(57)【要約】【課題】基板破損時のメンテナンス作業が容易な基板処理装置および基板処理ユニットを提供する。【解決手段】本発明の一態様によれば、底面（５０）の一部に開口（５０ａ）が形成されたハウジング（１１）内に設けられ、基板（Ｗ）を処理する基板処理ユニット（２０１Ａ，２０５Ａ）と、前記開口（５０ａ）に接続され、前記基板（Ｗ）に由来する異物を捕捉する異物捕捉部（６０）と、を備える基板処理装置が提供される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面の一部に形成された開口に向かって下に傾斜したハウジング内に設けられ、基板を処理する基板処理部と、
前記開口に接続され、前記基板に由来する異物を捕捉する異物捕捉部と、を備える基板処理モジュール。
【請求項２】
前記異物捕捉部は、捕捉された前記異物を取り出すための取り出し機構を有する、請求項１に記載の基板処理モジュール。
【請求項３】
当該基板処理モジュールは、メンテナンスカバーの内側に配置され、
前記メンテナンスカバーを開けたときに、前記取り出し機構は手前に位置する、請求項２に記載の基板処理モジュール。
【請求項４】
前記基板処理部は、前記基板に液体を供給するノズルを有し、
前記液体は、前記底面、前記開口および前記異物捕捉部を通って排出される、請求項１乃至３のいずれかに記載の基板処理モジュール。
【請求項５】
前記異物捕捉部は、前記異物の捕捉状況を検知するセンサを有する、請求項１乃至４のいずれかに記載の基板処理モジュール。
【請求項６】
前記異物捕捉部は、網目状の面で構成された脱着可能な捕捉部材を有する、請求項１乃至５のいずれかに記載の基板処理モジュール。
【請求項７】
前記基板処理部は、
前記基板を保持して回転させる基板保持回転機構と、
前記基板の外側に設けられるカバーと、を有し、
前記基板保持回転機構および前記カバーの少なくとも一部は透明である、請求項１乃至６のいずれかに記載の基板処理モジュール。
【請求項８】
前記基板保持回転機構により保持された前記基板が破損して前記基板処理部内に前記基板の破片が飛散した場合に、前記基板保持回転機構および前記カバーの透明な部分を通して前記破片を視認可能である、請求項７に記載の基板処理モジュール。
【請求項９】
前記異物は、前記基板処理部での処理中に破損した前記基板の破片である、請求項１乃至８のいずれかに記載の基板処理モジュール。
【請求項１０】
基板を保持して回転させる基板保持回転機構と、
前記基板の外側に設けられるカバーと、を備え、
前記基板保持回転機構および前記カバーの少なくとも一部は透明である、基板処理モジュール。
【請求項１１】
前記基板保持回転機構により保持された前記基板が破損して前記基板処理部内に前記基板の破片が飛散した場合に、前記基板保持回転機構および前記カバーの透明な部分を通して前記破片を視認可能である、請求項１０に記載の基板処理モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を処理する基板処理モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
基板を研磨し、その後、洗浄および乾燥する基板処理装置が知られている（例えば、特許文献１）。基板の洗浄や乾燥といった処理は、半導体デバイスの製造において製品の歩留まりを向上させるために重要な工程であり、基板処理装置における洗浄ユニットで行われる。
【０００３】
図１５は、洗浄ユニットの一例を示す正面図である。洗浄ユニットは、基板処理モジュールとして、基板を洗浄する洗浄モジュール１２０１Ａ，１２０１Ｂ，１２０２Ａ，１２０２Ｂ、および、基板を乾燥する乾燥モジュール１２０５Ａ，１２０５Ｂを備えている。また、洗浄ユニットは、基板処理モジュール間で基板を搬送する搬送ロボット１２０９，１２１０を備えている。
【０００４】
洗浄モジュール１２０１Ａ，１２０１Ｂ，１２０２Ａ，１２０２Ｂは、基板に洗浄液を供給しながら基板を低速で回転させることにより、基板を洗浄する。乾燥モジュール１２０５Ａ，１２０５Ｂは、洗浄された基板を高速で回転させることにより、その表面から洗浄液を除去して基板を乾燥させる。洗浄液は、各基板処理モジュールのハウジングの底面の開口に設けられた異物捕捉用のキャップ１３００を通って廃液として排水口１３０１に排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特願２０１０−０５０４３６号公報
【特許文献２】特願２００９−１１７７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
基板を回転させて洗浄あるいは乾燥する際に、基板が破損してしまうこともあり得る。破損した基板の破片をハウジング内に放置しておくと、この破片がキャップ１３００に捕捉され、排水系統が詰まってしまうおそれがある。結果として、各基板処理モジュールが廃液で浸漬されたり、排気性能が低下して清浄なダウンフローが形成されずに基板上にディフェクトが発生したりするというトラブルを引き起こしかねない。
【０００７】
そのため、基板が破損すると、その破片を基板処理モジュールから除去するメンテナンス作業が必要である。しかしながら、これらの基板処理モジュールは入り組んだ構造になっており、破片を拾い上げるのは極めて困難である。すなわち、従来の基板処理モジュールでは、基板破損時のメンテナンス作業が容易ではないという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は基板破損時のメンテナンス作業が容易な基板処理モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、底面の一部に形成された開口に向かって下に傾斜したハウジング内に設けられ、基板を処理する基板処理部と、前記開口に接続され、前記基板に由来する異物を捕捉する異物捕捉部と、を備える基板処理モジュールが提供される。
【００１０】
前記異物捕捉部は、捕捉された前記異物を取り出すための取り出し機構を有してもよい。
この場合、当該基板処理モジュールは、メンテナンスカバーの内側に配置され、前記メンテナンスカバーを開けたときに、前記取り出し機構は手前に位置するようにするのが望ましい。
【００１１】
前記基板処理部は、前記基板に液体を供給するノズルを有し、前記液体は、前記底面、前記開口および前記異物捕捉部を通って排出されてもよい。
好ましくは、前記異物捕捉部は、前記異物の捕捉状況を検知するセンサを有する。
さらに、前記異物捕捉部は、網目状の面で構成された脱着可能な捕捉部材を有してもよい。
【００１２】
また好ましくは、前記基板処理部は、前記基板を保持して回転させる基板保持回転機構と、前記基板の外側に設けられるカバーと、を有し、前記基板保持回転機構および前記カバーの少なくとも一部は透明である。
【００１３】
この場合、前記基板保持回転機構により保持された前記基板が破損して前記基板処理部内に前記基板の破片が飛散した場合に、前記基板保持回転機構および前記カバーの透明な部分を通して前記破片を視認可能であるのが望ましい。
前記異物は、例えば、前記基板処理部での処理中に破損した前記基板の破片である。
【００１４】
また、本発明の別の態様によれば、基板を保持して回転させる基板保持回転機構と、前記基板の外側に設けられるカバーと、を備え、前記基板保持回転機構および前記カバーの少なくとも一部は透明である、基板処理モジュールが提供される。
【００１５】
この場合、前記基板保持回転機構により保持された前記基板が破損して前記基板処理部内に前記基板の破片が飛散した場合に、前記基板保持回転機構および前記カバーの透明な部分を通して前記破片を視認可能であるのが望ましい。
【発明の効果】
【００１６】
基板破損時のメンテナンス作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板処理装置の全体構成を示す概略平面図。
【図２】洗浄ユニット４の概略図。
【図３】一次洗浄モジュール２０１Ａの概略斜視図。
【図４】上側乾燥モジュール２０５Ａの概略断面図。
【図５】上側乾燥モジュール２０５Ａの概略平面図。
【図６】基台４０１および基板支持部材４０２の概略平面図。
【図７】基板支持部材４０２を説明する図。
【図８】第２の磁石４８２と第３の磁石４８３の配置を説明するための模式図。
【図９】基板支持部材４０２の動作を説明する図。
【図１０】ハウジング１１の底面５０および異物捕捉部６０の拡大図。
【図１１】異物捕捉部６０の概略斜視図。
【図１２】センサ６５の具体例を説明する図。
【図１３】異物捕捉部６０に堆積された異物を取り出す様子を示す図。
【図１４】乾燥モジュール２０Ａの破損したウェハＷの破片が飛散し得る領域を示す図。
【図１５】洗浄ユニットの一例を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の全体構成を示す概略平面図である。図１に示すように、この基板処理装置は、略矩形状のハウジング１を備えている。ハウジング１の内に、ロード／アンロード部２（の一部）、研磨ユニット３、および、洗浄ユニット４が設けられ、これらは隔壁１ａ，１ｂによって区画されている。ロード／アンロード部２、研磨ユニット３、および洗浄ユニット４は、それぞれ独立に組み立てられ、独立に排気されてもよい。また、基板処理装置は、基板処理動作を制御する制御部５を備えている。
【００２０】
ロード／アンロード部２は２つ以上（図１の例では４つ）のフロントロード部２０を有する。フロントロード部２０はハウジング１に隣接して配置され、基板処理装置の幅方向（長手方向と垂直な方向）に沿って配列されている。また、フロントロード部２０のそれぞれには、多数のウェハ（基板）をストックするウェハカセットが載置される。ウェハカセットは、オープンカセットでもよいし、ＳＭＩＦ（Standard  Manufacturing  Interface）ポッドやＦＯＵＰ（Front  Opening  Unified  Pod）などの密閉容器内部に収納されてもよい。ＳＭＩＦポッドやＦＯＵＰを用いることでウェハカセットを隔壁で覆うことができ、外部空間とは独立した環境を保てる。
【００２１】
また、ロード／アンロード部２には、フロントロード部２０の並びに沿って走行機構２１が敷設されている。この走行機構２１上で移動可能な２台の搬送ロボット（ローダー）２２が設置されている。搬送ロボット２２は走行機構２１上を移動することによって、フロントロード部２０に搭載されたウェハカセットにアクセスできる。
【００２２】
各搬送ロボット２２は上下に２つのハンドを有し、これらを使い分ける。すなわち、処理されたウェハをウェハカセットに戻す場合、各搬送ロボット２２は上側のハンドを使用する。一方、処理前のウェハをウェハカセットから取り出すとき場合、各搬送ロボット２２は下側のハンドを使用する。さらに、搬送ロボット２２の下側のハンドは、その軸心周りに回転することで、ウェハを反転させることができるように構成されている。
【００２３】
研磨ユニット３は、ウェハの研磨（平坦化）が行われる領域であり、第１研磨ユニット３Ａ、第２研磨ユニット３Ｂ、第３研磨ユニット３Ｃ、第４研磨ユニット３Ｄを備えている。これらは、図１に示すように、基板処理装置の長手方向に沿って配列されている。
【００２４】
第１研磨ユニット３Ａは、研磨テーブル３０Ａと、トップリング３１Ａと、研磨液供給ノズル３２Ａと、ドレッサ３３Ａと、アトマイザ３４Ａとを有する。研磨テーブル３０Ａには、研磨面を有する研磨パッド１０が取り付けられている。トップリング３１Ａは、ウェハを保持し、かつ、ウェハを研磨テーブル３０Ａ上の研磨パッド１０に押圧しながら研磨する。研磨液供給ノズル３２Ａは研磨液やドレッシング液（例えば、純水）を研磨パッド１０に供給する。ドレッサ３３Ａは研磨パッド１０の研磨面をドレッシングする。アトマイザ３４Ａは、液体（例えば純水）、または、液体（例えば純水）と気体（例えば窒素ガス）との混合流体を霧状にして研磨面に噴射する。
第２研磨ユニット３Ｂ、第３研磨ユニット３Ｃおよび第４研磨ユニット４Ｃの構造も同様である。
【００２５】
洗浄ユニット４は、ウェハの洗浄が行われる領域であり、洗浄モジュールや乾燥モジュールといった基板処理ユニットを有する。各基板処理ユニットは、ウェハを処理する基板処理モジュール、より具体的には、基板を処理する洗浄モジュールや、基板を乾燥する乾燥モジュールを有する。
【００２６】
図２は、洗浄ユニット４の概略側面図である。図２に示すように、洗浄ユニット４は、第１洗浄室１９０と、第１搬送室１９１と、第２洗浄室１９２と、第２搬送室１９３と、乾燥室１９４とに区画されている。
【００２７】
第１洗浄室１９０内には、縦方向に沿って配列された上側一次洗浄モジュール２０１Ａおよび下側一次洗浄モジュール２０１Ｂが配置されている。また、第２洗浄室１９２内には、縦方向に沿って配列された上側二次洗浄モジュール２０２Ａ、仮置き台２０３および下側二次洗浄モジュール２０２Ｂが配置されている。洗浄モジュール２０１Ａ，２０１Ｂ，２０２Ａ，２０２Ｂは、洗浄液を用いてウェハを洗浄する洗浄機である。
【００２８】
洗浄モジュール２０１Ａは、主に、ハウジング１１、同ハウジング１１内に設けられてウェハを洗浄する洗浄部（基板処理部）、および、ハウジング１１の底面５０に形成された開口５０ａに接続される異物捕捉部６０（詳細は後述）から構成される。他の洗浄モジュール２０１Ｂ，２０２Ａ，２０２Ｂも同様である。
【００２９】
乾燥室１９４内には、縦方向に沿って配列された上側乾燥モジュール２０５Ａおよび下側乾燥モジュール２０５Ｂが配置されている。上側乾燥モジュール２０５Ａおよび下側乾燥モジュール２０５Ｂの上部には、清浄な空気を上側乾燥モジュール２０５Ａおよび下側乾燥モジュール２０５Ｂ内にそれぞれ供給するフィルタファンユニット２０７Ａ，２０７Ｂが設けられている。
【００３０】
乾燥モジュール２０５Ａ，２０５Ｂは、主に、ハウジング、同ハウジング内に設けられてウェハを乾燥する乾燥部（基板処理部）、および、異物捕捉部から構成される。
【００３１】
洗浄モジュール２０１Ａ，２０１Ｂ，２０２Ａ，２０２Ｂ、仮置き台２０３、乾燥モジュール２０５Ａ，２０５Ｂは、図示しないフレームにボルトなどを介して固定されている。また、通常、洗浄モジュール２０１Ａ，２０１Ｂは１つのメンテナンスカバー（不図示）内に設置され、洗浄モジュール２０２Ａ，２０２Ｂは別のメンテナンスカバー（不図示）内に設定され、乾燥モジュール２０５Ａ，２０５Ｂはまた別のメンテナンスカバー（不図示）内に設置される。
【００３２】
第１搬送室１９１には、上下動可能な第１搬送ロボット２０９が配置される。第１搬送ロボット２０９は縦方向に延びる支持軸２１１に移動自在に支持されている。第１搬送ロボット２０９は、その内部にモータなどの駆動機構を有し、支持軸２１１に沿って上下に移動自在となっている。
【００３３】
第１搬送ロボット２０９は、搬送ロボット２２と同様に、上下二段のハンドを有する。第１搬送ロボット２０９は、その下側のハンドが上述した仮置き台１８０にアクセス可能な位置に配置されている。第１搬送ロボット２０９の下側のハンドが仮置き台１８０にアクセスするときには、隔壁１ｂに設けられているシャッタ（不図示）が開く。
【００３４】
第１搬送ロボット２０９は、仮置き台１８０、上側一次洗浄モジュール２０１Ａ、下側一次洗浄モジュール２０１Ｂ、仮置き台２０３、上側二次洗浄モジュール２０２Ａ、下側二次洗浄モジュール２０２Ｂの間でウェハＷを搬送する。洗浄前のウェハ（スラリーが付着しているウェハ）を搬送する場合、第１搬送ロボット２０９は下側のハンドを用いる。一方、洗浄後のウェハを搬送する場合、第１搬送ロボット２０９は上側のハンドを用いる。
【００３５】
第２搬送室１９３には、第１搬送ロボット２０９と同様の第２搬送ロボット２１０が配置される。第２搬送ロボット２１０は、上側二次洗浄モジュール２０２Ａ、下側二次洗浄モジュール２０２Ｂ、仮置き台２０３、上側乾燥モジュール２０５Ａ、下側乾燥モジュール２０５Ｂの間でウェハＷを搬送する。洗浄されたウェハのみを搬送するので、第２搬送ロボット２１０は１つのハンドのみを有する。
【００３６】
次に、ウェハを搬送するための搬送機構について説明する。第１研磨ユニット３Ａおよび第２研磨ユニット３Ｂに隣接して、第１リニアトランスポータ６が配置されている。この第１リニアトランスポータ６は、研磨ユニット３Ａ，３Ｂが配列する方向に沿った４つの搬送位置（ロード／アンロード部２側から順番に、第１搬送位置ＴＰ１、第２搬送位置ＴＰ２、第３搬送位置ＴＰ３、第４搬送位置ＴＰ４とする）の間でウェハを搬送する。
【００３７】
同様に、第３研磨ユニット３Ｃおよび第４研磨ユニット３Ｄに隣接して、第２リニアトランスポータ７が配置されている。この第２リニアトランスポータ７は、研磨ユニット３Ｃ，３Ｄが配列する方向に沿った３つの搬送位置（ロード／アンロード部２側から順番に、第５搬送位置ＴＰ５、第６搬送位置ＴＰ６、第７搬送位置ＴＰ７とする）の間でウェハを搬送する。
【００３８】
第１搬送位置ＴＰ１には、搬送ロボット２２からウェハを受け取るためのリフタ１１が配置されている。ウェハはこのリフタ１１を介して搬送ロボット２２から第１リニアトランスポータ６に渡される。リフタ１１と搬送ロボット２２との間の隔壁１ａにはシャッタ（不図示）が設けられており、ウェハの搬送時にはシャッタが開かれて搬送ロボット２２からリフタ１１にウェハが渡される。
【００３９】
ウェハは、第１リニアトランスポータ６によって第１研磨ユニット３Ａおよび／または第２研磨ユニット３Ｂに搬送される。すなわち、第１研磨ユニット３Ａのトップリング３１Ａは、トップリングヘッド（不図示）のスイング動作により研磨位置と第２搬送位置ＴＰ２との間を移動するため、トップリング３１Ａへのウェハの受け渡しは第２搬送位置ＴＰ２で行われる。同様に、第２研磨ユニット３Ｂのトップリング３１Ｂへのウェハの受け渡しは第３搬送位置ＴＰ３で行われる。
【００４０】
また、第１リニアトランスポータ６と、第２リニアトランスポータ７と、洗浄ユニット４との間にはスイングトランスポータ１２が配置されている。このスイングトランスポータ１２は、第４搬送位置ＴＰ４と第５搬送位置ＴＰ５との間を移動可能なハンドを有する。そして、スイングトランスポータ１２は、第１リニアトランスポータ６から第２リニアトランスポータ７へのウェハの受け渡しを行う。
【００４１】
ウェハは、第２リニアトランスポータ７によって第３研磨ユニット３Ｃおよび／または第４研磨ユニット３Ｄに搬送される。すなわち、第３研磨ユニット３Ｃのトップリング３１Ｃは、研磨位置と第６搬送位置ＴＰ６との間を移動するため、トップリング３１Ｃへのウェハの受け渡しは第６搬送位置ＴＰ６で行われる。同様に、第４研磨ユニット３Ｄのトップリング３１Ｄへのウェハの受け渡しは第７搬送位置ＴＰ７で行われる。
【００４２】
研磨ユニット３で研磨されたウェハは、スイングトランスポータ１２によって、第１リニアトランスポータ６と洗浄ユニット４との間に配置される仮置き台１８０を経由して洗浄ユニット４に搬送される。
【００４３】
洗浄ユニット４での処理後、搬送ロボット２２は、その上側のハンドを用いて上側乾燥モジュール２０５Ａまたは下側乾燥モジュール２０５Ｂからウェハを取り出し、そのウェハをウェハカセットに戻す。搬送ロボット２２の上側ハンドが乾燥モジュール２０５Ａ，２０５Ｂにアクセスするときには、隔壁１ａに設けられているシャッタ（不図示）が開く。
続いて、洗浄ユニット４について詳しく説明する。
【００４４】
洗浄ユニット４内に設けられる洗浄モジュール２０１Ａ，２０１Ｂ，２０２Ａ，２０２Ｂは、例えばロールスポンジ型の洗浄機である。洗浄モジュール２０１Ａ，２０１Ｂ，２０２Ａ，２０２Ｂは同一の構成を有するので、以下、一次洗浄モジュール２０１Ａについて説明する。
【００４５】
図３は、一次洗浄モジュール２０１Ａの概略斜視図である。図３に示すように、一次洗浄モジュール２０１Ａは、４つのローラ３０１〜３０４と、ロールスポンジ（洗浄具）３０７，３０８と、回転機構３１０，３１１と、洗浄液供給ノズル３１５，３１６と、エッチング液供給ノズル３１７，３１８とを有する。
【００４６】
ローラ３０１〜３０４はウェハＷを保持して回転させる。ロールスポンジ３０７，３０８は図示しない駆動機構によって互いに近接および離間する方向に移動可能である。そして、ロールスポンジ３０７，３０８は互いに近接することで、ウェハＷの上下面にそれぞれ接触する。回転機構３１０，３１１はこれらのロールスポンジ３０７，３０８をそれぞれ回転させる。洗浄液供給ノズル３１５，３１６はウェハＷの上下面に洗浄液（例えば純水）を供給する。エッチング液供給ノズル３１７，３１８はウェハＷの上下面にエッチング液（薬液）を供給する。
【００４７】
上側のロールスポンジ３０７を回転させる回転機構３１０は、その上下方向の動きをガイドするガイドレール３２０に取り付けられている。また、この回転機構３１０は昇降駆動機構３２１に支持されており、回転機構３１０および上側のロールスポンジ３０７は上側昇降駆動機構３２１により上下方向に移動される。また、図示しないが、下側のロールスポンジ３０８を回転させる回転機構３１１もガイドレールに支持されており、下側昇降駆動機構によって回転機構３１１および下側のロールスポンジ３０８が上下動する。昇降駆動機構としては、例えばボールねじを用いたモータ駆動機構またはエアシリンダが使用される。
【００４８】
ウェハＷの搬入搬出時には、ロールスポンジ３０７，３０８は互いに離間した位置にある。ウェハＷの洗浄時には、これらロールスポンジ３０７，３０８は互いに近接する方向に移動してウェハＷの上下面にそれぞれ接触する。ロールスポンジ３０７，３０８がウェハＷの上下面を押圧する力は、それぞれ上側昇降駆動機構３２１および図示しない下側昇降駆動機構によって調整される。上側のロールスポンジ３０７および回転機構３１０は昇降駆動機構３２１によって下方から支持されているので、上側のロールスポンジ３０７がウェハＷの上面に加える押圧力は０〔Ｎ〕からの調整が可能である。
【００４９】
ローラ３０１は、保持部３０１ａと肩部（支持部）３０１ｂの２段構成となっている。肩部３０１ｂの直径は保持部３０１ａの直径よりも大きく、肩部３０１ｂの上に保持部３０１ａが形成されている。ローラ３０２〜３０４もローラ３０１と同一の構成を有する。
【００５０】
第１搬送ロボット２０９の下側アームにより搬送されてきたウェハＷは、まず肩部３０１ｂ〜３０４ｂの上に載置される。その後、ローラ３０１〜３０４がウェハＷに向かって移動することにより保持部３０１ａ〜３０４ａに保持される。
【００５１】
４つのローラ３０１〜３０４のうちの少なくとも１つは、図示しない回転機構によって回転駆動されるように構成される。これにより、ウェハＷはその外周部がローラ３０１〜３０４に保持された状態で回転する。肩部３０１ｂ〜３０４ｂは下方に傾斜したテーパ面となっており、保持部３０１ａ〜３０４ａによって保持されている間、ウェハＷは肩部３０１ｂ〜３０４ｂと非接触に保たれる。
【００５２】
洗浄処理は次のように行なわれる。まず、ウェハＷはローラ３０１〜３０４に保持され、回転される。次いで、洗浄液供給ノズル３１５，３１６からウェハＷの上面および下面にそれぞれ洗浄水が供給される。そして、ロールスポンジ３０７，３０８がその軸心周りに回転しながらウェハＷの上下面に摺接することによって、ウェハＷの上下面をスクラブ洗浄する。スクラブ洗浄後、ロールスポンジ３０７，３０８を上方および下方にそれぞれ待避させるとともに、薬液供給ノズル３１７，３１８からそれぞれウェハＷの上面および下面にエッチング液を供給し、ウェハＷの上下面のエッチング（化学的洗浄）を行う。
【００５３】
洗浄モジュール２０１Ａ，２０１Ｂ，２０２Ａ，２０２Ｂは、同一のタイプの洗浄機であってもよいし、または異なるタイプの洗浄機であってもよい。例えば、一次洗浄モジュール２０１Ａ，２０１Ｂを一対のロールスポンジでウェハの上下面をスクラブ洗浄するタイプの洗浄機とし、二次洗浄モジュール２０２Ａ，２０２Ｂをペンシルスポンジ型洗浄機または２流体ジェットタイプの洗浄機とすることもできる。
【００５４】
次に、乾燥モジュール２０５Ａ，２０５Ｂの構成について説明する。乾燥モジュール２０５Ａ，２０５Ｂは、いずれもロタゴニ乾燥を行う乾燥機である。乾燥モジュール２０５Ａ，２０５Ｂは同一の構成を有するので、以下、上側乾燥モジュール２０５Ａについて説明する。
【００５５】
図４は、上側乾燥モジュール２０５Ａを示す概略断面図であり、図５は、上側乾燥モジュール２０５Ａの概略平面図である。
【００５６】
上側乾燥モジュール２０５Ａは、基台４０１と、この基台４０１に支持された４本の円筒状の基板支持部材４０２とを有する。基台４０１は回転軸４０６の上端に固定されており、この回転軸４０６は軸受４０５によって回転自在に支持されている。軸受４０５は回転軸４０６と平行に延びる円筒体４０７の内周面に固定されている。円筒体４０７の下端は架台４０９に取り付けられており、その位置は固定されている。回転軸４０６は、プーリ４１１，４１２およびベルト４１４を介してモータ４１５に連結されており、モータ４１５を駆動させることにより、基台４０１はその軸心を中心として回転するようになっている。基台４０１が回転することで、ウェハＷが回転する。
【００５７】
また、上側乾燥モジュール２０５Ａは、基台４０１の上面に固定されるカバー４５０を有する。カバー４５０はウェハＷの外側にあってその全周を囲むように配置されている。カバー４５０の縦断面形状は径方向内側に傾斜している。また、カバー４５０の縦断面は滑らかな曲線から構成されている。カバー４５０の上端はウェハＷに近接しており、カバー４５０の上端の内径は、ウェハＷの直径よりもやや大きく設定されている。また、カバー４５０の上端には、基板支持部材４０２の外周面形状に沿った切り欠き４５０ａ（図５）が各基板支持部材４０２に対応して形成されている。カバー４５０の底面には、斜めに延びる液体排出孔４５１が形成されている。
【００５８】
ウェハＷの上方には、ウェハＷの表面（フロント面）に純水や薬液などの洗浄液を供給するフロントノズル４５４が配置されている。フロントノズル４５４は、ウェハＷの中心を向いて配置されている。このフロントノズル４５４は図示しない洗浄液供給源に接続され、フロントノズル４５４を通じてウェハＷの表面の中心に洗浄液が供給される。
【００５９】
また、ウェハＷの上方には、ロタゴニ乾燥を実行するための２つのノズル４６０，４６１が並列して配置されている。ノズル４６０はウェハＷの表面にＩＰＡ蒸気（イソプロピルアルコールとＮ2ガスとの混合気）を供給する。ノズル４６１はウェハＷの表面の乾燥を防ぐために純水を供給する。これらノズル４６０，４６１はウェハＷの径方向に沿って移動可能に構成されている。
【００６０】
回転軸４０６の内部には、洗浄液供給源４６５に接続されたバックノズル４６３と、乾燥気体供給源４６６に接続されたガスノズル４６４とが配置されている。洗浄液供給源４６５には、洗浄液として純水が貯留されており、バックノズル４６３を通じてウェハＷの裏面に純水が供給される。また、乾燥気体供給源４６６には、乾燥気体として、Ｎ2ガスまたは乾燥空気などが貯留されており、ガスノズル４６４を通じてウェハＷの裏面に乾燥気体が供給される。
【００６１】
円筒体４０７の周囲には、基板支持部材４０２を持ち上げるリフト機構４７０が配置されている。このリフト機構４７０は円筒体４０７に対して上下方向にスライド可能に構成されている。リフト機構４７０は基板支持部材４０２の下端に接触する接触プレート４７０ａを有する。円筒体４０７の外周面とリフト機構４７０の内周面との間には、第１の気体チャンバ４７１と第２の気体チャンバ４７２が形成されている。これら第１の気体チャンバ４７１と第２の気体チャンバ４７２は、それぞれ第１の気体流路４７４および第２の気体流路４７５に連通している。これら第１の気体流路４７４および第２の気体流路４７５の端部は、図示しない加圧気体供給源に連結されている。
【００６２】
第１の気体チャンバ４７１内の圧力を第２の気体チャンバ４７２内の圧力よりも高くすると、リフト機構４７０が上昇する。一方、第２の気体チャンバ４７２内の圧力を第１の気体チャンバ４７１内の圧力よりも高くすると、リフト機構４７０が下降する。なお、図４は、リフト機構４７０が下降位置にある状態を示している。
次に、基板支持部材４０２によってウェハＷを保持する仕組みを説明する。
【００６３】
図６は、基台４０１および基板支持部材４０２の概略平面図である。図示のように、基台４０１は、４つのアーム４０１ａを有し、各アーム４０１ａの先端に基板支持部材４０２が上下動自在に支持されている。
【００６４】
図７は、基板支持部材４０２を説明する図である。すなわち、図７（ａ）は、図６に示す基板支持部材４０２および基台４０１の一部を示す概略平面図であり、図７（ｂ）は、図６のＡ−Ａ線概略断面図であり、図７（ｃ）は、図７（ｂ）のＢ−Ｂ線概略断面図である。基台４０１のアーム４０１ａは、基板支持部材４０２をスライド自在に保持する保持部４０１ｂを有する。なお、この保持部４０１ｂはアーム４０１ａと一体に構成してもよい。保持部４０１ｂには上下に延びる貫通孔が形成されており、この貫通孔に基板支持部材４０２が挿入されている。貫通孔の直径は基板支持部材４０２の直径よりも僅かに大きく、したがって基板支持部材４０２は基台４０１に対して上下方向に相対移動可能である。さらに基板支持部材４０２は、その軸心周りに回転可能となっている。
【００６５】
基板支持部材４０２の下部には、スプリング受け４０２ａが取り付けられている。基板支持部材４０２の周囲にはスプリング４７８が配置されており、スプリング受け４０２ａによってスプリング４７８が支持されている。スプリング４７８の上端は保持部４０１ｂ（基台４０１の一部）を押圧している。したがって、スプリング４７８によって基板支持部材４０２には下向きの力が作用している。基板支持部材４０２の外周面には、貫通孔の直径よりも大きい径を有するストッパー４０２ｂが形成されている。したがって、基板支持部材４０２は、図７（ｂ）に示すように、下方への移動がストッパー４０２ｂによって制限される。
【００６６】
基板支持部材４０２の上端には、ウェハＷが載置される支持ピン４７９と、ウェハＷの周端部に当接する基板把持部としての円筒状のクランプ４８０とが設けられている。支持ピン４７９は基板支持部材４０２の軸心上に配置されており、クランプ４８０は基板支持部材４０２の軸心から離間した位置に配置されている。したがって、クランプ４８０は、基板支持部材４０２の回転に伴って基板支持部材４０２の軸心周りに回転可能となっている。ここで、ウェハＷと接触する部分の部材としては、帯電防止のために、導電性部材（好適には、鉄、アルミニウム、ＳＵＳ）や、ＰＥＥＫ、ＰＶＣ等の炭素樹脂を使用することが好ましい。
【００６７】
基台４０１の保持部４０１ｂには第１の磁石４８１が取り付けられており、この第１の磁石４８１は基板支持部材４０２の側面に対向して配置されている。一方、基板支持部材４０２には第２の磁石４８２および第３の磁石４８３が配置されている。これら第２の磁石４８２および第３の磁石４８３は、上下方向に離間して配列されている。これらの第１〜第３の磁石４８１，４８２，４８３としては、ネオジム磁石が好適に用いられる。
【００６８】
図８は、第２の磁石４８２と第３の磁石４８３の配置を説明するための模式図であり、基板支持部材４０２の軸方向から見た図である。図８に示すように、第２の磁石４８２と第３の磁石４８３とは、基板支持部材４０２の周方向においてずれて配置されている。すなわち、第２の磁石４８２と基板支持部材４０２の中心とを結ぶ線と、第２の磁石４８２と基板支持部材４０２の中心とを結ぶ線とは、基板支持部材４０２の軸方向から見たときに所定の角度αで交わっている。
【００６９】
基板支持部材４０２が、図７（ｂ）に示す下降位置にあるとき、第１の磁石４８１と第２の磁石４８２とが互いに対向する。このとき、第１の磁石４８１と第２の磁石４８２との間には吸引力が働く。この吸引力は、基板支持部材４０２にその軸心周りに回転する力を与え、その回転方向は、クランプ４８０がウェハＷの周端部を押圧する方向である。したがって、図７（ｂ）に示す下降位置は、ウェハＷを保持するクランプ位置ということができる。
【００７０】
図９は、基板支持部材４０２の動作を説明する図である。すなわち、図９（ａ）は、リフト機構４７０により基板支持部材４０２を上昇させたときの基板支持部材４０２およびアーム４０１ａの一部を示す概略平面図であり、図９（ｂ）は、リフト機構４７０により基板支持部材４０２を上昇させたときの図６のＡ−Ａ線概略断面図であり、図９（ｃ）は、図９（ｂ）のＣ−Ｃ線概略断面図である。
【００７１】
リフト機構４７０により基板保持部材４０２を図９（ｂ）に示す上昇位置まで上昇させると、第１の磁石４８１と第３の磁石４８３とが対向し、第２の磁石４８２は第１の磁石４８１から離間する。このとき、第１の磁石４８１と第３の磁石４８３との間には吸引力が働く。この吸引力は基板支持部材４０２にその軸心周りに回転する力を与え、その回転方向は、クランプ４８０がウェハＷから離間する方向である。したがって、図９（ａ）に示す上昇位置は、基板をリリースするアンクランプ位置ということができる。
【００７２】
第２の磁石４８２と第３の磁石４８３とは基板支持部材４０２の周方向においてずれた位置に配置されているので、基板支持部材４０２の上下移動に伴って基板支持部材４０２には回転力が作用する。この回転力によってクランプ４８０にウェハＷを保持する力とウェハＷを開放する力が与えられる。したがって、基板支持部材４０２を上下させるだけで、ウェハＷを保持したり開放したりすることができる。このように、第１の磁石４８１、第２の磁石４８２および第３の磁石４８３は、基板支持部材４０２をその軸心周りに回転させてクランプ４８０によりウェハＷを保持させる。
【００７３】
このように、第１の磁石４８１、第２の磁石４８２および第３の磁石４８３の作用によって、ウェハＷは基板支持部材４０２に保持される。そして、基板支持部材４０２を支持する基台４０１がモータ４１５によって回転されることにより、ウェハＷが回転する。つまり、乾燥モジュール２０５ＡはウェハＷを保持して回転させる機構を持っている。なお、上述した機構は一例にすぎず、他の手法によりウェハＷを保持して回転させてもよい。
【００７４】
以上に説明した洗浄モジュール２０１Ａ，２０１Ｂ，２０２Ａ，２０２Ｂや乾燥モジュール２０５Ａ，２０５ＢでウェハＷを処理する際に、ウェハＷが破損することもある。例えば、図３に示す洗浄モジュール２０１Ａや図４に示す乾燥モジュール２０５Ａにおいて、ウェハＷを回転させる際にウェハＷが破損し、その破片が洗浄モジュール２０１Ａ，２０１Ｂ，２０２Ａ，２０２Ｂや乾燥モジュール２０５Ａ，２０５Ｂの内部に落ちてしまう可能性がある。洗浄ユニット４は入り組んだ構造となっており、落ちた破片を拾い上げるのは困難である。
【００７５】
そこで、本実施形態の特徴の１つとして、図２に示すように、洗浄モジュール２０１Ａは、そのハウジング１１の底面５０に設けられた開口５０ａに接続され、ウェハＷの破片などの異物を捕捉する異物捕捉部６０を有する。他の基板処理モジュール、すなわち、洗浄モジュール２０１Ｂ，２０２Ａ，２０２Ｂおよび乾燥モジュール２０５Ａ，２０５Ｂも同様である。以下、洗浄モジュール２０１Ａが備える異物捕捉部６０について説明する。
【００７６】
図１０は、ハウジング１１の底面５０および異物捕捉部６０の拡大図である。図示のように、底面５０の一部には、例えば長方形の開口５０ａが形成される。洗浄水などの液体が開口５０ａに自然に流下するよう、開口５０ａに向かって底面５０が下に傾斜しているのが望ましい。また、想定される異物がこの開口５０ａを通れるよう、開口５０ａは通常の排水口より大きいのが望ましい。具体例として、開口５０ａの大きさは１００ｍｍ×５０ｍｍ程度である。
【００７７】
異物捕捉部６０は底面５０の開口５０ａに接続され、破損したウェハＷの破片など少なくとも一部の異物を捕捉する一方で、洗浄液などの液体は異物捕捉部６０を通って排出される。異物捕捉部６０について詳しく説明する。
【００７８】
図１１は、異物捕捉部６０の概略斜視図である。異物捕捉部６０は、外装容器６１と、捕捉部材６２と、扉６３と、排水部６４と、センサ６５とを有する。
【００７９】
外装容器６１は中空の直方体であり、その上面にはハウジング１１の開口５０ａに適合する開口６１ａが形成されている。すなわち、外装容器６１の開口６１ａは、ハウジング１１の開口５０ａとほぼ同じ大きさであるか、若干大きい。そして、ハウジング１１の開口５０ａの直下に外装容器６１の開口６１ａが位置するよう、外装容器６１の上面とハウジング１１の底面５０とが接続される。
【００８０】
そして、ハウジング１１内で用いられた洗浄液や異物が、ハウジング１１の開口５０ａから外装容器６１の開口６１ａを通って異物捕捉部６０内部の捕捉部材６２に流れ込む。
【００８１】
捕捉部材６２は、４つの側面および底面から構成された、直方体の上面がない形状である。よって、捕捉部材６２は上方が開口しており、開口の大きさ（すなわち底面の大きさ）は、外装容器６１の開口６１ａとほぼ同じ大きさである。このような捕捉部材６２が、その上方の開口が外装容器６１の開口６１ａの直下に位置するよう、外装容器６１内に配置される。
【００８２】
捕捉部材６２の各面は網目状のフィルタとなっている。網目の隙間は想定される異物より小さく、望ましくは、粉状になったウェハＷをも捕捉できる程度に細かい。そのため、開口６１ａから流れ込んだ異物は捕捉部材６２によって捕捉される。一方、洗浄液などの液体は、各面の網目の隙間から流れ出ることができる。
【００８３】
外装容器６１の側面の１つ（図１１では手前の側面）には開口６１ｂが形成されている。この開口６１ｂに扉６３が開閉可能に嵌っている。開口６１ｂおよび扉６３は捕捉部材６２より大きい。よって、扉６３を開けることで、開口６１ｂを通して捕捉部材６２の着脱や交換を行うことができる。すなわち、開口６１ｂおよび扉６３は、捕捉された異物を取り出すための取り出し機構を構成する。
【００８４】
さらに、外装容器６１の下面であって捕捉部材６２の下にも、開口（不図示）が形成されている。この開口はほぼ円形であり、同じく断面が円形の排水部６４が接続される。捕捉部材６２の網目の隙間から流れ出た液体は、外装容器６１の下面の開口を通って排水部６４から排出される。このように、ハウジング１１の底面５０、その開口５０ａおよび異物捕捉部６０は廃液ラインを形成する。
【００８５】
また、センサ６５は捕捉部材６２での異物捕捉状況を検知する。より具体的には、センサ６５は捕捉部材６２の内部に所定量以上の異物が堆積されると、検知信号を発する。この検知信号に応じて、洗浄ユニット４の表示部（不図示）に異物が堆積された旨が表示される。これにより、捕捉部材６２を交換するメンテナンスまたは捕捉部材６２から異物を除去するメンテナンスが必要なことを把握できる。
【００８６】
図１２は、センサ６５の具体例を説明する図である。センサ６５は、発光部６５１と、受光部６５２とを有する。発光部６５１は扉６３を貫通して設けられ、受光部６５２は扉６３と対向する外装容器６１の側面の内側に設けられる。そして、発光部６５１は受光部６５２に向かって赤外線などの光を発する。
【００８７】
捕捉部材６２の内部に異物が堆積されていないか堆積量が少ない場合、発光部６５１からの光は遮られることなく受光部６５２に達する。受光部６５２が発光部６５１からの光を受光することで、異物が堆積されていないことが検知される。
【００８８】
一方、捕捉部材６２の内部に異物が堆積されると、発光部６５１からの光は異物に遮られて、受光部６５２には達しない。受光部６５２が発光部６５１からの光を受光できなくなることで、異物が堆積されたことが検知される。
【００８９】
なお、図１２では、発光部６５１および受光部６５２のペアを２つ設ける例を示しているが、この数に特に制限はない。また、発光部６５１および受光部６５２の配置位置にも特に制限はなく、例えば外装容器６１の扉がない１つの側面に発光部６５１を設け、この側面と対向する側面に受光部６５２を設けてもよい。また、他のセンサを用いて異物の捕捉状況を検知してもよい。
【００９０】
以上説明した洗浄モジュール２０１ＡにおいてウェハＷが破損した場合、洗浄モジュール２０１Ａに設けられる基板有り無しセンサ（不図示）が異常を検出する。これを契機に、保守者が洗浄モジュール２０１Ａの内部を洗い流すために水を流す。この水はハウジング１１の開口５０ａに向かって流れる。このとき、水とともに異物も開口５０ａに流される。そして、開口５０ａを通った異物のうち、少なくとも捕捉部材６２の網目の隙間より大きい異物は捕捉部材６２により捕捉される。一方、水は捕捉部材６２を通って排水部６４から排出される。
【００９１】
図１３は、異物捕捉部６０に堆積された異物を取り出す様子を示す図である。図示のように、メンテナンス時には、保守者がまず洗浄モジュール２０１Ａのメンテナンスカバー７０を開く。異物を取り出しやすいよう、メンテナンスカバー７０を開いたときに、異物捕捉部６０の扉６３が手前側に位置しているのが望ましい。次いで、保守者は扉６３を開き、捕捉部材６２を取り出す。そして、捕捉部材６２に堆積された異物を除去する。その後、異物が除去された捕捉部材６２または新しい捕捉部材６２を異物捕捉部６０内にセットする。
【００９２】
このような異物捕捉部６０により、大きな異物を確実に捕捉部材６２で捕捉でき、排水部６４に流れ出ることはない。そのため、排水部６４が詰まることを防げる。
【００９３】
なお、図１０では、異物捕捉部６０の外装容器６１の上面が直接ハウジング１１の開口５０ａに接続されている。異物捕捉部６０とハウジング１１との間に別の配管を配置すると、この配管に異物が引っかかってしまう可能性があるが、図１０に示すようにハウジング１１と異物捕捉部６０とを直接接続することで、このような可能性をなくせる。また、ハウジング１１の真下に異物捕捉部６０を設置することで、基板処理ユニットのスペースを小さくできる。
【００９４】
一方、洗浄モジュール２０１Ａの床下にある機器を避ける場合など、異物捕捉部６０の設置の自由度が必要であれば、他の配管を介して異物捕捉部６０とハウジング１１の開口５０ａとを間接的に接続してもよい。すなわち、ハウジング１１の開口５０ａに配管の一端が接続され、他端が異物捕捉部６０の開口６１ａに接続されてもよい。この場合、配管の断面は、ハウジング１１の開口５０ａおよび異物捕捉部６０の開口６１ａに合わせて、矩形とするのが望ましい。
【００９５】
以上、洗浄モジュール２０１Ａが備える異物捕捉部６０について説明したが、洗浄モジュール２０１Ｂ，２０２Ａ，２０２Ｂや、乾燥モジュール２０５Ａ，２０５Ｂについても同様である。
【００９６】
このように、第１の実施形態では、ハウジング１１の底面５０の開口５０ａに、異物を捕捉する異物捕捉部６０を設ける。そのため、破損したウェハＷの破片を拾い上げる必要はなくこれを捕捉でき、メンテナンス作業が容易になる。また、異物捕捉部６０にセンサ６５を設けることで、メンテナンスの時期を適切に把握できる。
【００９７】
（第２の実施形態）
次に説明する第２の実施形態は、乾燥モジュールを構成する部品の一部を透明にして、破損したウェハＷを視認できるようにするものである。
【００９８】
図４に示す乾燥モジュール２０５ＡにおいてウェハＷが破損した場合、その破片が飛散して乾燥モジュール２０５Ａの内部、例えば基台４０１の下に落ちることもある。図１４において破線で囲んだ領域などに、乾燥モジュール２０５Ａの破損したウェハＷの破片が飛散し得る。仮に基台４０１、基板支持部材４０２、カバー４５０が透明でない場合、飛散した破片を見つけるのが困難である。
【００９９】
そこで本実施形態では、基台４０１、基板支持部材４０２およびカバー４５０を透明な素材で構成する。これらの全体を透明な素材で構成するのが望ましいが、その少なくとも一部を透明にし、透明な部分を通して飛散した破片を視認できるようにすればよい。
【０１００】
また、他の乾燥モジュール２０５Ｂや洗浄モジュール２０１Ａ，２０１Ｂ，２０２Ａ，２０２Ｂの構成部品の一部を透明にしてもよい。
【０１０１】
このように、第２の実施形態では、乾燥モジュールにおける基台４０１、基板支持部材４０２およびカバー４５０を透明にする。そのため、ウェハＷが破損して乾燥モジュールの内部に破片が飛散した場合でも、外部からその破片を視認でき、メンテナンス作業が容易になる。
【０１０２】
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ことである。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とすべきである。
【符号の説明】
【０１０３】
１  ハウジング
４  洗浄ユニット
５０  底面
５０ａ  開口
６０  異物捕捉部
６１  外装容器
６１ａ，６１ｂ  開口
６２  捕捉部材
６３  扉
６４  排水部
６５  センサ
６５１  発光部
６５２  受光部
７０  メンテナンスカバー
２０１Ａ，２０１Ｂ，２０２Ａ，２０２Ｂ  洗浄モジュール
２０５Ａ，２０５Ｂ  乾燥モジュール
４０１  基台
４０２  基板支持部材
４５０  カバー
【図１】
2015230940.tif 000003
【図２】
2015230940.tif 000004
【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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