(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】
(24)【登録日】2024-06-14
(45)【発行日】2024-06-24
(54)【発明の名称】洗浄モジュールおよび基板処理装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/304 20060101AFI20240617BHJP
B08B 3/04 20060101ALI20240617BHJP
B08B 3/12 20060101ALI20240617BHJP
B08B 7/04 20060101ALI20240617BHJP
H01L 21/677 20060101ALI20240617BHJP
【ＦＩ】
H01L21/304 642E
B08B3/04 A
B08B3/12 C
B08B7/04 Z
H01L21/304 648A
H01L21/304 644E
H01L21/304 651G
H01L21/304 621D
H01L21/304 622Q
H01L21/68 A
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2020187971
(22)【出願日】2020-11-11
(65)【公開番号】P2022077220
(43)【公開日】2022-05-23
【審査請求日】2023-04-04
(73)【特許権者】
【識別番号】000000239
【氏名又は名称】株式会社荏原製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100106208
【弁理士】
【氏名又は名称】宮前 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100146710
【弁理士】
【氏名又は名称】鐘ヶ江 幸男
(74)【代理人】
【識別番号】100186613
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邊 誠
(72)【発明者】
【氏名】眞継 阿沙葵
(72)【発明者】
【氏名】谷澤 昭尋
(72)【発明者】
【氏名】古澤 磨奈人
(72)【発明者】
【氏名】青山 英治
(72)【発明者】
【氏名】斎藤 歩
(72)【発明者】
【氏名】笹谷 祐介
(72)【発明者】
【氏名】小林 賢一
(72)【発明者】
【氏名】宮澤 康之
(72)【発明者】
【氏名】相馬 剛
【審査官】小池 英敏
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２０－９９８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－５３４２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－３６５７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１１０７５７３１６（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／３０４
Ｂ０８Ｂ ３／０４
Ｂ０８Ｂ ３／１２
Ｂ０８Ｂ １／２０
Ｂ０８Ｂ ７／０４
Ｈ０１Ｌ ２１／６７７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
被研磨面を下方に向けた状態の基板を搬送路に沿って下流側の基板受け渡し位置まで搬送するための第１の搬送機構と、前記搬送路から離間した位置に配置され、被研磨面を下方に向けた状態の基板を洗浄するための洗浄槽と、
前記搬送路の前記基板受け渡し位置と前記洗浄槽との間で基板を移載するための移載機と、
前記移載機によって前記洗浄槽から前記基板受け渡し位置に移載された基板を前記搬送路に沿ってさらに下流側へ搬送するための第２の搬送機構と、
を含む、洗浄モジュール。
【請求項2】
前記移載機は、前記搬送路に沿って前記基板受け渡し位置に搬送された基板を収容するための収容空間を形成する収容機構を含み、前記収容機構は、前記基板を前記収容空間に搬入するための入口と、前記入口を開閉するための第１のシャッタと、前記基板を前記収容空間から搬出するための出口と、前記出口を開閉するための第２のシャッタと、を含む、
請求項１に記載の洗浄モジュール。
【請求項3】
前記移載機は、前記収容機構を昇降させるための昇降機構と、前記収容機構を前記基板受け渡し位置と前記洗浄槽との間で移動させるための移動機構と、前記収容機構を傾斜させるための傾斜機構と、を含む、請求項２に記載の洗浄モジュール。
【請求項4】
前記洗浄槽は、前記洗浄槽内に収容された洗浄液に浸漬された基板に対して超音波を印加するための超音波照射器を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の洗浄モジュール。
【請求項5】
前記搬送路の前記基板受け渡し位置よりも基板搬送下流側に配置され、前記第２の搬送機構によって搬送される基板の被研磨面に接触して回転する第１のロールスポンジ、および前記基板の裏面に接触して回転する第２のロールスポンジ、を含むスクラブ洗浄機構をさらに含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の洗浄モジュール。
【請求項6】
前記スクラブ洗浄機構は、前記第１のロールスポンジに接触して前記第１のロールスポンジを洗浄するための第１のクリーニング機構、および前記第２のロールスポンジに接触して前記第２のロールスポンジを洗浄するための第２のクリーニング機構、をさらに含む、請求項５に記載の洗浄モジュール。
【請求項7】
前記第１のロールスポンジおよび前記第２のロールスポンジは、前記第２の搬送機構を挟んで対向して配置され、前記第１のクリーニング機構および前記第２のクリーニング機構は、前記第２の搬送機構を挟んで対向しないように配置される、
請求項６に記載の洗浄モジュール。
【請求項8】
前記スクラブ洗浄機構が配置された領域において、前記第２の搬送機構は、前記搬送路に沿って配置された複数の第１のローラシャフトと、前記搬送路を挟んで前記複数の第１のローラシャフトと対向して配置された複数の第２のローラシャフトと、前記複数の第１のローラシャフトに取り付けられた複数の第１の搬送ローラと、前記複数の第２のローラシャフトに取り付けられた複数の第２の搬送ローラと、前記複数の第１の搬送ローラおよび前記複数の第２の搬送ローラの少なくとも一方を前記基板の搬送位置に応じて個別に前記搬送路の方向へ押圧するように構成された複数の押圧機構と、を含む、
請求項５から７のいずれか一項に記載の洗浄モジュール。
【請求項9】
前記搬送路の前記スクラブ洗浄機構よりも基板搬送下流側に配置され、前記スクラブ洗浄機構によって洗浄された基板の被研磨面および裏面にリンス液を供給するためのリンス洗浄機構、をさらに含む、請求項５から８のいずれか一項に記載の洗浄モジュール。
【請求項10】
基板を研磨するように構成された研磨モジュールと、前記研磨モジュールによって研磨された基板を洗浄するように構成された請求項１から８のいずれか一項に記載の洗浄モジュールと、
前記洗浄モジュールによって洗浄された基板を乾燥させるように構成された乾燥モジュールと、
を含む、基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、洗浄モジュールおよび基板処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体デバイスの製造に、基板の表面を平坦化するために基板処理装置が使用されている。半導体デバイスの製造に使用される基板は、多くの場合、円板形状である。また、半導体デバイスに限らず、ＣＣＬ基板（Copper Clad Laminate基板）やＰＣＢ（Printed Circuit Board）基板、フォトマスク基板、ディスプレイパネルなどの四角形の基板の表面を平坦化する際の平坦度の要求も高まっている。
【0003】
例えば特許文献１には、基板の被研磨面を下方に向けた状態で研磨処理を行い、研磨後に搬送路に沿って搬送される基板の両面に対して洗浄液を噴射して洗浄し、洗浄後に搬送路に沿って搬送される基板を乾燥させる基板処理装置が開示されている。しかしながら、研磨処理が行われた基板には研磨によって生じたスラリなどの残渣が付着している場合があり、洗浄液を基板の両面に噴射するだけでは残渣を十分に取り除けないおそれがある。この点、例えば特許文献２には、基板を縦向き姿勢で洗浄液に浸漬させて基板の両面に対して超音波を照射することにより基板を洗浄することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０２０－９９８７号公報
【文献】特開２００３－１０４５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
例えば特許文献１に開示されている従来技術では基板に付着した残渣を十分に取り除けないおそれがあるので、基板の洗浄力を向上させるために特許文献２に記載されている基板の洗浄技術を組み合わせることも考えられるが、装置全体の構造が複雑化するので好ましくない。
【0006】
すなわち、基板の研磨処理は、特許文献１に記載されているように基板の被研磨面を下向きにして行われるか、または基板の被研磨面を上向きにして行われるのが一般的である。したがって、研磨処理後の基板は横向きの姿勢になっているので、その基板を特許文献２に記載されているように縦向きの姿勢で洗浄液に浸して超音波洗浄する場合には、基板の姿勢を縦向きにするための機構が必要になり、装置全体の構造が複雑化する。これに加えて、基板を縦向きの姿勢で超音波洗浄した場合には、基板の上部に付着していた残渣が超音波によって剥離されたとしても洗浄液中で下方に沈み基板の下部に再付着するおそれもある。
【0007】
そこで、本願は、簡易な構造で基板の洗浄力を向上させることができる洗浄モジュールおよび基板処理装置を実現することを１つの目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
一実施形態によれば、被研磨面を下方に向けた状態の基板を搬送路に沿って下流側の基板受け渡し位置まで搬送するための第１の搬送機構と、前記搬送路から離間した位置に配置され、被研磨面を下方に向けた状態の基板を洗浄するための洗浄槽と、前記搬送路の前記基板受け渡し位置と前記洗浄槽との間で基板を移載するための移載機と、前記移載機に
よって前記洗浄槽から前記基板受け渡し位置に移載された基板を前記搬送路に沿ってさらに下流側へ搬送するための第２の搬送機構と、を含む、洗浄モジュールが開示される。
よって前記洗浄槽から前記基板受け渡し位置に移載された基板を前記搬送路に沿ってさらに下流側へ搬送するための第２の搬送機構と、を含む、洗浄モジュールが開示される。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】一実施形態による基板処理装置の全体構成を示す平面図である。
【図2】一実施形態による搬送モジュールを模式的に示す側面図である。
【図3】一実施形態による搬送モジュールを示す斜視図である。
【図4】一実施形態による研磨モジュールを概略的に示す斜視図である。
【図5】一実施形態による洗浄モジュールを模式的に示す平面図である。
【図6】一実施形態による洗浄モジュールを模式的に示す斜視図である。
【図7】一実施形態による移載機を模式的に示す側面図、平面図、および断面図である。
【図8】一実施形態による移載機を模式的に示す側面図である。
【図9】一実施形態によるスクラブ洗浄機構を模式的に示す側面図である。
【図10】一実施形態によるスクラブ洗浄機構を模式的に示す側面図である。
【図11】一実施形態による押圧機構を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下に、本発明に係る洗浄モジュールおよび基板処理装置の実施形態を添付図面とともに説明する。添付図面において、同一または類似の要素には同一または類似の参照符号が付され、各実施形態の説明において同一または類似の要素に関する重複する説明は省略することがある。また、各実施形態で示される特徴は、互いに矛盾しない限り他の実施形態にも適用可能である。
【0011】
図１は、一実施形態による基板処理装置１０００の全体構成を示す平面図である。図１に示される基板処理装置１０００は、ロードモジュール１００、搬送モジュール２００、研磨モジュール３００、洗浄モジュール４００、乾燥モジュール５００、およびアンロードモジュール６００を有する。図示の実施形態において、搬送モジュール２００は、２つの搬送モジュール２００Ａ、２００Ｂを有し、研磨モジュール３００は、２つの研磨モジュール３００Ａ、３００Ｂを有する。一実施形態において、これらの各モジュールは、独立に形成することができる。これらのモジュールを独立して形成することで、各モジュールの数を任意に組み合わせることで異なる構成の基板処理装置１０００を簡易に形成することができる。また、基板処理装置１０００は、制御装置９００を備え、基板処理装置１０００の各構成要素は制御装置９００により制御される。一実施形態において、制御装置９００は、入出力装置、演算装置、記憶装置などを備える一般的なコンピュータから構成することができる。
【0012】
＜ロードモジュール＞
ロードモジュール１００は、研磨および洗浄などの処理が行われる前の基板ＷＦを基板処理装置１０００内へ導入するためのモジュールである。一実施形態において、ロードモジュール１００は、ＳＭＥＭＡ（Surface Mount Equipment Manufacturers Association）の機械装置インタフェース規格（IPC-SMEMA-9851）に準拠するように構成される。
ロードモジュール１００は、研磨および洗浄などの処理が行われる前の基板ＷＦを基板処理装置１０００内へ導入するためのモジュールである。一実施形態において、ロードモジュール１００は、ＳＭＥＭＡ（Surface Mount Equipment Manufacturers Association）の機械装置インタフェース規格（IPC-SMEMA-9851）に準拠するように構成される。
【0013】
図示の実施形態において、ロードモジュール１００の搬送機構は、複数の搬送ローラ２０２（第１の搬送ローラ）と、搬送ローラ２０２が取り付けられる複数のローラシャフト２０４とを有する。図１に示される実施形態においては、各ローラシャフト２０４には３つの搬送ローラ２０２が取り付けられている。基板ＷＦは、搬送ローラ２０２上に配置され、搬送ローラ２０２が回転することで基板ＷＦが搬送される。ローラシャフト２０４上の搬送ローラ２０２の取り付け位置は、基板ＷＦを安定的に搬送することができる位置であれば任意とすることができる。ただし、搬送ローラ２０２は基板ＷＦに接触するので、
処理対象である基板ＷＦに接触しても問題の無い領域に搬送ローラ２０２が接触するように配置すべきである。一実施形態において、ロードモジュール１００の搬送ローラ２０２は、導電性ポリマーから構成することができる。一実施形態において、搬送ローラ２０２は、ローラシャフト２０４などを介して電気的に接地される。これは、基板ＷＦが帯電して基板ＷＦ上の電子デバイス等を損傷することを防止するためである。また、一実施形態において、ロードモジュール１００に、基板ＷＦの帯電を防止するためにイオナイザー（図示せず）を設けてもよい。
処理対象である基板ＷＦに接触しても問題の無い領域に搬送ローラ２０２が接触するように配置すべきである。一実施形態において、ロードモジュール１００の搬送ローラ２０２は、導電性ポリマーから構成することができる。一実施形態において、搬送ローラ２０２は、ローラシャフト２０４などを介して電気的に接地される。これは、基板ＷＦが帯電して基板ＷＦ上の電子デバイス等を損傷することを防止するためである。また、一実施形態において、ロードモジュール１００に、基板ＷＦの帯電を防止するためにイオナイザー（図示せず）を設けてもよい。
【0014】
＜搬送モジュール＞
図１に示される基板処理装置１０００は、２つの搬送モジュール２００Ａ、２００Ｂを備えている。２つの搬送モジュール２００Ａ、２００Ｂは同一の構成とすることができるので、以下において、一括して搬送モジュール２００として説明する。
図１に示される基板処理装置１０００は、２つの搬送モジュール２００Ａ、２００Ｂを備えている。２つの搬送モジュール２００Ａ、２００Ｂは同一の構成とすることができるので、以下において、一括して搬送モジュール２００として説明する。
【0015】
図２は、一実施形態による搬送モジュール２００を模式的に示す側面図である。図３は、一実施形態による搬送モジュール２００を模式的に示す斜視図である。なお、図３においては、図示の明瞭化のために、後述する上搬送ローラ（第２の搬送ローラ）２９０およびその駆動機構は省略している。図示の搬送モジュール２００は、基板ＷＦを搬送するための複数の搬送ローラ（第１の搬送ローラ）２０２を備えている。搬送ローラ２０２を回転させることで、搬送ローラ２０２上の基板ＷＦを所定の方向に搬送することができる。搬送モジュール２００の搬送ローラ２０２は、導電性ポリマーから形成されても、導電性のないポリマーから形成されてもよい。搬送ローラ２０２は、ローラシャフト（第１のローラシャフト）２０４に取り付けられており、ギア２０６を介して、モータ２０８により駆動される。一実施形態において、モータ２０８はサーボモータとすることができ、ギア２０６は、歯車式とすることができるが、マグネットギアとすることもできる。また、図示の搬送モジュール２００は、搬送中の基板ＷＦの側面を支持するガイドローラ２１２を備える。
【0016】
図２、３に示されるように、搬送モジュール２００はプッシャ２３０を有する。プッシャ２３０は、複数の搬送ローラ２０２の上にある基板ＷＦを、複数の搬送ローラ２０２から離れるように持ち上げることができるように構成される。またプッシャ２３０は、保持している基板ＷＦを搬送モジュール２００の搬送ローラ２０２に受け渡すことができるように構成される。
【0017】
図２に示されるように、搬送モジュール２００は、ストッパ２２０を有する。ストッパ２２０は、ストッパ移動機構２２２に接続されており、ストッパ２２０は搬送ローラ２０２上を移動する基板ＷＦの搬送路内に進入可能である。ストッパ２２０が基板ＷＦの搬送路内に位置しているときは、搬送ローラ２０２上を移動する基板ＷＦの側面がストッパ２２０に接触し、移動中の基板ＷＦをストッパ２２０の位置で停止させることができる。また、ストッパ２２０が基板ＷＦの搬送路から退避した位置にあるときは、基板ＷＦは、搬送ローラ２０２上を移動することができる。ストッパ２２０による基板ＷＦの停止位置は、プッシャ２３０が搬送ローラ２０２上の基板ＷＦを受け取ることができる位置（基板受け渡し位置）である。
【0018】
本実施形態の搬送モジュール２００は、搬送ローラ２０２上の所定の位置における基板ＷＦの存在の有無を検知するためのセンサ２１６を有する。センサ２１６は任意の形式のセンサとすることができ、たとえば光学式のセンサとすることができる。図２に示される実施形態においては、センサ２１６は搬送モジュール２００に７個（２１６ａ～２１６ｇ）設けられている。一実施形態において、これらのセンサ２１６ａ～２１６ｇによる基板ＷＦの検知に応じて、搬送モジュール２００の動作を制御することができる。図２に示されるように、搬送モジュール２００は、搬送モジュール２００内に基板ＷＦを受け入れる
ために開閉可能な入口シャッタ２１８を有する。
ために開閉可能な入口シャッタ２１８を有する。
【0019】
センサ２１６ａは、搬送モジュール２００の入口側に設けられる。センサ２１６ａによって基板ＷＦの後ろが通過したことが確認されると、入口シャッタ２１８を閉じるようにすることができる。その後、センサ２１６ａの下流側に配置されたセンサ２１６ｂにより基板ＷＦの位置を監視しながら、搬送ローラ２０２で基板ＷＦが搬送される。このときストッパ移動機構２２２によりストッパ２２０が基板ＷＦの搬送路内に移動されている。搬送ローラ２０２上を搬送されてきた基板ＷＦは、ストッパ２２０に接触して停止する。また、センサ２１６ｃはストッパ２２０の位置に配置されており、センサ２１６ｃにより基板ＷＦを検知すると搬送ローラ２０２の動作を停止する。ストッパ２２０の位置（基板受け渡し位置）で停止した基板ＷＦは、プッシャ２３０を介して、研磨モジュール３００のトップリング３０２に受け渡される。
【0020】
図２、３に示される搬送モジュール２００は、洗浄機構を有する。図２、３に示されるように、洗浄機構は洗浄ノズル２８４を有する。洗浄ノズル２８４は、搬送ローラ２０２の上側に配置される上洗浄ノズル２８４ａと、下側に配置される下洗浄ノズル２８４ｂとを有する。上洗浄ノズル２８４ａおよび下洗浄ノズル２８４ｂは、図示しない洗浄液の供給源に接続される。上洗浄ノズル２８４ａは、搬送ローラ２０２上を搬送される基板ＷＦの上面に洗浄液を供給するように構成される。下洗浄ノズル２８４ｂは、搬送ローラ２０２上を搬送される基板ＷＦの下面に洗浄液を供給するように構成される。上洗浄ノズル２８４ａおよび下洗浄ノズル２８４ｂは、搬送ローラ２０２上を搬送される基板ＷＦの幅と同程度、またはそれ以上の幅を備え、基板ＷＦが搬送ローラ２０２上を搬送されることで、基板ＷＦの全面が洗浄されるように構成される。図２、図３に示されるように、洗浄機構は、搬送モジュール２００の基板受け渡し領域よりも下流側に位置している。
【0021】
図２に示されるように、プッシャ２３０による基板ＷＦの受け渡しが行われない領域において、搬送ローラ２０２の上には上搬送ローラ２９０が配置されている。上搬送ローラ２９０は、動力源に接続されており、回転可能に構成されている。一実施形態において、上搬送ローラ２９０は、搬送ローラ２０２と同様にギア２０６およびモータ２０８により駆動されるように構成される。
【0022】
＜研磨モジュール＞
図４は一実施形態による研磨モジュール３００を概略的に示す斜視図である。図１に示される基板処理装置１０００は、２つの研磨モジュール３００Ａ、３００Ｂを備えている。２つの研磨モジュール３００Ａ、３００Ｂは同一の構成とすることができるので、以下において、一括して研磨モジュール３００として説明する。
図４は一実施形態による研磨モジュール３００を概略的に示す斜視図である。図１に示される基板処理装置１０００は、２つの研磨モジュール３００Ａ、３００Ｂを備えている。２つの研磨モジュール３００Ａ、３００Ｂは同一の構成とすることができるので、以下において、一括して研磨モジュール３００として説明する。
【0023】
図４に示されるように、研磨モジュール３００は、研磨テーブル３５０と、トップリング３０２と、を備える。研磨テーブル３５０は、テーブルシャフト３５１に支持される。研磨テーブル３５０は、図示していない駆動部によって、矢印ＡＣで示すように、テーブルシャフト３５１の軸心周りに回転するようになっている。研磨テーブル３５０には、研磨パッド３５２が貼り付けられる。トップリング３０２は、基板ＷＦを保持して研磨パッド３５２に押圧する。トップリング３０２は、図示していない駆動源によって回転駆動される。基板ＷＦは、トップリング３０２に保持されて研磨パッド３５２に押圧されることによって研磨される。
【0024】
図４に示されるように、研磨モジュール３００は、研磨パッド３５２に研磨液又はドレッシング液を供給するための研磨液供給ノズル３５４を備える。研磨液は、例えば、スラリである。ドレッシング液は、例えば、純水である。また、図４に示されるように、研磨テーブル３５０およびテーブルシャフト３５１には、研磨液を供給するための通路３５３
が設けられている。通路３５３は、研磨テーブル３５０の表面の開口部３５５に連通している。研磨テーブル３５０の開口部３５５に対応する位置において研磨パッド３５２は貫通孔３５７が形成されており、通路３５３を通る研磨液は、研磨テーブル３５０の開口部３５５および研磨パッド３５２の貫通孔３５７から研磨パッド３５２の表面に供給される。また、研磨モジュール３００は、研磨パッド３５２のコンディショニングを行うためのドレッサ３５６を備える。また、研磨モジュール３００は、液体、又は、液体と気体との混合流体、を研磨パッド３５２に向けて噴射するためのアトマイザ３５８を備える。アトマイザ３５８から噴射される液体は、例えば、純水であり、気体は、例えば、窒素ガスである。
が設けられている。通路３５３は、研磨テーブル３５０の表面の開口部３５５に連通している。研磨テーブル３５０の開口部３５５に対応する位置において研磨パッド３５２は貫通孔３５７が形成されており、通路３５３を通る研磨液は、研磨テーブル３５０の開口部３５５および研磨パッド３５２の貫通孔３５７から研磨パッド３５２の表面に供給される。また、研磨モジュール３００は、研磨パッド３５２のコンディショニングを行うためのドレッサ３５６を備える。また、研磨モジュール３００は、液体、又は、液体と気体との混合流体、を研磨パッド３５２に向けて噴射するためのアトマイザ３５８を備える。アトマイザ３５８から噴射される液体は、例えば、純水であり、気体は、例えば、窒素ガスである。
【0025】
トップリング３０２は、トップリングシャフト３０４によって支持される。トップリング３０２は、図示していない駆動部によって、矢印ＡＢで示すように、トップリングシャフト３０４の軸心周りに回転するようになっている。また、トップリングシャフト３０４は、図示しない駆動機構により、上下方向に移動可能である。
【0026】
基板ＷＦは、トップリング３０２の研磨パッド３５２と対向する面に真空吸着によって保持される。研磨時には、研磨液供給ノズル３５４から、および／または研磨パッド３５２の貫通孔３５７から研磨パッド３５２の研磨面に研磨液が供給される。また、研磨時には、研磨テーブル３５０及びトップリング３０２が回転駆動される。基板ＷＦは、トップリング３０２によって研磨パッド３５２の研磨面に押圧されることによって研磨される。
【0027】
図４に示されるように、トップリングシャフト３０４は、アーム３６０に連結されており、アーム３６０は、回転軸３６２を中心に揺動可能である。基板ＷＦの研磨中に、トップリング３０２が研磨パッド３５２の中心を通過するように、アーム３６０を固定あるいは揺動させてもよい。また、基板ＷＦの研磨中に、基板ＷＦが研磨パッド３５２の貫通孔３５７を覆うようにアーム３６０を固定または揺動させてもよい。図１に示されるように、揺動可能なアーム３６０により、トップリング３０２は、搬送モジュール２００の方へ移動可能である。トップリング３０２が、搬送モジュール２００の基板受け渡し位置に移動することで、トップリング３０２は、プッシャ２３０から基板ＷＦを受け取ることができる。また、研磨モジュール３００での基板ＷＦの研磨後に、トップリング３０２からプッシャ２３０に基板ＷＦを受け渡すことができる。
【0028】
＜洗浄モジュール＞ 本実施形態の基板処理装置１０００は、搬送モジュール２００の洗浄機構（上洗浄ノズル２８４ａおよび下洗浄ノズル２８４ｂ）によって洗浄しきれないスラリなどの残渣を基板ＷＦから除去するために洗浄モジュール４００を備える。図５は、一実施形態による洗浄モジュールを模式的に示す平面図である。図６は、一実施形態による洗浄モジュールを模式的に示す斜視図である。
【0029】
図５に示すように洗浄モジュール４００には、研磨モジュール３００によって研磨された基板ＷＦが被研磨面を下方に向けた状態で入口シャッタ４１０を介して搬入される。図６に示すように洗浄モジュール４００は、被研磨面を下に向けた状態の基板ＷＦを直線状の搬送路４０５に沿って下流側の基板受け渡し位置４１８まで搬送するための第１の搬送機構２１０－１を備える。洗浄モジュール４００は、搬送路４０５と直交する方向に搬送路４０５から離間した位置に配置された超音波洗浄槽４４０を備える。超音波洗浄槽４４０は、被研磨面を下方に向けた状態の基板ＷＦを洗浄するための洗浄槽である。洗浄モジュール４００は、搬送路４０５の基板受け渡し位置４１８と超音波洗浄槽４４０との間で基板ＷＦを移載するための移載機４２０を備える。また、洗浄モジュール４００は、移載機４２０によって超音波洗浄槽４４０から基板受け渡し位置４１８に移載された基板ＷＦを搬送路４０５に沿ってさらに下流側へ搬送するための第２の搬送機構２１０－２を備える。なお、移載機４２０による基板ＷＦの受け渡しが行われない領域において、搬送ロー
ラ２０２の上には上搬送ローラ２９０が配置されるが、図示の明瞭化のために、図５、６では上搬送ローラ２９０およびその駆動機構は省略している。
ラ２０２の上には上搬送ローラ２９０が配置されるが、図示の明瞭化のために、図５、６では上搬送ローラ２９０およびその駆動機構は省略している。
【0030】
図７は、一実施形態による移載機を模式的に示す側面図、平面図、および断面図である。図７（Ａ）は、図６におけるＡ方向から見た側面図である。図７（Ｂ）は、図６におけるＢ方向から見た側面図である。図７（Ｃ）は、図７（Ｂ）におけるＣ方向から見た平面図である。図７（Ｄ）は、図７（Ｂ）におけるＤ方向から見た平面図である。図７（Ｅ）は、図７（Ｂ）におけるＥ－Ｅ線の断面図である。図８は、一実施形態による移載機を模式的に示す側面図である。なお、図７（Ｃ）、図７（Ｄ）、および図７（Ｅ）においては、図示の明瞭化のために、基板ＷＦは省略している。
【0031】
図８に示すように、洗浄モジュール４００は、基板受け渡し位置４１８まで基板ＷＦを搬送するように構成された第１の搬送機構２１０－１を含む。第１の搬送機構２１０－１は、基板ＷＦの搬送路の下側において基板ＷＦの搬送方向に沿って間隔をあけて配置された回転可能な複数のローラシャフト２０４を含む。また、第１の搬送機構２１０－１は、基板ＷＦの搬送路の上側において基板ＷＦの搬送方向に沿って間隔をあけて配置された回転可能な複数の上ローラシャフト２９１を含む。また、第１の搬送機構２１０－１は、基板ＷＦの被研磨面（下面）を支持して搬送するように構成された搬送ローラ２０２を含む。本実施形態では、各ローラシャフト２０４に３つの搬送ローラ２０２が取り付けられている。また、第１の搬送機構２１０－１は、搬送ローラ２０２とともに基板ＷＦを挟持して搬送するように構成された上搬送ローラ２９０を含む。本実施形態では、各上ローラシャフト２９１に３つの上搬送ローラ２９０が取り付けられている。基板受け渡し位置４１８においては、基板受け渡しのために、上ローラシャフト２９１および上搬送ローラ２９０は設けられず、ローラシャフト２０４および搬送ローラ２０２のみ設けられる。基板受け渡し位置４１８におけるローラシャフト２０４および搬送ローラ２０２は、基板ＷＦを基板受け渡し位置４１８まで搬送するとともに、超音波洗浄された基板ＷＦを基板受け渡し位置４１８からさらに下流へ搬送するので、第１の搬送機構２１０－１の機能と第２の搬送機構２１０－２の機能を兼ね備えることになる。
【0032】
一実施形態において、洗浄モジュール４００の搬送ローラ２０２および上搬送ローラ２９０は、導電性ポリマーから構成することができる。搬送ローラ２０２および上搬送ローラ２９０は、ローラシャフト２０４および上ローラシャフト２９１などを介して電気的に接地される。これは、基板ＷＦが帯電して基板ＷＦを損傷することを防止するためである。搬送ローラ２０２および上搬送ローラ２９０は、搬送モジュール２００において説明したものと同様にギア２０６およびモータ２０８により駆動されるので、構造および駆動機構の詳細な説明を省略する。
【0033】
図７および図８に示すように、移載機４２０は、第１の搬送機構２１０－１により搬送路４０５に沿って基板受け渡し位置４１８に搬送された基板ＷＦを収容するための収容空間４３５を形成する収容機構４３０を含む。収容機構４３０は、基板ＷＦの被研磨面を支持するための支持部材４３１と、支持部材４３１の上方に支持部材４３１と距離をあけて対向する上部部材４３２と、支持部材４３１および上部部材４３２を接続する柱部材４３３と、を含む。支持部材４３１、上部部材４３２、および柱部材４３３によって収容空間４３５が形成される。支持部材４３１上には基板ＷＦの被研磨面に接触する突起４３４が設けられる。
【0034】
また、図８に示すように、収容機構４３０は、基板ＷＦを収容空間４３５に搬入するための入口４３７と、入口４３７を開閉するための第１のシャッタ４３６と、を含む。また、収容機構４３０は、基板ＷＦを収容空間４３５から搬出するための出口４３９と、出口４３９を開閉するための第２のシャッタ４３８と、を含む。収容機構４３０は、図８（Ａ
）に示すように、基板ＷＦが収容空間４３５に搬入されてくる際には、第２のシャッタ４３８を下方に移動させて出口４３９を閉じるとともに、第１のシャッタ４３６を上方で待機させて入口４３７を開けるように構成される。また、収容機構４３０は、図８（Ｂ）に示すように、基板ＷＦが収容空間４３５に搬入されたら、第１のシャッタ４３６を下方へ移動させて入口４３７を閉じるように構成される。移載機４２０は、収容機構４３０を昇降させるための昇降機構４２８を備える。昇降機構４２８は、例えばモータなどの公知の機構によって実現することができる。移載機４２０は、図８（Ｃ）に示すように、基板ＷＦが収容空間４３５に搬入され入口４３７が閉じられたら、昇降機構４２８によって収容機構４３０を上方へ移動させることによって基板ＷＦを保持するように構成される。
）に示すように、基板ＷＦが収容空間４３５に搬入されてくる際には、第２のシャッタ４３８を下方に移動させて出口４３９を閉じるとともに、第１のシャッタ４３６を上方で待機させて入口４３７を開けるように構成される。また、収容機構４３０は、図８（Ｂ）に示すように、基板ＷＦが収容空間４３５に搬入されたら、第１のシャッタ４３６を下方へ移動させて入口４３７を閉じるように構成される。移載機４２０は、収容機構４３０を昇降させるための昇降機構４２８を備える。昇降機構４２８は、例えばモータなどの公知の機構によって実現することができる。移載機４２０は、図８（Ｃ）に示すように、基板ＷＦが収容空間４３５に搬入され入口４３７が閉じられたら、昇降機構４２８によって収容機構４３０を上方へ移動させることによって基板ＷＦを保持するように構成される。
【0035】
図６に示すように、移載機４２０は、収容機構４３０を基板受け渡し位置４１８と超音波洗浄槽４４０との間で移動させるように、搬送路４０５と直交する方向に伸びる移載シャフト４２２に沿って収容機構４３０を移動させるように構成された移動機構４２４を含む。移動機構４２４は、例えばモータなどの公知の機構によって実現することができる。移載機４２０は、基板受け渡し位置４１８に搬送された基板ＷＦを収容機構４３０によって保持し、移動機構４２４によって超音波洗浄槽４４０の真上まで運ぶように構成される。
【0036】
移載機４２０は、収容機構４３０を傾斜させるための傾斜機構４２６を含む。傾斜機構４２６は、例えばチルト機構などの公知の機構によって実現することができる。移載機４２０は、超音波洗浄槽４４０の真上まで基板ＷＦを運んだら、傾斜機構４２６によって基板ＷＦを傾ける。なお、傾斜機構４２６は、基板ＷＦを縦向きになるほど傾けるのではなく、例えば２０度以下、好ましくは１０度以下の範囲で基板ＷＦを傾けることによって、基板ＷＦの被研磨面を下方に向けた状態を維持する。移載機４２０は、基板ＷＦを傾けた状態で、昇降機構４２８によって収容機構４３０を下降させることにより基板ＷＦを超音波洗浄槽４４０に浸漬させる。基板ＷＦをわずかに傾けること、また、超音波洗浄槽４４０への投入速度を昇降機構４２８により比較的緩やかな速度に制御することにより、移載機４２０は、基板浸漬時の洗浄液による基板への抵抗を低減して基板ＷＦを超音波洗浄槽４４０に浸漬させることができる。このため、１辺の長さが５００ｍｍを超える大きさの基板でも、基板へのダメージが少ない洗浄ができる。
【0037】
図５に示すように、超音波洗浄槽４４０は、超音波洗浄槽４４０内に収容された洗浄液に浸漬された基板ＷＦに対して超音波を印加するための超音波照射器４４２を含む。超音波洗浄槽４４０は、超音波照射器４４２から超音波を照射することによって基板ＷＦの被研磨面および裏面に付着したスラリなどの残渣を洗浄することができる。本実施形態によれば、基板ＷＦの姿勢を縦向きに変えるための機構が不要であるので、簡易な構造の洗浄モジュール４００を実現することができる。また、本実施形態によれば、搬送モジュール２００の洗浄機構（上洗浄ノズル２８４ａおよび下洗浄ノズル２８４ｂ）による洗浄に加えて、超音波洗浄槽４４０での洗浄も行うので、基板ＷＦの洗浄力を向上させることができる。さらに、本実施形態によれば、超音波洗浄槽４４０は基板ＷＦの姿勢が傾斜した状態で基板ＷＦの超音波洗浄及び基板の取り出しを行うので、基板ＷＦの姿勢が縦向きの状態で基板ＷＦを洗浄する場合に比べて、基板ＷＦから剥離した残渣が再び基板ＷＦに付着するのを抑制することができる。
【0038】
移載機４２０は、超音波洗浄槽４４０で基板ＷＦを洗浄している際に、傾斜機構４２６を用いて収容機構４３０をロール方向に運動させることができる。これにより、収容機構４３０の突起４３４に対して基板ＷＦが接触する箇所をずらすことができるので、洗浄残りを防ぐことができる。また、洗浄残りを防ぐという同様の目的で、移動機構４２４を用いて収容機構４３０を移載シャフト４２２に沿って往復移動させることによって揺動させてもよい。
【0039】
図５に示すように、洗浄モジュール４００は、搬送路４０５の基板受け渡し位置よりも基板搬送下流側に配置された２つのスクラブ洗浄機構４５０Ａ、４５０Ｂを含む。２つのスクラブ洗浄機構４５０Ａ、４５０Ｂは同様の構成とすることができるので、以下において、一括してスクラブ洗浄機構４５０として説明する。
【0040】
図９は、一実施形態によるスクラブ洗浄機構を模式的に示す側面図である。図１０は、一実施形態によるスクラブ洗浄機構のロールスポンジの位置を模式的に示す側面図である。図９に示すように、洗浄モジュール４００は第２の搬送機構２１０－２を備える。第２の搬送機構２１０－２は、第１の搬送機構２１０－１と同様の構成を有するので、詳細な説明を省略する。スクラブ洗浄機構４５０は、第２の搬送機構２１０－２によって搬送される基板ＷＦの被研磨面に接触して非図示の回転機構により所定の回転数で回転する第１のロールスポンジ４５１－１と、ロードセル４５９－１を介して第１のロールスポンジ４５１－１を昇降させるための昇降機構４５３と、を含む。また、スクラブ洗浄機構４５０は、第２の搬送機構２１０－２によって搬送される基板ＷＦの裏面に接触して非図示の回転機構により所定の回転数で回転する第２のロールスポンジ４５１－２と、第２のロールスポンジ４５１－２を保持するためのロールホルダ４５４と、を含む。さらに、スクラブ洗浄機構４５０は、ロールホルダ４５４に取り付けられたロードセル４５９－２を介して第２のロールスポンジ４５１－２を昇降させるための昇降機構４５５と、第２のロールスポンジ４５１－２を搬送路４０５と平行に伸びるシャフト４５２に沿って駆動するための水平駆動機構４５７と、を含む。第１のロールスポンジ４５１－１と第２のロールスポンジ４５１－２は、第２の搬送機構２１０－２を挟んで対向して配置される。昇降機構４５３、昇降機構４５５、および水平駆動機構４５７は、例えばモータなどの公知の機構によって実現することができる。昇降機構４５３および昇降機構４５５は、第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２を基板ＷＦに対して上下対称に昇降させてもよいし、個別に昇降させることもできる。
【0041】
ロードセル４５９－１は、昇降機構４５３によって第１のロールスポンジ４５１－１を基板ＷＦに対して押圧する力を測定する測定器である。ロードセル４５９－２は、昇降機構４５５によって第２のロールスポンジ４５１－２を基板ＷＦに対して押圧する力を測定する測定器である。第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２を個別に昇降させる場合、スクラブ洗浄機構４５０は、ロードセル４５９－１の測定値に基づいて第１のロールスポンジ４５１－１の基板ＷＦに対する押圧力を閉ループ制御するように構成される。同様に第２のロールスポンジ４５１－２はロードセル４５９－２の測定値に基づいて閉ループ制御される。例えば、スクラブ洗浄機構４５０は、ロードセル４５９－１およびロードセル４５９－２の測定値が予め設定された指定値となるように第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２の位置制御を行うことができる。また、第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２を基板ＷＦに対して上下対称に昇降させる場合、スクラブ洗浄機構４５０は閉ループ制御に用いる測定値としてロードセル４５９－１を参照しても良いし、ロードセル４５９－２を参照しても良い。ただし、ロードセル４５９－１とロードセル４５９－２のどちらか一方を参照すると、基板ＷＦが反り等によって第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２の一方に片当たりしている状況を検知できない可能性がある。例えばロードセル４５９－２の測定値に基づいて閉ループ制御を行った場合、基板ＷＦが第１のロールスポンジ４５１－１に接触しておらず、基板ＷＦの上面を洗浄できていなくても、スクラブ洗浄機構４５０はこれを検知できない。そこで、スクラブ洗浄機構４５０は、ロードセル４５９－１の測定値とロードセル４５９－２の測定値の平均値に基づいて第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２の位置制御を行うことができる。この場合、基板ＷＦが片当たりすると、ロードセル４５９－１とロードセル４５９－２のどちらか一方の測定値が０となり、これらの平均値も半減す
る。するとスクラブ洗浄機構４５０は、第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２を基板ＷＦに接近させることで押圧力を増大させようと制御する。結果として基板ＷＦが片当たりしている状況から復帰でき、スクラブ洗浄機構４５０は基板ＷＦの上下両面を洗浄できる。また、スクラブ洗浄機構４５０は、ロードセル４５９－１およびロードセル４５９－２の測定値と予め設定された指定値との差が閾値を超えたら第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２の位置のフィードバック制御を行うことができる。これは、ロードセル４５９－１およびロードセル４５９－２の測定値と予め設定された指定値との差が小さいのにフィードバック制御を行うとハンチングする可能性があるためである。また、ロードセル４５９－１およびロードセル４５９－２の測定値には、第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２の段差および基板ＷＦの振動などがノイズとして乗ることも考えられるので、スクラブ洗浄機構４５０は、測定値の移動平均を求めて位置制御に用いることもできる。
る。するとスクラブ洗浄機構４５０は、第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２を基板ＷＦに接近させることで押圧力を増大させようと制御する。結果として基板ＷＦが片当たりしている状況から復帰でき、スクラブ洗浄機構４５０は基板ＷＦの上下両面を洗浄できる。また、スクラブ洗浄機構４５０は、ロードセル４５９－１およびロードセル４５９－２の測定値と予め設定された指定値との差が閾値を超えたら第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２の位置のフィードバック制御を行うことができる。これは、ロードセル４５９－１およびロードセル４５９－２の測定値と予め設定された指定値との差が小さいのにフィードバック制御を行うとハンチングする可能性があるためである。また、ロードセル４５９－１およびロードセル４５９－２の測定値には、第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２の段差および基板ＷＦの振動などがノイズとして乗ることも考えられるので、スクラブ洗浄機構４５０は、測定値の移動平均を求めて位置制御に用いることもできる。
【0042】
図９に示すように、スクラブ洗浄機構４５０は、第１のロールスポンジ４５１－１を用いて基板ＷＦをロール洗浄する際に、洗浄液を基板ＷＦの被研磨面に噴射するための複数の第１の洗浄ノズル４５６－１を含む。また、スクラブ洗浄機構４５０は、第２のロールスポンジ４５１－２を用いて基板ＷＦをロール洗浄する際に、洗浄液を基板ＷＦの裏面に噴射するための複数の第２の洗浄ノズル４５６－２を含む。
【0043】
図９に示すように、スクラブ洗浄機構４５０は、第１のロールスポンジ４５１－１に接触して第１のロールスポンジ４５１－１を洗浄するための第１のクリーニング機構４５８－１を含む。また、スクラブ洗浄機構４５０は、第２のロールスポンジ４５１－２に接触して第２のロールスポンジ４５１－２を洗浄するための第２のクリーニング機構４５８－２を含む。第１および第２のクリーニング機構４５８－１、４５８－２は、一例では、ロールスポンジと接触することによってロールスポンジに付着したゴミなどの汚れを落とすための石英板で構成することができるが、これに限定されない。
【0044】
第１のクリーニング機構４５８－１と第２のクリーニング機構４５８－２は、第２の搬送機構２１０－２を挟んで対向しないように配置されている、つまり鉛直方向に重ならないように基板の搬送方向の異なる位置に配置されている。これは、第２のクリーニング機構４５８－２を第１のクリーニング機構４５８－１の直上に配置すると、第２のロールスポンジ４５１－２に付着していた汚れが第１のロールスポンジ４５１－１に落下して第１のロールスポンジ４５１－１を汚染するおそれがあるためである。本実施形態のように第１のクリーニング機構４５８－１と第２のクリーニング機構４５８－２を上下方向に重ならないように配置することによって、第２のロールスポンジ４５１－２に付着していた汚れに起因する第１のロールスポンジ４５１－１の汚染を防止することができる。
【0045】
図１０に示すように、第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２は、基板ＷＦの洗浄中以外のときには、ロール洗浄位置４５０ａに配置される。スクラブ洗浄機構４５０に基板ＷＦが搬送されると、第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２は、洗浄準備位置４５０ｂを経由して基板洗浄位置４５０ｃへ移動して、基板ＷＦを洗浄する。基板ＷＦの洗浄が終了すると、第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２は、洗浄準備位置４５０ｂを経由してロール洗浄位置４５０ａに移動する。
【0046】
次に、スクラブ洗浄機構４５０における基板ＷＦの洗浄力を強化するための押圧機構について説明する。図１０に示すように、スクラブ洗浄機構４５０が配置された領域において、第２の搬送機構２１０－２は、上搬送ローラ２９０を基板ＷＦの搬送路の方向へ押圧するように構成された複数の押圧機構２１１を含む。これは、本実施形態のスクラブ洗浄
機構４５０では、第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２による洗浄によって基板ＷＦに外力が作用し、基板搬送に支障をきたすという課題に対応するためである。具体的には、基板ＷＦは回転する第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２を押し付けられることで洗浄される。洗浄時はローラシャフト２０４および上ローラシャフト２９１を回転駆動することによって、基板ＷＦと接触している搬送ローラ２０２および上搬送ローラ２９０から基板ＷＦにトラクション(粘着摩擦による駆動力)がかかり、基板ＷＦは搬送される。このように基板ＷＦを洗浄しながら搬送することによって基板全面の洗浄が行われる。
機構４５０では、第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２による洗浄によって基板ＷＦに外力が作用し、基板搬送に支障をきたすという課題に対応するためである。具体的には、基板ＷＦは回転する第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２を押し付けられることで洗浄される。洗浄時はローラシャフト２０４および上ローラシャフト２９１を回転駆動することによって、基板ＷＦと接触している搬送ローラ２０２および上搬送ローラ２９０から基板ＷＦにトラクション(粘着摩擦による駆動力)がかかり、基板ＷＦは搬送される。このように基板ＷＦを洗浄しながら搬送することによって基板全面の洗浄が行われる。
【0047】
洗浄時、基板ＷＦと搬送ローラ２０２および上搬送ローラ２９０はグリップ状態にあり、基板ＷＦは搬送ローラ２０２および上搬送ローラ２９０に対して滑ることなく、基板ＷＦを挟んで互いに矢印ＡＤで示すように逆方向に回転する搬送ローラ２０２および上搬送ローラ２９０の外周速度に沿って搬送路４０５の矢印ＡＥで示す搬送方向に搬送される。一方で第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２は基板ＷＦに対して時計回りまたは反時計回りに回転しつつスリップしており、これにより第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２が基板ＷＦの表面をこすり、基板ＷＦを洗浄している。つまり基板ＷＦと第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２の最大摩擦力より、基板ＷＦと搬送ローラ２０２および上搬送ローラ２９０の最大摩擦力の方が大きいために、基板ＷＦに対して搬送ローラ２０２および上搬送ローラ２９０はグリップし、第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２はスリップしており、洗浄時はこの関係が常に成り立っている必要がある。
【0048】
ここで洗浄性能を改善するために、第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２をより強く基板ＷＦに押圧した場合を想定する。この時、第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２と基板ＷＦの最大摩擦力も大きくなり、搬送ローラ２０２および上搬送ローラ２９０と基板ＷＦの最大摩擦力を上回ったとする。すると基板ＷＦは第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２に対してグリップし、搬送ローラ２０２および上搬送ローラ２９０が基板ＷＦに対してスリップすることになる。すると、第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２は基板ＷＦの表面をこすらないため、洗浄性能は極端に低下する。
【0049】
第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２が基板ＷＦに対してグリップ状態にある時、第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２が搬送ローラ２０２および上搬送ローラ２９０より速く回転していれば基板ＷＦは先送りされる。逆に第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２が搬送ローラ２０２および上搬送ローラ２９０と逆回転していれば、基板ＷＦは押し戻されてしまい、基板ＷＦは搬出されない。どちらにせよ第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２が基板ＷＦの表面をこすらないため、洗浄性能はほとんど発揮されない。
【0050】
この問題を回避する最も簡単な手段としては、第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２の基板ＷＦに対する押圧力を抑えて、第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２と基板ＷＦの最大摩擦力を抑制する、というものがある。しかしこの方法では第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２の洗浄性能が限られるため、基板ＷＦの汚染度合によっては基板を十分に洗浄できない可能性がある。
【0051】
上記の問題を解決するため、上搬送ローラ２９０を基板ＷＦに対して押圧し、荷重をか
けることにより、基板ＷＦと搬送ローラ２０２および上搬送ローラ２９０との最大摩擦を増大させることができる。これにより第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２を基板ＷＦに強く押圧しても、搬送ローラ２０２および上搬送ローラ２９０を基板ＷＦにグリップさせ、基板ＷＦを搬送しながら洗浄することが可能になる。なお、本実施形態では、上搬送ローラ２９０を基板ＷＦに対して強く押圧する例を示すが、搬送ローラ２０２を基板ＷＦに対して強く押圧してもよいし、上搬送ローラ２９０および搬送ローラ２０２の両方を基板ＷＦに対して強く押圧してもよい。
けることにより、基板ＷＦと搬送ローラ２０２および上搬送ローラ２９０との最大摩擦を増大させることができる。これにより第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２を基板ＷＦに強く押圧しても、搬送ローラ２０２および上搬送ローラ２９０を基板ＷＦにグリップさせ、基板ＷＦを搬送しながら洗浄することが可能になる。なお、本実施形態では、上搬送ローラ２９０を基板ＷＦに対して強く押圧する例を示すが、搬送ローラ２０２を基板ＷＦに対して強く押圧してもよいし、上搬送ローラ２９０および搬送ローラ２０２の両方を基板ＷＦに対して強く押圧してもよい。
【0052】
図１１は、一実施形態による押圧機構を模式的に示す側面図である。図１１（Ａ）は、押圧機構の側面図を示しており、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）におけるＢ－Ｂ線の断面図を示している。上搬送ローラ２９０の押圧方法に関して、上ローラシャフト２９１および上搬送ローラ２９０は回転しているため直接外力を作用させることは難しい。そこで図１１に示すように、上ローラシャフト２９１の両端にある軸受２０５を保持するベアリングホルダ２０７に対して荷重をかければ良い。押圧の対象としているのは上搬送ローラ２９０なので、ベアリングホルダ２０７さらに上ローラシャフト２９１を介して上搬送ローラ２９０を下方向に押圧すれば、上搬送ローラ２９０を基板ＷＦに押圧することができる。
【0053】
上搬送ローラ２９０を基板ＷＦに押圧するタイミングについて説明する。基板ＷＦに既に接している上搬送ローラ２９０は基板ＷＦへの押圧を行っても問題ないが、基板ＷＦにまだ接触していない上搬送ローラ２９０に荷重をかけてしまうと、基板ＷＦが上搬送ローラ２９０と搬送ローラ２０２との間に入っていけなくなってしまう。つまり搬送される基板ＷＦの位置に応じて、複数ある上搬送ローラ２９０に順次荷重をかけていく必要がある。
【0054】
このように複数の上搬送ローラ２９０毎に荷重をかけるタイミングが異なるため、一括してすべての上搬送ローラ２９０を押圧することはできず、個別に押圧する構造が必要である。また、基板ＷＦの搬送位置に合わせて押圧状態を切り替える必要があるため、上搬送ローラ２９０の押圧機構はバネ等を用いて常に予圧をかける方法は適さない。
【0055】
以上を踏まえた上で、上搬送ローラ２９０の押圧機構として、電力でモータやソレノイドを駆動したり、あるいは空気圧で押し付けたり、といった方法が考えられる。複数の上搬送ローラ２９０を個別に押し付ける必要があるため、モータやソレノイド、エアシリンダを使用する場合は、全ての上搬送ローラ２９０に対してこれらの機構を設置する必要がある。上搬送ローラ２９０の周辺スペースに余裕が無い場合は、ダイヤフラムを用いたシリンダを使用すると、押圧機構をコンパクトに収めることができる。そこで、本実施形態では、ダイヤフラムシリンダを用いた押圧機構２１１を採用している。図１１（Ｂ）に示すように、押圧機構２１１は、ベアリングホルダ２０７を押圧するためのピストン２１７と、ピストン２１７を保持しつつ摺動させて昇降可能なシリンダ２１５と、圧力をピストン２１７に伝えるためのダイヤフラム２１４と、を備える。シリンダ２１５には、ダイヤフラム２１４に圧縮流体を供給するための穴２１３が形成されている。穴２１３には継手などを介して圧縮した気体や作動油、水などの流体を供給して圧力をかけ、この圧力を受けたダイヤフラム２１４はピストン２１７をベアリングホルダ２０７に押圧する。押圧機構２１１は複数の上搬送ローラ２９０のそれぞれに設けられる。各押圧機構２１１は、基板ＷＦが搬送ローラ２０２と上搬送ローラ２９０との間に搬送されたら基板ＷＦを押圧するように構成される。
【0056】
本実施形態のような構造であれば、エアシリンダやモータを用いる場合と比較して押圧機構の構造を小さくできる。また各ダイヤフラムシリンダにはチューブだけ接続しておき、供給する圧縮流体を電磁弁などで制御するだけで、ピストン２１７の押し付け状態と開
放状態とを簡単に切り替えることができる。このようにして、複数の上搬送ローラ２９０を搬送される基板ＷＦに対して順次押し付けることで両者の最大摩擦力を増大させることによって、第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２を基板ＷＦに強く押し当てて洗浄したとしても、上搬送ローラ２９０を基板ＷＦにグリップさせて基板ＷＦを意図したとおりに搬送することができ、かつ第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２による高い洗浄性能を発揮することができる。
放状態とを簡単に切り替えることができる。このようにして、複数の上搬送ローラ２９０を搬送される基板ＷＦに対して順次押し付けることで両者の最大摩擦力を増大させることによって、第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２を基板ＷＦに強く押し当てて洗浄したとしても、上搬送ローラ２９０を基板ＷＦにグリップさせて基板ＷＦを意図したとおりに搬送することができ、かつ第１のロールスポンジ４５１－１および第２のロールスポンジ４５１－２による高い洗浄性能を発揮することができる。
【0057】
図１および図９に示すように、洗浄モジュール４００は、搬送路４０５のスクラブ洗浄機構４５０よりも基板搬送下流側に配置されたリンス洗浄機構４６０を含む。リンス洗浄機構４６０は、スクラブ洗浄機構４５０によって洗浄された基板ＷＦの被研磨面にリンス液（例えば純水）を供給するための第１のリンス液供給ノズル４６２－１と、基板ＷＦの裏面にリンス液を供給するための第２のリンス液供給ノズル４６２－２と、を含む。基板ＷＦはリンス洗浄機構４６０によってリンス液で洗浄される。リンス洗浄機構４６０によって洗浄された基板ＷＦは図５に示す出口シャッタ４７０を介して洗浄モジュール４００から搬出される。なお、本実施形態では、超音波洗浄槽４４０による超音波洗浄、およびスクラブ洗浄機構４５０によるロール洗浄の両方を基板ＷＦに対して行った後にリンス洗浄機構４６０によるリンス洗浄を行う例を示したが、これに限定されない。洗浄モジュール４００は、基板ＷＦの材質、基板ＷＦに付着した汚れの種類、または基板ＷＦの大きさなどに応じて、超音波洗浄のみを行った後にリンス洗浄を行ってもよいし、ロール洗浄のみを行った後にリンス洗浄を行うこともできる。また、超音波洗浄槽４４０およびスクラブ洗浄機構４５０は、薬液を供給するシステムを含んでいてもよい。これにより、物理的洗浄方法と化学的洗浄方法の両方を使用できる洗浄モジュール４００を実現することができる。さらに、洗浄モジュール４００は、複数の超音波洗浄槽４４０を含んでいてもよい。これにより、使用できる洗浄液の種類を増やすことができるので基板に付着した種々の残渣に対応でき、また、洗浄モジュール４００のスループットを向上させることができる。
【0058】
＜乾燥モジュール＞
図１に示す乾燥モジュール５００は、基板ＷＦを乾燥させるための装置である。図１に示される基板処理装置１０００においては、乾燥モジュール５００は、研磨モジュール３００で研磨された後に、搬送モジュール２００の洗浄部で洗浄された基板ＷＦを乾燥させる。図１に示されるように、乾燥モジュール５００は、洗浄モジュール４００の下流に配置される。
図１に示す乾燥モジュール５００は、基板ＷＦを乾燥させるための装置である。図１に示される基板処理装置１０００においては、乾燥モジュール５００は、研磨モジュール３００で研磨された後に、搬送モジュール２００の洗浄部で洗浄された基板ＷＦを乾燥させる。図１に示されるように、乾燥モジュール５００は、洗浄モジュール４００の下流に配置される。
【0059】
乾燥モジュール５００は、搬送ローラ２０２上を搬送される基板ＷＦに向けて気体を噴射するためのノズル５３０を有する。気体は、たとえば圧縮された空気または窒素とすることができる。搬送される基板ＷＦ上の水滴を乾燥モジュール５００によって吹き飛ばすことで、基板ＷＦを乾燥させることができる。
【0060】
＜アンロードモジュール＞
図１に示すアンロードモジュール６００は、研磨および洗浄などの処理が行われた後の基板ＷＦを基板処理装置１０００の外へ搬出するためのモジュールである。図１に示される基板処理装置１０００においては、アンロードモジュール６００は、乾燥モジュール５００で乾燥された後の基板を受け入れる。図１に示されるように、アンロードモジュール６００は、乾燥モジュール５００の下流に配置される。一実施形態において、アンロードモジュール６００は、ＳＭＥＭＡ（Surface Mount Equipment Manufacturers Association）の機械装置インタフェース規格（IPC-SMEMA-9851）に準拠するように構成される。
図１に示すアンロードモジュール６００は、研磨および洗浄などの処理が行われた後の基板ＷＦを基板処理装置１０００の外へ搬出するためのモジュールである。図１に示される基板処理装置１０００においては、アンロードモジュール６００は、乾燥モジュール５００で乾燥された後の基板を受け入れる。図１に示されるように、アンロードモジュール６００は、乾燥モジュール５００の下流に配置される。一実施形態において、アンロードモジュール６００は、ＳＭＥＭＡ（Surface Mount Equipment Manufacturers Association）の機械装置インタフェース規格（IPC-SMEMA-9851）に準拠するように構成される。
【0061】
以上、いくつかの本発明の実施形態について説明してきたが、上記した発明の実施形態
は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。
は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。
【0062】
本願は、一実施形態として、被研磨面を下方に向けた状態の基板を搬送路に沿って下流側の基板受け渡し位置まで搬送するための第１の搬送機構と、前記搬送路から離間した位置に配置され、被研磨面を下方に向けた状態の基板を洗浄するための洗浄槽と、前記搬送路の前記基板受け渡し位置と前記洗浄槽との間で基板を移載するための移載機と、前記移載機によって前記洗浄槽から前記基板受け渡し位置に移載された基板を前記搬送路に沿ってさらに下流側へ搬送するための第２の搬送機構と、を含む、洗浄モジュールを開示する。
【0063】
本願は、一実施形態として、前記移載機は、前記搬送路に沿って前記基板受け渡し位置に搬送された基板を収容するための収容空間を形成する収容機構を含み、前記収容機構は、前記基板を前記収容空間に搬入するための入口と、前記入口を開閉するための第１のシャッタと、前記基板を前記収容空間から搬出するための出口と、前記出口を開閉するための第２のシャッタと、を含む、洗浄モジュールを開示する。
【0064】
本願は、一実施形態として、前記移載機は、前記収容機構を昇降させるための昇降機構と、前記収容機構を前記基板受け渡し位置と前記洗浄槽との間で移動させるための移動機構と、前記収容機構を傾斜させるための傾斜機構と、を含む、洗浄モジュールを開示する。
【0065】
本願は、一実施形態として、前記洗浄槽は、前記洗浄槽内に収容された洗浄液に浸漬された基板に対して超音波を印加するための超音波照射器を含む、洗浄モジュールを開示する。
【0066】
本願は、一実施形態として、前記搬送路の前記基板受け渡し位置よりも基板搬送下流側に配置され、前記第２の搬送機構によって搬送される基板の被研磨面に接触して回転する第１のロールスポンジ、および前記基板の裏面に接触して回転する第２のロールスポンジ、を含むスクラブ洗浄機構をさらに含む、洗浄モジュールを開示する。
【0067】
本願は、一実施形態として、前記スクラブ洗浄機構は、前記第１のロールスポンジに接触して前記第１のロールスポンジを洗浄するための第１のクリーニング機構、および前記第２のロールスポンジに接触して前記第２のロールスポンジを洗浄するための第２のクリーニング機構、をさらに含む、洗浄モジュールを開示する。
【0068】
本願は、一実施形態として、前記第１のロールスポンジおよび前記第２のロールスポンジは、前記第２の搬送機構を挟んで対向して配置され、前記第１のクリーニング機構および前記第２のクリーニング機構は、前記第２の搬送機構を挟んで対向しないように配置される、洗浄モジュールを開示する。
【0069】
本願は、一実施形態として、前記スクラブ洗浄機構が配置された領域において、前記第２の搬送機構は、前記搬送路に沿って配置された複数の第１のローラシャフトと、前記搬送路を挟んで前記複数の第１のローラシャフトと対向して配置された複数の第２のローラシャフトと、前記複数の第１のローラシャフトに取り付けられた複数の第１の搬送ローラと、前記複数の第２のローラシャフトに取り付けられた複数の第２の搬送ローラと、前記複数の第１の搬送ローラおよび前記複数の第２の搬送ローラの少なくとも一方を前記基板
の搬送位置に応じて個別に前記搬送路の方向へ押圧するように構成された複数の押圧機構と、を含む、洗浄モジュールを開示する。
の搬送位置に応じて個別に前記搬送路の方向へ押圧するように構成された複数の押圧機構と、を含む、洗浄モジュールを開示する。
【0070】
本願は、一実施形態として、前記搬送路の前記スクラブ洗浄機構よりも基板搬送下流側に配置され、前記スクラブ洗浄機構によって洗浄された基板の被研磨面および裏面にリンス液を供給するためのリンス洗浄機構、をさらに含む、洗浄モジュールを開示する。
【0071】
本願は、一実施形態として、基板を研磨するように構成された研磨モジュールと、前記研磨モジュールによって研磨された基板を洗浄するように構成された上記のいずれか１つに記載の洗浄モジュールと、前記洗浄モジュールによって洗浄された基板を乾燥させるように構成された乾燥モジュールと、を含む、基板処理装置を開示する。
【符号の説明】
【0072】
２０２ 搬送ローラ
２０４ ローラシャフト
２１０－１ 第１の搬送機構
２１０－２ 第２の搬送機構
２１１ 押圧機構
２９０ 上搬送ローラ
２９１ 上ローラシャフト
４００ 洗浄モジュール
４０５ 搬送路
４２０ 移載機
４２２ 移載シャフト
４２４ 移動機構
４２６ 傾斜機構
４２８ 昇降機構
４３０ 収容機構
４３５ 収容空間
４３６ 第１のシャッタ
４３７ 入口
４３８ 第２のシャッタ
４３９ 出口
４４０ 超音波洗浄槽
４４２ 超音波照射器
４５０ スクラブ洗浄機構
４５１－１ 第１のロールスポンジ
４５１－２ 第２のロールスポンジ
４５８－１ 第１のクリーニング機構
４５８－２ 第２のクリーニング機構
４６０ リンス洗浄機構
５００ 乾燥モジュール
１０００ 基板処理装置
ＷＦ 基板
２０４ ローラシャフト
２１０－１ 第１の搬送機構
２１０－２ 第２の搬送機構
２１１ 押圧機構
２９０ 上搬送ローラ
２９１ 上ローラシャフト
４００ 洗浄モジュール
４０５ 搬送路
４２０ 移載機
４２２ 移載シャフト
４２４ 移動機構
４２６ 傾斜機構
４２８ 昇降機構
４３０ 収容機構
４３５ 収容空間
４３６ 第１のシャッタ
４３７ 入口
４３８ 第２のシャッタ
４３９ 出口
４４０ 超音波洗浄槽
４４２ 超音波照射器
４５０ スクラブ洗浄機構
４５１－１ 第１のロールスポンジ
４５１－２ 第２のロールスポンジ
４５８－１ 第１のクリーニング機構
４５８－２ 第２のクリーニング機構
４６０ リンス洗浄機構
５００ 乾燥モジュール
１０００ 基板処理装置
ＷＦ 基板
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】