特開 2024-160411 基板洗浄装置、基板の洗浄方法

(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】P2024160411

(43)【公開日】2024-11-13

(54)【発明の名称】基板洗浄装置、基板の洗浄方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20241106BHJP

   B08B 3/02 20060101ALI20241106BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 643A

H01L21/304 643D

H01L21/304 644C

H01L21/304 647Z

H01L21/304 648G

B08B3/02 D

B08B3/02 B

【審査請求】有

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024146524

(22)【出願日】2024-08-28

(62)【分割の表示】P 2020218355の分割

【原出願日】2020-12-28

(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】100188891

【弁理士】

【氏名又は名称】丹野 拓人

(72)【発明者】

【氏名】及川 文利

(72)【発明者】

【氏名】深谷 孝一

(72)【発明者】

【氏名】馬場 枝里奈

(72)【発明者】

【氏名】末政 秀一

(72)【発明者】

【氏名】中野 央二郎

(57)【要約】

【課題】超音波洗浄による基板への負荷を軽減しつつ基板に付着した異物を効率よく除去できる基板洗浄装置、基板の洗浄方法の提供。
【解決手段】基板洗浄装置３１は、基板Ｗを回転させる回転機構６０と、基板Ｗの表面Ｗ１に、超音波振動が印加された洗浄液を吐出する洗浄液供給ノズル７０と、洗浄液供給ノズル７０を、基板Ｗの回転中心Ｃの近傍から基板Ｗの外周端Ｗ３に向かって、基板Ｗの半面Ｄ１より狭い範囲で揺動させる揺動機構８０と、を備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を回転させる回転機構と、
前記基板の表面に、超音波振動が印加された洗浄液を吐出する洗浄液供給ノズルと、 前記洗浄液供給ノズルを、前記基板の回転中心の近傍から前記基板の外周端に向かって、前記基板の半面より狭い範囲で揺動させる揺動機構と、を備える、ことを特徴とする基板洗浄装置。

【請求項2】

基板を回転させる回転機構と、
前記基板の表面に、超音波振動が印加された洗浄液を吐出する洗浄液供給ノズルと、 前記基板の回転中心を通る位置で、前記基板の表面に接触して回転することで、前記基板を洗浄するロール洗浄部材と、
前記ロール洗浄部材が前記基板を洗浄中に、前記洗浄液供給ノズルを、前記基板の半面より狭い範囲で揺動させる揺動機構と、を備える、ことを特徴とする基板洗浄装置。

【請求項3】

前記洗浄液供給ノズルは、前記基板の回転中心から離れる方向に前記洗浄液を吐出する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の基板洗浄装置。

【請求項4】

前記洗浄液は、アルカリ性水溶液、または、アニオン系の界面活性剤である、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。

【請求項5】

前記洗浄液供給ノズルの揺動範囲から離れた位置に設置され、前記基板の表面に洗浄液を吐出する第２の洗浄液供給ノズルを備える、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。

【請求項6】

前記揺動機構は、前記基板の回転中心の近傍、及び／または、前記基板の外周端において、前記洗浄液供給ノズルの揺動を減速、及び／または、一時停止させる、ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。

【請求項7】

前記基板の回転中心の近傍において前記洗浄液供給ノズルを前記基板の回転中心に向かって傾動させ、及び／または、前記基板の外周端の近傍において前記洗浄液供給ノズルを前記基板の外周端に向かって傾動させる傾動機構を備える、ことを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。

【請求項8】

基板を回転させ、
前記基板の表面に、洗浄液供給ノズルから超音波振動が印加された洗浄液を吐出させ、 前記洗浄液供給ノズルを、前記基板の回転中心の近傍から前記基板の外周端に向かって、前記基板の半面より狭い範囲で揺動させる、ことを特徴とする基板の洗浄方法。

【請求項9】

基板を回転させ、
前記基板の表面に、洗浄液供給ノズルから超音波振動が印加された洗浄液を吐出させ、 前記基板の回転中心を通る位置に配置したロール洗浄部材を、前記基板の表面に接触させて回転させることで、前記基板を洗浄し、
前記ロール洗浄部材が前記基板を洗浄中に、前記洗浄液供給ノズルを、前記基板の半面より狭い範囲で揺動させる、ことを特徴とする基板の洗浄方法。

【請求項10】

前記洗浄液供給ノズルから前記基板の回転中心から離れる方向に前記洗浄液を吐出させる、ことを特徴とする請求項８または９に記載の基板の洗浄方法。

【請求項11】

前記洗浄液は、アルカリ性水溶液、または、アニオン系の界面活性剤である、ことを特徴とする請求項８～１０のいずれか一項に記載の基板の洗浄方法。

【請求項12】

前記洗浄液供給ノズルの揺動範囲から離れた位置に第２の洗浄液供給ノズルを設置し、前記基板の表面に洗浄液を吐出させる、ことを特徴とする請求項８～１１のいずれか一項に記載の基板の洗浄方法。

【請求項13】

前記基板の回転中心の近傍、及び／または、前記基板の外周端において、前記洗浄液供給ノズルの揺動を減速、及び／または、一時停止させる、ことを特徴とする請求項８～１２のいずれか一項に記載の基板の洗浄方法。

【請求項14】

前記基板の回転中心の近傍において前記洗浄液供給ノズルを前記基板の回転中心に向かって傾動させ、及び／または、前記基板の外周端の近傍において前記洗浄液供給ノズルを前記基板の外周端に向かって傾動させる、ことを特徴とする請求項８～１３のいずれか一項に記載の基板の洗浄方法。

【請求項15】

前記超音波振動が印加された洗浄液を吐出する前記洗浄液供給ノズルを揺動させることで、前記基板を一次洗浄し、
前記一次洗浄の後、前記基板の回転中心を通る位置に配置したロール洗浄部材を、前記基板の表面に接触させて回転させることで、前記基板を二次洗浄し、
前記二次洗浄の後、さらに前記超音波振動が印加された洗浄液を吐出する前記洗浄液供給ノズルを揺動させることで、前記基板を三次洗浄する、ことを特徴とする請求項８に記載の基板の洗浄方法。

【請求項16】

前記基板の回転中心を通る位置に配置したロール洗浄部材を、前記基板の表面に接触させて回転させることで、前記基板を一次洗浄し、
前記一次洗浄の後、前記超音波振動が印加された洗浄液を吐出する前記洗浄液供給ノズルを揺動させることで、前記基板を二次洗浄する、ことを特徴とする請求項８に記載の基板の洗浄方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板洗浄装置、基板の洗浄方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、基板の表面に、洗浄液供給ノズルから超音波振動を印加された洗浄液を吐出する基板洗浄装置が開示されている。洗浄液供給ノズルは、超音波振動子と一体的に形成されると共に、そのノズル先端が、基板の外周端から該基板の半径方向外側に所定の距離だけ離間して配置されている。洗浄液供給ノズルは、基板の厚みよりもノズル直径が大きく、基板の表裏両面を同時洗浄することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４４８１３９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような超音波洗浄では、その洗浄原理の一部を構成しているキャビテーションが、基板へのピット（微細な穴欠陥）を発生させる例があることが知られている。従来では、キャビテーションが発生し基板へのピットを発生させても実質的に半導体基板製品の性能や歩留まりへの悪影響が無かったが、昨今の微細化された配線寸法の半導体基板製品に対しては、その微細化された配線寸法の構造に対し相対的に大きなピットとなることで、半導体基板製品の性能や歩留まりへの悪影響が懸念される例が出てきている。

【0005】

また、昨今の微細化された配線寸法の半導体基板製品に対して、その微細化された配線寸法に応じた欠陥検査装置で検査をすると、基板端縁には成膜やエッチング時の残渣が非常に不安定な状態で付着しており、これらの異物が、基板端縁から基板の中心に向かう超音波洗浄の洗浄液の流れによって、基板表面に再付着し残留して、最終的な表面欠陥として検出される例があることが判ってきた。

【0006】

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、超音波洗浄による基板への負荷を軽減しつつ基板に付着した異物を効率よく除去できる基板洗浄装置、基板の洗浄方法の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様に係る基板洗浄装置は、基板を回転させる回転機構と、前記基板の表面に、超音波振動が印加された洗浄液を吐出する洗浄液供給ノズルと、前記洗浄液供給ノズルを、前記基板の回転中心の近傍から前記基板の外周端に向かって、前記基板の半面より狭い範囲で揺動させる揺動機構と、を備える。

【0008】

また、本発明の一態様に係る基板洗浄装置は、基板を回転させる回転機構と、前記基板の表面に、超音波振動が印加された洗浄液を吐出する洗浄液供給ノズルと、前記基板の回転中心を通る位置で、前記基板の表面に接触して回転することで、前記基板を洗浄するロール洗浄部材と、前記ロール洗浄部材が前記基板を洗浄中に、前記洗浄液供給ノズルを、前記基板の半面より狭い範囲で揺動させる揺動機構と、を備える。

【0009】

上記基板洗浄装置においては、前記洗浄液供給ノズルは、前記基板の回転中心から離れる方向に前記洗浄液を吐出してもよい。

【0010】

上記基板洗浄装置においては、前記洗浄液は、アルカリ性水溶液、または、アニオン系の界面活性剤であってもよい。

【0011】

上記基板洗浄装置においては、前記洗浄液供給ノズルの揺動範囲から離れた位置に設置され、前記基板の表面に洗浄液を吐出する第２の洗浄液供給ノズルを備えてもよい。

【0012】

上記基板洗浄装置においては、前記揺動機構は、前記基板の回転中心の近傍、及び／または、前記基板の外周端において、前記洗浄液供給ノズルの揺動を減速、及び／または、一時停止させてもよい。

【0013】

上記基板洗浄装置においては、前記基板の回転中心の近傍において前記洗浄液供給ノズルを前記基板の回転中心に向かって傾動させ、及び／または、前記基板の外周端の近傍において前記洗浄液供給ノズルを前記基板の外周端に向かって傾動させる傾動機構を備えてもよい。

【0014】

また、本発明の一態様に係る基板洗浄方法は、基板を回転させ、前記基板の表面に、洗浄液供給ノズルから超音波振動が印加された洗浄液を吐出させ、前記洗浄液供給ノズルを、前記基板の回転中心の近傍から前記基板の外周端に向かって、前記基板の半面より狭い範囲で揺動させる。

【0015】

また、本発明の一態様に係る基板洗浄方法は、基板を回転させ、前記基板の表面に、洗浄液供給ノズルから超音波振動が印加された洗浄液を吐出させ、前記基板の回転中心を通る位置に配置したロール洗浄部材を、前記基板の表面に接触させて回転させることで、前記基板を洗浄し、前記ロール洗浄部材が前記基板を洗浄中に、前記洗浄液供給ノズルを、前記基板の半面より狭い範囲で揺動させる。

【0016】

上記基板洗浄方法においては、前記洗浄液供給ノズルから前記基板の回転中心から離れる方向に前記洗浄液を吐出させてもよい。

【0017】

上記基板洗浄方法においては、前記洗浄液は、アルカリ性水溶液、または、アニオン系の界面活性剤であってもよい。

【0018】

上記基板洗浄方法においては、前記洗浄液供給ノズルの揺動範囲から離れた位置に第２の洗浄液供給ノズルを設置し、前記基板の表面に洗浄液を吐出させてもよい。

【0019】

上記基板洗浄方法においては、前記基板の回転中心の近傍、及び／または、前記基板の外周端の近傍において、前記洗浄液供給ノズルの揺動を減速、及び／または、一時停止させてもよい。

【0020】

上記基板洗浄方法においては、前記基板の回転中心の近傍において前記洗浄液供給ノズルを前記基板の回転中心に向かって傾動させ、及び／または、前記基板の外周端の近傍において前記洗浄液供給ノズルを前記基板の外周端に向かって傾動させてもよい。

【0021】

上記基板洗浄方法においては、前記超音波振動が印加された洗浄液を吐出する前記洗浄液供給ノズルを揺動させることで、前記基板を一次洗浄し、前記一次洗浄の後、前記基板の回転中心を通る位置に配置したロール洗浄部材を、前記基板の表面に接触させて回転させることで、前記基板を二次洗浄し、前記二次洗浄の後、さらに前記超音波振動が印加された洗浄液を吐出する前記洗浄液供給ノズルを揺動させることで、前記基板を三次洗浄してもよい。

【0022】

上記基板洗浄方法においては、前記基板の回転中心を通る位置に配置したロール洗浄部材を、前記基板の表面に接触させて回転させることで、前記基板を一次洗浄し、前記一次洗浄の後、前記超音波振動が印加された洗浄液を吐出する前記洗浄液供給ノズルを揺動させることで、前記基板を二次洗浄してもよい。

【発明の効果】

【0023】

上記本発明の態様によれば、超音波洗浄による基板への負荷を軽減しつつ基板に付着した異物を効率よく除去できる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】一実施形態に係る基板処理装置の全体構成を示す平面図である。

【図2】一実施形態に係る基板洗浄装置の構成を示す平面図である。

【図3】図２の矢視Ａ－Ａ図である。

【図4】比較例１として、洗浄液供給ノズルの揺動を基板の回転中心であるセンター位置から開始した超音波洗浄の様子を示す平面図である。

【図5】実施例として、洗浄液供給ノズルの揺動を基板の回転中心の近傍であるニアセンター位置から開始した超音波洗浄の様子を示す平面図である。

【図6】比較例２として、洗浄液供給ノズルの揺動を基板の外周端の近傍のニアエッジ位置から開始した超音波洗浄の様子を示す平面図である。

【図7】比較例１，２及び実施例における超音波洗浄による基板Ｗへのダメージ数（負荷）とパーティクル除去性能（洗浄性能）を比較したグラフである。

【図8】一実施形態の変形例に係る基板洗浄装置の洗浄液供給ノズルの半径方向位置と移動速度の説明図である。

【図9】一実施形態の変形例に係る基板洗浄装置の要部構成を示す正面である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。以下では、基板洗浄装置及び基板の洗浄方法の適用例として、基板を研磨する研磨部と、基板を洗浄する洗浄部と、を備える基板処理装置を例示する。

【0026】

図１は、一実施形態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１に示す基板処理装置１は、シリコンウェハ等の基板Ｗ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。

【0027】

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を搬送する基板搬送部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、及び基板搬送部４０の動作を統括的に制御する制御部５０（制御装置）を備える。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

基板研磨装置２１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。

【0032】

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、基板搬送部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。

【0033】

基板洗浄装置３１は、後述する洗浄モジュールを備え、基板Ｗを洗浄する。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い。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。

【0034】

基板搬送部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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

図２は、一実施形態に係る基板洗浄装置３１の構成を示す平面図である。図３は、図２の矢視Ａ－Ａ図である。
図２に示す基板洗浄装置３１は、回転機構６０と、洗浄液供給ノズル７０と、揺動機構８０と、ロール洗浄部材９０と、第２の洗浄液供給ノズル１００と、を備えている。

【0044】

回転機構６０は、基板Ｗの外周端Ｗ３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６１を備える。複数の保持ローラ６１は、モータ等の電気駆動部と接続されて水平回転する。

【0045】

洗浄液供給ノズル７０は、図示しない超音波振動子を備え、基板Ｗの表面Ｗ１に、超音波振動が印加された洗浄液を吐出する。洗浄液に印加する超音波振動の振動周波数は、９００ｋＨｚ～５ＭＨｚであることが好ましい。また、洗浄液供給ノズル７０から吐出される洗浄液の流量は、洗浄液供給ノズル７０のノズル径に依存するが、数１００ｃｃ／ｍｉｎ～数リットル／ｍｉｎであることが望ましい。なお、基板Ｗの裏面Ｗ２にも、洗浄液供給ノズル７０を設けて、基板Ｗの裏面Ｗ２に洗浄液を吐出しても構わない。

【0046】

洗浄液としては純水、化学洗浄薬品としては塩酸、アンモニア、フッ酸、過酸化水素水、オゾン水、電解イオン水（酸性水、アルカリ性水）等の酸若しくはアルカリ性水溶液、酸化力もしくは還元性を有する薬液、又はアニオン系、アニヨン系若しくはノニオン系の界面活性剤等を用いる。特に望ましくは、ｐＨが７以上のアルカリ性水溶液又はアニヨン系の界面活性剤である。また、洗浄液は、溶解窒素濃度８～１６ｐｐｍの範囲の窒素溶解水であってもよい。

【0047】

揺動機構８０は、アーム本体８１と、揺動軸８２と、を備えている。アーム本体８１は、平面視において、長尺状を呈し、揺動軸８２から該揺動軸８２の中心軸線Ｏの径方向に略水平に延びている。アーム本体８１の先端には、上述した洗浄液供給ノズル７０が支持されている。

【0048】

揺動軸８２は、円柱状に形成されると共に、モータ等の電気駆動部と接続されて、鉛直方向に延びる中心軸線Ｏ回りに回転する。これにより、アーム本体６２が、中心軸線Ｏ回りに揺動（水平回転）する。

【0049】

洗浄液供給ノズル７０は、中心軸線Ｏ回りの揺動によって、退避位置Ｐ１、センター位置Ｐ２、ニアセンター位置Ｐ３、エッジ位置Ｐ４、反対側の退避位置Ｐ５まで移動可能である。退避位置Ｐ１，Ｐ５は、基板Ｗの表面Ｗ１上から退避した位置である。つまり、退避位置Ｐ１，Ｐ５に位置する洗浄液供給ノズル７０は、基板Ｗの外周端Ｗ３から該基板Ｗの半径方向外側に所定の距離だけ離間している。

【0050】

センター位置Ｐ２は、基板Ｗの回転中心Ｃの直上の位置である。ニアセンター位置Ｐ３は、基板Ｗの回転中心Ｃから離れた基板Ｗの回転中心Ｃの近傍の位置である。エッジ位置Ｐ４は、基板Ｗの外周端Ｗ３の直上の位置である。つまり、センター位置Ｐ２、ニアセンター位置Ｐ３、エッジ位置Ｐ４に位置する洗浄液供給ノズル７０は、平面視で、基板Ｗの表面Ｗ１の少なくとも一部と重なっている。

【0051】

ロール洗浄部材９０は、基板Ｗの回転中心Ｃを通る洗浄位置Ｐ６で、基板Ｗの表面Ｗ１に接触して回転することで、基板Ｗを洗浄する。ロール洗浄部材９０は、円筒状のスポンジ体であって、例えば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などから形成されている。なお、ロール洗浄部材９０は、周面にブラシ毛を有するブラシ体であっても構わない。

【0052】

ロール洗浄部材９０は、図示しないホルダーに軸支され、水平方向に延びる軸線Ｌ回りに回転する。ホルダーは、例えば、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）やＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などから形成されている。ホルダーは、図示しないアームに支持され、モータ等の電気駆動部と接続されている。ロール洗浄部材９０は、図示しないアームによって、上述した洗浄位置Ｐ６と、基板Ｗの表面Ｗ１上から退避した退避位置Ｐ７との間で移動可能とされている。

【0053】

第２の洗浄液供給ノズル１００は、洗浄液供給ノズル７０の揺動範囲から離れた位置に設置され、基板Ｗの表面Ｗ１に対し斜め上方から洗浄液（超音波振動の印加無し）を吐出する。第２の洗浄液供給ノズル１００から吐出する洗浄液は、例えば、ゼータ電位制御の効果を活用して洗浄効果を得るような、上述した洗浄液供給ノズル７０から吐出される洗浄液よりも高価なものであることが望ましい。すなわち、洗浄液供給ノズル７０は、その構造上、超音波振動子の空焚き防止の目的で洗浄液の最低流量を比較的高く設定する必要があるためである。

【0054】

揺動機構８０は、洗浄液供給ノズル７０による超音波洗浄中、洗浄液供給ノズル７０を、基板Ｗの回転中心Ｃの近傍から基板Ｗの外周端Ｗ３に向かって、基板Ｗの半面Ｄ１より狭い範囲で揺動させる。基板Ｗの半面Ｄ１とは、基板Ｗの回転中心Ｃを通る上述したロール洗浄部材９０の軸線Ｌを境界線として、基板Ｗの表面Ｗ１を平面視で２分した半面Ｄ１，Ｄ２のうちの片側である。

【0055】

具体的に、基板Ｗの半面Ｄ１において、揺動機構８０は、洗浄液供給ノズル７０を、ニアセンター位置Ｐ３と、ニアセンター位置Ｐ３から最も近い基板Ｗの外周端Ｗ３であるエッジ位置Ｐ４との間で揺動させる。ニアセンター位置Ｐ３からエッジ位置Ｐ４までの距離は、基板Ｗの半径よりも小さい。また、ニアセンター位置Ｐ３は、洗浄液供給ノズル７０が洗浄位置Ｐ６に位置するロール洗浄部材９０と干渉しない位置であり、ロール洗浄部材９０との同時洗浄も可能である。

【0056】

また、洗浄液供給ノズル７０は、上述したニアセンター位置Ｐ３からエッジ位置Ｐ４までの揺動範囲において、基板Ｗの回転中心Ｃから離れる方向（基板Ｗの外周端Ｗ３に向かう方向）に洗浄液を吐出するように傾いている（図３参照）。図３に示すように、洗浄液供給ノズル７０の先端の吐出口７１の中心軸線Ｃ１は、基板Ｗの表面Ｗ１に対する垂直軸Ｏ１（中心軸線Ｏと平行軸）に対し、角度θで傾いている。角度θは、０°より大きく３０°以下の範囲で設定することが望ましい。

【0057】

図２に戻り、第２の洗浄液供給ノズル１００は、洗浄液供給ノズル７０が揺動する基板Ｗの半面Ｄ１において、洗浄液供給ノズル７０の揺動範囲よりも基板Ｗの回転方向の上流側の第１供給位置Ｐ８に設置されている。これにより、第２の洗浄液供給ノズル１００から吐出する洗浄液が、洗浄液供給ノズル７０から吐出する洗浄液と混合され易くなり、より高い洗浄効果が得られる。

【0058】

なお、第２の洗浄液供給ノズル１００は、洗浄液供給ノズル７０が揺動しない基板Ｗの半面Ｄ２において、第２供給位置Ｐ９、第３供給位置Ｐ１０、第４供給位置Ｐ１１、第５供給位置Ｐ１２、第６供給位置Ｐ１３に設置しても構わない。但し、基板Ｗの回転による遠心力による洗浄液の飛散を考慮すると、第２の洗浄液供給ノズル１００は、第４供給位置Ｐ１１よりも第３供給位置Ｐ１０の方が好ましく、また、第３供給位置Ｐ１０よりも第２供給位置Ｐ９の方が好ましく、最も好ましいのは、上述した基板Ｗの半面Ｄ１の第１供給位置Ｐ８である。なお、第１供給位置Ｐ８と同じ基板Ｗの半面Ｄ１に位置する、第５供給位置Ｐ１２、第６供給位置Ｐ１３に、第２の洗浄液供給ノズル１００を配置するのもよい。

【0059】

続いて、上記構成の基板洗浄装置３１の動作（基板の洗浄方法）について説明する。

【0060】

先ず、洗浄液供給ノズル７０の揺動単体による超音波洗浄について説明する。つまり、以下の説明では、ロール洗浄部材９０は退避位置Ｐ７に位置するものとする。
この超音波洗浄では、回転機構６０の保持ローラ６１によって基板Ｗの外周端Ｗ３を保持すると共に、基板Ｗを水平回転させる。

【0061】

この状態で、洗浄液供給ノズル７０は、超音波振動が印加された洗浄液を基板Ｗの表面Ｗ１に吐出する。また、揺動機構８０は、この洗浄液供給ノズル７０を、基板Ｗの回転中心Ｃの近傍のニアセンター位置Ｐ３と、基板Ｗの外周端Ｗ３の直上のエッジ位置Ｐ４との間で揺動させる。このように、洗浄液供給ノズル７０を基板Ｗ上で揺動させることにより、基板Ｗの外周端Ｗ３に付着している成膜やエッチング時の残渣などの異物が、洗浄液供給ノズル７０を基板Ｗの半径方向外側に配置するよりも、洗浄液によって基板Ｗの回転中心Ｃに向かって流れ込み難くなり、基板Ｗの表面Ｗ１に異物が再付着することを抑制できる。

【0062】

また、ニアセンター位置Ｐ３とエッジ位置Ｐ４との間の揺動は、基板Ｗの半面Ｄ１より狭い範囲で揺動となり、基板Ｗの半径よりも小さいストロークとなるので、回転する基板Ｗの一部の領域に対して重複して洗浄液が吐出され難くなる。このため、超音波洗浄の洗浄原理の一部を構成しているキャビテーションによる、基板Ｗへの負荷（ピット（微細な穴欠陥）の発生）を軽減できる。

【0063】

つまり、超音波振動が印加された洗浄液は、基板Ｗの表面Ｗ１に対しある程度の範囲（広がり）をもって吐出されるので、基板Ｗの回転中心Ｃを越えて吐出された洗浄液は、その吐出先の領域を、基板Ｗの１回転当たり重複して洗浄することとなり、負荷を蓄積させる。このため、上述したように、洗浄液供給ノズル７０の揺動を、基板Ｗの回転中心Ｃではなく、その近傍のニアセンター位置Ｐ３から開始することにより、洗浄液の広がりを考慮した低負荷の超音波洗浄（洗浄液の吐出範囲のラップが殆ど無い超音波洗浄）が可能となる。

【0064】

図４は、比較例１として、洗浄液供給ノズル７０の揺動を基板Ｗの回転中心Ｃであるセンター位置Ｐ２から開始した超音波洗浄の様子を示す平面図である。図５は、実施例として、洗浄液供給ノズル７０の揺動を基板Ｗの回転中心Ｃの近傍であるニアセンター位置Ｐ３から開始した超音波洗浄の様子を示す平面図である。図６は、比較例２として、洗浄液供給ノズル７０の揺動を基板Ｗの外周端Ｗ３の近傍のニアエッジ位置Ｐ３１から開始した超音波洗浄の様子を示す平面図である。

【0065】

図７は、比較例１，２及び実施例における超音波洗浄による基板Ｗへのダメージ数（負荷）とパーティクル除去性能（洗浄性能）を比較したグラフである。
なお、図５及び図６においては、目安として、揺動軸８２の中心軸線Ｏと、センター位置Ｐ２からエッジ位置Ｐ４までの揺動ストロークの半分を通る基準線Ｌ１を示している。

【0066】

ニアセンター位置Ｐ３とは、センター位置Ｐ２からエッジ位置Ｐ４までの揺動ストロークの、センター位置Ｐ２側から２／３よりも、センター位置Ｐ２寄りの位置である。具体的に、実施例のニアセンター位置Ｐ３は、基板Ｗの半径を１５０ｍｍ、洗浄液供給ノズル７０のノズル直径を６ｍｍとした場合、基板Ｗの回転中心Ｃであるセンター位置Ｐ２から７５ｍｍ離れた位置に設定されている。
また、ニアエッジ位置Ｐ３１とは、センター位置Ｐ２からエッジ位置Ｐ４までの揺動ストロークの、センター位置Ｐ２側から２／３よりもエッジ位置Ｐ４寄りの位置である。具体的に、比較例のニアエッジ位置Ｐ３１は、基板Ｗの回転中心Ｃであるセンター位置Ｐ２から１２０ｍｍ離れた位置に設定されている。なお、ニアエッジ位置Ｐ３１は、基板Ｗのエッジ位置Ｐ４から３０ｍｍ離れた位置に設定されている。

【0067】

図７に示すように、基板Ｗへのダメージ数（負荷）で比較すると、洗浄液供給ノズル７０の揺動をニアセンター位置Ｐ３若しくはニアエッジ位置Ｐ３１から開始する超音波洗浄の方が好ましいことが分かる。また、この両者の超音波洗浄をパーティクル除去性能（洗浄性能）で比較すると、洗浄液供給ノズル７０の揺動をニアセンター位置Ｐ３から開始する超音波洗浄の方が好ましいことが分かる。よって、洗浄液供給ノズル７０の揺動をニアセンター位置Ｐ３から開始する超音波洗浄が最良である。

【0068】

このニアセンター位置Ｐ３は、基板Ｗの半径を１５０ｍｍ、洗浄液供給ノズル７０のノズル直径を６ｍｍとした場合、ダメージの観点からは、基板Ｗの回転中心Ｃであるセンター位置Ｐ２から５０ｍｍ以上離れることが好ましく、一方で、センター位置Ｐ２から離れすぎるとパーティクル洗浄性能が落ちるため、基板Ｗの回転中心Ｃであるセンター位置Ｐ２から１００ｍｍ以上離れないことが好ましい。つまり、ニアセンター位置Ｐ３は、センター位置Ｐ２に対し５０ｍｍ以上且つ１００ｍｍ以下の範囲で設定するとよい。

【0069】

このように、上述した本実施形態によれば、基板Ｗを回転させる回転機構６０と、基板Ｗの表面Ｗ１に、超音波振動が印加された洗浄液を吐出する洗浄液供給ノズル７０と、洗浄液供給ノズル７０を、基板Ｗの回転中心Ｃの近傍から基板Ｗの外周端Ｗ３に向かって、基板Ｗの半面Ｄ１より狭い範囲で揺動させる揺動機構８０と、を備える、という構成を採用することによって、超音波洗浄による基板Ｗへの負荷を軽減しつつ基板Ｗに付着した異物を効率よく除去できる。

【0070】

また、洗浄液供給ノズル７０の揺動は、基板Ｗの半面Ｄ１より狭い範囲で行われるため、基板Ｗの回転中心Ｃを通る洗浄位置Ｐ６に配置したロール洗浄部材９０を、基板Ｗの表面Ｗ１に接触させて回転させることで基板Ｗを洗浄しているときに、洗浄液供給ノズル７０の揺動による超音波洗浄をすることもできる。つまり、揺動機構８０が、ロール洗浄部材９０が基板Ｗを洗浄中に、洗浄液供給ノズル７０を、基板Ｗの半面Ｄ１より狭い範囲で揺動させることで、ロール洗浄部材９０のスクラブ洗浄と、洗浄液供給ノズル７０の揺動による超音波洗浄とを同時に行うことができる。

【0071】

この構成によれば、異なる方式の洗浄が一個所で行われるため、図１に示す基板洗浄装置３１の台数追加を不要とするのみならず、その間の搬送ロボット３５，３６の追加が不要となり、その分の装置の床面積が増大や装置の大型化を防ぎ、装置の原価や装置価格が高価になることを防ぐ効果がある。また、ロール洗浄部材９０の押し付けによっても十分に変形して接触できない箇所、例えば製品パターンが刻まれた凹部分や細かなシーム内部にも超音波が伝播し洗浄する効果が得られる。このような洗浄性能が高い基板洗浄装置３１は、最も汚染レベルの高い一段目の洗浄チャンバーに設置することが好ましい。

【0072】

また、ロール洗浄部材９０のスクラブ洗浄と、洗浄液供給ノズル７０の揺動による超音波洗浄と、を分けて行ってもよい。例えば、基板Ｗの回転中心Ｃを通る位置に配置したロール洗浄部材９０を、基板Ｗの表面Ｗ１に接触させて回転させることで、基板Ｗを一次洗浄し、この一次洗浄の後、超音波振動が印加された洗浄液を吐出する洗浄液供給ノズル７０を揺動させることで、基板Ｗを二次洗浄してもよい。

【0073】

上記一次洗浄のロール洗浄部材９０のスクラブ洗浄によって基板Ｗを粗洗浄し、その後、二次洗浄によって超音波振動を印加した洗浄液で微細な異物を洗い流すことで、スクラブ洗浄後の基板Ｗ上への逆汚染を低減し、次の洗浄段への汚染負荷を低減すると共に、全ての洗浄段を経た最終的な洗浄性能を向上させる効果がある。

【0074】

また、例えば、超音波振動が印加された洗浄液を吐出する洗浄液供給ノズル７０を揺動させることで、基板Ｗを一次洗浄し、この一次洗浄の後、基板Ｗの回転中心Ｃを通る位置に配置したロール洗浄部材９０を、基板Ｗの表面Ｗ１に接触させて回転させることで、基板Ｗを二次洗浄し、この二次洗浄の後、さらに超音波振動が印加された洗浄液を吐出する洗浄液供給ノズル７０を揺動させることで、基板Ｗを三次洗浄してもよい。

【0075】

このようにロール洗浄部材９０によるスクラブ洗浄（ここでは二次洗浄）の前に、超音波振動を印加された洗浄液を供給して超音波洗浄する工程（ここでは一次洗浄）を追加することで、スクラブ洗浄前の基板Ｗ上の汚染量を低減し、ロール洗浄部材９０の汚染負荷を低減してロール洗浄部材９０の寿命延長の効果が得られる。

【0076】

また、本実施形態では、図３に示すように、洗浄液供給ノズル７０は、基板Ｗの回転中心Ｃから離れる方向に洗浄液を吐出するので、基板Ｗの外周端Ｗ３を洗浄した洗浄液が基板Ｗの表面Ｗ１の回転中心Ｃ側に戻ることを抑制できる。特に基板Ｗの外周端Ｗ３から除去された異物が基板Ｗの表面Ｗ１に再付着し残留して、最終的な欠陥となるおそれを抑制する効果がある。

【0077】

また、洗浄液供給ノズル７０から吐出される洗浄液は、アルカリ性水溶液、または、アニオン系の界面活性剤であるとよい。洗浄液は、アルカリ性水溶液、または、アニオン系の界面活性剤であることで、洗浄液中の異物表面のゼータ電位を制御し、基板Ｗと異物との付着力を弱め、除去され易く且つ再付着し難くして、パーティクルの除去性能の向上に効果がある。

【0078】

また、本実施形態では、図２に示すように、洗浄液供給ノズル７０の揺動範囲から離れた位置に設置され、基板Ｗの表面Ｗ１に洗浄液を吐出する第２の洗浄液供給ノズル１００を備えている。このような第２の洗浄液供給ノズル１００を備えることで、高価な洗浄液を第２の洗浄液供給ノズル１００から供給し、超音波を印加する機能を備えた洗浄液供給ノズル７０の洗浄液を相対的に安価な洗浄液とすることができ、超音波振動子の空焚き防止の目的で最低流量を比較的高く設定する必要があっても、ランニングコストを低く抑えることができる。

【0079】

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。

【0080】

以上の例では、洗浄液供給ノズル７０の揺動ストロークを、基板Ｗの回転中心Ｃ側を狭めることで、基板Ｗの回転中心Ｃ付近への超音波洗浄の負荷を軽減しつつ基板Ｗに付着した異物を効率よく除去する構成・方法について述べたが、これに限らない。
例えば、第２の洗浄液供給ノズル１００の基板Ｗへの着水位置を、センター位置Ｐ２とすることで、洗浄液供給ノズル７０からの超音波が付加された洗浄液がセンター位置Ｐ２に影響を及ぼすことを適度に減少させて、基板Ｗの回転中心Ｃ付近の超音波洗浄による基板Ｗへの負荷を軽減しつつ基板Ｗに付着した異物を効率よく除去できる構成・方法もある。

【0081】

また、第２の洗浄液供給ノズル１００の基板Ｗへの着水位置をセンター位置Ｐ２とし、更に第２の洗浄液の温度を常温よりも高い温度で供給することで、基板Ｗの回転中心Ｃ付近での洗浄液温度を高く維持し、超音波洗浄のメカニズムである液中の気泡の発生・崩壊を抑制することで（液中の気泡の崩壊は気泡の蒸気圧と廻りの液体の圧力の差で発生するため、温度が高い状態では蒸気圧が高く、気泡の崩壊が抑制される）、洗浄液供給ノズル７０からの超音波が付加された洗浄液がセンター位置Ｐ２に影響を及ぼすことを適度に減少させて、基板Ｗの回転中心Ｃ付近の超音波洗浄による基板Ｗへの負荷を軽減しつつ基板Ｗに付着した異物を効率よく除去できる構成・方法もある。

【0082】

また、例えば、図８及び図９に示すような変形例を採用することができる。

【0083】

図８は、一実施形態の変形例に係る基板洗浄装置３１の洗浄液供給ノズルの半径方向位置と移動速度の説明図である。
図８に示す基板洗浄装置３１のように、揺動機構８０（図８では不図示）は、基板Ｗの回転中心Ｃの近傍、及び／または、基板Ｗの外周端Ｗ３において、洗浄液供給ノズル７０の揺動を減速、及び／または、一時停止させてもよい。なお、図８中、符号Ｖ１は加速、符号Ｖ２は定速、符号Ｖ３は減速を示している。

【0084】

この構成によれば、ロール洗浄部材９０によるスクラブ洗浄で相対速度が低いことから汚染の集中しやすい基板Ｗの回転中心Ｃの近傍や、元々汚染量が多く且つ基板Ｗの回転周長が長いことから単位時間当たりの洗浄時間の短い基板Ｗの外周端Ｗ３の近傍における洗浄時間を増加させることで、基板Ｗの表面Ｗ１全体を均一な洗浄レベルにできる効果がある。

【0085】

なお、基板Ｗの回転中心Ｃの近傍や、基板Ｗの外周端Ｗ３の近傍洗浄時間を増加させるために、洗浄液供給ノズル７０の揺動を定速Ｖ２から減速Ｖ３に切り替える切替位置Ｐ３２は、基準線Ｌ１とニアセンター位置Ｐ３との間の半分よりも基準線Ｌ１寄りに設定してもよい。また、洗浄液供給ノズル７０の揺動を定速Ｖ２から減速Ｖ３に切り替える切替位置Ｐ３４は、基準線Ｌ１とエッジ位置Ｐ４との間の半分よりも基準線Ｌ１寄りに設定してもよい。
また、減速Ｖ３（ないし一時停止）する時間Ｔ１，Ｔ３は、定速Ｖ２で揺動する時間Ｔ２よりも長く（例えば２倍以上に）設定してもよい。

【0086】

図９は、一実施形態の変形例に係る基板洗浄装置３１の要部構成を示す正面図である。 図９に示す基板洗浄装置３１のように、基板Ｗの回転中心Ｃの近傍において洗浄液供給ノズル７０を基板Ｗの回転中心Ｃに向かって傾動させ、及び／または、基板Ｗの外周端Ｗ３の近傍において洗浄液供給ノズル７０を基板Ｗの外周端Ｗ３に向かって傾動させる傾動機構１１０を備えてもよい。なお、傾動機構１１０は、図２に示す揺動軸８２に支持されたモータ等の電気駆動部を備え、基板Ｗの半径方向外側からアーム本体８１をその長手方向に延びる軸回りに回転させる構成であるとよい。これにより、洗浄液供給ノズル７０に可動部が増えることによる基板Ｗの汚染を抑制できる。

【0087】

この構成によれば、基板Ｗの回転中心Ｃ側のニアセンター位置Ｐ３より手前の第１傾斜位置Ｐ３５において、洗浄液供給ノズル７０を更に回転中心Ｃ側に傾斜させて、基板Ｗ上の着水位置を基板Ｗの回転中心Ｃ側に近付けることができる。また、この構成によれば、基板Ｗの外周端Ｗ３側のエッジ位置Ｐ４より手前の第２傾斜位置Ｐ３６において、洗浄液供給ノズル７０を更に外周端Ｗ３側に傾斜させて、基板Ｗ上の着水位置を基板Ｗの外周端Ｗ３側に近付けることができる。これにより、洗浄液供給ノズル７０の揺動範囲を短縮しつつ、洗浄液供給ノズル７０から供給される洗浄液で基板Ｗの表面Ｗ１を充分に洗浄することが可能になる。

【0088】

なお、基板Ｗの外周端Ｗ３に付着した異物が基板Ｗの表面Ｗ１に再付着することを防止するために、第１傾斜位置Ｐ３５における洗浄液供給ノズル７０の傾斜角度よりも、第２傾斜位置Ｐ３６における洗浄液供給ノズル７０の傾斜角度の方が、その傾斜角度の絶対値を大きくしてもよい。これにより、基板Ｗの回転中心Ｃからより離れる方向に洗浄液が吐出されるので、基板Ｗの外周端Ｗ３を洗浄した洗浄液が基板Ｗの表面Ｗ１の回転中心Ｃ側に戻ることをより確実に防止できる。

【符号の説明】

【0089】

１ 基板処理装置
３１ 基板洗浄装置
６０ 回転機構
７０ 洗浄液供給ノズル
８０ 揺動機構
９０ ロール洗浄部材
１００ 第２の洗浄液供給ノズル
１１０ 傾動機構
Ｃ 回転中心
Ｄ１ 半面
Ｗ 基板
Ｗ１ 表面
Ｗ３ 外周端

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【手続補正書】

【提出日】2024-09-26

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

研磨部で研磨された後の基板を受け取って洗浄する基板洗浄装置であって、
前記基板を保持して回転させる回転機構と、
前記基板の表面に、超音波振動が印加された洗浄液を吐出する洗浄液供給ノズルと、
前記洗浄液供給ノズルを揺動させる揺動機構と、
前記基板の回転中心を通る位置で前記基板の表面に接触して回転することで前記基板を洗浄する洗浄位置と、前記基板の表面から退避した退避位置と、の間で移動可能なロール洗浄部材と、を備え、
前記基板を回転させ、前記ロール洗浄部材を前記基板の表面に接触させて回転させることで前記基板をスクラブ洗浄し、前記ロール洗浄部材を前記基板の表面から退避させた後、前記超音波振動が印加された洗浄液を吐出する前記洗浄液供給ノズルを揺動させて前記基板を超音波洗浄する、ことを特徴とする基板洗浄装置。

【請求項2】

前記ロール洗浄部材で前記基板を洗浄する前にも、前記超音波洗浄を行う、ことを特徴とする請求項１に記載の基板洗浄装置。

【請求項3】

前記揺動機構は、前記基板の半面において、前記基板の回転中心の近傍のニアセンター位置と、前記基板の外周端のエッジ位置と、の間で前記洗浄液供給ノズルを揺動させる、ことを特徴とする請求項１または２に記載の基板洗浄装置。

【請求項4】

前記超音波振動の振動周波数は、９００ｋＨｚ～５ＭＨｚであり、
前記洗浄液供給ノズルから吐出される洗浄液の液量は、数１００ｃｃ／ｍｉｎ～数リットル／ｍｉｎである、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。

【請求項5】

前記洗浄液供給ノズルから吐出される洗浄液は、溶解窒素濃度８～１６ｐｐｍの窒素溶解水である、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。

【請求項6】

前記洗浄液供給ノズルの揺動範囲から離れた位置から、前記基板の表面に第２の洗浄液を供給する第２の洗浄液供給ノズルを備え、
前記第２の洗浄液供給ノズルは、前記洗浄液供給ノズルから前記超音波振動が印加された洗浄液を吐出するのと同時に、前記第２の洗浄液を前記基板の表面に供給する、ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。

【請求項7】

前記超音波振動が印加された洗浄液は、純水であり、
前記第２の洗浄液は、アルカリ性水溶液またはアニオン系の界面活性剤である、ことを特徴とする請求項６に記載の基板洗浄装置。

【請求項8】

前記揺動機構は、前記基板の回転中心の近傍、及び/または、前記基板の外周端において、前記洗浄液供給ノズルの揺動を減速、及び/または、一時停止させる、ことを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。

【請求項9】

研磨部で研磨された後の基板を受け取って洗浄する基板洗浄方法であって、
前記基板を保持して回転させ、
前記基板の回転中心を通る位置に配置したロール洗浄部材を、前記基板の表面に接触させて回転させることで、前記基板をスクラブ洗浄し、
前記ロール洗浄部材を前記基板の表面から退避させた後、
超音波振動が印加された洗浄液を吐出する洗浄液供給ノズルを揺動させて前記基板を超音波洗浄する、ことを特徴とする基板洗浄方法。

【請求項10】

前記ロール洗浄部材で前記基板を洗浄する前にも、前記超音波洗浄を行う、ことを特徴とする請求項９に記載の基板洗浄方法。

【請求項11】

前記基板の半面において、前記基板の回転中心の近傍のニアセンター位置と、前記基板の外周端のエッジ位置と、の間で前記洗浄液供給ノズルを揺動させる、ことを特徴とする請求項９または１０に記載の基板洗浄方法。

【請求項12】

前記超音波振動の振動周波数は、９００ｋＨｚ～５ＭＨｚであり、
前記洗浄液供給ノズルから吐出される洗浄液の液量は、数１００ｃｃ／ｍｉｎ～数リットル／ｍｉｎである、ことを特徴とする請求項９～１１のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。

【請求項13】

前記洗浄液供給ノズルから吐出される洗浄液は、溶解窒素濃度８～１６ｐｐｍの窒素溶解水である、ことを特徴とする請求項９～１２のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。

【請求項14】

前記基板の表面に前記超音波振動が印加された洗浄液を吐出するのと同時に、前記洗浄液供給ノズルの揺動範囲から離れた位置から第２の洗浄液を前記基板の表面に供給する、ことを特徴とする請求項９～１３のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。

【請求項15】

前記超音波振動が印加された洗浄液は、純水であり、
前記第２の洗浄液は、アルカリ性水溶液またはアニオン系の界面活性剤である、ことを特徴とする請求項１４に記載の基板洗浄方法。

【請求項16】

前記基板の回転中心の近傍、及び/または、前記基板の外周端において、前記洗浄液供給ノズルの揺動を減速、及び/または、一時停止させる、ことを特徴とする請求項９～１５のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。