JP2026121663A - 基板洗浄装置、基板処理装置、および基板洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板に逆汚染を生じさせることなく、基板の洗浄度を向上させることが可能な基板洗浄装置および基板洗浄方法を提供する。
【解決手段】基板洗浄装置は、基板Ｗを保持する基板ホルダ３１と、基板Ｗの洗浄面全体に液体を供給する液体供給装置３２と、液体に濡れた洗浄面全体に、該液体に溶解可能な高分子材料を少なくとも含む異物除去材３５を供給する異物除去材供給装置３３と、基板Ｗに供給された異物除去材３５の高分子材料を固化する固化装置４５と、高分子材料が固化された異物除去材３５を基板Ｗの洗浄面から剥がす剥離装置４０と、を備える。
【選択図】図２

Description

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に関する。さらに、本発明は、基板洗浄装置を搭載した基板処理装置に関する。

近年、半導体集積回路における配線パターンの微細化を実現するための装置開発が進められている。これらの半導体集積回路を形成する工程においては、微粒子や塵埃などの異物が半導体集積回路に付着することがある。そして、半導体集積回路に付着した異物は、配線間の短絡や回路の不具合を引き起こしてしまう。したがって、半導体集積回路の信頼性を向上させるために、処理対象である基板（例えば、ウエハ）を洗浄して、基板の処理面の異物を除去することが行われている。

また、このような基板洗浄装置を搭載した基板処理装置が従来から用いられている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の基板処理装置は、ウエハ等の基板の表面を平坦に研磨する基板研磨装置と、研磨後の基板を洗浄する基板洗浄装置と、の両方を備えている。特許文献１に記載の基板研磨装置は、化学機械研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing）処理を行う装置であり、ＣＭＰは、研磨液（例えば、砥粒を含むスラリー）を研磨パッドの研磨面上に供給しつつ、基板をこの研磨面に摺接させることにより行われる。

研磨後の基板を洗浄する基板洗浄装置は、概して、スポンジ状の洗浄具（例えば、ロールブラシ）を有している。このような基板洗浄装置では、洗浄液を基板表面に供給しつつ、洗浄具を基板表面に擦り付けることによって、研磨液に含まれる砥粒の残渣や研磨屑などの異物を基板表面から除去することができる。

特開２０１０－５０４３６号公報

しかしながら、従来の基板洗浄装置では、洗浄具に起因する異物が基板に付着するおそれがある。例えば、基板の洗浄中に洗浄具に付着した異物（例えば、研磨液に含まれる砥粒や研磨屑）が基板の表面に再付着してしまう所謂逆汚染が生じることがある。さらに、洗浄具が劣化すると、基板に擦り付けられた洗浄具の微小な一部が脱落して、基板の表面に付着してしまうこともある。加えて、洗浄具が基板の表面に擦り付けられるため、洗浄具の劣化の状態次第では、基板表面に洗浄具が傷（スクラッチ）を生じさせてしまうおそれもある。

さらに、近年の半導体集積回路の微細化に伴って、基板洗浄装置における基板の洗浄度への要求がさらに高まってきており、スポンジ状の洗浄具による洗浄プロセスでは要求される基板の洗浄度を満足できないおそれがある。例えば、数十ナノメートル程度の直径を有する異物までも除去することが要求される場合、従来のスポンジ状の洗浄具が有するポア径が異物の直径よりも大きいため、この種の異物を除去するのが困難となりうる。

また、従来の基板洗浄装置では、洗浄後の基板を回転させることにより、該基板の表面から剥離した異物を含む洗浄液を基板から除去することがある。この場合、基板の表面に作用する洗浄液の表面張力の作用により、基板を高速で回転させても、該基板の表面近傍の洗浄液の移動速度は、液面近傍の洗浄液の移動速度に比べて遅くなってしまう。そのため、洗浄具が基板表面から異物を剥離させて該異物を洗浄液中に浮遊させることができたとしても、基板の表面近傍の洗浄液に含まれる異物を基板から除去するためにはある程度の時間の間、基板を回転させる必要がある。基板の回転時間が短いと、異物が基板上に残ってしまうおそれがあり、基板の回転時間を十分に取ると、基板洗浄処理のスループットが低下してしまう。

そこで、本発明は、基板に逆汚染を生じさせることなく、基板の洗浄度を向上させることが可能な基板洗浄装置および基板洗浄方法を提供する。
また、本発明は、このような基板洗浄装置を備えた基板処理装置を提供する。

一態様では、基板の洗浄面全体から異物を除去する基板洗浄装置であって、前記基板を保持する基板ホルダと、前記基板の洗浄面全体に液体を供給する液体供給装置と、前記液体に濡れた洗浄面全体に、前記液体に溶解可能な高分子材料を少なくとも含む異物除去材を供給する異物除去材供給装置と、前記基板に供給された異物除去材の高分子材料を固化する固化装置と、前記高分子材料が固化された異物除去材を前記基板の洗浄面から剥がす剥離装置と、を備えた、基板洗浄装置が提供される。

一態様では、前記異物除去材は、帯状のテープ材であり、前記異物除去材供給装置は、前記異物除去材が巻かれた供給ロールと、前記供給ロールから前記基板の洗浄面に供給された異物除去材を前記基板の洗浄面に押し付ける押圧ヘッドと、を備え、前記剥離装置は、前記固化装置によって前記高分子材料が固化された異物除去材を前記基板の洗浄面から剥離する剥離ローラを備える。
一態様では、前記押圧ヘッドは、前記異物除去材を前記基板の洗浄面に押し付ける押圧ローラと、前記押圧ローラを前記基板の洗浄面に沿って移動させるローラ移動装置と、を備え、前記固化装置は、前記押圧ヘッドに内蔵された加熱機である。
一態様では、前記押圧ヘッドは、前記異物除去材を前記基板の洗浄面に押し付ける押圧ローラと、前記押圧ローラを前記基板の洗浄面に沿って移動させるヘッド移動装置と、を備え、前記固化装置は、前記押圧ヘッドとは別体に設けられ、前記基板の洗浄面に押圧される加熱ローラと、前記加熱ローラを前記基板の洗浄面に沿って移動させるローラ移動装置と、を備える。

一態様では、前記異物除去材は、帯状のテープ材であり、前記異物除去材供給装置は、前記異物除去材が巻かれた供給ロールと、一対の入口ローラと、一対の出口ローラと、を備え、前記一対の入口ローラおよび前記一対の出口ローラは、それぞれ、前記基板が前記供給ロールに巻かれた異物除去材とともに突入可能なように互いに対向して配置されており、前記固化装置は、前記一対の入口ローラおよび前記一対の出口ローラとの間に配置されている。
一態様では、前記異物除去材は、帯状のテープ材であり、前記異物除去材供給装置は、前記異物除去材が巻かれた供給ロールと、前記基板の洗浄面よりも大きい底面を備えた押圧構造体と、前記押圧構造体を上下動させるヘッド上下動装置と、を備え、前記剥離装置は、前記固化装置によって前記高分子材料が固化された異物除去材を前記基板の表面から剥離する巻き取りローラを備える。

一態様では、前記異物除去材は、前記高分子材料を少なくとも含む異物除去層と、前記異物除去層を支持する基材層と、を含む帯状のテープ材である。
一態様では、前記異物除去材は、前記高分子材料を少なくとも含む異物除去層のみを有する帯状のシート材である。
一態様では、前記異物除去材は、前記高分子材料を少なくとも含む液状材であり、
前記異物除去材供給装置は、前記異物除去材を前記基板の洗浄面に吐出する除去材ノズルを備える。

一態様では、基板の洗浄面全体から異物を除去する基板洗浄方法であって、前記基板を基板ホルダで保持し、前記基板の洗浄面全体に液体を供給し、前記液体に濡れた洗浄面全体に、前記液体に溶解可能な高分子材料を少なくとも含む異物除去材を供給し、前記基板に供給された異物除去材の高分子材料を固化し、前記高分子材料が固化された異物除去材を前記基板の洗浄面から剥がす、基板洗浄方法が提供される。

一態様では、前記異物除去材は、帯状のテープ材であり、前記異物除去材を前記基板の洗浄面全体に供給する工程は、前記異物除去材が巻かれた供給ロールから該異物除去材を前記基板の洗浄面に供給しつつ、押圧ヘッドが前記異物除去材を前記基板の洗浄面に押し付けることで行われ、前記高分子材料が固化された異物除去材を前記基板の洗浄面から剥離する工程は、巻き取りローラが前記異物除去材を巻き取ることで行われる。
一態様では、前記異物除去材を前記基板の洗浄面全体に供給する工程は、前記押圧ヘッドの押圧ローラが前記異物除去材を前記基板の洗浄面に押し付けつつ、前記押圧ローラを前記基板の洗浄面に沿って移動させることにより行われ、前記高分子材料を固化する工程は、前記押圧ヘッドに内蔵された加熱機によって行われる。
一態様では、前記固化装置は、前記押圧ヘッドとは別体に設けられ、前記基板の洗浄面に押圧される加熱ローラを備え、前記異物除去材を前記基板の洗浄面全体に供給する工程は、前記押圧ヘッドの押圧ローラが前記異物除去材を前記基板の洗浄面に押し付けつつ、前記押圧ローラを前記基板の洗浄面に沿って移動させることにより行われ、前記高分子材料を固化する工程は、前記加熱ローラを前記基板の洗浄面に沿って移動させることによって行われる。

一態様では、前記異物除去材は、帯状のテープ材であり、前記異物除去材を前記基板の洗浄面全体に供給する工程は、前記基板の洗浄面全体に供給ロールから異物除去材を供給しつつ、前記基板と前記異物除去材とを、一対の入口ローラと一対の出口ローラとのそれぞれに設けられた隙間に突入させることで行われ、前記高分子材料を固化する工程は、前記一対の入口ローラおよび前記一対の出口ローラとの間に配置された固化装置によって行われる。
一態様では、前記異物除去材は、帯状のテープ材であり、前記異物除去材を前記基板の洗浄面全体に供給する工程は、前記異物除去材を前記基板の洗浄面に押し付けつつ、前記基板の洗浄面よりも大きい底面を備えた押圧構造体を前記基板の洗浄面に押圧させることにより行われ、前記高分子材料が固化された異物除去材を前記基板の洗浄面から剥離する工程は、巻き取りローラが前記異物除去材を巻き取ることで行われる。
一態様では、前記異物除去材は、前記高分子材料を少なくとも含む液状材であり、前記異物除去材を前記基板の洗浄面全体に供給する工程は、前記異物除去材を除去材ノズルから前記基板の洗浄面に吐出することで行われる。

一態様では、基板を研磨する基板研磨装置と、前記研磨装置で研磨された基板を洗浄する基板洗浄装置と、を備え、前記基板洗浄装置は、上記基板洗浄装置である基板処理装置が提供される。

基板上の異物は、液体に溶解した異物除去材の高分子材料に一旦取り込まれ、その後、異物除去材の高分子材料を固化させることで異物除去材に保持させられる。次いで、異物を異物除去材とともに基板から剥離することで基板の洗浄面を清浄化させるので、従来の基板洗浄装置で使用されていた洗浄具が不要となる。その結果、研磨液に含まれる砥粒および／または洗浄具の微小な一部などが基板の洗浄面に再付着する基板の逆汚染を効果的に防止することができる。加えて、基板の洗浄面上の異物は、固化された異物除去材の高分子材料に強固に保持されるため、異物が数十ナノメートル程度の直径を有する超微細粒子であっても、基板の洗浄面から容易に取り除くことができる。その結果、基板の洗浄度を向上させることができる。

図１は、一実施形態に係る基板処理装置の全体構成を示す平面図である。 図２は、一実施形態に係る基板洗浄装置を模式的に示す側面図である。 図３は、図２に示す基板洗浄装置を模式的に示す平面図である。 図４は、一実施形態に係る異物除去材の断面図である。 図５（ａ）乃至図５（ｄ）は、図２および図３に示す基板洗浄装置によってウエハの洗浄面から異物を除去する工程を説明するための模式図である。 図６（ａ）乃至図６（ｃ）は、ウエハの洗浄面上に存在する異物が取り除かれる様子を示す模式図である。 図７は、他の実施形態に係る基板洗浄装置を模式的に示す側面図である。 図８は、図７に示す基板洗浄装置の平面図である。 図９（ａ）乃至図９（ｄ）は、図７および図８に示す基板洗浄装置によってウエハの洗浄面から異物を除去する工程を説明するための模式図である。 図１０は、さらに他の基板洗浄装置を模式的に示す側面図である。 図１１は、図１０に示す基板洗浄装置を模式的に示す平面図である。 図１２（ａ）乃至図１２（ｃ）は、図１０および図１１に示す基板洗浄装置によってウエハの洗浄面から異物を除去する工程を説明するための模式図である。 図１３は、さらに別の実施形態に係る基板洗浄装置を模式的に示す側面図である。 図１４（ａ）乃至図１４（ｃ）は、図１３に示す基板洗浄装置によってウエハの洗浄面から異物を除去する工程を説明するための模式図である。 図１５は、さらに他の実施形態に係る基板洗浄装置を模式的に示す側面図である。 図１６は、さらに他の実施形態に係る基板洗浄装置を模式的に示す側面図である。 図１７（ａ）乃至図１７（ｄ）は、図１６に示す基板洗浄装置によってウエハの洗浄面から異物を除去する工程を説明するための模式図である。

以下、実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下で説明する図面において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図１は、一実施形態に係る基板処理装置の全体構成を示す平面図である。図１に示す基板処理装置１は、基板の一例であるウエハの表面を研磨し、研磨後のウエハを洗浄し、洗浄後のウエハを乾燥させる一連の研磨プロセスを実行するように構成されている。

図１に示すように、基板処理装置１は、略矩形状のハウジング１０と、多数のウエハを収容する基板カセットが載置されるロードポート１２を備えている。ロードポート１２は、ハウジング１０に隣接して配置されている。ロードポート１２には、オープンカセット、ＳＭＩＦ（Standard Manufacturing Interface）ポッド、またはＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）を搭載することができる。ＳＭＩＦ、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。

ハウジング１０の内部には、ウエハを研磨する複数（この実施形態では４つ）の研磨ユニット１４ａ～１４ｄと、研磨されたウエハを洗浄する第１洗浄ユニット１６および第２洗浄ユニット１８と、洗浄されたウエハを乾燥させる乾燥ユニット２０が収容されている。研磨ユニット１４ａ～１４ｄは、基板処理装置１の長手方向に沿って配列され、洗浄ユニット１６，１８および乾燥ユニット２０も基板処理装置１の長手方向に沿って配列されている。

なお、本実施形態では、基板処理装置１は、複数の研磨ユニット１４ａ～１４ｄを備えているが、研磨ユニットの数は、この例に限定されない。例えば、基板処理装置１は、１つの研磨ユニットを有していてもよい。さらに、基板処理装置１は、複数の洗浄ユニット１６，１８を備えているが、洗浄ユニットの数は、この例に限定されない。例えば、基板処理装置１は、１つの洗浄ユニットを有していてもよい。

ロードポート１２、研磨ユニット１４ａ、および乾燥ユニット２０に囲まれた領域には、第１基板搬送ロボット２２が配置され、また研磨ユニット１４ａ～１４ｄと平行に、基板搬送ユニット２４が配置されている。第１基板搬送ロボット２２は、研磨前のウエハをロードポート１２から受け取って基板搬送ユニット２４に渡すとともに、乾燥されたウエハを乾燥ユニット２０から受け取ってロードポート１２に戻す。基板搬送ユニット２４は、第１基板搬送ロボット２２から受け取ったウエハを搬送して、各研磨ユニット１４ａ～１４ｄとの間でウエハの受け渡しを行う。各研磨ユニット１４ａ～１４ｄは、研磨面に研磨液（例えば、砥粒を含むスラリー）を供給しながら、ウエハを研磨面に摺接させることで、ウエハの表面を研磨する。この種の研磨処理は、一般に、「ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）」と称される。

第１洗浄ユニット１６と第２洗浄ユニット１８の間に位置して、これらの洗浄ユニット１６，１８および基板搬送ユニット２４の間で基板を搬送する第２基板搬送ロボット２６が配置され、第２洗浄ユニット１８と乾燥ユニット２０との間に位置して、これらの各ユニット１８，２０の間で基板を搬送する第３基板搬送ロボット２８が配置されている。更に、ハウジング１０の内部に位置して、基板処理装置１の各ユニットの動作を制御する制御装置３０が配置されている。

ウエハは、研磨ユニット１４ａ～１４ｄの少なくとも１つにより研磨される。研磨されたウエハは、第１洗浄ユニット１６および第２洗浄ユニット１８により洗浄され、さらに洗浄されたウエハは乾燥ユニット２０により乾燥される。一実施形態では、研磨されたウエハを、第１洗浄ユニット１６と第２洗浄ユニット１８のいずれか一方で洗浄してもよい。なお、乾燥ユニット２０の例としては、ウエハを保持し、移動するノズルからＩＰＡ蒸気を噴出してウエハを乾燥させ、更に高速で回転させることによってウエハを乾燥させるスピン乾燥装置が挙げられる。

図２は、一実施形態に係る基板洗浄装置を模式的に示す側面図であり、図３は、図２に示す基板洗浄装置を模式的に示す平面図である。図２および図３に示す基板洗浄装置は、上記した基板処理装置１の第１洗浄ユニット１６および／または第２洗浄ユニット１８として使用される。上記した制御装置３０は、基板洗浄装置に設けられた構成要素のそれぞれの動作の制御を行う。

図２および図３に示す基板洗浄装置は、ウエハＷを保持する基板ホルダ３１と、基板ホルダ３１上に置かれたウエハＷの上面である洗浄面に液体を供給するための液体供給装置３２と、液体供給装置３２からウエハＷの洗浄面に異物除去材３５を供給する異物除去材供給装置３３と、ウエハＷの洗浄面に供給された異物除去材３５を剥離する剥離装置４０と、を備える。

図２および図３に示す基板ホルダ３１は、ウエハＷを水平に置くことが可能なステージ３１ａと、ステージ３１ａの中心に連結されるステージ軸３１ｂと、ステージ軸３１ｂを回転可能に支持する軸駆動機３１ｃと、を備える。ステージ３１ａは、略円形の上面を有しており、ステージ３１ａの上面にウエハＷが戴置される。軸駆動機３１ｃを駆動することで、ステージ軸３１ｂを介してステージ３１ａを回転させることができる。ステージ３１ａを回転させる必要がなければ、基板ホルダ３１は、軸駆動機３１ｃを省略してもよい。一実施形態では、軸駆動機３１ｃによって、ステージ軸３１ｂを上下動させてもよい。この場合、軸駆動機３１ｃは、ステージ３１ａをステージ軸３１ｂを介して上下動させることができる。

液体供給装置３２は、基板ホルダ３１のステージ３１ａに置かれたウエハＷの洗浄面の全体に、後述する異物除去材３５の高分子材料が溶解可能な液体を供給するための装置である。図２および図３に示す液体供給装置３２は、液体を吐出可能なノズル３２ａと、液体を貯留する液体供給源（図示せず）と、液体供給源からノズル３２ａまで延びる液体供給ライン３２ｂと、を有している。ノズル３２ａは、ステージ３１ａに置かれたウエハＷの洗浄面に液体を供給するように構成されている。液体供給装置３２からウエハＷの洗浄面に液体を供給しつつ、基板ホルダ３１の軸駆動機３１ｃによってステージ３１ａを回転させることにより、液体をウエハＷの洗浄面全体に供給することができる。

一実施形態では、液体供給装置３２は、ノズル３２ａを水平方向に移動させるノズル移動装置（図示せず）を有していてもよい。この場合、液体供給装置３２は、ノズル３２ａから液体を吐出させつつ、該ノズル３２ａをウエハＷの洗浄面上で水平方向に移動させることにより、ウエハＷの洗浄面全体に液体を供給する。液体供給装置３２がノズル移動装置を有している場合、基板ホルダ３１は、軸駆動機３１ｃを省略してもよい。

図２および図３に示す基板洗浄装置では、異物除去材供給装置３３は、異物除去材３５が巻かれた供給ロール３８と、押圧ヘッド３９と、を備えている。供給ロール３８の軸心は、供給ロール軸受（図示せず）に回転自在に支持されている。供給ロール３８に巻かれた異物除去材３５は、後述する剥離装置４０として機能する巻き取りロール４８まで延びており、押圧ヘッド３９は、供給ロール３８と巻き取りロール４８との間に配置されている。

本実施形態では、異物除去材３５は、帯状のテープ材であり、上述した液体供給装置３２によってウエハＷの洗浄面に供給された液体に溶解可能な高分子材料を少なくとも含んでいる。

図４は、一実施形態に係る異物除去材の断面図である。図４に示す異物除去材３５は、高分子材料から構成される異物除去層（高分子材料層）３５ａと、異物除去層３５ａに接着される基材層３５ｂと、から構成されている。異物除去材３５は、異物除去層３５ａが基板ホルダ３１のステージ３１ａに置かれたウエハＷの洗浄面と対向するように、供給ロール３８と巻き取りロール４８との両方に巻き付けられる。

本実施形態では、液体供給装置３２からウエハＷの洗浄面に供給される液体は水（純水）であり、異物除去層３５ａを構成する高分子材料は、水に溶解可能な高分子材料から選択される。この種の高分子材料の例としては、ポリビニルアルコール（polyvinyl alcohol：ＰＶＡ）、ポリスルホン（polysulfone：ＰＳＦ）、ポリエーテルスルホン（polyethersulfone：ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（polyetherimide：ＰＥＩ）、ポリイミド（polyimide：ＰＩ）、ポリテトラフルオロエチレン（polytetrafluoroethylene：ＰＴＦＥ）、ポリエチレン（polyethylene：ＰＥ）、ポリカーボネート（polycarbonate：ＰＣ）、ポリアミド（polyamide：ＰＡ）、ポリアクリル酸（polyacrylic acid：ＰＡＡ）、ポリケトン、セルロース混合エステル、ポリビニリデンフロライド、ポリスチレン４級アンモニウム塩（polystyrene quaternary ammonium salt：ＰＳＱ）、ポリエチレンイミン、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド、アミノ基含有カチオン性ポリ（メタ）アクリル酸エステル、アミノ基含有カチオン性ポリ（メタ）アクリルアミド、ポリアミンアミド－エピクロロヒドリン、ポリアリルアミン、ポリジシアンジアミド、キトサン、カチオン化キトサン、アミノ基含有カチオン化デンプン、アミノ基含有カチオン化セルロース、アミノ基含有カチオン化ポリビニルアルコールが挙げられる。一実施形態では、異物除去層３５ａを構成する高分子材料は、上記ポリマーの酸塩の１つまたは複数の材料から形成されてもよい。

図３に示すように、異物除去材３５の幅（異物除去材３５の長手方向に対して垂直方向の長さ）Ｓは、ウエハＷの直径Ｄよりも大きい。押圧ヘッド３９は、ウエハＷの直径Ｄよりも大きい長さを有する押圧ローラ３９ａと、押圧ローラ３９ａを上下方向および水平方向に移動させることが可能なローラ移動機構３９ｂと、を含んでいる。押圧ローラ３９ａは、図示しないローラ軸を有しており、やはり図示しない押圧ローラ軸受にローラ軸を介して回転自在に支持されている。

基板洗浄装置は、さらに、ウエハＷに供給された異物除去材３５の異物除去層（すなわち、高分子材料層）３５ａを固化することが可能な固化装置４５を備えている。本実施形態では、固化装置４５は、押圧ローラ３９ａ内に配置された加熱機４５ａを含んでおり（図２参照）、加熱機４５ａによって押圧ローラ３９ａ全体が所定の温度まで加熱される。加熱機４５ａの例としては、ヒータが挙げられる。

図示はしないが、固化装置４５は、押圧ローラ３９ａの内部に所定の温度まで加熱された気体（例えば、ドライエアーまたは窒素）を供給する加熱気体供給装置であってもよい。この場合、押圧ローラ３９ａは、加熱気体によってその全体が所定の温度まで加熱される。

加熱機４５ａを動作させつつ、ローラ移動機構３９ｂを用いて押圧ローラ３９ａをウエハＷの洗浄面に沿って移動させると、異物除去材３５から液体（水）が蒸発して、高分子材料層である異物除去層３５ａが再固化する。この際に、ウエハＷの洗浄面上に存在する異物がより強固に異物除去層３５ａに取り込まれる。

基板洗浄装置は、さらに、異物除去材３５をウエハＷから剥がす剥離装置４０を備えている。本実施形態では、剥離装置４０は、上記した巻き取りロール４８と、巻き取りロール４８を回転させる巻き取りロール駆動機４９（図３参照）と、によって構成されている。巻き取りロール駆動機４９を動作させることによって、異物除去材３５をウエハＷの洗浄面から剥離することができる。

図５（ａ）乃至図５（ｄ）は、図２および図３に示す基板洗浄装置によってウエハの洗浄面から異物を除去する工程を説明するための模式図である。さらに、図６（ａ）乃至図６（ｃ）は、ウエハの洗浄面上に存在する異物が取り除かれる様子を示す模式図である。発明の理解が深まるように、図５（ａ）乃至図５（ｄ）には、ステージ３１ａに置かれたウエハＷ、液体供給装置３２のノズル３２ａ、押圧ヘッド３９の押圧ローラ３９ａ、押圧ローラ３９ａに内蔵された固化装置４５の加熱機４５ａ、供給ロール３８、および巻き取りロール４８のみが描かれている。

最初に、洗浄対象であるウエハＷは、図示しないハンドなどの搬送器具によって、その中心がステージ３１ａの中心と一致するように、基板ホルダ３１のステージ３１ａ上に置かれ、該ステージ３１ａに保持される。次いで、図５（ａ）に示すように、液体供給装置３２のノズル３２ａからウエハＷの洗浄面に液体が供給される。本実施形態では、液体がウエハＷの洗浄面に供給される際に、基板ホルダ３１の軸駆動機３１ｃ（図２参照）が駆動され、これにより、ステージ３１ａおよびウエハＷが回転して、液体がウエハＷの全面に供給される。

次いで、図５（ｂ）に示すように、押圧ヘッド３９は、そのローラ移動機構３９ｂを用いて押圧ローラ３９ａをウエハＷの洗浄面に向かって移動させ、異物除去材３５（の異物除去層３５ａ）を所定の押圧力でウエハＷの洗浄面に押圧する。次いで、押圧ヘッド３９は、そのローラ移動機構３９ｂを用いて押圧ローラａをウエハＷの洗浄面に沿って（すなわち、水平方向に）移動させ、これにより、異物除去材３５をウエハＷの洗浄面全体に供給する。この際、ウエハＷの洗浄面全体に異物除去材３５が供給できるように、巻き取りロール駆動機４９が巻き取りロール４８の回転を阻止する一方で、供給ロール３８が回転して、異物除去材３５をウエハＷの洗浄面に向かって送り出す。このようにして、押圧ヘッド３９によって、異物除去材３５の異物除去層３５ａがウエハＷの洗浄面全体に押し付けられる。

上述したように、ウエハＷの洗浄面全体には、異物除去層３５ａを構成する高分子材料が溶解可能な液体が存在している。そのため、押圧ヘッド３９によって異物除去材３５をウエハＷの洗浄面全体に供給すると、異物除去材３５の異物除去層３５ａが液体に溶解する。その際に、ウエハＷの洗浄面に存在する異物Ｘが異物除去層３５ａに取り込まれる（図６ａ参照）。

次いで、異物が取り込まれた異物除去層３５ａが固化装置４５によって再固化される。具体的には、図５（ｃ）に示すように、固化装置４５の加熱機４５ａを動作させながら、押圧ヘッド３９のローラ移動機構３９ｂを用いて押圧ローラ３９ａをウエハＷの洗浄面に沿って（すなわち、水平方向に）移動させる。この動作によって、異物除去層３５ａに含まれる水分が蒸発し、異物除去層３５ａが固化される。図６（ｂ）に示すように、異物除去層３５ａが固化されることにより、ウエハＷ上の異物Ｘは、異物除去層３５ａに強固に保持される。

次いで、押圧ヘッド３９のローラ移動機構３９ｂを用いて押圧ローラ３９ａを上方に向かって移動させ、押圧ローラ３９ａをウエハＷの洗浄面から離間させる。次いで、図５（ｄ）に示すように、剥離装置４０の巻き取りロール駆動機４９（図３参照）を動作させることにより、巻き取りロール４８を回転させる。この動作によって、異物Ｘが保持された異物除去材３５が巻き取りロール４８に巻き取られ、異物除去材３５がウエハＷの洗浄面から剥離される。その結果、異物Ｘが異物除去材３５とともにウエハＷの洗浄面から除去される（図６（ｃ）参照）。

このように、本実施形態では、ウエハＷ上の異物を一旦液体に溶解した異物除去材３５の高分子材料に取り込んだ後に、異物除去材３５の高分子材料を固化させることで異物除去材３５に保持させる。次いで、異物を異物除去材３５とともにウエハＷから剥離することでウエハＷの洗浄面を清浄化させる。そのため、従来の基板洗浄装置で使用されていた洗浄具が不要となる。その結果、洗浄具に付着した研磨液に含まれる砥粒および／または洗浄具の微小な一部などがウエハＷの洗浄面に再付着するウエハＷの逆汚染を効果的に防止することができる。加えて、ウエハＷの洗浄面上の異物は、異物除去材３５の高分子材料に強固に保持されるため、異物が数十ナノメートル程度の直径を有する超微細粒子であっても、ウエハＷの洗浄面から容易に取り除くことができる。

また、従来の基板洗浄装置で使用されていた洗浄液が不要となるため、異物を洗浄液とともにウエハＷの洗浄面から除去する必要がない。そのため、本実施形態の基板洗浄装置によれば、従来の基板洗浄装置と比較して、より容易にかつ素早く異物をウエハＷの洗浄面から除去することができる。

発明者らがスポンジ状の洗浄具を用いた従来の基板洗浄プロセスと、本実施形態に係る基板洗浄プロセスとを比較した実験によれば、２５０ｎｍ以上の直径を有する異物に対しては、従来の基板洗浄プロセスおよび本実施形態の基板洗浄プロセスともに、異物の除去率が９９．５％以上であり、優位差は現れなかった。しかしながら、６０ｎｍ以上の直径を有する異物に対しては、本実施形態の基板洗浄プロセスの異物除去率は、従来の基板洗浄プロセスの異物除去率と比較して１５０％となり、超微細な異物に対して顕著な優位差が現れた。加えて、本実施形態に係る基板洗浄装置によれば、１０ｎｍ程度の直径を有するシリカナノ粒子でさえウエハＷの洗浄面から効果的に除去することができることが解った。

固化装置４５による高分子材料層３５ａの固化を促進するために、異物除去材３５の基材層３５ｂ（図４参照）を多孔質材料またはメッシュ状の材料から構成してもよい。例えば、基材層３５ｂを不織布から構成してもよい。

上述した実施形態では、異物除去材３５は、高分子材料層３５ａと基材層３５ｂとから構成されている。しかしながら、異物除去材３５が、一連の基板洗浄プロセスによって破損しない限り、異物除去材３５の構成は、この例に限定されない。例えば、異物除去材３５は、基材層３５ｂを省略して、異物除去層（高分子材料層）３５ａのみで、すなわち、高分子材料のみで構成されてもよい。この場合、固化装置４５による高分子材料の再固化が基材層３５ｂを介さずに直接的に行われるので、基板の洗浄処理のスループット向上が期待できる。

一実施形態では、異物除去材３５の基材層３５ｂを、ウエハＷの洗浄面に供給された液体（すなわち、異物除去層３５ａの高分子材料が溶解可能な液体）を吸収可能な材料によって構成してもよいし、この種の材料を基材層３５ｂに含有させてもよい。例えば、異物除去層３５ａの高分子材料が溶解可能な液体が水（純水）である場合、基材層３５ｂをシリカゲルなどの吸水材で構成してもよいし、このような吸水材を基材層３５ｂに含有させてもよい。この場合、基材層３５ｂは、ウエハＷの洗浄面に供給された液体を吸収可能な液体吸収層としても機能する。

このような構成によれば、液体吸収層として機能する基材層３５ｂがウエハＷに供給された液体を吸収するので、固化装置４５をより簡易な構成とすることができるとともに、異物除去層３５ａの固化速度を高めることができる。その結果、ウエハＷの洗浄処理のスループット向上が期待できる。さらに、ウエハＷの洗浄面に供給された液体の量次第では、固化装置４５を省略することができる。この場合、液体吸収層として機能する基材層３５ｂが、異物除去層３５ａを再固化させるための固化装置として機能する。

さらに、図示しないが、上記した液体給水層を異物除去材３５の異物除去層３５ａと基材層３５ｂとの間に挟んでもよい。このような構成でも、異物除去層３５ａと基材層３５ｂとの間に挟まれた液体吸収層がウエハＷに供給された液体を吸収するので、固化装置４５をより簡易な構成とすることができるとともに、異物除去層３５ａの固化速度を高めることができる。さらに、ウエハＷの洗浄面に供給された液体の量次第では、固化装置４５を省略することができる。この場合も、異物除去層３５ａと基材層３５ｂとの間に挟まれた液体吸収層が、異物除去層３５ａを再固化させるための固化装置として機能する。

図７は、他の実施形態に係る基板洗浄装置を模式的に示す側面図であり、図８は、図７に示す基板洗浄装置の平面図である。特に説明しない本実施形態の構成は、上述した実施形態の構成と同様であるため、その重複する説明を省略する。

図７および図８に示す実施形態では、固化装置４５が押圧ヘッド３９とは別に設けられている点で、上述した実施形態と異なる。具体的には、固化装置４５は、押圧ヘッド３９の押圧ローラ３９ａとは別体で設けられた加熱ローラ５０と、加熱ローラ５０を上下方向および水平方向に移動させることが可能な加熱ローラ移動機構５１と、を含んでいる。

図７に示すように、加熱ローラ５０は、所定の温度まで該加熱ローラ５０の全体を加熱可能な加熱源５２を含んでいる。加熱源５２は、加熱ローラ５０に内蔵されたヒータであってもよいし、加熱ローラ５０に加熱された気体（例えば、ドライエアーまたは窒素）を供給する加熱気体供給装置であってもよい。

図９（ａ）乃至図９（ｄ）は、図７および図８に示す基板洗浄装置によってウエハの洗浄面から異物を除去する工程を説明するための模式図である。図９（ａ）乃至図９（ｄ）には、ステージ３１ａに置かれたウエハＷ、液体供給装置３２のノズル３２ａ、押圧ヘッド３９の押圧ローラ３９ａ、固化装置４５の加熱ローラ５０、供給ロール３８、および巻き取りロール４８のみが描かれている。

上述した実施形態と同様に、液体が基板ホルダ３１のステージ３１ａ上に置かれたウエハＷの洗浄面の全体に液体供給装置３２のノズル３２ａから供給され（図９（ａ）参照）、次いで、押圧ヘッド３９によって、異物除去材３５（の異物除去層３５ａ）がウエハＷの洗浄面全体に供給される（図９（ｂ）参照）。そして、本実施形態でも、異物除去材３５の異物除去層３５ａが液体に溶解し、ウエハＷの洗浄面に存在する異物が異物除去層３５ａに取り込まれる（図６ａ参照）。

次いで、異物が取り込まれた異物除去層３５ａが固化装置４５によって再固化される。本実施形態では、図９（ｃ）に示すように、所定の温度まで加熱された固化装置４５の加熱ローラ５０を、加熱ローラ移動機構５１（図７および図８参照）を用いてウエハＷの洗浄面に向かって移動させるとともに、ウエハＷの洗浄面に沿って（すなわち、水平方向に）移動させる。この動作により、異物除去材３５の異物除去層３５ａに含まれる水分を蒸発させて、異物除去層３５ａを固化させることができる。異物除去層３５ａが固化されることにより、ウエハＷ上の異物は、異物除去層３５ａに強固に保持される（図６（ｂ）参照）。

次いで、加熱ローラ５０を加熱ローラ移動機構５１を用いて上方に向かって移動させ、加熱ローラ５０をウエハＷの洗浄面から離間させる。次いで、図９（ｄ）に示すように、剥離装置４０の巻き取りロール駆動機４９（図３参照）を動作させることにより、巻き取りロール４８を回転させる。この動作によって、異物Ｘが保持された異物除去材３５が巻き取りロール４８に巻き取られ、異物除去材３５がウエハＷの洗浄面から剥離される。その結果、異物Ｘが異物除去材３５とともにウエハＷの洗浄面から除去される（図６（ｃ）参照）。このような構成でも、基板洗浄装置は、上述した実施形態度同様の効果を発揮させることができる。

本実施形態でも上述した実施形態と同様に、異物除去材３５は、基材層３５ｂを省略して、異物除去層（高分子材料層）３５ａのみで、すなわち、高分子材料のみで構成されてもよい。

図１０は、さらに他の基板洗浄装置を模式的に示す側面図であり、図１１は、図１０に示す基板洗浄装置を模式的に示す平面図である。特に説明しない本実施形態の構成は、上述した実施形態と同様であるため、その重複する説明を省略する。

図１０および図１１に示す実施形態では、異物除去材供給装置３３は、押圧ヘッド３９の代わりに、一対の入口ローラ５３，５３と、一対の出口ローラ５４，５４と、を備えている。すなわち、本実施形態では異物除去材供給装置３３は、供給ロール３８と、一対の入口ローラ５３，５３と、一対の出口ローラ５４，５４と、から構成される。入口ローラ５３，５３は、ウエハＷの直径よりも大きな長手方向の長さを有しており、出口ローラ５４，５４も、ウエハＷの直径よりも大きな長手方向の長さを有している。さらに、基板ホルダ３１は、軸駆動機３１ｃの代わりに、ステ－ジ３１ａを水平方向に移動可能なステージ移動装置３１ｄを備えている。

帯状のテープ材である異物除去材３５は、供給ロール３８から入口ローラ５３，５３および出口ローラ５４，５４を経て巻き取りロール４８まで延びている。本実施形態では、入口ローラ５３，５３と出口ローラ５４，５４との間を異物除去材領域と称し、異物除去材料域に対して入口ローラ５３，５３よりも外側の領域を入口領域と称し、異物除去材料域に対して出口インサートローラ５４，５４よりも外側の領域を出口領域と称する。本実施形態では、液体供給装置３２のノズル３２ａは、入口領域に位置しており、巻き取りロール４８は、出口領域に位置している。なお、図１０および図１１では、液体供給装置３２の液体供給源と、該液体供給源からノズル３２ａまで延びる液体供給ラインの図示を省略し、ノズル３２ａのみが描かれている。

図１０および図１１に示す固化装置４５は、所定の温度に加熱された気体（例えば、ドライエアーまたは窒素）を異物除去材３５に吹き付けることが可能な加熱気体ノズル５６を有している。加熱気体ノズル５６は、ウエハＷの直径よりも大きな長手方向の長さを有する本体５６ａと、本体５６ａに形成され、入口ローラ５３，５３と出口ローラ５４，５４との間を延びる異物除去材３５に向けられた開口（スリット）５６ｂと、を有している。

固化装置４５は、図示しない加熱気体供給源と、該加熱気体供給源から本体５６ａまで延びる加熱気体ライン５５と、をさらに含んでいる。加熱気体供給源から加熱気体ライン５５を介して加熱気体ノズル５６に加熱気体を供給すると、所定の温度に加熱された気体が開口５６ｂから異物除去材３５に向けて噴射される。

図１２（ａ）乃至図１２（ｃ）は、図１０および図１１に示す基板洗浄装置によってウエハの洗浄面から異物を除去する工程を説明するための模式図である。図１２（ａ）乃至図１２（ｃ）には、ステージ３１ａに置かれたウエハＷ、ノズル３２ａ、供給ロール３８、入口ローラ５３，５３、出口ローラ５４，５４、加熱気体ノズル５６、および巻き取りロール４８のみが描かれている。

本実施形態では、最初に、ウエハＷは、入口領域でステージ３１ａ上に置かれる。この状態で、入口領域に配置されたノズル３２ａからウエハＷの洗浄面全体に液体が供給される（図１２（ａ）参照）。次いで、ステージ移動装置３１ｄを用いて、ステージ３１ａと該ステージ３１ａに置かれたウエハＷを入口ローラ５３，５３に向かって移動させ、ウエハＷを入口ローラ５３，５３の間に突入させる。異物除去材３５は、入口ローラ５３，５３の間に挟まれており、ウエハＷが入口ローラ５３，５３の間に突入すると、互いに回転する入口ローラ５３，５３間の接触圧力を利用して、ウエハＷの洗浄面に異物除去材３５が供給される。ウエハＷの洗浄面には液体が供給されているので、異物除去材３５の異物除去層３５ａが液体に溶解し、ウエハＷの洗浄面に存在する異物が異物除去層３５ａに取り込まれる（図６ａ参照）。

ステージ移動装置３１ｄは、ウエハＷをさらに出口ローラ５４，５４に向けて移動させ、その途中で、所定の温度まで加熱された加熱気体が固化装置４５の加熱気体ノズル５６から吐出される。この動作により、異物除去材３５の異物除去層３５ａに含まれる水分が蒸発されて、異物除去層３５ａが固化される（図１２（ｂ）参照）。異物除去層３５ａが固化されることにより、ウエハＷ上の異物は、異物除去層３５ａに強固に保持される（図６（ｂ）参照）。

剥離装置４０の巻き取りロール駆動機４９は、ステージ移動装置３１ｄの動作に同期させて、巻き取りロール４８を回転させる。すなわち、ウエハＷの移動距離に応じて、異物除去材３５が巻き取りロール４８に巻き取られるように、巻き取りロール駆動機４９の動作が制御される。この動作によって、ウエハＷの移動量と異物除去材３５の巻き取り量とが一致するので、異物除去材３５が適切にウエハＷの洗浄面全体に供給される。

ステージ移動装置３１ｄによって、ウエハＷはさらに水平方向に移動され、出口ローラ５４，５４に突入する。ウエハＷが出口ローラ５４，５４から脱出するに連れて、異物除去材３５がウエハＷの洗浄面から離され、異物除去材３５とともに異物がウエハＷの洗浄面から剥離される（図１２（ｃ）参照）。このような構成でも、基板洗浄装置は、上述した実施形態度同様の効果を発揮させることができる。

本実施形態でも上述した実施形態と同様に、異物除去材３５は、基材層３５ｂを省略して、異物除去層（高分子材料層）３５ａのみで、すなわち、高分子材料のみで構成されてもよい。

図１３は、さらに別の実施形態に係る基板洗浄装置を模式的に示す側面図である。特に説明しない本実施形態の構成は、上述した実施形態と同様であるため、その重複する説明を省略する。

図１３に示す基板洗浄装置では、異物除去材供給装置３３の押圧ヘッド３９は、ウエハＷの洗浄面よりも大きい底面を備えた押圧構造体（スタンプ構造体）５９を含んでいる。本実施形態では、押圧構造体５９は、ウエハＷの直径よりも大きい直径を有する円形状の底面を有している。異物除去材供給装置３３は、さらに、押圧構造体５９を上下動させるヘッド上下動装置５７を含んでいる。

基板ホルダ３１のステージ３１ａは、押圧構造体５９の下方に位置しており、ウエハＷの直径よりも大きな直径を有している。本実施形態では、押圧構造体５９の中心軸線は、ステージ３１ａの中心軸線と一致し、ステージ３１ａの上面は，押圧構造体５９の底面と略同一の形状を有している。異物除去材３５は、上下方向に離間する押圧構造体５９とステージ３１ａの間の空間を通って、供給ロール３８から巻き取りロール４８まで延びている。

本実施形態では、固化装置４５の押圧構造体５９は、その底部に取り付けられたエアバッグ６０と、エアバッグ６０に加熱気体を供給する加熱気体供給源（図示せず）と、加熱気体供給源からエアバッグ６０まで延びる加熱気体ライン６１と、を有している。エアバッグ６０の底面が押圧構造体５９の底面を構成する。

加熱気体ライン６１の一部は、押圧構造体５９の内部に形成され、エアバッグ６０に連通する気体流路６１ａとして構成される。加熱気体ライン６１を介して所定の温度まで加熱された気体（例えば、ドライエアまたは窒素）をエアバッグ６０に供給することができる。

図１４（ａ）乃至図１４（ｃ）は、図１３に示す基板洗浄装置によってウエハの洗浄面から異物を除去する工程を説明するための模式図である。図１４（ａ）乃至図１４（ｃ）には、ステージ３１ａに置かれたウエハＷ、ノズル３２ａ、供給ロール３８、押圧ヘッド３９、および巻き取りロール４８のみが描かれている。

図１４（ａ）に示すように、基板ホルダ３１のステージ３１ａに置かれたウエハＷの洗浄面に、液体供給装置３２のノズル３２ａから液体が供給される。本実施形態でも、液体がウエハＷの洗浄面に供給される際に、基板ホルダ３１の軸駆動機３１ｃ（図１３参照）が駆動され、これにより、ウエハＷが回転して、液体がウエハＷの全面に供給される。

次いで、図１４（ｂ）に示すように、ヘッド上下動装置５７を用いて、押圧ヘッド３９をウエハＷの洗浄面に接触させるか、または近接させる。さらに、この状態からエアバッグ６０に加熱気体を供給する。加熱気体により膨らんだエアバッグ６０によって、異物除去材３５（の異物除去層３５ａ）は、所定の押圧力でウエハＷの洗浄面に押圧される。

上述した実施形態と同様に、ウエハＷの洗浄面全体には、異物除去層３５ａを構成する高分子材料が溶解可能な液体が存在しているため、押圧ヘッド３９によって異物除去材３５をウエハＷの洗浄面全体に押し付ける（供給する）と、異物除去材３５の異物除去層３５ａが溶解する。その際に、ウエハＷの洗浄面に存在する異物が異物除去層３５ａに取り込まれる（図６（ａ）参照）。

エアバッグ６０による異物除去材３５のウエハＷの洗浄面への押圧と同時に、またはこの後に、異物除去材３５は、固化装置４５のエアバッグ６０に供給された加熱気体によって加熱される。この動作によって、異物除去層３５ａに含まれる水分が蒸発し、異物除去層３５ａが固化される（図６（ｂ）参照）。異物除去層３５ａが固化されることにより、ウエハＷ上の異物は、異物除去層３５ａに強固に保持される（図６（ｃ）参照）。

次いで、ヘッド上下動装置５７を用いて、押圧ヘッド３９をウエハＷの洗浄面の上方に移動させ、押圧ヘッド３９およびエアバッグ６０をウエハＷの洗浄面から離間させる。次いで、図１４（ｃ）に示すように、剥離装置４０の巻き取りロール駆動機４９（図３参照）を動作させることにより、巻き取りロール４８を回転させる。この動作によって、異物が保持された異物除去材３５が巻き取りロール４８に巻き取られ、異物がウエハＷの洗浄面から剥離される。このような構成でも、基板洗浄装置は、上述した実施形態度同様の効果を発揮させることができる。

本実施形態でも上述した実施形態と同様に、異物除去材３５は、基材層３５ｂを省略して、異物除去層（高分子材料層）３５ａのみで、すなわち、高分子材料のみで構成されてもよい。

図１５は、さらに他の実施形態に係る基板洗浄装置を模式的に示す側面図である。特に説明しない本実施形態の構成は、上述した実施形態と同様であるため、その重複する説明を省略する。

図１５に示す基板洗浄装置の異物除去材供給装置３３は、上記した高分子材料を少なくとも含む液状の異物除去材３５をステージ３１ａに置かれたウエハＷの洗浄面に供給するための除去材ノズル６５を備えている。本実施形態では、ステージ３１ａを軸駆動機３１ｃを用いて回転させることにより、除去材ノズル６５から吐出された異物除去材３５を、ウエハＷの洗浄面全体に供給する。除去材ノズル６５には、異物除去材源（図示せず）から除去材ノズル６５まで延びる除去材ライン６６が連結されている。

さらに、本実施形態に係る基板洗浄装置の固化装置４５は、加熱気体をウエハＷの洗浄面に供給された異物除去材３５に吹き付ける加熱気体ノズル５６と、加熱気体源（図示せず）から加熱気体ノズル５６まで延びる加熱気体ライン６７と、を含んでいる。

図１５に示す実施形態では、最初に、基板ホルダ３１のステージ３１ａに置かれたウエハＷの洗浄面に、液体供給装置３２のノズル３２ａから液体が吐出され、ウエハＷの洗浄面全体に液体が供給される。次いで、液体がその洗浄面全体に供給されたウエハＷに、除去材ノズル６５から液状の異物除去材が吐出され、ウエハＷの洗浄面全体に異物除去材が供給される。液体をウエハＷの洗浄面全体に供給する際には、ステージ３１ａを軸駆動機３１ｃを用いて回転させてもよいし、ノズル３２ａをウエハＷの洗浄面上で水平方向に移動させてもよい。同様に、液状の異物除去材３５を、ウエハＷの洗浄面全体に供給する際には、ステージ３１ａを軸駆動機３１ｃを用いて回転させてもよいし、除去材ノズル６５をウエハＷの洗浄面上で水平方向に移動させてもよい。この場合、異物除去材供給装置３３は、除去材ノズル６５を水平方向に移動させる除去材ノズル移動装置（図示せず）を有する。

ウエハＷの洗浄面に供給された液状の異物除去材３５は、ウエハＷの洗浄面に存在する液体に溶解し、ウエハＷの洗浄面に存在する異物が液体とともに異物除去材３５に取り込まれる。

次いで、固化装置４５の加熱気体ノズル５６から加熱気体がウエハＷの洗浄面に供給された異物除去材３５に吹き付けられ、これにより、異物除去材３５が固化する。異物除去材３５が固化されることにより、ウエハＷ上の異物は、異物除去材３５に強固に保持される。

本実施形態では、基板ホルダ３１のステージ３１ａは、ウエハＷの直径よりも大きな直径を有しており、ステージ３１ａの外縁がウエハＷの外縁よりも水平方向に突出している。除去材ノズル６５は、ウエハＷの外縁よりも外側まで異物除去材３５を供給し、固化装置４５は、ウエハＷの外縁よりも外側のステージ３１ａ上に載っている異物除去材３５まで固化させる。

図１５に示す基板洗浄装置の剥離装置４０は、固化装置４５によって固化された異物除去材３５の縁部を把持可能な把持装置７０を含んでいる。図示した例の把持装置７０は、異物除去材３５の縁部を把持するための一対の爪７０ａ，７０ａと、爪７０ａ，７０ａの間の隙間の開閉動作を実行する爪駆動機７０ｂと、爪７０ａ，７０ａを固化された異物除去材３５の縁部まで移動させる爪移動機７０ｃと、を備えている。

爪移動機７０ｃを動作させて、爪７０ａ，７０ａを異物除去材３５の縁部まで移動させ、次いで、爪駆動機７０ｂを用いて、爪７０ａ，７０ａの間の隙間を閉じて爪７０ａ，７０ａに異物除去材３５の縁部を把持させる。次いで、爪移動機７０ｃを動作させて、爪７０ａ，７０ａをステージ３１ａから離間する方向に移動させることにより、異物が固化した異物除去材３５とともにウエハＷの洗浄面から剥離される。このような構成でも、基板洗浄装置は、上述した実施形態度同様の効果を発揮させることができる。

図１６は、さらに他の実施形態に係る基板洗浄装置を模式的に示す側面図である。特に説明しない本実施形態の構成は、上述した実施形態と同様であるため、その重複する説明を省略する。

図１６に示す基板洗浄装置の異物除去材供給装置３３は、図１５を参照して説明された基板洗浄装置と同様に、上記した高分子材料を少なくとも含む液状の異物除去材３５をステージ３１ａに置かれたウエハＷの洗浄面に供給するための除去材ノズル６５を備えている。なお、図１６では、液体供給装置３２はノズル３２ａのみが描かれ、異物除去材供給装置３３は除去材ノズル６５のみ描かれ、固化装置４５は加熱気体ノズル５６のみが描かれている。

さらに、基板洗浄装置の剥離装置４０は、帯状の基材７３を供給する基材供給ロール７４と、基材７３を巻き取る基材巻き取りロール７５と、基材供給ロール７４および基材巻き取りロール７５を上下動させるロール上下動装置７７と、を備える。基材７３は、基材供給ロール７４と基材巻き取りロール７５とに巻かけられており、基材供給ロール７４と基材巻き取りロール７５との間を延びている。基材巻き取りロールには、基材巻き取りロール駆動機７８が連結されている。本実施形態では、基材巻き取りロール駆動機７８は、ロール上下動装置７７に内蔵されている。巻き取りロール駆動機７８を動作させると、基材が基材供給ロール７４から送り出されるとともに、巻き取りロール７５に巻き取られる。

図１７（ａ）乃至図１７（ｄ）は、図１６に示す基板洗浄装置によってウエハの洗浄面から異物を除去する工程を説明するための模式図である。図１７（ａ）乃至図１７（ｄ）には、ステージ３１ａに置かれたウエハＷ、ノズル３２ａ、除去材ノズル６５、基材供給ロール７４、固化装置４５の加熱気体ノズル５６、および基材巻き取りロール７５のみが描かれている。

本実施形態では、図１５を参照して説明された実施形態と同様に、基板ホルダ３１のステージ３１ａに置かれたウエハＷの洗浄面に、液体供給装置３２のノズル３２ａから液体が吐出され、ウエハＷの洗浄面全体に液体が供給される（図１７（ａ）参照）。次いで、液体がその洗浄面全体に供給されたウエハＷに、除去材ノズル６５から液状の異物除去材が吐出され、ウエハＷの洗浄面全体に異物除去材が供給される（図１７（ｂ）参照）。

次いで、剥離装置４０のロール上下動装置７７を動作させて、基材供給ロール７４と基材巻き取りロール７５との間を延びる基材７３がウエハＷ上の液体と異物除去材の混合溶液に接触するまで、基材供給ロール７４と基材巻き取りロール７５とをウエハＷの洗浄面に向けて移動させる。

次いで、加熱気体を固化装置４５の加熱気体ノズル５６から基材７３と、該基材７３に接触する異物除去材３５とに向けて吹き付ける（図１７（ｃ）参照）。この動作により、基材７３を介して異物除去材３５が加熱されることで、異物除去材３５から液体（水）が蒸発して、高分子材料を含む異物除去材３５が固化する。異物除去材３５が固化する際に、異物除去材３５は基材７３と接着されるとともに、ウエハＷの洗浄面上に存在する異物が強固に異物除去材３５に取り込まれる。

次いで、ロール上下動装置７７を動作させて、基材供給ロール７４と基材巻き取りロール７５とを上方に移動させ、これにより、異物除去材３５が接着した基材７３をウエハＷの洗浄面から離間させる。次いで、巻き取りロール駆動機７８を動作させて、基材巻き取りロール７５を回転させ、異物を強固に取り込んでいる異物除去材３５とともに基材７３を基材巻き取りロール７５に回収する（図１７（ｄ）参照）。このような構成でも、基板洗浄装置は、上述した実施形態度同様の効果を発揮させることができる。

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。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に解釈されるものである。

１ 基板処理装置
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ 研磨ユニット
１６ 第１洗浄ユニット（基板洗浄装置）
１８ 第２洗浄ユニット（基板洗浄装置）
２０ 乾燥ユニット
２２ 第１基板搬送ロボット
２４ 基板搬送ユニット
２６ 第２基板搬送ロボット
２８ 第３基板搬送ロボット
３０ 制御装置
３１ 基板ホルダ
３２ 液体供給装置
３３ 異物除去材供給装置
３５ 異物除去材
３８ 供給ロール
３９ 押圧ヘッド
４０ 剥離装置
４５ 固化装置
４８ 巻き取りロール

Claims (17)

1. 基板の洗浄面全体から異物を除去する基板洗浄装置であって、
   前記基板を保持する基板ホルダと、
   前記基板の洗浄面全体に液体を供給する液体供給装置と、
   前記液体に濡れた洗浄面全体に、前記液体に溶解可能な高分子材料を少なくとも含む異物除去材を供給する異物除去材供給装置と、
   前記基板に供給された異物除去材の高分子材料を固化する固化装置と、
   前記高分子材料が固化された異物除去材を前記基板の洗浄面から剥がす剥離装置と、を備えた、基板洗浄装置。
2. 前記異物除去材は、帯状のテープ材であり、
   前記異物除去材供給装置は、
   前記異物除去材が巻かれた供給ロールと、
   前記供給ロールから前記基板の洗浄面に供給された異物除去材を前記基板の洗浄面に押し付ける押圧ヘッドと、を備え、
   前記剥離装置は、前記固化装置によって前記高分子材料が固化された異物除去材を前記基板の洗浄面から剥離する剥離ローラを備える、請求項１に記載の基板洗浄装置。
3. 前記押圧ヘッドは、
   前記異物除去材を前記基板の洗浄面に押し付ける押圧ローラと、
   前記押圧ローラを前記基板の洗浄面に沿って移動させるローラ移動装置と、を備え、
   前記固化装置は、前記押圧ヘッドに内蔵された加熱機である、請求項２に記載の基板洗浄装置。
4. 前記押圧ヘッドは、
   前記異物除去材を前記基板の洗浄面に押し付ける押圧ローラと、
   前記押圧ローラを前記基板の洗浄面に沿って移動させるヘッド移動装置と、を備え、
   前記固化装置は、
   前記押圧ヘッドとは別体に設けられ、前記基板の洗浄面に押圧される加熱ローラと、
   前記加熱ローラを前記基板の洗浄面に沿って移動させるローラ移動装置と、を備える、請求項２に記載の基板洗浄装置。
5. 前記異物除去材は、帯状のテープ材であり、
   前記異物除去材供給装置は、
   前記異物除去材が巻かれた供給ロールと、
   一対の入口ローラと、
   一対の出口ローラと、を備え、
   前記一対の入口ローラおよび前記一対の出口ローラは、それぞれ、前記基板が前記供給ロールに巻かれた異物除去材とともに突入可能なように互いに対向して配置されており、
   前記固化装置は、前記一対の入口ローラおよび前記一対の出口ローラとの間に配置されている、請求項１に記載の基板洗浄装置。
6. 前記異物除去材は、帯状のテープ材であり、
   前記異物除去材供給装置は、
   前記異物除去材が巻かれた供給ロールと、
   前記基板の洗浄面よりも大きい底面を備えた押圧構造体と、
   前記押圧構造体を上下動させるヘッド上下動装置と、を備え、
   前記剥離装置は、前記固化装置によって前記高分子材料が固化された異物除去材を前記基板の表面から剥離する巻き取りローラを備える、請求項１に記載の基板洗浄装置。
7. 前記異物除去材は、前記高分子材料を少なくとも含む異物除去層と、前記異物除去層を支持する基材層と、を含む帯状のテープ材である、請求項２乃至５のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
8. 前記異物除去材は、前記高分子材料を少なくとも含む異物除去層のみを有する帯状のシート材である、請求項２乃至５のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
9. 前記異物除去材は、前記高分子材料を少なくとも含む液状材であり、
   前記異物除去材供給装置は、前記異物除去材を前記基板の洗浄面に吐出する除去材ノズルを備える、請求項１に記載の基板洗浄装置。
10. 基板の洗浄面全体から異物を除去する基板洗浄方法であって、
    前記基板を基板ホルダで保持し、
    前記基板の洗浄面全体に液体を供給し、
    前記液体に濡れた洗浄面全体に、前記液体に溶解可能な高分子材料を少なくとも含む異物除去材を供給し、
    前記基板に供給された異物除去材の高分子材料を固化し、
    前記高分子材料が固化された異物除去材を前記基板の洗浄面から剥がす、基板洗浄方法。
11. 前記異物除去材は、帯状のテープ材であり、
    前記異物除去材を前記基板の洗浄面全体に供給する工程は、前記異物除去材が巻かれた供給ロールから該異物除去材を前記基板の洗浄面に供給しつつ、押圧ヘッドが前記異物除去材を前記基板の洗浄面に押し付けることで行われ、
    前記高分子材料が固化された異物除去材を前記基板の洗浄面から剥離する工程は、巻き取りローラが前記異物除去材を巻き取ることで行われる、請求項１０に記載の基板洗浄方法。
12. 前記異物除去材を前記基板の洗浄面全体に供給する工程は、前記押圧ヘッドの押圧ローラが前記異物除去材を前記基板の洗浄面に押し付けつつ、前記押圧ローラを前記基板の洗浄面に沿って移動させることにより行われ、
    前記高分子材料を固化する工程は、前記押圧ヘッドに内蔵された加熱機によって行われる、請求項１１に記載の基板洗浄方法。
13. 前記固化装置は、前記押圧ヘッドとは別体に設けられ、前記基板の洗浄面に押圧される加熱ローラを備え、
    前記異物除去材を前記基板の洗浄面全体に供給する工程は、前記押圧ヘッドの押圧ローラが前記異物除去材を前記基板の洗浄面に押し付けつつ、前記押圧ローラを前記基板の洗浄面に沿って移動させることにより行われ、
    前記高分子材料を固化する工程は、前記加熱ローラを前記基板の洗浄面に沿って移動させることによって行われる、請求項１１に記載の基板洗浄方法。
14. 前記異物除去材は、帯状のテープ材であり、
    前記異物除去材を前記基板の洗浄面全体に供給する工程は、前記基板の洗浄面全体に供給ロールから異物除去材を供給しつつ、前記基板と前記異物除去材とを、一対の入口ローラと一対の出口ローラとのそれぞれに設けられた隙間に突入させることで行われ、
    前記高分子材料を固化する工程は、前記一対の入口ローラおよび前記一対の出口ローラとの間に配置された固化装置によって行われる、請求項１０に記載の基板洗浄方法。
15. 前記異物除去材は、帯状のテープ材であり、
    前記異物除去材を前記基板の洗浄面全体に供給する工程は、前記異物除去材を前記基板の洗浄面に押し付けつつ、前記基板の洗浄面よりも大きい底面を備えた押圧構造体を前記基板の洗浄面に押圧させることにより行われ、
    前記高分子材料が固化された異物除去材を前記基板の洗浄面から剥離する工程は、巻き取りローラが前記異物除去材を巻き取ることで行われる、請求項１０に記載の基板洗浄方法。
16. 前記異物除去材は、前記高分子材料を少なくとも含む液状材であり、
    前記異物除去材を前記基板の洗浄面全体に供給する工程は、前記異物除去材を除去材ノズルから前記基板の洗浄面に吐出することで行われる、請求項１０に記載の基板洗浄方法。
17. 基板を研磨する基板研磨装置と、
    前記研磨装置で研磨された基板を洗浄する基板洗浄装置と、を備え、
    前記基板洗浄装置は、請求項１に記載の基板洗浄装置である、基板処理装置。