(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシを用いて基板を洗浄する基板洗浄装置であって、
前記基板を回転可能に保持する基板保持部と、
前記ブラシをスピンドルを介して回転可能に支持するアームと、
前記基板に対して処理液を供給する供給部と
を備え、
前記ブラシは、
疎水性の外周部を有し、前記スピンドルに接続される本体部と、
前記本体部の下部に設けられ、前記基板に押し当てられる洗浄体と、
前記本体部の前記外周部に設けられ、前記本体部の前記外周部から突出しており、前記洗浄体から飛散する前記処理液を疎水性の下面で受け止める液受け部材と
を備え、
前記基板保持部は、
前記基板の周縁部を把持する把持部
を備え、
前記液受け部材の下面は、前記洗浄体が前記基板に押し当てられた状態において前記把持部の上端よりも上方に位置する、基板洗浄装置。
【請求項２】
前記液受け部材は、
上面が傾斜した庇形状を有する、請求項１に記載の基板洗浄装置。
【請求項３】
前記液受け部材は、
前記本体部における前記洗浄体の取付面よりも上方に配置される、請求項１または２に記載の基板洗浄装置。
【請求項４】
前記基板保持部の周囲を取り囲み、前記基板保持部から飛散する処理液を受ける周壁部
を備え、
前記液受け部材の径は、
少なくとも前記洗浄体から飛散する処理液の前記基板に対する角度と前記周壁部の高さとの関係に基づいて決定される、請求項１〜３のいずれか一つに記載の基板洗浄装置。
【請求項５】
前記ブラシの退避位置に設けられ、鉛直上方に向けて洗浄液を吐出する吐出口を有し、前記退避位置に配置された前記ブラシを前記吐出口から吐出される洗浄液を用いて洗浄するブラシ洗浄部
を備え、
前記ブラシ洗浄部の吐出口は、前記退避位置に配置された前記洗浄体の外周部と前記液受け部材の基端部とを含む領域の鉛直下方に配置される、請求項１〜４のいずれか一つに記載の基板洗浄装置。
【請求項６】
前記アームは、
前記スピンドルを回転させる駆動部と前記スピンドルの一部とを収容する第１内部空間と、
前記第１内部空間と外部とを連通し、前記第１内部空間から露出する前記スピンドルの一部を覆う第２内部空間と、
前記第２内部空間に対して不活性ガスを供給するガス供給部と
を備える、請求項１〜５のいずれか一つに記載の基板洗浄装置。
【請求項７】
前記アームは、
前記第２内部空間を吸気する吸気部
を備える、請求項６に記載の基板洗浄装置。
【請求項８】
前記吸気部は、
前記ガス供給部よりも前記第１内部空間寄りの位置に設けられる、請求項７に記載の基板洗浄装置。
【請求項９】
前記供給部は、
前記ブラシの外方から前記ブラシよりも手前の前記基板上の位置であって、前記基板上で跳ね返った前記処理液が前記液受け部材によって受け止められる前記位置へ向けて前記処理液を斜めに吐出すること
を特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の基板洗浄装置。
【請求項１０】
前記供給部は、
前記処理液を吐出するノズルと、
前記ノズルを支持するノズルアームと、
前記アームを移動させる第１移動機構と、
前記ノズルアームを移動させる第２移動機構と、
前記第１移動機構と前記第２移動機構とを制御して、前記供給部が、前記ブラシの外方から前記ブラシよりも手前の前記基板上の位置であって、前記基板上で跳ね返った前記処理液が前記液受け部材によって受け止められる前記位置へ向けて前記処理液を斜めに吐出する状態を維持しながら、前記ブラシと前記ノズルとを移動させる制御部と
を備えることを特徴とする請求項９に記載の基板洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、基板洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体ウェハ等の基板を処理する基板洗浄装置の一つとして、ブラシを基板に接触させ、ブラシの外側からブラシに対して処理液を供給しつつ、基板とブラシとを互いに回転させることによって、基板を洗浄処理する基板洗浄装置が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４６８５９１４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術のようにブラシと処理液とを用いて基板の洗浄を行う場合、処理液のみを用いる場合と比較して処理液が広範囲に飛散し易いという問題があった。処理液が広範囲に飛散すると、装置が汚染されるおそれがある。【０００５】
実施形態の一態様は、処理液の飛散を抑えることのできる基板洗浄装置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】
【０００６】
実施形態の一態様に係る基板洗浄装置は、ブラシを用いて基板を洗浄する基板洗浄装置であって、基板保持部と、アームと、供給部とを備える。基板保持部は、基板を回転可能に保持する。アームは、ブラシをスピンドルを介して回転可能に支持する。供給部は、基板に対して処理液を供給する。また、ブラシは、本体部と、洗浄体と、液受け部材とを備える。本体部は、スピンドルに接続される。洗浄体は、本体部の下部に設けられ、基板に押し当てられる。液受け部材は、本体部の外周部に設けられ、本体部の外周部から突出する。
【発明の効果】
【０００７】
実施形態の一態様によれば、処理液の飛散を抑えることができる基板洗浄装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る基板処理システムの模式平面図である。
【図２】図２は、実施形態に係る基板処理システムの模式側面図である。
【図３】図３は、第２処理ブロックの模式平面図である。
【図４】図４は、第２処理ユニットの模式平面図である。
【図５】図５は、第２処理ユニットの模式側面図である。
【図６】図６は、裏面ブラシの模式側面図である。
【図７】図７は、液受け部材と周壁部との関係を示す図である。
【図８】図８は、裏面洗浄部の模式側断面図である。
【図９】図９は、案内部材の模式斜視図である。
【図１０】図１０は、裏面ブラシの模式斜視図である。
【図１１】図１１は、収容部の模式側面図である。
【図１２】図１２は、裏面洗浄処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、裏面ブラシと第１供給部との位置関係を示す図である。
【図１４】図１４は、第１処理ユニットの模式平面図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、収容部の模式側面図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、収容部の模式側面図である。
【図１５Ｃ】図１５Ｃは、収容部の模式側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板処理装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
＜基板処理システムの構成＞
まず、実施形態に係る基板処理システム１の構成について図１および図２を参照して説明する。図１は、実施形態に係る基板処理システム１の模式平面図である。また、図２は、実施形態に係る基板処理システム１の模式側面図である。なお、以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。
【００１１】
図１に示すように、実施形態に係る基板処理システム１は、搬入出ブロック２と、処理ブロック３と、受渡ブロック４とを備える。これらは、搬入出ブロック２、受渡ブロック４および処理ブロック３の順に並べて配置される。
【００１２】
基板処理システム１は、搬入出ブロック２から搬入された基板、本実施形態では半導体ウェハ（以下ウェハＷ）を受渡ブロック４経由で処理ブロック３へ搬送し、処理ブロック３において処理する。また、基板処理システム１は、処理後のウェハＷを処理ブロック３から受渡ブロック４経由で搬入出ブロック２へ戻し、搬入出ブロック２から外部へ払い出す。以下、各ブロック２〜４の構成について説明する。
【００１３】
＜搬入出ブロック２の構成＞
搬入出ブロック２は、載置部１１と、搬送部１２とを備える。載置部１１には、複数枚のウェハＷを水平状態で収容する複数のカセットＣが載置される。
【００１４】
搬送部１２は、載置部１１に隣接して配置され、内部に主搬送装置１３を備える。主搬送装置１３は、載置部１１と受渡ブロック４との間でウェハＷの搬送を行う。
【００１５】
＜処理ブロック３の構成＞
図２に示すように、処理ブロック３は、第１処理ブロック３Ｕと、第２処理ブロック３Ｌとを備える。第１処理ブロック３Ｕと第２処理ブロック３Ｌとは、隔壁やシャッター等によって空間的に仕切られており、高さ方向に並べて配置される。本実施形態では、第１処理ブロック３Ｕが上段側に配置され、第２処理ブロック３Ｌが下段側に配置される。
【００１６】
第１処理ブロック３Ｕでは、回路形成面（以下、「おもて面」と記載する）を上向きにした状態のウェハＷに対して処理が行われる。一方、第２処理ブロック３Ｌでは、おもて面とは反対側の面である裏面を上向きにした状態のウェハＷに対して処理が行われる。これら第１処理ブロック３Ｕおよび第２処理ブロック３Ｌの構成について説明する。
【００１７】
＜第１処理ブロック３Ｕの構成＞
第１処理ブロック３Ｕは、図１に示すように、搬送部１６と、第１搬送装置１７と、複数の第１処理ユニット１８とを備える。第１搬送装置１７は、搬送部１６の内部に配置され、複数の第１処理ユニット１８は、搬送部１６の外部において搬送部１６に隣接して配置される。
【００１８】
第１搬送装置１７は、受渡ブロック４と第１処理ユニット１８との間でウェハＷの搬送を行う。具体的には、第１搬送装置１７は、受渡ブロック４からウェハＷを取り出して第１処理ユニット１８へ搬送する処理と、第１処理ユニット１８によって処理されたウェハＷを第１処理ユニット１８から取り出して受渡ブロック４へ搬送する処理とを行う。
【００１９】
第１処理ユニット１８は、おもて面を上向きにした状態のウェハＷに対してベベル洗浄処理を行う。ベベル洗浄処理とは、ウェハＷの周縁部（ベベル部）に付着したパーティクルやボート痕等を除去する処理のことである。
【００２０】
例えば、第１処理ユニット１８は、ウェハＷを回転可能に吸着保持する吸着保持部と、ウェハＷの周縁部にブラシを当接させることによってウェハＷの周縁部を物理的に洗浄するベベル洗浄部と、ウェハＷの周縁部へ向けて薬液を吐出する吐出部とを備える。かかる第１処理ユニット１８は、おもて面を上向きにしたウェハＷの裏面を吸着保持部で吸着保持した状態でウェハＷを回転させる。そして、第１処理ユニット１８は、回転するウェハＷの裏面周縁部へ向けて吐出部から薬液を吐出しながら、ベベル洗浄部のブラシをウェハＷの周縁部に当接させることにより、ウェハＷの周縁部に付着したパーティクル等を除去する。このように、薬液による化学的な洗浄と、ブラシによる物理的な洗浄とを組み合わせることにより、パーティクルやボート痕等の除去性能を高めることができる。
【００２１】
＜第２処理ブロック３Ｌの構成＞
つづいて、第２処理ブロック３Ｌの構成について図３を参照して説明する。図３は、第２処理ブロック３Ｌの模式平面図である。
【００２２】
図３に示すように、第２処理ブロック３Ｌは、搬送部２６と、第２搬送装置２７と、複数の第２処理ユニット２８とを備える。第２搬送装置２７は、搬送部２６の内部に配置され、複数の第２処理ユニット２８は、搬送部２６の外部において搬送部２６に隣接して配置される。
【００２３】
第２搬送装置２７は、受渡ブロック４と第２処理ユニット２８との間でウェハＷの搬送を行う。具体的には、第２搬送装置２７は、受渡ブロック４からウェハＷを取り出して第２処理ユニット２８へ搬送する処理と、第２処理ユニット２８によって処理されたウェハＷを第２処理ユニット２８から取り出して受渡ブロック４へ搬送する処理とを行う。
【００２４】
第２処理ユニット２８は、裏面を上向きにした状態のウェハＷに対し、ウェハＷの裏面に付着したパーティクル等を除去する裏面洗浄処理を行う。ここで、第２処理ユニット２８の構成について図４および図５を参照して説明する。図４は、第２処理ユニット２８の模式平面図である。また、図５は、第２処理ユニット２８の模式側面図である。
【００２５】
図４および図５に示すように、第２処理ユニット２８は、チャンバ２０１と、基板保持部２０２と、回収カップ２０３と、裏面洗浄部２０４と、第１供給部２０５と、第２供給部２０６と、周壁部２０７とを備える。
【００２６】
チャンバ２０１は、基板保持部２０２と回収カップ２０３と裏面洗浄部２０４と第１供給部２０５と第２供給部２０６と周壁部２０７とを収容する。チャンバ２０１の天井部には、チャンバ２０１内にダウンフローを形成するＦＦＵ（Fun  Filter  Unit）２１１が設けられる。
【００２７】
基板保持部２０２は、ウェハＷよりも大径の本体部２２１と、本体部２２１の上面に設けられた複数の把持部２２２と、本体部２２１を支持する支柱部材２２３と、支柱部材２２３を回転させる駆動部２２４を備える。なお、把持部２２２の数は、図示のものに限定されない。
【００２８】
かかる基板保持部２０２は、複数の把持部２２２を用いてウェハＷの周縁部を把持することによってウェハＷを保持する。これにより、ウェハＷは、本体部２２１の上面からわずかに離間した状態で水平に保持される。
【００２９】
なお、第２処理ユニット２８では、裏面が上方を向いた状態、言い換えれば、おもて面が下方を向いた状態のウェハＷに対して裏面洗浄処理が行われる。このため、第１処理ユニット１８の吸着保持部のようにウェハＷを吸着するタイプのものを第２処理ユニット２８で使用すると、回路形成面であるおもて面を汚すおそれがある。そこで、基板処理システム１では、回路形成面を極力汚さないように、ウェハＷの周縁部を把持するタイプのものを基板保持部２０２として用いることとしている。
【００３０】
回収カップ２０３は、基板保持部２０２を取り囲むように配置される。回収カップ２０３の底部には、第１供給部２０５や第２供給部２０６から吐出される薬液をチャンバ２０１の外部へ排出するための排液口２３１と、チャンバ２０１内の雰囲気を排気するための排気口２３２とが形成される。なお、第２処理ユニット２８は、第１供給部２０５から吐出される薬液の排出先と、第２供給部２０６から吐出される薬液の排出先とを切り替える機構を備えていてもよい。
【００３１】
裏面洗浄部２０４は、裏面ブラシ２４１と、水平方向（ここでは、Ｙ軸方向）に延在し、スピンドル２４２を介して裏面ブラシ２４１を上方から回転可能に支持するアーム２４３と、アーム２４３を旋回および昇降させる旋回昇降機構２４４とを備える。
【００３２】
裏面洗浄部２０４は、バルブ２４４ａや流量調整器（図示せず）等を介して第１薬液供給源２４５ａに接続され、バルブ２４４ｂや流量調整器（図示せず）等を介して第２薬液供給源２４５ｂに接続される。また、裏面洗浄部２０４は、バルブ２４４ｃや流量調整器（図示せず）等を介してリンス液供給源２４５ｃに接続される。
【００３３】
裏面洗浄部２０４は、第１薬液供給源２４５ａから供給される第１薬液、第２薬液供給源２４５ｂから供給される第２薬液またはリンス液供給源２４５ｃから供給されるリンス液（ここでは、純水とする）を、裏面ブラシ２４１の内側からウェハＷへ向けて吐出することができる。かかる裏面洗浄部２０４の具体的な構成については、後述する。
【００３４】
ここでは、第１薬液がＳＣ−１（アンモニア、過酸化水素および水の混合液）であり、第２薬液がＤＨＦ（希フッ酸）であるものとするが、第１薬液はＳＣ−１に限定されず、第２薬液もＤＨＦに限定されない。
【００３５】
第１供給部２０５は、周壁部２０７の外方に配置される。第１供給部２０５は、ノズル２５１と、水平方向に延在し、ノズル２５１を上方から支持するノズルアーム２５２と、ノズルアーム２５２を旋回および昇降させる旋回昇降機構２５３とを備える。
【００３６】
ノズル２５１は、バルブ２５４ａや流量調整器（図示せず）等を介して第１薬液供給源２５５ａに接続される。また、ノズル２５１は、バルブ２５４ｂや流量調整器（図示せず）等を介してリンス液供給源２５５ｂに接続される。かかる第１供給部２０５は、第１薬液供給源２５５ａから供給される第１薬液をウェハＷへ向けて吐出する。また、第１供給部２０５は、リンス液供給源２５５ｂから供給される純水をウェハＷへ向けて吐出する。
【００３７】
第２供給部２０６は、周壁部２０７の外方に配置される。第２供給部２０６は、ノズル２６１と、水平方向に延在し、ノズル２６１を上方から支持するノズルアーム２６２と、ノズルアーム２６２を旋回および昇降させる旋回昇降機構２６３とを備える。
【００３８】
ノズル２６１は、バルブ２６４ａや流量調整器（図示せず）等を介して第２薬液供給源２６５ａに接続される。また、ノズル２６１は、バルブ２６４ｂや流量調整器（図示せず）等を介してリンス液供給源２６５ｂに接続される。かかる第２供給部２０６は、第２薬液供給源２６５ａから供給される第２薬液をウェハＷへ向けて吐出する。また、第２供給部２０６は、リンス液供給源２６５ｂから供給される純水をウェハＷへ向けて吐出する。
【００３９】
周壁部２０７は、回収カップ２０３の外方において基板保持部２０２を取り囲むように配置され、基板保持部２０２から飛散する第１薬液、第２薬液および純水といった処理液を受け止める。周壁部２０７は、昇降機構２７１に接続されており、昇降機構２７１によって鉛直方向に移動可能である。すなわち、周壁部２０７は、高さを変更可能に構成されている。
【００４０】
第２処理ユニット２８は、上記のように構成されており、裏面を上向きにしたウェハＷの周縁部を基板保持部２０２で保持して回転させる。そして、第２処理ユニット２８は、第１供給部２０５および第２供給部２０６のいずれかと裏面洗浄部２０４とを用いてウェハＷの裏面に付着したパーティクル等を除去する。
【００４１】
なお、第２処理ユニット２８のチャンバ２０１内には、裏面洗浄部２０４の裏面ブラシ２４１、第１供給部２０５のノズル２５１および第２供給部２０６のノズル２６１を本体部２２１上から退避させた退避位置が設けられている。そして、各退避位置には、裏面ブラシ２４１、ノズル２５１およびノズル２６１を収容する収容部２０８ａ〜２０８ｃがそれぞれ設けられている。図４には、裏面洗浄部２０４、第１供給部２０５および第２供給部２０６が各退避位置に配置されて、裏面ブラシ２４１、ノズル２５１およびノズル２６１がそれぞれ収容部２０８ａ〜２０８ｃに収容されている様子を示している。
【００４２】
＜受渡ブロック４の構成＞
次に、受渡ブロック４について説明する。図１および図２に示すように、受渡ブロック４の内部には、複数の移し換え装置１５ａ，１５ｂと、第１バッファ部２１Ｕと、第２バッファ部２１Ｌと、第１受渡部２２Ｕと、第２受渡部２２Ｌと、第１反転機構２３ａと、第２反転機構２３ｂとが配置される。
【００４３】
第１バッファ部２１Ｕ、第２バッファ部２１Ｌ、第１受渡部２２Ｕ、第２受渡部２２Ｌ、第１反転機構２３ａおよび第２反転機構２３ｂは、高さ方向に並べて配置される。具体的には、上から順に、第１受渡部２２Ｕ、第１バッファ部２１Ｕ、第２バッファ部２１Ｌ、第２受渡部２２Ｌ、第１反転機構２３ａおよび第２反転機構２３ｂの順番で配置されている（図２参照）。
【００４４】
なお、バッファ部（ここでは、第１バッファ部２１Ｕと第２バッファ部２１Ｌ）、受渡部（ここでは、第１受渡部２２Ｕと第２受渡部２２Ｌ）、反転機構（ここでは、第１反転機構２３ａおよび第２反転機構２３ｂ）の個数や高さ方向における配置は、図示のものに限定されない。例えば、受渡ブロック４の内部には、上から順に、受渡部、バッファ部、反転機構、受渡部および反転機構の順番で配置されてもよい。
【００４５】
移し換え装置１５ａ，１５ｂは、図示しない昇降機構を備えており、かかる昇降機構を用いて鉛直方向に移動することにより、高さ方向に並べて配置された第１受渡部２２Ｕ等に対してウェハＷの搬入出を行う。移し換え装置１５ａは、第１受渡部２２Ｕ等のＹ軸正方向側から第１受渡部２２Ｕ等に対してアクセスする。また、移し換え装置１５ｂは、第１受渡部２２Ｕ等のＹ軸負方向側から第１受渡部２２Ｕ等に対してアクセスする。
【００４６】
第１バッファ部２１Ｕ、第２バッファ部２１Ｌ、第１受渡部２２Ｕおよび第２受渡部２２Ｌは、ウェハＷを多段に収容可能なモジュールである。このうち、第１バッファ部２１Ｕおよび第２バッファ部２１Ｌは、主搬送装置１３と移し換え装置１５ａ，１５ｂとによってアクセスされる。
【００４７】
＜制御装置の構成＞
基板処理システム１は、制御装置５（図１参照）を備える。制御装置５は、たとえばコンピュータであり、制御部５１と記憶部５２とを備える。記憶部５２には、基板処理システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部５１は、例えばＣＰＵ（Central  Processing  Unit）であり、記憶部５２に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム１の動作を制御する。
【００４８】
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置５の記憶部５２にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、例えばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。なお、制御部５１は、プログラムを用いずにハードウェアのみで構成されてもよい。
【００４９】
＜ウェハの搬送フロー＞
次に、基板処理システム１におけるウェハＷの搬送フローの一例について簡単に説明する。基板処理システム１では、まず、主搬送装置１３がカセットＣから未処理のウェハＷを複数枚まとめて取り出して第１バッファ部２１Ｕに収容する。つづいて、移し換え装置１５ａが、第１バッファ部２１Ｕから未処理のウェハＷを取り出して第１受渡部２２Ｕに移し換え、第１処理ブロック３Ｕの第１搬送装置１７が、第１受渡部２２ＵからウェハＷを取り出して第１処理ユニット１８へ搬送し、第１処理ユニット１８が、ウェハＷに対してベベル洗浄処理を行う。ベベル洗浄処理が終了すると、第１搬送装置１７が、ベベル洗浄処理済みのウェハＷを第１処理ユニット１８から取り出して第１受渡部２２Ｕに収容する。
【００５０】
つづいて、移し換え装置１５ａが、ベベル洗浄処理済みのウェハＷを第１受渡部２２Ｕから取り出して第１反転機構２３ａへ移し換え、第１反転機構２３ａが、かかるウェハＷの表裏を反転し、移し換え装置１５ｂが、第１反転機構２３ａからウェハＷを取り出して第２受渡部２２Ｌへ移し換える。つづいて、第２処理ブロック３Ｌの第２搬送装置２７が、第２受渡部２２ＬからウェハＷを取り出して第２処理ユニット２８へ搬送し、第２処理ユニット２８が、ウェハＷに対して裏面洗浄処理を行う。裏面洗浄処理が終了すると、第２搬送装置２７が、裏面洗浄処理済みのウェハＷを第２処理ユニット２８から取り出して第２受渡部２２Ｌに収容する。
【００５１】
つづいて、移し換え装置１５ｂが、第２受渡部２２ＬからウェハＷを取り出して第２反転機構２３ｂへ移し換え、第２反転機構２３ｂが、かかるウェハＷの表裏を反転し、移し換え装置１５ａが、第２反転機構２３ｂからウェハＷを取り出して第２バッファ部２１Ｌへ移し換え、主搬送装置１３が、ベベル洗浄処理および裏面洗浄処理を終えたウェハＷを第２バッファ部２１Ｌから複数枚まとめて取り出してカセットＣへ収容する。これにより、一連の基板処理が終了する。
【００５２】
＜裏面洗浄部の構成＞
次に、裏面洗浄部２０４の具体的な構成について図６〜図１１を参照して説明する。まず、裏面ブラシ２４１の構成について図６および図７を参照して説明する。図６は、裏面ブラシ２４１の模式側面図である。また、図７は、液受け部材と周壁部２０７との関係を示す図である。
【００５３】
図６に示すように、裏面ブラシ２４１は、本体部１０１と、接続部１０２と、洗浄体１０３と、液受け部材１０４とを備える。
【００５４】
本体部１０１は、円筒形状を有し、接続部１０２を介してスピンドル２４２（図４参照）に接続される。本体部１０１は、第１本体部１１１と、第２本体部１１２とを備える。第１本体部１１１および第２本体部１１２は、同一の径を有する円筒形状の部材であり、第１本体部１１１の下部に第２本体部１１２が取り付けられることによって本体部１０１が形成される。
【００５５】
接続部１０２は、本体部１０１よりも小径の円筒形状を有する。かかる接続部１０２は、第１本体部１１１に設けられ、第１本体部１１１よりも上方に突出する。また、接続部１０２は、挿入穴１２１を有しており、かかる挿入穴１２１にスピンドル２４２を挿入し、スピンドル２４２と接続部１０２とをネジ等で固定することで、本体部１０１はスピンドル２４２に固定される。
【００５６】
洗浄体１０３は、第２本体部１１２の下部に設けられ、ウェハＷに押し当てられる。洗浄体１０３は、多数の毛束で構成されるものとするが、これに限らず、例えばスポンジ等で構成されてもよい。
【００５７】
液受け部材１０４は、本体部１０１の外周部、具体的には、第２本体部１１２の外周部１１２ａに設けられる。液受け部材１０４は、第２本体部１１２の外周部１１２ａから突出する庇形状を有しており、洗浄体１０３から飛散する処理液を下面１４１で受け止めることによって、処理液が周壁部２０７を越えて飛散することを防止することができる（図７参照）。液受け部材１０４は、平面視円形状を有しているため、処理液の飛散を全方位で抑制することができる。
【００５８】
また、液受け部材１０４は、洗浄体１０３の取付面、すなわち、第２本体部１１２の下面１１２ｂよりも上方に配置され、液受け部材１０４の下面１４１が、第２本体部１１２の下面１１２ｂよりも上方に配置される。このように配置することで、裏面洗浄処理において裏面ブラシ２４１をウェハＷの外周部へ向けて移動させた際に、液受け部材１０４が、他の部材と干渉することを防止することができる。
【００５９】
具体的には、図７に示すように、液受け部材１０４の下面１４１は、基板保持部２０２が備える把持部２２２の上端よりも上方に配置される。また、液受け部材１０４の下面１４１は、回収カップ２０３の上端よりも上方に配置される。このように配置することで、液受け部材１０４が、把持部２２２や回収カップ２０３と干渉することを防止することができる。また、液受け部材１０４の下面１４１は、把持部２２２（図５参照）に接触しない高さで、第２本体部１１２の外周部１１２ａから突出する方向において水平でも良いし、下方に傾斜させても良い。液受け部材１０４の下面１４１を下方に傾斜させる場合、液受け部材１０４の下面１４１に液が残ることを、より防止することができる。さらに、液受け部材１０４の下面１４１を疎水性にすることで、液受け部材１０４の下面１４１に液が残ることを防止することができる。また、本体部１０１の外周部を疎水性にするで、本体部１０１の外周部に液が残ることを防止することができる。
【００６０】
裏面洗浄処理のうち裏面ブラシ２４１を用いた処理が行われる場合、周壁部２０７は、周壁部２０７の上端が最も高くなる第１高さ位置Ｈ１に配置される。液受け部材１０４は、洗浄体１０３から飛散する処理液が第１高さ位置Ｈ１に配置された周壁部２０７を越えるのを防ぐ程度の径を有する。この径は、図７に示すように、少なくとも洗浄体１０３から飛散する処理液がとり得るウェハＷに対する角度と周壁部２０７の第１高さ位置Ｈ１との関係に基づいて決定される。なお、飛散する処理液がとり得る速度やウェハＷ上における洗浄体１０３の位置も径の決定に関係し得る。このように、周壁部２０７を用いて処理液の飛散をある程度防ぎつつ、周壁部２０７を越えて飛散する処理液を液受け部材１０４で受け止めることで、周壁部２０７の高さを低く抑えつつ、処理液の飛散を抑えることができる。
【００６１】
なお、液受け部材１０４の庇形状の上面１４２は、外方に向かって下り傾斜している。このため、上面１４２に処理液が残存することを防止することができる。なお、上面１４２の形状は図６の様に外方向に向けて一定の傾斜角を有している必要はなく、例えば、外方向に向かう途中で傾斜角を段階的に大きくした多段の傾斜形状や、外方向に向かうに従い序々に傾斜角を大きくした円弧状のものであっても良い。
【００６２】
周壁部２０７は、一連の基板処理において、第１高さ位置Ｈ１、第２高さ位置Ｈ２および第３高さ位置Ｈ３の少なくとも３段階で高さ位置が変更される。第１高さ位置Ｈ１は、裏面洗浄処理のうち裏面ブラシ２４１を用いた処理が行われる場合に周壁部２０７が配置される高さ位置である。第２高さ位置Ｈ２は、例えば第２供給部２０６のみを用いた処理のように裏面ブラシ２４１を用いる場合と比較して処理液の飛散が少ない処理が行われる場合に周壁部２０７が配置される高さ位置であり、第１高さ位置Ｈ１よりも低く設定される。第３高さ位置Ｈ３は、周壁部２０７の初期位置であり、第２高さ位置Ｈ２よりも低く、例えば、回収カップ２０３と同程度の高さ位置に設定される。
【００６３】
なお、第３高さ位置Ｈ３は、裏面洗浄部２０４、第１供給部２０５および第２供給部２０６と干渉する高さ位置であり、第１高さ位置Ｈ１および第２高さ位置Ｈ２は、裏面洗浄部２０４、第１供給部２０５および第２供給部２０６と干渉しない高さ位置である。
【００６４】
図８は、裏面洗浄部２０４の模式側断面図である。図８に示すように、アーム２４３は、水平方向に延在する第１アーム体２４６と、第１アーム体２４６の下部に設けられる第２アーム体２４７とを備える。
【００６５】
第１アーム体２４６は、スピンドル２４２を回転させるモータ等の駆動部２４６ａとスピンドル２４２の一部を収容する第１内部空間Ｒ１を有する。駆動部２４６ａとスピンドル２４２とは、例えば、プーリ２４６ｂ，２４６ｃおよび伝達ベルト２４６ｄによって接続される。その他、第１内部空間Ｒ１には、スピンドル２４２を回転可能に支持する軸受部２４６ｅやロードセル等の図示しない機器が配置される。
【００６６】
第１アーム体２４６の下部には、スピンドル２４２を挿通するための挿通口２４６ｆが形成されている。したがって、第１内部空間Ｒ１は、完全な密閉空間とはなっていない。
【００６７】
第２アーム体２４７は、第１アーム体２４６の挿通口２４６ｆを介して第１内部空間Ｒ１と外部とを連通し、第１内部空間Ｒ１から挿通口２４６ｆを介して露出するスピンドル２４２の一部を覆う第２内部空間Ｒ２を有する。
【００６８】
第２内部空間Ｒ２は、第１アーム体２４６の挿通口２４６ｆと連通する上側内部空間Ｒ２ａと、上部において上側内部空間Ｒ２ａと連通し、下部において外部と連通する下側内部空間Ｒ２ｂとを有する。上側内部空間Ｒ２ａと下側内部空間Ｒ２ｂとは、第２内部空間Ｒ２を形成する第２アーム体２４７の内周面から第２内部空間Ｒ２側に突出する環状の第１突出部２４７ａによって緩やかに区切られている。
【００６９】
スピンドル２４２は、第２内部空間Ｒ２内に配置される部分に、外周面から径方向外方へ突出する環状の第２突出部２４２ａ，２４２ｂを有する。第２突出部２４２ａは、第１突出部２４７ａの上方に配置される。また、第２突出部２４２ｂは、第１突出部２４７ａの下方に配置される。
【００７０】
このように、裏面洗浄部２０４では、第２アーム体２４７の第２内部空間Ｒ２に設けられた第１突出部２４７ａとスピンドル２４２に設けられた第２突出部２４２ａ，２４２ｂとにより、第２内部空間Ｒ２内に所謂ラビリンス構造を形成している。これにより、裏面洗浄部２０４は、第１薬液や第２薬液等の雰囲気が第１内部空間Ｒ１内に侵入して第１内部空間Ｒ１内の駆動部２４６ａ等を劣化させることを防止することができる。
【００７１】
さらに、アーム２４３は、ガス供給部２４７ｂを備える。ガス供給部２４７ｂは、第１アーム体２４６や第２アーム体２４７に形成される通路穴や配管等により構成され、その一端は、第２内部空間Ｒ２のうちの下側内部空間Ｒ２ｂに接続され、他端はバルブ２４４ｄや流量調整器（図示せず）等を介してガス供給源２４５ｄに接続される。かかるガス供給部２４７ｂは、ガス供給源２４５ｄから供給されるＮ２ガス等の不活性ガスを下側内部空間Ｒ２ｂに供給する。これにより、下側内部空間Ｒ２ｂへの外部雰囲気の侵入が不活性ガスによって妨げられるため、第１薬液や第２薬液等の雰囲気が第１内部空間Ｒ１内に侵入することをより確実に防止することができる。
【００７２】
また、アーム２４３は、吸気部２４７ｃを備える。吸気部２４７ｃは、第１アーム体２４６や第２アーム体２４７に形成される通路穴や配管等により構成され、その一端は、第２内部空間Ｒ２のうちの上側内部空間Ｒ２ａに接続され、他端は吸気機構２４７ｄに接続される。かかる吸気部２４７ｃは、吸気機構２４７ｄを用いて上側内部空間Ｒ２ａ内の雰囲気を吸気する。これにより、第１内部空間Ｒ１内に収容された駆動部２４６ａや軸受部２４６ｅからの発塵が外部に流出してウェハＷ等を汚染することを防止することができる。
【００７３】
また、アーム２４３は、吐出部２４７ｅを備える。吐出部２４７ｅは、第１アーム体２４６や第２アーム体２４７に形成される通路穴や配管等により構成され、その一端は、第２アーム体２４７の下面に露出する。また、吐出部２４７ｅの他端は、バルブ２４４ａや流量調整器（図示せず）等を介して第１薬液供給源２４５ａに接続され、バルブ２４４ｂや流量調整器（図示せず）等を介して第２薬液供給源２４５ｂに接続され、バルブ２４４ｃや流量調整器（図示せず）等を介してリンス液供給源２４５ｃに接続される。
【００７４】
かかる吐出部２４７ｅは、第１薬液供給源２４５ａから供給される第１薬液、第２薬液供給源２４５ｂから供給される第２薬液またはリンス液供給源２４５ｃから供給される純水を裏面ブラシ２４１の本体部１０１に形成された中空部１１３へ供給するために、第２アーム体２４７の下面から鉛直下向きに吐出する。
【００７５】
ここで、第２アーム体２４７には、上述したように第２内部空間Ｒ２が形成されるため、吐出部２４７ｅを第２アーム体２４７の中央に寄せて配置することが困難である。このため、吐出部２４７ｅは、裏面ブラシ２４１の中空部１１３よりもスピンドル２４２から離れた位置に配置される。具体的には、吐出部２４７ｅは、裏面ブラシ２４１の本体部１０１の外周部よりもスピンドル２４２から離れた位置に配置される。この場合、吐出部２４７ｅから処理液を単に吐出したのでは、中空部１１３へ処理液を供給することができない。
【００７６】
そこで、裏面洗浄部２０４は、案内部材２４８を備える。案内部材２４８は、吐出部２４７ｅと裏面ブラシ２４１との間に配置され、吐出部２４７ｅから吐出された処理液を一旦受けて裏面ブラシ２４１の中空部１１３へ導く。
【００７７】
具体的には、案内部材２４８は、平面視円形の受け皿形状を有し、第２アーム体２４７の下方において第２アーム体２４７から離隔して配置される。また、案内部材２４８は、中央部に挿通口２４８ｅを有し、かかる挿通口２４８ｅにスピンドル２４２が挿通されるとともに、スピンドル２４２に形成された段差部と裏面ブラシ２４１の接続部１０２とによって上下方向から挟み込まれることにより固定されてスピンドル２４２とともに回転する。
【００７８】
ここで、案内部材２４８の構成について図９を参照して具体的に説明する。図９は、案内部材２４８の模式斜視図である。
【００７９】
図９に示すように、案内部材２４８は、受け面２４８ａと、排出部２４８ｂとを備える。受け面２４８ａは、吐出部２４７ｅの下方に配置され、吐出部２４７ｅよりもスピンドル２４２から離れた位置からスピンドル２４２に向かって下り傾斜する斜面である。
【００８０】
排出部２４８ｂは、受け面２４８ａのうち裏面ブラシ２４１の中空部１１３の直上に位置する領域に設けられ、受け面２４８ａで受けた処理液を中空部１１３へ向けて排出する。具体的には、排出部２４８ｂは、受け面２４８ａに対して円周状に並べて配置される複数の排出口２４８ｂ１を備える。これにより、例えば単一の排出口を設けた場合と比較して、受け面２４８ａで受けた処理液を中空部１１３へ向けて均等に落下させることができる。
【００８１】
また、案内部材２４８は、受け面２４８ａの外周部から上方に向けて立設された周状の第１壁部２４８ｃを備える。これにより、受け面２４８ａで受けた処理液が受け面２４８ａの外周部から落下することを防止することができる。また、案内部材２４８は、排出部２４８ｂとスピンドル２４２との間に、上方に向けて立設された周状の第２壁部２４８ｄを備える。これにより、受け面２４８ａで受けた処理液がスピンドル２４２を伝って接続部１０２の挿入穴１２１内に侵入することを防止することができる。また、かかる処理液によるスピンドル２４２や接続部１０２の劣化を防止することができる。
【００８２】
つづいて、裏面ブラシ２４１の中空部１１３の構成について図８および図１０を参照して説明する。図１０は、裏面ブラシ２４１の模式斜視図である。
【００８３】
図８に示すように、裏面ブラシ２４１の本体部１０１は、上下両端が開口する中空部１１３を備える。中空部１１３における上部開口１１３ａは、第１本体部１１１に設けられる。上部開口１１３ａの内周面は、案内部材２４８の排出部２４８ｂよりもスピンドル２４２から離れた位置に設けられる。
【００８４】
中空部１１３における下部開口１１３ｂは、第２本体部１１２に設けられる。下部開口１１３ｂは、上部開口１１３ａよりも小さい径を有する。具体的には、下部開口１１３ｂの内周面は、案内部材２４８の排出部２４８ｂよりもスピンドル２４２に近い位置に設けられる。したがって、案内部材２４８の排出部２４８ｂから排出された処理液は、上部開口１１３ａから中空部１１３内へ侵入した後、スピンドル２４２側に寄せ集められて下部開口１１３ｂからウェハＷへ向けて吐出されることとなる。
【００８５】
図１０に示すように、中空部１１３の中途部には、複数の開口部１１３ｃが設けられる。複数の開口部１１３ｃは、第１本体部１１１に設けられる。また、各開口部１１３ｃの間には、第１本体部１１１と接続部１０２との連結部１１３ｄが設けられる。
【００８６】
＜裏面ブラシの収容部の構成＞
次に、裏面ブラシ２４１の収容部２０８ａの構成について図１１を参照して説明する。図１１は、収容部２０８ａの模式側面図である。
【００８７】
図１１に示すように、裏面ブラシ２４１の退避位置である収容部２０８ａの底面２８１には、退避位置に配置された裏面ブラシ２４１を洗浄するブラシ洗浄部２８２が設けられている。ブラシ洗浄部２８２は、鉛直上方に向けて洗浄液を吐出する吐出口を有し、バルブ２８３や流量調整器（図示せず）等を介して洗浄液供給源２８４に接続される。かかるブラシ洗浄部２８２は、洗浄液供給源２８４から供給される洗浄液（ここでは、純水とする）を収容部２０８ａの底面２８１上の吐出口から裏面ブラシ２４１へ向けて鉛直上方に吐出することにより、洗浄液を用いて裏面ブラシ２４１を洗浄する。
【００８８】
ブラシ洗浄部２８２の吐出口は、退避位置に配置された洗浄体１０３の外周部と液受け部材１０４の基端部とを含む領域の鉛直下方に配置されており、この領域に対して洗浄液である純水を供給する。これにより、洗浄体１０３だけでなく液受け部材１０４を洗浄することができる。
【００８９】
また、かかるブラシ洗浄処理中において、裏面洗浄部２０４は、裏面ブラシ２４１の中空部１１３から純水を吐出する。これにより、洗浄体１０３の外側だけでなく内側も洗浄することができる。
【００９０】
なお、収容部２０８ａの底面２８１には、ブラシ洗浄処理においてブラシ洗浄部２８２や中空部１１３から吐出された純水を外部へ排出するための排出部２８５が設けられる。収容部２０８ａの底面２８１は、排出部２８５に向けて下り傾斜している。
【００９１】
＜裏面洗浄処理の処理手順＞
次に、第２処理ユニット２８において実行される裏面洗浄処理の具体的な処理手順について図１２を参照して説明する。図１２は、裏面洗浄処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、図１２に示す各処理手順は、制御部５１が第２処理ユニット２８の基板保持部２０２、裏面洗浄部２０４、第１供給部２０５および第２供給部２０６等を制御することによって実行される。
【００９２】
図１２に示すように、第２処理ユニット２８では、チャンバ２０１内に搬入されたウェハＷを基板保持部２０２に保持させた後、第１薬液処理を行う（ステップＳ１０１）。第１薬液処理では、まず、第１供給部２０５の旋回昇降機構２５３を用いてノズルアーム２５２を旋回させてノズル２５１をウェハＷの上方に位置させた後、裏面洗浄部２０４の旋回昇降機構２４４を用いてアーム２４３を旋回させて裏面ブラシ２４１をウェハＷの上方に位置させる。その後、昇降機構２７１を用いて周壁部２０７を上昇させて周壁部２０７の高さ位置を第３高さ位置Ｈ３（図７参照）から第１高さ位置Ｈ１へ変化させる。
【００９３】
つづいて、基板保持部２０２の駆動部２２４を用いてウェハＷを回転させ、裏面洗浄部２０４の駆動部２４６ａを用いて裏面ブラシ２４１を回転させる。また、第１供給部２０５のノズル２５１からウェハＷに対して第１薬液であるＳＣ−１を供給し、裏面ブラシ２４１の中空部１１３からもウェハＷに対してＳＣ−１を供給する。そして、裏面洗浄部２０４の旋回昇降機構２４４を用いて裏面ブラシ２４１を降下させて洗浄体１０３をウェハＷへ押し当てた後、裏面ブラシ２４１およびノズル２５１をウェハＷの中心部から外周部へ向けて移動させる。これにより、洗浄体１０３による物理的な洗浄力と、ＳＣ−１による化学的な洗浄力とによってウェハＷからパーティクルが除去される。
【００９４】
ここで、第１薬液処理における裏面ブラシ２４１と第１供給部２０５との位置関係について図１３を参照して具体的に説明する。図１３は、裏面ブラシ２４１と第１供給部２０５との位置関係を示す図である。
【００９５】
裏面ブラシ２４１の外方からウェハＷに対して処理液を吐出する場合、ウェハＷへの処理液の供給位置は裏面ブラシ２４１にできるだけ近い方がよい。これは、処理液の供給位置が裏面ブラシ２４１に近いほど、処理液の液膜を裏面ブラシ２４１の周囲に形成し易くなるためである。
【００９６】
しかしながら、ノズル２５１を裏面ブラシ２４１に近づけ過ぎると、第１供給部２０５と裏面洗浄部２０４とが接触してしまう可能性がある。
【００９７】
そこで、図１３に示すように、第１供給部２０５のノズル２５１は、裏面ブラシ２４１の外方から裏面ブラシ２４１よりも手前のウェハＷ上の位置へ向けてＳＣ−１を斜めに吐出する。このように、ＳＣ−１を斜めに吐出するようにすることで、第１供給部２０５と裏面洗浄部２０４との衝突を回避しつつ、ＳＣ−１の液膜を裏面ブラシ２４１の周囲に形成することができる。なお、「裏面ブラシ２４１よりも手前のウェハＷ上の位置」は、ウェハＷ上に形成されるＳＣ−１の液膜が裏面ブラシ２４１に到達可能なウェハＷ上の位置である。
【００９８】
処理液を斜めに吐出する場合、処理液を鉛直方向に吐出する場合と比べて処理液がウェハＷに接触した後の跳ね返りが大きくなる可能性がある。処理液の跳ね返りが大きくなると、跳ね返った処理液が、たとえば周壁部２０７（図５参照）を越えて飛散するおそれがある。
【００９９】
そこで、第１供給部２０５のノズル２５１は、裏面ブラシ２４１の外方から裏面ブラシ２４１よりも手前のウェハＷ上の位置であって、ウェハＷ上で跳ね返ったＳＣ−１が液受け部材１０４の下面１４１によって受け止められる位置へ向けてＳＣ−１を斜めに吐出する。言い換えれば、ノズル２５１の傾斜角度ならびにウェハＷ上での高さ位置および水平位置は、ウェハＷ上で跳ね返ったＳＣ−１を液受け部材１０４の下面１４１によって受け止めることができる傾斜角度ならびに高さ位置および水平位置に設定される。
【０１００】
これにより、ウェハＷ上で跳ね返ったＳＣ−１を液受け部材１０４の下面１４１によって受け止めることができるため、ＳＣ−１の飛散を抑制することができる。また、ＳＣ−１の飛散が抑制されることで、ウェハＷ上で跳ね返ったＳＣ−１が裏面ブラシ２４１の本体部１０１や接続部１０２等に付着することを抑制することができる。
【０１０１】
制御部５１は、裏面洗浄部２０４の旋回昇降機構２４４および第１供給部２０５の旋回昇降機構２５３を制御して、上述した裏面ブラシ２４１とノズル２５１との位置関係を維持しながら裏面ブラシ２４１およびノズル２５１をウェハＷの中心部から外周部へ向けて移動させる。これにより、ＳＣ−１の飛散を抑制しつつ、ウェハＷの全面を処理することができる。
【０１０２】
裏面ブラシ２４１がウェハＷの外周部に到達すると、ノズル２５１および中空部１１３からのＳＣ−１の供給を停止し、裏面ブラシ２４１を上昇させ、裏面ブラシ２４１の回転を停止する。また、裏面ブラシ２４１およびノズル２５１をウェハＷの中心部へ移動させる。
【０１０３】
つづいて、第２処理ユニット２８では、第１リンス処理が行われる（ステップＳ１０２）。第１リンス処理では、ウェハＷへ吐出する処理液を第１薬液からリンス液である純水に切り替えて、裏面洗浄部２０４および第１供給部２０５を上述した第１薬液処理と同様に動作させる。これにより、ウェハＷ上のＳＣ−１が純水によって洗い流される。
【０１０４】
第１リンス処理における裏面ブラシ２４１とノズル２５１との位置関係は、上述した第１薬液処理における裏面ブラシ２４１とノズル２５１との位置関係と同様である。すなわち、第１供給部２０５のノズル２５１は、裏面ブラシ２４１の外方から裏面ブラシ２４１よりも手前のウェハＷ上の位置であって、ウェハＷ上で跳ね返った純水が液受け部材１０４の下面１４１によって受け止められる位置へ向けて純水を斜めに吐出する。
【０１０５】
第１リンス処理によれば、ウェハＷ上で跳ね返った純水が液受け部材１０４の下面１４１に供給されることで、液受け部材１０４の下面１４１に残留するＳＣ−１を洗い流すことができる。また、第１リンス処理によれば、洗浄体１０３の外周部を純水により洗浄することができる。
【０１０６】
なお、第１リンス処理の終了後、ノズル２５１から吐出される純水を用いて洗浄体１０３を洗浄する処理を行ってもよい。この際、制御部５１は、ノズル２５１から吐出される純水が洗浄体１０３に直接供給されるように、ノズル２５１の位置を調整してもよい。これにより、洗浄効果を高めることができる。
【０１０７】
裏面ブラシ２４１がウェハＷの外周部に到達すると、ノズル２５１および中空部１１３からの純水の供給を停止し、裏面ブラシ２４１を上昇させ、裏面ブラシ２４１の回転を停止する。その後、周壁部２０７を第３高さ位置Ｈ３から第２高さ位置Ｈ２へ変位させて、裏面ブラシ２４１および第１供給部２０５をウェハＷ上から退避させる。
【０１０８】
つづいて、第２処理ユニット２８では、第２薬液処理が行われる（ステップＳ１０３）。第２薬液処理では、まず、第２供給部２０６のノズル２６１をウェハＷ上に配置させた後、裏面ブラシ２４１をウェハＷ上に配置させ、その後、周壁部２０７を第２高さ位置Ｈ２から第３高さ位置Ｈ３へ変位させる。
【０１０９】
つづいて、裏面ブラシ２４１を回転させ、第２供給部２０６のノズル２６１からウェハＷに対して第２薬液であるＤＨＦを供給し、裏面ブラシ２４１の中空部１１３からもウェハＷに対してＤＨＦを供給する。そして、裏面ブラシ２４１を降下させて洗浄体１０３をウェハＷへ押し当てた後、裏面ブラシ２４１およびノズル２６１をウェハＷの中心部から外周部へ向けて移動させる。これにより、洗浄体１０３による物理的な洗浄力と、ＤＨＦによる化学的な洗浄力とによってウェハＷからパーティクルが除去される。
【０１１０】
第２薬液処理における裏面ブラシ２４１とノズル２６１との位置関係は、上述した第１薬液処理における裏面ブラシ２４１とノズル２５１との位置関係と同様である。すなわち、第２供給部２０６のノズル２６１は、裏面ブラシ２４１の外方から裏面ブラシ２４１よりも手前のウェハＷ上の位置であって、ウェハＷ上で跳ね返ったＤＨＦが液受け部材１０４によって受け止められる位置へ向けて純水を斜めに吐出する。また、制御部５１は、上述した裏面ブラシ２４１とノズル２６１との位置関係を維持しながら裏面ブラシ２４１およびノズル２６１をウェハＷの中心部から外周部へ向けて移動させる。
【０１１１】
裏面ブラシ２４１がウェハＷの外周部に到達すると、ノズル２６１および中空部１１３からのＤＨＦの供給を停止し、裏面ブラシ２４１を上昇させ、裏面ブラシ２４１の回転を停止する。その後、周壁部２０７を第３高さ位置Ｈ３から第２高さ位置Ｈ２へ変位させて裏面ブラシ２４１をウェハＷ上から退避させる。
【０１１２】
つづいて、第２処理ユニット２８では、第２リンス処理が行われる（ステップＳ１０４）。第２リンス処理では、第２供給部２０６のノズル２６１からウェハＷに対してリンス液である純水を供給する。これによりウェハＷ上のＤＨＦが純水によって洗い流される。その後、ノズル２６１からの純水の供給を停止して、第２供給部２０６をウェハＷ上から退避させる。
【０１１３】
第２リンス処理における裏面ブラシ２４１とノズル２６１との位置関係は、上述した第２薬液処理における裏面ブラシ２４１とノズル２６１との位置関係と同様である。
【０１１４】
つづいて、第２処理ユニット２８では、ブラシ洗浄処理が行われる（ステップＳ１０５）。ブラシ洗浄処理では、退避位置である収容部２０８ａ内において裏面ブラシ２４１を回転させ、洗浄体１０３の外周部と液受け部材１０４の基端部とを含む領域に対して底面２８１から純水を供給する。また、回転する裏面ブラシ２４１の中空部１１３から純水を吐出する。これにより、洗浄体１０３の外側および内側が洗浄されるとともに、液受け部材１０４が洗浄される。
【０１１５】
つづいて、第２処理ユニット２８では、乾燥処理が行われる（ステップＳ１０６）。乾燥処理では、ウェハＷを第２リンス処理時よりも速い回転速度で回転させる。これにより、ウェハＷ上の純水が除去されてウェハＷが乾燥する。その後、ウェハＷの回転を停止させて、周壁部２０７を第２高さ位置Ｈ２から第１高さ位置Ｈ１へ変位させる。
【０１１６】
なお、ブラシ洗浄処理は、第２リンス処理や乾燥処理と並行して行われてもよい。また、ブラシ洗浄処理は、処理済みのウェハＷの搬出処理や未処理のウェハＷの搬出処理と並行して行われてもよい。
【０１１７】
このように、裏面洗浄部２０４では、第１薬液処理、第１リンス処理および第２薬液処理において、裏面ブラシ２４１の外側からだけでなく、裏面ブラシ２４１の内側からも処理液を吐出することとしたため、ウェハＷから除去されたパーティクル等を洗浄体１０３の内側に残留させにくくすることができる。
【０１１８】
また、裏面洗浄部２０４の吐出部２４７ｅ（図８参照）は、複数種類の処理液のうち第１処理液である第１薬液を吐出した後つづけて第２処理液である純水を吐出し、その後、第３処理液である第２薬液を吐出する。このように、第１薬液処理後かつ第２薬液処理前の第１リンス処理において、裏面ブラシ２４１の中空部１１３すなわち洗浄体１０３の内側から純水を吐出することで洗浄体１０３からＳＣ−１をより確実に除去することができる。したがって、第２薬液処理においてＤＨＦとＳＣ−１とが反応して塩が発生することを防止することができる。
【０１１９】
ところで、第２処理ユニット２８は、例えば電源投入後において、裏面洗浄部２０４、第１供給部２０５および第２供給部２０６をそれぞれの初期位置である退避位置に戻すイニシャライズ処理を行う。かかるイニシャライズ処理において、第２処理ユニット２８は、裏面洗浄部２０４のアーム２４３と第１供給部２０５のノズルアーム２５２と第２供給部２０６のノズルアーム２６２とを同時に同じ速度で退避位置へ向けて旋回させる。
【０１２０】
裏面洗浄部２０４のアーム２４３は、第１供給部２０５のノズルアーム２５２の旋回軌跡および第２供給部２０６のノズルアーム２６２の旋回軌跡と交わる軌跡で裏面ブラシ２４１を旋回させるが、上記のようにアーム２４３およびノズルアーム２５２，２６２を同時に同じ速度で移動させることとすれば、仮に、電源非供給時に作業員等が手動でアーム２４３等を動かすなどして、アーム２４３等が正規の位置からずれていたとしても、互いに干渉させることなく初期位置である退避位置へ戻すことができる。
【０１２１】
上述してきたように、本実施形態に係る第２処理ユニット２８（基板洗浄装置の一例）は、基板保持部２０２と、裏面ブラシ２４１（ブラシの一例）と、アーム２４３と、第１供給部２０５および第２供給部２０６（供給部の一例）とを備える。基板保持部２０２は、ウェハＷ（基板の一例）を回転可能に保持する。アーム２４３は、裏面ブラシ２４１をスピンドル２４２を介して回転可能に支持する。第１供給部２０５および第２供給部２０６は、ウェハＷに対して処理液を供給する。また、裏面ブラシ２４１は、本体部１０１と、洗浄体１０３と、液受け部材１０４とを備える。本体部１０１は、スピンドル２４２に接続される。洗浄体１０３は、本体部１０１の下部に設けられ、ウェハＷに押し当てられる。液受け部材１０４は、本体部１０１の外周部に設けられ、洗浄体１０３から飛散する処理液を受け止める。
【０１２２】
したがって、本実施形態に係る第２処理ユニット２８は、処理液の飛散を抑えることができる。
【０１２３】
また、本実施形態に係る第２処理ユニット２８（基板洗浄装置の一例）は、基板保持部２０２と、裏面ブラシ２４１（ブラシの一例）と、アーム２４３と、吐出部２４７ｅと、案内部材２４８とを備える。基板保持部２０２は、ウェハＷ（基板の一例）を回転可能に保持する。裏面ブラシ２４１は、上下両端が開口する中空状のブラシである。アーム２４３は、裏面ブラシ２４１をスピンドル２４２を介して回転可能に支持する。吐出部２４７ｅは、アーム２４３に設けられ、複数種類の処理液を切り替えて吐出可能である。案内部材２４８は、吐出部２４７ｅと裏面ブラシ２４１との間に配置され、吐出部２４７ｅから吐出された処理液を一旦受けて前記ブラシの中空部１１３へ導く。
【０１２４】
したがって、本実施形態に係る第２処理ユニット２８によれば、複数の異なる種類の洗浄液を裏面ブラシ２４１に供給する場合においても良好な洗浄処理を行うことができる。また、ウェハＷから除去されたパーティクル等を裏面洗浄部２０４の洗浄体１０３に残留させにくくすることができる。
【０１２５】
上述した実施形態では、案内部材２４８が裏面ブラシ２４１と一体化して回転する場合の例について説明したが、案内部材２４８は、第２アーム体２４７と一体化して回転しないようにしてもよい。
【０１２６】
また、上述した実施形態では、液受け部材１０４が本体部１０１の第２本体部１１２に設けられる場合の例について説明したが、液受け部材１０４は、第１本体部１１１に設けられてもよい。
【０１２７】
また、上述した実施形態では、基板の裏面を洗浄するための裏面ブラシを例に説明したが、これに限ることなく、表面を洗浄するためや基板の周縁部を洗浄するためのブラシに同様の構成を適用しても良い。
【０１２８】
また、上述した実施形態では、第２内部空間Ｒ２（図８参照）の下側内部空間Ｒ２ｂに対して不活性ガスを供給しつつ、上側内部空間Ｒ２ａの雰囲気を吸気することとしたが、上側内部空間Ｒ２ａに対して不活性ガスを供給しつつ、下側内部空間Ｒ２ｂの雰囲気を吸気することとしてもよい。また、裏面洗浄部２０４は、必ずしも吸気部２４７ｃを備えることを要しない。
【０１２９】
また、上述した実施形態では、第１供給部２０５および第２供給部２０６の双方が、リンス液である純水を供給可能に構成される場合の例について説明したが、第１供給部２０５および第２供給部２０６のいずれか一方のみが、リンス液である純水を供給可能に構成されてもよい。また、裏面洗浄部２０４は、リンス液を供給する第３供給部を別途備えていてもよい。
【０１３０】
（他の実施形態）
次に、第１処理ユニット１８の構成について図１４を参照して説明する。図１４は、第１処理ユニット１８の模式側面図である。
【０１３１】
図１４に示すように、第１チャンバ３０１は、第１保持部３０２、第１回収カップ３０３、ベベル洗浄部３０４および第１吐出部３０５を収容する。第１チャンバ３０１の天井部には、第１チャンバ３０１内にダウンフローを形成するＦＦＵ３１１が設けられる。
【０１３２】
第１保持部３０２は、吸着保持部３２１と、支柱部材３２２と、駆動部３２３とを備える。吸着保持部３２１は、例えばバキュームチャックであり、ウェハＷを吸着保持する。支柱部材３２２は、吸着保持部３２１の下部に設けられており、第１チャンバ３０１および第１回収カップ３０３に対して軸受（図示せず）を介して回転可能に支持される。駆動部３２３は、支柱部材３２２の下部に設けられ、支柱部材３２２を鉛直軸まわりに回転させる。
【０１３３】
第１回収カップ３０３は、第１保持部３０２を取り囲むように配置される。第１回収カップ３０３の底部には、第１吐出部３０５から吐出される薬液を第１チャンバ３０１の外部へ排出するための排液口３３１と、第１チャンバ３０１内の雰囲気を排気するための排気口３３２とが形成される。
【０１３４】
ベベル洗浄部３０４は、ベベルブラシ３４１と、水平方向（ここでは、Ｙ軸方向）に延在し、第１シャフト３４２を介してベベルブラシ３４１を上方から支持するアーム３４５と、アーム３４５を水平方向（ここでは、Ｘ軸方向）に移動させる移動機構（不図示）とを備える。この移動機構は、アーム３４５を鉛直方向（Ｚ軸方向）にも移動させることが可能である。
【０１３５】
本実施形態においてアーム３４５は、第１シャフト３４２を介してベベルブラシ３４１を上方から支持する動作と、第２シャフト３４３を介してベベルブラシ３４４を上方から支持する動作と、を切り替えることができる。図１４は、ベベルブラシ３４４が取り外され、ベベルブラシ３４１のみを用いてウェハＷのベベル洗浄を行っている状態を示している。なお、ベベルブラシ３４１とベベルブラシ３４４の両方を支持して２つのブラシでウェハＷのベベル洗浄を行う動作も可能であるが、本実施形態ではその説明は省略する。
【０１３６】
収容部３０８は、取り外されたベベルブラシ３４１又はベベルブラシ３４４を収容する。アーム３４５は、水平方向（Ｘ軸方向）と鉛直方向（Ｚ軸方向）に移動することにより、ウェハＷの処理位置と収容部３０８との間で移動することができる。第１吐出部３０５は、例えば第１回収カップ３０３の底部に設けられ、バルブ３５１や流量調整器（図示せず）等を介して、例えばＳＣ１（アンモニア／過酸化水素／水の混合液）等を供給する薬液供給源３５２に接続される。
【０１３７】
第１処理ユニット１８は、上記のように構成されており、おもて面を上向きにしたウェハＷの裏面を吸着保持部３２１で吸着保持した状態でウェハＷを回転させる。そして、第１処理ユニット１８は、回転するウェハＷの裏面周縁部へ向けて第１吐出部３０５から薬液を吐出しながら、ベベル洗浄部３０４のベベルブラシ３４１をウェハＷの周縁部に当接させることで、薬液による化学的な洗浄と、ベベルブラシ３４１による物理的な洗浄とを行う。なお、第１処理ユニット１８は、ベベル洗浄処理後、第１吐出部３０５から純水等のリンス液を供給することによるリンス処理と、ウェハＷを回転させることによるウェハＷの乾燥処理を行う。
【０１３８】
図１５Ａ〜図１５Ｃは、収容部３０８の模式側面図である。図１５Ｃに示すように、収容部３０８には、退避位置に配置されたべベルブラシ３４１及びベベルブラシ３４４を洗浄するためのブラシ洗浄部３８６が設けられており、バルブ３８４や流量調整器（図示せず）等を介して洗浄液供給源３８３に接続される。かかるブラシ洗浄部３８６は、洗浄液供給源３８３から供給される洗浄液（ここでは、純水とする）を収容部３０８の上方からブラシへ向けて吐出する。なお、収容部３０８の底面３８１には、ブラシ洗浄処理においてブラシ洗浄部３８６から吐出された純水を外部へ排出するための排出部３８５が設けられる。
【０１３９】
ブラシ洗浄を行っている間、保持部３８７はブラシを水平に保持する。保持部３８７は、不図示の回転駆動機構を有しており、ベベルブラシ３４４を保持したまま回転させている。本実施形態では、水平に回転させているが、傾斜を持たせて保持して回転させてもよい。その場合、水平に保持するよりもブラシ洗浄部３８６から供給された洗浄液をベベルブラシ３４４の上面から振り切り易くなり洗浄効率が向上する。
【０１４０】
図１５Ａ及び図１５Ｂは、図１５Ｃの洗浄動作を行う前に、収容部３０８がベベルブラシ３４４を収納するまでの動作を説明するものである。まず、図１５Ａに示すように、アーム３４５が収容部３０８の上方までＸ軸方向に移動し、その後Ｚ軸方向に降下する。保持部３８７は可動式となっており、この状態では、ベベルブラシ３４４が収容部３０８の中へと進入できるように退避位置にある。その後、ベベルブラシ３４４が所定の高さになるまで降下したら、保持部３８７は矢印で示すＸ軸方向に移動を開始する。そして、ベベルブラシ３４４の上部を横方向から把持する位置まで移動することにより、ベベルブラシ３４４の位置を固定する。保持部３８７の平面視の形状は限定されないが、図１５Ｃのようにブラシ洗浄部３８６が洗浄液を吐出しても、洗浄液が衝突せずに通り抜けてベベルブラシ３４４に到達するだけの開口又は領域が確保されているものとする。
【０１４１】
図１５Ｂに示すように、ベベルブラシ３４４が収容部３０８の中で固定されると、アーム３４５が上昇する。第２シャフト３４３の取り付け部３４８は凸形状になっており、ベベルブラシ３４４は、その上方に設けられた不図示の凹部と係合することにより、第２シャフト３４３に取り付けられている。図示されるように、アーム３４５を上昇させることにより、第２シャフト３４３からベベルブラシ３４４を取り外すことができる。
【０１４２】
ベベルブラシ３４４が取り外された後、アーム３４５はウェハＷの位置まで移動できるので、図１５Ｃに示すようにベベルブラシ３４４が洗浄されている間、図１４に示すようなベベルブラシ３４１によるウェハＷのベベル洗浄処理を平行して行うことができる。同様にベベルブラシ３４１が洗浄されている間、ベベルブラシ３４４によるウェハＷのベベル洗浄処理を平行して行うことができる。したがって、１つのベベルブラシを使用し、汚染される度に収容部３０８でブラシを洗浄する方式と比べてベベル洗浄処理の休止時間を削減することができ、第１処理ユニット１８の運用効率を向上させることができる。
【０１４３】
上述した実施形態では、裏面ブラシ２４１の内側および外側の両方から、すなわち、裏面ブラシ２４１の中空部１１３および第１供給部２０５または第２供給部２０６からウェハＷに対して処理液を供給する場合の例について説明した。しかし、これに限らず、裏面ブラシ２４１の内側、すなわち、裏面ブラシ２４１の中空部１１３のみから処理液を吐出してもよい。この場合、洗浄体１０３から飛散する処理液を液受け部材１０４の下面１４１で受け止めることによって、処理液が周壁部２０７を越えて飛散することを防止することができる。また、裏面ブラシ２４１の外側、すなわち、第１供給部２０５または第２供給部２０６のみから処理液を供給してもよい。この場合、洗浄体１０３から飛散する処理液を液受け部材１０４の下面１４１で受け止めることによって、処理液が周壁部２０７を越えて飛散することを防止することができ、また、ウェハＷ上で跳ね返った処理液が裏面ブラシ２４１の本体部１０１や接続部１０２等に付着することを抑制することができる。
【０１４４】
また、上述した実施形態では、旋回昇降機構２４４（第１移動機構の一例）によりアーム２４３を旋回移動させることとしたが、第１移動機構は、たとえばレールに沿ってアーム２４３を直線移動させるものであってもよい。同様に、上述した実施形態では、旋回昇降機構２５３（第２移動機構の一例）によりノズルアーム２５２を旋回移動させることとしたが、第２移動機構は、たとえばレールに沿ってノズルアーム２５２を直線移動させるものであってもよい。ノズルアーム２６２を旋回移動させることとした旋回昇降機構２６３（第２移動機構の一例）についても同様である。
【０１４５】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【０１４６】
Ｗ  ウェハ
２８  第２処理ユニット
１０１  本体部
１０２  接続部
１０３  洗浄体
１０４  液受け部材
１１１  第１本体部
１１２  第２本体部
１１３  中空部
２０２  基板保持部
２０３  回収カップ
２０４  裏面洗浄部
２０５  第１供給部
２０６  第２供給部
２０７  周壁部
２４１  裏面ブラシ
２４２  スピンドル
２４３  アーム
２４４  旋回昇降機構
【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】
0006671459.tif 000014
【図１４】
0006671459.tif 000015
【図１５Ａ】
0006671459.tif 000016
【図１５Ｂ】
0006671459.tif 000017
【図１５Ｃ】
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