(57)【要約】【課題】より高性能な基板洗浄装置および基板乾燥装置および基板処理装置を提供する、また、そのような基板洗浄装置を用いた基板洗浄方法を提供する【解決手段】基板を保持して回転させる基板保持回転機構と、洗浄具を前記基板に接触させて前記基板を洗浄する、または、２流体噴流により前記基板を洗浄する、または、オゾン水を用いて前記基板を洗浄する第１洗浄機構と、超音波洗浄液を用いて前記基板を洗浄する第２洗浄機構と、を備える基板洗浄装置が提供される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持して回転させる基板保持回転機構と、
洗浄具を前記基板に接触させて前記基板を洗浄する、または、２流体噴流により前記基板を洗浄する、または、オゾン水を用いて前記基板を洗浄する第１洗浄機構と、
超音波洗浄液を用いて前記基板を洗浄する第２洗浄機構と、を備える基板洗浄装置。
【請求項２】
前記第１洗浄機構は、薬液を用いて前記基板を接触洗浄し、その後、
前記第２洗浄機構は、純水に超音波振動を与えた前記超音波洗浄液を用いて前記基板を洗浄するように構成された、請求項１に記載の基板洗浄装置。
【請求項３】
前記第２洗浄機構は、少なくとも前記基板のエッジに前記超音波洗浄液を供給する、請求項１又は２に記載の基板洗浄装置。
【請求項４】
前記第２洗浄機構が前記基板のエッジに前記超音波洗浄液を供給する際、前記第２洗浄機構が前記基板の内側に前記超音波洗浄液を供給する場合と比べて、前記基板保持回転機構は前記基板を低速で回転させる、請求項３に記載の基板洗浄装置。
【請求項５】
前記基板保持回転機構は、前記基板の一部を保持する保持部材を有し、
前記第２洗浄機構は、前記保持部材に前記超音波洗浄液を供給する、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】
前記基板保持回転機構、前記第１洗浄機構および前記第２洗浄機構は、筐体内にあり、
前記第２洗浄機構は、前記筐体に前記超音波洗浄液を供給する、請求項１乃至５のいずれかに記載の基板洗浄装置。
【請求項７】
前記基板保持回転機構の外側に設けられたカップを備え、
前記第２洗浄機構は、前記カップに前記超音波洗浄液を供給する、請求項１乃至６のいずれかに記載の基板洗浄装置。
【請求項８】
前記第２洗浄機構は、前記超音波洗浄液を供給する供給管を有し、この供給管が、基板を洗浄する際の第１位置と、前記洗浄具に前記超音波洗浄液を供給して洗浄する際の第２位置とを移動可能に構成された、請求項１乃至７のいずれかに記載の基板洗浄装置。
【請求項９】
基板を研磨する基板研磨装置と、
請求項１乃至８のいずれかに記載の基板洗浄装置と、を備える基板処理装置。
【請求項１０】
洗浄具を前記基板に接触させて前記基板を洗浄する、または、２流体噴流により前記基板を洗浄する、または、オゾン水を用いて前記基板を洗浄する第１洗浄機構と、
超音波洗浄液を用いて前記基板を洗浄する第２洗浄機構と、を備えた基板洗浄装置を用いて前記基板を洗浄する方法であって、
前記第１洗浄機構が前記基板を洗浄しつつ、前記第２洗浄機構が前記基板を洗浄する、基板洗浄方法。
【請求項１１】
洗浄具を前記基板に接触させて前記基板を洗浄する、または、２流体噴流により前記基板を洗浄する、または、オゾン水を用いて前記基板を洗浄する第１洗浄機構と、
超音波洗浄液を用いて前記基板を洗浄する第２洗浄機構と、を備えた基板洗浄装置を用いて前記基板を洗浄する方法であって、
前記第１洗浄機構が前記基板を洗浄し、その後、前記第２洗浄機構が前記基板を洗浄する、基板洗浄方法。
【請求項１２】
洗浄具を前記基板に接触させて前記基板を洗浄する、または、２流体噴流により前記基板を洗浄する、または、オゾン水を用いて前記基板を洗浄する第１洗浄機構と、
超音波洗浄液を用いて前記基板を洗浄する第２洗浄機構と、を備えた基板洗浄装置を用いて前記基板を洗浄する方法であって、
前記第２洗浄機構が第１周波数の前記超音波洗浄液を用いて前記基板を洗浄し、その後、
前記第１洗浄機構が前記基板を洗浄し、その後、
前記第２洗浄機構が、前記第１周波数より高い第２周波数の前記超音波洗浄液を用いて前記基板を洗浄する、基板洗浄方法。
【請求項１３】
基板を保持して回転させる基板保持回転機構と、
前記基板を乾燥させる乾燥機構と、
超音波洗浄液を用いて前記基板を洗浄する超音波洗浄機構と、を備えた基板乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を洗浄する基板洗浄装置および基板洗浄方法、基板洗浄装置を備える基板処理装置、ならびに、基板を乾燥させる基板乾燥装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）装置は、基板を研磨し、洗浄し、乾燥させるものである。すなわち、ＣＭＰ装置は、基板研磨装置、基板洗浄装置および基板乾燥装置から構成される。
【０００３】
基板洗浄装置としては、例えばペン型洗浄具あるいはロール型洗浄具を用いて接触洗浄を行うもの（特許文献１）、２流体噴流により非接触洗浄を行うもの（特許文献２）、オゾン水を用いて洗浄を行うもの（特許文献３）などが知られている。基板乾燥装置としては、例えばＩＰＡ乾燥を行うもの（特許文献４）などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−６５３７９号公報
【特許文献２】特開２０１５−１０３６４７号公報
【特許文献３】特開２０１４−１１７６２８号公報
【特許文献４】特開２０１４−２０４４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した基板洗浄装置は、微小なパーティクルを除去できないことがある。また、基板洗浄装置自身が汚染され、そのまま洗浄を行うと却って基板が汚染されることもある。よって、このような基板洗浄装置は必ずしも十分な性能を持っているとは言えない。また、上述した基板乾燥装置も、やはり基板乾燥装置自身が汚染されることがあり、必ずしも十分な性能を持っているとは言えない。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、より高性能な基板洗浄装置および基板乾燥装置および基板処理装置を提供すること、また、そのような基板洗浄装置を用いた基板洗浄方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、基板を保持して回転させる基板保持回転機構と、洗浄具を前記基板に接触させて前記基板を洗浄する、または、２流体噴流により前記基板を洗浄する、または、オゾン水を用いて前記基板を洗浄する第１洗浄機構と、超音波洗浄液を用いて前記基板を洗浄する第２洗浄機構と、を備える基板洗浄装置が提供される。
基板洗浄装置が第１および第２洗浄機構を備えるため、両者を併用することで洗浄力が向上し、かつ、第２洗浄機構が基板洗浄装置自身を洗浄することもできる。
【０００８】
前記第１洗浄機構が前記基板を洗浄しつつ、前記第２洗浄機構が前記基板を洗浄してもよい。
第１および第２洗浄機構が同時に洗浄を行うことで、洗浄力が向上する。
【０００９】
前記第１洗浄機構が前記基板を洗浄し、その後、前記第２洗浄機構が前記基板を洗浄してもよい。
第１洗浄機構が除去できなかったパーティクルがある場合でも、第２洗浄機構が仕上げ洗浄を行うことでパーティクルを除去できることもあり、洗浄力が向上する。
【００１０】
前記第２洗浄機構が第１周波数の前記超音波洗浄液を用いて前記基板を洗浄し、その後、前記第１洗浄機構が前記基板を洗浄し、その後、前記第２洗浄機構が、前記第１周波数より高い第２周波数の前記超音波洗浄液を用いて前記基板を洗浄してもよい。
低周波の超音波洗浄液を用いて大きなパーティクルを予め除去しておくことで、第２洗浄機構における洗浄具が長寿命化する。そして、高周波の超音波洗浄液を用いて小さなパーティクルを除去できる。
【００１１】
前記第１洗浄機構は、薬液を用いて前記基板を接触洗浄し、その後、前記第２洗浄機構は、純水に超音波振動を与えた前記超音波洗浄液を用いて前記基板を洗浄してもよい。
これにより、第２洗浄機構が洗浄を行いつつ濯ぎを行うこともできる。
【００１２】
前記第２洗浄機構は、前記基板のエッジに前記超音波洗浄液を供給してもよい。
これにより、第１洗浄機構が基板のエッジを洗浄できない場合でも、第２洗浄機構が基板のエッジを洗浄できる。
【００１３】
前記第２洗浄機構は、前記基板のエッジに前記超音波洗浄液の一部が滴下し、他の一部が前記基板の外側に滴下するよう、前記超音波洗浄液を供給してもよい。
これにより、基板のベベルも洗浄できる。
【００１４】
前記第２洗浄機構が前記基板のエッジに前記超音波洗浄液を供給する際、前記第２洗浄機構が前記基板の内側に前記超音波洗浄液を供給する場合と比べて、前記基板保持回転機構は前記基板を低速で回転させてもよい。
【００１５】
前記基板保持回転機構は、前記基板の一部を保持する保持部材を有し、前記第１洗浄機構は、前記洗浄具を前記基板に接触させて前記基板を洗浄し、前記第２洗浄機構は、前記保持部材の存在により前記洗浄具が洗浄できない領域に前記超音波洗浄液を供給してもよい。
これにより、第１洗浄機構が洗浄できない基板上の箇所を、第２洗浄機構が洗浄できる。
【００１６】
前記基板保持回転機構は、前記基板の一部を保持する保持部材を有し、前記第２洗浄機構は、前記保持部材に前記超音波洗浄液を供給してもよい。
これにより、基板のみならず基板洗浄装置の保持部材も洗浄できる。
【００１７】
前記基板保持回転機構、前記第１洗浄機構および前記第２洗浄機構は、筐体内にあり、前記第２洗浄機構は、前記筐体に前記超音波洗浄液を供給してもよい。
これにより、基板のみならず基板洗浄装置の筐体も洗浄できる。
【００１８】
前記基板保持回転機構の外側に設けられたカップを備え、前記第２洗浄機構は、前記カップに前記超音波洗浄液を供給してもよい。
これにより、基板のみならず基板洗浄装置のカップも洗浄できる。
【００１９】
前記第１洗浄機構は、前記洗浄具を前記基板に接触させて前記基板を洗浄し、前記第２洗浄機構は、前記洗浄具に前記超音波洗浄液を供給してもよい。
これにより、基板のみならず基板洗浄装置の洗浄具も洗浄できる。
【００２０】
本発明の別の態様によれば、基板を研磨する基板研磨装置と、上記基板洗浄装置と、を備える基板処理装置が提供される。
【００２１】
本発明のまた別の態様によれば、洗浄具を前記基板に接触させて前記基板を洗浄する、または、２流体噴流により前記基板を洗浄する、または、オゾン水を用いて前記基板を洗浄する第１洗浄機構と、超音波洗浄液を用いて前記基板を洗浄する第２洗浄機構と、を備えた基板洗浄装置を用いて前記基板を洗浄する方法であって、前記第１洗浄機構が前記基板を洗浄しつつ、前記第２洗浄機構が前記基板を洗浄する、基板洗浄方法が提供される。
第１および第２洗浄機構が同時に洗浄を行うことで、洗浄力が向上する。
【００２２】
本発明のまた別の態様によれば、洗浄具を前記基板に接触させて前記基板を洗浄する、または、２流体噴流により前記基板を洗浄する、または、オゾン水を用いて前記基板を洗浄する第１洗浄機構と、超音波洗浄液を用いて前記基板を洗浄する第２洗浄機構と、を備えた基板洗浄装置を用いて前記基板を洗浄する方法であって、前記第１洗浄機構が前記基板を洗浄し、その後、前記第２洗浄機構が前記基板を洗浄する、基板洗浄方法が提供される。
第１洗浄機構が除去できなかったパーティクルがある場合でも、第２洗浄機構が仕上げ洗浄を行うことでパーティクルを除去できることもあり、洗浄力が向上する。
【００２３】
本発明のまた別の態様によれば、洗浄具を前記基板に接触させて前記基板を洗浄する、または、２流体噴流により前記基板を洗浄する、または、オゾン水を用いて前記基板を洗浄する第１洗浄機構と、超音波洗浄液を用いて前記基板を洗浄する第２洗浄機構と、を備えた基板洗浄装置を用いて前記基板を洗浄する方法であって、前記第２洗浄機構が第１周波数の前記超音波洗浄液を用いて前記基板を洗浄し、その後、前記第１洗浄機構が前記基板を洗浄し、その後、前記第２洗浄機構が、前記第１周波数より高い第２周波数の前記超音波洗浄液を用いて前記基板を洗浄する、基板洗浄方法が提供される。
低周波の超音波洗浄液を用いて大きなパーティクルを予め除去しておくことで、第２洗浄機構における洗浄具が長寿命化する。そして、高周波の超音波洗浄液を用いて小さなパーティクルを除去できる。
【００２４】
本発明のまた別の態様によれば、基板を保持して回転させる基板保持回転機構と、前記基板を乾燥させる乾燥機構と、超音波洗浄液を用いて前記基板を洗浄する超音波洗浄機構と、を備えた基板乾燥装置が提供される。
基板乾燥装置が超音波洗浄機構を備えるため、基板乾燥装置自身を洗浄することもできる。
【発明の効果】
【００２５】
超音波洗浄機構を備えることで、高性能な基板洗浄装置および基板乾燥装置および基板処理装置が提供される。また、そのような基板洗浄装置を用いた基板洗浄方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】一実施形態に係る基板処理装置の概略上面図。
【図２】第１の実施形態に係る基板洗浄装置４の平面図。
【図３】第１の実施形態に係る基板洗浄装置４の側面図。
【図４】超音波洗浄機構４３の側面図。
【図５】チャック爪４１１が基板Ｗを保持する様子を示す上面図。
【図６Ａ】基板Ｗのベベルを洗浄する様子を示す上面図。
【図６Ｂ】基板Ｗのベベルを洗浄する様子を示す側面図。
【図７】チャック爪４１１を洗浄する様子を示す上面図。
【図８】クリーニング装置４２６の概略構成を示す図。
【図９】第２の実施形態に係る基板洗浄装置４’の平面図。
【図１０】第２の実施形態に係る基板洗浄装置４’の側面図。
【図１１】２流体ノズル４５２を模式的に示す断面図。
【図１２】第３の実施形態に係る基板洗浄装置４’’の平面図。
【図１３】第４の実施形態に係る基板乾燥装置５の平面図。
【図１４】第４の実施形態に係る基板乾燥装置５の斜視図。
【図１５】第５の実施形態に係る基板洗浄装置４’’’の側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００２８】
（第１の実施形態）
図１は、一実施形態に係る基板処理装置の概略上面図である。本基板処理装置は、直径３００ｍｍあるいは４５０ｍｍの半導体ウエハ、フラットパネル、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）やＣＣＤ（Charge Coupled Device）などのイメージセンサ、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）における磁性膜の製造工程において、種々の基板を処理するものである。
【００２９】
基板処理装置は、略矩形状のハウジング１と、多数の基板をストックする基板カセットが載置されるロードポート２と、１または複数（図１に示す態様では４つ）の基板研磨装置３と、１または複数（図１に示す態様では２つ）の基板洗浄装置４と、基板乾燥装置５と、搬送機構６ａ〜６ｄと、制御部７とを備えている。
【００３０】
ロードポート２は、ハウジング１に隣接して配置されている。ロードポート２には、オープンカセット、ＳＭＩＦ（Standard Mechanical Interface）ポッド、又はＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）を搭載することができる。ＳＭＩＦポッド、ＦＯＵＰは、内部に基板カセットを収納し、隔壁で覆うことにより、外部空間とは独立した環境を保つことができる密閉容器である。基板としては、例えば半導体ウエハ等を挙げることができる。
【００３１】
基板を研磨する基板研磨装置３、研磨後の基板を洗浄する基板洗浄装置４、洗浄後の基板を乾燥させる基板乾燥装置５は、ハウジング１内に収容されている。基板研磨装置３は、基板処理装置の長手方向に沿って配列され、基板洗浄装置４および基板乾燥装置５も基板処理装置の長手方向に沿って配列されている。
【００３２】
本実施形態では、基板洗浄装置４が、ペン型洗浄具を用いた接触洗浄と超音波洗浄水を用いた非接触洗浄とを行う。詳細は後述するが、ペン型洗浄具を用いた接触洗浄とは、洗浄液の存在下で、鉛直方向に延びる円柱状のペンシル型洗浄具の下端接触面を基板に接触させ、洗浄具を自転させながら一方向に向けて移動させて、基板の表面をスクラブ洗浄するものである。
【００３３】
基板乾燥装置５は、水平に回転する基板に向けて、移動する噴射ノズルからＩＰＡ蒸気を噴出して基板を乾燥させ、さらに基板を高速で回転させて遠心力によって基板を乾燥させるスピン乾燥ユニットが使用され得る。
【００３４】
ロードポート２、ロードポート２側に位置する基板研磨装置３および基板乾燥装置５に囲まれた領域には、搬送機構６ａが配置されている。また、基板研磨装置３ならびに基板洗浄装置４および基板乾燥装置５と平行に、搬送機構６ｂが配置されている。搬送機構６ａは、研磨前の基板をロードポート２から受け取って搬送機構６ｂに受け渡したり、基板乾燥装置５から取り出された乾燥後の基板を搬送機構６ｂから受け取ったりする。
【００３５】
２つの基板洗浄装置４間に、これら基板洗浄装置４間で基板の受け渡しを行う搬送機構６ｃが配置され、基板洗浄装置４と基板乾燥装置５との間に、これら基板洗浄装置４と基板乾燥装置５間で基板の受け渡しを行う搬送機構６ｃが配置されている。
【００３６】
さらに、ハウジング１の内部には、基板処理装置の各機器の動きを制御する制御部７が配置されている。本実施形態では、ハウジング１の内部に制御部７が配置されている態様を用いて説明するが、これに限られることはなく、ハウジング１の外部に制御部７が配置されてもよい。
【００３７】
図２および図３は、それぞれ第１の実施形態に係る基板洗浄装置４の平面図および側面図である。基板洗浄装置４は、基板保持回転機構４１と、ペン洗浄機構４２と、超音波洗浄機構４３とを備え、これらがシャッタ４４ａを有する筐体４４内に収納されている。また、基板洗浄装置４内の各部は図１の制御部７により制御される。
基板保持回転機構４１は、チャック爪４１１と、回転駆動軸４１２とを有する。
【００３８】
チャック爪４１１は、洗浄対象である基板Ｗの外周端部（エッジ部分）を把持して基板Ｗを保持するように設けられた保持部材である。本実施形態では、チャック爪４１１が４つ設けられており、隣り合うチャック爪４１１同士の間には、基板Ｗを搬送するロボットハンド（不図示）の動きを阻害しない間隔が設けられている。チャック爪４１１は、基板Ｗの面を水平にして保持できるように、それぞれ回転駆動軸４１２に接続されている。本実施形態では、基板Ｗの表面ＷＡが上向きとなるように、基板Ｗがチャック爪４１１に保持される。
【００３９】
回転駆動軸４１２は、基板Ｗの面に対して垂直に延びる軸線まわりに回転することができ、回転駆動軸４１２の軸線まわりの回転により基板Ｗを水平面内で回転させることができるように構成されている。回転駆動軸４１２の回転方向や回転数は制御部７が制御する。回転数は一定でもよいし、可変でもよい。
【００４０】
また、後述する洗浄液や超音波洗浄液が飛散するのを防止するために、基板保持回転機構４１（より具体的には、そのチャック爪４１１）の外側にあって基板Ｗの周囲を覆い、回転駆動軸４１２と同期して回転する回転カップを設けてもよい（後述する）。
【００４１】
ペン洗浄機構４２は、ペン型洗浄具４２１と、ペン型洗浄具４２１を支持するアーム４２２と、アーム４２２を移動させる移動機構４２３と、洗浄液ノズル４２４と、リンス液ノズル４２５と、クリーニング装置４２６とを有する。
【００４２】
ペン型洗浄具４２１は、例えば円柱状のＰＶＡ（例えばスポンジ）製洗浄具であり、チャック爪４１１に保持された基板Ｗの上方に、軸線が基板Ｗと垂直になるように配設されている。ペン型洗浄具４２１は、その下面が基板Ｗを洗浄し、その上面がアーム４２２に支持されている。
【００４３】
アーム４２２は平棒状の部材であり、典型的には長手方向が基板Ｗと平行になるように配設されている。アーム４２２は、一端でペン型洗浄具４２１をその軸線まわりに回転可能に支持しており、他端に移動機構４２３が接続されている。
【００４４】
移動機構４２３は、アーム４２２を鉛直上下に移動させるとともに、アーム４２２を水平面内で揺動させる。移動機構４２３によるアーム４２２の水平方向への揺動は、アーム４２２の上記他端を中心として、ペン型洗浄具４２１の軌跡が円弧を描く態様となっている。移動機構４２３は、矢印Ａで示すように、基板Ｗの中心と基板Ｗの外側の退避位置との間でペン型洗浄具４２１を揺動させることができる。移動機構４２３は制御部７によって制御される。
【００４５】
洗浄液ノズル４２４は、ペン型洗浄具４２１で基板Ｗを洗浄する際に、薬液や純水などの洗浄液を供給する。リンス液ノズル４２５は純水などのリンス液を基板Ｗに供給する。洗浄液ノズル４２４およびリンス液ノズル４２５は、基板Ｗの表面ＷＡ用のもののみならず、裏面ＷＢ用のものを設けるのが望ましい。洗浄液やリンス液の供給タイミングや供給量などは、制御部７によって制御される。
【００４６】
クリーニング装置４２６は基板Ｗの配置位置より外側に配置され、移動機構４２３はペン型洗浄具４２１をクリーニング装置４２６上に移動させることができる。クリーニング装置４２６はペン型洗浄具４２１を洗浄する。
【００４７】
以上説明したペン洗浄機構４２において、基板Ｗが回転した状態で、洗浄液ノズル４２４から洗浄液を基板Ｗ上に供給しつつ、ペン型洗浄具４２１の下面が基板Ｗの表面ＷＡに接触してアーム４２２を揺動させることで、基板Ｗが物理的に接触洗浄される。
超音波洗浄機構４３は、基板Ｗを挟んで、ペン洗浄機構４２とは反対側に配置される。
【００４８】
図４は、超音波洗浄機構４３の側面図である。超音波洗浄機構４３は、洗浄液供給部４３１と、振動部４３２と、供給管４３３と、保持部４３４と、揺動軸４３５と、液滴案内部４３６とを有する。超音波洗浄機構４３は超音波が与えられた洗浄液（以下、超音波洗浄液ともいう）を用いて基板を非接触洗浄するものである。
【００４９】
洗浄液供給部４３１は純水などの洗浄液を供給する。振動部４３２は洗浄液供給部４３１からの洗浄液に超音波振動を与える。与える超音波振動の周波数は、一定の周波数であってもよいし、複数の周波数（例えば９００ｋＨｚ程度の高周波と、４３０ｋＨｚ程度の低周波）から選択できてもよい。一般的に、与える超音波の周波数が高いほど微小なパーティクルを除去するのに適しており、逆に周波数が低いほど大きなパーティクルを除去するのに適している。
【００５０】
供給管４３３は、超音波洗浄液を案内して、先端の供給口４３３ａから基板Ｗに供給する。超音波洗浄液が基板Ｗ上にスポット的に供給されることで基板Ｗが非接触洗浄される。保持部４３４は振動部４３２および供給管４３３の基端部側を保持する。揺動軸４３５は保持部４３４の底から下方に延びており、保持部４３４を揺動させることで、図２の矢印Ｂに示すように、供給管４３３の供給口４３３ａは基板Ｗの中心と基板Ｗの外側の退避位置との間で揺動する。
【００５１】
洗浄液供給部４３１が洗浄液の供給を行うタイミングや供給量、振動部４３２が超音波振動を与えるタイミングや超音波の周波数、揺動軸４３５が供給管４３３を揺動させるタイミングや速度は、制御部７によって駆動制御される。
【００５２】
供給管４３３について詳しく説明する。供給管４３３の材料としては、石英、ステンレスなどを用いることができる。とりわけ、石英は超音波振動を減衰させにくいため、好適である。
【００５３】
供給管４３３は、振動部４３２側から延びた第１延在部４３３ｂと、その先端から下方（例えば鉛直下方）に延びた第２延在部４３３ｃとから構成され、第２延在部４３３ｃの先端に供給口４３３ａが設けられてもよい。ここで、第１延在部４３３ｂは水平方向に延びていてもよいが、傾斜していて振動部４３２側ほど低く第２延在部４３３ｃ側ほど高くなっているのが望ましい。言い換えると、第１延在部４３３ｂと第２延在部４３３ｃとがなす角は鋭角であるのが望ましい。これにより、供給口４３３ａから供給管４３３内に酸素などが入り込むのを抑えることができ、酸素が洗浄液に溶存することに起因する洗浄力低下を防止できる。
【００５４】
また、第１延在部４３３ｂを傾斜させることで、第１延在部４３３ｂの下部に付着した液滴は振動部４３２側に流れ、基板Ｗや他の部材上に液滴が垂れることを防止できる。また、第１延在部４３３ｂに沿って延びた液滴案内部４３６を設けることで、第１延在部４３３ｂの下部に付着した液滴が垂れたとしても、この液滴は液滴案内部４３６を伝って振動部４３２側に案内され、基板Ｗや他の部材上に液滴が垂れることを防止できる。
【００５５】
さらに、保持部４３４は、第１延在部４３３ｂを、その長手方向の軸を中心として回転可能に保持してもよい。これにより、基板に対する供給口４３３ａの角度を調整できる。例えば、基板Ｗ上に超音波洗浄液を貯めたい場合には、基板Ｗの回転方向と逆側に向かって超音波洗浄液を供給するような角度で保持部４３４が供給管４３３を保持すればよい。他方、抵抗を加えることなく基板Ｗ上に超音波洗浄液を供給したい場合には、基板Ｗの回転方向に沿って超音波洗浄液を供給するような角度で保持部４３４が供給管４３３を保持すればよい。
【００５６】
なお、保持部４３４によって供給管４３３を保持する角度は、手動で変更されてもよいし、制御部７からの信号を受けて自動で変更されてもよい。制御部７からの信号を受けて自動で変更される場合には、供給管４３３の保持される角度がレシピに従って順次変更されるようになってもよい。
【００５７】
供給管４３３は、基板洗浄時には基板Ｗの上方で揺動し、待機時には基板Ｗが保持される位置の外側で待機する。なお、基板洗浄を開始する前に、待機位置において「先出し」を行うのが望ましい。「先出し」とは、振動部４３２を動作させることなく供給管４３３から所定時間洗浄液を排出することである。待機時に洗浄液に酸素が溶存することがあり、このような洗浄液は洗浄力が劣る。そのため、予めそのような洗浄液を排出した後に、供給管４３３を基板Ｗの上方に移動させ、振動部４３２が洗浄液に超音波振動を与えて超音波洗浄液を供給することで、効率よく洗浄を行うことができる。
【００５８】
なお、本実施形態では、図１に示す基板処理装置において、基板洗浄装置４が基板Ｗの表面を洗浄する前に、基板研磨装置３が基板Ｗの表面を研磨することを主に想定している。そのため、基板洗浄時にはある程度基板Ｗの表面が平坦化されており、パターン配線などのアスペクト比（パターンの線幅に対する高さの比率）がそれほど大きくない。そのため、超音波洗浄を行ってもパターン配線が倒壊することは考えにくい。
【００５９】
本実施形態では、基板洗浄装置４がペン洗浄機構４２および超音波洗浄機構４３の両方を備える。そのため、以下のような動作が可能である。
【００６０】
まず、接触洗浄と非接触洗浄との併用が可能となる。ペン洗浄機構４２による接触洗浄と、超音波洗浄機構４３による非接触洗浄とを同時に行ってもよい。ペン型洗浄具４２１による接触洗浄だけでは基板Ｗの微小なパーティクルを除去できないこともあるが、供給口４３３ａから超音波洗浄液を供給することでパーティクルに振動が伝達され、ペン型洗浄具４２１によるパーティクル除去をアシストできる。例えば、超音波洗浄液が基板Ｗ上のある位置に供給されることでパーティクルが浮き上がり、この位置をペン型洗浄具４２１が摺動することでパーティクルが除去されることもある。
【００６１】
また、接触洗浄と非接触洗浄とを順次に行ってもよい。一例として、まず洗浄液ノズル４２４からの洗浄液を用いた接触洗浄を行う。これにより、大きなパーティクルを除去できる。引き続いて、洗浄液ノズル４２４からの洗浄液供給を止め、仕上げ洗浄として超音波洗浄液を用いた非接触洗浄を行う。これにより、微小なパーティクルを除去できる。
【００６２】
ペン型洗浄具４２１を用いた接触洗浄により、ペン型洗浄具４２１やスラリー（ナノシリカなど）に由来する微小な（１００ｎｍ未満の）パーティクルが発生することもある。そのような場合でも、接触洗浄に引き続いて非接触洗浄を行うことで、微小なパーティクルも確実に除去できる。
【００６３】
また別の例として、まず、低周波（例えば４３０ｋＨｚ）の超音波洗浄液を用いた非接触洗浄を行い、大きなパーティクルをできる限り除去する。続いて、超音波洗浄液の供給を止め、洗浄液ノズル４２４からの洗浄液を用いて接触洗浄を行う。大きなパーティクルが除去された状態で接触洗浄を行うため、ペン型洗浄具４２１が長寿命化する。その後、高周波（例えば９００ｋＨｚ）の超音波洗浄液を用いて非接触洗浄を行い、微小なパーティクルを除去する。
【００６４】
また、超音波洗浄液による非接触洗浄を濯ぎに適用することもできる。ペン洗浄機構４２は洗浄液として薬液を用いた接触洗浄を行うこともある。この場合、次の工程に基板Ｗを搬送する前に濯ぎが必要となる。本実施形態では、薬液を用いた接触洗浄の後に、純水に超音波を与えた超音波洗浄液を用いた非接触洗浄を行うことで、洗浄を行いつつ濯ぎ処理を行うこともできる。
【００６５】
また、超音波洗浄機構４３は、供給管４３３が揺動可能であること（すなわち、洗浄液ノズル４２４から供給される洗浄液とは異なる位置に、供給管４３３から超音波洗浄液を供給できること）を利用し、基板を洗浄する際に、ペン型洗浄具４２１では洗浄が困難な位置を洗浄することもできる。
【００６６】
例えば、図５に上面図を示すように、チャック爪４１１が基板Ｗのエッジ部分を把持するため、チャック爪４１１の存在により、ペン型洗浄具４２１は基板Ｗのエッジを洗浄することができない。そこで、図示のように、供給管４３３の供給口４３３ａが基板Ｗのエッジ上に位置するよう供給管４３３を揺動させ、基板Ｗのエッジ（すなわち、ペン型洗浄具４２１が洗浄できない領域）に超音波洗浄液を供給する。これにより、基板Ｗのエッジ以外の部分（ペン型洗浄具４２１がチャック爪４１１と干渉しない部分）を接触洗浄し、基板Ｗのエッジを非接触洗浄できる。
【００６７】
また、図６Ａに上面図を、図６Ｂに側面図を示すように、供給管４３３は、超音波洗浄液の一部が基板Ｗのエッジに滴下し、他の一部が基板Ｗの外側に滴下するよう、超音波洗浄液を供給してもよい。これにより、基板Ｗのベベルを洗浄できる。
【００６８】
基板Ｗのエッジやベベルを洗浄する際、言い換えると、超音波洗浄液が基板Ｗの外周近辺に供給される際には、超音波洗浄液が基板Ｗの内側に供給される場合に比べて、回転駆動軸４１２は基板Ｗを低速で回転させるのが望ましい。なお、基板Ｗのエッジ、またはベベルとは、たとえば、基板Ｗの周縁から幅５ｍｍ程度の部分をいう。
【００６９】
さらに、超音波洗浄機構４３は、基板Ｗのみならず、基板洗浄装置４自身を洗浄してもよい。例えば、図７に上面図を示すように、超音波洗浄機構４３は供給管４３３からチャック爪４１１に超音波洗浄液を供給してチャック爪４１１を洗浄してもよい。また、超音波洗浄機構４３は筐体４４（特に、その底面）に超音波洗浄液を供給して筐体４４を洗浄してもよい。さらに、基板保持回転機構４１がチャック爪４１１の外側に設けられた回転カップを有する場合（具体的な構成は後述する）、超音波洗浄機構４３は回転カップ（特に、その内面や底面）に超音波洗浄液を供給して回転カップを洗浄してもよい。また、超音波洗浄機構４３は次のようにペン型洗浄具４２１に超音波洗浄液を供給してペン型洗浄具４２１を洗浄してもよい。
【００７０】
図８は、クリーニング装置４２６の概略構成を示す図である。クリーニング装置４２６は、Ｌ字状で、例えば石英のように超音波振動が減衰しにくい素材から構成された導水管４２６１と、洗浄カップ４２６２とを有する。ペン型洗浄具４２１の洗浄時には、供給管４３３が揺動することで、その供給口４３３ａが導水管４２６１の上方に移動する。その際、例えば、導水管４２６１の径の大きさが供給口４３３ａよりも若干大きくされていることで、供給口４３３ａと導水管４２６１とを互いに連結、または係合させてもよい。そして、供給口４３３ａから超音波洗浄液が導水管４２６１に供給され、導水管４２６１は洗浄カップ４２６２に超音波洗浄液を導く。また、アーム４２２が揺動および下降することで、ペン型洗浄具４２１の下部が洗浄カップ４２６２内に入る。これにより、洗浄カップ４２６２内において、ペン型洗浄具４２１が超音波洗浄液で洗浄される。さらに、供給管４３３の位置、洗浄液を噴射する際の角度が調整可能とされ、超音波洗浄液の吐出速度が変更可能とされているため、筐体４４などといった部材を洗浄することも可能である。
【００７１】
以上説明したように、第１の実施形態では、基板洗浄装置４がペン洗浄機構４２および超音波洗浄機構４３の両方を備える。そのため、両者を併用することで洗浄力を向上させることができる。また、基板洗浄の他、チャック爪４１１、ペン型洗浄具４２１、筐体４４などといった基板洗浄装置４自体の洗浄も可能となる。以上から、より高性能な基板洗浄装置４が実現される。
【００７２】
なお、本実施形態ではペン型洗浄具４２１を用いたペン洗浄機構４２を説明したが、ロール型洗浄具を用いて接触洗浄を行うロール洗浄機構を適用してもよい。ロール洗浄装置は、洗浄液の存在下で、基板Ｗの直径のほぼ全長にわたって直線状に延びるロール洗浄部材を接触させ、基板に平行な中心軸周りに自転させながら基板の表面をスクラブ洗浄するものである。
【００７３】
（第２の実施形態）
上述した第１の基板洗浄装置は、洗浄具を用いて接触洗浄を行う洗浄機構と、超音波洗浄を行う超音波洗浄機構４３とを備えるものであった。これに対し、次に説明する第２の実施形態では、基板洗浄装置が、２流体噴流洗浄を行う洗浄機構と、超音波洗浄機構とを備えるものである。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００７４】
図９および図１０は、それぞれ第２の実施形態に係る基板洗浄装置４’の平面図および側面図である。基板洗浄装置４’は、図２および図３のペン洗浄機構４２に代えて、２流体噴流洗浄機構４５を備えている。２流体噴流洗浄機構４５は、２流体噴流供給ユニット４５１と、基板Ｗの上面に２流体噴流を供給する２流体ノズル４５２と、この２流体ノズル４５２を保持するノズルアーム４５３と、ノズルアーム４５３を揺動および昇降させる移動機構４５４とを有する。
【００７５】
２流体噴流供給ユニット４５１は、第１気体供給源４５１ａと、第２気体供給源４５１ｂと、液体供給源４５１ｃとを有する。第１気体供給源４５１ａは第１の気体を２流体ノズル４５２に供給する。第２気体供給源４５１ｂは、第１の気体よりも高圧の第２の気体を２流体ノズル４５２に供給する。第１の気体と第２の気体は、同じでもよいし、異なっていてもよい。液体供給源４５１ｃは純水などの液体を２流体ノズル４５２に供給する。
【００７６】
図１１は、２流体ノズル４５２を模式的に示す断面図である。２流体ノズル４５２には、中央に第１噴射ノズル４５２ａが形成され、これを囲うように第２噴射ノズル４５２ｂが形成されている。第１噴射ノズル４５２ａには、第１気体供給源４５１ａおよび液体供給源４５１ｃからそれぞれ第１気体および液体が供給され、これらが混合されて第１の２流体噴流となる。また、第２噴射ノズル４５２ｂには、第２気体供給源４５１ｂおよび液体供給源４５１ｃからそれぞれ高圧の第２気体および液体が供給され、これらが混合されて第２の２流体噴流となる。
【００７７】
図１１に示すように、第２の気体の方が高圧であるため、第１の２流体噴流と第２の２流体噴流との間には速度差がある。よって第２の２流体噴流は第１の２流体噴流との接触により集束する。このように第２の２流体噴流が集束するので、基板Ｗの表面に対する衝撃波の入射角が大きくなり（９０度に近づき）、結果として、基板Ｗの表面に形成されている微小な凹部内に存在するパーティクルに衝撃波が当たり、これらパーティクルを除去できる。
【００７８】
図９および図１０に戻り、ノズルアーム４５３の一端には２流体ノズル４５２が取り付けられ、他端には移動機構４５４が接続される。移動機構４５４は、矢印Ａで示すように、基板Ｗの中心と基板Ｗの外側の退避位置との間で２流体ノズル４５２を揺動させることができる。移動機構４５４は制御部７によって制御される。
【００７９】
以上説明した基板洗浄装置４’は、次のようにして基板Ｗを洗浄する。すなわち、基板保持回転機構４１によって基板Ｗが回転している状態で、２流体ノズル４５２が基板Ｗの上方で揺動しながら、基板Ｗの上面に第１および第２の２流体噴流を供給する。これにより、基板Ｗの上面は２流体噴流によって洗浄される。特に、パターン配線の段差や表面スクラッチなどの凹部内に存在する１００ｎｍ以下のサイズの微小パーティクルを除去できる。このように２流体噴流を用いた洗浄を２流体噴流洗浄、あるいは、２流体洗浄、と呼ぶ。
【００８０】
本実施形態では、第１の実施形態におけるペン洗浄機構４２に代えて、２流体噴流洗浄機構４５を備えるが、第１の実施形態と同様に動作することができる。すなわち、２流体噴流洗浄機構４５による洗浄と、超音波洗浄機構４３による非接触洗浄とを同時または順次に行うことができる。また、純水に超音波振動を与えた超音波洗浄液を用いることで、超音波洗浄機構４３が洗浄を行いつつ濯ぎを行うこともできる。さらに、超音波洗浄機構４３が、基板Ｗのエッジやベベルを洗浄してもよいし、チャック爪４１１、筐体４４、カップなどを洗浄してもよい。
【００８１】
このように、第２の実施形態では、基板洗浄装置４’が２流体噴流洗浄機構４５および超音波洗浄機構４３の両方を備える。そのため、両者を併用することで洗浄力を向上させることができる。また、基板洗浄の他、基板洗浄装置４’自体の洗浄も可能となる。
【００８２】
（第３の実施形態）
次に説明する第３の実施形態は、基板洗浄装置が、オゾン水洗浄を行うオゾン水洗浄機構と、超音波洗浄機構４３とを備えるものである。
【００８３】
図１２は、第３の実施形態に係る基板洗浄装置４’’の平面図である。基板洗浄装置４’’は、図９および図１０の２流体噴流洗浄機構４５に代えて、オゾン水洗浄機構４６を備えている。オゾン水洗浄機構４６は、オゾン水供給ユニット４６１と、基板Ｗの上面にオゾン水を供給するオゾン水ノズル４６２と、このオゾン水ノズル４６２を保持するノズルアーム４６３と、ノズルアーム４６３を揺動および昇降させる移動機構４６４とを有する。オゾン水洗浄機構４６は、図９および図１０の２流体噴流洗浄機構４５における２流体噴流供給ユニット４５１を、オゾン水供給ユニット４６１で置き換えたものと考えることができる。
【００８４】
オゾン水供給ユニット４６１は、例えば酸素ガスを主原料として放電によりオゾンガスを発生させ、これを水に溶解させたオゾン水をオゾン水ノズル４６２に供給する。オゾン水供給ユニット４６１の具体的な構成例としては、上記特許文献４に記載のものを採用可能である。
【００８５】
ノズルアーム４６３の一端にはオゾン水ノズル４６２が取り付けられ、他端には移動機構４６４が接続される。移動機構４６４は、矢印Ａで示すように、基板Ｗの中心と基板Ｗの外側の退避位置との間でオゾン水ノズル４６２を揺動させることができる。移動機構４６４は制御部７によって制御される。
【００８６】
基板保持回転機構４１によって基板Ｗが回転している状態で、オゾン水ノズル４６２が基板Ｗの上方で揺動しながら、基板Ｗの上面にオゾン水を供給する。これにより、基板Ｗの上面はオゾン水によって洗浄される。
【００８７】
本実施形態では、第１の実施形態におけるペン洗浄機構４２や第２の実施形態における２流体噴流洗浄機構４５に代えて、オゾン水洗浄機構４６を備えるが、第１および第２の実施形態と同様に動作することができる。すなわち、オゾン水洗浄機構４６による洗浄と、超音波洗浄機構４３による非接触洗浄とを同時または順次に行うことができる。また、純水に超音波振動を与えた超音波洗浄液を用いることで、超音波洗浄機構４３が洗浄を行いつつ濯ぎを行うこともできる。さらに、超音波洗浄機構４３が、基板Ｗのエッジやベベルを洗浄してもよいし、チャック爪４１１、筐体４４、カップなどを洗浄してもよい。
【００８８】
このように、第３の実施形態では、基板洗浄装置４’’がオゾン水洗浄機構４６および超音波洗浄機構４３の両方を備える。そのため、両者を併用することで洗浄力を向上させることができる。また、基板洗浄の他、基板洗浄装置４’’自体の洗浄も可能となる。
【００８９】
（第４の実施形態）
上述した第１〜第３の実施形態は、基板洗浄装置が超音波洗浄機構を有するものであった。これに対し、次に説明する第４の実施形態は、基板乾燥装置５が超音波洗浄機構を有するものである。以下、第１〜３の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００９０】
図１３および図１４は、それぞれ第４の実施形態に係る基板乾燥装置５の平面図および斜視図である。基板乾燥装置５は、基板洗浄装置４におけるものと同様の基板保持回転機構４１と、乾燥機構５１と、超音波洗浄機構４３とを有する。
【００９１】
乾燥機構５１は、基板Ｗにリンス液を供給するリンス液ノズル５１１と、基板Ｗに乾燥気体を供給する乾燥気体ノズル５１２と、リンス液ノズル５１１および乾燥気体ノズル５１２を基板Ｗの面と平行に移動させる移動機構５１３と有する。
【００９２】
移動機構５１３は、可動アーム５１３ａと、可動軸５１３ｂと、駆動源５１３ｃとを含んで構成されている。可動アーム５１３ａは、基板Ｗの半径よりも大きな長さを有する。その先端部分には、リンス液ノズル５１１及び乾燥気体ノズル５１２が取り付けられる。可動軸５１３ｂは、駆動源５１３ｃの動力を可動アーム５１３ａに伝達する棒状の部材であり、その長手方向が可動アーム５１３ａの長手方向に対して直交するようにその一端が可動アーム５１３ａの先端部分とは反対側の端部に接続されており、その他端は駆動源５１３ｃに接続されている。駆動源５１３ｃは、可動軸５１３ｂを軸線まわりに回動させる装置である。可動軸５１３ｂは、基板Ｗの外側で鉛直方向に延びるように設置されている。
【００９３】
可動アーム５１３ａは、可動軸５１３ｂとの接続端の反対側に取り付けられた乾燥気体ノズル５１２から吐出された乾燥気体流が、基板Ｗの回転中心に衝突することができるように構成されている。移動機構５１３は、駆動源５１３ｃが稼働されると可動軸５１３ｂを介して可動アーム５１３ａが回転し、可動アーム５１３ａの回転に従って、その先端部分に設けられたリンス液ノズル５１１および乾燥気体ノズル５１２は基板Ｗの中心から遠ざかって外周に向かう方向に移動するように構成されている。
【００９４】
本実施形態では、移動機構５１３は、基板保持回転機構４１によって回転する基板Ｗに対して、相対的に基板Ｗの中心から遠ざかるように、リンス液ノズル５１１を基板Ｗの上方で移動させるリンス液ノズル移動機構と、基板保持回転機構４１によって回転する基板Ｗに対して、相対的に基板Ｗの中心から遠ざかるように乾燥気体ノズル５１２を基板Ｗの上方で移動させる乾燥気体ノズル移動機構とを兼ねている。
【００９５】
リンス液ノズル５１１は、基板Ｗの表面ＷＡ上の液が液滴の状態から乾燥することに起因するウォーターマーク等の欠陥の発生を回避するために、基板Ｗの上面を液膜で覆うためのリンス液を、基板Ｗに液流（リンス液流）の状態で供給するノズル（筒状で先端の細孔から流体を噴出する装置）である。
【００９６】
リンス液は、典型的には純水であるが、溶存塩類及び溶存有機物を除去した脱イオン水、炭酸ガス溶解水、（水素水や電解イオン水などの）機能水等を用いてもよい。ウォーターマーク発生の原因となる溶存塩類及び溶存有機物を排除する観点からは脱イオン水を用いるのがよい。また、基板Ｗの回転によるリンス液の基板Ｗ上の移動に伴う静電気の発生が異物を誘引し得るところ、リンス液の導電率を上昇させて帯電を抑制する観点からは炭酸ガス溶解水を用いるのがよい。
【００９７】
乾燥気体ノズル５１２は、基板Ｗの上面を覆うリンス液の膜に対してＩＰＡ（磯プロピルアルコール）を供給するとともに、リンス液の膜を押しのける乾燥気体を、基板Ｗに気体流（乾燥気体流）の状態で供給するノズルである。乾燥気体は、典型的にはキャリアガスとして機能する窒素やアルゴン等の不活性ガスに対してＩＰＡの蒸気を混合させたものであるが、ＩＰＡ蒸気そのものであってもよい。
【００９８】
リンス液ノズル５１１からのリンス液供給が継続されつつ、乾燥気体ノズル５１２からＩＰＡおよび乾燥気体流が供給される。これにより、リンス液が乾燥気体流によって除去されるとともに、ＩＰＡがリンス液に溶解してリンス液の表面張力が低下し、マランゴニ力によってリンス液が除去される。以上のようにして、ウォーターマークの発生を抑えつつ、基板Ｗの表面を乾燥させることができる。このようにＩＰＡを用いて基板Ｗを乾燥させることをＩＰＡ乾燥という。
【００９９】
なお、乾燥機構５１が基板Ｗの乾燥を行う際、超音波洗浄機構４３の供給管４３３は、基板Ｗ上方ではなく、退避位置に退避している。
【０１００】
このように、第４の実施形態では、基板乾燥装置５が乾燥機構５１および超音波洗浄機構４３の両方を有する。そのため、基板乾燥の他、チャック爪４１１や筐体４４など基板乾燥装置５自体の洗浄も可能となる。本実施形態においても、例えば超音波供給装置４３の供給管４３３の位置、洗浄液を噴射する際の角度が調整可能とされ、また、超音波洗浄液の吐出速度が変更可能とすることができるように構成することで、基板乾燥装置５自体の洗浄もより容易となる。
【０１０１】
また、基板Ｗが供給される際に基板Ｗ上に微小な粒子が付着したままといった場合では、超音波洗浄機構４３を有さない一般的な基板乾燥装置では、こうした微小な粒子を十分に除去できない可能性がある。これに対して、本実施形態の基板乾燥装置５によれば、洗浄部材が基板Ｗと物理的に接触することに起因して微細な粒子が発生して逆汚染してしまうといったことを防止して、基板Ｗ表面を十分に洗浄しながらリンスして、さらに乾燥までを行う基板乾燥装置５を提供することができる。
【０１０２】
（第５の実施形態）
次に、以下に第５の実施形態を説明する。上述した第２の実施形態では、基板洗浄装置４’が、２流体噴流洗浄機構４５と、超音波洗浄機構４３とを備えるものであった。これに対し、次に説明する第５の実施形態は、基板洗浄装置が、基板の周囲に配置されるカバーを更に有するものである。
【０１０３】
図１５は、第５の実施形態に係る基板洗浄装置４’’’の側面図である。
図１５に示すように、基板洗浄装置４’’’は、基板Ｗを保持して回転させる基板保持回転機構４１と、基板Ｗの表面に向けて２流体ジェットを噴出させる２流体ノズル４５２と、基板Ｗの周囲に配置されるカバー６３と、回転カバー６３を回転させるカバー回転機構（不図示）とを備える。カバー回転機構は、例えば、基板Ｗと同一の回転方向にカバーを回転させるようにされている。
【０１０４】
基板保持回転機構４１は、複数のチャック４４１と、これらチャックが固定される円形の台座６７１と、この台座６７１を支持するステージ６７２と、このステージ６７２を支持する中空状の支持軸６７３と、支持軸６７３を回転させるモータ６０２とを有する。この場合、台座６７１、ステージ６７２、支持軸６７３は、同軸上に配置されている。回転カバー６３は、ステージ６７２の端部に固定され、ステージ６７２と回転カバー６３も同軸上に配置されている。また、チャック４４１に保持された基板Ｗと回転カバー６３は同軸上に位置している。
【０１０５】
支持軸６７３の外周面にはモータ６０２が連結され、モータ６０２のトルクは支持軸６７３に伝達され、これによりチャック４４１に保持された基板Ｗが回転する。この場合、基板Ｗと回転カバー６３とが一体に回転し、両者の相対速度をゼロとしてもよく、若干の速度差を設けてもよい。また、基板Ｗと回転カバー６３とをそれぞれ別の回転機構により回転させてもよい。なお、基板Ｗと回転カバー６３とを同一の速度で回転させるとは、基板Ｗと回転カバー６３とを同一の方向に同一の角速度で回転させることをいい、互いに逆方向に回転させることを含まない。
また、図に示すように、ステージ６７２には、複数の排出孔６７４が形成されている。排出孔６７４は例えば回転カバー６３の周方向に延びる長孔であり、洗浄液は、キャリアガスや周囲の雰囲気のガスとともにこの排出孔６７４を通して排出される。本実施形態では、排気量が１〜３ｍ3／分程度とされている。さらに、回転カバー６３の外側には固定カバー６７５が設けられており、これは、回転しない構成とされている。このように構成することで、基板Ｗ液滴の跳ね返りを抑えることができ、液滴が基板の表面に再付着することを防止できる。
【０１０６】
本実施形態の二流体ノズル４５２は、基板Ｗの回転方向の上流側に向けて二流体ジェットを噴射するように所定角度で配置されてもよい。
基板洗浄装置４’’’は、次のようにして基板Ｗを洗浄する。すなわち、基板保持回転機構４１によって基板Ｗが回転している状態で、２流体ノズル４５２が基板Ｗの上方で揺動しながら、基板Ｗの上面に第１および第２の２流体噴流を供給する。これにより、基板Ｗの上面は２流体噴流によって洗浄される。ただし、この２流体洗浄は、液滴の衝突後の横方向への液移動による洗浄メカニズムともいえ、基板Ｗ表面上のパターン配線の段差や表面スクラッチなどの凹部内に存在するような１００ｎｍ以下のサイズの微小パーティクルを除去するために、本実施形態では、例えば、この２流体洗浄による非接触洗浄と、超音波洗浄機構４３による非接触洗浄とを同時または順次に行うようにして洗浄する。さらに、純水に超音波振動を与えた超音波洗浄液を用いることで、超音波洗浄機構４３が洗浄を行いつつ濯ぎを行うこともできる。さらに、超音波洗浄機構４３が、基板Ｗのエッジやベベルを洗浄してもよいし、チャック爪４１１、筐体４４、回転カップ６３、固定カップ６７５などを洗浄してもよい。
【０１０７】
超音波洗浄機構４３における供給管４３３は、基板Ｗ洗浄時には基板Ｗの上方で揺動し、待機時には基板Ｗが保持される位置の外側で待機するようにされる。
【０１０８】
このような構成とした場合、２流体洗浄および超音波洗浄機構４３による非接触洗浄の際に、基板Ｗの回転により発生する遠心力により基板Ｗの表面から液滴となって飛散したり、あるいは、２流体洗浄で発生するサイドジェットにより基板Ｗの表面の液滴が飛散したりして、回転カバー６３に液滴が衝突しても、回転カバー６３を基板Ｗと同一の回転方向に回転させているので、回転カバー６３が回転していない場合に比べて液滴の衝突速度を低減させることができる。これにより、回転カバー６３からの液滴の跳ね返りを抑えることができ、液滴が基板Ｗの表面に再付着するのを防ぐことができる。また、このように構成された基板洗浄装置４’’’においては、連続的に処理を行うと回転カバー６３の内側が汚れてくるため、例えば、超音波洗浄機構４３が、回転カバー６３の内側を洗浄するようにしてもよい。
【０１０９】
なお、第５の実施形態に係る基板洗浄装置４’’’と同様に、第１および第３実施形態に係る基板洗浄装置４，４’’にも、基板Ｗの周囲にカバー（カップ）を配置するようにして、超音波洗浄機構４３が、このカップに超音波洗浄液を供給するようにしてもよい。同様に、このように構成された基板洗浄装置において、連続的に処理を行うと回転カバーの内側が汚れてくるため、基板がない状態で、カップを回転させながら、超音波洗浄機構４３のノズルをこのカップ内で搖動させて、回転カバー６３の内側や底部を洗浄することができる。
【０１１０】
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうることである。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲とすべきである。例えば、基板保持機構において基板Ｗを縦置きに保持した状態で洗浄する基板洗浄装置とした場合においても、上述した実施形態に係わる超音波洗浄機構４３を用いることができることはもちろんである。
【符号の説明】
【０１１１】
３  基板研磨装置
４，４’  基板洗浄装置
４１  基板保持回転機構
４２  ペン洗浄機構
４３  超音波洗浄機構
４４  筐体
４５  ２流体噴流洗浄機構
４６  オゾン水洗浄機構
５  基板乾燥装置
５１  乾燥機構
【図１】
2017162889.tif 000003
【図２】
2017162889.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
2017162889.tif 000009
【図７】
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【図８】
2017162889.tif 000011
【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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【図１５】
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