(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板を回転可能に保持する回転保持部と、
回転保持部によって保持された被処理基板の表面に洗浄液を供給する洗浄部と、
洗浄部に連結され、当該洗浄部を回転保持部に保持された被処理基板の表面に沿って移動させる移動機構と、
移動機構に接続され、移動機構によって洗浄部を被処理基板の中央部から被処理基板の周縁部に向かって移動させる際、ｎ段階に分けて洗浄部の移動速度を多段的に低下させるよう移動機構を制御する制御部と、を備え、
ｋ段階目（１≦ｋ≦ｎ）における洗浄部の理想移動速度ｖdkを
【数１】
0004813430.tif 000023
（ｒは被処理基板の中央部から被処理基板の周縁端部までの距離を示し、Ｔは洗浄部が被処理基板の中央部から被処理基板の周縁端部までに係る時間を示している）
と定義づけた場合に、
制御部は、被処理基板の中央部を洗浄する１段階目における洗浄部の移動速度を、１段階目における洗浄部の理想移動速度
【数２】
0004813430.tif 000024
よりも遅く、かつ２段階目における洗浄部の移動速度よりも速くすることを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項２】
制御部は、被処理基板の前記中央部以外の箇所を洗浄する段階のうち少なくとも１つの段階における洗浄部の移動速度を、当該少なくとも１つの段階における洗浄部の理想移動速度よりも速くする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】
制御部は、被処理基板の周縁端部を洗浄するｎ段階目における洗浄部の移動速度を、ｎ段階目における洗浄部の理想移動速度
【数３】
0004813430.tif 000025
よりも遅くし、
制御部は、被処理基板の前記中央部および前記周縁端部以外の箇所を洗浄する段階のうち少なくとも１つの段階における洗浄部の移動速度を、当該少なくとも１つの段階における洗浄部の理想移動速度よりも速く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】
制御部は、ｋ段階目における洗浄部の移動速度ｖｋとした場合に、洗浄部の移動速度ｖｋを、基板の中央部側の被洗浄面を洗浄する段階、または、基板の中央部側の被洗浄面を洗浄する段階および基板の周縁部側の被洗浄面の洗浄する段階のみに限り、同じｋ段階の理想移動速度ｖdkより遅くする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５】
制御部は、ｋ段階目における洗浄部の移動速度ｖｋとした場合に、
【数４】
0004813430.tif 000026
となるように洗浄部の移動速度ｖｋを制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の基板洗浄装置。
【請求項６】
回転保持部によって、被処理基板を回転可能に保持する保持工程と、
洗浄部によって、回転保持部によって保持された被処理基板の表面に洗浄液を供給する洗浄工程と、
洗浄部に連結された移動機構によって、当該洗浄部を回転保持部に保持された被処理基板の表面に沿って移動させる移動工程であって、ｎ段階に分けて洗浄部の移動速度を多段的に低下させながら、洗浄部を被処理基板の中央部から被処理基板の周縁部に向かって移動させる移動工程と、を備え、
ｋ段階目（１≦ｋ≦ｎ）における洗浄部の理想移動速度ｖdkを
【数５】
0004813430.tif 000027
（ｒは被処理基板の中央部から被処理基板の周縁端部までの距離を示し、Ｔは洗浄部が被処理基板の中央部から被処理基板の周縁端部までに係る時間を示している）
と定義づけた場合に、
被処理基板の中央部を洗浄する１段階目における洗浄部の移動速度を、１段階目における洗浄部の理想移動速度
【数６】
0004813430.tif 000028
よりも遅く、かつ２段階目における洗浄部の移動速度よりも速くすることを特徴とする基板洗浄方法。
【請求項７】
被処理基板の前記中央部以外の箇所を洗浄する段階のうち少なくとも１つの段階における洗浄部の移動速度を、当該少なくとも１つの段階における洗浄部の理想移動速度よりも速くすることを特徴とする請求項６に記載の基板洗浄方法。
【請求項８】
被処理基板の周縁端部を洗浄するｎ段階目における洗浄部の移動速度を、ｎ段階目における洗浄部の理想移動速度
【数７】
0004813430.tif 000029
よりも遅くし、
被処理基板の前記中央部および前記周縁端部以外の箇所を洗浄する段階のうち少なくとも１つの段階における洗浄部の移動速度を、当該少なくとも１つの段階における洗浄部の理想移動速度よりも速くすることを特徴とする請求項６または７に記載の基板洗浄方法。
【請求項９】
ｋ段階目における洗浄部の移動速度ｖｋとした場合に、洗浄部の移動速度ｖｋを、基板の中央部側の被洗浄面を洗浄する段階、または、基板の中央部側の被洗浄面を洗浄する段階および基板の周縁部側の被洗浄面の洗浄する段階のみに限り、同じｋ段階の理想移動速度ｖdkより遅くすることを特徴とする請求項６に記載の基板洗浄方法。
【請求項１０】
洗浄部の移動速度ｖｋを、
【数８】
0004813430.tif 000030
となるように変化させることを特徴とする請求項６乃至９のいずれかに記載の基板洗浄方法。
【請求項１１】
基板洗浄装置を制御するコンピュータによって実行されるプログラムが記録された記録媒体であって、
前記コンピュータによって実行されることにより、
洗浄部によって、回転保持部によって保持された被処理基板の表面に洗浄液を供給する洗浄工程と、
洗浄部に連結された移動機構によって、当該洗浄部を回転保持部に保持された被処理基板の表面に沿って移動させる移動工程であって、ｎ段階に分けて洗浄部の移動速度を多段的に低下させながら、洗浄部を被処理基板の中央部から被処理基板の周縁部に向かって移動させる移動工程と、を備え、
ｋ段階目（１≦ｋ≦ｎ）における洗浄部の理想移動速度ｖdkを
【数９】
0004813430.tif 000031
（ｒは被処理基板の中央部から被処理基板の周縁端部までの距離を示し、Ｔは洗浄部が被  処理基板の中央部から被処理基板の周縁端部までに係る時間を示している）
と定義づけた場合に、
被処理基板の中央部を洗浄する１段階目における洗浄部の移動速度を、１段階目における洗浄部の理想移動速度
【数１０】
0004813430.tif 000032
よりも遅く、かつ２段階目における洗浄部の移動速度よりも速くする基板洗浄方法を、
前記基板洗浄装置に実施させることを特徴とする記録媒体。
【請求項１２】
被処理基板を回転可能に保持する回転保持部と、
回転保持部によって保持された被処理基板の表面に洗浄液を供給する洗浄部と、
洗浄部に連結され、当該洗浄部を回転保持部に保持された被処理基板の表面に沿って移動させる移動機構と、
移動機構に接続され、移動機構によって洗浄部を被処理基板の中央部から被処理基板の周縁部に向かって移動させる際、ｎ段階に分けて洗浄部の移動速度を多段的に低下させるよう移動機構を制御する制御部と、を備え、
ｋ段階目（１≦ｋ≦ｎ）における洗浄部の理想移動速度が予め定められており、
制御部は、被処理基板の中央部を洗浄する１段階目における洗浄部の移動速度を、１段階目における洗浄部の理想移動速度よりも遅く、かつ２段階目における洗浄部の移動速度よりも速くすることを特徴とする基板洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理基板を洗浄する基板洗浄装置、基板洗浄方法、および記録媒体に係り、とりわけ、被処理基板の被洗浄面の全体を、効率よく洗浄するための基板洗浄装置、基板洗浄方法、および記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被処理基板を保持して被処理基板の面に沿って回転させる基板保持部と、この基板保持部に保持された被処理基板の被洗浄面を洗浄する洗浄部と、前記洗浄部を保持して移動させる移動機構と、を備えた基板洗浄装置が知られている。
【０００３】
このような基板洗浄装置においては、ウエハなどの被処理基板の表面（被洗浄面）を確実に効率よく洗浄するために、単位面積あたりの洗浄時間を調整し、被処理基板の被洗浄面を均一に洗浄することが行われている。
【０００４】
なお、量産ラインでは、洗浄処理した被処理基板を任意に抜き取ってパーティクルが除去されているかを評価しているが、被処理基板が均一に洗浄されていないと、評価する位置によって解析結果が変わってしまうため、解析作業が煩雑になってしまう。従って、上述のように被処理基板の被洗浄面を均一に洗浄することによって、評価位置にかかわらず、パーティクルが除去されているかを正確かつ容易に判断することもできる。
【０００５】
このように単位面積あたりの洗浄時間を均一にする具体的な方法としては、被処理基板の回転数を変化させて、被処理基板上面に洗浄液があたる時間を回転中心近傍から周縁部に至るまで等しくする方法（特許文献１参照）や、被洗浄基板上を移動し洗浄液を噴出するノズルの移動速度を回転中心からの距離に反比例させて移動させる方法（特許文献２および特許文献３参照）などが知られている。
【特許文献１】特開平０８−１４８４５９号公報
【特許文献２】特開昭５６−１２５８４２号公報
【特許文献３】特開平１１−３０７４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、被処理基板上に供給され、被処理基板の中央部の被洗浄面を覆う洗浄液には小さな角速度しか作用しないため、当該中央部の被洗浄面を覆う洗浄液の膜厚は厚くなってしまっている。このため、洗浄部から洗浄液を噴射して供給しても洗浄液を被洗浄面に十分に衝突させることができないため、当該被洗浄面を十分に洗浄することはできない。
【０００７】
また、出始めで洗浄部からの洗浄液が噴射されにくい場合があるが、この場合には、最初に洗浄される基板の中央部の被洗浄面に、やはり、洗浄液を十分に衝突させることができないため、当該被洗浄面を十分に洗浄することができない。
【０００８】
これらのことより、被処理基板の中央部の被洗浄面においては、他の被洗浄面と単位面積あたり同じ時間を用いて洗浄したとしても、パーティクルを確実に除去することができない。
【０００９】
ところで、被処理基板の周縁部の被洗浄面には、被処理基板全体に付着していたパーティクルが溜まる傾向にある。このため、当該被処理基板の周縁部の被洗浄面を他の被洗浄面と単位面積あたり同じ時間を用いて洗浄したとしても、パーティクルを確実に除去することができない可能性がある。
【００１０】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、所定の時間で、被処理基板の被洗浄面の全体を均一に、効率よくかつ確実に洗浄するための基板洗浄装置および基板洗浄方法、並びに当該洗浄方法を基板洗浄装置に実行させるための記録媒体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】
【００１１】
本発明による基板洗浄装置は、被処理基板を回転可能に保持する回転保持部と、回転保持部によって保持された被処理基板の表面に洗浄液を供給する洗浄部と、洗浄部に連結され、当該洗浄部を回転保持部に保持された被処理基板の表面に沿って移動させる移動機構と、移動機構に接続され、移動機構によって洗浄部を被処理基板の中央部から被処理基板の周縁部に向かって移動させる際、ｎ段階に分けて洗浄部の移動速度を多段的に低下させるよう移動機構を制御する制御部と、を備え、
ｋ段階目（１≦ｋ≦ｎ）における洗浄部の理想移動速度ｖdkを
【数１】
0004813430.tif 000002
（ｒは被処理基板の中央部から被処理基板の周縁端部までの距離を示し、Ｔは洗浄部が被処理基板の中央部から被処理基板の周縁端部までに係る時間を示している）
と定義づけた場合に、
制御部が、被処理基板の中央部を洗浄する１段階目における洗浄部の移動速度を、１段階目における洗浄部の理想移動速度
【数２】
0004813430.tif 000003
よりも遅くする。
【００１２】
このような構成により、角速度が小さく被洗浄面上の洗浄液の膜厚が厚くなり洗浄部から噴射される洗浄液を被洗浄面に十分に衝突させにくく、洗浄部からの洗浄液が噴出されにくい場合にはさらに洗浄部から噴射される洗浄液を被洗浄面に十分に衝突させにくくなる基板の中央部の被洗浄面を、時間をかけて洗浄することできる。このため、洗浄部から噴射される洗浄液を被洗浄面に十分に衝突させることができ、被処理基板の被洗浄面の全体を均一に、効率よくかつ確実に洗浄することができる。
【００１３】
本発明による基板洗浄装置において、制御部は、被処理基板の周縁端部を洗浄するｎ段階目における洗浄部の移動速度を、ｎ段階目における洗浄部の理想移動速度
【数３】
0004813430.tif 000004
よりも遅くすることが好ましい。
【００１４】
このような構成により、被処理基板全体に付着していたパーティクルが溜まる傾向にある被処理基板の周縁部の被洗浄面を確実に洗浄することができ、パーティクルを確実に除去することができる。
【００１５】
本発明による基板洗浄装置において、制御部は、ｋ段階目における洗浄部の移動速度ｖｋとした場合に、
【数４】
0004813430.tif 000005
となるように洗浄部の移動速度ｖｋを制御することが好ましい。
【００１６】
本発明による基板洗浄装置において、制御部は、ｋ段階目における洗浄部の移動速度ｖｋとした場合に、洗浄部の移動速度ｖｋを、基板の中央部側の被洗浄面を洗浄する段階、または、基板の中央部側の被洗浄面を洗浄する段階および基板の周縁部側の被洗浄面の洗浄する段階のみに限り、同じｋ段階の理想移動速度ｖdkより遅くすることが好ましい。
【００１７】
このような構成により、パーティクルを除去しにくい箇所や、パーティクルの溜まりやすい箇所でのみ、移動速度ｖｋを理想移動速度ｖdkよりも遅くすることができ、それ以外の箇所で移動速度ｖｋを理想移動速度ｖdkよりも速くすることができるので、所定の時間で、効率よく被洗浄面を洗浄することができる。
【００１８】
本発明による基板洗浄方法は、回転保持部によって、被処理基板を回転可能に保持する保持工程と、洗浄部によって、回転保持部によって保持された被処理基板の表面に洗浄液を供給する洗浄工程と、洗浄部に連結された移動機構によって、当該洗浄部を回転保持部に保持された被処理基板の表面に沿って移動させる移動工程と、を備え、
ｋ段階目（１≦ｋ≦ｎ）における洗浄部の理想移動速度ｖdkを
【数５】
0004813430.tif 000006
（ｒは被処理基板の中央部から被処理基板の周縁端部までの距離を示し、Ｔは洗浄部が被処理基板の中央部から被処理基板の周縁端部までに係る時間を示している）
と定義づけた場合に、
被処理基板の中央部を洗浄する１段階目における洗浄部の移動速度を、１段階目における洗浄部の理想移動速度
【数６】
0004813430.tif 000007
よりも遅くする。
【００１９】
このような方法により、角速度が小さく被洗浄面上の洗浄液の膜厚が厚くなり洗浄部から噴射される洗浄液を被洗浄面に十分に衝突させにくく、洗浄部からの洗浄液が噴出されにくい場合にはさらに洗浄部から噴射される洗浄液を被洗浄面に十分に衝突させにくくなる基板の中央部の被洗浄面を、時間をかけて洗浄することできる。このため、洗浄部から噴射される洗浄液を被洗浄面に十分に衝突させることができ、被処理基板の被洗浄面の全体を均一に、効率よくかつ確実に洗浄することができる。
【００２０】
本発明による基板洗浄方法において、被処理基板の周縁端部を洗浄するｎ段階目における洗浄部の移動速度を、ｎ段階目における洗浄部の理想移動速度
【数７】
0004813430.tif 000008
よりも遅くすることが好ましい。
【００２１】
このような方法により、被処理基板全体に付着していたパーティクルが溜まる傾向にある被処理基板の周縁部の被洗浄面を確実に洗浄することができ、パーティクルを確実に除去することができる。
【００２２】
本発明による基板洗浄方法において、洗浄部の移動速度ｖｋを、
【数８】
0004813430.tif 000009
となるように変化させることが好ましい。
【００２３】
本発明による基板洗浄方法において、ｋ段階目における洗浄部の移動速度ｖｋとした場合に、洗浄部の移動速度ｖｋを、基板の中央部側の被洗浄面を洗浄する段階、または、基板の中央部側の被洗浄面を洗浄する段階および基板の周縁部側の被洗浄面の洗浄する段階のみに限り、同じｋ段階の理想移動速度ｖdkより遅くすることが好ましい。
【００２４】
このような方法により、パーティクルを除去しにくい箇所や、パーティクルの溜まりやすい箇所でのみ、移動速度ｖｋを理想移動速度ｖdkよりも遅くすることができ、それ以外の箇所で移動速度ｖｋを理想移動速度ｖdkよりも速くすることができるので、所定の時間で、効率よく被洗浄面を洗浄することができる。
【００２５】
本発明による記録媒体は、基板洗浄装置を制御するコンピュータによって実行されるプログラムが記録された記録媒体であって、
前記コンピュータによって実行されることにより、洗浄部によって、回転保持部によって保持された被処理基板の表面に洗浄液を供給する洗浄工程と、洗浄部に連結された移動機構によって、当該洗浄部を回転保持部に保持された被処理基板の表面に沿って移動させる移動工程と、を備え、ｋ段階目（１≦ｋ≦ｎ）における洗浄部の理想移動速度ｖdkを
【数９】
0004813430.tif 000010
（ｒは被処理基板の中央部から被処理基板の周縁端部までの距離を示し、Ｔは洗浄部が被処理基板の中央部から被処理基板の周縁端部までに係る時間を示している）
と定義づけた場合に、被処理基板の中央部を洗浄する１段階目における洗浄部の移動速度を、１段階目における洗浄部の理想移動速度
【数１０】
0004813430.tif 000011
よりも遅くする基板洗浄方法を、前記基板洗浄装置に実施させる。
【００２６】
このような記録媒体により、当該記録媒体に基づき駆動される基板洗浄装置によって、角速度が小さく被洗浄面上の洗浄液の膜厚が厚くなり洗浄部から噴射される洗浄液を被洗浄面に十分に衝突させにくく、洗浄部からの洗浄液が噴出されにくい場合にはさらに洗浄部から噴射される洗浄液を被洗浄面に十分に衝突させにくくなる基板の中央部の被洗浄面を、時間をかけて洗浄させることできる。このため、洗浄部から噴射される洗浄液を被洗浄面に十分に衝突させることができ、被処理基板の被洗浄面の全体を均一に、効率よくかつ確実に洗浄することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、被処理基板の中央部を洗浄する１段階目における洗浄部の移動速度を、１段階目における洗浄部の理想移動速度よりも遅くすることによって、所定の時間で、被処理基板の被洗浄面の全体を均一に、効率よくかつ確実に洗浄することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
実施の形態
以下、本発明に係る基板洗浄装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図１乃至図７は本発明の実施の形態を示す図である。
【００２９】
（基板洗浄装置の構成）
図１に示すように、基板洗浄装置は、被処理基板としての半導体ウエハＷ（以下、単にウエハＷともいう）を回転可能に保持するスピンチャック（回転保持部）２０と、スピンチャック２０によって保持されたウエハＷの表面に洗浄液を噴霧する二流体ノズル（洗浄部）１０と、二流体ノズル１０に連結され、当該二流体ノズル１０をスピンチャック２０に保持されたウエハＷの表面に沿って移動させる移動機構３０と、を備えている。なお、これらスピンチャック２０、二流体ノズル１０および移動機構３０は、チャンバー１１内に設置されている。
【００３０】
このうち、スピンチャック２０は、図１に示すように、ウエハＷをほぼ水平に保持しながら回転させるものである。具体的には、鉛直方向に延びるよう配置された回転軸部２３と、この回転軸部２３の上端に取り付けられた円板状のスピンベース２１とを有している。
【００３１】
また、図１において、この回転軸部２３の下端には、モータなどのスピンチャック駆動機構３６が連結されている。そして、このスピンチャック駆動機構は、回転軸部２３をその中心軸のまわりに回転駆動させ、スピンチャック２０に保持されたウエハＷを水平面上で回転させる。
【００３２】
また、図１に示すように、チャンバー１１内において、スピンチャック２０の側方を取り囲むように略円筒状の外筒１２が設けられている。この外筒１２の中心軸はスピンチャック２０の回転軸部２３の中心軸と略一致している。また、この外筒１２は、その下端に、洗浄液排出管１６の一端が接続された底板１２ｂを有しており、その上端に、開口部１２ａを有している。なお、ウエハＷを洗浄した後の洗浄液は、外筒１２の底板１２ｂを経た後、洗浄液排出管１６を介して外部に排出される。
【００３３】
また、図１において、スピンチャック２０には、スピンチャック２０を昇降させるスピンチャック昇降機構３７が連結されている。そして、このスピンチャック昇降機構により、スピンチャック２０は鉛直方向に往復移動可能となっている。
【００３４】
このため、ウエハＷを搬入してスピンチャック２０に保持させるときや、スピンチャック２０上にあるウエハＷを搬出するときには、スピンチャック２０の上端を外筒１２の上端よりも高くすることができる。一方、スピンチャック２０に保持されたウエハＷに対して二流体ノズル１０（後述）から洗浄液を供給するときには、スピンチャック２０に保持されたウエハＷの側方に外筒１２の側壁が位置するようにすることができる。
【００３５】
また、図１に示すように、二流体ノズル１０は、チャンバー１１内において、スピンチャック２０によって保持されたウエハＷの上方の位置に、下向きに設けられている。
【００３６】
また、図１に示すように、移動機構３０は、二流体ノズル１０を保持し水平方向に延在するアーム３５と、アーム３５に連結され鉛直方向に延在する回転軸部３１と、当該回転軸部３１を正逆両方向に回転させるアーム駆動機構３２と、を有している。
【００３７】
このアーム駆動機構３２は、図２に示すように、回転軸部３１を中心としてアーム３５を水平方向に回転させることにより、二流体ノズル１０を、ウエハＷの中心部の上方の位置からウエハＷの周縁部の外方の上方の位置まで、水平面に沿って往復移動させることができる。
【００３８】
また、図１において、アーム駆動機構３２は、回転軸部３１を鉛直方向に往復移動可能となっている。このため、二流体ノズル１０の先端とスピンチャック２０に保持されたウエハＷとの間隔を調整することができる。
【００３９】
また、図１に示すように、移動機構３０には、移動機構３０によって二流体ノズル１０をウエハＷの中央部からウエハＷの周縁部に向かって移動させる際、ｎ段階に分けて二流体ノズル１０の移動速度を制御する制御部５０が接続されている。そして、この制御部５０は、二流体ノズル１０の移動速度を多段的に低下させるよう、すなわちｋ段階目（１≦ｋ≦ｎ）における二流体ノズル１０の移動速度ｖｋとした場合に当該移動速度ｖｋがｖｋ＋１＜ｖｋとなるように移動機構３０を制御する（図３参照）。
【００４０】
また、ウエハＷの中央部からウエハＷの周縁端部までの距離をｒとし（図３参照）、二流体ノズル１０がウエハＷの中央部からウエハＷの周縁端部までに係る時間をＴとし、ｋ段階目における二流体ノズル１０の理想移動速度ｖdkを
【数１１】
0004813430.tif 000012
と定義づけた場合に、
制御部５０は、理想移動速度ｖdkに基づいて二流体ノズル１０の移動速度ｖｋを制御するとともに、ウエハＷの中央部を洗浄する１段階目における二流体ノズル１０の移動速度ｖ１が
【数１２】
0004813430.tif 000013
よりも遅くなるよう、移動機構３０を制御するように構成されている。
【００４１】
また、制御部５０は、ウエハＷの周縁端部を洗浄するｎ段階目における二流体ノズル１０の移動速度ｖｎが、
【数１３】
0004813430.tif 000014
よりも遅くなるよう、移動機構３０を制御するようにも構成されている。
【００４２】
ところで、二流体ノズル１０とは、一般的に、ガスと液体とを混合させることにより微小な液滴を生成し、この微小な液滴を噴霧する方式のノズルのことをいう。
【００４３】
本実施の形態においては、二流体ノズル１０には、二流体ノズル１０に純水や薬液からなる洗浄液を供給するための洗浄液タンク４１が、洗浄液供給管４８を介して連結され、また、二流体ノズル１０に窒素ガスなどの気体を供給するための気体供給機構４２が、気体供給管４９を介して連結されている。
【００４４】
また、洗浄液供給管４８には、開度調整が可能なバルブ４６、およびパーティクル除去用のフィルタ４５が介設されている。ここで、洗浄液タンク４１、洗浄液供給管４８、バルブ４６により、二流体ノズル１０へ洗浄液を供給するための洗浄液供給部が構成されている。
【００４５】
他方、気体供給管４９には、二流体ノズル１０に送られる気体の圧力（流量）を調整するためのバルブ４７が介設されている。このバルブ４７の開度を変え、二流体ノズル１０に送られる気体の圧力（流量）を変えることにより、二流体ノズル１０において生成される洗浄液の液滴の粒径を変化させることができる。このことにより、洗浄液の液滴によるウエハＷの洗浄処理性能を変化させることができる。ここで、気体供給機構４２、気体供給管４９およびバルブ４７により、気体供給部が構成されている。
【００４６】
（理想移動速度ｖdkの算出方法）
次に、上述した理想移動速度ｖdkの求め方について説明する。移動機構３０が二流体ノズル１０をｒ０毎に等距離で多段的に水平方向に移動させる場合には、
ｒ＝ｎ×ｒ０となり、
ｒ０＝ｒ／ｎ…（式１）
となる。
【００４７】
また、ｋ番目に洗浄する領域の表面積をＳｋ’とすると、
Ｓｋ’＝Ｓｋ―Ｓｋ−１（ここでＳｋは半径ｋ×ｒ０の円の面積）
＝π・ｒｋ２―π・ｒｋ−１２
＝π・ｋ２・ｒ０２―π・（ｋ―１）２・ｒ０２
＝π・（２ｋ―１）・ｒ０２
となる（なお、Ｓ０＝０）。
【００４８】
従って、単位面積あたりにかける洗浄時間を同じにするには、ｋ番目に洗浄する領域を洗浄する時間ｔｋを、
ｔｋ＝ｔ０×（２ｋ−１）…（式２）とすればよい（ｔ０は係数）。
【００４９】
従って、ｋ番目に洗浄する領域における移動機構３０の理想移動速度をｖｄｋとすると、
ｒｋ＝ｒ０＝ｖｄｋ×ｔｋとなるので、
ｖｄｋ＝ｒ０／ｔｋ＝ｒ０／ｔ０・（２ｋ−１）…（式３）
となる。
【００５０】
ここで、上述のように、二流体ノズル１０がウエハＷの中央部からウエハＷの周縁端部までに係る時間をＴとすると、上述の（式２）より、
【数１４】
0004813430.tif 000015
となる。
【００５１】
従って、（式１）、（式３）および（式４）より、理想移動速度ｖｄｋは、
【数１５】
0004813430.tif 000016
となる。
【００５２】
（基板洗浄装置の作用効果）
次に、このような構成からなる本実施の形態による基板洗浄装置の作用効果について述べる。
【００５３】
まず、スピンチャック２０によって、ウエハＷを回転可能に保持させる（保持工程）。すなわち、スピンチャック昇降機構により、スピンチャック２０を上方に移動させた状態において、ウエハＷをチャンバー１１内に搬入し、このスピンチャック２０にウエハＷを保持させる（図１参照）。その後、スピンチャック２０を、このスピンチャック２０に保持されたウエハＷの側方に外筒１２が位置するまで、降下させる（図１参照）。
【００５４】
次に、二流体ノズル１０によって、回転保持部２０によって保持されて回転しているウエハＷの表面に洗浄液を噴霧しつつ、アーム駆動機構３２により回転軸部３１を中心としてアーム３５を水平方向に回転させ、二流体ノズル１０をウエハＷ上方においてウエハＷの被洗浄面に沿って移動させる（洗浄工程および移動工程）（図２参照）。
【００５５】
このとき、バルブ４６、４７を開状態とし、二流体ノズル１０に洗浄液および窒素ガスなどの気体を同時に供給し液滴を形成し、この二流体ノズル１０から洗浄液の液滴を、回転するスピンチャック２０上で保持されたウエハＷに噴霧させる（図１および図２参照）。
【００５６】
ところで、上述のように、アーム駆動機構３２により回転軸部３１を中心としてアーム３５を水平方向に回転させることによって、二流体ノズル１０が、ウエハＷの上方で、ウエハＷの中央部から周縁部に向かって水平方向に移動することとなるが、このとき、制御部５０は、以下のようにして、アーム駆動機構３２を制御する。
【００５７】
すなわち、制御部５０は、二流体ノズル１０を移動機構３０によってウエハＷの中央部からウエハＷの周縁部に向かってｎ段階に分けて二流体ノズル１０の移動速度ｖｋを多段的に低下させるように（ｖｋ＋１＜ｖｋとなるように）移動機構３０を制御する（図３参照）。
【００５８】
そして、この制御部５０は、理想移動速度ｖdkに基づいて二流体ノズル１０の移動速度ｖｋを制御するとともに、ウエハＷの中央部の被洗浄面を洗浄する１段階目における二流体ノズル１０の移動速度ｖ１を、１段階目における二流体ノズル１０の理想移動速度
【数１６】
0004813430.tif 000017
よりも遅くする。
【００５９】
このように、ウエハＷの中央部の被洗浄面における洗浄速度を理想移動速度ｖｄ１よりも遅くすることによって、ウエハＷの中央部の被洗浄面を理想移動速度ｖｄ１で洗浄する場合と比較して時間をかけて洗浄することができる。このため、角速度が小さく、被洗浄面上の洗浄液の膜厚が厚くなるウエハＷの中央部の被洗浄面であっても、二流体ノズル１０から噴射される洗浄液を被洗浄面に十分に衝突させることができ、当該ウエハＷの中央部の被洗浄面を確実に洗浄することができる。
【００６０】
また、ウエハＷの中央部の被洗浄面は最初に洗浄されるため、二流体ノズル１０から洗浄液が噴霧されにくい場合にはその洗浄が不十分になる可能性があるが、本実施の形態によれば、このような場合でも、ウエハＷの中央部の被洗浄面を理想移動速度ｖｄｋで洗浄する場合と比較して時間をかけて洗浄するので、二流体ノズル１０から噴射される洗浄液を被洗浄面に十分に衝突させることができ、当該ウエハＷの中央部の被洗浄面を確実に洗浄することができる。
【００６１】
さらに、制御部５０は、ウエハＷの周縁端部を洗浄するｎ段階目における二流体ノズル１０の移動速度ｖｎを、ｎ段階目における二流体ノズル１０の理想移動速度
【数１７】
0004813430.tif 000018
よりも遅くする。
【００６２】
このように、ウエハＷの周縁部における二流体ノズル１０の移動速度ｖｎを理想移動速度ｖｄｎよりも遅くすることによって、ウエハＷの周縁部の被洗浄面を理想移動速度ｖｄｎで洗浄する場合と比較して時間をかけて洗浄することができる。このため、ウエハＷ全体に付着していたパーティクルが溜まる傾向にあるウエハＷの周縁部の被洗浄面であっても、確実に洗浄することができ、パーティクルを確実に除去することができる。
【００６３】
なお、制御部５０は、二流体ノズル１０の移動速度ｖｋの変化率が徐々に小さくなるように、すなわち、
【数１８】
0004813430.tif 000019
となるように、移動機構３０を制御することが好ましいが、これに限らない。
【００６４】
例えば、ウエハＷの中心部の被洗浄面の洗浄を十分に行うために、１段階目の二流体ノズル１０の移動速度ｖ１を遅くした結果、１段階目における二流体ノズル１０の移動速度ｖ１と２段階目における二流体ノズル１０の移動速度ｖ２との差が、２段階目における二流体ノズル１０の移動速度ｖ２と３段階目における二流体ノズル１０の移動速度ｖ３との差より小さくなってもよい（すなわち、ｖ２−ｖ３＞ｖ１−ｖ２となってもよい）。
【００６５】
同様に、ウエハＷの周縁部の被洗浄面の洗浄を十分に行うために、ｎ段階目の二流体ノズル１０の移動速度ｖｎを遅くした結果ｎ―２段階目における二流体ノズル１０の移動速度ｖｎ―２とｎ―１段階目における二流体ノズル１０の移動速度ｖｎ―１との差が、ｎ―１段階目における二流体ノズル１０の移動速度ｖｎ―１とｎ段階目における二流体ノズル１０の移動速度ｖｎとの差より小さくなってもよい（すなわち、ｖｎ―１−ｖｎ＞ｖｎ―２−ｖｎ―１となってもよい）。
【００６６】
また、ｋ段階目における二流体ノズル１０の移動速度ｖｋが、同じｋ段階目の理想移動速度ｖdkより遅くなるのは、ウエハＷの中央部側の被洗浄面を洗浄する段階、または、ウエハＷの中央部側の被洗浄面を洗浄する段階およびウエハＷの周縁部側の被洗浄面の洗浄する段階のみに限られ、それ以外のウエハＷの被洗浄面を洗浄する場合には移動速度ｖｋが理想移動速度ｖdkよりも速くなることが好ましい。
【００６７】
このように、パーティクルを排除しにくい箇所や、パーティクルの溜まりやすい箇所でのみ、移動速度ｖｋを理想移動速度ｖdkよりも遅くするとともに、それ以外の箇所で移動速度ｖｋを理想移動速度ｖdkよりも速くすることによって、所定の時間（Ｔ）で、効率よく被洗浄面の洗浄を十分に行うことができる。
【００６８】
ここで、移動速度ｖｋが理想移動速度ｖdkよりも遅くなるのがウエハＷの中央部の被洗浄面を洗浄する段階に限られる場合とは、１段階目からａ段階目までは移動速度ｖｋが理想移動速度ｖdkよりも遅くなるのに対して、ａ＋１段階目からｎ段階目までは移動速度ｖｋが理想移動速度ｖdkよりも速くなることを意味している。
【００６９】
また、移動速度ｖｋが理想移動速度ｖdkよりも遅くなるのがウエハＷの中央部の被洗浄面を洗浄する段階およびウエハＷの周縁部の被洗浄面の洗浄する段階に限られる場合とは、１段階目からａ段階目まで、および、ｂ（＞ａ＋１）段階目からｎ段階目までは移動速度ｖｋが理想移動速度ｖdkよりも遅くなるのに対して、ａ＋１段階目からｂ―１段階目までは移動速度ｖｋが理想移動速度ｖdkよりも速くなることを意味している。
【００７０】
上述のようにして、二流体ノズル１０を、ウエハＷの上方で、ウエハＷの中央部から周縁部に向かって水平方向に移動させ、二流体ノズル１０がウエハＷの周縁外方に達すると、二流体ノズル１０からの洗浄液の噴霧を停止させる。
【００７１】
その後、スピンチャック駆動機構によって、スピンチャック２０を高速回転させることにより、このスピンチャック２０に保持されたウエハＷを高速回転させ、ウエハＷを乾燥させる。
【００７２】
上述のように、ウエハＷの中央部を洗浄する１段階目における二流体ノズル１０の移動速度ｖ１を、１段階目における二流体ノズル１０の理想移動速度
【数１９】
0004813430.tif 000020
よりも遅くしたり、ウエハＷの周縁端部を洗浄するｎ段階目における二流体ノズル１０の移動速度ｖｎを、ｎ段階目における二流体ノズル１０の理想移動速度
【数２０】
0004813430.tif 000021
よりも遅くしたり、することによって、ウエハＷを洗浄する限られた所定の時間（例えばＴ＝１５秒）内において、効率よく確実にウエハＷを洗浄することができる。
【００７３】
なお、本実施の形態では、被処理基板としてウエハＷを用いて説明したが、これに限られるものではない。被処理基板としては、例えば、長方形の液晶ディスプレイ用ガラス基板（ＬＣＤ基板）や、半導体装置の製造プロセスにおいて使用されるフォトマスク用ガラス基板や、光ディスク用基板などの各種平面基板を用いることができる。
【００７４】
また、本実施の形態では、洗浄部として二流体ノズル１０を用いて説明したが、これに限られるものではない。洗浄部としては、例えば、ウエハＷの被洗浄面に高圧で水を吹き付ける高圧水ノズルや、ウエハＷの被洗浄面に超音波で振動させた洗浄水を供給する超音波ノズルや、ＤＨＦ（希フッ酸）のような薬液を供給する薬液ノズルなどを用いることもできる。
【００７５】
ところで、本発明によれば、基板洗浄装置を制御するコンピュータ（図示せず）に実行されることによって、基板洗浄装置に上述のような基板洗浄方法を実施させるためのプログラムが記録された記録媒体を提供することができる。
〈実施例〉
【００７６】
次に、直径３００ｍｍのウエハＷを、Ｔ＝１５秒としｎ＝６として洗浄した実施例について説明する。ここで、移動速度ｖｋは、以下の表に示すようにして変化させた。また、比較として、二流体ノズル１０を等速ｖｃで移動させた場合と理想移動速度ｖｄｋで移動させた場合の結果についても説明する。
【表１】
0004813430.tif 000022
【００７７】
この表からも分かるように、本実施例においては、ウエハＷの中央部の被洗浄面を洗浄する１段階目での移動速度ｖ１を、理想移動速度ｖｄ１よりも遅くし、ウエハＷの周縁部の被洗浄面を洗浄する５段階目での移動速度ｖ５および６段階目での移動速度ｖ６の各々を、理想移動速度ｖｄ５および理想移動速度ｖｄ６よりも遅くするようにした。これに対して、２段階目、３段階目および４段階目においては、１段階目、５段階目および６段階目において移動速度ｖｋを遅くした分、移動速度ｖｋが理想移動速度ｖｄｋよりも速くした。
【００７８】
図４に示すように、ウエハＷを中心部から周縁部にかけて順に領域Ａ，領域Ｂ，領域Ｃと三分割した各領域におけるパーティクル除去率について、図５にその結果を示す。また、ウエハＷ全体におけるパーティクル除去率について、図６にその結果を示す。
【００７９】
図５は各領域Ａ，Ｂ，Ｃにおけるパーティクル除去率を表しているが、この図５に示したグラフからも分かるように、本発明による移動速度ｖｋによると、中心部側の領域Ａおよび周縁部側の領域Ｃにおいて、理想移動速度ｖｄｋを用いた場合よりもパーティクル除去率が向上していることがわかる。また、本発明による移動速度ｖｋによると、等速ｖｃで洗浄した場合と比較して、パーティクル除去率が周縁部の領域Ｃにおいて格段に向上していることもわかる。
【００８０】
また、図６はウエハＷ全体のパーティクル除去率を表しているが、この図６に示したグラフからも分かるように、ウエハＷ全体のパーティクル除去率についても、本発明による移動速度ｖｋによった場合の方が、等速ｖｃで洗浄した場合はもとより、理想移動速度ｖｄｋで洗浄した場合よりも向上していることがわかる。
【００８１】
また、図７に、パーティクル測定機によって測定された、洗浄後のウエハＷ上のパーティクル分布図を示しているが、この図７からも分かるように、本発明による移動速度ｖｋを用いてウエハＷを洗浄すると（図７の右端の図参照）、等速ｖｃで洗浄した場合（図７の左端の図参照）や理想移動速度ｖｄｋを用いて洗浄した場合（図７の中央の図参照）と比較して、ウエハＷの表面におけるパーティクルを均一に除去できていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施の形態による基板洗浄装置の概略を示す概略構成図。
【図２】本発明の実施の形態による基板洗浄装置の移動機構を示す概略平面図。
【図３】本発明の実施の形態におけるウエハをｎ段階の領域に分けた概略平面図。
【図４】本発明の実施例において、パーティクル除去率を測定するために洗浄したウエハを三分割した態様を示す平面図。
【図５】本発明の実施例において、図４の三つに分けた各領域におけるパーティクル除去率を示したグラフ図。
【図６】本発明の実施例において、ウエハ全体のパーティクル除去率を示したグラフ図。
【図７】本発明の実施例において、パーティクル測定機によって測定された、洗浄後のウエハ上のパーティクル分布図。
【符号の説明】
【００８３】
１０    洗浄部（二流体ノズル）
１１    チャンバー
１２    外筒
１６    洗浄液排出管
２０    スピンチャック（回転保持部）
２１    スピンベース
２３    回転軸部
３０    移動機構
３１    回転軸部
３２    アーム駆動機構
３５    アーム
４１    洗浄液タンク
４２    気体供給機構
４５    フィルタ
４６，４７  バルブ
４８    洗浄液供給管
４９    気体供給管
５０    制御部
Ｗ      ウエハ（被処理基板）
【図１】
0004813430.tif 000033
【図２】
0004813430.tif 000034
【図３】
0004813430.tif 000035
【図４】
0004813430.tif 000036
【図５】
0004813430.tif 000037
【図６】
0004813430.tif 000038
【図７】
0004813430.tif 000039