TW201428841A - 基板洗淨裝置及基板洗淨方法 - Google Patents

基板洗淨裝置及基板洗淨方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201428841A
TW201428841A TW102144348A TW102144348A TW201428841A TW 201428841 A TW201428841 A TW 201428841A TW 102144348 A TW102144348 A TW 102144348A TW 102144348 A TW102144348 A TW 102144348A TW 201428841 A TW201428841 A TW 201428841A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substrate
cleaning
cleaning member
roller
supply nozzle
Prior art date
Application number
TW102144348A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoatsu Ishibashi
Original Assignee
Ebara Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
Publication of TW201428841A publication Critical patent/TW201428841A/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67046—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly scrubbing means, e.g. brushes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)

Abstract

【課題】使滾筒洗淨構件接觸於水平旋轉之基板表面來洗淨該表面時，即使表面特性為疏水性，藉由在基板表面之與滾筒洗淨構件彼此接觸的洗淨區域最佳地供給新鮮之洗淨液，仍可以高洗淨度有效洗淨基板表面。【解決手段】本發明之第一藥劑供給噴嘴60係由在呈細長長條狀延伸之第一接觸區域60a，以藥劑接觸於基板W之方式，朝向基板之一側區域供給藥劑的噴嘴而構成；第二藥劑供給噴嘴62係由在沿著第一接觸區域之基板旋轉方向的上游側呈橢圓狀擴散之第二接觸區域62a，以藥劑接觸於基板之方式，朝向基板之前述一側區域供給藥劑的噴嘴而構成，沖淋劑供給噴嘴64在沿著基板旋轉方向之第二接觸區域的上游側，以沖淋劑接觸於基板之方式配置。

Description

基板洗淨裝置及基板洗淨方法
本發明係關於一種在洗淨液存在下，使圓柱狀且長條狀水平延伸之滾筒洗淨構件接觸於半導體晶圓等的基板表面，並使基板及滾筒洗淨構件分別在一個方向旋轉，而摩擦洗淨基板表面之基板洗淨裝置及基板洗淨方法。本發明之基板洗淨裝置及基板洗淨方法亦可對應於Φ450mm之大直徑的半導體晶圓，亦可適用於平面板製造工序、CMOS或CCD等影像感測器製造工序、MRAM之磁性膜製造工序等。
伴隨近年半導體元件之微細化，廣為進行在基板上形成物性不同之各種材料膜，並將其加以洗淨。例如在以金屬埋入形成於基板表面之絕緣膜內的配線溝，而形成配線之金屬鑲嵌配線形成工序中，在金屬鑲嵌配線形成後，先以化學機械研磨(CMP)研磨除去基板表面之多餘金屬，而在CMP後之基板表面露出金屬膜、障壁膜及絕緣膜等對水浸潤性不同之複數種膜。
在藉由CMP而露出金屬膜、障壁膜及絕緣膜等之基板表面，存在CMP中使用之泥漿的殘渣(泥漿殘渣)及金屬研磨屑等微粒子(瑕疵)，若基板表面洗淨不徹底而在基板表面留下殘渣物時，會造成從基板表面留下殘渣物之部分產生洩漏，或成為密合性不良之原因等可靠性方面的問題。因而，需要以高洗淨度來洗淨露出金屬膜、障壁膜及絕緣膜等對水 之浸潤性不同的膜之基板表面。
例如洗淨CMP後之基板表面的洗淨方法，習知有在洗淨液存在下，使圓柱狀且長條狀延伸之滾筒洗淨構件(滾筒海綿或滾筒刷)接觸於半導體晶圓等的基板表面，並使基板及滾筒洗淨構件分別在一個方向旋轉，而洗淨基板表面之摩擦洗淨(參照專利文獻1~3)。
【先前技術文獻】 【專利文獻】
[專利文獻1]日本特開2010-278103號公報
[專利文獻2]日本特開2010-74191號公報
[專利文獻3]日本特開2003-77876號公報
過去的一般金屬鑲嵌配線中，金屬係使用鎢，絕緣膜係分別使用氧化膜。鎢及氧化模具有例如對水為接觸角15°以下之親水性的表面特性。近年來，金屬鑲嵌配線中，配線金屬係採用銅，絕緣膜係採用介電常數低之所謂low-k膜。該銅及low-k膜由於CMP後之表面特性係例如對水為接觸角30°以上的疏水性。
由於洗淨後殘留於基板表面上之泥漿殘渣等微粒子(瑕疵)會導致半導體元件的生產率降低，因此，強烈要求開發出如表面狀態為疏水性之半導體元件在CMP研磨後的基板表面，即使表面狀態為疏水性，仍可以高洗淨度洗淨基板表面，減低殘留於基板表面之瑕疵數的基板洗淨裝 置及基板洗淨方法。因而，將藉由CMP而露出銅及low-k膜之基板表面，在洗淨液存在下，以使用水平方向延伸之滾筒洗淨構件摩擦洗淨時，需要在進行摩擦洗淨之基板表面與滾筒洗淨構件接觸的洗淨區域，不致過度或不足而穩定地供給新鮮之洗淨液(藥劑或沖淋劑)。
在水平旋轉之基板表面供給藥劑等洗淨液時，基板因旋轉產生之離心力作用於基板表面上之洗淨液，為了進一步提高藉由滾筒洗淨構件之接觸的物理洗淨性，而使基板以更高速旋轉時，更大之離心力作用於洗淨液。因而，接觸於基板表面上之洗淨液幾乎不向基板表面接觸點之內部流動，而係受到離心力之作用朝向基板外方移動。特別是存在於特性為疏水性之基板表面上的洗淨液，由於基板表面對洗淨液之浸潤性差，造成此種現象顯著。因而，供給至基板表面之大部分洗淨液在到達基板與滾筒洗淨構件之接觸區域的洗淨區域之前就排出到基板外方，僅少量之洗淨液用於洗淨。
特別是，今後矽晶圓之尺寸最大會從Φ300mm變成Φ450mm之大直徑，因此，使洗淨液遍及Φ450mm之矽晶圓等基板表面的大致全部區域將更為困難。
另外，廣為周知藉由在洗淨液中混入界面活性劑，以提高洗淨液對基板表面等之塗抹性。但是，最前端元件有界面活性劑殘留等的顧慮，因而，洗淨CMP後之基板的基板洗淨裝置，通常仍傾向於使用不含界面活性劑之洗淨液。
本發明係鑑於上述情形而創者，其目的為提供一種使滾筒洗淨構件接觸於水平旋轉之基板表面來洗淨基板表面時，即使表面特性為疏 水性，藉由在與滾筒洗淨構件彼此接觸之基板表面的洗淨區域最佳地供給新鮮之洗淨液(藥劑及沖淋劑)，仍可以高洗淨度有效洗淨基板表面，而減低殘留於基板表面之瑕疵數的基板洗淨裝置及基板洗淨方法。
本發明之基板洗淨裝置，係使包含基板直徑之大致全長而直線狀水平延伸的滾筒洗淨構件與基板分別在一個方向旋轉，並在洗淨液之存在下，使前述滾筒洗淨構件與基板表面彼此接觸來摩擦洗淨基板表面。該基板洗淨裝置具有：第一藥劑供給噴嘴及第二藥劑供給噴嘴，其係在基板表面之夾著前述滾筒洗淨構件而劃分的2個區域中之一個一側區域供給藥劑；及沖淋劑供給噴嘴，其係在基板表面供給沖淋劑。前述第一藥劑供給噴嘴係由在細長長條狀延伸之第一接觸區域，以藥劑接觸於基板之方式朝向基板而供給藥劑之噴嘴構成；前述第二藥劑供給噴嘴係由在橢圓狀擴大之第二接觸區域，以藥劑接觸於基板之方式朝向基板而供給藥劑的噴嘴構成；前述第一藥劑供給噴嘴與前述第二藥劑供給噴嘴係以前述第一接觸區域位於沿著基板旋轉方向之前述第二接觸區域的下游側之方式配置。前述沖淋劑供給噴嘴係以在沿著基板旋轉方向之前述第二接觸區域的上游側，沖淋劑接觸於基板之方式配置。
本發明中所謂橢圓狀，係包含細長橢圓形、長圓形等帶圓之形狀的概念。
藉此，在包含基板旋轉中心及其周邊之基板與滾筒洗淨構件彼此接觸的洗淨區域，可從遠距離及近距離有效且不致過度或不足地供給新鮮之洗淨液(藥劑及沖淋劑)，藉此，可以高洗淨度有效洗淨基板表面， 而減低殘留於基板表面之瑕疵數。
本發明適合之一種樣態中，前述一側區域係藉由前述滾筒洗淨構件之旋轉而刮出洗淨液的滾筒刮出側區域。
例如，在基板表面上之滾筒洗淨構件從正面觀看係向右方向(順時鐘方向)旋轉時，夾著滾筒洗淨構件而劃分之2個基板表面區域中，藉由滾筒洗淨構件之旋轉而刮出洗淨液的區域，換言之左側的區域成為滾筒刮出側區域。藉由在該滾筒刮出側區域供給洗淨液，夾著基板之旋轉中心，基板之旋轉速度的方向與滾筒洗淨構件之旋轉速度的方向彼此成反方向，藉由滾筒洗淨構件與基板彼此接觸，可獲得高物理洗淨性而有效供給洗淨液至反方向洗淨區域。
本發明適合之一種樣態中，係從藉由前述滾筒洗淨構件之旋轉而捲入洗淨液的滾筒捲入側區域的方向，對前述滾筒洗淨構件供給洗淨液。
例如，在基板表面上之滾筒洗淨構件從正面觀看係向右方向(順時鐘方向)旋轉時，基板表面之夾著滾筒洗淨構件而劃分的2個區域中，藉由滾筒洗淨構件之旋轉而捲入洗淨液的區域，換言之右側的區域成為滾筒捲入側區域。如此，藉由在滾筒捲入側區域對滾筒洗淨構件供給洗淨液，可使洗淨液保持於滾筒洗淨構件而有效供給洗淨液至洗淨區域。
本發明適合之一種樣態中，前述一側區域係藉由前述滾筒洗淨構件之旋轉而刮出洗淨液的滾筒刮出側區域、及藉由前述滾筒洗淨構件之旋轉而捲入洗淨液的滾筒捲入側區域兩者。
如此，藉由在基板表面之滾筒刮出側區域與滾筒捲入側區域兩者供給 洗淨液，可進一步提高洗淨效果。
本發明適合之一種樣態中，前述第一接觸區域位於前述一側區域中沿著基板旋轉方向之下游側，且與前述滾筒洗淨構件平行地延伸。
藉此，可在基板與滾筒洗淨構件彼此接觸之洗淨區域，從滾筒洗淨構件附近更均勻地供給藥劑。
本發明適合之一種樣態中，前述第一接觸區域係超過從基板外周端部附近通過基板之旋轉中心，與前述滾筒洗淨構件正交而水平地延伸之直線，而與前述滾筒洗淨構件平行地延伸。
藉此，可從第一藥劑供給噴嘴確實供給藥劑至基板之旋轉中心及其附近。
本發明適合之一種樣態中，將前述第一藥劑供給噴嘴之藥劑噴射中心線投影在基板表面上的線；以及在前述第一接觸區域內，正交於與前述投影線相交之前述滾筒洗淨構件的旋轉軸之直線形成的角，若將從前述正交之直線順時鐘方向觀看的角度設為正角度θ1時，係一80°≦θ1≦60°。
藉此，可防止從第一藥劑供給噴嘴供給之藥劑在到達基板與滾筒洗淨構件彼此接觸的洗淨區域之前，從基板之側方流出外部。
本發明適合之一種樣態中，將前述第二藥劑供給噴嘴之藥劑噴射中心線投影於基板表面上的線，在基板之旋轉中心或比該旋轉中心在沿著基板旋轉方向的下游側，與沿著前述滾筒洗淨構件之旋轉軸而延伸的線交叉。
藉此，可從第二藥劑供給噴嘴確實地供給藥劑至基板之旋轉中心及其 附近。
本發明適合之一種樣態中，將前述第二藥劑供給噴嘴之藥劑噴射中心線投影於基板表面上的線，與沿著前述滾筒洗淨構件之旋轉軸而延伸的線形成之角係30°以上，且未達90°。
本發明適合之一種樣態中，將前述沖淋劑供給噴嘴之沖淋劑噴射中心線投影於基板表面上的線，係在基板之旋轉中心或比該旋轉中心在沿著基板旋轉方向的下游側，與沿著前述滾筒洗淨構件之旋轉軸而延伸的線交叉。
藉此，可從沖淋劑供給噴嘴確實地供給沖淋劑至基板之旋轉中心及其附近。
本發明適合之一種樣態中，將前述沖淋劑供給噴嘴之沖淋劑噴射中心線投影於基板表面上的線，與沿著前述滾筒洗淨構件之旋轉軸而延伸的線形成之角係10°以上，60°以下。
本發明之基板洗淨方法，係使包含基板直徑之大致全長而直線狀水平延伸的滾筒洗淨構件與基板分別在一個方向旋轉，並在洗淨液之存在下，使前述滾筒洗淨構件與基板表面彼此接觸來摩擦洗淨該表面。該基板洗淨方法係以在基板表面之夾著前述滾筒洗淨構件而劃分的2個區域中之一個一側區域的細長延伸之第一接觸區域，使藥劑接觸於基板，在位於從該第一接觸區域沿著基板旋轉方向之上游側的橢圓狀擴大之第二接觸區域，使藥劑接觸於基板的方式供給藥劑，並使前述滾筒洗淨構件接觸於基板表面來洗淨基板表面。而後，使前述滾筒洗淨構件從基板表面離開而停止供給藥劑後，在從前述第二接觸區域沿著基板旋轉方向之上游側供給 沖淋劑，來沖淋基板表面。
本發明適合之一種樣態中，在位於從前述第二接觸區域沿著基板旋轉方向之上游側的第三接觸區域，以沖淋劑接觸於基板之方式進一步供給沖淋劑。
藉此，可以供給至基板之沖淋劑稀釋供給至基板之藥劑。
根據本發明，可在包含基板旋轉中心及其周邊之基板與滾筒洗淨構件彼此接觸的洗淨區域，從遠距離及近距離有效且不致過度或不足地供給新鮮的洗淨液(藥劑及沖淋劑)，藉此，可以高洗淨度有效洗淨基板表面，減低殘留於基板表面之瑕疵數。
10‧‧‧機架
12‧‧‧載入口
14a~14d‧‧‧研磨單元
16‧‧‧第一洗淨單元
18‧‧‧第二洗淨單元
20‧‧‧乾燥單元
22‧‧‧第一搬送機器人
24‧‧‧搬送單元
26‧‧‧第二搬送機器人
28‧‧‧第三搬送機器人
30‧‧‧控制部
40‧‧‧上部滾筒保持器
42‧‧‧下部滾筒保持器
44‧‧‧上部滾筒洗淨構件
46‧‧‧下部滾筒洗淨構件
50‧‧‧洗淨區域
52‧‧‧正方向洗淨區域
54‧‧‧反方向洗淨區域
60‧‧‧第一藥劑供給噴嘴
60a‧‧‧第一接觸區域
62‧‧‧第二藥劑供給噴嘴
62a‧‧‧第二接觸區域
64‧‧‧沖淋劑供給噴嘴
64a‧‧‧第三接觸區域
70‧‧‧第一藥劑供給噴嘴
70a‧‧‧第一接觸區域
72‧‧‧第二藥劑供給噴嘴
72a‧‧‧第二接觸區域
74‧‧‧沖淋劑供給噴嘴
74a‧‧‧第三接觸區域
80‧‧‧第三藥劑供給噴嘴
80a‧‧‧第四接觸區域
82‧‧‧第二沖淋劑供給噴嘴
RI‧‧‧滾筒捲入側區域
RO‧‧‧滾筒刮出側區域
RI-WU‧‧‧滾筒捲入上游側區域
RI-WD‧‧‧滾筒捲入下游側區域
RO-WU‧‧‧滾筒刮出上游側區域
RO-WD‧‧‧滾筒刮出下游側區 域
E‧‧‧旋轉方向
O1‧‧‧旋轉軸
O2‧‧‧旋轉中心
O3、O4、O5、O7‧‧‧藥劑噴射中心線
O6‧‧‧沖淋劑噴射中心線
VR、VW‧‧‧旋轉速度
A1‧‧‧距離
Li、A2‧‧‧長度
S1‧‧‧直線
θ 1、θ 2‧‧‧角度
W‧‧‧基板
第一圖係顯示具備本發明之實施形態的基板洗淨裝置之基板處理裝置的全體構成平面圖。
第二圖係顯示在第一圖所示之基板處理裝置中作為第一洗淨單元而使用的本發明之實施形態的基板洗淨裝置之斜視圖。
第三圖係基板表面之各區域的定義說明圖。
第四圖係基板之旋轉速度、滾筒洗淨構件之旋轉速度、及洗淨區域的說明圖。
第五圖係顯示本發明之實施形態的基板洗淨裝置之平面圖。
第六圖係從背面側觀看本發明之實施形態的基板洗淨裝置之斜視圖。
第七圖係顯示第五圖所示之基板洗淨裝置的圖，且係省略第二藥劑供 給噴嘴及沖淋劑供給噴嘴之圖示的前視圖。
第八圖係模式顯示在發明之實施形態的基板洗淨裝置中，從第一藥劑供給噴嘴及第二藥劑供給噴嘴供給至基板之藥劑、以及從沖淋劑供給噴嘴供給至基板之沖淋劑接觸於基板後擴散狀態的平面圖。
第九圖係顯示本發明其他實施形態之基板洗淨裝置的斜視圖。
第十圖係第九圖所示之基板洗淨裝置的平面圖。
第十一圖係顯示本發明另外實施形態之基板洗淨裝置的平面圖。
第十二圖係第十一圖所示之基板洗淨裝置的斜視圖。
第十三圖係從第十二圖之XIII箭頭方向觀看的圖。
第十四圖係放大滾筒洗淨構件之一部分而顯示的斜視圖。
第十五圖係顯示實施例1~3及比較例中基板表面之瑕疵數的測定結果圖表。
第十六圖係顯示實施例1~3及比較例中基板表面之瑕疵變動的發生率圖表。
第十七圖(a)係顯示實施例1中基板表面之瑕疵變動的分布狀態圖，第十七圖(b)係顯示比較例中基板表面之瑕疵變動的分布狀態圖。
以下，參照圖式說明本發明之實施形態。
第一圖係顯示具備本發明之實施形態的基板洗淨裝置之基板處理裝置的全體構成平面圖。如第一圖所示，基板處理裝置具備概略矩形狀之機架10、及放置儲存多數個半導體晶圓等之基板的基板匣盒之載入口12。載入口12鄰接於機架10而配置。載入口12中可搭載開放式匣盒、SMIF(標準製 造介面(Standard Manufacturing Interface))密閉容器(Pod)或FOUP(前開統一密閉容器(Front Opening unified Pod))。SMIF、FOUP係內部收納基板匣盒，藉由以分隔壁覆蓋可保持與外部空間獨立之環境的密閉容器。
在機架10之內部收容有複數個(本例係4個)研磨單元14a~14d、洗淨研磨後之基板的第一洗淨單元16及第二洗淨單元18、以及使洗淨後之基板乾燥的乾燥單元20。研磨單元14a~14d沿著基板處理裝置之長度方向排列，洗淨單元16,18及乾燥單元20亦沿著基板處理裝置之長度方向排列。本例係將本發明之實施形態的基板洗淨裝置適用於第一洗淨單元16。另外，亦可使用與第一洗淨單元16相同構成之洗淨單元作為第二洗淨單元18。
在被載入口12、位於該載入口12側之研磨單元14a及乾燥單元20包圍的區域配置第一搬送機器人22，並與研磨單元14a~14d平行地配置搬送單元24。第一搬送機器人22從載入口12接收研磨前之基板送交搬送單元24，並且將乾燥後之基板從乾燥單元20接收送回載入口12。搬送單元24搬送從第一搬送機器人22所接收之基板，並在與各研磨單元14a~14d之間進行基板的送交。
於第一洗淨單元16及第二洗淨單元18之間，配置在此等各單元16,18之間進行基板送交的第二搬送機器人26，並於第二洗淨單元18與乾燥單元20之間，配置在與此等各單元18,20之間進行基板之送交的第三搬送機器人28。再者，於機架10之內部配置有控制基板處理裝置之各機器動作的控制部30。
本例之第一洗淨單元16係使用本發明之實施形態的基板洗 淨裝置。第二洗淨單元18係使用在洗淨液存在下，使垂直方向延伸之圓柱狀的筆型洗淨構件之下端接觸面接觸於水平旋轉的基板表面，使洗淨構件自轉並朝向一個方向移動，而摩擦洗淨基板表面之筆型洗淨裝置。此外，乾燥單元20係使用朝向水平旋轉之基板，從移動之噴射噴嘴噴出IPA蒸氣使基板乾燥，進一步使基板以高速旋轉，藉由離心力使基板乾燥之自旋乾燥單元。
另外，本例之第二洗淨單元18係使用筆型洗淨裝置，不過亦可使用本發明之實施形態的基板洗淨裝置，或是使用藉由兩流體噴射洗淨來洗淨基板表面的洗淨裝置。
第二圖係顯示作為第一圖所示之第一洗淨單元16而使用的本發明之實施形態的基板洗淨裝置概要之斜視圖。如第二圖所示，該第一洗淨單元(基板洗淨裝置)16具備：表面朝上，支撐半導體晶圓等之基板W的周緣部，使基板W水平旋轉而在水平方向隨意移動的複數支主軸(無圖示)；隨意昇降地配置於以主軸支撐而旋轉之基板W上方的上部滾筒保持器40；及隨意昇降地配置於以主軸支撐而旋轉之基板W下方的下部滾筒保持器42。
在上部滾筒保持器40中隨意旋轉地支承有圓柱狀且長條狀延伸之例如由PVA構成的上部滾筒洗淨構件(滾筒海綿)44。在下部滾筒保持器42中隨意旋轉地支承有圓柱狀且長條狀延伸之例如由PVA構成的下部滾筒洗淨構件(滾筒海綿)46。
上部滾筒洗淨構件44之長度設定成比基板W之直徑稍長。而後，上部滾筒洗淨構件44之中心軸(旋轉軸)O1位於與基板W之旋轉中心 O2大致正交的位置，並以包含基板W之直徑全長而延伸的方式配置，藉此，從基板W表面之直徑的一方端部至另一方端部同時洗淨。下部滾筒洗淨構件46之長度亦設定成比基板W之直徑稍長，並與前述基板W之表面大致同樣地，從基板W背面之直徑的一方端部至另一方端部同時洗淨。
上部滾筒保持器40連結於驅動機構(無圖示)，其係使上部滾筒保持器40昇降，並使以上部滾筒保持器40而隨意旋轉地支承之上部滾筒洗淨構件44在箭頭F1所示的方向(從左側觀看為順時鐘方向)旋轉。下部滾筒保持器42連結於驅動機構(無圖示)，其係使下部滾筒保持器42昇降，並使以下部滾筒保持器42而隨意旋轉地支承之下部滾筒洗淨構件46在箭頭F2所示的方向(從左側觀看為逆時鐘方向)旋轉。
以下，就第一洗淨單元(基板洗淨裝置)16用於洗淨基板W表面(上面)的構成，將上部滾筒洗淨構件44簡稱滾筒洗淨構件44作說明。另外，亦可以與基板W之表面(上面)大致同樣的構成來洗淨基板W之背面(下面)，此外，亦可以過去一般之滾筒摩擦洗淨來洗淨。
第三圖係從正上方觀看基板W與滾筒洗淨構件44之位置關係圖。如第三圖所示，將通過基板W之旋轉中心O2而與滾筒洗淨構件44之旋轉軸O1正交的直線設為X軸，將沿著滾筒洗淨構件44之旋轉軸O1的直線設為Y軸。滾筒洗淨構件44從正面觀看在順時鐘方向旋轉，基板W從平面觀看在順時鐘方向旋轉。
如第三圖所示，夾著滾筒洗淨構件44，換言之夾著Y軸，將基板W之表面劃分成左右2個一側區域RI、RO。在滾筒洗淨構件44順時鐘旋轉之第三圖中，將右側之一側區域定義為滾筒捲入側區域RI，並將左側之一 側區域定義為滾筒刮出側區域RO。
所謂基板表面之滾筒捲入側區域RI，係藉由滾筒洗淨構件44之旋轉而捲入洗淨液一方的一側區域(第三圖中之右側)，所謂基板表面之滾筒刮出側區域RO，係藉由滾筒洗淨構件44之旋轉而刮出洗淨液一方的一側區域(第三圖中之左側)。
再者，將一側區域RI與一側區域RO進一步以X軸為界，而對基板W之旋轉方向劃分成上游側區域與下游側區域。將一側區域RI中，在X軸上方之上游側區域定義為滾筒捲入上游側區域RI-WU，將X軸下方之下游側區域定義為滾筒捲入下游側區域RI-WD。將一側區域RO中，在X軸下方之上游側區域定義為滾筒刮出上游側區域RO-WU，將X軸上方之下游側區域定義為滾筒刮出下游側區域RO-WD。
如第四圖所示，基板W表面與滾筒洗淨構件44彼此接觸之沿著Y軸的區域成為長度L之洗淨區域50。伴隨基板W之旋轉中心O2為中心而旋轉的沿著洗淨區域50之基板W的旋轉速度VW之大小，在基板W之旋轉中心O2上為零，夾著旋轉中心O2，基板W之旋轉速度VW的方向(洗淨方向)彼此顛倒。另外，伴隨滾筒洗淨構件44之旋轉而沿著洗淨區域50的洗淨部分(接觸部分)中滾筒洗淨構件44之旋轉速度VR的大小，在洗淨區域50之全長一定，且旋轉速度VR之方向(洗淨方向)亦同。
因而，洗淨區域50夾著基板W之旋轉中心O2，而被劃分成基板W之旋轉速度VW的方向與滾筒洗淨構件44之旋轉速度VR的方向相同之長度Li的正方向洗淨區域52、以及基板W之旋轉速度VW的方向與滾筒洗淨構件44之旋轉速度VR的方向彼此反向之長度Li的反方向洗淨區域54。
正方向洗淨區域52其基板W之旋轉速度VW與滾筒洗淨構件44之旋轉速度VR的相對旋轉速度大小，成為兩者旋轉速度大小之差的絕對值而相對降低，僅可獲得低物理洗淨性。而且，藉由基板W之旋轉速度VW與滾筒洗淨構件44之旋轉速度VR的大小，兩者相對旋轉速度之大小成為零(VW=VR)，會產生基板W未洗淨之區域。該基板W未洗淨之區域僅藉由基板W與滾筒洗淨構件44接觸，基板W表面無法藉由滾筒洗淨構件44進行摩擦洗淨，反而是附著於滾筒洗淨構件44之殘渣等按壓於基板W表面而再度附著，成為基板W表面污染之原因。
另外，反方向洗淨區域54其基板W之旋轉速度VW與滾筒洗淨構件44之旋轉速度VR的相對旋轉速度大小，為兩者旋轉速度大小之和而相對提高，可獲得高物理洗淨性。
因而，本例為了在包含基板W之旋轉中心O2的反方向洗淨區域54有效且不致過度或不足地供給新鮮的洗淨液(藥劑及沖淋劑)，如第二圖及第五圖所示，具備在基板W之滾筒刮出側區域RO供給藥劑的第一藥劑供給噴嘴60及第二藥劑供給噴嘴62，以及供給沖淋劑，本例係供給純水(DIW)之沖淋劑供給噴嘴64。另外，沖淋劑除了純水(DIW)之外，還使用氫水等功能水。
如第五圖及第六圖所示，第一藥劑供給噴嘴60係使用在呈細長長條狀延伸之第一接觸區域60a，以藥劑接觸於基板W表面之方式朝向基板W供給藥劑的扇狀噴嘴。第二藥劑供給噴嘴62係使用在呈橢圓狀擴大之第二接觸區域62a，以藥劑接觸於基板W表面之方式朝向基板W供給藥劑的圓錐噴嘴。沖淋劑供給噴嘴64係使用在呈橢圓狀擴大之第三接觸區域64a， 以作為沖淋劑之純水(DIW)接觸於基板W表面的方式朝向基板W供給沖淋劑之圓錐噴嘴。此處，第一藥劑供給噴嘴係使用扇狀噴嘴，第二藥劑供給噴嘴及沖淋劑供給噴嘴係使用圓錐噴嘴，不過各噴嘴形狀均不限定於此等。
第一藥劑供給噴嘴60及第二藥劑供給噴嘴62，以第一接觸區域60a位於沿著基板W之旋轉方向E的第二接觸區域62a之下游側的方式配置，沖淋劑供給噴嘴64以在沿著基板W之旋轉方向E的第二接觸區域62a之上游側，以沖淋劑接觸於基板的方式配置。
從第一藥劑供給噴嘴60供給之藥劑接觸於基板W表面的第一接觸區域60a，其大部分位於基板W表面之滾筒刮出下游側區域RO-WD，並與滾筒洗淨構件44大致平行地形成。第五圖中，第一接觸區域60a之右端與將滾筒洗淨構件44之最外周投影於基板W表面的線之距離A1，期望為例如5mm程度，或是其以下。
第一接觸區域60a之長度A2係反方向洗淨區域54之長度Li以上(A2>Li)，第一接觸區域60a之一端部到達基板W表面之滾筒刮出上游側區域RO-WU。超過滾筒刮出下游側區域RO-WD而及於滾筒刮出上游側區域RO-WU側之第一接觸區域60a的一端部之長度A3，例如基板W之半徑設為R時，宜為1/6R~1/12R(A3=1/6R~1/12R)程度。第一接觸區域60a之外周側端部係到達沿著滾筒洗淨構件44之基板W的外周端部附近。再者，第五圖之平面中，將第一藥劑供給噴嘴60之藥劑噴射中心線O3、以及在第一接觸區域60a內正交於與藥劑噴射中心線O3相交之滾筒洗淨構件44的直線S1形成之角設為θ1，將從直線S1順時鐘方向觀看之角度設為正的角度時，角度θ1設定成-80°≦θ1≦60°。第五圖所示之藥劑噴射中心線O3,O4,O5 分別係將從噴嘴噴射之液體擴大的角度(平面圖中之噴射角度)等分之中心線，中心線之方向表示從平面圖觀看時噴嘴朝向之方向。
如上述，藉由設置第一藥劑供給噴嘴60，從第一藥劑供給噴嘴60供給至基板W之藥劑的大致全部量，不致藉由伴隨基板W旋轉之離心力而流出基板W的外方，而更均等地供給至包含基板W之旋轉中心O2及其周邊的反方向洗淨區域54之全部區域。
第七圖係從滾筒刮出上游側區域RO-WU及滾筒捲入下游側區域RI-WD側觀看第五圖所示之基板洗淨裝置的前視圖，且係省略第二藥劑供給噴嘴62與沖淋劑供給噴嘴64之圖。
如第七圖所示，第一藥劑供給噴嘴60之藥劑噴射中心線O3與沿著基板表面的水平面形成之角度θ2設定成5°~60°(5°≦θ2≦60°)。角度θ2為第一藥劑對基板W之供給角度。第七圖中之藥劑噴射中心線係將從噴嘴噴射之液體擴散的角度(前視圖中之噴射角度)等分的中心線，且表示從前視圖觀看時之噴嘴朝向的方向。如此，藉由設置第一藥劑供給噴嘴60，如第八圖所示，與基板W表面接觸之新鮮藥劑，在接觸後以第一接觸區域60a為中心橫方向均等地擴散，且更均等地遍及反方向洗淨區域54中。第八圖顯示從第一藥劑供給噴嘴供給至基板之藥劑與基板接觸後擴散的狀態。
如第五圖所示，從第二藥劑供給噴嘴62供給之藥劑與基板W表面接觸的第二接觸區域62a，其大部分或全部位於基板W表面之滾筒刮出上游側區域RO-WU，而形成橢圓狀。所謂橢圓狀，係亦包含細長橢圓形或長圓形之概念。
第五圖之平面中，第二藥劑供給噴嘴62之藥劑噴射中心線 O4在基板W之旋轉中心O2，與沿著滾筒洗淨構件44之旋轉軸O1而延伸的直線(Y軸)交叉。第二藥劑供給噴嘴62之藥劑噴射中心線O4與沿著滾筒洗淨構件44之旋轉軸O1而延伸的直線(Y軸)形成之角θ3，例如係30°以上，且未達90°(30°≦θ3<90°)。如此，藉由設置第二藥劑供給噴嘴62，可在基板W表面全部區域更均等地遍及與基板W表面接觸之藥劑。
第七圖中係顯示第一藥劑對基板W之供給角度θ2，不過，此處係考慮第二藥劑對基板W之供給角度。第二藥劑供給噴嘴62之藥劑噴射中心線O4與沿著基板表面的水平面形成之角設定為20°~80°。如此，藉由設置第二藥劑供給噴嘴62，如第八圖所示，與基板W表面接觸之新鮮的藥劑，在接觸後係以第二接觸區域62a為中心向外方均等地擴散，而均勻地遍及基板W之旋轉中心O2及其周邊。
如第五圖所示，從沖淋劑供給噴嘴64供給之作為沖淋劑的純水(DIW)接觸於基板W表面的第三接觸區域64a，其大部分或全部位於基板W表面之滾筒刮出上游側區域RO-WU，並形成橢圓狀。所謂橢圓狀，係亦包含細長橢圓形或長圓形之概念。
第五圖之平面中，沖淋劑供給噴嘴64之沖淋劑噴射中心線O5在基板W之旋轉中心O2，與沿著滾筒洗淨構件44之旋轉軸O1而延伸的直線(Y軸)交叉。沖淋劑供給噴嘴64之沖淋劑噴射中心線O5與沿著滾筒洗淨構件44之旋轉軸O1而延伸的直線(Y軸)形成之角θ4，例如係10°以上，60°以下(10°≦θ4<60°)。如此，藉由設置沖淋劑供給噴嘴64，與基板W表面接觸之作為沖淋劑的純水(DIW)更均等地遍及基板W表面之全部區域。θ3與θ4之關係始終為θ3>θ4。
此處考慮沖淋劑對基板W之供給角度。沖淋劑供給噴嘴64之沖淋劑噴射中心線O5與沿著基板表面的水平面形成之角係20°~80°，且設定成比前述第二藥劑供給噴嘴62之藥劑噴射中心線O4與水平面形成的角小。如此，藉由設置沖淋劑供給噴嘴，如第八圖所示，與基板W表面接觸之沖淋劑在接觸後，以第三接觸區域64a為中心均等地向外方擴散，而均勻地遍及基板W之旋轉中心O2及其周邊，且在朝向基板W同時從沖淋劑供給噴嘴64供給沖淋劑，以及從第二藥劑供給噴嘴62供給藥劑時，可從沖淋劑供給位置之上方位置供給藥劑至基板W表面。
第八圖模式顯示從第一藥劑供給噴嘴60及第二藥劑供給噴嘴62供給至基板W之藥劑、以及從沖淋劑供給噴嘴64供給至基板的作為沖淋劑之純水與基板W接觸後的擴散狀態。
本例中，係在使基板W水平旋轉之狀態下，藉由從第一藥劑供給噴嘴60及第二藥劑供給噴嘴62在基板W表面(上面)之滾筒刮出側區域RO供給藥劑，並使滾筒洗淨構件44旋轉而下降，而與旋轉中之基板W表面接觸，在藥劑存在下，以滾筒洗淨構件44摩擦洗淨基板W之全部表面。
此時，如前述，在基板W之滾筒刮出側區域RO的旋轉方向上游側，於橢圓狀擴大之第二接觸區域62a，以藥劑接觸於基板W之方式朝向基板W從第二藥劑供給噴嘴62供給藥劑，在基板W之滾筒刮出側區域RO的旋轉方向下游側，於細長長條狀延伸之第一接觸區域60a，以藥劑接觸於基板W之方式朝向基板W從第一藥劑供給噴嘴60供給藥劑。因而，可在包含基板W之旋轉中心O2及其周邊的反方向洗淨區域54，從遠距離及近距離有效且不致過度或不足地供給新鮮的藥劑。藉此，可以高洗淨度有效地洗淨 基板W表面，減低殘留於基板W表面之瑕疵數。換言之，消除過去供給至基板W表面之藥劑在供給後，且在到達反方向洗淨區域54之前，迅速從基板W之外周緣排出外部，對基板表面之洗淨幾乎不發揮功能的問題。
在此，以純水稀釋從第一藥劑供給噴嘴60及第二藥劑供給噴嘴62供給至基板W之滾筒刮出側區域RO的藥劑情況下，使用純水作為沖淋劑，在供給藥劑的同時從沖淋劑供給噴嘴64朝向基板W供給純水。此時，本例係在沿著基板W之旋轉方向的第二接觸區域62a之上游側使純水(沖淋劑)接觸於基板W，藉此，將從第二藥劑供給噴嘴62供給之藥劑與從沖淋劑供給噴嘴64供給之沖淋劑(純水)均勻地混合而搬運至反方向洗淨區域54。
而後，在使基板W水平旋轉之狀態下，從基板W表面拉開滾筒洗淨構件44後，藉由從沖淋劑供給噴嘴64在基板W表面(上面)供給純水(DIW)等沖淋劑，以沖淋劑沖淋基板W表面，藉此，迅速除去洗淨後殘留在基板W表面之藥劑。
第一圖所示之基板處理裝置，係將從載入口12內之基板匣盒取出的基板表面搬送至研磨單元14a~14d之任何一個實施研磨。而後，以第一洗淨單元(基板洗淨裝置)16粗洗淨研磨後之基板表面後，以第二洗淨單元(筆型洗淨裝置)18進行加工洗淨。而後，從第二洗淨單元18取出洗淨後之基板，搬入乾燥單元20使其自旋乾燥，然後，將乾燥後之基板送回載入口12之基板匣盒內。
第九圖係顯示本發明其他實施形態之基板洗淨裝置的斜視圖，第十圖係第九圖之平面圖。本例與前述之例的差異部分如下。
亦即，本例之基板洗淨裝置在基板W之滾筒捲入側區域RI側，亦具備供給藥劑之第一藥劑供給噴嘴70及第二藥劑供給噴嘴72，以及供給作為沖淋劑，本例係供給純水(DIW)之沖淋劑供給噴嘴74。而後，第一藥劑供給噴嘴70係使用在呈細長長條狀延伸之第一接觸區域70a，以藥劑與基板W表面接觸之方式朝向基板W供給藥劑的扇狀噴嘴，第二藥劑供給噴嘴72係使用在呈橢圓狀擴大之第二接觸區域72a，以藥劑與基板W表面接觸之方式朝向基板W供給藥劑的圓錐噴嘴，沖淋劑供給噴嘴74係使用在呈橢圓狀擴大之第三接觸區域74a，以作為沖淋劑之純水(DIW)與基板W表面接觸之方式朝向基板W供給沖淋劑的圓錐噴嘴。此處，第一藥劑供給噴嘴係使用扇狀噴嘴，第二藥劑供給噴嘴及沖淋劑供給噴嘴係使用圓錐噴嘴，不過任何一個噴嘴形狀均不限定於此等。此外，所謂橢圓狀，係亦包含細長橢圓形或長圓形之概念。
第一藥劑供給噴嘴70及第二藥劑供給噴嘴72係以第一接觸區域70a位於沿著基板W之旋轉方向E的第二接觸區域72a下游側之方式配置，沖淋劑供給噴嘴74係以沖淋劑接觸於基板之方式，配置在沿著基板W之旋轉方向E的第二接觸區域72a上游側。
而後，在第十圖所示之平面中，在基板W之滾筒刮出側區域RO供給沖淋劑的沖淋劑供給噴嘴64之沖淋劑噴射中心線O5，係比基板W之旋轉中心O2在沿著基板W的旋轉方向E之下游側，與沿著滾筒洗淨構件44之旋轉軸O1而延伸的線(Y軸)交叉，在基板W之滾筒捲入側區域RI供給沖淋劑之沖淋劑供給噴嘴74的沖淋劑噴射中心線O6，亦比基板W之旋轉中心O2在沿著基板W的旋轉方向E之下游側，與沿著滾筒洗淨構件44之旋轉軸O1 而延伸的線(Y軸)交叉。藉此，防止從沖淋劑供給噴嘴64,74朝向基板W表面同時供給沖淋劑時，該供給之沖淋劑在其前端部彼此碰撞而沖淋劑阻塞，因該沖淋劑阻塞造成沖淋不完全。
另外，本例係在第十圖所示之平面中，在基板W之滾筒刮出側區域RO供給藥劑的第二藥劑供給噴嘴62之藥劑噴射中心線O4，在基板W之旋轉中心O2與沿著滾筒洗淨構件44之旋轉軸O1而延伸的線(Y軸)交叉，在基板W之滾筒捲入側區域RI供給藥劑的第二藥劑供給噴嘴72之藥劑噴射中心線O7，亦在基板W之旋轉中心O2與沿著滾筒洗淨構件44之旋轉軸O1而延伸的線(Y軸)交叉。但是，與第十圖所示之沖淋劑供給噴嘴64,74同樣地，亦可使在基板W之滾筒刮出側區域RO供給藥劑的藥劑供給噴嘴62之藥劑噴射中心線O4，比基板W之旋轉中心O2在沿著基板W之旋轉方向的下游側，與沿著滾筒洗淨構件44之旋轉軸O1而延伸的線(Y軸)交叉，使在基板W之滾筒捲入側區域RI供給藥劑的藥劑供給噴嘴72之藥劑噴射中心線O7，亦比基板W之旋轉中心O2在沿著基板W之旋轉方向的下游側，與沿著滾筒洗淨構件44之旋轉軸O1而延伸的線(Y軸)交叉。
本例中，在使基板W水平旋轉之狀態下，藉由從第一藥劑供給噴嘴60及第二藥劑供給噴嘴62在基板W表面(上面)之滾筒刮出側區域RO供給藥劑，同時從第一藥劑供給噴嘴70及第二藥劑供給噴嘴72在基板W表面(上面)之滾筒捲入側區域RI供給藥劑，並使滾筒洗淨構件44旋轉並下降而與旋轉中之基板W表面接觸，在藥劑存在下，以滾筒洗淨構件44摩擦洗淨基板W全部表面。此時，與前述同樣地，以純水稀釋從第一藥劑供給噴嘴70及第二藥劑供給噴嘴72供給至基板W之滾筒捲入側區域RI的藥劑情 況下，係使用純水作為沖淋劑，與供給藥劑之同時，從沖淋劑供給噴嘴74朝向基板W供給純水。
如此，藉由從第一藥劑供給噴嘴60及第二藥劑供給噴嘴62在基板W表面(上面)之滾筒刮出側區域RO供給藥劑，同時從第一藥劑供給噴嘴70及第二藥劑供給噴嘴72在基板W表面(上面)之滾筒捲入側區域RI供給藥劑，除了包含基板W之旋轉中心O2及其周邊的反方向洗淨區域54之外，在正方向洗淨區域52亦可從遠距離及近距離有效且不致過度或不足地供給新鮮的藥劑，藉此，可以高洗淨度有效洗淨基板W表面，進一步減低殘留於基板W表面之瑕疵數。
第十一圖係顯示本發明另外實施形態之基板洗淨裝置的平面圖。第十二圖係第十一圖之斜視圖。第十三圖係從第十二圖之XIII箭頭方向觀看的圖。第十三圖中，省略第十二圖所示之基板洗淨裝置中的第一藥劑供給噴嘴60及第二沖淋劑供給噴嘴82。本例與第二至第八圖所示之例的差異部分如下。
亦即，該基板洗淨裝置中配置有：朝向位於基板W之滾筒捲入側區域RI側的滾筒洗淨構件44之長度方向大致全長，噴射藥劑的第三藥劑供給噴嘴80(第十二圖中係一對第三藥劑供給噴嘴80)；及在基板W之滾筒捲入側區域RI以橢圓狀供給沖淋劑之第二沖淋劑供給噴嘴82。
如第十二圖及第十三圖所示，該第三藥劑供給噴嘴80係由在呈細長且長條狀延伸之第四接觸區域80a，以藥劑與位於滾筒捲入側區域RI之滾筒洗淨構件44表面接觸的方式，朝向滾筒洗淨構件44供給藥劑之扇狀噴嘴而構成。此處，第一藥劑供給噴嘴及第三藥劑供給噴嘴係使用扇狀噴嘴，第二 藥劑供給噴嘴、沖淋劑供給噴嘴及第二沖淋劑供給噴嘴係使用圓錐噴嘴，不過任何一個噴嘴形狀均不限定於此等。此外，所謂橢圓狀，係亦包含細長橢圓形或長圓形之概念。
本例中，在使基板W水平旋轉之狀態下，係藉由從第一藥劑供給噴嘴60及第二藥劑供給噴嘴62在基板W表面(上面)之滾筒刮出側區域RO供給藥劑，同時從第三藥劑供給噴嘴80對滾筒洗淨構件44供給藥劑，且使滾筒洗淨構件44旋轉並下降而與旋轉中之基板W表面接觸，在藥劑存在下，以滾筒洗淨構件44摩擦洗淨基板W全部表面。以純水稀釋從第三藥劑供給噴嘴80供給至滾筒洗淨構件44之藥劑情況下，係使用純水作為沖淋劑，而從第二沖淋劑供給噴嘴82供給純水。
本例中，在滾筒洗淨構件44之某個部分進入與基板W表面之接觸部的洗淨區域50之前，對構成滾筒洗淨構件44之某個部分的海綿等刻意供給藥劑，使其含新鮮藥劑，於海綿等壓縮時，藉由從海綿等本身排出新藥劑，可使洗淨性提高。此時，除了海綿等的內部之外，如第十四圖所示，即使在海綿等的突起部44a之間保持藥劑C，仍可提高洗淨性。
換言之，在由一般PVA構成之滾筒洗淨構件44中，如第十四圖所示地設置多數個突起部44a，該突起部44a主要寄望於使用供給來之藥劑(洗淨液)實施洗淨。接觸中之摩擦洗淨係在各個突起物中一瞬間進行，而瞬間藉由突起部44a之上端與洗淨液進行基板洗淨。
此等突起部44a之上端面係成為形成覆膜但是並非完全被覆的構造，成為物理性接觸而洗淨之面。但是，在突起部44a上端面以外之側面側通常沒有形成覆膜，而成為海綿構造。通常，在洗淨時接觸而壓扁之 突起部44a的形狀恢復時，藥劑應該被滾筒洗淨構件之海綿構造吸收，不過，觀察到在滾筒洗淨構件44旋轉一次中，被海綿構造吸收之藥劑藉由離心力等而減少，在發揮洗淨效果之突起部44a的內部幾乎沒有藥劑。
因此，本例係在突起部44a並未壓扁之狀態，亦即在維持海綿構造之狀態時，以藥劑進入突起部44a之間的方式，對滾筒洗淨構件44供給藥劑，由於突起部44a之側面側係海綿構造，因此可迅速在突起部44a內吸收藥劑。藉此，在旋轉中之基板W與滾筒洗淨構件44的接觸而洗淨中，由於係將供給至基板W而搬運來的藥劑、以及滾筒洗淨構件44與基板W接觸時從突起部44a之內部物理性地對摩擦面供給的新鮮藥劑供給至洗淨區域50，因此獲得有效之洗淨效果。
對滾筒洗淨構件44最有效供給藥劑係在基板W之旋轉方向的上游側進行，藉此，洗淨性高，可對滾筒洗淨構件44之旋轉方向與基板W的旋轉方向成為相反方向的反方向洗淨區域54積極供給藥劑。此外，即使在基板W之旋轉方向下游側進行對滾筒洗淨構件44供給藥劑情況下，藉由基板之水平旋轉藥劑容易因離心力而排出基板外部的洗淨形態中，容易確保在洗淨區域50有不足傾向之藥液。
將以研磨單元研磨在表面形成了表面特性為疏水性之low-k膜(k=2.4)的樣品基板之該表面(low-k膜)，使用第二圖至第八圖所示之第一洗淨單元(基板洗淨裝置)16洗淨樣品基板表面(low-k膜表面)，進一步使洗淨後之樣品基板IPA乾燥後，計測留在樣品基板表面之100nm以上微粒子(瑕疵)數時的結果顯示於第十五圖，作為實施例1。同樣地，使用第九圖及第十圖所示之基板洗淨裝置洗淨樣品基板(low-k膜表面)，其他 與實施例1同樣地顯示計測留在樣品基板表面之100nm以上的微粒子(瑕疵)數時的結果作為實施例2。使用第十一圖至第十三圖所示之基板洗淨裝置洗淨樣品基板(low-k膜表面)，其他與實施例1同樣地顯示計測留在樣品基板表面之100nm以上的微粒子(瑕疵)數時的結果作為實施例3。
第十五圖中顯示使用過去之一般基板洗淨裝置洗淨樣品基板(low-k膜表面)，其他與實施例1同樣地，計測留在樣品基板表面之100nm以上的微粒子(瑕疵)數時之結果作為比較例。
從第十五圖判明，實施例1~3與比較例作比較，可使洗淨後殘留於樣品基板表面之100nm以上的瑕疵數格外減少(約1/4以下)。
第十六圖係將計測前述實施例1~3中基板表面之瑕疵變動發生率的結果，與計測前述比較例中基板表面之瑕疵變動發生率的結果一起顯示之圖表。第十七圖(a)係顯示實施例1中基板表面之瑕疵變動的分布狀態圖，第十七圖(b)係顯示比較例中基板表面之瑕疵變動的分布狀態圖。
從該第十六圖及第十七圖判明，在實施例1~3中，基板表面不發生瑕疵變動。
根據本發明，即使基板之表面特性為疏水性，仍可以高洗淨度洗淨基板表面。換言之，即使配線金屬使用銅，絕緣膜採用low-k膜而形成金屬鑲嵌配線，藉由CMP而露出表面為疏水性之銅及low-k膜的基板表面，仍可以高洗淨度洗淨該基板表面，減低殘留於表面之瑕疵數。
以上係說明本發明一種實施形態，不過本發明不限定於上述之實施形態，在其技術性思想之範圍內當然可以各種不同形態來實施。
60‧‧‧第一藥劑供給噴嘴
60a‧‧‧第一接觸區域
62‧‧‧第二藥劑供給噴嘴
62a‧‧‧第二接觸區域
64a‧‧‧第三接觸區域
A1‧‧‧距離
O2‧‧‧旋轉中心
O3、O4、O5、O7‧‧‧藥劑噴射中心線
Li、A2‧‧‧長度
RO-WD‧‧‧滾筒刮出下游側區域
RO-WU‧‧‧滾筒刮出上游側區域
S1‧‧‧直線
W‧‧‧基板
θ 1、θ 2‧‧‧角度

Claims (18)

  1. 一種基板洗淨裝置，係使包含基板直徑之大致全長而直線狀水平延伸的滾筒洗淨構件與基板分別在一個方向旋轉，並在洗淨液之存在下，使前述滾筒洗淨構件與基板表面彼此接觸來摩擦洗淨基板表面者，其特徵為具有：第一藥劑供給噴嘴及第二藥劑供給噴嘴，其係在基板表面之夾著前述滾筒洗淨構件而劃分的2個區域中之一個一側區域供給藥劑；及沖淋劑供給噴嘴，其係在基板表面供給沖淋劑，前述第一藥劑供給噴嘴係由在呈細長長條狀延伸之第一接觸區域，以藥劑接觸於基板之方式朝向基板而供給藥劑之噴嘴構成，前述第二藥劑供給噴嘴係由在呈橢圓狀擴大之第二接觸區域，以藥劑接觸於基板之方式朝向基板而供給藥劑的噴嘴構成，前述第一藥劑供給噴嘴與前述第二藥劑供給噴嘴係以前述第一接觸區域位於沿著基板旋轉方向之前述第二接觸區域的下游側之方式配置，前述沖淋劑供給噴嘴係以在沿著基板旋轉方向之前述第二接觸區域的上游側，沖淋劑接觸於基板之方式配置。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板洗淨裝置，其中前述一側區域係藉由前述滾筒洗淨構件之旋轉而刮出洗淨液的滾筒刮出側區域。
  3. 如申請專利範圍第2項之基板洗淨裝置，其中係從藉由前述滾筒洗淨構件之旋轉而捲入洗淨液的滾筒捲入側區域的方向，對前述滾筒洗淨構件供給洗淨液。
  4. 如申請專利範圍第1項之基板洗淨裝置，其中前述一側區域係藉由前述滾筒洗淨構件之旋轉而刮出洗淨液的滾筒刮出側區域、及藉由前述滾筒洗淨構件之旋轉而捲入洗淨液的滾筒捲入側區域兩者。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之基板洗淨裝置，其中前述第一接觸區域位於前述一側區域中沿著基板旋轉方向之下游側，且與前述滾筒洗淨構件平行地延伸。
  6. 如申請專利範圍第5項之基板洗淨裝置，其中前述第一接觸區域係超過從基板外周端部附近通過基板之旋轉中心，與前述滾筒洗淨構件正交而水平地延伸之直線，而與前述滾筒洗淨構件平行地延伸。
  7. 如申請專利範圍第6項之基板洗淨裝置，其中將前述第一藥劑供給噴嘴之藥劑噴射中心線投影在基板表面上的線；以及在前述第一接觸區域內，正交於與前述投影線相交之前述滾筒洗淨構件的旋轉軸之直線形成的角，若將從前述正交之直線順時鐘方向觀看的角度設為正角度θ1時，係-80°≦θ1≦60°。
  8. 如申請專利範圍第1項之基板洗淨裝置，其中將前述第二藥劑供給噴嘴之藥劑噴射中心線投影於基板表面上的線，係在基板之旋轉中心或比該旋轉中心在沿著基板旋轉方向的下游側，與沿著前述滾筒洗淨構件之旋轉軸而延伸的線交叉。
  9. 如申請專利範圍第8項之基板洗淨裝置，其中將前述第二藥劑供給噴嘴之藥劑噴射中心線投影於基板表面上的線，與沿著前述滾筒洗淨構件之旋轉軸而延伸的線形成之角係30°以上，且未達90°。
  10. 如申請專利範圍第1項之基板洗淨裝置，其中將前述沖淋劑供給噴嘴 之沖淋劑噴射中心線投影於基板表面上的線，係在基板之旋轉中心或比該旋轉中心在沿著基板旋轉方向的下游側，與沿著前述滾筒洗淨構件之旋轉軸而延伸的線交叉。
  11. 如申請專利範圍第10項之基板洗淨裝置，其中將前述沖淋劑供給噴嘴之沖淋劑噴射中心線投影於基板表面上的線，與沿著前述滾筒洗淨構件之旋轉軸而延伸的線形成之角係10°以上，60°以下。
  12. 一種基板洗淨方法，係使包含基板直徑之大致全長而直線狀水平延伸的滾筒洗淨構件與基板分別在一個方向旋轉，並在洗淨液之存在下，使前述滾筒洗淨構件與基板表面彼此接觸來摩擦洗淨該表面者，其特徵為：以在基板表面之夾著前述滾筒洗淨構件而劃分的2個區域中之一個一側區域的細長延伸之第一接觸區域，使藥劑接觸於基板，在位於從該第一接觸區域沿著基板旋轉方向之上游側的呈橢圓狀擴大之第二接觸區域，使藥劑接觸於基板的方式供給藥劑，並使前述滾筒洗淨構件接觸於基板表面來洗淨基板表面，使前述滾筒洗淨構件從基板表面離開而停止供給藥劑後，在從前述第二接觸區域沿著基板旋轉方向之上游側供給沖淋劑，來沖淋基板表面。
  13. 如申請專利範圍第12項之基板洗淨方法，其中前述一側區域係藉由前述滾筒洗淨構件之旋轉而刮出洗淨液的滾筒刮出側區域。
  14. 如申請專利範圍第13項之基板洗淨方法，其中係從藉由前述滾筒洗淨構件之旋轉而捲入洗淨液的滾筒捲入側區域的方向，對前述滾筒洗淨 構件供給洗淨液。
  15. 如申請專利範圍第12項之基板洗淨方法，其中前述一側區域係藉由前述滾筒洗淨構件之旋轉而刮出洗淨液的滾筒刮出側區域、及藉由前述滾筒洗淨構件之旋轉而捲入洗淨液的滾筒捲入側區域兩者。
  16. 如申請專利範圍第12項至第15項中任一項之基板洗淨方法，其中在位於從前述第二接觸區域沿著基板旋轉方向之上游側的第三接觸區域，以沖淋劑接觸於基板之方式進一步供給沖淋劑。
  17. 如申請專利範圍第12項至第15項中任一項之基板洗淨方法，其中前述第一接觸區域在前述一側區域中，位於沿著基板之旋轉方向的下游側，且與前述滾筒洗淨構件平行地延伸。
  18. 如申請專利範圍第17項之基板洗淨方法，其中前述第一接觸區域係超過通過基板之旋轉中心，與前述滾筒洗淨構件正交而水平地延伸之直線，而與前述滾筒洗淨構件平行地延伸。
TW102144348A 2012-12-06 2013-12-04 基板洗淨裝置及基板洗淨方法 TW201428841A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012267569 2012-12-06
JP2013242717A JP6265702B2 (ja) 2012-12-06 2013-11-25 基板洗浄装置及び基板洗浄方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201428841A true TW201428841A (zh) 2014-07-16

Family

ID=50879636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102144348A TW201428841A (zh) 2012-12-06 2013-12-04 基板洗淨裝置及基板洗淨方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20140158159A1 (zh)
JP (1) JP6265702B2 (zh)
KR (1) KR20140073429A (zh)
TW (1) TW201428841A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9601358B2 (en) 2014-08-15 2017-03-21 SCREEN Holdings Co., Ltd. Substrate treatment apparatus, and substrate treatment method

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016082195A (ja) * 2014-10-22 2016-05-16 Ｔｏｗａ株式会社 切断装置及び切断方法
WO2017169635A1 (ja) * 2016-03-30 2017-10-05 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置、基板処理方法およびプログラム記録媒体
JP6968547B2 (ja) * 2016-03-30 2021-11-17 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置、基板処理方法およびプログラム記録媒体
JP6710129B2 (ja) * 2016-09-02 2020-06-17 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置および基板洗浄方法
CN116469811A (zh) 2016-12-16 2023-07-21 株式会社荏原制作所 清洗药液供给装置、清洗单元及储存有程序的存储媒介
JP6812262B2 (ja) * 2017-02-09 2021-01-13 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
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
KR102075685B1 (ko) 2017-10-16 2020-02-11 세메스 주식회사 포토 마스크 세정 장치 및 포토 마스크 세정 방법
EP3958292A4 (en) * 2019-04-15 2022-05-25 Mitsubishi Chemical Corporation CLEANING LIQUID, CLEANING METHOD AND METHOD OF MANUFACTURING A SEMICONDUCTOR DISC
JP7315648B2 (ja) * 2020-10-15 2023-07-26 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置および基板洗浄方法ならびに基板洗浄装置用のロールスポンジ
CN113394134B (zh) * 2021-05-11 2022-10-25 桂林芯隆科技有限公司 一种用于芯片划片的自动喷液装置及其方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3185753B2 (ja) * 1998-05-22 2001-07-11 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
JP2001038614A (ja) * 1999-07-26 2001-02-13 Ebara Corp 研磨装置
US7743449B2 (en) * 2002-06-28 2010-06-29 Lam Research Corporation System and method for a combined contact and non-contact wafer cleaning module

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9601358B2 (en) 2014-08-15 2017-03-21 SCREEN Holdings Co., Ltd. Substrate treatment apparatus, and substrate treatment method
US10096493B2 (en) 2014-08-15 2018-10-09 SCREEN Holdings Co., Ltd. Substrate treatment apparatus, and substrate treatment method

Also Published As

Publication number Publication date
JP6265702B2 (ja) 2018-01-24
US20140158159A1 (en) 2014-06-12
KR20140073429A (ko) 2014-06-16
JP2014132641A (ja) 2014-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201428841A (zh) 基板洗淨裝置及基板洗淨方法
JP6964745B2 (ja) 洗浄装置及び洗浄方法
CN104275317B (zh) 基板清洗装置及基板清洗方法
TWI525686B (zh) 基板洗淨方法
CN111589752B (zh) 清洗装置
JP2015015284A (ja) 基板洗浄装置および基板洗浄方法
JP2023144107A (ja) 基板処理装置、および基板処理方法
TWI611848B (zh) 基板洗淨裝置及基板洗淨方法
JP6431159B2 (ja) 基板洗浄装置
JP7470785B2 (ja) 洗浄装置および洗浄方法