WO2017179281A1 - 洗浄部材及び基板洗浄装置 - Google Patents

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知淳 石橋
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    • B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B3/022—Cleaning travelling work

Definitions

  • the present invention relates to a cleaning member and a substrate cleaning apparatus used for cleaning a substrate such as a semiconductor wafer.
  • a member having a skin layer formed thereon is known as a cleaning member used for CMP cleaning.
  • a cleaning member used for CMP cleaning.
  • a mold is formed, only the contact surface is cut, and the skin layer is formed on the surface facing the inner contact surface of the mold (side surface of the cleaning member). is doing.
  • this cleaning member having a skin layer is used, since the pore diameter of the continuous pores is small and the porosity is low compared to the inside made of a sponge, it is possible to hold a large amount of liquid inside, and the surface Therefore, it is difficult for the liquid inside to flow out, and desired water absorption performance and water supply performance can be obtained.
  • JP 2011-56382 A discloses a sponge with a shaft having a skin layer.
  • a cleaning member used for cleaning CMP is provided with a skin layer on the side surface, there is a concern that the side skin layer may enter the contact surface and cause contact contamination (can cause unevenness in the circumferential direction) (See FIG. 12).
  • the cleaning liquid colliding with the side surface enters the cleaning member, and the particles contained in the cleaning liquid enter the cleaning member and are mixed.
  • the substrate The particles may adhere to the surface. If the skin layer is not provided, the strength is weakened and the cleaning characteristics may not be maintained. For this reason, a cleaning member in which the skin layer is not completely provided is not preferable.
  • the present invention has been made in view of these points, and a cleaning member and a substrate cleaning that prevent contamination from the skin layer while preventing particles contained in the cleaning liquid from entering and mixing inside as much as possible. Providing equipment.
  • the cleaning member according to the present invention comprises: A cleaning member used for cleaning a substrate, A tip surface that is in contact with the substrate when cleaning the substrate and is not covered with a skin layer; A peripheral portion having a covering portion provided on the base side and having a peripheral surface covered with a skin layer; and an exposed portion provided on the distal end side and having a peripheral surface not covered with the skin layer; May be provided.
  • the height of the exposed portion may be equal to or greater than the pushing length compressed when the cleaning member is pushed.
  • the exposed portion may have a height of 1 mm to 5 mm.
  • the base end surface may not be covered with the skin layer.
  • the cleaning member may be a pencil cleaning member.
  • the cleaning member may be a nodule.
  • the distal end portion of the cleaning member may have a sectional area on the distal end side that is smaller than a sectional area on the proximal end side.
  • the substrate cleaning apparatus comprises: A substrate holder for holding the substrate; A cleaning member according to any one of the above concepts 1 to 7, which is used for cleaning the substrate; Is provided.
  • the front end surface of the cleaning member is not covered with the skin layer, and the peripheral portion of the cleaning member is provided on the base side, and the front end surface is covered with the skin layer. And an exposed portion whose peripheral surface is not covered with a skin layer. For this reason, it is possible to prevent the skin layer from coming into contact with the substrate while preventing the particles contained in the cleaning liquid from entering the inside, and to prevent contact contamination due to the skin layer coming into contact with the substrate. It can be prevented as much as possible.
  • FIG. 1 is an upper plan view showing the overall configuration of a substrate processing apparatus including a substrate cleaning apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of the first substrate cleaning apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view of the second substrate cleaning apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view showing one aspect of a pencil cleaning member that can be used in the second substrate cleaning apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIGS. 5A to 5G are side sectional views showing various modes of the cleaning member used in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a side cross-sectional view showing an aspect when the substrate is cleaned with the cleaning member used in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 (a) and 7 (b) are side sectional views showing aspects of the cleaning member used in the modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8A is an SEM photograph showing the sponge part enlarged 50 times
  • FIG. 8B is an SEM photograph showing the sponge part enlarged 250 times.
  • FIGS. 9A and 9B are SEM photographs showing the skin layer magnified 50 times
  • FIG. 9C is an SEM photograph showing the skin layer magnified 250 times.
  • FIG. 10 (a) is a photograph showing the sponge part enlarged 50 times
  • FIG. 10 (b) is a 3D photograph showing the sponge part enlarged 50 times. ) Shows a measurement result by a laser in which the sponge part is enlarged 50 times.
  • FIG. 10 (a) is a photograph showing the sponge part enlarged 50 times
  • FIG. 10 (b) is a 3D photograph showing the sponge part enlarged 50 times. ) Shows a measurement result by a laser in which the sponge part is enlarged 50 times.
  • FIG. 11A is a photograph showing the skin layer enlarged 50 times
  • FIG. 11B is a 3D photograph showing the skin layer enlarged 50 times
  • FIG. 12 Shows the measurement results with a laser showing the skin layer magnified 50 times.
  • FIG. 12 is a photograph showing an example of the substrate surface after cleaning when the substrate is cleaned in a mode in which the skin layer is provided on the side surface of the cleaning member (pencil cleaning member), and fine dust adheres to the substrate. It is a photograph for showing that it is.
  • FIG. 1 to FIG. 11 are diagrams for explaining an embodiment of the present invention.
  • the substrate processing apparatus has a substantially rectangular housing 110 and a load port 112 on which a substrate cassette for stocking a large number of substrates W is placed.
  • the load port 112 is disposed adjacent to the housing 110.
  • the load port 112 can be equipped with an open cassette, a SMIF (Standard Mechanical Interface) pod, or a FOUP (Front Opening Unified Unified Pod).
  • the SMIF pod and the FOUP are sealed containers that can maintain an environment independent of the external space by accommodating a substrate cassette inside and covering with a partition wall.
  • An example of the substrate W is a semiconductor wafer.
  • polishing units 114a to 114d Inside the housing 110, a plurality of (four in the embodiment shown in FIG. 1) polishing units 114a to 114d, a first substrate cleaning device 50 and a second substrate cleaning device 55 for cleaning the polished substrate W, and a cleaning A drying unit 60 for drying the subsequent substrate W is accommodated.
  • the polishing units 114a to 114d are arranged along the longitudinal direction of the substrate processing apparatus, and the substrate cleaning apparatuses 50 and 55 and the drying unit 60 are also arranged along the longitudinal direction of the substrate processing apparatus.
  • the first transfer robot 122 In the region surrounded by the load port 112, the polishing unit 114a located on the load port 112 side, and the drying unit 60, the first transfer robot 122 is arranged. Further, a transport unit 65 is arranged in parallel with the polishing units 114a to 114d, the substrate cleaning apparatuses 50 and 55, and the drying unit 60. The first transfer robot 122 receives the substrate W before polishing from the load port 112 and transfers it to the transfer unit 65, and receives the dried substrate W taken out from the drying unit 60 from the transfer unit 65.
  • a second transfer robot 66 for transferring the substrate W between the first substrate cleaning device 50 and the second substrate cleaning device 55 is disposed.
  • a third transfer robot 67 that transfers the substrate W between the second substrate cleaning device 55 and the drying unit 60 is disposed.
  • a control unit 150 that controls the movement of each device of the substrate processing apparatus and a storage unit 155 that stores various information are arranged inside the housing 110, but the present invention is not limited to this, and the control unit 150 and / or the outside of the housing 110 is not limited thereto.
  • a storage unit 155 may be arranged. In the present embodiment, even if the control unit 150 and the storage unit 155 are arranged outside the substrate cleaning apparatuses 50 and 55, the control unit 150 and the storage unit 155 are used as one function of the substrate cleaning apparatuses 50 and 55. Therefore, the substrate cleaning apparatuses 50 and 55 will be described as having these control unit 150 and storage unit 155.
  • a roll cleaning apparatus is used as the first substrate cleaning apparatus 50 and a pencil cleaning apparatus is used as the second substrate cleaning apparatus 55, but the present invention is not limited to this.
  • first substrate cleaning device 50 As the first substrate cleaning device 50, a pencil cleaning device similar to the second substrate cleaning device 55 may be used, or a two-fluid jet cleaning device that cleans the surface of the substrate W with a two-fluid jet may be used. Further, a roll cleaning device similar to the first substrate cleaning device 50 may be used as the second substrate cleaning device 55, or a two-fluid jet cleaning device that cleans the surface of the substrate W with a two-fluid jet may be used. .
  • the roll cleaning apparatus (first substrate cleaning apparatus 50) shown in FIG. 2 is in contact with roll cleaning members 52 and 53 extending linearly over almost the entire length of the diameter of the substrate W in the presence of the cleaning liquid, and is parallel to the substrate W. The surface of the substrate W is scrubbed while rotating about the central axis.
  • the pencil cleaning apparatus (second substrate cleaning apparatus 55) shown in FIG. 3 is in contact with the lower end contact surface of a cylindrical pencil cleaning member 10b extending in the vertical direction in the presence of the cleaning liquid, and rotates the pencil cleaning member 10b. The surface of the substrate W is scrubbed by moving in one direction.
  • the drying unit 60 As the drying unit 60, the IPA vapor is ejected from the moving spray nozzle toward the horizontally rotating substrate W to dry the substrate W, and the substrate W is rotated at a high speed to dry the substrate W by centrifugal force.
  • a spin drying unit may be used.
  • the first substrate cleaning apparatus 50 has a plurality of horizontally movable substrates (FIG. 2) that support the peripheral portion of the substrate W with the surface facing up and horizontally rotate the substrate W as a substrate rotation mechanism. 2, four spindles 51, a first roll cleaning member (roll sponge) 52 that is rotatably supported on a roll holder (not shown), and a second roll cleaning member (rotationally supported on a roll holder (not shown)). Roll sponge) 53.
  • the first roll cleaning member 52 and the second roll cleaning member 53 have a columnar shape, extend in a long shape, and are made of, for example, PVA.
  • the first roll cleaning member 52 can be raised and lowered with respect to the front surface of the substrate W by the roll holder, and the second roll cleaning member 53 can be raised and lowered with respect to the back surface of the substrate W by the roll holder. Good.
  • the first roll cleaning member 52 may be rotated by a driving mechanism (not shown), and the second roll cleaning member 53 may be rotated by a driving mechanism (not shown).
  • Two supply nozzles 21 a and 21 b for supplying a cleaning liquid to the surface of the substrate W are arranged above the substrate W to be supported and rotated by the spindle 51.
  • the supply nozzle 21a may be a nozzle that supplies a rinsing liquid (for example, ultrapure water) to the surface of the substrate W, for example, and the supply nozzle 21b may be a nozzle that supplies a chemical liquid to the surface of the substrate W, for example. Good.
  • the first substrate cleaning device 50 rotates (spins) the top 51a by positioning the periphery of the substrate W in the fitting groove formed on the outer peripheral side surface of the top 51a provided on the spindle 51 and pressing it inwardly. As a result, the substrate W is rotated horizontally.
  • two pieces 51a out of four pieces 51a give a rotational force to the substrate W, and the other two pieces 51a function as a bearing that receives the rotation of the substrate W.
  • all the pieces 51a may be connected to the drive mechanism to apply a rotational force to the substrate W.
  • the first roll cleaning member 52 and / or the second roll cleaning member 53 may be provided with a plurality of nodules 10a on the surface thereof.
  • the plurality of nodules may be arranged at equal distances from each other.
  • the first roll cleaning member 52 has a nodule 10a, but the present invention is not limited to this.
  • the cleaning liquid may be supplied into the first roll cleaning member 52 and / or the second roll cleaning member 53, and this cleaning liquid may be supplied to the substrate W at least from the front end side of the nodule.
  • the cleaning liquid is supplied into the cylindrical main body of the first roll cleaning member 52 and / or the second roll cleaning member 53, and the cleaning liquid is supplied to the substrate W from the tip of the nodule, while the substrate is used by the nodule. W may be washed.
  • the second substrate cleaning device 55 has a plurality of (four in FIG. 3) spindles 51 that are the same as the first substrate cleaning device 50 as a substrate rotation mechanism, and extends vertically.
  • the column 56 has an arm 57 that is rotatably attached to the tip end of the column 56 and extends in the horizontal direction, and a columnar pencil cleaning member 10b that is rotatably attached to the lower surface of the other end of the arm 57. is doing.
  • two supply nozzles 21 a and 21 b for supplying a cleaning liquid to the surface of the substrate W are disposed above the substrate W that is supported and rotated by the spindle 51.
  • the supply nozzle 21 a may be a nozzle that supplies a rinsing liquid (for example, ultrapure water) to the surface of the substrate W
  • the supply nozzle 21 b may be a nozzle that supplies a chemical liquid to the surface of the substrate W.
  • the pencil cleaning member 10b is held by the cleaning member holding portion 1 and is rotatably provided on the lower surface of the distal end portion of the arm 57.
  • the pencil cleaning member 10b is rotated (autorotated) with its central axis as a rotation axis by a drive mechanism (not shown). This rotation axis is an axis perpendicular to the substrate W.
  • the pencil cleaning member 10b is made of PVA, for example.
  • the movement locus of the pencil cleaning member 10 b passes through the center O of the substrate W. Further, the pencil cleaning member 10b may be moved to the outer periphery of the substrate W. Further, the movement locus of the pencil cleaning member 10b due to the rotation of the arm 57 has an arc shape whose radius is the length of the arm 57. It may be.
  • the cleaning member holding part 1 is provided at the tip of the arm 57. As shown in FIG. 4, the cleaning member holding unit 1 may include a holding core body 3, a sleeve 4, and a ring member 5.
  • the holding core body 3 may include a holding core main body portion 3b having a larger outer diameter on the base end side, and a plurality of protrusions 3a formed on the lower end surface of the holding core main body portion 3b.
  • a through-hole 3c through which a fastening member 6 such as a screw passes may be formed in the holding core body 3b.
  • the sleeve 4 may have a plurality of chuck claws 4a.
  • An insertion hole 7 into which the proximal end of the cleaning member 10 is inserted may be formed on the inner peripheral surface of the chuck claw 4a.
  • a screw hole 4 c into which a fastening member such as a screw 6 is screwed may be formed on the base end surface of the sleeve 4.
  • the protrusion 4d may be formed on the outer peripheral surface on the distal end side of the sleeve, and the protrusion 4e may be formed on the outer peripheral surface on the proximal end side of the protrusion 4d.
  • the ring member 5 has a cylindrical body whose inner diameter is substantially the same as the outer periphery of the sleeve 4, and a groove 5 a into which the protrusion 4 e of the sleeve 4 is fitted may be formed on the inner peripheral surface.
  • the pencil cleaning member 10b may include a substantially cylindrical base end portion 10b 1 and a substantially cylindrical tip portion 10b 2 having a diameter larger than that of the base end portion 10b 1 .
  • the holding core body 3 may be inserted into the central hole of the sleeve 4 until the lower surface of the housing 3b comes into contact with the upper end surface of the sleeve 4. In this state, the holding core body 3 and the sleeve 4 may be fixed by a fastening member such as a screw 6.
  • the base end portion of the pencil cleaning member 10b is inserted into the insertion hole 7 formed on the inner peripheral surface of the four chuck claws 4a, and then the sleeve 4 is fitted into the ring member 5 so that the outer periphery expands.
  • the chuck claw 4a may be pushed in the inner peripheral direction, and the protrusion 4b provided on the inner peripheral surface may bite into the outer periphery of the cleaning member 10, and the cleaning member 10 may be fixed to the chuck claw 4a with a sufficient fixing force.
  • the protrusion 3 a provided on the lower end surface of the holding core 3 may also bite into the upper end surface of the cleaning member 10 to increase the fixing force of the cleaning member 10.
  • the groove 5 a provided on the inner peripheral surface of the ring member 5 may be fitted to the protrusion 4 e formed on the outer periphery of the chuck claw 4 a, and the ring member 5 may be fixed to the sleeve 4.
  • the spindle 51 is used as a substrate support portion for supporting the substrate W.
  • the substrate W is used as the substrate support portion.
  • a chuck that holds in this embodiment, the concept of “support” includes the concept of “hold”) may be used.
  • a rotating unit that rotates the substrate W supported (held) by the chuck may be further provided.
  • the spindle 51 is used, the substrate W is supported while being rotated, and the spindle 51 also functions as a rotating unit.
  • 2 and 3 show an example in which the substrate W is supported in the horizontal direction.
  • the present invention is not limited to this.
  • the substrate W may be supported in the vertical direction (vertical direction).
  • the supply unit 20 that supplies the cleaning liquid to the substrate W supported by the substrate support unit will be described using an aspect having the supply nozzle 21, but the present invention is not limited to this.
  • the cleaning liquid of this embodiment includes a rinse liquid such as pure water (DIW), ammonia hydrogen peroxide (SC1), hydrochloric acid hydrogen peroxide (SC2), sulfuric acid hydrogen peroxide (SPM), sulfuric acid, hydrofluoric acid, and the like. Contains chemicals. Unless otherwise specified in the present embodiment, the cleaning liquid means either a rinse liquid or a chemical liquid.
  • DIW pure water
  • SC1 ammonia hydrogen peroxide
  • SC2 hydrochloric acid hydrogen peroxide
  • SPM sulfuric acid hydrogen peroxide
  • sulfuric acid hydrofluoric acid
  • the cleaning member 10 used in the substrate cleaning apparatus will be described. More specifically, the cleaning member 10 used for each nodule 10a provided in the cleaning member 10 or roll cleaning member used for the pencil cleaning member 10b will be described.
  • the “substrate cleaning apparatus” means the first substrate cleaning apparatus 50, the second substrate cleaning apparatus 55, or both the first substrate cleaning apparatus 50 and the second substrate cleaning apparatus 55. Yes.
  • the cleaning member 10 is in contact with the substrate W when cleaning the substrate W, and the tip surface 13 in which the sponge portion 12 is not covered with the skin layer 11; A covering portion 16 provided on the base side and having the peripheral surface of the sponge portion 12 covered with the skin layer 11; and an exposed portion 17 provided on the distal end side and having the peripheral surface of the sponge portion 12 not covered with the skin layer 11; , And a peripheral portion.
  • the cleaning member 10 of the present embodiment is a generic term for the nodule 10a and the pencil cleaning member 10b, and means either the nodule 10a or the pencil cleaning member 10b unless otherwise specified.
  • the height of the exposed portion 17 may be equal to or greater than the pushing length compressed when the cleaning member 10 is pushed.
  • the pushing length is determined by the magnitude of the force when pushing the cleaning member 10 and the material of the cleaning member 10.
  • the “push-in length” may be measured by conducting an experiment in advance, or the “push-in length” may be calculated using simulation.
  • the “push-in length” may be calculated based on the amount of sinking on the specification. In this case, the “push-in length” only needs to be greater than the amount of sinking on the specification.
  • the “sinking amount on the specification” means the sinking amount of the cleaning member 10 when the substrate W is pushed with a predetermined strength (for example, 2N) without rotating the substrate W or rotating the cleaning member 10. Means.
  • the “push-in length” may be changed between when the cleaning member 10 is used as the pencil cleaning member 10b and when the cleaning member 10 is used as the nodule 10a.
  • the pushing length when used as the nodule 10a may be shorter than the pushing length when used as the pencil cleaning member 10b.
  • the height of the exposed portion 17 may be 1 mm to 5 mm as an example.
  • the height of the exposed portion 17 may be 1 mm to 5 mm.
  • the height of the exposed portion 17 may be 1 mm to 3 mm. Good.
  • the cleaning member 10 has a base end face 18, and the base end face 18 may not be covered with the skin layer 11. Moreover, as shown in FIG.7 (b), the peripheral edge part 19 by the side of a base end is also not covered with the skin layer 11, and the aspect which exposes the sponge part 12 may be sufficient.
  • the distal end portion of the cleaning member 10 may have a sectional area (cross-sectional area) on the distal end side that is larger than a sectional area (cross-sectional area) on the proximal end side.
  • the distal end portion of the cleaning member 10 may have a tapered shape, and the shape of the longitudinal section thereof may have a trapezoidal shape, or FIG. ) (F)
  • the tip of the cleaning member 10 may be reduced stepwise, and the shape of the longitudinal section thereof may be a stepped shape.
  • the cross-sectional area of the exposed portion 17 may be smaller than the cross-sectional area of the covering portion 16.
  • the exposed portion 17 may be continuously or intermittently from the boundary between the exposed portion 17 and the covering portion 16.
  • the cross-sectional area may be small (see FIGS. 5B and 5F), or the cross-sectional area of the exposed portion 17 is continuously or intermittently smaller on the tip side than the boundary between the exposed portion 17 and the covering portion 16. (See FIGS. 5C and 5E). Further, the cross-sectional area of the exposed portion 17 may decrease continuously or intermittently from the base end side to the distal end side from the boundary between the exposed portion 17 and the covering portion 16 (FIGS. 5D and 5G). reference).
  • the cleaning member 10 When the cleaning member 10 cleans the substrate W, it receives friction from the substrate W in the direction opposite to the traveling direction, so that the tip of the cleaning member 10 is opposite to the traveling direction as shown in FIG. To be pulled. If the skin layer 11 is temporarily covered with the skin layer 11 by being pulled to the opposite side in this way, contact contamination due to the skin layer 11 remains on the substrate W (for example, see FIG. 12). .
  • the front end surface 13 of the cleaning member 10 is not covered with the skin layer 11, the peripheral portion of the cleaning member 10 is provided on the base side, and the peripheral surface is covered with the skin layer 11. And an exposed portion 17 which is provided on the distal end side and whose peripheral surface is not covered with the skin layer 11. For this reason, it is possible to prevent the skin layer 11 from coming into contact with the substrate W while preventing the particles contained in the cleaning liquid from entering and being mixed as much as possible. Therefore, it is possible to prevent contact contamination due to the skin layer 11 coming into contact with the substrate W as much as possible while preventing the substrate W from being contaminated by particles contained in the cleaning liquid. In particular, in the case of finish cleaning, contamination due to contact contamination may be a problem. In this regard, the present embodiment is advantageous in that such contact contamination can be prevented as much as possible.
  • the side skin layer 11 enters the contact surface with the substrate W, and contact contamination. Can be surely prevented.
  • the height of the exposed portion 17 is too small, contact contamination is caused. Considering this, it is beneficial that the height of the exposed portion 17 is 1 mm or more. When the height of the exposed portion 17 is too high, particles contained in the cleaning liquid may enter the cleaning member 10 and get mixed, and as a result, the particles may adhere to the substrate. Moreover, when the height of the exposed portion 17 is too high, the strength is not sufficient, and the cleaning characteristics may not be maintained. Considering these things, it is beneficial that the height of the exposed portion 17 is 5 mm or less. When the cleaning member 10 is the nodule 10a, only a relatively weak force is applied to each nodule 10a, and thus the height of the exposed portion 17 may be 3 mm or less.
  • the cleaning liquid is supplied from the base end face 18 side
  • the cleaning liquid supplied to the base end face 18 side can be selectively supplied from the exposed portion 17 to the substrate.
  • the cleaning liquid is supplied into the cylindrical main body of the first roll cleaning member 52 and / or the second roll cleaning member 53, and the cleaning liquid is supplied to the substrate W from the tip of the nodule.
  • a case where the substrate W is cleaned by a nodule can be mentioned (see FIG. 2).
  • FIGS. 7A and 7B in the case where the base end face 18 is not covered with the skin layer 11, the cleaning liquid is introduced into the cleaning member 10 via the base end face 18.
  • the supplied cleaning liquid can be efficiently provided from the front end surface 13 of the cleaning member 10 and the exposed portion 17 on the front end side to the substrate.
  • the cleaning liquid is supplied to the sponge portion 12. This is advantageous in that it can be guided more easily.
  • the distal end portion of the cleaning member 10 has a smaller sectional area (cross-sectional area) on the distal end side than a sectional area (cross-sectional area) on the proximal end side.
  • the tip of the cleaning member 10 has a tapered shape and the vertical cross-sectional shape is trapezoidal, it is easily deformed. This is advantageous in that it can be gradually reduced toward the tip side.
  • FIGS. 5 (e), (f), and (g) when the tip portion of the cleaning member 10 becomes smaller stepwise and the shape of the longitudinal section is a stepped shape is adopted. This is advantageous in that the shape of the tip of the deformable cleaning member 10 can be changed stepwise.
  • the skin layer 11 when the aspect in which the cross-sectional area of the exposed portion 17 decreases continuously or intermittently from the boundary between the exposed portion 17 and the covering portion 16, the skin layer 11 is It is advantageous in that it can be easily manufactured by scraping at the tip side.
  • FIGS. 5C and 5E when a mode in which the cross-sectional area of the exposed portion 17 is continuously or intermittently smaller on the tip side than the boundary between the exposed portion 17 and the covering portion 16 is adopted. Is advantageous in that the cross-sectional area of the exposed portion 17 that is easily deformed can be reliably reduced. As shown in FIGS.
  • the cross-sectional area of the exposed portion 17 decreases continuously or intermittently from the base end side to the distal end side from the boundary between the exposed portion 17 and the covering portion 16. Adopting this aspect is advantageous in that it can be expected to prevent the exposed portion 17 from being excessively deformed.

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Abstract

基板Ｗを洗浄するために用いられる洗浄部材１０は、前記基板Ｗを洗浄する際に前記基板Ｗと接触し、スキン層１１に覆われていない先端面１３と、基部側に設けられて周縁表面がスキン層１１で覆われた被覆部１６と、先端側に設けられて周縁表面がスキン層１１で覆われていない露出部１７と、を有した周縁部と、を有している。

Description

洗浄部材及び基板洗浄装置
　本発明は、半導体ウェハ等の基板を洗浄するために用いられる洗浄部材及び基板洗浄装置に関する。
　本願は、２０１６年４月１２日に出願された日本国特許出願である特願２０１６－０７９４６２号に対して優先権を主張するとともに、その内容の全てを参照として組み入れる。
　従来から、ＣＭＰの洗浄に用いられる洗浄部材として、スキン層が形成されたものが知られている。このような洗浄部材を製造する際には、モールド形成して、接触面のみを切削し、型の内側接触面に対向する面（洗浄部材の側面）に、スキン層が形成されるように加工している。このスキン層をもった洗浄部材を用いると、スポンジからなる内部に比べて、連続気孔の気孔径が小さくその気孔率が低いため、内部に多くの液体を保持させることが可能であるとともに、表面から内部の液体が流出し難く、所望の吸水性能や給水性能を得ることができる。さらに、このような洗浄部材を用いると、洗浄部材由来のパーティクルの発生が抑制でき、また、部材を長寿命化できるといったメリットがある。一例として、特開２０１１－５６３８２号公報には、スキン層を有する軸付きスポンジが開示されている。
　例えばＣＭＰの洗浄に用いられる洗浄部材として、スキン層が側面に設けられたものを用いると、側面のスキン層が接触面に入り込み、接触汚染を引き起こす懸念がある（円周方向にむらが生じる可能性がある。）（図１２参照）。
　他方で、側面にスキン層が設けられていない態様によれば、側面に衝突した洗浄液が洗浄部材内に入ってしまい、洗浄液に含まれるパーティクルが洗浄部材内に入り混んでしまい、その結果、基板に当該パーティクルが付着してしまうことがある。また、スキン層が設けられていないと、強度が弱くなるうえ、洗浄特性を維持できないこともある。このため、スキン層が完全に設けられていない洗浄部材は好ましいものではない。
　近年の半導体デバイスの微細化に伴って、洗浄装置等の基板処理装置における洗浄度への要求も高まってきている。このため、洗浄部材自身から生じる汚れについても対応することが要求されている。　
本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、洗浄液に含まれるパーティクルが内部に入り混んでしまうことを極力防止しつつ、スキン層に由来する汚れを防止する洗浄部材及び基板洗浄装置を提供する。
［概念１］
　本発明による洗浄部材は、
　基板を洗浄するために用いられる洗浄部材であって、
　前記基板を洗浄する際に前記基板と接触し、スキン層に覆われていない先端面と、
　基部側に設けられて周縁表面がスキン層で覆われた被覆部と、先端側に設けられて周縁表面がスキン層で覆われていない露出部と、を有した周縁部と、
　を備えてもよい。
［概念２］
　上記概念１に記載の洗浄部材において、
　前記露出部の高さは、前記洗浄部材を押し込んだ際に圧縮される押し込み長さ以上となっていてもよい。
［概念３］
　上記概念１に記載の洗浄部材において、
　前記露出部の高さは、１ｍｍ～５ｍｍであってもよい。
［概念４］
　上記概念１乃至３のいずれか１つの概念に記載の洗浄部材において、
　基端面がスキン層で覆われていなくてもよい。
［概念５］
　上記概念１乃至４のいずれか１つの概念に記載の洗浄部材において、
　前記洗浄部材はペンシル洗浄部材であってもよい。
［概念６］
　上記概念１乃至４のいずれか１つの概念に記載の洗浄部材において、
　前記洗浄部材はノジュールであってもよい。
［概念７］
　上記概念１乃至６のいずれか１つの概念に記載の洗浄部材において、
　前記洗浄部材の先端部は、先端側の断面積が基端側の断面積と比較して小さくなってもよい。
［概念８］
　本発明による基板洗浄装置は、
　基板を保持する基板保持部と、
　前記基板を洗浄するために用いられ、上記概念１乃至７のいずれか１つの概念に記載の洗浄部材と、
　を備える。
本発明の効果
　本発明によれば、洗浄部材の先端面はスキン層で覆われておらず、かつ、洗浄部材の周縁部は、基部側に設けられ、周縁表面がスキン層で覆われた被覆部と、先端側に設けられ、周縁表面がスキン層で覆われていない露出部と、を有している。このため、洗浄液に含まれるパーティクルが内部に入り混んでしまうことを極力防止しつつ、スキン層が基板と接触することを防止でき、スキン層が基板と接触することで接触汚染が引き起こされることを極力防止できる。
図１は、本発明の第１の実施の形態による基板洗浄装置を含む基板処理装置の全体構成を示す上方平面図である。 図２は、本発明の実施の形態による第１基板洗浄装置の斜視図である。 図３は、本発明の実施の形態による第２基板洗浄装置の斜視図である。 図４は、本発明の実施の形態による第２基板洗浄装置で用いられうるペンシル洗浄部材の一態様を示した斜視図である。 図５（ａ）－（ｇ）は、本発明の実施の形態で用いられる洗浄部材の様々な態様を示した側方断面図である。 図６は、本発明の実施の形態で用いられる洗浄部材で基板を洗浄する際の態様を示した側方断面図である。 図７（ａ）（ｂ）は、本発明の実施の形態の変形例で用いられる洗浄部材の態様を示した側方断面図である。 図８（ａ）は、スポンジ部を５０倍に拡大して示したＳＥＭ写真であり、図８（ｂ）は、スポンジ部を２５０倍に拡大して示したＳＥＭ写真である。 図９（ａ）（ｂ）は、スキン層を５０倍に拡大して示したＳＥＭ写真であり、図９（ｃ）は、スキン層を２５０倍に拡大して示したＳＥＭ写真である。 図１０（ａ）は、スポンジ部を５０倍に拡大して示した写真であり、図１０（ｂ）は、スポンジ部を５０倍に拡大して示した３Ｄの写真であり、図１０（ｃ）は、スポンジ部を５０倍に拡大して示したレーザーによる測定結果を示したものである。 図１１（ａ）は、スキン層を５０倍に拡大して示した写真であり、図１１（ｂ）は、スキン層を５０倍に拡大して示した３Ｄの写真であり、図１１（ｃ）は、スキン層を５０倍に拡大して示したレーザーによる測定結果を示したものである。 図１２は、スキン層が洗浄部材（ペンシル洗浄部材）の側面に設けられた態様で基板を洗浄した際の洗浄後の基板表面の一例を示す写真であり、細かなゴミが基板に付着していることを示すための写真である。
実施の形態
《構成》
　以下、本発明に係る基板洗浄装置を有する基板処理装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図１乃至図１１は本発明の実施の形態を説明するための図である。
　図１に示すように、基板処理装置は、略矩形状のハウジング１１０と、多数の基板Ｗをストックする基板カセットが載置されるロードポート１１２と、を有している。ロードポート１１２は、ハウジング１１０に隣接して配置されている。ロードポート１１２には、オープンカセット、ＳＭＩＦ（Standard Mechanical Interface）ポッド又はＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）を搭載することができる。ＳＭＩＦポッド及びＦＯＵＰは、内部に基板カセットを収納し、隔壁で覆うことにより、外部空間とは独立した環境を保つことができる密閉容器である。基板Ｗとしては、例えば半導体ウェハ等を挙げることができる。
　ハウジング１１０の内部には、複数（図１に示す態様では４つ）の研磨ユニット１１４ａ～１１４ｄと、研磨後の基板Ｗを洗浄する第１基板洗浄装置５０及び第２基板洗浄装置５５と、洗浄後の基板Ｗを乾燥させる乾燥ユニット６０とが収容されている。研磨ユニット１１４ａ～１１４ｄは、基板処理装置の長手方向に沿って配列され、基板洗浄装置５０，５５及び乾燥ユニット６０も基板処理装置の長手方向に沿って配列されている。
　ロードポート１１２、ロードポート１１２側に位置する研磨ユニット１１４ａ及び乾燥ユニット６０に囲まれた領域には、第１搬送ロボット１２２が配置されている。また、研磨ユニット１１４ａ～１１４ｄ並びに基板洗浄装置５０，５５及び乾燥ユニット６０と平行に、搬送ユニット６５が配置されている。第１搬送ロボット１２２は、研磨前の基板Ｗをロードポート１１２から受け取って搬送ユニット６５に受け渡したり、乾燥ユニット６０から取り出された乾燥後の基板Ｗを搬送ユニット６５から受け取ったりする。
　第１基板洗浄装置５０と第２基板洗浄装置５５との間に、これら第１基板洗浄装置５０と第２基板洗浄装置５５の間で基板Ｗの受け渡しを行う第２搬送ロボット６６が配置され、第２基板洗浄装置５５と乾燥ユニット６０との間に、これら第２基板洗浄装置５５と乾燥ユニット６０の間で基板Ｗの受け渡しを行う第３搬送ロボット６７が配置されている。さらに、ハウジング１１０の内部には、基板処理装置の各機器の動きを制御する制御部１５０と、様々な情報を記憶する記憶部１５５が配置されている。本実施の形態では、ハウジング１１０の内部に制御部１５０及び記憶部１５５が配置されている態様を用いて説明するが、これに限られることはなく、ハウジング１１０の外部に制御部１５０及び／又は記憶部１５５が配置されてもよい。本実施の形態では、基板洗浄装置５０，５５の外方に制御部１５０及び記憶部１５５が配置されていても、制御部１５０及び記憶部１５５が基板洗浄装置５０，５５の一機能として利用されているので、基板洗浄装置５０，５５がこれら制御部１５０及び記憶部１５５を有しているものとして説明する。
　以下では、第１基板洗浄装置５０としてロール洗浄装置が使用され、第２基板洗浄装置５５としてペンシル洗浄装置が使用されている態様を用いて説明するが、これに限られることはない。
　第１基板洗浄装置５０として第２基板洗浄装置５５と同様のペンシル洗浄装置を使用したり、二流体ジェットにより基板Ｗの表面を洗浄する二流体ジェット洗浄装置を使用したりしてもよい。また、第２基板洗浄装置５５として第１基板洗浄装置５０と同様のロール洗浄装置を使用したり、二流体ジェットにより基板Ｗの表面を洗浄する二流体ジェット洗浄装置を使用したりしてもよい。
　図２に示すロール洗浄装置（第１基板洗浄装置５０）は、洗浄液の存在下で、基板Ｗの直径のほぼ全長にわたって直線状に延びるロール洗浄部材５２，５３を接触させ、基板Ｗに平行な中心軸周りに自転させながら基板Ｗの表面をスクラブ洗浄する。図３に示すペンシル洗浄装置（第２基板洗浄装置５５）は、洗浄液の存在下で、鉛直方向に延びる円柱状のペンシル洗浄部材１０ｂの下端接触面を接触させ、ペンシル洗浄部材１０ｂを自転させながら一方向に向けて移動させて、基板Ｗの表面をスクラブ洗浄する。
　乾燥ユニット６０としては、水平に回転する基板Ｗに向けて、移動する噴射ノズルからＩＰＡ蒸気を噴出して基板Ｗを乾燥させ、さらに基板Ｗを高速で回転させて遠心力によって基板Ｗを乾燥させるスピン乾燥ユニットが使用されてもよい。
　図２に示すように、第１基板洗浄装置５０は、基板回転機構として、表面を上にして基板Ｗの周縁部を支持し基板Ｗを水平回転させる、水平方向に移動自在な複数本（図２では４本）のスピンドル５１と、図示しないロールホルダに回転自在に支承される第１ロール洗浄部材（ロールスポンジ）５２と、図示しないロールホルダに回転自在に支承される第２ロール洗浄部材（ロールスポンジ）５３と、を有している。第１ロール洗浄部材５２及び第２ロール洗浄部材５３は、円柱状であり、長尺状に延びており、例えばＰＶＡからなる。なお、第１ロール洗浄部材５２は、そのロールホルダによって基板Ｗの表面に対して昇降自在となり、第２ロール洗浄部材５３は、そのロールホルダによって基板Ｗの裏面に対して昇降自在となってもよい。
　第１ロール洗浄部材５２は、図示しない駆動機構によって回転し、第２ロール洗浄部材５３は、図示しない駆動機構によって回転してもよい。スピンドル５１で支持して回転させる基板Ｗの上方に位置して、基板Ｗの表面に洗浄液を供給する２つの供給ノズル２１ａ，２１ｂが配置されている。供給ノズル２１ａは、例えば基板Ｗの表面にリンス液（例えば、超純水）を供給するノズルであってもよく、供給ノズル２１ｂは、例えば基板Ｗの表面に薬液を供給するノズルであってもよい。
　第１基板洗浄装置５０は、スピンドル５１の上部に設けたコマ５１ａの外周側面に形成した嵌合溝内に基板Ｗの周縁部を位置させて内方に押し付けてコマ５１ａを回転（自転）させることにより、基板Ｗを水平に回転させる。この例では、４個のコマ５１ａのうち２個のコマ５１ａが基板Ｗに回転力を与え、他の２個のコマ５１ａは、基板Ｗの回転を受けるベアリングの働きをしている。なお、全てのコマ５１ａを駆動機構に連結して、基板Ｗに回転力を付与するようにしてもよい。
　第１ロール洗浄部材５２及び／又は第２ロール洗浄部材５３は、その表面に複数のノジュール１０ａが設けられていてもよい。この複数のノジュールは、互いに等間隔の距離を隔てて配置されていてもよい。図２に示す態様では、第１ロール洗浄部材５２がノジュール１０ａを有する態様になっているが、これに限られることはない。また、第１ロール洗浄部材５２及び／又は第２ロール洗浄部材５３内には洗浄液が供給され、この洗浄液が少なくともノジュールの先端側から基板Ｗに供給されてもよい。より具体的には、第１ロール洗浄部材５２及び／又は第２ロール洗浄部材５３の筒形状の本体内に洗浄液が供給され、この洗浄液がノジュールの先端から基板Ｗに供給されつつ、ノジュールによって基板Ｗが洗浄されてもよい。
　図３に示すように、第２基板洗浄装置５５は、基板回転機構として、第１基板洗浄装置５０と同様の複数本（図３では４本）のスピンドル５１と、昇降可能な鉛直方向に延びる支柱５６と、一端が支柱５６の先端に回転可能に取り付けられ、水平方向に延びるアーム５７と、アーム５７の他端の下面に回転可能に取り付けられた円柱状のペンシル洗浄部材１０ｂと、を有している。また、第１基板洗浄装置５０と同様、スピンドル５１で支持して回転させる基板Ｗの上方に位置して、基板Ｗの表面に洗浄液を供給する２つの供給ノズル２１ａ，２１ｂが配置されている。供給ノズル２１ａは、基板Ｗの表面にリンス液（例えば、超純水）を供給するノズルであり、供給ノズル２１ｂは、基板Ｗの表面に薬液を供給するノズルであってもよい。
　ペンシル洗浄部材１０ｂは、洗浄部材保持部１に保持されてアーム５７の先端部の下面に回転可能に設けられ、図示しない駆動機構によってその中心軸を回転軸として回転（自転）する。この回転軸は基板Ｗに垂直な軸である。ペンシル洗浄部材１０ｂは、例えばＰＶＡからなる。アーム５７が支柱５６の周りで回転すると、アーム５７の先端部に取り付けられたペンシル洗浄部材１０ｂは、円弧状の軌跡を描いて基板Ｗの上を移動する。アーム５７の先端部は基板Ｗの中心Ｏまで延びていてもよく、この態様を採用した場合には、このペンシル洗浄部材１０ｂの移動軌跡は、基板Ｗの中心Ｏを通過することになる。また、ペンシル洗浄部材１０ｂは、基板Ｗの外周まで移動させられてもよい。また、アーム５７の回転によるペンシル洗浄部材１０ｂの移動軌跡は、アーム５７の長さを半径とする円弧状となり、その移動範囲は、基板Ｗの外周から基板Ｗの中心Ｏを過ぎたところまでとなってもよい。
　アーム５７の先端には、洗浄部材保持部１が設けられている。この洗浄部材保持部１は、図４に示すように、保持芯体３、スリーブ４及びリング部材５を有してもよい。
　保持芯体３は、基端側で外径寸法が大きくなった保持芯本体部３ｂと、保持芯本体部３ｂの下端面に形成された複数の突起３ａと、を有してもよい。保持芯本体部３ｂには、ネジ等の締結部材６が通過する貫通穴３ｃが形成されてもよい。
　スリーブ４は、複数のチャック爪４ａを有してもよい。チャック爪４ａの内周面で洗浄部材１０の基端が挿入される挿入穴７が形成されてもよい。スリーブ４の基端面には、ネジ６等の締結部材が螺入されるネジ穴４ｃが形成されてもよい。スリーブの先端側の外周面には突起部４ｄが形成され、突起部４ｄの基端側の外周面には突起４ｅが形成されてもよい。
　リング部材５はその内径がスリーブ４の外周と略同じ円筒体となっており、内周面にはスリーブ４の突起４ｅが嵌合する溝５ａが形成されてもよい。
　ペンシル洗浄部材１０ｂは、略円筒形状の基端部１０ｂ１と、基端部１０ｂ１よりも径の大きな略円筒形状の先端部１０ｂ２とを有してもよい。
　保持芯体３はスリーブ４の中央の穴にその鍔体３ｂの下面がスリーブ４の上端面に当接するまで挿入されてもよい。この状態で、ネジ６等の締結部材によって、保持芯体３とスリーブ４を固着されてもよい。
　ペンシル洗浄部材１０ｂの基端部が４本のチャック爪４ａの内周面で形成された挿入穴７に挿入され、次にリング部材５内にスリーブ４の嵌入することにより、外周方向に広がったチャック爪４ａは内周方向に押され、その内周面に設けられた突起４ｂが洗浄部材１０の外周に食い込み、洗浄部材１０をチャック爪４ａに充分な固着力で固着してもよい。また、保持芯体３の下端面に設けられた突起３ａも洗浄部材１０の上端面に食い込み、洗浄部材１０の固着力を増してもよい。また、リング部材５の内周面に設けられた溝５ａがチャック爪４ａの外周に形成された突起４ｅに嵌合し、リング部材５がスリーブ４に固定されてもよい。
　本実施の形態では、図２及び図３に示すように、基板Ｗを支持する基板支持部としてスピンドル５１を用いて説明するが、これに限られることはなく、基板支持部として、基板Ｗを保持（本実施の形態では「支持」の概念に「保持」の概念が含まれている。）するチャックを用いてもよい。チャックを用いた場合には、チャックによって支持（保持）された基板Ｗを回転させる回転部がさらに設けられてもよい。なお、スピンドル５１を用いた場合には、基板Ｗは回転されつつ支持されることになり、スピンドル５１が回転部としての機能も果たすことになる。なお、図２及び図３では、水平方向に基板Ｗを支持した例を示したが、これに限定されず、例えば、縦方向（鉛直方向）に基板Ｗを支持する構成としてもよい。
　また、本実施の形態では、基板支持部によって支持された基板Ｗに洗浄液を供給する供給部２０として、供給ノズル２１を有する態様を用いて説明するが、これに限られることはない。
　本実施の形態の洗浄液には、純水（ＤＩＷ）等のリンス液と、アンモニア過酸化水素（ＳＣ１）、塩酸過酸化水素（ＳＣ２）、硫酸過酸化水素（ＳＰＭ）、硫酸加水、フッ酸等の薬液が含まれている。本実施の形態で特に断りのない限り、洗浄液は、リンス液又は薬液のいずれかを意味している。
　以下では、基板洗浄装置で利用される洗浄部材１０について説明する。より具体的には、ペンシル洗浄部材１０ｂに利用される洗浄部材１０又はロール洗浄部材に設けられるそれぞれのノジュール１０ａに利用される洗浄部材１０について説明する。なお、特に断りのない限り、「基板洗浄装置」は、第１基板洗浄装置５０、第２基板洗浄装置５５、又は、第１基板洗浄装置５０及び第２基板洗浄装置５５の両方を意味している。
　図５乃至図７に示すように、本実施の形態の洗浄部材１０は、基板Ｗを洗浄する際に基板Ｗと接触し、スポンジ部１２がスキン層１１に覆われていない先端面１３と、基部側に設けられ、スポンジ部１２の周縁表面がスキン層１１で覆われた被覆部１６と、先端側に設けられ、スポンジ部１２の周縁表面がスキン層１１で覆われていない露出部１７と、を有する周縁部と、を有している。本実施の形態の洗浄部材１０は、ノジュール１０ａ及びペンシル洗浄部材１０ｂを総称したものであり、特に断りがない限り、ノジュール１０ａ又はペンシル洗浄部材１０ｂのいずれかを意味している。
　露出部１７の高さは、洗浄部材１０を押し込んだ際に圧縮される押し込み長さ以上となっていてもよい。この押し込み長さは、洗浄部材１０を押し込む際の力の大きさ及び洗浄部材１０の材質等によって決まる。予め実験を行うことで「押し込み長さ」を計測してもよいし、シミュレーションを用いて「押し込み長さ」を算出してもよい。また、仕様上の沈み込み量に基づき「押し込み長さ」を算出してもよく、この場合には、「押し込み長さ」は仕様上の沈み込み量以上となっていればよい。ちなみに、「仕様上の沈み込み量」とは、基板Ｗを回転させたり洗浄部材１０を回転させたりすることなく、所定の強さ（例えば２Ｎ）で押し込んだときの洗浄部材１０の沈み込み量を意味する。
　洗浄部材１０をペンシル洗浄部材１０ｂで用いる場合と洗浄部材１０をノジュール１０ａで用いる場合とで、「押し込み長さ」を変えてもよい。ノジュール１０ａとして用いる場合の押し込み長さは、ペンシル洗浄部材１０ｂとして用いる場合の押し込み長さよりも短くなっていてもよい。
　露出部１７の高さは、一例としては、１ｍｍ～５ｍｍとなっていてもよい。また、洗浄部材１０をペンシル洗浄部材１０ｂで用いる場合には露出部１７の高さを１ｍｍ～５ｍｍとし、洗浄部材１０をノジュール１０ａで用いる場合には露出部１７の高さを１ｍｍ～３ｍｍとしてもよい。
　図７（ａ）（ｂ）で示すように、洗浄部材１０は、基端面１８を有しており、この基端面１８はスキン層１１で覆われていなくてもよい。また、図７（ｂ）で示すように、基端側の周縁部１９もスキン層１１で覆われておらず、スポンジ部１２を露出する態様となっていてもよい。
　洗浄部材１０の先端部は、先端側の断面積（横断面積）が基端側の断面積（横断面積）と比較して大きくなっていてもよい。一例としては、図５（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示すように、洗浄部材１０の先端部がテーパー形状となり、その縦断面の形状が台形状となってもよいし、図５（ｅ）（ｆ）（ｇ）に示すように、洗浄部材１０の先端部が段階的に小さくなり、その縦断面の形状が階段形状となってもよい。露出部１７の断面積が被覆部１６の断面積よりも小さくなっている態様となってもよく、一例としては、露出部１７と被覆部１６の境界から連続的又は断続的に露出部１７の断面積が小さくなってもよいし（図５（ｂ）（ｆ）参照）、露出部１７と被覆部１６の境界よりも先端側で連続的又は断続的に露出部１７の断面積が小さくなってもよい（図５（ｃ）（ｅ）参照）。また、露出部１７と被覆部１６の境界よりも基端側から先端側に向かって、連続的又は断続的に露出部１７の断面積が小さくなってもよい（図５（ｄ）（ｇ）参照）。
　なお、洗浄部材１０によって基板Ｗを洗浄する際には、進行方向と反対側の方向に基板Ｗからの摩擦を受けて、図６に示すように洗浄部材１０の先端部は進行方向と反対側に引っ張られるようになっている。このように反対側に引っ張られることで、仮に周縁部の先端までがスキン層１１で覆われていると、当該スキン層１１による接触汚染が基板Ｗに残ることになる（例えば、図１２参照）。
《作用・効果》
　次に、上述した構成からなる本実施の形態による作用・効果であって、未だ説明していないものを中心に説明する。
　本実施の形態によれば、洗浄部材１０の先端面１３はスキン層１１で覆われておらず、かつ、洗浄部材１０の周縁部は、基部側に設けられ、周縁表面がスキン層１１で覆われた被覆部１６と、先端側に設けられ、周縁表面がスキン層１１で覆われていない露出部１７と、を有している。このため、洗浄液に含まれるパーティクルが内部に入り混んでしまうことを極力防止しつつ、スキン層１１が基板Ｗと接触することを防止できる。このため、洗浄液に含まれるパーティクルによって基板Ｗが汚れることを防止しつつ、スキン層１１が基板Ｗと接触することで接触汚染が引き起こされることを極力防止できる。とりわけ、仕上げ洗浄の場合には、接触汚染による汚れでも問題となることがある。この点、本実施の形態によれば、このような接触汚染を極力防止できる点で有益である。
　なお、スポンジ部１２を示した図８及び図１０と、スキン層１１を示した図９及び図１１とを比較すれば明らかなように、スポンジ部１２ではスキン層１１と比較して多孔率が高くなっている。このため、スポンジ部１２で基板Ｗを擦って洗浄しても接触汚染は起こりにくい。
　露出部１７の高さが洗浄部材１０を押し込んだ際に圧縮される押し込み長さ以上となっている態様を採用することで、側面のスキン層１１が基板Ｗとの接触面に入り込み、接触汚染を引き起こすことをより確実に未然に防止できる。
　露出部１７の高さが小さすぎる場合には、接触汚染を引き起こす。このことを考慮すると、露出部１７の高さは１ｍｍ以上であることが有益である。露出部１７の高さが高すぎる場合には、洗浄液に含まれるパーティクルが洗浄部材１０内に入り混んでしまい、その結果、基板に当該パーティクルが付着してしまうことがある。また、露出部１７の高さが高すぎる場合には、強度が十分ではなくなり、洗浄特性を維持できない可能性もある。これらのことを考慮すると、露出部１７の高さは５ｍｍ以下であることが有益である。なお、洗浄部材１０がノジュール１０ａである場合には、個々のノジュール１０ａには比較的弱い力しか加わらないことから、露出部１７の高さは３ｍｍ以下となっていてもよい。
　基端面１８側から洗浄液が供給される態様の場合には、基端面１８側に供給された洗浄液を露出部１７から選択的に基板に供給できる点で有益である。このような態様としては、一例として、第１ロール洗浄部材５２及び／又は第２ロール洗浄部材５３の筒形状の本体内に洗浄液が供給され、この洗浄液がノジュールの先端から基板Ｗに供給されつつ、ノジュールによって基板Ｗが洗浄される場合を挙げることができる（図２参照）。この点、図７（ａ）（ｂ）に示すように、基端面１８がスキン層１１で覆われていない態様を採用した場合には、当該基端面１８を介して洗浄液を洗浄部材１０内に取り込むことができるので、供給された洗浄液を洗浄部材１０の先端面１３及び先端側の露出部１７から基板に効率よく提供できる点で有益である。とりわけ、図７（ｂ）に示すように、基端側の周縁部１９がスキン層１１で覆われておらず、スポンジ部１２が露出する態様となっている場合には、洗浄液をスポンジ部１２により容易に導くことができる点で有益である。
　図５（ｂ）－（ｇ）に示すように、洗浄部材１０の先端部が、先端側の断面積（横断面積）が基端側の断面積（横断面積）と比較して小さくなっている態様を採用することで、洗浄部材１０の変形量を減らすことができ、基板に加わる力を安定させることができる点で有益である。とりわけ、本実施の形態では、周縁表面がスキン層１１で覆われていない露出部１７が先端側に設けられているので、洗浄部材１０の先端が広がりやすくなっている。このため、このような態様を採用することは、基板に加わる力を安定させる観点からは非常に有益である。
　図５（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示すように、洗浄部材１０の先端部がテーパー形状となり、その縦断面の形状が台形状となっている態様を採用した場合には、変形しやすい先端側に向かうにつれて徐々に細くすることができる点で有益である。他方、図５（ｅ）（ｆ）（ｇ）に示すように、洗浄部材１０の先端部が段階的に小さくなり、その縦断面の形状が階段形状となっている態様を採用した場合には、変形する洗浄部材１０の先端部の形状を段階的に変えることができる点で有益である。
　図５（ｂ）（ｆ）に示すように、露出部１７と被覆部１６の境界から連続的又は断続的に露出部１７の断面積が小さくなる態様を採用した場合には、スキン層１１を先端側で削りとることで容易に製造できる点で有益である。図５（ｃ）（ｅ）に示すように、露出部１７と被覆部１６の境界よりも先端側で連続的又は断続的に露出部１７の断面積が小さくなっている態様を採用した場合には、変形しやすい露出部１７の断面積を確実に小さくできる点で有益である。図５（ｄ）（ｇ）に示すように、露出部１７と被覆部１６の境界よりも基端側から先端側に向かって、連続的又は断続的に露出部１７の断面積が小さくなっている態様を採用した場合には、露出部１７の変形量が大きくなり過ぎることを防止する効果を期待できる点で有益である。
　上述した実施の形態の記載及び図面の開示は、特許請求の範囲に記載された発明を説明するための一例に過ぎず、上述した実施の形態の記載又は図面の開示によって特許請求の範囲に記載された発明が限定されることはない。
１０　　　　洗浄部材
１０ｂ　　　ペンシル洗浄部材
１０ａ　　　ノジュール
１１　　　　スキン層
１６　　　　被覆部（周縁部）
１７　　　　露出部（周縁部）
Ｗ　　　　　基板

Claims (8)

  1. 　基板を洗浄するために用いられる洗浄部材であって、
    　前記基板を洗浄する際に前記基板と接触し、スキン層に覆われていない先端面と、
    　基部側に設けられて周縁表面がスキン層で覆われた被覆部と、先端側に設けられて周縁表面がスキン層で覆われていない露出部と、を有した周縁部と、
    　を備えていることを特徴とする洗浄部材。
  2. 　前記露出部の高さは、前記洗浄部材を押し込んだ際に圧縮される押し込み長さ以上となっていることを特徴とする請求項１に記載の洗浄部材。
  3. 　前記露出部の高さは、１ｍｍ～５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の洗浄部材。
  4. 　基端面がスキン層で覆われていないことを特徴とする請求項１に記載の洗浄部材。
  5. 　前記洗浄部材はペンシル洗浄部材であることを特徴とする請求項１に記載の洗浄部材。
  6. 　前記洗浄部材はノジュールであることを特徴とする請求項１に記載の洗浄部材。
  7. 　前記洗浄部材の先端部は、先端側の断面積が基端側の断面積と比較して小さくなっていることを特徴とする請求項１に記載の洗浄部材。
  8. 　基板を保持する基板保持部と、
    　前記基板を洗浄するために用いられ、請求項１に記載された洗浄部材と、
    　を備えたことを特徴とする基板洗浄装置。
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