CN108028191B - 基板处理方法及基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

进行中央侧喷洗工序，该中央侧喷洗工序与使刷子接触基板的下表面倾斜部的下侧刷洗工序并行进行，在中央侧喷洗工序中，一边使多个液滴撞击基板的上表面，一边使多个液滴对基板的上表面的撞击位置在基板的中央与基板的中间之间移动。之后，进行外周侧喷洗工序，该外周侧喷洗工序与使刷子接触基板的上表面倾斜部的上侧刷洗工序并行进行，一边使多个液滴撞击基板的上表面，一边使多个液滴对基板的上表面的撞击位置在基板的中间与基板的外周之间移动。

Description

基板处理方法及基板处理装置
技术领域
本发明涉及一种处理基板的基板处理方法及基板处理装置。作为处理对象的基板例如涵盖半导体晶圆(wafer)、液晶显示设备用基板、等离子显示器(plasma display)用基板、FED(Field Emission Display：场发射显示器)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩模(photo mask)用基板、陶瓷(ceramic)基板、太阳能电池用基板等。
背景技术
在专利文献1中，已揭示一种用刷子(brush)来清洗基板的外周部的基板处理装置。该基板处理装置包括：旋转夹盘(spin chuck)，使基板一边保持成水平一边绕通过基板的中央部的铅垂旋转轴线旋转；以及刷子移动机构，将鼓状的刷子按压于由旋转夹盘所保持的基板的外周部。刷子在按压于旋转中的基板的下表面外周部之后，按压于旋转中的基板的上表面外周部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-273612号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在专利文献1的基板处理装置中，由于刷子按压于基板的外周部(所谓的斜面(bevel)部)，所以能够物理性地去除附着于基板的外周部的异物。然而，在专利文献1的构成中，无法物理性地清洗基板的上表面。
本发明人已检讨：一边使刷子接触旋转中的基板的外周部，一边使多个液滴撞击基板的上表面，由此不仅能物理性地清洗基板的外周部，也能物理性地清洗基板的上表面。在此情况下，由于能同时清洗基板的外周部与基板的上表面，所以可以一边提高基板的洁净度，一边缩短基板的清洗时间。然而，本发明人发现只是同时清洗基板的外周部及上表面，而可以有无法充分地提高洁净度的情况。
于是，本发明的目的之一在于一边抑制基板的清洗时间的增加，一边提高基板的洁净度。
解决问题的技术方案
本发明的一实施方式提供一种基板处理方法，包括：基板旋转工序，一边将基板保持为水平一边使所述基板绕通过所述基板的铅垂的旋转轴线旋转；下侧刷洗工序，与所述基板旋转工序并行进行，使刷子接触所述基板的下表面倾斜部；中央侧喷洗工序，与所述下侧刷洗工序并行进行，一边使多个液滴撞击所述基板的上表面，一边使多个液滴对所述基板的上表面的撞击位置在所述基板的中央与所述基板的中间之间移动；上侧刷洗工序，在所述下侧刷洗工序之后，与所述基板旋转工序并行进行，使所述刷子接触所述基板的上表面倾斜部；以及外周侧喷洗工序，与所述上侧刷洗工序并行进行，一边使多个液滴撞击所述基板的上表面，一边使多个液滴对所述基板的上表面的撞击位置在所述基板的中间与所述基板的外周之间移动。
依据该方法，刷子接触旋转中的基板的下表面倾斜部。由此，刷子擦拭基板的下表面的整周。微粒(particle)等异物通过来自刷子的物理性力被从基板剥离。与基板的下表面倾斜部的清洗并行地，多个液滴撞击基板的上表面内的从基板的中央至基板的中间之间的区域。微粒等的异物通过液滴撞击所产生的物理性力被从基板剥离。
在基板的下表面倾斜部被清洗之后，刷子接触旋转中的基板的上表面倾斜部。由此，刷子擦拭基板的上表面的整周。与基板的上表面倾斜部的清洗并行地，多个液滴撞击基板的上表面内的从基板的中间至基板的外周之间的区域。如此，由于与基板的外周部的物理性地清洗并行地物理性地清洗基板的上表面，所以可以一边抑制清洗时间的增加，一边提高基板的洁净度。
在刷子接触旋转中的基板的下表面倾斜部时，微粒或液滴等飞散物在基板的下方从刷子朝向基板的旋转轴线的方向往下方飞散(参照图6)。由于这些飞散物朝向远离基板的方向飞散，所以不易附着于基板。另一方面，在刷子接触旋转中的基板的上表面倾斜部时，从刷子飞散的飞散物容易掉落在基板的上表面(参照图7)。因此，飞散物容易附着于基板的上表面，尤其是容易附着于基板的上表面外周部。
飞散物容易掉落的区域，即基板的上表面内的从基板的中间至基板的外周为止的区域在刷子接触基板的上表面倾斜部时，由多个液滴清洗。因此，可以立即去除附着于基板的上表面的飞散物。如此，由于不仅是附着于基板的上表面外周部的异物，就连从刷子飞散至基板的上表面外周部的飞散物也能够被多个液滴去除，所以能够进一布提高基板的洁净度。
在本实施方式中，所述基板处理方法可以具有以下的至少一个特征。
所述中央侧喷洗工序及所述外周侧喷洗工序都是使多个液滴对所述基板的上表面的撞击位置仅向所述基板的外周侧移动的工序。所述中央侧喷洗工序是使多个液滴对所述基板的上表面的撞击位置从所述基板的中央移动至所述基板的中间的工序进行一次以上的工序。同样地，所述外周侧喷洗工序是使多个液滴对所述基板的上表面的撞击位置从所述基板的中间移动至所述基板的外周的工序进行一次以上的工序。
依据该方法，由于多个液滴相对于基板的上表面之撞击位置仅向基板的外周侧移动，所以产生使基板上的异物往外方移动的力。因此，促使基板上的异物沿着基板的上表面往外方移动。由此，能够有效地将异物从基板去除，且能够进一步提高基板的洁净度。
所述基板处理方法还包括上冲洗液供给工序，所述上冲洗液供给工序与所述中央侧喷洗工序及所述外周侧喷洗工序并行进行，朝向所述基板的上表面中央部喷出冲洗液。
依据该方法，朝向旋转中的基板的上表面中央部喷出冲洗液。着落在基板的上表面的冲洗液沿着基板的上表面往外方流动。通过往外方流动的冲洗液促使被液滴撞击而从基板的上表面剥离的异物往外方移动。因此，可以有效地将异物从基板去除，能够进一步提高基板的洁净度。
所述外周侧喷洗工序是使多个液滴对所述基板的上表面的撞击位置在所述基板的上表面与所述刷子接触的区域的内侧，在所述基板的中间与所述基板的外周之间移动的工序。
依据该方法，多个液滴对基板的上表面的撞击位置在基板的上表面与刷子接触的区域的内侧移动。换句话说，刷洗(通过刷子进行的清洗)和喷洗(通过液滴撞击进行的清洗)在基板的各自的区域进行。如此，由于不在基板的相同区域进行刷洗及喷洗，所以可以缩短基板的清洗时间。
本发明的另一实施方式提供一种基板处理装置，包括：基板保持单元，一边将基板保持为水平，一边使所述基板绕通过所述基板的铅垂的旋转轴线旋转；刷子，按压于所述基板；刷子移动机构，使所述刷子移动至包括下接触位置及上接触位置的多个位置，所述下接触位置是所述刷子接触所述基板的下表面倾斜部的位置，所述上接触位置是所述刷子接触所述基板的上表面倾斜部的位置；喷嘴，形成撞击所述基板的上表面的多个液滴；喷嘴移动机构，通过使所述喷嘴移动，使多个液滴对所述基板的上表面的撞击位置在所述基板的中央与所述基板的外周之间移动；以及控制装置，控制所述基板保持单元、所述刷子移动机构及所述喷嘴移动机构。
所述控制装置执行：基板旋转工序，通过所述基板保持单元将所述基板保持为水平，且使所述基板绕所述旋转轴线旋转；下侧刷洗工序，与所述基板旋转工序并行进行，通过所述刷子移动机构使所述刷子接触所述基板的下表面倾斜部；中央侧喷洗工序，与所述下侧刷洗工序并行进行，一边使多个液滴撞击所述基板的上表面，一边通过所述喷嘴移动机构使多个液滴对所述基板的上表面的撞击位置在所述基板的中央与所述基板的中间之间移动；上侧刷洗工序，在所述下侧刷洗工序之后，与所述基板旋转工序并行进行，通过所述刷子移动机构使所述刷子接触所述基板的上表面倾斜部；以及外周侧喷洗工序，与所述上侧刷洗工序并行进行，一边使多个液滴撞击所述基板的上表面，一边通过所述喷嘴移动机构使多个液滴对所述基板的上表面的撞击位置在所述基板的中间与所述基板的外周之间移动。依据该构成，能够达成上述的效果。
在本实施方式中，所述基板处理装置海可以具有以下的至少一个特征。
所述控制装置在所述中央侧喷洗工序及所述外周侧喷洗工序的各工序中，使多个液滴对所述基板的上表面的撞击位置仅向所述基板的外周侧移动。依据该构成，能够达成上述的效果。
所述基板处理装置还包括上表面喷，所述上表面喷朝向所述基板的上表面中央部喷出冲洗液；
所述控制装置还执行上冲洗液供给工序，所述上冲洗液供给工序与所述中央侧喷洗工序及所述外周侧喷洗工序并行进行，在所述上冲洗液供给工序中使所述上表面喷朝向所述基板的上表面中央部喷出冲洗液。依据该构成，能够达成上述的效果。
所述控制装置在所述外周侧喷洗工序中，通过所述喷嘴移动机构使多个液滴对所述基板的上表面的撞击位置，在所述基板的上表面与所述刷子接触的区域的内侧，在所述基板的中间与所述基板的外周之间移动。依据该构成，能够达成上述的效果。
本发明中的上述的或其他的目的、特征及效果，能参照附图并依据以下所述的实施方式的说明而明确。
附图说明
图1是水平观察本发明的一实施方式的基板处理装置所备置的处理单元的内部的示意图。
图2是处理单元的示意性的俯视图。
图3是水平观察被按压于基板的外周部的刷子的示意图。
图4是用于说明基板的外周部的放大图。
图5是用于说明通过处理单元进行的基板处理的一例的时序图。
图6是用于说明基板处理中的刷子及喷嘴的位置的示意图。
图7是用于说明基板处理中的刷子及喷嘴的位置的示意图。
具体实施方式
图1是水平观察本发明的一实施方式的基板处理装置1所备置的处理单元2的内部的示意图。图2是处理单元2的示意性的俯视图。图3是水平观察按压于基板W的外周部的刷子31的示意图。
如图1所示，基板处理装置1是对半导体晶圆等圆板状的基板W的上表面及外周部进行喷洗及刷洗的装置。基板处理装置1包括：单片式处理单元2，逐片处理基板W；搬运机器人(未图示)，用于将基板W搬运至处理单元2；以及控制装置3，用于控制基板处理装置1。控制装置3是包括运算部和记忆部的计算机(computer)。
处理单元2包括：箱形的腔室(chamber)4，其具有内部空间；旋转夹盘5，其在腔室4内一边将一张基板W保持成水平一边使基板W绕通过基板W的中央部的铅垂旋转轴线A1旋转；以及筒状的杯体(cup)(未图示)，用于接住从由旋转夹盘5所保持的基板W排出的处理液。旋转夹盘5为基板保持单元的一例。
旋转夹盘5包括：圆板状的旋转基座(spin base)6，其外径比基板W更小；以及吸引装置8，用于将基板W的下表面(背面)吸附于在旋转基座6的上表面进行开口的吸引口，由此使旋转基座6将基板W保持成水平。旋转夹盘5还包括旋转马达7，该旋转马达7用于使基板W及旋转基座6向作为绕旋转轴线A1的方向的旋转方向Dr旋转。
处理单元2包括：上表面喷11，用于朝向由旋转夹盘5所保持的基板W的上表面中央部喷出处理液；以及下表面嘴14，用于朝向由旋转夹盘5所保持的基板W的下表面内的旋转基座6周围的位置喷出处理液。上表面喷11连接于设置有上表面阀13的上表面配管12。下表面嘴14连接于设置有下表面阀16的下表面配管15。
当上表面阀13被开启时，处理液从上表面喷11喷出并供给至基板W的上表面。同样地，当下表面阀16被开启时，处理液从下表面嘴14喷出并供给至基板W的下表面。供给至上表面喷11及下表面嘴14的处理液是作为冲洗液的一例的纯水(去离子水)。冲洗液并不限于纯水，也可为碳酸水、离子水、臭氧水、还原水(氢水)或功能水(磁性水等)。处理液并不限于冲洗液，也可为氨水(ammonia water)或氨水与过氧化氢水的混合液等的药液。彼此种类不同的处理液也可供给至上表面喷11及下表面嘴14。
处理单元2包括：喷嘴17，用于使多个液滴撞击由旋转夹盘5所保持的基板W的上表面；覆盖冲洗液嘴22，其形成对基板W的上表面内的多个液滴所撞击的撞击位置P1(参照图2)进行覆盖的液膜；以及喷嘴移动机构25，用于使喷嘴17及覆盖冲洗液嘴22移动。
喷嘴17是在其内部或外部使液体和气体撞击，由此生成朝向基板W的上表面往下方飞散的多个液滴的双流体嘴(two fluid nozzle)。双流体嘴包括：液体喷出口，用于朝向基板W的上表面喷出液体；以及气体喷出口，用于喷出与从液体喷出口喷出的液体撞击的气体。喷嘴17可以通过从多个孔同时喷射液体来生成多个液滴。通过喷嘴17生成的多个液滴撞击基板W的上表面内的撞击位置P1。撞击位置P1例如是基板W的上表面内的在俯视观察时被喷嘴17覆盖的区域。
在喷嘴17为双流体嘴的情况下，喷嘴17连接于：设置有液体阀19的液体配管18以及设置有气体阀21的气体配管20。当液体阀19及气体阀21被开启时，液体及气体供给至喷嘴17，生成朝向基板W的上表面往下方飞散的多个液滴。供给至喷嘴17的液体为纯水，供给至喷嘴17的气体为氮气。供给至喷嘴17的液体也可以是纯水以外的处理液。供给至喷嘴17的气体也可以是氮气以外的非活性气体。
覆盖冲洗液嘴22连接于设置有覆盖冲洗液阀24的覆盖冲洗液配管23。当覆盖冲洗液阀24被开启时，覆盖冲洗液从覆盖冲洗液嘴22喷出，供给至基板W的上表面。覆盖冲洗液为纯水。覆盖冲洗液也可以是纯水以外的处理液。覆盖冲洗液嘴22朝向基板W的上表面内的着液位置P2(参照图2)喷出覆盖冲洗液。着落于着液位置P2的覆盖冲洗液形成覆盖着液位置P2且比基板W还小的液膜。形成于旋转中的基板W上的液膜朝向基板W的旋转方向Dr移动。就基板W的旋转方向Dr而言，着液位置P2是撞击位置P1的上游的位置。
喷嘴移动机构25包括：喷嘴臂(nozzle arm)26，在其顶端部安装有喷嘴17及覆盖冲洗液嘴22；以及喷嘴水平驱动机构27，其使喷嘴臂26沿着喷嘴臂26的顶端部在俯视观察通过基板W的中央部的路径水平地移动。喷嘴水平驱动机构27使喷嘴臂26绕位于旋转夹盘5及杯体的周围的铅垂喷嘴转动轴线A2水平地转动。
如图2所示，喷嘴水平驱动机构27使喷嘴臂26水平地转动，由此使喷嘴17及覆盖冲洗液嘴22水平地移动。喷嘴水平驱动机构27使喷嘴17及覆盖冲洗液嘴22在处理位置与待机位置之间水平地移动，该处理位置是喷嘴17及覆盖冲洗液嘴22位于基板W的上方的位置，该待机位置是喷嘴17及覆盖冲洗液嘴22在俯视观察时位于旋转夹盘5及杯体的周围的位置。
由于喷嘴17及覆盖冲洗液嘴22由相同的喷嘴臂26所保持，所以在基板W的旋转方向Dr上着液位置P2及撞击位置P1接近。就基板W的旋转方向Dr而言，着液位置P2是撞击位置P1的上游的位置。当覆盖冲洗液嘴22喷出覆盖冲洗液时，在喷嘴17生成多个液滴的情况下，多个液滴会撞击由覆盖冲洗液的液膜所覆盖的撞击位置P1。由此，由于能缓和因液滴的撞击而施加于基板W的冲击，所以能抑制或防止图案(pattern)崩塌的发生。
如图1所示，处理单元2包括：刷子31，其按压于基板W的外周部；刷子臂37，用于保持刷子31；以及刷子移动机构38，其通过使刷子臂37移动来使刷子31移动。处理单元2也可在刷子臂37内具有刷子自转机构41，该刷子自转机构41使刷子31绕刷子31的铅垂中心线相对于刷子臂37旋转。
刷子31由配置于刷子31的上方的刷子保持架34保持。刷子保持架34安装于在刷子保持架34的上方所配置的保持架安装部35。保持架安装部35由从保持架安装部35往上方延伸的支撑轴36支撑。支撑轴36从刷子臂37往下方突出。在刷子臂37具有刷子自转机构41的情况下，刷子自转机构41通过使支撑轴36绕其中心线旋转来使刷子31自转。
如图3所示，刷子31为由PVA(聚乙烯醇(polyvinyl alcohol))等合成树脂所制作成的能够弹性变形的海绵刷(sponge brush)。鼓状的刷子31包括：圆锥台形状的上清洗面32，其随着接近其下端而变细；以及圆锥台形状的下清洗面33，其随着接近其上端而变细。上清洗面32及下清洗面33在上清洗面32的下端及下清洗面33的上端结合，具有关于经过两者的结合部的水平面彼此对称的形状。锥面(taper)状的上清洗面32及下清洗面33形成朝向刷子31的铅垂的中心线方向凹陷的剖面为V字状的环状凹槽。
如图1所示，刷子移动机构38包括：刷子水平驱动机构39，用于使刷子臂37水平地移动；以及刷子铅垂驱动机构40，用于使刷子臂37铅垂地移动。图2例示了刷子水平驱动机构39为使刷子臂37绕位于旋转夹盘5及杯体的周围的铅垂的刷子转动轴线A3转动的刷子回旋机构的例子。刷子水平驱动机构39也可以是使刷子臂37水平地平行移动的刷子滑动机构。
刷子移动机构38通过使刷子臂37移动来使刷子移动至多个位置。多个位置包括：刷子31的上清洗面32按压于基板W的外周部的上清洗位置；刷子31的下清洗面33按压于基板W的外周部的下清洗位置；以及俯视观察时刷子31位于旋转夹盘5及杯体的周围的待机位置。多个位置还包括：刷子31的上清洗面32与基板W的外周部水平地相向的上邻近位置；以及刷子31的下清洗面33与基板W的外周部水平地相向的下邻近位置。
处理单元2包括：筒状的容器(pot)42，用于收容位于待机位置的刷子31；以及清洗液嘴43，用于在容器42内喷出作为清洗液的一例的纯水。当刷子移动机构38使刷子31移动至待机位置时，刷子31收容于容器42内。附着于刷子31的微粒等异物通过从清洗液嘴43喷出的纯水去除。另外，位于待机位置的刷子31通过从清洗液嘴43所喷出的纯水而维持湿润状态。
图4是用于说明基板W的外周部的放大图。基板W的上表面包括：水平且平坦的圆形的上表面平坦部；以及从上表面平坦部的外端向斜下方地往外方延伸的环状的上表面倾斜部。同样地，基板W的下表面包括：水平且平坦的圆形的下表面平坦部；以及从下表面平坦部的外端向斜上方地往外方延伸的环状的下表面倾斜部。上表面倾斜部及下表面倾斜部相对于上表面平坦部及下表面平坦部倾斜。基板W的环状的顶端从上表面倾斜部的外端延伸到下表面倾斜部的外端。
基板W的外周部(所谓的斜面部)是包括上表面倾斜部、顶端及下表面倾斜部的部分。图4例示基板W的外周部的剖面为拋物线状的例子。基板W的外周部并不限于剖面为拋物线状的情况，剖面也可以是梯形状。换句话说，上表面倾斜部、顶端及下表面倾斜部各自的剖面并不限于圆弧状，也可以是直线状。在基板W的上表面为相当于器件(device)形成面的表面的情况下，上表面平坦部的一部分相当于器件形成区域。非器件形成区域是基板W的上表面内的器件形成区域周围的环状的区域。
当刷子31配置于上清洗位置(图7所示的位置)时，刷子31的上清洗面32按压于基板W的外周部，且基板W的外周部侵入刷子31中。由此，基板W的顶端及上表面倾斜部接触刷子31。同样地，当刷子31配置于下清洗位置(图6所示的位置)时，刷子31的下清洗面33按压于基板W的外周部，基板W的外周部侵入刷子31中。由此，基板W的顶端及下表面倾斜部接触刷子31。
当刷子31按压于旋转中的基板W的外周部时，刷子31擦拭基板W的整周。清洗宽度W1(参照图3)指水平方向上的从基板W的顶端至刷子31与基板W接触的环状区域的内周缘为止的距离。清洗宽度W1例如是超过0的5mm以下的值。清洗宽度W1按照刷子31对基板W的按压力(或按压量)而变化。通过刷子31对基板W的按压力，基板W的上表面平坦部及下表面平坦部的外周部也接触刷子31。基板W的上表面平坦部的外周部是非器件形成区域。
控制装置3基于表示基板W的处理条件及处理顺序的工艺(recipe)控制基板处理装置1，由此使基板处理装置1以工艺所指定的处理条件来处理基板W。清洗宽度W1在工艺中指定。如以下说明的那样，控制装置3基于工艺来控制刷子水平驱动机构39及刷子铅垂驱动机构40的至少一个，由此调整刷子31对基板W的按压力或按压量。由此，能以工艺所指定的清洗宽度W1来刷洗基板W的外周部。
图5是用于说明通过处理单元2所进行的基板W的处理的一例的时序图。
在图5中，虽然描述冲洗液的喷出是与基板W的旋转同时开始，但是冲洗液的喷出也可以在基板W的旋转开始之前或之后开始。有关其他的动作也同样。以下的各动作通过控制装置3控制基板处理装置1来执行。被处理的基板W既可为在表面露出有图案的基板W，也可为图案并未露出的基板W。
在通过处理单元2来处理基板W时，搬运机器人(未图示)将机械手上的基板W搬入腔室4内，将表面朝上的基板W置放于旋转基座6上。之后，旋转夹盘5的吸引装置8使旋转基座6上的基板W吸附于旋转基座6。接着，旋转马达7使基板W及旋转基座6开始旋转(时刻T1)。由此，基板W以清洗速度(例如100rpm至300rpm)旋转。之后，上表面阀13及下表面阀16被开启，上表面喷11及下表面嘴14喷出纯水。由此，开始对基板W的上表面及下表面供给纯水(时刻T1)。
接着，刷子移动机构38使刷子31从待机位置移动至下邻近位置。由此，刷子31的下清洗面33与基板W的外周部水平相向。之后，刷子移动机构38使刷子31朝向基板W的外周部方向水平地移动，由此使刷子31从下邻近位置移动至下接触位置。由此，刷子31的下清洗面33按压于基板W的外周部(时刻T2)。在刷子31的下清洗面33按压于基板W的外周部期间，刷子31既可被驱动而朝向正转方向或反转方向旋转，又可固定刷子31的旋转方向。
当刷子31的下清洗面33按压于基板W的外周部时，基板W的外周部侵入下清洗面33，基板W的顶端及下表面倾斜部接触刷子31。此时，基板W的下表面平坦部的外周部也接触刷子31。刷子31能通过基板W的旋转而擦拭基板W的整周。因此，附着于基板W的下表面倾斜部等的微粒借助来自刷子31的物理性力而被剥离。被剥离的微粒被从下表面嘴14供给至基板W的下表面的纯水冲掉。由此，基板W的下表面倾斜部等被清洗。
另一方面，喷嘴移动机构25使位于待机位置的喷嘴17及覆盖冲洗液嘴22移动至喷嘴17与基板W的上表面中央部相向的中央位置。之后，覆盖冲洗液阀24被开启，覆盖冲洗液嘴22喷出纯水(时刻T2)。再者，气体阀21及液体阀19被开启，喷嘴17朝向基板W的上表面中央部喷射多个液滴(时刻T2)。
从喷嘴17喷射出的多个液滴撞击被从覆盖冲洗液嘴22喷出的纯水的液膜覆盖的基板W的上表面。因此，附着于基板W的上表面的微粒借助液滴撞击产生的物理性力而被剥离。被剥离的微粒通过从覆盖冲洗液嘴22供给至基板W的上表面的纯水被冲掉。
在刷子31的下清洗面33按压于基板W的外周部时，喷嘴移动机构25使喷嘴17水平地移动，由此使多个液滴对基板W的上表面的撞击位置从基板W的中央朝向基板W的中间方向移动(时刻T2至时刻T3)。基板W的中间例如是指从基板W的中央到基板W的中间为止的半径方向上的距离为基板W的半径的2/3的位置。基板W的中间既可是将基板W的半径二等分的位置，又可是偏向基板W的中央或外周的位置。或者，也可以以从基板W的中央至基板W的中间为止的圆形区域的面积与从基板W的中间至基板W的外周为止的环状区域的面积一致或大概一致的方式，设定基板W的中间。
当多个液滴对基板W的上表面的撞击位置到达基板W的中间时(时刻T3)，喷嘴移动机构25使喷嘴17的移动暂时停止。在此状态下，刷子移动机构38使刷子31从下接触位置铅垂地下降至上接触位置。由此，刷子31的下清洗面33远离基板W的外周部，刷子31的上清洗面32按压于基板W的外周部(时刻T3)。在刷子31的上清洗面32按压于基板W的外周部期间，刷子31既可朝向正转方向或反转方向旋转驱动，又可固定刷子31的旋转方向。
当刷子31的上清洗面32按压于基板W的外周部时，基板W的外周部侵入上清洗面32，基板W的顶端及上表面倾斜部接触刷子31。此时，基板W的上表面平坦部的外周部也接触刷子31。刷子31通过基板W的旋转而擦拭基板W的整周。因此，附着于基板W的上表面倾斜部等的微粒借助来自刷子31的物理性力而被剥离。被剥离的微粒被从上表面喷11供给至基板W的上表面的纯水冲掉。由此，基板W的上表面倾斜部等被清洗。
当刷子31移动至上接触位置时，喷嘴移动机构25使喷嘴17及覆盖冲洗液嘴22水平地移动，由此使多个液滴对基板W的上表面的撞击位置从基板W的中间朝向基板W的外周方向移动(时刻T3至时刻T4)。当喷嘴17到达与基板W的上表面外周部相向的外周位置时(时刻T4)，气体阀21及液体阀19被关闭，停止从喷嘴17喷射液滴。而且，覆盖冲洗液阀24被关闭，停止从覆盖冲洗液嘴22喷出纯水(时刻T4)。外周位置例如是多个液滴对基板W的上表面的撞击位置位于基板W的上表面与刷子31接触的环状区域的径向外侧的位置(例如向径向外侧1mm至5mm的位置)。喷嘴移动机构25在停止喷射液滴之后，使喷嘴17及覆盖冲洗液嘴22从外周位置移动至待机位置。
当喷嘴17到达外周位置时，刷子移动机构38使刷子31从上接触位置水平地移动至上邻近位置。由此，刷子31远离基板W(时刻T4)。既可以在刷子移动机构38在停止从喷嘴17喷射液滴的同时，使刷子31移动至上邻近位置，也可以在停止喷射液滴之前或之后使刷子31移动至上邻近位置。在刷子31移动至上邻近位置之后，刷子移动机构38使刷子31从上邻近位置移动至待机位置。
上表面阀13及下表面阀16在停止喷射液滴且刷子31远离基板W之后被关闭。由此，停止从上表面喷11及下表面嘴14喷出纯水(时刻T5)。之后，旋转马达7使基板W朝向旋转方向Dr加速，且以比清洗速度更高速的干燥速度(例如，数千rpm)使基板W旋转(时刻T5至时刻T6)。由此，附着于基板W的纯水被向基板W的周围甩出，使基板W干燥。
当基板W开始高速旋转之后经过指定时间时，旋转马达7使基板W停止旋转(时刻T6)。之后，旋转夹盘5的吸引装置8解除基板W被吸附于旋转基座6的状态。接着，搬运机器人(未图示)用机械手将旋转基座6上的基板W举起，且将基板W与机械手一起从腔室4搬出。由此，处理完成的基板W被从腔室4搬出。
图6及图7是用于说明基板W的处理中的刷子31及喷嘴17的位置的示意图。
如图6所示，在刷子31的下清洗面33按压于旋转中的基板W的外周部时，微粒或液滴等飞散物在基板W的下方从刷子31朝向旋转轴线A1的方向往下方飞散。由于这些飞散物朝向远离基板W的方向飞散，所以不易附着于基板W。另一方面，如图7所示，在刷子31的上清洗面32按压于旋转中的基板W的外周部时，飞散物在基板W的上方从刷子31朝向旋转轴线A1的方向往上方飞散。向上方飞散的飞散物掉落在基板W上。因此，飞散物容易附着于基板W的上表面，尤其是容易附着于基板W的上表面外周部。
如前述般，在刷子31的上清洗面32按压于旋转中的基板W的外周部时，喷嘴17朝向基板W的上表面外周部，即朝向来自刷子31的飞散物容易掉落的区域喷射多个液滴。因此，即便来自刷子31的飞散物附着于基板W的上表面，该飞散物也通过液滴的撞击而立即被剥离。当飞散物附着于基板W的附着时间变长时，就有飞散物黏着固定于基板W而难以脱落的倾向。从而，通过立即使液滴撞击附着于基板W的上表面的飞散物，能够可靠地去除该飞散物。
如上所述，在本实施方式中，使刷子31接触旋转中的基板W的下表面倾斜部。由此，刷子31擦拭基板W的下表面的整周。微粒等异物借助来自刷子31的物理性力被从基板W剥离。多个液滴与基板W的下表面倾斜部的清洗并行地撞击基板W的上表面内的从基板W的中央至基板W的中间之间的区域。微粒等的异物借助液滴撞击所产生的物理性力被从基板W剥离。
在基板W的下表面倾斜部被清洗之后，刷子31接触旋转中的基板W的上表面倾斜部。由此，刷子31擦拭基板W的上表面的整周。多个液滴系与基板W的上表面倾斜部的清洗并行地撞击基板W的上表面内的从基板W的中间至基板W的外周之间的区域。如此，由于是与基板W的外周部的物理性地清洗并行地物理性地清洗基板W的上表面，所以能够一边抑制清洗时间的增加，一边提高基板W的洁净度。
再者，基板W的上表面内的飞散物容易掉落的区域即从基板W的中间至基板W的外周之间的区域，在刷子31接触基板W的上表面倾斜部时，通过多个液滴被清洗。因此，能够立即去除附着于基板W的上表面的飞散物。如此，由于不仅是附着于基板W的上表面外周部的异物，而且从刷子31飞散至基板W的上表面外周部的飞散物都被多个液滴去除，所以能够进一步提高基板W的洁净度。
依据本实施方式，多个液滴对于基板W的上表面的撞击位置会从基板W的中央移动至基板W的中间，且从基板W的中间移动至基板W的外周。如此，由于撞击位置仅向基板W的外周侧移动，所以产生使基板W上的异物往外方移动的力。因此，能促使基板W上的异物沿着基板W的上表面往外方移动。由此，可以有效地将异物从基板W去除，且可以进一步提高基板W的洁净度。
依据本实施方式，在喷嘴17朝向基板W的上表面喷射多个液滴时，上表面喷11朝向基板W的上表面中央部喷出冲洗液。附着于基板W的上表面的冲洗液沿着基板W的上表面往外方流动。促使通过液滴的撞击而从基板W的上表面剥离的异物通过往外方流动的冲洗液往外方移动。因此，可以有效地将异物从基板W去除，且可以进一步提高基板W的洁净度。
依据本实施方式，多个液滴对于基板W的上表面的撞击位置会在基板W的上表面与刷子31接触的区域的内侧移动。换句话说，刷洗(通过刷子31进行的清洗)和喷洗(通过液滴撞击进行的清洗)在基板W的各自的区域进行。如此，由于不在基板W的相同区域执行刷洗及喷洗，所以可以缩短基板W的清洗时间。
[其他实施方式]
本发明并非被限定于前述的实施方式的内容，能够在本发明的保护范围内进行各种变更。
例如，刷子31并不限于海绵刷，也可以是具备合成树脂制的多个纤维的刷子。
虽然对仅使多个液滴对于基板W的上表面的撞击位置向基板W的外周侧移动的情况加以说明，但是也可以使撞击位置朝向基板W的中央侧及外周侧双方移动。
虽然对在喷嘴17喷射多个液滴的整个期间使上表面喷11及下表面嘴14喷出纯水的情况加以说明，但是也可以在喷嘴17喷射多个液滴的期间的一部分期间，使上表面喷11及下表面嘴14的至少一方停止喷出纯水。例如，也可以在多个液滴对于基板W的上表面的撞击位置位于基板W的中间与基板W的外周之间期间，使上表面喷11及下表面嘴14的至少一方停止喷出纯水。
虽然对在喷嘴17喷射多个液滴的整个期间使覆盖冲洗液嘴22喷出纯水的情况加以说明，但是也可以在喷嘴17喷射多个液滴的期间的一部分期间，使覆盖冲洗液嘴22停止喷出纯水。例如，也可以在多个液滴对于基板W的上表面的撞击位置位于基板W的中间与基板W的外周之间期间，使覆盖冲洗液嘴22停止喷出纯水。另外，可以省略覆盖冲洗液嘴22。
虽然对进行刷洗的刷洗区域与进行喷洗的喷洗区域不重迭的情况加以说明，但是刷洗区域与喷洗区域也可以局部重迭。例如，也可以使喷嘴17移动，直至多个液滴对于基板W的上表面的撞击位置到达基板W的顶端为止。
虽然对在使刷子31从下接触位置向上接触位置移动时，使喷嘴17的移动暂时停止的情况加以说明，但是也可以一边使喷嘴17移动，一边使刷子31从下接触位置向上接触位置移动。
在图5中，虽然例示了多个液滴对于基板W的上表面的撞击位置的移动速度恒定，但是撞击位置的移动速度也可以不是恒定的。
也可以组合前述的全部结构的二个以上。也可以组合前述的全部工序的二个以上。
本案对应2015年9月28日向日本特许厅提出的特愿2015-189833号，本案的全部揭示通过援引而编入于此。
虽然针对本发明的实施方式加以详细说明，但是这些只不过是为了使本发明的技术内容更明确而所用的具体例，本发明不应被解释为限定于这些具体例，本发明的精神及范围仅受所附的权利要求书限定。
【附图标记说明】
1 基板处理装置
2 处理单元
3 控制装置
4 腔室
5 旋转夹盘(基板保持单元)
6 旋转基座
7 旋转马达
8 吸引装置
11 上表面喷
12 上表面配管
13 上表面阀
14 下表面嘴
15 下表面配管
16 下表面阀
17 喷嘴
18 液体配管
19 液体阀
20 气体配管
21 气体阀
22 覆盖冲洗液嘴
23 覆盖冲洗液配管
24 覆盖冲洗液阀
25 喷嘴移动机构
26 喷嘴臂
27 喷嘴水平驱动机构
31 刷子
32 上清洗面
33 下清洗面
34 刷子保持架
35 保持架安装部
36 支撑轴
37 刷子臂
38 刷子移动机构
39 刷子水平驱动机构
40 刷子铅垂驱动机构
41 刷子自转机构
42 容器
43 清洗液嘴
A1 旋转轴线
A2 喷嘴转动轴线
A3 刷子转动轴线
Dr 旋转方向
P1 撞击位置
P2 着液位置
W 基板
W1 清洗宽度

Claims (8)

1.一种基板处理方法，包括：
基板旋转工序，一边将基板保持为水平一边使所述基板绕通过所述基板的铅垂的旋转轴线旋转；
下侧刷洗工序，与所述基板旋转工序并行进行，使刷子接触所述基板的下表面倾斜部；
中央侧喷洗工序，与所述下侧刷洗工序并行进行，一边使多个液滴撞击所述基板的上表面，一边使多个液滴对所述基板的上表面的撞击位置在所述基板的中央与所述基板的中间之间移动；
上侧刷洗工序，在所述下侧刷洗工序之后，与所述基板旋转工序并行进行，使所述刷子接触所述基板的上表面倾斜部；以及
外周侧喷洗工序，与所述上侧刷洗工序并行进行，一边使多个液滴撞击所述基板的上表面，一边使多个液滴对所述基板的上表面的撞击位置在所述基板的中间与所述基板的外周之间移动。
2.如权利要求1所述的基板处理方法，其中，所述中央侧喷洗工序及所述外周侧喷洗工序都是使多个液滴对所述基板的上表面的撞击位置仅向所述基板的外周侧移动的工序。
3.如权利要求1或2所述的基板处理方法，其中，
还包括上冲洗液供给工序，所述上冲洗液供给工序与所述中央侧喷洗工序及所述外周侧喷洗工序并行进行，朝向所述基板的上表面中央部喷出冲洗液。
4.如权利要求1或2所述的基板处理方法，其中，
所述外周侧喷洗工序是使多个液滴对所述基板的上表面的撞击位置在所述基板的上表面与所述刷子接触的区域的内侧，在所述基板的中间与所述基板的外周之间移动的工序。
5.一种基板处理装置，包括：
基板保持单元，一边将基板保持为水平，一边使所述基板绕通过所述基板的铅垂的旋转轴线旋转；
刷子，按压于所述基板；
刷子移动机构，使所述刷子移动至包括下接触位置及上接触位置的多个位置，所述下接触位置是所述刷子接触所述基板的下表面倾斜部的位置，所述上接触位置是所述刷子接触所述基板的上表面倾斜部的位置；
喷嘴，形成撞击所述基板的上表面的多个液滴；
喷嘴移动机构，通过使所述喷嘴移动，使多个液滴对所述基板的上表面的撞击位置在所述基板的中央与所述基板的外周之间移动；以及
控制装置，控制所述基板保持单元、所述刷子移动机构及所述喷嘴移动机构，
所述控制装置执行：
基板旋转工序，通过所述基板保持单元将所述基板保持为水平，且使所述基板绕所述旋转轴线旋转；
下侧刷洗工序，与所述基板旋转工序并行进行，通过所述刷子移动机构使所述刷子接触所述基板的下表面倾斜部；
中央侧喷洗工序，与所述下侧刷洗工序并行进行，一边使多个液滴撞击所述基板的上表面，一边通过所述喷嘴移动机构使多个液滴对所述基板的上表面的撞击位置在所述基板的中央与所述基板的中间之间移动；
上侧刷洗工序，在所述下侧刷洗工序之后，与所述基板旋转工序并行进行，通过所述刷子移动机构使所述刷子接触所述基板的上表面倾斜部；以及
外周侧喷洗工序，与所述上侧刷洗工序并行进行，一边使多个液滴撞击所述基板的上表面，一边通过所述喷嘴移动机构使多个液滴对所述基板的上表面的撞击位置在所述基板的中间与所述基板的外周之间移动。
6.如权利要求5所述的基板处理装置，其中，所述控制装置在所述中央侧喷洗工序及所述外周侧喷洗工序的各工序中，使多个液滴对所述基板的上表面的撞击位置仅向所述基板的外周侧移动。
7.如权利要求5或6所述的基板处理装置，其中，所述基板处理装置还包括上表面喷，所述上表面喷朝向所述基板的上表面中央部喷出冲洗液；
所述控制装置还执行上冲洗液供给工序，所述上冲洗液供给工序与所述中央侧喷洗工序及所述外周侧喷洗工序并行进行，在所述上冲洗液供给工序中使所述上表面喷朝向所述基板的上表面中央部喷出冲洗液。
8.如权利要求5或6所述的基板处理装置，其中，所述控制装置在所述外周侧喷洗工序中，通过所述喷嘴移动机构使多个液滴对所述基板的上表面的撞击位置，在所述基板的上表面与所述刷子接触的区域的内侧，在所述基板的中间与所述基板的外周之间移动。
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