TWI473150B - 基板清洗裝置、具有此清洗裝置的塗佈顯影裝置、及基板清洗方法 - Google Patents

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Description

基板清洗裝置、具有此清洗裝置的塗佈顯影裝置、及基板清洗方法
本發明係關於一種基板清洗裝置、具有此清洗裝置的塗佈顯影裝置、及基板清洗方法，該基板清洗裝置係用於清洗半導體晶圓、平板顯示器用之玻璃基板(FPD用基板)等之基板。
於半導體積體電路、FPD之製造過程，不能缺少光微影之程序，其將作為蝕刻光罩來使用之光阻圖案形成於基板上。於光微影之程序，具體來說，例如於半導體晶圓、FPD用基板等之基板上，藉由塗佈光阻液以形成光阻膜，並使用具有特定圖案之光罩(光標)以曝光光阻膜，並藉由將曝光之光阻膜顯影以形成光阻圖案。於這般處理程序，一般會使用光阻圖案形成系統，其係由接續曝光裝置於塗佈顯影裝置而構成，該塗佈顯影裝置係用於執行光阻液之塗佈與顯影。
於此，例如於半導體晶圓(以下稱為晶圓)之邊緣部，形成有由晶圓表面(及背面)朝向側面傾斜之傾斜面。有這般形狀之邊緣部稱作斜面部。藉由斜面部，塗佈於晶圓表面之光阻液不會盛出邊緣部附近，從而，可以於晶圓表面上形成具有幾近均一膜厚之光阻膜。但是，一旦光阻液迂迴於斜面部，會發生斜面部也殘留光阻膜的情形。這般光阻膜，有時藉由蝕刻後所執行之灰化處理也沒辦法除去，因而會作為汚染源而引起問題。
為了解決這般問題，有人提案將研磨斜面部之斜面研磨機構設置於基板清洗單元(專利文獻1)。該斜面研磨機構，係位於基板清洗單元，而配置於晶圓之斜面部的側方，該晶圓係保持於旋轉夾頭。
[習知技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2008-288447號公報
但是，如上述般於基板清洗單元設置斜面研磨機構的場合，由於在基板清洗單元內必然因斜面研磨機構而佔去空間，故基板清洗單元有大型化的傾向。因此，也導致具有基板清洗裝置之塗佈顯影裝置的佔地面積進一步地變大。又，為了斜面研磨機構的運作必然會用掉一定的時間，也會導致半導體積體電路等的製造處理量下降。甚至，由於斜面研磨機構無可避免的製造費用，亦會導致基板清洗裝置以及具有此清洗裝置的塗佈顯影裝置之製造費用上升，進而使半導體積體電路等之製造費用上升。
本發明係有鑑於上述情事，提供一種基板清洗裝置、具有此清洗裝置的塗佈顯影裝置、及基板清洗方法，該基板清洗裝置可以簡便而有效率地清洗基板之斜面部，亦有利於節省空間。
為達成上述課題，本發明之第1實施態樣提供之基板清洗裝置，包含：基板保持旋轉部，其用以保持基板之背面中心部，並旋轉該基板；清洗構件，其包含：第1清洗部、配置於該第1清洗部周圍之第2清洗部、以及設置有該第1清洗部與該第2清洗部之台座；升降部，其相對地升降該基板保持旋轉部與該清洗構件，以使保持於該基板保持旋轉部之該基板背面可以接觸該第1清洗部與該第2清洗部時；以及驅動部，其沿著該基板背面之方向相對地驅動該基板與該清洗構件，以使該第2清洗部的一部分可以露出該基板之外側。
本發明之第2實施態樣提供之塗佈顯影裝置，包含：光阻膜形成單元，用以形成光阻膜於基板；如申請專利範圍第1至9項中任一項之基板清洗裝置，用以清洗形成該光阻膜之該基板；以及顯影單元，於該光阻膜曝光後，用以顯影該光阻膜。
本發明之第3實施態樣提供之基板清洗方法，包含以下步驟：保持基板之背面中心部而旋轉該基板之步驟；使包含第1清洗部、配置於該第1清洗部周圍之第2清洗部、以及設置有該第1清洗部與該第2清洗部之台座的清洗構件，其該第1清洗部與該第2清洗部，接觸於由該基板保持旋轉部所保持之該基板的背面之步驟；以及為使該第2清洗部的一部分露出該基板之外側，而沿著該基板背面之方向，使該基板與該清洗構件相對地移動之步驟。
依本發明之實施態樣，提供一種基板清洗裝置、具有此清洗裝置的塗佈顯影裝置、及基板清洗方法，該基板清洗裝置可以簡便而有效率地清洗基板之斜面部，亦有利於節省空間。
以下，一面參照附加之圖面，一面針對本發明之非限定的示例之實施態樣加以說明。針對附加之全圖面中，同一或是對應之構件或是零件，將附加同一或是對應之參照符號，以省略重覆之說明。又，圖面並非以表示構件或是零件間之相對比例為目的，從而，具體的尺寸，應按照以下之非限定的實施態樣，由發明所屬技術領域中具有通常知識者加以決定。
首先，一面參照圖1及圖2，一面說明依本發明之實施態樣的塗佈顯影裝置。
參照圖1，本實施態樣之塗佈顯影裝置1，包含：載具區塊B1、處理區塊B2、以及介面區塊B3。又，曝光裝置B4係接續於塗佈顯影裝置1之介面區塊B3。該曝光裝置B4，可使用例如液浸曝光裝置。
於載具區塊B1，設有：複數(圖示之例為5個)之載置台120，其可各自載置晶圓載具C1；開閉門121，其設置於載置台120之後壁；搬運機構A1，用以通過開閉門121而從晶圓載具C1取出晶圓W，並收容至晶圓載具C1。該搬運機構A1，於晶圓載具C1與後述之處理區塊B2的架座單元U1之間，為了能接收及交付晶圓W，係以下述方式構成：能自由升降、繞著鉛直軸自由旋轉，於晶圓載具C1之排列方向(Y方向)自由移動，以及於晶圓載具C1之方向(X方向)自由伸縮。
處理區塊B2接續於載具區塊B1的背面(與開閉門121設置之壁為反面側的面)。處理區塊B2，設置有：處理單元群U4及U5，其包含各種處理單元；架座區塊U1、U2、及U3，其空著一定的間隔而排列於X方向上；搬運機構A2，其配置以如同由處理單元群U4、架座區塊U1、及架座區塊U2所包圍之方式；以及搬運機構A3，其配置以如同由處理單元群U5、架座區塊U2、及架座區塊U3所包圍之方式。
參照圖2，於處理單元群U4，疊置有3個光阻塗佈單元COT及兩個下層反射防止膜塗佈單元BARC。又，於處理單元群U5，疊置有兩個上層反射防止膜塗佈單元TC及3個顯影單元DEV。光阻塗佈單元COT，包含：旋轉夾頭，用以保持並旋轉晶圓W；配送器，用以滴下光阻液於保持在旋轉夾頭之晶圓W；以及杯體部，用以接收光阻液，該光阻液係從配送器滴到晶圓W上，並藉由晶圓W因旋轉夾頭的旋轉，而從晶圓W表面脫離。依此，光阻膜形成於晶圓W上。下層反射防止膜塗佈單元BARC及上層反射防止膜塗佈單元TC，具有與光阻塗佈單元COT幾近同一之構成，而取代光阻液，其使用反射防止膜用之藥液來滴到晶圓W上。藉此，反射防止膜形成於晶圓W上。另外，反射防止膜有作為光阻膜之下層而形成之下層反射防止膜，及形成於光阻膜上之上層反射防止膜。顯影單元DEV也與光阻塗佈單元COT具有幾近同一之構成，而取代光阻液，其使用顯影來滴到晶圓W上。藉此，曝光之光阻膜會顯影，而形成具有特定圖案之光阻遮罩。
另外，於架座單元U1～U3(圖1)，疊置有對於在處理單元群U4及U5所執行之各種處理，執行前處理及後處理之單元。這些單元，可以為用於疏水化晶圓W之疏水化處理單元、加熱(烘烤)晶圓W之加熱單元、或是冷却晶圓W之冷却單元等。
再度參照圖1，介面區塊B3，係包含第1搬運室126與第2搬運室127。第1搬運室126及第2搬運室127，係從處理區塊B2往曝光裝置B4之方向(X方向)依序配置。於第1搬運室126設有搬運臂A4，而於第2搬運室127設有搬運臂A5。搬運臂A4以及搬運臂A5，係可以升降、可以繞鉛直軸旋轉、並於X方向自由伸縮。又，搬運臂A5，可以於Y方向上移動。
進而，於第1搬運室126，設有架座單元U6、緩衝匣CO、及基板清洗裝置100(後述)。架座單元U6，也可以包含加熱單元、温度調整單元、及運送單元。搬運臂A5，可將晶圓W搬入基板清洗裝置100，也可從基板清洗裝置100搬出晶圓W。
接著，一面參照圖3至圖7，一面針對配置於介面區塊B3之基板清洗裝置100加以說明。如圖3所示，基板清洗裝置100，包含：下部杯體43，其呈具有上部開口之盒子形狀；兩個吸附墊2，其從介面區塊B3之搬運臂A5(圖1)接收晶圓W，並作為保持晶圓W之第1基板保持部；旋轉夾頭3，其從吸附墊2接收晶圓W，並作為吸附晶圓W而保持水平之第2基板保持部；以及清洗頭5，用以清洗晶圓W之背面及斜面部。
如圖4所示，兩個吸附墊2，為了保持晶圓W之背面邊緣部，空著一定的間隔互相平行地配置著。於兩個吸附墊2各別形成吸附孔2a，該吸附孔2a係與吸附管及真空排氣裝置(不顯示圖示)連通著。藉此，吸附墊2可作為真空夾頭而發揮機能，該真空夾頭係藉由通過吸附孔2a而吸附以保持晶圓W。又，如圖4所示，吸附墊2，係設置於對應之襯墊支撐部21的幾近中心部。襯墊支撐部21具有細長之棒形狀。襯墊支撐部21的兩端，設置於兩個橋桁部22，橋桁部22係由井字形部20所構成。
兩個橋桁部22的+Y方向之端部，設有回捲於一對皮帶輪24之皮帶23，而於橋桁部22的-Y方向之端部，亦設有回捲於另一對皮帶輪24之皮帶23，該兩組皮帶輪24，於對向下部杯體43之側壁而設立的側板26，以可以各自旋轉之方式而設置。驅動機構25結合於一對的皮帶輪24之一方。藉由此構成，一旦由驅動機構25帶動皮帶輪24往一方向旋轉，透過皮帶輪24，皮帶23亦會沿該方向而移動；而當驅動機構25帶動皮帶輪24往反方向旋轉，透過皮帶輪24皮帶23亦會沿該反方向而移動；其結果，橋桁部22可以進而使井字形部20於X方向上往復移動。藉此，設置於橋桁部22之襯墊支撐部21，設置於襯墊支撐部21之吸附墊2，及保持於吸附墊2之晶圓W，亦可以於X方向上往復移動。
又，如圖3所示，各個側板26各自於該底面，藉由一組的升降機構27所支持，該升降機構27係由滑件27a及滑件導引27b所構成。升降機構27設置於基板清洗裝置100的機殼底面(不顯示圖示)。為使滑件27a沿著滑件導引27b上下移動，驅動機構(不顯示圖示)結合於其中一個升降機構27，藉由該驅動機構，井字形部20可以於圖3之Z方向(上下方向)移動。藉此，設置於橋桁部22之襯墊支撐部21，設置於襯墊支撐部21之吸附墊2，及保持於吸附墊2之晶圓W，也可以於Z方向上移動。
又，於井字形部20上，設有幾近為環狀之上部杯體41。上部杯體41，係為防制清洗液的水氣或是液滴飛散而設置的。上部杯體41，具有比晶圓W的直徑還大的開口，通過該開口，於搬運臂A5與吸附墊2之間，接收與交付晶圓W。設置於井字形部20上之上部杯體41，係如圖3所示，與井字形部20一起，可以於X方向及Z方向上移動。
接著，針對作為第2的基板支撐部之旋轉夾頭3加以說明。旋轉夾頭3具有圓盤形狀，並用以保持晶圓W之背面中央部。旋轉夾頭3，係配置於互相平行配列的的兩個吸附墊2之間。因此，由旋轉夾頭3所保持之背面中央部，不會與藉由吸附墊2所保持之背面邊緣部重疊。如圖5所示，旋轉夾頭3係透過軸3b而結合於驅動機構(旋轉夾頭馬達)33，藉由驅動機構33，旋轉夾頭3可以繞鉛直軸旋轉，也可以升降。藉由這般構成，可以將保持於旋轉夾頭3之晶圓W相對於清洗頭5上下移動，藉由調整旋轉夾頭3的上下方向位置，可以調整對於清洗頭5之晶圓W背面的壓力。
又，旋轉夾頭3，係如同吸附墊2接續於吸附管(不顯示圖示)一般，亦接續於吸附管(不顯示圖示)。藉此，旋轉夾頭3係作為真空夾頭而發揮機能，該真空夾頭藉由通過吸附孔3a(圖4)之吸引以保持晶圓W。進而，以能包圍旋轉夾頭3之方式配置支承銷32。支承銷32，係接續於升降機構32a(圖5)，藉此，支承銷32既可以支持晶圓W之背面，也可以上下移動晶圓W。支承銷32與基板清洗裝置100外部的搬運機構(搬運臂A5)係協力運作，而可以將晶圓W從搬運機構移動到吸附墊2、從吸附墊2移動到旋轉夾頭3，以及，亦可進行與上述反方向之搬運。
參照圖3至圖5，呈圓筒狀之氣刀31圍繞著旋轉夾頭3以及支承銷32。如圖6所示，氣刀31係，例如由二重圓筒所構成，二重圓筒的上端係為密封。於該上端，由複數之噴射口31a於圓周方向上空著一定的間隔而形成。氣刀31，從不顯示圖示之供給部，通過二重圓筒間之中空部，而從噴射口31a噴出氣體(例如氮氣(N2 )或清淨空氣)。即，氣刀31可以作為乾燥器發揮機能，使旋轉夾頭3之表面，以及與該旋轉夾頭3接觸之晶圓W的背面中央部乾燥。
接著，一面參照圖7，一面針對作為清洗晶圓W之背面及斜面部之清洗構件的清洗頭5加以說明。圖7(a)係清洗頭5之俯視圖，圖7(b)係沿著圖7(a)之I-I線的剖面圖，圖7(c)係沿著圖7(a)之II-II線的剖面圖。如圖所示，清洗頭5，呈現幾近圓柱狀之外觀形狀，並包含：幾近配置於中央之中央部5a；配置於具有圓環狀之外觀形狀的中央部5a周圍之圓環部5b；以及設置有中央部5a及圓環部5b之台座5c。中央部5a之外徑，可以為例如約55mm至約75mm；而圓環部5b之外徑，可以為例如約65mm至約85mm。又，中央部5a及圓環部5b之高度，於圖示之例為幾近相等，可以為例如約3mm至約7mm。
中央部5a及圓環部5b，於本實施態樣中，係由例如聚乙烯醇(PVA)製之海棉所形成。因此，中央部5a及圓環部5b具有柔軟性，其藉由台座5c所連結之支撐部51(後述)，於擠壓由旋轉夾頭3所保持的晶圓W之背面時進行收縮，並以適度之壓力接觸晶圓W之背面。又，如圖7(b)及圖7(c)所示，圓環部5b具有幾近三角形狀之剖面。換言之，於圓環部5b，面向中央部5a之外周面的圓環部5b之內周面為傾斜，隨著愈往上方愈變寬廣的空間S形成於中央部5a與圓環部5b之間。又，圓環部5b之外周面，對於台座5c幾近呈直立。另外，於圖示之例中，圓環部5b其下端係連接於中央部5a之外周面，但是，於其他之實施態樣中，其間亦可以有間隔。
又，於中央部5a，設置有：開口部5o，其位於中央部5a之中央，且具有圓形之頂面形狀；4個缺口部5d，其從由該開口部50所形成之中央部5a的內周面，往中央部5a之半徑方向延伸。藉由缺口部5d，於中央部5a的上端會形成角(棱)。因此，可以提高中央部5a接觸(或是擠壓)於晶圓W的背面而旋轉時之清洗效果。
又，如圖7(a)及圖7(c)所示，於台座5c，於對應於中央部5a與圓環部5b之邊界附近之缺口部5d的位置，設置有貫通孔5h。例如清洗晶圓W的斜面部時，可以將供給晶圓W背面的清洗液(例如去離子水(DIW)或是純水)，通過貫通孔5h，從中央部5a與圓環部5b之間排出至台座5c下方的空間。
又，參照圖3至圖5，清洗頭5之台座5c，設置於支撐桿5S，其位於支撐部51前端。支撐部51為了不防礙晶圓W、橋桁部22的動作，具有柄杓般的形狀。於下部杯體43朝Y方向延伸之側壁處，設置有可旋轉的轉軸(或是滑輪)53，皮帶52係捲繞於轉軸53。於皮帶52，設置著該支撐部51之基端。轉軸53的一側接續有驅動機構54(圖3及圖4)，藉此，轉軸53可以依順時針方向及逆時針方向旋轉，而使皮帶52往復運行。依上述運作，支撐部51可以進而使清洗頭5於Y方向上往復運行。
又，支撐部51之前端的支撐桿5S可以藉由旋轉機構(不顯示圖示)而旋轉，也可以使清洗頭5旋轉。藉此，清洗頭5可以於接觸或是擠壓而抵著晶圓W之背面時旋轉，也藉此，以促進除去附著於晶圓W背面的粒子。進而，於支撐部51之前端，如圖4所示，設置有清洗液噴嘴51a與吹氣噴嘴51b。為了從清洗液噴嘴51a，藉由清洗頭5而從晶圓W背面沖洗掉欲除去之粒子，吾人供給清洗液(例如DIW或是純水)。於清洗結束後，為了促進附著於晶圓W背面之清洗液的乾燥，從吹氣噴嘴51b噴出例如N2 氣體或是清淨空氣等氣體。
參照圖3及圖5，基板清洗裝置100具有表面清洗噴嘴6，其係用於清洗保持於旋轉夾頭3之晶圓W的表面。表面清洗噴嘴6包含：清洗液噴嘴61，用於噴出清洗液(例如DIW或是純水)於晶圓W表面，以沖洗掉附著於晶圓W表面的粒子；以及氣體噴嘴62，用於供給氣體(例如N2 氣體或是清淨空氣)，以從晶圓W表面使清洗液乾燥。如圖5所示，清洗液噴嘴61及氣體噴嘴62，係藉由共通之支撐構件63來支持，並藉由驅動機構64，可以於沿著晶圓W之直徑的方向移動，也可以於上下方向升降。清洗液噴嘴61及氣體噴嘴62，為了不防礙到晶圓W及搬運機構，其位於搬運中的晶圓W之上方。
如圖5所示，於下部杯體43的底部，形成：排液管43a，用以排出囤積於下部杯體43內之清洗液；以及兩個排氣管43b用以排出基板清洗裝置100內的氣流。排氣管43b，為了防止囤積於下部杯體43的底部之清洗液流入排氣管43b，從下部杯體43的底部向上突出。又，為防止清洗液流動而落入排氣管43b，環狀的內部杯體42係設置於氣刀31的周圍，而位於排氣管43b的上方。
又，於上部杯體41的上方，設置有吹氣噴嘴44。吹氣噴嘴44可以從上吹送氣體(例如N2 氣體或是清淨空氣)至晶圓W的表面邊緣部。又，吹氣噴嘴44，係藉由升降機構45而自由升降，其可以在搬進/出晶圓W到基板清洗裝置100時，以不與晶圓W、搬運臂A5(圖3)接觸之方式，進行上下移動。
又，如圖3及圖5所示，於下部杯體43沒有設置皮帶的側壁，設置有收容紫外線燈46的燈箱47。晶圓W係通過紫外線燈46上方，搬進/出於基板清洗裝置100內/外。從而，紫外線燈46於晶圓W從基板清洗裝置100搬出的期間，可以於晶圓W的背面照射紫外線。於晶圓W背面殘存起因於聚合物之粒子的場合，可藉由紫外線收縮而除去該粒子。
接著，一面參照圖5，一面針對清洗液供給源及氮氣供給源加以說明。表面清洗噴嘴6之清洗液噴嘴61與氣體噴嘴62，係透過具有各自的流量控制單元61b、62b之供給線61a、62a，以各自接續於清洗液源65與氮氣源66。又，吹氣噴嘴44，係透過具有流量控制單元44b之供給線44a以接續於氮氣源66。流量控制單元61b、62b、及44b，各自包含閥與流量調整器(不顯示圖示)，在控制器200(後述)之控制之下，控制清洗液及氮氣供給的開始/停止，也控制流量。
再度參照圖4及圖5，於基板清洗裝置100設置有控制器200。控制器200控制基板清洗裝置100全體的運作。控制器200，例如，可以為儲存裝置200a所接續之電腦。電腦程式儲存於儲存裝置200a，該電腦程式具有使基板清洗裝置100之各構成零件及元件，執行一定的運作之步驟(命令)群。控制器200，從儲存裝置200a讀取對應之必要的電腦程式，並基於此，控制各構成零件及元件的運作。具體來說，控制器200係用以控制：搬運機構A1、A2、A3、搬運臂A4、A5、吸附墊2、及旋轉夾頭3，並於搬運臂A5、吸附墊2、及旋轉夾頭3之間，接收及交付晶圓W，並藉由清洗頭5及表面清洗噴嘴6，為了清洗晶圓W，輸出命令於各構成零件以及元件。
該電腦程式，係記憶於例如：硬碟、CD-ROM/RAM、磁光碟片、各種記憶卡、USB記憶體等儲存媒體200c，通過輸出入裝置200b而儲存於儲存裝置200a中。
在此，針對晶圓W於塗佈顯影裝置1及曝光裝置B4內如何進行處理加以說明。
首先，一旦收容晶圓W之晶圓載具C1載置於載具區塊B1的載置台120，開閉門121會與晶圓載具C1的蓋子一起開啟。接著，藉由搬運機構A1從晶圓載具C1取出一枚晶圓W。然後，通過架座單元U1之運送單元，晶圓W將由搬運機構A2進行接收及交付，而搬運到架座單元U1的疏水化處理單元，並於此對於晶圓W執行疏水化處理。然後，晶圓W會被搬運到處理單元群U4的下層反射防止膜塗佈單元BARC，並於此形成反射防止膜於晶圓W上。其後，利用加熱單元烘烤晶圓W。
接著，將晶圓W搬運到光阻塗佈單元COT，並於此形成光阻膜於晶圓W的表面。然後，利用加熱單元對於晶圓W進行熱處理，進而，藉由搬運機構A3，通過架座單元U3之運送單元，搬運晶圓W到介面區塊B3。將晶圓W，藉由介面區塊B3，通過架座單元U6之運送單元，從搬運臂A4至搬運臂A5進行接收及交付，然後，藉由搬運臂A5搬運晶圓W至基板清洗裝置100。
接著，針對基板清洗裝置100之運作(晶圓清洗方法)加以說明。
首先，如圖8(a)所示，具有將頂面形狀為U字形(或是C字形)(參照圖1)之臂部，作為晶圓支持部之搬運臂A5，會將處理對象之晶圓W搬入基板清洗裝置100內，而維持於上部杯體41之開口部41a的上方。接著，支承銷32從旋轉夾頭3的下方上升，而固定於搬運臂A5之下方位置。然後，搬運臂A5下降而交付晶圓W予支承銷32，並從基板清洗裝置100退出。此時，吸附墊2的頂面低於由支承銷32所支持之晶圓W，且，位於比清洗頭5的上端還高的位置。又，旋轉夾頭3的頂面，位於比清洗頭5的上端還低的位置。接著，一旦支承銷32下降，如圖8(b)所示，晶圓W將載置於吸附墊2上。
然後，吸附墊2，以即使將晶圓W的背面扺住清洗頭5也不致抬起晶圓W之方式，藉由吸引力保持住晶圓W。位於比旋轉夾頭3、清洗頭5、及氣刀31之上端還高的吸附墊2，於維持著保持住晶圓W之狀態下，上部杯體41、吸附墊2、及晶圓W，會與井字形部20(圖4)等一同往右方移動。晶圓W搬運到事先決定的位置(例如使氣刀31之左端，能與晶圓W的左端約略一致之位置)後，吸附墊2會以維持著吸附晶圓W之狀態下降，如圖8(c)所示，吸附墊2將晶圓W的背面扺住清洗頭5。於此狀況下，旋轉夾頭3位於吸附墊2之下方，氣刀31的頂面位於晶圓W之背面的下方。
然後，從氣刀31的噴射口31a(圖6)噴射出氣體後，從支撐部51的前端之清洗液噴嘴51a(圖4)供給清洗液於晶圓W的背面的同時，也使清洗頭5旋轉而清洗晶圓W的背面中央部。此時，藉由從氣刀31的噴射口31a噴出之氣體，防止清洗液於旋轉夾頭3的表面飛濺，以保持旋轉夾頭3表面的潔淨。清洗晶圓W的背面中央部時，吸附墊2與清洗頭5協力運作而移動，以清洗包含背面中央部的廣泛範圍。具體而言，例如圖10所示，清洗頭5一面往復於圖中之Y方向，當清洗頭5反轉方向時，吸附墊2僅以比清洗頭5的直徑還短的距離朝+X方向移動。藉由這般作動，如圖10中之箭頭標記A所示，清洗頭5可以於晶圓W背面上沿著鋸齒形的軌跡行進。其結果，可清洗圖10中整個T1範圍(包含背面中央部)。
清洗該T1範圍後，為使晶圓W的中心與旋轉夾頭3的中心一致，吸附墊2向左方移動，如下述般，晶圓W從吸附墊2接收及交付至旋轉夾頭3。
首先，以從氣刀31的噴射口31a噴出氣體之狀態，清洗頭5停止移動與旋轉，並停止來自支撐部51前端的清洗液噴嘴51a(圖4)之清洗液。接著，晶圓W從固定於吸附墊2上的狀態解放後，旋轉夾頭3向上抬起，並支持晶圓W的背面中央部。旋轉夾頭3，係以即使於晶圓W的背面抵著清洗頭5也不會抬起晶圓W之方式，藉由吸引力保持住晶圓W(圖9(a))。其後，上部杯體41及吸附墊2會下降，以完成從吸附墊2到旋轉夾頭3之晶圓W的接收及交付過程。
接著，如圖9(a)所示，一面藉由旋轉夾頭3保持晶圓W，一面依喜好同時清洗晶圓W之表面、背面、及斜面部。具體言之，首先，藉由旋轉夾頭3開始旋轉晶圓W，而以相對較慢的旋轉速度持續旋轉晶圓W。又，以清洗液噴嘴61的前端，位於晶圓W的表面中心部上方約10mm之方式，表面清洗噴嘴6下降，並從清洗液噴嘴61對於晶圓W的表面中央部供給清洗液。供給晶圓W的表面中央部之清洗液，藉由晶圓W的旋轉，朝著晶圓W的外緣而從表面上流去。一旦清洗液噴嘴61，一面供給清洗液，一面向晶圓W的半徑方向外移動，就會使氣體噴嘴62也與清洗液噴嘴61一起移動，並至晶圓W的表面中央部的上方。藉此，晶圓W的表面中央部，藉由從氣體噴嘴62之N2 氣體加以乾燥。繼而，從清洗液噴嘴61供給清洗液的同時，一面從氣體噴嘴62供給N2 氣體，一旦兩者向晶圓W的半徑方向外連續的移動而去，就會於藉由清洗液噴出之水勢與晶圓W的表面上之清洗液的流動，而清洗晶圓W表面之全面的同時，亦藉由從氣體噴嘴62的N2 氣體，從內側乾燥晶圓W表面。
於執行如上述般晶圓W表面的清洗及乾燥時，對於晶圓W的背面，從清洗頭5的支撐部51之清洗液噴嘴51a供給清洗液，並藉由旋轉晶圓W之旋轉夾頭3，及沿晶圓W之半徑方向移動的清洗頭5，兩者的協力運作下進行清洗。具體言之，清洗頭5移至氣刀31的外側附近後，旋轉夾頭3的驅動機構33(圖5)會降下，並於晶圓W之背面以一定的壓力抵著清洗頭5。於晶圓W的旋轉開始的同時，從支撐部51的清洗液噴嘴51a向晶圓W的背面供給清洗液，清洗頭5並開始旋轉。然後，一旦晶圓W例如旋轉了360°，支撐部51及清洗頭5，僅以與清洗頭5的直徑相等或是小於之長度，往-Y方向(圖11)移動。一旦反覆進行這般運作，清洗頭5對於晶圓W的背面，一面相對的依同心圓狀的路徑移動，一面到達晶圓W的斜面部。
當清洗頭5到達斜面部時，如圖12A所示，清洗頭5的圓環部5b部分突出至晶圓W的斜面部B(圖12B)之外側。雖然到達斜面部以前，清洗頭5之中央部5a及圓環部5b均對於晶圓W的背面因受壓抵住而變形，一旦清洗頭5到達斜面部B而圓環部5b突出，如圖12B(a)所示意顯示，圓環部5b不會由上受壓變形，而圓環部5b的內周面會接觸於斜面部B。此外，由於圓環部5b具有柔軟性，更正確來說，斜面部B係對於圓環部5b之傾斜的內周面，從横方向以適度的力來抵住之。於此狀態，由於晶圓W及清洗頭5之旋轉，藉由斜面部B於全周緣的範圍內與圓環部5b磨擦，以有效率的清洗斜面部B。又，此時，如圖12B(a)所示，於中央部5a之外周面與圓環部5b之內周面之間的空間，雖然從清洗噴嘴51a供給至晶圓W背面的清洗液會囤積，如圖12B(b)之箭頭標記所示，該清洗液會從形成於台座5c之貫通孔5h排出。
於清洗頭5到達晶圓W之斜面部B後，一旦晶圓W旋轉至少一圈後，晶圓W之背面及斜面部B之清洗就結束了。藉此，可以清洗如圖11中之右下斜線(從右向左往上揚之斜線)所示之整個T2範圍。
另外，由於從氣刀31之噴射口31a往晶圓W的背面噴出氣體，清洗液(DIW)會被向外吹去，可以使面向氣刀31之背面部分保持乾燥的狀態。亦即，氣刀31會妨礙清洗液到達旋轉夾頭3，從而，可以保持旋轉夾頭3乾燥。
晶圓W之表面、背面、及斜面部B，在進行完如上述般清洗後，表面清洗噴嘴6會移動到上方，清洗頭5會停止旋轉與移動，清洗液噴嘴51a會停止清洗液之供給，旋轉夾頭3會暫時停止旋轉。然後，由於清洗液大範圍地浸溼了晶圓W之背面，藉由旋轉夾頭3以高速來旋轉晶圓W，以使晶圓W乾燥。此時，如圖9(b)所示，在後退至上方之吹氣噴嘴44移動至下方的同時，支撐部51會移動，而與清洗頭5相鄰之吹氣噴嘴51b會移動到晶圓W之斜面部B的下方位置。藉此，對於斜面部B從上、下同時吹送氣體，可以促進晶圓W之斜面部B的乾燥。
藉由上述之運作結束晶圓W之清洗與乾燥後，以將晶圓W搬入基板清洗裝置100時相反之方法，利用搬運臂A5(圖1)搬運晶圓W。搬運中，打開紫外線燈46(圖3及圖4)，並從紫外線燈46朝向晶圓W之背面照射紫外線，該晶圓W係利用呈U字形之搬運臂A5(圖1)以支持其晶圓支持端。就算於晶圓W之背面有粒子殘留，由於紫外線會分解有機物質，例如可以使起因於光阻之粒子收縮而從背面除去，故可以容易地去除失焦的問題。
搬出晶圓W的期間，吸附墊2與旋轉夾頭3會移動到例如圖8(a)所示之初期位置，而等待下一片晶圓W的搬入。一旦搬入下一片晶圓W，反覆操作上述之運作，以依序處理複數的晶圓W。
將如上述般以基板清洗裝置100清洗之晶圓W，搬運至曝光裝置B4(參照圖1)，而以例如形成純水層於晶圓W之表面上的狀態，執行液浸曝光。然後，從曝光裝置B4取出經由液浸曝光之晶圓W，而搬運到例如介面區塊B3之基板清洗裝置100。於此，除去殘留於晶圓W表面之純水。接著，將晶圓W搬運至加熱單元，其相當於架座單元U6之一段，並對晶圓W執行曝光後烘烤(PEB)。
繼而，藉由搬運臂A4從加熱單元取出晶圓W，而交接至搬運機構A3，然後，藉由搬運機構A3搬運至顯影單元DEV。於顯影單元DEV經由一定之顯影處理後，再藉由加熱單元烘烤晶圓W，然後，藉由搬運機構A1搬送至載具區塊B1，最後回到本來的晶圓載具C1上。
藉由以上，完成於塗佈顯影裝置1及曝光裝置B4內對晶圓W執行之一連串處理。
依本發明之實施態樣的基板清洗裝置100，藉由旋轉夾頭3保持晶圓W之背面中央部，於晶圓W藉由旋轉夾頭3而旋轉之期間，藉由對於晶圓W之背面(除背面中央部)抵住而同時旋轉清洗頭5，以清洗晶圓W之背面。藉由設置有清洗頭5之支撐部51的移動，於清洗頭5到達晶圓W之斜面部B時，清洗頭5的圓環部5b部分的突出於晶圓W之外側，並接於斜面部B。於該狀態，由於晶圓W及清洗頭5為旋轉之狀態，得藉由於圓環部5b之磨擦以清洗斜面部B。
如上所述，於清洗頭5清洗晶圓W之背面的同時，在背面清洗的最後，由於圓環部5b的一部份位於得以露出(突出)晶圓W外側之位置，亦可以清洗晶圓W之斜面部B。亦即，可以連續地進行晶圓W之背面清洗，亦可以簡便而短時間地清洗斜面部B。因此，不用設置為了清洗斜面部B的工程。從而，可以大幅地降低處理量。
進而，由於可以藉由清洗晶圓W的背面之清洗頭5清洗斜面部B，故不用設置清洗斜面部B之特別的構成，從而，基板清洗裝置100不致大型化，亦無需花費追加之製造費用，也不需要多餘的空間。又，於具有基板清洗裝置100之塗佈顯影裝置1，不需要為了基板清洗裝置100而確保多餘之空間，亦有益於塗佈顯影裝置1之省空間化。
又進而，於清洗晶圓W之背面，由於從設置有清洗頭5之支撐部51的前端之清洗液噴嘴51a供給清洗液，海棉製之中央部5a及圓環部5b得以先行吸收清洗液，藉此，得以有效率的清洗斜面部B。但是，依清洗液之供給量，會發生圓環部5b無法完全吸收清洗液，而過度浸溼斜面部B之情形。這種場合，清洗液會殘留於晶圓W之邊緣形成的切口部N(參照圖12A)。然後，一旦該清洗液乾燥後，有時會於切口部N形成水漬，有時又會殘留包含於清洗液中之粒子。但是，於清洗頭5，圓環部5b之內周面係以，隨著愈往上方，與中央部5a的間隔愈為寬廣之方式而傾斜，而且，於中央部5a與圓環部5b之邊界的下方，在對應缺口部5d之位置，由於形成有貫通台座5c之貫通孔5h，故囤積於中央部5a與圓環部5b之間的空間之清洗液，得以通過貫通孔5h而排出。從而，圓環部5b可以含有適量之清洗液，而清洗液亦可以不會於切口部N殘留。藉此，也可以減低切口部N的汚染。
又，依本實施態樣，由於清洗頭5的圓環部5b之內周面如上述般傾斜，晶圓W之斜面部B之特別是從下側部分(從晶圓W之背面向側面傾斜之部分)到側面，可以十分緊密的接觸。由於斜面部B之下側部分，例如進行灰化處理仍難以清淨化，故可以更有效率的清洗該部分之依本例之清洗頭5，係有用的。
接著，為確認使用上述晶圓清洗方法，在基板清洗裝置100上進行晶圓背面的清淨化之效果，故進行了實驗，參照圖13加以說明。
該實驗準備了刻意汚染晶圓之斜面部的實驗用晶圓，並藉由該清洗該晶圓而進行。具體言之，首先，以搬運臂(相當上述之搬運臂A5)搬運堆積氮化矽膜之晶圓，並使氮化矽膜之切削殘渣附著於該搬運臂之與晶圓接觸的部分(U字形狀部分)。這樣，藉由以受到汚染之搬運臂搬運成對之晶圓，以準備好於其斜面部附著有切削殘渣之實驗用晶圓。實驗用晶圓之斜面部中，以目視或是光學顯微鏡估計切削殘渣附著部分(以下，稱為附著部)之面積後，依以下之各種方法清洗斜面部，並將清洗後之附著部的面積，以同樣的方式估計，而計算出除去率。
清洗方法如下(以下之(1)到(5)的標題，對應於圖13之圖式的横軸)。
(1)「比較例之刷子」
作為比較例之清洗構件，準備好將具有圓柱形狀之海棉部設置於台座而製作之清洗刷子，並將該清洗刷子取代清洗頭5，設置於基板清洗裝置100之支撐部51的前端，而使用基板清洗裝置以清洗實驗用晶圓之斜面部。
(2)「清洗噴嘴」
將與後述之斜面清洗噴嘴7同樣的清洗噴嘴設置於基板清洗裝置，藉由對於實驗用晶圓之斜面部吹送清洗液(DIW)，而清洗實驗用晶圓之斜面部。
(3)「比較例之刷子與清洗噴嘴的組合」
藉由該清洗刷子清洗後，再使用該清洗噴嘴進行清洗。
(4)「實施例1」
於具有清洗頭5之基板清洗裝置100，清洗實驗用晶圓之斜面部。
(5)「實施例2」
取代PVA製之海棉而將使用將塑膠製繩捆綁成束之刷子的清洗噴嘴5(後述)設置於基板清洗裝置100，而使用該基板清洗裝置100以清洗實驗用晶圓之斜面部。
參照圖13，於使用比較例之刷子的場合，僅能夠除去大約42%之切削殘渣。這般除去率可以考量為，由於比較例之刷子，不具有中央部5a及圓環部5b，故比較例之刷子不會接觸(或是磨擦)於實驗用晶圓之斜面部。
於從清洗噴嘴向斜面部吹送清洗液之場合，能除去約47%附著於斜面部之切削殘渣，得到相較於比較例之刷子更高的除去率。但是，由於藉由清洗液之衝撃力的清洗，亦屬於非接觸式之清洗，故除去率無去十足的表現出來。又，僅管為比較例之刷子與清洗噴嘴組合之場合，除去率也只不過50%，不能認定為有大幅度之改善。但是，藉由調整從清洗噴嘴噴出清洗液之壓力，可以使除去率向上提升。
另一方面，於使用海棉製之清洗頭5的場合，幾乎完全除去附著於實驗用晶圓之斜面部的切削殘渣。又，即使利用由塑膠製之刷子製作之清洗頭5，亦可以獲得大約86%的高除去率。這些結果，考量為藉由斜面部接觸(或是磨擦)於圓環部5b之效果。藉由以上，確認了依本發明之實施態樣的基板清洗裝置之效果及優點。
另外，關於實施例1及實施例2，於清洗前後，執行實驗用晶圓之表面的粒子之測定，認定沒有伴隨著斜面部清洗而使粒子增加。
以上，一面參照數個實施態樣，一面說明本發明，但本發明不限定於上述之實施態樣，亦可以依照申請專利範圍而作各種變形。
例如，清洗頭5也可以具有如以下之形狀。參照圖14，於該清洗頭5，設置有8個缺口部5d，其係延伸於中央部5a之半徑方向；及貫通孔5h，其係對應於該8個缺口部5d而形成於台座5c。關於其它之構成，與圖7所示之清洗頭5相同。藉由該構成，在清洗頭5之圓環部5b部分的到達晶圓W之外側時，晶圓W之斜面部B得以藉由圓環部5b而清洗。又，由於缺口部5d之數量眾多，可期待藉由缺口部5d而更為提高清洗效果。進而，由於貫通孔5h為數眾多，可以高效率的排出清洗液，因此，更適合於從清洗液噴嘴51a供給比較多清洗液的場合。但是，缺口部5d及貫通孔5h之數量，不僅限於圖7的4個或是圖14的8個之情形，當然也可以作適宜之調整。
又，如圖15所示之清洗頭5，具有：開口部5o，其形成於幾近中央部5a之中央；以及導管5e，其開口於中央部5a之外周面，並於中央部5a內朝向台座5c之方向屈曲。該導管5e係具有，即使中央部5a於晶圓W之背面受到擠壓而變形的場合，也不會被壓扁之程度的直徑。又，於台座5c形成有為了接續於該導管5e之貫通孔5h。該清洗頭5之圓環部5b，具有與圖7所示之圓環部5b同樣之構成。依該構成，也可以藉由圓環部5b而清洗晶圓W之斜面部B。又，由於可以通過導管5e及貫通孔5h而排出囤積於中央部5a與圓環部5b之間的空間之清洗液，可以使清洗液不會殘留於晶圓W特別是其切口部N(參照圖12A)。另外，於圖15，雖然圖示為4個導管5e與4個貫通孔5h，這些數量可以作任意的調整。
參照圖16，該清洗頭5具有：開口部5o，其形成於中央部5a之幾近中央；4個缺口部5d，其從由該開口部5o所形成之中央部5a的內周面，往中央部5a之半徑方向延伸；以及導管5f，其開口於中央部5a之外周面，並連通缺口部5d。導管5f係具有，即使中央部5a於晶圓W之背面受到擠壓而變形的場合，也不會被壓扁之程度的直徑。又，台座5c之貫通孔5h，係形成在相當於缺口部5d之底部的位置。該清洗頭圓環部5b係與圖7所示之圓環部5b相同。依該構成，與圖7之清洗頭5相同，可以藉由缺口部5d獲得清洗效果。又，可以通過導管5f、缺口部5d、及貫通孔5h，排出囤積於中央部5a與圓環部5b之間的空間之清洗液。導管5e及缺口部5d之數量可以任意決定，又，貫通孔5h也可以形成在相當於開口部5o之底部的位置。貫通孔5h之數量也可以與缺口部5d之數量不同。
圖17所示之清洗頭5，相對於圖7之清洗頭5，除於圓環部5b之形狀不同這點外，其它之構成係相同。如圖17(b)所示，該清洗頭5之圓環部5b，係具有幾近台形之剖面形狀，而該台形形狀之斜面，係面向中央部5a之外周面。藉由該構成，圓環部5b之內面(特別是傾斜面)可以接觸晶圓W之斜面部B，而可以清洗斜面部B。又，由於囤積於中央部5a與圓環部5b之間的空間之清洗液，係通過海棉製之中央部5a及圓環部5b，而從貫通孔5h排出，故其較適合於來自清洗液噴嘴51a之清洗液較少量的場合。
圖18所示之清洗頭5，具有中央部5a、配置於中央部5a周圍之複數個柱5p、以及設置有上述元件之台座5c。於中央部5a，設有具有圓形之頂面形狀的開口部5o、以及4個缺口部5d。柱5p，係與圖7之清洗頭5的中央部5a及圓環部5b相同，以PVA形成。藉由該構成，當清洗頭5位於使柱5p之一部分可以突出晶圓W之外側之位置時，藉由晶圓W之斜面部B接觸柱5p，可以清洗斜面部B。又，於該場合，由於清洗液可以從柱5p間之間隙、以及柱5p與中央部5a之間的間隙排出，不需要於台座5c增設貫通孔5h。另外，由於未形成貫通孔5h，中央部5a之缺口部5d不會連通到中央部5a之外周面。
於圖19，圖示有清洗頭5之又為別種的變形例。如同圖示，該清洗頭5之圓環部5b具有矩形之剖面形狀，除了這一點外，具有與圖7所示之清洗頭5同樣之構成。藉由該構成，當清洗頭5之圓環部5b部分的到達晶圓W之外側時，晶圓W之斜面部B得以藉由圓環部5b而清洗。
圖20所示之清洗頭5，具有呈8角柱之頂面形狀的中央部5a，以及配置於中央部5a周圍之多角環部5b。與目前為止的例子相同，中央部5a及多角環部5b，係設置於台座5c。多角環部5b之內緣幾乎接觸於中央部5a之外緣，並具有反映中央部5a之外緣形狀的8角柱之頂面形狀。藉由具有該形狀之多角環部5b，由於接觸晶圓W之斜面部B時之接觸面積及接觸力，得以沿著多角管部5b的內緣而變化，可以期待清洗效率之提升。
又，清洗頭5，亦可不使用海棉，而藉由例如將複數之塑膠製繩捆綁成束的刷子所形成。該塑膠製繩，可依喜好，例如從聚氯乙烯(PVC)、烏拉坦、尼龍等製作。另外，亦可以將清洗頭5之中央部5a及圓環部5b雙方或是任何一方定為刷子。又，以刷子形成圓環部5b之場合，亦可以使面對中央部5a之外周面的圓環部5b之內周面如圖7(b)所示般傾斜。
又，參照圖21(a)及(b)，於又依其它變形例之清洗頭5，圓環部5b之內周面對於台座5c幾乎呈直立，而圓環部5b之外周面則向外傾斜。除了這點外，依該變形例之清洗頭5，具有與圖7所示之清洗頭5同一之構成。具體言之，圓環部5b的外周面，係隨著圓環部5b的外徑愈向上(沿著從台座5c遠離之方向)愈小之方式而傾斜。由於依該形狀，圓環部5b的上部比圓環部5b的下部更薄，而可以具有適度之柔軟性，得以對於斜面部B(參照圖12B)以適度之力抵住之。因此，可以提高斜面部B之清洗效果。又，於具有該形狀之清洗頭5，於清洗晶圓W之背面的場合，當抵住該背面時，如圖21(c)所示，圓環部5b會向內受壓變形。因此，於較長之期間使用該清洗頭5之場合，圓環部5b的上部附近會以向內側縮窄之方式變形。這樣，即使長期間使用了清洗頭5，當清洗頭5到達斜面部B，且圓環部5b部分突出時，仍得以對於圓環部5b之內周面確實抵住斜面部B。亦即，由於斜面部B之清洗效果為長期間持續，於該變形例之清洗頭5具有使用壽命長之優點。
又，圓環部5b亦可比中央部5a高。具體言之，一旦將圓環部5b之(從台座5c的)高度定為Hb，且中央部5a之(從台座5c的)高度定為Ha，以0≦Hb-Ha≦約2mm為佳，而以約1mm≦Hb-Ha≦約2mm為更佳。於圓環部5b比中央部5a高之場合，即使清洗頭5對於晶圓W背面施加之壓力微弱的時候，由於圓環部5b可以延伸至比晶圓W之表面還高的位置為止，也可以清洗斜面部B全體。另外，於以刷子形成中央部5a及/或圓環部5b之場合，也以圓環部5b比中央部5a高為佳。
進而，為使圓環部5b之內周面容易對於斜面部B凹陷，以圓環部5b比中央部5a具有更大的柔軟性為佳。
又，於以海棉形成中央部5a及/或圓環部5b之場合，海棉不限於PVA製，當然也可以使用其它材料製之海棉。
又，清洗頭5之中央部5a，也可以不必然具有開口部5o及缺口部5d。但是，中央部5a之中心部(旋轉中心軸附近)，由於伴隨著清洗頭5之旋轉的線速度較為緩慢，故清洗效果相較於中央部5a之邊緣部、圓環部5b為低。因此，可以說以設置有開口部5o之方式為佳。又，如同上述，由於缺口部5d具有提高清洗效果之優點，也可以不設置開口部5o，而只設置缺口部5d。於該場合，例如以十字型之缺口部為佳。
又，亦可於設置有清洗頭5之支撐部51，設置例如與側板26(圖3)之升降機構27同樣的升降機構，而透過支撐部51以控制清洗頭5於晶圓W背面的施壓，以及控制該壓力。於該場合，旋轉夾頭3之驅動機構33，亦可僅具有使旋轉夾頭3旋轉之機能。但是，即使為清洗頭5之支撐部51可以升降的場合，亦可使旋轉夾頭3之驅動機構33為可以升降，而藉由支撐部51以控制，由支撐部51及驅動機構33協力運作而使清洗頭5朝向晶圓W背面之施壓，以及該壓力。
又，構成設置清洗頭5之支撐部51，也可以使清洗頭5於如圖4所示之X方向上移動。藉此，藉由使清洗頭5於沿晶圓W背面方向上移動，可以清洗晶圓W之背面及斜面部B。於該場合，支撐部51於Y方向為可以移動也無妨。
又，藉由於基板清洗裝置100之清洗頭5完成斜面部B之清洗後，亦可進而使用清洗液以清洗斜面部B。為了該目的，如圖5所示，亦可於上部杯體41設置用於清洗斜面部B之斜面清洗噴嘴7。為了清洗斜面部B，斜面清洗噴嘴7以能噴出例如DIW之類的清洗液，而洗去附著於斜面部B之粒子之方式構成。詳細來說，斜面清洗噴嘴7，包含：上部噴嘴71，其從晶圓W之外側及上方，往傾斜方向噴出清洗液於斜面部B之上側部分；以及下部噴嘴72，其從晶圓W之外側及下方，往傾斜方向噴出清洗液於斜面部B之下側部分。於晶圓W藉由旋轉夾頭3旋轉時，清洗液從上部噴嘴71及下部噴嘴72往斜面部B強勢噴出，因此，可以藉由清洗液之衝撃力將附著於斜面部B之粒子除去。於該場合，由於晶圓W為旋轉之狀態，可以遍布清洗液於斜面部B之全體，並藉由起因於晶圓W之旋轉的離心力，使清洗液從斜面部B甩出。藉此，可以使粒子從斜面部B流去。
進而，於基板清洗裝置100，亦可設置清洗晶圓W之背面邊緣部的背面邊緣清洗噴嘴(參照圖3至圖5)。晶圓W之背面邊緣部，受到於光阻膜形成前執行疏水化處理時所使用之疏水化劑的影響。亦即，於疏水化處理中，疏水化劑存在從晶圓W之斜面部B迂迴入晶圓W之背面邊緣部的場合。於該場合，背面邊緣部會變為具有疏水性。從而，為了於保持晶圓W之背面及斜面部B於浸溼狀態的同時，藉由清洗頭5洗去欲除去之粒子，從背面邊緣清洗噴嘴8供給清洗液等為有用的。
具體言之，背面邊緣清洗噴嘴8以例如作為二流體噴嘴而構成為佳。晶圓W之背面清洗用清洗液，可以是DIW與N2 氣體之混合物。亦即，二流體噴嘴許容液體成分(DIW)與氣體成分(氮)於二流體噴嘴之前端及近處混合，而，以噴出這些混合物至晶圓W之背面為佳。依此，藉由DIW與氮氣氣泡之衝撃力，可以確實的除去粒子。又，背面邊緣清洗噴嘴8可以藉由升降機構81而升降。藉此，背面邊緣清洗噴嘴8，於晶圓W藉由吸附墊2水平移動時，能以不干涉上部杯體41、氣刀31等之方式降下。
另外，如圖5所示，斜面清洗噴嘴71、72，可以透過具有流量控制單元7b之供給線7a而接續於清洗液(DIW)源65；背面邊緣清洗噴嘴8，可以透過具有各自之流量控制單元81b、82b之供給線81a、82a，而接續於各自之清洗液(DIW)源65及氮氣源66。
又，於以上之實施態樣，係配置基板清洗裝置100於介面區塊B3之第1搬運室126，但是，不限於此，例如亦可配置基板清洗裝置100於處理區塊B2內之處理單元群U4、U5，或是於架座區塊U1、U2、U3內。
又，至此為止將清洗半導體晶圓W之場合作為例子以說明本發明，但是，本發明也可以適用於清洗FPD用基板合之場合。
1．．．塗佈顯影裝置
100．．．基板清洗裝置
120．．．載置台
121．．．開閉門
126．．．第1搬運室
127．．．第2搬運室
2．．．吸附墊
2a．．．吸附孔
20．．．井字形部
21．．．襯墊支撐部
22．．．橋桁部
23．．．皮帶
24．．．皮帶輪
25．．．驅動機構
26．．．側板
27．．．升降機構
27a．．．滑件
27b．．．滑件導引
200．．．控制器
200a．．．儲存裝置
200b．．．輸出入裝置
200c．．．儲存媒體
3．．．旋轉夾頭
3a．．．吸附孔
3b．．．軸
31．．．氣刀
31a．．．噴射口
32．．．支承銷
32a．．．升降機構
33．．．驅動機構
41．．．上部杯體
41a．．．上部杯體41之開口部
42．．．內部杯體
43．．．下部杯體
43a．．．排液管
43b．．．排氣管
44．．．吹氣噴嘴
44a．．．流量控制單元44b之供給線
44b．．．流量控制單元
45．．．升降機構
46．．．紫外線燈
47．．．燈箱
5．．．清洗頭
5a．．．中央部
5b．．．圓環部
5c．．．台座
5d．．．缺口部
5e．．．導管
5f．．．導管
5h．．．貫通孔
5o．．．開口部
5p．．．柱
5S．．．支撐桿
51．．．支撐部
51a．．．清洗液噴嘴
51b．．．吹氣噴嘴
52．．．皮帶
53．．．轉軸
54．．．驅動機構
6．．．表面清洗噴嘴
61．．．清洗液噴嘴
61a．．．流量控制單元61b之供給線
61b．．．流量控制單元
62a．．．流量控制單元62b之供給線
62b．．．流量控制單元
62．．．氣體噴嘴
63．．．支撐構件
64．．．驅動機構
65．．．清洗液源
66．．．氮氣源
7．．．斜面清洗噴嘴
7a．．．流量控制單元7b之供給線
7b．．．流量控制單元
71．．．上部噴嘴
72．．．下部噴嘴
8．．．背面邊緣清洗噴嘴
81．．．升降機構
81a．．．流量控制單元81b之供給線
81b．．．流量控制單元
82a．．．流量控制單元82b之供給線
82b．．．流量控制單元
A．．．清洗頭5可以於晶圓W背面上沿著該箭頭標記之鋸齒形的軌跡行進
A1～A3．．．搬運機構
A4，A5．．．搬運臂
B．．．晶圓W的斜面部
B1．．．載具區塊
B2．．．處理區塊
B3．．．介面區塊
B4．．．曝光裝置
CO．．．緩衝匣
C1．．．晶圓載具
DIW．．．去離子水
N．．．切口部
N2 ．．．氮氣
S．．．空間
T1．．．圖10中清洗頭5可以於晶圓W背面清洗之範圍(包含背面中央部)
T2．．．圖11中清洗頭5可以於晶圓W背面清洗之範圍
U1～U3．．．架座區塊
U4，U5．．．處理單元群
U6．．．架座單元
W．．．晶圓
【圖1】表示依本發明之實施態樣的塗佈顯影裝置之俯視圖。
【圖2】圖1之塗佈顯影裝置的立體圖。
【圖3】表示設置於圖1之塗佈顯影裝置，依本發明之實施態樣的基板清洗裝置之立體圖。
【圖4】圖3之基板清洗裝置的俯視圖。
【圖5】圖3之基板清洗裝置的側視圖。
【圖6】用以說明備於圖3之基板清洗裝置的乾燥部(氣刀)之說明圖。
【圖7】(a)~(c)用以說明備於圖3之基板清洗裝置的清洗頭之說明圖。
【圖8】(a)~(c)用以說明依本發明之實施態樣的基板清洗方法之說明圖。
【圖9】(a)、(b)用以接續圖8而說明依本發明之實施態樣的基板清洗方法之說明圖。
【圖10】用以說明依本發明之實施態樣的基板清洗方法之說明圖。
【圖11】用以說明依本發明之實施態樣的基板清洗方法之說明圖。
【圖12A】以示意之方式表示，圖7之清洗頭清洗晶圓之斜面部的狀態之俯視圖。
【圖12B】(a)、(b)以示意之方式表示，圖7之清洗頭清洗晶圓之斜面部的狀態之剖面圖。
【圖13】表示為確認依本發明之實施態樣的基板清洗方法之效果，而執行的實驗之實驗結果的圖式。
【圖14】(a)~(c)用以說明依本發明之實施態樣的清洗頭之變形例的說明圖。
【圖15】(a)、(b)用以說明依本發明之實施態樣的清洗頭之其它變形例的說明圖。
【圖16】(a)、(b)用以說明依本發明之實施態樣的清洗頭之其它變形例的說明圖。
【圖17】(a)、(b)用以說明依本發明之實施態樣的清洗頭之其它變形例的說明圖。
【圖18】(a)、(b)用以說明依本發明之實施態樣的清洗頭之其它變形例的說明圖。
【圖19】(a)、(b)用以說明依本發明之實施態樣的清洗頭之其它變形例的說明圖。
【圖20】用以說明依本發明之實施態樣的清洗頭之其它變形例的說明圖。
【圖21】(a)~(c)用以說明依本發明之實施態樣的清洗頭之其它變形例的說明圖。
2．．．吸附墊
20．．．井字形部
21．．．襯墊支撐部
22．．．橋桁部
23．．．皮帶
24．．．皮帶輪
25．．．驅動機構
26．．．側板
27．．．升降機構
27a．．．滑件
27b．．．滑件導引
3．．．旋轉夾頭
31．．．氣刀
32．．．支承銷
41．．．上部杯體
41a．．．上部杯體41之開口部
42．．．內部杯體
43．．．下部杯體
44．．．吹氣噴嘴
46．．．紫外線燈
47．．．燈箱
5．．．清洗頭
5S．．．支撐桿
51．．．支撐部
52．．．皮帶
53．．．轉軸
54．．．驅動機構
6．．．表面清洗噴嘴
61．．．清洗液噴嘴
62．．．氣體噴嘴
7．．．斜面清洗噴嘴
71．．．上部噴嘴
72．．．下部噴嘴
8．．．背面邊緣清洗噴嘴
100．．．基板清洗裝置

Claims (13)

  1. 一種基板清洗裝置，包含：基板保持旋轉部，其係用以保持基板之背面中心部，並旋轉該基板；清洗構件，其包含第1清洗部、配置於該第1清洗部周圍之第2清洗部、以及設置有該第1清洗部與該第2清洗部之台座；升降部，其相對地升降該基板保持旋轉部與該清洗構件，以使該第1清洗部與該第2清洗部，可以接觸於該基板的背面，其係保持於該基板保持旋轉部；以及驅動部，其沿著該基板背面之方向相對地驅動該基板與該清洗構件，以使該第2清洗部的一部分可以露出該基板之外側。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板清洗裝置，其中，該第1清洗部具有圓柱形狀，而配置於該圓柱形狀之第1清洗部周圍之該第2清洗部則具有圓環形狀。
  3. 如申請專利範圍第2項之基板清洗裝置，其中，該圓環形狀之第2清洗部具有，沿著從該台座遠離之方向，與該圓柱形狀之第1清洗部的外周面之間隔會變寬廣之方式而傾斜的內周面。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板清洗裝置，其中，該第1清洗部，包含形成於該第1清洗部之中心部的開口部，及/或與該開口部連通之缺口部。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板清洗裝置，其中，該台座具有貫通該台座之貫通孔。
  6. 如申請專利範圍第5項之基板清洗裝置，其中，該第1清洗部，包含形成於該第1清洗部之中心部的開口部，及/或與該開口部連通之缺口部；該貫通孔係形成於該缺口部與該第1清洗部及該第2清洗部的邊界之下方。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板清洗裝置，其中，該第2清洗部之從該台座量起之高度，比起該第1清洗部之從該台座量起之高度還高，
  8. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板清洗裝置，其中，更包含旋轉該清洗構件之旋轉機構。
  9. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板清洗裝置，其中，更包含供給清洗液於該基板之背面的清洗液供給部。
  10. 一種塗佈顯影裝置，包含：光阻膜形成單元，其係用以於基板形成光阻膜；如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板清洗裝置，其係用以清洗該光阻膜形成之該基板；以及顯影單元，其係於曝光該光阻膜後，用以顯影該光阻膜。
  11. 一種基板清洗方法，特徵在於包含以下步驟：保持基板之背面中心部而旋轉該基板之步驟；使包含第1清洗部、配置於該第1清洗部周圍之第2清洗部、以及設置有該第1清洗部與該第2清洗部之台座的清洗構件，其該第1清洗部與該第2清洗部，接觸於由該基板保持旋轉部所保持之該基板的背面之步驟；以及為使該第2清洗部之一部分能露出於該基板之外側，沿著該基板背面之方向，使該基板與該清洗構件相對的移動之步驟。
  12. 如申請專利範圍第11項之基板清洗方法，其中，更包含於該基板的背面供給清洗液之步驟。
  13. 如申請專利範圍第11或12項之基板清洗方法，其中，更包含旋轉該清洗構件之步驟。
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