KR20190054965A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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KR20190054965A
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겐지 고데라
마사유키 나카니시
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가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
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Abstract

기판의 이면이 아래를 향한 상태에서, 최외부를 포함하는 기판의 이면 전체를 효율적으로 처리할 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다.
기판 처리 장치는, 기판(W)의 주연부를 보유 지지하는 기판 보유 지지면(11a)을 갖는 회전 가능한 복수의 롤러(11)와, 기판(W)의 하면(1)에 스크럽 도구(31)를 압박하는 스크럽 헤드(50)와, 복수의 롤러(11)의 축심과 평행하게 연장하는 회전축(55)과, 스크럽 헤드(50)를 회전축(55)에 연결하는 연결 부재(57)와, 회전축(55)을 회전시키는 헤드 회전 기구(70)를 구비한다. 스크럽 헤드(50)는 회전축(55)의 축심(SC)으로부터 편심되어 있다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 발명은 웨이퍼 등의 기판의 표면을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 기판의 이면에 스크럽 도구를 미끄럼 접촉시킴으로써, 기판의 이면을 구성하는 재료와 함께, 기판에 부착된 이물을 제거하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
근년, 메모리 회로, 로직 회로, 이미지 센서(예를 들어 CMOS 센서) 등의 디바이스는, 보다 고집적화되어 있다. 이들 디바이스를 형성하는 공정에 있어서는, 미립자나 진애 등의 이물이 디바이스에 부착되는 경우가 있다. 디바이스에 부착된 이물은, 배선 사이의 단락이나 회로의 문제를 야기해버린다. 따라서, 디바이스의 신뢰성을 향상시키기 위해서, 디바이스가 형성된 웨이퍼를 세정하여, 웨이퍼 상의 이물을 제거할 필요가 있게 된다.
웨이퍼의 이면(비디바이스면)에도, 상술한 바와 같은 미립자나 분진 등의 이물이 부착되는 경우가 있다. 이러한 이물이 웨이퍼의 이면에 부착되면, 웨이퍼가 노광 장치의 스테이지 기준면으로부터 이격되거나 웨이퍼 표면이 스테이지 기준면에 대하여 기울고, 그 결과, 패터닝의 어긋남이나 초점 거리의 어긋남이 발생하게 된다. 이러한 문제를 방지하기 위해서, 웨이퍼의 이면에 부착된 이물을 제거할 필요가 있게 된다.
일본 특허 공개 제2015-233091호 공보
종래의 연마 유닛은, 기판 회전 기구에 의해 웨이퍼를 회전시키면서 웨이퍼 표면의 연마를 행한다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 기판 회전 기구는, 웨이퍼의 주연부를 파지하는 복수의 척과, 이들 척을 통하여 웨이퍼를 회전시키는 환상의 중공 모터를 구비하고 있다. 웨이퍼는, 척에 의해 피연마면을 상향으로 하여 수평하게 보유 지지되고, 중공 모터에 의해 웨이퍼의 축심을 중심으로 척과 함께 회전된다. 연마구를 구비한 연마 헤드는, 웨이퍼의 상측에 배치되고, 회전하는 척과 접촉하지 않도록 하기 위해서, 척에 의해 파지된 웨이퍼의 주연부보다도 내측에 배치된다. 그 때문에, 웨이퍼의 표면 최외부는 연마되지 않아, 웨이퍼의 표면 최외부는 별도로, 에지 연마용의 유닛으로 연마할 필요가 있었다.
상기 연마 유닛은, 예를 들어 웨이퍼의 표면을 연마하고, 세정하고, 건조시키는 일련의 공정을 행할 수 있는 기판 처리 시스템에 설치된다. 이러한 기판 처리 시스템에서는, 복수의 웨이퍼는, 그 이면이 아래를 향한 상태에서, 웨이퍼 카세트 내에 수용되어 있다. 그 때문에, 연마 유닛으로 웨이퍼의 이면을 연마하고자 하는 경우, 웨이퍼를 웨이퍼 카세트로부터 연마 유닛으로 반송하는 과정에서 웨이퍼를 반전시킬 필요가 있었다. 또한, 연마된 웨이퍼를 웨이퍼 카세트로 복귀시키기 전에, 웨이퍼를 다시 반전시킬 필요가 있었다. 그러나, 이렇게 웨이퍼를 반전시킬 때에, 공기 중의 불순물이 웨이퍼에 부착되기 쉽다. 또한, 연마 처리가 행하여진 웨이퍼는 웨트 상태이기 때문에, 웨이퍼를 반전시킬 때에, 웨이퍼 이면의 연마 처리에서 발생한 연마 부스러기나, 웨이퍼 이면으로부터 제거된 오염 물질이, 청정도를 유지하고자 하는 웨이퍼 표면측으로 돌아 들어가는 경우가 있다. 또한, 웨이퍼를 반전시키는 공정이 반복되므로 전체의 처리 시간이 증가하고, 또한 웨이퍼를 반전시키는 반전기가 필요해지기 때문에, 기판 처리 시스템의 구성도 복잡해진다는 문제가 있었다.
그래서, 본 발명은 기판의 이면이 아래를 향한 상태에서, 최외부를 포함하는 기판의 이면 전체를 효율적으로 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 형태에서는, 기판의 주연부를 보유 지지하는 기판 보유 지지면을 갖는 회전 가능한 복수의 롤러와, 기판의 하면에 스크럽 도구를 압박하는 스크럽 헤드와, 상기 복수의 롤러의 축심과 평행하게 연장하는 회전축과, 상기 스크럽 헤드를 상기 회전축에 연결하는 연결 부재와, 상기 회전축을 회전시키는 헤드 회전 기구를 구비하고, 상기 스크럽 헤드는 상기 회전축의 축심으로부터 편심되어 있는, 기판 처리 장치가 제공된다.
일 형태에서는, 상기 기판 처리 장치는, 상기 스크럽 헤드의 상방에 배치된 기판 지지 부재를 더 구비한다.
일 형태에서는, 상기 기판 지지 부재는, 상기 기판의 상면을 클리닝하기 위한 롤 스펀지, 또는 상기 기판의 상면을 유체로 지지하는 정압 플레이트이다.
일 형태에서는, 상기 기판 처리 장치는, 상기 스크럽 헤드에 설치된 처리액 노즐과, 상기 처리액 노즐에 연통하는 처리액 공급 라인을 더 구비한다.
일 형태에서는, 상기 스크럽 헤드는, 상기 스크럽 도구를 지지하기 위한 상면을 갖고 있으며, 상기 처리액 노즐은, 상기 스크럽 헤드 내에 배치되어 있고, 상기 처리액 노즐의 액체 출구는, 상기 스크럽 헤드의 상기 상면 내에 위치하고 있다.
일 형태에서는, 상기 기판 처리 장치는, 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 지지 암과, 상기 지지 암에 연결된 평행 이동 기구를 더 구비한다.
일 형태에서는, 기판의 주연부를 복수의 롤러로 보유 지지하면서 상기 복수의 롤러를 각각의 축심을 중심으로 회전시킴으로써 상기 기판을 회전시키고, 스크럽 헤드를 회전축의 둘레로 원운동시키면서, 또한 상기 회전축을 지지하는 지지 암을 상기 기판의 하면과 평행하게 이동시키면서, 상기 스크럽 헤드로 스크럽 도구를 상기 기판의 하면에 압박하는, 기판 처리 방법이 제공된다.
일 형태에서는, 상기 스크럽 헤드로 상기 스크럽 도구를 상기 기판의 하면에 압박하고 있을 때에, 기판 지지 부재로 상기 기판의 상면을 지지한다.
일 형태에서는, 상기 스크럽 헤드의 원운동 중에, 상기 스크럽 헤드와 함께 처리액 노즐을 상기 회전축의 둘레로 원운동시키면서, 상기 처리액 노즐로부터 상기 기판의 하면에 처리액을 공급한다.
일 형태에서는, 기판의 하면의 제1 영역을 보유 지지하는 기판 보유 지지면을 갖는 제1 보유 지지부와, 기판의 하면의 제2 영역을 보유 지지하는 기판 보유 지지면을 갖는 제2 보유 지지부와, 기판의 하면에 스크럽 도구를 압박하는 스크럽 헤드와, 상기 제1 보유 지지부 및 상기 제2 보유 지지부의 상기 기판 보유 지지면과 수직으로 연장되는 회전축과, 상기 스크럽 헤드를 상기 회전축에 연결하는 연결 부재와, 상기 회전축을 회전시키는 헤드 회전 기구를 구비하고, 상기 제1 영역은, 상기 기판의 하면의 중심점을 포함하고, 상기 제2 영역은, 상기 제1 영역의 외측에 위치하고 있고, 상기 스크럽 헤드는 상기 회전축의 축심으로부터 편심되어 있는, 기판 처리 장치가 제공된다.
일 형태에서는, 상기 기판 처리 장치는, 상기 스크럽 헤드의 상방에 배치된 기판 지지 부재를 더 구비한다.
일 형태에서는, 상기 기판 지지 부재는, 상기 기판의 상면을 클리닝하기 위한 롤 스펀지, 또는 상기 기판의 상면을 유체로 지지하는 정압 플레이트이다.
일 형태에서는, 상기 기판 처리 장치는, 상기 스크럽 헤드에 설치된 처리액 노즐과, 상기 처리액 노즐에 연통하는 처리액 공급 라인을 더 구비한다.
일 형태에서는, 상기 스크럽 헤드는, 상기 스크럽 도구를 지지하기 위한 상면을 갖고 있으며, 상기 처리액 노즐은, 상기 스크럽 헤드 내에 배치되어 있고, 상기 처리액 노즐의 액체 출구는, 상기 스크럽 헤드의 상기 상면 내에 위치하고 있다.
일 형태에서는, 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 지지 암과, 상기 지지 암에 연결된 평행 이동 기구를 더 구비한다.
본 발명에 따르면, 롤러의 위치는 고정이므로, 기판의 처리 중에 롤러는 스크럽 헤드에 접촉하지 않는다. 따라서, 스크럽 헤드는, 최외부를 포함하는 기판의 하면 전체에 스크럽 도구를 접촉시켜서, 기판의 하면 전체를 처리할 수 있다. 또한, 기판을 반전시킬 필요가 없어지기 때문에, 기판에 대한 공기 중의 불순물 부착이나, 이면으로부터의 연마 부스러기나 오염 물질의 돌아 들어감을 방지하고, 또한 전체의 처리 시간을 저감시킬 수 있다. 또한, 기판을 반전시키는 반전기가 불필요하게 되기 때문에, 기판 처리 시스템의 구성을 단순화하여, 비용을 삭감할 수 있다.
도 1은 기판 처리 장치의 일 실시 형태를 도시하는 모식도이다.
도 2는 기판 처리 장치의 상면도이다.
도 3은 지지 암이 가장 외측에 위치하고 있는 상태를 도시하는 상면도이다.
도 4는 롤러 회전 기구를 도시하는 상면도이다.
도 5는 도 4의 A-A선 단면도이다.
도 6은 기판 처리 장치의 다른 실시 형태를 도시하는 모식도이다.
도 7은 도 6에 도시되는 기판 처리 장치의 상면도이다.
도 8은 기판 처리 장치의 또 다른 실시 형태를 도시하는 모식도이다.
도 9는 도 8에 도시되는 기판 처리 장치의 상면도이다.
도 10은 기판 처리 장치의 또 다른 실시 형태를 도시하는 모식도이다.
도 11은 도 10에 도시하는 기판 처리 장치의 상면도이다.
도 12는 제1 보유 지지 스테이지가 하강하고, 제2 보유 지지 스테이지가 상승한 상태를 도시하는 도면이다.
도 13은 기판 처리 장치의 또 다른 실시 형태를 도시하는 모식도이다.
도 14에 도시하는 기판 처리 장치의 상면도이다.
도 15는 제1 보유 지지 스테이지가 하강하고, 제2 보유 지지 스테이지가 상승한 상태를 도시하는 도면이다.
도 16은 기판 처리 장치의 또 다른 실시 형태를 도시하는 모식도이다.
도 17은 도 16에 도시되는 기판 처리 장치의 상면도이다.
도 18은 제1 보유 지지 스테이지가 하강하고, 제2 보유 지지 스테이지가 상승한 상태를 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은, 기판 처리 장치의 일 실시 형태를 도시하는 모식도이다. 도 1에 도시하는 기판 처리 장치는, 기판의 일례인 웨이퍼(W)를 보유 지지하고, 그 축심을 중심으로 하여 회전시키는 기판 보유 지지부(10)와, 스크럽 도구(31)를 이 기판 보유 지지부(10)에 보유 지지된 웨이퍼(W)의 하면(1)에 압박하여 웨이퍼(W)의 하면(1)을 처리하는 스크럽 헤드(50)를 구비하고 있다.
기판 보유 지지부(10)는 웨이퍼(W)의 주연부에 접촉 가능한 복수의 롤러(11)와, 이들 롤러(11)를 각각의 축심(RC)을 중심으로 회전시키는 롤러 회전 기구(12)를 구비하고 있다. 이들 롤러(11)는 웨이퍼(W)의 주연부에 접촉하여 웨이퍼(W)를 보유 지지하는 웨이퍼 보유 지지면(기판 보유 지지면)(11a)을 각각 갖고 있다. 스크럽 헤드(50)의 적어도 일부는, 웨이퍼 보유 지지면(11a)보다도 하방에 위치하고 있다. 보다 구체적으로는, 스크럽 헤드(50)는 기판 보유 지지부(10)에 보유 지지되어 있는 웨이퍼(W)의 하측에 배치되어 있다. 스크럽 도구(31)는 웨이퍼(W)의 하면(1)을 구성하는 재료와 함께, 웨이퍼(W)에 부착된 이물을 제거하기 위한 처리 도구이다. 스크럽 도구(31)의 예로서는, 지립을 갖는 연마 테이프, 부직포, 스펀지, 연마 천, 고정 지립 등을 들 수 있다.
본 실시 형태에서는, 웨이퍼(W)의 하면(1)은 디바이스가 형성되어 있지 않은, 또는 디바이스가 형성될 예정이 없는 웨이퍼(W)의 이면, 즉 비디바이스면이다. 웨이퍼(W)의 이면의 예로서는, 실리콘면을 들 수 있다. 웨이퍼(W)의 이면에 산화막이 형성되어 있는 경우도 있다. 웨이퍼(W)의 상면(2)은 디바이스가 형성되어 있는, 또는 디바이스가 형성될 예정인 면, 즉 디바이스면이다. 본 실시 형태에서는, 웨이퍼(W)는, 그 이면이 하향인 상태에서, 기판 보유 지지부(10)에 수평하게 보유 지지된다.
기판 처리 장치는, 각 롤러(11)의 축심(RC)과 평행하게 연장하는 회전축(55)과, 스크럽 헤드(50)를 회전축(55)에 연결하는 연결 부재(57)를 더 구비하고 있다. 회전축(55) 및 연결 부재(57)는 기판 보유 지지부(10)에 보유 지지되어 있는 웨이퍼(W)의 하측에 배치되어 있다. 각 롤러(11)의 축심(RC) 및 회전축(55)의 축심은, 기판 보유 지지부(10)에 보유 지지되어 있는 웨이퍼(W)의 하면(1)에 대하여 수직하다. 스크럽 헤드(50)는 스크럽 도구(31)를 지지하기 위한 상면(50a)을 갖고 있다. 연결 부재(57)는 회전축(55)으로부터 반경 방향 외측으로 연장되어 있다. 연결 부재(57)의 일단부는 회전축(55)에 고정되고, 스크럽 헤드(50)는 연결 부재(57)의 타단부에 고정되어 있다. 따라서, 스크럽 헤드(50)의 중심은, 회전축(55)의 축심(SC)으로부터 이격되어 있다. 즉, 스크럽 헤드(50)는 회전축(55)의 축심(SC)으로부터 편심되어 있다.
회전축(55)은 수평하게 연장하는 지지 암(60)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 보다 구체적으로는, 회전축(55)은 지지 암(60)의 일단부에 회전 가능하게 지지되어 있고, 지지 암(60)의 타단부는 선회축(62)에 고정되어 있다. 선회축(62)은 선회 모터(65)에 연결되어 있고, 선회 모터(65)는 지지 암 승강 장치(67)에 연결되어 있다. 선회축(62)은 롤러(11)의 축심(RC) 및 회전축(55)과 평행하게 연장되어 있다. 선회 모터(65)가 선회축(62)을 시계 방향 및 반시계 방향으로 어느 각도만큼 회전시키면, 지지 암(60)은 선회축(62)을 중심으로 스윙한다. 즉, 지지 암(60)은 웨이퍼(W)의 하면(1)(즉 웨이퍼(W)의 이면)과 평행한 방향으로 스윙한다.
본 실시 형태에서는, 선회축(62) 및 선회 모터(65)는 지지 암(60)을 웨이퍼(W)의 하면(1)(즉 웨이퍼(W)의 이면)과 평행하게 이동시키는 평행 이동 기구를 구성한다. 평행 이동 기구가 지지 암(60)을 이동시키면, 지지 암(60)에 연결된 스크럽 헤드(50)는 원운동하면서, 웨이퍼(W)의 하면(1)과 평행하게 이동한다. 일 실시 형태에서는, 평행 이동 기구는, 지지 암(60)에 연결된 직동 가이드 및 액추에이터(리니어 모터, 또는 볼 나사 기구 등)여도 된다.
지지 암 승강 장치(67)는 선회축(62) 및 지지 암(60)을 일체로 상승 및 하강시키도록 구성되어 있다. 지지 암 승강 장치(67)는 에어 실린더, 또는 모터와 볼 나사 기구의 조합 등으로 구성할 수 있다. 지지 암(60)의 상승 및 하강에 수반하여, 회전축(55), 스크럽 헤드(50), 및 스크럽 도구(31)도 상승 및 하강된다. 웨이퍼(W)를 기판 보유 지지부(10)에 반입할 때는, 지지 암 승강 장치(67)는 선회축(62), 지지 암(60), 회전축(55), 스크럽 헤드(50), 및 스크럽 도구(31)를 하강시킨다. 웨이퍼(W)의 하면(1)을 스크럽 도구(31)로 처리할 때는, 지지 암 승강 장치(67)는 선회축(62), 지지 암(60), 회전축(55), 스크럽 헤드(50), 및 스크럽 도구(31)를 상승시켜서, 스크럽 헤드(50)로 스크럽 도구(31)를 웨이퍼(W)의 하면(1)에 압박한다.
지지 암(60) 내에는, 스크럽 헤드(50) 및 회전축(55)을 회전시키기 위한 헤드 회전 기구(70)가 배치되어 있다. 헤드 회전 기구(70)는 헤드 회전 모터(71)와, 헤드 회전 모터(71)의 회전을 회전축(55)에 전달하기 위한 토크 전달 장치(72)를 구비하고 있다. 토크 전달 장치(72)의 구성은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 풀리 및 벨트의 조합으로 구성할 수 있다. 헤드 회전 모터(71)를 구동하면, 회전축(55)이 그 축심(SC)을 중심으로 회전하고, 이에 의해 연결 부재(57) 및 스크럽 헤드(50)는 회전축(55)의 둘레를 회전한다. 이 스크럽 헤드(50)의 회전은, 회전축(55)을 중심으로 한 원궤도 상을 스크럽 헤드(50)가 이동하는 원운동이다. 스크럽 헤드(50)가 그 축심을 중심으로 하여 회전하는 경우에 비하여, 원운동하는 스크럽 헤드(50)는 스크럽 도구(31)의 전체의 웨이퍼(W)에 대한 상대 속도를 높일 수 있어, 처리 효율을 높일 수 있다.
스크럽 헤드(50) 내에는, 웨이퍼(W)의 하면(1)에 처리액을 공급하기 위한 처리액 노즐(80)이 설치되어 있다. 처리액 노즐(80)의 형상 및 구성은 특별히 한정되지 않는다. 처리액 노즐(80)은 스크럽 헤드(50)와는 별도의 부재여도 되고, 또는 스크럽 헤드(50)와 일체여도 된다. 예를 들어, 처리액 노즐(80)은 스크럽 헤드(50)에 고정되어도 되고, 또는 처리액 노즐(80)은 스크럽 헤드(50)에 형성된 구멍으로 구성되어도 된다. 일 실시 형태에서는, 처리액 노즐(80)이 스크럽 헤드(50)와 일체로 원운동하는 한에 있어서, 처리액 노즐(80)은 스크럽 헤드(50)의 외측에 위치해도 된다. 예를 들어, 처리액 노즐(80)은 스크럽 헤드(50)의 반경 방향 내측에 위치해도 된다. 또한, 복수의 처리액 노즐(80)을 스크럽 헤드(50)에 설치해도 된다.
기판 처리 장치는, 처리액 노즐(80)에 연통하는 처리액 공급 라인(82)을 구비하고 있다. 처리액 공급 라인(82)의 선단은 처리액 노즐(80)에 접속되어 있다. 처리액 공급 라인(82)은 연결 부재(57) 및 회전축(55) 내에서 연장되어 있고, 지지 암(60)에 고정된 로터리 조인트(90)를 경유하여 처리액 공급원(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 처리액 노즐(80)에 공급되는 처리액의 예로서는, 순수, 약액(예를 들어, 에칭액이나 세정액), 슬러리 등을 들 수 있다. 처리액 노즐(80)은 상방을 향하고 있고, 또한 스크럽 헤드(50)와 일체로 원운동한다. 본 실시 형태에서는, 처리액 노즐(80)의 액체 출구는 스크럽 헤드(50)의 상면(50a) 내에 위치하고 있다.
순수 등의 처리액은, 처리액 공급 라인(82)을 통하여 처리액 노즐(80)에 공급되고, 처리액 노즐(80)로부터 웨이퍼(W)의 하면(1)을 향하여 토출된다. 스크럽 도구(31)가 연마 테이프 등의, 액체를 통과시키지 않는 구조를 갖는 경우에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 처리액 노즐(80)에 접속되는 통과 구멍이 스크럽 도구(31)에 형성된다. 이 경우, 처리액 노즐(80)은 처리액을 스크럽 도구(31)의 통과 구멍을 통하여 웨이퍼(W)의 하면(1)에 공급한다. 스크럽 도구(31)가 스펀지 등의, 액체를 통과시키는 구조를 갖는 경우에는, 처리액 노즐(80)은 처리액을 스크럽 도구(31)를 통하여 웨이퍼(W)의 하면(1)에 공급할 수 있다.
처리액 노즐(80)은 스크럽 헤드(50)와 함께 원운동하면서, 처리액을 웨이퍼(W)의 하면(1)에 공급할 수 있다. 즉, 스크럽 헤드(50) 및 처리액 노즐(80)은 일체로 원운동하면서, 처리액 노즐(80)은 처리액을 웨이퍼(W)의 하면(1)에 공급하고, 스크럽 헤드(50)는 처리액의 존재 하에서 스크럽 도구(31)를 웨이퍼(W)의 하면(1)에 미끄럼 접촉시킨다. 본 실시 형태에 따르면, 스크럽 도구(31)와 웨이퍼(W)의 접촉 개소에 처리액이 직접 공급되므로, 웨이퍼(W)의 처리에 사용되는 처리액의 양을 적게 할 수 있다. 또한, 웨이퍼(W)의 상면(2)으로 돌아 들어가는 처리액의 양을 적게 할 수 있다.
도 2는, 기판 처리 장치의 상면도이다. 선회축(62)으로부터 기판 보유 지지부(10)의 축심(CP)까지의 거리는, 선회축(62)으로부터 회전축(55)의 축심(SC)까지의 거리와 동등하다. 연결 부재(57)의 길이는, 웨이퍼(W)의 반경보다도 작다. 또한, 기판 보유 지지부(10)의 축심(CP)으로부터 회전축(55)의 축심(SC)까지의 거리는, 기판 보유 지지부(10)의 축심(CP)으로부터 각 롤러(11)까지의 거리보다도 짧다.
선회 모터(65)를 구동시키면, 회전축(55), 스크럽 헤드(50), 스크럽 도구(31), 및 처리액 노즐(80)은 일체로 웨이퍼(W)의 하면(1)(이면)과 평행하게 이동한다. 보다 구체적으로는, 스크럽 도구(31)가 웨이퍼(W)의 하면(1)에 접촉한 상태에서, 스크럽 헤드(50), 스크럽 도구(31), 및 처리액 노즐(80)은 회전축(55)의 축심(SC)의 둘레로 원운동하고, 또한 웨이퍼(W)의 하면(1)(이면)과 평행하게 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 이동한다. 처리액 노즐(80)은 원운동하면서, 또한 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 이동하면서, 처리액을 웨이퍼(W)의 하면(1)에 공급한다. 처리액은 스크럽 도구(31)에 접촉하고, 스크럽 도구(31)는 처리액의 존재 하에서 웨이퍼(W)의 하면(1)을 문지름 세정한다.
스크럽 헤드(50)의 원운동은, 지지 암(60)의 스윙 동작(즉 평행 이동)과는 독립적으로 행하여진다. 스크럽 헤드(50)는 회전축(55)의 축심(SC)으로부터 편심되어 있으므로, 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 지지 암(60)의 선단이 가장 외측에 위치했을 때, 스크럽 헤드(50)는 지지 암(60)의 선단보다도 외측에 위치할 수 있다. 따라서, 스크럽 헤드(50)는 스크럽 도구(31)를 웨이퍼(W)의 하면(1)의 최외부에 접촉시킬 수 있다. 즉, 스크럽 헤드(50)의 원운동과 지지 암(60)의 스윙 동작(평행 이동)의 조합에 의해, 스크럽 헤드(50)는 스크럽 도구(31)를 웨이퍼(W)의 하면(1)의 중심 뿐만 아니라, 하면(1)의 최외부에도 접촉시킬 수 있다. 웨이퍼(W)의 스크럽 도구(31)에서의 처리 중에는, 웨이퍼(W)는 롤러(11)에 의해 회전되므로, 스크럽 도구(31)는 웨이퍼(W)의 하면(1)의 전체에 접촉하여, 하면(1)의 전체를 처리할 수 있다.
롤러(11)의 위치는 고정이므로, 웨이퍼(W)의 처리 중에 롤러(11)는 스크럽 헤드(50)에 접촉하지 않는다. 따라서, 스크럽 헤드(50)는 최외부를 포함하는 웨이퍼(W)의 하면(1)(이면) 전체에 스크럽 도구(31)를 접촉시켜서, 하면(1)의 전체를 처리할 수 있다. 그 결과, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 최외부를 에지 연마용의 유닛으로 연마할 필요가 없게 되어, 처리 공정을 저감시킬 수 있다. 또한, 웨이퍼(W)를 반전시킬 필요가 없게 되기 때문에, 웨이퍼(W)에 대한 공기 중의 불순물 부착이나, 이면으로부터의 연마 부스러기나 오염 물질의 돌아 들어감을 방지하고, 또한 전체의 처리 시간을 저감시킬 수 있다. 또한, 에지 연마용의 유닛이나 웨이퍼(W)를 반전시키는 반전기가 불필요하게 되기 때문에, 기판 처리 시스템의 구성을 단순화하여, 비용을 삭감할 수 있다.
이하, 기판 처리 장치의 동작에 대하여 설명한다. 웨이퍼(W)의 주연부는, 롤러(11)의 웨이퍼 보유 지지면(11a)에 보유 지지된다. 롤러 회전 기구(12)는 각 롤러(11)를 각각의 축심(RC)을 중심으로 회전시킴으로써, 웨이퍼(W)를 그 축심을 중심으로 회전시킨다. 스크럽 도구(31)를 지지하고 있는 스크럽 헤드(50)는 헤드 회전 기구(70)에 의해 회전축(55)의 둘레를 원운동한다. 또한, 처리액 공급 라인(82)을 통하여 처리액이 처리액 노즐(80)에 공급되고, 처리액은 스크럽 도구(31)의 중심으로부터 웨이퍼(W)의 하면(1)에 공급된다.
지지 암 승강 장치(67)는 지지 암(60)과 함께 스크럽 헤드(50) 및 처리액 노즐(80)을 상승시켜서, 스크럽 도구(31)를 웨이퍼(W)의 하면(1)에 접촉시킨다. 또한, 선회 모터(65)는 지지 암(60)을 웨이퍼(W)의 하면(1)과 평행하게 스윙시킨다. 지지 암(60)은 스크럽 헤드(50) 및 처리액 노즐(80)을 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 이동시키면서, 원운동하는 스크럽 헤드(50)는 스크럽 도구(31)를 웨이퍼(W)의 하면(1)에 미끄럼 접촉시킨다. 그 결과, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 전체가, 처리액의 존재 하에서 스크럽 도구(31)에 의해 문지름 세정된다.
이어서, 기판 보유 지지부(10)의 상세에 대하여 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 기판 보유 지지부(10)는 상술한 복수의 롤러(11)와, 이들 롤러(11)를 각각의 축심(RC)을 중심으로 회전시키는 롤러 회전 기구(12)를 구비하고 있다. 본 실시 형태에서는, 4개의 롤러(11)가 설치되어 있다. 5개 이상의 롤러(11)를 설치해도 된다. 웨이퍼(W)의 주연부에 접촉하고 있을 때의(즉 웨이퍼(W)를 보유 지지하고 있을 때의) 상기 복수의 롤러(11)는 기판 보유 지지부(10)의 축심(CP)으로부터 동일한 거리에 있다.
도 4는, 롤러 회전 기구(12)를 도시하는 상면도이다. 롤러 회전 기구(12)는 4개의 롤러(11) 중 2개를 연결하는 제1 벨트(14A)와, 제1 벨트(14A)로 연결된 2개의 롤러(11) 중 한쪽에 연결된 제1 모터(15A)와, 제1 벨트(14A)로 연결된 2개의 롤러(11)를 회전 가능하게 지지하는 제1 롤러대(16A)와, 4개의 롤러(11) 중 다른 2개를 연결하는 제2 벨트(14B)와, 제2 벨트(14B)로 연결된 2개의 롤러(11) 중 한쪽에 연결된 제2 모터(15B)와, 제2 벨트(14B)로 연결된 2개의 롤러(11)를 베어링(24B)(도 1 참조)을 통하여 회전 가능하게 지지하는 제2 롤러대(16B)를 구비한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 제1 롤러대(16A)는 상측 제1 롤러대(17A)와, 하측 제1 롤러대(17B)를 구비하고 있다. 제1 모터(15A) 및 제1 벨트(14A)는 제1 롤러대(16A)의 하방에 배치되어 있다. 제2 모터(15B) 및 제2 벨트(14B)는 제2 롤러대(16B)의 하방에 배치되어 있다. 제1 모터(15A)는 제1 모터 지지체(25A)를 통하여 제1 롤러대(16A)에 고정되어 있다. 제2 모터(15B)는 제2 모터 지지체(25B)를 통하여 제2 롤러대(16B)의 하면에 고정되어 있다.
도 5는, 도 4의 A-A선 단면도이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 롤러대(16A)는 제1 벨트(14A)로 연결된 2개의 롤러(11)를 회전 가능하게 지지하는 베어링(24A)(도 1 참조)을 갖는 하측 제1 롤러대(17B)와, 하측 제1 롤러대(17B)에 고정된 피봇축(17C)과, 피봇축(17C)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(24C)을 갖는 상측 제1 롤러대(17A)를 구비하고 있다. 상측 제1 롤러대(17A)와 하측 제1 롤러대(17B)는 피봇축(17C)을 통하여 서로 연결되어 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 피봇축(17C)은 제1 벨트(14A)로 연결된 2개의 롤러(11)의 사이에 위치하고 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 제1 모터(15A)는 제1 모터 지지체(25A)를 통하여 하측 제1 롤러대(17B)의 하면에 고정되어 있다. 따라서, 제1 벨트(14A), 제1 벨트(14A)로 연결된 2개의 롤러(11), 하측 제1 롤러대(17B), 제1 모터(15A), 및 제1 모터 지지체(25A)는 일체로, 피봇축(17C)을 중심으로 회전 가능하다.
롤러 회전 기구(12)는 4개의 롤러(11)를 동일한 방향으로 동일한 속도로 회전시키도록 구성되어 있다. 웨이퍼(W)의 하면(1)의 처리 중, 웨이퍼(W)의 주연부는 롤러(11)에 의해 파지된다. 웨이퍼(W)는 수평하게 보유 지지되고, 롤러(11)의 회전에 의해 웨이퍼(W)는 그 축심을 중심으로 회전된다. 웨이퍼(W)의 하면(1)의 처리 중, 4개의 롤러(11)는 각각의 축심을 중심으로 회전하지만, 롤러(11) 자체의 위치는 정지하고 있다.
4개의 롤러(11)의 하부에는 풀리(22)가 각각 고정되어 있다. 제1 벨트(14A)는 4개의 롤러(11) 중 2개에 고정된 풀리(22)에 걸리고, 제2 벨트(14B)는 다른 2개의 롤러(11)에 고정된 풀리(22)에 걸려 있다. 제1 모터(15A) 및 제2 모터(15B)는 동일한 속도로 동일한 방향으로 회전하도록 구성되어 있다. 따라서, 4개의 롤러(11)는 동일한 속도로 동일한 방향으로 회전할 수 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 롤러 회전 기구(12)는 제1 롤러대(16A)의 상측 제1 롤러대(17A)(도 1 참조)에 연결된 제1 액추에이터(18A)와, 제2 롤러대(16B)에 연결된 제2 액추에이터(18B)를 더 구비하고 있다. 제1 액추에이터(18A)는 제1 롤러대(16A)에 지지되어 있는 2개의 롤러(11)를 화살표로 나타낸 바와 같이 수평 방향으로 이동시킨다. 마찬가지로, 제2 액추에이터(18B)는 제2 롤러대(16B)에 지지되어 있는 다른 2개의 롤러(11)를 화살표로 나타낸 바와 같이 수평 방향으로 이동시킨다. 즉, 제1 액추에이터(18A) 및 제2 액추에이터(18B)는 2조의 롤러(11)(본 실시 형태에서는 각 조는 2개의 롤러(11)로부터 이루어진다)를 서로 접근하는 방향 및 이격되는 방향으로 이동시키도록 구성되어 있다. 제1 액추에이터(18A) 및 제2 액추에이터(18B)는 에어 실린더 또는 모터 구동형 액추에이터 등으로 구성할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 액추에이터(18A) 및 제2 액추에이터(18B)는 에어 실린더로 구성되어 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 제1 액추에이터(18A) 및 제2 액추에이터(18B)는 베이스 플레이트(23)의 하면에 고정되어 있다. 롤러(11)는 베이스 플레이트(23)를 관통하여 상방으로 연장되어 있다. 베이스 플레이트(23)의 하면에는 제1 직동 가이드(26A) 및 제2 직동 가이드(26B)가 고정되어 있다. 제1 직동 가이드(26A)의 가동부는 상측 제1 롤러대(17A)에 연결되어 있고, 제2 직동 가이드(26B)의 가동부는 제2 롤러대(16B)에 연결되어 있다. 2개의 직동 가이드(26A, 26B)는, 롤러(11)의 움직임을 수평 방향으로의 직선 운동으로 제한한다.
2조의 롤러(11)가 서로 근접하는 방향으로 이동하면, 웨이퍼(W)는 4개의 롤러(11)에 의해 보유 지지된다. 4개의 롤러(11) 중 2개는 피봇축(17C)의 둘레를 회전 가능하므로, 4개의 롤러(11)가 웨이퍼(W)를 보유 지지하고 있을 때, 상기 2개의 롤러(11)의 위치가 자동적으로 조정된다. 2조의 롤러(11)가 서로 이격되는 방향으로 이동하면, 웨이퍼(W)는 4개의 롤러(11)로부터 해방된다. 본 실시 형태에서는, 기판 보유 지지부(10)의 축심(CP)의 둘레에 배열된 4개의 롤러(11)가 설치되어 있지만, 롤러(11)의 수는 4개에 한정되지 않는다. 예를 들어, 3개의 롤러(11)를 120도의 각도로 등간격으로 축심(CP)의 둘레에 배열하고, 각각의 롤러(11)에 대하여 액추에이터를 하나씩 설치해도 된다. 일 실시 형태에서는, 3개의 롤러(11)를 120도의 각도로 등간격으로 축심(CP)의 둘레에 배열하고, 3개의 롤러(11) 중 2개를 제1 벨트(14A)로 연결하고, 제1 벨트(14A)로 연결된 2개의 롤러(11)와, 제1 벨트(14A)로 연결되어 있지 않은 롤러(11)에 대하여 액추에이터를 하나씩 설치해도 된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 기판 보유 지지부(10)에 보유 지지된 웨이퍼(W)의 상방에는, 웨이퍼(W)의 상면(2)에 보호액(예를 들어 순수)을 공급하는 보호액 공급 노즐(28)이 배치되어 있다. 보호액 공급 노즐(28)은 도시하지 않은 보호액 공급원에 접속되어 있다. 보호액 공급 노즐(28)은 웨이퍼(W)의 상면(2)의 중심을 향하여 배치되어 있다. 보호액은, 보호액 공급 노즐(28)로부터 웨이퍼(W)의 상면(2)의 중심에 공급되어, 원심력에 의해 보호액은 웨이퍼(W)의 상면(2) 상에서 퍼진다. 보호액은, 웨이퍼(W)의 처리에서 발생한 재료 부스러기나 이물을 포함하는 처리액이 웨이퍼(W)의 상면(2)으로 돌아 들어가서 웨이퍼(W)의 제2 면에 부착되는 것을 방지한다. 그 결과, 웨이퍼(W)의 상면(2)을 청정하게 유지할 수 있다.
도 6은, 기판 처리 장치의 다른 실시 형태를 도시하는 모식도이며, 도 7은 도 6에 도시되는 기판 처리 장치의 상면도이다. 특별히 설명하지 않는 본 실시 형태의 구성 및 동작은, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 실시 형태와 동일하므로, 그 중복되는 설명을 생략한다. 도 6 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 기판 처리 장치는, 웨이퍼(W)의 이면, 즉 하면(1)의 처리 중에, 웨이퍼(W)의 상면(2)을 지지하는 웨이퍼 지지 부재(기판 지지 부재)로서의 롤 스펀지(95)를 구비하고 있다. 롤 스펀지(95)는 스크럽 헤드(50)의 상방에 배치되어 있다. 롤 스펀지(95)는 롤 스펀지 회전 장치(97)에 연결되어 있고, 롤 스펀지 회전 장치(97)에 의해 롤 스펀지(95)는 그 축심을 중심으로 회전되도록 되어 있다.
롤 스펀지 회전 장치(97)는 롤 스펀지 승강 장치(98)에 접속되어 있고, 롤 스펀지(95) 및 롤 스펀지 회전 장치(97)는 롤 스펀지 승강 기구(98)에 의해 상승 및 하강되도록 되어 있다. 보다 구체적으로는, 웨이퍼(W)를 기판 보유 지지부(10)에 반입할 때는, 롤 스펀지 승강 기구(98)는 롤 스펀지(95)를 상승시킨다. 웨이퍼(W)의 하면(1)을 스크럽 도구(31)로 처리할 때는, 롤 스펀지 승강 기구(98)는 롤 스펀지(95)를 하강시켜서, 웨이퍼(W)의 상면(2)(상면)에 접촉시킨다.
웨이퍼(W)의 하면(1)의 스크럽 도구(31)에서의 처리 중, 보호액 공급 노즐(28)로부터 보호액(예를 들어 순수)을 웨이퍼(W)의 상면(2)에 공급하면서, 롤 스펀지(95)는 롤 스펀지 회전 장치(97)에 의해 회전된다. 롤 스펀지(95)는 보호액의 존재 하에서 웨이퍼(W)의 상면(2)을 클리닝한다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 롤 스펀지(95)를 위에서 보았을 때에, 롤 스펀지(95)의 긴 변 방향은 기판 보유 지지부(10)의 축심(CP)과 선회축(62)을 연결한 직선에 수직이다. 또한, 롤 스펀지(95)의 축방향 길이는, 웨이퍼(W)의 직경보다도 크다. 스크럽 헤드(50)와 롤 스펀지(95)는 웨이퍼(W)를 사이에 두도록 배치되어 있고, 스크럽 헤드(50)로부터 웨이퍼(W)에 가해지는 상향의 힘은, 스크럽 헤드(50)의 바로 위로부터 롤 스펀지(95)에 의해 지지된다. 그 결과, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 처리 중의 웨이퍼(W)의 휨이 방지된다.
도 8은, 기판 처리 장치의 또 다른 실시 형태를 도시하는 모식도이며, 도 9는 도 8에 도시되는 기판 처리 장치의 상면도이다. 특별히 설명하지 않는 본 실시 형태의 구성 및 동작은, 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한 실시 형태와 동일하므로, 그 중복되는 설명을 생략한다. 도 8 및 도 9에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 기판 처리 장치는, 웨이퍼(W)의 이면, 즉 하면(1)의 처리 중에, 웨이퍼(W)의 상면(2)을 지지하는 웨이퍼 지지 부재(기판 지지 부재)로서의 정압 플레이트(100)를 구비하고 있다. 정압 플레이트(100)는 스크럽 헤드(50)의 상방에 배치되어 있다.
정압 플레이트(100)는 롤러(11)에 보유 지지된 웨이퍼(W)의 상면(2)에 유체를 접촉시켜서 웨이퍼(W)를 유체로 지지하도록 구성되어 있다. 정압 플레이트(100)는 롤러(11)에 보유 지지된 웨이퍼(W)의 상면(2)에 근접한 기판 지지면(101)을 갖고 있다. 또한, 정압 플레이트(100)는 기판 지지면(101)에 형성된 복수의 유체 분사구(104)와, 유체 분사구(104)에 접속된 유체 공급로(102)를 구비하고 있다. 정압 플레이트(100)는 기판 보유 지지부(10)에 보유 지지되어 있는 웨이퍼(W)의 상방에 배치되고, 기판 지지면(101)은 웨이퍼(W)의 상면(2)으로부터 약간 이격되어 있다. 유체 공급로(102)는 도시하지 않은 유체 공급원에 접속되어 있다. 본 실시 형태의 기판 지지면(101)은 사각형이지만, 원형 또는 다른 형상을 갖고 있어도 된다.
정압 플레이트(100)는 유체(예를 들어, 순수 등의 액체)를 유체 공급로(102)를 통하여 복수의 유체 분사구(104)에 공급하고, 기판 지지면(101)과 웨이퍼(W)의 상면(2) 사이의 공간을 유체로 채운다. 웨이퍼(W)는, 기판 지지면(101)과 웨이퍼(W)의 상면(2) 사이에 존재하는 유체에 의해 지지된다. 스크럽 헤드(50)와 정압 플레이트(100)의 기판 지지면(101)은 웨이퍼(W)를 사이에 두도록 배치되어 있고, 스크럽 헤드(50)로부터 웨이퍼(W)에 가해지는 상향의 힘은, 스크럽 헤드(50)의 바로 위로부터 정압 플레이트(100)에 의해 지지된다. 그 결과, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 처리 중의 웨이퍼(W)의 휨이 방지된다. 유체로서 순수가 사용되는 경우에는, 보호액 공급 노즐(28)은 생략해도 된다.
정압 플레이트(100)는 정압 플레이트 이동 기구(110)에 접속되어 있고, 정압 플레이트(100)는 정압 플레이트 이동 기구(110)에 의해 웨이퍼(W)의 바로 위의 지지 위치와, 이 지지 위치보다도 높은 퇴피 위치 사이에서 이동되게 되어 있다. 보다 구체적으로는, 웨이퍼(W)를 기판 보유 지지부(10)에 반입할 때는, 정압 플레이트 이동 기구(110)는 정압 플레이트(100)를 퇴피 위치로 이동시키고, 웨이퍼(W)의 하면(1)을 스크럽 도구(31)로 처리할 때는, 정압 플레이트 이동 기구(110)는 정압 플레이트(100)를 지지 위치로 이동시킨다.
도 10은, 기판 처리 장치의 또 다른 실시 형태를 도시하는 모식도이며, 도 11은, 도 10에 도시하는 기판 처리 장치의 상면도이다. 특별히 설명하지 않는 본 실시 형태의 구성 및 동작은, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 실시 형태와 동일하므로, 그 중복되는 설명을 생략한다. 본 실시 형태에서는, 기판 보유 지지부(10)는 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)을 보유 지지하는 제1 보유 지지부(10A)와, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제2 영역(R2)을 보유 지지하는 제2 보유 지지부(10B)를 구비하고 있다.
웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)은, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 중심점(O)을 포함하는 영역이다. 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제2 영역(R2)은, 제1 영역(R1)의 외측에 위치하는 영역이며, 하면(1)의 최외측 테두리를 포함하는 영역이다. 제1 영역(R1)은, 하면(1)의 최외측 테두리를 포함하지 않고, 제2 영역(R2)은, 하면(1)의 중심점(O)을 포함하지 않는다. 본 실시 형태에서는, 제1 영역(R1)은 원형이며, 제2 영역(R2)은 환상이다. 웨이퍼(W)의 하면(1)은 제1 보유 지지부(10A)와 제2 보유 지지부(10B)에 교대로 보유 지지된다. 상술한 각 실시 형태와 마찬가지로, 스크럽 헤드(50), 회전축(55), 및 연결 부재(57)는 기판 보유 지지부(10)에 보유 지지되어 있는 웨이퍼(W)의 하측에 배치되어 있다.
제1 보유 지지부(10A)는 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)을 보유 지지하는 제1 보유 지지 스테이지(111)와, 제1 보유 지지 스테이지(111)에 연결된 스테이지 축(112)과, 스테이지 축(112)에 연결된 제1 스테이지 회전 장치(115)와, 제1 보유 지지 스테이지(111)를 상승 및 하강시키는 제1 스테이지 승강 기구(117)을 구비하고 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 스테이지 회전 장치(115)는 적어도 전동기를 구비하고 있다.
제1 보유 지지 스테이지(111)는 웨이퍼(W)의 직경보다도 작은 직경을 갖는 원형의 기판 보유 지지면(상면)(111a)을 갖고 있다. 제1 보유 지지 스테이지(111)는 제1 배큠 라인(118)에 접속되어 있다. 제1 보유 지지 스테이지(111)의 기판 보유 지지면(111a)에는, 제1 배큠 라인(118)에 연통하는 복수의 배큠 개구(111b)가 형성되어 있다. 배큠 개구(111b) 내에 진공압이 형성되면, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)은 진공 흡인에 의해 제1 보유 지지 스테이지(111)의 기판 보유 지지면(111a) 상에 보유 지지된다. 본 실시 형태에서는 복수의 배큠 개구(111b)가 마련되어 있지만, 1개의 배큠 개구(111b)가 마련되어도 된다. 또한, 배큠 개구(111b)의 형상은, 특별히 한정되지 않고 예를 들어 원형이나, 홈형이어도 된다.
제1 스테이지 승강 기구(117)는 제1 스테이지 회전 장치(115)에 연결되어 있고, 제1 스테이지 회전 장치(115), 스테이지 축(112), 및 제1 보유 지지 스테이지(111)를 일체로 상승 및 하강시키는 것이 가능하게 배치되어 있다. 제1 스테이지 승강 기구(117)로서는, 에어 실린더, 또는 서보 모터와 볼 나사 기구의 조합 등으로 구성할 수 있다.
제2 보유 지지부(10B)는 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제2 영역(R2)을 보유 지지하는 제2 보유 지지 스테이지(122)와, 제2 보유 지지 스테이지(122)를 상승 및 하강시키는 제2 스테이지 승강 기구(124)를 구비하고 있다. 제2 보유 지지 스테이지(122)를 회전시키기 위한 회전 장치는 설치되어 있지 않다. 제2 보유 지지 스테이지(122)는 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제2 영역(R2)에만 접촉하고, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)에는 접촉하지 않는 형상을 갖고 있다. 본 실시 형태에서는, 도 11에 도시한 바와 같이, 제2 보유 지지 스테이지(122)는 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제2 영역(R2)에만 접촉 가능한 환상의 스테이지이며, 환상의 기판 보유 지지면(상면)(122a)을 갖고 있다. 제1 스테이지 회전 장치(115), 스테이지 축(112), 및 제1 보유 지지 스테이지(111)는 환상의 제2 보유 지지 스테이지(122)의 내측에 위치하고 있다. 회전축(55)은 제1 보유 지지부(10A)의 기판 보유 지지면(111a) 및 제2 보유 지지부(10B)의 기판 보유 지지면(122a)과 수직으로 연장한다.
제2 보유 지지 스테이지(122)는 제2 배큠 라인(126)에 접속되어 있다. 제2 보유 지지 스테이지(122)의 기판 보유 지지면(122a)에는, 제2 배큠 라인(126)에 연통하는 복수의 배큠 개구(123)가 형성되어 있다. 배큠 개구(123) 내에 진공압이 형성되면, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제2 영역(R2)은 진공 흡인에 의해 제2 보유 지지 스테이지(122)의 기판 보유 지지면(122a) 상에 보유 지지된다. 본 실시 형태에서는 복수의 배큠 개구(123)가 마련되어 있지만, 1개의 배큠 개구(123)가 마련되어도 된다. 또한, 배큠 개구(123)의 형상은, 특별히 한정되지 않고 예를 들어 원형이나, 홈형이어도 된다. 제2 보유 지지 스테이지(122)는 보유 지지 블록(128)을 통하여 제2 스테이지 승강 기구(124)에 연결되어 있다. 보유 지지 블록(128)은 제2 보유 지지 스테이지(122) 및 제2 스테이지 승강 기구(124)에 고정되어 있다.
이어서, 도 10 및 도 11에 도시하는 기판 처리 장치의 동작에 대하여 설명한다. 먼저, 도 10에 도시하는 바와 같이, 제2 스테이지 승강 기구(124)는 제2 보유 지지 스테이지(122)를 하강시키고, 제1 스테이지 승강 기구(117)는 제1 보유 지지 스테이지(111)를 제2 보유 지지 스테이지(122)보다도 높은 위치로 상승시킨다. 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)은, 제1 보유 지지 스테이지(111)의 원형 기판 보유 지지면(111a) 상에 보유 지지되고, 또한, 제1 스테이지 회전 장치(115)에 의해 제1 보유 지지 스테이지(111) 및 웨이퍼(W)가 일체로 회전된다. 보호액 공급 노즐(28)은 보호액을 웨이퍼(W)의 상면(2)의 중심에 공급한다. 보호액은, 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 상면(2) 상에서 퍼진다.
스크럽 도구(31)를 지지하고 있는 스크럽 헤드(50)는 헤드 회전 기구(70)에 의해 회전축(55)의 둘레를 원운동한다. 또한, 처리액이 처리액 공급 라인(82)을 통하여 처리액 노즐(80)에 공급되고, 처리액은 스크럽 도구(31)의 중심으로부터 웨이퍼(W)의 하면(1)에 공급된다. 지지 암 승강 장치(67)는 지지 암(60)과 함께 스크럽 헤드(50) 및 처리액 노즐(80)을 상승시키고, 원운동하는 스크럽 도구(31)를 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제2 영역(R2)에 접촉시킨다. 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제2 영역(R2)은, 처리액의 존재 하에서 스크럽 도구(31)에 의해 문지름 세정된다. 원운동하는 스크럽 헤드(50)가 제1 보유 지지 스테이지(111)에 접촉하지 않는 범위 내에서, 선회 모터(65)는 스크럽 헤드(50) 및 처리액 노즐(80)을 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 이동시켜도 된다.
이어서, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)이 이하와 같이 처리된다. 먼저, 선회 모터(65)는 지지 암(60)을 선회시켜서, 스크럽 헤드(50)를 웨이퍼(W)의 외측으로 이동시킨다. 그 후, 도 12에 도시하는 바와 같이, 제2 스테이지 승강 기구(124)는 제2 보유 지지 스테이지(122)를 상승시키고, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제2 영역(R2)을 제2 보유 지지 스테이지(122)의 환상 기판 보유 지지면(122a)으로 보유 지지한다. 제1 보유 지지 스테이지(111)는 웨이퍼(W)를 릴리즈하고, 제1 스테이지 승강 기구(117)는 제1 보유 지지 스테이지(111)를 제2 보유 지지 스테이지(122) 및 지지 암(60)보다도 낮은 위치로 하강시킨다. 이어서, 선회 모터(65)는 지지 암(60)을 선회시켜서, 스크럽 헤드(50)를 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)의 하방으로 이동시킨다. 보호액 공급 노즐(28)은 보호액을 웨이퍼(W)의 상면(2)의 중심에 공급한다.
스크럽 도구(31)를 지지하고 있는 스크럽 헤드(50)는 헤드 회전 기구(70)에 의해 회전축(55)의 둘레를 원운동한다. 또한, 처리액이 처리액 공급 라인(82)을 통하여 처리액 노즐(80)에 공급되고, 처리액은 스크럽 도구(31)의 중심으로부터 웨이퍼(W)의 하면(1)에 공급된다. 지지 암 승강 장치(67)는 지지 암(60)과 함께 스크럽 헤드(50) 및 처리액 노즐(80)을 상승시키고, 원운동하는 스크럽 도구(31)를 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)에 접촉시킨다. 또한, 선회 모터(65)는 지지 암(60)을 웨이퍼(W)의 하면(1)과 평행하게 스윙시킨다. 웨이퍼(W) 및 제2 보유 지지 스테이지(122)는 회전하지 않는다. 스크럽 헤드(50)가 제2 보유 지지 스테이지(122)에 접촉하지 않는 범위 내에서, 선회 모터(65)는 스크럽 헤드(50) 및 처리액 노즐(80)을 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 이동시키면서, 원운동하는 스크럽 헤드(50)는 스크럽 도구(31)를 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)에 미끄럼 접촉시킨다. 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)은, 처리액의 존재 하에서 스크럽 도구(31)에 의해 문지름 세정된다.
이상의 설명에서는, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제2 영역(R2)이 먼저 스크럽 도구(31)에 의해 처리되고, 그 후, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)이 스크럽 도구(31)에 의해 처리된다. 일 실시 형태에서는, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)이 먼저 스크럽 도구(31)에 의해 처리되고, 그 후, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제2 영역(R2)이 스크럽 도구(31)에 의해 처리되어도 된다.
도 13은, 기판 처리 장치의 또 다른 실시 형태를 도시하는 모식도이며, 도 14는, 도 13에 도시되는 기판 처리 장치의 상면도이다. 특별히 설명하지 않는 본 실시 형태의 구성 및 동작은, 도 10 내지 도 12를 참조하여 설명한 실시 형태와 동일하므로, 그 중복되는 설명을 생략한다.
제1 보유 지지부(10A)는 도 10 내지 도 12에 도시되는 실시 형태와 동일 구성이다. 제2 보유 지지부(10B)는 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제2 영역(R2)을 보유 지지하는 제2 보유 지지 스테이지(122)와, 제2 보유 지지 스테이지(122)를 지지하는 스테이지 지지 부재(130)와, 제2 보유 지지 스테이지(122)를 그 축심을 중심으로 회전시키는 제2 스테이지 회전 장치(131)와, 제2 보유 지지 스테이지(122) 및 스테이지 지지 부재(130)를 상승 및 하강시키는 제2 스테이지 승강 기구(124)를 구비하고 있다. 제2 보유 지지 스테이지(122)는 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제2 영역(R2)에만 접촉 가능한 환상의 스테이지이며, 환상의 기판 보유 지지면(상면)(122a)을 갖고 있다. 제1 스테이지 회전 장치(115), 스테이지 축(112), 및 제1 보유 지지 스테이지(111)는 환상의 제2 보유 지지 스테이지(122)의 내측에 위치하고 있다.
제2 보유 지지 스테이지(122)의 하면은, 환상의 로터리 조인트(135)에 고정되어 있고, 로터리 조인트(135)는 스테이지 지지 부재(130)에 고정되어 있다. 제2 보유 지지 스테이지(122)는 로터리 조인트(135)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 로터리 조인트(135)에는 제2 배큠 라인(126)이 접속되어 있다. 제2 보유 지지 스테이지(122)의 기판 보유 지지면(상면)(122a)에는, 로터리 조인트(13)를 통하여 제2 배큠 라인(126)에 연통하는 복수의 배큠 개구(123)가 형성되어 있다. 배큠 개구(123)에 진공압이 형성되면, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제2 영역(R2)은 진공 흡인에 의해 제2 보유 지지 스테이지(122)의 기판 보유 지지면(122a) 상에 보유 지지된다. 본 실시 형태에서는 복수의 배큠 개구(123)가 마련되어 있지만, 1개의 배큠 개구(123)가 마련되어도 된다. 또한, 배큠 개구(123)의 형상은, 특별히 한정되지 않고 예를 들어 원형이나, 홈형이어도 된다. 로터리 조인트(135)는 제2 배큠 라인(126)에 대한 제2 보유 지지 스테이지(122)가 상대적인 회전을 허용하면서, 제2 보유 지지 스테이지(122)와 제2 배큠 라인(126)의 유체적 연통을 확립할 수 있는 장치이다.
제2 스테이지 회전 장치(131)는 스테이지 지지 부재(130)에 고정된 제2 스테이지 회전 모터(137)와, 제2 스테이지 회전 모터(137)의 구동축(137a)에 고정된 풀리(140)와, 풀리(140) 및 제2 보유 지지 스테이지(122)의 외주면에 걸린 벨트(141)를 구비하고 있다. 제2 스테이지 회전 모터(137)가 작동하면, 제2 스테이지 회전 모터(137)의 구동축(137a)의 회전은, 풀리(140) 및 벨트(141)를 통하여 제2 보유 지지 스테이지(122)에 전달되어, 제2 보유 지지 스테이지(122)가 그 축심을 중심으로 회전한다. 제2 스테이지 승강 기구(124)는 스테이지 지지 부재(130)에 연결되어 있다. 스테이지 지지 부재(130), 제2 스테이지 회전 장치(131), 및 제2 보유 지지 스테이지(122)는 제2 스테이지 승강 기구(124)에 의해 일체로 상승 및 하강된다.
이어서, 도 13 및 도 14에 도시하는 기판 처리 장치의 동작에 대하여 설명한다. 먼저, 도 13에 도시하는 바와 같이, 제2 스테이지 승강 기구(124)는 제2 보유 지지 스테이지(122)를 하강시키고, 제1 스테이지 승강 기구(117)는 제1 보유 지지 스테이지(111)를 제2 보유 지지 스테이지(122)보다도 높은 위치로 상승시킨다. 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)은, 제1 보유 지지 스테이지(111)에 의해 보유 지지되고, 또한, 제1 스테이지 회전 장치(115)에 의해 제1 보유 지지 스테이지(111) 및 웨이퍼(W)가 일체로 회전된다. 보호액 공급 노즐(28)은 보호액을 웨이퍼(W)의 상면(2)의 중심에 공급한다. 보호액은, 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 상면(2) 상에서 퍼진다.
스크럽 도구(31)를 지지하고 있는 스크럽 헤드(50)는 헤드 회전 기구(70)에 의해 회전축(55)의 둘레를 원운동한다. 또한, 처리액이 처리액 공급 라인(82)을 통하여 처리액 노즐(80)에 공급되고, 처리액은 스크럽 도구(31)의 중심으로부터 웨이퍼(W)의 하면(1)에 공급된다. 지지 암 승강 장치(67)는 지지 암(60)과 함께 스크럽 헤드(50) 및 처리액 노즐(80)을 상승시키고, 원운동하는 스크럽 도구(31)를 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제2 영역(R2)에 접촉시킨다. 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제2 영역(R2)은, 처리액의 존재 하에서 스크럽 도구(31)에 의해 문지름 세정된다. 원운동하는 스크럽 헤드(50)가 제1 보유 지지 스테이지(111)에 접촉하지 않는 범위 내에서, 선회 모터(65)는 스크럽 헤드(50) 및 처리액 노즐(80)을 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 이동시켜도 된다.
이어서, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)이 이하와 같이 처리된다. 먼저, 선회 모터(65)는 지지 암(60)을 선회시켜서, 스크럽 헤드(50)를 웨이퍼(W)의 외측으로 이동시킨다. 그 후, 도 15에 도시하는 바와 같이, 제2 스테이지 승강 기구(124)는 제2 보유 지지 스테이지(122)를 상승시키고, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제2 영역(R2)을 제2 보유 지지 스테이지(122)의 환상 기판 보유 지지면(122a)으로 보유 지지한다. 제1 보유 지지 스테이지(111)는 웨이퍼(W)를 릴리즈하고, 제1 스테이지 승강 기구(117)는 제1 보유 지지 스테이지(111)를 제2 보유 지지 스테이지(122) 및 지지 암(60)보다도 낮은 위치로 하강시킨다. 이어서, 제2 스테이지 회전 장치(131)는 제2 보유 지지 스테이지(122) 및 웨이퍼(W)를 일체로 회전시킨다. 선회 모터(65)는 지지 암(60)을 회전시켜서, 스크럽 헤드(50)를 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)의 하방으로 이동시킨다. 보호액 공급 노즐(28)은 보호액을 웨이퍼(W)의 상면(2)의 중심에 공급한다. 보호액은, 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 상면(2) 상에서 퍼진다.
스크럽 도구(31)를 지지하고 있는 스크럽 헤드(50)는 헤드 회전 기구(70)에 의해 회전축(55)의 둘레에서 원운동한다. 또한, 처리액이 처리액 공급 라인(82)을 통하여 처리액 노즐(80)에 공급되고, 처리액은 스크럽 도구(31)의 중심으로부터 웨이퍼(W)의 하면(1)에 공급된다. 지지 암 승강 장치(67)는 지지 암(60)과 함께 스크럽 헤드(50) 및 처리액 노즐(80)을 상승시키고, 원운동하는 스크럽 도구(31)를 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)에 접촉시킨다. 또한, 선회 모터(65)는 지지 암(60)을 웨이퍼(W)의 하면(1)과 평행하게 스윙시킨다. 스크럽 헤드(50)가 제2 보유 지지 스테이지(122)에 접촉하지 않는 범위 내에서, 선회 모터(65)는 스크럽 헤드(50) 및 처리액 노즐(80)을 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 이동시키면서, 원운동하는 스크럽 헤드(50)는 스크럽 도구(31)를 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)에 미끄럼 접촉시킨다. 웨이퍼(W)는 그 축심을 중심으로 회전되면서, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)은, 처리액의 존재 하에서 스크럽 도구(31)에 의해 문지름 세정된다.
이상의 설명에서는, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제2 영역(R2)이 먼저 스크럽 도구(31)에 의해 처리되고, 그 후, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)이 스크럽 도구(31)에 의해 처리된다. 일 실시 형태에서는, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)이 먼저 스크럽 도구(31)에 의해 처리되고, 그 후, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제2 영역(R2)이 스크럽 도구(31)에 의해 처리되어도 된다.
도 16은, 기판 처리 장치의 또 다른 실시 형태를 도시하는 모식도이며, 도 17은, 도 16에 도시되는 기판 처리 장치의 상면도이다. 특별히 설명하지 않는 본 실시 형태의 구성 및 동작은, 도 10 내지 도 12를 참조하여 설명한 실시 형태와 동일하므로, 그 중복되는 설명을 생략한다.
제1 보유 지지부(10A)는 도 10 내지 도 12에 도시되는 실시 형태와 동일 구성이다. 제2 보유 지지부(10B)는 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제2 영역(R2)을 보유 지지하는 한 쌍의 제2 보유 지지 스테이지(122A, 122B)와, 제2 보유 지지 스테이지(122A, 122B)을 지지하는 스테이지 지지 부재(130)와, 제2 보유 지지 스테이지(122A, 122B) 및 스테이지 지지 부재(130)를 상승 및 하강시키는 제2 스테이지 승강 기구(124)를 구비하고 있다.
제2 보유 지지 스테이지(122A, 122B)는, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제2 영역(R2)에만 접촉 가능한 형상을 갖는다. 본 실시 형태에서는, 제2 보유 지지 스테이지(122A, 122B)는, 제1 보유 지지 스테이지(111)의 기판 보유 지지면(111a)과 평행하며, 또한 서로 평행한 막대형의 부재로 구성되어 있다. 제2 보유 지지 스테이지(122A, 122B)는, 서로 이격되어 있고, 동일한 높이에 있는 기판 보유 지지면(122a, 122b)를 각각 갖고 있다. 위에서 보았을 때의 제1 스테이지 회전 장치(115), 스테이지 축(112), 및 제1 보유 지지 스테이지(111)는 제2 보유 지지 스테이지(122A, 122B)의 사이에 위치하고 있다. 따라서, 제2 보유 지지 스테이지(122A, 122B)는, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)에는 접촉하지 않는다.
제2 보유 지지 스테이지(122A, 122B)에는 제2 배큠 라인(126)이 각각 접속되어 있다. 제2 보유 지지 스테이지(122A, 122B)의 기판 보유 지지면(상면)(122a, 122b)에는, 제2 배큠 라인(126)에 연통하는 복수의 배큠 개구(123)가 형성되어 있다. 이 배큠 개구(123)에 진공압이 형성되면, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제2 영역(R2)은 진공 흡인에 의해 제2 보유 지지 스테이지(122A, 122B)의 기판 보유 지지면(122a, 122b) 상에 보유 지지된다.
본 실시 형태에서는 복수의 배큠 개구(123)가 마련되어 있지만, 1개의 배큠 개구(123)가 마련되어도 된다. 또한, 배큠 개구(123)의 형상은, 특별히 한정되지 않고 예를 들어 원형이나, 홈형이어도 된다. 배큠 개구(123)의 위치의 예로서는, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 최외측 테두리, 최외측 테두리와 제1 영역(R1) 사이의 위치 등을 들 수 있다. 본 실시 형태에서는, 제2 보유 지지 스테이지(122A, 122B)의 기판 보유 지지면(122a, 122b)은, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 최외측 테두리를 포함하는 가늘고 긴 영역을 보유 지지한다. 일 실시 형태에서는, 제2 보유 지지 스테이지(122A, 122B)의 기판 보유 지지면(122a, 122b)은, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 최외측 테두리만을 보유 지지해도 된다.
이어서, 도 16 및 도 17에 도시되는 기판 처리 장치의 동작에 대하여 설명한다. 먼저, 도 16에 도시하는 바와 같이, 제2 스테이지 승강 기구(124)는 제2 보유 지지 스테이지(122A, 122B)을 하강시키고, 제1 스테이지 승강 기구(117)는 제1 보유 지지 스테이지(111)를 제2 보유 지지 스테이지(122A, 122B)보다도 높은 위치로 상승시킨다. 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)은, 제1 보유 지지 스테이지(111)에 의해 보유 지지되고, 또한, 제1 스테이지 회전 장치(115)에 의해 제1 보유 지지 스테이지(111) 및 웨이퍼(W)가 일체로 회전된다. 보호액 공급 노즐(28)은 보호액을 웨이퍼(W)의 상면(2)의 중심에 공급한다. 보호액은, 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 상면(2) 상에서 퍼진다.
스크럽 도구(31)를 지지하고 있는 스크럽 헤드(50)는 헤드 회전 기구(70)에 의해 회전축(55)의 둘레를 원운동한다. 또한, 처리액이 처리액 공급 라인(82)을 통하여 처리액 노즐(80)에 공급되고, 처리액은 스크럽 도구(31)의 중심으로부터 웨이퍼(W)의 하면(1)에 공급된다. 지지 암 승강 장치(67)는 지지 암(60)과 함께 스크럽 헤드(50) 및 처리액 노즐(80)을 상승시키고, 원운동하는 스크럽 도구(31)를 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제2 영역(R2)에 접촉시킨다. 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제2 영역(R2)은, 처리액의 존재 하에서 스크럽 도구(31)에 의해 문지름 세정된다. 원운동하는 스크럽 헤드(50)가 제1 보유 지지 스테이지(111)에 접촉하지 않는 범위 내에서, 선회 모터(65)는 스크럽 헤드(50) 및 처리액 노즐(80)을 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 이동시켜도 된다.
이어서, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)이 이하와 같이 처리된다. 먼저, 선회 모터(65)는 지지 암(60)을 선회시켜서, 스크럽 헤드(50)를 웨이퍼(W)의 외측으로 이동시킨다. 그 후, 도 18에 도시하는 바와 같이, 제2 스테이지 승강 기구(124)는 제2 보유 지지 스테이지(122A, 122B)을 상승시키고, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제2 영역(R2)을 제2 보유 지지 스테이지(122A, 122B)의 기판 보유 지지면(122a, 122b)으로 보유 지지한다. 제1 보유 지지 스테이지(111)는 웨이퍼(W)를 릴리즈하고, 제1 스테이지 승강 기구(117)는 제1 보유 지지 스테이지(111)를 제2 보유 지지 스테이지(122A, 122B) 및 지지 암(60)보다도 낮은 위치로 하강시킨다. 선회 모터(65)는 지지 암(60)을 회전시켜서, 스크럽 헤드(50)를 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)의 하방으로 이동시킨다. 보호액 공급 노즐(28)은 보호액을 웨이퍼(W)의 상면(2)의 중심에 공급한다.
스크럽 도구(31)를 지지하고 있는 스크럽 헤드(50)는 헤드 회전 기구(70)에 의해 회전축(55)의 둘레를 원운동한다. 또한, 처리액이 처리액 공급 라인(82)을 통하여 처리액 노즐(80)에 공급되고, 처리액은 스크럽 도구(31)의 중심으로부터 웨이퍼(W)의 하면(1)에 공급된다. 지지 암 승강 장치(67)는 지지 암(60)과 함께 스크럽 헤드(50) 및 처리액 노즐(80)을 상승시키고, 원운동하는 스크럽 도구(31)를 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)에 접촉시킨다. 또한, 선회 모터(65)는 지지 암(60)을 웨이퍼(W)의 하면(1)과 평행하게 스윙시킨다. 스크럽 헤드(50)가 제2 보유 지지 스테이지(122)에 접촉하지 않는 범위 내에서, 선회 모터(65)는 스크럽 헤드(50) 및 처리액 노즐(80)을 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 이동시키면서, 원운동하는 스크럽 헤드(50)는 스크럽 도구(31)를 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)에 미끄럼 접촉시킨다. 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)은, 처리액의 존재 하에서 스크럽 도구(31)에 의해 문지름 세정된다.
이상의 설명에서는, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제2 영역(R2)이 먼저 스크럽 도구(31)에 의해 처리되고, 그 후, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)이 스크럽 도구(31)에 의해 처리된다. 일 실시 형태에서는, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제1 영역(R1)이 먼저 스크럽 도구(31)에 의해 처리되고, 그 후, 웨이퍼(W)의 하면(1)의 제2 영역(R2)이 스크럽 도구(31)에 의해 처리되어도 된다.
도 6 및 도 7에 도시되는 롤 스펀지(95), 및 도 8 및 도 9에 도시되는 정압 플레이트(100)는 도 10 내지 도 18을 참조하여 설명한 실시 형태에 적용해도 된다.
상술한 실시 형태는, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 가진 자가 본 발명을 실시할 수 있을 것을 목적으로 하여 기재된 것이다. 상기 실시 형태의 다양한 변형예는, 당업자라면 당연히 이룰 수 있는 것이며, 본 발명의 기술적 사상은 다른 실시 형태에도 적용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 기재된 실시 형태에 한정되지 않고, 특허 청구 범위에 의해 정의되는 기술적 사상에 따른 가장 넓은 범위에게 해석되어야 하는 것이다.
10: 기판 보유 지지부
10A: 제1 보유 지지부
10B: 제2 보유 지지부
11: 롤러
11a: 기판 보유 지지면
12: 롤러 회전 기구
14A: 제1 벨트
14B: 제2 벨트
15A: 제1 모터
15B: 제2 모터
16A: 제1 롤러대
16B: 제2 롤러대
17A: 상측 제1 롤러대
17B: 하측 제1 롤러대
17C: 피봇축
18A: 제1 액추에이터
18B: 제2 액추에이터
22: 풀리
23: 베이스 플레이트
24A: 베어링
24B: 베어링
24C: 베어링
25A: 제1 모터 지지체
25B: 제2 모터 지지체
26A: 제1 직동 가이드
26B: 제2 직동 가이드
28: 보호액 공급 노즐
31: 스크럽 도구
50: 스크럽 헤드
55: 회전축
57: 연결 부재
60: 지지 암
62: 선회축
65: 선회 모터
67: 지지 암 승강 장치
70: 헤드 회전 기구
71: 헤드 회전 모터
72: 토크 전달 장치
80: 처리액 노즐
82: 처리액 공급 라인
90: 로터리 조인트
95: 롤 스펀지
97: 롤 스펀지 회전 장치
98: 롤 스펀지 승강 장치
100: 정압 플레이트
101: 기판 지지면
102: 유체 공급로
104: 유체 분사구
110: 정압 플레이트 이동 기구
111: 제1 보유 지지 스테이지
112: 스테이지 축
115: 제1 스테이지 회전 장치
117: 제1 스테이지 승강 기구
118: 제1 배큠 라인
122: 제2 보유 지지 스테이지
123: 배큠 개구
124: 제2 스테이지 승강 기구
126: 제2 배큠 라인
128: 보유 지지 블록
130: 스테이지 지지 부재
131: 제2 스테이지 회전 장치
135: 로터리 조인트
137: 제2 스테이지 회전 모터
140: 풀리
141: 벨트

Claims (15)

  1. 기판의 주연부를 보유 지지하는 기판 보유 지지면을 갖는 회전 가능한 복수의 롤러와,
    기판의 하면에 스크럽 도구를 압박하는 스크럽 헤드와,
    상기 복수의 롤러의 축심과 평행하게 연장하는 회전축과,
    상기 스크럽 헤드를 상기 회전축에 연결하는 연결 부재와,
    상기 회전축을 회전시키는 헤드 회전 기구를 구비하고,
    상기 스크럽 헤드는 상기 회전축의 축심으로부터 편심되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스크럽 헤드의 상방에 배치된 기판 지지 부재를 더 구비한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 기판 지지 부재는, 상기 기판의 상면을 클리닝하기 위한 롤 스펀지, 또는 상기 기판의 상면을 유체로 지지하는 정압 플레이트인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스크럽 헤드에 설치된 처리액 노즐과,
    상기 처리액 노즐에 연통하는 처리액 공급 라인을 더 구비한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 스크럽 헤드는, 상기 스크럽 도구를 지지하기 위한 상면을 갖고 있으며,
    상기 처리액 노즐은, 상기 스크럽 헤드 내에 배치되어 있고, 상기 처리액 노즐의 액체 출구는, 상기 스크럽 헤드의 상기 상면 내에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 지지 암과,
    상기 지지 암에 연결된 평행 이동 기구를 더 구비한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 기판의 주연부를 복수의 롤러로 보유 지지하면서 상기 복수의 롤러를 각각의 축심을 중심으로 회전시킴으로써 상기 기판을 회전시키고,
    스크럽 헤드를 회전축의 둘레로 원운동시키면서, 또한 상기 회전축을 지지하는 지지 암을 상기 기판의 하면과 평행하게 이동시키면서, 상기 스크럽 헤드로 스크럽 도구를 상기 기판의 하면에 압박하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 스크럽 헤드로 상기 스크럽 도구를 상기 기판의 하면에 압박하고 있을 때에, 기판 지지 부재로 상기 기판의 상면을 지지하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 스크럽 헤드의 원운동 중에, 상기 스크럽 헤드와 함께 처리액 노즐을 상기 회전축의 둘레로 원운동시키면서, 상기 처리액 노즐로부터 상기 기판의 하면에 처리액을 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  10. 기판의 하면의 제1 영역을 보유 지지하는 기판 보유 지지면을 갖는 제1 보유 지지부와,
    기판의 하면의 제2 영역을 보유 지지하는 기판 보유 지지면을 갖는 제2 보유 지지부와,
    기판의 하면에 스크럽 도구를 압박하는 스크럽 헤드와,
    상기 제1 보유 지지부 및 상기 제2 보유 지지부의 상기 기판 보유 지지면과 수직으로 연장되는 회전축과,
    상기 스크럽 헤드를 상기 회전축에 연결하는 연결 부재와,
    상기 회전축을 회전시키는 헤드 회전 기구를 구비하고,
    상기 제1 영역은, 상기 기판의 하면의 중심점을 포함하고, 상기 제2 영역은, 상기 제1 영역의 외측에 위치하고 있어,
    상기 스크럽 헤드는 상기 회전축의 축심으로부터 편심되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 스크럽 헤드의 상방에 배치된 기판 지지 부재를 더 구비한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 기판 지지 부재는, 상기 기판의 상면을 클리닝하기 위한 롤 스펀지, 또는 상기 기판의 상면을 유체로 지지하는 정압 플레이트인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스크럽 헤드에 설치된 처리액 노즐과,
    상기 처리액 노즐에 연통하는 처리액 공급 라인을 더 구비한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 스크럽 헤드는, 상기 스크럽 도구를 지지하기 위한 상면을 갖고 있으며,
    상기 처리액 노즐은, 상기 스크럽 헤드 내에 배치되어 있고, 상기 처리액 노즐의 액체 출구는, 상기 스크럽 헤드의 상기 상면 내에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  15. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 지지 암과,
    상기 지지 암에 연결된 평행 이동 기구를 더 구비한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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