(57)【要約】【課題】基板表面の必要箇所に関して選択的に所要の処理を実行することにより、基板処理効率の向上を図り、併せて基板への不必要なダメージを低減できる基板処理装置および基板処理方法を提供する。【解決手段】この装置は、基板表面の異物の位置および種類を検出する異物測定部１と、その測定結果を記憶する記憶装置５と、記憶装置５に記憶された異物の位置および種類の情報に基づき、その異物の存在箇所に部分的に処理液を液盛りする部分液盛り処理部２と、基板の全面に処理液を供給して洗浄する洗浄処理部３とを備えている。部分液盛り処理部２は、インクジェットヘッドと同様な構造の処理液ヘッドを備えていてもよい。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板表面の特定箇所に選択的に第１処理液を液盛りする部分液盛り手段と、
基板の表面の全域に第２処理液を供給する全面処理液供給手段とを含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
基板表面の所定の状態の領域を検出し、その位置情報を生成する基板状態測定手段と、
この基板状態測定手段によって生成される位置情報を記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された位置情報に基づいて、基板表面の当該位置情報に対応する位置に上記第１処理液が液盛りされるように上記部分液盛り手段を制御する制御手段とをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
上記基板状態測定手段は、基板表面の複数種類の状態を区別して検出するとともに、各状態と、当該状態が検出された位置の位置情報とを生成するものであり、
上記記憶手段は、上記基板状態測定手段が生成する、上記各状態と当該状態が検出された位置の位置情報とを対応付けて記憶するものであり、
上記部分液盛り手段は、上記複数種類の状態にそれぞれ対応する複数種類の処理液のいずれかを上記第１処理液として選択的に基板に供給し、この基板表面に部分的に液盛りすることができるものであり、
上記制御手段は、上記記憶手段に記憶された情報に基づいて、基板上の上記各状態の位置に、当該状態に対応した処理液が上記第１処理液として液盛りされるように上記部分液盛り手段を制御するものであることを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】
基板表面の特定箇所に選択的に第１処理液を液盛りする部分液盛り工程と、
この液盛り工程の後、基板表面の全域に第２処理液を供給する全面処理工程とを含むことを特徴とする基板処理方法。
【請求項５】
基板表面の所定の状態の領域を上記第１処理液を液盛りすべき特定箇所として特定する部分液盛り箇所特定工程をさらに含み、
この部分液盛り箇所特定工程の後に上記部分液盛り工程を実行することを特徴とする請求項４記載の基板処理方法。
【請求項６】
部分液盛り箇所特定工程は、基板表面の複数種類の状態を区別して検出するとともに、各状態が検出された位置を検出する工程を含み、
上記部分液盛り工程は、基板表面の上記複数種類の状態のいずれかが検出された位置において、当該位置における基板の状態に対応した処理液を上記第１処理液として基板に供給し、この基板表面に部分的に液盛りする工程を含むことを特徴とする請求項５記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
この発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイパネル用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板等の各種の基板に対して洗浄処理を施すための基板処理装置および基板処理方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
半導体装置の製造工程では、半導体ウエハの表面から異物を排除するための洗浄処理が必要に応じて行われる。このような洗浄処理のための基板処理装置は、複数枚（たとえば５０枚）の半導体ウエハを一括して洗浄処理槽に浸漬して処理するバッチ式のものと、半導体ウエハを１枚ずつ処理する枚葉式のものとに大別される。
【０００３】
いずれの方式の装置も、基板の全面に対して一様な処理を施すようになっていて、パーティクル除去効果を高めるためには、次のような対策がとられる。
ア．洗浄用薬液の濃度を上げる。
イ．洗浄用薬液の温度を上げる。
ウ．処理時間を長くする。
エ．物理的洗浄方法（ブラシ洗浄や超音波洗浄など）を追加する。
【０００４】
オ．基板の動作速度（回転速度など）を変化させる。
カ．洗浄液ノズルの動作速度（揺動速度など）を変化させる。
キ．上記ア〜カのうちの２つ以上を組み合わせる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−４１２６８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、基板洗浄の条件や工程は、基板上の最も汚染度の高い部分を基準とし、このような部分の洗浄が良好に行われるように定められるから、洗浄処理効率があまりよくない。そればかりでなく、汚染度の低い領域に関して言えば、過剰な洗浄処理によって、基板に不必要なダメージが与えられるおそれがある。
そこで、この発明の目的は、基板表面の必要箇所に関して選択的に所要の処理を実行することにより、基板処理効率の向上を図り、併せて基板への不必要なダメージを低減できる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）表面の特定箇所に選択的に第１処理液を液盛りする部分液盛り手段（２）と、基板の表面の全域に第２処理液を供給する全面処理液供給手段（２）とを含むことを特徴とする基板処理装置である。なお、括弧内の英数字は後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
【０００８】
この構成によれば、第１処理液が液盛りされる特定箇所に関してのみ、この第１処理液による処理が施される。したがって、その第１処理液が液盛りされない部分については、第１処理液による不必要な処理が行われることがなく、効率的な処理が可能であるうえ、第１処理液による不必要なダメージを受けることもない。
そして、第２処理液によって基板全面の処理を行うことで、基板全域に対する共通の処理を施すことができる。第１処理液による部分液盛り処理を先に行って、基板表面の状態をある程度均一化しておけば、第２処理液による基板全面の処理を効率的に行える。
【０００９】
上記基板処理装置は、第１処理液を液盛りすべき特定箇所を記憶した記憶手段（５）と、この記憶手段に記憶された特定箇所の情報に基づいて部分液盛り手段を制御することによって上記特定箇所に第１処理液を液盛りさせる制御手段（４）とをさらに備えていてもよい。
請求項２記載の発明は、基板表面の所定の状態の領域を検出し、その位置情報を生成する基板状態測定手段（１）と、この基板状態測定手段によって生成される位置情報を記憶する記憶手段（５）と、この記憶手段に記憶された位置情報に基づいて、基板表面の当該位置情報に対応する位置に上記第１処理液が液盛りされるように上記部分液盛り手段を制御する制御手段（４）とをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置である。
【００１０】
この構成によれば、基板表面の所定の状態の領域が検出され、その位置情報に基づいて、当該検出箇所に第１処理液の部分液盛りが行われるように部分液盛り手段が制御される。したがって、基板の表面の所定の状態の位置に確実に第１処理液を部分液盛りすることができるから、基板の処理効率をさらに向上できる。
請求項３記載の発明は、上記基板状態測定手段は、基板表面の複数種類の状態を区別して検出するとともに、各状態と、当該状態が検出された位置の位置情報とを生成するものであり、上記記憶手段は、上記基板状態測定手段が生成する、上記各状態と当該状態が検出された位置の位置情報とを対応付けて記憶するものであり、上記部分液盛り手段は、上記複数種類の状態にそれぞれ対応する複数種類の処理液（異種の処理液または濃度の異なる同種処理液）のいずれか（１種であってもよいし２種以上であってもよい。）を上記第１処理液として選択的に基板に供給し、この基板表面に部分的に液盛りすることができるものであり、上記制御手段は、上記記憶手段に記憶された情報に基づいて、基板上の上記各状態の位置に、当該状態に対応した処理液が上記第１処理液として液盛りされるように上記部分液盛り手段を制御するものであることを特徴とする請求項２記載の基板処理装置である。
【００１１】
この構成によれば、基板表面の状態が複数種類に区別して検出されるとともに、各状態が検出された位置情報も測定される。一方、部分液盛り手段は上記複数種類の状態にそれぞれ対応した複数種類の処理液のいずれかを選択して基板に供給することができるものであり、この部分液盛り手段が基板上の個々の位置の状態に応じて制御される。これにより、基板上の個々の位置の状態に応じた適切な種類の処理液が当該位置に部分液盛りされるから、基板の処理効率をさらに向上することができる。
【００１２】
請求項４記載の発明は、基板表面の特定箇所に選択的に第１処理液を液盛りする部分液盛り工程と、この液盛り工程の後、基板表面の全域に第２処理液を供給する全面処理工程とを含むことを特徴とする基板処理方法である。
この方法により、請求項１の発明に関して述べた効果と同様な効果を達成できる。
請求項５記載の発明は、基板表面の所定の状態の領域を上記第１処理液を液盛りすべき特定箇所として特定する部分液盛り箇所特定工程をさらに含み、この部分液盛り箇所特定工程の後に上記部分液盛り工程を実行することを特徴とする請求項４記載の基板処理方法である。
【００１３】
この方法により、請求項２の発明に関して述べた効果と同様な効果を達成できる。
請求項６記載の発明は、部分液盛り箇所特定工程は、基板表面の複数種類の状態を区別して検出するとともに、各状態が検出された位置を検出する工程を含み、上記部分液盛り工程は、基板表面の上記複数種類の状態のいずれかが検出された位置において、当該位置における基板の状態に対応した処理液を上記第１処理液として基板に供給し、この基板表面に部分的に液盛りする工程を含むことを特徴とする請求項５記載の基板処理方法である。
【００１４】
この方法により、請求項３の発明に関して述べた効果と同様な効果を達成できる。
上記部分液盛り手段は、基板の表面に第１処理液を吐出する部分液盛りノズルを有していてもよい。この部分液盛りノズルは、基板表面に近接した至近距離から微量の処理液滴を吐出して基板表面に付着させる処理液ヘッド（２５）の形態を有していてもよい。この処理液ヘッドは、具体的には、インクジェットヘッドとほぼ同様な構造を有していてもよい。
【００１５】
部分液盛り手段は、さらに、部分液盛りノズルと基板とを相対移動させる相対移動機構を備えていることが好ましい。この相対移動機構は、部分液盛りノズルを基板表面に平行な方向に移動させるノズル移動機構を備えていてもよい。また、基板をその表面に沿う方向に移動（直線移動または円弧を描く揺動）させたり、基板をその表面に垂直な軸線まわりに回転させたりする基板移動機構（２２）が備えられていてもよい。
【００１６】
より具体的には、ノズル移動機構として、部分液盛りノズルとしての処理液ヘッドを基板の表面に平行なＸ方向に往復移動させる処理液ヘッド移動機構（２６）を設けるとともに、基板移動機構として、基板をその表面に平行な方向であって上記Ｘ方向と直交するＹ方向に移動させる基板送り機構を設けてもよい。この構成の場合、基板送り機構によって基板をＹ方向に搬送するとともに、この基板の搬送に同期するように、処理液ヘッド移動機構によって処理液ヘッドをＸ方向に沿って往復移動させることにより、処理液ヘッドにより、基板表面の全域を走査することができる。この走査の過程で、処理液ヘッドが基板表面の特定箇所に対向するタイミングで当該処理液ヘッドから第１処理液を吐出させることにより、基板表面の特定箇所に対して選択的に第１処理液を液盛りすることができる。
【００１７】
また、基板移動機構として、基板をその表面に垂直な軸線まわりに回転させる基板回転機構を設けるとともに、ノズル移動機構として、部分液盛りノズル（処理液ヘッドであってもよい。）を基板の回転中心から回転半径に沿って基板の最大回転半径位置まで往復移動させるものを設けてもよい。この場合、基板回転機構による基板の回転に同期してノズル移動機構によって部分液盛りノズルを回転半径に沿って一方向に移動させていくことにより、部分液盛りノズルによって基板表面の全域を走査できる。したがって、基板の回転位置および部分液盛りノズルの回転半径方向位置に応じて、部分液盛りノズルからの第１処理液の吐出を制御することにより、基板表面の特定箇所に選択的に第１処理液を液盛りすることができる。上記のようなノズル移動機構として、基板外の揺動中心まわりに揺動することによって、部分液盛りノズルを、基板の表面に沿って、基板の回転中心と基板の最大回転半径位置まで移動させることができるノズル揺動機構を適用してもよい。
【００１８】
上記処理液ヘッドは、複数種類の処理液を選択的に吐出可能な複数の吐出口（５１Ａ〜５４Ａ）を備えたものであってもよい。この構成によれば、基板表面の個々の箇所に複数種類の処理液から選択した１種類または２種類の処理液を供給することができる。そこで、たとえば、基板の表面に存在する異物の種類（基板の表面状態の一例）および位置を予め測定しておくことにより、基板表面の個々の箇所に対して、当該箇所に存在している異物の種類に応じた適切な処理液（単独の処理液または２種以上の処理液の混合液）を供給することができる。たとえば、パーティクルがある箇所に存在していれば、その基板からの離脱を促進する処理液（一般にアルカリ系の処理液）を当該箇所に供給し、有機物からなる異物が別の箇所に存在していれば、それを分解して除去するための処理液（一般に酸系の処理液またはオゾン水）を当該箇所に供給し、金属からなる異物がさらに別の箇所に存在していれば、それを溶解させるための処理液（一般に酸系の処理液）を当該箇所に供給し、ポリマー（レジスト残渣）からなる異物がさらに別の箇所に存在していれば、それを膨潤させるための処理液（ポリマー除去液）を当該箇所に供給したりすることができる。
【００１９】
２種以上の処理液を同一箇所または近接した箇所に供給することにより、それらの処理液を基板上で混合させ、それらの化学反応を利用した処理も可能である。また、処理液ヘッド内において２種以上の処理液の混合部を設け、処理液の吐出直前において、複数種類の処理液が混合されるようにしてもよい（図８参照）。
また、上記処理液ヘッドに処理液中の異物を除去するフィルタ（５６〜５９，９１）を設け、吐出直前において処理液のフィルタリングを行うことが好ましい。
【００２０】
インクジェットヘッドの形態を有する処理液ヘッドは、処理液カートリッジ（２５）が着脱自在なものであることが好ましい。たとえば、処理液カートリッジを耐薬液性の樹脂材料（たとえば、ＰＦＡ（４フッ化エチレン・パーフロロプロピルビニルエーテル：フッ素樹脂））で構成し、処理液を使い切ったときには、これを回収して処理液を再充填することにより、再利用可能となる。
インクジェットヘッドの形態を有する処理液ヘッドは、ピエゾ素子によってヘッド内の処理液収容スペースを減少させ、そのときに生じる圧力によって処理液を吐出するピエゾ方式のものであってもよいし、ヒータ加熱によって気泡を生成し、この気泡によって処理液を押し出すサーマルインクジェット方式のものであってもよい。
【００２１】
プリンタに適用されるインクジェットヘッドは、２ピコリットルの極小インク滴を正確に吐出することができるものが実用化されており、さらに、サーマルインクジェット方式に関しては複数のヒータを用いることで吐出方向を制御する改良型のものも実用化されている。
これらの技術が適用された形態の処理液ヘッドを用いることで、基板表面上の微小な領域に正確に第１処理液を液盛りすることができる。したがって、たとえば、基板表面における異物（パーティクル等）の位置を正確に測定し、この測定された位置に第１処理液（処理液ヘッドから吐出可能な複数種類の処理液のうちの一種または２種以上であってもよい。）を選択的に液盛りできる。
【００２２】
より具体的には、たとえば、基板上のアライメントマーク上の反射防止膜をレーザアブレーション現象を利用して除去する処理を行い、この処理によって基板上に飛び散ったパーティクルの分布を測定し、その測定結果に基づいて、アライメントマークの近傍に関してのみ第１処理液を液盛りするといった処理が可能である。
また、基板上に形成されているパターンのデータに基づき、たとえば、基板表面の凸部にのみ第１処理液としての界面活性剤を供給しておくような処理を行うこともできる。これにより、その後の第２処理液（たとえばバッファードふっ酸）によって基板表面を処理するときに、界面活性剤が供給された部分における表面張力が低くなるから、第２処理液を微細なパターンの内部にまで浸透させることができる。基板上のパターンのデータとしては、基板上のパターン設計データが用いられてもよいし、撮像装置によって基板上のパターンを測定することによって取得されたデータが用いられてもよい。
【００２３】
基板上におけるパーティクル等の分布が既知である場合には、部分液盛り対象領域の測定（基板の表面状態の測定）は必ずしも必要ではない。たとえば、基板をバキュームチャックで保持する場合のチャック跡、基板上のレーザマーク（基板の通し番号）形成部、基板上のアライメントマーク部、基板周縁のノッチ部（とくに半導体ウエハ等の円形基板の場合）などの箇所に対して部分液盛りを行いたい場合には、それらの場所は予め分かっているから、部分液盛り対象領域を測定することなく、第１処理液の部分液盛りを行うことができる。基板上のパターン設計データに基づいて基板上のパターンの凸部に界面活性剤を供給する場合も同様である。また、基板上におけるデバイス形成領域にのみ第１処理液の部分液盛りを行うようにしてもよく、この場合にも、部分液盛り対象領域の測定は必ずしも必要ではない。
【００２４】
部分液盛り手段による部分液盛りは、基板上において所定パターンに分割された個々の分割領域を単位として行われてもよい。具体的には、基板表面の領域を、同心円状、放射状、格子状などのパターンに分割し、個々の分割領域ごとに部分液盛りを行うか否かを選択するようにしてもよい（図９参照）。
上記部分液盛り対象領域情報生成手段としては、パーティクルカウンタ、全反射蛍光Ｘ線分析装置（ＴＲＸＲＦ）、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）、画像認識異物検査装置などが適用可能である。
【００２５】
【発明を実施するための最良の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するためのブロック図である。この基板処理装置は、基板表面から異物を除去するための洗浄処理を実行する装置であり、処理対象の基板に対して１枚ずつ異物情報の測定を行う異物測定部１と、異物測定部１による異物情報の測定結果に基づき、基板表面の特定箇所に処理液を液盛りする部分液盛り処理部２と、この部分液盛り処理後の基板に対して全面洗浄処理を施す洗浄処理部３とを備えている。さらに、この基板処理装置は、異物測定部１、部分液盛り処理部２および洗浄処理部３、ならびにこれらの間で基板を搬送する基板搬送機構６の各動作を制御する制御装置４と、この制御装置４に接続された記憶装置５とを備えている。
【００２６】
処理対象の基板は、基板搬送機構６によって異物測定部１に搬入されて、１枚ずつ、その表面の異物情報（とくに異物の位置および種類）が測定される。すなわち、いわゆる全数検査が行われる。
異物情報の測定結果は、制御装置４の働きにより、異物の位置と種類とが対応付けられた状態で、記憶装置５に基板毎に格納される。制御装置４は、異物測定部１から与えられた測定結果に基づき、当該基板の洗浄処理が必要であるかどうか（所定の合格基準を満たしているかどうか）を判断し、洗浄が不要であれば、その基板を払い出すように基板搬送機構６を制御する。
【００２７】
また、制御装置４は、洗浄処理が必要な基板について、パーティクル等の異物の位置およびその異物の種類を記憶装置５から読み出す。その結果に基づいて、部分液盛り処理部２が制御されることにより、基板上における異物の存在箇所にその異物の種類に応じた処理液が選択的に液盛りされる。この液盛りされる処理液は、洗浄処理部３による洗浄処理によって当該異物の除去を容易にするための処理液である。たとえば、異物の種類がパーティクル（シリコン粒子や窒化物等であれば、その基板からの除去を促進するための処理液（たとえばアンモニアと過酸化水素水との混合液）であり、異物の種類が有機物であれば、その有機物を分解させるための処理液（たとえば、硫酸系の薬液）であり、異物の種類が金属であれば、その金属を溶解させるための処理液（たとえば塩酸系の薬液）であり、異物の種類がポリマー（レジスト残渣）であれば、そのポリマーを膨潤させるための処理液（ポリマー除去液）である。
【００２８】
部分液盛り処理後の基板は、洗浄処理部３に搬入されて全面洗浄処理を受ける。洗浄処理部３によって処理された後の基板は、基板搬送機構６によって払い出してもよいし、再び異物測定部１へと搬入して異物測定からの処理を繰り返し、基板表面が清浄な状態であることを確認したうえで払い出してもよい。
図２は、部分液盛り処理部２の構成例を説明するための概念図である。部分液盛り処理部２は、基板Ｗを水平に保持する基板保持部材２１と、この基板保持部材２１を駆動することによって基板Ｗを移動する基板移動機構２２と、基板保持部材２１に保持された基板Ｗに対向可能な処理液ヘッド２５と、この処理液ヘッド２５を基板Ｗの表面に平行に移動するためのヘッド移動機構２６とを備えている。
【００２９】
処理液ヘッド２５は、プリンタに使用されるインクジェットヘッドに類似した構造および形態を有しており、図３に示すように、ヘッド本体２５１と、このヘッド本体２５１に着脱可能な処理液カートリッジ２５２とを備えている。処理液カートリッジ２５２は、４種類の処理液をそれぞれ所定量ずつ収容可能な４個の処理液タンク３１，３２，３３，３４を備えており、この４個の処理液タンク３１，３２，３３，３４に収容された処理液の微小な液滴が処理液ヘッド２５の下方（基板Ｗに対向する方向）に向けて吐出されるようになっている。カートリッジ２５２は、耐薬液性のあるフッ素樹脂（たとえば、ＰＦＡＰＦＡ：４フッ化エチレン・パーフロロプロピルビニルエーテル）で構成されており、処理液を使い切った後には、これを回収して処理液を再充填することで、再利用可能とされている。
【００３０】
４個の処理液タンク３１，３２，３３および３４には、たとえば、それぞれ、アンモニアと過酸化水素水との混合液、硫酸系薬液、塩酸系薬液およびポリマー除去液が収容されている。
図４は、処理液ヘッド２５の構成を示す概念図である。処理液タンク３１，３２，３３，３４には、窒素ガス供給源からの窒素ガスが異物除去用のフィルタ３５およびレギュレータ３６を介してそれぞれ供給されて、内部が加圧されるようになっている。処理液タンク３１，３２，３３，３４は、処理液供給路４１，４２，４３，４４をそれぞれ介して処理液溜まり５１，５２，５３，５４に供給されるようになっており、処理液供給路４１〜４４には、バルブ４６，４７，４８，４９および異物除去用のフィルタ５６，５７，５８，５９がそれぞれ介在されている。フィルタ５６，５７，５８，５９は、基板Ｗに向けて吐出される直前の処理液から異物を除去する。
【００３１】
処理液溜まり５１，５２，５３，５４の下面には微小な吐出口５１Ａ，５２Ａ，５３Ａ，５４Ａが形成ている。この処理液溜まり５１，５２，５３，５４には、処理液吐出駆動部７１，７２，７３，７４がそれぞれ設けられている。処理液吐出駆動部７１〜７４は、処理液溜まり５１〜５４に貯留された処理液を吐出口５１Ａ〜５４Ａから押し出すピエゾ素子（圧電素子）であってもよいし、処理液溜まり５１〜５４内で突沸による気泡を発生させ、この気泡により処理液を吐出口５１Ａ〜５４Ａから押し出させるヒータであってもよい。
【００３２】
図５は、基板移動機構２２とヘッド移動機構２６との働きによる基板Ｗと処理液ヘッド２５との相対移動の態様を説明するための図である。
図５（ａ）は、ヘッド移動機構２６が基板保持部材２１に保持された基板Ｗの表面に沿うＸ方向（水平方向）に沿って少なくとも基板Ｗの直径範囲に渡って処理液ヘッド２５を移動させる往復移動機構で構成され、基板移動機構２２が基板Ｗの表面に沿うとともに上記Ｘ方向と直交するＹ方向（水平方向）に少なくとも基板Ｗの直径範囲に渡って基板Ｗを搬送する基板送り機構によって構成されている場合の例を示している。この場合、制御装置４によって、基板送り機構によるＹ方向への基板送り動作と同期して往復移動機構による処理液ヘッド２５の往復動作が行われることによって、処理液ヘッド２５は、基板Ｗの全表面を隈無く走査することができる。
【００３３】
図５（ｂ）は、基板移動機構２２が基板Ｗをその表面に垂直な軸線まわりに回転駆動する基板回転機構によって構成され、ヘッド移動機構２６が、基板保持部材２１に保持された基板Ｗの表面に沿って少なくとも基板Ｗの回転半径範囲に渡って処理液ヘッド２５を直線往復移動させる往復移動機構で構成されている場合の例を示している。この場合、制御装置４によって、基板Ｗの回転に同期するように処理液ヘッド２５を基板Ｗの回転中心から基板Ｗの最大回転半径の位置までの範囲で移動させることにより、処理液ヘッド２５によって、基板Ｗの全表面を隈無く走査することができる。
【００３４】
図５（ｃ）は、基板移動機構２２が基板Ｗをその表面に垂直な軸線まわりに回転駆動する基板回転機構によって構成され、ヘッド移動機構２６が基板保持部材２１に保持された基板Ｗの表面に沿って少なくとも基板Ｗの回転半径範囲に渡って処理液ヘッド２５を円弧軌道を描きながら往復移動させる揺動機構で構成されている場合の例を示している。この揺動機構は、より具体的には、基板Ｗ外に揺動中心を設けた揺動アームに処理液ヘッド２５を取り付け、揺動アームをその揺動中心まわりに揺動させる構成であってもよい。このような構成においても、制御装置４によって、基板Ｗの回転に同期するように処理液ヘッド２５を回転中心から基板Ｗの最大回転半径の位置までの範囲で円弧軌道に沿って移動させることにより、処理液ヘッド２５は、基板Ｗの全表面を隈無く走査することになる。
【００３５】
処理液ヘッド２５が基板Ｗの表面を走査する過程で、制御装置４は、バルブ４６，４７，４８，４９を開放状態に制御したうえで、記憶装置５に記憶された異物の情報（異物の位置および種類）に基づき、処理液吐出駆動部７１，７２，７３，７４を制御する。これにより、異物が存在する箇所に処理液ヘッドが位置するタイミングで、処理液吐出駆動部７１〜７４のうちで異物の種類に対応する１つまたは２つ以上が駆動され、当該箇所に当該異物の除去を補助するための処理液が液盛りされる。
【００３６】
図６は、洗浄処理部３の構成例を示す概念図である。この例では、洗浄処理部３は、基板Ｗを保持して回転するスピンチャック８１と、このスピンチャック８１を回転駆動する回転駆動機構８２と、スピンチャック８１に保持された基板Ｗの表面に向けて処理液の液滴の噴流を吐出する二流体スプレーノズル８３と、二流体スプレーノズル８３を基板Ｗの表面に沿って少なくともその回転半径の範囲で揺動させる揺動アーム８４と、この揺動アーム８４を駆動する揺動駆動機構８５とを備えている。
【００３７】
この構成により、揺動アーム８４を少なくとも基板Ｗの回転中心から最大回転半径位置までの範囲で揺動させつつ、回転駆動機構８２によってスピンチャック８１とともに基板Ｗを回転させることで、基板Ｗの全表面に対して、二流体スプレーノズル８３から吐出される液滴噴流を供給できる。基板Ｗの全表面を処理した後には、スピンチャック８１が高速回転されることによって、基板Ｗの表面から遠心力によって水分を排除するための乾燥工程が実行される。この乾燥処理後の基板Ｗが、基板搬送機構６によって搬出されることになる。
【００３８】
二流体スプレーノズル８３には、処理液としての純水（脱イオン化された純水）と不活性ガスとしての窒素ガスとが供給されており、二流体スプレーノズル８３は、純水と窒素ガスとをノズルハウジング内またはノズルハウジングの吐出口近傍で混合させることによって、処理液の液滴を生成させ、この液滴の噴流を基板に向けて吐出する。この液滴の噴流の働きによって、基板Ｗの表面の異物が排除される。この場合に、部分液盛り処理によって、異物は基板Ｗの表面から離脱しやすい状態となっているので、短時間の処理で基板Ｗの表面を清浄な状態にすることができる。
【００３９】
なお、二流体スプレーノズル８３を用いる洗浄処理の代わりに、処理液に超音波を付与して基板へと吐出する超音波ノズルによる洗浄処理が適用されてもよいし、基板の表面をスクラブブラシで洗浄するスクラブ洗浄が適用されてもよい。また、通常のノズルから洗浄作用のある処理液を基板の表面に供給することによって基板の全面の洗浄を行う構成であってもよい。
また、洗浄処理部３は、図６のような枚葉型の装置である必要はなく、複数枚の基板を一括して処理液槽に浸漬させるバッチ型の構成を有していてもよい。
【００４０】
異物測定部１を構成する測定装置としては以下のようなものを用いることができる。
１．パーティクルカウンタ
パーティクルカウンタは、基板表面に存在する粒子状の異物であるパーティクルの位置およびサイズならびに基板表面の欠陥（ＣＯＰ：Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｒｉｇｉｎａｔｅｄ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ）の位置およびサイズを検出する。この場合、測定されたパーティクルの基板上での位置情報（必要に応じさらにサイズ情報）が記憶装置５に格納されることになる。
２．全反射蛍光Ｘ線分析装置（ＴＲＸＲＦ）
全反射蛍光Ｘ線分析装置は、基板表面に対して微小角度（たとえば０．１度）でＸ線を照射し、基板表面におけるＸ線の全反射を利用することにより、基板にダメージを与えることなく基板表面に存在する元素の位置および濃度（単位面積あたりの原子数）を検出することができるものである。主として金属元素の検出が可能であり、カリウムから亜鉛までの間の元素番号の各金属元素を検出することができる。半導体ウエハや液晶表示用ガラス基板上に存在し得る金属元素のなかでは、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、ＣｒおよびＣａの検出が可能である。
【００４１】
この全反射蛍光Ｘ線分析装置が用いられる場合には、記憶装置５には、基板表面における異物の位置および当該異物（金属元素）の種類のデータ（さらに必要に応じてその表面濃度のデータ）が格納されることになる。
３．エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ：Ｅｎｅｒｇｙ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ  Ｘ−ｒａｙ  ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）
エネルギー分散型Ｘ線分析装置は、基板表面にＸ線を照射し、発生するＸ線のエネルギーを分析することによって、基板表面に存在する異物の構成元素の種類や、含有量を調べることができる装置である。この場合、記憶装置５には、基板上の異物の位置と、その異物を構成する元素の種類（さらに必要に応じてその含有量）が記憶される。
４．走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）
走査型電子顕微鏡を用いることで、基板上の異物の位置および形状を観測することができる。この場合、記憶装置５には、その異物の位置（さらに必要に応じてその形状）が格納されることになる。
【００４２】
走査電子顕微鏡とエネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）とを併用することにより、異物を構成する元素の種類および含有量、その異物の位置ならびに形状を測定することができる。
５．画像認識異物検査装置
画像認識異物検査装置は、処理前の基板の表面および処理後の基板の表面をそれぞれ撮像して得られる２つの画像を比較することによって、基板上の異物の位置、形状およびサイズを検出することができる装置である。このような装置は、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社によって実用化されて市販されている。
【００４３】
たとえば、処理前の基板の画像を撮像する代わりに、洗浄処理対象の基板と同一のパターンが表面に形成され、異物が精密に排除された状態の基板の画像を撮像しておくとともに、処理対象の基板の表面の画像を撮像して、両者を比較することによって、処理対象の基板表面に存在する異物の画像を抽出することができる。
この画像認識異物検査装置を用いる時には、記憶装置５には基板上の異物の位置のデータ（さらに必要に応じて形状およびサイズのデータ）が格納される。
【００４４】
図７は、この発明の他の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するためのブロック図である。この図７において、上述の図１に示された各部に対応する部分には、図１の場合と同一の参照符号を付して示す。この実施形態では、異物測定部１が設けられておらず、代わりに、記憶装置５には、処理対象の基板の異物情報が予め格納されている。たとえば、基板表面のチャック跡（バキュームチャックで保持した跡）、基板の周縁部のチャック部（メカニカルチャックのチャックピンが当接する部分）、基板のノッチ部、ウエハマーク形成部、アライメントマーク部などのように、既知の汚染箇所を集中的に洗浄する場合に、この構成が適用可能である。
【００４５】
制御装置４が記憶装置５に記憶された異物情報に基づいて部分液盛り処理部２を制御することによって、チャック跡などの既知の汚染箇所に適切な処理液が部分的に液盛りされることになる。
以上、この発明の２つの実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。たとえば、上記の実施形態では、処理液ヘッド２５に備えられた処理液タンクからそれぞれ処理液が吐出される構成となっているが、図８に示すように、２つ以上の処理液タンク３０Ａ，３０Ｂに貯留されている異種の処理液を吐出前に混合し、混合された処理液を基板Ｗに向けて吐出する構成としてもよい。なお、図８において、９０Ａ，９０Ｂはバルブ、９１はフィルタ、９２は処理液溜まり、９２Ａは吐出口、９３は処理液吐出駆動部である。
【００４６】
また、上記の実施形態では、処理液ヘッド２５によって任意の領域への処理液の選択的な液盛りが可能な構成について説明したが、図９に示すように、基板Ｗの表面領域を所定の領域に区分して、区分された領域ごとに処理液の液盛りをするかどうかを決めるようにしてもよい。図９（ａ）は、基板Ｗの表面領域を同心円により区分した例であり、図９（ｂ）は、基板Ｗの表面領域を放射状に区分した例であり、図９（ｃ）は基板Ｗの表面領域を格子状に区分した例である。
【００４７】
さらに、上記の実施形態では、基板上の異物を除去する場合の処理を例にとって説明したが、たとえば、基板上のパターンの凸部に選択的に界面活性剤を液盛りした後に、バッファードふっ酸等の処理液を基板の全面に供給するような処理も同様にして行うことができる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図２】部分液盛り処理部の構成例を説明するための概念図である。
【図３】処理液ヘッドの外観構成を示す図解的な斜視図である。
【図４】処理液ヘッドの構成を示す概念図である。
【図５】基板と処理液ヘッドとの相対移動の態様を説明するための図である。
【図６】洗浄処理部の構成例を示す概念図である。
【図７】この発明の他の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図８】内部で処理液を混合するための構成を有する処理液ヘッドの例を示す概念図である。
【図９】基板表面の領域を予め区分し、区分された領域ごとに部分液盛りをするかどうかを定める例を説明するための図である。
【符号の説明】
１      異物測定部
２      部分液盛り処理部
３      洗浄処理部
４      制御装置
５      記憶装置
６      基板搬送機構
２１    基板保持部材
２２    基板移動機構
２５    処理液ヘッド
２５１  ヘッド本体
２５２  処理液カートリッジ
２６    ヘッド移動機構
３１〜３４    処理液タンク
３５    フィルタ
３６    レギュレータ
４１〜４４    処理液供給路
４６〜４９    バルブ
５１〜５４    処理液溜まり
５１Ａ〜５４Ａ    吐出口
５６〜５９    フィルタ
７１〜７４    処理液吐出駆動部
８１    スピンチャック
８２    回転駆動機構
８３    二流体スプレーノズル
８４    揺動アーム
８５    揺動駆動機構
３０Ａ，３０Ｂ    処理液タンク
９０Ａ，９０Ｂ    バルブ
９１    フィルタ
９２    処理液溜まり
９２Ａ  吐出口
９３    処理液吐出駆動部
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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