WO2017164185A1 - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

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ozone
hydrofluoric acid
main surface
acid solution
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柴山　宣之
徹 江戸
裕充 蒲
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株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス
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    • B08B2203/005—Details of cleaning machines or methods involving the use or presence of liquid or steam the liquid being ozonated

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus for processing a main surface of 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, photo Mask substrates, ceramic substrates, solar cell substrates and the like are included.
  • a single-wafer type substrate processing apparatus that cleans substrates one by one includes, for example, a spin chuck that rotates while holding the substrate substantially horizontally, and a main surface (for example, an upper surface) of the substrate that is held and rotated by the spin chuck For example, a sponge-like cleaning brush, and a nozzle for supplying a cleaning chemical to a substrate held and rotated by a spin chuck.
  • the cleaning process includes a process of removing foreign substances on the main surface of the semiconductor wafer by using an etching action of a chemical solution.
  • SC1 ammonia hydrogen peroxide solution mixture
  • the substrate is oxidized by the oxidizing action of the hydrogen peroxide component contained in SC1.
  • the main surface is oxidized and a silicon oxide film is formed on the main surface.
  • substrate is removed with the foreign material adhering to the said main surface by the ammonia component contained in SC1.
  • by scrubbing the main surface of the substrate with a cleaning brush foreign substances adhering to the main surface of the substrate can be effectively removed.
  • the main surface of the substrate is oxidized with a hydrogen peroxide solution having a relatively weak oxidizing power, so that the amount of oxide film formed on the main surface of the substrate is small. That is, the etching performance (foreign matter removal performance) by SC1 is not so high. In this case, even when scrubbing the main surface with the cleaning brush is performed in parallel with the supply of SC1, the cleaning efficiency is low. Therefore, when a large amount of foreign matter adheres to the main surface of the substrate to be cleaned, there is a problem that it takes a long time to clean the main surface and the throughput is poor.
  • the inventors of the present application are considering using a hydrofluoric acid ozone solution in which ozone is dissolved in hydrofluoric acid as the cleaning chemical.
  • the main surface of the substrate may be hydrophobized by the action of hydrofluoric acid contained in the chemical solution.
  • the brush is brought into contact with the main surface in a state where the main surface of the substrate is hydrophobic, there is a possibility that the foreign matter scraped off by the cleaning brush will reattach to the main surface of the substrate.
  • an object of the present invention is to provide a substrate processing method and a substrate processing apparatus capable of efficiently cleaning the main surface of a substrate using a hydrofluoric acid ozone solution while suppressing or preventing the reattachment of foreign matters via a cleaning brush. It is to be.
  • a substrate holding step for holding a substrate by a substrate holding unit and an ozone-containing hydrofluoric acid solution in which ozone is dissolved in a hydrofluoric acid solution are supplied to one main surface of the substrate held by the substrate holding unit.
  • a brush cleaning step for cleaning the one main surface by bringing a cleaning brush into contact with the one main surface of the substrate; and the ozone An ozone water supply step for supplying ozone water to the one main surface of the substrate before the start of the brush cleaning step or in parallel with the brush cleaning step after the containing hydrofluoric acid solution supplying step;
  • the ozone-containing hydrofluoric acid solution supplying step the ozone-containing hydrofluoric acid solution is supplied to one main surface of the substrate, and an oxide film is formed on the one main surface of the substrate by the oxidizing action of ozone contained in the ozone-containing hydrofluoric acid solution. Further, the oxide film formed on one main surface of the substrate is peeled off (lifted off) from the one main surface by the oxide film etching action of hydrofluoric acid contained in the ozone-containing hydrofluoric acid solution.
  • the cleaning brush is brought into contact with one main surface of the substrate, so that the separated foreign matter is scraped off by the cleaning brush. Thereby, the oxide film and foreign matter after peeling can be removed from the one main surface of the substrate.
  • the ozone-containing hydrofluoric acid solution supplying step there is a possibility that one main surface of the substrate may be hydrophobized by hydrofluoric acid contained in the ozone-containing hydrofluoric acid solution. Since the ozone-containing hydrofluoric acid solution uses a hydrofluoric acid solution as a solvent, the hydrofluoric acid contained in the ozone-containing hydrofluoric acid solution due to the low hydrofluoric acid concentration and the hydrophilizing action of ozone contained in the ozone-containing hydrofluoric acid solution.
  • the substrate is not cleaned after the end of the ozone-containing hydrofluoric acid solution supplying process.
  • at least a part of the main surface may be hydrophobic. Therefore, if the brush cleaning process is performed after the ozone-containing hydrofluoric acid solution supplying process, foreign matter scraped off by the cleaning brush may be reattached to one main surface of the substrate.
  • ozone water is supplied to one main surface of the substrate in an ozone water supply process that is performed prior to the start of the brush cleaning process or in parallel with the brush cleaning process. Therefore, even if a part of the substrate exhibits hydrophobicity after the ozone-containing hydrofluoric acid solution supplying step is completed, the hydrophobic region can be hydrophilized by performing the ozone water supplying step thereafter.
  • the brush cleaning process can be performed in a state where the entire area of the one main surface of the substrate is made hydrophilic. Thereby, the reattachment of the foreign material to the one main surface of the substrate through the cleaning brush can be prevented.
  • the ozone water supply step includes a step of supplying ozone water to the one main surface of the substrate prior to the start of the brush cleaning step after the ozone-containing hydrofluoric acid solution supply step.
  • the brush cleaning process can be started in a state where the entire area of the one main surface of the substrate is made hydrophilic. Thereby, the reattachment of the foreign substance to the one main surface of the substrate can be prevented more reliably.
  • the ozone-containing hydrofluoric acid solution supplying step includes a step of discharging the ozone-containing hydrofluoric acid solution toward a central portion of one main surface of the substrate held by the substrate holding unit. Also good.
  • the substrate processing method may further include a substrate rotating step of rotating the substrate around a predetermined rotation axis in parallel with the ozone-containing hydrofluoric acid solution supplying step.
  • the ozone-containing hydrofluoric acid solution supplied to the central portion of the one main surface of the substrate receives a centrifugal force due to the rotation of the substrate and spreads radially toward the outer peripheral portion of the one main surface of the substrate. Therefore, the ozone-containing hydrofluoric acid solution can be spread over the entire area of the one main surface of the substrate. In other words, hydrofluoric acid and ozone can be distributed over the entire area of the one main surface of the substrate.
  • the ozone water supply step may include a central ozone water discharge step for discharging ozone water toward the central portion of the one main surface of the substrate.
  • the ozone water supplied to the central portion of the one main surface of the substrate receives a centrifugal force due to the rotation of the substrate and spreads radially toward the outer peripheral portion of the one main surface of the substrate. Therefore, ozone water can be spread over the entire area of the one main surface of the substrate. In other words, not only the central portion of the one main surface of the substrate but also the outer peripheral portion of the one main surface of the substrate can be hydrophilized.
  • the ozone water supply step may include an outer peripheral ozone water discharge step of discharging ozone water toward the outer peripheral portion of the one main surface of the substrate.
  • the ozone water discharged toward the outer peripheral portion of the one main surface of the substrate is supplied to the entire outer peripheral portion of the one main surface of the substrate by the rotation of the substrate.
  • substrate can be made hydrophilic efficiently, and, thereby, the reattachment of the foreign material to the one main surface of a board
  • the ozone concentration of the ozone water supplied to the one main surface of the substrate in the ozone water supply step may be 50 ppm or more.
  • the ozone concentration of the ozone water supplied in the ozone water supply step is 50 ppm or more, one main surface of the substrate can be made hydrophilic.
  • the brush cleaning process can be performed in a state where the entire area of the one main surface of the substrate is made hydrophilic.
  • a protective fluid supply step of supplying a protective fluid to the other main surface in order to prevent or suppress the sneak of the ozone-containing hydrofluoric acid solution to the other main surface may be included.
  • the device forming surface of the substrate can be protected by the protective fluid supplied to the device forming surface of the substrate. Therefore, it is possible to perform a cleaning process using the ozone-containing hydrofluoric acid solution and the cleaning brush on the one main surface of the substrate while protecting the other main surface of the substrate.
  • the substrate may include a semiconductor substrate.
  • the other main surface of the substrate may be a device forming surface for forming a device.
  • the one main surface of the substrate may be a device non-formation surface on which the device is not formed.
  • this method it is possible to perform the cleaning treatment using the ozone-containing hydrofluoric acid solution and the cleaning brush on the device non-forming surface of the substrate while protecting the device forming surface of the substrate. Thereby, the foreign material adhering or forming on the device non-formation surface and scratches formed on the device non-formation surface can be removed.
  • the device forming surface may include a metal layer.
  • the protective fluid supply step may include a protective gas supply step of supplying a protective gas to the other main surface.
  • the protective gas is supplied to the other main surface.
  • the other main surface is a device forming surface (particularly, the device forming surface includes a metal layer that dislikes water treatment)
  • the other main surface can be protected without supplying water to the other main surface.
  • the supply flow rate of the ozone-containing hydrofluoric acid solution is large, the ozone-containing hydrofluoric acid solution may flow around the other main surface against the airflow of the protective gas formed on the other main surface of the substrate. Therefore, the supply flow rate of the ozone-containing hydrofluoric acid solution in the ozone-containing hydrofluoric acid solution supply step is limited.
  • the amount of ozone contained in the ozone-containing hydrofluoric acid solution is small, and therefore, after the ozone-containing hydrofluoric acid solution supply step ends There is a possibility that at least a part of one main surface of the substrate exhibits hydrophobicity.
  • the ozone-containing hydrofluoric acid solution supplying step includes a step of discharging the ozone-containing hydrofluoric acid solution toward the central portion of one main surface of the substrate, and in parallel with the ozone-containing hydrofluoric acid solution supplying step, When the substrate is rotated around a predetermined rotation axis, ozone does not reach the outer peripheral portion of one main surface of the substrate during the ozone-containing hydrofluoric acid solution supplying step. In this case, at the end of the ozone-containing hydrofluoric acid solution supplying step, the outer peripheral portion of the one main surface exhibits hydrophobicity.
  • the brush cleaning process can be performed in a state where the entire area of the one main surface of the substrate is made hydrophilic.
  • the discharge flow rate of the ozone-containing hydrofluoric acid solution in the ozone-containing hydrofluoric acid solution supplying step is 0.5 liter / minute or more and 1.0 liter / minute or less. In this case, it is possible to prevent the ozone-containing hydrofluoric acid solution from entering the other main surface of the substrate. Further, the discharge flow rate is more preferably 0.8 liter / min or less, and in this case, it is possible to prevent the ozone-containing hydrofluoric acid solution from flowing into the other main surface of the substrate more reliably.
  • the substrate holding step includes a step of holding the substrate in a horizontal posture
  • the ozone-containing hydrofluoric acid solution supplying step includes a step of discharging the ozone-containing hydrofluoric acid solution onto the upper surface of the substrate
  • the brush The cleaning step may include a step of cleaning the upper surface of the substrate.
  • the treatment using the ozone-containing hydrofluoric acid solution and the cleaning brush can be performed on the upper surface of the substrate.
  • the one main surface of the substrate may include a silicon-containing surface containing a silicon component.
  • a silicon oxide film is formed on one main surface of the substrate by the oxidizing action of ozone contained in the ozone-containing hydrofluoric acid solution. Further, the silicon oxide film formed on one main surface of the substrate is peeled off from the one main surface by the oxide film etching action of hydrofluoric acid contained in the ozone-containing hydrofluoric acid solution. As a result, foreign substances (particles, impurities, peeling of the one main surface, etc.) attached to or formed on one main surface of the substrate are removed, or scratches (chips, dents) formed on the one main surface of the substrate are removed. Etc.) can be removed.
  • ozone having a strong oxidizing power is used, a large amount of silicon oxide film can be formed on one main surface of the substrate, whereby a large amount of silicon oxide film can be lifted off from one main surface of the substrate. Thereby, the foreign substance and / or flaw of one main surface of a board
  • substrate can be removed efficiently.
  • the one main surface of the substrate may include a titanium nitride-containing surface including titanium nitride.
  • the present invention provides a substrate holding unit for holding a substrate and an ozone-containing hydrofluoric acid solution for supplying an ozone-containing hydrofluoric acid solution in which ozone is dissolved in a hydrofluoric acid solution to one main surface of the substrate held by the substrate holding unit.
  • a cleaning brush drive unit for driving the brush, and controls the ozone-containing hydrofluoric acid solution supply unit, the ozone water supply unit, and the cleaning brush drive unit to control the ozone-containing fluoride on one main surface of the substrate.
  • a cleaning brush is provided on the one main surface of the substrate.
  • a substrate processing apparatus including a control device that performs an ozone water supply step of supplying ozone water to the one main surface.
  • the ozone-containing hydrofluoric acid solution supplying step is performed on the one main surface of the substrate prior to the start of the brush cleaning step or in parallel with the brush cleaning step performed after the ozone-containing hydrofluoric acid solution supplying step.
  • the ozone-containing hydrofluoric acid solution supplying step the ozone-containing hydrofluoric acid solution is supplied to one main surface of the substrate, and an oxide film is formed on the one main surface of the substrate by the oxidizing action of ozone contained in the ozone-containing hydrofluoric acid solution. Further, the oxide film formed on one main surface of the substrate is peeled off (lifted off) from the one main surface by the oxide film etching action of hydrofluoric acid contained in the ozone-containing hydrofluoric acid solution.
  • the cleaning brush is brought into contact with one main surface of the substrate, so that the separated foreign matter is scraped off by the cleaning brush. Thereby, the oxide film and foreign matter after peeling can be removed from the one main surface of the substrate.
  • the ozone-containing hydrofluoric acid solution supplying step there is a possibility that one main surface of the substrate may be hydrophobized by hydrofluoric acid contained in the ozone-containing hydrofluoric acid solution. Since the ozone-containing hydrofluoric acid solution uses a hydrofluoric acid solution as a solvent, the hydrofluoric acid contained in the ozone-containing hydrofluoric acid solution due to the low hydrofluoric acid concentration and the hydrophilizing action of ozone contained in the ozone-containing hydrofluoric acid solution.
  • the substrate is not cleaned after the end of the ozone-containing hydrofluoric acid solution supplying process.
  • at least a part of the main surface may be hydrophobic. Therefore, if the brush cleaning process is performed after the ozone-containing hydrofluoric acid solution supplying process, foreign matter scraped off by the cleaning brush may be reattached to one main surface of the substrate.
  • ozone water is supplied to one main surface of the substrate in an ozone water supply process that is performed prior to the start of the brush cleaning process or in parallel with the brush cleaning process.
  • substrate is hydrophilized.
  • the ozone water supplying process is performed thereafter to change the hydrophobic area to hydrophilic. Can do.
  • the brush cleaning process can be performed in a state where the entire area of the one main surface of the substrate is made hydrophilic, thereby preventing the reattachment of foreign matters to the one main surface of the substrate through the cleaning brush.
  • FIG. 1 is an illustrative plan view for explaining an internal layout of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration example of a processing unit provided in the substrate processing apparatus.
  • FIG. 3 is a plan view for explaining a more specific configuration of the spin chuck provided in the substrate processing apparatus.
  • FIG. 4 is a bottom view of the configuration of FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along section line VV in FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the configuration of FIG.
  • FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a configuration in the vicinity of the movable pin provided in the spin chuck.
  • FIG. 1 is an illustrative plan view for explaining an internal layout of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration example of a processing unit provided in the substrate processing apparatus.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the FOM nozzle.
  • FIG. 9 is a schematic plan view for explaining the movement of the cleaning brush.
  • FIG. 10 is a block diagram for explaining an electrical configuration of a main part of the substrate processing apparatus.
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining an example of a cleaning process executed by the substrate processing apparatus.
  • 12A-12B are schematic diagrams for explaining a processing example of the cleaning processing.
  • 12C-12D are schematic diagrams for explaining the process following FIG. 12B.
  • 12E-12F are schematic views for explaining the process following FIG. 12D.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing the flow of FOM and inert gas in the outer periphery of the substrate.
  • FIG. 14 is a graph showing the test results of the first cleaning test.
  • FIG. 1 is an illustrative plan view for explaining an internal layout of a substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the substrate processing apparatus 1 is a single-wafer type apparatus that processes a disk-shaped substrate W made of a semiconductor wafer (semiconductor substrate) one by one with a processing liquid or a processing gas.
  • the substrate processing apparatus 1 includes a load port LP that holds a plurality of carriers C, a reversing unit TU that flips the posture of the substrate W up and down, and a plurality of processing units 2 that process the substrate W.
  • the load port LP and the processing unit 2 are arranged at an interval in the horizontal direction.
  • the reversing unit TU is disposed on the transport path of the substrate W transported between the load port LP and the processing unit 2.
  • the substrate processing apparatus 1 further includes an indexer robot IR disposed between the load port LP and the reversing unit TU, and a center robot disposed between the reversing unit TU and the processing unit 2. It includes CR and a control device 3 that controls the operation of the device provided in the substrate processing apparatus 1 and the opening and closing of the valve.
  • the indexer robot IR carries a plurality of substrates W one by one from the carrier C held in the load port LP to the reversing unit TU, and a plurality of sheets are transferred from the reversing unit TU to the carrier C held in the load port LP.
  • the substrates W are transferred one by one.
  • the center robot CR transports a plurality of substrates W from the reversing unit TU to the processing unit 2 one by one, and transports the plurality of substrates W from the processing unit 2 to the reversing unit TU one by one.
  • the center robot CR further transports the substrate W between the plurality of processing units 2.
  • the indexer robot IR includes a hand H1 that supports the substrate W horizontally.
  • the indexer robot IR moves the hand H1 horizontally. Further, the indexer robot IR moves the hand H1 up and down and rotates the hand H1 around the vertical axis.
  • the center robot CR includes a hand H2 that supports the substrate W horizontally. The center robot CR moves the hand H2 horizontally. Further, the center robot CR moves the hand H2 up and down and rotates the hand H2 around the vertical axis.
  • the substrate C is accommodated in the carrier C in a state where the surface Wa of the substrate W that is a device formation surface is directed upward (upward posture).
  • the control device 3 causes the indexer robot IR to transfer the substrate W from the carrier C to the reversing unit TU with the surface Wa facing upward.
  • the control apparatus 3 reverses the board
  • the control device 3 causes the center robot CR to transfer the substrate W from the reversing unit TU to the processing unit 2 with the back surface Wb facing upward. Then, the control device 3 causes the processing unit 2 to process the back surface Wb of the substrate W.
  • the control device 3 After the back surface Wb of the substrate W has been processed, the control device 3 causes the center robot CR to transport the substrate W from the processing unit 2 to the reversing unit TU with the back surface Wb facing upward. And the control apparatus 3 reverses the board
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration example of the processing unit 2 provided in the substrate processing apparatus 1.
  • the processing unit 2 includes a box-shaped processing chamber 4 having an internal space, a single substrate W held in the processing chamber 4 in a horizontal posture, and a substrate around a vertical rotation axis A1 passing through the center of the substrate W.
  • FOM nozzle 6 for selectively discharging ozone water
  • an FOM supply device 7 for selectively supplying FOM and ozone water to the FOM nozzle 6, and an upper surface of the substrate W held by the spin chuck 5
  • a water supply unit 8 for supplying water, a cleaning brush 10 for contacting the upper surface of the substrate W and scrubbing the upper surface, and a cleaning for driving the cleaning brush 10
  • the drive unit 11, the protective gas supply unit 12 for supplying an inert gas (protective
  • the FOM supply unit is configured by the FOM nozzle 6 and the FOM supply device 7.
  • the FOM nozzle 6 and the FOM supply device 7 constitute an ozone water supply unit. That is, the FOM supply unit also serves as the ozone water supply unit.
  • the processing chamber 4 includes a box-shaped partition wall (not shown), and an FFU (fan filter unit, not shown) as a blower unit that sends clean air from above the partition wall into the partition wall (corresponding to the inside of the processing chamber 4). And an exhaust device (not shown) for exhausting the gas in the processing chamber 4 from the lower part of the partition wall.
  • a downflow (downflow) is formed in the processing chamber 4 by the FFU and the exhaust device.
  • the spin chuck 5 includes a turntable 107 that can rotate around a rotation axis A1 along the vertical direction.
  • a rotating shaft 108 is coupled to the lower surface of the rotation center of the turntable 107 via a boss 109.
  • the rotation shaft 108 is a hollow shaft, extends along the vertical direction, and is configured to rotate around the rotation axis A ⁇ b> 1 upon receiving a driving force from the rotation drive unit 103.
  • the rotation drive unit 103 may be an electric motor having the rotation shaft 108 as a drive shaft, for example.
  • the spin chuck 5 further includes a plurality of (six in this embodiment) holding pins 110 provided at intervals along the circumferential direction on the peripheral edge of the upper surface of the turntable 107.
  • the holding pin 110 is configured to hold the substrate W horizontally at an upper substrate holding height spaced apart from the turntable 107 having a substantially horizontal upper surface.
  • the spin chuck 5 further includes a protective disk 115 disposed between the upper surface of the turntable 107 and the substrate holding height by the holding pins 110.
  • the protection disk 115 is coupled to the turntable 107 so as to be movable up and down, and is provided at a lower position near the upper surface of the turntable 107 and a lower surface of the substrate W held by the holding pins 110 above the lower position. It is possible to move between close positions that are close to each other with a small gap.
  • the protective disk 115 is a disk-shaped member having a slightly larger diameter than the substrate W, and a notch for avoiding the holding pin 110 is formed at a position corresponding to the holding pin 110. Yes.
  • the rotary shaft 108 is a hollow shaft, and an inert gas supply pipe 170 is inserted through the rotary shaft 108.
  • An inert gas supply path 172 that guides an inert gas as an example of a protective gas from an inert gas supply source is coupled to the lower end of the inert gas supply pipe 170.
  • Examples of the inert gas guided to the inert gas supply path 172 include an inert gas such as CDA (clean air with low humidity) and nitrogen gas.
  • CDA clean air with low humidity
  • nitrogen gas nitrogen gas.
  • an inert gas valve 173 and an inert gas flow rate adjustment valve 174 are interposed in the middle of the inert gas supply path 172.
  • the inert gas valve 173 opens and closes the inert gas supply path 172.
  • the inert gas By opening the inert gas valve 173, the inert gas is fed into the inert gas supply pipe 170.
  • This inert gas is supplied to a space between the protective disk 115 and the lower surface of the substrate W by a configuration described later.
  • the protective gas supply unit 12 is configured by the inert gas supply pipe 170, the inert gas supply path 172, the inert gas valve 173, and the like.
  • FIG. 3 is a plan view for explaining a more specific configuration of the spin chuck 5 provided in the substrate processing apparatus 1.
  • FIG. 4 is a bottom view of the configuration of FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along section line VV in FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the configuration of FIG.
  • FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a configuration in the vicinity of the movable pin 112 provided in the spin chuck 5.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the FOM nozzle 6.
  • FIG. 9 is a schematic plan view for explaining the movement of the cleaning brush 10.
  • the turntable 107 is formed in a disc shape along a horizontal plane, and is connected to a boss 109 connected to a rotation shaft 108.
  • the plurality of holding pins 110 are arranged at equal intervals along the circumferential direction on the peripheral edge of the upper surface of the turntable 107.
  • the holding pin 110 includes a fixed pin 111 that does not move with respect to the turntable 107 and a movable pin 112 that can move with respect to the turntable 107.
  • the two holding pins 110 arranged adjacent to each other are the movable pins 112.
  • the holding pin 110 includes a lower shaft portion 151 coupled to the turntable 107 and an upper shaft portion 152 formed integrally with the upper end of the lower shaft portion 151.
  • the lower shaft portion 151 and the upper shaft portion 152 are each formed in a cylindrical shape.
  • the upper shaft portion 152 is provided eccentric from the center axis of the lower shaft portion 151.
  • the surface connecting the upper end of the lower shaft portion 151 and the lower end of the upper shaft portion 152 forms a tapered surface 153 that descends from the upper shaft portion 152 toward the peripheral surface of the lower shaft portion 151.
  • the movable pin 112 is coupled to the turntable 107 so that the lower shaft portion 151 can rotate around the rotation axis 112a coaxial with the center axis. More specifically, a support shaft 155 that is supported by a rotary table 107 via a bearing 154 is provided at the lower end portion of the lower shaft portion 151. A magnet holding member 157 holding a pin driving permanent magnet 156 is coupled to the lower end of the support shaft 155. The pin driving permanent magnet 156 is disposed, for example, with the magnetic pole direction oriented in a direction orthogonal to the rotation axis 112 a of the movable pin 112.
  • the protective disk 115 is a substantially disk-shaped member having the same size as the substrate W.
  • a cutout 116 is formed in the outer peripheral portion of the protection disk 115 at a position corresponding to the holding pin 110 so as to border the holding pin 110 with a certain distance from the outer peripheral surface of the holding pin 110.
  • a circular opening corresponding to the boss 109 is formed in the central region of the protection disk 115.
  • a guide shaft 117 extending in the vertical direction in parallel to the rotation axis A1 is coupled to the lower surface of the protective disk 115 at a position farther from the rotation axis A1 than the boss 109.
  • the guide shaft 117 is disposed at three locations that are equally spaced in the circumferential direction of the protective disk 115. More specifically, three guide shafts 117 are arranged at angular positions corresponding to every other holding pin 110 as viewed from the rotation axis A1.
  • the guide shaft 117 is coupled to a linear bearing 118 provided at a corresponding portion of the turntable 107, and is movable in the vertical direction, that is, in a direction parallel to the rotation axis A1 while being guided by the linear bearing 118. Therefore, the guide shaft 117 and the linear bearing 118 constitute a guide unit 119 that guides the protective disk 115 along the vertical direction parallel to the rotation axis A1.
  • the guide shaft 117 penetrates the linear bearing 118 and has a flange 120 protruding outward at the lower end thereof.
  • the flange 120 abuts on the lower end of the linear bearing 118, the upward movement of the guide shaft 117, that is, the upward movement of the protective disk 115 is restricted. That is, the flange 120 is a regulating member that regulates the upward movement of the protective disk.
  • a magnet holding member 161 holding the protective disk side permanent magnet 160 is protected at an outer position farther from the rotation axis A1 than the guide shaft 117 and closer to the rotation axis A1 than the holding pin 110. It is fixed to the lower surface of the disk 115.
  • the protective disk side permanent magnet 160 is held by the magnet holding member 161 with the magnetic pole direction directed in the vertical direction.
  • the protective disk side permanent magnet 160 may be fixed to the magnet holding member 161 so as to have an S pole on the lower side and an N pole on the upper side.
  • the magnet holding members 161 are provided at six locations at equal intervals in the circumferential direction.
  • each magnet holding member 161 is arranged at an angular position corresponding to between the holding pins 110 adjacent to each other (in the present embodiment) as viewed from the rotation axis A1. Further, among the six angular regions divided (equally divided in this embodiment) by the six magnet holding members 161 as viewed from the rotation axis A1, within every other angular region (in this embodiment, in the angular region). Three guide shafts 117 are arranged at the center position).
  • through-holes 162 are formed in the turntable 107 at six locations corresponding to the six magnet holding members 161.
  • Each through hole 162 is formed so that the corresponding magnet holding member 161 can be inserted in a vertical direction parallel to the rotation axis A1.
  • the magnet holding member 161 is inserted through the through hole 162 and protrudes downward from the lower surface of the turntable 107, and the protection disk side permanent magnet 160 is lower than the lower surface of the turntable 107. Located below.
  • an elevating permanent magnet 125 is disposed below the turntable 107.
  • a magnet lifting / lowering unit 126 that lifts and lowers the lifting / lowering permanent magnet 125 is connected to the lifting / lowering permanent magnet 125.
  • the magnet lifting / lowering unit 126 includes, for example, a cylinder that can be expanded and contracted in the vertical direction, and is supported by the cylinder.
  • the elevating permanent magnet 125 is formed in an annular shape coaxial with the rotation axis A1, and is disposed along a plane (horizontal plane) orthogonal to the rotation axis A1. More specifically, the elevating permanent magnet 125 is disposed at a position farther from the protective disk side permanent magnet 160 and closer to the pin driving permanent magnet 156 with respect to the rotation axis A1. That is, in a plan view, the annular elevating permanent magnet 125 is located between the protective disk side permanent magnet 160 and the pin driving permanent magnet 156. Further, the elevating permanent magnet 125 is arranged at a position lower than the protective disk side permanent magnet 160.
  • the magnetic pole direction of the elevating permanent magnet 125 is in the horizontal direction, that is, the rotational radius direction of the turntable 107.
  • the elevating permanent magnet 125 is configured to have the same magnetic pole, that is, the south pole in a ring shape inward in the rotational radius direction.
  • the elevating permanent magnet 125 In the state where the elevating permanent magnet 125 is disposed at the upper position (see FIG. 12B) where the ring-shaped magnetic pole is horizontally opposed to the pin driving permanent magnet 156, the elevating permanent magnet 125 and the pin driving permanent magnet 156 are arranged.
  • the movable pin 112 is driven to the holding position and held at the holding position by the magnetic force acting between the two.
  • the movable pin 112 has an upper shaft portion 152 at a position eccentric from the rotation axis 112a (see FIG. 7). Therefore, due to the rotation of the lower shaft portion 151, the upper shaft portion 152 is displaced between a distant open position away from the rotation axis A1 and a holding position approaching the rotation axis A1.
  • the upper shaft portion 152 of the movable pin 112 is biased to the open position by the elastic pressing force of an elastic pressing member (not shown) such as a spring. Therefore, when the pin driving permanent magnet 156 does not receive the attractive magnetic force from the elevating permanent magnet 125, the movable pin 112 is located at an open position away from the rotation axis A1.
  • the pin driving permanent magnet 156 moves to the holding position where the upper shaft portion 152 approaches the rotation axis A1 when receiving the attractive magnetic force (the magnetic force exceeding the elastic pressing force by the elastic pressing member) from the elevating permanent magnet 125.
  • the elevating permanent magnet 125 is formed in an annular shape coaxial with the rotation axis A1, the elevating permanent magnet 125 does not depend on the rotation position of the movable pin 112 around the rotation axis A1, that is, even if the rotary table 107 is rotating.
  • the attractive magnetic force between the magnet 125 and the pin driving permanent magnet 156 is held, whereby the movable pin 112 is held at a holding position for holding the substrate W.
  • the elevating permanent magnet 125 when the elevating permanent magnet 125 is in the upper position (see FIG. 12B), a repulsive magnetic force acts between the elevating permanent magnet 125 and the protective disk side permanent magnet 160, and the protective disk side permanent magnet 160 applies an upward external force. receive.
  • the protective disk 115 receives an upward force from the magnet holding member 161 holding the protective disk side permanent magnet 160 and is held at a processing position close to the lower surface of the substrate W.
  • the elevating permanent magnet 125 In a state where the elevating permanent magnet 125 is disposed at a lower position (see FIG. 12A, etc.) that is spaced downward from the upper position (see FIG. 12B), the repulsive magnetic force between the elevating permanent magnet 125 and the protective disk side permanent magnet 160 is Therefore, the protection disk 115 is held at a lower position near the upper surface of the turntable 107 by its own weight. Further, since the elevating permanent magnet 125 does not face the pin driving permanent magnet 156, the movable pin 112 is not subjected to an external force that urges the movable pin 112 to its holding position.
  • the center robot CR that carries the substrate W in and out of the spin chuck 5 can cause the hand H2 to enter the space between the protective disk 115 and the lower surface of the substrate W.
  • the protective disk-side permanent magnet 160, the elevating permanent magnet 125, and the magnet elevating unit 126 are caused to lift the protective disk 115 upward from the surface of the turntable 107 by the repulsive force between the permanent magnets 125, 160.
  • the magnetic levitation unit 141 leading to is constructed.
  • the pin driving permanent magnet 156, the elevating permanent magnet 125, and the magnet elevating unit 126 constitute a magnetic driving unit 142 that holds the movable pin 112 in its holding position by the magnetic force between the permanent magnets 125 and 156. ing.
  • the magnetic levitation unit 141 and the magnetic drive unit 142 share the elevating permanent magnet 125 and the magnet elevating unit 126.
  • the protective disk 115 is held in the approach position by the magnetic repulsive force between the elevating permanent magnet 125 and the protective disk side permanent magnet 160, and the elevating permanent magnet 125 and the pin
  • the movable pin 112 is held at the holding position by the magnetic attraction force with the driving permanent magnet 156.
  • the boss 109 coupled to the upper end of the rotary shaft 108 holds a bearing unit 175 for supporting the upper end portion of the inert gas supply pipe 170.
  • the bearing unit 175 includes a spacer 177 fitted and fixed in a recess 176 formed in the boss 109, a bearing 178 disposed between the spacer 177 and the inert gas supply pipe 170, and the spacer 177.
  • a magnetic fluid bearing 179 provided above the bearing 178 between the active gas supply pipe 170 and the active gas supply pipe 170 is provided.
  • the boss 109 integrally has a flange 181 protruding outward along a horizontal plane, and the turntable 107 is coupled to the flange 181. Further, the above-mentioned spacer 177 is fixed to the flange 181 so as to sandwich the inner peripheral edge of the turntable 107, and the cover 184 is coupled to the spacer 177.
  • the cover 184 is formed in a substantially disk shape, and has an opening for exposing the upper end of the inert gas supply pipe 170 at the center, and a recess 185 having the opening as a bottom surface is formed on the upper surface thereof. .
  • the recess 185 has a horizontal bottom surface and an inverted conical inclined surface 183 that rises obliquely upward from the periphery of the bottom surface outward.
  • a rectifying member 186 is coupled to the bottom surface of the recess 185.
  • the rectifying member 186 has a plurality of (for example, four) leg portions 187 that are discretely arranged at intervals along the circumferential direction around the rotation axis A ⁇ b> 1, and the leg portions 187 define the recesses 185. It has a bottom surface 188 that is spaced from the bottom surface.
  • An inclined surface 189 made of an inverted conical surface extending obliquely upward toward the outside from the peripheral edge of the bottom surface 188 is formed.
  • a flange 184 a is formed outwardly on the outer periphery of the upper surface of the cover 184.
  • the flange 184a is aligned with a step portion 115a formed on the inner peripheral edge of the protective disk 115. That is, when the protective disk 115 is in an approach position close to the lower surface of the substrate W, the flange 184a and the stepped portion 115a are combined, and the upper surface of the cover 184 and the upper surface of the protective disk 115 are located in the same plane and are flat. An inert gas flow path is formed.
  • the inert gas flowing out from the upper end of the inert gas supply pipe 170 exits into the space defined by the bottom surface 188 of the rectifying member 186 in the recess 185 of the cover 184.
  • This inert gas is further blown out in the radial direction away from the rotation axis A1 through the radial flow path 182 defined by the inclined surface 183 of the recess 185 and the inclined surface 189 of the rectifying member 186. become.
  • This inert gas forms an air flow of inert gas in a space between the protective disk 115 and the lower surface of the substrate W held by the holding pins 110, and the substrate W is directed outward in the rotational radius direction from the space. Blow out.
  • the cover 191 includes an annular plate portion 192 that protrudes in the horizontal direction from the outer peripheral portion of the upper surface in the radial direction and a cylindrical portion 193 that hangs down from the peripheral end of the annular plate portion 192.
  • the outer periphery of the annular plate portion 192 is located outward from the peripheral end of the turntable 107.
  • the annular plate portion 192 and the cylindrical portion 193 are integrally formed using, for example, a resin material having chemical resistance.
  • a cutout 194 for avoiding the holding pin 110 is formed at a position corresponding to the holding pin 110 on the inner periphery of the annular plate portion 192.
  • the notch 194 is formed so as to border the holding pin 110 with a certain distance from the outer peripheral surface of the holding pin 110.
  • the annular plate portion 192 and the cylindrical portion 193 are integrally formed using, for example, a resin material having chemical resistance.
  • the annular plate portion 192 of the cover 191 has a throttle portion 190 (see FIG. 13) for restricting the flow path of the inert gas at the outer peripheral portion of the substrate W held by the holding pins 110 on the upper surface.
  • These throttle portions 190 increase the flow velocity of the inert gas flow blown outward from the space between the cover 191 and the lower surface (front surface Wa) of the substrate W, so that the upper surface (back surface Wb) of the substrate W is increased. It is possible to reliably avoid or suppress the processing liquid (FOM) from entering the lower surface (front surface Wa) side of the substrate W.
  • the FOM nozzle 6 is, for example, a straight nozzle that selectively discharges FOM and ozone water in a continuous flow state, and a vertical posture that discharges the processing liquid in a direction perpendicular to the upper surface of the substrate W. Thus, it is attached to the tip of the nozzle arm 21 extending in the horizontal direction.
  • the FOM nozzle 6 discharges FOM or ozone water in a discharge direction inclined with respect to the upper surface of the substrate W so that the FOM or ozone water is deposited inward (rotation axis A1 side) from the discharge port.
  • the top surface of the substrate W may be held by the nozzle arm 21 in an inwardly directed posture, or so that FOM or ozone water is deposited outside the discharge port (on the opposite side to the rotation axis A1).
  • the nozzle arm 21 may hold the FOM or ozone water in an outward posture that is inclined with respect to the discharge direction.
  • a nozzle moving unit 22 is coupled to the nozzle arm 21.
  • the nozzle moving unit 22 moves the FOM nozzle 6 horizontally along a trajectory passing through the central portion of the upper surface of the substrate W in plan view by rotating the nozzle arm 21 around an oscillation axis (not shown).
  • the nozzle moving unit 22 includes a processing position where the FOM or ozone water discharged from the FOM nozzle 6 lands on the upper surface of the substrate W, and a home position where the FOM nozzle 6 is set around the spin chuck 5 in plan view. In the meantime, the FOM nozzle 6 is moved horizontally.
  • the nozzle moving unit 22 includes a central position where the FOM or ozone water discharged from the FOM nozzle 6 is deposited on the center of the upper surface of the substrate W, and the FOM or ozone water discharged from the FOM nozzle 6 is the substrate W.
  • the FOM nozzle 6 is moved horizontally between the peripheral position where the liquid is deposited on the outer periphery of the upper surface.
  • the center position and the peripheral position are both processing positions.
  • the FOM supply device 7 is connected to the FOM nozzle 6 and includes a hydrofluoric acid pipe 23 to which dilute hydrofluoric acid from a dilute hydrofluoric acid supply source (not shown) is supplied, and an ozone water supply source (for example, an ozone generator). And an ozone water pipe 24 to which ozone water from (not shown) is supplied.
  • a hydrofluoric acid valve 25 for opening and closing the hydrofluoric acid pipe 23 and a hydrofluoric acid flow rate adjusting valve 26 are interposed.
  • the hydrofluoric acid valve 25 is opened and closed under the control of the control device 3.
  • the hydrofluoric acid flow rate adjustment valve 26 includes a valve body having a valve seat therein, a valve body that opens and closes the valve seat, and an actuator that moves the valve body between an open position and a closed position. including. The same applies to other flow rate adjusting valves.
  • an ozone water valve 27 for opening and closing the ozone water pipe 24, and an ozone water flow rate for adjusting the flow rate of the ozone water pipe 24 by adjusting the opening of the ozone water pipe 24.
  • An adjustment valve 28 is interposed. Ozone water is supplied to the FOM nozzle 6 through the ozone water pipe 24.
  • the FOM nozzle 6 includes a casing 31 having a substantially cylindrical shape.
  • the FOM nozzle 6 is attached to the nozzle arm 21 (see FIG. 2) in a vertical posture in which the central axis of the casing 31 extends in the vertical direction.
  • the casing 31 includes a first cylindrical portion 38 and a cylindrical second cylindrical portion 39 having a smaller diameter than the first cylindrical portion 38 and coaxial with the first cylindrical portion 38. Since the second cylindrical portion 39 has a smaller diameter than the first cylindrical portion 38, the flow path cross section inside the second cylindrical portion 39 has a smaller area than the flow path cross section of the first cylindrical portion 38. is there.
  • the first cylindrical portion 38 and the second cylindrical portion 39 have inner walls along the vertical direction.
  • a lower portion of the first cylindrical portion 38 of the casing 31 is formed with a hydrofluoric acid inlet 32 for introducing dilute hydrofluoric acid and an ozone water inlet 33 for introducing ozone water.
  • the positional relationship between the hydrofluoric acid introduction port 32 and the ozone water introduction port 33 may be such that the hydrofluoric acid introduction port 32 is disposed above the ozone water introduction port 33 as shown in FIG. May be.
  • dilute hydrofluoric acid from the hydrofluoric acid pipe 23 is supplied from the hydrofluoric acid inlet 32 to the mixing chamber 35.
  • the ozone water from the ozone water pipe 24 is supplied from the ozone water inlet 33 to the mixing chamber 35.
  • the diluted hydrofluoric acid and ozone water that have flowed into the mixing chamber 35 are sufficiently mixed (stirred) in the lower portion of the mixing chamber 35.
  • a discharge port 37 for discharging the generated FOM toward the external space 36 is provided at the tip (lower end) of the second cylindrical portion 39 of the casing 31.
  • the FOM generated in the mixing chamber 35 passes through the inside of the second cylindrical portion 39 and is discharged from the discharge port 37. Thereby, FOM can be discharged from the FOM nozzle 6 with a simple configuration.
  • the ozone-containing hydrofluoric acid solution immediately after mixing can be discharged from the FOM nozzle 6.
  • the ozone dissolved in the hydrofluoric acid solution starts to be decomposed immediately after dissolution, but since the FOM immediately after mixing (immediately after generation) can be discharged from the FOM nozzle 6, the FOM in which ozone decomposition has not progressed is applied to the substrate W. Can supply.
  • the water supply unit 8 includes a water nozzle 41.
  • the water nozzle 41 is, for example, a straight nozzle that discharges liquid in a continuous flow state, and is fixedly disposed above the spin chuck 5 with its discharge port directed toward the center of the upper surface of the substrate W.
  • a water pipe 42 to which water from a water supply source is supplied is connected to the water nozzle 41.
  • a water valve 43 for switching supply / stop of water from the water nozzle 41 is interposed in the middle of the water pipe 42. When the water valve 43 is opened, the continuous flow of water supplied from the water pipe 42 to the water nozzle 41 is discharged from the discharge port set at the lower end of the water nozzle 41.
  • the water is, for example, deionized water (DIW). Not only DIW but also carbonated water, electrolytic ionic water, hydrogen water, ozone water, and diluted hydrochloric acid water (for example, about 10 ppm to 100 ppm) may be used.
  • DIW deionized water
  • carbonated water electrolytic ionic water
  • hydrogen water hydrogen water
  • ozone water diluted hydrochloric acid water (for example, about 10 ppm to 100 ppm) may be used.
  • Each of the water nozzles 41 does not have to be fixedly arranged with respect to the spin chuck 5.
  • the water nozzle 41 is attached to an arm that can swing in a horizontal plane above the spin chuck 5.
  • a so-called scan nozzle may be employed in which the liquid landing position on the upper surface of the substrate W is scanned by rocking.
  • the cleaning brush 10 is a sponge-like scrub member made of, for example, PVA (polyvinyl alcohol), and has a cylindrical shape.
  • the cleaning brush 10 has a flat cleaning surface 10a on its lower surface.
  • the cleaning surface 10 a functions as a contact surface that contacts the upper surface of the substrate W.
  • the cleaning brush drive unit 11 includes a swing arm 47 that holds the cleaning brush 10 at the tip, and an arm drive unit 48 that drives the swing arm 47.
  • the arm drive unit 48 is configured so that the swing arm 47 can swing around the swing axis A2 extending in the vertical direction, and the swing arm 47 can be moved up and down. With this configuration, when the substrate W is held and rotated by the spin chuck 5, the cleaning brush 10 is moved between a position above the substrate W and a home position set to the side of the spin chuck 5. It can be moved horizontally.
  • the cleaning surface 10a of the cleaning brush 10 is pressed against the upper surface (back surface Wb) of the substrate W, and the pressing position of the cleaning brush 10 is as shown in FIG. ) And the outer periphery of the substrate W (indicated by a two-dot chain line in FIG. 9), the substrate W can be moved (scanned) in the radial direction.
  • water for example, deionized water (deionized water)
  • deionized water deionized water
  • FIG. 10 is a block diagram for explaining the electrical configuration of the main part of the substrate processing apparatus 1.
  • the control device 3 controls the operation of the rotation drive unit 103, the nozzle movement unit 22, the arm drive unit 48, the magnet lifting / lowering unit 126, and the like according to a predetermined program. Further, the control device 3 opens and closes the hydrofluoric acid valve 25, the hydrofluoric acid flow rate adjustment valve 26, the ozone water valve 27, the ozone water flow rate adjustment valve 28, the water valve 43, the inert gas valve 173, the inert gas flow rate adjustment valve 174, and the like. Control the operation.
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining an example of the cleaning process executed by the processing unit 2.
  • 12A to 12F are schematic diagrams for explaining a processing example of the cleaning process.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing the flow of FOM and inert gas in the outer periphery of the substrate W.
  • the outer peripheral portion of the back surface Wb of the substrate W is an annular region having a width of about 10 mm along the periphery of the substrate W, for example, on the back surface Wb of the substrate W having a diameter of 300 mm.
  • the processing unit 2 is targeted for cleaning, for example, a substrate W (hereinafter sometimes referred to as an “uncleaned substrate”) W that has been processed by a preprocessing apparatus such as an annealing apparatus or a film forming apparatus.
  • a substrate W (hereinafter sometimes referred to as an “uncleaned substrate”) W that has been processed by a preprocessing apparatus such as an annealing apparatus or a film forming apparatus.
  • An example of the substrate W is a circular silicon substrate.
  • the substrate W may be a large substrate (for example, a circular substrate having an outer diameter of 300 (mm)).
  • the processing unit 2 is a single wafer cleaning processing unit for cleaning the back surface Wb (one main surface, device non-forming surface) opposite to the front surface Wa (the other main surface, device forming surface) of the substrate W. .
  • the back surface Wb of the substrate W carried into the processing unit 2 is a bare silicon surface of the silicon substrate W.
  • the silicon target surface may include at least one of polysilicon and amorphous silicon.
  • a chuck mark for example, a chuck mark by an electrostatic chuck
  • the chuck marks include scratches such as chips and dents on the back surface Wb of the substrate W, partial peeling of the back surface Wb, and the like. This chuck mark is formed over the entire back surface Wb of the substrate W.
  • the processing unit 2 removes the chuck marks formed on the back surface Wb of the substrate W by cleaning. This cleaning process is not intended to completely remove the chuck marks from the back surface Wb of the substrate W, and most of the chuck marks are removed from the back surface Wb of the substrate W (roughly removing the chuck marks). Is the purpose.
  • the metal layer M is formed on the surface Wa of the substrate W.
  • the metal layer M includes at least one of Cu, TiN, W, and Al. Since the metal layer M is formed on the surface Wa of the substrate W, water cannot be supplied to the surface Wa of the substrate W. Therefore, the surface Wa of the substrate W is protected by a protective liquid such as water during the chemical treatment for treating the back surface Wb of the substrate W (for example, the ozone-containing hydrofluoric acid solution supply step (hereinafter referred to as “FOM supply step”) T6). Cannot do (cannot cover rinse).
  • FOM supply step ozone-containing hydrofluoric acid solution supply step
  • the carrier C in which the uncleaned substrate W is accommodated is transferred from the pretreatment apparatus to the substrate treatment apparatus 1 and placed on the load port LP.
  • the carrier C accommodates the substrate W with the surface Wa of the substrate W facing up.
  • the control device 3 causes the indexer robot IR to transfer the substrate W from the carrier C to the reversing unit TU with the surface Wa facing upward.
  • the control apparatus 3 reverses the conveyed board
  • the control device 3 takes out the substrate W from the reversing unit TU with the hand H2 of the center robot CR, and carries it into the processing unit 2 with its back surface Wb facing upward (step T2).
  • the uncleaned substrate W carried into the processing unit 2 is delivered to the spin chuck 5, and as shown in FIG. 12A, the substrate W has its surface Wa facing downward and its back surface Wb facing upward. In this state, it is placed on the spin chuck 5.
  • the FOM nozzle 6 Prior to the loading of the substrate W, the FOM nozzle 6 is retracted to the home position set on the side of the spin chuck 5.
  • the cleaning brush 10 is also retracted to the home position set on the side of the spin chuck 5.
  • the elevating permanent magnet 125 is disposed at the lower position, and therefore, the elevating permanent magnet 125 is greatly separated downward from the rotary table 107, so that the repulsion acting between the elevating permanent magnet 125 and the protective disk side permanent magnet 160. Magnetic force is small. Therefore, the protective disk 115 is located at a lower position close to the upper surface of the turntable 107.
  • the hand H2 of the center robot CR transports the substrate W to above the spin chuck 5 while holding the substrate W at a position higher than the upper end of the holding pin 110. Thereafter, the hand H2 of the center robot CR descends toward the upper surface of the turntable 107. In the process, the substrate W is transferred from the hand H2 of the center robot CR to the holding pin 110. The hand H2 of the center robot CR descends to a space between the surface Wa (lower surface) of the substrate W and the protective disk 115, and then retracts to the side of the spin chuck 5 through the holding pins 110. Go.
  • the control device 3 controls the magnet lifting / lowering unit 126 to raise the lifting / lowering permanent magnet 125 to the upper position (step T3).
  • the elevating permanent magnet 125 rises to the upper position, the elevating permanent magnet 125 approaches the protective disk side permanent magnet 160 from below, and the distance between the permanent magnets 125 and 160 is reduced. The repulsive magnetic force acting between them increases. Due to the repulsive magnetic force, the protective disk 115 floats from the upper surface of the turntable 107 toward the substrate W.
  • the protective disk 115 reaches the approach position where the protective disk 115 approaches the front surface Wa (lower surface) of the substrate W with a small gap, and the flange formed at the lower end of the guide shaft 117 120 abuts on the linear bearing 118.
  • the protection disk 115 is held at the approach position.
  • the movable pin 112 is driven from the open position to the holding position and is held at the holding position.
  • the substrate W is gripped by the fixed pin 111 and the movable pin 112 (substrate holding step).
  • the control device 3 opens the inert gas valve 173 and starts the supply of the inert gas as shown in FIG. 12B (T4: protective gas supply step).
  • the supplied inert gas is discharged from the upper end of the inert gas supply pipe 170, and a narrow space between the protective disk 115 at the approach position and the surface Wa (lower surface) of the substrate W by the function of the rectifying member 186 and the like.
  • the air is blown out radially about the rotation axis A1.
  • the inert gas further flows between the narrowed portion 190 formed on the annular plate portion 192 of the cover 191 disposed on the peripheral portion of the protective disk 115 and the outer peripheral portion of the substrate W.
  • the discharge flow rate of the inert gas from the upper end of the inert gas supply pipe 170 is set to a large flow rate (for example, 180 (liters / minute)).
  • control device 3 controls the rotation drive unit 103 to start the rotation of the turntable 107, thereby rotating the substrate W around the rotation axis A1 as shown in FIG. 12C (step T5).
  • the rotational speed of the substrate W is increased to a predetermined liquid processing speed (within 300 to 1500 rpm, for example, 500 rpm) and maintained at the liquid processing speed.
  • the control device 3 After the rotation speed of the substrate W reaches the liquid processing speed, the control device 3 performs an FOM supply process (step T6) for supplying the FOM to the back surface Wb of the substrate W.
  • the control device 3 controls the nozzle moving unit 22 to move the FOM nozzle 6 from the home position to the center position. As a result, the FOM nozzle 6 is disposed above the central portion of the substrate W.
  • the control device 3 opens the hydrofluoric acid valve 25 and the water valve 43 simultaneously.
  • dilute hydrofluoric acid flowing through the hydrofluoric acid pipe 23 is supplied to the FOM nozzle 6, and ozone water flowing through the ozone water pipe 24 is supplied to the FOM nozzle 6. Then, dilute hydrofluoric acid and ozone water are mixed in the casing of the FOM nozzle 6 to generate FOM.
  • the FOM is discharged from the discharge port of the FOM nozzle 6 and is deposited on the center of the back surface Wb of the substrate W as shown in FIG. 12C.
  • the FOM supplied to the central portion of the back surface Wb of the substrate W receives a centrifugal force due to the rotation of the substrate W and spreads radially toward the outer peripheral portion of the back surface Wb of the substrate W.
  • the FOM can be distributed over the entire back surface Wb of the substrate W.
  • hydrofluoric acid and ozone can be distributed over the entire back surface Wb of the substrate W.
  • the FOM liquid film LF ⁇ b> 2 that covers the entire back surface Wb of the substrate W is formed on the substrate W.
  • a silicon oxide film is formed on the back surface Wb of the substrate W, which is a silicon substrate, due to the oxidizing action of ozone contained in the FOM. Further, the silicon oxide film formed on the back surface Wb of the substrate W is peeled off (lifted off) from the back surface Wb by the oxide film etching action of hydrofluoric acid contained in the FOM. Thereby, scratches (chips, dents, etc.) formed on the back surface Wb of the substrate W are removed. In addition, foreign matters (particles, impurities, peeling of the back surface Wb of the substrate W, etc.) are also removed from the back surface Wb of the substrate W. That is, the back surface Wb of the substrate W can be cleaned.
  • the amount of silicon oxide film formed on the back surface Wb of the substrate W can be increased as compared with the case where SC1 is used as the cleaning chemical, and thus high etching performance. Demonstrate (foreign matter removal performance).
  • the running cost of ozone water contained in FOM is lower than that of hydrogen peroxide contained in SC1. Thereby, the cost required for the cleaning process can be reduced.
  • the surface Wa of the substrate W is protected by an inert gas (protective gas). Since the discharge flow rate of the inert gas from the inert gas supply pipe 170 is set to a large flow rate as described above, the flow rate of the FOM supplied from the inert gas supply pipe 170 to the back surface Wb of the substrate W is small. In the case of the flow rate, the FOM does not wrap around the surface Wa of the substrate W.
  • the FOM supply flow rate in the FOM supply step (T6) is preferably 0.5 (liter / minute) or more and 1.0 (liter / minute) or less. In this case, the FOM can be prevented from wrapping around the surface Wa of the substrate W. Further, the discharge flow rate is more preferably 0.8 (liters / minute) or less, and in this case, the FOM can be more reliably prevented from wrapping around the surface Wa of the substrate W.
  • the hydrofluoric acid concentration of the FOM discharged from the FOM nozzle 6 is 0.093 wt. % Or more 0.221 wt. % Or less. More preferably, 0.093 wt. % Or more 0.221 wt. % Or less.
  • the ozone concentration of the FOM discharged from the FOM nozzle 6 is 22.5 ppm or more and 67.2 ppm or less. More preferably, it is 22.5 ppm or more and 42.0 ppm or less. If the ozone concentration exceeds 42.0 ppm, the FOM contains a large amount of bubbles, which is not suitable for substrate processing. Moreover, when the ozone concentration of FOM exceeds 42.0 ppm, there is a possibility that ozone may be exposed from the ozone water pipe 24 through the wall of the ozone water pipe 24 made of PFA pipe. Furthermore, as the ozone concentration increases, the toxicity of ozone increases. It is not desirable from the viewpoint of safety that the ozone concentration of the discharged FOM exceeds 42.0 ppm.
  • the back surface Wb of the substrate W when the back surface Wb of the substrate W is treated with a chemical solution containing hydrofluoric acid having a hydrophobic action, the back surface Wb of the substrate W may be hydrophobized by the action of hydrofluoric acid contained in the chemical solution.
  • the discharge flow rate of FOM and Depending on the ozone concentration of FOM, ozone may not reach the outer periphery of the back surface Wb of the substrate W during the FOM supply step (T6).
  • the outer peripheral portion of the back surface Wb of the substrate W may be hydrophobic due to the hydrofluoric acid that has reached the outer peripheral portion of the back surface Wb of the substrate W.
  • the hydrofluoric acid concentration of the FOM supplied to the back surface Wb of the substrate W is high, the outer periphery of the back surface Wb of the substrate W is hydrophobic because the hydrofluoric acid reaches only the outer periphery of the back surface Wb of the substrate W. The possibility of presenting becomes high.
  • the back surface Wb of the substrate W is protected not by the protective liquid but by the protective gas. Therefore, in the FOM supply step (T6), the FOM is prevented from entering the front surface Wa side of the substrate W. There is a restriction (upper limit) on the supply flow rate. In such a situation where the supply flow rate of FOM is limited, there is a high possibility that the outer peripheral portion of the back surface Wb of the substrate W exhibits hydrophobicity at the end of the FOM supply step (T6).
  • step T6 When the predetermined FOM processing time has elapsed from the start of FOM ejection, the FOM supply process (T6) is completed. Subsequent to the end of the FOM supply step (T6), an ozone water supply step (step T7) for supplying ozone water to the substrate W is performed.
  • the control device 3 closes only the hydrofluoric acid valve 25 while keeping the ozone water valve 27 open while the FOM nozzle 6 is disposed above the center of the back surface Wb of the substrate W. Thereby, only ozone water is supplied to the FOM nozzle 6.
  • the ozone water supplied to the FOM nozzle 6 passes through the casing of the FOM nozzle 6 and is discharged from the discharge port of the FOM nozzle 6 as shown in FIG. 12D.
  • the ozone water is deposited on the central portion of the back surface Wb of the substrate W rotating at the liquid processing speed. That is, the processing liquid discharged from the FOM nozzle 6 toward the center portion of the back surface Wb of the substrate W is switched from the FOM to the ozone water (center portion ozone water discharge step).
  • the ozone water deposited on the center of the back surface Wb of the substrate W flows outward on the substrate W toward the periphery of the substrate W.
  • the FOM on the substrate W is replaced with ozone water, and the entire back surface Wb of the substrate W is eventually covered with the ozone water liquid film LF4.
  • ozone water is supplied to the whole area of the back surface Wb of the substrate W, and the whole area is hydrophilized.
  • the hydrophobized region peripheral portion can be changed to hydrophilic.
  • the ozone concentration of ozone water supplied to the back surface Wb of the substrate W is 50 ppm or more. Therefore, the entire area of the back surface Wb of the substrate W can be made hydrophilic. Further, in the ozone water supply step (T7), it is desirable that the discharge flow rate of the ozone water is as large as possible. However, in order to prevent the ozone water from flowing to the surface Wa side, for example, 0.8 (liter / min) The following is desirable.
  • the outer peripheral portion of the back surface Wb of the substrate W may be hydrophobized.
  • the outer peripheral portion of the hydrophobized back surface Wb can be hydrophilized.
  • the control device 3 closes the ozone water valve 27 and stops discharge of ozone water from the FOM nozzle 6.
  • the ozone water supply time is preferably 5 seconds or longer. In this case, the entire area (including the outer peripheral portion) of the back surface Wb of the substrate W can be made hydrophobic.
  • the control device 3 moves the FOM nozzle 6 from the center position to the home position. As a result, the FOM nozzle 6 is retracted from above the substrate W.
  • step T8 supply of water, which is a rinsing liquid, to the back surface Wb of the substrate W is started (step T8).
  • the control device 3 opens the water valve 43 and discharges water from the water nozzle 41 toward the center of the back surface Wb of the substrate W.
  • the water discharged from the water nozzle 41 is deposited on the central portion of the back surface Wb of the substrate W covered with ozone water.
  • the water that has landed on the central portion of the back surface Wb of the substrate W receives centrifugal force due to the rotation of the substrate W and flows on the back surface Wb of the substrate W toward the outer peripheral portion of the substrate W. And spread. Therefore, the ozone water on the substrate W is swept away by the water and discharged around the substrate W. Thereby, the liquid film LF4 of ozone water on the substrate W is replaced with the liquid film LF3 of water covering the entire back surface Wb of the substrate W.
  • the control device 3 drives the arm.
  • the unit 48 is controlled to perform scrub cleaning of the back surface Wb of the substrate W with the cleaning brush 10 as shown in FIG. 12F (T9: brush cleaning process). Thereby, scrub cleaning with the cleaning brush 10 is performed on the back surface Wb of the substrate W while supplying water.
  • the control device 3 controls the arm drive unit 48 to swing the swing arm 47 around the swing axis A2 so that the cleaning brush 10 is disposed above the substrate W from the home position.
  • the cleaning brush 10 is lowered and the cleaning surface 10a of the cleaning brush 10 is pressed against the back surface Wb of the substrate W.
  • the control device 3 controls the arm drive unit 48 to set the pressing position of the cleaning brush 10 to the central portion of the substrate W (the position indicated by the solid line in FIG. 9) and the outer peripheral portion of the substrate W (see FIG. 9). (Indicated by a two-dot chain line). Accordingly, the pressing position of the cleaning brush 10 scans the entire area of the back surface Wb of the substrate W, and the entire area of the back surface Wb of the substrate W is scrubbed by the cleaning brush 10.
  • the forward movement of the cleaning brush 10 from the central portion of the substrate W to the outer peripheral portion takes, for example, 6.5 seconds.
  • the foreign matter peeled off in the FOM supply step (T6) is scraped off by scrubbing with the cleaning brush 10. And the foreign material scraped off with the washing brush 10 is washed away with water. Thereby, the separated foreign matter can be removed from the back surface Wb of the substrate W.
  • the discharge flow rate of water supplied to the back surface Wb of the substrate W in the rinsing process (T8, T9) is preferably as large as possible. To prevent the water from flowing into the surface Wa side, for example, 0 .8 (liter / minute) or less is desirable.
  • the scan width of the swing arm 47 is set so that the cleaning brush 10 can clean the position very close to the periphery of the substrate W.
  • the ozone water supply step (T7) is executed prior to the brush cleaning step (T9). Therefore, at the start of the brush cleaning process (T9), the entire area of the back surface Wb of the substrate W is kept hydrophilic, whereby the back surface Wb of the substrate W via the cleaning brush 10 in the FOM supply process (T6). Re-adhesion of foreign matter does not occur.
  • brush cleaning (scrub cleaning) can be performed on the back surface Wb of the substrate W while avoiding or suppressing reattachment of foreign matter to the front surface Wa of the substrate W.
  • the control device 3 controls the arm drive unit 48 to return the cleaning brush 10 from the upper side of the spin chuck 5 to the home position. Further, the control device 3 closes the water valve 43 and stops the discharge of water from the water nozzle 41. The control device 3 closes the protective liquid valve 45 and stops the discharge of the protective gas (inert gas) from the inert gas supply pipe 170. Thereby, the brush cleaning process (T9) is completed.
  • the protective gas inert gas
  • a spin dry process for drying the substrate W is performed.
  • the control device 3 controls the rotational drive unit 17 so that the rotational speed is higher than the rotational speed from the FOM supply step (T6) to the brush cleaning step (T9) (for example, several thousand rpm).
  • the substrate W is accelerated, and the substrate W is rotated at the drying rotation speed. Thereby, a large centrifugal force is applied to the liquid on the substrate W, and the liquid adhering to the substrate W is shaken off around the substrate W. In this way, the liquid is removed from the substrate W, and the substrate W is dried.
  • the spin dry process is performed on the substrate W in a state where the process target surface of the substrate W (that is, the back surface Wb of the substrate W) is hydrophobic, water droplets are applied to the process target surface during the spin dry process. As a result, the substrate processing may be defective.
  • the substrate W is spin-dried while the back surface Wb of the substrate W is hydrophilic.
  • Step (T10) is performed. Thereby, generation
  • control device 3 controls the rotation drive unit 17 to stop the rotation of the substrate W by the spin chuck 5 (step T11).
  • control apparatus 3 lowers the raising / lowering permanent magnet 125 to a downward position by controlling the magnet raising / lowering unit 126 (step T12).
  • the distance between the raising / lowering permanent magnet 125 and the protection disk side permanent magnet 160 spreads, and the magnetic repulsive force between them decreases.
  • the protective disk 115 is lowered toward the upper surface of the turntable 107.
  • a space that allows the hand H2 of the center robot CR to enter is secured between the upper surface of the protection disk 115 and the surface Wa (lower surface) of the substrate W.
  • the elevating permanent magnet 125 does not face the pin driving permanent magnet 156, the external force for urging the movable pin 112 to the holding position is lost, and an elastic pressing force from an elastic pressing member (not shown) is received.
  • the movable pin 112 is biased to the open position. Thereby, the holding of the substrate W is released.
  • the substrate W is unloaded from the processing chamber 4 (step T13).
  • the control device 3 controls the center robot CR in a state where all the nozzles and the like are retracted from above the spin chuck 5, and the hand H2 is moved to the protective disk 115 and the surface Wa (lower surface) of the substrate W. Enter the space secured between the two. Then, the hand H2 scoops the substrate W held on the holding pins 110, and then retracts to the side of the spin chuck 5. Thereby, the cleaned substrate W is carried out of the processing chamber 4.
  • the control device 3 transports the cleaned substrate W to the reversing unit TU by the hand H2 of the center robot CR. And the control apparatus 3 reverses the conveyed board
  • a post-processing apparatus such as an exposure apparatus.
  • the ozone water supply step (T7) for supplying ozone water to the back surface Wb of the substrate W is executed prior to the start of the brush cleaning step (T9) after the FOM supply step (T6). Is done.
  • FOM is supplied to the back surface Wb of the substrate W, and a silicon oxide film is formed on the back surface Wb of the substrate W, which is a silicon substrate, due to the oxidizing action of ozone contained in the FOM. Further, the silicon oxide film formed on the back surface Wb of the substrate W is peeled off (lifted off) from the back surface Wb by the oxide film etching action of hydrofluoric acid contained in the FOM. Thereby, foreign matters (particles, impurities, peeling of the back surface Wb of the substrate W, etc.) are removed from the back surface Wb of the substrate W, and scratches (chips, dents, etc.) formed on the back surface Wb of the substrate W are removed.
  • I can do it. Since ozone having strong oxidizing power is used, a large amount of oxide film can be formed on the back surface Wb of the substrate W, and a large amount of oxide film can be peeled off from the back surface Wb of the substrate W. As a result, foreign matters and / or scratches on the back surface Wb of the substrate W can be efficiently removed.
  • an ozone water supply process (T7) for supplying ozone water to the back surface Wb of the substrate W is executed prior to the start of the brush cleaning process (T9). Therefore, even if the outer peripheral portion of the back surface Wb of the substrate W exhibits hydrophobicity after the FOM supplying step (T6) is completed, the hydrophobicity can be obtained by performing the ozone water supplying step (T7) after the FOM supplying step (T6). It is possible to make the region exhibiting Therefore, at the start of the brush cleaning process (T9), the entire area of the back surface Wb of the substrate W is hydrophilic. Therefore, the brush cleaning process (T9) is performed in a state where the entire area of the back surface Wb of the substrate W is hydrophilized. It can be carried out. Thereby, the reattachment of the foreign material to the back surface Wb of the substrate W through the cleaning brush 10 can be prevented in the brush cleaning step (T9).
  • the cleaning efficiency (cleaning rate) of the outer periphery of the back surface Wb of the substrate W may be reduced.
  • the ozone water supply step (T7) the region once hydrophobized is oxidized by supplying ozone water to make the region hydrophilic.
  • the treatment of the back surface Wb of the substrate W is performed. Not proceed. Therefore, in this series of cleaning processes, cleaning residue may occur on the outer periphery of the back surface Wb of the substrate W.
  • this cleaning process is intended to remove most chuck marks from the back surface Wb of the substrate W (roughly remove the chuck marks). Even if there is a cleaning residue on the outer peripheral portion of Wb, there is no particular problem.
  • the ozone concentration of ozone water supplied to the back surface Wb of the substrate W in the ozone water supply step (T7) is 50 ppm or more. Therefore, the entire area of the back surface Wb of the substrate W can be made hydrophilic. Accordingly, the brush cleaning process (T9) can be performed in a state where the entire back surface Wb of the substrate W is made hydrophilic.
  • the FOM supply step (T6) and the brush cleaning step (T9) are not executed in parallel with each other, and after the FOM supplied to the substrate W is replaced with water, scrub cleaning using a cleaning brush is executed. The Therefore, it is possible to prevent the cleaning brush 10 from being corroded by hydrofluoric acid or ozone contained in the FOM, and thus the life of the cleaning brush 10 can be extended.
  • Example 1 Bare silicon wafer (diameter 300 mm) W on which a chuck mark of electrostatic check was formed on a processing target surface (non-device forming surface) was adopted as a sample, and FOM was supplied to the processing target surface as a cleaning chemical.
  • the processing target surface of the wafer W was subjected to processing equivalent to the cleaning processing shown in FIG.
  • the hydrofluoric acid concentration of the FOM supplied to the processing target surface in the FOM supply step (T6) is 0.093 wt. %
  • the ozone concentration of the FOM is 43.75 ppm
  • the supply flow rate of the FOM is 0.8 (liters / minute).
  • the ozone concentration of ozone water supplied to the surface to be treated in the ozone water supply step (T7) is 50 ppm, and the supply flow rate of the ozone water is 0.8 (liter / min).
  • Sample 1 (No. 1 to Sample 3 (No. 3)) in FIG. 14 described below is a sample corresponding to Example 1.
  • Example 2 Bare silicon wafer (diameter 300 mm) W having electrostatic check chuck marks formed on a processing target surface (non-device forming surface) was used as a sample, and FOM was supplied to the processing target surface as a cleaning chemical.
  • the wafer W was subjected to a process in which the process of Step T7 was deleted from the cleaning process shown in FIG.
  • the hydrofluoric acid concentration of the FOM supplied to the processing target surface in the FOM supply step (T6) is 0.093 wt. %
  • the ozone concentration of the FOM is 50 ppm
  • the supply flow rate of the FOM is 0.8 (liters / minute).
  • Sample 4 (No. 4) to Sample 9 (No. 9) in FIG. 14 to be described below are samples corresponding to Example 2.
  • Comparative Example Bare silicon wafer (diameter 300 mm) W on which a chuck mark of electrostatic check was formed on a processing target surface (non-device forming surface) was adopted as a sample, and SC1 was supplied as a cleaning chemical to the processing target surface.
  • the process of step T7 was deleted from the cleaning process shown in FIG. 11, and a process using SC1 instead of FOM as a cleaning chemical was performed on the wafer W.
  • Sample 10 (No. 10) and Sample 11 (No. 11) in FIG. 14 described below are samples corresponding to the comparative example.
  • the removal rate is a value obtained by dividing the number of particles reduced from the processing target surface of the wafer W by the cleaning processing by the number of particles existing on the processing target surface before the cleaning processing. The result is shown in FIG.
  • FIG. 14 shows that in the example using FOM as the cleaning chemical solution, the particle removal rate by the cleaning process is remarkably improved as compared with the comparative example using FOM as the cleaning chemical solution.
  • ⁇ Second cleaning test> Further, the inventors of the present application believe that if an ozone water supply step (T7) is added, the generation of the outer peripheral mode can be suppressed, and as a result, the cleaning efficiency is improved. A second cleaning test was performed to verify it.
  • the FOM supplied to the surface to be processed in the FOM supply step (T6) has a hydrofluoric acid concentration of 1.106 wt. % Dilute hydrofluoric acid and ozone water (volume ratio of hydrofluoric acid to water 1:50) are mixed at a ratio of 1: 7. The FOM hydrofluoric acid concentration at this time was 0.138 wt. %.
  • the ozone concentration of the ozone water supplied to the surface to be treated is 50 ppm, and the supply flow rate of the ozone water is 0.7 (liters / minute). Also, the supply flow rate of water (DIW) in the brush cleaning step (T9) Is 500 (ml / min).
  • the execution time of the ozone water supply step (T7) was varied between 2 seconds and 5 seconds, and the processing target surface of the wafer W after cleaning was visually observed.
  • the ozone water supply step (T7) When the ozone water supply step (T7) is performed for 2 seconds, the outer peripheral mode has occurred on the processing target surface of the wafer W. On the other hand, when the execution period of the ozone water supply step (T7) was 5 seconds, the generation of the outer peripheral mode was not observed.
  • the ozone water supply step (T7) has been described as being performed prior to the start of the brush cleaning step (T9) after the FOM supply step (T6), the ozone water supply step (T7) is performed as the brush cleaning step. It may be executed prior to the start of (T9).
  • the cleaning brush 10 may be scrubbed on the back surface Wb of the substrate W while supplying ozone water.
  • PTFE instead of PVA as the material of the cleaning brush 10. Since PTFE has resistance to ozone water, corrosion of the cleaning brush 10 by ozone water can be suppressed or prevented.
  • the FOM supply step (T6) the configuration in which the FOM is deposited on the central portion of the back surface Wb of the substrate W has been described as an example, but in parallel with the execution of the FOM supply step (T6),
  • the liquid deposition position of the FOM with respect to the back surface Wb may be moved between the central portion and the outer peripheral portion, and the liquid deposition position of the FOM may be scanned over the entire area of the back surface Wb of the substrate W.
  • the pressing position of the cleaning brush 10 against the substrate W may be moved within the surface of the substrate W by moving the cleaning brush 10 without rotating the substrate W. Good.
  • a hydrofluoric acid supply process for supplying hydrofluoric acid to the back surface Wb of the substrate W may be added before and / or after the FOM supply process (T6).
  • the control device 3 can discharge ozone water from the discharge port 37 of the FOM nozzle 6 by closing only the hydrofluoric acid valve 25 while keeping the ozone water valve 27 open.
  • hydrofluoric acid supply process a hydrofluoric acid supply process executed after the start of rotation of the substrate W (T5) and before the FOM supply process (T6) can be exemplified.
  • hydrofluoric acid supply process executed after the FOM supply process (T6) and before the ozone water supply process (T7) can be exemplified.
  • the hydrofluoric acid supply process is executed after the rotation start (T5) of the substrate W and before the FOM supply process (T6), and the ozone after the completion of the FOM supply process (T6).
  • T5 rotation start
  • T6 FOM supply process
  • T7 ozone after the completion of the FOM supply process
  • the silicon oxide film formed on the back surface Wb of the substrate W can be removed by the hydrofluoric acid supply process.
  • the back surface Wb of the substrate W is hydrophobized by the execution of the hydrofluoric acid supply process, but the ozone water supply process (T7) is always executed after the hydrofluoric acid supply process.
  • the back surface Wb of the substrate W is hydrophilized. Therefore, the scrub process by the cleaning brush 10 is not performed on the back surface Wb of the substrate W that has been hydrophobized, so that there is no possibility that foreign matters will reattach to the back surface Wb of the substrate W in the brush cleaning step (T9).
  • the back surface Wb of the substrate W is not dried in a hydrophobic state, it is possible to suppress or prevent the occurrence of substrate processing defects in the spin dry process (T10).
  • the FOM supply unit has been described as an example of a nozzle mixing type in which dilute hydrofluoric acid and ozone water are mixed inside the FOM nozzle 6, but on the upstream side of the FOM nozzle 6.
  • a mixing section connected via a pipe may be provided, and a pipe mixing type in which dilute hydrofluoric acid and ozone water are mixed in the mixing section may be employed.
  • the method is not limited to the method of generating FOM by mixing dilute hydrofluoric acid and ozone water, and FOM may be generated by directly dissolving ozone in dilute hydrofluoric acid.
  • a dilute hydrofluoric acid nozzle that discharges dilute hydrofluoric acid and an ozone water nozzle that discharges ozone water are provided, and the dilute hydrofluoric acid from the dilute hydrofluoric acid nozzle and the ozone water from the ozone water nozzle are transferred to the back surface of the substrate W.
  • the FOM may be generated by mixing on Wb.
  • the FOM supply unit is also used as the ozone water supply unit.
  • the ozone water supply unit may be provided separately from the FOM supply unit.
  • an ozone water nozzle that discharges ozone water is provided separately from the FOM nozzle 6, and ozone water from the ozone water nozzle is supplied to the back surface Wb of the substrate W in the ozone water supply step (T7). Good.
  • the ozone water nozzle is arranged so that the discharge port faces the outer peripheral portion of the back surface Wb of the substrate W, and in the ozone water supply step (T7), the ozone water nozzle is directed to the outer peripheral portion of the back surface Wb of the substrate W.
  • the ozone water may be discharged (peripheral ozone water discharge step).
  • the ozone water discharged toward the outer peripheral portion of the back surface Wb of the substrate W is supplied to the entire outer peripheral portion of the back surface Wb of the substrate W by the rotation of the substrate W.
  • substrate W can be hydrophilized efficiently, and, thereby, the reattachment of the foreign material to the back surface Wb of the board
  • the series of cleaning processes has been described as removing foreign substances on the back surface Wb of the substrate W, in particular, removing the chuck marks formed on the back surface Wb.
  • the series of cleaning processes includes not only check marks but also film peeling. It may be intended to remove defects including fine scratches and the like.
  • the processing target surface is the bare silicon surface of the substrate (silicon substrate) W
  • the silicon target surface is not limited to the bare silicon surface, and includes either a silicon oxide film or a silicon nitride film. Also good.
  • the processing target surface is the back surface (device non-forming surface) Wb of the substrate W
  • the front surface (device forming surface) Wa of the substrate W may be the processing target surface.
  • the processing target surface includes a silicon oxide film, a silicon nitride film, and a metal film (for example, titanium nitride).
  • the series of cleaning processes is not limited to the removal of foreign substances, but aims to remove metals and impurities embedded in the film.
  • the processing target surface is the upper surface of the substrate W
  • the lower surface of the substrate W may be the processing target surface
  • the substrate processing apparatus 1 is an apparatus which processes a disk-shaped semiconductor substrate
  • the substrate processing apparatus 1 is an apparatus which processes polygonal substrates, such as a glass substrate for liquid crystal display devices. Also good.
  • Substrate processing apparatus 2 Processing unit 3: Control device 4: Processing chamber 5: Spin chuck 6: FOM nozzle (ozone-containing hydrofluoric acid solution supply unit) 7: FOM supply device (ozone-containing hydrofluoric acid solution supply unit) 8: Water supply unit 10: Cleaning brush 10a: Cleaning surface 21: Nozzle arm 22: Nozzle moving unit 23: Hydrofluoric acid piping 24: Ozone water piping 25: Hydrofluoric acid valve 26: Hydrofluoric acid flow rate adjustment valve 27: Ozone water valve 28 : Ozone water flow rate adjustment valve 47: Swing arm 48: Arm drive unit 103: Rotation drive unit 107: Rotating table 110: Holding pin 111: Fixed pin 112: Movable pin 115: Protection disk 170: Inert gas supply pipe 172: Inert gas supply path 173: Inert gas valve 174: Inert gas flow rate adjusting valve 190: Throttle portion 191: Cover 192: Ring plate portion 193: Cylindrical portion M: Metal layer W:

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Abstract

基板処理方法は、基板保持ユニットに基板を保持させる基板保持工程と、前記基板保持ユニットに保持されている前記基板の一方主面に、フッ酸溶液にオゾンが溶解したオゾン含有フッ酸溶液を供給するオゾン含有フッ酸溶液供給工程と、前記オゾン含有フッ酸溶液供給工程の後に、前記基板の前記一方主面に洗浄ブラシを接触させることにより、当該一方主面を洗浄するブラシ洗浄工程と、前記オゾン含有フッ酸溶液供給工程の後前記ブラシ洗浄工程の開始に先立って、または前記ブラシ洗浄工程に並行して、前記基板の前記一方主面にオゾン水を供給するオゾン水供給工程を含む。

Description

基板処理方法および基板処理装置
　この発明は、基板の主面を処理する基板処理方法および基板処理装置に関する。処理の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。
　半導体装置の製造工程では、工程間における、半導体ウエハ等の基板の洗浄処理が不可欠である。基板を一枚ずつ洗浄する枚葉型の基板処理装置は、たとえば、基板をほぼ水平に保持しながら回転させるスピンチャックと、このスピンチャックによって保持されて回転されている基板の主面（たとえば上面）をスクラブするたとえばスポンジ状の洗浄ブラシと、スピンチャックによって保持されて回転されている基板に洗浄薬液を供給するノズルとを含む。
　前記洗浄処理は、薬液のエッチング作用を利用して半導体ウエハ主面の異物を除去する処理を含む。下記特許文献１に記載のように、洗浄薬液としてＳＣ１（アンモニア過酸化水素水混合液）を用いて、シリコン基板からなる基板を処理する場合、ＳＣ１に含まれる過酸化水素成分の酸化作用により基板の主面が酸化されて、当該主面にシリコン酸化膜が形成する。そして、ＳＣ１に含まれるアンモニア成分によって、基板の主面のシリコン酸化膜が当該主面に付着している異物ごと除去される。加えて、基板の主面を洗浄ブラシでスクラブすることにより、基板の主面に付着している異物を効果的に除去できる。
特開２００６－２７８９５７号公報
　しかしながら、洗浄薬液としてＳＣ１を用いる場合、酸化力の比較的弱い過酸化水素水で基板の主面を酸化するために、基板の主面に形成される酸化膜の量は少ない。すなわち、ＳＣ１によるエッチング性能（異物除去性能）はそれほど高くない。この場合、洗浄ブラシによる当該主面のスクラブを、ＳＣ１の供給と並行して行っても、洗浄効率は低い。したがって、洗浄対象の基板の主面に、大量の異物等が付着している場合には、当該主面を洗浄するのに長時間を要し、スループットが悪いという問題がある。
　そのため、本願発明者らは、洗浄薬液として、フッ酸にオゾンを溶解させたフッ酸オゾン溶液を用いることを検討している。
　しかしながら、疎水化作用を有するフッ酸を含む薬液を洗浄薬液として用いる場合、当該薬液に含まれるフッ酸の働きによって基板の主面が疎水化されるおそれがある。基板の主面が疎水性を呈している状態で当該主面にブラシが当接されると、洗浄ブラシにより掻き取られた異物が基板の主面に再付着するおそれがある。
　そこで、本発明の目的は、洗浄ブラシを介した異物の再付着を抑制または防止しながら、フッ酸オゾン溶液を用いて基板の主面を効率良く洗浄できる、基板処理方法および基板処理装置を提供することである。
　この発明は、基板保持ユニットに基板を保持させる基板保持工程と、前記基板保持ユニットに保持されている前記基板の一方主面に、フッ酸溶液にオゾンが溶解したオゾン含有フッ酸溶液を供給するオゾン含有フッ酸溶液供給工程と、前記オゾン含有フッ酸溶液供給工程の後に、前記基板の前記一方主面に洗浄ブラシを接触させることにより、当該一方主面を洗浄するブラシ洗浄工程と、前記オゾン含有フッ酸溶液供給工程の後前記ブラシ洗浄工程の開始に先立って、または前記ブラシ洗浄工程に並行して、前記基板の前記一方主面にオゾン水を供給するオゾン水供給工程とを含む、基板処理方法を提供する。
　この方法によれば、オゾン含有フッ酸溶液供給工程の後ブラシ洗浄工程の開始に先立って、またはオゾン含有フッ酸溶液供給工程の後に行われるブラシ洗浄工程に並行して、基板の一方主面にオゾン水を供給する。
　オゾン含有フッ酸溶液供給工程では、基板の一方主面にオゾン含有フッ酸溶液が供給され、オゾン含有フッ酸溶液に含まれるオゾンの酸化作用により基板の一方主面に酸化膜が形成される。また、オゾン含有フッ酸溶液に含まれるフッ酸の酸化膜エッチング作用により、基板の一方主面に形成された酸化膜が当該一方主面から剥離（リフトオフ）される。これにより、基板の一方主面に付着または形成されている異物（パーティクル、不純物、当該一方主面の剥れ等）を除去したり、基板の一方主面に形成されている傷（欠け、凹み等）を除去したりできる。酸化力の強いオゾンを用いるから基板の一方主面に多量の酸化膜を形成でき、これにより、多量の酸化膜を基板の一方主面から剥離できる。これにより、基板の一方主面の異物および／または傷を効率良く除去できる。
　オゾン含有フッ酸溶液供給工程の後に実行されるブラシ洗浄工程では、基板の一方主面に洗浄ブラシが当接されられることにより、剥離された異物が洗浄ブラシにより掻き取られる。これにより、剥離後の酸化膜および異物を基板の一方主面から除去できる。
　一方、オゾン含有フッ酸溶液供給工程では、オゾン含有フッ酸溶液に含まれるフッ酸によって、基板の一方主面が疎水化されるおそれがある。前記オゾン含有フッ酸溶液はフッ酸溶液を溶媒としているため、そのフッ酸濃度が低いこと、およびオゾン含有フッ酸溶液に含まれるオゾンの親水化作用により、オゾン含有フッ酸溶液に含まれるフッ酸による、基板の一方主面の疎水化は抑制されるものの、基板の一方主面に供給されるオゾン含有フッ酸溶液の供給流量や濃度によっては、オゾン含有フッ酸溶液供給工程の終了後に基板の一方主面の少なくとも一部が疎水性を呈するおそれがある。したがって、オゾン含有フッ酸溶液供給工程の後に引き続いてブラシ洗浄工程を行うと、洗浄ブラシにより掻き取られた異物が基板の一方主面に再付着するおそれがある。
　しかしながら、本発明では、ブラシ洗浄工程の開始に先立ってまたはブラシ洗浄工程に並行して行われるオゾン水供給工程で、基板の一方主面にオゾン水が供給される。そのため、オゾン含有フッ酸溶液供給工程の終了後に基板の一部が疎水性を呈していても、その後にオゾン水供給工程を行うことにより、当該疎水性を呈していた領域を親水化できる。
　したがって、基板の一方主面の全域が親水化された状態でブラシ洗浄工程を行うことができる。これにより、洗浄ブラシを介した、基板の一方主面への異物の再付着を防止できる。
　この発明の一実施形態では、前記オゾン水供給工程は、前記オゾン含有フッ酸溶液供給工程の後前記ブラシ洗浄工程の開始に先立って前記基板の前記一方主面にオゾン水を供給する工程を含む。 
　この方法によれば、基板の一方主面の全域が親水化された状態でブラシ洗浄工程を開始することができる。これにより、基板の一方主面への異物の再付着を、より確実に防止できる。
　前記基板処理方法は、前記オゾン含有フッ酸溶液供給工程は、前記基板保持ユニットに保持されている前記基板の一方主面の中央部に向けてオゾン含有フッ酸溶液を吐出する工程を含んでいてもよい。この場合、前記基板処理方法は、前記オゾン含有フッ酸溶液供給工程に並行して、前記基板を所定の回転軸線まわりに回転させる基板回転工程をさらに含んでいてもよい。
　この方法によれば、基板の一方主面の中央部に供給されたオゾン含有フッ酸溶液は、基板の回転による遠心力を受けて、基板の一方主面を外周部に向けて放射状に広がる。そのため、基板の一方主面の全域にオゾン含有フッ酸溶液を行き渡らせることができ、換言すると、基板の一方主面の全域にフッ酸およびオゾンを行き渡らせることができる。
　また、前記オゾン水供給工程は、前記基板の前記一方主面の中央部に向けてオゾン水を吐出する中央部オゾン水吐出工程を含んでいてもよい。
　この方法によれば、基板の一方主面の中央部に供給されたオゾン水は、基板の回転による遠心力を受けて、基板の一方主面を外周部に向けて放射状に広がる。そのため、基板の一方主面の全域にオゾン水を行き渡らせることができ、換言すると、基板の一方主面の中央部だけでなく、基板の一方主面の外周部を親水化できる。
　また、前記オゾン水供給工程は、前記基板の前記一方主面の外周部に向けてオゾン水を吐出する外周部オゾン水吐出工程を含んでいてもよい。
　この方法によれば、基板の一方主面の外周部に向けて吐出されたオゾン水は、基板の回転により、基板の一方主面の外周部の全域に供給される。これにより、基板の一方主面の外周部を効率良く親水化でき、これにより、ブラシ洗浄工程における、基板の一方主面への異物の再付着を抑制または防止できる。
　また、前記オゾン水供給工程において前記基板の前記一方主面に供給される前記オゾン水のオゾン濃度は、５０ｐｐｍ以上であってもよい。
　この方法によれば、オゾン水供給工程において供給されるオゾン水のオゾン濃度が５０ｐｐｍ以上であるので、基板の一方主面を良好に親水化できる。これにより、基板の一方主面の全域が親水化された状態で、ブラシ洗浄工程を行うことができる。
　また、前記オゾン含有フッ酸溶液供給工程と並行して、他方主面への前記オゾン含有フッ酸溶液の回り込みを防止または抑制すべく、前記他方主面に保護流体を供給する保護流体供給工程をさらに含んでいてもよい。
　この方法によれば、基板のデバイス形成面に供給される保護流体によって、基板のデバイス形成面を保護できる。したがって、基板の他方主面を保護しながら、基板の一方主面に対し、オゾン含有フッ酸溶液および洗浄ブラシを用いた洗浄処理を施すことができる。
　また、前記基板は半導体基板を含んでいてもよい。この場合、前記基板の前記他方主面は、デバイスを形成するためのデバイス形成面であってもよい。また、前記基板の前記一方主面は、前記デバイスが形成されないデバイス非形成面であってもよい。
　この方法によれば、基板のデバイス形成面を保護しながら、基板のデバイス非形成面に対し、オゾン含有フッ酸溶液および洗浄ブラシを用いた洗浄処理を施すことができる。これにより、デバイス非形成面に付着または形成されている異物や当該デバイス非形成面に形成されている傷を除去できる。
　前記デバイス形成面はメタル層を含んでいてもよい。
　前記保護流体供給工程は、前記他方主面に保護気体を供給する保護気体供給工程を含んでいてもよい。
　この方法によれば、他方主面に保護気体が供給される。他方主面がデバイス形成面である（とくに、前記デバイス形成面が水処理を嫌うメタル層を含む）場合に、当該他方主面に水を供給することなく、当該他方主面を保護できる。
　この場合、オゾン含有フッ酸溶液の供給流量が多いと、基板の他方主面に形成される保護気体の気流に逆らって、オゾン含有フッ酸溶液が他方主面に回り込むおそれがある。そのため、オゾン含有フッ酸溶液供給工程におけるオゾン含有フッ酸溶液の供給流量には制約がある。
　オゾン含有フッ酸溶液供給工程におけるオゾン含有フッ酸溶液の供給流量に制約がある状況では、当該オゾン含有フッ酸溶液に含まれるオゾンの量が少なく、そのため、オゾン含有フッ酸溶液供給工程の終了後に基板の一方主面の少なくとも一部が疎水性を呈するおそれがある。
　とくに、前記オゾン含有フッ酸溶液供給工程が前記基板の一方主面の中央部に向けてオゾン含有フッ酸溶液を吐出する工程を含み、かつ、前記オゾン含有フッ酸溶液供給工程に並行して前記基板を所定の回転軸線まわりに回転させる場合には、オゾン含有フッ酸溶液供給工程中に、基板の一方主面の外周部にまでオゾンが届かない。この場合、オゾン含有フッ酸溶液供給工程の終了時に、当該一方主面の外周部が疎水性を呈する。
　しかしながら、オゾン含有フッ酸溶液供給工程の終了後に基板の一部が疎水性を呈していても、その後にオゾン水供給工程を行うことにより、当該疎水性を呈していた領域が親水性に変わる。したがって、基板の一方主面の全域が親水化された状態で、ブラシ洗浄工程を行うことができる。これにより、保護気体の供給により基板の他方主面を保護する場合において、オゾン含有フッ酸溶液の他方主面への回り込みを防止しながら、洗浄ブラシを介した、基板の一方主面への異物の再付着を防止できる。
　また、前記オゾン含有フッ酸溶液供給工程における前記オゾン含有フッ酸溶液の吐出流量は、０．５リットル／分以上１．０リットル／分以下であることが好ましい。この場合、基板の他方主面へのオゾン含有フッ酸溶液の回り込みを防止できる。また、当該吐出流量は、０．８リットル／分以下であることがさらに好ましく、この場合、基板の他方主面へのオゾン含有フッ酸溶液の回り込みを、より一層確実に防止できる。
　また、前記基板保持工程は、前記基板を水平姿勢に保持させる工程を含み、前記オゾン含有フッ酸溶液供給工程は、前記基板の上面に前記オゾン含有フッ酸溶液を吐出する工程を含み、前記ブラシ洗浄工程は、前記基板の前記上面を洗浄する工程を含んでいてもよい。
　この方法によれば、オゾン含有フッ酸溶液供給工程において、基板の上面に対し、オゾン含有フッ酸溶液および洗浄ブラシを用いた処理を施すことができる。
　また、前記基板の前記一方主面は、シリコン成分を含むシリコン含有面を含んでいてもよい。
　この方法によれば、オゾン含有フッ酸溶液に含まれるオゾンの酸化作用により基板の一方主面にシリコン酸化膜が形成される。また、オゾン含有フッ酸溶液に含まれるフッ酸の酸化膜エッチング作用により、基板の一方主面に形成されたシリコン酸化膜が当該一方主面から剥離される。これにより、基板の一方主面に付着または形成されている異物（パーティクル、不純物、当該一方主面の剥れ等）を除去したり、基板の一方主面に形成されている傷（欠け、凹み等）を除去したりできる。酸化力の強いオゾンを用いるから基板の一方主面に多量のシリコン酸化膜を形成でき、これにより、多量のシリコン酸化膜を基板の一方主面からリフトオフできる。これにより、基板の一方主面の異物および／または傷を効率良く除去できる。
　また、前記基板の前記一方主面は、チタンナイトライドを含むチタンナイトライド含有面を含んでいてもよい。
　この発明は、基板を保持する基板保持ユニットと、前記基板保持ユニットに保持されている基板の一方主面に、フッ酸溶液にオゾンが溶解したオゾン含有フッ酸溶液を供給するためのオゾン含有フッ酸溶液供給ユニットと、前記基板の前記一方主面にオゾン水を供給するためのオゾン水供給ユニットと、前記一方主面に接触して当該一方主面を洗浄するための洗浄ブラシと、前記洗浄ブラシを駆動するための洗浄ブラシ駆動ユニットとを含み、前記オゾン含有フッ酸溶液供給ユニット、前記オゾン水供給ユニットおよび前記洗浄ブラシ駆動ユニットを制御して、前記基板の一方主面に前記オゾン含有フッ酸溶液を供給するオゾン含有フッ酸溶液供給工程と、前記オゾン含有フッ酸溶液供給工程の後に、前記基板の前記一方主面に洗浄ブラシを接触させることにより、当該一方主面を洗浄するブラシ洗浄工程と、前記オゾン含有フッ酸溶液供給工程の後前記ブラシ洗浄工程の開始に先立って、または前記ブラシ洗浄工程に並行して、前記基板の前記一方主面にオゾン水を供給するオゾン水供給工程とを実行する制御装置を含む、基板処理装置を提供する。
　この構成によれば、オゾン含有フッ酸溶液供給工程の後ブラシ洗浄工程の開始に先立って、またはオゾン含有フッ酸溶液供給工程の後に行われるブラシ洗浄工程に並行して、基板の一方主面にオゾン水を供給する。
　オゾン含有フッ酸溶液供給工程では、基板の一方主面にオゾン含有フッ酸溶液が供給され、オゾン含有フッ酸溶液に含まれるオゾンの酸化作用により基板の一方主面に酸化膜が形成される。また、オゾン含有フッ酸溶液に含まれるフッ酸の酸化膜エッチング作用により、基板の一方主面に形成された酸化膜が当該一方主面から剥離（リフトオフ）される。これにより、基板の一方主面に付着または形成されている異物（パーティクル、不純物、当該一方主面の剥れ等）を除去したり、基板の一方主面に形成されている傷（欠け、凹み等）を除去したりできる。酸化力の強いオゾンを用いるから基板の一方主面に多量の酸化膜を形成でき、これにより、多量の酸化膜を基板の一方主面から剥離できる。これにより、基板の一方主面の異物および／または傷を効率良く除去できる。
　オゾン含有フッ酸溶液供給工程の後に実行されるブラシ洗浄工程では、基板の一方主面に洗浄ブラシが当接されられることにより、剥離された異物が洗浄ブラシにより掻き取られる。これにより、剥離後の酸化膜および異物を基板の一方主面から除去できる。
　一方、オゾン含有フッ酸溶液供給工程では、オゾン含有フッ酸溶液に含まれるフッ酸によって、基板の一方主面が疎水化されるおそれがある。前記オゾン含有フッ酸溶液はフッ酸溶液を溶媒としているため、そのフッ酸濃度が低いこと、およびオゾン含有フッ酸溶液に含まれるオゾンの親水化作用により、オゾン含有フッ酸溶液に含まれるフッ酸による、基板の一方主面の疎水化は抑制されるものの、基板の一方主面に供給されるオゾン含有フッ酸溶液の供給流量や濃度によっては、オゾン含有フッ酸溶液供給工程の終了後に基板の一方主面の少なくとも一部が疎水性を呈するおそれがある。したがって、オゾン含有フッ酸溶液供給工程の後に引き続いてブラシ洗浄工程を行うと、洗浄ブラシにより掻き取られた異物が基板の一方主面に再付着するおそれがある。
　しかしながら、本発明では、ブラシ洗浄工程の開始に先立ってまたはブラシ洗浄工程に並行して行われるオゾン水供給工程で、基板の一方主面にオゾン水が供給される。これにより、基板の一方主面の全域が親水化される。
　したがって、オゾン含有フッ酸溶液供給工程の終了後に基板の一部が疎水性を呈していても、その後にオゾン水供給工程を行うことにより、当該疎水性を呈していた領域を親水性に変えることができる。
　したがって、基板の一方主面の全域が親水化された状態で、ブラシ洗浄工程を行うことができ、これにより、洗浄ブラシを介した、基板の一方主面への異物の再付着を防止できる。
　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。
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。 図２は、前記基板処理装置に備えられた処理ユニットの構成例を説明するための図解的な断面図である。 図３は、前記基板処理装置に備えられたスピンチャックのより具体的な構成を説明するための平面図である。 図４は、図３の構成の底面図である。 図５は、図３の切断面線V－Vから見た断面図である。 図６は、図５の構成の一部を拡大して示す拡大断面図である。 図７は、スピンチャックに備えられた可動ピンの近傍の構成を拡大して示す断面図である。 図８は、ＦＯＭノズルの構成を示す図解的な断面図である。 図９は、洗浄ブラシの移動を説明するための図解的な平面図である。 図１０は、前記基板処理装置の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。 図１１は、前記基板処理装置によって実行される洗浄処理の一例を説明するための流れ図である。 図１２Ａ－１２Ｂは、前記洗浄処理の処理例を説明するための図解的な図である。 図１２Ｃ－１２Ｄは、図１２Ｂに続く工程を説明するための図解的な図である。 図１２Ｅ－１２Ｆは、図１２Ｄに続く工程を説明するための模式的な図である。 図１３は、基板の外周部における、ＦＯＭおよび不活性ガスの流れを示す断面図である。 図１４は、第１の洗浄試験の試験結果を示すグラフである。
　図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置１の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。
　基板処理装置１は、半導体ウエハ（半導体基板）からなる円板状の基板Ｗを、処理液や処理ガスによって一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、複数のキャリアＣを保持するロードポートＬＰと、基板Ｗの姿勢を上下反転させる反転ユニットＴＵと、基板Ｗを処理する複数の処理ユニット２とを含む。ロードポートＬＰおよび処理ユニット２は、水平方向に間隔を空けて配置されている。反転ユニットＴＵは、ロードポートＬＰと処理ユニット２との間で搬送される基板Ｗの搬送経路上に配置されている。
　基板処理装置１は、図１に示すように、さらに、ロードポートＬＰと反転ユニットＴＵとの間に配置されたインデクサロボットＩＲと、反転ユニットＴＵと処理ユニット２との間に配置されたセンターロボットＣＲと、基板処理装置１に備えられた装置の動作やバルブの開閉を制御する制御装置３とを含む。インデクサロボットＩＲは、ロードポートＬＰに保持されているキャリアＣから反転ユニットＴＵに複数枚の基板Ｗを一枚ずつ搬送し、反転ユニットＴＵからロードポートＬＰに保持されているキャリアＣに複数枚の基板Ｗを一枚ずつ搬送する。同様に、センターロボットＣＲは、反転ユニットＴＵから処理ユニット２に複数枚の基板Ｗを一枚ずつ搬送し、処理ユニット２から反転ユニットＴＵに複数枚の基板Ｗを一枚ずつ搬送する。センターロボットＣＲは、さらに、複数の処理ユニット２の間で基板Ｗを搬送する。
　インデクサロボットＩＲは、基板Ｗを水平に支持するハンドＨ１を備えている。インデクサロボットＩＲは、ハンドＨ１を水平に移動させる。さらに、インデクサロボットＩＲは、ハンドＨ１を昇降させ、当該ハンドＨ１を鉛直軸線まわりに回転させる。同様に、センターロボットＣＲは、基板Ｗを水平に支持するハンドＨ２を備えている。センターロボットＣＲは、ハンドＨ２を水平に移動させる。さらに、センターロボットＣＲは、ハンドＨ２を昇降させ、当該ハンドＨ２を鉛直軸線まわりに回転させる。
　キャリアＣには、デバイス形成面である基板Ｗの表面Ｗａが上に向けられた状態（上向き姿勢）で基板Ｗが収容されている。制御装置３は、インデクサロボットＩＲによって、表面Ｗａが上向きの状態でキャリアＣから反転ユニットＴＵに基板Ｗを搬送させる。そして、制御装置３は、反転ユニットＴＵによって、基板Ｗを反転させる。これにより、基板Ｗの裏面Ｗｂが上に向けられる。その後、制御装置３は、センターロボットＣＲによって、裏面Ｗｂが上向きの状態で反転ユニットＴＵから処理ユニット２に基板Ｗを搬送させる。そして、制御装置３は、処理ユニット２によって基板Ｗの裏面Ｗｂを処理させる。
　基板Ｗの裏面Ｗｂが処理された後は、制御装置３は、センターロボットＣＲによって、裏面Ｗｂが上向きの状態で処理ユニット２から反転ユニットＴＵに基板Ｗを搬送させる。そして、制御装置３は、反転ユニットＴＵによって基板Ｗを反転させる。これにより、基板Ｗの表面Ｗａが上に向けられる。その後、制御装置３は、インデクサロボットＩＲによって、表面Ｗａが上向きの状態で反転ユニットＴＵからキャリアＣに基板Ｗを搬送させる。これにより、処理済みの基板ＷがキャリアＣに収容される。制御装置３は、インデクサロボットＩＲ等にこの一連動作を繰り返し実行させることにより、複数枚の基板Ｗを一枚ずつ処理させる。
　図２は、基板処理装置１に備えられた処理ユニット２の構成例を説明するための図解的な断面図である。
　処理ユニット２は、内部空間を有する箱形の処理チャンバー４と、処理チャンバー４内で一枚の基板Ｗを水平な姿勢で保持して、基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック（基板保持ユニット）５と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面（裏面（一方主面）Ｗｂ）に向けて、オゾン含有フッ酸溶液（以下、ＦＯＭという）およびオゾン水を選択的に吐出するためのＦＯＭノズル６と、ＦＯＭノズル６にＦＯＭおよびオゾン水を選択的に供給するためのＦＯＭ供給装置７と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に水を供給するための水供給ユニット８と、基板Ｗの上面に接触して当該上面をスクラブ洗浄するための洗浄ブラシ１０と、洗浄ブラシ１０を駆動するための洗浄ブラシ駆動ユニット１１と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの下面（表面（他方主面）Ｗａ）に不活性ガス（保護気体）を供給するための保護気体供給ユニット１２と、スピンチャック５を取り囲む筒状の処理カップ（図示しない）とを含む。ＦＯＭノズル６とＦＯＭ供給装置７とによって、ＦＯＭ供給ユニットが構成されている。また、この実施形態では、ＦＯＭノズル６とＦＯＭ供給装置７とによって、オゾン水供給ユニットが構成されている。すなわち、ＦＯＭ供給ユニットがオゾン水供給ユニットを兼ねている。
　処理チャンバー４は、箱状の隔壁（図示しない）と、隔壁の上部から隔壁内（処理チャンバー４内に相当）に清浄空気を送る送風ユニットとしてのＦＦＵ（ファン・フィルタ・ユニット。図示しない）と、隔壁の下部から処理チャンバー４内の気体を排出する排気装置（図示しない）とを含む。ＦＦＵおよび排気装置により、処理チャンバー４内にダウンフロー（下降流）が形成される。
　スピンチャック５は、鉛直方向に沿う回転軸線Ａ１のまわりに回転可能な回転台１０７を備えている。回転台１０７の回転中心の下面にボス１０９を介して回転軸１０８が結合されている。回転軸１０８は、中空軸であって、鉛直方向に沿って延びており、回転駆動ユニット１０３からの駆動力を受けて、回転軸線Ａ１まわりに回転するように構成されている。回転駆動ユニット１０３は、たとえば、回転軸１０８を駆動軸とする電動モータであってもよい。スピンチャック５は、さらに、回転台１０７の上面の周縁部に周方向に沿って間隔を開けて設けられた複数本（この実施形態では６本）の保持ピン１１０を備えている。保持ピン１１０は、ほぼ水平な上面を有する回転台１０７から一定の間隔を開けた上方の基板保持高さにおいて、基板Ｗを水平に保持するように構成されている。
　スピンチャック５は、さらに、回転台１０７の上面と保持ピン１１０による基板保持高さとの間に配置された保護ディスク１１５を備えている。保護ディスク１１５は、回転台１０７に対して上下動可能に結合されており、回転台１０７の上面に近い下位置と、当該下位置よりも上方において保持ピン１１０に保持された基板Ｗの下面に微小間隔を開けて接近した接近位置との間で移動可能である。保護ディスク１１５は、基板Ｗよりも僅かに大径の大きさを有する円盤状の部材であって、保持ピン１１０に対応する位置には当該保持ピン１１０を回避するための切り欠きが形成されている。
　回転軸１０８は、中空軸であって、その内部に、不活性ガス供給管１７０が挿通されている。不活性ガス供給管１７０の下端には不活性ガス供給源からの、保護気体の一例としての不活性ガスを導く不活性ガス供給路１７２が結合されている。不活性ガス供給路１７２に導かれる不活性ガスとして、ＣＤＡ（低湿度の清浄空気）や窒素ガス等の不活性ガスを例示できる。不活性ガス供給路１７２の途中には、不活性ガスバルブ１７３および不活性ガス流量調整バルブ１７４が介装されている。不活性ガスバルブ１７３は、不活性ガス供給路１７２を開閉する。不活性ガスバルブ１７３を開くことによって、不活性ガス供給管１７０へと不活性ガスが送り込まれる。この不活性ガスは、後述する構成によって、保護ディスク１１５と基板Ｗの下面との間の空間に供給される。このように、不活性ガス供給管１７０、不活性ガス供給路１７２および不活性ガスバルブ１７３などによって、前述の保護気体供給ユニット１２が構成されている。
　図３は、基板処理装置１に備えられたスピンチャック５のより具体的な構成を説明するための平面図である。図４は、図３の構成の底面図である。図５は、図３の切断面線V－Vから見た断面図である。図６は、図５の構成の一部を拡大して示す拡大断面図である。図７は、スピンチャック５に備えられた可動ピン１１２の近傍の構成を拡大して示す断面図である。図８は、ＦＯＭノズル６の構成を示す図解的な断面図である。図９は、洗浄ブラシ１０の移動を説明するための図解的な平面図である。
　回転台１０７は、水平面に沿った円盤状に形成されていて、回転軸１０８に結合されたボス１０９に結合されている。複数本の保持ピン１１０は、回転台１０７の上面の周縁部に周方向に沿って等間隔に配置されている。保持ピン１１０は、回転台１０７に対して不動の固定ピン１１１と、回転台１０７に対して可動の可動ピン１１２とを含む。この実施形態では、隣り合って配置された２本の保持ピン１１０が可動ピン１１２とされている。保持ピン１１０は、図５および図７に示すように、それぞれ、回転台１０７に結合された下軸部１５１と、下軸部１５１の上端に一体的に形成された上軸部１５２とを含み、下軸部１５１および上軸部１５２がそれぞれ円柱形状に形成されている。上軸部１５２は、下軸部１５１の中心軸線から偏心して設けられている。下軸部１５１の上端と上軸部１５２の下端との間をつなぐ表面は、上軸部１５２から下軸部１５１の周面に向かって下降するテーパ面１５３を形成している。
　可動ピン１１２は、図７に図解されている通り、下軸部１５１がその中心軸線と同軸の回転軸線１１２ａまわりに回転可能であるように回転台１０７に結合されている。より詳細には、下軸部１５１の下端部には、回転台１０７に対して軸受け１５４を介して支持された支持軸１５５が設けられている。支持軸１５５の下端には、ピン駆動用永久磁石１５６を保持した磁石保持部材１５７が結合されている。ピン駆動用永久磁石１５６は、たとえば、磁極方向を可動ピン１１２の回転軸線１１２ａに対して直交する方向に向けて配置されている。
　保護ディスク１１５は、基板Ｗと同程度の大きさを有するほぼ円盤状の部材である。保護ディスク１１５の外周部には、保持ピン１１０に対応する位置に、保持ピン１１０の外周面から一定の間隔を確保して当該保持ピン１１０を縁取るように切り欠き１１６が形成されている。保護ディスク１１５の中央領域には、ボス１０９に対応した円形の開口が形成されている。
　図３および図５に示すように、ボス１０９よりも回転軸線Ａ１から遠い位置には、保護ディスク１１５の下面に、回転軸線Ａ１と平行に鉛直方向に延びたガイド軸１１７が結合されている。ガイド軸１１７は、この実施形態では、保護ディスク１１５の周方向に等間隔を開けた３箇所に配置されている。より具体的には、回転軸線Ａ１から見て、１本おきの保持ピン１１０に対応する角度位置に３本のガイド軸１１７がそれぞれ配置されている。ガイド軸１１７は、回転台１０７の対応箇所に設けられたリニア軸受け１１８と結合されており、このリニア軸受け１１８によって案内されながら、鉛直方向、すなわち回転軸線Ａ１に平行な方向へ移動可能である。したがって、ガイド軸１１７およびリニア軸受け１１８は、保護ディスク１１５を回転軸線Ａ１に平行な上下方向に沿って案内する案内ユニット１１９を構成している。
　ガイド軸１１７は、リニア軸受け１１８を貫通しており、その下端に、外向きに突出したフランジ１２０を備えている。フランジ１２０がリニア軸受け１１８の下端に当接することにより、ガイド軸１１７の上方への移動、すなわち保護ディスク１１５の上方への移動が規制される。すなわち、フランジ１２０は、保護ディスクの上方への移動を規制する規制部材である。
　ガイド軸１１７よりも回転軸線Ａ１から遠い外方であって、かつ保持ピン１１０よりも回転軸線Ａ１に近い内方の位置には、保護ディスク側永久磁石１６０を保持した磁石保持部材１６１が、保護ディスク１１５の下面に固定されている。保護ディスク側永久磁石１６０は、この実施形態では、磁極方向を上下方向に向けて磁石保持部材１６１に保持されている。たとえば、保護ディスク側永久磁石１６０は、下側にＳ極を有し、上側にＮ極を有するように磁石保持部材１６１に固定されていてもよい。磁石保持部材１６１は、この実施形態では、周方向に等間隔を開けて６箇所に設けられている。より具体的には、回転軸線Ａ１から見て、隣り合う保持ピン１１０の間（この実施形態では中間）に対応する角度位置に、各磁石保持部材１６１が配置されている。さらに、回転軸線Ａ１からみて６個の磁石保持部材１６１によって分割（この実施形態では等分）される６個の角度領域のうち、一つおきの角度領域内（この実施形態では当該角度領域の中央位置）に、３本のガイド軸１１７がそれぞれ配置されている。
　図４に示すように、回転台１０７には、６個の磁石保持部材１６１に対応する６箇所に、貫通孔１６２が形成されている。各貫通孔１６２は、対応する磁石保持部材１６１をそれぞれ回転軸線Ａ１と平行な鉛直方向に挿通させることができるように形成されている。保護ディスク１１５が下位置にあるとき、磁石保持部材１６１は貫通孔１６２を挿通して回転台１０７の下面よりも下方に突出しており、保護ディスク側永久磁石１６０は、回転台１０７の下面よりも下方に位置している。
　図２に示すように、回転台１０７の下方には、昇降永久磁石１２５が配置されている。昇降永久磁石１２５には、当該昇降永久磁石１２５を昇降させる磁石昇降ユニット１２６が連結されている。磁石昇降ユニット１２６は、たとえば、上下方向に伸縮可能に設けられたシリンダを含む構成であり、当該シリンダによって支持されている。
　昇降永久磁石１２５は、回転軸線Ａ１と同軸の円環状に形成されていて、回転軸線Ａ１に直交する平面（水平面）に沿って配置されている。昇降永久磁石１２５は、より具体的には、回転軸線Ａ１に対して、保護ディスク側永久磁石１６０よりも遠く、かつピン駆動用永久磁石１５６よりも近い位置に配置されている。つまり、平面視において、円環状の昇降永久磁石１２５は、保護ディスク側永久磁石１６０とピン駆動用永久磁石１５６との間に位置している。また、昇降永久磁石１２５は、保護ディスク側永久磁石１６０よりも低い位置に配置されている。昇降永久磁石１２５の磁極方向は、この実施形態では、水平方向、すなわち回転台１０７の回転半径方向に沿っている。保護ディスク側永久磁石１６０が下面にＳ極を有する場合には、昇降永久磁石１２５は、回転半径方向内方に同じ磁極、すなわちＳ極をリング状に有するように構成される。
　昇降永久磁石１２５が、リング状の磁極をピン駆動用永久磁石１５６に対して水平方向に対向させる上位置（図１２Ｂ参照）に配置された状態では、昇降永久磁石１２５とピン駆動用永久磁石１５６との間に働く磁力によって、可動ピン１１２が保持位置へと駆動されて、その保持位置に保持されることになる。
　可動ピン１１２は、回転軸線１１２ａから偏心した位置に上軸部１５２を有している（図７参照）。したがって、下軸部１５１の回転により、上軸部１５２は、回転軸線Ａ１から離れた遠い開放位置と、回転軸線Ａ１に近づいた保持位置との間で変位することになる。可動ピン１１２の上軸部１５２は、ばね等の弾性押圧部材（図示しない）の弾性押圧力によって開放位置へと付勢されている。したがって、ピン駆動用永久磁石１５６が昇降永久磁石１２５からの吸引磁力を受けないときには、回転軸線Ａ１から離れた開放位置に可動ピン１１２が位置している。
　ピン駆動用永久磁石１５６は、昇降永久磁石１２５からの吸引磁力（弾性押圧部材による弾性押圧力を上回る磁力）を受けたときに、上軸部１５２が回転軸線Ａ１に近づいた保持位置へと移動するように配置されている。昇降永久磁石１２５は回転軸線Ａ１と同軸の円環状に形成されているので、可動ピン１１２の回転軸線Ａ１まわりの回転位置によらずに、すなわち回転台１０７が回転中であっても、昇降永久磁石１２５とピン駆動用永久磁石１５６との間の吸引磁力が保持され、それによって、可動ピン１１２は基板Ｗを保持する保持位置に保持される。
　一方、昇降永久磁石１２５が上位置（図１２Ｂ参照）にあるとき、昇降永久磁石１２５と保護ディスク側永久磁石１６０との間に反発磁力が働き、保護ディスク側永久磁石１６０は、上向きの外力を受ける。それによって、保護ディスク１１５は、保護ディスク側永久磁石１６０を保持している磁石保持部材１６１から上向きの力を受けて、基板Ｗの下面に接近した処理位置に保持される。
　昇降永久磁石１２５が、上位置（図１２Ｂ参照）から下方に離間する下位置（図１２Ａ等参照）に配置された状態では、昇降永久磁石１２５と保護ディスク側永久磁石１６０との間の反発磁力は小さく、そのため、保護ディスク１１５は、自重によって回転台１０７の上面に近い下位置に保持される。また、昇降永久磁石１２５がピン駆動用永久磁石１５６に対向しないので、可動ピン１１２には、当該可動ピン１１２をその保持位置へと付勢する外力が働かない。
　そのため、昇降永久磁石１２５が下位置にあるとき、保護ディスク１１５は回転台１０７の上面に近い下位置にあり、可動ピン１１２はその開放位置に保持されることになる。この状態では、スピンチャック５に対して基板Ｗを搬入および搬出するセンターロボットＣＲは、そのハンドＨ２を保護ディスク１１５と基板Ｗの下面との間の空間に進入させることができる。
　保護ディスク側永久磁石１６０と、昇降永久磁石１２５と、磁石昇降ユニット１２６とは、永久磁石１２５，１６０の間の反発力によって保護ディスク１１５を回転台１０７の表面から上方へと浮上させて処理位置へと導く磁気浮上ユニット１４１を構成している。また、ピン駆動用永久磁石１５６と、昇降永久磁石１２５と、磁石昇降ユニット１２６とは、永久磁石１２５，１５６の間の磁力によって可動ピン１１２をその保持位置に保持する磁気駆動ユニット１４２を構成している。
　すなわち、磁気浮上ユニット１４１および磁気駆動ユニット１４２は、昇降永久磁石１２５と、磁石昇降ユニット１２６とを共有している。そして、昇降永久磁石１２５が上位置にあるときに、昇降永久磁石１２５と保護ディスク側永久磁石１６０との間の磁気反発力によって保護ディスク１１５が接近位置に保持され、かつ昇降永久磁石１２５とピン駆動用永久磁石１５６との間の磁気吸引力によって可動ピン１１２がその保持位置に保持される。
　図６に拡大して示すように、回転軸１０８の上端に結合されたボス１０９は、不活性ガス供給管１７０の上端部を支持するための軸受けユニット１７５を保持している。軸受けユニット１７５は、ボス１０９に形成された凹所１７６に嵌め込まれて固定されたスペーサ１７７と、スペーサ１７７と不活性ガス供給管１７０との間に配置された軸受け１７８と、同じくスペーサ１７７と不活性ガス供給管１７０との間において軸受け１７８よりも上方に設けられた磁性流体軸受け１７９とを備えている。
　図５に示すように、ボス１０９は、水平面に沿って外方に突出したフランジ１８１を一体的に有しており、このフランジ１８１に回転台１０７が結合されている。さらに、フランジ１８１には、回転台１０７の内周縁部を挟み込むように前述のスペーサ１７７が固定されていて、このスペーサ１７７に、カバー１８４が結合されている。カバー１８４は、ほぼ円盤状に形成されており、不活性ガス供給管１７０の上端を露出させるための開口を中央に有し、この開口を底面とした凹所１８５がその上面に形成されている。凹所１８５は、水平な底面と、その底面の周縁から外方に向かって斜め上方に立ち上がった倒立円錐面状の傾斜面１８３とを有している。凹所１８５の底面には、整流部材１８６が結合されている。整流部材１８６は、回転軸線Ａ１のまわりに周方向に沿って間隔を開けて離散的に配置された複数個（たとえば４個）の脚部１８７を有し、この脚部１８７によって凹所１８５の底面から間隔をあけて配置された底面１８８を有している。底面１８８の周縁部から、外方に向かって斜め上方へと延びた倒立円錐面からなる傾斜面１８９が形成されている。 
　図５および図６に示すように、カバー１８４の上面外周縁には外向きにフランジ１８４ａが形成されている。このフランジ１８４ａは、保護ディスク１１５の内周縁に形成された段差部１１５ａと整合するようになっている。すなわち、保護ディスク１１５が基板Ｗの下面に接近した接近位置にあるとき、フランジ１８４ａと段差部１１５ａとが合わさり、カバー１８４の上面と保護ディスク１１５の上面とが同一平面内に位置して、平坦な不活性ガス流路を形成する。
　このような構成により、不活性ガス供給管１７０の上端から流出する不活性ガスは、カバー１８４の凹所１８５内において整流部材１８６の底面１８８によって区画された空間に出る。この不活性ガスは、さらに、凹所１８５の傾斜面１８３および整流部材１８６の傾斜面１８９によって区画された放射状の流路１８２を介して、回転軸線Ａ１から離れる放射方向に向かって吹き出されることになる。この不活性ガスは、保護ディスク１１５と保持ピン１１０によって保持された基板Ｗの下面との間の空間に不活性ガスの気流を形成し、当該空間から基板Ｗの回転半径方向外方へ向かって吹き出す。
　図５に示すように、保護ディスク１１５の上面の外周部および保護ディスク１１５の周端は、円環状のカバー１９１によって保護されている。カバー１９１は、上面の外周部から径方向外方に向けて水平方向に張り出す円環板部１９２と、円環板部１９２の周端から垂下する円筒部１９３とを含む。円環板部１９２の外周は、回転台１０７の周端よりも外方に位置している。円環板部１９２および円筒部１９３は、たとえば、耐薬性を有する樹脂材料を用いて一体に形成されている。円環板部１９２の内周の、保持ピン１１０に対応する位置には、該保持ピン１１０を回避するための切り欠き１９４が形成されている。切り欠き１９４は、保持ピン１１０の外周面から一定の間隔を確保して当該保持ピン１１０を縁取るように形成されている。円環板部１９２および円筒部１９３は、たとえば、耐薬性を有する樹脂材料を用いて一体に形成されている。
　カバー１９１の円環板部１９２は、保持ピン１１０によって保持された基板Ｗの外周部において不活性ガスの流路を絞る絞り部１９０（図１３参照）を上面に有している。これらの絞り部１９０によって、カバー１９１と基板Ｗの下面（表面Ｗａ）との間の空間から外方に吹き出される不活性ガス流の流速が高速になるので、基板Ｗの上面（裏面Ｗｂ）の処理液（ＦＯＭ）が基板Ｗの下面（表面Ｗａ）側へ進入することを確実に回避または抑制することができる。
　図２に示すように、ＦＯＭノズル６は、たとえば、連続流の状態でＦＯＭおよびオゾン水を選択的に吐出するストレートノズルであり、基板Ｗの上面に垂直な方向に処理液を吐出する垂直姿勢で、水平方向に延びるノズルアーム２１の先端部に取り付けられている。なお、ＦＯＭノズル６は、吐出口よりも内方（回転軸線Ａ１側）の位置にＦＯＭまたはオゾン水が着液するように基板Ｗの上面に対して傾いた吐出方向にＦＯＭまたはオゾン水が吐出される内向き姿勢でノズルアーム２１に保持されていてもよいし、吐出口よりも外方（回転軸線Ａ１とは反対側）の位置にＦＯＭまたはオゾン水が着液するように基板Ｗの上面に対して傾いた吐出方向にＦＯＭまたはオゾン水を吐出する外向き姿勢でノズルアーム２１に保持されていてもよい。ノズルアーム２１には、ノズル移動ユニット２２が結合されている。
　ノズル移動ユニット２２は、揺動軸線（図示しない）まわりにノズルアーム２１を回動させることにより、平面視で基板Ｗの上面の中央部を通る軌跡に沿ってＦＯＭノズル６を水平に移動させる。ノズル移動ユニット２２は、ＦＯＭノズル６から吐出されたＦＯＭまたはオゾン水が基板Ｗの上面に着液する処理位置と、ＦＯＭノズル６が平面視でスピンチャック５の周囲に設定されたホーム位置との間で、ＦＯＭノズル６を水平に移動させる。さらに、ノズル移動ユニット２２は、ＦＯＭノズル６から吐出されたＦＯＭまたはオゾン水が基板Ｗの上面の中央部に着液する中央位置と、ＦＯＭノズル６から吐出されたＦＯＭまたはオゾン水が基板Ｗの上面外周部に着液する周縁位置との間で、ＦＯＭノズル６を水平に移動させる。中央位置および周縁位置は、いずれも処理位置である。
　ＦＯＭ供給装置７は、ＦＯＭノズル６に接続され、希フッ酸供給源（図示しない）からの希フッ酸が供給されるフッ酸配管２３と、オゾン水供給源（たとえばオゾン発生装置を含む構成。図示しない）からのオゾン水が供給されるオゾン水配管２４とを含む。
　フッ酸配管２３の途中部には、フッ酸配管２３を開閉するためのフッ酸バルブ２５、およびフッ酸流量調整バルブ２６が介装されている。フッ酸バルブ２５は、制御装置３による制御により開閉される。図示はしないが、フッ酸流量調整バルブ２６は、弁座が内部に設けられたバルブボディと、弁座を開閉する弁体と、開位置と閉位置との間で弁体を移動させるアクチュエータとを含む。他の流量調整バルブについても同様である。
　オゾン水配管２４の途中部には、オゾン水配管２４を開閉するためのオゾン水バルブ２７と、オゾン水配管２４の開度を調整して、オゾン水配管２４の流通流量を調整するオゾン水流量調整バルブ２８とが介装されている。ＦＯＭノズル６にはオゾン水がオゾン水配管２４を通して供給される。
　図８に示すように、ＦＯＭノズル６は、略円筒状をなすケーシング３１を備える。ＦＯＭノズル６は、ケーシング３１の中心軸線が鉛直方向に延びる鉛直姿勢で、ノズルアーム２１（図２参照）に取り付けられている。ケーシング３１は、第１の円筒部３８と、第１の円筒部３８よりも小径でかつ第１の円筒部３８と同軸の円筒形状の第２の円筒部３９とを備える。第２の円筒部３９が第１の円筒部３８よりも小径であるので、第２の円筒部３９内の内部の流路断面は、第１の円筒部３８の流路断面よりも小面積である。第１の円筒部３８および第２の円筒部３９は鉛直方向に沿う内壁を有している。
　ケーシング３１の第１の円筒部３８の下部分には、希フッ酸を導入するためのフッ酸導入口３２と、オゾン水を導入するためのオゾン水導入口３３とが形成されている。フッ酸導入口３２およびオゾン水導入口３３の位置関係は、図８に示すように、フッ酸導入口３２がオゾン水導入口３３よりも上方に配置されていてもよいし、その逆であってもよい。
　フッ酸バルブ２５（図２参照）およびオゾン水バルブ２７（図２参照）が開かれると、フッ酸配管２３からの希フッ酸が、フッ酸導入口３２から混合室３５へと供給されるとともに、オゾン水配管２４からのオゾン水が、オゾン水導入口３３から混合室３５へと供給される。混合室３５に流入した希フッ酸およびオゾン水は、混合室３５の下部分において十分に混合（攪拌）される。この混合によって、希フッ酸とオゾン水とが均一に混ざり合い、フッ酸およびオゾンの混合液（ＦＯＭ）が生成される。ケーシング３１の第２の円筒部３９の先端（下端）には、生成されたＦＯＭを外部空間３６に向けて吐出するための吐出口３７を有している。混合室３５において生成されたＦＯＭは、第２の円筒部３９の内部を通って、吐出口３７から吐出される。これにより、簡単な構成で、ＦＯＭノズル６からＦＯＭを吐出できる。
　また、ＦＯＭノズル６の内部でフッ酸溶液とオゾン水とを混合するので、混合直後（生成直後）のオゾン含有フッ酸溶液を、ＦＯＭノズル６から吐出できる。フッ酸溶液に溶解されたオゾンは、溶解直後から分解を開始するのであるが、混合直後（生成直後）のＦＯＭをＦＯＭノズル６から吐出できるので、オゾンの分解が進んでいないＦＯＭを、基板Ｗに供給できる。
　図２に示すように、水供給ユニット８は水ノズル４１を含む。水ノズル４１は、たとえば、連続流の状態で液を吐出するストレートノズルであり、スピンチャック５の上方で、その吐出口を基板Ｗの上面の中央部に向けて固定的に配置されている。水ノズル４１には、水供給源からの水が供給される水配管４２が接続されている。水配管４２の途中部には、水ノズル４１からの水の供給／供給停止を切り換えるための水バルブ４３が介装されている。水バルブ４３が開かれると、水配管４２から水ノズル４１に供給された連続流の水が、水ノズル４１の下端に設定された吐出口から吐出される。また、水バルブ４３が閉じられると、水配管４２から水ノズル４１への水の供給が停止される。水は、たとえば脱イオン水（ＤＩＷ）である。ＤＩＷに限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水および希釈濃度（たとえば、１０ｐｐｍ～１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかであってもよい。
　なお、水ノズル４１は、それぞれ、スピンチャック５に対して固定的に配置されている必要はなく、たとえば、スピンチャック５の上方において水平面内で揺動可能なアームに取り付けられて、このアームの揺動により基板Ｗの上面における水の着液位置がスキャンされる、いわゆるスキャンノズルの形態が採用されてもよい。
　洗浄ブラシ１０は、たとえばＰＶＡ（ポリビニルアルコール）からなるスポンジ状のスクラブ部材であり、円柱状をなしている。洗浄ブラシ１０は、その下面に、平坦状の洗浄面１０ａを有している。洗浄面１０ａが、基板Ｗの上面と接触する接触面として機能する。
　洗浄ブラシ駆動ユニット１１は、洗浄ブラシ１０を先端部に保持する揺動アーム４７と、揺動アーム４７を駆動するためのアーム駆動ユニット４８とを含む。アーム駆動ユニット４８は、揺動アーム４７を、鉛直方向に延びる揺動軸線Ａ２回りに揺動させたり、揺動アーム４７を上下動させたりすることができるように構成されている。この構成により、基板Ｗがスピンチャック５に保持されて回転しているときに、洗浄ブラシ１０を、基板Ｗの上方の位置と、スピンチャック５の側方に設定されたホーム位置との間で水平に移動させることができる。
　さらに、洗浄ブラシ１０の洗浄面１０ａを基板Ｗの上面（裏面Ｗｂ）に押し付け、洗浄ブラシ１０の押付け位置を、図９に示すように、基板Ｗの中央部（図９にて実線で示す位置）と、基板Ｗの外周部（図９にて二点鎖線で示す）との間で基板Ｗの半径方向に移動(スキャン)させることもできる。
　このスクラブ洗浄の際に、水ノズル４１から水（たとえば純水（deionized Ｗａter：脱イオン水））が供給されることによって、基板Ｗの裏面Ｗｂの異物が取れやすくなり、また、洗浄ブラシ１０によって擦り落とされた異物を基板Ｗ外へと排出することができる。
　図１０は、基板処理装置１の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。
　制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、回転駆動ユニット１０３、ノズル移動ユニット２２、アーム駆動ユニット４８、磁石昇降ユニット１２６等の動作を制御する。さらに、制御装置３は、フッ酸バルブ２５、フッ酸流量調整バルブ２６、オゾン水バルブ２７、オゾン水流量調整バルブ２８、水バルブ４３、不活性ガスバルブ１７３、不活性ガス流量調整バルブ１７４等の開閉動作等を制御する。
　図１１は、処理ユニット２によって実行される洗浄処理の一例を説明するための流れ図である。図１２Ａ～１２Ｆは、洗浄処理の処理例を説明するための図解的な図である。図１３は、基板Ｗの外周部における、ＦＯＭおよび不活性ガスの流れを示す断面図である。
　図１、図２～図７および図１１を参照しながら説明する。また、図１２Ａ～１２Ｆおよび図１３については適宜参照する。また、基板Ｗの裏面Ｗｂの外周部は、たとえば、直径３００ｍｍの基板Ｗの裏面Ｗｂにおいて、当該基板Ｗの周縁に沿う幅１０ｍｍ程度の環状領域である。
　処理ユニット２は、たとえば、アニール装置や成膜装置等の前処理装置で処理された後の基板Ｗ（以下、「未洗浄基板」とい場合がある。）Ｗを洗浄対象としている。基板Ｗの一例として円形のシリコン基板を挙げることができる。基板Ｗは、大型基板（たとえば、外径３００（ｍｍ）の円形基板）であってもよい。処理ユニット２は、基板Ｗにおける表面Ｗａ（他方主面。デバイス形成面）と反対側の裏面Ｗｂ（一方主面。デバイス非形成面）を、洗浄するための枚葉式の洗浄処理ユニットである。
　処理ユニット２に搬入される基板Ｗの裏面Ｗｂは、シリコン基板Ｗのベアシリコン面である。シリコン対象面は、ポリシリコンおよびアモルファスシリコンの少なくとも一つを含んでいてもよい。この実施形態では、基板Ｗの裏面Ｗｂには、たとえば前処理装置におけるチャック痕（たとえば、静電チャックによるチャック痕）が形成されている。このチャック痕は、基板Ｗの裏面Ｗｂにおける欠け、凹み等の傷や、当該裏面Ｗｂの部分的な剥れ等を含む。このチャック痕は、基板Ｗの裏面Ｗｂの全域に形成されている。処理ユニット２は、基板Ｗの裏面Ｗｂに形成されているチャック痕を洗浄により除去する。また、この洗浄処理は、基板Ｗの裏面Ｗｂからチャック痕を完全に除去するまでを目的としておらず、大部分のチャック痕を基板Ｗの裏面Ｗｂから除去（チャック痕を大まかに除去）することを、その目的としている。
　また、この実施形態では、基板Ｗの表面Ｗａに、メタル層Ｍが形成されている。メタル層Ｍは、Ｃｕ、ＴｉＮ、ＷおよびＡｌの少なくとも一つを含む。基板Ｗの表面Ｗａにメタル層Ｍが形成されているために、基板Ｗの表面Ｗａに水を供給することができない。したがって、基板Ｗの裏面Ｗｂを薬液処理する薬液処理中（たとえばオゾン含有フッ酸溶液供給工程（以下、「ＦＯＭ供給工程」という）Ｔ６）に、基板Ｗの表面Ｗａを水等の保護液によって保護することができない（カバーリンスできない）。
　未洗浄基板Ｗが収容されたキャリアＣは、前処理装置から基板処理装置１に搬送され、ロードポートＬＰに載置される。キャリアＣには、基板Ｗの表面Ｗａを上に向けた状態で基板Ｗが収容されている。制御装置３は、インデクサロボットＩＲによって、表面Ｗａが上向きの状態でキャリアＣから反転ユニットＴＵに基板Ｗを搬送させる。そして、制御装置３は、搬送されてきた基板Ｗを、反転ユニットＴＵによって反転させる（Ｔ１：基板反転）。これにより、基板Ｗの裏面Ｗｂが上に向けられる。その後、制御装置３は、センターロボットＣＲのハンドＨ２によって、反転ユニットＴＵから基板Ｗを取り出し、その裏面Ｗｂを上方に向けた状態で処理ユニット２内に搬入させる（ステップＴ２）。処理ユニット２内に搬入された未洗浄基板Ｗは、スピンチャック５に受け渡され、図１２Ａに示すように、基板Ｗは、その表面Ｗａを下方に向け、かつその裏面Ｗｂを上方に向けた状態でスピンチャック５上に載置される。
　基板Ｗの搬入に先立って、ＦＯＭノズル６は、スピンチャック５の側方に設定されたホーム位置に退避させられている。また、洗浄ブラシ１０も、スピンチャック５の側方に設定されたホーム位置に退避させられている。また、昇降永久磁石１２５は下位置に配置されており、そのため昇降永久磁石１２５は回転台１０７から下方に大きく離れているので、昇降永久磁石１２５と保護ディスク側永久磁石１６０との間に働く反発磁力は小さい。そのため、保護ディスク１１５は回転台１０７の上面に近接した下位置に位置している。よって、保持ピン１１０による基板保持高さと保護ディスク１１５の上面との間には、センターロボットＣＲのハンドＨ２が入り込むことができる十分な空間が確保されている。また、昇降永久磁石１２５は回転台１０７から下方に大きく離れているために、ピン駆動用永久磁石１５６が昇降永久磁石１２５からの吸引磁力を受けず、これにより、可動ピン１１２は開放位置に保持されている。
　センターロボットＣＲのハンドＨ２は、保持ピン１１０の上端よりも高い位置で基板Ｗを保持した状態で当該基板Ｗをスピンチャック５の上方まで搬送する。その後、センターロボットＣＲのハンドＨ２は、回転台１０７の上面に向かって下降する。その過程において、基板Ｗが、センターロボットＣＲのハンドＨ２から保持ピン１１０に渡される。センターロボットＣＲのハンドＨ２は、基板Ｗの表面Ｗａ（下面）と保護ディスク１１５との間の空間まで下降し、その後、保持ピン１１０の間を通ってスピンチャック５の側方へと退避していく。
　次に、制御装置３は、磁石昇降ユニット１２６を制御して、昇降永久磁石１２５を上位置まで上昇させる（ステップＴ３）。昇降永久磁石１２５が上位置へと上昇する過程で、昇降永久磁石１２５が保護ディスク側永久磁石１６０に下方から接近して、それらの永久磁石１２５，１６０の間の距離が縮まり、それに応じて、それらの間に働く反発磁力が大きくなる。この反発磁力によって、保護ディスク１１５が回転台１０７の上面から基板Ｗに向かって浮上する。そして、昇降永久磁石１２５が上位置に達するときまでに、保護ディスク１１５が基板Ｗの表面Ｗａ（下面）に微小間隔を開けて接近した接近位置に達し、ガイド軸１１７の下端に形成されたフランジ１２０がリニア軸受け１１８に当接する。これにより、保護ディスク１１５は、前記接近位置に保持されることになる。それによって、可動ピン１１２が開放位置から保持位置へと駆動されて、その保持位置に保持される。こうして、固定ピン１１１および可動ピン１１２によって基板Ｗが握持される（基板保持工程）。
　この状態で、制御装置３は不活性ガスバルブ１７３を開き、図１２Ｂに示すように、不活性ガスの供給を開始する（Ｔ４：保護気体供給工程）。供給された不活性ガスは、不活性ガス供給管１７０の上端から吐出され、整流部材１８６等の働きによって、接近位置にある保護ディスク１１５と基板Ｗの表面Ｗａ（下面）との間の狭空間に向かって、回転軸線Ａ１を中心とした放射状に吹き出される。この不活性ガスは、図１３に示すように、さらに、保護ディスク１１５の周縁部に配置されたカバー１９１の円環板部１９２に形成された絞り部１９０と基板Ｗの外周部との間に形成されるオリフィスによって加速され、基板Ｗの側方に高速な吹き出し気流を形成する。この実施形態では、不活性ガス供給管１７０の上端からの、不活性ガスの吐出流量を、大流量（たとえば１８０（リットル／分））に設けている。
　その後、制御装置３は、回転駆動ユニット１０３を制御して、回転台１０７の回転を開始し、これによって、図１２Ｃに示すように基板Ｗを回転軸線Ａ１まわりに回転させる（ステップＴ５）。基板Ｗの回転速度は、予め定める液処理速度（３００～１５００ｒｐｍの範囲内で、たとえば５００ｒｐｍ）まで上昇させられ、その液処理速度に維持される。
　基板Ｗの回転速度が液処理速度に達した後、制御装置３は、ＦＯＭを基板Ｗの裏面Ｗｂに供給するＦＯＭ供給工程（ステップＴ６）を行う。ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）では、制御装置３は、ノズル移動ユニット２２を制御することにより、ＦＯＭノズル６をホーム位置から中央位置に移動させる。これにより、ＦＯＭノズル６が基板Ｗの中央部の上方に配置される。ＦＯＭノズル６が基板Ｗの上方に配置された後、制御装置３は、フッ酸バルブ２５および水バルブ４３を同時に開く。これにより、フッ酸配管２３の内部を流通する希フッ酸がＦＯＭノズル６に供給されると共に、オゾン水配管２４を流通するオゾン水がＦＯＭノズル６に供給される。そして、ＦＯＭノズル６のケーシング内において希フッ酸とオゾン水とが混合され、ＦＯＭが生成される。そのＦＯＭが、図１２Ｃに示すように、ＦＯＭノズル６の吐出口から吐出され、基板Ｗの裏面Ｗｂの中央部に着液する。基板Ｗの裏面Ｗｂの中央部に供給されたＦＯＭは、基板Ｗの回転による遠心力を受けて、基板Ｗの裏面Ｗｂを外周部に向けて放射状に広がる。そのため、基板Ｗの裏面Ｗｂの全域にＦＯＭが行き渡らせることができ、換言すると、基板Ｗの裏面Ｗｂの全域にフッ酸およびオゾンを行き渡らせることができる。その結果、図１２Ｃに示すように、基板Ｗの裏面Ｗｂ全域を覆うＦＯＭの液膜ＬＦ２が基板Ｗ上に形成される。
　基板Ｗの裏面ＷｂにＦＯＭが供給されると、ＦＯＭに含まれるオゾンの酸化作用により、シリコン基板である基板Ｗの裏面Ｗｂにシリコン酸化膜が形成される。また、ＦＯＭに含まれるフッ酸の酸化膜エッチング作用により、基板Ｗの裏面Ｗｂに形成されたシリコン酸化膜が当該裏面Ｗｂから剥離（リフトオフ）される。これにより、基板Ｗの裏面Ｗｂに形成されている傷（欠け、凹み等）が除去される。加えて、基板Ｗの裏面Ｗｂから異物（パーティクル、不純物、当該基板Ｗの裏面Ｗｂの剥れ等）も除去される。すなわち、基板Ｗの裏面Ｗｂを洗浄できる。
　また、洗浄薬液としてＦＯＭを用いる場合には、洗浄薬液としてＳＣ１を用いる場合と比較して、基板Ｗの裏面Ｗｂに形成されるシリコン酸化膜の量を多くすることができ、したがって、高いエッチング性能（異物除去性能）を発揮する。加えて、ＦＯＭに含まれるオゾン水は、ＳＣ１に含まれる過酸化水素と比較して、ランニングコストが低い。これにより、洗浄処理に要するコストの低減を図ることができる。
　ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）に並行して、基板Ｗの表面Ｗａが不活性ガス（保護気体）によって保護されている。不活性ガス供給管１７０からの不活性ガスの吐出流量は前述のように大流量に設けられているために、不活性ガス供給管１７０から基板Ｗの裏面Ｗｂに供給されるＦＯＭの流量が小流量である場合には、基板Ｗの表面ＷａへのＦＯＭの回り込みはない。
　しかしながら、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）におけるＦＯＭの供給流量が多いと、ＦＯＭが基板Ｗの表面Ｗａに形成される気流に逆らって基板Ｗの表面Ｗａに回り込むおそれがある。そのため、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）におけるＦＯＭの供給流量には制約がある。
　ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）におけるＦＯＭの供給流量は、０．５（リットル／分）以上１．０（リットル／分）以下であることが好ましい。この場合、基板Ｗの表面ＷａへのＦＯＭの回り込みを防止できる。また、当該吐出流量は、０．８（リットル／分）以下であることがさらに好ましく、この場合、基板Ｗの表面ＷａへのＦＯＭの回り込みを、より一層確実に防止できる。
　ＦＯＭノズル６から吐出されるＦＯＭのフッ酸濃度は、０．０９３ｗｔ．％以上０．２２１ｗｔ．％以下である。より好ましくは、０．０９３ｗｔ．％以上０．２２１ｗｔ．％以下である。
　ＦＯＭノズル６から吐出されるＦＯＭのオゾン濃度は、２２．５ｐｐｍ以上６７．２ｐｐｍ以下である。より好ましくは、２２．５ｐｐｍ以上４２．０ｐｐｍ以下である。オゾン濃度が４２．０ｐｐｍを超すと、ＦＯＭに大量の気泡が含まれるため、基板処理に適さない。また、ＦＯＭのオゾン濃度が４２．０ｐｐｍを超すと、ＰＦＡ配管からなるオゾン水配管２４の管壁を透過して、オゾンがオゾン水配管２４から露出するおそれがある。さらに、オゾンの濃度が高くなるにつれて、オゾンの毒性が高くなる。吐出されるＦＯＭのオゾン濃度が４２．０ｐｐｍを超すことは、安全面の観点から望ましくない。
　すなわち、疎水化作用を有するフッ酸を含む薬液で基板Ｗの裏面Ｗｂを処理する場合、当該薬液に含まれるフッ酸の働きによって基板Ｗの裏面Ｗｂが疎水化されるおそれがある。具体的には、フッ酸溶液に溶解されたオゾンは、溶解直後から分解を開始するため、回転状態にある基板Ｗの裏面Ｗｂの中央部に向けてＦＯＭを吐出する場合、ＦＯＭの吐出流量および／またはＦＯＭのオゾン濃度によっては、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）中に、基板Ｗの裏面Ｗｂの外周部にまでオゾンが届かないおそれがある。この場合、基板Ｗの裏面Ｗｂの外周部に達したフッ酸により、基板Ｗの裏面Ｗｂの外周部が疎水性を呈するおそれがある。とくに、基板Ｗの裏面Ｗｂに供給されるＦＯＭのフッ酸濃度が高い場合には、基板Ｗの裏面Ｗｂの外周部に専らフッ酸が届くことにより、基板Ｗの裏面Ｗｂの外周部が疎水性を呈する可能性が高くなる。
　とくに、この実施形態では、基板Ｗの裏面Ｗｂを保護液ではなく保護気体によって保護しており、そのため、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）において、ＦＯＭが基板Ｗの表面Ｗａ側に回り込まないように、ＦＯＭの供給流量には制約（上限）がある。このようなＦＯＭの供給流量に制約がある状況では、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）の終了時において、基板Ｗの裏面Ｗｂの外周部が疎水性を呈するおそれが高い。
　そして、基板Ｗの裏面Ｗｂの外周部が疎水性を呈している状態で洗浄ブラシ１０によるスクラブが実行されると、洗浄ブラシ１０を介して基板Ｗの裏面Ｗｂの外周部に異物が再付着し、そのために、洗浄処理後において、基板Ｗの裏面Ｗｂの外周部にパーティクルが円環状に形成される外周モードが生じるおそれがある。
　ＦＯＭの吐出開始から予め定めるＦＯＭ処理時間が経過すると、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）が終了する。ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）の終了に引き続いて、オゾン水を基板Ｗに供給するオゾン水供給工程（ステップＴ７）が行われる。
　具体的には、制御装置３は、基板Ｗの裏面Ｗｂの中央部の上方にＦＯＭノズル６を配置したまま、オゾン水バルブ２７を開いた状態に維持しつつフッ酸バルブ２５だけを閉じる。これにより、オゾン水だけがＦＯＭノズル６に供給される。ＦＯＭノズル６に供給されたオゾン水は、ＦＯＭノズル６のケーシング内を通って、図１２Ｄに示すように、ＦＯＭノズル６の吐出口から吐出される。そのオゾン水が、液処理速度で回転している基板Ｗの裏面Ｗｂの中央部に着液する。すなわち、ＦＯＭノズル６から基板Ｗの裏面Ｗｂの中央部に向けて吐出される処理液が、ＦＯＭからオゾン水に切り換わる（中央部オゾン水吐出工程）。
　基板Ｗの裏面Ｗｂの中央部に着液したオゾン水は、基板Ｗの周縁に向かって基板Ｗ上を外方に流れる。基板Ｗ上のＦＯＭがオゾン水に置換され、やがて、基板Ｗの裏面Ｗｂ全域が、オゾン水の液膜ＬＦ４によって覆われる。これにより、基板Ｗの裏面Ｗｂの全域にオゾン水が供給され、当該全域が親水化される。ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）において基板Ｗの裏面Ｗｂの外周部が疎水化された場合であっても、当該疎水化された領域（外周部）を、親水性に変えることができる。
　オゾン水供給工程（Ｔ７）において基板Ｗの裏面Ｗｂに供給されるオゾン水のオゾン濃度は５０ｐｐｍ以上である。そのため、基板Ｗの裏面Ｗｂの全域を、良好に親水化できる。また、オゾン水供給工程（Ｔ７）における、オゾン水の吐出流量は、できるだけ多い方が望ましいが、オゾン水の表面Ｗａ側への回り込みを防止するためには、たとえば０．８（リットル／分）以下であることが望ましい。
　前述のように、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）の終了時には、基板Ｗの裏面Ｗｂの外周部が疎水化されているおそれがある。しかしながら、基板Ｗの裏面Ｗｂの全域をオゾン水により親水化することにより、疎水化された裏面Ｗｂの外周部を親水化することができる。
　ＦＯＭノズル６からのオゾン水の吐出開始から予め定めるオゾン水供給時間が経過すると、制御装置３は、オゾン水バルブ２７を閉じて、ＦＯＭノズル６からのオゾン水の吐出を停止させる。オゾン水供給時間は、５秒以上であることが好ましく、この場合には、基板Ｗの裏面Ｗｂの全域（外周部を含む）を良好に疎水化できる。また、制御装置３は、ＦＯＭノズル６を中央位置からホーム位置に移動させる。これにより、ＦＯＭノズル６が基板Ｗの上方から退避させられる。
　オゾン水供給工程（Ｔ７）の終了に引き続いて、リンス液である水が基板Ｗの裏面Ｗｂに供給開始される（ステップＴ８）。
　具体的には、制御装置３は、図１２Ｅに示すように、水バルブ４３を開いて、基板Ｗの裏面Ｗｂの中央部に向けて水ノズル４１から水を吐出させる。水ノズル４１から吐出された水は、オゾン水によって覆われている基板Ｗの裏面Ｗｂの中央部に着液する。基板Ｗの裏面Ｗｂの中央部に着液した水は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの裏面Ｗｂ上を基板Ｗの外周部に向けて流れ、基板Ｗの裏面Ｗｂの全域へと広がる。そのため、基板Ｗ上のオゾン水が、水によって外方に押し流され、基板Ｗの周囲に排出される。これにより、基板Ｗ上のオゾン水の液膜ＬＦ４が、基板Ｗの裏面Ｗｂ全域を覆う水の液膜ＬＦ３に置換される。
　水ノズル４１の水の吐出開始から、予め定める時間（基板Ｗ上のオゾン水の液膜ＬＦ４が水の液膜ＬＦ３に置換するのに十分な期間）が経過すると、制御装置３は、アーム駆動ユニット４８を制御して、図１２Ｆに示すように、洗浄ブラシ１０による基板Ｗの裏面Ｗｂのスクラブ洗浄を実行する（Ｔ９：ブラシ洗浄工程）。これにより、基板Ｗの裏面Ｗｂに対して、水を供給しながら洗浄ブラシ１０によるスクラブ洗浄が行われる。具体的には、制御装置３は、アーム駆動ユニット４８を制御して、揺動アーム４７を揺動軸線Ａ２周りに揺動させて、洗浄ブラシ１０をホーム位置から基板Ｗの上方へ配置させるとともに、洗浄ブラシ１０を降下させて、洗浄ブラシ１０の洗浄面１０ａを基板Ｗの裏面Ｗｂに押し付ける。そして、制御装置３は、アーム駆動ユニット４８を制御して、洗浄ブラシ１０の押付け位置を、基板Ｗの中央部（図９にて実線で示す位置）と、基板Ｗの外周部（図９にて二点鎖線で示す）との間で移動（スキャン）させる。これにより、洗浄ブラシ１０の押付け位置が基板Ｗの裏面Ｗｂの全域を走査し、基板Ｗの裏面Ｗｂの全域が洗浄ブラシ１０によりスクラブされる。基板Ｗの中央部から外周部への、洗浄ブラシ１０の往動には、たとえば６．５秒間要する。ブラシ洗浄工程（Ｔ９）では、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）で剥離された異物が、洗浄ブラシ１０によるスクラブによりにより掻き取られる。そして、洗浄ブラシ１０により掻き取られた異物は、水により洗い流される。これにより、剥離された異物を基板Ｗの裏面Ｗｂから除去できる。
　リンス工程（Ｔ８，Ｔ９）において基板Ｗの裏面Ｗｂに供給される水の吐出流量は、できるだけ大流量である方が望ましいが、水の表面Ｗａ側への回り込みを防止するためには、たとえば０．８（リットル／分）以下であることが望ましい。
　また、この実施形態では、洗浄ブラシ１０によって基板Ｗの周縁にごく近い位置まで洗浄できるように揺動アーム４７のスキャン幅が設定されている。
　ところで、基板Ｗの裏面Ｗｂが疎水性を呈している状態で、基板Ｗの裏面Ｗｂを洗浄ブラシ１０でスクラブすると、洗浄ブラシ１０により掻き取られた異物が、疎水化している裏面Ｗｂに移り、当該裏面Ｗｂに付着するおそれがある。すなわち、洗浄ブラシ１０を介して基板Ｗの裏面Ｗｂに再付着するおそれがある。
　しかしながら、本実施形態では、ブラシ洗浄工程（Ｔ９）に先立ってオゾン水供給工程（Ｔ７）を実行している。したがって、ブラシ洗浄工程（Ｔ９）の開始時に、基板Ｗの裏面Ｗｂの全域が親水性に保持されており、これにより、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）において、洗浄ブラシ１０を介した基板Ｗの裏面Ｗｂへの異物の再付着が発生しない。
　よって、ブラシ洗浄工程（Ｔ９）では、当該基板Ｗの表面Ｗａへの異物の再付着を回避または抑制しながら、基板Ｗの裏面Ｗｂに対するブラシ洗浄（スクラブ洗浄）を実行できる。
　洗浄ブラシ１０の往動が予め定める回数（たとえば４回）行われた後、制御装置３は、アーム駆動ユニット４８を制御して、洗浄ブラシ１０をスピンチャック５の上方からホーム位置に戻す。また、制御装置３は、水バルブ４３を閉じて、水ノズル４１からの水の吐出を停止させる。制御装置３は、保護液バルブ４５を閉じて、不活性ガス供給管１７０からの保護気体（不活性ガス）の吐出を停止させる。これにより、ブラシ洗浄工程（Ｔ９）が終了する。
　ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）およびブラシ洗浄工程（Ｔ９）を連続して行うことにより、基板Ｗの裏面Ｗｂの全域からチャック痕の大半を除去できる。これにより、一連の洗浄処理の次工程（たとえば露光工程）における歩留まりを向上させることができる。
　次に、基板Ｗを乾燥させるスピンドライ工程（ステップＴ１０）が行われる。具体的には、制御装置３は、回転駆動ユニット１７を制御することにより、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）からブラシ洗浄工程（Ｔ９）までの回転速度よりも大きい乾燥回転速度（たとえば数千ｒｐｍ）まで基板Ｗを加速させ、乾燥回転速度で基板Ｗを回転させる。これにより、大きな遠心力が基板Ｗ上の液体に加わり、基板Ｗに付着している液体が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗから液体が除去され、基板Ｗが乾燥する。
　たとえば、基板Ｗの処理対象面（すなわち基板Ｗの裏面Ｗｂ）が疎水性を呈している状態で、基板Ｗに対しスピンドライ工程が施されると、スピンドライ工程中に当該処理対象面を水滴が移動する結果、基板処理不良の発生するおそれがある。
　これに対しこの実施形態では、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）の後にオゾン水供給工程（Ｔ７）が実行されているため、基板Ｗの裏面Ｗｂが親水性を呈している状態で、基板Ｗにスピンドライ工程（Ｔ１０）が実行される。これにより、スピンドライ工程（Ｔ１０）における基板処理不良の発生を抑制または防止できる。
　そして、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、制御装置３は、回転駆動ユニット１７を制御することにより、スピンチャック５による基板Ｗの回転を停止させる（ステップＴ１１）。
　そして、制御装置３は、磁石昇降ユニット１２６を制御することにより、昇降永久磁石１２５を下方位置へと下降させる（ステップＴ１２）。これにより、昇降永久磁石１２５と保護ディスク側永久磁石１６０との間の距離が広がり、それらの間の磁気反発力が減少していく。それに伴い、保護ディスク１１５は、回転台１０７の上面に向かって降下していく。これにより、保護ディスク１１５の上面と基板Ｗの表面Ｗａ（下面）との間には、センターロボットＣＲのハンドＨ２を進入させることができるだけの空間が確保される。一方、昇降永久磁石１２５がピン駆動用永久磁石１５６に対向しなくなるので、可動ピン１１２を保持位置へと付勢する外力が失われ、弾性押圧部材（図示しない）からの弾性押圧力を受けて、可動ピン１１２は開放位置へと付勢されることになる。これによって、基板Ｗの握持が解除される。
　次に、処理チャンバー４内から基板Ｗが搬出される（ステップＴ１３）。具体的には、制御装置３は、全てのノズル等がスピンチャック５の上方から退避している状態で、センターロボットＣＲを制御し、ハンドＨ２を保護ディスク１１５と基板Ｗの表面Ｗａ（下面）との間に確保された空間に進入させる。そして、ハンドＨ２は、保持ピン１１０に保持されている基板Ｗをすくい取り、その後に、スピンチャック５の側方へと退避する。これにより、洗浄処理済みの基板Ｗが処理チャンバー４から搬出される。
　制御装置３は、センターロボットＣＲのハンドＨ２によって、洗浄処理済みの基板Ｗを反転ユニットＴＵに搬送させる。そして、制御装置３は、搬送されてきた基板Ｗを、反転ユニットＴＵによって反転させる（ステップＴ１４）。これにより、基板Ｗの表面Ｗａが上に向けられる。その後、制御装置３は、インデクサロボットＩＲのハンドＨ１によって、反転ユニットＴＵから基板Ｗを取り出し、洗浄処理済みの基板Ｗを、その表面Ｗａを上に向けた状態でキャリアＣに収容する。そして、洗浄処理済みの基板Ｗが収容されたキャリアＣは、基板処理装置１から、露光装置等の後処理装置に向けて搬送される。
　以上により、この実施形態によれば、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）の後ブラシ洗浄工程（Ｔ９）の開始に先立って、基板Ｗの裏面Ｗｂにオゾン水を供給するオゾン水供給工程（Ｔ７）が実行される。
　ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）では、基板Ｗの裏面ＷｂにＦＯＭが供給され、ＦＯＭに含まれるオゾンの酸化作用により、シリコン基板である基板Ｗの裏面Ｗｂにシリコン酸化膜が形成される。また、ＦＯＭに含まれるフッ酸の酸化膜エッチング作用により、基板Ｗの裏面Ｗｂに形成されたシリコン酸化膜が当該裏面Ｗｂから剥離（リフトオフ）される。これにより、基板Ｗの裏面Ｗｂから異物（パーティクル、不純物、当該基板Ｗの裏面Ｗｂの剥れ等）を除去したり、基板Ｗの裏面Ｗｂに形成されている傷（欠け、凹み等）を除去したりできる。酸化力の強いオゾンを用いるから基板Ｗの裏面Ｗｂに多量の酸化膜を形成でき、これにより、多量の酸化膜を基板Ｗの裏面Ｗｂから剥離できる。これにより、基板Ｗの裏面Ｗｂの異物および／または傷を効率良く除去できる。
　また、ブラシ洗浄工程（Ｔ９）の開始に先立って、基板Ｗの裏面Ｗｂにオゾン水を供給するオゾン水供給工程（Ｔ７）が実行される。したがって、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）の終了後に基板Ｗの裏面Ｗｂの外周部が疎水性を呈していても、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）後にオゾン水供給工程（Ｔ７）を行うことにより、当該疎水性を呈していた領域を親水化できる。そのため、ブラシ洗浄工程（Ｔ９）の開始時には、基板Ｗの裏面Ｗｂの全域が親水性を呈しており、したがって、基板Ｗの裏面Ｗｂの全域が親水化された状態でブラシ洗浄工程（Ｔ９）を行うことができる。これにより、ブラシ洗浄工程（Ｔ９）において、洗浄ブラシ１０を介した、基板Ｗの裏面Ｗｂへの異物の再付着を防止できる。
　ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）では、基板Ｗの裏面Ｗｂの外周部にオゾンが行き渡らない結果、基板Ｗの裏面Ｗｂの外周部の洗浄効率（洗浄レート）が低下するおそれがある。オゾン水供給工程（Ｔ７）では、一旦疎水化された領域を、オゾン水の供給により酸化させ、当該領域を親水化させる働きがあるが、ＦＯＭを供給しないので、基板Ｗの裏面Ｗｂの処理は進まない。したがって、この一連の洗浄処理では、基板Ｗの裏面Ｗｂの外周部に、洗浄残りが発生するおそれがある。
　しかしながら、前述のように、この洗浄処理は、大部分のチャック痕を基板Ｗの裏面Ｗｂから除去（チャック痕を大まかに除去）することを目的としているため、少量であれば、基板Ｗの裏面Ｗｂの外周部に洗浄残りがあっても、特段の問題はない。
　また、オゾン水供給工程（Ｔ７）において基板Ｗの裏面Ｗｂに供給されるオゾン水のオゾン濃度が５０ｐｐｍ以上である。そのため、基板Ｗの裏面Ｗｂの全域を、良好に親水化できる。これにより、基板Ｗの裏面Ｗｂの全域が親水化された状態で、ブラシ洗浄工程（Ｔ９）を行うことができる。
　また、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）とブラシ洗浄工程（Ｔ９）とが互いに並行して実行されず、基板Ｗに供給されたＦＯＭが水に置換された後に、洗浄ブラシを用いたスクラブ洗浄が実行される。そのため、ＦＯＭに含まれるフッ酸やオゾンによって、洗浄ブラシ１０が腐食されることを防止でき、これにより、洗浄ブラシ１０の長寿命化を図ることができる。
　また、基板Ｗの裏面Ｗｂへのオゾン水の供給を、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）の後ではなく、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）の実行に先立って行うことも考えられる。しかしながら、この場合には、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）の開始時において、基板Ｗの裏面Ｗｂ上にオゾン水の存在のために、基板Ｗの裏面Ｗｂ上に供給されたＦＯＭのフッ酸濃度およびオゾン濃度をそれぞれ所期の濃度に保つことが困難である。すなわち、基板Ｗの裏面Ｗｂ上に供給されたＦＯＭの濃度バランスを適正に保つことが困難である。
＜第１の洗浄試験＞ 
　次に、第１の洗浄試験について説明する。第１の洗浄試験では、合計１１個の試料に対し、下記の実施例１、実施例２または比較例の態様の洗浄試験を行った。
　実施例１：静電チェックのチャック痕が処理対象面（非デバイス形成面）に形成されたベアシリコンウエハ（直径３００ｍｍ）Ｗを試料として採用し、洗浄薬液としてＦＯＭを処理対象面に供給した。実施例１では、ウエハＷの処理対象面に対し図１１に示す洗浄処理と同等の処理を施した。このとき、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）において処理対象面に供給されるＦＯＭのフッ酸濃度は０．０９３ｗｔ．％であり、当該ＦＯＭのオゾン濃度は４３．７５ｐｐｍであり、当該ＦＯＭの供給流量は、０．８（リットル／分）である。また、オゾン水供給工程（Ｔ７）において処理対象面に供給されるオゾン水のオゾン濃度は５０ｐｐｍであり、当該オゾン水の供給流量は、０．８（リットル／分）である。次に述べる図１４の試料１（No.１～試料３（No.３）が、実施例１に相当する試料である。
　実施例２：静電チェックのチャック痕が処理対象面（非デバイス形成面）に形成されたベアシリコンウエハ（直径３００ｍｍ）Ｗを試料として採用し、洗浄薬液としてＦＯＭを処理対象面に供給した。実施例２では、図１１に示す洗浄処理からステップＴ７の工程を削除した処理を、ウエハＷに対して施した。このとき、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）において処理対象面に供給されるＦＯＭのフッ酸濃度は０．０９３ｗｔ．％であり、当該ＦＯＭのオゾン濃度は５０ｐｐｍであり、当該ＦＯＭの供給流量は、０．８（リットル／分）である。次に述べる図１４の試料４（No.４）～試料９（No.９）が、実施例２に相当する試料である。
　比較例：静電チェックのチャック痕が処理対象面（非デバイス形成面）に形成されたベアシリコンウエハ（直径３００ｍｍ）Ｗを試料として採用し、洗浄薬液としてＳＣ１を処理対象面に供給した。比較例では、図１１に示す洗浄処理からステップＴ７の工程を削除し、かつ洗浄薬液としてＦＯＭに代えてＳＣ１を用いた処理を、ウエハＷに対して施した。次に述べる図１４の試料１０（No.１０）および試料１１（No.１１）が、比較例に相当する試料である。
　そして、試料１（No.１）～試料１１（No.１１）の各試料について、洗浄処理によるパーティクル除去率を調べた。当該除去率は、洗浄処理によりウエハＷの処理対象面上から減少したパーティクルの数を、当該処理対象面上に洗浄処理前に存在するパーティクルの数で除した値である。その結果を図１４に示す。
　図１４から、洗浄薬液としてＦＯＭを用いた実施例では、洗浄薬液としてＦＯＭを用いた比較例と比較して、洗浄処理によるパーティクル除去率が著しく向上していることがわかる。
＜第２の洗浄試験＞
　また、本願発明者らは、オゾン水供給工程（Ｔ７）を追加すれば、外周モードの発生を抑制でき、その結果洗浄効率が向上するのはないかと考えている。それを検証するために第２の洗浄試験を行った。
　第２の洗浄試験では、静電チェックのチャック痕が処理対象面（非デバイス形成面）に形成されたベアシリコンウエハ（直径３００ｍｍ）Ｗを試料として採用し、第２の実施形態に係る図１１に示す洗浄処理からステップＴ７の工程を削除した処理を、ウエハＷに対して施した。このとき、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）において処理対象面に供給されるＦＯＭは、フッ酸濃度１．１０６ｗｔ．％（フッ酸と水との体積比1：５０）の希釈フッ酸とオゾン水とを、１：７の割合で混合させて生成する。このときのＦＯＭのフッ酸濃度は、０．１３８ｗｔ．％である。また、オゾン水供給工程（Ｔ７）における、処理対象面に供給されるオゾン水のオゾン濃度は５０ｐｐｍであり、当該オゾン水の供給流量は、０．７（リットル／分）である。また、ブラシ洗浄工程（Ｔ９）における水（ＤＩＷ）の供給流量 
は５００（ミリリットル／分）である。
　そして、オゾン水供給工程（Ｔ７）の実行時間を、２秒間および５秒間で異ならせ、洗浄後のウエハＷの処理対象面を目視で観察した。
　オゾン水供給工程（Ｔ７）の実行期間が２秒間である場合には、ウエハＷの処理対象面に外周モードが発生していた。一方、オゾン水供給工程（Ｔ７）の実行期間が５秒間である場合には、外周モードの発生が見られなかった。
　以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は、他の形態で実施することもできる。
　たとえば、オゾン水供給工程（Ｔ７）を、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）の後ブラシ洗浄工程（Ｔ９）の開始に先立って実行するものとして説明したが、オゾン水供給工程（Ｔ７）を、ブラシ洗浄工程（Ｔ９）の開始に先立って実行してもよい。換言すると、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）に次いで、オゾン水を供給しながら洗浄ブラシ１０を基板Ｗの裏面Ｗｂにスクラブさせるようにしてもよい。この場合、洗浄ブラシ１０の材質として、ＰＶＡでなく、ＰＴＦＥを用いることが望ましい。ＰＴＦＥは、オゾン水に対する耐性を有しているので、オゾン水による洗浄ブラシ１０の腐食を抑制または防止できる。
　また、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）において、基板Ｗの裏面Ｗｂの中央部にＦＯＭを着液させる構成を例に挙げて説明したが、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）の実行に並行して、基板Ｗの裏面Ｗｂに対するＦＯＭの着液位置を中央部と外周部との間で移動させて、ＦＯＭの着液位置を基板Ｗの裏面Ｗｂの全域を走査させるようにしてもよい。
　また、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）において、基板Ｗを回転させなくてもよい。また、ブラシ洗浄工程（Ｔ９）において、基板Ｗを回転させずに、洗浄ブラシ１０を移動させることにより、基板Ｗに対する洗浄ブラシ１０の押付け位置を、基板Ｗの面内で移動させるようにしてもよい。
　また、前述の洗浄処理において、基板Ｗの裏面Ｗｂにフッ酸を供給するフッ酸供給工程を、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）の前および／または後に、追加してもよい。この実施形態では、制御装置３が、オゾン水バルブ２７を開いた状態に維持しつつフッ酸バルブ２５だけを閉じることにより、ＦＯＭノズル６の吐出口３７からオゾン水を吐出することができる。
　フッ酸供給工程の第１の例として、基板Ｗの回転開始（Ｔ５）後、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）の前に実行されるフッ酸供給工程を例示できる。
　また、フッ酸供給工程の第２の例として、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）の終了後、オゾン水供給工程（Ｔ７）の前に実行されるフッ酸供給工程を例示できる。
　さらに、フッ酸供給工程の第３の例として、基板Ｗの回転開始（Ｔ５）後ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）の前にフッ酸供給工程を実行すると共に、ＦＯＭ供給工程（Ｔ６）の終了後オゾン水供給工程（Ｔ７）の前にフッ酸供給工程を実行する場合を例示できる。
　フッ酸供給工程によって、基板Ｗの裏面Ｗｂに形成されているシリコン酸化膜を除去できる。また、この場合、フッ酸供給工程の実行により、基板Ｗの裏面Ｗｂが疎水化されるのであるが、フッ酸供給工程の後に必ずオゾン水供給工程（Ｔ７）が実行されており、そのオゾン水供給工程（Ｔ７）において、基板Ｗの裏面Ｗｂが親水化される。そのため、疎水化されている基板Ｗの裏面Ｗｂに洗浄ブラシ１０によるスクラブ処理が施されることがないから、ブラシ洗浄工程（Ｔ９）において基板Ｗの裏面Ｗｂに異物が再付着するおそれがない。また、基板Ｗの裏面Ｗｂが疎水化された状態のまま乾燥されることがないから、スピンドライ工程（Ｔ１０）において基板処理不良の発生を抑制または防止できる。
　また、前述の実施形態では、ＦＯＭ供給ユニットとして、希フッ酸およびオゾン水の混合をＦＯＭノズル６の内部で行うノズル混合タイプのものを例に挙げて説明したが、ＦＯＭノズル６の上流側に配管を介して接続された混合部を設け、この混合部において、希フッ酸とオゾン水との混合が行われる配管混合タイプのものを採用してもよい。
　また、希フッ酸とオゾン水とを混合させてＦＯＭを生成させる手法に限られず、希フッ酸にオゾンを直接溶解させることにより、ＦＯＭを生成させるようにしてもよい。
　また、希フッ酸を吐出する希フッ酸ノズルと、オゾン水を吐出するオゾン水ノズルとを設け、希フッ酸ノズルからの希フッ酸と、オゾン水ノズルからのオゾン水とを基板Ｗの裏面Ｗｂ上で混合させることによりＦＯＭを生成させてもよい。
　また、前述の実施形態では、ＦＯＭ供給ユニットをオゾン水供給ユニットと兼用させるようにしたが、オゾン水供給ユニットをＦＯＭ供給ユニットと別に設けてもよい。この場合、オゾン水を吐出するオゾン水ノズルを、ＦＯＭノズル６とは別に設け、オゾン水供給工程（Ｔ７）において、オゾン水ノズルからのオゾン水を基板Ｗの裏面Ｗｂに供給させるようにしてもよい。
　この場合、オゾン水ノズルを、その吐出口が基板Ｗの裏面Ｗｂの外周部を向くように配置し、オゾン水供給工程（Ｔ７）において、オゾン水ノズルから基板Ｗの裏面Ｗｂの外周部に向けてオゾン水を吐出するようにしてもよい（外周部オゾン水吐出工程）。この場合、基板Ｗの裏面Ｗｂの外周部に向けて吐出されたオゾン水は、基板Ｗの回転により、基板Ｗの裏面Ｗｂの外周部の全域に供給される。これにより、基板Ｗの裏面Ｗｂの外周部を効率良く親水化でき、これにより、ブラシ洗浄工程（Ｔ９）における、基板Ｗの裏面Ｗｂへの異物の再付着を抑制または防止できる。
　また、処理対象面の反対面を保護液で保護する構成を廃止してもよい。
　また、一連の洗浄処理が、基板Ｗの裏面Ｗｂの異物の除去、とくに裏面Ｗｂに形成されるチャック痕の除去であるとして説明したが、一連の洗浄処理が、チェック痕だけでなく、膜剥れや微小スクラッチ等を含む欠陥を除去することを目的とするものであってもよい。
　また、処理対象面が、基板（シリコン基板）Ｗのベアシリコン面であるとして説明したが、シリコン対象面は、ベアシリコン面に限られず、シリコン酸化膜およびシリコン窒化膜のいずれかを含んでいてもよい。
　また、処理対象面が、基板Ｗの裏面（デバイス非形成面）Ｗｂであるとして説明したが、基板Ｗの表面（デバイス形成面）Ｗａを処理対象面としてもよい。この場合、処理対象面は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、金属膜（たとえばチタンナイトライド等）を含む。また、この場合において、一連の洗浄処理は、異物の除去に限られず、金属の除去、膜中に埋設された不純物の除去を目的とする。
　また、処理対象面が、基板Ｗの上面であるとして説明したが、基板Ｗの下面を処理対象面としてもよい。
　また、基板処理装置１が円板状の半導体基板を処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置１は、液晶表示装置用ガラス基板などの多角形の基板を処理する装置であってもよい。
　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、本発明の範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定される。
　この出願は、２０１６年３月２５日に日本国特許庁に提出された特願２０１６－６１９０９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。
１　　　　：基板処理装置 
２　　　　：処理ユニット
３　　　　：制御装置
４　　　　：処理チャンバー
５　　　　：スピンチャック
６　　　　：ＦＯＭノズル（オゾン含有フッ酸溶液供給ユニット）
７　　　　：ＦＯＭ供給装置（オゾン含有フッ酸溶液供給ユニット）
８　　　　：水供給ユニット
１０　　　：洗浄ブラシ
１０ａ　　：洗浄面
２１　　　：ノズルアーム
２２　　　：ノズル移動ユニット
２３　　　：フッ酸配管
２４　　　：オゾン水配管
２５　　　：フッ酸バルブ
２６　　　：フッ酸流量調整バルブ
２７　　　：オゾン水バルブ
２８　　　：オゾン水流量調整バルブ
４７　　　：揺動アーム
４８　　　：アーム駆動ユニット
１０３　　：回転駆動ユニット
１０７　　：回転台
１１０　　：保持ピン
１１１　　：固定ピン
１１２　　：可動ピン
１１５　　：保護ディスク
１７０　　：不活性ガス供給管
１７２　　：不活性ガス供給路
１７３　　：不活性ガスバルブ
１７４　　：不活性ガス流量調整バルブ
１９０　　：絞り部
１９１　　：カバー
１９２　　：円環板部
１９３　　：円筒部
Ｍ　　　　：メタル層
Ｗ　　　　：基板
Ｗａ　　　：表面
Ｗｂ　　　：裏面 

Claims (15)

  1. 　基板保持ユニットに基板を保持させる基板保持工程と、
    　前記基板保持ユニットに保持されている前記基板の一方主面に、フッ酸溶液にオゾンが溶解したオゾン含有フッ酸溶液を供給するオゾン含有フッ酸溶液供給工程と、
    　前記オゾン含有フッ酸溶液供給工程の後に、前記基板の前記一方主面に洗浄ブラシを接触させることにより、当該一方主面を洗浄するブラシ洗浄工程と、
    　前記オゾン含有フッ酸溶液供給工程の後前記ブラシ洗浄工程の開始に先立って、または前記ブラシ洗浄工程に並行して、前記基板の前記一方主面にオゾン水を供給するオゾン水供給工程とを含む、基板処理方法。
  2. 　前記オゾン水供給工程は、前記オゾン含有フッ酸溶液供給工程の後前記ブラシ洗浄工程の開始に先立って前記基板の前記一方主面にオゾン水を供給する工程を含む、請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 　前記オゾン含有フッ酸溶液供給工程は、前記基板保持ユニットに保持されている前記基板の一方主面の中央部に向けてオゾン含有フッ酸溶液を吐出する工程を含み、
    　前記基板処理方法は、
    　前記オゾン含有フッ酸溶液供給工程に並行して、前記基板を所定の回転軸線まわりに回転させる基板回転工程をさらに含む、請求項１または２に記載の基板処理方法。
  4. 　前記オゾン水供給工程は、前記基板の前記一方主面の中央部に向けてオゾン水を吐出する中央部オゾン水吐出工程を含む、請求項３に記載の基板処理方法。
  5. 　前記オゾン水供給工程は、前記基板の前記一方主面の外周部に向けてオゾン水を吐出する外周部オゾン水吐出工程を含む、請求項３に記載の基板処理方法。
  6. 　前記オゾン水供給工程において前記基板の前記一方主面に供給される前記オゾン水のオゾン濃度は、５０ｐｐｍ以上である、請求項１～５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  7. 　前記オゾン含有フッ酸溶液供給工程と並行して、他方主面への前記オゾン含有フッ酸溶液の回り込みを防止または抑制すべく、前記他方主面に保護流体を供給する保護流体供給工程をさらに含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  8. 　前記基板は半導体基板を含み、
    　前記基板の前記他方主面は、デバイスを形成するためのデバイス形成面であり、
    　前記基板の前記一方主面は、前記デバイスが形成されないデバイス非形成面である、請求項７に記載の基板処理方法。
  9. 　前記デバイス形成面は、メタル層を含む、請求項８に記載の基板処理方法。
  10. 　前記保護流体供給工程は、前記他方主面に保護気体を供給する保護気体供給工程を含む、請求項７～９のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  11. 　前記オゾン含有フッ酸溶液供給工程において、前記オゾン含有フッ酸溶液の吐出流量は、０．５リットル／分以上１．０リットル／分以下である、請求項１０に記載の基板処理方法。
  12. 　前記基板保持工程は、前記基板を水平姿勢に保持させる工程を含み、 
    　前記オゾン含有フッ酸溶液供給工程は、前記基板の上面に前記オゾン含有フッ酸溶液を吐出する工程を含み、
    　前記ブラシ洗浄工程は、前記基板の前記上面を洗浄する工程を含む、請求項１～１１のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  13. 　前記基板の前記一方主面は、シリコン成分を含むシリコン含有面を含む、請求項１～１２のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  14. 　前記基板の前記一方主面は、チタンナイトライドを含むチタンナイトライド含有面を含む、請求項１～１３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  15. 　基板を保持する基板保持ユニットと、
    　前記基板保持ユニットに保持されている基板の一方主面に、フッ酸溶液にオゾンが溶解したオゾン含有フッ酸溶液を供給するためのオゾン含有フッ酸溶液供給ユニットと、
    　前記基板の前記一方主面にオゾン水を供給するためのオゾン水供給ユニットと、
    　前記一方主面に接触して当該一方主面を洗浄するための洗浄ブラシと、
    　前記洗浄ブラシを駆動するための洗浄ブラシ駆動ユニットとを含み、
    　前記オゾン含有フッ酸溶液供給ユニット、前記オゾン水供給ユニットおよび前記洗浄ブラシ駆動ユニットを制御して、前記基板の一方主面に前記オゾン含有フッ酸溶液を供給するオゾン含有フッ酸溶液供給工程と、前記オゾン含有フッ酸溶液供給工程の後に、前記基板の前記一方主面に洗浄ブラシを接触させることにより、当該一方主面を洗浄するブラシ洗浄工程と、前記オゾン含有フッ酸溶液供給工程の後前記ブラシ洗浄工程の開始に先立って、または前記ブラシ洗浄工程に並行して、前記基板の前記一方主面にオゾン水を供給するオゾン水供給工程とを実行する制御装置を含む、基板処理装置。 
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