辊部件、笔部件以及基板处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一边绕与半导体晶片等基板的表面平行的轴旋转一边通过擦拭基板的表面而处理基板的表面的辊部件(特别是在表面具有突块的辊部件)、一边与基板接触一边处理基板的表面的笔部件、以及使用它们中的至少任一方的基板处理装置。
【背景技术】
[0002]近年来，伴随着半导体设备的微细化而进行具有微细构造的基板(形成了物理性质不同的各种材料膜的基板)的加工。例如，在利用金属填充形成于基板的布线槽的镶嵌布线形成工序中，在镶嵌布线形成后通过基板研磨装置(CMP装置)将多余的金属研磨去除，而在基板表面上形成物理性质不同的各种材料膜(金属膜、阻挡膜、绝缘膜等)。在这种基板表面上存在CMP研磨中所使用的浆料残渣和金属研磨肩(Cu研磨肩等)。因此，在基板表面复杂且清洗困难的情况等未充分进行基板表面的清洗的情况下，因残渣物等的影响而产生泄露或密合性不良，有可能成为可靠性降低的原因。因此，在进行半导体基板的研磨的CMP装置中在研磨后进行清洗。
[0003]作为基板的清洗方法，公知有辊清洗(例如，参照专利文献1)、笔清洗(例如，参照专利文献2)，该辊清洗为，将圆筒形状的海绵等部件(辊清洗部件)以使其中心轴与基板的表面平行的方式进行保持，使其绕中心轴旋转而利用其侧面擦拭基板的表面从而擦洗基板的表面；该笔清洗为，将圆筒形状的海绵等部件(笔清洗部件)以使其中心轴与基板的表面垂直的方式进行保持，使其底面与基板的表面接触，通过使基板旋转而擦洗基板的表面。
[0004]在该辊清洗部件的表面上形成有多个小的圆柱形状的突起(突块)，通过使辊清洗部件绕与基板的表面平行的轴旋转，而使突块依次擦拭基板的表面从而清洗基板的表面。并且，在擦洗时在基板上供给清洗液，但在专利文献2中，为了向清洗部一样地供给该清洗液而在笔清洗部件的底面上形成有缝。
[0005]现有专利文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:国际公开第98/020987号
[0008]专利文献2:日本特开平8-141521号公报
【发明内容】
[0009]
[0010]发明要解决的课题
[0011]图23是表示辊清洗部件的突块擦拭基板的表面的情形的图。并且，图24A是表示I个突块的立体图，图24B是表示未与基板接触的状态下的突块的清洗面(与基板接触的面)的图，图24C是表示与基板接触的状态下的突块的清洗面的图。在图24A?图24C中，箭头a表示辊清洗部件的长度方向(旋转轴方向)，箭头c表示辊清洗部件的表面的旋转方向(周向)。
[0012]如图24A和图24B所示，I个突块N具有圆柱形状，其清洗面CF是圆形。然而，如图23所示，该突块N在因辊清洗部件R的旋转而与基板S的表面(被清洗面)接触时，被挤压并且在基板S的表面上被拖动而发生变形，如图24C所示，清洗面CF在旋转方向上被挤压。这样的话，施加到突块N的清洗面CF的压力如图24C所示集中在上游侧的边缘附近(图24C阴影部分)，其他部分对清洗的贡献度变低。
[0013]并且，存在如下问题:在底面形成有缝的专利文献2中记载的笔清洗部件的底面上形成缝，但在从笔清洗部件的外侧向基板的表面供给清洗液的情况下，进入缝的清洗液在缝中滞留而无法向清洗部供给新鲜的清洗液。
[0014]上述对清洗装置进行了说明，但在抛光处理装置中也使用具有突块的辊部件或具有缝的笔部件对基板的表面进行擦拭处理。在该情况下，会产生与上述相同的问题。
【发明内容】
[0015]本发明的目的在于，在伴随着使用具有突块的辊部件或具有缝的笔部件来擦拭基板的表面的处理的基板处理(清洗处理或抛光处理)中，提高它们的处理能力。
[0016]用于解决问题的手段
[0017]本发明的一方式的辊清洗部件是一种用于通过擦拭基板的表面而处理基板的表面的辊部件，该辊部件具有如下结构:该辊部件在表面具有突块，所述突块在所述辊部件的旋转方向上具有多个上游边缘，该上游边缘为通过所述辊部件进行旋转而使所述突块的顶端面与所述基板的表面接触时的位于上游侧的边缘。
[0018]通过该结构，由于利用I个突块使上游边缘多次擦拭(擦洗)被清洗面，因此I个突块的清洗力提高。
[0019]可以通过在所述突块的顶端面形成缝或者凹部而形成所述上游边缘。
[0020]也可以是，所述辊部件的旋转方向上相邻的所述突块具有在所述辊部件的旋转轴方向上彼此重叠的重叠部分，通过所述缝或者所述凹部而形成的所述上游边缘在所述辊部件的旋转轴方向上具有覆盖所述顶端面的除所述重叠部分之外的非重叠部分的长度。
[0021]通过该结构，2列的突块列擦拭基板的被清洗面，由此即使是非重叠部分，也由2次的上游边缘擦拭基板的被清洗面，非重叠部分的清洗性得到强化。
[0022]所述缝或者所述凹部可以具有在深度方向上宽度变窄的形状。
[0023]通过该结构，能够降低因突块被挤压且在基板的被清洗面上被拖动而导致缝或凹部被填埋从而上游边缘消失的可能性。
[0024]本发明的另一方式的辊清洗部件是用于通过擦拭基板的表面而处理基板的表面的辊部件，该辊部件具有如下结构:在表面具有突块，所述突块具有与所述辊部件的旋转方向不平行地延伸的缝或者凹部。
[0025]通过该结构，在I个突块中存在多个上游边缘，由于各上游边缘擦拭被清洗面，因此I个突块的清洗力提高。
[0026]所述缝可以以向所述辊部件的旋转方向凸出的方式弯曲。
[0027]通过该结构，借助辊部件的旋转(突块的移动)在缝的左右将缝内的污垢刮落。
[0028]本发明的一方式的基板清洗装置具有如下结构，该基板清洗装置具有:上述的任一种辊清洗部件；旋转驱动单元，使所述辊部件绕旋转轴旋转；以及基板保持单元，将所述基板保持成，在与所述辊部件的所述突块接触的位置，所述基板的表面与所述辊部件的旋转轴方向平行。
[0029]通过该结构，由于利用I个突块使上游边缘多次擦拭被清洗面，因此I个突块的清洗力提尚。
[0030]本发明的一方式的笔部件是用于通过以底面擦拭基板的表面而处理基板的表面的笔部件，该笔部件具有如下结构:在所述底面上具有以从边缘到边缘不分岔的方式连续的缝。
[0031]通过该结构，由于在擦拭基板的表面的笔部件的底面上形成缝，因此缝的两侧中的任一个成为上游边缘，与不存在缝的笔部件相比，擦拭基板的表面的处理能力提高，并且由于该缝以从边缘到边缘不分岔的方式连续，因此供给到基板的表面的液体易于进入缝，并且易于被排出，能够向缝供给新鲜的液体。
[0032]所述缝可以为直线状。
[0033]通过该结构，供给到基板的表面的液体更易于进入缝，并且更易于被排出。
[0034]在所述笔部件中可以形成深度不同的多个所述缝。
[0035]能够通过调整多个缝的深度而调整笔部件中的缝间的部分的变形量。例如，能够使接近中心的缝比较深，使远离中心的缝比较浅，也可以使其相反。
[0036]所述笔部件是对所述基板的表面进行清洗处理的笔清洗部件，该笔部件可以由软质的海绵构成。
[0037]通过该该结构，能够一边利用笔清洗部件擦拭基板的表面一边进行擦洗。
[0038]所述笔部件可以是对所述基板的表面进行抛光处理的笔抛光部件，所述笔抛光部件可以由基部、和设置于基部的下表面而作为所述底面的抛光垫构成。
[0039]通过该结构，能够一边利用笔抛光部件擦拭基板的表面一边进行抛光处理。
[0040]本发明的另一方式的基板处理装置具有如下结构，具有:上述的任一种笔部件；旋转驱动单元，使所述笔部件绕与所述底面垂直的旋转轴旋转；以及基板保持单元，将所述基板保持成，在与所述笔部件的所述底面接触的位置，所述基板的表面与所述笔部件的所述底面平行。
[0041]通过该结构，由于在擦拭基板的表面的笔部件的底面上形成缝，因此缝的两侧的任一方成为上游边缘，与不存在缝的笔部件相比擦拭基板的表面的处理能力提高，并且由于该缝以从边缘到边缘不分岔的方式连续，因此供给到基板的表面的液体易于进入缝，并且易于被排出，能够向缝供给新鲜的液体。
[0042]本发明的另一方式的基板处理装置具有如下结构，具有:上述的任一种笔部件；以及基板旋转单元，保持所述基板并使所述基板旋转，使得:在与所述笔部件的所述底面接触的位置，所述基板的表面与所述笔部件的所述底面平行。
[0043]通过该结构，由于在擦拭基板的表面的笔部件的底面上形成缝，因此缝的两侧中的任一方成为上游边缘，与不存在缝的笔部件相比，擦拭基板的表面的处理能力提高，并且由于该缝以从边缘到边缘不分岔的方式连续，因此供给到基板的表面的液体易于进入缝，并且易于被排出，能够向缝供给新鲜的液体。
[0044]发明效果
[0045]根据本发明的一方式，由于利用I个突块使其上游边缘多次擦拭基板的表面，因此I个突块对基板的表面进行擦拭的处理能力提高。并且，根据本发明的另一方式，由于在擦拭基板的表面的笔部件的底面上形成以从边缘到边缘不分岔的方式连续的缝，因此擦拭基板的表面的处理能力提高，并且供给到基板的表面的液体易于进入缝，并且易于被排出，能够向缝供给新鲜的液体。
【附图说明】
[0046]图1是表示本发明的第I实施方式的清洗装置的概要的立体图。
[0047]图2是表示本发明的第I实施方式的辊清洗部件的立体图。
[0048]图3是表示本发明的第I实施方式的辊清洗部件的主视图。
[0049]图4是图3的A-A剖面图。
[0050]图5A是本发明的第I实施方式的突块的立体图。
[0051]图5B是表示未与本发明的第I实施方式的基板接触的状态下的突块的清洗面的图。
[0052]图5C是表示与本发明的第I实施方式的基板接触的状态下的突块的清洗面的图。
[0053]图6是表示本发明的第I实施方式的突块擦拭基板的表面的情形的图。
[0054]图7是图6的局部放大图。
[0055]图8A是表示本发明的第I实施方式的在旋转方向上形成2个上游边缘的突块的清洗面的另一例的图。
[0056]图8B是表示本发明的第I实施方式的在旋转方向上形成2个上游边缘的突块的清洗面的另一例的图。
[0057]图SC是表示本发明的第I实施