本申请的实施方式涉及基板清洗装置。
背景技术:
以往,作为对半导体晶圆等基板进行处理的基板清洗装置之一,公知有一种基板清洗装置,在该基板清洗装置中,使刷子与基板接触,从刷子的外侧向刷子供给处理液、同时使基板和刷子彼此旋转,从而对基板进行清洗处理(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第4685914号
技术实现要素:
发明要解决的问题
然而,在上述的现有技术中,并没有考虑针对将多个不同种类的清洗液向刷子供给的情况下的不良情况的产生、例如、持续地供给的多个化学溶液反应而产生盐等的对策。
实施方式的一形态的目的在于提供一种即使在将多个不同种类的清洗液向刷子供给的情况下、也能够进行良好的清洗处理的基板清洗装置。
用于解决问题的方案
实施方式的一技术方案的基板清洗装置具备基板保持部、刷子、臂、喷出部以及引导构件。基板保持部将基板保持成能够旋转。刷子具有:主体部;清洗体,其设置于主体部的下部,能够被按压于基板;空心部,其形成于主体部,上下两端开口。臂借助主轴将刷子的主体部支承成能够旋转。喷出部设置于臂,能够切换并喷出多个种类的处理液。引导构件配置于喷出部与刷子之间,暂且接收从喷出部喷出来的处理液并向刷子的空心部引导。
发明的效果
根据实施方式的一技术方案,能够提供一种即使在将多个不同种类的清洗液向刷子供给的情况下、也能够进行良好的清洗处理的基板清洗装置。
附图说明
图1是第1实施方式的基板处理系统的示意俯视图。
图2是第1实施方式的基板处理系统的示意侧视图。
图3是第2处理模块的示意俯视图。
图4是第2处理单元的示意俯视图。
图5是第2处理单元的示意侧视图。
图6是背面刷子的示意侧视图。
图7是表示液体承接构件与周壁部之间的关系的图。
图8是背面清洗部的示意侧剖视图。
图9是引导构件的示意立体图。
图10是背面刷子的示意立体图。
图11是收容部的示意侧视图。
图12是表示背面清洗处理的处理顺序的流程图。
图13是第2实施方式的背面清洗部的示意侧视图。
图14是第2实施方式的引导构件以及背面刷子的示意立体图。
图15是图13所示的a-a向视的示意剖视图。
附图标记说明
w、晶圆;28、第2处理单元;101、主体部;102、连接部;103、清洗体;104、液体承接构件;111、第1主体部;112、第2主体部;113、空心部;202、基板保持部;203、回收杯;204、背面清洗部;205、第1供给部;206、第2供给部;207、周壁部;241、背面刷子;242、主轴;243、臂;244、回转升降机构。
具体实施方式
以下,参照附图,详细地说明本申请所公开的基板处理装置的实施方式。此外,本发明并不被以下所示的实施方式限定。
(第1实施方式)
<基板处理系统的结构>
首先,参照图1和图2说明第1实施方式的基板处理系统1的结构。图1是第1实施方式的基板处理系统1的示意俯视图。另外,图2是第1实施方式的基板处理系统1的示意侧视图。此外,以下,为了明确位置关系,规定彼此正交的x轴、y轴以及z轴,将z轴正方向设为铅垂朝上方向。
如图1所示,第1实施方式的基板处理系统1具备输入输出模块2、处理模块3以及交接模块4。这些以输入输出模块2、交接模块4以及处理模块3的顺序排列地配置。
基板处理系统1将从输入输出模块2输入的基板、在本实施方式中半导体晶圆(以下称为晶圆w)经由交接模块4向处理模块3输送,在处理模块3中进行处理。另外,基板处理系统1将处理后的晶圆w从处理模块3经由交接模块4返回输入输出模块2,从输入输出模块2向外部交出。以下,对各模块2~4的结构进行说明。
<输入输出模块2的结构>
输入输出模块2具备载置部11和输送部12。可在载置部11载置以水平状态收容多张晶圆w的多个盒c。
输送部12与载置部11相邻地配置,在内部设置有主输送装置13。主输送装置13在载置部11与交接模块4之间进行晶圆w的输送。
<处理模块3的结构>
如图2所示,处理模块3具备第1处理模块3u和第2处理模块3l。第1处理模块3u和第2处理模块3l被分隔壁、开闭门等在空间上分隔开,沿着高度方向排列地配置。在本实施方式中,第1处理模块3u配置于上层侧,第2处理模块3l配置于下层侧。
在第1处理模块3u中,对电路形成面(以下记载为“表面”)朝上的状态的晶圆w进行处理。另一方面,在第2处理模块3l中,对与表面相反的一侧的面即背面朝上的状态的晶圆w进行处理。对这些第1处理模块3u和第2处理模块3l的结构进行说明。
<第1处理模块3u的结构>
如图1所示,第1处理模块3u具备输送部16、第1输送装置17、以及多个第1处理单元18。第1输送装置17配置于输送部16的内部,多个第1处理单元18与输送部16相邻地配置于输送部16的外部。
第1输送装置17在交接模块4与第1处理单元18之间进行晶圆w的输送。具体而言,第1输送装置17进行从交接模块4取出晶圆w而向第1处理单元18输送的处理以及将由第1处理单元18处理好的晶圆w从第1处理单元18取出而向交接模块4输送的处理。
第1处理单元18对表面朝上的状态的晶圆w进行斜面清洗处理。斜面清洗处理是指将附着到晶圆w的周缘部(斜面部)的微粒、舟皿痕等去除的处理。
例如,第1处理单元18具备:吸附保持部,其可旋转地吸附保持晶圆w;斜面清洗部,其通过使刷子与晶圆w的周缘部抵接来对晶圆w的周缘部进行物理清洗;喷出部,其朝向晶圆w的周缘部喷出化学溶液。该第1处理单元18以利用吸附保持部吸附保持着表面朝上的晶圆w的背面的状态使晶圆w旋转。并且,第1处理单元18一边从喷出部朝向旋转的晶圆w的背面周缘部喷出化学溶液、一边使斜面清洗部的刷子与晶圆w的周缘部抵接,从而将附着到晶圆w的周缘部的微粒等去除。这样,通过将由化学溶液进行的化学清洗和由刷子进行的物理清洗组合,能够提高微粒、舟皿痕等的去除性能。
<第2处理模块3l的结构>
接下来,参照图3对第2处理模块3l的结构进行说明。图3是第2处理模块3l的示意俯视图。
如图3所示,第2处理模块3l具备输送部26、第2输送装置27以及多个第2处理单元28。第2输送装置27配置于输送部26的内部,多个第2处理单元28与输送部26相邻地配置于输送部26的外部。
第2输送装置27在交接模块4与第2处理单元28之间进行晶圆w的输送。具体而言,第2输送装置27进行从交接模块4取出晶圆w而向第2处理单元28输送的处理以及将由第2处理单元28处理好的晶圆w从第2处理单元28取出而向交接模块4输送的处理。
第2处理单元28对背面朝上的状态的晶圆w进行将附着到晶圆w的背面的微粒等去除的背面清洗处理。在此,参照图4和图5对第2处理单元28的结构进行说明。图4是第2处理单元28的示意俯视图。另外,图5是第2处理单元28的示意侧视图。
如图4和图5所示,第2处理单元28具备腔室201、基板保持部202、回收杯203、背面清洗部204、第1供给部205、第2供给部206以及周壁部207。
腔室201收容基板保持部202、回收杯203、背面清洗部204、第1供给部205、第2供给部206以及周壁部207。在腔室201的顶部设置有在腔室201内形成下降流的ffu(风机过滤单元,fanfilterunit)211。
基板保持部202具备:主体部221,其直径比晶圆w的直径大;多个把持部222,其设置于主体部221的上表面;支柱构件223,其支承主体部221;以及驱动部224,其使支柱构件223旋转。此外,把持部222的数量并不限定于图示的数量。
该基板保持部202通过使用多个把持部222把持晶圆w的周缘部来保持晶圆w。由此,晶圆w以与主体部221的上表面稍微分开的状态被水平地保持。
此外,在第2处理单元28中,对背面朝向上方的状态、换言之表面朝向下方的状态的晶圆w进行背面清洗处理。因此,若在第2处理单元28中使用如第1处理单元18的吸附保持部那样吸附晶圆w的类型的构件,则有可能弄脏电路形成面即表面。因此,在基板处理系统1中,将把持晶圆w的周缘部的类型的构件用作基板保持部202,以尽量避免弄脏电路形成面。
回收杯203以包围基板保持部202的方式配置。在回收杯203的底部形成有:排液口231,其用于将从第1供给部205、第2供给部206喷出的化学溶液向腔室201的外部排出;排气口232,其用于排出腔室201内的气氛气体。此外,第2处理单元28也可以用具备对从第1供给部205喷出的化学溶液的排出目的地和从第2供给部206喷出的化学溶液的排出目的地进行切换的机构。
背面清洗部204具备:背面刷子241;臂243,其沿着水平方向(在此,y轴方向)延伸,借助主轴242从上方将背面刷子241支承成可旋转;回转升降机构244,其使臂243回转和升降。
背面清洗部204经由阀244a、流量调整器(未图示)等与第1化学溶液供给源245a连接,经由阀244b、流量调整器(未图示)等与第2化学溶液供给源245b连接。另外,背面清洗部204经由阀244c、流量调整器(未图示)等与冲洗液供给源245c连接。
背面清洗部204通过分别对阀244a、阀244b以及阀244c的开闭进行切换,从而能够将从第1化学溶液供给源245a供给的第1化学溶液、从第2化学溶液供给源245b供给的第2化学溶液或从冲洗液供给源245c供给的冲洗液(在此,设为纯水)从背面刷子241的内侧朝向晶圆w喷出。随后论述该背面清洗部204的具体的结构。
在此,第1化学溶液是sc-1(氨、过氧化氢以及水的混合液),第2化学溶液是dhf(稀氢氟酸),但第1化学溶液并不限定于sc-1,第2化学溶液也不限定于dhf。
第1供给部205配置于周壁部207的外方。第1供给部205具备:喷嘴251;喷嘴臂252,其沿着水平方向延伸,从上方支承喷嘴251;回转升降机构253,其使喷嘴臂252回转和升降。
喷嘴251经由阀254a、流量调整器(未图示)等与第1化学溶液供给源255a连接。另外,喷嘴251经由阀254b、流量调整器(未图示)等与冲洗液供给源255b连接。该第1供给部205通过打开阀254a从而将从第1化学溶液供给源255a供给的第1化学溶液朝向晶圆w喷出。另外,第1供给部205通过打开阀254b从而将从冲洗液供给源255b供给的纯水朝向晶圆w喷出。
第2供给部206配置于周壁部207的外方。第2供给部206具备:喷嘴261;喷嘴臂262,其沿着水平方向延伸,从上方支承喷嘴261;回转升降机构263,其使喷嘴臂262回转和升降。
喷嘴261经由阀264a、流量调整器(未图示)等与第2化学溶液供给源265a连接。另外,喷嘴261经由阀264b、流量调整器(未图示)等与冲洗液供给源265b连接。该第2供给部206通过打开阀264a从而将从第2化学溶液供给源265a供给的第2化学溶液朝向晶圆w喷出。另外,第2供给部206通过打开阀264b从而将从冲洗液供给源265b供给的纯水朝向晶圆w喷出。
周壁部207以包围基板保持部202的方式配置于回收杯203的外方,接住从基板保持部202飞散的第1化学溶液、第2化学溶液以及纯水这样的处理液。周壁部207与升降机构271连接,利用升降机构271可沿着铅垂方向移动。即、周壁部207构成为可变更高度。
第2处理单元28如上述那样构成,利用基板保持部202保持背面朝上的晶圆w的周缘部而使晶圆w旋转。并且,第2处理单元28使用第1供给部205和第2供给部206中的任一个和背面清洗部204来将附着到晶圆w的背面的微粒等去除。
此外,在第2处理单元28的腔室201内设置有使背面清洗部204的背面刷子241、第1供给部205的喷嘴251以及第2供给部206的喷嘴261从主体部221上退避的退避位置。并且,在各退避位置分别设置有收容背面刷子241、喷嘴251以及喷嘴261的收容部208a~208c。图4中示出了背面清洗部204、第1供给部205以及第2供给部206配置于各退避位置而背面刷子241、喷嘴251以及喷嘴261分别收容于收容部208a~208c的情形。
<交接模块4的结构>
接着,说明交接模块4。如图1和图2所示,在交接模块4的内部配置有多个传递装置15a、15b、第1缓冲部21u、第2缓冲部21l、第1交接部22u、第2交接部22l、第1翻转机构23a以及第2翻转机构23b。
第1缓冲部21u、第2缓冲部21l、第1交接部22u、第2交接部22l、第1翻转机构23a以及第2翻转机构23b沿着高度方向排列配置。具体而言,从上起按照第1交接部22u、第1缓冲部21u、第2缓冲部21l、第2交接部22l、第1翻转机构23a以及第2翻转机构23b的顺序依次配置(参照图2)。
此外,缓冲部(在此,第1缓冲部21u和第2缓冲部21l)、交接部(在此,第1交接部22u和第2交接部22l)、翻转机构(在此,第1翻转机构23a和第2翻转机构23b)的个数、高度方向上的配置并不限定于图示的个数、高度方向上的配置。例如,也可以在交接模块4的内部从上起按照交接部、缓冲部、翻转机构、交接部以及翻转机构的顺序依次配置。
传递装置15a、15b具备未图示的升降机构,通过使用该升降机构而沿着铅垂方向移动,相对于沿着高度方向排列配置的第1交接部22u等进行晶圆w的输入输出。传递装置15a从第1交接部22u等的y轴正方向侧访问第1交接部22u等。另外,传递装置15b从第1交接部22u等的y轴负方向侧访问第1交接部22u等。
第1缓冲部21u、第2缓冲部21l、第1交接部22u以及第2交接部22l是可呈多层收容晶圆w的模块。其中,第1缓冲部21u和第2缓冲部21l被主输送装置13和传递装置15a、15b访问。
<控制装置的构成>
基板处理系统1具备控制装置5(参照图1)。控制装置5是例如计算机,具备控制部51和存储部52。可在存储部52储存对要在基板处理系统1中执行的各种处理进行控制的程序。控制部51是例如cpu(中央处理单元,centralprocessingunit),将存储到存储部52的程序读出并执行,从而对基板处理系统1的动作进行控制。
此外,该程序既可以是记录于由计算机可读取的存储介质的程序,也可以是从该存储介质安装到控制装置5的存储部52的程序。作为计算机可读取的存储介质,存在例如硬盘(hd)、软盘(fd)、光盘(cd)、磁光盘(mo)、存储卡等。此外,控制部51也可以不使用程序而仅由硬件构成。
<晶圆的输送流程>
接着,简单地说明基板处理系统1中的晶圆w的输送流程的一个例子。在基板处理系统1中,首先,主输送装置13从盒c一并取出多张未处理的晶圆w而收容于第1缓冲部21u。接下来,传递装置15a从第1缓冲部21u取出未处理的晶圆w而向第1交接部22u传递,第1处理模块3u的第1输送装置17从第1交接部22u取出晶圆w而向第1处理单元18输送,第1处理单元18对晶圆w进行斜面清洗处理。若斜面清洗处理结束,则第1输送装置17将斜面清洗处理完毕的晶圆w从第1处理单元18取出而收容于第1交接部22u。
接下来,传递装置15a将斜面清洗处理完毕的晶圆w从第1交接部22u取出而向第1翻转机构23a传递,第1翻转机构23a使该晶圆w的表背翻转,传递装置15b从第1翻转机构23a取出晶圆w而向第2交接部22l传递。接下来,第2处理模块3l的第2输送装置27从第2交接部22l取出晶圆w而向第2处理单元28输送,第2处理单元28对晶圆w进行背面清洗处理。若背面清洗处理结束,则第2输送装置27将背面清洗处理完毕的晶圆w从第2处理单元28取出而收容于第2交接部22l。
接下来,传递装置15b从第2交接部22l取出晶圆w而向第2翻转机构23b传递,第2翻转机构23b使该晶圆w的表背翻转,传递装置15a从第2翻转机构23b取出晶圆w而向第2缓冲部21l传递,主输送装置13将结束了斜面清洗处理和背面清洗处理的晶圆w从第2缓冲部21l一并取出多张而收容到盒c。由此,一系列的基板处理结束。
<背面清洗部的结构>
接着,参照图6~图11说明背面清洗部204的具体的结构。首先,参照图6和图7说明背面刷子241的结构。图6是背面刷子241的示意侧视图。另外,图7是表示液体承接构件与周壁部207之间的关系的图。
如图6所示,背面刷子241具备主体部101、连接部102、清洗体103以及液体承接构件104。
主体部101具有圆筒形状,经由连接部102与主轴242(参照图4)连接。主体部101具备第1主体部111和第2主体部112。第1主体部111和第2主体部112是具有相同的直径的圆筒形状的构件,通过第2主体部112安装于第1主体部111的下部,形成主体部101。
连接部102具有直径比主体部101的直径小的圆筒形状。该连接部102设置于第1主体部111,相对于第1主体部111向上方突出。另外,连接部102具有插入孔121,将主轴242插入该插入孔121,利用螺钉等将主轴242和连接部102固定,从而主体部101固定于主轴242。
清洗体103设置于第2主体部112的下部,能够按压于晶圆w。清洗体103由许多毛束构成,但并不限于此,也可以由例如海绵等构成。
液体承接构件104设置于主体部101的外周部、具体而言第2主体部112的外周部112a。液体承接构件104具有从第2主体部112的外周部112a突出的檐形状,利用下表面141接住从清洗体103飞散的处理液,从而能够防止处理液越过周壁部207而飞散(参照图7)。液体承接构件104具有俯视圆形状,因此,能够全方位地抑制处理液的飞散。
另外,液体承接构件104配置于比清洗体103的安装面、即、第2主体部112的下表面112b靠上方的位置,液体承接构件104的下表面141配置于比第2主体部112的下表面112b靠上方的位置。通过如此配置,在背面清洗处理中,能够防止在使背面刷子241朝向晶圆w的外周部移动了之际液体承接构件104与其他构件发生干涉。
具体而言,如图7所示,液体承接构件104的下表面141配置于比基板保持部202所具备的把持部222的上端靠上方的位置。另外,液体承接构件104的下表面141配置于比回收杯203的上端靠上方的位置。通过如此地配置,能够防止液体承接构件104与把持部222、回收杯203发生干涉。另外,液体承接构件104的下表面141在不与把持部222(参照图5)接触的高度、在从第2主体部112的外周部112a突出的方向上既可以是水平的,也可以向下方倾斜。在使液体承接构件104的下表面141向下方倾斜的情况下,能够进一步防止液体残留于液体承接构件104的下表面141。而且,通过将液体承接构件104的下表面141设为疏水性,能够防止液体残留于液体承接构件104的下表面141。另外,通过将主体部101的外周部设为疏水性,能够防止液体残留于主体部101的外周部。
在进行背面清洗处理中的使用了背面刷子241的处理的情况下,周壁部207配置于周壁部207的上端最高的第1高度位置h1。液体承接构件104具有防止从清洗体103飞散的处理液越过被配置到第1高度位置h1的周壁部207的程度的直径。如图7所示,该直径至少基于从清洗体103飞散的处理液可取得的相对于晶圆w的角度与周壁部207的第1高度位置h1之间的关系来决定。此外,飞散的处理液可取得的速度、晶圆w上的清洗体103的位置也可关系到直径的决定。这样,使用周壁部207来一定程度防止处理液的飞散、同时利用液体承接构件104接住越过周壁部207而飞散的处理液,从而能够将周壁部207的高度抑制得较低、同时抑制处理液的飞散。
此外,液体承接构件104的檐形状的上表面142朝向外方下倾。因此,能够防止处理液残存于上表面142。此外,上表面142的形状无需如图6那样朝向外方向具有恒定的倾斜角,也可以是例如在朝向外方向的中途使倾斜角阶段性地增大的多级的倾斜形状、随着朝向外方向去而倾斜角逐渐增大的圆弧状的形状。
周壁部207在一系列的基板处理中以第1高度位置h1、第2高度位置h2以及第3高度位置h3至少这3级变更高度位置。第1高度位置h1是在进行背面清洗处理中的使用了背面刷子241的处理的情况下周壁部207所配置的高度位置。第2高度位置h2是在进行如仅使用了例如第2供给部206的处理那样处理液的飞散比使用背面刷子241的情况较少的处理的情况下周壁部207所配置的高度位置,设定得比第1高度位置h1低。第3高度位置h3是周壁部207的初始位置,设定成比第2高度位置h2低、例如与回收杯203相同程度的高度位置。
此外,第3高度位置h3是与背面清洗部204、第1供给部205以及第2供给部206发生干涉的高度位置,第1高度位置h1和第2高度位置h2是不与背面清洗部204、第1供给部205以及第2供给部206发生干涉的高度位置。
图8是背面清洗部204的示意侧剖视图。如图8所示,臂243具备沿着水平方向延伸的第1臂体246和设置于第1臂体246的下部的第2臂体247。
第1臂体246具有收容使主轴242旋转的马达等驱动部246a和主轴242的一部分的第1内部空间r1。驱动部246a和主轴242由例如带轮246b、246c和传递带246d连接。此外,在第1内部空间r1配置有将主轴242支承成可旋转的轴承部246e、负荷传感器等未图示的设备。
在第1臂体246的下部形成有用于供主轴242贯穿的贯穿口246f。因而,第1内部空间r1并没有成为完全的密闭空间。
第2臂体247具有第2内部空间r2,该第2内部空间r2经由第1臂体246的贯穿口246f将第1内部空间r1和外部连通,覆盖主轴242的经由贯穿口246f从第1内部空间r1暴露的一部分。
第2内部空间r2具有与第1臂体246的贯穿口246f连通的上侧内部空间r2a和在上部与上侧内部空间r2a连通并在下部与外部连通的下侧内部空间r2b。上侧内部空间r2a和下侧内部空间r2b被环状的第1突出部247a平缓地区分开,该第1突出部247a从形成第2内部空间r2的第2臂体247的内周面向第2内部空间r2侧突出。
主轴242在配置于第2内部空间r2内的部分具有从外周面向径向外方突出的环状的第2突出部242a、242b。第2突出部242a配置于第1突出部247a的上方。另外,第2突出部242b配置于第1突出部247a的下方。
这样,在背面清洗部204中,利用设置于第2臂体247的第2内部空间r2的第1突出部247a和设置于主轴242的第2突出部242a、242b,在第2内部空间r2内形成了所谓迷宫构造。由此,背面清洗部204能够防止第1化学溶液、第2化学溶液等的气氛气体进入第1内部空间r1内而使第1内部空间r1内的驱动部246a等劣化。
而且,臂243具备气体供给部247b。气体供给部247b由在第1臂体246、第2臂体247形成的通路孔、配管等构成,其一端与第2内部空间r2中的下侧内部空间r2b连接,另一端经由阀244d、流量调整器(未图示)等与气体供给源245d连接。该气体供给部247b通过打开阀244d从而将从气体供给源245d供给的n2气体等非活性气体向下侧内部空间r2b供给。由此,外部气氛气体向下侧内部空间r2b的进入受到非活性气体妨碍,因此,能够更可靠地防止第1化学溶液、第2化学溶液等的气氛气体进入第1内部空间r1内。
另外,臂243具备吸气部247c。吸气部247c由在第1臂体246、第2臂体247形成的通路孔、配管等构成,其一端与第2内部空间r2中的上侧内部空间r2a连接,另一端与吸气机构247d连接。该吸气部247c使用吸气机构247d而对上侧内部空间r2a内的气氛气体进行吸气。由此,能够防止来自收容到第1内部空间r1内的驱动部246a、轴承部246e的扬尘向外部流出而污染晶圆w等。
另外,臂243具备喷出部247e。喷出部247e由在第1臂体246、第2臂体247形成的通路孔、配管等构成,其一端暴露于第2臂体247的下表面。另外,喷出部247e的另一端经由阀244a、流量调整器(未图示)等与第1化学溶液供给源245a连接,经由阀244b、流量调整器(未图示)等与第2化学溶液供给源245b连接,经由阀244c、流量调整器(未图示)等与冲洗液供给源245c连接。
该喷出部247e为了将从第1化学溶液供给源245a供给的第1化学溶液、从第2化学溶液供给源245b供给的第2化学溶液或从冲洗液供给源245c供给的纯水向在背面刷子241的主体部101形成的空心部113供给,从第2臂体247的下表面铅垂朝下地喷出。
在此,在第2臂体247上,如上述那样形成有第2内部空间r2,因此,难以使喷出部247e靠近第2臂体247的中央地配置。因此,喷出部247e配置于比背面刷子241的空心部113远离主轴242的位置。具体而言,喷出部247e配置于比背面刷子241的主体部101的外周部远离主轴242的位置。在该情况下,若是仅仅从喷出部247e喷出处理液,就无法向空心部113供给处理液。
因此,背面清洗部204具备引导构件248。引导构件248配置于喷出部247e与背面刷子241之间,暂且接住从喷出部247e喷出来的处理液并向背面刷子241的空心部113引导。
具体而言,引导构件248具有俯视圆形的承接皿形状,在第2臂体247的下方与第2臂体247分开地配置。另外,引导构件248在中央部具有贯穿口248e,主轴242贯穿于该贯穿口248e,并且通过利用在主轴242形成的台阶部与背面刷子241的连接部102从上下方向夹持而被固定,与主轴242一起旋转。
在此,参照图9具体地说明引导构件248的结构。图9是引导构件248的示意立体图。
如图9所示,引导构件248具备承接面248a和排出部248b。承接面248a配置于喷出部247e的下方,是从比喷出部247e远离主轴242的位置朝向主轴242下倾的斜面。
排出部248b设置于承接面248a的位于背面刷子241的空心部113的正上方的区域,将由承接面248a承接到的处理液朝向空心部113排出。具体而言,排出部248b具备相对于承接面248a呈圆周状排列地配置的多个排出口248b1。由此,与例如设置有单一的排出口的情况相比较,能够使由承接面248a承接到的处理液朝向空心部113均等地落下。
另外,引导构件248具备从承接面248a的外周部朝向上方竖立设置的周状的第1壁部248c。由此,能够防止由承接面248a承接到的处理液从承接面248a的外周部落下。另外,引导构件248在排出部248b与主轴242之间具有朝向上方竖立立设置的周状的第2壁部248d。由此,能够防止由承接面248a承接到的处理液顺着主轴242进入连接部102的插入孔121内。另外,能够防止由该处理液导致的主轴242、连接部102的劣化。
接下来,参照图8和图10说明背面刷子241的空心部113的结构。图10是背面刷子241的示意立体图。
如图8所示,背面刷子241的主体部101具备上下两端开口的空心部113。空心部113的上部开口113a设置于第1主体部111。上部开口113a的内周面设置于比引导构件248的排出部248b远离主轴242的位置。
空心部113的下部开口113b设置于第2主体部112。下部开口113b具有比上部开口113a的直径小的直径。具体而言,下部开口113b的内周面设置于比引导构件248的排出部248b靠近主轴242的位置。因而,在从引导构件248的排出部248b排出来的处理液从上部开口113a进入到空心部113内之后,向主轴242侧聚集而从下部开口113b朝向晶圆w喷出。
如图10所示,在空心部113的中途部设置有多个开口部113c。多个开口部113c设置于第1主体部111。另外,在各开口部113c之间设置有第1主体部111与连接部102之间的连结部113d。
<背面刷子的收容部的结构>
接着,参照图11说明背面刷子241的收容部208a的结构。图11是收容部208a的示意侧视图。
如图11所示,在作为背面刷子241的退避位置的收容部208a的底面281设置有对配置于退避位置的背面刷子241进行清洗的刷子清洗部282。刷子清洗部282具有朝向铅垂上方喷出清洗液的喷出口,经由阀283、流量调整器(未图示)等与清洗液供给源284连接。该刷子清洗部282将从清洗液供给源284供给的清洗液(在此,设为纯水)从收容部208a的底面281上的喷出口朝向背面刷子241向铅垂上方喷出,从而使用清洗液来对背面刷子241进行清洗。
刷子清洗部282的喷出口配置于包括被配置于退避位置的清洗体103的外周部与液体承接构件104的基端部的区域的铅垂下方,向该区域供给作为清洗液的纯水。由此,能够不仅清洗清洗体103、而且清洗液体承接构件104。
另外,在该刷子清洗处理中,背面清洗部204从背面刷子241的空心部113喷出纯水。由此,能够不仅对清洗体103的外侧、也对内侧进行清洗。
此外,在收容部208a的底面281设置有用于将在刷子清洗处理中从刷子清洗部282、空心部113喷出来的纯水向外部排出的排出部285。收容部208a的底面281朝向排出部285下倾。
<背面清洗处理的处理顺序>
接着,参照图12对在第2处理单元28中执行的背面清洗处理的具体的处理顺序进行说明。图12是表示背面清洗处理的处理顺序的流程图。此外,控制部51通过对第2处理单元28的基板保持部202、背面清洗部204、第1供给部205以及第2供给部206等进行控制来执行图12所示的各处理顺序。
如图12所示,在第2处理单元28中,在使输入到腔室201内的晶圆w保持到基板保持部202之后,进行第1化学溶液处理(步骤s101)。在第1化学溶液处理中,首先,在使用第1供给部205的回转升降机构253来使喷嘴臂252回转而使喷嘴251位于晶圆w的上方之后,使用背面清洗部204的回转升降机构244来使臂243回转,使背面刷子241位于晶圆w的上方。之后,使用升降机构271来使周壁部207上升,使周壁部207的高度位置从第3高度位置h3(参照图7)向第1高度位置h1变化。
接下来,使用基板保持部202的驱动部224来使晶圆w旋转,使用背面清洗部204的驱动部246a来使背面刷子241旋转。另外,从第1供给部205的喷嘴251向晶圆w供给作为第1化学溶液的sc-1,也从背面刷子241的空心部113向晶圆w供给sc-1。并且,在使用背面清洗部204的回转升降机构244来使背面刷子241下降而将清洗体103按压于晶圆w之后,使背面刷子241和喷嘴251从晶圆w的中心部朝向外周部移动。由此,利用基于清洗体103的物理的清洗力和基于sc-1的化学的清洗力将微粒从晶圆w去除。
若背面刷子241到达晶圆w的外周部,则使来自喷嘴251和空心部113的sc-1的供给停止,使背面刷子241上升,使背面刷子241的旋转停止。另外,使背面刷子241和喷嘴251向晶圆w的中心部移动。
接下来,在第2处理单元28中,进行第1冲洗处理(步骤s102)。在第1冲洗处理中,将向晶圆w喷出的处理液从第1化学溶液切换成作为冲洗液的纯水,使背面清洗部204和第1供给部205与上述的第1化学溶液处理同样地动作。由此,晶圆w上的sc-1被纯水冲洗掉。
若背面刷子241到达晶圆w的外周部,则使来自喷嘴251和空心部113的纯水的供给停止,使背面刷子241上升,使背面刷子241的旋转停止。之后,使周壁部207从第1高度位置h1向第2高度位置h2移位,使背面刷子241和第1供给部205从晶圆w上退避。
接下来,在第2处理单元28中,进行第2化学溶液处理(步骤s103)。在第2化学溶液处理中,首先,在将第2供给部206的喷嘴261配置到晶圆w上之后,使背面刷子241配置于晶圆w上,之后,使周壁部207从第2高度位置h2向第1高度位置h1移位。
接下来,使背面刷子241旋转,从第2供给部206的喷嘴261向晶圆w供给作为第2化学溶液的dhf,也从背面刷子241的空心部113向晶圆w供给dhf。并且,在使背面刷子241下降而将清洗体103按压于晶圆w之后,使背面刷子241和喷嘴261从晶圆w的中心部朝向外周部移动。由此,利用基于清洗体103的物理的清洗力和基于dhf的化学的清洗力将微粒从晶圆w去除。
若背面刷子241到达晶圆w的外周部,使来自喷嘴261和空心部113的dhf的供给停止,使背面刷子241上升,使背面刷子241的旋转停止。之后,使周壁部207从第1高度位置h1向第2高度位置h2移位而使背面刷子241从晶圆w上退避。
接下来,在第2处理单元28中,进行第2冲洗处理(步骤s104)。在第2冲洗处理中,从第2供给部206的喷嘴261向晶圆w供给作为冲洗液的纯水。由此,晶圆w上的dhf被纯水冲洗掉。之后,使来自喷嘴261的纯水的供给停止而使第2供给部206从晶圆w上退避。
接下来,在第2处理单元28中,进行刷子清洗处理(步骤s105)。在刷子清洗处理中,在作为退避位置的收容部208a内使背面刷子241旋转,从底面281向包括清洗体103的外周部和液体承接构件104的基端部的区域供给纯水。另外,从旋转的背面刷子241的空心部113喷出纯水。由此,清洗体103的外侧和内侧被清洗、并且液体承接构件104被清洗。
接下来,在第2处理单元28中,进行干燥处理(步骤s106)。在干燥处理中,使晶圆w以比第2冲洗处理时快的旋转速度旋转。由此,晶圆w上的纯水被去除而晶圆w干燥。之后,使晶圆w的旋转停止而使周壁部207从第2高度位置h2向第3高度位置h3移位。
此外,刷子清洗处理也可以与第2冲洗处理、干燥处理并行地进行。另外,刷子清洗处理也可以与处理完毕的晶圆w的输出处理、未处理的晶圆w的输入处理并行地进行。
这样,在背面清洗部204中,在第1化学溶液处理、第1冲洗处理以及第2化学溶液处理中,不仅从背面刷子241的外侧喷出处理液,还从背面刷子241的内侧喷出处理液,因此,能够使从晶圆w去除了的微粒等难以残留于清洗体103的内侧。
另外,在背面清洗部204的喷出部247e(参照图8)通过打开阀244a从而喷出多个种类的处理液中的作为第1处理液的第1化学溶液之后,接着关闭阀244a通过打开阀244c从而喷出作为第2处理液的纯水,之后,关闭阀244c通过打开阀244b从而喷出作为第3处理液的第2化学溶液。这样,在第1化学溶液处理之后且第2化学溶液处理之前的第1冲洗处理中,通过从背面刷子241的空心部113即清洗体103的内侧喷出纯水,能够从清洗体103将sc-1更可靠地去除。因而,能够防止在第2化学溶液处理中dhf和sc-1发生反应而产生盐。
不过,第2处理单元28在例如电源投入后进行使背面清洗部204、第1供给部205以及第2供给部206返回作为各自的作为初始位置的退避位置的初始化处理。在该初始化处理中,第2处理单元28使背面清洗部204的臂243、第1供给部205的喷嘴臂252以及第2供给部206的喷嘴臂262同时以相同的速度朝向退避位置回转。
背面清洗部204的臂243以与第1供给部205的喷嘴臂252的回转轨迹和第2供给部206的喷嘴臂262的回转轨迹相交的轨迹使背面刷子241回转,但如上述那样只要使臂243和喷嘴臂252、262同时以相同的速度移动,即使假设在电源非供给时作业人员等手动使臂243等运动等而臂243等从正规的位置偏离,也能够彼此不干涉地返回作为初始位置的退避位置。
如上述那样,本实施方式的第2处理单元28(基板清洗装置的一个例子)具备基板保持部202、背面刷子241(刷子的一个例子)、臂243、第1供给部205以及第2供给部206(供给部的一个例子)。基板保持部202将晶圆w(基板的一个例子)保持成可旋转。臂243借助主轴242将背面刷子241支承成可旋转。第1供给部205和第2供给部206向晶圆w供给处理液。另外,背面刷子241具备主体部101、清洗体103以及液体承接构件104。主体部101与主轴242连接。清洗体103设置于主体部101的下部,能够被按压于晶圆w。液体承接构件104设置于主体部101的外周部,接住从清洗体103飞散的处理液。
因而,本实施方式的第2处理单元28能够抑制处理液的飞散。
另外,本实施方式的第2处理单元28(基板清洗装置的一个例子)具备基板保持部202、背面刷子241(刷子的一个例子)、臂243、喷出部247e以及引导构件248。基板保持部202将晶圆w(基板的一个例子)保持成可旋转。背面刷子241是上下两端开口的空心状的刷子。臂243借助主轴242将背面刷子241支承成可旋转。喷出部247e设置于臂243,可对多个种类的处理液进行切换而喷出。引导构件248配置于喷出部247e与背面刷子241之间,暂且接收从喷出部247e喷出来的处理液并向所述刷子的空心部113引导。
因而,根据本实施方式的第2处理单元28,即使在将多个不同种类的清洗液向背面刷子241供给的情况下也能够进行良好的清洗处理。另外,能够使从晶圆w去除了的微粒等难以残留于背面清洗部204的清洗体103。
在上述的第1实施方式中,对引导构件248与背面刷子241一体化地旋转的情况的例子进行了说明,但引导构件248也可以不与第2臂体247一体化地旋转。
另外,在上述的第1实施方式中,对液体承接构件104设置于主体部101的第2主体部112的情况的例子进行了说明,但也可以是液体承接构件104设置于第1主体部111。
另外,在上述的第1实施方式中,以用于对基板的背面进行清洗的背面刷子为例进行了说明,但并不限于此,也可以将同样的结构适用于用于对表面进行清洗、用于对基板的周缘部进行清洗的刷子。
另外,在上述的第1实施方式中,向第2内部空间r2(参照图8)的下侧内部空间r2b供给非活性气体、同时对上侧内部空间r2a的气氛气体进行吸气,但也可以向上侧内部空间r2a供给非活性气体、同时对下侧内部空间r2b的气氛气体进行吸气。另外,背面清洗部204未必需要具备吸气部247c。
另外,在上述的第1实施方式中,对第1供给部205和第2供给部206这两者构成为可供给作为冲洗液的纯水的情况的例子进行了说明,但也可以构成为仅第1供给部205和第2供给部206中的任一者可供给作为冲洗液的纯水。另外,背面清洗部204也可以还具备供给冲洗液的第3供给部。
(第2实施方式)
接着,参照图13~图15说明第2实施方式的背面清洗部的结构。图13是第2实施方式的背面清洗部的示意侧视图。图14是第2实施方式的引导构件以及背面刷子的示意立体图。图15是图13所示的a-a向视的示意剖视图。此外,在以下的说明中,对于与已经说明的部分相同的部分,标注与已经说明的部分相同的附图标记,省略重复的说明。
如图13、图14所示,第2实施方式的背面清洗部204a具备背面刷子241a和引导构件248a。
背面刷子241a具备主体部112a、清洗体103以及液体承接构件104。主体部112a是圆筒形状的构件,具有上下两端开口的空心部113a。清洗体103设置于主体部112a的下部,液体承接构件104设置于主体部112a的外周部。
引导构件248a配置于喷出部247e和背面刷子241a之间,暂且接收从喷出部247e喷出来的处理液而向背面刷子241a的空心部113a引导。
引导构件248a具备俯视呈圆形的承接皿部248a1、在承接皿部248a1的下部与承接皿部248a1形成为一体的圆柱状的连结部248a2。
承接皿部248a1具有在主轴242的径向上从比喷出部247e远离主轴242的位置朝向主轴242下倾的承接面248aa。
在承接面248aa设置有多个流入口248ab、第1壁部248ac以及第2壁部248ad。
多个流入口248ab在比喷出部247e靠近主轴242的位置呈圆周状排列地配置。第1壁部248ac(周壁部的一例)在主轴242的径向上设于比喷出部247e远离主轴242的位置,并朝向上方突出而包围承接面248aa。第2壁部248ad设置于多个流入口248ab和主轴242之间,并朝向上方突出。
连结部248a2在下部与背面刷子241a的主体部112a连接。具体而言,在连结部248a2的下部形成有与主体部112a的上部112a1嵌合的筒状的嵌合部248ah。嵌合部248ah的直径比主体部112a的上部112a1的直径大,并从外侧相对于主体部112a的上部112a1嵌合。通过主体部112a连结于连结部248a2,在连结部248a2的内部形成与空心部113a的上部开口113aa连通的内部空间248ai。
在连结部248a2的内部设置有多个内部流路248af。多个内部流路248af在上游侧与设置于承接面248aa的多个流入口248ab分别连通,在下游侧与开口于内部空间248ai的多个流出口248ag分别连通。该多个内部流路248af将由承接面248aa承接的处理液向空心部113a引导。
另外,连结部248a2具备第1插入孔248ae、第2插入孔248aj(参照图15)。第1插入孔248ae沿着铅垂方向延伸,设于连结部248a2的中央部,并供主轴242插入。另外,如图15所示,第2插入孔248aj沿着水平方向延伸,供紧固构件200插入。第2插入孔248aj避开多个内部流路248af地设置。
将主轴242插入第1插入孔248ae,将紧固构件200插入第2插入孔248aj,利用紧固构件200将主轴242和引导构件248a固定。由此,背面刷子241a成为借助引导构件248a而固定于主轴242的状态。紧固构件200是例如螺栓,一边相对于被形成于主轴242的螺母部旋转一边插入,从而引导构件248a固定于主轴242。此外,在图15中,省略形成于紧固构件200以及主轴242的螺母部的螺纹槽而表示。
接着,说明第2实施方式的背面清洗部204a中的处理液的流动。在从喷出部247e喷出的处理液被引导构件248a的承接面248aa承接之后,向主轴242侧聚集,从多个流入口248ab流入到多个内部流路248af。之后,处理液通过多个内部流路248af而从多个流出口248ag排出。在从多个流出口248ag排出的处理液经由引导构件248a的内部空间248ai向背面刷子241a的空心部113a的上部开口113aa流入之后,向主轴242侧聚集而从空心部113a的下部开口113ab朝向晶圆w喷出。
这样,从喷出部247e喷出的处理液通过被设置于引导构件248a的内部的多个内部流路248af而流入背面刷子241a的空心部113a。因此,能够抑制在从承接面248aa到空心部113a为止的期间、处理液的气氛气体漏出到外部。因而,在例如处理液是sc-1、dhf等化学溶液的情况下,能够抑制在从喷出部247e到空心部113a为止的期间、化学溶液的气氛气体泄漏到外部而给晶圆w带来不良影响。
另外,利用设置于承接面248aa的外周部的第1壁部248ac,能够抑制在从喷出部247e到承接面248aa为止的期间、处理液的气氛气体漏出到外部。
另外,通过具备内部流路248af,可防止在从承接面248aa到空心部113a为止的期间、处理液由于旋转而向周围飞散。因而,与不具备内部流路248af的情况相比较,能够将更大流量的处理液向背面刷子241a供给。此外,在图12的流程图所示的处理中,示出了从喷嘴251、261和背面刷子241这两者供给化学溶液或冲洗液的情况,但也可存在仅从背面刷子241供给化学溶液或冲洗液的例子。在这样的情况下,本实施方式的背面刷子241a在能够供给大流量的处理液这一点上是有效的。
如上所述,第2实施方式的引导构件248a在连结部248a2的内部具备将由承接面248aa承接的处理液向空心部113a引导的多个内部流路248af。因而,能够抑制处理液的气氛气体漏出到外部。
此外,在上述第2实施方式中,对引导构件248a具备多个流入口248ab、多个内部流路248af以及多个流出口248ag的情况的例子进行了说明,但引导构件248a只要具备至少一个流入口248ab、至少一个内部流路248af以及至少一个流出口248ag即可。
进一步的效果、变形例能够由本领域技术人员容易地导出。因此,本发明的更广泛的形态并不限定于如以上那样表示且记述的特定的详细和代表性的实施方式。因而,不脱离由权利要求书及其等同物定义的总结性的发明的概念的精神或范围,可进行各种变更。