JP6113960B2 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents
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Description
本発明の他の態様は、スクラブ部材を基板の第1の面に摺接させて該基板の表面処理を行うスクラバーと、前記第1の面とは反対側の前記基板の第2の面を流体圧により非接触に支持する基板支持面を有する静圧支持機構とを備え、前記スクラバーは、該スクラバーの軸心周りに前記スクラブ部材を回転させながら該スクラブ部材を前記基板の第1の面に摺接させるように構成され、回転する前記スクラブ部材によって形成されるスクラブ面の直径は、前記基板の半径と同じか、または前記基板の半径よりも小さく、前記基板支持面の直径は、前記基板の直径よりも小さく、前記スクラブ面は、前記基板支持面と同心状であることを特徴とする基板処理装置である。
本発明の他の態様は、スクラブ部材を有するスクラバーをその軸心周りに回転させ、前記スクラブ部材を基板の第1の面に摺接させて該基板の表面処理を行う工程と、前記表面処理がなされた前記基板を洗浄する工程と、洗浄された前記基板を乾燥する工程とを含み、前記表面処理工程中に、前記第1の面とは反対側の前記基板の第2の面と基板支持面との間を流れる流体の圧力により非接触に支持し、回転する前記スクラブ部材によって形成されるスクラブ面の直径は、前記基板の半径と同じか、または前記基板の半径よりも小さく、前記基板支持面の直径は、前記基板の直径よりも小さく、前記スクラブ面は、前記基板支持面と同心状であることを特徴とする基板処理方法である。
静圧支持機構90を備えた基板処理装置のより具体的な例について図3(a)および図3(b)を用いて説明する。図3(a)は静圧支持機構90を基板Wの下方に配置した基板処理装置の概念図である。静圧支持機構90には圧力流体1の流体供給路92が設けられ、圧力流体1が供給配管(図示せず)を経由して流体供給路92に供給されている。基板処理の際には、静圧支持機構90の支持ステージ91が基板Wに向かって上昇し、基板処理が終了すれば支持ステージ91は下降する。あるいは、基板Wの昇降機構を設けても良い。図3(a)に示す静圧支持機構90は、図1(a)に示す構造を有しているが、図1(b)または図1(c)に示す構造、あるいは別の構造であっても差し支えない。
図3(b)は静圧支持機構90を基板Wの上方に配置した基板処理装置の概念図である。基板処理装置の基本機能は図3(a)に示した例と同じである。
(3)実施例3
本発明の基板処理装置を用いて基板の表面処理を行う方法の実施例を説明する。基板、たとえばLSI製造途中の基板の片面を静圧支持機構90に向け、反対側の面を処理ヘッド50に向けて、本発明の基板処理装置に配置する。基板の周縁部をチャック11で保持し、デバイス面を静圧支持機構90で支持しながら、基板を回転させる。この状態で、基板の裏面(デバイスが形成されていない面)に処理ヘッド50を押し当てて裏面の傷やパーティクルなどの除去を行う。この際、チャック11での基板保持は処理中ずっと行わなくてもよい。
7 処理室
8 排気機構
9 排気ダクト
10 基板回転機構
11 チャック
12 中空モータ
14 静止部材
16 回転基台
18 ばね
20 アンギュラコンタクト玉軸受
21,22 磁気軸受
25 回転カバー
27 洗浄液供給ノズル/処理液供給ノズル
30 リフト機構
31 リングステージ
32 ロッド
33 エアシリンダ
35,36 気体軸受
39 タッチダウン軸受
40 クランプ
41 位置決め部
43,44,45 磁石
46 溝
47 突起部
50 スクラバー
51 スクラバーシャフト
53 揺動アーム
54 揺動軸
55 軸回転機構
56 スクラバー昇降機構
58 スクラバー回転機構
60 テープカートリッジ
61 洗浄テープ
62 押圧部材
63 付勢機構
64 テープ繰り出しリール
65 テープ巻き取りリール
67 テープ巻き取り軸
69,70 かさ歯車
71 エンドマーク検知センサ
72 チャック部
75A,75B リール軸
76A,76B 軸受
77 リールハウジング
78 ボールスプラインナット
79 ボールスプラインシャフト
80A,80B ブレーキ輪
81 ブレーキパッド
82 ばね
83 ピン
84A 繰り出しギヤ
84B 巻き取りギヤ
85A,85B ワンウェイクラッチ
86A,86B ラックギヤ
87 設置台
88 トルクリミッタ
90 静圧支持機構
91 支持ステージ
92 流体供給路
93 支持軸
95 ロータリジョイント
96 流体供給源
97 直動ガイド
98 ステージ昇降機構
99 ステージ回転機構
100 二流体ジェットノズル
101 回転アーム
102 揺動アーム
110 乾燥液供給ノズル
111 乾燥気体供給ノズル
120 ロードアンロード部
121 フロントロード部
123 第1の搬送ロボット
124 パーティクルカウンター
126 第2の搬送ロボット
127 基板処理装置
131,132 ウェハステーション
133 動作コントローラ
134 反転機構
Claims (35)
- 基板の第1の面の表面処理を行うスクラバーと、
前記第1の面とは反対側の前記基板の第2の面を流体圧により非接触に支持する基板支持面を有する静圧支持機構とを備え、
前記スクラバーは、その内部に前記第1の面に摺接させて前記第1の面の表面処理を行うテープ状の複数のスクラブ部材と、前記複数のスクラブ部材をそれぞれ繰り出す複数のテープ繰り出しリールと、前記複数のスクラブ部材をそれぞれ巻き取る複数のテープ巻き取りリールと、前記複数のテープ巻き取りリールがそれぞれ連結された複数のテープ巻き取り軸とを備え、
前記スクラバーは、該スクラバーの軸心周りに前記複数のスクラブ部材を回転させながら該複数のスクラブ部材を前記基板の第1の面に摺接させることを特徴とする基板処理装置。 - スクラブ部材を基板の第1の面に摺接させて該基板の表面処理を行うスクラバーと、
前記第1の面とは反対側の前記基板の第2の面を流体圧により非接触に支持する基板支持面を有する静圧支持機構とを備え、
前記スクラバーは、該スクラバーの軸心周りに前記スクラブ部材を回転させながら該スクラブ部材を前記基板の第1の面に摺接させるように構成され、
回転する前記スクラブ部材によって形成されるスクラブ面の直径は、前記基板の半径と同じか、または前記基板の半径よりも小さく、
前記基板支持面の直径は、前記基板の直径よりも小さく、
前記スクラブ面は、前記基板支持面と同心状であることを特徴とする基板処理装置。 - 前記スクラバーにより表面処理された前記基板を洗浄する洗浄部と、
洗浄された前記基板を乾燥させる乾燥部と、
内部に処理室が形成された隔壁をさらに備え、
前記スクラバー、前記洗浄部、および前記乾燥部は、前記処理室内に配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の基板処理装置。 - 前記複数のスクラブ部材、前記複数のテープ繰り出しリール、前記複数のテープ巻き取りリール、および前記複数のテープ巻き取り軸は、前記スクラバーの軸心周りに回転可能であることを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
- 前記複数のテープ巻き取り軸を介して前記複数のテープ巻き取りリールを駆動する共通のモータをさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
- 前記乾燥部は、前記基板をその軸心を中心として回転させる基板回転機構から構成されていることを特徴とする請求項3に記載の基板処理装置。
- 前記基板回転機構は、前記基板を回転させる中空モータを備えており、前記基板回転機構はその中央部に空間を有する円筒形状を有しており、
前記静圧支持機構は、前記基板回転機構の前記空間内に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の基板処理装置。 - 回転する前記複数のスクラブ部材によって形成されるスクラブ面と前記基板支持面は、同心状に配置されることを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
- 前記スクラブ部材は、前記スクラバーの半径方向に延びる基板接触面を有することを特徴とする請求項1または2に記載の基板処理装置。
- 前記基板支持面には少なくとも1つの凹部が形成されており、
前記静圧支持機構は、前記基板支持面を有する支持ステージと、前記凹部に流体を供給するための流体供給路とを備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の基板処理装置。 - 前記静圧支持機構は、前記基板支持面を有する支持ステージと、前記基板支持面上で開口する少なくとも1つの流体供給路とを備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の基板処理装置。
- 前記静圧支持機構は、前記支持ステージを昇降させるステージ昇降機構をさらに有することを特徴する請求項10または11に記載の基板処理装置。
- 前記スクラバーは、前記複数のスクラブ部材を前記基板の第1の面に押し付ける複数の押圧部材をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
- 前記複数のスクラブ部材、前記複数の押圧部材、前記複数のテープ繰り出しリール、および前記複数のテープ巻き取りリールは、複数のテープカートリッジを構成し、該複数のテープカートリッジは前記スクラバーの内部に着脱可能に設置されていることを特徴とする請求項13に記載の基板処理装置。
- 前記スクラブ部材は、砥粒を有しない洗浄テープまたは砥粒を有する研磨テープであることを特徴とする請求項1または2に記載の基板処理装置。
- 前記第1の面はデバイスが形成されていない面であり、前記第2の面はデバイスが形成されている面であることを特徴とする請求項1または2に記載の基板処理装置。
- 前記第1の面はデバイスが形成されている面であり、前記第2の面はデバイスが形成されていない面であることを特徴とする請求項1または2に記載の基板処理装置。
- テープ状の複数のスクラブ部材を内部に有するスクラバーをその軸心周りに回転させ、前記複数のスクラブ部材を基板の第1の面に摺接させて該基板の表面処理を行う工程と、
前記表面処理がなされた前記基板を洗浄する工程と、
洗浄された前記基板を乾燥する工程とを含み、
前記スクラバーは、前記複数のスクラブ部材をそれぞれ繰り出す複数のテープ繰り出しリールと、前記複数のスクラブ部材をそれぞれ巻き取る複数のテープ巻き取りリールと、前記複数のテープ巻き取りリールがそれぞれ連結された複数のテープ巻き取り軸とを備え、
前記表面処理工程中、前記複数のスクラブ部材、前記複数のテープ繰り出しリール、前記複数のテープ巻き取りリール、および前記複数のテープ巻き取り軸は、前記スクラバーの軸心周りに回転し、
前記表面処理工程中に、前記第1の面とは反対側の前記基板の第2の面を流体圧により非接触に支持することを特徴とする基板処理方法。 - スクラブ部材を有するスクラバーをその軸心周りに回転させ、前記スクラブ部材を基板の第1の面に摺接させて該基板の表面処理を行う工程と、
前記表面処理がなされた前記基板を洗浄する工程と、
洗浄された前記基板を乾燥する工程とを含み、
前記表面処理工程中に、前記第1の面とは反対側の前記基板の第2の面と基板支持面との間を流れる流体の圧力により非接触に支持し、
回転する前記スクラブ部材によって形成されるスクラブ面の直径は、前記基板の半径と同じか、または前記基板の半径よりも小さく、
前記基板支持面の直径は、前記基板の直径よりも小さく、
前記スクラブ面は、前記基板支持面と同心状であることを特徴とする基板処理方法。 - 前記表面処理工程、前記洗浄工程、および前記乾燥工程を同一の処理室内で実施することを特徴とする請求項18または19に記載の基板処理方法。
- 前記洗浄工程中に、前記基板の第2の面を流体圧により非接触に支持することを特徴とする請求項18または19に記載の基板処理方法。
- 前記第1の面はデバイスが形成されていない面であり、前記第2の面はデバイスが形成されている面であることを特徴とする請求項18または19に記載の基板処理方法。
- 前記第1の面はデバイスが形成されている面であり、前記第2の面はデバイスが形成されていない面であることを特徴とする請求項18または19に記載の基板処理方法。
- 前記第1の面を構成する材料が、シリコン、シリコン化合物、ガリウム、ガリウム化合物、金属、金属化合物、および有機化合物のうちのいずれか1つであることを特徴とする請求項18または19に記載の基板処理方法。
- 前記スクラブ部材が、前記第1の面を構成する材料よりも軟質な材料、砥粒を含有する材料、および研磨テープから選ばれることを特徴とする請求項18または19に記載の基板処理方法。
- 前記表面処理工程は、前記第1の面に処理液を供給しながら前記スクラブ部材を前記第1の面に摺接させる工程であり、前記処理液の成分は、前記第1の面を構成する材料の溶解作用を持つ成分、砥粒、および前記スクラブ部材により除去された材料または反応生成物の再付着抑制成分の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項18または19に記載の基板処理方法。
- 前記砥粒の材質が、二酸化珪素、炭化珪素、窒化珪素、酸化アルミニウム、ダイヤモンドのいずれか1種またはその混合物であることを特徴とする請求項26に記載の基板処理方法。
- 前記処理液が中性またはアルカリ性であることを特徴とする請求項26に記載の基板処理方法。
- 前記処理液が酸性であることを特徴とする請求項26に記載の基板処理方法。
- 前記洗浄工程は、前記基板の第1の面に洗浄液を供給する工程と、前記基板の第1の面を接触式または非接触式手段で洗浄する工程とを含み、前記洗浄液は、所定のpHに制御した溶液、前記スクラブ部材により除去された材料の再付着防止成分を含む溶液、および純水のうち少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項18または19に記載の基板処理方法。
- 前記洗浄液が中性またはアルカリ性であることを特徴とする請求項30に記載の基板処理方法。
- 前記洗浄液が酸性であることを特徴とする請求項30に記載の基板処理方法。
- 前記乾燥工程は、前記基板の高速回転、前記第1の面への気体噴出、または前記第1の面への低蒸気圧溶媒の供給のいずれかであることを特徴とする請求項18または19に記載の基板処理方法。
- 前記乾燥工程において、前記基板の周縁部に接触するチャックによって前記基板を保持することを特徴とする請求項18または19に記載の基板処理方法。
- 前記表面処理を行った後の前記第1の面の表面粗さが5μm以下であることを特徴とする請求項18または19に記載の基板処理方法。
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