(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記供給体は、前記基板へ洗浄液を吐出させるための流出口と、前記流出口へと前記洗浄液を案内する案内部と、前記供給部から供給された洗浄液を前記案内部内に流入させる流入口と、を有し、
前記膨張部は、少なくとも前記流入口と対向する反対側の面において膨張していることを特徴とする請求項1に記載の基板洗浄装置。
前記供給体は、前記基板へ洗浄液を吐出させるための流出口と、前記流出口へと前記洗浄液を案内する案内部と、前記供給部から供給された洗浄液を前記案内部内に流入させる流入口と、を有し、
前記流入口側の面が膨張していないことを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載の基板洗浄装置。
前記基板に前記洗浄液を供給するのに先立ち、前記供給部から前記洗浄液を供給させる制御部をさらに備えたことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の基板洗浄装置。
前記供給体は、前記基板へ洗浄液を吐出させるための流出口と、前記流出口へと前記洗浄液を案内する案内部と、前記供給部から供給された洗浄液を前記案内部内に流入させる流入口と、を有し、
前記案内部は導電性樹脂材料からなるとともにアースに接続されていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の基板洗浄装置。
【発明を実施するための形態】
【0020】
第1の実施の形態
《構成》
以下、本発明に係る基板洗浄装置を有する基板処理装置の第1の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、
図1乃至
図10及び
図19(a)は本発明の実施の形態を説明するための図である。
【0021】
図1に示すように、基板処理装置は、略矩形状のハウジング110と、多数の基板Wをストックする基板カセットが載置されるロードポート112と、を有している。ロードポート112は、ハウジング110に隣接して配置されている。ロードポート112には、オープンカセット、SMIF(Standard Mechanical Interface)ポッド、又はFOUP(Front Opening Unified Pod)を搭載することができる。SMIFポッド、FOUPは、内部に基板カセットを収納し、隔壁で覆うことにより、外部空間とは独立した環境を保つことができる密閉容器である。基板Wとしては、例えば半導体ウェハ等を挙げることができる。
【0022】
ハウジング110の内部には、複数(
図1に示す態様では4つ)の研磨ユニット114a〜114dと、研磨後の基板Wを洗浄する第1洗浄ユニット116及び第2洗浄ユニット118と、洗浄後の基板Wを乾燥させる乾燥ユニット120とが収容されている。研磨ユニット114a〜114dは、基板処理装置の長手方向に沿って配列され、洗浄ユニット116、118及び乾燥ユニット120も基板処理装置の長手方向に沿って配列されている。本実施の形態の基板処理装置によれば、直径300mm又は450mmの半導体ウエハ、フラットパネル、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)やCCD(Charge Coupled Device)等のイメージセンサ、MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)における磁性膜の製造工程において、種々の基板Wを、研磨処理することができる。
【0023】
ロードポート112、ロードポート112側に位置する研磨ユニット114a及び乾燥ユニット120に囲まれた領域には、第1搬送ロボット122が配置されている。また、研磨ユニット114a〜114d並びに洗浄ユニット116、118及び乾燥ユニット120と平行に、搬送ユニット124が配置されている。第1搬送ロボット122は、研磨前の基板Wをロードポート112から受け取って搬送ユニット124に受け渡したり、乾燥ユニット120から取り出された乾燥後の基板Wを搬送ユニット124から受け取ったりする。
【0024】
第1洗浄ユニット116と第2洗浄ユニット118との間に、これら第1洗浄ユニット116と第2洗浄ユニット118の間で基板Wの受け渡しを行う第2搬送ロボット126が配置され、第2洗浄ユニット118と乾燥ユニット120との間に、これら第2洗浄ユニット118と乾燥ユニット120の間で基板Wの受け渡しを行う第3搬送ロボット128が配置されている。さらに、ハウジング110の内部には、基板処理装置の各機器の動きを制御する制御部50が配置されている。本実施の形態では、ハウジング110の内部に制御部50が配置されている態様を用いて説明するが、これに限られることはなく、ハウジング110の外部に制御部50が配置されてもよい。
【0025】
第1洗浄ユニット116として、洗浄液の存在下で、基板Wの直径のほぼ全長にわたって直線状に延びるロール洗浄部材116a,116bを接触させ、基板Wに平行な中心軸周りに自転させながら基板Wの表面をスクラブ洗浄するロール洗浄装置が使用されてもよい(
図9参照)。また、第2洗浄ユニット118として、洗浄液の存在下で、鉛直方向に延びる円柱状のペンシル洗浄部材118aの下端接触面を接触させ、ペンシル洗浄部材118aを自転させながら一方向に向けて移動させて、基板Wの表面をスクラブ洗浄するペンシル洗浄装置が使用されてもよい(
図10参照)。また、乾燥ユニット120として、水平に回転する基板Wに向けて、移動する噴射ノズルからIPA蒸気を噴出して基板Wを乾燥させ、さらに基板Wを高速で回転させて遠心力によって基板Wを乾燥させるスピン乾燥ユニットが使用されてもよい。
【0026】
なお、第1洗浄ユニット116としてロール洗浄装置ではなく、第2洗浄ユニット118と同様のペンシル洗浄装置を使用したり、二流体ジェットにより基板Wの表面を洗浄する二流体ジェット洗浄装置を使用したりしてもよい。また、第2洗浄ユニット118としてペンシル洗浄装置ではなく、第1洗浄ユニット116と同様のロール洗浄装置を使用したり、二流体ジェットにより基板Wの表面を洗浄する二流体ジェット洗浄装置を使用したりしてもよい。本発明の実施の形態の基板洗浄装置は、第1洗浄ユニット116にも第2洗浄ユニット118にも適用でき、ロール洗浄装置、ペンシル洗浄装置、及び/又は、二流体ジェット洗浄装置とともに用いることもできる。一例としては、
図9で示すように、本実施の形態による供給体30(後述する)は、基板Wの第一表面(
図9の上面)及び第二表面(
図9の下面)を洗浄するロール洗浄部材116a,116b及び洗浄液を供給するノズル117とともに用いられてもよい。また、別の例としては、
図10で示すように、本実施の形態による供給体30は、基板Wの第一表面(
図10の上面)を洗浄するペンシル洗浄部材118a及び二流体ジェット洗浄部118b並びに洗浄液を供給するノズル117とともに用いられてもよい。
【0027】
本実施の形態の洗浄液には、純水(DIW)等のリンス液と、アンモニア過酸化水素(SC1)、塩酸過酸化水素(SC2)、硫酸過酸化水素(SPM)、硫酸加水、フッ酸等の薬液が含まれている。本実施の形態で特に断りのない限り、洗浄液は、リンス液又は薬液のいずれかを意味している。
【0028】
図2及び
図3に示すように、本発明の実施の形態による基板洗浄装置は、基板Wを支持(保持)するチャック等の基板支持部70と、基板支持部70によって支持された基板Wを回転させる回転部60とを有している。そして、これら基板支持部70及び回転部60によって基板回転機構が構成されている。
図2及び
図3に示す態様では、基板支持部70が2つだけ示されているが、上方から見たときに、本実施の形態では4つの基板支持部70が均等に(回転中心を中心として90°の角度で)配置されている。なお、基板支持部70の数は、基板Wを安定的に支持できればよく、例えば3つとしてもよい。なお、基板Wを支持する基板支持部70としては、スピンドル等も用いることができる。このようなスピンドルを用いた場合には、基板Wは回転されつつ支持されることになり、スピンドルが回転部としての機能も果たすことになる。なお、
図2及び
図3では、水平方向に基板Wを支持した例を示したが、これに限定されず、例えば、縦方向(鉛直方向)又は斜め方向に基板Wを支持する構成としてもよい。基板Wの回転方向や回転数は制御部50に制御される。基板Wの回転数は一定でもよいし可変であってもよい。
【0029】
図2及び
図3に示すように、供給体30は、供給管15を介して供給部10に連結されている。
【0030】
図2に示すように、供給体30は、揺動部40によって保持されてもよい。揺動部40は、基板Wの法線に直交する方向に延びた第一延在部41と、第一延在部41の基端側に連結され、基板Wの法線方向に延びた第二延在部42(
図6参照)と、を有してもよい。そして、第一延在部41の先端部に供給体30が連結されてもよい。なお、本実施の形態における「基板Wの法線方向に延びた」とは、「基板Wの法線方向の成分」を含んで延びていれば足り、「基板Wの法線方向」から傾斜していてもよい。また、揺動部40は、例えばアクチュエータ(図示せず)によって基板Wの法線方向(
図2の上下方向)に沿って移動可能となってもよい。
【0031】
図3に示すように、供給体30を基板Wの法線方向に直交する面内(
図3の左右及び紙面の表裏方向)で例えばスライドすることで移動可能に保持する供給体保持部45が設けられてもよい。供給管15は可塑性を有していてもよく、供給体30が移動する際に追従するようになってもよい。供給体保持部45は、例えばアクチュエータ(図示せず)によって基板Wの法線方向(
図3の上下方向)に沿って移動可能となってもよい。
【0032】
洗浄液や超音波洗浄液が飛散するのを防止するために、基板支持部70の外側にあって基板Wの周囲を覆い、基板Wと同期して回転する回転カップ(図示せず)を設けてもよい。
【0033】
図2及び
図3に示すように、基板洗浄装置は、洗浄液を供給する供給部10と、供給部10から供給された洗浄液を基板Wに供給する供給体30と、供給体30内に設けられ、供給部10から供給される洗浄液に超音波振動を与える振動部20と、を有している。
【0034】
図4及び
図5に示すように、供給体30は、本体部31と、基板Wへ洗浄液を吐出させるための流出口34と、流出口34へと洗浄液を案内する案内部32と、供給部10から供給された洗浄液を案内部32内に流入させる流入口33と、を有している。なお、本体部31の内壁によって案内部32が形成されている。本実施の形態では、案内部32が、振動部20に対応する振動対応位置を通過した後の洗浄液が流れ込む膨張部35を有している。本実施の形態における「振動対応位置」とは、振動部20と対向している位置であり、
図4を用いて説明すると、振動部20の下方に位置する領域である。本実施の形態における「膨張部35」とは、案内部32における他の部分よりも外方側に向かって膨張した部分であり、例えば、流出口34又はその近辺における案内部32の横断面積よりも大きな横断面積を有している部分のことを意味している。
【0035】
図4及び
図5に流入口33と対向する反対側の面において外方側に向かって膨張した膨張部35が設けられてもよい。また、
図5に示すように、膨張部35は流入口33を含む面でも膨張していてもよく、流入口33と対向する反対側の面及び流入口33を含む面を含む周縁面全体が外方側に向かって膨張していてもよい。また、
図4に示すように、流入口33を含む面は膨張しておらず、流入口33側の面が膨張していなくてもよい。なお、「流入口33側の面」とは、平面図(
図4の上方側から見た場合)において、案内部32の中心よりも流入口33側に位置する面のことを意味している。
【0036】
前述した制御部50は、基板Wに洗浄液を供給するのに先立ち、供給部10から洗浄液を供給させるようになっていてもよい。また、この態様の代わりに又はこの態様を用いつつ、制御部50は、基板Wに洗浄液を供給するのに先立ち、流出口34を基板Wと反対側の方向に向けるように方向変更部55(後述する)を制御してもよい(
図6(d)参照)。なお、「基板Wと反対側の方向」とは、基板Wと反対側に向かう成分を含んでいればよく、
図6(d)を用いて説明すると
図6(d)において上方側の成分を含んでいればよい。
【0037】
本実施の形態では、供給体30が主に一つだけ用いられる態様を用いて説明するが、これに限られることはなく、供給体30は複数設けられてもよい。
【0038】
振動部20によって発生される超音波振動は洗浄液に案内部32又は閉鎖部36(
図19(a)参照)を介して又は直接付与されることになる。
図4及び
図5に示される態様では、振動部20が案内部32に当接して設けられ、振動部20によって発生される超音波振動は案内部32を介して洗浄液に付与されるようになっている。他方、
図19(a)に示される態様では、振動部20が閉鎖部36に当接して設けられ、振動部20によって発生される超音波振動は閉鎖部36を介して洗浄液に付与されるようになっている。
【0039】
案内部32の材料としては例えば石英、ステンレス、サファイア、PTFE、PEEK、炭素含有樹脂等を用いることができる。とりわけ、石英及びサファイアは、超音波振動をより減衰させにくい材料となっている。このため、このような石英又はサファイアを用いることで、洗浄液に加えられた超音波振動が減衰されることを防止することができる。また、閉鎖部36は、Ta、石英、PTFE、PEEK、炭素含有樹脂(C-PTFE、C-PEEK等)又はサファイアを含む材料から形成されてもよく、より具体的には、閉鎖部36は、Ta、石英、PTFE,PEEK、炭素含有樹脂(C-PTFE、C-PEEK等)又はサファイアから形成されてもよい。
【0040】
特に、案内部32が樹脂材料からなり、案内部32内を流れる洗浄液の流量が多くなるような場合には、洗浄液と案内部32との間の接触に起因して帯電を引き起こしてしまうことがある。そして、このような帯電が生じた案内部32の先端を基板Wに接近させると、案内部32における帯電の影響で、空間を経て基板Wの表面も帯電してしまうおそれがある。そこで、案内部32の樹脂材料として、C-PTFE、C-PEEK等の炭素含有樹脂(導電性樹脂材料)を採用し、案内部32を揺動部40等を介してアースに接続することが有益である。このような態様を採用することで、洗浄液と案内部32との間の接触に起因して帯電した電気を逃がすことができ、案内部32の先端付近で帯電が起こりにくくすることができ、ひいては基板Wが帯電することをより確実に回避できるためである。
【0041】
なお、閉鎖部36が用いられる場合には、案内部32のうち閉鎖部36に対向する位置は開口しており、当該開口が閉鎖部36で完全に覆われることになる。なお、閉鎖部36と案内部32を構成する壁面の外面(本体部31)との間にはOリング等のシール部材が設けられていてもよい。一例としては、開口よりも大きなOリング等のシール部材が設けられ、このシール部材が閉鎖部36と案内部32を構成する壁面の外面(本体部31)との間で挟持されてもよい。
【0042】
図6(a)−(f)に示すように、流出口34の角度を変えることができる方向変更部55が設けられてもよい。この方向変更部55によって、供給体30が基板Wに対して傾斜可能となって流出口34の基板Wに対する角度を自在に変えることができてもよいし、流出口34を基板Wと反対側の方向に向けることができるようになってもよい(
図6(b)−(d)参照)。また、
図6(e)(f)に示すように、基板Wの中心部側に流出口34を向けることができるようになってもよいし、基板Wの周縁部側に流出口34を向けることができるようになってもよい。
【0043】
例えば基板W上に洗浄液を貯めたい場合には、基板Wの回転方向と逆側に向かって洗浄液を供給するような角度で供給体30が基板Wに対して傾斜すればよい。他方、例えば抵抗を加えることなく基板W上に洗浄液を供給したい場合には、基板Wの回転方向に沿って洗浄液を供給するような角度で供給体30が基板Wに対して傾斜すればよい。なお、供給体30の基板Wに対する角度は、手動で変更されてもよいし、制御部50からの信号を受けて自動で変更されてもよい。制御部50からの信号を受けて自動で変更される場合には、供給体30の保持される角度がレシピに従って順次変更されるようになってもよい。
【0044】
図7に示すように、供給体30が2つ以上設けられ、基板Wの表面及び裏面の両方に洗浄液を供給するようになっていてもよい。このように2つ以上の供給体30を用いる場合には、
図2に示すように揺動部40が採用されてもよいし、
図3に示すように供給体保持部45が採用されてもよい。このことは他の態様でも同様であり、
図4乃至
図6及び
図8乃至
図10のいずれにおいても、
図2に示すように揺動部40が採用されてもよいし、
図3に示すように供給体保持部45が採用されてもよい。なお、
図4乃至
図6では、揺動部40を用いた態様を示しているが、これはあくまでも一例であり、
図3に示すような供給体保持部45を用いてもよい。
【0045】
制御部50は、供給体30の移動速度を、供給体30が基板Wの中心側領域を洗浄するときと比較して、供給体30が基板Wの周縁側領域を洗浄するときに遅くなるに制御してもよい。なお、本実施の形態における「中心側領域」とは「周縁側領域」と比較して用いられており、「周縁側領域」と比較して基板Wの中心側に位置する領域のことを意味する。
【0046】
また、制御部50は、供給部10から洗浄液が供給されてから第一時間経過後に振動部20の振動を開始させてもよい。また、制御部50は、供給部10から洗浄液が供給されてから第一時間よりも長い第二時間経過後に流出口34から基板Wに対して洗浄液の供給を開始させてもよい。この際、供給部10から洗浄液が供給されてから第一時間経過後は継続して洗浄液が供給され、第一時間よりも長く第二時間よりも短い第三時間経過後に供給体30が移動を開始し、供給部10から洗浄液が供給されてから第二時間経過後に、基板Wの周縁部に洗浄液が供給されてもよい。この態様では、その後、基板Wの周縁部から中心部に向かって継続して洗浄液が供給され続けることになる。このような態様とは異なり、基板Wの周縁部から中心部の上方に流出口34が移動する間は供給部10からの洗浄液の供給が停止され、流出口34が基板Wの中心部の上方に位置付けられた後で(第二時間経過後に)、流出口34から洗浄液が再度吐出されて、基板Wの中心部に洗浄液が供給されてもよい。基板Wを洗浄している間、第二延在部22が基板Wの中心部から周縁部に向かって移動してもよいし、逆に、第二延在部22が基板Wの周縁部から中心部に向かって移動してもよいし、このような移動が繰り返し行われてもよい。
【0047】
なお、洗浄液を基板Wに供給する場合に、当該洗浄液に対して超音波振動が必ずしも常に与えられる分けではない。基板Wの上面に洗浄液の膜を作るための工程等のように洗浄液に超音波振動が与えられない場合には、超音波振動を行うことなく、基板Wに洗浄液を供給するのに先立って流出口34から洗浄液を吐出させることが行われてもよい。
【0048】
基板洗浄装置は、
図2及び
図3に示すように、待機位置にある流出口34から吐出された洗浄液を回収するための吐出液回収部75をさらに有してもよい。この吐出液回収部75は排液回収部(図示せず)に連結されており、回収された洗浄液は排液処理されてもよい。
【0049】
図2及び
図3における上下方向の両方向矢印で示すように、基板Wに洗浄液を供給する際に供給体30が近接位置に位置付けられ、基板Wに洗浄液を供給しないときには供給体30が離隔位置に位置付けられてもよい。なお、「離隔位置」は、「近接位置」と比較して基板Wから基板Wの法線方向において遠い位置のことを意味し、逆に、「近接位置」は「離隔位置」と比較して基板Wから基板Wの法線方向において近い位置のことを意味する。供給体30は図示しないアクチュエータに連結されており、このアクチュエータによって近接位置及び離隔位置に位置付けられるようになってもよい。
【0050】
なお、基板支持部70が上下方向に移動可能となり、基板Wが供給体30に対して「離隔位置」及び「近接位置」を取るようになってもよいし、供給体30及び基板支持部70の両方が上下方向に移動可能となり、基板Wと供給体30の両方を適宜位置付けることで、「離隔位置」及び「近接位置」を取るようになってもよい。
【0051】
特に、案内部32が石英等の超音波振動を減衰させにくい材料からなる場合であって、基板Wに洗浄液を供給するのに先立ち供給体30が近接位置に位置付けられる態様を採用した場合には、基板Wに洗浄液を供給する際に、基板Wに近い位置まで、超音波振動を減衰させにくい材料からなる案内部32で案内して、洗浄液を基板Wに供給することができる。
【0052】
また、基板Wに対して洗浄液を供給する工程が終了すると、供給体30は離隔位置に位置付けられてもよい。このように供給体30を離隔位置に位置付けることで、供給体30、第一延在部41又は供給管15に予期せぬ形で洗浄液やその他の液体等が付着することを防止できる。
【0053】
また、基板Wに対して洗浄液を供給する工程が終了すると、供給体30は待機位置に位置付けられてもよい。そして、供給体30はこの待機位置において離隔位置に位置付けられてもよい。待機位置とは、例えば基板Wの法線方向に供給体30が位置しない位置を意味し、基板Wが水平方向に沿って延在するように配置されている態様では、基板Wの上下方向に供給体30が位置していないことを意味する。待機位置の一例としては、前述した吐出液回収部75に洗浄液を吐出できる位置を挙げることができる。
【0054】
基板Wに洗浄液を供給するのに先立ち、供給部10から洗浄液を供給して、待機位置にある流出口34から例えば吐出液回収部75に向かって洗浄液を吐出させる場合には、近接位置に位置付けられてもよい。このように近接位置に位置付けることで、吐出された洗浄液が不用意に飛び散ることを防止できる。
【0055】
供給体30は待機位置において離隔位置(上方位置)に位置付けられ、当該待機位置において近接位置(下方位置)に位置付けられてから、基板Wの上方で移動されてもよい。このように待機位置において離隔位置に位置付けられることで、供給体30に予期せぬ形で洗浄液やその他の液体等が付着することをより確実に防止できる。また、待機位置において近接位置(下方位置)に位置付けられてから移動させることで、基板W上を供給体30が移動する際に、基板Wに近い位置で洗浄液を供給することもでき、基板Wを効率よく洗浄することができる。
【0056】
また、供給体30は待機位置において離隔位置(上方位置)に位置付けられ、その状態で基板Wの上方を移動され、基板Wの中心に流出口34が位置付けられた後で、供給体30が近接位置(下方位置)に位置付けられてもよい。このような態様によれば、基板Wの上方を供給体30が移動する際に、前工程の洗浄液やその他の液体等が供給体30に付着することを防止することを期待できる。
【0057】
《作用・効果》
次に、上述した構成からなる本実施の形態による作用・効果であって、未だ説明していないものを中心に説明する。
【0058】
本実施の形態によれば、供給体30が振動部20に対応する振動対応位置を通過した後の洗浄液が流れ込む膨張部35を有している。このため、供給部10から供給された洗浄液の振動対応位置の通過を効率よく行うことができる。したがって、洗浄液が存在しない状態(いわゆる空焚きの状態)で振動部20が振動する状態が発生することを効率よく未然に防止することができる。
【0059】
図4及び
図5に示すように、膨張部35が、流入口33と対向する反対側の面において外方側に向かって膨張している態様を採用した場合には、流入口33から流入された洗浄液の振動対応位置の通過をスムーズに行うことができる。このため、洗浄液が存在しない状態で振動部20が振動する状態が発生することをより効率よく未然に防止することができる。また、この態様を採用することで、流入口33から流入された洗浄液の膨張部35における対流を効率よく形成できる。このため、洗浄液が存在しない状態をさらに効率よく解消できる。
【0060】
図4に示すように、流入口33側の面が膨張していない態様を採用した場合には、流入口33から流入された洗浄液の拡散を抑えつつ、洗浄液を案内部32内に流し込むことができる。このため、流入口33から流入された洗浄液の振動対応位置の通過をスムーズに行うことができる。この結果、洗浄液が存在しない状態で振動部20が振動する状態が発生することをより効率よく未然に防止することができる。
【0061】
図4及び
図5に示すように、膨張部35が、流出口34に向かったテーパー形状35aを有していてもよい。このようなテーパー形状35aを採用することで、流入口33から膨張部35に流れ込んだ洗浄液を膨張部35で効率よく対流させた後で、流出口34に向かわせることができる。このため、洗浄液が存在しない空間をより効率よくなくすことができる。
【0062】
基板Wに洗浄液を供給するのに先立ち、供給部10から洗浄液を供給させ、例えば待機位置にある流出口34から洗浄液を吐出させる態様を採用した場合には、酸素等が入ってしまい洗浄効果の低い洗浄液を排出し、窒素等が入った洗浄効果の高い洗浄液に超音波振動を与えて基板Wの洗浄に用いることができる。また、超音波が十分に与えられておらず洗浄効果の高くない洗浄液ではなく、超音波が十分に与えられて高い洗浄効果を有する洗浄液で基板Wを洗浄することができる。また、酸素等が入ってしまい超音波が十分に与えられていない洗浄液で基板Wを洗浄した場合には、不具合が発生してしまう可能性もあるが、この態様を採用することで、このような不具合の発生を未然に防止することができる。また、基板Wの洗浄開始時点から均一な洗浄力の洗浄液で基板Wを洗浄することができ、安定した基板洗浄を実現できる。
【0063】
供給体30の移動速度が、流出口34が基板Wの中心側領域を洗浄するときと比較して、流出口34が基板Wの周縁側領域を洗浄するときに遅くなる態様を採用した場合には、基板Wの外周側に対して内周側と比較して多くの洗浄液を供給することができる。基板Wの外周側において洗浄液で洗浄されるべき面積は、基板Wの内周側において洗浄液で洗浄されるべき面積と比較して大きくなっていることから、このような態様を採用することで基板Wの単位面積あたりに供給される洗浄液の量を均一なものに近づけることができる。
【0064】
回転される基板Wの中心からの距離をrとしたときに、当該距離rにおける円弧の長さは2πrとなる。このため、この2πrに基づいて、供給体30の移動速度を算出し、当該移動速度に基づいて供給体30を移動させてもよい。このような態様ではなく、単純に、基板Wの中心部から周縁部に向かって移動する間、連続的又は断続的に供給体30の移動速度を遅くし、逆に、基板Wの周縁部から中心部に向かって移動する間、連続的又は断続的に供給体30の移動速度を速くしてもよい。このような態様によれば、制御が複雑にならない点で有益である。
【0065】
供給部10から洗浄液が供給されてから第一時間経過後に振動部20の振動を開始させる態様を採用した場合には、洗浄液を流し込んでから振動部20を振動させるので、洗浄液が存在しない状態(いわゆる空焚きの状態)で振動部20が振動して、振動部20が破損してしまうことをより確実に防止できる。
【0066】
一例として、第一時間は例えば0.1秒〜1秒程度である。第一時間に関しては、振動部20と対向する部分に洗浄液が存在しない状態が防止できればよいので、そこまで長い時間をとる必要はない。
【0067】
なお、案内部32内にある洗浄液を吐出液回収部75等に吐出する際には、振動部20を振動させなくてもよい。ただ、案内部32内にある洗浄液を吐出液回収部75等に吐出する際に振動部20を予め振動させておくことで、超音波振動が与えられた洗浄液で案内部32内を予め洗浄することができる点で有益である。また、予め超音波振動を与えることで、案内部32内の洗浄液に十分な超音波振動を予め与えることができ(十分なエネルギーを蓄えることができ)、基板Wに洗浄する際に、最初から十分に洗浄力の高い洗浄液を供給することができる。
【0068】
また、供給部10から洗浄液が供給されてから、第一時間よりも長い第二時間経過後に流出口34から基板Wに対して洗浄液の供給を開始させる態様を採用した場合には、より確実に、高い洗浄効果を有する洗浄液で基板Wを洗浄することができる。なお、第二時間は、一例として、案内部32内にある洗浄液が全て出る程度の時間である。この第二時間は、案内部32内の体積と洗浄液が供給される供給速度から算出されてもよいし、実験的に導き出されてもよい。第二時間は例えば1秒〜5秒程度である。
【0069】
待機位置にある流出口34から吐出された洗浄液を回収するための吐出液回収部75を設けた態様を採用した場合には、洗浄に用いられない吐出された洗浄液を確実に回収することができる。このため、流出口34から吐出された洗浄液が跳ね返ってミストとなって、基板Wに悪影響を及ぼす可能性を未然に低減できる。
【0070】
また、液体及び気体を混合した二流体によって基板Wの表面を洗浄する二流体ジェット洗浄装置に本実施の形態の基板洗浄装置が組み込まれた態様では(
図10参照)、例えば、二流体ジェット洗浄工程の前に、本実施の形態の供給体30によって基板Wの洗浄を行ってもよい。このような態様によれば、超音波が与えられた洗浄液のキャビテーション効果によって、基板Wに付着した粒子を浮かせたうえで、二流体ジェット洗浄を行うことができる点で有益である。なお、キャビテーション効果とは、超音波により洗浄液に生じた気泡が破裂することにより生じた衝撃波を利用した洗浄効果である。
【0071】
変形例
振動部20は、第一周波数及び第一周波数よりも低い第二周波数で振動して、洗浄液に超音波振動を与える態様となってもよい。また、3つ以上の周波数で洗浄液に超音波振動を与える態様となってもよい。
【0072】
本変形例によれば、異なる周波数で洗浄液に超音波振動を与えることができる。このため、用途に応じて、洗浄液による洗浄力を変えることができる。
【0073】
一つの振動部20が異なる周波数で振動してもよいが、
図8に示すように、振動部20が、第一周波数で振動する第一振動部20aと、第一周波数よりも低い第二周波数で振動する第二振動部20bとを有してもよい。このような態様によれば、簡単な構成で異なる周波数の超音波振動を与えることができる点で有益である。
【0074】
図8に示すように、第一振動部20aは、この第一振動部20aに信号を送る第一発信器21aと電気的に接続されてもよい。同様に、第二振動部20bは、この第二振動部20bに信号を送る第二発信器21bと電気的に接続されてもよい。
【0075】
図8に示す態様では、供給体30が、筐体30'によって保持された第一供給体30a及び第二供給体30bを有している。そして、第一供給体30aが第一発信器21aに接続された第一振動部20aを有し、第二供給体30bが第二発信器21bに接続された第二振動部20bを有している。
図8に示す態様では、筐体30'が移動することで、第一供給体30a及び第二供給体30bが移動することになるが、第一供給体30aと第二供給体30bとが別々に移動する態様であってもよい。洗浄液が基板Wに衝突すると超音波振動が減衰することから、異なる周波数の洗浄液を同時に使用しても、異なる周波数を提供することによる効果はあまり変わらない。このため、異なる周波数の洗浄液を同時に使用することもできる。
【0076】
本実施の形態では、第一周波数が900kHz以上5MHz以下となり、第二周波数が900kHz未満となってもよい。900kHz以上の周波数で振動させた場合には、振動幅が小さいので、比較的小さな不純物を除去することができ、またキャビテーションの効果が小さくなるので基板Wに加わる負荷を小さくすることができる。他方、900kHz未満の周波数で振動させた場合には、振動幅が大きいので、比較的大きな不純物を除去することができる。第一周波数と第二周波数との差が小さいと効果の差も小さい。このため、一例として、第一周波数と第二周波数との差が500kHz程であってもよく、例えば第一周波数として950kHzを用い、第二周波数として430kHzを用いることもできる。また、これに限られることはなく、例えば第一周波数として950kHzを用い、第二周波数として750kHzを用いることができる。
【0077】
このような態様を採用した場合であって、本実施の形態の基板洗浄装置をペンシル洗浄装置とともに採用した場合には(
図10参照)、(1)第二周波数で洗浄液に超音波振動を与えて基板Wを洗浄し、(2)その後で、ペンシル洗浄部材118aを用いて基板Wを洗浄し、(3)その後で、第一周波数で洗浄液に超音波振動を与えて基板Wを洗浄するようにしてもよい。このような態様によれば、まず、第二周波数で超音波振動を与えられた洗浄液で大きな不純物を除去し、その後でペンシル洗浄部材118aによる洗浄を行い、仕上げとして第一周波数で超音波振動を与えられた洗浄液で小さな不純物を除去することができる。このため、ペンシル洗浄部材118aにかかる負荷を従前と比べて低減することができ、ひいては、ペンシル洗浄部材118aの寿命を長くすることができる。
【0078】
また、別の態様として、(1)ペンシル洗浄部材118aを用いて基板Wを洗浄し、(1)その後で、第二周波数で洗浄液に超音波振動を与えて基板Wを洗浄し、(3)その後で、第一周波数で洗浄液に超音波振動を与えて基板Wを洗浄するようにしてもよい。このような態様でも、上述したのと同様の理由から、ペンシル洗浄部材118aにかかる負荷を従前と比べて低減することができ、ひいては、ペンシル洗浄部材118aの寿命を長くすることができる。
【0079】
第2の実施の形態
次に、
図11乃至
図18及び
図19(b)を用いて、本発明の第2の実施の形態について説明する。
【0080】
第2の実施の形態では、振動部20に対応する振動対応位置を通過した後の洗浄液が流れ込む案内管39が設けられている。
図13に示すように、案内管39にバルブ等の開閉部38が設けられてもよい。この開閉部38は、制御部50からの指令を受けて開閉するようになっていてもよい。一例としては、基板Wに洗浄液を供給するのに先立ち、供給部10から洗浄液を供給させる前に開閉部38が開状態となり、一定時間(例えば1秒〜数秒)が経過した後で開閉部38が閉状態となってもよい。
【0081】
案内管39を通過した洗浄液は吐出液回収部75(
図2及び
図3参照)で回収されてもよい。
【0082】
揺動部40を採用する場合には、案内管39の少なくとも一部が第一延在部41内で延在してもよい(
図15乃至
図18参照)。
【0083】
第2の実施の形態において、その他の構成は、第1の実施の形態と略同一の態様となっている。このため、本実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0084】
本実施の形態のように案内管39を採用した場合にも、第1の実施の形態と同様、供給部10から供給された洗浄液の振動対応位置の通過を効率よく行うことができる。したがって、洗浄液が存在しない状態(いわゆる空焚きの状態)で振動部20が振動する状態が発生することを効率よく未然に防止することができる。
【0085】
案内管39を通過した洗浄液が回収される吐出液回収部75を採用する場合には、基板Wの洗浄に用いない洗浄液を確実に回収できる点で有益である。
【0086】
図15乃至
図18に示すように、案内管39の少なくとも一部が第一延在部41内で延在する態様を採用した場合には、第一延在部41内の空間を効率よく利用しつつ、基板Wの洗浄に用いない洗浄液を第一延在部41の基部側に案内できる点で有益である。
【0087】
図11乃至
図13に示すように、案内管39は流入口33に対向する位置に設けられてもよい。つまり、案内管39が流入口33と対向する位置に設けられてもよい。この態様を採用した場合には、流入口33から案内部32内に流入した洗浄液をスムーズに案内管39へと導くことができる。
【0088】
また、
図11乃至
図13に示すように、供給管15及び案内管39の上端が案内部32の上端に合致するようにして設けられていてもよい。このような態様を採用することで、振動部20に対応する振動対応位置において、供給管15から流入された洗浄液を案内管39へとスムーズに流し込むことができる。このため、さらに効率よく、洗浄液が存在しない状態(いわゆる空焚きの状態)で振動部20が振動する状態が発生することを防止することができる。
【0089】
図11及び
図13に示すように、案内管39は供給管15が延在する方向と並行に延びてもよいが、
図12に示すように、屈曲する態様となってもよい。
図12では、基板Wと反対側(
図12の上方側)に向かって案内管39が屈曲しているが。これに限られることはなく、基板W側に向かって案内管39が屈曲してもよいし、基板Wの面方向と平行な方向に案内管39が屈曲してもよい。なお、案内管39が上方側に向かって屈曲する態様を採用した場合には、クリーンルーム内の空気等の外気が案内管39に沿って上方側へと向かって移動するので、振動部20に対応する振動対応位置に空気等の外気が溜まりにくくなる点で有益である。
【0090】
また、
図14に示すように、案内管39が終端部39aを有し、案内管39内に流入した洗浄液が外方へと流出されないようになっていてもよい。なお、終端部39aを有する態様で案内管39が上方側に向かって屈曲する態様を採用した場合には、終端部39aに空気等の外気が溜まることを期待でき、振動部20に対応する振動対応位置に空気等の外気が溜まりにくくなる点で有益である。
【0091】
図13及び
図15に示すように、バルブ等の開閉部38が設けられた態様を採用した場合には、基板Wに洗浄液を供給する際に開閉部38を閉状態にすることで、供給部10から供給された洗浄液の全て又はほぼ全てを基板Wに供給することができる点で有益である。また、基板Wに洗浄液を供給する前では、開閉部38を開状態にすることで、案内管39内に流入した洗浄液をスムーズに流すことができ、仮に振動対応位置に空気等の外気が存在してもスムーズに押し流すことができる点で有益である。
【0092】
供給管15及び案内管39の配置態様は自在に変更することができ、
図16に示すように案内管39が供給体10内に埋設されていてもよいし、
図15及び
図17に示すように案内管39の一部が供給体10の外方に露出していてもよいし、
図18に示すように供給管15及び案内管39の一部が外方に露出していてもよい。
【0093】
なお、
図19(b)に示すように、閉鎖部36が用いられてもよい。この閉鎖部36を用いる場合には、第1の実施の形態で説明したのと同様、案内部32のうち閉鎖部36に対向する位置は開口しており、当該開口が閉鎖部36で完全に覆われることになる。
【0094】
上述した各実施の形態の記載、変形例及び図面の開示は、特許請求の範囲に記載された発明を説明するための一例に過ぎず、上述した実施の形態の記載又は図面の開示によって特許請求の範囲に記載された発明が限定されることはない。
【0095】
上記では、基板Wの表面全体を洗浄する態様を用いて説明したが、これに限られることはなく、例えば、基板Wのべベル部を洗浄するベベル洗浄装置、めっき装置に搭載されるスピン乾燥(SRD)装置等にも用いることもできる。