(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の基準部に対して所定の位置関係でパターンが形成された前記基板の表面を洗浄する基板処理装置であって、
前記基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部に保持される前記基板の表面に粘着部材を当接させ、前記粘着部材を前記基板の表面に沿って前記パターンの向きに対して非直角な方向に剥離させて前記基板の表面を洗浄する洗浄部と、
前記基準部を検出する検出手段と、
前記検出手段により前記基準部が検出された時点での前記パターンの向きに基づいて前記粘着部材の剥離方向の変更および前記基板の回転のうちの少なくとも一方を行うことで、前記パターンの向きに対する前記粘着部材の剥離方向の角度を調整する制御部と
を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記パターンの向きに対する前記粘着部材の剥離方向の角度は７０゜以下である請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記基板が前記基板保持部で保持された状態で前記基準部を検出する請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記基板保持部を回転させる回転部をさらに備え、
前記洗浄部は前記粘着部材の剥離方向を固定化し、
前記制御部は前記回転部を制御することで前記基板保持部に保持された前記基板を回転させて前記パターンの向きに対する前記粘着部材の剥離方向の角度を調整する請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記洗浄部は前記粘着部材の剥離方向を変更自在に構成され、
前記制御部は前記洗浄部を制御することで前記粘着部材の剥離方向を変更させて前記パターンの向きに対する前記粘着部材の剥離方向の角度を調整する請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記検出手段から前記基板保持部に前記基板を搬送する基板搬送部をさらに備える請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記検出手段は、前記基板を保持して回転する回転保持部と、前記回転保持部に保持された前記基板の前記基準部を検出する検出部とを有し、
前記制御部は、前記基板搬送部による前記基板保持部への基板搬送前に、前記回転保持部を制御することで前記回転保持部に保持された前記基板を回転させて前記パターンの向きに対する前記粘着部材の剥離方向の角度を調整する請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記洗浄部は、
前記粘着部材を送り出す供給部と、
前記粘着部材を巻き取る回収部と、
前記粘着部材を前記基板に当接させるローラと、
本体とを備え、
前記本体の内部に前記供給部と前記回収部が設けられ、
前記ローラは、前記本体の底面よりも下方に突出し、
前記検出手段は、前記洗浄部の前記本体の側面に取り付けられる
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項９】
基板の基準部に対して所定の位置関係でパターンが形成された前記基板の表面を洗浄する基板処理方法であって、
前記基板を基板保持部に保持させる保持工程と、
前記基準部を検出する検出工程と、
前記基板保持部に保持された基板の表面に粘着部材を当接させる当接工程と、
前記粘着部材を前記基板の表面に沿って前記パターンの向きに対して非直角な方向に剥離させて前記基板の表面を洗浄する剥離工程と、
前記検出工程の後、前記当接工程より前に実行され、前記検出工程により前記基準部が検出された時点での前記パターンの向きに基づいて前記粘着部材の剥離方向の変更および前記基板の回転のうちの少なくとも一方を行うことで、前記パターンの向きに対する前記粘着部材の剥離方向の角度を調整する適正化工程と
を備えることを特徴とする基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、光ディスク用基板などの各種基板の表面に対して粘着部材を当接させた後で、当該粘着部材を剥離して基板表面を洗浄する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板の表面からパーティクルなどの付着物を除去するために種々の技術が提案されており、そのうちの１つとして特許文献１では粘着部材を用いる、いわゆる貼り剥がし洗浄技術が記載されている。この特許文献１に記載の装置は、加圧ローラに粘着ベルトを巻き掛けるとともに、当該加圧ローラを基板の表面に向けて押圧しながら粘着ベルトを循環移動させている。このため、加圧ローラが基板表面に向けて押圧されている位置で粘着ベルトは基板の表面に接触して基板表面上に付着する付着物を捕獲した後、ベルト移動によって付着物を粘着したまま基板表面から剥離される。こうして、基板表面から付着物を除去して基板表面を洗浄している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−４８６７８号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、表面にパターンが形成されている基板について貼り剥がし技術を適用した場合、付着物の除去率が優れていることはもちろんであるが、パターンが倒壊するなどのダメージの発生を抑制すること、つまりダメージ抑制性能も非常に重要となってくる。しかしながら、このようにパターンを有する基板を従来の貼り剥がし洗浄技術を用いて洗浄したところ、除去率もダメージ抑制性能も不安定であった。すなわち、洗浄処理を実行する度に、除去率およびダメージ発生率が大きく変動しており、この点が実用上大きな問題となっている。
【０００５】
この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、パターンが形成された基板表面に粘着部材を当接させた後で当該粘着部材を剥ぎ取って基板表面から付着物を除去する基板処理技術において、優れた付着物の除去率およびダメージ抑制性能を安定的に得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、基板の基準部に対して所定の位置関係でパターンが形成された基板の表面を洗浄する基板処理装置および基板処理方法である。この基板処理装置は、上記目的を達成するため、基板を保持する基板保持部と、基板保持部に保持される基板の表面に粘着部材を当接させ、粘着部材を基板の表面に沿ってパターンの向きに対して非直角な方向に剥離させて基板の表面を洗浄する洗浄部と、基準部を検出する検出手段と、検出手段により基準部が検出された時点でのパターンの向きに基づいて粘着部材の剥離方向の変更および基板の回転のうちの少なくとも一方を行うことで、パターンの向きに対する粘着部材の剥離方向の角度を調整する制御部とを備えることを特徴としている。
【０００７】
また、この基板処理方法は、上記目的を達成するため、基板を基板保持部に保持させる保持工程と、基準部を検出する検出工程と、基板保持部に保持された基板の表面に粘着部材を当接させる当接工程と、粘着部材を基板の表面に沿ってパターンの向きに対して非直角な方向に剥離させて基板の表面を洗浄する剥離工程と、検出工程の後、当接工程より前に実行され、検出工程により基準部が検出された時点でのパターンの向きに基づいて粘着部材の剥離方向の変更および基板の回転のうちの少なくとも一方を行うことで、パターンの向きに対する粘着部材の剥離方向の角度を調整する適正化工程とを備えることを特徴としている。
【０００８】
このように構成された発明（基板処理装置および基板処理方法）では、基板の表面に当接する粘着部材が基板の表面に沿って剥離されることで基板の表面が洗浄されるが、基板の表面にパターンが形成されている場合、パターンの向きと剥離方向との相対的な方向関係によって基板の表面から付着物の除去率およびパターンのダメージ抑制性能は大きく異なる。このことは本願発明者により見出された知見であり、本発明では当該知見に基づいて次のように構成することで、除去率およびダメージ抑制性能の安定化を図っている。すなわち、本発明では、粘着部材が基板の表面に沿ってパターンの向きに対して非直角な方向に剥離される。このため、優れた付着物の除去率およびダメージ抑制性能を安定的に発揮させながら基板の表面を洗浄する。なお、パターンの向きに対する粘着部材の剥離方向の角度を７０゜以下に設定するのが望ましい。
【０００９】
ここで、基準部を検出する検出手段と、検出手段により基準部が検出された時点でのパターンの向きに基づいて粘着部材の剥離方向の変更および基板の回転のうちの少なくとも一方を行うことで、パターンの向きに対する粘着部材の剥離方向の角度を調整する制御部とを設けてもよい。これらの構成要件を追加することで、粘着部材の剥離方向を確実にパターンの向きに対して非直角な方向に設定することができる。
【００１０】
また、基準部を検出する検出手段の構成は任意であるが、例えば基板が基板保持部で保持された状態で検出手段が基準部を検出するように構成してもよい。この場合、基板保持部に基板が保持された状態のまま、基準部の検出、剥離方向の適正化および剥離動作が実行されるので、短いタクトタイムで基板洗浄を安定して行うことができる。また、この場合、基板保持部を回転部によって回転させることで、基板保持部に保持された基板を回転させてパターンの向きと剥離方向との相対的な方向関係を適正化してもよい。このように構成することで洗浄部での剥離方向を固定化することができ、洗浄部の構成を簡素化することができる。もちろん、粘着部材の剥離方向が変更自在となるように洗浄部を構成し、粘着部材の剥離方向を変更させることでパターンの向きに対する粘着部材の剥離方向の角度を調整するように構成してもよい。
【００１１】
また、基板保持部と検出手段とを互いに分離して配置し、基板搬送部によって検出手段から基板保持部に基板を搬送するように構成してもよい。このような構成を採用することで装置各部の設計自由度が高まるとともに、基板保持部に保持される基板に対しては洗浄処理を実行しつつ、その基板に続く基板について検出手段により基準部の検出を行うことでき、装置全体としてスループットを向上させることができる。
【００１２】
なお、このように基板保持部から検出手段を分離する場合、検出手段に、基板を保持して回転する回転保持部と、回転保持部に保持された基板の基準部を検出する検出部とを設け、基板搬送部による基板保持部への基板搬送前に、回転保持部で基板を保持された基板を回転させてパターンの向きに対する粘着部材の剥離方向の角度を調整してもよい。このように基板保持部に搬送する前に剥離方向を予め適正化することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、基板の表面に当接する粘着部材をパターンの向きに対して非直角な方向に剥離させているので、優れた付着物の除去率およびダメージ抑制性能を安定的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明にかかる基板処理装置の第１実施形態を示す図である。
【図２】図１に示す装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す基板処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】図１に示す基板処理装置の動作を模式的に示す図である。
【図５】パターンに対する剥離方向とパーティクルとの関係を模式的に示す図である。
【図６】パターンに対する角度に対する除去率およびダメージ個数の実測結果を示す図である。
【図７】本発明にかかる基板処理装置の第２実施形態を示す図である。
【図８】図７に示す基板処理装置に装備されるアライメント部の構成を示す図である。
【図９】図７に示す基板処理装置の電気的な構成を部分的に示すブロック図である。
【図１０】図７に示す基板処理装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明にかかる基板処理装置の第１実施形態を示す図であり、同図（ａ）は基板処理装置の平面図であり、同図（ｂ）は基板処理装置の側面図である。また、図２は、図１に示す装置の電気的構成を示すブロック図である。なお、図１においては、水平面をＸ−Ｙ面とし、鉛直方向をＺ軸方向とする３次元座標系Ｘ−Ｙ−Ｚが定義されている。この基板処理装置は、基板Ｗの表面Ｗｆに対して粘着ベルトを当接させた後で当該粘着ベルトを剥離して基板表面Ｗｆからパーティクル（汚染物質）を除去するものである。
【００１６】
この基板処理装置では、回転モーター２の回転軸２１が鉛直方向Ｚの上方に延び、その回転軸２１の上端に円形の保持テーブル３が固着され、保持テーブル３の上面で基板Ｗの裏面全体を支持可能となっている。そして、装置全体を制御する制御部４からの回転指令に応じて回転モーター２が作動すると、回転中心軸Ａ０を中心に保持テーブル３が回転する。また、本実施形態では、回転モーター２の回転量（あるいは回転角や回転位置）を計測するエンコーダー２２（図２）が設けられており、エンコーダー２２の出力に基づいて制御部４は保持テーブル３に保持される基板Ｗの回転位置を正確に算出する。
【００１７】
また、回転軸２１の軸心には、鉛直方向Ｚに保持テーブル３の底面中央にまで延びる配管２３が形成される。一方、保持テーブル３では、保持テーブル３の底面中央から保持テーブル３の内部に配管が延びるとともに、その配管の上端部から複数の配管が水平方向に放射状に分岐し、さらに各分岐配管から複数の配管が保持テーブル３の上面に延びている。こうして、保持テーブル３の内部に配管３１が形成され、保持テーブル３の上面では、複数の開口３２が放射状に形成されている。そして、回転モーター２の回転軸２１と保持テーブル３とが相互に連結されると、図１（ｂ）に示すように、配管２３の上端部が回転軸２１と保持テーブル３の連結部で配管３１と連通される。
【００１８】
この配管２３の下端部には圧力調整機構５が接続されている。この圧力調整機構５は、配管２３に対して負圧を与えて保持テーブル３の上面に載置される基板Ｗを吸引保持する負圧供給系と、配管２３に対して正圧を与えて基板Ｗの吸引保持を解除する正圧供給系とを有している。この負圧供給系では、負圧源として機能する吸引ポンプ５１が開閉弁５２を介して配管２３に接続されており、制御部４からの制御指令に応じて吸引ポンプ５１が作動するとともに開閉弁５２が開成されると、吸引ポンプ５１が配管２３内を排気して、配管２３に繋がる配管３１内が減圧される。これによって保持テーブル３の上面に載置された基板Ｗが吸引保持される。一方、正圧供給系では、正圧源として工場の用力のひとつである窒素ガス供給源５３が開閉弁５４を介して配管２３に接続されており、制御部４からの制御指令に応じて開閉弁５４が開成されると、窒素ガスが配管２３、３１内に圧送されて基板Ｗの吸引保持が解除される。このように本実施形態では、負圧を利用して基板Ｗを保持テーブル３に保持するように構成しているが、保持方式はこれに限定されるものではない。
【００１９】
また、本実施形態では、基板昇降機構６が設けられている。この基板昇降機構６は、水平に配置された環状のフレーム６１と、このフレーム６１に同心円状に配置された複数のリフトピン６２と、フレーム６１を昇降させるソレノイドなどのピン昇降機構６３とを備えている。複数のリフトピン６２は、保持テーブル３に設けられた複数の貫通孔３３を下方から臨むように形成されている。そして、制御部４からの上昇指令に応じてピン昇降機構６３が伸張すると、フレーム６１が上昇し、これに伴ってリフトピン６２が貫通孔３３を下方から貫通してリフトピン６２の先端部が保持テーブル３の上面から鉛直方向Ｚの上方に突き出る（後で説明する図４（ｃ）参照）。これによって、保持テーブル３の鉛直方向Ｚの上方に設定された基板受渡位置で未処理基板Ｗを受け取り可能となっている。そして、基板Ｗを受け取った後、制御部４からの下降指令に応じてピン昇降機構６３が収縮することで、基板Ｗが保持テーブル３の上面に移載される。また、制御部４からの上昇指令に応じてピン昇降機構６３が再度伸張すると、リフトピン６２が上昇して保持テーブル３に保持されている基板Ｗを基板受渡位置に持ち上げる。
【００２０】
保持テーブル３の鉛直方向Ｚの上方位置では、洗浄ヘッド７がＸ方向に往復自在に設けられている。この洗浄ヘッド７はＸ方向に往復移動自在なヘッド本体７１を有しており、制御部４からの移動指令に応じてヘッド駆動機構７６（図２）がヘッド本体７１をＸ方向に移動させる。このヘッド本体７１の内部では、粘着テープ供給部７２およびテープ回収部７３がヘッド本体７１に対して着脱自在となっており、装着状態では図１（ｂ）に示すように粘着面を下方に向けた状態で粘着テープＴが粘着テープ供給部７２から送り出される一方、次に説明するようにして基板表面Ｗｆの付着物除去に使用された粘着テープＴについてはテープ回収部７３で巻き取られる。
【００２１】
これら粘着テープ供給部７２およびテープ回収部７３の回転中心位置７２ａ、７３ａよりも鉛直方向Ｚの下方側では、粘着テープ供給部７２から送り出されしかもテープ回収部７３で巻き取られていない粘着テープＴの上面（非粘着面）に対して貼付け／剥離ローラ７４が当接しながら押圧部材７５によって下方側に押し下げられている。これによって、貼付け／剥離ローラ７４に巻き掛けられた粘着テープＴの粘着面がヘッド本体７１の底面よりも下方に突出している。そして、このままの状態で制御部４からの移動指令によってヘッド本体７１が（−Ｘ）方向に移動すると、貼付け／剥離ローラ７４が粘着テープＴを介して保持テーブル３に保持される基板Ｗの表面Ｗｆに当接して粘着テープＴが貼り付けられる。これによって基板Ｗの表面Ｗｆ上のパーティクルなどの付着物は粘着テープＴに貼り付く。また、その貼付直後には、粘着テープＴは基板表面Ｗｆに沿って剥離される。このように粘着テープＴがＸ方向に剥離されることによって基板表面Ｗｆ上の付着物が粘着テープＴに移動して基板表面Ｗｆから除去される。そして、こうして付着物を粘着除去した粘着テープＴはテープ回収部７３に回収される。なお、本実施形態では、ヘッド本体７１の移動に伴って貼付け／剥離ローラ７４が基板Ｗの表面Ｗｆに対して従動回転し、粘着テープ供給部７２も従動回転するとともに、テープ回収部７３も回転するように構成しているが、粘着テープ供給部７２およびテープ回収部７３の回転軸にモーターを連結して粘着テープＴの送り出しおよび回収を能動的に制御してもよい。
【００２２】
また、ヘッド本体７１の（−Ｘ）方向側の側面には、ＣＣＤカメラなどの撮像部８１が取り付けられており、保持テーブル３に保持された基板Ｗの表面Ｗｆを上方より撮像可能となっている。そして、撮像部８１により撮像された画像は画像処理部８２に送られ、画像処理部８２が撮像部８１からの画像信号に対して所定の画像処理を加えて得られる画像データを制御部４に与える。
【００２３】
制御部４は、各種演算処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）４１および洗浄処理を行うためのプログラムや各種データを記憶するメモリ４２を有しており、上記プログラムにしたがって装置各部を制御することで次に説明するようにして基板Ｗの表面Ｗｆ上の付着物を除去して基板Ｗを洗浄する。
【００２４】
図３は図１に示す基板処理装置の動作を示すフローチャートである。図４は図１に示す基板処理装置の動作を模式的に示す図である。この基板処理装置では、洗浄ヘッド７が保持テーブル３の上方空間から（＋Ｘ）方向に離れた待機位置Ｐ１に位置決めされるとともにリフトピン６２を突き出した状態で、未処理基板Ｗが搬送ロボット（図示省略）により装置の基板受渡位置に搬送され、リフトピン６２の先端上に載置される（ローディング）。すると、制御部４はリフトピン６２を下降させて基板Ｗを保持テーブル３の上面に移動させた後、吸引ポンプ５１を作動させるとともに開閉弁５２を開成して基板Ｗの裏面を吸引して保持テーブル３に吸着保持する（ステップＳ１１）。これによって、基板Ｗは洗浄位置に位置決めされ、保持される。
【００２５】
この段階では、搬送ロボットによって搬送されてきた基板Ｗを単に保持テーブル３に移載したに過ぎないため、基板Ｗの表面に形成されているパターンの向きは統一されていない。この種の基板Ｗでは、パターンは基板Ｗに予め設定された基準部に対して所定の位置関係をもって形成される。例えば半導体ウエハは半導体素子の動作に適した結晶構造が得られるようにスライスされており、結晶方位によって決まる半導体ウエハの外周縁部の位置に、いわゆるノッチと称される切欠部が基準部として形成されている。そして、ノッチに対して所定の位置関係でパターンが半導体ウエハの表面Ｗｆに形成されている。そこで、本実施形態では、ステップＳ１２〜Ｓ１４を実行して本発明の「基準部」に相当するノッチを検出することで保持テーブル３に保持される基板Ｗの表面Ｗｆに形成されているパターンの向きを求める。なお、「パターンの向き」とはパターンの特徴を示すものであり、本明細書では剥がし洗浄と最も関連する特徴のひとつであるパターンの延設方向を意味している。この点については、後で図５を参照しつつ説明する。
【００２６】
ステップＳ１２では、制御ユニット４はヘッド駆動機構７６によって待機位置Ｐ１の洗浄ヘッド７をノッチ検出位置Ｐ２に移動させて位置決めする。これによって、図４（ａ）に示すように、撮像部８１が保持テーブル３に保持された基板Ｗの外周縁の上方に位置する。そして、制御ユニット４は回転モーター２を作動させて基板Ｗを１周以上回転させ、その回転中に撮像部８１により撮像され、画像処理部８２で所定の画像処理されることで得られる基板表面Ｗｆの周縁画像を示す画像データを基板Ｗの回転位置（あるいは回転角）と関連付けながらメモリ４２に記憶し、基板表面Ｗｆの全周縁画像を取得する（ステップＳ１３）。
【００２７】
こうして取得した全周縁画像にはノッチを示す画像が含まれるため、制御ユニット４はメモリ４２に記憶された画像データに基づいてノッチ位置を検出する（ステップＳ１４）。これにより、制御ユニット４は、保持テーブル３に対する基板Ｗの保持姿勢、つまりノッチが水平方向のどの方位を向いて基板Ｗが保持されているのかを正確に把握することができるとともに、それに基づいてノッチ位置検出時点でのパターンの向きも正確に把握することができる。なお、ノッチ位置の検出方法については、従来より多用されているもので採用することができ、ここでは、その詳細説明を省略する。
【００２８】
次のステップＳ１５では、制御ユニット４はノッチ位置に対応する回転量だけ基板Ｗを回転中心軸Ａ０回りに回転させてパターンの向きを剥離方向Ｘに対して適正化する。この実施形態では、パターンの向きが剥離方向Ｘに対してほぼ平行となるように基板Ｗが位置決めされる。それに続いて、制御ユニット４は、図４（ｂ）に示すように、ヘッド駆動機構７６によって洗浄ヘッド７をノッチ検出位置Ｐ２から（−Ｘ）方向に移動させて粘着テープＴによる貼り剥がし洗浄を行う（ステップＳ１６）。
【００２９】
そして、図４（ｃ）に示すように、洗浄ヘッド７の貼付け／剥離ローラ７４が基板Ｗの表面Ｗｆを通過して貼り剥がし洗浄が完了すると、制御ユニット４は洗浄ヘッド７の移動を停止する。さらに、制御ユニット４は吸引ポンプ５１の作動を停止するとともに開閉弁５２、５４をそれぞれ「閉成状態」および「開成状態」に切り替えて基板Ｗの吸引保持を解除した後、ピン昇降機構６３によってリフトピン６２を上昇させる。これによって、貼り剥がし洗浄を受けた基板Ｗが保持テーブル３から受渡位置に持ち上げられ（ステップＳ１７）、搬送ロボットによって次の基板処理装置に搬送される。
【００３０】
こうして基板Ｗが搬出されると、制御ユニット４は洗浄ヘッド７を待機位置Ｐ１まで戻し、次の基板Ｗが受渡位置に搬送されてくるのを待って、上記した一連の処理を繰り返す。
【００３１】
以上のように、第１実施形態によれば、基板Ｗの表面Ｗｆに対する粘着テープＴによる貼り剥がし洗浄を行う前に、ノッチ検出時点でのパターンの向きに基づいて基板Ｗを回転させてパターンの向きが剥離方向Ｘと平行となるように、パターンの向きと剥離方向との相対的な方向関係を適正化している。したがって、パターンに対するダメージを抑制しつつパーティクルなどの付着物を優れた除去率で安定して取り除くことができる。これは次の理由からであると考察される。
【００３２】
図５は、パターンに対する剥離方向とパーティクルとの関係を模式的に示す図である。例えば半導体基板や液晶ガラス基板などの基板Ｗの表面Ｗｆには、同図に示すように、ラインアンドスペースなどの代表的なパターンＰＮが数多く形成されており、基板Ｗの表面Ｗｆからパーティクルなどの付着物ＣＴを貼り剥がし洗浄する際に、これらのパターンＰＮが障壁となることがある。特に、同図（ｂ）に示すように、基板表面Ｗｆに当接した粘着テープＴなどの粘着部材を剥離させる際の剥離方向（同図の実線矢印）ＤＲがパターンＰＮの延設方向（白抜き矢印方向）ＤＰに対して直交している場合には、粘着部材の剥がし動作による付着物ＣＴの移動先にパターンＰＮが壁となって立ちはだかり、付着物ＣＴを除去するためには付着物ＣＴがパターンＰＮを乗り越えるように移動させる必要がある。これに対し、同図（ａ）に示すように、パターンＰＮの向きＤＰに対して剥離方向ＤＲが平行となっている場合には、パターンＰＮが付着物ＣＴの移動の障壁となることはなく、付着物ＣＴをパターンＰＴに沿って移動させることができる。したがって、パターンＰＮの向きＤＰに対する剥離方向ＤＲの角度（以下「パターンに対する角度」と称する）θが９０゜からゼロに近づくほど、付着物ＣＴの除去率は高まり、しかもパターンＰＮに与えるダメージも低減させることができる。
【００３３】
また、このような考察に基づきラインアンドスペースを有する基板について、パターンに対する角度θを３段階（０゜、４５゜、９０゜）に設定して貼り剥がし洗浄を行ったところ、上記考察と同様の傾向を示す結果（図６（ａ））が得られた。ここでは、以下の基板、
＜基板＞
基板材質および平面寸法：シリコン基板、縦３０×横２０［ｍｍ］
基板平均厚さ：０．７５［ｍｍ］
パターン（ライン）の高さ：１５２［ｎｍ］
を複数枚準備し、上記３種類の角度θで粘着部材（中興化成工業株式会社製の商品名「チューコーフローフッ素樹脂粘着テープＡＳＦ−１１０ＦＲ」）を用いて貼り剥がし洗浄を行い、パーティクル除去効率（Particle Removal Efficiency：ＰＲＥ）およびダメージ個数を実測した。
【００３４】
また、角度θがパーティクル除去効率およびダメージ抑制に及ぼす影響を詳しく検証するために、角度θを５段階（０゜、２０゜、４５゜、７０゜、９０゜）に増やし、各角度で上記した貼り剥がし洗浄を行った。そして、各角度について、８視野の観察を行い、パーティクル除去効率およびダメージ個数を実測した。その結果をまとめたものが図６（ｂ）である。
【００３５】
上記考察および実測結果からわかるように、パターンの向きと剥離方向との相対的な方向関係を適正化することは、除去率の向上およびダメージ抑制性能を高める上で重要である。すなわち、粘着部材を基板の表面に沿ってパターンの向きに対して非直角な方向に剥離させるのが望ましい。また、本発明の「パターンの向きに対する粘着部材の剥離方向の角度」に相当する角度θを７０゜以下に調整するのがより望ましく、さらに言えば、２０゜以下とするのが好適である。
【００３６】
また、上記実施形態では、基板Ｗを保持テーブル３で保持したままノッチを検出し、ノッチ検出位置に基づいてパターンの向きと剥離方向との関係を適正化している。つまり、保持テーブル３に基板Ｗが保持された状態のまま一連の処理を実行しているので、短いタクトタイムで基板の貼り剥がし洗浄を安定して行うことができる。
【００３７】
このように本実施形態では、撮像部８１が本発明の「検出手段」として機能している。また、洗浄ヘッド７が本発明の「洗浄部」に相当している。また、保持ステージ３が本発明の「基板保持部」に相当し、この保持ステージ３を回転する回転モーター２が本発明の「回転部」に相当している。
【００３８】
ところで、上記第１実施形態では、保持テーブル３で基板Ｗを保持したまま一連の処理を実行する基板処理装置に対して本発明を適用しているが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、貼り剥がし洗浄を行う洗浄ユニットを少なくとも１台以上を有し、これをその他の処理ユニット（搬送ロボット、アライメントユニットなど）と組み合わせた基板処理装置（これを「基板処理システム」と称されることもある）に対しても本発明を適用することができる。ここでは、４台の洗浄ユニットと１台のアライメントユニットを装備する基板処理装置を例示して説明する。
【００３９】
図７は、本発明にかかる基板処理装置の第２実施形態を示す図である。また、図８は、図７に示す基板処理装置に装備されるアライメント部の構成を示す図である。さらには、図９は、図７に示す基板処理装置の電気的な構成を部分的に示すブロック図である。この第２実施形態では、収容容器１１０に収容されている基板Ｗを取出し、その基板Ｗの表面Ｗｆに対して貼り剥がし洗浄を施した後、再び収容容器１１０に戻す。
【００４０】
この基板処理装置では、図７に示すように上手側(図７の左手側)にインデクサ部ＩＤが設けられる一方、インデクサ部ＩＤの下手側（図７の右手側）に基板Ｗの表面Ｗｆに対して貼り剥がし洗浄処理を施すプロセス部ＰＰが設けられている。
【００４１】
このインデクサ部ＩＤでは、基板Ｗを収容するための収容容器１１０が２個Ｘ方向に一列で配置されるとともに、その配列方向Ｘに沿って従来より多用されている基板搬送ロボット１２０が移動し、一の収容容器１１０に収容されている洗浄処理前の基板Ｗを取り出してプロセス部ＰＰに搬送したり、プロセス部ＰＰから洗浄処理済の基板Ｗを受け取って収容容器１１０に収容する。
【００４２】
インデクサ部ＩＤの（＋Ｙ）側に配置されたプロセス部ＰＰでは、その略中央部にセンターロボット２００が配置されている。このセンターロボット２００については従来より多用されている基板搬送ロボットと同一構成を有するものを用いることができ、本発明の「基板搬送部」として機能する。また、このセンターロボット２００の周囲に、アライメントユニット３００および洗浄ユニット４００Ａ〜４００Ｄが配設されている。これらのうち洗浄ユニット４００Ａ〜４００Ｄは、保持テーブル３を回転させない点およびノッチ画像を撮像しない点を除き、第１実施形態にかかる基板処理装置と同一な基本構成を有しているため、洗浄ユニット４００Ａ〜４００Ｄについての構成説明は省略する。一方、アライメントユニット３００は基板Ｗのノッチ位置検出および方向関係を調整する機能を有しており、具体的には以下のように構成されている。
【００４３】
アライメントユニット３００は、図７に示すように、インデクサ部ＩＤに隣接して配置されている。このため、基板搬送ロボット１２０およびセンターロボット２００のいずれもがアライメントユニット３００に対してアクセス可能となっており、収容容器１１０からの基板Ｗが基板搬送ロボット１２０、アライメントユニット３００、センターロボット２００を経由して各洗浄ユニット４００Ａ〜４００Ｄに搬送され、処理後の基板Ｗが逆の経路で収容容器１１０に戻される。
【００４４】
アライメントユニット３００は、図８に示すように、スピンチャック３０１を有しており、基板表面Ｗｆを上方に向けた水平姿勢で基板Ｗの下面中央部を保持する。また、スピンチャック３０１にはチャック回転機構３０２の回転軸３０３が連結されており、アライメントユニット３００全体を制御する制御ユニット３１０からの回転指令に応じてチャック回転機構３０２がスピンチャック３０１を回転させる。また、チャック回転機構３０２の回転軸３０３には、エンコーダー３０４が接続されて基板Ｗの回転量や回転位置を示す信号を制御ユニット３１０に出力する。
【００４５】
また、スピンチャック３０１に保持された基板Ｗの周縁部に鉛直方向Ｚの上方に投光部３０５が配置される一方、鉛直方向Ｚの下方に受光部３０６が配置され、基板Ｗのノッチ（図示省略）が投光部３０５と受光部３０６との間に位置したタイミングで受光部３０６は投光部３０５からの光を受光してノッチ検出信号を制御ユニット３１０に出力する。
【００４６】
このノッチ検出信号を受け取った制御ユニット３１０では、ＣＰＵ３１１がメモリ３１２に予め記憶されているプログラムにしたがってチャック回転機構３０２を後述するように制御してパターンの向きと剥離方向との相対的な位置関係を調整する。
【００４７】
なお、図９中の符号３０７は、基板処理装置を構成する各部を相互に接続するローカルエリアネットワークＬＡＮに接続された通信部であり、この通信部３０７は基板処理装置全体を制御するホストコンピュータや洗浄ユニット４００Ａ〜４００Ｄの通信部９との間で各種データなどを通信可能となっている。
【００４８】
次に、上記のように構成された基板処理装置の動作について、図７および図１０を参照しつつ説明する。図１０は、図７に示す基板処理装置の動作を示すフローチャートである。この基板処理装置では、図７の破線矢印ＡＲ１に示すように、収容容器１１０内の未処理基板Ｗが基板搬送ロボット１２０によりアライメントユニット３００のスピンチャック３０１に搬送される。このとき、基板搬送ロボット１２０は基板Ｗの回転中心とスピンチャック３０１の回転中心とを一致させながら基板Ｗをスピンチャック３０１上に載置する（ローディング）。すると、アライメントユニット３００の制御ユニット３１０は基板Ｗをスピンチャック３０１で保持しながらチャック回転機構３０２による基板Ｗの回転を開始する（ステップＳ２１）。この回転開始時点で、制御ユニット３１０は、基板Ｗの表面Ｗｆに形成されたパターンの向きを把握できていないが、その後、受光部３０６からノッチ検出信号が出力される（ステップＳ２２で「ＹＥＳ」）と、制御ユニット３１０は、ノッチが投光部３０５と受光部３０６の間に位置していることを把握し、これによってパターンの向きも把握する。また、投光部３０５および受光部３０６と、各洗浄ユニット４００Ａ〜４００Ｄとの配設位置関係は予め固定されているため、ノッチ検出信号の検出時点で、当該基板Ｗの表面Ｗｆに形成されたパターンの向きと、当該基板Ｗの搬送先（洗浄ユニット４００Ａ〜４００Ｄのいずれか）における剥離方向と相対的な方向関係も明らかとなる。そこで、制御ユニット３１０は、ノッチが投光部３０５と受光部３０６の間に位置している基板Ｗをさらに追加回転角度だけ回転させて搬送先での貼り剥がし洗浄に適したパターンの向きに調整して方向関係の適正化を図る（ステップＳ２３）。なお、洗浄ユニット４００Ａ〜４００Ｄでは、剥離方向がそれぞれ異なっていることがあるため、例えば各洗浄ユニット４００Ａ〜４００Ｄに適した追加回転角度をメモリ３１２に記憶しておき、搬送先に応じた追加回転角度を読み出して上記適正化処理を行い、第１実施形態と同様に、パターンの向きが剥離方向と平行となるように、パターンの向きと剥離方向との相対的な方向関係を適正化してもよい。
【００４９】
そして、センターロボット２００により洗浄ユニット４００Ａ〜４００Ｄに搬送する段階で、制御ユニット３１０はスピンチャック３０１による基板保持を解除する。一方、センターロボット２００は、スピンチャック３０１上に載置されている基板Ｗを受け取り、指定された洗浄ユニット、例えば図７の破線矢印ＡＲ２に示すように洗浄ユニット４００Ｃに搬送し、当該洗浄ユニット４００Ｃの受渡位置に搬送し、リフトピン６２上に載置する。
【００５０】
このようにして基板Ｗが移載された洗浄ユニット４００Ｃでは、制御ユニット４がユニット各部を制御して貼り剥がし洗浄処理を実行する。すなわち、制御部４はリフトピン６２を下降させて基板Ｗを保持テーブル３の上面に移動させた後、吸引ポンプ５１を作動させるとともに開閉弁５２を開成して基板Ｗの裏面を吸引して保持テーブル３に吸着保持する（ステップＳ２４）。これによって、基板Ｗは洗浄位置に位置決めされる。なお、第２実施形態では、既にアライメントユニット３００においてパターンの向きと剥離方向Ｘとの相対的な方向関係が適正化されているため、直ちに貼り剥がし洗浄処理を実行する（ステップＳ２５）。つまり、制御ユニット４はヘッド駆動機構７６によって洗浄ヘッド７を待機位置Ｐ１から（−Ｘ）方向に移動させて粘着テープＴによる貼り剥がし洗浄を行う。
【００５１】
そして、洗浄ヘッド７の貼付け／剥離ローラ７４が基板Ｗの表面Ｗｆを通過して貼り剥がし洗浄が完了すると、制御ユニット４は洗浄ヘッド７の移動を停止する。さらに、制御ユニット４は吸引ポンプ５１の作動を停止するとともに開閉弁５２、５４をそれぞれ「閉成状態」および「開成状態」に切り替えて基板Ｗの吸引保持を解除した後、ピン昇降機構６３によってリフトピン６２を上昇させる。これによって、貼り剥がし洗浄を受けた基板Ｗが保持テーブル３から受渡位置に持ち上げられる（ステップＳ２６）。
【００５２】
センターロボット２００は受渡位置に位置決めされた処理済みの基板Ｗを受け取り、図７の破線矢印ＡＲ３に示すようにアライメントユニット３００のスピンチャック３０１上に載置する。また、この基板Ｗを基板搬送ロボット１２０が受け取り、図７の破線矢印ＡＲ４に示すように収容容器１１０に戻す。
【００５３】
以上のように、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、各洗浄ユニット４００Ａ〜４００Ｄでの貼り剥がし処理を行う前に、アライメントユニット３００でノッチ検出時点より基板Ｗを所定角度だけ回転させてパターンの向きが剥離方向Ｘと平行となるように、パターンの向きと剥離方向との相対的な方向関係を適正化している。したがって、パターンに対するダメージを抑制しつつパーティクルなどの付着物を優れた除去率で安定して取り除くことができる。
【００５４】
このように第２実施形態では、スピンチャック３０１が本発明の「回転保持部」に相当し、投光部３０５および受光部３０６が本発明の「検出部」に相当しており、これらによって本発明の「検出手段」が構成されている。
【００５５】
また、第２実施形態では、貼り剥がし洗浄処理を洗浄ユニット４００Ａ〜４００Ｄで行っている間に、次の基板Ｗについて方向関係の適正化処理をアライメントユニット３００で並行して行っているため、装置全体としてスループットを向上させることができる。
【００５６】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記実施形態では、粘着テープＴの剥離方向を固定化する一方、パターンの向きを剥離方向と平行となるように基板Ｗを回転させて相対的な方向関係の適正化を図っているが、基板Ｗの回転中心軸Ａ０を中心に洗浄ヘッド７をヘッド回動機構によって回動させることで剥離方向を変更し、上記適正化を図ってもよい。もちろん、基板Ｗの回転と剥離方向の変更とを組み合わせて上記適正化を図ってもよい。
【００５７】
また、上記第２実施形態では、投光部３０５と受光部３０６を用いた、いわゆる透過方式によりノッチ位置を検出しているが、反射方式でノッチ位置を検出してもよく、この反射方式については第１実施形態にも適用可能である。また、第１実施形態で採用したノッチ検出方法を第２実施形態に適用してもよい。
【００５８】
また、上記第２実施形態では、スピンチャック３０１で保持したまま、ノッチ検出と基板回転による剥離方向に対するパターンの向きの調整とを実行しているが、ノッチ検出を行うユニットと、パターンの向きの調整を行うユニットとを分離してもよい。例えば第２実施形態において、アライメントユニットの代わりに、ノッチ検出のみを行うノッチ検出ユニットを設け、ノッチ検出ユニットで検出されたノッチ位置に関する情報がローカルエリアネットワークＬＡＮを介して洗浄ユニットに与えられ、洗浄ユニットでパターンの向きの調整を行った上で貼り剥がし洗浄処理を実行するように構成してもよい。
【００５９】
また、上記実施形態では、基板Ｗの外周縁部に形成されたノッチを本発明の「基準部」として用いているが、パターンと所定の位置関係で基板Ｗに形成されているもの、例えば基板Ｗに付されるナンバリング、特定パターンなどを本発明の「基準部」として用いることができる。
【００６０】
さらに、上記実施形態では、貼付け／剥離ローラ７４に巻き掛けられた粘着テープにより貼り剥がし洗浄を行っているが、貼り剥がし洗浄の態様はこれに限定されるものではなく、例えば粘着部材として粘着シートを用いて貼り剥がし洗浄を行う装置や方法にも本発明を適用することができる。また、粘着部材を基板表面に貼る機構と、粘着部材を基板表面に沿って剥ぎ取る機構とを分離して設けた場合にも、本発明を適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板などの基板の表面に対して貼り剥がし洗浄を行う基板処理装置および方法に適用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
２…回転モーター（回転部）
３…保持テーブル（基板保持部）
４…制御ユニット（制御部）
７…洗浄ヘッド（洗浄部）
８１…撮像部（検出手段）
２００…センターロボット（基板搬送部）
３００…アライメントユニット（検出手段）
３０１…スピンチャック（回転保持部、検出手段）
３０５…投光部（検出部、検出手段）
３０６…受光部（検出部、検出手段）
ＤＲ…剥離方向
Ｔ…粘着テープ（粘着部材）
Ｗ…基板
Ｗｆ…（基板の）表面
【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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