(57)【要約】【課題】基板表面のエッチング量を最小限に抑えつつ、処理時間を短縮できる基板処理技術を提供する。【解決手段】回転する基板の表面に超音波振動を付与したアルカリ性処理液を供給し、その後酸性処理液を供給することにより、基板の洗浄処理を行う。基板上の汚染粒子は、アルカリ性処理液の超音波振動により基板表面から遊離し、アルカリ性処理液中においては汚染粒子および基板表面の電位が同極性になるため、一旦遊離した汚染粒子の再付着は防止され、効率よく汚染粒子を除去できる。また、基板表面の金属汚染物質は、アルカリ性処理液により水酸化物に変化されるため、その後酸性処理液により迅速に溶解し除去されることとなり、処理時間を短縮できる。また、この方法によりエッチング力の弱い酸性処理液で金属汚染物質を除去できるため、基板のエッチング量を最小限に抑えることができる。【選択図】図４
2004172573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理方法であって、
処理対象となる基板を回転させつつ、前記基板に対して超音波振動を付与したアルカリ性処理液を供給する第１工程と、
前記第１工程の後、前記基板を回転させつつ、前記基板に対して酸性処理液を供給する第２工程と、
を含むことを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理方法であって、
前記第１工程は、前記基板のおもて面に対して超音波振動を付与したアルカリ性処理液を供給するとともに、前記基板のうら面に対してアルカリ性処理液を供給する工程を備え、
前記第２工程は、前記基板のおもて面およびうら面に対して酸性処理液を供給する工程を備えることを特徴とする基板処理方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の基板処理方法であって、
前記アルカリ性処理液は、希アンモニア水であることを特徴とする基板処理方法。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の基板処理方法であって、
前記アルカリ性処理液は、アンモニア水と過酸化水素水とを含む混合溶液であることを特徴とする基板処理方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれかに記載の基板処理方法であって、
前記酸性処理液は、希塩酸であることを特徴とする基板処理方法。
【請求項６】
請求項１から請求項４までのいずれかに記載の基板処理方法であって、
前記酸性処理液は、塩酸とフッ酸とを含む混合溶液であることを特徴とする基板処理方法。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれかに記載の基板処理方法であって、
前記アルカリ性処理液と前記酸性処理液は、共に常温の液体であることを特徴とする基板処理方法。
【請求項８】
処理対象となる基板を水平面内にて回転させつつ所定の処理を行う基板処理装置であって、
前記基板を略鉛直方向に沿った軸を中心として回転させる回転手段と、
前記基板のおもて面に対して超音波振動を付与したアルカリ性処理液を供給する第１供給手段と、
前記基板のおもて面に対して酸性処理液を供給する第２供給手段と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
請求項８に記載の基板処理装置であって、
前記基板のうら面に対してアルカリ性処理液を供給する第３供給手段と、
前記基板のうら面に対して酸性処理液を供給する第４供給手段と、
をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の基板処理装置であって、
前記アルカリ性処理液は、希アンモニア水であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１１】
請求項８または請求項９に記載の基板処理装置であって、
前記アルカリ性処理液は、アンモニア水と過酸化水素水とを含む混合溶液であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１２】
請求項８から請求項１１までのいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記酸性処理液は、希塩酸であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１３】
請求項８から請求項１１までのいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記酸性処理液は、塩酸とフッ酸とを含む混合溶液であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１４】
請求項８から請求項１３までのいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記アルカリ性処理液と前記酸性処理液は、共に常温の液体であることを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板など（以下、単に「基板」という）の表面を洗浄する基板処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板の製造工程においては、基板の表面には粒子状の異物（以下、「汚染粒子」という）や、各種金属の汚染物質（以下、「金属汚染物質」という）が付着する。このため、適当な段階で基板の表面を洗浄する必要がある。基板の洗浄方法としては、多数枚の基板を一度に洗浄液の中に浸漬して処理するバッチ式の方法と、１枚ずつ基板を回転させ、基板表面に洗浄液を供給して処理する枚葉式の方法とがある。
【０００３】
枚葉式の基板処理装置は、処理の均一性、パーティクルの低減、他の基板からの金属汚染物質の転写防止など、プロセス性能においてバッチ式の基板処理装置と比較して多くの利点を有している。そのため、近年は枚葉式の基板処理装置が主流となりつつある。ただし、このような枚葉式の基板処理装置では１枚ずつ基板を処理するため、生産性の観点からは、バッチ式の基板処理装置と比較して短時間で処理を行う必要がある。
【０００４】
枚葉式の基板処理装置において処理時間を短縮する試みとして、例えば特開平１０−２５６２１１号公報には、洗浄液としてオゾン水および希フッ酸を用いる方法が開示されている。この先行技術によれば、オゾン水による１５秒程度の処理と希フッ酸による２０秒程度の処理を含む工程により基板表面のパーティクルや金属汚染の除去を行い、洗浄処理の短時間化を図っている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２５６２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、枚葉式の基板処理装置においては、洗浄処理時間を短縮しなければならないという問題が存在する。
【０００７】
また、特開平１０−２５６２１１号公報に開示されている方法を用いる場合においても、フッ酸のエッチング力を利用して汚染粒子や金属汚染物質を除去する方法であるため、基板表面のエッチング量が多くなってしまう（例えば、エッチング厚さが２．０ｎｍ）という別の問題が存在する。
【０００８】
そこで、本発明においては、基板表面のエッチング量を最小限に抑えつつ、処理時間を短縮できる基板処理方法および基板処理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】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、基板処理方法であって、処理対象となる基板を回転させつつ、前記基板に対して超音波振動を付与したアルカリ性処理液を供給する第１工程と、前記第１工程の後、前記基板を回転させつつ、前記基板に対して酸性処理液を供給する第２工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の基板処理方法であって、前記第１工程は、前記基板のおもて面に対して超音波振動を付与したアルカリ性処理液を供給するとともに、前記基板のうら面に対してアルカリ性処理液を供給する工程を備え、前記第２工程は、前記基板のおもて面およびうら面に対して酸性処理液を供給する工程を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の基板処理方法であって、前記アルカリ性処理液は、希アンモニア水であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の基板処理方法であって、前記アルカリ性処理液は、アンモニア水と過酸化水素水とを含む混合溶液であることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４までのいずれかに記載の基板処理方法であって、前記酸性処理液は、希塩酸であることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項４までのいずれかに記載の基板処理方法であって、前記酸性処理液は、塩酸とフッ酸とを含む混合溶液であることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に係る発明は、請求項１から請求項６までのいずれかに記載の基板処理方法であって、前記アルカリ性処理液と前記酸性処理液は、共に常温の液体であることを特徴とする。
【００１６】
請求項８に係る発明は、処理対象となる基板を水平面内にて回転させつつ所定の処理を行う基板処理装置であって、前記基板を略鉛直方向に沿った軸を中心として回転させる回転手段と、前記基板のおもて面に対して超音波振動を付与したアルカリ性処理液を供給する第１供給手段と、前記基板のおもて面に対して酸性処理液を供給する第２供給手段と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項９に係る発明は、請求項８に記載の基板処理装置であって、前記基板のうら面に対してアルカリ性処理液を供給する第３供給手段と、前記基板のうら面に対して酸性処理液を供給する第４供給手段と、をさらに備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項１０に係る発明は、請求項８または請求項９に記載の基板処理装置であって、前記アルカリ性処理液は、希アンモニア水であることを特徴とする。
【００１９】
請求項１１に係る発明は、請求項８または請求項９に記載の基板処理装置であって、前記アルカリ性処理液は、アンモニア水と過酸化水素水とを含む混合溶液であることを特徴とする。
【００２０】
請求項１２に係る発明は、請求項８から請求項１１までのいずれかに記載の基板処理装置であって、前記酸性処理液は、希塩酸であることを特徴とする。
【００２１】
請求項１３に係る発明は、請求項８から請求項１１までのいずれかに記載の基板処理装置であって、前記酸性処理液は、塩酸とフッ酸とを含む混合溶液であることを特徴とする。
【００２２】
請求項１４に係る発明は、請求項８から請求項１３までのいずれかに記載の基板処理装置であって、前記アルカリ性処理液と前記酸性処理液は、共に常温の液体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１から請求項１４に記載の発明によれば、超音波振動を付与したアルカリ性処理液を基板に供給するため、基板表面に付着した汚染粒子を超音波振動により基板表面から遊離することができる。さらに、一旦遊離した汚染粒子はアルカリ性処理液中における基板表面とのゼータ電位の反発により再付着が防止されるため、効率的に除去でき、処理時間を短縮することができる。また、基板表面に付着した金属汚染物質は、アルカリ性処理液の供給により水酸化物に変化し、その後酸性処理液により迅速に溶解し除去できるため、処理時間を短縮することができる。また、この方法により、エッチング力の弱い酸性処理液でも金属汚染物質の効果的な除去が可能となるため、基板表面のエッチング量を最小限に抑えることができる。
【００２４】
特に、請求項２または請求項９に記載の発明によれば、基板のうら面に付着した汚染粒子および金属汚染物質も除去することができる。このとき、基板のおもて面に供給したアルカリ性処理液の超音波振動は、基板のうら面にまで伝搬するため、基板のうら面に付着した汚染粒子も超音波振動により遊離することができ、高い除去効果を得ることができる。
【００２５】
特に、請求項５または請求項１２に記載の発明によれば、酸性処理液として希塩酸を用いることにより、基板表面のエッチング量を低減することができる。
【００２６】
特に、請求項７または請求項１４に記載の発明によれば、常温で処理を行うことにより、高温で処理を行う場合と比較して、アルカリ性処理液や酸性処理液による基板のエッチング量を、著しく低減することができる。また、処理前および処理後の温度調整に要する時間や設備が不要となるため、処理時間を短縮し、コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、本明細書中において基板の「表面」とは基板の内部に対する外側面を指し、基板の表裏面をそれぞれ「おもて面」「うら面」ということとする。
【００２８】
＜基板処理装置１の要部構成＞
図１は、本発明に係る基板処理装置１の構成を示す縦断面図である。この基板処理装置１は、半導体ウエハ（より具体的にはシリコンウエハ）である基板Ｗに対する洗浄処理を行う枚葉式の基板処理装置である。基板処理装置１は、主として、基板Ｗを保持して回転するスピンベース１０と、超音波振動を付与したアルカリ性処理液をスピンベース１０上に保持された基板Ｗに供給するアルカリ性処理液ノズル６８と、酸性処理液をスピンベース１０上に保持された基板Ｗに供給する酸性処理液ノズル７８と、純水をスピンベース上に保持された基板Ｗに供給する純水ノズル３６と、使用後の処理液（アルカリ性処理液、酸性処理液、純水など）等を廃棄または回収する排液槽等を構成する受け部材２６と、スピンベース１０上に保持されて回転する基板Ｗから振り切られた処理液を受けるためのスプラッシュガード５０と、装置全体の動作をコントロールする制御部９０とを備えている。
【００２９】
図２は、基板処理装置１に付帯する配管等の構成を示す模式図である。以下に図１および図２を参照しつつ、基板処理装置１の構成について説明する。
【００３０】
まず、スピンベース１０周辺の構成について説明する。
【００３１】
スピンベース１０は中心部に開口を有する円板状の部材であって、その上面には円形の基板Ｗの周縁部を把持するための複数個のチャックピン１４が立設されている。チャックピン１４は、円形の基板Ｗを確実に保持するために３個以上（例えば、６個）設けてあればよく、スピンベース１０の周縁部に沿って等角度間隔（例えば、６０°間隔）で配置されている。チャックピン１４のそれぞれは、基板Ｗの周縁部を下方から支持する基板支持部１４ａと、基板支持部１４ａに支持された基板Ｗの外周端面を押圧して基板Ｗを保持する基板保持部１４ｂとを備えている。各チャックピン１４は、基板保持部１４ｂが基板Ｗの外周端面を押圧する押圧状態と、基板保持部１４ｂが基板Ｗの外周端面から離れる開放状態との間を切り替え可能に構成されている。複数個のチャックピン１４の押圧状態と解放状態との切り替えは、種々の公知の機構によって実現することが可能であり、例えば特公平３−９６０７号公報に開示されたリンク機構等を用いればよい。
【００３２】
スピンベース１０に対する基板Ｗの受け渡し時には、複数個のチャックピン１４を解放状態とし、基板Ｗに対する諸処理を行う時には、複数個のチャックピン１４を押圧状態とする。押圧状態とすることによって、複数個のチャックピン１４は基板Ｗの周縁部を把持してその基板Ｗをスピンベース１０から所定間隔を隔てて略水平姿勢に保持することができる。基板Ｗは、そのおもて面（電子回路パターンの形成面）ＷＳ１を上面側に向け、うら面ＷＳ２を下面側に向けた状態で保持される。
【００３３】
スピンベース１０の中心部下面側には、回転軸１１が垂設されている。回転軸１１は中空の円筒状部材であって、その内側の中空部分にはうら面処理液ノズル１５が挿設されている。回転軸１１の下端付近には、ベルト駆動機構２１を介して電動モータ２０が連動連結されている。すなわち、回転軸１１の外周に固設された従動プーリ２１ａと電動モータ２０の回転軸に連結された主動プーリ２１ｂとの間にベルト２１ｃが巻き掛けられている。電動モータ２０を駆動することにより、その駆動力をベルト駆動機構２１を介して回転軸１１に伝達し、回転軸１１、スピンベース１０とともにチャックピン１４に保持された基板Ｗを水平面内にて鉛直方向に沿った回転軸Ｊを中心として回転させることができる。
【００３４】
以上の回転軸１１、ベルト駆動機構２１、電動モータ２０等は、ベース部材２４上に設けられた有蓋円筒状のケーシング２５内に収容されている。
【００３５】
うら面処理液ノズル１５は回転軸１１を貫通しており、その先端部１５ａはスピンベース１０上に保持された基板Ｗの中心部直下に位置する。また、うら面処理液ノズル１５の基端部１５ｂは、図２に示す処理液配管１６に連通接続されている。処理液配管１６の基端部は３つの配管に分岐されていて、そのうち１つの分岐配管１６ａにはアルカリ性処理液供給源１７ａが連通接続されており、別の分岐配管１６ｂには酸性処理液供給源１７ｂが連通接続されており、さらに別の分岐配管１６ｃには純水供給源１７ｃが連通接続されている。また、分岐配管１６ａ，１６ｂ，１６ｃにはそれぞれバルブ１２ａ，１２ｂ，１２ｃが設けられており、これらバルブ１２ａ，１２ｂ，１２ｃの開閉を切り替えることによって、うら面処理液ノズル１５の先端部１５ａからスピンベース１０上に保持された基板Ｗのうら面ＷＳ２の中心部付近にアルカリ性処理液（ここでは、希アンモニア水）、酸性処理液（ここでは、希塩酸）、および純水を選択的に切り換えて吐出し、供給することができる。すなわち、バルブ１２ｂ，１２ｃを閉鎖してバルブ１２ａを開放することにより希アンモニア水を、バルブ１２ａ，１２ｃを閉鎖してバルブ１２ｂを開放することにより希塩酸を、バルブ１２ａ，１２ｂを閉鎖してバルブ１２ｃを開放することにより純水を、それぞれうら面処理液ノズル１５から供給することができる。
【００３６】
また、回転軸１１の中空部分の内壁とうら面処理液ノズル１５の外壁との間の隙間は、気体供給路１９となっている。この気体供給路１９の先端部１９ａは環状開口となっており、スピンベース１０上に保持された基板Ｗのうら面ＷＳ２中心部に向けられている。そして、気体供給路１９の基端部１９ｂはガス配管２２に連通接続されている。ガス配管２２は不活性ガス供給源２３に連通接続され、ガス配管２２の経路途中にはバルブ１３が設けられている。バルブ１３を開放することによって、気体供給路１９の先端部１９ａからスピンベース１０上に保持された基板Ｗのうら面ＷＳ２中心部に向けて不活性ガス（ここでは窒素ガス）を供給することができる。
【００３７】
次に、アルカリ性処理液ノズル６８周辺の構成について説明する。
【００３８】
スピンベース１０上に保持された基板Ｗの上部には、アルカリ性処理液ノズル６８が配置されており、基板Ｗのおもて面ＷＳ１に希アンモニア水を供給することができるようになっている。アルカリ性処理液ノズル６８は、凸字に屈曲したリンク部材６６を介してノズル移動機構６５と連結されている。ノズル移動機構６５は、鉛直方向に沿った回転軸を有する電動モータ６５ａを備えており、その回転軸の周りにリンク部材６６およびリンク部材６６に接続されたアルカリ性処理液ノズル６８を回転させることができる。これにより、アルカリ性処理液ノズル６８は、スピンベース１０に保持された基板Ｗのおもて面ＷＳ１に対向する対向位置と、対向位置から側方にスプラッシュガード５０の外側まで退避した退避位置との間を、回転運動により移動することができる。また、対向位置においても、アルカリ性処理液ノズル６８はスピンベース１０に保持された基板Ｗのおもて面ＷＳ１の中心部から周縁部に至る各部に対向することができる。さらに、ノズル移動機構６５はノズル昇降機構６９に接続されており、ノズル移動機構６５とともにアルカリ性処理液ノズル６８を昇降できる構成となっている。これにより、スプラッシュガード５０を回避して、アルカリ性処理液ノズル６８を退避位置と対向位置との間で移動させることができる。
【００３９】
アルカリ性処理液ノズル６８の斜視図を図３（ａ）に、アルカリ性処理液ノズル６８の配管３７ａを含む縦断面図を図３（ｂ）に、それぞれ示す。これらの図に示すように、アルカリ性処理液ノズル６８は、下半部の断面形状がＶ字形をなし下端面に吐出口６８ａが形設された有蓋円筒形状の吐出部６８ｂと、吐出部６８ｂの上壁面に形成された透孔６８ｃの一端に固設された超音波振動子６８ｄとを備えている。吐出部６８ｂは、フッ素樹脂等の耐薬性を有する素材で形成されている。また、超音波振動子６８ｄの表面には、石英もしくは高純度ＳｉＣ（炭化珪素）の薄板が貼り付けられている。超音波振動子６８ｄには、ケーブル６７が電気的に接続されており、ケーブル６７は、図外の高周波発信器に電気的に接続されている。超音波振動子６８ｄからは、吐出部６８ｂの内部に充満した希アンモニア水に向けて超音波を発射することができ、吐出口６８ａから吐出される希アンモニア水に超音波振動を付与することができる。また、吐出部６８ｂの側壁面には、液導入口７０が形設されており、その液導入口７０には配管３７ａが連通接続されている。図２に示すように、配管３７ａは、バルブ１８ａを介してアルカリ性処理液供給源１７ａに連通接続されている。すなわち、バルブ１８ａを開放することによりアルカリ性処理液ノズル６８の吐出部６８ｂ内へ希アンモニア水を供給し、超音波振動子６８ｄにより超音波振動を付与した希アンモニア水を吐出口６８ａから基板Ｗのおもて面ＷＳ１へ向けて吐出させることができる。
【００４０】
続いて、酸性処理液ノズル７８周辺の構成について説明する。
【００４１】
スピンベース１０上に保持された基板Ｗの上部には、酸性処理液ノズル７８が配置されており、基板Ｗのおもて面ＷＳ１に希塩酸を供給することができるようになっている。酸性処理液ノズル７８は、凸字に屈曲したリンク部材７６を介してノズル移動機構７５と連結されている。ノズル移動機構７５は、鉛直方向に沿った回転軸を有する電動モータ７５ａを備えており、その回転軸の周りにリンク部材７６およびリンク部材７６に接続された酸性処理液ノズル７８を回転させることができる。これにより、酸性処理液ノズル７８は、スピンベース１０に保持された基板Ｗのおもて面ＷＳ１に対向する対向位置と、対向位置の側方にスプラッシュガード５０の外側まで退避した退避位置との間を移動することができる。また、対向位置においても、酸性処理液ノズル７８はスピンベース１０に保持された基板Ｗのおもて面ＷＳ１の中心部から周縁部に至る各部に対向することができる。さらに、ノズル移動機構７５はノズル昇降機構７９に接続されており、ノズル移動機構７５とともに酸性処理液ノズル７８を昇降できる構成となっている。これにより、スプラッシュガード５０を回避して、酸性処理液ノズル７８を退避位置と対向位置との間で移動させることができる。
【００４２】
また、酸性処理液ノズル７８には配管３７ｂが連通接続されている。図２に示すように、配管３７ｂは、バルブ１８ｂを介して酸性処理液供給源１７ｂに連通接続されている。すなわち、バルブ１８ｂを開放することにより酸性処理液ノズル７８から基板Ｗのおもて面ＷＳ１へ向けて希塩酸を吐出させることができる。
【００４３】
続いて、純水ノズル３６周辺の構成について説明する。
【００４４】
スピンベース１０上に保持された基板Ｗの上方には、円盤状の雰囲気遮断板３０と、雰囲気遮断板３０の上面中央部に垂設された環状の回転軸３５と、回転軸３５の内部に挿通された純水ノズル３６とが、一体として昇降可能に配置されている。
【００４５】
雰囲気遮断板３０の中心部には、回転軸３５の内径にほぼ等しい開口が設けられており、回転軸３５の内側の中空部分には純水ノズル３６が挿設されている。純水ノズル３６は、回転軸３５を貫通しており、その先端部３６ａはスピンベース１０上に保持された基板Ｗの中心部直上に位置する。純水ノズル３６の基端部３６ｂは純水配管３７ｃに連通接続されており、図２に示すように、純水配管３７ｃはバルブ１８ｃを介して純水供給源１７ｃと接続されている。バルブ１８ｃを開放することによって、純水ノズル３６の先端部３６ａからチャックピンに保持された基板Ｗのおもて面ＷＳ１の中心部に向けて純水を供給することができる。
【００４６】
また、回転軸３５の中空部分の内壁および雰囲気遮断板３０の中心の開口の内壁と純水ノズル３６の外壁との間の隙間は、気体供給路４５となっている。この気体供給路４５の先端部４５ａは環状開口となっており、スピンベース１０上に保持された基板Ｗのおもて面ＷＳ１中心部に向けられている。そして、気体供給路４５の基端部４５ｂはガス配管４６に連通接続されている。図２に示すように、ガス配管４６は不活性ガス供給源２３に連通接続され、ガス配管４６の経路途中にはバルブ４７が設けられている。バルブ４７を開放することによって、気体供給路４５の先端部４５ａからチャックピンに保持された基板Ｗのおもて面ＷＳ１の中心部に向けて窒素ガスを供給することができる。
【００４７】
回転軸３５は、支持アーム４０にベアリングを介して回転自在に支持されているとともに、ベルト駆動機構４１を介して、支持アーム４０に取り付けられた電動モータ４２に連結されている。すなわち、回転軸３５の外周に固設された従動プーリ４１ａと電動モータ４２の回転軸に連結された主動プーリ４１ｂとの間にベルト４１ｃが巻き掛けられている。電動モータ４２を駆動することにより、その駆動力をベルト駆動機構４１を介して回転軸３５に伝達し、回転軸３５および雰囲気遮断板３０を水平面内にて鉛直方向に沿った回転軸Ｊを中心として回転させることができる。雰囲気遮断板３０は基板Ｗとほぼ同じ回転数にて回転する。なお、ベルト駆動機構４１は支持アーム４０内に収容されている。
【００４８】
さらに、支持アーム４０はアーム昇降機構４９に接続され、昇降可能となっている。アーム昇降機構としては、ボールネジを用いた送りネジ機構やエアシリンダを用いた機構等、種々の公知の機構を採用することができる。アーム昇降機構４９は、支持アームを昇降させることによって、それに連結された回転軸３５および雰囲気遮断板３０を昇降させることができ、雰囲気遮断板３０を、スピンベース上に保持された基板Ｗのおもて面ＷＳ１に近接する位置と、基板Ｗの上方に離間して退避した位置との間で移動させることができる。図１では、雰囲気遮断板３０は退避した位置にある。
【００４９】
続いて、受け部材２６周辺の構成について説明する。
【００５０】
ベース部材２４上のケーシング２５の周囲には受け部材２６が固定的に取り付けられている。受け部材２６には、円筒状の仕切部材２７ａ，２７ｂが立設されている。ケーシング２５および仕切部材２７ａを側壁として、第１排液槽２８が形成されており、仕切部材２７ａおよび仕切部材２７ｂを側壁として、第２排液槽２９が形成されている。第１排液槽２８の底部にはＶ溝が形成されており、Ｖ溝中央部の一部には廃棄ドレイン２８ｂに連通接続された排出口２８ａが設けられている。第１排液槽２８の排出口２８ａからは使用済みの純水および気体を廃棄ドレイン２８ｂへ排出し、気液分離後、それぞれ所定の手続きに従って廃棄することができる。一方、第２排液槽２９の底部にはＶ溝が形成されており、Ｖ溝中央部の一部には回収ドレイン２９ｂに連通接続された排出口２９ａが設けられている。第２排液槽２９の排出口２９ａからは使用済みの薬液を回収ドレイン２９ｂへ排出し、図外の回収タンクに一旦回収した後、アルカリ性処理液供給源１７ａまたは酸性処理液供給源１７ｂに供給することにより、薬液を循環再利用することができるようになっている。
【００５１】
続いて、スプラッシュガード５０周辺の構成について説明する。
【００５２】
スピンベース１０およびそれに保持された基板Ｗの周囲を取り囲むように、筒状のスプラッシュガード５０が配置されている。スプラッシュガード５０の内面上部には、断面くの字形で内方に開いた溝状の第１案内部５１が形成されている。また、スプラッシュガード５０の下部には、内方および下方に開いた断面４分の１円弧状の第２案内部５２と、第２案内部５２の内側に円環状の溝５３が形成されている。スプラッシュガード５０は、リンク部材５６を介してガード昇降機構５５と連結されており、ガード昇降機構５５によって昇降自在とされている。ガード昇降機構５５としては、ボールネジを用いた送りネジ機構やエアシリンダを用いた機構など、種々の公知の機構を採用することができる。
【００５３】
ガード昇降機構５５がスプラッシュガード５０を下降させているときには、仕切部材２７ａが溝５３に遊嵌するとともに、スピンベース１０およびそれに保持された基板Ｗの周囲に第１案内部５１が位置する。この状態は後述するリンス処理時およびスピン乾燥時の状態であり、回転する基板Ｗ等から飛散した純水を第１案内部５１によって受け止め、その傾斜に沿って第１排液槽２８に流し込み、排出口２８ａから廃棄ドレイン２８ｂへと排出できる状態となる。
【００５４】
一方、ガード昇降機構５５がスプラッシュガード５０を上昇させているときには、仕切部材２７ａが溝５３から離間するとともに、スピンベース１０およびそれに保持された基板Ｗの周囲に第２案内部５２が位置することとなる（図１の状態）。この状態はアルカリ性処理液または酸性処理液を用いた洗浄処理時の状態であり、回転する基板Ｗから飛散したアルカリ性処理液または酸性処理液を第２案内部５２によって受け止め、その曲面に沿って第２排液槽２９に流し込み、排出口２９ａから回収ドレイン２９ｂへと排出できる状態となる。
【００５５】
また、基板処理装置１は、上記の構成以外に制御部９０を備え、電動モータ２０，４２、アーム昇降機構４９、ガード昇降機構５５、ノズル移動機構６５，７５、ノズル昇降機構６９，７９、バルブ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１３，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，４７などは、制御部９０により、その動作を制御することができる。
【００５６】
＜基板処理装置１における洗浄処理手順＞
以下に、この基板処理装置１を用いた基板Ｗの洗浄処理手順について説明する。図４は、基板処理装置１における基板処理の動作を説明するフローチャートである。図４に示すように、この基板処理装置１における基板Ｗの洗浄処理は、基板Ｗの搬入（ステップＳ１）、超音波振動を付与したアルカリ性処理液の供給（ステップＳ２）、酸性処理液の供給（ステップＳ３）、リンス処理（ステップＳ４）、スピン乾燥（ステップＳ５）、基板Ｗの搬出（ステップＳ６）、の順で行う。
【００５７】
ステップＳ１ではまず、ガード昇降機構５５によりスプラッシュガード５０の昇降動作を行い、スプラッシュガード５０の上端がスピンベース１０と同じ高さもしくは若干低い状態とする。また、アルカリ性処理液ノズル６８、酸性処理液ノズル７８、および雰囲気遮断板３０を、退避位置に移動させる。この状態で、図外の搬送ロボットによって洗浄処理前の基板Ｗをスピンベース１０上に搬入し、複数個のチャックピン１４を解放状態から押圧状態とすることにより基板Ｗの周縁部を把持する。これにより基板Ｗは水平姿勢にて保持される。
【００５８】
ステップＳ２においては、ガード昇降機構５５によりスプラッシュガード５０を上昇させ、第２案内部５２がスピンベース１０およびそれに保持された基板Ｗを取り囲むように位置調整を行う。また、ノズル移動機構６５およびノズル昇降機構６９も駆動させ、アルカリ性処理液ノズル６８を基板Ｗの対向位置に移動させる。そして、電動モータ２０およびベルト駆動機構２１を駆動させることにより、スピンベース１０とともに基板Ｗの回転を開始する。この状態で、アルカリ性処理液ノズル６８からは超音波振動を付与した希アンモニア水を基板Ｗのおもて面ＷＳ１に向けて、うら面処理液ノズル１５からは希アンモニア水を基板Ｗのうら面ＷＳ２に向けて、それぞれ吐出する。図５（ａ）は、ステップＳ２における希アンモニア水の供給の様子を基板Ｗ付近のみ図解的に示した動作状態図である。
【００５９】
図６は、スピンベース１０上に保持された基板Ｗに対するアルカリ性処理液ノズル６８の動きを説明するための図解的な平面図である。アルカリ性処理液ノズル６８は、ノズル移動機構６５の回転軸を中心とし基板Ｗの回転軸Ｊを通る円弧軌跡（図６の二点鎖線）上を、基板Ｗの周縁部Ｎ１とＮ２の間で往復走査する。このような円弧状の走査を行いながら、回転している基板Ｗのおもて面ＷＳ１に向かって希アンモニア水を吐出することにより、基板Ｗのおもて面ＷＳ１全域に希アンモニア水を供給し、基板Ｗのおもて面ＷＳ１全域を均一に処理することができる。なお、図６の一点鎖線は後述の酸性処理液ノズル７８の運動軌跡を示している。
【００６０】
また、うら面処理液ノズルから基板Ｗうら面ＷＳ２の中心付近に吐出された希アンモニア水は、回転に伴う遠心力によって外側へ向かって拡散し、図５（ａ）に示すように、基板Ｗうら面ＷＳ２の全面にわたって供給されることとなる。
【００６１】
ここで、アルカリ性処理液ノズル６８から吐出する希アンモニア水には超音波振動が付与されているため、超音波振動の衝撃が、基板Ｗ表面に付着した汚染粒子の遊離を促進する。また、うら面処理液ノズルには超音波振動の付与機能は備えていないが、基板Ｗのおもて面ＷＳ１に供給された希アンモニア水の超音波振動は、基板Ｗ内をその膜厚方向に伝搬してうら面ＷＳ２にまで到達するため、基板Ｗのうら面ＷＳ２に付着した汚染粒子の遊離も促進する。一方、ＰＳＬ（ポリスチレンラテックス）、ＳｉＮ、ＳｉＯ、Ｓｉ等の主な汚染粒子の表面の電位（ゼータ電位）は、アルカリ性の水溶液中においてマイナス（−）に帯電し、基板（シリコンウエハ）Ｗ表面のゼータ電位もアルカリ性の水溶液と接触した状態ではマイナス（−）に帯電する。この場合、基板Ｗ表面と汚染粒子表面のゼータ電位が同極性となるため、基板Ｗと汚染粒子との間に斥力が生じる。したがって、基板Ｗ表面において、希アンモニア水の超音波振動により一旦基板Ｗ表面から遊離した汚染粒子は、ゼータ電位の斥力により再付着を防止されることとなり、汚染粒子は効率的よく除去される。
【００６２】
また、ステップＳ２においては、希アンモニア水を供給することにより、基板表面に付着しているＦｅやＣｕ等の金属汚染物質を水酸化物にしておく。これにより、後述のステップＳ３において、金属汚染物質を容易に溶解することができる。
【００６３】
基板Ｗ表面に供給された希アンモニア水は、図５（ａ）中の矢印で示すように、基板Ｗの回転による遠心力で基板Ｗの側方へと振り切られ、スプラッシュガード５０の第２案内部５２に受けられる。そして、その希アンモニア水は第２排液槽２９内に流れ落ち、排出口２９ａから回収ドレイン２９ｂへと排出される。回収ドレイン２９ｂへ排出された希アンモニア水は図外の回収タンクに回収された後、アルカリ性処理液供給源１７ａに再度供給され、循環再利用される。
【００６４】
所定の時間希アンモニア水を供給した後、アルカリ性処理液ノズル６８およびうら面処理液ノズル１５からの希アンモニア水の供給を停止する。
【００６５】
ステップＳ３においては、まず、ノズル移動機構６５，７５、ノズル昇降機構６９，７９、ガード昇降機構５５等を駆動することにより、アルカリ性処理液ノズル６８を退避位置に、代わって酸性処理液ノズル７８を対向位置に、それぞれ移動させる。そして、酸性処理液ノズル７８からは希塩酸を回転している基板Ｗのおもて面ＷＳ１に向けて、うら面処理液ノズル１５からは希塩酸を回転している基板Ｗのうら面ＷＳ２に向けて、それぞれ吐出する。図５（ｂ）は、ステップＳ３における希塩酸の供給の様子を基板Ｗ付近のみ図解的に示した動作状態図である。
【００６６】
酸性処理液ノズル７８は、ノズル移動機構７５の回転軸を中心とし基板Ｗの回転軸Ｊを通る円弧軌跡（図６の一点鎖線）上を、基板Ｗの周縁部Ｎ３とＮ４の間で往復走査する。このような円弧状の走査を行いながら、回転している基板Ｗのおもて面ＷＳ１に向かって希塩酸を吐出することにより、基板Ｗのおもて面ＷＳ１全域に希塩酸を供給し、基板Ｗのおもて面ＷＳ１全域を均一に処理することができる。
【００６７】
また、うら面処理液ノズルから基板Ｗうら面ＷＳ２の中心付近に吐出された希塩酸は、回転に伴う遠心力によって外側へ向かって拡散し、図５（ｂ）に示すように、基板Ｗうら面ＷＳ２の全面にわたって供給されることとなる。
【００６８】
基板Ｗ表面に供給された希塩酸により、基板Ｗ表面に付着している金属汚染物質は溶解（イオン化）し、除去されることとなる。ここで、基板Ｗ表面に付着している金属汚染物質は、ステップＳ２において予め水酸化物へと変化させているため、ステップＳ３における希塩酸による溶解をより迅速に行うことができる。
【００６９】
ステップＳ３において、基板Ｗ表面に供給された希塩酸は、図５（ｂ）中の矢印でに示すように、基板Ｗの回転による遠心力で基板Ｗの側方へと振り切られ、スプラッシュガード５０の第２案内部５２に受けられる。そして、その希塩酸は第２排液槽２９内に流れ落ち、排出口２９ａから回収ドレイン２９ｂへと排出される。回収ドレイン２９ｂへ排出された希塩酸は図外の回収タンクに回収された後、酸性処理液供給源１７ｂに再度供給され、循環再利用される。
【００７０】
所定の時間希塩酸を供給した後、酸性処理液ノズル７８およびうら面処理液ノズル１５からの希塩酸の供給を停止する。
【００７１】
ステップＳ４においては、まず、ノズル移動機構７５、ノズル昇降機構７９、ガード昇降機構５５を駆動することにより酸性処理液ノズル７８を退避位置に移動させる。その後ガード昇降機構５５によりスプラッシュガード５０を移動させ、第１案内部５１がスピンベース１０およびそれに保持された基板Ｗを取り囲むように位置調整を行う。さらに、アーム昇降機構４９を駆動し、雰囲気遮断板３０をスピンベース１０上に保持された基板Ｗのおもて面ＷＳ１に近接する位置まで下降させる。そして、電動モータ４２およびベルト駆動機構４１を駆動させ、回転軸３５とともに雰囲気遮断板３０を回転させ、気体供給路４５からは窒素ガスを基板Ｗのおもて面ＷＳ１に向けて吐出する。一方、気体供給路１９からは窒素ガスを基板Ｗのうら面ＷＳ２に向けて吐出する。これにより、雰囲気遮断板３０と基板Ｗとの間の空間、およびスピンベース１０と基板Ｗとの間の空間を、それぞれ低酸素分圧にする。この状態で純水ノズル３６からは純水を回転している基板Ｗのおもて面ＷＳ１に向けて、うら面処理液ノズル１５からは純水をを回転している基板Ｗのうら面ＷＳ２に向けて、それぞれ吐出し、基板Ｗ表面に残存する希塩酸等を洗い流すリンス処理を行う。図５（ｃ）は、ステップＳ４における純水の供給の様子を基板Ｗ付近のみ図解的に示した動作状態図である。
【００７２】
ステップＳ４において、基板Ｗ表面に供給された純水は、図５（ｃ）中の矢印で示すように、基板Ｗの回転による遠心力で基板Ｗの側方へと振り切られ、スプラッシュガード５０の第１案内部５１に受けられる。そして、その純水は第１排液槽２８内に流れ落ち、排出口２８ａから廃棄ドレイン２８ｂへと排出され、廃棄される。
【００７３】
所定の時間純水を供給した後、純水ノズル３６およびうら面処理液ノズル１５からの純水の供給を停止する。
【００７４】
ステップＳ５においては、ステップＳ４における純水の供給が終了した後、気体供給路４５，１９からの窒素ガスの供給および基板Ｗの回転は継続し、基板Ｗ表面に付着した水分を振り切ることにより乾燥（スピン乾燥）を行う。
【００７５】
ここで、気体供給路４５および１９から窒素ガスを吐出しつつスピン乾燥を行うことにより、基板Ｗおもて面ＷＳ１およびうら面ＷＳ２の乾燥効率を高める効果を得ることができる。また、雰囲気遮断板３０と基板Ｗとの間の空間、およびスピンベース１０と基板Ｗとの間の空間を、それぞれ低酸素分圧とすることにより、基板Ｗのおもて面ＷＳ１およびうら面ＷＳ２におけるウォーターマークの発生を抑制するという効果を得ることができる。
【００７６】
基板Ｗ表面の乾燥が完了すると、気体供給路４５，１９からの窒素ガスの供給を停止する。また、電動モータ２０を停止することにより基板Ｗの回転も停止させる。
【００７７】
ステップＳ６においては、アーム昇降機構を駆動し、雰囲気遮断板３０をスピンベース１０上に保持された基板Ｗのおもて面ＷＳ１から大きく離間した位置まで上昇させ、退避させる。また、ガード昇降機構５５を駆動することにより、スプラッシュガード５０の上端がスピンベース１０と同じ高さもしくは若干低い状態とする。この状態で、基板Ｗの周縁部を把持する複数個のチャックピン１４を押圧状態から解放状態にし、図外の搬送ロボットによって基板Ｗをスピンベース１０上から装置外へと搬出し、１枚の基板Ｗの洗浄処理を終了する。
【００７８】
以上の一連の処理において、希アンモニア水および希塩酸の温度は、常温（２０〜３０℃）で行うことができる。室温が常温に保たれていれば、希アンモニア水および希塩酸は、特に液温を調整することなく使用することができるので、基板Ｗの処理を容易に行うことができる。すなわち、処理前および処理後の温度調整に要する時間や設備が不要となるため、処理時間を短縮し、コストを低減することができる。また、常温で処理を行うことにより、高温（６５℃程度）で処理を行う場合と比較して、アルカリ性処理液や酸性処理液による基板Ｗのエッチング量を、著しく低減することができる。
【００７９】
＜変形例＞
上述の実施の形態では、アルカリ性処理液として希アンモニア水を例に挙げて説明したが、アンモニア水と過酸化水素水と純水の混合溶液（ＳＣ１）や、希アンモニア水に界面活性剤を添加したアルカリ性処理液などを用いてもよい。このように、過酸化水素水や界面活性剤を添加したアルカリ性処理液を使用した場合には、処理を受ける基板Ｗの表面を保護し、表面粗さの悪化を抑制する効果を得ることができる。希アンモニア水を用いる場合には基板Ｗの表面保護のため純水とアンモニア水（２８〜３０ｗｔ％、以下同じ）の体積比率を５：０．０２〜０．６で行うことが望ましく、ＳＣ１を用いる場合にはアルカリ性を保つため純水、アンモニア水、過酸化水素水（３０ｗｔ％、以下同じ）の体積比率を５：０．０３〜１：０．０３〜１で行うことが望ましい。
【００８０】
また、希アンモニア水やＳＣ１に強アルカリ性の薬液を添加して、ｐＨ値を上げたアルカリ性処理液を使用してもよい。上述の実施の形態においては、アルカリ性処理液を供給することによって、基板Ｗの表面に付着しているＦｅやＣｕ等の金属汚染物質を水酸化物にし、その後の酸性処理液による溶解処理を促進させる効果を得ることができるが、ｐＨ値を上げたアルカリ性処理液を供給することによって、この効果をより顕著に得ることができる。すなわち、供給するアルカリ性処理液のｐＨ値を上げるほど、基板Ｗの表面に付着している金属汚染物質をより効率よく水酸化物にすることができるため、その後の酸性処理液による溶解をより促進させることができる。後述する実施例３における試験の結果では、ｐＨ値を１２に上げたアルカリ性処理液を使用すると、金属汚染物質に対する除去効果が向上することが示されている。
【００８１】
ただし、ｐＨ値を過度に上げると、アルカリ性処理液は、基板Ｗに対して無視できない程のエッチング力を得る場合がある。その場合には、アルカリ性処理液による基板Ｗ表面のエッチングが不適当に進行してしまい、本発明の目的に反することとなる。このため、所定以上のエッチング力を得ない範囲でｐＨ値を上げたアルカリ性処理液を使用することが望ましく、たとえば好ましいｐＨ値の範囲は１１以上１３未満である。
【００８２】
なお、希アンモニア水やＳＣ１などのアルカリ性処理液につき、比較的高いｐＨ値を得るにあたっては、その濃度や混合比率を調整することのみによってｐＨ値を高めるよりも、強アルカリ性の薬液を添加する方が容易であり、後者によればアルカリ性処理液のｐＨ値を１１以上に容易に到達させることができるだけでなく、薬液の使用量も少量で済むために、前者と比較して製造コストの増大や環境への負担も僅かである。
【００８３】
アルカリ性処理液のｐＨ値を上げるために添加する強アルカリ性の薬液としては、例えば、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）水溶液や、ＣＨＯＬＩＮＥ（２−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムハイドロオキサイド）水溶液などを用いることが好ましい。
【００８４】
また、上記の実施の形態では、酸性処理液として希塩酸を例に挙げて説明したが、希塩酸の他に希フッ酸、希硫酸、あるいは希塩酸と希フッ酸の混合溶液などを用いてもよい。希塩酸を用いる場合には塩酸（３５ｗｔ％、以下同じ）と純水の体積比率を１：３〜１５で行うことが望ましく、希塩酸と希フッ酸の混合溶液を用いる場合にはフッ酸によるエッチング力を抑えるためフッ酸（５０ｗｔ％、以下同じ）と希塩酸の体積比率を１：５０〜５００で行うことが望ましい。
【００８５】
また、ステップＳ２とステップＳ３との間に、純水で基板Ｗの表面を洗浄するステップを追加してもよい。このステップにおける純水の吐出用ノズルとしては、例えば酸性処理液ノズル７８を利用することができる。この場合、図７に示すように酸性処理液ノズル７８に連通接続されている配管３７ｂを２つの配管に分岐し、そのうち一方の分岐配管３７ｄをバルブ１８ｄを介して酸性処理液供給源１７ｂに、他方の分岐配管３７ｅをバルブ１８ｅを介して純水供給源１７ｃに接続するようにする。このようにすれば、バルブ１８ｄとバルブ１８ｅの開閉により酸性処理液ノズル７８からの吐出を酸性処理液と純水との間で切り換えることが可能となる。処理の手順としては、ステップＳ２の後、ノズル移動機構６５，７５、ノズル昇降機構６９，７９、ガード昇降機構５５等を駆動することにより、アルカリ性処理液ノズル６８を退避位置に、酸性処理液ノズル７８を対向位置に、スプラッシュガード５０を第１案内部５１がスピンベース１０およびそれに保持された基板Ｗを取り囲むような位置に、それぞれ移動させる。そして、酸性処理液ノズル７８からは純水をを回転している基板Ｗのおもて面ＷＳ１に向けて、うら面処理液ノズル１５からは純水を回転している基板Ｗのうら面ＷＳ２に向けて、それぞれ吐出する。所定の時間純水の吐出を行った後、酸性処理液ノズル７８およびうら面処理液ノズル１５からの純水の吐出を停止する。その後、ガード昇降機構を駆動してスプラッシュガード５０を第２案内部５２がスピンベース１０およびそれに保持された基板Ｗを取り囲むような位置に移動させ、ステップ３に移る。
【実施例１】
【００８６】
基板Ｗ（シリコンウエハ）にアルカリ性処理液を供給し、アルカリ性処理液供給前後における、基板Ｗおもて面ＷＳ１上に存在するＳｉ粒子とＳｉＮ粒子（汚染粒子）の除去率について試験を行った。
【００８７】
ケースＣ１１においては、上述の基板処理装置１を用い、アルカリ性処理液としては希アンモニア水（体積比率でアンモニア水：純水＝１：２５）を用いて超音波振動を付与した上で基板Ｗのおもて面ＷＳ１へ２０秒間供給を行った。希アンモニア水の温度は常温で行った。
【００８８】
ケースＣ１２においては、上述の基板処理装置１を用い、アルカリ性処理液としてはＳＣ１（体積比率でアンモニア水：過酸化水素水：純水＝１：１：５０）を用いて超音波振動を付与した上で基板Ｗのおもて面ＷＳ１へ２０秒間供給を行った。ＳＣ１の温度は常温で行った。
【００８９】
ケースＣ１３においては、バッチ式の基板処理装置を用い、アルカリ性処理液としてはＳＣ１（体積比率でアンモニア水：過酸化水素水：純水＝１：１：５０）を用いてＳＣ１を貯留した処理槽内に基板Ｗを６０秒間浸漬した。ＳＣ１の温度は６０℃で行った。
【００９０】
ケースＣ１４においては、バッチ式の基板処理装置を用い、アルカリ性処理液としてはＳＣ１（体積比率でアンモニア水：過酸化水素水：純水＝１：１：５０）を用いてＳＣ１を貯留した処理槽内に基板Ｗを６００秒間浸漬した。ＳＣ１の温度は６０℃で行った。
【００９１】
本実施例１に係る試験の結果を図８に示す。本発明に係るケースＣ１１およびケースＣ１２は、ケースＣ１３と比較して処理時間が３分の１であり処理温度も常温であるにもかかわらず、高い除去率を得ることができた。また、本発明に係るケースＣ１１およびケースＣ１２は、ケースＣ１４と比較して、処理温度が常温であるにもかかわらず、わずか３０分の１の処理時間で同等の除去率を得ることができた。
【実施例２】
【００９２】
次に、基板Ｗ（シリコンウエハ）のおもて面ＷＳ１上に存在するＦｅとＣｕ（金属汚染物質）の除去効果について試験を行った。
【００９３】
ケースＣ２１においては、上述の基板処理装置１を用いた。アルカリ性処理液としてはＳＣ１（体積比率でアンモニア水：過酸化水素水：純水＝１：１：５０）を用い、基板Ｗのおもて面ＷＳ１へ２０秒間供給を行った。酸性処理液としては、希塩酸（体積比率で塩酸：純水＝１：５）を用い、基板Ｗのおもて面ＷＳ１へ１５秒間供給を行った。
【００９４】
ケースＣ２２においては、上述の基板処理装置１を用いた。アルカリ性処理液としてはＳＣ１（体積比率でアンモニア水：過酸化水素水：純水＝１：１：５０）を用い、基板Ｗのおもて面ＷＳ１へ２０秒間供給を行った。酸性処理液としては、希フッ酸と希塩酸の混合溶液（体積比率でフッ酸：塩酸：純水＝１：２０：２００）を用い、基板Ｗのおもて面ＷＳ１へ１５秒間供給を行った。
【００９５】
ケースＣ２３においては、上述の基板処理装置１を用いた。アルカリ性処理液の供給を省略し、酸性処理液としては、希フッ酸と希塩酸の混合溶液（体積比率でフッ酸：塩酸：純水＝１：２０：２００）を用い、基板Ｗのおもて面ＷＳ１へ１５秒間供給を行った。
【００９６】
本実施例２に係る試験の結果を図９に示す。本発明に係るケースＣ２１およびケースＣ２２は、ケースＣ２３と比較して、処理後の残留金属汚染物質の濃度が低く、優れた除去効果を得ることができた。すなわち、アルカリ性処理液を供給した後、酸性処理液を供給することにより金属汚染物質に対する除去効果を高めることができた。
【実施例３】
【００９７】
本実施例３では、基板Ｗ（シリコンウエハ）表面に存在するＦｅ，Ｃｕ，Ｎｉ（金属汚染物質）に対する除去効果について、異なるｐＨ値のアルカリ性処理液を使用した場合の比較試験を行った。本実施例３では、全てのケースＣ３１，Ｃ３２，Ｃ４１，Ｃ４２において、上述の基板処理装置１を用い、アルカリ性処理液は超音波振動を付与した上で基板Ｗ表面への供給を行った。
【００９８】
ケースＣ３１においては、アルカリ性処理液としてｐＨ値が１０．５のＳＣ１（体積比率でアンモニア水：過酸化水素水：純水＝１：１：１００）を用い、基板Ｗの表面へ１０秒間供給を行った。また、酸性処理液として希フッ酸と希塩酸の混合溶液（体積比率でフッ酸：塩酸：純水＝１：４０：２００）を用い、基板Ｗの表面へ１０秒間供給を行った。
【００９９】
ケースＣ３２においては、アルカリ性処理液としてＳＣ１にＴＭＡＨ（２５ｗｔ％、以下同じ）を添加してｐＨ値を１２としたアルカリ性処理液（体積比率でＴＭＡＨ：アンモニア水：過酸化水素水：純水＝３：１：１：１００）を用い、基板Ｗの表面へ１０秒間供給を行った。また、酸性処理液として希フッ酸と希塩酸の混合溶液（体積比率でフッ酸：塩酸：純水＝１：４０：２００）を用い、基板Ｗの表面へ１０秒間供給を行った。
【０１００】
ケースＣ４１においては、アルカリ性処理液としてｐＨ値が１０．５のＳＣ１（体積比率でアンモニア水：過酸化水素水：純水＝１：１：１００）を用い、基板Ｗの表面へ１０秒間供給を行った。また、酸性処理液として希塩酸（体積比率で塩酸：純水＝１：５）を用い、基板Ｗの表面へ１０秒間供給を行った。
【０１０１】
ケースＣ４２においては、アルカリ性処理液としてＳＣ１にＴＭＡＨを添加してｐＨ値を１２としたアルカリ性処理液（体積比率でＴＭＡＨ：アンモニア水：過酸化水素水：純水＝３：１：１：１００）を用い、基板Ｗの表面へ１０秒間供給を行った。また、酸性処理液として希塩酸（体積比率で塩酸：純水＝１：５）を用い、基板Ｗの表面へ１０秒間供給を行った。
【０１０２】
本実施例３に係る試験の結果を図１０〜図１２に示す。図１０は、ケースＣ３１およびケースＣ３２の条件における処理前後のＦｅイオン濃度を、図１１は、ケースＣ４１およびケースＣ４２の条件における処理前後のＣｕイオン濃度を、図１２は、ケースＣ４１およびケースＣ４２の条件における処理前後のＮｉイオン濃度を、それぞれ示している。
【０１０３】
図１０〜図１２の何れの結果においても、ｐＨ値を１２に上げたアルカリ性処理液を使用したケースＣ３２およびケースＣ４２では、ケースＣ３１およびケースＣ４１と比較して、処理後の残留金属汚染物質の濃度を低減できることが確認された。すなわち、ｐＨ値を上げたアルカリ性処理液を使用することによって、金属汚染物質に対する除去効果が向上することが確認された。
【０１０４】
また、基板表面のエッチング量を抑えるためには、酸性処理液中のフッ酸の割合をなるべく低くすることが望ましいが、図１１および図１２の結果によれば、ケースＣ４２では、酸性処理液としてフッ酸を含まない希塩酸を用いて、金属汚染物質に対する非常に優れた除去効果を得られることが確認された。すなわち、ｐＨ値を上げたアルカリ性処理液を使用することによって、酸性処理液中にフッ酸を混合しなくても、金属汚染物質に対する極めて優れた除去効果を得ることができた。
【実施例４】
【０１０５】
ｐＨ値を上げたアルカリ性処理液を使用した場合に、実施例３では、金属汚染物質に対する除去効果について試験を行ったが、本実施例４では、汚染粒子に対する除去率について試験を行った。本実施例４では、主な５種類の汚染粒子ＰＳＬ，ＳｉＮ，ＡｌＯ，Ｓｉ，ＳｉＯに対する除去率について試験を行った。
【０１０６】
ケースＣ５１においては、上述の基板処理装置１を用いた。アルカリ性処理液としてＳＣ１にＴＭＡＨを添加してｐＨ値を１２としたアルカリ性処理液（体積比率でＴＭＡＨ：アンモニア水：過酸化水素水：純水＝３：１：１：１００）を用い、超音波振動を付与した上で基板Ｗの表面へ３０秒間供給を行った。また、酸性処理液として希フッ酸と希塩酸の混合溶液（体積比率でフッ酸：塩酸：純水＝１：４０：２００）を用い、基板Ｗの表面へ１０秒間供給を行った。
【０１０７】
ケースＣ５２においては、従来から使用されているバッチ式の基板処理装置を用いた。ケースＣ５２ではまず、常温の希フッ酸（体積比率でフッ酸：純水＝１：５０）を貯留した処理槽内に基板Ｗを５１０秒間浸漬し、次に、６５℃のＳＣ１（体積比率でアンモニア水：過酸化水素水：純水＝１：１：５０）を貯留した処理槽内に基板Ｗを６００秒間浸漬し、その後、６５℃のＳＣ２を貯留した処理槽内に基板Ｗを６００秒間浸漬した。なお、ＳＣ２は、塩酸と過酸化水素水と純水との混合溶液であり、本ケースＣ５２では、体積比率で塩酸：過酸化水素水：純水＝１：１：５０としたＳＣ２を使用した。
【０１０８】
本実施例４に係る試験の結果を図１３に示す。本発明に係るケースＣ５１は、ケースＣ５２と比較して、合計処理時間が５０分の１以下であり処理温度も常温であるにもかかわらず、主な汚染粒子ＰＳＬ，ＳｉＮ，ＡｌＯ，Ｓｉ，ＳｉＯのそれぞれに対してほぼ同等の除去率が得られることが確認された。すなわち、ｐＨ値を上げたアルカリ性処理液を用いた場合にも、汚染粒子の除去について特に悪影響を及ぼすことはなく、従来のバッチ式の基板処理装置における除去率とほぼ同等の除去率が得られることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の基板処理装置１の構成を示す縦断面図である。
【図２】基板処理装置１に付帯する配管等の構成を示す模式図である。
【図３】アルカリ性処理液ノズル６８の斜視図およびアルカリ性処理液ノズル６８の配管３７ａを含む縦断面図である。
【図４】基板処理装置１における基板処理の動作を説明するフローチャートである。
【図５】希アンモニア水、希塩酸、および純水の供給の様子を基板Ｗ付近のみ図解的に示した動作状態図である。
【図６】スピンベース１０上に保持された基板Ｗに対するアルカリ性処理液ノズル６８の動きを説明するための図解的な平面図である。
【図７】変形例に係る配管等の構成を示す模式図である。
【図８】実施例１に係る試験の結果を示すグラフである。
【図９】実施例２に係る試験の結果を示すグラフである。
【図１０】実施例３に係る試験の結果を示すグラフである。
【図１１】実施例３に係る試験の結果を示すグラフである。
【図１２】実施例３に係る試験の結果を示すグラフである。
【図１３】実施例４に係る試験の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１１０】
１  基板処理装置
１０  スピンベース
１５  うら面処理液ノズル
２６  受け部材
３０  雰囲気遮断板
３６  純水ノズル
５０  スプラッシュガード
６８  アルカリ性処理液ノズル
６８ｄ  超音波振動子
７８  酸性処理液ノズル
Ｗ  基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【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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