JP6710129B2 - 基板洗浄装置および基板洗浄方法 - Google Patents

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Description

本発明は、基板洗浄装置および基板洗浄方法に関する。
半導体ウエハなどの基板に洗浄液を供給しながら回転させて洗浄を行う洗浄装置が知られている(例えば特許文献1)。しかしながら、必ずしも十分な洗浄力が得られているとは限らない。
特開2015−201627号公報
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、洗浄力が高い基板洗浄装置および基板洗浄方法を提供することである。
本発明の一態様によれば、基板を回転させながら洗浄する基板洗浄装置において、前記基板の中心に向かって第1噴霧角度でスプレー状に洗浄液を噴霧する第1洗浄液供給部と、前記基板の中心と縁との間に向かって前記第1噴霧角度より大きい第2噴霧角度でスプレー状に洗浄液を噴霧する第2洗浄液供給部と、を備える基板洗浄装置が提供される。
基板の中心付近は遠心力が小さいため、第1洗浄液供給部からの洗浄液は基板の回転によって基板上に戻される。そのため、基板の中心付近を効率よく洗浄でき、洗浄力が向上する。また、スプレー状に洗浄液を噴霧することで、基板への負担を抑えることができる。
前記第1洗浄液供給部と、前記第1洗浄液供給部から噴霧された洗浄液の到達領域の中心とを結ぶ線は、該到達領域の長手方向と略直交し、前記第2洗浄液供給部と、前記第2洗浄液供給部から噴霧された洗浄液の到達領域の中心とを結ぶ線は、該到達領域の長手方向と略直交するのが望ましい。
第2洗浄液供給部からの洗浄液は、洗浄に用いられた後、遠心力によって基板の外側に飛ばされ基板上には滞留しない。そのため、洗浄に用いられた洗浄液が基板上に滞留せず、洗浄力が向上する。
当該基板洗浄装置は、前記基板に接触して前記基板を洗浄する洗浄部を備えるのが望ましい。
前記第1洗浄液供給部および前記第2洗浄液供給部は、前記洗浄部の長手方向に対して略垂直に洗浄液を噴霧するのが望ましい。
第2洗浄液供給部からの洗浄液は、洗浄に用いられた後、遠心力によって基板の外側に飛ばされ基板上には滞留しない。そのため、洗浄に用いられた洗浄液が基板上に滞留せず、洗浄力が向上する。
前記第1洗浄液供給部および/または前記第2洗浄液供給部は、純水を噴霧する第1ノズルと、薬液を噴霧する第2ノズルと、を有し、前記第2ノズルから噴霧された薬液は、前記第1ノズルから噴霧された純水より前記洗浄部の近くに到達するのが望ましい。
洗浄部の近くに薬液が到達することで、洗浄部によって効率よく基板を洗浄できる。
前記第1洗浄液供給部および/または前記第2洗浄液供給部は、純水を噴霧する第1ノズルと、薬液を噴霧する第2ノズルと、を有し、前記第1ノズルは、前記第2ノズルに比べて、前記基板Wを含む面の近くに位置するのが望ましい。
このように第1ノズルおよび第2ノズルを配置することにより、洗浄部の近くに薬液が到達するため、洗浄部によって効率よく基板を洗浄できる。
前記第1洗浄液供給部および前記第2洗浄液供給部は、前記基板の上面に洗浄液を噴霧し、前記第1洗浄液供給部の噴霧方向は、前記第2洗浄液供給部の噴霧方向と等しいのが望ましい。
基板の上面において、噴霧方向が逆方向であると、第1洗浄液供給部からの洗浄液と第2洗浄液供給部からの洗浄液とが衝突して舞い上がり、汚染された洗浄液が基板上に着地しかねない。上記のように噴霧方向を等しくすることで、このようなことを防止できる。
前記第1洗浄液供給部および前記第2洗浄液供給部は、前記基板の下面に洗浄液を噴霧し、前記第1洗浄液供給部の噴霧方向は、前記第2洗浄液供給部の噴霧方向と逆であるのが望ましい。
基板の下面においては、第1洗浄液供給部と第2洗浄液供給部の噴霧方向を逆とすることで両洗浄液供給部を互いに対向する位置に配置でき、基板洗浄装置の小型化を図れる。
前記第2洗浄液供給部は、前記基板の回転方向と同じ向きに洗浄液を噴霧するのが望ましい。
基板と洗浄液との相対速度が小さくなるため、洗浄液が基板上にある時間が長くなり、洗浄力が向上する。
回転しながら前記基板に接触して前記基板を洗浄するロール状の洗浄部を備え、前記第2洗浄液供給部は、前記基板と前記洗浄部との接触領域であって、両者の回転方向が一致する領域に向かって、該回転方向と同じ向きに洗浄液を噴霧するのがより望ましい。
洗浄部と洗浄液との相対速度も小さくなるため、洗浄液が洗浄部に接している時間が長くなり、洗浄力が向上する。
前記第2洗浄液供給部による洗浄液の噴霧量は、前記第1洗浄液供給部による洗浄液の噴霧量より多いのがより望ましい。
上記のように、第2洗浄液供給部からの洗浄液は、基板との相対速度も洗浄部との相対速度も小さく、洗浄に使用される時間がながい。よって、第2洗浄液供給部による洗浄液の噴霧量を多くしておくのがよい。
前記第1洗浄液供給部は、第1純水供給管から供給される純水を噴霧する第1純水ノズルと、第1薬液供給管から供給される薬液を噴霧する第1薬液ノズルと、を有し、前記第2洗浄液供給部は、前記第1純水供給管とは異なる第2純水供給管から供給される純水を噴霧する第2純水ノズルと、前記第1薬液供給管とは異なる第2薬液供給管から供給される薬液を噴霧する第2薬液ノズルと、を有し、前記第1純水供給管と前記第2純水供給管とは互いに異なる流量調整機能をそれぞれ有し、前記第1薬液供給管と前記第2薬液供給管とは互いに異なる流量調整機能をそれぞれ有するのが望ましい。
第1純水ノズルおよび第2純水ノズルからの純水供給が互いに干渉せず、噴霧圧力が安定する。同様に、第1薬液ノズルおよび第2薬液ノズルからの薬液供給が互いに干渉せず、噴霧圧力が安定する。
前記第1洗浄液供給部および前記第2洗浄液供給部は、ほぼ均一に洗浄液を噴霧するのが望ましい。
均一に洗浄液を噴霧することで、洗浄液が酸性あるいはアルカリ性の場合であっても、基板上にpH分布が生じるのを抑制できる。
本発明の別の態様によれば、回転する基板の中に向かって第1噴霧角度でスプレー状に洗浄液を噴霧しつつ、前記基板の中心と縁との間に向かって前記第1噴霧角度より大きい第2噴霧角度でスプレー状に洗浄液を噴霧する、基板洗浄方法が提供される。
洗浄力が向上する。
本実施形態に係る基板洗浄装置100を備えた基板処理装置の全体構成を示す平面図。 本実施形態に係る基板洗浄装置100を示す斜視図。 図2の基板洗浄装置100の概略上面図および概略側面図。 図2の基板洗浄装置100の概略下面図および概略側面図。 洗浄液供給部101,102の噴霧方向を説明する模式図。 基板Wを垂直方向に保持して洗浄を行う基板洗浄装置100aの概略斜視図。 基板Wを垂直方向に保持して洗浄を行う基板洗浄装置100aの概略側面。
以下、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。
図1は、本実施形態に係る基板洗浄装置100を備えた基板処理装置の全体構成を示す平面図である。図1に示すように、基板処理装置は、略矩形状のハウジング1と、多数の半導体ウエハ等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とを備えている。
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 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。
ハウジング1の内部には、1または複数(この例では4つ)の基板研磨装置3a〜3dと、研磨後の基板を洗浄する1または複数(この例では2つ)の基板洗浄装置100と、洗浄後の基板を乾燥させる基板乾燥装置4とが収容されている。基板研磨装置3a〜3d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100および基板乾燥装置4も基板処理装置の長手方向に沿って配列されている。なお、基板研磨装置3a〜3dは、基板の表面を研磨するものであってもよいし、ベベルを研磨するものであってもよい。
ロードポート2、該ロードポート2側に位置する基板研磨装置3aおよび基板乾燥装置4に囲まれた領域に搬送ユニット5が配置され、基板研磨装置3a〜3dと平行に搬送ユニット6が配置されている。搬送ユニット5は、研磨前の基板をロードポート2から受け取って搬送ユニット6に受け渡すとともに、乾燥後の基板を基板乾燥装置4から受け取る。
基板洗浄装置100間に、これらの間で基板の受け渡しを行う搬送ユニット7が配置される。また、基板乾燥装置4側の基板洗浄装置100と基板乾燥装置4との間に、これらの間で基板の受け渡しを行う搬送ユニット8が配置されている。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9が配置されている。
図2は、本実施形態に係る基板洗浄装置100を示す斜視図である。基板洗浄装置100は、ほぼ同一水平面上に配置された4つのローラ11〜14と、洗浄部である2つの円柱状のロールスポンジ21,22と、ロールスポンジ21,22をそれぞれ回転させる回転機構31,32と、純水供給ノズル41〜44と、薬液供給ノズル51〜54とを備えている。
なお、基板洗浄装置100は、互いに、隔壁などで隔離されており、基板を洗浄している工程においては外部へ洗浄液などが漏れないようにされている。また、この隔壁には、基板を基板洗浄装置100へと出し入れするためのシャッター機構を設けることができる。
ローラ11は、保持部11aおよび肩部(支持部)11bの2段構成となっている。肩部11bの直径は保持部11aの直径よりも大きく、肩部11bの上に保持部11aが設けられている。ローラ12〜14もローラ11と同様の構成を有している。ローラ11〜14は不図示の駆動機構(例えばエアシリンダ)によって、互いに近接および離間する方向に移動可能となっている。ローラ11〜14が互いに近接することで、保持部11a〜14aは基板Wをほぼ水平に保持することができる。また、ローラ11〜14のうちの少なくとも1つは不図示の回転機構によって回転駆動される構成となっており、これにより基板Wを水平面内で回転させることができる。
ロールスポンジ21は水平面内に延びており、ローラ11〜14によって保持された基板Wの上面に接触してこれを洗浄する。ロールスポンジ21は回転機構31によってロールスポンジ21の長手方向を軸として回転される。また、回転機構31は、その上下方向の動きをガイドするガイドレール33に取り付けられ、かつ、昇降駆動機構34に支持されている。昇降駆動機構34により、回転機構31およびロールスポンジ21はガイドレール33に沿って上下方向に移動する。
ロールスポンジ22は水平面内に延びており、ローラ11〜14によって保持された基板Wの下面に接触してこれを洗浄する。ロールスポンジ22はロールスポンジ21の下方に配置され、回転機構32によってロールスポンジ22の長手方向を軸として回転される。昇降駆動機構などの図示を省略しているが、ロールスポンジ21と同様、回転機構32およびロールスポンジ22も上下方向に移動する。
純水供給ノズル41,42は基板Wの斜め上方に位置し、基板Wの上面に純水を供給する。薬液供給ノズル51,52は基板Wの斜め上方に位置し、基板Wの上面に薬液を供給する。なお、以下では、薬液および純水を総称して洗浄液という。薬液のみならず純水も用いることで液量を稼ぐことができ、コストを抑えることができる。また、純水供給ノズル41および薬液供給ノズル51を合わせて洗浄液供給部101といい、純水供給ノズル42および薬液供給ノズル52を合わせて洗浄液供給部102という。
図2は示されていないが、図4を用いて後述するように、純水供給ノズル43,44は基板Wの斜め下方に位置し、基板Wの下面に純水を供給する。薬液供給ノズル53,54は基板Wの斜め下方に位置し、基板Wの下面に薬液を供給する。純水供給ノズル43および薬液供給ノズル53を合わせて洗浄液供給部103といい、純水供給ノズル44および薬液供給ノズル54を合わせて洗浄液供給部104という。
本実施形態の特徴の1つは洗浄液の供給の仕方にあり、この点は後に詳しく説明する。
基板洗浄装置100は次のように動作して基板Wを洗浄する。基板Wの搬入時には、ローラ11〜14は互いに離間した位置にある。また、ロールスポンジ21は上昇しており、ロールスポンジ22は下降している。
不図示の搬送ユニットにより搬送されてきた基板Wは、まずローラ11〜14の肩部11b〜14bの上に載置される。その後、ローラ11〜14が互いに近接する方向すなわち基板Wに向かう方向に移動することにより、基板Wは保持部11a〜14aによってほぼ水平に保持される。
次いで、ロールスポンジ21が下降して基板Wの上面に接触するとともに、ロールスポンジ22が上昇して基板Wの下面に接触する。望ましくは、ロールスポンジ22はロールスポンジ21の真下にあり、また、基板Wの中心を含む領域がロールスポンジ21,22に接触する。洗浄液供給部101〜104が基板Wに洗浄液を供給する。
そして、ローラ11〜14によって基板Wが水平面内で回転しつつ、ロールスポンジ21,22がその軸心周りに回転しながら基板Wの上下面にそれぞれ接触することによって、基板Wの上下面がスクラブ洗浄される。スクラブ洗浄後、ロールスポンジ21が上昇するとともに、ロールスポンジ22が下降し、不図示の搬送ユニットによって基板Wが基板洗浄装置100から搬出される。
なお、ロールスポンジ21,22が基板Wに接触しない状態で洗浄液供給部101〜104からの洗浄液によって基板Wを洗浄することもできる。また、ロールスポンジ21,22を設けず、洗浄液による洗浄を行う構成であってもよい。
続いて、洗浄液の供給態様について詳しく説明する。なお、洗浄液の供給に関する複数の特徴を説明するが、本実施形態に係る基板洗浄装置100はその少なくとも1つを備えていればよい。
図3は、図2の基板洗浄装置100の概略上面図および概略側面図である。同図では、基板Wが概略上面図における紙面手前側(基板Wの上面側)から見て時計回りに回転しており、かつ、ロールスポンジ21が概略側面図における紙面手前側から見て時計回りに回転しているものとする。そのため、ロールスポンジ21の紙面下側と基板Wとの接触領域において、両者の回転方向は一致する。一方、ロールスポンジ21の紙面上側と基板Wとの接触領域において、両者の回転方向は逆となる。
洗浄液供給部101,102は、ロールスポンジ21の長手方向とほぼ平行に延びる支持部材61によって支持される。純水供給ノズル41,42には、それぞれ別個の純水供給管71,72から個別に純水が供給されるのが望ましい。すなわち、純水供給ノズル41は純水供給ノズル42とは異なる流量調整機能を有するのが望ましい。純水供給ノズル41,42に共通の純水供給管を設けると、噴霧圧力が不安定になることがあるためである。同様の理由により、薬液供給ノズル51,52には、それぞれ別個の薬液供給管81,82から個別に薬液が供給されるのが望ましい。すなわち、薬液供給ノズル51は薬液供給ノズル52とは異なる流量調整機能を有するのが望ましい。
純水供給ノズル41の上方に薬液供給ノズル51が配置される。すなわち、純水供給ノズル41は、薬液供給ノズル51に比べて、基板Wを含む水平面の近くに配置される。また、純水供給ノズル41および薬液供給ノズル51を含む洗浄液供給部101における洗浄液の噴霧方向はロールスポンジ21の長手方向とほぼ直交しており、かつ、基板Wの中心を向いている。
そして、洗浄液供給部101は、相対的に小さな噴霧角度θ1で、基板Wの中心に向かい、かつ、ロールスポンジ21の長手方向に対してほぼ垂直に洗浄液をスプレー状に噴霧する。噴霧された薬液は基板Wの中心の手前(便宜上、ロールスポンジ21より洗浄液供給部101に近い側を「手前」と呼び、遠い側を「奥」と呼ぶ)を含む狭い領域A1に到達し、純水は領域A1より手前の狭い領域A2に到達する。
言い換えると、洗浄液供給部101は、基板W上であって、基板Wの中心と洗浄液供給部101自身との間の領域に洗浄液を噴霧する。より具体的には、薬液供給ノズル51は基板Wの中心よりやや手前の領域A1に薬液を噴霧し、純水供給ノズル41は領域A1より手前の領域A2に純水を噴霧する。
このように、薬液が到達する領域A1は純水が到達する領域A2よりロールスポンジ21に近い。なお、領域A1,A2がこのような位置関係になるのであれば、必ずしも純水供給ノズル41の上方に薬液供給ノズル51が配置されなくてもよい。また、領域A1(A2)には薬液(純水)が均一に到達するのが望ましい。薬液が酸性あるいはアルカリ性である場合であっても、基板W上のpH分布が偏るのを抑えられるためである。
純水供給ノズル42の上方に薬液供給ノズル52が配置される。すなわち、純水供給ノズル42は、薬液供給ノズル52に比べて、基板Wを含む水平面の近くに配置される。また、純水供給ノズル42および薬液供給ノズル52を含む洗浄液供給部102における洗浄液の噴霧方向はロールスポンジ21の長手方向とほぼ直交しており、かつ、基板Wの中心と縁との中央あたりを向いている。
そして、洗浄液供給部102は、相対的に大きな噴霧角度θ2で、基板Wの中心と縁との間に向かい、ロールスポンジ21の長手方向に対してほぼ垂直に、かつ、基板Wの回転方向と同じ向きに洗浄液をスプレー状に噴霧する。噴霧された薬液は基板Wの中心と縁との間の手前の広い領域A3に到達し、純水は領域A3より手前の広い領域A4に到達する。
言い換えると、洗浄液供給部102は、基板W上であって、基板Wの中心のやや外側から縁と、洗浄液供給部102自身との間の領域に洗浄液を噴霧する。より具体的には、薬液供給ノズル52は基板Wの中心よりやや外側から縁までのよりやや手前の領域A3に薬液を噴霧し、純水供給ノズル42は領域A3より手前の領域A4に純水を噴霧する。
このように、薬液が到達する領域A3は純水が到達する領域A4よりロールスポンジ21に近い。なお、領域A3,A4がこのような位置関係になるのであれば、必ずしも純水供給ノズル42の上方に薬液供給ノズル52が配置されなくてもよい。また、領域A3(A4)には薬液(純水)が均一に到達するのが望ましい。なお、領域A1〜A4が完全に分離していなくてもよく、一部が重複していてもよい。
単管ノズルから洗浄液を供給するのに比べ、本実施形態ではスプレー状に洗浄液を噴霧するため、洗浄液の勢いを抑えて基板Wへの負荷を軽減できる。また、純水より薬液の方がロールスポンジ21の近傍に到達することで、ロールスポンジ21による洗浄力が向上する。
洗浄液供給部101からの洗浄液がロールスポンジ21と基板Wとの間を通る際に、領域A1近傍(基板Wの上面中心近傍)における基板Wとロールスポンジ21との接触領域が洗浄される。その後、洗浄液はロールスポンジ21の奥に侵入する。基板Wの中心近傍では遠心力がそれほど大きくないため、洗浄液は基板Wの回転に伴ってロールスポンジ21側に戻される(図3の矢印F1参照)。これにより、基板Wの上面における奥側もロールスポンジ21によって洗浄される。
一方、洗浄液供給部102からの洗浄液がロールスポンジ21と基板Wとの間を通る際に、領域A3近傍(基板Wの上面における中央よりやや外側から縁の部分)における基板Wとロールスポンジ21との接触領域が洗浄される。ここで、領域A3近傍では、基板Wの回転方向と、ロールスポンジ21の回転方向と、洗浄液供給部102からの洗浄液噴霧方向とが一致する。そのため、これらの相対速度が小さくなり、洗浄液が基板Wおよびロールスポンジ21と接触している時間が長くなる。よって、洗浄力が高くなる。
このように、洗浄液供給部102からの洗浄液がロールスポンジ21と接触している時間が長いため、洗浄液供給部102からの洗浄液噴霧量を、洗浄液供給部101からの洗浄液噴霧量より多くする(例えば1〜2倍程度)のが有効である。
その後、洗浄液はロールスポンジ21の奥に侵入する。洗浄液の噴霧方向はロールスポンジ21と垂直であり、かつ、基板Wの回転方向と洗浄液の噴霧方向とが一致するため、この洗浄液は基板Wの回転によって基板Wの内側に押し戻されることなく、遠心力によって基板Wの外側に飛ばされる(図3の矢印F2参照)。これにより、長時間の洗浄に用いられた後の洗浄液が基板Wに留まるのを抑えることができる。
ここで、基板Wの上面においては、洗浄液供給部101からの噴霧方向と、洗浄液供給部102からの噴霧方向とが一致するのが望ましい。図3においては、洗浄液供給部101,102がいずれもロールスポンジ21の紙面右側に配置され、いずれの噴霧方向も紙面右から左である。仮に噴霧方向が逆であると、洗浄液供給部101からの洗浄液と洗浄液供給部102からの洗浄液とが衝突した場合に、対流が発生して洗浄液が舞い上がってしまう。そうすると、舞い上がったことで空気中の塵などを含んだ洗浄液が基板Wに着地し、基板Wを汚染してしまう恐れがあるためである。
続いて、基板Wの下面に洗浄液を供給する洗浄液供給部103,104について説明する。これらは基板Wの下面に洗浄液を噴霧する点および次に説明する点を除き、洗浄液供給部101,102とほぼ同様である。
図4は、図2の基板洗浄装置100の概略下面図および概略側面図である。同図の例では、基板Wの下面において、洗浄液供給部103はロールスポンジ22の紙面左側に配置され、洗浄液供給部104はロールスポンジ22の紙面右側に配置される。このように、洗浄液供給部103と洗浄液供給部104とがロールスポンジ22(言い換えると基板Wの中心)を挟んで互いに対向する位置に配置されるのが望ましい。これにより基板洗浄装置100を小型化できるためである。
この場合、洗浄液供給部103からの噴霧方向は、洗浄液供給部104からの噴霧方向と逆となる。より具体的には、洗浄液供給部103からの噴霧方向は紙面左から右であるのに対し、洗浄液供給部104からの噴霧方向は紙面右から左である。しかしながら、こんことは問題にならない。基板Wの下面では、洗浄液供給部103からの洗浄液と洗浄液供給部104からの洗浄液とが衝突しても、その洗浄液は重力によって落下するため基板W上に着地することはほとんどないためである。また、もちろん、基板洗浄装置100の大きさを気にしない場合などには、洗浄液供給部103,104をロールスポンジ22に対して同じ側に配置しても構わない。
ところで、ロールスポンジ21,22を設ける場合には、上述したようにロールスポンジ21,22の長手方向に対してほぼ垂直に洗浄液を噴霧される。一方、ロールスポンジ21,22を設けない場合、次のように洗浄液を噴霧する。
図5は、洗浄液供給部101,102の噴霧方向を説明する模式図である。同図では、洗浄液供給部101,102から噴霧された洗浄液がそれぞれ基板Wにおける領域P(図3の領域A1,A2に相当),Q(同領域A3,A4に相当)に到達することとしている。この場合、洗浄液供給部101は、洗浄液供給部101と領域Pの中心とを結ぶ線L1と、領域Pの長手方向とが直交するよう、洗浄液を噴霧すればよい。同様に、洗浄液供給部102は、洗浄液供給部102と領域Qの中心とを結ぶ線L2と、領域Qの長手方向とが直交するよう、洗浄液を噴霧すればよい。
以上説明した基板洗浄装置100は基板Wをほぼ水平方向に保持して洗浄を行うものであるが、基板Wを傾けて保持したり、垂直方向に保持したりして洗浄を行うものであってもよい。
図6Aおよび図6Bはそれぞれ、基板Wを垂直方向に保持して洗浄を行う基板洗浄装置100aの概略斜視図および概略側面図である。図6Aおよび図6Bでは、図2〜図4における対応する各部の符号末尾に「a」を付している。
基板洗浄装置100aは2つのローラ11a,12aで基板Wを垂直方向に保持して、回転させる。また、基板Wは同一水平面内に互いに対向して延びる2つのロールスポンジ21a,22aによって挟まれる。すなわち、ロールスポンジ21aは基板Wの第1面に接触してこれを洗浄し、ロールスポンジ22aは基板Wの第2面に接触してこれを洗浄する。
洗浄液供給部101aは基板Wの中心上方に配置される。洗浄液供給部101aにおける純水供給ノズル41aは、薬液供給ノズル51aに比べて、基板Wを含む鉛直面の近くに配置される。洗浄液供給部102aは洗浄液供給部101aとはずれて配置される。洗浄液供給部102aにおける純水供給ノズル42aは、薬液供給ノズル52aに比べて、基板Wを含む鉛直面の近くに配置される。そして、図3において洗浄液供給部101,102が基板Wの上面に洗浄液を供給するのと同様に、図6における洗浄液供給部101a,102aが基板Wの第1面に洗浄液を供給する。
また、図示しないが基板Wの第2面に洗浄液を供給する2つの洗浄液供給部(図3の洗浄液供給部103,104に相当)が設けられる。その他は図3と同様である。
このように、本実施形態では、洗浄液供給部101から基板の中心に向かって洗浄液を噴霧する。基板の中心付近は遠心力が小さいため、洗浄液はロールスポンジ21の下を通った後、基板の回転によって基板上に戻される。よって、基板の中心付近を効率よく洗浄できる。
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。
11〜14 ローラ
21,22,21a,21b ロールスポンジ
31,32 回転機構
41〜44,41a〜44a 純水供給ノズル
51〜54,51a〜54a 薬液供給ノズル
61 支持部材
100,100a 基板洗浄装置
101〜104,101a〜104a 洗浄液供給部

Claims (11)

  1. 基板を回転させながら洗浄する基板洗浄装置において、
    前記基板の上面の中心に向かって第1噴霧角度でスプレー状に洗浄液を噴霧する第1洗浄液供給部と、
    前記基板の上面の中心と縁との間に向かって前記第1噴霧角度より大きい第2噴霧角度でスプレー状に洗浄液を噴霧する第2洗浄液供給部と、
    前記基板に接触して前記基板を洗浄する洗浄部と、を備え
    前記第1洗浄液供給部および前記第2洗浄液供給部の噴霧方向は、いずれも前記洗浄部の長手方向に対して略垂直とされており、さらに、
    前記第2洗浄液供給部は、前記基板と前記洗浄部とが互いに接触する領域に向けて、かつ、前記基板の回転方向と同じ向きに洗浄液を噴霧するように構成された、基板洗浄装置。
  2. 基板を回転させながら洗浄する基板洗浄装置において、
    前記基板の中心に向かって第1噴霧角度でスプレー状に洗浄液を噴霧する第1洗浄液供給部と、
    前記基板の中心と縁との間に向かって前記第1噴霧角度より大きい第2噴霧角度でスプレー状に洗浄液を噴霧する第2洗浄液供給部と、
    前記基板に接触して前記基板を洗浄する洗浄部と、を備え、
    前記第1洗浄液供給部および/または前記第2洗浄液供給部は、純水を噴霧する第1ノズルと、薬液を噴霧する第2ノズルと、を有し、
    前記第2ノズルから噴霧された薬液は、前記第1ノズルから噴霧された純水より前記洗浄部の近くに到達する基板洗浄装置。
  3. 基板を回転させながら洗浄する基板洗浄装置において、
    前記基板の中心に向かって第1噴霧角度でスプレー状に洗浄液を噴霧する第1洗浄液供給部と、
    前記基板の中心と縁との間に向かって前記第1噴霧角度より大きい第2噴霧角度でスプレー状に洗浄液を噴霧する第2洗浄液供給部と、
    前記基板に接触して前記基板を洗浄する洗浄部と、を備え
    前記第1洗浄液供給部および/または前記第2洗浄液供給部は、純水を噴霧する第1ノズルと、薬液を噴霧する第2ノズルと、を有し、
    前記第1ノズルは、前記第2ノズルに比べて、前記基板を含む面の近くに位置する基板洗浄装置。
  4. 前記第1洗浄液供給部と、前記第1洗浄液供給部から噴霧された洗浄液の到達領域の中心とを結ぶ線は、該到達領域の長手方向と略直交し、
    前記第2洗浄液供給部と、前記第2洗浄液供給部から噴霧された洗浄液の到達領域の中心とを結ぶ線は、該到達領域の長手方向と略直交する、請求項1乃至3のいずれかに記載の基板洗浄装置。
  5. 前記第1洗浄液供給部の噴霧方向は、前記第2洗浄液供給部の噴霧方向と等しい、請求項1乃至4のいずれかに記載の基板洗浄装置。
  6. 前記第1洗浄液供給部の噴霧方向は、前記第2洗浄液供給部の噴霧方向と逆である、請求項1乃至4のいずれかに記載の基板洗浄装置。
  7. 前記洗浄部は、回転しながら前記基板に接触して前記基板を洗浄し、
    前記第2洗浄液供給部は、前記基板と前記洗浄部との接触領域であって、両者の回転方向が一致する領域に向かって、該回転方向と同じ向きに洗浄液を噴霧する、請求項1乃至6のいずれかに記載の基板洗浄装置。
  8. 前記第2洗浄液供給部による洗浄液の噴霧量は、前記第1洗浄液供給部による洗浄液の噴霧量より多い、請求項に記載の基板洗浄装置。
  9. 前記第1洗浄液供給部は、
    第1純水供給管から供給される純水を噴霧する第1純水ノズルと、
    第1薬液供給管から供給される薬液を噴霧する第1薬液ノズルと、
    を有し、
    前記第2洗浄液供給部は、
    前記第1純水供給管とは異なる第2純水供給管から供給される純水を噴霧する第2純水ノズルと、
    前記第1薬液供給管とは異なる第2薬液供給管から供給される薬液を噴霧する第2薬液ノズルと、
    を有し、
    前記第1純水供給管と前記第2純水供給管とは互いに異なる流量調整機能をそれぞれ有し、
    前記第1薬液供給管と前記第2薬液供給管とは互いに異なる流量調整機能をそれぞれ有する、請求項1乃至のいずれかに記載の基板洗浄装置。
  10. 前記第1洗浄液供給部および前記第2洗浄液供給部は、ほぼ均一に洗浄液を噴霧する、請求項1乃至のいずれかに記載の基板洗浄装置。
  11. 回転する基板の上面のに向かって第1洗浄液供給部から第1噴霧角度でスプレー状に洗浄液を噴霧しつつ、前記基板の上面の中心と縁との間に向かって第2洗浄液供給部から前記第1噴霧角度より大きい第2噴霧角度でスプレー状に洗浄液を噴霧し、
    ここで、前記第1洗浄液供給部の噴霧方向および前記第2洗浄液供給部の噴霧方向は、いずれも、前記基板に接触して前記基板を洗浄する洗浄部の長手方向に対して垂直とされており、さらに、
    前記第2洗浄液供給部は、前記基板と前記洗浄部とが互いに接触する領域に向けて、かつ、前記基板の回転方向と同じ向きに洗浄液を噴霧する、基板洗浄方法。

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP6877221B2 (ja) * 2017-04-05 2021-05-26 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置、基板洗浄方法および基板洗浄装置の制御方法
CN110335835B (zh) * 2019-06-06 2021-07-16 上海中欣晶圆半导体科技有限公司 利用二段式石英喷嘴清洗硅片的装置及方法
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JP2022138907A (ja) * 2021-03-11 2022-09-26 キオクシア株式会社 基板洗浄装置および基板洗浄方法
JP2023167740A (ja) * 2022-05-13 2023-11-24 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置、基板処理装置、基板洗浄方法および基板処理方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4007766B2 (ja) 2000-02-29 2007-11-14 東京エレクトロン株式会社 液処理装置および液処理方法
JP4040074B2 (ja) * 2004-04-23 2008-01-30 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄方法、基板洗浄装置、コンピュータプログラムおよびプログラム記憶媒体
JP5940824B2 (ja) * 2012-02-07 2016-06-29 株式会社荏原製作所 基板洗浄方法
JP2014082470A (ja) * 2012-09-27 2014-05-08 Ebara Corp 基板処理装置
JP6265702B2 (ja) 2012-12-06 2018-01-24 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置及び基板洗浄方法
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