TWI501342B - 洗淨性能預測方法及基板洗淨方法 - Google Patents

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Description

洗淨性能預測方法及基板洗淨方法 技術領域
本發明係有關於一種洗淨性能預測方法及基板洗淨方法；其係在洗淨液的存在下，一邊使圓柱狀而以長尺狀延伸之輥洗淨構件接觸於半導體晶圓等基板的表面上，一邊使基板及輥洗淨構件一起往一方向旋轉而將基板表面刷洗洗淨時的洗淨性能預測方法及基板洗淨方法。
本發明之洗淨性能預測方法及基板洗淨方法係適用於例如將半導體晶圓表面洗淨，或在製造LCD(液晶顯示)裝置、PDP(電漿顯示)裝置及CMOS影像感測器等時洗淨基板表面之場合。
 相關技術之記載
隨著近年半導體裝置的細微化，廣泛進行在基板上形成各種不同材料的膜再進行洗淨的動作。例如，在以金屬填埋在基板表面的絕緣膜內所形成之配線溝來形成配線之鑲嵌互連配線形成步驟中，在鑲嵌互連配線形成後，先以化學機械研磨(CMP)來將基板表面之多餘的金屬研磨除去，在CMP後之基板表面，有金屬膜、障壁膜及絕緣膜等對水的濡濕性互異之複數種的膜露出。
藉由CMP，在有金屬膜、障壁膜及絕緣膜等露出之基板表面，CMP所使用之漿料的殘渣(漿料殘渣)或金屬研磨屑等存在，基板表面之洗淨不完全而在基板表面有殘渣物殘 留，則在基板表面的殘渣物殘留部分可能發生滲漏而成為密著性不良的原因等而在信賴性的點上成為問題。因此，就有將有金屬膜、障壁膜及絕緣膜等對水的濡濕性各異之膜露出的基板表面以高洗淨度洗淨的必要。
就將CMP後的基板表面洗淨之洗淨方法而言，一般知道有在洗淨液的存在下，一邊使圓柱狀而以長尺狀延伸之輥洗淨構件(輥海綿或輥刷)接觸於半導體晶圓等基板的表面上，一邊使基板及輥洗淨構件一起往一方向旋轉而將基板表面洗淨之刷洗洗淨(參照專利文獻1)。在該種刷洗洗淨中，輥洗淨構件一般係具有較基板直徑稍長的長度，且配置於在作為接觸洗淨面之洗淨區域內與基板旋轉軸直交的位置。接著，一邊使基板表面跨越其直徑方向之全長而接觸於輥洗淨構件，以旋轉軸為中心使基板旋轉而摩擦於輥洗淨構件，藉以獲得洗淨特性。
為了縮小在基板面內之洗淨能力的多變，而獲得高洗淨效果，提案有下述基板洗淨技術：具備以旋轉軸為中心而以相反方向旋轉的2個洗淨刷(輥洗淨構件)，使2個洗淨刷個別地接觸旋轉中的基板表面，以將基板表面刷洗洗淨。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1 日本專利特開平10-308374號公報
專利文獻2 日本專利特開2010-212295號公報
 發明之要旨
迄今被施予一般CMP處理之半導體裝置構造，係主要分別以鎢或鋁作為配線部之金屬，並以氧化膜作為絕緣部的絕緣膜之構造。藉由CMP處理而露出於表面的配線(鎢等)或絕緣膜(氧化膜)之表面特性為親水性，將基板表面使用輥洗淨構件來刷洗洗淨時，係廣泛地進行使用親水性膜的洗淨度評價。
近年，在鑲嵌互連配線上，係採用銅作為配線金屬，並採用介電係數低，也就是所謂Low-k膜來作為絕緣膜。從該銅及Low-k膜係表面特性為疏水性的點看來，若要將藉由CMP而有銅及Low-k膜露出之基板表面以使用了輥洗淨構件之刷洗洗淨來洗淨時，將擴大基板表面濡濕性的不均勻性，而難以將基板表面以高洗淨度來洗淨。
亦即，如第1圖所示，對CMP後之Low-k膜表面的酸性洗淨液接觸角(Low-k膜表面與液滴的接線所形成的角度)將成為40.9°，對Low-k膜表面之中性洗淨液接觸角將成為43.0°，對Low-k膜表面之鹼性洗淨液接觸角將成為46.1°。如此，由於Low-k膜對各種洗淨液的接觸角超過25°，故判斷Low-k膜的表面特性為疏水性。
又，如第2圖所示，對CMP後之Low-k膜及銅表面之洗淨液A的接觸角分別為43.0°及32.6°，對Low-k膜及銅表面之洗淨液B的接觸角分別為46.1°及58.8°。因此，不僅是Low-k膜表面，判斷銅的表面特性亦為對各種洗淨液接觸角超過25°之疏水性。
綜合的洗淨特性係洗淨液所造成之洗淨能力與物理洗 淨能力的綜合洗淨能力，與抑制殘渣等再附著於基板表面之再附著抑制能力的效果。表面狀態為疏水性時，從濡濕性差的點看來，物理洗淨性之提高就非常重要。在使用輥洗淨構件來進行物理洗淨之刷洗洗淨時，不能不擔心(考慮)因輥洗淨構件的接觸而造成基板表面的汙染。亦即，宜極力將汙染限制於最低限度以確保洗淨能力，藉以將原來作為除去目標的對象物(缺陷等)除去。
在此，藉由使用輥洗淨構件來進行物理洗淨之刷洗洗淨，相對於設想為氧化膜之親水性表面的基板表面洗淨，在實施設想為疏水性表面之基板表面洗淨時，即使在相同的洗淨條件下，殘存於基板表面的缺陷數常有很大的差異。
第3圖係表示將對洗淨液之接觸角不同的各種基板表面以使用了洗淨液之刷洗洗淨來洗淨時，由接觸角測定所測出之接觸角與洗淨後殘存於基板表面之缺陷數的相關資料。如第3圖所示，依基板表面的特性不同，亦即根據基板表面特性為親水性或疏水性，在洗淨後殘存於基板表面的缺陷數就會有很大不同，基板表面越為疏水性，缺陷數就越增大。
從洗淨後殘存於基板表面上的缺陷數將招致半導體裝置之成品率低下的點看來，強烈期望開發出如下所述之基板洗淨方法：表面狀態為疏水性的半導體裝置之CMP研磨後的基板表面等，即便表面狀態為疏水性，仍能將基板表面以高洗淨度來洗淨而使缺陷數減低的方法。
再者，如專利文獻2所記載，若具備在相同的刷旋轉軸 上朝相反方向旋轉的2個洗淨刷(輥洗淨構件)，則有分別地控制2個洗淨刷之必要，而不僅洗淨裝置的構造會變得複雜，洗淨裝置的控制也會變得繁雜。
又，在使覆蓋基板直徑長度之輥洗淨構件在沿該輥洗淨構件之軸方向的洗淨區域內接觸基板表面，與輥洗淨構件與基板一起往一方向旋轉來將基板表面刷洗洗淨之基板洗淨方法中，在洗淨區域內並非是相同的洗淨模式，而是存在有在洗淨區域內輥洗淨構件與基板的相對速度為逆方向的洗淨區域與相對速度為順方向的洗淨領域，視洗淨條件有時亦會有無相對速度的區域存在等，採一種非常複雜的洗淨型態。因此，要在不實際進行洗淨的狀況下，根據洗淨條件之改變來預測洗淨效果將如何變化是困難的。
由於本發明係有鑑於上述事情所完成者，其第1目的在於提供一種洗淨能力預測方法，其係可在不實際進行洗淨的情況下容易地預測依據洗淨條件變化，洗淨效果將如何變化。
又，本發明之第2目的在於提供一種基板洗淨方法，其係即便表面特性為疏水性，也能以高洗淨度有效率地洗淨基板表面，而能減低殘存於基板表面之缺陷數的方法。
本發明之洗淨性能預測方法係在將覆蓋基板直徑之長度的輥洗淨構件配置於基板的旋轉軸上，使該輥洗淨構件在沿著該輥洗淨構件之軸方向的洗淨區域接觸基板表面，使輥洗淨構件與基板一起往一方向旋轉而將基板的表面刷 洗洗淨時，求取第1距離及第2距離，該第1距離係在以使輥洗淨構件及基板以預定旋轉速度旋轉之第1洗淨條件來洗淨基板時，距離第1洗淨點的距離，而第1洗淨點係以基板之從旋轉軸至逆轉點為止的距離、以及以面積換算方式所定義之相對速度量作為XY座標而作圖所形成者，而該逆轉點係洗淨區域上之輥洗淨構件與基板之相對速度為零而洗淨方向逆轉者，該第2距離係以與前述第1洗淨條件相異之第2洗淨條件來洗淨基板時，距離第2洗淨點的距離，而第2洗淨點係以基板之從旋轉軸至逆轉點為止的距離、及以面積換算方式所定義之相對速度量作為XY座標而作圖所形成者，而該逆轉點係洗淨區域上之輥洗淨構件與基板之相對速度為零而洗淨方向逆轉者，當前述第2距離較前述第1距離長時，預測為以第2洗淨條件來洗淨基板者較以第1洗淨條件來洗淨基板時，洗淨後所殘留的缺陷數較少。
本發明之基板洗淨方法係將覆蓋基板直徑之長度的輥洗淨構件配置於基板的旋轉軸上，使該輥洗淨構件在沿著該輥洗淨構件之軸方向的洗淨區域接觸於基板表面，使輥洗淨構件與基板一起往一方向旋轉而將基板的表面刷洗洗淨。在該基板洗淨時，使輥洗淨構件與基板以下述方式旋轉：將藉由洗淨區域上的輥洗淨構件與基板的相對速度相對小之順方向洗淨區域的最大相對速度Vf(mm/sec)所求得之每1秒的相對移動距離設為Df(mm)，將藉由洗淨區域上的輥洗淨構件與基板的相對速度相對大之逆方向洗淨區域的最大相對速度Vi(mm/sec)所求得之每1秒的相對移動距離設 為Di(mm)，將洗淨區域的長度設為L(mm)，並將洗淨區域上之輥洗淨構件與基板之相對速度成為零而洗淨方向逆轉之逆轉點與基板之旋轉軸之距離設為a(mm)時，滿足：0<a<L/6(Di+Df)≧8L，又，令三角形的面積Si及三角形的面積Sf的合計面積Srv為相對速度量S時，滿足：S≧2000L(mm2)，前述三角形的面積Si係將夾著前述逆轉點之輥洗淨構件與基板之相對速度相對較大之相對運動逆區域的長度L1(mm)設為底邊，且將藉由前述最大相對速度Vi(mm/sec)所求得之每1秒的相對移動距離Di(mm)設為高者，而前述三角形的面積Sf係將夾著前述逆轉點之輥洗淨構件與基板之相對速度相對較小之相對運動順區域的長度L2(mm)設為底邊，且將藉由前述最大相對速度Vf(mm/sec)所求得之每1秒的相對移動距離Df(mm)設為高者。
本發明之其他的基板洗淨方法係將覆蓋基板直徑之長度的輥洗淨構件配置於基板的旋轉軸上，使該輥洗淨構件在沿著該輥洗淨構件之軸方向的洗淨區域接觸於基板的表面，並使輥洗淨構件與基板一起往一方向旋轉而將基板表面刷洗洗淨。在該基板洗淨時，使輥洗淨構件與基板以下述方式旋轉：將藉由洗淨區域上的輥洗淨構件與基板的相對速度相對較小之順方向洗淨區域的最大相對速度Vf(mm/sec)所求得之每1秒的相對移動距離設為Df(mm)，將 藉由洗淨區域上的輥洗淨構件與基板的相對速度相對較大之逆方向洗淨區域的最大相對速度Vi(mm/sec)所求得之每1秒的相對移動距離設為Di(mm)，將洗淨區域的長度設為L(mm)，並將洗淨區域上之輥洗淨構件與基板之相對速度成為零而洗淨方向逆轉之逆轉點與基板之旋轉軸之距離設為a(mm)時，滿足：L/6≦a≦L/2(Di+Df)≧8L，又，令三角形的面積Si及三角形的面積Sf的合計面積Srv為相對速度量S時，滿足：S≧1300L(mm2)，前述三角形的面積Si係將夾著前述逆轉點之輥洗淨構件與基板之相對速度相對較大之相對運動逆區域的長度L1(mm)設為底邊，將藉由前述最大相對速度Vi(mm/sec)所求得之每1秒的相對移動距離Di(mm)設為高者，而前述三角形的面積Sf係將夾著前述逆轉點之輥洗淨構件與基板之相對速度相對為小之相對運動順區域的長度L2(mm)設為底邊，將藉由前述最大相對速度Vf(mm/sec)所求得之每1秒的相對移動距離Df(mm)設為高者。
本發明之進一步其他的基板洗淨方法係將覆蓋基板直徑之長度的輥洗淨構件配置於基板的旋轉軸上，使該輥洗淨構件在沿著該輥洗淨構件之軸方向的洗淨區域接觸基板的表面，並使輥洗淨構件與基板一起往一方向旋轉而將基板表面刷洗洗淨。該基板洗淨方法之特徵在於：以使逆轉 點不存在之方式，使輥洗淨構件與基板一起往一方向旋轉，該逆轉點係在洗淨區域上輥洗淨構件與基板之相對速度成為零而洗淨方向逆轉者。
在該基板洗淨時，係令輥洗淨構件與基板以下述方式旋轉：在將藉由洗淨區域上的輥洗淨構件與基板的相對速度相對小之順方向洗淨區域的最大相對速度Vf (mm/sec)所求得之每1秒的相對移動距離設為Df (mm)，將藉由洗淨區域上的輥洗淨構件與基板的相對速度相對大之逆方向洗淨區域的最大相對速度Vi (mm/sec)所求得之每1秒的相對移動距離設為Di (mm)，將洗淨區域的長度設為L(mm)，並將洗淨區域上之輥洗淨構件與基板之相對速度成為零而洗淨方向逆轉之逆轉點與基板之旋轉軸之距離設為a(mm)時，滿足：(Di +Df )≧4L。
更以令輥洗淨構件與基板以下述方式旋轉為佳：將以藉由在基板洗淨時前述最大相對速度Vf (mm/sec)所求得之每1秒的相對移動距離Df (mm)為上底，藉由前述最大相對速度Vi (mm/sec)所求得之每1秒的相對移動距離Di (mm)為下底，洗淨區域的長度L(mm)為高的梯形的面積設為相對速度量S時，滿足：S≧600L(mm2 )。
依據本發明之洗淨性能預測方法，可在不實際進行洗淨的情況下，容易地預測洗淨效果將根據改變洗淨條件而如何地變化，而能選定最適合的洗淨條件。此外，即便是在一般因高額而對評價造成負擔的Low-k膜，也能適用在可容易 地準備之一般疏水性膜不實際進行研磨所預測出的洗淨效果，而能把握洗淨特性結果之殘存於基板表面的缺陷數。
又，依據本發明之基板洗淨方法，即便是表面特性為疏水性，也能將基板表面以高洗淨度有效率地洗淨，而減低殘存於基板表面的缺陷數。
圖式簡單說明
第1圖係表示對CMP後之Low-k膜表面之由代表性的酸性洗淨液、中性洗淨液及鹼性洗淨液所形成之接觸角的圖。
第2圖係表示對CMP後之Low-k膜及銅表面之由洗淨液A及洗淨液B所形成之接觸角的圖。
第3圖係表示將對洗淨液之接觸角各異之各種基板表面，以使用了洗淨液之刷洗洗淨來洗淨時之利用接觸角測定而得之接觸角與殘存於洗淨後基板表面之缺陷數的相關資料的圖表。
第4圖係表示本發明之洗淨性能預測方法及基板洗淨方法所使用之刷洗洗淨裝置之一例的概要圖。
第5圖係表示第4圖所示之刷洗洗淨裝置的輥洗淨構件與基板之關係的概要圖。
第6圖係表示第4圖所示之刷洗洗淨裝置的輥洗淨構件與基板之關係的平面圖。
第7A圖係將在順方向洗淨區域之基板與輥洗淨構件及其等之旋轉速度一併表示剖面圖；第7B圖係將在逆方向洗淨區域之基板與輥洗淨構件及其等之旋轉速度一併表示的剖面圖。
第8圖係在洗淨區域上洗淨方向逆轉之逆轉點存在時的相對速度量(面積)之求取方法的說明所附屬的圖。
第9圖係在洗淨區域上洗淨方向逆轉之逆轉點不存在時的相對速度量(面積)之求取方法的說明所附屬的圖。
第10圖係表示將基板上之Low-k膜的表面與基板上之其他的一般疏水性膜表面用第4圖所示之基板洗淨裝置來洗淨時的洗淨條件，與在洗淨後計測殘存於基板表面之缺陷數而得之結果的圖。
第11圖係表示將基板上之Low-k膜的表面與基板上之其他的一般疏水性膜表面以第10圖所示之洗淨條件來洗淨時的洗淨條件與殘存於基板表面之缺陷數之關係的圖。
第12圖係將洗淨基板上之Low-k膜表面時的洗淨條件，與下述共同表示的圖：將殘存於基板表面之缺陷數及各洗淨條件之相對速度量，相對於輥洗淨構件與基板之相對速度成為零為止之逆轉點為止之起自基板旋轉軸的距離之洗淨區域長度之關係。
第13圖係表示洗淨條件中輥洗淨構件與基板相對速度成為零之逆轉點為止之起自基板旋轉軸的距離與相對速度量之關係的圖。
第14圖係附屬於下述說明的圖：將洗淨條件之洗淨點在X-Y平面上作圖，求取從X-Y平面的原點與到洗淨點為止之距離之原理。
第15圖係表示從第14圖所示之X-Y的原點起到洗淨點為止的距離，與以對應於該洗淨點之洗淨條件將基板上的 Low-k膜表面洗淨時殘存於基板表面的缺陷數之關係的圖。
第16圖係表示本發明之洗淨性能預測方法之一例的流程圖。
第17圖係將洗淨基板上一般的疏水性膜表面時殘留於基板表面的缺陷數與下述共同表示之圖：洗淨條件；各洗淨條件之相對速度成為零而洗淨方向逆轉之逆轉點為止之起自基板旋轉軸的距離與洗淨區域之長度的比(a/L)；利用逆方向洗淨區域及順方向洗淨區域之最大相對速度所求得之每1秒之相對移動距離的和(Di +Df )；及相對速度量(S)。
第18圖係將洗淨基板上之Low-k膜表面時殘留於基板表面的缺陷數與下述共同表示之圖：洗淨條件；各洗淨條件之相對速度成為零而洗淨方向逆轉之逆轉點為止之起自基板旋轉軸的距離與洗淨區域之長度的比(a/L)；利用逆方向洗淨區域及順方向洗淨區域之最大相對速度所求得之每1秒之相對移動距離的和(Di +Df )；及相對速度量(S)。
第19圖係表示改變基板與輥洗淨構件之接觸部壓力來研磨基板表面時，該接觸壓力與殘留於基板表面之缺陷數的關係的圖。
 較佳實施型態之詳細的說明
以下，將參照圖示來說明本發明的實施型態。
第4圖係表示本發明之洗淨性能預測方法及基板洗淨方法所使用之刷洗洗淨裝置之一例的概要圖。如第4圖所示，該刷洗洗淨裝置係具備複數根(圖中為4根)轉軸10，該 轉軸10係表面朝上來支持半導體晶圓等基板W的周緣部而使基板W水平旋轉，並可在水平方向上自由移動者；上部輥支架12，其係在由轉軸10所支持而旋轉之基板W的上方，以自由昇降的方式配置者；下部輥支架14，其係在由轉軸10所支持而旋轉之基板W的下方，以自由昇降的方式配置者。
上部輥支架12，係以可自由旋轉的方式支承圓柱狀且以長尺狀的方式延伸之例如由PVA所構成之上部輥洗淨構件(輥海綿)16。下部輥支架14，係以可自由旋轉的方式支承圓柱狀且以長尺狀的方式延伸之例如由PVA所構成之上部輥洗淨構件(輥海綿)18。再者，在上述的例子中，作為輥洗淨構件16、18，係使用例如由PVA所構成之輥海綿，但亦可使用表面有刷子的輥刷來代替輥海綿。
上部輥支架12係連結於圖未示之驅動機構，該驅動機構係使上部輥支架12昇降，並使由上部輥支架12以可自由旋轉方式支承之上部輥洗淨構件16如箭頭F1 所示來旋轉。下部輥支架14係連結於圖未示之驅動機構，該驅動機構係使上部輥支架14昇降，並使由上部輥支架14以可自由旋轉方式支承之下部輥洗淨構件18如箭頭F2 所示來旋轉。
位於以轉軸10所支持而旋轉之基板W的上方，配置有對基板W表面(上面)供給洗淨液之上部洗淨液供給噴嘴20；位於以轉軸10所支持而旋轉之基板W的下方，配置有對基板W表面(下面)供給洗淨液之上部洗淨液供給噴嘴22。
在上述構成之刷洗洗淨裝置中，係在設於轉軸10之上 部的頂24之外周面形成嵌合溝24a，使基板W的周緣部位於該嵌合溝24a內並往內側壓入而令頂24旋轉(自轉)，藉以將基板W如箭頭E所示水平地旋轉。在該例中，4個中的2個頂24係對基板W施予旋轉力，另外的2個頂24係作為接受基板W之旋轉的承軸。再者，亦可將所有的頂24連結於驅動機構，使其對基板W賦予旋轉力。
如此在使基板W水平旋轉的狀態下，從上部洗淨液供給噴嘴20對基板W的表面(上面)供給洗淨液(藥液)，且使上部輥洗淨構件16一邊旋轉一邊下降而接觸於旋轉中的基板W表面，藉此，在洗淨液的存在下，將基板W的表面以上部輥洗淨構件16來刷洗洗淨。上部輥洗淨構件16的長度係設定為較基板W的直徑稍長。接著，上部輥洗淨構件16係其中心軸(旋轉軸)O1 位於與基板W的旋轉軸O2 幾乎呈直交的位置，並以跨越基板W之直徑全長而延伸的方式配置；藉此，基板W的全表面可同時地被洗淨。
同時，從下部洗淨液供給噴嘴22對基板W的背面(下面)供給洗淨液，且使下部輥洗淨構件18一邊旋轉一邊上昇而接觸於旋轉中的基板W背面，藉此，在洗淨液的存在下，將基板W的背面以下部輥洗淨構件18來刷洗洗淨。上部輥洗淨構件16的長度係設定為較基板W的直徑稍長，且與前述之基板W地表面幾乎相同，基板W的全背面可同時地被洗淨。
如上所述，將基板W的表面以上部輥洗淨構件(以下，僅稱為輥洗淨構件)16來洗淨時，如第5圖所示，基板W與輥 洗淨構件16係在沿輥洗淨構件16之軸方向，且跨越基板W之直徑方向的全長而以直線狀延伸之長度L的洗淨區域30內彼此接觸，在沿該洗淨區域30的位置上，基板W的表面係被刷洗洗淨。
在此，如第6圖所示，伴隨以基板W的旋轉軸O2 為中心之旋轉且沿著洗淨區域30之基板旋轉速度VW 的大小，係在基板W的旋轉軸O2 上為零，且基板W的旋轉速度VW 的方向(洗淨方向)係包含前述旋轉軸O2 而互為逆向。另一方面，伴隨輥洗淨構件16的旋轉且沿著洗淨區域30之輥洗淨構件16之旋轉速度VR 的大小，係在跨越洗淨區域30之全長皆為固定，且旋轉速度VR 的方向(洗淨方向)亦為相同。
再者，第6圖係如第5圖所示，沿洗淨區域30取x軸，並在基板W表面與該x軸直交的方向上取y軸，且使x-y平面的原點通過基板W的旋轉軸O2 。以下皆係如此。
因此，洗淨區域30包含基板W的旋轉軸O2 ，係分為：順方向洗淨區域32，係基板W之旋轉速度VW 的方向與輥洗淨構件16之旋轉速度VR 的方向相同，長度為Lf 者；與逆方向洗淨區域34，係基板W之旋轉速度VW 的方向與輥洗淨構件16之旋轉速度VR 的方向互為逆向，且長度為Li 者。
在順方向洗淨區域32，係如第7A圖所示，基板W的旋轉速度VW 與輥洗淨構件16的旋轉速度VR 之相對速度(相對旋轉速度)的大小，係兩者之旋轉速度大小之差的絕對值，而相對地降低。另一方面，在逆方向洗淨區域34，係如第7B圖所示，基板W的旋轉速度VW 與輥洗淨構件16的旋轉速 度VR 之相對速度(相對旋轉速度)的大小，係兩者之旋轉速度大小之和，而相對地增高。因此，根據基板W的旋轉速度VW 與輥洗淨構件16之相對速度VR 大小，如第6圖所示，有時將產生兩者之相對速度大小為零(VW =VR )，而基板無法被洗淨之領域M。
該基板無法被洗淨之領域M係對應於下述洗淨方向逆轉之逆轉點T及其周邊部，基板W與輥洗淨構件16僅係接觸，而無法進行利用輥洗淨構件之基板W的刷洗洗淨，相反地，一般認為此係造成附著於輥洗淨構件16之殘渣等往基板W的表面壓入而再附著，而成為基板W之表面汙染的原因。
在此，如第8圖所示，在長度L之洗淨區域30上，當相對速度成為零而洗淨方向逆轉之逆轉點T存在於離旋轉軸O2 距離a之位置時，包含該逆轉點T，將位於逆方向洗淨區域34側之相對運動逆區域的長度設為L1 (mm)，將位於順方向洗淨區域32側之相對運動順區域的長度設為L2 (mm)，將相對速度(相對移動速度)Vre 之逆方向洗淨區域34上最大的相對速度設為Vi (mm/sec)，將相對速度Vrv 之順方向洗淨區域32上最大的相對速度設為Vf (mm/sec)。接著，將長度L1 設為底邊，且將利用相對速度Vi 所求得之每1秒的相對移動距離Di (mm)設為高，如此所得三角形的面積為Si (mm2 )；將長度L2 設為底邊，且將利用相對速度Vf 所求得之每1秒的相對移動距離Df (mm)設為高，如此所得三角形的面積為Sf (mm2 )；將上述三角形之合計面積Srv (=Si +Sf )設為相對速 度量S，將其使用於洗淨度的評價。
又，如第9圖所示，在長度L之洗淨區域30上，相對速度成為零而洗淨方向逆轉之逆轉點T不存在時(洗淨方向不逆轉)，將洗淨區域30的長度L(mm)設為高，將利用相對速度Vrv 之逆方向洗淨區域34上最大的相對速度Vi 所求得之每1秒的相對移動距離Df (mm)設為上底，將利用相對速度Vrv 之順方向洗淨區域32上最大的相對速度Vf 所求得之每1秒的相對移動距離Df (mm)設為下底，並將依此所得梯形的面積Srv (=Si )設為相對速度量S，將其使用於洗淨度的評價。
第10圖係表示將基板上的Low-k膜(接觸角≧25°)之表面與基板上之其他的一般性疏水成膜(接觸角≧25°)的表面，使用第4圖所示之基板洗淨裝置並以各種洗淨條件來洗淨時的洗淨條件。在第10圖中，洗淨條件A係將輥洗淨構件16之旋轉速度設為Ra，並將基板W的旋轉速度設為Wb。洗淨條件B、C則係將輥洗淨構件16的旋轉速度皆設為Rb，並將基板W的旋轉速度設為Wa、Wc。洗淨條件D則係將輥洗淨構件16的旋轉速度皆設為Rc，並將基板W的旋轉速度設為Wb、Wa。在此，係將輥洗淨構件16的旋轉速度Ra、Rb、Rc設定為Ra：Rb：Rc=1：20：40，且將基板W的旋轉速度Wa、Wb、Wc設定為Wa：Wb：Wc=1：2：3。
第10圖係表示將以洗淨條件A、B、D、E來洗淨基板上之一般疏水性膜表面時殘留於基板表面之缺陷數的計測結果，以令利用洗淨條件A來洗淨時為1時，缺陷數的比率(任意單位)。同樣地，表示將以洗淨條件B、C、D、E來洗淨 基板上之Low-k膜表面時殘留於基板表面之缺陷數的計測結果，以令利用洗淨條件B來洗淨時為1時，缺陷數的比率(任意單位)。
第11圖係將以第10圖所示之各洗淨條件來洗淨時之該洗淨條件與基板表面所殘留之缺陷數之關係，以橫軸為洗淨條件、縱軸為缺陷數(任意單位)來表示之圖表。從第11圖看來，將基板上之一般疏水性膜表面以洗淨條件A、B、D、E來洗淨時，殘留於基板表面之缺陷數係沿直線狀之線a排列；而將基板上之Low-k膜表面以洗淨條件B、C、D、E來洗淨時，殘留於基板表面之缺陷數係沿直線狀之線b排列，該線a與線b係大致呈平行。從這點看來，洗淨Low-k膜時與洗淨其他的一般疏水性膜時，兩者間有相關關係，而判斷可藉由對一般疏水性膜之洗淨度進行評價來評價對Low-k膜之洗淨度。
第12圖係將下述數值與洗淨條件B、C、D、E共同表示的圖：以洗淨條件B、C、D、E來洗淨基板上之Low-k膜表面時殘留於基板表面之利用缺陷測定器所測得之缺陷數；利用對應於各洗淨條件B、C、D、E之第8、第9圖所示方法所獲得之相對速度量S。再者，相對速度量S係以將洗淨條件C之相對速度量設為1時的比率(任意單位)來表示。在第12圖的下部，表示洗淨條件，與從基板旋轉軸O2 至輥洗淨構件與基板之相對速度成為零之逆轉點T為止之距離a相對於洗淨區域長度L的關係。
從第12圖看來，可判斷出洗淨後殘留於基板表面之缺 陷數，與至相對速度為零之逆轉點為止之起自基板旋轉軸O2 的距離a間並不具有比例關係，且與相對速度量S亦不具有比例關係。從這點亦可看出，在將覆蓋基板直徑之長度的輥洗淨構件配置於基板的旋轉軸上，令該輥洗淨構件在沿輥洗淨構件的軸方向之洗淨區域上接觸於基板的表面，使輥洗淨構件與基板一起往一方向旋轉而將基板表面刷洗洗淨之基板洗淨方法中，判斷將難以預測出可在洗淨後減低基板表面所殘留之缺陷數的洗淨特性。
第13圖係將依據第12圖所獲得之各洗淨條件，將輥洗淨構件與與基板之相對速度成為零之逆轉點T為止之起自原轉軸O2 的距離a設為X座標，將相對速度量S設為Y座標，而於X-Y平面上以洗淨點方式作圖而得的圖。亦即，以下述方式來表示：將洗淨條件B設為座標(aB ，SB )之洗淨點ZB ，將洗淨條件C設為座標(aC ，SC )之洗淨點ZC ，將洗淨條件D設為座標(aD ，SD )之洗淨點ZD ，將洗淨條件E設為座標(aE ，SE )之洗淨點ZE 。接著，將從X-Y平面之原點至各洗淨點ZB 、ZC 、ZD 、ZE 為止的距離表示為LB 、LC 、LD 、LE 。
在此，如第14圖所示，例如洗淨條件D之洗淨點ZD ，在X軸方向上係距離Y軸aD ，而在Y軸方向上係距離X軸SD ，從X-Y平面的原點到洗淨點ZD 為止的距離LD 係以下述式(1)來求取。同樣地，在X軸方向上距離Y軸aα ，在Y軸方向上距離X軸Sα ，在X-Y平面上以座標(aα ，Sα )來作圖之任意的洗淨條件之洗淨點Zα ，其距離X-Y平面之原點的距離Lα 係以下述式(2)來表示。
第15圖係利用第13圖所獲得之，在各洗淨條件B、C、D、E中，從X-Y平面之原點至各洗淨點ZB 、ZC 、ZD 、ZE 為止的距離LB 、LC 、LD 、LE 作為橫軸(距離L)，將利用各洗淨條件B、C、D、E來洗淨基板時殘存於基板表面之缺陷數作為縱軸，來表示從X-Y平面之原點至各洗淨點之距離L與缺陷數之間關係的圖。第15圖之橫軸的距離L，係表示將從X-Y平面之原點至各洗淨點ZB 為止之距離LB 設為1時的比率。又，點B、C、D、E係表示條件B、C、D、E。
從第15圖可判斷出，隨著從X-Y平面之原點至各洗淨點Z為止的距離L之值變大(LB <LC <LD <LE )，殘留於基板表面之缺陷數減低。此係表示，提高從X-Y平面之原點至洗淨點Z為止的距離L之值的洗淨條件，係提高了綜合性的洗淨特性；該綜合洗淨特性係由綜合洗淨能力與再附著抑制能力的效果得到；該綜合洗淨能力係作為洗淨特性之利用洗淨液所獲得的洗淨能力與物理洗淨能力；而該再附著抑制能力係抑制在基板表面有殘渣等再附著者。
根據上述內容，參照第16圖所示流程圖及第13圖來說明本發明之洗淨性能預測方法。首先，決定輥洗淨構件的旋轉速度、基板的旋轉速度、輥洗淨構件的條件(直徑)及基板的條件(直徑)等之洗淨條件α(步驟1)。接下來，以該洗淨 條件α為基礎，求得當輥洗淨構件與基板之相對速度成為零時之逆轉點為止之起自基板旋轉軸的距離aα 及相對速度量Sα (步驟2)。接下來，將以該距離aα 為X座標，且以相對速度量Sα 為Y座標之洗淨點Zα (aα ，Sα )，如第13圖所示，在X-Y平面上作圖，求取從X-Y平面之原點至洗淨點Zα (aα ，Sα )為止之距離Lα (步驟3)。接著，視需要，以該洗淨條件α，例如將CMP後的基板表面實際洗淨並乾燥，掌握殘存於基板表面的缺陷數Dα (步驟4)。
接著，決定輥洗淨構件的旋轉速度、基板的旋轉速度、輥洗淨構件的條件(直徑)及基板的條件(直徑)等，與洗淨條件α條件互異之洗淨條件β(步驟5)。接下來，以該洗淨條件β為基礎，求得當輥洗淨構件與基板之相對速度成為零時之逆轉點為止之起自基板旋轉軸的距離aβ 及相對速度量Sβ (步驟6)。接下來，將以該距離aβ 為X座標，且以相對速度量Sβ 為Y座標之洗淨點Zβ (aβ ，Sβ )，如第13圖所示，在X-Y平面上作圖，求取從X-Y平面之原點至洗淨點Zβ (aβ ，Sβ )為止之距離Lβ (步驟7)。
接著，比較從X-Y平面之原點至洗淨點Zα (aα ，Sα )為止之距離Lα 與從X-Y平面之原點至洗淨點Zβ (aβ ，Sβ )為止之距離Lβ (步驟8)，當距離Lα 較距離Lβ 大時(Lα ≧Lβ )，回到步驟5，當距離Lα 較距離Lβ 大時(Lβ >Lα )，就決定研磨條件β係較研磨條件α更能提高洗淨特性之洗淨條件(步驟9)。藉此，預測以該洗淨條件β來洗淨基板表面時殘存於基板表面之缺陷數Dβ ，相較於以該洗淨條件β來洗淨基板表面時殘存於基板表 面之缺陷數Dα 為小(Dβ <Dα )。
第17圖係將以前述洗淨條件A、B、D、E來洗淨直徑300mm基板上一般的疏水性膜表面時殘留於基板表面的缺陷數與下述共同表示之圖：洗淨條件A、B、D、E中相對速度成為零而洗淨方向逆轉之逆轉點為止之起自基板旋轉軸的距離a與洗淨區域之長度L(=300mm)的比(a/L)；第8及第9圖所示之，每1秒之相對移動距離Di 與每1秒之相對移動距離Df 的和(Di +Df )；及利用第8及第9圖所示方法所求得之相對速度量(S)。再者，第17圖之缺陷數係表示將以洗淨條件A來洗淨時設為1.00之缺陷數的比率(任意單位)。
第18圖係將以前述洗淨條件B、C、D、E來洗淨直徑300mm基板上之Low-k膜表面時殘留於基板表面的缺陷數與下述共同表示之圖：洗淨條件B、C、D、E中相對速度成為零而洗淨方向逆轉之逆轉點為止之起自基板旋轉軸的距離a與洗淨區域之長度L(=300mm)的比(a/L)；第8及第9圖所示之，每1秒之相對移動距離Di 與每1秒之相對移動距離Df 的和(Di +Df )；及利用第8及第9圖所示方法所求得之相對速度量(S)。再者，第18圖係將以洗淨條件B、C、D、E來洗淨時殘存於基板表面之缺陷數分布狀態的概要與缺陷數共同表示。
再者，在第17及第18圖中，輥洗淨構件之旋轉數Ra、Rb、Rc的關係及基板旋轉速度Wa、Wb、Wc的關係，係如前述之第10圖所示情形相同。
從以上內容看來，例如洗淨條件C所示，在洗淨方向逆 轉之逆轉點T存在，且基板之從旋轉軸到逆轉點T為止的距離a相對於洗淨區域長度L係較1/6小(0<a<L/6)之洗淨條件中，將由逆方向洗淨區域及順方向洗淨區域之基板W與輥洗淨構件16之最大旋轉速度Vi 、Vf 所求得之相對移動距離Di 、Df 之和以洗淨區域長度L除之所得之值在8以上((Di +Df )/L≧8)，且為了使以第8圖所示之三角形的面積Si 與三角形的面積Sf 之合計面積Srv 的形式所求得之相對速度量S相對於洗淨區域長度L為2000倍以上(S≧2000L(mm2 ))，一般認為可藉由設定基板W及輥旋轉構件16的旋轉速度，使洗淨後殘存於基板表面之缺陷數在容許值以下。
又，例如洗淨條件D所示，在洗淨方向逆轉之逆轉點T存在，且基板之從旋轉軸到逆轉點T為止的距離a相對於洗淨區域長度L係在1/6以上(L/6≦a≦L/2)之洗淨條件中，將由逆方向洗淨區域及順方向洗淨區域之基板W與輥洗淨構件16之最大旋轉速度Vi 、Vf 所求得之相對移動距離Di 、Df 之和以洗淨區域長度L除之所得之值在8以上((Di +Df )/L≧8)，且為了使以第8圖所示之三角形的面積Si 與三角形的面積Sf 之合計面積Srv 的形式所求得之相對速度量S相對於洗淨區域長度L為1300倍以上(S≧1300L(mm2 ))，一般認為可藉由設定基板W及輥旋轉構件16的旋轉速度，使洗淨後殘存於基板表面之缺陷數在容許值以下。
此時，為了使將由逆方向洗淨區域之基板W與輥洗淨構件16之最大相對速度Vi所求得之相對移動距離Di ，以洗 淨區域長度L除之而得之值在6以上(Di/L≧6)，係以設定基板W及輥旋轉構件16之旋轉速度為佳。
又，如洗淨條件E所示，為了使洗淨線上不存在洗淨方向逆轉之逆轉點T，一般認為可藉由設定基板W及輥旋轉構件16的旋轉速度，使洗淨後殘存於基板表面之缺陷數在容許值以下。
如此，在洗淨線上不存在洗淨方向逆轉之逆轉點T的洗淨條件中，為了使由逆方向洗淨區域及順方向洗淨區域之基板W與輥洗淨構件16之最大旋轉速度Vi 、Vf 所求得之相對移動距離Di 、Df 之和以洗淨區域長度L除之所得之值在4以上((Di +Df )/L≧4)，係以設定基板W及輥旋轉構件16之旋轉速度為佳；如第9圖所示，為了使以梯形面積Srv(=Si)的方式所求得之相對速度量相對於洗淨區域的長度L為600倍以上(S≧600L(mm2 ))，係以設定基板W及輥旋轉構件16之旋轉速度為更佳。
本發明之基板處理方法係使用例如第4圖所示之基板洗淨裝置，在例如洗淨條件C、D、E所示，一般認為可使洗淨後殘存於基板表面之缺陷數在容許值以下之洗淨條件中，設定基板W及輥旋轉構件16之旋轉速度，來將基板表面洗淨。
第19圖係表示將基板W與輥洗淨構件16之接觸部壓力變為3N、6N及12N來洗淨基板W之表面時，該接觸壓力與殘留於基板表面之缺陷數的關係。第19圖的橫軸係表示接觸部壓力為3N時壓力比為1.00，接觸部壓力為6N時壓力比 為2.00，接觸部壓力為12N時壓力比為4.00；縱軸係表示將接觸部壓力為3N時之缺陷數設為1.00時的缺陷樹之比率(任意單位)。
從該第19圖可判斷出，即便為了獲得物理洗淨而提高基板W與輥洗淨構件16之接觸部壓力，洗淨效果反而會降低。
根據該等結果，可判斷出疏水性表面之使用PVA海綿的接觸洗淨中，當考慮到藥液洗淨特性*物理洗淨特性*(防止再附著)=綜合性洗淨特性(效果)時，以提高物理洗淨性為目的而隨便地將接觸壓力提高並不好。因此，在Low-k膜等疏水性表面之接觸洗淨中，因擔憂過度的壓力將使洗淨能力被污染能力超越，因此盡量在低壓力領域之6N以下，宜藉由在3N以下而使能獲得綜合性洗淨特性之其他條件最適化。
如此，藉由將基板W的表面刷洗洗淨，即便基板W的表面特性為疏水性，仍能以高洗淨度來洗淨基板W的表面。亦即，為了形成鑲嵌互連配線而分別採用銅作為配線金屬、Low-k膜作為絕緣膜，藉由CMP，即使是表面有疏水性的銅及Low-k膜露出之基板表面，仍能將該基板表面以高洗淨度洗淨並減低殘存於表面之缺陷數。
至此雖僅針對本發明之一實施型態進行說明，但本發明並非受限於上述實施型態者，當然能以在其技術上思想的範圍內之各種不同的型態來實施。
10‧‧‧轉軸
12‧‧‧上部輥支架
14‧‧‧下部輥支架
16‧‧‧上部輥洗淨構件
18‧‧‧下部輥洗淨構件
20‧‧‧上部洗淨液供給噴嘴
22‧‧‧下部洗淨液供給噴嘴
24‧‧‧頂
24a‧‧‧嵌合溝
30‧‧‧洗淨區域
32‧‧‧順方向洗淨區域
34‧‧‧逆方向洗淨區域
O1 ‧‧‧中心軸
O2 ‧‧‧旋轉軸
E、F1、F2‧‧‧箭頭
VW ,VR ‧‧‧旋轉速度
W‧‧‧基板
第1圖係表示對CMP後之Low-k膜表面之由代表性的酸性洗淨液、中性洗淨液及鹼性洗淨液所形成之接觸角的圖。
第2圖係表示對CMP後之Low-k膜及銅表面之由洗淨液A及洗淨液B所形成之接觸角的圖。
第3圖係表示將對洗淨液之接觸角各異之各種基板表面，以使用了洗淨液之刷洗洗淨來洗淨時之利用接觸角測定而得之接觸角與殘存於洗淨後基板表面之缺陷數的相關資料的圖表。
第4圖係表示本發明之洗淨性能預測方法及基板洗淨方法所使用之刷洗洗淨裝置之一例的概要圖。
第5圖係表示第4圖所示之刷洗洗淨裝置的輥洗淨構件與基板之關係的概要圖。
第6圖係表示第4圖所示之刷洗洗淨裝置的輥洗淨構件與基板之關係的平面圖。
第7A圖係將在順方向洗淨區域之基板與輥洗淨構件及其等之旋轉速度一併表示剖面圖；第7B圖係將在逆方向洗淨區域之基板與輥洗淨構件及其等之旋轉速度一併表示的剖面圖。
第8圖係在洗淨區域上洗淨方向逆轉之逆轉點存在時的相對速度量(面積)之求取方法的說明所附屬的圖。
第9圖係在洗淨區域上洗淨方向逆轉之逆轉點不存在時的相對速度量(面積)之求取方法的說明所附屬的圖。
第10圖係表示將基板上之Low-k膜的表面與基板上之其他的一般疏水性膜表面用第4圖所示之基板洗淨裝置來洗淨時的洗淨條件，與在洗淨後計測殘存於基板表面之缺陷數而得之結果的圖。
第11圖係表示將基板上之Low-k膜的表面與基板上之其他的一般疏水性膜表面以第10圖所示之洗淨條件來洗淨時的洗淨條件與殘存於基板表面之缺陷數之關係的圖。
第12圖係將洗淨基板上之Low-k膜表面時的洗淨條件，與下述共同表示的圖：將殘存於基板表面之缺陷數及各洗淨條件之相對速度量，相對於輥洗淨構件與基板之相對速度成為零為止之逆轉點為止之起自基板旋轉軸的距離之洗淨區域長度之關係。
第13圖係表示洗淨條件中輥洗淨構件與基板相對速度成為零之逆轉點為止之起自基板旋轉軸的距離與相對速度量之關係的圖。
第14圖係附屬於下述說明的圖：將洗淨條件之洗淨點在X-Y平面上作圖，求取從X-Y平面的原點與到洗淨點為止之距離之原理。
第15圖係表示從第14圖所示之X-Y的原點起到洗淨點為止的距離，與以對應於該洗淨點之洗淨條件將基板上的Low-k膜表面洗淨時殘存於基板表面的缺陷數之關係的圖。
第16圖係表示本發明之洗淨性能預測方法之一例的流程圖。
第17圖係將洗淨基板上一般的疏水性膜表面時殘留於基板表面的缺陷數與下述共同表示之圖：洗淨條件；各洗淨條件之相對速度成為零而洗淨方向逆轉之逆轉點為止之起自基板旋轉軸的距離與洗淨區域之長度的比(a/L)；利用逆方向洗淨區域及順方向洗淨區域之最大相對速度所求得 之每1秒之相對移動距離的和(Di +Df )；及相對速度量(S)。
第18圖係將洗淨基板上之Low-k膜表面時殘留於基板表面的缺陷數與下述共同表示之圖：洗淨條件；各洗淨條件之相對速度成為零而洗淨方向逆轉之逆轉點為止之起自基板旋轉軸的距離與洗淨區域之長度的比(a/L)；利用逆方向洗淨區域及順方向洗淨區域之最大相對速度所求得之每1秒之相對移動距離的和(Di +Df )；及相對速度量(S)。
第19圖係表示改變基板與輥洗淨構件之接觸部壓力來研磨基板表面時，該接觸壓力與殘留於基板表面之缺陷數的關係的圖。

Claims (5)

  1. 一種洗淨性能預測方法，是將覆蓋基板直徑之長度的輥洗淨構件配置於基板的旋轉軸上，使該輥洗淨構件在沿著該輥洗淨構件之軸方向的洗淨區域接觸基板表面，使輥洗淨構件與基板一起往一方向旋轉而將基板的表面刷洗洗淨時，求取第1距離及第2距離，該第1距離是在以使輥洗淨構件及基板以預定旋轉速度旋轉之第1洗淨條件來洗淨基板時，至第1洗淨點的距離，該第1洗淨點是將基板之從旋轉軸至逆轉點為止的距離、以及以面積換算方式所定義之相對速度量作為XY座標作圖而形成，該逆轉點是洗淨區域上之輥洗淨構件與基板之相對速度為零而洗淨方向逆轉者，該第2距離是以與前述第1洗淨條件相異之第2洗淨條件來洗淨基板時，至第2洗淨點的距離，該第2洗淨點是將基板之從旋轉軸至逆轉點為止的距離、及以面積換算方式所定義之相對速度量作為XY座標作圖所形成，該逆轉點是洗淨區域上之輥洗淨構件與基板之相對速度為零而洗淨方向逆轉者，當前述第2距離較前述第1距離長時，預測為以第2洗淨條件來洗淨基板較以第1洗淨條件來洗淨基板時，洗淨後所殘留的缺陷數較少。
  2. 一種基板洗淨方法，是將覆蓋基板直徑之長度的輥洗淨構件配置於基板的旋轉軸上，使該輥洗淨構件在沿著該輥洗淨構件之軸方向的洗淨區域接觸於基板表面，使輥 洗淨構件與基板一起往一方向旋轉而將基板的表面刷洗洗淨，該基板洗淨方法的特徵在於，令輥洗淨構件與基板以下述方式旋轉：將藉由洗淨區域上的輥洗淨構件與基板的相對速度相對小之順方向洗淨區域的最大相對速度Vf (mm/sec)所求得之每1秒的相對移動距離設為Df (mm)，將藉由洗淨區域上的輥洗淨構件與基板的相對速度相對大之逆方向洗淨區域的最大相對速度Vi (mm/sec)所求得之每1秒的相對移動距離設為Di (mm)，將洗淨區域的長度設為L(mm)，並將洗淨區域上之輥洗淨構件與基板之相對速度成為零而洗淨方向逆轉之逆轉點與基板之旋轉軸之距離設為a(mm)時，滿足：0<a<L/6(Di +Df )≧8L，又，令三角形的面積Si 及三角形的面積Sf 的合計面積S為相對速度量時，滿足：S≧2000L(mm2 )，前述三角形的面積Si 是將夾著前述逆轉點之輥洗淨構件與基板之相對速度相對較大之相對運動逆區域的長度L1 (mm)設為底邊，且將藉由前述最大相對速度Vi (mm/sec)所求得之每1秒的相對移動距離Di (mm)設為高，而前述三角形的面積Sf 是將夾著前述逆轉點之輥洗淨構件與基板之相對速度相對較小之相對運動順區域 的長度L2 (mm)設為底邊，且將藉由前述最大相對速度Vf (mm/sec)所求得之每1秒的相對移動距離Df (mm)設為高。
  3. 一種基板洗淨方法，是將覆蓋基板直徑之長度的輥洗淨構件配置於基板的旋轉軸上，使該輥洗淨構件在沿著該輥洗淨構件之軸方向的洗淨區域接觸於基板表面，使輥洗淨構件與基板一起往一方向旋轉而將基板的表面刷洗洗淨，該基板洗淨方法的特徵在於，令輥洗淨構件與基板以下述方式旋轉：將藉由洗淨區域上的輥洗淨構件與基板的相對速度相對較小之順方向洗淨區域的最大相對速度Vf (mm/sec)所求得之每1秒的相對移動距離設為Df (mm)，將藉由洗淨區域上的輥洗淨構件與基板的相對速度相對較大之逆方向洗淨區域的最大相對速度Vi (mm/sec)所求得之每1秒的相對移動距離設為Di (mm)，將洗淨區域的長度設為L(mm)，並將洗淨區域上之輥洗淨構件與基板之相對速度成為零而洗淨方向逆轉之逆轉點與基板之旋轉軸之距離設為a(mm)時，滿足：L/6≦a≦L/2(Di +Df )≧8L，又，令三角形的面積Si 及三角形的面積Sf 的合計面積Srv 為相對速度量時，滿足：Srv ≧1300L(mm2 )， 前述三角形的面積Si 是將夾著前述逆轉點之輥洗淨構件與基板之相對速度相對較大之相對運動逆區域的長度L1 (mm)設為底邊，將藉由前述最大相對速度Vi (mm/sec)所求得之每1秒的相對移動距離Di (mm)設為高，而前述三角形的面積Sf 是將夾著前述逆轉點之輥洗淨構件與基板之相對速度相對為小之相對運動順區域的長度L2 (mm)設為底邊，將藉由前述最大相對速度Vf (mm/sec)所求得之每1秒的相對移動距離Df (mm)設為高。
  4. 一種基板洗淨方法，是將覆蓋基板直徑之長度的輥洗淨構件配置於基板的旋轉軸上，使該輥洗淨構件在沿著該輥洗淨構件之軸方向的洗淨區域接觸於基板表面，使輥洗淨構件與基板一起往一方向旋轉而將基板的表面刷洗洗淨，該基板洗淨方法之特徵在於：以使逆轉點不存在之方式，使輥洗淨構件與基板一起往一方向旋轉，該逆轉點是在洗淨區域上輥洗淨構件與基板之相對速度成為零而洗淨方向逆轉者，並且，令輥洗淨構件與基板以下述方式旋轉：將藉由洗淨區域上的輥洗淨構件與基板的相對速度相對較小之順方向洗淨區域的最大相對速度Vf (mm/sec)所求得之每1秒的相對移動距離設為Df (mm)，將藉由洗淨區域上的輥洗淨構件與基板的相對速度相對較大之逆方向洗淨區域的最大相對速度Vi (mm/sec)所求得之每1秒的 相對移動距離設為Di (mm)，將洗淨區域的長度設為L(mm)時，滿足：(Di +Df )≧4L。
  5. 如請求項4之基板洗淨方法，其中，令輥洗淨構件與基板以下述方式旋轉：將以藉由前述最大相對速度Vf (mm/sec)所求得之每1秒的相對移動距離Df (mm)為上底，藉由前述最大相對速度Vi (mm/sec)所求得之每1秒的相對移動距離Di (mm)為下底，洗淨區域的長度L(mm)為高的梯形的面積Srv 設為相對速度量時，滿足：Srv ≧600L(mm2 )。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102573572B1 (ko) * 2017-12-20 2023-09-01 삼성전자주식회사 웨이퍼 세정 장치
JP2022190829A (ja) * 2021-06-15 2022-12-27 株式会社荏原製作所 基板処理装置及び情報処理システム

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10308374A (ja) * 1997-03-06 1998-11-17 Ebara Corp 洗浄方法及び洗浄装置
JPH10335283A (ja) * 1997-04-01 1998-12-18 Ebara Corp 洗浄設備及び洗浄方法
JP2009049432A (ja) * 2008-11-17 2009-03-05 Shibaura Mechatronics Corp ブラシ洗浄装置およびブラシ洗浄方法
JP2010212295A (ja) * 2009-03-06 2010-09-24 Elpida Memory Inc 基板洗浄装置および基板洗浄方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07283298A (ja) * 1994-04-01 1995-10-27 Ebara Corp 処理物の製造方法
US5875507A (en) * 1996-07-15 1999-03-02 Oliver Design, Inc. Wafer cleaning apparatus
JP3320640B2 (ja) * 1997-07-23 2002-09-03 東京エレクトロン株式会社 洗浄装置
US6290780B1 (en) * 1999-03-19 2001-09-18 Lam Research Corporation Method and apparatus for processing a wafer
US6502271B1 (en) * 2000-01-26 2003-01-07 Speedfam-Ipec Corporation Method and apparatus for cleaning workpieces with uniform relative velocity
JP4152853B2 (ja) * 2003-09-30 2008-09-17 株式会社 日立ディスプレイズ 表面処理装置、および、液晶表示装置の製造方法
JP4619162B2 (ja) * 2005-03-18 2011-01-26 シグマメルテック株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
JP4667264B2 (ja) * 2006-02-08 2011-04-06 パナソニック株式会社 半導体基板の洗浄方法及び半導体基板の洗浄装置
JP2007225810A (ja) * 2006-02-22 2007-09-06 Hoya Corp スピン洗浄方法及びスピン洗浄装置
KR100850699B1 (ko) * 2008-01-23 2008-08-06 뉴센트 주식회사 프로브카드 세척기
JP5470746B2 (ja) * 2008-05-22 2014-04-16 富士通セミコンダクター株式会社 半導体装置の製造方法
KR101205828B1 (ko) * 2008-11-14 2012-11-29 세메스 주식회사 기판 세정 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10308374A (ja) * 1997-03-06 1998-11-17 Ebara Corp 洗浄方法及び洗浄装置
JPH10335283A (ja) * 1997-04-01 1998-12-18 Ebara Corp 洗浄設備及び洗浄方法
JP2009049432A (ja) * 2008-11-17 2009-03-05 Shibaura Mechatronics Corp ブラシ洗浄装置およびブラシ洗浄方法
JP2010212295A (ja) * 2009-03-06 2010-09-24 Elpida Memory Inc 基板洗浄装置および基板洗浄方法

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