TWI395261B

TWI395261B - 基板清洗方法及基板清洗裝置

Info

Publication number: TWI395261B
Application number: TW99105338A
Authority: TW
Inventors: Takayoshi Tanaka; Kota Sotoku; Kumiko Yamaguchi; Masanobu Sato
Original assignee: Dainippon Screen Mfg
Priority date: 2009-07-23
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2013-05-01
Also published as: TW201104729A; JP2011029315A; JP5420336B2

Description

基板清洗方法及基板清洗裝置

本發明係關於一種向半導體基板、液晶顯示裝置用玻璃基板、光罩用玻璃基板、光碟用基板、陶瓷板等(以下簡單地稱作「基板」)吐出清洗液之液滴而進行清洗之基板清洗方法及基板清洗裝置。

先前，於半導體基板等之製造製程中，去除基板上所附著之微粒之清洗步驟係必需之步驟。於執行清洗步驟之葉片式之清洗裝置中，利用的是藉由向基板噴射純水等清洗液之微小液滴而對基板進行清洗之技術。

於此種清洗裝置中，例如專利文獻1所揭示般廣泛使用如下之雙流體噴嘴：將清洗液與加壓後之氣體加以混合而生成液滴，並將該液滴與氣體之混合流體噴射至基板。附著於基板上之微粒等異物，藉由清洗液之液滴之動能而物理性地去除。又，於專利文獻2中揭示有一種清洗裝置：使壓電元件以超音波頻段之頻率重複進行膨脹收縮，藉此使自吐出口向一方向加速之清洗液之霧滴高速噴向基板。

另一方面，作為吐出液滴之技術，於專利文獻3中揭示有一種使形成有倒錐形之吐出口之薄膜振動而生成液滴之液滴噴霧裝置。又，於專利文獻4中揭示有一種噴墨印表機之噴嘴頭，於形成有切口部之圓環形狀之管道內填充油墨，在管道之除切口部以外之外周壁面上黏附振盪器而使油墨振動，藉此噴出油墨之液滴。

又，於專利文獻5、6中揭示有一種與噴墨印表機之列印頭同樣地、藉由壓電元件等而吐出固定量之清洗液之液滴的噴墨方式之清洗噴嘴。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2007-227878號公報

[專利文獻2]日本專利特開2000-533號公報

[專利文獻3]日本專利第3659593號公報

[專利文獻4]日本專利實公平7-7164號公報

[專利文獻5]日本專利特開2003-283103號公報

[專利文獻6]日本專利特開2004-327487號公報

然而，於使用如專利文獻1所揭示之雙流體噴嘴之情形時，所生成之液滴之速度及大小(液滴之直徑)分布於較廣之範圍。於半導體基板之清洗製程中，需要確實地去除微粒而又不會破壞基板上之元件，但若液滴之速度及大小分布於較廣之範圍，則會存在無益於去除微粒之多餘液滴，另一方面，亦存在如對元件造成損傷之有害的液滴。其結果為，存在清洗效率之提高受到抑制、並且有可能產生元件破壞之問題。此種問題於其他基板之清洗中亦同樣存在，其結果導致出現不均一之清洗。

本發明係鑒於上述問題而完成者，其目的在於提供一種可提高基板之清洗效率之基板清洗方法及基板清洗裝置。

又，本發明之目的在於提供一種可於較短之清洗時間內清洗基板之整個表面之基板清洗方法及基板清洗裝置。

為了解決上述問題，請求項1之發明係一種基板清洗方法，其特徵在於：其係向基板吐出清洗液之液滴而進行清洗者；生成平均液滴直徑為15 μm以上且200 μm以下、且液滴直徑之分布以3σ(σ為標準偏差)計集中在上述平均液滴直徑之10%以下之清洗液的液滴並向基板吐出。

又，請求項2之發明係如請求項1之發明之基板清洗方法，其特徵在於：將平均液滴速度為20米/秒以上且100米/秒以下、且液滴速度之分布以3σ(σ為標準偏差)計集中在上述平均液滴速度之10%以下之液滴向基板吐出。

又，請求項3之發明係如請求項1或2之發明之基板清洗方法，其特徵在於：將上述液滴以10毫升/分鐘以上之液滴流量向基板吐出。

又，請求項4之發明係一種基板清洗方法，其特徵在於：其係向半導體基板吐出清洗液之液滴而進行清洗者；生成平均液滴直徑為15 μm以上且30 μm以下、且液滴直徑之分布以3σ(σ為標準偏差)計集中在2 μm以下之清洗液的液滴並向半導體基板吐出。

又，請求項5之發明係如請求項4之發明之基板清洗方法，其特徵在於：將平均液滴速度為20米/秒以上且60米/秒以下、且液滴速度之分布以3σ(σ為標準偏差)計集中在5米/秒以下之液滴向半導體基板吐出。

又，請求項6之發明係如請求項4或5之發明之基板清洗方法，其特徵在於：將上述液滴以10毫升/分鐘以上之液滴流量向半導體基板吐出。

又，請求項7之發明係一種基板清洗方法，其特徵在於：其係向基板吐出清洗液之液滴而進行清洗者；向壁面上穿設有複數個吐出孔之筒狀體內輸送清洗液，並對該清洗液賦予振動，藉此將平均液滴直徑為15 μm以上且200 μm以下、且液滴直徑之分布以3σ(σ為標準偏差)計集中在上述平均液滴直徑之10%以下之清洗液的液滴，自上述複數個吐出孔向基板吐出。

又，請求項8之發明係如請求項7之發明之基板清洗方法，其特徵在於：將平均液滴速度為20米/秒以上且100米/秒以下、且液滴速度之分布以3σ(σ為標準偏差)計集中在上述平均液滴速度之10%以下之液滴，自上述複數個吐出孔向基板吐出。

又，請求項9之發明係如請求項7或8之發明之基板清洗方法，其特徵在於：將清洗液之液滴以10毫升/分鐘以上之液滴流量自上述複數個吐出孔向基板吐出。

又，請求項10之發明係一種基板清洗方法，其特徵在於：其係向半導體基板吐出清洗液之液滴而進行清洗者；向壁面上穿設有複數個吐出孔之筒狀體內輸送清洗液，並對該清洗液賦予振動，藉此將平均液滴直徑為15 μm以上且30 μm以下、且液滴直徑之分布以3σ(σ為標準偏差)計集中在2 μm以下之清洗液之液滴，自上述複數個吐出孔向半導體基板吐出。

又，請求項11之發明係如請求項10之發明之基板清洗方法，其特徵在於：將平均液滴速度為20米/秒以上且60米/秒以下、且液滴速度之分布以3σ(σ為標準偏差)計集中在5米/秒以下之液滴，自上述複數個吐出孔向半導體基板吐出。

又，請求項12之發明係如請求項10或11之發明之基板清洗方法，其特徵在於：將清洗液之液滴以10毫升/分鐘以上之液滴流量，自上述複數個吐出孔向半導體基板吐出。

又，請求項13之發明係一種基板清洗裝置，其特徵在於：其係向基板吐出清洗液之液滴而進行清洗者，且包括清洗噴嘴，該清洗噴嘴具有於壁面上穿設有複數個吐出孔之筒狀體及貼設於上述壁面上之壓電元件，自上述壓電元件對輸送至上述筒狀體之清洗液賦予振動，藉此將平均液滴直徑為15 μm以上且200 μm以下、且液滴直徑之分布以3σ(σ為標準偏差)計集中在上述平均液滴直徑之10%以下之清洗液的液滴，自上述複數個吐出孔向基板吐出。

又，請求項14之發明係如請求項13之發明之基板清洗裝置，其特徵在於：上述清洗噴嘴將平均液滴速度為20米/秒以上且100米/秒以下、且液滴速度之分布以3σ(σ為標準偏差)計集中在上述平均液滴速度之10%以下之液滴，自上述複數個吐出孔向基板吐出。

又，請求項15之發明係如請求項13或14之發明之基板清洗裝置，其特徵在於：上述清洗噴嘴將清洗液之液滴以10毫升/分鐘以上之液滴流量，自上述複數個吐出孔向基板吐出。

又，請求項16之發明係一種基板清洗裝置，其特徵在於：其係向半導體基板吐出清洗液之液滴而進行清洗者，且包括清洗噴嘴，該清洗噴嘴具有於壁面上穿設有複數個吐出孔之筒狀體及貼設於上述壁面上之壓電元件，自上述壓電元件對輸送至上述筒狀體之清洗液賦予振動，藉此將平均液滴直徑為15 μm以上且30 μm以下、且液滴直徑之分布以3σ(σ為標準偏差)計集中在2 μm以下之清洗液之液滴，自上述複數個吐出孔向半導體基板吐出。

又，請求項17之發明係如請求項16之發明之基板清洗裝置，其特徵在於：上述清洗噴嘴將平均液滴速度為20米/秒以上且60米/秒以下、且液滴速度之分布以3σ(σ為標準偏差)計集中在5米/秒以下之液滴，自上述複數個吐出孔向半導體基板吐出。

又，請求項18之發明係如請求項16或17之發明之基板清洗裝置，其特徵在於：上述清洗噴嘴將清洗液之液滴以10毫升/分鐘以上之液滴流量，自上述複數個吐出孔向半導體基板吐出。

又，請求項19之發明係如請求項13或16之發明之基板清洗裝置，其特徵在於：上述筒狀體為圓筒。

又，請求項20之發明係如請求項13或16之發明之基板清洗裝置，其特徵在於：其更包括：壓送泵，其自上述筒狀體之一端側開口輸送清洗液；及閥，其關閉上述筒狀體之另一端側開口。

又，請求項21之發明係一種基板清洗裝置，其特徵在於：其係將直徑固定之清洗液之液滴以固定速度連續地吐出至基板而進行清洗者，且包括：旋轉保持機構，其保持基板並使之旋轉；液膜形成機構，其向上述旋轉保持機構所保持之基板之上表面吐出液體而形成液膜；及清洗頭，其穿設有60個以上且300個以下之吐出孔，其各將直徑固定之清洗液之液滴以固定速度連續地吐出。

又，請求項22之發明係如請求項21之發明之基板清洗裝置，其特徵在於：於上述清洗頭上將60個以下之吐出孔排成一行之孔行設置有5行以下。

又，請求項23之發明係如請求項22之發明之基板清洗裝置，其特徵在於：於上述清洗頭上將20個吐出孔排成一行之孔行設置有4行。

又，請求項24之發明係如請求項22之發明之基板清洗裝置，其特徵在於：於上述清洗頭上將60個吐出孔排成一行之孔行設置有1行。

又，請求項25之發明係如請求項21至24中之任一項之發明之基板清洗裝置，其特徵在於：穿設於上述清洗頭之吐出孔之孔徑為15 μm，且將直徑20 μm之清洗液之液滴以40 m/s之液滴速度自該吐出孔連續地吐出。

又，請求項26之發明係一種基板清洗方法，其特徵在於：其係將直徑固定之清洗液之液滴以固定速度連續地吐出至基板而進行清洗者，且包括：液膜形成步驟，向旋轉之基板之上表面吐出液體而形成液膜；及液滴吐出步驟，自穿設於清洗頭之60個以上且300個以下之吐出孔之各個，將直徑固定之清洗液之液滴以固定速度連續地吐出。

又，請求項27之發明係如請求項26之發明之基板清洗方法，其特徵在於：於上述清洗頭上將60個以下之吐出孔排成一行之孔行設置有5行以下。

又，請求項28之發明係如請求項27之發明之基板清洗方法，其特徵在於：於上述清洗頭上將20個吐出孔排成一行之孔行設置有4行。

又，請求項29之發明係如請求項27之發明之基板清洗方法，其特徵在於：於上述清洗頭上將60個吐出孔排成一行之孔行設置有1行。

又，請求項30之發明係如請求項26至29中之任一項之發明之基板清洗方法，其特徵在於：自各個吐出孔將直徑20 μm之清洗液之液滴以40 m/s之液滴速度連續地吐出。

根據請求項1~3、7~9、13~15之發明，將平均液滴直徑為15 μm以上且200 μm以下、且液滴直徑之分布以3σ計集中在平均液滴直徑之10%以下之清洗液的液滴向基板吐出，因此無益於清洗之多餘液滴較少，可提高基板之清洗效率。

特別是根據請求項2、8、14之發明，將平均液滴速度為20米/秒以上且100米/秒以下、且液滴速度之分布以3σ計集中在平均液滴速度之10%以下之液滴向基板吐出，因此可獲得充分之清洗效率。

特別是根據請求項3、9、15之發明，以10毫升/分鐘以上之液滴流量將液滴向基板吐出，故可於短時間內進行充分之清洗。

又，根據請求項4~6、10~12、16~18之發明，將平均液滴直徑為15 μm以上且30 μm以下、且液滴直徑之分布以3σ計集中在2 μm以下之清洗液之液滴向半導體基板吐出，故無益於清洗之多餘液滴或對半導體基板造成損傷之液滴較少，可提高基板之清洗效率。

特別是根據請求項5、11、17之發明，將平均液滴速度為20米/秒以上且60米/秒以下、且液滴速度之分布以3σ計集中在5米/秒以下之液滴向半導體基板吐出，因此可獲得充分之清洗效率。

特別是根據請求項6、12、18之發明，以10毫升/分鐘以上之液滴流量將液滴向半導體基板吐出，因此可於短時間內進行充分之清洗。

根據請求項21至請求項25之發明，於清洗頭穿設有分別將直徑固定之清洗液之液滴以固定速度連續地吐出之60個以上且300個以下之吐出孔，因此可於當前允許之比較短之清洗時間內清洗基板之整個表面。

特別是根據請求項22之發明，於清洗頭上將60個以下之吐出孔排成一行之孔行設置有5行以下，因此可於與所有吐出孔相對應之位置上形成液膜。

又，根據請求項26至請求項30之發明，自穿設於清洗頭之60個以上且300個以下之吐出孔之各個，將直徑固定之清洗液之液滴以固定速度連續地吐出，因此可於當前允許之比較短之清洗時間內清洗基板之整個表面。

特別是根據請求項27之發明，於清洗頭上將60個以下之吐出孔排成一行之孔行設置有5行以下，因此可於與所有吐出孔相對應之位置上形成液膜。

以下，一邊參照圖式一邊對本發明之實施形態進行詳細地說明。

<第1實施形態>

圖1係表示用於清洗半導體基板之較佳之第1實施形態之基板清洗裝置的圖。該基板清洗裝置1係一塊一塊地清洗半導體之基板W之葉片式之清洗裝置，其將附著於圓形之矽之基板W上之微粒等污染物質去除並加以清洗。基板清洗裝置1之主要構成包括旋轉保持部10、處理杯20、防濺罩30、噴嘴驅動部50、清洗頭60、及控制部90。

旋轉保持部10具備旋轉基座11、旋轉軸13及馬達14。旋轉基座11係具有略大於基板W之直徑之圓板狀構件。於旋轉基座11之上表面周邊部，沿同一圓周上而豎立設置有複數個(本實施形態中為6個)支持銷12。各支持銷12包括：圓筒狀之支持部，其自下方支持基板W之下表面周邊部；及銷部，其突出設置於上述支持部之上表面，且與基板W之端緣部抵接並加以按壓。將6個支持銷12中之3個作為固定設置於旋轉基座11上之固定支持銷。固定支持銷於圓筒狀支持部之軸心上突出設置有銷部。另一方面，將6個支持銷12中之剩餘的3個，作為設置成相對於旋轉基座11而旋轉(自轉)自如之可動支持銷。於可動支持銷上，自圓筒狀支持部之軸心略微偏離而突出設置有銷部。3個可動支持銷藉由省略圖示之連桿機構及驅動機構連動而被旋動驅動。藉由可動支持銷旋動，可利用6個銷部夾持基板W之端緣部、且可解除基板W之夾持。利用6個支持銷12而夾持基板W之端緣部，藉此旋轉基座11可將基板W保持為水平姿勢，而無需接觸基板W之下表面中央部。

旋轉軸13係垂直設置於旋轉基座11之下表面側中心部。旋轉軸13經由驅動皮帶15而與馬達14之驅動滑輪16連動連結。若馬達14使驅動滑輪16旋轉驅動，則驅動皮帶15繞動，旋轉軸13旋轉。藉此，經旋轉基座11所保持之基板W於水平面內在沿鉛垂方向之中心軸RX之周圍與旋轉基座11及旋轉軸13一併旋轉。

又，旋轉軸13之內側為中空，且於其中空部分沿鉛垂方向而插入設置有處理液噴嘴18。處理液噴嘴18與省略圖示之處理液供給源連通連接。處理液噴嘴18之前端係朝向經旋轉基座11所保持之基板W之下表面中心部而開口。因此，可自處理液噴嘴18之前端向基板W之下表面中心部供給處理液。

又，將旋轉軸13之內壁面與處理液噴嘴18之外壁面之間之縫隙作為氣體供給流路，且與省略圖示之氣體供給源連通連接。可自該縫隙之上端朝向經旋轉基座11所保持之基板W之下表面供給氣體。

包圍旋轉保持部10而設置有處理杯20。於處理杯20之內側設置有圓筒狀之間隔壁21。又，以包圍旋轉保持部10之周圍之方式，於間隔壁21之內側形成排液空間22，用以排出用於基板W之清洗處理之清洗液。進而，以包圍排液空間22之方式，於處理杯20之外壁與間隔壁21之間形成回收空間23，用以回收用於基板W之清洗處理之清洗液。

於排液空間22上連接有用以將清洗液導向排液處理裝置(省略圖示)之排液管27，且於回收空間23上連接有用以將清洗液導向回收處理裝置(省略圖示)之回收管28。

於處理杯20之上方，設置有用以防止來自基板W之清洗液向外側飛散之防濺罩30。該防濺罩30形成為相對於中心軸RX而旋轉對稱之形狀。於防濺罩30之上端部之內表面上，環狀形成有剖面V字形狀之排液導引槽31。又，於防濺罩30之下端部之內表面上，形成有包含向外側下方傾斜之傾斜面之回收液導引部32。於回收液導引部32之上端附近處，形成有用以收納處理杯20之間隔壁21之間隔壁收納槽33。

該防濺罩30藉由由滾珠螺桿機構等構成之護罩升降驅動機構35，而沿鉛垂方向升降驅動。護罩升降驅動機構35使防濺罩30於回收液導引部32包圍經旋轉基座11所保持之基板W之端緣部之回收位置、與排液導引槽31包圍經旋轉基座11所保持的基板W之端緣部之排液位置之間而升降。當防濺罩30位於回收位置(圖1所示之位置)時，自基板W之端緣部飛散之清洗液藉由回收液導引部32而被導入至回收空間23，並經由回收管28而回收。另一方面，當防濺罩30位於排液位置時，自基板W之端緣部飛散之清洗液藉由排液導引槽31而被導入至排液空間22，並經由排液管27而排出。如此一來，可切換清洗液之排液及回收而執行。又，於將基板W交付至旋轉基座11之情形時，護罩升降驅動機構35使防濺罩30下降至旋轉基座11較防濺罩30之上端更突出之高度位置為止。

噴嘴驅動部50包括升降馬達51、擺動馬達53及噴嘴臂58。於噴嘴臂58之前端安裝有清洗頭60。噴嘴臂58之基端側係連結於擺動馬達53之馬達軸53a上。擺動馬達53使清洗頭60以馬達軸53a為中心而於水平面內旋動。

擺動馬達53係安裝於升降基座54上。升降基座54旋接於直接連接於固定設置之升降馬達51之馬達軸的滾珠螺桿52上，並且滑動自如地安裝於導引構件55上。若升降馬達51使滾珠螺桿52旋轉，則清洗頭60與升降基座54一併升降。

藉由噴嘴驅動部50之升降馬達51及擺動馬達53，清洗頭60於較防濺罩30更外側之避讓位置與旋轉基座11之上方之清洗位置之間移動。又，清洗頭60於旋轉基座11之上方，藉由擺動馬達53而於基板W之中心部上方與端緣部上方之間擺動。

又，控制部90對設置於基板清洗裝置1上之各種動作機構進行控制。控制部90之硬體之構成與通常之電腦相同。即，控制部90包括進行各種運算處理之CPU(central processing unit，中央處理單元)、記憶基本程式之讀出專用之記憶體即ROM(read only memory，唯讀記憶體)、記憶各種資訊之讀寫自如之記憶體即RAM(Random-access memory，隨機存取記憶體)及記憶控制用軟體或資料等之磁碟。

圖2係表示第1實施形態之清洗頭60之概略構成之圖。又，圖3係清洗頭60之立體圖。清洗頭60構成為於圓筒之筒狀體61上貼設有壓電元件(piezo element)62。清洗頭60經由樹脂製之固持件63而安裝於噴嘴臂58之前端。再者，於圖3中省略了固持件63。於圓筒形狀之筒狀體61之內側形成有中空空間，且其兩端形成開口。於本實施形態中，筒狀體61係由石英而形成，且其長度方向長度為50 mm。再者，筒狀體61亦可由氧化鋯(ZrO₂ )等之陶瓷而形成。

於筒狀體61之壁面上穿設有複數個(第1實施形態中為20個)吐出孔64。20個吐出孔64係沿筒狀體61之長度方向而排列成一行。各吐出孔64係貫通筒狀體61之側壁之大致圓筒形狀。20個吐出孔64之直徑均一，為7 μm以上且12 μm以下之範圍。20個吐出孔64之排列間距(鄰接之吐出孔64間之距離)為1 mm。

又，於筒狀體61之壁面上之與複數個吐出孔64相對向之部位之外壁面上貼設有壓電元件62。壓電元件62與具有高頻產生器之電源65電性連接。電源65將特定頻率之交流電壓施加於壓電元件62上。

筒狀體61之內側空間之一端側開口經由供給配管70而與清洗液供給源71連通連接。於供給配管70之路徑中途介插有壓送泵72及過濾器73。壓送泵72自清洗液供給源71朝向清洗頭60壓送清洗液(本實施形態中為純水)。過濾器73將自清洗液供給源71所輸送之清洗液中包含之異物除去。

另一方面，於筒狀體61之內側空間之另一端側開口上連通連接有排出配管75。於排出配管75之路徑中途介插有閥76。若一邊於筒狀體61之內側空間自供給配管70供給清洗液一邊打開閥76，則排出配管75向裝置外部排出清洗液。

其次，對具有上述構成之基板清洗裝置1之處理動作加以說明。以下所說明之處理動作係藉由控制部90執行特定之清洗處理用軟體而控制基板清洗裝置1之各機構而進行者。

首先，於防濺罩30下降且旋轉基座11較防濺罩30向更上方突出之狀態下，將基板W交付至旋轉基座11。繼而，防濺罩30上升至上述排液位置為止，並且噴嘴驅動部50使清洗頭60移動至經旋轉基座11所保持之基板W之上方之清洗位置為止。於清洗位置處，清洗頭60之複數個吐出孔64與基板W之間隔設為5 mm以上且25 mm以下。

即便於不進行清洗處理時，亦始終連續地自壓送泵72向清洗頭60輸送清洗液。當不進行清洗處理時，閥76打開，且輸送至筒狀體61之內部之清洗液直接自排出配管75持續排出至裝置外部。即，當清洗頭60於較防濺罩30更外側之避讓位置處待機、及自避讓位置起移動至基板W上方之清洗位置時，亦持續向清洗頭60供給清洗液，該清洗液持續排出至裝置外部。

接下來，藉由旋轉保持部10開始基板W之旋轉，並且自清洗頭60將清洗液之液滴朝向基板W之上表面吐出。此時，亦可自處理液噴嘴18朝向基板W之下表面而吐出清洗液。又，藉由噴嘴驅動部50使清洗頭60於基板W之中心部上方與端緣部上方之間擺動，而不斷進行清洗處理。於進行清洗處理時，係一邊向清洗頭60輸送清洗液一邊關閉閥76。因此，筒狀體61內部之清洗液之液壓上升，並藉此自20個吐出孔64吐出清洗液。於本實施形態中，筒狀體61內部之清洗液之液壓設為10 MPa以下。

又，於進行清洗處理時，電源65將特定頻率之交流電壓施加於壓電元件62上。藉此，壓電元件62重複膨脹收縮，並對筒狀體61內部之清洗液賦予特定頻率之振動。若提高筒狀體61之內部之清洗液之液壓並且對該清洗液賦予振動，則因液壓而自20個吐出孔64流出之清洗液藉由振動而被分散‧分開，從而生成並吐出清洗液之液滴。此處，自吐出孔64流出之液流被分開而生成液滴係藉由以下之過程而實現。於筒狀體61內維持固定壓力或者具有較小範圍之壓力(D.C(direct current).pressure，直流壓)而供給清洗液。自吐出孔64藉由上述壓力而自20個吐出孔64以實質上相同之吐出率流出清洗液。若於該狀態下對壓電元件62施加固定之特定頻率之交流電壓，則液流因所產生之振動被分散‧分開而形成液滴。此處之利用壓送泵72供給清洗液之供給壓力與施加於壓電元件62上之交流之頻率，係如先前技術所記載之連續噴墨裝置之通常之操作範圍以外的值。附著於基板W上之微粒等污染物質藉由自清洗頭60所吐出之液滴的動能而被物理地去除。

此處，控制部90控制壓送泵72而調整筒狀體61內部之清洗液之液壓，並且控制電源65而調整賦予給清洗液之振動，藉此可規定自20個吐出孔64所吐出之液滴的吐出條件(參數)。除該等以外，吐出孔64之直徑及個數亦對液滴之吐出條件存在影響。

於本實施形態中，自20個吐出孔64朝向基板W吐出之清洗液之液滴之平均液滴直徑設為15 μm以上且30 μm以下。此處，重要點在於：自清洗頭60吐出之液滴之液滴直徑不會遍及15 μm至30 μm之範圍而較廣地分布，不均極其小。具體而言，液滴直徑之分布以3σ(σ為標準偏差)計為2 μm以下。

圖4係表示清洗液之液滴直徑之分布之圖。於圖4中，以實線表示自本實施形態之清洗頭60所吐出之液滴之液滴直徑分布，以虛線表示自先前之雙流體噴嘴所吐出之液滴的液滴直徑分布。自先前之雙流體噴嘴所吐出之液滴之液滴直徑具有較廣之分布，既包含液滴直徑為15 μm至30 μm之液滴，但亦含有大量液滴直徑處於該範圍以外之液滴。與此相較，自本實施形態之清洗頭60所吐出之液滴之液滴直徑之分布極其窄，大體上無不均。

又，於本實施形態中，自20個吐出孔64朝向基板W吐出之清洗液之液滴之平均液滴速度設為20米/秒以上且60米/秒以下。與液滴直徑同樣地，自清洗頭60所吐出之液滴之液滴速度並不會遍及20米/秒至60米/秒之範圍而較廣地分布，不均極其小。具體而言，液滴速度之分布以3σ計為5米/秒以下。

圖5係表示清洗液之液滴速度之分布之圖。於圖5中，亦以實線表示自本實施形態之清洗頭60所吐出之液滴之液滴速度分布，以虛線表示自先前之雙流體噴嘴所吐出之液滴的液滴速度分布。自先前之雙流體噴嘴所吐出之液滴之液滴速度具有非常廣之分布，相較於此，自本實施形態之清洗頭60所吐出之液滴之液滴速度的分布極其窄。

如此，可將自本實施形態之清洗頭60所吐出之液滴之液滴直徑及液滴速度之不均處在較小範圍內，其原因在於由壓電元件62對高壓填充於筒狀體61內部之清洗液賦予振動而自複數個吐出孔64吐出上述清洗液。即，於先前之雙流體噴嘴中，係使加壓後之氣體與液體碰撞而生成液滴，因此液滴係作為與氣體之多相流而排出，控制變得困難，且液滴之液滴直徑及液滴速度亦分布較廣、不均較大，相對於此，於本實施形態之清洗頭60中，係對加壓後之液體賦予振動而自複數個吐出孔64吐出，因此僅液滴吐出，可使液滴之液滴直徑及液滴速度之分布較窄且不均較小。

圖6係表示所吐出之液滴之液滴直徑與對基板W造成之損傷之相互關係的圖。如圖6所示，若液滴直徑超過30 μm則會對基板W產生損傷，液滴直徑越大則造成之損傷亦越大。由於自清洗頭60所吐出之清洗液之液滴之平均液滴直徑為15 μm以上且30 μm以下，因此可防止於清洗處理中對基板W造成損傷。又，由於液滴直徑之不均極其小，以3σ計為2 μm以下，因此無益於清洗之多餘液滴或如對基板W造成損傷之有害液滴完全不存在。所以，可提高清洗效率而又不會對基板W造成損傷。

又，圖7係表示所吐出之液滴之液滴速度與污染物質之去除率之相互關係的圖。如圖7所示，所吐出之液滴之液滴速度越大則污染物質之去除率亦越高。自本實施形態之清洗頭60所吐出之清洗液之液滴之平均液滴速度為20米/秒以上且60米/秒以下，因此可獲得必要之去除性能。而且，液滴速度之不均亦極其小，以3σ計為5米/秒以下，因此無益於清洗之多餘液滴基本上不存在。

又，於清洗頭60上設置有20個吐出孔64。於第1實施形態中，自20個吐出孔64朝向基板W所吐出之清洗液之液滴之總流量設為10毫升/分鐘以上。圖8係表示因所吐出之液滴之液滴流量不同而引起之污染物質之去除率之差異的圖。於圖8中，虛線表示以1毫升/分鐘之液滴流量而吐出清洗液之液滴時之污染物質之去除率，實線表示以10毫升/分鐘之液滴流量而吐出清洗液之液滴時之污染物質的去除率。液滴流量越大則清洗效率越高，當以1毫升/分鐘之液滴流量而吐出清洗液之液滴時，需要300秒鐘來獲得充分之去除率，而若以10毫升/分鐘之液滴流量吐出液滴，則可以30秒鐘達到相同去除率。於葉片式之基板清洗裝置1中，每塊基板W之清洗處理所需之時間為30秒係大致妥當者。

如上所述，當進行清洗處理時，係自清洗頭60將清洗液之液滴朝向基板W吐出。自清洗頭60所吐出之液滴之平均液滴直徑為15 μm以上且30 μm以下，且其分布以3σ計為2 μm以下。又，所吐出之液滴之平均液滴速度為20米/秒以上且60米/秒以下，且其分布以3σ計為5米/秒以下。進而，所吐出之液滴之液滴流量為10毫升/分鐘以上。若一邊滿足該等吐出條件一邊自清洗頭60將清洗液之液滴朝向基板W吐出，則可提高清洗效率而又不會對基板W造成損傷，且可於短時間內達成充分之污染物質之去除率。

又，於清洗處理中清洗頭60係於基板W之中心部上方與端緣部上方之間重複擺動，遍及基板W之整個表面而均一地進行清洗處理。再者，因離心力而自旋轉之基板W飛散出之液體藉由排液導引槽31而被導入至排液空間22內，並經由排液管27而排出。

經過特定之清洗處理時間之後，打開閥76，停止自清洗頭60吐出液滴，並藉由噴嘴驅動部50將清洗頭60移動至避讓位置為止。繼而，提高基板W之旋轉數而執行基板W之乾燥處理。於乾燥處理結束之後，停止基板W之旋轉，並且使防濺罩30下降而自旋轉基座11上搬出處理後之基板W。藉此，基板清洗裝置1之一系列處理動作結束。再者，清洗及乾燥處理中之防濺罩30之位置，較好的是根據清洗液之回收或排液之必要性而適當地變更。

以上，對本發明之第1實施形態進行了說明，但只要不脫離本發明之主旨，除上述說明以外可進行各種各樣之變更。例如，於第1實施形態之基板清洗裝置1中，筒狀體61內部之清洗液之液壓係設為10 MPa以下，但液壓並非限定於此者。例如，若吐出孔64之直徑較上述實施形態更小，則液壓必須設為更高之壓力。

又，於第1實施形態之基板清洗裝置1中，當不進行清洗處理時亦向清洗頭60供給清洗液，且該清洗液排出至裝置外部，但亦可作為循環系統而構成。即，亦可經由過濾器而將閥76之下游側之配管連接於清洗液供給源71上，而將來自清洗頭60之清洗液回流至清洗液供給源71。

又，第1實施形態之基板清洗裝置1係適於將半導體基板作為基板W而進行清洗者，但本發明之清洗技術亦可適用於其他種類之基板W之清洗。作為其他種類之基板W，可列舉液晶顯示裝置用玻璃基板或碟等陶瓷板。

圖9係表示進行包含其他種類之基板W之清洗處理之基板清洗裝置的圖。基板W藉由支持台111而保持。作為清洗頭之清洗頭60相對於經支持台111所保持之基板W而相對性地移動。可藉由省略圖示之滑塊移動機構而使清洗頭60移動至基板W之上方，亦可維持將清洗頭60固定之狀態而驅動支持台111。又，亦可藉由手動而使清洗頭60移動。

清洗頭60之構成與上述第1實施形態中說明之圖2、3所示者相同。即，一邊向清洗頭60輸送清洗液一邊關閉閥76而提高筒狀體61之內部之清洗液之液壓，並且藉由壓電元件62對筒狀體61內部之清洗液賦予振動，則自20個吐出孔64生成並吐出清洗液之液滴。附著於基板W上之污染物質藉由自清洗頭60所吐出的液滴而物理地去除。

即便於清洗包含其他種類之基板W之情形時，控制部90控制壓送泵72而調整筒狀體61內部之清洗液之液壓，並且控制電源65而調整賦予給清洗液之振動，藉此規定自20個吐出孔64所吐出之液滴之吐出條件。關於液滴直徑，係將自20個吐出孔64朝向基板W吐出之清洗液之液滴之平均液滴直徑設為15 μm以上且200 μm以下。與上述實施形態同樣地，自清洗頭60所吐出之液滴之液滴直徑不會遍及15 μm至200 μm之範圍而較廣地分布，不均極其小。具體而言，液滴直徑之分布以3σ(σ為標準偏差)計集中在平均液滴直徑之10%以下。

圖10係表示清洗液之液滴直徑之分布之圖。分布DA之液滴之平均液滴直徑比較小，適用於半導體基板之清洗。另一方面，分布DB之液滴之平均液滴直徑比較大，適用於陶瓷板之清洗。無關於平均液滴直徑，自清洗頭60所吐出之液滴之液滴直徑之分布以3σ計為平均液滴直徑之10%以下之極其狹窄，基本上無不均。由此，無益於清洗之多餘液滴或如對基板W造成損傷之有害液滴完全不存在。因此，可提高清洗效率而又不會對基板W造成損傷。然而，隨著平均液滴直徑不斷變大，不均逐漸變大，若平均液滴直徑超過200 μm，則難以使液滴直徑之分布以3σ計集中在平均液滴直徑之10%以下。又，就清洗頭60之製作而言，若平均液滴直徑超過200 μm則無法抑制不均，且不實用。

又，關於液滴速度，自20個吐出孔64朝向基板W所吐出之清洗液之液滴之平均液滴速度設為20米/秒以上且100米/秒以下。與液滴直徑同樣地，自清洗頭60所吐出之液滴之液滴速度不會遍及20米/秒至100米/秒之範圍而較廣地分布，不均極其小。具體而言，液滴速度之分布以3σ(σ為標準偏差)計集中在平均液滴速度之10%以下。再者，向清洗頭60供給之清洗液之液壓並不限定於10 MPa以下，根據吐出孔64之直徑等條件而需要更高液壓之供給。

圖11係表示清洗液之液滴速度之分布之圖。根據作為清洗對象之基板W之種類不同，可使用如分布DC般平均液滴速度比較小之液滴，亦可使用如分布DD般平均液滴速度比較大之液滴。無關於平均液滴速度，自清洗頭60所吐出之液滴之液滴速度之分布以3σ計為平均液滴速度之10%以下之極其狹窄，基本上無不均。由此，無益於清洗之多餘液滴亦基本上不存在。然而，隨著平均液滴速度不斷變大，不均逐漸變大，若平均液滴速度超過100米/秒則難以使液滴速度之分布以3σ計集中在平均液滴速度之10%以下。

又，關於液滴流量，係將自20個吐出孔64朝向基板W所吐出之清洗液之液滴之總流量設為10毫升/分鐘以上。若一邊對應於基板W之種類而滿足該等吐出條件一邊自清洗頭60將清洗液之液滴朝向基板W吐出，則無益於清洗之多餘液滴或如對基板W造成損傷之有害液滴完全不存在，可提高清洗效率而又不會對基板W造成損傷，且可於短時間內達成充分之污染物質之去除率。

又，於第1實施形態中，係於上述吐出條件下自吐出清洗液之液滴，但清洗頭60之形態並不限定於此。圖12係表示清洗頭之其他例之圖。

圖12之清洗頭160係於四角稜柱形狀之筒狀體161上貼設壓電元件162而構成。筒狀體161具有四角稜柱形狀之外形，且於其內側形成有四角稜柱形狀之中空空間。筒狀體161之中空空間之兩端形成開口，與上述第1實施形態同樣地，其一端連接於供給配管70上，並且另一端連接於排出配管75上(參照圖2)。筒狀體161由石英或氧化鋯等之陶瓷形成即可。

於筒狀體161之其中一側壁面上穿設有複數個(例如20個)吐出孔164。20個吐出孔164係沿筒狀體161之長度方向而排列成一行。複數個吐出孔164之大小及排列間距與上述第1實施形態之複數個吐出孔64相同。設置有複數個吐出孔164之側壁面之寬度為10 mm。又，於筒狀體161之另一側壁(與設置有複數個吐出孔164之側壁相對向之側壁)之外壁面上貼設有壓電元件162。壓電元件162與電源65電性連接。電源65將特定頻率之交流電壓施加於壓電元件162上。

具備清洗頭160之基板清洗裝置之全體構成及清洗頭160周邊構成與第1實施形態相同。向清洗頭160中連續地持續供給清洗液，並進行清洗處理時，關閉閥76，藉此自複數個吐出孔164吐出清洗液。又，當進行清洗處理時，藉由壓電元件162而對筒狀體161之內部之清洗液賦予振動。藉此，與第1實施形態同樣地，自複數個吐出孔164生成並吐出清洗液之液滴。

又，清洗頭亦可為如圖13所示者。圖13之清洗頭260具備多角稜柱形狀之筒狀體261。筒狀體261具有多角稜柱形狀之外形，且於其內側形成有多角稜柱形狀之中空空間。筒狀體261之中空空間之兩端形成開口，與上述第1實施形態同樣地，其一端連接於供給配管70上，另一端連接於排出配管75上(參照圖2)。筒狀體261由石英或氧化鋯等之陶瓷形成即可。

於筒狀體261之其中一側壁面上穿設有成一行之複數個(例如20個)吐出孔264。複數個吐出孔264之大小及排列間距與上述第1實施形態之複數個吐出孔64相同。又，於與設置有複數個吐出孔264之側壁相對向之側壁之外壁面上貼設有壓電元件262。壓電元件262與電源65電性連接。

具備清洗頭260之基板清洗裝置之全體構成及清洗頭260周邊構成與第1實施形態相同。向清洗頭260連續地持續供給清洗液，而進行清洗處理時，關閉閥76，藉此自複數個吐出孔264吐出清洗液。又，當進行清洗處理時，藉由壓電元件262而對筒狀體261之內部之清洗液賦予振動。藉此，與第1實施形態同樣地，自複數個吐出孔264生成並吐出清洗液之液滴。

又，清洗頭亦可為如圖14所示者。圖14(a)係清洗頭360之縱剖面圖，圖14(b)係清洗頭360之橫剖面圖。圖14之清洗頭360具備長方體形狀之筒狀體361。筒狀體361之內側空間藉由複數個間隔板365而被劃分成複數個區塊。再者，間隔板365並非將複數個區塊完全地間隔，複數個區塊彼此相連通。

於筒狀體361上形成有導入口366及吐出口367。導入口366及吐出口367係與筒狀體361之內部空間連通。導入口366連接於供給配管70上，並且吐出口367連接於排出配管75上。筒狀體361亦由石英或氧化鋯等之陶瓷形成即可。

於藉由複數個間隔板365而被劃分之複數個區塊之各個上穿設有吐出孔364。於清洗頭360上亦穿設有排成一行之複數個吐出孔364，各吐出孔364之大小及排列間距與上述第1實施形態之複數個吐出孔64相同。又，於筒狀體361之兩側壁之外表面上貼設有壓電元件362。壓電元件362與電源65電性連接。

具備清洗頭360之基板清洗裝置之全體構成及清洗頭360之周邊構成與第1實施形態相同。向清洗頭360連續地持續供給清洗液，而進行清洗處理時，關閉閥76，藉此自複數個吐出孔364吐出清洗液。又，當進行清洗處理時，藉由壓電元件362而對筒狀體361之內部之清洗液賦予振動。藉此，與第1實施形態同樣地，自複數個吐出孔364生成並吐出清洗液之液滴。

即便於使用圖12所示之清洗頭160、圖13所示之清洗頭260或圖14所示之清洗頭360而將清洗液之液滴朝向基板W吐出之情形時，液滴之吐出條件亦與上述相同。若一邊滿足上述吐出條件一邊將清洗液之液滴朝向基板W吐出，則與上述第1實施形態同樣地，無益於清洗之多餘液滴或如對基板W造成損傷之有害液滴完全不存在，可提高清洗效率而又不會對基板W造成損傷，且可於短時間內達成充分之污染物質之去除率。

又，只要係可於上述吐出條件下吐出清洗液之液滴之清洗頭，則亦可使用圖2、圖3、圖12~圖14所示之形態以外之清洗頭，將清洗液之液滴朝向基板W吐出。

又，清洗液並不限定於純水，亦可為清洗用之化學藥品之水溶液。

又，基板清洗裝置1之全體構成並不限定於圖1之形態，例如亦可設置向清洗處理後之基板W噴出氮氣以使其乾燥之氣體噴嘴。

<第2實施形態>

圖15係表示第2實施形態之基板清洗裝置之圖。第2實施形態之基板清洗裝置401係一塊一塊地清洗半導體之基板W之葉片式之清洗裝置，其去除附著於圓形之矽之基板W上之微粒等污染物質而進行清洗。基板清洗裝置401之主要構成包括旋轉保持部410、處理杯420、防濺罩430、噴嘴驅動部450、清洗頭460、防護淋洗噴嘴480、及控制部490。

旋轉保持部410具備旋轉基座411、旋轉軸413及馬達414。旋轉基座411係具有略大於基板W之直徑之圓板狀構件。於旋轉基座411之上表面周邊部，沿同一圓周上而豎立設置有複數個(本實施形態中為6個)之支持銷412。各支持銷412包括：圓筒狀之支持部，其自下方支持基板W之下表面周邊部；及銷部，其突出設置於上述支持部之上表面，與基板W之端緣部抵接並加以按壓。將6個支持銷412中之3個作為固定設置於旋轉基座411上之固定支持銷。固定支持銷於圓筒狀支持部之軸心上突出設置有銷部。另一方面，將6個支持銷412中之剩餘的3個作為設置成相對於旋轉基座411而旋轉(自轉)自如之可動支持銷。於可動支持銷上，自圓筒狀支持部之軸心略微偏離而突出設置銷部。3個可動支持銷藉由省略圖示之連桿機構及驅動機構連動而旋動驅動。藉由可動支持銷旋動，可藉由6個銷部夾持基板W之端緣部、且可解除基板W之夾持。利用6個支持銷412而夾持基板W之端緣部，藉此可以水平姿勢保持基板W，而不會使旋轉基座411接觸基板W之下表面中央部。旋轉軸413垂直設置於旋轉基座411之下表面側中心部。旋轉軸413經由驅動皮帶415而與馬達414之驅動滑輪416連動連結。若馬達414使驅動滑輪416旋轉驅動，則驅動皮帶415繞動，旋轉軸413旋轉。藉此，經旋轉基座411所保持之基板W於水平面內沿鉛垂方向而在中心軸RX之周圍與旋轉基座411及旋轉軸413一併旋轉。

又，旋轉軸413之內側形成為中空，且於其中空部分沿鉛垂方向而插入設置有處理液噴嘴418。處理液噴嘴418與省略圖示之處理液供給源連通連接。處理液噴嘴418之前端朝向經旋轉基座411所保持之基板W之下表面中心部而開口。因此，可自處理液噴嘴418之前端向基板W之下表面中心部供給處理液。

又，將旋轉軸413之內壁面與處理液噴嘴418之外壁面之間之縫隙作為氣體供給流路，且與省略圖示之氣體供給源連通連接。可自該縫隙之上端朝向經旋轉基座411所保持之基板W之下表面供給氣體。

包圍旋轉保持部410而設置處理杯420。於處理杯420之內側設置有圓筒狀之間隔壁421。又，以包圍旋轉保持部410之周圍之方式，於間隔壁421之內側形成用以排出用於基板W之清洗處理之清洗液之排液空間422。進而，以包圍排液空間422之方式，於處理杯420之外壁與間隔壁421之間形成用以回收用於基板W之清洗處理之清洗液之回收空間423。

於排液空間422上連接有用以向排液處理裝置(省略圖示)導入清洗液之排液管427，且於回收空間423上連接有用以向回收處理裝置(省略圖示)導入清洗液之回收管428。

於處理杯420之上方設置有用以防止來自基板W之清洗液向外側飛散之防濺罩430。該防濺罩430形成為相對於中心軸RX而旋轉對稱之形狀。於防濺罩430之上端部之內表面，環狀形成有剖面V字形狀之排液導引槽431。又，於防濺罩430之下端部之內表面，形成有包含向外側下方傾斜之傾斜面之回收液導引部432。於回收液導引部432之上端附近，形成有用以收納處理杯420之間隔壁421之間隔壁收納槽433。

該防濺罩430藉由由滾珠螺桿機構等構成之護罩升降驅動機構435而沿鉛垂方向升降驅動。護罩升降驅動機構435使防濺罩430於回收液導引部432包圍經旋轉基座411所保持之基板W之端緣部之回收位置、與排液導引槽431包圍經旋轉基座411所保持之基板W之端緣部的排液位置之間升降。當防濺罩430位於回收位置(圖1所示之位置)時，自基板W之端緣部飛散之清洗液藉由回收液導引部432而被導入至回收空間423內，並經由回收管428而回收。另一方面，當防濺罩430位於排液位置時，自基板W之端緣部飛散之清洗液藉由排液導引槽431而被導入至排液空間422內，並經由排液管427而排出。如此一來，可切換清洗液之排液及回收而執行。又，於將基板W交付給旋轉基座411之情形時，護罩升降驅動機構435使防濺罩430下降至旋轉基座411較防濺罩430之上端更突出之高度位置為止。

第2實施形態之基板清洗裝置401更包括防護淋洗噴嘴480。防護淋洗噴嘴480將自省略圖示之防護淋洗液供給源所輸送之防護淋洗液(本實施形態中為純水)吐出至經旋轉保持部410所保持之基板W之上表面。來自防護淋洗噴嘴480之防護淋洗液之吐出之有無、及吐出流量，係藉由控制部490控制輸送線之流量調整閥等而進行調整。

噴嘴驅動部450具備升降馬達451、擺動馬達453及噴嘴臂458。於噴嘴臂458之前端安裝有清洗頭460。噴嘴臂458之基端側係連結於擺動馬達453之馬達軸453a上。擺動馬達453使清洗頭460於水平面內以馬達軸453a為中心而旋動。

擺動馬達453係安裝於升降基座454上。升降基座454係旋接於與固定設置之升降馬達451之馬達軸直接連接之滾珠螺桿452上，並且滑動自如地安裝於導引構件455上。若升降馬達451使滾珠螺桿452旋轉，則清洗頭460與升降基座454一併升降。

藉由噴嘴驅動部450之升降馬達451及擺動馬達453，清洗頭460於較防濺罩430更外側之避讓位置與旋轉基座411之上方之清洗位置之間移動。又，清洗頭460於旋轉基座411之上方，藉由擺動馬達453而於基板W之中心部上方與端緣部上方之間擺動。

又，控制部490對設置於基板清洗裝置401上之各種動作機構進行控制。控制部490之硬體之構成與通常之電腦相同。即，控制部490包括進行各種運算處理之CPU、記憶基本程式之讀出專用之記憶體即ROM、記憶各種資訊之讀寫自如之記憶體即RAM及記憶控制用軟體或資料等之磁碟。

圖16係表示第2實施形態之清洗頭460之概略構成之圖。又，圖17係清洗頭460之立體圖。清洗頭460係於四角稜柱形狀之筒狀體461上貼設壓電元件(壓電元件)462而構成。清洗頭460經由樹脂製之固持件463而安裝於噴嘴臂458之前端。再者，於圖17中省略固持件463。

於四角稜柱形狀之筒狀體461之內側形成有中空空間，且其兩端形成開口。於第2實施形態中，筒狀體461係由石英而形成，但亦可由氧化鋯(ZrO₂ )等之陶瓷而形成。

於第2實施形態中，在清洗頭460之筒狀體461之底面上穿設有80個吐出孔(噴嘴)464。圖18係表示第2實施形態之吐出孔464之排列之圖，且係自仰視筒狀體461之平面圖。如圖18所示，於筒狀體461之底面上將20個吐出孔464以特定之排列間隔排成一行之孔行NR設置4行。藉由將20個吐出孔464配置4行而於筒狀體461之底面上設置合計80個吐出孔464。各吐出孔464係貫通筒狀體461之底壁面之大致圓筒形狀。80個吐出孔464之直徑(孔徑)均一，於第2實施形態中為15 μm。

又，於筒狀體461之上表面(與設置有80個吐出孔464之壁面相對向之壁面)之外側貼設有壓電元件462。壓電元件462係與具有高頻產生器之電源465電性連接。電源465將特定頻率之交流電壓施加於壓電元件462上。

筒狀體461之內側空間之一端側開口經由供給配管470而與清洗液供給源471連通連接。於供給配管470之路徑中途介插有壓送泵472及過濾器473。壓送泵472自清洗液供給源471朝向清洗頭460壓送清洗液(本實施形態中為純水)。過濾器473除去自清洗液供給源471所輸送之清洗液中包含之異物。

另一方面，於筒狀體461之內側空間之另一端側開口上連通連接有排出配管475。於排出配管475之路徑中途介插有閥476。若一邊自供給配管470向筒狀體461之內側空間供給清洗液一邊打開閥476，則自排出配管475向裝置外部排出清洗液。

其次，對具有上述構成之基板清洗裝置401之處理動作加以說明。以下所說明之處理動作係藉由控制部490執行特定之清洗處理用軟體而控制基板清洗裝置401之各機構而進行者。圖19係表示第2實施形態之基板清洗裝置401之清洗動作之圖。

首先，於防濺罩430下降且旋轉基座411較防濺罩430向更上方突出之狀態下，將基板W交付給旋轉基座411。繼而，防濺罩430上升至上述排液位置為止，並且噴嘴驅動部450使清洗頭460移動至經旋轉基座411所保持之基板W之上方的清洗位置為止。於清洗位置處，清洗頭460之複數個吐出孔464與基板W之間隔設為5 mm以上且25 mm以下。

當不進行清洗處理時亦始終連續地自壓送泵472向清洗頭460輸送清洗液。當不進行清洗處理時，打開閥476，輸送至筒狀體461之內部之清洗液直接自排出配管475持續排出至裝置外部。即，當清洗頭460於較防濺罩430更外側之避讓位置處待機時、及自避讓位置起移動至基板W上方之清洗位置時，亦向清洗頭460持續供給清洗液，且該清洗液持續排出至裝置外部。

其次，藉由旋轉保持部410開始基板W之旋轉，並且自防護淋洗噴嘴480向旋轉之基板W之上表面吐出防護淋洗液而形成液膜。繼而，自清洗頭460將清洗液之液滴朝向旋轉之基板W之上表面吐出。此時，亦可自處理液噴嘴418朝向基板W之下表面吐出清洗液。又，如圖19所示，一邊使基板W旋轉，一邊藉由噴嘴驅動部450使清洗頭460於基板W之中心部上方與端緣部上方之間掃描而不斷進行清洗處理。當進行清洗處理時，一邊向清洗頭460輸送清洗液一邊關閉閥476。因此，筒狀體461內部之清洗液之液壓上升，藉此自80個吐出孔464吐出清洗液。

又，當進行清洗處理時，電源465將特定頻率之交流電壓施加於壓電元件462上。藉此，壓電元件462重複膨脹收縮，並對筒狀體461內部之清洗液賦予特定頻率之振動。若提高筒狀體461之內部之清洗液之液壓，並且對該清洗液賦予振動，則因液壓而自80個吐出孔464流出之清洗液藉由振動而分散‧分開，生成並吐出清洗液之液滴。此處，自吐出孔464流出之液流被分開而生成液滴係藉由以下之過程而實現。向筒狀體461內維持固定壓力或具有較小範圍之壓力(D.C.pressure，直流壓)而供給清洗液。自吐出孔464藉由上述壓力而自80個吐出孔464亦實質上相同之吐出率流出清洗液。若於該狀態下對壓電元件462施加固定之特定頻率之交流電壓，則液流因所產生之振動而分散‧分開並形成液滴。此處之利用壓送泵472供給清洗液之供給壓力與施加於壓電元件462上之交流之頻率，係所謂之連續噴墨裝置之通常之操作範圍以外的值。附著於基板W上之微粒等污染物質藉由自清洗頭460所吐出之液滴之動能而物理地去除。再者，因離心力而自旋轉之基板W上飛散之液體藉由排液導引槽431而被導入至排液空間422內，並自排液管427排出。

此處，控制部490控制壓送泵472而調整筒狀體461內部之清洗液之液壓，並且控制電源465而調整賦予給清洗液之振動，藉此可規定自80個吐出孔464吐出之液滴的吐出條件(參數)。

於第2實施形態中，自80個吐出孔464朝向基板W所吐出之清洗液之液滴之直徑(液滴直徑)設為20 μm。此處，自80個吐出孔464所吐出之所有液滴之液滴直徑嚴格來說並不都是20 μm，但藉由本實施形態之方式而吐出之液滴之液滴直徑之不均極其小。具體而言，液滴直徑之分布以3σ(σ為標準偏差)計集中在2 μm以下，可認為自80個吐出孔464吐出實質上直徑固定(20 μm)之清洗液之液滴。

又，於第2實施形態中，自80個吐出孔464朝向基板W吐出之清洗液之速度(液滴速度)設為40 m/s。與液滴直徑同樣地，自80個吐出孔64所吐出之所有液滴之液滴速度嚴格來說並不都是40 m/s，但藉由本實施形態之方式而吐出之液滴之液滴速度之不均極其小。具體而言，液滴速度之分布以3σ計集中在5 m/s以下，可認為自80個吐出孔64實質上以固定速度(40 m/s)吐出清洗液之液滴。

如此，自第2實施形態之清洗頭460之吐出孔464以固定液滴速度40 m/s而連續地吐出直徑為20 μm之均一的清洗液之液滴。可將吐出之液滴之液滴直徑及液滴速度之不均處在較小範圍內，其原因在於：由壓電元件462對高壓填充至筒狀體461內部之清洗液賦予振動，而自複數個吐出孔464吐出。即，於先前之雙流體噴嘴中，係使加壓後之氣體與液體碰撞而生成液滴，因此液滴作為與氣體之多相流而吐出，控制變得困難，且液滴之液滴直徑及液滴速度亦分布較廣、不均較大。相對於此，於第2實施形態之清洗頭460中，一邊對加壓後之液體賦予振動一邊自複數個吐出孔464吐出，因此可僅吐出液滴，且可使液滴之液滴直徑及液滴速度之分布較窄、不均較小。

若以40 m/s之液滴速度而吐出液滴直徑為20 μm之清洗液之液滴，則可獲得有效之清洗力而又不會對基板W造成損傷。即，若液滴之直徑過大或者液滴速度過快，則會因液滴之碰撞而對基板W產生損傷。相反，若液滴之直徑過小或者液滴速度過慢，則無法獲得必要之清洗力。以40 m/s之液滴速度吐出液滴直徑20 μm之清洗液之液滴這樣的條件，係進行矽之半導體基板W之清洗處理時可獲得有效清洗力而又不會對基板W造成損傷之較佳的液滴條件。

而且，自第2實施形態之清洗頭460之吐出孔464所吐出之液滴之液滴直徑及液滴速度之分布極其窄。因此，無益於清洗之多餘液滴或如對基板W造成損傷之有害液滴完全不存在，可確實地提高清洗效率而又不會對基板W造成損傷。

又，基板清洗裝置401自防護淋洗噴嘴480向旋轉之基板W之上表面吐出防護淋洗液而形成液膜。自清洗頭460所吐出之液滴經由防護淋洗液之液膜而與基板W之上表面碰撞。若於該液膜不存在之狀態下使來自清洗頭460之液滴直接與基板W碰撞，則有可能對基板W造成損傷，但藉由形成防護淋洗液之液膜，而緩和液滴之緩衝，防止對基板W造成損傷。

如此，若將液滴直徑固定為20 μm之清洗液之液滴以固定液滴速度40 m/s而吐出至基板W，則可獲得有效之清洗力而又不會對基板W造成損傷，於實際之清洗製程中，要求於特定之時間內均一地清洗基板W之整個表面。此處，假設於清洗頭460上設置有1個吐出孔464，對自該單一之吐出孔464以40 m/s之液滴速度連續地吐出液滴直徑為20 μm之清洗液之液滴時，均一地清洗直徑為300 mm之基板W之整個表面所需的清洗時間進行思考。

首先，為了均一地清洗基板W之整個表面，需要使液滴無縫隙地與基板W之整個表面碰撞。為此，需要液滴一邊以液滴直徑之1/2以上進行重疊一邊與基板W碰撞，具體而言，以基板W之圓周方向上之液滴之碰撞間隔及半徑方向上之碰撞間隔均為液滴直徑之1/2以下(若液滴直徑為20 μm，則為10 μm以下)之方式，調節基板W之旋轉數及清洗頭460之掃描速度即可。

於基板W之圓周方向上，越接近外周則旋轉速度越大，端緣部之速度最大。於基板W之端緣部沿圓周方向之液滴之碰撞間隔若為液滴直徑之1/2以下、即10 μm以下，則較其更靠內側之沿圓周方向之液滴之碰撞間隔變得更密，不會產生縫隙。若自孔徑15 μm之吐出孔464以40 m/s之液滴速度連續地吐出直徑為20 μm之清洗液之液滴，則自相同吐出孔464連續吐出之鄰接之液滴彼此之中心間距離為52 μm。如此一來，連續吐出且以40 m/s之液滴速度與基板W碰撞之鄰接之液滴的碰撞間隔變為10 μm，因此基板W之端緣部之旋轉速度為7.8 m/s，與其相對應之Φ300 mm之基板W之旋轉數為500 rpm。即，若基板W之旋轉數為500 rpm以下，則基板W之圓周方向上之液滴之碰撞間隔可為液滴直徑之1/2以下。

其次，於基板W之半徑方向上亦必須將鄰接之液滴之碰撞間隔設為10 μm以下。因此，基板W旋轉一次之期間清洗頭460沿半徑方向而移動之掃描距離為10 μm以下即可。再者，清洗頭460嚴格來說係藉由噴嘴驅動部450一邊畫出圓弧狀之軌跡一邊進行掃描者，由於圓弧之半徑足夠大，因此清洗頭460可近似於沿基板W之半徑方向而直線地掃描。

根據上述條件，若基板W之旋轉數為500 rpm，則基板W旋轉一次所需之時間為0.12秒，期間清洗頭460為了沿基板W之半徑方向而前進10 μm，掃描速度需要設為0.083 mm/s。即，若一邊將基板W之旋轉數設為500 rpm一邊將清洗頭460之掃描速度設為0.083 mm/s，則可將基板W之圓周方向上之液滴之碰撞間隔及半徑方向上之碰撞間隔均設為液滴直徑的1/2以下，且可使液滴無縫隙地與基板W之整個表面碰撞。然而，若將清洗頭460之掃描速度設為0.083 mm/s，則清洗頭460自Φ300 mm之基板W(即半徑150 mm)之中心部移動至端緣部為止需要1800秒。該1800秒之所需時間係藉由設置有1個吐出孔464之清洗頭460而使液滴無縫隙地與基板W之整個表面碰撞從而均一地進行清洗所需之理論上的最短時間。

於實際半導體製造製程中，一塊基板W之清洗處理所允許之時間約為30秒(更長為60秒)，1800秒之清洗時間係無論如何也無法允許之水準。為將該清洗時間設為30秒，理論上必須於清洗頭460上設置60個吐出孔464。

以上述方式推算之於30秒內均一地清洗一塊基板W所需之吐出孔464之個數為60個之理論值，根據1個吐出孔464可覆蓋之面積亦可妥當地算出。即，若將清洗頭460自基板W之中心部起移動至端緣部為止所需之掃描時間設為30秒之實際值，將基板W之旋轉數設為500 rpm，30秒之掃描時間內畫出之清洗頭460之軌跡之長度算出為117809.5 mm。將該軌跡之長度除以液滴之直徑後之值作為30秒之掃描期間1個吐出孔464可覆蓋之清洗面積而估算者，為2356.190 mm² 。Φ300 mm之基板W之清洗面之面積為70685.83 mm² ，液滴必須以直徑之1/2進行重疊，必須之清洗面積可看作係基板W之清洗面之面積的2倍即141371.66 mm² 。該必要之清洗面積係1個吐出孔464可覆蓋之清洗面積之60倍，清洗頭460於30秒之掃描時間內自基板W之中心部起移動至端緣部為止之期間內，為清洗基板W之整個表面，必須於清洗頭460上設置60個吐出孔464。

如上所述，為於實際中一塊基板W之清洗處理所允許之清洗時間即30秒之時間內使液滴無縫隙地與基板W之整個表面碰撞而均一地進行清洗，必須於清洗頭460上至少設置60個以固定速度連續地吐出直徑固定之清洗液之液滴的吐出孔464。然而，藉由1個吐出孔464而可均一地清洗基板W之整個表面之1800秒之清洗時間係理論上的計算值，實際上因各種變動原因而需要更長之時間。根據本發明者等之調查，發現為藉由單一之吐出孔464而均一地清洗基板W之整個表面，實際上需要2400秒左右之清洗時間。為使該實際上需要之清洗時間變為30秒，宜於清洗頭460上設置80個吐出孔464。於第2實施形態中，根基於此種理由而在清洗頭460上穿設80個吐出孔464。

於第2實施形態中，一邊使基板W以500 rpm之速度旋轉，一邊使設置有80個吐出孔464之清洗頭460在30秒內自基板W之中心部起朝向端緣部掃描，並自各個吐出孔464以40 m/s之液滴速度連續地吐出直徑為20 μm之清洗液之液滴，藉此可於30秒之比較短的實際處理時間內，均一地清洗基板W之整個表面。

於以上所述結束基板W整個表面之均一之清洗處理後，打開閥476，停止來自清洗頭460之液滴吐出，並藉由噴嘴驅動部450使清洗頭460移動至避讓位置為止。繼而，提高基板W之旋轉數，執行基板W之乾燥處理。於乾燥處理結束後，停止基板W之旋轉，並且使防濺罩430下降，自旋轉基座411上搬出處理後之基板W。藉此，基板清洗裝置401之一系列之處理動作結束。再者，清洗及乾燥處理中之防濺罩430之位置，宜根據清洗液之回收或排液之必要性而適當地變更。

<第3實施形態>

其次，對本發明之第3實施形態加以說明。第3實施形態之基板清洗裝置之全體構成與第2實施形態大致相同(參照圖15)。於裝置構成上第3實施形態與第2實施形態存在差異：於清洗頭460上穿設60個吐出孔464。於第3實施形態中，在清洗頭460之筒狀體461之底面，將60個吐出孔464以特定之排列間隔排成一行之孔行NR設置1行。各吐出孔464與第2實施形態同樣地具有貫通筒狀體461之底壁面之大致圓筒形狀，且其孔徑為15 μm。除了吐出孔464之排列以外剩餘的構成與第2實施形態相同。

第3實施形態之基板清洗裝置之動作順序亦與第2實施形態大致相同。即，一邊自防護淋洗噴嘴480向藉由旋轉保持部410而旋轉之基板W之上表面吐出防護淋洗液而形成液膜，一邊自清洗頭460將清洗液之液滴朝向基板W之上表面吐出。於第3實施形態中，亦關閉閥476而提高筒狀體461之內部之清洗液之液壓，並且藉由壓電元件462對上述清洗液賦予振動。其結果為，可自60個吐出孔464生成並吐出清洗液之液滴。

圖20係表示第3實施形態之清洗動作之圖。與第2實施形態同樣地，自第3實施形態之清洗頭460之吐出孔464以40 m/s之直徑為20 μm之均一的清洗液之液滴連續地吐出直徑為20 μm之均一的清洗液之液滴。又，自清洗頭460所吐出之液滴之液滴直徑及液滴速度之不均較小，具體而言，液滴直徑之分布以3σ計為2 μm以下，液滴速度之分布以3σ計為5 m/s以下。因此，可獲得有效之清洗力而又不會對基板W造成損傷。

又，為均一地清洗基板W之整個表面，必須使液滴無縫隙地與基板W之整個表面碰撞。為此，以基板W之圓周方向上之液滴之碰撞間隔及半徑方向上之碰撞間隔均為液滴直徑之1/2以下(若液滴直徑為20 μm，則為10 μm以下)的方式，調節基板W之旋轉數及清洗頭460之掃描速度。

於基板W之圓周方向上，與第2實施形態同樣地，於基板W之端緣部沿圓周方向之液滴之碰撞間隔若為液滴直徑之1/2以下、即10 μm以下，則較其更靠內側之沿圓周方向之液滴之碰撞間隔變得更密，不會產生縫隙。自吐出孔464以20 μm之液滴直徑、40 m/s之液滴速度連續吐出並與基板W碰撞之鄰接的液滴之碰撞間隔為了變為10 μm，將Φ300 mm之基板W之旋轉數設為500 rpm即可。

於基板W之半徑方向上，亦與第2實施形態同樣地，必須將鄰接之液滴之碰撞間隔設為10 μm以下，為此，基板W旋轉一次之期間清洗頭460沿半徑方向而移動之掃描距離為10 μm以下即可。基板W旋轉一次期間清洗頭460為沿基板W之半徑方向而前進10 μm，掃描速度必須設為0.083 mm/s。如上述所示：於清洗頭460上設置有單一之吐出孔464之情形時，若清洗頭460之掃描速度設為0.083 mm/s，則清洗頭460自基板W之中心部起移動至端緣部為止需要1800秒，並不實際。

於第3實施形態中，在清洗頭460上將60個吐出孔464設置成一行。並且，如圖20所示，由60個吐出孔464排成一行之孔行NR之長度方向、即吐出孔464之排列方向與基板W之半徑方向一致。又，孔行NR之長度與基板W之半徑相等。因此，即便清洗頭460之掃描速度為0.083 mm/s，只要使清洗頭460沿基板W之半徑方向而以吐出孔464之排列間隔進行掃描，即可遍及基板W之半徑方向之整個區域而將鄰接之液滴的碰撞間隔設為10 μm以下。該情形時，於基板W之半徑方向上需要之清洗時間係根據吐出孔464之排列間隔而規定。

於第3實施形態之清洗頭460上，以2.5 mm之間隔而設置60個吐出孔464。因此，60個吐出孔464之兩端間之距離、即孔行NR之長度為150 mm，與Φ300 mm之基板W之半徑相等。當開始清洗處理時，只要以60個吐出孔464之兩端位於基板W之中心部與端緣部之方式使清洗頭460移動，使清洗頭460以0.083 mm/s之掃描速度沿基板W之半徑方向而掃描，則可於30秒內移動排列間隔之2.5 mm距離，且可遍及基板W之半徑方向之整個區域而將鄰接之液滴之碰撞間隔設為10 μm以下。

如上所述，於第3實施形態中，在清洗頭460上以2.5 mm之間隔而將60個吐出孔464設成一行，當開始清洗處理時以60個吐出孔464之排列與基板W之半徑方向吻合並且兩端之吐出孔464位於基板W之中心部與端緣部之方式，使清洗頭460移動。接著，一邊使基板W以500 rpm之速度旋轉，一邊使將60個吐出孔464設成一行之清洗頭460沿基板W之半徑方向而以0.083 mm/s之速度在30秒內進行掃描，而自各個吐出孔464以40 m/s之液滴速度連續地吐出直徑為20 μm的清洗液之液滴。藉此，可於30秒之比較短的實際處理時間內，將基板W之圓周方向上之液滴之碰撞間隔及半徑方向上的碰撞間隔均設為液滴直徑之1/2以下，且可使液滴無縫隙地與基板W之整個表面碰撞，從而均一地清洗整個表面。

<第2實施形態及第3實施形態之吐出孔排列之總結>

於第2實施形態中在清洗頭460上將20個吐出孔464配置4行，藉此設置合計80個吐出孔464，於第3實施形態中在清洗頭460上設置排成一行之60個吐出孔464。又，如第2實施形態之描述所示：為了於實際的一塊基板W之清洗處理所允許之清洗時間即30秒之時間內使液滴無縫隙地與基板W之整個表面碰撞而進行均一地清洗，必須於清洗頭460上穿設至少60以固定速度連續地吐出直徑固定之清洗液之液滴的吐出孔464。

然而，當自清洗頭460吐出液滴時，自防護淋洗噴嘴480向基板W之上表面吐出防護淋洗液而形成液膜，藉此緩和液滴碰撞之緩衝，從而確實地防止對基板W造成損傷。於第1實施形態中係將20個吐出孔464以特定之排列間隔排成一行之孔行NR設置4行，但若此種由複數個吐出孔464排成一行之孔行NR變為6行以上，則難以於所有吐出孔464之正下方形成液膜。若自吐出孔464所吐出之液滴碰撞未形成液膜之區域，則該部分有可能產生損傷。因此，由複數個吐出孔464排成一行之孔行NR之行數必須設置5行以下。

另一方面，於第2實施形態中係將60個吐出孔464排成一行而設置，但若排成一行之吐出孔464之個數超過60個，則與上述同樣地，難以於所有吐出孔464之正下方形成液膜。又，若排成一行之吐出孔464之個數超過60個，則難以自壓送泵472向所有吐出孔464以均等之壓力輸送清洗液。因此，排成一行之吐出孔464之個數必須為60個以下。

根據該等方面，若對設置於清洗頭460上之吐出孔464之排列形態進行總結，根據將清洗處理時間縮短至實際允許之範圍內之觀點而言，必須於清洗頭460上設置至少60個吐出孔464。又，為了於所有吐出孔464之正下方形成防護淋洗液之液膜，並且自壓送泵472向所有吐出孔464以均等之壓力輸送清洗液，排成一行之吐出孔464之上限為60個，孔行之上限為5行。即，必須於清洗頭460上將60個以下之吐出孔464排成一行之孔行設置在5行以下，吐出孔464之總數之上限為300個。因此，設置於清洗頭460上之吐出孔464之總數限定於60個以上且300個以下之範圍內。

以上，對本發明之第2實施形態及第3實施形態進行了說明，但只要不脫離本發明之主旨，除了上述以外可進行各種各樣的變更。例如，於第2實施形態中，係於清洗頭460上將20個吐出孔464配置4行，於第3實施形態中係將60個吐出孔464配置一行，但設置於清洗頭460上之吐出孔464之排列形態並不限定於該等，只要處於上述限制範圍內則亦可為其他形態。即，只要設置於清洗頭460上之吐出孔464之總數為60個以上且300個以下，且由60個以下之吐出孔464吐出一行之孔行排列在5行以下，則可愛用任意之排列形態。

又，於第2及第3實施形態之基板清洗裝置401中，不進行清洗處理時亦向清洗頭460供給清洗液，且該清洗液排出至裝置外部，但亦可作為循環系統而構成。即，亦可將閥476之下游側之配管經由過濾器而連接於清洗液供給源471，使來自清洗頭460之清洗液回流至清洗液供給源471。

又，於第2及第3實施形態之清洗頭460中，係於四角稜柱形狀之筒狀體461上穿設複數個吐出孔464，但清洗頭460之形態並不限定於此。圖21係表示清洗頭之其他例之圖。

圖21之清洗頭560構成為於圓筒形狀之筒狀體561之壁面穿設複數個吐出孔564，並且於與其等複數個吐出孔564相對向之部位之外壁面貼設壓電元件562。筒狀體561之中空空間之兩端形成開口，與第2及第3實施形態同樣地，其一端連接於供給配管470上，並且另一端連接於排出配管475上(參照圖16)。筒狀體561由石英或氧化鋯等之陶瓷而形成即可。

具備此種圓筒形狀之清洗頭560之基板清洗裝置之全體構成與第2實施形態相同。向清洗頭560連續地持續供給清洗液，進行清洗處理時，關閉閥476，藉此自複數個吐出孔564吐出清洗液。又，當進行清洗處理時，藉由壓電元件562而對筒狀體561之內部之清洗液賦予振動。藉此，可於與第2及第3實施形態相同之條件(液滴直徑20 μm、液滴速度40 m/s)下自複數個吐出孔564生成並吐出清洗液之液滴。而且，與第2及第3實施形態同樣地藉由排列複數個吐出孔564，而可於比較短之實際處理時間內使液滴無縫隙地與基板W之整個表面碰撞，從而可均一地清洗整個表面。

然而，若於圓筒形狀之筒狀體561上設置複數個孔行，則難以均一地保持吐出孔564至基板W為止之距離，因此當設置複數個孔行時，較好的是將如圖21之筒狀體561設為複數根平行。

又，作為清洗頭之形態，亦可於圖17、圖21所示之形狀以外之筒狀體上設置複數個吐出孔，並自其等複數個吐出孔將清洗液之液滴朝向基板W吐出。

又，於第3實施形態中，係於清洗頭460上將60個吐出孔464設為排成一行，但為了防止損傷向基板W之中心部集中，亦可設為吐出孔464越接近中央部則孔徑越小。

又，作為本發明之基板清洗裝置之處理對象之基板並不限定於半導體基板，亦可為用於液晶顯示裝置等之玻璃基板。

又，清洗液並不限定於純水，亦可為清洗用之化學藥品之水溶液。又，並不限定於防護淋洗液之純水，亦可為化學藥品之水溶液。防護淋洗液可與清洗液種類相同，亦可種類不同。

又，基板清洗裝置401之全體構成並不限定於圖15之形態，例如亦可設置向清洗處理後之基板W噴出氮氣以使其乾燥之氣體噴嘴。

1、401．．．基板清洗裝置

10、410．．．旋轉保持部

11、411．．．旋轉基座

20、420．．．處理杯

30、430．．．防濺罩

50、450．．．噴嘴驅動部

60、160、260、360、460、560．．．清洗頭

61、161、261、361、461、561．．．筒狀體

62、162、262、362、462、562．．．壓電元件

64、164、264、364、464、564．．．吐出孔

65、465．．．電源

70、470．．．供給配管

75、475．．．排出配管

76、476．．．閥

90、490．．．控制部

111．．．支持台

480．．．防護淋洗噴嘴

NR．．．孔行

W．．．基板

圖1係表示適於清洗半導體基板之較佳之第1實施形態之基板清洗裝置的圖。

圖2係表示圖1之基板清洗裝置之清洗頭之概略構成的圖。

圖3係圖1之基板清洗裝置之清洗頭之立體圖。

圖4係表示清洗液之液滴直徑之分布之圖。

圖5係表示清洗液之液滴速度之分布之圖。

圖6係表示所吐出之液滴之液滴直徑與對基板造成之損傷之相互關係的圖。

圖7係表示所吐出之液滴之液滴速度與污染物質之去除率之相互關係的圖。

圖8係表示所吐出之液滴之液滴流量不同而引起之污染物質之去除率之差異的圖。

圖9係表示進行包含其他種類之基板之清洗處理之基板清洗裝置的圖。

圖10係表示適於清洗包含其他種類之基板之清洗液之液滴直徑之分布的圖。

圖11係表示適於清洗包含其他種類之基板之清洗液之液滴速度之分布的圖。

圖12係表示清洗頭之其他例之圖。

圖13係表示清洗頭之其他例之圖。

圖14(a)、(b)係表示清洗頭之其他例之圖。

圖15係表示第2實施形態之基板清洗裝置之圖。

圖16係表示圖15之基板清洗裝置之清洗頭之概略構成之圖。

圖17係圖15之基板清洗裝置之清洗頭之立體圖。

圖18係表示第2實施形態中之吐出孔之排列之圖。

圖19係表示第2實施形態中之清洗動作之圖。

圖20係表示第3實施形態中之清洗動作之圖。

圖21係表示清洗頭之其他例之圖。

60．．．清洗頭

61．．．筒狀體

62．．．壓電元件

63．．．固持件

64．．．吐出孔

65．．．電源

70．．．供給配管

71．．．清洗液供給源

72．．．壓送泵

73．．．過濾器

75．．．排出配管

76．．．閥

Claims

一種基板清洗方法，其特徵在於：其係向基板吐出清洗液之液滴而進行清洗者；且生成平均液滴直徑為15 μm以上且200 μm以下、且液滴直徑之分布以3σ(σ為標準偏差)計為集中在上述平均液滴直徑之10%以下之清洗液的液滴並向基板吐出。
如請求項1之基板清洗方法，其中將平均液滴速度為20米/秒以上且100米/秒以下、且液滴速度之分布以3σ(σ為標準偏差)計集中在上述平均液滴速度之10%以下之液滴向基板吐出。
如請求項1或2之基板清洗方法，其中將上述液滴以10毫升/分鐘以上之液滴流量向基板吐出。
一種基板清洗方法，其特徵在於：其係向半導體基板吐出清洗液之液滴而進行清洗者；且生成平均液滴直徑為15 μm以上且30 μm以下、且液滴直徑之分布以3σ(σ為標準偏差)計集中在2 μm以下之清洗液的液滴並向半導體基板吐出。
如請求項4之基板清洗方法，其中將平均液滴速度為20米/秒以上且60米/秒以下、且液滴速度之分布以3σ(σ為標準偏差)計集中在5米/秒以下之液滴向半導體基板吐出。
如請求項4或5之基板清洗方法，其中將上述液滴以10毫升/分鐘以上之液滴流量向半導體基板吐出。
一種基板清洗方法，其特徵在於：其係向基板吐出清洗液之液滴而進行清洗者；向壁面上穿設有複數個吐出孔之筒狀體內輸送清洗液，並對該清洗液賦予振動，藉此將平均液滴直徑為15 μm以上且200 μm以下、且液滴直徑之分布以3σ(σ為標準偏差)計集中在上述平均液滴直徑之10%以下之清洗液的液滴，自上述複數個吐出孔向基板吐出。
如請求項7之基板清洗方法，其中將平均液滴速度為20米/秒以上且100米/秒以下、且液滴速度之分布以3σ(σ為標準偏差)計集中在上述平均液滴速度之10%以下之液滴，自上述複數個吐出孔向基板吐出。
如請求項7或8之基板清洗方法，其中將清洗液之液滴以毫升/分鐘以上之液滴流量自上述複數個吐出孔向基板吐出。
一種基板清洗方法，其特徵在於：其係向半導體基板吐出清洗液之液滴而進行清洗者；且向壁面上穿設有複數個吐出孔之筒狀體內輸送清洗液，並對該清洗液賦予振動，藉此將平均液滴直徑為15 μm以上且30 μm以下、且液滴直徑之分布以3σ(σ為標準偏差)計集中在2 μm以下之清洗液之液滴，自上述複數個吐出孔向半導體基板吐出。
如請求項10之基板清洗方法，其中將平均液滴速度為20米/秒以上且60米/秒以下、且液滴速度之分布以3σ(σ為標準偏差)計集中在5米/秒以下之液滴，自上述複數個吐出孔向半導體基板吐出。
如請求項10或11之基板清洗方法，其中將清洗液之液滴以10毫升/分鐘以上之液滴流量，自上述複數個吐出孔向半導體基板吐出。
一種基板清洗裝置，其特徵在於：其係向基板吐出清洗液之液滴而進行清洗者，且包括清洗噴嘴，該清洗噴嘴具有於壁面上穿設有複數個吐出孔之筒狀體及貼設於上述壁面上之壓電元件，自上述壓電元件對輸送至上述筒狀體之清洗液賦予振動，藉此將平均液滴直徑為15 μm以上且200 μm以下、且液滴直徑之分布以3σ(σ為標準偏差)計集中在上述平均液滴直徑之10%以下之清洗液的液滴，自上述複數個吐出孔向基板吐出。
如請求項13之基板清洗裝置，其中上述清洗噴嘴將平均液滴速度為20米/秒以上且100米/秒以下、且液滴速度之分布以3σ(σ為標準偏差)計集中在上述平均液滴速度之10%以下之液滴，自上述複數個吐出孔向基板吐出。
如請求項13或14之基板清洗裝置，其中上述清洗噴嘴將清洗液之液滴以10毫升/分鐘以上之液滴流量，自上述複數個吐出孔向基板吐出。
一種基板清洗裝置，其特徵在於：其係向半導體基板吐出清洗液之液滴而進行清洗者，且包括清洗噴嘴，該清洗噴嘴具有於壁面上穿設有複數個吐出孔之筒狀體及貼設於上述壁面上之壓電元件，自上述壓電元件對輸送至上述筒狀體之清洗液賦予振動，藉此將平均液滴直徑為15 μm以上且30 μm以下、且液滴直徑之分布以3σ(σ為標準偏差)計集中在2 μm以下之清洗液之液滴，自上述複數個吐出孔向半導體基板吐出。
如請求項16之基板清洗裝置，其中上述清洗噴嘴將平均液滴速度為20米/秒以上且60米/秒以下、且液滴速度之分布以3σ(σ為標準偏差)計集中在5米/秒以下之液滴，自上述複數個吐出孔向半導體基板吐出。
如請求項16或17之基板清洗裝置，其中上述清洗噴嘴將清洗液之液滴以10毫升/分鐘以上之液滴流量，自上述複數個吐出孔向半導體基板吐出。
如請求項13或16之基板清洗裝置，其中上述筒狀體為圓筒。
如請求項13或16之基板清洗裝置，其更包括：壓送泵，其自上述筒狀體之一端側開口輸送清洗液；及閥，其關閉上述筒狀體之另一端側開口。
一種基板清洗裝置，其特徵在於：其係將直徑固定之清洗液之液滴以固定速度連續地吐出至基板上而進行清洗者，且包括：旋轉保持機構，其保持基板並使之旋轉；液膜形成機構，其向上述旋轉保持機構所保持之基板之上表面吐出液體而形成液膜；及清洗頭，其穿設有60個以上且300個以下之吐出孔，其各將直徑固定之清洗液之液滴以固定速度連續地吐出。
如請求項21之基板清洗裝置，其中於上述清洗頭上將60個以下之吐出孔排成一行之孔行設置有5行以下。
如請求項22之基板清洗裝置，其中於上述清洗頭上將20個吐出孔排成一行之孔行設置有4行。
如請求項22之基板清洗裝置，其中於上述清洗頭上將60個吐出孔排成一行之孔行設置有1行。
如請求項21至24中任一項之基板清洗裝置，其中穿設於上述清洗頭之吐出孔之孔徑為15 μm，且將直徑20 μm之清洗液之液滴以40 m/s之液滴速度自該吐出孔連續地吐出。
一種基板清洗方法，其特徵在於：其係將直徑固定之清洗液之液滴以固定速度連續地吐出至基板而進行清洗者，且包括：液膜形成步驟，向旋轉之基板之上表面吐出液體而形成液膜；及液滴吐出步驟，自穿設於清洗頭之60個以上且300個以下之吐出孔之各個，將直徑固定之清洗液之液滴以固定速度連續地吐出。
如請求項26之基板清洗方法，其中於上述清洗頭上將60個以下之吐出孔排成一行之孔行設置有5行以下。
如請求項27之基板清洗方法，其中於上述清洗頭上將20個吐出孔排成一行之孔行設置有4行。
如請求項27之基板清洗方法，其中於上述清洗頭上將60個吐出孔排成一行之孔行設置有1行。
如請求項26至29中任一項之基板清洗方法，其中自各個吐出孔將直徑20 μm之清洗液之液滴以40 m/s之液滴速度連續地吐出。