特許 5904169 基板洗浄装置、基板洗浄方法及び記憶媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5904169

(24)【登録日】2016年3月25日

(45)【発行日】2016年4月13日

(54)【発明の名称】基板洗浄装置、基板洗浄方法及び記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20160331BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20160331BHJP

   G02F 1/13 20060101ALI20160331BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/304 644C

   H01L21/304 643A

   H01L21/304 648G

   H01L21/30 563

   G02F1/13 101

【請求項の数】12

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2013-152842(P2013-152842)

(22)【出願日】2013年7月23日

(65)【公開番号】特開2015-23248(P2015-23248A)

(43)【公開日】2015年2月2日

【審査請求日】2015年5月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091513

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 俊夫

(72)【発明者】

【氏名】滝口 靖史

(72)【発明者】

【氏名】山本 太郎

(72)【発明者】

【氏名】京田 秀治

(72)【発明者】

【氏名】牟田 行志

【審査官】 篠原 功一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１７７５４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１１９７８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３１９２７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−３０８３７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０２８１７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｇ０２Ｆ １／１３

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円形の基板の裏面を洗浄する基板洗浄装置において、
基板の裏面における中央部とは重ならない領域を水平に吸着保持し、水平方向に移動自在な第１の吸着保持部と、
基板の裏面の中央部を水平に吸着保持し、鉛直軸周りに回転する第２の吸着保持部と、
互に横方向に離れて設けられ、基板が第１の吸着保持部に保持されているときに、前記中央部を含む基板の裏面の領域に接触して洗浄し、基板が第２の吸着保持部に保持されているときに、前記中央部以外の基板の裏面の領域に接触して洗浄する第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材と、
基板の裏面を洗浄するときに、前記第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材を共通の旋回軸により各々水平方向に旋回させる旋回機構と、
前記第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材を昇降させるための昇降機構と、
前記洗浄部材により基板の裏面を洗浄するときに基板の裏面に洗浄液を供給する洗浄液供給部と、を備え、
前記旋回軸は、少なくとも前記中央部を含む基板の裏面の領域を洗浄するときには基板に重なって位置するように配置され、
基板が前記第２の吸着保持部に保持されて回転しているときに、前記旋回軸から第２の吸着保持部の回転軸を見て左側及び右側のうちの一方側に位置する第１の洗浄部材が他方側に向かって旋回して移動することにより、第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材が前記中央部以外の基板の裏面の全ての領域を洗浄するように、第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材が配置されていることを特徴とする基板洗浄装置。

【請求項2】

前記第１の洗浄部材が前記一方側から他方側に向かう旋回の開始時には、第２の洗浄部材が前記旋回軸と第２の吸着保持部の回転軸とを結ぶ直線上に位置し、旋回の終了時には、前記第１の洗浄部材が前記直線上に位置するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の基板洗浄装置。

【請求項3】

円形の基板の裏面を洗浄する基板洗浄装置において、
基板の裏面における中央部とは重ならない領域を水平に吸着保持し、水平方向に移動自在な第１の吸着保持部と、
基板の裏面の中央部を水平に吸着保持し、鉛直軸周りに回転する第２の吸着保持部と、
互に横方向に離れて設けられ、基板が第１の吸着保持部に保持されているときに、前記中央部を含む基板の裏面の領域に接触して洗浄し、基板が第２の吸着保持部に保持されているときに、前記中央部以外の基板の裏面の領域に接触して洗浄する第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材と、
基板の裏面を洗浄するときに、前記第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材を共通の旋回軸により各々水平方向に旋回させる旋回機構と、
前記第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材を昇降させるための昇降機構と、
前記洗浄部材により基板の裏面を洗浄するときに基板の裏面に洗浄液を供給する洗浄液供給部と、を備え、
前記旋回軸は、少なくとも前記中央部を含む基板の裏面の領域を洗浄するときには基板に重なって位置するように配置され、
前記第１の洗浄部材と第２の洗浄部材とは互いに種別が異なることを特徴とする基板洗浄装置。

【請求項4】

前記第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材の旋回半径は、基板の半径よりも短いことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。

【請求項5】

前記旋回機構は、旋回軸に周方向に沿って広がるように設けられた面状体を備え、
前記第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材は、前記面状体に設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。

【請求項6】

前記第１の洗浄部材は洗浄用として用いられ、前記第２の洗浄部材は研磨用として用いられることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。

【請求項7】

円形の基板の裏面を洗浄する基板洗浄方法であって、
第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材を共通の旋回軸により各々水平方向に旋回させる旋回機構を用いる工程と、
第１の吸着保持部により基板の裏面における中央部とは重ならない領域を水平に吸着保持し、前記基板の裏面に洗浄液を供給しながら、かつ前記第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材を前記中央部を含む基板の裏面の領域に接触させながら旋回させることにより当該領域を洗浄する工程と、
第２の吸着保持部により基板の裏面の中央部を水平に吸着保持し、当該第２の吸着保持部を鉛直軸の周りに回転させた状態で、前記基板の裏面に洗浄液を供給しながら、かつ前記第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材を前記中央部以外の基板の裏面の領域に接触させながら旋回させることにより当該領域を洗浄する工程と、を含み、
前記旋回軸は、少なくとも前記中央部を含む基板の裏面の領域を洗浄するときには基板に重なって位置し、
基板が前記第２の吸着保持部に保持されて回転しているときに、前記旋回軸から第２の吸着保持部の回転軸を見て左側及び右側のうちの一方側に位置する第１の洗浄部材が他方側に向かって旋回して移動することにより、第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材が前記中央部以外の基板の裏面の全ての領域を洗浄するように、第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材が配置されていることを特徴とする基板洗浄方法。

【請求項8】

前記第１の洗浄部材が前記一方側から他方側に向かう旋回の開始時には、第２の洗浄部材が前記旋回軸と第２の吸着保持部の回転軸とを結ぶ直線上に位置し、旋回の終了時には、前記第１の洗浄部材が前記直線上に位置するように構成されていることを特徴とする請求項７記載の基板洗浄方法。

【請求項9】

円形の基板の裏面を洗浄する基板洗浄方法であって、
第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材を共通の旋回軸により各々水平方向に旋回させる旋回機構を用いる工程と、
第１の吸着保持部により基板の裏面における中央部とは重ならない領域を水平に吸着保持し、前記基板の裏面に洗浄液を供給しながら、かつ前記第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材を前記中央部を含む基板の裏面の領域に接触させながら旋回させることにより当該領域を洗浄する工程と、
第２の吸着保持部により基板の裏面の中央部を水平に吸着保持し、当該第２の吸着保持部を鉛直軸の周りに回転させた状態で、前記基板の裏面に洗浄液を供給しながら、かつ前記第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材を前記中央部以外の基板の裏面の領域に接触させながら旋回させることにより当該領域を洗浄する工程と、を含み、
前記旋回軸は、少なくとも前記中央部を含む基板の裏面の領域を洗浄するときには基板に重なって位置し、
前記第１の洗浄部材と第２の洗浄部材とは互いに種別が異なることを特徴とする基板洗浄方法。

【請求項10】

前記第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材の旋回半径は、基板の半径よりも短いことを特徴とする請求項７ないし９のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。

【請求項11】

前記第１の洗浄部材は洗浄用として用いられ、前記第２の洗浄部材は研磨用として用いられることを特徴とする請求項７ないし１０のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。

【請求項12】

円形の基板の裏面を洗浄する基板洗浄装置に用いられるプログラムを格納した記憶媒体であって、
前記プログラムは請求項７ないし１１のいずれか一項に記載された基板洗浄方法を実行するためにステップが組まれていることを特徴とする記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば半導体ウエハや液晶ディスプレイ用のガラス基板（ＬＣＤ基板）といった基板の裏面を洗浄する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスの製造工程においては、例えば半導体ウエハ（以下ウエハという）を清浄な状態に保つため、各々の製造プロセスや処理プロセスの前後において、必要に応じてウエハを洗浄するプロセスが設けられている。
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。

【0003】

このようなウエハ裏面の洗浄については、特許文献１に、基板の裏面を支えて保持し、ブラシにより基板裏面を洗浄する技術が提案されている。この手法では、基板裏面の周縁領域を保持する第１の基板保持手段と、基板裏面の中央領域を保持する第２の基板保持手段との間で基板を持ち替えて基板裏面の洗浄を行っているので、基板裏面全面について洗浄を行うことができる。また基板の反転動作を行うためのスペースを必要としないので、装置の小型化を図ることができる。

【0004】

しかしながら近年は液浸露光やダブルパターニングといった配線技術の更なる微細化に伴って半導体デバイスの製造工程に含まれる工程数も増加している。このためウエハ裏面にパーティクルの付着するリスクも大きくなってきており、より一層の洗浄力の向上が求められている。またウエハサイズは３００ｍｍサイズから４５０ｍｍサイズへさらなる大口径化が検討されており、できるだけコンパクトな装置が望ましい。このために、１台の洗浄装置において、複数のブラシを用いて洗浄力を高めつつ、装置の小型化を図ることが検討されている。

【0005】

特許文献２には、基板を鉛直軸周りに回転させながら、１本の支持アームに取り付けられた２個の洗浄ブラシにより基板の上面を洗浄するにあたり、支持アームの先端ブロックを円弧状に構成し、鉛直軸周りに回転させる構造が提案されている。この手法は基板の上面の洗浄であるので、基板の中央領域を洗浄するために、洗浄ブラシを基板の回転中心を通過して外周部に至るように移動させる必要がある。また支持アームの駆動機構は基板の周囲を覆うカップの外側に設けられているため、洗浄ブラシの支持アームの旋回半径は基板の半径よりも大きくなり、装置の小型化を図ることが難しい。さらに洗浄ブラシが基板の回転中心を通って外周部まで移動するので洗浄ブラシの移動距離が長く、これに伴って処理時間が長くなってしまう。

【0006】

特許文献３には、機能が異なる２つの洗浄具を用いて、基板表面を洗浄する技術が提案されているが、洗浄具は夫々別個のアームに設けられ、これらアームはウエハの外方に設けられているので、装置をコンパクトにすることが難しい。また洗浄時には、夫々のアームをウエハの一端側から他端側まで移動させているので、アームの移動距離（移動時間）が長くなり、処理に時間がかかる。このように特許文献２及び特許文献３は基板の裏面の洗浄を行うものではなく、これらを用いても装置の小型化を図ることが困難であることから、本発明の課題を解決することはできない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００８−１７７５４１号公報

【特許文献2】特開平１０−３０８３７０号公報：図８、図１２、段落００４４、段落００５８等

【特許文献3】特開２００２−６６４６７号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は基板の裏面を洗浄する基板洗浄装置の小型化を図ると共に、基板洗浄処理の洗浄力を高めることができる技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

このため本発明の基板洗浄装置は、
円形の基板の裏面を洗浄する基板洗浄装置において、
基板の裏面における中央部とは重ならない領域を水平に吸着保持し、水平方向に移動自在な第１の吸着保持部と、
基板の裏面の中央部を水平に吸着保持し、鉛直軸周りに回転する第２の吸着保持部と、
互に横方向に離れて設けられ、基板が第１の吸着保持部に保持されているときに、前記中央部を含む基板の裏面の領域に接触して洗浄し、基板が第２の吸着保持部に保持されているときに、前記中央部以外の基板の裏面の領域に接触して洗浄する第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材と、
基板の裏面を洗浄するときに、前記第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材を共通の旋回軸により各々水平方向に旋回させる旋回機構と、
前記第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材を昇降させるための昇降機構と、
前記洗浄部材により基板の裏面を洗浄するときに基板の裏面に洗浄液を供給する洗浄液供給部と、を備え、
前記旋回軸は、少なくとも前記中央部を含む基板の裏面の領域を洗浄するときには基板に重なって位置するように配置され
基板が前記第２の吸着保持部に保持されて回転しているときに、前記旋回軸から第２の吸着保持部の回転軸を見て左側及び右側のうちの一方側に位置する第１の洗浄部材が他方側に向かって旋回して移動することにより、第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材が前記中央部以外の基板の裏面の全ての領域を洗浄するように、第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材が配置されていることを特徴とする。
他の発明の基板処理装置は、
円形の基板の裏面を洗浄する基板洗浄装置において、
基板の裏面における中央部とは重ならない領域を水平に吸着保持し、水平方向に移動自在な第１の吸着保持部と、
基板の裏面の中央部を水平に吸着保持し、鉛直軸周りに回転する第２の吸着保持部と、
互に横方向に離れて設けられ、基板が第１の吸着保持部に保持されているときに、前記中央部を含む基板の裏面の領域に接触して洗浄し、基板が第２の吸着保持部に保持されているときに、前記中央部以外の基板の裏面の領域に接触して洗浄する第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材と、
基板の裏面を洗浄するときに、前記第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材を共通の旋回軸により各々水平方向に旋回させる旋回機構と、
前記第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材を昇降させるための昇降機構と、
前記洗浄部材により基板の裏面を洗浄するときに基板の裏面に洗浄液を供給する洗浄液供給部と、を備え、
前記旋回軸は、少なくとも前記中央部を含む基板の裏面の領域を洗浄するときには基板に重なって位置するように配置され、
前記第１の洗浄部材と第２の洗浄部材とは互いに種別が異なることを特徴とする。

【0010】

また本発明の基板洗浄方法は、円形の基板の裏面を洗浄する基板洗浄方法であって、
第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材を共通の旋回軸により各々水平方向に旋回させる旋回機構を用いる工程と、
第１の吸着保持部により基板の裏面における中央部とは重ならない領域を水平に吸着保持し、前記基板の裏面に洗浄液を供給しながら、かつ前記第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材を前記中央部を含む基板の裏面の領域に接触させながら旋回させることにより当該領域を洗浄する工程と、
第２の吸着保持部により基板の裏面の中央部を水平に吸着保持し、当該第２の吸着保持部を鉛直軸の周りに回転させた状態で、前記基板の裏面に洗浄液を供給しながら、かつ前記第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材を前記中央部以外の基板の裏面の領域に接触させながら旋回させることにより当該領域を洗浄する工程と、を含み、
前記旋回軸は、少なくとも前記中央部を含む基板の裏面の領域を洗浄するときには基板に重なって位置し、
基板が前記第２の吸着保持部に保持されて回転しているときに、前記旋回軸から第２の吸着保持部の回転軸を見て左側及び右側のうちの一方側に位置する第１の洗浄部材が他方側に向かって旋回して移動することにより、第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材が前記中央部以外の基板の裏面の全ての領域を洗浄するように、第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材が配置されていることを特徴とする。
他の発明の基板洗浄方法は、円形の基板の裏面を洗浄する基板洗浄方法であって、
第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材を共通の旋回軸により各々水平方向に旋回させる旋回機構を用いる工程と、
第１の吸着保持部により基板の裏面における中央部とは重ならない領域を水平に吸着保持し、前記基板の裏面に洗浄液を供給しながら、かつ前記第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材を前記中央部を含む基板の裏面の領域に接触させながら旋回させることにより当該領域を洗浄する工程と、
第２の吸着保持部により基板の裏面の中央部を水平に吸着保持し、当該第２の吸着保持部を鉛直軸の周りに回転させた状態で、前記基板の裏面に洗浄液を供給しながら、かつ前記第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材を前記中央部以外の基板の裏面の領域に接触させながら旋回させることにより当該領域を洗浄する工程と、を含み、
前記旋回軸は、少なくとも前記中央部を含む基板の裏面の領域を洗浄するときには基板に重なって位置し、
前記第１の洗浄部材と第２の洗浄部材とは互いに種別が異なることを特徴とする。

【0011】

さらに本発明の記憶媒体は、
円形の基板の裏面を洗浄する基板洗浄装置に用いられるプログラムを格納した記憶媒体であって、前記プログラムは既述の基板洗浄方法を実行するためにステップが組まれていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明の基板洗浄装置によれば、第１の洗浄部材と第２の洗浄部材とを設けているので、洗浄部材が単独である場合に比べて洗浄力を高くすることができる。また第１の洗浄部材と第２の洗浄部材は、共通の旋回軸により各々水平方向に旋回するように構成されている。基板の裏面の中央部を含む領域は、基板を第１の基板保持部にて吸着保持して水平方向に移動させながら洗浄するが、前記中央部を含む領域を洗浄するときには、旋回軸は基板に重なって位置するように配置される。このように旋回軸は基板の移動領域を利用して設置されるので、装置の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明に係る洗浄装置を示す斜視図である。

【図2】洗浄装置を示す縦断側面図である。

【図3】洗浄装置を示す平面図である。

【図4】洗浄装置を示す縦断側面図である。

【図5】洗浄装置に設けられるエアナイフを示す斜視図である。

【図6】ウエハと第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材と回転板とを示す平面図である。

【図7】洗浄装置にて行われる洗浄処理を説明するための工程図である。

【図8】洗浄装置にて行われる洗浄装置を説明するための縦断側面図である。

【図9】洗浄装置にて行われる洗浄装置を説明するための縦断側面図である。

【図10】洗浄装置にて行われる洗浄装置を説明するための縦断側面図である。

【図11】ウエハと第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材と回転板とを示す平面図である。

【図12】ウエハと第１の洗浄部材及び第２の洗浄部材と回転板とを示す平面図である。

【図13】洗浄装置にて行われる洗浄処理の他の例を説明するための工程図である。

【図14】洗浄装置が組み込まれる塗布、現像装置を示す平面図である。

【図15】塗布、現像装置を示す斜視図である。

【図16】塗布、現像装置を示す縦断側面図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0014】

以下に説明する実施の形態においては、基板洗浄装置（以下、洗浄装置という）の一例として塗布、現像装置に設置されるタイプの洗浄装置について説明する。当該洗浄装置による洗浄工程を含むフォトリソグラフィープロセスの具体例については後述するが、本洗浄装置は例えば塗布、現像装置の出口付近に設置され、レジスト膜の形成されたウエハの裏面を洗浄してから後続の露光装置へ向けて送り出す役割を果たす。

【0015】

初めに本実施の形態に係る洗浄装置の構造について図１〜図４を参照しながら説明する。図１は洗浄装置１の斜視図、図２及び図４はその縦断図、図３はその平面図を夫々示している。
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、この吸着パッド２からウエハＷを受け取って同じく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機構５と、を備えている。前記吸着パッド２は第１の基板保持部、前記スピンチャック３は第２の基板保持部を夫々なしており、これら吸着パッド２、スピンチャック３及び洗浄機構５は、上面が開口したボックス状のアンダーカップ４３に取り付けられている。例えばアンダーカップ４３は平面視長方形状に形成されて、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側壁４３ａ、４３ｂが伸びる方向をＸ方向として説明する。

【0016】

初めに吸着パッド２について説明する。この吸着パッド２は、ウエハＷの裏面における中央部とは重ならない領域を水平に吸着保持し、水平方向に移動自在に構成されている。洗浄装置１は２つの吸着パッド２を備え、各々の吸着パッド２は例えば細長いブロックから構成されている。２つの吸着パッド２は、ウエハＷ裏面の周縁部近傍部（第１の領域）を略平行に支えて保持できるように配置されている。吸着パッド２は図示しない吸引管と接続されており、図３に示した吸着孔２ａを介してウエハＷを吸着しながら保持する真空チャックとしての機能を備えている。それぞれの吸着パッド２は細長い棒状のパッド支持部２１の略中央部に取り付けられており、これら２本のパッド支持部２１の両端部が夫々２本の橋桁部２２に取り付けられることによってパッド支持部２１と橋桁部２２とからなる井桁２０が構成されている。

【0017】

２本の橋桁部２２の両端は、前記アンダーカップ４３の対向する２側壁４３ａ、４３ｂの外側に、これらの側壁４３ａ、４３ｂに沿って張設された２本のベルト２３に夫々固定されている。夫々のベルト２３は、２個１組からなる巻掛軸２４に巻き掛けられており、各巻掛軸２４は上述の２側壁４３ａ、４３ｂと各々平行に設置された２枚の側板２６に取り付けられている。巻掛軸２４の一つは駆動機構２５に接続されており、巻掛軸２４やベルト２３を介して橋桁部２２を動かして、既述の井桁２０全体を図１〜図３に示したＸ方向に移動させるように構成されている。

【0018】

また図１に示すように夫々の側板２６は、その底面をスライダ２７ａとガイドレール２７ｂとからなる２組の昇降機構２７によって支えられ、洗浄装置１の図示しない筐体床面に固定されている。これらの昇降機構２７の１つには図示しない駆動機構が設けられており、スライダ２７ａをガイドレール２７ｂ内で昇降させることにより、前述の井桁２０全体を図中のＺ方向に昇降させることができるようになっている。

【0019】

さらに井桁２０上には、洗浄液の飛散を抑えるためのドーナツ状のアッパーカップ４１が跨設されている。アッパーカップ４１の上面には、ウエハＷより大口径の開口部４１ａを設けてあり、この開口部４１ａを介して、後述する塗布、現像装置の搬送機構と吸着パッド２又はスピンチャック３との間でウエハＷの受け渡しを行うことができるようになっている。なお井桁２０上に跨設されたアッパーカップ４１は、井桁２０の動きに伴ってＸ方向とＺ方向とに移動するように構成されている。

【0020】

次にスピンチャック３について説明する。スピンチャック３はウエハＷの裏面の中央部（第２の領域）を水平に吸着保持し、鉛直軸周りに回転自在に構成されている。スピンチャック３は円板状に形成され、略平行に配置された２つの吸着パッド２の中間に設置されており、夫々の基板保持部（吸着パッド２、スピンチャック３）により支えられるウエハＷ裏面の第１の領域と第２の領域とは重ならないようになっている。図２に示すようにスピンチャック３は回転昇降軸３ｂを介して駆動機構（スピンチャックモータ）３３に接続されており、スピンチャック３はこの駆動機構３３によって回転及び昇降自在に構成されている。また吸着パッド２と同様にスピンチャック３も図示しない吸引管と接続されており、図３に示した吸着孔３ａを介してウエハＷを吸着しながら保持する真空チャックとしての機能を備えている。

【0021】

スピンチャック３の側方には、昇降機構３２ａと接続された支持ピン３２がウエハＷの裏面を支持して昇降可能なように設けられており、外部の搬送機構との協働作用によって搬送機構から吸着パッド２へ、またスピンチャック３から搬送機構へとウエハＷを受け渡しできるように構成されている。
更に図３及び図５に示すように、スピンチャック３や支持ピン３２の周囲には、これらの機器を取り囲むようにエアナイフ３１が設置されている。エアナイフ３１は例えば円筒状の囲み部材よりなり、その上端に周方向に沿って気体の噴射口３１ａが形成され、この噴射口３１ａはウエハＷ裏面へ向けて例えば圧縮エア等の気体を噴き出すように構成されている。例えばエアナイフ３１は二重円筒より構成され、図示しない供給部から供給された気体をこの二重円筒間の中空部を介して噴射口３１ａに供給できるようになっている。このエアナイフ３１は、スピンチャック３の表面とこのスピンチャック３で支えられる基板の裏面（第２の領域）とを互いに乾燥した状態で接触させるために、スピンチャック３へウエハＷが受け渡される際に、ウエハＷ裏面の洗浄液を円筒の外側へ吹き飛ばして乾燥させる役割を果たしている。

【0022】

ここでウエハＷの高さ位置について説明する。後述するようにウエハＷは外部の搬送機構から吸着パッド２に受け渡され、吸着パッド２に保持された状態で図２に示す右Ｘ方向に移動して、ウエハＷ裏面の中央部（第２の領域）の洗浄が行われる。図２及び図４では、ウエハＷの高さ位置が洗浄位置にある状態を示しており、この洗浄位置では、ウエハＷ裏面はエアナイフ３１の先端よりも上方側に位置し、ウエハＷが吸着パッド２に保持された状態でＸ方向に移動するときに、ウエハＷ裏面がエアナイフ３１に干渉しないようになっている。

【0023】

次にウエハＷの裏面洗浄を行う洗浄機構５について説明する。洗浄機構５は、例えば円板よりなり、吸着パッド２又はスピンチャック３に保持されたウエハＷと対向するように設けられた面状体をなす回転板５１と、この回転板５１の上に設けられた複数個の洗浄部材６と、を備えている。前記回転板５１は、その裏面側に設けられた旋回軸５２を介して駆動機構５３により鉛直軸まわりに回転自在に構成され、例えば旋回軸５２は回転板５１の中心に設けられている。従って平面的に見ると回転板５１の中心と旋回軸５２の中心とが揃い、この中心が旋回中心Ｏ１となる。この例では、回転板５１と旋回軸５２と駆動機構５３とにより旋回機構が形成されている。

【0024】

図６には、スピンチャック３に保持されたウエハＷと回転板５１とを示している。このように回転板５１はその半径Ｒ１が、ウエハＷの半径Ｒ２よりも小さくなるように設定されている。また後述するように、ウエハＷの裏面の中央部を含む領域を洗浄する時には、ウエハＷが吸着パッド２に保持されて右Ｘ方向に移動するが、前記旋回軸５２はこのウエハＷの移動領域内に設けられている。つまり前記中央部を含む領域を洗浄するときには、旋回軸５２はウエハＷに重なって位置するように配置されている。さらに平面的に見たときに、回転板５１の旋回軸５２と、スピンチャック３の回転昇降軸３ｂとが、前記Ｘ方向に沿って並ぶように設けられている。さらにまた回転板５１の下方側には駆動機構５３の周囲を囲むようにカバー体５４が設けられている。このカバー体５４は例えば筒状体よりなり、その上面には旋回軸５２が移動できるように開口部５４ａが形成されている。

【0025】

この例の洗浄機構５は複数個例えば２個の互いに種別の異なる洗浄部材６（６Ａ、６Ｂ）を備えており、一方の第１の洗浄部材６Ａは洗浄用に用いられ、他方の第２の洗浄部材６Ｂは研磨用に用いられている。ここではウエハＷの裏面の研磨処理も洗浄処理の一つに含めている。これら第１及び第２の洗浄部材６Ａ、６Ｂは例えば円柱状のブラシよりなり、駆動軸６１Ａ、６１Ｂを介して、当該洗浄部材６Ａ、６Ｂを昇降及び鉛直軸周りに回転させる駆動機構６２Ａ、６２Ｂに接続され、これら駆動機構６２Ａ、６２Ｂは回転板５１の上に取り付けられている。前記駆動機構６２Ａ、６２Ｂ及び洗浄部材ブラシ６Ａ、６Ｂの側面は、例えば筒状のブラシカバー６３Ａ、６３Ｂにより覆われており、このブラシカバー６３Ａ、６３Ｂの上面には洗浄部材６Ａ、６Ｂが移動できるように開口部６４Ａ、６４Ｂが形成されている。なお図１ではブラシカバー６３Ａ、６３Ｂを省略している。

【0026】

図２は、ウエハＷがスピンチャック３に保持されて洗浄位置にあり、第１の洗浄部材６Ａが待機位置にある状態を示している。また図４は、ウエハＷが吸着パッド２に保持されて洗浄位置にあり、第１の洗浄部材６Ａが待機位置、第２の洗浄部材６Ｂが洗浄位置にある状態を示している。このように洗浄部材６Ａ、６Ｂが待機位置にあるときには、洗浄位置にあるウエハＷの下方側に洗浄部材６Ａ、６Ｂの上面が位置し、ウエハＷを研磨又は洗浄するときには、洗浄部材６Ａ、６Ｂが上昇して当該洗浄部材６Ａ、６Ｂの上面をウエハ裏面に押し付けるようになっている。

【0027】

洗浄部材６Ａ、６Ｂは例えばＰＶＣスポンジ、ウレタンスポンジ、ナイロン繊維等よりなり、研磨用の第１の洗浄部材６Ａと、洗浄用の第２の洗浄部材６Ｂとは、夫々適正な材質が選択されてブラシが構成されている。また第１の洗浄部材６Ａと第２の洗浄部材６Ｂは、図６に示すように回転板５１上に互いに横方向に離れて配置されている。そして第１及び第２の洗浄部材６Ａ、６Ｂは、ウエハＷがスピンチャック３により保持されて回転しているときに一方向に旋回することにより、これら第１及び第２の洗浄部材６Ａ、６Ｂの両方でウエハＷの裏面の中央部以外の全ての領域を洗浄できるように配置されている。一方向に旋回するとは、回転板５１の旋回軸５２からスピンチャック３の回転昇降軸３ｂを見て左側及び右側のうちの一方側この例では左側に位置する第１の洗浄部材６Ａが他方側この例では右側に向かって旋回して移動することをいう。

【0028】

この例では、平面的に見たときに、スピンチャック３に保持されたウエハＷに対して、第１の洗浄部材６Ａが中央にあるときに第２の洗浄部材６Ｂが周縁に位置し、第２の洗浄部材６Ｂが中央にあるときに第１の洗浄部材６Ａが周縁に位置するように設けられている。周縁に位置するとは、前記スピンチャック３に保持されたウエハＷの外縁を洗浄（研磨）できるように洗浄部材６Ａ、６Ｂが位置し、中央に位置するとは、スピンチャックの回転中心Ｏ２と旋回中心Ｏ１とを結んだ線Ｌ上を洗浄（研磨）できるように洗浄部材６Ａ、６Ｂが位置することをいう。図６（ａ）は、第１の洗浄部材６Ａが周縁にあり、第２の洗浄部材６Ｂが中央にある状態を示し、図６（ｂ）は、第１の洗浄部材６Ａが中央にあり、第２の洗浄部材６１Ｂが周縁にある状態を示している。

【0029】

こうして前記左側に位置する第１の洗浄部材６Ａが前記右側に向かう旋回の開始時には、第２の洗浄部材６Ｂが、回転板５１の旋回軸５２とスピンチャック３の回転昇降軸３ｂとを結ぶ直線Ｌ上に位置し、旋回の終了時には、前記第１の洗浄部材６Ａが前記直線Ｌ上に位置することとなる。さらに回転板５１の半径Ｒ１はウエハＷの半径Ｒ２よりも短いことから、第１及び第２の洗浄部材６Ａ、６Ｂの旋回半径は、ウエハＷの半径Ｒ２よりも短くなる。前記旋回半径とは、洗浄部材６Ａ、６Ｂの中心と回転板５１の旋回中心Ｏ１を結ぶ線の長さをいう。

【0030】

また回転板５１には、図３及び図４に示すように洗浄液ノズル５５とブローノズル５６とが設置されている。洗浄液ノズル５５からは第２の洗浄部材６ＢでウエハＷ裏面から除去されたパーティクルを洗い流すための洗浄液（例えばＤＩＷ）が供給され、ブローノズル５６からは洗浄を終えた後にウエハＷ裏面に付着している洗浄液の乾燥を促進するための例えば窒素（Ｎ_２）等の気体が供給される。

【0031】

この他、図２及び図４に示すようにアンダーカップ４３の底部には、アンダーカップ４３内に溜まった洗浄液を排出するためのドレイン管１６と、洗浄装置１内の気流を排気するための２つの排気管１５とが設けられている。排気管１５はアンダーカップ４３底部に溜まった洗浄液が排気管１５へ流れ込むのを防ぐため、アンダーカップ４３の底面から上方へと延伸されている。また上方から滴り落ちてきた洗浄液が排気管１５に直接入らないように、エアナイフ３１の周囲に取り付けられたリング状のカバーをなすインナーカップ４２によって覆われている。また図中の１３はウエハＷの洗浄終了後にウエハＷ外周縁近傍に上方から圧縮エア等を吹き付けて残存する洗浄液の乾燥を補助するためのブローノズルであり、１４は洗浄機構５に設けられた洗浄液ノズル５５と共に洗浄液をウエハＷ裏面に供給するための洗浄液ノズルである。なおブローノズル１３は、不図示の昇降機構を備え、ウエハＷ搬入出時には搬送中のウエハＷや搬送機構と干渉しないように上方へ退避するようになっている。

【0032】

また、各ベルト２３の張設されていないアンダーカップ４３の側壁４３ｃには、ＵＶランプ１２を納めたランプボックス１１が取り付けられている。処理対象のウエハＷは、左Ｘ方向より洗浄装置１内に搬入出され、その際ＵＶランプ１２の上方を通過するように構成されている。ＵＶランプ１２は、洗浄を終えて搬出されるウエハＷの裏面に紫外光を照射して、ウエハＷ裏面に残存しているパーティクルを収縮させる役割を果たす。

【0033】

また各駆動機構２５、５３や、ＵＶランプ１２、排気管１５に設けられた図示しない圧力調整部等は、塗布、現像装置全体の動作を制御する制御部１００により制御されるようになっている。制御部１００は、例えば図示しないプログラム格納部を有するコンピュータからなり、プログラム格納部には外部の搬送装置から受け取ったウエハＷを吸着パッド２とスピンチャック３との間で受け渡したり、洗浄機構５により洗浄したりする動作等についてのステップ（命令）群を備えたコンピュータプログラムが格納されている。そして、当該コンピュータプログラムが制御部１００に読み出されることにより、制御部１００は洗浄装置１の動作を制御する。なお、このコンピュータプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカード等の記憶機構に収納された状態でプログラム格納部に格納される。

【0034】

以上に説明した構成に基づいて、ウエハＷの裏面を洗浄する動作について図７〜図１２を参照しながら説明する。図７はウエハＷの裏面洗浄に係る工程を説明するための平面図であり、点線にて第１及び第２の洗浄部材６Ａ、６Ｂとその旋回ルートを示している。図８〜図１０は洗浄装置１の各動作を説明するための縦断面図である。また図１１及び図１２は、吸着パッド２またはスピンチャック３に保持されている夫々の状態において、ウエハＷの洗浄される領域を模式的に示した平面図である。なおこれらの図においては、図示の便宜上、カバー体５４やブラシカバー６４、インナーカップ４２、排気管１５、ＵＶランプ１２やブローノズル１３等の記載を必要に応じて適宜省略している。

【0035】

例えば馬蹄形状の搬送機構（後述する搬送アームＦ３）は処理対象のウエハＷを洗浄装置１内に搬入してアッパーカップ４１の開口部４１ａ上方で停止し、支持ピン３２はスピンチャック３の下方から上昇して搬送機構の下方にて待機する。搬送機構は支持ピン３２の上方から下降してウエハＷを支持ピン３２へと引き渡し、洗浄装置１の外へと退出する。このとき吸着パッド２はウエハＷを保持する面が第１及び第２の洗浄部材６Ａ、６Ｂの上面よりも高くなる洗浄位置で待機し、スピンチャック３は第１の洗浄部材６Ａ、６Ｂの上面よりも低い位置まで退避している。このような位置関係により、支持ピン３２が下降すると、ウエハＷは先ず吸着パッド２に受け渡され、吸着パッド２により、ウエハＷ裏面から洗浄部材６Ａ、６Ｂを押し当てても動かないようにウエハＷが吸着保持される（図７（ａ）、図８（ａ））。

【0036】

次いで図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示すように、ウエハＷ裏面の中央部を含む領域（中央領域）の研磨処理を行う。前記中央領域はウエハＷ裏面においてスピンチャック３にて保持される領域を含む領域である。この処理では、研磨用の第２の洗浄部材６Ｂを上昇させてウエハＷ裏面に押し当てると共に、ウエハＷを吸着保持する吸着パッド２を右Ｘ方向へ移動させることにより、ウエハＷを図８（ａ）に示す第１の位置から移動させて、ウエハＷ裏面の研磨を開始する。そしてウエハＷを予め決められた第２の位置（例えばウエハＷの右端が回転板５１の右端よりも僅かに右側にある位置）まで搬送する。このとき第２の洗浄部材６Ｂを駆動機構５３により鉛直軸周りに回転させると共に、回転板５１を旋回させる。こうして吸着パッド２によるウエハＷの移動と回転板５１による第２の洗浄部材６Ｂの旋回移動との組み合わせによりウエハＷ裏面の研磨が進行する。

【0037】

図１１（ａ）は回転板５１の旋回の開始位置、図１１（ｂ）は回転板５１の旋回の終了位置を夫々示している。そして開始位置及び終了位置は、前記研磨しようとする中央領域全体に洗浄部材６Ｂが行きわたるように設定され、こうして開始位置から終了位置に至る回転板５１の旋回角度が設定される。この例では、旋回角度が、例えば平面的に見て旋回中心Ｏ１と第１の洗浄部材６Ａの中心とを結んだ線と、旋回中心Ｏ１と第２の洗浄部材６Ｂの中心とを結んだ線とのなす角θになるように、旋回開始位置及び終了位置が夫々設定されている。

【0038】

このように回転板５１を図１１（ａ）に示す位置から図１１（ｂ）に示す位置まで時計回りにθ度旋回させることにより、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、例えば第２の洗浄部材６Ｂの中心を、位置Ｐ１から位置Ｐ２まで移動させて研磨を行う。これにより第２の洗浄部材６Ｂによって、図１１（ｂ）に左上斜線で塗りつぶした領域Ｔ１を満遍なく研磨することができる。第２の洗浄部材６Ｂを位置Ｐ２まで移動させて研磨を終えた後、第２の洗浄部材６Ｂを待機位置まで下降させる。このとき第１の洗浄部材６Ａの中心は位置Ｐ１にある。

【0039】

続いて図７（ｃ）、図９（ａ）に示すように、ウエハＷ裏面の中央領域の洗浄を行う。この洗浄では、洗浄用の第１の洗浄部材６Ａを上昇させてウエハＷ裏面に押し当てると共に、ウエハＷを吸着保持する吸着パッド２を前記第２の位置から前記第１の位置まで左Ｘ方向へ移動させる。またエアナイフ３１を作動させてスピンチャック３の表面に洗浄液が廻り込んで付着するのを防止すると共に、洗浄液ノズル５５より洗浄液を供給する。そして第１の洗浄部材６Ａを鉛直軸周りに回転させると共に、回転板５１を時計周りにθ度旋回させる。これにより第１の洗浄部材６Ａの中心は位置Ｐ１から位置Ｐ２に移動する。

【0040】

ここで洗浄が行われている期間中、ウエハＷの裏面全体は洗浄液の液膜に覆われており、第１の洗浄部材６Ａで除去されたパーティクルは、このウエハＷ裏面から流れ落ちる洗浄液と共にアンダーカップ４３へ洗い流される。またエアナイフ３１の噴出口３１ａからはウエハＷ裏面へ向けて気体が噴出され、洗浄液がエアナイフ３１の外側へ向けて吹き飛ばされることにより、エアナイフ３１と対向するウエハＷ裏面は乾燥した状態が保たれている。このような構成により、ウエハＷ裏面を覆う洗浄液がエアナイフ３１の内側にまで回り込んでしまうのを防止することができる。この結果、スピンチャック３の表面は常に乾燥状態に維持され、処理された洗浄液による汚染やウォータマークの形成を防止することが可能となる。こうして吸着パッド２によるウエハＷの移動と、回転板５１による第１の洗浄部材６Ａの旋回移動との組み合わせによって、第１の洗浄部材６Ａにより前記領域Ｔ１が満遍なく洗浄される。そして第１の洗浄部材６Ａを位置Ｐ２まで移動させて洗浄を終えた後、第１の洗浄部材６Ａを待機位置まで下降させる。

【0041】

上述の領域Ｔ１の洗浄を終えたら、吸着パッド２からスピンチャック３へのウエハＷの受け渡しを行う。ウエハＷの受け渡しは、例えばエアナイフ３１を作動させたまま、洗浄機構５の移動や回転、洗浄液の供給を停止し、吸着パッド２によるウエハＷの吸着を解除する一方で、退避しているスピンチャック３を洗浄位置の高さ位置まで上昇させてウエハＷの裏面を支え、次に吸着パッド２を下方へ退避させることにより行われる。

【0042】

続いて図７（ｄ）、（ｅ）、図９（ｂ）に示すように、ウエハＷの中央部以外の領域（周縁領域）の研磨及び洗浄を行う。具体的には、図１２（ａ）に示すように、洗浄用の第１の洗浄部材６Ａが周縁、研磨用の第２の洗浄部材６Ｂが中央に夫々位置する旋回開始位置まで回転板５１を旋回移動させた後、第１の洗浄部材６Ａ及び第２の洗浄部材６Ｂを上昇させてウエハＷ裏面に押し当てる。そしてウエハＷをスピンチャック３により鉛直軸周りに回転させながら、第１の洗浄部材６Ａ及び第２の洗浄部材６Ｂを、図１２（ｂ）に示すように、第１の洗浄部材６Ａが中央、第２の洗浄部材６Ｂが周縁領域に位置するまで回転板５１を旋回させる。このとき第１及び第２の洗浄部材６Ａ、６Ｂを夫々回転させ、洗浄液ノズル５５から洗浄液を供給する。

【0043】

このようにウエハＷ裏面の周縁領域では、スピンチャック３によるウエハＷの回転と回転板５１による第１の洗浄部材６Ａ及び第２の洗浄部材６Ｂの旋回移動との組み合わせにより研磨と洗浄が同時に進行する。ウエハＷを回転させながら、洗浄部材６Ａを周縁から中央に向け、洗浄部材６Ｂを中央から周縁に向けて徐々に移動させていくことにより、洗浄部材６Ａ及び洗浄部材６ＢがウエハＷに当接した領域は夫々同心円状の軌跡を描きながらウエハＷ裏面を移動していく。こうして、図１２（ｂ）中に右上斜線で塗りつぶした領域Ｔ２を満遍なく研磨及び洗浄することができる。

【0044】

ここで領域Ｔ１と領域Ｔ２とを合わせた領域は図１２（ｂ）に示すようにウエハＷ裏面全体を包含しており、洗浄されないデッドスペースを生じないように各機器のサイズや移動範囲が調整されている。またウエハＷをスピンチャック３で保持して洗浄を行っている期間中は、洗浄液ノズル５５だけでなく、エアナイフ３１の左側方に設置されている洗浄液ノズル１４からも洗浄液を供給している。ウエハＷ表面に濡れている領域と乾燥している領域とが混在していると洗浄液を乾燥させた際にウォータマークを生じる原因となるので、洗浄液を満遍なく行き渡らせてウォータマークの発生を抑制するためである。従ってこの例では、洗浄液ノズル５５及び洗浄液ノズル１４により洗浄液供給部が構成されている。但し、洗浄液供給部を洗浄液ノズル５５及び洗浄液ノズル１４のいずれか一方により構成してもよい。

【0045】

こうしてウエハＷ裏面全体の洗浄を完了すると、図７（ｆ）及び図１０に示すように、第１の洗浄部材６Ａ及び第２の洗浄部材６Ｂの回転を停止して下降させ、洗浄液の供給を停止して、洗浄液の振り切り乾燥の動作に移る。振り切り乾燥は、スピンチャック３を高速で回転させてウエハＷ裏面に付着している洗浄液を振り切ることにより行われる。既述のように満遍なく濡らされたウエハＷを一気に振り切って乾燥させることにより、ウォータマークの発生が抑制される。このとき、上方に退避していたブローノズル１３を下降させ、同時にブローノズル５６をウエハＷ周縁部に位置させるように回転板５１を移動させて、ウエハＷ周縁部の上面と下面とから気体を吹き付けることにより、振り切り乾燥が促進される。なお、スピンチャック３に保持される第２の領域については振り切り乾燥を行うことができないが、エアナイフ３１によって乾燥された状態でスピンチャック３と接触するようになっているのでウォータマークが発生することは殆どない。

【0046】

以上に説明した動作によりウエハＷ裏面全体の洗浄と乾燥とを終えたら、搬入時とは逆の動作でウエハＷを搬送機構へ引き渡して搬出する。このときＵＶランプ１２を点灯して馬蹄形状の搬送機構の下方からウエハＷ裏面へ向けて紫外線を照射する。これにより万一パーティクルが付着している場合であっても、例えば有機物は紫外線の照射により分解されるので、このようなタイプのパーティクルを収縮させて、デフォーカス等の影響を小さくすることができる。
一方ウエハＷの搬出動作と並行して、吸着パッド２やスピンチャック３は図８（ａ）に示した位置まで移動して次のウエハＷの搬入を待つ。そして図８〜図１２を参照して説明した動作を繰り返し、複数のウエハＷを順次洗浄する。

【0047】

上述の実施の形態によれば、ウエハＷの裏面を支えて保持し、そのままの状態で洗浄を行うので、洗浄装置１に加えてウエハＷを反転するリバーサを設置するスペースやウエハＷの反転動作を行うためのスペースを必要としない。この結果、従来タイプの洗浄装置と比較して、当該洗浄装置１が設置される塗布、現像装置をコンパクトにすることができる。また洗浄装置１は、２つの基板保持機構（吸着パッド２、スピンチャック３）の間でウエハＷを持ち替えるので、吸着パッド２やスピンチャック３で覆われてしまうことにより洗浄することのできないデッドスペースを生じないようにすることができる。

【0048】

またウエハＷの裏面を第１の洗浄部材６Ａ及び第２の洗浄部材６Ｂにより洗浄しているので、ウエハＷと洗浄部材との接触面積が大きくなり、洗浄部材が単独の場合に比べて洗浄力を高めることができる。さらに第１の洗浄部材６Ａと第２の洗浄部材６Ｂは、共通の旋回軸５２により各々水平方向に旋回するように構成され、旋回軸５２は基板の中央領域を洗浄するときにはウエハＷに重なって位置するように配置されている。このように旋回軸５２はウエハＷの移動領域を利用して設置されるので、装置の小型化を図ることができる。

【0049】

さらに本発明では、ウエハＷの裏面を、中央領域と周縁領域とに分けて洗浄を行っているので、ウエハＷの裏面全体を一気に洗浄する場合に比べて、個々の洗浄領域が小さい。従って第１及び第２の洗浄部材６Ａ、６Ｂの旋回半径をウエハＷよりも短くしても、ウエハＷの裏面全面を洗浄することができる。このように回転板５１の半径がウエハＷよりも小さく、さらに回転板５１の旋回軸５２をウエハＷの移動領域の下に設けているので、ウエハＷの裏面の中央領域の洗浄の際、ウエハＷをスライド移動させたときに、平面的に見てウエハＷと回転板５１とが重なる。このため、スピンチャック３の側方に回転板５１を設けたとしても、前記移動領域の他に設置スペースを確保する必要がなく、より洗浄装置１の小型化を図ることができる。
これに対してウエハＷの裏面を中央領域と周縁領域とに分けずに洗浄を行う場合には、ウエハＷの中心を通ってウエハＷの外縁まで洗浄部材を移動させなくてはならない。従ってウエハＷの外側に洗浄部材の駆動機構がある場合には、洗浄部材の旋回半径はウエハＷより大きくなり、装置が大型化してしまう。

【0050】

また既述のように、ウエハＷ裏面を中央領域と周縁領域とに分けて洗浄を行っており、個々の洗浄領域が小さいので、洗浄部材６Ａ、６Ｂの移動距離が短い。この移動距離はそのまま洗浄時間に反映されるので、ウエハＷの中心から外縁までブラシを移動させる場合（移動距離が長い場合）に比べて、洗浄時間が短縮されるため、スループットが高くなる。

【0051】

さらにウエハＷ裏面の中央部以外の周縁領域を洗浄するときには、回転板５１の旋回軸５２から一方向に第１の洗浄部材６Ａが旋回して移動することにより、第１及び第２の洗浄部材６Ａ、６ＢがウエハＷ裏面の前記周縁領域を洗浄するように、これら洗浄部材６Ａ、６Ｂが配置されている。従って洗浄部材６Ａ、６Ｂを一方向に旋回移動させることによって、ウエハＷ裏面の前記周縁領域全体が洗浄されるので、洗浄部材６Ａ、６Ｂの移動時間が短くて済み、スループットの向上を図ることができる。

【0052】

さらにまた第１の洗浄部材６Ａが前記一方向に向かう旋回の開始時には、第２の洗浄部材６Ｂが回転板５１の旋回軸５２とスピンチャック３の回転昇降軸３ｂとを結ぶ直線Ｌ上に位置し、旋回の終了時には、前記第１の洗浄部材６Ａが前記直線Ｌ上に位置するように配置されている。つまり２つの洗浄部材６Ａ、６Ｂを同時に用いた洗浄において、一方の洗浄部材６Ａ（６Ｂ）を中央から周縁に移動させることにより、ウエハＷ裏面の周縁領域全体を万遍なく洗浄することができる。このため洗浄部材６Ａ、６Ｂを大きく旋回させることなく、洗浄を行うことができるので、スループットの向上に有効である。

【0053】

また２つの洗浄部材６Ａ、６Ｂを片方ずつ用いた洗浄においても、一方の洗浄部材６Ａを中央から周縁まで例えば時計回りに移動させると、他方の洗浄部材６Ｂは中央にあるため、次いで他方の洗浄部材６Ｂを中央から周縁まで反時計回り又は時計回りに移動させることにより、万遍なくウエハＷの周縁領域全体の洗浄が行われる。
このように第１の洗浄部材６Ａ及び第２の洗浄部材６Ｂの配置を工夫することによって、回転板５１の旋回移動に無駄な移動がなくなるため、処理時間の短縮につながり、スループットの向上を図ることができる。

【0054】

さらに第１の洗浄部材６Ａは洗浄用、第２の洗浄部材６Ｂは研磨用であって、互いに種別が異なるため、１台の装置において、研磨処理と洗浄処理の２種類の処理を行うことができるので、塗布、現像装置に別々の装置として組み込む場合に比べて、塗布、現像装置全体をコンパクトにすることができる。さらにまた第１及び第２の洗浄部材６Ａ、６Ｂは面状体である回転板５１に取り付けられ、この回転板５１の裏面側に駆動機構５３が設けられている。このため、ウエハＷの裏面に下方側が洗浄液を供給し、洗浄液が飛散する環境であっても、ウエハＷと駆動機構５３との間に回転板５１があるので、駆動機構５３への洗浄液の付着が防止される。さらに駆動機構５３の周囲やブラシの駆動機構の周囲をカバー体５４及びブラシカバー６４により夫々覆っているので、これら駆動機構５３、６４の防水を図ることができる。

【0055】

上述の例では、洗浄手法の一例を挙げたものであり、洗浄時の洗浄部材の移動は上述の例には限られない。例えば図１３に示すように、図７に示す工程を一通り実施した後、さらに図７の工程（ｄ）、（ｅ）と同様に、ウエハＷの周縁領域の研磨及び洗浄を繰り返し（図１３の工程（ａ）、（ｂ））、続いてウエハＷの再洗浄（図１３の工程（ｃ））を実施するようにしてもよい。図１３の工程（ａ）、（ｂ）については既述のとおりである。また図１３の工程（ｃ）のウエハＷの再洗浄では、研磨用の第２の洗浄部材６Ｂは待機位置のままにして、洗浄用の第１の洗浄部材６Ａのみを洗浄位置まで上昇させる。そしてウエハＷをスピンチャック３により回転させ、当該第２の洗浄部材６Ａを回転させながら、当該洗浄部材６Ａを中央から周縁まで旋回移動させて、ウエハＷ裏面の周縁領域を洗浄することにより行われる。そして図１３の工程（ｄ）に示すように、例えば第１及び第２の洗浄部材６Ａ、６ＢをウエハＷの外方に退避させて第２の洗浄部材６Ｂの回転を停止し、洗浄液の供給を停止すると共に、スピンチャック３を高速で回転させて振り乾燥を行う。
また、ウエハＷの搬入（図７、工程（ａ））→ウエハＷの中央領域の研磨（図７、工程（ｂ））→ウエハＷの中央領域の洗浄（図７、工程（ｃ））→ウエハＷの周縁領域の研磨及び洗浄（図１３、工程（ａ）、（ｂ））→ウエハＷの再洗浄（図１３、工程（ｃ））→ウエハＷの乾燥（図１３、工程（ｄ））の順番で各工程を実施するようにしてもよい。各工程については既述のとおりである。
なお、図１３の工程（ａ）においては、必ずしも洗浄用の第１の洗浄部材６ＡはウエハＷに接触させる必要はなく、この場合には、図１３の工程（ａ）では、第２の洗浄部材６Ｂによる研磨が行われることになる。

【0056】

以上において、第１及び第２の洗浄部材６Ａ、６Ｂは互に横方向に離れて設けられ、吸着パッド２に保持されたウエハＷ裏面の中央部を含む領域を洗浄し、スピンチャック３に保持されたウエハＷ裏面の前記中央部以外の領域に洗浄する構成であれば、洗浄力を高めることができる。このため、第１及び第２の洗浄部材６Ａ、６Ｂの配置は上述の例には限られない。また第１及び第２の洗浄部材６Ａ、６Ｂの旋回軸５２がウエハＷの移動領域にあれば装置の小型化を図ることができるので、必ずしも前記第１及び第２の洗浄部材６Ａ、６Ｂの旋回半径を、ウエハＷの半径よりも短くする必要はない。さらに第１及び第２の洗浄部材６Ａ、６Ｂは、互いに種別が同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。種別が同じとは材質やポアサイズが同じことをいう。また洗浄処理の種別によっては、ウエハＷの裏面の中央領域の洗浄のときに、第１及び第２の洗浄部材６Ａ、６ＢをウエハＷ裏面に同時に接触させて洗浄を行ってもよいし、ウエハＷの周縁領域の洗浄のときに、第１の洗浄部材６Ａ，６Ｂの一方を接触させて洗浄を行うようにしてもよい。

【0057】

また洗浄部材はウエハＷ裏面に接触せずに当該ウエハＷ裏面を洗浄するものであってもよく、例えば二流体ノズルやジェットノズル、メガソニックノズル等、洗浄液等を吹き付けることによってパーティクルを除去するタイプの洗浄部材を採用してもよい。さらにまた実施の形態においては回転式の洗浄部材６Ａ、６Ｂを例示したが、これに替えて振動式の洗浄部材（ブラシ）を採用してもよい。更に洗浄液の種類もＤＩＷに限定されることなく、他の洗浄液であってもよい。また旋回機構は、旋回軸に周方向に沿って広がるように設けられた面状体を備えるものであればよく、面状体は円板には限らない。

【0058】

さらに洗浄装置に設置する基板保持機構は、実施の形態に示したように２種類（吸着パッド２、スピンチャック３）だけに限定されるものではない。例えば３種類以上の基板保持機構を備え、これらの基板保持機構の間で２回以上基板を持ち替えるように構成してもよい。また２種類の洗浄部材６Ａ、６Ｂだけに限定されるものではなく、例えば３種類以上の洗浄部材を設けるようにしてもよい。このとき、ウエハＷ裏面に接触して洗浄するタイプの洗浄部材と、ウエハＷ裏面に接触しないで洗浄するタイプの洗浄部材とを組み合わせて設けるようにしてもよい。

【0059】

さらに本発明の基板の洗浄には、上述のように、洗浄部材を用いて基板裏面を研磨する処理や、接着剤にて接着された基板同士を剥離した後に、これら基板に付着した接着剤を除去するための洗浄処理等の処理も含まれる。例えば前記基板同士を剥離した後に基板を洗浄する処理について簡単に説明する。基板であるウエハＷの大口径化に伴い、ウエハＷの裏面を研磨する際のウエハＷの反りや割れを抑えるために、被処理ウエハを支持基板に接着剤にて貼り付けて補強することが行われている。このときウエハ裏面が上になるように、ウエハＷの被処理面を下向きにして支持基板に接着され、ウエハの被処理面が接合面となる。そしてウエハ裏面を上向きにしたまま研磨を行った後、被処理ウエハと支持基板とを剥離し、被処理ウエハの被処理面の洗浄を行う。被処理ウエハは被処理面が下向きの状態で剥離されるので、本発明の洗浄装置１にて被処理面を下向きにしたまま、当該被処理面の洗浄が行われる。従ってこの洗浄処理では、被処理ウエハの被処理面が基板の裏面に相当する。例えば洗浄部材としては、ウエハに接触して洗浄するタイプのものや、２流体ノズルなどのウエハと接触せずに洗浄するタイプのものが用いられる。

【0060】

図１４〜図１６に、上記の洗浄装置１が組み込まれる塗布、現像装置の一例を示す。図１４、図１５、図１６は夫々当該塗布、現像装置７の平面図、斜視図、概略縦断側面図である。この塗布、現像装置７は、キャリアブロックＤ１と、処理ブロックＤ２と、インターフェイスブロックＤ３と、を直線状に接続して構成されている。インターフェイスブロックＤ３にはさらに露光装置Ｄ４が接続されている。以降の説明ではブロックＤ１〜Ｄ３の配列方向を前後方向とする。キャリアブロックＤ１は、同一のロットの基板であるウエハＷを複数枚含むキャリアＣを塗布、現像装置７内に搬入出する役割を有し、キャリアＣの載置台７１と、開閉部７２と、開閉部７２を介してキャリアＣからウエハＷを搬送するための移載機構７３とを備えている。

【0061】

処理ブロックＤ２は、ウエハＷに液処理を行う第１〜第６の単位ブロックＢ１〜Ｂ６が下から順に積層されて構成されている。説明の便宜上ウエハＷに下層側の反射防止膜を形成する処理を「ＢＣＴ」、ウエハＷにレジスト膜を形成する処理を「ＣＯＴ」、露光後のウエハＷにレジストパターンを形成するための処理を「ＤＥＶ」と夫々表現する場合がある。この例では、図１５に示すように下からＢＣＴ層、ＣＯＴ層、ＤＥＶ層が２層ずつ積み上げられ、同じ単位ブロックにおいて互いに並行してウエハＷの搬送及び処理が行われる。

【0062】

ここでは単位ブロックのうち代表してＣＯＴ層Ｅ３を、図１４を参照しながら説明する。キャリアブロックＤ１からインターフェイスブロックＤ３へ向かう搬送領域７４の左右の一方側には棚ユニットＵが前後方向に複数配置され、他方側には夫々液処理モジュールであるレジスト膜形成モジュールＣＯＴ、保護膜形成モジュールＩＴＣが前後方向に並べて設けられている。前記レジスト膜形成モジュールＣＯＴは、ウエハＷにレジストを供給してレジスト膜を形成する。保護膜形成モジュールＩＴＣは、レジスト膜上に所定の処理液を供給し、当該レジスト膜を保護する保護膜を形成する。棚ユニットＵは、加熱モジュール及び洗浄装置１を備えており、前記洗浄装置１は例えばインターフェイスブロックＤ３側に配置されている。前記搬送領域７４には、ウエハＷの搬送機構である搬送アームＦ３が設けられている。

【0063】

他の単位ブロックＥ１、Ｅ２、Ｅ５及びＥ６は、ウエハＷに供給する薬液が異なることを除き、単位ブロックＥ３、Ｅ４と同様に構成される。単位ブロックＥ１、Ｅ２は、レジスト膜形成モジュールＣＯＴの代わりに反射防止膜形成モジュールを備え、単位ブロックＥ５、Ｅ６は、現像モジュールを備える。図１６では各単位ブロックＥ１〜Ｅ６の搬送アームはＦ１〜Ｆ６として示している。

【0064】

処理ブロックＤ２におけるキャリアブロックＤ１側には、各単位ブロックＥ１〜Ｅ６に跨って上下に伸びるタワーＴ１と、タワーＴ１に対してウエハＷの受け渡しを行うための昇降自在な受け渡しアーム７５とが設けられている。タワーＴ１は、互いに積層された複数のモジュールにより構成されており、単位ブロックＥ１〜Ｅ６の各高さに設けられるモジュールは、当該単位ブロックＥ１〜Ｅ６の各搬送アームＦ１〜Ｆ６との間でウエハＷを受け渡すことができる。これらのモジュールとしては、受け渡しモジュールＴＲＳ、ウエハＷの温度調整を行う温調モジュールＣＰＬ、複数枚のウエハＷを一時的に保管するバッファモジュール、及びウエハＷの表面を疎水化する疎水化処理モジュールなどが含まれている。

【0065】

インターフェイスブロックＤ３は、単位ブロックＥ１〜Ｅ６に跨って上下に伸びるタワーＴ２、Ｔ３、Ｔ４を備えている。タワーＴ２とタワーＴ３に対しては、昇降自在なインターフェイスアーム７６により、タワーＴ２とタワーＴ４に対しては昇降自在なインターフェイスアーム７７により、夫々ウエハＷの受け渡しが行われる。またタワーＴ２と露光装置Ｄ４の間でウエハＷの受け渡しを行うためのインターフェイスアーム７８が設けられている。
タワーＴ２には、受け渡しモジュールＴＲＳ、露光処理前の複数枚のウエハＷを格納するバッファモジュール、露光処理後の複数枚のウエハＷを格納するバッファモジュール、及びウエハＷの温度調整を行う温調モジュールなどが互いに積層されている。またタワーＴ３、Ｔ４にも夫々モジュールが設けられているが、ここでは説明を省略する。

【0066】

この塗布、現像装置７及び露光装置Ｄ４からなるシステムのウエハＷの搬送経路について説明する。ウエハＷはロットごとにキャリアＣから搬出される。つまり、一のロットのウエハＷが全て払い出された後に他のロットのウエハＷがキャリアＣから搬出されるように設定されている。また、キャリアＣから払い出される前に、各ウエハＷの搬送経路は予め設定されており、上記のように二重化された単位ブロックのうち、予め設定された単位ブロックに搬送される。

【0067】

ウエハＷは、キャリアＣから移載機構７３により、処理ブロックＤ２におけるタワーＴ１の受け渡しモジュールＴＲＳ０に搬送される。この受け渡しモジュールＴＲＳ０からウエハＷは、単位ブロックＥ１、Ｅ２に振り分けられて搬送される。
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７５により行われる。

【0068】

このように振り分けられたウエハＷは、ＴＲＳ１（ＴＲＳ２）→反射防止膜形成モジュール→加熱モジュール→ＴＲＳ１（ＴＲＳ２）の順に搬送され、続いて受け渡しアーム７５により単位ブロックＥ３に対応する受け渡しモジュールＴＲＳ３と、単位ブロックＥ４に対応する受け渡しモジュールＴＲＳ４とに振り分けられる。
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→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７６、７８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７７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７３を介してキャリアＣに戻される。

【0069】

このように洗浄装置１は、例えば単位ブロックＥ３、Ｅ４の棚ユニットＵに設けたが、塗布、現像装置７において、洗浄装置１を設ける場所はインターフェイスブロックＤ３のタワーＴ２であってもよい。その場合、例えばレジスト膜及び保護膜を形成したウエハＷを、インターフェイスブロックＤ３に搬送し、ここで洗浄処理が行われた後、露光装置Ｄ４へ搬送される。

【符号の説明】

【0070】

Ｗ ウエハ
１ 洗浄装置
２ 吸着パッド
３ スピンチャック
３ｂ 回転昇降軸
５ 洗浄機構
５１ 回転板
５２ 旋回軸
５３ 駆動機構
６Ａ 第１の洗浄部材
６Ｂ 第２の洗浄部材
６２Ａ、６２Ｂ 昇降機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】