(57)【要約】【課題】ワークに付着した微小の異物を効果的に除去できる異物除去装置、基板洗浄装置、基板処理装置、及び洗浄部材の提供。【解決手段】基板Ｗに付着している異物を除去する異物除去装置６０であって、ナノサイズのピラー８５を複数有するナノピラー構造体８４と、ナノピラー構造体８４と基板Ｗを接触または近接させるアクチュエータと、を有する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに付着している異物を除去する異物除去装置であって、
ナノサイズのピラーを複数有するナノピラー構造体と、
前記ナノピラー構造体と前記ワークを接触または近接させるアクチュエータと、を有する、ことを特徴とする異物除去装置。
【請求項２】
前記ナノピラー構造体を弾性的に支持する弾性支持体を有する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の異物除去装置。
【請求項３】
基板を洗浄する基板洗浄装置であって、
前記基板に付着している異物を除去する異物除去装置として、請求項１または２に記載の異物除去装置を備える、ことを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項４】
前記基板を乾式洗浄する乾式洗浄部を有しており、
前記乾式洗浄部に、前記異物除去装置を備える、ことを特徴とする請求項３に記載の基板洗浄装置。
【請求項５】
前記基板を順に洗浄する複数の洗浄部を有しており、
前記複数の洗浄部の最後の洗浄部に、前記異物除去装置を備える、ことを特徴とする請求項３または４に記載の基板洗浄装置。
【請求項６】
前記異物除去装置は、前記基板に接触する接触部材を有し、
前記接触部材の前記基板との接触面に、前記ナノピラー構造体を有する、ことを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
【請求項７】
前記接触部材は、前記基板に接触しつつ相対的に回転する、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】
基板を研磨する基板研磨装置と、
前記基板を洗浄する基板洗浄装置と、を備える基板処理装置であって、
前記基板洗浄装置として、請求項３〜７のいずれか一項に記載の基板洗浄装置を備える、ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
基板をめっきするめっき装置と、
前記基板を洗浄する基板洗浄装置と、を備える基板処理装置であって、
前記基板洗浄装置として、請求項３〜７のいずれか一項に記載の基板洗浄装置を備える、ことを特徴とする基板処理装置。 
【請求項１０】
基板を洗浄するために用いられる洗浄部材であって、
前記基板を洗浄する際に前記基板と接触する突部を有し、
前記突部の先端面に設けられた、ナノサイズのピラーを複数有するナノピラー構造体と、
前記先端面以外の前記突部の周縁表面の少なくとも一部を被覆するスキン層と、を有する、ことを特徴とする洗浄部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異物除去装置、基板洗浄装置、基板処理装置、及び洗浄部材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。
【０００３】
下記特許文献１には、サブミクロンレベルの微小パーティクルに対して効果的な洗浄を行うべく、被洗浄物との接触面に平均細孔サイズで１０から２００μｍの微細な孔を有するポリウレタンを主成分とする洗浄部材を、被洗浄物に当接させてスクラブ洗浄する洗浄方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−７１５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、半導体デバイスの高集積化がますます進み、基板上の回路配線がナノレベルまで微細化してきている。また、ナノインプリント技術を使ったパターンニング装置では、押型と基板の間、および基板と基板の間での汚れの転写を避けるために、基板の表面に存在する異物を除去することが必要となっている。このため、従来のサブミクロンレベルより小さい、ナノレベルの微小パーティクルに対しても効果的な除去を行える技術が近年より求められてきている。
上記要請は、半導体製造装置で扱う基板に限らず、広く、高度の清浄度が要求されるワーク（例えば、製薬分野など）においても同様に存在する。
【０００６】
本発明は、上記要請に鑑みてなされたものであり、ワークに付着した微小の異物を効果的に除去できる異物除去装置、基板洗浄装置、基板処理装置、及び洗浄部材の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の一態様に係る異物除去装置は、ワークに付着している異物を除去する異物除去装置であって、ナノサイズのピラーを複数有するナノピラー構造体と、前記ナノピラー構造体と前記ワークを接触または近接させるアクチュエータと、を有する。
（２）上記（１）に記載された異物除去装置であって、前記ナノピラー構造体を弾性的に支持する弾性支持体を有してもよい。
【０００８】
（３）本発明の一態様に係る基板洗浄装置は、基板を洗浄する基板洗浄装置であって、前記基板に付着している異物を除去する異物除去装置として、上記（１）または（２）に記載された異物除去装置を備える。
（４）上記（３）に記載された基板洗浄装置であって、前記基板を乾式洗浄する乾式洗浄部を有しており、前記乾式洗浄部に、前記異物除去装置を備えてもよい。
（５）上記（３）または（４）に記載された基板洗浄装置であって、前記基板を順に洗浄する複数の洗浄部を有しており、前記複数の洗浄部の最後の洗浄部に、前記異物除去装置を備えてもよい。
（６）上記（３）〜（５）のいずれか一つに記載された基板洗浄装置であって、前記異物除去装置は、前記基板に接触する接触部材を有し、前記接触部材の前記基板との接触面に、前記ナノピラー構造体を有してもよい。
（７）上記（６）に記載された基板洗浄装置であって、前記接触部材は、前記基板に接触しつつ相対的に回転してもよい。
【０００９】
（８）本発明の一態様に係る基板処理装置は、基板を研磨する基板研磨装置と、前記基板を洗浄する基板洗浄装置と、を備える基板処理装置であって、前記基板洗浄装置として、上記（３）〜（７）のいずれか一つに記載された基板洗浄装置を備える。
【００１０】
（９）本発明の一態様に係る基板処理装置は、基板をめっきするめっき装置と、前記基板を洗浄する基板洗浄装置と、を備える基板処理装置であって、前記基板洗浄装置として、上記（３）〜（７）のいずれか一つに記載された基板洗浄装置を備える。
【００１１】
（１０）本発明の一態様に係る洗浄部材は、基板を洗浄するために用いられる洗浄部材であって、 前記基板を洗浄する際に前記基板と接触する突部を有し、前記突部の先端面に設けられた、ナノサイズのピラーを複数有するナノピラー構造体と、前記先端面以外の前記突部の周縁表面の少なくとも一部を被覆するスキン層と、を有する。
【発明の効果】
【００１２】
上記本発明の一態様によれば、ワークに付着した微小の異物を効果的に除去できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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】一実施形態に係る洗浄部の構成を示す斜視図である。
【図３】一実施形態に係るロール洗浄部材を示す断面構成図である。
【図４】図３に示す領域Ａを示す拡大図である。
【図５】一実施形態に係るナノピラー構造体の製造方法の一例を示す工程図である。
【図６】一実施形態に係るナノピラー構造体の製造工程で用いた中性粒子ビームエッチング装置を示す構成図である。
【図７】一実施形態に係る基板に付着している異物をナノピラー構造体によって除去する様子を示す説明図である。
【図８】一実施形態に係る基板の洗浄フローを示す図である。
【図９】一実施形態の変形例に係る異物除去装置の構成を示す斜視図である。
【図１０】図９に示す異物除去装置が備えるペンシル洗浄部材の断面図である。
【図１１】一実施形態の変形例に係る異物除去装置の構成を示す斜視図である。
【図１２】一実施形態の変形例に係る異物除去装置の構成を示す平面図である。
【図１３】一実施形態の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１４】図１３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】
【００１４】
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。以下に示す実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために、例を挙げて説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００１５】
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（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。
【００１６】
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。
【００１７】
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、基板研磨装置２０が配設され、他方側には、基板洗浄装置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装置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、基板研磨装置２０、基板洗浄装置３０、及び基板搬送装置４０の動作を統括的に制御する制御装置５０（制御盤）を備える。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
基板研磨装置２０は、基板Ｗの研磨（平坦化）を行う複数の研磨部２１（２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ）を備える。複数の研磨部２１は、基板搬送路３の長手方向に配列されている。研磨部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。
【００２１】
研磨部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。
【００２２】
基板洗浄装置３０は、基板Ｗの洗浄を行う複数の洗浄部３１（３１Ａ，３１Ｂ）と、洗浄した基板Ｗを乾燥させる乾燥部３２と、を備える。複数の洗浄部３１及び乾燥部３２は、基板搬送路３の長手方向に配列されている。洗浄部３１Ａと洗浄部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、基板搬送装置４０、洗浄部３１Ａ、及び洗浄部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、洗浄部３１Ｂと乾燥部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、洗浄部３１Ｂと乾燥部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。
【００２３】
洗浄部３１Ａは、例えば、ロール型の洗浄部材（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、洗浄部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、洗浄部３１Ａ及び洗浄部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や、洗浄ノズルから吐出される洗浄液がミスト状となるように構成されたモジュール（例えば、特開２０１８−１０１７９０号公報の図８参照）等であってもよい。
【００２４】
乾燥部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、乾燥部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によって乾燥部３２から基板Ｗが取り出される。
【００２５】
なお、本実施形態で言う「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。洗浄部３１Ａ及び洗浄部３１Ｂは、その両方が湿式洗浄部であってもよいし、乾式洗浄部であってもよい。また、洗浄部３１Ａ及び洗浄部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、上述した乾燥部３２を配置してもよい。すなわち、乾式洗浄部は、乾燥部３２の後に配置されていてもよい。
【００２６】
基板搬送装置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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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で研磨部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を研磨部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。
【００３０】
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で研磨部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で研磨部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で研磨部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。
【００３１】
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、研磨部２１Ａまたは研磨部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。
【００３２】
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、基板研磨装置２０で研磨された基板Ｗを、基板洗浄装置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、基板洗浄装置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。
【００３３】
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、それを研磨部２１Ｃに受け渡すアクセスハンドとして機能する。
【００３４】
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、研磨部２１Ｃから基板Ｗを受け取り、それを研磨部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、研磨部２１Ｃまたは研磨部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。
【００３５】
図２は、一実施形態に係る洗浄部３１の構成を示す斜視図である。
洗浄部３１は、例えば、図２に示すような異物除去装置６０（洗浄モジュール）を備える。異物除去装置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（接触部材、洗浄部材）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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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、図示しないノズルから薬液及び／または純水を基板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とよい。薬液としては、ＳＣ１（アンモニア／過酸化水素混合水溶液）等を用いることができる。
【００３９】
図３は、一実施形態に係るロール洗浄部材８１を示す断面構成図である。図４は、図３に示す領域Ａを示す拡大図である。
図３に示すように、ロール洗浄部材８１は、回転軸８２と、弾性支持体８３と、ナノピラー構造体８４と、を備えている。回転軸８２は、水平方向（図３において紙面垂直方向）に延び、その両端が図示しない軸受などに支持されている。弾性支持体８３は、円筒状に形成され、回転軸８２によって水平に支持されている。弾性支持体８３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。
【００４０】
ナノピラー構造体８４は、ロール洗浄部材８１の周面に形成され、弾性支持体８３によって弾性的に支持されている。すなわち、ナノピラー構造体８４は、弾性支持体８３の弾性変形によって、ロール洗浄部材８１の径方向に変位可能とされている。ナノピラー構造体８４は、図４に示すように、ナノサイズのピラー８５（柱状体）を複数有している。ピラー８５は、ベース８６の表面８７に二次元的に配置されている。なお、ピラー８５が立設するベース８６は、弾性支持体８３と一体であってもよいし、弾性支持体８３と別体であってもよい。ベース８６が弾性支持体８３と別体である場合、ベース８６は、弾性支持体８３の周面に巻き付け可能なシート体であると尚よい。
【００４１】
ピラー８５は、ナノサイズの略円柱状ないし略円錐台状に形成されている。すなわち、ナノピラー構造体８４とは、ナノメータオーダーの大きさからなる断面を備えた略円柱ないし略円錐台の柱状体が、ベース８６の表面８７に亘って複数突設された構造を意味する。
【００４２】
以下、ピラー８５の寸法を例示すると、ピラー８５の直径Ｄは、１００ｎｍ（ナノメートル）以下であって、好ましくは、４ｎｍ（ナノメートル）〜２０ｎｍ程である。また、ピラー８５の高さＨは、１００ｎｍ（ナノメートル）以下であって、好ましくは、１０ｎｍ〜１００ｎｍ程である。また、隣り合うピラー８５の隙間Ｓは、１００ｎｍ（ナノメートル）以下であって、好ましくは、６ｎｍ〜５０ｎｍ程である。
【００４３】
このようなピラー８５は、Ｓｉ（シリコン）やカーボン（グラフェン）など、無機／有機いずれの基材（ベース８６）に対しても形成可能である。例えば、ベース８６が有機基材の場合、表面８７にＳｉをスパッタしてから、以下の説明（Ｓｉウェハ基材の場合）と同様にして製造することができる。
【００４４】
図５は、一実施形態に係るナノピラー構造体８４の製造方法の一例を示す工程図である。
ここで説明する製造方法では、先ず、図５（ａ）に示すように、ベース８６として、無機基材のＳｉウェハ基材を用意する。なお、ベース８６が有機基材の場合、上述したように有機基材のベース８６の表面８８にＳｉをスパッタするとよい。このようなベース８６を用意したら、ベース８６の表面８８（ピラー８５形成前）に酸化膜（ＳｉＯ２）を形成する。
【００４５】
次に、図５（ｂ）に示すように、酸化膜を形成したベース８６の表面に、金属核１０１をたんぱく質１０２に内包したフェリチン１００を二次元配置する。フェリチン１００は、リステリアフェリチン、バイオバイオコンジュゲートとも呼ばれている。フェリチン１００は、鉄コアとも呼ばれる酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）からなる金属核１０１が、ポルフィリンという環状の化合物の中心に結合しているヘム基を含むたんぱく質１０２に内包された構造を有する。フェリチン１００は、金属核１０１内に、例えば４５００原子もの鉄イオン（Ｆｅ３＋）を含有しうる物質であり、また、２４個のポリペプチドサブユニットを含む約４８０ｋＤａの複合体たんぱく質である。
【００４６】
次に、図５（ｃ）に示すように、フェリチン１００のたんぱく質１０２を酸素雰囲気中でアニールして除去する。これにより、ベース８６の表面８８の酸化膜上には、酸化鉄コアからなる金属核１０１が残され、金属核１０１が二次元に配列された状態となる。これら金属核１０１が、次の工程のエッチング用マスクとなる。
【００４７】
次に、図５（ｄ）に示すように、金属核１０１をマスクとしたＮＦ３ガス／水素ラジカル処理で、マスクから露出したベース８６の表面８８の酸化膜（ＳｉＯ２）を除去すると共に、さらに金属核１０１とその下の酸化膜をマスクにし、異方性（垂直）の中性粒子ビーム（ＮＢ）エッチングを行う。この工程で、マスクの周囲が表面８７（ピラー８５形成後）までエッチングされることで、マスクの形状がピラー８５としてベース８６に転写される。
【００４８】
最後に、金属核１０１をＨＣｌ（塩酸）のウェットエッチングで除去する。なお、金属核１０１の下の酸化膜は、ＮＦ３処理等で除去することができる。このようにして、図４に示すような、ナノサイズのピラー８５が二次元配列されたナノピラー構造体８４を作製することができる。なお、ピラー８５の隙間Ｓは、図５（ｂ）に示すたんぱく質１０２に適当な分子量のＰＥＧ（ポリエチレングリコール）を装飾することで制御可能である。
【００４９】
図６は、一実施形態に係るナノピラー構造体８４の製造工程で用いた中性粒子ビームエッチング装置２００を示す構成図である。
図６に示すように中性粒子ビームエッチング装置２００は、ベース８６（基材）を支持する支持台２０１と、ベース８６に中性粒子ビームを照射する中性粒子ビーム照射装置２０２と、を有している。
【００５０】
中性粒子ビーム照射装置２０２は、ビーム生成部２０３と、オリフィス板２０４と、を有する。ビーム生成部２０３では、ＳＦ６，ＣＨＦ３，ＣＦ４，Ｃｌ２，Ａｒ，Ｏ２，Ｎ２，Ｃ４Ｆ８等のガスを導入すると共に、プラズマ化するものである。オリフィス板２０４は、このプラズマ化により発生したイオンを加速すると共に中性化し、その中性化した中性粒子ビームをベース８６に照射するものである。
【００５１】
オリフィス板２０４は、複数の開口部２０４ａを有し、ビーム生成部２０３と支持台２０１との間に配置されている。このオリフィス板２０４は、表面が誘電膜で覆われた電極であり、イオンを加速させて、開口部２０４ａに導く。イオンは、開口部２０４ａの周壁において中性化されるか、開口部２０４ａの内部に残留しているガスとの電荷交換によって中性化されるか、あるいは、オリフィス板２０４の誘電膜に帯電した電子と再結合することによって中性化され、中性粒子ビームとなる。
【００５２】
オリフィス板２０４の通過中に中性化された中性粒子ビームは、開口部２０４ａから直進して支持台２０１に載置されたベース８６に照射され、この中性粒子ビームによってベース８６のエッチング処理を行うことが可能となる。オリフィス板２０４は、イオンを中性化する手段としてだけではなく、プラズマから発生する放射光がベース８６に照射されるのを防止する手段としても機能する。これにより、ベース８６に損傷を与えるような紫外線などの影響を低減することができる。また、ガラスやセラミック材料等の絶縁物の加工に際しては、表面にチャージアップという問題が生じるが、このように中性化された中性粒子を照射することによりチャージアップ量を小さく保ちながら、高精度のエッチングが可能となる。
【００５３】
なお、ナノピラー構造体８４の形成工程においては、ベース８６の材質に応じて、上述した手法以外のドライエッチング方法も使用できる。例えば、米国特許第８９０６２４４号明細書に示されたような電子線リソグラフィ技術を用いてドライエッチングを行う方法などを用いてもよい。あるいは、例えば、特表２０１５−５３１８１６号公報や特開２０１８−１６１７１４号公報に示されたような、ベース層上にナノピラーが配列しているハイブリッドナノ構造体を製造する方法などを用いてナノピラー構造体８４を形成してもよい。
【００５４】
図７は、一実施形態に係る基板Ｗに付着している異物Ｘ１，Ｘ２をナノピラー構造体８４によって除去する様子を示す説明図である。
図７（ａ）は、基板Ｗの上面Ｗ１に、ナノサイズの異物Ｘ１，Ｘ２が付着している様子を示している。例えば、異物Ｘ１は有機物、異物Ｘ２は無機物をイメージしている。基板Ｗの上面Ｗ１（研磨面）に、例えば、ナノサイズの異物Ｘ１，Ｘ２が付着していると、ナノサイズの回路配線ではショートなどの各種不具合の原因になる可能性があるため、異物Ｘ１，Ｘ２を可能な限り除去する必要がある。
【００５５】
異物除去装置６０は、洗浄部３１において、図７（ｂ）に示すように、ナノピラー構造体８４を有するロール洗浄部材８１を、基板Ｗの上面Ｗ１に近づけていく。ナノピラー構造体８４は、基板Ｗの上面Ｗ１に接触または近接することで、基板Ｗの上面Ｗ１に付着している異物Ｘ１，Ｘ２を捕集する。具体的には、ナノピラー構造体８４が基板Ｗの上面Ｗ１に接触すると、ピラー８５のナノサイズの隙間に異物Ｘ１，Ｘ２が入り込み捕集される。また、例えば、ナノピラー構造体８４が基板Ｗの上面Ｗ１に接触ないし接触する手前まで近接すると、分子間力等が発生し、ピラー８５に異物Ｘ１，Ｘ２が吸着され捕集される。
【００５６】
また、ロール洗浄部材８１が基板Ｗの上面Ｗ１に接触し回転すると、上面Ｗ１に付着している異物Ｘ１，Ｘ２が、ピラー８５によって刷毛のように掻き出されて除去される。また、ナノピラー構造体８４が摩擦帯電等した場合、ピラー８５等に異物Ｘ１，Ｘ２を静電吸着することもできる。
以上のように、基板Ｗに付着している異物Ｘ１，Ｘ２をナノピラー構造体８４によって除去したら、図７（ｃ）に示すように、ロール洗浄部材８１を基板Ｗから離間させる。
【００５７】
上述したように、ナノピラー構造体８４による異物除去原理としては、ナノピラー構造体８４と異物との間に働く分子間力等による作用が働くことや、ナノピラー構造体８４が基板Ｗに接触して相対的に摺動させた場合には、この摺動により異物が基板Ｗから除去されるといった物理的除去作用が働くこと、さらに薬液等の液体存在下で洗浄する場合には異物に薬液が化学的に作用するリフトオフ効果等が複合的に働くことで異物が除去し得ることにある。 また、湿式洗浄の場合は、一旦基板Ｗ上からリフトオフさせた異物を純水あるいは洗浄液で表面上をすすぐことで、より効果的に異物を除去し得る。
【００５８】
なお、コバルトを含む基板研磨処理プロセスの場合には特に、銅よりもコバルトは標準電極電位が低く、銅よりも腐食されやすい結果、露出時間がわずかであっても、保護層が除去され、金属表面が露出してしまうことで悪影響を受けることが考えられるため、基板Ｗを化学機械研磨した後、（Ａ）基板Ｗ上の金属に対して電子供与性を有する還元剤、（Ｂ）溶存酸素を還元する脱酸素剤、（Ｃ）防食剤の少なくともいずれか一つを含有する洗浄液で基板Ｗを洗浄する際に、上述したナノピラー構造体８４を用いて基板Ｗに付着した微小の異物を除去しつつ、ロール洗浄部材８１の基板に対する押圧力を抑制して腐食をより確実に防止するようにするとよい。
【００５９】
このように、上述した本実施形態の異物除去装置６０によれば、ナノサイズのピラー８５を複数有するナノピラー構造体８４を、基板Ｗに接触または近接させ、該基板Ｗに付着している異物Ｘ１，Ｘ２を除去する。この構成によれば、ナノピラー構造体８４によって基板Ｗを洗浄するため、基板Ｗに付着したナノレベルの異物Ｘ１，Ｘ２を効果的に除去できる。
【００６０】
また、本実施形態では、ナノピラー構造体８４を弾性的に支持する弾性支持体８３を有している。このため、ナノピラー構造体８４は、ロール洗浄部材８１の径方向に変位可能であり、ロール洗浄部材８１の姿勢をナノレベルで調整／制御しなくても、ナノピラー構造体８４を基板Ｗに密着させることができる。このため、基板Ｗに付着しているナノレベルの異物Ｘ１，Ｘ２を効果的に除去できる。
【００６１】
なお、弾性支持体８３に代えて、あるいは、これとともに、図示しないアクチュエータによりナノピラー構造体８４を基板Ｗに対して近接・離間させるようにしながら、ナノピラー構造体８４を支持することもできる。あるいは、弾性支持体８３の例としては、エアバッグの様な伸縮自在で可撓性を有する構造体も使用できる。また、弾性支持体８３は、ナノピラー構造体８４を形成した基材（ベース８６）の材質によっては、基材自体の弾性だけで代用することも可能である。つまり、弾性支持体８３は、ナノピラー構造体８４を形成した基材（ベース８６）であってもよい。
【００６２】
このような異物除去装置６０は、基板洗浄装置３０（図１参照）において基板Ｗを乾式洗浄する乾式洗浄部に設けるとよい。これにより、ナノピラー構造体８４と基板Ｗとの間に、洗浄液（液体）が介在しないため、異物Ｘ１，Ｘ２がナノピラー構造体８４の隙間に入り込み易くなり、また、ナノピラー構造体８４が異物Ｘ１，Ｘ２を捕集する分子間力等も発生し易くなる。さらに、液体を使わないため、腐食の問題も生じ難くなる。
加えて、このナノピラー構造体８４は、基板Ｗに近接すれば、接触せずとも異物を除去できる半物理的な洗浄が可能であるため、従来のいわゆる２流体ジェット洗浄といった非接触での洗浄と比較して基板Ｗに対するダメージを低減できる。また、この半物理的な洗浄によって、近年問題となっている、プロセスや条件による基板Ｗのパターン倒れといった懸念も解消することが可能となる。
【００６３】
また、異物除去装置６０は、例えば基板Ｗを湿式洗浄する基板洗浄装置３０において基板Ｗを順に洗浄する複数の洗浄部３１のうち、最後の洗浄部３１（例えば図１に示す洗浄部３１Ｂ）に設けるとより効果的である。例えば、基板Ｗを一次洗浄する洗浄部３１Ａでは、サブミクロンレベル以上の異物を除去（粗洗浄）し、次に基板Ｗを二次洗浄する洗浄部３１Ｂでは、上述したナノピラー構造体８４によってナノレベルの異物を除去（仕上げ洗浄）することで、基板Ｗを効率よく洗浄することができる。
具体的には、図８に示すような洗浄フローを例示することができる。先ず、基板洗浄装置３０に基板Ｗを搬入し（ステップＳ１）、次に、上述した回転機構８０などに基板Ｗを保持（セット）する（ステップＳ２）。そして、上述したロール洗浄部材８１（ナノピラー構造体８４を有さない）によるブラシ洗浄（粗洗浄）を行い（ステップＳ３）、図示しないノズルから供給する液体によって基板Ｗをリンス処理する（ステップＳ４）。次に、図１に示す乾燥部３２などに基板Ｗを搬入して、基板Ｗを乾燥させた後（ステップＳ５）、上述したナノピラー構造体８４を有するロール洗浄部材８１（図２、図３参照）による異物除去（仕上げ洗浄）を行う（ステップＳ６）。その後、基板Ｗの保持を開放し（ステップＳ７）、基板洗浄装置３０から基板Ｗを搬出する（ステップＳ８）。
【００６４】
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。
【００６５】
例えば、図９〜図１４に示すような形態を採用してもよい。なお、以下の説明において、上述の実施形態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。
【００６６】
図９は、一実施形態の変形例に係る異物除去装置６０の構成を示す斜視図である。
異物除去装置６０は、図９に示すように、ペンシル洗浄部材９２（接触部材、洗浄部材）を備えている。この異物除去装置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。
【００６７】
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と接触する接触面９２ａにナノピラー構造体８４を有する接触部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。
【００６８】
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。
【００６９】
図１０は、図９に示す異物除去装置６０が備えるペンシル洗浄部材９２の断面図である。
図１０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（突部）を有し、基板Ｗとの接触面９２ａ（突部の先端面）に、上述したナノピラー構造体８４を有すると共に、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１０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。
【００７０】
上記構成によれば、ナノピラー構造体８４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（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。
【００７１】
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にも設けるこができる。図１１は、一実施形態の変形例に係る異物除去装置６０の構成を示す斜視図である。図１１に示す異物除去装置６０は、周面に複数の突部８２ａを有するロール洗浄部材８１を備える。このような構成において、突部８２ａの先端面に、上述したナノピラー構造体８４を設け、当該先端面以外の突部８２ａの周縁表面（周面）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。
【００７２】
図１２は、一実施形態の変形例に係る異物除去装置６０の構成を示す平面図である。
異物除去装置６０は、図１２に示すように、ベベル洗浄部材１１１（接触部材）を備えている。この異物除去装置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。
【００７３】
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。ベベル洗浄部材１１１は、基板Ｗと接触する接触面１１１ａにナノピラー構造体８４を有している。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。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を効果的に除去できる。
【００７４】
図１３は、一実施形態の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１３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（処理ヘッド、異物除去装置）２５０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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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３００が配置される。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
図１４は、図１３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１４に示すように、テープカートリッジ２６０は、洗浄テープ２６１（接触部材）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。
【００８３】
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１４に示す例では、付勢機構２６３としてばねが使用されている。
【００８４】
このような洗浄テープ２６１の基板Ｗとの接触面に、上述したナノピラー構造体８４を設けてもよい。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。
【００８５】
また、例えば、上述した図２に示す回転機構８０に代えて、本出願人の国際公開第２０１８／００３７１８号に示されるような基板Ｗを磁気的に浮上されながら回転保持する機構を使用した場合であってもよい。この機構に、ナノピラー構造体８４を有するロール洗浄部材８１を組み合わせれば、保持された基板Ｗに対する押圧力をある程度低減させながらであっても実用に耐え得るレベルで異物を除去・洗浄することができるといったメリットがある。  
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。
【００８６】
また、例えば、上記実施形態では、基板に接触する接触部材（ロール洗浄部材８１、ペンシル洗浄部材９２、ベベル洗浄部材１１１）を回転させて異物を除去する形態について例示したが、接触部材を回転させずに基板に近づけるだけで異物を除去する形態であっても構わない。例えば、図１において符号４７で示す仮置き台などに、上述したナノピラー構造体を有する支持板を設置し、当該支持板に載置された基板Ｗから異物を除去する形態であってもよい。この場合のアクチュエータは、例えば、図１に示すスイングトランスポータ４４となる。
なお、異物除去の形態は上記形態に限らず、例えば、ナノピラー構造体８４を有するシートを基板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。
【００８７】
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。
【００８８】
また、例えば、上記実施形態では、本発明の異物除去装置を基板洗浄装置に適用し、それをＣＭＰの基板処理装置に設置した構成を例示したが、異物除去装置は、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。
例えば、基板めっき装置としては、特許第６１５７６９４号公報に記載された電解めっき装置を例示できる。この装置は、めっき処理した基板を洗浄する基板洗浄装置を有している。この基板洗浄装置において、例えば、第１洗浄ユニット、第２洗浄ユニット、及び乾燥ユニットを経た後に、上述した異物除去装置６０を使用してもよい。
【００８９】
さらに、本発明は、広く、高度の清浄度が要求されるワークの異物除去全般に適用できる。
例えば、製薬分野では、医薬品製造における品質確保のために医薬品製造設備を洗浄した後、前製品薬物の汚染や異物混入を防止するべく、残留物の評価試験を行う洗浄バリデーションと称される評価が行われている。しかし、被分析対象物から残留物をスワブ材で拭き取って、その後、これを水に抽出して測定する一連の分析工程で分析誤差等が生じてしまう懸念がある。
このため、このような医薬品製造工程で用いられる製造工具等の被分析対象物の残留物をスワブ材でふきとって、その後これを水に抽出して測定するにあたり、スワブ材の表面にナノサイズのピラーを複数有するナノピラー構造体を有するようにしてもよい。すなわち、遮蔽構造を有するチャンバー内にワークを保持する保持機構と、ワークに付着している異物を除去するナノサイズのピラーを複数有するナノピラー構造体を有するスワブ材と、スワブ材とワークを接触または近接させるアクチュエータと、チャンバー内で異物を除去したスワブ材をタンク内にある水中に浸漬させて溶出物を抽出してサンプリングするサンプリング装置とを設けた装置としてもよい。こうした構成により、燃焼分析法によらずともスワブ材から異物をより確実に除去しサンプリングできるため、燃焼分析法を使用できない場合であっても、より確実に分析誤差等の発生を防止した分析方法を提供でき医薬品製造工程の確実性を担保し得る。
【符号の説明】
【００９０】
１  基板処理装置
２０  基板研磨装置
３０  基板洗浄装置
３１  洗浄部
４４  スイングトランスポータ（アクチュエータ）
６０  異物除去装置
８１  ロール洗浄部材（接触部材、洗浄部材）
８２  回転軸
８２ａ  突部
８３  弾性支持体
８４  ナノピラー構造体
８５  ピラー
９２  ペンシル洗浄部材（接触部材、洗浄部材）
９２ａ  接触面（突部の先端面）
９３  接触部（突部）
１１１  ベベル洗浄部材（接触部材）
２５０  スクラバー（異物除去装置）
２５６  スクラバー昇降機構（アクチュエータ）
２６１  洗浄テープ（接触部材）
Ｗ  基板（ワーク）
Ｘ１  異物
Ｘ２  異物
【図１】
2020113698.tif 000003
【図２】
2020113698.tif 000004
【図３】
2020113698.tif 000005
【図４】
2020113698.tif 000006
【図５】
2020113698.tif 000007
【図６】
2020113698.tif 000008
【図７】
2020113698.tif 000009
【図８】
2020113698.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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