(57)【要約】【課題】回転する弾性擦過部材がウェハの表面に侵入する際のウェハエッジ部との強い接触が回避されるので、弾性擦過部材に付着したスラリーのウェハエッジ部への再付着が抑制でき、あわせて弾性擦過部材の磨耗も抑制することができるウェハ処理装置を提供する。【解決手段】ウェハ処理装置は、円盤状のウェハ３０の少なくとも片面を擦過するウェハ処理装置であって、ウェハ３０を回転駆動するウェハ回転機構５０と、ウェハ３０の表面を擦過する弾性擦過部材３２が支持部材３１で支持されている構造の擦過ユニット３３と、公転する弾性擦過部材３２の少なくとも一部がウェハ３０の表面の内側と外側とに移動する位置で擦過ユニット３３を一定方向に回転駆動する擦過回転機構５１と、一定方向の回転駆動により弾性擦過部材３２がウェハ３０の表面に侵入する位置での支持部材３１とウェハ３０との間隔が離脱する位置での間隔より大きくなる方向にウェハ回転機構５０と擦過回転機構５１との軸心が相対的に傾斜している。【選択図】図１
2008210894.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状のウェハの少なくとも片面を擦過するウェハ処理装置であって、
前記ウェハを回転駆動するウェハ回転機構と、
前記ウェハの表面を擦過する弾性擦過部材が支持部材で支持されている構造の擦過ユニットと、
公転する前記弾性擦過部材の少なくとも一部が前記ウェハの表面の内側と外側とに移動する位置で前記擦過ユニットを一定方向に回転駆動する擦過回転機構と、
一定方向の回転駆動により前記弾性擦過部材が前記ウェハの表面に侵入する位置での前記支持部材と前記ウェハとの間隔が離脱する位置での間隔より大きくなる方向に前記ウェハ回転機構と前記擦過回転機構との軸心が相対的に傾斜しているウェハ処理装置。
【請求項２】
前記擦過ユニットは、前記支持部材で複数の前記弾性擦過部材が放射状に支持されている請求項１に記載のウェハ処理装置。
【請求項３】
前記擦過ユニットの前記弾性擦過部材により前記ウェハの表面を擦過することで洗浄する請求項１または２に記載のウェハ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円盤状のウェハの少なくとも片面を擦過するウェハ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ウェハ処理装置としてはたとえば、特許文献１に記載されたものがある。同文献に記載されたウェハ処理装置を図４に示す。
このウェハ処理装置では、ウェハ１０がローラーチャックで挟持され、スポンジ状のブラシ１２がディスク状のブラシベース１１に取り付けられている。さらに、ウェハ１０の表面とブラシベース１１の下面とは平行になっている。ウェハ１０のエッジ部までスクラブ洗浄するために、ウェハ１０の軸心とブラシベース１１の軸心の位置関係は、ずれた状態となっている。また、ブラシベース１１に取り付けられたブラシ１２の一部は、ウェハ１０の表面からはみ出ている。
ウェハ１０がスクラブ洗浄される際、ウェハ１０およびブラシベース１１はいずれも回転し、スポンジ状のブラシ１２はウェハ１０の表裏面に押付けられる。そして、ブラシベース１１の中央部から洗浄用液体Ｌが吐出されて、ウェハ１０は洗浄される。
【特許文献１】特開２００２−１７７８９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載のウェハ処理装置は、スラリーなどのパーティクルの再付着において改善の余地を残している。
【０００４】
たとえば、特許文献１に記載のウェハ処理装置は、ブラシ１２（ブラシベース１１）の下面とウェハ１０の表面が平行に配置されているため、図５（ｂ）のようにウェハ１０表面にブラシ１２の下面全体が均一に圧接される構造となっている。図５に示すように、ウェハの軸心２０とブラシベースの軸心２１は、相対的に傾斜していない。そして、スクラブ洗浄する際、スクラブ性向上のため、ブラシ１２は一定圧力でウェハ１０の表面に押し付けられる。そのため、ウェハ１０の表面上にあるブラシ１２の先端部は図６に示すように押しつぶされ、ブラシ１２の高さは低くなっている（ウェハ裏面側のブラシは図示なし）。
【０００５】
一方、ウェハ１０からはみ出た部分のブラシ１２の先端部は押しつぶされていない。ブラシベース１１は回転しているため、ブラシ１２の一部は公転しながら、「ウェハ１０表面」から「はみ出し部分（ウェハ１０無し）」へ、「はみ出し部分（ウェハ１０無し）」から「ウェハ１０表面」へ移動する動作を繰り返す。この「はみ出し部分（ウェハ１０無し）」から「ウェハ１０表面」へ移動する際、ブラシ１２のはみ出し部は、ウェハ１０のエッジ部と強く接触し、押しつぶされながら徐々にウェハ１０の表面に乗り上げていく。図７中の太線で示した区間Ｚは、ブラシ１２が回転することにより、ブラシ１２のはみ出し部がウェハ１０の表面上に侵入する際に、ブラシ１２がウェハ１０に強く接触する区間を示している。したがって、区間Ｚで、ブラシ１２に付着していたスラリーなどのパーティクルは、ウェハ１０のエッジ部に再付着する場合がある。
【０００６】
このような再付着は、ブラシ１２のウェハ１０への押付け圧が大きくなるほど顕著になる。また、ブラシ１２のはみ出し部とウェハ１０のエッジ部との強い接触は、ウェハ１０の外側に位置するブラシ１２の先端部の磨耗を促進する。
【０００７】
また、ブラシ１２のウェハ１０への押付け圧が小さくなると、スラリー除去性能が不十分となり、品質低下などといった問題が生じうる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、円盤状のウェハの少なくとも片面を擦過するウェハ処理装置であって、ウェハを回転駆動するウェハ回転機構と、ウェハの表面を擦過する弾性擦過部材が支持部材で支持されている構造の擦過ユニットと、公転する弾性擦過部材の少なくとも一部がウェハの表面の内側と外側とに移動する位置で擦過ユニットを一定方向に回転駆動する擦過回転機構と、一定方向の回転駆動により弾性擦過部材がウェハの表面に侵入する位置での支持部材とウェハとの間隔が離脱する位置での間隔より大きくなる方向にウェハ回転機構と擦過回転機構との軸心が相対的に傾斜しているウェハ処理装置が提供される。
【０００９】
このウェハ処理装置においては、弾性擦過部材がウェハの表面に侵入する位置での支持部材とウェハとの間隔が離脱する位置での間隔より大きくなることにより、回転する弾性擦過部材がウェハの表面に侵入する際のウェハエッジ部との強い接触が回避される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、回転する弾性擦過部材がウェハの表面に侵入する際のウェハエッジ部との強い接触が回避されるので、弾性擦過部材に付着したスラリーのウェハエッジ部への再付着が抑制でき、あわせて弾性擦過部材の磨耗も抑制することができるウェハ処理装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の一形態を図１、２を参照して以下に説明する。ただし、本実施の形態に関して前述した一従来例と同一の部分は、同一の名称を使用して詳細な説明は省略する。
【００１２】
図２は、ウェハ処理装置の模式的な平面図を示している。
本実施の形態のウェハ処理装置は、円盤状のウェハ３０の少なくとも片面を擦過するウェハ処理装置であって、前記ウェハ３０を回転駆動するウェハ回転機構５０と、前記ウェハ３０の表面を擦過する弾性擦過部材３２が支持部材３１で支持されている構造の擦過ユニット３３と、公転する前記弾性擦過部材３２の少なくとも一部が前記ウェハ３０の表面の内側と外側とに移動する位置で前記擦過ユニット３３を一定方向に回転駆動する擦過回転機構５１と、一定方向の回転駆動により前記弾性擦過部材３２が前記ウェハ３０の表面に侵入する位置での前記支持部材３１と前記ウェハ３０との間隔が離脱する位置での間隔より大きくなる方向に前記ウェハ回転機構５０と前記擦過回転機構５１との軸心が相対的に傾斜しているウェハ処理装置である。
【００１３】
ウェハ処理装置は、ウェハ回転機構５０と擦過ユニット３３と擦過回転機構５１とを有する。
【００１４】
ウェハ回転機構５０は、軸心４０を中心にウェハ３０を回転駆動させるものである。
【００１５】
擦過ユニット３３は、ウェハ３０の表面を擦過する弾性擦過部材３２を支持部材３１で支持した構造を有している。擦過ユニット３３が擦過回転機構５１の軸心４１を中心に回転することにより、弾性擦過部材３２は公転する。公転する弾性擦過部材３２の少なくとも一部は、ウェハ３０の表面の内側と外側とに移動しながら、ウェハ３０の表面を擦過する。このような弾性擦過部材３２の移動により、ウェハ３０の表面全体を洗浄できる。
【００１６】
また、擦過ユニット３３は、支持部材３１で複数の弾性擦過部材３２が放射状に支持されている。複数の弾性擦過部材３２が放射状に支持されていても、回転する弾性擦過部材３２がウェハ３０の表面に侵入する際のウェハ３０のエッジ部との強い接触が回避されるので、弾性擦過部材３２のエッジ部等に付着しうるスラリーの再付着も抑制できる。
【００１７】
擦過回転機構５１は、公転する弾性擦過部材３２の少なくとも一部がウェハ３０の表面の内側と外側とに移動する位置で擦過ユニット３３を一定方向に回転駆動させるものである。
【００１８】
図１は図２中のＡ−Ａ'断面を表す図である。一定方向の回転駆動により弾性擦過部材３２がウェハ３０の表面に侵入する位置での支持部材３１とウェハ３０との間隔が離脱する位置での間隔より大きくなる方向にウェハ回転機構５０の軸心４０と擦過回転機構５１の軸心４１とが相対的に傾斜している。軸心４０と軸心４１との傾斜角度は、たとえば、０．６°から１．２°の範囲が好ましい。
【００１９】
擦過回転機構５１の軸心４１が傾斜していることにより、弾性擦過部材３２の押付け圧はウェハ３０の表面に侵入する区間で最小となり、その対角側のウェハ３０上で最大となる。これにより、弾性擦過部材３２がウェハ３０の表面に侵入する際にウェハ３０のエッジ部に強く接触することを防止できる。すなわち、弾性擦過部材３２に付着したスラリーのウェハ３０のエッジ部への再付着が抑制でき、あわせて弾性擦過部材３２の磨耗も抑制することができる。
【００２０】
また、本実施形態では、軸心４０に対して擦過回転機構５１の軸心４１が傾斜している例を示したが、軸心４１に対してウェハ回転機構５０の軸心４０が傾斜していてもよい（図３）。
すなわち区間Ｚで弾性擦過部材３２の先端部がウェハ３０のエッジ部に押し付けられない程度に、ウェハ回転機構５０の軸心４０と擦過回転機構５１の軸心４１とが相対的に傾斜していればよい。
【００２１】
本実施形態では、弾性擦過部材３２が放射状に支持されている場合を示したが、弾性擦過部材３２が支持部材３１上に一様に支持されている場合でもよい。弾性擦過部材３２としては、ブラシ、スポンジなど弾性のある材料が挙げられる。また、傾ける方向・角度、各軸心の位置、擦過ユニットの径、形状・大きさ等は上記問題解決のため、最適化される。
【００２２】
また、本実施の形態では、ウェハ３０が３つのウェハ回転機構５０によって回転する場合について説明したが、ウェハ回転機構５０の数、位置はこの場合に限られない。
【００２３】
また、本実施の形態では、擦過ユニット３３と擦過回転機構５１がウェハ３０の表面にある場合について説明したが、ウェハ３０の表裏両面であっても同様の効果が得られる。
【００２４】
また、本実施の形態では、ウェハ処理装置が洗浄に用いられる場合について説明したが、洗浄以外にも研磨などに用いることもできる。
【００２５】
本実施の形態および変形例は、その内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ウェハ処理装置を示す模式的な断面図である。
【図２】ウェハ処理装置を示す模式的な平面図である。
【図３】ウェハ処理装置を示す模式的な断面図である。
【図４】従来例のウェハ処理装置を示す模式的な斜視図である。
【図５】従来例のウェハ処理装置を示す模式的な平面図（ａ）と断面図（ｂ）である。
【図６】従来例のウェハ処理装置を示す模式的な断面図である。
【図７】従来例のウェハ処理装置を示す模式的な平面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  ウェハ
１１  ブラシベース
１２  ブラシ
２０  ウェハの軸心
２１  ブラシベースの軸心
３０  ウェハ
３１  支持部材
３２  弾性擦過部材
３３  擦過ユニット
４０  ウェハ回転機構の軸心
４１  擦過回転機構の軸心
５０  ウェハ回転機構
５１  擦過回転機構
【図１】
2008210894.tif 000003
【図２】
2008210894.tif 000004
【図３】
2008210894.tif 000005
【図４】
2008210894.tif 000006
【図５】
2008210894.tif 000007
【図６】
2008210894.tif 000008
【図７】
2008210894.tif 000009