基板清洁方法技术

提供一种基板清洁方法，即使在基板表面的清洁区域中存在基板的旋转速度和辊清洁构件的旋转速度之间的相对速度为零的点（区域）时，该基板清洁方法能够利用辊清洁构件在整个表面上更均匀地清洁基板表面。基板清洁方法通过在保持辊清洁构件与基板表面接触的同时旋转基板和辊清洁构件，并利用沿着基板的直径方向延伸的辊清洁构件擦洗基板表面，基板清洁方法包括在擦洗清洁基板表面期间，改变基板和辊清洁构件中至少一个的旋转速度或者基板的旋转方向。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，该方法通过在保持辊清洁构件与具有清洁液的基板的表面相接触的同时旋转基板，并且利用长圆柱形辊清洁构件清理基板的表面，诸如半导体晶片的基板。本专利技术的能够被应用于在加工LCD (液晶显示)装置 、POP(等离子显示面板，CMOS图像传感器)等时清洁半导体晶片的表面，或者清洁基板的表面。
技术介绍
在用于通过将金属填充到基板表面的绝缘膜中形成的互连槽中而在基板表面中形成互连的大马士革互连形成过程中，在大马士革互连形成之后基板表面上的额外金属通过进行化学机械抛光(CMP)而被抛光掉。CMP使用之后残留的浆液、金属抛光的残渣等在CMP后存在基板的表面上。因此，在CMP之后残留在基板表面的这些残留物需要被清理掉。作为在CMP之后清洁基板表面的清洁方法，已知一种擦洗清洁方法，该方法包括在保持辊清洁构件与其上存在清洁液体的基板表面接触的同时旋转基板和辊清洁构件，并利用长圆柱形辊清洁构件(辊海绵或者辊刷)擦洗基板的表面(见日本专利平开公报No. H10-308374)。用在这种擦洗清洁的辊清洁构件的长度稍微大于基板的直径，并且被设置在基板的旋转轴垂直的位置上，在作为接触清洁表面的清洁区域中。基板的表面能够例如通过在保持辊清洁构件与基板的表面在直径方向的整个长度上接触的同时在旋转轴上旋转基板，并利用辊清洁构件擦洗基板表面而得以被清洁。
技术实现思路
如图I所示，现在考虑以下一种情况保持辊清洁构件R与表面存在清洁液的基板W的直径Dw的整个长度上接触的同时，以旋转速度Nw在具有Dw直径的基板W的旋转轴Ow上旋转基板W，并且以旋转速度Nk在具有Dk直径的辊清洁构件R的旋转轴Ok上旋转辊清洁构件R。在这种情况下，利用辊清洁构件R，在沿着基板W表面的线型延伸清洁区域(接触区域)C的位置进行基板W的擦洗清洁。在清洁区域C的基板W的表面上且在以旋转轴Ow为中心的直径为DO的圆环中的点的旋转速度Vw从旋转轴Ow与半径(D0/2)成比例，如下Vff= (D0/2) · ωΙ=( 0/2) · 2 π Nff辊清洁构件R的外周表面的旋转速度Vk沿着清洁区域C的长度方向是恒定的，而无论从旋转轴Ow的半径(D0/2)，如下Ve= (De/2) · ω E= (DE/2) · 2 Ji Ne基板W的旋转速度Vw等于辊清洁构件R的旋转速度Vk (Vw=Ve)当DO=Dk · (NE/Nff)。因而，当基板W和辊清洁构件R在清洁区域中的点上在相同的方向上旋转时，它们之间的相对速度为零。例如，以150rpm的旋转速度旋转基板W并且以200rpm的旋转速度旋转辊清洁构件R(清洁条件A)的同时，利用辊清洁构件R擦洗清洁具有300mm直径的基板表面时，在基板W表面上且以旋转轴Ow为中心的圆环的直径DO为80mm(D0=80mm)，其中该旋转轴Ow经过清洁区域中的特定点，在该点上基板W的旋转速度Vw和辊清洁构件R的旋转速度Vk之间的相对速度为零。如果在相同的条件下，300mm直径的基板(晶片)的旋转速度下降为55rpm (清洁条件B)，在基板W的表面上且以旋转轴Ow为中心的圆环的直径DO为218mm(D0=218mm)，其中该旋转轴Ow经过清洁区域中的特定点，在该点上基板W的旋转速度Vw和辊清洁构件R的旋转速度Vr之间的相对速度为零。 当在上述清洁条件A下清洁基板表面时，清洁效果较差，并且微粒(污物)可能残留在沿着基板表面上的直径80mm (D0=80mm)的圆环的区域中，如图2A所示。当在上述清洁条件B下清洁基板表面时，清洁效果较差，并且微粒(污物)可能残留在沿着基板表面上的直径218mm (D0=218mm)的圆环的区域中，如图2B所示。应该考虑，将会降低清洁效果的污染将会发生在位于该点和在清洁区域C中其的 附近的辊清洁构件R的区域(污染区域PO)，其中在该点上基板W的旋转速度Vw和辊清洁构件R的旋转速度Vk之间的相对速度为零。同样应该考虑，当从基板W拆卸辊清洁构件R时，将会发生污染区域PO使得基板W受到反污染的情况。当具有300mm或者450mm的直径、且以5至200rpm速度旋转的基板(晶片)表面受到直径大约为30至80mm且以10至200rpm的速度旋转的辊清洁构件的擦洗，例如，点(区域)存在在基板表面的清洁区域中，在该点上基板的旋转速度和辊清洁构件的旋转速度之间的相对速度为零。以下的对策能够避免点(区域)出现在基板表面的清洁区域中，在该点上基板的旋转速度和辊清洁构件的旋转速度之间的相对速度为零。在利用具有60mm的辊清洁构件擦洗清洁具有300mm直径的基板的情况下，(I)辊清洁构件的旋转速度Nk至少大于基板的旋转速度Nw的五倍，或者(2)当辊清洁构件以正常速度旋转时，例如，150rpm,基板以低速旋转时，例如，不大于30rpm。如果辊清洁构件以至少大于基板的旋转速度Nw五倍的旋转速度Nk在很长周期中被连续使用时，由于热量的产生，辊清洁构件受到损坏。另一方面，如果基板以不大于30rpm的低速旋转，供应到基板表面的清洁液不会沿着基板表面顺畅地流动，微粒等可能被重新附着到基板表面上，从而导致清洁效果下降。鉴于上述情形，作出本专利技术。因此，本专利技术的目的在于提供一种，即使在基板表面的清洁区域中存在基板的旋转速度和辊清洁构件的旋转速度之间的相对速度为零的点(区域)时，该能够利用辊清洁构件在整个表面上更均匀地清洁基板表面。为了实现上述目的，本专利技术提供一种，该通过在保持辊清洁构件与基板表面接触的同时旋转基板和辊清洁构件，并利用沿着基板的直径方向延伸的辊清洁构件擦洗基板表面。这种方法包括在擦洗清洁基板表面期间，改变基板和辊清洁构件中至少一个的旋转速度或者基板的旋转方向。通过在摩擦清洁基板表面期间改变沿基板表面的直径延伸的清洁区域中的、且基板的旋转速度和辊清洁构件之间的相对速度为零的点(区域)的位置，基板和辊清洁构件中的至少一个的旋转速度或者基板的旋转方向。这样就会降低辊清洁构件的特定区域的污染物集中程度，从而降低基板受到辊清洁构件的反污染，能够在整个表面上更均匀地清洁基板表面。在本专利技术的优选方面，在对基板表面的擦洗清洁就要结束之前，可以立即改变基板和辊清洁构件中的至少一个的旋转速度或者基板的旋转方向。 这里的表述“擦洗清洁基板就要结束之前的时刻”指的是例如，经过摩擦清洁基板表面所需的处理时间的90%的时间点。通过在紧接着摩擦清洁基板表面结束之前改变基板和辊清洁构件的至少一个的旋转速度或者基板的旋转方向，就能够长时间在最佳清洁条件下擦洗和清洁基板表面，并且能够降低由于辊清洁构件的特定区域中的污染物集中所引起的污染物转移到基板的情况。通常，由于辊清洁构件和基板表面之间的接触不充分是的清洁效果下降，而且当辊清洁构件从基板表面升起的时刻最容易发生污染物从辊清洁构件转移到基板表面。 在本专利技术的优选方面中，基板和辊清洁构件中的至少一个的旋转速度被分步地改变或者连续地改变。通过分步地改变基板和辊清洁构件中的至少其中一个的旋转速度，能够容易地设定清洁条件，并且能够容易地控制基板和辊清洁构件的至少其中一个的旋转速度。通过改变基板和辊清洁构件中的至少其中一个的旋转速度，另一方面，能够更均匀地分配辊清洁构件中的污染区域。在本专利技术的优选方面，在擦洗清洁基板表面的同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基板清洁方法，所述基板清洁方法通过在保持辊清洁构件与基板表面接触的同时旋转所述基板和所述辊清洁构件，并利用沿着所述基板的直径方向延伸的所述辊清洁构件擦洗所述基板表面，其特征在于，所述方法包括：在擦洗清洁所述基板表面期间，改变所述基板和所述辊清洁构件中至少一个的旋转速度或者所述基板的旋转方向。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：松下邦政，王新明，及川文利，
申请(专利权)人：株式会社荏原制作所，
类型：发明
国别省市：