(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022147781
(43)【公開日】2022-10-06
(54)【発明の名称】基板処理装置および基板処理方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/304 20060101AFI20220929BHJP
H01L 21/306 20060101ALI20220929BHJP
【ＦＩ】
H01L21/304 644G
H01L21/306 R
H01L21/304 644B
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021049172
(22)【出願日】2021-03-23
(71)【出願人】
【識別番号】000207551
【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス
(74)【代理人】
【識別番号】110002310
【氏名又は名称】特許業務法人あい特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】村元 僚
(72)【発明者】
【氏名】中井 仁司
【テーマコード（参考）】
5F043
5F157
【Ｆターム（参考）】
5F043BB27
5F043DD13
5F043EE07
5F043EE08
5F043EE33
5F043EE36
5F043EE40
5F157AB02
5F157AB16
5F157AB33
5F157AB90
5F157AC01
5F157AC26
5F157BA06
5F157BA31
5F157BB23
5F157CF46
5F157DB02
(57)【要約】
【課題】基板表面の対象領域に対して均一な処理を実現できる基板処理装置および基板処理方法を提供する。
【解決手段】基板処理装置１は、スピンチャック１０、砥粒供給機構２０、および磁石４０を含む。スピンチャック１０は、基板Ｗを水平に保持して鉛直な回転軸線１７まわりに回転させる。砥粒供給機構２０は、基板Ｗの上面Ｗａ上に磁性流体砥粒２６を供給し担持させる。磁石４０は、下面Ｗｂ側から上面Ｗａに担持された磁性流体砥粒２６に対向して、上面Ｗａに向けて吸引する。磁性流体砥粒２６によって、上面Ｗａがスクラブされる。基板処理装置１は、さらに、磁石４０を移動させる磁石移動機構５０、および砥粒ノズル２１を移動させるノズル移動機構３０を備える。
【選択図】図１
【解決手段】基板処理装置１は、スピンチャック１０、砥粒供給機構２０、および磁石４０を含む。スピンチャック１０は、基板Ｗを水平に保持して鉛直な回転軸線１７まわりに回転させる。砥粒供給機構２０は、基板Ｗの上面Ｗａ上に磁性流体砥粒２６を供給し担持させる。磁石４０は、下面Ｗｂ側から上面Ｗａに担持された磁性流体砥粒２６に対向して、上面Ｗａに向けて吸引する。磁性流体砥粒２６によって、上面Ｗａがスクラブされる。基板処理装置１は、さらに、磁石４０を移動させる磁石移動機構５０、および砥粒ノズル２１を移動させるノズル移動機構３０を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板を水平に保持し、前記基板の中心を通る鉛直な回転軸線まわりに当該基板を回転する基板保持回転機構と、
前記基板保持回転機構に保持された基板の第１主面上に磁性流体砥粒を供給し、前記第１主面上に前記磁性流体砥粒を担持させる砥粒供給機構と、
前記基板保持回転機構に保持された基板の第２主面側から前記第１主面に担持された前記磁性流体砥粒に対向して、当該磁性流体砥粒を前記基板の前記第１主面に向けて吸引する磁石と、を含む基板処理装置。
前記基板保持回転機構に保持された基板の第１主面上に磁性流体砥粒を供給し、前記第１主面上に前記磁性流体砥粒を担持させる砥粒供給機構と、
前記基板保持回転機構に保持された基板の第２主面側から前記第１主面に担持された前記磁性流体砥粒に対向して、当該磁性流体砥粒を前記基板の前記第１主面に向けて吸引する磁石と、を含む基板処理装置。
【請求項2】
前記磁性流体砥粒が、前記基板保持回転機構に保持された基板の前記第１主面の一部の領域に担持され、
前記磁石が、平面視において前記基板保持回転機構に保持される基板よりも小さく、かつ平面視において当該基板の外周よりも内側に配置される磁極を有する、請求項１に記載の基板処理装置。
前記磁石が、平面視において前記基板保持回転機構に保持される基板よりも小さく、かつ平面視において当該基板の外周よりも内側に配置される磁極を有する、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項3】
前記磁石を鉛直方向に移動させる磁石垂直移動機構をさらに含む、請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項4】
前記磁石を水平方向に移動させる磁石水平移動機構をさらに含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項5】
前記基板保持回転機構に保持された基板の第１主面上で、前記砥粒供給機構によって磁性流体砥粒が供給される砥粒供給位置を回転半径方向に移動させる砥粒供給位置移動機構をさらに含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項6】
前記基板保持回転機構に保持された基板の第１主面上で、前記砥粒供給機構によって磁性流体砥粒が供給される砥粒供給位置を回転半径方向に移動させる砥粒供給位置移動機構と、
前記砥粒供給位置の移動に追従するように、前記基板保持回転機構に保持された基板の第２主面側から前記砥粒供給位置に対向する状態を保つように前記磁石を水平移動させる磁石水平移動機構と、をさらに含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
前記砥粒供給位置の移動に追従するように、前記基板保持回転機構に保持された基板の第２主面側から前記砥粒供給位置に対向する状態を保つように前記磁石を水平移動させる磁石水平移動機構と、をさらに含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項7】
前記基板保持回転機構の周囲を取り囲み、前記基板保持回転機構に保持された基板から周囲に排出される流体を捕獲するガードをさらに含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項8】
前記基板保持回転機構に保持された基板から磁性流体砥粒が排出されるときに、前記ガードによって捕獲される前記磁性流体砥粒を回収する回収槽をさらに含む、請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項9】
前記基板保持回転機構に保持された基板の第１主面に洗浄液を供給する洗浄液供給機構をさらに含む、請求項１～８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項10】
前記洗浄液供給機構が、前記基板の第１主面に前記磁性流体砥粒が担持される領域よりも前記回転軸線に近い領域に洗浄液を供給する、請求項９に記載の基板処理装置。
【請求項11】
基板を水平に保持された基板の第１主面に磁性流体砥粒を供給し、前記第１主面に前記磁性流体砥粒を担持させる工程と、
前記基板の第２主面側から前記第１主面に担持された前記磁性流体砥粒に磁石を対向させ、前記磁石により前記磁性流体砥粒を前記第２主面に向けて吸引する工程と、
前記第１主面に磁性流体砥粒が担持され、かつ前記第２主面側から前記磁性流体砥粒に前記磁石が対向している状態で、前記基板の中心を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板を回転させる工程と、を含む、基板処理方法。
前記基板の第２主面側から前記第１主面に担持された前記磁性流体砥粒に磁石を対向させ、前記磁石により前記磁性流体砥粒を前記第２主面に向けて吸引する工程と、
前記第１主面に磁性流体砥粒が担持され、かつ前記第２主面側から前記磁性流体砥粒に前記磁石が対向している状態で、前記基板の中心を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板を回転させる工程と、を含む、基板処理方法。
【請求項12】
前記磁性流体砥粒が、前記基板の前記第１主面の一部の領域に担持され、
前記磁石の磁極が、平面視において前記基板よりも小さく、かつ平面視において当該基板の外周よりも内側に配置される、請求項１１に記載の基板処理方法。
前記磁石の磁極が、平面視において前記基板よりも小さく、かつ平面視において当該基板の外周よりも内側に配置される、請求項１１に記載の基板処理方法。
【請求項13】
前記磁石を鉛直方向に移動させる工程をさらに含む、請求項１１または１２に記載の基板処理方法。
【請求項14】
前記磁石を回転半径方向に移動させる工程をさらに含む、請求項１１～１３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項15】
前記基板の前記第１主面上において前記磁性流体砥粒が供給される砥粒供給位置を回転半径方向に移動させる工程をさらに含む、請求項１１～１４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項16】
前記基板の前記第１主面上において前記磁性流体砥粒が供給される砥粒供給位置を回転半径方向に移動させる工程と、
前記砥粒供給位置の移動に追従するように、前記基板の前記第２主面側から前記砥粒供給位置に対向する状態を保つように、前記磁石を回転半径方向に移動させる工程と、をさらに含む、請求項１１～１３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
前記砥粒供給位置の移動に追従するように、前記基板の前記第２主面側から前記砥粒供給位置に対向する状態を保つように、前記磁石を回転半径方向に移動させる工程と、をさらに含む、請求項１１～１３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項17】
前記基板を回転しながら、前記基板の前記第１主面に前記磁性流体砥粒が担持される領域よりも前記回転軸線に近い領域に洗浄液を供給する工程をさらに含む、請求項１１～１６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、基板を処理する装置および方法に関する。処理対象の基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置および有機ＥＬ(Electroluminescence)表示装置等のＦＰＤ(Flat Panel Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板等が含まれる。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、基板を鉛直軸まわりに回転するスピンチャックと、スピンチャックに保持された基板をスクラブ洗浄する自公転ブラシ装置とを備えた基板処理装置を開示している。自公転ブラシ装置は、鉛直方向に沿って配置された揺動軸と、その揺動軸まわりに揺動する揺動腕と、その揺動腕の先端付近に下向きに取り付けられた洗浄ブラシと、揺動軸を上下動させる昇降モータとを備えている。昇降モータによって揺動軸を上下動させることによって揺動腕の高さを制御できる。洗浄ブラシを基板の表面に接触させるときの揺動腕の高さを適切に定めることによって、洗浄ブラシが適切な圧力で基板の表面に押し付けられ、良好な洗浄効果が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第３５４０５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１は、異物除去性能の均一化、基板へのダメージ低減などを目的として、基板に対する洗浄ブラシの押し付け圧力を制御する技術を開示している。
しかし、基板の反りや洗浄ブラシの変形などの影響によって、一定の押し付け圧力を達成できない可能性がある。たとえば、洗浄ブラシの洗浄面内において、圧力が均一にならない場合があり得る。それにより、基板表面の対象領域内において、均一な処理を達成できない可能性がある。
しかし、基板の反りや洗浄ブラシの変形などの影響によって、一定の押し付け圧力を達成できない可能性がある。たとえば、洗浄ブラシの洗浄面内において、圧力が均一にならない場合があり得る。それにより、基板表面の対象領域内において、均一な処理を達成できない可能性がある。
【0005】
そこで、この発明の一実施形態は、基板表面の対象領域に対して均一な処理を実現できる基板処理装置および基板処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明の一実施形態は、基板を水平に保持し、前記基板の中心を通る鉛直な回転軸線まわりに当該基板を回転する基板保持回転機構と、前記基板保持回転機構に保持された基板の第１主面上に磁性流体砥粒を供給し、前記第１主面上に前記磁性流体砥粒を担持させる砥粒供給機構と、前記基板保持回転機構に保持された基板の第２主面側から前記第１主面に担持された前記磁性流体砥粒に対向して、当該磁性流体砥粒を前記基板の前記第１主面に向けて吸引する磁石と、を含む基板処理装置を提供する。
【0007】
この構成によれば、砥粒供給機構が基板の第１主面上に磁性流体砥粒を供給し、その供給された磁性流体砥粒が基板の第２主面側から磁石によって吸引される。それにより、磁性流体砥粒は第１主面に向けて吸引され、第１主面に押し付けられる。その状態で基板保持回転機構によって基板が回転されると、磁性流体砥粒と基板の第１主面との相対移動が生じる。つまり、基板を基準に考えると、磁性流体砥粒は、基板の第１主面に押し付けられながら、当該第１主面上で移動する。それにより、基板の第１主面は磁性流体砥粒によってスクラブされ、第１主面上の異物が除去される。
【0008】
磁性流体砥粒は、基板の第２主面側から対向する磁石によって吸引されることにより、第１主面に接した状態に保持される。したがって、基板の反りその他の変形があったとしても、磁性流体砥粒は第１主面の形状に倣い、当該第１主面に接した状態を維持する。それにより、基板の変形によらずに、基板の第１主面の対象領域を磁性流体砥粒によって均一にスクラブすることができる。
【0009】
前記磁石は、永久磁石であってもよいし、電磁石であってもよい。
一つの実施形態においては、前記磁性流体砥粒が、前記基板保持回転機構に保持された基板の前記第１主面の一部の領域に担持され、前記磁石が、平面視において前記基板保持回転機構に保持される基板よりも小さく、かつ平面視において当該基板の外周よりも内側に配置される磁極を有する。
一つの実施形態においては、前記磁性流体砥粒が、前記基板保持回転機構に保持された基板の前記第１主面の一部の領域に担持され、前記磁石が、平面視において前記基板保持回転機構に保持される基板よりも小さく、かつ平面視において当該基板の外周よりも内側に配置される磁極を有する。
【0010】
この構成によれば、磁性流体砥粒が担持される領域が第１主面の一部であり、かつ磁性流体砥粒を第２主面側から吸引する磁石の磁極が基板よりも小さく、かつ基板の外周よりも内側に配置されるので、磁性流体砥粒によって処理される第１主面上の領域を制御できる。
たとえば、磁石の磁極が、回転軸線まわりの基板の回転半径の一部の領域のみに存在していれば、第１主面の一部の領域（たとえば、基板の周縁近傍の領域）のみを選択的に処理することができる。基板保持回転機構によって基板が回転されるので、磁石の磁極の位置が回転軸線に対して静止している場合には、第１主面上の環状の領域が磁性流体砥粒によるスクラブ処理を受けることになる。磁石の磁極の位置を回転軸線に対して接近／離反させることによって、それに応じて、第１主面上の磁性流体砥粒が吸引される領域も移動する。したがって、磁性流体砥粒による処理を受ける環状の領域が、回転軸線に対して接近／離反する方向、すなわち、回転半径方向に移動する。それにより、基板の第１主面のより広い範囲に対して磁性流体砥粒によるスクラブ処理を施すことができる。
たとえば、磁石の磁極が、回転軸線まわりの基板の回転半径の一部の領域のみに存在していれば、第１主面の一部の領域（たとえば、基板の周縁近傍の領域）のみを選択的に処理することができる。基板保持回転機構によって基板が回転されるので、磁石の磁極の位置が回転軸線に対して静止している場合には、第１主面上の環状の領域が磁性流体砥粒によるスクラブ処理を受けることになる。磁石の磁極の位置を回転軸線に対して接近／離反させることによって、それに応じて、第１主面上の磁性流体砥粒が吸引される領域も移動する。したがって、磁性流体砥粒による処理を受ける環状の領域が、回転軸線に対して接近／離反する方向、すなわち、回転半径方向に移動する。それにより、基板の第１主面のより広い範囲に対して磁性流体砥粒によるスクラブ処理を施すことができる。
【0011】
磁石の磁極が基板の外周よりも内側にあるので、磁性流体砥粒が基板の周端面を回り込んで第１主面から第２主面へと移動することを抑制または回避できる。それにより、第１主面の処理対象領域を磁性流体砥粒によって確実に処理できる。併せて、磁性流体砥粒が磁石の磁極に付着することを抑制できる。
一つの実施形態においては、前記基板処理装置は、前記磁石を鉛直方向に移動させる磁石垂直移動機構をさらに含む。
一つの実施形態においては、前記基板処理装置は、前記磁石を鉛直方向に移動させる磁石垂直移動機構をさらに含む。
【0012】
この構成により、磁石を鉛直方向に移動させて、基板と磁石との間の距離を変化させることができる。それに応じて、第１主面に担持された磁性流体砥粒に作用する磁気吸引力の大きさを変化させることができる。さらに、磁石を基板の第２主面から十分に離間させれば、磁性流体砥粒に対して磁気吸引力が実質的に作用しない状態とすることができる。こうして、磁性流体砥粒によるスクラブ処理の強度を調整したり、実質的にスクラブ処理がされない状態としたりすることができる。また、処理を終えて磁性流体砥粒を第１主面から除去するときには、磁石を基板の第２主面から十分に離間させることにより、磁性流体砥粒に磁気吸引力が実質的に作用しないようにしておけば、磁気吸引力に阻害されることなく、磁性流体砥粒を除去できる。
【0013】
一つの実施形態においては、前記基板処理装置は、前記磁石を水平方向に移動させる磁石水平移動機構をさらに含む。
この構成によれば、磁石を水平移動させることにより、第１主面上に担持された磁性流体砥粒がそれに応じて移動するので、第１主面上の処理対象領域を移動することができる。とくに、回転軸線に対して接近／離間する方向、すなわち、回転半径方向に磁石を水平移動することにより、基板の回転に伴って磁性流体砥粒によるスクラブ処理を受ける円環状の領域を変位させることができる。
この構成によれば、磁石を水平移動させることにより、第１主面上に担持された磁性流体砥粒がそれに応じて移動するので、第１主面上の処理対象領域を移動することができる。とくに、回転軸線に対して接近／離間する方向、すなわち、回転半径方向に磁石を水平移動することにより、基板の回転に伴って磁性流体砥粒によるスクラブ処理を受ける円環状の領域を変位させることができる。
【0014】
一つの実施形態においては、前記基板処理装置は、前記基板保持回転機構に保持された基板の第１主面上で、前記砥粒供給機構によって磁性流体砥粒が供給される砥粒供給位置を回転半径方向（前記回転軸線に対して接近／離反する方向）に移動させる砥粒供給位置移動機構をさらに含む。
この構成によれば、第１主面上での磁性流体砥粒の供給位置を回転半径方向に変化させることができるので、処理対象領域に確実に磁性流体砥粒を供給できる。また、処理対象領域外に磁性流体砥粒が供給されることを抑制または防止できるので、処理対象外の領域に対して不所望なスクラブ処理が行われることを抑制または防止できる。
この構成によれば、第１主面上での磁性流体砥粒の供給位置を回転半径方向に変化させることができるので、処理対象領域に確実に磁性流体砥粒を供給できる。また、処理対象領域外に磁性流体砥粒が供給されることを抑制または防止できるので、処理対象外の領域に対して不所望なスクラブ処理が行われることを抑制または防止できる。
【0015】
一つの実施形態においては、前記基板処理装置は、前記基板保持回転機構に保持された基板の第１主面上で、前記砥粒供給機構によって磁性流体砥粒が供給される砥粒供給位置を回転半径方向（前記回転軸線に対して接離する方向）に移動させる砥粒供給位置移動機構と、前記砥粒供給位置の移動に追従するように、前記基板保持回転機構に保持された基板の第２主面側から前記砥粒供給位置に対向する状態を保つように前記磁石を水平移動させる磁石水平移動機構と、をさらに含む。
【0016】
この構成によれば、磁性流体砥粒の供給位置および磁石の水平方向位置が互いの対向状態を保ちながら移動するので、砥粒供給位置において磁石の吸引力を作用させることができる。それにより、磁性流体砥粒に対して、第１主面に向かう磁気吸引力を作用させて、スクラブ処理に寄与する磁性流体砥粒の割合を高めて、効率的なスクラブ処理を行うことができる。
【0017】
磁性流体砥粒は、一定量だけ供給された後にその供給が停止されてもよいし、間欠的に供給されてもよいし、供給が継続されてもよい。
一つの実施形態においては、前記基板処理装置は、前記基板保持回転機構の周囲を取り囲み、前記基板保持回転機構に保持された基板から周囲に排出される流体を捕獲するガードをさらに含む。
一つの実施形態においては、前記基板処理装置は、前記基板保持回転機構の周囲を取り囲み、前記基板保持回転機構に保持された基板から周囲に排出される流体を捕獲するガードをさらに含む。
【0018】
この構成によれば、第１主面から磁性流体砥粒を除去するときに、基板保持回転機構によって基板を回転させることによって生じる遠心力を利用でき、その遠心力によって基板から周囲に磁性流体砥粒を排出することができる。その排出された磁性流体砥粒をガードによって捕獲させることにより、基板処理装置の内部の汚染を抑制または回避できる。
一つの実施形態においては、前記基板処理装置は、前記基板保持回転機構に保持された基板から磁性流体砥粒が排出されるときに、前記ガードによって捕獲される前記磁性流体砥粒を回収する回収槽をさらに含む。
一つの実施形態においては、前記基板処理装置は、前記基板保持回転機構に保持された基板から磁性流体砥粒が排出されるときに、前記ガードによって捕獲される前記磁性流体砥粒を回収する回収槽をさらに含む。
【0019】
この構成によれば、ガードによって捕獲された磁性流体砥粒を回収槽に回収できるので、使用後の磁性流体砥粒を適切に処理できる。たとえば、磁性流体砥粒を回収して、再利用してもよい。
一つの実施形態においては、前記基板処理装置は、前記基板保持回転機構に保持された基板の第１主面に洗浄液を供給する洗浄液供給機構をさらに含む。
一つの実施形態においては、前記基板処理装置は、前記基板保持回転機構に保持された基板の第１主面に洗浄液を供給する洗浄液供給機構をさらに含む。
【0020】
この構成によれば、基板の第１主面に洗浄液を供給することで、第１主面上の磁性流体砥粒を洗い流すことができる。
洗浄液は、洗浄薬液を含んでいてもよい。この場合、洗浄液供給機構は、薬液供給機構を含む。また、洗浄液はリンス液を含んでいてもよい。この場合、洗浄液供給機構は、リンス液供給機構を含む。
洗浄液は、洗浄薬液を含んでいてもよい。この場合、洗浄液供給機構は、薬液供給機構を含む。また、洗浄液はリンス液を含んでいてもよい。この場合、洗浄液供給機構は、リンス液供給機構を含む。
【0021】
一つの実施形態においては、前記洗浄液供給機構が、前記基板の第１主面に前記磁性流体砥粒が担持される領域よりも前記回転軸線に近い領域に洗浄液を供給する。
この構成により、磁性流体砥粒の内側に洗浄液を供給できるので、第１主面の磁性流体砥粒を確実に洗い流すことができる。
この発明の一実施形態は、基板を水平に保持された基板の第１主面に磁性流体砥粒を供給し、前記第１主面に前記磁性流体砥粒を担持させる工程と、前記基板の第２主面側から前記第１主面に担持された前記磁性流体砥粒に磁石を対向させ、前記磁石により前記磁性流体砥粒を前記第２主面に向けて吸引する工程と、前記第１主面に磁性流体砥粒が担持され、かつ前記第２主面側から前記磁性流体砥粒に前記磁石が対向している状態で、前記基板の中心を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板を回転させる工程と、を含む、基板処理方法を提供する。
この構成により、磁性流体砥粒の内側に洗浄液を供給できるので、第１主面の磁性流体砥粒を確実に洗い流すことができる。
この発明の一実施形態は、基板を水平に保持された基板の第１主面に磁性流体砥粒を供給し、前記第１主面に前記磁性流体砥粒を担持させる工程と、前記基板の第２主面側から前記第１主面に担持された前記磁性流体砥粒に磁石を対向させ、前記磁石により前記磁性流体砥粒を前記第２主面に向けて吸引する工程と、前記第１主面に磁性流体砥粒が担持され、かつ前記第２主面側から前記磁性流体砥粒に前記磁石が対向している状態で、前記基板の中心を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板を回転させる工程と、を含む、基板処理方法を提供する。
【0022】
一つの実施形態においては、前記磁性流体砥粒が、前記基板の前記第１主面の一部の領域に担持され、前記磁石の磁極が、平面視において前記基板よりも小さく、かつ平面視において当該基板の外周よりも内側に配置される。
一つの実施形態においては、前記基板処理方法は、前記磁石を鉛直方向に移動させる工程をさらに含む。
一つの実施形態においては、前記基板処理方法は、前記磁石を鉛直方向に移動させる工程をさらに含む。
【0023】
一つの実施形態においては、前記基板処理方法は、前記磁石を回転半径方向に移動させる工程をさらに含む。
一つの実施形態においては、前記基板処理方法は、前記基板の前記第１主面上において前記磁性流体砥粒が供給される砥粒供給位置を回転半径方向に移動させる工程をさらに含む。
一つの実施形態においては、前記基板処理方法は、前記基板の前記第１主面上において前記磁性流体砥粒が供給される砥粒供給位置を回転半径方向に移動させる工程をさらに含む。
【0024】
一つの実施形態においては、前記基板処理方法は、前記基板の前記第１主面上において前記磁性流体砥粒が供給される砥粒供給位置を回転半径方向に移動させる工程と、前記砥粒供給位置の移動に追従するように、前記基板の前記第２主面側から前記砥粒供給位置に対向する状態を保つように、前記磁石を回転半径方向に移動させる工程と、をさらに含む。
【0025】
一つの実施形態においては、前記基板処理方法は、前記基板を回転しながら、前記基板の前記第１主面に前記磁性流体砥粒が担持される領域よりも前記回転軸線に近い領域に洗浄液を供給する工程をさらに含む。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解的な断面図である。基板処理装置１は、基板保持回転機構の一例であるスピンチャック１０と、スピンチャック１０に保持された基板Ｗの一つの主面（この実施形態では上面。第１主面の例）Ｗａに磁性流体砥粒２６を供給する砥粒供給機構２０と、スピンチャック１０に保持された基板Ｗの他の主面（この実施形態では下面。第２主面の例）に対向するように配置された磁石４０とを含む。基板処理装置１は、さらに、スピンチャック１０に保持された基板Ｗに薬液を供給する薬液供給機構６０を含む。基板処理装置１は、さらに、スピンチャック１０に保持された基板Ｗにリンス液を供給するリンス液供給機構７０を含む。薬液供給機構６０およびリンス液供給機構７０は、洗浄液供給機構の例である。
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解的な断面図である。基板処理装置１は、基板保持回転機構の一例であるスピンチャック１０と、スピンチャック１０に保持された基板Ｗの一つの主面（この実施形態では上面。第１主面の例）Ｗａに磁性流体砥粒２６を供給する砥粒供給機構２０と、スピンチャック１０に保持された基板Ｗの他の主面（この実施形態では下面。第２主面の例）に対向するように配置された磁石４０とを含む。基板処理装置１は、さらに、スピンチャック１０に保持された基板Ｗに薬液を供給する薬液供給機構６０を含む。基板処理装置１は、さらに、スピンチャック１０に保持された基板Ｗにリンス液を供給するリンス液供給機構７０を含む。薬液供給機構６０およびリンス液供給機構７０は、洗浄液供給機構の例である。
【0028】
スピンチャック１０は、基板Ｗを水平に保持し、基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線１７まわりに基板Ｗを回転する。基板Ｗは、半導体ウエハに代表される円形の基板Ｗであってもよい。スピンチャック１０は、この実施形態では、バキューム型である。具体的には、スピンチャック１０は、基板Ｗの下面中央を吸着して保持する吸着ヘッド１１と、吸着ヘッド１１を回転軸線１７まわりに回転させるスピンモータ１２とを含む。スピンモータ１２の回転軸１３を通る吸引経路１４が設けられており、吸引経路１４は、吸引装置１５に結合されている。
【0029】
砥粒供給機構２０は、磁性流体砥粒２６を基板Ｗ上に吐出する砥粒ノズル２１と、砥粒ノズル２１に結合され、磁性流体砥粒供給源２４から砥粒ノズル２１へと磁性流体砥粒２６を供給する砥粒配管２２と、砥粒配管２２の途中に介装された砥粒バルブ２３とを含む。砥粒バルブ２３は砥粒配管２２の流路を開閉し、それによって、砥粒ノズル２１から磁性流体砥粒２６を吐出させ、かつその吐出を停止させる。砥粒ノズル２１は、スピンチャック１０に保持された基板Ｗの上面Ｗａに磁性流体砥粒２６を供給し、当該上面Ｗａに磁性流体砥粒２６を担持させる。それにより、基板Ｗの上面Ｗａに磁性流体砥粒溜まり２７が形成される。
【0030】
砥粒ノズル２１は、支持アーム３３によって支持されている。支持アーム３３には、ノズル移動機構３０が結合されている。ノズル移動機構３０は、支持アーム３３を移動させ、それによって、砥粒ノズル２１を移動させる。その結果、スピンチャック１０に保持されている基板Ｗの上面Ｗａにおける砥粒供給位置２５が変化する。砥粒供給位置２５とは、砥粒ノズル２１から吐出された磁性流体砥粒２６が基板Ｗの上面Ｗａに到達する位置である。このように、ノズル移動機構３０は、砥粒供給位置移動機構の一例である。ノズル移動機構３０は、少なくとも砥粒ノズル２１を水平方向に移動させ、それによって、砥粒供給位置２５の回転半径方向位置を変動させるノズル水平移動機構３１を備えている。回転半径方向とは、回転軸線１７に平行な鉛直方向から見た平面視において回転軸線１７を中心とした放射方向をいう。回転半径方向位置とは、回転半径方向に関する位置をいい、端的には、回転軸線１７からの距離によって定義される位置をいう。ノズル移動機構３０は、砥粒ノズル２１を鉛直方向に移動させるノズル垂直移動機構３２を備えていてもよい。
【0031】
磁性流体砥粒２６は、磁性粒子（磁性砥粒）を含む液状の流体である。より具体的には、磁性流体砥粒２６は、研磨剤（砥粒）としての磁性粒子を脱イオン水等の液体中に分散させたコロイド溶液（いわゆる研磨剤スラリ）の形態を有していてもよい。磁性粒子からなる砥粒（磁性砥粒）の一例は、マグネタイト系粒子などの磁性酸化鉄粒子である。
磁石４０は、基板Ｗの下面Ｗｂに対向する磁極４１（たとえば磁極面）を備えている。磁極４１は、磁石４０において磁力が最も強い箇所を含む点または面である。それにより、磁石４０は、基板Ｗの下面Ｗｂ側から基板Ｗの上面Ｗａに担持された磁性流体砥粒２６、すなわち磁性流体砥粒溜まり２７に対向し、当該磁性流体砥粒２６を基板Ｗの上面Ｗａに向けて吸引する。磁石４０は、永久磁石であってもよいし、電磁石であってもよい。磁石４０は、磁石移動機構５０に結合されている。磁石移動機構５０は、磁石４０を垂直方向に移動させる磁石垂直移動機構５１を含む。磁石垂直移動機構５１は、スピンチャック１０に保持された基板Ｗと磁石４０との鉛直方向距離を変化させる。磁石移動機構５０は、磁石４０を水平方向に移動させる磁石水平移動機構５２を含む。磁石水平移動機構５２は、磁石４０の回転半径方向位置を変化させる。
磁石４０は、基板Ｗの下面Ｗｂに対向する磁極４１（たとえば磁極面）を備えている。磁極４１は、磁石４０において磁力が最も強い箇所を含む点または面である。それにより、磁石４０は、基板Ｗの下面Ｗｂ側から基板Ｗの上面Ｗａに担持された磁性流体砥粒２６、すなわち磁性流体砥粒溜まり２７に対向し、当該磁性流体砥粒２６を基板Ｗの上面Ｗａに向けて吸引する。磁石４０は、永久磁石であってもよいし、電磁石であってもよい。磁石４０は、磁石移動機構５０に結合されている。磁石移動機構５０は、磁石４０を垂直方向に移動させる磁石垂直移動機構５１を含む。磁石垂直移動機構５１は、スピンチャック１０に保持された基板Ｗと磁石４０との鉛直方向距離を変化させる。磁石移動機構５０は、磁石４０を水平方向に移動させる磁石水平移動機構５２を含む。磁石水平移動機構５２は、磁石４０の回転半径方向位置を変化させる。
【0032】
磁石水平移動機構５２とノズル水平移動機構３１とは、鉛直方向から見た平面視において、磁極４１および砥粒供給位置２５を実質的に同じ経路上で移動させるように構成されていることが好ましい。それにより、砥粒供給位置２５が移動経路上のいずれの位置にあっても、砥粒供給位置２５と磁極４１とを対向させることができる。
薬液供給機構６０は、基板Ｗ上の磁性流体砥粒２６を洗浄するための洗浄薬液を供給する。薬液供給機構６０は、薬液ノズル６１と、薬液ノズル６１に結合され、薬液供給源６４から薬液ノズル６１に洗浄薬液を供給する薬液配管６２と、薬液配管６２の途中に介装された薬液バルブ６３とを含む。薬液バルブ６３は、薬液配管６２の流路を開閉し、それによって、薬液ノズル６１から洗浄薬液を吐出させ、かつその吐出を停止させる。洗浄薬液の例としては、ＳＣ１、フッ酸、ＳＰＭ（硫酸過酸化水素水混合液）を挙げることができる。洗浄薬液は、たとえば、磁性流体砥粒２６を溶解して金属汚染を抑制または防止する目的で用いられてもよい。
薬液供給機構６０は、基板Ｗ上の磁性流体砥粒２６を洗浄するための洗浄薬液を供給する。薬液供給機構６０は、薬液ノズル６１と、薬液ノズル６１に結合され、薬液供給源６４から薬液ノズル６１に洗浄薬液を供給する薬液配管６２と、薬液配管６２の途中に介装された薬液バルブ６３とを含む。薬液バルブ６３は、薬液配管６２の流路を開閉し、それによって、薬液ノズル６１から洗浄薬液を吐出させ、かつその吐出を停止させる。洗浄薬液の例としては、ＳＣ１、フッ酸、ＳＰＭ（硫酸過酸化水素水混合液）を挙げることができる。洗浄薬液は、たとえば、磁性流体砥粒２６を溶解して金属汚染を抑制または防止する目的で用いられてもよい。
【0033】
リンス液供給機構７０は、洗浄薬液で処理した後の基板Ｗ上に残る磁性流体砥粒２６および洗浄薬液を洗い流すためのリンス液を供給する。リンス液供給機構７０は、リンス液ノズル７１と、リンス液ノズル７１に結合され、リンス液供給源７４からリンス液ノズル７１にリンス液を供給するリンス液配管７２と、リンス液配管７２の途中に介装されたリンス液バルブ７３とを含む。リンス液バルブ７３は、リンス液配管７２の流路を開閉し、それによって、リンス液ノズル７１からリンス液を吐出させ、かつその吐出を停止させる。リンス液の例としては、ＤＩＷ（脱イオン水）、炭酸水を挙げることができる。
【0034】
基板処理装置１は、スピンチャック１０を収容する処理カップ８０を備えている。処理カップ８０は、ガード８１と、ガード８１の下方に配置された液受け８２とを含む。ガード８１は、スピンチャック１０を側方から包囲するように配置されており、スピンチャック１０に保持された基板Ｗから遠心力によって回転半径方向外方に排出される流体を捕獲する。液受け８２は、ガード８１の円筒状の下部に下方から対向する円環状の溝を形成している。液受け８２の底壁には、回収配管８３が接続されている。
【0035】
回収配管８３は、回収槽８４に結合されている。回収槽８４は、基板Ｗの処理に用いられた後の磁性流体砥粒２６を回収するための装置である。回収槽８４には、たとえば、磁性流体砥粒２６中に磁性砥粒を吸着して凝集させるための回収用磁石８５が備えられている。回収槽８４には、磁性流体砥粒２６以外の液体を排液するための排液配管８６が結合されている。排液配管８６は、たとえば工場の排液設備に接続される。
【0036】
基板処理装置１は、さらに、装置の各部を制御するためのコントローラ９０を含む。コントローラ９０は、スピンモータ１２、ノズル移動機構３０、磁石移動機構５０、砥粒バルブ２３、薬液バルブ６３、リンス液バルブ７３などを制御するように構成され、かつプログラムされている。
図２は、処理の一例を説明するための平面図である。また、図３は、基板表面での処理の様子を図解的に示す部分拡大図である。この処理例では、磁性流体砥粒２６は、砥粒ノズル２１から基板Ｗの上面Ｗａに供給され、基板Ｗの上面Ｗａの一部の領域に担持されて磁性流体砥粒溜まり２７を形成する。この磁性流体砥粒２６に基板Ｗを介して下面側から対向するように磁石４０が配置される。磁石４０の磁極４１は、平面視において、スピンチャック１０に保持される基板Ｗよりも小さく、かつ平面視において基板Ｗの外周よりも内側に配置されている。さらに具体的には、磁性流体砥粒２６が担持される領域は、基板Ｗの上面Ｗａの外周に近い外周部領域（外周近傍領域）に属する。それに対応するように、磁石４０の磁極４１は、基板下面Ｗｂの外周に近い外周部領域（外周近傍領域）に対向し、基板下面Ｗｂから所定の隙間４２を空けて配置されている。
図２は、処理の一例を説明するための平面図である。また、図３は、基板表面での処理の様子を図解的に示す部分拡大図である。この処理例では、磁性流体砥粒２６は、砥粒ノズル２１から基板Ｗの上面Ｗａに供給され、基板Ｗの上面Ｗａの一部の領域に担持されて磁性流体砥粒溜まり２７を形成する。この磁性流体砥粒２６に基板Ｗを介して下面側から対向するように磁石４０が配置される。磁石４０の磁極４１は、平面視において、スピンチャック１０に保持される基板Ｗよりも小さく、かつ平面視において基板Ｗの外周よりも内側に配置されている。さらに具体的には、磁性流体砥粒２６が担持される領域は、基板Ｗの上面Ｗａの外周に近い外周部領域（外周近傍領域）に属する。それに対応するように、磁石４０の磁極４１は、基板下面Ｗｂの外周に近い外周部領域（外周近傍領域）に対向し、基板下面Ｗｂから所定の隙間４２を空けて配置されている。
【0037】
磁性流体砥粒２６に含まれる磁性砥粒２６ａには、基板下面Ｗｂ側の磁石４０から吸引力が作用し、それによって、磁性砥粒２６ａは、基板Ｗの上面Ｗａに向けて吸引され、基板Ｗの上面Ｗａに押し付けられる。その状態で、スピンチャック１０によって回転軸線１７まわりに基板Ｗが回転されると、磁性砥粒２６ａと基板Ｗの上面Ｗａとの相対移動が生じる。つまり、基板Ｗを基準に考えると、磁性砥粒２６ａは基板Ｗの上面Ｗａに押し付けられながら、基板Ｗの上面Ｗａ上で移動する。より微細な観点で表現すれば、磁性砥粒２６ａは、基板Ｗの上面Ｗａに押し付けられながら、磁石４０の磁極４１の上方の領域に留められ、その一方で、基板Ｗの回転によって基板Ｗの上面Ｗａが移動する。それにより、磁性砥粒２６ａは、基板Ｗの上面Ｗａにおいて、当該上面Ｗａに押し付けられながら摺動および転動する。それにより、基板Ｗの上面Ｗａの異物が磁性砥粒２６ａによって削ぎ取られて除去される。
【0038】
こうして、磁性流体砥粒２６と基板Ｗの上面Ｗａとの相対移動によって、磁性流体砥粒２６によって基板上面Ｗａがスクラブされ、基板上面Ｗａの異物が除去される。
磁性流体砥粒２６は、基板Ｗの下面Ｗｂ側から対向する磁石４０によって吸引されることにより、基板上面Ｗａに接した状態に保持される。したがって、基板Ｗに反り等の変形があったとしても、磁性流体砥粒２６は基板上面Ｗａの形状に倣い、基板上面Ｗａに接した状態を維持する。それにより、基板Ｗの変形によらずに、基板上面Ｗａの対象領域を磁性流体砥粒２６によって均一にスクラブすることができる。
磁性流体砥粒２６は、基板Ｗの下面Ｗｂ側から対向する磁石４０によって吸引されることにより、基板上面Ｗａに接した状態に保持される。したがって、基板Ｗに反り等の変形があったとしても、磁性流体砥粒２６は基板上面Ｗａの形状に倣い、基板上面Ｗａに接した状態を維持する。それにより、基板Ｗの変形によらずに、基板上面Ｗａの対象領域を磁性流体砥粒２６によって均一にスクラブすることができる。
【0039】
磁石４０が基板下面Ｗｂの外周領域の下方に静止状態で配置されていることにより、磁性流体砥粒２６は、磁石４０の上方の領域に留まる。その一方で、基板Ｗが回転軸線１７まわりに回転されるので、基板上面Ｗａの外周部（ベベル部）の円環状の処理対象領域２８（図２に斜線を付して示す。）が磁性流体砥粒２６によるスクラブ洗浄を受けることになる。
【0040】
また、この実施形態では、磁石４０の磁極４１が基板Ｗの外周よりも内側にあるので、磁性流体砥粒２６が基板Ｗの周端面を回り込んで上面Ｗａから下面Ｗｂへと移動することを抑制または回避できる。それにより、上面Ｗａの処理対象領域２８を磁性流体砥粒２６によって確実に処理できる。併せて、磁性流体砥粒２６が磁石４０の磁極４１に付着することを抑制できる。
【0041】
また、この実施形態では、磁石４０を鉛直方向に移動させて、磁石４０と基板Ｗとの距離を変動させることができる。それにより、磁性流体砥粒２６によるスクラブ処理の強度を調整したり、実質的にスクラブ処理がされない状態としたりすることができる。また、処理を終えて磁性流体砥粒２６を上面Ｗａから除去するときには、磁石４０を基板Ｗから十分に離間させた退避位置４０ｗに配置されるので、磁性流体砥粒２６に磁気吸引力が実質的に作用しない。それにより、磁石４０が発生する磁気吸引力に阻害されることなく、磁性流体砥粒２６を除去できる。
【0042】
また、この実施形態では、砥粒ノズル２１を移動させて、砥粒供給位置２５を回転半径方向に変化させることができる。それにより、磁石４０の磁極４１に対応する位置に磁性流体砥粒２６を確実に供給／補充できる。また、処理対象領域２８外に磁性流体砥粒２６が供給されることを抑制または防止できるので、処理対象外の領域に対して不所望なスクラブ処理が行われることを抑制または防止できる。
【0043】
図４は、基板処理の流れの一例を示す。基板搬送ロボット（図示せず）によって処理対象の基板Ｗが搬入され、スピンチャック１０に渡される（ステップＳ１）。スピンチャック１０に基板Ｗが保持されると、ノズル移動機構３０は、コントローラ９０によって制御され、基板Ｗ上の所定の砥粒供給位置２５に磁性流体砥粒２６を供給できる処理位置（図１に示す位置）まで砥粒ノズル２１を移動させる（ステップＳ２）。また、コントローラ９０は、磁石移動機構５０を制御し、前記砥粒供給位置２５に基板Ｗの下方から対向する所定高さの処理位置４０ｐ（図１および図３に実線で示す。）へと磁石４０を移動させる（ステップＳ３）。
【0044】
これらの移動が完了すると、コントローラ９０は、砥粒バルブ２３を開き、所定量の磁性流体砥粒２６を砥粒ノズル２１から基板上面Ｗａの砥粒供給位置２５に向けて吐出させる（ステップＳ４）。これにより、基板上面Ｗａに磁性流体砥粒２６が担持されて磁性流体砥粒溜まり２７が形成され、磁性流体砥粒２６は、基板Ｗの下面Ｗｂ側の磁石４０からの吸引力を受けて基板上面Ｗａに向けて吸引される。この状態で、コントローラ９０は、スピンモータ１２を制御して、スピンチャック１０の回転、すなわち基板Ｗの回転を開始させる（ステップＳ５）。基板Ｗの回転速度は、基板Ｗと磁性流体砥粒２６との摩擦力および基板Ｗ回転による遠心力に抗して、磁石４０からの磁気吸引力により、磁性流体砥粒溜まり２７を磁石４０の上方の領域にとどめることができる速度に設定される。基板Ｗが回転されることによって、磁性流体砥粒２６中の磁性砥粒２６ａが基板上面Ｗａを摺動および転動して、円環状の外周部領域である処理対象領域２８のスクラブ処理が行われる（ステップＳ６）。
【0045】
このスクラブ処理の間、砥粒ノズル２１からは磁性流体砥粒２６が供給されなくてもよい。この場合には、磁性流体砥粒２６の吐出を終えた後（ステップＳ４）、ノズル移動機構３０は砥粒ノズル２１を基板Ｗの上方の領域から退避させてもよい。また、スクラブ処理による磁性流体砥粒２６の磨耗または遠心力による磁性流体砥粒２６の微量の排出に伴う処理効率の低下を補うために、砥粒ノズル２１から磁性流体砥粒溜まり２７へと磁性流体砥粒２６が補充されてもよい。この場合には、ノズル移動機構３０は砥粒ノズル２１を基板Ｗの上方に保持する。磁性流体砥粒２６の補充は、砥粒ノズル２１から間欠的に磁性流体砥粒２６を吐出させて行ってもよく、また砥粒ノズル２１から微少流量で磁性流体砥粒２６を連続吐出させて行ってもよい。
【0046】
所定時間のスクラブ処理の後に、コントローラ９０は、磁石移動機構５０によって、磁石４０を退避位置４０ｗ（図１および図３に二点鎖線で示す。）まで移動する（ステップＳ７）。退避位置４０ｗは、基板上面Ｗａの磁性流体砥粒２６に磁気吸引力が実質的に作用しない位置である。具体的には、退避位置４０ｗは、処理位置４０ｐよりも基板下面Ｗｂから離れた位置であり、基板Ｗの下面Ｗｂから下方に所定距離以上離間した位置である。また、砥粒ノズル２１が基板Ｗの上方の処理位置に位置している場合には、コントローラ９０は、ノズル移動機構３０によって、砥粒ノズル２１を基板Ｗの上方から退避させて、所定の退避位置に移動させる（ステップＳ８）。
【0047】
次に、コントローラ９０は、薬液バルブ６３を開いて、薬液ノズル６１から基板Ｗの上面に向けて洗浄薬液を吐出させ、薬液洗浄処理を行う（ステップＳ９）。基板Ｗ上における薬液の着液位置は、磁性流体砥粒２６によるスクラブ洗浄処理を受ける環状の処理対象領域２８の内側、たとえば基板Ｗの回転中心付近であることが好ましい。薬液ノズル６１を基板Ｗの上面に沿って移動させ、薬液の着液位置を基板Ｗ上でスキャンしてもよい。この場合、始めの着液位置は、環状の処理対象領域２８の内側に設定し、回転半径方向外方に向かって着液位置のスキャンを開始することが好ましい。着液位置のスキャンは、回転半径方向外方に向かう一方向スキャンであってもよいし、回転半径方向に沿って往復する双方向スキャンであってもよい。所定時間の薬液洗浄処理の後、コントローラ９０は、薬液バルブ６３を閉じて、洗浄薬液の吐出を停止し、薬液洗浄処理を終える。
【0048】
次に、コントローラ９０は、リンス液バルブ７３を開いて、リンス液ノズル７１から基板Ｗの上面に向けてリンス液を吐出させ、基板上面Ｗａ上の磁性流体砥粒２６の残渣および洗浄薬液を洗い流すリンス処理を実行する（ステップＳ１０）。基板Ｗ上におけるリンス液の着液位置は、磁性流体砥粒２６によるスクラブ洗浄処理を受ける環状の処理対象領域２８の内側、たとえば基板Ｗの回転中心付近であることが好ましい。リンス液ノズル７１を基板Ｗの上面に沿って移動させ、リンス液の着液位置を基板Ｗ上でスキャンしてもよい。この場合、薬液洗浄処理の場合と同様に、始めの着液位置は、環状の処理対象領域２８の内側に設定し、回転半径方向外方に向かって着液位置のスキャンを開始することが好ましい。着液位置のスキャンは、回転半径方向外方に向かう一方向スキャンであってもよいし、回転半径方向に沿って往復する双方向スキャンであってもよい。所定時間のリンス処理の後、コントローラ９０は、リンス液バルブ７３を閉じて、リンス液の吐出を停止し、リンス処理を終える。
【0049】
次に、コントローラ９０は、スピンモータ１２を制御して、スピンチャック１０の回転速度、すなわち基板Ｗの回転速度を加速する。それにより、基板Ｗ上のリンス液を遠心力によって振り切る振り切り乾燥処理（スピンドライ）が行われる（ステップＳ１１）。所定時間の振り切り乾燥処理の後、コントローラ９０は、スピンモータ１２を停止し、基板Ｗの回転を停止させる（ステップＳ１２）。
【0050】
その後、基板搬送ロボット（図示せず）によって、処理済みの基板Ｗが搬出される（ステップＳ１３）。
薬液洗浄処理（ステップＳ９）によって、大部分の磁性流体砥粒２６が、洗浄薬液とともに、遠心力によって基板Ｗ外へと排出される。また、リンス処理（ステップＳ１０）においては、磁性流体砥粒２６の残渣、洗浄薬液およびリンス液が、遠心力によって、基板Ｗ外へと排出される。これらの流体は、ガード８１に受け止められて液受け８２へと流下し、回収配管８３へと流れこむ。そして、流体中の磁性流体砥粒２６（とくに磁性砥粒２６ａ）は回収槽８４において概ね回収され、その他の流体は、排液配管８６を通って排液される。回収された磁性流体砥粒２６は、適切に処理することができる。たとえば、再利用のために処理されてもよい。
薬液洗浄処理（ステップＳ９）によって、大部分の磁性流体砥粒２６が、洗浄薬液とともに、遠心力によって基板Ｗ外へと排出される。また、リンス処理（ステップＳ１０）においては、磁性流体砥粒２６の残渣、洗浄薬液およびリンス液が、遠心力によって、基板Ｗ外へと排出される。これらの流体は、ガード８１に受け止められて液受け８２へと流下し、回収配管８３へと流れこむ。そして、流体中の磁性流体砥粒２６（とくに磁性砥粒２６ａ）は回収槽８４において概ね回収され、その他の流体は、排液配管８６を通って排液される。回収された磁性流体砥粒２６は、適切に処理することができる。たとえば、再利用のために処理されてもよい。
【0051】
図５は、前述の基板処理装置１による他の処理例を説明するための平面図であり、図６は当該処理例を説明するための図解的な側面図である。この処理例では、スピンチャック１０によって基板Ｗを回転させる一方で、磁石移動機構５０により、基板上面Ｗａに担持された磁性流体砥粒２６に磁気吸引力が作用する処理高さ（図１に実線で示す処理位置４０ｐの高さを参照）を保持して、磁石４０を回転半径方向に水平移動させる。基板上面Ｗａの磁性流体砥粒２６（磁性流体砥粒溜まり２７）は、磁石４０からの磁気吸引力によって、磁石４０の移動に追従して、回転半径方向に移動する。それにより、磁性流体砥粒溜まり２７が存在している処理対象領域２８（図５に斜線を付して示す。）が基板上面Ｗａにおいて磁石４０の移動範囲に対応する領域を走査することになる。
【0052】
図７は、この処理例の流れを説明するためのフローチャートである。図４のフローチャートと実質的に同じ処理が実行される工程には、図４と同じ符号を付して、説明を省略する。
ステップＳ１～Ｓ４が実行され、磁性流体砥粒２６が基板上面Ｗａに供給されて担持され、その磁性流体砥粒２６に対して基板下面Ｗｂ側から処理位置に配置された磁石４０が対向している状態で、基板Ｗの回転が開始される（ステップＳ５）。一方、磁石移動機構５０は、コントローラ９０によって制御されて、磁石４０を回転半径方向に移動（スキャン）させる（ステップＳ２１）。磁石４０の移動は、たとえば、回転半径方向内方に向かい、所定の反転位置で反転して、回転半径方向外方に向かう。このような往復スキャン動作が所定回数繰り返される。それにより、基板Ｗの上面では、磁性流体砥粒溜まり２７が磁石４０と同様に移動する。すなわち、磁性流体砥粒溜まり２７の移動は、たとえば、回転半径方向内方に向かい、所定の反転位置で反転して、回転半径方向外方に向かう。このような往復スキャン動作が所定回数繰り返される。
ステップＳ１～Ｓ４が実行され、磁性流体砥粒２６が基板上面Ｗａに供給されて担持され、その磁性流体砥粒２６に対して基板下面Ｗｂ側から処理位置に配置された磁石４０が対向している状態で、基板Ｗの回転が開始される（ステップＳ５）。一方、磁石移動機構５０は、コントローラ９０によって制御されて、磁石４０を回転半径方向に移動（スキャン）させる（ステップＳ２１）。磁石４０の移動は、たとえば、回転半径方向内方に向かい、所定の反転位置で反転して、回転半径方向外方に向かう。このような往復スキャン動作が所定回数繰り返される。それにより、基板Ｗの上面では、磁性流体砥粒溜まり２７が磁石４０と同様に移動する。すなわち、磁性流体砥粒溜まり２７の移動は、たとえば、回転半径方向内方に向かい、所定の反転位置で反転して、回転半径方向外方に向かう。このような往復スキャン動作が所定回数繰り返される。
【0053】
磁石４０の移動に追従するように、すなわち、磁性流体砥粒溜まり２７の基板上面Ｗａでの移動に追従するように、砥粒ノズル２１を移動（スキャン）させてもよい（ステップＳ２２）。すなわち、砥粒ノズル２１から吐出される磁性流体砥粒２６の着液位置と磁石４０とが基板Ｗを挟んで対向する位置関係を保ちながら、砥粒ノズル２１を回転半径方向に沿って移動させてもよい。砥粒ノズル２１からは、基板上面Ｗａの磁性流体砥粒溜まり２７に対して、間欠的に、または微少流量で連続的に、磁性流体砥粒２６が補充されてもよい。
【0054】
なお、回転半径方向の移動とは、回転半径方向成分を含む移動という意味であり、必ずしも回転半径方向に平行である必要はない。
このようにして、所定時間に亘って、磁性流体砥粒２６で基板Ｗの上面をスキャンしながら、スクラブ処理が行われる（ステップＳ６）。このスクラブ処理を終了するときには、コントローラ９０は、磁石移動機構５０によって、磁石４０を基板下面Ｗｂから遠く離隔した退避高さ（図１に示す退避位置４０ｗの高さ参照）まで退避させる（ステップＳ７）。また、コントローラ９０は、ノズル移動機構３０によって、砥粒ノズル２１を基板Ｗの上方から退避した退避位置まで移動させる（ステップＳ８）。
このようにして、所定時間に亘って、磁性流体砥粒２６で基板Ｗの上面をスキャンしながら、スクラブ処理が行われる（ステップＳ６）。このスクラブ処理を終了するときには、コントローラ９０は、磁石移動機構５０によって、磁石４０を基板下面Ｗｂから遠く離隔した退避高さ（図１に示す退避位置４０ｗの高さ参照）まで退避させる（ステップＳ７）。また、コントローラ９０は、ノズル移動機構３０によって、砥粒ノズル２１を基板Ｗの上方から退避した退避位置まで移動させる（ステップＳ８）。
【0055】
この後の処理（ステップＳ９～Ｓ１３）は、図４の処理例の場合と同様である。
図８は、この発明の他の実施形態に係る基板処理装置１の構成を説明するための図解的な側面図である。図８において、前述の図１に示された各部の対応部分を同一参照符号で示す。この実施形態では、基板Ｗの下面Ｗｂ（第１主面）に向けて砥粒ノズル２１から磁性流体砥粒２６が吐出され、基板Ｗの上面Ｗａ（第２主面）に対向するように磁石４０が配置されている。
図８は、この発明の他の実施形態に係る基板処理装置１の構成を説明するための図解的な側面図である。図８において、前述の図１に示された各部の対応部分を同一参照符号で示す。この実施形態では、基板Ｗの下面Ｗｂ（第１主面）に向けて砥粒ノズル２１から磁性流体砥粒２６が吐出され、基板Ｗの上面Ｗａ（第２主面）に対向するように磁石４０が配置されている。
【0056】
磁石４０が基板Ｗの上面に対して所定の間隔４２を空けて接近した処理位置に配置されているときに、砥粒ノズル２１から磁性流体砥粒２６が、基板下面Ｗｂに向けて吐出される。このときの吐出位置、すなわち、砥粒供給位置２５は、磁石４０の磁極４１に基板Ｗを介して対向する位置である。すると、磁性流体砥粒２６は、磁石４０からの磁気吸引力を受けて、基板Ｗの下面Ｗｂに担持された状態となって磁性流体砥粒溜まり２７を形成し、かつ基板Ｗの下面Ｗｂに向かう吸引力を受ける。
【0057】
そこで、この状態で、スピンチャック１０によって基板Ｗを回転させると、基板Ｗの下面Ｗｂ上で、磁性流体砥粒２６に含まれる磁性砥粒が摺動または転動し、基板下面Ｗｂをスクラブ洗浄する。こうして、基板Ｗの下面Ｗｂを磁性流体砥粒２６によってスクラブ洗浄することができる。
基板Ｗの変形によらずに磁性流体砥粒２６が基板下面Ｗｂに倣うことは、第１の実施形態の場合と同様であるから、基板Ｗの変形によらずに、処理対象領域に対して均一なスクラブ処理を行うことができる。
基板Ｗの変形によらずに磁性流体砥粒２６が基板下面Ｗｂに倣うことは、第１の実施形態の場合と同様であるから、基板Ｗの変形によらずに、処理対象領域に対して均一なスクラブ処理を行うことができる。
【0058】
基板Ｗの下面Ｗｂに磁性流体砥粒２６が供給されるので、それに対応するように、薬液ノズル６１は基板Ｗの下面Ｗｂに洗浄薬液を供給するように配置され、リンス液ノズル７１は基板Ｗの下面Ｗｂにリンス液を供給するように配置される。
図９は、磁石４０の配置に関する変形例を説明するための平面図である。前述の実施形態では、一つの磁石４０が基板Ｗの一主面（上面または下面）に対向するように配置されているが、この変形例では、基板Ｗの一主面（上面Ｗａまたは下面Ｗｂ）にそれぞれ隙間を空けて対向する複数（図９の例では２つ）の磁石４０が設けられており、それらの複数の磁石４０が、基板Ｗの回転方向（基板Ｗの周方向）に間隔を空けて配置されている。この場合、基板Ｗの他の主面（下面Ｗｂまたは上面Ｗａ）において、複数（図９の例では２つ）の磁石４０にそれぞれ対向する複数の領域に磁性流体砥粒２６が供給されて、それぞれの領域に磁性流体砥粒溜まり２７が形成される。
図９は、磁石４０の配置に関する変形例を説明するための平面図である。前述の実施形態では、一つの磁石４０が基板Ｗの一主面（上面または下面）に対向するように配置されているが、この変形例では、基板Ｗの一主面（上面Ｗａまたは下面Ｗｂ）にそれぞれ隙間を空けて対向する複数（図９の例では２つ）の磁石４０が設けられており、それらの複数の磁石４０が、基板Ｗの回転方向（基板Ｗの周方向）に間隔を空けて配置されている。この場合、基板Ｗの他の主面（下面Ｗｂまたは上面Ｗａ）において、複数（図９の例では２つ）の磁石４０にそれぞれ対向する複数の領域に磁性流体砥粒２６が供給されて、それぞれの領域に磁性流体砥粒溜まり２７が形成される。
【0059】
複数の磁石４０を回転軸線１７からの距離の等しい位置に配置すれば、スクラブ洗浄の効率（洗浄速度）を向上できる。複数の磁石４０を回転軸線１７からの距離の異なる位置に配置すれば、同時にスクラブ洗浄できる処理対象領域２８を広げることができる。分散配置される磁石４０の数は、２つに限らず、３個以上であってもよい。
図９には、基板Ｗの回転方向（周方向）に間隔を空けて磁石４０を配置した例を示すが、回転軸線１７から延びる一つの半径に沿って複数の磁石４０が配置されてもよい。
図９には、基板Ｗの回転方向（周方向）に間隔を空けて磁石４０を配置した例を示すが、回転軸線１７から延びる一つの半径に沿って複数の磁石４０が配置されてもよい。
【0060】
図１０は、磁石４０の配置に関する他の変形例を説明するための平面図であり、図１１は、その図解的な断面図である。この例では、磁石４０は、平面視において無端状である。より具体的には、磁石４０は平面視においてリング状（より具体的には円環状）である。磁石４０は、この例では、回転軸線１７上に中心を有する円周に沿う円環状の磁極４１を有しており、その磁極４１が基板Ｗの一主面（この例では下面Ｗｂ。第２主面）に隙間を空けて対向している。基板Ｗの他の主面（この例では上面Ｗａ。第１主面）には、磁極４１に対向する領域に磁性流体砥粒２６が供給され、それにより、円環状の磁極４１に対応した円環状の磁性流体砥粒溜まり２７が形成されている。
【0061】
この状態で基板Ｗを回転軸線１７まわりに回転させると、磁性流体砥粒２６は、磁石４０からの磁気吸引力によって位置を保持しようとするので、磁性流体砥粒２６に含まれる磁性砥粒が基板上面Ｗａ上で摺動または転動する。それによって、基板上面Ｗａのスクラブ洗浄を行うことができる。
この構成を図８の構成に倣ってさらに変形し、磁石４０を基板Ｗの上面Ｗａに対向させ、基板Ｗを挟んで磁石４０に対向する下面Ｗｂに磁性流体砥粒２６を担持させてもよい。
この構成を図８の構成に倣ってさらに変形し、磁石４０を基板Ｗの上面Ｗａに対向させ、基板Ｗを挟んで磁石４０に対向する下面Ｗｂに磁性流体砥粒２６を担持させてもよい。
【0062】
図１２は、磁石４０の配置に関するさらに他の変形例を説明するための平面図である。この例では、磁石４０は、回転半径方向に延びる長尺形状に構成されており、基板Ｗの一主面（上面Ｗａまたは下面Ｗｂ。第２主面）に対向している。基板Ｗの他の主面（第１主面）には、磁石４０に対向する領域に、磁性流体砥粒２６が供給され、磁性流体砥粒溜まり２７が形成される。したがって、回転半径方向に関して広い処理対象領域２８のスクラブ洗浄を同時に行うことができる。
【0063】
以上、この発明の実施形態について説明してきたが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。
たとえば、前述の実施形態では、磁石４０を基板Ｗの主面に対して接近／離反移動させて、磁石４０から磁性流体砥粒２６に作用する磁気吸引力を制御している。しかし、電磁石を採用する場合には、通電／遮断によって、磁気吸引力をオン／オフできるので、磁石４０の移動は必ずしも必要ではない。電磁石を用いる場合には、表面に適切なコーティングを施しておくことにより、磁性流体砥粒２６が磁極４１に付着したとしても、通電を遮断し、リンス液等で洗浄することにより、容易に磁性流体砥粒２６を除去できる。
たとえば、前述の実施形態では、磁石４０を基板Ｗの主面に対して接近／離反移動させて、磁石４０から磁性流体砥粒２６に作用する磁気吸引力を制御している。しかし、電磁石を採用する場合には、通電／遮断によって、磁気吸引力をオン／オフできるので、磁石４０の移動は必ずしも必要ではない。電磁石を用いる場合には、表面に適切なコーティングを施しておくことにより、磁性流体砥粒２６が磁極４１に付着したとしても、通電を遮断し、リンス液等で洗浄することにより、容易に磁性流体砥粒２６を除去できる。
【0064】
また、前述の実施形態では、磁性流体砥粒２６を洗浄薬液およびリンス液を用いて洗い流しているが、洗浄薬液を用いずに、リンス液のみの供給で磁性流体砥粒２６を基板Ｗ上から洗い流す構成としてもよい。
さらに、前述の実施形態では、磁性流体砥粒２６を洗浄薬液およびリンス液とともに洗い流して回収槽８４で回収する構成を示したが、たとえば、磁石４０を退避高さ（図１の退避位置４０ｗの高さを参照）まで退避させた後に、回収用磁石を基板上面Ｗａの磁性流体砥粒２６に近づけ、この回収用磁石に磁性流体砥粒２６を吸着させて回収してもよい。この場合、回収用磁石は、電磁石であることが好ましい。
さらに、前述の実施形態では、磁性流体砥粒２６を洗浄薬液およびリンス液とともに洗い流して回収槽８４で回収する構成を示したが、たとえば、磁石４０を退避高さ（図１の退避位置４０ｗの高さを参照）まで退避させた後に、回収用磁石を基板上面Ｗａの磁性流体砥粒２６に近づけ、この回収用磁石に磁性流体砥粒２６を吸着させて回収してもよい。この場合、回収用磁石は、電磁石であることが好ましい。
【0065】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【0066】
１ ：基板処理装置
１０ ：スピンチャック
１７ ：回転軸線
２０ ：砥粒供給機構
２４ ：磁性流体砥粒供給源
２５ ：砥粒供給位置
２６ ：磁性流体砥粒
２７ ：磁性流体砥粒溜まり
２８ ：処理対象領域
３０ ：ノズル移動機構
３１ ：ノズル水平移動機構
３２ ：ノズル垂直移動機構
４０ ：磁石
４１ ：磁極
５０ ：磁石移動機構
５１ ：磁石垂直移動機構
５２ ：磁石水平移動機構
６０ ：薬液供給機構
７０ ：リンス液供給機構
８０ ：処理カップ
８１ ：ガード
８２ ：液受け
８４ ：回収槽
８５ ：回収用磁石
９０ ：コントローラ
Ｗ ：基板
Ｗａ ：上面
Ｗｂ ：下面
１０ ：スピンチャック
１７ ：回転軸線
２０ ：砥粒供給機構
２４ ：磁性流体砥粒供給源
２５ ：砥粒供給位置
２６ ：磁性流体砥粒
２７ ：磁性流体砥粒溜まり
２８ ：処理対象領域
３０ ：ノズル移動機構
３１ ：ノズル水平移動機構
３２ ：ノズル垂直移動機構
４０ ：磁石
４１ ：磁極
５０ ：磁石移動機構
５１ ：磁石垂直移動機構
５２ ：磁石水平移動機構
６０ ：薬液供給機構
７０ ：リンス液供給機構
８０ ：処理カップ
８１ ：ガード
８２ ：液受け
８４ ：回収槽
８５ ：回収用磁石
９０ ：コントローラ
Ｗ ：基板
Ｗａ ：上面
Ｗｂ ：下面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】