JP6671459B2 - 基板洗浄装置 - Google Patents

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Description

開示の実施形態は、基板洗浄装置に関する。
従来、半導体ウェハ等の基板を処理する基板洗浄装置の一つとして、ブラシを基板に接触させ、ブラシの外側からブラシに対して処理液を供給しつつ、基板とブラシとを互いに回転させることによって、基板を洗浄処理する基板洗浄装置が知られている(特許文献1)。
特許第4685914号
しかしながら、上述した従来技術のようにブラシと処理液とを用いて基板の洗浄を行う場合、処理液のみを用いる場合と比較して処理液が広範囲に飛散し易いという問題があった。処理液が広範囲に飛散すると、装置が汚染されるおそれがある。
実施形態の一態様は、処理液の飛散を抑えることのできる基板洗浄装置を提供することを目的とする。
実施形態の一態様に係る基板洗浄装置は、ブラシを用いて基板を洗浄する基板洗浄装置であって、基板保持部と、アームと、供給部とを備える。基板保持部は、基板を回転可能に保持する。アームは、ブラシをスピンドルを介して回転可能に支持する。供給部は、基板に対して処理液を供給する。また、ブラシは、本体部と、洗浄体と、液受け部材とを備える。本体部は、スピンドルに接続される。洗浄体は、本体部の下部に設けられ、基板に押し当てられる。液受け部材は、本体部の外周部に設けられ、本体部の外周部から突出する。
実施形態の一態様によれば、処理液の飛散を抑えることができる基板洗浄装置を提供することができる。
図1は、実施形態に係る基板処理システムの模式平面図である。 図2は、実施形態に係る基板処理システムの模式側面図である。 図3は、第2処理ブロックの模式平面図である。 図4は、第2処理ユニットの模式平面図である。 図5は、第2処理ユニットの模式側面図である。 図6は、裏面ブラシの模式側面図である。 図7は、液受け部材と周壁部との関係を示す図である。 図8は、裏面洗浄部の模式側断面図である。 図9は、案内部材の模式斜視図である。 図10は、裏面ブラシの模式斜視図である。 図11は、収容部の模式側面図である。 図12は、裏面洗浄処理の処理手順を示すフローチャートである。 図13は、裏面ブラシと第1供給部との位置関係を示す図である。 図14は、第1処理ユニットの模式平面図である。 図15Aは、収容部の模式側面図である。 図15Bは、収容部の模式側面図である。 図15Cは、収容部の模式側面図である。
以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板処理装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
<基板処理システムの構成>
まず、実施形態に係る基板処理システム1の構成について図1および図2を参照して説明する。図1は、実施形態に係る基板処理システム1の模式平面図である。また、図2は、実施形態に係る基板処理システム1の模式側面図である。なお、以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸を規定し、Z軸正方向を鉛直上向き方向とする。
図1に示すように、実施形態に係る基板処理システム1は、搬入出ブロック2と、処理ブロック3と、受渡ブロック4とを備える。これらは、搬入出ブロック2、受渡ブロック4および処理ブロック3の順に並べて配置される。
基板処理システム1は、搬入出ブロック2から搬入された基板、本実施形態では半導体ウェハ(以下ウェハW)を受渡ブロック4経由で処理ブロック3へ搬送し、処理ブロック3において処理する。また、基板処理システム1は、処理後のウェハWを処理ブロック3から受渡ブロック4経由で搬入出ブロック2へ戻し、搬入出ブロック2から外部へ払い出す。以下、各ブロック2〜4の構成について説明する。
<搬入出ブロック2の構成>
搬入出ブロック2は、載置部11と、搬送部12とを備える。載置部11には、複数枚のウェハWを水平状態で収容する複数のカセットCが載置される。
搬送部12は、載置部11に隣接して配置され、内部に主搬送装置13を備える。主搬送装置13は、載置部11と受渡ブロック4との間でウェハWの搬送を行う。
<処理ブロック3の構成>
図2に示すように、処理ブロック3は、第1処理ブロック3Uと、第2処理ブロック3Lとを備える。第1処理ブロック3Uと第2処理ブロック3Lとは、隔壁やシャッター等によって空間的に仕切られており、高さ方向に並べて配置される。本実施形態では、第1処理ブロック3Uが上段側に配置され、第2処理ブロック3Lが下段側に配置される。
第1処理ブロック3Uでは、回路形成面(以下、「おもて面」と記載する)を上向きにした状態のウェハWに対して処理が行われる。一方、第2処理ブロック3Lでは、おもて面とは反対側の面である裏面を上向きにした状態のウェハWに対して処理が行われる。これら第1処理ブロック3Uおよび第2処理ブロック3Lの構成について説明する。
<第1処理ブロック3Uの構成>
第1処理ブロック3Uは、図1に示すように、搬送部16と、第1搬送装置17と、複数の第1処理ユニット18とを備える。第1搬送装置17は、搬送部16の内部に配置され、複数の第1処理ユニット18は、搬送部16の外部において搬送部16に隣接して配置される。
第1搬送装置17は、受渡ブロック4と第1処理ユニット18との間でウェハWの搬送を行う。具体的には、第1搬送装置17は、受渡ブロック4からウェハWを取り出して第1処理ユニット18へ搬送する処理と、第1処理ユニット18によって処理されたウェハWを第1処理ユニット18から取り出して受渡ブロック4へ搬送する処理とを行う。
第1処理ユニット18は、おもて面を上向きにした状態のウェハWに対してベベル洗浄処理を行う。ベベル洗浄処理とは、ウェハWの周縁部(ベベル部)に付着したパーティクルやボート痕等を除去する処理のことである。
例えば、第1処理ユニット18は、ウェハWを回転可能に吸着保持する吸着保持部と、ウェハWの周縁部にブラシを当接させることによってウェハWの周縁部を物理的に洗浄するベベル洗浄部と、ウェハWの周縁部へ向けて薬液を吐出する吐出部とを備える。かかる第1処理ユニット18は、おもて面を上向きにしたウェハWの裏面を吸着保持部で吸着保持した状態でウェハWを回転させる。そして、第1処理ユニット18は、回転するウェハWの裏面周縁部へ向けて吐出部から薬液を吐出しながら、ベベル洗浄部のブラシをウェハWの周縁部に当接させることにより、ウェハWの周縁部に付着したパーティクル等を除去する。このように、薬液による化学的な洗浄と、ブラシによる物理的な洗浄とを組み合わせることにより、パーティクルやボート痕等の除去性能を高めることができる。
<第2処理ブロック3Lの構成>
つづいて、第2処理ブロック3Lの構成について図3を参照して説明する。図3は、第2処理ブロック3Lの模式平面図である。
図3に示すように、第2処理ブロック3Lは、搬送部26と、第2搬送装置27と、複数の第2処理ユニット28とを備える。第2搬送装置27は、搬送部26の内部に配置され、複数の第2処理ユニット28は、搬送部26の外部において搬送部26に隣接して配置される。
第2搬送装置27は、受渡ブロック4と第2処理ユニット28との間でウェハWの搬送を行う。具体的には、第2搬送装置27は、受渡ブロック4からウェハWを取り出して第2処理ユニット28へ搬送する処理と、第2処理ユニット28によって処理されたウェハWを第2処理ユニット28から取り出して受渡ブロック4へ搬送する処理とを行う。
第2処理ユニット28は、裏面を上向きにした状態のウェハWに対し、ウェハWの裏面に付着したパーティクル等を除去する裏面洗浄処理を行う。ここで、第2処理ユニット28の構成について図4および図5を参照して説明する。図4は、第2処理ユニット28の模式平面図である。また、図5は、第2処理ユニット28の模式側面図である。
図4および図5に示すように、第2処理ユニット28は、チャンバ201と、基板保持部202と、回収カップ203と、裏面洗浄部204と、第1供給部205と、第2供給部206と、周壁部207とを備える。
チャンバ201は、基板保持部202と回収カップ203と裏面洗浄部204と第1供給部205と第2供給部206と周壁部207とを収容する。チャンバ201の天井部には、チャンバ201内にダウンフローを形成するFFU(Fun Filter Unit)211が設けられる。
基板保持部202は、ウェハWよりも大径の本体部221と、本体部221の上面に設けられた複数の把持部222と、本体部221を支持する支柱部材223と、支柱部材223を回転させる駆動部224を備える。なお、把持部222の数は、図示のものに限定されない。
かかる基板保持部202は、複数の把持部222を用いてウェハWの周縁部を把持することによってウェハWを保持する。これにより、ウェハWは、本体部221の上面からわずかに離間した状態で水平に保持される。
なお、第2処理ユニット28では、裏面が上方を向いた状態、言い換えれば、おもて面が下方を向いた状態のウェハWに対して裏面洗浄処理が行われる。このため、第1処理ユニット18の吸着保持部のようにウェハWを吸着するタイプのものを第2処理ユニット28で使用すると、回路形成面であるおもて面を汚すおそれがある。そこで、基板処理システム1では、回路形成面を極力汚さないように、ウェハWの周縁部を把持するタイプのものを基板保持部202として用いることとしている。
回収カップ203は、基板保持部202を取り囲むように配置される。回収カップ203の底部には、第1供給部205や第2供給部206から吐出される薬液をチャンバ201の外部へ排出するための排液口231と、チャンバ201内の雰囲気を排気するための排気口232とが形成される。なお、第2処理ユニット28は、第1供給部205から吐出される薬液の排出先と、第2供給部206から吐出される薬液の排出先とを切り替える機構を備えていてもよい。
裏面洗浄部204は、裏面ブラシ241と、水平方向(ここでは、Y軸方向)に延在し、スピンドル242を介して裏面ブラシ241を上方から回転可能に支持するアーム243と、アーム243を旋回および昇降させる旋回昇降機構244とを備える。
裏面洗浄部204は、バルブ244aや流量調整器(図示せず)等を介して第1薬液供給源245aに接続され、バルブ244bや流量調整器(図示せず)等を介して第2薬液供給源245bに接続される。また、裏面洗浄部204は、バルブ244cや流量調整器(図示せず)等を介してリンス液供給源245cに接続される。
裏面洗浄部204は、第1薬液供給源245aから供給される第1薬液、第2薬液供給源245bから供給される第2薬液またはリンス液供給源245cから供給されるリンス液(ここでは、純水とする)を、裏面ブラシ241の内側からウェハWへ向けて吐出することができる。かかる裏面洗浄部204の具体的な構成については、後述する。
ここでは、第1薬液がSC−1(アンモニア、過酸化水素および水の混合液)であり、第2薬液がDHF(希フッ酸)であるものとするが、第1薬液はSC−1に限定されず、第2薬液もDHFに限定されない。
第1供給部205は、周壁部207の外方に配置される。第1供給部205は、ノズル251と、水平方向に延在し、ノズル251を上方から支持するノズルアーム252と、ノズルアーム252を旋回および昇降させる旋回昇降機構253とを備える。
ノズル251は、バルブ254aや流量調整器(図示せず)等を介して第1薬液供給源255aに接続される。また、ノズル251は、バルブ254bや流量調整器(図示せず)等を介してリンス液供給源255bに接続される。かかる第1供給部205は、第1薬液供給源255aから供給される第1薬液をウェハWへ向けて吐出する。また、第1供給部205は、リンス液供給源255bから供給される純水をウェハWへ向けて吐出する。
第2供給部206は、周壁部207の外方に配置される。第2供給部206は、ノズル261と、水平方向に延在し、ノズル261を上方から支持するノズルアーム262と、ノズルアーム262を旋回および昇降させる旋回昇降機構263とを備える。
ノズル261は、バルブ264aや流量調整器(図示せず)等を介して第2薬液供給源265aに接続される。また、ノズル261は、バルブ264bや流量調整器(図示せず)等を介してリンス液供給源265bに接続される。かかる第2供給部206は、第2薬液供給源265aから供給される第2薬液をウェハWへ向けて吐出する。また、第2供給部206は、リンス液供給源265bから供給される純水をウェハWへ向けて吐出する。
周壁部207は、回収カップ203の外方において基板保持部202を取り囲むように配置され、基板保持部202から飛散する第1薬液、第2薬液および純水といった処理液を受け止める。周壁部207は、昇降機構271に接続されており、昇降機構271によって鉛直方向に移動可能である。すなわち、周壁部207は、高さを変更可能に構成されている。
第2処理ユニット28は、上記のように構成されており、裏面を上向きにしたウェハWの周縁部を基板保持部202で保持して回転させる。そして、第2処理ユニット28は、第1供給部205および第2供給部206のいずれかと裏面洗浄部204とを用いてウェハWの裏面に付着したパーティクル等を除去する。
なお、第2処理ユニット28のチャンバ201内には、裏面洗浄部204の裏面ブラシ241、第1供給部205のノズル251および第2供給部206のノズル261を本体部221上から退避させた退避位置が設けられている。そして、各退避位置には、裏面ブラシ241、ノズル251およびノズル261を収容する収容部208a〜208cがそれぞれ設けられている。図4には、裏面洗浄部204、第1供給部205および第2供給部206が各退避位置に配置されて、裏面ブラシ241、ノズル251およびノズル261がそれぞれ収容部208a〜208cに収容されている様子を示している。
<受渡ブロック4の構成>
次に、受渡ブロック4について説明する。図1および図2に示すように、受渡ブロック4の内部には、複数の移し換え装置15a,15bと、第1バッファ部21Uと、第2バッファ部21Lと、第1受渡部22Uと、第2受渡部22Lと、第1反転機構23aと、第2反転機構23bとが配置される。
第1バッファ部21U、第2バッファ部21L、第1受渡部22U、第2受渡部22L、第1反転機構23aおよび第2反転機構23bは、高さ方向に並べて配置される。具体的には、上から順に、第1受渡部22U、第1バッファ部21U、第2バッファ部21L、第2受渡部22L、第1反転機構23aおよび第2反転機構23bの順番で配置されている(図2参照)。
なお、バッファ部(ここでは、第1バッファ部21Uと第2バッファ部21L)、受渡部(ここでは、第1受渡部22Uと第2受渡部22L)、反転機構(ここでは、第1反転機構23aおよび第2反転機構23b)の個数や高さ方向における配置は、図示のものに限定されない。例えば、受渡ブロック4の内部には、上から順に、受渡部、バッファ部、反転機構、受渡部および反転機構の順番で配置されてもよい。
移し換え装置15a,15bは、図示しない昇降機構を備えており、かかる昇降機構を用いて鉛直方向に移動することにより、高さ方向に並べて配置された第1受渡部22U等に対してウェハWの搬入出を行う。移し換え装置15aは、第1受渡部22U等のY軸正方向側から第1受渡部22U等に対してアクセスする。また、移し換え装置15bは、第1受渡部22U等のY軸負方向側から第1受渡部22U等に対してアクセスする。
第1バッファ部21U、第2バッファ部21L、第1受渡部22Uおよび第2受渡部22Lは、ウェハWを多段に収容可能なモジュールである。このうち、第1バッファ部21Uおよび第2バッファ部21Lは、主搬送装置13と移し換え装置15a,15bとによってアクセスされる。
<制御装置の構成>
基板処理システム1は、制御装置5(図1参照)を備える。制御装置5は、たとえばコンピュータであり、制御部51と記憶部52とを備える。記憶部52には、基板処理システム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51は、例えばCPU(Central Processing Unit)であり、記憶部52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基板処理システム1の動作を制御する。
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置5の記憶部52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。なお、制御部51は、プログラムを用いずにハードウェアのみで構成されてもよい。
<ウェハの搬送フロー>
次に、基板処理システム1におけるウェハWの搬送フローの一例について簡単に説明する。基板処理システム1では、まず、主搬送装置13がカセットCから未処理のウェハWを複数枚まとめて取り出して第1バッファ部21Uに収容する。つづいて、移し換え装置15aが、第1バッファ部21Uから未処理のウェハWを取り出して第1受渡部22Uに移し換え、第1処理ブロック3Uの第1搬送装置17が、第1受渡部22UからウェハWを取り出して第1処理ユニット18へ搬送し、第1処理ユニット18が、ウェハWに対してベベル洗浄処理を行う。ベベル洗浄処理が終了すると、第1搬送装置17が、ベベル洗浄処理済みのウェハWを第1処理ユニット18から取り出して第1受渡部22Uに収容する。
つづいて、移し換え装置15aが、ベベル洗浄処理済みのウェハWを第1受渡部22Uから取り出して第1反転機構23aへ移し換え、第1反転機構23aが、かかるウェハWの表裏を反転し、移し換え装置15bが、第1反転機構23aからウェハWを取り出して第2受渡部22Lへ移し換える。つづいて、第2処理ブロック3Lの第2搬送装置27が、第2受渡部22LからウェハWを取り出して第2処理ユニット28へ搬送し、第2処理ユニット28が、ウェハWに対して裏面洗浄処理を行う。裏面洗浄処理が終了すると、第2搬送装置27が、裏面洗浄処理済みのウェハWを第2処理ユニット28から取り出して第2受渡部22Lに収容する。
つづいて、移し換え装置15bが、第2受渡部22LからウェハWを取り出して第2反転機構23bへ移し換え、第2反転機構23bが、かかるウェハWの表裏を反転し、移し換え装置15aが、第2反転機構23bからウェハWを取り出して第2バッファ部21Lへ移し換え、主搬送装置13が、ベベル洗浄処理および裏面洗浄処理を終えたウェハWを第2バッファ部21Lから複数枚まとめて取り出してカセットCへ収容する。これにより、一連の基板処理が終了する。
<裏面洗浄部の構成>
次に、裏面洗浄部204の具体的な構成について図6〜図11を参照して説明する。まず、裏面ブラシ241の構成について図6および図7を参照して説明する。図6は、裏面ブラシ241の模式側面図である。また、図7は、液受け部材と周壁部207との関係を示す図である。
図6に示すように、裏面ブラシ241は、本体部101と、接続部102と、洗浄体103と、液受け部材104とを備える。
本体部101は、円筒形状を有し、接続部102を介してスピンドル242(図4参照)に接続される。本体部101は、第1本体部111と、第2本体部112とを備える。第1本体部111および第2本体部112は、同一の径を有する円筒形状の部材であり、第1本体部111の下部に第2本体部112が取り付けられることによって本体部101が形成される。
接続部102は、本体部101よりも小径の円筒形状を有する。かかる接続部102は、第1本体部111に設けられ、第1本体部111よりも上方に突出する。また、接続部102は、挿入穴121を有しており、かかる挿入穴121にスピンドル242を挿入し、スピンドル242と接続部102とをネジ等で固定することで、本体部101はスピンドル242に固定される。
洗浄体103は、第2本体部112の下部に設けられ、ウェハWに押し当てられる。洗浄体103は、多数の毛束で構成されるものとするが、これに限らず、例えばスポンジ等で構成されてもよい。
液受け部材104は、本体部101の外周部、具体的には、第2本体部112の外周部112aに設けられる。液受け部材104は、第2本体部112の外周部112aから突出する庇形状を有しており、洗浄体103から飛散する処理液を下面141で受け止めることによって、処理液が周壁部207を越えて飛散することを防止することができる(図7参照)。液受け部材104は、平面視円形状を有しているため、処理液の飛散を全方位で抑制することができる。
また、液受け部材104は、洗浄体103の取付面、すなわち、第2本体部112の下面112bよりも上方に配置され、液受け部材104の下面141が、第2本体部112の下面112bよりも上方に配置される。このように配置することで、裏面洗浄処理において裏面ブラシ241をウェハWの外周部へ向けて移動させた際に、液受け部材104が、他の部材と干渉することを防止することができる。
具体的には、図7に示すように、液受け部材104の下面141は、基板保持部202が備える把持部222の上端よりも上方に配置される。また、液受け部材104の下面141は、回収カップ203の上端よりも上方に配置される。このように配置することで、液受け部材104が、把持部222や回収カップ203と干渉することを防止することができる。また、液受け部材104の下面141は、把持部222(図5参照)に接触しない高さで、第2本体部112の外周部112aから突出する方向において水平でも良いし、下方に傾斜させても良い。液受け部材104の下面141を下方に傾斜させる場合、液受け部材104の下面141に液が残ることを、より防止することができる。さらに、液受け部材104の下面141を疎水性にすることで、液受け部材104の下面141に液が残ることを防止することができる。また、本体部101の外周部を疎水性にするで、本体部101の外周部に液が残ることを防止することができる。
裏面洗浄処理のうち裏面ブラシ241を用いた処理が行われる場合、周壁部207は、周壁部207の上端が最も高くなる第1高さ位置H1に配置される。液受け部材104は、洗浄体103から飛散する処理液が第1高さ位置H1に配置された周壁部207を越えるのを防ぐ程度の径を有する。この径は、図7に示すように、少なくとも洗浄体103から飛散する処理液がとり得るウェハWに対する角度と周壁部207の第1高さ位置H1との関係に基づいて決定される。なお、飛散する処理液がとり得る速度やウェハW上における洗浄体103の位置も径の決定に関係し得る。このように、周壁部207を用いて処理液の飛散をある程度防ぎつつ、周壁部207を越えて飛散する処理液を液受け部材104で受け止めることで、周壁部207の高さを低く抑えつつ、処理液の飛散を抑えることができる。
なお、液受け部材104の庇形状の上面142は、外方に向かって下り傾斜している。このため、上面142に処理液が残存することを防止することができる。なお、上面142の形状は図6の様に外方向に向けて一定の傾斜角を有している必要はなく、例えば、外方向に向かう途中で傾斜角を段階的に大きくした多段の傾斜形状や、外方向に向かうに従い序々に傾斜角を大きくした円弧状のものであっても良い。
周壁部207は、一連の基板処理において、第1高さ位置H1、第2高さ位置H2および第3高さ位置H3の少なくとも3段階で高さ位置が変更される。第1高さ位置H1は、裏面洗浄処理のうち裏面ブラシ241を用いた処理が行われる場合に周壁部207が配置される高さ位置である。第2高さ位置H2は、例えば第2供給部206のみを用いた処理のように裏面ブラシ241を用いる場合と比較して処理液の飛散が少ない処理が行われる場合に周壁部207が配置される高さ位置であり、第1高さ位置H1よりも低く設定される。第3高さ位置H3は、周壁部207の初期位置であり、第2高さ位置H2よりも低く、例えば、回収カップ203と同程度の高さ位置に設定される。
なお、第3高さ位置H3は、裏面洗浄部204、第1供給部205および第2供給部206と干渉する高さ位置であり、第1高さ位置H1および第2高さ位置H2は、裏面洗浄部204、第1供給部205および第2供給部206と干渉しない高さ位置である。
図8は、裏面洗浄部204の模式側断面図である。図8に示すように、アーム243は、水平方向に延在する第1アーム体246と、第1アーム体246の下部に設けられる第2アーム体247とを備える。
第1アーム体246は、スピンドル242を回転させるモータ等の駆動部246aとスピンドル242の一部を収容する第1内部空間R1を有する。駆動部246aとスピンドル242とは、例えば、プーリ246b,246cおよび伝達ベルト246dによって接続される。その他、第1内部空間R1には、スピンドル242を回転可能に支持する軸受部246eやロードセル等の図示しない機器が配置される。
第1アーム体246の下部には、スピンドル242を挿通するための挿通口246fが形成されている。したがって、第1内部空間R1は、完全な密閉空間とはなっていない。
第2アーム体247は、第1アーム体246の挿通口246fを介して第1内部空間R1と外部とを連通し、第1内部空間R1から挿通口246fを介して露出するスピンドル242の一部を覆う第2内部空間R2を有する。
第2内部空間R2は、第1アーム体246の挿通口246fと連通する上側内部空間R2aと、上部において上側内部空間R2aと連通し、下部において外部と連通する下側内部空間R2bとを有する。上側内部空間R2aと下側内部空間R2bとは、第2内部空間R2を形成する第2アーム体247の内周面から第2内部空間R2側に突出する環状の第1突出部247aによって緩やかに区切られている。
スピンドル242は、第2内部空間R2内に配置される部分に、外周面から径方向外方へ突出する環状の第2突出部242a,242bを有する。第2突出部242aは、第1突出部247aの上方に配置される。また、第2突出部242bは、第1突出部247aの下方に配置される。
このように、裏面洗浄部204では、第2アーム体247の第2内部空間R2に設けられた第1突出部247aとスピンドル242に設けられた第2突出部242a,242bとにより、第2内部空間R2内に所謂ラビリンス構造を形成している。これにより、裏面洗浄部204は、第1薬液や第2薬液等の雰囲気が第1内部空間R1内に侵入して第1内部空間R1内の駆動部246a等を劣化させることを防止することができる。
さらに、アーム243は、ガス供給部247bを備える。ガス供給部247bは、第1アーム体246や第2アーム体247に形成される通路穴や配管等により構成され、その一端は、第2内部空間R2のうちの下側内部空間R2bに接続され、他端はバルブ244dや流量調整器(図示せず)等を介してガス供給源245dに接続される。かかるガス供給部247bは、ガス供給源245dから供給されるN2ガス等の不活性ガスを下側内部空間R2bに供給する。これにより、下側内部空間R2bへの外部雰囲気の侵入が不活性ガスによって妨げられるため、第1薬液や第2薬液等の雰囲気が第1内部空間R1内に侵入することをより確実に防止することができる。
また、アーム243は、吸気部247cを備える。吸気部247cは、第1アーム体246や第2アーム体247に形成される通路穴や配管等により構成され、その一端は、第2内部空間R2のうちの上側内部空間R2aに接続され、他端は吸気機構247dに接続される。かかる吸気部247cは、吸気機構247dを用いて上側内部空間R2a内の雰囲気を吸気する。これにより、第1内部空間R1内に収容された駆動部246aや軸受部246eからの発塵が外部に流出してウェハW等を汚染することを防止することができる。
また、アーム243は、吐出部247eを備える。吐出部247eは、第1アーム体246や第2アーム体247に形成される通路穴や配管等により構成され、その一端は、第2アーム体247の下面に露出する。また、吐出部247eの他端は、バルブ244aや流量調整器(図示せず)等を介して第1薬液供給源245aに接続され、バルブ244bや流量調整器(図示せず)等を介して第2薬液供給源245bに接続され、バルブ244cや流量調整器(図示せず)等を介してリンス液供給源245cに接続される。
かかる吐出部247eは、第1薬液供給源245aから供給される第1薬液、第2薬液供給源245bから供給される第2薬液またはリンス液供給源245cから供給される純水を裏面ブラシ241の本体部101に形成された中空部113へ供給するために、第2アーム体247の下面から鉛直下向きに吐出する。
ここで、第2アーム体247には、上述したように第2内部空間R2が形成されるため、吐出部247eを第2アーム体247の中央に寄せて配置することが困難である。このため、吐出部247eは、裏面ブラシ241の中空部113よりもスピンドル242から離れた位置に配置される。具体的には、吐出部247eは、裏面ブラシ241の本体部101の外周部よりもスピンドル242から離れた位置に配置される。この場合、吐出部247eから処理液を単に吐出したのでは、中空部113へ処理液を供給することができない。
そこで、裏面洗浄部204は、案内部材248を備える。案内部材248は、吐出部247eと裏面ブラシ241との間に配置され、吐出部247eから吐出された処理液を一旦受けて裏面ブラシ241の中空部113へ導く。
具体的には、案内部材248は、平面視円形の受け皿形状を有し、第2アーム体247の下方において第2アーム体247から離隔して配置される。また、案内部材248は、中央部に挿通口248eを有し、かかる挿通口248eにスピンドル242が挿通されるとともに、スピンドル242に形成された段差部と裏面ブラシ241の接続部102とによって上下方向から挟み込まれることにより固定されてスピンドル242とともに回転する。
ここで、案内部材248の構成について図9を参照して具体的に説明する。図9は、案内部材248の模式斜視図である。
図9に示すように、案内部材248は、受け面248aと、排出部248bとを備える。受け面248aは、吐出部247eの下方に配置され、吐出部247eよりもスピンドル242から離れた位置からスピンドル242に向かって下り傾斜する斜面である。
排出部248bは、受け面248aのうち裏面ブラシ241の中空部113の直上に位置する領域に設けられ、受け面248aで受けた処理液を中空部113へ向けて排出する。具体的には、排出部248bは、受け面248aに対して円周状に並べて配置される複数の排出口248b1を備える。これにより、例えば単一の排出口を設けた場合と比較して、受け面248aで受けた処理液を中空部113へ向けて均等に落下させることができる。
また、案内部材248は、受け面248aの外周部から上方に向けて立設された周状の第1壁部248cを備える。これにより、受け面248aで受けた処理液が受け面248aの外周部から落下することを防止することができる。また、案内部材248は、排出部248bとスピンドル242との間に、上方に向けて立設された周状の第2壁部248dを備える。これにより、受け面248aで受けた処理液がスピンドル242を伝って接続部102の挿入穴121内に侵入することを防止することができる。また、かかる処理液によるスピンドル242や接続部102の劣化を防止することができる。
つづいて、裏面ブラシ241の中空部113の構成について図8および図10を参照して説明する。図10は、裏面ブラシ241の模式斜視図である。
図8に示すように、裏面ブラシ241の本体部101は、上下両端が開口する中空部113を備える。中空部113における上部開口113aは、第1本体部111に設けられる。上部開口113aの内周面は、案内部材248の排出部248bよりもスピンドル242から離れた位置に設けられる。
中空部113における下部開口113bは、第2本体部112に設けられる。下部開口113bは、上部開口113aよりも小さい径を有する。具体的には、下部開口113bの内周面は、案内部材248の排出部248bよりもスピンドル242に近い位置に設けられる。したがって、案内部材248の排出部248bから排出された処理液は、上部開口113aから中空部113内へ侵入した後、スピンドル242側に寄せ集められて下部開口113bからウェハWへ向けて吐出されることとなる。
図10に示すように、中空部113の中途部には、複数の開口部113cが設けられる。複数の開口部113cは、第1本体部111に設けられる。また、各開口部113cの間には、第1本体部111と接続部102との連結部113dが設けられる。
<裏面ブラシの収容部の構成>
次に、裏面ブラシ241の収容部208aの構成について図11を参照して説明する。図11は、収容部208aの模式側面図である。
図11に示すように、裏面ブラシ241の退避位置である収容部208aの底面281には、退避位置に配置された裏面ブラシ241を洗浄するブラシ洗浄部282が設けられている。ブラシ洗浄部282は、鉛直上方に向けて洗浄液を吐出する吐出口を有し、バルブ283や流量調整器(図示せず)等を介して洗浄液供給源284に接続される。かかるブラシ洗浄部282は、洗浄液供給源284から供給される洗浄液(ここでは、純水とする)を収容部208aの底面281上の吐出口から裏面ブラシ241へ向けて鉛直上方に吐出することにより、洗浄液を用いて裏面ブラシ241を洗浄する。
ブラシ洗浄部282の吐出口は、退避位置に配置された洗浄体103の外周部と液受け部材104の基端部とを含む領域の鉛直下方に配置されており、この領域に対して洗浄液である純水を供給する。これにより、洗浄体103だけでなく液受け部材104を洗浄することができる。
また、かかるブラシ洗浄処理中において、裏面洗浄部204は、裏面ブラシ241の中空部113から純水を吐出する。これにより、洗浄体103の外側だけでなく内側も洗浄することができる。
なお、収容部208aの底面281には、ブラシ洗浄処理においてブラシ洗浄部282や中空部113から吐出された純水を外部へ排出するための排出部285が設けられる。収容部208aの底面281は、排出部285に向けて下り傾斜している。
<裏面洗浄処理の処理手順>
次に、第2処理ユニット28において実行される裏面洗浄処理の具体的な処理手順について図12を参照して説明する。図12は、裏面洗浄処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、図12に示す各処理手順は、制御部51が第2処理ユニット28の基板保持部202、裏面洗浄部204、第1供給部205および第2供給部206等を制御することによって実行される。
図12に示すように、第2処理ユニット28では、チャンバ201内に搬入されたウェハWを基板保持部202に保持させた後、第1薬液処理を行う(ステップS101)。第1薬液処理では、まず、第1供給部205の旋回昇降機構253を用いてノズルアーム252を旋回させてノズル251をウェハWの上方に位置させた後、裏面洗浄部204の旋回昇降機構244を用いてアーム243を旋回させて裏面ブラシ241をウェハWの上方に位置させる。その後、昇降機構271を用いて周壁部207を上昇させて周壁部207の高さ位置を第3高さ位置H3(図7参照)から第1高さ位置H1へ変化させる。
つづいて、基板保持部202の駆動部224を用いてウェハWを回転させ、裏面洗浄部204の駆動部246aを用いて裏面ブラシ241を回転させる。また、第1供給部205のノズル251からウェハWに対して第1薬液であるSC−1を供給し、裏面ブラシ241の中空部113からもウェハWに対してSC−1を供給する。そして、裏面洗浄部204の旋回昇降機構244を用いて裏面ブラシ241を降下させて洗浄体103をウェハWへ押し当てた後、裏面ブラシ241およびノズル251をウェハWの中心部から外周部へ向けて移動させる。これにより、洗浄体103による物理的な洗浄力と、SC−1による化学的な洗浄力とによってウェハWからパーティクルが除去される。
ここで、第1薬液処理における裏面ブラシ241と第1供給部205との位置関係について図13を参照して具体的に説明する。図13は、裏面ブラシ241と第1供給部205との位置関係を示す図である。
裏面ブラシ241の外方からウェハWに対して処理液を吐出する場合、ウェハWへの処理液の供給位置は裏面ブラシ241にできるだけ近い方がよい。これは、処理液の供給位置が裏面ブラシ241に近いほど、処理液の液膜を裏面ブラシ241の周囲に形成し易くなるためである。
しかしながら、ノズル251を裏面ブラシ241に近づけ過ぎると、第1供給部205と裏面洗浄部204とが接触してしまう可能性がある。
そこで、図13に示すように、第1供給部205のノズル251は、裏面ブラシ241の外方から裏面ブラシ241よりも手前のウェハW上の位置へ向けてSC−1を斜めに吐出する。このように、SC−1を斜めに吐出するようにすることで、第1供給部205と裏面洗浄部204との衝突を回避しつつ、SC−1の液膜を裏面ブラシ241の周囲に形成することができる。なお、「裏面ブラシ241よりも手前のウェハW上の位置」は、ウェハW上に形成されるSC−1の液膜が裏面ブラシ241に到達可能なウェハW上の位置である。
処理液を斜めに吐出する場合、処理液を鉛直方向に吐出する場合と比べて処理液がウェハWに接触した後の跳ね返りが大きくなる可能性がある。処理液の跳ね返りが大きくなると、跳ね返った処理液が、たとえば周壁部207(図5参照)を越えて飛散するおそれがある。
そこで、第1供給部205のノズル251は、裏面ブラシ241の外方から裏面ブラシ241よりも手前のウェハW上の位置であって、ウェハW上で跳ね返ったSC−1が液受け部材104の下面141によって受け止められる位置へ向けてSC−1を斜めに吐出する。言い換えれば、ノズル251の傾斜角度ならびにウェハW上での高さ位置および水平位置は、ウェハW上で跳ね返ったSC−1を液受け部材104の下面141によって受け止めることができる傾斜角度ならびに高さ位置および水平位置に設定される。
これにより、ウェハW上で跳ね返ったSC−1を液受け部材104の下面141によって受け止めることができるため、SC−1の飛散を抑制することができる。また、SC−1の飛散が抑制されることで、ウェハW上で跳ね返ったSC−1が裏面ブラシ241の本体部101や接続部102等に付着することを抑制することができる。
制御部51は、裏面洗浄部204の旋回昇降機構244および第1供給部205の旋回昇降機構253を制御して、上述した裏面ブラシ241とノズル251との位置関係を維持しながら裏面ブラシ241およびノズル251をウェハWの中心部から外周部へ向けて移動させる。これにより、SC−1の飛散を抑制しつつ、ウェハWの全面を処理することができる。
裏面ブラシ241がウェハWの外周部に到達すると、ノズル251および中空部113からのSC−1の供給を停止し、裏面ブラシ241を上昇させ、裏面ブラシ241の回転を停止する。また、裏面ブラシ241およびノズル251をウェハWの中心部へ移動させる。
つづいて、第2処理ユニット28では、第1リンス処理が行われる(ステップS102)。第1リンス処理では、ウェハWへ吐出する処理液を第1薬液からリンス液である純水に切り替えて、裏面洗浄部204および第1供給部205を上述した第1薬液処理と同様に動作させる。これにより、ウェハW上のSC−1が純水によって洗い流される。
第1リンス処理における裏面ブラシ241とノズル251との位置関係は、上述した第1薬液処理における裏面ブラシ241とノズル251との位置関係と同様である。すなわち、第1供給部205のノズル251は、裏面ブラシ241の外方から裏面ブラシ241よりも手前のウェハW上の位置であって、ウェハW上で跳ね返った純水が液受け部材104の下面141によって受け止められる位置へ向けて純水を斜めに吐出する。
第1リンス処理によれば、ウェハW上で跳ね返った純水が液受け部材104の下面141に供給されることで、液受け部材104の下面141に残留するSC−1を洗い流すことができる。また、第1リンス処理によれば、洗浄体103の外周部を純水により洗浄することができる。
なお、第1リンス処理の終了後、ノズル251から吐出される純水を用いて洗浄体103を洗浄する処理を行ってもよい。この際、制御部51は、ノズル251から吐出される純水が洗浄体103に直接供給されるように、ノズル251の位置を調整してもよい。これにより、洗浄効果を高めることができる。
裏面ブラシ241がウェハWの外周部に到達すると、ノズル251および中空部113からの純水の供給を停止し、裏面ブラシ241を上昇させ、裏面ブラシ241の回転を停止する。その後、周壁部207を第3高さ位置H3から第2高さ位置H2へ変位させて、裏面ブラシ241および第1供給部205をウェハW上から退避させる。
つづいて、第2処理ユニット28では、第2薬液処理が行われる(ステップS103)。第2薬液処理では、まず、第2供給部206のノズル261をウェハW上に配置させた後、裏面ブラシ241をウェハW上に配置させ、その後、周壁部207を第2高さ位置H2から第3高さ位置H3へ変位させる。
つづいて、裏面ブラシ241を回転させ、第2供給部206のノズル261からウェハWに対して第2薬液であるDHFを供給し、裏面ブラシ241の中空部113からもウェハWに対してDHFを供給する。そして、裏面ブラシ241を降下させて洗浄体103をウェハWへ押し当てた後、裏面ブラシ241およびノズル261をウェハWの中心部から外周部へ向けて移動させる。これにより、洗浄体103による物理的な洗浄力と、DHFによる化学的な洗浄力とによってウェハWからパーティクルが除去される。
第2薬液処理における裏面ブラシ241とノズル261との位置関係は、上述した第1薬液処理における裏面ブラシ241とノズル251との位置関係と同様である。すなわち、第2供給部206のノズル261は、裏面ブラシ241の外方から裏面ブラシ241よりも手前のウェハW上の位置であって、ウェハW上で跳ね返ったDHFが液受け部材104によって受け止められる位置へ向けて純水を斜めに吐出する。また、制御部51は、上述した裏面ブラシ241とノズル261との位置関係を維持しながら裏面ブラシ241およびノズル261をウェハWの中心部から外周部へ向けて移動させる。
裏面ブラシ241がウェハWの外周部に到達すると、ノズル261および中空部113からのDHFの供給を停止し、裏面ブラシ241を上昇させ、裏面ブラシ241の回転を停止する。その後、周壁部207を第3高さ位置H3から第2高さ位置H2へ変位させて裏面ブラシ241をウェハW上から退避させる。
つづいて、第2処理ユニット28では、第2リンス処理が行われる(ステップS104)。第2リンス処理では、第2供給部206のノズル261からウェハWに対してリンス液である純水を供給する。これによりウェハW上のDHFが純水によって洗い流される。その後、ノズル261からの純水の供給を停止して、第2供給部206をウェハW上から退避させる。
第2リンス処理における裏面ブラシ241とノズル261との位置関係は、上述した第2薬液処理における裏面ブラシ241とノズル261との位置関係と同様である。
つづいて、第2処理ユニット28では、ブラシ洗浄処理が行われる(ステップS105)。ブラシ洗浄処理では、退避位置である収容部208a内において裏面ブラシ241を回転させ、洗浄体103の外周部と液受け部材104の基端部とを含む領域に対して底面281から純水を供給する。また、回転する裏面ブラシ241の中空部113から純水を吐出する。これにより、洗浄体103の外側および内側が洗浄されるとともに、液受け部材104が洗浄される。
つづいて、第2処理ユニット28では、乾燥処理が行われる(ステップS106)。乾燥処理では、ウェハWを第2リンス処理時よりも速い回転速度で回転させる。これにより、ウェハW上の純水が除去されてウェハWが乾燥する。その後、ウェハWの回転を停止させて、周壁部207を第2高さ位置H2から第1高さ位置H1へ変位させる。
なお、ブラシ洗浄処理は、第2リンス処理や乾燥処理と並行して行われてもよい。また、ブラシ洗浄処理は、処理済みのウェハWの搬出処理や未処理のウェハWの搬出処理と並行して行われてもよい。
このように、裏面洗浄部204では、第1薬液処理、第1リンス処理および第2薬液処理において、裏面ブラシ241の外側からだけでなく、裏面ブラシ241の内側からも処理液を吐出することとしたため、ウェハWから除去されたパーティクル等を洗浄体103の内側に残留させにくくすることができる。
また、裏面洗浄部204の吐出部247e(図8参照)は、複数種類の処理液のうち第1処理液である第1薬液を吐出した後つづけて第2処理液である純水を吐出し、その後、第3処理液である第2薬液を吐出する。このように、第1薬液処理後かつ第2薬液処理前の第1リンス処理において、裏面ブラシ241の中空部113すなわち洗浄体103の内側から純水を吐出することで洗浄体103からSC−1をより確実に除去することができる。したがって、第2薬液処理においてDHFとSC−1とが反応して塩が発生することを防止することができる。
ところで、第2処理ユニット28は、例えば電源投入後において、裏面洗浄部204、第1供給部205および第2供給部206をそれぞれの初期位置である退避位置に戻すイニシャライズ処理を行う。かかるイニシャライズ処理において、第2処理ユニット28は、裏面洗浄部204のアーム243と第1供給部205のノズルアーム252と第2供給部206のノズルアーム262とを同時に同じ速度で退避位置へ向けて旋回させる。
裏面洗浄部204のアーム243は、第1供給部205のノズルアーム252の旋回軌跡および第2供給部206のノズルアーム262の旋回軌跡と交わる軌跡で裏面ブラシ241を旋回させるが、上記のようにアーム243およびノズルアーム252,262を同時に同じ速度で移動させることとすれば、仮に、電源非供給時に作業員等が手動でアーム243等を動かすなどして、アーム243等が正規の位置からずれていたとしても、互いに干渉させることなく初期位置である退避位置へ戻すことができる。
上述してきたように、本実施形態に係る第2処理ユニット28(基板洗浄装置の一例)は、基板保持部202と、裏面ブラシ241(ブラシの一例)と、アーム243と、第1供給部205および第2供給部206(供給部の一例)とを備える。基板保持部202は、ウェハW(基板の一例)を回転可能に保持する。アーム243は、裏面ブラシ241をスピンドル242を介して回転可能に支持する。第1供給部205および第2供給部206は、ウェハWに対して処理液を供給する。また、裏面ブラシ241は、本体部101と、洗浄体103と、液受け部材104とを備える。本体部101は、スピンドル242に接続される。洗浄体103は、本体部101の下部に設けられ、ウェハWに押し当てられる。液受け部材104は、本体部101の外周部に設けられ、洗浄体103から飛散する処理液を受け止める。
したがって、本実施形態に係る第2処理ユニット28は、処理液の飛散を抑えることができる。
また、本実施形態に係る第2処理ユニット28(基板洗浄装置の一例)は、基板保持部202と、裏面ブラシ241(ブラシの一例)と、アーム243と、吐出部247eと、案内部材248とを備える。基板保持部202は、ウェハW(基板の一例)を回転可能に保持する。裏面ブラシ241は、上下両端が開口する中空状のブラシである。アーム243は、裏面ブラシ241をスピンドル242を介して回転可能に支持する。吐出部247eは、アーム243に設けられ、複数種類の処理液を切り替えて吐出可能である。案内部材248は、吐出部247eと裏面ブラシ241との間に配置され、吐出部247eから吐出された処理液を一旦受けて前記ブラシの中空部113へ導く。
したがって、本実施形態に係る第2処理ユニット28によれば、複数の異なる種類の洗浄液を裏面ブラシ241に供給する場合においても良好な洗浄処理を行うことができる。また、ウェハWから除去されたパーティクル等を裏面洗浄部204の洗浄体103に残留させにくくすることができる。
上述した実施形態では、案内部材248が裏面ブラシ241と一体化して回転する場合の例について説明したが、案内部材248は、第2アーム体247と一体化して回転しないようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、液受け部材104が本体部101の第2本体部112に設けられる場合の例について説明したが、液受け部材104は、第1本体部111に設けられてもよい。
また、上述した実施形態では、基板の裏面を洗浄するための裏面ブラシを例に説明したが、これに限ることなく、表面を洗浄するためや基板の周縁部を洗浄するためのブラシに同様の構成を適用しても良い。
また、上述した実施形態では、第2内部空間R2(図8参照)の下側内部空間R2bに対して不活性ガスを供給しつつ、上側内部空間R2aの雰囲気を吸気することとしたが、上側内部空間R2aに対して不活性ガスを供給しつつ、下側内部空間R2bの雰囲気を吸気することとしてもよい。また、裏面洗浄部204は、必ずしも吸気部247cを備えることを要しない。
また、上述した実施形態では、第1供給部205および第2供給部206の双方が、リンス液である純水を供給可能に構成される場合の例について説明したが、第1供給部205および第2供給部206のいずれか一方のみが、リンス液である純水を供給可能に構成されてもよい。また、裏面洗浄部204は、リンス液を供給する第3供給部を別途備えていてもよい。
(他の実施形態)
次に、第1処理ユニット18の構成について図14を参照して説明する。図14は、第1処理ユニット18の模式側面図である。
図14に示すように、第1チャンバ301は、第1保持部302、第1回収カップ303、ベベル洗浄部304および第1吐出部305を収容する。第1チャンバ301の天井部には、第1チャンバ301内にダウンフローを形成するFFU311が設けられる。
第1保持部302は、吸着保持部321と、支柱部材322と、駆動部323とを備える。吸着保持部321は、例えばバキュームチャックであり、ウェハWを吸着保持する。支柱部材322は、吸着保持部321の下部に設けられており、第1チャンバ301および第1回収カップ303に対して軸受(図示せず)を介して回転可能に支持される。駆動部323は、支柱部材322の下部に設けられ、支柱部材322を鉛直軸まわりに回転させる。
第1回収カップ303は、第1保持部302を取り囲むように配置される。第1回収カップ303の底部には、第1吐出部305から吐出される薬液を第1チャンバ301の外部へ排出するための排液口331と、第1チャンバ301内の雰囲気を排気するための排気口332とが形成される。
ベベル洗浄部304は、ベベルブラシ341と、水平方向(ここでは、Y軸方向)に延在し、第1シャフト342を介してベベルブラシ341を上方から支持するアーム345と、アーム345を水平方向(ここでは、X軸方向)に移動させる移動機構(不図示)とを備える。この移動機構は、アーム345を鉛直方向(Z軸方向)にも移動させることが可能である。
本実施形態においてアーム345は、第1シャフト342を介してベベルブラシ341を上方から支持する動作と、第2シャフト343を介してベベルブラシ344を上方から支持する動作と、を切り替えることができる。図14は、ベベルブラシ344が取り外され、ベベルブラシ341のみを用いてウェハWのベベル洗浄を行っている状態を示している。なお、ベベルブラシ341とベベルブラシ344の両方を支持して2つのブラシでウェハWのベベル洗浄を行う動作も可能であるが、本実施形態ではその説明は省略する。
収容部308は、取り外されたベベルブラシ341又はベベルブラシ344を収容する。アーム345は、水平方向(X軸方向)と鉛直方向(Z軸方向)に移動することにより、ウェハWの処理位置と収容部308との間で移動することができる。第1吐出部305は、例えば第1回収カップ303の底部に設けられ、バルブ351や流量調整器(図示せず)等を介して、例えばSC1(アンモニア/過酸化水素/水の混合液)等を供給する薬液供給源352に接続される。
第1処理ユニット18は、上記のように構成されており、おもて面を上向きにしたウェハWの裏面を吸着保持部321で吸着保持した状態でウェハWを回転させる。そして、第1処理ユニット18は、回転するウェハWの裏面周縁部へ向けて第1吐出部305から薬液を吐出しながら、ベベル洗浄部304のベベルブラシ341をウェハWの周縁部に当接させることで、薬液による化学的な洗浄と、ベベルブラシ341による物理的な洗浄とを行う。なお、第1処理ユニット18は、ベベル洗浄処理後、第1吐出部305から純水等のリンス液を供給することによるリンス処理と、ウェハWを回転させることによるウェハWの乾燥処理を行う。
図15A〜図15Cは、収容部308の模式側面図である。図15Cに示すように、収容部308には、退避位置に配置されたべベルブラシ341及びベベルブラシ344を洗浄するためのブラシ洗浄部386が設けられており、バルブ384や流量調整器(図示せず)等を介して洗浄液供給源383に接続される。かかるブラシ洗浄部386は、洗浄液供給源383から供給される洗浄液(ここでは、純水とする)を収容部308の上方からブラシへ向けて吐出する。なお、収容部308の底面381には、ブラシ洗浄処理においてブラシ洗浄部386から吐出された純水を外部へ排出するための排出部385が設けられる。
ブラシ洗浄を行っている間、保持部387はブラシを水平に保持する。保持部387は、不図示の回転駆動機構を有しており、ベベルブラシ344を保持したまま回転させている。本実施形態では、水平に回転させているが、傾斜を持たせて保持して回転させてもよい。その場合、水平に保持するよりもブラシ洗浄部386から供給された洗浄液をベベルブラシ344の上面から振り切り易くなり洗浄効率が向上する。
図15A及び図15Bは、図15Cの洗浄動作を行う前に、収容部308がベベルブラシ344を収納するまでの動作を説明するものである。まず、図15Aに示すように、アーム345が収容部308の上方までX軸方向に移動し、その後Z軸方向に降下する。保持部387は可動式となっており、この状態では、ベベルブラシ344が収容部308の中へと進入できるように退避位置にある。その後、ベベルブラシ344が所定の高さになるまで降下したら、保持部387は矢印で示すX軸方向に移動を開始する。そして、ベベルブラシ344の上部を横方向から把持する位置まで移動することにより、ベベルブラシ344の位置を固定する。保持部387の平面視の形状は限定されないが、図15Cのようにブラシ洗浄部386が洗浄液を吐出しても、洗浄液が衝突せずに通り抜けてベベルブラシ344に到達するだけの開口又は領域が確保されているものとする。
図15Bに示すように、ベベルブラシ344が収容部308の中で固定されると、アーム345が上昇する。第2シャフト343の取り付け部348は凸形状になっており、ベベルブラシ344は、その上方に設けられた不図示の凹部と係合することにより、第2シャフト343に取り付けられている。図示されるように、アーム345を上昇させることにより、第2シャフト343からベベルブラシ344を取り外すことができる。
ベベルブラシ344が取り外された後、アーム345はウェハWの位置まで移動できるので、図15Cに示すようにベベルブラシ344が洗浄されている間、図14に示すようなベベルブラシ341によるウェハWのベベル洗浄処理を平行して行うことができる。同様にベベルブラシ341が洗浄されている間、ベベルブラシ344によるウェハWのベベル洗浄処理を平行して行うことができる。したがって、1つのベベルブラシを使用し、汚染される度に収容部308でブラシを洗浄する方式と比べてベベル洗浄処理の休止時間を削減することができ、第1処理ユニット18の運用効率を向上させることができる。
上述した実施形態では、裏面ブラシ241の内側および外側の両方から、すなわち、裏面ブラシ241の中空部113および第1供給部205または第2供給部206からウェハWに対して処理液を供給する場合の例について説明した。しかし、これに限らず、裏面ブラシ241の内側、すなわち、裏面ブラシ241の中空部113のみから処理液を吐出してもよい。この場合、洗浄体103から飛散する処理液を液受け部材104の下面141で受け止めることによって、処理液が周壁部207を越えて飛散することを防止することができる。また、裏面ブラシ241の外側、すなわち、第1供給部205または第2供給部206のみから処理液を供給してもよい。この場合、洗浄体103から飛散する処理液を液受け部材104の下面141で受け止めることによって、処理液が周壁部207を越えて飛散することを防止することができ、また、ウェハW上で跳ね返った処理液が裏面ブラシ241の本体部101や接続部102等に付着することを抑制することができる。
また、上述した実施形態では、旋回昇降機構244(第1移動機構の一例)によりアーム243を旋回移動させることとしたが、第1移動機構は、たとえばレールに沿ってアーム243を直線移動させるものであってもよい。同様に、上述した実施形態では、旋回昇降機構253(第2移動機構の一例)によりノズルアーム252を旋回移動させることとしたが、第2移動機構は、たとえばレールに沿ってノズルアーム252を直線移動させるものであってもよい。ノズルアーム262を旋回移動させることとした旋回昇降機構263(第2移動機構の一例)についても同様である。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
W ウェハ
28 第2処理ユニット
101 本体部
102 接続部
103 洗浄体
104 液受け部材
111 第1本体部
112 第2本体部
113 中空部
202 基板保持部
203 回収カップ
204 裏面洗浄部
205 第1供給部
206 第2供給部
207 周壁部
241 裏面ブラシ
242 スピンドル
243 アーム
244 旋回昇降機構

Claims (10)

  1. ブラシを用いて基板を洗浄する基板洗浄装置であって、
    前記基板を回転可能に保持する基板保持部と、
    前記ブラシをスピンドルを介して回転可能に支持するアームと、
    前記基板に対して処理液を供給する供給部と
    を備え、
    前記ブラシは、
    疎水性の外周部を有し、前記スピンドルに接続される本体部と、
    前記本体部の下部に設けられ、前記基板に押し当てられる洗浄体と、
    前記本体部の前記外周部に設けられ、前記本体部の前記外周部から突出しており、前記洗浄体から飛散する前記処理液を疎水性の下面で受け止める液受け部材と
    を備え、
    前記基板保持部は、
    前記基板の周縁部を把持する把持部
    を備え、
    前記液受け部材の下面は、前記洗浄体が前記基板に押し当てられた状態において前記把持部の上端よりも上方に位置する、基板洗浄装置。
  2. 前記液受け部材は、
    上面が傾斜した庇形状を有する、請求項1に記載の基板洗浄装置。
  3. 前記液受け部材は、
    前記本体部における前記洗浄体の取付面よりも上方に配置される、請求項1または2に記載の基板洗浄装置。
  4. 前記基板保持部の周囲を取り囲み、前記基板保持部から飛散する処理液を受ける周壁部
    を備え、
    前記液受け部材の径は、
    少なくとも前記洗浄体から飛散する処理液の前記基板に対する角度と前記周壁部の高さとの関係に基づいて決定される、請求項1〜3のいずれか一つに記載の基板洗浄装置。
  5. 前記ブラシの退避位置に設けられ、鉛直上方に向けて洗浄液を吐出する吐出口を有し、前記退避位置に配置された前記ブラシを前記吐出口から吐出される洗浄液を用いて洗浄するブラシ洗浄部
    を備え、
    前記ブラシ洗浄部の吐出口は、前記退避位置に配置された前記洗浄体の外周部と前記液受け部材の基端部とを含む領域の鉛直下方に配置される、請求項1〜4のいずれか一つに記載の基板洗浄装置。
  6. 前記アームは、
    前記スピンドルを回転させる駆動部と前記スピンドルの一部とを収容する第1内部空間と、
    前記第1内部空間と外部とを連通し、前記第1内部空間から露出する前記スピンドルの一部を覆う第2内部空間と、
    前記第2内部空間に対して不活性ガスを供給するガス供給部と
    を備える、請求項1〜5のいずれか一つに記載の基板洗浄装置。
  7. 前記アームは、
    前記第2内部空間を吸気する吸気部
    を備える、請求項に記載の基板洗浄装置。
  8. 前記吸気部は、
    前記ガス供給部よりも前記第1内部空間寄りの位置に設けられる、請求項に記載の基板洗浄装置。
  9. 前記供給部は、
    前記ブラシの外方から前記ブラシよりも手前の前記基板上の位置であって、前記基板上で跳ね返った前記処理液が前記液受け部材によって受け止められる前記位置へ向けて前記処理液を斜めに吐出すること
    を特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の基板洗浄装置。
  10. 前記供給部は、
    前記処理液を吐出するノズルと、
    前記ノズルを支持するノズルアームと、
    前記アームを移動させる第1移動機構と、
    前記ノズルアームを移動させる第2移動機構と、
    前記第1移動機構と前記第2移動機構とを制御して、前記供給部が、前記ブラシの外方から前記ブラシよりも手前の前記基板上の位置であって、前記基板上で跳ね返った前記処理液が前記液受け部材によって受け止められる前記位置へ向けて前記処理液を斜めに吐出する状態を維持しながら、前記ブラシと前記ノズルとを移動させる制御部と
    を備えることを特徴とする請求項に記載の基板洗浄装置。
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