(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の露光前に当該基板の裏面を洗浄する基板洗浄装置であって、
基板を搬入出させる搬入出口を備えた処理容器と、
基板の外周部を保持し、前記処理容器に基板を搬入出する搬送機構と、
前記処理容器内で前記搬送機構に保持された基板の裏面に気体を噴射する気体噴射ノズルと、
前記処理容器内で前記搬送機構に保持された基板の裏面の付着物を静電気によって捕集するために帯電可能な帯電部材と、
前記処理容器内の雰囲気を排気する排気機構と、を有し、
前記帯電部材上には、前記搬送機構に保持された基板の裏面の付着物を捕集する捕集用基板が設けられていることを特徴とする、基板洗浄装置。
【請求項２】
前記気体噴射ノズルから噴射される気体は、前記帯電部材の極性と異極性のイオン分子を含むことを特徴とする、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記気体噴射ノズルには、当該気体噴射ノズルから噴射される気体の噴射圧力を調節する圧力調節機構が設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の基板洗浄装置。
【請求項４】
前記気体噴射ノズルには、当該気体噴射ノズルから噴射される気体の温度を調節する温度調節機構が設けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか記載の基板洗浄装置。
【請求項５】
前記帯電部材には、当該帯電部材の温度を調節する温度調節機構が設けられていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の基板洗浄装置。
【請求項６】
前記帯電部材には、当該帯電部材を帯電させる帯電機構が設けられ、
前記帯電機構には、前記帯電部材の帯電量を制御する帯電量制御部が設けられていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の基板洗浄装置。
【請求項７】
前記帯電部材には、当該帯電部材を帯電させる帯電機構が設けられ、
前記帯電機構には、前記帯電部材の極性を設定する極性設定部が設けられていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の基板洗浄装置。
【請求項８】
前記帯電部材は分割され、それぞれの帯電部材は異極性に帯電可能であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の基板洗浄装置。
【請求項９】
基板の露光前に当該基板の裏面を洗浄する基板の洗浄方法であって、
基板の外周部を保持して当該基板を搬送する搬送機構によって、基板を処理容器内に搬入する搬入工程と、
前記処理容器内で前記搬送機構に保持された基板の裏面に、気体噴射ノズルによって気体を噴射する気体噴射工程と、
前記処理容器内で前記搬送機構に保持された基板の裏面の付着物を、帯電した状態の帯電部材の静電気によって捕集する付着物捕集工程と、
前記気体噴射工程及び前記付着物捕集工程が行われている間、前記処理容器内の雰囲気を排気機構によって排気する排気工程と、
前記搬送機構によって基板を前記処理容器外に搬出する搬出工程と、を有し、
前記帯電部材上には、前記搬送機構に保持された基板の裏面の付着物を捕集する捕集用基板が設けられ、
前記搬出工程後、前記捕集用基板を前記処理容器外に搬出することを特徴とする、基板洗浄方法。
【請求項１０】
前記気体噴射工程において前記気体噴射ノズルから噴射される気体は、前記帯電部材の極性と異極性のイオン分子を含むことを特徴とする、請求項９に記載の基板処理方法。
【請求項１１】
前記搬出工程において、基板の裏面の付着物を検査することを特徴とする、請求項９又は１０に記載の基板洗浄方法。
【請求項１２】
前記搬出工程後、前記処理容器内の雰囲気を排気することを特徴とする、請求項９〜１１のいずれかに記載の基板洗浄方法。
【請求項１３】
請求項９〜１２に記載の基板洗浄方法を基板洗浄装置によって実行させるために、当該基板洗浄装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体ウェハ等の基板の露光前に当該基板の裏面を洗浄する基板洗浄装置、基板洗浄方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体デバイスの製造におけるフォトリソグラフィー処理では、例えば半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）上にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布処理、当該レジスト膜に所定のパターンを露光する露光処理、露光後にレジスト膜内の化学反応を促進させる加熱処理、露光されたレジスト膜を現像する現像処理などが順次行われ、ウェハ上に所定のレジストのパターンが形成される。
【０００３】
上述した露光処理では、通常、ウェハを載置台上に載置し、当該ウェハ上のレジスト膜に光を照射することによって、レジスト膜が所定のパターンに露光される。また、露光後の加熱処理では、通常、ウェハをホットプレート上に載置して、当該ウェハがホットプレートで加熱される。
【０００４】
ここで、ウェハの露光処理前には、レジスト塗布処理等の種々の処理が行われるため、ウェハの処理中あるいは搬送中にウェハの裏面に塵埃などの付着物が付着する場合がある。このようにウェハの裏面に付着物が付着した状態で、上述の露光処理や加熱処理を行うと、露光処理時には、ウェハが載置台上に適切に載置されないためにフォーカスエラーが生じたり、加熱処理時には、ウェハがホットプレート上に適切に載置されないために加熱処理がウェハの面内に均一に行われないことがある。
【０００５】
そこで、従来より、露光処理前にウェハの裏面を洗浄することが行われている。この洗浄処理では、ウェハの裏面をスピンチャックに吸着保持した状態でスピンチャックを回転させると共にウェハの裏面に洗浄液を噴射し、回転遠心力によって洗浄液をウェハの裏面に拡散させることで当該裏面の洗浄が行われる（特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１３４６７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のようにウェハの裏面をスピンチャックで吸着保持して当該裏面を洗浄した場合、ウェハの裏面においてスピンチャックに保持された部分には洗浄液を噴射することができず、当該部分を洗浄することができなかった。また、ウェハの裏面に洗浄液を噴射した場合、洗浄処理後、ウェハの裏面の洗浄液を乾燥させるのに時間がかかっていた。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、露光前のウェハの裏面全面を効率よく洗浄することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するため、本発明は、基板の露光前に当該基板の裏面を洗浄する基板洗浄装置であって、基板を搬入出させる搬入出口を備えた処理容器と、基板の外周部を保持し、前記処理容器に基板を搬入出する搬送機構と、前記処理容器内で前記搬送機構に保持された基板の裏面に気体を噴射する気体噴射ノズルと、前記処理容器内で前記搬送機構に保持された基板の裏面の付着物を静電気によって捕集するために帯電可能な帯電部材と、前記処理容器内の雰囲気を排気する排気機構と、を有し、前記帯電部材上には、前記搬送機構に保持された基板の裏面の付着物を捕集する捕集用基板が設けられていることを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、搬送機構によって基板の外周部のみを保持し、当該基板の裏面を洗浄するので、基板の裏面全面を洗浄することができる。また、気体噴射ノズルから基板の裏面に気体を噴射することができるので、気体の噴射による物理的な力によって基板の裏面の付着物を当該裏面から除去することができる。この気体の噴射と同時に、帯電部材を帯電させることができるので、帯電した状態の帯電部材の静電気によって、搬送機構に保持された基板の裏面の付着物を吸引し帯電部材の表面に捕集することができる。すなわち、気体噴射ノズルからの気体の噴射と帯電部材の静電気の両方によって基板の裏面の付着物を除去できるので、高い洗浄効果で基板の裏面を洗浄できる。また、従来のように洗浄液を乾燥させる必要がなくなるので、洗浄処理時間を短時間にすることができ、洗浄処理を効率よく行うことができる。さらに、排気機構によって処理容器内の雰囲気を排気することができるので、基板の裏面の付着物が処理容器内に浮遊した場合でも、当該付着物が基板に再付着するのを防止することができる。
【００１１】
前記気体噴射ノズルから噴射される気体は、前記帯電部材の極性と異極性のイオン分子を含んでいてもよい。
【００１２】
前記気体噴射ノズルには、当該気体噴射ノズルから噴射される気体の噴射圧力を調節する圧力調節機構が設けられていてもよい。
【００１３】
前記気体噴射ノズルには、当該気体噴射ノズルから噴射される気体の温度を調節する温度調節機構が設けられていてもよい。
【００１４】
前記帯電部材には、当該帯電部材の温度を調節する温度調節機構が設けられていてもよい。
【００１５】
前記帯電部材には、当該帯電部材を帯電させる帯電機構が設けられ、前記帯電機構には、前記帯電部材の帯電量を制御する帯電量制御部が設けられていてもよい。
【００１６】
前記帯電部材には、当該帯電部材を帯電させる帯電機構が設けられ、前記帯電機構には、前記帯電部材の極性を設定する極性設定部が設けられていてもよい。
【００１７】
前記帯電部材は分割され、それぞれの帯電部材は異極性に帯電可能であってもよい。
【００１９】
前記搬送機構には、当該搬送機構に保持された基板の高さを制御する高さ制御部が設けられていてもよい。
【００２０】
前記搬送機構には、当該搬送機構に保持された基板の搬送速度を制御する搬送速度制御部が設けられていてもよい。
【００２１】
前記処理容器内には、基板の裏面の付着物を検査する検査機構が設けられていてもよい。
【００２２】
前記気体噴射ノズルに代えて、前記帯電部材を貫通する貫通孔を設け、前記貫通孔から前記搬送機構に保持された基板の裏面に気体を噴射してもよい。
【００２３】
別な観点による本発明は、基板の露光前に当該基板の裏面を洗浄する基板の洗浄方法であって、基板の外周部を保持して当該基板を搬送する搬送機構によって、基板を処理容器内に搬入する搬入工程と、前記処理容器内で前記搬送機構に保持された基板の裏面に、気体噴射ノズルによって気体を噴射する気体噴射工程と、前記処理容器内で前記搬送機構に保持された基板の裏面の付着物を、帯電した状態の帯電部材の静電気によって捕集する付着物捕集工程と、前記気体噴射工程及び前記付着物捕集工程が行われている間、前記処理容器内の雰囲気を排気機構によって排気する排気工程と、前記搬送機構によって基板を前記処理容器外に搬出する搬出工程と、を有し、前記帯電部材上には、前記搬送機構に保持された基板の裏面の付着物を捕集する捕集用基板が設けられ、前記搬出工程後、前記捕集用基板を前記処理容器外に搬出することを特徴としている。
【００２４】
前記気体噴射工程において前記気体噴射ノズルから噴射される気体は、前記帯電部材の極性と異極性のイオン分子を含んでいてもよい。
【００２５】
前記搬出工程において、基板の裏面の付着物を検査してもよい。
【００２６】
前記搬出工程後、前記処理容器内の雰囲気を排気してもよい。
【００２８】
また別な観点による本発明によれば、前記基板洗浄方法を基板洗浄装置によって実行させるために、当該基板洗浄装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムが提供される。
【００２９】
さらに別な観点による本発明によれば、前記プログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、基板の裏面全面を高い洗浄能力で、かつ短時間で効率よく洗浄することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかるウェハの裏面の洗浄装置を搭載した、塗布現像処理システム１の構成の概略を示す平面図であり、図２は、塗布現像処理システム１の正面図であり、図３は、塗布現像処理システム１の背面図である。
【００３２】
塗布現像処理システム１は、図１に示すように例えば２５枚のウェハＷをカセット単位で外部から塗布現像処理システム１に対して搬入出したり、カセットＣに対してウェハＷを搬入出したりするカセットステーション２と、フォトリソグラフィー工程の中で枚葉式に所定の処理を施す複数の各種処理装置を多段に配置している処理ステーション３と、この処理ステーション３に隣接して設けられている露光装置４との間でウェハＷの受け渡しをするインターフェイスステーション５とを一体に接続した構成を有している。
【００３３】
カセットステーション２には、カセット載置台６が設けられ、当該カセット載置台６は、複数のカセットＣをＸ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在になっている。カセットステーション２には、搬送路７上をＸ方向に向かって移動可能な搬送アーム８が設けられている。搬送アーム８は、カセットＣに収容されたウェハＷのウェハ配列方向（Ｚ方向；鉛直方向）にも移動自在であり、Ｘ方向に配列された各カセットＣ内のウェハＷに対して選択的にアクセスできる。
【００３４】
搬送アーム８は、Ｚ軸周りのθ方向に回転可能であり、後述する処理ステーション３側の第３の処理装置群Ｇ３に属する温度調節装置６０やウェハＷの受け渡しを行うためのトランジション装置６１に対してもアクセスできる。
【００３５】
カセットステーション２に隣接する処理ステーション３は、複数の処理装置が多段に配置された、例えば５つの処理装置群Ｇ１〜Ｇ５を備えている。処理ステーション３のＸ方向負方向（図１中の下方向）側には、カセットステーション２側から第１の処理装置群Ｇ１、第２の処理装置群Ｇ２が順に配置されている。処理ステーション３のＸ方向正方向（図１中の上方向）側には、カセットステーション２側から第３の処理装置群Ｇ３、第４の処理装置群Ｇ４及び第５の処理装置群Ｇ５が順に配置されている。第３の処理装置群Ｇ３と第４の処理装置群Ｇ４の間には、第１の搬送装置Ａ１が設けられており、第１の搬送装置Ａ１の内部には、ウェハＷを支持して搬送する第１の搬送アーム１０が設けられている。第１の搬送アーム１０は、第１の処理装置群Ｇ１、第３の処理装置群Ｇ３及び第４の処理装置群Ｇ４内の各処理装置に選択的にアクセスしてウェハＷを搬送できる。第４の処理装置群Ｇ４と第５の処理装置群Ｇ５の間には、第２の搬送装置Ａ２が設けられており、第２の搬送装置Ａ２の内部には、ウェハＷを支持して搬送する第２の搬送アーム１１が設けられている。第２の搬送アーム１１は、第２の処理装置群Ｇ２、第４の処理装置群Ｇ４及び第５の処理装置群Ｇ５内の各処理装置に選択的にアクセスしてウェハＷを搬送できる。
【００３６】
図２に示すように第１の処理装置群Ｇ１には、ウェハＷに所定の液体を供給して処理を行う液処理装置、例えばウェハＷに塗布液としてのレジスト液を塗布するレジスト塗布装置２０、２１、２２、露光処理時の光の反射を防止する反射防止膜を形成するボトムコーティング装置２３、２４が下から順に５段に重ねられている。第２の処理装置群Ｇ２には、液処理装置、例えばウェハＷに現像液を供給して現像処理する現像処理装置３０〜３４が下から順に５段に重ねられている。また、第１の処理装置群Ｇ１及び第２の処理装置群Ｇ２の最下段には、各処理装置群Ｇ１、Ｇ２内の液処理装置に各種処理液を供給するためのケミカル室４０、４１がそれぞれ設けられている。
【００３７】
図３に示すように第３の処理装置群Ｇ３には、温度調節装置６０、トランジション装置６１、精度の高い温度管理下でウェハＷを温度調節する高精度温度調節装置６２〜６４及びウェハＷを高温で加熱処理する高温度熱処理装置６５〜６８が下から順に９段に重ねられている。
【００３８】
第４の処理装置群Ｇ４には、例えば高精度温度調節装置７０、レジスト塗布処理後のウェハＷを加熱処理するプリベーキング装置７１〜７４及び現像処理後のウェハＷを加熱処理するポストベーキング装置７５〜７９が下から順に１０段に重ねられている。
【００３９】
第５の処理装置群Ｇ５には、ウェハＷを熱処理する複数の熱処理装置、例えば高精度温度調節装置８０〜８３、ポストエクスポージャーベーキング装置８４〜８９が下から順に１０段に重ねられている。
【００４０】
図１に示すように第１の搬送装置Ａ１のＸ方向正方向側には、複数の処理装置が配置されており、例えば図３に示すようにウェハＷを疎水化処理するためのアドヒージョン装置９０、９１、ウェハＷを加熱する加熱装置９２、９３が下から順に４段に重ねられている。図１に示すように第２の搬送装置Ａ２のＸ方向正方向側には、例えばウェハＷのエッジ部のみを選択的に露光する周辺露光装置９４が配置されている。
【００４１】
インターフェイスステーション５には、例えば図１に示すようにＸ方向に向けて延伸する搬送路１００上を移動する搬送機構１０１と、バッファカセット１０２と、本実施の形態にかかるウェハＷの裏面の洗浄装置１０３が設けられている。搬送機構１０１は、Ｚ方向に移動可能でかつθ方向にも回転可能であり、インターフェイスステーション５に隣接した露光装置４と、バッファカセット１０２、洗浄装置１０３及び第５の処理装置群Ｇ５に対してアクセスしてウェハＷを搬送できる。
【００４２】
次に、上述の洗浄装置１０３の構成について説明する。図４は、洗浄装置１０３の構成の概略を示す縦断面図であり、図５は、洗浄装置１０３の構成の概略を示す横断面図である。
【００４３】
洗浄装置１０３は、図４に示すように処理容器１１０を有している。処理容器１１０の一の側面には、搬送機構１０１に保持されたウェハＷを搬入出させる搬入出口１１１が形成され、搬入出口１１１には、開閉シャッタ１１２が設けられている。
【００４４】
搬送機構１０１は、図５に示すようにウェハＷの外周部を保持する搬送アーム１２０を有している。搬送アーム１２０は、ウェハＷの外周部を支持するために３／４円環状に構成されたフレーム部１２１と、このフレーム部１２１と一体に形成され、かつフレーム部１２１を支持するためのアーム部１２２とを有している。フレーム部１２１には、ウェハＷの外周部を直接支持する支持部１２３が例えば３箇所設けられている。支持部１２３はフレーム部１２１の内円周に等間隔に設けられ、フレーム部１２１の内側に突出している。
【００４５】
搬送アーム１２０の下面側には、図４に示すように搬送アーム１２０を支持する基台１２４が設けられている。基台１２４には、例えばモータ（図示せず）が内蔵されており、搬送アーム１２０を水平方向に移動させることができる。基台１２４の下面側には、基台１２４を支持するシャフト１２５が設けられている。シャフト１２５の下面側には、例えばモータ（図示せず）などを内蔵した駆動機構１２６がさらに設けられ、この駆動機構１２６により搬送アーム１２０は鉛直方向（図４中のＺ方向）に昇降可能であり、かつ回転できる。
【００４６】
搬送機構１０１は、図４に示すように制御部２００の搬送機構制御部２１０に接続されている。搬送機構制御部２１０内には高さ制御部２１１が設けられ、高さ制御部２１１によって駆動機構１２６を制御することで搬送アーム１２０の高さが適切な高さになるように制御される。また、搬送機構制御部２１０内には搬送速度制御部２１２が設けられ、搬送速度制御部２１２によって基台１２４を制御することで搬送アーム１２０は適切な搬送速度に制御される。そして、搬送機構１０１によって、搬送アーム１２０に保持された状態のウェハＷは、処理容器１１０内を水平方向（図４中のＸ方向）に搬送される。
【００４７】
処理容器１１０内の中央部付近には、図５に示すように所定の極性に帯電可能な帯電部材１３０が設けられている。帯電部材１３０は例えば平板状であり、ウェハＷの搬送方向と直角方向（図５中のＹ方向）の幅はウェハＷの径よりも長くなっている。また、帯電部材１３０は、図４に示すように処理容器１１０内で搬送アーム１２０に保持されたウェハＷの裏面より下方に設けられている。なお、帯電部材１３０には、例えばアルミ材が用いられる。
【００４８】
帯電部材１３０の下面側には、図４に示すように当該帯電部材１３０の温度を調節する温度調節機構１３１が設けられている。また、帯電部材１３０には、当該帯電部材１３０を所定の極性に帯電させる帯電機構１３２が接続されている。帯電機構１３２には、例えば直流電源が用いられる。
【００４９】
温度調節機構１３１及び帯電機構１３２は、図４に示すように制御部２００の帯電部材制御部２２０に接続されている。帯電部材制御部２２０内には温度制御部２２１が設けられ、温度制御部２２１によって帯電部材１３０の温度が制御される。帯電部材１３０は、例えば処理容器１１０内の雰囲気の温度よりも低くなるように制御される。また、帯電部材制御部２２０内には極性設定部２２２が設けられ、極性設定部２２２によって帯電部材１３０に帯電する電荷の極性は所定の極性に設定される。さらに、帯電部材制御部２２０内には帯電量制御部２２３が設けられ、帯電量制御部２２３によって帯電部材１３０に帯電する電荷は適切な帯電量に制御される。そして、帯電部材１３０が帯電することで静電気が発生し、この静電気によって搬送アーム１２０に保持されたウェハＷの裏面の付着物が帯電部材１３０の表面に捕集される。
【００５０】
処理容器１１０の内部には、図５に示すように帯電部材１３０よりウェハＷの搬入方向側（帯電部材１３０よりＸ方向負方向側）に、気体を噴射することができる気体噴射ノズル１４０が設けられている。気体噴射ノズル１４０は、ウェハＷの搬送方向と直角方向（図５中のＹ方向）に延伸している。また、気体噴射ノズル１４０は、図４に示すように処理容器１１０内で搬送アーム１２０に保持されたウェハＷの裏面より下方に設けられ、帯電部材１３０側（図４中のＸ方向）に斜め上方に気体を噴射することができる。
【００５１】
気体噴射ノズル１４０は、図４に示すように配管１４１を介して所定の気体、例えば窒素ガスや空気等を貯留する気体供給源１４２に接続されている。配管１４１には、気体供給源１４２から供給される気体に、帯電部材１３０の極性と異極性のイオン分子を混合させるイオナイザー１４３が設けられている。また配管１４１には、気体供給源１４２から供給される気体を所定の温度に制御するための温度調節機構１４４が設けられている。さらに配管１４１には、気体噴射ノズル１４０から噴射される気体を所定の圧力にするために、気体を所定の圧力で圧送する圧力調節機構１４５が設けられている。これらイオナイザー１４３、温度調節機構１４４、圧力調節機構１４５は、気体供給源１４２からこの順で設けられている。
【００５２】
イオナイザー１４３、温度調節機構１４４、圧力調節機構１４５は、図４に示すように制御部２００の気体噴射ノズル制御部２３０に接続されている。気体噴射ノズル制御部２３０は、イオナイザー１４３で気体に混合させるイオン分子を帯電部材１３０の極性と異極性に帯電するように制御する。また、気体噴射ノズル制御部２３０は、温度調節機構１４４で気体を適切な温度に制御し、例えば帯電部材１３０の温度より高い温度に制御する。さらに、気体噴射ノズル制御部２３０は、圧力調節機構１４５で気体を適切な圧力になるように制御する。そして、気搬送アーム１２０に保持されたウェハＷの裏面に対して、気体噴射ノズル１４０から所定の気体が噴射される。
【００５３】
処理容器１１０の底面には、図４に示すように当該処理容器１１０内の雰囲気を排気する排気口１５０が形成されている。排気口１５０は、帯電部材１３０の周囲に形成されている。排気口１５０には、排気経路１５１が接続され、排気経路１５１には処理容器１１０内の雰囲気を真空引きするポンプ１５２が接続されている。これら排気口１５０、排気経路１５１及びポンプ１５２で排気機構を構成している。
【００５４】
ポンプ１５２は、図４に示すように制御部２００の排気機構制御部２４０に接続されている。排気機構制御部２４０は、ポンプ１５２を作動させるタイミング等を制御する。例えば帯電部材１３０及び気体噴射ノズル１４０によるウェハＷの裏面の洗浄が行われている間、ポンプ１５２を作動させるように制御する。
【００５５】
処理容器１１０の内部には、図５に示すように搬入出口１１１側の内側面に、ウェハＷの裏面の付着物を検査する検査機構１６０が設けられている。気体検査機構１６０は、ウェハＷの搬送方向と直角方向（図５中のＹ方向）に延伸している。また、検査機構１６０は、図４に示すように処理容器１１０内で搬送アーム１２０に保持されたウェハＷの裏面より下方に設けられている。検査機構１６０は、例えばラインセンサであり、ウェハＷの裏面の洗浄後にウェハＷの裏面に残存している付着物を検査することができる。
【００５６】
検査機構１６０における検査結果は、図４に示すように制御部２００に伝達される。制御部２００では、この検査結果に基づいて、例えば次に搬入されるウェハＷの洗浄条件、すなわち搬送機構制御部２１０、帯電部材制御部２２０、気体噴射ノズル制御部２３０、排気機構制御部２４０における各制御条件が決定される。
【００５７】
上述した制御部２００は、例えばＣＰＵやメモリなどを備えたコンピュータにより構成され、例えばメモリに記憶されたプログラムを実行することによって、洗浄装置１０３におけるウェハＷの裏面の洗浄を実現できる。なお、洗浄装置１０３におけるウェハＷの裏面の洗浄を実現するための各種プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（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スク（ＭＯ）、メモリーカードなどの記憶媒体に記憶されていたものであって、その記憶媒体から制御部２００にインストールされたものが用いられている。
【００５８】
次に、以上のように構成された洗浄装置１０３で行われるウェハＷの裏面の洗浄について、塗布現像処理システム１全体で行われるウェハ処理のプロセスと共に説明する。
【００５９】
先ず、搬送アーム８によって、カセット載置台６上のカセットＣ内からウェハＷが一枚取り出され、第３の処理装置群Ｇ３の温度調節装置６０に搬送される。温度調節装置６０に搬送されたウェハＷは、所定温度に温度調節され、その後第１の搬送アーム１０によってボトムコーティング装置２３に搬送され、反射防止膜が形成される。反射防止膜が形成されたウェハＷは、第１の搬送アーム１０によって加熱装置９２、高温度熱処理装置６５、高精度温度調節装置７０に順次搬送され、各装置で所定の処理が施される。その後ウェハＷは、レジスト塗布装置２０に搬送される。
【００６０】
レジスト塗布装置２０においてウェハＷ上にレジスト膜が形成されると、ウェハＷは第１の搬送アーム１０によってプリベーキング装置７１に搬送され、続いて第２の搬送アーム１１によって周辺露光装置９４、高精度温調装置８３に順次搬送されて、各装置において所定の処理が施される。このようにレジスト塗布処理、熱処理等の種々の処理が施されたウェハＷの裏面には、ウェハＷを保持する際あるいはウェハＷの搬送中に塵埃等の付着物が付着する。このウェハＷの裏面を洗浄するため、ウェハＷはインターフェイスステーション５の搬送機構１０１によって洗浄装置１０３に搬送され、後述する洗浄処理が行われる。
【００６１】
その後、インターフェイスステーション５の搬送機構１０１によって露光装置４に搬送され、ウェハＷ上のレジスト膜に所定のパターンが露光される。露光処理の終了したウェハＷは、搬送機構１０１によってポストエクスポージャーベーキング装置８４に搬送され、所定の処理が施される。
【００６２】
ポストエクスポージャーベーキング装置８４における熱処理が終了すると、ウェハＷは第２の搬送アーム１１によって高精度温度調節装置８１に搬送されて温度調節され、その後現像処理装置３０に搬送され、ウェハＷ上に現像処理が施され、レジスト膜にパターンが形成される。その後ウェハＷは、第２の搬送アーム１１によってポストベーキング装置７５に搬送され、加熱処理が施された後、高精度温度調節装置６３に搬送され温度調節される。そしてウェハＷは、第１の搬送アーム１０によってトランジション装置６１に搬送され、搬送アーム８によってカセットＣに戻されて一連のフォトリソグラフィー工程が終了する。
【００６３】
次に、洗浄装置１０３におけるウェハＷの裏面の洗浄処理について説明する。
【００６４】
先ず、開閉シャッタ１１２を開き、搬送アーム１２０に保持された状態でウェハＷを搬入出口１１１から処理容器１１０内に搬入する（図６（ａ））。そして、ウェハＷを搬入方向（図６中のＸ方向負方向）に搬送する。
【００６５】
ウェハＷが帯電部材１３０の上方まで搬送されると、帯電部材１３０を所定の極性、例えば陽極に帯電させると共に、搬送中のウェハＷの裏面に向けて気体噴射ノズル１４０から気体を噴射する。そうすると、ウェハＷの裏面に付着していた付着物Ｓは、気体噴射ノズル１４０からの気体の噴射によって物理的にウェハＷの裏面から剥離すると共に、帯電部材１３０の静電気によって吸引され帯電部材１３０の表面に捕集される。このとき、気体噴射ノズル１４０から噴射される気体は帯電部材１３０の極性と異極性、例えば陰極のイオン分子を含んでいるため、付着物Ｓの周囲にこのイオン分子が付着し、付着物Ｓは陰極の電荷を帯びる。そうすると、付着物Ｓは帯電部材１３０に捕集されやすくなる。なお、このように帯電部材１３０と気体噴射ノズル１４０によってウェハＷの裏面を洗浄している間、排気機構のポンプ１５２を作動させておく。そうすると、付着物ＳがウェハＷの裏面から剥離し処理容器１１０内に浮遊した場合でも、当該付着物Ｓを含む処理容器１１０内の雰囲気を排気することができ、付着物ＳがウェハＷに再付着するのを防止することができる（図６（ｂ））。
【００６６】
上述の帯電部材１３０の静電気と気体噴射ノズル１４０からの気体の噴射によってウェハＷの裏面全面が洗浄されると、ウェハＷは搬出方向（図６中のＸ方向正方向）に搬送される。このウェハＷの搬送中、排気機構のポンプ１５２は作動させたままにしておく。そして、ウェハＷが検査装置１６０の上方を通過させる際、検査装置１６０を作動させ、ウェハＷの裏面に残存している付着物Ｓがあるかどうかを検査する。その後、ウェハＷは処理容器１１０外に搬出される（図６（ｃ））。検査装置１６０の検査結果は制御部２００制御部２００に伝達され、制御部２００では、この検査結果に基づいて例えば次に搬入されるウェハＷの洗浄条件が決定される。なお、この一連の洗浄処理は、ウェハＷが搬送アーム１２０によって保持された状態で、ウェハＷの搬送中に行われる。
【００６７】
このような洗浄処理を所定の枚数のウェハＷに対して繰り返し行う。そうすると、帯電部材１３０の表面には捕集された付着物Ｓが溜まるため、定期的に付着物Ｓを除去する必要がある。この付着物Ｓを除去する際には、先ず、開閉シャッタ１１２を閉じて処理容器１１０内を密閉する。帯電部材１３０の帯電を停止し、付着物Ｓに対する吸着力を弱くしてから、ポンプ１５２を作動させ、処理容器１１０内の雰囲気を付着物Ｓと共に排気する（図６（ｄ））。
【００６８】
以上の実施の形態によれば、搬送アーム１０２によってウェハＷの外周部のみを保持し、当該ウェハＷの裏面を洗浄するので、ウェハＷの裏面全面を洗浄することができる。また、気体噴射ノズル１４０からウェハＷの裏面に気体を噴射することができるので、気体の噴射による物理的な力によってウェハＷの裏面の付着物Ｓを当該裏面から除去することができる。この気体の噴射と同時に、帯電部材１３０を帯電させることができるので、帯電した状態の帯電部材１３０の静電気によって、搬送アーム１０２に保持された搬送アーム１０２の裏面の付着物Ｓを吸引し帯電部材１３０の表面に捕集することができる。すなわち、気体噴射ノズル１４０からの気体の噴射と帯電部材１３０の静電気の両方によってウェハＷの裏面の付着物Ｓを除去できるので、高い洗浄効果でウェハＷの裏面を洗浄できる。また、従来のように洗浄液を乾燥させる必要がなくなるので、洗浄処理時間を短時間にすることができ、洗浄処理を効率よく行うことができる。
【００６９】
また、排気機構の排気口１５０から処理容器１１０内の雰囲気を排気することができるので、ウェハＷの裏面の付着物Ｓが処理容器１１０内に浮遊した場合でも、当該付着物ＳがウェハＷに再付着するのを防止することができる。
【００７０】
また、気体噴射ノズル１４０から噴射される気体は、帯電部材１３０の極性と異極性のイオンを含んでいるので、付着物Ｓは帯電部材１３０の極性と異極性に帯電する。そうすると、付着物Ｓは帯電部材１３０により捕集されやすくなる。
【００７１】
また、このように洗浄装置１０３によってウェハＷの裏面の洗浄処理を効率よく行うことができ、露光処理前のウェハＷの裏面の付着物Ｓを低減することができるので、露光装置４において、ウェハＷのレジスト膜を露光する際のフォーカスエラーを低減することができる。さらに、ポストエクスポージャーベーキング装置８４において、露光処理後のウェハＷの加熱処理を均一に行うことができる。そうすると、ウェハＷのレジストパターンの線幅を均一にすることができる。
【００７２】
また、ウェハＷの洗浄の際に従来用いられていたスピンチャックや洗浄液の供給システムが不要になるため、洗浄装置１０３の製造コストを低廉化することができる。
【００７３】
また、帯電部材１３０の温度を処理容器１１０内の雰囲気の温度よりも低くなるように制御している。発明者らによれば、このように帯電部材１３０の温度制御を行うと、ウェハＷの裏面の付着物Ｓは帯電部材１３０に付着しやすくなることが分かった。また、気体噴射ノズル１４０から噴射される気体の温度を帯電部材１３０の温度よりも高くなるように制御しているので、上述の付着物Ｓの捕集効果をより促進することができる。
【００７４】
以上の実施の形態では、帯電部材１３０は一の極性に帯電していたが、図７に示すように帯電部材３００を分割し、それぞれを異極性に帯電させてもよい。この帯電部材３００は、ウェハＷの搬送方向（図７中のＸ方向）に２分割された分割部材３０１、３０２を有している。分割部材３０１は例えば陽極に帯電され、分割部材３０２は例えば陰極に帯電される。そして、ウェハＷを処理容器１１０に搬入し、ウェハＷの搬送中に、気体噴射ノズル１４０から気体を噴射すると共に、例えば分割部材３０１を陽極に帯電させてウェハＷの裏面の付着物Ｓを分割部材３０１の表面に捕集する。この際、気体噴射ノズル１４０から噴射される気体には、分割部材３０１の極性と異極性となる陰極のイオン分子が含まれている（図８（ａ））。次に、ウェハＷを搬出方向（図８中のＸ方向正方向）に搬送する間には、気体噴射ノズル１４０から気体を噴射すると共に、分割部材３０２を陰極に帯電させてウェハＷの裏面の付着物Ｓを分割部材３０２の表面に捕集する。この際、気体噴射ノズル１４０から噴射される気体には、分割部材３０２の極性と異極性となる陽極のイオン分子が含まれている（図８（ｂ））。かかる場合、付着物Ｓの性質によって、いずれか一方の極性では帯電部材３００に付着物Ｓを捕集できない場合でも、洗浄処理中に双極性で付着物Ｓを捕集することができるため、より効率よくウェハＷの裏面を洗浄することができる。
【００７５】
以上の実施の形態の帯電部材１３０上に、図９に示すようにさらに付着物Ｓを捕集するための捕集用基板３１０を設けてもよい。捕集用基板３１０は、帯電部材１３０上に設けられた伝導性の支持部材３１１によって支持されており、帯電部材１３０を帯電させると、捕集用基板３１０も同じ極性に帯電させることができる。なお、捕集用基板３１０には、例えばウェハＷと同一の材料、形状のものが用いられる。そして、ウェハＷを処理容器１１０に搬入し、気体噴射ノズル１４０から気体を噴射すると共に、帯電部材１３０を介して捕集用基板３１０を帯電させ、ウェハＷの裏面の付着物Ｓを捕集用基板３１０の表面に捕集する（図１０（ａ））。このようにウェハＷの裏面を洗浄した後、ウェハＷを処理容器１１０外に搬出する（図１０（ｂ））。この洗浄処理を所定の枚数のウェハＷに対して行った後、捕集用基板３１０上に捕集された付着物Ｓを除去する際には、搬送アーム１０２によって捕集用基板３１０を処理容器１１０外に搬出する（図１０（ｃ））。そして、処理容器１１０の外部で捕集用基板３１０を洗浄する。かかる場合、捕集用基板３１０の洗浄を処理容器１００の外部で行うことができるので、上記実施の形態において帯電部材１３０の洗浄の際に行った処理容器１１０内の排気処理を省略することができる。したがって、洗浄装置１０３のメンテナンス時間を短縮できるため、ウェハ処理のスループットを向上させることができる。
【００７６】
以上の実施の形態では、気体噴射ノズル１４０は帯電部材１３０と別に設けられていたが、図１１に示すように気体噴射ノズル１４０を省略し、帯電部材１３０に複数の貫通孔３２０を設けて、この貫通孔３２０からウェハＷの裏面に気体を噴射してもよい。これら複数の貫通孔３２０には、上述した配管１４１を介して気体供給源１４２が接続され、配管１４１には、イオナイザー１４３、温度調節機構１４４、圧力調節機構１４５が設けられている。かかる場合でも、貫通孔３２０からの気体の噴射と帯電部材１３０の静電気によってウェハＷの裏面を洗浄することができる。また、気体噴射ノズル１４０が不要になるため、洗浄装置１０３の製造コストを低廉化できると共に、洗浄装置１０３を小型化することができる。
【００７７】
以上の実施の形態では、洗浄装置１０３とバッファカセット１０２をそれぞれ別の位置に設けていたが、洗浄装置１０３をバッファカセット１０２の下方に設けてもよい。これによって、塗布現像処理システム１の占有面積を小さくすることができる。
【００７８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。本発明は、基板がウェハ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、例えば半導体ウェハ等の基板の露光前に当該基板の裏面を洗浄する際に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本実施の形態にかかる洗浄装置を搭載した、塗布現像処理システムの構成の概略を示す平面図である。
【図２】塗布現像処理システムの正面図である。
【図３】塗布現像処理システムの背面図である。
【図４】洗浄装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図５】洗浄装置の構成の概略を示す横断面図である。
【図６】ウェハの裏面の洗浄処理を示す説明図であり、（ａ）はウェハを処理容器内に搬入する様子を示し、（ｂ）はウェハの裏面を洗浄する様子を示し、（ｃ）はウェハを処理容器外に搬出する様子を示し、（ｄ）は処理容器内の雰囲気を排気する様子を示している。
【図７】他の実施の形態にかかる洗浄装置の構成の概略を示す横断面図である。
【図８】ウェハの裏面の洗浄処理を示す説明図であり、（ａ）はウェハを搬入方向に搬送中のウェハの裏面を洗浄する様子を示し、（ｂ）はウェハを搬出方向に搬送中のウェハの裏面を洗浄する様子を示している。
【図９】他の実施の形態にかかる洗浄装置の構成の概略を示す横断面図である。
【図１０】ウェハの裏面の洗浄処理を示す説明図であり、（ａ）はウェハの裏面を洗浄する様子を示し、（ｂ）はウェハを処理容器外に搬出する様子を示し、（ｃ）は処理容器内の雰囲気を排気する様子を示している。
【図１１】他の実施の形態にかかる洗浄装置の構成の概略を示す横断面図である。
【符号の説明】
【００８１】
１    塗布現像処理システム
１０１  搬送機構
１０３  洗浄装置
１１０  処理容器
１１１  搬入出口
１２０  搬送アーム
１３０  帯電部材
１３１  温度調節機構
１３２  帯電機構
１４０  気体噴射ノズル
１４２  気体供給源
１４３  イオナイザー
１４４  温度調節機構
１４５  圧力調節機構
１５０  排気口
１５１  排気経路
１５２  ポンプ
１６０  検査機構
２００  制御部
２１０  搬送機構制御部
２１１  高さ制御部
２１２  搬送速度制御部
２２０  帯電部材制御部
２２１  温度制御部
２２２  極性設定部
２２３  帯電量制御部
２３０  気体噴射ノズル制御部
２４０  排気機構制御部
３００  帯電部材
３１０  捕集用基板
３２０  貫通孔
Ｓ    付着物
Ｗ    ウェハ
【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】
0005002471.tif 000008
【図８】
0005002471.tif 000009
【図９】
0005002471.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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