CN1883035A - 基板清洗方法、基板清洗装置以及计算机可读取的存储介质 - Google Patents

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Abstract

边使晶片(W)大致呈水平姿态以既定转速旋转边向其表面以既定流量供给纯水，对晶片(W)进行冲洗处理，之后，减少对晶片(W)的纯水供给流量并使纯水供给点从晶片(W)的中心向外侧移动。由此，边在纯水供给点的大致外侧形成液膜边对晶片(W)进行自旋干燥处理。

Description

基板清洗方法、基板清洗装置 以及计算机可读取的存储介质
技术领域
本发明涉及能够防止半导体晶片和平板显示器(Flat PanelDisplay)用玻璃基板等被处理基板的表面产生水印的基板清洗方法、用来实施该基板处理方法的基板清洗装置以及计算机可读取的存储介质。
背景技术
例如，在半导体器件的制造过程中，需要使半导体晶片的表面始终保持清洁，因此，要适当地对半导体晶片进行清洗处理。作为对半导体晶片一片片进行处理的单片清洗处理的典型例子，有一种已经公知的处理方法是，向被保持在自旋卡盘上的半导体晶片供给既定的清洗液(药液清洗处理)，之后，用纯水冲洗掉半导体晶片上的清洗液(冲洗处理)，再使半导体晶片高速旋转将半导体晶片上的纯水甩干(自旋干燥处理)。
这种处理方法存在着这样的问题，即，进行自旋干燥时产生的纯水的水雾会附着在半导体晶片的干燥面上从而在半导体晶片的表面产生水印。
为此，作为防止产生这种水印的清洗方法，特开平4-287922号公报公开了一种基板处理方法，即，具有向被处理基板的表面从斜上方供给既定的清洗液的清洗处理工序、之后向被处理基板的表面从斜上方供给纯水的冲洗处理工序、以及之后使被处理基板高速旋转将清洗液甩干的干燥处理工序等工序，使冲洗处理工序的末期与干燥处理工序的初期在时间上重叠，在该重叠期间以及干燥处理工序中向被处理基板的中心部位供给氮气。
此外，特开2001-53051号公报所公开的基板干燥方法是，向经过冲洗处理后的基板的中心部位喷射惰性气体且向基板的外周部位喷射纯水，并使该惰性气体的喷射位置和纯水的喷射位置一起从基板的中心向外侧作径向移动。
但是，在半导体器件的制造过程中，会在半导体晶片的表面形成同时存在有亲水性表面(例如通过既定的方法形成的SiO2表面)和疏水性表面(例如裸Si表面)的图案。上述亲水性表面和疏水性表面在进行自旋干燥处理时水的甩干速率不同，因此，上述现有的自旋干燥方法要避免水印的产生是困难的。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的是提供一种可防止水印的产生的清洗处理方法。此外，本发明的目的是提供一种用来实施该基板处理方法的基板处理装置以及计算机可读取的存储介质。
根据本发明的第1观点，提供一种基板清洗方法，即，边使被处理基板大致呈水平姿态旋转边向其表面供给纯水，对所述被处理基板进行冲洗处理，之后使提供给所述被处理基板的纯水供给流量比进行冲洗处理时减少，并且使所述被处理基板的纯水供给点从所述被处理基板的中心向外侧移动，边在所述纯水供给点的大致外侧区域形成液膜边对所述被处理基板进行自旋干燥处理。
在这种基板清洗方法中，最好是，被处理基板的纯水供给点从被处理基板的中心向外侧移动的速度是在被处理基板的外周部位比在中心部位快。此外，由于在被处理基板的中心部位，离心力难以充分地作用于纯水上，这样将难以干燥，因此，为了促使被处理基板的中心部位均匀地干燥，可以采用下面的方法，即，在被处理基板的纯水供给点到达距被处理基板的中心既定距离的位置上时，使纯水供给点的移动在此处停止，向被处理基板的中心部位吹喷氮气，之后停止氮气的吹喷，使纯水供给点再次向被处理基板的外侧移动。
此外，可以采用这样的方法，即，使被处理基板的纯水供给点向距被处理基板的中心10～15mm的位置快速移动，使纯水供给点的移动在此处停止，向被处理基板的中心部位吹喷既定时间的氮气，之后停止氮气的吹喷，并使纯水供给点以3mm/秒以下的速度再次向被处理基板的外侧移动。
也可以采用这样的方法，即，在被处理基板的纯水供给点从被处理基板的中心部位离开既定距离之后向被处理基板的中心部位吹喷氮气，之后边向被处理基板吹喷氮气边使氮气的吹喷点与纯水供给点一起从被处理基板的中心部位向外侧移动。除此之外，由于在被处理基板的外周部位离心力充分作用于纯水上，因而还可以采用这样的方法，即，在被处理基板的纯水供给点从处理基板的中心部位离开既定距离后向被处理基板的中心部位吹喷氮气，之后边向被处理基板吹喷氮气边使氮气吹喷点与纯水供给点一起从被处理基板的中心部位向外侧移动，在移动的中途仅使氮气的吹喷停止。
进行冲洗处理时被处理基板的转速在100rpm以上、1000rpm以下为宜。而在自旋干燥处理中向被处理基板的中心部位吹喷氮气并使其吹喷位置与纯水供给点一起向被处理基板的外侧移动的场合，被处理基板的转速在800rpm以上即可。此外，从防止因被处理基板上飞溅出来的纯水雾化而形成水点或水印的观点出发，自旋干燥处理中被处理基板的转速在2500rpm以下为宜。
相对于此，在自旋干燥时不向被处理基板供给氮气的场合，被处理基板的自旋干燥处理时的转速高于进行冲洗处理时的转速为宜。具体地说，最好是，被处理基板的转速在进行冲洗处理时在100rpm以上、1000rpm以下，进行自旋干燥处理时在1500rpm以上、2500rpm以下。本发明的基板清洗方法非常适合在被处理基板的表面同时存在有疏水性表面和亲水性表面时使用，但勿庸置疑，也可以在被处理基板的表面只有疏水性表面或只有亲水性表面时使用。
本发明还提供用来实施上述基板清洗方法的基板清洗装置。即，根据本发明的第2观点，提供一种基板清洗装置，包括：自旋卡盘，将被处理基板保持成大致水平姿态并使其旋转；纯水供给机构，具有向被保持在所述自旋卡盘上的被处理基板的表面喷射纯水的纯水供给喷嘴，以及向所述纯水供给喷嘴输送纯水的纯水供给部；纯水喷嘴扫描机构，使所述纯水供给喷嘴在被处理基板的中心上方与外缘上方之间扫描；控制部，对所述自旋卡盘和所述纯水供给机构以及所述纯水喷嘴扫描机构进行控制，通过进行边使被保持在所述自旋卡盘上的被处理基板旋转边向所述被处理基板的表面以既定流量供给纯水的冲洗处理，之后使提供给所述被处理基板的纯水供给流量比进行所述冲洗处理时减少，并且使所述被处理基板的纯水供给点从所述被处理基板的中心向外侧移动，从而边在所述纯水供给点的大致外侧区域形成液膜边进行所述被处理基板的自旋干燥处理。
最好是，为进行上述使用氮气的自旋干燥处理，该基板清洗装置还包括具有向被保持在自旋卡盘上的被处理基板的表面的中心部位吹喷氮气的气体喷嘴的气体供给机构。而为了使被处理基板的处理能够流畅地进行，该气体供给机构也最好由控制部进行控制。
此外，最好是，该基板清洗装置还包括气体供给机构和气体喷嘴扫描机构，所述气体供给机构具有向被保持在自旋卡盘上的被处理基板的表面吹喷氮气的气体喷嘴，所述气体喷嘴扫描机构使该气体喷嘴在被处理基板上进行扫描。此时也同样，使气体供给机构和气体喷嘴扫描机构受控制部的控制，可使得被处理基板的处理能够流畅地进行。
本发明还提供储存有使对上述基板清洗装置进行控制的计算机实施上述基板清洗方法的程序的、计算机可读取的存储介质。即，根据本发明的第3观点，提供一种计算机可读取的存储介质，该存储介质储存有使对边使大致被保持成水平姿态的被处理基板旋转边向所述被处理基板供给纯水而进行冲洗处理、再进行自旋干燥的基板清洗装置进行控制的计算机实施下述处理的程序，即，(a)边使被保持在所述自旋卡盘上的被处理基板旋转边向所述被处理基板的表面以既定流量供给纯水而进行冲洗处理，(b)使提供给所述被处理基板的纯水供给流量比进行所述冲洗处理时减少，并且使所述被处理基板的纯水供给点从所述被处理基板的中心向外侧移动，边在所述纯水供给点的大致外侧区域形成液膜边使所述被处理基板自旋干燥。
根据本发明的第4观点，提供与基板清洗装置的构造相适应的另一种存储介质，该存储介质储存有使对边使大致被保持成水平姿态的被处理基板旋转边向所述被处理基板供给纯水进行冲洗处理、再向所述被处理基板供给氮气进行自旋干燥的基板清洗装置进行控制的计算机实施下述处理的程序，即，(a)边使被保持在所述自旋卡盘上的被处理基板旋转边向所述被处理基板的表面以既定流量供给纯水而进行冲洗处理，(b)使提供给所述被处理基板的纯水供给流量比进行所述冲洗处理时减少，并且使所述被处理基板的纯水供给点从所述被处理基板的中心向外侧移动，(c)在所述被处理基板的纯水供给点到达距所述被处理基板的中心既定距离的位置上时使所述纯水供给点的移动在此处暂时停止，向所述被处理基板的中心部位吹喷氮气，(d)在所述氮气的吹喷停止后使所述纯水供给点再次向所述被处理基板的外侧移动，边在所述纯水供给点的大致外侧区域形成液膜边使所述被处理基板自旋干燥。
根据本发明的第5观点，提供与基板清洗装置的构造相适应的又一种存储介质，该存储介质储存有使对边使大致被保持成水平姿态的被处理基板旋转边向所述被处理基板供给纯水而进行冲洗处理、再向所述被处理基板供给氮气进行自旋干燥的基板清洗装置进行控制的计算机实施下述处理的程序，即，(a)边使被保持在所述自旋卡盘上的被处理基板旋转边向所述被处理基板的表面以既定流量供给纯水进行冲洗处理，(b)使提供给所述被处理基板的纯水供给流量比进行所述冲洗处理时减少，并且使所述被处理基板的纯水供给点从所述被处理基板的中心向外侧移动，(c)在所述被处理基板的纯水供给点到达距所述被处理基板的中心既定距离的位置上时使所述纯水供给点的移动在此处暂时停止，向所述被处理基板的中心部位吹喷氮气，(d)边向所述被处理基板吹喷氮气边使所述氮气的吹喷点与所述纯水供给点一起从所述被处理基板的中心部位向外侧移动。
根据本发明，既便疏水性表面和亲水性表面同时存在，也能够缩小疏水性表面的干燥时间和亲水性表面的干燥时间之间的差异，因此，能够防止水印的产生并高精密地进行基板清洗处理。勿庸置疑，作为本发明，无论在被处理基板的表面由疏水性表面构成的场合还是由亲水性表面构成的场合均有效。
附图说明
图1是展示基板清洗装置的概略结构的纵向剖视图。
图2是展示基板清洗装置的概略结构的俯视图。
图3是展示基板清洗装置的控制系统的概略图。
图4是展示清洗处理方法的流程图。
图5是展示现有自旋干燥方法中晶片的干燥过程的示意图。
图6是展示现有自旋干燥方法中晶片的干燥过程的另一个示意图。
图7是展示现有自旋干燥方法中晶片的干燥过程的又一个示意图。
图8是对本发明清洗处理方法中通过自旋干燥晶片变干燥的过程进行展示的示意图。
图9是展示另一种基板清洗装置的概略结构的俯视图。
图10是展示另一种清洗处理方法的流程图。
图11是展示又一种基板清洗装置的概略结构的俯视图。
具体实施方式
下面，对本发明的实施方式结合附图进行详细说明。图1是展示对半导体晶片进行清洗的基板清洗装置10的概略结构的纵向剖视图，图2是其俯视图。
基板清洗装置10的主要部分设置在外壳50内。图1和图2只展示了一部分外壳50。在外壳50内的大致中央部位配置有环形的筒CP，筒CP的内侧配置有自旋卡盘51。自旋卡盘51以采用靠真空吸附作用对晶片W进行保持、或者对晶片W的端面进行机械式保持的所谓机械式卡盘为宜，它能够在对晶片W进行保持的状态下受驱动马达52的驱动而旋转。在筒CP的底部，设置有用来排放清洗液和纯水的排放管53，此外，在基板清洗装置10的外壳50的垂直壁上，形成有用来从外部送入晶片或反之将晶片W送到外部的输送口56。
向晶片W的表面供给清洗液和纯水的处理液喷嘴61约呈筒状形成，以其长度方向大体垂直的状态被保持在喷嘴保持部件63中。通过清洗液供给部64以及经阀门的开闭调节可改变流量的纯水供给部65，有选择地向处理液喷嘴61输送清洗液或纯水。即，处理液喷嘴61发挥着向晶片W供给清洗液的喷嘴以及向晶片W供给纯水的喷嘴的功能。处理液喷嘴61以采用所谓的直喷式喷嘴为宜。喷嘴保持部件63安装在扫描杆67的前端。
该扫描杆67安装在垂直支撑部件69的上端，而垂直支撑部件69配置在外壳50的底板上沿某一方向(Y方向)铺设的导轨68上。该垂直支撑部件69能够在Y轴驱动机构77的驱动下作水平移动，并具有驱动扫描杆67升降的Z轴驱动机构78。因此，处理液喷嘴61能够在晶片W上沿Y方向自由移动，而且能够超出筒CP的上端而退避到筒CP之外。
向晶片W的表面吹喷氮气(N2气体)的N2喷嘴62也约呈筒状形成，其长度方向大体垂直，配置在被保持在自旋卡盘51上的晶片W的中心的上方。该N2喷嘴62能够在升降机构79的驱动下自由升降。由N2气体供给部66向N2喷嘴62供给N2气体。
N2喷嘴62上安装有将其前端围起来的圆筒形的罩子54。若不设置该罩子54，则N2喷嘴62喷出的N2气体将集中在晶片W的一个点上，将晶片W上的纯水吹成水雾。此时，在N2喷嘴62喷出的N2气体的周围该水雾下落速度较慢，会导致水雾落在晶片W的干燥部位上而形成水点的问题的发生。而设置罩子54之后，N2喷嘴62喷出的N2气体之中的喷向外侧的N2气体喷到罩子54上而向下流，因而水雾将落在晶片W上的尚未干燥的纯水部分中，而该纯水部分在此之后是要被清除的，因此，能够防止水点的产生。
例如，当N2喷嘴62的外径为6mmφ(内径4mmφ)时，罩子54的内径以10mmφ～20mmφ为宜。此外，最好是使罩子54能够独立于N2喷嘴62自由升降，以便对N2喷嘴62前端与罩子54前端之间的距离进行调节，由此，可对晶片W的干燥面扩展方式进行控制。
图3示出基板清洗装置10的控制系统的概略构成。用来对基板清洗装置10所进行的晶片W的处理进行控制的控制部(即计算机)11具有程序控制器(CPU)12、具有键盘和显示器的数据输入输出部13以及存储部14；该键盘可供工艺管理人员在设定晶片W的清洗处理等条件时进行输入命令等操作，该显示器用来显示程序控制器(CPU)12的计算结果以及将清洗处理的实施状况可视化，所述存储部14中储存有用来对基板清洗装置10进行控制的程序和处置法(recipe)以及与所实施的处理相关的数据等。
具体地说，为了实施将在后面详细说明的以清洗液进行的清洗处理、以纯水进行的冲洗处理直到自旋干燥处理的一系列处理，存储部14中储存有使程序控制器(CPU)12对构成基板清洗装置10的各种驱动机构的动作进行控制的处理程序15、以及一系列处理的时间分配、清洗液和纯水以及N2气体的供给量、扫描杆67的扫描速度等处置法16。这些处理程序15和处置法16储存在例如硬盘(HD)或存储器(诸如RAM)等固定存储介质中，或者CD-ROM(或CD-R)、DVD-ROM(或DVD-R)、MO盘等可移动的各种存储介质中，并且能够被程序控制器(CPU)12读取。
此外，存储部14中还可以储存与基板清洗装置10所实施的处理相关的数据，例如晶片W的批号、所使用的处理处置法、处理日期和时间、处理过程中各种机构的动作有无异常等数据17。这种数据17可以复制或转移到CD-R或MO盘等可移动的各种存储介质中。
程序控制器(CPU)12按照处理程序15和处置法16，将诸如晶片W在自旋卡盘51上的装卸、马达52转速的控制、Y轴驱动机构77的扫描动作、Z轴驱动机构78的升降动作、纯水供给部65供给纯水的开始和停止以及纯水流量的控制、以及N2气体供给部66供给N2气体的开始和停止等各种控制信号发送给各机构等。最好能够进行双向通信，以便构成基板清洗装置10的各种机构的、反映动作实施状况的数据能够向程序控制器(CPU)12进行反馈。图3中未示出所有机构而仅示出受程序控制器(CPU)12控制的主要机构。
下面，就以如上构成的基板清洗装置10对晶片W进行清洗处理的方法进行说明。图4示出将在下面进行说明的清洗处理工序的流程图。首先，将晶片W大致呈水平姿态保持在自旋卡盘51上，对晶片W的高度进行调节(步骤1)。使处理液喷嘴61位于晶片W的中心的上方，边使晶片W以既定转速旋转边向晶片W的表面供给既定量的清洗液，对晶片W进行既定时间的处理(步骤2)。在该步骤2的处理中，也可以先在晶片W静止的状态下向晶片W的表面供给清洗液以形成清洗液层，经过既定时间后再边使晶片W旋转边向晶片W的表面供给清洗液。
其次，边使晶片W以既定转速(例如100rpm～1000rpm)旋转边从处理液喷嘴61向晶片W的大约中心以既定的流量(例如1L/分)供给纯水，对晶片W进行冲洗处理(步骤3)。在该冲洗处理中，也可以使处理液喷嘴61在晶片W上沿Y方向进行扫描。
在该冲洗处理的末期，使处理液喷嘴61位于晶片W的中心，将对晶片W的纯水供给流量(即处理液喷嘴61的纯水喷出量)减少到例如20～50mL/分(步骤4)，之后，使纯水供给点(即处理液喷嘴61的位置)以既定的速度从晶片W的中心向外侧移动(步骤5)。
之所以在步骤4要减少对晶片W的纯水供给量，其理由如下。即，进行冲洗处理时，为了提高冲洗效率，以提供给晶片W的纯水供给量较多为宜。但是，若在仍保持该流量的情况下使处理液喷嘴61开始进行扫描，则晶片W上形成的液膜将太厚，因而从晶片W上甩下来的纯水会在筒CP上进溅，产生大量的液滴和水雾，这将导致水点和水印的形成。因此，减少纯水供给量使所形成的液膜较薄，可避免发生上述进贱，防止水点和水印的形成。此外，采用这种方法可加速干燥。
随着在晶片W的纯水供给点从晶片W的周缘离开那一刻停止向晶片W供给纯水，该步骤4和5的自旋干燥工序便结束。但是，也可以使晶片W在此之后再旋转既定的时间。将如上所述自旋干燥处理结束后的晶片W从自旋卡盘51上送往进行下一处理的装置中(步骤6)。
下面，就上述步骤4和5的自旋干燥工序进行更详细的说明。图5～图8是对现有的自旋干燥方法与以上述步骤4和5进行的自旋干燥方法进行比较的图。
图5是对整个表面上形成有亲水性SiO2层21的晶片W的现有的自旋干燥过程进行展示的示意图。图5的左图示出向晶片W的中心供给纯水，晶片W的表面积存有纯水22的状态。图5的右图示出停止向晶片W供给纯水，并使晶片W以既定转速旋转时的初始状态。在晶片W的所有表面为亲水性表面的场合，晶片W上的纯水在离心力的作用下将向晶片W的外侧缓慢移动而在晶片W的表面上留下薄的液膜(未图示)，因此，晶片W的表面将从中心向外侧缓慢变干。
图6是对具有疏水性表面的晶片W(裸晶片)的现有的自旋干燥过程进行展示的示意图。图6的左图示出向晶片W的中心供给纯水，晶片W的表面积存有纯水22的状态。图6的右图示出停止向晶片W供给纯水，并使晶片W以既定转速旋转时的初始状态。纯水在疏水性表面上受到排斥，因而晶片W表面的纯水在离心力的作用下将一下子被甩干，晶片W的整个表面瞬间变干。也就是说，在晶片W的转速相同的情况下，疏水性表面比亲水性表面干得更快。
图7是对同时存在有亲水性表面部分23和疏水性表面部分24的晶片W的现有的自旋干燥过程进行展示的示意图。图7的左图示出向晶片W的中心供给纯水，晶片W的表面积存有纯水22的状态。图7的右图示出停止向晶片W供给纯水，并使晶片W以既定转速旋转时的初始状态。如前所述，亲水性表面和疏水性表面在晶片W的转速相同的情况下干燥时间存在差异，因此，同时存在有亲水性表面23和疏水性表面24时，将出现疏水性表面24先干，亲水性表面23上残留纯水22的状况。可以认为，是由于如上所述残留在亲水性表面23上的纯水22在离心力的作用下向外侧移动时附着在干的疏水性表面24上而产生水印的。
图8是对以前面说明的步骤4和5的自旋干燥方法对同时存在有亲水性表面部分23和疏水性表面部分24的晶片W的干燥过程进行展示的示意图。图8的左图示出向晶片的中心供给纯水，晶片W的表面积存有纯水22的状态。图8的右图示出减少对晶片W的纯水供给量，并使纯水供给点从晶片W的中心向晶片W的外侧移动时的晶片W的状态。
如图8的右图所示，采用步骤4和5的自旋干燥方法时，会大致在纯水供给点的外侧形成纯水22的液膜，形成该液膜的区域随着处理液喷嘴61的位置向晶片W的外侧移动而逐渐变小。也就是说，能够使晶片W从其中心向外侧缓慢地干燥。因此，既便晶片W的表面同时存在有亲水性表面和疏水性表面，也能够使亲水性表面部分23与疏水性表面部分24二者干燥时间的差异缩小，防止水印的产生。
在该步骤4和5的自旋干燥方法中，最好是，晶片W自旋干燥处理时的转速高于晶片W冲洗处理时的转速。例如，可以使冲洗处理时晶片W的转速在100rpm以上、1000rpm以下，在这种场合，自旋干燥处理时晶片W的转速以1500rpm以上、2500rpm以下为宜。这是由于，若晶片W的转速过低，则会出现亲水性表面与疏水性表面二者的干燥时间产生差异而产生水印的问题，另一方面，若晶片W的转速过高，则会出现这样的问题，即，在晶片W的周围产生紊流，从晶片W上飞溅出来的纯水的水雾会随着紊流重又附着到晶片W的已经干燥了的部分上而容易产生水印。
为了避免水印的产生，可以根据晶片W的转速改变晶片W的纯水供给点从晶片W的中心向外侧移动的速度、即处理液喷嘴61的扫描速度。边使300mmφ的晶片W以一定的转速旋转、且从处理液喷嘴61以50mL/分的流量向晶片W供给纯水，边使处理液喷嘴61以一定的速度(1～4mm/秒)从晶片W的中心向外侧进行扫描，表1示出此时就干涉条纹在晶片W上所形成的液膜的内侧部分消失的位置进行调查的结果。
[表1]
                       晶片转速(rpm)
  1600   1800   2000   2200   2500
  喷嘴扫描速度(mm/秒)   1   40mm   35mm   30mm   25mm   20mm
  2   80mm   70mm   60mm   50mm   40mm
  3   NG※   NG   120mm   100mm   80mm
  4   NG   NG   NG   NG   NG
※NG：一直扫描到晶片的周缘为止干涉条纹不消失的情况
表1示出，在晶片W的转速为1600rpm的场合，当处理液喷嘴61以1mm/秒的速度从晶片W的中心向外侧扫描时，在处理液喷嘴61到达距晶片W的中心40mm处时干涉条纹消失，之后，在处理液喷嘴61一直扫描到晶片W的周缘为止的过程中未发现干涉条纹的产生。此外，由表1可知，在处理液喷嘴61以2mm/秒扫描的场合，在处理液喷嘴61距晶片W的中心80mm时干涉条纹消失，之后，未发现干涉条纹的产生。相对于此，若处理液喷嘴61以3mm/秒或4mm/秒的速度扫描，则在处理液喷嘴61到达晶片W的周缘的过程中经常观察到干涉条纹。即，在这种条件下，从开始到最后干涉条纹不消失，由此可知，无法防止水印的产生。
由表1可知，在处理液喷嘴61的扫描速度一定的场合，随着晶片W转速的提高，干涉条纹消失的位置向晶片W的中心靠近，而在晶片W的转速一定的场合，干涉条纹消失的位置在处理液喷嘴61的扫描速度低时向晶片W的中心靠近。由此可知，当晶片W的转速较高且处理液喷嘴61的扫描速度较低时，能够防止干涉条纹的产生。
但是，若将处理液喷嘴61的扫描速度设定为例如1mm/秒而对整个晶片W进行扫描，则处理时间较长，生产率低。为此，在晶片W的转速一定的场合，通过使处理液喷嘴61在晶片W外周的扫描速度高于中心部位，可缩短处理时间。例如，在晶片W(300mmφ)的转速为2500rpm的场合，可以使处理液喷嘴61的扫描速度在晶片W的中心至半径40mm的范围内为1mm/秒，在半径40mm至半径80mm的范围内为2mm/秒，半径80mm至周缘(半径150mm)的范围内为3mm/秒。
若替代处理液喷嘴61从晶片W的中心向外周缓慢进行扫描的方法而采用处理液喷嘴61向距晶片W的中心10～15mm的位置上快速移动(例如80mm/秒)，之后迅速从N2喷嘴62向晶片W的中心部位吹喷N2气体，促使晶片W的中心部位干燥，再使处理液喷嘴61从该处以3mm/秒以下的速度向晶片W的周缘进行扫描这样一种方法，也能够进一步防止在晶片W的中心部位产生水印，因而适宜采用。处理液喷嘴61向晶片W周缘的扫描最好是在向晶片W的中心部位吹喷N2气体结束之后开始，但也可以在进行N2气体的吹喷期间开始。
下面，就实施本发明所涉及的清洗处理方法的另一种基板清洗装置进行说明。图9是展示基板清洗装置10’的概略结构的俯视图。基板清洗装置10’具有这样的结构，即，在安装在扫描杆67的前端的喷嘴保持部件63’上，配置有可将药液和纯水有选择地供给晶片W的处理液喷嘴61、进行自旋干燥处理时将纯水供给晶片W的处理液喷嘴61、以及向晶片W吹喷N2气体的N2喷嘴62。除喷嘴周围的这种结构之外，其他结构与前面说明的基板清洗装置10相同，因而将其说明省略。
如前所述，在以基板清洗装置10进行的晶片W清洗处理中，从冲洗处理转到自旋干燥处理时要将提供给晶片W的纯水量例如从1L/分减少到20～50mL/分，因此，当将处理液喷嘴61的结构设计得适应于冲洗处理时的较大纯水喷出量时，在转到自旋干燥而减少纯水喷出量后，有可能由于配管直径或喷嘴直径等原因无法稳定地供给纯水。为了解决这个问题，作为基板清洗装置10’，能够在进行以清洗液进行的处理和冲洗处理时从处理液喷嘴61向晶片W供给纯水，而进行自旋干燥处理时从纯水喷嘴61向晶片W供给纯水。
此外，在喷嘴保持部件63’上，处理液喷嘴61和纯水喷嘴61紧挨着设置，纯水喷嘴61和N2喷嘴62则保持一定的距离。
以该基板清洗装置10’进行的晶片W的第1清洗处理方法的流程图示于图10。该方法是使N2气体的吹喷点和纯水供给点一起从晶片W的中心向外侧移动的处理方法。也就是说，首先进行与前述结合图4说明的步骤1～步骤3进行相同处理的步骤11～13。其次，在步骤13的冲洗处理的末期，边继续从处理液喷嘴61向晶片W的中心供给纯水(例如1L/分)，边开始从纯水喷嘴61向晶片W供给纯水(例如20～50mL/分)(步骤14)。
其次，在向+Y方向(参照图9)驱动扫描杆67并使纯水喷嘴61位于晶片W的中心上方后，停止从处理液喷嘴61向晶片W供给纯水(步骤15)。之后，将晶片W的转速调整为800rpm以上(步骤16)。之所以允许晶片W的转速低到这种程度的理由是，在后面的工序中，要边从N2喷嘴62向晶片W吹喷N2气体边使N2喷嘴62与纯水喷嘴61一起在晶片W上进行扫描，因而通过该N2气体能够促使晶片W变干。
在对晶片W的转速进行调整后，边从纯水喷嘴61供给纯水边使扫描杆67以既定速度向+Y方向(即朝向晶片W的外侧)进行扫描(步骤17)。在N2喷嘴62随之到达晶片W中心的上方那一刻，暂时停止对扫描杆67的驱动，从N2喷嘴62向晶片W的中心吹喷N2气体，促使晶片W的中心部位均匀干燥(步骤18)。
在向晶片W的中心吹喷既定时间的N2气体后，边从N2喷嘴62向晶片W吹喷N2气体边再次向+Y方向驱动扫描杆67，使纯水喷嘴61和N2喷嘴62同时进行扫描(步骤19)。采用这样的方法，也能够缩小亲水性表面与疏水性表面二者干燥时间的差异，并使晶片W从中心部位向外侧慢慢变干，最终使晶片W的整个表面变得干燥。
使用基板清洗装置10’时，也同样可以采用在N2喷嘴62扫描时不从N2喷嘴62向晶片W吹喷N2气体的处理方法，此时，晶片W的转速在1500rpm以上为宜。
一般来说，在向旋转的晶片W供给纯水时，对于晶片W的外侧部分来说，离心力可充分作用于所供给的纯水从而加速干燥的进程。利用这一点，在以基板清洗装置10’进行晶片W的处理时，也可以采用在N2喷嘴62接近晶片W的外周部时停止向晶片W吹喷氮气的方法，或者减少N2气体的喷射量的方法。此外，也可以与基板清洗装置10同样，采用从N2喷嘴62向晶片W吹喷N2气体仅限于对晶片W的中心部位进行的处理方法。还可以采用这样的处理方法，即，使扫描杆67以既定速度向+Y方向进行扫描使得纯水喷嘴61从晶片W的中心向外侧移动，从N2喷嘴62到达晶片W的中心那一刻开始向晶片W吹喷N2气体，但此时不停止对扫描杆67的驱动。
再有，在使用基板清洗装置10’进行与前面说明的一种自旋干燥方法相同的处理的场合，即，使处理液喷嘴61向距晶片W的中心10～15mm的位置上高速移动，之后迅速从N2喷嘴62向晶片W的中心吹喷N2气体，并使处理液喷嘴61从此处以3mm/秒以下的速度向晶片W的周缘进行扫描的场合，若预先将纯水喷嘴61与N2喷嘴62之间的间隔设定为10～15mm，则在纯水喷嘴61高速移动到既定位置时，可使N2喷嘴62与此同时到达晶片W的中心。
下面，就实施本发明所涉及的清洗处理方法的又一种基板清洗装置进行说明。图11是展示基板清洗装置10”的概略结构的俯视图。基板清洗装置10”是将基板清洗装置10’改成能够使处理液喷嘴61、纯水喷嘴61和N2喷嘴62独立地在晶片W的中心与周缘之间进行扫描的结构的装置，除此之外其他部分的结构与基板清洗装置10’相同。
在基板清洗装置10”中，N2喷嘴62安装在可自由转动的扫描杆67’的前端所设置的喷嘴保持部件63”上。在晶片W的自旋干燥处理中，在纯水喷嘴61从晶片W的中心向外侧进行扫描时，N2喷嘴62总是位于纯水喷嘴61所在圆(是指以晶片W的旋转中心为圆心的圆)的内侧区域，随着纯水喷嘴61向晶片W的外侧移动，使N2喷嘴62向晶片W的外侧移动。
也可以将基板清洗装置10”改成能够使N2喷嘴62独立于纯水喷嘴61从晶片W的中心通过并在Y方向上进行直线扫描的结构。此时，N2喷嘴62既可以跟在纯水喷嘴61的后面进行扫描，也可以与纯水喷嘴61反方向进行扫描。采用这种纯水喷嘴61与N2喷嘴62二者独立进行扫描的结构，可便于对纯水喷嘴61和N2喷嘴62的扫描速度之差进行设定。
以上就本发明的清洗处理方法的实施方式进行了说明，但本发明并不受上述实施方式的限定。在上述说明中，列举了其结构能够使处理液喷嘴61向晶片W有选择地供给清洗液和纯水的例子，但基板清洗装置也可以分别具有只供给清洗液的喷嘴和只供给纯水的喷嘴。此外，基板清洗装置10也最好与基板清洗装置10’同样，在处理液喷嘴61之外还另外设置有自旋干燥时向晶片W供给纯水的纯水喷嘴。此时，既可以将该纯水喷嘴设置在喷嘴保持部件63上，也可以独立于处理液喷嘴61对其进行驱动。再有，上面列举了可使处理液喷嘴61在Y轴方向上自由移动的结构的例子，但也可以设置例如可使处理液喷嘴以既定的旋转轴为中心，在晶片W的中心和周缘之间边描绘弧形轨迹边转动的机构。
本发明的基板清洗方法所能够得到的防止水印产生的效果，在被处理基板的表面同时存在有疏水性表面和亲水性表面时尤其显著，但勿庸置疑，在被处理基板的表面只有疏水性表面或只有亲水性表面时也同样能够得到。被处理基板并不限于半导体晶片，也可以是FPD用玻璃基板和陶瓷基板等。
以上说明的实施方式，归根结底旨在阐明本发明的技术性内容，不应理解为本发明仅限定于所列举的具体例子，在本发明的精神和权利要求书所描述的范围内，还可以进行各种改变而加以实施。
产业上利用的可能性
本发明的清洗处理方法适合作为半导体器件和FDP器件的制造方法。

Claims (29)

1.一种基板清洗方法，其特征是，边使被处理基板大致呈水平姿态旋转边向其表面供给纯水，对所述被处理基板进行冲洗处理，之后使提供给所述被处理基板的纯水供给流量比进行冲洗处理时减少，并且使所述被处理基板的纯水供给点从所述被处理基板的中心向外侧移动，边在所述纯水供给点的大致外侧区域形成液膜边对所述被处理基板进行自旋干燥处理。
2.如权利要求1所述的基板清洗方法，其特征是，在所述自旋干燥处理中，所述被处理基板的纯水供给点从所述被处理基板的中心向外侧移动的速度是在所述被处理基板的外周部位比在中心部位快。
3.如权利要求1或2所述的基板清洗方法，其特征是，在所述自旋干燥处理中，在所述被处理基板的纯水供给点到达距所述被处理基板的中心既定距离的位置上时，使所述纯水供给点的移动在此处暂时停止，并对所述被处理基板的中心部位吹喷氮气，之后停止所述氮气的吹喷，使所述纯水供给点再次向所述被处理基板的外侧移动。
4.如权利要求3所述的基板清洗方法，其特征是，在所述自旋干燥处理中，使所述被处理基板的纯水供给点向距所述被处理基板的中心10～15mm的位置快速移动，并在使所述纯水供给点的移动在此处暂时停止，向所述被处理基板的中心部位吹喷既定时间的氮气，之后停止所述氮气的吹喷，使所述纯水供给点以3mm/秒以下的速度再次向所述被处理基板的外侧移动。
5.如权利要求1或2所述的基板清洗方法，其特征是，在所述自旋干燥处理中，在所述被处理基板的纯水供给点从所述被处理基板的中心部位离开既定距离之后向所述被处理基板的中心部位吹喷氮气，之后边向所述被处理基板吹喷氮气边使所述氮气的吹喷点与所述纯水供给点一起从所述被处理基板的中心部位向外侧移动。
6.如权利要求5所述的基板清洗方法，其特征是，在所述自旋干燥处理中，在使所述氮气吹喷点与所述纯水供给点一起从所述被处理基板的中心部位向外侧移动的中途仅使氮气的吹喷停止。
7.如权利要求5或6所述的基板清洗方法，其特征是，所述冲洗处理中的被处理基板的转速在100rpm以上、1000rpm以下，所述自旋干燥处理中的被处理基板的转速在800rpm以上、2500rpm以下。
8.如权利要求1至6之任一权利要求所述的基板清洗方法，其特征是，所述被处理基板的进行自旋干燥处理时的转速比所述被处理基板的进行冲洗处理时的转速高。
9.如权利要求8所述的基板清洗方法，其特征是，所述冲洗处理中的被处理基板的转速在100rpm以上、1000rpm以下，所述自旋干燥处理中的被处理基板的转速在1500rpm以上、2500rpm以下。
10.如权利要求1至9之任一权利要求所述的基板清洗方法，其特征是，在所述被处理基板的表面同时存在有疏水性表面和亲水性表面。
11.一种基板清洗装置，其特征是，包括：
自旋卡盘，将被处理基板保持成大致水平姿态并使其旋转；
纯水供给机构，具有向被保持在所述自旋卡盘上的被处理基板的表面喷射纯水的纯水供给喷嘴，以及向所述纯水供给喷嘴输送纯水的纯水供给部；
纯水喷嘴扫描机构，使所述纯水供给喷嘴在被处理基板的中心上方与外缘上方之间扫描；
控制部，对所述自旋卡盘和所述纯水供给机构以及所述纯水喷嘴扫描机构进行控制，通过进行边使被保持在所述自旋卡盘上的被处理基板旋转边向所述被处理基板的表面以既定流量供给纯水的冲洗处理，之后使提供给所述被处理基板的纯水供给流量比进行所述冲洗处理时减少，并且使所述被处理基板的纯水供给点从所述被处理基板的中心向外侧移动，从而边在所述纯水供给点的大致外侧区域形成液膜边进行所述被处理基板的自旋干燥处理。
12.如权利要求11所述的基板清洗装置，其特征是，所述控制部在所述自旋干燥处理中，所述被处理基板的纯水供给点从所述被处理基板的中心向外侧移动的速度是在所述被处理基板的外周部位比在其中心部位快。
13.如权利要求11或12所述的基板清洗装置，其特征是，
还包括气体供给机构，所述气体供给机构具有向被保持在所述自旋卡盘上的被处理基板的表面的中心部位吹喷氮气的气体喷嘴；
所述控制部在所述自旋干燥处理中还对所述气体供给机构进行控制，在所述被处理基板的纯水供给点到达距所述被处理基板的中心既定距离的位置上时使所述纯水供给点的移动在此处暂时停止，向所述被处理基板的中心部位吹喷氮气，接下来在使所述氮气的吹喷停止后，所述纯水供给点再次向所述被处理基板的外侧移动。
14.如权利要求13所述的基板清洗装置，其特征是，所述控制部在所述自旋干燥处理中，使所述被处理基板的纯水供给点向距所述被处理基板的中心10mm～15mm的位置快速移动，并使纯水供给点的移动在此处停止，接下来向所述被处理基板的中心部位吹喷既定时间的氮气，之后停止所述氮气的吹喷，使纯水供给点以3mm/秒以下的速度向所述被处理基板的外侧移动。
15.如权利要求11或12所述的基板清洗装置，其特征是，
还包括气体供给机构和气体喷嘴扫描机构，所述气体供给机构具有向被保持在所述自旋卡盘上的被处理基板的表面吹喷氮气的气体喷嘴的，所述气体喷嘴扫描机构使所述气体喷嘴在被处理基板上进行扫描；
所述控制部在所述自旋干燥处理中还对所述气体供给机构和所述气体喷嘴扫描机构进行控制，在所述被处理基板的纯水供给点从所述被处理基板的中心离开既定距离后向所述被处理基板的中心部位吹喷氮气，继而边向所述被处理基板吹喷氮气边使所述氮气的吹喷点与所述纯水供给点一起从所述被处理基板的中心向外侧移动。
16.如权利要求15所述的基板清洗装置，其特征是，所述控制部在所述自旋干燥处理中，在所述氮气吹喷点与所述纯水供给点一起从所述被处理基板的中心部位向外侧移动的中途仅使氮气的吹喷停止。
17.如权利要求11或12所述的基板清洗装置，其特征是，
还包括气体供给机构，所述气体供给机构具有向被保持在所述自旋卡盘上的被处理基板的表面吹喷氮气的气体喷嘴；
所述气体喷嘴相对于所述纯水供给喷嘴隔开一定的间隔，保持在所述纯水喷嘴扫描机构上，
所述控制部在所述自旋干燥处理中还对所述气体供给机构进行控制，在所述被处理基板的纯水供给点从所述被处理基板的中心离开既定距离后向所述被处理基板的中心部位吹喷氮气，继而边向所述被处理基板吹喷氮气边使所述氮气的吹喷点与所述纯水供给点同时从所述被处理基板的中心向外侧移动。
18.如权利要求15至17之任一权利要求所述的基板清洗装置，其特征是，所述控制部使所述冲洗处理中的被处理基板的转速在100rpm以上、1000rpm以下，使所述自旋干燥处理中的被处理基板的转速在1500rpm以上、2500rpm以下。
19.如权利要求11至17之任一权利要求所述的基板清洗装置，其特征是，所述控制部使所述自旋干燥处理中的被处理基板的转速比所述被处理基板进行冲洗处理时的被处理基板的转速高。
20.如权利要求19所述的基板清洗装置，其特征是，所述控制部使所述冲洗处理中的被处理基板的转速在100rpm以上、1000rpm以下，使所述自旋干燥处理中的被处理基板的转速在1500rpm以上、2500rpm以下。
21.一种计算机可读取的存储介质，其特征是，储存有使对边使大致被保持成水平姿态的被处理基板旋转边向所述被处理基板供给纯水而进行冲洗处理、再进行自旋干燥的基板清洗装置进行控制的计算机实施下述处理的程序，即，(a)边使被保持在所述自旋卡盘上的被处理基板旋转边向所述被处理基板的表面以既定流量供给纯水而进行冲洗处理，(b)使提供给所述被处理基板的纯水供给流量比进行所述冲洗处理时减少，并且使所述被处理基板的纯水供给点从所述被处理基板的中心向外侧移动，边在所述纯水供给点的大致外侧区域形成液膜边使所述被处理基板自旋干燥。
22.如权利要求21所述的计算机可读取的存储介质，其特征是，所述程序使所述计算机将所述基板清洗装置控制成，使所述被处理基板的纯水供给点从所述被处理基板的中心向外侧移动的速度是在所述被处理基板的外周部位比在其中心部位快。
23.一种计算机可读取的存储介质，其特征是，储存有使对边使大致被保持成水平姿态的被处理基板旋转边向所述被处理基板供给纯水进行冲洗处理、再向所述被处理基板供给氮气进行自旋干燥的基板清洗装置进行控制的计算机实施下述处理的程序，即，(a)边使被保持在所述自旋卡盘上的被处理基板旋转边向所述被处理基板的表面以既定流量供给纯水而进行冲洗处理，(b)使提供给所述被处理基板的纯水供给流量比进行所述冲洗处理时减少，并且使所述被处理基板的纯水供给点从所述被处理基板的中心向外侧移动，(c)在所述被处理基板的纯水供给点到达距所述被处理基板的中心既定距离的位置上时使所述纯水供给点的移动在此处暂时停止，向所述被处理基板的中心部位吹喷氮气，(d)在所述氮气的吹喷停止后使所述纯水供给点再次向所述被处理基板的外侧移动，边在所述纯水供给点的大致外侧区域形成液膜边使所述被处理基板自旋干燥。
24.如权利要求23所述的计算机可读取的存储介质，其特征是，所述程序使所述计算机将所述基板清洗装置控制成，在所述(b)的过程中，使所述被处理基板的纯水供给点从所述被处理基板的中心向外侧快速移动，在所述(c)的过程中，使纯水供给点的移动在距所述被处理基板的中心10mm～15mm的位置停止，向所述被处理基板的中心部位吹喷既定时间的氮气，在所述(d)的过程中，在所述氮气的吹喷停止后，使纯水供给点以3mm/秒的速度再次向所述被处理基板的外侧移动。
25.一种计算机可读取的存储介质，其特征是，储存有使对边使大致被保持成水平姿态的被处理基板旋转边向所述被处理基板供给纯水而进行冲洗处理、再向所述被处理基板供给氮气进行自旋干燥的基板清洗装置进行控制的计算机实施下述处理的程序，即，(a)边使被保持在所述自旋卡盘上的被处理基板旋转边向所述被处理基板的表面以既定流量供给纯水进行冲洗处理，(b)使提供给所述被处理基板的纯水供给流量比进行所述冲洗处理时减少，并且使所述被处理基板的纯水供给点从所述被处理基板的中心向外侧移动，(c)在所述被处理基板的纯水供给点到达距所述被处理基板的中心既定距离的位置上时使所述纯水供给点的移动在此处暂时停止，向所述被处理基板的中心部位吹喷氮气，(d)边向所述被处理基板吹喷氮气边使所述氮气的吹喷点与所述纯水供给点一起从所述被处理基板的中心部位向外侧移动。
26.如权利要求25所述的计算机可读取的存储介质，其特征是，所述程序使所述计算机将所述基板清洗装置控制成，在所述(d)的过程中，在所述氮气吹喷点从所述被处理基板的中心部位向外侧移动的中途仅使所述氮气的吹喷停止。
27.如权利要求25或26所述的计算机可读取的存储介质，其特征是，所述程序使所述计算机将所述基板清洗装置控制成，使所述(a)的过程中的被处理基板的转速在100rpm以上、1000rpm以下，使所述(b)～(d)的过程中的被处理基板的转速在800rpm以上、2500rpm以下。
28.如权利要求21至或26之任一权利要求所述的计算机可读取的存储介质，其特征是，所述程序使所述计算机将所述基板清洗装置控制成，使所述(b)之后的过程中的被处理基板的转速比所述(a)的过程中的被处理基板的转速高。
29.如权利要求28所述的计算机可读取的存储介质，其特征是，所述程序使所述计算机将所述基板清洗装置控制成，使所述(a)的过程中的被处理基板的转速在100rpm以上、1000rpm以下，使所述(b)之后的过程中的被处理基板的转速在1500rpm以上、2500rpm以下。
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