(57)【要約】【課題】基板の裏面が下を向いた状態で、最外部を含む基板の裏面全体を効率的に処理することができる基板処理装置を提供する。【解決手段】基板処理装置は、基板Ｗの周縁部を保持する基板保持面１１ａを有する回転可能な複数のローラー１１と、基板Ｗの下面１にスクラブ具３１を押し付けるスクラブヘッド５０と、複数のローラー１１の軸心と平行に延びる回転軸５５と、スクラブヘッド５０を回転軸５５に連結する連結部材５７と、回転軸５５を回転させるヘッド回転機構７０を備える。スクラブヘッド５０は回転軸５５の軸心ＳＣから偏心している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の周縁部を保持する基板保持面を有する回転可能な複数のローラーと、
基板の下面にスクラブ具を押し付けるスクラブヘッドと、
前記複数のローラーの軸心と平行に延びる回転軸と、
前記スクラブヘッドを前記回転軸に連結する連結部材と、
前記回転軸を回転させるヘッド回転機構を備え、
前記スクラブヘッドは前記回転軸の軸心から偏心していることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記スクラブヘッドの上方に配置された基板支持部材をさらに備えた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】
前記基板支持部材は、前記基板の上面をクリーニングするためのロールスポンジ、または前記基板の上面を流体で支持する静圧プレートであることを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記スクラブヘッドに設けられた処理液ノズルと、
前記処理液ノズルに連通する処理液供給ラインをさらに備えた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】
前記スクラブヘッドは、前記スクラブ具を支持するための上面を有しており、
前記処理液ノズルは、前記スクラブヘッド内に配置されており、前記処理液ノズルの液体出口は、前記スクラブヘッドの前記上面内に位置していることを特徴とする請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記回転軸を回転可能に支持する支持アームと、
前記支持アームに連結された平行移動機構をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
基板の周縁部を複数のローラーで保持し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、
スクラブヘッドを回転軸の周りに円運動させながら、かつ前記回転軸を支持する支持アームを前記基板の下面と平行に移動させながら、前記スクラブヘッドでスクラブ具を前記基板の下面に押し付けることを特徴とする基板処理方法。
【請求項８】
前記スクラブヘッドで前記スクラブ具を前記基板の下面に押し付けているときに、基板支持部材で前記基板の上面を支持することを特徴とする請求項７に記載の基板処理方法。
【請求項９】
前記スクラブヘッドの円運動中に、前記スクラブヘッドとともに処理液ノズルを前記回転軸の周りに円運動させながら、前記処理液ノズルから前記基板の下面に処理液を供給することを特徴とする請求項７または８に記載の基板処理方法。
【請求項１０】
基板の下面の第１領域を保持する基板保持面を有する第１保持部と、
基板の下面の第２領域を保持する基板保持面を有する第２保持部と、
基板の下面にスクラブ具を押し付けるスクラブヘッドと、
前記第１保持部および前記第２保持部の前記基板保持面と垂直に延びる回転軸と、
前記スクラブヘッドを前記回転軸に連結する連結部材と、
前記回転軸を回転させるヘッド回転機構を備え、
前記第１領域は、前記基板の下面の中心点を含み、前記第２領域は、前記第１領域の外側に位置しており、
前記スクラブヘッドは前記回転軸の軸心から偏心していることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１１】
前記スクラブヘッドの上方に配置された基板支持部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１０に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記基板支持部材は、前記基板の上面をクリーニングするためのロールスポンジ、または前記基板の上面を流体で支持する静圧プレートであることを特徴とする請求項１１に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記スクラブヘッドに設けられた処理液ノズルと、
前記処理液ノズルに連通する処理液供給ラインをさらに備えたことを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記スクラブヘッドは、前記スクラブ具を支持するための上面を有しており、
前記処理液ノズルは、前記スクラブヘッド内に配置されており、前記処理液ノズルの液体出口は、前記スクラブヘッドの前記上面内に位置していることを特徴とする請求項１３に記載の基板処理装置。
【請求項１５】
前記回転軸を回転可能に支持する支持アームと、
前記支持アームに連結された平行移動機構をさらに備えたことを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【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し、特に基板の裏面にスクラブ具を摺接させることで、基板の裏面を構成する材料とともに、基板に付着した異物を除去する基板処理装置および基板処理方法に関する。
【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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２３３０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の研磨ユニットは、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、チャックによって被研磨面を上向きにして水平に保持され、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。研磨具を備えた研磨ヘッドは、ウェーハの上側に配置され、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。
【０００６】
上記研磨ユニットは、例えばウェーハの表面を研磨し、洗浄し、乾燥させる一連の工程を行うことができる基板処理システムに設けられる。このような基板処理システムでは、複数のウェーハは、その裏面が下を向いた状態で、ウェーハカセット内に収容されている。そのため、研磨ユニットでウェーハの裏面を研磨しようとする場合、ウェーハをウェーハカセットから研磨ユニットに搬送する過程でウェーハを反転させる必要があった。また、研磨されたウェーハをウェーハカセットに戻す前に、ウェーハを再度反転させる必要があった。しかしながら、このようにウェーハを反転させるときに、空気中の不純物がウェーハに付着しやすい。さらに、研磨処理が行われたウェーハはウエット状態であるため、ウェーハを反転させるときに、ウェーハ裏面の研磨処理で発生した研磨屑や、ウェーハ裏面から除去された汚染物質が、清浄度を保ちたいウェーハ表面側に回り込むことがある。また、ウェーハを反転させる工程が繰り返されるので全体の処理時間が増え、かつウェーハを反転させる反転機が必要となるため、基板処理システムの構成も複雑になるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、基板の裏面が下を向いた状態で、最外部を含む基板の裏面全体を効率的に処理することができる基板処理装置および基板処理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】
【０００８】
一態様では、基板の周縁部を保持する基板保持面を有する回転可能な複数のローラーと、基板の下面にスクラブ具を押し付けるスクラブヘッドと、前記複数のローラーの軸心と平行に延びる回転軸と、前記スクラブヘッドを前記回転軸に連結する連結部材と、前記回転軸を回転させるヘッド回転機構を備え、前記スクラブヘッドは前記回転軸の軸心から偏心している、基板処理装置が提供される。
【０００９】
一態様では、前記基板処理装置は、前記スクラブヘッドの上方に配置された基板支持部材をさらに備える。
一態様では、前記基板支持部材は、前記基板の上面をクリーニングするためのロールスポンジ、または前記基板の上面を流体で支持する静圧プレートである。
一態様では、前記基板処理装置は、前記スクラブヘッドに設けられた処理液ノズルと、前記処理液ノズルに連通する処理液供給ラインをさらに備える。
一態様では、前記スクラブヘッドは、前記スクラブ具を支持するための上面を有しており、前記処理液ノズルは、前記スクラブヘッド内に配置されており、前記処理液ノズルの液体出口は、前記スクラブヘッドの前記上面内に位置している。
一態様では、前記基板処理装置は、前記回転軸を回転可能に支持する支持アームと、前記支持アームに連結された平行移動機構をさらに備える。
【００１０】
一態様では、基板の周縁部を複数のローラーで保持し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、スクラブヘッドを回転軸の周りに円運動させながら、かつ前記回転軸を支持する支持アームを前記基板の下面と平行に移動させながら、前記スクラブヘッドでスクラブ具を前記基板の下面に押し付ける、基板処理方法が提供される。
【００１１】
一態様では、前記スクラブヘッドで前記スクラブ具を前記基板の下面に押し付けているときに、基板支持部材で前記基板の上面を支持する。
一態様では、前記スクラブヘッドの円運動中に、前記スクラブヘッドとともに処理液ノズルを前記回転軸の周りに円運動させながら、前記処理液ノズルから前記基板の下面に処理液を供給する。
【００１２】
一態様では、基板の下面の第１領域を保持する基板保持面を有する第１保持部と、基板の下面の第２領域を保持する基板保持面を有する第２保持部と、基板の下面にスクラブ具を押し付けるスクラブヘッドと、前記第１保持部および前記第２保持部の前記基板保持面と垂直に延びる回転軸と、前記スクラブヘッドを前記回転軸に連結する連結部材と、前記回転軸を回転させるヘッド回転機構を備え、前記第１領域は、前記基板の下面の中心点を含み、前記第２領域は、前記第１領域の外側に位置しており、前記スクラブヘッドは前記回転軸の軸心から偏心している、基板処理装置が提供される。
【００１３】
一態様では、前記基板処理装置は、前記スクラブヘッドの上方に配置された基板支持部材をさらに備える。
一態様では、前記基板支持部材は、前記基板の上面をクリーニングするためのロールスポンジ、または前記基板の上面を流体で支持する静圧プレートである。
一態様では、前記基板処理装置は、前記スクラブヘッドに設けられた処理液ノズルと、前記処理液ノズルに連通する処理液供給ラインをさらに備える。
一態様では、前記スクラブヘッドは、前記スクラブ具を支持するための上面を有しており、前記処理液ノズルは、前記スクラブヘッド内に配置されており、前記処理液ノズルの液体出口は、前記スクラブヘッドの前記上面内に位置している。
一態様では、前記回転軸を回転可能に支持する支持アームと、前記支持アームに連結された平行移動機構をさらに備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ローラーの位置は固定であるので、基板の処理中にローラーはスクラブヘッドに接触しない。したがって、スクラブヘッドは、最外部を含む基板の下面全体にスクラブ具を接触させて、基板の下面全体を処理することができる。また、基板を反転させる必要がなくなるため、基板への空気中の不純物の付着や、裏面からの研磨屑や汚染物質の回り込みを防止し、かつ全体の処理時間を減らすことができる。さらに、基板を反転させる反転機が不要となるため、基板処理システムの構成を単純化し、費用を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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】基板処理装置の上面図である。
【図３】支持アームが最も外側に位置している状態を示す上面図である。
【図４】ローラー回転機構を示す上面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】基板処理装置の他の実施形態を示す模式図である。
【図７】図６に示す基板処理装置の上面図である。
【図８】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９】図８に示す基板処理装置の上面図である。
【図１０】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１１】図１０に示す基板処理装置の上面図である。
【図１２】第１保持ステージが下降し、第２保持ステージが上昇した状態を示す図である。
【図１３】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１４】図１４に示す基板処理装置の上面図である。
【図１５】第１保持ステージが下降し、第２保持ステージが上昇した状態を示す図である。
【図１６】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１７】図１６に示す基板処理装置の上面図である。
【図１８】第１保持ステージが下降し、第２保持ステージが上昇した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。図１に示す基板処理装置は、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、スクラブ具３１をこの基板保持部１０に保持されたウェーハＷの下面１に押し付けてウェーハＷの下面１を処理するスクラブヘッド５０を備えている。
【００１７】
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ＲＣ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。これらのローラー１１は、ウェーハＷの周縁部に接触してウェーハＷを保持するウェーハ保持面（基板保持面）１１ａをそれぞれ有している。スクラブヘッド５０の少なくとも一部は、ウェーハ保持面１１ａよりも下方に位置している。より具体的には、スクラブヘッド５０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。スクラブ具３１は、ウェーハＷの下面１を構成する材料とともに、ウェーハＷに付着した異物を除去するための処理具である。スクラブ具３１の例としては、砥粒を有する研磨テープ、不織布、スポンジ、研磨布、固定砥粒などが挙げられる。
【００１８】
本実施形態では、ウェーハＷの下面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る。ウェーハＷの裏面の例としては、シリコン面が挙げられる。ウェーハＷの裏面に酸化膜が形成されている場合もある。ウェーハＷの上面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。本実施形態では、ウェーハＷは、その裏面が下向きの状態で、基板保持部１０に水平に保持される。
【００１９】
基板処理装置は、各ローラー１１の軸心ＲＣと平行に延びる回転軸５５と、スクラブヘッド５０を回転軸５５に連結する連結部材５７をさらに備えている。回転軸５５および連結部材５７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。各ローラー１１の軸心ＲＣおよび回転軸５５の軸心は、基板保持部１０に保持されているウェーハＷの下面１に対して垂直である。スクラブヘッド５０は、スクラブ具３１を支持するための上面５０ａを有している。連結部材５７は、回転軸５５から半径方向外側に延びている。連結部材５７の一端は回転軸５５に固定され、スクラブヘッド５０は連結部材５７の他端に固定されている。したがって、スクラブヘッド５０の中心は、回転軸５５の軸心ＳＣから離れている。すなわち、スクラブヘッド５０は回転軸５５の軸心ＳＣから偏心している。
【００２０】
回転軸５５は、水平に延びる支持アーム６０に回転可能に支持されている。より具体的には、回転軸５５は支持アーム６０の一端に回転可能に支持されており、支持アーム６０の他端は旋回軸６２に固定されている。旋回軸６２は旋回モータ６５に連結されており、旋回モータ６５は支持アーム昇降装置６７に連結されている。旋回軸６２は、ローラー１１の軸心ＲＣおよび回転軸５５と平行に延びている。旋回モータ６５が旋回軸６２を時計回りおよび反時計回りにある角度だけ回転させると、支持アーム６０は旋回軸６２を中心にスイングする。すなわち、支持アーム６０は、ウェーハＷの下面１（すなわちウェーハＷの裏面）と平行な方向にスイングする。
【００２１】
本実施形態では、旋回軸６２および旋回モータ６５は、支持アーム６０をウェーハＷの下面１（すなわちウェーハＷの裏面）と平行に移動させる平行移動機構を構成する。平行移動機構が支持アーム６０を移動させると、支持アーム６０に連結されたスクラブヘッド５０は円運動しながら、ウェーハＷの下面１と平行に移動する。一実施形態では、平行移動機構は、支持アーム６０に連結された直動ガイドおよびアクチュエータ（リニアモータ、またはボールねじ機構など）であってもよい。
【００２２】
支持アーム昇降装置６７は、旋回軸６２および支持アーム６０を一体に上昇および下降させるように構成されている。支持アーム昇降装置６７は、エアシリンダ、またはモータとボールねじ機構との組み合わせなどから構成することができる。支持アーム６０の上昇および下降に伴い、回転軸５５、スクラブヘッド５０、およびスクラブ具３１も上昇および下降される。ウェーハＷを基板保持部１０に搬入するときは、支持アーム昇降装置６７は、旋回軸６２、支持アーム６０、回転軸５５、スクラブヘッド５０、およびスクラブ具３１を下降させる。ウェーハＷの下面１をスクラブ具３１で処理するときは、支持アーム昇降装置６７は、旋回軸６２、支持アーム６０、回転軸５５、スクラブヘッド５０、およびスクラブ具３１を上昇させ、スクラブヘッド５０でスクラブ具３１をウェーハＷの下面１に押し付ける。
【００２３】
支持アーム６０内には、スクラブヘッド５０および回転軸５５を回転させるためのヘッド回転機構７０が配置されている。ヘッド回転機構７０は、ヘッド回転モータ７１と、ヘッド回転モータ７１の回転を回転軸５５に伝達するためのトルク伝達装置７２を備えている。トルク伝達装置７２の構成は特に限定されないが、例えば、プーリーおよびベルトの組み合わせから構成することができる。ヘッド回転モータ７１を駆動すると、回転軸５５がその軸心ＳＣを中心に回転し、これにより連結部材５７およびスクラブヘッド５０は回転軸５５の周りを回転する。このスクラブヘッド５０の回転は、回転軸５５を中心とした円軌道上をスクラブヘッド５０が移動する円運動である。スクラブヘッド５０がその軸心を中心として回転する場合に比べて、円運動するスクラブヘッド５０は、スクラブ具３１の全体のウェーハＷに対する相対速度を高めることができ、処理効率を高めることができる。
【００２４】
スクラブヘッド５０内には、ウェーハＷの下面１に処理液を供給するための処理液ノズル８０が設けられている。処理液ノズル８０の形状および構成は特に限定されない。処理液ノズル８０はスクラブヘッド５０とは別部材であってもよいし、またはスクラブヘッド５０と一体であってもよい。例えば、処理液ノズル８０はスクラブヘッド５０に固定されてもよいし、あるいは処理液ノズル８０はスクラブヘッド５０に形成された孔から構成されてもよい。一実施形態では、処理液ノズル８０がスクラブヘッド５０と一体に円運動する限りにおいて、処理液ノズル８０はスクラブヘッド５０の外側に位置してもよい。例えば、処理液ノズル８０は、スクラブヘッド５０の半径方向内側に位置してもよい。さらに、複数の処理液ノズル８０をスクラブヘッド５０に設けてもよい。
【００２５】
基板処理装置は、処理液ノズル８０に連通する処理液供給ライン８２を備えている。処理液供給ライン８２の先端は処理液ノズル８０に接続されている。処理液供給ライン８２は、連結部材５７および回転軸５５内を延びており、支持アーム６０に固定されたロータリージョイント９０を経由して処理液供給源（図示せず）に接続されている。処理液ノズル８０に供給される処理液の例としては、純水、薬液（例えば、エッチング液や洗浄液）、スラリーなどが挙げられる。処理液ノズル８０は、上方を向いており、かつスクラブヘッド５０と一体に円運動する。本実施形態では、処理液ノズル８０の液体出口はスクラブヘッド５０の上面５０ａ内に位置している。
【００２６】
純水などの処理液は、処理液供給ライン８２を通じて処理液ノズル８０に供給され、処理液ノズル８０からウェーハＷの下面１に向かって吐出される。スクラブ具３１が研磨テープなどの、液体を通さない構造を有する場合は、図１に示すように、処理液ノズル８０に接続される通孔がスクラブ具３１に形成される。この場合、処理液ノズル８０は処理液をスクラブ具３１の通孔を通じてウェーハＷの下面１に供給する。スクラブ具３１がスポンジなどの、液体を通す構造を有する場合は、処理液ノズル８０は処理液をスクラブ具３１を通じてウェーハＷの下面１に供給することができる。
【００２７】
処理液ノズル８０はスクラブヘッド５０とともに円運動しながら、処理液をウェーハＷの下面１に供給することができる。すなわち、スクラブヘッド５０および処理液ノズル８０は一体に円運動しながら、処理液ノズル８０は処理液をウェーハＷの下面１に供給し、スクラブヘッド５０は処理液の存在下でスクラブ具３１をウェーハＷの下面１に摺接させる。本実施形態によれば、スクラブ具３１とウェーハＷとの接触箇所に処理液が直接供給されるので、ウェーハＷの処理に使用される処理液の量を少なくすることができる。さらに、ウェーハＷの上面２に回り込む処理液の量を少なくすることができる。
【００２８】
図２は、基板処理装置の上面図である。旋回軸６２から基板保持部１０の軸心ＣＰまでの距離は、旋回軸６２から回転軸５５の軸心ＳＣまでの距離に等しい。連結部材５７の長さは、ウェーハＷの半径よりも小さい。また、基板保持部１０の軸心ＣＰから回転軸５５の軸心ＳＣまでの距離は、基板保持部１０の軸心ＣＰから各ローラー１１までの距離よりも短い。
【００２９】
旋回モータ６５を駆動させると、回転軸５５、スクラブヘッド５０、スクラブ具３１、および処理液ノズル８０は、一体にウェーハＷの下面１（裏面）と平行に移動する。より具体的には、スクラブ具３１がウェーハＷの下面１に接触した状態で、スクラブヘッド５０、スクラブ具３１、および処理液ノズル８０は、回転軸５５の軸心ＳＣの周りを円運動し、かつウェーハＷの下面１（裏面）と平行にウェーハＷの半径方向に移動する。処理液ノズル８０は、円運動しながら、かつウェーハＷの半径方向に移動しながら、処理液をウェーハＷの下面１に供給する。処理液はスクラブ具３１に接触し、スクラブ具３１は処理液の存在下でウェーハＷの下面１をこすり洗いする。
【００３０】
スクラブヘッド５０の円運動は、支持アーム６０のスイング動作（すなわち平行移動）とは独立に行われる。スクラブヘッド５０は、回転軸５５の軸心ＳＣから偏心しているので、図３から分かるように、支持アーム６０の先端が最も外側に位置したとき、スクラブヘッド５０は支持アーム６０の先端よりも外側に位置することができる。したがって、スクラブヘッド５０は、スクラブ具３１をウェーハＷの下面１の最外部に接触させることができる。すなわち、スクラブヘッド５０の円運動と支持アーム６０のスイング動作（平行移動）との組み合わせにより、スクラブヘッド５０はスクラブ具３１をウェーハＷの下面１の中心のみならず、下面１の最外部にも接触させることができる。ウェーハＷのスクラブ具３１での処理中は、ウェーハＷはローラー１１によって回転されるので、スクラブ具３１はウェーハＷの下面１の全体に接触し、下面１の全体を処理することができる。
【００３１】
ローラー１１の位置は固定であるので、ウェーハＷの処理中にローラー１１はスクラブヘッド５０に接触しない。したがって、スクラブヘッド５０は、最外部を含むウェーハＷの下面１（裏面）全体にスクラブ具３１を接触させて、下面１の全体を処理することができる。結果として、ウェーハＷの下面１の最外部をエッジ研磨用のユニットで研磨する必要がなくなり、処理工程を減らすことができる。また、ウェーハＷを反転させる必要がなくなるため、ウェーハＷへの空気中の不純物の付着や、裏面からの研磨屑や汚染物質の回り込みを防止し、かつ全体の処理時間を減らすことができる。さらに、エッジ研磨用のユニットやウェーハＷを反転させる反転機が不要となるため、基板処理システムの構成を単純化し、費用を削減することができる。
【００３２】
以下、基板処理装置の動作について説明する。ウェーハＷの周縁部は、ローラー１１のウェーハ保持面１１ａに保持される。ローラー回転機構１２は、各ローラー１１をそれぞれの軸心ＲＣを中心に回転させることによって、ウェーハＷをその軸心を中心に回転させる。スクラブ具３１を支持しているスクラブヘッド５０は、ヘッド回転機構７０によって回転軸５５の周りを円運動する。さらに、処理液供給ライン８２を通じて処理液が処理液ノズル８０に供給され、処理液はスクラブ具３１の中心からウェーハＷの下面１に供給される。
【００３３】
支持アーム昇降装置６７は、支持アーム６０とともにスクラブヘッド５０および処理液ノズル８０を上昇させ、スクラブ具３１をウェーハＷの下面１に接触させる。さらに、旋回モータ６５は支持アーム６０をウェーハＷの下面１と平行にスイングさせる。支持アーム６０はスクラブヘッド５０および処理液ノズル８０をウェーハＷの半径方向に移動させながら、円運動するスクラブヘッド５０はスクラブ具３１をウェーハＷの下面１に摺接させる。結果として、ウェーハＷの下面１の全体が、処理液の存在下でスクラブ具３１によってこすり洗いされる。
【００３４】
次に、基板保持部１０の詳細について説明する。図１に示すように、基板保持部１０は、上述した複数のローラー１１と、これらローラー１１をそれぞれの軸心ＲＣを中心に回転させるローラー回転機構１２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。ウェーハＷの周縁部に接触しているときの（すなわちウェーハＷを保持しているときの）上記複数のローラー１１は、基板保持部１０の軸心ＣＰから同じ距離にある。
【００３５】
図４は、ローラー回転機構１２を示す上面図である。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を軸受２４Ｂ（図１参照）を介して回転可能に支持する第２ローラー台１６Ｂとを備える。
【００３６】
図１に示すように、第１ローラー台１６Ａは、上側第１ローラー台１７Ａと、下側第１ローラー台１７Ｂとを備えている。第１モータ１５Ａおよび第１ベルト１４Ａは第１ローラー台１６Ａの下方に配置されている。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は、第１モータ支持体２５Ａを介して第１ローラー台１６Ａに固定されている。第２モータ１５Ｂは、第２モータ支持体２５Ｂを介して第２ローラー台１６Ｂの下面に固定されている。
【００３７】
図５は、図４のＡ−Ａ線断面図である。図５に示すように、第１ローラー台１６Ａは、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軸受２４Ａ（図１参照）を有する下側第１ローラー台１７Ｂと、下側第１ローラー台１７Ｂに固定されたピボット軸１７Ｃと、ピボット軸１７Ｃを回転可能に支持する軸受２４Ｃを有する上側第１ローラー台１７Ａとを備えている。上側第１ローラー台１７Ａと下側第１ローラー台１７Ｂは、ピボット軸１７Ｃを介して互いに連結されている。図４に示すように、ピボット軸１７Ｃは、第１ベルト１４Ａで連結された２つのローラー１１の間に位置している。
【００３８】
図１に示すように、第１モータ１５Ａは、第１モータ支持体２５Ａを介して下側第１ローラー台１７Ｂの下面に固定されている。したがって、第１ベルト１４Ａ、第１ベルト１４Ａで連結された２つのローラー１１、下側第１ローラー台１７Ｂ、第１モータ１５Ａ、および第１モータ支持体２５Ａは一体に、ピボット軸１７Ｃを中心に回転可能である。
【００３９】
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の下面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。ウェーハＷの下面１の処理中、４つのローラー１１はそれぞれの軸心を中心に回転するが、ローラー１１自体の位置は静止している。
【００４０】
４つのローラー１１の下部にはプーリー２２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２２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２２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。
【００４１】
図４に示すように、ローラー回転機構１２は、第１ローラー台１６Ａの上側第１ローラー台１７Ａ（図１参照）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。本実施形態では、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。
【００４２】
図１に示すように、第１アクチュエータ１８Ａおよび第２アクチュエータ１８Ｂは、ベースプレート２３の下面に固定されている。ローラー１１は、ベースプレート２３を貫通して上方に延びている。ベースプレート２３の下面には第１直動ガイド２６Ａおよび第２直動ガイド２６Ｂが固定されている。第１直動ガイド２６Ａの可動部は上側第１ローラー台１７Ａに連結されており、第２直動ガイド２６Ｂの可動部は第２ローラー台１６Ｂに連結されている。２つの直動ガイド２６Ａ，２６Ｂは、ローラー１１の動きを水平方向への直線運動に制限する。
【００４３】
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によって保持される。４つのローラー１１のうちの２つはピボット軸１７Ｃの周りを回転可能であるので、４つのローラー１１がウェーハＷを保持しているとき、上記２つのローラー１１の位置が自動的に調整される。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。一実施形態では、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、３つのローラー１１のうちの２つを第１ベルト１４Ａで連結し、第１ベルト１４Ａで連結された２つのローラー１１と、第１ベルト１４Ａで連結されていないローラー１１に対して、アクチュエータを１つずつ設けてもよい。
【００４４】
図１に示すように、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の上面２に保護液（例えば純水）を供給する保護液供給ノズル２８が配置されている。保護液供給ノズル２８は、図示しない保護液供給源に接続されている。保護液供給ノズル２８はウェーハＷの上面２の中心を向いて配置されている。保護液は、保護液供給ノズル２８からウェーハＷの上面２の中心に供給され、遠心力により保護液はウェーハＷの上面２上を広がる。保護液は、ウェーハＷの処理で生じた材料屑や異物を含む処理液がウェーハＷの上面２に回り込んでウェーハＷの第２の面に付着することを防止する。その結果、ウェーハＷの上面２を清浄に保つことができる。
【００４５】
図６は、基板処理装置の他の実施形態を示す模式図であり、図７は図６に示す基板処理装置の上面図である。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５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６および図７に示すように、本実施形態の基板処理装置は、ウェーハＷの裏面、すなわち下面１の処理中に、ウェーハＷの上面２を支持するウェーハ支持部材（基板支持部材）としてのロールスポンジ９５を備えている。ロールスポンジ９５は、スクラブヘッド５０の上方に配置されている。ロールスポンジ９５は、ロールスポンジ回転装置９７に連結されており、ロールスポンジ回転装置９７によってロールスポンジ９５はその軸心を中心に回転されるようになっている。
【００４６】
ロールスポンジ回転装置９７はロールスポンジ昇降装置９８に接続されており、ロールスポンジ９５およびロールスポンジ回転装置９７はロールスポンジ昇降機構９８によって上昇および下降されるようになっている。より具体的には、ウェーハＷを基板保持部１０に搬入するときは、ロールスポンジ昇降機構９８はロールスポンジ９５を上昇させる。ウェーハＷの下面１をスクラブ具３１で処理するときは、ロールスポンジ昇降機構９８はロールスポンジ９５を下降させて、ウェーハＷの上面２（上面）に接触させる。
【００４７】
ウェーハＷの下面１のスクラブ具３１での処理中、保護液供給ノズル２８から保護液（例えば純水）をウェーハＷの上面２に供給しながら、ロールスポンジ９５はロールスポンジ回転装置９７によって回転される。ロールスポンジ９５は、保護液の存在下でウェーハＷの上面２をクリーニングする。
【００４８】
図７に示すように、ロールスポンジ９５を上から見たときに、ロールスポンジ９５の長手方向は、基板保持部１０の軸心ＣＰと旋回軸６２とを結んだ直線に垂直である。また、ロールスポンジ９５の軸方向長さは、ウェーハＷの直径よりも大きい。スクラブヘッド５０とロールスポンジ９５はウェーハＷを挟むように配置されており、スクラブヘッド５０からウェーハＷに加えられる上向きの力は、スクラブヘッド５０の真上からロールスポンジ９５によって支持される。結果として、ウェーハＷの下面１の処理中のウェーハＷの撓みが防止される。
【００４９】
図８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り、図９は図８に示す基板処理装置の上面図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図６および図７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８および図９に示すように、本実施形態の基板処理装置は、ウェーハＷの裏面、すなわち下面１の処理中に、ウェーハＷの上面２を支持するウェーハ支持部材（基板支持部材）としての静圧プレート１００を備えている。静圧プレート１００は、スクラブヘッド５０の上方に配置されている。
【００５０】
静圧プレート１００は、ローラー１１に保持されたウェーハＷの上面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。静圧プレート１００は、ローラー１１に保持されたウェーハＷの上面２に近接した基板支持面１０１を有している。さらに、静圧プレート１００は、基板支持面１０１に形成された複数の流体噴射口１０４と、流体噴射口１０４に接続された流体供給路１０２を備えている。静圧プレート１００は、基板保持部１０に保持されているウェーハＷの上方に配置され、基板支持面１０１はウェーハＷの上面２から僅かに離れている。流体供給路１０２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１０１は四角形であるが、円形または他の形状を有していてもよい。
【００５１】
静圧プレート１００は、流体（例えば、純水などの液体）を流体供給路１０２を通じて複数の流体噴射口１０４に供給し、基板支持面１０１とウェーハＷの上面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１０１とウェーハＷの上面２との間に存在する流体によって支持される。スクラブヘッド５０と静圧プレート１００の基板支持面１０１はウェーハＷを挟むように配置されており、スクラブヘッド５０からウェーハＷに加えられる上向きの力は、スクラブヘッド５０の真上から静圧プレート１００によって支持される。結果として、ウェーハＷの下面１の処理中のウェーハＷの撓みが防止される。流体として純水が使用される場合は、保護液供給ノズル２８は省略してもよい。
【００５２】
静圧プレート１００は静圧プレート移動機構１１０に接続されており、静圧プレート１００は静圧プレート移動機構１１０によってウェーハＷの直上の支持位置と、この支持位置よりも高い退避位置との間で移動されるようになっている。より具体的には、ウェーハＷを基板保持部１０に搬入するときは、静圧プレート移動機構１１０は静圧プレート１００を退避位置に移動させ、ウェーハＷの下面１をスクラブ具３１で処理するときは、静圧プレート移動機構１１０は静圧プレート１００を支持位置に移動させる。
【００５３】
図１０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り、図１１は、図１０に示す基板処理装置の上面図である。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５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。本実施形態では、基板保持部１０は、ウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１を保持する第１保持部１０Ａと、ウェーハＷの下面１の第２領域Ｒ２を保持する第２保持部１０Ｂを備えている。
【００５４】
ウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１は、ウェーハＷの下面１の中心点Ｏを含む領域である。ウェーハＷの下面１の第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１の外側に位置する領域であって、下面１の最外縁を含む領域である。第１領域Ｒ１は、下面１の最外縁を含まず、第２領域Ｒ２は、下面１の中心点Ｏを含まない。本実施形態では、第１領域Ｒ１は円形であり、第２領域Ｒ２は環状である。ウェーハＷの下面１は、第１保持部１０Ａと第２保持部１０Ｂに交互に保持される。上述した各実施形態と同様に、スクラブヘッド５０、回転軸５５、および連結部材５７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。
【００５５】
第１保持部１０Ａは、ウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１を保持する第１保持ステージ１１１と、第１保持ステージ１１１に連結されたステージ軸１１２と、ステージ軸１１２に連結された第１ステージ回転装置１１５と、第１保持ステージ１１１を上昇および下降させる第１ステージ昇降機構１１７を備えている。本実施形態では、第１ステージ回転装置１１５は、少なくとも電動機を備えている。
【００５６】
第１保持ステージ１１１は、ウェーハＷの直径よりも小さな直径を持つ円形の基板保持面（上面）１１１ａを有している。第１保持ステージ１１１は、第１バキュームライン１１８に接続されている。第１保持ステージ１１１の基板保持面１１１ａには、第１バキュームライン１１８に連通する複数のバキューム開口１１１ｂが形成されている。バキューム開口１１１ｂ内に真空圧が形成されると、ウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１は真空吸引により第１保持ステージ１１１の基板保持面１１１ａ上に保持される。本実施形態では複数のバキューム開口１１１ｂが設けられているが、１つのバキューム開口１１１ｂが設けられてもよい。また、バキューム開口１１１ｂの形状は、特に限定されず、例えば円形や、溝状であってもよい。
【００５７】
第１ステージ昇降機構１１７は、第１ステージ回転装置１１５に連結されており、第１ステージ回転装置１１５、ステージ軸１１２、および第１保持ステージ１１１を一体に上昇および下降させることが可能に配置されている。第１ステージ昇降機構１１７としては、エアシリンダ、またはサーボモータとボールねじ機構との組み合わせなどから構成することができる。
【００５８】
第２保持部１０Ｂは、ウェーハＷの下面１の第２領域Ｒ２を保持する第２保持ステージ１２２と、第２保持ステージ１２２を上昇および下降させる第２ステージ昇降機構１２４を備えている。第２保持ステージ１２２を回転させるための回転装置は設けられていない。第２保持ステージ１２２は、ウェーハＷの下面１の第２領域Ｒ２のみに接触し、ウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１には接触しない形状を有している。本実施形態では、図１１に示すように、第２保持ステージ１２２は、ウェーハＷの下面１の第２領域Ｒ２のみに接触可能な環状のステージであり、環状の基板保持面（上面）１２２ａを有している。第１ステージ回転装置１１５、ステージ軸１１２、および第１保持ステージ１１１は、環状の第２保持ステージ１２２の内側に位置している。回転軸５５は、第１保持部１０Ａの基板保持面１１１ａおよび第２保持部１０Ｂの基板保持面１２２ａと垂直に延びる。
【００５９】
第２保持ステージ１２２は、第２バキュームライン１２６に接続されている。第２保持ステージ１２２の基板保持面１２２ａには、第２バキュームライン１２６に連通する複数のバキューム開口１２３が形成されている。バキューム開口１２３内に真空圧が形成されると、ウェーハＷの下面１の第２領域Ｒ２は真空吸引により第２保持ステージ１２２の基板保持面１２２ａ上に保持される。本実施形態では複数のバキューム開口１２３が設けられているが、１つのバキューム開口１２３が設けられてもよい。また、バキューム開口１２３の形状は、特に限定されず、例えば円形や、溝状であってもよい。第２保持ステージ１２２は、保持ブロック１２８を介して第２ステージ昇降機構１２４に連結されている。保持ブロック１２８は、第２保持ステージ１２２および第２ステージ昇降機構１２４に固定されている。
【００６０】
次に、図１０および図１１に示す基板処理装置の動作について説明する。まず、図１０に示すように、第２ステージ昇降機構１２４は、第２保持ステージ１２２を下降させ、第１ステージ昇降機構１１７は、第１保持ステージ１１１を、第２保持ステージ１２２よりも高い位置に上昇させる。ウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１は、第１保持ステージ１１１の円形の基板保持面１１１ａ上に保持され、さらに、第１ステージ回転装置１１５により第１保持ステージ１１１およびウェーハＷが一体に回転される。保護液供給ノズル２８は、保護液をウェーハＷの上面２の中心に供給する。保護液は、遠心力によりウェーハＷの上面２上を広がる。
【００６１】
スクラブ具３１を支持しているスクラブヘッド５０は、ヘッド回転機構７０によって回転軸５５の周りを円運動する。さらに、処理液が処理液供給ライン８２を通じて処理液ノズル８０に供給され、処理液はスクラブ具３１の中心からウェーハＷの下面１に供給される。支持アーム昇降装置６７は、支持アーム６０とともにスクラブヘッド５０および処理液ノズル８０を上昇させ、円運動するスクラブ具３１をウェーハＷの下面１の第２領域Ｒ２に接触させる。ウェーハＷの下面１の第２領域Ｒ２は、処理液の存在下でスクラブ具３１によってこすり洗いされる。円運動するスクラブヘッド５０が第１保持ステージ１１１に接触しない範囲内で、旋回モータ６５はスクラブヘッド５０および処理液ノズル８０をウェーハＷの半径方向に移動させてもよい。
【００６２】
次に、ウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１が以下のように処理される。まず、旋回モータ６５は、支持アーム６０を旋回させて、スクラブヘッド５０をウェーハＷの外側に移動させる。その後、図１２に示すように、第２ステージ昇降機構１２４は、第２保持ステージ１２２を上昇させ、ウェーハＷの下面１の第２領域Ｒ２を第２保持ステージ１２２の環状の基板保持面１２２ａで保持する。第１保持ステージ１１１は、ウェーハＷをリリースし、第１ステージ昇降機構１１７は、第１保持ステージ１１１を、第２保持ステージ１２２および支持アーム６０よりも低い位置に下降させる。次いで、旋回モータ６５は、支持アーム６０を旋回させて、スクラブヘッド５０をウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１の下方に移動させる。保護液供給ノズル２８は、保護液をウェーハＷの上面２の中心に供給する。
【００６３】
スクラブ具３１を支持しているスクラブヘッド５０は、ヘッド回転機構７０によって回転軸５５の周りを円運動する。さらに、処理液が処理液供給ライン８２を通じて処理液ノズル８０に供給され、処理液はスクラブ具３１の中心からウェーハＷの下面１に供給される。支持アーム昇降装置６７は、支持アーム６０とともにスクラブヘッド５０および処理液ノズル８０を上昇させ、円運動するスクラブ具３１をウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１に接触させる。さらに、旋回モータ６５は支持アーム６０をウェーハＷの下面１と平行にスイングさせる。ウェーハＷおよび第２保持ステージ１２２は、回転しない。スクラブヘッド５０が第２保持ステージ１２２に接触しない範囲内で、旋回モータ６５はスクラブヘッド５０および処理液ノズル８０をウェーハＷの半径方向に移動させながら、円運動するスクラブヘッド５０はスクラブ具３１をウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１に摺接させる。ウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１は、処理液の存在下でスクラブ具３１によってこすり洗いされる。
【００６４】
以上の説明では、ウェーハＷの下面１の第２領域Ｒ２が先にスクラブ具３１によって処理され、その後、ウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１がスクラブ具３１によって処理される。一実施形態では、ウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１が先にスクラブ具３１によって処理され、その後、ウェーハＷの下面１の第２領域Ｒ２がスクラブ具３１によって処理されてもよい。
【００６５】
図１３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り、図１４は、図１３に示す基板処理装置の上面図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図１０乃至図１２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。
【００６６】
第１保持部１０Ａは、図１０乃至図１２に示す実施形態と同じ構成である。第２保持部１０Ｂは、ウェーハＷの下面１の第２領域Ｒ２を保持する第２保持ステージ１２２と、第２保持ステージ１２２を支持するステージ支持部材１３０と、第２保持ステージ１２２をその軸心を中心に回転させる第２ステージ回転装置１３１と、第２保持ステージ１２２およびステージ支持部材１３０を上昇および下降させる第２ステージ昇降機構１２４を備えている。第２保持ステージ１２２は、ウェーハＷの下面１の第２領域Ｒ２のみに接触可能な環状のステージであり、環状の基板保持面（上面）１２２ａを有している。第１ステージ回転装置１１５、ステージ軸１１２、および第１保持ステージ１１１は、環状の第２保持ステージ１２２の内側に位置している。
【００６７】
第２保持ステージ１２２の下面は、環状のロータリージョイント１３５に固定されており、ロータリージョイント１３５はステージ支持部材１３０に固定されている。第２保持ステージ１２２はロータリージョイント１３５によって回転可能に支持されている。ロータリージョイント１３５には第２バキュームライン１２６が接続されている。第２保持ステージ１２２の基板保持面（上面）１２２ａには、ロータリージョイント１３を通じて第２バキュームライン１２６に連通する複数のバキューム開口１２３が形成されている。バキューム開口１２３に真空圧が形成されると、ウェーハＷの下面１の第２領域Ｒ２は真空吸引により第２保持ステージ１２２の基板保持面１２２ａ上に保持される。本実施形態では複数のバキューム開口１２３が設けられているが、１つのバキューム開口１２３が設けられてもよい。また、バキューム開口１２３の形状は、特に限定されず、例えば円形や、溝状であってもよい。ロータリージョイント１３５は、第２バキュームライン１２６に対する第２保持ステージ１２２の相対的な回転を許容しつつ、第２保持ステージ１２２と第２バキュームライン１２６との流体的連通を確立することができる装置である。
【００６８】
第２ステージ回転装置１３１は、ステージ支持部材１３０に固定された第２ステージ回転モータ１３７と、第２ステージ回転モータ１３７の駆動軸１３７ａに固定されたプーリー１４０と、プーリー１４０および第２保持ステージ１２２の外周面に掛けられたベルト１４１を備えている。第２ステージ回転モータ１３７が作動すると、第２ステージ回転モータ１３７の駆動軸１３７ａの回転は、プーリー１４０およびベルト１４１を通じて第２保持ステージ１２２に伝達され、第２保持ステージ１２２がその軸心を中心に回転する。第２ステージ昇降機構１２４はステージ支持部材１３０に連結されている。ステージ支持部材１３０、第２ステージ回転装置１３１、および第２保持ステージ１２２は、第２ステージ昇降機構１２４によって一体に上昇および下降される。
【００６９】
次に、図１３および図１４に示す基板処理装置の動作について説明する。まず、図１３に示すように、第２ステージ昇降機構１２４は、第２保持ステージ１２２を下降させ、第１ステージ昇降機構１１７は、第１保持ステージ１１１を、第２保持ステージ１２２よりも高い位置に上昇させる。ウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１は、第１保持ステージ１１１により保持され、さらに、第１ステージ回転装置１１５により第１保持ステージ１１１およびウェーハＷが一体に回転される。保護液供給ノズル２８は、保護液をウェーハＷの上面２の中心に供給する。保護液は、遠心力によりウェーハＷの上面２上を広がる。
【００７０】
スクラブ具３１を支持しているスクラブヘッド５０は、ヘッド回転機構７０によって回転軸５５の周りを円運動する。さらに、処理液が処理液供給ライン８２を通じて処理液ノズル８０に供給され、処理液はスクラブ具３１の中心からウェーハＷの下面１に供給される。支持アーム昇降装置６７は、支持アーム６０とともにスクラブヘッド５０および処理液ノズル８０を上昇させ、円運動するスクラブ具３１をウェーハＷの下面１の第２領域Ｒ２に接触させる。ウェーハＷの下面１の第２領域Ｒ２は、処理液の存在下でスクラブ具３１によってこすり洗いされる。円運動するスクラブヘッド５０が第１保持ステージ１１１に接触しない範囲内で、旋回モータ６５はスクラブヘッド５０および処理液ノズル８０をウェーハＷの半径方向に移動させてもよい。
【００７１】
次に、ウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１が以下のように処理される。まず、旋回モータ６５は、支持アーム６０を旋回させて、スクラブヘッド５０をウェーハＷの外側に移動させる。その後、図１５に示すように、第２ステージ昇降機構１２４は、第２保持ステージ１２２を上昇させ、ウェーハＷの下面１の第２領域Ｒ２を第２保持ステージ１２２の環状の基板保持面１２２ａで保持する。第１保持ステージ１１１は、ウェーハＷをリリースし、第１ステージ昇降機構１１７は、第１保持ステージ１１１を、第２保持ステージ１２２および支持アーム６０よりも低い位置に下降させる。次いで、第２ステージ回転装置１３１は、第２保持ステージ１２２およびウェーハＷを一体に回転させる。旋回モータ６５は、支持アーム６０を回転させて、スクラブヘッド５０をウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１の下方に移動させる。保護液供給ノズル２８は、保護液をウェーハＷの上面２の中心に供給する。保護液は、遠心力によりウェーハＷの上面２上を広がる。
【００７２】
スクラブ具３１を支持しているスクラブヘッド５０は、ヘッド回転機構７０によって回転軸５５の周りを円運動する。さらに、処理液が処理液供給ライン８２を通じて処理液ノズル８０に供給され、処理液はスクラブ具３１の中心からウェーハＷの下面１に供給される。支持アーム昇降装置６７は、支持アーム６０とともにスクラブヘッド５０および処理液ノズル８０を上昇させ、円運動するスクラブ具３１をウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１に接触させる。さらに、旋回モータ６５は支持アーム６０をウェーハＷの下面１と平行にスイングさせる。スクラブヘッド５０が第２保持ステージ１２２に接触しない範囲内で、旋回モータ６５はスクラブヘッド５０および処理液ノズル８０をウェーハＷの半径方向に移動させながら、円運動するスクラブヘッド５０はスクラブ具３１をウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１に摺接させる。ウェーハＷはその軸心を中心に回転されながら、ウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１は、処理液の存在下でスクラブ具３１によってこすり洗いされる。
【００７３】
以上の説明では、ウェーハＷの下面１の第２領域Ｒ２が先にスクラブ具３１によって処理され、その後、ウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１がスクラブ具３１によって処理される。一実施形態では、ウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１が先にスクラブ具３１によって処理され、その後、ウェーハＷの下面１の第２領域Ｒ２がスクラブ具３１によって処理されてもよい。
【００７４】
図１６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り、図１７は、図１６に示す基板処理装置の上面図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図１０乃至図１２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。
【００７５】
第１保持部１０Ａは、図１０乃至図１２に示す実施形態と同じ構成である。第２保持部１０Ｂは、ウェーハＷの下面１の第２領域Ｒ２を保持する一対の第２保持ステージ１２２Ａ，１２２Ｂと、第２保持ステージ１２２Ａ，１２２Ｂを支持するステージ支持部材１３０と、第２保持ステージ１２２Ａ，１２２Ｂおよびステージ支持部材１３０を上昇および下降させる第２ステージ昇降機構１２４を備えている。
【００７６】
第２保持ステージ１２２Ａ，１２２Ｂは、ウェーハＷの下面１の第２領域Ｒ２のみに接触可能な形状を有する。本実施形態では、第２保持ステージ１２２Ａ，１２２Ｂは、第１保持ステージ１１１の基板保持面１１１ａと平行であって、かつ互いに平行な棒状の部材から構成されている。第２保持ステージ１２２Ａ，１２２Ｂは、互いに離れており、同じ高さにある基板保持面１２２ａ，１２２ｂをそれぞれ有している。上から見たときの第１ステージ回転装置１１５、ステージ軸１１２、および第１保持ステージ１１１は、第２保持ステージ１２２Ａ，１２２Ｂの間に位置している。したがって、第２保持ステージ１２２Ａ，１２２Ｂは、ウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１には接触しない。
【００７７】
第２保持ステージ１２２Ａ，１２２Ｂには第２バキュームライン１２６がそれぞれ接続されている。第２保持ステージ１２２Ａ，１２２Ｂの基板保持面（上面）１２２ａ，１２２ｂには、第２バキュームライン１２６に連通する複数のバキューム開口１２３が形成されている。このバキューム開口１２３に真空圧が形成されると、ウェーハＷの下面１の第２領域Ｒ２は真空吸引により第２保持ステージ１２２Ａ，１２２Ｂの基板保持面１２２ａ，１２２ｂ上に保持される。
【００７８】
本実施形態では複数のバキューム開口１２３が設けられているが、１つのバキューム開口１２３が設けられてもよい。また、バキューム開口１２３の形状は、特に限定されず、例えば円形や、溝状であってもよい。バキューム開口１２３の位置の例としては、ウェーハＷの下面１の最外縁、最外縁と第１領域Ｒ１との間の位置などが挙げられる。本実施形態では、第２保持ステージ１２２Ａ，１２２Ｂの基板保持面１２２ａ，１２２ｂは、ウェーハＷの下面１の最外縁を含む細長い領域を保持する。一実施形態では、第２保持ステージ１２２Ａ，１２２Ｂの基板保持面１２２ａ，１２２ｂは、ウェーハＷの下面１の最外縁のみを保持してもよい。
【００７９】
次に、図１６および図１７に示す基板処理装置の動作について説明する。まず、図１６に示すように、第２ステージ昇降機構１２４は、第２保持ステージ１２２Ａ，１２２Ｂを下降させ、第１ステージ昇降機構１１７は、第１保持ステージ１１１を、第２保持ステージ１２２Ａ，１２２Ｂよりも高い位置に上昇させる。ウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１は、第１保持ステージ１１１により保持され、さらに、第１ステージ回転装置１１５により第１保持ステージ１１１およびウェーハＷが一体に回転される。保護液供給ノズル２８は、保護液をウェーハＷの上面２の中心に供給する。保護液は、遠心力によりウェーハＷの上面２上を広がる。
【００８０】
スクラブ具３１を支持しているスクラブヘッド５０は、ヘッド回転機構７０によって回転軸５５の周りを円運動する。さらに、処理液が処理液供給ライン８２を通じて処理液ノズル８０に供給され、処理液はスクラブ具３１の中心からウェーハＷの下面１に供給される。支持アーム昇降装置６７は、支持アーム６０とともにスクラブヘッド５０および処理液ノズル８０を上昇させ、円運動するスクラブ具３１をウェーハＷの下面１の第２領域Ｒ２に接触させる。ウェーハＷの下面１の第２領域Ｒ２は、処理液の存在下でスクラブ具３１によってこすり洗いされる。円運動するスクラブヘッド５０が第１保持ステージ１１１に接触しない範囲内で、旋回モータ６５はスクラブヘッド５０および処理液ノズル８０をウェーハＷの半径方向に移動させてもよい。
【００８１】
次に、ウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１が以下のように処理される。まず、旋回モータ６５は、支持アーム６０を旋回させて、スクラブヘッド５０をウェーハＷの外側に移動させる。その後、図１８に示すように、第２ステージ昇降機構１２４は、第２保持ステージ１２２Ａ，１２２Ｂを上昇させ、ウェーハＷの下面１の第２領域Ｒ２を第２保持ステージ１２２Ａ，１２２Ｂの基板保持面１２２ａ，１２２ｂで保持する。第１保持ステージ１１１は、ウェーハＷをリリースし、第１ステージ昇降機構１１７は、第１保持ステージ１１１を、第２保持ステージ１２２Ａ，１２２Ｂおよび支持アーム６０よりも低い位置に下降させる。旋回モータ６５は、支持アーム６０を回転させて、スクラブヘッド５０をウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１の下方に移動させる。保護液供給ノズル２８は、保護液をウェーハＷの上面２の中心に供給する。
【００８２】
スクラブ具３１を支持しているスクラブヘッド５０は、ヘッド回転機構７０によって回転軸５５の周りを円運動する。さらに、処理液が処理液供給ライン８２を通じて処理液ノズル８０に供給され、処理液はスクラブ具３１の中心からウェーハＷの下面１に供給される。支持アーム昇降装置６７は、支持アーム６０とともにスクラブヘッド５０および処理液ノズル８０を上昇させ、円運動するスクラブ具３１をウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１に接触させる。さらに、旋回モータ６５は支持アーム６０をウェーハＷの下面１と平行にスイングさせる。スクラブヘッド５０が第２保持ステージ１２２に接触しない範囲内で、旋回モータ６５はスクラブヘッド５０および処理液ノズル８０をウェーハＷの半径方向に移動させながら、円運動するスクラブヘッド５０はスクラブ具３１をウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１に摺接させる。ウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１は、処理液の存在下でスクラブ具３１によってこすり洗いされる。
【００８３】
以上の説明では、ウェーハＷの下面１の第２領域Ｒ２が先にスクラブ具３１によって処理され、その後、ウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１がスクラブ具３１によって処理される。一実施形態では、ウェーハＷの下面１の第１領域Ｒ１が先にスクラブ具３１によって処理され、その後、ウェーハＷの下面１の第２領域Ｒ２がスクラブ具３１によって処理されてもよい。
図６および図７に示すロールスポンジ９５、および図８および図９に示す静圧プレート１００は、図１０乃至図１８を参照して説明した実施形態に適用してもよい。
【００８４】
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】
【００８５】
１０      基板保持部
１０Ａ    第１保持部
１０Ｂ    第２保持部
１１      ローラー
１１ａ    基板保持面
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
１７Ａ    上側第１ローラー台
１７Ｂ    下側第１ローラー台
１７Ｃ    ピボット軸
１８Ａ    第１アクチュエータ
１８Ｂ    第２アクチュエータ
２２      プーリー
２３      ベースプレート
２４Ａ    軸受
２４Ｂ    軸受
２４Ｃ    軸受
２５Ａ    第１モータ支持体
２５Ｂ    第２モータ支持体
２６Ａ    第１直動ガイド
２６Ｂ    第２直動ガイド
２８      保護液供給ノズル
３１      スクラブ具
５０      スクラブヘッド
５５      回転軸
５７      連結部材
６０      支持アーム
６２      旋回軸
６５      旋回モータ
６７      支持アーム昇降装置
７０      ヘッド回転機構
７１      ヘッド回転モータ
７２      トルク伝達装置
８０      処理液ノズル
８２      処理液供給ライン
９０      ロータリージョイント
９５      ロールスポンジ
９７      ロールスポンジ回転装置
９８      ロールスポンジ昇降装置
１００    静圧プレート
１０１    基板支持面
１０２    流体供給路
１０４    流体噴射口
１１０    静圧プレート移動機構
１１１    第１保持ステージ
１１２    ステージ軸
１１５    第１ステージ回転装置
１１７    第１ステージ昇降機構
１１８    第１バキュームライン
１２２    第２保持ステージ
１２３    バキューム開口
１２４    第２ステージ昇降機構
１２６    第２バキュームライン
１２８    保持ブロック
１３０    ステージ支持部材
１３１    第２ステージ回転装置
１３５    ロータリージョイント
１３７    第２ステージ回転モータ
１４０    プーリー
１４１    ベルト
【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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