JP2005093694A - 基板処理方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板処理装置およびその方法を提供する。
【解決手段】洗浄ノズルが移動する際、センタと第１／第２エッジとの間に定められた第１／第２中間点Ｐａ,Ｐｂで、洗浄ノズルの移動速度ｖがＰａでは１８．７５〔ｍｍ／ｓ〕，Ｐｂでは１０〔ｍｍ／ｓ〕）となり、センタからＰａの間では、洗浄ノズルがセンタから離れるにしたがって移動速度ｖが次第に小さくなるように、第１中間点Ｐａでの移動速度ｖを基準として、移動速度ｖを第１の速度変化率で直線的に変化させ、第２中間点Ｐｂから第１／第２エッジの間では、洗浄ノズルがセンタから離れるにしたがって移動速度ｖが次第に小さくなるように、第２中間点Ｐｂでの移動速度ｖを基準として、移動速度ｖを第２の速度変化率で直線的に変化させ、第１の速度変化率が第２の速度変化率よりも大きくなるように設定されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、半導体基板、液晶表示器のガラス基板、フォトマスク用のガラス基板、光ディスク用の基板（以下、単に基板と称する）に対して基板処理を行う基板処理方法およびその装置に係り、特に、基板に処理液を供給する、または基板の処理面に物理的に接触して洗浄を行う技術に関する。

基板に処理液を供給する処理液供給手段として、基板の中心付近（センタ）と周縁部（エッジ）との間を走査しながら処理液として洗浄液を供給するスキャンノズルが挙げられるとともに、基板の処理面に物理的に接触して洗浄を行う接触型洗浄手段として、基板の中心付近と周縁部との間を走査しながらスクラブ洗浄を行うブラシが挙げられる。このようなスキャンノズルやブラシでは基板を水平面内で回転させながら走査を行う。スキャンノズルやブラシの走査速度は一定、あるいは基板の中心から離れるにしたがって速度が次第に小さくなる（減速する）ように一定の速度変化率でリニアに（すなわち直線的に）変化させている（例えば、特許文献１、特許文献３参照）。また、上述した走査速度を基板の中心からの距離に応じて放物線状に加速あるいは減速させるものもある（例えば、特許文献２参照）。
特開２００２−１１３４２９号公報（第２，３，６頁、図９） 特開平９−１４８２９５号公報（第１−５頁、図３，６） 特開２００２−６６４６７号公報（第２−４，６，７頁、図１０）

しかしながら、基板の中心から離れるにしたがって基板の面積が大きくなるので、一定の速度で走査すると基板の中心から離れるにしたがって単位面積当たりの洗浄時間が短くなって、周縁部での洗浄効率が悪くなる。そこで、上述した特許文献１、特許文献３のように基板の中心から離れるにしたがって一定の速度変化率でリニアに減速すると、周縁部での洗浄効率は一定の速度のときよりも向上するが、中心付近と周縁部との中間付近で洗浄効率が悪くなることが判明した。なお、上述した特許文献２のように速度を放物線状に変更しても、放物線が予め決定されたパターンであるので、全ての基板や基板の水平面内での回転条件に対応できるものでない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって基板にまんべんなく処理液を供給するあるいは洗浄を行う基板処理装置およびその方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記の問題を解決するために鋭意研究した結果、次のような知見を得た。
図１０は本発明に至った知見を説明するための図であって、図１０（ａ）は側面図、図１０（ｂ）は平面図である。水平面内で回転する基板上を１本のスキャンノズルが走査することについて考えてみる。図１０（ａ）に示すように、スキャンノズル１０１の洗浄幅をｗとする。図１０（ａ）では説明の便宜上、基板Ｗの半径の長さを洗浄幅ｗで割った数のスキャンノズル１０１を洗浄幅ｗが重ならないように並べると、それぞれの洗浄領域は図１０（ｂ）に示すように洗浄幅ｗの円環状となる。

円環状の各洗浄領域における面積Ｓは、基板Ｗの中心から洗浄幅ｗの中間点までの距離をｒとすると、洗浄幅ｗが狭いことから近似すると、下記（１）式のようになる。
Ｓ＝ｒ×ｗ … （１）
ここで、この円環状の洗浄領域を洗浄する時間について考えてみる。基板Ｗの中心から周縁部までの距離、すなわち基板Ｗの半径をＲとし、基板Ｗが基板Ｗの半径Ｒを移動する時間をｔとすると、スキャンノズル１０１の移動速度（走査速度）ｖは、下記（２）式のようになる。
ｖ＝Ｒ／ｔ … （２）
したがって、速度ｖで基板Ｗの半径Ｒを走査する条件の場合、円環状の各洗浄領域の幅ｗを移動する時間ｔ_Wは、下記（３）式のようになる。
ｔ_W ＝ｗ／ｖ … （３）
この移動時間ｔ_Wが、円環状の洗浄領域全体を洗浄する時間となる。また、中心と周縁部とでこの時間ｔ_Wに差はない。したがって、基板Ｗの単位面積当たりの洗浄時間ｔ_Cは、洗浄幅ｗを移動する時間ｔ_Wと、各洗浄領域における面積Ｓとを用いると、下記（４）式のようになる。
ｔ_C ＝ｔ_W ／Ｓ … （４）
この（４）式と（３）式とを用いると、単位面積当たりの洗浄時間ｔ_Cは下記（５）式のようになり、
ｔ_C ＝ｗ／（ｖ×Ｓ） … （５）
この（５）式と（１）式とを用いると、単位面積当たりの洗浄時間ｔ_Cは下記（６）式のようになり、
ｔ_C ＝１／（ｖ×ｒ） … （６）
この（６）式と（２）式とを用いると、単位面積当たりの洗浄時間ｔ_Cは下記（７）式のようになる。
ｔ_C ＝ｔ／（Ｒ×ｒ） … （７）
スキャンノズル１０１が基板Ｗに与える単位面積当たりのエネルギＥは、この単位面積当たりの洗浄時間ｔ_Cに比例すると考えられ、比例定数をｋとしたときには、下記（８）式のようになる。
Ｅ＝ｋ×ｔ／（Ｒ×ｒ） … （８）
半径Ｒの移動時間ｔおよび半径Ｒは一定であるので、上記（８）式よりエネルギＥは１／ｒに比例、すなわちエネルギＥは基板Ｗの中心から洗浄幅ｗの中間点までの距離ｒに反比例すると考えられる。

ここではスキャンノズル１０１の移動速度ｖが一定であるとして説明したが、移動速度ｖが可変の場合でも上記（６）式より速度ｖのときにおける単位面積当たりの洗浄時間のｔ_Cを求めることができる。中心での速度をＶ₀とし、周縁部での速度をＶ₁としたとき、スキャンノズル１０１の移動速度ｖは下記（９）式のようになる。
ｖ＝（Ｖ₁ −Ｖ₀ ）／Ｒ×ｒ＋Ｖ₀ … （９）
上記（９）式を（６）式に代入すると、単位面積当たりの洗浄時間ｔ_Cは下記（１０）式のようになる。
ｔ_C ＝１／｛（Ｖ₁ −Ｖ₀ ）／Ｒ×ｒ² ＋Ｖ₀ ×ｒ｝ … （１０）
上記（１０）式から単位面積当たりの洗浄時間のｔ_Cを求めることができる。

なお、移動速度ｖが一定の場合にはエネルギＥは距離ｒに反比例するが、単位面積当たりのエネルギＥを一定、すなわち単位面積当たりの洗浄時間ｔ_Cを一定にする場合には、半径Ｒの移動時間ｔを距離ｒに応じて可変にすればよい。つまり、基板Ｗの中心から離れる場合には距離ｒが長くなるのでそれに比例して移動時間ｔが長くなるようにし、基板Ｗの中心に向かう場合には距離ｒが短くなるのでそれに比例して移動時間ｔが短くなるようにする。移動時間が長くなるということはそれに反比例して移動速度が減速することになり、移動時間が短くなるということはそれに反比例して移動速度が加速することになる。したがって、基板Ｗにまんべんなく処理液（ここでは洗浄液）を供給するあるいは洗浄を行うためには単位面積当たりの洗浄時間ｔ_Cを一定にすべく距離ｒに反比例するようにスキャンノズル１０１の速度を設定すればよい。

上述した知見が得られる一方、基板Ｗの中心においては上述したエネルギＥが無限大になり、エネルギＥ（または単位面積当たりの洗浄時間ｔ_C）を一定にした場合には基板Ｗの中心においてはスキャンノズル１０１の速度は無限大になってしまう。したがって、実際には反比例の式を利用して、速度が距離ｒにほぼ反比例するように、設定すべき特定箇所間で速度を一定の速度変化率で直線的に変化させればよい。

また、このことから反比例に必ずしも設定する必要はなく、基板Ｗにまんべんなく処理液を供給するあるいは洗浄を行うような速度に設定すればよい。すなわち、反比例に変更しなくとも、基板Ｗの中心付近と周縁部との間に少なくとも１つ定められた特定個所で、スキャンノズル１０１の速度が所定速度となり、基板の中心付近から特定個所の間では、スキャンノズル１０１が基板Ｗの中心から離れるにしたがって移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の移動速度を基準として、移動速度を第１の速度変化率で直線的に変化させ、特定個所から基板Ｗの周縁部の間では、スキャンノズル１０１が基板Ｗの中心から離れるにしたがって移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の移動速度を基準として、相対移動速度を第２の速度変化率で直線的に変化させ、第１の速度変化率が第２の速度変化率よりも大きくなるように設定すれば（図５中の点線）、基板Ｗにまんべんなく処理液を供給するあるいは洗浄を行うことができるという知見をも得た。

なお、第１の速度変化率と第２の速度変化率とが等しい場合には、特許文献１、特許文献３のように基板Ｗの中心から周縁部まで一定の速度変化率でリニアに減速してしまい、上述したように中心付近と周縁部との中間付近で洗浄効率が悪くなる。一方、第２の速度変化率が第１の速度変化率よりも大きくなるように設定すると、中心付近と周縁部との間のいずれかの箇所で洗浄効率が悪くなる。したがって、第１の速度変化率が第２の速度変化率よりも大きくなるように設定するのが前提となる。

このような知見に基づくこの発明は、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、基板を水平面内で回転させながら基板に処理液を供給して基板の処理を行う基板処理方法であって、基板に処理液を供給する処理液供給手段が、基板の中心付近と周縁部との間で処理液を供給しながら相対移動する際に、その相対移動速度が次のように定められている、（Ａ）基板の中心付近と周縁部との間に少なくとも１つ定められた特定個所で、前記相対移動速度が所定速度となり、（Ｂ）基板の中心付近から特定個所の間では、処理液供給手段が基板の中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第１の速度変化率で直線的に変化させ、（Ｃ）特定個所から基板の周縁部の間では、処理液供給手段が基板の中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第２の速度変化率で直線的に変化させ、（Ｄ）第１の速度変化率が第２の速度変化率よりも大きくなるように設定されていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、基板を水平面内で回転させながら基板に処理液を供給して基板の処理を行う場合において、基板に処理液を供給する処理液供給手段が、基板の中心付近と周縁部との間で処理液を供給しながら相対移動する際に、（Ａ）基板の中心付近と周縁部との間に少なくとも１つ定められた特定個所で、相対移動速度が所定速度となり、（Ｂ）基板の中心付近から特定個所の間では、処理液供給手段が基板の中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第１の速度変化率で直線的に変化させ、（Ｃ）特定個所から基板の周縁部の間では、処理液供給手段が基板の中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第２の速度変化率で直線的に変化させ、（Ｄ）第１の速度変化率が第２の速度変化率よりも大きくなるように設定されている。このように上述した特定箇所で相対移動速度を所定速度に設定し、特定箇所を基準とした各位置で相対移動速度を変化させることで、従来のように中心付近と周縁部との全範囲において距離に応じて相対速度を直線的に変更する場合や、距離に応じて相対速度を予め決定された放物線状に変更する場合と比較して速度を柔軟に変更することができる。その結果、基板にまんべんなく処理液を供給することができる。

また、請求項２に記載の発明は、基板を水平面内で回転させながら基板に処理液を供給して基板の処理を行う基板処理方法であって、基板に処理液を供給する処理液供給手段が、基板の中心付近と周縁部との間で処理液を供給しながら相対移動する際に、その相対移動速度が次のように定められている、（Ｅ）基板の中心付近と周縁部との間に定められた複数個の特定箇所で、前記相対移動速度が所定速度となり、（Ｆ）各特定箇所における相対移動速度が、基板の中心からの距離に反比例するように設定されていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項２に記載の発明によれば、基板を水平面内で回転させながら基板に処理液を供給して基板の処理を行う場合において、基板に処理液を供給する処理液供給手段が、基板の中心付近と周縁部との間で処理液を供給しながら相対移動する際に、（Ｅ）基板の中心付近と周縁部との間に定められた複数個の特定箇所で、相対移動速度が所定速度となり、（Ｆ）各特定箇所における相対移動速度が、基板の中心からの距離に反比例するように設定されている。このように上述した各特定箇所における相対移動速度を、基板の中心からの距離に反比例するように設定することで、単位面積当たりの処理液の供給時間をほぼ一定にすることができて、基板にまんべんなく処理液を供給することができる。

また、請求項３に記載の発明は、基板を水平面内で回転させながら基板を洗浄して基板の処理を行う基板処理方法であって、基板の処理面に物理的に接触して洗浄を行う接触型洗浄手段が、基板の中心付近と周縁部との間で接触しながら相対移動する際に、その相対移動速度が次のように定められている、（ａ）基板の中心付近と周縁部との間に少なくとも１つ定められた特定個所で、前記相対移動速度が所定速度となり、（ｂ）基板の中心付近から特定個所の間では、接触型洗浄手段が基板の中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第１の速度変化率で直線的に変化させ、（ｃ）特定個所から基板の周縁部の間では、接触型洗浄手段が基板の中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第２の速度変化率で直線的に変化させ、（ｄ）第１の速度変化率が第２の速度変化率よりも大きくなるように設定されていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項３に記載の発明によれば、基板を水平面内で回転させながら基板を洗浄して基板の処理を行う場合において、基板の処理面に物理的に接触して洗浄を行う接触型洗浄手段が、基板の中心付近と周縁部との間で接触しながら相対移動する際に、（ａ）基板の中心付近と周縁部との間に少なくとも１つ定められた特定個所で、相対移動速度が所定速度となり、（ｂ）基板の中心付近から特定個所の間では、接触型洗浄手段が基板の中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第１の速度変化率で直線的に変化させ、（ｃ）特定個所から基板の周縁部の間では、接触型洗浄手段が基板の中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第２の速度変化率で直線的に変化させ、（ｄ）第１の速度変化率が第２の速度変化率よりも大きくなるように設定されている。このように上述した特定箇所で相対移動速度を所定速度に設定し、特定箇所を基準とした各位置で相対移動速度を変化させることで、従来のように中心付近と周縁部との全範囲において距離に応じて相対速度を直線的に変更する場合や、距離に応じて相対速度を予め決定された放物線状に変更する場合と比較して速度を柔軟に変更することができる。その結果、基板にまんべんなく洗浄を行うことができる。

また、請求項４に記載の発明は、基板を水平面内で回転させながら基板を洗浄して基板の処理を行う基板処理方法であって、基板の処理面に物理的に接触して洗浄を行う接触型洗浄手段が、基板の中心付近と周縁部との間で接触しながら相対移動する際に、その相対移動速度が次のように定められている、（ｅ）基板の中心付近と周縁部との間に定められた複数個の特定箇所で、前記相対移動速度が所定速度となり、（ｆ）各特定箇所における相対移動速度が、基板の中心からの距離に反比例するように設定されていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項４に記載の発明によれば、基板を水平面内で回転させながら基板を洗浄して基板の処理を行う場合において、基板の処理面に物理的に接触して洗浄を行う接触型洗浄手段が、基板の中心付近と周縁部との間で接触しながら相対移動する際に、（ｅ）基板の中心付近と周縁部との間に定められた複数個の特定箇所で、相対移動速度が所定速度となり、（ｆ）各特定箇所における相対移動速度が、基板の中心からの距離に反比例するように設定されている。このように上述した各特定箇所における相対移動速度を、基板の中心からの距離に反比例するように設定することで、単位面積当たりの洗浄時間をほぼ一定にすることができて、基板にまんべんなく洗浄を行うことができる。

上述した発明（請求項１または請求項３に記載の発明）において、上述した特定箇所が複数個であって、各特定箇所に関連して定められた速度変化率が基板の周縁部から中心に向かうにしたがって大きくなるように設定されていること（請求項５に記載の発明）が一例として挙げられる。このように速度変化率を設定することで、速度をより一層柔軟に変更することができる。その結果、より一層、基板にまんべんなく処理液を供給することができる。

上述した発明（請求項１，請求項３，または請求項５に記載の発明）において、上述した特定箇所における相対移動速度が、基板の中心からの距離にほぼ反比例するように設定されているのが好ましい（請求項６に記載の発明）。このように相対速度を設定することで、単位面積当たりの処理液の供給時間をほぼ一定にすることができて、より一層、基板にまんべんなく処理液を供給する、あるいは洗浄を行うことができる。

また、請求項７に記載の発明は、基板を水平面内で回転させながら基板に処理液を供給して基板の処理を行う基板処理装置であって、基板を水平面内で回転させる基板回転手段と、基板に処理液を供給する処理液供給手段と、処理液供給手段と基板との相対移動を行う移動手段と、移動手段を操作する制御手段とを備え、制御手段は、処理液供給手段が、基板の中心付近と周縁部との間で処理液を供給しながら相対移動する際に、その相対移動速度が次のように定められるように移動手段を操作する、（Ａ）基板の中心付近と周縁部との間に少なくとも１つ定められた特定個所で、前記相対移動速度が所定速度となり、（Ｂ）基板の中心付近から特定個所の間では、処理液供給手段が基板の中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第１の速度変化率で直線的に変化させ、（Ｃ）特定個所から基板の周縁部の間では、処理液供給手段が基板の中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第２の速度変化率で直線的に変化させ、（Ｄ）第１の速度変化率が第２の速度変化率よりも大きくなるように設定されていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項７に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の方法を好適に行うことができる。

また、請求項８に記載の発明は、基板を水平面内で回転させながら基板に処理液を供給して基板の処理を行う基板処理装置であって、基板を水平面内で回転させる基板回転手段と、基板に処理液を供給する処理液供給手段と、処理液供給手段と基板との相対移動を行う移動手段と、移動手段を操作する制御手段とを備え、制御手段は、処理液供給手段が、基板の中心付近と周縁部との間で処理液を供給しながら相対移動する際に、その相対移動速度が次のように定められるように移動手段を操作する、（Ｅ）基板の中心付近と周縁部との間に定められた複数個の特定箇所で、前記相対移動速度が所定速度となり、（Ｆ）各特定箇所における相対移動速度が、基板の中心からの距離に反比例するように設定されていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項８に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の方法を好適に行うことができる。

また、請求項９に記載の発明は、基板を水平面内で回転させながら基板を洗浄して基板の処理を行う基板処理装置であって、基板を水平面内で回転させる基板回転手段と、基板の処理面に物理的に接触して洗浄を行う接触型洗浄手段と、接触型洗浄手段と基板との相対移動を行う移動手段と、移動手段を操作する制御手段とを備え、制御手段は、接触型洗浄手段が、基板の中心付近と周縁部との間で接触しながら相対移動する際に、その相対移動速度が次のように定められるように移動手段を操作する、（ａ）基板の中心付近と周縁部との間に少なくとも１つ定められた特定個所で、前記相対移動速度が所定速度となり、（ｂ）基板の中心付近から特定個所の間では、接触型洗浄手段が基板の中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第１の速度変化率で直線的に変化させ、（ｃ）特定個所から基板の周縁部の間では、接触型洗浄手段が基板の中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第２の速度変化率で直線的に変化させ、（ｄ）第１の速度変化率が第２の速度変化率よりも大きくなるように設定されていることを特徴するものである。

［作用・効果］請求項９に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明の方法を好適に行うことができる。

また、請求項１０に記載の発明は、基板を水平面内で回転させながら基板を洗浄して基板の処理を行う基板処理装置であって、基板を水平面内で回転させる基板回転手段と、基板の処理面に物理的に接触して洗浄を行う接触型洗浄手段と、接触型洗浄手段と基板との相対移動を行う移動手段と、移動手段を操作する制御手段とを備え、制御手段は、接触型洗浄手段が、基板の中心付近と周縁部との間で接触しながら相対移動する際に、その相対移動速度が次のように定められるように移動手段を操作する、（ｅ）基板の中心付近と周縁部との間に定められた複数個の特定箇所で、前記相対移動速度が所定速度となり、（ｆ）各特定箇所における相対移動速度が、基板の中心からの距離に反比例するように設定されていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１０に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明の方法を好適に行うことができる。

また、請求項１１に記載の発明は、請求項７または請求項９に記載の基板処理装置において、前記特定箇所が複数個であって、前記制御手段は、各特定箇所に関連して定められた速度変化率が基板の周縁部から中心に向かうにしたがって大きくなるように設定することを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１１に記載の発明によれば、請求項５に記載の発明の方法を好適に行うことができる。

また、請求項１２に記載の発明は、請求項７，請求項９，または請求項１１のいずれかに記載の基板処理装置において、前記制御手段は、前記特定箇所における相対移動速度が、基板の中心からの距離にほぼ反比例するように設定することを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１２に記載の発明によれば、請求項６に記載の発明の方法を好適に行うことができる。

本発明に係る基板処理方法およびその装置によれば、処理液供給手段／接触型洗浄手段が、基板の中心付近と周縁部との間で処理液を供給あるいは接触しながら相対移動する際に、（Ａ）／（ａ）基板の中心付近と周縁部との間に少なくとも１つ定められた特定個所で、相対移動速度が所定速度となり、（Ｂ）／（ｂ）基板の中心付近から特定個所の間では、処理液供給手段／接触型洗浄手段が基板の中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第１の速度変化率で直線的に変化させ、（Ｃ）／（ｃ）特定個所から基板の周縁部の間では、処理液供給手段／接触型洗浄手段が基板の中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第２の速度変化率で直線的に変化させ、（Ｄ）第１の速度変化率が第２の速度変化率よりも大きくなるように設定されている。または、（Ｅ）／（ｅ）基板の中心付近と周縁部との間に定められた複数個の特定箇所で、相対移動速度が所定速度となり、（Ｆ）／（ｆ）各特定箇所における相対移動速度が、基板の中心からの距離に反比例するように設定されているので、基板にまんべんなく処理液を供給するあるいは洗浄を行うことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例1を説明する。
図１は、実施例１に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図であり、図２は、実施例１に係るスピンチャックの平面図であり、図３は、実施例１に係る洗浄ノズルの構成を示す縦断面図である。

実施例１に係る基板処理装置は、図１に示すように、スピンチャック１，回転軸２，電動モータ３，洗浄ノズル４，および飛散防止カップ５などを備えて構成されている。スピンチャック１の形状は円板状となっており、円柱状に形成されてなる６個の支持ピン１ａ（図１では２個のみ図示）を立設して構成されている。このスピンチャック１は、底面に連結された回転軸２を介して電動モータ３によって回転駆動され、この回転駆動により、支持ピン１ａで周縁部（エッジ）を当接支持された基板Ｗが回転中心Ｐ周りに水平面内で回転される。なお、スピンチャック１は基板Ｗを吸着することで保持するタイプであってもよい。スピンチャック１は、本発明における基板回転手段に相当する。

飛散防止カップ５はスピンチャック１の周囲に配設され、洗浄ノズル４から供給された洗浄液（本実施例１では超純水）が飛散することを防止する。この飛散防止カップ５は、未洗浄の基板Ｗをスピンチャック１から受け取る際にスピンチャック１に対して昇降するように構成されている。

本実施例１では洗浄ノズル４は、図３に示すように、洗浄液Ｓと加圧された気体Ｇとを混合してミストＭを生成する２流体式ノズルで構成されている。洗浄ノズル４は、図１に示すように、吐出口が基板Ｗの処理面に向くように配設されており、この吐出口からミストＭが吐出されて、基板Ｗにミスト化された洗浄液が供給されて洗浄処理が行われる。洗浄液Ｓとして本実施例１および後述する実施例２では超純水が用いられている。洗浄ノズル４は、本発明における処理液供給手段に相当する。

洗浄ノズル４は、図１に示すように、支持アーム６によって吐出口を基板Ｗの水平面に対して傾斜姿勢で支持されており、図中に矢印で示すようにノズル駆動機構７によって支持アーム６ごと昇降／揺動させる。このノズル駆動機構７は、回転軸７ａ，回転モータ７ｂ，エンコーダ７ｃ，昇降ベース７ｄ，ガイド軸７ｅ，ボールネジ７ｆ，昇降モータ７ｇ，エンコーダ７ｈなどを備えて構成されている。

支持アーム６は、底面に連結された回転軸７ａを介して回転モータ７ｂによって回転駆動され、この回転駆動により、支持アーム６に支持された洗浄ノズル４が回転中心Ｐｂ周りに回転されて、この回転中心Ｐｂを支点にして揺動する。回転モータ７ｂの回転量は、回転モータ７ｂの底面に連結されたエンコーダ７ｃによって検出されて、その検出結果がコントローラ９にフィードバックされる。本実施例１ではその回転量に基づいて洗浄ノズル４の水平方向の位置をコントロール９が換算する。

回転モータ７ｂとエンコーダ７ｃとを搭載した昇降ベース７ｄは、立設されたガイド軸７ｅに摺動自在に嵌合されており、ガイド軸７ｅに並設されたボールネジ７ｆによって螺合されている。このボールネジ７ｆは昇降モータ７ｇの回転軸に連結されている。昇降モータ７ｇの回転駆動により、ガイド軸７ｅに摺動しながら昇降ベース７ｄが昇降し、それに伴って支持アーム６に支持された洗浄ノズル４が昇降する。昇降モータ７ｇの回転量は、昇降モータ７ｇの底面に連結されたエンコーダ７ｈによって検出され、その検出結果がコントローラ９にフィードバックされる。本実施例１ではその回転量に基づいて洗浄ノズル４の鉛直方向の位置をコントロール９が換算する。上述した洗浄ノズル４の水平／鉛直方向の位置および洗浄ノズル４の傾斜角によって洗浄ノズル４によって供給される洗浄液Ｓの供給位置が求められる。また、上述した供給位置は基板Ｗの中心を基準にして求められ、供給位置を求めるのと同時に基板Ｗの中心からの（径方向の）距離が求まる。

回転中心Ｐｂを支点にして支持アーム６を揺動させることで洗浄ノズル４は、基板Ｗの上方に位置する洗浄位置と、基板Ｗおよび飛散防止カップ５の側方に離れた待機位置との間を往復移動するように走査する。また洗浄時には洗浄ノズル４は、図２に示すように、基板Ｗの中心Ｐ付近を通って揺動し、これにより洗浄ノズル４は基板Ｗの中心Ｐ付近と基板Ｗのエッジとの間でミスト化された洗浄液Ｓを供給しながら走査する。ノズル駆動機構７は、本発明における移動手段に相当する。

洗浄ノズル４の胴部には、洗浄液Ｓを供給する供給管８ａと、加圧圧搾された気体Ｇを導入するガス導入管８ｂとが連結されている。供給管８ａには、コントローラ９によって開閉制御される制御弁１０を介して接続された超純水供給タンク１１から、二酸化炭素（ＣＯ₂ ）が添加された超純水が洗浄液Ｓとして供給されるように構成されている。また、ガス導入管８ｂには、コントローラ９によって開閉制御される制御弁１２と、同じくコントローラ９によって気体Ｇの加圧や減圧などの圧力調整を行う圧力調整器１３を介して接続された気体供給タンク１４から、気体Ｇが供給されるように構成されている。

なお、本実施例１では、洗浄液Ｓとして二酸化炭素が添加された超純水を使用しているが、酸、アルカリ、純水のみ、およびオゾンを純水に溶解したオゾン水などに例示されるように、基板処理において通常に用いられる洗浄液ならば、特に限定されない。また、実施例１では、二酸化炭素が添加された超純水を洗浄液Ｓとして使用することで、比抵抗値が下がり、基板Ｗの処理面と洗浄液Ｓとの摩擦により発生する静電気が抑制されて、基板Ｗの絶縁破壊を防止することができる。

また気体Ｇに用いられるガスとして、本実施例１では不活性ガスである窒素（Ｎ₂ ）を用いている。不活性ガスとして、例えば空気、アルゴン（Ａｒ）などがある。本実施例１では、不活性ガスを用いることで洗浄液Ｓや基板Ｗに対して化学反応を起こさないので、洗浄液Ｓや基板Ｗに悪影響を与えることはない。

なお、上述した電動モータ３、ノズル駆動機構７、制御弁１０，１２、超純水供給タンク１１、圧力調整器１３、気体供給タンク１４は、コントローラ９によって統括的に制御されるようになっている。また、コントローラ９は後述する基板処理方法（図４〜図６参照）を制御する。コントローラ９は、本発明における制御部に相当する。

洗浄ノズル４内の混合部１５は、図３に示すように、ガス導入管８ｂの外側を、供給管８ａが取り囲む構造、つまり供給管８ａの中をガス導入管８ｂが挿入されている２重管の構造で構成されている。また洗浄ノズル４の先端部１７は、オリフィス状の管と、ミストＭを加速させる直状円管筒である加速管とで連接されて構成されている。

次に、実施例１に係る基板処理方法について、図４〜図６を参照して説明する。図４は、洗浄ノズルの移動に関するシーケンスであって、図５は、基板の中心からの距離と洗浄ノズルの移動速度との対応関係を示した図であって、図６は、図５をより具体的に示した対応図である。本実施例１では、直径が３００〔ｍｍ〕（すなわち半径Ｒが１５０〔ｍｍ〕）の基板Ｗを用いている。

本実施例１では洗浄ノズル４は、図４に示すように、中心（センタ）『３』→第１周縁部（エッジ）『２』→第２エッジ『４』→待機位置『１』の順に移動する（図４中の矢印参照）。まず、洗浄ノズル４はセンタ『３』から第１エッジ『２』に最大限の速度で移動する。なお、移動の順序を明確に示すべく図４では矢印が重ならないように上下にそれぞれ表したが、実際の洗浄ノズル４は同一水平面内で移動することに留意されたい。この移動中に基板Ｗを水平面内で回転させる。具体的には、回転モータ７ｂの回転により洗浄ノズル４が揺動して、センタ『３』から第１エッジ『２』に移動する。その一方で電動モータ３の回転によりスピンチャック１に水平姿勢で保持された基板Ｗが水平面内で回転する。本実施例１では開始から０．５〔ｓ〕で回転速度が０〔ｒｐｍ〕から５００〔ｒｐｍ〕となるように制御する。

洗浄ノズル４が第１エッジ『２』にまで移動したら、制御弁１０を開いて超純水供給タンク１１から洗浄液Ｓを供給管８ａに供給するとともに、制御弁１２を開いて気体供給タンク１４から気体Ｇをガス導入管８ｂに供給する。気体Ｇは圧力調整器１３によって加圧圧搾されている。洗浄液Ｓとこの加圧圧搾された気体Ｇとを混合部１５にて混合してミストＭを生成し、そのミストＭを洗浄ノズル４から吐出する。そして、基板Ｗにミスト化された洗浄液が供給されて洗浄処理が行われる。この洗浄処理の間には、回転速度を５００〔ｒｐｍ〕に保ったまま基板Ｗが水平面内に回転し、洗浄ノズル４が第１エッジ『２』から第２エッジ『４』まで移動する。

洗浄処理中において洗浄ノズル４が第１エッジ『２』から第２エッジ『４』まで移動するときの移動速度は、図６に示すとおりである。センタ『３』と第１／第２エッジ『２』，『４』との間に中間点を等分に２点分それぞれ設定する。本実施例１では半径Ｒは１５０〔ｍｍ〕であるので、５０〔ｍｍ〕ごとに中間点を設定する。したがって、基板Ｗのセンタ（中心）からの径方向の距離ｒは、センタ『３』では０〔ｍｍ〕，センタに近い方の中間点『Ｐａ』（以下、この中間点を『第１中間点』と呼ぶ）では５０〔ｍｍ〕，エッジに近い方の中間点『Ｐｂ』（以下、この中間点を『第２中間点』と呼ぶ）では１００〔ｍｍ〕，第１／第２エッジ『２』，『４』では１５０〔ｍｍ〕となる。第１／第２中間点『Ｐａ』，『Ｐｂ』は、本発明における特定箇所に相当する。

図６の対応図において３列目の欄には、半径Ｒを移動する時間ｔがそれぞれ設定されているとともに、４列目の欄には、洗浄ノズル４の移動速度ｖがそれぞれ設定されている。ここで、３列目の欄での移動時間ｔは、半径Ｒを実際に移動する時間ではなく、４列目の欄での移動速度ｖを固定にした場合に半径Ｒを移動するのにかかる時間を示すことに留意されたい。したがって、３列目の欄での移動時間ｔは、上記（２）式よりＲ／ｖとなる。例えば、センタ『３』での移動時間ｔは１〔ｓ〕で、このとき移動速度ｖは１５０〔ｍｍ／ｓ〕（＝Ｒ〔ｍｍ〕／１〔ｓ〕）となり、移動速度ｖを１５０〔ｍｍ／ｓ〕と固定にした場合に半径Ｒを移動するにかかる時間が１〔ｓ〕であることを示す。同様に、第１中間点『Ｐａ』での移動時間ｔは８〔ｓ〕で、このとき移動速度ｖは１８．７５〔ｍｍ／ｓ〕（＝Ｒ〔ｍｍ〕／８〔ｓ〕）となり、移動速度ｖを１８．７５〔ｍｍ／ｓ〕と固定にした場合に半径Ｒを移動するにかかる時間が８〔ｓ〕であることを示し、第２中間点『Ｐｂ』での移動時間ｔは１５〔ｓ〕で、このとき移動速度ｖは１０〔ｍｍ／ｓ〕（＝Ｒ〔ｍｍ〕／１５〔ｓ〕）となり、移動速度ｖを１０〔ｍｍ／ｓ〕と固定にした場合に半径Ｒを移動するにかかる時間が１５〔ｓ〕であることを示し、第１／第２エッジ『２』，『４』での移動時間ｔは３０〔ｓ〕で、このとき移動速度ｖは５〔ｍｍ／ｓ〕（＝Ｒ〔ｍｍ〕／３０〔ｓ〕）となり、移動速度ｖを５〔ｍｍ／ｓ〕と固定にした場合に半径Ｒを移動するにかかる時間が３０〔ｓ〕であることを示す。

図５に示すように、センタ『３』から第１中間位置『Ｐａ』の間では、洗浄ノズル４が基板Ｗのセンタ『３』から離れるにしたがって移動速度ｖが次第に小さくなるように、第１中間位置『Ｐａ』での移動速度ｖを基準として、移動速度ｖを第１の速度変化率で直線的に変化させ、第１中間位置『Ｐａ』から第２中間点『Ｐａ』の間では、洗浄ノズル４が基板Ｗのセンタ『３』から離れるにしたがって移動速度ｖが次第に小さくなるように、第１中間位置『Ｐａ』または第２中間点『Ｐｂ』での移動速度ｖを基準として、移動速度ｖを一定の速度変化率で直線的に変化させ、第２中間点『Ｐｂ』から第１／第２エッジ『２』，『４』の間では、洗浄ノズル４が基板Ｗのセンタ『３』から離れるにしたがって移動速度ｖが次第に小さくなるように、第２中間位置『Ｐｂ』での移動速度ｖを基準として、移動速度ｖを第２の速度変化率で直線的に変化させる。

具体的には、センタ『３』（すなわち距離ｒが０〔ｍｍ〕）から第１中間点『Ｐａ』（すなわち距離ｒが５０〔ｍｍ〕）の間では、基板Ｗのセンタ『３』から離れるにしたがってセンタ『３』での移動速度ｖである１５０〔ｍｍ／ｓ〕から第１中間点『Ｐａ』での移動速度ｖである１８．７５〔ｍｍ／ｓ〕に第１の速度変化率で直線的に変化し、第１中間点『Ｐａ』から第２中間点『Ｐｂ』（すなわち距離ｒが１５０〔ｍｍ〕）の間では、基板Ｗのセンタ『３』から離れるにしたがって第１中間点『Ｐａ』での移動速度ｖである１８．７５〔ｍｍ／ｓ〕から第２中間点『Ｐｂ』での移動速度ｖである１０〔ｍｍ／ｓ〕に一定の速度変化率で直線的に変更し、第２中間点から第１／第２エッジ『２』，『４』（すなわち距離ｒが１５０〔ｍｍ〕）の間では、第２中間点『Ｐｂ』での移動速度ｖである１０〔ｍｍ／ｓ〕から第１／第２エッジ『２』，『４』での移動速度である５〔ｍｍ／ｓ〕に第２の速度変化率で直線的に変更する。その直線的な変更は、図５中の点線に示すとおりである。

第１中間位置『Ｐａ』での移動速度ｖを基準としたセンタ『３』から第１中間位置『Ｐａ』の間で定められた第１の速度変化率は、｛１５０〔ｍｍ／ｓ〕−１８．７５〔ｍｍ／ｓ〕｝／５０〔ｍｍ〕＝２．６２５となり、第１中間位置『Ｐａ』または第２中間点『Ｐｂ』での移動速度ｖを基準とした第１中間位置『Ｐａ』から第２中間点『Ｐａ』の間で定められた速度変化率は、｛１８．７５〔ｍｍ／ｓ〕−１０〔ｍｍ／ｓ〕｝／５０〔ｍｍ〕＝０．１７５となり、第２中間位置『Ｐｂ』での移動速度ｖを基準とした第２中間点『Ｐｂ』から第１／第２エッジ『２』，『４』の間で定められた第２の速度変化率は、｛１０〔ｍｍ／ｓ〕−５〔ｍｍ／ｓ〕｝／５０〔ｍｍ〕＝０．１となる。このように、第１の速度変化率が第２の速度変化率よりも大きくなるように設定されているとともに、各特定箇所（第１／第２中間点）に関連して定められた速度変化率が基板の周縁部（第１／第２エッジ『２』，『４』）から中心（センタ『３』）に向かうにしたがって大きくなるように設定されている。

また、本実施例１では、特定箇所（第１／第２中間点）における移動速度ｖが、基板の中心（センタ『３』）からの距離ｒにほぼ反比例するように設定されている。より具体的には、ｖ×ｒ＝ａを満たす比例定数ａを１，０００〔ｍｍ／ｓ〕×〔ｍｍ〕とすると、反比例は図５中の実線に示す軌跡を描き、この軌跡に沿って近似した移動速度ｖを設定する。第２中間点『Ｐｂ』である移動速度ｖである１０〔ｍｍ／ｓ〕は、『Ｐｂ』における距離が１００〔ｍｍ〕でｖ×ｒ＝ａを満たしており、１０〔ｍｍ／ｓ〕は反比例の軌跡上に位置している。第１中間点『Ｐｂ』での移動速度ｖである１８．７５〔ｍｍ／ｓ〕や、第１／第２エッジ『２』，『４』での移動速度ｖである１５０〔ｍｍ／ｓ〕は反比例の軌跡上には位置していないが、反比例から求まった速度から近似された移動速度ｖとして、その軌跡の近傍に位置している。ただし、本実施例１のように洗浄ノズル４が基板Ｗに与えるエネルギを一定に図る場合には、図５中の実線に示すように基板Ｗの中心（センタ『３』）においては洗浄ノズル４の移動速度ｖは無限大になってしまう。そこで、本実施例１では、センタ『３』での移動速度ｖについては、第１中間点『Ｐａ』での移動速度ｖである１８．７５〔ｍｍ／ｓ〕よりも十分に大きい１５０〔ｍｍ／ｓ〕に設定する。

このように、第１エッジ『２』から第２エッジ『４』まで移動するときの移動速度は、第１エッジ『２』から第１エッジ『２』側の第２中間点『Ｐｂ』に移動するまでは５〔ｍｍ／ｓ〕から１０〔ｍｍ／ｓ〕に第２の速度変化率で直線的に加速し、第１エッジ『２』側の第２中間点『Ｐｂ』から第１エッジ『２』側の第１中間点『Ｐａ』に移動するまでは１０〔ｍｍ／ｓ〕から１８．７５〔ｍｍ／ｓ〕に一定の速度変化率で直線的に加速し、第１エッジ『２』側の第１中間点『Ｐａ』からセンタ『３』に移動するまでは１８．７５〔ｍｍ／ｓ〕から１５０〔ｍｍ／ｓ〕に第１の速度変化率で直線的に加速する。そして、センタ『３』から第２エッジ『４』側の第１中間点『Ｐａ』に移動するまでは１５０〔ｍｍ／ｓ〕から１８．７５〔ｍｍ／ｓ〕に第１の速度変化率で直線的に減速し、第２エッジ『４』側の第１中間点『Ｐａ』から第２エッジ『４』側の第２中間点『Ｐｂ』に移動するまでは１８．７５〔ｍｍ／ｓ〕から１０〔ｍｍ／ｓ〕に一定の速度変化率で直線的に減速し、第２エッジ『４』側の第２中間点『Ｐｂ』から第２エッジ『４』に移動するまでは１０〔ｍｍ／ｓ〕から５〔ｍｍ／ｓ〕に第２の速度変化率で直線的に減速する。

洗浄ノズル４が第２エッジ『４』まで移動したら、制御弁１０を閉じて超純水供給タンク１１から供給管８ａへの洗浄液Ｓの供給を停止するとともに、制御弁１２を閉じて気体供給タンク１４からガス導入管８ｂへの気体Ｇの供給を停止することで、洗浄処理を終了する。そして、第２エッジ『４』から待機位置『１』に移動するまでの間の０．５〔ｓ〕で回転速度が５００〔ｒｐｍ〕から０〔ｒｐｍ〕となるように制御する。本実施例１では、説明の便宜上、第１エッジ『２』と第２エッジ『４』との間を１回のみ揺動して洗浄処理を行ったが、実際には第１エッジ『２』と第２エッジ『４』との間を所定回数揺動することで往復移動して洗浄処理を行う。第１エッジ『２』と第２エッジ『４』との間での移動速度は上述したとおりである。

以上のように、本実施例１によれば、基板Ｗを水平面内で回転させながら基板Ｗに洗浄液Ｓを供給して基板Ｗの処理を行う場合において、基板Ｗに洗浄液Ｓを供給する洗浄ノズル４が、基板Ｗの中心（センタ）と周縁部（エッジ）との間で洗浄液Ｓを供給しながら移動する際に、基板Ｗの中心付近と周縁部との間に定められた特定箇所（第１／第２中間点）で、洗浄ノズル４の移動速度ｖが所定速度（第１中間点では１８．７５〔ｍｍ／ｓ〕，第２中間点では１０〔ｍｍ／ｓ〕）となり、基板Ｗの中心付近から特定個所の１つである第１中間点の間では、洗浄ノズル４が基板Ｗの中心から離れるにしたがって移動速度ｖが次第に小さくなるように、第１中間点での移動速度ｖ（１８．７５〔ｍｍ／ｓ〕）を基準として、移動速度ｖを第１の速度変化率で直線的に変化させ、特定箇所の１つである第２中間点から基板Ｗの周縁部の間では、洗浄ノズル４が基板Ｗの中心から離れるにしたがって移動速度ｖが次第に小さくなるように、第２中間点での移動速度ｖ（１０〔ｍｍ／ｓ〕）を基準として、移動速度ｖを第２の速度変化率で直線的に変化させ、第１の速度変化率が第２の速度変化率よりも大きくなるように設定されている。このように上述した特定箇所で移動速度ｖを所定速度を設定し、特定箇所を基準とした各位置で移動速度ｖを変化させることで、従来のように中心と周縁部との全範囲において距離ｒに応じて移動速度を直線的（リニア）に変更する場合や、距離ｒに応じて移動速度を予め決定された放物線状に変更する場合と比較して速度を柔軟に変更することができる。その結果、基板Ｗにまんべんなく洗浄液Ｓを供給して洗浄を行うことができる。

また、本実施例１では第１中間点『Ｐａ』，第２中間点『Ｐｂ』と、上述した特定箇所が２個であって、各特定箇所に関連して定められた速度変化率を基板Ｗの周縁部から中心に向かうにしたがって大きくなるように設定することで、速度をより一層柔軟に変更することができる。その結果、より一層、基板Ｗにまんべんなく洗浄液を供給して洗浄を行うことができる。

また、上述した特定箇所における移動速度ｖが、基板Ｗの中心からの（径方向の）距離ｒにほぼ反比例するように設定することで、単位当たりの洗浄液Ｓの供給時間、ひいては洗浄時間をほぼ一定にすることができて、より一層、基板Ｗにまんべんなく洗浄液Ｓを供給して洗浄を行うことができる。なお、中心付近から周縁部に向かってリニアに減速する場合には、上述したように中心付近から周縁部との中間付近で洗浄による除去率が悪いが、本実施例のように速度を設定した場合にはかかる中間付近においても周縁部付近においても、除去率がほぼ一定になることが実験により確認された。ここで、本実施例１では、洗浄前に基板Ｗにシリコン（Ｓｉ）屑をばらまき、洗浄後に基板Ｗ上に残ったシリコン屑をパーティクルカウンタで計測し、（洗浄前のシリコン屑の全数−洗浄後のシリコン屑の数）／（洗浄後のシリコン屑の数）で各箇所における除去率を求めている。

次に、図面を参照して本発明の実施例２を説明する。
図７は、実施例２に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図１での実施例１に係る装置と共通する構成について同一の符号を付し、その説明については省略する。また、コントローラ９や超純水供給タンク１１などについてはその図示を省略する。

実施例２に係る基板処理装置は、図７に示すように、実施例１と同様に、スピンチャック１，回転軸２，電動モータ３，洗浄ノズル４，および飛散防止カップ５などを備えて構成されている。本実施例２では、洗浄ブラシ２０を新たに備えている。洗浄ブラシ２０は、基板Ｗの処理面に物理的に接触して洗浄を行うスクラブ洗浄を行うようになっている。このように本実施例２では、洗浄ノズル４による洗浄処理と洗浄ブラシ２０によるスクラブ洗浄とを並行に行っている。洗浄ブラシ２０は、本発明における接触型洗浄手段に相当する。

洗浄ブラシ２０は、図７に示すように、支持アーム２１によって支持されており、図中に矢印で示すようにブラシ駆動機構２２によって支持アーム２１ごと昇降／揺動させる。このブラシ駆動機構２２は、ノズル駆動機構７と同様に、回転軸２２ａ，回転モータ２２ｂ，エンコーダ２２ｃ，昇降ベース２２ｄ，ガイド軸２２ｅ，ボールネジ２２ｆ，昇降モータ２２ｇ，エンコーダ２２ｈなどを備えて構成されている。

支持アーム２１は、底面に連結された回転軸２２ａを介して回転モータ２２ｂによって回転駆動され、この回転駆動により、支持アーム２１に支持された洗浄ブラシ２０が回転中心Ｐｃ周りに回転されて、この回転中心Ｐｃを支点にして揺動する。回転モータ２２ｂの回転量は、回転モータ２２ｂの底面に連結されたエンコーダ２２ｃによって検出されて、その検出結果がコントローラ９（図１参照）にフィードバックされる。本実施例２ではその回転量に基づいて洗浄ブラシ２０の水平方向の位置をコントロール９が換算する。上述した洗浄ブラシ２０の水平位置によって洗浄ブラシ２０によってスクラブ洗浄される基板Ｗの箇所が求められる。また、上述した洗浄箇所は基板Ｗの中心を基準にして求められ、洗浄箇所を求めるのと同時に基板Ｗの中心からの（径方向の）距離が求まる。

回転モータ２２ｂとエンコーダ２２ｃとを搭載した昇降ベース２２ｄは、立設されたガイド軸２２ｅに摺動自在に嵌合されており、ガイド軸２２ｅに並設されたボールネジ２２ｆによって螺合されている。このボールネジ２２ｆは昇降モータ２２ｇの回転軸に連結されている。昇降モータ２２ｇの回転駆動により、ガイド軸２２ｅに摺動しながら昇降ベース２２ｄが昇降し、それに伴って支持アーム２１に支持された洗浄ブラシ２０が昇降する。昇降モータ２２ｇの回転量は、昇降モータ２２ｇの底面に連結されたエンコーダ２２ｈによって検出され、その検出結果がコントローラ９にフィードバックされる。本実施例２ではその回転量に基づいて洗浄ブラシ２０の鉛直方向の位置をコントロール９が換算する。

回転中心Ｐｃを支点にして支持アーム２１を揺動させることで洗浄ブラシ２０は、洗浄ノズル４と同様に、基板Ｗの上方に位置する洗浄位置と、基板Ｗおよび飛散防止カップ５の側方に離れた待機位置との間を往復移動するように走査する。このとき、洗浄ノズル４と洗浄ブラシ２０とが干渉しないように、例えば洗浄ノズル４が中心付近を揺動しているときには洗浄ブラシ２０は周縁部付近を揺動し、洗浄ノズル４が周縁部付近を揺動しているときには洗浄ブラシ２０は中心付近を揺動するようにする。ブラシ駆動機構２２は、本発明における移動手段に相当する。

また、支持アーム２１には、洗浄ブラシ３１が鉛直軸心周りに回転（自転）することができるように、自転モータ２３が支持アーム２１の上面に搭載されている。この自転モータ２３の回転が、支持アーム２１内のベルト２４を介して、洗浄ブラシ２０の回転軸２５に伝達されて、洗浄ブラシ２０を鉛直軸心周りに回転させる。

洗浄ブラシ２０の回転軸２５内には、洗浄液Ｓを供給する供給管２６が配設されており、この供給管２６は超純水供給タンク１１に接続されている。つまり、洗浄ノズル４と共有して超純水供給タンク１１から洗浄液Ｓが洗浄ブラシ２０の供給管２６に供給されるように構成されている。もちろん、洗浄ノズル４用の超純水供給タンク１１とは別に超純水供給タンクを設け、その超純水供給タンクから洗浄ブラシ２０の供給管２６に供給するように構成してもよい。供給管２６内の洗浄液Ｓを洗浄ブラシ２０から吐出しつつ洗浄ブラシ２０によるスクラブ洗浄を行う。

実施例２に係る基板処理方法は実施例１と同様で、洗浄ブラシ２０を図５中の点線に示すような移動速度ｖで移動させる。なお、洗浄ブラシ２０の場合には洗浄処理では基板Ｗに直接接触するので、洗浄以外で移動する場合には洗浄ブラシ２０を昇降移動させて基板Ｗから離間させる。

以上のように、本実施例２によれば、基板Ｗを水平面内で回転させながら基板Ｗを洗浄して基板Ｗの処理を行う場合において、洗浄ノズル４と並行に基板Ｗの処理面に物理的に接触して洗浄を行う洗浄ブラシ２０が、基板Ｗの中心（センタ）と周縁部（エッジ）との間で接触しながら移動する際に、基板Ｗの中心付近と周縁部との間に定められた特定箇所（第１／第２中間点）で、洗浄ノズル４の移動速度ｖが所定速度となり、基板Ｗの中心付近から特定個所（第１中間点）の間では、洗浄ノズル４が基板Ｗの中心から離れるにしたがって移動速度ｖが次第に小さくなるように、第１中間点での移動速度ｖを基準として、移動速度ｖを第１の速度変化率で直線的に変化させ、特定箇所（第２中間点）から基板Ｗの周縁部の間では、洗浄ノズル４が基板Ｗの中心から離れるにしたがって移動速度ｖが次第に小さくなるように、第２中間点での移動速度ｖを基準として、移動速度ｖを第２の速度変化率で直線的に変化させ、第１の速度変化率が第２の速度変化率よりも大きくなるように設定されている。このように移動速度ｖの設定・変更を行うことで、従来のように中心と周縁部との全範囲において距離ｒに応じて移動速度を直線的（リニア）に変更する場合や、距離ｒに応じて移動速度を予め決定された放物線状に変更する場合と比較して速度を柔軟に変更することができる。その結果、基板Ｗにまんべんなく洗浄を行うことができる。

また、本実施例２では、洗浄ノズル４がミストＭを吐出して洗浄液Ｓによる洗浄を行うのに並行して、洗浄ブラシ２０は洗浄液Ｓを吐出しながら洗浄を行ったが、洗浄ブラシ２０から洗浄液Ｓを吐出せずに、洗浄ノズル４による洗浄液Ｓの供給に続いて洗浄ブラシ２０がスクラブ処理のみを行うようにしてもよい。この場合においても、洗浄ブラシ２０を図５中の点線に示すような移動速度ｖで移動させる。

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した第１，第２実施例では洗浄ノズル４は洗浄液を供給して基板Ｗの洗浄処理を行うものであったが、洗浄液の供給に並行して別の基板処理を行う装置に洗浄ノズル４を用いてもよい。例えば、フォトリソグラフィ処理中における基板への塗布形成処理においては塗布形成処理と並行して基板の処理面の裏面に洗浄液を供給して裏面を洗浄するバックリンスがある。このバックリンスに洗浄ノズル４を用いて、洗浄液ノズル４を図５中の点線に示すような移動速度ｖで移動させる。なお、バックリンスの場合には、スピンチャック１や回転軸２などが邪魔で走査して裏面全体を洗浄し難いし、スピンチャック１が基板Ｗを吸着することで保持するタイプであれば裏面の中心が洗浄し難いが、中心に限定されず中心付近と周縁部との間を移動できればよい。

（２）上述した第１，第２実施例では、処理液供給手段として２流体ノズルの洗浄ノズル４を用いたが、例えば洗浄液のみを供給する洗浄ノズルや、超音波を付与した超純水を基板の処理面に供給して超音波振動を基板に付与する超音波ノズルであってもよい。また、図２に示すように揺動するタイプのノズルに限定されず、図８に示すように基板Ｗの中心付近を通って径方向に移動するタイプのノズルであってもよい。このように、基板に洗浄液を供給するものであれば特に限定されない。

（３）上述した第２実施例では、接触型洗浄手段として洗浄ブラシ２０を用いたが、ブラシ以外のスクラブ洗浄、例えばスポンジを直接的に基板に接触させて行う洗浄や、上述した超音波を付与した超純水を組み合わせたスクラブ洗浄など、基板に直接的に接触して洗浄を行うものであれば特に限定されない。また、洗浄ノズル４と同様に図２に示すように揺動するタイプの機構に限定されず、図８に示すように基板Ｗの中心付近を通って径方向に移動するタイプの機構であってもよい。

（４）上述した第２実施例では、洗浄ノズル４と洗浄ブラシ２０との双方を用いて洗浄を行ったが、洗浄ブラシ２０のみによるスクラブ洗浄であってもよい。

（５）上述した第１，第２実施例では、処理液供給手段の供給対象である処理液として洗浄液を用いたが、洗浄液以外の処理液であってもよい。例えば、酸やアルカリの溶液を基板Ｗに供給してエッチングを行う場合においても、本発明は適用することができる。

（６）上述した第１，第２実施例では、基板Ｗは水平面内を回転して径方向に移動しなかったが、図９に示すように基板Ｗを水平面内に回転させつつ径方向に移動してもよい。この場合には、洗浄ノズル４や洗浄ブラシ２０などに代表される処理液供給手段や接触型洗浄手段は固定あるいは第１，第２実施例と同様に移動してもよい。第１実施例のように洗浄ノズル４によって洗浄処理を行い、かつ基板Ｗが径方向に移動する場合には、図９（ａ）に示す供給位置に基板Ｗの周縁部が位置したときには基板Ｗの径方向への移動速度をもっとも遅く設定し（例えば５〔ｍｍ／ｓ〕）、図９（ｂ）に示す供給位置に基板Ｗが位置（基板Ｗの中心付近と周縁部との間に定められた特定箇所：例えば第１，第２中間点）するまでは基板Ｗの径方向への移動速度を直線的に加速し（例えば１０〔ｍｍ／ｓ〕または１８．７５〔ｍｍ／ｓ〕）、図９（ｃ）に示す供給位置に基板Ｗの中心が位置するまでは基板Ｗの径方向への移動速度を直線的に加速する（例えば１５０〔ｍｍ／ｓ〕）。中心から周縁部へ向かう場合にはその逆の手順で、直線的に減速させる。つまり、基板Ｗを図５中の点線に示すような移動速度ｖで径方向へ移動させればよい。

このように、処理液供給手段（例えば洗浄ノズル４）／接触型洗浄手段（例えば洗浄ブラシ２０）が、基板Ｗの中心付近と周縁部との間で処理液を供給あるいは接触しながら相対移動する際に、基板Ｗの中心付近と周縁部との間に少なくとも１つ定められた特定個所で、処理液供給手段／接触型洗浄手段と基板Ｗとの相対移動速度が所定速度となり、基板Ｗの中心付近から特定個所の間では、処理液供給手段／接触型洗浄手段が基板Ｗの中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第１の速度変化率で直線的に変化させ、特定個所から基板Ｗの周縁部の間では、処理液供給手段／接触型洗浄手段が基板Ｗの中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第２の速度変化率で直線的に変化させ、第１の速度変化率が第２の速度変化率よりも大きくなるように設定されていればよい。

（７）上述した第１，第２実施例では、図５に示すように、第１中間点『Ｐａ』と第２中間点『Ｐｂ』との２点で、すなわち特定箇所の２点で移動速度ｖがそれぞれ所定速度となるように設定したが、第１中間点『Ｐａ』のように１点の特定箇所のみで速度が所定速度となるように設定してもよいし、３点以上の特定箇所で速度がそれぞれ所定速度となるように設定してもよい。すなわち、基板Ｗの中心付近と周縁部との間に少なくとも１つ定められた特定個所で、処理液供給手段／接触型洗浄手段と基板Ｗとの相対移動速度が所定速度となり、基板Ｗの中心付近から特定個所の間では、処理液供給手段／接触型洗浄手段が基板Ｗの中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第１の速度変化率で直線的に変化させ、特定個所から基板Ｗの周縁部の間では、処理液供給手段／接触型洗浄手段が基板Ｗの中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第２の速度変化率で直線的に変化させ、第１の速度変化率が第２の速度変化率よりも大きくなるように設定されていればよい。

なお、１点の特定箇所のみで速度が所定速度となるように設定する場合には、速度変化率は、第１の速度変化率と第２の速度変化率との２つで構成され、２点以上の特定箇所で速度がそれぞれ所定速度となるように設定する場合には、速度変化率は、第１の速度変化率と第２の速度変化率との他に、別の速度変化率とからも構成され、各特定箇所に関連して定められた速度変化率（第１／第２の速度変化率も含む）が基板の周縁部から中心に向かうにしたがって大きくなるように設定されている。

（８）上述した第１，第２実施例では、特定箇所における処理液供給手段／接触型洗浄手段と基板Ｗとの相対移動速度が、基板Ｗの中心からの距離ｒにほぼ反比例するように設定されていたが、基板Ｗの中心付近を除いてそれ以外の箇所では、基板Ｗの中心付近と周縁部との間に定められた複数個の特定箇所で、相対移動速度が所定速度となり、各特定箇所における相対移動速度が、基板Ｗの中心からの距離ｒに反比例するように設定されていてもよい。図５を例に採ると、図５中の実線に示す軌跡に沿って相対移動速度を逐次に変更してもよい。なお、基板Ｗの中心付近を除いてとしたのは、図５中の実線に示す軌跡で相対移動速度を逐次に変更する場合には、上述したように基板Ｗの中心においては相対移動速度が無限大になってしまうからである。

（９）上述した第１，第２実施例では、特定箇所における処理液供給手段／接触型洗浄手段と基板Ｗとの相対移動速度が、基板Ｗの中心からの距離にほぼ反比例するように設定されていたが、必ずしも基板Ｗの中心からの径方向の距離ｒに反比例した速度を近似して所定速度として設定する必要はない。

基板Ｗの中心付近と周縁部との間に少なくとも１つ定められた特定個所で、処理液供給手段／接触型洗浄手段と基板Ｗとの相対移動速度が所定速度となり、基板Ｗの中心付近から特定個所の間では、処理液供給手段／接触型洗浄手段が基板Ｗの中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第１の速度変化率で直線的に変化させ、特定個所から基板Ｗの周縁部の間では、処理液供給手段／接触型洗浄手段が基板Ｗの中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第２の速度変化率で直線的に変化させ、第１の速度変化率が第２の速度変化率よりも大きくなるように設定されていれば、図５中の実線に示す反比例の軌跡から大きく外れていてもよい。

実施例１に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。 実施例１に係るスピンチャックの平面図である。 実施例１に係る洗浄ノズルの構成を示す縦断面図である。 洗浄ノズルの移動に関するシーケンスである。 基板の中心からの距離と洗浄ノズルの移動速度との対応関係を示した図である。 図５をより具体的に示した対応図である。 実施例２に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。 変形例に係る移動する軌跡を描いた平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、変形例に係る基板と洗浄ノズルとの位置関係を示した平面図である。 本発明に至った知見を説明するための図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。

符号の説明

１ … スピンチャック
４ … 洗浄ノズル
７ … ノズル駆動機構
９ … コントローラ
２０ … 洗浄ブラシ
２２ … ブラシ駆動機構
Ｐ … 回転中心
Ｗ … 基板

Claims (12)

1. 基板を水平面内で回転させながら基板に処理液を供給して基板の処理を行う基板処理方法であって、
   基板に処理液を供給する処理液供給手段が、基板の中心付近と周縁部との間で処理液を供給しながら相対移動する際に、その相対移動速度が次のように定められている、
   （Ａ）基板の中心付近と周縁部との間に少なくとも１つ定められた特定個所で、前記相対移動速度が所定速度となり、
   （Ｂ）基板の中心付近から特定個所の間では、処理液供給手段が基板の中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第１の速度変化率で直線的に変化させ、
   （Ｃ）特定個所から基板の周縁部の間では、処理液供給手段が基板の中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第２の速度変化率で直線的に変化させ、
   （Ｄ）第１の速度変化率が第２の速度変化率よりも大きくなるように設定されている
   ことを特徴とする基板処理方法。
2. 基板を水平面内で回転させながら基板に処理液を供給して基板の処理を行う基板処理方法であって、
   基板に処理液を供給する処理液供給手段が、基板の中心付近と周縁部との間で処理液を供給しながら相対移動する際に、その相対移動速度が次のように定められている、
   （Ｅ）基板の中心付近と周縁部との間に定められた複数個の特定箇所で、前記相対移動速度が所定速度となり、
   （Ｆ）各特定箇所における相対移動速度が、基板の中心からの距離に反比例するように設定されている
   ことを特徴とする基板処理方法。
3. 基板を水平面内で回転させながら基板を洗浄して基板の処理を行う基板処理方法であって、
   基板の処理面に物理的に接触して洗浄を行う接触型洗浄手段が、基板の中心付近と周縁部との間で接触しながら相対移動する際に、その相対移動速度が次のように定められている、
   （ａ）基板の中心付近と周縁部との間に少なくとも１つ定められた特定個所で、前記相対移動速度が所定速度となり、
   （ｂ）基板の中心付近から特定個所の間では、接触型洗浄手段が基板の中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第１の速度変化率で直線的に変化させ、
   （ｃ）特定個所から基板の周縁部の間では、接触型洗浄手段が基板の中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第２の速度変化率で直線的に変化させ、
   （ｄ）第１の速度変化率が第２の速度変化率よりも大きくなるように設定されている
   ことを特徴とする基板処理方法。
4. 基板を水平面内で回転させながら基板を洗浄して基板の処理を行う基板処理方法であって、
   基板の処理面に物理的に接触して洗浄を行う接触型洗浄手段が、基板の中心付近と周縁部との間で接触しながら相対移動する際に、その相対移動速度が次のように定められている、
   （ｅ）基板の中心付近と周縁部との間に定められた複数個の特定箇所で、前記相対移動速度が所定速度となり、
   （ｆ）各特定箇所における相対移動速度が、基板の中心からの距離に反比例するように設定されている
   ことを特徴とする基板処理方法。
5. 請求項１または請求項３に記載の基板処理方法において、
   前記特定箇所が複数個であって、
   各特定箇所に関連して定められた速度変化率が基板の周縁部から中心に向かうにしたがって大きくなるように設定されていることを特徴とする基板処理方法。
6. 請求項１，請求項３，または請求項５のいずれかに記載の基板処理方法において、
   前記特定箇所における相対移動速度が、基板の中心からの距離にほぼ反比例するように設定されていることを特徴とする基板処理方法。
7. 基板を水平面内で回転させながら基板に処理液を供給して基板の処理を行う基板処理装置であって、
   基板を水平面内で回転させる基板回転手段と、
   基板に処理液を供給する処理液供給手段と、
   処理液供給手段と基板との相対移動を行う移動手段と、
   移動手段を操作する制御手段とを備え、
   制御手段は、
   処理液供給手段が、基板の中心付近と周縁部との間で処理液を供給しながら相対移動する際に、その相対移動速度が次のように定められるように移動手段を操作する、
   （Ａ）基板の中心付近と周縁部との間に少なくとも１つ定められた特定個所で、前記相対移動速度が所定速度となり、
   （Ｂ）基板の中心付近から特定個所の間では、処理液供給手段が基板の中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第１の速度変化率で直線的に変化させ、
   （Ｃ）特定個所から基板の周縁部の間では、処理液供給手段が基板の中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第２の速度変化率で直線的に変化させ、
   （Ｄ）第１の速度変化率が第２の速度変化率よりも大きくなるように設定されている
   ことを特徴とする基板処理装置。
8. 基板を水平面内で回転させながら基板に処理液を供給して基板の処理を行う基板処理装置であって、
   基板を水平面内で回転させる基板回転手段と、
   基板に処理液を供給する処理液供給手段と、
   処理液供給手段と基板との相対移動を行う移動手段と、
   移動手段を操作する制御手段とを備え、
   制御手段は、
   処理液供給手段が、基板の中心付近と周縁部との間で処理液を供給しながら相対移動する際に、その相対移動速度が次のように定められるように移動手段を操作する、
   （Ｅ）基板の中心付近と周縁部との間に定められた複数個の特定箇所で、前記相対移動速度が所定速度となり、
   （Ｆ）各特定箇所における相対移動速度が、基板の中心からの距離に反比例するように設定されている
   ことを特徴とする基板処理装置。
9. 基板を水平面内で回転させながら基板を洗浄して基板の処理を行う基板処理装置であって、
   基板を水平面内で回転させる基板回転手段と、
   基板の処理面に物理的に接触して洗浄を行う接触型洗浄手段と、
   接触型洗浄手段と基板との相対移動を行う移動手段と、
   移動手段を操作する制御手段とを備え、
   制御手段は、
   接触型洗浄手段が、基板の中心付近と周縁部との間で接触しながら相対移動する際に、その相対移動速度が次のように定められるように移動手段を操作する、
   （ａ）基板の中心付近と周縁部との間に少なくとも１つ定められた特定個所で、前記相対移動速度が所定速度となり、
   （ｂ）基板の中心付近から特定個所の間では、接触型洗浄手段が基板の中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第１の速度変化率で直線的に変化させ、
   （ｃ）特定個所から基板の周縁部の間では、接触型洗浄手段が基板の中心から離れるにしたがって相対移動速度が次第に小さくなるように、特定個所の相対移動速度を基準として、相対移動速度を第２の速度変化率で直線的に変化させ、
   （ｄ）第１の速度変化率が第２の速度変化率よりも大きくなるように設定されている
   ことを特徴とする基板処理装置。
10. 基板を水平面内で回転させながら基板を洗浄して基板の処理を行う基板処理装置であって、
    基板を水平面内で回転させる基板回転手段と、
    基板の処理面に物理的に接触して洗浄を行う接触型洗浄手段と、
    接触型洗浄手段と基板との相対移動を行う移動手段と、
    移動手段を操作する制御手段とを備え、
    制御手段は、
    接触型洗浄手段が、基板の中心付近と周縁部との間で接触しながら相対移動する際に、その相対移動速度が次のように定められるように移動手段を操作する、
    （ｅ）基板の中心付近と周縁部との間に定められた複数個の特定箇所で、前記相対移動速度が所定速度となり、
    （ｆ）各特定箇所における相対移動速度が、基板の中心からの距離に反比例するように設定されている
    ことを特徴とする基板処理装置。
11. 請求項７または請求項９に記載の基板処理装置において、
    前記特定箇所が複数個であって、
    前記制御手段は、各特定箇所に関連して定められた速度変化率が基板の周縁部から中心に向かうにしたがって大きくなるように設定することを特徴とする基板処理装置。
12. 請求項７，請求項９，または請求項１１のいずれかに記載の基板処理装置において、
    前記制御手段は、前記特定箇所における相対移動速度が、基板の中心からの距離にほぼ反比例するように設定することを特徴とする基板処理装置。
    

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