JP2002075943A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構成で基板の下面に対して処理を施すこ
とができる基板処理装置および基板処理方法を提供す
る。 【解決手段】回転軸１１の上端にほぼ水平に保持される
ベース部材１２の上面に超音波振動板１４が配置されて
いる。ベース部材１２の周縁部には、円筒状の堰部材１
３が立設されている。この堰部材１３の内方に基板Ｗが
置かれる。基板Ｗと超音波振動板１４との間には純水が
供給されて、液層２０が形成される。この液層２０を介
して、超音波振動板１４からの超音波振動が基板Ｗに付
与される。純水は、連続供給され、堰部材１３の切欠き
１３Ａからオーバーフローさせながら、基板Ｗの超音波
洗浄処理が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハ、
光および光磁気ディスク用基板、ならびに液晶表示装置
およびプラズマディスプレイ装置用ガラス基板などの各
種基板に対して、超音波振動による処理を施すための基
板処理装置およひ基板処理方法に関する。このような装
置には、ＣＭＰ（化学的機械的研磨）処理後の基板を洗
浄するための基板洗浄装置や、基板にエッチング処理を
施すためのエッチング処理装置などが含まれる。また、
この発明は、とくに、基板を１枚ずつ処理する枚葉型の
装置好適に適用される。

【０００２】

【従来の技術】ＣＭＰ処理後の基板を洗浄するための基
板洗浄装置は、たとえば、ウエハの表面および裏面を洗
浄するための両面洗浄ユニットと、両面洗浄後のウエハ
の表面を精密洗浄する精密洗浄ユニットと、精密洗浄後
のウエハを水洗・乾燥する水洗・乾燥ユニットとを備え
ている。精密洗浄ユニットは、たとえば、ウエハの上方
で揺動する揺動アームの先端で自転する自転ブラシをウ
エハの表面に押し付ける構成となっている。ウエハを保
持して回転させるためのスピンチャックには、ウエハの
裏面を吸着して保持するバキューム型のものが適用され
る。これは、ウエハの端面を複数本のチャックピンで握
持する構成のスピンチャックでは、自転ブラシまたは揺
動アームとの機械的緩衝が生じるおそれがあるからであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な基板洗浄装置では、ウエハの表面側に比較して、ウエ
ハの裏面側に関する洗浄性能が低く、この点の改善が要
望されていた。ウエハの裏面をブラシ洗浄するユニット
を追加すれば、この問題は解決されるであろうが、この
解決策はコストを犠牲にすることになるから好ましくな
い。そこで、この発明の目的は、簡単な構成で基板の下
面（表面または裏面）に対して処理（とくに洗浄処理）
を施すことができる基板処理装置および基板処理方法を
提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
目的を達成するための請求項１記載の発明は、ほぼ水平
に保持される基板（Ｗ）の少なくとも下面を処理液によ
って処理する基板処理装置（１０）であって、基板の下
面に対向するように設けられた対向部材（１２）と、こ
の対向部材と基板の下面との間に処理液を供給し、上記
対向部材と基板の下面との間に処理液の液層を形成する
処理液供給手段（１５）と、上記対向部材の上面に設け
られ、上記液層を介して、上記基板に超音波振動を付与
する超音波振動板（１４）とを含むことを特徴とする基
板処理装置である。ただし、括弧内の英数字は、後述の
実施形態における対応構成要素を表す。以下、この項に
おいて同じ。

【０００５】この構成によれば、基板の下面に液層を形
成し、この液層を介して、基板の下面に対向する超音波
振動板から、当該基板に超音波振動を付与するという簡
単な構成で、基板の下面を処理することができる。すな
わち、基板およびこの基板の近傍の処理液に超音波振動
板からの超音波振動が与えられるから、たとえば、基板
の下面に付着している異物を効果的に取り除くことがで
きる。この発明の構成の基板処理装置では、基板をブラ
シ洗浄するブラシ洗浄装置などと比較して可動部が著し
く少ないので、構成を極めて簡単にすることができる。

【０００６】基板の下面と対向部材との間に液層を形成
する処理液は、たとえば純水またはアンモニア水であっ
てもよい。たとえば、ＣＭＰ（化学的機械的研磨）処理
後の基板に対して、この発明の基板処理装置を適用する
ことができる。この場合、ＣＭＰ処理後の基板の表面に
付着しているスラリー（研磨剤）が、超音波振動によっ
て基板表面から除去されることになる。たとえば、基板
の上面に超音波振動を付与した処理液（一般に純水）を
供給する超音波ノズルを用いた基板洗浄装置が知られて
いる。ところが、超音波ノズルは、超音波振動板から発
生した超音波を処理液に付与した後に、この処理液をノ
ズル先端から基板表面に導く構成であるため、基板表面
に導かれたときには、処理液中の超音波は相当程度減衰
している。これに対して、この発明の構成では、基板の
下面にわずかな処理液の液層を介して超音波振動板が対
向配置されているので、基板およびその近傍の処理液に
対して、超音波振動を効果的に付与することができる。
これにより、基板の表面（特に基板の下面）に付着して
いる異物を効果的に除去することができる。

【０００７】請求項２記載の発明は、上記対向部材の上
面には、上記液層を維持するための堰部材（１３）が設
けられていることを特徴とする請求項１記載の基板処理
装置である。この構成によれば、対向部材の上面には、
液層を維持するための堰部材が設けられているので、対
向部材と基板の下面との間に、容易に処理液の液層を維
持することができる。堰部材は、処理対象の基板を取り
囲むことができる大きさを有し、かつそのように配置さ
れていることが好ましい。

【０００８】請求項３記載の発明は、上記堰部材には、
処理液を排出するための切欠き（１３Ａ）または開口が
形成されていることを特徴とする請求項２記載の基板処
理装置である。この発明によれば、堰部材に切欠きまた
は開口が形成されていることにより、処理対象の基板
を、堰部材の上端縁よりも低い位置に保持することがで
きる。これによって、たとえば処理液を切欠きまたは開
口からオーバーフローさせながら、基板に対する超音波
振動処理を施すことができる。これにより、基板の下面
から取り除かれた異物は、オーバーフローする処理液に
よってすみやかに排除される。したがって、一旦取り除
かれ異物が再度基板の表面に付着することがない。

【０００９】請求項４記載の発明は、上記処理液供給手
段は、上記対向部材を貫通して吐出口（１５Ａ）を基板
に向けたノズル（１５）を含むことを特徴とする請求項
１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置である。こ
の構成では、対向部材を貫通して基板の下面に対向する
ノズルから処理液を供給できるので、基板の下面と対向
部材との間に確実に液層を形成することができる。

【００１０】特に、請求項５に記載のように、ノズルの
吐出口を基板の（下面）の中心に向けることによって、
基板の下面と対向部材との間に均一な液層を形成するこ
とができる。請求項６記載の発明は、基板の上面に処理
液を供給する上面処理液供給手段（１７）をさらに含む
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の
基板処理装置である。

【００１１】この構成によれば、基板の上面にも処理液
が存在するので、基板の下面側から液層に与えられた超
音波振動が、基板を介して、この基板の上面側にも伝達
される。その結果、基板の上面側の異物をも除去するこ
とが可能になる。また、基板の上面に供給された処理液
は、基板の周縁から基板の端面に至る。したがって、基
板の端面に関しても、全周にわたって、超音波振動によ
る処理を施すことができる。

【００１２】また、基板の下面に供給される処理液によ
って浮き上がろうとする基板を、上面に供給された処理
液によって押さえることができるので、基板の浮き上が
りを防止して、基板と超音波振動板との距離を安定させ
ることもできる。請求項７記載の発明は、上記対向部材
の上方で基板を支持する基板支持部材（１６）をさらに
含むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記
載の基板処理装置である。

【００１３】この構成によれば、対向部材と基板の下面
との間に確実に間隙を形成することができるので、対向
部材と基板の下面との間に確実に液層を形成できる。上
記基板支持部材は、基板の下面と対向部材との間に好ま
しい厚みの液層が形成される高さで基板を保持するもの
であることが好ましい。基板支持部材の高さが高すぎる
と、超音波振動板で発生した超音波の伝達効率が悪くな
る。なお、基板支持部材を設けずに、基板の下方から液
体を供給することによって、基板と対向部材との間に液
層を形成し、この液層に基板を浮遊させた状態で、基板
の下面に対して超音波振動による処理を施す構成として
もよい。

【００１４】請求項８記載の発明は、上記対向部材を基
板とともに回転させる回転駆動機構（２）をさらに含む
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の
基板処理装置である。この構成によれば、対向部材を基
板とともに回転させることによって、基板の表面を均一
に処理することができる。それとともに、基板の下面と
対向部材との間の液層には遠心力が作用するから、基板
の下面から除去されて処理液中に浮遊している異物を効
果的に除去することができる。この構成は、特に、処理
液を連続供給して、液層を形成する処理液を置換しつつ
基板の処理を行う場合に特に効果的である。

【００１５】請求項９記載の発明は、ほぼ水平に保持さ
れる基板（Ｗ）の下面に処理液の液層を形成する工程
と、上記液層を挟んで基板の下面に対向して配置された
超音波振動板（１４）から、上記液層を介して上記基板
に超音波振動を付与する工程とを含むことを特徴とする
基板処理方法である。この方法によって、請求項１に関
連して述べた効果を達成することができる。なお、この
請求項９に記載された基板処理方法に関しても、請求項
２ないし８に記載したような変形が可能である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、この
発明の一実施形態に係る基板処理装置が適用された基板
洗浄装置の内部構成を簡略化して示す平面図である。こ
の基板洗浄装置は、ＣＭＰ（化学的機械的研磨）処理後
の基板（たとえば半導体ウエハ）を洗浄するための装置
である。ＣＭＰ処理後の基板Ｗの表面には、ＣＭＰ処理
において用いられるスラリー（研磨剤）などのパーティ
クルが存在している。このスラリーは、半導体装置など
の製造工程における次のプロセスの前に、基板Ｗの表面
から取り除かれなければならない。このスラリーの除去
を目的とした基板洗浄装置が図１に示されている。

【００１７】この基板洗浄装置は、前面パネル２１の背
後に、超音波洗浄部１０と、アンローダ３２とを備えて
いる。超音波洗浄部１０には、ＣＭＰ処理装置（図示せ
ず）でＣＭＰ処理された基板Ｗが、搬送ロボット（図示
せず）によって搬入されるようになっている。そして、
超音波洗浄部１０には、搬入されたＣＭＰ処理後の基板
Ｗを一時的に保持しつつ、これらの基板Ｗを待機中に超
音波洗浄処理するものである。また、アンローダ３２
は、この基板洗浄装置によって洗浄された後の基板Ｗが
収容されるカセット３７を載置することができるように
なっている。

【００１８】この基板洗浄装置は、超音波洗浄部１０か
らアンローダ３２に至る、平面視においてほぼＵ字状の
経路４０を通って搬送され、その過程で、洗浄処理およ
び乾燥処理が行われるようになっている。すなわち、こ
の経路４０に沿って、超音波洗浄部１０側から順に、こ
の発明の一実施形態に係る基板処理装置である超音波洗
浄部１０、両面ブラシ洗浄部５０、表面ブラシ洗浄部６
０、水洗・乾燥処理部７０が配置されている。

【００１９】さらに、経路４０上には、超音波洗浄部１
０と両面ブラシ洗浄部５０との間に第１中間搬送ロボッ
ト８１が配置され、両面ブラシ洗浄部５０と表面ブラシ
洗浄部６０との間に、第２中間搬送ロボット８２が配置
され、表面ブラシ洗浄部６０と水洗・乾燥処理部７０と
の間に第３中間搬送ロボット８３が配置され、水洗・乾
燥処理部７０とアンローダ３２との間に、アンローダ搬
送ロボット４２が配置されている。すなわち、これらの
搬送ロボット８１，８２，８３，４０によって、水中ロ
ーダ３１からアンローダ３２に至る処理部間での基板Ｗ
の移送が行われることによって、基板Ｗは、Ｕ字状の経
路４０を搬送されつつ、超音波洗浄、両面ブラシ洗浄、
表面洗浄および水洗・乾燥処理などの処理を受けて、ア
ンローダ３２に配置されたカセット３７に収容される。

【００２０】超音波洗浄部１０に隣接して配置された第
１中間搬送ロボット８１は、超音波洗浄部１０から１枚
の基板Ｗを受け取り、両面ブラシ洗浄部５０に受け渡
す。この第１中間搬送ロボット８１は、水平面に沿って
回動自在な下アームＬＡと、このアームＬＡの先端にお
いて水平面に沿う回動が自在であるように設けられた上
アームＵＡとを有する屈伸型ロボットによって構成され
ている。すなわち、下アームＬＡが回動すると、上アー
ムＵＡは、下アームＬＡの回動方向とは反対方向に、下
アームＬＡの回動角度の２倍の角度だけ回動するように
構成されている。これにより、下アームＬＡと上アーム
ＵＡとは、両アームが上下に重なり合った収縮状態と、
両アームが経路４０に沿って超音波洗浄部１０または両
面ブラシ洗浄部５０に向かって展開された伸張状態とを
とることができる。

【００２１】そして、上アームＵＡの先端には、基板Ｗ
を上方から把持する複数本（たとえば４本）の把持爪Ｎ
を有する搬送ハンドＵＨが設けられている。また、この
搬送ハンドＵＨの把持爪Ｎは、基板Ｗの把持時には、基
板Ｗの端面に接触して基板Ｗを把持するようになってお
り、基板の上面及び下面には接触しない構造となってい
る。また、第２中間搬送ロボット８２および第３中間搬
送ロボット８３は、上アームＵＡの先端部分の形状以外
は、第１中間搬送ロボット８１と同様に構成されている
ので、これらのロボット８１，８２，８３の各部には、
第１中間搬送ロボット８１の対応部分の参照符号を付し
て表すこととし、説明を省略する。なお、第２中間搬送
ロボット８２および第３中間搬送ロボット８３の上アー
ムＵＡの先端部分については、第１中間搬送ロボット８
１の搬送ハンドＵＨのようなものは設けられておらず、
単に上アームＵＡの先端上面に基板吸着用の孔が設けら
れただけの構成である。すなわち、これら第２中間搬送
ロボット８２および第３中間搬送ロボット８３において
は、上アームＵＡの先端の基板吸着用の孔によって、基
板Ｗの下面が吸着保持されることになる。

【００２２】アンローダ搬送ロボット４２は、上下一対
のアーム４３，４４で構成された屈伸式ロボットと、こ
の屈伸式ロボットを経路４０に沿って往復直線移動させ
るための直線搬送機構（図示せず）と、さらに、屈伸式
ロボットを昇降させるための昇降機構（図示せず）とを
組み合わせて構成されている。すなわち、屈伸式ロボッ
トの下アーム４４は、水平面に沿って回動自在とされて
おり、上アーム４３は、下アーム４４の先端において、
水平面に沿う回動が自在であるように取り付けられてい
る。そして、下アーム４４が回動すると、上アーム４３
は、下アーム４４の回動方向とは反対方向に下アーム４
４の回動角度の２倍の角度だけ回動するように構成され
ている。この屈伸式ロボットの全体が、上記昇降機構に
保持されており、この昇降機構が、上記直線搬送機構の
キャリッジ（図示せず）に支持されている。直線搬送機
構は、たとえば、ボールねじ機構であってもよい。

【００２３】図２は、超音波洗浄部１０の構成を説明す
るための図解的な断面図である。超音波洗浄部１０は、
鉛直方向に沿って配置された回転軸１１と、この回転軸
１１の上端にほぼ水平に固定されて処理対象の基板Ｗに
対向する円板状のベース部材１２と、このベース部材１
２の周縁部に立設されたほぼ円筒形状の堰部材１３と、
この堰部材１３の内方において、ベース部材１２の表面
に配置された超音波振動板１４とを備えている。

【００２４】回転軸１１は中空軸であって、この回転軸
１１の内部を挿通するように、純水供給下ノズル１５が
配置されている。この純水供給下ノズル１５は、ベース
部材１２および超音波振動板１４にそれぞれ形成された
貫通孔を貫通していて、超音波振動板１４の上面中央か
ら露出して上方（処理対象の基板Ｗの下面中央）に向け
られた吐出口１５Ａを有している。堰部材１３の内周面
であって、超音波振動板１４の上面には、処理対象の基
板Ｗ（たとえば半導体ウエハのような円形基板）の下面
の周縁部に接触して、この基板Ｗを超音波振動板１４の
上面から一定距離だけ離隔した位置に保持するための基
板支持部材１６が設けられている。

【００２５】この基板支持部材１６は、たとえば、基板
Ｗの周縁部に複数箇所で接触するように、堰部材１３の
周方向に間隔をあけて、複数箇所（たとえば３箇所）に
設けられている。この基板支持部材１６によって支持さ
れることになる基板Ｗの上方には、純水供給上ノズル１
７が配置されている。この純水供給上ノズル１７は、基
板Ｗのほぼ中心に向けて純水を吐出するように配置され
ている。純水供給下ノズル１５および純水供給上ノズル
１７には、純水供給源１からの純水が、純水供給バルブ
１８，１９をそれぞれ介して供給されるようになってい
る。また、回転軸１１は、モータ等を含む回転駆動機構
２に結合されている。この回転駆動機構２によって回転
軸１１を鉛直軸線まわりに回転駆動することによって、
ベース部材１２、堰部材１３および超音波振動板１４
を、基板支持部材１６に支持された基板Ｗとともに鉛直
軸線まわりに回転することができる。超音波振動板１４
には、この超音波振動板１４に給電して超音波振動を発
生させるためのドライバ回路３が接続されている。

【００２６】図３は、堰部材１３の構成を説明するため
の斜視図である。堰部材１３は、処理対象の基板Ｗを内
部に収容することができる筒状に形成されている。たと
えば、基板Ｗが半導体ウエハのような円形基板である場
合には、堰部材１３は円筒状に形成されることが好まし
い。また、基板Ｗが液晶表示装置用ガラス基板のような
角形基板であれば、それに応じて、堰部材１３は平面視
における形状が矩形の四角筒状に形成されることが好ま
しい。

【００２７】この実施形態では、図３に示されているよ
うに、堰部材１３は円形基板に対応した円筒状に形成さ
れている。この円筒状の堰部材１３の上端付近には、堰
部材１３内の処理液（純水）をオーバーフローさせるた
めの切欠き１３Ａが形成されている。この実施形態で
は、堰部材１３の上端付近には、周方向に間隔をあけて
複数個（図３の例では等角度間隔で４個）の切欠き１３
Ａが形成されている。また、この切欠き１３Ａの下端の
高さは、基板支持部材１６に支持された基板Ｗの下面の
高さより低くされている。なお、これら４個の切欠き１
３Ａは、上述の第１中間搬送ロボット８１の搬送ハンド
ＵＨの４本の把持爪Ｎと同じ角度位置に形成されてお
り、基板Ｗの受渡し時には、把持爪Ｎが切欠き１３Ａに
入り込んで、堰部材１３内に対して円滑に基板Ｗを受け
渡しできるようになっている。

【００２８】第１中間搬送ロボット８１（図１参照）
は、基板支持部材１６上に、裏面（トランジスタなどの
機能素子が形成されていない側の面）を下方に向けた状
態で基板Ｗを受け渡す。この状態で、純水供給バルブ１
８，１９を開くと、超音波振動板１４の上面と、これに
対向することになる基板Ｗの下面との間には液層２０が
形成され、かつ、基板Ｗの上面にも液層が形成される。
さらに、回転駆動機構２によって回転軸１１が回転され
ることによって、ベース部材１２および超音波振動板１
４は、基板Ｗとともに鉛直軸線まわりに回転する。この
状態で、ドライバ回路３から超音波振動板１４に給電す
ることによって、基板Ｗと超音波振動板１４の表面との
間の液層２０を介して、基板Ｗに超音波振動を付与され
る。さらに、基板Ｗを伝搬して、基板Ｗの上面側の純水
にも超音波振動が伝達される。基板Ｗの上面側の純水
は、基板Ｗの周縁部から端面に至る。したがって、基板
Ｗの端面に対しても、全周にわたって、超音波振動を付
与することができる。

【００２９】このようにして、基板Ｗの下面には、近接
して対向配置された超音波振動板１４からの超音波振動
が効率的に伝搬される。これによって、基板Ｗが振動
し、かつ、この基板Ｗの近傍の純水が振動する。これに
より、基板Ｗの下面および上面ならびに端面のスラリー
が除去され、基板Ｗの周囲の純水中に放出される。こう
して放出された異物は、堰部材１３の切欠き１３Ａを介
するオーバーフローによって、基板Ｗの表面からすみや
かに排除される。

【００３０】ベース部材１２および超音波振動板１４が
基板Ｗとともに回転しているので、基板Ｗの下面および
上面においては、純水が回転中心から回転半径外方側に
向かう流れを形成することになる。これによって、基板
Ｗの表面から除去された異物は、効率的に堰部材１３の
外方へと導かれることになり、異物が基板Ｗに再付着す
るおそれはない。上記の構成の超音波洗浄部１０は、揺
動アームなどの可動部材がないので、極めて簡単な構成
を有している。そのため、安価に作製することができ
る。こうして、構成が簡単で安価な処理ユニットによっ
て、基板Ｗの下面（この実施形態では同時に上面）を洗
浄することができる。これにより、基板洗浄装置におけ
る基板Ｗの洗浄能力を向上できる。

【００３１】次に、図１に示された基板洗浄装置の他の
構成部分について概説する。両面ブラシ洗浄部５０は、
複数本（この実施形態では６本）の保持ローラ５１Ａ，
５２Ａによって、基板Ｗ（とくに円形の基板）の端面を
保持するとともに、この基板Ｗを水平面内で回転させ
る。それとともに、基板Ｗの上下に配置されたディスク
ブラシ５３によって基板Ｗの上下面をスクラブ洗浄す
る。たとえば６本の保持ローラ５１Ａ，５２Ａのうちの
３本の保持ローラ５１Ａは保持機構５１に保持されてい
て、残る３本の保持ローラ５２Ａは保持機構５２に保持
されている。保持機構５１，５２は、互いに近接したり
離反したりすることができるようになっている。これに
より、基板Ｗを保持した状態と、基板Ｗの保持を解放し
た状態とをとることができる。

【００３２】表面ブラシ洗浄部６０は、複数本（たとえ
ば６本）の保持ピン６１で基板Ｗの裏面の周縁部を支持
するスピンチャック６２を備えている。スピンチャック
６２は、保持ピン６１によって水平に保持された基板Ｗ
を、鉛直軸線まわりに回転させる。スピンチャック６２
に保持された基板Ｗの上方には、表面スクラブ洗浄機構
としてのスキャンブラシ６３が備えられている。スキャ
ンブラシ６３は、基板Ｗの表面に対してほぼ垂直な方向
に沿う回転軸まわりに回転駆動されるディスク型ブラシ
を先端に有する揺動アーム６３Ａを備えている。この揺
動アーム６３Ａが揺動することによって、基板Ｗの回転
中心位置とその周縁部との間の範囲でディスク型ブラシ
が繰り返し往復し、基板Ｗの表面の洗浄が行われる。

【００３３】水洗・乾燥処理部７０は、基板Ｗを水平に
保持して回転させるスピンチャック７１と、このスピン
チャック７１に保持された基板Ｗに対して純水を供給す
る純水供給ノズル（図示せず）とを備えている。この構
成によって、基板Ｗを高速回転させながら水洗が行わ
れ、さらに、純水の供給を停止して、基板Ｗの表裏面に
付着した水分を振り切る水切り乾燥が行われる。スピン
チャック７１の上方には、基板Ｗの上方の空間を制限す
るための遮蔽板７５が配置されている。この遮蔽板７５
と基板Ｗの上面との間の空間には、乾燥時において、不
活性ガス（たとえば、窒素ガス）が供給され、これによ
り、乾燥処理の効率化が図られている。

【００３４】以上、この発明の一実施形態ついて説明し
たが、この発明は上記の実施形態に限定されるものでは
ない。たとえば、上記の実施形態では、純水をオーバー
フローさせるための切欠き１３Ａが堰部材１３に形成さ
れているが、この切欠き１３Ａを形成せずに、堰部材１
３の上端縁から純水をオーバーフローさせることとして
もよい。ただし、堰部材１３内に基板Ｗを確実に保持す
るためには、切欠きを形成しておくことが好ましい。ま
た、切欠き１３Ａに変えて、堰部材１３の適当な高さの
位置に丸孔や角孔などの任意の形状の開口を形成して、
この開口を介して純水をオーバーフローさせるようにし
てもよい。

【００３５】また、上記の実施形態では、堰部材１３の
内方に基板支持部材１６を設けて基板Ｗを支持すること
としているが、この基板支持部材１６は、省かれてもよ
い。すなわち、純水供給下ノズル１５の吐出口から基板
Ｗの下面中央に向けて純水を吐出することによって形成
された液層２０上に基板Ｗを浮遊させ、その状態で、超
音波振動板１４からの超音波振動を、液層２０を介して
基板Ｗに伝達することとしてもよい。

【００３６】また、上記の実施形態では、堰部材１３の
内周面に基板支持部材１６を設けることとしたが、この
基板支持部材１６は、たとえば、超音波振動板１４の内
方の領域に突設された基板支持ピン（好ましくは、基板
Ｗの下面に接触する接触面が凸湾曲面のもの）を設け
て、この支持ピンにより基板Ｗを保持することとしても
よい。この場合、基板支持ピンは、複数箇所に設けられ
ることが好ましい。また、上記の実施形態では、基板Ｗ
の裏面側を超音波振動板１４に対向させることとしてい
るが、基板Ｗの表面（たとえば、トランジスタなどの機
能素子が形成された表面）を超音波振動板１４に対向す
る下面として超音波洗浄部１０にセットするようにして
もよい。

【００３７】また、上記の実施形態では、基板Ｗの上面
側にも純水を供給することとしているが、この純水の供
給は省かれてもよい。超音波振動板１４と基板Ｗの下面
との間に形成される液層の厚み（すなわち、基板支持部
材１６の超音波振動板１４からの高さ）は、超音波振動
板１４から基板Ｗへの超音波の伝達効率と、上記液層を
構成する純水の置換速度を考慮して適当に定めればよ
い。たとえば、上記液層の厚みは、１０ミリ程度とする
ことがが適当である。より具体的には、超音波振動板１
４が堰部材１３の内部の液層２０内に定常波を形成する
場合に、この定常波の腹の部分が基板Ｗの下面に対応す
るように、上記液層の厚みを設定すればよい。

【００３８】さらに、上述の実施形態では、堰部材１３
内の基板Ｗに処理液としての純水が供給される構成につ
いて説明したが、アンモニア水などの薬液を処理液とし
て基板Ｗに供給することとしてもよい。その他、特許請
求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施
すことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係る基板処理装置が適
用された基板洗浄装置の内部構成を簡略化して示す平面
図である。

【図２】超音波洗浄部の構成を説明するための図解的な
断面図である。

【図３】堰部材の構成を説明するための斜視図である。

【符号の説明】

１ 純水供給源 ２ 回転駆動機構 ３ ドライバ回路 １０ 超音波洗浄部 １１ 回転軸 １２ ベース部材 １３ 堰部材 １３Ａ 切欠き １４ 超音波振動板 １５ 純水供給下ノズル １５Ａ 吐出口 １６ 基板支持部材 １７ 純水供給上ノズル １８ 純水供給バルブ ２０ 液層 ３１ 水中ローダ ５０ 両面ブラシ洗浄部 ６０ 表面ブラシ洗浄部 ７０ 水洗・乾燥処理部 Ｗ 基板

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｎ Ｆターム(参考） 3B201 AA03 AB01 AB34 AB42 BA02 BA13 BA33 BB21 BB85 BB93 CC01 CC12 CC13 5F031 CA02 CA05 FA01 FA02 FA07 FA12 GA08 GA15 GA43 GA47 GA48 GA49 HA09 HA46 HA48 HA59 LA12 MA03 MA23 NA04

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ほぼ水平に保持される基板の少なくとも下
   面を処理液によって処理する基板処理装置であって、 基板の下面に対向するように設けられた対向部材と、 この対向部材と基板の下面との間に処理液を供給し、上
   記対向部材と基板の下面との間に処理液の液層を形成す
   る処理液供給手段と、 上記対向部材の上面に設けられ、上記液層を介して、上
   記基板に超音波振動を付与する超音波振動板とを含むこ
   とを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】上記対向部材の上面には、上記液層を維持
   するための堰部材が設けられていることを特徴とする請
   求項１記載の基板処理装置。
3. 【請求項３】上記堰部材には、処理液を排出するための
   切欠きまたは開口が形成されていることを特徴とする請
   求項２記載の基板処理装置。
4. 【請求項４】上記処理液供給手段は、上記対向部材を貫
   通して吐出口を基板に向けたノズルを含むことを特徴と
   する請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装
   置。
5. 【請求項５】上記ノズルの吐出口が基板の中心に向けら
   れていることを特徴とする請求項４記載の基板処理装
   置。
6. 【請求項６】基板の上面に処理液を供給する上面処理液
   供給手段をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし
   ５のいずれかに記載の基板処理装置。
7. 【請求項７】上記対向部材の上方で基板を支持する基板
   支持部材をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし
   ６のいずれかに記載の基板処理装置。
8. 【請求項８】上記対向部材を基板とともに回転させる回
   転駆動機構をさらに含むことを特徴とする請求項１ない
   し７のいずれかに記載の基板処理装置。
9. 【請求項９】ほぼ水平に保持される基板の下面に処理液
   の液層を形成する工程と、 上記液層を挟んで基板の下面に対向して配置された超音
   波振動板から、上記液層を介して上記基板に超音波振動
   を付与する工程とを含むことを特徴とする基板処理方
   法。