CN104217979B - 基板清洗装置和基板清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供基板清洗装置、基板清洗方法。一边使基板旋转一边向基板的中心部依次喷射清洗液和气体，在使喷射清洗液和气体的喷嘴朝向基板的周缘侧移动之后，切换至设定在自第1清洗液喷嘴的移动轨迹偏离的位置上的第2清洗液喷嘴来喷射清洗液，一边喷射清洗液并喷射气体一边使两个喷嘴朝向基板的周缘侧移动，以使自第2清洗液喷嘴的喷射位置起到基板的中心部为止的距离与自气体喷嘴的喷射位置起到基板的中心部为止的距离之间的差逐渐变小的方式使各喷嘴移动。

Description

基板清洗装置和基板清洗方法

技术领域

本发明涉及一边使基板旋转一边利用清洗液清洗基板的表面的基板清洗装置和基板清洗方法。

本申请根据2013年5月28日在日本国提出申请的特愿2013－112395号、2014年1月29日在日本国提出申请的特愿2014－014864号、以及2014年3月20日在日本国提出申请的特愿2014－058221号要求优选权，在此引用上述申请的内容。

背景技术

作为用于针对半导体晶圆等基板形成抗蚀图案的曝光处理，公知有使液体存在于基板的表面而进行曝光的浸液曝光。对于浸液曝光所使用的抗蚀剂，为了抑制其蔓延到基板的周端、背面而使用疏水性较高的抗蚀剂。在对曝光后的基板进行的显影处理中，向基板供给显影液而使例如曝光部分溶解，接着，一边使基板旋转一边向该基板供给清洗液例如纯水而将溶解生成物自基板的表面冲走。具体而言，公知有一边自清洗液喷嘴喷射清洗液一边使该清洗液喷嘴以自基板的中心部朝向基板的周缘部的方式进行扫描的方法。

然而，由于形成有抗蚀剂的基底膜的疏水性较低(接触角较小)，因此，在使用了疏水性较高(接触角较大)的抗蚀剂的曝光后的基板中，曝光部分和未曝光部分的接触角的差异较大。因此，在供给显影液之后供给清洗液时，会产生所谓的“液体断裂(日文：液千切れ)”这样的现象而使液滴容易残留在基板的表面上。该液滴在干燥后成为残渣，从而成为半导体器件的成品率的降低的主要原因。

作为基底膜，主流是由有机材料构成的防反射膜，但在最近，研究一种由接触角更小的无机材料构成的防反射膜，在该情况下，曝光部分和未曝光部的接触角的差异进一步变大，更容易产生残渣。

在针对曝光部分和未曝光部分的接触角的差异较大的基板进行上述清洗的情况下，使清洗液喷嘴的扫描速度变慢的做法是有效的，但会成为装置的生产率降低的主要原因。尤其在涂敷、显影装置中，市场上要求每1小时处理200张以上的基板，因此希望一种能够在维持较高的生产率的情况下谋求减少残渣的方法。

作为解决该问题的清洗方法，在日本国特许第4040074号中记载有如下一种技术：在向基板喷射清洗液之后，向基板的中心部喷射氮气而形成干燥区域的芯，之后，使清洗液的喷射位置向基板的外侧移动并使气体的喷射位置也移动，从而使干燥区域向外侧扩展，在使气体的喷射位置移动时，使气体喷嘴在基板的周缘侧的区域的移动速度较快。在日本国特开2004－14972号(段落0044)中记载有如下一种技术：在清洗基板的过程中，使朝向基板喷射的液体和气体的混合体中所含有的气体的流量随着接近基板的周缘部而变化。另外，在日本国特许第4350989号(图5和段落0050、0053、0057)中记载有如下一种技术：随着接近基板的周缘而增大气体的喷射角并减弱气体的压力，而均匀地进行干燥。并且，在日本国特许第5151629号(图4～图6)中记载有如下一种技术：在自一喷嘴朝向基板的某一区域喷射气体之后，自其他喷嘴朝向同一区域喷射气体。今后，能够预想要求进一步更高的清洗精度，并且，为了谋求减少残渣而要求进行进一步的改进。

发明内容

本发明是考虑到这样的情况而做出的，其目的在于，在一边使基板旋转一边利用清洗液清洗基板的表面的过程中，抑制清洗处理后的液滴的残留而减少残渣。

本发明提供一种基板清洗装置，其用于一边使基板旋转一边使用清洗液和气体清洗基板，其中，该基板清洗装置包括：基板保持部，其用于将基板保持为水平；旋转机构，其用于使上述基板保持部绕铅垂轴线旋转；第1清洗液喷嘴和第2清洗液喷嘴，该第1清洗液喷嘴和第2清洗液喷嘴用于分别向由上述基板保持部保持着的基板供给清洗液；气体喷嘴，其用于向由上述基板保持部保持着的基板喷射气体；喷嘴移动部，其用于使上述第1清洗液喷嘴、第2清洗液喷嘴以及气体喷嘴移动；以及控制部，其输出控制信号，以便执行如下步骤：自上述第1清洗液喷嘴向基板的中心部喷射清洗液；接下来，在使上述清洗液的喷射位置自上述基板的中心部向基板的周缘侧移动，之后，自上述气体喷嘴向该中心部喷射气体；接着，一边自第1清洗液喷嘴和气体喷嘴分别喷射清洗液和气体一边使上述第1清洗液喷嘴的喷射位置和上述气体喷嘴的喷射位置朝向基板的周缘侧移动；接下来，自上述第1清洗液喷嘴切换至第2清洗液喷嘴来喷射清洗液，一边自第2清洗液喷嘴喷射清洗液并自气体喷嘴喷射气体一边使该第2清洗液喷嘴的喷射位置和该气体喷嘴的喷射位置朝向基板的周缘侧移动，上述第2清洗液喷嘴的喷射位置设定在自第1清洗液喷嘴的喷射位置的移动轨迹偏离的位置上，若将自第2清洗液喷嘴的喷射位置起到基板的中心部为止的距离设为d2且将自气体喷嘴的喷射位置起到基板的中心部为止的距离设为d3，则在自第2清洗液喷嘴喷射清洗液时，d3＜d2，且随着第2清洗液喷嘴向基板的周缘侧移动，d2与d3之间的差逐渐变小。

本发明的另一技术方案提供一种基板清洗装置，其用于一边使基板旋转一边使用清洗液和气体清洗基板，其中，该基板清洗装置包括：基板保持部，其用于将基板保持为水平；旋转机构，其用于使上述基板保持部绕铅垂轴线旋转；第1喷嘴移动部，其保持有用于向保持于上述基板保持部的基板供给清洗液的清洗液喷嘴和喷射气体的气体喷嘴；第2喷嘴移动部，其保持有用于向保持于上述基板保持部的基板喷射气体的气体喷嘴，并与上述第1喷嘴移动部独立地设置；控制部，其输出控制信号，以便执行如下步骤：自上述清洗液喷嘴向基板的中心部喷射清洗液；接下来，使第1喷嘴移动部移动，并自上述第1喷嘴移动部的气体喷嘴向该中心部喷射气体；接着，在清洗液喷嘴的喷射位置位于比第1喷嘴移动部的气体喷嘴的喷射位置靠基板的周缘侧的位置的状态下，一边喷射清洗液并自该气体喷嘴喷射气体一边使第1喷嘴移动部朝向基板的周缘侧移动；接下来，一边自第2喷嘴移动部的气体喷嘴喷射气体并自上述清洗液喷嘴喷射清洗液，一边使第1喷嘴移动部和第2喷嘴移动部向基板的周缘侧移动，若将自清洗液喷嘴的喷射位置起到基板的中心部为止的距离设为L1且将自第2喷嘴移动部的气体喷嘴的喷射位置起到基板的中心部为止的距离设为L2，则在自上述第2喷嘴移动部的气体喷嘴喷射气体时，以使L2＜L1且L1与L2之间的差随着第1喷嘴移动部和第2喷嘴移动部向基板的周缘侧移动而逐渐变小的方式控制两个喷嘴移动部的移动速度。

本发明的又一技术方案提供一种基板清洗方法，其用于一边使基板旋转一边使用清洗液和气体清洗基板，其中，该基板清洗方法包括以下工序：将基板水平地保持于基板保持部；一边使上述基板保持部绕铅垂轴线旋转，一边自第1清洗液喷嘴向基板的中心部喷射清洗液；接下来，在使上述清洗液的喷射位置向基板的周缘侧移动，之后，自气体喷嘴向上述基板的中心部喷射气体；接着，一边自第1清洗液喷嘴和气体喷嘴分别喷射清洗液和气体一边使上述第1清洗液喷嘴的喷射位置和上述气体喷嘴的喷射位置朝向基板的周缘侧移动；以及接下来，自上述第1清洗液喷嘴切换至第2清洗液喷嘴来喷射清洗液，一边自第2清洗液喷嘴喷射清洗液并自气体喷嘴喷射气体一边使该第2清洗液喷嘴的喷射位置和该气体喷嘴的喷射位置朝向基板的周缘侧移动，上述第2清洗液喷嘴的喷射位置设定在自第1清洗液喷嘴的喷射位置的移动轨迹偏离的位置上，若将自第2清洗液喷嘴的喷射位置起到基板的中心部为止的距离设为d2且将自气体喷嘴的喷射位置起到基板的中心部为止的距离设为d3，则在自第2清洗液喷嘴喷射清洗液时，d3＜d2，且随着第2清洗液喷嘴向基板的周缘侧移动，d2与d3之间的差逐渐变小。

本发明的再一技术方案提供一种基板清洗方法，其用于一边使基板旋转一边使用清洗液和气体清洗基板，其中，使用第1喷嘴移动部和第2喷嘴移动部，该第1喷嘴移动部保持有用于向基板供给清洗液的清洗液喷嘴和喷射气体的气体喷嘴，该第2喷嘴移动部保持有用于向基板喷射气体的气体喷嘴，并与上述第1喷嘴移动部独立地设置；该基板清洗方法包括以下工序：将基板水平地保持于基板保持部；一边使上述基板保持部绕铅垂轴线旋转，一边自上述清洗液喷嘴向基板的中心部喷射清洗液；接下来，使第1喷嘴移动部移动，并自上述第1喷嘴移动部的气体喷嘴向该中心部喷射气体；接着，在清洗液喷嘴的喷射位置位于比第1喷嘴移动部的气体喷嘴的喷射位置靠基板的周缘侧的位置的状态下，一边喷射清洗液并自该气体喷嘴喷射气体一边使第1喷嘴移动部朝向基板的周缘侧移动；以及接下来，一边自第2喷嘴移动部的气体喷嘴喷射气体并自上述清洗液喷嘴喷射清洗液，一边使第1喷嘴移动部和第2喷嘴移动部向基板的周缘侧移动，若将自清洗液喷嘴的喷射位置起到基板的中心部为止的距离设为L1且将自第2喷嘴移动部的气体喷嘴的喷射位置起到基板的中心部为止的距离设为L2，则在自上述第2喷嘴移动部的气体喷嘴喷射气体时，以使L2＜L1且L1与L2之间的差随着第1喷嘴移动部和第2喷嘴移动部向基板的周缘侧移动而逐渐变小的方式控制两个喷嘴的移动速度。

在本发明中，使用清洗液喷嘴和气体喷嘴，一边使基板旋转一边向基板的中心部依次喷射清洗液和气体，在使两个喷嘴向基板的周缘侧移动之后，切换至设定在自第1清洗液喷嘴的移动轨迹偏离的位置上的第2清洗液喷嘴来喷射清洗液。并且，一边喷射清洗液并喷射气体一边使两个喷嘴朝向基板的周缘侧移动，并以使自第2清洗液喷嘴的喷射位置起到基板的中心部为止的距离与自气体喷嘴的喷射位置起到基板的中心部为止的距离之间的差逐渐变小的方式使各喷嘴移动。因此，在基板的周缘侧的区域中，气体的喷射位置逐渐接近液界面。因而，越是接近基板的周缘的区域，利用气体推压液界面的力越逐渐变强，清洗效果越好，能够抑制清洗液的液体残留、液体断裂，从而能够进行良好的清洗。

另外，在本发明另一技术方案中，一边使基板旋转一边向基板的中心部依次喷射清洗液和干燥用的气体，之后，自设于一喷嘴移动部的清洗液喷嘴喷射清洗液并自设于另一喷嘴移动部的气体喷嘴喷射气体。并且，在使各喷嘴移动部向基板的周缘侧移动时，使移动速度不同，并使气体的喷射位置逐渐接近液界面。因此，越是接近基板的周缘的区域，利用气体推压液界面的力越逐渐变强，从而能够获得相同的效果。

附图说明

图1是表示第1实施方式的基板清洗装置的纵剖视图。

图2是表示第1实施方式的基板清洗装置的俯视图。

图3是表示喷嘴臂的结构的立体图。

图4是表示喷嘴臂的顶端部的立体图。

图5是表示第1实施方式的控制部的结构的说明图。

图6是表示基板的清洗工序中的喷嘴臂的位置和喷嘴的喷射状态的说明图。

图7是表示基板的清洗工序中的喷嘴臂的位置和喷嘴的喷射状态的说明图。

图8是表示基板的清洗工序中的喷嘴臂的位置和喷嘴的喷射状态的说明图。

图9是表示基板的清洗工序中的喷嘴臂的位置和喷嘴的喷射状态的说明图。

图10是表示基板的清洗工序中的喷嘴臂的位置和喷嘴的喷射状态的说明图。

图11是表示基板的清洗工序中的晶圆的清洗的情形的说明图。

图12是表示基板的清洗工序中的晶圆的清洗的情形的说明图。

图13是表示基板的清洗工序中的晶圆的清洗的情形的说明图。

图14是表示液界面被氮气推压的情形的说明图。

图15是表示喷嘴臂移动时的清洗液喷嘴和氮气喷嘴的位置的说明图。

图16是表示喷嘴臂的移动距离与自喷射位置起到晶圆中心部为止的距离之间的关系的说明图。

图17是表示液界面与氮气的喷射位置之间的距离同自晶圆中心部起到液界面为止的距离之间的关系的特性图。

图18是表示第1实施方式的变形例的基板清洗装置的俯视图。

图19是表示喷嘴臂的转动角度与喷嘴到晶圆中心部的距离之间的关系的特性图。

图20是表示第2实施方式的基板清洗装置的纵剖视图。

图21是表示第2实施方式的基板清洗装置的俯视图。

图22是表示基板的清洗工序中的喷嘴臂的位置和喷嘴的喷射状态的说明图。

图23是表示基板的清洗工序中的喷嘴臂的位置和喷嘴的喷射状态的说明图。

图24是表示基板的清洗工序中的喷嘴臂的位置和喷嘴的喷射状态的说明图。

图25是表示基板的清洗工序中的喷嘴臂的位置和喷嘴的喷射状态的说明图。

图26是表示基板的清洗工序中的喷嘴臂的位置和喷嘴的喷射状态的说明图。

图27是表示本发明的实施方式的另一例子的基板清洗装置的侧视图。

图28是说明本发明的实施方式的另一例子的基板清洗装置的作用的说明图。

图29是说明本发明的实施方式的另一例子的基板清洗装置的作用的说明图。

图30是表示基板的清洗工序中的喷嘴臂的位置和喷嘴的喷射状态的说明图。

图31是表示基板的清洗工序中的喷嘴臂的位置和喷嘴的喷射状态的说明图。

图32是表示基板的清洗工序中的喷嘴臂的位置和喷嘴的喷射状态的说明图。

图33是表示基板的清洗工序中的喷嘴臂的位置和喷嘴的喷射状态的说明图。

图34是表示基板的清洗工序中的喷嘴臂的位置和喷嘴的喷射状态的说明图。

图35是表示基板的清洗工序中的喷嘴臂的位置和喷嘴的喷射状态的说明图。

图36是表示设置于喷嘴臂的喷嘴的例子的说明图。

图37是表示设置于喷嘴臂的喷嘴的例子的说明图。

图38是表示设置于喷嘴臂的喷嘴的例子的说明图。

图39是表示设置于喷嘴臂的喷嘴的例子的说明图。

图40是表示设置于喷嘴臂的喷嘴的例子的说明图。

图41是表示设置于喷嘴臂的喷嘴的例子的说明图。

图42是表示设置于喷嘴臂的喷嘴的例子的说明图。

图43是表示设置于喷嘴臂的喷嘴的例子的说明图。

图44是表示设置于喷嘴臂的喷嘴的例子的说明图。

图45是表示设置于喷嘴臂的喷嘴的例子的说明图。

图46是表示设置于喷嘴臂的喷嘴的例子的说明图。

图47是表示设置于喷嘴臂的喷嘴的例子的说明图。

图48是表示设置于喷嘴臂的喷嘴的例子的说明图。

图49是表示设置于喷嘴臂的喷嘴的例子的说明图。

图50是表示基板的清洗工序中的喷嘴臂的位置和喷嘴的喷射状态的说明图。

图51是表示基板的清洗工序中的喷嘴臂的位置和喷嘴的喷射状态的说明图。

图52是表示基板的清洗工序中的喷嘴臂的位置和喷嘴的喷射状态的说明图。

图53是表示设置于喷嘴臂的喷嘴的例子的说明图。

图54是表示设置于喷嘴臂的喷嘴的例子的说明图。

图55是表示设置于喷嘴臂的喷嘴的例子的说明图。

图56是表示设置于喷嘴臂的喷嘴的例子的说明图。

图57是表示设置于喷嘴臂的喷嘴的例子的说明图。

图58是表示设置于喷嘴臂的喷嘴的例子的说明图。

图59是表示设置于喷嘴臂的喷嘴的例子的说明图。

图60是表示基板的清洗工序中的喷嘴臂的位置和喷嘴的喷射状态的说明图。

图61是表示基板的清洗工序中的喷嘴臂的位置和喷嘴的喷射状态的说明图。

图62是表示基板的清洗工序中的喷嘴臂的位置和喷嘴的喷射状态的说明图。

图63是表示基板的清洗工序中的喷嘴臂的位置和喷嘴的喷射状态的说明图。

图64是表示设置于喷嘴臂的喷嘴的例子的说明图。

图65是表示设置于喷嘴臂的喷嘴的例子的说明图。

图66是表示设置于喷嘴臂的喷嘴的例子的说明图。

具体实施方式

使用图1～图4说明将本发明的基板清洗装置应用于显影装置的实施方式。在显影装置(基板清洗装置)的方形的壳体9内排列配置有两个杯组件1。杯组件1包括作为用于保持晶圆W的基板保持部的旋转卡盘11和用于补充自晶圆W飞散的清洗液、溶解物的杯体10。旋转卡盘11经由旋转轴12与旋转机构13和未图示的升降机构相连接，并构成为能够在保持着晶圆W的状态旋转和升降。此外，在本实施方式中，构成为晶圆W自上方看沿顺时针方向旋转。

在旋转卡盘11的下方设有圆形板14和环构件15。另外，以包围旋转卡盘11上的晶圆W的方式设有上方侧开口的杯体10。杯体10均由圆筒状的外杯16和内杯17构成。在外杯16上设有升降机构18，从而使外杯16构成为升降自如。另外，在杯体10的下方设有构成为环状凹部的液体接收部19。自晶圆W溢出或甩出而被杯体10接收的显影液、清洗液体流入到液体接收部19中，并自设于液体接收部19的底部的排放口20向外部排出。

如图2所示，在壳体9内针对每个杯组件1分别设有沿与杯组件1的排列方向(左右方向)正交的方向延伸的显影用的喷嘴臂60和清洗用的喷嘴臂30。显影用的喷嘴臂60构成为，能够通过未图示的驱动部沿着杯组件1的排列方向(左右方向)延伸的导轨63移动，并能够通过未图示的升降部升降自如。在显影用的喷嘴臂60的顶端部设有显影液喷嘴62，该显影液喷嘴62能够通过显影用的喷嘴臂60在旋转卡盘11的旋转中心部与位于自杯组件1偏向图2中的左侧的位置的喷嘴槽(日文：ノズルバス)61之间移动。显影液喷嘴62经由配管65与显影液供给部64相连接，并构成为能够自显影液喷嘴62的顶端喷射规定的流量的显影液。

另外，清洗用的喷嘴臂(以下记载为“喷嘴臂”)30构成为，能够通过未图示的驱动部沿着如图3所示的在左右方向上延伸的导轨33移动并通过未图示的升降部升降自如。喷嘴臂30、设于上述喷嘴臂30的驱动部以及升降部构成喷嘴移动部。如图4所示，在喷嘴臂30的顶端部设有用于喷射例如纯水等清洗液的第1清洗液喷嘴41和第2清洗液喷嘴43、以及作为用于喷射干燥用的气体例如氮气的气体喷嘴的第1氮气喷嘴51和第2氮气喷嘴53。上述喷嘴41、43、51、53在杯组件1的上方区域与位于自杯组件1偏向图2中的右侧的位置的待机区域之间移动。在待机区域设有作为各清洗液喷嘴41、43的液体接收部的喷嘴槽21。

第1清洗液喷嘴41经由例如配管45与第1清洗液供给部46相连接。该第1清洗液供给部46包括清洗液供给源、泵、阀等，构成为能够自第1清洗液喷嘴41的顶端喷射清洗液。与第1清洗液喷嘴41同样地，第2清洗液喷嘴43也经由配管47与第2清洗液供给部48相连接，能够自第2清洗液喷嘴43喷射清洗液。第1氮气喷嘴51经由配管55与包括氮气供给源、泵、阀等在内的第1氮气供给部56相连接。第1氮气喷嘴51构成为能够自第1氮气喷嘴51喷射氮气。第2氮气喷嘴53也经由配管57与包括氮气供给源、泵、阀等在内的第2氮气供给部58相连接。

说明喷嘴臂30上的第1清洗液喷嘴41、第2清洗液喷嘴43、第1氮气喷嘴51以及第2氮气喷嘴53的配置。此外，在以下的说明中，为了方便，将自第1清洗液喷嘴41和第2清洗液喷嘴43喷射的清洗液分别记载为第1清洗液和第2清洗液，将自第1氮气喷嘴51和第2氮气喷嘴53喷射的氮气分别记载为第1氮气和第2氮气。另外，后述的“喷射位置”指的是，自清洗液喷嘴(41、43)或气体喷嘴(51、53)喷射出的清洗液或气体在喷射到晶圆W的表面上时的在晶圆W上的喷射区域的大致中心部。另外，在以X、Y坐标表示喷射位置的情况下，将晶圆W的中心部作为原点，将沿X方向延伸的轴作为X轴，将沿Y方向延伸的轴作为Y轴，在后述的图6～图10中，将X轴的右侧和Y轴的上侧作为“正向区域”。

第1清洗液喷嘴41设置为，在第1清洗液喷嘴41的喷射位置R1配置在X＝30mm、Y＝0mm的位置时，第1氮气喷嘴51的喷射位置N1位于X＝15mm、Y＝0mm。第2清洗液喷嘴43设置为，在第1清洗液喷嘴41的喷射位置R1位于X＝30mm、Y＝0mm时，第2清洗液喷嘴43的喷射位置R2位于使第1清洗液喷嘴41的喷射位置R1以晶圆W的中心部为中心沿顺时针方向旋转后的位置、例如X＝26mm、Y＝－15mm的位置。第2氮气喷嘴53设定为，在第1氮气喷嘴51的喷射位置N1位于X＝15mm、Y＝0mm时，第2氮气喷嘴53的喷射位置N2位于使第1氮气喷嘴51的喷射位置N1以晶圆W的中心部为中心沿逆时针方向旋转后的位置、且喷射位置N2与X轴之间的距离短于第2清洗液喷嘴43的喷射位置R2到X轴的距离的位置。在该例子中，第2氮气喷嘴53的喷射位置N2设定为第2氮气喷嘴53位于例如X＝13mm、Y＝7.5mm的位置地喷射。另外，第2氮气喷嘴53以朝向晶圆W的周缘的方向喷射的方式设置，第1清洗液喷嘴41、第2清洗液喷嘴43以及第1氮气喷嘴51以朝向正下方喷射的方式设置。另外，第1氮气喷嘴51的进行喷射的顶端部的高度设定在晶圆W的表面的上方25mm的位置，第2氮气喷嘴53的进行喷射的顶端部的高度设定在晶圆W的表面的上方5mm的位置。

另外，如图5所示，基板清洗装置包括控制部5。图5中的附图标记27是总线，总线27与用于执行CPU22、存储器23以及基板清洗装置所进行的后述的动作中的各步骤的程序24相连接。图5中的附图标记25是设于喷嘴移动部的驱动部，附图标记26是设于喷嘴移动部的升降部。该控制部5根据上述程序24输出控制信号，该控制信号用于控制：用于使喷嘴臂30移动的驱动部、升降部、清洗液供给部46、48、氮气供给部56、58、用于驱动旋转卡盘11的旋转机构13、以及杯体10的升降机构18等。另外，该程序存储在例如光盘、硬盘、光磁盘等存储介质中并被安装于控制部5。

接着，说明第1实施方式的作用。例如，利用未图示的外部的输送机构将进行曝光处理后的晶圆W以使晶圆W的中心部和旋转中心相一致的方式交接到旋转卡盘11。接下来，在使外杯16上升之后，使晶圆W以例如1000rpm的旋转速度旋转，并使显影液喷嘴62位于晶圆W的周缘的上方。之后，在使晶圆W旋转的状态下，使显影液喷嘴62一边喷射显影液一边自晶圆W的外侧朝向中心部移动，之后，以规定时间向该中心部持续供给显影液。在供给显影液之后，晶圆W的表面的抗蚀膜的例如溶解性部位溶解而残留有不溶解性的区域。之后，以与显影液喷嘴62调换的方式使喷嘴臂30移动，并进行用于去除显影液和溶解物的清洗工序。一边参照图6～图13一边详细叙述该清洗工序，该清洗工序通过以下的步骤进行。图6～图10示意性表示喷嘴臂30和从各个喷嘴41、43、51、53喷射的清洗液、氮气的喷射位置，对于喷射中的清洗液和氮气的喷射位置标注了阴影。

步骤1

首先，如图6所示，使喷嘴臂30移动到P0所示的位置并使第1清洗液喷嘴41的喷射位置R1位于晶圆W的中心部。之后，如图11所示，一边使晶圆W以例如1000rpm的旋转速度旋转，一边自第1清洗液喷嘴41以30ml/秒的流量供给例如10秒的清洗液、例如纯水。由此，供给到晶圆W上的第1清洗液在由晶圆W的旋转产生的离心力的作用下自晶圆W的中心部朝向周缘部扩展，从而利用清洗液将显影液冲走。

步骤2

接下来，在一边维持晶圆W的旋转一边自第1清洗液喷嘴41喷射第1清洗液的状态下，如图7所示那样使喷嘴臂30沿着X方向向右侧移动到P1，并使第1氮气喷嘴51的喷射位置N1位于晶圆W的中心部。此时，第1清洗液喷嘴41的喷射位置R1位于向X方向右侧离开晶圆W的中心部15mm的位置。然后，如图12所示，自第1氮气喷嘴51朝向晶圆W的中心部吹送氮气。

由于晶圆W的中心部的离心力较小，因此，即使上述第1清洗液喷嘴41的喷射位置R1自晶圆W的中心部向周缘侧移动，在清洗液的表面张力的作用下也能够维持液膜的张紧状态。然后，通过朝向液膜吹送氮气，从而使液膜破裂而形成晶圆W的表面暴露的干燥区域。在形成该干燥区域后，液膜在由晶圆W的旋转产生的离心力和液膜的表面张力的作用下被拉向晶圆W的周缘侧。因此，干燥区域会瞬时扩展至与第1清洗液喷嘴41的喷射位置R1相对应的位置(以晶圆W的中心部为中心且通过第1清洗液喷嘴41的喷射位置R1的同心圆)。

步骤3

接着，在维持晶圆W的旋转并自第1清洗液喷嘴41和第1氮气喷嘴51分别喷射清洗液和气体的状态下，如图8所示使喷嘴臂30向晶圆W的X方向右侧移动15mm而位于P2。即，使第1清洗液喷嘴41的喷射位置R1向X方向右侧移动到离开晶圆W的中心部30mm的位置，并使第1氮气喷嘴51的喷射位置N1移动到向X方向右侧离开晶圆W的中心部15mm的位置，由此，干燥区域也扩展到与第1清洗液喷嘴41的喷射位置R1相对应的位置。因此，在步骤3中，如图13所示，随着喷嘴臂30的移动而第1清洗液喷嘴41的喷射位置R1与晶圆W的中心部之间的距离增加，从而使液界面逐渐向晶圆W的周缘方向移动。

此时，如图14所示，在与第1清洗液喷嘴41的喷射位置R1相对应的位置产生较强的液流，通过向接近液界面的位置喷射氮气，从而将液流的内缘卷起，在该液体的卷起的作用下将液滴、生成物向晶圆W的周缘侧推开，因此发挥较强的清洗力。

步骤4

在喷嘴臂30移动到位置P2之后，如图9所示，停止第1清洗液的喷射而开始喷射第2清洗液，并停止第1氮气的喷射而开始第2氮气的喷射。第2清洗液喷嘴43的喷射位置R2设定为，在第1清洗液喷嘴41的喷射位置R1位于离开晶圆W的中心部30mm的位置时，第2清洗液喷嘴43的喷射位置R2和晶圆W的中心部之间的距离为30mm，即第1清洗液喷嘴41的喷射位置R1、第2清洗液喷嘴43的喷射位置R2位于以晶圆W的中心部为中心的同一圆之上。因而，在将喷射清洗液的喷嘴自第1清洗液喷嘴41切换为第2清洗液喷嘴43的情况下，形成于晶圆W的表面的液界面的位置也不会变化。另外，在如上述那样第1清洗液喷嘴41的喷射位置R1位于离开晶圆W的中心部30mm的位置时，第1氮气喷嘴51的喷射位置N1设定在向右侧离开晶圆W的中心部15mm的位置。并且，第2氮气喷嘴53设置为，此时的第2氮气喷嘴53的喷射位置N2位于离开晶圆W的中心部15mm的位置。因而，即使在将喷射氮气的喷嘴自第1氮气喷嘴51切换至第2氮气喷嘴53的情况下，自氮气的喷射位置起到液界面为止的距离也不会变化。

另外，第2氮气喷嘴53喷射比第1氮气喷嘴51的喷射流量多的流量的氮气，且如图4所示那样喷射口朝向晶圆W的周缘侧。因而，通过切换为第2氮气喷嘴53，从而使利用氮气的吹送来推压液界面的力增强。此时，在氮气的喷射位置和清洗液的喷射位置较近的情况下，有可能因气体的喷射冲击而引起清洗液的液体溅出。第2清洗液喷嘴43的喷射位置R2与第2氮气喷嘴53的喷射位置N2之间的距离设定为长于第1清洗液喷嘴41的喷射位置R1与第1氮气喷嘴51的喷射位置N1之间的距离。因此，在切换到第2氮气喷嘴53而增大氮气的流量的情况下，也能够抑制液体溅出。

步骤5

接着，使喷嘴臂30朝向晶圆W的周缘侧沿X方向以15mm/秒的速度移动。图10示出了喷嘴臂30位于比P2靠近晶圆W的周缘的P3的状态。如图15所示，与喷嘴臂30位于P2相比，在喷嘴臂30位于P3时，自第2清洗液喷嘴43的喷射位置R2起到晶圆W的中心部为止的距离d2与自第2氮气喷嘴53的喷射位置N2起到晶圆W的中心部为止的距离d3之间的差(d2－d3)变短。

此处，说明随着喷嘴臂30的移动的上述d2、d3的各变化。利用上述X－Y坐标平面(使x≥0)表示喷嘴的喷射位置。如图16的(a)所示，喷嘴臂30自P2沿着x方向向右侧移动距离k的情况下的第2清洗液喷嘴43的喷射位置R2和第2氮气喷嘴53的喷射位置N2的各喷嘴的坐标如下：

喷嘴臂30位于P2时的N2＝(Na、Nb)，

喷嘴臂30位于P2时的R2＝(Ra、Rb)，

喷嘴臂30移动距离k之后的N2＝(Na+k、Nb)，

喷嘴臂30移动距离k之后的R2＝(Ra+k、Rb)。

因此，在将移动距离设为x情况下的d2和d3如下：

喷嘴臂30位于P3时的

喷嘴臂30位于P3时的

在使喷嘴臂30沿着X方向向右侧移动时的第2清洗液喷嘴43的喷射位置R2到晶圆W的中心部的距离d2被标绘成图16的(b)中的(1)那样的图形。另外，当考虑在使喷嘴臂30沿着X方向向右侧移动时的第2氮气喷嘴53的喷射位置N2到晶圆W的中心部的距离d3时，第2氮气喷嘴53的喷射位置N2处于比第2清洗液喷嘴43的喷射位置R2更接近X轴的位置且更接近晶圆W的中心部的位置。因此，d3到移动前(x＝0)的晶圆W的中心部的距离小于d2到移动前(x＝0)的晶圆W的中心部的距离，在d3向X方向右侧移动与d2相同的距离时，d3的增加率大于d2的增加率。因此，表示喷嘴臂30的移动距离x和喷嘴的喷射位置到晶圆W的中心部的距离d3的图形被描绘成图16的(b)中的(2)那样的图形。因此，在以自第2清洗液喷嘴43喷射清洗液并自第2氮气喷嘴53喷射氮气的状态使喷嘴臂30以沿着X方向向右侧的方式朝向晶圆W的周缘移动了的情况下，清洗液的喷射位置到晶圆W的中心部的距离d2与氮气的喷射位置到晶圆W的中心部的距离d3之间的差(d2－d3)会随着喷嘴臂30的移动而逐渐变短。

由于如上述那样一边使晶圆W旋转一边供给清洗液，因此，清洗液的液界面位于沿着比清洗液的喷射位置略微靠内侧的圆周的位置。因此，自上述第2清洗液喷嘴43的喷射位置R2起到晶圆的中心部为止的距离d2与自第2氮气喷嘴53的喷射位置N2起到晶圆的中心部为止的距离d3之间的差为自氮气的喷射位置起到液界面为止的距离。图17是表示自晶圆W的中心部起到液界面为止的距离和液界面与氮气的喷射位置之间的分开距离(d2－d3)的变化的特性图。如图17所示，使用第1清洗液喷嘴41和第1氮气喷嘴51进行清洗，直到喷嘴臂30移动到P2的位置(液界面距晶圆W的中心部30mm的位置)为止，因此，液界面与氮气的喷射位置之间的距离不变而为恒定。接下来，在喷嘴臂30到达P2(液界面距晶圆W的中心部30mm的位置)之后，切换到第2清洗液喷嘴43和第2氮气喷嘴53来喷射清洗液和气体。因此，之后，随着喷嘴臂30沿着X轴向晶圆W的周缘侧移动，液界面和氮气的喷射位置彼此逐渐接近。

研究在靠近晶圆的周缘的区域中在使氮气的供给位置接近液界面情况下的作用。在由晶圆W的旋转产生的离心力的作用下将清洗液向晶圆的周向冲走而进行晶圆W的表面的清洗的情况下，越是靠近晶圆W的周缘的部位，越汇集有来自晶圆W的中心部侧的清洗液，因此清洗液的液膜变厚。当清洗液的液膜变厚时，清洗液变得不易流动，因此容易产生液体残留、液体断裂。在上述实施方式中，在距离晶圆W的中心部30mm以上的区域中，增大氮气的喷射流量。因此，使利用氮气向周缘方向推压液界面的力变大。另外，在距离晶圆W的中心部30mm以上的区域中，随着喷嘴臂30接近晶圆W的周缘，氮气的喷射位置接近液界面。因而，利用氮气推压液界面的力随着接近晶圆W的周缘而逐渐变大。因此，在靠近晶圆W的周缘的区域中，随着液界面接近晶圆W的周缘，清洗液的量逐渐增加，但由于向晶圆的周缘方向推压液界面的力也增大，因此能够抑制液体残留、液体断裂。

在上述实施方式中，使用第1清洗液喷嘴41和第1氮气喷嘴51，一边使晶圆W旋转一边向晶圆W的中心部依次喷射清洗液和氮气，并使两个喷嘴41、51向晶圆W的周缘侧移动。并且，之后，切换到设定在自第1清洗液喷嘴41的移动轨迹偏离的位置上的第2清洗液喷嘴43来喷射清洗液，另外，切换到第2氮气喷嘴53来喷射氮气。然后，一边喷射清洗液和喷射气体一边使两个喷嘴43、53朝向晶圆W的周缘侧移动，由此使氮气的喷射位置逐渐接近液界面。因此，越是接近晶圆W的周缘的区域，利用氮气推压液界面的力越强，清洗效果越好，能够抑制清洗液的液体残留、液体断裂，从而能够进行良好的清洗。

并且，在喷嘴臂30的移动途中使用第2清洗液喷嘴43和第2氮气喷嘴53。因第2氮气喷嘴53的氮气的喷射流量较多而使推压液界面的力变强且还能够能够增大清洗液的喷射位置与氮气的喷射位置之间的距离，因此能够抑制液体溅出。

另外，在上述实施方式中，将第1清洗液喷嘴41、第2清洗液喷嘴43、第1氮气喷嘴51以及第2氮气喷嘴53均设于共用的喷嘴臂30。因此，能够共用各喷嘴的驱动***，因此能够降低基板清洗装置的成本并使喷嘴臂30、驱动***的设置空间狭小。另外，如后所述，晶圆W的表面上的氮气的喷射位置与清洗液的液界面之间的距离优选在9mm～17mm的范围内，且优选的是，通过事先进行模拟来设定各个喷嘴的位置，以使氮气的喷射位置与清洗液的液界面之间的距离在该范围内变化。

并且，也可以不设定为，在喷嘴臂30处于P1的位置时，使第2清洗液喷嘴43的喷射位置R2和第1清洗液喷嘴41的喷射位置R1位于以晶圆的中心部为中心的同一同心圆上。另外，也可以是，在喷嘴臂30位于P1时，第2清洗液喷嘴43的喷射位置R2位于比此时的第1清洗液喷嘴41的喷射位置R1靠近晶圆W的中心部的位置。

另外，本发明并不限定于设置第2氮气喷嘴53，在步骤4之后的工序中，也可以使用第1氮气喷嘴51清洗晶圆W。在该情况下，随着清洗液的液界面接近晶圆W的周缘，也能够使氮气的喷射位置接近液界面。因此，随着液界面接近晶圆W的周缘，能够增强推压液界面的力，因此能够获得相同的效果。

另外，第1清洗液喷嘴41、第2清洗液喷嘴43、第1氮气喷嘴51以及第2氮气喷嘴53也可以分别单独地设于能够独立移动的喷嘴移动部。并且，也可以是，不设置第2氮气喷嘴53，在步骤4之后的工序，仅使用第1氮气喷嘴51来进行晶圆W的清洗。并且，在本发明中，基板上的水的接触角较大的情况下，效果较大，例如，在对水的接触角为65°以上的抗蚀膜的表面进行清洗的情况下，效果更大。

并且，在第1实施方式中，在步骤4中，停止第1氮气喷嘴51的喷射，而自第2氮气喷嘴53喷射氮气，但即使是如下情况也在包含在本发明的保护范围内：在步骤4和步骤5中，在自第2清洗液喷嘴43和第2氮气喷嘴53分别喷射清洗液和气体时，自第1氮气喷嘴51喷射例如小流量的气体。

第1实施方式的变形例

另外，作为第1实施方式的变形例，喷嘴臂30也可以设于转动臂。即，在第1实施方式中，通过使喷嘴臂30沿着X方向移动来使各喷嘴沿着直线移动，但也可以使各喷嘴如描绘圆弧轨迹那样移动。图18示出这样的例子，作为喷嘴臂30，使用具有以图18中的O1为旋转中心进行转动的结构的喷嘴臂。驱动部为用于使臂转动的未图示的旋转部，另外，设有未图示的升降部，喷嘴臂30构成为升降自如。因此，喷嘴臂30、驱动部以及升降部为喷嘴移动部。第1清洗液喷嘴41的喷射位置R1和第1氮气喷嘴51的喷射位置N1设于通过晶圆W的中心部的圆弧轨迹上。在该实施方式的变形例的情况下，通过在步骤2中使喷嘴臂30转动，从而使第1清洗液喷嘴41的喷射位置R1以离开晶圆W的中心部15mm的方式移动，此时，第1氮气喷嘴51的喷射位置N1位于晶圆W的中心部。

另外，在步骤3中，使第1清洗液喷嘴41的喷射位置R1以离开晶圆W的中心部30mm的方式移动。此时，第1氮气喷嘴51的喷射位置N1接近液界面，但接近的距离极短，因此，第1氮气喷嘴51的喷射位置N1与液界面之间的距离基本上没有变化而能够看做恒定。并且，在步骤4中，在切换成自第2清洗液喷嘴43和第2氮气喷嘴53分别喷射清洗液和氮气之后，在步骤5中，使喷嘴臂30转动并使各个喷嘴向晶圆W的周缘侧移动。

说明基于使喷嘴臂30转动的、第2清洗液喷嘴43的喷射位置R2到晶圆W的中心部的距离与第2氮气喷嘴53的喷射位置N2到晶圆W的中心部的距离之间的差的关系。图18中的附图标记V表示喷嘴臂30的旋转轴线O1与晶圆的中心部之间的距离的参数，附图标记u和θ是表示规定的喷射位置的参数，在图18中，u和θ是表示在喷嘴臂30处于P4的位置时的第2氮气喷嘴53的喷射位置N2的参数。u是自以旋转轴线O1为中心的、通过晶圆W的中心部的圆弧轨迹偏离的距离(向圆弧轨迹的外侧的偏离为+，向中心侧的偏离为－)，θ是喷嘴臂30的旋转角度(喷嘴位于将旋转轴线O1和晶圆W的中心部连接起来的直线上的情况为0，顺时针的旋转方向为+)。

当旋转轴线O1处于比晶圆的区域靠外侧的位置且使喷嘴自晶圆W的中心部向周缘移动时，喷嘴在θ为0度～90度的范围内到达晶圆W的周缘。当考虑在使喷嘴臂30转动时的、从设于喷嘴臂30的喷嘴的喷射位置起到晶圆中心部为止的距离d的变化时，

因而，在使喷嘴臂30转动时的喷嘴的喷射位置与晶圆的中心部之间的距离由喷嘴臂30的旋转轴线O1与晶圆W的中心部之间的距离V、旋转角度θ、自圆弧轨迹偏离的距离u决定。

因此，在使图18所示那样的臂转动时的第2清洗液喷嘴43的喷射位置R2到晶圆W的中心部的距离d2的变化能够由图19中的(3)所示的实线表示。另外，在使臂转动时的第2氮气喷嘴53的喷射位置N2到晶圆W的中心部的距离d3的变化能够由图19中的(4)所示的实线表示。因此，随着使臂转动而使喷嘴臂30向晶圆W的周缘方向转动，第2清洗液喷嘴43的喷射位置R2与晶圆W的中心部之间的距离d2同第2氮气喷嘴53的喷射位置N2与晶圆W的中心部之间的距离d3之间的差(d2－d3)逐渐变短。因此，随着喷嘴臂30朝向晶圆的周缘移动，液界面与氮气的喷射位置之间的距离逐渐接近，从而推压液界面的力变强。因而，能够抑制液体残留、液体断裂。

第2实施方式

另外，第2实施方式的基板清洗装置也可以构成为包括两根喷嘴臂。例如，如图20、图21所示，除了不包括第2清洗液喷嘴43这点以外，在第2实施方式中包括与第1实施方式所示的喷嘴臂30同样地构成的第1喷嘴臂38和具有另一氮气喷嘴59的第2喷嘴臂39。在图中，附图标记60是显影用的喷嘴臂，附图标记61是显影液用的喷嘴槽，附图标记63是导轨。第2喷嘴臂39构成为，由与喷嘴臂30同样地构成的驱动部、升降部支承且沿着与第1喷嘴臂38的导轨33平行地延伸的导轨69移动。第2喷嘴臂39构成为，在与晶圆W上的第1喷嘴臂38的移动区域不同的区域、例如自晶圆W的中心部沿着X方向在左侧的区域中移动。另外，另一氮气喷嘴59与第1氮气喷嘴51和第2氮气喷嘴53同样地经由配管70与另一氮气供给部71相连接。

使用图22～图26说明利用第2实施方式的基板清洗装置进行的晶圆W的清洗处理。如图22、23所示，步骤1和步骤3是与第1实施方式所示的步骤1～步骤3同样的工序，第1喷嘴臂38以使R1、N1依次位于晶圆W的中心部的方式移动。第2喷嘴臂39预先在以下地点待机：自另一氮气喷嘴59喷射氮气的喷射位置N3、例如晶圆W的中心部沿着X方向向图中的左方向离开60mm的位置。

步骤4

如图24所示，在第1清洗液喷嘴41的喷射位置R1位于距晶圆W的中心部30mm的位置并使第1氮气喷嘴51的喷射位置N1位于距晶圆W的中心部15mm的位置之后，将喷射氮气的喷嘴自第1氮气喷嘴51切换为第2氮气喷嘴53。

步骤5

之后，第1喷嘴臂38移动，以使得第2氮气喷嘴53的喷射位置N2到晶圆W的中心部的距离(在该例子中为60mm)与另一氮气喷嘴59的喷射位置N3到晶圆W的中心部的距离相等。这期间，喷射第2清洗液和喷射第2氮气，由于第2氮气喷嘴53的流量大于第1氮气喷嘴51的流量，因此，在步骤5中，相比步骤1～步骤3，能够以较大的力来推压液界面。

步骤6

之后，将喷射氮气的喷嘴切换为另一氮气喷嘴59，使第1喷嘴臂38和第2喷嘴臂39向晶圆W的周缘方向移动。图25示出了在将氮气的喷射自第2氮气喷嘴53切换至另一氮气喷嘴59后的状态。此时，如图26所示，第1喷嘴臂38沿着X方向向右侧移动，而第2喷嘴臂39沿着X方向向左侧移动。另外，第2喷嘴臂39的移动速度设定为快于第1喷嘴臂38的移动速度。因此，使自清洗液的喷射位置起到晶圆W的中心部为止的距离L1与自氮气的喷射位置起到晶圆W的中心部为止的距离L2之间的差逐渐变小。列举一个例子，L2－L1自17mm减小到9mm。其结果，另一氮气喷嘴59的喷射位置N3随着接近晶圆W的周缘侧而接近液界面，因此，使氮气推压液界面的力逐渐增加。因此，能够抑制液体残留、液体断裂，从而能够获得与第1实施方式相同的效果。

另外，以下情况也在包含在本发明的保护范围内：在一边自第2喷嘴臂39的另一氮气喷嘴59喷射气体一边使该第2喷嘴臂39向晶圆W的周缘侧移动时，自第1喷嘴臂38的氮气喷嘴51、53以例如小流量喷射气体。

此处，在第1实施方式或第2实施方式中，叙述在向晶圆W的中心部供给清洗液之后自第1氮气喷嘴51向该中心部吹送氮气时的优选的例子。如在背景技术中所述那样，在抗蚀剂和基底的接触角的差较大的情况下，液体容易残留于基底的表面，当产生液体残留时，会导致残渣缺陷(因存在残渣而导致的显影缺陷)。例如，在基底上使用硅氧化膜的情况下，上述接触角的差变得更大，因此，在这样的情况下，也优选以能够进一步抑制液体残留的方式进行清洗处理。着眼于晶圆W的中心部附近，由于该部分的离心力较弱，因此容易产生液体残留。因此，延长第1氮气针对晶圆W的中央部喷射的喷射时间也是有效的方法，但这会使处理时间变长，从而有可能导致生产率降低。

从这样的观点考虑，作为有效的方法的一个例子，可列举出将第1氮气喷嘴51的进行喷射的顶端部的高度设定在晶圆W的表面的上方、例如5mm的高度的例子。在该情况下，自第1氮气喷嘴51的顶端部起到晶圆W的表面为止的距离变短，能够抑制自第1氮气喷嘴51喷射出的氮气到达晶圆W的表面之前的气体的扩散，能够以更强的剪切应力推压液界面。

并且，在提高氮气的剪切应力的基础上，在前半段以低流量供给氮气而形成干燥芯(液体的中央部的干燥区域)，之后，在后半段以高流量供给氮气而使干燥芯扩展。采用这样的方法，能够进一步抑制晶圆W的中心部的液体残留。低流量的时间和高流量的时间并不限于相同。将具体例记载在后述的实施例栏中。

另外，记载用于抑制晶圆W的中心部以外的区域上的液体残留的有效的方法。作为该方法中的一种方法，以第1实施方式中的第2氮气喷嘴53为例，如图27所示，以使氮气的喷射方向与水平面所成的角度θ2为例如45度的角度的方式设置第2氮气喷嘴53。氮气的喷射方向指的是自喷射口喷射的气流的中心所朝向的方向。

当自第2氮气喷嘴53将氮气相对于晶圆W的表面倾斜地喷射时，对形成于晶圆W的表面的液界面作用的剪切应力大于将氮气相对于晶圆W垂直喷射时的、对形成于晶圆W表面的液界面作用的剪切应力。第2氮气喷嘴53的氮气的喷射方向与水平面所成的角度θ2为45度时的对液界面作用的剪切应力为角度θ2为90度时的对液界面作用的剪切应力的1.5倍的大小。若如此将第2氮气喷嘴53的氮气的喷射方向相对于水平面设定为45度而增大作用于液界面的剪切应力，则在加快喷嘴臂30的扫描速度的情况下，也能够抑制液体残留、液体断裂。

在将第2氮气喷嘴53的氮气的喷射方向相对于水平面设定为90度的情况下，通过增大氮气的流量，也能够获得针对液界面的较大的剪切应力，但有可能产生液体溅出、雾沫。因而，将第2氮气喷嘴53的氮气的喷射方向设定为倾斜的做法是有效的，尤其是，将第2氮气喷嘴53的氮气的喷射方向相对于水平面设为45度的做法是有效的。

另外，关于第2氮气喷嘴53的喷射位置N2与液体的内缘(液界面)之间的距离，用于减少残渣的适当的距离根据晶圆W上的抗蚀剂的种类、基底膜的材质、清洗处理的制程等而不同。因此，优选的是，除了将上述距离作为清洗处理的处理类型中的参数之外，还选择处理类型作为清洗处理的处理类型中的参数，由此决定上述距离。在使氮气的喷射方向相对于水平面倾斜的情况下，例如，在将氮气的喷射方向设定为相对于水平面呈45度的情况下，能够通过调整第2氮气喷嘴53的高度来改变第2氮气喷嘴53的喷射位置N2与液体的内缘之间的距离。

例如，如图28所示，在第2氮气喷嘴53的顶端部到晶圆W的表面的高度为h1时，晶圆W表面上的自第2氮气喷嘴53的喷射位置N2起到第2清洗液喷嘴43的喷射位置R2为止的距离为例如d11。

并且，如图29所示，当以使第2氮气喷嘴53的顶端部到晶圆W的表面的高度成为h2的方式使喷嘴臂30上升时，第2氮气喷嘴53的喷射位置N2在晶圆W的表面上向第2氮气喷嘴53的顶端部所倾斜的方向移动。另一方面，由于第2清洗液喷嘴43以向正下方喷射的方式设置，因此，即使使喷嘴臂30升降，晶圆W表面上的第2清洗液喷嘴43的喷射位置R2也不会变化。因此，第2氮气喷嘴53的喷射位置N2接近第2清洗液喷嘴43的喷射位置R2，自第2氮气喷嘴53的喷射位置N2起到第2清洗液喷嘴43的喷射位置R2为止的距离成为d12。这样，通过使喷嘴臂30升降，能够改变自第2氮气喷嘴53的喷射位置N2起到第2清洗液喷嘴43的喷射位置R2为止的距离。此外，第2清洗液喷嘴43的清洗液的喷射方向也可以为朝向正下方，例如，如果为与第2氮气喷嘴53的气体的喷射方向不同的角度(相对于水平面的角度)，则也可以为倾斜。

因此，如图27所示，预先根据晶圆W的清洗处理的类型而事先求出自第2氮气喷嘴53的喷射位置N2起到液界面的内缘为止的适当的距离，在控制部5的存储器23内预先存储将晶圆W的清洗处理的类型(制程)和喷嘴臂30的高度的设定值相关联而成的数据。然后，利用控制部5自存储器读出与晶圆W的清洗处理的类型相对应的喷嘴臂30的高度，并向升降部26输出使喷嘴臂30升降的控制信号。因而，在根据晶圆W的批次而选择了清洗处理的类型时，喷嘴臂30的高度也确定。清洗处理的类型的参数也可以仅是喷嘴臂30的高度的情况，在该情况下，在设定有多个喷嘴臂30的高度时，各高度成为清洗处理的类型。

通过如此设置，能够与晶圆W的清洗处理的类型相对应地适当地设定自第2氮气的喷射位置N2起到液界面的内缘为止的距离，因此，在晶圆W的中心部以外的区域，也能够抑制清洗液的液体残留、液体断裂，从而能够进行良好的清洗。

能够通过将氮气的喷射方向与水平面之间的角度θ2设定为例如30度～60度来增强剪切应力，但在将角度θ2设定为45度±5度时，剪切应力变强，从而能够进一步获得较大的效果。

在表示本发明的一技术方案的第1实施方式中，使用第1清洗液喷嘴41(利用R1表示喷射位置)、第2清洗液喷嘴43(利用R2表示喷射位置)、第1氮气喷嘴51(利用N1表示喷射位置)以及第2氮气喷嘴53(利用N2表示喷射位置)确保了图16的(b)和图17所示的特性。即，在第1实施方式中，设定了4个喷嘴41、43、51、53的配置布局，以便在使用1根喷嘴臂30并使其沿作为该喷嘴臂30的导轨的延伸方向的X方向移动时使液界面与N₂气体的喷射(供给)位置之间的关系成为图17所示的关系。

但是，为了使液界面与N₂气体的喷射(供给)位置之间的关系为图17所示的关系，对4个喷嘴41、43、51、53的布局以及所使用的喷嘴臂的根数和移动方向进行组合，从而即使是第1实施方式所记载的结构以外的结构，也能够实现上述关系。也可以是，例如，使用两根喷嘴臂，在一个喷嘴臂上配置各喷嘴41、43、51、53中的两个喷嘴，在另一个喷嘴臂上配置余下的两个喷嘴，并使两个喷嘴臂移动，由此进行与第1实施方式相同的动作。在该情况下，既可以使两个喷嘴臂以相互离开的方式移动，也可以以使一个喷嘴臂沿X方向移动且使另一个喷嘴臂沿Y方向移动而成为与第1实施方式的动作相同的方式设定配置布局。以下列举上述例子。

首先，在使用1根喷嘴臂30并使其沿一方向移动的情况下，使图6所示的喷嘴41、43、51、53的布局、即喷射位置R1、R2、N1、N2的布局成为以R1为中心旋转90度而成的布局，也可以使喷嘴臂30沿Y方向移动。在该情况下，在喷嘴臂30上能够组合Y方向上的移动机构。

接着，叙述将喷嘴41、43、51、53分散于两根喷嘴臂30A、30B的例子。为了避免说明的复杂化，不以喷嘴41、43、51、53的布局进行记载，而是使用各喷嘴41、43、51、53的喷射位置R1、R2、N1、N2进行记载。例如“以使第1清洗液喷嘴41的喷射位置R1位于图示那样的位置的方式将第1清洗液喷嘴41设于喷嘴臂”这样的描述简化为“使R1如图示那样位于喷嘴臂”这样的描述。

图30是使N1、N2位于一个喷嘴臂30A且使R1、R2位于另一个喷嘴臂30B的例子，示出了R1位于晶圆W的中心部的状态。图31示出了以使N1位于晶圆W的中心部的方式使两个喷嘴臂30A、30B移动后的状态，图32示出了将清洗液和氮气的喷射自R1、N1切换到R2、N2的位置。图30～图32分别与图6～图8相对应。

另外，图33是使N1、N2位于一个喷嘴臂30A且使R1、R2位于另一个喷嘴臂30B的例子，但两个喷嘴臂30A、30B的Y方向上的位置不同。图33～图35示出两个喷嘴臂30A、30B依次移动后的状态，分别与图6～图8相对应。作为用于如此使两个喷嘴臂30A、30B以在X方向上排列的状态沿X方向移动而获得与第1实施方式相同的作用的R1、R2、N1、N2的另一布局，能够列举图36～图49。

图50是使R2、N2位于一个喷嘴臂30A且使R1、N1位于另一个喷嘴臂30B的例子，示出了R1、N1位于在Y方向上分开的位置。在该情况下，使一个喷嘴臂30B沿Y方向(与喷嘴臂30的导轨33的延伸方向正交的方向)移动。图50～图52示出了使两个喷嘴臂30A、30B依次移动后的状态，分别与图6～图8相对应。作为用于如此使两个喷嘴臂30A、30B中的一个喷嘴臂沿Y方向移动且使另一个喷嘴臂沿X方向移动而获得与第1实施方式相同的作用的R1、R2、N1、N2的另一布局，能够列举图53～图59。

另外，说明使用能够在X方向、Y方向这两个方向上移动的1根喷嘴臂来获得第1实施方式的作用的方法。图60是将1个清洗液喷嘴和1个氮气喷嘴设于1根喷嘴臂80的例子，将清洗液喷嘴和氮气喷嘴的喷射位置分别表示为N、R。即，在该例子中，通过使喷嘴臂80沿X方向、Y方向移动，从而将R兼用作R1和R2并将N兼用作N1、N2。图60～图62示出了喷嘴臂80依次移动后的状态，分别与图6～图8相对应。在该例子中，喷射位置由R表示的1个清洗液喷嘴在移动到图62所示的位置之前作为第1清洗液喷嘴41发挥作用，在图62所示的位置之后的移动阶段中作为第2清洗液喷嘴43发挥作用，例如，如图63所示，喷嘴臂80沿Y轴方向移动。

另外，如图64所示，使用两根喷嘴臂30、80，以能够获得与第1实施方式相同的作用的方式将R1、R2、N1、N2配置于一个喷嘴臂30。并且，将第2实施方式所记载的另一氮气喷嘴59设于另一个喷嘴臂80(将喷射位置表示为N3)，在该例子中，一个喷嘴臂30的移动模式与第1实施方式相同，而如第2实施方式所记载那样，在N2位于例如距晶圆W的中心部60mm的位置时，自N2切换为N3。因而，在该例子中，如第2实施方式所记载那样，另一个喷嘴臂80的移动速度快于一个喷嘴臂30的移动速度。此外，另一个喷嘴臂80的移动速度也可以与一个喷嘴臂30的移动速度相同。

图64的例子是使喷嘴臂30、80沿X方向移动的例子，但在使喷嘴臂30、80沿Y方向移动的情况下，R1、R2、N1、N2、N3的布局成为图65所示那样的布局。另外，在使喷嘴臂30、80如第1实施方式的变形例所示那样旋转的情况下，R1、R2、N1、N2、N3的布局成为图66所示那样的布局。

实施例1

为了评价本发明，使用第1实施方式的基板清洗装置，并向使用评价图案曝光后的晶圆W供给显影液，进行了实施例和比较例的清洗处理和图案的缺陷的计数。形成于实施例所使用的晶圆W的表面的抗蚀膜和防反射膜的接触角的差为37.8°。清洗处理中的晶圆的旋转速度设定为750rpm，喷嘴臂30的移动速度设定为10mm/秒。另外，作为比较例，使用与实施例相同的结构的基板清洗装置，在步骤2的结束后，不进行清洗液喷嘴和氮气喷嘴的切换，而是在朝向晶圆喷射第1清洗液和第1氮气的状态下使喷嘴臂30沿着X方向朝向晶圆W的周缘移动，从而清洗了晶圆。在该情况下，自气体的喷射位置起到液界面为止的距离为恒定。在比较例中，确认了2561个图案的缺陷，但在实施例中，图案的缺陷减少为8个，确认了本发明的清洗效果较高。

评价试验

为了研究氮气的喷射位置与清洗液的液界面之间的分开距离对晶圆W的清洗效果带来的影响而进行了以下的评价试验。在基板清洗装置中，通过改变设于喷嘴臂30的第1氮气喷嘴51的位置，从而将液界面与氮气的喷射位置之间的距离设定为如下那样的7种，在向使用评价图案曝光后的晶圆W供给显影液之后，仅使用第1清洗液喷嘴41和第1氮气喷嘴51进行了清洗。在清洗晶圆W之后，进行了干燥处理，并对在距晶圆的中心部12cm～15cm的区域中存在的图案的缺陷的数量进行了计数。结果如以下的表1所示。

表1

分开距离	7mm	9mm	11mm	13mm	15mm	17mm	19mm
								图案的缺陷	264	6	8	5	13	10	52

为了充分地抑制图案的缺陷的数量，可以说优选的是将氮气喷射位置与液界面之间的距离设定在9mm～17mm的范围内。

实施例2

为了评价本发明，使用第1实施方式的基板清洗装置，向使用评价图案曝光后的晶圆W供给显影液，将第1氮气喷嘴51的顶端部的高度分别设定为晶圆W的上方的25mm、5mm而进行清洗处理，形成图案并检查了晶圆W的表面。对距晶圆W的中心部3cm以内的残渣缺陷(显影缺陷)进行了计数。在将第1氮气喷嘴51的顶端部的高度设定为晶圆W的上方25mm时的缺陷为8个，在将第1氮气喷嘴51的顶端部的高度设定为晶圆W的上方5mm时的缺陷为3个。可以说，通过将第1氮气喷嘴51的顶端部的高度设定得较低，能够减少晶圆W的中心部附近的液体残留。

实施例3

为了研究以相对于水平面呈45度的角度喷射的氮气的喷射位置与清洗液的液界面之间的距离对晶圆W的清洗效果来带的影响而进行了以下的评价试验。在基板清洗装置中，将设置于喷嘴臂30的第2氮气喷嘴53设为与水平面呈45度的角度，并使第2氮气喷嘴53的设置位置移动到晶圆W的中心侧。将第2氮气喷嘴53的喷射位置N2与清洗液的液界面之间的距离分别设定为Amm、A+1mm、A+2mm这3种，结果，在上述距离为A+1mm时的缺陷为上述距离为Amm时的缺陷的大约3倍，在上述距离为A+2mm时的缺陷为上述距离为Amm时的缺陷的大约6倍。因此，能够理解的是，通过改变距离，从而改变清洗效果。

以上，一边参照附图一边说明了本发明的优选实施方式，但本发明并不限定于上述例子。只要是本领域的技术人员，在权利要求书所记载的思想的范畴内，自然能想到各种变形例或修正例，这些也当然属于本发明的保护范围。

Claims (19)

1.一种基板清洗装置，其用于一边使基板旋转一边使用清洗液和气体清洗基板，其中，

该基板清洗装置包括：

基板保持部，其用于将基板保持为水平；

旋转机构，其用于使上述基板保持部绕铅垂轴线旋转；

第1清洗液喷嘴和第2清洗液喷嘴，该第1清洗液喷嘴和第2清洗液喷嘴用于分别向由上述基板保持部保持着的基板供给清洗液；

气体喷嘴，其用于向由上述基板保持部保持着的基板喷射气体；

喷嘴移动部，其用于使上述第1清洗液喷嘴、第2清洗液喷嘴以及气体喷嘴移动；以及

控制部，其输出控制信号，以便执行如下步骤：自上述第1清洗液喷嘴向基板的中心部喷射清洗液；接下来，在使上述清洗液的喷射位置自上述基板的中心部向基板的周缘侧移动，之后，自上述气体喷嘴向该中心部喷射气体；接着，一边自第1清洗液喷嘴和气体喷嘴分别喷射清洗液和气体一边使上述第1清洗液喷嘴的喷射位置和上述气体喷嘴的喷射位置朝向基板的周缘侧移动；接下来，自上述第1清洗液喷嘴切换至第2清洗液喷嘴来喷射清洗液，一边自第2清洗液喷嘴喷射清洗液并自气体喷嘴喷射气体一边使该第2清洗液喷嘴的喷射位置和该气体喷嘴的喷射位置朝向基板的周缘侧移动，

上述第2清洗液喷嘴的喷射位置设定在自第1清洗液喷嘴的喷射位置的移动轨迹偏离的位置上，

若将自第2清洗液喷嘴的喷射位置起到基板的中心部为止的距离设为d2且将自气体喷嘴的喷射位置起到基板的中心部为止的距离设为d3，则在自第2清洗液喷嘴喷射清洗液时，d3＜d2，且随着第2清洗液喷嘴向基板的周缘侧移动，d2与d3之间的差逐渐变小。

2.根据权利要求1所述的基板清洗装置，其中，

上述第1清洗液喷嘴、第2清洗液喷嘴以及气体喷嘴设于共用的喷嘴移动部。

3.根据权利要求1所述的基板清洗装置，其中，

设有上述第1清洗液喷嘴、第2清洗液喷嘴以及气体喷嘴中的至少一个喷嘴的喷嘴移动部能够相对于设有其他喷嘴的喷嘴移动部独立地移动。

4.根据权利要求1所述的基板清洗装置，其中，

上述气体喷嘴包括在向基板的中心部喷射气体时所使用的第1气体喷嘴和设于自该第1气体喷嘴的移动轨迹偏离的位置上的、在一边自上述第2清洗液喷嘴喷射清洗液一边使清洗液的喷射位置和气体的喷射位置向基板的周缘侧移动时所使用的第2气体喷嘴。

5.根据权利要求4所述的基板清洗装置，其中，

上述第2气体喷嘴的气体的喷射流量设定为大于上述第1气体喷嘴的气体的喷射流量。

6.根据权利要求4所述的基板清洗装置，其中，

上述第2清洗液喷嘴和第2气体喷嘴设于通过升降机构升降自如的共用的喷嘴移动部，

上述第2气体喷嘴的气体的喷射方向在相对于水平面呈30度～60度的范围内倾斜，

该基板清洗装置包括具有存储部的控制部，该存储部用于存储将基板的清洗处理的类型和第2气体喷嘴的喷射口的相对于基板的高度相关联而成的数据，该控制部从上述存储部之中读出与自多个清洗处理的类型之中选择出的清洗处理的类型相对应的第2气体喷嘴的喷射口的高度，并向上述升降机构输出控制信号。

7.根据权利要求6所述的基板清洗装置，其中，

上述第2气体喷嘴的气体的喷射方向相对于水平面呈45度±5度。

8.一种基板清洗装置，其用于一边使基板旋转一边使用清洗液和气体清洗基板，其中，

该基板清洗装置包括：

基板保持部，其用于将基板保持为水平；

旋转机构，其用于使上述基板保持部绕铅垂轴线旋转；

第1喷嘴移动部，其保持有用于向保持于上述基板保持部的基板供给清洗液的清洗液喷嘴和喷射气体的气体喷嘴；

第2喷嘴移动部，其保持有用于向保持于上述基板保持部的基板喷射气体的气体喷嘴，并与上述第1喷嘴移动部独立地设置；

控制部，其输出控制信号，以便执行如下步骤：自上述清洗液喷嘴向基板的中心部喷射清洗液；接下来，使第1喷嘴移动部移动，并自上述第1喷嘴移动部的气体喷嘴向该中心部喷射气体；接着，在清洗液喷嘴的喷射位置位于比第1喷嘴移动部的气体喷嘴的喷射位置靠基板的周缘侧的位置的状态下，一边喷射清洗液并自该气体喷嘴喷射气体一边使第1喷嘴移动部朝向基板的周缘侧移动；接下来，一边自第2喷嘴移动部的气体喷嘴喷射气体并自上述清洗液喷嘴喷射清洗液，一边使第1喷嘴移动部和第2喷嘴移动部向基板的周缘侧移动，

若将自清洗液喷嘴的喷射位置起到基板的中心部为止的距离设为L1且将自第2喷嘴移动部的气体喷嘴的喷射位置起到基板的中心部为止的距离设为L2，则在自上述第2喷嘴移动部的气体喷嘴喷射气体时，以使L2＜L1且L1与L2之间的差随着第1喷嘴移动部和第2喷嘴移动部向基板的周缘侧移动而逐渐变小的方式控制两个喷嘴移动部的移动速度。

9.根据权利要求8所述的基板清洗装置，其中，

在自保持于上述第1喷嘴移动部的气体喷嘴的移动轨迹偏离的位置上设有另一气体喷嘴，上述另一气体喷嘴用于在保持于上述第1喷嘴移动部的上述气体喷嘴的喷射位置自基板的中心部向基板的周缘侧移动之后且在自第2喷嘴移动部的气体喷嘴喷射气体之前一边向基板的周缘侧移动一边喷射气体，

自上述另一气体喷嘴的喷射位置起到基板的中心部为止的距离短于自上述清洗液喷嘴的喷射位置起到基板的中心部为止的距离。

10.根据权利要求9所述的基板清洗装置，其中，

上述另一气体喷嘴的气体的喷射流量设定为大于保持于上述第1喷嘴移动部的气体喷嘴的气体的喷射流量。

11.一种基板清洗方法，其用于一边使基板旋转一边使用清洗液和气体清洗基板，其中，

该基板清洗方法包括以下工序：

将基板水平地保持于基板保持部；

一边使上述基板保持部绕铅垂轴线旋转，一边自第1清洗液喷嘴向基板的中心部喷射清洗液；

接下来，在使上述清洗液的喷射位置向基板的周缘侧移动，之后，自气体喷嘴向上述基板的中心部喷射气体；

接着，一边自第1清洗液喷嘴和气体喷嘴分别喷射清洗液和气体一边使上述第1清洗液喷嘴的喷射位置和上述气体喷嘴的喷射位置朝向基板的周缘侧移动；以及

接下来，自上述第1清洗液喷嘴切换至第2清洗液喷嘴来喷射清洗液，一边自第2清洗液喷嘴喷射清洗液并自气体喷嘴喷射气体一边使该第2清洗液喷嘴的喷射位置和该气体喷嘴的喷射位置朝向基板的周缘侧移动，

上述第2清洗液喷嘴的喷射位置设定在自第1清洗液喷嘴的喷射位置的移动轨迹偏离的位置上，

若将自第2清洗液喷嘴的喷射位置起到基板的中心部为止的距离设为d2且将自气体喷嘴的喷射位置起到基板的中心部为止的距离设为d3，则在自第2清洗液喷嘴喷射清洗液时，d3＜d2，且随着第2清洗液喷嘴向基板的周缘侧移动，d2与d3之间的差逐渐变小。

12.根据权利要求11所述的基板清洗方法，其中，

上述第1清洗液喷嘴、第2清洗液喷嘴以及气体喷嘴设于共用的喷嘴移动部。

13.根据权利要求11所述的基板清洗方法，其中，

设有上述第1清洗液喷嘴、第2清洗液喷嘴以及气体喷嘴中的至少一个喷嘴的喷嘴移动部能够相对于设有其他喷嘴的喷嘴移动部独立地移动。

14.根据权利要求11所述的基板清洗方法，其中，

上述气体喷嘴包括在向基板的中心部喷射气体时所使用的第1气体喷嘴和设于自该第1气体喷嘴的移动轨迹偏离的位置上的、在一边自上述第2清洗液喷嘴喷射清洗液一边使清洗液的喷射位置和气体的喷射位置向基板的周缘侧移动时所使用的第2气体喷嘴。

15.根据权利要求14所述的基板清洗方法，其中，

上述第2气体喷嘴的气体的喷射流量设定为大于上述第1气体喷嘴的气体的喷射流量。

16.根据权利要求11所述的基板清洗方法，其中，

保持于上述基板保持部的基板是使用水的接触角为65度以上的抗蚀膜进行曝光且之后被供给显影液后的基板。

17.一种基板清洗方法，其用于一边使基板旋转一边使用清洗液和气体清洗基板，其中，

使用第1喷嘴移动部和第2喷嘴移动部，该第1喷嘴移动部保持有用于向基板供给清洗液的清洗液喷嘴和喷射气体的气体喷嘴，该第2喷嘴移动部保持有用于向基板喷射气体的气体喷嘴，并与上述第1喷嘴移动部独立地设置；

该基板清洗方法包括以下工序：

将基板水平地保持于基板保持部；

一边使上述基板保持部绕铅垂轴线旋转，一边自上述清洗液喷嘴向基板的中心部喷射清洗液；

接下来，使第1喷嘴移动部移动，并自上述第1喷嘴移动部的气体喷嘴向该中心部喷射气体；

接着，在清洗液喷嘴的喷射位置位于比第1喷嘴移动部的气体喷嘴的喷射位置靠基板的周缘侧的位置的状态下，一边喷射清洗液并自该气体喷嘴喷射气体一边使第1喷嘴移动部朝向基板的周缘侧移动；以及

接下来，一边自第2喷嘴移动部的气体喷嘴喷射气体并自上述清洗液喷嘴喷射清洗液，一边使第1喷嘴移动部和第2喷嘴移动部向基板的周缘侧移动，

若将自清洗液喷嘴的喷射位置起到基板的中心部为止的距离设为L1且将自第2喷嘴移动部的气体喷嘴的喷射位置起到基板的中心部为止的距离设为L2，则在自上述第2喷嘴移动部的气体喷嘴喷射气体时，以使L2＜L1且L1与L2之间的差随着第1喷嘴移动部和第2喷嘴移动部向基板的周缘侧移动而逐渐变小的方式控制两个喷嘴移动部的移动速度。

18.根据权利要求17所述的基板清洗方法，其中，

在自保持于上述第1喷嘴移动部的气体喷嘴的移动轨迹偏离的位置上设有另一气体喷嘴，该基板清洗方法还包括以下工序：在保持于上述第1喷嘴移动部的上述气体喷嘴的喷射位置自基板的中心部向基板的周缘侧移动之后且在自第2喷嘴移动部的气体喷嘴喷射气体之前，一边使上述另一气体喷嘴向基板的周缘侧移动一边自上述另一气体喷嘴喷射气体，

自上述另一气体喷嘴的喷射位置起到基板的中心部为止的距离短于自上述清洗液喷嘴的喷射位置起到基板的中心部为止的距离。

19.根据权利要求18所述的基板清洗方法，其中，

上述另一气体喷嘴的气体的喷射流量设定为大于保持于上述第1喷嘴移动部的气体喷嘴的气体的喷射流量。