JP6740065B2 - 基板洗浄装置、基板処理装置、基板洗浄方法および基板処理方法 - Google Patents
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Description
(2)制御部は、第4の領域に対応する位置における研磨具による汚染の除去能力が、第2の領域に対応する位置における研磨具による汚染の除去能力よりも高くなるように、第1の移動部および回転保持部の少なくとも一方を制御してもよい。
(10)基板洗浄方法は、第4の領域に対応する位置における研磨具による汚染の除去能力が、第2の領域に対応する位置における研磨具による汚染の除去能力よりも高くなるように、研磨具による汚染の除去能力を変化させるステップをさらに含んでもよい。
図1は本発明の一実施の形態に係る基板洗浄装置の概略構成を示す模式的平面図であり、図2は図1の基板洗浄装置700を矢印Mの方向に見た模式的側面図であり、図3は図1の基板洗浄装置700を矢印Nの方向に見た模式的側面図である。
図1〜図3の基板研磨部400および基板洗浄部500は、アーム410,510の他端部に設けられる部材(研磨ヘッドphおよび洗浄ブラシcb)が異なる点を除いて基本的に同じ構成を有する。そこで、基板研磨部400および基板洗浄部500のうち、代表して基板研磨部400の構成を説明する。
まず、図1のスピンチャック200によって保持される基板Wの外周端部の構造を説明する。図5は、基板Wの外周端部の構造を示す拡大側面図である。図5に示すように、基板Wの外周端部WEは、上面側のベベル部1、下面側のベベル部2および端面3を含む。以下の説明においては、基板Wの下面周縁部とは、基板Wのベベル部2から所定の幅だけ内側までの領域を意味し、その幅は研磨ヘッドphおよび洗浄ブラシcbの外径よりも小さい。
図8は図1の基板洗浄装置700の制御系統の構成を示すブロック図である。図8には、研磨洗浄コントローラ780の機能的な構成が示される。研磨洗浄コントローラ780は、スピンチャック制御部781、受け渡し機構制御部782、ガード昇降制御部783、基板上面用液供給制御部784、除去情報記憶部785、研磨制御部790および洗浄制御部795を含む。研磨制御部790は、さらに回転制御部791、昇降制御部792、アーム制御部793および基板下面用液供給制御部794を含む。図8の研磨洗浄コントローラ780の各部の機能は、CPUが制御プログラムを実行することにより実現される。
図1の基板洗浄装置700においては、例えば基板Wが筐体710内に搬入された後、基板Wの上面の洗浄、基板Wの下面の研磨および基板Wの下面の洗浄がこの順で連続的に実行される。このときの基板洗浄装置700の基本動作について説明する。
基板Wの研磨時において、基板Wの下面のうち汚染が存在しない領域は、汚染が除去されることなく研磨されるので過剰に研磨されやすい。一方、基板Wの下面のうち汚染が存在する領域は、汚染が除去されつつ研磨されるので研磨されにくい。そのため、研磨ヘッドphによる汚染の除去能力が一定に保たれた状態で、汚染が存在する部分と汚染が存在しない部分とが研磨されると、研磨後の基板Wの下面における複数の部分で表面状態に差が生じる。例えば、汚染の程度が低い領域では基板Wの外表面が過剰に擦り取られ、汚染の程度が高い領域では基板Wの外表面がほとんど擦り取られない。それにより、研磨後の基板Wの下面が不均一になる。
図19は、図1の基板洗浄装置700を備えた基板処理装置100の模式的平面図である。図19および後述する図20〜図22には、位置関係を明確にするために互いに直交するX方向、Y方向およびZ方向を示す矢印を付している。X方向およびY方向は水平面内で互いに直交し、Z方向は鉛直方向に相当する。
図20は、主として図19の塗布処理部121、塗布現像処理部131および洗浄乾燥処理部161を示す基板処理装置100の模式的側面図である。
図21は、主として図19の熱処理部123,133および洗浄乾燥処理部162を示す基板処理装置100の模式的側面図である。図21に示すように、熱処理部123は、上方に設けられる上段熱処理部301および下方に設けられる下段熱処理部302を有する。上段熱処理部301および下段熱処理部302には、複数の熱処理装置PHP、複数の密着強化処理ユニットPAHPおよび複数の冷却ユニットCPが設けられる。
図22は、主として図19の搬送部122,132,163を示す側面図である。図22に示すように、搬送部122は、上段搬送室125および下段搬送室126を有する。搬送部132は、上段搬送室135および下段搬送室136を有する。上段搬送室125には搬送装置(搬送ロボット)127が設けられ、下段搬送室126には搬送装置128が設けられる。また、上段搬送室135には搬送装置137が設けられ、下段搬送室136には搬送装置138が設けられる。
図19〜図22を参照しながら基板処理装置100の動作を説明する。インデクサブロック11のキャリア載置部111(図19)に、未処理の基板Wが収容されたキャリア113が載置される。搬送装置115は、キャリア113から基板載置部PASS1,PASS3(図22)に未処理の基板Wを搬送する。また、搬送装置115は、基板載置部PASS2,PASS4(図22)に載置された処理済の基板Wをキャリア113に搬送する。
(a)上記の基板洗浄装置700においては、基板Wの下面の汚染の分布に基づいて、基板Wの半径方向における位置に応じた除去能力で基板Wの下面が研磨ヘッドphにより研磨される。
(a)上記実施の形態では、基板洗浄装置700は、基板Wの下面を研磨することが可能に構成されるが、本発明はこれに限定されない。基板洗浄装置700は、基板Wの上面を研磨可能に構成されてもよい。例えば、基板洗浄装置700は、上記のスピンチャック200に代えて基板Wの下面を吸着保持するスピンチャックと、そのスピンチャックにより回転される基板Wの上面上に研磨ヘッドphを接触させつつ少なくとも当該基板Wの中心と外周端部WEとの間で移動させる移動部とを備えてもよい。この場合、基板Wの上面を清浄かつ均一にすることができる。
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各構成要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
(15)参考形態
(15−1)本参考形態に係る基板洗浄装置は、基板の一面の汚染を除去する基板洗浄装置であって、基板を水平姿勢で保持して回転させる回転保持部と、基板の一面に接触可能に構成された研磨具と、研磨具を回転保持部により回転される基板の一面に接触させつつ少なくとも当該基板の中心と外周部との間で移動させる第1の移動部と、回転保持部により回転される基板の半径方向の位置に応じて研磨具による汚染の除去能力を変化させるように第1の移動部および回転保持部の少なくとも一方を制御する制御部とを備える。
その基板洗浄装置においては、回転される基板の一面に研磨具が接触した状態で、その研磨具が少なくとも当該基板の中心と外周部との間を移動する。この場合、基板の一面が研磨具により研磨されることにより、基板の一面における強固な汚染が除去される。
上記の構成によれば、基板の一面における汚染の存在する部分と汚染の存在しない部分とで研磨具による汚染の除去能力を変化させることにより、基板の一面が不均一に研磨されることを防止しつつ汚染を除去することができる。それにより、基板の一面を清浄かつ均一にすることができる。
(15−2)制御部は、基板の一面に対する第1の移動部による研磨具の押圧力を変化させることにより研磨具による汚染の除去能力を変化させてもよい。それにより、簡単な制御で研磨具による汚染の除去能力を変化させることができる。
(15−3)制御部は、基板の中心と外周部との間における第1の移動部による研磨具の移動速度を変化させることにより研磨具による汚染の除去能力を変化させてもよい。それにより、簡単な制御で研磨具による汚染の除去能力を変化させることができる。
(15−4)第1の移動部は、研磨具を上下方向の軸の周りで回転させる回転駆動部を含み、制御部は、研磨具を基板の一面に接触させつつ回転駆動部による研磨具の回転速度を変化させることにより研磨具による汚染の除去能力を変化させてもよい。それにより、簡単な制御で研磨具による汚染の除去能力を変化させることができる。
(15−5)制御部は、回転保持部による基板の回転速度を変化させることにより研磨具による汚染の除去能力を変化させてもよい。それにより、簡単な制御で研磨具による汚染の除去能力を変化させることができる。
(15−6)基板洗浄装置は、回転保持部により回転される基板の一面に接触可能なブラシと、基板の一面への研磨具の接触および研磨具の移動の後、ブラシを回転保持部により保持された基板の一面に接触させる第2の移動部とをさらに備えてもよい。
この場合、研磨具による基板の一面の研磨後に、ブラシにより基板の一面が洗浄される。それにより、基板の一面の研磨により発生する汚染物が除去される。したがって、基板の一面をより清浄にすることができる。
(15−7)第2の参考形態に係る基板処理装置は、露光装置に隣接するように配置される基板処理装置であって、基板の上面に感光性膜を塗布する塗布装置と、上記の基板洗浄装置と、塗布装置、基板洗浄装置および露光装置の間で基板を搬送する搬送装置とを備え、基板洗浄装置は、露光装置による基板の露光処理前に基板の一面としての下面の汚染を除去する。
その基板処理装置においては、露光処理前の基板の下面の汚染が上記の基板洗浄装置により除去される。上記の基板洗浄装置によれば、基板の下面を清浄かつ均一にすることができる。その結果、基板の下面の汚染に起因する基板の処理不良の発生が抑制される。
(15−8)第3の参考形態に係る基板洗浄方法は、基板の一面の汚染を除去する基板洗浄方法であって、基板を水平姿勢で保持して回転させるステップと、回転させるステップにより回転される基板の一面に研磨具を接触させつつ少なくとも当該基板の中心と外周部との間で移動させるステップと、回転させるステップにより回転される基板の半径方向の位置に応じて研磨具による汚染の除去能力を変化させるステップとを含む。
その基板洗浄方法においては、回転される基板の一面に研磨具が接触した状態で、その研磨具が少なくとも当該基板の中心と外周部との間を移動する。この場合、基板の一面が研磨具により研磨されることにより、基板の一面における強固な汚染が除去される。
上記の方法によれば、基板の一面における汚染の存在する部分と汚染の存在しない部分とで研磨具による汚染の除去能力を変化させることにより、基板の一面が不均一に研磨されることを防止しつつ汚染を除去することができる。それにより、基板の一面を清浄かつ均一にすることができる。
(15−9)第4の参考形態に係る基板処理方法は、基板の上面に感光性膜を塗布するステップと、感光性膜が塗布された基板を露光するステップと、露光するステップの前に上記の基板洗浄方法により基板の一面としての下面の汚染を除去するステップとを含む。
その基板処理方法においては、露光処理前の基板の下面の汚染が上記の基板洗浄方法により除去される。上記の基板洗浄方法によれば、基板の下面を清浄かつ均一にすることができる。その結果、基板の下面の汚染に起因する基板の処理不良の発生が抑制される。
3 端面
11 インデクサブロック
12 第1の処理ブロック
13 第2の処理ブロック
14 インターフェイスブロック
14A 洗浄乾燥処理ブロック
14B 搬入搬出ブロック
15 露光装置
15a 基板搬入部
15b 基板搬出部
21,22,23,24,32,34 塗布処理室
25,35,200 スピンチャック
27,37 カップ
28 処理液ノズル
29 ノズル搬送機構
31,33 現像処理室
38 現像ノズル
39 移動機構
50,60 流体ボックス部
81〜84,91〜95,161,162 洗浄乾燥処理室
98 流体供給系
99 廃棄系
100 基板処理装置
111 キャリア載置部
112,122,132,163 搬送部
113 キャリア
114 メインコントローラ
115,127,128,137,138,141,142,146 搬送装置
121 塗布処理部
123,133 熱処理部
125,135 上段搬送室
126,136 下段搬送室
129 塗布処理ユニット
131 塗布現像処理部
139 現像処理ユニット
211 スピンモータ
212,352 回転軸
213 スピンプレート
214 プレート支持部材
215 液供給管
220 チャックピン
221 軸部
222 ピン支持部
223 保持部
224 マグネット
231A,231B,232A,232B マグネットプレート
233A,233B,234A,234B マグネット昇降機構
290 補助ピン
300 ガード機構
301,303 上段熱処理部
302,304 下段熱処理部
310 ガード
320 ガード昇降駆動部
350 受け渡し機構
351 昇降回転駆動部
353,410,510 アーム
354 保持ピン
400 基板研磨部
410N,510N ノズル
411 アーム一端部
412 アーム本体部
413 アーム他端部
414 回転支持軸
415,417 プーリ
416 ベルト
418 モータ
420,520 アーム支持柱
430 アーム昇降駆動部
431 リニアガイド
432 エアシリンダ
433 電空レギュレータ
440 アーム回転駆動部
441 エンコーダ
500 基板洗浄部
700 基板洗浄装置
710 筐体
711,712,713,714 側壁
715 天井部
716 底面部
720 液受けバット
721 廃液部
780 研磨洗浄コントローラ
781 スピンチャック制御部
782 受け渡し機構制御部
783 ガード昇降制御部
784 基板上面用液供給制御部
785 除去情報記憶部
790 研磨制御部
791 回転制御部
792 昇降制御部
793 アーム制御部
794 基板下面用液供給制御部
795 洗浄制御部
B 磁力線
cb 洗浄ブラシ
CP 冷却ユニット
EEW エッジ露光部
p1 ヘッド待機位置
p2 ブラシ待機位置
PAHP 密着強化処理ユニット
PASS1〜PASS9 基板載置部
ph 研磨ヘッド
PHP 熱処理装置
P−BF1,P−BF2 載置兼バッファ部
P−CP 載置兼冷却部
R1 第1の領域
R2 第2の領域
R3 第3の領域
R4 第4の領域
SD2 洗浄乾燥処理ユニット
W 基板
WC 中心
WE 外周端部
Claims (11)
- 基板の裏面の汚染を除去する基板洗浄装置であって、
基板を水平姿勢で保持して回転させる回転保持部と、
基板の前記裏面に接触可能に構成された研磨具と、
前記研磨具を前記回転保持部により回転される基板の前記裏面に接触させつつ少なくとも当該基板の中心と外周部との間で移動させる第1の移動部と、
制御部とを備え、
前記回転保持部により回転される基板には、基板の中心から半径方向に向けて、基板の中心を含む円形の第1の領域と、前記第1の領域を取り囲む円環状の第2の領域と、前記第2の領域を取り囲む円環状の第3の領域と、前記第3の領域を取り囲みかつ基板の外周端部を含む円環状の第4の領域とが定義され、
前記制御部は、前記第2および第4の領域に対応する位置における前記研磨具による汚染の除去能力が、前記第1および第3の領域に対応する位置における前記研磨具による汚染の除去能力よりも高くなるように、前記第1の移動部および前記回転保持部の少なくとも一方を制御する、基板洗浄装置。 - 前記制御部は、前記第4の領域に対応する位置における前記研磨具による汚染の除去能力が、前記第2の領域に対応する位置における前記研磨具による汚染の除去能力よりも高くなるように、前記第1の移動部および前記回転保持部の少なくとも一方を制御する、請求項1記載の基板洗浄装置。
- 前記制御部は、前記基板の前記裏面に対する前記第1の移動部による前記研磨具の押圧力を変化させることにより前記研磨具による汚染の除去能力を変化させる、請求項1または2記載の基板洗浄装置。
- 前記制御部は、前記基板の中心と外周部との間における前記第1の移動部による前記研磨具の移動速度を変化させることにより前記研磨具による汚染の除去能力を変化させる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
- 前記第1の移動部は、前記研磨具を上下方向の軸の周りで回転させる回転駆動部を含み、
前記制御部は、前記研磨具を前記基板の前記裏面に接触させつつ前記回転駆動部による前記研磨具の回転速度を変化させることにより前記研磨具による汚染の除去能力を変化させる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。 - 前記制御部は、前記回転保持部による基板の回転速度を変化させることにより前記研磨具による汚染の除去能力を変化させる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
- 前記回転保持部により回転される基板の前記裏面に接触可能なブラシと、
基板の前記裏面への前記研磨具の接触および前記研磨具の移動の後、前記ブラシを前記回転保持部により保持された基板の前記裏面に接触させる第2の移動部とをさらに備えた、請求項1〜6のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。 - 露光装置に隣接するように配置される基板処理装置であって、
基板の表面に感光性膜を塗布する塗布装置と、
請求項1〜7のいずれか一項に記載の基板洗浄装置と、
前記塗布装置、前記基板洗浄装置および前記露光装置の間で基板を搬送する搬送装置とを備え、
前記基板洗浄装置は、前記露光装置による基板の露光処理前に基板の前記裏面の汚染を除去する、基板処理装置。 - 基板の裏面の汚染を除去する基板洗浄方法であって、
基板を水平姿勢で保持して回転させるステップと、
前記回転させるステップにより回転される基板の前記裏面に研磨具を接触させつつ少なくとも当該基板の中心と外周部との間で移動させるステップとを含み、
前記回転させるステップにより回転される基板には、基板の中心から半径方向に向けて、基板の中心を含む円形の第1の領域と、前記第1の領域を取り囲む円環状の第2の領域と、前記第2の領域を取り囲む円環状の第3の領域と、前記第3の領域を取り囲みかつ基板の外周端部を含む円環状の第4の領域とが定義され、
前記基板洗浄方法は、
前記第2および第4の領域に対応する位置における前記研磨具による汚染の除去能力が、前記第1および第3の領域に対応する位置における前記研磨具による汚染の除去能力よりも高くなるように、前記回転させるステップにより回転される基板の半径方向の位置に応じて前記研磨具による汚染の除去能力を変化させるステップをさらに含む、基板洗浄方法。 - 前記基板洗浄方法は、
前記第4の領域に対応する位置における前記研磨具による汚染の除去能力が、前記第2の領域に対応する位置における前記研磨具による汚染の除去能力よりも高くなるように、前記研磨具による汚染の除去能力を変化させるステップをさらに含む、請求項9記載の基板洗浄方法。 - 基板の表面に感光性膜を塗布するステップと、
前記感光性膜が塗布された基板を露光するステップと、
前記露光するステップの前に請求項9または10記載の基板洗浄方法により基板の前記裏面の汚染を除去するステップとを含む、基板処理方法。
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