JP6969434B2 - 洗浄具、基板洗浄装置及び基板洗浄方法 - Google Patents
洗浄具、基板洗浄装置及び基板洗浄方法 Download PDFInfo
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このようなウエハの洗浄は、回路パターンの微細化に伴い、デフォーカス対策としてウエハ裏面に対しても実施する必要が生じてきている。デフォーカスとは、ウエハが反ることによって露光時にフォーカスが崩れてしまう現象であり、例えばウエハ裏面に付着したパーティクルが、ウエハを載置するためのステージとウエハとの間に入り込んだまま露光が行われることにより発生する。
前記基体に回転自在に設けられ、基板の裏面である下面を洗浄するための第1の洗浄部と、
前記基体に前記の第1の洗浄部とは独立して設けられ、基板のべベル部を洗浄するための第2の洗浄部と、を備え、
前記第2の洗浄部は、第1の洗浄部が基板の裏面に押し付けられた状態で基板の外周よりも外側に位置しているときには、基板のべベル部の下面側の傾斜部分の上端の高さ以上の高さとなるように構成されていることを特徴とする。
円形の基板の裏面中心部を保持し鉛直軸周りに回転する基板保持部と、を備えたことを特徴とする。
上述の基板洗浄装置を用い、
前記第1の洗浄部を基板保持部に保持された基板の下面に接触させた状態で鉛直軸周りに回転させて洗浄する工程と、
前記第2の洗浄部における傾斜面を基板のベベル部における下面側の傾斜部分に接触させた状態で基板を回転させて基板の下面側ベベル部を洗浄する工程と、を含むことを特徴とする。
さらに第2の洗浄部を、第1の洗浄部を基板の裏面に押し当てた状態で、基板の裏面の周縁よりも外側に位置させたときに、基板のベベル部の下面の上端の高さよりも高くなるように構成している。そのため第1の洗浄部を回転させて、基板の裏面を洗浄すると共に、前記第2の洗浄部を基板の下面側ベベル部及び基板の側面に接触させて、基板を回転させることで、基板のベベル部及び側面を洗浄することができる。
図1〜図3に示すように洗浄装置1は、ウエハWを略水平に吸着保持する吸着パッド2と、同じくウエハWを略水平に吸着保持するスピンチャック3と、ウエハWの裏面を洗浄する洗浄具5と、を備えている。これら吸着パッド2、スピンチャック3及び洗浄具5は、上面が開口したボックス状のアンダーカップ43に設けられている。アンダーカップ43は、例えば平面視長方形状に形成され、互いに対向する側壁を備えており、これらのうち図1に向かって手前側と奥側との対向する2つの側壁43a、43bが伸びる方向をX方向、X方向と直交する2つの側壁43c、43dが伸びる方向をY方向として説明する。
ブラシユニット50について図5〜図8を参照して説明する。図5は、ブラシユニット50の斜視図、図6はブラシユニット50の平面図、図7、図8は、各々ブラシユニット50における図6に示すI−I´線及びII−II´線に沿った断面図である。図2及び図5〜図8に示すようにブラシユニット50は、ウエハWの裏面を洗浄するための第1の洗浄部である下面側ブラシ部60と、下面側ブラシ部60から見てX方向、スピンチャック3とは反対側における下面側ブラシ部60の側方に設けられ、ウエハWのベベル部を洗浄するための第2のブラシ部である周縁側ブラシ部70を備えている。
さらにブラシユニット50を上昇させて、図13に示すように下面側ブラシ部60の表面をウエハWの裏面に押し当てる。この時周縁側ブラシ部70は、上面がウエハWの裏面に接し、下方に押しつぶされた状態となる。
続いてブラシユニット50をX方向、ウエハWの中心側に移動させる。この時図20に示すようにベベル用ブラシにおける傾斜部71AがウエハWの下面側のベベル部に側方から押し当てられる。そして図20に示す状態で洗浄液を供給しながらウエハWが回転することにより、ウエハWの下面側のベベル部が周縁側ブラシ部70により洗浄される。
また周縁側ブラシ部70における下面側ブラシ部60側の面のY方向の曲率半径を洗浄処理対象のウエハWの周縁の曲率半径よりも長くすることで、下面側ブラシ部60の中央寄りの広い領域をウエハの周縁に接触させることができる。
例えばウエハWを単位ブロックE1に受け渡す場合には、タワーT1の受け渡しモジュールTRSのうち、単位ブロックE1に対応する受け渡しモジュールTRS1(搬送アームF1によりウエハWの受け渡しが可能な受け渡しモジュール)に対して、前記TRS0からウエハWが受け渡される。またウエハWを単位ブロックE2に受け渡す場合には、タワーT1の受け渡しモジュールTRSのうち、単位ブロックE2に対応する受け渡しモジュールTRS2に対して、前記TRS0からウエハWが受け渡される。これらのウエハWの受け渡しは、受け渡しアーム95により行われる。
そしてTRS3、TRS4に振り分けられたウエハWは、TRS3(TRS4)→レジスト膜形成モジュールCOT→加熱モジュール→保護膜形成モジュールITC→加熱モジュール→裏面研磨モジュール10→洗浄装置1→タワーT2の受け渡しモジュールTRSの順で搬送される。前記受け渡しモジュールTRSに搬送されたウエハWは、インターフェイスアーム96、98により、タワーT3を介して露光装置D4へ搬入される。露光後のウエハWは、インターフェイスアーム97によりタワーT2、T4間を搬送されて、単位ブロックE5、E6に対応するタワーT2の受け渡しモジュールTRS5、TRS6に夫々搬送される。然る後、加熱モジュール→現像モジュール→加熱モジュール→タワーT1の受け渡しモジュールTRSに搬送された後、移載機構93を介してキャリアCに戻される。
ここで例えばブラシユニット50をウエハWの周縁に押し当てるにあたって、ブラシユニット50がウエハW位置に対して水平方向にずれてしまうことがある。このような場合に、周縁側ブラシ部材80下面側ブラシ部60側の面が、例えばすべて傾斜面の場合には、その水平位置に位置ずれによって、ウエハWの側面において周縁側ブラシ部材80が押し当てられる領域の高さhAが異なってしまう。
図32に示すように実施例においては、St.3で90%以上の高いパーティクルの除去率であり、さらにSt.1及びSt.3の各々においても80%程度の高いパーティクルの除去率を示していた。
また図33に示すように比較例においては、St.3においては、100%近い除去率が達成されていたが、St.2の除去率は30%程度であり、St.1におけるパーティクルの除去率は、15%程度であった。
この結果によれば、本発明のブラシユニット50を用いることにより、ベベル部の広い範囲に亘って、パーティクルを効率よく除去することができると言える。
2 吸着パッド
3 スピンチャック
5 洗浄機構
33 回転機構
50 ブラシ部
60 下面側ブラシ部
66 回転機構
70 周縁側ブラシ部材
71A 傾斜部
71B 垂直部
71C 梁出し部
Claims (15)
- 回転自在な基板保持部に保持された半導体ウエハである基板に対して左右方向に相対的に移動可能な基体と、
前記基体に回転自在に設けられ、基板の裏面である下面を洗浄するための第1の洗浄部と、
前記基体に前記の第1の洗浄部とは独立して設けられ、基板のべベル部を洗浄するための第2の洗浄部と、を備え、
前記第2の洗浄部は、第1の洗浄部が基板の裏面に押し付けられた状態で基板の外周よりも外側に位置しているときには、基板のべベル部の下面側の傾斜部分の上端の高さ以上の高さとなるように構成されていることを特徴とする洗浄具。 - 前記第2の洗浄部は、上から見たときに基板に接触する側の面が基板の外周よりも曲率が小さい円弧状に形成されるかまたは直線状に形成されることを特徴とする請求項1に記載の洗浄具。
- 前記第2の洗浄部は、上方に向かうにつれて第1の洗浄部の回転中心から離れるように傾斜する傾斜面を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の洗浄具。
- 前記第2の洗浄部は、前記基板のべベル部の下面側の傾斜部分に加えて、べベル部の側面を洗浄可能に構成されていることを特徴とする請求項3に記載の洗浄具。
- 前記傾斜面の傾斜角度は、10〜14°であることを特徴とする請求項3または4に記載の洗浄具。
- 前記第2の洗浄部における前記傾斜面よりも上方の部位における第1の洗浄部側の面の傾斜角度が、傾斜面の傾斜角度よりも大きいことを特徴とする請求項3ないし5のいずれか一項に記載の洗浄具。
- 前記第2の洗浄部における前記傾斜面よりも上方の部位における第1の洗浄部側の面が垂直面であることを特徴とする請求項3ないし5のいずれか一項に記載の洗浄具。
- 前記第2の洗浄部は、第1の洗浄部側の面に複数段の段差部を備え、最も下段側の段差部の下方側の第1の洗浄部側の面が前記傾斜面であることを特徴とする請求項3ないし7のいずれか一項に記載の洗浄具。
- 前記第2の洗浄部は、第1の洗浄部が基板の裏面に押し付けられた状態で基板の外周よりも外側に位置しているときにおける、基板のべベル部の上面側の傾斜部分の上端の高さから下端の高さまでの範囲を含む高さ位置に、上方に向かうにつれて第1の洗浄部の回転中心に近づくように傾斜する上方側傾斜面を備えることを特徴とする請求項3ないし8のいずれか一項に記載の洗浄具。
- 前記第2の洗浄部を第1の洗浄部に対して昇降させる昇降機構を備えたことを特徴とする請求項ないし9のいずれか一項に記載の洗浄具。
- 請求項1ないし10のいずれか一項に記載の洗浄具と、
円形の基板の裏面中心部を保持し鉛直軸周りに回転する基板保持部と、を備えたことを特徴とする基板洗浄装置。 - 前記基板保持部は、基板の裏面中心部を水平に保持し、鉛直軸周りに回転するスピンチャックと、基板の裏面における中心部から外れた領域を水平に保持し、水平方向に移動自在な吸着保持部と、を備えることを特徴とする請求項11に記載の基板洗浄装置。
- 円形の基板の裏面を洗浄する基板洗浄方法において、
請求項11または12に記載の基板洗浄装置を用い、
前記第1の洗浄部を基板保持部に保持された基板の下面に接触させた状態で鉛直軸周りに回転させて洗浄する工程と、
前記第2の洗浄部における傾斜面を基板のベベル部における下面側の傾斜部分に接触させた状態で基板を回転させて基板の下面側ベベル部を洗浄する工程と、を含むことを特徴とする基板洗浄方法。 - 前記第2の洗浄部は、前記基板のべベル部の下面側の傾斜部分に加えてべベル部の側面を洗浄可能に構成され、前記第2の洗浄部を基板のベベル部の側面に接触させながら基板を回転させて基板の側面を洗浄する工程を含むことを特徴とする請求項13に記載の基板洗浄方法。
- 前記第2の洗浄部は、第1の洗浄部が基板の裏面に押し付けられた状態で基板の外周よりも外側に位置しているときにおける、基板のべベル部の上面側の傾斜部分の上端の高さから下端の高さまでの範囲を含む高さ位置に、上方に向かうにつれて第1の洗浄部の回転中心に近づくように傾斜する上方側傾斜面を備え、
前記上方側傾斜面を前記基板保持部に保持された基板のベベル部の上面側の傾斜部分に接触させながら基板を回転させて基板のベベル部の上面側の傾斜部分を洗浄する工程を含むことを特徴とする請求項13または14に記載の基板洗浄方法。
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