WO2017056540A1 - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

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brush
droplets
nozzle
cleaning step
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PCT/JP2016/062744
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祥太郎 津田
淳一 石井
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Screen Holdings Co Ltd
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Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus for processing a substrate.
  • substrates to be processed include semiconductor wafers, liquid crystal display substrates, plasma display substrates, FED (Field (Emission Display) substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, and photomasks.
  • substrate semiconductor wafers, liquid crystal display substrates, plasma display substrates, FED (Field (Emission Display) substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, and photomasks.
  • substrate ceramic substrate, solar cell substrate and the like.
  • Patent Document 1 discloses a substrate processing apparatus for cleaning an outer peripheral portion of a substrate with a brush.
  • This substrate processing apparatus includes a spin chuck that rotates around a vertical rotation axis passing through a central portion of the substrate while holding the substrate horizontally, and a brush that presses a drum-shaped brush against the outer peripheral portion of the substrate held by the spin chuck And a moving mechanism. The brush is pressed against the outer periphery of the lower surface of the rotating substrate and then pressed against the outer periphery of the upper surface of the rotating substrate.
  • Patent Document 1 since the brush is pressed against the outer peripheral portion (so-called bevel portion) of the substrate, foreign substances adhering to the outer peripheral portion of the substrate can be physically removed. However, the configuration of Patent Document 1 cannot physically clean the upper surface of the substrate.
  • the inventors physically hit the upper surface of the substrate as well as the outer peripheral portion of the substrate by causing a plurality of droplets to collide with the upper surface of the substrate while bringing the brush into contact with the outer peripheral portion of the rotating substrate.
  • the cleaning time of the substrate can be shortened while increasing the cleanliness of the substrate.
  • the present inventors have found that there is a possibility that the cleanliness cannot be sufficiently increased by simply simultaneously cleaning the outer peripheral portion and the upper surface of the substrate.
  • one of the objects of the present invention is to increase the cleanliness of the substrate while suppressing an increase in the cleaning time of the substrate.
  • the collision position of the plurality of droplets with respect to the upper surface of the substrate is determined in the substrate while causing the plurality of droplets to collide with the upper surface of the substrate. And including an outer peripheral side spray cleaning step of moving between an outer periphery of the substrate, to provide a substrate processing method.
  • the brush comes into contact with the inclined portion on the lower surface of the rotating substrate. Thereby, the brush is rubbed around the entire circumference of the lower surface of the substrate. Foreign matters such as particles are peeled off from the substrate by a physical force from the brush.
  • the plurality of droplets collide with a region in the upper surface of the substrate between the center of the substrate and the middle of the substrate in parallel with the cleaning of the inclined portion on the lower surface of the substrate. Foreign substances such as particles are peeled off from the substrate by a physical force due to the collision of droplets.
  • the brush comes into contact with the upper surface inclined portion of the rotating substrate. Thereby, a brush is rubbed to the perimeter of the upper surface of a board
  • the plurality of droplets collide with a region in the upper surface of the substrate between the middle of the substrate and the outer periphery of the substrate in parallel with the cleaning of the inclined portion on the upper surface of the substrate. In this way, the upper surface of the substrate is physically cleaned in parallel with the physical cleaning of the outer peripheral portion of the substrate, so that the cleanliness of the substrate can be increased while suppressing an increase in cleaning time.
  • the area where the flying object easily falls that is, the area within the upper surface of the substrate between the middle of the substrate and the outer periphery of the substrate, is cleaned with a plurality of droplets when the brush is in contact with the inclined surface of the upper surface of the substrate. Is done. Therefore, the scattered matter adhering to the upper surface of the substrate can be removed immediately. In this way, not only the foreign matter adhering to the outer peripheral portion of the upper surface of the substrate but also the scattered matter scattered from the brush to the outer peripheral portion of the upper surface of the substrate can be removed with a plurality of droplets, thereby further increasing the cleanliness of the substrate. Can do.
  • At least one of the following features may be added to the substrate processing method.
  • Both the center side spray cleaning step and the outer periphery side spray cleaning step are steps in which the collision position of a plurality of droplets with respect to the upper surface of the substrate is moved only to the outer periphery side of the substrate.
  • the center-side spray cleaning step is a step in which the step of moving the collision position of the plurality of droplets with respect to the upper surface of the substrate from the center of the substrate to the middle of the substrate is performed once or more.
  • the outer peripheral side spray cleaning step is a step of performing the step of moving the collision position of the plurality of droplets with respect to the upper surface of the substrate from the middle of the substrate to the outer periphery of the substrate one or more times.
  • the collision position of the plurality of droplets with respect to the upper surface of the substrate moves only to the outer peripheral side of the substrate, so that a force for moving the foreign matter on the substrate outward is generated. Therefore, the foreign matter on the substrate is urged to move outward along the upper surface of the substrate. Thereby, foreign substances can be efficiently removed from the substrate, and the cleanliness of the substrate can be further increased.
  • the substrate processing method further includes an upper rinsing liquid supply step of discharging a rinsing liquid toward the center of the upper surface of the substrate in parallel with the center side spray cleaning step and the outer peripheral side spray cleaning step.
  • the rinse liquid is discharged toward the center of the upper surface of the rotating substrate.
  • the rinse liquid deposited on the upper surface of the substrate flows outward along the upper surface of the substrate.
  • the foreign matter peeled off from the upper surface of the substrate by the collision of the liquid droplets is urged to move outward by the rinse liquid flowing outward. Therefore, foreign substances can be efficiently removed from the substrate, and the cleanliness of the substrate can be further increased.
  • the collision position of the plurality of droplets with respect to the upper surface of the substrate is set between the middle of the substrate and the outer periphery of the substrate inside the region where the upper surface of the substrate and the brush are in contact with each other. It is the process of moving by.
  • the collision position of the plurality of droplets with respect to the upper surface of the substrate moves inside the region where the upper surface of the substrate and the brush are in contact with each other. That is, scrub cleaning (cleaning with a brush) and spray cleaning (cleaning by collision of droplets) are performed in different regions of the substrate.
  • scrub cleaning and spray cleaning are not performed on the same region of the substrate, the substrate cleaning time can be shortened.
  • a substrate holding unit that rotates around a vertical rotation axis passing through the substrate while holding the substrate horizontally, a brush that is pressed against the substrate, and a brush that is a lower inclined portion of the substrate
  • a brush moving mechanism that moves the brush to a plurality of positions including a lower contact position that contacts the upper surface and an upper contact position at which the brush contacts the upper surface inclined portion of the substrate, and a plurality of members that collide with the upper surface of the substrate.
  • a spray nozzle that forms droplets, and a nozzle moving mechanism that moves a collision position of a plurality of droplets with respect to the upper surface of the substrate between the center of the substrate and the outer periphery of the substrate by moving the spray nozzle.
  • a substrate processing unit including a substrate holding unit, a brush moving mechanism, and a control device for controlling the nozzle moving mechanism.
  • the controller holds the substrate horizontally on the substrate holding unit and rotates the substrate around the rotation axis, and in parallel with the substrate rotation step, the controller moves the brush to the brush moving mechanism.
  • the controller moves the brush to the brush moving mechanism.
  • a plurality of liquid droplets collide against the upper surface of the substrate while causing the nozzle moving mechanism to collide with the upper surface of the substrate.
  • the brush is moved in parallel with the substrate rotation step after the center side spray cleaning step of moving the droplet collision position between the center of the substrate and the middle of the substrate, and the lower scrub cleaning step.
  • a plurality of droplets are applied to the nozzle moving mechanism. While colliding with the upper surface of serial board, the collision position of the plurality of liquid drops with respect to the upper surface of the substrate, executes, and the outer spray cleaning step of moving in between the outer periphery of the intermediate and the substrate of the substrate. According to this configuration, the above-described effects can be achieved.
  • At least one of the following features may be added to the substrate processing apparatus.
  • FIG. 1 is a schematic view of the inside of a processing unit 2 provided in a substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention viewed horizontally.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the processing unit 2.
  • FIG. 3 is a schematic view of the brush 31 pressed against the outer peripheral portion of the substrate W when viewed horizontally.
  • the substrate processing apparatus 1 is an apparatus for spray cleaning and scrub cleaning of the upper surface and outer periphery of a disk-shaped substrate W such as a semiconductor wafer.
  • the substrate processing apparatus 1 includes a single wafer processing unit 2 that processes substrates W one by one, a transfer robot (not shown) that transfers the substrate W to the processing unit 2, and a control device that controls the substrate processing apparatus 1. 3 is included.
  • the control device 3 is a computer including a calculation unit and a storage unit.
  • the processing unit 2 includes a box-shaped chamber 4 having an internal space, and a spin chuck 5 that rotates around a vertical rotation axis A1 that passes through a central portion of the substrate W while holding a single substrate W horizontally in the chamber 4. And a cylindrical cup (not shown) for receiving the processing liquid discharged from the substrate W held on the spin chuck 5.
  • the spin chuck 5 is an example of a substrate holding unit.
  • the spin chuck 5 has a disk-shaped spin base 6 having an outer diameter smaller than that of the substrate W, and a lower surface (back surface) of the substrate W adsorbed to a suction port opened on the upper surface of the spin base 6. And a suction device 8 for holding W horizontally.
  • the spin chuck 5 further includes a spin motor 7 that rotates the substrate W and the spin base 6 in a rotation direction Dr that is a direction around the rotation axis A1.
  • the processing unit 2 includes an upper surface nozzle 11 that discharges a processing liquid toward the center of the upper surface of the substrate W held by the spin chuck 5, and a spin base 6 in the lower surface of the substrate W held by the spin chuck 5. And a lower surface nozzle 14 that discharges the processing liquid toward the surrounding positions.
  • the upper surface nozzle 11 is connected to an upper surface pipe 12 in which an upper surface valve 13 is interposed.
  • the lower surface nozzle 14 is connected to a lower surface pipe 15 in which a lower surface valve 16 is interposed.
  • the treatment liquid is not limited to the rinse liquid, and may be a chemical liquid such as ammonia water or a mixed liquid of ammonia water and hydrogen peroxide water. Different types of processing liquids may be supplied to the upper surface nozzle 11 and the lower surface nozzle 14.
  • the processing unit 2 includes a spray nozzle 17 that causes a plurality of droplets to collide with the upper surface of the substrate W held by the spin chuck 5, and a collision position P1 within the upper surface of the substrate W that the plurality of droplets collide (see FIG. 2).
  • the cover rinse liquid nozzle 22 for forming a liquid film covering the cover) and the nozzle moving mechanism 25 for moving the spray nozzle 17 and the cover rinse liquid nozzle 22 are included.
  • the spray nozzle 17 is a two-fluid nozzle that generates a plurality of droplets that scatter downward toward the upper surface of the substrate W by colliding liquid and gas inside or outside thereof.
  • the two-fluid nozzle includes a liquid discharge port that discharges liquid toward the upper surface of the substrate W, and a gas discharge port that discharges gas that collides with the liquid discharged from the liquid discharge port.
  • the spray nozzle 17 may generate a plurality of droplets by simultaneously ejecting liquid from a plurality of holes.
  • the plurality of droplets generated by the spray nozzle 17 collide with the collision position P1 in the upper surface of the substrate W.
  • the collision position P1 is, for example, a region in the upper surface of the substrate W covered with the spray nozzle 17 in plan view.
  • the spray nozzle 17 When the spray nozzle 17 is a two-fluid nozzle, the spray nozzle 17 is connected to a liquid pipe 18 provided with a liquid valve 19 and a gas pipe 20 provided with a gas valve 21. When the liquid valve 19 and the gas valve 21 are opened, the liquid and gas are supplied to the spray nozzle 17, and a plurality of droplets are generated that scatter downward toward the upper surface of the substrate W.
  • the liquid supplied to the spray nozzle 17 is pure water, and the gas supplied to the spray nozzle 17 is nitrogen gas.
  • the liquid supplied to the spray nozzle 17 may be a treatment liquid other than pure water.
  • the gas supplied to the spray nozzle 17 may be an inert gas other than nitrogen gas.
  • the cover rinse liquid nozzle 22 is connected to a cover rinse liquid pipe 23 in which a cover rinse liquid valve 24 is interposed. When the cover rinse liquid valve 24 is opened, the cover rinse liquid is discharged from the cover rinse liquid nozzle 22 and supplied to the upper surface of the substrate W.
  • the cover rinse liquid is pure water.
  • the cover rinse liquid may be a treatment liquid other than pure water.
  • the cover rinse liquid nozzle 22 discharges the cover rinse liquid toward the liquid landing position P2 (see FIG. 2) in the upper surface of the substrate W.
  • the cover rinse liquid deposited on the liquid deposition position P2 forms a liquid film smaller than the substrate W covering the liquid deposition position P2.
  • the liquid film formed on the rotating substrate W moves in the rotation direction Dr of the substrate W. With respect to the rotation direction Dr of the substrate W, the liquid landing position P2 is a position upstream of the collision position P1.
  • the nozzle moving mechanism 25 includes a nozzle arm 26 to which the spray nozzle 17 and the cover rinse liquid nozzle 22 are attached at the tip, and a nozzle arm along a path through which the tip of the nozzle arm 26 passes through the center of the substrate W in plan view. And a nozzle horizontal drive mechanism 27 that moves the nozzle 26 horizontally.
  • the nozzle horizontal drive mechanism 27 rotates the nozzle arm 26 horizontally around the vertical nozzle rotation axis A2 located around the spin chuck 5 and the cup.
  • the nozzle horizontal drive mechanism 27 moves the spray nozzle 17 and the cover rinse liquid nozzle 22 horizontally by rotating the nozzle arm 26 horizontally.
  • the nozzle horizontal drive mechanism 27 includes a processing position where the spray nozzle 17 and the cover rinse liquid nozzle 22 are positioned above the substrate W, and the spray nozzle 17 and the cover rinse liquid nozzle 22 are positioned around the spin chuck 5 and the cup in plan view. The spray nozzle 17 and the cover rinse liquid nozzle 22 are moved horizontally between the standby positions.
  • the liquid landing position P2 and the collision position P1 are close to the rotation direction Dr of the substrate W.
  • the liquid landing position P2 is a position upstream of the collision position P1.
  • the processing unit 2 includes a brush 31 that is pressed against the outer peripheral portion of the substrate W, a brush arm 37 that holds the brush 31, and a brush moving mechanism that moves the brush 31 by moving the brush arm 37. 38.
  • the processing unit 2 may include a brush rotation mechanism 41 that rotates the brush 31 around a vertical center line of the brush 31 with respect to the brush arm 37 in the brush arm 37.
  • the brush 31 is held by a brush holder 34 disposed above the brush 31.
  • the brush holder 34 is attached to a holder attachment portion 35 disposed above the brush holder 34.
  • the holder mounting portion 35 is supported by a support shaft 36 that extends upward from the holder mounting portion 35.
  • the support shaft 36 protrudes downward from the brush arm 37.
  • the brush 31 is an elastically deformable sponge brush made of a synthetic resin such as PVA (polyvinyl alcohol).
  • the drum-shaped brush 31 includes a frustoconical upper cleaning surface 32 that becomes thinner as it approaches the lower end, and a frustoconical lower cleaning surface 33 that becomes thinner as it approaches the upper end.
  • the upper cleaning surface 32 and the lower cleaning surface 33 are connected to each other at the lower end of the upper cleaning surface 32 and the upper end of the lower cleaning surface 33, and have shapes symmetrical to each other with respect to a horizontal plane passing through the connecting portion therebetween.
  • the tapered upper cleaning surface 32 and lower cleaning surface 33 form an annular groove having a V-shaped cross section that is recessed toward the vertical center line of the brush 31.
  • the brush moving mechanism 38 includes a brush horizontal drive mechanism 39 that moves the brush arm 37 horizontally and a brush vertical drive mechanism 40 that moves the brush arm 37 vertically.
  • FIG. 2 shows an example in which the brush horizontal drive mechanism 39 is a brush turning mechanism for turning the brush arm 37 around the vertical brush turning axis A3 located around the spin chuck 5 and the cup.
  • the brush horizontal drive mechanism 39 may be a brush slide mechanism that horizontally translates the brush arm 37.
  • the brush moving mechanism 38 moves the brush to a plurality of positions by moving the brush arm 37.
  • the plurality of positions include an upper cleaning position where the upper cleaning surface 32 of the brush 31 is pressed against the outer peripheral portion of the substrate W, a lower cleaning position where the lower cleaning surface 33 of the brush 31 is pressed against the outer peripheral portion of the substrate W, and the brush 31 And a standby position positioned around the spin chuck 5 and the cup in plan view.
  • the plurality of positions further includes an upper proximity position where the upper cleaning surface 32 of the brush 31 horizontally faces the outer peripheral portion of the substrate W, and a lower proximity where the lower cleaning surface 33 of the brush 31 horizontally faces the outer peripheral portion of the substrate W. And location.
  • FIG. 4 is an enlarged view for explaining the outer peripheral portion of the substrate W.
  • the upper surface of the substrate W includes a horizontal and flat circular upper surface flat portion and an annular upper surface inclined portion that extends obliquely downward from the outer end of the upper surface flat portion.
  • the lower surface of the substrate W includes a horizontal and flat circular lower surface flat portion, and an annular lower surface inclined portion that extends obliquely upward from the outer end of the lower surface flat portion.
  • the upper surface inclined portion and the lower surface inclined portion are inclined with respect to the upper surface flat portion and the lower surface flat portion.
  • the annular tip of the substrate W extends from the outer end of the upper inclined portion to the outer end of the lower inclined portion.
  • the outer peripheral portion (so-called bevel portion) of the substrate W is a portion including the upper surface inclined portion, the tip, and the lower surface inclined portion.
  • FIG. 4 shows an example in which the outer peripheral portion of the substrate W has a parabolic cross section.
  • the outer peripheral portion of the substrate W is not limited to a parabolic cross section, but may be a trapezoidal cross section. That is, each of the upper surface inclined portion, the tip, and the lower surface inclined portion is not limited to the circular arc shape in cross section, and may be linear in cross section.
  • the upper surface of the substrate W is a surface corresponding to the device forming surface, a part of the upper flat portion corresponds to the device forming region.
  • the non-device formation region is an annular region around the device formation region in the upper surface of the substrate W.
  • the brush 31 When the brush 31 is arranged at the upper cleaning position (position shown in FIG. 7), the upper cleaning surface 32 of the brush 31 is pressed against the outer peripheral portion of the substrate W, and the outer peripheral portion of the substrate W bites into the brush 31. As a result, the tip of the substrate W and the upper inclined surface come into contact with the brush 31. Similarly, when the brush 31 is disposed at the lower cleaning position (position shown in FIG. 6), the lower cleaning surface 33 of the brush 31 is pressed against the outer peripheral portion of the substrate W, and the outer peripheral portion of the substrate W bites into the brush 31. As a result, the tip of the substrate W and the lower surface inclined portion come into contact with the brush 31.
  • the cleaning width W1 means a horizontal distance from the tip of the substrate W to the inner periphery of the annular region where the brush 31 and the substrate W are in contact with each other.
  • the cleaning width W1 is, for example, a value exceeding 0 and not exceeding 5 mm.
  • the cleaning width W1 varies according to the pressing force (or pressing amount) of the brush 31 against the substrate W.
  • the outer peripheral portions of the upper surface flat portion and the lower surface flat portion of the substrate W also contact the brush 31.
  • the outer peripheral portion of the upper flat portion of the substrate W is a non-device forming region.
  • the control device 3 controls the substrate processing apparatus 1 based on the recipe indicating the processing conditions and processing procedures of the substrate W, thereby causing the substrate processing apparatus 1 to process the substrate W under the processing conditions specified in the recipe.
  • the cleaning width W1 is specified in the recipe.
  • the control device 3 adjusts the pressing force or pressing amount of the brush 31 against the substrate W by controlling at least one of the brush horizontal driving mechanism 39 and the brush vertical driving mechanism 40 based on the recipe. . As a result, the outer peripheral portion of the substrate W is scrub cleaned with the cleaning width W1 specified in the recipe.
  • FIG. 5 is a time chart for explaining an example of the processing of the substrate W performed by the processing unit 2.
  • the discharge of the rinsing liquid is illustrated to start simultaneously with the rotation of the substrate W, but the discharge of the rinsing liquid may be started before or after the rotation of the substrate W is started.
  • the following operations are executed by the control device 3 controlling the substrate processing apparatus 1.
  • the substrate W to be processed may be a substrate W whose pattern is exposed on the surface or a substrate W whose pattern is not exposed.
  • a transfer robot (not shown) loads the substrate W on the hand into the chamber 4 and puts the substrate W with the surface facing upward on the spin base 6. Put. Thereafter, the suction device 8 of the spin chuck 5 adsorbs the substrate W on the spin base 6 to the spin base 6. Subsequently, the spin motor 7 starts to rotate the substrate W and the spin base 6 (time T1). Thereby, the substrate W rotates at a cleaning speed (for example, 100 to 300 rpm). Thereafter, the upper surface valve 13 and the lower surface valve 16 are opened, and the upper surface nozzle 11 and the lower surface nozzle 14 discharge pure water. Thereby, the supply of pure water to the upper surface and the lower surface of the substrate W is started (time T1).
  • a cleaning speed for example, 100 to 300 rpm
  • the brush moving mechanism 38 moves the brush 31 from the standby position to the lower proximity position. Thereby, the lower cleaning surface 33 of the brush 31 is horizontally opposed to the outer peripheral portion of the substrate W. Thereafter, the brush moving mechanism 38 moves the brush 31 from the lower proximity position to the lower contact position by moving the brush 31 horizontally toward the outer peripheral portion of the substrate W. As a result, the lower cleaning surface 33 of the brush 31 is pressed against the outer periphery of the substrate W (time T2). While the lower cleaning surface 33 of the brush 31 is pressed against the outer peripheral portion of the substrate W, the brush 31 may be rotationally driven in the normal rotation direction or the reverse rotation direction, or may be fixed in the rotation direction of the brush 31. Good.
  • the outer peripheral portion of the substrate W bites into the lower cleaning surface 33, and the tip and lower surface inclined portions of the substrate W come into contact with the brush 31.
  • the outer peripheral portion of the lower flat portion of the substrate W also contacts the brush 31.
  • the brush 31 is rubbed around the entire circumference of the substrate W by the rotation of the substrate W. For this reason, particles adhering to the lower inclined portion or the like of the substrate W are peeled off by a physical force from the brush 31. The peeled particles are washed away by pure water supplied from the lower surface nozzle 14 to the lower surface of the substrate W. As a result, the lower inclined portion and the like of the substrate W are cleaned.
  • the nozzle moving mechanism 25 moves the spray nozzle 17 and the cover rinse liquid nozzle 22 located at the standby position to a central position where the spray nozzle 17 faces the center of the upper surface of the substrate W. Thereafter, the cover rinse liquid valve 24 is opened, and the cover rinse liquid nozzle 22 discharges pure water (time T2). Further, the gas valve 21 and the liquid valve 19 are opened, and the spray nozzle 17 ejects a plurality of droplets toward the center of the upper surface of the substrate W (time T2).
  • the plurality of droplets ejected from the spray nozzle 17 collide with the upper surface of the substrate W covered with the pure water liquid film discharged from the cover rinse liquid nozzle 22. Therefore, the particles adhering to the upper surface of the substrate W are peeled off by a physical force due to the collision of the droplets. The peeled particles are washed away with pure water supplied from the cover rinse liquid nozzle 22 to the upper surface of the substrate W.
  • the nozzle moving mechanism 25 moves the spray nozzle 17 horizontally when the lower cleaning surface 33 of the brush 31 is pressed against the outer peripheral portion of the substrate W, so that a plurality of droplets collide with the upper surface of the substrate W. Is moved from the center of the substrate W toward the middle of the substrate W (time T2-time T3).
  • the middle of the substrate W is, for example, a position where the radial distance from the center of the substrate W to the middle of the substrate W is 2/3 of the radius of the substrate W.
  • the middle of the substrate W may be a position that bisects the radius of the substrate W, or may be a position that is biased toward the center or the outer periphery of the substrate W.
  • the middle of the substrate W is set so that the area of the circular region from the center of the substrate W to the middle of the substrate W matches or substantially matches the area of the annular region from the middle of the substrate W to the outer periphery of the substrate W. It may be set.
  • the nozzle moving mechanism 25 temporarily stops the movement of the spray nozzle 17.
  • the brush moving mechanism 38 vertically lowers the brush 31 from the lower contact position to the upper contact position.
  • the lower cleaning surface 33 of the brush 31 is separated from the outer peripheral portion of the substrate W, and the upper cleaning surface 32 of the brush 31 is pressed against the outer peripheral portion of the substrate W (time T3).
  • the brush 31 may be rotationally driven in the normal rotation direction or the reverse rotation direction, or may be fixed in the rotation direction of the brush 31. Good.
  • the outer peripheral portion of the substrate W bites into the upper cleaning surface 32, and the tip and upper surface inclined portion of the substrate W come into contact with the brush 31.
  • the outer peripheral portion of the upper flat portion of the substrate W also contacts the brush 31.
  • the brush 31 is rubbed around the entire circumference of the substrate W by the rotation of the substrate W. For this reason, particles adhering to the upper inclined portion or the like of the substrate W are peeled off by a physical force from the brush 31.
  • the separated particles are washed away by pure water supplied from the upper surface nozzle 11 to the upper surface of the substrate W. As a result, the upper inclined portion and the like of the substrate W are cleaned.
  • the nozzle moving mechanism 25 moves the spray nozzle 17 and the cover rinse liquid nozzle 22 horizontally, thereby changing the collision position of the plurality of droplets to the upper surface of the substrate W in the middle of the substrate W.
  • the spray nozzle 17 reaches the outer peripheral position that opposes the outer peripheral portion of the upper surface of the substrate W (time T4), the gas valve 21 and the liquid valve 19 are closed, and the ejection of droplets from the spray nozzle 17 is stopped. Further, the cover rinse liquid valve 24 is closed, and the discharge of pure water from the cover rinse liquid nozzle 22 is stopped (time T4).
  • the outer peripheral position is, for example, a position where a collision position of a plurality of droplets with respect to the upper surface of the substrate W is positioned in front of an annular region where the upper surface of the substrate W and the brush 31 are in contact (for example, 1 to 5 mm before). .
  • the nozzle moving mechanism 25 moves the spray nozzle 17 and the cover rinse liquid nozzle 22 from the outer peripheral position to the standby position after the ejection of droplets is stopped.
  • the brush moving mechanism 38 moves the brush 31 horizontally from the upper contact position to the upper proximity position. Thereby, the brush 31 leaves
  • the brush moving mechanism 38 may move the brush 31 to the upper adjacent position at the same time as the ejection of the droplet from the spray nozzle 17 is stopped, or before or after the ejection of the droplet is stopped. You may move 31 to an upper proximity position. After the brush 31 has moved to the upper proximity position, the brush moving mechanism 38 moves the brush 31 from the upper proximity position to the standby position.
  • the upper surface valve 13 and the lower surface valve 16 are closed after the droplet ejection is stopped and the brush 31 is separated from the substrate W. Thereby, the discharge of pure water from the upper surface nozzle 11 and the lower surface nozzle 14 is stopped (time T5). Thereafter, the spin motor 7 accelerates the substrate W in the rotation direction Dr, and rotates the substrate W at a drying speed (eg, several thousand rpm) faster than the cleaning speed (time T5—time T6). Thereby, the pure water adhering to the substrate W is shaken off around the substrate W, and the substrate W is dried.
  • a drying speed eg, several thousand rpm
  • the spin motor 7 stops the rotation of the substrate W (time T6). Thereafter, the suction device 8 of the spin chuck 5 releases the adsorption of the substrate W to the spin base 6. Subsequently, a transfer robot (not shown) lifts the substrate W on the spin base 6 with a hand, and unloads the substrate W from the chamber 4 together with the hand. Thereby, the processed substrate W is unloaded from the chamber 4.
  • FIG. 6 and 7 are schematic diagrams for explaining the positions of the brush 31 and the spray nozzle 17 during the processing of the substrate W.
  • FIG. 6 and 7 are schematic diagrams for explaining the positions of the brush 31 and the spray nozzle 17 during the processing of the substrate W.
  • the spray nozzle 17 causes the outer peripheral portion of the upper surface of the substrate W, that is, the scattered matter from the brush 31 to be scattered.
  • a plurality of liquid droplets are ejected toward an area where the liquid drops easily. Therefore, even if the scattered matter from the brush 31 adheres to the upper surface of the substrate W, the scattered matter is immediately peeled off by the collision of the liquid droplets.
  • the adherence time of the scattered object to the substrate W becomes longer, the scattered object tends to adhere to the substrate W and become difficult to remove. Accordingly, by immediately causing the droplets to collide with the scattered matter attached to the upper surface of the substrate W, the scattered matter can be reliably removed.
  • the brush 31 is brought into contact with the lower inclined portion of the rotating substrate W. As a result, the brush 31 is rubbed around the entire circumference of the lower surface of the substrate W. Foreign substances such as particles are peeled off from the substrate W by a physical force from the brush 31.
  • the plurality of droplets collide with a region in the upper surface of the substrate W between the center of the substrate W and the middle of the substrate W in parallel with the cleaning of the inclined portion on the lower surface of the substrate W. Foreign matters such as particles are peeled off from the substrate W by a physical force due to the collision of droplets.
  • the brush 31 comes into contact with the upper surface inclined portion of the rotating substrate W. As a result, the brush 31 is rubbed around the entire circumference of the upper surface of the substrate W.
  • the plurality of droplets collide with a region in the upper surface of the substrate W from the middle of the substrate W to the outer periphery of the substrate W in parallel with the cleaning of the upper inclined portion of the substrate W. In this way, the upper surface of the substrate W is physically cleaned in parallel with the physical cleaning of the outer peripheral portion of the substrate W, so that the cleanliness of the substrate W can be increased while suppressing an increase in cleaning time.
  • an area where the scattered objects easily fall that is, an area in the upper surface of the substrate W from the middle of the substrate W to the outer periphery of the substrate W is when the brush 31 is in contact with the upper surface inclined portion of the substrate W.
  • Washed with a plurality of droplets Therefore, the scattered matter adhering to the upper surface of the substrate W can be removed immediately. In this way, not only the foreign matter adhering to the outer peripheral portion of the upper surface of the substrate W but also scattered matter scattered from the brush 31 to the outer peripheral portion of the upper surface of the substrate W can be removed with a plurality of droplets. Can be further enhanced.
  • the collision position of the plurality of droplets with respect to the upper surface of the substrate W moves from the center of the substrate W to the middle of the substrate W, and moves from the middle of the substrate W to the outer periphery of the substrate W.
  • the collision position moves only to the outer peripheral side of the substrate W, a force for moving the foreign matter on the substrate W outward is generated. Therefore, the foreign matter on the substrate W is urged to move outward along the upper surface of the substrate W. Thereby, foreign substances can be efficiently removed from the substrate W, and the cleanliness of the substrate W can be further increased.
  • the upper surface nozzle 11 discharges the rinsing liquid toward the center of the upper surface of the substrate W.
  • the rinse liquid deposited on the upper surface of the substrate W flows outward along the upper surface of the substrate W.
  • the foreign matter peeled off from the upper surface of the substrate W by the collision of the droplets is urged to move outward by the rinse liquid flowing outward. Therefore, foreign substances can be efficiently removed from the substrate W, and the cleanliness of the substrate W can be further increased.
  • the collision position of the plurality of droplets with respect to the upper surface of the substrate W moves inside the region where the upper surface of the substrate W and the brush 31 are in contact with each other. That is, scrub cleaning (cleaning by the brush 31) and spray cleaning (cleaning by collision of droplets) are performed in different regions of the substrate W.
  • scrub cleaning and spray cleaning are not performed on the same region of the substrate W, the cleaning time of the substrate W can be shortened.
  • the brush 31 is not limited to a sponge brush, and may be a brush including a plurality of synthetic resin fibers.
  • the collision position of the plurality of droplets with respect to the upper surface of the substrate W is moved only to the outer peripheral side of the substrate W
  • the collision position may be moved to both the center side and the outer peripheral side of the substrate W.
  • the spray nozzle 17 ejects a plurality of droplets.
  • at least one of the upper surface nozzle 11 and the lower surface nozzle 14 may stop the discharge of pure water.
  • the collision position of a plurality of droplets with respect to the upper surface of the substrate W is located between the middle of the substrate W and the outer periphery of the substrate W, at least one of the upper surface nozzle 11 and the lower surface nozzle 14 discharges pure water. You may stop.
  • the cover rinse liquid nozzle 22 may stop the discharge of pure water.
  • the cover rinse liquid nozzle 22 may stop the discharge of pure water while the collision position of the plurality of droplets with respect to the upper surface of the substrate W is located between the middle of the substrate W and the outer periphery of the substrate W. . Further, the cover rinse liquid nozzle 22 may be omitted.
  • the scrub cleaning area and the spray cleaning area may partially overlap.
  • the spray nozzle 17 may be moved until the collision position of the plurality of droplets with respect to the upper surface of the substrate W reaches the tip of the substrate W.
  • the brush 31 is moved from the lower contact position to the upper contact position while moving the spray nozzle 17. It may be moved to a position.
  • FIG. 5 shows that the movement speed of the collision position of the plurality of droplets with respect to the upper surface of the substrate W is constant, the movement speed of the collision position may not be constant.

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Abstract

ブラシを基板の下面傾斜部に接触させる下側スクラブ洗浄工程と並行して、複数の液滴を基板の上面に衝突させながら、基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、基板の中央と基板の中間との間で移動させる中央側スプレー洗浄工程が行われる。その後、ブラシを基板の上面傾斜部に接触させる上側スクラブ洗浄工程と並行して、複数の液滴を基板の上面に衝突させながら、基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、基板の中間と基板の外周との間で移動させる外周側スプレー洗浄工程が行われる。

Description

基板処理方法および基板処理装置
　本発明は、基板を処理する基板処理方法および基板処理装置に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。
　特許文献１には、基板の外周部をブラシで洗浄する基板処理装置が開示されている。この基板処理装置は、基板を水平に保持しながら基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させるスピンチャックと、スピンチャックに保持されている基板の外周部に鼓状のブラシを押し付けるブラシ移動機構とを備えている。ブラシは、回転している基板の下面外周部に押し付けられた後、回転している基板の上面外周部に押し付けられる。
特開２００７－２７３６１２号公報
　特許文献１の基板処理装置では、ブラシが基板の外周部（いわゆるベベル部）に押し付けられるので、基板の外周部に付着している異物を物理的に除去することができる。しかしながら、特許文献１の構成では、基板の上面を物理的に洗浄することができない。
　本発明者らは、回転している基板の外周部にブラシを接触させながら、複数の液滴を基板の上面に衝突させることにより、基板の外周部だけでなく、基板の上面も物理的に洗浄することを検討している。この場合、基板の外周部と基板の上面とが同時に洗浄されるので、基板の清浄度を高めながら、基板の洗浄時間を短縮できる。しかしながら、本発明者らは、基板の外周部および上面を単に同時に洗浄するだけでは、十分に清浄度を高めることができないおそれがあることを見出した。
　そこで、本発明の目的の一つは、基板の洗浄時間の増加を抑えながら、基板の清浄度を高めることである。
　本発明の一実施形態は、基板を水平に保持しながら前記基板を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板回転工程と、前記基板回転工程と並行して、ブラシを前記基板の下面傾斜部に接触させる下側スクラブ洗浄工程と、前記下側スクラブ洗浄工程と並行して、複数の液滴を前記基板の上面に衝突させながら、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、前記基板の中央と前記基板の中間との間で移動させる中央側スプレー洗浄工程と、前記下側スクラブ洗浄工程の後、前記基板回転工程と並行して、前記ブラシを前記基板の上面傾斜部に接触させる上側スクラブ洗浄工程と、前記上側スクラブ洗浄工程と並行して、複数の液滴を前記基板の上面に衝突させながら、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、前記基板の中間と前記基板の外周との間で移動させる外周側スプレー洗浄工程と、を含む、基板処理方法を提供する。
　この方法によれば、回転している基板の下面傾斜部にブラシが接触する。これにより、基板の下面の全周にブラシが擦り付けられる。パーティクルなどの異物は、ブラシからの物理的な力により基板から剥がれる。複数の液滴は、基板の下面傾斜部の洗浄と並行して、基板の中央から基板の中間までの間の基板の上面内の領域に衝突する。パーティクルなどの異物は、液滴の衝突による物理的な力により基板から剥がれる。
　基板の下面傾斜部が洗浄された後は、回転している基板の上面傾斜部にブラシが接触する。これにより、基板の上面の全周にブラシが擦り付けられる。複数の液滴は、基板の上面傾斜部の洗浄と並行して、基板の中間から基板の外周までの間の基板の上面内の領域に衝突する。このように、基板の外周部の物理的な洗浄と並行して、基板の上面を物理的に洗浄するので、洗浄時間の増加を抑えながら、基板の清浄度を高めることができる。
　ブラシが回転している基板の下面傾斜部に接触しているとき、パーティクルや液滴など飛散物が、基板の下方でブラシから基板の回転軸線の方に下方に飛散する（図６参照）。これらの飛散物は、基板から離れる方向に飛散するので、基板に付着し難い。その一方で、ブラシが回転している基板の上面傾斜部に接触しているとき、ブラシから飛散した飛散物は、基板の上面に落下し易い（図７参照）。そのため、飛散物が、基板の上面、特に、基板の上面外周部に付着し易い。
　飛散物が落下し易い領域、つまり、基板の中間から基板の外周までの間の基板の上面内の領域は、ブラシが基板の上面傾斜部に接触しているときに、複数の液滴で洗浄される。そのため、基板の上面に付着した飛散物を即座に除去できる。このように、基板の上面外周部に付着している異物だけでなく、ブラシから基板の上面外周部に飛散した飛散物も、複数の液滴で除去できるので、基板の清浄度をさらに高めることができる。
　本実施形態において、以下の少なくとも一つの特徴が、前記基板処理方法に加えられてもよい。
　前記中央側スプレー洗浄工程および外周側スプレー洗浄工程は、いずれも、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、前記基板の外周側だけに移動させる工程である。前記中央側スプレー洗浄工程は、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を前記基板の中央から前記基板の中間に移動させる工程を１回以上行う工程である。同様に、前記外周側スプレー洗浄工程は、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を前記基板の中間から前記基板の外周に移動させる工程を１回以上行う工程である。
　この方法によれば、基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置が、基板の外周側だけに移動するので、基板上の異物を外方に移動させる力が発生する。そのため、基板上の異物は、基板の上面に沿って外方に移動するように促される。これにより、異物を効率的に基板から除去することができ、基板の清浄度をさらに高めることができる。
　前記基板処理方法は、前記中央側スプレー洗浄工程および外周側スプレー洗浄工程と並行して、前記基板の上面中央部に向けてリンス液を吐出する上リンス液供給工程をさらに含む。
　この方法によれば、回転している基板の上面中央部に向けてリンス液が吐出される。基板の上面に着液したリンス液は、基板の上面に沿って外方に流れる。液滴の衝突によって基板の上面から剥がれた異物は、外方に流れるリンス液によって、外方に移動するように促される。そのため、異物を効率的に基板から除去することができ、基板の清浄度をさらに高めることができる。
　前記外周側スプレー洗浄工程は、前記基板の上面と前記ブラシとが接触する領域の内側で、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、前記基板の中間と前記基板の外周との間で移動させる工程である。
　この方法によれば、基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置が、基板の上面とブラシとが接触する領域の内側で移動する。つまり、スクラブ洗浄（ブラシによる洗浄）とスプレー洗浄（液滴の衝突による洗浄）とが、基板の別々の領域に行われる。このように、スクラブ洗浄およびスプレー洗浄を基板の同じ領域に実行しないので、基板の洗浄時間を短縮できる。
　本発明の他の実施形態は、基板を水平に保持しながら前記基板を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板保持ユニットと、前記基板に押し付けられるブラシと、前記ブラシが前記基板の下面傾斜部に接触する下接触位置と、前記ブラシが前記基板の上面傾斜部に接触する上接触位置と、を含む複数の位置に前記ブラシを移動させるブラシ移動機構と、前記基板の上面に衝突する複数の液滴を形成するスプレーノズルと、前記スプレーノズルを移動させることにより、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、前記基板の中央と前記基板の外周との間で移動させるノズル移動機構と、前記基板保持ユニット、ブラシ移動機構、およびノズル移動機構を制御する制御装置とを含む、基板処理装置を提供する。
　前記制御装置は、前記基板保持ユニットに前記基板を水平に保持させ、前記回転軸線まわりに回転させる基板回転工程と、前記基板回転工程と並行して、前記ブラシ移動機構に前記ブラシを前記基板の下面傾斜部に接触させる下側スクラブ洗浄工程と、前記下側スクラブ洗浄工程と並行して、前記ノズル移動機構に、複数の液滴を前記基板の上面に衝突させながら、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、前記基板の中央と前記基板の中間との間で移動させる中央側スプレー洗浄工程と、前記下側スクラブ洗浄工程の後、前記基板回転工程と並行して、前記ブラシ移動機構に前記ブラシを前記基板の上面傾斜部に接触させる上側スクラブ洗浄工程と、前記上側スクラブ洗浄工程と並行して、前記ノズル移動機構に、複数の液滴を前記基板の上面に衝突させながら、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、前記基板の中間と前記基板の外周との間で移動させる外周側スプレー洗浄工程と、を実行する。この構成によれば、前述の効果を奏することができる。
　本実施形態において、以下の少なくとも一つの特徴が、前記基板処理装置に加えられてもよい。
　前記制御装置は、前記中央側スプレー洗浄工程および外周側スプレー洗浄工程のそれぞれにおいて、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、前記基板の外周側だけに移動させる。この構成によれば、前述の効果を奏することができる。
　前記基板処理装置は、前記基板の上面中央部に向けてリンス液を吐出する上面ノズルをさらに含み、前記制御装置は、前記中央側スプレー洗浄工程および外周側スプレー洗浄工程と並行して、前記上面ノズルに前記基板の上面中央部に向けてリンス液を吐出させる上リンス液供給工程をさらに実行する。この構成によれば、前述の効果を奏することができる。
　前記制御装置は、前記外周側スプレー洗浄工程において、前記ノズル移動機構に、前記基板の上面と前記ブラシとが接触する領域の内側で、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、前記基板の中間と前記基板の外周との間で移動させる。この構成によれば、前述の効果を奏することができる。
　本発明における前述の、またはさらに他の目的、特徴および効果は、添付図面を参照して次に述べる実施形態の説明により明らかにされる。
本発明の一実施形態に係る基板処理装置に備えられた処理ユニットの内部を水平に見た模式図である。 処理ユニットの模式的な平面図である。 基板の外周部に押し付けられているブラシを水平に見た模式図である。 基板の外周部について説明するための拡大図である。 処理ユニットによって行われる基板の処理の一例について説明するためのタイムチャートである。 基板の処理中におけるブラシおよびスプレーノズルの位置について説明するための模式図である。 基板の処理中におけるブラシおよびスプレーノズルの位置について説明するための模式図である。
　図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１に備えられた処理ユニット２の内部を水平に見た模式図である。図２は、処理ユニット２の模式的な平面図である。図３は、基板Ｗの外周部に押し付けられているブラシ３１を水平に見た模式図である。
　図１に示すように、基板処理装置１は、半導体ウエハ等の円板状の基板Ｗの上面および外周部をスプレー洗浄およびスクラブ洗浄する装置である。基板処理装置１は、基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の処理ユニット２と、処理ユニット２に基板Ｗを搬送する搬送ロボット（図示せず）と、基板処理装置１を制御する制御装置３とを含む。制御装置３は、演算部と記憶部とを含むコンピュータである。
　処理ユニット２は、内部空間を有する箱形のチャンバー４と、一枚の基板Ｗをチャンバー４内で水平に保持しながら基板Ｗの中央部を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンチャック５と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗから排出された処理液を受け止める筒状のカップ（図示せず）とを含む。スピンチャック５は、基板保持ユニットの一例である。
　スピンチャック５は、基板Ｗよりも外径が小さい円板状のスピンベース６と、スピンベース６の上面で開口する吸引口に基板Ｗの下面（裏面）を吸着させることによりスピンベース６に基板Ｗを水平に保持させる吸引装置８とを含む。スピンチャック５は、さらに、回転軸線Ａ１まわりの方向である回転方向Ｄｒに基板Ｗおよびスピンベース６を回転させるスピンモータ７を含む。
　処理ユニット２は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面中央部に向けて処理液を吐出する上面ノズル１１と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの下面内のスピンベース６のまわりの位置に向けて処理液を吐出する下面ノズル１４とを含む。上面ノズル１１は、上面バルブ１３が介装された上面配管１２に接続されている。下面ノズル１４は、下面バルブ１６が介装された下面配管１５に接続されている。
　上面バルブ１３が開かれると、処理液が、上面ノズル１１から吐出され、基板Ｗの上面に供給される。同様に、下面バルブ１６が開かれると、処理液が、下面ノズル１４から吐出され、基板Ｗの下面に供給される。上面ノズル１１および下面ノズル１４に供給される処理液は、リンス液の一例である純水（脱イオン水）である。リンス液は、純水に限らず、炭酸水、イオン水、オゾン水、還元水（水素水）または機能水（磁気水など）であってもよい。処理液は、リンス液に限らず、アンモニア水またはアンモニア水と過酸化水素水との混合液などの薬液であってもよい。互いに異なる種類の処理液が、上面ノズル１１および下面ノズル１４に供給されてもよい。
　処理ユニット２は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に複数の液滴を衝突させるスプレーノズル１７と、複数の液滴が衝突する基板Ｗの上面内の衝突位置Ｐ１（図２参照）を覆う液膜を形成するカバーリンス液ノズル２２と、スプレーノズル１７およびカバーリンス液ノズル２２を移動させるノズル移動機構２５とを含む。
　スプレーノズル１７は、その内部または外部で液体と気体とを衝突させることにより、基板Ｗの上面に向かって下方に飛散する複数の液滴を生成する二流体ノズルである。二流体ノズルは、基板Ｗの上面に向けて液体を吐出する液体吐出口と、液体吐出口から吐出された液体に衝突する気体を吐出する気体吐出口とを含む。スプレーノズル１７は、液体を複数の穴から同時に噴射することにより複数の液滴を生成してもよい。スプレーノズル１７によって生成された複数の液滴は、基板Ｗの上面内の衝突位置Ｐ１に衝突する。衝突位置Ｐ１は、たとえば、平面視でスプレーノズル１７に覆われる基板Ｗの上面内の領域である。
　スプレーノズル１７が二流体ノズルである場合、スプレーノズル１７は、液体バルブ１９が介装された液体配管１８と、気体バルブ２１が介装された気体配管２０とに接続される。液体バルブ１９および気体バルブ２１が開かれると、液体および気体が、スプレーノズル１７に供給され、基板Ｗの上面に向かって下方に飛散する複数の液滴が生成される。スプレーノズル１７に供給される液体は、純水であり、スプレーノズル１７に供給される気体は、窒素ガスである。スプレーノズル１７に供給される液体は、純水以外の処理液であってもよい。スプレーノズル１７に供給される気体は、窒素ガス以外の不活性ガスであってもよい。
　カバーリンス液ノズル２２は、カバーリンス液バルブ２４が介装されたカバーリンス液配管２３に接続されている。カバーリンス液バルブ２４が開かれると、カバーリンス液が、カバーリンス液ノズル２２から吐出され、基板Ｗの上面に供給される。カバーリンス液は、純水である。カバーリンス液は、純水以外の処理液であってもよい。カバーリンス液ノズル２２は、基板Ｗの上面内の着液位置Ｐ２（図２参照）に向けてカバーリンス液を吐出する。着液位置Ｐ２に着液したカバーリンス液は、着液位置Ｐ２を覆う基板Ｗより小さな液膜を形成する。回転している基板Ｗ上に形成された液膜は、基板Ｗの回転方向Ｄｒに移動する。基板Ｗの回転方向Ｄｒに関して、着液位置Ｐ２は、衝突位置Ｐ１の上流の位置である。
　ノズル移動機構２５は、スプレーノズル１７およびカバーリンス液ノズル２２が先端部に取り付けられたノズルアーム２６と、ノズルアーム２６の先端部が平面視で基板Ｗの中央部を通る経路に沿ってノズルアーム２６を水平に移動させるノズル水平駆動機構２７とを含む。ノズル水平駆動機構２７は、スピンチャック５およびカップの周囲に位置する鉛直なノズル回動軸線Ａ２まわりにノズルアーム２６を水平に回動させる。
　図２に示すように、ノズル水平駆動機構２７は、ノズルアーム２６を水平に回動させることにより、スプレーノズル１７およびカバーリンス液ノズル２２を水平に移動させる。ノズル水平駆動機構２７は、スプレーノズル１７およびカバーリンス液ノズル２２が基板Ｗの上方に位置する処理位置と、スプレーノズル１７およびカバーリンス液ノズル２２が平面視でスピンチャック５およびカップの周囲に位置する待機位置との間で、スプレーノズル１７およびカバーリンス液ノズル２２を水平に移動させる。
　スプレーノズル１７およびカバーリンス液ノズル２２が同じノズルアーム２６に保持されているので、着液位置Ｐ２および衝突位置Ｐ１は、基板Ｗの回転方向Ｄｒに近接している。基板Ｗの回転方向Ｄｒに関して、着液位置Ｐ２は、衝突位置Ｐ１の上流の位置である。カバーリンス液ノズル２２がカバーリンス液を吐出しているときに、スプレーノズル１７が複数の液滴を生成すると、複数の液滴は、カバーリンス液の液膜で覆われた衝突位置Ｐ１に衝突する。これにより、液滴の衝突によって基板Ｗに加わる衝撃が緩和されるので、パターン倒れの発生が抑制または防止される。
　図１に示すように、処理ユニット２は、基板Ｗの外周部に押し付けられるブラシ３１と、ブラシ３１を保持するブラシアーム３７と、ブラシアーム３７を移動させることによりブラシ３１を移動させるブラシ移動機構３８とを含む。処理ユニット２は、ブラシアーム３７に対してブラシ３１の鉛直な中心線まわりにブラシ３１を回転させるブラシ自転機構４１をブラシアーム３７内に備えていてもよい。
　ブラシ３１は、ブラシ３１の上方に配置されたブラシホルダ３４に保持されている。ブラシホルダ３４は、ブラシホルダ３４の上方に配置されたホルダ取付部３５に取り付けられている。ホルダ取付部３５は、ホルダ取付部３５から上方に延びる支持軸３６に支持されている。支持軸３６は、ブラシアーム３７から下方に突出している。ブラシ自転機構４１がブラシアーム３７に備えられる場合、ブラシ自転機構４１は、支持軸３６をその中心線まわりに回転させることにより、ブラシ３１を自転させる。
　図３に示すように、ブラシ３１は、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）などの合成樹脂で作成された弾性変形可能なスポンジブラシである。鼓状のブラシ３１は、その下端に近づくにしたがって細くなる円錐台状の上洗浄面３２と、その上端に近づくにしたがって細くなる円錐台状の下洗浄面３３とを含む。上洗浄面３２および下洗浄面３３は、上洗浄面３２の下端および下洗浄面３３の上端で結合されており、両者の結合部を通る水平面に関して互いに対称な形状を有している。テーパー状の上洗浄面３２および下洗浄面３３は、ブラシ３１の鉛直な中心線の方に凹んだ断面Ｖ字状の環状の溝を形成している。
　図１に示すように、ブラシ移動機構３８は、ブラシアーム３７を水平に移動させるブラシ水平駆動機構３９と、ブラシアーム３７を鉛直に移動させるブラシ鉛直駆動機構４０とを含む。図２は、ブラシ水平駆動機構３９が、スピンチャック５およびカップの周囲に位置する鉛直なブラシ回動軸線Ａ３まわりにブラシアーム３７を回動させるブラシ旋回機構である例を示している。ブラシ水平駆動機構３９は、ブラシアーム３７を水平に平行移動させるブラシスライド機構であってもよい。
　ブラシ移動機構３８は、ブラシアーム３７を移動させることにより、ブラシを複数の位置に移動させる。複数の位置は、ブラシ３１の上洗浄面３２が基板Ｗの外周部に押し付けられる上洗浄位置と、ブラシ３１の下洗浄面３３が基板Ｗの外周部に押し付けられる下洗浄位置と、ブラシ３１が平面視でスピンチャック５およびカップの周囲に位置する待機位置とを含む。複数の位置は、さらに、ブラシ３１の上洗浄面３２が基板Ｗの外周部に水平に対向する上近接位置と、ブラシ３１の下洗浄面３３が基板Ｗの外周部に水平に対向する下近接位置とを含む。
　処理ユニット２は、待機位置に位置するブラシ３１を収容する筒状のポット４２と、洗浄液の一例である純水をポット４２内で吐出する洗浄液ノズル４３とを含む。ブラシ移動機構３８がブラシ３１を待機位置に移動させると、ブラシ３１は、ポット４２内に収容される。ブラシ３１に付着しているパーティクルなどの異物は、洗浄液ノズル４３から吐出された純水によって除去される。また、待機位置に位置するブラシ３１は、洗浄液ノズル４３から吐出された純水によって湿潤状態に維持される。
　図４は、基板Ｗの外周部について説明するための拡大図である。基板Ｗの上面は、水平で平坦な円形の上面平坦部と、上面平坦部の外端から斜め下に外方に延びる環状の上面傾斜部とを含む。同様に、基板Ｗの下面は、水平で平坦な円形の下面平坦部と、下面平坦部の外端から斜め上に外方に延びる環状の下面傾斜部とを含む。上面傾斜部および下面傾斜部は、上面平坦部および下面平坦部に対して傾いている。基板Ｗの環状の先端は、上面傾斜部の外端から下面傾斜部の外端まで延びている。
　基板Ｗの外周部（いわゆる、ベベル部）は、上面傾斜部、先端、および下面傾斜部を含む部分である。図４は、基板Ｗの外周部が断面放物線状である例を示している。基板Ｗの外周部は、断面放物線状に限らず、断面台形状であってもよい。つまり、上面傾斜部、先端、および下面傾斜部のそれぞれは、断面円弧状に限らず、断面直線状であってもよい。基板Ｗの上面がデバイス形成面に相当する表面である場合、上面平坦部の一部が、デバイス形成領域に相当する。非デバイス形成領域は、基板Ｗの上面内のデバイス形成領域のまわりの環状の領域である。
　ブラシ３１が上洗浄位置（図７に示す位置）に配置されると、ブラシ３１の上洗浄面３２が基板Ｗの外周部に押し付けられ、基板Ｗの外周部がブラシ３１に食い込む。これにより、基板Ｗの先端および上面傾斜部が、ブラシ３１に接触する。同様に、ブラシ３１が下洗浄位置（図６に示す位置）に配置されると、ブラシ３１の下洗浄面３３が基板Ｗの外周部に押し付けられ、基板Ｗの外周部がブラシ３１に食い込む。これにより、基板Ｗの先端および下面傾斜部が、ブラシ３１に接触する。
　回転している基板Ｗの外周部にブラシ３１が押し付けられると、ブラシ３１が基板Ｗの全周に擦り付けられる。洗浄幅Ｗ１（図３参照）は、基板Ｗの先端からブラシ３１と基板Ｗとが接触する環状の領域の内周縁までの水平方向の距離を意味する。洗浄幅Ｗ１は、たとえば、０を超える５ｍｍ以下の値である。洗浄幅Ｗ１は、基板Ｗに対するブラシ３１の押付力（または押付量）に応じて変化する。基板Ｗに対するブラシ３１の押付力によっては、基板Ｗの上面平坦部および下面平坦部の外周部も、ブラシ３１に接触する。基板Ｗの上面平坦部の外周部は、非デバイス形成領域である。
　制御装置３は、基板Ｗの処理条件および処理手順を示すレシピに基づいて基板処理装置１を制御することにより、レシピで指定されている処理条件で基板処理装置１に基板Ｗを処理させる。洗浄幅Ｗ１は、レシピに指定されている。以下に説明するように、制御装置３は、レシピに基づいてブラシ水平駆動機構３９およびブラシ鉛直駆動機構４０の少なくとも一方を制御することにより、基板Ｗに対するブラシ３１の押付力または押付量を調整する。これにより、レシピに指定されている洗浄幅Ｗ１で基板Ｗの外周部がスクラブ洗浄される。
　図５は、処理ユニット２によって行われる基板Ｗの処理の一例について説明するためのタイムチャートである。
　図５では、リンス液の吐出が基板Ｗの回転と同時に開始されるように描かれているが、リンス液の吐出は、基板Ｗの回転が開始される前または後に開始されてもよい。他の動作についても同様である。以下の各動作は、制御装置３が基板処理装置１を制御することにより実行される。処理される基板Ｗは、パターンが表面で露出した基板Ｗであってもよいし、パターンが露出してない基板Ｗであってもよい。
　処理ユニット２によって基板Ｗが処理されるとき、搬送ロボット（図示せず）が、ハンド上の基板Ｗをチャンバー４内に搬入し、表面が上に向けられた基板Ｗをスピンベース６の上に置く。その後、スピンチャック５の吸引装置８が、スピンベース６上の基板Ｗをスピンベース６に吸着させる。続いて、スピンモータ７が、基板Ｗおよびスピンベース６の回転を開始させる（時刻Ｔ１）。これにより、基板Ｗが洗浄速度（たとえば、１００～３００ｒｐｍ）で回転する。その後、上面バルブ１３および下面バルブ１６が開かれ、上面ノズル１１および下面ノズル１４が純水を吐出する。これにより、基板Ｗの上面および下面への純水の供給が開始される（時刻Ｔ１）。
　次に、ブラシ移動機構３８が、ブラシ３１を待機位置から下近接位置に移動させる。これにより、ブラシ３１の下洗浄面３３が、基板Ｗの外周部に水平に対向する。その後、ブラシ移動機構３８は、ブラシ３１を基板Ｗの外周部の方に水平に移動させることにより、ブラシ３１を下近接位置から下接触位置に移動させる。これにより、ブラシ３１の下洗浄面３３が基板Ｗの外周部に押し付けられる（時刻Ｔ２）。ブラシ３１の下洗浄面３３が基板Ｗの外周部に押し付けられている間、ブラシ３１は、正転方向または逆転方向に回転駆動されてもよいし、ブラシ３１の回転方向に固定されていてもよい。
　ブラシ３１の下洗浄面３３が基板Ｗの外周部に押し付けられると、基板Ｗの外周部が下洗浄面３３に食い込み、基板Ｗの先端および下面傾斜部がブラシ３１に接触する。このとき、基板Ｗの下面平坦部の外周部もブラシ３１に接触する。ブラシ３１は、基板Ｗの回転により、基板Ｗの全周に擦り付けられる。そのため、基板Ｗの下面傾斜部等に付着しているパーティクルは、ブラシ３１からの物理的な力により剥離される。剥離されたパーティクルは、下面ノズル１４から基板Ｗの下面に供給された純水によって洗い流される。これにより、基板Ｗの下面傾斜部等が洗浄される。
　一方、ノズル移動機構２５は、待機位置に位置するスプレーノズル１７およびカバーリンス液ノズル２２を、スプレーノズル１７が基板Ｗの上面中央部に対向する中央位置に移動させる。その後、カバーリンス液バルブ２４が開かれ、カバーリンス液ノズル２２が純水を吐出する（時刻Ｔ２）。さらに、気体バルブ２１および液体バルブ１９が開かれ、スプレーノズル１７が基板Ｗの上面中央部に向けて複数の液滴を噴射する（時刻Ｔ２）。
　スプレーノズル１７から噴射された複数の液滴は、カバーリンス液ノズル２２から吐出された純水の液膜で覆われている基板Ｗの上面に衝突する。そのため、基板Ｗの上面に付着しているパーティクルは、液滴の衝突による物理的な力により剥離される。剥離されたパーティクルは、カバーリンス液ノズル２２から基板Ｗの上面に供給された純水によって洗い流される。
　ノズル移動機構２５は、ブラシ３１の下洗浄面３３が基板Ｗの外周部に押し付けられているときに、スプレーノズル１７を水平に移動させることにより、基板Ｗの上面に対する複数の液滴の衝突位置を基板Ｗの中央から基板Ｗの中間の方に移動させる（時刻Ｔ２－時刻Ｔ３）。基板Ｗの中間は、たとえば、基板Ｗの中央から基板Ｗの中間までの半径方向の距離が基板Ｗの半径の２／３となる位置である。基板Ｗの中間は、基板Ｗの半径を二等分する位置であってもよいし、基板Ｗの中央または外周に偏った位置であってもよい。あるいは、基板Ｗの中央から基板Ｗの中間までの円形の領域の面積が、基板Ｗの中間から基板Ｗの外周までの環状の領域の面積に一致または概ね一致するように、基板Ｗの中間が設定されてもよい。
　基板Ｗの上面に対する複数の液滴の衝突位置が基板Ｗの中間に達すると（時刻Ｔ３）、ノズル移動機構２５は、スプレーノズル１７の移動を一時的に停止させる。この状態で、ブラシ移動機構３８は、ブラシ３１を下接触位置から上接触位置に鉛直に下降させる。これにより、ブラシ３１の下洗浄面３３が基板Ｗの外周部から離れ、ブラシ３１の上洗浄面３２が基板Ｗの外周部に押し付けられる（時刻Ｔ３）。ブラシ３１の上洗浄面３２が基板Ｗの外周部に押し付けられている間、ブラシ３１は、正転方向または逆転方向に回転駆動されてもよいし、ブラシ３１の回転方向に固定されていてもよい。
　ブラシ３１の上洗浄面３２が基板Ｗの外周部に押し付けられると、基板Ｗの外周部が上洗浄面３２に食い込み、基板Ｗの先端および上面傾斜部がブラシ３１に接触する。このとき、基板Ｗの上面平坦部の外周部もブラシ３１に接触する。ブラシ３１は、基板Ｗの回転により、基板Ｗの全周に擦り付けられる。そのため、基板Ｗの上面傾斜部等に付着しているパーティクルは、ブラシ３１からの物理的な力により剥離される。剥離されたパーティクルは、上面ノズル１１から基板Ｗの上面に供給された純水によって洗い流される。これにより、基板Ｗの上面傾斜部等が洗浄される。
　ブラシ３１が上接触位置に移動すると、ノズル移動機構２５は、スプレーノズル１７およびカバーリンス液ノズル２２を水平に移動させることにより、基板Ｗの上面に対する複数の液滴の衝突位置を基板Ｗの中間から基板Ｗの外周の方に移動させる（時刻Ｔ３－時刻Ｔ４）。スプレーノズル１７が基板Ｗの上面外周部に対向する外周位置に達すると（時刻Ｔ４）、気体バルブ２１および液体バルブ１９が閉じられ、スプレーノズル１７からの液滴の噴射が停止される。さらに、カバーリンス液バルブ２４が閉じられ、カバーリンス液ノズル２２からの純水の吐出が停止される（時刻Ｔ４）。外周位置は、たとえば、基板Ｗの上面に対する複数の液滴の衝突位置が、基板Ｗの上面とブラシ３１とが接触する環状の領域の手前（たとえば、１～５ｍｍ手前）に位置する位置である。ノズル移動機構２５は、液滴の噴射が停止された後、スプレーノズル１７およびカバーリンス液ノズル２２を外周位置から待機位置に移動させる。
　スプレーノズル１７が外周位置に達すると、ブラシ移動機構３８は、ブラシ３１を上接触位置から上近接位置に水平に移動させる。これにより、ブラシ３１が基板Ｗから離れる（時刻Ｔ４）。ブラシ移動機構３８は、スプレーノズル１７からの液滴の噴射が停止されるのと同時に、ブラシ３１を上近接位置に移動させてもよいし、液滴の噴射が停止される前または後に、ブラシ３１を上近接位置に移動させてもよい。ブラシ３１が上近接位置に移動した後、ブラシ移動機構３８は、ブラシ３１を上近接位置から待機位置に移動させる。
　上面バルブ１３および下面バルブ１６は、液滴の噴射が停止され、ブラシ３１が基板Ｗから離れた後に閉じられる。これにより、上面ノズル１１および下面ノズル１４からの純水の吐出が停止される（時刻Ｔ５）。その後、スピンモータ７が、基板Ｗを回転方向Ｄｒに加速させ、洗浄速度よりも高速の乾燥速度（たとえば、数千ｒｐｍ）で基板Ｗを回転させる（時刻Ｔ５－時刻Ｔ６）。これにより、基板Ｗに付着している純水が基板Ｗの周囲に振り切られ、基板Ｗが乾燥する。
　基板Ｗの高速回転が開始されてから所定時間が経過すると、スピンモータ７が基板Ｗの回転を停止させる（時刻Ｔ６）。その後、スピンチャック５の吸引装置８が、スピンベース６への基板Ｗの吸着を解除する。続いて、搬送ロボット（図示せず）が、ハンドでスピンベース６上の基板Ｗを持ち上げ、ハンドと共に基板Ｗをチャンバー４から搬出する。これにより、処理済みの基板Ｗがチャンバー４から搬出される。
　図６および図７は、基板Ｗの処理中におけるブラシ３１およびスプレーノズル１７の位置について説明するための模式図である。
　図６に示すように、ブラシ３１の下洗浄面３３が回転している基板Ｗの外周部に押し付けられているとき、パーティクルや液滴などの飛散物が、基板Ｗの下方でブラシ３１から回転軸線Ａ１の方に下方に飛散する。これらの飛散物は、基板Ｗから離れる方向に飛散するので、基板Ｗに付着し難い。その一方で、図７に示すように、ブラシ３１の上洗浄面３２が回転している基板Ｗの外周部に押し付けられているとき、飛散物が、基板Ｗの上方でブラシ３１から回転軸線Ａ１の方に上方に飛散する。上方に飛散した飛散物は、基板Ｗ上に落下する。そのため、飛散物が、基板Ｗの上面、特に、基板Ｗの上面外周部に付着し易い。
　前述のように、ブラシ３１の上洗浄面３２が回転している基板Ｗの外周部に押し付けられているとき、スプレーノズル１７は、基板Ｗの上面外周部、つまり、ブラシ３１からの飛散物が落下し易い領域に向けて複数の液滴を噴射している。そのため、ブラシ３１からの飛散物が基板Ｗの上面に付着したとしても、この飛散物は、液滴の衝突により即座に剥離される。基板Ｗに対する飛散物の付着時間が長くなると、飛散物が基板Ｗに固着し取れ難くなる傾向がある。したがって、基板Ｗの上面に付着した飛散物に即座に液滴を衝突させることにより、当該飛散物を確実に除去することができる。
　以上のように本実施形態では、回転している基板Ｗの下面傾斜部にブラシ３１を接触させる。これにより、基板Ｗの下面の全周にブラシ３１が擦り付けられる。パーティクルなどの異物は、ブラシ３１からの物理的な力により基板Ｗから剥がれる。複数の液滴は、基板Ｗの下面傾斜部の洗浄と並行して、基板Ｗの中央から基板Ｗの中間までの間の基板Ｗの上面内の領域に衝突する。パーティクルなどの異物は、液滴の衝突による物理的な力により基板Ｗから剥がれる。
　基板Ｗの下面傾斜部が洗浄された後は、回転している基板Ｗの上面傾斜部にブラシ３１が接触する。これにより、基板Ｗの上面の全周にブラシ３１が擦り付けられる。複数の液滴は、基板Ｗの上面傾斜部の洗浄と並行して、基板Ｗの中間から基板Ｗの外周までの間の基板Ｗの上面内の領域に衝突する。このように、基板Ｗの外周部の物理的な洗浄と並行して、基板Ｗの上面を物理的に洗浄するので、洗浄時間の増加を抑えながら、基板Ｗの清浄度を高めることができる。
　さらに、飛散物が落下し易い領域、つまり、基板Ｗの中間から基板Ｗの外周までの間の基板Ｗの上面内の領域は、ブラシ３１が基板Ｗの上面傾斜部に接触しているときに、複数の液滴で洗浄される。そのため、基板Ｗの上面に付着した飛散物を即座に除去できる。このように、基板Ｗの上面外周部に付着している異物だけでなく、ブラシ３１から基板Ｗの上面外周部に飛散した飛散物も、複数の液滴で除去できるので、基板Ｗの清浄度をさらに高めることができる。
　本実施形態によれば、基板Ｗの上面に対する複数の液滴の衝突位置が、基板Ｗの中央から基板Ｗの中間に移動し、基板Ｗの中間から基板Ｗの外周に移動する。このように、衝突位置が基板Ｗの外周側だけに移動するので、基板Ｗ上の異物を外方に移動させる力が発生する。そのため、基板Ｗ上の異物は、基板Ｗの上面に沿って外方に移動するように促される。これにより、異物を効率的に基板Ｗから除去することができ、基板Ｗの清浄度をさらに高めることができる。
　本実施形態によれば、スプレーノズル１７が基板Ｗの上面に向けて複数の液滴を噴射しているときに、上面ノズル１１が基板Ｗの上面中央部に向けてリンス液を吐出する。基板Ｗの上面に着液したリンス液は、基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。液滴の衝突によって基板Ｗの上面から剥がれた異物は、外方に流れるリンス液によって、外方に移動するように促される。そのため、異物を効率的に基板Ｗから除去することができ、基板Ｗの清浄度をさらに高めることができる。
　本実施形態によれば、基板Ｗの上面に対する複数の液滴の衝突位置が、基板Ｗの上面とブラシ３１とが接触する領域の内側で移動する。つまり、スクラブ洗浄（ブラシ３１による洗浄）とスプレー洗浄（液滴の衝突による洗浄）とが、基板Ｗの別々の領域に行われる。このように、スクラブ洗浄およびスプレー洗浄を基板Ｗの同じ領域に実行しないので、基板Ｗの洗浄時間を短縮できる。
　他の実施形態
　本発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の範囲内において種々の変更が可能である。
　たとえば、ブラシ３１は、スポンジブラシに限らず、合成樹脂製の複数の繊維を備えるブラシであってもよい。
　基板Ｗの上面に対する複数の液滴の衝突位置を、基板Ｗの外周側だけに移動させる場合について説明したが、基板Ｗの中央側および外周側の両方に衝突位置を移動させてもよい。
　スプレーノズル１７が複数の液滴を噴射している全期間に亘って、上面ノズル１１および下面ノズル１４が純水を吐出する場合について説明したが、スプレーノズル１７が複数の液滴を噴射している期間の一部において、上面ノズル１１および下面ノズル１４の少なくとも一方が純水の吐出を停止してもよい。たとえば、基板Ｗの上面に対する複数の液滴の衝突位置が基板Ｗの中間と基板Ｗの外周との間に位置している間、上面ノズル１１および下面ノズル１４の少なくとも一方が純水の吐出を停止してもよい。
　スプレーノズル１７が複数の液滴を噴射している全期間に亘って、カバーリンス液ノズル２２が純水を吐出する場合について説明したが、スプレーノズル１７が複数の液滴を噴射している期間の一部において、カバーリンス液ノズル２２が純水の吐出を停止してもよい。たとえば、基板Ｗの上面に対する複数の液滴の衝突位置が基板Ｗの中間と基板Ｗの外周との間に位置している間、カバーリンス液ノズル２２が純水の吐出を停止してもよい。また、カバーリンス液ノズル２２を省略してもよい。
　スクラブ洗浄が行われるスクラブ洗浄領域とスプレー洗浄が行われるスプレー洗浄領域とが重ならない場合について説明したが、スクラブ洗浄領域およびスプレー洗浄領域が部分的に重なってもよい。たとえば、基板Ｗの上面に対する複数の液滴の衝突位置が、基板Ｗの先端に達するまで、スプレーノズル１７を移動させてもよい。
　ブラシ３１を下接触位置から上接触位置に移動させるときに、スプレーノズル１７の移動を一時的に停止させる場合について説明したが、スプレーノズル１７を移動させながら、ブラシ３１を下接触位置から上接触位置に移動させてもよい。
　図５では、基板Ｗの上面に対する複数の液滴の衝突位置の移動速度が一定であるように示しているが、衝突位置の移動速度は一定でなくてもよい。
　前述の全ての構成の２つ以上が組み合わされてもよい。前述の全ての工程の２つ以上が組み合わされてもよい。
　この出願は、２０１５年９月２８日に日本国特許庁に提出された特願２０１５－１８９８３３号に対応しており、この出願の全開示はここに引用により組み込まれるものとする。　本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、これらは本発明の技術的内容を明らかにするために用いられた具体例に過ぎず、本発明はこれらの具体例に限定して解釈されるべきではなく、本発明の精神および範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定される。
１　　：基板処理装置
２　　：処理ユニット
３　　：制御装置
４　　：チャンバー
５　　：スピンチャック（基板保持ユニット）
６　　：スピンベース
７　　：スピンモータ
８　　：吸引装置
１１　：上面ノズル
１２　：上面配管
１３　：上面バルブ
１４　：下面ノズル
１５　：下面配管
１６　：下面バルブ
１７　：スプレーノズル
１８　：液体配管
１９　：液体バルブ
２０　：気体配管
２１　：気体バルブ
２２　：カバーリンス液ノズル
２３　：カバーリンス液配管
２４　：カバーリンス液バルブ
２５　：ノズル移動機構
２６　：ノズルアーム
２７　：ノズル水平駆動機構
３１　：ブラシ
３２　：上洗浄面
３３　：下洗浄面
３４　：ブラシホルダ
３５　：ホルダ取付部
３６　：支持軸
３７　：ブラシアーム
３８　：ブラシ移動機構
３９　：ブラシ水平駆動機構
４０　：ブラシ鉛直駆動機構
４１　：ブラシ自転機構
４２　：ポット
４３　：洗浄液ノズル
Ａ１　：回転軸線
Ａ２　：ノズル回動軸線
Ａ３　：ブラシ回動軸線
Ｄｒ　：回転方向
Ｐ１　：衝突位置
Ｐ２　：着液位置
Ｗ　　：基板
Ｗ１　：洗浄幅
 

Claims (8)

  1. 　基板を水平に保持しながら前記基板を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板回転工程と、
    　前記基板回転工程と並行して、ブラシを前記基板の下面傾斜部に接触させる下側スクラブ洗浄工程と、
    　前記下側スクラブ洗浄工程と並行して、複数の液滴を前記基板の上面に衝突させながら、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、前記基板の中央と前記基板の中間との間で移動させる中央側スプレー洗浄工程と、
    　前記下側スクラブ洗浄工程の後、前記基板回転工程と並行して、前記ブラシを前記基板の上面傾斜部に接触させる上側スクラブ洗浄工程と、
    　前記上側スクラブ洗浄工程と並行して、複数の液滴を前記基板の上面に衝突させながら、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、前記基板の中間と前記基板の外周との間で移動させる外周側スプレー洗浄工程と、を含む、基板処理方法。
  2. 　前記中央側スプレー洗浄工程および外周側スプレー洗浄工程は、いずれも、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、前記基板の外周側だけに移動させる工程である、請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 　前記中央側スプレー洗浄工程および外周側スプレー洗浄工程と並行して、前記基板の上面中央部に向けてリンス液を吐出する上リンス液供給工程をさらに含む、請求項１または２に記載の基板処理方法。
  4. 　前記外周側スプレー洗浄工程は、前記基板の上面と前記ブラシとが接触する領域の内側で、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、前記基板の中間と前記基板の外周との間で移動させる工程である、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  5. 　基板を水平に保持しながら前記基板を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板保持ユニットと、
    　前記基板に押し付けられるブラシと、
    　前記ブラシが前記基板の下面傾斜部に接触する下接触位置と、前記ブラシが前記基板の上面傾斜部に接触する上接触位置と、を含む複数の位置に前記ブラシを移動させるブラシ移動機構と、
    　前記基板の上面に衝突する複数の液滴を形成するスプレーノズルと、
    　前記スプレーノズルを移動させることにより、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、前記基板の中央と前記基板の外周との間で移動させるノズル移動機構と、
    　前記基板保持ユニット、ブラシ移動機構、およびノズル移動機構を制御する制御装置とを含み、
    　前記制御装置は、
    　前記基板保持ユニットに前記基板を水平に保持させ、前記回転軸線まわりに回転させる基板回転工程と、
    　前記基板回転工程と並行して、前記ブラシ移動機構に前記ブラシを前記基板の下面傾斜部に接触させる下側スクラブ洗浄工程と、
    　前記下側スクラブ洗浄工程と並行して、前記ノズル移動機構に、複数の液滴を前記基板の上面に衝突させながら、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、前記基板の中央と前記基板の中間との間で移動させる中央側スプレー洗浄工程と、
    　前記下側スクラブ洗浄工程の後、前記基板回転工程と並行して、前記ブラシ移動機構に前記ブラシを前記基板の上面傾斜部に接触させる上側スクラブ洗浄工程と、
    　前記上側スクラブ洗浄工程と並行して、前記ノズル移動機構に、複数の液滴を前記基板の上面に衝突させながら、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、前記基板の中間と前記基板の外周との間で移動させる外周側スプレー洗浄工程と、を実行する、基板処理装置。
  6. 　前記制御装置は、前記中央側スプレー洗浄工程および外周側スプレー洗浄工程のそれぞれにおいて、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、前記基板の外周側だけに移動させる、請求項５に記載の基板処理装置。
  7. 　前記基板処理装置は、前記基板の上面中央部に向けてリンス液を吐出する上面ノズルをさらに含み、
    　前記制御装置は、前記中央側スプレー洗浄工程および外周側スプレー洗浄工程と並行して、前記上面ノズルに前記基板の上面中央部に向けてリンス液を吐出させる上リンス液供給工程をさらに実行する、請求項５または６に記載の基板処理装置。
  8. 　前記制御装置は、前記外周側スプレー洗浄工程において、前記ノズル移動機構に、前記基板の上面と前記ブラシとが接触する領域の内側で、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、前記基板の中間と前記基板の外周との間で移動させる、請求項５～７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
     
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI566955B (zh) * 2015-11-03 2017-01-21 研能科技股份有限公司 多色列印墨匣
JP6966917B2 (ja) 2017-10-12 2021-11-17 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
TWI834489B (zh) * 2017-12-13 2024-03-01 日商東京威力科創股份有限公司 基板處理裝置
CN110767536A (zh) * 2019-10-30 2020-02-07 上海华力微电子有限公司 晶圆清洗方法
US12509438B2 (en) 2020-01-13 2025-12-30 Aptabio Therapeutics Inc. Pyrazole derivative
JP2024064210A (ja) * 2022-10-27 2024-05-14 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法及び基板処理装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009238938A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JP2012094602A (ja) * 2010-10-25 2012-05-17 Tokyo Electron Ltd ブラシ、基板処理装置および基板処理方法。

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0864568A (ja) * 1994-08-23 1996-03-08 Toshiba Corp ウェーハ洗浄装置
US6594847B1 (en) * 2000-03-28 2003-07-22 Lam Research Corporation Single wafer residue, thin film removal and clean
JP4719052B2 (ja) 2006-03-30 2011-07-06 ソニー株式会社 基板処理装置および基板処理方法
JP4755519B2 (ja) * 2006-03-30 2011-08-24 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置および基板処理方法
KR100892809B1 (ko) 2006-03-30 2009-04-10 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤 기판처리장치 및 기판처리방법
JP4719051B2 (ja) * 2006-03-30 2011-07-06 ソニー株式会社 基板処理装置および基板処理方法
KR100940136B1 (ko) 2006-08-29 2010-02-03 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤 기판처리방법 및 기판처리장치
JP4976949B2 (ja) 2007-07-26 2012-07-18 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置
JP2009206360A (ja) * 2008-02-28 2009-09-10 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JP2010114123A (ja) 2008-11-04 2010-05-20 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置及び基板洗浄方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009238938A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JP2012094602A (ja) * 2010-10-25 2012-05-17 Tokyo Electron Ltd ブラシ、基板処理装置および基板処理方法。

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