(57)【要約】【課題】円形状の基板の裏面側周縁部に付着した付着物の除去を簡便にかつ確実に行うこと。また、付着物の除去に要する部材の交換や清掃などのメンテナンスサイクルを伸ばすこと。【解決手段】基板の側面から裏面の周縁部に亘って、外周面が粘着性を持ち、概略円筒状の第１のクリーニング用の回転体の外周面を接触させ、またこの第１のクリーニング用の回転体の外周面よりも粘着性が強い外周面を持つ第２のクリーニング用の回転体の外周面を第１のクリーニング用の回転体の外周面に接触させて、基板、第１のクリーニング用の回転体及び第２のクリーニング用の回転体を一体的に回転させることによって、当該基板の裏面側周縁部に付着した付着物を簡便にかつ確実に行うことができる。【選択図】図３
2009088244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形状の基板の裏面側周縁部をクリーニングする装置において、
前記基板の裏面側周縁部よりも中心部寄りを吸着保持して、当該基板の中心を回転中心として回転させるための回転自在な基板保持部と、
前記基板の裏面側周縁部に接触しながら当該基板と共に回転し、外周面が粘着面として構成されている第１のクリーニング用の回転体と、
前記基板保持部及び第１のクリーニング用の回転体の少なくとも一方を回転駆動するための駆動部と、
前記第１のクリーニング用の回転体の外周面に接触しながら回転し、その外周面が前記第１のクリーニング用の回転体の外周面の粘着力よりも強い粘着力を有する粘着面として構成されている第２のクリーニング用の回転体と、を備えたことを特徴とする基板クリーニング装置。
【請求項２】
前記基板保持部及び第１のクリーニング用の回転体を夫々回転駆動するための基板用の駆動部及び回転体用の駆動部が設けられ、
基板用の駆動部による基板の回転数及び回転体用の駆動部による第１のクリーニング用の回転体の回転数は、基板と第１のクリーニング用の回転体とが互いに摺動しないような回転数に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の基板クリーニング装置。
【請求項３】
前記第１のクリーニング用の回転体の回転軸は、上から見たときに前記基板保持部の回転中心を中心とする円の直径またはその延長線に沿って伸びていることを特徴とする請求項１または２に記載の基板クリーニング装置。
【請求項４】
前記第２のクリーニング用の回転体は、前記第１のクリーニング用の回転体よりも外径が大きいことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の基板クリーニング装置。
【請求項５】
前記第２のクリーニング用の回転体は、複数個設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の基板クリーニング装置。
【請求項６】
前記複数個の第２のクリーニング用の回転体は、共通の保持体に設けられ、この保持体は、前記第１のクリーニング用の回転体に接触する第２のクリーニング用の回転体を順次切り替えることができるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の基板クリーニング装置。
【請求項７】
前記基板の裏面側周縁部に付着した付着物と反応する反応性ガスを供給するための反応性ガス供給口と、この反応性ガスを排気するための吸引口と、前記基板における反応性ガスの供給領域に光エネルギーまたは熱エネルギーを供給するための手段と、を備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一つに記載の基板クリーニング装置。
【請求項８】
前記反応性ガスはオゾンガスであることを特徴とする請求項７に記載の基板クリーニング装置。
【請求項９】
円形状の基板は、半導体ウエハであり、前記基板の裏面側周縁部は、周縁のベベル部の裏面側を含むことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一つに記載の基板クリーニング装置。
【請求項１０】
複数枚の半導体ウエハを収納したキャリアが搬入、搬出されるキャリアポートと、
このキャリアポートに載置されたキャリアから半導体ウエハを取り出して処理部に搬送し、処理部にて半導体ウエハ表面に対してガス処理または液処理を行い、処理後の半導体ウエハをキャリアポートに載置されたキャリアに搬送する基板処理装置において、
前記処理部にて処理された半導体ウエハの裏面側ベベル部をクリーニングするために請求項９に記載されたクリーニング装置を設けたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１１】
円形状の基板の裏面側周縁部をクリーニングする方法において、
前記基板の裏面側周縁部よりも中心部寄りを基板保持部に吸着保持させる工程と、
外周面が粘着面として構成された第１のクリーニング用の回転体の当該粘着面を前記基板の裏面側周縁部に接触させる工程と、
外周面が前記第１のクリーニング用の回転体の粘着面よりも強い粘着力を有する粘着面として構成されている第２のクリーニング用の回転体の粘着面を前記第１のクリーニング用の回転体の粘着面に接触させる工程と、
次いで、前記基板、前記第１のクリーニング用の回転体及び前記第２のクリーニング用の回転体を一体的に回転させて、前記基板の裏面側周縁部に付着した付着物を前記第１のクリーニング用の回転体の粘着面を介して前記第２のクリーニング用の回転体の粘着面に転写させることにより、前記基板の裏面側周縁部のクリーニングを行う工程と、を含むことを特徴とする円形状の基板クリーニング方法。
【請求項１２】
前記第２のクリーニング用の回転体は共通の保持体に複数個設けられており、
これら複数個の第２のクリーニング用の回転体の少なくとも一つを第１のクリーニング用の回転体に接触させながら前記クリーニングを行った後、前記保持体を作動させて当該第２のクリーニング用の回転体を第１のクリーニング用の回転体から引き離し、他の第２のクリーニング用の回転体の少なくとも一つを前記第１のクリーニング用の回転体に接触させる工程を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の基板クリーニング方法。
【請求項１３】
前記クリーニングを行う工程は、前記基板の裏面側周縁部に対して、前記基板の裏面側周縁部に付着した付着物と反応する反応性ガスを供給すると共に、この反応性ガスを排気して反応性ガスの供給領域を形成し、当該供給領域に光エネルギーまたは熱エネルギーを供給する工程を含むことを特徴とする請求項１１または１２に記載の基板クリーニング方法。
【請求項１４】
前記反応性ガスはオゾンガスであることを特徴とする請求項１３に記載の基板クリーニング方法。
【請求項１５】
円形状の基板は、半導体ウエハであり、前記基板の裏面側周縁部は、周縁のベベル部の裏面側を含むことを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれか一つに記載の基板クリーニング方法。
【請求項１６】
複数枚の半導体ウェハを収納したキャリアをキャリアポートに搬入する工程と、
このキャリアポートに載置されたキャリアから半導体ウェハを取り出して処理部に搬送する工程と、
前記処理部において半導体ウェハ表面に対してガス処理または液処理を行う工程と、
次いで、前記処理部にて処理された半導体ウェハの裏面側ベベル部に対して、請求項１５に記載された基板クリーニング方法を行う工程と、
前記クリーニング後の半導体ウェハを前記キャリアに搬送する工程と、を含むことを特徴とする基板処理方法。
【請求項１７】
コンピュータ上で動作するコンピュータプログラムを格納した記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項１１ないし１５のいずれか一つに記載の基板クリーニング方法あるいは請求項１６に記載の基板処理方法を実施するようにステップが組まれていることを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円形状の基板例えば半導体ウェハの裏面側周縁部に付着した付着物を除去する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置の中には、半導体ウエハ（以下ウエハという）に対してプラズマによりエッチングを行う装置や成膜ガスにより成膜処理を行う装置がある。ウエハは周縁の欠けや割れを防ぐためにベベル加工が施されており、この種の装置においてプロセスを行うと、ウエハの周縁部のベベル部の裏面側にはガスが回り込むため反応生成物が付着する。例えばプラズマを用いたエッチング装置では、プラズマの状態を調整するために、ウエハの周縁に近接してウェハを囲むようにフォーカスリングが配置されることから、ウエハの周縁部が僅かに載置台から飛び出す構造となっている。このため、エッチングガスと被エッチング部位との反応により生成され、雰囲気中に浮遊している反応生成物がウエハのベベル部の裏面側にも付着する。また、成膜装置では、ウエハの全体が載置台上に載置される場合が多いが、ベベル部は載置面から離れているため、当該部位に膜が付着する。
【０００３】
ウエハのベベル部に付着した付着物は、ベベル部の外端や内端の折曲部位から剥がれやすいため、ウエハに対するパーティクル汚染の要因になりやすく、結果として歩留まりの低下の一因になっている。また真空処理装置だけではなく、フォトレジストをウエハの表面に塗布する場合においても、塗布液がベベル部の裏面側に回り込むことから、同様の問題がある。更にまた、ベベル部を備えたウエハだけでなく、例えば露光時に用いられるマスク用の円形状のガラス基板に対して、マスクパターンを形成する工程においても同様の問題がある。
【０００４】
このような付着物を除去する方法として、例えば基板に洗浄液を供給して、ウェット方式により基板を洗浄する技術が知られているが、上記のような真空処理装置に組み込むことは困難である。また、溶剤の設備に費用がかかるし、排液装置も必要になり、ランニングコストがかさんでしまう。そこで、付着物をドライ方式によって除去する技術が検討されている。
【０００５】
特許文献１には、基板の周縁部に反応性ガスを供給すると共に、当該周縁部を加熱することによって、付着物を化学的な方法によって除去する技術が記載されているが、このような方法では、付着物の組成によって反応性ガスの種類を選択する必要があるし、また、付着物の反応性が極めて小さい場合には、除去できない。
【０００６】
そのため、このような化学的な方法に物理的な方法を組み合わせることによって、付着物の除去を行うようにしている。つまり、例えば基板の周縁部に回転ブラシを接触させ、この回転ブラシを回転させると共に基板を回転させることで、付着物を払い落とす方法が知られている。しかしながら、このような方法では、ブラシにより基板から舞い上がった付着物を吸引するための局所排気手段が必要であるし、またそのような局所排気を行っても完全には付着物を排出できないため、基板の裏面から除去した付着物が基板の表面に付着するおそれがある。また、ブラシに付着した付着物を頻繁に取り除くといったメンテナンスが必要になる。更に、このようなブラシでは、付着物を除去したい部位である基板の側面やベベル部、あるいは基板の裏面の周縁部だけに接触させることは非常に困難であり、ブラシが基板の表面に接触した場合には、デバイスに傷が付き、歩留まりが低下するおそれがある。
【０００７】
特許文献２には、粘着シートを基板の裏面あるいはベベル部に接触させることにより、基板に付着した微粒子を除去する技術が記載されているが、このような方法では、粘着シートの使用量が多くなり、ランニングコストが高くなるし、またベベル部に付着した微粒子を除去するときには、ベベル部に接触せずに廃棄される粘着シートの量が多くなり、経済性や環境面から好ましくない。
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２８７１６９（段落００５２〜００５５）
【特許文献２】特開２００２−８３７９５（段落００６０〜００６３、図７、図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、円形状の基板の裏面周縁部に付着した付着物を確実に且つ簡便に除去できる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の基板クリーニング装置は、
円形状の基板の裏面側周縁部をクリーニングする装置において、
前記基板の裏面側周縁部よりも中心部寄りを吸着保持して、当該基板の中心を回転中心として回転させるための回転自在な基板保持部と、
前記基板の裏面側周縁部に接触しながら当該基板と共に回転し、外周面が粘着面として構成されている第１のクリーニング用の回転体と、
前記基板保持部及び第１のクリーニング用の回転体の少なくとも一方を回転駆動するための駆動部と、
前記第１のクリーニング用の回転体の外周面に接触しながら回転し、その外周面が前記第１のクリーニング用の回転体の外周面の粘着力よりも強い粘着力を有する粘着面として構成されている第２のクリーニング用の回転体と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
前記基板クリーニング装置は、
前記基板保持部及び第１のクリーニング用の回転体を夫々回転駆動するための基板用の駆動部及び回転体用の駆動部が設けられ、
基板用の駆動部による基板の回転数及び回転体用の駆動部による第１のクリーニング用の回転体の回転数は、基板と第１のクリーニング用の回転体とが互いに摺動しないような回転数に設定されていることが好ましい。  
前記第１のクリーニング用の回転体の回転軸は、上から見たときに前記基板保持部の回転中心を中心とする円の直径またはその延長線に沿って伸びていることが好ましい。
【００１２】
前記第２のクリーニング用の回転体は、前記第１のクリーニング用の回転体よりも外径が大きくても良いし、複数個設けられていても良い。更に、前記複数個の第２のクリーニング用の回転体は、共通の保持体に設けられ、この保持体は、前記第１のクリーニング用の回転体に接触する第２のクリーニング用の回転体を順次切り替えることができるように構成されていても良い。
【００１３】
更に、上記の基板クリーニング装置は、
前記基板の裏面側周縁部に付着した付着物と反応する反応性ガスを供給するための反応性ガス供給口と、この反応性ガスを排気するための吸引口と、前記基板における反応性ガスの供給領域に光エネルギーまたは熱エネルギーを供給するための手段と、を備えていても良い。  
前記反応性ガスはオゾンガスであっても良い。  
円形状の基板は、半導体ウエハであり、前記基板の裏面側周縁部は、周縁のベベル部の裏面側を含むことが好ましい。
【００１４】
本発明の基板処理装置は、
複数枚の半導体ウエハを収納したキャリアが搬入、搬出されるキャリアポートと、
このキャリアポートに載置されたキャリアから半導体ウエハを取り出して処理部に搬送し、処理部にて半導体ウエハ表面に対してガス処理または液処理を行い、処理後の半導体ウエハをキャリアポートに載置されたキャリアに搬送する基板処理装置において、
前記処理部にて処理された半導体ウエハの裏面側ベベル部をクリーニングするために請求項９に記載されたクリーニング装置を設けたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の基板クリーニング方法は、
円形状の基板の裏面側周縁部をクリーニングする方法において、
前記基板の裏面側周縁部よりも中心部寄りを基板保持部に吸着保持させる工程と、
外周面が粘着面として構成された第１のクリーニング用の回転体の当該粘着面を前記基板の裏面側周縁部に接触させる工程と、
外周面が前記第１のクリーニング用の回転体の粘着面よりも強い粘着力を有する粘着面として構成されている第２のクリーニング用の回転体の粘着面を前記第１のクリーニング用の回転体の粘着面に接触させる工程と、
次いで、前記基板、前記第１のクリーニング用の回転体及び前記第２のクリーニング用の回転体を一体的に回転させて、前記基板の裏面側周縁部に付着した付着物を前記第１のクリーニング用の回転体の粘着面を介して前記第２のクリーニング用の回転体の粘着面に転写させることにより、前記基板の裏面側周縁部のクリーニングを行う工程と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
また、上記基板クリーニング方法は、
前記第２のクリーニング用の回転体は共通の保持体に複数個設けられており、
これら複数個の第２のクリーニング用の回転体の少なくとも一つを第１のクリーニング用の回転体に接触させながら前記クリーニングを行った後、前記保持体を作動させて当該第２のクリーニング用の回転体を第１のクリーニング用の回転体から引き離し、他の第２のクリーニング用の回転体の少なくとも一つを前記第１のクリーニング用の回転体に接触させる工程を更に含んでいても良い。  
前記クリーニングを行う工程は、前記基板の裏面側周縁部に対して、前記基板の裏面側周縁部に付着した付着物と反応する反応性ガスを供給すると共に、この反応性ガスを排気して反応性ガスの供給領域を形成し、当該供給領域に光エネルギーまたは熱エネルギーを供給する工程を含んでいても良い。
【００１７】
本発明の基板処理方法は、
複数枚の半導体ウェハを収納したキャリアをキャリアポートに搬入する工程と、
このキャリアポートに載置されたキャリアから半導体ウェハを取り出して処理部に搬送する工程と、
前記処理部において半導体ウェハ表面に対してガス処理または液処理を行う工程と、
次いで、前記処理部にて処理された半導体ウェハの裏面側ベベル部に対して、請求項１５に記載された基板クリーニング方法を行う工程と、
前記クリーニング後の半導体ウェハを前記キャリアに搬送する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１８】
本発明の記憶媒体は、
コンピュータ上で動作するコンピュータプログラムを格納した記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、上記基板クリーニング方法あるいは上記基板処理方法を実施するようにステップが組まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、円形状の基板の裏面周縁部に付着した付着物の除去を行うにあたり、基板裏面周縁部に対して、第１のクリーニング用の回転体の粘着面を接触させ、更にこの第１のクリーニング用の回転体の粘着面よりも粘着性が強い第２のクリーニング用の回転体の粘着面を第１のクリーニング用の回転体の粘着面に接触させ、これらのクリーニング用の回転体及び基板を一体的に回転させている。従って、前記基板の裏面側周縁部に付着した付着物が前記第１のクリーニング用の回転体を介して前記第２のクリーニング用の回転体に転写され、基板のクリーニングと第１のクリーニング用の回転体のクリーニングとを連続して行うことができる。このため、基板の裏面側周縁部に付着した付着物を確実に且つ簡便に除去できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の基板クリーニング装置の実施の形態を説明する前に、この装置を組み込んだ基板処理装置の一例について、図１を参照して簡単に説明する。図１中、１２はキャリアポートであるロードポート、１３は大気雰囲気である第１の搬送室である。ロードポート１２は、複数枚の円形状の基板である例えば半導体ウェハ（以下「ウェハ」という）Ｗが収納された密閉型キャリアであるＦＯＵＰ１０が載置されるように構成され、３個のロードポート１２と第１の搬送室１３との間には、ＦＯＵＰ１０の蓋と共に開閉されるゲートドアＧＴが設けられている。
【００２１】
また、第１の搬送室１３の奥側には、大気雰囲気と真空雰囲気とを切り替える二基のロードロック室１４を介して真空雰囲気の第２の搬送室１５が気密に接続され、更にこの第２の搬送室１５には、真空処理であるプラズマ処理例えばエッチングを行う処理部であるプロセスモジュール８０が気密に接続されている。また、第１の搬送室１３及び第２の搬送室１５には、夫々搬送アーム１７、１８が設けられている。前記第１の搬送室１３には、左右に夫々アライメントユニット１９及び本発明に係る基板クリーニング装置２０が接続されている。ここで、プロセスモジュール８０を図２に示すと、このプロセスモジュール８０は、真空容器８１内にて下部電極をなす静電吸着機能を備えた載置台８２と、ガスシャワーヘッドをなす上部電極８３と、を対向させた平行平板型のプラズマエッチング装置として構成されている。
【００２２】
載置台８２は、下側の大径部８５と上側の小径部８４とから構成されており、小径部８４はウェハＷの裏面の周縁部と接触しないように、ウェハＷの直径よりも僅かに小さくなるように構成されている。  
大径部８５の上面つまり小径部８４の外周側には、ウェハＷの外周に近接するように、プラズマの状態を調整する、例えばプラズマ中のイオンをウェハＷの外縁付近に収束させるためのリング状のフォーカスリング８６が設けられている。
尚、同図中８７はバイアス電源、８８は高周波電源、８９は排気管、９０は真空ポンプ、９１はウェハの搬送口、９２は処理ガス供給管、Ｇはゲートである。
【００２３】
次に、基板クリーニング装置２０について、図３〜図５を参照して説明する。この基板クリーニング装置２０は、内部が大気雰囲気の処理容器２１と、この処理容器２１の底面の中央に設置された回転載置台である基板保持部２２と、ウェハＷの裏面側周縁部７１に付着した付着物７５を物理的に取り除くための物理的除去部２３と、付着物７５を化学的に取り除くための化学的除去部２４と、を備えている。ウェハＷの裏面側周縁部７１とは、図６に示すように、ウェハＷの周縁部のベベル部の裏面側を含む領域であり、この例では、ベベル部の裏面側と、ウェハＷの側面と、ベベル部から更に内側に５ｍｍ寄った領域と、を指している。
【００２４】
基板保持部２２は、ウェハＷを裏面から保持するための載置部２５、この載置部２５を回転駆動部２７により回転させる回転軸２６及びこの回転軸２６の下方に接続された回転駆動部２７からなり、例えば時計回りに回転するように構成されている。載置部２５は、直径がウェハＷの直径よりも僅かに小さくなるように形成されており、従って図４に示すように、ウェハＷの周縁部が載置部２５の周縁部から外周側に飛び出ることとなる。この載置部２５の表面には、多数の吸引孔２８が開口しており、回転軸２６、回転駆動部２７及び処理容器２１の底面を貫通して形成された吸引路２９を介して、基板保持機構である吸引ポンプ３０によってこの吸引孔２８からウェハＷを吸着保持できるように構成されている。また、載置部２５には、例えば３カ所に貫通孔３１が開口している。処理容器２１の底面には、昇降機構３４が設けられており、この昇降機構３４に接続された支持部３３により、例えば３本の昇降ピン３２がこの貫通孔３１を介して昇降することによって、既述の第１の搬送アーム１７との間でウェハＷの受け渡しを行うように構成されている。
【００２５】
物理的除去部２３は、ウェハＷの下方に設けられた第１のクリーニング用の回転体４１と、この第１のクリーニング用の回転体４１の下方に設けられた第２のクリーニング用の回転体４２と、から構成されている。第１のクリーニング用の回転体４１は、概略円筒状の粘着性物質例えばブチルゴムからなるローラーであり、外周面が粘着面を構成し、この第１のクリーニング用の回転体４１の回転中心が水平にかつウェハＷの径方向に伸びるように設定されている。また、この第１のクリーニング用の回転体４１は、ウェハＷの内周側から外周側に向かって、小径部４３、テーパー部４５及び大径部４４を備えており、テーパー部４５と大径部４４との間には、リング状の鉛直面が形成されている。この第１のクリーニング用の回転体４１は、小径部４３の外周面においてウェハＷの裏面の周縁部に接触し、テーパー部４５の外周面において下側のベベル部に接触し、また上記の鉛直面においてウェハＷの側面に接触するように構成されており、従って裏面側周縁部７１に一体的に接触する。
【００２６】
この第１のクリーニング用の回転体４１は、回転軸４６を介して固定部４８に固定された駆動部４７に接続されている。第１のクリーニング用の回転体４１は、ウェハＷの回転に伴い、上面側がウェハＷの周縁部の移動方向（図３中紙面手前側から奥側に向かう方向）と同じ方向に、ウェハＷとこの第１のクリーニング用の回転体４１とが互いに摺動しないように回転することとなる。固定部４８には、昇降軸４９を介して昇降機構５０が接続されており、第１のクリーニング用の回転体４１は、固定部４８及び昇降軸４９を介して、既述のように、ウェハＷの裏面側周縁部７１に一体的に接触するクリーニング位置と、第１の搬送アーム１７との間におけるウェハＷの受け渡し及び既述の化学的除去部２４による処理を行うための下位置と、の間において昇降できるように構成されている。
【００２７】
第１のクリーニング用の回転体４１の下方側には、この第１のクリーニング用の回転体４１に接触し、また第１のクリーニング用の回転体４１と概略同じ大きさの第２のクリーニング用の回転体４２が設けられている。この第２のクリーニング用の回転体４２についても、第１のクリーニング用の回転体４１と同様に、概略円筒形状の粘着性物質例えばブチルゴムからなるローラーであり、外周面が粘着面を構成し、またこの第２のクリーニング用の回転体４２の回転軸が第１のクリーニング用の回転体４１と平行となっている。この第２のクリーニング用の回転体４２の材質については、表面の粘着力が第１のクリーニング用の回転体４１の表面の粘着力よりも強くなるように、例えばブチルゴム中の重合度などが調整されている。また、この第２のクリーニング用の回転体４２においては、ウェハＷの内周側から外周側に向かうにつれて、縮径するように形成されており、ウェハＷの内周側から、大径部５１、テーパー部５２及び小径部５３となっている。この大径部５１、テーパー部５２及び小径部５３において、それぞれ第１のクリーニング用の回転体４１の小径部４３、テーパー部４５及び大径部４４に接触する。従って、この第２のクリーニング用の回転体４２は、既述の第１のクリーニング用の回転体４１に一体的に接触する。
【００２８】
この第２のクリーニング用の回転体４２は、回転軸５４を介して駆動部５５に接続されており、この駆動部５５により、第１のクリーニング用の回転体４１と反対方向に回転することとなる。この駆動部５５は、既述の駆動部４７と同様に、固定部４８に固定されており、第１のクリーニング用の回転体４１と第２のクリーニング用の回転体４２とが接触したまま、駆動部４７と一体的に昇降できるように構成されている。この第２のクリーニング用の回転体４２は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、Ｙ方向に平行に並ぶように２つ設けられており、２つの第２のクリーニング用の回転体４２、４２が各々第１のクリーニング用の回転体４１に接触し、また各々駆動部５５に接続されている。これらの第１のクリーニング用の回転体４１及び第２のクリーニング用の回転体４２は、夫々回転軸４６、５４から着脱自在に構成されており、例えばメンテナンス時に、これらの第１のクリーニング用の回転体４１及び第２のクリーニング用の回転体４２の交換が行われる。
【００２９】
既述の化学的除去部２４は、ウェハＷの裏面側周縁部７１に近接し、この裏面側周縁部７１に対して、後述する付着物７５と反応する反応性ガスを供給する反応性ガス供給口１０１、裏面側周縁部７１に対して供給された反応性ガスを排気するための吸引口１０２及び裏面側周縁部７１に対してレーザー光を照射して当該裏面側周縁部７１を加熱するための光エネルギーを供給する手段１０３からなり、処理容器２１内において、既述の物理的除去部２３に対向するように設けられている。これらの反応性ガス供給口１０１、吸引口１０２及び光エネルギーを供給する手段１０３は、支持部１０４により処理容器２１の底面に固定されている。反応性ガス供給口１０１は、この支持部１０４及び処理容器２１の底面を貫通して、バルブ１０５及び流量制御部１０６の介設された反応性ガス供給路１０７により反応性ガス源１０８から反応性ガス例えば酸化性ガスであるオゾンガスを供給できるように構成されている。また、吸引口１０２は、同様に支持部１０４及び処理容器２１の底面を貫通して、吸引路１０９を介して図示しないバルブを備えた排気手段１１０によりウェハＷの裏面側周縁部７１に供給された反応性ガスを排気できるように構成されている。この反応性ガス供給口１０１及び吸引口１０２により、ウェハＷの裏面側周縁部７１において、後述するように、反応性ガスの供給領域である気流領域１１１が形成されることとなる。
【００３０】
光エネルギーを供給する手段１０３には、支持部１０４及び処理容器２１の底面を介して電源１１２が接続されている。同図中１１５はウェハＷの搬送口である。尚、光エネルギーを供給する手段１０３としては、レーザー光以外であっても良く、あるいは例えばヒーターによりウェハＷの裏面側周縁部７１に対して熱エネルギーを供給するための手段であっても良い。
【００３１】
この基板処理装置には、既述の図１に示すように、例えばコンピュータからなる制御部２が設けられている。この制御部２はプログラム、メモリ、ＣＰＵからなるデータ処理部などを備えており、前記プログラムには制御部２から基板処理装置の各部に制御信号を送り、後述の基板クリーニング方法あるいは基板処理方法を進行させるように命令（各ステップ）が組み込まれている。また、例えばメモリには回転駆動部２７、４７、５５の回転速度やウェハＷに照射するレーザー光の強度、ウェハＷに対してエッチング処理の真空処理を行う時の圧力、温度などの処理パラメータの値が書き込まれる領域を備えており、ＣＰＵがプログラムの各命令を実行する際これらの処理パラメータが読み出され、そのパラメータ値に応じた制御信号がこの基板処理装置の各部位に送られることになる。このプログラム（処理パラメータの入力操作や表示に関するプログラムも含む）は、コンピュータ記憶媒体例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）などの記憶部６に格納されて制御部２にインストールされる。
【００３２】
次に、上記の基板処理装置において行われる基板クリーニング方法を含む基板処理方法の一例について、以下に説明する。  
先ず、ウェハＷが収納されたＦＯＵＰ１０をロードポート１２に載置して、第１の搬送アーム１７によって、第１の搬送室１３を介して位置合わせ機構６０にウェハＷを搬送する。この位置合わせ機構６０において、公知の方法により、例えばウェハＷを回転させると共に、このウェハＷの周縁部に光を照射することによって、ウェハＷの切り欠き部の向きを調整し、またウェハＷが偏心している場合には、第１の搬送アーム１７によりその偏心を修正するように、ウェハＷを受け取る。そして、ウェハＷをロードロック室１４に搬送し、次いで第２の搬送アーム１８によりプロセスモジュール８０に搬入する。
【００３３】
このプロセスモジュール８０において、真空容器８１内を所定の真空度に設定すると共に、処理ガスをウェハＷに供給する。そして、処理ガスをプラズマ化し、このプラズマによりウェハＷに対してエッチング処理を行う。ウェハＷからはエッチングにより副生成物が生成するので、この副生成物が浮遊物として真空容器８１内を浮遊し、この浮遊物が既述のフォーカスリング８６とウェハＷとの間の隙間からウェハＷの側面や裏面側に回り込み、そのため付着物７５としてウェハＷの裏面側周縁部７１に付着することとなる。  
エッチング処理が終わった後、処理ガスの供給を停止して、真空容器８１内を真空排気し、第２の搬送アーム１８及び第１の搬送アーム１７により、ロードロック室１４及び第１の搬送室１３を介してウェハＷを基板クリーニング装置２０に搬送する。
【００３４】
そして、処理容器２１において、付着物７５が基板保持部２２に転写しないように、昇降ピン３２によりウェハＷを基板保持部２２に載置し、ウェハＷを吸着保持する。次いで、下位置に設定されていた固定部４８を上位置に上昇させて、第１のクリーニング用の回転体４１をウェハＷの裏面側周縁部７１に接触させる。その後、図７（ａ）に示すように、ウェハＷを回転させると共に、第１のクリーニング用の回転体４１及び第２のクリーニング用の回転体４２をウェハＷと同じ周速で回転させる。ウェハＷの裏面側周縁部７１に付着した付着物７５が第１のクリーニング用の回転体４１に接触すると、同図（ｂ）に示すように、ウェハＷの裏面側周縁部７１から付着物７５が第１のクリーニング用の回転体４１の表面に転写していく。そして、この第１のクリーニング用の回転体４１上に転写した付着物７５が第２のクリーニング用の回転体４２に接触すると、既述のように、第２のクリーニング用の回転体４２が第１のクリーニング用の回転体４１よりも粘着力が強いことから、この付着物７５が同図中左側の第２のクリーニング用の回転体４２に再転写していく。例えばこの左側の第２のクリーニング用の回転体４２に転写せずに、付着物７５が第１のクリーニング用の回転体４１に残っていたとしても、右側の第２のクリーニング用の回転体４２により、第１のクリーニング用の回転体４１上の付着物７５が除去されていく（同図（ｃ））。
【００３５】
そして、例えばウェハＷが１周するまでこのクリーニング処理を行うことにより、同図（ｄ）に示すように、ウェハＷの裏面側周縁部７１に付着した付着物７５が除去されることとなる。また、第１のクリーニング用の回転体４１に転写した付着物７５が第２のクリーニング用の回転体４２により除去されるので、第１のクリーニング用の回転体４１の表面は、清浄な状態が保たれる。尚、同図では、判別しやすいように、付着物７５の量を多く、また第１のクリーニング用の回転体４１や第２のクリーニング用の回転体４２については簡略化して描画してある。
【００３６】
ところで、ウェハＷの裏面側周縁部７１には、例えば第１のクリーニング用の回転体４１が接触することにより、この第１のクリーニング用の回転体４１を構成する材質である有機物が脱離して付着したり、あるいは付着物７５の大きさが小さすぎて第１のクリーニング用の回転体４１によっては除去できなかった有機物が残ってしまったりする。そこで、このような有機物などの残渣７６に対して、以下の化学的な処理を行う。
【００３７】
先ず、ウェハＷ、第１のクリーニング用の回転体４１及び第２のクリーニング用の回転体４２の回転を停止させて、固定部４８を下位置に下降させる。そして、図８（ａ）に示すように、反応性ガス供給口１０１からオゾンガスを供給すると共に、吸引口１０２からこのオゾンガスを吸引排気することにより、ウェハＷの裏面側周縁部７１にオゾンガスの気流領域１１１を形成する。また、この気流領域１１１に対して、レーザー光を照射すると共に、ウェハＷを回転させる。ウェハＷの裏面側周縁部７１に付着していた残渣７６は、同図（ｂ）に示すように、オゾンガスにより酸化され、次いでレーザー光により加熱されてガス化して、オゾンガスと共に吸引口１０２から排気される。この化学的処理を例えばウェハＷが１周するまで行うことにより、同図（ｃ）に示すように、ウェハＷの裏面側周縁部７１に付着していた残渣７６が除去される。この時、ウェハＷの裏面側周縁部７１にオゾンガスを供給するにあたり、反応性ガス供給口１０１及び吸引口１０２を当該ウェハＷの裏面側周縁部７１に近接させているので、オゾンガスがウェハＷの表面などに回り込まず、従ってウェハＷの表面への悪影響がない。  
その後、オゾンガスの供給とレーザー光の照射とを停止すると共に、ウェハＷの回転を停止する。そして、第１の搬送アーム１７によりウェハＷをＦＯＵＰ１０に戻す。
【００３８】
上述の実施の形態によれば、ウェハＷの裏面側周縁部７１に、外周面が粘着力を持つ第１のクリーニング用の回転体４１の外周面を接触させて、またこの第１のクリーニング用の回転体４１の外周面に、当該第１のクリーニング用の回転体４１の外周面の粘着力よりも強い粘着力を持つ第２のクリーニング用の回転体４２の外周面を接触させ、ウェハＷ、第１のクリーニング用の回転体４１及び第２のクリーニング用の回転体４２を一体的に回転させることによって、ウェハＷの裏面側周縁部７１に付着した付着物７５を第１のクリーニング用の回転体４１を介して第２のクリーニング用の回転体４２に転写させている。これにより、ウェハＷの表面などに干渉することなく、ウェハＷの裏面側周縁部７１にのみに対してクリーニング処理を行うことができるため、ウェハＷの表面への悪影響や、あるいはウェハＷの裏面の内周側への付着物７５の再付着を抑えることができる。また、付着物７５の巻き上げがないため、処理容器２１内に舞い上がる付着物７５を吸引するための局所排気機構を設けずに、付着物７５の除去を行うことができる。
【００３９】
また、第２のクリーニング用の回転体４２により、第１のクリーニング用の回転体４１に転写された付着物７５を更に転写させているので、第１のクリーニング用の回転体４１の表面を清浄に保つことができる。従って、付着物７５の転写による第１のクリーニング用の回転体４１の粘着力の低下を抑えることができ、そのため裏面側周縁部７１における付着物７５の取り残しを少なくすることができ、また連続的にクリーニング処理を行うことができる。更に、第１のクリーニング用の回転体４１に付着した付着物７５を除去するためのメンテナンス周期を長くすることができる。  
そして、付着物７５の取り残しや第１のクリーニング用の回転体４１を構成する有機物がウェハＷに残渣７６として付着したとしても、その後オゾンガスとレーザー光とによる化学的な除去を行っているので、付着物７５あるいは残渣７６を確実に除去することができる。
【００４０】
尚、上記の例では、処理ガスとしてオゾンガスを用いたが、残渣７６の組成に応じて、レーザー光などの加熱によりガス化する化合物となるように、適宜処理ガスを変更しても良い。また、上記のような残渣７６がウェハＷに付着せず、また第１のクリーニング用の回転体４１と第２のクリーニング用の回転体４２とにより付着物７５を確実に除去できる場合には、既述の化学的除去部２４を設けなくとも良い。
【００４１】
また、付着物７５の量が極めて少ない場合には、第２のクリーニング用の回転体４２を一つだけ設けるようにしても良い。更に、上記の例では、第２のクリーニング用の回転体４２を第１のクリーニング用の回転体４１と概略同じ大きさとしたが、例えば図９に示すように、第１のクリーニング用の回転体４１の直径の数倍程度例えば２倍以上とすることで、更に第１のクリーニング用の回転体４１のメンテナンス周期を延ばすことができる。また、第１のクリーニング用の回転体４１に接触する第２のクリーニング用の回転体４２の数量を２個以上に増やすことで、同様にメンテナンス周期を延ばすことができる。尚、図９では、第２のクリーニング用の回転体４２を一つだけ示している。
【００４２】
更に、図１０に示すように、第１のクリーニング用の回転体４１の下方に、第１のクリーニング用の回転体４１と平行で大径の回転部材１２０を共通の保持体として設けて、この回転部材１２０の外周部にそれぞれ駆動部５５により回転自在な第２のクリーニング用の回転体４２を多数個例えば１２個設けるようにしても良い。この例においては、例えば第１のクリーニング用の回転体４１に接触する第２のクリーニング用の回転体４２を交換する時には、図示しない昇降機構により回転部材１２０を下降させ、また回転部材１２０を回転軸１２１に接続された図示しないモータにより回転させて、順次新しい第２のクリーニング用の回転体４２を第１のクリーニング用の回転体４１に接触させることで、同様に第１のクリーニング用の回転体４１のメンテナンス周期を延ばすことができる。
【００４３】
尚、上記の各例のように、第１のクリーニング用の回転体４１が接触するウェハＷの裏面の距離が小さく、従って第１のクリーニング用の回転体４１が接触する部位における内周側の周速と外周側の周速との速度差がほとんど無視できる場合には、既述のウェハＷの裏面側周縁部７１に対して１個の第１のクリーニング用の回転体４１を接触させることができるが、例えば上記のウェハＷの裏面と第１のクリーニング用の回転体４１との接触距離が例えば５０ｍｍ程度に大きく、そのため上記の速度差が顕著である場合には、この速度差によって第１のクリーニング用の回転体４１の表面でウェハＷが滑り、摺動により付着物７５の除去を正常に行うことができないおそれがあることから、第１のクリーニング用の回転体４１を以下のように配置することが好ましい。
【００４４】
つまり、例えば図１１に示すように、第１のクリーニング用の回転体４１を内周側の第１のクリーニング用の回転体４１ａと外周側の第１のクリーニング用の回転体４１ｂとに分けて、それぞれを回転軸４６ａ、４６ｂを介して駆動部４７ａ、４７ｂにより回転させても良い。この場合においては、第１のクリーニング用の回転体４１ａ、４１ｂのそれぞれの周速を当該第１のクリーニング用の回転体４１ａ、４１ｂが接触するウェハＷの半径方向における周速と合わせることが好ましい。また、第２のクリーニング用の回転体４２を設ける場合には、これらの第１のクリーニング用の回転体４１ａ、４１ｂに対してそれぞれ設置することが望ましい。また、図１２に示すように、第１のクリーニング用の回転体４１の回転軸４６をウェハＷの外周側から内周側に向かって上側に傾かせて、またこの回転軸４６に上側から下側に向かって拡径する断面形状が概略台形の第１のクリーニング用の回転体４１ｃを設けることによって、上記の速度差を抑えるようにしても良い。  
また、第１のクリーニング用の回転体４１を水平にかつウェハＷの中心方向に伸びるように配置したが、水平にかつウェハＷの中心に対してつまりＹ方向に対して傾かせるようにしても良い。
【００４５】
上記の各例において、ウェハＷの端部の形状を既述の図６に示すように、水平方向に対して例えば斜めに研磨してベベル部を形成したが、このような形状に限られず、例えば図１３に示すように、ウェハＷの側面にＲ付けしても良く、その場合には、第１のクリーニング用の回転体４１の外周面にＲ面を持たせて、ウェハＷの裏面の周縁部から側面に亘って接触させるようにすれば良く、また第２のクリーニング用の回転体４２の形状についても、この第１のクリーニング用の回転体４１に接触する形状とすれば良い。
【００４６】
尚、上記の各例においては、第１のクリーニング用の回転体４１及び第２のクリーニング用の回転体４２を水平方向に回転させるようにしたが、図１４に示すように、鉛直方向に回転させるようにしても良い。つまり、第１のクリーニング用の回転体４１をベベル部などのウェハＷの裏面側周縁部７１に接触させるような構成とすれば良い。また、この図１４では、第２のクリーニング用の回転体４２の記載を省略しているが、この場合には、第２のクリーニング用の回転体４２が第１のクリーニング用の回転体４１に接触するようにすれば良く、従ってこの第２のクリーニング用の回転体４２を水平方向に回転させても良いし、あるいは鉛直方向に回転させても良い。  
上記の各例においては、駆動部４７、２７を設けて、第１のクリーニング用の回転体４１及びウェハＷの両方を回転できるように構成したが、例えばバネなどによって、基板保持部２２を下側に付勢することにより、あるいは第１の回転体４１を上側に付勢することにより、第１のクリーニング用の回転体４１及びウェハＷの一方を回転させ、その回転により他方を回転させるようにしてもよい。
【００４７】
尚、本発明の基板クリーニング装置は、このような基板処理装置のみならず、例えば液浸露光装置あるいは塗布・現像装置に組み込んでも良い。その場合には、液処理である液浸露光によりウェハＷの側面やベベル部、裏面の周縁部に付着したフォトレジスト膜を除去する際に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の基板処理装置の一例を示す平面図である。
【図２】上記の基板処理装置における処理部の一例を示す縦断面図である。
【図３】本発明の基板クリーニング装置の一例を示す縦断面図である。
【図４】上記の基板クリーニング装置における基板の端部近傍を拡大して示す縦断面図である。
【図５】上記の基板クリーニング装置における基板の端部近傍を拡大して示す概略図である。
【図６】上記の基板クリーニング装置における基板の端部近傍を拡大して示す概略図である。
【図７】上記の基板クリーニング装置においてクリーニング処理が行われる様子を示す概略図である。
【図８】上記の基板クリーニング装置においてクリーニング処理が行われる様子を示す概略図である。
【図９】上記の基板クリーニング装置における第２の粘着部材の他の例を示す縦断面図である。
【図１０】上記の基板クリーニング装置における第２の粘着部材の他の例を示す縦断面図である。
【図１１】上記の基板クリーニング装置における第１の粘着部材の他の例を示す平面図である。
【図１２】上記の基板クリーニング装置における第１の粘着部材の他の例を示す縦断面図である
【図１３】上記の基板クリーニング装置における第１の粘着部材及び第２の粘着部材の他の例を示す縦断面図である。
【図１４】上記の基板クリーニング装置における第１の粘着部材の他の例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１３  第１の搬送室
１７  第１の搬送アーム
２０  基板クリーニング装置
２１  処理容器
２２  基板保持部
２３  物理的除去部
２４  化学的除去部
４１  第１のクリーニング用の回転体
４２  第２のクリーニング用の回転体
４６  回転軸
５０  昇降機構
７０  ベベル部
７１  裏面側周縁部
７５  付着物
７６  残渣
１０１  反応性ガス供給口
１０２  吸引口
１０３  加熱手段
【図１】
2009088244.tif 000003
【図２】
2009088244.tif 000004
【図３】
2009088244.tif 000005
【図４】
2009088244.tif 000006
【図５】
2009088244.tif 000007
【図６】
2009088244.tif 000008
【図７】
2009088244.tif 000009
【図８】
2009088244.tif 000010
【図９】
2009088244.tif 000011
【図１０】
2009088244.tif 000012
【図１１】
2009088244.tif 000013
【図１２】
2009088244.tif 000014
【図１３】
2009088244.tif 000015
【図１４】
2009088244.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成19年10月17日(2007.10.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2009088244.tif 000017
【図２】
2009088244.tif 000018
【図３】
2009088244.tif 000019
【図４】
2009088244.tif 000020
【図５】
2009088244.tif 000021
【図６】
2009088244.tif 000022
【図７】
2009088244.tif 000023
【図８】
2009088244.tif 000024
【図９】
2009088244.tif 000025
【図１０】
2009088244.tif 000026
【図１１】
2009088244.tif 000027
【図１２】
2009088244.tif 000028
【図１３】
2009088244.tif 000029
【図１４】
2009088244.tif 000030
【手続補正書】
【提出日】平成19年10月19日(2007.10.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2009088244.tif 000031
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2009088244.tif 000032