专利名称：基板处理装置以及基板处理方法
技术领域：
本发明涉及用于对基板进行清洗处理的基板处理装置以及基板处理方法。成为待处理对象的基板例如包括半导体晶片、液晶表示装置用基板、等离子显示器用基板、FED(Field Emission Display场致发射显示器)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩模用基板等。
背景技术：
在半导体装置的制造工序中，有时半导体晶片的周边部的污染会给半导体晶片的处理品质带来不可忽视的影响。
在所谓的批次处理工序中，多张半导体晶片以铅垂姿势浸渍在处理液中。因此，若在半导体晶片的周边部上附着有污染物质，则该污染物质扩散到处理液中，从而有可能重新附着在半导体晶片表面的器件形成区域上。
因此，最近，对半导体晶片等基板的周边部的清洗要求变高。
作为关于基板周边部的清洗的现有技术，例如，可以列举出在文献1(JP特开2003-197592号公报)、文献2(JP特开2003-151943号公报)、以及文献3(美国专利第6550091号说明书)中提出的结构。
在文献1中提出如下的结构设置圆柱状的清洗刷，并通过使基板旋转的同时使清洗刷的外周面与该基板的外周端面相抵接来除去基板外周端面的污染。
在文献2中提出如下的结构在与文献1中提出的结构相同的结构中，通过使圆柱状的清洗刷按压在基板的外周端面上而使基板外周端面进入到清洗刷的外周面，以使能够不受基板外周端面的形状的影响而更好地除去基板外周端面的污染。而且，还提出了在清洗刷的外周面上形成与基板外周端面对应的沟槽而使基板外周端面与该沟槽进行嵌合的方案。
在文献3中提出如下的结构在圆柱状清洗刷的外周面上形成可以与基板的周边部相嵌合的沟槽，在使基板的周边部嵌合在该沟槽中的状态下，通过使基板旋转并使清洗刷围绕其中心轴线旋转，从而对基板的表面及背面的各周边区域(基板的表面及背面上从各外周端边起给定宽度的环状区域)、以及外周端面进行清洗。
但是，在上述提出的各结构中，根据基板相对清洗刷的位置，清洗刷对基板外周端面的按压力产生偏差，从而有可能发生清洗度不均匀或者清洗宽度变得不均匀等现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不受基板相对清洗刷的位置的影响而能够良好地清洗基板外周端面的基板处理装置以及基板处理方法。
本发明的基板处理装置，包括基板保持机构，其对基板进行保持；清洗刷，其采用能够弹性变形的材料制成，且具有清洗面，该清洗面与沿着所述基板保持机构上保持的基板的一侧表面的平行方向相交叉；清洗刷移动机构，其使所述清洗刷相对于所述基板保持机构上保持的基板进行移动；控制单元，其用于控制该清洗刷移动机构以使所述清洗面与所述基板保持机构上保持的基板的外周端面相抵接；按压保持机构，其将所述清洗刷对基板的外周端面在所述平行方向上的按压力保持为预先设定的按压力。
根据该结构，通过控制移动清洗刷的清洗刷移动机构而使清洗刷的清洗面与基板的外周端面相抵接。此时，通过按压保持机构的作用，不受基板相对清洗刷的位置的影响而能够将清洗刷对基板的外周端面在平行方向上的按压力保持为预先设定的按压力。
例如，在清洗刷与基板的外周端面相抵接的期间，在采用使该基板旋转的结构时，若其旋转中心从基板的中心偏离而使基板进行偏心旋转，则清洗刷对基板的外周端面在平行方向上的按压力呈周期性地变化。因此，在基板的外周端面中，出现清洗刷相对较强地按压的部分和相对较弱地按压的部分。其结果是，在该清洗刷相对较弱地按压的部分有可能出现清洗不够的现象。
清洗刷对基板的外周端面在平行方向上的按压力保持为预先设定的按压力，因此，即使因基板的偏心旋转等而使基板相对清洗刷的位置从正常位置偏离，清洗刷也总是以预先设定的按压力按压在基板的外周端面上。因此，不会发生清洗度不均匀的现象而能够良好地清洗基板的外周端面。
所述清洗面可以是具有在与所述平行方向垂直相交的方向上延伸的中心轴线的圆锥面。即，清洗面是具有中心轴线的圆锥面，其中，该中心轴线在与平行于基板的一侧表面的平行方向垂直相交的方向上延伸，且该圆锥面相对与该平行方向垂直相交的方向以一定的角度倾斜。因此，通过将清洗面按压在基板的外周端面上来使清洗刷发生弹性变形的同时，使基板的周边部进入到清洗面中，由此，能够使清洗刷的清洗面与基板的一侧表面的周边区域接触。其结果是，能够完成基板外周端面的清洗的同时，完成基板的一侧表面的周边区域的清洗。
另外，清洗面相对垂直于基板的一侧表面的垂线方向的倾斜角度(0度以上、90度以下)一定，因此，不管基板的周边部进入到清洗面的哪个区域中，只要清洗刷对基板的外周端面在平行方向上的按压力相同，则基板的一侧表面的周边区域与清洗面的有效接触宽度(清洗刷的清洗宽度)都相同。因此，在因清洗基板而使清洗面的一部分区域磨损时，或者污染物质过多地蓄积在该区域时，通过使用该清洗面的其它区域而能够持续良好地清洗基板的一侧表面的周边区域以及外周端面。
所述清洗面可以是具有中心轴线的圆柱面，该中心轴线在与平行于基板的一侧表面的平行方向垂直相交的方向上延伸。此时，尤其能够良好地清洗基板的外周端面。
优选地，在所述清洗面上形成有沟槽。由于在清洗刷的清洗面上形成有沟槽，所以能够由清洗刷刮掉比较牢固地附着在基板的周边部上的污染物质。能够将从基板的周边部刮掉的污染物质通过沟槽而从清洗面与基板之间排除。因此，能够实现更良好地清洗基板。
优选地，所述清洗刷具有旋转对称的形状，所述基板处理装置包括使所述清洗刷围绕其中心轴线而旋转的清洗刷旋转机构。此时，在将清洗刷的清洗面按压在基板的外周端面上的状态下，通过由清洗刷旋转机构使清洗刷旋转而能够擦洗基板的外周端面。因此，能够更良好地清洗基板的外周端面。
优选地，所述基板处理装置包括清洗刷相对移动机构，该清洗刷相对移动机构使由所述基板保持机构保持的基板与所述清洗刷以所述清洗刷在该基板的圆周方向上移动的方式相对移动。此时，通过清洗刷与基板的相对移动而能够有效地清洗基板。
优选地，所述基板处理装置包括处理液供给机构，该处理液供给机构向保持在所述基板保持机构上的基板的处理液供给区域供给处理液，其中该处理液供给区域是基板上至少所述一侧表面的比周边区域更靠内侧的区域。此时，能够由处理液冲洗掉比基板一侧表面的周边区域更向内侧的区域的污染物质。尤其是，当所述基板的一侧表面的内侧的区域为器件形成区域、且作为处理而采用了纯水或者功能水等对器件形成区域不产生影响的处理液时，处理液也作为保护液发挥作用。因此，能够防止由清洗刷从基板的周边部除去的污染物质侵入到所述器件形成区域的现象。因此，能够防止该污染物质对器件形成面的再次污染。
本发明的基板处理方法包括基板保持工序，由基板保持机构对基板进行保持；清洗刷抵接工序，通过使清洗刷移动而使该清洗刷的清洗面与保持在所述基板保持机构上的基板的外周端面相抵接，其中，该清洗刷采用能够弹性变形的材料制成，且具有清洗面，该清洗面与沿着所述基板保持机构上保持的基板的一侧表面的平行方向相交叉；按压保持工序，在该清洗刷抵接工序中将所述清洗刷对基板的外周端面在所述平行方向上的按压力保持为预先设定的按压力。
在清洗刷抵接工序中，清洗刷的清洗面与基板的外周端面相抵接。此时，不受基板相对清洗刷的位置的影响而将清洗刷对基板外周端面在平行方向上的按压力保持为预先设定的按压力。因此，即使因基板的偏心旋转等而使基板相对清洗刷的位置从正常位置偏离，清洗刷也总是以预先设定的按压力按压在基板的外周端面上。其结果是，不会发生清洗度不均匀的现象而能够良好地清洗基板的外周端面。
通过参照
以下实施方式，本发明的上述或者其它目的特征以及效果变得更明确。
图1是表示本发明一个实施方式的基板处理装置的概略结构的俯视图。
图2是对基板处理装置的内部进行图解说明的侧视图。
图3是表示清洗刷的结构的剖视图。
图4是表示摆动臂的结构的剖视图。
图5是用于说明基板处理装置的电气结构的方框图。
图6是用于说明基板处理装置中的晶片处理的工序图。
图7是表示晶片处理中清洗刷的状态的侧视图。
图8是对本发明其它实施方式的基板处理装置的内部进行图解说明的侧视图。
图9是表示清洗刷的另一个结构(在清洗面上形成有沟槽的结构)的侧视图。
图10是表示清洗刷的又一结构(清洗面近似为圆柱面的结构)的侧视图。
具体实施例方式
下面，参照附图详细地说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明一个实施方式的基板处理装置的概略结构的俯视图。另外，图2是对图1所示的基板处理装置的内部进行图解说明的侧视图。
该基板处理装置1是对作为基板的一个例子的半导体晶片W(以下简称为“晶片W”)逐一进行处理的单张型装置。基板处理装置1在用间隔壁区划开的处理室2内具有旋转卡盘3，其用于近似水平地保持晶片W并使晶片W旋转；表面喷嘴4，其用于向晶片W的表面(形成有器件一侧的表面，在本实施方式中为上表面)供给处理液；背面喷嘴5，其用于向晶片W的背面(在本实施方式中为下表面)供给处理液；清洗刷机构6，其用于清洗晶片W的周边部。
旋转卡盘3是真空吸附式卡盘。该旋转卡盘3具有旋转轴7，其在近似铅垂的方向上延伸；吸附台8，其安装在该旋转轴7的上端上，并以近似水平的姿势吸附晶片W的背面(下表面)来保持该晶片W；旋转马达9，其具有与旋转轴7同轴结合的旋转轴。由此，在晶片W的背面被吸附保持在吸附台8上的状态下，若旋转马达9驱动，则晶片W围绕旋转轴7的中心轴线进行旋转。
在表面喷嘴4以及背面喷嘴5上分别连接有处理液供给管10、11。来自未图示的处理液供给源的处理液经由处理液阀12而供给到这些处理液供给管10、11。表面喷嘴4将经由处理液供给管10而供给的处理液向保持在旋转卡盘3上的晶片W表面的中央喷出。另外，背面喷嘴5将经由处理液供给管11而供给的处理液向保持在旋转卡盘3上的晶片W背面的外周端边与吸附台8之间喷出。
另外，作为处理液而采用纯水。但并不仅限于纯水，作为处理液，可以采用碳酸水、离子水、臭氧水、再生水(含氢水)或者磁化水等功能水。另外，作为处理液，也可以采用氨水或者氨水和过氧化氢的混合液等药液。
清洗刷机构6具有清洗刷15，其用于清洗晶片W表面的周边区域13(例如，从晶片W的外周端边起1～4mm的环状区域)以及外周端面14；摆动臂16，其在前端保持该清洗刷15；摆动驱动机构17，其使该摆动臂16围绕设定在晶片W的旋转范围外的铅垂轴线而沿着水平方向摆动；升降驱动机构18，其使摆动臂16升降。
另外，所谓晶片W的周边部是指晶片W表面的周边区域13以及外周端面14。
图3是表示清洗刷15的结构的剖视图。
清洗刷15例如由海绵材料(多孔材料)构成，该海绵材料由PVA(聚乙烯醇)或氨基甲酸乙酯(urethane)等可弹性变形的材料形成。清洗刷15一体地具有近似圆板状的基部19；近似圆板状(扁平的圆板状)的主体部20，其设置在该基部19的一侧面上，且直径小于基部19的直径；近似圆锥状的前端部21，其设置在该主体部20的前端上。基部19、主体部20以及前端部21的各中心轴线相一致。清洗刷15具有围绕该中心轴线而旋转对称的形状。前端部21的侧面的上端边与主体部20的侧面相连续。前端部21的侧面为圆锥面，该圆锥面相对铅垂方向(中心轴线)具有45度的倾斜角，以越往下方越靠近中心轴线的方式倾斜。该前端部21的侧面构成为按压在晶片W表面的周边区域13以及外周端面14上的清洗面22。
清洗刷15保持在刷座23上，刷座23具有近似为圆柱状的树脂块24；用于将清洗刷15固定在该树脂块24上的固定构件25。
在树脂块24的一侧端部的整个外周面上，形成有剖面近似为矩形状的嵌合槽26。还有，在树脂块24的一侧端部的、相对嵌合槽26向径向内侧相隔微小间隔的位置，沿着整个周向形成有剖面近似为U字形的切槽27。由此，嵌合槽26与切槽27之间的部分成为赋予了弹性的弹性片28，其中该弹性由树脂的挠性产生。在该弹性片28的外周面上形成有多个半球状的卡合突起29。另一方面，在树脂块24的另一侧端面一体形成有扁平的圆柱状的螺纹部30。在该螺纹部30的外周面上加工有可与在刷座安装部43上形成的螺纹相螺合的螺纹。
固定构件25一体地具有圆板部31，其具有近似圆形的外形；近似圆筒状的圆筒部32，其从该圆板部31的周边向一侧延伸。在圆板部31的中央部形成有可插通清洗刷15的主体部20的插通孔33。圆筒部32的内径与清洗刷15的基部19的外径近似相同。另外，在弹性片28没有受到外力作用的状态下，圆筒部32的内径稍微小于该弹性片28的外径。进而，在圆筒部32的内周面上形成有可与各卡合突起29相卡合的多个卡合凹部34。
将清洗刷15的主体部20插通在固定构件25的插通孔33中，并将基部19容置在固定构件25的圆筒部32内，将圆筒部32嵌入在树脂块24的嵌合槽26中，从而使各卡合突起29与各卡合凹部34相卡合，由此将清洗刷15保持在刷座23上。
图4是表示摆动臂16的结构的剖视图。
摆动臂16具有在水平方向上延伸的中空状的臂部主体35；支撑轴36，其向该臂部主体35的水平方向的一侧突出；清洗刷自转机构37，其支撑在该支撑轴36的前端上；按压保持机构38，其配置在臂部主体35内，用于将清洗刷15对晶片W外周端面14在水平方向上的按压力(将清洗刷15按压在外周端面14上时的压力)保持为预先设定的按压力。
在臂部主体35的水平方向的另一侧(与支撑轴36突出的一侧相反一侧)上结合有在铅垂方向延伸的臂部基轴39的上端部。向该臂部基轴39输入摆动驱动机构17(参照图2)的驱动力。通过将摆动驱动机构17的驱动力输入到臂部基轴39而使臂部基轴39往复旋转，从而能够使摆动臂16以臂部基轴39为支点进行摆动。另外，在臂部基轴39上结合有升降驱动机构18(参照图2)。由升降驱动机构18使臂部基轴39上下移动，从而能够使摆动臂16与该臂部基轴39一体上下移动。
清洗刷自转机构37具有壳体40；清洗刷马达41，其设置在该壳体40内。清洗刷马达41的输出轴42贯通壳体40的下表面并沿竖直方向向下延伸。
在输出轴42的下端部上设置有刷座安装部43。如图3所示，该刷座安装部43一体地具有圆板状的上面部44，通过其插入输出轴42，且该上面部固定在输出轴42上；圆筒状的侧面部45，其从该上面部44的周边向下延伸。在侧面部45的内周面加工有能与在刷座23的螺纹部30形成的螺纹相螺合的螺纹。由此，能够将刷座23螺合安装在刷座安装部43上。
清洗刷15保持在刷座23上，而刷座23螺合安装在刷座安装部43上。在该状态下，若驱动清洗刷马达41，则清洗刷15围绕沿着输出轴42延伸的中心轴线进行旋转。
另外，如图4所示，在支撑轴36上外嵌有第一导辊支撑构件46、第二导辊支撑构件47、以及弹簧卡定构件48。
第一导辊支撑构件46以贯通臂部主体35的支撑轴36突出一侧的侧壁的方式而设置，并与支撑轴36的外周面之间相隔微小间隔，以非接触状态外嵌在支撑轴36上。
第二导辊支撑构件47设置在臂部主体35内，且固定在第一导辊支撑构件46上。另外，该第二导辊支撑构件47与支撑轴36的外周面之间相隔微小间隔，以非接触状态外嵌在支撑轴36上。
在臂部主体35内，弹簧卡定构件48相对于第二导辊支撑构件47而在与第一导辊支撑构件46相反的一侧上，与第二导辊支撑构件47间隔设置。弹簧卡定构件48固定在支撑轴36上。该弹簧卡定构件48上卡定有螺旋弹簧49的一端。螺旋弹簧49安装在弹簧卡定构件48与第二导辊支撑构件47之间，其另一端卡定在第二导辊支撑构件47上。
另外，在第一导辊支撑构件46上支撑有一对导辊50。在第二导辊支撑构件47上支撑有一对导辊51。各导辊50、51以在与支撑轴36垂直相交的方向上延伸的轴为支点而自由旋转，且其外周面与支撑轴36的外周面相接触。由此，能够由各导辊50、51来引导支撑轴36的水平移动，并能够减轻在该水平移动时的阻力。
另一方面，支撑轴36在与设置有壳体40一侧相反的一侧的端部上安装有抵接构件52。
按压保持机构38具有配置在抵接构件52的侧面上的气缸53。该气缸53以杆54沿着支撑轴36的轴心方向而相对抵接构件52进行进退的方式而配置。更具体地说，从臂部主体35的贯通有第一导辊支撑构件46的侧壁的内表面在水平方向上延伸有在侧视时近似为L字形的支撑板55。在该支撑板55上支撑有气缸安装板56，该气缸安装板56向着对置位置延伸，其中该对置位置是与相对于抵接构件52而和支撑轴36相反的一侧相对置的位置。气缸53固定在气缸安装板56上与抵接构件52侧相反一侧的面上，杆54插通于形成在气缸安装板56上的杆插通孔57中。杆54的前端与抵接构件52相抵接。
气缸53的内部由固定在杆54基端上的活塞(未图示)在杆54的进退方向(水平方向)上分割为两个空间。并且，在相对活塞靠杆57侧的空间中连接有第一空气供给配管58，其中，该第一空气供给配管58上安装有定量阀(未图示)。另一方面，在相对活塞靠与杆57相反一侧的空间中连接有第二空气供给配管59，其中，在该第二空气供给配管59上安装有可改变释放压力设定的溢流阀(Relief Valve)65(参照图5)。若提高溢流阀62的释放压力，则从第二空气供给配管59向气缸53供给的空气压力上升，从而杆54从气缸53伸出。相反，若降低溢流阀65的释放压力，则从第二空气供给配管59向气缸53供给的空气压力下降，从而杆57因从第一空气供给配管58向气缸53供给的空气压力以及螺旋弹簧49的加载力而退回到气缸53中。
另外，在支撑板55上支撑着向与气缸安装板56相反一侧延伸的传感器安装板60。在该传感器安装板60上安装有应变计型压力传感器61。
另一方面，在抵接构件52上固定有按压检测用臂62。该按压检测用臂62从抵接构件52向着对置位置延伸，其中该对置位置是与相对于压力传感器61而和传感器安装板60相反的一侧相对置的位置，在清洗刷15与晶片W未接触的状态下，以由气缸53产生的将支撑轴36向水平方向按压的压力(相当于清洗刷15对晶片W的外周端面14在水平方向上的按压力)与压力传感器61接触。由此，压力传感器61能够检测出由气缸53产生的将支撑轴36向水平方向按压的压力。
图5是用于说明基板处理装置1的电气结构的方框图。
基板处理装置1具有包括微型计算机的控制单元63。向该控制单元63输入压力传感器61的检测信号。另外，控制部67上连接有技术参数输入键64，该技术参数输入键64用于由用户输入处理技术参数(Recipe)(用于处理晶片W的各种条件)。进而，控制单元63上连接有作为控制对象的旋转马达9、处理液阀12、摆动驱动机构17、升降驱动机构18、清洗刷马达41以及溢流阀65等。
图6是用于说明在基板处理装置1中的晶片W处理的工序图。另外，图7是表示晶片W处理中清洗刷15的状态的侧视图。
处理晶片W之前，由用户操作技术参数输入键64来输入清洗刷15对晶片W外周端面14在水平方向上的按压力。根据来自该技术参数输入键64的输入，由控制单元63设定溢流阀65的释放压力。具体地说，在清洗刷15与晶片W未接触的状态下，由于按压检测用臂62与压力传感器61接触，所以能够由压力传感器61检测出由气缸53产生的对支撑轴36的按压力。控制单元63使溢流阀65的释放压力变化，并对由压力传感器61检测的按压压力与从技术参数输入键68输入的按压力进行比较，在两者一致的时刻，将此时的释放压力设定为处理晶片W时的释放压力(步骤S1设定按压力)。
搬入到处理室2内的晶片W保持在旋转卡盘3上(步骤S2)。然后，由控制单元63控制旋转马达9，并开始通过旋转卡盘3来旋转晶片W(步骤S3)。晶片W例如以100rpm的转速旋转。接着，由控制单元63打开处理液阀12，从表面喷嘴4以及背面喷嘴5分别对晶片W的表面以及背面开始供给处理液(步骤S4)。
另外，由控制单元63控制清洗刷马达41，从而清洗刷15例如以100～200rpm的转速在与晶片W的旋转方向相同的方向上旋转。然后，由控制单元63控制摆动驱动机构17以及升降驱动机构18，从而清洗刷15的清洗面22与晶片W的外周端面14相抵接(步骤S5)，且该清洗面22与晶片W表面的周边区域13以及外周端面14相接触。具体地说，首先，通过控制升降驱动机构18使清洗刷15移动到给定的高度位置，从而清洗刷15的清洗面22与晶片W的外周端面14相对置。接着，通过控制摆动驱动机构17使摆动臂16旋转来使清洗刷15水平移动，从而晶片W的周边部进入到清洗刷15的清洗面22中，如图7所示，清洗刷15的清洗面22与晶片W表面的周边区域13以及外周端面14接触。
此时，由于按压保持机构38的作用，清洗刷15以由技术参数输入键64设定的一定的水平方向的按压力按压在晶片W的外周端面14上。例如，在晶片W的中心偏离旋转卡盘3的旋转中心(通过旋转轴7的中心轴线)而晶片W进行偏心旋转的情况下，在晶片W的中心处于与清洗刷15相对接近的位置时，晶片W将清洗刷15推回去的力相对变大，而晶片W的中心处于与清洗刷15相对较远的位置时，晶片W将清洗刷15推回去的力相对变小，若晶片W将清洗刷15推回去的力变大，则相对气缸53内活塞而靠与杆54相反一侧的空间的压力变大，伴随于此，第二空气供给配管59内压力变大。若该第二空气供给配管59内的压力变为大于溢流阀65的释放压力，则第二空气供给配管59内的空气被释放，使第二空气供给配管59的压力保持为释放压力。从而，在清洗刷15的清洗面22与晶片W表面的周边区域13以及外周端面14相抵接的期间，清洗刷15对晶片W外周端面14在水平方向上的按压力保持为预先设定的按压力。
另外，在如此清洗晶片W表面的周边区域13以及外周端面14的期间，通过向晶片W表面供给的处理液，而能够冲洗掉附着在晶片W表面的相比周边区域13靠内侧的中央区域(器件形成区域)的污染物质。另外，作为处理液的纯水也发挥作为保护液的作用，该保护液用于防止由清洗刷15从周边区域13以及外周端面14除去的污染物质侵入到晶片W表面的中央区域(器件形成区域)。此外，作为保护液而使用处理液时，除了纯水外，优选地，选择对晶片W表面的器件形成区域不带来影响处理液，例如碳酸水、离子水、再生水(含氢水)或者磁化水等功能水等。
当将清洗刷15的清洗面22按压在晶片W的周边部上后经过了给定时间时，由控制单元63控制摆动驱动机构17以及升降驱动机构18，使清洗刷15退回到开始处理之前的初始位置(步骤S6)。另外，在清洗刷15返回到初始位置的期间，停止清洗刷马达41，从而使清洗刷15停止旋转。进而，由控制单元63关闭处理液阀12，从而停止从表面喷嘴4以及背面喷嘴5供给处理液(步骤S7)。
然后，由控制单元63控制旋转马达9，使晶片W高速(例如3000rpm)旋转(步骤S8)。由此，能够甩掉附着在晶片W上的处理液而使晶片W干燥。
晶片W的高速持续旋转给定时间之后，停止旋转马达9，从而停止由旋转卡盘3带动的晶片W的旋转(步骤S9)。并且，在晶片W静止之后，将该处理完的晶片W从处理室2搬出(步骤S10)。
如以上所述，清洗刷15的清洗面22与晶片W的外周端面14相抵接，此时，通过按压保持机构38的作用，不受晶片W相对清洗刷15的位置关系的影响，而将清洗刷15对晶片W的外周端面14在水平方向上的按压力保持为预先设定的按压力。因此，即使晶片W的中心偏离旋转卡盘3的旋转中心，且由旋转卡盘3保持晶片W，使晶片W进行偏心旋转，清洗刷15也总是以预先设定的水平方向的按压力按压在晶片W的外周端面14上。因此，不会产生清洗度不均匀而能够良好地清洗晶片W的外周端面。
另外，清洗面22是以越往下方越靠近中心轴线的方式倾斜的圆锥面。因此，将清洗面22按压在晶片W的外周端面14上，使清洗刷15发生弹性变形的同时使晶片W的周边部进入到清洗面22中，由此，能够使清洗刷15的清洗面22与晶片W表面的周边区域13接触。其结果是，能够完成晶片W外周端面14的清洗的同时，也能够完成清洗晶片W表面的周边区域13的清洗。
另外，因为清洗面22相对中心轴线的倾斜角度为45度且恒定，所以不管使晶片W周边部进入到清洗面22的哪个区域，只要清洗刷15对晶片W的外周端面14在平行方向上的按压力相同，则晶片W表面的周边区域13和清洗面22的有效接触宽度(清洗宽度)都相同。因此，在因清洗晶片W而使清洗面22的一部分区域磨损时，或者污染物质过多地蓄积在清洗面22的一部分而防碍晶片W的清洗时，通过使用该清洗面22的其它区域，而能够持续良好地清洗晶片W表面的周边区域13以及外周端面14。
进而，在清洗刷15的清洗面22按压在晶片W的周边部上的期间，由旋转卡盘3带动晶片W旋转，使清洗刷15与晶片W的周边部相对移动，从而能够有效地清洗晶片W的周边部。
另外，在清洗刷15的清洗面22按压在晶片W上的期间，清洗刷15在与晶片W的旋转方向相同的方向旋转。由此，能够擦洗晶片W的周边部，并能够更良好地清洗晶片W的周边部。另外，清洗刷15的旋转方向可以是与晶片W的旋转方向相反的方向，但是，当与晶片W的旋转方向相同时，能够使晶片W和清洗刷15互相摩擦，从而能够实现更高品质的清洗。
图8是对本发明的其它实施方式中的基板处理装置的内部进行图解说明的侧视图。在图8中，对与图2所示的各部件相当的部分标上了与这些各部件相同的附图标记。另外，关于标上了相同的附图标记的部分，下面省略其详细的说明。
在上述的结构中，清洗刷自转机构37支撑在支撑轴36的前端上，在该清洗刷自转机构37所具有的清洗刷马达41的输出轴42的下端部上，固定有可以螺合安装刷座23的刷座安装部43。在图8所示的结构中，支撑轴36以可旋转的方式支撑在臂部主体35上，在该支撑轴36从臂部主体35突出的前端部上，安装有可以螺合安装刷座23的刷座安装部43。由此，在图8所示的结构中，在清洗刷15经由刷座23而安装在刷座安装部43上的状态下，清洗刷15的中心轴线在水平方向上延伸。清洗面22是圆锥面，该圆锥面相对水平方向(中心轴线)具有45度的倾斜角度，且以越到前端越靠近中心轴线的方式倾斜。
另外，在臂部主体35内具有清洗刷自转机构81，其用于通过使支撑轴36与第一导辊支撑构件46、第二导辊支撑构件47以及弹簧卡定构件48(参照图4)一起旋转，通过该旋转来使清洗刷15围绕中心轴线而旋转。省略关于清洗刷自转机构81详细的说明，但是，例如，能够采用轴承等以可自由旋转的方式保持第一导辊支撑构件46，在该第一导辊支撑构件46的外侧以不能相对旋转的方式嵌有带轮，通过将马达驱动力输入到该带轮，从而能够使支撑轴36与第一导辊支撑构件46、第二导辊支撑构件47以及弹簧卡定构件48一起旋转。
在处理晶片W时，清洗刷15的清洗面22按压在晶片表面的周边区域13以及外周端面14上。此时，通过按压保持机构38的作用，清洗刷15对晶片W外周端面14在水平方向上的按压力保持为由技术参数输入键64(参照图5)设定的一定的按压力。
根据该结构也能够获得与图2所示的结构同样的效果。
图9是表示清洗刷的另一个结构的侧视图。在图9中，对与图3所示的各部件相当的部分标上了与这些各部件相同的附图标记。另外，关于标上了相同附图标记的部分，下面省略其详细的说明。
在图9所示的清洗刷91的清洗面22上形成有多个沟槽92。各沟槽92沿着圆锥面、即清洗面22的母线方向呈直线状延伸。
这样，由于在清洗刷91的清洗面22上形成有沟槽92，所以能够由清洗刷91刮掉比较牢固地附着在晶片W表面的周边区域13以及外周端面14上的污染物质。进而，也能够通过沟槽将由清洗刷91从晶片W刮掉的污染物质从清洗面22与晶片W之间排除。因此，通过采用在图9中所示的清洗刷91，而能够达到更良好地清洗晶片W的目的。
另外，沟槽92并不仅限于沿着清洗面22的母线方向的直线状。沟槽92例如也可以形成为沿着清洗面22的圆周方向的圆环状。另外，沟槽92也可以只形成有一个。在沟槽92只形成有一个的情况下，该沟槽92也可以形成为螺旋状。
以上针对本发明的几个实施方式进行了说明，但是，还可以用其它方式来实施本发明。例如，上述实施方式中采用了清洗面22相对中心轴线具有45度的倾斜角的结构，但是，清洗面22相对中心轴线的倾斜角度只要在5～85度的范围内设定即可。为了确保晶片W表面的周边区域13中的清洗宽度的同时，防止由清洗刷的按压引起晶片W变形，优选清洗面22相对中心轴线的倾斜角度在30～60度的范围内设定。
另外，可以取代清洗面22是圆锥面的清洗刷15、91，而采用在图10所示的清洗刷101。即，可以采用这样的清洗刷101在主体部20的前端侧具有近似圆柱状的前端部102，该前端部102的侧面成为清洗面103(圆柱面)。
另外，在图10中，对与图3所示的各部件相当的部分标上了与这些各部件相同的附图标记。另外，关于标上了相同附图标记部分，省略其详细的说明。
另外，在上述的实施方式中，在清洗刷15与晶片W相抵接的期间，使清洗刷15旋转，但是，也可以不使清洗刷15旋转而使其静止。
另外，当将方形基板作为待处理对象时，可以采用使基板静止而使清洗刷沿着基板的周边部移动的结构。当然，也可以通过使基板以及清洗刷两者移动而使清洗刷沿着基板的周边部进行相对移动。
另外，可以增加设置有表面清洗用清洗刷、超声波清洗喷嘴以及二流体喷嘴中的任意一个，其中，表面清洗用清洗刷用于清洗保持在旋转卡盘3上的晶片W表面(上表面)的中央区域；超声波清洗喷嘴用于向晶片W供给赋予了超声波的处理液；二流体喷嘴用于向晶片W供给将气体和液体混合而生成的液滴。
另外，在上述的实施方式中，列举出了采用纯水、功能水、或者药液等处理液来清洗晶片W的周边部的装置。但是，基板处理装置可以是对晶片W的周边部的薄膜进行蚀刻的装置。此时，作为处理液而可以采用包括氢氟酸、硝酸、磷酸、盐酸、草酸、以及柠檬酸等中的至少一种的蚀刻液。或者，基板处理装置可以是除去晶片W周边部的聚合物(polymer)等反应生成物的装置。此时，作为处理液，也可以采用包含有机胺类的除去液或者氟化铵类除去液等聚合物除去液。进而，基板处理装置也可以是剥离晶片W周边部的抗蚀剂的装置。此时，作为处理液可以采用包含硫酸过氧化氢混合试剂(SPM)或硫酸臭氧混合试剂(SOM)等的抗蚀剂剥离液。
另外，这些实施方式只不过是为了明确本发明的技术内容而采用的具体例，而不能仅限定于这些具体实施例而解释本发明，本发明的精神以及范围限定于附加的权利要求书的范围内。
本申请对应于2006年3月30日向日本专利局提出的JP特愿2006-95550号，该申请的全部公开内容通过引用而包含在本申请中。
权利要求
1.一种基板处理装置，其特征在于，包括基板保持机构，其对基板进行保持；清洗刷，其采用能够弹性变形的材料制成，且具有清洗面，该清洗面与沿着所述基板保持机构上保持的基板的一侧表面的平行方向相交叉；清洗刷移动机构，其使所述清洗刷相对于保持在所述基板保持机构上的基板进行移动；控制单元，其用于控制该清洗刷移动机构以使所述清洗面与所述基板保持机构上保持的基板的外周端面相抵接；按压保持机构，其将所述清洗刷对基板的外周端面在所述平行方向上的按压力保持为预先设定的按压力。
2.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，所述清洗面是圆锥面，该圆锥面具有在与所述平行方向垂直相交的方向上延伸的中心轴线。
3.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，所述清洗面是圆柱面，该圆柱面具有在与所述平行方向垂直相交的方向上延伸的中心轴线。
4.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，在所述清洗面上形成有沟槽。
5.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，所述清洗刷具有旋转对称的形状，该装置包括有使所述清洗刷围绕其中心轴线而进行旋转的清洗刷旋转机构。
6.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，该装置包括有清洗刷相对移动机构，该清洗刷相对移动机构使由所述基板保持机构保持的基板与所述清洗刷以使所述清洗刷在该基板的圆周方向上移动的方式相对移动。
7.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，该装置包括有处理液供给机构，该处理液供给机构向保持在所述基板保持机构上的基板的处理液供给区域供给处理液，其中该处理液供给区域是基板上至少所述一侧表面的比周边区域更靠内侧的区域。
8.一种基板处理方法，其特征在于，包括基板保持工序，由基板保持机构对基板进行保持；清洗刷抵接工序，通过使清洗刷移动而使该清洗刷的清洗面与保持在所述基板保持机构上的基板的外周端面相抵接，其中，该清洗刷采用能够弹性变形的材料制成，且具有清洗面，该清洗面与沿着所述基板保持机构上的基板的一侧表面的平行方向相交叉；按压保持工序，在该清洗刷抵接工序中将所述清洗刷对基板的外周端面在所述平行方向上的按压力保持为预先设定的按压力。
全文摘要
本发明提供一种基板处理装置以及基板处理方法，该基板处理装置包括基板保持机构，其对基板进行保持；清洗刷，其采用能够弹性变形的材料制成，且具有清洗面，该清洗面与沿着所述基板保持机构上保持的基板的一侧表面的平行方向相交叉；清洗刷移动机构，其使所述清洗刷相对于所述基板保持机构上保持的基板进行移动；控制单元，其用于控制该清洗刷移动机构以使所述清洗面与所述基板保持机构上保持的基板的外周端面相抵接；按压保持机构，其将所述清洗刷对基板的外周端面在所述平行方向上的按压力保持为预先设定的按压力。
文档编号G11B7/26GK101045230SQ200710091930
公开日2007年10月3日 申请日期2007年3月30日 优先权日2006年3月30日
发明者平冈伸康, 奥村刚, 仲野彰义 申请人:大日本网目版制造株式会社