WO2023112680A1 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

基板処理装置は、基板（Ｗ）の第１の面（２ａ）を保持するための吸着保持面（５ａ）を有する基板保持部（５）と、基板（Ｗ）の外周部を処理するように配置された処理ヘッド（７）と、吸着保持面（５ａ）に対向する流体支持面（９ａ）を有する静圧プレート（９）と、静圧プレート（９）に連結され、流体支持面（９ａ）と基板（Ｗ）の第２の面（２ｂ）との間の空間に流体を供給する流体供給ライン（１０）を備える。第２の面（２ｂ）は、基板（Ｗ）の第１の面（２ａ）とは反対側の面であり、流体支持面（９ａ）は吸着保持面（５ａ）よりも大きい。

Description

基板処理装置および基板処理方法

　本発明は、ウェーハなどの基板の外周部を処理する基板処理装置および基板処理方法に関し、特に処理ヘッドにより処理具を基板の外周部に押し付けることで該基板の外周部を処理する基板処理装置および基板処理方法に関する。

　近年、メモリー回路、ロジック回路、イメージセンサ（例えばＣＭＯＳセンサー）などのデバイスは、より高集積化されつつある。これらのデバイスを形成する工程においては、微粒子や塵埃などの異物がデバイスに付着することがある。デバイスに付着した異物は、配線間の短絡や回路の不具合を引き起こしてしまう。したがって、デバイスの信頼性を向上させるために、デバイスが形成されたウェーハを洗浄して、ウェーハ上の異物を除去することが必要とされる。

　ウェーハの裏面にも、上述したような微粒子や粉塵などの異物が付着することがある。このような異物がウェーハの裏面に付着すると、ウェーハが露光装置のステージ基準面から離間したり、ウェーハ表面がステージ基準面に対して傾き、結果として、パターニングのずれや焦点距離のずれが生じることとなる。

　そこで、図９に示すように、ウェーハに付着した異物を除去するための研磨装置が提案されている。図９に示す研磨装置では、ウェーハＷは、真空吸着ステージ５００により保持され、回転される。ウェーハＷの表側面５０１には液体（例えば純水）が供給される。処理ヘッド５０５は、回転するウェーハＷの裏側面５０２の外周部を押し付けることにより、処理ヘッド５０５はウェーハＷの裏側面５０２の外周部をわずかに削り取る。結果として、ウェーハＷの裏側面５０２の外周部から異物を除去することができる。

　同様にして、図１０に示すように、処理ヘッド５０５がウェーハＷの表側面５０１の外周部に押し付けることにより、ウェーハＷの表側面５０１の外周部から異物を除去することができる。

特開２０１８－１３９２５８号公報

　しかしながら、処理ヘッド５０５をウェーハＷの裏側面５０２の外周部に押し付けると、図１１に示すように、ウェーハＷが上方に撓んでしまう。結果として、ウェーハＷの裏側面５０２の外周部を適切に処理できないことがある。また、ウェーハＷに供給された液体が処理ヘッド５０５に衝突し、研磨屑を含む液体がウェーハＷの表側面５０１に跳ね返ることがある。このような液体に含まれる研磨屑はウェーハＷの汚染を引き起こし、歩留まり率を低下させることになる。

　同じように、図１２に示すように、処理ヘッド５０５でウェーハＷの表側面５０１の外周部を研磨しているとき、研磨屑を含む液体が処理ヘッド５０５に衝突し、ウェーハＷの中心に向かって逆流することがある。このような研磨屑を含む液体の逆流はウェーハＷの汚染を引き起こし、歩留まり率を低下させてしまう。

　そこで、本発明は、ウェーハなどの基板の外周部を処理ヘッドで押し付けているときに、基板の撓みを防止し、さらには処理屑に起因する基板の汚染を防止することができる基板処理装置および基板処理方法を提供する。

　一態様では、基板の第１の面を保持するための吸着保持面を有する基板保持部と、前記基板の外周部を処理するように配置された処理ヘッドと、前記吸着保持面に対向する流体支持面を有する静圧プレートと、前記静圧プレートに連結され、前記流体支持面と前記基板の第２の面との間の空間に流体を供給する流体供給ラインを備え、前記第２の面は、前記基板の前記第１の面とは反対側の面であり、前記流体支持面は前記吸着保持面よりも大きい、基板処理装置が提供される。

　一態様では、前記処理ヘッドは、前記第１の面の外周部を処理するように配置されている。
　一態様では、前記処理ヘッドは、前記第１の面の外周部および前記第２の面の外周部を処理するように移動可能である。
　一態様では、前記静圧プレートは、前記処理ヘッドが進入可能な切り欠きを有している。
　一態様では、前記基板処理装置は、前記静圧プレートを前記吸着保持面から離れる方向および近づける方向に移動させる静圧プレート移動装置をさらに備えている。
　一態様では、前記基板処理装置は、前記静圧プレートを回転させる静圧プレート回転装置をさらに備えている。
　一態様では、前記基板処理装置は、前記静圧プレートの上面に洗浄液を供給する洗浄液供給ノズルをさらに備えている。
　一態様では、前記基板処理装置は、前記空間に供給される前記流体の流量を調節する流量制御弁と、前記処理ヘッドから前記基板の外周部に加えられる力に基づいて前記流量制御弁を操作する動作制御部をさらに備えている。

　一態様では、基板の第１の面を吸着保持面で保持した状態で、前記基板を回転させ、処理ヘッドにより処理具を前記基板の外周部に押し付けて該外周部を処理し、前記基板の外周部を処理している間、前記基板の第２の面と静圧プレートの流体支持面との間の空間に流体を供給し、前記第２の面は、前記基板の前記第１の面とは反対側の面であり、前記流体支持面は前記吸着保持面よりも大きい、基板処理方法が提供される。

　一態様では、前記基板の外周部を処理する工程は、少なくとも前記第１の面の外周部を処理する工程である。
　一態様では、前記基板の外周部を処理する工程は、前記第１の面の外周部および前記第２の面の外周部を処理する工程である。
　一態様では、前記処理ヘッドは前記静圧プレートに形成されている切り欠きに進入した状態で前記第２の面の外周部を処理する。
　一態様では、前記基板処理方法は、前記基板の外周部の処理後、前記静圧プレートの上面に洗浄液を供給する工程をさらに含む。
　一態様では、前記基板処理方法は、前記基板の外周部の処理後、前記静圧プレートを回転させる工程をさらに含む。
　一態様では、前記処理ヘッドから前記基板の外周部に加えられる力に基づいて前記空間に供給される前記流体の流量を調節する。
　一態様では、前記流体は液体である。

　処理ヘッドが処理具を基板の第１の面の外周部に対して押し付けている間、静圧プレートの流体支持面と基板の第２の面との間に存在する流体の圧力は、基板の第２の面に加えられる。すなわち、基板を挟んで処理ヘッドとは反対側から流体の圧力が基板に加わる。このような流体の圧力は、処理ヘッドの押圧力に起因する基板の撓みを防止することができる。結果として、処理ヘッドは基板に目標押圧力を加えることができ、基板の第１の面の外周部を適切に処理することができる。さらに、吸着保持面よりも大きい流体支持面を有する静圧プレートは、基板の第２の面を覆い、処理屑を含む液体から第２の面を保護することができる。結果として、基板の汚染を防止することができる。

基板の一例を示す側面図である。 基板処理装置の一実施形態を示す模式図である。 基板処理装置の他の実施形態を示す模式図である。 図３に示す基板処理装置の上面図である。 処理ヘッドが基板の第２の面に対面するまで処理ヘッド傾動装置により処理ヘッドを上方に傾動させた状態を示す側面図である。 処理ヘッドが基板の周縁部を処理している様子を示す模式図である。 基板処理装置のさらに他の実施形態を示す模式図である。 基板処理装置のさらに他の実施形態を示す模式図である。 研磨装置の従来例を示す模式図である。 研磨装置の従来例を示す模式図である。 研磨装置の従来例を示す模式図である。 研磨装置の従来例を示す模式図である。

　以下、ウェーハなどの基板の外周部を処理するための基板処理装置および基板処理方法の実施形態について図面を参照して説明する。基板の外周部の処理の具体例としては、基板の外周部の研磨、洗浄などが挙げられる。

　図１は基板の一例を示す側面図である。本実施形態では、基板Ｗの第１の面２ａは、デバイスが形成されていない、またはデバイスが形成される予定がない基板Ｗの裏面、すなわち非デバイス面である。第１の面２ａとは反対側の基板Ｗの第２の面２ｂは、デバイスが形成されている、またはデバイスが形成される予定である面、すなわちデバイス面である。第１の面２ａおよび第２の面２ｂは、平坦な面である。

　基板Ｗの第１の面２ａの外周部は、基板Ｗの第１の面２ａの中央領域の周囲に位置する環状の平坦面である。基板Ｗの第２の面２ｂの外周部も、基板Ｗの第２の面２ｂの中央領域の周囲に位置する環状の平坦面である。基板Ｗの周縁部２ｃは、基板Ｗの最も外側の環状の湾曲面である。周縁部２ｃは、第１の面２ａの外周部と第２の面２ｂの外周部の両方に接続されている。周縁部２ｃはベベル部とも呼ばれることがある。

　図２は、基板処理装置の一実施形態を示す模式図である。図２に示すように、基板処理装置は、基板Ｗの第１の面２ａを保持する吸着保持面５ａを有する基板保持部５と、基板Ｗの外周部を処理するように配置された処理ヘッド７と、吸着保持面５ａに対向する流体支持面９ａを有する静圧プレート９と、静圧プレート９に連結され、流体支持面９ａと基板Ｗの第２の面２ｂとの間の空間に流体を供給する流体供給ライン１０を備えている。本実施形態では、吸着保持面５ａおよび基板Ｗは円形であり、静圧プレート９の流体支持面９ａも円形である。流体支持面９ａの大きさは、基板Ｗの大きさよりも小さいか、または同じであってもよい。

　基板保持部５には、真空ライン１２が連結されている。真空ライン１２の一端は吸着保持面５ａに形成された開口部５ｂに連通し、真空ライン１２の他端は図示しない真空源（例えば真空ポンプ）に連結されている。基板Ｗの第１の面２ａの中央領域は、開口部５ｂ内に発生した真空吸引力により吸着保持面５ａに保持される。本実施形態では、基板Ｗは、その第１の面２ａが下向きの状態で、基板保持部５に水平に支持される。

　静圧プレート９の流体支持面９ａは、基板保持部５の吸着保持面５ａの全体の直上に位置している。流体支持面９ａは吸着保持面５ａよりも大きく、流体支持面９ａの最外縁は、吸着保持面５ａよりも半径方向外側に位置している。第１の面２ａの外周部および第２の面２ｂの外周部（図１参照）も、基板保持部５の吸着保持面５ａよりも半径方向外側に位置している。

　基板保持部５は、吸着保持面５ａを有する基板ステージ１４と、基板ステージ１４を吸着保持面５ａの中心周りに回転させるステージモータ１５を備えている。ステージモータ１５は、吸着保持面５ａ上の基板Ｗを回転させることが可能である。ステージモータ１５は、図２に示すように、基板ステージ１４にベルトなどを介して間接的に連結されてもよく、あるいは基板ステージ１４に直接連結されてもよい。

　処理ヘッド７は、基板保持部５に保持されている基板Ｗの第１の面２ａの外周部の下側に配置されている。処理ヘッド７は、処理具の一例である研磨テープ２０を基板Ｗの第１の面２ａに対して押し付ける押圧部材２１と、押圧部材２１に押圧力を付与するアクチュエータ２４を備えている。アクチュエータ２４は、押圧部材２１を基板Ｗの第１の面２ａの外周部に向かって押し、押圧部材２１は研磨テープ２０をその裏側から基板Ｗの第１の面２ａの外周部に押し付けることで第１の面２ａの外周部を研磨（処理）する。

　基板処理装置は、処理ヘッド７を基板Ｗの第１の面２ａに沿って並進移動させる処理ヘッド並進移動装置３０をさらに備えている。処理ヘッド並進移動装置３０は処理ヘッド７に連結されている。処理ヘッド並進移動装置３０は、例えば、サーボモータとボールねじ機構との組み合わせ、あるいはエアシリンダから構成される。処理ヘッド７が研磨テープ２０を基板Ｗの第１の面２ａの外周部に押し付けながら、処理ヘッド並進移動装置３０は処理ヘッド７を基板Ｗの第１の面２ａに沿って半径方向外側に並進移動させることで、処理ヘッド７は第１の面２ａの外周部の全体を処理（研磨）することができる。

　基板処理装置は、研磨テープ２０を処理ヘッド７に供給し、かつ研磨テープ２０を処理ヘッド７から回収する研磨テープ供給機構４０をさらに備えている。研磨テープ供給機構４０は、研磨テープ２０の一端が接続されたテープ巻き出しリール４１と、研磨テープ２０の他端が接続されたテープ巻き取りリール４２と、研磨テープ２０をその長手方向に送るテープ送り装置４５を備えている。本実施形態では、テープ送り装置４５は処理ヘッド７に設けられている。一実施形態では、テープ送り装置４５は処理ヘッド７から離れた場所に設けられてもよい。

　テープ送り装置４５は、テープ送りモータ（図示せず）に連結されたテープ送りローラー４６と、研磨テープ２０をテープ送りローラー４６に押し付けるニップローラー４７を備えている。研磨テープ２０は、テープ送りローラー４６とニップローラー４７との間に挟まれている。テープ送りモータがテープ送りローラー４６を回転させると、研磨テープ２０はその長手方向に進行する。より具体的には、研磨テープ２０は、テープ巻き出しリール４１から処理ヘッド７を経由してテープ巻き取りリール４２に進行する。

　テープ巻き出しリール４１およびテープ巻き取りリール４２は、リールモータ４８，４９にそれぞれ連結されている。これらリールモータ４８，４９はテープ巻き出しリール４１およびテープ巻き取りリール４２に逆方向に回転するトルクを付与し、これにより研磨テープ２０にテンションを付与している。テープ巻き出しリール４１とテープ巻き取りリール４２の位置は、逆に配置されてもよい。

　一実施形態では、上述したテープ送り装置４５に代えて、リールモータ４８，４９がテープ送り装置としても機能してもよい。すなわち、テープ巻き取りリール４２がリールモータ４９によって回転されると、研磨テープ２０は、テープ巻き出しリール４１から処理ヘッド７を経由してテープ巻き取りリール４２に進行する。リールモータ４９が発生するトルクは、リールモータ４８が発生するトルクよりも大きく、研磨テープ２０にはテンションが付与される。

　静圧プレート９は、その中心を貫通する通孔９ｂを有している。通孔９ｂの一端は流体供給ライン１０に接続され、通孔９ｂの他端は流体支持面９ａで開口している。本実施形態の流体供給ライン１０は、流体支持面９ａと基板Ｗの第２の面２ｂとの間の空間に液体を供給する液体供給ラインである。液体の例としては、純水が挙げられる。流体供給ライン１０は、図示しない流体供給源（例えば純水供給源などの液体供給源）に連結されている。流体供給ライン１０には流量制御弁５４が取り付けられており、流体供給ライン１０を通って静圧プレート９に供給される液体の流量は流量制御弁５４によって調節される。

　基板処理装置は、静圧プレート９を吸着保持面５ａから離れる方向および近づける方向に移動させる静圧プレート移動装置６０をさらに備えている。静圧プレート移動装置６０は、静圧プレート９を上昇させるように構成されてもよく、あるいは静圧プレート９を水平移動させるように構成されてもよい。基板Ｗを吸着保持面５ａ上に搬送するときは、静圧プレート移動装置６０は、静圧プレート９を吸着保持面５ａから離れる方向に移動させ、基板Ｗが吸着保持面５ａ上に保持された後に、静圧プレート９を吸着保持面５ａの上方に移動させるように動作する。

　基板Ｗの第１の面２ａの外周部は次のようにして処理される。基板Ｗの第１の面２ａの中央領域が吸着保持面５ａ上に保持された状態で、基板Ｗは基板保持部５によって回転される。静圧プレート９は、基板保持部５とは独立しており、静止したままである。静圧プレート９の流体支持面９ａは、基板Ｗの第２の面２ｂに対面し、かつ基板Ｗの第２の面２ｂに近接している。静圧プレート９の流体支持面９ａと、基板Ｗの第２の面２ｂとの間の距離は、０．１ｍｍ～５．０ｍｍである。

　液体（例えば純水）は、流体供給ライン１０を通って静圧プレート９に供給され、流体支持面９ａと基板Ｗの第２の面２ｂとの間の空間を満たす。基板Ｗの第２の面２ｂには液体の圧力が加えられる。液体は流体支持面９ａと基板Ｗの第２の面２ｂとの間の空間を外側に流れ、基板Ｗから流出する。処理ヘッド７は、処理具である研磨テープ２０を基板Ｗの第１の面２ａの外周部に対して押し付けながら、処理ヘッド並進移動装置３０は、処理ヘッド７が基板Ｗの周縁部２ｃに達するまで、処理ヘッド７を基板Ｗの半径方向外側に移動させる（図２の矢印参照）。処理ヘッド７は、研磨テープ２０を第１の面２ａの外周部の全体に接触させることができる。結果として、第１の面２ａの外周部が処理（研磨）される。

　処理ヘッド７が研磨テープ２０を基板Ｗの第１の面２ａの外周部に対して押し付けている間、静圧プレート９の流体支持面９ａと基板Ｗの第２の面２ｂとの間に存在する液体の圧力は、基板Ｗの第２の面２ｂに加えられる。すなわち、基板Ｗを挟んで処理ヘッド７とは反対側から液体の圧力が基板Ｗに加わる。このような液体の圧力は、処理ヘッド７の押圧力に起因する基板Ｗの撓みを防止することができる。結果として、処理ヘッド７は基板Ｗに目標押圧力を加えることができ、基板Ｗの第１の面２ａの外周部を適切に処理することができる。

　さらに、吸着保持面５ａよりも大きい流体支持面９ａを有する静圧プレート９は、基板Ｗの第２の面２ｂを覆い、処理屑を含む液体から第２の面２ｂを保護することができる。結果として、基板Ｗの汚染を防止することができる。

　一実施形態では、流体供給ライン１０は、流体支持面９ａと基板Ｗの第２の面２ｂとの間の空間に気体（例えば窒素ガスなどの不活性ガス）を供給する気体供給ラインであってもよい。

　基板処理装置の動作は、動作制御部７０によって制御される。動作制御部７０は、基板保持部５、処理ヘッド７、研磨テープ供給機構４０、処理ヘッド並進移動装置３０、静圧プレート移動装置６０、流量制御弁５４に電気的に接続されており、これらの動作は動作制御部７０によって制御される。

　動作制御部７０は、少なくとも１つのコンピュータから構成される。動作制御部７０は、記憶装置７０ａと演算装置７０ｂを有する。記憶装置７０ａは、その内部にプログラムを格納している。演算装置７０ｂは、プログラムに含まれる命令に従って演算を実行するように構成されている。記憶装置７０ａは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの主記憶装置と、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）などの補助記憶装置を備えている。演算装置７０ｂの例としては、ＣＰＵ（中央演算装置）、ＧＰＵ（グラフィックプロセッシングユニット）が挙げられる。ただし、動作制御部７０の具体的構成はこれらの例に限定されない。

　処理ヘッド７から基板Ｗの第１の面２ａの外周部に加えられる力は、基板Ｗの種類、基板Ｗの処理レシピなどのいくつかの条件によって変わりうる。結果として、基板Ｗの第２の面２ｂに加えるべき液体の圧力も変化しうる。そこで、一実施形態では、流体支持面９ａと基板Ｗの第２の面２ｂとの間の空間に供給される液体の流量は、処理ヘッド７から基板Ｗの外周部に加えられる力に基づいて調節されてもよい。より具体的には、動作制御部７０は、処理ヘッド７から基板Ｗの第１の面２ａの外周部に加えられる力に基づいて流量制御弁５４を操作するように構成される。このような実施形態によれば、処理ヘッド７から基板Ｗの外周部に加えられる力の増加に応じて、基板Ｗの第２の面２ｂに加えられる液体の圧力が増加するので、基板Ｗの撓みをより確実に防ぐことができる。

　処理ヘッド７から基板Ｗの第１の面２ａの外周部に加えられる力は、処理ヘッド７のアクチュエータ２４によって発生される。アクチュエータ２４によって発生される力は、アクチュエータ２４に発生させるべき力の指令値から推定することができる。例えば、アクチュエータ２４がエアシリンダから構成されている場合には、エアシリンダに供給される気体の圧力を制御する圧力レギュレータへの指令値から、アクチュエータ２４によって発生される力を推定することができる。他の例では、アクチュエータ２４がリニアモータまたはサーボモータから構成されている場合には、リニアモータまたはサーボモータに供給すべき電力の指令値から、アクチュエータ２４によって発生される力を推定することができる。アクチュエータ２４によって発生される力を、ロードセルなどの荷重測定器によって直接測定してもよい。

　動作制御部７０は、アクチュエータ２４によって発生される力の推定値または測定値に基づいて流量制御弁５４を操作することにより、基板Ｗの第１の面２ａに加わる力を液体の圧力でキャンセルすることができる。一実施形態では、基板Ｗの第１の面２ａの外周部を研磨するための複数の処理ヘッド７が設けられてもよい。

　図３は、基板処理装置の他の実施形態を示す模式図であり、研磨テープ供給機構４０の方向から見た側面図である。図４は、図３に示す基板処理装置の上面図である。構造の理解を容易にするために、図３および図４では、研磨テープ供給機構４０、静圧プレート移動装置６０、動作制御部７０などの図示を省略している。特に説明しない本実施形態の構成は、図２を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。

　本実施形態の基板処理装置は、処理ヘッド７を基板保持部５の吸着保持面５ａに対して傾動させる処理ヘッド傾動装置９０を備えている。この処理ヘッド傾動装置９０は、処理ヘッド７に連結されたクランクアーム９１と、クランクアーム９１を回転させるアーム回転装置９２を備えている。クランクアーム９１の一端は、吸着保持面５ａと実質的に同じ高さに位置しており、アーム回転装置９２に連結されている。クランクアーム９１の他端は処理ヘッド７に連結されている。アーム回転装置９２は、処理ヘッド並進移動装置３０に連結されている。すなわち、処理ヘッド７は、処理ヘッド傾動装置９０を介して処理ヘッド並進移動装置３０に連結されている。

　アーム回転装置９２がクランクアーム９１を回転させると、処理ヘッド７の全体を吸着保持面５ａおよび基板Ｗに対して傾動させることができる。ただし、処理ヘッド７を吸着保持面５ａおよび基板Ｗに対して傾動させることができるのであれば、処理ヘッド傾動装置９０の具体的構成は図３および図４に示す実施形態に限られない。

　静圧プレート９は、処理ヘッド７が進入可能な切り欠き９ｃを有している。切り欠き９ｃは、静圧プレート９の外周部に形成されており、処理ヘッド７の幅よりも大きな幅を有している。切り欠き９ｃの位置は、処理ヘッド７の位置に対応している。一実施形態では、基板Ｗの外周部を研磨するための複数の処理ヘッド７が設けられてもよい。この場合は、静圧プレート９は、複数の処理ヘッド７に対応した複数の切り欠き９ｃを有してもよい。

　図５は、処理ヘッド７が基板Ｗの第２の面２ｂに対面するまで処理ヘッド傾動装置９０により処理ヘッド７を上方に傾動させた状態を示す側面図である。図５に示すように、処理ヘッド７が基板Ｗの第２の面２ｂに対面すると、処理ヘッド７は静圧プレート９の切り欠き９ｃに進入する。したがって、処理ヘッド７は、静圧プレート９に接触することなく、基板Ｗの第２の面２ｂの外周部を処理（研磨）することができる。

　基板Ｗの第２の面２ｂの外周部は、基板Ｗの第１の面２ａの外周部と同じようにして処理することができる。すなわち、液体（例えば純水）は、流体供給ライン１０を通って静圧プレート９に供給され、流体支持面９ａと基板Ｗの第２の面２ｂとの間の空間を満たす。液体は流体支持面９ａと基板Ｗの第２の面２ｂとの間の空間を外側に流れ、基板Ｗから流出する。処理ヘッド７は、処理具である研磨テープ２０を基板Ｗの第２の面２ｂの外周部に対して押し付けながら、処理ヘッド並進移動装置３０は処理ヘッド７を基板Ｗの半径方向外側に移動させる（図５の矢印参照）。処理ヘッド７は、研磨テープ２０を第２の面２ｂの外周部の全体に接触させることができる。結果として、第２の面２ｂの外周部が処理（研磨）される。

　処理ヘッド７が研磨テープ２０を基板Ｗの第２の面２ｂの外周部に対して押し付けている間、液体は、静圧プレート９の流体支持面９ａと基板Ｗの第２の面２ｂとの間の空間を半径方向外側に流れる。このような液体の流れは、研磨テープ２０と基板Ｗとの接触によって生じる処理屑（研磨屑）が基板Ｗの中心側に移動することを確実に防止できる。したがって、処理屑に起因する基板Ｗの第２の面２ｂの汚染を防止することができる。

　図５に示す実施形態によれば、処理ヘッド７は、基板Ｗの第１の面２ａと第２の面２ｂの両方の外周部を処理することができる。第１の面２ａの外周部と第２の面２ｂの外周部のいずれか一方が先に処理され、他方が後に処理される。第１の面２ａの外周部を処理しているとき、および第２の面２ｂの外周部を処理しているとき、処理ヘッド７は基板Ｗの周縁部２ｃに達するまで、処理ヘッド並進移動装置３０により基板Ｗの半径方向外側に移動される。

　処理ヘッド７は、基板Ｗの周縁部２ｃをさらに処理することができる。具体的には、図６に示すように、処理ヘッド７が研磨テープ２０を、回転する基板Ｗの周縁部２ｃに押し付けながら、処理ヘッド傾動装置９０（図３および図４参照）が処理ヘッド７を基板Ｗの周縁部２ｃに沿って傾動させる。基板Ｗの周縁部２ｃの研磨中は、上述した実施形態と同様に、液体は静圧プレート９の流体支持面９ａと基板Ｗの第２の面２ｂとの間の空間を半径方向外側に流れる。

　基板Ｗの周縁部２ｃの処理は、第１の面２ａの外周部および第２の面２ｂの外周部のうちのいずれか一方の処理が終了した後に実行されてもよい。すなわち、一実施形態では、ステップ１で第１の面２ａの外周部が処理され、ステップ２で基板Ｗの周縁部２ｃが処理され、ステップ３で第２の面２ｂの外周部が処理される。上記ステップ１の第１の面２ａの外周部の処理と、上記ステップ２の基板Ｗの周縁部２ｃの処理は、処理ヘッド７の動きを止めることなく連続して行うことができる。

　他の実施形態では、ステップ１で第２の面２ｂの外周部が処理され、ステップ２で基板Ｗの周縁部２ｃが処理され、ステップ３で第１の面２ａの外周部が処理される。この場合も、上記ステップ１の第２の面２ｂの外周部の処理と、上記ステップ２の基板Ｗの周縁部２ｃの処理は、処理ヘッド７の動きを止めることなく連続して行うことができる。

　図６に示す実施形態によれば、第１の面２ａの外周部、基板Ｗの周縁部２ｃ、および第２の面２ｂが連続的に処理されるので、基板Ｗの処理のスループットを向上させることができる。

　図７は、基板処理装置のさらに他の実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は図２を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図７に示すように、本実施形態の基板処理装置は、静圧プレート９を回転させる静圧プレート回転装置１００を備えている。この静圧プレート回転装置１００は、静圧プレート９の軸部９ｄに固定された第１プーリ１０１と、プレート回転モータ１０２と、プレート回転モータ１０２の駆動軸に固定された第２プーリ１０３と、第１プーリ１０１と第２プーリ１０３に掛けられたベルト１０５を備えている。

　流体供給ライン１０は、静圧プレート９の軸部９ｄに固定されたロータリジョイント１１０に接続されている。静圧プレート９の軸部９ｄは軸受１１２に回転可能に支持されており、軸受１１２は軸受ホルダ１１３によって保持されている。静圧プレート移動装置６０は、軸受ホルダ１１３に連結されている。

　基板Ｗの外周部（および周縁部２ｃ）の処理中、静圧プレート回転装置１００は静圧プレート９を回転させない。言い換えれば、基板Ｗの処理中の静圧プレート９は静止したままである。基板Ｗの処理後、静圧プレート回転装置１００は、静圧プレート９を回転させ、これにより静圧プレート９に付着した液体（特に、静圧プレート９の上面に付着した液体）を遠心力により除去する。結果として、静圧プレート９を清浄に保つことができる。静圧プレート９を回転させながら、流体供給ライン１０から、静圧プレート９の流体支持面９ａと基板Ｗの第２の面２ｂとの間の空間に液体を供給してもよい。

　一実施形態では、静圧プレート回転装置１００は、第１プーリ１０１、第２プーリ１０３、ベルト１０５の組み合わせに代えて、歯車の組み合わせであってもよい。

　図８に示す一実施形態のように、基板処理装置は、静圧プレート９の上面に洗浄液を供給する洗浄液供給ノズル１２０をさらに備えてもよい。洗浄液供給ノズル１２０は、洗浄液供給ライン１２１に接続されており、静圧プレート９の上面を向いている。基板Ｗの外周部の処理後、洗浄液は、洗浄液供給ノズル１２０から静圧プレート９の上面に供給される。洗浄液の例としては、純水が挙げられる。図８に示す実施形態によれば、静圧プレート９をより清浄に保つことができる。

　静圧プレート回転装置１００により静圧プレート９を回転させながら、洗浄液を洗浄液供給ノズル１２０から静圧プレート９の上面に供給してもよい。一実施形態では、静圧プレート回転装置１００により静圧プレート９を回転させながら、洗浄液を洗浄液供給ノズル１２０から静圧プレート９の上面に供給し、かつ流体供給ライン１０から、静圧プレート９の流体支持面９ａと基板Ｗの第２の面２ｂとの間の空間に液体を供給してもよい。

　上述した実施形態は適宜組み合わせることができる。例えば、図７に示す静圧プレート回転装置１００は、図３乃至図６を参照して説明した実施形態に組み合わせることができる。同様に、図８に示す洗浄液供給ノズル１２０は、図３乃至図６を参照して説明した実施形態に組み合わせることができる。

　上述したそれぞれの実施形態では、処理具として研磨テープ２０が用いられているが、研磨テープ２０に代えて、砥石、クリーニングテープ、クリーニングブラシ、不織布テープ、クリーニングパッドなどを処理具として用いてもよい。基板Ｗの外周部の処理の具体例としては、基板Ｗの外周部の研磨に加えて、基板Ｗの外周部のクリーニングなどが挙げられる。

　上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。

　本発明は、処理ヘッドにより処理具を基板の外周部に押し付けることで該基板の外周部を処理する基板処理装置および基板処理方法に利用可能である。

　２ａ　　第１の面
　２ｂ　　第２の面
　２ｃ　　周縁部
　５　　　基板保持部
　５ａ　　吸着保持面
　５ｂ　　開口部
　７　　　処理ヘッド
　９　　　静圧プレート
　９ａ　　流体支持面
　９ｂ　　通孔
　９ｃ　　切り欠き
　９ｄ　　軸部
１０　　　流体供給ライン
１２　　　真空ライン
１４　　　基板ステージ
１５　　　ステージモータ
２０　　　研磨テープ
２１　　　押圧部材
２４　　　アクチュエータ
３０　　　処理ヘッド並進移動装置
４０　　　研磨テープ供給機構
４１　　　テープ巻き出しリール
４２　　　テープ巻き取りリール
４５　　　テープ送り装置
４６　　　テープ送りローラー
４７　　　ニップローラー
４８，４９　　　リールモータ
５４　　　流量制御弁
６０　　　静圧プレート移動装置
７０　　　動作制御部
７０ａ　　記憶装置
７０ｂ　　演算装置
９０　　　処理ヘッド傾動装置
９１　　　クランクアーム
９２　　　アーム回転装置
１００　　静圧プレート回転装置
１０１　　第１プーリ
１０２　　プレート回転モータ
１０３　　第２プーリ
１０５　　ベルト
１１０　　ロータリジョイント
１１２　　軸受
１１３　　軸受ホルダ
１２０　　洗浄液供給ノズル
１２１　　洗浄液供給ライン
　Ｗ　　　基板
 

Claims (16)

1. 　基板の第１の面を保持するための吸着保持面を有する基板保持部と、
   　前記基板の外周部を処理するように配置された処理ヘッドと、
   　前記吸着保持面に対向する流体支持面を有する静圧プレートと、
   　前記静圧プレートに連結され、前記流体支持面と前記基板の第２の面との間の空間に流体を供給する流体供給ラインを備え、
   　前記第２の面は、前記基板の前記第１の面とは反対側の面であり、
   　前記流体支持面は前記吸着保持面よりも大きい、基板処理装置。
2. 　前記処理ヘッドは、前記第１の面の外周部を処理するように配置されている、請求項１に記載の基板処理装置。
3. 　前記処理ヘッドは、前記第１の面の外周部および前記第２の面の外周部を処理するように移動可能である、請求項２に記載の基板処理装置。
4. 　前記静圧プレートは、前記処理ヘッドが進入可能な切り欠きを有している、請求項３に記載の基板処理装置。
5. 　前記静圧プレートを前記吸着保持面から離れる方向および近づける方向に移動させる静圧プレート移動装置をさらに備えている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
6. 　前記静圧プレートを回転させる静圧プレート回転装置をさらに備えている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
7. 　前記静圧プレートの上面に洗浄液を供給する洗浄液供給ノズルをさらに備えている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
8. 　前記空間に供給される前記流体の流量を調節する流量制御弁と、
   　前記処理ヘッドから前記基板の外周部に加えられる力に基づいて前記流量制御弁を操作する動作制御部をさらに備えている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
9. 　基板の第１の面を吸着保持面で保持した状態で、前記基板を回転させ、
   　処理ヘッドにより処理具を前記基板の外周部に押し付けて該外周部を処理し、
   　前記基板の外周部を処理している間、前記基板の第２の面と静圧プレートの流体支持面との間の空間に流体を供給し、
   　前記第２の面は、前記基板の前記第１の面とは反対側の面であり、
   　前記流体支持面は前記吸着保持面よりも大きい、基板処理方法。
10. 　前記基板の外周部を処理する工程は、少なくとも前記第１の面の外周部を処理する工程である、請求項９に記載の基板処理方法。
11. 　前記基板の外周部を処理する工程は、前記第１の面の外周部および前記第２の面の外周部を処理する工程である、請求項１０に記載の基板処理方法。
12. 　前記処理ヘッドは前記静圧プレートに形成されている切り欠きに進入した状態で前記第２の面の外周部を処理する、請求項１１に記載の基板処理方法。
13. 　前記基板の外周部の処理後、前記静圧プレートの上面に洗浄液を供給する工程をさらに含む、請求項９乃至１２のいずれか一項に記載の基板処理方法。
14. 　前記基板の外周部の処理後、前記静圧プレートを回転させる工程をさらに含む、請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
15. 　前記処理ヘッドから前記基板の外周部に加えられる力に基づいて前記空間に供給される前記流体の流量を調節する、請求項９乃至１４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
16. 　前記流体は液体である、請求項９乃至１５のいずれか一項に記載の基板処理方法。

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