JP6345393B2 - 基板洗浄装置および基板洗浄方法 - Google Patents

Description

本発明は、ウェーハなどの基板に薬液を供給しながら基板をスポンジ洗浄具で洗浄する基板洗浄装置および基板洗浄方法に関する。本発明の基板洗浄装置及び基板洗浄方法は、直径３００ｍｍのウェーハのみならず、直径４５０ｍｍのウェーハの洗浄にも適用でき、さらにはフラットパネル製造工程やＣＭＯＳやＣＣＤなどのイメージセンサー製造工程、ＭＲＡＭの磁性膜製造工程などにも適用することが可能である。

半導体デバイスの製造工程では、シリコン基板上に物性の異なる様々な膜が形成され、これら膜に様々な加工が施されることで微細な金属配線が形成される。例えば、ダマシン配線形成工程においては、膜に配線溝を形成し、この配線溝にＣｕなどの金属を埋め込み、その後、化学機械研磨（ＣＭＰ）により余分な金属を除去することで金属配線が形成される。

ウェーハを研磨すると、ウェーハの表面には研磨屑およびスラリーが残留する。そこで、ウェーハの研磨後、ウェーハは基板洗浄装置により洗浄される。基板洗浄装置は、薬液をウェーハの表面に供給しながら、ペンスポンジまたはロールスポンジなどのスポンジ洗浄具でウェーハの表面をこすり洗いし、その後、スポンジ洗浄具をウェーハの表面に接触させたままウェーハの表面に純水などのリンス液を供給するように構成されている。

特開２００２−４３２６７号公報 特開２０１０−７４１９１号公報

しかしながら、次のウェーハを洗浄するとき、前のウェーハのリンス処理で使用されたリンス液がスポンジ洗浄具からにじみ出て、ウェーハの表面上の薬液を希釈することがある。このため、スポンジ洗浄具とウェーハ表面との界面では薬液の濃度が低下して、洗浄性能が低下することがある。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、前の基板の洗浄で使用されたリンス液の存在に起因する薬液の濃度低下を防止することができる基板洗浄装置および基板洗浄方法を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、基板を保持して回転させる基板保持部と、自身の中心軸線まわりに回転しながら前記基板の表面に接触するスポンジ洗浄具と、前記基板の表面に薬液を供給する薬液供給ノズルと、前記基板の洗浄前に前記スポンジ洗浄具に前記薬液を直接供給する薬液供給機構とを備えており、前記薬液供給機構は、薬液供給源と、前記薬液供給源から前記スポンジ洗浄具まで延びる供給管とを備えており、前記スポンジ洗浄具は、前記薬液が流れる薬液流路を内部に有していることを特徴とする基板洗浄装置である。

本発明の好ましい態様は、前記薬液供給機構は、前記スポンジ洗浄具の内部に薬液を直接供給することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板の表面にリンス液を供給するリンス液供給ノズルをさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記薬液流路は、前記スポンジ洗浄具の中心軸線と平行に延びる複数の貫通孔から構成されており、前記複数の貫通孔は前記スポンジ洗浄具の中心軸線の周囲に配置されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記薬液流路は、前記スポンジ洗浄具の中心軸線と平行に延びる複数の縦孔から構成されており、前記複数の縦孔の上端は開口し、下端は閉じられており、前記複数の縦孔は前記スポンジ洗浄具の中心軸線の周囲に配置されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記薬液流路は、前記スポンジ洗浄具の中心軸線と平行に延びる複数の第１の貫通孔と、前記複数の第１の貫通孔と垂直な複数の第２の貫通孔とから構成されており、前記複数の第２の貫通孔は、前記スポンジ洗浄具の外周面上で開口しており、前記複数の第２の貫通孔は、前記複数の第１の貫通孔にそれぞれ連通しており、前記複数の第１の貫通孔は前記スポンジ洗浄具の中心軸線の周囲に配置されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記薬液流路は、前記スポンジ洗浄具の中心軸線と平行に延びる複数の縦孔と、前記複数の縦孔と垂直な複数の横孔とから構成されており、前記複数の縦孔の上端は開口し、下端は閉じられており、前記複数の横孔の両端は閉じられており、前記複数の横孔は、前記複数の縦孔にそれぞれ連通しており、前記複数の縦孔は前記スポンジ洗浄具の中心軸線の周囲に配置されていることを特徴とする。

本発明の他の態様は、基板を保持して回転させる基板保持部と、自身の中心軸線まわりに回転しながら前記基板の上下面に接触する上側のスポンジ洗浄具および下側のスポンジ洗浄具と、薬液を貯留する薬液槽と、前記上側のスポンジ洗浄具を前記薬液槽に移動させ、さらに前記上側のスポンジ洗浄具を前記薬液中に浸漬させ、その後、前記下側のスポンジ洗浄具を前記薬液槽に移動させ、さらに前記下側のスポンジ洗浄具を前記薬液中に浸漬させ、その後、前記上側のスポンジ洗浄具および前記下側のスポンジ洗浄具を前記基板の上下面にそれぞれ接触させるように動作する洗浄具移動機構とを備えたことを特徴とする基板洗浄装置である。
本発明の好ましい態様は、前記基板の表面にリンス液を供給するリンス液供給ノズルをさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記上側のスポンジ洗浄具および前記下側のスポンジ洗浄具は、水平方向に延びる上側のロールスポンジおよび下側のロールスポンジであることを特徴とする。

本発明の他の態様は、基板の洗浄前に、スポンジ洗浄具に薬液を所定の時間供給することで、前の基板の洗浄で使用されたリンス液を前記スポンジ洗浄具から排除し、その後、基板をその中心軸線まわりに回転させ、かつ前記基板に前記薬液を供給しながら、前記スポンジ洗浄具を前記基板の表面に接触させることを特徴とする基板洗浄方法である。
本発明の他の態様は、上側のスポンジ洗浄具を薬液に所定の時間浸漬させることで、前の基板の洗浄で使用されたリンス液を前記上側のスポンジ洗浄具から排除し、続いて、下側のスポンジ洗浄具を薬液に所定の時間浸漬させることで、前の基板の洗浄で使用されたリンス液を前記下側のスポンジ洗浄具から排除し、その後、基板をその中心軸線まわりに回転させ、かつ前記基板に前記薬液を供給しながら、前記上側のスポンジ洗浄具および前記下側のスポンジ洗浄具を前記基板の上下面に接触させることを特徴とする基板洗浄方法である。

本発明によれば、スポンジ洗浄具に薬液を供給することによって、またはスポンジ洗浄具を薬液に浸漬させることによって、前の基板の洗浄に使用されたリンス液をスポンジ洗浄具から除去することができる。したがって、次の基板の洗浄時において、基板上の薬液の濃度低下を防止することができ、安定した洗浄性能を維持することができる。

本発明の実施形態に係る基板洗浄装置を備えた基板処理装置の全体構成を示す平面図である。 本発明の実施形態に係るペンスポンジタイプの基板洗浄装置を示す斜視図である。 薬液供給機構を含む基板洗浄装置の一部を示す模式図である。 図４（ａ）はペンスポンジの一例を示す断面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 図５（ａ）はペンスポンジの他の例を示す断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 図６（ａ）はペンスポンジのさらに他の例を示す断面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。 図７（ａ）はペンスポンジのさらに他の例を示す断面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。 図８（ａ）はペンスポンジのさらに他の例を示す断面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。 図９（ａ）はペンスポンジのさらに他の例を示す断面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＦ−Ｆ線断面図である。 基板洗浄装置のさらに他の実施形態を示す図である。 図１１（ａ）は、図１０に示すペンスポンジの断面図であり、図１１（ｂ）は、図１０に示すペンスポンジの上面図である。 基板洗浄装置のさらに他の実施形態を示す斜視図である。 図１２に示す基板洗浄装置の側面図である。 基板洗浄装置のさらに他の実施形態を示す斜視図である。 ロールスポンジの移動経路を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る基板洗浄装置を備えた基板処理装置の全体構成を示す平面図である。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１０と、多数のウェーハ等の基板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１２を備えている。ロードポート１２は、ハウジング１０に隣接して配置されている。ロードポート１２には、オープンカセット、ＳＭＩＦ（Standard Manufacturing Interface）ポッド、またはＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）を搭載することができる。ＳＭＩＦ、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。

ハウジング１０の内部には、複数（この実施形態では４つ）の研磨ユニット１４ａ〜１４ｄと、研磨後の基板を洗浄する第１洗浄ユニット１６及び第２洗浄ユニット１８と、洗浄後の基板を乾燥させる乾燥ユニット２０が収容されている。研磨ユニット１４ａ〜１４ｄは、基板処理装置の長手方向に沿って配列され、洗浄ユニット１６，１８及び乾燥ユニット２０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１２、研磨ユニット１４ａ、及び乾燥ユニット２０に囲まれた領域には、第１基板搬送ロボット２２が配置され、また研磨ユニット１４ａ〜１４ｄと平行に、基板搬送ユニット２４が配置されている。第１基板搬送ロボット２２は、研磨前の基板をロードポート１２から受け取って基板搬送ユニット２４に渡すとともに、乾燥後の基板を乾燥ユニット２０から受け取ってロードポート１２に戻す。基板搬送ユニット２４は、第１基板搬送ロボット２２から受け取った基板を搬送して、各研磨ユニット１４ａ〜１４ｄとの間で基板の受け渡しを行う。各研磨ユニットは、研磨面に研磨液（スラリー）を供給しながら、ウェーハなどの基板を研磨面に摺接させることで、基板の表面を研磨する。

第１洗浄ユニット１６と第２洗浄ユニット１８の間に位置して、これらの洗浄ユニット１６，１８および基板搬送ユニット２４の間で基板を搬送する第２基板搬送ロボット２６が配置され、第２洗浄ユニット１８と乾燥ユニット２０との間に位置して、これらの各ユニット１８，２０の間で基板を搬送する第３基板搬送ロボット２８が配置されている。更に、ハウジング１０の内部に位置して、基板処理装置の各ユニットの動きを制御する動作制御部３０が配置されている。

第１洗浄ユニット１６として、薬液の存在下で、基板の表裏両面にロールスポンジを擦り付けて基板を洗浄する基板洗浄装置が使用されている。第２洗浄ユニット１８として、本発明の実施形態に係るペンスポンジタイプの基板洗浄装置が使用されている。また、乾燥ユニット２０として、基板を保持し、移動するノズルからＩＰＡ蒸気を噴出して基板を乾燥させ、更に高速で回転させ遠心力によって基板を乾燥させるスピン乾燥装置が使用されている。

基板は、研磨ユニット１４ａ〜１４ｄの少なくとも１つにより研磨される。研磨された基板は、第１洗浄ユニット１６と第２洗浄ユニット１８により洗浄され、さらに洗浄された基板は乾燥ユニット２０により乾燥される。

図２は、第２洗浄ユニット１８に使用されている本発明の実施形態に係るペンスポンジタイプの基板洗浄装置を示す斜視図である。図２に示すように、このタイプの基板洗浄装置は、ウェーハＷを保持して回転させる基板保持部４１と、ウェーハＷの上面に接触するペンスポンジ４２と、ペンスポンジ４２を保持するアーム４４と、ウェーハＷの上面にリンス液（通常は純水）を供給するリンス液供給ノズル４６と、ウェーハＷの上面に薬液を供給する薬液供給ノズル４７とを備えている。ペンスポンジ４２は、アーム４４内に配置された洗浄具回転機構（後述する）に連結されており、ペンスポンジ４２は鉛直方向に延びるその中心軸線まわりに回転されるようになっている。

基板保持部４１は、ウェーハＷの周縁部を保持する複数の（図２では４つの）チャック４５と、チャック４５に連結されたモータ４８とを備えている。チャック４５はウェーハＷを水平に保持し、この状態でウェーハＷはその中心軸線まわりにモータ４８によって回転される。

アーム４４はウェーハＷの上方に配置されている。アーム４４の一端にはペンスポンジ４２が連結され、アーム４４の他端には旋回軸５０が連結されている。ペンスポンジ４２は、アーム４４および旋回軸５０を介して洗浄具移動機構５１に連結されている。より具体的には、旋回軸５０には、アーム４４を旋回させる洗浄具移動機構５１が連結されている。洗浄具移動機構５１は、旋回軸５０を所定の角度だけ回転させることにより、アーム４４をウェーハＷと平行な平面内で旋回させるようになっている。アーム４４の旋回により、これに支持されたペンスポンジ４２がウェーハＷの半径方向に移動する。さらに、洗浄具移動機構５１は、旋回軸５０を上下動させることが可能に構成されており、これによりペンスポンジ４２を所定の圧力でウェーハＷの上面に押し付けることができる。

ウェーハＷは次のようにして洗浄される。まず、ウェーハＷをその中心軸線まわりに回転させる。次いで、薬液供給ノズル４７からウェーハＷの上面に薬液が供給される。この状態で、ペンスポンジ４２が回転しながらウェーハＷの上面に摺接し、さらにウェーハＷの半径方向に揺動する。薬液の存在下でペンスポンジ４２がウェーハＷの上面に摺接することにより、ウェーハＷがスクラブ洗浄される。スクラブ洗浄後、ウェーハＷから薬液を洗い流すために、リンス液供給ノズル４６から回転するウェーハＷの上面にリンス液を供給する。

ウェーハＷをリンス液でリンスすると、リンス液がペンスポンジ４２内に浸透し、ペンスポンジ４２内にリンス液が保持される。この状態で次のウェーハが洗浄されると、ウェーハの上面に供給された薬液がリンス液で希釈され、洗浄性能が低下するおそれがある。そこで、このような薬液の希釈を防止するために、ウェーハの洗浄前にペンスポンジ４２に予め薬液を供給する薬液供給機構５３が設けられている。

図３は、薬液供給機構５３を含む基板洗浄装置の一部を示す模式図である。図３に示すように、ペンスポンジ４２は支持シャフト５４の下端に固定されている。さらに、ペンスポンジ４２は、支持シャフト５４を介して洗浄具回転機構５５に連結されており、ペンスポンジ４２は鉛直方向に延びるその中心軸線まわりに、洗浄具回転機構５５によって回転されるようになっている。

薬液供給機構５３は、薬液供給源５７と、この薬液供給源５７からペンスポンジ４２まで延びる供給管５８とを備えている。支持シャフト５４は中空軸から構成されており、供給管５８の一部は、支持シャフト５４の内部空間を通って延びている。供給管５８の先端はペンスポンジ４２の直ぐ上方に配置されており、薬液はペンスポンジ４２にその上方から供給される。ペンスポンジ４２は、発泡ポリウレタン、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）などの多孔材料から構成されており、その内部を薬液が通過することが可能となっている。

薬液は、次のウェーハの洗浄が始まる前に、薬液供給源５７から供給管５８を通ってペンスポンジ４２に直接供給される。薬液は、ペンスポンジ４２の全体に行き渡り、前のウェーハの洗浄で使用されたリンス液をペンスポンジ４２から排除する。一旦リンス液がペンスポンジ４２から除去されると、次のウェーハに供給された薬液はリンス液によって希釈されない。したがって、薬液の濃度が安定するとともに、洗浄性能の低下が防止される。

図４（ａ）はペンスポンジ４２の一例を示す断面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。ペンスポンジ４２は、その内部に薬液流路６０を有している。この薬液流路６０は、ペンスポンジ４２の中心軸線上を鉛直方向に延びており、ペンスポンジ４２を貫通している。供給管５８の先端は、この薬液流路６０の上部開口の直ぐ上方に位置しており、薬液は薬液流路６０に直接供給される。つまり、薬液は、ペンスポンジ４２の内部に直接供給される。薬液は、薬液流路６０を流れながら、ペンスポンジ４２の全体に速やかに行き渡り、前のウェーハの洗浄で使用されたリンス液をペンスポンジ４２から排除する。

図５（ａ）はペンスポンジ４２の他の例を示す断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。この例の薬液流路６０は、ペンスポンジ４２の中心軸線上を延びている点で図４（ａ）および図４（ｂ）に示す薬液流路６０と同じであるが、下端が閉じられている点で異なっている。

図６（ａ）はペンスポンジ４２のさらに他の例を示す断面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。この例では、薬液流路６０は、ペンスポンジ４２の中心軸線と平行に延びる複数の貫通孔６０ａから構成されている。これら貫通孔６０ａは、ペンスポンジ４２の中心軸線上には形成されておらず、ペンスポンジ４２の中心軸線の周囲に配置されている。

図７（ａ）はペンスポンジ４２のさらに他の例を示す断面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。この例では、薬液流路６０は、ペンスポンジ４２の中心軸線と平行に延びる複数の縦孔６０ｂから構成され、各縦孔６０ｂの上端は開口し、下端は閉じられている。縦孔６０ｂの配置は、図６（ａ）および図６（ｂ）に示す貫通孔６０ａの配置と同じである。

図８（ａ）はペンスポンジ４２のさらに他の例を示す断面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。この例では、薬液流路６０は、ペンスポンジ４２の中心軸線と平行に延びる複数の第１の貫通孔６０ｃと、これら第１の貫通孔６０ｃと垂直な複数の第２の貫通孔６０ｄとから構成されている。第２の貫通孔６０ｄは、ペンスポンジ４２の外周面上で開口している。第２の貫通孔６０ｄは、第１の貫通孔６０ｃにそれぞれ連通している。第１の貫通孔６０ｃの配置は、図６（ａ）および図６（ｂ）に示す貫通孔６０ａの配置と同じである。

図９（ａ）はペンスポンジ４２のさらに他の例を示す断面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＦ−Ｆ線断面図である。この例では、薬液流路６０は、ペンスポンジ４２の中心軸線と平行に延びる複数の縦孔６０ｅと、これら縦孔６０ｅと垂直な複数の横孔６０ｆとから構成されている。各縦孔６０ｅの上端は開口し、下端は閉じられている。各横孔６０ｆの両端は閉じられている。横孔６０ｆは、縦孔６０ｅにそれぞれ連通している。縦孔６０ｅの配置は、図６（ａ）および図６（ｂ）に示す貫通孔６０ａの配置と同じである。

図４（ａ）乃至図９（ｂ）に記載の薬液流路６０は、薬液をペンスポンジ４２の全体に速やかに行き渡らせることができ、その内部に存在しているリンス液を速やかに排除することができる。

次に、図２に記載の基板洗浄装置を用いたウェーハの洗浄方法について説明する。ペンスポンジ４２がウェーハＷの半径方向外側の退避位置にあるときに、上述した薬液供給機構５３は、所定の時間の間、薬液をペンスポンジ４２に供給してペンスポンジ４２からリンス液を除去する。ペンスポンジ４２を回転させながら、薬液をペンスポンジ４２に供給することが好ましい。次いで、ウェーハＷをその中心軸線まわりに回転させ、薬液供給ノズル４７から薬液をウェーハＷの上面に供給する。この状態で、ペンスポンジ４２をその中心軸線まわりに回転させながら、該ペンスポンジ４２をウェーハＷの表面に接触させる。

さらに、ペンスポンジ４２とウェーハＷとの接触を維持したまま、ペンスポンジ４２をウェーハＷの半径方向に往復移動させて、ウェーハＷの表面をスクラブ洗浄する。次いで、薬液の供給を停止する一方で、リンス液をウェーハＷの表面に供給し、ウェーハＷの表面をリンスする。ウェーハＷのリンスが終了した後、ウェーハＷおよびペンスポンジ４２の回転を止め、ウェーハＷの外側の退避位置にペンスポンジ４２を移動させる。

図１０は、基板洗浄装置のさらに他の実施形態を示す図である。この実施形態では、供給管５８は支持シャフト５４の外側に配置されている。供給管５８の先端は、ペンスポンジ４２の直ぐ上方に配置されており、薬液はペンスポンジ４２の上面に供給されるようになっている。

図１１（ａ）は、図１０に示すペンスポンジ４２の断面図であり、図１１（ｂ）は、図１０に示すペンスポンジ４２の上面図である。このペンスポンジ４２の薬液流路６０は、ペンスポンジ４２の上面に形成された環状溝６０ｇと、この環状溝６０ｇに接続された複数の縦孔６０ｈから構成されている。図に示す各縦孔６０ｈはペンスポンジ４２を貫通しているが、その下端が閉じられていてもよい。供給管５８の先端は環状溝６０ｇの直ぐ上方に位置しており、薬液が環状溝６０ｇ内に供給されるようになっている。薬液は環状溝６０ｇおよび複数の縦孔６０ｈを流れながら、ペンスポンジ４２の全体に行き渡り、ペンスポンジ４２からリンス液を除去する。

図１２は、基板洗浄装置のさらに他の実施形態を示す斜視図であり、図１３は、図１２に示す基板洗浄装置の側面図である。この実施形態に係る基板洗浄装置は、上記薬液供給機構５３に代えて、薬液を貯留する薬液槽６４を備えている。この薬液槽６４は、基板保持部４１に隣接して配置されている。薬液槽６４は、薬液供給源５７に接続されており、薬液は薬液供給源５７から薬液槽６４に供給される。洗浄具移動機構５１は、ペンスポンジ４２を薬液槽６４に移動させ、さらにペンスポンジ４２を薬液槽６４内の薬液に浸漬させるように動作する。

ペンスポンジ４２は、次のウェーハの洗浄が始まる前に、洗浄具移動機構５１によって薬液槽６４に移動される。そして、ペンスポンジ４２は、薬液槽６４内の薬液に所定の時間浸漬され、これにより、前のウェーハの洗浄で使用されたリンス液がペンスポンジ４２から排除される。したがって、次のウェーハに供給された薬液がリンス液で希釈されず、安定した洗浄性能が得られる。

図１４は、基板洗浄装置のさらに他の実施形態を示す斜視図である。この実施形態では、スポンジ洗浄具として、水平方向に延びるロールスポンジが使用されている。基板洗浄装置は、ウェーハＷを水平に保持して回転させる４つの保持ローラー７１，７２，７３，７４と、ウェーハＷの上下面に接触する円柱状のロールスポンジ７７，７８と、これらのロールスポンジ７７，７８をその中心軸線まわりに回転させる洗浄具回転機構８０，８１と、ウェーハＷの上面にリンス液（例えば純水）を供給する上側リンス液供給ノズル８５と、ウェーハＷの上面に薬液を供給する上側薬液供給ノズル８７とを備えている。図示しないが、ウェーハＷの下面にリンス液（例えば純水）を供給する下側リンス液供給ノズルと、ウェーハＷの下面に薬液を供給する下側薬液供給ノズルが設けられている。

保持ローラー７１，７２，７３，７４は図示しない駆動機構（例えばエアシリンダ）によって、ウェーハＷに近接および離間する方向に移動可能となっている。４つの保持ローラーのうちの２つの保持ローラー７１，７４は、基板回転機構７５に連結されており、これら保持ローラー７１，７４は基板回転機構７５によって同じ方向に回転されるようになっている。４つの保持ローラー７１，７２，７３，７４がウェーハＷを保持した状態で、２つの保持ローラー７１，７４が回転することにより、ウェーハＷはその中心軸線まわりに回転する。本実施形態では、ウェーハＷを保持して回転させる基板保持部は、保持ローラー７１，７２，７３，７４と基板回転機構７５から構成される。

上側のロールスポンジ７７を回転させる洗浄具回転機構８０は、その上下方向の動きをガイドするガイドレール８９に取り付けられている。また、この洗浄具回転機構８０は昇降駆動機構８２に支持されており、洗浄具回転機構８０および上側のロールスポンジ７７は昇降駆動機構８２により上下方向に移動されるようになっている。昇降駆動機構８２は、水平移動機構９０に連結されており、ロールスポンジ７７および昇降駆動機構８２は水平方向に移動するようになっている。

図示しないが、下側のロールスポンジ７８を回転させる洗浄具回転機構８１もガイドレールに支持されており、昇降駆動機構によって洗浄具回転機構８１および下側のロールスポンジ７８が上下動するようになっている。さらに、図示しない水平移動機構によってロールスポンジ７８および昇降駆動機構が水平方向に移動するようになっている。昇降駆動機構としては、例えばボールねじを用いたモータ駆動機構またはエアシリンダが使用される。ウェーハＷの洗浄時には、ロールスポンジ７７，７８は互いに近接する方向に移動してウェーハＷの上下面に接触する。

基板洗浄装置は、ロールスポンジ７７，７８を薬液中に浸漬させるための薬液槽６４を備えている。この薬液槽６４は、保持ローラー７１，７２，７３，７４に隣接して配置されている。水平移動機構９０および昇降駆動機構８２から構成される洗浄具移動機構は、図１５に示すようにロールスポンジ７７を薬液槽６４に移動させ、さらにロールスポンジ７７を薬液槽６４内の薬液に所定の時間浸漬させるように動作する。同様に、水平移動機構および昇降駆動機構（いずれも図示せず）から構成される洗浄具移動機構は、ロールスポンジ７８を薬液槽６４に移動させ、さらにロールスポンジ７８を薬液槽６４内の薬液に所定の時間浸漬させるように動作する。

次に、ウェーハを洗浄する工程について説明する。まず、上述したように、ロールスポンジ７７を薬液槽６４に移動させ、ロールスポンジ７７を薬液槽６４内の薬液に所定の時間浸漬させ、これにより前のウェーハの洗浄に使用されたリンス液をロールスポンジ７７から排除する。続いて、ロールスポンジ７８を薬液槽６４に移動させ、ロールスポンジ７８を薬液槽６４内の薬液に所定の時間浸漬させ、これにより前のウェーハの洗浄に使用されたリンス液をロールスポンジ７８から排除する。

保持ローラー７１，７２，７３，７４によりウェーハＷをその中心軸線まわりに回転させる。次いで、上側薬液供給ノズル８７および図示しない下側薬液供給ノズルからウェーハＷの上面及び下面に薬液が供給される。この状態で、ロールスポンジ７７，７８がその水平に延びる中心軸線まわりに回転しながらウェーハＷの上下面に摺接することによって、ウェーハＷの上下面をスクラブ洗浄する。ロールスポンジ７７，７８は、ウェーハＷの直径（幅）よりも長く、ウェーハＷの上下面全体に接触するようになっている。スクラブ洗浄後、ロールスポンジ７７，７８をウェーハＷの上下面に摺接させながら、回転するウェーハＷの上面及び下面にリンス液を供給することによってウェーハＷのリンスが行われる。

これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよい。

１０ ハウジング
１２ ロードポート
１４ａ〜１４ｄ 研磨ユニット
１６ 第１洗浄ユニット
１８ 第２洗浄ユニット
２０ 乾燥ユニット
２２ 第１基板搬送ロボット
２４ 基板搬送ユニット
２６ 第２基板搬送ロボット
２８ 第３基板搬送ロボット
３０ 動作制御部
４１ 基板保持部
４２ ペンスポンジ
４４ アーム
４５ チャック
４６ リンス液供給ノズル
４７ 薬液供給ノズル
４８ モータ
５０ 旋回軸
５１ 洗浄具移動機構
５３ 薬液供給機構
５４ 支持シャフト
５５ 洗浄具回転機構
５７ 薬液供給源
５８ 供給管
６０ 薬液流路
６４ 薬液槽
７１〜７４ 保持ローラー
７５ 基板回転機構
７７，７８ ロールスポンジ
８０，８１ 洗浄具回転機構
８２ 昇降駆動機構
８５ リンス液供給ノズル
８７ 薬液供給ノズル
８９ ガイドレール
９０ 水平移動機構

Claims (12)

1. 基板を保持して回転させる基板保持部と、
   自身の中心軸線まわりに回転しながら前記基板の表面に接触するスポンジ洗浄具と、
   前記基板の表面に薬液を供給する薬液供給ノズルと、
   前記基板の洗浄前に前記スポンジ洗浄具に前記薬液を直接供給する薬液供給機構とを備えており、
   前記薬液供給機構は、薬液供給源と、前記薬液供給源から前記スポンジ洗浄具まで延びる供給管とを備えており、
   前記スポンジ洗浄具は、前記薬液が流れる薬液流路を内部に有していることを特徴とする基板洗浄装置。
2. 前記薬液供給機構は、前記スポンジ洗浄具の内部に薬液を直接供給することを特徴とする請求項１に記載の基板洗浄装置。
3. 前記基板の表面にリンス液を供給するリンス液供給ノズルをさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の基板洗浄装置。
4. 前記薬液流路は、前記スポンジ洗浄具の中心軸線と平行に延びる複数の貫通孔から構成されており、前記複数の貫通孔は前記スポンジ洗浄具の中心軸線の周囲に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
5. 前記薬液流路は、前記スポンジ洗浄具の中心軸線と平行に延びる複数の縦孔から構成されており、前記複数の縦孔の上端は開口し、下端は閉じられており、前記複数の縦孔は前記スポンジ洗浄具の中心軸線の周囲に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
6. 前記薬液流路は、前記スポンジ洗浄具の中心軸線と平行に延びる複数の第１の貫通孔と、前記複数の第１の貫通孔と垂直な複数の第２の貫通孔とから構成されており、前記複数の第２の貫通孔は、前記スポンジ洗浄具の外周面上で開口しており、前記複数の第２の貫通孔は、前記複数の第１の貫通孔にそれぞれ連通しており、前記複数の第１の貫通孔は前記スポンジ洗浄具の中心軸線の周囲に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
7. 前記薬液流路は、前記スポンジ洗浄具の中心軸線と平行に延びる複数の縦孔と、前記複数の縦孔と垂直な複数の横孔とから構成されており、前記複数の縦孔の上端は開口し、下端は閉じられており、前記複数の横孔の両端は閉じられており、前記複数の横孔は、前記複数の縦孔にそれぞれ連通しており、前記複数の縦孔は前記スポンジ洗浄具の中心軸線の周囲に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
8. 基板を保持して回転させる基板保持部と、
   自身の中心軸線まわりに回転しながら前記基板の上下面に接触する上側のスポンジ洗浄具および下側のスポンジ洗浄具と、
   薬液を貯留する薬液槽と、
   前記上側のスポンジ洗浄具を前記薬液槽に移動させ、さらに前記上側のスポンジ洗浄具を前記薬液中に浸漬させ、その後、前記下側のスポンジ洗浄具を前記薬液槽に移動させ、さらに前記下側のスポンジ洗浄具を前記薬液中に浸漬させ、その後、前記上側のスポンジ洗浄具および前記下側のスポンジ洗浄具を前記基板の上下面にそれぞれ接触させるように動作する洗浄具移動機構とを備えたことを特徴とする基板洗浄装置。
9. 前記基板の表面にリンス液を供給するリンス液供給ノズルをさらに備えたことを特徴とする請求項８に記載の基板洗浄装置。
10. 前記上側のスポンジ洗浄具および前記下側のスポンジ洗浄具は、水平方向に延びる上側のロールスポンジおよび下側のロールスポンジであることを特徴とする請求項８または９に記載の基板洗浄装置。
11. 基板の洗浄前に、スポンジ洗浄具に薬液を所定の時間供給することで、前の基板の洗浄で使用されたリンス液を前記スポンジ洗浄具から排除し、その後、
    基板をその中心軸線まわりに回転させ、かつ前記基板に前記薬液を供給しながら、前記スポンジ洗浄具を前記基板の表面に接触させることを特徴とする基板洗浄方法。
12. 上側のスポンジ洗浄具を薬液に所定の時間浸漬させることで、前の基板の洗浄で使用されたリンス液を前記上側のスポンジ洗浄具から排除し、
    続いて、下側のスポンジ洗浄具を薬液に所定の時間浸漬させることで、前の基板の洗浄で使用されたリンス液を前記下側のスポンジ洗浄具から排除し、その後、
    基板をその中心軸線まわりに回転させ、かつ前記基板に前記薬液を供給しながら、前記上側のスポンジ洗浄具および前記下側のスポンジ洗浄具を前記基板の上下面に接触させることを特徴とする基板洗浄方法。

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