WO2007108315A1 - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

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fluid jet
polishing
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Fumitoshi Oikawa
Shinji Kajita
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Ebara Corporation
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    • B08B2203/02—Details of machines or methods for cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B2203/0288—Ultra or megasonic jets

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method, and more particularly to a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of efficiently cleaning a polished substrate.
  • polishing apparatus that performs chemical mechanical polishing (CMP) is known as a means for planarizing a semiconductor substrate. Since the polishing apparatus has many members, the overall size tends to be large, and it takes a considerable amount of time to transport the substrate to a member suitable for each processing. Under such circumstances, attempts have been made to make a polishing apparatus that can make the apparatus compact and efficiently carry an object to be polished. On the other hand, cleaning of a substrate after polishing is mainly in the form of a roll. Has been scrubbed using a hemispherical sponge (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 JP 2003-309089 (paragraph 0129 etc.)
  • An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method.
  • the substrate processing apparatus includes a polishing apparatus 30A for polishing the surface of the substrate as shown in FIG. 1, for example;
  • the ultrasonic cleaning device 42 (see, for example, Fig. 2) that cleans the liquid with the ultrasonic wave that has propagated the liquid, and the two-fluid jet cleaning device 44 (for example, Fig. 2) 5)).
  • the surface of the substrate is cleaned with an ultrasonic cleaning apparatus that cleans the surface of the substrate with ultrasonic waves that have propagated the liquid, and a two-fluid jet that is cleaned with a two-fluid jet that is a mixture of gas and liquid. Since at least one of the cleaning apparatuses is provided, the fine particles are removed by the fluid, so that cleaning can be performed without providing an initialization time, and the substrate processing apparatus does not attach dust to the substrate.
  • the substrate processing apparatus according to the preferred embodiment (2) of the present invention is less than the substrate processing apparatus 100 of the embodiment (1) of the present invention (see, for example, FIG. 1) as shown in FIG.
  • an ultrasonic cleaning device 42 is provided; the ultrasonic cleaning device 42 has an ultrasonic irradiator 422 that covers the radius of the substrate W.
  • the ultrasonic cleaning apparatus since the ultrasonic cleaning apparatus has the ultrasonic irradiator that covers the radius of the substrate, the entire substrate can be moved without rotating the ultrasonic irradiator simply by rotating the substrate in a horizontal plane. Can be washed.
  • a substrate processing apparatus is a substrate processing apparatus according to a preferred embodiment (2) of the present invention, as shown in FIG.
  • a first surface 422A disposed opposite to the surface WA of the substrate and covering the radius of the substrate W; a second surface 422B to which the vibrator 426 for generating the ultrasonic wave is attached; and the first surface 422A and the first surface 422A
  • the second surface 422B is adjacent to the third surface 422C, and the first, second, and third surfaces 422A, 422B, and 422C are configured to form a substantially triangular prism.
  • the first, second, and third surfaces 422 are configured so as to form a substantially triangular prism, so that the vibration wave oscillated from the vibrator and the reflected wave overlap or cancel each other. Force S Ultrasonic vibration can be applied to a substrate that hardly occurs.
  • the substrate processing apparatus according to the preferred embodiment (4) of the present invention is the substrate processing apparatus according to the preferred embodiment (2) of the present invention, as shown in FIG.
  • the ultrasonic wave irradiation surface 522A is disposed so as to face the surface WA and covers the radius of the substrate W, and the ultrasonic wave irradiation surface 522A is formed in a substantially triangular shape.
  • the substrate processing apparatus according to the preferred embodiment (5) of the present invention is a substrate processing apparatus according to the preferred embodiment (2) of the present invention, as shown in FIG.
  • a first surface 522A that is disposed opposite the surface WA of the substrate W and covers the radius of the substrate W; and on the first surface 522A or at a position further away from the first surface 522A with respect to the surface WA of the substrate W
  • a transducer 526 that generates the ultrasonic wave, and the transducer surface closest to the surface WA of the substrate W of the transducer 526 is parallel to the surface WA of the substrate W.
  • the substrate processing apparatus is a substrate according to any of the preferred embodiments (1) to (5) of the present invention, as shown in, for example, FIG. 1, FIG. 2, and FIG.
  • the processing apparatus 100 includes an ultrasonic cleaning device 42 and a two-fluid jet cleaning device 44; an ultrasonic cleaning device 42 having an ultrasonic cleaning rotating mechanism 421 that holds the substrate W and rotates it in a horizontal plane; 2
  • the fluid jet cleaning device 44 has a two-fluid jet cleaning rotation mechanism 441 that holds the substrate W and rotates it in a horizontal plane; and further, the rotation speed of the substrate W being cleaned by the ultrasonic wave is a two-fluid jet M.
  • a control device 9 is provided for controlling the ultrasonic cleaning rotation mechanism 421 and the two-fluid jet cleaning rotation mechanism 441 so as to be lower than the rotation speed of the substrate W being cleaned.
  • the ultrasonic cleaning rotation mechanism and the two-fluid jet cleaning rotation mechanism so that the rotation speed of the substrate being cleaned with ultrasonic waves is lower than the rotation speed of the substrate being cleaned with the two-fluid jet. Since a control device for controlling the liquid is provided, it is easy to hold a liquid film between the ultrasonic irradiator and the substrate, and the cleaning time of the substrate can be shortened when cleaning with the two-fluid jet.
  • the substrate processing apparatus is a substrate processing apparatus according to any one of the preferred embodiments (1) to (6) of the present invention as shown in FIGS.
  • a rubbish cleaning device 43 that cleans the surface W of the substrate W by rubbing the surface WA with the rubbing 432 is provided.
  • the “rubbing material” is a solid (for example, sponge) for rubbing the surface of the substrate.
  • At least one of the ultrasonic cleaning device and the two-fluid jet cleaning device and the rubbing cleaning device can be properly used according to the progress of the cleaning process. Cleaning is possible.
  • a substrate processing method comprises: a polishing step of polishing a surface of a substrate; A solid non-contact cleaning step for cleaning the surface.
  • the “solid non-contact cleaning step” is a step of cleaning the surface of the substrate without bringing a solid (for example, rubbing material) into contact with the surface of the substrate.
  • the substrate processing method according to a preferred embodiment (9) of the present invention is the substrate processing method according to the embodiment (8) of the present invention, wherein the solid non-contact cleaning step rotates the substrate in a horizontal plane.
  • An ultrasonic cleaning step in which the substrate is cleaned by irradiating ultrasonic waves in a range covering the radius of the substrate, and a mist ejected by mixing a gas and a liquid while rotating the substrate in a horizontal plane. At least one of two fluid jet cleaning processes.
  • the substrate can be cleaned with at least one of ultrasonic energy and mist jet, and the substrate can be cleaned without being contaminated.
  • a substrate processing method according to a preferred embodiment (10) of the present invention is a preferred embodiment of the present invention.
  • the substrate processing method of (8) or (9) includes a rubbing washing step for washing the surface of the substrate by rubbing with a rubbing; the solid non-contact washing step is performed after the rubbing washing step.
  • the substrate is cleaned with a high cleaning effect in the rubbing cleaning process, and then the concave is formed in the solid non-contact cleaning process.
  • the substrate is carefully cleaned up to the part, and the cleaning time can be shortened while maintaining a high cleaning capability.
  • the substrate processing method according to a preferred aspect (11) of the present invention is a preferred aspect of the present invention.
  • the solid non-contact cleaning step includes the ultrasonic cleaning step and the two-fluid jet cleaning step, and the rotation speed of the substrate in the ultrasonic cleaning step is Lower than the rotational speed of the substrate in the two-fluid jet cleaning step.
  • the liquid film can be easily held during ultrasonic cleaning, and cleaning with the two-fluid jet can shorten the cleaning time of the substrate.
  • the substrate processing method according to a preferred embodiment (12) of the present invention is a preferred embodiment of the present invention.
  • a recess having a width of not less than 0 and not more than 2.0 ⁇ m is formed on the substrate.
  • a substrate processing method according to a preferred embodiment (13) of the present invention is a preferred embodiment of the present invention.
  • a recess having a width of lOnm to 50 nm and a depth of lOnm to lOOnm is formed on the substrate.
  • the surface of the substrate is cleaned with an ultrasonic cleaning apparatus that cleans the surface of the substrate with ultrasonic waves that have propagated the liquid, and with a two-fluid jet that is jetted by mixing gas and liquid. Because it is equipped with at least one of the two-fluid jet cleaning devices, it is possible to remove fine particles with a fluid, so that cleaning can be performed without providing an initialization time, and dust does not adhere to the substrate. It becomes a processing device.
  • the substrate processing method of the present invention since the solid non-contact cleaning step of cleaning the surface of the substrate while bringing the fluid into contact with the surface of the substrate is provided, the particles are removed by the fluid, and the initialization is performed.
  • the substrate processing method can be performed without taking time and does not allow dust to adhere to the substrate.
  • FIG. 1 is a plan view showing an overall configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an ultrasonic cleaning machine.
  • A is a perspective view
  • (b) is a side view.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a modification of the ultrasonic irradiator.
  • A is a first modification
  • (b) is a second modification
  • (c) is a third modification
  • (d) is a fourth modification.
  • FIG. 4 is a perspective view of a roll washer.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a two-fluid jet washer. (a) is a perspective view of a two-fluid jet washer, and (b) is a detailed sectional view of a two-fluid nozzle.
  • FIG. 6 is a perspective view of a washing / drying machine.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an ultrasonic cleaner according to a modification.
  • (A) is a perspective view
  • (b) is a side view.
  • FIG. 8 is a graph showing substrate cleaning results in Examples 4 and 5 and a comparative example.
  • FIG. 1 is a plan view showing an overall configuration of a substrate processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the substrate processing apparatus 100 includes a housing 1 having a substantially rectangular shape. The inside of the housing 1 is a load / unload section 2 partitioned by partition walls la, lb, and lc, and a substrate is polished. And a cleaning unit 4 for cleaning the substrate after polishing.
  • the load / unload unit 2, the polishing unit 3, and the cleaning unit 4 are each assembled independently and exhausted independently.
  • the substrate processing apparatus 100 includes a control device 9.
  • the load Z unload unit 2 has a wafer cassette 20 for stocking the substrate and a transfer port bot 22 for transferring the substrate from the wafer force set 20 to the polishing unit 3 or from the cleaning unit 4 to the wafer cassette 20. is doing.
  • the transfer robot 22 has two hands on the upper and lower sides. For example, the upper hand is used when returning the substrate to the wafer cassette 20, and the lower hand is used when transferring the substrate before polishing. It is configured so that the upper and lower hands can be used properly. Since the load / unload unit 2 is an area where the cleanest state needs to be maintained, the inside thereof is always maintained at a higher pressure than any of the outside of the apparatus, the polishing unit 3 and the cleaning unit 4.
  • a fan filter unit (not shown) having a high-performance filter such as a HEPA filter is provided above the traveling mechanism 21 of the transfer robot 22 so that particles with a predetermined particle size (particles that cause contamination), etc. Clean air downflow from which the air is removed is formed in the load / unload section 2.
  • the polishing unit 3 has four polishing apparatuses 30A, 30B, 30C, and 30D having substantially the same configuration.
  • the polishing apparatus 30A includes a polishing table 300A having a polishing surface, a top ring 301A that can hold the substrate and can be pressed against the polishing table 300A, and a polishing liquid such as a slurry or a dressing liquid on the polishing table 300A.
  • a polishing liquid such as a slurry or a dressing liquid on the polishing table 300A.
  • a polishing liquid supply nozzle 302A for supplying water, a dresser 303A for dressing the polishing table 300A, and a mixed fluid of liquid (for example, pure water) and gas (for example, nitrogen) is atomized.
  • the polishing apparatus 30A includes a reversing machine 31 that can receive and reverse a substrate from the transfer robot 22 of the load Z unload unit 2, a lifter 32 that can be moved up and down arranged at the first transfer position TP1, And a pusher 33 that can be moved up and down arranged at the second transport position TP2.
  • a polishing cloth or a grindstone or the like is attached to the upper surface of the polishing table 300A, and a polishing surface for polishing the substrate by the polishing cloth or the grindstone or the like is configured.
  • the polishing table 300A is configured to be rotated at a predetermined rotational speed by means such as a motor.
  • the top ring 301A has a plurality of through holes on the surface facing the polishing table 300A. It is configured so that gas can flow inside and outside the top ring 301A.
  • the topping 301A holds the substrate, the top ring 301A is suctioned by applying a negative pressure, and when pressed against the polishing table 300A, the top long 301A is pressed by applying a positive pressure to the substrate.
  • the reversing machine 31 is configured to be swingable between the load / unload unit 2 and the polishing unit 3, and is configured so that a hand unit for gripping the substrate can rotate about the axis.
  • the top ring 301A is configured to be rotated at a predetermined rotational speed by means such as a motor.
  • the polishing apparatuses 30B, 30C, and 30D have the same configuration as that of the polishing apparatus 30A except that a reversing machine 31 is provided (the same reference numerals are assigned to corresponding members).
  • the polishing portion 3 is the most dirty (dirty) region. Therefore, in this embodiment, the particles in the polishing unit 3 are exhausted from the surroundings of the polishing tables 300A to 300D so that the particles in the polishing unit 3 do not scatter outside the polishing unit 3. Particles are prevented from being scattered by making the pressure of the negative pressure higher than the outside of the housing 1 and the surrounding cleaning section 4 and the load / unload section 2.
  • an exhaust duct (not shown) is provided below the polishing tables 300A to 300D, and a high-performance filter (not shown) such as a HEPA filter is provided above the polishing tables 300A to 300D. The cleaned air is blown into the polishing unit 3 to form a down flow.
  • the cleaning unit 4 includes a transport robot 40, a reversing device 41 that reverses the substrate received from the transport robot 40, an ultrasonic cleaning device 42 as an ultrasonic cleaning device that cleans the polished substrate, Roll cleaning machine 43 as equipment, 2-fluid jet washing machine 44 as 2-fluid jet washing machine 44, washing dryer 45 for drying after washing, reversing machine 41 and each washing machine 42-45 And a transport unit 46 for transport.
  • the transfer robot 40, the reversing machine 41, and the cleaning machines 42 to 45 are arranged in series along the longitudinal direction of the housing 1.
  • a fan finisher unit (not shown) having a HEPA filter or the like is provided at the top of each of the washers 42 to 45 so that particles having a predetermined particle diameter are removed.
  • a down air flow is formed in the cleaning section 4. Further, the inside of the cleaning unit 4 is constantly maintained at a pressure higher than that of the polishing unit 3 in order to prevent inflow of particles from the polishing unit 3.
  • FIG. 2A and 2B are diagrams for explaining the ultrasonic cleaner 42, where FIG. 2A is a perspective view and FIG. 2B is a side view.
  • the ultrasonic cleaner 42 scrubs the rotating support 421 that holds and rotates the substrate W, the ultrasonic irradiator 422 that transmits ultrasonic waves to the surface WA of the substrate W through the liquid, and the back surface WB of the substrate W.
  • a liquid supply nozzle 429A, 429B for supplying a chemical solution or pure water to the substrate W.
  • the rotating support 421 is formed of a substantially cylindrical roller that is long in the vertical direction, and the substrate W is approximately horizontal by three or more, typically four or six as in the present embodiment. It is configured so that it can be held in Each of the rotation supports 421 is connected to a drive source (not shown) and can be rotated individually. By rotating the rotation support body 421 holding the substrate W, the substrate W can be rotated in a horizontal plane at a rotation speed of about 5 to 500 i "pm. A plurality of rotation supports 421 holding this substrate W 421 The drive mechanism (not shown) that rotates the rotating support 421 is connected to the control device 9 (see Fig. 1) with a signal cable to adjust the rotation speed. It is configured to be able to.
  • the ultrasonic irradiator 422 includes an irradiation surface 422A as a first surface formed in a substantially rectangular shape facing the surface WA of the substrate W held by the rotary support 421, and an acute angle with the irradiation surface 422A.
  • Excitation surface 422B as the second surface with transducer 426 attached to generate ultrasonic vibrations on one side so as to form, and contact on one side so as to form a substantially right angle with excitation surface 422B
  • the surface 422A also has an upper surface 422C as a third surface that is in contact with the surface 422A so as to form an acute angle, and is formed in a substantially triangular prism shape.
  • the side where the irradiation surface 422A and the upper surface 422C contact is formed in an arc shape.
  • the irradiation surface 422A and the upper surface 422C are not an accurate rectangle but are almost rectangular, and the ultrasonic irradiator Although 422 is not an accurate triangular prism, it is almost a triangular prism.
  • the ultrasonic irradiator 422 in a substantially triangular prism shape, the ultrasonic wave 422 oscillated from the vibrator 426 and the reflected wave can be overlapped. It is possible to provide ultrasonic vibration that causes almost no cancellation.
  • the irradiation surface 422 A of the ultrasonic irradiator 422 is formed on a surface that can cover the radius of the substrate W. Irradiation surface 422A force Since it is formed to cover the radius of the substrate W, the entire surface of the substrate W can be cleaned and rotated by simply rotating the substrate W without moving the ultrasonic irradiator 422. As a result, the energy per unit area can be reduced, and it becomes easier to hold the chemical solution between the surface WA of the substrate W and the irradiated surface 422A, thereby suppressing damage to the substrate W and improving the cleaning ability. Can be made compatible.
  • both end faces of the ultrasonic irradiator 422 are substantially triangular prisms, and are substantially triangular, and cylindrical cavities 422h are formed so as to penetrate substantially the center of gravity of the triangles of the both end faces.
  • the cavity 422 h diffuses the reflected wave at this interface and generates uniform vibration energy from the irradiated surface 422A.
  • a part of the bracket 423 is passed through the cavity 422h. In this manner, the bracket 423 is attached to the ultrasonic irradiator 422 at substantially the center of gravity of the triangle on both end faces of the triangular prism.
  • the bracket 423 that supports the ultrasonic irradiator 422 at both ends extends substantially vertically upward from both ends, and then bends to the excitation surface 422B side to extend substantially horizontally and is attached to the mounting shaft 424.
  • An air cylinder 425 that is vertically movable is disposed below the mounting shaft 424. The movement of the air cylinder 425 may cause the ultrasonic irradiator 422 to move in the vertical direction via the mounting shaft 424 and the bracket 423. It is configured to be able to. Thereby, the ultrasonic irradiator 422 can be moved closer to or away from the substrate W.
  • the vibrator 426 attached to the excitation surface 422 B is typically a piezoelectric vibrator and is electrically connected to the oscillator 427.
  • the oscillator 427 employs a self-excited oscillation method and is configured so that the output can be adjusted within a range of 5 to 100%.
  • the transducer 426 is configured to transmit ultrasonic energy to the ultrasonic irradiator 422, and preferably to transmit megasonic energy of about 0.5M to 5.0MHz.
  • a cooling gas nozzle (not shown) for supplying air, nitrogen or the like to the surface is preferably provided in order to cool the vibrator 426.
  • the ultrasonic irradiator may be formed in a shape other than a triangular prism shape. If the irradiation surface shown in Fig. 3 (a) is formed in a triangular plate shape, the labor of manufacturing the ultrasonic irradiator is reduced. In addition, the outer peripheral portion of the substrate whose speed increases when the substrate w rotates can be irradiated with ultrasonic waves to the same extent as the central portion. If the rectangular plate shown in Fig. 3 (b) is formed, the labor of manufacturing the ultrasonic irradiator can be reduced. If it is formed in the rod shape shown in Fig.
  • the voltage that can be held by the vibrator can be lowered and the manufacturing cost of the ultrasonic irradiator can be reduced. If it is formed in a rectangular plate shape that covers the diameter of the substrate shown in Fig. 3 (d), it is possible to irradiate the part twice with ultrasonic waves during one rotation of the substrate. Can be lowered.
  • the roll sponge 428 is a cylindrical sponge longer than the diameter of the substrate W.
  • the roll sponge 428 is disposed below the substrate W so that the longitudinal direction is parallel to the back surface WB of the substrate W when the substrate W is supported by the rotary support 421.
  • the roll sponge 428 is configured to be able to rotate around its cylindrical axis.
  • the roll sponge 428 is supported by a sponge support (not shown) that can move in the vertical direction, and moves close to and away from the substrate W by the vertical movement of the sponge support (not shown).
  • the back surface of the substrate W is configured so that the position can be changed to a state of contact or non-contact with the WB.
  • the sponge support (not shown) is equipped with a pressure sensor or displacement sensor, which detects the pressure or displacement of the sponge support (not shown) and adjusts the pressure of the roll sponge 428 against the substrate W. It is configured to be able to.
  • Liquid supply nozzles 429A and 429B are tube-like nozzles or spray-like nozzles, and are arranged at the lower part of the liquid supply nozzle 429A and the lower part of the substrate W supported by the rotating support 421.
  • the spray-like nozzle can cover the entire surface WA and the back surface WB of the substrate W with pure water or chemical solution even when the rotation speed of the substrate W is low. Therefore, it is preferable.
  • the number of liquid supply nozzles 429A and 429B can be adjusted as appropriate, and the types of chemicals that can be supplied to the substrate W can be increased by adding nozzles.
  • FIG. 4 is a perspective view of the roll washer 43.
  • the roll cleaning machine 43 supports rotation to hold and rotate the substrate W Body 431, roll sponge 432 as a rubbing material for scrubbing the surface WA of the substrate W, and roll sponge 434 for scrubbing the back surface WB, and a liquid supply nose 'Nole 436A, 436B for supplying chemical liquid or pure water to the substrate W And have it.
  • the rotary support 431 is configured in the same manner as the rotary support 421 (see FIG. 2) of the ultrasonic cleaner 42, and supports the outer peripheral edge of the substrate W so that the substrate W is approximately 5 to 5 in a horizontal plane. It can be rotated at a rotation speed of 500rpm.
  • the rotation speed of the substrate W is controlled by a control device (see FIG. 1) connected via a signal cable.
  • the roll sponge 432 and the roll sponge 434 are cylindrical sponges that are longer than the diameter of the substrate W.
  • the roll sponge 432 is above the substrate W supported by the rotating support 431, and the roll sponge 434 is below the substrate W. It is arranged so that the direction is parallel to the substrate W.
  • the mouth sponges 432 and 434 are typically made of porous PVA sponge, but may be made of foam urethane. The smaller the average diameter of the holes formed in the sponge, the higher the particle removal ability.
  • Each of the roll sponges 432 and 434 is configured to be able to rotate around its cylindrical shaft.
  • the roll sponges 432 and 434 are respectively supported by sponge supports 433 and 435 that are movable in the vertical direction.
  • the sponge supports 433 and 435 are moved toward and away from the substrate W by the vertical movement of the sponge supports 433 and 435. The position can be changed to a state of contact or non-contact with the substrate W.
  • the sponge supports 433 and 435 are provided with pressure sensors or displacement sensors.
  • the pressure or displacement of the sponge supports 433 and 435 is detected and the pressure applied to the substrate W of the Ronole sponges 432 and 434 is measured. It is configured so that it can be adjusted.
  • the sponge as the rubbing material may have a hemispherical shape or pencil shape other than the roll shape. When the sponge is hemispherical or pencil-shaped, the sponge is attached to the swing arm and configured to reciprocate between the center of the substrate W and the outer peripheral edge.
  • the liquid supply nozzles 436A and 436B are tube-shaped nozzles or spray-like nozzles, and are provided at the lower part of the liquid supply nozzle 436A provided at the upper part of the substrate W supported by the rotating support 431.
  • the spray-like nozzle can be used even when the rotation speed of the substrate W is low. It is preferable because the entire surface WA and back WB of W can be covered with pure water or chemicals.
  • the number of liquid supply nozzles 436A and 436B can be adjusted as appropriate, and the types of chemicals that can be supplied to the substrate W can be increased by adding nozzles.
  • FIG. 5 (a) is a perspective view of the two-fluid jet cleaner 44
  • FIG. 5 (b) is a detailed sectional view of the two-fluid nozzle.
  • the two-fluid jet washer 44 has a rotating chuck 441 that holds and rotates the substrate W, a two-fluid nozzle 442 that introduces gas and liquid and injects mist M, and a chemical or pure water on the substrate W.
  • the liquid supply nozzles 446A and 446B for supplying the liquid are provided.
  • the rotating chuck 441 has a plurality of chuck claws 441a for holding the substrate W and a chuck base 441b connected to a motor (not shown), and the substrate W is approximately 50 to 300 Orpm in a horizontal plane. It is comprised so that it can rotate with the rotational speed of.
  • This rotating chuck 44 1 is a two-fluid jet cleaning rotating mechanism.
  • a motor (not shown) for rotating the chuck base 441b is connected to the control device 9 (see FIG. 1) via a signal cable, and is configured to be able to adjust the rotation speed of the substrate W.
  • a gas introduction channel 442a for introducing the gas G and a liquid introduction channel 442b for introducing the liquid L are formed, and both the channels 442a and 442b are integrated into one.
  • a mist ejection flow path 442c is formed.
  • the angle and position at which the gas introduction flow path 442a and the liquid introduction flow path 442b are connected are not limited to the example shown in the figure, and the gas introduction flow path may be such that both flow paths 442a and 442b can be connected at an angle other than a right angle. It may be formed like a double tube in which the liquid introduction channel 442b exists inside the 442a. Nitrogen and other inert gases are used for gas G.
  • the liquid L typically uses a substance that can prevent the substrate W from being charged, such as carbon dioxide-dissolved water. Chemicals that can be used to clean the substrate W, such as aqueous ammonia and liquids prepared for various cleaning processes. May be used.
  • the two-fluid nozzle 442 allows the mist M to flow through the mist ejection flow path 442c by simultaneously flowing the gas G at a predetermined flow rate into the gas introduction flow path 442a and the liquid L at a predetermined flow rate into the liquid introduction flow path 442b. It is configured to be able to inject at high speed from 442h.
  • the two-fluid nozzle 442 is attached to a swing arm 443 that can swing in parallel with the surface WA of the substrate W so that the mist injection port 442h faces the substrate W.
  • the swing arm 443 is a lifting shaft that can move in a direction perpendicular to the surface WA of the substrate W. It is attached to 444.
  • Liquid supply nozzles 446A and 446B are tube-like nozzles or spray-like nozzles, and a liquid supply nozzle 446A disposed above the substrate W held by the rotating chuck 441 and a liquid disposed below the substrate W.
  • a supply nozzle 446B which can supply pure water or chemicals to the front surface WA and the rear surface WB of the substrate W, respectively.
  • the spray-like nozzle can cover the entire surface WA and the back surface WB of the substrate W with pure water or chemical solution even when the rotation speed of the substrate W is low. Therefore, it is preferable.
  • the number of liquid supply nozzles 446A and 446B can be adjusted as appropriate, and the types of chemicals that can be supplied to the substrate W can be increased by adding nozzles.
  • FIG. 6 is a perspective view of the washing / drying machine 45.
  • the cleaning dryer 45 includes a rotating chuck 451 that holds and rotates the substrate W, a drying nozzle 452 having a water supply nozzle 452A and a gas supply nozzle 452B, and liquid supply nozzles 456A and 456B that supply rinse water to the substrate W. And have it.
  • the rotating chuck 451 has a plurality of chuck claws 451a for gripping the substrate W and a chuck base 451b connected to a motor (not shown), and the substrate W is approximately 50 to 300 Orpm in a horizontal plane. It is comprised so that it can rotate with the rotational speed of.
  • a motor (not shown) for rotating the chuck base 45 lb is connected to the control device 9 (see FIG. 1) via a signal cable, and is configured so that the rotation speed of the substrate W can be adjusted.
  • the water supply nozzle 452A supplies water to the substrate W in order to prevent generation of a watermark (water stain) due to evaporation of the liquid from the state in which the substrate W to be dried gets wet unevenly.
  • the supplied water is typically pure water, but deionized water or carbon dioxide-dissolved water may be used depending on the purpose.
  • the gas supply nozzle 452B supplies a gas for removing the water supplied to the substrate W from the water supply nozzle 452A to the substrate W.
  • the gas supplied is typically IPA vapor.
  • the drying nozzle 452 is attached to a swinging arm 453 extending substantially parallel to the surface WA of the substrate W, and the swinging arm 453 is connected to a swinging shaft 454 attached to a drive source (not shown). Yes.
  • the swing shaft 454 can be rotated about the shaft, and the dry shaft 452 can swing between the center and the outer periphery of the substrate W by the swing of the swing shaft 454.
  • the drying nozzle 452 swings, the water supply nozzle 452A is placed on the outer peripheral side of the substrate W.
  • the gas supply nozzle 452B is located on the force center side. While the substrate W is rotated by the rotary chuck 451 described above, the drying nozzle 452 is moved to the outer periphery of the central force of the substrate W, and water is supplied from the water supply nozzle 452A and IPA vapor is supplied from the gas supply nozzle 452B. Thus, the substrate W can be dried.
  • Liquid supply nozzles 456A and 456B are tube-like nozzles or spray-like nozzles, and a liquid supply nozzle 456A disposed on the upper side of the substrate W held by the rotating chuck 451 and a liquid disposed on the lower side.
  • a supply nozzle 456B which is configured to supply rinse water to the front surface WA and the rear surface WB of the substrate W, respectively.
  • the substrate W can be rotated at a high speed by the rotary chuck 451, and the spin drying can be performed without using the drying nozzle 452.
  • the control device 9 shown in FIG. 1 performs operations of various members constituting the substrate processing apparatus 100 and starts and stops and selects water and gas supplied to the substrate W.
  • the load Z unload unit 2, polishing unit 3, and cleaning unit 4 are controlled as well as the substrate delivery between them.
  • the control device 9 controls the ultrasonic cleaning rotation mechanism and the two-fluid jet cleaning rotation mechanism.
  • the control device 9 performs each of these controls based on the installed program.
  • the operation of the substrate processing apparatus 100 will be described.
  • the following actions are mainly controlled by the control device 9.
  • the substrate placed in the wafer cassette 20 is taken out by the transfer robot 22 and transferred to the reversing machine 31 of the polishing unit 3.
  • the top ring 301A is moved above the lifter 32, the substrate is pushed up by the lifter 32, and the substrate is brought into contact with the top ring 301A.
  • Substrate force S When the top ring 301A comes into contact, the inside of the top ring 301A is set to a negative pressure and the substrate is adsorbed to the top ring 301A.
  • the substrate After the adsorbed substrate is moved above the polishing table 300A, the substrate is brought into contact with the polishing table 30OA, and the inside of the top ring 301A is made positive pressure and raised to a predetermined pressure.
  • the polishing liquid supply nozzle 302A also starts supplying the polishing liquid to the polishing table 300A, and simultaneously rotates the polishing table 300A and the top ring 301A at a predetermined rotation speed to polish the surface of the substrate.
  • the surface of the substrate is polished by a predetermined amount according to the state of the wiring formed on the substrate.
  • the predetermined amount to be polished is adjusted by, for example, the rotational speed of the polishing table 300A and the top ring 301A, the polishing time according to the state of the polishing table 300A, and the like.
  • control to adjust the polishing amount while detecting the state of the film to be peeled off using an eddy current monitor that can detect the remaining film thickness of the metal film formed on the substrate surface or an optical monitor that can detect the transmission film thickness a polishing table
  • the amount of polishing may be adjusted by means such as a control for grasping the polishing status from the table current for detecting the rotational torque of 300 A.
  • the supply of the polishing liquid from the polishing liquid supply nozzle 302A is stopped, and the substrate is polished by supplying pure water from a pure water supply nozzle (not shown).
  • the inside of the top ring 301A is set to a negative pressure to adsorb the substrate to the top ring 301A.
  • the top ring 301 A is raised to move the substrate away from the polishing table 300 A and moved above the lifter 32, and then the substrate is placed on the lifter 32.
  • the polishing cloth attached to the polishing table 300A is polished by the dresser 303A, and the polishing cloth is conditioned.
  • the lifter 32 is moved horizontally to the position TP4 and lifted to the height of the hand of the transfer robot 40 of the cleaning unit 4 by the pusher 33B, and then the transfer robot 40 receives the substrate.
  • the substrate may be polished in two stages, such as polishing with the polishing apparatus 30B, or polishing with the polishing apparatus 30B after polishing with the polishing apparatus 30A.
  • polishing is performed in two stages, it is possible to use a polishing cloth or a grindstone with different roughnesses to reduce the polishing time and to finely finish the surface of the substrate.
  • the number of sheets processed per unit time may be increased by processing two substrates in parallel by the polishing apparatus 30A and / or the polishing apparatus 30B and the polishing apparatus 30C and / or the polishing apparatus 30D.
  • the transfer robot 40 passes the substrate to the reversing machine 41, and the reversing machine 41 that has received the substrate reverses the substrate and then passes the substrate to the ultrasonic cleaner 42 via the transfer unit 46.
  • the substrate W transported through the transport unit 46 is sandwiched between the sides of a plurality of rotating supports 421 (six in this embodiment), and the substrate W is rotated at a rotational speed of about 5 to 80 rpm. Rotate. Then, the chemical solution is supplied from the liquid supply nozzle 429A to the surface WA of the substrate W. After that, the ultrasonic irradiator 422 is turned on so that the surface WA surface S of the surface 422A and the substrate W is about 0.5 to 4. Omm. The irradiation surface 422A moves above the substrate W so as to cover the radius of the substrate W.
  • ultrasonic waves (megasonic energy) with a predetermined output are oscillated from the vibrator 426, and the surface WA of the substrate W is passed from the irradiation surface 422A through the chemical solution. Ultrasonic waves are propagated, and the surface WA of the substrate W is ultrasonically cleaned. This ultrasonic cleaning is a solid non-contact cleaning. At this time, since the rotation speed of the substrate W is about 5 to 80 rpm, a liquid film can be held between the ultrasonic irradiator 422 and the surface WA of the substrate W.
  • the ultrasonic wave vibration is applied to the substrate W with almost no overlap or cancellation between the vibration wave oscillated from the vibrator 426 and the reflected wave. be able to.
  • cleaning can be started immediately after the ultrasonic irradiator 422 is set, and initialization time is not required. In this way, when the surface WA of the substrate W is cleaned with ultrasonic waves of a predetermined output, for example, the width formed on the surface W of the substrate W for alignment required when manufacturing a semiconductor device 2.
  • a predetermined width approximately 0.5 ⁇ m or more
  • Dust in OOnm recess can be removed.
  • a liquid film of a chemical solution can be held between the irradiation surface 422A and the surface of the substrate W, and the above-described concave portion The dust inside can be effectively removed.
  • the liquid supply nozzle 429 B force is also supplied to the back surface WB of the substrate W, and the roll sponge 428 is pressed against the back surface WB of the substrate W with a predetermined pressure. Rotate the sponge 428 to clean the back side WB of the substrate W.
  • Substrate W Front surface Ultrasonic cleaning of WA and back surface WB roll sponge 428 is performed for a predetermined time, then ultrasonic irradiator 422 and roll sponge 428 are separated from substrate W, and the rotation speed of substrate W is about 100 to 150 rpm.
  • the liquid supply nozzle 429A, 429B force pure water etc. is supplied to both sides of the substrate W and rinsed.
  • the substrate W is transferred to the roll cleaning machine 43 (see FIG. 1) through the transport unit 46 (see FIG. 1).
  • the back surface WB of the substrate W by the roll sponge 428 may be cleaned after the ultrasonic cleaning of the surface W of the substrate W by the ultrasonic irradiator 422.
  • the operation of the roll washer 43 will be described with reference to FIG.
  • the substrate W that has been transported through the transport unit 46 (see FIG. 1) is sandwiched between the sides of a plurality of rotating supports 431 (six in this embodiment), and the substrate W is rotated at a rotational speed of about 100 to 150 rpm. Rotate.
  • the liquid supply nozzles 436A and 436B are supplied with chemicals from both sides of the substrate W, and the roll sponges 432 and 434 are pressed against both sides of the substrate W with a predetermined pressure, and the roll sponges 432 and 434 are rotated to rotate both sides of the substrate W. Wash.
  • the roll cleaning machine 43 since the substrate W is cleaned by rubbing with the roll sponges 432 and 434, particles that are difficult to remove can be removed.
  • the substrate W is cleaned using the Ronole sponges 432 and 434, but the particles are roughly removed by the ultrasonic cleaner 42 (see Fig. 1 and Fig. 2).
  • the machine 43 roll sponges 432 and 434 are less contaminated.
  • the Ronole sponges 432 and 434 are separated from the substrate W, and pure water is supplied from the liquid supply nozzles 436A and 436B while maintaining the rotation speed of the substrate W of about 100 to 150 rpm. Supply to both sides and rinse.
  • the substrate W is transferred to the two-fluid jet cleaner 44 (see FIG. 1) through the transfer unit 46 (see FIG. 1).
  • the substrate W carried via the transport unit 46 is held by the chuck claws 441a of the rotary chuck 441, and the substrate W is rotated at a rotational speed of about 450 to 550 rpm.
  • a chemical solution is supplied to both surfaces of the substrate W from the liquid supply nozzles 446 A and 446 B to perform chemical cleaning.
  • the two-fluid Nozzle 442 is moved above the center of the substrate W.
  • the two-fluid nozzle 442 is arranged so that the tip of the two-fluid nozzle 442 (the mist injection port 442h portion) is spaced from the surface WA of the substrate W by about 2 to 1 Omm.
  • the gas G is introduced into the gas introduction channel 442a, and the liquid L is introduced into the liquid introduction channel 442b.
  • the mist M that can remove particles from the surface WA of the substrate W by simultaneously flowing the gas G at about 30 to 200 LZmin and the liquid L at about 0.05 to 0.3 L / min, respectively, is sprayed with mist. Can be injected from the mouth 442 h.
  • the two-fluid nozzle 442 moves from the center of the substrate W to the outer peripheral edge of the substrate W at a predetermined speed, and returns to the center of the substrate W again.
  • the predetermined speed at which the two-fluid nozzle 442 moves may be determined according to the rotation speed of the substrate W.
  • the particles are removed from the entire surface WA of the substrate W by the movement of the two-fluid nozzle 442.
  • the rotational speed of the substrate W is about 450 to 550 i "pm, the cleaning time of the substrate W by the two-fluid jet 442 can be shortened.
  • the two-fluid nozzle 442 is Cleaning can be started immediately after set-up, and initialization time is not required.In this way, when the surface WA of the substrate W is cleaned with a high-speed mist M, for example, the position required when manufacturing semiconductor devices.
  • the two-fluid nozzle 442 When the two-fluid nozzle 442 is reciprocated once between the center and the outer periphery of the substrate W and cleaned with mist M, the two-fluid nozzle 442 is separated from the vicinity of the substrate W while maintaining the rotation speed of the substrate W. The Then, pure water or the like is supplied from the liquid supply nozzles 446A and 446B to both surfaces of the substrate W to perform rinsing. As described above, since the two-fluid jet cleaning, which is a solid non-contact cleaning, is performed after the cleaning with the roll sponge 432 (see FIG. 4), the substrate W is cleaned with a high cleaning effect and then carefully cleaned up to the concave portion with the two-fluid jet. Therefore, the cleaning time can be shortened while maintaining a high cleaning capability. When rinsing is completed, the substrate W is transferred to the cleaning / drying machine 45 (see FIG. 1) through the transfer unit 46 (see FIG. 1).
  • the substrate W carried via the transport unit 46 is held by the rotating chuck 451, and the substrate W is rotated at a rotation speed of about 200 to 300 rpm.
  • pure water or the like is supplied to both surfaces of the substrate W from the liquid supply nozzles 456A and 456B, and the substrate W is covered with water.
  • the drying nozzle 452 is moved above the center of the substrate W to supply pure water from the water supply nozzle 452A and IPA vapor from the gas supply nozzle 452B, while the drying nozzle 452 moves from the center of the substrate W to the outer peripheral edge. Move at the specified speed.
  • the surface WA of the substrate W is dried by the IPA vapor.
  • the drying nozzle 452 reaches the outer peripheral edge of the substrate W, the drying nozzle 452 is moved away from the vicinity of the substrate W, and then the rotation speed of the substrate W is increased to about 500 to 1500 rpm and remains on both surfaces of the substrate W.
  • the water droplets jumped by centrifugal force, and both sides of the substrate W are dried.
  • the substrate W may be dried by using centrifugal force (spin drying) by setting the rotation speed of the substrate W to about 500 to 150 Orpm from the beginning without using the drying nozzle 452. .
  • spin drying spin drying
  • the apparatus can be downsized.
  • the two-fluid jet cleaner 44 is provided separately, contamination of the substrate W by the chemical remaining in the tank can be avoided.
  • the transfer robot 22 in the load / unload unit receives the substrate W and stores it in the wafer cassette 20 (see Fig. 1) that stores the cleaned substrate W. .
  • the ultrasonic cleaner 42 see FIG. 2
  • the metal contamination is cleaned with chemicals, and then with the two-fluid jet cleaner 44 (see Fig. 5), a small amount of particles adhered by the previous scrub cleaning.
  • the procedure in the cleaning unit 4 includes ultrasonic cleaning by the ultrasonic cleaner 42, scrub cleaning by the roll cleaner 43, two-fluid jet cleaning (mist cleaning) by the two-fluid jet cleaner 44, Although it was performed in the order of drying by the cleaning / drying machine 45, it is not necessary to provide all of these cleaning steps depending on the type of substrate and other conditions, or cleaning may be performed by a different procedure.
  • the substrate is rotated by a two-fluid jet cleaning machine 44 having a rotating chuck capable of rotating the substrate at a relatively high speed, and the substrate is rotated at a rotational speed of about 1500 rpm after being rinsed with pure water.
  • the installation of the washing / drying machine 45 may be omitted, and the apparatus configuration may be simplified.
  • the two-fluid jet cleaner 44 in the cleaning section 4 of Fig. 1 is replaced with an ultrasonic cleaner 42 (that is, the cleaning section 4 replaces the ultrasonic cleaner 42 with 2).
  • the cleaning unit 4 the ultrasonic cleaning of the substrate surface by the ultrasonic cleaner 42 and the roll cleaning of the back surface and the double-sided pure water rinse, the scrub cleaning by the roll cleaner 43 and the pure water rinse.
  • the holding of the chemical solution in the ultrasonic cleaner 42 is effective, the effect of the chemical solution can be obtained and the cleaning effect on the back surface of the substrate can be improved immediately.
  • the ultrasonic cleaner 42 in the cleaning unit 4 of FIG. 1 is replaced with a two-fluid jet cleaning unit 44 (that is, the cleaning unit 4 is a two-fluid jet cleaning unit 44).
  • the cleaning unit 4 has the following procedures in the cleaning unit 4: chemical cleaning of the substrate surface by the 2-fluid jet cleaning machine 44 and 2-fluid jet cleaning, pure water rinsing, scrub cleaning by the roll cleaning machine 43 and pure water Rinse and cleaning may be performed again in the order of chemical solution cleaning of the substrate surface by the two-fluid jet cleaner 44, two-fluid jet cleaning, pure water rinsing, and drying by the cleaning dryer 45.
  • the energy at which the mist collides with the substrate can be controlled by changing the ejection speed of the mist, so that changes in the type of substrate to be cleaned will not damage the substrate. Can be performed appropriately.
  • the two-fluid jet cleaner 44 may be configured to rotate the substrate at high speed for drying (spin drying), and the cleaning dryer 45 may be omitted.
  • the roll washer 43 in the washing unit 4 in Fig. 1 is replaced with an ultrasonic washer 42, and the washing / drying unit 45 is replaced with a two-fluid jet washer 44 ( That is, the cleaning unit 4 has two ultrasonic cleaners 42 and two two-fluid jet cleaners 44), and cleaning may be performed according to the following procedure.
  • ultrasonic cleaning of the front surface of the substrate and roll cleaning of the back surface of the substrate was performed with the first ultrasonic cleaning machine 42, followed by pure water rinsing, and the substrate was transferred to the second ultrasonic cleaning machine 42 and the first ultrasonic cleaning was performed.
  • the same process as for the washing machine 42 is performed.
  • the first two-fluid jet washer 44 does not perform mist injection, only the chemical cleaning from the liquid supply nozzle is performed, then rinsed with pure water, and the substrate is transferred to the second two-fluid jet washer 44. Spin dry after rinsing with pure water.
  • the first two-fluid jet cleaner 44 cleans metal contamination with chemicals, and the second two-fluid jet cleaner 44 spins and dries the substrate. Even if you don't use a two-fluid nozzle, It does not have to be equipped with 2 fluid nose.
  • the cleaning unit 4 may include a single ultrasonic cleaning device 42 and a two-fluid jet cleaning device 44, the apparatus may be miniaturized. However, the ultrasonic cleaning device 42 and the two-fluid jet cleaning device 44 may be If it is configured to have one each, it is easy to use different types of chemicals in each tank (chemicals that are easy to react with each other can be used in separate tanks)
  • the ultrasonic cleaner 42, the roll cleaner 43, and the cleaning dryer 45 in the cleaning unit 4 of Fig. 1 are replaced with a two-fluid jet cleaner 44 (ie, The cleaning unit 4 has four two-fluid jet cleaning machines 44), and cleaning may be performed according to the following procedure. First, clean the substrate surface with chemical solution and 2-fluid jet cleaning with the first 2-fluid jet washer 44, then rinse with pure water, transfer the substrate to the second 2-fluid jet washer 44, and move the first 2 The same process as the fluid jet washer 44 is performed.
  • the third two-fluid jet washer 44 does not perform mist injection, only the chemical cleaning from the liquid supply nozzle is performed, and then rinsed with pure water, and the substrate is placed on the fourth two-fluid jet washer 44. Transfer and rinse with pure water, then spin dry.
  • the third two-fluid jet washer 44 cleans the metal contamination with the cleaning liquid, and the fourth two-fluid jet washer 44 spin-drys the substrate, so that the third The fourth two-fluid jet washer 44 does not use a two-fluid nozzle, so it does not have to be equipped with a two-fluid nozzle.
  • the installation of the cleaning / drying machine 45 may be omitted by spin-drying the substrate with the third two-fluid jet cleaning machine 44.
  • the roll washer 43 in the washing unit 4 of Fig. 1 is replaced with an ultrasonic washer 42, and the washing / drying unit 45 is replaced with a two-fluid jet washer 44 ( That is, the cleaning unit 4 has two ultrasonic cleaners 42 and two two-fluid jet cleaners 44), and cleaning may be performed according to the following procedure.
  • ultrasonic cleaning of the front surface of the substrate and roll cleaning of the back surface of the substrate was performed with the first ultrasonic cleaning machine 42, followed by pure water rinsing, and the substrate was transferred to the second ultrasonic cleaning machine 42 and the first ultrasonic cleaning was performed.
  • the same process as for the washing machine 42 is performed.
  • the first to third cleaning tanks in the cleaning unit 4 may be any combination of the ultrasonic cleaner 42 and the two-fluid jet cleaner 44.
  • the cleaning tank may have any structure that can dry the substrate. If the third is a two-fluid jet cleaner 44, the substrate can be spin-dried here, and the cleaning dryer 45 can be omitted.
  • the ultrasonic cleaning device 42 having the ultrasonic irradiator 422 formed in a substantially triangular prism is used as the ultrasonic cleaning device.
  • the ultrasonic cleaning device 42 will be described below.
  • the cleaning unit 4 may be configured in place of the ultrasonic cleaning machine 52 described (see FIG. 7).
  • FIG. 7 is a view for explaining the ultrasonic cleaning machine 52, (a) is a perspective view, and (b) is a side view.
  • the ultrasonic cleaning machine 52 includes a rotating support 421 that holds and rotates the substrate W, an ultrasonic irradiator 522 that transmits ultrasonic waves to the front surface WA of the substrate W via a liquid, and a back surface WB of the substrate W.
  • the roll sponge 428 and the liquid supply nozzles 429A and 429B for supplying a chemical solution or pure water to the substrate W are provided.
  • the rotating support 421, the ronole sponge 428, the night nose supply nos, and the Nore 429mm and 429mm have the same configuration as the ultrasonic cleaning machine 42 (see FIG. 2), and therefore, a duplicate description is omitted.
  • the ultrasonic irradiator 522 has an ultrasonic irradiation surface 522 ⁇ ⁇ ⁇ as a first surface formed in a substantially triangular shape that faces the surface WA of the substrate W held by the rotary support 421.
  • the almost triangular shape means that the outline shape is a triangle, including the shape with the apex of the triangle removed as shown in Fig. 7 (a) and the shape with one side of the triangle formed into an arc. It is. Even if two or three sides of a triangle are arcuate, if it can be recognized as a triangle as a whole, it is included in the concept of a triangle.
  • the ultrasonic irradiation surface 522 A of the present embodiment is formed in a substantially triangular shape having a circular arc on the side facing the apex angle.
  • the ultrasonic irradiation surface 522A has a substantially triangular arc and the apex angle (this side when the apex of the triangle is removed and the part is a short side) opposite to this arc. It is formed in a size that can cover the radius.
  • the ultrasonic irradiation surface 522A is made of sapphire, ceramic It may be formed of a material having chemical resistance such as Mick.
  • the ultrasonic irradiator 522 has such a thickness that a space capable of accommodating the vibrator 526 that gives vibration energy to the ultrasonic irradiation surface 522A can be formed therein.
  • the ultrasonic irradiator 522 is formed such that the ultrasonic irradiation surface 522A and the upper surface 522C are parallel to each other.
  • the distance between the ultrasonic irradiation surface 522A and the upper surface 522C is the thickness of the ultrasonic irradiation device 522.
  • a vibrator 526 that provides vibration energy to the ultrasonic irradiation surface 522A is provided inside the ultrasonic irradiator 522.
  • the vibrator 526 is configured such that the surface in contact with the ultrasonic irradiation surface 522A has substantially the same area as the ultrasonic irradiation surface 522A, and vibration energy can be equally applied to the entire surface of the ultrasonic irradiation surface 522A.
  • the vibrator 526 is typically formed with a uniform thickness over the entire surface in contact with the ultrasonic irradiation surface 522A, and the surface (vibrator surface) on the ultrasonic irradiation surface 522A side (the middle lower side in FIG. 7 (b)).
  • the vibrator 526 is typically a piezoelectric vibrator and is electrically connected to the oscillator 427.
  • the oscillator 427 employs a self-excited oscillation method and is configured so that the output can be adjusted in the range of 5 to 100%.
  • the vibrator 526 is configured to transmit ultrasonic energy to the ultrasonic irradiation surface 522A, and preferably transmit megasonic energy of about 0.5 M to 5.0 MHz.
  • a cooling gas nozzle (not shown) for supplying air, nitrogen or the like into the ultrasonic irradiator 522 in order to cool the vibrator 526.
  • the ultrasonic irradiator 522 is supported by the attachment member 523.
  • the three support rods extending in the vertical direction of the mounting member 523 are attached to the upper surface 522C of the ultrasonic irradiator 522 so that the ultrasonic irradiation surface 522A is supported horizontally.
  • the mounting member 523 is attached to the mounting shaft 424.
  • An air cylinder 425 serving as a vertically movable fluid pressure cylinder is disposed below the mounting shaft 424, and the ultrasonic irradiator 522 is vertically moved through the mounting shaft 424 and the mounting member 523 by the movement of the air cylinder 425. It can be moved in the direction.
  • the ultrasonic irradiator 522 can be moved closer to or away from the substrate W.
  • the radius of the substrate W held by the rotary support 421 is increased. It is arranged at the position to cover. Since the ultrasonic irradiation surface 522A is arranged at a position covering the radius of the substrate W, the entire surface of the substrate W can be cleaned by rotating the substrate W without moving the ultrasonic irradiation device 522, and the ultrasonic irradiation is performed.
  • the surface 522A is formed of a surface, the energy per unit surface area can be reduced, and the chemical solution can be easily held between the surface WA of the substrate W and the ultrasonic irradiation surface 522A. It is possible to achieve both reduction of damage and improvement of cleaning ability.
  • the ultrasonic irradiation surface 522A is arranged so as to be parallel to the surface WA of the substrate W (at this time, the transducer surface of the transducer 526 is also It is parallel to the surface WA of the substrate W.) In this way, coupled with the fact that the ultrasonic irradiation surface 522A is formed in a substantially triangular shape, the same vibration energy can be given to the entire surface WA of the rotating substrate W.
  • the air cylinder 425 may be a hydraulic cylinder (for example, a hydraulic cylinder). When using an air cylinder, the shock during operation can be reduced, and when using a hydraulic cylinder, it is easy to downsize.
  • the ultrasonic irradiator 522 described above is an example of the ultrasonic irradiator shown in FIG.
  • the substrate W that has been transported through the transport unit 46 (see FIG. 1) is sandwiched between the sides of a plurality of rotation supports 421 (six in this embodiment), and the substrate W is inserted at a rotational speed of about 5 to 80 rpm. Rotate. Then, the chemical solution is supplied from the liquid supply nozzle 429A to the surface WA of the substrate W. After that, the ultrasonic irradiator 522 is placed so that the ultrasonic irradiation surface 522A and the surface W of the substrate W are about 0.5 to 4. Omm, and the ultrasonic irradiation surface 522A covers the radius of the substrate W. Then, it moves above the substrate W.
  • ultrasonic waves (megasonic energy) of a predetermined output are oscillated from the vibrator 526, and the surface WA of the substrate W is passed through the chemical solution from the ultrasonic irradiation surface 522A.
  • the ultrasonic wave is propagated to the surface, and the surface WA of the substrate W is ultrasonically cleaned.
  • This ultrasonic cleaning is a solid non-contact cleaning.
  • the rotation speed of the substrate W is set to about 5 to 80 rpm, a liquid film can be held between the ultrasonic irradiator 522 and the surface WA of the substrate W.
  • the ultrasonic irradiation surface 522A is formed in a substantially triangular shape, uniform vibration energy can be given to the entire surface WA of the rotating substrate W. Also, with ultrasonic cleaning In this case, cleaning can be started immediately after the ultrasonic irradiator 522 is set, and initialization time is not required.
  • the width formed on the surface W of the substrate W is not more than 2.0 ⁇ m, for example, for alignment required when manufacturing semiconductor devices.
  • a predetermined width about 0.5 xm or more
  • a liquid film of a chemical solution can be held between the ultrasonic irradiation surface 522A and the surface of the substrate W. It is possible to effectively remove dust in the above-described recesses.
  • the chemical solution is also supplied from the liquid supply nozzle 429B to the back surface WB of the substrate W, and the roll sponge 428 is pressed against the back surface WB of the substrate W with a predetermined pressure. Rotate the sponge 428 to clean the back side WB of the substrate W.
  • Substrate W Front surface Ultrasonic cleaning of WA and rear surface WB roll sponge 428 is performed for a predetermined time, ultrasonic irradiator 522 and roll sponge 428 are separated from substrate W, and the rotation speed of substrate W is about 100 to 150 rpm.
  • the substrate W is transferred to the roll cleaning machine 43 (see FIG. 1) through the transport unit 46 (see FIG. 1).
  • the back surface WB of the substrate W by the roll sponge 428 may be cleaned after the ultrasonic cleaning of the surface W of the substrate W by the ultrasonic irradiator 422.
  • the substrate processing apparatus 100 (see Fig. 1) is prepared by using an ultrasonic cleaner 42 (see Fig. 2) and a roll cleaner 43 (see Fig. 4) in which the cleaning unit 4 moves from the upstream side toward the downstream side. (See Fig. 5), and the second two-fluid jet washer 44 (see Fig. 5) and the second two-fluid jet washer 44 (see Fig. 5).
  • the substrate W to be processed in Example 1 is a titanium nitride as a rear metal that is formed on the surface WA of the substrate W with a silicon dioxide (SiO 2) film in which grooves according to the wiring pattern are formed.
  • a substrate W on which a ride (TiN) film was formed and a tungsten film was formed thereon was obtained.
  • a predetermined amount of this substrate W is polished by the polishing unit 3, and SiO, TiN, and tungsten appear on the surface W of the substrate W. It was made to be.
  • a groove having a width of about 0.5 ⁇ m, a depth of 0.5 ⁇ m, and a length of about 5 / im is used as a cross on the surface WA of the substrate W after polishing, for example, for alignment during the manufacture of semiconductor devices. Alignment marks with a structure that intersects the shape were formed.
  • the substrate W after polishing was transferred to the ultrasonic cleaner 42, held by the rotating support 421, and rotated at a rotation speed of 30 rpm. Then, 1% by weight of ammonium hydroxide (NH OH) is supplied to the surface WA of the substrate W from the liquid supply nozzle 429 A by 600 mLZm on the surface WA of the substrate W.
  • NH OH ammonium hydroxide
  • the ultrasonic irradiator 422 was placed at a position where the irradiation surface 422A and the surface WA of the substrate W were about 1.5 mm, and ultrasonic irradiation was started at an output of 30 W.
  • the roll sponge 428 is pressed against the back surface WB of the substrate W with a pressure of about 6 N, the roll sponge 428 is rotated at a rotation speed of lOO rpm, and 1 wt% NH ⁇ H is added to the back surface W of the substrate W.
  • Supply to B was started at a flow rate of 600 mLZmin, and the back side WB of the substrate W was cleaned. After ultrasonic cleaning of this substrate W is continued for 30 seconds, NH OH is supplied to both sides WA and WB of the substrate W.
  • the ultrasonic cleaning was completed by moving the ultrasonic irradiator 422 to a position where the irradiation surface 422A was 50 mm above the substrate W and the roll sponge 428 to the retracted position.
  • the rotation speed of the substrate W is increased to lOOrpm while holding the substrate W on the rotating support 421, and deionized water (DIW) is applied to both surfaces WA and WB of the substrate W.
  • DIW deionized water
  • Rinsing was performed at a flow rate of OmL / min. The rinse lasted about 15 seconds.
  • the ultrasonic cleaner 42 removed particles adhering to the recesses and the surface W of the substrate W by ultrasonic cleaning.
  • the rotation of the substrate W was stopped and the substrate W was transferred to the roll cleaning machine 43.
  • the substrate W was held by the rotary support 431 and rotated at a rotation speed of lOOrpm. Then, liquid supply Nozure No. 436 A, 436 B force, etc. 0.5 wt% hydrofluoric acid (HF) is supplied at a flow rate of 600 mLZmin to both sides WA, WB of substrate W, and both sides WA, WB of substrate W are supplied to The roll sponges 432 and 434 were pressed with a pressure of about 6 N, the mouth sponge sponges 432 and 434 were rotated at a rotation speed of lOO rpm, and scrub cleaning of both surfaces WA and WB of the substrate was performed.
  • HF hydrofluoric acid
  • the substrate W is gripped by the chuck claw 441a of the rotating chuck 441 and rotated at a rotation speed of 500 rpm, and 1% by weight from the liquid supply nozzles 446A and 446B.
  • NH OH is supplied at a flow rate of 600 mLZmin to both sides WA and WB of the substrate W.
  • the solution was washed for 15 seconds. After chemical cleaning, the NH OH supply was stopped, and two-fluid jet cleaning was performed while maintaining a rotation speed of 500 rpm.
  • 2-fluid jet cleaning a 2-fluid nozzle 442 is placed so that the tip is 5 mm above the center of the substrate W surface WA, and nitrogen gas is introduced into the gas introduction channel 442a at a rate of 50 L / min.
  • Carbon dioxide-dissolved water is supplied to path 442b at 0.2 L / min, and mist M mixed with these two fluids is ejected from mist injection port 442h, and two-fluid nozzle 442 is lmm inside from the center and outer peripheral edge of substrate W. This was performed by reciprocating at a speed of 20 mm / s.
  • rinsing was performed by supplying deionized water to both surfaces WA and WB of the substrate W at a flow rate of 600 mL / min while maintaining the rotation speed of the substrate W at 500 i "pm. The rinsing was performed for about 15 seconds, and in this way, in the two-fluid jet cleaner 44, a small amount of particles adhered by scrub cleaning in the roll cleaner 43 were removed from the recesses and the substrate W surface WA. Then, the rotation of the substrate W was stopped, and the substrate W was transferred to the second two-fluid jet washer 44 .
  • the substrate W is gripped by the chuck claws 441a of the rotating chuck 441 and rotated at a rotation speed of 500 rpm, and the liquid supply nozzles 446A, 446B force, etc.
  • Deionized water was supplied to the both sides WA and WB at a flow rate of 600 mL / min and rinsed for 10 seconds. After rinsing, the supply of deionized water was stopped, the rotation speed of the substrate W was increased to 1500 rpm, and the substrate W was dried by spin drying. Spin drying was performed for 30 seconds.
  • the second two-fluid jet washer 44 was spin-dried. Used as a dryer. After drying, the substrate W was stored in the wafer cassette 20 by the transfer robot 22.
  • Example 1 it is possible to perform the cleaning of the concave portion and the removal of particles generated from the material of the roll sponge, which could not be achieved only by the scrub cleaning by the conventional roll cleaner, and the substrate W including the concave portion can be removed.
  • Surface WA could be cleaned.
  • the first two-fluid jet cleaner 44 is replaced with the ultrasonic cleaner 42, and after scrub cleaning with the roll cleaner 43, the same as in the first ultrasonic cleaner 42. Even if ultrasonic cleaning and rinsing were performed in the manner described above, the surface WA of the substrate W including the recesses could be cleaned, as in Example 1 described above.
  • Example 1 the ultrasonic cleaner 42 is replaced by the two-fluid jet cleaner 44, and the first two-fluid jet cleaner 44 before the scrub cleaning by the roll cleaner 43 is changed.
  • the surface WA of the substrate W including the recesses could be cleaned in the same manner as in Example 1 described above even when the chemical cleaning, the two-fluid jet cleaning and the rinsing were performed.
  • the substrate processing apparatus 100 includes a first ultrasonic cleaning device 42 (see Fig. 2) and a second ultrasonic cleaning device 42 (see Fig. 2).
  • the ultrasonic cleaner 42 (see Fig. 2), the first two-fluid jet cleaner 44 (see Fig. 5), and the second two-fluid jet cleaner 44 (see Fig. 5) are arranged in this order. did.
  • the substrate W processed in Example 2 was a substrate W having the same configuration as the substrate W used in Example 1 (substrate with Si O film + TiN film + tungsten film).
  • the substrate W after polishing is transferred to the first ultrasonic cleaner 42, and ultrasonic cleaning and rinsing of the substrate W are performed in the same manner as the ultrasonic cleaning in the ultrasonic cleaner 42 in the first embodiment. I went. After ultrasonic cleaning and rinsing with the first ultrasonic cleaner 42, the substrate W is transferred to the second ultrasonic cleaner 42 and ultrasonic cleaned with the first ultrasonic cleaner 42. And the same procedure as that for rinsing (ie, ultrasonic cleaning and rinsing with the ultrasonic cleaner 42 in Example 1) The substrate w was subjected to ultrasonic cleaning and rinsing in the same manner.
  • the first and second ultrasonic cleaners 42 particles adhered to the recesses and the surface W of the substrate W were removed by ultrasonic cleaning.
  • the possibility of particle re-adhesion was further reduced in the subsequent cleaning machine.
  • the substrate W was transferred to the first two-fluid jet cleaner 44.
  • the substrate W is held by the chuck claw 441a of the rotary chuck 441 and rotated at a rotation speed of 500 rpm, and the liquid supply nozzles 446A, 446B force, etc.
  • Chemical cleaning was performed by supplying 5% by weight of HF at a flow rate of 600 mL / min for 15 seconds.
  • rinsing was performed by supplying deionized water to both surfaces WA and WB of the substrate W at a flow rate of 600 mLZmin while maintaining the rotation speed of the substrate W at 500 rpm. The rinse took about 15 seconds. In this way, the first two-fluid jet cleaner 44 cleaned the metal contamination with the chemical solution.
  • the first two-fluid jet cleaner 44 was used as a chemical cleaner. After rinsing was completed, the rotation of the substrate W was stopped, and the substrate W was transferred to the second two-fluid jet cleaning machine 44.
  • the substrate W was rinsed and spin-dried in the same manner as in the second two-fluid jet washer 44 in Example 1. That is, also in Example 2, the second two-fluid jet washer 44 was used as a spin dryer. After drying, the substrate W was accommodated in the wafer cassette 20 by the transfer robot 22.
  • Example 2 the concave portion that could not be achieved only by scrub cleaning by a conventional roll washer could be cleaned, and the surface WA of the substrate W including the concave portion could be cleaned. Further, in Example 2, since the scrub cleaning of the substrate W surface WA is not performed by the roll cleaning machine 43, the processing time can be shortened and the cost of consumable parts can be reduced because the roll sponge startup time is unnecessary. I was able to get it.
  • the first and second ultrasonic cleaning machines 42 are replaced with the two-fluid jet cleaning machine 44, respectively, and the first and second two-fluid jet cleaning machines 42 are changed.
  • the surface WA of the substrate W including the recesses can be reduced in the same manner as in Example 2 described above. Can be cleaned, reducing processing time and The effect of reducing the cost of consumable parts was obtained.
  • Example 3 the substrate processing apparatus 100 (see Fig. 1), the cleaning unit 4 from the upstream side toward the downstream side, the first ultrasonic cleaning machine 42 (see Fig. 2), the second unit The ultrasonic cleaner 42 (see Fig. 2), the first two-fluid jet cleaner 44 (see Fig. 5), and the second two-fluid jet cleaner 44 (see Fig. 5) are arranged in this order. did.
  • the substrate W to be processed in Example 3 is made of tantalum nitride as a barrier metal on the surface WA of the substrate W with the SiO film on which grooves corresponding to the wiring pattern are formed.
  • a substrate W having a tal (TaN) film formed thereon and a copper (Cu) film formed thereon was obtained.
  • the substrate W was first polished with a polishing apparatus 30A to the level of the TaN film at the top of the substrate W surface WA (meaning that the TaN film in the groove corresponding to the wiring pattern was excluded).
  • the substrate W was transferred to the polishing apparatus 30B, and the TaN film on the top surface of the substrate W surface WA and the oxide film formed thereunder were polished by 10 nm.
  • recesses for example, 20 nm in width and 30 nm in depth
  • the substrate W after polishing is transferred to the first ultrasonic cleaner 42, and ultrasonic cleaning and rinsing of the substrate W are performed in the same manner as the ultrasonic cleaning in the ultrasonic cleaner 42 in the first embodiment. I went. However, the chemical solution supplied to both sides WA and WB of the substrate W during ultrasonic cleaning is NH
  • Cu cleaning solution a surfactant that is extremely controlled, and a chelating agent that suppresses metal contamination due to the metal trapping effect
  • Other cleaning fluids prepared for Cu can also be used.
  • the supply flow rate is the same as in Example 1.
  • the substrate W is transported to the second ultrasonic cleaner 42 and ultrasonic cleaned with the first ultrasonic cleaner 42.
  • the substrate W was subjected to ultrasonic cleaning and rinsing in the same manner as the rinsing (that is, the same procedure as the ultrasonic cleaning and rinsing in the ultrasonic cleaner 42 in Example 1 except for the chemical solution used for ultrasonic cleaning).
  • the substrate W is 2 fluid jet washer 44.
  • the chemical cleaning of the substrate W and the two-fluid jet cleaning are performed in the same manner as the two-fluid jet cleaning in the first two-fluid jet cleaning machine 44 in Example 1. And rinse.
  • the chemical solution supplied to both sides WA and WB of the substrate W during chemical cleaning is not the NH OH but the Cu cleaning solution (the supply flow rate is the same as in Example 1).
  • the nitrogen gas supplied to the gas introduction flow path 442a during body jet cleaning was lOOLZmin.
  • the operation is the same as that of the first two-fluid jet washer 44 in the first embodiment.
  • particles were removed from the recesses and the substrate W surface WA. After rinsing, the rotation of the substrate W was stopped, and the substrate W was transferred to the second two-fluid jet cleaning machine 44.
  • the substrate W was rinsed and spin-dried in the same manner as the second two-fluid jet washer 44 in Example 1. . That is, also in Example 3, the second two-fluid jet washer 44 was used as a spin dryer. After drying, the substrate W was stored in the wafer cassette 20 by the transfer robot 22.
  • Example 3 the concave portion that could not be achieved only by scrub cleaning by a conventional roll washer could be cleaned, and the surface WA of the substrate W including the concave portion could be cleaned. Also, in Example 3, scrub cleaning of the substrate W surface WA by the roll cleaning machine 43 is not performed, so that the processing time can be shortened and the cost of consumable parts can be reduced because the roll sponge startup time is unnecessary. I was able to get it.
  • washing machines other than the second two-fluid jet washing machine 44 are replaced with ultrasonic washing machines 42 and 2
  • the substrate W is cleaned in the same manner as in the cleaning machine in Example 3 by using any of the fluid jet cleaning machines 44, and the power is arbitrarily selected and arranged.
  • the surface WA of the substrate W including the recesses can be cleaned, and the effects of shortening the processing time and reducing the cost of consumable parts can be obtained.
  • the substrate processing apparatus 100 (see Fig. 1) is configured so that the cleaning unit 4 moves from the upstream side to the downstream side.
  • the substrate W to be processed in Example 4 is a test substrate W having a wiring pattern formed on a silicon (Si) substrate having a diameter of 300 mm and a PTEO S film (Plasma Tetra Ethyl Oxysilane) of about lOOOnm. .
  • silicon dioxide (SiO 2) abrasive grains are dispersed in the polishing section 3.
  • the substrate W after polishing was transferred to the ultrasonic cleaning machine 52, held by the rotating support 421, and rotated at a rotation speed of 30 rpm. Then, 1 wt% ammonium hydroxide (NH OH) is applied to the surface WA of the substrate W from the liquid supply nozzle 429 A. lOOOmLZ
  • the ultrasonic irradiator 522 was placed at a position where the ultrasonic irradiation surface 522A and the surface WA of the substrate W were about 1.5 mm, and ultrasonic irradiation was started at an output of 200 W.
  • the roll sponge 428 is pressed against the back side of the substrate W with a pressure of about 6N, and the roll sponge 428 is rotated at a rotation speed of 100 i "pm, and 1 wt% NH OH is substrate.
  • the backside WB of the substrate W was cleaned by starting supply to the backside WB of W at a flow rate of 600 mL / min. After ultrasonic cleaning of this substrate W is continued for 15 seconds, both sides of substrate W WA, NH to WB
  • the ultrasonic irradiator 522 was moved to a position where the ultrasonic irradiation surface 522A was 50 mm above the substrate W, and the roll sponge 428 was moved to the retracted position to complete the ultrasonic cleaning.
  • the rotation speed of the substrate W is increased to lOO rpm while holding the substrate W on the rotating support 421, and deionized water (DIW) is applied to both surfaces WA and WB of the substrate W.
  • DIW deionized water
  • Rinsing was performed at a flow rate of OmLZmin. The rinse lasted about 8 seconds. In this way, in the ultrasonic cleaner 52, the particles adhered to the surface W of the substrate W were removed by ultrasonic cleaning. After rinsing, the rotation of the substrate W was stopped and the substrate W was transported to the roll cleaning machine 43.
  • the substrate W was held by the rotating support 431 and rotated at a rotation speed of lOOrpm. Then, both sides of substrate W are supplied with liquids WA, WB Nozzle 436 A, 436 B force, etc. While supplying 0.5 wt% hydrofluoric acid (HF) at a flow rate of 600 mL / min, press the roll sponges 432 and 434 against both sides WA and WB of the substrate W with a pressure of about 6 N, The single sponges 432 and 434 were rotated at a rotation speed of lOOrpm, and scrub cleaning was performed on both sides of the substrate WA and WB. After scrub cleaning for 15 seconds, the supply of HF to both sides WA and WB of the substrate W was stopped.
  • HF hydrofluoric acid
  • the roll sponges 432 and 434 are pressed against both sides WA and WB of the substrate W with a pressure of about 6N while the rotation speed of the substrate W and the rotation speed of the roll sponges 432 and 434 are reduced to lOOrpm.
  • deionized water was supplied to both surfaces WA and WB of the substrate W at a flow rate of 600 mL / min for rinsing.
  • the rinse lasted about 8 seconds.
  • the roller washer 43 removed metal particles by scrub cleaning and at the same time cleaned metal contamination by the etching effect of the oxide film by HF.
  • the roll sponges 432 and 434 were released to the retracted position and the rotation of the substrate W was stopped, and the substrate W was transferred to the two-fluid jet cleaning machine 44.
  • the substrate W is gripped by the chuck claw 441a of the rotary chuck 441 and rotated at a rotation speed of 500 rpm, and the liquid supply nozzles 446A, 446B force and NH OH of 1% by weight Is supplied to both sides WA and WB of the substrate W at a flow rate of 600 mL / min for 5 seconds.
  • 2-fluid Nozzle 442 is placed so that the tip is 8 mm above the center of the substrate W surface WA, and nitrogen gas is supplied to the gas inlet passage 442a at 100 L / min. Carbon dioxide dissolved water is supplied to 442b at 0.2 L / min, and mist M mixed with these two fluids is ejected from the mist injection port 442h, and the two-fluid nozzle 442 is lmm inside from the center and outer peripheral edge of the substrate W. This was done by reciprocating once at a speed of 30mm / s.
  • deionized water was supplied to both surfaces WA and WB of the substrate W at a flow rate of 600 mLZmin while maintaining the rotation speed of the substrate W at 500 rpm.
  • the rinse lasted about 5 seconds. In this way, in the two-fluid jet cleaner 44, a small amount of particles adhering to the scrub cleaning by the roll cleaner 43 are removed from the substrate W surface WA. After the rinse, the rotation of the substrate W was stopped, and the substrate W was transferred to the cleaning dryer 45.
  • the substrate W is gripped by the chuck claws 451a of the rotating chuck 451 and rotated at a rotation speed of 150 Orpm for about 20 seconds to scatter droplets adhering to both surfaces WA and WB of the substrate W. Then, both sides WA and WB of the substrate W were spin-dried. Spin drying the substrate W with the cleaning dryer 45 can prevent the droplets attached to the substrate W from evaporating, thereby preventing the occurrence of watermarks that cause damage to the substrate W. . After drying, the substrate W was stored in the wafer cassette 20 by the transfer robot 22. The cleaning result of the substrate W in Example 4 will be described later.
  • Example 5 as described above, the substrate processing apparatus 100 (see FIG. 1) and the test substrate W having the same configuration as that used in Example 4 were used.
  • the substrate W after polishing described above is passed through the ultrasonic cleaner 52 (that is, without being processed by the ultrasonic cleaner 52) and transferred to the mouth cleaner 43.
  • the substrate W was scrubbed and rinsed in the same manner as the scrubbing by the roll cleaner 43 in FIG.
  • the substrate W is transferred to the two-fluid jet cleaning machine 44, and the substrate W is cleaned in the same manner as the two-fluid jet cleaning in the two-fluid jet cleaning machine 44 in Example 4. Chemical cleaning, two-fluid jet cleaning and rinsing were performed.
  • the substrate W is transferred to the cleaning dryer 45, and the substrate W is dried in the same manner as in the cleaning dryer 45 in Example 4. Spin drying was performed. After drying, the substrate W was stored in the wafer cassette 20 by the transport robot 22. The cleaning result of the substrate W in Example 5 will be described later.
  • the substrate processing apparatus 100 (see FIG. 1) and the test substrate W having the same configuration as that used in Example 4 were used.
  • the substrate W after polishing is transferred to the roll cleaning machine 43 through the ultrasonic cleaning machine 52 (that is, without being processed in the ultrasonic cleaning machine 52).
  • the substrate W was scrubbed and rinsed in the same manner as scrubbing with the cleaning machine 43.
  • the substrate W is passed through the two-fluid jet cleaning machine 44 (ie, without being processed in the two-fluid jet cleaning machine 44) to the cleaning dryer 45. Transport and wash in Example 4
  • the substrate W was spin-dried in the same manner as in the drying machine 45. After drying, the substrate W was stored in the wafer cassette 20 by the transfer robot 22.
  • FIG. 8 shows the cleaning results of the substrate W in Example 4, Example 5, and Comparative Example.
  • FIG. 8 is a graph showing the results of cleaning the substrate W in Examples 4 and 5 and the comparative example.
  • the vertical axis of the graph in FIG. 8 represents the number of defects (foreign matter present on the substrate W and scratches formed on the substrate W) of the substrate W after cleaning.
  • Example 8 show that the defect when measuring with a detection sensitivity adjusted to detect PSL particles of 0.15 ⁇ m or more with IS2700 (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation).
  • the number of As can be seen from the graph of FIG. 8, the number of defects is drastically reduced in the case of Example 4 and Example 5, compared to the case of the comparative example. That is, in addition to cleaning by the roll cleaner 43, cleaning by the two-fluid jet cleaner 44, or cleaning by the ultrasonic cleaner 52 and the two-fluid jet cleaner 44, the cleaning level of the substrate W is increased. We were able to confirm that it could improve dramatically.

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Description

明 細 書
基板処理装置及び基板処理方法
技術分野
[0001] 本発明は基板処理装置及び基板処理方法に関し、特に研磨後の基板を効率よく 洗浄することができる基板処理装置及び基板処理方法に関する。
背景技術
[0002] 近年の半導体デバイスの製造技術の向上は目覚ましぐ半導体デバイスの高集積 化が進むにつれて回路の配線が微細化し、配線間の距離も狭くなつてきている。この ような中、半導体基板を平坦化することが求められ、半導体基板を平坦化する一手 段として化学機械研磨（CMP)を行うポリッシング装置が知られている。ポリツシング 装置は多くの部材を備えていることから全体の大きさが大きくなりがちで、各処理に適 した部材へ基板を搬送するのに相当の時間を要していた。このような事情の下、装置 をコンパクトにすると共に研磨対象物の搬送も効率的に行うことができるポリツシング 装置とする試みがなされている一方、研磨後の基板の洗浄は、主としてロール状ある いは半球状のスポンジを用いたスクラブ洗浄が行われていた（例えば特許文献 1参 照）。
特許文献 1 :特開 2003— 309089 (段落 0129等）
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] し力しながら、半導体デバイスのさらなる高集積化の要請に伴い回路配線の微細 化がさらに進む状況の下、より微細な粒子の存在が問題となる今日においては、スポ ンジによる基板洗浄を主洗浄手段とするのには、以下のような課題があった。すなわ ち、スポンジ自身からの発塵を基板に影響がない程度まで抑制するためにィニシャラ ィズ (初期化）時間が増加する傾向にあり、これに伴って装置の稼働率が低下する。 また、イニシャライズ後も発生し続けるスポンジ自体の塵が基板に付着し、あるいはス ポンジによって除去された微粒子が基板に再付着することも起こりうる。
[0004] 本発明は上述の課題に鑑み、表面を研磨後の基板を効率よく洗浄することができ る基板処理装置及び基板処理方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0005] 上記目的を達成するために、本発明の実施の態様（1)による基板処理装置は、例 えば図 1に示すように、基板の表面を研磨する研磨装置 30Aと；前記基板の表面を、 液体を伝播した超音波で洗浄する超音波洗浄装置 42 (例えば図 2参照）、及び気体 と液体とを混合して噴出した 2流体ジェットで洗浄する 2流体ジェット洗浄装置 44 (例 えば図 5参照）の少なくとも一方を備える。
[0006] このように構成すると、基板の表面を、液体を伝播した超音波で洗浄する超音波洗 浄装置、及び気体と液体とを混合して噴出した 2流体ジェットで洗浄する 2流体ジエツ ト洗浄装置の少なくとも一方を備えるので、流体で微粒子を除去することとなって、ィ ニシャライズ時間を設けることなく洗浄をすることができ、塵を基板に付着させることの ない基板処理装置となる。
[0007] また、本発明の好ましい態様（2)による基板処理装置は、例えば図 2に示すように、 本発明の実施の態様（1)の基板処理装置 100 (例えば図 1参照）において、少なくと も超音波洗浄装置 42を備え;超音波洗浄装置 42が、基板 Wの半径を覆う超音波照 射器 422を有する。
[0008] このように構成すると、超音波洗浄装置が、基板の半径を覆う超音波照射器を有す るので、基板を水平面内で回転させるだけで超音波照射器を移動させることなく基板 全体を洗浄することができる。
[0009] また、本発明の好ましい態様（3)による基板処理装置は、例えば図 2に示すように、 本発明の好ましい態様（2)の基板処理装置において、超音波照射器 422が、基板 Wの表面 WAに対向して配置され基板 Wの半径を覆う第 1の面 422Aと、前記超音 波を発生する振動子 426が取り付けられた第 2の面 422Bと、第 1の面 422A及び第 2の面 422Bに隣接する第 3の面 422Cを有し、第 1、第 2、第 3の面 422A、 422B, 4 22Cでほぼ三角柱を形成するように構成されてレ、る。
[0010] このように構成すると、第 1、第 2、第 3の面 422でほぼ三角柱を形成するように構成 されているので、振動子から発振した振動波と反射波との重なり合いや打ち消し合い 力 Sほとんど生ずることなぐ基板に超音波振動を与えることができる。 [0011] また、本発明の好ましい態様 (4)による基板処理装置は、例えば図 7に示すように、 本発明の好ましい態様（2)の基板処理装置において、超音波照射器 522が、基板 Wの表面 WAに対向して配置され基板 Wの半径を覆う超音波照射面 522Aを有し、 超音波照射面 522Aがほぼ三角形に形成されている。
[0012] このように構成すると、超音波で洗浄する際に円形の基板が水平面内で回転する 場合に、基板の表面にほぼ均一な超音波エネルギーを与えることが可能となる。
[0013] また、本発明の好ましい態様（5)による基板処理装置は、例えば図 7に示すように、 本発明の好ましい態様（2)の基板処理装置において、超音波照射器 522が、基板 Wの表面 WAに対向して配置され基板 Wの半径を覆う第 1の面 522Aと、第 1の面 52 2A上に又は基板 Wの表面 WAに対して第 1の面 522Aよりも離れた位置に配置され た前記超音波を発生する振動子 526とを有し、振動子 526の基板 Wの表面 WAに最 も近い振動子面が基板 Wの表面 WAに対して平行になるように構成されている。
[0014] このように構成すると、超音波照射器の製造の手間を軽減することができる。
[0015] また、本発明の好ましい態様（6)による基板処理装置は、例えば図 1、図 2、図 5に 示すように、本発明の好ましい態様（1)〜（5)のいずれかの基板処理装置 100にお いて、超音波洗浄装置 42と 2流体ジェット洗浄装置 44とを備え;超音波洗浄装置 42 力 基板 Wを保持し水平面内で回転させる超音波洗浄回転機構 421を有し； 2流体 ジェット洗浄装置 44が、基板 Wを保持し水平面内で回転させる 2流体ジェット洗浄回 転機構 441を有し;さらに、前記超音波で洗浄中の基板 Wの回転速度が 2流体ジエツ ト Mで洗浄中の基板 Wの回転速度よりも低くなるように超音波洗浄回転機構 421及 び 2流体ジェット洗浄回転機構 441を制御する制御装置 9を備える。
[0016] このように構成すると、超音波で洗浄中の基板の回転速度が 2流体ジェットで洗浄 中の基板の回転速度よりも低くなるように超音波洗浄回転機構及び 2流体ジェット洗 浄回転機構を制御する制御装置を備えるので、超音波照射器と基板との間に液膜を 保持しやすくなり、 2流体ジェットによる洗浄の際は基板の洗浄時間を短くすることが 可能となる。
[0017] また、本発明の好ましい態様（7)による基板処理装置は、例えば図 1、図 4に示すよ うに、本発明の好ましい態様（1)〜（6)のいずれかの基板処理装置 100において、 基板 Wの表面 WAを擦物 432で擦ることにより洗浄する擦物洗浄装置 43を備える。 ここで、「擦物」とは、基板の表面を擦るための固体（例えばスポンジ）である。
[0018] このように構成すると、超音波洗浄装置及び 2流体ジェット洗浄装置の少なくとも一 方と、擦物洗浄装置とを洗浄工程の進渉状況に応じて使い分けることが可能となり、 効率よレ、洗浄が可能となる。
[0019] 上記目的を達成するために、本発明の実施の態様（8)による基板処理方法は、基 板の表面を研磨する研磨工程と；前記基板の表面に流体を接触させつつ前記基板 の表面を洗浄する固体非接触洗浄工程とを備える。ここで、「固体非接触洗浄工程」 は、基板の表面に固体 (例えば擦物）を接触させずに基板の表面の洗浄を行う工程 である。
[0020] このように構成すると、基板の表面に流体を接触させつつ基板の表面を洗浄する 固体非接触洗浄工程を備えるので、流体で微粒子を除去することとなって、ィニシャ ライズ時間を設けることなく洗浄をすることができ、塵を基板に付着させることのない 基板処理方法となる。
[0021] また、本発明の好ましい態様（9)による基板処理方法は、本発明の実施の態様（8) の基板処理方法において、前記固体非接触洗浄工程が、前記基板を水平面内で回 転させながら前記基板の半径を覆う範囲に超音波を照射して前記基板を洗浄する超 音波洗浄工程、及び前記基板を水平面内で回転させながら気体と液体とを混合して 噴出したミストを前記基板に噴き付けて洗浄する 2流体ジェット洗浄工程の少なくとも 1つを有する。
[0022] このように構成すると、超音波エネルギー及びミスト噴流の少なくとも一方で基板を 洗浄することができ、基板を汚染することなく洗浄することができる。
[0023] また、本発明の好ましい態様（10)による基板処理方法は、本発明の好ましい態様
(8)又は（9)の基板処理方法において、前記基板の表面を擦物で擦ることにより洗 浄する擦物洗浄工程を備え;前記擦物洗浄工程の後に前記固体非接触洗浄工程を 行う。
[0024] このように構成すると、擦物洗浄工程の後に固体非接触洗浄工程を行うので、擦物 洗浄工程における高い洗浄効果で基板を洗浄した後に固体非接触洗浄工程で凹 部に至るまで丁寧に基板を洗浄することとなり、高い洗浄能力を維持しつつ洗浄時 間を短縮することができる。
[0025] また、本発明の好ましい態様（11)による基板処理方法は、本発明の好ましい態様
(9)又は（10)の基板処理方法において、前記固体非接触洗浄工程が、前記超音波 洗浄工程及び前記 2流体ジェット洗浄工程を有し、前記超音波洗浄工程における前 記基板の回転速度が前記 2流体ジェット洗浄工程における前記基板の回転速度より も低い。
[0026] このように構成すると、超音波洗浄中は液膜を保持しやすくなり、 2流体ジェットによ る洗浄は基板の洗浄時間を短くすることが可能となる。
[0027] また、本発明の好ましい態様（12)による基板処理方法は、本発明の好ましい態様
(8)〜（： 11)のいずれかの基板処理方法において、前記基板に幅 0. 以上 2. 0 μ m以下の凹部が形成されている。
[0028] このように構成すると、位置合わせ等に用いるために基板に形成された凹部内の塵 を除去することとなり、位置合わせの精度が向上し、基板製造時の歩留まりが向上す る。
[0029] また、本発明の好ましい態様（13)による基板処理方法は、本発明の好ましい態様
(8)〜（11)のいずれかの基板処理方法において、前記基板に幅 lOnm以上 50nm 以下、かつ深さ lOnm以上 lOOnm以下の凹部が形成されている。
[0030] このように構成すると、基板の表面を研磨する工程で形成された凹部内の塵を除去 することとなり、基板製造時の歩留まりが向上する。
[0031] この出願は、 日本国で 2006年 3月 22日に出願された特願 2006— 078822号に 基づいており、その内容は本出願の内容として、その一部を形成する。
本発明は以下の詳細な説明によりさらに完全に理解できるであろう。本発明のさら なる応用範囲は、以下の詳細な説明により明らかとなろう。し力、しながら、詳細な説明 及び特定の実例は、本発明の望ましい実施の形態であり、説明の目的のためにのみ 記載されているものである。この詳細な説明から、種々の変更、改変が、本発明の精 神と範囲内で、当業者にとって明らかであるからである。出願人は、記載された実施 の形態のいずれをも公衆に献上する意図はなぐ改変、代替案のうち、特許請求の 範囲内に文言上含まれなレ、かもしれないものも、均等論下での発明の一部とする。 本明細書あるいは請求の範囲の記載において、名詞及び同様な指示語の使用は 、特に指示されない限り、または文脈によって明瞭に否定されない限り、単数及び複 数の両方を含むものと解すべきである。本明細書中で提供されたいずれの例示また は例示的な用語 (例えば、「等」））の使用も、単に本発明を説明しやすくするという意 図であるに過ぎず、特に請求の範囲に記載しない限り、本発明の範囲に制限をカロえ るものではない。
発明の効果
[0032] 本発明に係る基板処理装置によれば、基板の表面を、液体を伝播した超音波で洗 浄する超音波洗浄装置、及び気体と液体とを混合して噴出した 2流体ジェットで洗浄 する 2流体ジェット洗浄装置の少なくとも一方を備えるので、流体で微粒子を除去す ることとなって、イニシャライズ時間を設けることなく洗浄をすることができ、塵を基板に 付着させることのなレ、基板処理装置となる。
[0033] 本発明に係る基板処理方法によれば、基板の表面に流体を接触させつつ基板の 表面を洗浄する固体非接触洗浄工程を備えるので、流体で微粒子を除去することと なって、イニシャライズ時間を設けることなく洗浄をすることができ、塵を基板に付着さ せることのない基板処理方法となる。
図面の簡単な説明
[0034] [図 1]本発明の実施の形態に係る基板処理装置の全体構成を示す平面図である。
[図 2]超音波洗浄機を説明する図である。 （a)は斜視図、（b)は側面図である。
[図 3]超音波照射器の変形例を示す斜視図である。 （a)は第 1の変形例、 （b)は第 2 の変形例、（c)は第 3の変形例、（d)は第 4の変形例を示している。
[図 4]ロール洗浄機の斜視図である。
[図 5]2流体ジェット洗浄機を説明する図である。 (a)は 2流体ジェット洗浄機の斜視図 、（b)は 2流体ノズルの詳細断面図である。
[図 6]洗浄乾燥機の斜視図である。
[図 7]変形例に係る超音波洗浄機を説明する図である。 （a)は斜視図、（b)は側面図 である。 [図 8]実施例 4、 5、及び比較例における基板の洗浄結果を示すグラフである。
符号の説明
[0035] 3 研磨装置
42 超音波洗浄装置
421 回転支持体 (超音波洗浄回転機構）
422 超音波照射器
422A 照射面（第 1の面）
422B 加振面（第 2の面）
422C 上面（第 3の面）
426 振動子
43 擦物洗浄装置
432 ロールスポンジ（擦物）
44 2流体ジェット洗浄装置
441 回転チャック（2流体ジェット洗浄回転機構）
52 超音波洗浄機
522 超音波照射器
522A 超音波照射面（第 1の面）
526 振動子
100 基板処理装置
W 基板
WA 基板表面
発明を実施するための最良の形態
[0036] 以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図にお いて、互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した 説明は省略する。
[0037] 図 1は、本発明の実施の形態に係る基板処理装置 100の全体構成を示す平面図 である。基板処理装置 100は、略矩形状のハウジング 1を備えており、ハウジング 1の 内部は隔壁 la、 lb、 lcによって区画されるロード/アンロード部 2と、基板を研磨す る研磨部 3と、研磨後の基板を洗浄する洗浄部 4とを備えている。ロード/アンロード 部 2、研磨部 3、洗浄部 4は、それぞれ独立に組み立てられ、独立に排気されるように 構成されている。また、基板処理装置 100は、制御装置 9を備えている。
[0038] ロード Zアンロード部 2は、基板をストックするウェハカセット 20と、基板をウェハ力 セット 20から研磨部 3へ、あるいは洗浄部 4からウェハカセット 20へと受け渡す搬送口 ボット 22を有している。搬送ロボット 22は上下に 2つのハンドを備えており、例えば、 上側のハンドをウェハカセット 20に基板を戻すときに使用し、下側のハンドを研磨前 の基板を搬送するときに使用して、上下のハンドを使い分けることができるように構成 されている。ロード/アンロード部 2は最もクリーンな状態を保つ必要がある領域であ るため、その内部は、装置外部、研磨部 3、洗浄部 4のいずれよりも高い圧力に常時 維持されている。また、搬送ロボット 22の走行機構 21の上部には、 HEPAフィルタ等 の高性能フィルタを有するファンフィルタユニット（不図示）が設けられており、所定の 粒径のパーティクル (汚染原因となる粒子）等が除去されたクリーンエアのダウンフロ 一がロード/アンロード部 2内に形成されている。
[0039] 研磨部 3は、ほぼ同様の構成の 4つの研磨装置 30A、 30B、 30C、 30Dを有してい る。研磨装置 30Aは、研磨面を有する研磨テーブル 300Aと、基板を保持することが できると共に研磨テーブル 300Aに対して押圧することができるトップリング 301Aと、 研磨テーブル 300Aにスラリー等の研磨液やドレッシング液 (例えば、水）を供給する ための研磨液供給ノズル 302Aと、研磨テーブル 300Aのドレッシングを行うためのド レッサ 303Aと、液体 (例えば純水）と気体 (例えば窒素）の混合流体を霧状にして、 1 又は複数のノズルから研磨面に噴射するアトマイザ 304Aとを有している。また、研磨 装置 30Aは、ロード Zアンロード部 2の搬送ロボット 22から基板を受け取り反転させる ことができる反転機 31と、第 1搬送位置 TP1に配置される上下に昇降可能なリフタ 3 2と、第 2搬送位置 TP2に配置される上下に昇降可能なプッシャ 33とを有している。
[0040] 研磨テーブル 300Aの上面には研磨布又は砥石等が貼付されており、この研磨布 又は砥石等によって基板を研磨する研磨面が構成されている。研磨テーブル 300A は、モータ等の手段により所定の回転速度で回転することができるように構成されて いる。トップリング 301Aは、研磨テーブル 300Aと対向する面に複数の貫通孔が形 成され、気体がトップリング 301Aの内外を流通できるように構成されている。トツプリ ング 301Aが基板を保持するときはトップリング 301A内を負圧にすることで基板を吸 着し、研磨テーブル 300Aに押圧するときはトップロング 301A内を正圧にすることで 基板を押しつけるように構成されている。なお、基板をトップリング 301Aからプッシャ 33等へ離脱させるときもトップリング 301A内を正圧にすることで容易に離脱させるこ とができる。反転機 31は、ロード/アンロード部 2と研磨部 3との間を揺動可能に構成 されると共に、基板を掴むハンド部が軸廻りに回転することができるように構成されて いる。トップリング 301Aは、モータ等の手段により所定の回転速度で回転することが できるように構成されている。研磨装置 30B、 30C、 30Dは、反転機 31が設けられて レ、ないことを除き、研磨装置 30Aと同様の構成を有している（対応する部材に類似の 符号を付している）。
[0041] 研磨時にはスラリーを使用することを考えるとわかるように、研磨部 3は最もダーティ な（汚れた)領域である。したがって、本実施形態では、研磨部 3内のパーティクルが 研磨部 3の外部に飛散しなレ、ように、各研磨テーブル 300A〜300Dの周囲から排 気が行われており、研磨部 3の内部の圧力を、ハウジング 1外部、及び周囲の洗浄部 4、ロード/アンロード部 2よりも負圧にすることでパーティクルの飛散を防止している 。また、通常、研磨テーブル 300A〜300Dの下方には排気ダクト（不図示）が、上方 には HEPAフィルタ等の高性能フィルタ（不図示）がそれぞれ設けられ、これらの排 気ダクト及びフィルタを介して清浄化された空気が研磨部 3内に吹き出されてダウン フローが形成される。
[0042] 洗浄部 4は、搬送ロボット 40と、搬送ロボット 40から受け取った基板を反転する反転 機 41と、研磨後の基板を洗浄する超音波洗浄装置としての超音波洗浄機 42、擦物 洗浄装置としてのロール洗浄機 43、 2流体ジェット洗浄装置としての 2流体ジェット洗 浄機 44、洗浄後の乾燥を行う洗浄乾燥機 45と、反転機 41及び各洗浄機 42〜45の 間で基板を搬送する搬送ユニット 46とを備えている。これらの搬送ロボット 40、反転 機 41、及び各洗浄機 42〜45は、ハウジング 1の長手方向に沿って直列に配置され ている。また、各洗浄機 42〜45の上部には、 HEPAフィルタ等を有するファンフィノレ タユニット（不図示）が設けられており、所定の粒径のパーティクル等が除去されたタリ ーンエアのダウンフローが洗浄部 4内に形成されている。また、洗浄部 4の内部は、 研磨部 3からのパーティクルの流入を防止するために研磨部 3よりも高い圧力に常時 維持されている。
[0043] ここで図 2を参照して超音波洗浄機 42の詳細な構成について説明する。図 2は超 音波洗浄機 42を説明する図であり、（a)は斜視図、 （b)は側面図である。超音波洗 浄機 42は、基板 Wを保持して回転させる回転支持体 421と、液体を介して基板 Wの 表面 WAに超音波を伝える超音波照射器 422と、基板 Wの裏面 WBをスクラブする口 ールスポンジ 428と、基板 Wに薬液や純水等を供給する液体供給ノズル 429A、 42 9Bとを有している。
[0044] 回転支持体 421は、鉛直方向に長いほぼ円筒状のローラで形成されており、 3個 以上、典型的には 4個あるいは本実施の形態のように 6個で基板 Wをほぼ水平に保 持することができるように構成されている。回転支持体 421は、それぞれ駆動源（不 図示）に接続されており、個別に回転させることができる。基板 Wを保持した回転支 持体 421が回転することにより、基板 Wを水平面内で約 5〜500i"pmの回転速度で 回転させることができる。この基板 Wを保持する複数の回転支持体 421で超音波洗 浄回転機構を形成している。回転支持体 421を回転させる駆動源（不図示）は、制御 装置 9 (図 1参照）と信号ケーブルで接続されており、回転速度を調節することができ るように構成されている。
[0045] 超音波照射器 422は、回転支持体 421に保持された基板 Wの表面 WAに対向す るほぼ矩形に形成された第 1の面としての照射面 422Aと、照射面 422Aと鋭角を形 成するように一辺で接し超音波振動を発生する振動子 426が取り付けられた第 2の 面としての加振面 422Bと、加振面 422Bとほぼ直角を形成するように一辺で接し照 射面 422Aとも鋭角を形成するように接する第 3の面としての上面 422Cとを有し、ほ ぼ三角柱状に形成されている。本実施の形態では、照射面 422Aと上面 422Cとが 接する辺が円弧状に形成されており、この意味において照射面 422Aや上面 422C は正確な矩形ではないがほぼ矩形であり、超音波照射器 422は正確な三角柱では ないがほぼ三角柱である。超音波照射器 422をほぼ三角柱状に形成することで、超 音波照射器 422における振動子 426から発振した振動波と反射波との重なり合いや 打ち消し合いがほとんど生ずることなぐ超音波振動を与えることができる。
[0046] 超音波照射器 422の照射面 422Aは、基板 Wの半径を覆うことができる大きさの面 に形成されている。照射面 422A力 基板 Wの半径を覆う長さに形成されているので 超音波照射器 422を動かすことなく基板 Wを回転させるだけで基板 Wの全面を洗浄 することができ、かつ、面で形成されているので単位面積あたりのエネルギーを下げ ることが可能となると共に基板 Wの表面 WAと照射面 422Aとの間に薬液を保持しや すくなって基板 Wへのダメージ抑制と洗浄能力向上とを両立させることができる。また 、超音波照射器 422のほぼ三角柱状の両端面はほぼ三角形となっており、この両端 面の三角形のほぼ重心を貫くように円柱状の空洞 422hが形成されている。空洞 422 hは、この界面で反射波を拡散させ照射面 422Aから均一な振動エネルギーを発生 させる。また、空洞 422hにはブラケット 423がの一部が揷通されている。このように、 超音波照射器 422にはほぼ三角柱両端面の三角形のほぼ重心にブラケット 423が 取り付けられている。
[0047] 超音波照射器 422を両端で支持したブラケット 423は、両端からほぼ鉛直上方に 伸び、その後加振面 422B側へ折れ曲がってほぼ水平に伸びて取付軸 424に取り 付けられている。取付軸 424の下方には鉛直に移動可能なエアシリンダ 425が配設 されており、エアシリンダ 425の移動により取付軸 424及びブラケット 423を介して超 音波照射器 422が鉛直方向に移動することができるように構成されている。これによ り、超音波照射器 422を基板 Wに接近させ又は離隔させることができる。加振面 422 Bに取り付けられた振動子 426は、典型的には圧電振動子であり、発振器 427と電 気的に接続されている。発振器 427は自励発振方式が採用されており、出力を 5〜1 00%の範囲で調整することができるように構成されている。振動子 426は、超音波照 射器 422に超音波エネルギーを伝達し、好適には約 0. 5M〜5. 0MHzのメガソニッ クエネルギーを伝達するように構成されている。振動子 426の近傍には、振動子 426 を冷却するために表面に空気や窒素等を供給する冷却ガスノズル (不図示）を配設 することが好ましい。
[0048] なお図 3に示すように、超音波照射器を三角柱状以外の形状に形成してもよい。図 3 (a)に示す照射面が三角形の板状に形成すると、超音波照射器の製造の手間を低 減することができると共に、基板 wが回転する際に速度が速くなる基板の外周部にも 中心部と同程度に超音波を照射することができる。図 3 (b)に示す長方形の板状に形 成すると、超音波照射器の製造の手間を低減することができる。図 3 (c)に示す棒状 に形成すると、振動子にカ卩える電圧を低くすることができると共に、超音波照射器の 製造コストを低減することができる。図 3 (d)に示す基板の直径を覆う大きさの長方形 の板状に形成すると、基板を 1回転させる間に該当部分に 2回超音波を照射すること ができるため、基板の回転速度を低くすることができる。
[0049] 再び図 2に戻って超音波洗浄機 42の構成の説明を続ける。ロールスポンジ 428は 、基板 Wの直径よりも長い円柱状のスポンジである。ロールスポンジ 428は、基板 W が回転支持体 421に支持されたときに、長手方向が基板 Wの裏面 WBと平行になる ように基板 W下方に配設されている。ロールスポンジ 428は、その円柱状の軸を中心 に回転することができるように構成されている。また、ロールスポンジ 428は、鉛直方 向に移動可能なスポンジ支持体（不図示）に支持されており、スポンジ支持体（不図 示）の鉛直方向の移動により基板 Wに接近及び離隔して、基板 Wの裏面 WBと接触 又は非接触の状態に位置を変えることができるように構成されている。スポンジ支持 体（不図示）には圧力センサーあるいは変位センサーが設けられており、スポンジ支 持体（不図示）の圧力あるいは変位を検知して、ロールスポンジ 428の基板 Wへの押 しっけ圧力を調整することができるように構成されている。
[0050] 液体供給ノズノレ 429A、 429Bは、チューブ状ノズノレあるいはスプレー状ノズノレであ り、回転支持体 421に支持された基板 Wの上部に配設された液体供給ノズル 429A と下部に配設された液体供給ノズル 429Bとがあり、純水や薬液等を基板 Wの表面 WA及び裏面 WBにそれぞれ供給することができる。特に基板 Wの表面 WAが疎水 性の場合は、スプレー状ノズノレを用いると、基板 Wの回転速度が低い場合でも基板 Wの表面 WA及び裏面 WBの全体を純水や薬液等で覆うことができるので好適であ る。液体供給ノズル 429A、 429Bの数は適宜調節することができ、ノズルを増設する ことで基板 Wに供給可能な薬液等の種類を増やすことができる。
[0051] 次に図 4を参照してロール洗浄機 43の構成について説明する。図 4はロール洗浄 機 43の斜視図である。ロール洗浄機 43は、基板 Wを保持して回転させる回転支持 体 431と、基板 Wの表面 WAをスクラブする擦物としてのロールスポンジ 432及び裏 面 WBをスクラブするロールスポンジ 434と、基板 Wに薬液や純水等を供給する液体 供給ノス 'ノレ 436A、 436Bとを有してレヽる。
[0052] 回転支持体 431は、超音波洗浄機 42の回転支持体 421 (図 2参照）と同様に構成 されており、基板 Wの外周縁を支持して基板 Wを水平面内で約 5〜500rpmの回転 速度で回転させることができるように構成されている。基板 Wの回転速度は、信号ケ 一ブルを介して接続された制御装置（図 1参照）によって制御される。ロールスポンジ 432及びロールスポンジ 434は、基板 Wの直径よりも長い円柱状のスポンジであり、 回転支持体 431に支持された基板 Wの上方にロールスポンジ 432が、下方にロール スポンジ 434が、それぞれ長手方向が基板 Wと平行になるように配設されている。口 ールスポンジ 432、 434は、典型的には多孔質の PVA製スポンジからなるが発泡ゥ レタン製のものでもよぐスポンジに形成される孔の平均直径が小さいほどパーテイク ル除去能力が高くなる。ロールスポンジ 432、 434は、それぞれその円柱状の軸を中 心に回転することができるように構成されている。また、ロールスポンジ 432、 434は、 それぞれ鉛直方向に移動可能なスポンジ支持体 433、 435に支持されており、スポ ンジ支持体 433、 435の鉛直方向の移動により基板 Wに接近及び離隔して、基板 W と接触又は非接触の状態に位置を変えることができるように構成されている。スポンジ 支持体 433、 435には圧力センサーあるいは変位センサーが設けられており、スポン ジ支持体 433、 435の圧力あるいは変位を検知して、ローノレスポンジ 432、 434の基 板 Wへの押しつけ圧力を調整することができるように構成されている。なお、擦物とし てのスポンジは、ロール状以外の半球状やペンシル状等であってもよい。スポンジが 半球状やペンシル状の場合、スポンジは揺動アームに取り付けられ、基板 Wの中心 と外周端との間を往復移動できるように構成される。
[0053] 液体供給ノズノレ 436A、 436Bは、チューブ状ノズノレあるいはスプレー状ノズノレであ り、回転支持体 431に支持された基板 Wの上部に配設された液体供給ノズル 436A と下部に配設された液体供給ノズル 436Bとがあり、純水や薬液等を基板 Wの表面 WA及び裏面 WBにそれぞれ供給することができる。特に基板 Wの表面 WAが疎水 性の場合は、スプレー状ノズノレを用いると、基板 Wの回転速度が低い場合でも基板 Wの表面 WA及び裏面 WBの全体を純水や薬液等で覆うことができるので好適であ る。液体供給ノズル 436A、 436Bの数は適宜調節することができ、ノズルを増設する ことで基板 Wに供給可能な薬液等の種類を増やすことができる。
[0054] 次に図 5を参照して 2流体ジェット洗浄機 44の構成について説明する。図 5 (a)は 2 流体ジェット洗浄機 44の斜視図、図 5 (b)は 2流体ノズルの詳細断面図である。 2流 体ジェット洗浄機 44は、基板 Wを保持して回転させる回転チャック 441と、気体と液 体とを導入してミスト Mを噴射する 2流体ノズル 442と、基板 Wに薬液や純水等を供 給する液体供給ノズル 446A、 446Bとを有してレ、る。
[0055] 回転チャック 441は、基板 Wを把持する複数のチャック爪 441aと、モータ（不図示） に接続されるチャックベース 441bとを有しており、基板 Wを水平面内で約 50〜300 Orpmの回転速度で回転させることができるように構成されている。この回転チャック 4 41が 2流体ジェット洗浄回転機構となっている。チャックベース 441bを回転させるモ ータ（不図示）は、制御装置 9 (図 1参照）と信号ケーブルで接続されており、基板 W の回転速度を調節することができるように構成されている。
[0056] 2流体ノズル 442は、気体 Gを導入する気体導入流路 442aと液体 Lを導入する液 体導入流路 442bとが形成されると共に、両流路 442a、 442bが内部で 1本になって ミスト噴出流路 442cが形成されている。気体導入流路 442aと液体導入流路 442bと が接続する角度や位置は図示の例に限らず、両流路 442a、 442bを直角以外の角 度でもって接続してもよぐ気体導入流路 442aの内部に液体導入流路 442bが存在 する二重管のように形成してもよい。気体 Gには、窒素やその他の不活性ガスが用い られる。液体 Lには、典型的には炭酸ガス溶解水等の基板 Wの帯電を防止すること ができる物質を用いる力 アンモニア水や各種の洗浄プロセス向調合液等の基板 W の洗浄に使用可能な薬液を用いてもよい。 2流体ノズル 442は、気体導入流路 442a に所定の流量の気体 Gを、液体導入流路 442bに所定の流量の液体 Lを同時に流す ことでミスト噴出流路 442cを流れるミスト Mをミスト噴射口 442hから高速で噴射でき るように構成されてレ、る。 2流体ノズノレ 442は、ミスト噴射口 442hが基板 Wに対向す るように、基板 Wの表面 WAと平行に揺動可能な揺動アーム 443に取り付けられてい る。揺動アーム 443は、基板 Wの表面 WAに対して垂直の方向に移動可能な昇降軸 444に取り付けられている。
[0057] 液体供給ノズノレ 446A、 446Bは、チューブ状ノズノレあるいはスプレー状ノズノレであ り、回転チャック 441に把持された基板 Wの上部に配設された液体供給ノズル 446A と下部に配設された液体供給ノズル 446Bとがあり、純水や薬液等を基板 Wの表面 WA及び裏面 WBにそれぞれ供給することができる。特に基板 Wの表面 WAが疎水 性の場合は、スプレー状ノズノレを用いると、基板 Wの回転速度が低い場合でも基板 Wの表面 WA及び裏面 WBの全体を純水や薬液等で覆うことができるので好適であ る。液体供給ノズル 446A、 446Bの数は適宜調節することができ、ノズルを増設する ことで基板 Wに供給可能な薬液等の種類を増やすことができる。
[0058] 次に図 6を参照して洗浄乾燥機 45の構成について説明する。図 6は洗浄乾燥機 4 5の斜視図である。洗浄乾燥機 45は、基板 Wを保持して回転させる回転チャック 451 と、水供給ノズル 452Aと気体供給ノズル 452Bとを有する乾燥ノズル 452と、基板 W にリンス水を供給する液体供給ノズル 456A、 456Bとを有してレ、る。
[0059] 回転チャック 451は、基板 Wを把持する複数のチャック爪 451aと、モータ（不図示） に接続されるチャックベース 451bとを有しており、基板 Wを水平面内で約 50〜300 Orpmの回転速度で回転させることができるように構成されている。チャックベース 45 lbを回転させるモータ（不図示）は、制御装置 9 (図 1参照）と信号ケーブルで接続さ れており、基板 Wの回転速度を調節することができるように構成されている。
[0060] 水供給ノズル 452Aは、乾燥させる基板 Wが不均一に濡れてレ、る状態から液体が 蒸発することによるウォーターマーク (水染み）の発生を防ぐため、基板 Wに水を供給 する。供給する水は典型的には純水であるが、 目的により脱イオン水、炭酸ガス溶解 水等を用いてもよレ、。気体供給ノズル 452Bは、水供給ノズノレ 452Aから基板 Wに供 給した水を除去するための気体を基板 Wに供給する。供給する気体は典型的には I PA蒸気である。乾燥ノズノレ 452は、基板 Wの表面 WAにほぼ平行に伸びる揺動ァ ーム 453に取り付けられており、揺動アーム 453は駆動源（不図示）に取り付けられた 揺動軸 454に接続されている。揺動軸 454は軸を中心に回動可能となっており、揺 動軸 454の回動により乾燥ノズノレ 452は基板 Wの中心と外周との間を揺動可能とな つている。乾燥ノズル 452は、揺動する際に、基板 Wの外周側に水供給ノズル 452A 力 中心側に気体供給ノズル 452Bが位置するように構成されている。上述の回転チ ャック 451で基板 Wを回転させつつ乾燥ノズル 452を基板 Wの中心力 外周へ移動 させながら、水供給ノズル 452Aから水を、気体供給ノズル 452Bから IPA蒸気をそ れぞれ供給することにより、基板 Wを乾燥させることができる。
[0061] 液体供給ノズノレ 456A、 456Bは、チューブ状ノズノレあるいはスプレー状ノズノレであ り、回転チャック 451に把持された基板 Wの上部に配設された液体供給ノズル 456A と下部に配設された液体供給ノズル 456Bとがあり、リンス水を基板 Wの表面 WA及 び裏面 WBにそれぞれ供給することができるように構成されている。
[0062] なお、洗浄乾燥機 45では、乾燥ノズル 452を使用せずに、基板 Wを回転チャック 4 51で高速回転させてスピン乾燥させることもできる。
[0063] 図 1に示す制御装置 9は、基板処理装置 100を構成する種々の部材の動作や基板 Wに供給する水や気体の発停及び選択を行う。ロード Zアンロード部 2、研磨部 3、 洗浄部 4の各部における動作はもちろん、これらの間の基板の受渡しを制御する。ま た、制御装置 9は、超音波洗浄回転機構や 2流体ジェット洗浄回転機構の制御を行う 。制御装置 9は、これらの各制御をあら力じめインストールされたプログラムに基いて 行っている。
[0064] 引き続き図 1〜図 6を参照して、基板処理装置 100の作用を説明する。以下の作用 は、主に制御装置 9によって制御される。ウェハカセット 20に設置された基板を搬送 ロボット 22によって取り出し、研磨部 3の反転機 31に渡す。基板を、反転機 31で反 転した後リフタ 32に渡し、トップリング 301Aをリフタ 32の上方に移動した後リフタ 32 で基板を押し上げ、基板をトップリング 301Aに接触させる。基板力 Sトップリング 301A に接触したらトップリング 301A内を負圧にし、基板をトップリング 301Aに吸着する。 吸着した基板を研磨テーブル 300 Aの上方に移動した後に基板を研磨テーブル 30 OAに接触させ、さらにトップリング 301A内を正圧にして所定の圧力まで上昇させる。 所定の圧力まで上昇したら研磨液供給ノズル 302A力も研磨テーブル 300Aに研磨 液の供給を開始し、同時に研磨テーブル 300A及びトップリング 301 Aを所定の回転 速度で回転させ、基板の表面を研磨する。
[0065] 基板の表面の研磨は、基板上に形成される配線の状況等に応じて所定量行う。研 磨する所定量は、例えば、研磨テーブル 300A及びトップリング 301Aの回転速度並 びに研磨テーブル 300Aの状態等に応じた研磨時間によって調整する。あるいは、 基板表面に形成された金属膜の残膜厚を検出できる渦電流式モニタや透過膜厚を 検出できる光学式モニタで剥離する膜の状況を検出しながら研磨量を調整する制御 、研磨テーブル 300Aの回転トルクを検出するテーブル電流から研磨状況を把握す る制御等の手段によって研磨する量を調整してもよい。基板の表面を所定量研磨し たら、研磨液供給ノズル 302Aからの研磨液の供給を停止し、純水供給ノズル (不図 示）から純水を供給して基板の研磨を行う。純水を供給しながらの基板の研磨を所定 時間行ったら、トップリング 301A内を負圧にして基板をトップリング 301Aに吸着する 。そして、トップリング 301 Aを上昇させて基板を研磨テーブル 300Aから離し、リフタ 32の上方に移動した後、基板をリフタ 32上に載置する。このとき研磨テーブル 300A に貼付されてレ、る研磨布をドレッサ 303Aで研磨し、研磨布をコンディショニングする 。基板をリフタ 32上に載置したらリフタ 32を水平に位置 TP4まで移動し、プッシャ 33 Bで洗浄部 4の搬送ロボット 40のハンドの高さまで持ち上げた後、搬送ロボット 40が 基板を受け取る。
[0066] なお、基板の研磨は研磨装置 30Bで行ってもよぐ研磨装置 30Aで研磨後に研磨 装置 30Bで研磨するように 2段階で行ってもよい。 2段階で研磨を行うと、異なる粗さ の研磨布又は砥石を用いて、研磨時間を短縮しつつ基板の表面をきめ細力べ仕上 げること力 Sできる。また、研磨装置 30A及び/又は研磨装置 30Bと、研磨装置 30C 及び/又は研磨装置 30Dとで 2枚の基板を並行して処理して単位時間あたりの処理 枚数を増やしてもよい。
[0067] 搬送ロボット 40は基板を反転機 41に渡し、基板を受け取った反転機 41は基板を 反転した後、搬送ユニット 46を介して超音波洗浄機 42に基板を渡す。
以下図 2を参照して、超音波洗浄機 42の作用を説明する。搬送ユニット 46 (図 1参 照）を介して運ばれてきた基板 Wを、複数の回転支持体 421 (本実施の形態では 6個 )の側面で挟み込み、約 5〜80rpmの回転速度で基板 Wを回転させる。そして、基 板 Wの表面 WAに液体供給ノズル 429Aから薬液を供給する。その後、超音波照射 器 422を、照、射面 422Aと基板 Wの表面 WA力 S約 0. 5〜4. Ommとなるように、力、つ 、照射面 422Aが基板 Wの半径を覆うように、基板 Wの上方に移動する。
[0068] 超音波照射器 422を上記の位置にセットしたら、振動子 426から所定の出力の超 音波 (メガソニックエネルギー）を発振し、照射面 422Aから薬液を介して基板 Wの表 面 WAに超音波を伝播し、基板 Wの表面 WAを超音波洗浄する。この超音波洗浄は 固体非接触洗浄である。このとき、基板 Wの回転速度を約 5〜80rpmとしているので 超音波照射器 422と基板 Wの表面 WAとの間に液膜を保持することができる。また、 超音波照射器 422がほぼ三角柱を形成している場合は、振動子 426から発振した振 動波と反射波との重なり合いや打ち消し合いがほとんど生ずることなく基板 Wに超音 波振動を与えることができる。また、超音波洗浄では、超音波照射器 422をセットした 後すぐに洗浄を開始することができ、イニシャライズ時間が不要となる。このように、所 定の出力の超音波で基板 Wの表面 WAを洗浄すると、例えば半導体デバイスの製 造時に必要となる位置合わせのための、基板 W表面 WAに形成された幅 2. O x m以 下で半導体デバイス製造装置の種類によって定まる所定の幅以上 (約 0. 5 μ m以上 )の凹部内にある塵や、基板 Wの表面 WAを研磨する工程で形成される幅約 10n〜 50nm、深さ 10η〜： !OOnmの凹部内にある塵を除去することができる。特に、照射面 422Aを有する超音波照射器 422で基板 Wの表面 WAを超音波洗浄すると、照射面 422Aと基板 Wの表面との間に薬液の液膜を保持することができ、上述の凹部内に ある塵を効果的に除去することができる。
[0069] 上述の超音波洗浄を行っている間に、基板 Wの裏面 WBにも液体供給ノズノレ 429 B力 薬液を供給すると共に基板 Wの裏面 WBにロールスポンジ 428を所定の圧力 で押しつけ、ロールスポンジ 428を回転させて基板 Wの裏面 WBを洗浄する。基板 W 表面 WAの超音波洗浄及び裏面 WBのロールスポンジ 428による洗浄を所定時間行 つたら、超音波照射器 422及びロールスポンジ 428を基板 Wから離し、基板 Wの回 転速度を約 100〜150rpmに上昇させ、液体供給ノズノレ 429A、 429B力 純水等を 基板 Wの両面に供給し、リンスを行う。リンスが終了したら、搬送ユニット 46 (図 1参照 )を介してロール洗浄機 43 (図 1参照）に基板 Wを渡す。なお、ロールスポンジ 428に よる基板 Wの裏面 WBの洗浄を、超音波照射器 422による基板 W表面 WAの超音波 洗浄後に行ってもよい。 [0070] 次に図 4を参照してロール洗浄機 43の作用を説明する。搬送ユニット 46 (図 1参照 )を介して運ばれてきた基板 Wを、複数の回転支持体 431 (本実施の形態では 6個） の側面で挟み込み、約 100〜150rpmの回転速度で基板 Wを回転させる。そして、 基板 Wの両面に液体供給ノズノレ 436A、 436Bから薬液を供給すると共に、基板 W の両面にロールスポンジ 432、 434を所定の圧力で押しつけ、ロールスポンジ 432、 434を回転させて基板 Wの両面を洗浄する。ロール洗浄機 43では、ロールスポンジ 432、 434で基板 Wを擦って洗浄するので、除去しにくいパーティクルを除去するこ とができる。ここで、ローノレスポンジ 432、 434を用いて基板 Wの洗浄を行っているが 、超音波洗浄機 42 (図 1、図 2参照）で大まかにパーティクルを除去しているので、口 ール洗浄機 43のロールスポンジ 432、 434の汚染は少なくて済む。基板 Wの両面を 所定時間洗浄したら、ローノレスポンジ 432、 434を基板 Wから離し、約 100〜150rp mの基板 Wの回転速度を維持しながら液体供給ノズル 436A、436Bから純水等を 基板 Wの両面に供給し、リンスを行う。リンスが終了したら、搬送ユニット 46 (図 1参照 )を介して 2流体ジェット洗浄機 44 (図 1参照）に基板 Wを渡す。
[0071] 次に図 5を参照して 2流体ジェット洗浄機 44の作用を説明する。搬送ユニット 46 (図 1参照）を介して運ばれてきた基板 Wを、回転チャック 441のチャック爪 441aで把持 し、約 450〜550rpmの回転速度で基板 Wを回転させる。そして、まず基板 Wの両 面に液体供給ノズル 446 A、 446Bから薬液を供給し、薬液洗浄を行う。次に、 2流体 ノズノレ 442を基板 W中心の上方に移動する。このとき 2流体ノズノレ 442の先端 (ミスト 噴射口 442h部分）が基板 Wの表面 WAから約 2〜： 1 Ommの間隔となるように、 2流体 ノズノレ 442を配置する。
[0072] 2流体ノズノレ 442を基板 W上方の所定の位置に配置したら、気体導入流路 442aに 気体 Gを、液体導入流路 442bに液体 Lを、それぞれ導入する。本実施の形態では、 気体 Gを約 30〜200LZmin、液体 Lを約 0. 05〜0. 3L/min,それぞれ同時に流 すことで、基板 Wの表面 WAからパーティクルを除去できるミスト Mをミスト噴射口 442 hから噴射することができる。ミスト Mの噴射を開始したら、 2流体ノズノレ 442が所定の 速度で基板 Wの中心から基板 W外周端まで移動し、再び基板 Wの中心に戻ってくる 。 2流体ジェット洗浄機 44では、ミスト Mの噴出力によりパーティクルを跳ばして洗浄 する。また、 2流体ノズル 442が移動する所定の速度は、基板 Wの回転速度に応じて 決定するとよい。この 2流体ノズノレ 442の移動により、基板 Wの表面 WA全体からパ 一ティクルを除去する。このとき、基板 Wの回転速度を約 450〜550i"pmとしているの で 2流体ジェット 442による基板 Wの洗浄時間を短くすることができる。また、 2流体ジ ヱット洗浄では、 2流体ノズル 442をセットした後すぐに洗浄を開始することができ、ィ ニシャライズ時間が不要となる。このように、高速のミスト Mで基板 Wの表面 WAを洗 浄すると、例えば半導体デバイスの製造時に必要となる位置合わせのための、基板 W表面 WAに形成された幅 2. Ο μ m以下で半導体デバイス製造装置の種類によつ て定まる所定の幅以上 (約 0. 5 x m以上）の凹部内にある塵や、基板 Wの表面 WA を研磨する工程で形成される幅約 10n〜 50nm、深さ 10n〜 1 OOnmの凹部内にある 塵を除去することができる。
[0073] 2流体ノズノレ 442を基板 Wの中心と外周端との間で 1往復させてミスト Mによる洗浄 を行ったら、基板 Wの回転速度を維持したまま 2流体ノズル 442を基板 W付近から離 す。そして、液体供給ノズル 446A、 446Bから純水等を基板 Wの両面に供給し、リン スを行う。このように、ロールスポンジ 432 (図 4参照）による洗浄後に固体非接触洗浄 である 2流体ジェット洗浄を行うので、基板 Wを高い洗浄効果で洗浄した後に 2流体 ジェットで凹部に至るまで丁寧に洗浄することとなり、高い洗浄能力を維持しつつ洗 浄時間を短縮することができる。リンスが終了したら、搬送ユニット 46 (図 1参照）を介 して洗浄乾燥機 45 (図 1参照）に基板 Wを渡す。
[0074] 次に図 6を参照して洗浄乾燥機 45の作用を説明する。搬送ユニット 46 (図 1参照） を介して運ばれてきた基板 Wを、回転チャック 451で把持し、約 200〜300rpmの回 転速度で基板 Wを回転させる。そして、まず基板 Wの両面に液体供給ノズル 456A、 456Bから純水等を供給し、基板 Wを水で被覆する。次に乾燥ノズル 452を基板 W の中心上方に移動し、水供給ノズノレ 452Aから純水等を、気体供給ノズル 452Bから IPA蒸気をそれぞれ供給しつつ、乾燥ノズル 452が基板 Wの中心から外周端に所 定の速度で移動する。このとき基板 Wの表面 WAは、 IPA蒸気によって乾燥する。乾 燥ノズル 452が基板 Wの外周端に達したら乾燥ノズル 452を基板 W付近から離し、 その後基板 Wの回転速度を約 500〜： 1500rpmに増加して、基板 Wの両面に残留し ている水滴を遠心力により跳ばし、基板 Wの両面の乾燥が行われる。なお、基板 W の乾燥は、乾燥ノズノレ 452を用いずに、当初から基板 Wの回転速度を約 500〜： 150 Orpmに設定して、遠心力によって行う（スピン乾燥）ようにしてもよレ、。基板 Wをスピン 乾燥させる場合は、 2流体ジェット洗浄機の回転チャック 441 (図 5参照）で行レ、、洗 浄乾燥機 45を省略してもよい。洗浄乾燥機 45を省略した場合は装置を小型化する ことができる。他方、 2流体ジェット洗浄機 44を別に設けた場合は槽内に残留した薬 液による基板 Wの汚染を回避することができる。
[0075] 基板 Wの乾燥が終了したら、ロード/アンロード部の搬送ロボット 22 (図 1参照）が 基板 Wを受け取り、洗浄後の基板 Wを保管するウェハカセット 20 (図 1参照）に収納 する。以上のように、本実施の形態では、基板 Wの研磨処理を行った後、まず超音 波洗浄機 42 (図 2参照）で基板 W表面 WA及び凹部に付着するパーティクルを除去 し、次にロール洗浄機 43 (図 4参照）でパーティクルを除去すると同時に薬液により金 属汚染を洗浄し、次に 2流体ジェット洗浄機 44 (図 5参照）により前工程のスクラブ洗 浄で付着した微量のパーティクルを基板 W表面 WA及び凹部から除去し、最後に洗 浄乾燥機 45で乾燥させた。このような組み合わせにより、ロールスポンジによるスクラ ブ洗浄だけではなし得な力つた基板 W凹部の洗浄とロールスポンジ自体から発生す るパーティクルの除去を実現することができ、基板 Wの研磨及び凹部が形成された 基板 Wの洗浄を効率よく行うことができる。
[0076] 以上の説明では、洗浄部 4における手順が、超音波洗浄機 42による超音波洗浄、 ロール洗浄機 43によるスクラブ洗浄、 2流体ジェット洗浄機 44による 2流体ジェット洗 浄 (ミスト洗浄）、洗浄乾燥機 45による乾燥という順番で行われたが、基板の種類や その他の条件により、これらすベての洗浄工程を備える必要はなぐあるいはこれとは 異なる手順で洗浄してもよい。例えば、上述の実施の形態において、基板を比較的 高速で回転させることができる回転チャックを有する 2流体ジェット洗浄機 44で純水リ ンス後に基板の回転速度を約 1500rpmに上昇させて乾燥させるようにして洗浄乾 燥機 45の設置を省略し、装置構成を簡略化してもよい。
[0077] また、例えば、第 2の実施形態として、図 1の洗浄部 4中の 2流体ジェット洗浄機 44 を超音波洗浄機 42に代え（すなわち、洗浄部 4は超音波洗浄機 42を 2つ有すること になる）、洗浄部 4における手順が、超音波洗浄機 42による基板表面の超音波洗浄 と裏面のロール洗浄及び両面の純水リンス、ロール洗浄機 43によるスクラブ洗浄及 び純水リンス、再び超音波洗浄機 42による基板表面の超音波洗浄と裏面のロール 洗浄及び両面の純水リンス、洗浄乾燥機 45による乾燥という順番で行うようにしても よい。この第 2の実施形態では、超音波洗浄機 42における薬液の保持がしゃすいた め薬液の効果を出しやすぐ基板の裏面の洗浄効果も向上させることができる。
[0078] また、例えば、第 3の実施形態として、図 1の洗浄部 4中の超音波洗浄機 42を 2流 体ジェット洗浄機 44に代え（すなわち、洗浄部 4は 2流体ジヱット洗浄機 44を 2つ有 することになる）、洗浄部 4における手順を、 2流体ジェット洗浄機 44による基板表面 の薬液洗浄及び 2流体ジェット洗浄並びに純水リンス、ロール洗浄機 43によるスクラ ブ洗浄及び純水リンス、再び 2流体ジェット洗浄機 44による基板表面の薬液洗浄及 び 2流体ジェット洗浄並びに純水リンス、洗浄乾燥機 45による乾燥という順番で行うよ うにしてもよい。この第 3の実施形態では、ミストの噴出速度を変えることによりミストが 基板に衝突するエネルギーを制御することができ、洗浄する基板の種類の変更に対 して基板に損傷を与えないような対応を適切に行うことができる。なお、この第 3の実 施形態においても 2流体ジェット洗浄機 44で基板を高速回転させて乾燥させるように 構成 (スピン乾燥)し、洗浄乾燥機 45の設置を省略してもよレ、。
[0079] また、例えば、第 4の実施形態として、図 1の洗浄部 4中のロール洗浄機 43を超音 波洗浄機 42に代え、洗浄乾燥機 45を 2流体ジェット洗浄機 44に代え（すなわち、洗 浄部 4は超音波洗浄機 42及び 2流体ジェット洗浄機 44を 2つずつ有することになる） 、以下に示す手順で洗浄を行うようにしてもよい。まず最初の超音波洗浄機 42で基 板表面の超音波洗浄及び基板裏面のロール洗浄を行った後純水リンスを行い、 2番 目の超音波洗浄機 42に基板を移して最初の超音波洗浄機 42と同様の処理を行う。 次に最初の 2流体ジェット洗浄機 44でミストの噴射は行わずに液体供給ノズルからの 薬液洗浄のみを行った後純水リンスを行い、 2番目の 2流体ジェット洗浄機 44に基板 を移して純水リンスを行った後スピン乾燥させる。第 4の実施形態では、最初の 2流体 ジェット洗浄機 44で薬液により金属汚染を洗浄し、 2番目の 2流体ジェット洗浄機 44 で基板のスピン乾燥をしてレ、るため、レ、ずれにぉレ、ても 2流体ノズルを使用しなレ、の で 2流体ノズノレを備えていなくてもよい。また、洗浄部 4が、超音波洗浄機 42及び 2流 体ジェット洗浄機 44を 1つずつ有する構成として装置を小型化してもよいが、超音波 洗浄機 42及び 2流体ジェット洗浄機 44を 2つずつ有する構成とすると、各槽におレ、 て異なる種類の薬液をを使いやすく（互いに反応しやすい薬液を別槽で使用できる）
、また各槽の汚染レベルの管理が容易になる。
[0080] また、例えば、第 5の実施形態として、図 1の洗浄部 4中の超音波洗浄機 42、ロー ル洗浄機 43、洗浄乾燥機 45をそれぞれ 2流体ジヱット洗浄機 44に代え（すなわち、 洗浄部 4は 2流体ジェット洗浄機 44を 4つ有することになる）、以下に示す手順で洗浄 を行うようにしてもよい。まず最初の 2流体ジェット洗浄機 44で基板表面の薬液洗浄 及び 2流体ジヱット洗浄を行った後純水リンスを行レ、、 2番目の 2流体ジェット洗浄機 4 4に基板を移して最初の 2流体ジェット洗浄機 44と同様の処理を行う。次に 3番目の 2 流体ジェット洗浄機 44でミストの噴射は行わずに液体供給ノズルからの薬液洗浄の みを行った後純水リンスを行い、 4番目の 2流体ジェット洗浄機 44に基板を移して純 水リンスを行った後スピン乾燥させる。第 5の実施形態では、 3番目の 2流体ジェット 洗浄機 44で洗浄液により金属汚染を洗浄し、 4番目の 2流体ジェット洗浄機 44で基 板のスピン乾燥をしてレ、るため、 3番目及び 4番目の 2流体ジェット洗浄機 44では 2流 体ノズノレを使用しないので 2流体ノズノレを備えていなくてもよい。なお、 3番目の 2流 体ジェット洗浄機 44で基板をスピン乾燥させるようにして洗浄乾燥機 45の設置を省 略してもよい。
[0081] また、例えば、第 6の実施形態として、図 1の洗浄部 4中のロール洗浄機 43を超音 波洗浄機 42に代え、洗浄乾燥機 45を 2流体ジェット洗浄機 44に代え（すなわち、洗 浄部 4は超音波洗浄機 42及び 2流体ジェット洗浄機 44を 2つずつ有することになる） 、以下に示す手順で洗浄を行うようにしてもよい。まず最初の超音波洗浄機 42で基 板表面の超音波洗浄及び基板裏面のロール洗浄を行った後純水リンスを行い、 2番 目の超音波洗浄機 42に基板を移して最初の超音波洗浄機 42と同様の処理を行う。 次に最初の 2流体ジェット洗浄機 44で基板表面の薬液洗浄及び 2流体ジェット洗浄 を行った後純水リンスを行レ、、 2番目の 2流体ジェット洗浄機 44に基板を移して純水リ ンスを行った後スピン乾燥させる。第 6の実施形態のような組み合わせとすることによ り、超音波洗浄機 42による 2回の超音波洗浄及び 2流体ジェット洗浄機 44による 2流 体ジェット洗浄を行うので、ロール洗浄機 43によるスクラブ洗浄だけでは除去できな 力 た凹部の洗浄を行うことができる。なお、第 6の実施形態において、洗浄部 4にお ける 1番目から 3番目の洗浄槽は、超音波洗浄機 42及び 2流体ジェット洗浄機 44のう ち任意の組み合わせとしてもよぐ 4番目の洗浄槽は基板を乾燥させることができる構 成であればよい。また、 3番目が 2流体ジェット洗浄機 44の場合は、ここで基板をスピ ン乾燥させるようにして洗浄乾燥機 45の設置を省略してもよレヽ。
[0082] なお、以上の説明では、超音波洗浄装置として、ほぼ三角柱に形成された超音波 照射器 422を有する超音波洗浄機 42を用いることとしたが、この超音波洗浄機 42を 以下に説明する超音波洗浄機 52 (図 7参照）に置き換えて洗浄部 4を構成してもよい
[0083] 図 7は超音波洗浄機 52を説明する図であり、（a)は斜視図、（b)は側面図である。
超音波洗浄機 52は、基板 Wを保持して回転させる回転支持体 421と、液体を介して 基板 Wの表面 WAに超音波を伝える超音波照射器 522と、基板 Wの裏面 WBをスク ラブするロールスポンジ 428と、基板 Wに薬液や純水等を供給する液体供給ノズル 4 29A、 429Bとを有してレヽる。回転支持体 421、 ローノレスポンジ 428、 ί夜体供給ノス、ノレ 429Α、 429Βは、超音波洗浄機 42 (図 2参照）と同様の構成であるので重複した説 明は省略する。
[0084] 超音波照射器 522は、回転支持体 421に保持された基板 Wの表面 WAに対向す る、ほぼ三角形に形成された第 1の面としての超音波照射面 522Αを有している。ほ ぼ三角形とは外観の概略形状が三角形であることをいい、図 7 (a)に示すように三角 形の頂点が取り除かれている形状や三角形の一辺が円弧状になっている形状も含ま れる。三角形の二辺あるいは三辺が円弧状になっていても全体として三角形状と認 識できる場合はほぼ三角形の概念に含まれる。本実施の形態の超音波照射面 522 Aは、頂角に対向する辺が円弧であるほぼ三角形に形成されている。超音波照射面 522Aは、ほぼ三角形の円弧とこの円弧に対向する頂角（三角形の頂点が取り除か れてその部分が短い辺となっている場合はその辺）との長さが、基板 Wの半径を覆う ことができる大きさに形成されている。また、超音波照射面 522Aは、サファイア、セラ ミック等の耐薬品性を有する材質で形成されていてもよい。超音波照射器 522は、超 音波照射面 522Aに振動エネルギーを与える振動子 526を収容可能な空間がその 内部に形成できる程の厚さを有している。超音波照射器 522は、超音波照射面 522 Aと上面 522Cとが平行になるように形成されている。超音波照射面 522Aと上面 52 2Cとの距離が超音波照射器 522の厚さである。
[0085] 超音波照射器 522の内部には、超音波照射面 522Aに振動エネルギーを与える 振動子 526が設けられている。振動子 526は、超音波照射面 522Aに接する面が超 音波照射面 522Aとほぼ同じ面積を有し、超音波照射面 522Aの全面に等しく振動 エネルギーを与えることができるように構成されている。振動子 526は、典型的には、 超音波照射面 522Aに接する面全体にわたって均一厚さに形成され、超音波照射 面 522A側（図 7 (b)中下側）の面（振動子面）が超音波照射面 522Aと平行になるよ うに (振動子面と超音波照射面 522Aとが同一面上になることを含む。）超音波照射 器 522に取り付けられている。振動子 526は、典型的には圧電振動子であり、発振 器 427と電気的に接続されている。発振器 427は自励発振方式が採用されており、 出力を 5〜100%の範囲で調整することができるように構成されている。振動子 526 は、超音波照射面 522Aに超音波エネルギーを伝達し、好適には約 0. 5M〜5. 0 MHzのメガソニックエネルギーを伝達するように構成されている。超音波照射器 522 の上面 522Cには、振動子 526を冷却するために超音波照射器 522の内部に空気 や窒素等を供給する冷却ガスノズル (不図示）を設けることが好ましい。
[0086] 超音波照射器 522は、取付部材 523に支持されている。本実施の形態では、取付 部材 523の鉛直方向に延びた 3本の支持棒が超音波照射器 522の上面 522Cに取 り付けられることにより、超音波照射面 522Aが水平になるように支持されている。取 付部材 523は取付軸 424に取り付けられている。取付軸 424の下方には鉛直に移動 可能な流体圧シリンダとしてのエアシリンダ 425が配設されており、エアシリンダ 425 の移動により取付軸 424及び取付部材 523を介して超音波照射器 522が鉛直方向 に移動することができるように構成されている。これにより、超音波照射器 522を基板 Wに接近させ又は離隔させることができる。超音波照射器 522は、エアシリンダ 425 の作動により基板 Wに接近したとき、回転支持体 421に保持された基板 Wの半径を 覆う位置に配置される。超音波照射面 522Aが基板 Wの半径を覆う位置に配置され るので超音波照射器 522を動かすことなく基板 Wを回転させるだけで基板 Wの全面 を洗浄することができ、かつ、超音波照射面 522Aが面で形成されているので単位面 積あたりのエネルギーを下げることが可能になると共に基板 Wの表面 WAと超音波照 射面 522Aとの間に薬液を保持しやすくなつて基板 Wへのダメージ抑制と洗浄能力 向上とを両立させることができる。また、超音波洗浄機 52では、基板 Wの洗浄を行う 際に、超音波照射面 522Aが基板 Wの表面 WAと平行になるように配置される（この とき、振動子 526の振動子面も基板 Wの表面 WAに対して平行になる。）。このように すると、超音波照射面 522Aがほぼ三角形に形成されていることと相まって、回転す る基板 Wの表面 WA全体に同じ振動エネルギーを与えることができる。なお、エアシ リンダ 425を、液圧シリンダ（例えば油圧シリンダ）としてもよい。エアシリンダとするとき は作動時のショックを小さくすることができ、液圧シリンダとするときは小型化が容易で ある。以上で説明した超音波照射器 522は、図 3 (a)に示す超音波照射器の一実施 例である。
[0087] 引き続き図 7を参照して超音波洗浄機 52の作用を説明する。搬送ユニット 46 (図 1 参照）を介して運ばれてきた基板 Wを、複数の回転支持体 421 (本実施の形態では 6 個）の側面で挟み込み、約 5〜80rpmの回転速度で基板 Wを回転させる。そして、 基板 Wの表面 WAに液体供給ノズル 429Aから薬液を供給する。その後、超音波照 射器 522を、超音波照射面 522Aと基板 Wの表面 WAが約 0. 5〜4. Ommとなるよう に、かつ、超音波照射面 522Aが基板 Wの半径を覆うように、基板 Wの上方に移動 する。
[0088] 超音波照射器 522を上記の位置にセットしたら、振動子 526から所定の出力の超 音波 (メガソニックエネルギー）を発振し、超音波照射面 522Aから薬液を介して基板 Wの表面 WAに超音波を伝播し、基板 Wの表面 WAを超音波洗浄する。この超音波 洗浄は固体非接触洗浄である。このとき、基板 Wの回転速度を約 5〜80rpmとしてい るので超音波照射器 522と基板 Wの表面 WAとの間に液膜を保持することができる。 また、超音波照射面 522Aがほぼ三角形状に形成されているので、回転する基板 W の表面 WA全体に一様の振動エネルギーを与えることができる。また、超音波洗浄で は、超音波照射器 522をセットした後すぐに洗浄を開始することができ、ィニシャライ ズ時間が不要となる。このように、所定の出力の超音波で基板 Wの表面 WAを洗浄 すると、例えば半導体デバイスの製造時に必要となる位置合わせのための、基板 W 表面 WAに形成された幅 2. 0 μ m以下で半導体デバイス製造装置の種類によって 定まる所定の幅以上 (約 0. 5 x m以上）の凹部内にある塵や、基板 Wの表面 WAを 研磨する工程で形成される幅約 10n〜50nm、深さ 10n〜 1 OOnmの凹部内にある 塵を除去することができる。特に、超音波照射面 522Aを有する超音波照射器 522 で基板 Wの表面 WAを超音波洗浄すると、超音波照射面 522Aと基板 Wの表面との 間に薬液の液膜を保持することができ、上述の凹部内にある塵を効果的に除去する こと力 Sできる。
[0089] 上述の超音波洗浄を行っている間に、基板 Wの裏面 WBにも液体供給ノズノレ 429 Bから薬液を供給すると共に基板 Wの裏面 WBにロールスポンジ 428を所定の圧力 で押しつけ、ロールスポンジ 428を回転させて基板 Wの裏面 WBを洗浄する。基板 W 表面 WAの超音波洗浄及び裏面 WBのロールスポンジ 428による洗浄を所定時間行 つたら、超音波照射器 522及びロールスポンジ 428を基板 Wから離し、基板 Wの回 転速度を約 100〜150rpmに上昇させ、液体供給ノズル 429A、 429Bから純水等を 基板 Wの両面に供給し、リンスを行う。リンスが終了したら、搬送ユニット 46 (図 1参照 )を介してロール洗浄機 43 (図 1参照）に基板 Wを渡す。なお、ロールスポンジ 428に よる基板 Wの裏面 WBの洗浄を、超音波照射器 422による基板 W表面 WAの超音波 洗浄後に行ってもよい。
実施例 1
[0090] 実施例 1では、基板処理装置 100 (図 1参照）を、洗浄部 4が上流側から下流側に 向かって、超音波洗浄機 42 (図 2参照）、ロール洗浄機 43 (図 4参照）、 1台目の 2流 体ジェット洗浄機 44 (図 5参照）、 2台目の 2流体ジェット洗浄機 44 (図 5参照）の順に 配列した構成とした。実施例 1で処理する基板 Wは、配線パターンに応じた溝が形成 された二酸化珪素（SiO )膜付き基板 Wの表面 WAにノくリアメタルとしてチタンナイト
2
ライド (TiN)膜が形成され、この上にタングステン膜が形成された基板 Wとした。この 基板 Wを研磨部 3で所定量研磨し、基板 W表面 WAに Si〇、 TiN、タングステンが現 れるようにした。また、研磨後の基板 W表面 WAには、例えば半導体デバイスの製造 時に位置合わせとして利用する、およそ幅 0· 5 μ m、深さ 0· 5 μ m、長さ 5 /i m程度 の溝が十字形状に交わっている構造のァライメントマークが形成されるようにした。
[0091] 上述の研磨後の基板 Wを超音波洗浄機 42に搬送し、回転支持体 421で保持して 30rpmの回転速度で回転させた。そして、基板 Wの表面 WAに液体供給ノズル 429 Aから 1重量％の水酸化アンモニゥム（NH OH)を基板 Wの表面 WAに 600mLZm
4
inの流量で供給を開始し、超音波照射器 422を、照射面 422Aと基板 Wの表面 WA が約 1. 5mmとなる位置に配置し、出力 30Wで超音波の照射を開始した。これと同 時に基板 Wの裏面 WBにロールスポンジ 428を約 6Nの圧力で押しつけ、ロールスポ ンジ 428を lOOrpmの回転速度で回転させ、 1重量％の NH〇Hを基板 Wの裏面 W
4
Bに 600mLZminの流量で供給を開始して基板 Wの裏面 WBを洗浄した。この基板 Wの超音波洗浄を 30秒継続した後、基板 Wの両面 WA、 WBへの NH OHの供給を
4
停止すると共に、超音波照射器 422を照射面 422Aが基板 W上方 50mmとなる位置 に、及びロールスポンジ 428を退避位置に離して超音波洗浄を終了した。
[0092] 上述の超音波洗浄の終了後、基板 Wを回転支持体 421に保持したまま基板 Wの 回転速度を lOOrpmに上昇させ、基板 Wの両面 WA、 WBに脱イオン水（DIW)を 60 OmL/minの流量で供給してリンスを行った。リンスは約 15秒行った。このようにして 、超音波洗浄機 42では、超音波洗浄により凹部及び基板 W表面 WAに付着してい るパーティクルを除去した。リンス終了後、基板 Wの回転を停止し、基板 Wをロール 洗浄機 43へと搬送した。
[0093] ロール洗浄機 43では、まず、基板 Wを回転支持体 431で保持して lOOrpmの回転 速度で回転させた。そして、基板 Wの両面 WA、 WBに液体供給ノズノレ 436 A、 436 B力ら 0. 5重量％のフッ化水素酸（HF)を 600mLZminの流量で供給すると共に、 基板 Wの両面 WA、 WBにロールスポンジ 432、 434を約 6Nの圧力で押しつけて、口 一ノレスポンジ 432、 434を lOOrpmの回転速度で回転させ、基板両面 WA、 WBのス クラブ洗浄を行った。スクラブ洗浄を 15秒間行った後、基板 Wの両面 WA、 WBへの HFの供給を停止すると共に、ロールスポンジ 432、 434を退避位置に離してスクラブ 洗浄を終了した。 [0094] 上述のスクラブ洗浄の終了後、基板 Wの回転速度を lOOrpmに維持したまま、基板 Wの両面 WA、 WBに脱イオン水を 600mL/minの流量で供給してリンスを行った。 リンスは約 15秒行った。このようにして、ロール洗浄機 43では、スクラブ洗浄によりパ 一ティクルを除去すると同時に HFによる酸化膜のエッチング効果で金属汚染を洗浄 した。リンス終了後、基板 Wの回転を停止し、基板 Wを 1台目の 2流体ジェット洗浄機 44へと搬送した。
[0095] 1台目の 2流体ジェット洗浄機 44では、まず、基板 Wを回転チャック 441のチャック 爪 441aで把持して 500rpmの回転速度で回転させ、液体供給ノズル 446A、 446B から 1重量％の NH OHを基板 Wの両面 WA、 WBに 600mLZminの流量で供給し
、 15秒間の薬液洗浄を行った。薬液洗浄後、 NH OHの供給を停止し、 500rpmの 回転速度を維持しながら 2流体ジェット洗浄を行った。 2流体ジェット洗浄は、 2流体ノ ズノレ 442を先端が基板 W表面 WAの中心から上方に 5mmの位置になるように配置 し、気体導入流路 442aに 50L/minで窒素ガスを、液体導入流路 442bに 0. 2L/ minで炭酸ガス溶解水を供給してミスト噴射口 442hからこれら 2流体が混合したミス ト Mを噴出させ、 2流体ノズノレ 442を基板 Wの中心と外周端から lmm内側の位置と を 20mm/sの速度で 1往復させることにより行った。
[0096] 2流体ジェット洗浄の終了後、基板 Wの回転速度を 500i"pmに維持したまま、基板 Wの両面 WA、 WBに脱イオン水を 600mL/minの流量で供給してリンスを行った。 リンスは約 15秒行った。このようにして、 2流体ジェット洗浄機 44では、ロール洗浄機 43でのスクラブ洗浄で付着した微量のパーティクルを凹部及び基板 W表面 WAから 除去した。リンス終了後、基板 Wの回転を停止し、基板 Wを 2台目の 2流体ジェット洗 净機 44へと搬送した。
[0097] 2台目の 2流体ジェット洗浄機 44では、まず、基板 Wを回転チャック 441のチャック 爪 441aで把持して 500rpmの回転速度で回転させ、液体供給ノズル 446A、 446B 力、ら基板 Wの両面 WA、 WBに脱イオン水を 600mL/minの流量で供給して、 10秒 間のリンスを行った。リンス終了後、脱イオン水の供給を停止し、基板 Wの回転速度 を 1500rpmに上昇させ、基板 Wをスピン乾燥により乾燥させた。スピン乾燥は、 30 秒間行った。このように、実施例 1では、 2台目の 2流体ジェット洗浄機 44をスピン乾 燥機として使用した。乾燥終了後、搬送ロボット 22により基板 Wをウェハカセット 20に 収容した。
[0098] 実施例 1では、従来のロール洗浄機によるスクラブ洗浄だけではなし得なかった凹 部の洗浄及びロールスポンジの素材自体から発生するパーティクルの除去を行うこと ができ、凹部を含む基板 Wの表面 WAを清浄にすることができた。なお、上述の実施 例 1から、 1台目の 2流体ジェット洗浄機 44を超音波洗浄機 42に代えて、ロール洗浄 機 43によるスクラブ洗浄後に 1台目の超音波洗浄機 42におけるのと同じ要領で超音 波洗浄及びリンスを行っても、上述した実施例 1と同様に、凹部を含む基板 Wの表面 WAを清浄にすることができた。また、上述の実施例 1から、超音波洗浄機 42を 2流 体ジェット洗浄機 44に代えて、ロール洗浄機 43によるスクラブ洗浄前に変更前の 1 台目の 2流体ジェット洗浄機 44におけるのと同じ要領で薬液洗浄、 2流体ジェット洗 浄及びリンスを行っても、上述した実施例 1と同様に、凹部を含む基板 Wの表面 WA を清浄にすることができた。
実施例 2
[0099] 実施例 2では、基板処理装置 100 (図 1参照）を、洗浄部 4が上流側から下流側に 向かって、 1台目の超音波洗浄機 42 (図 2参照）、 2台目の超音波洗浄機 42 (図 2参 照）、 1台目の 2流体ジェット洗浄機 44 (図 5参照）、 2台目の 2流体ジェット洗浄機 44 ( 図 5参照）の順に配列した構成とした。実施例 2で処理する基板 Wは、実施例 1で用 いた基板 Wと同じ構成（Si〇膜付き基板 + TiN膜 +タングステン膜）の基板 Wとした
。この基板 Wを研磨部 3で所定量研磨し、基板 W表面 WAに SiO、 TiN、タンダステ ンが現れるようにした。このとき、研磨後の基板 W表面 WAには、実施例 1で用いた基 板 Wと同様、およそ幅 0. 5 x m、深さ 0. 5 x m、長さ 5 μ m程度の溝が十字形状に交 わっている構造のァライメントマークが形成されるようにした。
[0100] 上述の研磨後の基板 Wを 1台目の超音波洗浄機 42に搬送し、実施例 1における超 音波洗浄機 42での超音波洗浄と同じ要領で基板 Wの超音波洗浄及びリンスを行つ た。 1台目の超音波洗浄機 42での超音波洗浄及びリンスの終了後、基板 Wを 2台目 の超音波洗浄機 42に搬送し、 1台目の超音波洗浄機 42での超音波洗浄及びリンス と同じ要領（すなわち実施例 1における超音波洗浄機 42での超音波洗浄及びリンス と同じ要領）で基板 wの超音波洗浄及びリンスを行った。このようにして、 1台目及び 2台目の超音波洗浄機 42では、超音波洗浄により凹部及び基板 W表面 WAに付着 してレ、るパーティクルを除去した。超音波洗浄を異なる場所で 2段階に分けて行うこと により、後段の洗浄機ではパーティクルの再付着の可能性がより低減された。 2台目 の超音波洗浄機 42でのリンス終了後、基板 Wを 1台目の 2流体ジェット洗浄機 44へ と搬送した。
[0101] 1台目の 2流体ジェット洗浄機 44では、まず、基板 Wを回転チャック 441のチャック 爪 441aで把持して 500rpmの回転速度で回転させ、液体供給ノズル 446A、 446B 力、ら 0. 5重量％の HFを 600mL/minの流量で 15秒間供給して薬液洗浄を行った 。薬液洗浄後、基板 Wの回転速度を 500rpmに維持したまま、基板 Wの両面 WA、 WBに脱イオン水を 600mLZminの流量で供給してリンスを行った。リンスは約 15秒 行った。このようにして、 1台目の 2流体ジェット洗浄機 44では、薬液により金属汚染 を洗浄した。実施例 2では、 1台目の 2流体ジェット洗浄機 44を薬液洗浄機として使 用した。リンス終了後、基板 Wの回転を停止し、基板 Wを 2台目の 2流体ジェット洗浄 機 44へと搬送した。
[0102] 2台目の 2流体ジェット洗浄機 44では、実施例 1における 2台目の 2流体ジェット洗 浄機 44での作用と同じ要領で基板 Wのリンス及びスピン乾燥を行った。すなわち、 実施例 2においても 2台目の 2流体ジェット洗浄機 44をスピン乾燥機として使用した。 乾燥終了後、搬送ロボット 22により基板 Wをウェハカセット 20に収容した。
[0103] 実施例 2では、従来のロール洗浄機によるスクラブ洗浄だけではなし得なかった凹 部の洗浄を行うことができ、凹部を含む基板 Wの表面 WAを清浄にすることができた 。また、実施例 2ではロール洗浄機 43による基板 W表面 WAのスクラブ洗浄を行わな いことで、ロールスポンジの立ち上げ時間が不要な分の処理時間の短縮及び消耗部 材費の削減という効果を得ることができた。なお、上述の実施例 2から、 1台目及び 2 台目の超音波洗浄機 42をそれぞれ 2流体ジェット洗浄機 44に代えて、変更後の 1台 目及び 2台目の 2流体ジェット洗浄機 44でも、変更前の 1台目の 2流体ジェット洗浄 機 44におけるのと同じ要領で薬液洗浄及びリンスを行つても、上述した実施例 2と同 様に、凹部を含む基板 Wの表面 WAを清浄にすることができ、処理時間の短縮及び 消耗部材費の削減という効果を得ることができた。 1
実施例 3
[0104] 実施例 3では、基板処理装置 100 (図 1参照）を、洗浄部 4が上流側から下流側に 向かって、 1台目の超音波洗浄機 42 (図 2参照）、 2台目の超音波洗浄機 42 (図 2参 照）、 1台目の 2流体ジェット洗浄機 44 (図 5参照）、 2台目の 2流体ジェット洗浄機 44 ( 図 5参照）の順に配列した構成とした。実施例 3で処理する基板 Wは、配線パターン に応じた溝が形成された SiO膜付き基板 Wの表面 WAにバリアメタルとして窒化タン
2
タル (TaN)膜が形成され、この上に銅（Cu)膜が形成された基板 Wとした。この基板 Wをまず研磨装置 30Aで基板 W表面 WAの最上位にある TaN膜 (配線パターンに 応じた溝中にある TaN膜は除く意味）のレベルまで Cu膜を研磨した。次いで基板 W を研磨装置 30Bに移し、基板 W表面 WAの最上位にある TaN膜及びその下層に形 成されている酸化膜を 10nm研磨した。研磨後の基板 W表面 WAには、 TaNと坦め 込んだ Cuの間に凹部（例えば幅 20nm、深さ 30nm)が形成された。
[0105] 上述の研磨後の基板 Wを 1台目の超音波洗浄機 42に搬送し、実施例 1における超 音波洗浄機 42での超音波洗浄と同じ要領で基板 Wの超音波洗浄及びリンスを行つ た。ただし、超音波洗浄時に基板 Wの両面 WA、 WBに供給する薬液は、 NH〇Hで
4 はなぐパーティクル及び Cu表面や絶縁膜 (本実施例では Si〇）のゼータ電位を同
2
極にコントロールする界面活性剤及び金属捕集効果で金属汚染を抑制するキレート 剤を含むもの（以下「Cu用洗浄液」という。）を使用した。その他洗浄液としては Cu用 に調整されたものを使用することもできる。供給流量は実施例 1と同じである。 1台目 の超音波洗浄機 42での超音波洗浄及びリンスの終了後、基板 Wを 2台目の超音波 洗浄機 42に搬送し、 1台目の超音波洗浄機 42での超音波洗浄及びリンスと同じ要 領 (すなわち超音波洗浄時に用いる薬液を除き実施例 1における超音波洗浄機 42 での超音波洗浄及びリンスと同じ要領）で基板 Wの超音波洗浄及びリンスを行った。 このようにして、 1台目及び 2台目の超音波洗浄機 42では、超音波洗浄により凹部及 び基板 W表面 WAに付着してレ、るパーティクルを除去した。超音波洗浄を異なる場 所で 2段階に分けて行うことにより、後段の洗浄機ではパーティクルの再付着の可能 性がより低減された。 2台目の超音波洗浄機 42でのリンス終了後、基板 Wを 1台目の 2流体ジェット洗浄機 44へと搬送した。
[0106] 1台目の 2流体ジェット洗浄機 44では、実施例 1における 1台目の 2流体ジェット洗 浄機 44での 2流体ジェット洗浄と同じ要領で基板 Wの薬液洗浄、 2流体ジェット洗浄 及び及びリンスを行った。ただし、薬液洗浄時に基板 Wの両面 WA、 WBに供給する 薬液は、 NH OHではなく Cu用洗浄液を使用（供給流量は実施例 1と同じ）し、 2流
4
体ジェット洗浄時に気体導入流路 442aに供給する窒素ガスを lOOLZminとした。こ れ以外は実施例 1における 1台目の 2流体ジェット洗浄機 44の作用と同じである。こ のようにして、 1台目の 2流体ジェット洗浄機 44では、凹部及び基板 W表面 WAから パーティクルを除去した。リンス終了後、基板 Wの回転を停止し、基板 Wを 2台目の 2 流体ジェット洗浄機 44へと搬送した。
[0107] 2台目の 2流体ジェット洗浄機 44では、実施例 1における 2台目の 2流体ジェット洗 浄機 44での 2流体ジェット洗浄と同じ要領で基板 Wのリンス及びスピン乾燥を行った 。すなわち、実施例 3においても 2台目の 2流体ジェット洗浄機 44をスピン乾燥機とし て使用した。乾燥終了後、搬送ロボット 22により基板 Wをウェハカセット 20に収容し た。
[0108] 実施例 3では、従来のロール洗浄機によるスクラブ洗浄だけではなし得なかった凹 部の洗浄を行うことができ、凹部を含む基板 Wの表面 WAを清浄にすることができた 。また、実施例 3ではロール洗浄機 43による基板 W表面 WAのスクラブ洗浄を行わな いことで、ロールスポンジの立ち上げ時間が不要な分の処理時間の短縮及び消耗部 材費の削減という効果を得ることができた。なお、上述の実実施例 3から、 2台目の 2 流体ジェット洗浄機 44 (洗浄部 4の中では 4台目の洗浄機）以外の 3台の洗浄機を、 超音波洗浄機 42及び 2流体ジェット洗浄機 44のうち力 任意に選択して配列し、そ れぞれの洗浄機で実施例 3における当該洗浄機におけるのと同様の要領で基板 W を洗浄した場合も上述した実施例 3と同様に、凹部を含む基板 Wの表面 WAを清浄 にすることができ、処理時間の短縮及び消耗部材費の削減という効果を得ることがで きた。
実施例 4
[0109] 実施例 4では、基板処理装置 100 (図 1参照）を、洗浄部 4が上流側から下流側に 向かって、超音波洗浄機 52 (図 7参照）、ロール洗浄機 43 (図 4参照）、 2流体ジェット 洗浄機 44 (図 5参照）、洗浄乾燥機 45 (図 6参照）の順に配列した構成とした。実施 例 4で処理する基板 Wは、直径 300mmのシリコン（Si)基板に約 lOOOnmの PTEO S膜（Plasma Tetra Ethyl Oxysilane)を成膜した、配線パターンの形成されて レ、ないテスト基板 Wとした。この基板 Wを研磨部 3で二酸化珪素（SiO )砥粒を分散さ
2
せた酸化膜研磨剤を用いて 20秒間研磨したものを洗浄部 4に導入し、洗浄を行った 。この実施例 4で用いた装置構成及び処理基板 Wは、後述する実施例 5及び比較例 でも使用したものである。
[0110] 上述の研磨後の基板 Wを超音波洗浄機 52に搬送し、回転支持体 421で保持して 30rpmの回転速度で回転させた。そして、基板 Wの表面 WAに液体供給ノズル 429 Aから 1重量％の水酸化アンモニゥム（NH OH)を基板 Wの表面 WAに lOOOmLZ
4
minの流量で供給を開始し、超音波照射器 522を、超音波照射面 522Aと基板 Wの 表面 WAが約 1. 5mmとなる位置に配置し、出力 200Wで超音波の照射を開始した 。これと同時に基板 Wの裏面 WBにロールスポンジ 428を約 6Nの圧力で押しつけ、 ロールスポンジ 428を 100i"pmの回転速度で回転させ、 1重量％の NH OHを基板
4
Wの裏面 WBに 600mL/minの流量で供給を開始して基板 Wの裏面 WBを洗浄し た。この基板 Wの超音波洗浄を 15秒継続した後、基板 Wの両面 WA、 WBへの NH
4
OHの供給を停止すると共に、超音波照射器 522を超音波照射面 522Aが基板 W上 方 50mmとなる位置に、及びロールスポンジ 428を退避位置に離して超音波洗浄を 終了した。
[0111] 上述の超音波洗浄の終了後、基板 Wを回転支持体 421に保持したまま基板 Wの 回転速度を lOOrpmに上昇させ、基板 Wの両面 WA、 WBに脱イオン水（DIW)を 60 OmLZminの流量で供給してリンスを行った。リンスは約 8秒行った。このようにして、 超音波洗浄機 52では、超音波洗浄により基板 W表面 WAに付着してレ、るパーテイク ルを除去した。リンス終了後、基板 Wの回転を停止し、基板 Wをロール洗浄機 43へと 搬送した。
[0112] ロール洗浄機 43では、まず、基板 Wを回転支持体 431で保持して lOOrpmの回転 速度で回転させた。そして、基板 Wの両面 WA、 WBに液体供給ノズノレ 436 A、 436 B力ら 0. 5重量％のフッ化水素酸（HF)を 600mL/minの流量で供給すると共に、 基板 Wの両面 WA、 WBにロールスポンジ 432、 434を約 6Nの圧力で押しつけて、口 一ノレスポンジ 432、 434を lOOrpmの回転速度で回転させ、基板両面 WA、 WBのス クラブ洗浄を行った。スクラブ洗浄を 15秒間行った後、基板 Wの両面 WA、 WBへの HFの供給を停止した。
[0113] 上述の HFの供給停止後、ロールスポンジ 432、 434を基板 Wの両面 WA、 WBに 約 6Nの圧力で押しつけつつ基板 Wの回転速度及びロールスポンジ 432、 434の回 転速度を lOOrpmに維持したまま、基板 Wの両面 WA、 WBに脱イオン水を 600mL /minの流量で供給してリンスを行った。リンスは約 8秒行った。このようにして、ロー ル洗浄機 43では、スクラブ洗浄によりパーティクルを除去すると同時に HFによる酸 化膜のエッチング効果で金属汚染を洗浄した。リンス終了後、ロールスポンジ 432、 4 34を退避位置に離すと共に基板 Wの回転を停止し、基板 Wを 2流体ジヱット洗浄機 44へと搬送した。
[0114] 2流体ジェット洗浄機 44では、まず、基板 Wを回転チャック 441のチャック爪 441a で把持して 500rpmの回転速度で回転させ、液体供給ノズル 446A、 446B力ら 1重 量％の NH OHを基板 Wの両面 WA、 WBに 600mL/minの流量で供給し、 5秒間
4
の薬液洗浄を行った。薬液洗浄後、 NH OHの供給を停止し、 500rpmの回転速度
4
を維持しながら 2流体ジェット洗浄を行った。 2流体ジェット洗浄は、 2流体ノズノレ 442 を先端が基板 W表面 WAの中心から上方に 8mmの位置になるように配置し、気体導 入流路 442aに 100L/minで窒素ガスを、液体導入流路 442bに 0. 2L/minで炭 酸ガス溶解水を供給してミスト噴射口 442hからこれら 2流体が混合したミスト Mを噴 出させ、 2流体ノズノレ 442を基板 Wの中心と外周端から lmm内側の位置とを 30mm /sの速度で 1往復させることにより行った。
[0115] 2流体ジェット洗浄の終了後、基板 Wの回転速度を 500rpmに維持したまま、基板 Wの両面 WA、 WBに脱イオン水を 600mLZminの流量で供給してリンスを行った。 リンスは約 5秒行った。このようにして、 2流体ジェット洗浄機 44では、ロール洗浄機 4 3でのスクラブ洗浄で付着した微量のパーティクルを基板 W表面 WAから除去した。リ ンス終了後、基板 Wの回転を停止し、基板 Wを洗浄乾燥機 45へと搬送した。 [0116] 洗浄乾燥機 45では、基板 Wを回転チャック 451のチャック爪 451aで把持して 150 Orpmの回転速度で約 20秒間回転させ、基板 Wの両面 WA、 WBに付着した液滴を 飛散させて基板 Wの両面 WA、 WBをスピン乾燥させた。洗浄乾燥機 45で基板 Wを スピン乾燥させることにより基板 Wに付着した液滴が蒸発することを防ぐことができ、こ れにより基板 Wの損傷の原因となるウォーターマークの発生を防ぐことができる。乾燥 終了後、搬送ロボット 22により基板 Wをウェハカセット 20に収容した。実施例 4にお ける基板 Wの洗浄結果については後述する。
実施例 5
[0117] 実施例 5では、上述のように、実施例 4で用いたのと同様の構成の基板処理装置 1 00 (図 1参照）及びテスト基板 Wを用いた。実施例 5では、上述の研磨後の基板 Wを 超音波洗浄機 52を通過させて (すなわち超音波洗浄機 52での処理を行わずに）口 ール洗浄機 43に搬送し、実施例 4におけるロール洗浄機 43でのスクラブ洗浄と同じ 要領で基板 Wのスクラブ洗浄及びリンスを行った。ロール洗浄機 43でのスクラブ洗浄 及びリンスの終了後、基板 Wを 2流体ジェット洗浄機 44に搬送し、実施例 4における 2 流体ジェット洗浄機 44での 2流体ジェット洗浄と同じ要領で基板 Wの薬液洗浄、 2流 体ジェット洗浄及びリンスを行った。 2流体ジェット洗浄機 44での薬液洗浄、 2流体ジ エツト洗浄及びリンスの終了後、基板 Wを洗浄乾燥機 45に搬送し、実施例 4における 洗浄乾燥機 45での乾燥と同じ要領で基板 Wのスピン乾燥を行った。乾燥終了後、搬 送ロボット 22により基板 Wをウェハカセット 20に収容した。実施例 5における基板 W の洗浄結果についても後述する。
比較例
[0118] 比較例では、上述のように、実施例 4で用いたのと同様の構成の基板処理装置 10 0 (図 1参照）及びテスト基板 Wを用いた。比較例では、上述の研磨後の基板 Wを超 音波洗浄機 52を通過させて (すなわち超音波洗浄機 52での処理を行わずに）ロー ル洗浄機 43に搬送し、実施例 4におけるロール洗浄機 43でのスクラブ洗浄と同じ要 領で基板 Wのスクラブ洗浄及びリンスを行った。ロール洗浄機 43でのスクラブ洗浄及 びリンスの終了後、基板 Wを 2流体ジェット洗浄機 44を通過させて（すなわち 2流体ジ エツト洗浄機 44での処理を行わずに）洗浄乾燥機 45に搬送し、実施例 4における洗 浄乾燥機 45での乾燥と同じ要領で基板 Wのスピン乾燥を行った。乾燥終了後、搬送 ロボット 22により基板 Wをウェハカセット 20に収容した。
図 8に、実施例 4、実施例 5、及び比較例における基板 Wの洗浄結果を示す。図 8 は、実施例 4、 5及び比較例における基板 Wの洗浄結果を示すグラフである。図 8の グラフの縦軸は、洗浄後の基板 Wの欠陥（基板 Wに存在する異物及び基板 Wに形 成された傷）の個数である。図 8中の折れ線グラフは、実施例 4、 5及び比較例で複数 回にわたつて測定した欠陥の数の平均値であり、図 8のグラフの縦軸に示した欠陥の 個数は、実施例 5における欠陥の平均値の個数を基準（ = 1)とした相対値である。図 8に示す結果は、喑視野欠陥検查装置 (IS2700 (株式会社日立ハイテクノロジーズ 製））を 0. 15 μ m以上の PSL粒子を検知するように調整した検查感度で測定した際 の欠陥の個数である。図 8のグラフから分かるように、比較例の場合と比較して、実施 例 4及び実施例 5の場合は欠陥数が激減している。すなわち、ロール洗浄機 43によ る洗浄に加えて、 2流体ジェット洗浄機 44による洗浄、あるいは超音波洗浄機 52及 び 2流体ジェット洗浄機 44による洗浄を行うことで、基板 Wの洗浄レベルを劇的に向 上させることができることを確認することができた。

Claims

請求の範囲
[1] 基板の表面を研磨する研磨装置と；
前記基板の表面を、液体を伝播した超音波で洗浄する超音波洗浄装置、及び気 体と液体とを混合して噴出した 2流体ジェットで洗浄する 2流体ジェット洗浄装置の少 なくとも一方を備える；
基板処理装置。
[2] 少なくとも前記超音波洗浄装置を備え；
前記超音波洗浄装置が、前記基板の半径を覆う超音波照射器を有する； 請求項 1に記載の基板処理装置。
[3] 前記超音波照射器が、前記基板の表面に対向して配置され前記基板の半径を覆 う第 1の面と、前記超音波を発生する振動子が取り付けられた第 2の面と、前記第 1の 面及び前記第 2の面に隣接する第 3の面を有し、前記第 1、第 2、第 3の面でほぼ三 角柱を形成するように構成された；
請求項 2に記載の基板処理装置。
[4] 前記超音波照射器が、前記基板の表面に対向して配置され前記基板の半径を覆 う超音波照射面を有し、前記超音波照射面がほぼ三角形に形成された；
請求項 2に記載の基板処理装置。
[5] 前記超音波照射器が、前記基板の表面に対向して配置され前記基板の半径を覆 う第 1の面と、前記第 1の面上に又は前記基板の表面に対して前記第 1の面よりも離 れた位置に配置された前記超音波を発生する振動子とを有し、前記振動子の前記 基板の表面に最も近い振動子面が前記基板の表面に対して平行になるように構成さ れた；
請求項 2に記載の基板処理装置。
[6] 前記超音波洗浄装置と前記 2流体ジェット洗浄装置とを備え；
前記超音波洗浄装置が、前記基板を保持し水平面内で回転させる超音波洗浄回 転機構を有し；
前記 2流体ジェット洗浄装置が、前記基板を保持し水平面内で回転させる 2流体ジ エツト洗浄回転機構を有し； さらに、前記超音波で洗浄中の前記基板の回転速度が前記 2流体ジェットで洗浄 中の前記基板の回転速度よりも低くなるように前記超音波洗浄回転機構及び前記 2 流体ジェット洗浄回転機構を制御する制御装置を備える；
請求項 1乃至請求項 5のいずれか 1項に記載の基板処理装置。
[7] 前記基板の表面を擦物で擦ることにより洗浄する擦物洗浄装置を備える；
請求項 1乃至請求項 6のいずれか 1項に記載の基板処理装置。
[8] 基板の表面を研磨する研磨工程と；
前記基板の表面に流体を接触させつつ前記基板の表面を洗浄する固体非接触洗 浄工程とを備える；
基板処理方法。
[9] 前記固体非接触洗浄工程が、前記基板を水平面内で回転させながら前記基板の 半径を覆う範囲に超音波を照射して前記基板を洗浄する超音波洗浄工程、及び前 記基板を水平面内で回転させながら気体と液体とを混合して噴出したミストを前記基 板に噴き付けて洗浄する 2流体ジェット洗浄工程の少なくとも 1つを有する；
請求項 8に記載の基板処理方法。
[10] 前記基板の表面を擦物で擦ることにより洗浄する擦物洗浄工程を備え；
前記擦物洗浄工程の後に前記固体非接触洗浄工程を行う；
請求項 8又は請求項 9に記載の基板処理方法。
[11] 前記固体非接触洗浄工程が、前記超音波洗浄工程及び前記 2流体ジェット洗浄ェ 程を有し、前記超音波洗浄工程における前記基板の回転速度が前記 2流体ジェット 洗浄工程における前記基板の回転速度よりも低い；
請求項 9又は請求項 10に記載の基板処理方法。
[12] 前記基板に幅 0. 以上 2. 0 μ m以下の凹部が形成された；
請求項 8乃至請求項 11のレ、ずれか 1項に記載の基板処理方法。
[13] 前記基板に幅 10nm以上 50nm以下、かつ深さ 10nm以上 lOOnm以下の凹部が 形成された；
請求項 8乃至請求項 11のレ、ずれか 1項に記載の基板処理方法。
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