特開 2024-175319 基板洗浄装置及び基板研磨装置

(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】P2024175319

(43)【公開日】2024-12-18

(54)【発明の名称】基板洗浄装置及び基板研磨装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20241211BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 643A

H01L21/304 643Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023093012

(22)【出願日】2023-06-06

(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】230104019

【弁護士】

【氏名又は名称】大野 聖二

(74)【代理人】

【識別番号】230112025

【弁護士】

【氏名又は名称】小林 英了

(74)【代理人】

【識別番号】230117802

【弁護士】

【氏名又は名称】大野 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100106840

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 耕司

(74)【代理人】

【識別番号】100131451

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 理

(74)【代理人】

【識別番号】100167933

【弁理士】

【氏名又は名称】松野 知紘

(74)【代理人】

【識別番号】100174137

【弁理士】

【氏名又は名称】酒谷 誠一

(74)【代理人】

【識別番号】100184181

【弁理士】

【氏名又は名称】野本 裕史

(74)【代理人】

【識別番号】100220423

【弁理士】

【氏名又は名称】榊間 城作

(72)【発明者】

【氏名】馬場 枝里奈

【テーマコード（参考）】

5F157

【Ｆターム（参考）】

5F157AA03

5F157AA15

5F157AA17

5F157AA73

5F157AA96

5F157AB48

5F157AB63

5F157AB90

5F157BA07

5F157BB13

5F157BB23

5F157BB24

5F157BB37

5F157BB52

5F157BB73

5F157CB13

5F157CB15

5F157CC31

5F157DB51

(57)【要約】

【課題】研磨処理後の基板に付着したパーティクルを効率良く除去する
【解決手段】基板研磨を行う研磨面を有する研磨テーブルと、リテーナリングで前記基板の外周部と囲繞しながらメンブレンで基板を保持して研磨面に向けて押圧するトップリングを備えた研磨装置に設けられ、研磨後の基板の表面を洗浄する基板洗浄装置であり、トップリングの洗浄位置に対応して設けられる。基板洗浄装置は、洗浄位置にある基板に向けて洗浄液を噴射する第１噴射ユニットと、洗浄位置にある基板に向けて洗浄液を噴射する第２噴射ユニットを備え、第２噴射ユニットは、洗浄位置にあるトップリングの回転方向に関して、第１噴射ユニットの下流側または上流側に配置され、第２噴射ユニットを構成する噴射ノズルは、第１噴射ユニットに向けて傾けられている。第２噴射ユニットは、第１噴射ユニットから噴射される洗浄液を基板の外周部に向けて付勢する。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板研磨を行う研磨面を有する研磨テーブルと、リテーナリングで前記基板の外周部と囲繞しながらメンブレンで前記基板を保持して前記研磨面に向けて押圧するトップリングを備えた研磨装置に設けられ、研磨後の前記基板の表面を洗浄する基板洗浄装置であって、
前記トップリングは、前記研磨テーブルの上方で前記基板研磨を行う研磨位置と前記研磨テーブルの側方で前記基板の受渡しを行う受渡位置との間を移動自在とされており、
前記基板洗浄装置は、前記研磨位置及び前記受渡位置との間の洗浄位置に対応して設けられ、
前記洗浄位置にある前記基板に向けて洗浄液を噴射する第１噴射ユニットと、
前記洗浄位置にある前記基板に向けて洗浄液を噴射する第２噴射ユニットを備え、
前記第２噴射ユニットは、前記洗浄位置にある前記トップリングの回転方向に関して、前記第１噴射ユニットの下流側または上流側に配置され、
前記第２噴射ユニットからの洗浄液は、前記第１噴射ユニットから噴射される洗浄液を前記基板の外周部に向けて付勢することを特徴とする、基板洗浄装置。

【請求項2】

前記第２噴射ユニットを構成する噴射ノズルは、前記第１噴射ユニットに向けて傾けられている、請求項１記載の基板洗浄装置。

【請求項3】

前記第２噴射ユニットは、前記洗浄位置にある前記トップリングの回転方向に関して、前記第１噴射ユニットの下流側に配置されている、請求項１記載の基板洗浄装置。

【請求項4】

前記第２噴射ユニットは、前記洗浄位置にある前記トップリングの回転方向に関して、前記第１噴射ユニットの上流側に配置されている、請求項１記載の基板洗浄装置。

【請求項5】

前記第２噴射ユニットは、前記洗浄位置にある前記トップリングの回転方向に関して、前記第１噴射ユニットの上流側及び下流側に配置されている、請求項１記載の基板洗浄装置。

【請求項6】

前記第１噴射ユニットは、略楕円形状の洗浄液を噴射するとともに、当該洗浄液の長手方向が、洗浄位置にあるトップリングの径方向に関して、トップリングの回転方向に傾けられることを特徴とする、請求項１記載の基板洗浄装置。

【請求項7】

前記第１噴射ユニット及び前記第２噴射ユニットは、それぞれ独立して洗浄液を噴射可能とされている、請求項１記載の基板洗浄装置。

【請求項8】

前記メンブレンと前記リテーナリングの間、及び／または前記リテーナリングに向けて洗浄液を噴射する噴射ユニットをさらに備えたことを特徴とする、請求項１記載の基板洗浄装置。

【請求項9】

前記研磨テーブル及び前記トップリングと、
請求項１～８のいずれか記載の基板洗浄装置と、
前記トップリング及び前記基板洗浄装置の動作を制御する制御部とを備えた基板研磨装置。

【請求項10】

前記制御部は、前記第２噴射ユニットから洗浄液を噴射させた後に、前記第１噴射ユニットから洗浄液を噴射させるように制御することを特徴とする、請求項９記載の基板研磨装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体ウエハ等の基板を洗浄する装置及び当該洗浄装置を備えた基板研磨装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

半導体ウエハ等の基板の表面を研磨する研磨装置は、研磨モジュール、洗浄モジュールと基板搬送機構を備えている。研磨モジュールには、研磨パッドを有する研磨テーブルと、基板を保持する研磨ヘッド（トップリング）が備えられる。研磨ヘッドは、基板の受渡しを行う受渡位置と、研磨パッドと重なる研磨位置との間で、基板を搬送する。研磨位置において所定圧力で基板表面を研磨パッドに押圧し、研磨液（スラリー）を供給しつつ、研磨パッドと基板とを相対運動させることにより、基板を研磨パッドに摺接させて基板表面を所定の膜厚に研磨する。

【0003】

洗浄モジュールは、基板表面の粗洗浄（一次洗浄）及び仕上げ洗浄（二次洗浄）を行う複数の洗浄モジュールが備えられており、研磨処理後に基板上に残留した研磨液や研磨かす等の研磨残渣物（パーティクル）を除去する。洗浄モジュールには、複数の基板を洗浄するための複数の洗浄ラインが設けられている（特許文献１参照）。

【0004】

研磨処理後の基板表面にパーティクルが残留すると半導体デバイスの歩留まりに影響するため、洗浄モジュールに引き渡す前にパーティクルを除去することが望ましい。そこで、研磨モジュール内の研磨テーブルの側方に設けられた洗浄位置にて、トップリングにて保持された基板を回転しながら、基板の下方に設けられた洗浄ノズルから洗浄液を噴射することで、研磨処理後の基板に対して洗浄処理を行うようにした研磨装置も開示されている（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０－５０４３６号公報

【特許文献2】特許第６０５５６４８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

基板を回転させながら、基板の下方に設けられた洗浄ノズルから洗浄液を噴射して洗浄処理を行う場合、基板の回転に伴う遠心力によりパーティクルを含む洗浄液が基板の外周から外部に排出されるものの、基板の中央付近に噴射された洗浄液に働く遠心力は比較的小さいため、基板外部に排出されにくい。また、洗浄液の一部は基板Ｗの中央付近に滞留してしまい、その結果、パーティクルが基板に再付着することがあり、パーティクルを含む洗浄液を効率良く外部に排出する必要が生じていた。

【0007】

本発明は、上記に鑑みなされたものであり、研磨処理後の基板に付着したパーティクルを効率良く除去する基板洗浄装置及び基板研磨装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様は、基板研磨を行う研磨面を有する研磨テーブルと、リテーナリングで前記基板の外周部と囲繞しながらメンブレンで前記基板を保持して前記研磨面に向けて押圧するトップリングを備えた研磨装置に設けられ、研磨後の前記基板の表面を洗浄する基板洗浄装置であって、前記トップリングは、前記研磨テーブルの上方で前記基板研磨を行う研磨位置と前記研磨テーブルの側方で前記基板の受渡しを行う受渡位置との間を移動自在とされており、前記基板洗浄装置は、前記研磨位置及び前記受渡位置との間の洗浄位置に対応して設けられ、前記洗浄位置にある前記基板に向けて洗浄液を噴射する第１噴射ユニットと、前記洗浄位置にある前記基板に向けて洗浄液を噴射する第２噴射ユニットを備え、前記第２噴射ユニットは、前記洗浄位置にある前記トップリングの回転方向に関して、前記第１噴射ユニットの下流側または上流側に配置され、前記第２噴射ユニットからの洗浄液は、前記第１噴射ユニットから噴射される洗浄液を前記基板の外周部に向けて付勢する。前記第２噴射ユニットを構成する噴射ノズルは、前記第１噴射ユニットに向けて傾けられている。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、研磨処理後の基板に付着したパーティクルを効率良く除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態に係る基板洗浄装置を備えた基板研磨装置の概略構成を示す平面図である。

【図2】研磨ユニットの構成を示す平面図である。

【図3】図２の研磨ユニットの斜視図である。

【図4】図２の研磨ユニットのトップリング３２の内部構成を示す略断面図である。

【図5】受渡位置、洗浄位置及び研磨位置の間で基板が移動する様子を説明する平面図である。

【図6】補助洗浄部の構成を示す平面図である。

【図7】補助洗浄部の構成を示す平面図であり、基板洗浄ノズル及びアシストノズルから洗浄液が噴射された状態を示したものである。

【図8】基板洗浄ノズルとアシストノズルからの洗浄液の噴射位置の一例を示す説明図である。

【図9】基板洗浄ノズルとアシストノズルの位置関係を示す説明図である。

【図10】基板洗浄ノズルからの液体噴出位置の一例を示す説明図である。

【図11】補助洗浄部の側面図である。

【図12】アシストノズルの配置の好ましい範囲を示す説明図である。

【図13】基板研磨装置の構成を示す機能ブロック図である。

【図14】基板研磨及び洗浄処理のフローチャートである。

【図15】補助洗浄部の別の例の構成を示す平面図である。

【図16】図１５の補助洗浄部における、基板洗浄ノズルとアシストノズルからの洗浄液の噴射位置の一例を示す説明図である。

【図17】図１５の補助洗浄部における、基板洗浄ノズルとアシストノズルの位置関係を示す説明図である。

【図18】図１６の補助洗浄部における、アシストノズルの配置の好ましい範囲を示す説明図である。

【図19】補助洗浄部のさらに別の例における、基板洗浄ノズルとアシストノズルからの洗浄液の噴射位置の一例を示す説明図である。

【図20】図１９の補助洗浄部における、基板洗浄ノズルとアシストノズルの位置関係を示す説明図である。

【図21】基板洗浄ノズルとアシストノズルの動作の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る基板洗浄装置を備えた基板研磨装置の構成を概略的に示したものである。基板研磨装置１０は、矩形状のハウジング１１を備えており、隔壁によって、ロード／アンロード部１２、研磨部１３及び洗浄部１４に区画されている。また、基板研磨装置１０は、各部の動作を制御する制御部１５を備えている。

【0012】

ロード／アンロード部１２は、多数の半導体ウエハ等の基板Ｗを収容する基板カセット２０がセットされる複数のフロントロード部を備えている。ロード／アンロード部１２には、基板カセット２０の並びに沿って走行機構２１が敷設されており、この走行機構２１上に基板カセット２０の配列方向に沿って移動可能な搬送ロボット２２が設置されている。搬送ロボット２２は、研磨前の基板Ｗを基板カセット２０から受け取って研磨部１３に向けて搬送し、研磨／洗浄処理済みの基板Ｗを洗浄部１４から受け取る。

【0013】

研磨部１３は、基板Ｗの研磨（平坦化）を行うための複数の研磨ユニット１３Ａ～１３Ｄを備えている。これら第１研磨ユニット１３Ａ～第４研磨ユニット１３Ｄは、基板研磨装置１０の長手方向に沿って配列されている。研磨ユニットの構成の詳細については後述する。

【0014】

第１研磨ユニット１３Ａ及び第２研磨ユニット１３Ｂに隣接して、第１リニアトランスポータ１６が配置されている。この第１リニアトランスポータ１６は、研磨ユニット１３Ａ、１３Ｂが配列する方向に沿った４つの搬送位置（ロード／アンロード部１２側から順に第１搬送位置Ａ１～第４搬送位置Ａ４）の間で、基板Ｗを搬送する。

【0015】

第３研磨ユニット１３Ｃ及び第４研磨ユニット１３Ｄに隣接して、第２リニアトランスポータ１７が配置されている。この第２リニアトランスポータ１７は、研磨ユニット１３Ｃ、１３Ｄが配列する方向に沿った３つの搬送位置（ロード／アンロード部１２側から順に第５搬送位置Ａ５～第７搬送位置Ａ７）の間で、基板Ｗを搬送する。

【0016】

洗浄部１４は、研磨後の基板Ｗを洗浄する第１洗浄ユニット２３及び第２洗浄ユニット２４と、洗浄後の基板Ｗを乾燥させる乾燥ユニット２５が収容されている。第１洗浄ユニット２３と第２洗浄ユニット２４との間には、これらの間で基板Ｗの受け渡しを行う第１搬送ユニット２６が配置されている。また、第２洗浄ユニット２４と乾燥ユニット２５との間には、これらの間で基板Ｗの受け渡しを行う第２搬送ユニット２７が配置されている。

【0017】

第１洗浄ユニット２３内には、複数（例えば２台）の一次洗浄モジュールが上下に配置されている。同様に、第２洗浄ユニット２４内には、複数（例えば２台）の二次洗浄モジュールが上下に配置されている。一次洗浄モジュール及び二次洗浄モジュールは、洗浄液を用いて基板を洗浄する洗浄機であり、上下に配置することで、フットプリントを小さくすることができる。

【0018】

一次洗浄モジュール及び二次洗浄モジュールとして、ロールスポンジ型の洗浄機を使用することができる。一次洗浄モジュール及び二次洗浄モジュールは、同一のタイプの洗浄モジュールでもよく、または異なるタイプの洗浄モジュールでもよい。例えば、一次洗浄モジュールを一対のロールスポンジで基板の上下面をスクラブ洗浄するタイプの洗浄機とし、二次洗浄モジュールをペンシルスポンジ型洗浄機または２流体ジェットタイプの洗浄機とすることもできる。

【0019】

乾燥ユニット２５内には、複数（例えば２台）の乾燥モジュールが上下に配置されており、回転する基板Ｗに向けて、図示しないノズルから気体を噴出することにより基板Ｗを乾燥させる。あるいは、基板Ｗを高速で回転させて遠心力によって基板Ｗを乾燥させてもよい。搬送ロボット２２は、乾燥ユニット２５から洗浄・乾燥処理済みの基板Ｗを取り出して基板カセット２０に戻す。

【0020】

図２及び図３は、本実施形態に係る第１研磨ユニット１３Ａの概略構成を示したものである。第２研磨ユニット１３Ｂ～第４研磨ユニット１３Ｄは、第１研磨ユニット１３Ａと同一の構成を有しているので、以下では、第１研磨ユニット１３Ａについて説明する。

【0021】

第１研磨ユニット１３Ａは、研磨面を有する研磨パッド３１が取付けられた研磨テーブル３０と、基板Ｗを保持しつつこれを研磨テーブル３０上の研磨パッド３１に所定の圧力で押圧しながら研磨するためのトップリング３２と、研磨パッド３１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３３と、研磨パッド３１の研磨面のドレッシングを行うためのドレッサ３４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ー３５を備えている。トップリング３２は、トップリングシャフト３６を介して接続されたスイングアーム３７により、回動可能とされている。

【0022】

研磨テーブル３０の上に貼付された研磨パッド３１は、基板Ｗを研磨する研磨面を構成する。なお、研磨パッド３１に代えて固定砥粒を用いることもできる。トップリング３２及び研磨テーブル３０は、その軸心周りに（図３の矢印参照）回転するように構成されている。基板Ｗは、トップリング３２の下面に真空吸着により保持される。研磨液供給ノズル３３から研磨パッド３１の上面（研磨面）に研磨液が供給され、基板Ｗがトップリング３２により研磨パッド３１に押圧されて研磨される。

【0023】

図４において、トップリング３２は、トップリングシャフト３６の下端にボールジョイントである自在継手（図示せず）を介して連結されている。トップリング３２は、略円盤状のトップリング本体３８と、トップリング本体３８の下部に配置されたリテーナリング３９と、基板Ｗに当接する円形のメンブレン（弾性パッド）４０を備えている。トップリング本体３８は、金属やセラミックス等の強度および剛性が高い材料から形成されている。また、リテーナリング３９は、剛性の高い樹脂材またはセラミックス等から形成されている。

【0024】

メンブレン４０は、トップリング本体３８の下面に取付けられている。メンブレン４０とトップリング本体３８との間には、メンブレン４０に形成された複数の隔壁４０ａ～４０ｄにより、複数の圧力室（エアバッグ）Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４が形成される。圧力室Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４には、それぞれ流体路Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４を介して、加圧空気等の加圧流体が供給され、あるいは真空引きがされるようになっている。中央の圧力室Ｐ１は円形であり、他の圧力室Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は環状であり、これら圧力室Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は同心上に配列されている。

【0025】

圧力室Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の内部圧力は、図示しない圧力調整部により互いに独立して変化させることが可能であり、これにより、基板Ｗの４つの領域、すなわち、中央部、内側中間部、外側中間部、および周縁部に対する押圧力を独立に調整することができる。

【0026】

研磨中の基板Ｗがトップリング３２から飛び出すのを防止するために、トップリング３２の下面に設けられたリテーナリング３９により、基板Ｗの外周部を囲んだ状態で保持される。メンブレン４０の圧力室Ｐ３を構成する部位には開口が形成されており、圧力室Ｐ３に真空を形成することにより、基板Ｗがトップリング３２に吸着保持される。また、この圧力室Ｐ３に窒素ガス、乾燥空気、圧縮空気等を供給することにより、基板Ｗがトップリング３２からリリースされる。

【0027】

リテーナリング３９とトップリング本体３８との間には、圧力室Ｐ５を形成する弾性バッグが配置されている。リテーナリング３９は、トップリング本体３８に対して相対的に上下動可能となっている。圧力室Ｐ５には、流体路Ｇ５が連通しており、加圧空気等の加圧流体が流体路Ｇ５を通じて圧力室Ｐ５に供給される。圧力室Ｐ５の内部圧力は、圧力調整部により調整可能とされており、基板Ｗに対する押圧力とは独立して、リテーナリング３９の研磨パッド３１に対する押圧力を調整することができる。

【0028】

基板は、第１研磨ユニット１３Ａ、第２研磨ユニット１３Ｂ、第３研磨ユニット１３Ｃ及び第４研磨ユニット１３Ｄのいずれかで研磨されてもよく、またはこれらの研磨ユニット１３Ａ～１３Ｄから予め選択された複数の研磨ユニットで連続的に研磨されてもよい。研磨ユニット１３Ａ～１３Ｄのすべての研磨時間を平準化することで、スループットを向上させることができる。

【0029】

図１において、基板Ｗは、第１リニアトランスポータ１６によって、研磨ユニット１３Ａ，１３Ｂに搬送される。第１研磨ユニット１３Ａのトップリング３２は、研磨テーブル３０（図５では符号省略、研磨パッド３１）の上方の研磨位置と、研磨テーブル３０の側方の第２搬送位置Ａ２との間を移動する。トップリング３２への基板の受渡しは第２搬送位置Ａ２で行われ、この第２搬送位置Ａ２が受渡位置ＴＰ２（図５参照）となる。

【0030】

同様に、第２研磨ユニット１３Ｂ（第３研磨ユニット１３Ｃ、第４研磨ユニット１３Ｄ）のトップリングは、研磨テーブル（研磨パッド）の上方の研磨位置と、研磨テーブルの側方の第３搬送位置Ａ３（第３研磨ユニット１３Ｃについては第６搬送位置Ａ６。第４研磨ユニット１３Ｄについては第７搬送位置Ａ７）との間を移動し、トップリングへの基板の受渡しは、基板受渡位置としての第３搬送位置Ａ３（第６搬送位置Ａ６、第７搬送位置Ａ７）で行われる。

【0031】

第１搬送位置Ａ１には、搬送ロボット２２から基板を受け取るためのリフタ４３が配置されている。基板は、このリフタ４３を介して搬送ロボット２２から第１リニアトランスポータ１６に渡される。また、第１リニアトランスポータ１６、第２リニアトランスポータ１７及び洗浄部１４の間には、反転機能を有するスイングトランスポータ４４が配置されており、第１リニアトランスポータ１６から第２リニアトランスポータ１７への基板の受渡しと、研磨部１３から洗浄部１４への基板搬送を行う。

【0032】

第１研磨ユニット１３Ａのトップリング３２は、研磨テーブル３０（図５では符号省略、研磨パッド３１）の上方の研磨位置ＴＰ１と、研磨テーブル３０の側方の基板受渡位置ＴＰ２（図１のＡ２）との間を移動するように構成されている。第１研磨ユニット１３Ａのトップリング３２は、更に、上記研磨位置ＴＰ１と、基板受渡位置ＴＰ２（第２搬送位置Ａ２）との間の洗浄位置ＴＰ３に停止するように構成されており、このトップリング３２の洗浄位置ＴＰ３に対応する位置に補助洗浄部５０（図６参照）が配置されている。

【0033】

図５は、第１研磨ユニット１３Ａの研磨テーブル３０（図５では符号省略、研磨パッド３１）、トップリング３２及び補助洗浄部５０の位置関係の概略を示したものである。トップリング３２は、トップリングシャフト３６を介して接続されたスイングアーム３７により回動可能とされており、研磨テーブル３１の上方にある研磨位置ＴＰ１、研磨テーブル３０Ａの側方の受渡位置ＴＰ２（第２搬送位置Ａ２）、研磨位置ＴＰ１と受渡位置ＴＰ２との間の洗浄位置ＴＰ３との間を移動するように構成される。トップリング３２の洗浄位置ＴＰ３に対応する位置に、補助洗浄部５０が配置されている。

【0034】

上記のトップリング３２及び補助洗浄部５０の構成は、第２研磨ユニット１３Ｂ～第４研磨ユニット１３Ｄにおいても同様であり、詳細な説明は省略する。なお、補助洗浄部５０を、第１研磨ユニット１３Ａ～第４研磨ユニット１３Ｄの全てに設けても良く、あるいは、一部の研磨ユニットにおいて補助洗浄部５０を省略しても良い。

【0035】

図６及び図７は、補助洗浄部５０の構成を示した平面図である。補助洗浄部５０は、複数（本実施例では５つ）の基板洗浄ノズル５１～５５、リテーナリング（ＲＲ）側面洗浄ノズル５６、ＲＲ／メンブレン間洗浄ノズル５７と、複数（本実施例では４つ）のアシストノズル６１～６４を備えている。補助洗浄部５０は、洗浄位置ＴＰ３にある研磨済みの基板Ｗ及びこれ保持するトップリング３２に対して洗浄処理を行う。これにより、研磨後の基板Ｗが洗浄部１４に搬送される前に洗浄処理を行うことができ、基板表面に残存するパーティクルを効果的に除去することができる。

【0036】

基板洗浄ノズル５１～５５は、基板洗浄を行う噴射ユニットを構成し、例えば２流体ノズルであり、液とガスとを混合し、その混合流体（洗浄液）を基板の表面に吹き付ける洗浄機であり、微小な液滴と衝撃エネルギーで基板上の微小なパーティクルを除去することができる。基板洗浄ノズル５１～５５は、トップリング３２が洗浄位置ＴＰ３にあるときに、トップリング３２の下側で径方向に沿って直線状に並んで配置されている。基板洗浄ノズル５１～５５は、洗浄位置ＴＰ３で図７の矢印方向にトップリング３２とともに回転する基板Ｗの表面に対して、基板Ｗの下側から上方向に洗浄液を噴射する。

【0037】

基板洗浄ノズル５１～５５は、液体（純水など）と気体の混合流体（２流体）を加圧噴射ししたもの、高速ジェット噴射したもの、超音波を印加したものから選択可能である。基板洗浄ノズル５１～５５に供給される液種としては、例えば、純水、酸性、アルカリ性の薬液や界面活性剤、静電気抑制するため微量の二酸化炭素を含む液体、Ｎ₂ガス飽和水、ファインバブル含有水を用いることができる。

【0038】

図７の例では、第１基板洗浄ノズル５１がトップリング３２の中心（図８の点Ｏ）付近に、第５基板洗浄ノズル５５がトップリング３２の外周部付近に、それぞれ対応する位置に配置されている。図７に示すように、基板洗浄ノズル５１～５５のそれぞれから噴射される洗浄液の形状は、それぞれ細長い略楕円形状５１ａ～５５ａとなっており、その長軸はトップリング３２の径方向から若干傾いており、互いに重ならないようにされている。これにより、トップリング３２が回転した場合に、洗浄液が基板Ｗの全面にわたって拡散され易くなる。

【0039】

２流体ノズルである基板洗浄ノズル５１～５５から基板Ｗに向けて噴出された洗浄液は、基板Ｗの表面に当たった後に、一部は自重で落下するが、それ以外の洗浄液は、トップリング３２の回転方向に沿ってトップリング３２（基板Ｗ）の外周部に向かう洗浄液の流れと、トップリング３２の回転方向に逆らう方向の洗浄液の流れを形成する（図８の矢印参照）。このうち、トップリング３２の回転方向に沿った流れは、トップリング３２の回転による遠心力により速い流れとなり、パーティクルを含んだ洗浄液が基板Ｗの外周縁から外部に排出されやすくなる。このように、トップリング３２の回転方向に沿う方向の洗浄液の流れを促進することがパーティクル除去の観点から望ましい。

【0040】

これに対し、トップリング３２の回転方向に逆らう方向の洗浄液の流れは、相対的に遅い流れとなり、その後にトップリング３２の回転に伴う遠心力により、基板Ｗの外周に向かう流れとなる。このため、トップリング３２の回転方向に逆らう方向の洗浄液の流れは、基板Ｗ上での滞留時間が長く、洗浄液内のパーティクルが基板Ｗに再付着しやすくなる。このため、トップリング３２の回転方向に逆らう方向の洗浄液の流れを抑制することが、パーティクル再付着抑制の観点から望ましい。

【0041】

そこで、本実施形態に係る基板洗浄装置では、図９に示すように、基板洗浄ノズル５１～５５による洗浄液の噴射角度が、トップリングの回転方向に向けて傾けられている。これにより、トップリングに対して下方から垂直に噴射する場合と比べ、トップリングの回転方向に沿った洗浄液の流れの量が増加しトップリングの回転に逆らった洗浄液の流れの量が減少するため、パーティクル除去の促進とパーティクルが基板Ｗに再付着するのを抑制することができる。

【0042】

ここで、図１０（Ａ）に示すように、２流体ノズルである基板洗浄ノズル５１～５５は、噴射される洗浄液５１ａ～５５ａの長手方向が、洗浄位置にあるトップリング３２（基板Ｗ）の径方向に関して、基板表面上でトップリング３２（基板Ｗ）の回転方向（図１０（Ａ）の矢印の方向）に傾けられている。このとき、基板洗浄ノズルから噴射される洗浄液の下流側は基板径方向の外周側に向かって流れる。基板洗浄ノズルから噴射される洗浄液の下流側（径方向の外周側）はトップリング３２の回転に沿って液の流れが速いため、パーティクルを含む洗浄液を効率よく外周へ排出することができる。また、基板洗浄ノズルから噴射される洗浄液の上流側は基板径方向の中心側に向かって流れる。基板洗浄ノズルから噴射される洗浄液の上流側（径方向の中心側）はトップリング３２の回転に逆らい液の流れが遅くなるため、パーティクルを含む洗浄液の流れは基板洗浄ノズル上流側の狭い範囲に広がるにとどまり、基板中央部分に滞留する液量が減少するため、パーティクルの再付着を抑制することができる。

【0043】

これに対し、図１０（Ｂ）に示すように、基板洗浄ノズルから噴射される洗浄液（図の斜線部分）の長手方向が、基板表面上でトップリング３２（基板Ｗ）の径方向に対して回転方向と逆の方向に傾けられている場合には、基板径方向の外周側に向かう液の流れは基板洗浄ノズルから噴射される洗浄液の上流側で生じるため基板径方向の外周側に向かう液の流れが遅くなり、パーティクルを含む洗浄液の排出性が悪くなる。また、液の流れが速い基板洗浄ノズルから噴射される洗浄液の下流側では基板洗浄ノズルから噴射される洗浄液が基板径方向の中心側に向かって流れるため、パーティクルを含む洗浄液が基板の中央部分に滞留しやすくなりパーティクルが再付着しやすくなる。よって、図１０（Ａ）のように、基板洗浄ノズル５１～５５から噴射される洗浄液５１ａ～５５ａの長手方向を定めることが好ましい。

【0044】

また、図１０（Ａ）に示すように、基板洗浄ノズル５１～５５による洗浄液の噴射位置は、互いに重複することなく、かつ、基板Ｗの径方向に関してオーバーラップすることが好ましく、これにより、トップリング３２の回転に伴い、基板Ｗの全面に対して基板洗浄ノズル５１～５５による洗浄液が直接噴射されることになる。これに対し、図１０（Ｃ）のように、基板Ｗの径方向に関してカバーされていない領域（隣接する基板洗浄ノズルの噴射エリアの隙間の領域）が存在すると、２流体ノズルによる噴射の効果が得られない領域が発生する。また、図１０（Ｄ）のように、洗浄液の噴射エリアに重複する部分があると、当該重複する部分において洗浄液が衝突し、ノズルから基板Ｗに噴射される洗浄液（液滴）の速度が低下してしまい、洗浄効果が低下するおそれがある。

【0045】

図１１は、補助洗浄部５０の側面図であり、図面の簡略化のため、アシストノズル６１～６４は省略している。基板洗浄ノズル５１～５５は、洗浄位置ＴＰ３にあるトップリング３２の外周方向に傾斜して配置されている。これにより、トップリング３２の回転に伴い、基板洗浄ノズル５１～５５から噴射される洗浄液がトップリング３２の外周部に向かって拡散されやすくなり、基板Ｗ及びトップリング３２に付着したパーティクルを外部に排出しやすくなる。

【0046】

リテーナリング（ＲＲ）側面洗浄ノズル５６は、洗浄位置ＴＰ３に位置するトップリング３２の下方に配置されており、洗浄位置ＴＰ３でトップリング３２が回転する状態で、リテーナリング３９の側面及び底面に向けて、斜め上方向に洗浄液５６ａを噴射する。これにより、研磨処理後にリテーナリング３９の側面に付着したパーティクルを除去することができる。

【0047】

また、ＲＲ／メンブレン間洗浄ノズル５７は、洗浄位置ＴＰ３に位置するトップリング３２の下方に配置されており、洗浄位置ＴＰ３でトップリング３２が回転する状態で、リテーナリング３９とメンブレン４０の境界部分に向けて、鉛直上方向に洗浄液５７ａを噴射する。これにより、研磨処理後にリテーナリング３９とメンブレン４０の間の隙間Ｓ（図１１参照）に付着したパーティクルを除去することができる。

【0048】

リテーナリング（ＲＲ）側面洗浄ノズル５６及びＲＲ／メンブレン間洗浄ノズル５７からの洗浄液の噴射により、リテーナリング３９及びメンブレン４０に付着していたパーティクルが、トップリング３２に保持される基板Ｗに向けて飛散されてしまうおそれがある。このため、リテーナリング（ＲＲ）側面洗浄ノズル５６及びＲＲ／メンブレン間洗浄ノズル５７からの洗浄液の噴射停止タイミングは、基板洗浄ノズル５１～５５からの洗浄液の噴射停止タイミングと同時か、それより先になるように制御される。

【0049】

基板洗浄ノズル５１～５５より後にリテーナリング（ＲＲ）側面洗浄ノズル５６及びＲＲ／メンブレン間洗浄ノズル５７の噴射を停止させた場合、基板Ｗにパーティクルが飛散する可能性がある。リテーナリング（ＲＲ）側面洗浄ノズル５６及びＲＲ／メンブレン間洗浄ノズル５７からの噴射停止のタイミングを、基板洗浄ノズル５１～５５からの洗浄液の噴射停止タイミングより同時か先にすることで、基板Ｗにパーティクルが飛散したとしても、基板洗浄ノズル５１～５５からの洗浄液の噴射により除去することができる。

【0050】

リテーナリング（ＲＲ）側面洗浄ノズル５６及びＲＲ／メンブレン間洗浄ノズル５７から噴射される洗浄液としては、例えば、純水、酸性、アルカリ性の薬液や界面活性剤、超音波を印加したもの、静電気抑制するため微量の二酸化炭素を含む液体（純水など）と気体の混合流体（２流体）を加圧噴射して発生する高速の液滴や霧、高速ジェット噴射する液を用いることができる。

【0051】

図６及び図７において、アシストノズル６１～６４は、基板洗浄をアシストする噴射ユニットを構成しており、洗浄液を基板の表面に吹き付ける１流体ノズルであり、トップリング３２が洗浄位置ＴＰ３にあるときに、トップリング３２の下側で、直線状に並んで配置されている。

【0052】

アシストノズル６１～６４は、スプレーノズル（例えば、扇形に広がる一流体ノズル）、液体（純水など）と気体の混合流体（２流体）を加圧噴射ししたもの、高速ジェット噴射したもの、超音波を印加したものから選択可能である。アシストノズル６１～６４に供給される液種としては、例えば、純水、酸性、アルカリ性の薬液や界面活性剤、静電気抑制するため微量の二酸化炭素を含む液体、Ｎ₂ガス飽和水、ファインバブル含有水を用いることができる。

【0053】

アシストノズル６１～６４は、洗浄位置ＴＰ３で図７の矢印方向にトップリング３２とともに回転する基板Ｗの表面に対して、上方向に略楕円形状の洗浄液（例えば純水）６１ａ～６４ａ（図７参照）を噴射する。アシストノズル６１～６４は、噴射される洗浄液６１ａ～６４ａが互いに重なるように配置されており、これら全てのアシストノズル６１～６４から噴出される洗浄液６１ａ～６４ａは、一体となって一つのライン状の洗浄液６５（図８参照）となる。

【0054】

アシストノズル６１～６４から基板Ｗに噴射される洗浄液は、トップリング３２が回転することで、遠心力により基板Ｗの外周に向かって移動する。本実施形態では、アシストノズル６１～６４による洗浄液の基板Ｗへの噴射位置は、トップリング３２の回転方向に関して、基板洗浄ノズル５１～５５による洗浄液の噴射位置の下流側にある。（図８参照）。これにより、基板洗浄ノズル５１～５５から基板Ｗに噴射された洗浄液が、アシストノズル６１～６４からの洗浄液とともに、基板Ｗの外周部に向けて移動しやすくなり、パーティクルの排出性が向上する。

【0055】

また、アシストノズル６１～６４から噴出される洗浄液は、トップリング３２の中心付近を含むライン状となっている。このため、トップリング３２が回転することで、トップリング３２に支持される基板Ｗの中心部を含む広い範囲にわたり液体を付着させることができ、基板Ｗの乾燥を効果的に防止することができる。

【0056】

図９に示すように、アシストノズル６１～６４は、基板洗浄ノズル５１～５５に向けて傾けられている。このため、アシストノズル６１～６４からの洗浄液が、基板洗浄ノズル５１～５５から基板Ｗに噴射された洗浄液と干渉しやすくなり、基板洗浄ノズル５１～５５から基板Ｗに付着した洗浄液を効率よく外部に移動させることができる。アシストノズル６１～６４の（鉛直方向に対する）噴射角度θ１は、０～１５°とするのが好ましい。

【0057】

本実施形態では、アシストノズル６１～６４は、基板洗浄ノズル５１～５５に近接した位置に配置されているため、アシストノズルによる洗浄液の排出促進効果及びパーティクル再付着の抑制効果が高くなる。一方、アシストノズル６１～６４の位置が基板洗浄ノズル５１～５５から離れるほど、アシストノズルによる液流れ制御による効果は低くなるものの、液流れが遅くなって液量が減ることから、アシストノズルによって液を外周方向に流す確実性が上がるため、ある程度離れていてもアシストノズルによる洗浄液除去効果は認められる。一方、アシストノズル６１～６４による噴射位置が基板洗浄ノズル５１～５５の噴射位置と重複してしまうと、基板洗浄ノズル５１～５５による洗浄効果が阻害されるおそれがある。このため、図１２に示すように、基板中心と基板洗浄ノズル５５による洗浄液５５ａの噴射位置の中心を結んだ基準線から角度θ２の範囲内に、アシストノズルの洗浄液６５の噴射位置がくるように、アシストノズルを配置する。当該角度θ２は、０°～１８０°の範囲内で定めるのが好ましいが、特に好ましくは０°～９０°である。

【0058】

アシストノズル６１～６４からの洗浄液の噴射停止のタイミングは、基板洗浄ノズル５１～５５、リテーナリング（ＲＲ）側面洗浄ノズル５６及びＲＲ／メンブレン間洗浄ノズル５７からの洗浄液の噴射停止後のタイミングとすることが好ましい。これにより、基板洗浄ノズル５１～５５、リテーナリング（ＲＲ）側面洗浄ノズル５６及びＲＲ／メンブレン間洗浄ノズル５７により基板Ｗに付着した洗浄液を洗い流すことができる。

【0059】

ハウジング１１の内部には、基板研磨装置１０の各部の動作を制御する制御部１５が配置されている。制御部１５は、例えば汎用のコンピュータ装置であり、ＣＰＵ、制御プログラムを記憶する記憶部（メモリ）７０、表示部などを備えている。また、制御部１５は、外部入力を受け入れる入力部を備えている。ここで、外部入力には、ユーザによる機械的な操作、並びに有線または無線による外部装置からの信号の入力が含まれ得る。

【0060】

制御部１５は、記憶部（メモリ）７０に記憶された制御プログラムを起動させることにより、基板研磨装置１０の各機器の動きを制御する。基板研磨装置１０の動作を制御するための制御プログラムは、予め制御部１５を構成するコンピュータにインストールされていても良く、あるいは、ＤＶＤ，ＢＤやＳＳＤ等の記憶媒体に記憶されていても良く、さらには、インターネットを介して制御部１５にインストールするようにしても良い。

【0061】

図１３は、基板研磨装置１０の制御部１５の機能ブロック図の一例を示したものでる。制御部１５は、記憶部７０、研磨制御部７１，終点判定部７２、搬送制御部７３、ノズル制御部７４を備えている。研磨制御部７１は、研磨テーブル３０及びトップリング３２の回転を制御するとともに、圧力室Ｐ１～Ｐ５の圧力を制御する。終点判定部７２は、図示しない光学センサ等により、基板Ｗの研磨量が設定値に達したどうかを判定し、達した場合には基板研磨を終了する。搬送制御部７３は、研磨ユニット１３Ａ～１３Ｄにおける基板Ｗの搬送を含め、基板研磨装置１０内での基板Ｗの搬送を制御する。

【0062】

ノズル制御部７４は、アトマイザー３５、基板洗浄ノズル５１～５５、ＲＲ側面洗浄ノズル５６，ＲＲ／メンブレン間洗浄ノズル５７、アシストノズル６１～６４に接続され、各ノズルからの洗浄液の噴射を制御する。

【0063】

ここで、洗浄位置においてトップリング３２を回転させながら、補助洗浄部５０を構成する各種ノズルから洗浄液等を噴射させた場合に、基板Ｗ、トップリング３２及びリテーナリング３９に付着したパーティクルを含む液滴がトップリング３２の外周から飛散する。トップリング３２から飛散された液滴が研磨テーブル３０に達してしまうと、研磨パッド３１が汚染されてしまい、その結果、次の基板Ｗを研磨する際にスクラッチが発生するおそれがある。

【0064】

このため、補助洗浄部５０を構成する各種ノズルからの洗浄液等が、受渡位置ＴＰ２方向に流れるように、各種ノズルの位置及びトップリングの回転方向が設定されている。図７の例では、補助洗浄部５０がトップリング３２の中心に対して左側に配置されている場合には、トップリング３２を時計回り方向に回転するように制御する。一方、補助洗浄部５０がトップリング３２の中心に対して右側に配置されている場合には、トップリング３２を反時計回り方向に回転するように制御する。これにより、トップリング３２の回転に伴い、補助洗浄部５０を構成する各種ノズルからの洗浄液及びリンス液が受渡位置方向に向けて流れることになるため、トップリング３２から飛散された液滴が研磨テーブル３１に達するのを防止できる。

【0065】

また、基板Ｗへの研磨処理後に、アトマイザー３５から研磨テーブル３０と一体になって回転を継続している研磨パッド３１に対して洗浄液を噴射しつつ、図示しない昇降・揺動機構により研磨パッド３１に接触かつその略半径方向に揺動されるドレッサ３４により研磨パッド３１へのドレッシング（目立て）と洗浄処理が行われる。制御部１５は、アトマイザー３５からの洗浄液の噴射の終了タイミング（研磨パッド３１の洗浄の終了タイミング）を、補助洗浄部５０を構成する各種ノズルからの洗浄液等の噴射の終了タイミングと同時または後になるように制御する。

【0066】

アトマイザー３５からの洗浄液の噴射終了より後に、補助洗浄部５０のノズルからの洗浄液等の噴射を終了させた場合、トップリング３２から研磨テーブル３０に液滴が飛散されてしまう可能性がある。しかし、アトマイザー３５及び補助洗浄部５０からの噴射を同時に停止させることにより、研磨テーブル３０にパーティクルが飛散するおそれを減らすことができる。また、補助洗浄部５０のノズルからの洗浄液等の噴射終了より後に、アトマイザー３５からの洗浄液の噴射を終了させることにより、補助洗浄部５０による洗浄処理によりトップリング３２から研磨テーブル３０に液滴が飛散されたとしても、アトマイザー３５からの洗浄液の噴射によってこれを除去することができる。

【0067】

以下、上記構成による基板研磨装置１０における基板研磨及び研磨後洗浄処理について、図１４のフローチャートを用いて説明する。研磨ユニット１３Ａに基板Ｗが搬送されると、トップリング３２は当該基板Ｗを真空吸着によりリテーナリング３９に囲まれる位置に保持して、これを受渡位置ＴＰ２から研磨位置ＴＰ１へ搬送する（ステップＳ１０）。研磨ユニット１３Ａは、研磨位置ＴＰ１に達した基板Ｗを研磨パッド３１に押圧することで、基板Ｗに対して研磨処理を行う（ステップＳ１１）。基板研磨中に当該基板Ｗの膜厚の測定が行われ、所定の膜厚になったかどうか（研磨終点に達したかどうか）を判定し（ステップＳ１２）、研磨終点に達した場合には基板研磨を終了させる（ステップＳ１３）。

【0068】

その後、トップリング３２を洗浄位置ＴＰ３へ移動する（ステップＳ１４）。トップリング３２が洗浄位置ＴＰ３に達すると、トップリング３２を回転させながら補助洗浄部５０を構成する各種ノズルを駆動して、基板Ｗ、トップリング３２及びリテーナリング３９の洗浄処理を行う（ステップＳ１５）。これにより、基板研磨により基板Ｗ、トップリング３２及びリテーナリング３９に付着したパーティクルを、トップリング３２の外部に排出する。

【0069】

ここで、２流体ノズルである基板洗浄ノズル５１～５５は、噴射される洗浄液５１ａ～５５ａの長手方向が、基板Ｗの回転方向に傾けられている。このとき、基板洗浄ノズルから噴射される洗浄液５１ａ～５５ａの大部分は下流側（径方向の外周方向）に向かって流れ、洗浄液５１ａ～５５ａの一部は上流側（径方向の中心方向）に向かって流れる。洗浄液５１ａ～５５ａの下流側（径方向の外周方向）に向かう液の流れは速いため、パーティクルを含む洗浄液を効率よく外周へ排出することができる。また、基板洗浄ノズルから噴射される洗浄液５１ａ～５５ａの上流側（径方向の中心側）に向かう液の流れは下流側の液流れと比較して遅いため、パーティクルを含む洗浄液が基板の中央部分に滞留することでパーティクルが再付着するおそれがある。

【0070】

基板洗浄ノズル５１～５５は、基板Ｗの回転方向の下流側に傾けられているため、トップリングの回転方向に沿った洗浄液５１ａ～５５ａの流れの量が増加し、回転方向に逆らう洗浄液の流れの量が低減するため、パーティクルが基板Ｗに滞留して基板Ｗに再付着するのを抑制することができる。

【0071】

さらに、基板Ｗの回転方向に関して、アシストノズル６１～６４が基板洗浄ノズル５１～５５の下流側に配置されており、かつ、基板洗浄ノズル５１～５５の方に傾けられている。アシストノズル６１～６４から噴射される洗浄液により、基板洗浄ノズル５１～５５による洗浄液が基板Ｗの外周部に向かって流れやすくなり、よってパーティクルを含む洗浄液を効率良く基板Ｗの外部に排出することができる。

【0072】

上記のステップＳ１４の開始と同時に、ステップ１６にて、アトマイザー３５を駆動して洗浄液を研磨パッド３０に噴射するとともに、ドレッサ３４を駆動して研磨パッド３１のドレッシングが開始される。これにより、トップリング３２に保持された基板Ｗへの洗浄処理と研磨パッド３１のドレッシング処理が並行して行われる。研磨パッド３１のドレッシング処理及び洗浄処理は、補助洗浄部５０によるトップリング３２及び基板Ｗの研磨後洗浄処理と並列して行われる。

【0073】

一定時間が経過した後、ＲＲ側面洗浄ノズル５６とＲＲ／メンブレン間洗浄ノズル５７を停止し、リテーナリング３９及びメンブレン４０に対する洗浄処理を終了する（ステップＳ１７）。その後、基板洗浄ノズル５１～５５及びアシストノズル６１～６４を停止する（ステップＳ１８）。これにより、基板Ｗへの研磨後洗浄処理が終了する。

【0074】

その後、アトマイザー３５による洗浄液の噴射及び研磨パッド３０のドレッシング処理を終了させる（ステップＳ１９）。これにより、研磨後洗浄処理によりトップリング３２からパーティクルを含む液滴が研磨パッド３０に残存するおそれを無くすことができる。そして、トップリング３２を受渡位置ＴＰ２に移動して（ステップＳ２０）、研磨終了後の基板Ｗを洗浄部１４に向けて搬送する。

【0075】

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、アシストノズルが基板洗浄ノズルに対して、基板Ｗの回転方向の上流側に配置されている点で、上記の第１の実施形態と相違する。なお、以下の説明では、上述した第１の実施形態に係る基板研磨装置と同じ構成部材については、同じ符番を付して、詳細な説明は省略する。

【0076】

図１５～図１７において、基板洗浄ノズル５１～５５は、トップリングの回転方向に逆らう方向に傾けられており、基板洗浄ノズル５１～５５からの洗浄液５１ａ～５５ａは、トップリングの回転方向に逆らう方向に基板Ｗへ噴射される。この場合、トップリングに対して下方から垂直に噴射する場合と比べ、トップリングの回転方向に沿った流れの量が減少し、トップリングの回転方向に逆らう流れの量が増加する。

【0077】

この場合においては、アシストノズル８１～８４を、基板洗浄ノズル５１～５５に対して基板Ｗの回転方向の上流側に配置する。アシストノズル８１～８４から噴出される洗浄液８５が壁となり、基板洗浄ノズル５１～５５より噴射された洗浄液５１ａ～５５ａの流れを基板Ｗの外部へ向けることができる。これにより、洗浄液５１ａ～５５ａが外部に向かって流れるようになり、パーティクルを基板Ｗに再付着するのを抑制することができる。

【0078】

また、図１７に示すように、アシストノズル８１～８４は、基板洗浄ノズル５１～５５に向けて傾けられており、アシストノズル８１～８４からの洗浄液８５が、基板洗浄ノズル５１～５５から基板Ｗに噴射された洗浄液と干渉しやすくなる。これにより、基板洗浄ノズル５１～５５から基板Ｗに付着した洗浄液を効率よく外部に移動させることができる。なお、アシストノズル８１～８４の（鉛直方向に対する）噴射角度θ３は、０°～１５°とするのが好ましい。

【0079】

この第２の実施形態では、アシストノズル８１～８４は、基板洗浄ノズル５１～５５に近接した位置に配置されており、アシストノズルによる洗浄液の排出効果が高くなる。アシストノズル８１～８４の位置が基板洗浄ノズル５１～５５から離れるほど、アシストノズルによる洗浄液の排出効果は低くなるものの、トップリングに保持された基板が回転していることから、ある程度離れていてもアシストノズルによる洗浄液除去効果は認められる。一方、アシストノズル８１～８４による噴射位置が基板洗浄ノズル５１～５５の噴射位置と重複してしまうと、基板洗浄ノズル５１～５５による２流体ジェットの噴射効果が阻害されてしまい、洗浄効果が低下するおそれがある。また、アシストノズル８１～８４による噴射位置が基板洗浄ノズル５１～５５の噴射位置と近接すると、基板洗浄ノズル噴射位置における液膜の厚さが厚くなり、それによって基板洗浄ノズルが基板表面に与える物理力が低下し、基板洗浄ノズルによるパーティクルの脱離が阻害される懸念がある。このため、図１８に示すように、基板中心と基板洗浄ノズル５５による洗浄液５５ａの噴射位置の中心を結んだ基準線から角度θ４の範囲内に、アシストノズルの洗浄液６５の噴射位置がくるように、アシストノズルを配置する。当該角度θ４は、０°～１８０°とすることが好ましいが、特に好ましくは０°～６０である。

【0080】

（第３の実施形態）
第３の実施形態では、アシストノズルが基板洗浄ノズルに対して、基板Ｗの回転方向の上流側及び下流側の両方に配置されている点で、上記の第１の実施形態と相違する。なお、以下の説明では、上述した第１の実施形態に係る基板研磨装置と同じ構成部材については、同じ符番を付して、詳細な説明は省略する。

【0081】

図１９及び図２０において、基板洗浄ノズル５１～５５からの基板Ｗへの洗浄液の噴射角度は、鉛直方向（基板Ｗの面に対して垂直な方向）とされている。この場合、トップリングの回転方向に沿った流れの量は、洗浄液の噴射がトップリング３２の回転方向に沿って傾いている場合より少ないが、洗浄液の噴射がトップリング３２の回転方向に逆らっている場合よりも多い。また、トップリング３２の回転方向に逆らう向きの洗浄液の流れの量は、洗浄液の噴射がトップリング３２の回転方向に沿って傾いている場合より多いが、洗浄液の噴射がトップリングの回転方向に逆らっている場合よりも少ない。

【0082】

この場合において、第１のアシストノズルを６１～６４、基板洗浄ノズル５１～５５に対して基板Ｗの回転方向の下流側に配置することで、第１の実施形態で述べたのと同様に、基板Ｗの回転方向に沿った流れの洗浄液を効率良く外部に排出することができる。また、第２のアシストノズル８１～８４を、基板洗浄ノズル５１～５５に対して基板Ｗの回転方向の上流側に配置することで、基板洗浄ノズル５１～５５より噴出され基板Ｗの中央に向かう流れを基板Ｗの外部へ向かわせることができ、これにより、パーティクルが基板Ｗに再付着するのを抑制することができる。

【0083】

さらに、図２０に示すように、（下流側の）第１のアシストノズル６１～６４及び（上流側の）第２のアシストノズル８１～８４は、基板洗浄ノズル５１～５５に向けて傾けられている。このため、アシストノズル６１～６４、８１～８４からの洗浄液が、基板洗浄ノズル５１～５５から基板Ｗに噴射された洗浄液と干渉しやすくなる。これにより、基板洗浄ノズル５１～５５から基板Ｗに付着した洗浄液を効率よく外部に移動させることができる。第１のアシストノズル６１～６４の（鉛直方向に対する）傾斜角度θ１は、及び、第２のアシストノズル８１～８４の（鉛直方向に対する）傾斜角度θ３は、それぞれ０°～１５°とするのが好ましい。なお、両者の傾斜角度θ１及びθ３は同じであっても良く、異なっていても良い。

【0084】

（変形例）
上記実施形態では、５つの基板洗浄ノズル及び４つのアシストノズルを設けた場合を例にして説明したが、本発明はこれに限られることはなく、アシストノズル及び基板洗浄ノズルの数は適宜変更することができる。ただし、基板洗浄ノズルから噴出される洗浄液は、基板Ｗの径方向の全てにわたっていることが好ましい。また、基板Ｗの中央付近に滞留する洗浄液を外周部に排出させるため、アシストノズルは基板Ｗの中央部付近（中心から５０ｍｍの範囲内）に配置することが好ましい。

【0085】

基板洗浄ノズル及びアシストノズルのそれぞれにバルブを設置して、アシストノズルと基板洗浄ノズルの駆動タイミングを独立して制御するようにしても良い。図２１は、洗浄位置に達した基板Ｗに対し、アシストノズルを先に駆動し、Ｄｅｌａｙ時間（例えば１秒以内の所定時間）が経過した後に基板洗浄ノズルを駆動することで、基板洗浄ノズルによる研磨後洗浄の前に基板Ｗが乾燥するのを防止する。また、基板洗浄ノズル及びアシストノズルのそれぞれに流量計を設置して、これらのバルブからの洗浄液の噴出量を独立して制御しても良い。

【0086】

上記実施形態では、基板Ｗの面に平行及び垂直な方向でのアシストノズルの設置角度は固定されているが、これらの一方又は両方の設置角度を調整可能に構成しても良い。

【0087】

なお、基板Ｗが洗浄位置に位置していない処理待機時（基板Ｗに対する研磨後洗浄処理が行われていない状態）に、補助洗浄部５０を構成する各ノズルから間欠的に超純水を微量噴出させることが好ましく、これによりバクテリアなどの発生を抑制することができる。

【0088】

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。

【符号の説明】

【0089】

１０ 基板処理装置
１３ 研磨部
１３Ａ～１３Ｄ 研磨ユニット
３０ 研磨テーブル
３１ 研磨パッド
３２ トップリング
５０ 補助洗浄部
５１～５５ 基板洗浄ノズル
５６ ＲＲ側面洗浄ノズル
５７ ＲＲ／メンブレン間洗浄ノズル
６１～６４，８１～８４ アシストノズル
Ｗ 基板
ＴＰ１ 研磨位置
ＴＰ２ 受渡位置
ＴＰ３ 洗浄位置

【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】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】