JP3762180B2

JP3762180B2 - Cleaning device

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Publication number: JP3762180B2
Application number: JP2000027847A
Authority: JP
Inventors: 剛志蔭山; 伸夫谷; 竜一半山
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-02-04
Filing date: 2000-02-04
Publication date: 2006-04-05
Anticipated expiration: 2020-02-04
Also published as: JP2001212528A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェハ、液晶表示用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板などの薄板状の被処理体である基板に所定の洗浄処理を行う洗浄装置に関する。特に基板の端部をも効率的に洗浄できる基板の洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から基板の一種であるウェハの処理過程において、ウェハ（以下、基板という）の表面に形成された多層構造化に伴う凹凸を取り除くために、化学研磨剤（スラリー）やパッド等を使用してウェハの表面を機械的に削ることにより、ウェハの表面の平坦化を行うＣＭＰ（ＣｈｅｍｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈｉｎｇ）処理を行っている。
【０００３】
ＣＭＰ（化学機械研磨）処理が行われた基板の表面には研磨によって研磨屑等が付着しているため、ＣＭＰ処理後の基板に対する処理として基板を洗浄して研磨屑等を除去する処理が行われる。このＣＭＰ洗浄は、上記ＣＭＰにおいて、基板面を汚染させるスラリーを除去するための後処理洗浄であり、下記のように、ブラシスクラブ洗浄が一般に採用されている。
【０００４】
上述のような基板の洗浄を行うための従来技術の概念的な構成は、図１５および図１６に示されている。すなわち、基板Ｗの端面が一対の端面支持ハンド２１０，２１１によって挟持されることにより、基板Ｗの支持が達成されている。そして、基板Ｗの上面は、円板状のベース部２１２とその下面に固設された洗浄用ブラシ２１４とからなるスクラブ洗浄部材２１６によってスクラブ洗浄される。すなわち、洗浄用ブラシ２１４の接触面２１８が基板Ｗの上面に接触した状態で、スクラブ洗浄部材２１６が図示しない回転駆動機構によって回転され、かつ洗浄用ブラシ２１４のほぼ中心に配置されたノズル２２０から洗浄液が吐出されて、基板Ｗの上面がスクラブ洗浄される。
【０００５】
また、基板Ｗの下面も同様に、円板状のベース部２１３とその上面に固設された洗浄用ブラシ２１５とからなるスクラブ洗浄部材２１７が、洗浄用ブラシ２１５の接触面２１９が基板Ｗの下面に接触した状態で、図示しない回転駆動機構によって回転され、かつ洗浄用ブラシ２１５のほぼ中心に配置されたノズル２２１から洗浄液が吐出されて、基板Ｗの下面がスクラブ洗浄される。
【０００６】
なお、この構成において、端面支持ハンド２１０，２１１は、基板Ｗを保持しつつ、図１５に示すように基板Ｗの中心ＯＷが円軌道を描くように、基板Ｗを円運動させる。この結果、接触面２１８，２１９は、基板Ｗのほぼ全面に接触することとなるから、基板Ｗのほぼ全面をスクラブ洗浄できる。
【０００７】
ところで、基板Ｗは、一般に、その表面全体が半導体装置の形成に用いられるわけではなく、図１７に示すように、周縁付近の上下面２３０および端面２３１を含む周縁部２３２を除く中央部２３３だけが半導体装置の形成に用いられる有効エリアである。したがって、基板Ｗの表面上に薄膜をパターン形成していくと、基板Ｗの中央部２３３と周縁部２３２とでは膜厚や膜硬などの膜質が異なってくる。そのため、本来なら、基板Ｗの中央部２３３の洗浄の仕方と周縁部２３２の洗浄の仕方とを変える必要がある。たとえば、用いられる洗浄液の種類や濃度を変えることにより、中央部２３３に残留しているスラリーを除去し、また、周縁部２３２に残留しているスラリーや不要な薄膜を除去する必要がある。
【０００８】
しかし、上記従来技術の構成では、エッチング処理による基板Ｗの薄膜に対するパターン形成において、基板Ｗの中央部２３３の有効エリア内にのみ注意が払われているから、基板Ｗの周縁部２３２にエッチング不足領域が残ったままとなり、これが、不要な薄膜となる場合がある。また、基板Ｗの周縁部２３２の全域、特に端面２３１の洗浄が不充分となり、スラリーが基板Ｗの周縁部２３２に残ってしまうことがある。
【０００９】
もしも、基板Ｗの周縁部２３２に不要な薄膜およびスラリーが残っていると、当該薄膜とスラリーとが反応し、その結果生成された物質が基板Ｗの周縁部２３２に残る場合もある。このように、上記従来技術の構成においては、基板Ｗの周縁部２３２に、不要な薄膜やスラリー、薄膜とスラリーとの反応生成物が残るという不具合がある。この場合、これらの物質はパーティクルとなるから、半導体装置の製造工程において歩留りの低下につながり、大きな問題となっていた。
【００１０】
ところで、基板の清浄度は年々厳しくなり、基板の周縁部汚染も無視できなくなってきており、周縁部を洗浄する装置が開発されている。その一例として、特開平１１−６２５号公報には、基板の周縁部に接触して基板を定位置に保持するとともに、基板を回転させるための一対のエッジ部洗浄用ローラが開示されている。このエッジ部洗浄用ローラの表面の洗浄用弾性部材には、基板の周縁部が入り込むような略Ｖ字型の周溝が形成されている。そして、回転するエッジ部洗浄用ローラに基板の周縁部を押圧し、基板は回転しつつ全周の周縁部がエッジ部洗浄用ローラの洗浄用弾性部材で擦られて洗浄される。
【００１１】
また、特開平６−４５３０２号公報には、基板の周縁部に接触して基板に付着している汚染物を擦って洗浄除去する回転ブラシが開示されている。この回転ブラシは、回転軸の周囲にナイロン毛等を植設したローラ形状のものを基板の周縁部に接触し基板と平行して回転される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平１１−６２５号公報に記載の洗浄装置は、基板に対して回転駆動を与える構成上、基板の周縁部とエッジ部洗浄用ローラの周速は同じである。そのため、洗浄用弾性部材により周縁部の不要な薄膜やスラリーを充分に擦り取るという洗浄力は発生せず、充分な洗浄が期待できない。また、洗浄用弾性部材の洗浄領域が限られてしまうので弾性部材の摩耗面での耐久性に問題があった。
【００１３】
更に、上記特開平６−４５３０２号公報に記載の洗浄装置は、ブラシ毛が基板の周縁部に押されて表面上に横たわって擦られるだけなので充分な洗浄が達成できないという問題があった。また、ブラシ毛が基板の周縁部によって押されることで癖が付き、基板の表面に対して押圧される十分な洗浄力が得られないという問題もあった。
【００１４】
本発明は、かかる事情を鑑みてなされたものであって、上述の技術的課題を解決し、かつ基板の周縁部の粒子汚染物を確実に除去できる基板の洗浄装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記目的を達成するために、本発明は、薄板状の被処理体を保持して処理する洗浄装置において、被処理体の端面に沿って洗浄具が配置される周縁部洗浄手段と、前記周縁部洗浄手段の洗浄具を回転させることにより、前記洗浄具を被処理体の周縁部において平面部上方から移動させて、平面部と端面にかけて洗浄具を摺擦して洗浄する駆動手段と、を具備し、前記周縁部洗浄手段は、前記洗浄具の回転中心が基板と同等の位置となるように配置されていることを特徴とする洗浄装置である。
【００１６】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の洗浄装置において、前記洗浄具は被処理体の平面部に対して平行に植設されたブラシ毛で形成されたことを特徴とする。
【００１７】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の洗浄装置において、前記駆動手段は洗浄具を回転する回転駆動手段よりなることを特徴とする。
【００１８】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の洗浄装置において、前記被処理体は、薄膜が形成された表面を研磨する加工処理がされた基板であることを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の洗浄装置において、前記洗浄具は、所定の保持部上に円形に植設されたブラシ毛であることを特徴とする。
請求項６に係る発明は、薄板状の被処理体を保持して処理する洗浄装置において、被処理体の端面に沿って洗浄具が配置される周縁部洗浄手段と、前記周縁部洗浄手段の洗浄具を被処理体を挟んで上下に往復動させることにより、前記洗浄具を被処理体の周縁部において平面部上方から移動させて、平面部と端面にかけて洗浄具を摺擦して洗浄する駆動手段と、を具備したことを特徴とする。
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の洗浄装置であって、前記洗浄具は、所定の保持部上に植設されたブラシ毛であることを特徴とする。
【００１９】
本発明の作用は次のとおりである。請求項１〜７に係る発明の洗浄装置においては、被処理体の周縁部を良好に洗浄することができる。即ち、洗浄具を被処理体の端面に沿って配置し被処理体の平面部上方から移動することで、被処理体の周縁部において平面部と端面にかけて摺擦により充分な洗浄効果を得ることができる。また被処理板の周縁部において、平面部と端面にかけて摺擦することで、付着物を被処理体外へ掻き出すように洗浄できる。
【００２０】
特に、請求項２記載の発明は、洗浄具はブラシ毛で形成される。本発明によれば、被処理体の周縁部において平面部と端面にかけてブラシ毛が押し当てられる。ブラシ毛はその弾性で被処理体の周縁部で必要な洗浄面に当接する。したがって、被処理体の周縁部のすべてを確実に洗浄することができる。そのため、被処理体を一層良好に洗浄することができる。
【００２１】
特に、請求項３記載の発明は、洗浄具が回転する。即ち、被処理体の一方（表面）の平面部から端面にかけて洗浄した後、洗浄具は他方（裏面）の平面部から端面にかけて被処理体に摺擦すように回転することで作用する。即ち、洗浄具が回転することで被処理体の周縁部の上下平面部を確実に洗浄することができる。
【００２２】
特に、請求項４記載の発明は、被処理体が薄膜が形成された表面を研磨する加工処理がされた基板であっても周縁部のすべてをさらに確実に洗浄することができる。なお、ここでいう加工処理には、薄膜が形成された基板の表面を研磨するＣＭＰ処理等の研磨処理が考えられる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明に係る基板処理装置の一実施の形態について説明する。
【００２４】
図１は、本発明の実施の形態に係る基板処理装置を示す平面図である。また、図２は、本発明の実施の形態に係る基板処理装置のＹＺ平面における概略断面図である。さらに、図３は、本発明の実施の形態に係る基板処理装置のＺＸ平面における概略断面図である。
【００２５】
この基板処理装置１００では、薄板状の被処理体である基板の一種であるウェハＷを複数枚収納するポッド（ＰＯＤ）９が収納器として使用されＣＭＰ処理の対象となる複数のウェハＷがポッド９内に密閉された状態で基板収納部７に配置される。この基板収納部７には、複数のポッド９がＸ軸方向に一列に配置されている。なお、ポッド９の代わりにウェハカセットを用いてもよい。
【００２６】
また、基板収納部７のＸ軸方向に沿って設けられた搬送路１５を挟んで、複数の処理部３０，４０，５０が設けられている。これらの処理部３０，４０，５０もＸ軸方向に沿って一列に配置されており、ウェハＷに対する処理手順に応じて隣接して設けられている。
【００２７】
複数の処理部のうち一端側に配置された処理部３０は、詳細には後述するが図３に示すように、ＣＭＰ処理が終了した直後のウェハＷを保持装置３３が支持した状態で、ウェハＷの表面に接触してウェハＷの表面を洗浄する表面ブラシ３１とウェハＷの裏面に接触してウェハＷの裏面を洗浄する裏面ブラシ３２とを使用してウェハＷの両面をブラッシングすることによって、ＣＭＰ処理によってウェハＷに付着した研磨屑等のパーティクルを除去する処理を行う処理部である。この処理部３０では、表面ブラシ３１及び裏面ブラシ３２による洗浄効果を高めるために、図示しないノズルによってアルカリ液等の所定の処理液をウェハＷの表面や裏面に供給することが行われる。なお、この処理部３０が、本発明の洗浄装置に相当する。
【００２８】
また、処理部４０は、さらにパーティクル除去能力の高いブラシ４１を使用してウェハＷの表面に付着している微細なパーティクルを取り除く処理部（表面処理部）である。処理部４０では、ブラシ４１による洗浄効果を高めるために、ノズル４３よりウェハＷの表面に対して所定の処理液が吐出することができるとともに、回転部４２がウェハＷを保持しながら回転させることも可能である。
【００２９】
さらに、複数の処理部の内、他端側に配置された処理部５０は、ウェハＷが回転部５２に回転可能な状態に載置され、ウェハＷを回転させながらノズル５３より純水等のリンス液をウェハＷの表面に向けて吐出することにより、ウェハＷに対する最終リンスを行った後、リンス液の吐出を停止させてウェハＷを高速に回転させて、スピンドライ乾燥を行う処理部（リンス処理・乾燥処理部）である。
【００３０】
なお、搬送路１５と処理部３０，４０，５０等との上方には、基板処理装置１００の内部の雰囲気を清浄に保つために、ファンフィルタユニットＦＦＵが設けられている。そして、ファンフィルタユニットＦＦＵからは搬送路１５や処理部３０，４０，５０等に向けてクリーンエアのダウンフローが形成されている。
【００３１】
この基板処理装置１００では、図１に示すように、処理部３０のＸ軸方向に隣接する部分をＣＭＰ装置２００とのインタフェース部分として構成しており、この部分に載置部２０が設けられている。載置部２０では、ＣＭＰ装置２００に設けられた搬送部２１０との間でウェハＷの受け渡しを行うことができる位置として、図３に示すように、上下方向に２箇所の受け渡し位置Ｌａ，Ｌｂが設定されている。
【００３２】
受け渡し位置Ｌｂは、ウェハＷをＣＭＰ装置２００に受け渡す際に、ウェハＷが一旦載置される位置である。そして、ＣＭＰ装置２００の搬送部２１０の搬送アーム（図示せず）が載置部２０の受け渡し位置Ｌｂに対してアクセスし、この搬送アームがウェハＷをＣＭＰ装置２００側に搬送し、ＣＭＰ装置２００において所定の研磨処理を行う。
【００３３】
また、受け渡し位置Ｌａは、ＣＭＰ処理が終了したウェハＷをＣＭＰ装置２００の搬送部２１０の搬送アームが基板処理装置１００に渡す際に、ウェハＷを一旦載置する位置である。ＣＭＰ装置２００の搬送部２１０の搬送アームが載置部２０の受け渡し位置Ｌａにアクセスし、ＣＭＰ処理が終了したウェハＷを載置するように構成されている。
【００３４】
そして、処理部３０，４０，５０等および載置部２０と、基板収納部７との間に設けられた搬送路１５には、Ｘ軸方向に沿って移動可能な搬送ロボット１０が設けられている。この搬送ロボット１０は、上下方向に２つの搬送アーム１１を備えており、この搬送アーム１１がウェハＷを保持した状態でウェハＷの搬送を行う。また、図２に示すように、基台部分１４には、Ｘ軸方向に設けられたボールネジ１３が螺嵌されており、ボールネジ１３が回転することによって搬送ロボット１０がＸ軸方向に沿って移動可能となっている。また、搬送ロボット１０は、昇降部分１２が伸縮することによってウェハＷをＺ軸方向（上下方向）にも搬送することができるとともに、θ軸を中心とする回転動作も行うことが可能となっている。したがって、搬送ロボット１０の搬送アーム１１は、基板収納部７に配置された複数のポッド９と、ウェハ載置部２０と、処理部５０とにアクセスすることができ、これらの処理部間でウェハＷの搬送を行う。
【００３５】
ここで、搬送ロボット１０の搬送アーム１１をポッド９にアクセスする際には、密閉状態のポッド９を開放して搬送アーム１１がアクセス可能な状態にする必要がある。そこで、基板処理装置１００には、ポッド９が載置されるそれぞれの位置にポッドオープナ８が設けられている。基板収納部７にポッド９が配置されると、図２に示す符号８ａの状態のようにポッドオープナ８はアームを伸ばしてポッド９の蓋のロックを解除する。そして、図２に示す符号８ｂの状態のように、アームがポッド９の蓋を把持した状態でＹ軸方向に移動して、ポッド９を密閉状態から開放する。符号８ｂの状態のままでは、搬送ロボット１０の搬送アーム１１がポッド９内にアクセスすることができないので、図２に示す８ｃの状態のように、ポッドオープナ９は蓋を保持しているアームを下降させる。
【００３６】
このような動作により、ポッド９の密閉状態が開放され、搬送ロボット１０の搬送アーム１１は、ポッド９内のウェハＷにアクセスすることが可能となる。なお、ポッド９は、ウェハＷを外気とは隔離した清浄な雰囲気に保つことでウェハＷの汚染をしないように密閉されるものであるが、基板処理装置１００の内部はポッド９内部と同様に清浄な雰囲気を維持するように構成されており、ポッド９の開放動作は、基板処理装置１００の内部で蓋を開放するため、ウェハＷを汚染する問題はない。
【００３７】
そして、搬送ロボット１０は、搬送アーム１１をポッド９の内部に向けて伸ばし、ポッド９の内部からウェハＷを１枚取り出す。搬送ロボット１０は、Ｘ軸方向の移動やＺ軸方向の移動を行うとともに、θ軸についての回転動作を行い、搬送アーム１１は、ポッド９から取り出したウェハＷを載置部２０の受け渡し位置Ｌｂに載置する。また、搬送ロボット１０の搬送アーム１１は、処理部５０に対してアクセスし、全ての処理が完了したウェハＷを取り出す。そして、搬送ロボット１０は、Ｘ軸方向の移動やＺ軸方向の移動を行うとともに、θ軸についての回転動作を行い、搬送アーム１１はポッド９の所定位置にアクセスして、ＣＭＰ処理後の洗浄処理が終了したウェハＷをポッド９内に収納する。
【００３８】
また、この基板処理装置１００には、載置部２０に載置されたＣＭＰ処理後のウェハＷを処理部３０に搬送し、処理部３０での処理が終了したウェハＷを処理部４０に搬送し、処理部４０での処理が終了したウェハＷを処理部５０に搬送するためにシャトル搬送ロボット６０が設けられている。シャトル搬送ロボット６０は、後述するように、Ｘ軸方向に沿って移動可能であり、基板受け渡し位置Ｌａに載置されているウェハＷを処理部３０に、また、処理部３０での処理が終了したウェハＷを処理部４０に、さらに、処理部４０での処理が終了したウェハＷを処理部５０に搬送するので、それぞれの処理部間の搬送動作は一括して同時に行われる。
【００３９】
このように、この基板処理装置１００においては、搬送ロボット１０がポッド９から載置部２０へのウェハＷの搬送動作を行い、シャトル搬送ロボット６０が載置部２０から処理部３０，４０，５０へのウェハＷの搬送動作を行う。そして、処理部５０からポッド９へのウェハＷの搬送は、再び搬送ロボット１０が担当するように構成されている。
【００４０】
また、この基板処理装置１００には、処理部３０，４０，５０における処理の際に使用される処理液等が処理部外部へ飛散しないように、昇降可能なカバー７０が設けられている。このカバー７０は、シャトル搬送ロボット６０によって各処理部間のウェハＷの搬送が行われる際には、図示しないシリンダやモータ等の昇降駆動機構によって上昇し、シャトル搬送ロボット６０のＸ軸方向に沿った移動と緩衝しないように構成されており、シャトル搬送ロボット６０による処理部間搬送が終了して各処理部において洗浄処理を行う際には、昇降駆動機構によってカバー７０が下降し、各処理部３０，４０，５０の側面等を覆う。したがって、各処理部においてウェハＷに対する処理を行っている際に、他の処理部からの処理液やパーティクル等が付着することがなく、清浄な処理を行うことができる。
【００４１】
この基板処理装置１００の全体構成は上記のごとくであり、ウェハＷに対して処理を行うための複数の処理部３０，４０，５０をＸ軸方向に沿って隣接するように一列に配置しており、各処理部間のウェハＷの搬送を１台のシャトル搬送ロボット６０で一括して行うことができるように構成されているため、基板処理装置１００のフットプリントを縮小することができる。また、載置部２０によって直接外部装置であるＣＭＰ装置２００とインライン化することができるため、基板処理装置１００とＣＭＰ装置２００とをインライン化したときのフットプリントも縮小することができる。
【００４２】
次に、処理部３０である洗浄装置の詳細な構成について説明する。図４は、本発明の一実施形態である洗浄装置の構成を示す平面図である。図５は、図４のＤ−Ｄ断面図であり、一部を省略し、かつ一部を概念的に示している。また、図６は、洗浄装置の構成を示す要部を断面とした側面図である。
【００４３】
この洗浄装置は、ウェハＷの表面に形成された薄膜を研磨するＣＭＰ処理が行われた後にウェハＷの表面に残っているスラリーおよび不要な薄膜を除去するためのもので、側壁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄによって囲まれた平面視においてほぼ矩形の処理室３０１、および処理室３０１内においてウェハＷを水平に保持し、かつこの状態でウェハＷを回転させることができる保持装置（基板保持手段）３３を備えている。
【００４４】
さらに、この処理部３０は、保持装置３３により保持されたウェハＷの上面および下面の各中央部に残っているスラリーをスクラブして除去するための表面ブラシ３１と裏面ブラシ３２よりなる両面洗浄装置３４を備えている。
【００４５】
そして、処理室３０１は底壁３０ｅにより上記ウェハ保持装置３３と両面洗浄装置３４が配置される底壁３０ｅより上部の処理区画３０２と、底壁３０ｅより下部で主に保持装置３３の駆動部が配置される駆動区画３０３より構成される。
【００４６】
保持装置３３は、処理室３０１の側壁３０ｂまたは３０ｄに対して直交する方向（以下「保持方向」という。）Ａ（Ａ′）に関して対向配置された一対の保持ハンド３５ａ，３５ｂを有している。
【００４７】
保持ハンド３５ａには保持されたウェハＷの周縁付近の上下の平面部および端面を含む周縁部のみを洗浄するため後述する周縁部洗浄手段９０を備えている。すなわち、周縁部洗浄手段９０によってウェハＷの周縁部に残っているスラリーや不要な薄膜を除去するようになっている。
【００４８】
保持ハンド３５ａ，３５ｂは周縁部洗浄手段９０を除いて本実施例において同一構造を採用し、図５中左右対称であるので以下、一方の保持ハンド３５ａをもって説明する。尚、他方の保持ハンド３５ｂは同一構造に同符号を付与して説明を省略する。
【００４９】
保持ハンド３５ａは図７に示すように、保持方向Ａに沿って移動可能なもので、ベース取付部３６に取り付けられたベース部３７と、ベース部３７の上方に配置されるハンド軸３８と、ウェハＷを保持するための３つの保持用ローラ（保持具）８０（ａ〜ｃ）を配設される本体部３９をそれぞれ有している。尚、本体部３９の上面に周縁部洗浄手段９０が配置される。
【００５０】
ベース取付部３６には、側壁３０ａに締結された連結部材３６１を介して保持方向Ａに沿って長く形成され、ベース部３７の下方まで延びた台部３６２の一端が連結されている。台部３６２の一端には、Ｌ字状の取付板３６３の立設面にシリンダ３６４が固定され、シリンダ３６４のロッド３６４ａが連結板３７１を介してベース部３７に取り付けられている。ロッド３６４ａは、保持方向Ａに沿って突出したり引っ込んだりできるようになっている。また、台部３６２上には保持方向Ａに沿ってスライドレール３６５が配置される。
【００５１】
一方、ベース部３７は、スライドレール３６５上に装着されるスライド部３７２と、スライド部３７２上に底板３７３を配置して構成される。底板３７３には下面にブラケット３７４が装着され、このブラケット３７４にモータＭ１が支持される。また、底板３７３の上面にはハンド軸３８が固定される。
【００５２】
ハンド軸３８は、２つの筒状体より構成され、底板３７３の挿通口３７３ａの位置に合わせて底板３７３上面に装着される外筒体３８１と、その内部に装着される内筒体３８２により構成される。そして、内筒体３８２の上部は底壁３０ｅの挿通穴３０ｆを通って処理区画３０２に延在し、その内筒体３８２の上端に本体部３９が装着され支持される。
【００５３】
本体部３９上面の保持用ローラ８０（ａ〜ｃ）は、ウェハＷを保持した状態でウェハＷを回転させるべく、本体部３９に回転可能に設けられている。これらの保持用ローラ８０（ａ〜ｃ）は、ウェハＷの端面形状に対応した円周上に配置されている。ウェハＷは、保持用ローラ８０（ａ〜ｃ）の側面にその端面が当接した状態で保持される。すなわち、保持用ローラ８０（ａ〜ｃ）は、本体部３９に鉛直軸まわりの回転が自在であるように支持されたローラ軸８１（ａ〜ｃ）と、ローラ軸８１（ａ〜ｃ）の上端に固定されている保持具８２（ａ〜ｃ）により構成される。
【００５４】
保持具８２（ａ〜ｃ）は同じ構成であり、図８に示すように、軸部８２１と、外周面に略Ｖ字状の周溝８２２が形成された駆動伝達部８２３により構成される。この周溝８２２にウェハＷの端部が当接しながら回転がウェハＷに伝達される。保持具８２は周縁部洗浄具９０ａ，９０ｂの表面より硬度の高い樹脂等で一体成形で形成される。これは、ウェハＷの端部の当接によっても傷がつかないような硬さに設定されている。
【００５５】
ウェハＷを回転させるために必要な駆動力は、保持用ローラ８０ｂにのみ与えられるようになっている。すなわち、保持用ローラ８０（ａ〜ｃ）のうち中央の保持用ローラ８０ｂには、ベース部３７の下端に取り付けられたモータＭ1 の駆動力が連結部８２４とローラ軸８１ｂを介して伝達されるようになっている。
【００５６】
さらに詳述する。保持用ローラ８０ａのローラ軸８１ａは、図６に示すように、本体部３９に形成された挿通穴３９１ａを通って本体部３９の内部に形成された空間３９２まで延ばされており、挿通穴３９１ａに配置された２つの軸受３９３ａ，３９３ｂを介して本体部３９に回転自在に支持されている。他の保持用ローラ８０ｃのローラ軸８１ｃも同様に、挿通穴３９１ｃを通って空間３９２まで延ばされ、かつ挿通穴３９１ｃに配置された２つの軸受３９４ａ，３９４ｂを介して本体部３９に回転自在に支持されている。
【００５７】
中央の保持用ローラ８０ｂのローラ軸８１ｂは、本体部３９に形成された挿通穴３９１ｂを通って本体部３９の内部に形成された空間３９２まで延ばされており、及び挿通穴３９５を介して本体部３９の下方に突出している。そして、挿通穴３９１ｂに配置された軸受３９６ａと、挿通穴３９５に配置された軸受３９６ｂを介して本体部３９に回転自在に支持されている。
【００５８】
中央のローラ軸８１ｂには、２つのプーリ８３ｂ，８４ｂが取り付けられている。そして、２つのプーリ８３ｂ，８４ｂと他の２つのローラ軸８１ａ，８１ｃにそれぞれ取り付けられたプーリ８３ａ，８４ｃとの間に、ベルト８５，８６がそれぞれ巻き掛けられている。符号８７，８８はそれぞれのベルト８５，８６にテンションを付与するテンション軸である。
【００５９】
以上の構成により、モータＭ１によって中央の保持用ローラ８０ｂが駆動されると、中央の保持用ローラ８０ｂに伝達されてきた駆動力は、ベルト８５，８６を介して他の２つの保持用ローラ８０ａ，８０ｃにも伝達され、これに伴って他の２つの保持用ローラ８０ａ，８０ｃが駆動される。その結果、保持用ローラ８０に保持されているウェハＷは回転を始める。このようにして、ウェハＷは保持用ローラ８０（ａ〜ｃ）に保持された状態で回転方向Ｂに沿って回転する。この場合におけるウェハＷの回転速度は、たとえば約１０〜２０（回転／分）である。以上のように、この実施形態では、モータＭ１およびベルト８５，８６が回転駆動部に対応している。
【００６０】
周縁部洗浄手段９０は、図９に示すようにウェハＷの端面に沿って配置される洗浄具９１と、洗浄具９１が植設される円柱状の保持部９２と、保持部９２を回転軸９３で回転駆動可能に連結されるモータ等の回転駆動手段（駆動手段）９４より構成されている。本例で洗浄具９１はＰＶＡによるブラシ毛が用いられるが、ＰＶＡに限らず、弾性を有する樹脂部材を用いてもよい。９５は周縁部洗浄手段９０を保持ハンド３５ａの本体部３９上で高さ方向の位置を決める台座である。
【００６１】
周縁部洗浄手段９０は図４に示すように、ウェハＷの端面形状に対応した円周上で保持用ローラ８０ａと８０ｂの間に配置される。ウェハＷは、その周縁部が洗浄具９１に押圧され、ウェハＷの上下の平面部及び端面を含む周縁部が洗浄具９１により洗浄されるべく、洗浄具９１は変形しながら平面部から端面にかねて摺擦する。
【００６２】
この構成により、シリンダ３６４を駆動することによって、ベース部３７が連結板３７１を介してスライドレール３６５上をスライド部３７２によって移動し、保持ハンド３５ａを保持方向Ａに沿って進退させることができる。そして、保持ハンド３５ａ，３５ｂが互いに反対方向に進退することでウェハＷを保持用ローラ７０の間で挾持したり、この挾持を解放したりすることができる。即ち、シリンダ３６４が保持装置３３の駆動手段を構成する。この際、底壁３０ｅの挿通穴３０ｆはハンド軸３８のスライド領域より大きく開孔されており、保持ハンド３５ａの移動が妨げられることがない。
【００６３】
なお、参照符号３００は、保持ハンド３５ａの移動とともに変形及び伸縮自在なベローズであり、両面洗浄装置３４において使用される洗浄液ならびにその雰囲気が、駆動部に影響を与えないようにするため、あるいは処理区画３０２の外部に漏れるのを防ぐためのものである。また、シリンダ３６４のロッド３６４ａや後述するハンド軸３８から発生するパーティクルが処理区画３０２の内部に侵入するのを防止するためのものでもある。
【００６４】
図５に戻って、両面洗浄装置３４は、保持装置３３により保持されたウェハＷの上方および下方に配置された表面ブラシ３１および裏面ブラシ３２を備えている。表面ブラシ３１および裏面ブラシ３２は、それぞれ、保持ハンド３５ａ，３５ｂに干渉しない位置に、ウェハＷの中心部から周縁部に至るウェハＷの平面領域を覆うように配置されている。
【００６５】
表面ブラシ３１および裏面ブラシ３２は、ウェハＷに対向する側に取付面３１１，３２１を有するベース部３１２，３２２と、ベース部３１２，３２２に取り付けられた回転軸３１３，３２３とを有し、回転駆動部３１４，３２４により鉛直軸方向に沿う回転軸を中心に回転方向Ｃに沿って回転できるようにされている。さらに、表面ブラシ３１および裏面ブラシ３２は、それぞれ、昇降駆動部３１５，３２５によって上下方向に移動できるようになっている。これにより、ウェハ洗浄時においてはウェハＷを表面ブラシ３１および裏面ブラシ３２で挟み込むことができ、また、ウェハ洗浄後においては、ウェハＷから表面ブラシ３１および裏面ブラシ３２を離すことができるようになっている。
【００６６】
ベース部３１２，３２２の各取付面３１１，３２１には、洗浄用ブラシ（両面スクラブ手段）３１６，３２６が設けられている。洗浄用ブラシ３１６，３２６の中央付近には、ウェハＷに洗浄液を供給するための洗浄液供給ノズル３１７（ａ，ｂ），３２７（ａ，ｂ）がそれぞれ配置されている。洗浄液は、フッ酸、硝酸、塩酸、リン酸、酢酸、アンモニアなどの薬液、および純水を含む。
【００６７】
洗浄液供給ノズル３１７（ａ，ｂ），３２７（ａ，ｂ）には、洗浄用パイプ３１８（ａ，ｂ），３２８（ａ，ｂ）が連結されている。洗浄用パイプ３１８（ａ，ｂ），３２８（ａ，ｂ）は、回転軸３１３，３２３内に回転しないように挿通されており、その他端には、図示しない薬液用タンクから薬液が導かれる薬液供給路３１９ａ，３２９ａ、および図示しない純水用タンクから純水が導かれる純水供給路３１９ｂ，３２９ｂが開閉弁３３０（ａ，ｂ），３３１（ａ，ｂ）に接続されている。この構成により、薬液および純水を洗浄液供給ノズル３１７（ａ，ｂ），３２７（ａ，ｂ）から選択的に吐出させることができる。
【００６８】
次に、シャトル搬送ロボット６０の構成について説明する。図１０は、シャトル搬送ロボットの平面図、図１１（ａ），（ｂ）はシャトル搬送ロボット６０とウェハＷの処理部との関係を示す概略側面図である。
【００６９】
図１０に示すシャトル搬送ロボット６０には、ウェハＷの処理部間搬送を行う際に、ウェハＷを保持する３個の保持部６１，６２，６３が設けられているが、このうち最も＋Ｘ軸方向側に設けられている保持部６１は載置部２０から処理部３０へのウェハＷの搬送を担当し、中央に設けられている保持部６２は処理部３０から処理部４０へのウェハＷの搬送を担当し、最も−Ｘ軸方向側に設けられている保持部６３は処理部４０から処理部５０へのウェハＷの搬送を担当する。
【００７０】
それぞれの保持部６１，６２，６３は、第１アーム６１ａ，６２ａ，６３ａと第２アーム６１ｂ，６２ｂ，６３ｂとを備えている。そして、各々のアームにはウェハＷを周縁部で保持するための保持部材６４が各々２個設けられている。
【００７１】
そして、基板処理装置１００内にある後述する制御部が、図示しない駆動手段に対して駆動命令を送ると、各第１アーム６１ａ，６２ａ，６３ａは＋Ｘ軸方向に移動する一方、各第２アーム６１ｂ，６２ｂ，６３ｂは−Ｘ軸方向に移動する。この動作により、シャトル搬送ロボット６０によるウェハＷを保持する動作（すなわち、ウェハＷのチャッキング動作）が行われる。このチャッキング動作は、第１アーム６１ａ，６２ａ，６３ａと第２アーム６１ｂ，６２ｂ，６３ｂとの２本のアームによってウェハＷを挟み込む動作であるため、ウェハＷの下面を支持するだけのものに比べると、各処理部に対して搬送するウェハＷの位置アライメントを行う。
【００７２】
また、逆に各第１アーム６１ａ，６２ａ，６３ａは−Ｘ軸方向に移動する一方、各第２アーム６１ｂ，６２ｂ，６３ｂは＋Ｘ軸方向に移動する動作により、シャトル搬送ロボット６０のウェハＷの保持状態を開放する動作が行われる。
【００７３】
また、図示しないモータ等の駆動によってα方向に保持部６１，６２，６３も回転軸６５を中心にして回転する。よって保持部６１，６２，６３がウェハＷを保持した状態でモータを駆動することにより、ウェハＷもＹＺ平面での回転動作を行う。
【００７４】
ここで、図１１（ａ）に示すように回転軸６５にα方向の微少量の回転を与えると、ウェハＷの保持状態の保持部６１は、その状態でα方向に微少量の回転を行う。したがって、載置部２０に載置されているウェハＷは、保持部６１に保持されてα方向に回転することによって、離脱することとなる。同様に、各処理部３０，４０で保持されていたウェハＷについても、保持部６１，６２，６３に保持されてα方向に回転することによって各処理部３０，４０における保持状態から開放されることになる。
【００７５】
そして、保持部６１，６２，６３は下部に移動台６６が連結されており、移動台６６は−Ｘ軸方向に沿って移動する。したがって、同時に保持部６１，６２，６３も−Ｘ軸方向に沿って移動する。
【００７６】
まず、図１０に示すように、シャトル搬送ロボット６０は、載置部２０と処理部３０，４０に対応する側に位置する。処理部３０，４０におけるウェハＷの処理中は、保持部６１，６２，６３は図中一点鎖線で示す位置にある。そして、処理部３０，４０のおけるウェハＷの処理が終了すると、各保持部６１はそれぞれ図中実線で示す位置に移動し、載置部２０，処理部３０，処理部４０にあるウェハＷの保持を行う。そして、各ウェハＷを上昇させた後、シャトル搬送ロボット６０を−Ｘ軸方向に移動させる。
【００７７】
そして、処理部３０，処理部４０，処理部５０へ搬送したウェハＷを下降させた後、保持部６１，６２，６３を一点鎖線で示す位置に退避させることによって、各処理部へのウェハＷの搬送動作を完了する。なお、保持部６１，６２，６３が退避する際には、各処理部間等に設けられた退避位置６７に退避する。
【００７８】
このように、このシャトル搬送ロボット６０は、隣接する処理部間でのウェハＷの搬送を同時に行うようになっているため、効率的なウェハＷの処理部間の搬送を実現しているとともに、載置部２０から処理部３０へのウェハＷの搬送と、処理部３０から処理部４０へのウェハＷの搬送と、処理部４０から処理部５０へのウェハＷの搬送については個別に搬送ロボットを設ける必要がなく、基板処理装置１００のフットプリントを減少させることが可能となる。
【００７９】
なお、処理部５０からのウェハＷの取り出しは、上述のように搬送ロボット１０の搬送アーム１１が行うように構成されている。
【００８０】
次に、カバー７０について説明する。図１０に示すように、カバー７０は、処理部３０，４０，５０におけるウェハＷの処理の際に処理液等が飛散しないように各処理部を覆っている。また、カバー７０は、下降した際に、退避位置６７に退避しているシャトル搬送ロボット６０の保持部６１，６２，６３に緩衝しないように各退避位置６７に対応する位置の凹部７１が設けられている。したがって、シャトル搬送ロボット６０の保持部６１，６２，６３が図１０の一点鎖線で示す位置に退避した場合に、カバー７０を下降させれば、カバー７０は保持部６１，６２，６３に接触することなく各処理部３０，４０，５０を良好に覆うことができる。
【００８１】
また、シャトル搬送ロボット６０の保持部６１，６２，６３が退避位置６７に退避した直後にカバー７０を下降させれば、各処理部３０，４０，５０における上述のウェハＷの処理を開始することができる。
【００８２】
次に、図１１（ａ），（ｂ）に基づいて、カバー７０とシャトル搬送ロボット６０との関係について説明する。図１１（ａ）に示すように、シャトル搬送ロボット６０の回転軸６５がα方向に微少量回転し、保持部６１がウェハＷを持ち上げた状態で処理部間搬送を行う。このとき、カバー７０は、シャトル搬送ロボット６０の搬送動作の際に緩衝しないように図示しない昇降手段によって上昇した状態となっている。
【００８３】
ところで、ウェハＷの処理部間搬送が終了し、カバー７０が下降して各処理部におけるウェハＷの処理が開始された際に、処理部３０，４０，５０に対応する位置にあるシャトル搬送ロボット６０を次の処理部間搬送に備えて、載置部２０，処理部３０，４０に対応する位置に予め移動させておくことが必要に応じて行われる。
【００８４】
しかし、各処理部はウェハＷの処理中であり、カバー７０は閉じた状態であるため、保持部６１が退避位置６７にある状態で、シャトル搬送ロボット６０を＋Ｘ軸方向に移動させると、カバー７０に衝突する。
【００８５】
そこで、このシャトル搬送ロボット６０では、図１１（ｂ）に示すように、シャトル搬送ロボット６０の回転軸６５を９０度程度回転させることによって保持部６１を起立状態にし、側面視でカバー７０と保持部６１とが重ならないような状態にする。こうすることにより、シャトル搬送ロボット６０が＋Ｘ軸方向に移動しても保持部６１がカバー７０と緩衝しないようになり、各処理部におけるウェハＷの処理中に、シャトル搬送ロボット６０を載置部２０，処理部３０，４０に対応する位置に予め移動させておくことが可能となる。
【００８６】
そして、シャトル搬送ロボット６０がＸ軸方向に移動して、載置部２０，処理部３０，４０に対応する位置に到達すると、起立状態の保持部６１を再び略水平状態に戻す。
【００８７】
なお、ウェハＷの処理中に図１０の一点鎖線で示す保持部６１の位置で待機しているときに保持部６１の洗浄を行う場合は、載置部２０の近辺に載置部２０内のウェハＷをチャッキングする保持部６１に対してリンス液を吐出するノズル（図示せず）を設ければよい。そして、載置部２０の近辺に設けられたノズルからリンス液を吐出することにより、保持部６１を洗浄することが可能となる。また、保持部６１，６２，６３の洗浄は、それぞれの退避位置６７内に配置されたノズル等からのリンス液を吐出する手段を用いる事により洗浄することが可能となる。
【００８８】
図１２は、この基板処理装置１００の主要な電気的構成を示すブロック図である。この基板処理装置１００には、当該装置の制御中枢として機能するマイクロコンピュータなどで構成された制御部５００が備えられている。制御部５００は、ＲＯＭ５０１に格納された制御プログラムに従って、シリンダ３６４，３６４、モータＭ１、回転駆動部３１４，３２４、昇降駆動部３１５，３２５、開閉弁３３０（ａ，ｂ），３３１（ａ，ｂ）、および周縁部洗浄手段９０の回転駆動手段９４を制御する。
【００８９】
次に、この基板処理装置１００の洗浄動作について説明する。洗浄前においては、保持ハンド３５ａ，３５ｂはウェハＷを保持する保持位置から退避した位置で待機し、かつ表面ブラシ３１および裏面ブラシ３２も互いにウェハＷから離れた状態で待機している。前工程であるＣＭＰ処理が終了しシャトル搬送ロボット６０によってウェハＷが搬送されてくると、制御部５００は、シリンダ３６４のロッド３６４ａを進出させる。その結果、保持ハンド３５ａ，３５ｂは互いに近づく。これにより、ウェハＷがその端面において保持用ローラ８０（ａ〜ｃ）に保持される。同時に周縁部洗浄手段９０もウェハＷの端部の洗浄位置に正確に配置されることとなる。
【００９０】
その後、制御部５００は、回転駆動部３１４，３２４を駆動し、表面ブラシ３１および裏面ブラシ３２を回転させる。これと同時に、制御部５００は、開閉弁３３０ａ，３３１ａを制御し、薬液供給路３１９ａ，３２９ａを接続させる。その結果、洗浄液供給ノズル３１７ａ，３２７ａから薬液がそれぞれウェハＷの上面および下面に供給される。
【００９１】
その後、制御部５００は、モータＭ１を駆動する。その結果、保持用ローラ８０（ａ〜ｃ）が回転駆動される。これに伴って、ウェハＷが低速回転する。さらに、制御部５００は、昇降駆動部３１５，３２５を制御し、表面ブラシ３１および裏面ブラシ３２を互いに近づく方向に移動させる。その結果、保持用ローラ８０（ａ〜ｃ）に保持されているウェハＷは、表面ブラシ３１および裏面ブラシ３２によって挟み込まれ、表面ブラシ３１および裏面ブラシ３２によりウェハＷの上面および下面が擦られる。これにより、ウェハＷの上面および下面に薬液が供給されつつ表面ブラシ３１および裏面ブラシ３２によってスクラブ洗浄される。その結果、ウェハＷの上面および下面に残っていたスラリーが除去される。
【００９２】
同時にウェハＷの周縁部は周縁部洗浄手段９０により洗浄される。図１３を参照して詳細に説明する。周縁部洗浄手段９０は円形に植設された洗浄具９１の回転中心θ２がウェハＷと同等の位置となるように配置されている。また、ウェハＷの周縁部は洗浄具９１のブラシ毛内に侵入する状態とされる。
【００９３】
この状態で洗浄具９１が回転方向Ｅに回転されると、ブラシ毛９１１は回転中心θ２より図中左側ではウェハＷの表面へ当接することとなる。一方、回転中心θ2より図中右側ではウェハＷの裏面においてブラシ毛９１１が当接することとなる。ブラシ毛９１１は可撓性を有しているので、ウェハＷの平面部に当接した後、端面にかけて摺擦してウェハＷの反対面へ移動する。そしてブラシ毛９１１は元の状態になる。
【００９４】
このように、洗浄具９１がウェハＷの平面部の上方から移動して端面にかけて摺擦して洗浄することで充分な洗浄作用をウェハＷの周縁部に対して行うこととなる。また、洗浄具９１が回転することで、ウェハＷの表裏面が回転中心θ２の両側において洗浄されることとなる。
【００９５】
所定の時間経過後、制御部５００は、昇降駆動部３１５，３２５を制御し、表面ブラシ３１および裏面ブラシ３２を互いにウェハＷから離れる方向に移動させ、ウェハＷから表面ブラシ３１および裏面ブラシ３２を離れさせる。その後、開閉弁３１９ａ，３１９ｂを閉じて開閉弁３２９ａ，３２９ｂを開くよう制御し、洗浄用パイプ３１８ｂ，３２８ｂと純水供給路３１９ｂ，３２９ｂとを接続させる。その結果、洗浄液供給ノズル３１７ｂ，３２７ｂから純水がウェハＷの上面および下面に供給され、ウェハＷの上面および下面に残っている薬液等が洗い流される。
【００９６】
その後、制御部５００は、開閉弁３２９ａ，３２９ｂを制御し純水の吐出を停止させ、また、回転駆動部３１４，３２４の駆動を停止して表面ブラシ３１および裏面ブラシ３２の回転を停止させる。さらに、モータＭ１を停止させ、ウェハＷの回転を停止させると同時にと周縁部洗浄手段９０の回転駆動手段９４の回転を停止させる。これにより、両面洗浄装置３４におけるスクラブ洗浄処理が終了する。その結果、ウェハＷの周縁部の表面上に残っているエッチング液が洗い流されるとともに、ウェハＷの周縁部に残っていたスラリーが除去されたり、不要な薄膜がエッチングされる。
【００９７】
洗浄処理終了後、制御部５００は、シャトル搬送ロボット６０をウェハＷに向けて移動させる。これにより、シャトル搬送ロボット６０はウェハＷを次の処理部４０へ搬送する。処理部４０では、ブラシ４１により表面洗浄処理を行う。そして、処理部５０では、純水等のリンス液を使用してウェハの最終リンスを行った後、ウェハを高速に回転させて、スピンドライ乾燥（リンス処理・乾燥処理）を行う。
【００９８】
さらに、搬送ロボット１０は、処理部５０での最終リンス処理が行われて、乾燥処理されたウェハＷを取り出してウェハＷを基板収納部７に設けられているポッド９に収納する。
【００９９】
以上のように本実施形態によれば、ウェハＷの周縁部をウェハＷの保持と同時に洗浄できるようにしているから、別途、周縁部の洗浄手段を洗浄位置まで移動させる構造を必要とせずウェハＷの周縁部の洗浄を行うことができる。したがって、ウェハＷの周縁部の不要な薄膜が残っている場合であっても、当該薄膜を確実に除去できる。また、ウェハＷの周縁部にスラリーが残っている場合であっても、当該スラリーを確実に除去できる。その結果、スラリーと薄膜との反応生成物が発生することもなくなる。そのため、ＣＭＰ処理後のウェハＷの全体を良好に洗浄できる。よって、高品質な半導体製造装置を提供できる。
【０１００】
本発明の実施の一形態の説明は以上のとおりであるが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。たとえば上記実施形態では、ウェハＷの中央部と周縁部とを１つの処理室３０１にて洗浄する場合を例にとって説明しているが、たとえばウェハＷの中央部を第１の処理室にて洗浄した後、別の第２の処理室にてウェハＷの周縁部を洗浄するようにしてもよい。この構成によっても、ウェハＷの中央部と周縁部とを洗浄することができるから、上記実施形態と同様に、膜残り等の不具合を解消でき、ウェハＷの表面の全体を良好に洗浄できる。
【０１０１】
また、上記実施形態では、図４から図８までに示すように、ウェハＷを６つの保持用ローラ８０によって保持する構成を例にとって説明しているが、ウェハＷを保持すべき保持用ローラは少なくとも３つ以上あればよい。この場合、３つ以上の保持用ローラのうちいずれか１つに対してだけ駆動力を伝達するようにしてもよい。この構成によっても、ウェハＷを端面にて保持しつつ回転させることができる。
【０１０２】
さらに、上記実施形態では、周縁部洗浄手段９０の洗浄具９１を回転しているが、ウェハＷを挟んで上下に往復動するようにしてもよい。即ち、図１４に示すように周縁部洗浄手段９００は台座９６０内にモータ９７０と、このモータ９７０の出力軸９７０ａに偏芯カム９８０が取り付けてある。この偏芯カム９８０にバネ９９１によりバネ付勢されたカムフォロア９９０が当接され、カムフォロア９９０の他端が支持部材９３０を介して洗浄具９１０の保持部９２０に連結されている。９５０は溝部９５１にカムフォロア９９０の上下動を案内する上下ガイド９５２が配置されたブロックで、一面がバネ９９１の移動規制として機能するようにハウジング９４０内に設置される。
【０１０３】
この構成によれば、モータ９７０により偏芯カム９８０が回転することでカムフォロア９９０がバネ９９１に抗して上下ガイド９５２内を上下動し、洗浄具９１０も上下動する。そしてこの周縁部洗浄手段９００は、ウェハＷの周縁部はブラシ毛の植設内に位置することでブラシ毛が上動する時はその裏面から端面にかけて摺擦し、下動する時はウェハＷの表面から端面にかけて摺擦することで洗浄効果を得るものである。尚、この他の実施形態において洗浄具９１０を上下往復運動させるに加えて回転運動するように構成しても良い。
【０１０４】
さらに、上記実施形態では、周縁部洗浄手段９０を保持用ローラ８０ａと８０ｂの間に１個配置する構成としているが、保持用ローラ８０ｂと８０ｃの間に配置してもよい。また、各々の保持ハンド３５ａ，３５ｂにそれぞれ１個もしくは多数の周縁部洗浄手段を配置するようにしてもよい。これによって、ウェハＷの周縁部が充分洗浄されることとなる。
【０１０５】
さらに、上記実施形態では、洗浄具９１を円形状に植設したが、長方形に植設しても良い。
【０１０６】
さらに、上記実施形態では、保持ハンド３５ａと保持ハンド３５ｂをそれぞれ保持方向Ａと保持方向Ａ′に移動させるようにしているが、一方を固定して他方を移動するように構成しウェハＷを保持するようにしてもよい。
【０１０７】
さらに、上記実施形態では、ＣＭＰ処理後のウェハＷの洗浄を行う場合を例にとって説明しているが、本発明は、ＣＭＰ処理後に限らずに、ウェハＷの中央部と周縁部とを洗浄する必要のある場合に広く適用することができる。
【０１０８】
さらに、上記実施形態では、ウェハＷの洗浄が行われる場合について説明しているが、本発明は、液晶表示装置用ガラス基板およびＰＤＰ（プラズマ・ディスプレイ・パネル）基板など他の各種の基板の洗浄に対して広く適用することができる。その他、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【０１０９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被処理体の周縁部を良好に洗浄することができる洗浄装置が提供される。即ち、周縁部洗浄手段の洗浄具を被処理体の端面に沿って配置し、被処理体の周縁部の上方から移動させて平面部と端面にかけて摺擦することで、充分な洗浄効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る基板処理装置を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る基板処理装置のＹＺ平面における概略断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る基板処理装置のＺＸ平面における概略断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る洗浄装置の構成を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る洗浄装置を示す図４のＤ−Ｄ矢視の断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る洗浄装置を示す要部を断面とした側面図である。
【図７】図５の保持ハンド３５ａの拡大図である。
【図８】保持ローラを示す側面図である。
【図９】周縁部洗浄手段を示す側面図である。
【図１０】シャトル搬送ロボットによる処理部間搬送の様子を示す説明図である。
【図１１】カバーと保持部との動作関係を示す概略側面図で、（ａ）はウェハを保持した状態、（ｂ）は保持部を起立状態にした状態である。
【図１２】基板処理装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図１３】洗浄具による洗浄状態を示す説明図である。
【図１４】他の実施例を示す概略断面図である。
【図１５】従来の洗浄装置の概略構成図である。
【図１６】従来の洗浄装置の構成を示す側面図である。
【図１７】従来の基板の周縁部の洗浄領域を示す説明図である。
【符号の説明】
２０載置部
３０、４０、５０処理部
３３保持装置
３４両面洗浄装置
３５ａ、３５ｂ保持ハンド
３６ベース取付部
３７ベース部
３８ハンド軸
３９本体部
６０シャトル搬送ロボット
９０、９００周縁部洗浄手段
９１、９１１洗浄具
１００基板処理装置
２００ＣＭＰ装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cleaning apparatus that performs a predetermined cleaning process on a substrate that is a thin plate-like object such as a semiconductor wafer, a glass substrate for liquid crystal display, and a glass substrate for photomask. In particular, the present invention relates to a substrate cleaning apparatus that can efficiently clean the edge of the substrate.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the process of processing a wafer, which is a type of substrate, a chemical abrasive (slurry), a pad, etc. are used to remove irregularities associated with the formation of a multilayer structure formed on the surface of the wafer (hereinafter referred to as a substrate). A CMP (Chemical Mechanical Polishing) process is performed to flatten the surface of the wafer by mechanically shaving the surface of the wafer.
[0003]
Since polishing debris and the like adhere to the surface of the substrate that has been subjected to CMP (chemical mechanical polishing) by polishing, the substrate is cleaned by removing the polishing debris and the like as a process for the substrate after the CMP process. Is called. This CMP cleaning is post-processing cleaning for removing slurry that contaminates the substrate surface in the CMP, and brush scrub cleaning is generally employed as described below.
[0004]
A conceptual configuration of the prior art for cleaning the substrate as described above is shown in FIGS. That is, the support of the substrate W is achieved by sandwiching the end surface of the substrate W between the pair of end surface support hands 210 and 211. Then, the upper surface of the substrate W is scrubbed and cleaned by a scrub cleaning member 216 including a disc-shaped base portion 212 and a cleaning brush 214 fixed to the lower surface of the base portion 212. That is, the scrub cleaning member 216 is rotated by a rotation drive mechanism (not shown) and the nozzle 220 disposed at the substantially center of the cleaning brush 214 with the contact surface 218 of the cleaning brush 214 in contact with the upper surface of the substrate W. The cleaning liquid is discharged, and the upper surface of the substrate W is scrubbed.
[0005]
Similarly, the lower surface of the substrate W has a scrub cleaning member 217 including a disk-shaped base portion 213 and a cleaning brush 215 fixed on the upper surface of the substrate W, and the contact surface 219 of the cleaning brush 215 is the surface of the substrate W. While being in contact with the lower surface, the cleaning liquid is discharged from a nozzle 221 that is rotated by a rotation drive mechanism (not shown) and disposed at the substantially center of the cleaning brush 215, and the lower surface of the substrate W is scrubbed.
[0006]
In this configuration, the end surface support hands 210 and 211 hold the substrate W and move the substrate W in a circular motion so that the center OW of the substrate W draws a circular orbit as shown in FIG. As a result, the contact surfaces 218 and 219 come into contact with almost the entire surface of the substrate W, so that almost the entire surface of the substrate W can be scrubbed.
[0007]
By the way, in general, the entire surface of the substrate W is not used for forming a semiconductor device. As shown in FIG. Is an effective area used for forming a semiconductor device. Therefore, when a thin film is patterned on the surface of the substrate W, the film quality such as the film thickness and the film hardness differs between the central portion 233 and the peripheral portion 232 of the substrate W. Therefore, originally, it is necessary to change the method of cleaning the central portion 233 of the substrate W and the method of cleaning the peripheral portion 232. For example, it is necessary to remove the slurry remaining in the central portion 233 and to remove the slurry remaining in the peripheral portion 232 and unnecessary thin films by changing the type and concentration of the cleaning liquid used.
[0008]
However, in the configuration of the above prior art, attention is paid only to the effective area of the central portion 233 of the substrate W in the pattern formation for the thin film of the substrate W by the etching process, so that the peripheral portion 232 of the substrate W is insufficiently etched. The area remains and this may become an unnecessary thin film. Further, the entire region of the peripheral edge 232 of the substrate W, particularly the end surface 231, may be insufficiently cleaned, and the slurry may remain on the peripheral edge 232 of the substrate W.
[0009]
If an unnecessary thin film and slurry remain on the peripheral edge 232 of the substrate W, the thin film and the slurry may react with each other, and the resulting material may remain on the peripheral edge 232 of the substrate W. As described above, the configuration of the above-described prior art has a problem that an unnecessary thin film, slurry, or a reaction product between the thin film and the slurry remains on the peripheral edge 232 of the substrate W. In this case, since these substances become particles, the yield in the manufacturing process of the semiconductor device is reduced, which is a serious problem.
[0010]
By the way, the degree of cleanliness of a substrate becomes severe year by year, and contamination of the peripheral portion of the substrate cannot be ignored, and an apparatus for cleaning the peripheral portion has been developed. As an example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-625 discloses a pair of edge cleaning rollers for contacting the peripheral edge of the substrate to hold the substrate in place and rotating the substrate. A substantially V-shaped circumferential groove is formed in the cleaning elastic member on the surface of the edge cleaning roller so that the peripheral edge of the substrate enters. Then, the peripheral edge portion of the substrate is pressed against the rotating edge portion cleaning roller, and the peripheral edge portion of the entire periphery is rubbed and cleaned by the cleaning elastic member of the edge portion cleaning roller while rotating.
[0011]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-45302 discloses a rotating brush that contacts a peripheral portion of a substrate and rubs and removes contaminants adhering to the substrate. This rotary brush is rotated in parallel with the substrate while contacting a peripheral portion of the substrate with a roller shape in which nylon bristles or the like are implanted around the rotation shaft.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the cleaning apparatus described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-625, the peripheral speed of the peripheral edge portion of the substrate and the edge portion cleaning roller are the same due to the configuration that applies rotational driving to the substrate. For this reason, the cleaning force for sufficiently scraping off unnecessary thin film and slurry at the peripheral portion is not generated by the cleaning elastic member, and sufficient cleaning cannot be expected. In addition, since the cleaning region of the cleaning elastic member is limited, there is a problem in durability on the wear surface of the elastic member.
[0013]
Further, the cleaning device described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-45302 has a problem that sufficient cleaning cannot be achieved because the brush bristles are only pushed on the peripheral edge of the substrate and rubbed on the surface. In addition, the brush bristles are pressed by the peripheral edge of the substrate, and there is a problem that sufficient cleaning power that is pressed against the surface of the substrate cannot be obtained.
[0014]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a substrate cleaning apparatus that solves the above technical problems and can reliably remove particle contaminants on the peripheral edge of the substrate. To do.
[0015]
[Means for solving the problems and their functions and effects]
In order to achieve the above object, the present invention provides a cleaning apparatus for holding and processing a thin plate-like object to be processed, a peripheral edge cleaning means in which a cleaning tool is disposed along an end surface of the target object, and the peripheral edge Driving means for rotating the cleaning tool of the part cleaning means to move the cleaning tool from above the flat part at the periphery of the object to be processed, and to rub the cleaning tool between the flat part and the end face for cleaning. And the peripheral edge cleaning means is arranged so that the rotation center of the cleaning tool is located at the same position as the substrate .
[0016]
According to a second aspect of the present invention, in the cleaning apparatus according to the first aspect, the cleaning tool is formed of brush bristles that are planted in parallel to the flat portion of the object to be processed.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, in the cleaning apparatus according to the first or second aspect, the drive means is a rotary drive means for rotating the cleaning tool.
[0018]
According to a fourth aspect of the present invention, in the cleaning apparatus according to any one of the first to third aspects, the object to be processed is a substrate that has been processed to polish the surface on which the thin film is formed. Features.
According to a fifth aspect of the present invention, in the cleaning apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the cleaning tool is a bristle planted in a circle on a predetermined holding portion. To do.
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a cleaning apparatus that holds and processes a thin plate-like object to be processed, a peripheral edge cleaning unit in which a cleaning tool is disposed along an end surface of the target object, and the peripheral edge cleaning unit. The cleaning tool is reciprocated up and down across the object to be processed, so that the cleaning tool is moved from above the flat part at the peripheral edge of the object to be processed, and the cleaning tool is rubbed and cleaned between the flat part and the end surface. Driving means.
The invention according to claim 7 is the cleaning apparatus according to claim 6, wherein the cleaning tool is brush hairs planted on a predetermined holding portion.
[0019]
The operation of the present invention is as follows. In the cleaning apparatus according to the first to seventh aspects of the invention, the peripheral edge of the object to be processed can be cleaned well. That is, by arranging the cleaning tool along the end surface of the object to be processed and moving from above the flat part of the object to be processed, a sufficient cleaning effect can be obtained by rubbing between the flat part and the end surface of the peripheral part of the object to be processed. Can do. Moreover, it can wash | clean so that a deposit | attachment may be scraped out to a to-be-processed body by rubbing between a plane part and an end surface in the peripheral part of a to-be-processed board.
[0020]
Particularly, in the invention according to claim 2, the cleaning tool is formed of brush hairs. According to the present invention, the bristles are pressed against the flat portion and the end surface at the peripheral edge of the object to be processed. The brush bristles abut against the necessary cleaning surface at the peripheral edge of the object to be processed due to its elasticity. Therefore, it is possible to reliably clean the entire peripheral edge of the object to be processed. Therefore, it is possible to clean the object to be processed even better.
[0021]
Particularly, in the invention according to claim 3, the cleaning tool rotates. That is, after cleaning from one flat surface to the end surface of the object to be processed, the cleaning tool operates by rotating so as to rub against the object to be processed from the other flat surface to the end surface. That is, by rotating the cleaning tool, the upper and lower plane portions of the peripheral portion of the object to be processed can be reliably cleaned.
[0022]
In particular, according to the fourth aspect of the present invention, even if the object to be processed is a substrate that has been processed to polish the surface on which the thin film is formed, the entire peripheral portion can be more reliably cleaned. Note that the processing here may be a polishing process such as a CMP process for polishing the surface of the substrate on which the thin film is formed.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a substrate processing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0024]
FIG. 1 is a plan view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view in the YZ plane of the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention. Furthermore, FIG. 3 is a schematic sectional view in the ZX plane of the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
[0025]
In this substrate processing apparatus 100, a pod (POD) 9 that stores a plurality of wafers W, which are a kind of substrate, which is a thin plate-like object, is used as a storage device, and a plurality of wafers W to be subjected to CMP processing are pods. 9 is placed in the substrate storage portion 7 in a sealed state. In the substrate storage portion 7, a plurality of pods 9 are arranged in a row in the X-axis direction. A wafer cassette may be used instead of the pod 9.
[0026]
In addition, a plurality of processing units 30, 40, 50 are provided across a conveyance path 15 provided along the X-axis direction of the substrate storage unit 7. These processing units 30, 40, 50 are also arranged in a line along the X-axis direction, and are provided adjacent to each other according to the processing procedure for the wafer W.
[0027]
As will be described in detail later, the processing unit 30 disposed on one end side of the plurality of processing units is a wafer in a state where the holding device 33 supports the wafer W immediately after the CMP processing is completed, as shown in FIG. By brushing both surfaces of the wafer W using a front brush 31 that contacts the surface of W and cleans the surface of the wafer W and a back brush 32 that contacts the back surface of the wafer W and cleans the back surface of the wafer W , A processing unit that performs processing to remove particles such as polishing dust adhering to the wafer W by CMP processing. In the processing unit 30, in order to enhance the cleaning effect of the front brush 31 and the back brush 32, a predetermined processing liquid such as an alkaline liquid is supplied to the front and back surfaces of the wafer W by a nozzle (not shown). The processing unit 30 corresponds to the cleaning device of the present invention.
[0028]
The processing unit 40 is a processing unit (surface processing unit) that removes fine particles adhering to the surface of the wafer W using a brush 41 having a higher particle removal capability. In the processing unit 40, in order to enhance the cleaning effect by the brush 41, a predetermined processing liquid can be discharged from the nozzle 43 to the surface of the wafer W, and the rotating unit 42 rotates while holding the wafer W. Is also possible.
[0029]
Further, among the plurality of processing units, the processing unit 50 arranged on the other end side is placed in a state where the wafer W can rotate on the rotating unit 52, and pure water or the like is supplied from the nozzle 53 while rotating the wafer W. By performing the final rinse on the wafer W by discharging the rinse liquid toward the surface of the wafer W, the discharge of the rinse liquid is stopped and the wafer W is rotated at a high speed to perform spin dry drying ( Rinse treatment / drying treatment section).
[0030]
Note that a fan filter unit FFU is provided above the transport path 15 and the processing units 30, 40, 50 and the like in order to keep the atmosphere inside the substrate processing apparatus 100 clean. A down flow of clean air is formed from the fan filter unit FFU toward the transport path 15 and the processing units 30, 40, 50, and the like.
[0031]
In this substrate processing apparatus 100, as shown in FIG. 1, a portion adjacent to the processing unit 30 in the X-axis direction is configured as an interface portion with the CMP apparatus 200, and a placement unit 20 is provided in this portion. Yes. As shown in FIG. 3, the placement unit 20 has two delivery positions La and Lb in the vertical direction as positions where the wafer W can be delivered to and from the transfer unit 210 provided in the CMP apparatus 200. Is set.
[0032]
The delivery position Lb is a position where the wafer W is temporarily placed when the wafer W is delivered to the CMP apparatus 200. Then, a transfer arm (not shown) of the transfer unit 210 of the CMP apparatus 200 accesses the delivery position Lb of the mounting unit 20, and this transfer arm transfers the wafer W to the CMP apparatus 200 side. A predetermined polishing process is performed in step (a).
[0033]
The delivery position La is a position where the wafer W is temporarily placed when the transfer arm of the transfer unit 210 of the CMP apparatus 200 transfers the wafer W after the CMP process to the substrate processing apparatus 100. The transfer arm of the transfer unit 210 of the CMP apparatus 200 accesses the delivery position La of the mounting unit 20 and places the wafer W on which the CMP process has been completed.
[0034]
The transfer path 15 provided between the processing units 30, 40, 50 and the like and the placement unit 20 and the substrate storage unit 7 is provided with a transfer robot 10 that can move along the X-axis direction. Yes. The transfer robot 10 includes two transfer arms 11 in the vertical direction, and transfers the wafer W while the transfer arm 11 holds the wafer W. As shown in FIG. 2, a ball screw 13 provided in the X-axis direction is screwed into the base portion 14, and the transfer robot 10 moves along the X-axis direction by rotating the ball screw 13. It is possible. Further, the transfer robot 10 can transfer the wafer W in the Z-axis direction (vertical direction) as the elevating part 12 expands and contracts, and can also rotate around the θ axis. Yes. Therefore, the transfer arm 11 of the transfer robot 10 can access the plurality of pods 9, the wafer placement unit 20, and the processing unit 50 arranged in the substrate storage unit 7, and the wafers between these processing units can be accessed. W is transported.
[0035]
Here, when accessing the transfer arm 11 of the transfer robot 10 to the pod 9, it is necessary to open the sealed pod 9 to make the transfer arm 11 accessible. Therefore, the substrate processing apparatus 100 is provided with a pod opener 8 at each position where the pod 9 is placed. When the pod 9 is disposed in the substrate storage unit 7, the pod opener 8 extends the arm to unlock the lid of the pod 9 as shown by the reference numeral 8a shown in FIG. Then, as in the state indicated by reference numeral 8b shown in FIG. 2, the arm moves in the Y-axis direction while holding the lid of the pod 9 to release the pod 9 from the sealed state. Since the transfer arm 11 of the transfer robot 10 cannot access the inside of the pod 9 in the state of the reference numeral 8b, the pod opener 9 has the arm holding the lid as in the state of 8c shown in FIG. Lower.
[0036]
By such an operation, the sealed state of the pod 9 is released, and the transfer arm 11 of the transfer robot 10 can access the wafer W in the pod 9. The pod 9 is sealed so as not to contaminate the wafer W by keeping the wafer W in a clean atmosphere isolated from the outside air, but the inside of the substrate processing apparatus 100 is similar to the inside of the pod 9. It is configured to maintain a clean atmosphere, and the opening operation of the pod 9 opens the lid inside the substrate processing apparatus 100, so there is no problem of contaminating the wafer W.
[0037]
Then, the transfer robot 10 extends the transfer arm 11 toward the inside of the pod 9 and takes out one wafer W from the inside of the pod 9. The transfer robot 10 moves in the X-axis direction and the Z-axis direction, and rotates about the θ-axis. The transfer arm 11 transfers the wafer W taken out from the pod 9 to the delivery position Lb of the placement unit 20. Placed on. Further, the transfer arm 11 of the transfer robot 10 accesses the processing unit 50 and takes out the wafer W for which all the processes are completed. The transfer robot 10 moves in the X-axis direction and Z-axis direction, and rotates about the θ-axis. The transfer arm 11 accesses a predetermined position of the pod 9 to perform cleaning after the CMP process. The processed wafer W is stored in the pod 9.
[0038]
Further, in the substrate processing apparatus 100, the wafer W after the CMP process placed on the placement unit 20 is transferred to the processing unit 30, and the wafer W that has been processed in the processing unit 30 is transferred to the processing unit 40. A shuttle transfer robot 60 is provided to transfer the wafer W that has been processed by the processing unit 40 to the processing unit 50. As will be described later, the shuttle transfer robot 60 is movable along the X-axis direction, and the wafer W placed at the substrate delivery position La is transferred to the processing unit 30 and the processing in the processing unit 30 is completed. Since the processed wafer W is transferred to the processing unit 40, and the wafer W that has been processed by the processing unit 40 is transferred to the processing unit 50, the transfer operation between the processing units is performed simultaneously.
[0039]
As described above, in the substrate processing apparatus 100, the transfer robot 10 performs the transfer operation of the wafer W from the pod 9 to the mounting unit 20, and the shuttle transfer robot 60 performs the processing units 30, 40, 50 from the mounting unit 20. The transfer operation of the wafer W to is performed. The transfer robot 10 is again responsible for transferring the wafer W from the processing unit 50 to the pod 9.
[0040]
Further, the substrate processing apparatus 100 is provided with a cover 70 that can be moved up and down so that processing liquids and the like used in processing in the processing units 30, 40, and 50 are not scattered outside the processing unit. When the wafer W is transferred between the processing units by the shuttle transfer robot 60, the cover 70 is lifted by a lifting / lowering drive mechanism such as a cylinder or a motor (not shown) and extends along the X-axis direction of the shuttle transfer robot 60. When the shuttle transport robot 60 finishes the transport between the processing units and performs the cleaning process in each processing unit, the cover 70 is lowered by the lifting drive mechanism, and each processing unit Cover side surfaces of 30, 40, 50, and the like. Therefore, when the processing is performed on the wafer W in each processing unit, the processing liquid, particles, and the like from other processing units are not attached, and a clean process can be performed.
[0041]
The overall configuration of the substrate processing apparatus 100 is as described above, and a plurality of processing units 30, 40, and 50 for processing the wafer W are arranged in a row so as to be adjacent along the X-axis direction. In addition, since the wafer W is transferred between the processing units by the single shuttle transfer robot 60, the footprint of the substrate processing apparatus 100 can be reduced. In addition, since the mounting unit 20 can be directly inlined with the CMP apparatus 200 that is an external apparatus, the footprint when the substrate processing apparatus 100 and the CMP apparatus 200 are inlined can also be reduced.
[0042]
Next, a detailed configuration of the cleaning device that is the processing unit 30 will be described. FIG. 4 is a plan view showing a configuration of a cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 4, in which a part is omitted and a part is conceptually illustrated. FIG. 6 is a side view with a cross section of the main part showing the configuration of the cleaning apparatus.
[0043]
This cleaning apparatus is for removing the slurry and unnecessary thin film remaining on the surface of the wafer W after the CMP process for polishing the thin film formed on the surface of the wafer W is performed, and the side walls 30a, 30b, The processing chamber 301 that is substantially rectangular in plan view surrounded by 30c and 30d, and a holding device (substrate holding means) that can hold the wafer W horizontally in the processing chamber 301 and rotate the wafer W in this state. 33 is provided.
[0044]
Further, the processing unit 30 is a double-sided cleaning device comprising a front surface brush 31 and a back surface brush 32 for scrubbing and removing the slurry remaining in the central portions of the upper and lower surfaces of the wafer W held by the holding device 33. 34 is provided.
[0045]
The processing chamber 301 includes a processing section 302 above the bottom wall 30e where the wafer holding device 33 and the double-sided cleaning device 34 are disposed by the bottom wall 30e, and a driving unit of the holding device 33 below the bottom wall 30e. The drive section 303 is arranged.
[0046]
The holding device 33 includes a pair of holding hands 35a and 35b disposed to face each other in a direction orthogonal to the side wall 30b or 30d of the processing chamber 301 (hereinafter referred to as “holding direction”) A (A ′). .
[0047]
The holding hand 35a is provided with a peripheral edge cleaning means 90, which will be described later, for cleaning only the peripheral portion including the upper and lower flat portions and the end surface in the vicinity of the peripheral edge of the held wafer W. In other words, the slurry or unnecessary thin film remaining on the peripheral edge of the wafer W is removed by the peripheral edge cleaning means 90.
[0048]
Since the holding hands 35a and 35b adopt the same structure in this embodiment except for the peripheral edge cleaning means 90 and are symmetrical in FIG. 5, only one holding hand 35a will be described below. The other holding hand 35b is given the same reference numeral to the same structure, and a description thereof is omitted.
[0049]
As shown in FIG. 7, the holding hand 35 a is movable along the holding direction A, and includes a base portion 37 attached to the base attaching portion 36, a hand shaft 38 disposed above the base portion 37, Each has a main body 39 on which three holding rollers (holding tools) 80 (ac) for holding the wafer W are disposed. A peripheral edge cleaning means 90 is disposed on the upper surface of the main body 39.
[0050]
One end of a base portion 362 that is long in the holding direction A and extends below the base portion 37 is connected to the base mounting portion 36 via a connecting member 361 fastened to the side wall 30a. At one end of the base 362, a cylinder 364 is fixed to an upright surface of an L-shaped attachment plate 363, and a rod 364 a of the cylinder 364 is attached to the base portion 37 via a connecting plate 371. The rod 364a can project or retract along the holding direction A. A slide rail 365 is disposed along the holding direction A on the base 362.
[0051]
On the other hand, the base part 37 is configured by arranging a slide part 372 mounted on the slide rail 365 and a bottom plate 373 on the slide part 372. A bracket 374 is attached to the bottom surface of the bottom plate 373, and the motor M1 is supported by the bracket 374. A hand shaft 38 is fixed to the upper surface of the bottom plate 373.
[0052]
The hand shaft 38 is composed of two cylindrical bodies, and is composed of an outer cylinder 381 that is mounted on the top surface of the bottom plate 373 in accordance with the position of the insertion port 373a of the bottom plate 373, and an inner cylinder 382 that is mounted therein. Is done. The upper portion of the inner cylinder 382 extends to the processing section 302 through the insertion hole 30f of the bottom wall 30e, and the main body 39 is mounted and supported on the upper end of the inner cylinder 382.
[0053]
The holding rollers 80 (ac) on the upper surface of the main body 39 are rotatably provided on the main body 39 so as to rotate the wafer W while holding the wafer W. These holding rollers 80 (ac) are arranged on a circumference corresponding to the end face shape of the wafer W. The wafer W is held in a state in which the end surface is in contact with the side surface of the holding roller 80 (ac). That is, the holding rollers 80 (a to c) are composed of a roller shaft 81 (ac) and a roller shaft 81 (ac) that are supported by the main body 39 so as to be rotatable around the vertical axis. It is comprised by the holder 82 (ac) fixed to the upper end.
[0054]
The holders 82 (a to c) have the same configuration, and as shown in FIG. 8, are configured by a shaft portion 821 and a drive transmission portion 823 in which a substantially V-shaped circumferential groove 822 is formed on the outer peripheral surface. The rotation is transmitted to the wafer W while the end of the wafer W is in contact with the circumferential groove 822. The holder 82 is integrally formed of a resin having a higher hardness than the surfaces of the peripheral edge cleaning tools 90a and 90b. This is set to such a hardness that the end of the wafer W is not damaged by contact.
[0055]
The driving force required to rotate the wafer W is applied only to the holding roller 80b. That is, the driving force of the motor M1 attached to the lower end of the base portion 37 is transmitted to the central holding roller 80b among the holding rollers 80 (a to c) via the connecting portion 824 and the roller shaft 81b. It is like that.
[0056]
Further details will be described. As shown in FIG. 6, the roller shaft 81a of the holding roller 80a passes through an insertion hole 391a formed in the main body 39 and extends to a space 392 formed inside the main body 39. The main body 39 is rotatably supported by two bearings 393a and 393b disposed on the 391a. Similarly, the roller shaft 81c of the other holding roller 80c extends to the space 392 through the insertion hole 391c, and is freely rotatable to the main body 39 through two bearings 394a and 394b disposed in the insertion hole 391c. It is supported by.
[0057]
The roller shaft 81b of the central holding roller 80b extends through the insertion hole 391b formed in the main body 39 to the space 392 formed inside the main body 39, and through the insertion hole 395. It protrudes below the main body 39. The main body 39 is rotatably supported by a bearing 396 a disposed in the insertion hole 391 b and a bearing 396 b disposed in the insertion hole 395.
[0058]
Two pulleys 83b and 84b are attached to the central roller shaft 81b. Belts 85 and 86 are respectively wound between the two pulleys 83b and 84b and the pulleys 83a and 84c attached to the other two roller shafts 81a and 81c, respectively. Reference numerals 87 and 88 denote tension shafts for applying tension to the belts 85 and 86, respectively.
[0059]
With the above configuration, when the central holding roller 80b is driven by the motor M1, the driving force transmitted to the central holding roller 80b is transmitted to the other two holding rollers 80a via the belts 85 and 86. , 80c, and the other two holding rollers 80a, 80c are driven accordingly. As a result, the wafer W held by the holding roller 80 starts to rotate. In this manner, the wafer W rotates along the rotation direction B while being held by the holding rollers 80 (ac). In this case, the rotation speed of the wafer W is, for example, about 10 to 20 (rotations / minute). As described above, in this embodiment, the motor M1 and the belts 85 and 86 correspond to the rotation drive unit.
[0060]
As shown in FIG. 9, the peripheral edge cleaning means 90 includes a cleaning tool 91 arranged along the end surface of the wafer W, a columnar holding part 92 in which the cleaning tool 91 is implanted, and the holding part 92 as a rotation axis. Rotating driving means (driving means) 94 such as a motor connected so as to be rotationally driven at 93. In this example, the brush 91 made of PVA is used as the cleaning tool 91, but not only PVA but also a resin member having elasticity may be used. Reference numeral 95 denotes a pedestal that determines the position of the peripheral edge cleaning means 90 in the height direction on the main body 39 of the holding hand 35a.
[0061]
As shown in FIG. 4, the peripheral edge cleaning means 90 is disposed between the holding rollers 80 a and 80 b on the circumference corresponding to the end face shape of the wafer W. The cleaning tool 91 is deformed from the flat part to the end face so that the peripheral part of the wafer W is pressed by the cleaning tool 91 and the peripheral part including the upper and lower flat parts and the end face of the wafer W is cleaned by the cleaning tool 91. Rub it for a while.
[0062]
With this configuration, by driving the cylinder 364, the base portion 37 moves on the slide rail 365 via the connecting plate 371 by the slide portion 372, and the holding hand 35 a can be advanced and retracted along the holding direction A. Then, the holding hands 35a and 35b are advanced and retracted in opposite directions, whereby the wafer W can be held between the holding rollers 70 or released. That is, the cylinder 364 constitutes a driving unit for the holding device 33. At this time, the insertion hole 30f of the bottom wall 30e is opened larger than the slide region of the hand shaft 38, and the movement of the holding hand 35a is not hindered.
[0063]
Reference numeral 300 is a bellows that can be deformed and stretched along with the movement of the holding hand 35a, so that the cleaning liquid used in the double-sided cleaning device 34 and its atmosphere do not affect the drive unit or processing. This is to prevent leakage to the outside of the compartment 302. Further, it is also for preventing particles generated from the rod 364a of the cylinder 364 and the hand shaft 38 described later from entering the processing section 302.
[0064]
Returning to FIG. 5, the double-sided cleaning device 34 includes a front brush 31 and a back brush 32 disposed above and below the wafer W held by the holding device 33. The front brush 31 and the back brush 32 are arranged so as to cover the planar area of the wafer W extending from the center to the periphery of the wafer W at positions that do not interfere with the holding hands 35a and 35b.
[0065]
The front brush 31 and the back brush 32 have base portions 312 and 322 having attachment surfaces 311 and 321 on the side facing the wafer W, and rotating shafts 313 and 323 attached to the base portions 312 and 322, respectively. The drive units 314 and 324 can rotate along the rotation direction C around the rotation axis along the vertical axis direction. Further, the front brush 31 and the back brush 32 can be moved in the vertical direction by the elevating drive units 315 and 325, respectively. Thus, the wafer W can be sandwiched between the front brush 31 and the back brush 32 during the wafer cleaning, and the front brush 31 and the back brush 32 can be separated from the wafer W after the wafer cleaning. ing.
[0066]
Cleaning brushes (double-side scrub means) 316 and 326 are provided on the mounting surfaces 311 and 321 of the base portions 312 and 322, respectively. Near the center of the cleaning brushes 316 and 326, cleaning liquid supply nozzles 317 (a, b) and 327 (a, b) for supplying a cleaning liquid to the wafer W are arranged, respectively. The cleaning liquid contains a chemical solution such as hydrofluoric acid, nitric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, acetic acid, and ammonia, and pure water.
[0067]
Cleaning pipes 318 (a, b), 328 (a, b) are connected to the cleaning liquid supply nozzles 317 (a, b), 327 (a, b). The cleaning pipes 318 (a, b) and 328 (a, b) are inserted into the rotary shafts 313 and 323 so as not to rotate, and the other end is a chemical solution from which a chemical solution is guided from a chemical solution tank (not shown). Pure water supply passages 319b and 329b through which pure water is guided from supply passages 319a and 329a and a pure water tank (not shown) are connected to the on-off valves 330 (a, b) and 331 (a, b). With this configuration, the chemical liquid and pure water can be selectively discharged from the cleaning liquid supply nozzles 317 (a, b) and 327 (a, b).
[0068]
Next, the configuration of the shuttle transfer robot 60 will be described. FIG. 10 is a plan view of the shuttle transfer robot, and FIGS. 11A and 11B are schematic side views showing the relationship between the shuttle transfer robot 60 and the processing unit of the wafer W. FIG.
[0069]
The shuttle transfer robot 60 shown in FIG. 10 is provided with three holding units 61, 62, 63 for holding the wafer W when transferring the wafer W between the processing units. The holding unit 61 provided on the direction side is in charge of transporting the wafer W from the mounting unit 20 to the processing unit 30, and the holding unit 62 provided in the center is the wafer W from the processing unit 30 to the processing unit 40. The holding unit 63 provided closest to the −X axis direction is in charge of transporting the wafer W from the processing unit 40 to the processing unit 50.
[0070]
Each holding | maintenance part 61, 62, 63 is provided with 1st arm 61a, 62a, 63a and 2nd arm 61b, 62b, 63b. Each arm is provided with two holding members 64 for holding the wafer W at the periphery.
[0071]
When a control unit (described later) in the substrate processing apparatus 100 sends a drive command to a drive means (not shown), the first arms 61a, 62a, 63a move in the + X-axis direction, while the second arms 61b, 62b, and 63b move in the −X axis direction. By this operation, the operation of holding the wafer W by the shuttle transfer robot 60 (that is, the chucking operation of the wafer W) is performed. This chucking operation is an operation of sandwiching the wafer W by the two arms of the first arm 61a, 62a, 63a and the second arm 61b, 62b, 63b, so that it only supports the lower surface of the wafer W. In comparison, the position alignment of the wafer W to be transferred to each processing unit is performed.
[0072]
Conversely, each of the first arms 61a, 62a, 63a moves in the −X axis direction, while each of the second arms 61b, 62b, 63b moves in the + X axis direction, thereby moving the wafer W of the shuttle transfer robot 60. An operation for releasing the holding state is performed.
[0073]
Further, the holding portions 61, 62, 63 also rotate about the rotation shaft 65 in the α direction by driving a motor or the like (not shown). Therefore, by driving the motor while the holding units 61, 62, and 63 hold the wafer W, the wafer W also rotates in the YZ plane.
[0074]
Here, as shown in FIG. 11A, when a slight amount of rotation in the α direction is applied to the rotation shaft 65, the holding unit 61 in the holding state of the wafer W performs a slight amount of rotation in the α direction in that state. . Therefore, the wafer W placed on the placement unit 20 is detached by being held by the holding unit 61 and rotating in the α direction. Similarly, the wafers W held by the processing units 30 and 40 are also released from the holding state in the processing units 30 and 40 by being held by the holding units 61, 62, and 63 and rotating in the α direction. It will be.
[0075]
The holding units 61, 62, and 63 are connected to a moving table 66 at the lower part, and the moving table 66 moves along the −X axis direction. Accordingly, the holding portions 61, 62, and 63 also move along the −X axis direction at the same time.
[0076]
First, as shown in FIG. 10, the shuttle transport robot 60 is located on the side corresponding to the placement unit 20 and the processing units 30 and 40. During processing of the wafer W in the processing units 30 and 40, the holding units 61, 62, and 63 are at positions indicated by alternate long and short dashed lines in the drawing. When the processing of the wafer W in the processing units 30 and 40 is completed, each holding unit 61 moves to a position indicated by a solid line in the drawing, and the wafers W in the placement unit 20, processing unit 30, and processing unit 40 are moved. Hold. Then, after raising each wafer W, the shuttle transfer robot 60 is moved in the −X axis direction.
[0077]
Then, after the wafer W transferred to the processing unit 30, the processing unit 40, and the processing unit 50 is lowered, the holding units 61, 62, and 63 are retracted to the positions indicated by alternate long and short dash lines, whereby the wafer W to each processing unit is stored. The transfer operation is completed. When the holding units 61, 62, and 63 are retracted, they are retracted to a retreat position 67 provided between the processing units.
[0078]
As described above, the shuttle transfer robot 60 is configured to simultaneously transfer the wafers W between the adjacent processing units, thereby realizing efficient transfer of the wafers W between the processing units. Transfer wafers W from the placement unit 20 to the processing unit 30, transfer of the wafer W from the processing unit 30 to the processing unit 40, and transfer of the wafer W from the processing unit 40 to the processing unit 50 are individually transferred robots. The footprint of the substrate processing apparatus 100 can be reduced.
[0079]
The wafer W is taken out from the processing unit 50 by the transfer arm 11 of the transfer robot 10 as described above.
[0080]
Next, the cover 70 will be described. As shown in FIG. 10, the cover 70 covers each processing unit so that processing liquid or the like does not scatter during processing of the wafer W in the processing units 30, 40, 50. Further, when the cover 70 is lowered, a recess 71 is provided at a position corresponding to each retreat position 67 so as not to be buffered by the holding portions 61, 62, 63 of the shuttle transport robot 60 retreated to the retreat position 67. ing. Therefore, when the holding portions 61, 62, 63 of the shuttle transport robot 60 are retracted to the positions indicated by the one-dot chain line in FIG. 10, if the cover 70 is lowered, the cover 70 contacts the holding portions 61, 62, 63. It is possible to satisfactorily cover the processing units 30, 40, and 50 without any problems.
[0081]
Further, if the cover 70 is lowered immediately after the holding units 61, 62, 63 of the shuttle transfer robot 60 are retracted to the retreat position 67, the processing of the wafer W in each of the processing units 30, 40, 50 is started. Can do.
[0082]
Next, the relationship between the cover 70 and the shuttle transport robot 60 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 11A, the rotary shaft 65 of the shuttle transfer robot 60 rotates a small amount in the α direction, and the transfer between the processing units is performed with the holding unit 61 lifting the wafer W. At this time, the cover 70 is in a state of being lifted by lifting means (not shown) so as not to be buffered during the transport operation of the shuttle transport robot 60.
[0083]
By the way, when the transfer of the wafer W between the processing units is finished and the cover 70 is lowered and the processing of the wafer W in each processing unit is started, the shuttle transfer robot at a position corresponding to the processing units 30, 40, 50. In preparation for the next transfer between the processing units, 60 is moved in advance to a position corresponding to the placement unit 20 and the processing units 30 and 40 as necessary.
[0084]
However, since each processing unit is processing the wafer W and the cover 70 is in a closed state, if the shuttle transport robot 60 is moved in the + X-axis direction with the holding unit 61 in the retracted position 67, the cover is covered. Collide with 70.
[0085]
Therefore, in the shuttle transport robot 60, as shown in FIG. 11B, the holding unit 61 is raised by rotating the rotation shaft 65 of the shuttle transport robot 60 by about 90 degrees, and is held with the cover 70 in a side view. The part 61 is not overlapped. Thus, even if the shuttle transport robot 60 moves in the + X-axis direction, the holding unit 61 does not buffer the cover 70, and the shuttle transport robot 60 is placed on the mounting unit during the processing of the wafer W in each processing unit. 20, it is possible to move to a position corresponding to the processing units 30 and 40 in advance.
[0086]
When the shuttle transport robot 60 moves in the X-axis direction and reaches a position corresponding to the placement unit 20 and the processing units 30 and 40, the upright holding unit 61 is returned to a substantially horizontal state again.
[0087]
In the case where the holding unit 61 is cleaned while waiting at the position of the holding unit 61 indicated by the one-dot chain line in FIG. 10 during the processing of the wafer W, the inside of the mounting unit 20 is located near the mounting unit 20. A nozzle (not shown) that discharges the rinsing liquid may be provided to the holding unit 61 that chucks the wafer W. And it becomes possible to wash | clean the holding | maintenance part 61 by discharging a rinse liquid from the nozzle provided in the vicinity of the mounting part 20. FIG. In addition, the holders 61, 62, and 63 can be cleaned by using a means for discharging a rinsing liquid from a nozzle or the like disposed in each retreat position 67.
[0088]
FIG. 12 is a block diagram showing the main electrical configuration of the substrate processing apparatus 100. The substrate processing apparatus 100 includes a control unit 500 configured with a microcomputer or the like that functions as a control center of the apparatus. In accordance with a control program stored in the ROM 501, the control unit 500 includes cylinders 364, 364, a motor M1, rotation driving units 314, 324, elevating driving units 315, 325, on-off valves 330 (a, b), 331 (a, b ) And the rotation driving means 94 of the peripheral edge cleaning means 90 are controlled.
[0089]
Next, the cleaning operation of the substrate processing apparatus 100 will be described. Before cleaning, the holding hands 35a and 35b stand by at a position retracted from the holding position for holding the wafer W, and the front brush 31 and the back brush 32 stand by at a distance from the wafer W. When the CMP process as the previous process is completed and the wafer W is transferred by the shuttle transfer robot 60, the control unit 500 advances the rod 364a of the cylinder 364. As a result, the holding hands 35a and 35b approach each other. Thereby, the wafer W is hold | maintained by the holding roller 80 (ac) at the end surface. At the same time, the peripheral edge cleaning means 90 is accurately arranged at the cleaning position at the edge of the wafer W.
[0090]
Thereafter, the control unit 500 drives the rotation driving units 314 and 324 to rotate the front brush 31 and the back brush 32. At the same time, the controller 500 controls the on-off valves 330a and 331a to connect the chemical solution supply paths 319a and 329a. As a result, the chemical liquid is supplied from the cleaning liquid supply nozzles 317a and 327a to the upper surface and the lower surface of the wafer W, respectively.
[0091]
Thereafter, the controller 500 drives the motor M1. As a result, the holding rollers 80 (ac) are rotationally driven. Along with this, the wafer W rotates at a low speed. Further, the control unit 500 controls the elevation drive units 315 and 325 to move the front brush 31 and the rear brush 32 in a direction approaching each other. As a result, the wafer W held by the holding rollers 80 (ac) is sandwiched between the front brush 31 and the back brush 32, and the upper and lower surfaces of the wafer W are rubbed by the front brush 31 and the back brush 32. Thus, scrub cleaning is performed by the front surface brush 31 and the back surface brush 32 while the chemical solution is supplied to the upper surface and the lower surface of the wafer W. As a result, the slurry remaining on the upper and lower surfaces of the wafer W is removed.
[0092]
At the same time, the peripheral edge of the wafer W is cleaned by the peripheral edge cleaning means 90. This will be described in detail with reference to FIG. The peripheral edge cleaning means 90 is arranged so that the center of rotation θ2 of the cleaning tool 91 implanted in a circular shape is at the same position as the wafer W. Further, the peripheral edge of the wafer W is in a state of entering the brush bristles of the cleaning tool 91.
[0093]
When the cleaning tool 91 is rotated in the rotation direction E in this state, the brush bristles 911 come into contact with the surface of the wafer W on the left side in the drawing from the rotation center θ2. On the other hand, on the right side in the figure from the rotation center θ2, the brush bristles 911 come into contact with the back surface of the wafer W. Since the brush bristles 911 are flexible, they contact the flat portion of the wafer W, and then rub against the end surface and move to the opposite surface of the wafer W. The brush bristles 911 return to their original state.
[0094]
As described above, the cleaning tool 91 moves from above the flat portion of the wafer W and rubs and cleans it toward the end surface, so that a sufficient cleaning action is performed on the peripheral portion of the wafer W. Further, when the cleaning tool 91 rotates, the front and back surfaces of the wafer W are cleaned on both sides of the rotation center θ2.
[0095]
After a predetermined time has elapsed, the control unit 500 controls the elevation drive units 315 and 325 to move the front brush 31 and the back brush 32 away from the wafer W, and moves the front brush 31 and the back brush 32 from the wafer W. Let go. Then, the on-off valves 319a and 319b are closed and the on-off valves 329a and 329b are controlled to open, and the cleaning pipes 318b and 328b are connected to the pure water supply paths 319b and 329b. As a result, pure water is supplied from the cleaning liquid supply nozzles 317b and 327b to the upper and lower surfaces of the wafer W, and the chemicals remaining on the upper and lower surfaces of the wafer W are washed away.
[0096]
Thereafter, the control unit 500 controls the on-off valves 329a and 329b to stop the discharge of pure water, and stops the rotation driving units 314 and 324 to stop the rotation of the front brush 31 and the back brush 32. Further, the motor M1 is stopped and the rotation of the rotation driving means 94 of the peripheral edge cleaning means 90 is stopped simultaneously with stopping the rotation of the wafer W. Thereby, the scrub cleaning process in the double-sided cleaning device 34 is completed. As a result, the etching solution remaining on the surface of the peripheral portion of the wafer W is washed away, and the slurry remaining on the peripheral portion of the wafer W is removed or unnecessary thin films are etched.
[0097]
After completion of the cleaning process, the control unit 500 moves the shuttle transfer robot 60 toward the wafer W. Accordingly, the shuttle transfer robot 60 transfers the wafer W to the next processing unit 40. In the processing unit 40, the surface cleaning process is performed by the brush 41. In the processing unit 50, after rinsing the wafer using a rinsing liquid such as pure water, the wafer is rotated at a high speed to perform spin dry drying (rinsing / drying).
[0098]
Further, the transfer robot 10 performs a final rinsing process in the processing unit 50, takes out the dried wafer W, and stores the wafer W in the pod 9 provided in the substrate storage unit 7.
[0099]
As described above, according to the present embodiment, since the peripheral portion of the wafer W can be cleaned simultaneously with the holding of the wafer W, a separate structure for moving the peripheral cleaning means to the cleaning position is not required. The peripheral edge of W can be cleaned. Therefore, even if an unnecessary thin film on the peripheral edge of the wafer W remains, the thin film can be reliably removed. Even if the slurry remains on the peripheral edge of the wafer W, the slurry can be reliably removed. As a result, a reaction product between the slurry and the thin film is not generated. Therefore, the entire wafer W after the CMP process can be cleaned satisfactorily. Therefore, a high-quality semiconductor manufacturing apparatus can be provided.
[0100]
The description of one embodiment of the present invention is as described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, in the above embodiment, the case where the central portion and the peripheral portion of the wafer W are cleaned in one processing chamber 301 has been described as an example. For example, the central portion of the wafer W is cleaned in the first processing chamber. After that, the peripheral portion of the wafer W may be cleaned in another second processing chamber. Also with this configuration, since the central portion and the peripheral portion of the wafer W can be cleaned, defects such as a film residue can be eliminated and the entire surface of the wafer W can be cleaned satisfactorily as in the above embodiment.
[0101]
Further, in the above embodiment, as shown in FIGS. 4 to 8, the configuration in which the wafer W is held by the six holding rollers 80 has been described as an example. However, the holding roller to hold the wafer W is as follows. There should be at least three or more. In this case, the driving force may be transmitted only to any one of the three or more holding rollers. Also with this configuration, the wafer W can be rotated while being held at the end face.
[0102]
Furthermore, in the above embodiment, the cleaning tool 91 of the peripheral edge cleaning means 90 is rotated, but it may be reciprocated up and down across the wafer W. That is, as shown in FIG. 14, the peripheral edge cleaning means 900 has a motor 970 in a pedestal 960 and an eccentric cam 980 attached to an output shaft 970a of the motor 970. A cam follower 990 spring-biased by a spring 991 is brought into contact with the eccentric cam 980, and the other end of the cam follower 990 is connected to the holding portion 920 of the cleaning tool 910 via a support member 930. Reference numeral 950 denotes a block in which a vertical guide 952 for guiding the vertical movement of the cam follower 990 is arranged in the groove 951, and is installed in the housing 940 so that one surface functions as a movement restriction of the spring 991.
[0103]
According to this configuration, when the eccentric cam 980 is rotated by the motor 970, the cam follower 990 moves up and down in the vertical guide 952 against the spring 991, and the cleaning tool 910 also moves up and down. The peripheral edge cleaning means 900 is configured such that the peripheral edge of the wafer W is located in the brush bristle planting, so that when the brush bristle moves up, it rubs from the back surface to the end face, and when it moves down, the wafer W The cleaning effect is obtained by rubbing from the surface to the end face. In this embodiment, the cleaning tool 910 may be configured to rotate in addition to reciprocating up and down.
[0104]
Further, in the above embodiment, one peripheral edge cleaning means 90 is arranged between the holding rollers 80a and 80b, but it may be arranged between the holding rollers 80b and 80c. Moreover, you may make it arrange | position one or many peripheral part washing | cleaning means to each holding | maintenance hand 35a, 35b, respectively. As a result, the peripheral edge of the wafer W is sufficiently cleaned.
[0105]
Furthermore, in the said embodiment, although the cleaning tool 91 was planted in circular shape, you may plant in a rectangle.
[0106]
Further, in the above embodiment, the holding hand 35a and the holding hand 35b are moved in the holding direction A and the holding direction A ′, respectively, but one is fixed and the other is moved to hold the wafer W. You may make it do.
[0107]
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the wafer W after the CMP process is cleaned is described as an example. However, the present invention is not limited to the process after the CMP process, and the center portion and the peripheral portion of the wafer W are cleaned. Can be widely applied when necessary.
[0108]
Further, in the above-described embodiment, the case where the wafer W is cleaned is described. However, the present invention cleans various other substrates such as a glass substrate for a liquid crystal display device and a PDP (plasma display panel) substrate. Can be widely applied to. In addition, various design changes can be made within the scope described in the claims.
[0109]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a cleaning apparatus is provided that can clean the peripheral edge of the object to be processed satisfactorily. That is, the cleaning tool of the peripheral edge cleaning means is arranged along the end surface of the object to be processed, and is moved from above the peripheral edge of the object to be processed and rubbed between the flat surface and the end surface to obtain a sufficient cleaning effect. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view in the YZ plane of the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view in the ZX plane of the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view showing a configuration of a cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 4 showing the cleaning device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a side view in cross section of the main part showing the cleaning apparatus according to the embodiment of the present invention.
7 is an enlarged view of the holding hand 35a of FIG.
FIG. 8 is a side view showing a holding roller.
FIG. 9 is a side view showing the peripheral edge cleaning means.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a state of transfer between processing units by a shuttle transfer robot.
FIGS. 11A and 11B are schematic side views showing the operational relationship between the cover and the holding unit, in which FIG. 11A shows a state where the wafer is held, and FIG.
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of a control unit of the substrate processing apparatus.
FIG. 13 is an explanatory view showing a state of cleaning with a cleaning tool.
FIG. 14 is a schematic sectional view showing another embodiment.
FIG. 15 is a schematic configuration diagram of a conventional cleaning apparatus.
FIG. 16 is a side view showing a configuration of a conventional cleaning apparatus.
FIG. 17 is an explanatory view showing a cleaning region at the peripheral edge of a conventional substrate.
[Explanation of symbols]
20 Placement unit 30, 40, 50 Processing unit 33 Holding device 34 Double-sided cleaning device 35a, 35b Holding hand 36 Base mounting portion 37 Base portion 38 Hand shaft 39 Main body portion 60 Shuttle transfer robot 90, 900 Peripheral portion cleaning means 91, 911 Cleaning tool 100 Substrate processing apparatus 200 CMP apparatus

Claims

In a cleaning apparatus that holds and processes a thin plate-shaped object,
A peripheral edge cleaning means in which a cleaning tool is disposed along the end surface of the object to be processed;
Driving means for rotating the cleaning tool of the peripheral edge cleaning means to move the cleaning tool from above the flat surface at the peripheral edge of the object to be processed, and to rub the cleaning tool between the flat surface and the end surface; ,
Equipped with,
The peripheral edge cleaning means is disposed so that the rotation center of the cleaning tool is located at the same position as the substrate .

The cleaning device according to claim 1,
2. The cleaning apparatus according to claim 1, wherein the cleaning tool is formed by brush hairs planted in parallel to the flat portion of the object to be processed.

The cleaning apparatus according to claim 1 or 2,
2. The cleaning apparatus according to claim 1, wherein the driving means comprises rotational driving means for rotating the cleaning tool.

The cleaning apparatus according to any one of claims 1 to 3,
2. The cleaning apparatus according to claim 1, wherein the object to be processed is a substrate that has been processed to polish a surface on which a thin film is formed.

The cleaning apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The cleaning device according to claim 1, wherein the cleaning tool is a brush bristle planted in a circular shape on a predetermined holding portion.

In a cleaning apparatus that holds and processes a thin plate-shaped object,
A peripheral edge cleaning means in which a cleaning tool is disposed along the end surface of the object to be processed;
By moving the cleaning tool of the peripheral edge cleaning means up and down across the object to be processed, the cleaning tool is moved from above the flat part at the peripheral part of the object to be processed, and the cleaning tool is applied to the flat part and the end surface. Driving means for rubbing and cleaning; and
A cleaning apparatus comprising:

The cleaning device according to claim 6,
The cleaning device, wherein the cleaning tool is brush hairs planted on a predetermined holding portion.