JP5891085B2

JP5891085B2 - 基板処理装置および基板処理方法

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Publication number: JP5891085B2
Application number: JP2012072003A
Authority: JP
Inventors: 洋祐塙; 宮　勝彦; 勝彦宮
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd
Priority date: 2012-03-27
Filing date: 2012-03-27
Publication date: 2016-03-22
Anticipated expiration: 2032-03-27
Also published as: JP2013206977A

Description

本発明は、基板の表面から異物を除去する基板処理装置および基板処理方法に関する。

半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、カラーフィルタ用基板、記録ディスク用基板、太陽電池用基板、電子ペーパー用基板などの精密電子装置用基板の製造工程では、基板の表面から異物を除去するために、種々の洗浄処理が行われる。例えば、超音波振動が印加された処理液を基板に供給して、基板の表面から異物を除去する、いわゆる超音波洗浄が従来知られている。

超音波洗浄を行う従来の基板処理装置については、例えば、特許文献１に開示されている。

特開平９−４５６１０号公報

超音波洗浄は、処理液に超音波振動を印加することにより、処理液中にキャビテーションを生じさせ、当該キャビテーションの物理的作用によって、基板の表面から異物を除去する。しかしながら、超音波振動により生じる液中のキャビテーションは、その発生位置やエネルギーを制御することが難しい。このため、キャビテーションによって、基板上の微細なパターンがダメージを受ける場合があった。

このため、キャビテーションより制御しやすい基板振動を利用して、基板から異物を除去する洗浄方法が、検討されている。当該洗浄方法では、超音波振動が印加された処理液を、基板に対して局所的に吐出して、基板を振動させる。そして、基板の振動によって、基板から異物を遊離させる。しかしながら、この洗浄方法でも、局所的に吐出された処理液が、基板上のパターンに接触すると、当該処理液中のキャビテーションによって、パターンが損傷する虞がある。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、超音波振動が印加された処理液を基板に吐出し、当該処理液により生じる基板振動を利用して異物を除去し、かつ、キャビテーションによる基板のダメージを抑制できる基板処理装置および基板処理方法を提供することを、目的とする。

上記課題を解決するため、本願の第１発明は、周縁部よりも内周側にパターンが形成されるデバイス領域を有する基板の表面から異物を除去する基板処理装置であって、基板を略水平に保持する保持部と、前記保持部に保持された基板の第１吐出位置に、第１処理液を吐出する第１ノズルと、前記保持部に保持された基板の第２吐出位置に、超音波が印加された第２処理液を吐出する第２ノズルと、前記第１吐出位置と前記第２吐出位置との間に、前記第１処理液と前記第２処理液とを分断する気体を吹き付ける第３ノズルと、を備え、前記第２吐出位置は、前記デバイス領域よりも外周側に位置する。

本願の第２発明は、第１発明の基板処理装置であって、前記気体が、窒素ガスまたは乾燥空気である。

本願の第３発明は、第２発明の基板処理装置であって、前記気体が、窒素ガスまたは乾燥空気と、有機溶剤の蒸気との混合気体である。

本願の第４発明は、周縁部よりも内周側にパターンが形成されるデバイス領域を有する基板の表面から異物を除去する基板処理装置であって、基板を略水平に保持する保持部と、前記保持部に保持された基板の第１吐出位置に、第１処理液を吐出する第１ノズルと、前記保持部に保持された基板の第２吐出位置に、超音波が印加された第２処理液を吐出する第２ノズルと、前記第１吐出位置と前記第２吐出位置との間に、第２処理液より表面張力の低い、前記第１処理液と前記第２処理液とを分断する第３処理液を吐出する第３ノズルと、を備え、前記第２吐出位置は、前記デバイス領域よりも外周側に位置する。

本願の第５発明は、第４発明の基板処理装置であって、前記第３処理液が、有機溶剤である。

本願の第６発明は、第５発明の基板処理装置であって、前記有機溶剤が、イソプロピルアルコールまたはハイドロフルオロエーテルのいずれかである。

本願の第７発明は、第１発明から第６発明までのいずれかの基板処理装置であって、前記第２吐出位置が、基板の周縁部である。

本願の第８発明は、第１発明から第７発明までのいずれかの基板処理装置であって、前記第２吐出位置が、前記第１吐出位置より、基板の外周側に位置し、前記第２ノズルが、鉛直下向きまたは基板の外周側へ斜めに向けられている。

本願の第９発明は、第１発明から第８発明までのいずれかの基板処理装置であって、前記第３ノズルが、鉛直下向きまたは前記第２吐出位置側へ斜めに向けられている。

本願の第１０発明は、第１発明から第８発明までのいずれかの基板処理装置であって、前記第３ノズルが、上面視において、前記第１吐出位置と前記第２吐出位置との間を横切る方向に、向けられている。

本願の第１１発明は、第１発明から第１０発明までのいずれかの基板処理装置であって、前記第２処理液が、脱イオン水、イソプロピルアルコール、またはハイドロフルオロエーテルのいずれか、またはこれらの混合液である。

本願の第１２発明は、第１発明から第１１発明までのいずれかの基板処理装置であって、前記第２ノズルの吐出を開始する前に、前記第３ノズルの吐出を開始し、前記第２ノズルの吐出を停止させた後に、前記第３ノズルの吐出を停止させる制御部を、さらに備える。

本願の第１３発明は、周縁部よりも内周側にパターンが形成されるデバイス領域を有する基板の表面から異物を除去する基板処理方法であって、超音波が印加された処理液を、基板の前記デバイス領域よりも外周側に供給しつつ、基板の表面における前記処理液の前記デバイス領域への広がりを堰き止め、かつ、基板の表面の前記デバイス領域に、他の処理液による液流を形成する。

本願の第１発明によれば、第２処理液により基板を振動させ、当該振動により基板の表面から遊離した異物を、第１処理液で流して除去できる。また、第３ノズルから吹き付けられる気体により、第２処理液の広がりが抑制される。したがって、第２処理液中のキャビテーションによる基板のダメージを抑制できる。

特に、本願の第３発明によれば、第２処理液中に有機溶剤が溶け込むため、マランゴニ効果によって、第２処理液の広がりがより抑制される。

また、本願の第４発明によれば、第２処理液により基板を振動させ、当該振動により基板の表面から遊離した異物を、第１処理液で流して除去できる。また、第３ノズルから吐出される第３処理液により、第２処理液の広がりが抑制される。したがって、第２処理液中のキャビテーションによる基板のダメージを抑制できる。

特に、本願の第７発明によれば、基板の上面における第２処理液の広がりが、より抑制される。

特に、本願の第８発明によれば、第１吐出位置側への第２処理液の広がりが、より抑制される。

特に、本願の第９発明によれば、第１吐出位置側への第２処理液の広がりが、より抑制される。

特に、本願の第１０発明によれば、第１処理液および第２処理液を、基板の側方へ吹き飛ばすことによって、第１処理液と第２処理液とを分断できる。

特に、本願の第１２発明によれば、処理の開始時または終了時においても、第２処理液の広がりが抑制される。

また、本願の第１３発明によれば、超音波が印加された処理液により基板を振動させ、当該振動により基板の表面から遊離した異物を、他の処理液で流して除去できる。また、超音波が印加された処理液の広がりが堰き止められる。したがって、キャビテーションによる基板のダメージを抑制できる。

基板処理装置の構成を示した図である。異物除去処理の流れを示したフローチャートである。処理液および窒素ガスの吐出時の様子を模式的に示した図である。処理液および窒素ガスの吐出時における半導体ウエハの上面図である。処理液および窒素ガスの吐出時の様子を模式的に示した図である。処理液および窒素ガスの吐出時における半導体ウエハの部分上面図である。変形例に係るノズルおよび基板の斜視図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜１．一実施形態に係る基板処理装置＞
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１の構成を示した図である。この基板処理装置１は、半導体の製造工程において、半導体ウエハ９の表面に付着したパーティクル等の異物を除去する、枚様式の洗浄装置である。図１に示すように、本実施形態の基板処理装置１は、保持部８０、第１ノズル１０、第２ノズル２０、第３ノズル３０、排液捕集部４０、および制御部５０を備えている。

保持部８０は、円板状の基板である半導体ウエハ９を、略水平に保持する機構である。保持部８０は、略円板状のベース部８１と、ベース部８１の上面に設けられた複数のチャックピン８２とを有する。複数のチャックピン８２は、ベース部８１の周縁部付近の上面に、等角度間隔で配置されている。半導体ウエハ９は、パターンが形成されるデバイス領域を上面側に向けた状態で、チャックピン８２に保持される。各チャックピン８２は、半導体ウエハ９の周縁部の下面および外周端面に接触し、ベース部８１の上面から空隙を介して上方の位置に、半導体ウエハ９を支持する。

第１ノズル１０は、保持部８０に保持された半導体ウエハ９の上面に、第１処理液を吐出するためのノズルである。第１ノズル１０は、第１配管１１を介して、第１処理液供給源１２と流路接続されている。また、第１配管１１の経路途中には、第１開閉弁１３が介挿されている。このため、第１開閉弁１３を開放すると、第１処理液供給源１２から第１配管１１を通って第１ノズル１０に、第１処理液が供給される。そして、第１ノズル１０から半導体ウエハ９の上面に、第１処理液が吐出される。

なお、第１処理液には、例えば、脱イオン水（純水）が使用される。ただし、脱イオン水に代えて、イソプロピルアルコールやハイドロフルオロエーテル等の薬液を、第１処理液として使用してもよい。また、脱イオン水、イソプロピルアルコール、およびハイドロフルオロエーテルの２つ以上を混合させた洗浄液や、アンモニア水と過酸化水素水との混合液であるＳＣ−１洗浄液を、第１処理液として使用してもよい。

第２ノズル２０は、保持部８０に保持された半導体ウエハ９の周縁部に、超音波振動が印加された第２処理液を吐出するためのノズルである。第２ノズル２０は、第２配管２１を介して、第２処理液供給源２２と流路接続されている。また、第２配管２１の経路途中には、第２開閉弁２３が介挿されている。このため、第２開閉弁２３を開放すると、第２処理液供給源２２から第２配管２１を通って第２ノズル２０に、第２処理液が供給される。そして、第２ノズル２０から半導体ウエハ９の周縁部に、第２処理液が吐出される。

また、第２ノズル２０には、超音波振動を発生させる超音波振動子２４が組み込まれている。超音波振動子２４を駆動させると、第２ノズル２０の内部において、第２処理液に超音波振動が印加される。そして、超音波振動が印加された第２処理液が、第２ノズル２０から吐出される。超音波振動は、例えば、１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの低周波振動であってもよく、１ＭＨｚ以上の高周波振動であってもよい。

なお、第２処理液には、例えば、脱イオン水（純水）が使用される。ただし、脱イオン水に代えて、イソプロピルアルコールやハイドロフルオロエーテル等の薬液を、第２処理液として使用してもよい。また、脱イオン水、イソプロピルアルコール、およびハイドロフルオロエーテルの２つ以上を混合させた洗浄液や、アンモニア水と過酸化水素水との混合液であるＳＣ−１洗浄液を、第２処理液として使用してもよい。

第３ノズル３０は、保持部８０に保持された半導体ウエハ９の上面に向けて、窒素ガスを吹き付けるためのノズルである。第３ノズル３０は、第３配管３１を介して、窒素ガス供給源３２と流路接続されている。また、第３配管３１の経路途中には、第３開閉弁３３が介挿されている。このため、第３開閉弁３３を開放すると、窒素ガス供給源３２から第３配管３１を通って第３ノズル３０に、窒素ガスが供給される。そして、第３ノズル３０から半導体ウエハ９の上面に向けて、窒素ガスが吹き付けられる。

図１に示すように、第３ノズル３０は、第１ノズル１０と第２ノズル２０との間に配置されている。また、第１処理液が吐出される半導体ウエハ９上の位置を「第１吐出位置」とし、第２処理液が吐出される半導体ウエハ９上の位置を「第２吐出位置」とすると、第３ノズル３０は、第１吐出位置と第２吐出位置との間に位置する「第３吐出位置」に向けて、窒素ガスを吹き付ける。このため、後述する異物除去処理においては、半導体ウエハ９の上面において、第２処理液の第１処理液側への広がりが、窒素ガスによって堰き止められる。

排液捕集部４０は、使用後の第１処理液および第２処理液を回収する部位である。排液捕集部４０は、保持部８０に保持された半導体ウエハ９を環状に包囲するカップ４１と、カップ４１の底部に流路接続された第４配管４２とを有する。第１ノズル１０から吐出された第１処理液および第２ノズル２０から吐出された第２処理液は、半導体ウエハ９に供給された後、カップ４１の内部に捕集される。その後、第１処理液および第２処理液は、第４配管４２を通って基板処理装置１の外部へ排出され、再生処理または廃棄処理される。

制御部５０は、図１中に概念的に示したように、チャックピン８２、第１開閉弁１３、第２開閉弁２３、超音波振動子２４、および第３開閉弁３３と、電気的に接続されている。制御部５０は、ＣＰＵ等の演算処理部やメモリを有するコンピュータにより構成されていてもよく、あるいは、電子回路により構成されていてもよい。制御部５０は、ユーザの操作、各種の入力信号、または予め設定されたプログラムに従って、チャックピン８２、第１開閉弁１３、第２開閉弁２３、超音波振動子２４、および第３開閉弁３３の動作を制御する。

なお、上述した保持部８０、第１ノズル１０、第２ノズル２０、第３ノズル３０、および排液捕集部４０は、温度および清浄度が制御されたチャンバの内部に配置される。また、チャンバの搬入出口を開閉するためのシャッタ機構や、搬入出口を介して半導体ウエハ９を搬入および搬出するための搬送機構も、制御部５０により動作制御される。また、基板処理装置１は、このようなチャンバを複数備え、複数枚の半導体ウエハ９を、複数のチャンバにおいて並列に処理できるものであってもよい。

＜２．異物除去処理について＞
続いて、上記の基板処理装置１を用いた異物除去処理について、説明する。図２は、基板処理装置１における異物除去処理の流れを示したフローチャートである。図３は、半導体ウエハ９に対する第１処理液１５、第２処理液２５、および窒素ガス３５の吐出時の様子を、模式的に示した図である。図４は、半導体ウエハ９に対して第１処理液１５、第２処理液２５、および窒素ガス３５を吐出しているときの、半導体ウエハ９の上面図である。なお、図４では、半導体ウエハ９の上面のうち、第１処理液１５が広がっている領域をハッチングで示し、第２処理液２５が広がっている領域をクロスハッチングで示している。

この基板処理装置１において、異物除去処理を行うときには、制御部５０が、基板処理装置１内の各部を動作制御する。これにより、以下の動作が進行する。

基板処理装置１は、まず、所定の搬送機構によって、半導体ウエハ９をチャンバの内部に搬入する。また、保持部８０の複数のチャックピン８２を外側へ開くとともに、ベース部８１の上方に、半導体ウエハ９を配置する。そして、複数のチャックピン８２を内側へ閉じることにより、搬送機構から保持部８０へ、半導体ウエハ９を移載する。半導体ウエハ９は、デバイス面を上面側に向けた水平姿勢で、保持部８０に保持される（ステップＳ１）。

次に、基板処理装置１は、第３開閉弁３３を開放することにより、第３ノズル３０からの窒素ガス３５の吐出を開始する（ステップＳ２）。窒素ガスは、第３ノズル３０から、半導体ウエハ９の上面に設定された第３吐出位置Ｐ３へ向けて、吐出される。第３吐出位置Ｐ３は、第１処理液１５が吐出される第１吐出位置Ｐ１と、第２処理液２５が吐出される第２吐出位置Ｐ２との間に、位置している。また、図４に示すように、本実施形態では、半導体ウエハ９の上面のうち、パターンが形成されるデバイス領域９１（破線で示した領域）より外側に、第３吐出位置Ｐ１が設定されている。

その後、第３開閉弁３３を開状態に維持しつつ、第１開閉弁１３および第２開閉弁２３も開放し、さらに、超音波振動子２４を駆動させる。これにより、第３ノズル３０からの窒素ガス３５の吐出を継続しつつ、第１ノズル１０からの第１処理液１５の吐出と、第２ノズル２０からの第２処理液２５の吐出と、を開始する（ステップＳ３）。

図３に示すように、第１処理液１５は、第１ノズル１０から、半導体ウエハ９の上面に設定された第１吐出位置Ｐ１へ向けて、吐出される。図４に示すように、第１吐出位置Ｐ１は、半導体ウエハ９のデバイス領域９１内に、位置している。また、第２処理液２５は、第２ノズル２０から、半導体ウエハ９の周縁部に設定された第２吐出位置Ｐ２へ向けて、吐出される。図４に示すように、第２吐出位置Ｐ２は、デバイス領域９１より外側に位置している。また、本実施形態では、半導体ウエハ９の周縁部に形成されたテーパ面上に、第２吐出位置Ｐ２が設定されている。

第２ノズル２０から吐出される第２処理液２５には、超音波振動子２４により、超音波振動が印加されている。このため、半導体ウエハ９に第２処理液２５が供給されると、第２処理液２５から半導体ウエハ９に、超音波振動９Ｂが伝播する。また、当該超音波振動９Ｂは、第２吐出位置Ｐ２の近傍だけではなく、図３のように、半導体ウエハ９の全体に伝播する。これにより、半導体ウエハ９の上面が振動し、図３中に拡大して示したように、パターン９２が形成された半導体ウエハ９の上面から、異物９Ｐが遊離する。

また、半導体ウエハ９のデバイス領域９１の上部には、第１処理液１５の液流１５Ｆが形成されている。このため、デバイス領域９１から遊離した異物９Ｐは、液流１５Ｆに乗って、半導体ウエハ９の外部まで流される。このように、本実施形態の基板処理装置１は、半導体ウエハ９自体に伝播する超音波振動９Ｂと、半導体ウエハ９の上面に沿って流れる第１処理液１５の液流１５Ｆとで、半導体ウエハ９の表面から異物９Ｐを除去する。

また、ステップＳ３では、第３ノズル３０から、第１吐出位置Ｐ１と第２吐出位置Ｐ２との間に設定された第３吐出位置Ｐ３へ向けて、窒素ガス３５が吹き付けられている。このため、第２処理液２５の内周側への広がりが、窒素ガス３５の風圧によって、堰き止められている。したがって、半導体ウエハ９上のパターン９２と、第２処理液２５との接触が、抑制される。その結果、キャビテーションに起因するパターン９２の損傷が、抑制される。

特に、本実施形態では、図３のように、第３ノズル３０の吐出方向が、第２吐出位置Ｐ２側へ斜めに向けられている。これにより、第２処理液２５に対して、半導体ウエハ９の外周側へ向かうより強い風圧が、与えられている。その結果、第２処理液２５のデバイス領域９１側への広がりが、より抑制されている。

また、図４に示すように、本実施形態では、窒素ガス３５の吹き付けにより、半導体ウエハ９の一つの端部から他の端部まで延びる帯状領域９３において、第１処理液１５および第２処理液２５が除去される。そして、この帯状領域９３によって、第１処理液１５と第２処理液２５とが分断され、第１処理液１５と第２処理液２５とが非接触に維持される。これにより、第２処理液２５から第１処理液１５への超音波振動の伝播が抑制される。その結果、キャビテーションによるパターン９２の損傷が、より抑制される。

基板処理装置１は、このような第１処理液１５、第２処理液２５、および窒素ガス３５の吐出を、所定時間継続する。その後、基板処理装置１は、第１開閉弁１３および第２開閉弁２３を閉鎖するとともに、超音波振動子２４の駆動を停止させる。これにより、第１ノズル１０からの第１処理液１５の吐出と、第２ノズル２０からの第２処理液２５の吐出とを、停止させる（ステップＳ４）。また、それに続いて、第３開閉弁３３を閉鎖する。これにより、第３ノズル３０からの窒素ガス３５の吐出を停止させる（ステップＳ５）。

この基板処理装置１では、上述したステップＳ２〜Ｓ３のように、第１処理液１５および第２処理液２５の吐出を開始する前に、窒素ガス３５の吐出を開始する。また、上述したステップＳ４〜Ｓ５のように、第１処理液１５および第２処理液２５の吐出を停止させた後に、窒素ガス３５の吐出を停止させる。このようにすれば、第１処理液１５および第２処理液２５の吐出開始時および吐出終了時においても、第２処理液２５の第１処理液１５側への広がりを、抑制できる。

その後、基板処理装置１は、複数のチャックピン８２を外側へ開き、所定の搬送機構により、保持部８０からチャンバの外部へ、半導体ウエハ９を搬出する（ステップＳ６）。

＜３．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。

例えば、図５のように、第２ノズル２０の吐出方向が、鉛直方向に対して、斜めに向けられていてもよい。図５の例では、第２吐出位置Ｐ２が、第１吐出位置Ｐ１より、半導体ウエハ９の外周側に位置している。そして、第２ノズル２０の吐出方向が、半導体ウエハ９の外周側へ斜めに向けられている。このようにすれば、第２ノズル２０から吐出される第２処理液２５に、半導体ウエハ９の外側へ向かう速度成分が与えられる。したがって、第２処理液２５の内側への広がりを、より抑制できる。

また、上記の実施形態では、半導体ウエハ９の周縁部に設けられたテーパ面に向けて、第２処理液が吐出されていたが、半導体ウエハ９の周縁部の形状は、矩形状または曲線状の縦断面を有する形状であってもよい。また、第２ノズル２０は、半導体ウエハ９の上面または最外端面に向けて、第２処理液２５を吐出するものであってもよい。ただし、第２吐出位置Ｐ２を半導体ウエハ９の周縁部とすれば、半導体ウエハ９の上面における第２処理液２５の広がりを、より抑制できる点で好ましい。

また、第３ノズル３０の吐出方向も、上記の実施形態とは異なる方向であってもよい。たとえば、図６のように、第３ノズル３０が、上面視において、第１吐出位置Ｐ１と第２吐出位置Ｐ２とを結ぶ直線を横切る方向に、向けられていてもよい。このようにすれば、第１処理液１５および第２処理液２５を、半導体ウエハ９の側方へ吹き飛ばすことによって、第１処理液１５と第２処理液２５とを、分断することができる。

また、第１ノズル１０を、半導体ウエハ９の上面に沿って揺動させるようにしてもよい。また、半導体ウエハ９の上面における窒素ガスの風圧を高めるために、第３ノズル３０を、第１ノズル１０および第２ノズル２０より、半導体ウエハ９に接近させてもよい。また、基板処理装置１は、鉛直軸を中心として半導体ウエハ９を回転させつつ、半導体ウエハ９に、第１処理液１５、第２処理液２５、および窒素ガスを吐出するものであってもよい。

また、図７のように、第１ノズル１０および第２ノズル２０の一方または両方に、スリット状の吐出口を有するスリットノズルを適用してもよい。特に、第２ノズル２０にスリットノズルを適用すれば、半導体ウエハ９の上面において、処理液が除去される帯状領域９３を形成しやすい。したがって、第１処理液１５と第２処理液２５とを、より容易に分断できる。

また、第３ノズル３０から吐出される気体は、窒素ガス以外の気体であってもよい。例えば、窒素ガスに代えて乾燥空気を使用してもよい。また、窒素ガスまたは乾燥空気と、イソプロピルアルコール等の有機溶剤の蒸気との混合気体を、第３ノズル３０から吐出してもよい。有機溶剤の蒸気を混合すれば、第２処理液２５中に有機溶剤が溶け込み、マランゴニ効果によって、第２処理液２５に、半導体ウエハ９の外周側へ向かう流れが生じる。その結果、第２処理液２５の広がりが、より抑制される。

また、第３ノズル３０から、気体に代えて第３処理液を吐出するようにしてもよい。ただし、第３ノズル３０から吐出される第３処理液には、第１処理液１５および第２処理液２５の広がりを抑制するために、第１処理液１５および第２処理液２５より表面張力の小さい液体を、使用することが望ましい。例えば、イソプロピルアルコールやハイドロフルオロエーテル等の有機溶剤を使用することが望ましい。また、表面張力の小さい液体を使用すれば、仮に、当該液体に超音波振動が伝播したとしても、当該液中にキャビテーションが発生しにくい。したがって、キャビテーションによるパターン９２の損傷を、抑制できる。

上述の通り、超音波振動子２４により印加される超音波振動は、１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの低周波振動であってもよく、１ＭＨｚ以上の高周波振動であってもよい。ただし、高周波振動を使用すれば、低周波振動に比べて、処理液中に生じるキャビテーションのエネルギーを抑えることができる。したがって、高周波振動を使用すれば、仮に、第２処理液２５が半導体ウエハ９のデバイス領域９１に接触したとしても、パターン９２のダメージを抑制できる。

また、上記の基板処理装置１は、半導体ウエハ９を対象としていたが、本発明の基板処理装置および基板処理方法は、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、カラーフィルタ用基板、記録ディスク用基板、太陽電池用基板などの他の精密電子装置用基板を、対象とするものであってもよい。

また、基板処理装置の細部の構成については、本願の各図に示された形状と、相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

１基板処理装置
９半導体ウエハ
９Ｂ超音波振動
９Ｐ異物
１０第１ノズル
１５第１処理液
１５Ｆ液流
２０第２ノズル
２４超音波振動子
２５第２処理液
３０第３ノズル
３５窒素ガス
４０排液捕集部
５０制御部
８０保持部
９１デバイス領域
９２パターン
９３帯状領域
Ｐ１第１吐出位置
Ｐ２第２吐出位置
Ｐ３第３吐出位置

Claims

周縁部よりも内周側にパターンが形成されるデバイス領域を有する基板の表面から異物を除去する基板処理装置であって、
基板を略水平に保持する保持部と、
前記保持部に保持された基板の第１吐出位置に、第１処理液を吐出する第１ノズルと、
前記保持部に保持された基板の第２吐出位置に、超音波が印加された第２処理液を吐出する第２ノズルと、
前記第１吐出位置と前記第２吐出位置との間に、前記第１処理液と前記第２処理液とを分断する気体を吹き付ける第３ノズルと、
を備え、
前記第２吐出位置は、前記デバイス領域よりも外周側に位置する基板処理装置。
請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記気体が、窒素ガスまたは乾燥空気である基板処理装置。
請求項２に記載の基板処理装置であって、
前記気体が、窒素ガスまたは乾燥空気と、有機溶剤の蒸気との混合気体である基板処理装置。
周縁部よりも内周側にパターンが形成されるデバイス領域を有する基板の表面から異物を除去する基板処理装置であって、
基板を略水平に保持する保持部と、
前記保持部に保持された基板の第１吐出位置に、第１処理液を吐出する第１ノズルと、
前記保持部に保持された基板の第２吐出位置に、超音波が印加された第２処理液を吐出する第２ノズルと、
前記第１吐出位置と前記第２吐出位置との間に、第２処理液より表面張力の低い、前記第１処理液と前記第２処理液とを分断する第３処理液を吐出する第３ノズルと、
を備え、
前記第２吐出位置は、前記デバイス領域よりも外周側に位置する基板処理装置。
請求項４に記載の基板処理装置であって、
前記第３処理液が、有機溶剤である基板処理装置。
請求項５に記載の基板処理装置であって、
前記有機溶剤が、イソプロピルアルコールまたはハイドロフルオロエーテルのいずれかである基板処理装置。
請求項１から請求項６までのいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記第２吐出位置が、基板の周縁部である基板処理装置。
請求項１から請求項７までのいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記第２吐出位置が、前記第１吐出位置より、基板の外周側に位置し、
前記第２ノズルが、鉛直下向きまたは基板の外周側へ斜めに向けられている基板処理装置。
請求項１から請求項８までのいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記第３ノズルが、鉛直下向きまたは前記第２吐出位置側へ斜めに向けられている基板処理装置。
請求項１から請求項８までのいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記第３ノズルが、上面視において、前記第１吐出位置と前記第２吐出位置とを結ぶ直線を横切る方向に、向けられている基板処理装置。
請求項１から請求項１０までのいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記第２処理液が、脱イオン水、イソプロピルアルコール、またはハイドロフルオロエーテルのいずれか、またはこれらの混合液である基板処理装置。
請求項１から請求項１１までのいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記第２ノズルの吐出を開始する前に、前記第３ノズルの吐出を開始し、前記第２ノズルの吐出を停止させた後に、前記第３ノズルの吐出を停止させる制御部を、さらに備える基板処理装置。
周縁部よりも内周側にパターンが形成されるデバイス領域を有する基板の表面から異物を除去する基板処理方法であって、
超音波が印加された処理液を、基板の前記デバイス領域よりも外周側に供給しつつ、基板の表面における前記処理液の前記デバイス領域への広がりを堰き止め、かつ、基板の表面の前記デバイス領域に、他の処理液による液流を形成する基板処理方法。