(57)【要約】【課題】１つの処理ヘッドでウェーハなどの基板の表面に対して、研磨やクリーニング等異なる処理を行い、基板の表面を効率よく処理することができる装置および方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の装置は、ウェーハＷを保持し、ウェーハＷを回転させる基板保持部１０と、複数のスクラブテープ６１をウェーハＷの第一の面１に接触させてウェーハＷの第一の面１を処理する処理ヘッド５０とを備え、処理ヘッド５０は、複数のスクラブテープ６１をウェーハＷの第一の面１に対してそれぞれ押し付ける複数の押圧部材６５と、複数の押圧部材６５のそれぞれの位置を処理位置と退避位置との間で切り替え可能に構成されている複数の位置切り替え装置６７と、複数のスクラブテープ６１をそれぞれ繰り出す複数のテープ繰り出しリール７１と、複数のスクラブテープ６１をそれぞれ巻き取る複数のテープ巻き取りリール７２とを備えている。【選択図】図７
2019091746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持し、該基板を回転させる基板保持部と、
複数のスクラブテープを前記基板の第一の面に接触させて該第一の面を処理する処理ヘッドとを備え、
前記処理ヘッドは、前記複数のスクラブテープを前記基板の第一の面に対してそれぞれ押し付ける複数の押圧部材と、
前記複数の押圧部材のそれぞれの位置を処理位置と退避位置との間で切り替え可能に構成されている複数の位置切り替え装置と、
前記複数のスクラブテープをそれぞれ繰り出す複数のテープ繰り出しリールと、
前記複数のスクラブテープをそれぞれ巻き取る複数のテープ巻き取りリールとを備えていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記スクラブテープは、砥粒を表面に有する粗研磨テープ、砥粒を表面に有する仕上げ研磨テープ、砥粒を有さないクリーニングテープのいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記複数の位置切り替え装置は、前記複数の押圧部材をそれぞれ移動させる複数のアクチュエータであることを特徴とする請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記基板保持部は、前記第一の面とは反対側の前記基板の第二の面を真空吸着して該基板の第二の面を保持する真空吸着ステージと、
前記真空吸着ステージを回転させるステージモータとを備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記基板保持部は、前記基板の周縁部に接触可能な複数のローラーを備え、
前記複数のローラーは、各ローラーの軸心を中心に回転可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記基板保持部は、前記第一の面とは反対側の前記基板の第二の面を流体で支持する静圧支持ステージをさらに備えていることを特徴とする請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記複数のローラーは、前記基板の周縁部に接触可能な複数の基板保持面を有し、
前記複数の基板保持面の少なくとも一つは、他の複数の基板保持面とは高さが異なることを特徴とする請求項５または６に記載の基板処理装置。
【請求項８】
基板を処理する方法であって、
基板保持部で前記基板を保持しながら該基板を回転させ、
第一のスクラブテープおよび第二のスクラブテープを備えた処理ヘッドによって、前記第一のスクラブテープまたは前記第二のスクラブテープを前記基板の第一の面に押し付けて前記基板の第一の面全体を処理する工程を含み、
前記基板の第一の面全体を処理する工程は、
前記第二のスクラブテープを退避位置に配置し、かつ前記第一のスクラブテープを処理位置に配置し、
該第一のスクラブテープを前記基板の第一の面に押し付けて前記基板の第一の面全体に第一の処理を実行し、
前記第一のスクラブテープを退避位置に配置し、かつ前記第二のスクラブテープを処理位置に配置し、
該第二のスクラブテープを前記基板の第一の面に押し付けて前記基板の第一の面全体に第二の処理を実行する工程を含むことを特徴とする基板処理方法。
【請求項９】
前記第一のスクラブテープは砥粒を表面に有する粗研磨テープであり、
前記第一のスクラブテープを前記基板の第一の面に押し付けて前記基板の第一の面全体に前記第一の処理を実行する工程は、前記粗研磨テープを前記基板の第一の面に押し付けて前記基板の第一の面全体を粗研磨する工程であり、
前記第二のスクラブテープは砥粒を表面に有する仕上げ研磨テープであり、
前記第二のスクラブテープを前記基板の第一の面に押し付けて前記基板の第一の面全体に前記第二の処理を実行する工程は、前記仕上げ研磨テープを前記基板の第一の面に押し付けて前記基板の第一の面全体を仕上げ研磨する工程であることを特徴とする請求項８に記載の基板処理方法。
【請求項１０】
前記第一のスクラブテープは砥粒を表面に有する研磨テープであり、
前記第一のスクラブテープを前記基板の第一の面に押し付けて前記基板の第一の面全体に前記第一の処理を実行する工程は、前記研磨テープを前記基板の第一の面に押し付けて前記基板の第一の面全体を研磨する工程であり、
前記第二のスクラブテープは砥粒を有さないクリーニングテープであり、
前記第二のスクラブテープを前記基板の第一の面に押し付けて前記基板の第一の面全体に前記第二の処理を実行する工程は、前記クリーニングテープを前記基板の第一の面に押し付けて前記基板の第一の面全体をクリーニングする工程であることを特徴とする請求項８に記載の基板処理方法。
【請求項１１】
基板を処理する方法であって、
複数のローラーを前記基板の周縁部に接触させながら、前記複数のローラーをそれぞれの軸心を中心に回転させることで、前記基板を回転させ、
粗研磨具および仕上げ研磨具を備えた処理ヘッドによって、前記粗研磨具または前記仕上げ研磨具を前記基板の裏面に押し付けて前記基板の裏面全体を研磨する工程を含み、
前記基板の裏面全体を研磨する工程は、
前記仕上げ研磨具を退避位置に配置し、かつ前記粗研磨具を処理位置に配置して、
該粗研磨具を前記基板の裏面に押し付けて前記基板の裏面全体を粗研磨し、
前記粗研磨具を退避位置に配置し、かつ前記仕上げ研磨具を処理位置に配置して、
該仕上げ研磨具を前記基板の裏面に押し付けて前記基板の裏面全体を仕上げ研磨する工程であることを特徴とする基板処理方法。
【請求項１２】
前記粗研磨具は、砥粒を表面に有する粗研磨テープであり、前記仕上げ研磨具は、砥粒を表面に有する仕上げ研磨テープであることを特徴とする請求項１１に記載の基板処理方法。
【請求項１３】
前記基板の裏面全体を研磨する工程は、前記基板の表面にフォトレジストを塗布した後であって、かつ前記フォトレジストが塗布された該基板を露光する前に行うことを特徴とする請求項１１または１２に記載の基板処理方法。
【請求項１４】
前記基板の裏面全体を仕上げ研磨する工程は、
前記基板の裏面全体を粗研磨した後に、前記粗研磨具を処理位置から退避位置に移動させ、かつ前記仕上げ研磨具を退避位置から処理位置に移動させて、該仕上げ研磨具を該基板の裏面に押し付けて該基板の裏面全体を仕上げ研磨する工程であることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１５】
基板を処理する方法であって、
複数のローラーを前記基板の周縁部に接触させながら、前記複数のローラーをそれぞれの軸心を中心に回転させることで、前記基板を回転させ、
研磨具およびクリーニング具を備えた処理ヘッドによって、前記研磨具または前記クリーニング具を前記基板の裏面に押し付けて前記基板の裏面全体を処理する工程を含み、
前記基板の裏面全体を処理する工程は、
前記クリーニング具を退避位置に配置し、かつ前記研磨具を処理位置に配置して、
該研磨具を前記基板の裏面に押し付けて前記基板の裏面全体を研磨し、
前記研磨具を退避位置に配置し、かつ前記クリーニング具を処理位置に配置して、
該クリーニング具を前記基板の裏面に押し付けて前記基板の裏面全体をクリーニングする工程であることを特徴とする基板処理方法。
【請求項１６】
前記研磨具は、砥粒を表面に有する研磨テープであり、前記クリーニング具は、砥粒を有さないクリーニングテープであることを特徴とする請求項１５に記載の基板処理方法。
【請求項１７】
前記基板の裏面全体を処理する工程は、前記基板の表面にフォトレジストを塗布した後であって、かつ前記フォトレジストが塗布された該基板を露光する前に行うことを特徴とする請求項１５または１６に記載の基板処理方法。
【請求項１８】
前記基板の裏面全体をクリーニングする工程は、
前記基板の裏面全体を研磨した後に、前記研磨具を処理位置から退避位置に移動させ、かつ前記クリーニング具を退避位置から処理位置に移動させて、該クリーニング具を該基板の裏面に押し付けて該基板の裏面全体をクリーニングする工程であることを特徴とする請求項１５乃至１７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】
本発明は、ウェーハなどの基板の表面を処理する装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、メモリー回路、ロジック回路、イメージセンサ（例えばＣＭＯＳセンサー）などのデバイスは、より高集積化されつつある。これらのデバイスを形成する工程においては、微粒子や塵埃などの異物がデバイスに付着することがある。デバイスに付着した異物は、配線間の短絡や回路の不具合を引き起こしてしまう。したがって、デバイスの信頼性を向上させるために、デバイスが形成されたウェーハを洗浄して、ウェーハ上の異物を除去することが必要とされる。
【０００３】
ウェーハの表面にフォトレジストが塗布されたウェーハの裏面（非デバイス面）にも、上述したような微粒子や粉塵などの異物が付着することがある。このような異物がウェーハの裏面に付着すると、ウェーハにフォトレジストを塗布した後に行う露光工程において、ウェーハが露光装置のステージ基準面から離間したりウェーハ表面がステージ基準面に対して傾き、結果として、パターニングのずれや焦点距離のずれが生じることとなる。このような問題を防止するために、ウェーハの裏面に付着した異物を除去することが必要とされる。
【０００４】
最近では、光学式露光技術の他に、ナノインプリント技術を使ったパターンニング装置が開発されている。このナノインプリント技術は、パターンニング用の押型をウェーハに塗布された樹脂材料に押し付けることで配線パターンを転写する技術である。ナノインプリント技術では、押型とウェーハ間、およびウェーハとウェーハ間での汚れの転写を避けるために、ウェーハの表面に存在する異物を除去することが必要となる。そこで、ウェーハを下から高圧の流体で支持しつつ、研磨具を高荷重でウェーハに摺接させることで、ウェーハの表面をわずかに削り取る装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１２２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の装置は、基板回転機構によってウェーハを回転させながらウェーハ表面の研磨を行う（例えば、特許文献１参照）。基板回転機構は、ウェーハの周縁部を把持する複数のチャックと、これらチャックを介してウェーハを回転させる環状の中空モータとを備えている。ウェーハは、チャックによって水平に保持され、中空モータによってウェーハの軸心を中心にチャックと共に回転される。研磨具を備えた処理ヘッドは、回転するチャックと接触しないようにするために、チャックによって把持されたウェーハの周縁部よりも内側に配置される。そのため、ウェーハの表面の最外部は研磨されず、ウェーハの表面の最外部は別途、エッジ研磨用のユニットで研磨する必要があった。
【０００７】
また、ウェーハをエッジ研磨用のユニットから中心部を研磨するユニット、または、中心部を研磨するユニットからエッジ研磨用のユニットへ移動させる必要があり、ユニット間でのウェーハの搬送時に空気中のパーティクルがウェーハに付着することもある。
【０００８】
従来の装置は、処理ヘッドの内部に複数の処理具を備え、複数の処理具が基板に同時に接触して基板を処理する構成になっている。このため、例えば、処理ヘッドを使って粗研磨と仕上げ研磨を別々に行おうとする場合、処理ヘッドから処理具を取り換える必要があり、処理ヘッドで粗研磨や仕上げ研磨などの一連工程を行うのに時間がかかってしまう。
【０００９】
また、このような場合、処理ユニットで粗研磨を行うユニットと仕上げ研磨を行うユニットというように、ユニットに分けて所望のプロセスを行うように構成することは可能だが、このような構成では、例えば、基板を粗研磨をするユニットから仕上げ研磨をするユニットへ搬送する必要が出てくるため、やはり、一連の工程を行うのに時間がかかってしまう。
【００１０】
本発明は、上述した従来の問題点を解決するためになされたもので、１つの処理ヘッドでウェーハなどの基板の表面に対して、研磨やクリーニング等異なる処理を行い、基板の表面を効率よく処理することができる装置および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、基板を保持し、該基板を回転させる基板保持部と、複数のスクラブテープを前記基板の第一の面に接触させて該第一の面を処理する処理ヘッドとを備え、前記処理ヘッドは、前記複数のスクラブテープを前記基板の第一の面に対してそれぞれ押し付ける複数の押圧部材と、前記複数の押圧部材のそれぞれの位置を処理位置と退避位置との間で切り替え可能に構成されている複数の位置切り替え装置と、前記複数のスクラブテープをそれぞれ繰り出す複数のテープ繰り出しリールと、前記複数のスクラブテープをそれぞれ巻き取る複数のテープ巻き取りリールとを備えていることを特徴とする基板処理装置である。
【００１２】
本発明の好ましい態様は、前記スクラブテープは、砥粒を表面に有する粗研磨テープ、砥粒を表面に有する仕上げ研磨テープ、砥粒を有さないクリーニングテープのいずれかであることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記複数の位置切り替え装置は、前記複数の押圧部材をそれぞれ移動させる複数のアクチュエータであることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板保持部は、前記第一の面とは反対側の前記基板の第二の面を真空吸着して該基板の第二の面を保持する真空吸着ステージと、前記真空吸着ステージを回転させるステージモータとを備えていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板保持部は、前記基板の周縁部に接触可能な複数のローラーを備え、前記複数のローラーは、各ローラーの軸心を中心に回転可能に構成されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板保持部は、前記第一の面とは反対側の前記基板の第二の面を流体で支持する静圧支持ステージをさらに備えていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記複数のローラーは、前記基板の周縁部に接触可能な複数の基板保持面を有し、前記複数の基板保持面の少なくとも一つは、他の複数の基板保持面とは高さが異なることを特徴とする。
【００１３】
本発明の一態様は、基板を処理する方法であって、基板保持部で前記基板を保持しながら該基板を回転させ、第一のスクラブテープおよび第二のスクラブテープを備えた処理ヘッドによって、前記第一のスクラブテープまたは前記第二のスクラブテープを前記基板の第一の面に押し付けて前記基板の第一の面全体を処理する工程を含み、前記基板の第一の面全体を処理する工程は、前記第二のスクラブテープを退避位置に配置し、かつ前記第一のスクラブテープを処理位置に配置し、該第一のスクラブテープを前記基板の第一の面に押し付けて前記基板の第一の面全体に第一の処理を実行し、前記第一のスクラブテープを退避位置に配置し、かつ前記第二のスクラブテープを処理位置に配置し、該第二のスクラブテープを前記基板の第一の面に押し付けて前記基板の第一の面全体に第二の処理を実行する工程を含むことを特徴とする基板処理方法である。
【００１４】
本発明の好ましい態様は、前記第一のスクラブテープは砥粒を表面に有する粗研磨テープであり、前記第一のスクラブテープを前記基板の第一の面に押し付けて前記基板の第一の面全体に前記第一の処理を実行する工程は、前記粗研磨テープを前記基板の第一の面に押し付けて前記基板の第一の面全体を粗研磨する工程であり、前記第二のスクラブテープは砥粒を表面に有する仕上げ研磨テープであり、前記第二のスクラブテープを前記基板の第一の面に押し付けて前記基板の第一の面全体に前記第二の処理を実行する工程は、前記仕上げ研磨テープを前記基板の第一の面に押し付けて前記基板の第一の面全体を仕上げ研磨する工程であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第一のスクラブテープは砥粒を表面に有する研磨テープであり、前記第一のスクラブテープを前記基板の第一の面に押し付けて前記基板の第一の面全体に前記第一の処理を実行する工程は、前記研磨テープを前記基板の第一の面に押し付けて前記基板の第一の面全体を研磨する工程であり、前記第二のスクラブテープは砥粒を有さないクリーニングテープであり、前記第二のスクラブテープを前記基板の第一の面に押し付けて前記基板の第一の面全体に前記第二の処理を実行する工程は、前記クリーニングテープを前記基板の第一の面に押し付けて前記基板の第一の面全体をクリーニングする工程であることを特徴とする。
【００１５】
本発明の一態様は、基板を処理する方法であって、複数のローラーを前記基板の周縁部に接触させながら、前記複数のローラーをそれぞれの軸心を中心に回転させることで、前記基板を回転させ、粗研磨具および仕上げ研磨具を備えた処理ヘッドによって、前記粗研磨具または前記仕上げ研磨具を前記基板の裏面に押し付けて前記基板の裏面全体を研磨する工程を含み、前記基板の裏面全体を研磨する工程は、前記仕上げ研磨具を退避位置に配置し、かつ前記粗研磨具を処理位置に配置して、該粗研磨具を前記基板の裏面に押し付けて前記基板の裏面全体を粗研磨し、前記粗研磨具を退避位置に配置し、かつ前記仕上げ研磨具を処理位置に配置して、該仕上げ研磨具を前記基板の裏面に押し付けて前記基板の裏面全体を仕上げ研磨する工程であることを特徴とする基板処理方法である。
【００１６】
本発明の好ましい態様は、前記粗研磨具は、砥粒を表面に有する粗研磨テープであり、前記仕上げ研磨具は、砥粒を表面に有する仕上げ研磨テープであることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板の裏面全体を研磨する工程は、前記基板の表面にフォトレジストを塗布した後であって、かつ前記フォトレジストが塗布された該基板を露光する前に行うことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板の裏面全体を仕上げ研磨する工程は、前記基板の裏面全体を粗研磨した後に、前記粗研磨具を処理位置から退避位置に移動させ、かつ前記仕上げ研磨具を退避位置から処理位置に移動させて、該仕上げ研磨具を該基板の裏面に押し付けて該基板の裏面全体を仕上げ研磨する工程であることを特徴とする。
【００１７】
本発明の一態様は、基板を処理する方法であって、複数のローラーを前記基板の周縁部に接触させながら、前記複数のローラーをそれぞれの軸心を中心に回転させることで、前記基板を回転させ、研磨具およびクリーニング具を備えた処理ヘッドによって、前記研磨具または前記クリーニング具を前記基板の裏面に押し付けて前記基板の裏面全体を処理する工程を含み、前記基板の裏面全体を処理する工程は、前記クリーニング具を退避位置に配置し、かつ前記研磨具を処理位置に配置して、該研磨具を前記基板の裏面に押し付けて前記基板の裏面全体を研磨し、前記研磨具を退避位置に配置し、かつ前記クリーニング具を処理位置に配置して、該クリーニング具を前記基板の裏面に押し付けて前記基板の裏面全体をクリーニングする工程であることを特徴とする基板処理方法である。
【００１８】
本発明の好ましい態様は、前記研磨具は、砥粒を表面に有する研磨テープであり、前記クリーニング具は、砥粒を有さないクリーニングテープであることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板の裏面全体を処理する工程は、前記基板の表面にフォトレジストを塗布した後であって、かつ前記フォトレジストが塗布された該基板を露光する前に行うことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板の裏面全体をクリーニングする工程は、前記基板の裏面全体を研磨した後に、前記研磨具を処理位置から退避位置に移動させ、かつ前記クリーニング具を退避位置から処理位置に移動させて、該クリーニング具を該基板の裏面に押し付けて該基板の裏面全体をクリーニングする工程であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、位置切り替え装置は押圧部材の位置を処理位置と退避位置との間で切り替えることができる。したがって、異なるタイプのスクラブテープ（処理具）を用いることにより、基板処理装置は、１つの処理ヘッドで基板の表面に対して研磨やクリーニング等の異なる処理を行うことが可能となる。結果として、研磨やクリーニングなどの一連の工程時間を短縮することができ、基板を効率よく処理することができる。また、上記真空吸着ステージまたは上記ローラーを備えた基板処理装置は、基板が回転しているとき、処理具を基板の表面の中心から最外部まで接触させることができる。したがって、処理具は、基板の表面全体を処理することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】基板処理装置の一実施形態を示す模式図である。
【図２】ローラー回転機構の詳細を示す平面図である。
【図３】ローラーの上部の拡大図である。
【図４】第１アクチュエータおよび第２アクチュエータがモータ駆動型アクチュエータから構成された一実施形態を示す図である。
【図５】処理ヘッドの内部構造の一例を示す図である。
【図６】処理ヘッドを下から見た図である。
【図７】複数の処理カートリッジの１つを示す模式図である。
【図８】押圧部材およびスクラブテープが退避位置に配置されているときの状態を示す模式図である。
【図９】位置切り替え装置の他の実施形態を示す模式図である。
【図１０】位置切り替え装置のさらに他の実施形態を示す模式図である。
【図１１】処理ヘッドの一実施形態を示す底面図である。
【図１２】処理ヘッドの配置を示す平面図である。
【図１３】処理ヘッドの配置を示す側面図である。
【図１４】基板処理装置の他の実施形態を示す模式図である。
【図１５】基板処理装置のさらに他の実施形態を示す模式図である。
【図１６】真空吸着ステージおよび複数のリフトピンを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、基板処理装置の一実施形態を示す模式図である。基板処理装置は、基板の一例であるウェーハＷを保持し、その軸心を中心として回転させる基板保持部１０と、この基板保持部１０に保持されたウェーハＷの第一の面１を処理してウェーハＷの第一の面１から異物や傷を除去する処理ヘッド組立体４９と、第一の面１とは反対側のウェーハＷの第二の面２を支持する基板支持ステージとしての静圧支持ステージ９０とを備えている。処理ヘッド組立体４９は、基板保持部１０に保持されているウェーハＷの上側に配置されており、静圧支持ステージ９０は基板保持部１０に保持されているウェーハＷの下側に配置されている。
【００２２】
本実施形態では、ウェーハＷの第一の面１は、デバイスが形成されていない、またはデバイスが形成される予定がないウェーハＷの裏面、すなわち非デバイス面であり、反対側の面であるウェーハＷの第二の面２は、デバイスが形成されている、またはデバイスが形成される予定である面、すなわちデバイス面である。一実施形態では、ウェーハＷの第一の面１はデバイス面であり、ウェーハＷの第二の面２は、非デバイス面であるウェーハＷの裏面である。非デバイス面の例としては、シリコン面が挙げられる。デバイス面の例としては、フォトレジストが塗布された面が挙げられる。本実施形態では、ウェーハＷは、その第一の面１が上向きの状態で、基板保持部１０に水平に保持される。
【００２３】
基板保持部１０は、ウェーハＷの周縁部に接触可能な複数のローラー１１と、これらローラー１１をそれぞれの軸心を中心に回転させるローラー回転機構１２とを備えている。本実施形態では、４つのローラー１１が設けられている。５つ以上のローラー１１を設けてもよい。一実施形態では、ローラー回転機構１２は、モータ、ベルト、プーリーなどを備える。ローラー回転機構１２は、４つのローラー１１を同じ方向に同じ速度で回転させるように構成されている。ウェーハＷの第一の面１の処理中、ウェーハＷの周縁部は、ローラー１１によって把持される。ウェーハＷは水平に保持され、ローラー１１の回転によってウェーハＷはその軸心を中心に回転される。
【００２４】
基板保持部１０に保持されたウェーハＷの上方には、ウェーハＷの第一の面１にリンス液（例えば純水、またはアルカリ性の薬液）を供給するリンス液供給ノズル２７が配置されている。このリンス液供給ノズル２７は、図示しないリンス液供給源に接続されている。リンス液供給ノズル２７は、ウェーハＷの中心を向いて配置されている。リンス液は、リンス液供給ノズル２７からウェーハＷの中心に供給され、遠心力によりリンス液はウェーハＷの第一の面１上を広がる。
【００２５】
処理ヘッド組立体４９は、基板保持部１０に保持されたウェーハＷの第一の面１を処理してウェーハＷの第一の面１から異物や傷を除去する処理ヘッド５０を有している。処理ヘッド５０はヘッドシャフト５１に連結されている。このヘッドシャフト５１は、処理ヘッド５０をその軸心を中心として回転させるヘッド回転機構５８に連結されている。さらに、ヘッドシャフト５１には、処理ヘッド５０に下向きの荷重を付与する荷重付与装置としてのエアシリンダ５７が連結されている。処理ヘッド５０は、ウェーハＷの第一の面１を処理するための処理具としての複数のスクラブテープ６１を備えている。処理ヘッド５０の下面は、これらスクラブテープ６１から構成された処理面である。処理ヘッド組立体４９は、処理ヘッド５０、ヘッドシャフト５１、ヘッド回転機構５８、エアシリンダ５７を少なくとも含む。一実施形態では、ヘッド回転機構５８は、モータ、ベルト、プーリーなどの公知の構成を備える。
【００２６】
静圧支持ステージ９０は、ローラー１１に保持されたウェーハＷの第二の面２（第一の面１とは反対側の面）を支持する基板支持ステージの一実施形態である。本実施形態では、静圧支持ステージ９０は、ローラー１１に保持されたウェーハＷの第二の面２に流体を接触させてウェーハＷを流体で支持するように構成されている。静圧支持ステージ９０は、ローラー１１に保持されたウェーハＷの第二の面２に近接した基板支持面９１を有している。さらに、静圧支持ステージ９０は、基板支持面９１に形成された複数の流体噴射口９４と、流体噴射口９４に接続された流体供給路９２を備えている。静圧支持ステージ９０は、基板保持部１０に保持されているウェーハＷの下方に配置され、基板支持面９１はウェーハＷの第二の面２から僅かに離れている。流体供給路９２は、図示しない流体供給源に接続されている。本実施形態の基板支持面９１は円形であるが、四角形または他の形状を有していてもよい。
【００２７】
静圧支持ステージ９０は、流体（例えば、純水などの液体）を流体供給路９２を通じて複数の流体噴射口９４に供給し、基板支持面９１とウェーハＷの第二の面２との間の空間を流体で満たす。ウェーハＷは、基板支持面９１とウェーハＷの第二の面２との間に存在する流体によって支持される。ウェーハＷと静圧支持ステージ９０とは非接触に保たれ、ウェーハＷと静圧支持ステージ９０との間のクリアランスは５０μｍ〜５００μｍとされる。
【００２８】
静圧支持ステージ９０は、流体を介してウェーハＷの第二の面２を非接触に支持することができる。したがって、ウェーハＷの第二の面２にデバイスが形成されている場合には、静圧支持ステージ９０は、デバイスを破壊することなくウェーハＷを支持することができる。静圧支持ステージ９０に使用される流体としては、非圧縮性流体である純水などの液体、または空気や窒素などの圧縮性流体である気体を用いてもよい。純水が使用される場合、流体供給路９２に接続される流体供給源として、基板処理装置が設置されている工場に設置された純水供給ラインを使用することができる。
【００２９】
処理ヘッド５０の下面（処理面）と静圧支持ステージ９０の基板支持面９１は、同心状に配置される。さらに、処理ヘッド５０の下面と静圧支持ステージ９０の基板支持面９１は、ウェーハＷに関して対称的に配置される。すなわち、処理ヘッド５０の下面と静圧支持ステージ９０の基板支持面９１はウェーハＷを挟むように配置されており、処理ヘッド５０からウェーハＷに加えられる荷重は、処理ヘッド５０の真下から静圧支持ステージ９０によって支持される。したがって、処理ヘッド５０は、流体圧により支持されているウェーハＷを撓ませることを抑えつつ、大きな荷重をウェーハＷの第一の面１に加えることができる。
【００３０】
処理ヘッド５０は、その下面の端部がウェーハＷの中心上に位置するように配置されることが好ましい。処理ヘッド５０の下面の直径は、ウェーハＷの半径と同じか、ウェーハＷの半径よりも大きいことが好ましい。本実施形態では、基板支持面９１の直径は処理ヘッド５０の下面の直径よりも大きいが、基板支持面９１の直径は処理ヘッド５０の下面の直径と同じでもよく、あるいは処理ヘッド５０の下面の直径よりも小さくてもよい。
【００３１】
図２は、ローラー回転機構１２の詳細を示す平面図である。ローラー回転機構１２は、４つのローラー１１のうちの２つを連結する第１ベルト１４Ａと、第１ベルト１４Ａで連結された２つのローラー１１のうちの一方に連結された第１モータ１５Ａと、第１ベルト１４Ａで連結された２つのローラー１１を回転可能に支持する第１ローラー台１６Ａと、４つのローラー１１のうちの他の２つを連結する第２ベルト１４Ｂと、第２ベルト１４Ｂで連結された２つのローラー１１のうちの一方に連結された第２モータ１５Ｂと、第２ベルト１４Ｂで連結された２つのローラー１１を回転可能に支持する第２ローラー台１６Ｂとを備える。
【００３２】
第１モータ１５Ａおよび第１ベルト１４Ａは第１ローラー台１６Ａの下方に配置され、第２モータ１５Ｂおよび第２ベルト１４Ｂは第２ローラー台１６Ｂの下方に配置されている。第１モータ１５Ａおよび第２モータ１５Ｂは第１ローラー台１６Ａおよび第２ローラー台１６Ｂの下面にそれぞれ固定されている。４つのローラー１１の下部には図示しないプーリーがそれぞれ固定されている。第１ベルト１４Ａは、４つのローラー１１のうちの２つに固定されたプーリーに掛けられ、第２ベルト１４Ｂは他の２つのローラー１１に固定されたプーリーに掛けられている。第１モータ１５Ａおよび第２モータ１５Ｂは同じ速度で同じ方向に回転するように構成されている。したがって、４つのローラー１１は、同じ速度で同じ方向に回転することができる。
【００３３】
ローラー回転機構１２は、第１ローラー台１６Ａに連結された第１アクチュエータ１８Ａと、第２ローラー台１６Ｂに連結された第２アクチュエータ１８Ｂをさらに備えている。第１アクチュエータ１８Ａは、第１ローラー台１６Ａに支持されている２つのローラー１１を矢印で示すように水平方向に移動させる。同様に、第２アクチュエータ１８Ｂは、第２ローラー台１６Ｂに支持されている他の２つのローラー１１を矢印で示すように水平方向に移動させる。すなわち、第１アクチュエータ１８Ａおよび第２アクチュエータ１８Ｂは、２組のローラー１１（本実施形態では各組は２つのローラー１１からなる）を互いに近づく方向および離間する方向に移動させるように構成されている。第１アクチュエータ１８Ａおよび第２アクチュエータ１８Ｂは、エアシリンダまたはモータ駆動型アクチュエータなどから構成することができる。図２に示す実施形態では、第１アクチュエータ１８Ａおよび第２アクチュエータ１８Ｂはエアシリンダから構成されている。２組のローラー１１が互いに近づく方向に移動すると、ウェーハＷは４つのローラー１１によって保持され、２組のローラー１１が互いに離れる方向に移動すると、ウェーハＷは４つのローラー１１から解放される。本実施形態では、基板保持部１０の軸心ＣＰの周りに配列された４つのローラー１１が設けられているが、ローラー１１の数は４つに限定されない。例えば、３つのローラー１１を１２０度の角度で等間隔で軸心ＣＰの周りに配列し、それぞれのローラー１１に対して、アクチュエータを１つずつ設けるようにしてもよい。
【００３４】
図３は、ローラー１１の上部の拡大図である。ローラー１１は、ウェーハＷの周縁部に接触可能な円筒状の基板保持面１１ａと、基板保持面１１ａに接続され、かつ基板保持面１１ａから下方に傾斜するテーパー面１１ｂとを有している。テーパー面１１ｂは円錐台形状を有しており、基板保持面１１ａよりも大きな直径を有している。ウェーハＷは、まず、図示しない搬送装置によりテーパー面１１ｂ上に載置され、その後ローラー１１がウェーハＷに向かって移動することによりウェーハＷの周縁部が基板保持面１１ａに保持される。ローラー１１がウェーハＷを解放するときは、ローラー１１がウェーハＷから離れる方向に移動することにより、ウェーハＷの周縁部が基板保持面１１ａから離れ、テーパー面１１ｂに支持される（図３の点線参照）。図示しない搬送装置は、テーパー面１１ｂ上のウェーハＷを取り出すことができる。
【００３５】
図４は、第１アクチュエータ１８Ａおよび第２アクチュエータ１８Ｂがモータ駆動型アクチュエータから構成された一実施形態を示す図である。第１アクチュエータ１８Ａは、第１サーボモータ１９Ａと、第１ローラー台１６Ａに連結された第１ボールねじ機構２０Ａとを備える。第２アクチュエータ１８Ｂは、第２サーボモータ１９Ｂと、第２ローラー台１６Ｂに連結された第２ボールねじ機構２０Ｂとを備える。サーボモータ１９Ａ，１９Ｂは、ボールねじ機構２０Ａ，２０Ｂにそれぞれ接続されている。サーボモータ１９Ａ，１９Ｂがボールねじ機構２０Ａ，２０Ｂを駆動すると、２組のローラー１１が互いに近づく方向および離間する方向に移動する。
【００３６】
サーボモータ１９Ａ，１９Ｂは、アクチュエータコントローラ２１に電気的に接続されている。アクチュエータコントローラ２１は、サーボモータ１９Ａ，１９Ｂの動作を制御することによって、ウェーハＷの処理時のローラー１１の位置を精密に制御することができる。本実施形態では、基板保持部１０の軸心ＣＰの周りに配列された４つのローラー１１が設けられているが、ローラー１１の数は４つに限定されない。例えば、３つのローラー１１を１２０度の角度で等間隔で軸心ＣＰの周りに配列し、それぞれのローラー１１に対して、アクチュエータを１つずつ設けるようにしてもよい。
【００３７】
図５は、処理ヘッド５０の内部構造の一例を示す図であり、図６は、処理ヘッド５０を下から見た図である。処理ヘッド５０は、ハウジング５３と、ハウジング５３内に配置された複数（図５では３つ）の処理カートリッジ６３と、これら処理カートリッジ６３にそれぞれ連結された複数のテープ巻き取り軸６４と、テープ巻き取り軸６４に連結されたモータＭ１とを備えている。処理カートリッジ６３は、ハウジング５３の内部に着脱可能に設置されている。一実施形態では、処理ヘッド５０は、４つ以上の処理カートリッジ６３を備えてもよい。複数のテープ巻き取り軸６４の一端は複数の処理カートリッジ６３にそれぞれ連結され、複数のテープ巻き取り軸６４の他端には複数のかさ歯車６９がそれぞれ固定されている。これらのかさ歯車６９は、モータＭ１に連結されたかさ歯車７０と噛み合っている。
【００３８】
複数の処理カートリッジ６３は、複数のスクラブテープ６１をそれぞれ備えている。これらスクラブテープ６１は、処理ヘッド５０の軸心まわりに等間隔に配列されている。処理ヘッド５０は、その軸心を中心に回転しながら複数のスクラブテープ６１をウェーハＷの第一の面１に接触させて、該第一の面１を処理する。
【００３９】
図７は、複数の処理カートリッジ６３の１つを示す模式図である。図７に示すように、処理カートリッジ６３は、スクラブテープ６１をウェーハＷの第一の面１に対して押し付ける押圧部材６５と、押圧部材６５の位置を処理位置と退避位置との間で切り替え可能に構成されている位置切り替え装置６７と、スクラブテープ６１、押圧部材６５、および位置切り替え装置６７を収容するカセット６８を備えている。位置切り替え装置６７は、押圧部材６５を上下方向に移動させるアクチュエータである。本実施形態では、位置切り替え装置６７としてエアシリンダが使用される。
【００４０】
各処理カートリッジ６３は、スクラブテープ６１を繰り出すテープ繰り出しリール７１と、ウェーハＷの処理に使用されたスクラブテープ６１を巻き取るテープ巻き取りリール７２を備えている。テープ繰り出しリール７１、テープ巻き取りリール７２はカセット６８内に配置されている。テープ巻き取りリール７２は、図５および図６に示すテープ巻き取り軸６４の一端に連結されている。したがって、テープ巻き取りリール７２は、図５に示すモータＭ１により駆動されてスクラブテープ６１を巻き取ることができる。モータＭ１、かさ歯車６９，７０、およびテープ巻き取り軸６４は、スクラブテープ６１をテープ繰り出しリール７１からテープ巻き取りリール７２に送るテープ送り機構を構成する。スクラブテープ６１は、テープ繰り出しリール７１から図７の矢印の方向に繰り出され、押圧部材６５の下面を通って、テープ巻き取りリール７２によって巻き取られる。押圧部材６５は、スクラブテープ６１を下方に押圧し、スクラブテープ６１をウェーハＷの第一の面１に接触させて該第一の面１を処理する。
【００４１】
図７は、押圧部材６５およびスクラブテープ６１が処理位置に配置されているときの状態を示している。この処理位置は、スクラブテープ６１がウェーハＷの第一の面１に接触する位置である。図８は、押圧部材６５およびスクラブテープ６１が退避位置に配置されているときの状態を示す模式図である。この退避位置は、スクラブテープ６１がウェーハＷの第一の面１から離れる位置である。位置切り替え装置６７は、押圧部材６５を処理位置と退避位置との間で移動させることによって、押圧部材６５およびスクラブテープ６１の位置を処理位置と退避位置との間で切り替えることができる。
【００４２】
位置切り替え装置６７は、押圧部材６５およびスクラブテープ６１を退避位置に維持することが可能である。さらに、複数の位置切り替え装置６７は、互いに独立して動作することができる。したがって、複数の位置切り替え装置６７は、複数のスクラブテープ６１のうちの少なくとも１つをウェーハＷの第一の面１に接触させ、その一方で他のスクラブテープ６１をウェーハＷの第一の面１から離間させたままにすることができる。
【００４３】
図９は、位置切り替え装置６７の他の実施形態を示す模式図である。図９に示す実施形態では、位置切り替え装置６７は、エアバッグ７５とエアバッグホルダー７６の組み合わせを備えている。エアバッグホルダー７６は、エアバッグ７５を囲むように配置され、エアバッグ７５の上面は、エアバッグホルダー７６の上壁の下面に固定されている。エアバッグホルダー７６は、カセット６８に固定されている。位置切り替え装置６７は、保持部材７７をさらに備え、保持部材７７の上端はエアバッグ７５に連結され、保持部材７７の下端は押圧部材６５に連結されている。
【００４４】
図９は、押圧部材６５およびスクラブテープ６１が処理位置に配置されているときの状態を示している。エアバッグ７５に気体を供給するとエアバッグ７５が膨らむ。エアバッグ７５の上方向および水平方向への膨張は、エアバッグホルダー７６によって制限されるので、エアバッグ７５は下方に膨らみ、保持部材７７を介して押圧部材６５を処理位置まで押し下げる。エアバッグ７５に負圧を形成すると、押圧部材６５およびスクラブテープ６１は退避位置まで上昇する。
【００４５】
図１０は、位置切り替え装置６７のさらに他の実施形態を示す模式図である。図１０に示す実施形態では、位置切り替え装置６７は、モータ８５とボールねじ機構８２との組み合わせを備えている。図１０は、押圧部材６５およびスクラブテープ６１が処理位置に配置されているときの状態を示している。ボールねじ機構８２は、可動部８２ａと、ねじ軸８２ｂから構成されており、可動部８２ａはボールねじ機構８２のねじ軸８２ｂに連結されている。位置切り替え装置６７は、保持部材８３をさらに備え、押圧部材６５は、保持部材８３を介して可動部８２ａに連結されている。モータ８５を作動させると、ボールねじ機構８２の可動部８２ａが上昇または下降する。可動部８２ａが上昇または下降することによって、押圧部材６５は、保持部材８３を介して処理位置と退避位置との間で移動される。一実施形態では、モータ８５は図示しないモータ制御部に電気的に接続されたサーボモータとしてもよい。
【００４６】
各スクラブテープ６１は、砥粒を表面に有する研磨テープ、または砥粒を有さないクリーニングテープである。研磨テープの例としては、ウェーハＷの第一の面１を粗研磨する粗研磨テープ、ウェーハＷの第一の面１を仕上げ研磨する仕上げ研磨テープが挙げられる。仕上げ研磨テープの砥粒は、粗研磨テープの砥粒よりも小さな粒径を有する。クリーニングテープは、砥粒を含まない部材から構成されており、その表面をウェーハＷの第一の面１に接触させてウェーハＷの第一の面１をクリーニングするためのものである。クリーニングテープの一例として、不織布からなるテープが挙げられる。
【００４７】
処理ヘッド５０が備える複数のスクラブテープ６１は、異なるタイプのスクラブテープを含む。例えば、複数のスクラブテープ６１は、ウェーハＷの粗研磨を実行するための粗研磨テープと、ウェーハＷの仕上げ研磨を実行するための仕上げ研磨テープを含んでもよい。他の例では、複数のスクラブテープ６１は、ウェーハＷの第一の面１を研磨する研磨テープと、ウェーハＷの第一の面１をクリーニングするクリーニングテープを含んでもよい。処理ヘッド５０は、異なるタイプのスクラブテープ６１を選択的にウェーハＷの第一の面１に接触させることで、ウェーハＷを基板保持部１０で保持したまま異なる処理をウェーハＷに行うことが可能である。
【００４８】
図１１は、２つの第一のスクラブテープ６１ａと、１つの第二のスクラブテープ６１ｂとを備えた処理ヘッド５０の一実施形態を示す底面図である。第一のスクラブテープ６１ａおよび第二のスクラブテープ６１ｂは、異なるタイプのスクラブテープである。図１１に示すように、２つの第一のスクラブテープ６１ａおよび１つの第二のスクラブテープ６１ｂは、処理ヘッド５０の軸心まわりに等間隔に配列されている。
【００４９】
一実施形態では、２つの第一のスクラブテープ６１ａは粗研磨テープであり、１つの第二のスクラブテープ６１ｂは仕上げ研磨テープとしてもよい。さらに、一実施形態では、２つの第一のスクラブテープ６１ａを研磨テープとし、１つの第二のスクラブテープ６１ｂをクリーニングテープとしてもよい。さらに、一実施形態では、処理ヘッド５０は、タイプの異なる第一のスクラブテープ、第二のスクラブテープ、第三のスクラブテープを備えてもよい。例えば、処理ヘッド５０は、粗研磨テープ、仕上げ研磨テープ、およびクリーニングテープを備えてもよい。
【００５０】
一実施形態では、処理具は、スクラブテープ６１に代えて砥石、スポンジ、または発泡ポリウレタンなどの固定処理具から構成されてもよい。この場合、固定処理具は、固定処理具を保持する処理具ホルダーに保持され、処理具ホルダーは位置切り替え装置６７に連結される。処理ヘッド５０は、固定処理具をウェーハＷの第一の面１に接触させて第一の面１を処理する。本明細書では、研磨テープ、砥石などのウェーハＷの第一の面１を研磨するための処理具を研磨具と定義し、クリーニングテープ、スポンジ、発泡ポリウレタンなどのウェーハＷの第一の面１をクリーニングするための処理具をクリーニング具と定義する。砥石の例としては、ウェーハＷの第一の面１を粗研磨する粗砥石、ウェーハＷの第一の面１を仕上げ研磨する仕上げ砥石が挙げられる。仕上げ砥石の砥粒は、粗砥石の砥粒よりも小さな粒径を有する。本明細書では、粗研磨テープ、粗砥石などのウェーハＷの第一の面１を粗研磨するための研磨具を粗研磨具と定義し、仕上げ研磨テープ、仕上げ砥石などのウェーハＷの第一の面１を仕上げ研磨するための研磨具を仕上げ研磨具と定義する。
【００５１】
図１２は、処理ヘッド５０の配置を示す平面図であり、図１３は、処理ヘッド５０の配置を示す側面図である。複数のローラー１１は、基板保持部１０の軸心ＣＰの周りに配置されており、基板保持部１０の軸心ＣＰから同じ距離に位置している。複数のローラー１１によってウェーハＷが保持されたとき、ウェーハＷの中心点は基板保持部１０の軸心ＣＰ上にある。
【００５２】
本実施形態では、処理ヘッド５０は、ウェーハＷの半径Ｒよりも大きく、かつウェーハＷの直径よりも小さい直径を有している。処理ヘッド５０の軸心（符号ＨＰで示す）は、基板保持部１０の軸心ＣＰからずれている。したがって、処理ヘッド５０は、基板保持部１０に保持されたウェーハＷに対して偏心している。処理ヘッド５０の軸心ＨＰからスクラブテープ６１のウェーハＷと接触する面（図１２では点線で示す）の最も外側の縁部までの距離をＬ１とし、基板保持部１０の軸心ＣＰから処理ヘッド５０の軸心ＨＰまでの距離をＬ２とすると、距離Ｌ１と距離Ｌ２との合計は、ウェーハＷの半径Ｒよりも長い。結果として、図１２および図１３に示すように、処理ヘッド５０がウェーハＷの第一の面１を処理しているとき、スクラブテープ６１のウェーハＷと接触する面の一部は、ローラー１１で保持されているウェーハＷの周縁部からはみ出る。
【００５３】
図１２および図１３から分かるように、ウェーハＷが回転しているとき、スクラブテープ６１は、ウェーハＷの第一の面１の中心から最外部まで接触することができる。したがって、スクラブテープ６１は、ウェーハＷの第一の面１の全体を処理することが可能である。結果として、ウェーハＷの表面の最外部をエッジ処理用のユニットで処理する必要がなくなり、処理工程を減らすことができる。ウェーハＷの第一の面１の処理中、全てのローラー１１は各軸心を中心に回転するが、これらローラー１１の位置は固定されている。したがって、スクラブテープ６１の一部がウェーハＷの周縁部からはみ出ていても、ローラー１１は処理ヘッド５０に接触しない。
【００５４】
次に、図１１を参照して説明した処理ヘッド５０を備えた基板処理装置の動作について説明する。以下に説明する基板処理装置の動作は、図１に示す動作制御部８１によって制御される。動作制御部８１は、基板保持部１０、処理ヘッド組立体４９、静圧支持ステージ９０に電気的に接続されている。基板保持部１０、リンス液供給ノズル２７、処理ヘッド組立体４９、静圧支持ステージ９０の動作は動作制御部８１によって制御される。動作制御部８１は、専用のコンピュータまたは汎用のコンピュータから構成される。
【００５５】
処理されるウェーハＷは、第一の面１が上向きの状態で、基板保持部１０のローラー１１により保持され、さらにウェーハＷの軸心を中心に回転される。具体的には、基板保持部１０は、ウェーハＷの第一の面１が上向きの状態で複数のローラー１１をウェーハＷの周縁部に接触させながら、複数のローラー１１をそれぞれの軸心を中心に回転させることで、ウェーハＷを回転させる。流体（例えば、純水などの液体）は、流体供給路９２を通じて複数の流体噴射口９４に供給され、静圧支持ステージ９０の基板支持面９１とウェーハＷの第二の面２との間の空間は流体で満たされる。ウェーハＷは、基板支持面９１とウェーハＷの第二の面２との間を流れる流体によって支持される。
【００５６】
次に、リンス液供給ノズル２７からウェーハＷの第一の面１にリンス液が供給される。ウェーハＷの第一の面１に供給されたリンス液は、遠心力によりウェーハＷの第一の面１上を広がる。動作制御部８１は、モータＭ１を駆動して、２つの第一のスクラブテープ６１ａおよび１つの第二のスクラブテープ６１ｂをその長手方向に所定の速度で進行させる。ヘッド回転機構５８は、処理ヘッド５０をその軸心ＨＰを中心にウェーハＷと同じ方向に回転させる。そして、エアシリンダ５７は、回転する処理ヘッド５０をウェーハＷの第一の面１に向かって押す。処理ヘッド５０は、リンス液がウェーハＷの第一の面１上に存在する状態で、２つの第一のスクラブテープ６１ａまたは１つの第二のスクラブテープ６１ｂをウェーハＷの第一の面１に押し付けてウェーハＷの第一の面１全体を処理する。
【００５７】
具体的には、まず、それぞれの位置切り替え装置６７は、第二のスクラブテープ６１ｂを退避位置に配置し、かつ２つの第一のスクラブテープ６１ａを処理位置に配置し、処理ヘッド５０は、２つの第一のスクラブテープ６１ａをウェーハＷの第一の面１に押し付けてウェーハＷの第一の面１全体に第一の処理を実行する。予め設定された処理時間が経過した後、それぞれの位置切り替え装置６７は、２つの第一のスクラブテープ６１ａを退避位置に配置し、第二のスクラブテープ６１ｂを処理位置に配置し、処理ヘッド５０は、第二のスクラブテープ６１ｂをウェーハＷの第一の面１に押し付けてウェーハＷの第一の面１全体に第二の処理を実行する。予め設定された時間が経過した後、動作制御部８１は、第二のスクラブテープ６１ｂを退避位置に移動させる。その後、動作制御部８１は、基板保持部１０、リンス液供給ノズル２７、処理ヘッド組立体４９、静圧支持ステージ９０の動作を停止させ、ウェーハＷの処理を終了する。
【００５８】
本実施形態では、２つの第一のスクラブテープ６１ａは、砥粒を表面に有する粗研磨テープであり、２つの第一のスクラブテープ６１ａをウェーハＷの第一の面１に押し付けてウェーハＷの第一の面１全体に第一の処理を実行する工程は、２つの粗研磨テープをウェーハＷの第一の面１に押し付けてウェーハＷの第一の面１全体を粗研磨する工程である。また、第二のスクラブテープ６１ｂは、砥粒を表面に有する仕上げ研磨テープであり、第二のスクラブテープ６１ｂをウェーハＷの第一の面１に押し付けてウェーハＷの第一の面１全体に第二の処理を実行する工程は、仕上げ研磨テープをウェーハＷの第一の面１に押し付けてウェーハＷの第一の面１全体を仕上げ研磨する工程である。一実施形態では、第一のスクラブテープ６１ａに代えて粗砥石が使用されてもよく、第二のスクラブテープ６１ｂに代えて仕上げ砥石が使用されてもよい。
【００５９】
ウェーハＷの第一の面１の仕上げ研磨は、ウェーハＷの第一の面１全体を粗研磨した後に行う。すなわち、ウェーハＷの第一の面１全体を粗研磨した後に、粗研磨具を処理位置から退避位置に移動させ、かつ仕上げ研磨具を退避位置から処理位置に移動させて、仕上げ研磨具をウェーハＷの第一の面１に押し付けてウェーハＷの第一の面１全体を仕上げ研磨する。
【００６０】
一実施形態では、２つの第一のスクラブテープ６１ａは、砥粒を表面に有する研磨テープであり、２つの第一のスクラブテープ６１ａをウェーハＷの第一の面１に押し付けてウェーハＷの第一の面１全体に第一の処理を実行する工程は、２つの研磨テープをウェーハＷの第一の面１に押し付けてウェーハＷの第一の面１全体を研磨する工程である。また、第二のスクラブテープ６１ｂは、砥粒を有さないクリーニングテープであり、第二のスクラブテープ６１ｂをウェーハＷの第一の面１に押し付けてウェーハＷの第一の面１全体に第二の処理を実行する工程は、クリーニングテープをウェーハＷの第一の面１に押し付けてウェーハＷの第一の面１全体をクリーニングする工程である。さらに一実施形態では、処理具は、第一のスクラブテープ６１ａに代えて、粗砥石または仕上げ砥石などの砥石が使用されてもよく、第二のスクラブテープ６１ｂに代えて、スポンジまたは発泡ポリウレタンが使用されてもよい。
【００６１】
ウェーハＷの第一の面１のクリーニングは、ウェーハＷの第一の面１全体を研磨した後に行う。すなわち、ウェーハＷの第一の面１全体を研磨具で研磨した後に、研磨具を処理位置から退避位置に移動させ、かつクリーニング具を退避位置から処理位置に移動させて、クリーニング具をウェーハＷの第一の面１に押し付けてウェーハＷの第一の面１全体をクリーニングする。
【００６２】
図１４は、基板処理装置の他の実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図１乃至図１３を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態の複数のローラー１１の基板保持面１１ａの少なくとも１つは、他の複数のローラー１１の基板保持面１１ａとは高さが異なる。本実施形態によれば、基板保持部１０は、ウェーハＷを傾けた状態で保持する。ウェーハＷの表面状態は、ウェーハＷの表面の全体において異なることがあり得る。例えば、ウェーハＷの全体が反っている場合や、ウェーハＷの表面に存在する異物の分布がウェーハＷ面内で不均一である場合がある。このような場合、ウェーハＷの表面全体を均一に処理するためには、ウェーハＷの表面状態に応じて処理レートを変える必要がある。
【００６３】
本実施形態では、ウェーハＷの中心側領域と外周側領域でウェーハＷが処理ヘッド５０から受ける荷重が異なる。本実施形態では、ウェーハＷが中心側領域で受ける荷重は、外周側領域で受ける荷重よりも大きくなる。結果として、本実施形態の基板処理装置は、ウェーハＷの中心側領域での処理レートを上げ、外周側領域での処理レートを下げることができる。一実施形態では、処理ヘッド５０側に配置されている複数のローラー１１の基板保持面１１ａの少なくとも１つを、処理ヘッド５０を挟んで反対側に配置されている複数のローラー１１の基板保持面１１ａよりも高くしてもよい。この場合、基板処理装置は、ウェーハＷの中心側領域での処理レートを下げ、外周側領域での処理レートを上げることができる。
【００６４】
図１５は、基板処理装置のさらに他の実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図１乃至図１３を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図１５に示す基板処理装置は、基板保持部１０に代えて、ウェーハＷの第二の面２を保持し、ウェーハＷの軸心を中心に回転させる基板保持部１００を備え、さらに、基板Ｗを持ち上げるリフト機構１３０を備えている。動作制御部８１は、基板保持部１００およびリフト機構１３０に電気的に接続されている。基板保持部１００およびリフト機構１３０の動作は動作制御部８１によって制御される。本実施形態では、ウェーハＷの第一の面１は、デバイスが形成されている、またはデバイスが形成される予定である面、すなわちデバイス面であり、反対側の面であるウェーハＷの第二の面２は、デバイスが形成されていない、またはデバイスが形成される予定がないウェーハＷの裏面、すなわち非デバイス面である。
【００６５】
基板保持部１００は、ウェーハＷの第二の面２を真空吸着により保持する真空吸着ステージ１０１と、真空吸着ステージ１０１を回転させるステージモータ１０２と、真空吸着ステージ１０１に接続されたロータリージョイント１０５と、ロータリージョイント１０５に接続された真空ライン１０７とを備えている。本実施形態では、ステージモータ１０２は中空モータであり、真空吸着ステージ１０１の軸部１０１ｂはステージモータ１０２内を延びてロータリージョイント１０５に接続されている。一実施形態では、ステージモータ１０２は、真空吸着ステージ１０１の軸部１０１ｂの側方に配置され、ベルトなどの動力伝達機構により真空吸着ステージ１０１の軸部１０１ｂに連結されてもよい。
【００６６】
真空吸着ステージ１０１は、ウェーハＷの第二の面２を保持する保持面１０１ａと、保持面１０１ａ内で開口する複数の吸引孔１２０と、これら吸引孔１２０に連通する内部チャンバ１２１とを備えている。内部チャンバ１２１は上記ロータリージョイント１０５に連通している。真空ライン１０７は、ロータリージョイント１０５および内部チャンバ１２１を通じて吸引孔１２０に連通している。真空ライン１０７が吸引孔１２０内に真空（負圧）を形成すると、ウェーハＷの第二の面２は保持面１０１ａに吸着される。本実施形態では、ウェーハＷおよび保持面１０１ａは円形であり、保持面１０１ａは、ウェーハＷと実質的に同じ直径を有している。よって、ウェーハＷの第二の面２の全体（ウェーハＷの第二の面２の中心部と外周部を含む）は、保持面１０１ａによって支持される。ウェーハＷは、真空吸着ステージ１０１によって水平に保持され、ステージモータ１０２によって真空吸着ステージ１０１の軸心（ウェーハＷの軸心に一致する）を中心に回転される。
【００６７】
リフト機構１３０は、ウェーハＷの縁部を支持する複数のリフトピン１３１と、これら複数のリフトピン１３１を互いに連結するブリッジ１３２と、ブリッジ１３２に連結された昇降機１３３とを備えている。本実施形態では、４本のリフトピン１３１が配置され、昇降機１３３にはエアシリンダが使用されている。昇降機１３３は、ブリッジ１３２および複数のリフトピン１３１を、真空吸着ステージ１０１に対して相対的に上昇および下降させることが可能に構成されている。より具体的には、昇降機１３３は、複数のリフトピン１３１の上端が真空吸着ステージ１０１の保持面１０１ａよりも高い上昇位置と、複数のリフトピン１３１の上端が真空吸着ステージ１０１の保持面１０１ａよりも低い下降位置との間で、複数のリフトピン１３１を上下動させる。図１５は、複数のリフトピン１３１が下降位置にある状態を示している。
【００６８】
ウェーハＷの第一の面１が処理されるとき、複数のリフトピン１３１は、下降位置にある。したがって、したがって、スクラブテープ６１の一部がウェーハＷの周縁部からはみ出ていても、複数のリフトピン１３１は、処理ヘッド５０に接触しない。本実施形態においても、ウェーハＷが回転しているとき、スクラブテープ６１は、ウェーハＷの第一の面１の中心から最外部まで接触することができる。したがって、スクラブテープ６１は、ウェーハＷの第一の面１の全体を処理することが可能である。
【００６９】
図１６は、真空吸着ステージ１０１および複数のリフトピン１３１を示す平面図である。図１６に示すように、真空吸着ステージ１０１の外周部には、複数のリフトピン１３１が通過可能な複数の窪み１３６が形成されている。本実施形態では、それぞれの窪み１３６は、それぞれのリフトピン１３１の外周面に沿った半円形状の水平断面を有している。ウェーハＷは、複数のリフトピン１３１が上昇位置にあるときに、図示しない搬送装置によって複数のリフトピン１３１上に載置される。このとき、処理ヘッド５０は、真空吸着ステージ１０１の外側の退避位置に移動されている。複数のリフトピン１３１が真空吸着ステージ１０１の保持面１０１ａよりも下方に下降すると、ウェーハＷは保持面１０１ａ上に載置される。ウェーハＷの処理が終了した後、ウェーハＷは複数のリフトピン１３１によって保持面１０１ａから持ち上げられる。ウェーハＷは、処理ヘッド５０が退避位置にあり、かつ複数のリフトピン１３１が上昇位置にあるときに、搬送装置によって複数のリフトピン１３１から取り出される。
【００７０】
上述のように構成された種々の実施形態に係る基板処理装置は、ウェーハＷが回転しているとき、スクラブテープ６１をウェーハＷの第一の面１の中心から最外部まで接触させることができる。したがって、スクラブテープ６１は、ウェーハＷの第一の面１の全体を処理することが可能である。また、処理ヘッド５０が備えている複数のスクラブテープ６１は、異なるタイプのスクラブテープ６１を含み、それぞれのスクラブテープ６１を位置切り替え装置６７によって処理位置と退避位置との間で切り替えることができる。したがって、基板処理装置は、１つの処理ヘッド５０でウェーハＷの第一の面１全体に対して研磨やクリーニング等異なる処理を行うことが可能となる。結果として、研磨やクリーニングなどの一連の工程時間を短縮することができ、ウェーハＷの第一の面１を効率よく処理することができる。一例として、ウェーハＷの裏面全体を処理（研磨、またはクリーニング）する工程は、ウェーハＷの表面にフォトレジストを塗布した後であって、かつ、表面にフォトレジストが塗布されたウェーハＷの露光前に行うものとする。
【００７１】
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。
【符号の説明】
【００７２】
１０      基板保持部
１１      ローラー
１１ａ    基板保持面
１１ｂ    テーパー面
１２      ローラー回転機構
１４Ａ    第１ベルト
１４Ｂ    第２ベルト
１５Ａ    第１モータ
１５Ｂ    第２モータ
１６Ａ    第１ローラー台
１６Ｂ    第２ローラー台
１８Ａ    第１アクチュエータ
１８Ｂ    第２アクチュエータ
１９Ａ    第１サーボモータ
１９Ｂ    第２サーボモータ
２０Ａ    第１ボールねじ機構
２０Ｂ    第２ボールねじ機構
２１      アクチュエータコントローラ
２７      リンス液供給ノズル
４９      処理ヘッド組立体
５０      処理ヘッド
５１      ヘッドシャフト
５３      ハウジング
５７      エアシリンダ
５８      ヘッド回転機構
６１      スクラブテープ
６１ａ    第一のスクラブテープ
６１ｂ    第二のスクラブテープ
６３      処理カートリッジ
６４      テープ巻き取り軸
６５      押圧部材
６７      位置切り替え装置
６８      カセット
６９      かさ歯車
７０      かさ歯車
７１      テープ繰り出しリール
７２      テープ巻き取りリール
７５      エアバッグ
７６      エアバッグホルダー
７７      保持部材
８１      動作制御部
８２      ボールねじ機構
８２ａ    可動部
８２ｂ    ねじ軸
８３      保持部材
８５      モータ
９０      静圧支持ステージ
９１      基板支持面
９２      流体供給路
９４      流体噴射口
１００    基板保持部
１０１    真空吸着ステージ
１０１ａ  保持面
１０１ｂ  軸部
１０２    ステージモータ
１０５    ロータリージョイント
１０７    真空ライン
１２０    吸引孔
１２１    内部チャンバ
１３０    リフト機構
１３１    リフトピン
１３２    ブリッジ
１３３    昇降機
１３６    窪み
Ｍ１      モータ
【図１】
2019091746.tif 000003
【図２】
2019091746.tif 000004
【図３】
2019091746.tif 000005
【図４】
2019091746.tif 000006
【図５】
2019091746.tif 000007
【図６】
2019091746.tif 000008
【図７】
2019091746.tif 000009
【図８】
2019091746.tif 000010
【図９】
2019091746.tif 000011
【図１０】
2019091746.tif 000012
【図１１】
2019091746.tif 000013
【図１２】
2019091746.tif 000014
【図１３】
2019091746.tif 000015
【図１４】
2019091746.tif 000016
【図１５】
2019091746.tif 000017
【図１６】
2019091746.tif 000018