KR101068710B1 - 기판세정장치 및 기판세정방법 - Google Patents

Abstract

[과제]기판으로의 데미지를 억제하면서 기판표면상의 파티클을 효율적으로 제거할 수 있는 기판세정장치 및 방법을 제공한다.

[해결 수단]기판표면(Wf)상의 액막(LF)에 대해서 진동부여위치에서 초음파진동이 주어진다. 또한, 이와 동시에, 그 진동부여위치와 다른 액적적하위치에서 세정액의 액적이 액막에 공급되어 초음파진동과 다른 물결진동이 액막에 부여된다. 이에 의해, 기판표면(Wf)에 부착되어 있던 파티클이 단지 초음파진동을 더했을 경우에 비해 현격히 향상한다. 따라서, 기판(W)에 데미지를 주지 않는 정도로 초음파진동의 출력이나 주파수 등을 설정했다고 해도, 물결진동에 의해 파티클을 효과적으로 제거해 기판표면(Wf)을 양호하게 세정할 수 있다.

기판세정장치, 진동부여장치

Description

기판세정장치 및 기판세정방법{SUBSTRATE CLEANING APPARATUS AND SUBSTRATE CLEANING METHOD}

본 발명은, 반도체 웨이퍼, 포토마스크용 유리기판, 액정 표시용 유리기판, 플라스마 표시용 유리기판, FED(전계방출 디스플레이：Field Emission Display)용 기판, 광디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판 등을 초음파 세정하는 기판세정장치 및 기판세정방법에 관한 것이다.

반도체장치나 액정표시장치 등의 전자부품의 제조공정에서는, 기판의 표면에 성막(成膜)이나 에칭 등의 처리를 반복해 행하여 미세패턴을 형성하는 프로세스 공정이 포함되어 있다.

여기서, 미세가공을 양호하게 행하기 위해서는 기판표면을 청정한 상태로 유지할 필요가 있고, 필요에 따라서 기판표면에 대해서 세정처리가 행해진다. 그래서, 종래, 기판상에 부착한 파티클을 제거하기 위해서, 기판에 세정액을 공급함과 함께 그 세정액에 초음파진동(超音波振動)을 부여하는 일이 행해지고 있다. 이에 의해, 세정액이 가지는 초음파진동에너지에 의해, 기판상으로부터 파티클이 효과적으로 이탈해 제거된다.

이러한 기판세정장치로서는 다음과 같은 방식이 제안되어 있다. 예를 들면 특허문헌 1에 기재된 장치는 초음파진동을 부여한 세정액을 노즐로부터 기판표면을 향해 분사해 기판표면을 세정하고 있다. 또한, 특허문헌 2, 3에 기재된 장치는 기판표면에 세정액의 액막을 형성함과 함께 그 액막에 초음파진동을 부여해 기판표면을 세정하고 있다. 또한, 특허문헌 4에 기재된 장치는 기판표면에 대해서 초음파진동자를 대향 배치함과 함께 양자 사이에 세정액을 유입해 기판표면을 세정하고 있다.

[특허문헌 1] 일본특허공개 평 11－244796호 공보(제6페이지)

[특허문헌 2] 일본특허 제 3493492호 공보(도 6, 도 7)

[특허문헌 3] 일본특허공개 2001－87725호 공보(도 2)

[특허문헌 4] 일본특허공개 2006－326486호 공보(도 3, 도 4)

상기한 세정방식에서는, 초음파진동을 부여하는 초음파부여수단(봉형상 혼, 프로브, 초음파부여헤드)이 기판표면에 대해서 대향 배치되어 그 대향위치에서 초음파진동에 의한 파티클 제거를 행하고 있다. 이 때문에, 파티클 제거율을 높이기 위해서는, 초음파진동의 출력증대나 주파수의 저하가 효과적이다. 그렇지만, 출력증대 등에 수반해, 대향위치에 형성되어 있는 기판상의 패턴 등에 데미지를 줄 가능성이 높아지고 있다. 또한, 상기 세정방식에서는, 기판표면 전체를 세정하기 위해서 초음파부여수단이 기판표면에 대해서 상대적으로 이동된다. 따라서, 상기 데미지가 기판표면 전체에 미치게 된다. 반대로, 초음파진동의 출력을 저하시키거나 주파수를 증대시키면, 데미지를 억제할 수 있지만, 파티클 제거율이 큰폭으로 저하해 버린다. 이와 같이, 종래의 세정방식은 초음파진동만을 이용해 파티클 제거를 꾀하고 있기 때문에, 기판 데미지의 억제와 파티클 제거를 동시에 달성하는 것이 곤란했다.

본 발명은 상기 과제에 비추어 이루어진 것이며, 기판으로의 데미지를 억제하면서 기판표면상의 파티클을 효율적으로 제거할 수 있는 기판세정장치 및 방법을 제공하는 것을 제1의 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 또한 기판표면상의 파티클을 균일하게 제거하는 것을 제2의 목적으로 한다.

본 발명에 의한 기판세정장치의 제1태양은, 상기 목적을 달성하기 위해, 기판표면을 덮는 제1세정액의 액막에 대해서 초음파진동을 부여하는 초음파부여수단과, 초음파진동이 액막 중을 기판표면을 향해 전파하는 경로상이면서, 초음파진동이 부여되는 제1위치와 다른 제2위치에서 액막에 대해서 제2세정액을 공급하는 공급수단과, 초음파부여수단을 작동시켜 액막에 초음파진동을 부여하면서, 공급수단에 의해 액막에 제2세정액을 공급해 초음파진동과 다른 부가진동을 액막에 부여하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명에 의한 기판세정방법의 제1태양은, 상기 목적을 달성하기 위해, 기판표면을 덮는 제1세정액의 액막에 대해서 초음파진동자를 제1위치에서 접촉시키는 제1공정과, 초음파진동자를 작동시켜 액막에 초음파진동을 부여하면서, 제1위치와 다른 제2위치에서 액막에 제2세정액을 공급하여 초음파진동과 다른 부가진동을 액막에 부여하는 제2공정을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같이 구성된 발명에서는, 기판표면을 덮는 제1세정액의 액막에 대해서 초음파진동이 제1위치에서 부여됨과 동시에, 그 제1위치와 다른 제2위치에서 제2세정액이 액막에 공급되어 초음파진동과 다른 부가진동이 액막에 부여된다. 즉, 액막으로의 제2세정액의 공급에 의해 액막의 표면이 물결쳐 액막에 진동을 준다. 이 물결진동이 본 발명의 「부가진동」으로서 액막에 부가된다. 이와 같이 물결진동을 가하는 것은, 다음에 상술하는 실험결과가 나타내는 바와 같이, 파티클 제거율의 향상에 크게 기여한다.

여기서, 「기판표면을 덮는 제1세정액의 액막」에는, (a) 기판표면으로의 제 1세정액의 공급에 의해 기판표면상에 형성된 기판측액막영역만으로 이루어지는 액막과, (b) 기판표면으로의 제1세정액의 공급에 의해 기판표면상에 형성된 기판측액막영역과, 기판표면으로부터 플레이트의 표면에 제1세정액이 흘러듦으로써 플레이트 표면상에 형성된 외방액막영역을 가지는 액막이 포함된다.

이들 중 액막(a)이 형성된 기판에 대해서는, 제1위치 및 제2위치를 함께 기판측액막영역으로 설정할 수 있다. 이 경우, 다음에 상술하는 바와 같이, 물결진동의 부가에 의한 파티클 제거율의 향상을 꾀할 수 있는 영역(이하 「제거양호영역」이라고 한다)은 기판표면 전면으로 퍼지지 않고 치우쳐 있다. 그래서, 기판을 회전시키는 기판회전수단을 더 구비하여, 기판이 적어도 1회전이상 회전하고 있는 동안에, 초음파진동과 물결진동을 액막에 부여하면, 다음의 작용 효과를 얻을 수 있다. 즉, 이러한 구성을 채용함으로써, 기판표면에 대한 제1위치 및 제2위치의 상대관계가 시간적으로 변화한다. 그 때문에, 제거양호영역이 넓어져 파티클 제거의 균일성을 높일 수 있다. 또한, 다음에 상술하는 실험결과에 의하면, 제거양호영역은, 제2위치의 기판표면영역과, 제2위치에 대해서 제1위치의 반대측의 기판표면영역이 되어 있다. 따라서, 기판을 회전시키는 경우에는, 파티클 제거의 균일성을 높이는 관점에서, (1) 제2위치를 제1위치에 대해서 기판의 회전중심 측에 위치시키거나, (2) 제2위치를 기판의 회전중심에 설정하는 것이 적합하다. 또한, 초음파부여수단을 고정 배치함으로써 장치 구성을 간소화할 수 있다. 또한, 제1위치에 대해서는 임의로 설정할 수 있어서, 예를 들면 기판표면 중 파티클 제거를 양호하게 행해야 할 영역을 벗어나서 제1위치를 설정하는 것이 바람직하다. 라고 하는 것도, 통상, 기판 의 표면 가장자리부는 패턴 등을 형성하지 않는 부위이기 때문에, 이러한 표면 가장자리부에 초음파부여수단을 배치함으로써, 패턴 데미지를 방지할 수 있다.

한편, 액막(b)이 형성된 기판에 대해서는, 제1위치를 외방액막영역(外方液膜領域)에 설정할 수 있다. 이 외방액막영역은 기판표면의 외방에 위치하고 있기 때문에, 초음파부여수단으로부터 출력되는 초음파진동은 외방액막영역을 통하여 기판측액막영역으로 전파해 나가기 때문에, 기판표면에 데미지가 미치는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 기판측액막영역 및 기판표면을 향해 초음파진동이 전파하고 있는 외방액막영역에 대해서 물결진동을 부가함으로써, 상기한 작용 효과가 얻어진다. 이 경우, 기판표면 전체가 제거양호영역이 된다. 또한, 외방액막영역에 물결진동을 부가함에 대신해, 기판측액막영역에 물결진동을 부가해도 좋다.

또한, 이와 같이 제1위치를 외방액막영역으로 설정했을 경우에는, 기판의 회전중심, 제2위치 및 제1위치를 이 순서로 일직선상에 배치하는 것이 바람직하고, 이 배치 구성을 채용함으로써, 파티클 제거의 균일성을 높일 수 있다.

또한, 액막에 대해서 물결진동을 확실히 부여하기 위해서는, 제2세정액을 액적상태로 액막에 착액시켜 부가진동을 부여하도록 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 이 노즐로부터 제1세정액을 기판표면에 공급해 액막을 형성하도록 구성해도 좋다. 이와 같이 공급수단이 액막형성동작과 액적공급동작을 실행하게 되어, 적은 구성요소로 액막형성으로부터 세정까지를 효율적으로 실시할 수 있다. 반대로, 이 노즐과 다른 노즐로부터 제1세정액을 기판표면에 공급해 액막을 형성하도록 구성해도 좋다. 또한, 기판표면을 덮는 제1세정액의 액막에 대해서 초음파진동자를 제1위치 에서 접촉시킬 때에, 기판을 회전해도 좋고, 이에 의해 파티클을 효율적이면서 균일하게 제거할 수 있다. 또한, 제1 및 제2세정액으로서 동종의 처리액을 이용해도 좋다.

또한, 본 발명에 의한 기판세정장치의 다른 태양은, 기판표면상에 제1세정액의 기판측액막영역을 형성한 상태에서 기판표면을 세정하는 기판세정장치로서, 상기 목적을 달성하기 위해, 기판의 가장자리부 부근에 배치되어 기판측액막영역으로부터 기판의 외방에 제1세정액을 도입하여 기판측액막영역과 연속하는 외방액막영역을 형성하는 도입부와, 외방액막영역에 초음파진동을 부여하는 초음파부여수단과, 초음파진동이 부여되는 위치보다 기판측에서 외방액막영역에 제2세정액을 공급하는 공급수단과, 초음파부여수단을 작동시켜 외방액막영역에 초음파진동을 부여하면서, 공급수단에 의해 제2세정액을 공급해 초음파진동과 다른 부가진동을 외방액막영역에 부여하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

상기 발명에 의하면, 기판표면을 덮는 제1세정액의 액막에 대해서 초음파진동을 부여함과 동시에, 그 초음파진동을 부여하고 있는 위치와 다른 위치에서 초음파진동과 다른 부가진동을 액막에 부여하고 있기 때문에, 기판에 데미지를 주지 않는 정도로 초음파진동의 출력이나 주파수 등을 설정했다고 해도, 물결진동의 부가에 의해 파티클 제거율을 향상시킬 수 있다. 즉, 기판 데미지의 억제와 파티클 제거의 향상을 양립시킬 수 있다.

종래 장치에서는, 기판표면상에 형성된 세정액의 액막에 초음파진동을 가하여 기판표면상으로부터 파티클을 이탈시켜 제거하고 있었지만, 본 발명자는 초음파 세정 기술의 개량을 꾀할 수 있도록, 초음파진동이 부여된 액막에 대해서 여러 가지의 조건으로 세정액을 공급하여, 공급조건의 차이에 의한 파티클 제거율의 변화를 검증했다. 그리고, 그 검증 결과로부터, 초음파진동이 부여되어 있는 액막에 대해서 세정액을 공급해 액막에 물결진동을 부가함으로써, 파티클 제거율이 향상한다고 하는 사실을 알아냈다. 그래서, 본 발명자는 이러한 알아낸 사실에 근거해 초음파진동과 물결진동을 조합한 기판세정장치 및 방법을 창작했다. 이하, 본 발명자의 알아낸 사실의 내용, 즉 「진동 부가에 의한 파티클 제거율의 향상」에 대해 설명한 다음에, 그러한 알아낸 사실에 이용한 실시형태에 대해 상술한다.

〈진동 부가에 의한 파티클 제거율의 향상〉

본 발명자는 다음의 실험을 실시했다. 실리콘 웨이퍼(웨이퍼지름：200㎜)를 9매 준비하여, 매엽식(枚葉式)의 기판처리장치(다이니폰스크린 제조사제, 스핀 프로세서 SS－3000)를 이용해 웨이퍼(기판)(W1~W9)를 강제적으로 오염시킨다. 구체적으로는, 웨이퍼를 회전시키면서 웨이퍼 표면에 파티클(Si 부스러기)을 분산시킨 분산액(分散液)을 웨이퍼에 공급한다.

여기에서는, 웨이퍼 표면에 부착하는 파티클의 수가 약 10000개가 되도록, 분산액의 액량, 웨이퍼 회전수 및 처리시간을 적절히 조정한다. 그리고, 웨이퍼 표면에 부착하고 있는 파티클(입경:O.08㎛이상)의 수(초기치)를 측정한다. 또한 파티클수의 측정은 KLA－Tencor사 제의 파티클 평가장치 SP1－TBI를 이용해 평가를 행 하고 있다.

다음으로, 도 1(a)에 개략 구성을 나타내는 장치를 이용해 웨이퍼(W)의 표면(Wf)상에 DIW(deionized water：탈이온수)의 액막을 형성한다. 즉, 표면(Wf)이 윗쪽을 향한 수평자세에서 웨이퍼(W1~W9)를 100rpm으로 회전시키면서 웨이퍼표면(Wf)으로부터 윗쪽으로 노즐높이 H만큼 떨어진 위치에 배치한 노즐(41)로부터 300(mL/min)의 유량으로 웨이퍼표면(Wf)에 DIW를 공급한다. 이에 의해, 웨이퍼표면(Wf)에 2~3㎜의 DIW막을 형성한다. 그리고, 동일한 도면(b)에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼 표면 가장자리부의 진동부여위치(P1)에 초음파부여헤드(71)를 위치결정하여 초음파진동을 부여함과 아울러, 웨이퍼(W1~W9)마다 공급조건(DIW 유량 및 노즐높이 H)을 다르게 하면서 웨이퍼 회전중심(위치(P2))에 DIW를 공급해 웨이퍼표면(Wf)의 세정을 행한다. 구체적으로는, 초음파부여헤드(71)를 진동부여위치(P1)에 고정 배치한 채로 초음파진동의 발진출력을 5W로, 또한 발진주파수를 3㎒로 설정하는 한편, 웨이퍼(W1~W9)의 각각에 대한 공급조건을 도 2에 나타낸 바와 같이 설정한다. 또한, 각 공급조건에서 노즐(41)로부터 토출된 DIW가 액막에 착액할 때의 공급상태를 관찰하기 위해서 액막에 공급되는 DIW를 디지탈카메라 등의 촬상장치(撮像裝置)에 의해 촬상했다.

웨이퍼 세정처리 후에 스핀건조를 행하고, 또한, 웨이퍼 표면에 부착하고 있는 파티클수를 상기한 파티클 평가장치를 이용하여 측정한다. 그리고, 세정처리 후의 파티클수와 세정처리전의 파티클수(초기치)를 대비함으로써, 파티클 제거율을 웨이퍼 표면 전체와, 평가대상영역(도 1(c)의 사선 부분)에 대해서 산출한다.

상기 실험에서는 DIW의 공급조건을 서로 다르게 하고 있지만, 공급조건에 따라 DIW의 공급상태가 봉형상(액주상태(液柱狀態))이 되는 경우와, 액적상태(液滴狀態)가 되는 경우가 있었다. 즉, 웨이퍼(W1~W9) 중 웨이퍼(W2,W3,W6)에 대한 공급조건에서는, 도 3(a)에 나타낸 바와 같이, 노즐(41)로부터 액막에 공급되는 DIW는 연속적인 흐름인 봉형상이 되어 있으며, 액막의 표면이 물결치지 않고, 거의 정지한 상태인 채 DIW가 웨이퍼의 회전중심(위치(P2))에 공급되어 있다. 한편, 웨이퍼(W1,W2,W4,W5,W7~W9)에 대한 공급조건에서는, 도 3(b)에 나타낸 바와 같이, 노즐(41)로부터 액막에 공급되는 DIW는 단속적인 분리된 흐름인 액적상태가 되어 있으며, 액적상의 DIW에 의해 액막의 표면이 물결치고 있다.

도 4는 각 공급조건으로 세정처리된 웨이퍼(W1~W9)에 대한 파티클 제거상태를 나타내고 있다. 동일한 도면에 있어서의 흑(黑)도트는 파티클이 제거된 위치를 나타내고 있다. 따라서, 흑도트의 수에 의해 파티클 제거율을 구할 수 있는 한편, 흑도트의 분포로부터 세정효과의 치우침을 구할 수 있다. 여기에서는, 파티클 제거율을 웨이퍼 전면과 평가대상영역의 2개로 나누어 산출하고 있다. 동일한 도면 중의 「전체 00%」는 웨이퍼 전면에서의 파티클 제거율이며, 반원형상의 파선(破線) 포위부에 대한 숫자는 평가대상영역에서의 파티클 제거율이다. 또한, 이 평가대상영역은, 도 1(c) 및 도 4에 나타낸 바와 같이 웨이퍼 표면 중 액적적하위치(P2)에 대해서 진동부여위치(P1)의 반대측에 위치한 영역을 의미하고 있다.

상기한 실험결과로부터, 초음파진동이 부여되어 있는 액막에 대해서 액적상태의 세정액(DIW)을 더 부여하는 것은 파티클 제거율을 향상시킴에 있어서 매우 유 익한 수단이라는 것을 알 수 있다. 이는 액적 공급에 의해 액막의 액면에 물결진동을 가하는 것에 밀접하게 관련되어 있다. 또한, 파티클 제거의 분포 상태로부터 세정 효과에 치우침이 생김도 알 수 있다. 물결진동의 부가에 의한 파티클 제거율의 향상을 꾀할 수 있다

영역, 즉 제거양호영역은 웨이퍼 표면 전면에 퍼지지 않고 치우쳐 있으며, 진동부여위치(P1)와 액적적하위치(P2)와의 상대위치관계에 따라 제거양호영역이 상위하다. 즉, 진동부여위치(P1)에서 액막에 부여된 초음파진동은 액막 중을 웨이퍼표면(Wf)을 향해 전파해 나간다. 예를 들면 상기 실험에서는, 진동부여위치(P1)는 도 1에 나타낸 바와 같이 웨이퍼표면(Wf)의 좌단 가장자리부가 되어 있기 때문에, 초음파진동은 웨이퍼(W)의 좌단 가장자리부측으로부터 우단 측으로 전파해 나간다. 그리고, 그 전파경로상에서 물결진동이 부가되지만, 그 물결진동이 가해진 액적적하위치(P2)에 대해서 진동부여위치(P1)의 반대측이 되는 웨이퍼 표면영역이 제거양호영역이 되어 있다. 따라서, 이 상대위치관계를 조정함으로써 제거양호영역을 컨트롤할 수 있다. 특히, 액적적하위치(P2)를 웨이퍼(W)의 회전중심에 설정함과 아울러 세정처리 중에 웨이퍼(W)를 회전시키면, 웨이퍼 회전에 수반해 제거양호영역이 이동한다. 따라서, 웨이퍼(W)를 1회전 이상 회전시키면, 웨이퍼 전면(全面)으로부터 파티클을 균일하면서, 양호하게 제거할 수 있다. 상기와 같이 진동부여위치(P1)가 본 발명의 「제1위치」에 상당하고, 액적적하위치(P2)가 본 발명의 「제2위치」에 상당하고 있다.

또한, 상기 실험에서는, 웨이퍼표면(Wf) 상에 형성된 액막(본 발명의 「기판 측액막영역」에 상당)에 대해서 초음파진동과 물결진동을 가하고 있지만, 뒤에 상술하는 제2실시형태나 제3실시형태에서 설명하는 바와 같이, 초음파진동 및 물결진동을 부여하는 위치를 변경해도 상기와 같은 실험결과를 얻을 수 있다. 예를 들면 제2실시형태나 제3실시형태에 의한 장치를 이용하는 경우에는, 도 5나 도 6에 나타낸 바와 같이 웨이퍼표면(Wf)상에 형성된 기판측액막영역(LF1)과 웨이퍼 표면 가장자리로부터 바깥쪽으로 불거져 나와 형성된 외방액막영역(본 발명의 「외방액막영역」에 상당)(LF2)을 갖는 액막(LF)을 형성할 수 있다. 이와 같이 기판측액막영역(LF1)과 외방액막영역(LF2)을 가지는 액막(LF)에 의해 웨이퍼표면(Wf)을 윗쪽으로부터 덮고 있는 경우에는, 외방액막영역(LF2)에 초음파진동을 부여할 수 있고, 이 초음파진동의 대부분은 웨이퍼표면(Wf)을 향해 전파해 나간다. 그리고, 그 전파경로상에 물결진동을 가함으로써, 상기 실험결과와 마찬가지로, 물결진동이 가해진 액적적하위치(P2)에 대해서 진동부여위치(P1)의 반대측이 되는 웨이퍼 표면영역에 부착하는 파티클을 양호하게 제거할 수 있었다. 예를 들면 도 5에 나타낸 바와 같이, 외방액막영역(LF2)에 있어서 진동부여위치(P1)가 액적적하위치(P2)에 대해서 기판측액막영역(LF1)의 반대측(동일한 도면의 좌측)이 되도록 물결진동을 외방액막영역(LF2)에 부여하면, 웨이퍼표면(Wf) 전체가 액적적하위치(P2)에 대해서 진동부여위치(P1)의 반대측이 되어, 제거양호영역이 된다. 또한, 예를 들면 도 6에 나타낸 바와 같이, 외방액막영역(LF2)에 초음파진동을 부여함으로써 초음파진동은 웨이퍼표면(Wf)의 좌단부로부터 웨이퍼표면(Wf) 전체로 전파하고 있으며, 이 상태에서 기판측액막영역(LF1)의 임의의 위치에 물결진동을 부가하면, 그 물결진동이 가해지 는 액적적하위치(P2)에 대해서 진동부여위치(P1)의 반대측이 되는 웨이퍼 표면영역이 제거양호영역이 된다.

〈제1실시형태〉

도 7은 본 발명에 의한 기판세정장치의 제1실시형태를 나타내는 도면이다. 또한, 도 8은 도 7의 기판세정장치에서 이용되는 초음파부여헤드의 구성을 나타내는 단면도이다. 또한, 도 9는 도 7에 나타내는 기판세정장치의 전기적 구성을 나타내는 블럭도이다. 이 기판세정장치는, 반도체 웨이퍼 등의 기판(W)의 표면(Wf)에 부착한 파티클 등의 오염물질을 제거하기 위한 세정처리에 이용되는 매엽식의 기판세정장치이다. 보다 구체적으로는, 디바이스 패턴이 형성된 기판표면(Wf)에 대해서 세정액으로서 DIW등의 처리액을 공급해 세정액의 액막을 형성한 후에, 액막에 대해서 초음파진동 및 물결진동을 부여해 기판(W)을 세정하는 장치이다. 또한, 본 실시형태에서는, 제1세정액과 제2세정액은 함께 동종의 처리액을 이용하고 있다.

이 기판처리장치는, 기판(W)보다 약간 큰 평면 사이즈를 가지는 스핀베이스(11)를 갖고 있다. 이 스핀베이스(11)의 상면 가장자리에는, 복수의 지지 핀(12)이 배치되어 있다. 그리고, 각 지지 핀(12)이 기판(W)의 단부와 맞닿음으로써, 기판(W)의 기판표면(Wf)을 윗쪽으로 향한 상태면서 대략 수평상태로 기판(W)은 지지된다. 또한, 기판을 파지하기 위한 구성은 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 기판(W)을 스핀 척 등의 흡착방식에 의해 파지하도록 해도 좋다.

스핀베이스(11)에는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 회전축(31)이 연결되어 있다. 이 회전축(31)은 벨트(32)를 통하여 모터(33)의 출력회전축(34)과 연결되어 있 다. 그리고, 제어유닛(2)으로부터의 제어신호에 근거해 모터(33)가 작동하면, 그 모터 구동에 수반해 회전축(31)이 회전한다. 이에 의해, 스핀베이스(11)의 윗쪽에서 지지 핀(12)에 의해 파지되어 있는 기판(W)은 스핀베이스(11)와 함께 회전축심 (Pa) 둘레로 회전한다. 이와 같이, 본 실시형태에서는, 회전축(31), 벨트(32) 및 모터(33)에 의해 본 발명의 「기판회전수단」이 구성되어 있으며, 기판(W)을 회전 구동 가능하게 되어 있다.

이렇게 하여 회전 구동되는 기판(W)의 표면(Wf)에 대해서 세정액을 공급하기 위하여 공급유닛(4)이 설치되어 있다. 이 공급유닛(4)에서는, 노즐(41)이 회전축심 (Pa)상이면서, 스핀베이스(11)의 윗쪽 위치에 배치되어 있다. 이 노즐(41)에는, 유량조정부(42)를 통하여 세정액공급부(43)가 접속되어 있으며, 기판표면(Wf)의 회전중심위치에 세정액을 공급 가능하게 되어 있다. 이와 같이, 본 실시형태에서는, 기판표면(Wf)의 회전중심위치와 액적적하위치(제2위치)(P2)가 일치하고 있다. 그리고, 세정액공급부(43)를 작동시킨 상태에서 제어유닛(2)으로부터의 제어신호에 따라 유량조정부(42)가 작동하여 세정액공급부(43)로부터 노즐(41)로의 세정액의 공급을 조정한다. 보다 구체적으로는, 유량조정부(42)는 노즐(41)로의 세정액공급 및 정지와 세정액공급시의 유량을 조정하는 기능을 가지고 있다. 또한, 세정액의 유량 조정을 행하는 주된 목적의 하나는 다음에 상술하는 바와 같이 단일한 노즐(41)에 의해 액막형성동작과 액적적하동작을 선택적으로 실행하는 점에 있다. 물론, 다음에 설명하는 제2실시형태나 제3실시형태와 같이 2 종류의 노즐을 설치하여, 한 쪽의 액막형성용 노즐로부터 제1세정액을 토출하여 액막을 형성하고, 다른 쪽의 액적 용 노즐로부터 제2세정액을 토출하여 액막에 물결진동을 가하도록 구성해도 좋다.

노즐(41)의 상단은 수평 빔(51)에 의해 노즐승강구동기구(52)와 연결되어 있다. 그리고, 제어유닛(2)으로부터의 제어신호에 따라 노즐승강구동기구(52)가 작동함으로써, 노즐(41)이 수평 빔(51)과 함께 일체적으로 승강 이동된다. 따라서, 기판표면(Wf)으로부터의 노즐(41)의 높이 위치에 관련한 높이위치지령이 제어유닛(2)으로부터 노즐승강구동기구(52)에 부여되면, 노즐(41)이 승강 이동하여 그 높이위치지령에 따른 높이 위치로 위치결정된다. 이 때문에, 기판표면(Wf)으로부터 노즐(41)의 선단(토출구)까지의 높이 H를 조정함으로써, 노즐(41)로부터 토출되는 세정액의 액막으로의 착액상태를 액주상태나 액적상태로 컨트롤할 수 있다.

또한, 노즐(41)로부터 토출된 세정액이 비산하는 것을 방지하기 위해서, 스핀베이스(11)의 주위에 비산방지컵(61)이 배치되어 있다. 즉, 제어유닛(2)으로부터의 제어신호에 따라 컵 승강구동기구(62)가 컵(61)을 상승시키면, 도 7에 나타낸 바와 같이 컵(61)은 스핀베이스(11) 및 지지 핀(12)으로 파지된 기판(W)을 측방위치로부터 둘러싸서, 스핀베이스(11) 및 기판(W)으로부터 비산하는 세정액을 포집 가능하게 되어 있다. 한편, 도시하지 않은 반송유닛이 미처리의 기판(W)을 스핀베이스(11)상의 지지 핀(12)에 재치하거나, 처리를 마친 기판(W)을 지지 핀(12)으로부터 받거나, 다음에 설명하는 초음파 부여유닛(7)의 헤드(71)를 진동부여위치와 퇴피위치 사이를 이동시킬 때에는, 제어유닛(2)으로부터의 제어신호에 따라 컵 승강구동기구(62)가 컵(61)을 하부로 구동한다.

도 8은 초음파부여헤드의 구성을 나타내는 단면도이다. 이 초음파 부여유 닛(7)은, 초음파부여헤드(71)와 초음파부여헤드(71)를 파지하는 암 부재(72)와, 초음파부여헤드(71)를 이동시키는 헤드구동기구(73)를 갖고 있다.

초음파부여헤드(71)에서는, 예를 들면 4불화테플론(등록상표)(poly tetra fluoro ethylene) 등의 불소수지로 이루어지는 본체부(711)의 저면측 개구에 진동판(712)이 장착되어 있다. 이 진동판(712)은 평면에서 보았을 때 원반형상(圓盤形狀)을 갖고 있으며, 그 저면이 진동면(VF)으로 되어 있다. 또한, 진동판(712)의 상면에는, 진동자(713)가 붙어 있다. 그리고, 제어유닛(2)으로부터의 제어신호에 근거해 초음파발진기(714)로부터 펄스신호가 진동자(713)에 출력되면, 진동자(713)가 초음파진동한다.

초음파부여헤드(71)는 암 부재(72)의 한쪽 단(端)에 파지되어 있다. 또한, 이 암 부재(72)의 다른 쪽 단에는 헤드구동기구(73)가 연결되어 있다. 이 헤드구동기구(73)는 회전모터(731)를 갖고 있다. 그리고, 회전모터(731)의 회전축(732)이 암 부재(72)의 다른 쪽 단에 연결되어 있으며, 제어유닛(2)으로부터의 제어신호에 따라 회전모터(731)가 작동하면, 도 1(b)에 나타낸 바와 같이 회전중심(Pb)의 둘레에 암 부재(72)가 요동하여 초음파부여헤드(71)를 진동부여위치(P1)와 퇴피위치(PO)와의 사이로 왕복 이동시킨다. 여기서, 진동부여위치(P1)의 설정에 대해서는 임의적이지만, 이 실시형태에서는 초음파진동에 의한 데미지를 억제하기 위해서 기판(W)의 표면 가장자리부로 설정하고 있다. 그리고, 세정처리를 행하고 있는 동안, 초음파부여헤드(71)는 진동부여위치(P1)에 고정 배치된다.

회전모터(731)를 탑재하고 있는 승강베이스(734)는, 입설된 가이드(735)에 슬라이딩할 수 있도록 끼워붙여져 있음과 동시에, 가이드(735)에 병설되어 있는 볼 나사(736)에 나사결합되어 있다. 이 볼 나사(736)는, 승강모터(737)의 회전축에 연동 연결되어 있다. 또한, 이 승강모터(737)는 제어유닛(2)으로부터의 제어신호에 따라 작동해 볼 나사(736)를 회전시켜 노즐(41)을 상하 방향으로 승강시킨다. 이와 같이, 헤드구동기구(73)는 초음파부여헤드(71)를 승강 및 왕복 이동시켜 진동부여위치(P1)에 위치결정하는 기구이다.

또한, 헤드구동기구(73)에 의해 초음파부여헤드(71)가 진동부여위치(P1)에 위치결정되었을 때, 진동면(VF)과 기판표면(Wf)과의 간격, 즉 기판대향간격(D)은, 승강모터(737)의 구동 제어에 의해 고정도(高精度)로 행해진다. 즉, 기판대향간격(D)은, 도 8에 나타낸 바와 같이, 세정액의 액막(LF)의 막두께 이하로 되어 있으며, 진동면(VF)과 기판표면(Wf)에 끼워진 공간(간극공간(K))이 세정액으로 채워진 간격으로 되어 있다. 그리고, 이 접액상태(接液狀態)에서 제어유닛(2)이 초음파부여헤드(71)를 작동시키면, 액막(LF) 및 기판(W)에 초음파진동이 부여된다.

또한, 장치 전체를 제어하는 제어유닛(2)은, 주로, CPU(Central Processing Unit)(21)와, RAM(Random Access Memory)(22)과, ROM(Read Only Memory)(23)과 구동 제어부(24)를 갖고 있다. 이들 중 ROM(23)은, 이른바 불휘발성의 기억부이며, 장치 각 부를 제어하기 위한 프로그램을 격납하고 있다. 그리고, CPU(21)가 ROM(23)에 격납되어 있는 프로그램에 따라 장치 각 부를 제어함으로써 장치는 다음에 설명하는 기판세정동작을 실행한다.

다음으로, 상기와 같이 구성된 기판세정장치의 동작에 대해 설명한다. 이 기 판세정장치에서는, 도시를 생략한 반송유닛에 의해 지지 핀(12) 상에 미처리의 기판(W)이 반송되어 지지 핀(12)에 파지된다. 그리고, 반송유닛이 기판세정장치로부터 퇴피한 후, 제어유닛(2)의 CPU(21)가 장치 각 부를 제어하여 세정처리를 실행한다. 또한 이 시점에서는 초음파부여헤드(71)는 퇴피위치(PO)에 위치결정되어 있다.

먼저, 기판(W)의 회전이 개시된다. 이어서, 노즐(41)로부터 세정액이 액주상으로 토출하여 기판표면(Wf)에 공급된다. 이에 의해, 기판표면(Wf)상에 세정액의 액막(LF)이 형성된다(액막형성동작). 이때, 기판(W)의 회전속도를 조정함으로써 액막(LF)의 막두께가 고정도(高精度)로 조정된다. 예를 들면 기판(W)의 회전속도를 100rpm로 설정함과 함께, 노즐(41)로부터 300(mL/min)의 유량으로 기판표면(Wf)에 DIW를 세정액으로서 공급하면, 기판표면(Wf)에 2~3㎜의 세정액의 액막(LF)을 형성할 수 있다. 또한, 이 제1실시형태에서는, 기판표면(Wf)상에 액막영역(LF1)만에 의해 액막(LF)이 형성되어 있으며, 그 액막(LF)에 의해 기판표면(Wf)이 윗쪽으로부터 덮여 있다.

액막형성 후, 초음파부여헤드(71)가 퇴피위치(PO)로부터 진동부여위치(P1)로 이동되어 위치결정된다. 이에 의해 진동면(VF)이 액막(LF)와 접액한다. 그에 이어서, 초음파발진기(714)로부터 펄스신호가 진동자(713)에서 출력되어 진동자(713)가 초음파진동한다.

이에 의해 진동부여위치(기판(W)의 표면 가장자리부)(P1)에서 액막(LF)에 대해서 초음파진동이 부여된다. 또한, 이 실시형태에서는, 이어서 설명하는 물결진동을 부여하고 있는 동안, 진동부여위치(P1)에 고정 배치되어 있으며, 그때, 초음파 진동의 발진출력은 5W로, 또 발진주파수는 3㎒로 설정되어 있다.

또한, 이 실시형태에서는, 상기 초음파진동에 더하여 노즐(41)로부터 세정액을 액적상태로 적하하여 액막(LF)에 물결진동을 부여하고 있다. 즉 제어유닛(2)은, 유량조정부(42)를 제어하여 노즐(41)로부터의 세정액유량을 조정함과 함께, 노즐승강구동기구(52)를 제어해 노즐(41)의 높이 위치를 조정하고 있으며, 2개의 제어인자(세정액유량 및 노즐높이 H)의 조정에 의해 액막(LF)에 세정액의 액적을 기판(W)의 회전중심으로 공급하고 있다(액적적하동작).

이와 같이 기판표면(Wf)상의 액막(LF)에 대해서 진동부여위치(P1)에서 초음파진동을 부여함과 동시에, 그 진동부여위치(P1)와 다른 액적적하위치(P2)에서 세정액의 액적이 액막(LF)에 공급되어 초음파진동과 다른 물결진동이 액막(LF)에 부여된다. 이에 의해, 기판표면(Wf)에 부착하고 있던 파티클이 단지 초음파진동을 가했을 경우에 비해 현격히 향상한다. 이 작용 효과는 상기 실험결과에 나타난 그대로이며, 이 작용 효과를 이용함으로써 기판(W)에 데미지를 주지 않는 정도로 초음파진동의 출력이나 주파수 등을 설정했다고 해도, 물결진동에 의해 파티클을 효과적으로 제거해 기판표면(Wf)을 양호하게 세정할 수 있다.

상기와 같이 하여 기판표면(Wf)에 대한 세정처리가 완료하면, 노즐(41)로의 세정액의 공급을 정지함과 함께, 초음파진동을 정지한다. 또한, 기판(W)의 회전속도를 증대시켜 기판(W)상에 남아 있는 세정액에 원심력을 작용시켜 기판(W)으로부터 세정액을 제거하여, 건조시킨다(스핀건조). 그리고, 일련의 처리가 완료하면, 반송유닛에 의해 처리를 마친 기판(W)을 기판세정장치로부터 반출한다.

이상과 같이, 물결진동을 부가한 본 실시형태에 의하면, 실리콘 웨이퍼 등의 기판(W)상의 액막(LF)에 대해서 초음파진동을 부가할 뿐만 아니라, 물결진동을 부가하고 있으므로, 파티클 제거율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 상기한 바와 같은 발진출력이나 주파수로 초음파진동을 부가한 것 만으로는 데미지를 억제할 수 있으나 파티클을 양호하게 제거할 수가 없지만, 물결진동의 부가에 의해 파티클 제거율을 향상시킬 수 있다. 즉, 기판 데미지의 억제와 파티클 제거의 향상을 양립시킬 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는, 진동부여위치(P1)를 기판(W)의 표면 가장자리부에 구비하고 있다. 이 표면 가장자리부는 통상, 패턴 등을 형성하지 않는 부위이기 때문에, 액막(LF)을 전파하여 기판(W)에 전달되는 초음파진동의 대부분은 비(非)패턴 부위에 집중한다. 그 결과, 초음파진동에 의해 패턴의 데미지를 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 물결진동을 부가했을 때에는 제거양호영역에 치우침이 생기지만, 본 실시형태에서는 액적적하위치(P2)를 기판(W)의 회전중심으로 설정함과 아울러, 기판(W)을 1회전 이상 회전하면서 세정처리를 행하고 있기 때문에, 기판표면(Wf)전체를 균일하면서 양호하게 파티클을 제거할 수 있다.

또한, 상기 제1실시형태에서는, 액적적하위치(P2)를 기판(W)의 회전중심에 설정하고 있지만, 액적적하위치(P2)는 이에 한정되는 것은 아니고, 진동부여위치(P1)와 다른 위치에 설정하여 물결진동을 액막(LF)에 부여해 기판(W)으로의 데미지를 억제하면서 기판표면(Wf)상의 파티클을 효율적으로 제거할 수 있다. 또한, 액 적적하위치(P2)를 진동부여위치(P1)에 대해서 기판(W)의 회전중심 측에 위치시키면, 기판표면(Wf) 전체로부터 균일하게 파티클을 제거할 수 있다.

〈제2실시형태〉

그런데, 상기 제1실시형태에 의한 기판세정장치에서는, 기판표면(Wf)상에 형성된 액막영역(이하 「기판측액막영역」이라고 한다)(LF1)의 진동부여위치(P1)에 초음파부여헤드(71)를 위치결정하여 초음파진동을 부여하고 있지만, 다음에 설명하는 바와 같이, 기판(W)의 가장자리 바깥쪽에 액막영역을 형성하여, 그 외방액막영역에 초음파진동을 부여해도 좋다. 이하, 본 발명의 제2실시형태에 대해, 도 5, 도 10 및 도 11을 참조하면서 상술한다.

도 10은 본 발명에 의한 기판세정장치의 제2실시형태를 나타내는 도면이다. 또한, 도 11은 도 10에 나타내는 기판세정장치의 전기적 구성을 나타내는 블럭도이다. 이 제2실시형태가 제1실시형태와 크게 상위한 점은, 외방액막영역을 형성하기 위한 도입부(8)가 설치되어 있는 점과, 제1세정액 및 제2세정액이 서로 다른 노즐(41a, 41b)로부터 토출되는 점과, 진동부여위치(P1) 및 액적적하위치(P2)가 외방액막영역내에 있는 점이며, 그 외의 구성 및 동작은 기본적으로 제1실시형태와 동일하다. 따라서, 이하에 있어서는, 차이점을 중심으로 설명하고, 제1실시형태와 동일 구성에 대해서는 동일 또는 상당하는 부호를 붙여서 설명을 생략한다.

제2실시형태에서는, 공급유닛(4)은 2 종류의 노즐(41a, 41b)을 갖고 있다. 이 노즐(41a)은 제1실시형태와 마찬가지로 회전축심(Pa)상이면서, 스핀베이스(11)의 윗쪽 위치에 배치되어 있다. 이 노즐(41a)에는, 제1유량조정부(42a)를 통하여 제1세정액공급부(43a)가 접속되어 있으며, 기판표면(Wf)의 회전중심위치에 제1세정액을 공급 가능하게 되어 있다. 그리고, 제어유닛(2)으로부터의 지령에 따라 제1세정액공급부(43a) 및 제1유량조정부(42a)가 작동함으로써, 제1노즐(41a)로부터 제1세정액이 기판표면(Wf) 중앙부에 공급된다. 이때, 기판(W)의 회전속도를 조정함으로써 액막(LF)의 막두께가 고정도로 조정된다. 또한, 이 제2실시형태에서는, 다음에 설명한 바와 같이, 도입부(8)의 플레이트(81)를 기판(W)의 가장자리부 부근에서 기판표면(Wf)과 대략 평행하게 배치 가능하게 되어 있으며, 기판표면(Wf)으로부터 도입부(8)의 플레이트(81)의 표면에 제1세정액이 흘러들어 플레이트(81)상에 외방액막영역(LF2)을 형성 가능하게 되어 있다.

이 도입부(8)는, 도 5 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 기판(W)의 가장자리부 부근에 있어서 기판(W)의 주면과 대략 평행하게 배치 가능한 플레이트(81)와 그 플레이트(81)를 초음파부여헤드(71)에 고정하는 측판(側板)(82)을 갖고 있다. 즉, 이 실시형태에서는, 플레이트(81)의 일방측(도 5의 왼쪽)이 측판(82)에 의해 초음파부여헤드(71)에 접속되어, 이른바 외팔보 상태로 장착되어 있다. 이 때문에, 플레이트(81)의 타방측(동일한 도면의 오른쪽)은 유단측(遊端側)이 되어 있으며, 기판측으로 뻗어 있다. 그리고, 제어유닛(2)으로부터의 동작 지령에 따라 헤드구동기구(73)가 작동하여 초음파부여헤드(71)가 소정의 진동부여위치(P1)로 이동하면, 플레이트(81)는 기판(W)의 가장자리부 부근으로 이동하여 위치결정된다. 이 플레이트(81)는, 세정대상이 되는 기판(W)의 표면(Wf)과 비교하여 높은 친수성을 갖는 재료(예를 들면, 석영)로 형성되어 있다. 그리고, 헤드구동기구(73)에 의해 플레이 트(81)가 기판(W)의 가장자리부 부근에 배치되면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 윗쪽으로부터 보아 기판표면(Wf)의 가장자리부와 플레이트(81)의 유단부가 부분적으로 겹쳐져, 노즐(41a)로부터 기판표면(Wf)으로 공급된 제1세정액이 표면장력의 차이에 의해 기판(W)측으로부터 플레이트(81) 측으로 도입된다. 그 결과, 플레이트(81)상에는, 기판측액막영역(LF1)과 연속하는 외방액막영역(LF2)이 형성되고, 이들 기판측액막영역(LF1) 및 외방액막영역(LF2)으로 이루어진 액막(LF)에 의해 기판표면(Wf)이 윗쪽으로부터 덮인다.

또한, 본 실시의 형태에 있어서, 플레이트(81)가 세정처리위치(기판(W)의 가장자리부 부근)에 배치되어 있을 때, 플레이트(81)는, 기판측액막영역(LF1)과 외방액막영역(LF2)이 연속 가능한 정도로 기판(W)의 가장자리 단부와 하면에 근접 배치되어 있다. 그 때문에, 또 한편의 노즐(41b)로부터 제2세정액을 액막(LF)으로 공급하여 물결진동을 부여하는 경우에 있어서, 플레이트(81)와 기판(W)이 접촉하여 기판(W)이 손상을 받는 것을 방지할 수 있다.

이 제2노즐(41b)에는, 제2유량조정부(42b)를 통하여 제2세정액공급부(43b)가 접속되어 있으며, 외방액막영역(LF2)에 제2세정액을 공급 가능하게 되어 있다. 또한, 제2실시형태에서는, 진동부여위치(P1)가 액적적하위치(P2)에 대해서 기판측액막영역(LF1)의 반대측이며, 또한 기판(W)의 회전중심, 액적적하위치(P2) 및 진동부여위치(P1)가 일직선(도 5(b) 중의 일점쇄선) 상이 되도록, 액적적하위치(P2)가 설정되어 있다. 그리고, 제2세정액공급부(43b)를 작동시킨 상태에서 제어유닛(2)으로부터의 제어신호에 따라 제2유량조정부(42b)가 작동해 제2세정액공급부(43b)로부터 노즐(41b)로의 제2세정액의 공급을 조정한다.

이 제2노즐(41b)의 상단은 수평 빔(51b)에 의해 제2노즐승강구동기구(52b)와 연결되어 있다. 그리고, 제어유닛(2)으로부터의 제어신호에 따라 제2노즐승강구동기구(52b)가 작동함으로써, 노즐(41b)이 수평 빔(51b)과 함께 일체적으로 승강 이동된다. 따라서, 기판표면(Wf)으로부터의 노즐(41b)의 높이 위치에 관련하는 높이위치지령이 제어유닛(2)으로부터 제2노즐승강구동기구(52)로 부여되면, 노즐(41b)이 승강 이동하여 그 높이위치지령에 따른 높이 위치로 위치결정된다. 이 때문에, 기판표면(Wf)으로부터 노즐(41b)의 선단(토출구)까지의 높이 H를 조정함으로써, 노즐(41b)로부터 토출되는 제2세정액의 외방액막영역(LF2)으로의 착액상태를 액주상태나 액적상태로 컨트롤할 수 있다.

다음으로, 상기와 같이 구성된 제2실시형태에 의한 기판세정장치의 동작에 대해 설명한다. 이 기판세정장치에서는, 도시를 생략하는 반송유닛에 의해 지지 핀(12)상에 미처리의 기판(W)이 반송되어 지지 핀(12)에 파지된다. 그리고, 반송유닛이 기판세정장치로부터 퇴피한 후, 제어유닛(2)의 CPU(21)가 장치 각 부를 제어해 세정처리를 실행한다. 또한, 이 시점에서는 초음파부여헤드(71)는 퇴피위치(PO)에 위치결정되어 있다.

우선, 기판(W)의 회전이 개시된다. 이어서, 노즐(41a)로부터 제1세정액이 액주상으로 토출하여 기판표면(Wf)으로 공급된다. 이에 의해, 기판표면(Wf)상에 세정액의 액막(LF)이 형성된다(액막형성동작). 이때, 제1실시형태와 마찬가지로, 기판(W)의 회전속도를 조정함으로써 액막(LF)의 막두께가 고정도로 조정된다.

액막형성 후, 기판(W)의 회전이 정지된다. 그리고, 비산방지컵(61)의 높이 위치가 하강위치로 설정되어, 플레이트(81) 및 초음파부여헤드(71)가, 퇴피위치(PO)로부터 진동부여위치(P1)(도 5 및 도 10에 나타내는 위치)를 향해 요동되어 기판(W)의 외연부(外緣部) 부근에 배치된다. 이때, 플레이트(81)는, 초음파부여헤드(71)로의 측판(82)의 접속측과는 반대측인 유단측(도 5의 오른쪽)이 기판(W)의 하면 측에 진입된다. 그리고, 플레이트(81) 유단측의 단부 표면이 기판(W)의 가장자리부 하면에 대향 근접하여 배치된다. 이에 의해, 플레이트(81)의 상면의 대부분은, 기판(W)의 가장자리 단부로부터 지름방향(AR1)으로 병렬 배치되어 기판(W)에 의해 덮이지 않은 상태가 된다.

이에 의해, 기판(W)상에 액담기된 제1세정액의 일부가, 표면장력에 의해 기판(W)상으로부터 플레이트(81) 상으로 도입된다. 그 결과, 플레이트(81)에 외방액막영역(LF2)이 형성된다. 이와 같이, 이 제2실시형태에서는, 기판표면(Wf)에 공급된 제1세정액에 의해, 기판표면(Wf)상에 액막영역(LF1)이 형성될 뿐만 아니라, 기판(W)측으로부터 플레이트(81) 측에 도입되어 기판측액막영역(LF1)과 연속하는 외방액막영역(LF2)이 형성된다. 이렇게 하여 기판측액막영역(LF1) 및 외방액막영역(LF2)으로 이루어진 액막(LF)에 의해 기판표면(Wf)이 덮임과 동시에, 진동판(712)의 진동면(VF)이 외방액막영역(LF2)과 접액한다.

또한, 플레이트(81) 및 초음파부여헤드(71)의 요동동작과 병렬적으로, 노즐(41b)이 노즐승강구동기구(52b)의 구동에 의해 퇴피위치로부터 액적적하위치(제2위치)(P2)를 향해 요동한다. 다만, 노즐(41b)의 요동동작은 이 타이밍에 한정되지 않고, 도입용 플레이트(81) 및 초음파부여헤드(71)의 요동동작이 완료한 후에, 노즐(41b)의 요동동작이 개시되어도 좋다. 또한, 노즐(41b)의 요동동작이 완료한 후에, 플레이트(81) 및 초음파부여헤드(71)의 요동동작이 개시되어도 좋다. 노즐(41b)의 요동타이밍에 관해서는, 다음에 설명하는 제3실시형태에 대해서도 마찬가지이다.

여기서, 도 5 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 플레이트(81) 및 초음파부여헤드(71)가 기판(W)의 가장자리부 부근에 배치되는 경우에 있어서, 초음파부여헤드(71)의 진동판(712)은, 노즐(41b)로부터 보아 기판(W)의 지름방향(AR1)의 먼 곳 쪽에 배치된다.

다음으로, 제어유닛(2)은, 초음파진동이 외방액막영역(LF2)의 진동부여위치(P1)에 부여되도록 초음파부여부(70)를 동작시키면서, 초음파진동과는 다른 진동(물결진동)이 외방액막영역(LF2)의 액적적하위치(P2)에 부여되도록 제2세정액공급부(43b)로부터 외방액막영역(LF2)으로 제2세정액을 공급시킨다. 보다 구체적으로는, 유량조정밸브(42b)가 개방되어, 외방액막영역(LF2)의 액적적하위치(P2)로 제2세정액이 공급된다. 또한, 제2세정액의 공급과 병행하여, 초음파발진기(714)로부터 진동자(713)를 향해 펄스신호가 출력되어, 외방액막영역(LF2)의 진동부여위치(P1)에 초음파진동이 부여된다. 이 진동부여위치(P1)는, 제2세정액공급부(43b)로부터 공급된 제2세정액의 액적적하위치(P2)로부터 보아 기판(W) 먼 곳쪽이다. 또한, 기판(W)의 회전중심, 액적적하위치(P2) 및 진동부여위치(P1)가 일직선(도 5(b) 중의 일점쇄선) 상에 배치되어 있다.

이와 같이, 제2실시형태에서는, 외방액막영역(LF2)에 대해서 액적상의 제2세정액을 적하하여 물결진동을 양호하게 부여할 수 있다. 또한, 세정처리에 대해서는, 초음파진동 부여 및 제2세정액의 공급을 외방액막영역(LF2)에 대해서 행하고 있으므로, 그들에 기인한 기판(W)에의 데미지를 저감시키면서, 기판(W)에 부착한 파티클의 제거율을 각 단(段)에서 향상시킬 수 있다.

또한, 초음파진동의 부여만으로는 기판(W)에 데미지를 주지 않지만, 한편, 기판(W)상의 파티클을 양호하게 제거할 수 없는 초음파진동의 출력범위 내 및 발진주파수의 범위내에 있어서도, 초음파진동과 물결진동을 병용함으로써, 기판(W)으로부터 양호하게 파티클을 제거할 수 있다. 그 때문에, 외방액막영역(LF2)에 초음파진동만을 부여해 세정하는 경우와 비교해, 기판(W)에 부착하는 파티클의 제거율을 향상시키면서, 기판(W)상에 형성된 배선패턴으로의 데미지를 저감시킬 수 있다.

또한, 도 5 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 제2세정액공급부(43b)는, 기판(W)밖의 위치이면서, 1개의 노즐(41b)로부터 외방액막영역(LF2)을 향해 제2세정액을 공급 가능하게 되어 있다. 이에 의해, 노즐(41b)로부터 토출되는 제2의 세정액이 외방액막영역(LF2)과 충돌하는 범위를 최소한으로 할 수 있다. 그 때문에, 기판 데미지의 영향을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시의 형태에 있어서, 초음파부여헤드(71)에 의한 초음파진동의 발진출력은 1W이상 10W이하(바람직하게는, 3W이상 6W이하)로, 발진주파수는 1㎒ 이상 6㎒ 이하(바람직하게는, 2㎒ 이상 3㎒ 이하)로, 각각 설정되어 있다. 이에 의해, 기판(W) 및 기판(W)상에 형성된 배선패턴 등이, 초음파진동에 기인한 데미지를 받는 것을 방지할 수 있다.

상기와 같이 하여 파티클의 제거가 완료하면, 유량조정밸브(42b)가 폐쇄되어 제2세정액의 액적적하가 정지됨과 동시에, 초음파부여헤드(71)에 의한 초음파의 부여가 정지된다. 그리고, 초음파부여헤드(71)가 퇴피되어, 기판(W)이 고속으로 회전된다. 이에 의해, 기판(W)에 부착된 제1 및 제2세정액은 회전의 원심력에 의해 뿌리쳐져서, 기판건조(스핀건조)가 이루어져, 세정처리가 완료한다. 그리고, 일련의 처리가 완료하면, 반송유닛에 의해 처리를 마친 기판(W)을 기판세정장치로부터 반출한다.

이상과 같이, 제2실시형태에 의하면, 실리콘 웨이퍼 등의 기판(W)상의 액막(LF)에 대해서 초음파진동을 부가할 뿐만 아니라, 물결진동을 부가하고 있으므로, 제1실시형태와 마찬가지로, 파티클 제거율을 향상시킬 수 있다. 또한, 제2실시형태에서는, 진동부여위치(P1)를 외방액막영역(LF2)으로 설정하고 있으므로, 초음파부여헤드(71)로부터 출력되는 초음파진동은 외방액막영역(LF2)을 통하여 기판측액막영역(LF1)으로 전파해 나가기 때문에, 기판표면(Wf)에 초음파진동에 기인하는 데미지가 미치는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 제2실시형태에서는, 외방액막영역(LF2)에 있어서 진동부여위치(P1)로부터 기판측액막영역(LF1) 및 기판표면(Wf)을 향해 초음파진동이 전파하고 있는 위치(P2)에서 물결진동을 부가하고 있으므로, 기판표면(Wf) 전체에 대해 뛰어난 제거율로 파티클을 제거할 수 있다. 즉, 기판(W)으로의 데미지를 억제하면서 기판표면(Wf)상의 파티클을 더욱 효율적으로 제거할 수 있다.

〈제3실시형태〉

상기 제2실시형태에 의한 기판세정장치에서는, 초음파진동 및 물결진동을 함께 외방액막영역(LF2)에 부여하고 있지만, 예를 들면 도 6에 나타낸 바와 같이 물결진동을 기판측액막영역(LF1)에 부여하도록 구성해도 좋다. 이하, 도 6을 참조하면서 본 발명의 제3실시형태에 대해 설명한다. 또한, 장치의 기본 구성은 제2실시형태의 그것과 동일하기 때문에, 구성 설명에 대해서는 생략한다.

이 제3실시형태에서는, 제2실시형태와 마찬가지로, 노즐(41a)로부터의 제1세정액을 기판표면(Wf)으로 공급해 기판측액막영역(LF1) 및 외방액막영역(LF2)으로 이루어지는 액막(LF)을 형성한다. 그리고, 플레이트(81) 및 초음파부여헤드(71)의 요동동작과 병렬적으로, 노즐(41b)이 노즐승강구동기구(52b)의 구동에 의해 퇴피위치로부터 기판측액막영역(LF1)의 액적적하위치(제2위치)(P2)를 향해 요동한다. 이렇게 하여 위치결정된 노즐(41b)은, 초음파부여헤드(71)의 진동판(712)에 대해서 기판측(도 6의 오른쪽)에 위치한다.

다음으로, 제어유닛(2)은, 초음파진동이 외방액막영역(LF2)의 진동부여위치(P1)에 부여되도록 초음파부여부(70)를 동작시키면서, 초음파진동과는 다른 진동(물결진동)이 기판측액막영역(LF1)의 액적적하위치(P2)로 부여되도록 제2세정액공급부(43b)로부터 기판측액막영역(LF1)으로 제2세정액을 공급시킨다. 또한, 제2세정액의 공급과 병행하여, 초음파발진기(714)로부터 진동자(713)를 향해 펄스신호가 출력되어, 외방액막영역(LF2)의 진동부여위치(P1)에 초음파진동이 부여된다. 이들 진동부여위치(P1) 및 액적적하위치(P2)의 상대관계는, 제2실시형태와 마찬가지로, 진동부여위치(P1)가 제2세정액공급부(43b)로부터 공급되는 제2세정액의 액적적하위치(P2)로부터 보아 기판(W) 먼 곳쪽에 위치한 관계가 되어 있다. 또한, 기판(W)의 회전중심, 액적적하위치(P2) 및 진동부여위치(P1)가 이 순서로 일직선(도 6(b) 중의 일점쇄선) 상에 배치되어 있다.

이상과 같이, 제3실시형태에 있어서도, 제2실시형태와 마찬가지로, 초음파진동을 외방액막영역(LF2)에 부여하고 있기 때문에, 세정처리에 있어서, 초음파진동 부여에 기인한 기판(W)으로의 데미지를 저감시킬 수 있다. 또한, 기판측액막영역(LF1)에 대해서 액적상의 제2세정액을 적하함으로써 기판측액막영역(LF1)에서는 초음파진동과 물결진동이 가해져, 그 결과, 상기 실험결과가 나타내는 바와 같이, 기판(W)에 부착하는 파티클의 제거율을 각 단에서 향상시킬 수 있다.

또한, 제3실시형태에서는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 기판측액막영역(LF1) 중 기판표면(Wf)의 가장자리부에 대응하는 위치에 제2세정액을 공급하여 물결진동을 부여하고 있다. 즉, 액적적하위치(P2)를 기판(W)의 표면 가장자리부에 구비하고 있다. 이 표면 가장자리부는 통상, 패턴 등을 형성하지 않는 부위이기 때문에, 제2세정액을 액막(LF)에 공급한 때에 발생하는 물결진동의 대부분은 비패턴 부위에 집중한다. 그 결과, 물결진동에 의해 패턴의 데미지를 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 동일한 도면으로부터 분명한 바와 같이, 기판측액막영역(LF1) 중 가장 진동부여위치(P1)에 가까운 위치에 액적적하위치(P2)가 설정되어 있기 때문에, 제거양호영역은 비패턴 부위를 제외한 기판표면(Wf) 전면으로 퍼져, 기판표면(Wf) 전체로부터 균일하게 파티클을 제거할 수 있다.

〈그 외〉

또한, 본 발명은 상기한 실시형태로 한정되는 것은 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 한에 있어서 상술한 것 이외로 여러 가지의 변경을 행하는 것이 가능하다. 예를 들면 상기 제2실시형태 및 제3실시형태에서는, 기판(W)의 회전중심, 액적적하위치(P2) 및 진동부여위치(P1)가 일직선(도 5(b) 및 도 6(b) 중의 일점쇄선) 상이 되도록, 진동부여위치(P1) 및 액적적하위치(P2)가 설정되어 있지만, 진동부여위치(P1) 및 액적적하위치(P2)의 상대관계는 이것으로 한정되는 것은 아니다. 즉, 초음파진동이 액막(LF) 중을 기판표면(Wf)을 향해 전파하는 경로상이면서, 초음파진동이 부여되는 진동부여위치(제1위치)(P1)와 다른 위치를 액적적하위치(제2위치) (P2)로 할 수 있다. 예를 들면 도 12나 도 13에 나타낸 바와 같이 액적적하위치(P2)가 기판(W)의 회전중심과 진동부여위치(P1)를 연결하는 직선으로부터 떨어진 위치에 배치되어도 좋다.

또한, 제2실시형태 및 제3실시형태에 있어서, 노즐(41a)로부터의 제1세정액은, 기판표면(Wf)상의 액막형성용으로 기판표면(Wf)상에 공급되어, 노즐(41b)로부터의 제2세정액은 물결진동 부여를 위해서 도입용 플레이트(81)상에 공급되는 것으로 설명했지만, 제1 및 제2세정액의 공급방법은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 제1 및 제2세정액이 동종의 처리액인 경우, 세정액은, 1개의 노즐로부터 공급되어도 좋다. 이 경우에 있어서, 기판측액막영역(LF1)이 형성될 때에는, 노즐은 기판(W)의 회전중심 윗쪽으로 이동되고, 물결진동이 부여될 때에는, 노즐은 액적적하위치(P2)의 윗쪽으로 이동된다.

또한, 제2실시형태 및 제3실시형태에 있어서, 도입용 플레이트(81)는 헤드구동기구(73)에 의해 구동되고, 제2세정액을 토출 가능한 노즐(41b)은 노즐승강구동기구(52b)에 의해 요동 및 승강 가능한 것으로 하여 설명했지만, 도입용 플레이트(81) 및 노즐(41b)의 요동 및 승강방법은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 노즐(41b)은 도입용 플레이트(81)와 마찬가지로 초음파부여헤드(71)에 장착되어도 좋다. 이 경우, 요동 및 승강기구를 공통화할 수 있다. 그 때문에, 부품 점수를 감소시킴과 동시에, 기판세정장치의 설치면적을 저감시킬 수 있다.

또한, 제2실시형태 및 제3실시형태에 있어서, 초음파부여헤드(71)와 도입용 플레이트(81)를 일체적으로 이동 가능하게 구성하고 있지만, 각각을 독립하여 이동 가능하게 구성해도 좋다. 이 경우, 도입용 플레이트(81)의 높이 위치와 초음파부여헤드(71)의 진동판(712)의 높이 위치를 독립해 위치결정하는 것이 가능해져, 각 부의 위치정도(位置精度)를 높일 수 있고, 또한 여러 가지의 레시피에 대응하는 것이 가능해져 범용성을 높일 수 있다.

또한, 제2실시형태 및 제3실시형태에 있어서, 기판(W)은 지지 핀(12)에 의해 스핀베이스(11)에 파지됨으로 하여 설명했지만, 이것으로 한정되는 것이 아니라, 예를 들면 기판(W)보다 작은 흡착 척에 의해 기판(W)이 흡착되고 파지되도록 해도 좋다. 이 경우, 기판(W)을 세정하는 동안에 도입용 플레이트(81)를 배치한 상태로 흡착 척을 회전함으로써, 기판(W)을 회전하도록 해도 좋다. 구체적으로는, 세정처리시간이 60초이면, 이 동안에 적어도 1회전(1rpm)하면 좋다. 이에 의해, 기판(W)의 전면에 있어서의 세정 효과의 균일성을 양호하게 할 수 있다. 또한, 제2실시형 태 및 제3실시형태와 같이, 지지 핀(12)에 의해 기판(W)을 파지하는 형태에 있어서도, 스핀베이스(11)의 세정처리중의 회전에 수반해, 도입용 플레이트(81)가 지지 핀(12)과 맞닿는 위치에서 퇴피하여, 지지 핀(12)이 지나치면 진입하도록 제어하면서 기판(W)을 회전하도록 해도 좋다.

또한, 제2실시형태 및 제3실시형태에 있어서는, 1개의 초음파부여헤드(71)를 배치하는 구성으로 했지만, 예를 들면 도 14에 나타낸 바와 같이 기판(W)의 외연부 부근에 초음파부여헤드(71)를 복수 개 배치하도록 해도 좋다. 이 실시형태에서는, 3개의 지지 핀(12)에 의해 파지된 기판(W)에 대해서 세정처리를 행하는 장치에 있어서, 3개의 도입용 플레이트(81) 및 초음파부여헤드(71)가 기판(W)의 둘레방향으로부터 보아 인접하는 지지 핀(12)의 사이가 되도록 배치되어 있다. 또한, 각 초음파부여헤드(71)는 기판(W)의 둘레방향에 따라 대략 동일한 간격(각도: R1 간격: 약 120°간격)이 되도록 배치되어 있다. 이에 의해, 기판(W)의 전면에 있어서의 세정 효과의 균일성을 양호하게 할 수 있다.

또한, 상기 제1 내지 제3실시형태에 있어서는, 제1세정액 및 제2세정액은, 모두 DIW(동종의 처리액)인 것으로서 설명했지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 제1 및 제2세정액은, SC1용액(암모니아수와 과산화수소수와의 혼합 수용액)등의 웨이퍼 세정에 이용되는 약액이어도 좋다. 또한, 제1 및 제2세정액은, 다른 처리액이어도 좋다.

본 발명은, 반도체 웨이퍼, 포토마스크용 유리기판, 액정 표시용 유리기판, 플라스마표시용 유리기판, FED(Field Emission Display)용 기판, 광디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광학 자기 디스크용 기판 등을 포함한 기판 전반에 대해서 초음파진동을 이용해 세정처리를 하는 기판세정장치 및 기판세정방법에 적용할 수 있다.

도 1은 진동부가에 의한 파티클 제거에 관한 실험 내용을 나타내는 도면이다.

도 2는 실험에서 설정한 공급조건을 나타내는 도면이다.

도 3은 세정처리중에 노즐로부터 액막으로 공급되는 세정액의 공급상태를 나타내는 도면이다.

도 4는 세정처리 후의 파티클 제거상태를 나타내는 도면이다.

도 5는 제2실시형태에 있어서의 진동부여위치와 액적적하위치의 관계를 나타내는 도면이다.

도 6은 제3실시형태에 있어서의 진동부여위치와 액적적하위치의 관계를 나타내는 도면이다.

도 7은 본 발명에 의한 기판세정장치의 제1실시형태를 나타내는 도면이다.

도 8은 도 7의 기판세정장치에서 이용되는 초음파부여헤드의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 9는 도 7에 나타내는 기판세정장치의 전기적 구성을 나타내는 블럭도이다.

도 10은 본 발명에 의한 기판세정장치의 제2실시형태를 나타내는 도면이다.

도 11은 도 10에서 나타내는 기판세정장치의 전기적구성을 나타내는 블럭도이다.

도 12는 제4실시형태에 있어서의 진동부여위치와 액적적하위치의 관계를 나 타내는 도면이다.

도 13은 제5실시형태에 있어서의 진동부여위치와 액적적하위치의 관계를 나타내는 도면이다.

도 14는 본 발명에 의한 기판세정장치의 제6실시형태를 나타내는 도면이다.

[부호의 설명]

2…제어유닛(제어수단) 4…공급유닛(공급수단)

7…초음파 부여유닛 31…회전축(기판회전수단)

32…벨트(기판회전수단) 33…모터(기판회전수단)

41, 41a, 41b…노즐 71…초음파부여헤드

81…도입용 플레이트 LF…(세정액의) 액막

LF1…기판측액막영역 LF2…외방액막영역

P1…진동부여위치(제1위치) P2…액적적하위치(제2위치)

W…기판 Wf…기판표면

Claims (22)

1. 기판표면을 덮는 제1세정액의 액막(液膜)에 대해서 초음파진동을 부여하는 초음파부여수단과,

   상기 초음파진동이 상기 액막 중(中)을 전파하는 경로상이면서, 상기 초음파진동이 부여되는 제1위치와 다른 제2위치에서 상기 액막에 대해서 제2세정액의 액적을 공급하는 공급수단과,

   상기 초음파부여수단을 작동시켜 상기 액막에 초음파진동을 부여하면서, 상기 공급수단에 의해 상기 액막에 제2세정액의 액적을 공급하여 상기 액막의 표면에 물결을 일으켜 상기 액막에 물결진동을 부여하는 제어수단 및,

   기판을 회전시키는 기판회전수단을 구비하고,

   상기 제어수단은, 상기 기판이 적어도 1회전 이상 회전하고 있는 동안에, 상기 초음파진동과 상기 물결진동을 상기 액막에 부여하며,

   상기 제2위치는 상기 기판의 회전중심과 상기 제1위치 사이의 영역에 위치하고 있는 기판세정장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 액막은 상기 기판표면으로의 상기 제1세정액의 공급에 의해 상기 기판표면상에 형성된 기판측액막영역(基板側液膜領域)을 가지고 있으며,

   상기 제1위치 및 상기 제2위치는 모두 상기 기판측액막영역 내에 있는 기판세정장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제2항에 있어서,

   상기 초음파부여수단은 고정 배치되는 기판세정장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 초음파부여수단은 상기 기판의 표면 가장자리부에 대향해 배치되는 기판세정장치.
8. 기판표면을 덮는 제1세정액의 액막(液膜)에 대해서 초음파진동을 부여하는 초음파부여수단과,

   상기 초음파진동이 상기 액막 중을 전파하는 경로상이면서, 상기 초음파진동이 부여되는 제1위치와 다른 제2위치에서 상기 액막에 대해서 제2세정액의 액적을 공급하는 공급수단과,

   상기 초음파부여수단을 작동시켜 상기 액막에 초음파진동을 부여하면서, 상기 공급수단에 의해 상기 액막에 제2세정액의 액적을 공급하여 상기 액막의 표면에 물결을 일으켜 상기 액막에 물결진동을 부여하는 제어수단

   을 구비하고,

   기판의 가장자리부 부근에서 상기 기판표면과 평행하게 배치 가능한 플레이트를 더 구비하고,

   상기 액막은, 상기 기판표면으로의 상기 제1세정액의 공급에 의해 상기 기판표면상에 형성된 기판측액막영역과, 상기 기판표면으로부터 상기 플레이트의 표면에 상기 제1세정액이 흘러듦으로써 상기 플레이트 표면상에 형성된 외방액막영역(外方液膜領域)을 가지고 있으며,

   상기 제1위치와, 상기 제2위치는 모두 상기 외방액막영역내에 있고,

   상기 제1위치는 상기 제2위치에 대해서 상기 기판측액막영역의 반대측에 있는 기판세정장치.
9. 기판표면을 덮는 제1세정액의 액막(液膜)에 대해서 초음파진동을 부여하는 초음파부여수단과,

   상기 초음파진동이 상기 액막 중을 전파하는 경로상이면서, 상기 초음파진동이 부여되는 제1위치와 다른 제2위치에서 상기 액막에 대해서 제2세정액의 액적을 공급하는 공급수단과,

   상기 초음파부여수단을 작동시켜 상기 액막에 초음파진동을 부여하면서, 상기 공급수단에 의해 상기 액막에 제2세정액의 액적을 공급하여 상기 액막의 표면에 물결을 일으켜 상기 액막에 물결진동을 부여하는 제어수단

   을 구비하고,

   기판의 가장자리부 부근에서 상기 기판표면과 평행하게 배치 가능한 플레이트를 구비하고,

   상기 액막은, 상기 기판표면으로의 상기 제1세정액의 공급에 의해 상기 기판표면상에 형성된 기판측액막영역과, 상기 기판표면으로부터 상기 플레이트의 표면에 상기 제1세정액이 흘러듦으로써 상기 플레이트 표면상에 형성된 외방액막영역을 가지고 있으며,

   상기 제1위치는 상기 외방액막영역 내에 있는데 대해, 상기 제2위치는 상기 기판측액막영역내에 있는 기판세정장치.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,

    상기 초음파부여수단은 상기 플레이트에 고정 배치되는 기판세정장치.
11. 제8항 또는 제9항에 있어서,

    상기 기판을 회전시키는 기판회전수단을 더 구비하고,

    상기 기판의 회전중심, 상기 제2위치 및 상기 제1위치의 순서로, 상기 기판의 회전중심, 상기 제2위치 및 상기 제1위치가 일직선상으로 배치되는 기판세정장치.
12. 제1항, 제2항 제6항, 제7항,제8항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 공급수단은 상기 제2세정액을 토출하는 노즐을 갖고, 상기 노즐로부터 토출된 상기 제2세정액을 액적상태로 상기 액막에 착액시켜 물결진동을 부여하는 기판세정장치.
13. 제12항에 있어서,

    상기 공급수단은 상기 노즐로부터 상기 제1세정액을 상기 기판표면에 공급해 상기 액막을 형성하는 기판세정장치.
14. 제12항에 있어서,

    상기 공급수단은 상기 노즐과 다른 노즐로부터 상기 제1세정액을 상기 기판표면으로 공급해 상기 액막을 형성하는 기판세정장치.
15. 기판표면상에 제1세정액의 기판측액막영역을 형성한 상태에서 상기 기판표면을 세정하는 기판세정장치에 있어서,

    기판의 가장자리부 부근에 배치되어 상기 기판측액막영역으로부터 상기 기판의 외방에 제1세정액을 도입해 상기 기판측액막영역과 연속하는 외방액막영역을 형성하는 도입부와,

    상기 외방액막영역에 초음파진동을 부여하는 초음파부여수단과,

    상기 초음파진동이 부여되는 위치보다도 기판측으로 상기 외방액막영역에 제2세정액의 액적을 공급하는 공급수단과,

    상기 초음파부여수단을 작동시켜 상기 외방액막영역에 초음파진동을 부여하면서, 상기 공급수단에 의해 제2세정액의 액적을 공급하여 상기 외방액막영역의 표면에 물결을 일으켜 물결진동을 부여하는 제어수단,

    을 구비한 것을 특징으로 하는 기판세정장치.
16. 제15항에 있어서,

    상기 도입부는 상기 기판의 가장자리부 부근에서 상기 기판표면과 평행하게 배치 가능한 플레이트를 갖고, 상기 기판측액막영역으로부터 제1세정액을 상기 플레이트상에 도입해 상기 외방액막영역을 형성하는 기판세정장치.
17. 제16항에 있어서,

    상기 공급수단은 상기 제2세정액을 토출하는 노즐을 갖고, 상기 노즐로부터 토출된 상기 제2세정액을 액적상태로 상기 외방액막영역에 착액시켜 물결진동을 주는 기판세정장치.
18. 제1항, 제2항, 제6항 내지 제9항, 제15항, 제16항 및 제17항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제1세정액과 상기 제2세정액은, 동종의 처리액인 기판세정장치.
19. 기판표면을 덮는 제1세정액의 액막에 대해서 초음파진동자를 제1위치에서 접촉시키는 제1공정과,

    상기 초음파진동자를 작동시켜 상기 액막에 초음파진동을 부여하면서, 상기 기판의 회전중심과 상기 제1위치 사이의 영역에서 상기 액막에 제2세정액의 액적을 공급하여 상기 액막의 표면에 물결을 일으켜 상기 액막에 물결진동을 부여하는 제2공정,

    을 구비한 것을 특징으로 하는 기판세정방법.
20. 제19항에 있어서,

    상기 제2공정은, 상기 제2세정액의 액적을 상기 액막에 적하(滴下)하는 것을 특징으로 하는 기판세정방법.
21. 제19항에 있어서,

    상기 제1공정은, 상기 기판을 회전하면서 행하는 것을 특징으로 하는 기판세 정방법.
22. 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제1 및 제2세정액은 동종(同種)의 처리액인 것을 특징으로 하는 기판세정방법.

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