２乃至図４に示すように、周縁部洗浄ユニット２０は、洗浄具としてのクリーニングテープ１９をウェハＷの周縁部に押し当ててウェハＷの周縁部を洗浄する押圧部２２と、押圧部２２をウェハＷの半径方向に移動させる押圧部移動機構３０と、クリーニングテープ１９を保持してその長手方向に進行させるテープ送りユニット４０を備えている。図２乃至図４では、後述する流体移送ライン４２、圧力レギュレータ４４、流体供給源４６、および開閉弁４８ａ，４８ｂの図示は省略されている。
テープ送りユニット４０は、クリーニングテープ１９の両端部をそれぞれ保持する第１リール５０および第２リール５１と、第１リール５０および第２リール５１をそれぞれ回転させる第１リール回転モータ５２および第２リール回転モータ５３とを備えている。第１リール回転モータ５２および第２リール回転モータ５３は、第１リール５０および第２リール５１にそれぞれ連結されている。周縁部洗浄ユニット２０は、押圧部２２が４つのスピンドル１１のうちの２つのスピンドル１１の間に位置するように配置されている。
押圧部２２は、基板保持部１０にウェハＷが保持されているとき、ウェハＷの周縁部を向いている。クリーニングテープ１９は、クリーニングテープ１９の洗浄面がウェハＷの周縁部を向くように第１リール５０から押圧部２２を経由して第２リール５１に延びている。クリーニングテープ１９の裏面（洗浄面と反対側の面）は、押圧部２２に支持されている。
第１および第２リール５０，５１と、押圧部２２との間には、第１ガイドローラ５４および第２ガイドローラ５５がそれぞれ配置されている。ガイドローラ５４，５５は、リール５０，５１と押圧部２２との間を延びるクリーニングテープ１９を支持している。テープ送りユニット４０を駆動することで、クリーニングテープ１９は一定方向に進行する。
本実施形態では、リール回転モータ５２，５３がリール５０，５１を図２に示す矢印の方向に回転させることによって、クリーニングテープ１９は、第１リール５０から引き出され、第２リール５１に巻き取られる。クリーニングテープ１９は、所定の張力が与えられた状態で、第１ガイドローラ５４、押圧部２２、第２ガイドローラ５５をこの順に経由して、第１リール５０から第２リール５１に進行する。リール５０，５１およびリール回転モータ５２，５３は、クリーニングテープ１９が水平方向（ウェハＷの接線方向）に進行するように配置されている。これにより、テープ送りユニット４０をコンパクトに構成することができる。
テープ送りユニット４０は、クリーニングテープ１９を、第１リール５０から第２リール５１に送る方向と逆方向に進行させることが可能に構成されている。すなわち、リール回転モータ５２，５３がリール５０，５１を図２に示す矢印の方向と反対方向に回転させることによって、クリーニングテープ１９は、第２リール５１から引き出され、第１リール５０に巻き取られる。この場合、クリーニングテープ１９は、所定の張力が与えられた状態で、第２ガイドローラ５５、押圧部２２、第１ガイドローラ５４をこの順に経由して、第２リール５１から第１リール５０に進行する。
一実施形態では、テープ送りユニット４０は、クリーニングテープ１９を第１リール５０から第２リール５１（または、第２リール５１から第１リール５０）へ送るテープ送り機構を備えていてもよい。テープ送り機構は、テープ送りローラと、テープ送りローラの隣に配置されたテープ把持ローラと、テープ送りローラに連結されたモータとを備えている。テープ送りユニット４０がテープ送り機構を有する実施形態では、クリーニングテープ１９は、テープ送りローラとテープ把持ローラとの間に挟まれる。一実施形態では、テープ送りユニット４０は、テープ送りローラに連結されたモータがテープ送りローラを回転させることにより、クリーニングテープ１９を第１リール５０（または第２リール５１）から押圧部２２を経由して第２リール５１（または第１リール５０）へ送るように構成されていてもよく、第１リール５０および第２リール５１を互いに反対方向に回転させることによりクリーニングテープ１９に所定の張力を与えてもよい。
テープ送りユニット４０は、動作制御部９に電気的に接続されている。テープ送りユニット４０の動作は、動作制御部９によって制御される。クリーニングテープ１９の例として、不織布からなるテープや、スポンジからなるテープが挙げられる。一実施形態では、クリーニングテープ１９は、その表面（洗浄面）にシリカ（ＳｉＯ２）などの砥粒を有していてもよい。これにより、クリーニングテープ１９に軽い研磨力を持たせることができる。
図５は、図２乃至図４に示す周縁部洗浄ユニット２０の模式図であり、図６は、押圧部２２を図５の矢印Ｂで示す方向から見た図である。図５では、テープ送りユニット４０、およびガイドローラ５４，５５の図示は省略されている。図５および図６に示すように、押圧部２２は、中空状の支持部材２４と、クリーニングテープ１９を支持する弾性体２７を備えている。押圧部２２は、内部空間Ｒを有しており、支持部材２４は、ウェハＷに向かう方向に開口する開口部２４ａを有している。支持部材２４は、基部２５と、基部２５から垂直に延びる複数の突出部２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄを有している。基部２５および突出部２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄは、内部空間Ｒを囲むように配置されており、基部２５と、突出部２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄとは一体に形成されている。
弾性体２７は、開口部２４ａを閉じるように配置されており、突出部２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの端部に接触している。より具体的には、弾性体２７は、突出部２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの端部の間に張設されている。支持部材２４および弾性体２７によって押圧部２２に内部空間Ｒが形成されている。支持部材２４は剛体であり、弾性体２７は、弾性ゴム等から構成されている。一実施形態では、弾性体２７の表面に、クリーニングテープ１９との滑り性を確保するためのコーティングを施してもよい。
押圧部移動機構３０は、ウェハＷの半径方向における押圧部２２の位置（予め定められた基準位置からの押圧部２２の移動距離）を制御可能に構成されている。押圧部移動機構３０は、動作制御部９に電気的に接続されており、押圧部移動機構３０の動作は、動作制御部９によって制御される。動作制御部９は、押圧部移動機構３０に指令を発して押圧部２２の位置を制御させるように構成されている。具体的には、動作制御部９は、押圧部２２の位置の目標値（移動距離の目標値）を押圧部移動機構３０に送信し、押圧部移動機構３０は、押圧部２２が目標となる位置に位置するように、上記目標値に従って押圧部２２の位置を制御する。
押圧部２２は、固定部材３２を介して押圧部移動機構３０に連結されている。押圧部移動機構３０は、ボールねじ機構３４と、ボールねじ機構３４を作動させるモータ３６を備えている。ボールねじ機構３４は、固定部材３２に固定されたナット機構３４ａと、ナット機構３４ａに螺合するねじ軸３４ｂを備えている。ねじ軸３４ｂはモータ３６に連結されている。本実施形態では、モータ３６は、サーボモータである。一実施形態では、モータ３６として、ステッピングモータが使用されてもよい。
動作制御部９が押圧部移動機構３０に指令を発して、モータ３６を回転させることにより、ねじ軸３４ｂが回転する。その結果、ナット機構３４ａおよび固定部材３２を介して押圧部２２がウェハＷに近付く方向またはウェハＷから遠ざかる方向に移動する。ナット機構３４ａの動きは、リニアガイド３８によってガイドされる。モータ３６は、押圧部２２が目標となる位置に位置するようにねじ軸３４ｂを回転させることで、押圧部２２の移動距離を制御する。一実施形態では、押圧部移動機構３０は、エアシリンダと圧力レギュレータの組み合わせであってもよい。
図５に示すように、周縁部洗浄ユニット２０は、流体移送ライン４２と、内部空間Ｒの圧力を制御する圧力レギュレータ４４をさらに備えている。支持部材２４の基部２５の内部には、内部通路２５ａが形成されている。流体移送ライン４２の一端は、内部通路２５ａに接続されており、他端は、流体供給源４６に接続されている。流体移送ライン４２は、内部通路２５ａを通じて内部空間Ｒに連通している。流体供給源４６から流体移送ライン４２および内部通路２５ａを通じて内部空間Ｒに気体（空気、窒素等）や液体（水等）などの流体が供給される。
圧力レギュレータ４４は、流体移送ライン４２に接続されている。流体移送ライン４２には、開閉弁４８ａ，４８ｂがさらに接続されている。開閉弁４８ａ，４８ｂを開くことにより、流体供給源４６からの流体が、圧力レギュレータ４４および開閉弁４８ａ，４８ｂを通って、内部空間Ｒに供給される。
動作制御部９は、圧力レギュレータ４４および開閉弁４８ａ，４８ｂに電気的に接続されており、圧力レギュレータ４４および開閉弁４８ａ，４８ｂの動作は、動作制御部９によって制御される。動作制御部９は、圧力レギュレータ４４に指令を発して内部空間Ｒの圧力を制御させるように構成されている。具体的には、動作制御部９は、所定の目標圧力値を圧力レギュレータ４４に送信し、圧力レギュレータ４４は、内部空間Ｒの圧力が目標圧力値となるように内部空間Ｒ内の流体の圧力を調整する。圧力レギュレータ４４は、内部空間Ｒ内の流体の圧力を調整することによって、内部空間Ｒの圧力を制御する。圧力レギュレータ４４の一例として、電空レギュレータが挙げられる。
図７（ａ）乃至図７（ｃ）は、クリーニングテープ１９が押圧部２２によってウェハＷの周縁部に押し当てられる様子を示す図である。図７（ａ）乃至図７（ｃ）は、いわゆるストレート型のウェハＷ（図１（ａ）参照）を洗浄する例を示している。動作制御部９は、クリーニングテープ１９がウェハＷの周縁部から離れている状態（図７（ａ）参照）から、押圧部移動機構３０を駆動して、クリーニングテープ１９がウェハＷの周縁部に接触するまで押圧部２２をウェハＷに向けて移動させる。これにより、クリーニングテープ１９が弾性体２７によってウェハＷの周縁部に押し当てられる（図７（ｂ）参照）。押圧部２２がクリーニングテープ１９を介してウェハＷを押すことにより、弾性体２７はウェハＷの形状に沿って変形する。
ウェハＷを回転させながら、かつクリーニングテープ１９を、所定の速度で進行させながらウェハＷの周縁部に押し当てることにより、ウェハＷの周縁部が洗浄される。本実施形態によれば、基板洗浄装置１は、常にクリーニングテープ１９の清浄な部分でウェハＷの周縁部を洗浄することができる。また、クリーニングテープ１９は、ウェハＷの周縁部を包み込むようにウェハＷの周縁部に押し当てられるので、チルト機構などにより、押圧部２２を傾けることなく、ウェハＷの周縁部を洗浄することができる。本実施形態の構成によれば、周縁部洗浄ユニット２０をコンパクトに構成することができる。
ウェハＷの洗浄中、内部空間Ｒに流体が供給され、内部空間Ｒは加圧される。これにより、弾性体２７の裏面には、圧力Ｐが加えられる。この圧力Ｐにより、弾性体２７は、クリーニングテープ１９を介してウェハＷに押し付けられる。結果として、クリーニングテープ１９を積極的にウェハＷの周縁部の形状に沿わせることができる。さらに、圧力レギュレータ４４が内部空間Ｒの圧力を制御することでウェハＷに加えられる圧力を制御することができる。これにより、ウェハＷに加えられる圧力を一定に保つことができ、クリーニングテープ１９とウェハＷとの接触位置による圧力のばらつきを低減することができる。
図７（ｃ）に示すように、押圧部２２を図７（ｂ）に示す状態からさらに半径方向内側に移動させることにより、弾性体２７がウェハＷによってさらに押し込まれ、弾性体２７およびクリーニングテープ１９は、ウェハＷの形状に沿ってさらに変形する。押圧部移動機構３０は、ウェハＷの半径方向における押圧部２２の位置を制御することによって、押圧部２２の押し込み量Ｌを制御する。押し込み量Ｌは、ウェハＷの半径方向に関して最も内側に位置する弾性体２７の表面から、クリーニングテープ１９を介してウェハＷの最外周部（図７（ｃ）に示す例では、ベベル部の側部）に押されている弾性体２７の表面までの距離である。
図７（ｃ）は、クリーニングテープ１９がトップエッジ部およびボトムエッジ部（図１（ａ）参照）に接触するまで弾性体２７を押し込んだ例を示している。このように、押し込み量Ｌを制御することによって、クリーニングテープ１９とウェハＷとの接触位置（すなわち、洗浄位置）を任意に変更することができ、ベベル部全体に加えてトップエッジ部およびボトムエッジ部も洗浄することができる。
上述のように、ウェハＷの周縁部の洗浄中、内部空間Ｒは加圧される。内部空間Ｒが加圧されることにより、押圧部２２には、内部空間Ｒから基部２５をウェハＷの半径方向外側に押す力が加えられる。押圧部移動機構３０にサーボモータやステッピングモータのようなモータの回転軸の回転軸位置または回転角度を制御できるモータを使用することで、内部空間Ｒの圧力に影響されることなく、押圧部２２の位置を精密に制御することができる。
本実施形態では、クリーニングテープ１９は、水平方向（ウェハＷの接線方向）に進行するが、一実施形態では、押圧部２２に支持されたクリーニングテープ１９が、鉛直方向（ウェハＷの接線方向と直行する方向）に進行するようにテープ送りユニット４０を配置してもよい。この場合、第１リール５０と第２リール５１は、上下に配列される。
次に、ウェハＷの周縁部を洗浄する工程について説明する。まず、基板保持部１０によって、表面を上にしてウェハＷを水平に保持し、ウェハＷをその軸心Ｃｒまわりに回転させる。次に、上側液体供給ノズル１４および下側液体供給ノズル１６からウェハＷの上面および下面にリンス液をそれぞれ供給し、かつ上側液体供給ノズル１５および下側液体供給ノズル１７からウェハＷの上面および下面にそれぞれ薬液を供給する。リンス液および薬液は、遠心力によりウェハＷの外側に広がり、リンス液および薬液がウェハＷの周縁部に供給される。ウェハＷの周縁部は、上記リンス液および薬液の存在下で洗浄される。
この状態で、動作制御部９は、テープ送りユニット４０を駆動し、クリーニングテープ１９に所定の張力を与えながら、クリーニングテープ１９を所定の速度で一定方向（本実施形態では、第１リール５０から第２リール５１に向かう方向）に進行させる。より具体的には、テープ送りユニット４０は、クリーニングテープ１９を水平方向（ウェハＷの接線方向）に進行させる。
この状態で、押圧部移動機構３０は、押圧部２２をウェハＷに向かって移動させ、押圧部２２をウェハＷに接触させる。具体的には、動作制御部９は、ウェハＷの半径方向における押圧部２２の位置の目標値を押圧部移動機構３０に送信し、押圧部移動機構３０は、押圧部２２が目標となる位置に位置するように、上記目標値に従って押圧部２２を移動させる。押圧部移動機構３０は、上記目標値に従ってウェハＷの半径方向における押圧部２２の位置を制御する。押圧部２２は、クリーニングテープ１９をウェハＷの周縁部に押し当てて、ウェハＷの周縁部を洗浄する。
洗浄中、動作制御部９は、圧力レギュレータ４４に指令を発し、内部空間Ｒの圧力を制御させる。具体的には、動作制御部９は、開閉弁４８ａ，４８ｂを開き、気体（空気、窒素等）や液体（水等）などの流体を流体供給源４６から内部空間Ｒに供給させる。そして、動作制御部９は、圧力レギュレータ４４に指令を発し、内部空間Ｒの圧力が目標圧力値となるように内部空間Ｒ内の流体の圧力を調整させる。
一実施形態では、上述したウェハＷの周縁部の洗浄工程は、基板の周縁部が研磨された後に実行される。一実施形態では、ウェハＷの周縁部の洗浄工程は、上述したウェハＷの上下面の洗浄工程と同時に実施してもよく、別々に実施してもよい。
本実施形態では、クリーニングテープ１９を、一定方向に進行させながらウェハＷの周縁部が洗浄されるので、常にクリーニングテープ１９の清浄な部分でウェハＷの周縁部を洗浄することができる。また、押圧部２２の移動距離を制御することで洗浄位置を任意に変更することができ、かつ押圧部２２の内部空間Ｒの圧力を制御することで押圧部２２からウェハＷに加えられる圧力を制御することができる。結果として、ウェハＷの周縁部の洗浄効果を向上させることができる。
図８は、周縁部洗浄ユニット２０の他の実施形態を示す模式図であり、図９は、図８の周縁部洗浄ユニット２０を図８の矢印Ｃで示す方向から見た図である。特に説明しない本実施形態の詳細は、図１乃至図７を参照して説明した実施形態と同じであるのでその重複する説明を省略する。図８および図９では、流体移送ライン４２、圧力レギュレータ４４、流体供給源４６、および開閉弁４８ａ，４８ｂの図示は省略されている。図９に示すように、本実施形態の周縁部洗浄ユニット２０は、押圧部２２を上下動させる上下動機構６０をさらに備えている。
図８および図９に示すように、本実施形態の周縁部洗浄ユニット２０は、ベースプレート６２をさらに備えており、押圧部移動機構３０、テープ送りユニット４０、およびガイドローラ５４，５５は、ベースプレート６２の上面に固定されている。上下動機構６０は、ベースプレート６２に連結されている。本実施形態では、上下動機構６０は、ベースプレート６２、押圧部２２、押圧部移動機構３０、テープ送りユニット４０、およびガイドローラ５４，５５を一体に上下動させるように構成されている。
上下動機構６０は、鉛直方向における押圧部２２の位置（すなわち、鉛直方向における押圧部２２の移動距離）を制御可能に構成されている。上下動機構６０は、動作制御部９に電気的に接続されており、上下動機構６０の動作は、動作制御部９によって制御される。
ベースプレート６２は、複数の固定部材６３を介して上下動機構６０に連結されている。上下動機構６０は、ボールねじ機構６４と、ボールねじ機構６４を作動させるモータ６６を備えている。ボールねじ機構６４は、複数の固定部材６３に固定されたナット機構６４ａと、ナット機構６４ａに螺合するねじ軸６４ｂを備えている。ねじ軸６４ｂはモータ６６に連結されている。モータ６６の例として、サーボモータおよびステッピングモータが挙げられる。
動作制御部９が上下動機構６０に指令を発して、モータ６６を回転させることにより、ねじ軸６４ｂが回転する。その結果、ナット機構６４ａおよび固定部材６３を介してベースプレート６２、押圧部２２、押圧部移動機構３０、テープ送りユニット４０、およびガイドローラ５４，５５が上下動する。ナット機構６４ａの上下動は、図示しないリニアガイドによってガイドされる。モータ６６は、押圧部２２が所定の距離だけ移動するようにボールねじ軸６４ｂを回転させることで、押圧部２２の上下方向の移動距離を制御する。一実施形態では、上下動機構６０は、エアシリンダと圧力レギュレータの組み合わせであってもよい。
本実施形態では、ベースプレート６２、押圧部２２、押圧部移動機構３０、テープ送りユニット４０、およびガイドローラ５４，５５を上下動させながらウェハＷの周縁部を洗浄する。
図１０（ａ）乃至図１０（ｃ）は、押圧部２２を上下動させたときのクリーニングテープ１９とウェハＷとの接触状態を示す図である。図１０（ａ）乃至図１０（ｃ）は、いわゆるストレート型のウェハＷ（図１（ａ）参照）を洗浄する例を示している。図１０（ａ）は、ウェハＷの厚さ方向における中心線ＣＬが、押圧部２２の中央部に位置している状態を示す図であり、図１０（ｂ）は、押圧部２２を図１０（ａ）に示す位置から下降させた状態を示す図であり、図１０（ｃ）は、押圧部２２を図１０（ａ）に示す位置から上昇させた状態を示す図である。
図１０（ａ）に示すように、中心線ＣＬが、押圧部２２の中央部に位置している状態で内部空間Ｒを加圧し、クリーニングテープ１９をウェハＷの周縁部に押し当てると、弾性体２７の裏面に加えられる圧力Ｐが、弾性体２７の角部２７ａ，２７ｂに集中することがある。これにより、ベベル部の上側傾斜部および下側傾斜部（図１（ａ）参照）には十分な圧力が加わらないことがある。
中心線ＣＬが押圧部２２の上部に位置するように押圧部２２を下降させてクリーニングテープ１９をウェハＷの周縁部に押し当てることにより、弾性体２７の上部がウェハＷによって押し込まれる（図１０（ｂ）参照）。これにより、弾性体２７の上側傾斜部２７ｃに加えられる圧力Ｐ１が上昇する。結果として、ベベル部の上側傾斜部に十分な圧力を加えることができる。
中心線ＣＬが押圧部２２の下部に位置するように押圧部２２を上昇させてクリーニングテープ１９をウェハＷの周縁部に押し当てることにより、弾性体２７の下部がウェハＷによって押し込まれる（図１０（ｃ）参照）。これにより、弾性体２７の下側傾斜部２７ｄに加えられる圧力Ｐ２が上昇する。結果として、ベベル部の下側傾斜部に十分な圧力を加えることができる。
また、押圧部２２を上下動させながらウェハＷの周縁部を洗浄することにより、クリーニングテープ１９は、上下方向にウェハＷの周縁部に摺接され、より積極的な洗浄が可能となる。結果として、押圧部２２を上下動させながらウェハＷの周縁部を洗浄することにより、洗浄効果をさらに向上させることができる。
図１１は、周縁部洗浄ユニット２０のさらに他の実施形態を示す模式図であり、図１２は、図１１の周縁部洗浄ユニット２０を図１１の矢印Ｄで示す方向から見た図である。特に説明しない本実施形態の詳細は、図８乃至図１０を参照して説明した実施形態と同じであるのでその重複する説明を省略する。本実施形態の周縁部洗浄ユニット２０は、クリーニングテープ１９を洗浄する複数のテープ洗浄機構７０Ａ，７０Ｂをさらに備えている。図１１および図１２では、流体移送ライン４２、圧力レギュレータ４４、流体供給源４６、および開閉弁４８ａ，４８ｂの図示は省略されている。
テープ洗浄機構７０Ａ，７０Ｂは、クリーニングテープ１９を囲むようにクリーニングテープ１９の経路に配置されている。具体的には、テープ洗浄機構７０Ａは、第１リール５０と、押圧部２２との間に配置されており、テープ洗浄機構７０Ｂは、第２リール５１と、押圧部２２との間に配置されている。テープ洗浄機構７０Ａ，７０Ｂは、その内部をクリーニングテープ１９が通過するように構成されている。テープ洗浄機構７０Ａ，７０Ｂは、動作制御部９に電気的に接続されており、テープ洗浄機構７０Ａ，７０Ｂの動作は、動作制御部９によって制御される。
図１３は、テープ洗浄機構７０Ｂの一実施形態を示す模式図であり、図１１のＥ－Ｅ線断面図である。テープ洗浄機構７０Ａ，７０Ｂは、同一の構成を有する。以下の説明は、テープ洗浄機構７０Ｂに関するものであるが、テープ洗浄機構７０Ａにも同様に適用される。以下の説明では、テープ洗浄機構７０Ａ，７０Ｂを総称して単にテープ洗浄機構７０という場合がある。
図１３に示すように、テープ洗浄機構７０Ｂは、クリーニングテープ１９の裏面を支持するテープ支持部材７４と、クリーニングテープ１９の表面（洗浄面）に洗浄液を供給する洗浄液供給ノズル７６と、テープ支持部材７４および洗浄液供給ノズル７６を収容するケーシング７８を備えている。テープ支持部材７４および洗浄液供給ノズル７６は、ケーシング７８の内面に固定されている。ケーシング７８には、クリーニングテープ１９が通る図示しない複数の開口部が形成されている。洗浄液供給ノズル７６は、クリーニングテープ１９の表面を向いて配置されている。洗浄液の例として、純水が挙げられる。洗浄液供給ノズル７６は、図示しない洗浄液供給源に接続されている。
本実施形態では、テープ洗浄機構７０によって、ウェハＷの周縁部に接触させた後のクリーニングテープ１９（ウェハＷの周縁部の洗浄に使用されたクリーニングテープ１９）が洗浄される。一実施形態では、ウェハＷの洗浄中、クリーニングテープ１９の洗浄工程が実施される。クリーニングテープ１９を第１リール５０から第２リール５１に進行させながらウェハＷの周縁部を洗浄する場合、クリーニングテープ１９は、ウェハＷの周縁部の洗浄中、テープ洗浄機構７０Ａ、第１ガイドローラ５４、押圧部２２、第２ガイドローラ５５、テープ洗浄機構７０Ｂをこの順に経由して、第１リール５０から第２リール５１に進行する。この状態で、動作制御部９は、テープ洗浄機構７０Ｂに指令を発し、ウェハＷの周縁部に接触させた後のクリーニングテープ１９に、洗浄液を供給させる。これにより、ウェハＷの周縁部に接触させた後のクリーニングテープ１９が洗浄される。テープ洗浄機構７０Ｂで洗浄されたクリーニングテープ１９は第２リール５１に回収される。
クリーニングテープ１９は、テープ支持部材７４にその裏面を支持されながら、洗浄される。クリーニングテープ１９の裏面を支持しながらクリーニングテープ１９を洗浄することにより、洗浄時のクリーニングテープ１９のばたつきを防止することができる。
洗浄液は、ウェハＷとの接触時にクリーニングテープ１９の表面に付着した研磨屑などの異物（パーティクル）を洗い流す。このようにして、ウェハＷの周縁部の洗浄中、クリーニングテープ１９が随時洗浄される。ウェハＷの周縁部に接触させた後のクリーニングテープ１９を洗浄することでクリーニングテープ１９を再利用することができる。
図１４は、テープ洗浄機構７０の他の実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の詳細は、図１３を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図１４に示すように、本実施形態のテープ洗浄機構７０は、複数の洗浄液供給ノズル７６と、クリーニングテープ１９の表面（洗浄面）に接触してクリーニングテープ１９を洗浄する洗浄ブラシ８０をさらに備えている。クリーニングテープ１９を一定方向に進行させながら、かつクリーニングテープ１９の表面に洗浄液を供給しながら洗浄ブラシ８０をクリーニングテープ１９の表面に接触させることで、クリーニングテープ１９の洗浄効果を向上させることができる。
一実施形態では、クリーニングテープ１９が第２リール５１に完全に巻き取られた後、テープ送りユニット４０によってクリーニングテープ１９を逆方向に進行させながら、ウェハＷの周縁部を洗浄してもよい。本実施形態では、ウェハＷの周縁部の洗浄中、クリーニングテープ１９は、テープ洗浄機構７０Ｂ、第２ガイドローラ５５、押圧部２２、第１ガイドローラ５４、テープ洗浄機構７０Ａをこの順に経由して、第２リール５１から第１リール５０に進行する。本実施形態のウェハＷの周縁部の洗浄工程の詳細は、クリーニングテープ１９の進行方向以外は、上述した工程と同じである。一実施形態では、ウェハＷの周縁部の洗浄中、クリーニングテープ１９の洗浄工程を実施してもよい。この場合、動作制御部９は、テープ洗浄機構７０Ａに指令を発し、ウェハＷの周縁部に接触させた後のクリーニングテープ１９に、洗浄液を供給させる。これにより、ウェハＷの周縁部に接触させた後のクリーニングテープ１９が洗浄される。テープ洗浄機構７０Ａで洗浄されたクリーニングテープ１９は第１リール５０に回収される。
さらに一実施形態では、クリーニングテープ１９が第１リール５０に完全に巻き取られた後、再びクリーニングテープ１９を、逆方向（第１リール５０から第２リール５１に向かう方向）に進行させながらウェハＷの周縁部を洗浄してもよく、ウェハＷの周縁部の洗浄中にクリーニングテープ１９の洗浄工程を実施してもよい。
このように、洗浄されたクリーニングテープ１９を第１リール５０または第２リール５１のうちのいずれかに完全に巻き取った後、逆方向にクリーニングテープ１９を巻き取ることで、クリーニングテープ１９を繰り返し使用することができ、クリーニングテープ１９の交換頻度を下げることができる。さらに、押圧部２２を上下動させながらウェハＷの周縁部を洗浄することで、クリーニングテープ１９の交換頻度をより下げることができる。
さらに一実施形態では、ウェハＷの周縁部の洗浄を所定枚数実行した後、クリーニングテープ１９の洗浄工程を実施してもよい。本実施形態では、ウェハＷの周縁部の洗浄を所定枚数実行した後、テープ送りユニット４０によってクリーニングテープ１９を一定方向（第１リール５０から第２リール５１に向かう方向、または第２リール５１から第１リール５０に向かう方向）に送りながら、動作制御部９は、テープ洗浄機構７０Ａおよび／またはテープ洗浄機構７０Ｂに指令を発し、洗浄液供給ノズル７６からウェハＷの周縁部に接触させた後のクリーニングテープ１９に洗浄液を供給させる。本実施形態でのクリーニングテープ１９の洗浄時におけるクリーニングテープ１９の進行方向は、クリーニングテープ１９の洗浄工程の前に実施されたウェハＷの周縁部の洗浄工程時のクリーニングテープ１９の進行方向と逆方向である。これにより、ウェハＷの周縁部に接触させた後のクリーニングテープ１９が洗浄される。本実施形態においても、クリーニングテープ１９が第１リール５０または第２リール５１に完全に巻き取られた後、テープ送りユニット４０によってクリーニングテープ１９を逆方向に進行させながら、ウェハＷの周縁部を洗浄してもよい。
図１１乃至図１４を参照して説明した実施形態は、図１乃至図７を参照して説明した実施形態にも適用することができる。さらに一実施形態では、基板洗浄装置１は、テープ洗浄機構７０Ａまたはテープ洗浄機構７０Ｂのいずれかを備えていてもよい。
図１５は、周縁部洗浄ユニット２０のさらに他の実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の詳細は、図１乃至図７を参照して説明した実施形態と同じであるのでその重複する説明を省略する。本実施形態の周縁部洗浄ユニット２０は、洗浄後のウェハＷの周縁部に接触させた後のクリーニングテープ１９に光を照射してクリーニングテープ１９からの反射光を受光するセンサ８２をさらに備えている。図１５では、流体移送ライン４２、圧力レギュレータ４４、流体供給源４６、および開閉弁４８ａ，４８ｂの図示は省略されている。
センサ８２は、ウェハＷの周縁部に接触させた後のクリーニングテープ１９の表面を向いて配置されている。センサ８２は、クリーニングテープ１９からの反射光を受光して反射光の強度を測定するように構成されている。センサ８２は、例えば、ＲＧＢカラーセンサからなる。ＲＧＢカラーセンサは、白色ＬＥＤ光を照射し、反射光を赤・緑・青の３原色にフィルタで分解して、検出素子で、赤色、緑色、青色のそれぞれの色の強度に基づいて、色比率を判別するようになっている。センサ８２には、ＵＶ（紫外）領域の光を照射可能なＬＥＤを光源に用い、蛍光体検出ＵＶセンサを受光センサとして、受光した光の強度を測定することもできる。
センサ８２は動作制御部９に電気的に接続されている。動作制御部９は、ウェハＷの周縁部の洗浄中、センサ８２からの信号を受信し、センサ８２により受光した反射光の強度と、予め設定されている所定値とを比較する。動作制御部９は、反射光の強度が所定値を下回る場合に、クリーニングテープ１９に汚れが付着していると判断し、ウェハＷの周縁部が汚れているものと判定する。動作制御部９は、反射光の強度が所定値を上回った場合、クリーニングテープ１９に汚れが付着してないと判定し、ウェハＷの周縁部が汚れていないものと判定する。動作制御部９は、ウェハＷの周縁部が汚れていないものと判定した時点に基づいてウェハＷの周縁部の洗浄工程の終点を決定する。本実施形態は、図８乃至図１４を参照して説明した実施形態にも適用することができる。
図１６は、基板洗浄装置１の他の実施形態を模式的に示す斜視図である。特に説明しない本実施形態の詳細は、図１乃至図１５を参照して説明した実施形態と同じであるのでその重複する説明を省略する。本実施形態の基板洗浄装置１は、ウェハＷの上面を洗浄するペン型の基板洗浄装置としても機能する。
図１６に示すように、本実施形態の基板洗浄装置１は、ウェハＷを保持して回転させる基板保持部１０と、鉛直方向に延びる支柱９２と、一端が支柱９２の先端に取り付けられ、水平方向に延びる搖動アーム９４と、支柱９２に連結された洗浄部材移動機構９３と、搖動アーム９４の他端の下面に回転可能に取り付けられた円柱状のペンシル洗浄部材９６（円柱状スポンジ）と、ウェハＷの上面に洗浄液としての液体を供給する２つの上側液体供給ノズル１４，１５と、２つの下側液体供給ノズル１６，１７と、周縁部洗浄ユニット２０と、動作制御部９を備えている。
本実施形態の基板洗浄装置１は、ペンシル洗浄部材９６によるウェハＷの上面の洗浄と、周縁部洗浄ユニット２０によるウェハＷの周縁部の洗浄の両方を実施することができる。ペンシル洗浄部材９６は、揺動アーム９４内に配置された洗浄部材回転機構（図示せず）に連結されており、ペンシル洗浄部材９６は、鉛直方向に延びるその中心軸線まわりに回転されるようになっている。揺動アーム９４はウェハＷの上方に配置されている。
基板保持部１０は、表面を上にしてウェハＷの周縁部を保持し、ウェハＷを水平回転させる水平方向に移動自在な複数本（図１６では４本）のスピンドル９０を備えている。複数のスピンドル９０は、ウェハＷの周縁部を保持する複数のスピンチャック９０ａを備えている。スピンチャック９０ａは、それぞれ同じ方向に同じ速度で回転するように構成されている。スピンチャック９０ａがウェハＷを水平に保持した状態で、スピンチャック９０ａが回転することにより、ウェハＷはその軸心Ｃｒまわりに矢印で示す方向に回転される。周縁部洗浄ユニット２０は、押圧部２２が４つのスピンドル９０のうちの２つのスピンドル９０の間に位置するように配置されている。
洗浄部材移動機構９３は、支柱９２を所定の角度だけ回転させることにより、揺動アーム９４をウェハＷと平行な平面内で旋回させるようになっている。揺動アーム９４の旋回により、ペンシル洗浄部材９６は、円弧状の軌跡を描いてウェハＷの上を移動する。搖動アーム９４の先端はウェハＷの中心Ｏまで延びているので、ペンシル洗浄部材９６の移動軌跡は、ウェハＷの中心Ｏを通過する。また、ペンシル洗浄部材９６は、ウェハＷの外周まで移動させられる。よって、搖動アーム９４の回転によるペンシル洗浄部材９６の移動軌跡は、搖動アーム９４の長さを半径とする円弧状となり、その移動範囲は、ウェハＷの外周からウェハＷの中心Ｏを過ぎたところまでである。
さらに、洗浄部材移動機構９３は、支柱９２を上下動させることが可能に構成されており、これによりペンシル洗浄部材９６を所定の圧力でウェハＷの表面に押し付けることができる。ペンシル洗浄部材９６は、例えば発砲ポリウレタン、ＰＶＡからなる。動作制御部９は、洗浄部材移動機構９３および洗浄部材回転機構（図示せず）に、電気的に接続されている。洗浄部材移動機構９３および洗浄部材回転機構の動作は、動作制御部９によって制御される。
ウェハＷの上面は次のようにして洗浄される。まず、基板保持部１０によって、表面を上にしてウェハＷを水平に保持し、ウェハＷをその軸心Ｃｒまわりに回転させる。ウェハＷを水平に回転させた状態で、液体供給ノズル１４からウェハＷの表面にリンス液を供給し、かつ液体供給ノズル１５からウェハＷの表面に薬液を供給しつつ、ペンシル洗浄部材９６を回転（自転）させながら、搖動アーム９４を旋回させることでペンシル洗浄部材９６を公転させて、回転中のウェハＷの表面に接触させる。これにより、洗浄液（リンス液及び薬液）の存在下で、ウェハＷの表面をペンシル洗浄部材９６でスクラブ洗浄する。
一実施形態では、図１６を参照して説明した実施形態によるウェハＷの表面の洗浄工程は、ＣＭＰなどにより基板の表面が研磨された後に実行される。図１６を参照して説明した実施形態によるウェハＷの表面の洗浄工程と、上述したウェハＷの周縁部の洗浄工程とは、同時に実施してもよく、別々に実施してもよい。本実施形態では、基板洗浄装置１は、図１乃至図７を参照して説明した実施形態に係る周縁部洗浄ユニット２０を備えているが、基板洗浄装置１は、図８乃至図１５を参照して説明した実施形態に係る周縁部洗浄ユニット２０を備えていてもよい。
図１７は、基板洗浄装置１のさらに他の実施形態を模式的に示す平面図であり、図１８は、図１７に示す基板洗浄装置１の縦断面図である。特に説明しない本実施形態の詳細は、図１乃至図１５を参照して説明した実施形態と同じであるのでその重複する説明を省略する。本実施形態の基板洗浄装置１は、ウェハＷの周縁部を研磨するベベル研磨装置としても機能する。本実施形態の基板洗浄装置１は、ウェハＷの周縁部の研磨と、周縁部洗浄ユニット２０によるウェハＷの周縁部の洗浄の両方を実施することができる。
図１７および図１８に示すように、本実施形態の基板洗浄装置１は、その中央部に配置された基板保持部１０と、周縁部洗浄ユニット２０と、基板保持部１０に保持されたウェハＷの周囲に配置された４つの研磨ヘッド組立体１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ，１０１Ｄと、研磨ヘッド組立体１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ，１０１Ｄの径方向外側に配置されたテープ供給回収機構１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄと、ウェハＷの上面に洗浄液としての液体を供給する２つの上側液体供給ノズル１４，１５と、２つの下側液体供給ノズル１６，１７と、動作制御部９を備えている。
本実施形態の基板保持部１０は、ウェハＷの裏面を真空吸着により保持する皿状の保持ステージ１０４と、保持ステージ１０４の中央部に連結された中空シャフト１０５と、この中空シャフト１０５を回転させるモータＭ１とを備えている。ウェハＷは、図示しない搬送機構により、ウェハＷの中心Ｏ（図１６に図示する）が中空シャフト１０５の軸心と一致するように保持ステージ１０４の上に載置される。ウェハＷは、基板保持部１０により、水平に保持される。
中空シャフト１０５は、複数のボールスプライン軸受（直動軸受）１０６によって上下動自在に支持されている。保持ステージ１０４の上面には溝１０４ａが形成されており、この溝１０４ａは、中空シャフト１０５を通って延びる連通ライン１０７に接続されている。連通ライン１０７は中空シャフト１０５の下端に取り付けられたロータリジョイント１０８を介して真空ライン１０９に接続されている。連通ライン１０７は、処理後のウェハＷを保持ステージ１０４から離脱させるための窒素ガス供給ライン１１０にも接続されている。これらの真空ライン１０９と窒素ガス供給ライン１１０を切り替えることによって、ウェハＷを保持ステージ１０４の上面に真空吸着し、離脱させる。
中空シャフト１０５は、この中空シャフト１０５に連結されたプーリーｑ１と、モータＭ１の回転軸に取り付けられたプーリーｑ２と、これらプーリーｑ１，ｑ２に掛けられたベルトｂ１を介してモータＭ１によって回転される。モータＭ１の回転軸は中空シャフト１０５と平行に延びている。このような構成により、保持ステージ１０４の上面に保持されたウェハＷは、モータＭ１によって回転される。
ボールスプライン軸受１０６はケーシング１１２に固定されている。したがって、本実施形態においては、中空シャフト１０５は、ケーシング１１２に対して上下に直線動作ができるように構成されており、中空シャフト１０５とケーシング１１２は一体に回転する。中空シャフト１０５は、エアシリンダ（昇降機構）１１５に連結されており、エアシリンダ１１５によって中空シャフト１０５および保持ステージ１０４が上昇および下降できるようになっている。
ケーシング１１２と、その外側に同心上に配置されたケーシング１１４との間にはラジアル軸受１１８が介装されており、ケーシング１１２は軸受１１８によって回転自在に支持されている。このような構成により、基板保持部１０は、ウェハＷを軸心Ｃｒまわりに回転させ、かつウェハＷを軸心Ｃｒに沿って上昇下降させることができる。
研磨ヘッド組立体１０１Ａ～１０１Ｄとテープ供給回収機構１０２Ａ～１０２Ｄとは隔壁１２０によって隔離されている。隔壁１２０の内部空間は処理室１２１を構成し、研磨ヘッド組立体１０１Ａ～１０１Ｄおよび保持ステージ１０４は処理室１２１内に配置されている。一方、テープ供給回収機構１０２Ａ～１０２Ｄは処理室１２１の外に配置されている。
隔壁１２０の上面にはルーバー１４０に覆われた開口１２０ｃが設けられている。隔壁１２０は、後述する研磨テープ１２３が通る複数の開口部１２０ａと、ウェハＷを処理室１２１に搬入および搬出するための搬送口１２０ｂを備えている。洗浄時（または研磨処理時）は、搬送口１２０ｂは図示しないシャッターで閉じられるようになっている。このため、図示しないファン機構により排気をすることで処理室１２１の内部には清浄空気のダウンフローが形成されるようになっている。
研磨ヘッド組立体１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ，１０１Ｄのそれぞれは、ウェハＷのベベル部を研磨する基板処理ユニットとして機能する。それぞれの研磨ヘッド組立体１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ，１０１Ｄおよびテープ供給回収機構１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄは同一の構成を有している。以下、研磨ヘッド組立体１０１Ａおよびテープ供給回収機構１０２Ａについて説明する。
テープ供給回収機構１０２Ａは、研磨具である研磨テープ１２３を研磨ヘッド組立体１０１Ａに供給する供給リール１２４と、ウェハＷの研磨に使用された研磨テープ１２３を回収する回収リール１２５とを備えている。供給リール１２４と回収リール１２５は上下に配列されている。供給リール１２４および回収リール１２５にはモータＭ２がそれぞれ連結されている（図１には供給リール１２４に連結されるモータＭ２のみを示す）。それぞれのモータＭ２は、所定の回転方向に一定のトルクをかけ、研磨テープ１２３に所定のテンションをかけることができるようになっている。
研磨テープ１２３は長尺のテープ状の研磨具であり、その片面は研磨面を構成している。研磨テープ１２３は供給リール１２４に巻かれた状態でテープ供給回収機構１０２Ａにセットされる。研磨テープ１２３の一端は回収リール１２５に取り付けられ、研磨ヘッド組立体１０１Ａに供給された研磨テープ１２３を回収リール１２５が巻き取ることで研磨テープ１２３を回収するようになっている。研磨ヘッド組立体１０１Ａはテープ供給回収機構１０２Ａから供給された研磨テープ１２３をウェハＷの周縁部に当接させるための研磨ヘッド１３０を備えている。研磨テープ１２３は、研磨テープ１２３の研磨面がウェハＷを向くように研磨ヘッド１３０に供給される。
テープ供給回収機構１０２Ａは複数のガイドローラ１３１，１３２，１３３，１３４を有している。研磨テープ１２３は、ガイドローラ１３１～１３４によってガイドされる。研磨テープ１２３は、開口部１２０ａを通って供給リール１２４から研磨ヘッド１３０へ供給され、使用された研磨テープ１２３は開口部１２０ａを通って回収リール１２５に回収される。
図１８に示すように、ウェハＷの上面には上供給ノズル１３６が配置され、基板保持部１０に保持されたウェハＷの上面中心に向けて研磨液を供給する。また、ウェハＷの裏面と保持ステージ１０４との境界部（保持ステージ１０４の外周部）に向けて研磨液を供給する下供給ノズル１３７を備えている。研磨液には通常純水が使用されるが、研磨テープ１２３の砥粒としてシリカを使用する場合などはアンモニアを用いることもできる。さらに、基板洗浄装置１は、研磨処理後に研磨ヘッド１３０を洗浄する洗浄ノズル１３８を備えており、研磨処理後にウェハＷが基板保持部１０により上昇した後、研磨ヘッド１３０に向けて洗浄水を噴射し、研磨処理後の研磨ヘッド１３０を洗浄できるようになっている。上供給ノズル１３６および下供給ノズル１３７は、図示しない研磨液供給源に接続されており、洗浄ノズル１３８は、図示しない洗浄水供給源に接続されている。
図１７に示すように、研磨ヘッド１３０はアーム１６０の一端に固定され、アーム１６０は、ウェハＷの接線に平行な軸Ｃｔまわりに回転自在に構成されている。アーム１６０の他端はプーリーｑ３，ｑ４およびベルトｂ２を介してモータＭ４に連結されている。モータＭ４が時計回りおよび反時計回りに所定の角度だけ回転することで、アーム１６０が軸Ｃｔまわりに所定の角度だけ回転する。本実施形態では、モータＭ４、アーム１６０、プーリーｑ３，ｑ４、およびベルトｂ２によって、研磨ヘッド１３０を傾斜させるチルト機構が構成されている。
図１８に示すように、チルト機構は、プレート状の移動台１６１に搭載されている。移動台１６１は、ガイド１６２およびレール１６３を介してベースプレート１６５に移動自在に連結されている。レール１６３は、基板保持部１０に保持されたウェハＷの半径方向に沿って直線的に延びており、移動台１６１はウェハＷの半径方向に沿って直線的に移動可能になっている。移動台１６１にはベースプレート１６５を貫通する連結板１６６が取り付けられ、連結板１６６にはリニアアクチュエータ１６７がジョイント１６８を介して取り付けられている。リニアアクチュエータ１６７はベースプレート１６５に直接または間接的に固定されている。
リニアアクチュエータ１６７としては、エアシリンダや位置決め用モータとボールねじとの組み合わせなどを採用することができる。このリニアアクチュエータ１６７、レール１６３、ガイド１６２によって、研磨ヘッド１３０をウェハＷの半径方向に沿って直線的に移動させる移動機構が構成されている。すなわち、移動機構はレール１６３に沿って研磨ヘッド１３０をウェハＷへ近接および離間させるように動作する。一方、テープ供給回収機構１０２Ａはベースプレート１６５に固定されている。
図１９は研磨ヘッド１３０の拡大図である。図１９に示すように、研磨ヘッド１３０は、研磨テープ１２３の研磨面をウェハＷに対して所定の力で押圧する押圧機構１４１と、研磨テープ１２３を供給リール１２４から回収リール１２５へ送るテープ送り機構１４２を備えている。研磨ヘッド１３０は複数のガイドローラ１４３，１４４，１４５，１４６，１４７，１４８，１４９を有しており、これらのガイドローラはウェハＷの接線方向と直行する方向に研磨テープ１２３が進行するように研磨テープ１２３をガイドする。
研磨ヘッド１３０に設けられたテープ送り機構１４２は、テープ送りローラ１４２ａと、テープ把持ローラ１４２ｂと、テープ送りローラ１４２ａを回転させるモータＭ３とを備えている。モータＭ３は研磨ヘッド１３０の側面に設けられ、モータＭ３の回転軸にテープ送りローラ１４２ａが接続されている。テープ送りローラ１４２ａには、その約半周だけ研磨テープ１２３が巻きつけられている。テープ送りローラ１４２ａの隣にはテープ把持ローラ１４２ｂが設けられており、テープ把持ローラ１４２ｂは、図１９の矢印ＮＦで示す方向（テープ送りローラ１４２ａに向かう方向）に力を発生するように図示しない機構で支持されており、テープ送りローラ１４２ａを押圧するように構成されている。
研磨テープ１２３はテープ送りローラ１４２ａとテープ把持ローラ１４２ｂとの間に挟まれている。モータＭ３が図１９に示す矢印方向に回転すると、テープ送りローラ１４２ａが回転して研磨テープ１２３を供給リール１２４から研磨ヘッド１３０を経由して回収リール１２５へ送ることができる。テープ把持ローラ１４２ｂはそれ自身の軸まわりに回転することができるように構成され、研磨テープ１２３が送られるに従って回転する。
押圧機構１４１は、研磨テープ１２３の裏面を支持する押圧パッド１４１ａと、押圧パッド１４１ａをウェハＷの周縁部に向かって移動させるエアシリンダ（駆動機構）１４１ｂとを備えている。研磨ヘッド１３０は、押圧機構１４１によって、研磨テープ１２３をその裏側から押圧し、研磨テープ１２３の研磨面を基板Ｗの周縁部に接触させることによって基板Ｗの周縁部を研磨する。エアシリンダ１４１ｂへ供給する空気圧を制御することによって、ウェハＷに対する押圧力が調整される。
４つの研磨ヘッド組立体１０１Ａ～１０１Ｄのチルト機構、押圧機構１４１、およびテープ送り機構１４２、各研磨ヘッド組立体を移動させる移動機構、４つのテープ供給回収機構１０２Ａ～１０２Ｄ、上供給ノズル１３６、下供給ノズル１３７、洗浄ノズル１３８、およびエアシリンダ１１５は、動作制御部９に電気的に接続されている。４つの研磨ヘッド組立体１０１Ａ～１０１Ｄのチルト機構、押圧機構１４１、およびテープ送り機構１４２、各研磨ヘッド組立体を移動させる移動機構、４つのテープ供給回収機構１０２Ａ～１０２Ｄ、上供給ノズル１３６、下供給ノズル１３７、洗浄ノズル１３８、およびエアシリンダ１１５を含む構成要素の動作は、動作制御部９によって制御される。
４つの研磨ヘッド組立体１０１Ａ～１０１Ｄのチルト機構、押圧機構１４１、およびテープ送り機構１４２、各研磨ヘッド組立体を移動させる移動機構は、それぞれ独立に動作が可能なように構成されている。本実施形態では４組の研磨ヘッド組立体およびテープ供給回収機構が設けられているが、研磨ヘッド組立体およびテープ供給回収機構の数は本実施形態に限定されない。
図２０は、研磨ヘッド１３０がウェハＷのベベル部を研磨している様子を示す図である。ウェハＷの周縁部は次のようにして研磨される。まず、ウェハＷを基板保持部１０によって保持し、回転させる。具体的には、ウェハＷが保持ステージ１０４の上方の所定の位置に搬送されると、保持ステージ１０４が上昇し、ウェハＷは保持ステージ１０４の上面に吸着保持される。その後、ウェハＷを保持した保持ステージ１０４は所定の研磨位置まで下降し、基板保持部１０は、ウェハＷを保持ステージ１０４とともに回転させる。さらに、ウェハＷの表面に上供給ノズル１３６から研磨液を供給する。ウェハＷの周縁部に下供給ノズル１３７から研磨液を供給してもよい。
この状態で、図２０に示すように、上述のチルト機構により研磨ヘッド１３０の傾斜角度を連続的に変化させながら、押圧機構１４１により研磨テープ１２３をウェハＷの周縁部（例えば、ベベル部）に押し当てる。研磨中は、研磨テープ１２３はテープ送り機構１４２により所定の速度で送られる。研磨処理後には、エアシリンダ１１５によりウェハＷを保持ステージ１０４および中空シャフト１０５とともに搬送位置まで上昇させ、この搬送位置でウェハＷを保持ステージ１０４から離脱させる。
本実施形態では、ウェハＷを移動させることなく、ウェハＷの周縁部の研磨と、ウェハＷの周縁部の洗浄の両方を行うことができる。これにより、効率よくウェハＷを処理することができる。ウェハＷの周縁部の洗浄工程と、ウェハＷの周縁部の研磨工程とは、同時に実施してもよく、別々に実施してもよい。ウェハＷの研磨工程と同時またはウェハＷの研磨工程の直後にウェハＷの周縁部の洗浄工程を実施することにより、ウェハＷの周縁部の洗浄効果をより向上させることができる。
周縁部洗浄ユニット２０は、押圧部２２が４つの研磨ヘッド組立体１０１Ａ～１０１Ｄのうちの２つの研磨ヘッド組立体の間に位置するように配置される。本実施形態では、周縁部洗浄ユニット２０は、研磨ヘッド組立体１０１Ｂと研磨ヘッド組立体１０１Ｃの間に配置されているが、周縁部洗浄ユニット２０の配置は本実施形態には限定されない。
クリーニングテープ１９は、開口部１２０ａを通って押圧部２２へ供給される。本実施形態では、押圧部２２、押圧部移動機構３０、第１ガイドローラ５４、第２ガイドローラ５５が処理室１２１内に配置されており、テープ送りユニット４０は処理室１２１の外に配置されている。
本実施形態では、基板洗浄装置１は、図１乃至図７を参照して説明した実施形態に係る周縁部洗浄ユニット２０を備えているが、基板洗浄装置１は、図８乃至図１５を参照して説明した実施形態に係る周縁部洗浄ユニット２０を備えていてもよい。この場合、ベースプレート６２を通すための新たな開口部１２０ａを隔壁１２０に設けてもよく、ベースプレート６２を通すために、既存の開口部１２０ａを広げてもよい。また、周縁部洗浄ユニット２０の全体を処理室１２１内に配置してもよい。
一実施形態では、研磨ヘッド組立体１０１Ａ～１０１Ｄのうちの少なくとも１つの研磨ヘッド組立体の研磨ヘッド１３０は、押圧部２２および押圧部２２に連結された押圧部移動機構３０を備えていてもよい。この場合、図２１に示すように、押圧機構１４１の代わりに押圧部２２および押圧部移動機構３０が研磨ヘッド１３０に設けられ、供給リール１２４、回収リール１２５、およびモータＭ２の代わりに、リール５０，５１およびリール回転モータ５２，５３（図２１には図示せず）がテープ供給回収機構１０２Ａ～１０２Ｄのうちの少なくとも１つに設けられる。これにより、研磨ヘッド組立体とテープ供給回収機構により周縁部洗浄ユニット２０が構成される。
本実施形態では、クリーニングテープ１９は、第１リール５０から研磨ヘッド１３０を経由して第２リール５１に延びている。クリーニングテープ１９は、ガイドローラ１４３～１４９にガイドされる。特に説明しない本実施形態の詳細は、図１乃至図７を参照して説明した実施形態と同じである。本実施形態では、テープ送り機構１４２、リール５０，５１、およびリール回転モータ５２，５３によりテープ送りユニット４０が構成される。
さらに一実施形態では、図２２に示すように、研磨ヘッド１３０に設けられた押圧部移動機構３０は、上下動機構６０に連結されていてもよく、周縁部洗浄ユニット２０は、テープ洗浄機構７０Ａ，７０Ｂを備えていてもよい。本実施形態では、上下動機構６０は、ベースプレート６２を介して押圧部移動機構３０に連結されている。上下動機構６０は、押圧部２２および押圧部移動機構３０を一体に上下動機構させるように構成されている。本実施形態では、テープ洗浄機構７０Ａは、研磨ヘッド１３０と第１リール５０の間に配置されており、テープ洗浄機構７０Ｂは、研磨ヘッド１３０と第２リール５１との間に配置されている。図１５を参照して説明した実施形態は、図２１および図２２を参照して説明した実施形態にも適用することができる。
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。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に解釈されるものである。
１ 基板洗浄装置
９ 動作制御部
１０ 基板保持部
１１ スピンドル
１１ａ コマ
１２ 上部ロール洗浄部材
１３ 下部ロール洗浄部材
１４ 上側液体供給ノズル
１５ 上側液体供給ノズル
１６ 下側液体供給ノズル
１７ 下側液体供給ノズル
１９ クリーニングテープ
２０ 周縁部洗浄ユニット
２２ 押圧部
２４ 支持部材
２４ａ 開口部
２５ 基部
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ 突出部
２７ 弾性体
３０ 押圧部移動機構
３４ ボールねじ機構
３６ モータ
４０ テープ送りユニット
４２ 流体移送ライン
４４ 圧力レギュレータ
４６ 流体供給源
５０ 第１リール
５２ 第１リール回転モータ
５１ 第２リール
５３ 第２リール回転モータ
５４ 第１ガイドローラ
５５ 第２ガイドローラ
６０ 上下動機構
６２ ベースプレート
６３ 固定部材
６４ ボールねじ機構
６６ モータ
７０Ａ テープ洗浄機構
７０Ｂ テープ洗浄機構
７４ テープ支持部材
７６ 洗浄液供給ノズル
７８ ケーシング
８０ 洗浄ブラシ
８２ センサ
９０ スピンドル
９２ 支柱
９３ 洗浄部材移動機構
９４ 揺動アーム
９６ ペンシル洗浄部材
１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ，１０１Ｄ 研磨ヘッド組立体
１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄ テープ供給回収機構
１０４ 保持ステージ
１０５ 中空シャフト
１１２ ケーシング
１１４ ケーシング
１１５ エアシリンダ
１２０ 隔壁
１２１ 処理室
１２３ 研磨テープ
１２４ 供給リール
１２５ 回収リール
１３０ 研磨ヘッド
１３６ 上供給ノズル
１３７ 下供給ノズル
１４１ 押圧機構
１４２ テープ送り機構
１６１ 移動台
１６２ ガイド
１６３ レール
１６７ リニアアクチュエータ

Claims (17)

  1. 基板を保持して回転させる基板保持部と、
    内部空間を有し、クリーニングテープを前記基板の周縁部に押し当てる押圧部と、
    前記基板の半径方向における前記押圧部の位置を制御する押圧部移動機構と、
    前記内部空間の圧力を制御する圧力レギュレータと、を備え、
    前記押圧部は、
    開口部を有する中空状の支持部材と、
    前記クリーニングテープを支持する弾性体と、を備え、
    前記弾性体は、前記開口部を閉じるように配置されている、基板洗浄装置。
  2. 前記押圧部移動機構は、前記押圧部に連結されたボールねじ機構と、前記ボールねじ機構を作動させるモータとを備えている、請求項１に記載の基板洗浄装置。
  3. 前記モータは、サーボモータである、請求項２に記載の基板洗浄装置。
  4. 前記圧力レギュレータは、電空レギュレータである、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
  5. 前記押圧部を上下動させる上下動機構をさらに備えている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
  6. 前記クリーニングテープを洗浄するテープ洗浄機構をさらに備え、
    前記テープ洗浄機構は、前記クリーニングテープの表面に洗浄液を供給する洗浄液供給ノズルを備えている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
  7. 前記テープ洗浄機構は、前記クリーニングテープの表面に接触して前記クリーニングテープを洗浄する洗浄ブラシをさらに備えている、請求項６に記載の基板洗浄装置。
  8. 前記クリーニングテープの両端部をそれぞれ保持する第１リールおよび第２リールをさらに備え、
    前記第１リールおよび前記第２リールは、前記クリーニングテープが水平方向に進行するように配置されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
  9. 基板保持部によって基板を保持して回転させ、
    クリーニングテープを一定方向に進行させながら、前記クリーニングテープを、内部空間を有する押圧部によって前記基板の周縁部に押し当てることで、前記基板の周縁部を洗浄し、
    前記基板の周縁部を洗浄する工程は、押圧部移動機構によって前記基板の半径方向における前記押圧部の位置を制御する工程と、圧力レギュレータによって前記押圧部の内部空間の圧力を制御する工程とを含み、
    前記押圧部は、
    開口部を有する中空状の支持部材と、
    前記クリーニングテープを支持する弾性体と、を備え、
    前記弾性体は、前記開口部を閉じるように配置されている、基板洗浄方法。
  10. 前記押圧部移動機構は、前記押圧部に連結されたボールねじ機構と、前記ボールねじ機構を作動させるモータとを備えている、請求項９に記載の基板洗浄方法。
  11. 前記モータは、サーボモータである、請求項１０に記載の基板洗浄方法。
  12. 前記圧力レギュレータは、電空レギュレータである、請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。
  13. 前記基板の周縁部を洗浄する工程は、前記基板の周縁部の洗浄中、前記押圧部を上下動させる工程をさらに含む、請求項９乃至１２のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。
  14. 前記基板の周縁部の洗浄中、テープ洗浄機構によって、洗浄液を、前記基板の周縁部に接触させた後の前記クリーニングテープに供給して前記基板の周縁部に接触させた後の前記クリーニングテープを洗浄する工程をさらに含む、請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。
  15. 前記基板の周縁部の洗浄を所定枚数実行した後、前記クリーニングテープを一定方向に送りながら、テープ洗浄機構によって、洗浄液を、前記基板の周縁部に接触させた後の前記クリーニングテープに供給して前記基板の周縁部に接触させた後の前記クリーニングテープを洗浄する工程をさらに含む、請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。
  16. 前記クリーニングテープを、前記クリーニングテープの一端を保持する第１リールまたは前記クリーニングテープの他端を保持する第２リールのいずれかに完全に巻き取った後、前記クリーニングテープを逆方向に進行させながら前記基板の周縁部を洗浄する工程をさらに含む、請求項１４または１５に記載の基板洗浄方法。
  17. 前記クリーニングテープを一定方向に進行させる工程は、前記クリーニングテープを水平方向に進行させる工程である、請求項９乃至１６のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。
JP2020171681A 2020-10-12 2020-10-12 基板洗浄装置および基板洗浄方法 Pending JP2022063417A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020171681A JP2022063417A (ja) 2020-10-12 2020-10-12 基板洗浄装置および基板洗浄方法
PCT/JP2021/031127 WO2022080013A1 (ja) 2020-10-12 2021-08-25 基板洗浄装置および基板洗浄方法
CN202180082789.8A CN116601740A (zh) 2020-10-12 2021-08-25 基板清洗装置及基板清洗方法
US18/030,753 US20240316600A1 (en) 2020-10-12 2021-08-25 Substrate cleaning device and substrate cleaning method
KR1020237015563A KR20230082677A (ko) 2020-10-12 2021-08-25 기판 세정 장치 및 기판 세정 방법
TW110134154A TW202221784A (zh) 2020-10-12 2021-09-14 基板清洗裝置及基板清洗方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020171681A JP2022063417A (ja) 2020-10-12 2020-10-12 基板洗浄装置および基板洗浄方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022063417A true JP2022063417A (ja) 2022-04-22
JP2022063417A5 JP2022063417A5 (ja) 2023-09-28

Family

ID=81208292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020171681A Pending JP2022063417A (ja) 2020-10-12 2020-10-12 基板洗浄装置および基板洗浄方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20240316600A1 (ja)
JP (1) JP2022063417A (ja)
KR (1) KR20230082677A (ja)
CN (1) CN116601740A (ja)
TW (1) TW202221784A (ja)
WO (1) WO2022080013A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024116731A1 (ja) * 2022-12-02 2024-06-06 株式会社荏原製作所 基板処理方法、処理ヘッド、および基板処理装置
CN116765966B (zh) * 2023-08-18 2023-12-19 浙江求是半导体设备有限公司 晶片表面处理设备

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6434657A (en) * 1987-07-29 1989-02-06 Fujitsu Ltd Gaseous pressure type polishing device
JPH08192360A (ja) * 1995-01-13 1996-07-30 Kobe Steel Ltd テープ研磨装置
JP4090247B2 (ja) * 2002-02-12 2008-05-28 株式会社荏原製作所 基板処理装置
JP4125148B2 (ja) 2003-02-03 2008-07-30 株式会社荏原製作所 基板処理装置
US7744445B2 (en) * 2004-10-15 2010-06-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Polishing apparatus and polishing method
JP2007181886A (ja) * 2006-01-04 2007-07-19 Ntn Corp テープ研磨装置
JP6100541B2 (ja) * 2013-01-30 2017-03-22 株式会社荏原製作所 研磨方法
JP6491592B2 (ja) * 2015-11-27 2019-03-27 株式会社荏原製作所 キャリブレーション装置及びキャリブレーション方法
JP6920849B2 (ja) 2017-03-27 2021-08-18 株式会社荏原製作所 基板処理方法および装置
JP2019091746A (ja) * 2017-11-13 2019-06-13 株式会社荏原製作所 基板の表面を処理する装置および方法
JP7129166B2 (ja) * 2018-01-11 2022-09-01 株式会社荏原製作所 基板処理装置及び制御方法
JP2019216207A (ja) 2018-06-14 2019-12-19 株式会社荏原製作所 基板処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022080013A1 (ja) 2022-04-21
US20240316600A1 (en) 2024-09-26
TW202221784A (zh) 2022-06-01
KR20230082677A (ko) 2023-06-08
CN116601740A (zh) 2023-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102322525B1 (ko) 기판의 표면을 처리하는 장치 및 방법
JP6140439B2 (ja) 研磨装置、及び研磨方法
WO2022080013A1 (ja) 基板洗浄装置および基板洗浄方法
JP4772679B2 (ja) 研磨装置及び基板処理装置
TWI390589B (zh) 基板洗淨裝置、基板洗淨方法及記憶媒體
KR102142893B1 (ko) 기판 이면의 연마 방법 및 기판 처리 장치
TWI761463B (zh) 基板處理方法及裝置
JP6908496B2 (ja) 研磨装置
JP2014167996A (ja) 研磨装置および研磨方法
JP7078489B2 (ja) 研磨装置および研磨方法
JP2019216207A (ja) 基板処理方法
JP2001070896A (ja) 基板洗浄装置
WO2021044694A1 (ja) 研磨装置、研磨方法、および基板処理装置
JP4451429B2 (ja) 洗浄装置
TWI765125B (zh) 基板處理裝置、基板處理方法、及儲存有程式之儲存媒介
JP3892635B2 (ja) 洗浄装置
JP2021130145A (ja) 研磨装置および研磨方法
JP7350544B2 (ja) 研磨装置および研磨方法
JP2002321132A (ja) ワークの搬送装置
JP4773650B2 (ja) ウエハのスピン洗浄・乾燥方法および洗浄・乾燥装置
JP2023097533A (ja) 研磨装置および研磨方法
JP2023089533A (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP2020131330A (ja) 研磨装置および研磨方法
JPH11198011A (ja) 半導体ウェーハの面取り面研磨装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230920

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230920