特開 2023-105856 基板洗浄方法、基板洗浄装置、基板洗浄部材、及び、基板洗浄部材の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023105856

(43)【公開日】2023-08-01

(54)【発明の名称】基板洗浄方法、基板洗浄装置、基板洗浄部材、及び、基板洗浄部材の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20230725BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 644G

H01L21/304 644C

H01L21/304 646

H01L21/304 622Q

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022006844

(22)【出願日】2022-01-20

(71)【出願人】

【識別番号】000000239

【氏名又は名称】株式会社荏原製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100188592

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100207561

【弁理士】

【氏名又は名称】柳元 八大

(74)【代理人】

【識別番号】100188891

【弁理士】

【氏名又は名称】丹野 拓人

(72)【発明者】

【氏名】漆原 夏子

(72)【発明者】

【氏名】▲濱▼田 聡美

【テーマコード（参考）】

5F057

5F157

【Ｆターム（参考）】

5F057AA21

5F057BA11

5F057CA12

5F057DA03

5F057DA39

5F057FA37

5F157AA12

5F157AA70

5F157AA96

5F157AB02

5F157AB14

5F157AB33

5F157AB48

5F157AB51

5F157AB64

5F157AB90

5F157BA03

5F157BA07

5F157BA08

5F157BA13

5F157BA14

5F157BA31

5F157CB14

5F157DB02

5F157DB18

5F157DB53

(57)【要約】

【課題】基板の洗浄力を高め、微小サイズの異物の洗浄残りを抑制する。
【解決手段】本発明の一態様に係る基板洗浄方法は、基板Ｗの表面に洗浄液１００を供給する洗浄液供給工程と、基板Ｗの表面に形成される洗浄液１００の粘性底層１０１に入り込んだ異物Ｘを除去する粘性底層異物除去工程と、を有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板の表面に洗浄液を供給する洗浄液供給工程と、
前記基板の表面に形成される前記洗浄液の粘性底層に入り込んだ異物を除去する粘性底層異物除去工程と、を有する、基板洗浄方法。

【請求項2】

前記粘性底層異物除去工程では、幾何学的構造を有する基板洗浄部材で前記異物をからめとる、請求項１に記載の基板洗浄方法。

【請求項3】

前記粘性底層異物除去工程では、毛細管力を有する基板洗浄部材で前記異物を吸着する、請求項１に記載の基板洗浄方法。

【請求項4】

前記粘性底層異物除去工程では、帯電した基板洗浄部材で前記異物を静電吸着する、請求項１に記載の基板洗浄方法。

【請求項5】

少なくとも前記粘性底層異物除去工程の前に、前記基板若しくはダミー基板に対して、前記基板洗浄部材を回転させながら接触させることで、前記基板洗浄部材をブレークイン処理するブレークイン工程を有する、請求項２～４のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。

【請求項6】

基板の表面に洗浄液を供給する洗浄液供給装置と、
前記基板の表面に形成される前記洗浄液の粘性底層に入り込んだ異物を除去する粘性底層異物除去装置と、を有する、基板洗浄装置。

【請求項7】

幾何学的構造を有する基板洗浄部材であって、
１μｍから１ｍｍまでのポア径を有する多孔質部材を備える、基板洗浄部材。

【請求項8】

毛細管力を有する基板洗浄部材であって、
毛細管の孔の径が２０μｍ以上である、基板洗浄部材。

【請求項9】

帯電性を有する基板洗浄部材であって、
正若しくは負に帯電する官能基が表面に装飾されている、基板洗浄部材。

【請求項10】

多孔質部材の表面を、塩基性官能基若しくは酸性官能基で装飾する、基板洗浄部材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板洗浄方法、基板洗浄装置、基板洗浄部材、及び、基板洗浄部材の製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、シリコンウェハ等の基板の表面を平坦に化学機械研磨処理（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing）する基板研磨装置が知られている。この基板研磨装置は、基板を研磨する基板研磨装置と、研磨された基板を洗浄・乾燥する基板洗浄装置と、を備える。研磨された基板には、ＣＭＰに使用されたスラリの残渣や金属研磨屑等が微小パーティクル（異物）として付着しているため、基板洗浄装置において微小パーティクルを除去している（例えば、下記特許文献１～３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３－３３２２９０号公報

【特許文献2】特開平１０－１５０００８号公報

【特許文献3】特開２０１８－３７６５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年の半導体業界の配線の微細化等の要求により、使用される砥粒サイズがナノサイズまで小さくなってきている。これに伴い、基板洗浄後に許容される異物のサイズ及び数が厳格化され、上記従来の手法では必ずしもその洗浄力が十分ではないケースが生じてきている。

【0005】

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、基板の洗浄力を高め、微小サイズの異物の洗浄残りを抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る基板洗浄方法は、基板の表面に洗浄液を供給する洗浄液供給工程と、前記基板の表面に形成される前記洗浄液の粘性底層に入り込んだ異物を除去する粘性底層異物除去工程と、を有する。

【0007】

上記基板洗浄方法において、前記粘性底層異物除去工程では、幾何学的構造を有する基板洗浄部材で前記異物をからめとってもよい。

【0008】

上記基板洗浄方法において、前記粘性底層異物除去工程では、毛細管力を有する基板洗浄部材で前記異物を吸着してもよい。

【0009】

上記基板洗浄方法において、前記粘性底層異物除去工程では、帯電した基板洗浄部材で前記異物を静電吸着してもよい。

【0010】

上記基板洗浄方法において、少なくとも前記粘性底層異物除去工程の前に、前記基板若しくはダミー基板に対して、前記基板洗浄部材を回転させながら接触させることで、前記基板洗浄部材をブレークイン処理するブレークイン工程を有してもよい。

【0011】

本発明の一態様に係る基板洗浄装置は、基板の表面に洗浄液を供給する洗浄液供給装置と、前記基板の表面に形成される前記洗浄液の粘性底層に入り込んだ異物を除去する粘性底層異物除去装置と、を有する。

【0012】

本発明の一態様に係る基板洗浄部材は、幾何学的構造を有する基板洗浄部材であって、１μｍから１ｍｍまでのポア径を有する多孔質部材を備える。

【0013】

本発明の一態様に係る基板洗浄部材は、毛細管力を有する基板洗浄部材であって、毛細管の孔の径が２０μｍ以上である。

【0014】

本発明の一態様に係る基板洗浄部材は、帯電性を有する基板洗浄部材であって、正若しくは負に帯電する官能基が表面に装飾されている。

【0015】

本発明の一態様に係る基板洗浄部材の製造方法は、多孔質部材の表面を、塩基性官能基若しくは酸性官能基で装飾する。

【発明の効果】

【0016】

上記本発明の一態様によれば、基板の洗浄力を高め、微小サイズの異物の洗浄残りを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】基板の表面からの距離と洗浄液の流速との関係を示す図である。

【図2】第１実施形態に係る基板洗浄方法を説明する説明図である。

【図3】第２実施形態に係る基板洗浄方法を説明する説明図である。

【図4】第３実施形態に係る基板洗浄方法を説明する説明図である。

【図5】第１実施例に係る基板処理装置の全体構成を示す平面図である。

【図6】第１実施例に係る基板洗浄装置の構成を示す斜視図である。

【図7】第１実施例に係るロール洗浄部材の凸部の断面図である。

【図8】第１実施例に係るロール洗浄部材の製造方法を説明する説明図である。

【図9】第１実施例に係る基板洗浄方法のフローチャートである。

【図10】第１実施例に係るロール洗浄部材のブレークイン処理を説明する説明図である。

【図11】第２実施例に係る洗浄モジュールの構成を示す斜視図である。

【図12】図１１に示す洗浄モジュールが備えるペンシル洗浄部材の断面図である。

【図13】第３実施例に係るロール洗浄部材の凸部の断面図である。

【図14】第３実施例に係るロール洗浄部材の製造方法を示すフローチャートである。

【図15】一変形例に係る洗浄モジュールの構成を示す平面図である。

【図16】一変形例に係る基板処理装置の構成を示す側面図である。

【図17】図１６に示すスクラバーに備えられたテープカートリッジを示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。以下では、まず本発明の概要について説明し、続いて本発明の実施形態、本発明の実施例について説明する。

【0019】

（概要）
図１は、基板の表面からの距離と洗浄液の流速との関係を示す図である。なお、図１に示す洗浄液の流速分布は、計算上の一例である。
図１では、シリコンウェハ等の基板Ｗの表面に、リンス液等の洗浄液１００を供給し、異物Ｘを洗い流す洗浄液供給工程（リンス工程）を図示している。図１に示すように、基板Ｗの表面の近傍には、洗浄液１００の粘性底層１０１（viscous sublayer）が形成されている。

【0020】

粘性底層１０１とは、壁（基板Ｗの表面）に沿った乱流の極く壁近くの粘性効果が重要となる層であり、摩擦速度ｖ＊，動粘度をνとするとν／ｖ＊の約５～１１倍の厚さを有している。なお、粘性底層１０１の平均速度分布は、直線的で乱れは小さいがゼロではない。

【0021】

図１に示す例では、基板Ｗの表面から１０μｍまでの洗浄液層が、粘性底層１０１となっている。粘性底層１０１においては、洗浄液の流速が低下し、粘性底層１０１に入り込んだ異物Ｘを除去することが難しくなる。しかしながら、微小サイズ（例えば１０μｍ以下）の異物Ｘは、この粘性底層１０１に入り込み易い。

【0022】

粘性底層１０１のうち、特に、基板Ｗの表面から１００ｎｍ以下の範囲に形成される粘性底層１０１ａでは、洗浄液１００の流速が著しく低下する。この粘性底層１０１ａでは、通常の洗浄液１００の供給量（例えば１Ｌ／ｍｉｎ）では異物Ｘの排出に、概算で５～１５ｍｉｎ程度必要となる。そうすると、洗浄液１００の流れだけでは、通常の洗浄プロセス時間内での異物Ｘの排出は困難であり、異物Ｘの再付着の機会も多くなる。

【0023】

したがって、洗浄液１００の流速が低下する粘性底層１０１に入り込んだ１０μｍ以下の異物Ｘ、さらに洗浄液１００の流速が著しく低下する粘性底層１０１ａに入り込んだ１００ｎｍ以下の異物Ｘを救出し、排出する必要がある。
本発明は、後述する実施形態及び実施例で説明するように、この粘性底層１０１（１０１ａ）に入り込んだ異物Ｘを除去する粘性底層異物除去工程を有している。これにより、基板Ｗの洗浄力を高め、微小サイズの異物Ｘの洗浄残りを抑制している。

【0024】

以下説明する、図２～図４に示す各実施形態では、基板洗浄部材２００に機能を追加することで、洗浄液１００の粘性底層１０１に入り込んだ異物Ｘを除去している。

【0025】

（第１実施形態）
図２は、第１実施形態に係る基板洗浄方法を説明する説明図である。なお、図２（ａ）～図２（ｃ）は、第１実施形態に係る基板洗浄部材２００の機能的作用を模式的に示している。
図２に示すように、第１実施形態では、基板洗浄部材２００に幾何学的構造を追加している。幾何学的構造を有する基板洗浄部材２００Ａは、図２に示す例では、表面に多数の微小な突起２０１を備えている。

【0026】

第１実施形態の基板洗浄方法は、幾何学的構造を有する基板洗浄部材２００Ａで異物Ｘをからめとる。例えば、表面に微小な突起２０１を有する樹脂粒子（例えば、粒子径が１０μｍより大きい専用粒子）からなる基板洗浄部材２００Ａを洗浄液１００に分散させ、その洗浄液１００を基板Ｗに供給しながら、従来のロール洗浄部材等で基板Ｗの表面をスクラブ洗浄する。これにより、洗浄液１００の粘性底層１０１に入り込んだ異物Ｘを基板洗浄部材２００Ａの突起２０１などでからめとって除去することができる。
なお、上述した幾何学的構造は、後述する実施例のようにロール洗浄部材やペンシル洗浄部材、その他の基板洗浄部材に追加しても構わない。

【0027】

（第２実施形態）
図３は、第２実施形態に係る基板洗浄方法を説明する説明図である。なお、図３（ａ）～図３（ｃ）は、第２実施形態に係る基板洗浄部材２００の機能的作用を模式的に示している。
図３に示すように、第２実施形態では、基板洗浄部材２００に毛細管力を追加している。毛細管力を有する基板洗浄部材２００Ｂは、図３に示す例では、表面に多数の毛細管の孔２０２が開口している。

【0028】

第２実施形態の基板洗浄方法は、毛細管力を有する基板洗浄部材２００Ｂで異物Ｘを吸着することを特徴としている。例えば、多孔質粒子（例えば、粒子径が１０μｍより大きい専用粒子）からなる基板洗浄部材２００Ｂを洗浄液１００に分散させ、その洗浄液１００を基板Ｗに供給しながら、従来のロール洗浄部材等で基板Ｗの表面をスクラブ洗浄する。これにより、洗浄液１００の粘性底層１０１に入り込んだ異物Ｘを毛細管の孔２０２などに吸着して除去することができる。
なお、基板洗浄部材２００Ｂを弾性収縮可能な材質（スポンジ体など）とすることで、洗浄液１００の供給圧（超音波を付加してもよい）やロール洗浄部材による押圧により、基板洗浄部材２００Ｂが弾性収縮しその後の復元変形（膨張）することで、異物Ｘをより吸着し易くなる。
なお、上述した毛細管力は、後述する実施例のようにロール洗浄部材やペンシル洗浄部材、その他の基板洗浄部材に追加しても構わない。

【0029】

（第３実施形態）
図４は、第３実施形態に係る基板洗浄方法を説明する説明図である。なお、図４（ａ）～図４（ｃ）は、第３実施形態に係る基板洗浄部材２００の機能的作用を模式的に示している。
図４に示すように、第３実施形態では、基板洗浄部材２００に帯電性を追加している。帯電性を有する基板洗浄部材２００Ｃは、図４に示す例では、帯電性を付加する官能基２０３が表面に装飾されている。

【0030】

第３実施形態の基板洗浄方法は、帯電した基板洗浄部材２００Ｃで異物Ｘを静電吸着することを特徴としている。例えば、負に帯電した粒子状（例えば、粒子径が１０μｍより大きい専用粒子）の基板洗浄部材２００Ｃを洗浄液１００に分散させ、その洗浄液１００を基板Ｗに供給しながら、従来のロール洗浄部材等で基板Ｗの表面をスクラブ洗浄する。これにより、洗浄液１００の粘性底層１０１に入り込んだ異物Ｘを官能基２０３などに静電吸着させる。ついで、スクラブ洗浄したロール洗浄部材等を基板から離間した退避位置に移動させ、ロール洗浄部材等に適切な薬液を供給する。このようにして基板Ｗ上の表面に付着していた異物Ｘを適切に除去することができる。
なお、一実施形態においてはロール洗浄部材等に薬液を供給する際に、異物Ｘのゼータ電位が洗浄部材と反発するように予め調整した薬液を供給することで、ロール洗浄部材等から異物Ｘを除去しやすくすることがよい。すなわち、異物Ｘのゼータ電位を薬液（例えば、ＡＰＭ（ammonia-hydrogen peroxide mixture）、ＳＰＭ（sulfuric-acid and hydrogen-peroxide mixture）、ＨＰＭ（hydrochloric acid-hydrogen peroxide mixture）、ＤＨＦ（dolute hydrogen fluoride）、水酸化アンモニウム、アンモニア過水、ＴＭＡＨ（Tetramethylammonium hydroxide）、アミン、シュウ酸、クエン酸、界面活性剤、カソード水、アノード水、水素水、炭酸ガス水）などで制御することで、異物Ｘを正若しくは負に帯電した基板洗浄部材２００Ｃに吸着させ易くすることができる。
なお、上述した帯電性は、後述する実施例のようにロール洗浄部材やペンシル洗浄部材、その他の基板洗浄部材に追加しても構わない。

【0031】

（第１実施例）
次に、上述した第１実施形態の一実施例（第１実施例）について説明する。以下では、基板ＷをＣＭＰ処理する基板処理装置１を例に挙げて説明する。

【0032】

図５は、第１実施例に係る基板処理装置１の全体構成を示す平面図である。
図５に示す基板処理装置１は、シリコンウェハ等の基板Ｗ（ワーク）の表面を平坦に研磨する化学機械研磨（ＣＭＰ）装置である。この基板処理装置１は、矩形箱状のハウジング２を備える。ハウジング２は、平面視で略長方形に形成されている。

【0033】

なお、処理対象である基板Ｗとしては、半導体ウェハ、ガラス基板（液晶表示装置用、プラズマディスプレイ用）、光ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、磁気ディスク用基板、プリント配線基板、メモリー回路用基板、ロジック回路用基板およびイメージセンサ用基板（例えばＣＭＯＳセンサー用基板）などの各種デバイスが含まれる。また、形状としては円形状に限らず、例えば矩形状のものでもよい。また、円形の場合の半導体ウェハの大きさとしては、例えば、直径１００ｍｍ、１５０ｍｍ、２００ｍｍ、３００ｍｍおよび４５０ｍｍのウェハが含まれる。

【0034】

ハウジング２は、その中央に長手方向に延在する基板搬送路３を備える。基板搬送路３の長手方向の一端部には、ロード／アンロード部１０が配設されている。基板搬送路３の幅方向（平面視で長手方向と直交する方向）の一方側には、研磨部２０が配設され、他方側には、洗浄部３０が配設されている。基板搬送路３には、基板Ｗを搬送する搬送部４０が設けられている。また、基板処理装置１は、ロード／アンロード部１０、研磨部２０、洗浄部３０、及び搬送部４０の動作を統括的に制御する制御部５０（制御盤）を備える。

【0035】

ロード／アンロード部１０は、基板Ｗを収容するフロントロード部１１を備える。フロントロード部１１は、ハウジング２の長手方向の一方側の側面に複数設けられている。複数のフロントロード部１１は、ハウジング２の幅方向に配列されている。フロントロード部１１は、例えば、オープンカセット、ＳＭＩＦ（Standard Manufacturing Interface）ポッド、またはＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）を搭載する。ＳＭＩＦ、ＦＯＵＰは、内部に基板Ｗのカセットを収納し、隔壁で覆った密閉容器であり、外部空間とは独立した環境を保つことができる。

【0036】

また、ロード／アンロード部１０は、フロントロード部１１から基板Ｗを出し入れする２台の搬送ロボット１２と、各搬送ロボット１２をフロントロード部１１の並びに沿って走行させる走行機構１３と、を備える。各搬送ロボット１２は、上下に２つのハンドを備えており、基板Ｗの処理前、処理後で使い分けている。例えば、フロントロード部１１に基板Ｗを戻すときは上側のハンドを使用し、フロントロード部１１から処理前の基板Ｗを取り出すときは下側のハンドを使用する。

【0037】

研磨部２０は、基板Ｗの研磨（平坦化）を行う複数の基板研磨装置２１（２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ）を備える。複数の基板研磨装置２１は、基板搬送路３の長手方向に配列されている。基板研磨装置２１は、研磨面を有する研磨パッド２２を回転させる研磨テーブル２３と、基板Ｗを保持しかつ基板Ｗを研磨テーブル２３上の研磨パッド２２に押圧しながら研磨するためのトップリング２４と、研磨パッド２２に研磨液やドレッシング液（例えば、純水）を供給するための研磨液供給ノズル２５と、研磨パッド２２の研磨面のドレッシングを行うためのドレッサ２６と、液体（例えば純水）と気体（例えば窒素ガス）の混合流体または液体（例えば純水）を霧状にして研磨面に噴射するアトマイザ２７と、を備える。

【0038】

基板研磨装置２１では、研磨液供給ノズル２５から研磨液を研磨パッド２２上に供給しながら、トップリング２４により基板Ｗを研磨パッド２２に押し付け、さらにトップリング２４と研磨テーブル２３とを相対移動させることにより、基板Ｗを研磨してその表面を平坦にする。ドレッサ２６は、研磨パッド２２に接触する先端の回転部にダイヤモンド粒子やセラミック粒子などの硬質な粒子が固定され、当該回転部を回転しつつ揺動することにより、研磨パッド２２の研磨面全体を均一にドレッシングし、平坦な研磨面を形成する。アトマイザ２７は、研磨パッド２２の研磨面に残留する研磨屑や砥粒などを高圧の流体により洗い流すことで、研磨面の浄化と、機械的接触であるドレッサ２６による研磨面の目立て作業、すなわち研磨面の再生を達成する。

【0039】

洗浄部３０は、基板Ｗの洗浄を行う複数の基板洗浄装置３１（３１Ａ，３１Ｂ）と、洗浄した基板Ｗを乾燥させる基板乾燥装置３２と、を備える。複数の基板洗浄装置３１及び基板乾燥装置３２は、基板搬送路３の長手方向に配列されている。基板洗浄装置３１Ａと基板洗浄装置３１Ｂとの間には、第１搬送室３３が設けられている。第１搬送室３３には、搬送部４０、基板洗浄装置３１Ａ、及び基板洗浄装置３１Ｂの間で基板Ｗを搬送する搬送ロボット３５が設けられている。また、基板洗浄装置３１Ｂと基板乾燥装置３２との間には、第２搬送室３４が設けられている。第２搬送室３４には、基板洗浄装置３１Ｂと基板乾燥装置３２との間で基板Ｗを搬送する搬送ロボット３６が設けられている。

【0040】

基板洗浄装置３１Ａは、例えば、ロール型の基板洗浄部材（表面がＰＶＡ（ポリビニルアルコール）製スポンジあるいはウレタン製スポンジ）を備えたモジュール（以下、ロール型の洗浄モジュールという）を備え、基板Ｗを一次洗浄する。また、基板洗浄装置３１Ｂも、ロール型の洗浄モジュールを備え、基板Ｗを二次洗浄する。なお、基板洗浄装置３１Ａ及び基板洗浄装置３１Ｂは、同一のタイプであっても、異なるタイプの洗浄モジュールであってもよく、例えば、ペンシル型の基板洗浄部材を備えた洗浄モジュールや、気体とガスを噴出する２流体ジェット型の２流体ジェットノズルを備えた洗浄モジュール等であってもよい。

【0041】

基板乾燥装置３２は、例えば、ロタゴニ乾燥（ＩＰＡ（Iso-Propyl Alcohol）乾燥）を行う乾燥モジュールを備える。乾燥後は、基板乾燥装置３２とロード／アンロード部１０との間の隔壁に設けられたシャッタ１ａが開かれ、搬送ロボット１２によって基板乾燥装置３２から基板Ｗが取り出される。

【0042】

なお、「洗浄」には、薬液や純水などの液体を使用する通常の洗浄（本実施形態では湿式洗浄と言う）のみならず、洗浄時に液体を使用しない洗浄（乾式洗浄と言う）を含んでいる。つまり、基板洗浄装置３１Ａ及び基板洗浄装置３１Ｂのうちの一方が湿式洗浄部で、他方が乾式洗浄部であってもよい。なお、乾式洗浄する前に、湿式洗浄した場合には、その基板Ｗを乾かすために、上述した基板乾燥装置３２を配置してもよい。

【0043】

搬送部４０は、リフター４１と、第１リニアトランスポータ４２と、第２リニアトランスポータ４３と、スイングトランスポータ４４と、を備える。基板搬送路３には、ロード／アンロード部１０側から順番に第１搬送位置ＴＰ１、第２搬送位置ＴＰ２、第３搬送位置ＴＰ３、第４搬送位置ＴＰ４、第５搬送位置ＴＰ５、第６搬送位置ＴＰ６、第７搬送位置ＴＰ７が設定されている。

【0044】

リフター４１は、第１搬送位置ＴＰ１で基板Ｗを上下に搬送する機構である。リフター４１は、第１搬送位置ＴＰ１において、ロード／アンロード部１０の搬送ロボット１２から基板Ｗを受け取る。また、リフター４１は、搬送ロボット１２から受け取った基板Ｗを第１リニアトランスポータ４２に受け渡す。第１搬送位置ＴＰ１とロード／アンロード部１０との間の隔壁には、シャッタ１ｂが設けられており、基板Ｗの搬送時にはシャッタ１ｂが開かれて搬送ロボット１２からリフター４１に基板Ｗが受け渡される。

【0045】

第１リニアトランスポータ４２は、第１搬送位置ＴＰ１、第２搬送位置ＴＰ２、第３搬送位置ＴＰ３、第４搬送位置ＴＰ４の間で基板Ｗを搬送する機構である。第１リニアトランスポータ４２は、複数の搬送ハンド４５（４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃ，４５Ｄ）と、各搬送ハンド４５を複数の高さで水平方向に移動させるリニアガイド機構４６と、を備える。
搬送ハンド４５Ａは、リニアガイド機構４６によって、第１搬送位置ＴＰ１から第４搬送位置ＴＰ４の間を移動する。この搬送ハンド４５Ａは、リフター４１から基板Ｗを受け取り、それを第２リニアトランスポータ４３に受け渡すためのパスハンドである。

【0046】

搬送ハンド４５Ｂは、リニアガイド機構４６によって、第１搬送位置ＴＰ１と第２搬送位置ＴＰ２との間を移動する。この搬送ハンド４５Ｂは、第１搬送位置ＴＰ１でリフター４１から基板Ｗを受け取り、第２搬送位置ＴＰ２で基板研磨装置２１Ａに基板Ｗを受け渡す。搬送ハンド４５Ｂには、昇降駆動部が設けられており、基板Ｗを基板研磨装置２１Ａのトップリング２４に受け渡すときは上昇し、トップリング２４に基板Ｗを受け渡した後は下降する。なお、搬送ハンド４５Ｃ及び搬送ハンド４５Ｄにも、同様の昇降駆動部が設けられている。

【0047】

搬送ハンド４５Ｃは、リニアガイド機構４６によって、第１搬送位置ＴＰ１と第３搬送位置ＴＰ３との間を移動する。この搬送ハンド４５Ｃは、第１搬送位置ＴＰ１でリフター４１から基板Ｗを受け取り、第３搬送位置ＴＰ３で基板研磨装置２１Ｂに基板Ｗを受け渡す。また、搬送ハンド４５Ｃは、第２搬送位置ＴＰ２で基板研磨装置２１Ａのトップリング２４から基板Ｗを受け取り、第３搬送位置ＴＰ３で基板研磨装置２１Ｂに基板Ｗを受け渡すアクセスハンドとしても機能する。

【0048】

搬送ハンド４５Ｄは、リニアガイド機構４６によって、第２搬送位置ＴＰ２と第４搬送位置ＴＰ４との間を移動する。搬送ハンド４５Ｄは、第２搬送位置ＴＰ２または第３搬送位置ＴＰ３で、基板研磨装置２１Ａまたは基板研磨装置２１Ｂのトップリング２４から基板Ｗを受け取り、第４搬送位置ＴＰ４でスイングトランスポータ４４に基板Ｗを受け渡すためのアクセスハンドとして機能する。

【0049】

スイングトランスポータ４４は、第４搬送位置ＴＰ４と第５搬送位置ＴＰ５との間を移動可能なハンドを有しており、第１リニアトランスポータ４２から第２リニアトランスポータ４３へ基板Ｗを受け渡す。また、スイングトランスポータ４４は、研磨部２０で研磨された基板Ｗを、洗浄部３０に受け渡す。スイングトランスポータ４４の側方には、基板Ｗの仮置き台４７が設けられている。スイングトランスポータ４４は、第４搬送位置ＴＰ４または第５搬送位置ＴＰ５で受け取った基板Ｗを上下反転して仮置き台４７に載置する。仮置き台４７に載置された基板Ｗは、洗浄部３０の搬送ロボット３５によって第１搬送室３３に搬送される。

【0050】

第２リニアトランスポータ４３は、第５搬送位置ＴＰ５、第６搬送位置ＴＰ６、第７搬送位置ＴＰ７の間で基板Ｗを搬送する機構である。第２リニアトランスポータ４３は、複数の搬送ハンド４８（４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃ）と、各搬送ハンド４５を複数の高さで水平方向に移動させるリニアガイド機構４９と、を備える。搬送ハンド４８Ａは、リニアガイド機構４９によって、第５搬送位置ＴＰ５から第６搬送位置ＴＰ６の間を移動する。搬送ハンド４５Ａは、スイングトランスポータ４４から基板Ｗを受け取り、それを基板研磨装置２１Ｃに受け渡すアクセスハンドとして機能する。

【0051】

搬送ハンド４８Ｂは、第６搬送位置ＴＰ６と第７搬送位置ＴＰ７との間を移動する。搬送ハンド４８Ｂは、基板研磨装置２１Ｃから基板Ｗを受け取り、それを基板研磨装置２１Ｄに受け渡すためのアクセスハンドとして機能する。搬送ハンド４８Ｃは、第７搬送位置ＴＰ７と第５搬送位置ＴＰ５との間を移動する。搬送ハンド４８Ｃは、第６搬送位置ＴＰ６または第７搬送位置ＴＰ７で、基板研磨装置２１Ｃまたは基板研磨装置２１Ｄのトップリング２４から基板Ｗを受け取り、第５搬送位置ＴＰ５でスイングトランスポータ４４に基板Ｗを受け渡すためのアクセスハンドとして機能する。なお、説明は省略するが、搬送ハンド４８の基板Ｗの受け渡し時の動作は、上述した第１リニアトランスポータ４２の動作と同様である。

【0052】

図６は、第１実施例に係る基板洗浄装置３１の構成を示す斜視図である。
基板洗浄装置３１は、例えば、図６に示すような洗浄モジュール６０（粘性底層異物除去装置）を備える。洗浄モジュール６０は、基板Ｗを回転させる回転機構８０と、基板Ｗに周面を接触させて回転するロール洗浄部材８１（幾何学的構造を有する基板洗浄部材２００Ａ）と、を備える。回転機構８０は、基板Ｗの外周を保持して鉛直方向に延びる軸回りに回転する複数の保持ローラ８０ａを備える。複数の保持ローラ８０ａは、モータ等の電気駆動部と接続されて水平回転する。また、複数の保持ローラ８０ａは、エアシリンダ等のエア駆動部によって上下に移動可能な構成となっている。

【0053】

ロール洗浄部材８１の周面には、複数の凸部８２ａが形成されている。ロール洗浄部材８１は、基板Ｗの上面Ｗ１（研磨面）と接触する上部ロール洗浄部材８１ａと、基板Ｗの下面Ｗ２に接触する下部ロール洗浄部材８１ｂと、を備える。上部ロール洗浄部材８１ａ及び下部ロール洗浄部材８１ｂは、モータ等の電気駆動部と接続されて回転する。また、上部ロール洗浄部材８１ａは、エアシリンダ等のエア駆動部（アクチュエータ）によって上下に移動可能な構成となっている。なお、下部ロール洗浄部材８１ｂは、一定の高さで保持されている。

【0054】

基板Ｗをセットする際には、先ず、上部ロール洗浄部材８１ａ及び複数の保持ローラ８０ａを上昇させる。次に、上昇した複数の保持ローラ８０ａに基板Ｗを水平姿勢で保持させ、その後、基板Ｗの下面Ｗ２が下部ロール洗浄部材８１ｂに接触するまで下降させる。
最後に、上部ロール洗浄部材８１ａを下降させ、基板Ｗの上面Ｗ１に接触させる。

【0055】

このように基板Ｗをセットしたら、基板Ｗを保持ローラ８０ａによって自転させつつ、一対のロール洗浄部材８１を回転させることで、基板Ｗの上面Ｗ１及び下面Ｗ２に付着した異物（微小パーティクル）を除去する。なお、湿式洗浄の場合は、図示しないノズル（洗浄液供給装置）から薬液及び／または純水などの洗浄液１００を基板Ｗの上面Ｗ１に向けて供給し、基板Ｗを一対のロール洗浄部材８１でスクラブ洗浄する。

【0056】

図７は、第１実施例に係るロール洗浄部材８１の凸部８２ａの断面図である。なお、図７は、凸部８２ａの先端の領域Ａの拡大図を含む。
図７に示すロール洗浄部材８１は、弾性支持体８１Ａと、弾性支持体８１Ａの表面に形成された表層８１Ｂと、を備えている。弾性支持体８１Ａは、ロール状（円筒状）に形成されている。弾性支持体８１Ａの材質としては、例えば、多孔質のＰＶＡ製スポンジ、発泡ウレタン、ゴムやエラストマー等の弾性体を用いることができる。

【0057】

表層８１Ｂには、複数の突起２０１と、突起２０１に対して相対的に凹んだ複数の溝２０１ａと、を備える幾何学的構造が形成されている。表層８１Ｂは、例えば、弾性支持体８１Ａの表面を被覆するコーティング層（樹脂層）である。なお、表層８１Ｂは、弾性支持体８１Ａの表面を被覆するファイバー被膜であっても構わない。また、表層８１Ｂは、弾性支持体８１Ａと一体的に形成され、弾性支持体８１Ａと同様の材質（多孔質部材など）であっても構わない。この場合、弾性支持体８１Ａ（表層８１Ｂ）のポア径は、１μｍから１ｍｍまでの範囲内にあることが好ましい。

【0058】

図８は、第１実施例に係るロール洗浄部材８１の製造方法を説明する説明図である。
上述したロール洗浄部材８１の幾何学的構造は、例えば、図８（ａ）に示すように、型３００をロール洗浄部材８１の表層８１Ｂに押し付け、その後、取り外すことで形成することができる。

【0059】

型３００には、表層８１Ｂに向かって突出した突起３０１と、突起３０１に対して相対的に凹んだ溝３０１ａと、が複数形成されている。この型３００を表層８１Ｂに押し付けることで、図８（ｂ）に示すように、表層８１Ｂ側に突起２０１と溝２０１ａとを形成することができる。

【0060】

図９は、第１実施例に係る基板洗浄方法のフローチャートである。
上述したように製造したロール洗浄部材８１を基板洗浄処理に持ち込む前には、ブレークイン処理によって事前にロール洗浄部材８１の発塵物等を除去する（ステップＳ１）。ブレークイン処理（ならし処理）とは、基板Ｗを洗浄するロール洗浄部材８１のうち基板Ｗに接触する表面等の接触部を、基板Ｗの洗浄処理に利用する前にコンディショニングすること等を言う。

【0061】

ブレークイン処理は、ロール洗浄部材８１の表面の物理的な凹凸状態を予め均質化する等、表面の状態をいわば「ならされた」状態として基板Ｗの洗浄処理を開始するために行われる。また、基板Ｗの洗浄処理を行うロール洗浄部材８１の接触部が多孔質部材から形成されていることがある。このような場合には、例えばロール洗浄部材８１を製造する工程でロール洗浄部材８１の多孔質部材の細孔に異物が付着することがあるが、このような異物を事前に除去することもブレークイン処理を行う理由の一つである。

【0062】

図１０は、第１実施例に係るロール洗浄部材８１のブレークイン処理を説明する説明図である。
図１０に示すように、ロール洗浄部材８１のブレークイン処理は、基板Ｗ若しくはダミー基板に対して、ロール洗浄部材８１を回転させながら接触させることで、ロール洗浄部材８１をブレークインする（ブレークイン工程）。なお、ダミー基板を使用する場合は、基板洗浄装置３１で洗浄される基板Ｗと同じ厚み及び同じ面方向の大きさから構成されていることが好ましく、基板Ｗと同じ材質から構成されていることがより好ましい。但し、ダミー基板には、基板Ｗのようにパターニング等は施されていなくてもよい。その他、ダミー基板として、洗浄板や振動板を使用してもよい。

【0063】

ブレークイン処理は、ノズル８３（洗浄液供給装置）から基板Ｗ若しくはダミー基板に対して洗浄液１００を供給しながら行う。ノズル８３から供給される洗浄液１００はリンス液であってもよいし、薬液であってもよい。ロール洗浄部材８１の基板Ｗ若しくはダミー基板に対する押し込み量は予め設定されてもよく、この場合には、基板洗浄装置３１で洗浄される基板Ｗに対してロール洗浄部材８１が押し込まれる量（押し込み量）と同じ量だけ、ロール洗浄部材８１が基板Ｗ若しくはダミー基板に対して押し込まれてもよい。

【0064】

なお、押し込み量を測定するためにロール洗浄部材８１の基板Ｗ若しくはダミー基板に対する荷重を測定できるようにしてもよく、基板洗浄装置３１で洗浄される基板Ｗに対するロール洗浄部材８１の荷重と同じ荷重をダミー基板に加えつつブレークイン処理を行ってもよい。一例として、ロール洗浄部材８１は、基板Ｗ若しくはダミー基板に対する荷重を０～１０Ｎの範囲で変更できるようになってもよい。また、基板Ｗ若しくはダミー基板に対して超音波を付加して、ロール洗浄部材８１からの発塵を促進させてもよい。

【0065】

以上のようにロール洗浄部材８１をブレークイン処理したら、ロール洗浄部材８１を基板洗浄処理に持ち込む（ステップＳ２）。基板洗浄処理では、ノズル８３から基板Ｗの表面に洗浄液１００を供給しつつ（洗浄液供給工程）、ロール洗浄部材８１を回転させながら基板Ｗに押し付けてスクラブ洗浄する。ここで、基板Ｗの表面に形成される洗浄液１００の粘性底層１０１に入り込んだ異物Ｘは、図７に示す幾何学的構造を有するロール洗浄部材８１（基板洗浄部材２００Ａの幾何学的構造）によってからめとられ、粘性底層１０１から除去される（粘性底層異物除去工程）。

【0066】

（第２実施例）
次に、上述した第２実施形態の一実施例（第２実施例）について説明する。以下の説明において、上述の実施形態及び実施例と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

【0067】

図１１は、第２実施例に係る洗浄モジュール６０の構成を示す斜視図である。
洗浄モジュール６０は、図１１に示すように、ペンシル洗浄部材９２（毛細管力を有する基板洗浄部材２００Ｂ）を備えている。この洗浄モジュール６０は、基板Ｗを回転させる回転機構９０と、基板Ｗにペンシル洗浄部材９２を接触させて回転するペンシル洗浄機構９１（アクチュエータ）と、を備える。回転機構９０は、基板Ｗの外周を保持する複数のチャック９０ａ１と、基板Ｗを鉛直方向に延びる軸回りに回転させる回転ステージ９０ａと、を備える。回転ステージ９０ａは、基板Ｗの下面Ｗ２側で、モータ等の電気駆動部と接続されて水平回転する。

【0068】

ペンシル洗浄機構９１は、ペンシル洗浄部材９２と、ペンシル洗浄部材９２を保持するアーム９１ｂと、を備える。ペンシル洗浄部材９２は、基板Ｗと接触する接触部９３と、接触部９３に接続されアーム９１ｂの先端部に装着される装着部９４とを有する。接触部９３は、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）製スポンジあるいはウレタン製スポンジ等の円柱状の弾性支持体であるとよい。ペンシル洗浄部材９２は、アーム９１ｂの内部に配置されたモータ等の電気駆動部によって、鉛直方向に延びる軸回りに回転する。

【0069】

アーム９１ｂは、基板Ｗの上方に配置される。アーム９１ｂの基端部には旋回軸９１ｃが連結されている。旋回軸９１ｃには、アーム９１ｂを旋回させるモータ等の電気駆動部が接続されている。アーム９１ｂは、旋回軸９１ｃを中心に、基板Ｗと平行な平面内で旋回するようになっている。すなわち、アーム９１ｂの旋回によって、これに支持されたペンシル洗浄部材９２が基板Ｗの半径方向に移動し、基板Ｗの上面Ｗ１を洗浄する。これにより、基板Ｗの上面Ｗ１に付着しているナノレベルの異物を効果的に除去できる。

【0070】

図１２は、図１１に示す洗浄モジュール６０が備えるペンシル洗浄部材９２の断面図である。図１２は、ペンシル洗浄部材９２の接触面９２ａ近傍の領域Ｂの拡大図を含む。
図１２に示すように、ペンシル洗浄部材９２は、基板Ｗを洗浄する際に基板Ｗと接触する接触部９３を有し、基板Ｗとの接触面９２ａに、上述した毛細管の孔２０２を多数有すると共に、接触面９２ａ以外の接触部９３の周縁表面（周面）の少なくとも一部がスキン層９５によって覆われている。図１２に示すスキン層９５は、接触部９３の周面において、接触面９２ａと反対の基端側から先端側の途中までを覆うと共に、基端側では装着部９４の周面まで覆っている。

【0071】

上記構成によれば、毛細管の孔２０２によってペンシル洗浄部材９２の内部に捕捉したナノレベルの異物Ｘ（微小パーティクル）が、基板Ｗに再付着することを防止できる。つまり、接触部９３の周縁表面がスキン層９５で覆われることで、接触部９３の周縁表面に衝突した洗浄液が接触部９３の内部に入り込まず、捕捉した微小パーティクルを排出し難くし、基板Ｗへの再付着を防止できる。また、スキン層９５によって、洗浄液に含まれたパーティクルが接触部９３の周縁表面から内部に入り込むことも防止できる。したがって、基板Ｗに対する洗浄・乾燥時の基板Ｗ上のパターン倒壊などをより有効に防止しつつ洗浄することが可能となる。

【0072】

なお、上述したスキン層９５は、ペンシル洗浄部材９２だけでなく、上述したロール洗浄部材８１にも設けることができる。例えば、図６に示すロール洗浄部材８１の凸部８２ａの先端面以外に上述したスキン層９５を設ければ、上述した作用効果と同様の作用効果が得られる。

【0073】

なお、ペンシル洗浄部材９２の接触面９２ａのサイズは、φ５０～φ３００ｍｍほどであってもよい。また、ペンシル洗浄部材９２の毛細管の孔２０２の径は、２０μｍ以上が好ましい。また、ペンシル洗浄部材９２の毛細管の機能を発現させるために必要な伸縮性及び力を加える方法として、超音波を付加するとよい。この超音波としては、２８ｋＨｚ～５ＭＨｚの範囲が好ましい。また、超音波は、洗浄液１００（リンス液等）に印加してもよいし、ペンシル洗浄部材９２を振動板等に接触させて振動させてもよい。また、ペンシル洗浄部材９２は、基板Ｗに対する荷重を０～１０Ｎの範囲で変更できるようになってもよい。

【0074】

製造したペンシル洗浄部材９２を基板洗浄処理に持ち込む前には、上述した実施例と同様に、ブレークイン処理によって事前にペンシル洗浄部材９２の発塵物等を除去する。ペンシル洗浄部材９２をブレークイン処理したら、ペンシル洗浄部材９２を基板洗浄処理に持ち込む。基板洗浄処理では、ノズル８３から基板Ｗの表面に洗浄液１００を供給しつつ（洗浄液供給工程）、ペンシル洗浄部材９２を回転させながら基板Ｗに押し付けてスクラブ洗浄する。ここで、基板Ｗの表面に形成される洗浄液１００の粘性底層１０１に入り込んだ異物Ｘは、ペンシル洗浄部材９２（基板洗浄部材２００Ｂの毛細管力）によって吸着され、粘性底層１０１から除去される（粘性底層異物除去工程）。

【0075】

（第３実施例）
次に、上述した第３実施形態の一実施例（第３実施例）について説明する。以下の説明において、上述の実施形態及び実施例と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

【0076】

図１３は、第３実施例に係るロール洗浄部材８１の凸部８２ａの断面図である。なお、図１３は、凸部８２ａの先端の領域Ｃの拡大図を含む。
図１３に示すロール洗浄部材８１は、第１実施例と同様に、弾性支持体８１Ａと、弾性支持体８１Ａの表面に形成された表層８１Ｂと、を備えている。弾性支持体８１Ａは、ロール状（円筒状）に形成されている。弾性支持体８１Ａの材質としては、例えば、多孔質のＰＶＡ製スポンジ、発泡ウレタン、ゴムやエラストマー等の弾性体を用いることができる。表層８１Ｂには、正若しくは負に帯電する官能基２０３が装飾されている。例えば、官能基としては、アミノ基などの塩基性官能基が挙げられる。

【0077】

図１４は、第３実施例に係るロール洗浄部材８１の製造方法を示すフローチャートである。
ロール洗浄部材８１（帯電性を有する基板洗浄部材２００Ｃ）は、例えば、シランカップリング処理（ステップＳ１１）、ポリエチレンイミン高分子の吸着（ステップＳ１２）、グラフト重合（ステップＳ１３）を経て製造される。

【0078】

例えば、弾性支持体８１Ａ（多孔質部材）が無機質材料等の場合、シランカップリング処理によってポリエチレンイミン高分子（有機性材料）を吸着させ易くし、ポリエチレンイミン高分子の吸着、及びグラフト重合によって、アミノ基含有高分子であるポリエチレンイミン（ＰＥＩ）を結合させ、ロール洗浄部材８１に金属イオン吸着能を持たせることができる。なお、弾性支持体８１Ａが有機性材料の場合、シランカップリング処理は必ずしも必要ではない。

【0079】

ロール洗浄部材８１が、塩基性官能基によって装飾されている場合、正に帯電することができる。なお、ロール洗浄部材８１が、硫酸基、スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基、フェノール性水酸基などの酸性官能基によって装飾されている場合、負に帯電することができる。例えば、ロール洗浄部材８１の表面に、水酸基の酸化（ＴＥＭＰＯ酸化等）によりカルボキシル基を作製してもよい。
その他、ＰＶＡ製スポンジ（弾性支持体８１Ａ）を作製時の型に、表面装飾のための薬剤を塗ってもよい。

【0080】

製造したロール洗浄部材８１を基板洗浄処理に持ち込む前には、上述した実施例と同様に、ブレークイン処理によって事前にロール洗浄部材８１の発塵物等を除去する。ロール洗浄部材８１をブレークイン処理したら、ロール洗浄部材８１を基板洗浄処理に持ち込む。基板洗浄処理では、ノズル８３から基板Ｗの表面に洗浄液１００を供給しつつ（洗浄液供給工程）、ロール洗浄部材８１を回転させながら基板Ｗに押し付けてスクラブ洗浄する。ここで、基板Ｗの表面に形成される洗浄液１００の粘性底層１０１に入り込んだ異物Ｘは、ロール洗浄部材８１（基板洗浄部材２００の帯電性）によって吸着され、粘性底層１０１から除去される（粘性底層異物除去工程）。

【0081】

なお、ロール洗浄部材８１を塩基性官能基と酸性官能基で装飾し、１本のロール洗浄部材８１に正と負の帯電性を持たせても構わない。この場合、正に帯電した領域を製造する際には、負に帯電させる予定領域をあらかじめマスク（キャップ）したうえで正に帯電した領域を製造する。その後に、正に帯電した領域を洗浄し、正に帯電した領域をマスク（キャップ）させたうえで負に帯電した領域を製造する。この手順を踏むことで、同じロール洗浄部材８１中において正に帯電した領域と負に帯電した領域の２つの領域を製造することができる。

【0082】

また、正に帯電したロール洗浄部材８１と、負に帯電したロール洗浄部材８１の２本のロール洗浄部材８１を使用して、基板Ｗを洗浄しても構わない。また、上述した第３実施形態と同様に、異物Ｘのゼータ電位を薬液（例えば、ＡＰＭ（ammonia-hydrogen peroxide mixture）、ＳＰＭ（sulfuric-acid and hydrogen-peroxide mixture）、ＨＰＭ（hydrochloric acid-hydrogen peroxide mixture）、ＤＨＦ（dolute hydrogen fluoride）、水酸化アンモニウム、アンモニア過水、ＴＭＡＨ（Tetramethylammonium hydroxide）、アミン、シュウ酸、クエン酸、界面活性剤、カソード水、アノード水、水素水、炭酸ガス水）などで制御しても構わない。
また、基板洗浄後、基板洗浄を行ったことによってロール洗浄部材８１に付着した異物Ｘを洗浄部材から取り除くための工程を追加してもよい。例えば、基板Ｗ上から退避した退避位置にロール洗浄部材８１を移動させ、薬液を供給し異物Ｘのゼータ電位がロール洗浄部材８１と反発するように調整する。この静電的反発によってロール洗浄部材８１に付着した異物Ｘを除去してもよい。

【0083】

以上、本発明の好ましい実施形態を記載し説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、特許請求の範囲によって制限されている。

【0084】

例えば、以下の変形例を採用しても良い。

【0085】

図１５は、一変形例に係る洗浄モジュール６０の構成を示す平面図である。
洗浄モジュール６０は、図１５に示すように、ベベル洗浄部材１１１（基板洗浄部材２００）を備えている。この洗浄モジュール６０は、基板Ｗを回転させる図示しない回転機構と、基板Ｗの周縁部Ｗ３（ベベル部）にベベル洗浄部材１１１を接触させて回転するベベル洗浄機構１１０と、を備える。

【0086】

ベベル洗浄機構１１０は、ベルト状のベベル洗浄部材１１１と、ベベル洗浄部材１１１が巻き掛けられた回転体１１２と、を備える。回転体１１２は、周面がＰＶＡスポンジ（弾性支持体）等から形成され、ベベル洗浄部材１１１を弾性的に支持している。回転体１１２は、基板Ｗの回転方向と反対方向にベベル洗浄部材１１１を回走させる。
ベベル洗浄部材１１１は、幾何学的構造ないし毛細管力ないし帯電性を有している。これにより、基板Ｗの周縁部Ｗ３が洗浄され、周縁部Ｗ３に付着しているナノレベルの異物Ｘを効果的に除去できる。

【0087】

図１６は、一変形例に係る基板処理装置の構成を示す側面図である。
図１６に示す基板処理装置は、基板Ｗを水平に保持し、その軸心を中心として回転させる中空状の基板回転機構２１０と、この基板回転機構２１０に保持された基板Ｗの上面をスクラブ（擦り洗い）して基板Ｗの上面から異物や傷を除去するスクラバー２５０（処理ヘッド、粘性底層異物除去装置）と、基板Ｗの下面を流体圧により非接触で支持する静圧支持機構２９０とを備えている。

【0088】

スクラバー２５０は、基板回転機構２１０に保持されている基板Ｗの上方に配置されており、静圧支持機構２９０は、基板回転機構２１０に保持されている基板Ｗの下方に配置されている。さらに、静圧支持機構２９０は、基板回転機構２１０の内側空間内に配置されている。これら、基板回転機構２１０、スクラバー２５０、および静圧支持機構２９０は、隔壁２０６によって囲まれている。

【0089】

隔壁２０６には、クリーンエア取入口２０６ａ、排気ダクト２０９が形成されており、排気機構２０８が設置されている。排気機構２０８は、ファン２０８Ａと、フィルター２０８Ｂとを備えている。この一実施態様における基板処理装置における基板Ｗの表面処理（スクラブ処理）、洗浄、乾燥は、この隔壁２０６の内部空間の処理室２０７で連続して実施されてもよい。

【0090】

基板回転機構２１０は、基板Ｗの周縁部を把持する複数のチャック２１１と、これらチャック２１１を介して基板Ｗを回転させる中空モータ２１２とを備えている。中空モータ２１２の固定子は、円筒状の静止部材２１４に固定されている。また、中空モータ２１２の回転子は、回転基台２１６に固定されている。回転基台２１６には、上述したチャック２１１と、回転カバー２２５が設けられている。チャック２１１は、リフト機構２３０に接続されている。

【0091】

基板Ｗの上方には、基板Ｗの上面に洗浄液として純水を供給する洗浄液供給ノズル２２７が配置されている。この洗浄液供給ノズル２２７は、図示しない洗浄液供給源に接続され、洗浄液供給ノズル２２７を通じて基板Ｗの上面に純水が供給されるようになっている。基板Ｗに供給された純水は、回転する基板Ｗから遠心力により振り落とされ、さらに回転カバー２２５の内周面に捕らえられ、図示しない液体排出孔から排出される。なお、基板Ｗの上方には、二流体ジェットノズル２８０が配置される。

【0092】

静圧支持機構２９０は、基板Ｗの下方に配置された支持ステージ２９１と、支持ステージ２９１を昇降させるステージ昇降機構２９８と、支持ステージ２９１を回転させるステージ回転機構２９９とを備えている。

【0093】

スクラバー２５０は、基板Ｗの上側に配置されている。スクラバー２５０は、スクラバーシャフト２５１を介して揺動アーム２５３の一端に連結されており、揺動アーム２５３の他端は揺動軸２５４に固定されている。揺動軸２５４は、軸回転機構２５５に連結されている。この軸回転機構２５５により揺動軸２５４が駆動されると、スクラバー２５０が基板Ｗ上の位置と基板Ｗ上から退避する位置との間を移動するようになっている。揺動軸２５４には、スクラバー２５０を上下方向に移動させるスクラバー昇降機構２５６（アクチュエータ）がさらに連結されている。

【0094】

スクラバー２５０によるスクラブ処理の際には、基板Ｗの上側を向いた裏面に純水、界面活性剤水溶液、アルカリ性または酸性の洗浄液を供給する。なお、洗浄液は、スクラバー２５０が基板Ｗに当接していないときに基板Ｗの裏面に供給しても差し支えない。

【0095】

図１７は、図１６に示すスクラバー２５０に備えられたテープカートリッジ２６０を示す断面図である。
図１７に示すように、テープカートリッジ２６０は、洗浄テープ２６１（基板洗浄部材２００）と、この洗浄テープ２６１を基板Ｗに対して押し付ける押圧部材２６２と、この押圧部材２６２をウェハに向かって付勢する付勢機構２６３と、洗浄テープ２６１を繰り出すテープ繰り出しリール２６４と、処理に使用された洗浄テープ２６１を巻き取るテープ巻き取りリール２６５とを備えている。なお、符号２７１は、洗浄テープ２６１の巻き取りのエンドマークを検出するエンドマーク検知センサである。

【0096】

洗浄テープ２６１は、テープ繰り出しリール２６４から、押圧部材２６２を経由して、テープ巻き取りリール２６５に送られる。複数の押圧部材２６２は、スクラバー２５０の半径方向に沿って延びており、かつスクラバー２５０の周方向において等間隔に配置されている。したがって、各洗浄テープ２６１の基板Ｗとの接触面（基板接触面）は、スクラバー２５０の半径方向に延びている。図１７に示す例では、付勢機構２６３としてばねが使用されている。

【0097】

このような洗浄テープ２６１の基板Ｗとの接触面に、上述し幾何学的構造ないし毛細管力ないし帯電性を追加してもよい。この構成によれば、基板Ｗの裏面全面における異物の除去率を高め、１００ｎｍ以上のサイズの異物だけでなくナノレベルの異物をもより効果的に除去できるだけでなく、基板Ｗの表面傷をもより適切に除去することができる。

【0098】

あるいは、別の実施態様としては、ベルヌーイチャック等の方法で基板Ｗの裏面側から減圧吸引しながら基板Ｗを所定の位置に保持・固定するように構成する形態であってもよい。
なお、異物除去の形態は上記形態に限らず、例えば、上述し幾何学的構造ないし毛細管力ないし帯電性を有するシート（基板洗浄部材２００）を基板Ｗ（ワーク）に押し付ける、若しくはこのシートで基板Ｗ（ワーク）を拭き取ることでも異物除去効果は発現できる。この場合のアクチュエータは、例えば、多関節のロボットアームを例示できる。

【0099】

また、例えば、上記実施形態では、基板Ｗを平置き（水平姿勢）にして異物を除去する形態について例示したが、例えば、基板Ｗを縦置き（鉛直姿勢）にして異物を除去する形態であっても構わない。

【0100】

また、例えば、上記実施形態では、本発明の基板洗浄装置をＣＭＰの基板処理装置に設置した構成を例示したが、基板の洗浄に使用される基板洗浄装置単体であってもよく、ＣＭＰ装置以外の装置（例えば、裏面研磨装置、ベベル研磨装置、エッチング装置、あるいはめっき装置）の洗浄部等にも適用することができる。

【符号の説明】

【0101】

１…基板処理装置、２１…基板研磨装置、３１…基板洗浄装置、６０…洗浄モジュール、８１…ロール洗浄部材、８１Ａ…弾性支持体、８１Ｂ…表層、８２ａ…凸部、８３…ノズル、９１…ペンシル洗浄機構、９１ｂ…アーム、９１ｃ…旋回軸、９２…ペンシル洗浄部材、１００…洗浄液、１０１…粘性底層、１０１ａ…粘性底層、１１０…ベベル洗浄機構、１１１…ベベル洗浄部材、２００…基板洗浄部材、２００Ａ…基板洗浄部材、２００Ｂ…基板洗浄部材、２００Ｃ…基板洗浄部材、２０１…突起、２０１ａ…溝、２０２…毛細管の孔、２０３…官能基、２５０…スクラバー、２６１…洗浄テープ、Ｗ…基板、Ｘ…異物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】