(57)【要約】【課題】摺動部材が基板の裏面を摺動して行う処理について、面内で均一性高く処理を行うと共に摺動部材の摺動による作用を基板に確実に与えること。【解決手段】基板Ｗの裏面を摺動して処理を行うために鉛直軸回りに自転する摺動部材６３、６４と、自転中の当該摺動部材６３、６４を鉛直な公転軸回りに当該摺動部材の直径よりも小さい公転半径を有するように公転させる公転機構６６と、を備えるように装置を構成する。基板Ｗの裏面における中央部とは重ならない領域を水平に保持する第１の保持部３５に基板Ｗが保持されているときに前記摺動部材６３、６４が前記基板Ｗの裏面の中央部を摺動する。前記基板Ｗの裏面における中央部を水平に保持し、鉛直軸回りに回転させる第２の保持部１２に基板Ｗが保持されているときに摺動部材６３、６４が回転する基板Ｗの裏面の周縁部を摺動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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保持する第１の保持部と、
前記基板の裏面における中央部を水平に保持し、鉛直軸回りに回転させる第２の保持部と、
前記基板の裏面を摺動して処理を行うために鉛直軸回りに自転する摺動部材と、
自転中の前記摺動部材を鉛直な公転軸回りに当該摺動部材の直径よりも小さい公転半径を有するように公転させる公転機構と、
前記基板が前記第１の保持部に保持されているときに前記摺動部材が前記基板の裏面の中央部を摺動し、前記基板が前記第２の保持部に保持されているときに前記摺動部材が回転する前記基板の裏面の周縁部を摺動するように、前記基板と前記摺動部材の公転軌道との相対位置を水平方向に移動させるための相対移動機構と、
を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記基板が前記第２の保持部に保持されているときに、
前記基板の周縁部の吸引または当該周縁部への流体の供給を行うことで、当該基板の周縁部の高さを規制する高さ規制部が設けられることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記高さ規制部は、回転する前記基板の中心から前記摺動部材を見たときに、当該摺動部材の左右の領域に対して夫々吸引を行うか、当該左右の領域に対して夫々流体の供給を行うことを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記基板が第２の保持部に保持されているとき、
前記摺動部材の公転軌道は、前記基板の中心部寄りの第１の位置と、前記基板の周端部寄りの第２の位置とに各々位置し、
前記公転軌道が、前記第１の位置に位置するときよりも前記第２の位置に位置するときの方が、前記高さ規制部における吸引圧力または前記基板へ供給される流体の流量が大きいことを特徴とする請求項２または３記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記基板の反りについての情報を取得し、取得した反りについての情報に基づいて前記高さ規制部における吸引圧力または前記基板へ供給される流体の流量が調整されるように制御信号を出力する制御部が設けられることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記基板が前記第１の保持部に保持されているときに、前記公転軸は当該基板の中心に重なるように前記摺動部材の公転が行われることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記基板が前記第２の保持部に保持されているとき、
基板の回転数及び摺動部材の公転の回転数のうち、大きい方の回転数を小さい方の回転数で除した値は、整数以外の値であることを特徴とすることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記摺動部材は、前記基板の裏面を研磨して粗面化するための研磨部材により構成されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記研磨部材により粗面化された領域を擦過して洗浄するために鉛直軸回りに自転する洗浄部材と、
自転中の前記洗浄部材を鉛直な公転軸回りに公転させる洗浄部用公転機構と、
を備え、
前記基板が前記第１の保持部に保持されているときに前記洗浄部材が前記基板の中央部を擦過し、前記基板が前記第２の保持部に保持されているときに前記洗浄部材が回転する前記基板の周縁部を擦過することを特徴とする請求項８記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記摺動部材が前記基板を摺動するときに前記基板の変形を抑制するために、前記基板の表面側から裏面側へ当該基板を押圧する押圧機構が設けられることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記押圧機構は、
前記基板を挟んで前記摺動部材に対向して当該基板を押圧するための押圧面を備える押圧部材と、
前記押圧部材を昇降させる昇降機構と、
を備えることを特徴とする請求項１０記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記押圧面には、前記基板を洗浄する洗浄液を供給する洗浄液供給口が設けられ、
前記押圧面は、前記洗浄液が供給された前記基板の表面を押圧することを特徴とする請求項１１記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記押圧機構は、
前記摺動部材の公転軌道が前記基板の中心部側と周縁部側との間で移動するときに、前記押圧部材を前記基板の中心部側と周縁部側との間で移動させて、前記基板を挟んで前記摺動部材と前記押圧部材とが対向する状態を維持するための横方向移動機構を備えることを特徴とする請求項１１または１２記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記押圧面は弾性を有する多孔質体により構成されることを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１５】
前記押圧面に設けられる前記洗浄液吐出口は前記多孔質体の孔部であり、
前記横方向移動機構が設けられ、
前記基板の側面を洗浄するために当該横方向移動機構は、前記基板を押圧した状態の前記押圧部材を、前記押圧面の一部が当該基板の外側に位置するように移動させることを特徴とする請求項１４記載の基板処理装置。
【請求項１６】
前記押圧面は円形であり、当該押圧面の径は１０ｍｍ〜１００ｍｍであることを特徴とする請求項１１ないし１５のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項１７】
第１の保持部により、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保持する工程と、
第２の保持部により、前記基板の裏面における中央部を水平に保持し、鉛直軸回りに回転させる工程と、
前記基板の裏面を摺動して処理を行うための摺動部材を鉛直軸回りに自転させる工程と、
公転機構により、自転中の前記摺動部材を鉛直な公転軸回りに、当該摺動部材の直径よりも小さい公転半径を有するように公転させる工程と、
相対移動機構により前記基板と前記摺動部材の公転軌道との相対位置を水平方向に移動させる工程と、
前記基板が前記第１の保持部に保持されているときに、自転する前記摺動部材が前記基板の裏面の中央部を摺動するように公転させる工程と、
前記基板が前記第２の保持部に保持されているときに、前記摺動部材が前記基板の裏面の周縁部を摺動するように公転させる工程と、
を備えたことを特徴とする基板処理方法。
【請求項１８】
基板の裏面を摺動部材が摺動して処理を行う基板処理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１７に記載された基板処理方法を実行するためにステップが組まれたプログラムであ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、基板の裏面を摺動部材が摺動して処理を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置は多層配線構造を有している。その多層配線構造を形成するために、半導体装置の製造過程においては、配線を形成するためのマスクパターンであるレジストパターンを形成するフォトリソグラフィ工程が、基板である半導体ウエハ（以下、ウエハと記載する）に対して複数回行われる。各フォトリソグラフィ工程では、ウエハの同じ領域にショットが行われるように露光処理がなされる。上記の半導体装置の配線パターンの微細化が進められていることにより、先のフォトリソグラフィ工程でショットが行われる領域と、後のフォトリソグラフィ工程でショットが行われる領域との位置合わせの精度、つまりオーバーレイ（重ね合わせ）の精度を高くすることが求められている。
【０００３】
ところで、ウエハは露光処理時においては、露光機に設けられるステージに載置されて露光ショットが行われる。このステージ上では、ウエハは当該ステージの表面に向けて吸引されて、その位置が固定される。しかし、露光機に搬送されるウエハは平坦では無く、歪みが生じている場合が有る。そのようなウエハがステージに載置されると、歪んだ状態のまま当該ステージに吸着されて露光ショットが行われる場合が有る。その場合、本来のショットが行われる領域からずれた領域にショットが行われることになる。従って、上記のオーバーレイの精度を高くすることについて限界があった。
【０００４】
特許文献１には、ウエハの歪みによる載置状態の不具合を解消するためにウエハの裏面を研磨する粗面化処理を行い、露光機のステージに対するウエハの裏面の滑り性を向上させることが記載されている。この粗面化処理を行う研磨装置としては、ウエハの裏面の中央部を処理するときにはウエハの周縁部を保持部によって保持すると共に自転する研磨部材を水平移動させる。そして、ウエハの裏面の周縁部を処理するときにはウエハの中心部をスピンチャックによって保持すると共にウエハを回転させつつ、自転する研磨部材を横方向に移動させる。また、特許文献２には、研磨部材を自転且つウエハの半径の大きさ程度の比較的長い公転半径を持つように公転させる研磨装置について記載されている。この研磨装置において、ウエハの裏面の中央部を処理するときには研磨部材の自転及び公転を行いつつ、ウエハの周縁部を保持部によって保持し、ウエハを水平移動させる。そして、ウエハの裏面の周縁部を処理するときには研磨部材の自転及び公転を行いつつ、ウエハの中心部を保持するスピンチャックによりウエハを回転させる
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１８１１４５号公報
【特許文献２】特許第５９０４１６９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
露光機のステージにウエハを平坦に載置するためには、ウエハの裏面に微細な突起が面内の各部に同様に形成されるように研磨を行い、当該ステージに対するウエハの各部の滑り性を高くすることが望ましい。特許文献１、２の装置については、ウエハに対する研磨部材の移動パターンが、研磨部材がウエハの中央部に位置するときと、ウエハの周縁部に位置するときとで異なるので、面内の各部で溝の形状が異なる。また、ウエハの中央部について、特許文献１の装置については研磨部材の自転のみによって研磨され、特許文献２の装置については研磨部材の公転半径が比較的大きいので、十分に微細な突起を形成することが難しい。従って、ウエハの裏面においてより均一性高く、より微細な突起が形成されるように研磨を行うことができる装置について求められている。
【０００７】
本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、摺動部材が基板の裏面を摺動して行う処理について、面内で均一性高く処理を行うと共に摺動部材の摺動による作用を基板に確実に与えることができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の基板処理装置は、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保持する第１の保持部と、
前記基板の裏面における中央部を水平に保持し、鉛直軸回りに回転させる第２の保持部と、
前記基板の裏面を摺動して処理を行うために鉛直軸回りに自転する摺動部材と、
自転中の前記摺動部材を鉛直な公転軸回りに当該摺動部材の直径よりも小さい公転半径を有するように公転させる公転機構と、
前記基板が前記第１の保持部に保持されているときに前記摺動部材が前記基板の裏面の中央部を摺動し、前記基板が前記第２の保持部に保持されているときに前記摺動部材が回転する前記基板の裏面の周縁部を摺動するように、前記基板と前記摺動部材の公転軌道との相対位置を水平方向に移動させるための相対移動機構と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の基板処理方法は、第１の保持部により、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保持する工程と、
第２の保持部により、前記基板の裏面における中央部を水平に保持し、鉛直軸回りに回転させる工程と、
前記基板の裏面を摺動して処理を行うための摺動部材を鉛直軸回りに自転させる工程と、
公転機構により、自転中の前記摺動部材を鉛直な公転軸回りに、当該摺動部材の直径よりも小さい公転半径を有するように公転させる工程と、
相対移動機構により前記基板と前記摺動部材の公転軌道との相対位置を水平方向に移動させる工程と、
前記基板が前記第１の保持部に保持されているときに、自転する前記摺動部材が前記基板の裏面の中央部を摺動するように公転させる工程と、
前記基板が前記第２の保持部に保持されているときに、前記摺動部材が前記基板の裏面の周縁部を摺動するように公転させる工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
基板の裏面を摺動部材が摺動して処理を行う基板処理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、
前記プログラムは本発明の基板処理方法を実行するためにステップが組まれたプログラムであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、鉛直軸回りに自転する摺動部材を鉛直な公転軸回りに当該摺動部材の直径よりも小さい公転半径を持つように公転させる公転機構が設けられ、基板の裏面の中央部の外側が保持されているときには前記基板の裏面の中央部が摺動部材により摺動されて処理され、基板の裏面の中央部が保持されているときには、回転する基板の裏面の周縁部が摺動部材により摺動されて処理される。それによって、基板の裏面の中央部及び周縁部について均一性高く処理を行うことができる。また、基板の面内の各部を繰り返し摺動部材が摺動するにあたり、互いに異なる方向に向けて摺動部材を摺動させることができるので、摺動部材の摺動による作用が基板に確実に与えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る研磨装置の平面図である。
【図２】前記研磨装置の縦断側面図である。
【図３】前記研磨装置に設けられる研磨機構の縦断側面図である。
【図４】前記研磨機構の平面図である。
【図５】前記サイクロンパッドの縦断側面図である。
【図６】前記研磨装置に設けられる砥石洗浄部の縦断側面図である。
【図７】ウエハの処理工程を示すための前記研磨装置の平面図である。
【図８】ウエハの処理工程を示すための前記研磨装置の平面図である。
【図９】ウエハの処理工程を示すための前記研磨装置の平面図である。
【図１０】ウエハの処理工程を示すための前記研磨装置の平面図である。
【図１１】ウエハの処理工程を示すための前記研磨装置の平面図である。
【図１２】ウエハの処理工程を示すための前記研磨装置の平面図である。
【図１３】ウエハの処理工程を示すための前記研磨装置の平面図である。
【図１４】ウエハの処理工程を示すための当該ウエハの側面図である。
【図１５】ウエハの処理工程を示すための当該ウエハの側面図である。
【図１６】ウエハの処理工程を示すための当該ウエハの側面図である。
【図１７】ウエハの裏面を示す概略平面図である
【図１８】前記研磨装置によって粗面化処理されたウエハを示す側面図である。
【図１９】前記研磨装置によって粗面化処理されたウエハを示す側面図である。
【図２０】前記研磨装置によって粗面化処理されたウエハを示す側面図である。
【図２１】前記研磨装置を備えた塗布、現像装置の平面図である。
【図２２】前記塗布、現像装置の概略縦断側面図である
【図２３】前記塗布、現像装置に設けられるモジュールの概略構成図である。
【図２４】前記塗布、現像装置に設けられるモジュールの概略構成図である
【図２５】前記研磨機構の他の構成を示す縦断側面図である。
【図２６】前記研磨機構の他の構成を示す平面図である。
【図２７】本発明の他の実施形態に係る研磨装置の平面図である。
【図２８】前記研磨装置の縦断側面図である。
【図２９】前記研磨装置に設けられる押圧部材の下面側斜視図である。
【図３０】前記押圧部材の縦断側面図である。
【図３１】前記研磨装置の動作を示す平面図である。
【図３２】前記研磨装置の動作を示す平面図である。
【図３３】前記研磨装置の動作を示す平面図である。
【図３４】前記研磨装置の動作を示す側面図である。
【図３５】前記研磨装置の動作を示す側面図である。
【図３６】前記研磨装置の動作を示す側面図である。
【図３７】前記押圧部材の他の構成を示す平面図である。
【図３８】前記押圧部材の他の構成を示す平面図である。
【図３９】前記押圧部材の他の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の基板処理装置の一実施の形態である研磨装置１について、図１、図２の平面図及び縦断側面図を参照しながら説明する。この研磨装置１は、円形の基板であるウエハＷの裏面を砥石により研磨して、粗面化する。詳しくは後述するが、この研磨処理は、この研磨装置１による処理後にウエハＷの表面のレジスト膜を露光する露光機に設けられるステージにウエハＷを載置するにあたり、ウエハＷの裏面がステージに接触する面積を抑えるために行う。また、研磨装置１は、上記の研磨が行われた領域に対して、洗浄液を供給すると共にブラシによって擦り、研磨処理によって発生した異物を除去する洗浄処理を行う。
【００１４】
研磨装置１は、ベース体１１と、スピンチャック１２と、カップ３と、研磨・洗浄処理部５と、サイクロンパッド７と、砥石洗浄部８１と、ブラシ洗浄部８２と、洗浄液として純水を供給する各種ノズルと、を備えている。ベース体１１は平面視長方形状に形成されており、研磨装置１の外部に設けられる図示しない搬送機構によって、ベース体１１の長さ方向の一端側からウエハＷが研磨装置１に搬送される。この一端側を前方側として説明する。ベース体１１は、前後方向を長手方向とする角型の凹部１３を備えており、この凹部１３内はウエハＷの処理領域として構成されている。この処理領域の前方側に、スピンチャック１２が設けられている。
【００１５】
スピンチャック１２は、ウエハＷの裏面の中央部を吸着して、ウエハＷを水平に保持する。スピンチャック１２の下方側はシャフト１４を介して回転機構１５に接続されており、回転機構１５はスピンチャック１２に保持されたウエハＷが鉛直軸回りに回転するように、当該スピンチャック１２を回転させる。なお、後述のウエハＷの処理例では、スピンチャック１２によってウエハＷは平面視時計回りに回転するが、逆方向に回転してもよい。スピンチャック１２の側方には、当該スピンチャック１２の回転方向に沿って間隔を空けて、垂直な３本の支持ピン１６が配設されている。なお、図２では２本のみ支持ピン１６を表示している。昇降機構１７によって支持ピン１６は昇降自在に構成されており、上記の搬送機構と、第２の保持部であるスピンチャック１２及び後述する第１の保持部である固定チャック３５との間でウエハＷを受け渡すことができる。
【００１６】
上記のスピンチャック１２、回転機構１５、支持ピン１６及び昇降機構１７を囲むように、ベース体１１の底部から上方に向かって伸びる円筒部が設けられ、エアナイフ１８として構成されている。エアナイフ１８の上端面は、内方へ向かって傾斜する傾斜面をなす。当該傾斜面には上方へ向けて例えばエアを吐出する吐出口２１が、周方向に間隔を空けて設けられている。スピンチャック１２にウエハＷの裏面が吸着保持されるときにエアナイフ１８の上端はウエハＷの裏面に近接し、吐出口２１からエアが吐出されることで、ウエハＷの裏面中央部に洗浄液が付着することを防ぐ。また、スピンチャック１２にウエハＷを保持する前において、ウエハＷの裏面中央部を乾燥させるために当該エアの吐出が行われる。
【００１７】
ベース体１１の凹部１３の底部には、ウエハＷから凹部１３内に落下した廃液を除去するための排液口２２が設けられている。排液口２２よりもエアナイフ１８寄りの位置に、凹部１３内を排気する起立した排気管２３が設けられている。ウエハＷの処理中は当該排気管２３からの排気が行われることにより、ウエハＷから飛散した洗浄液や研磨により発生したウエハＷの削り屑が、凹部１３の外側に飛散することが抑制される。図２中２４は、エアナイフ１８から外方へ広がるフランジである。フランジ２４の外端部は排気管１９の外側で下方へと屈曲して排気管２３の上端よりも下方に位置し、廃液が排気管２３に流入することを抑制する。
【００１８】
カップ３は、エアナイフ１８を囲むように、上端部が内方へと突出した円筒形状に形成されている。このカップ３は処理中にウエハＷを囲み、ウエハＷから廃液が飛散することを抑制する。カップ３の左右の外壁からは各々支持部３１が、凹部１３の外縁上へ向けて伸び出しており、ベース体１１に設けられる水平移動機構３２に接続されている。水平移動機構３２によりカップ３は凹部１３内を前後方向に移動することができる。また、水平移動機構３２の下方には昇降機構３３が設けられており、昇降機構３３によって水平移動機構３２は昇降することができる。つまり、カップ３が昇降することができる。
【００１９】
カップ３には、スピンチャック１２を左右から挟むと共に前後方向に延伸された２つの橋部３４が設けられている。橋部３４には固定チャック３５が設けられている。この固定チャック３５は、ウエハＷの裏面の中央部の外側領域を吸着して、ウエハＷを水平に保持する。ウエハＷの裏面中央部を処理するときには固定チャック３５に、ウエハＷの裏面の中央部の外側領域を処理するときにはスピンチャック１２に、夫々ウエハＷが保持される。
【００２０】
図中３６は周端部洗浄ノズルであり、ウエハＷがスピンチャック１２に保持されているときにウエハＷの裏面の周端部に向けて、斜め上方に純水を吐出する。図中３７は裏面洗浄ノズルであり、斜め後ろ上方へ向けて純水を吐出する。ウエハＷの裏面中央部を処理するときには、ウエハＷは固定チャック３５によって裏面洗浄ノズル３７から吐出される純水が当該ウエハＷの裏面中央部に供給される位置に保持される。また、この裏面洗浄ノズル３７は、ウエハＷがスピンチャック１２に保持されるときには、ウエハＷの裏面の中央部の外側領域に純水を吐出するように設けられている。
【００２１】
後方から前方に向かって見て、ベース体１１において凹部１３の左側には、移動機構２５によって前後方向に移動する昇降機構２６が設けられている。そして、昇降機構２６により昇降自在なアーム２７が当該昇降機構２６から右側に向けて延出されており、当該アーム２７の先端部には、斜め左下方に向けて純水を吐出する表面洗浄ノズル２８が設けられ、スピンチャック１２に保持されたウエハＷの表面の中心部に純水を吐出することができる。凹部１３の後方側には、表面洗浄ノズル２８の待機部をなす凹部２９が設けられており、移動機構２５及び昇降機構２６によって表面洗浄ノズル２８は凹部２９内と、上記のウエハＷに純水を吐出する位置との間で移動する。
【００２２】
続いて、研磨・洗浄処理部５について説明する。研磨・洗浄処理部５は、水平移動機構５１、回転機構５２、昇降機構５３、５４、研磨機構６１及び洗浄機構６２により構成されている。水平移動機構５１は、凹部１３内を前後方向に伸びるように設けられ、回転機構５２は、水平移動機構５１によって凹部１３内の後端部からエアナイフ１８の手前に至るまで、前後方向に移動することができる。また、回転機構５２の上部側は、水平な円形のステージとして構成され、このステージはその垂直な中心軸回りに回転することができる。この回転機構５２のステージ上において、周方向に間隔を空けて昇降機構５３、５４が設けられている。昇降機構５３上には研磨機構６１が、当該昇降機構５３によって昇降自在に設けられ、昇降機構５４上には洗浄機構６２が、当該昇降機構５４によって昇降自在に設けられている。この昇降機構５３、５４による昇降、水平移動機構５１による水平移動及び回転機構５２による回転の協働によって、研磨機構６１及び洗浄機構６２はカップ３の内側とカップ３の外側との間を移動することができる。この水平移動機構５１及び上記のカップ３が接続される水平移動機構３２は、ウエハＷに対する研磨機構６１及び洗浄機構６２の水平方向における相対位置を変化させる相対移動機構を構成する。
【００２３】
研磨機構６１と洗浄機構６２とは互いに略同様に構成されており、ここでは代表して、研磨機構６１について図３の縦断側面図も参照して説明する。研磨機構６１は砥石６３、支持板６４、公転板６５及び公転機構である駆動ユニット６６を備えている。支持板６４は水平な円板であり、例えばその周縁部上に上記の砥石６３が当該支持板６４の周方向に沿って６つ、等間隔に配置されている（図１参照）。砥石６３は例えば粒度が60000番のダイヤモンド砥石であり、水平な円板状に形成され、ウエハＷの裏面を擦過することで当該ウエハＷの裏面を粗面化する。支持板６４の裏面の中心部には垂直な第１の自転用シャフト６０１が設けられている。
【００２４】
支持板６４の下方には上記の公転板６５が水平に設けられており、当該公転板６５は円板状に構成されている。上記の第１の自転用シャフト６０１は当該公転板６５に設けられる支持部６０２によって、当該公転板６５上にて支持されている。支持部６０２は、自転用シャフト６０１を、図中にＰ１で示す垂直な軸まわりに回転自在に支持するための軸受け６０３を備えている。図中６０４は、第１の自転用シャフト６０１に設けられ、軸Ｐ１を回転軸として回転するギアである。
【００２５】
公転板６５の下方に駆動ユニット６６を構成するボックス６０５が設けられている。公転板６５の中心部からは、ボックス６０５内に向けて垂直な公転用円筒６０６が伸び出し、公転板６５はベアリング６０７によってボックス６０５に対して、図中にＰ２で示す垂直な軸まわりに回転可能に支持されている。公転用円筒６０６の下端部はボックス６０５内に設けられ、軸Ｐ２を回転軸として回転するギア６０８として構成されている。
【００２６】
また、上記の公転用円筒６０６を貫通する垂直な第２の自転用シャフト６０９が設けられている。第２の自転用シャフト６０９の上端部はギア６１０として構成され、第１の自転用シャフト６０１のギア６０４と噛合している。第２の自転用シャフト６０９の下端部はギア６１１として構成されている。これら第２の自転用シャフト６０９、ギア６１０、６１１は軸Ｐ２を回転軸として回転する。また図中６１２は、第１の自転用シャフト６０９を公転用円筒に６０６に対して回転可能に支持する軸受けである。
【００２７】
ボックス６０５内には駆動ユニット６６を構成する自転用モーター６７及び公転用モーター６８が設けられており、自転用モーター６７に設けられるギア６１３に自転用シャフト６０９のギア６１１が、公転用モーター６８に設けられるギア６１４に公転用円筒６０６に設けられるギア６０８が夫々噛合している。このような構成により、自転用モーター６７によって支持板６４が、公転用モーター６８によって公転板６５が互いに独立して回転する。従って、支持板６４は軸Ｐ１回りに自転すると共に軸Ｐ２回りに公転することができるので、軸Ｐ１を自転軸、軸Ｐ２を公転軸として夫々記載する場合が有る。なお、後述の処理例では支持板６４は、平面視反時計回りに自転すると共に平面視時計回りに公転する。ただし、自転の方向及び公転の方向としてはこの例に限られず、例えば共に平面視時計回りに回転するようにしてもよい。
【００２８】
図４は研磨機構６１の上面図である。この図に示すように、支持板６４の直径Ｒ１は、支持板６４の公転半径Ｒ２よりも大きい。ウエハＷの裏面の研磨処理は、砥石６３がウエハＷの裏面に接しながら、支持板６４が自転軸Ｐ１回りに自転すると共に繰り返し公転軸Ｐ２回りに公転することで、当該砥石６３がウエハＷの裏面に対して摺動して行われる。そして、ウエハＷの裏面の中央部の研磨処理については、ウエハＷを固定チャック３５により静止した状態で保持し、そのように支持板６４が自転及び公転をすることで行われる。上記のようにＲ１、Ｒ２が設定されることで支持板６４の公転軌道の外縁よりも内側における全ての領域を砥石６３が通過するため、そのようにウエハＷが静止していても支持板６４の公転軌道をウエハＷの裏面の中央部に重なるように配置することで、当該裏面の中央部全体の研磨処理を行うことができる。
【００２９】
洗浄機構６２における研磨機構６１との差異点としては、支持板６４において砥石６３の代わりに円形のブラシ６９が設けられていることが挙げられ、ブラシ６９及び支持板６４が洗浄部材として構成される（図１、図２参照）。ブラシ６９はウエハＷの裏面を擦過することで、研磨処理によって発生し、ウエハＷの裏面に付着したパーティクルを除去する。
【００３０】
続いて、ウエハＷの高さ規制部であるサイクロンパッド７について説明する。このサイクロンパッド７は２個設けられ、上記のエアナイフ１８の後方側で平面視カップ３に囲まれる領域において、エアナイフ１８に対して左側、右側に各々配置されている。図５はサイクロンパッド７の縦断側面図を示している。サイクロンパッド７は扁平で水平な概ね円形のブロック状に構成されており、スピンチャック１２にウエハＷが保持されるとき、その上面はウエハＷの裏面の周縁部に近接する。
【００３１】
サイクロンパッド７の上面には、当該サイクロンパッド７の周に沿った円形のリング状の溝７１が形成されている。この溝７１を形成する外側の側面には、エアの吐出口７２が、当該溝７１の周方向に沿って間隔を空けて複数開口している。吐出口７２は、サイクロンパッド７に設けられる流路７３に接続され、流路７３にはエア供給管７４の一端が接続されている。エア供給管７４の他端は、流量調整部７５を介してエア供給源７６に接続されている。流量調整部７５は、バルブやマスフローコントローラを備え、後述する制御部１０からの制御信号に基づいて、サイクロンパッド７に供給されるエアの流量を調整する。
【００３２】
上記のようにサイクロンパッド７の上面がウエハＷの裏面の周縁部に近接した状態で、吐出口７２からエアが吐出される。溝７１によってガイドされたエアは、図５中に矢印で示すようにサイクロンパッド７とウエハＷの裏面との間に旋回流を形成し、当該サイクロンパッド７とウエハＷとの間に形成される隙間からサイクロンパッド７の外方へと流れる。上記の旋回流の中心部においては負圧が発生し、ウエハＷの周縁部のうち当該サイクロンパッド７の直上に位置する領域は、当該負圧によってサイクロンパッド７に向けて、つまり下方に向けて吸引される。流量調整部７５によって吐出口７２から吐出されるエアの流量が大きいほど、上記の負圧を大きくすることができる。つまり、サイクロンパッド７は、吸引圧力を調整することができるように構成されている。
【００３３】
このサイクロンパッド７は、砥石６３またはブラシ６９がウエハＷの裏面に上方に向けて押し当てられると共にウエハＷに対して摺動する際に、ウエハＷの周縁部が持ち上がることを防ぐ。つまり、サイクロンパッド７は、ウエハＷに対して非接触で当該ウエハＷの周縁部の高さを規制し、ウエハＷを砥石６３及びブラシ６９に対して密着させて、ウエハＷと砥石６３及びブラシ６９との間に十分な摩擦力を生じさせて、研磨処理及び洗浄処理が確実に行われるようにする。２つのサイクロンパッド７は、スピンチャック１２に載置されたウエハＷを後述するように砥石６３、ブラシ６９が設けられた各支持板６４が公転して処理するとき、ウエハＷの中心部からこの公転軌道を見て、当該公転軌道に対して左側、右側に位置するように各々配置されている。このように公転軌道を挟むようにサイクロンパッド７が配置されることによって、より確実にウエハＷの周縁部の高さが規制されるようにしている。
【００３４】
また、図１、図２に示すように、ベース体１１の凹部１３内の後方側には、上記の砥石洗浄部８１及びブラシ洗浄部８２が設けられている。砥石洗浄部８１について図６の縦断側面図も参照しながら説明する。砥石洗浄部８１は水平で扁平な円形部８３を備えており、この円形部８３の周縁部は下方へと突出する突出部８４を形成している。円形部８３及び突出部８４に囲まれて形成される空間は、研磨・洗浄処理部５の各部の動作によって研磨機構６１の各砥石６３を収納することができる収納空間８５として構成されており、収納空間８５の径は、そのように砥石６３を収納するために支持板６４の径よりも大きく構成されている。また、円形部８３の下部には、例えばダイヤモンドにより構成されたドレッサー８６が設けられている。突出部８４の内側の側壁には、収納空間８５に純水を吐出する吐出口８７が側方に向けて開口している。昇降機構５３により砥石６３がドレッサー８６に押し当てられた状態で、吐出口８７から純水が吐出されると共に支持板６４が自転することで、砥石６３のドレッシングが行われる。つまり、砥石６３に詰まった削り屑が除去されると共に砥石６３の目出しが行われる。
【００３５】
ブラシ洗浄部８２は、収納空間８５にドレッサー８６が設けられていないことを除いて砥石洗浄部８１と同様に構成されている。このブラシ洗浄部８２の収納空間８５に、研磨・洗浄処理部５の各部の動作により洗浄機構６２のブラシ６９を収納し、洗浄機構６２の支持板６４を自転させると共に当該収納空間８５へ純水を吐出することで、ブラシ６９の洗浄が行われる。なお、図２では、このブラシ洗浄部８２の表示を省略している。
【００３６】
砥石６３のドレッシング及びブラシ６９の洗浄については、予め行われるタイミングが設定されていてもよい。例えば所定の数のウエハＷや、所定の数のウエハＷのロットを処理する度にこれらのドレッシング及び洗浄が行われるようにしてもよい。その他に、当該ドレッシング及び洗浄が定期的に行われてもよいし、後述の制御部１０からユーザーが指示したときに行われるようにしてもよい。また、後述の裏面撮像モジュール１４１によって取得された画像データより、ウエハＷの研磨処理が適切に行われていないと判定されると、砥石６３のドレッシングが行われるようにしてもよい。つまり、当該判定に応じて当該ドレッシングを行うか否かが決定されるようにしてもよい。
【００３７】
図２中８０は純水供給源であり、周縁部洗浄ノズル３６、裏面洗浄ノズル３７、表面洗浄ノズル２８、砥石洗浄部８１、ブラシ洗浄部８２に夫々独立して純水を供給することができるように構成されている。
【００３８】
この研磨装置１には、コンピュータにより構成された制御部１０が設けられており、制御部１０はプログラムを備えている。このプログラムは、ウエハＷに対して後述の一連の処理動作を行うことができるように、研磨装置１の各部に制御信号を出力して、当該各部の動作を制御することができるようにステップ群が組まれている。具体的には、回転機構１５によるスピンチャック１２の回転数、昇降機構３３及び水平移動機構３２によるカップ３の移動、昇降機構１７による支持ピン１６の昇降、研磨・洗浄処理部５を構成する各部の動作、流量調整部７５によるサイクロンパッド７へのエアの供給量、純水供給源８０からの各ノズル、砥石洗浄部８１及びブラシ洗浄部８２への純水の供給などが制御される。この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（ＭＯ）、メモリーカード等の記憶媒体に格納された状態で制御部１０に格納される。
【００３９】
続いて、研磨装置１におけるウエハＷの処理について、当該研磨装置１の概略平面図である図７〜図１３と、ウエハＷの側面図である図１４〜図１６とを参照しながら説明する。なお、図７〜図１３では、研磨機構６１による研磨が行われているときには洗浄機構６２を鎖線で、洗浄機構６２による洗浄が行われているときには研磨機構６１を鎖線で表示している。
【００４０】
研磨機構６１及び洗浄機構６２が、例えばベース体１１の凹部１３内における後方側の待機位置（図１に示す位置）に位置すると共に、カップ３が、その中心がスピンチャック１２の中心に重なる基準位置（図１に示す位置）に位置する状態で、研磨装置１の外部の搬送機構により、ウエハＷが当該研磨装置１に搬送される。ウエハＷの中心部がスピンチャック１２の上方に位置すると、支持ピン１６が上昇してウエハＷを支持する。そして、スピンチャック１２よりも高い位置に固定チャック３５が位置するようにカップ３が上昇した後、支持ピン１６が下降して、固定チャック３５に当該ウエハＷが受け渡され、ウエハＷの裏面の中央部における外側領域が、当該固定チャック３５に吸着保持される（図７）。続いて、ウエハＷの中央部がエアナイフ１８よりも後方に位置するように、カップ３が後方へ移動する。
【００４１】
研磨機構６１及び洗浄機構６２が前進し、カップ３の下方側を通過して、カップ３の内側へと移動する。そして、研磨機構６１が上昇し、研磨機構６１の公転軸Ｐ２がウエハＷの中心と重なる状態で砥石６３がウエハＷの裏面に押し当てられると、当該研磨機構６１の支持板６４が自転及び公転し、砥石６３によってウエハＷの中央部が研磨される（図８、図１４）。支持板６４の自転及び公転によって、ウエハＷの裏面の中央部内における各部においては、互いに異なる方向から繰り返し砥石６３による擦過を受けて溝が形成される。
【００４２】
然る後、研磨機構６１の支持板６４の自転及び公転が停止し、研磨機構６１が下降して砥石６３がウエハＷの裏面から離れる。然る後、洗浄機構６２の公転軸Ｐ２がウエハＷの中心と重なる位置に当該洗浄機構６２が水平移動した後に上昇して、ブラシ６９がウエハＷの裏面に押し当てられる。続いて、洗浄機構６２の支持板６４が自転及び公転して、ウエハＷの裏面中央部をブラシ６９が擦過すると共に、裏面洗浄ノズル３７から当該ウエハＷの裏面中央部に純水が吐出される（図９）。このようなブラシ６９による擦過と純水の供給とによって、ウエハＷの中央部の裏面に付着した削り屑が除去される。
【００４３】
然る後、洗浄機構６２の支持板６４の自転及び公転が停止し、洗浄機構６２が下降してブラシ６９がウエハＷの裏面から離れる。カップ３が基準位置へ向けて後退すると共に、エアナイフ１８からエアが、カップ３と共に移動中のウエハＷの裏面の中央部に吐出され、当該裏面の中央部が乾燥される。基準位置にてカップ３が下降し、固定チャック３５がスピンチャック１２の下方へと移動し、ウエハＷの裏面中心部がスピンチャック１２により吸着保持されると共に、固定チャック３５によるウエハＷの保持が解除される。
【００４４】
スピンチャック１２の手前で、平面視２つのサイクロンパッド７に挟まれる領域に研磨機構６１が水平に移動する。続いて、サイクロンパッド７にエアが第１の流量で供給され、当該ウエハＷの周縁部が下方へ吸引されると共に、研磨機構６１が、上昇して砥石６３がウエハＷの裏面に押し当てられる。そして、研磨機構６１の支持板６４が自転及び公転すると共にウエハＷが回転する。それによって、既に研磨されたウエハＷの裏面の中央部に隣接する環状領域（第１の環状領域とする）が、砥石６３によって研磨される（図１０、図１５）。ウエハＷの裏面の中央部の研磨時と同様に、支持板６４の自転及び公転によって第１の環状領域の各部は互いに異なる方向から繰り返し砥石６３による擦過を受けて、溝が形成される。
【００４５】
その後、研磨機構６１の支持板６４の自転及び公転が停止し、研磨機構６１が下降した後、若干後退する。そして、サイクロンパッド７に供給されるエアの流量が上昇して第１の流量よりも大きい第２の流量となり、回転するウエハＷを吸引する吸引圧力が上昇すると共に研磨機構６１が上昇して砥石６３が当該ウエハＷの裏面に押し当てられる。そして、研磨機構６１の支持板６４が自転及び公転する。それによって、ウエハＷの裏面において周端部を含む環状領域（第２の環状領域）が、砥石６３によって研磨される（図１１、図１６）。例えば、この第２の環状領域の内周側は、既に研磨済みの第１の環状領域と重なる。このように第２の環状領域が研磨されることで、第１の環状領域の外側からウエハＷの周端に至る領域についても、第１の環状領域及びウエハＷの中央部と同様に溝が形成される。
【００４６】
その後、研磨機構６１の支持板６４の自転及び公転が停止し、研磨機構６１が下降して砥石６３がウエハＷの裏面から離れると、スピンチャック１２の手前で、平面視２つのサイクロンパッド７に挟まれる領域に洗浄機構６２が水平に移動すると共に、サイクロンパッド７に供給されるエアの流量が低下して第１の流量となり、回転するウエハＷを吸引する吸引圧力が低下する。然る後、洗浄機構６２が上昇してブラシ６９が当該ウエハＷの裏面に押し当てられ、洗浄機構６２の支持板６４が自転及び公転し、ブラシ６９により上記の第１の環状領域が擦過される（図１２）。
【００４７】
このようにブラシ６９による擦過が行われる一方で、表面洗浄ノズル２８からウエハＷの表面への純水の吐出と、周縁部洗浄ノズル３６からウエハＷの裏面の周縁部への純水の吐出と、裏面洗浄ノズル３７からウエハＷの裏面の周縁部より内側領域への純水の吐出と、エアナイフ１８からのエアの吐出と、が行われる。ブラシ６９による擦過と純水の供給とにより、ウエハＷに付着した削り屑が除去される。また、エアナイフ１８から吐出されたエアにより、純水がウエハＷの裏面中央部に付着することが防止される。
【００４８】
その後、洗浄機構６２の支持板６４の自転及び公転が停止し、洗浄機構６２が下降した後、若干後退する。そしてサイクロンパッド７に供給されるエアの流量が上昇して第２の流量となり、回転するウエハＷを吸引する吸引圧力が上昇すると共に洗浄機構６２が上昇してブラシ６９が当該ウエハＷの裏面に押し当てられる。そして、洗浄機構６２の支持板６４が自転及び公転する。それによって、ウエハＷの裏面において第２の環状領域が、ブラシ６９によって擦過される（図１３）。エアナイフ１８からのエアの吐出と、各ノズル２８、３６、３７からの純水の吐出は引き続き行われ、ブラシ６９による擦過と純水の吐出とにより、ウエハＷに付着した削り屑が除去される。
【００４９】
然る後、洗浄機構６２の支持板６４の自転及び公転が停止し、洗浄機構６２が下降してブラシ６９がウエハＷの裏面から離れると、研磨機構６１及び洗浄機構６２がカップ３の下方を通過して待機位置へと後退する。そして、エアナイフ１８からのエアの吐出と、各ノズル２８、３６、３７からの純水の吐出とが停止し、ウエハＷの回転の遠心力によってウエハＷから純水が振り切られて当該ウエハＷが乾燥すると、ウエハＷの回転が停止する。その後、支持ピン１６が上昇してウエハＷがスピンチャック１２から突き上げられ、搬送機構に受け渡されて、研磨装置１から搬出される。
【００５０】
図１７は、この研磨装置１にて処理済みのウエハＷの裏面を概略的に示している。上記のようにウエハＷの中央部においては、自転体である支持板６４及び砥石６３がウエハＷの中心回りに公転することで、ウエハＷの中心回りに、ウエハＷの周に沿って微細な溝が形成されている。さらにこの公転中に支持板６４及び砥石６３が自転しているため、溝としては周方向以外の方向に向かうようにも形成される。このように溝が各方向から形成されることで、ウエハＷの裏面中央部については無数の微小な針状の突起５５が、ウエハＷの面内に分布した状態となっている。なお、図中ではこの裏面中央部の溝について、周方向に形成された溝のみを５６として概略的に表示している。また、点線の枠内には、この裏面中央部を拡大した概略斜視図を示している。
【００５１】
そして、ウエハＷの周縁部、即ち上記の第１の環状領域及び第２の環状領域においては、上記のように自転体である支持板６４及び砥石６３がウエハＷの中心回りに公転すると共にウエハＷが回転する。従って支持板６４及び砥石６３の公転軌道は、ウエハＷの周方向に沿って移動するため、当該周縁部においてもウエハＷの周方向に沿った微細な溝が形成されている。この溝についても５６として図中に概略的に表示している。つまり、溝５６は、ウエハＷの裏面全体に亘って同心円状に形成されている。そして、公転中に支持板６４及び砥石６３は自転しているため、ウエハＷの中央部と同様にウエハＷの周縁部の溝としては、ウエハＷの周方向以外の方向に向かうようにも形成されている。このように溝が各方向から形成されることで、ウエハＷの裏面周縁部についても裏面中央部と同様に、無数の微小な針状の突起５５が、ウエハＷの面内に分布した状態となっている。なお、この裏面周縁部における溝についても、周方向以外の方向に形成されたものについての表示は省略している。また、鎖線の枠内には、この裏面周縁部を拡大した概略斜視図を示している。このように中央部及び周縁部に形成された各突起５５の先端から基端までの高さは、例えば５０ｎｍ以下である。
【００５２】
上記のように研磨装置１にて処理されて突起５５が形成されたウエハＷは、露光機に設けられるステージ９１に載置され、この研磨装置１による処理前あるいは処理後に当該ウエハＷの表面に形成されたレジスト膜が所定のパターンに沿って露光される。ウエハＷのステージ９１に搬送されるまでに、ウエハＷの裏面に対しては、粗さ緩和用の処理は行われない。粗さ緩和用の処理とは、具体的には例えばフッ酸などのウエハＷの裏面を溶解させる薬液を供給することで当該裏面を平坦化する処理が挙げられる。
【００５３】
研磨装置１の効果を説明するために、ウエハＷがステージ９１に載置される様子を説明する。先ず、このステージ９１の構成について図１８の縦断側面図を参照して説明すると、このステージ９１は円形であり、その表面には当該ステージ９１の表面の中心を中心とする同心円に沿って多数のピン９２が、互いに間隔をおいて配置されている。このピン９２にウエハＷの裏面が支持される。つまり、ウエハＷの裏面はステージ９１の表面から浮くように支持される。
【００５４】
ステージ９１の表面においては、ピン９２と重ならない位置に多数の吸引口９３が互いに分散して開口している。また、ステージ９１は、当該ステージ９１に対して昇降自在に構成される昇降ピン９４を備えている。この昇降ピン９４は、ウエハＷの搬送機構とステージ９１との間でウエハＷを受け渡すために、その先端部がステージ９１の表面において突没する。昇降ピン９４は３本設けられるが、図１８では２本のみ表示している。
【００５５】
上記のように研磨装置１において研磨処理及び洗浄処理が行われたウエハＷは、搬送機構によってステージ９１に搬送され、図１８に示すように昇降ピン９４に裏面が支持される。このステージ９１に搬送されるまでに形成された膜の応力によって例えばウエハＷには歪みが生じており、この歪みには反りも含まれる。続いて昇降ピン９４が下降する。この昇降ピン９４の下降時には、ステージ９１の吸引口９３から吸引が行われている。そして、ウエハＷの裏面の各部がピン９２に載置され、吸引口９３からの吸引によってウエハＷの裏面はステージ９１に向けて吸引される（図１９）。図１９の点線の枠内には、このピン９２と、当該ピン９２に当接したウエハＷの裏面の縦断側面とを拡大して示している。
【００５６】
図１８で説明したように、ウエハＷの裏面全体に亘るように、ウエハＷの周方向に沿ってウエハＷの裏面には溝５６が形成されている。つまり、ピン９２の配置に対応するように溝５６が形成されており、溝５６と溝５６との間の突起５５とステージ９１のピン９２が接触することになる。さらに、この突起９５は針状で微細であるため、突起９５とピン９２との接触面積は非常に小さい。従って、ウエハＷの裏面とピン９２との間に作用する摩擦力が非常に小さいため、ウエハＷの裏面はピン９２の上面に対して高い滑り性を有する。そのように滑り性を有すること及びステージ９１に吸引されることで、ウエハＷは引き延ばされるようにその形状が矯正され、平坦な状態になるように歪みが解消されてピン９２上に載置される（図２０）。このようにステージ９１に載置されたウエハＷに露光ショットが行われる。
【００５７】
上記の研磨装置１によれば、固定チャック３５によってウエハＷの裏面の中央部に重ならない領域が保持されているときには、研磨機構６１の支持板６４が自転及び公転することで、当該支持板６４に設けられる砥石６３が、ウエハＷの裏面の中央部を摺動して研磨処理する。そして、スピンチャック１２によってウエハＷの裏面の中央部を保持すると共にウエハＷを回転させているときには、研磨機構６１の支持板６４が自転及び公転し、砥石６３がウエハＷの裏面の周縁部である第１の環状領域及び第２の環状領域を摺動して研磨処理する。ウエハＷの裏面における中央部内の各部及び周縁部内の各部について、砥石６３によって互いに異なる方向から繰り返し擦過されることで微細な多数の突起５５が形成される。そのように、中央部と周縁部とで均一性高く、微細な突起５５が形成されることで、ウエハＷは上記のステージ９１上に平坦性高く載置される。そして、平坦性高く載置される結果として、このように載置されたウエハＷを露光するにあたり、露光される領域が所定の領域からずれることが抑制される。従って、オーバーレイの精度を高くすることができる。
【００５８】
また、この研磨装置１ではウエハＷの周端を保持する保持部を設ける必要が無いので、砥石６３及びブラシ６９をウエハＷの裏面の周端部に位置させて処理することができる。従って、この点からもウエハＷの裏面に均一な処理を行うことができ、ステージ９１のピン９２に対する高い滑り性を持つように突起５５を形成することができる。また、ウエハＷの裏面中央部を処理するにあたり、研磨機構６１の支持板６４の自転及び公転により針状の突起５５を形成している。このような突起５５を形成するには、支持板６４をウエハＷの裏面中央部に配置してウエハＷを保持する固定チャック３５の回転と支持板６４の自転とを行うことも考えられるが、そのようにウエハＷの周縁部を保持している固定チャック３５を回転させる構成とすることは、装置が大掛かりになる。従って、上記の研磨装置１の構成は、装置の大型化を防ぐことができるという利点も有する。
【００５９】
さらに、サイクロンパッド７によってウエハＷの周縁部の吸引を行うことで、砥石６３及びブラシ６９が押し当てられたときに、当該周縁部が上方に向けてウエハＷが反ることを防止し、当該周縁部を平坦にして各砥石６３及び各ブラシ６９に密着させ、研磨及び洗浄が確実に行われるようにしている。また、砥石６３及びブラシ６９の押し当てによって、上記の反りがより発生しやすい第２の環状領域を処理する際には、第１の環状領域を処理する際に比べて、サイクロンパッド７による吸引圧力を高くすることで、ウエハＷの周縁部を平坦にして各砥石６３及び各ブラシ６９に密着させ、研磨及び洗浄が確実に行われるようにしている。また、このようにサイクロンパッド７によってウエハＷの周端部についても確実に研磨を行うことができるので、この周端部においても露光機のステージ９１に対する滑性を高くすることができる。従って、ステージ９１に載置されたウエハＷの歪みをより確実に解消することができる。
【００６０】
上記の研磨処理においてウエハＷの裏面中央部を研磨する際に、公転軸Ｐ２がウエハＷの中心に重なるように処理を行っている。これによって、ウエハＷの裏面の中央部内において、周方向に均一性高く突起９５が形成される。従って、より確実にステージ９１のピン９２に対するウエハＷの滑性を高くし、ウエハＷを平坦にステージ９１上に載置することができる。
【００６１】
また、固定チャック３５によってウエハＷの裏面の中央部に重ならない領域が保持されているときには、洗浄機構６２の自転体である支持板６４が自転及び公転することで、当該支持板６４に設けられるブラシ６９が、ウエハＷの裏面の中央部を摺動して洗浄する。そして、スピンチャック１２によってウエハＷの裏面の中央部を保持すると共にウエハＷを回転させているときには、洗浄機構６２の支持板６４が自転及び公転し、ブラシ６９がウエハＷの裏面の周縁部を摺動して洗浄する。即ち、ウエハＷの裏面における中央部内の各部及び周縁部内の各部について、ブラシ６９によって互いに異なる方向から繰り返し擦過されることで洗浄される。それによってウエハＷの各部を均一性高く洗浄することができ、且つ確実に削り屑を除去することができる。
【００６２】
支持板６４の自転の回転数は例えば６００ｒｐｍ、公転の回転数は例えば１５ｒｐｍである。ウエハＷの周縁部を研磨あるいは洗浄するにあたり、スピンチャック１２によるウエハＷの回転数は、例えば３０ｒｐｍ〜４５ｒｐｍである。ただし、そのようにウエハＷの回転数が支持板６４の公転の回転数よりも大きい場合、（ウエハＷの回転数）／（支持板６４の公転の回転数）が整数であると、自転体である支持板６４がウエハＷを一周回した後、次に周回するときも先の周回時と同じ軌跡で周回してしまう。従って、周回する度にウエハＷの面内で異なる軌跡を描くように支持板６４を移動させて突起９５を微細に形成するために、（ウエハＷの回転数）／（支持板６４の公転の回転数）は整数以外の数値となるように設定することが好ましい。なお、ウエハＷの回転数が支持板６４の公転の回転数よりも小さくてもよい。その場合、同様の理由から（支持板６４の公転の回転数）／（ウエハＷの回転数）は整数以外の値になるように設定することが好ましい。
【００６３】
ところで、上記の研磨処理では研磨機構６１が第２の環状領域を研磨するにあたり、支持板６４が最もウエハＷの外側寄りに位置したときにおけるウエハＷの中心から最も離れた位置の砥石６３上にウエハＷの周端が位置するように、研磨機構６１の位置が設定される（図１６参照）。このように研磨機構６１の位置を設定しているのは、当該砥石６３がウエハＷの周端よりもウエハＷの中心から離れるように位置すると、当該砥石６３が公転によってウエハＷの中心側に向けて移動する際にウエハＷの側端と衝突するおそれがあるためである。同様の理由で、洗浄機構６２が第２の環状領域を洗浄するにあたり、支持板６４が最もウエハＷの外側寄りに位置したときにおけるウエハＷの中心から最も離れた位置のブラシ６９上にウエハＷの周端が位置するように、洗浄機構６２の位置が設定される。
【００６４】
上記の処理例では、研磨機構６１の位置を変更することで、第１の環状領域の処理、第２の環状領域の処理を夫々行っている。つまり、ウエハＷの周縁部の研磨処理を２回に分けて行っているが、研磨機構６１の支持板６４を比較的大きく形成し、当該支持板６４の公転軌道がウエハＷの中央部に隣接する位置からウエハＷの周端部に至るように構成することで、ウエハＷの周縁部を一括で研磨処理してもよい。同様に、洗浄機構６２の支持板６４を比較的大きく形成し、当該支持板６４の公転軌道がウエハＷの中央部に隣接する位置からウエハＷの周端部に至るように構成することで、ウエハＷの周縁部を一括で洗浄処理してもよい。
【００６５】
続いて、上記の研磨装置１を研磨モジュール１００として含む塗布、現像装置１０１について、図２１の平面図、図２２の概略縦断側面図を夫々参照しながら説明する。この塗布、現像装置１０１は、キャリアブロックＤ１と、研磨処理ブロックＤ２と、液処理ブロックＤ３と、インターフェイスブロックＤ４と、を横方向に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Ｄ４には、露光機Ｄ５が接続されている。以降の説明ではブロックＤ１〜Ｄ４の配列方向を前後方向とし、ブロックＤ１側を前方側、ブロックＤ４側を後方側とする。キャリアブロックＤ１には、塗布、現像装置１０１の外部からウエハＷを格納するキャリアＣが搬送される。キャリアブロックＤ１は、キャリアＣの載置台１０２と、開閉部１０３と、搬送機構１０４とを備えている。搬送機構１０４は、開閉部１０３を介して載置台１０２に載置されたキャリアＣから、ウエハＷをキャリアブロックＤ１内に搬送する。
【００６６】
研磨処理ブロックＤ２の前方側には、搬送機構１０４がアクセスできる位置に、ウエハＷが各々載置される受け渡しモジュールＴＲＳ１１、ＴＲＳ１２が互いに積層されて設けられている。受け渡しモジュールＴＲＳ１１、ＴＲＳ１２の後方には搬送機構１０６が設けられている。そして後方に向かって見て、搬送機構１０６の右側には上記の研磨モジュール１００が例えば５つ積層されて設けられており、搬送機構１０６の左側には、反り量計測モジュール１３１及び裏面撮像モジュール１４１が互いに積層されて設けられている。この実施形態では反り量計測モジュール１３１及び裏面撮像モジュール１４１を用いない搬送例について説明し、これらのモジュールの構成についてはこれらのモジュールを用いる搬送例と共に後述する。搬送機構１０６は、このように研磨処理ブロックＤ２に設けられる各モジュールと、後述するタワーＴ１に含まれる受け渡しモジュールＴＲＳ０、ＴＲＳ１０との間でウエハＷを受け渡すことができるように昇降自在、鉛直軸回りに回転自在且つ進退自在に構成されている。
【００６７】
液処理ブロックＤ３は、ウエハＷに液処理を行う第１〜第６の単位ブロックＥ１〜Ｅ６が下から順に積層されて構成されている。単位ブロックＥ１、Ｅ２が反射防止膜形成用の単位ブロックであり、互いに同様に構成されている。単位ブロックＥ３、Ｅ４がレジスト膜形成用の単位ブロックであり、互いに同様に構成されている。単位ブロックＥ５、Ｅ６が現像処理用の単位ブロックであり、互いに同様に構成されている。各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、同様に構成された２つの単位ブロックのうちの１つにウエハＷが搬送されて液処理される。
【００６８】
ここでは単位ブロックのうち代表して第３の単位ブロックＥ３を、図２１を参照しながら説明する。単位ブロックＥ３には前後方向に伸びるウエハＷの搬送領域１０７が形成されている。後方へ向かって見て、搬送領域１０７の右側にはレジスト膜形成モジュール１０８が２つ前後方向に並べて設けられている。レジスト膜形成モジュール１０８は、薬液としてレジストをウエハＷの表面に供給して、レジスト膜を形成する。後方へ向かって見て、搬送領域１０７の左側には複数段に積層された加熱モジュール１０９が、前後方向に多数設けられている。上記の搬送領域１０７には、ウエハＷの搬送機構Ｆ３が設けられている。
【００６９】
単位ブロックＥ１、Ｅ２、Ｅ５、Ｅ６について、単位ブロックＥ３、Ｅ４との差異点を説明すると、単位ブロックＥ１、Ｅ２は、レジスト膜形成モジュール１０８の代わりに反射防止膜形成モジュールを備えている。反射防止膜形成モジュールでは、反射防止膜を形成するための薬液がウエハＷに供給される。単位ブロックＥ５、Ｅ６は、レジスト膜形成モジュール１０８の代わりに現像モジュールを備えている。現像モジュールは薬液として現像液をウエハＷの表面に供給して、露光機Ｄ５にて所定のパターンに沿って露光されたレジスト膜を現像し、レジストパターンを形成する。このような差違を除いて、単位ブロックＥ１〜Ｅ６は互いに同様に構成されている。図２２では各単位ブロックＥ１〜Ｅ６の搬送機構について、Ｆ１〜Ｆ６として示している。
【００７０】
液処理ブロックＤ３における前方側には、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に設けられる各モジュールに対してウエハＷの受け渡しを行うための昇降自在な搬送機構１１１とが設けられている。タワーＴ１は互いに積層された各種のモジュールを備えているが、便宜上、受け渡しモジュールＴＲＳ以外のモジュールの説明を省略する。単位ブロックＥ１〜Ｅ６の各高さに設けられる受け渡しモジュールＴＲＳは、当該単位ブロックＥ１〜Ｅ６の各搬送機構Ｆ１〜Ｆ６との間でウエハＷを受け渡すことができる。
【００７１】
インターフェイスブロックＤ４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と、各タワーＴ２〜Ｔ４に対してウエハＷを搬送する搬送機構１２１〜１２３と、を備えている。搬送機構１２１は、タワーＴ２とタワーＴ３に対してウエハＷの受け渡しを行うために昇降自在に構成されている。搬送機構１２２は、タワーＴ２とタワーＴ４に対してウエハＷの受け渡しを行うために昇降自在に構成されている。搬送機構１２３は、タワーＴ２と露光機Ｄ５との間でウエハＷの受け渡しを行う。タワーＴ２は各種のモジュールが互いに積層されて形成されるが、ここでは受け渡しモジュール以外のモジュールの説明は省略する。また、タワーＴ３、タワーＴ４にもモジュールが設けられているが、これらのモジュールの説明も省略する。
【００７２】
この塗布、現像装置１０１及び露光機Ｄ５からなるシステムにおけるウエハＷの搬送経路及び処理について説明する。ウエハＷは、キャリアＣから搬送機構１０４により、研磨処理ブロックＤ２の受け渡しモジュールＴＲＳ１１に搬送され、続いて搬送機構１０６により研磨モジュール１００に搬送されて、図７〜図１６で説明したように研磨処理及び洗浄処理が行われる。然る後、搬送機構１０６により、ウエハＷは液処理ブロックＤ３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。
【００７３】
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（搬送機構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の受け渡しは搬送機構１１１により行われる。
【００７４】
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、続いて搬送機構１１１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。このように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１０８→加熱モジュール１０９→インターフェイスブロックＤ４のタワーＴ２の受け渡しモジュールＴＲＳ３１（ＴＲＳ４１）の順で搬送される。然る後、このウエハＷは搬送機構１２１、１２３によりタワーＴ２、Ｔ３間を搬送されて露光機Ｄ５へ搬入され、当該露光機Ｄ５に設けられるステージ９１に、図１８〜図２０で説明したように載置される。このウエハＷに露光ショットが行われ、レジスト膜が所定のパターンに沿って露光される。
【００７５】
露光後のウエハＷは、搬送機構１２３、１２２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ＴＲＳ５１、ＴＲＳ６１に夫々搬送される。然る後、ウエハＷは加熱モジュール→現像モジュールの順で搬送され、露光機Ｄ５で露光されたパターンに沿ってレジスト膜が溶解し、ウエハＷにレジストパターンが形成される。然る後、ウエハＷは、タワーＴ１の受け渡しモジュールＴＲＳ５（ＴＲＳ６）に搬送され、搬送機構１０６により受け渡しモジュールＴＲＳ１２に搬送された後、搬送機構１０４を介してキャリアＣに戻される。
【００７６】
なお、研磨装置１としては上記のように研磨モジュール１００として塗布、現像装置１０１に組み込まれることには限られず、塗布、現像装置１０１の外部に設けられていてもよい。その場合、ウエハＷは研磨装置１で処理を受けた後、塗布、現像装置１０１に搬送されて処理される。なお、塗布、現像装置１０１に組み込む場合にも、研磨モジュール１００としてはウエハＷを露光機Ｄ５に搬送する前に処理を行うことができればよいので、上記の場所に設置することに限られず、例えばインターフェイスブロックＤ４に設置してもよい。
【００７７】
続いて、上記の研磨処理ブロックＤ２に設けられた反り量計測モジュール１３１について説明する。図２３に示すように、例えば反り量計測モジュール１３１は、例えばウエハＷの裏面の中心部が載置されるステージ１３２と、反射型のレーザー変位センサ１３３とを備えている。レーザー変位センサ１３３は、ステージ１３２に載置されたウエハＷの周端部に図中点線で示すようにレーザー光を照射する。そして、その反射光を受光して、この受光に応じた検出信号を図中に一点鎖線で示すように制御部１０に送信する。制御部１０はレーザー変位センサ１３３からウエハＷの周端に至る距離Ｈ１を取得する。この距離Ｈ１は、ウエハＷの反りについての情報に相当する。
【００７８】
研磨モジュール１００の制御部１０には、上記の第１の環状領域を処理するときにサイクロンパッド７へ供給されるエアの第１の流量と距離Ｈ１との対応関係（第１のエア供給量対応関係とする）と、上記の第２の環状領域を処理するときにサイクロンパッド７へ供給されるエアの第２の流量と距離Ｈ１との対応関係（第２のエア供給量対応関係とする）と、が記憶されたメモリが設けられている。
【００７９】
この反り量計測モジュール１３１が用いられる場合の塗布、現像装置１０１におけるウエハＷの搬送経路について、既述の搬送経路との差異点を中心に説明する。キャリアＣから受け渡しモジュールＴＲＳ１１に搬送されたウエハＷは、搬送機構１０６により反り量計測モジュール１３１に搬送されて、上記の距離Ｈ１が取得される。制御部１０は取得した距離Ｈ１と、第１のエア供給量対応関係と、第２のエア供給量対応関係と、に基づいて上記の第１の流量及び第２の流量を決定する。
【００８０】
そして、ウエハＷは反り量計測モジュール１３１から研磨モジュール１００へ搬送され、決定された第１の流量、第２の流量でエアがサイクロンパッド７に供給されて、当該ウエハＷの周縁部の研磨及び洗浄が行われる。具体的に距離Ｈ１が大きいほど、第１の流量及び第２の流量は大きい値とされ、サイクロンパッド７による吸引圧力が大きくなるように処理が行われる。このようにサイクロンパッド７の吸引圧力が制御されることで、ウエハＷの反りの状態による影響を緩和し、確実にウエハＷの裏面を砥石６３及びブラシ６９に密着させて処理を行うことができる。
【００８１】
続いて、裏面撮像モジュール１４１について、概略構成図である図２４を参照しながら説明する。裏面撮像モジュール１４１は、ウエハＷの裏面周端部を支持する支持部１４２を備え、支持部１４２は図示しない移動機構によって横方向に移動する。さらに、裏面撮像モジュール１４１にはカメラ１４３が設けられており、当該カメラ１４３は、支持部１４２によって移動するウエハＷの裏面の一部を断続的に撮像することで、ウエハＷの裏面全体の画像データを取得する。このカメラ１４３によって取得された画像データは、図中一点鎖線で示すように制御部１０に送信される。この裏面撮像モジュール１４１が使用される場合の搬送経路について説明すると、ウエハＷは研磨モジュール１００で処理された後、搬送機構１０６によって裏面撮像モジュール１４１に搬送されて上記の画像データが取得される。その後、液処理ブロックＤ３へ搬送される。
【００８２】
制御部１０では取得した画像データより、ウエハＷの研磨処理が適切に行われているか否かを判定し、適切に行われていると判定した場合には、後続のウエハＷを先発のウエハＷ（判定に用いた画像データが取得されたウエハＷ）と同様に研磨モジュール１００で処理する。研磨処理が適切に行われていないと判定した場合には、制御部１０を構成する音声出力部によって所定の音声出力を行ったり、制御部１０を構成するモニタによって所定の画面表示を行う。つまり、音声や画面表示によるアラーム発し、ユーザーに異常を報知する。その他に、研磨処理が適切に行われていないと判定した場合においては、例えばサイクロンパッド７へのエアの供給量である第１の流量、第２の流量を夫々所定の量大きく設定し、後続のウエハＷを研磨モジュール１００で処理する場合、ウエハＷが砥石６３及びブラシ６９に向けてより大きな吸引圧で吸引されるようにしてもよい
【００８３】
ところで、ウエハＷを砥石６３及びブラシ６９に密着させるにあたり、既述の各実施形態ではサイクロンパッド７によりウエハＷの下方から吸引しているが、そのように下方から吸引することには限られない。図２５、図２６ではサイクロンパッド７に代り、流体吐出パッド１５１を設けた例を示している。この流体吐出パッド１５１は、スピンチャック１２に載置されるウエハＷ上に例えば２つ設けられており、各々水平な円形に構成されている。流体吐出パッド１５１には純水供給管１５２の下流端が接続され、純水供給管１５２の上流端は流量調整部１５３を介して純水供給源８０に接続されている。流量調整部１５３は制御部１０からの制御信号に基づいて、純水供給源８０から流体吐出パッド１５１へ供給される純水の流量を調整する。流体吐出パッド１５１の下部には多数の吐出孔１５４が分散して配置され、供給された純水を各吐出孔１５４から鉛直下方に吐出する。
【００８４】
流体吐出パッド１５１は、スピンチャック１２に載置されたウエハＷを砥石６３、ブラシ６９が設けられた支持板６４が公転して処理するとき、ウエハＷの中心部からこの公転軌道を見て、当該公転軌道の左側、右側に各々配置されている。そして、平面で見て流体吐出パッド１５１は、この公転軌道の左側、右側の各位置に純水を吐出して下方へ押圧する。それによって、ウエハＷの裏面の周縁部が砥石６３及びブラシ６９に密着して研磨及び洗浄が行われる。流量調整部１５３によって流体吐出パッド１５１から吐出される純水の流量を調整して、ウエハＷの下方への押圧力を調整することができる。従って、例えば第１の環状領域を処理するときよりも第２の環状領域を処理するときの純水の流量を大きくして、当該純水によるウエハＷの周縁部の押圧力を大きくすることで、より確実にウエハＷの周縁部を砥石６３及びブラシ６９に密着させるようにしてもよい。また、流体吐出パッド１５１から吐出する流体としては純水などの液体に限られず、エアなどの気体であってもよい。
【００８５】
また、サイクロンパッド７に供給するエアの流量を反り量計測モジュール１３１で測定された距離Ｈ１に基づいて決定したように、この流体吐出パッド１５１で供給する流体の流量についても距離Ｈ１に基づいて決定するようにしてもよい。即ち、距離Ｈ１と当該流体の流量との対応関係（流体対応関係とする）を、制御部１０を構成するメモリに記憶しておき、モジュール１３１で距離Ｈ１が取得されたら当該距離Ｈ１と流体対応関係とに基づいて、流体の流量を決定する。
【００８６】
また、研磨装置１において洗浄機構６２を設けず、研磨後のウエハＷの洗浄は、ウエハＷを外部の洗浄装置に搬送することで行ってもよい。ただし、研磨機構６１及び洗浄機構６２を同じ装置内に設けることで、研磨後にウエハＷを洗浄装置に搬送する必要が無いので、研磨開始から洗浄処理終了までの時間を抑え、スループットの向上を図ることができる。また、本発明は、上記の研磨装置１において研磨機構６１が設けられない装置として構成されてもよい。つまり、本発明はウエハＷを洗浄する洗浄装置として構成してもよい。この洗浄装置では、例えばウエハＷを露光機Ｄ５に搬送する前に、付着している異物を洗浄して除去することで、ウエハＷが水平にステージ９１に載置されるようにするように用いることができる。本発明は、既述した各実施形態の構成に限られず、適宜変更してもよいし、各実施形態の構成については互いに組み合わせてもよい。
【００８７】
続いて研磨装置の他の実施形態である研磨装置２０１について、研磨装置１との差異点を中心に説明する。図２７は研磨装置２０１の平面図であり、図２８は研磨装置２０１の縦断正面図である。この研磨装置２０１にはサイクロンパッド７が設けられておらず、その代わりに押圧機構２１１が設けられている。この押圧機構２１１は、ウエハＷにおいて砥石６３及びブラシ６９が移動する領域を、ウエハＷの表面側から裏面側に向けて押圧して、砥石６３及びブラシ６９の上方へ向けた押圧によるウエハＷの変形を抑制し、これら砥石６３及びブラシ６９による処理が確実に行われるようにするための機構である。
【００８８】
押圧機構２１１は、アーム２２１、回転機構２２２、昇降機構２２３、前後移動機構２２４及び押圧部材２２５により構成されている。前後移動機構２２４はベース体１１上を前後に移動する。図中２３１は前後移動機構２２４が移動するためのガイドである。この前後移動機構２２４には昇降機構２２３が設けられており、回転機構２２２を昇降させる。回転機構２２２はアーム２２１の基端側を支持すると共に、当該アーム２２１を垂直軸回りに旋回させる。押圧部材２２５は扁平な円柱型の部材であり、アーム２２１の先端下部に設けられ、上記の昇降機構２２３の動作により、ウエハＷに当接して下方、即ちウエハＷの裏面方向へと押圧する。なお、そのようにウエハＷの押圧を行わないときには押圧部材２２５は、図２７中に鎖線で示すベース体１１上の待機位置にて待機する。
【００８９】
押圧部材２２５について、図２９の斜視図及び図３０の縦断側面図も参照しながら説明する。押圧部材２２５は、当該押圧部材２２５の下部側をなすと共に扁平な円形である押圧部本体２２６を備えている。押圧部本体２２６の下面はウエハＷに対向するように水平に形成され、ウエハＷを押圧するための押圧面２３０として構成されている。押圧部本体２２６は後述するように当該押圧部本体２２６に供給される洗浄液に対して吸液性を有し、且つウエハＷの表面を傷つけないように弾性を有する多孔質体により構成されている。より具体的には、押圧部本体２２６は、例えばＰＶＡ（ポリビニルアルコール）などの樹脂により構成されたスポンジによって構成されている。従って、上記の押圧面２３０はその全面に多数の孔部が分散して配設されるように構成されている。また、ウエハＷの径は例えば３００ｍｍであり、この例では押圧部材２２５の径Ｌ１（図２７参照）は５０ｍｍ程度となるように形成されている。後に詳しく述べるように、押圧部材２２５の径はこのような大きさにすることには限られない。なお、押圧部材２２５は上記のように円柱であるため、この押圧部材２２５の径Ｌ１の大きさは、押圧面２３０の径の大きさである。
【００９０】
押圧部本体２２６の上側を被覆するように円板状の被覆部２２７が設けられている。この被覆部２２７は、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）により構成されている。被覆部２２７の中心部は開口し、この開口にはＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）からなる純水供給管２２８の下端部が設けられている。純水供給管２２８の上流側は、純水供給源８０に接続されており、当該純水供給源８０から押圧部本体２２６に純水が供給される。図３０の実線の矢印は押圧部本体２２６に供給された純水の流れを示しており、このように供給された純水はスポンジの毛細管現象により押圧部本体２２６全体に浸透し、被覆部２２７が吸水性を持たないこと及び重力の作用により下方へ向けて移動して、押圧面２３０の孔部からウエハＷに供給される。従って、押圧面の孔部は純水の供給口をなす。
【００９１】
図３０の点線の矢印の先には、押圧部材２２５により押圧されるウエハＷの表面を拡大して示している。この押圧部材２２５によるウエハＷの押圧中は、押圧部本体２２６に純水が供給されることで、当該押圧部本体２２６とウエハＷの表面との間に純水２４０の液膜が介在した状態となる。このように液膜が形成されて押圧が行われることで、既述のように裏面側からの押圧によるウエハＷの変形が抑制されると共に、ウエハＷの表面の洗浄が行われ、ウエハＷの表面に付着した研磨屑などの異物が除去される。
【００９２】
また、アーム２２１には、押圧部材２２５とは別個にウエハＷの表面に純水を吐出する表面洗浄ノズル２３２が設けられており、当該表面洗浄ノズル２３２は、配管を介して純水供給源８０に接続されている。押圧部材２２５によるウエハＷの押圧中に、この表面洗浄ノズル２３２から純水が吐出され、この純水の作用によってもウエハＷの表面に付着した異物が除去される。そのように異物を除去する目的のために、表面洗浄ノズル２３２はウエハＷの外側に向かうように純水をウエハＷ上に吐出する。図２７中の点線の矢印は、この純水の吐出方向を示している。また、図中の点Ｐ３は、吐出された純水がウエハＷに着液する位置の一例を示したものである。
【００９３】
研磨装置２０１の動作の一例について、研磨装置１の動作との差異点を中心に、図３１〜図３３における装置の上面図と、図３４〜図３６における装置の側面図とを参照しながら説明する。先ず、図８で説明したように固定チャック３５に保持されたウエハＷの裏面の中央部に研磨機構６１の砥石６３が押し当てられると共に、押圧部材２２５が、その中心が研磨機構６１の公転軸Ｐ２に重なった状態で下降し、ウエハＷを挟んで砥石６３に対向して、ウエハＷを押圧する。そして、押圧部本体２２６に純水２４０が供給されると共に表面洗浄ノズル２３２から純水２４０が吐出される。その一方で、図８で説明した研磨機構６１の支持板６４の自転及び公転が行われ、ウエハＷの裏面中央部の研磨が行われる（図３１、図３４）。上記のように押圧部材２２５が配置されることで、平面で見て砥石６３が通過する領域を押圧部材２２５が押圧する。
【００９４】
続いて、図９で説明したように砥石６３に代り、ブラシ６９がウエハＷの裏面に押し当てられ、洗浄機構６２の支持板６４が自転及び公転して、ウエハＷの裏面の中央部を当該ブラシ６９が擦過して洗浄する。ウエハＷの表面中央部では引き続き押圧部材２２５による押圧が行われる。その後、押圧部本体２２６及び表面洗浄ノズル２３２からの純水２４０の供給が一旦停止し、ウエハＷは固定チャック３５からスピンチャック１２に受け渡される。この受け渡し中は、押圧部材２２５はウエハＷ表面上から退避している。
【００９５】
然る後、研磨及び洗浄が既に行われたウエハＷの裏面の中央部に隣接する領域に研磨機構６１の砥石６３が押し当てられると共に、その中心が例えば研磨機構６１の公転軸Ｐ２に重なるように位置した押圧部材２２５が下降し、ウエハＷを挟んで砥石６３に対向して、ウエハＷを押圧する。そして、押圧部材２２５に純水２４０が供給されると共に表面洗浄ノズル２３２から純水２４０が吐出される。その一方で、研磨機構６１の支持板６４の自転及び公転と、スピンチャック１２によるウエハＷの回転とが行われ、研磨が行われる（図３２）。
【００９６】
その後、例えば上記の支持板６４の公転中心と押圧部材２２５とが互いの位置関係を保ったまま、研磨機構６１及び当該押圧部材２２５が後方へ直線移動してウエハＷの周縁部へ向かう（図３５）。そして、公転する砥石６３の最もウエハＷの外側寄りの端がウエハＷの周端より若干内側に位置すると、研磨機構６１の後退が停止する。つまり、上方から見て、砥石６３がウエハＷからはみ出さない位置で研磨機構６１の後退が停止する。押圧部材２２５については引き続き後退し、当該押圧部材２２５の後方側の端部がウエハＷよりも外側に位置すると、当該押圧部材２２５の後退移動が停止する（図３３、図３６）。このように押圧部材２２５の一部がウエハＷの外側に位置したときも、平面で見て砥石６３が通過する領域を押圧部材２２５が押圧した状態となっている。
【００９７】
既述のように押圧部材２２５を構成する押圧面２３０全体に孔が形成され、押圧面２３０全体から純水２４０が供給されているため、そのように端部がウエハＷの外側に位置するように押圧部材２２５が移動することは、純水２４０を供給する孔の一部がウエハＷの外側に位置することであり、ウエハＷの外側に位置した孔からウエハＷの側面に純水２４０が供給されることになる。また、押圧部材２２５のウエハＷの外側に位置した部位は、当該押圧部材２２５が有する復元力によりウエハＷの下方へ向けて突出し、ウエハＷの側面に当接する。このように洗浄液の供給と押圧部材２２５の当接とが行われることによって、ウエハＷの側面が洗浄される。ここで述べるウエハＷの側面には垂直面の他に、ウエハＷの表面から外側に向かって下降する傾斜面、いわゆるベベルも含まれる。なお、既述の位置で研磨機構６１が後退を停止することで、このようにウエハＷの側方に突出した押圧部材２２５を研磨してしまうことを防ぐことができる。
【００９８】
その後、砥石６３、押圧部材２２５がウエハＷから離れると共に、ウエハＷの表面への純水２４０の供給及びウエハＷの回転が一旦停止し、研磨処理が終了する。然る後、洗浄機構６２が研磨機構６１と同様の動作を行うと共にウエハＷの回転が再開され、ウエハＷの裏面中央部の外側領域について、洗浄が行われる。このように洗浄が行われるときに、押圧部材２２５は図３２、図３３、図３５、図３６で説明したウエハＷの裏面中央部の外側領域の研磨が行われるときと同様の動作を行う。つまり、研磨時の砥石６３と押圧部材２２５との位置関係と同様の位置関係となるように、洗浄機構６２のブラシ６９と押圧部材２２５の動作が制御されて処理が行われる。また、ウエハＷの表面には押圧部材２２５と表面洗浄ノズル２３２とによって純水が供給される。そして、このウエハＷの裏面中央部の外側領域についての洗浄処理終了後は、洗浄機構６２のブラシ６９及び押圧部材２２５がウエハＷから離れ、押圧部材２２５及び表面洗浄ノズル２３２からの純水の吐出が停止し、ウエハＷの回転により当該ウエハＷから純水２４０が振り切られ、研磨装置２０１による処理が終了する。
【００９９】
この研磨装置２０１によれば上記のように押圧部材２２５が配置されることで、ウエハＷの中央部を研磨するとき及び中央部の外側領域を研磨するときの両方において、研磨機構６１の支持板６４の公転軌道上に押圧部材２２５が位置する。さらに詳しく述べると、平面で見たときに、当該支持板６４の公転及び自転によって砥石６３が移動する領域に重なる領域を押圧部材２２５が押圧することになる。従って、砥石６３の押圧によるウエハＷの変形が抑制されてウエハＷの形状が水平となるように保たれることで、ウエハＷの裏面が当該砥石６３に確実に密着して研磨される。また、洗浄処理を行う場合についても研磨時と同様に押圧部材２２５が配置されることで、洗浄機構６２の支持板６４の公転軌道上に押圧部材２２５が配置されてウエハＷを押圧し、平面で見てブラシ６９が移動する領域に重なる領域を押圧部材２２５が押圧するため、ウエハＷの裏面がブラシ６９に確実に密着して擦過される。
【０１００】
ところで、押圧部材２２５の押圧部本体２２６には上記の純水供給管２２８が接続されず、押圧部材２２５がウエハＷを押圧中に、表面洗浄ノズル２３２からウエハＷ表面に供給された純水を押圧部本体２２６がウエハＷの表面から吸収して保持することによって、ウエハＷの洗浄が行われるようにしてもよい。そのように押圧部本体２２６がウエハＷ表面から吸液できるようにするために、例えば上記の着液位置Ｐ３は図２７に示されるように、ウエハＷの回転方向の上流側で当該押圧部材２２５の付近とすることが好ましい。また、表面洗浄ノズル２３２を設けず、押圧部材２２５のみによってウエハＷの表面の洗浄を行ってもよい。
【０１０１】
なお押圧機構２１１に前後移動機構２２４が設けられず、押圧部材２２５が前後移動せずに処理を行うようにしてもよい。例えばウエハＷの中央部を研磨及び洗浄するときに図２７に実線で示す位置に押圧部材２２５を配置し、当該押圧部材２２５に中央部が押圧されるようにウエハＷを固定チャック３５により保持するようにする。そして、ウエハＷの中央部の外側領域を研磨及び洗浄するときにも、図２７に実線で示す位置に押圧部材２２５を配置し、ウエハＷの周縁部が押圧されるようにする。つまり、ウエハＷの中央部の外側領域を研磨及び洗浄するときには、図３２、図３５などで説明した研磨機構６１及び洗浄機構６２の移動に伴う押圧部材２２５の移動を行わないように処理を行うことができる。なお、ウエハＷの変形を適正に抑制できるように、押圧部材２２５の大きさは適宜調整する。
【０１０２】
上記の図３１〜図３６で示した処理例では、ウエハＷの中央部を押圧する際に押圧部２２５を横方向に移動させていないが、この中央部を押圧する際においても押圧部材２２５を横方向に移動させてもよい。ところで、押圧部材２２５の径Ｌ１（図２７参照）としては上記の例には限られない。図３７に示す押圧部材２２５の径Ｌ１は１０ｍｍである。なお、例えば押圧機構２１１のアーム２２１に研磨機構６１と同様に構成された、押圧部材２２５を支持する支持板６４を公転及び自転させる機構を設け、支持板６４にこの図３７に示すように比較的小さい径を有する押圧部材２２５を設けてもよい。そして、砥石６３のうちの一つと押圧部材２２５とが重なり合い、互いに同じ速度で、同じ軌跡を描くように押圧部材２２５を移動させるようにしてもよい。つまり、研磨中において砥石６３のうちの一つと押圧部材２２５とがウエハＷを挟んで常に対向するように処理を行うようにしてもよい。
【０１０３】
図３８は、押圧部材２２５の径Ｌ１が、図２７に示した例よりも若干大きい８０ｍｍである例を示している。また、図３９は押圧部材２２５の径Ｌ１を、ウエハＷの径と同じ３００ｍｍとした例を示している。つまり、図３９の押圧部材２２５はウエハＷの表面全体を被覆する。押圧部材２２５がこの図３９に示すような大きさを有する場合、ウエハＷの中央部を研磨、洗浄するとき及びウエハＷの中央部の外側領域を研磨、洗浄するとき共に、押圧部材２２５の中心がウエハＷの中心に重なるように当該押圧部材２２５が配置されて押圧する。従って、ウエハＷへの処理中に押圧部材２２５は横方向に移動するように構成されることには限られない。
【０１０４】
押圧部材２２５の径Ｌ１が小さすぎると十分にウエハＷを押圧できないおそれが有り、径Ｌ１がウエハＷの径より大きいと押圧部材２２５が不要な大きさを持つことになるため、押圧部材２２５の径、即ち当該押圧部材２２５の押圧面２３０の径Ｌ１は１０ｍｍ〜３００ｍｍとすることが好ましい。また、図３１〜図３６で説明したように押圧部材２２５を研磨機構６１の移動に伴って横方向に移動させて処理を行うことで、径Ｌ１については比較的小さく、例えば１０ｍｍ〜１００ｍｍとすることができ、そのような大きさとした場合は研磨装置２０１において押圧部材２２５を待機させるスペースを抑制することができるため好ましい。また、そのように押圧部材２２５を横方向に移動させるにあたり、既述の例では前後移動機構２２４により押圧部材２２５を直線に沿って移動させているが、横方向への移動中に支持板６４の公転及び自転によって砥石６３またはブラシ６９が移動する領域と、押圧部材２２５によって押圧される領域とが重なった状態が維持されればよく、従って回転機構２２２により曲線に沿って押圧部材２２５を移動させてもよい。
【０１０５】
さらに砥石６３がウエハＷに接して研磨が行われている期間内の全ての時間帯において押圧部材２２５による押圧が行われることには限られない。つまり、砥石６３が所定の位置に位置するときのみ、押圧部材２２５がウエハＷを挟んで砥石６３に対向し、ウエハＷを押圧するようにしてもよい。ブラシ６９についても所定の位置に位置するときのみ、押圧部材２２５による押圧が行われるようにしてもよい。ウエハＷの周縁部は中心部に比べて応力を受けたときに変形しやすく、反りが発生しやすいため、砥石６３及びブラシ６９がウエハＷの周縁部に位置するときに少なくとも押圧部材２２５による押圧が行われることが好ましい。
【０１０６】
また、押圧部材２２５としては、砥石６３またはブラシ６９がウエハＷの裏面を上側に押圧しながら移動するときに当該砥石６３またはブラシ６９にウエハＷを挟んで対向していればよい。つまり平面で見て、砥石６３及びブラシ６９に押圧部材２２５が重なっていれば良い。従って押圧部材２２５としては、円形であることには限られず、角形であってもよい。また、押圧部材２２５としてはそのようにウエハＷを押圧することができればよいため、例えば多孔質体や弾性体によって構成されることには限られないが、既述のようにウエハＷの損傷を防ぎ、且つ洗浄を行うために、多孔質体且つ弾性体により構成することが好ましい。また、表面洗浄ノズル２３２及び押圧部材２２５から供給する洗浄液としては純水には限られず、ウエハＷの表面に形成された膜に影響を与えなければ例えば有機溶媒であってもよい。なお、既述した各実施形態は互いに組み合わせたり、適宜変形することができる。
【符号の説明】
【０１０７】
Ｗ              ウエハ
１、２０１              研磨装置
１２            スピンチャック
２２１          押圧機構
２２５          押圧部材
２３２          表面洗浄ノズル
３              カップ
３５            固定チャック
６１            研磨機構
６２            洗浄機構
６３            砥石
６４            支持板
６９            ブラシ
７              サイクロンパッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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