(57)【要約】【課題】ウォーターマークの発生を防止するとともに、基板の表面に純水または薬液を効率よく供給することが可能な基板処理装置および基板処理方法を提供する。【解決手段】基板Ｗの表面に処理を行う複数の処理室と、複数の処理室間において基板Ｗの表面を上方に向けた状態で基板Ｗを搬送する搬送ロボット２９と、搬送ロボット２９により搬送される基板Ｗに対向配置した状態で移動しつつ、基板Ｗの表面全域に向けて液体を供給するシャワーヘッド１０とを備えたことを特徴とする基板処理装置および基板処理方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に処理を行う複数の処理室と、
前記複数の処理室間において前記基板の表面を上方に向けた状態で前記基板を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される前記基板に対向配置した状態で移動しつつ、前記基板の表面全域に向けて液体を供給するノズルとを備えた
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記処理室では、前記ノズルから供給される液体により、前記基板の表面処理が行なわれる
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】
前記ノズルはシャワー形状である
ことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記ノズルを複数備えており、
複数の前記ノズルは、各処理室で順次シフトして移動するように構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項５】
基板の表面に処理を行う複数の工程を有する基板処理方法において、
各工程間に、前記基板を上方に向けて移動させるとともに、前記基板と対向配置した状態で移動するノズルから前記基板の表面全域に液体を供給する
ことを特徴とする基板処理方法。
【請求項６】
前記基板の表面が疎水性材料で構成されている
ことを特徴とする請求項５記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記液体には界面活性剤が含有されている
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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置および基板処理方法に関し、特に、基板の表面に洗浄処理を行う基板処理装置および基板処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の動作速度向上のため、銅（Ｃｕ）配線とＬｏｗ-ｋ（低誘電率）膜からなる層間絶縁膜の採用が検討されている。Ｌｏｗ-ｋ膜としては主に、ＳｉＯＦ（ＦＳＧ）、ＳｉＯＣ、ＨＳＱ（Ｈ含有ポリシロキサン）、ＭＳＱ（メチル含有ポリシロキサン）等の無機系材料膜、ポリイミド誘導体、パラキシリレン系樹脂、フッ素系樹脂等の有機系材料膜、多孔質膜、Air Gap構造膜等が挙げられる。
【０００３】
上記Ｌｏｗ-ｋ膜を用いたＣｕ配線構造を形成する場合には、例えば基板上のＬｏｗ-ｋ膜に設けられた凹部を埋め込む状態でＬｏｗ-ｋ膜上にＣｕ膜を成膜した後、例えば化学的機械的研磨（Chemical Mechanical Polishing（ＣＭＰ））法により、Ｌｏｗ-ｋ膜の表面が露出するまで研磨する。その後、パーティクルや金属を含む研磨残渣を除去するために、Ｌｏｗ-ｋ膜の表面を露出させた状態で、基板表面の洗浄処理を行う。
【０００４】
ここで、図１２に示すように、一般的なＣＭＰ装置１’は、研磨部２と洗浄部３とを備えている。研磨部２は、洗浄部３に搬送される前に研磨後のウェーハ（基板）Ｗが待機する待機室４を備えている。洗浄部３は、待機室４から搬送された基板Ｗの表面に薬液を供給して洗浄処理を行う第１洗浄室５と、薬液処理後の基板Ｗに純水リンスを行う第２洗浄室６と、純水リンス後に基板Ｗの乾燥処理を行う乾燥室７とを備えている。各処理室の底部には基板Ｗを保持するピンチャック方式の基板保持部９が配置されている。
【０００５】
上述したようなＣＭＰ装置１’において、第１洗浄室５および第２洗浄室６にて供給される薬液や純水は、通常、領域Ｃの拡大断面図に示すように、基板保持部９の上方に配置された固定ノズル１０’から基板保持部９に保持された基板Ｗの表面に供給される。このため、図１３に示すように、待機室４における基板Ｗの待機時や、図中に点線で示す各処理室間の基板Ｗの搬送時に、基板Ｗ表面が部分的に乾燥し、基板Ｗ表面と大気と水の三相界面が形成される。
【０００６】
特に、上述したようなＣｕ配線構造を形成する際のＣＭＰ処理後の基板Ｗ表面の洗浄処理では、基板Ｗの表面にＬｏｗ-ｋ膜が露出されており、一般的にＬｏｗ-ｋ膜は疎水性が強いため、上記三相界面が形成され易い。この三相界面が形成されると、酸素の関与による銅の酸化腐蝕反応が進行して、基板Ｗ表面のＣｕと大気中の酸素（Ｏ）が水中に溶解し、銅の酸化物が生成される。そして、その後の乾燥プロセスにより、この生成物が基板Ｗ表面に析出してウォーターマークが発生してしまう。
【０００７】
そこで、基板の搬送途上におけるウォーターマークの発生を防止するため、洗浄部（最終リンス部）と乾燥部の上方に、内部がシャッターで区切られた基板の搬送経路を設置し、この搬送経路の上部を密閉するカバーの内部に固定された純水ノズルから、基板面に対して平行に純水が供給されるように構成された基板処理装置が報告されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１００７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１に記載された基板処理装置では、搬送経路から乾燥部に搬送される間は基板の表面全域に純水が供給されず、また、搬送経路内を区切るシャッターを開放して基板を通過させる際も搬送経路を覆うカバーの上部に固定された純水ノズルから純水を供給するため、基板の表面に純水が供給され難い。このため、基板表面を液膜で完全に覆うことが困難である。特に、上述したように、基板の表面に疎水性の強いＬｏｗ-ｋ膜等が露出されている場合には、基板の表面全域に常に液体が供給されていないと、部分的に乾燥し、上述した三相界面が形成されてしまうため、ウォーターマークの発生を確実に防止できない、という問題があった。
【００１０】
また、上述したような基板処理装置では、搬送経路を覆うカバーの内部上方に固定されたノズルから、基板表面に平行に純水を供給するため、基板表面に効率よく純水を供給しにくく、使用量が増加するだけでなく、装置内に洗浄後の純水が飛散することによりコンタミネーションが発生し易くなる、という問題もある。さらに、搬送経路の上部から搬送経路全体に純水が供給されるため、搬送経路内にミストが発生し易く、このミストが基板の表面に付着することでウォーターマークが発生してしまう、という問題もある。
【００１１】
そこで、本発明は、ウォーターマークの発生を防止するとともに、基板の表面に純水または薬液を効率よく供給し、装置内のコンタミネーションを抑制することが可能な基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の基板処理装置は、基板の表面に処理を行う複数の処理室と、複数の処理室間において基板の表面を上方に向けた状態で基板を搬送する搬送手段と、搬送手段により搬送される基板の表面に対向配置した状態で移動しつつ、基板の表面全域に向けて液体を供給するノズルとを備えたことを特徴としている。
【００１３】
このような基板処理装置によれば、搬送手段により搬送される基板の表面全域に向けて液体を供給するノズルを備えていることから、処理室間において、表面全域が液膜で覆われた状態で基板が搬送される。これにより、搬送中の基板の表面に部分的な乾燥による大気と水と基板との三相界面が形成されることが防止される。このため、ウォーターマークの発生を防止することが可能となる。また、搬送手段により搬送される基板の表面に上記ノズルが対向配置した状態で移動しつつ液体を供給することから、搬送中に固定されたノズルから液体を供給する基板処理装置と比較して、基板の表面に液体が効率よく供給されるとともに、装置内への液体の飛散が抑制される。
【００１４】
また、本発明の基板処理方法は、基板の表面に処理を行う複数の工程を有する基板処理方法において、各工程間に、基板を上方に向けて移動させるとともに、基板と対向配置した状態で移動するノズルから基板の表面全域に液体を供給することを特徴としている。
【００１５】
このような洗浄方法によれば、各工程間に基板の表面全域に液体が供給されるため、表面全域が液膜で覆われた状態となる。これにより、工程間に基板の表面が部分的に乾燥することによる大気と水と基板との三相界面が形成されることが防止される。このため、ウォーターマークの発生を防止することが可能となる。また、基板と対向配置した状態で移動するノズルから基板の表面全域に液体を供給することから、液体が効率よく供給される。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明の基板処理装置および基板処理方法によれば、基板の表面にウォーターマークが発生することを防止できるため、この基板に形成する素子の歩留まりおよび信頼性を向上させることができる。また、基板の表面に液体を効率よく供給することができるため、製造コストが抑制され、生産性を向上させることができる。さらに、装置内への液体の飛散が抑制されるため、装置内のコンタミネーションを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明の基板処理装置の好ましい実施の形態を示す構成図である。なお、背景技術で説明した基板処理装置と同様の構成には同一の番号を付して説明する。
【００１９】
まず、図１に示すように、本実施形態の基板処理装置は、例えばＣＭＰ装置１であり、基板ＷにＣＭＰ処理を行う研磨部２と研磨後の洗浄処理、乾燥を行う洗浄部３とを備えている。研磨部２および洗浄部３には複数の処理室が設けられており、例えば研磨部２には、基板ＷにＣＭＰ処理を行う研磨処理室２’とＣＭＰ処理が施された基板Ｗが待機する待機室４とが設けられている。
【００２０】
また、洗浄部３には、例えば待機室４から搬送された基板Ｗの表面に薬液を供給して洗浄処理を行う第１洗浄室５と、薬液処理後の基板Ｗに純水リンスを行う第２洗浄室６と、純水リンス後に基板Ｗの乾燥処理を行う乾燥室７とが設けられている。各処理室間には、開放自在なシャッター８がそれぞれ設けられており、待機室４と第１洗浄室５の間にはシャッター８Ａ、第１洗浄室５と第２洗浄室６の間にはシャッター８Ｂ、第２洗浄室６と乾燥室７の間にはシャッター８Ｃが配置されることとする。
【００２１】
また、上記待機室４、第１洗浄室５、第２洗浄室６および乾燥室７には、各処理室の底部側に基板Ｗの装着面を上方に向けた状態で基板Ｗを保持する、例えばピンチャック方式の基板保持部９（９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ）がそれぞれ設けられている。
【００２２】
さらに、ここでの図示は省略したが、上記処理室には、処理室間において前記基板の表面を上方に向けた状態で基板Ｗを水平方向に搬送する搬送ロボット（搬送手段）が配置されている。この搬送ロボットは、処理室の基板保持部９から例えば基板Ｗを載置保持した状態で、隣接する処理室の基板保持部９に向けて直線的に基板Ｗを搬送する。これにより、後述するシャワーヘッドも、搬送ロボットに搬送される基板に対向配置した状態で移動するため、直線的に移動するように構成される。
【００２３】
なお、ここでは、基板Ｗを載置保持した状態で基板Ｗを搬送する搬送ロボットの例について説明するが、基板Ｗの保持形態については基板Ｗの表面を上方に向けた状態で搬送できればよく、例えば搬送ロボットがアーム状に構成されており、基板Ｗのエッジを挟持する状態で搬送してもよい。また、ここでは、上記搬送ロボットが基板保持部間で直線的に基板Ｗを搬送する例について説明するが、搬送経路はこれに限定されず、例えば基板保持部９間を結ぶ弧状に基板Ｗを搬送してもよい。この場合には、後述するシャワーヘッドも弧状に移動する。
【００２４】
また、上記待機室４、第１洗浄室５、第２洗浄室６には、各基板保持部９Ａ，９Ｂ，９Ｃの上方に、シャワーヘッド１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）がそれぞれ対向配置されている。各シャワーヘッド１０には、このシャワーヘッド１０から基板Ｗの表面に供給される液体が貯留された貯留タンク１１（１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ）が配管１２（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）を介して接続されている。また、各配管１２には、開放自在なバルブ１３（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ）がそれぞれ接続されている。
【００２５】
各貯留タンク１１は、純水、薬液、界面活性剤から選択した液体が供給されるように構成されており、これらを単独で、または組み合わせて貯留する。ここでは、例えば貯留タンク１１Ａには純水、貯留タンク１１Ｂには第１洗浄室５にて基板Ｗ表面の研磨残渣を除去するための薬液、貯留タンク１１Ｃには第２洗浄室６にて薬液をリンスするための純水が充填されていることとする。そして、第１洗浄室５ではシャワーヘッド１０Ｂから供給される薬液により研磨残渣の除去が行われ、第２洗浄室６ではシャワーヘッド１０Ｃから供給される純水により基板Ｗ表面の純水リンスが行われることとする。
【００２６】
ここで、一連の洗浄処理に用いる純水は、純水中の酸素に起因するウォーターマークの発生を防止するため、脱気処理されていることが好ましい。この場合、脱気機構が上記貯留タンク１１に設けられていてもよく、脱気された純水が貯留タンク１１中に流入されるように構成されていてもよい。
【００２７】
また、上述した待機室４、第１洗浄室５、第２洗浄室６、乾燥室７の下部側には、上記各シャワーヘッド１０から供給された液体を排出するための排液管１４（１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ）がそれぞれ配設されている。
【００２８】
また、乾燥室７は、不活性ガスを供給可能に構成されており、例えばその上方に不活性ガスの供給ノズル１５が設けられている。このガス供給ノズル１５は、不活性ガスの貯留タンク１６に配管１７を介して接続されており、配管１７には開放自在なバルブ１８が設けられている。また、乾燥室７の側壁には、乾燥処理後の基板Ｗを搬出するためのゲートバルブ１９が設けられており、ゲートバルブ１９から搬出された基板Ｗはキャリア２０に搭載される。
【００２９】
ここで、上述した基板保持部９およびシャワーヘッド１０について詳細に説明する。
【００３０】
まず、図２（ａ）の平面図に示すように、基板保持部９は、基板Ｗのエッジを押え込んで基板Ｗを固定するための支持ピン２１を備えており、保持される基板Ｗの周縁に、例えば６つの支持ピン２１が略均等に配置されている。ここで、図２（ｂ）のＸ−Ｘ’断面図に示すように、上記６つの支持ピン２１は、これらの支持ピン２１の中心に配置される支持軸２２に収束されており、基板保持部９は、この支持軸２２を中心として、保持した基板Ｗを水平に保った状態で回転可能に構成されている。また、基板保持部９は、上記支持ピン２１により基板Ｗを固定した状態で、基板Ｗの処理面である表面側と裏面側とが支持ピン２１と接触しないように構成されている。
【００３１】
一方、図３（ａ）に示すように、各シャワーヘッド１０は、基板保持部９または搬送ロボット（図示省略）に保持された状態の基板Ｗの表面全域に向けて液体を供給するように構成されており、先端面には筒状の供給口２３が複数配置されている。この供給口２３の径は、基板Ｗ表面への液体の回り込みや液体の消費量を考慮すると、１ｍｍ〜８ｍｍ程度であることが好ましい。そして、領域Ｂの拡大図に示すように、筒状の供給口２３は、シャワーヘッド１０の先端面に対する角度を可変に構成されている。これにより、基板Ｗの大きさ、表面Ｗの表面状態（疎水性度）による液体の回り込み状態に合わせて液体の供給角度を調整することができ、効率よく基板Ｗの表面全域に液体を供給することができる。この供給口２３は、図４（ｂ）に示すように、シャワーヘッド１０の先端面の全域に均等に配置されていることが好ましい。
【００３２】
なお、ここでは、シャワーヘッド１０の先端面に複数の筒状の供給口２３が配置されている例について説明したが、シャワーヘッド１０の先端面に供給口２３として複数の孔部が配置された構成であってもよい。さらに、基板Ｗの表面全域に向けて液体を供給することが可能なノズルであれば、シャワー形状に特に限定されるものではない。
【００３３】
そしてさらに、図１を用いて説明した第１洗浄室５、第２洗浄室６には、図４（ａ）に示すように、基板保持部９に保持された基板Ｗの裏面側に薬液を供給する固定ノズル２５と、基板Ｗを洗浄する際に基板保持部９に保持された基板Ｗの上下に配置され、基板Ｗの表面および裏面を洗浄する２つのロール型洗浄ブラシ２６とが設けられている。
【００３４】
上記固定ノズル２５は、一端側を基板保持部９に保持された基板Ｗの裏面側に向けて、基板保持部９の支持ピン２１の間に配置されており、他端側はこの固定ノズル２５が配置された処理室のシャワーヘッド１０と同一の貯留タンク１１に接続されている。
【００３５】
一方、基板Ｗの上側に配置されるロール型洗浄ブラシ２６は、基板保持部９の周囲の一領域に配置されており、上下方向および水平方向に移動可能に構成されている。また、基板Ｗの下側に配置されるロール型洗浄ブラシ２６は、例えば基板保持部９の支持軸２２上に支持ピン２１に囲われる状態で配置されており、上下方向に移動可能に構成されている。
【００３６】
この図に示すように、上記基板保持部９に基板Ｗが配置されると、上記シャワーヘッド１０と上記固定ノズル２５から基板Ｗに向けて薬液が供給される。この際、上側のロール型洗浄ブラシ２６は、基板Ｗとは離間した状態で、基板保持部９の周囲から基板Ｗの上方に向かって水平方向に移動した後、下方に移動して基板Ｗの表面に接した状態となる。また、下側のロール型洗浄ブラシ２６は上方に移動して、基板Ｗの裏面と接した状態となる。この状態で、ロール型洗浄ブラシ２６をこのブラシの軸を中心として回転させて、水平方向に回転する基板Ｗの表面および裏面を洗浄する。
【００３７】
次いで、図４（ｂ）に示すように、洗浄終了時には、上側のロール型洗浄ブラシ２６は上方向に移動し、下側のロール型洗浄ブラシ２６は下方向に移動して、基板Ｗから離間する。その後、図４（ｃ）に示すように、上側のロール型洗浄ブラシ２６は、基板Ｗの表面に液だれしないように水平方向に移動して、基板保持部９の周囲の一領域に戻る。
【００３８】
そして、本発明の特徴的な構成として、図５（ａ）に示すように、各シャワーヘッド１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは水平方向に移動可能であり、各処理室で順次シフトするように構成されている。上記各シャワーヘッド１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、各処理室の奥側の側壁に沿って処理室間に連通して配置されるレール２７にそれぞれ接続されており、各処理室の基板保持部９（前記図１参照）の上方をホームポジションとして、隣接する一方の処理室の基板保持部９の上方まで水平方向に移動し、順次シフトする。
【００３９】
具体的には、シャワーヘッド１０Ａは待機室４の基板保持部９Ａ（前記図１参照）上方をホームポジションとし、第１洗浄室５の基板保持部９Ｂ（前記図１参照）上方まで移動する。同様に、シャワーヘッド１０Ｂは第１洗浄室５の基板保持部９Ｂ上方をホームポジションとし、第２洗浄室６の基板保持部９Ｃ（前記図１参照）上方まで移動する。さらに、シャワーヘッド１０Ｃは第２洗浄室６の基板保持部９Ｃ上方をホームポジションとし、乾燥室７の基板保持部９Ｄ上方まで移動する。
【００４０】
そして、シャワーヘッド１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、各処理室内で基板Ｗの表面に液体を供給して表面処理を行うだけでなく、上記搬送手段により搬送される基板Ｗに対向した状態で移動しつつ、基板Ｗの表面に液体を供給する。このため、図５（ｂ）のＹ−Ｙ’断面図に示すように、各処理室間に配置されるシャッター８は、領域Ａに示す少なくとも上記シャワーヘッド１０と搬送ロボット上の基板Ｗを通過させるように構成されている。
【００４１】
また、この図に示すように、各シャワーヘッド１０のホームポジションには、柱状の支持体２８がレール２７に直交する状態で垂直方向に配置されている。そして、各ホームポジションにおいて、シャワーヘッド１０が支持体２８に沿って上下動するように構成されている。これにより、シャワーヘッド１０が移動する際のシャワーヘッド１０同士の衝突が防止されるとともに、例えば第１洗浄室５および第２洗浄室６において基板Ｗの洗浄処理を行う際の、基板Ｗとシャワーヘッド１０との距離を調整することができる。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態の基板処理装置は、搬送手段により搬送される基板Ｗの表面全域に向けてシャワーヘッドから液体が供給されるため、各処理室間において、表面全域が液膜で覆われた状態で基板Ｗを搬送することが可能となる。
【００４３】
なお、上述した基板処理装置は本発明の一例であって、処理室数やシャワーヘッド１０の数等、特に限定されるものではない。本実施形態では、洗浄室を２室備えた例について説明したが、例えば洗浄室を３室備えていてもよい。この場合には、例えば第１洗浄室と第２洗浄室にて異なる薬液を用いて基板Ｗをそれぞれ洗浄した後、第３洗浄室にて基板Ｗの純水リンスを行ってもよい。また、本実施形態の基板処理装置では、シャワーヘッド１０が３個配置されることとしたが、シャワーヘッド１０の数はいくつでもよく、装置構成に応じて基板Ｗの待機、搬送を考慮し、設置することが好ましい。ただし、複数のシャワーヘッド１０を備えて順次シフトさせる方が、基板Ｗの洗浄処理を効率よく行うことができるため、好ましい。さらに、シャワーヘッド１０から供給される液体も、上述の実施形態の例に限定されることなく、基板Ｗの表面処理により適宜設定されることとする。
【００４４】
また、上述した基板処理装置では、可動式のシャワーヘッド１０から搬送中の基板Ｗ表面に液体が供給されるだけでなく、基板Ｗの表面処理を行うための液体が供給される例について説明したが、シャワーヘッド１０が搬送中の基板Ｗの表面のみに液体を供給するように構成されていてもよい。この場合には、例えば可動式のシャワーヘッド１０からは搬送ロボットにより基板Ｗが搬送される間のみ基板Ｗの表面全域に純水が供給され、基板Ｗの表面処理の際には各処理室に固定されたノズルから基板Ｗの表面に例えば薬液が供給されることとする。ただし、シャワーヘッド１０が搬送中の基板Ｗ表面への液体供給と各処理室における基板の表面処理の際の液体供給を兼ねる方が、装置構成が簡略化されるため、好ましい。
【００４５】
さらに、本実施形態の基板処理装置では、支持体２８が各シャワーヘッド１０のホームポジションに配置され、シャワーヘッド１０のみがレール２７に沿って水平方向に移動する例について説明したが、各シャワーヘッド１０がそれぞれ支持体２８に固定されており、支持体２８とともに移動する構成であってもよい。この場合には、例えばレール２７が各処理室の底部の奥側に各処理室に連通して配置され、支持体２８がレール２７上を移動するように構成される。ただし、例えばシャワーヘッド１０Ａからシャワーヘッド１０Ｂへのシフト時には、第１洗浄室５のシャワーヘッド１０Ｂのホームポジションにはシャワーヘッド１０Ｂが固定された支持体２８が既に配置されているため、シャワーヘッド１０Ａが固定された支持体２８を軸にしてシャワーヘッド１０Ａを水平方向に回転させることで、シャワーヘッド１０Ａをシャワーヘッド１０Ｂの下方に配置する。
【００４６】
次に、上述したような基板処理装置を用いた基板Ｗの洗浄プロセスの例について、図６〜図１１の平面図および断面図を用いて説明する。本実施形態では、例えば、基板Ｗ上のＬｏｗ−ｋ膜に設けられた凹部を埋め込む状態で、Ｌｏｗ−ｋ膜上にＣｕ膜を形成した後、ＣＭＰ法により、Ｌｏｗ−ｋ膜の表面が露出するまでＣｕ膜を除去した後の基板Ｗについて、研磨残渣を除去するための洗浄処理を行う例について説明する。
【００４７】
まず、図６（ａ）に示すように、研磨処理室２’（前記図１参照）にて研磨が完了した基板Ｗを、待機室４の基板保持部９Ａ上に基板Ｗの表面を上方に向けた状態で装着する。その後、基板Ｗが部分的に乾燥することを防ぐために、シャワーヘッド１０Ａから、純水を基板Ｗの表面に向けて供給する。この際、基板Ｗの表面の水切れを防ぐため、基板保持部９Ａは回転させない方が好ましい。これにより、基板Ｗの表面全域が液膜で覆われた状態で、洗浄処理前の基板Ｗを待機させることが可能となる。
【００４８】
次に、図６（ｂ）に示すように、搬送ロボット２９により、基板保持部９Ａ上の基板Ｗを、基板Ｗの表面を上方に向けた状態で第１洗浄室５に向けて水平方向に移動させる。これにともない、シャワーヘッド１０Ａも搬送ロボット２９に搬送される基板Ｗと対向配置した状態で、基板Ｗの表面全域に純水を供給しつつ第１洗浄室５に向けて水平方向に移動する。これにより、基板Ｗの表面に液膜が形成された状態で基板Ｗが搬送される。この際、基板Ｗの表面に純水を効率よく供給するとともに装置内への純水の飛散を抑制するため、基板Ｗの表面に液膜を形成可能な範囲で、基板Ｗとシャワーヘッド１０Ａとの距離は出来るだけ近い方が好ましい。そして、待機室４と第１洗浄室５の間のシャッター８Ａ（前記図１参照）を開放し、シャワーヘッド１０Ａと搬送ロボット２９上の基板Ｗとを第１洗浄室５に搬入する。基板Ｗを搬入後、上記シャッター８Ａを閉じる。
【００４９】
次いで、図７（ｃ）に示すように、搬送ロボット２９（前記図６（ｂ）参照）上の基板Ｗを、第１洗浄室５の基板保持部９Ｂ上に装着する。これにともない、シャワーヘッド１０Ａも基板保持部９Ｂの上方に配置される。この際、予め、第１洗浄室５の基板保持部９Ｂ上方をホームポジションとするシャワーヘッド１０Ｂを、シャワーヘッド１０Ａよりも高い位置に配置させておく。これにより、シャワーヘッド１０Ａはシャワーヘッド１０Ｂの下方に重なる状態で配置され、シャワーヘッド１０Ａの移動による衝突を避けること可能となる。また、基板保持部９Ｂに装着された基板Ｗの上下には、ロール型洗浄ブラシ２６が配置される。
【００５０】
基板保持部９Ｂに基板Ｗが装着された直後、図７（ｄ）に示すように、シャワーヘッド１０Ａからの純水の供給を停止し、上記シャッター８Ａ（前記図１参照）を開放して、シャワーヘッド１０Ａをホームポジションの待機室４の基板保持部９Ａ上方に素早く戻す。これと同時に、シャワーヘッド１０Ｂからの薬液の供給を開始し、基板保持部９Ｂを回転させた状態で薬液を基板Ｗの表面に供給しつつ、シャワーヘッド１０Ｂを適当な位置まで下降し、ロール型洗浄ブラシ２６を回転させて洗浄処理を行う。この際、シャワーヘッド１０Ｂは、ロール型洗浄ブラシ２６の動作に影響が生じない範囲で、基板保持部９Ｂに保持された基板Ｗに出来るだけ近くなるように配置することが好ましい。これにより、基板Ｗの表面に薬液が効率よく供給され、装置内への薬液の飛散が抑制される。
【００５１】
以降の工程では、シャワーヘッド１０Ｂ，１０Ｃは、図６（ａ）〜図７（ｄ）を用いて説明したシャワーヘッド１０Ａと同様に作動する。すなわち、第１洗浄室５での基板Ｗの洗浄処理が終了した後、図８（ｅ）に示すように、搬送ロボット２９により、基板保持部９Ｂに保持された基板Ｗを、基板Ｗの表面を上方に向けた状態で第２洗浄室６に向けて水平方向に移動させる。これにともない、シャワーヘッド１０Ｂも搬送ロボット２９に搬送される基板Ｗと対向配置した状態で、基板Ｗの表面全域に薬液を供給しつつ第２洗浄室６に向けて水平方向に移動する。そして、第１洗浄室５と第２洗浄室６の間のシャッター８Ｂ（前記図１参照）を開放し、シャワーヘッド１０Ｂと搬送ロボット２９上の基板Ｗとを第２洗浄室６に搬入する。基板Ｗを搬入後、上記シャッター８Ｂを閉じる。
【００５２】
次いで、図８（ｆ）に示すように、搬送ロボット２９（前記図８（ｅ）参照）上の基板Ｗを、第２洗浄室６の基板保持部９Ｃ上に装着する。これにともない、シャワーヘッド１０Ｂも基板保持部９Ｃの上方に配置される。この際、予め、第２洗浄室５の基板保持部９Ｃ上方をホームポジションとするシャワーヘッド１０Ｃを、シャワーヘッド１０Ｂよりも高い位置に配置させておく。また、基板保持部９Ｃに装着された基板Ｗの上下には、ロール型洗浄ブラシ２６が配置される。
【００５３】
基板保持部９Ｃに基板Ｗを装着した直後、図９（ｇ）に示すように、シャワーヘッド１０Ｂからの純水の供給を停止し、上記シャッター８Ｂを開放し、シャワーヘッド１０Ｂをホームポジションである第１洗浄室５の基板保持部９Ｂの上方に素早く戻す。これと同時に、シャワーヘッド１０Ｃからの純水の供給を開始し、基板保持部１０Ｃを回転させた状態で、純水を基板Ｗの表面全域に供給しつつ、シャワーヘッド１０Ｃを適当な位置まで下降させて、ロール型洗浄ブラシ２６を回転させて洗浄処理を行う。
【００５４】
次に、図９（ｈ）に示すように、搬送ロボット２９により、基板保持部９Ｃから基板Ｗを、基板Ｗの表面を上方に向けた状態で乾燥室７に向けて水平方向に搬送する。これにともない、シャワーヘッド１０Ｃも搬送ロボット２９に搬送される基板Ｗと対向配置した状態で、純水を供給しつつ乾燥室７に向けて水平方向に移動させる。そして、第２洗浄室６と乾燥室７の間のシャッター８Ｃ（前記図１参照）を開放し、シャワーヘッド１０Ｃと搬送ロボット２９上の基板Ｗとを乾燥室７に搬入する。基板Ｗを搬入後、上記シャッター８Ｃを閉じる。
【００５５】
次いで、図１０（ｉ）に示すように、搬送ロボット２９（前記図９（ｈ）参照）上の基板Ｗを、乾燥室７の基板保持部９Ｄ上に装着する。その後、基板保持部９Ｄを回転させた状態で、乾燥処理直前まで、シャワーヘッド１０Ｃから純水を基板Ｗ上に供給する。これにより、基板Ｗの表面は乾燥処理直前まで液膜で覆われる。
【００５６】
続いて、図１０（ｊ）に示すように、乾燥処理直前にシャワーヘッド１０Ｃからの純水の供給を止めて、上記シャッター８Ｃ（前記図１参照）を開放し、シャワーヘッド１０Ｃをホームポジションの第２洗浄室６の基板保持部９Ｃ上方まで素早く戻す。
【００５７】
その後、図１１に示すように、上記シャッター８Ｃ（前記図１参照）を閉じ、乾燥室７を密閉する。その後、図１を用いて説明したガス供給ノズル１５から例えば窒素ガスなどの不活性ガスを供給することで乾燥室７内の空気をパージし、不活性ガス雰囲気下にて基板Ｗの表面の乾燥処理を行う。不活性ガス雰囲気下で乾燥処理を行うことで、大気中の水分の影響を受けることを防止できるため、乾燥効率が向上する。また、大気中の酸素の影響も防止できるため、ウォーターマークの発生が確実に防止される。以上のようにして、一連の洗浄プロセスが完了する。
【００５８】
この一連の洗浄プロセスは連続して行い、例えば図７（ｄ）を用いて説明したように、シャワーヘッド１０Ａは待機室４のホームポジションに戻った後に、次に表面処理を行う基板Ｗを待機室４の基板保持部９Ａ上に装着することが好ましい。
【００５９】
上述したような基板処理装置および基板処理方法によれば、搬送中の基板Ｗの表面全域に向けて液体を供給するシャワーヘッド１０を備えていることから、処理室間において表面全域が液膜で覆われた状態で基板Ｗが搬送される。これにより、基板Ｗの表面にＬｏｗ−ｋ膜等の疎水性材料が露出していたとしても、搬送中の基板Ｗ表面の部分的な乾燥による大気と水と基板Ｗの三相界面が形成されることが防止されるため、ウォーターマークの発生を防止することが可能となる。したがって、基板Ｗに形成する素子の歩留まりおよび品質を向上させることができる。
【００６０】
また、搬送ロボット２９により表面を上方に向けた状態で搬送される基板Ｗに、対向配置した状態で移動するシャワーヘッド１０から薬液または純水を供給することから、基板Ｗの表面全域に薬液または純水を効率よく供給することができる。これにより、基板の搬送中に固定ノズルから薬液や純水を供給する場合と比較して、薬液または純水の使用量を低減させることができ、製造コストを抑制し、生産性を向上させることができる。さらに、搬送中の基板Ｗに対向配置した状態で移動するシャワーヘッド１０から薬液または純水を供給することで、装置内への薬液や純水の飛散も抑制されるため、装置内のコンタミネーションも抑制することができる。さらに、基板の搬送中に固定ノズルから薬液や純水を供給する場合と比較して、装置内のミストの発生も抑制されるため、ミストの付着によるウォーターマークの発生を防止することができる。
【００６１】
なお、本実施形態では、シャワーヘッド１０Ａから純水、シャワーヘッド１０Ｂから薬液、シャワーヘッド１０Ｃから純水が供給される例について説明したが、シャワーヘッド１０から供給される液体に界面活性剤を含有させてもよい。これにより、基板Ｗの表面が疎水性材料で構成されていたとしても、基板Ｗの表面全域を確実に液膜で覆うことができるため、好ましい。この際、界面活性剤としては、例えばアニオン性、カチオン性、両性、非イオン性界面活性剤、又はこれらを組み合わせたものを、０．０００１〜０．１ｗｔ％の濃度で用いることとする。また、シャワーヘッド１０から供給される液体には、基板Ｗ表面に露出されるＣｕ配線の腐食を防止するために、ベンゾトリアゾール（ＢＴＡ）等の防食剤を添加してもよい。
【００６２】
さらに、本実施形態の基板処理方法では、各シャワーヘッド１０から供給される液体が１つに固定されている例について説明したが、途中で供給する液体を切り換えてもよい。例えば、図７（ｄ）〜図８（ｅ）を用いて説明した工程において、第１洗浄室５にてシャワーヘッド１０Ｂから薬液を供給して基板Ｗの表面を洗浄した後、純水リンスを行う第２洗浄室６に搬送する際に、シャワーヘッド１０Ｂから供給される液体を薬液から純水に切り替え、搬送中の基板Ｗの表面全域に純水を供給してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の基板処理装置に係る実施形態を説明するための全体構成図である。
【図２】本発明の基板処理装置に係る実施形態を説明するための基板保持部の平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。
【図３】本発明の基板処理装置に係る実施形態を説明するためのシャワーヘッドの断面図（ａ）およびシャワーヘッド先端の平面図（ｂ）である。
【図４】本発明の基板処理装置に係る実施形態を説明するためのロール型洗浄ブラシの動作を説明する断面工程図である。
【図５】本発明の基板処理装置に係る実施形態の要部を説明するための平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。
【図６】本発明の基板処理方法に係る実施形態を説明するための平面図および断面図である（その１）。
【図７】本発明の基板処理方法に係る実施形態を説明するための平面図および断面図である（その２）。
【図８】本発明の基板処理方法に係る実施形態を説明するための平面図および断面図である（その３）。
【図９】本発明の基板処理方法に係る実施形態を説明するための平面図および断面図である（その４）。
【図１０】本発明の基板処理方法に係る実施形態を説明するための平面図および断面図である（その５）。
【図１１】本発明の基板処理方法に係る実施形態を説明するための平面図および断面図である（その６）。
【図１２】従来の基板処理装置および基板処理方法を説明するための平面図である。
【図１３】従来の基板処理装置および基板処理方法の課題を説明するための平面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…ＣＭＰ装置（基板処理装置）、４…待機室、５…第１洗浄室、６…第２洗浄室、７…乾燥室、１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）…シャワーヘッド（ノズル）、２９…搬送ロボット（搬送手段）
【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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