CN117642846A - 基板清洗装置 - Google Patents

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CN117642846A CN202280049929.6A CN202280049929A CN117642846A CN 117642846 A CN117642846 A CN 117642846A CN 202280049929 A CN202280049929 A CN 202280049929A CN 117642846 A CN117642846 A CN 117642846A
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筱原智之
石井淳一
中村一树
筱原敬
冲田展彬
冈田吉文
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Abstract

本发明的基板清洗装置具备基板保持部、下表面刷、第1液体喷嘴及第2液体喷嘴。基板保持部以水平姿势保持基板。下表面刷构成为能够在用于清洗基板的处理位置与在上下方向上重叠于由基板保持部保持的基板的待机位置之间移动。另外，下表面刷构成为能够绕上下方向的轴旋转。下表面刷在处理位置与基板的下表面接触，由此清洗基板的下表面。第1液体喷嘴在待机位置，对下表面刷的中央部喷出清洗液。第2液体喷嘴在待机位置，对下表面刷的端部喷出清洗液。

Description

基板清洗装置
技术领域
本发明关于一种清洗基板的下表面的基板清洗装置。
背景技术
为了对液晶显示设备或有机EL(Electro Luminescence：电致发光)显示设备等所使用的FPD(Flat Panel Display：平板显示器)用基板、半导体基板、光盘用基板、磁盘用基板、磁光盘用基板、光罩用基板、陶瓷基板或太阳能电池用基板等各种基板进行各种处理，而使用基板处理装置。为了清洗基板，而使用基板清洗装置。
例如，专利文献1所记载的基板清洗装置具备：2个吸附垫，其保持晶圆的背面周缘部；旋转卡盘，其保持晶圆的背面中央部；以及刷子，其对晶圆的背面进行清洗。2个吸附垫保持晶圆且横向移动。在该状态下，由刷子对晶圆的背面中央部进行清洗。之后，旋转卡盘从吸附垫接收晶圆，旋转卡盘保持晶圆的背面中央部且旋转。在该状态下，由刷子对晶圆的背面周缘部进行清洗。
专利文献1：日本专利第5904169号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在基板清洗装置中，随着重复基板的清洗，刷子的清洁度逐渐降低。若刷子的清洁度降低，则无法有效地清洗基板。因此，谋求将刷子的清洁度维持为一定以上。然而，不使总处理量降低地维持刷子的清洁度并不容易。
本发明的目的在于，提供一种可以不使总处理量降低地维持刷子的清洁度的基板清洗装置。
解决问题的技术手段
(1)依照本发明的一态样的基板清洗装置具备：基板保持部，其以水平姿势保持基板；下表面刷，其构成为能够在用于清洗基板的处理位置与在上下方向上重叠于由基板保持部保持的基板的待机位置之间移动，在处理位置，绕上下方向的轴旋转且与基板的下表面接触；第1液体喷嘴，其在待机位置，对下表面刷的中央部喷出清洗液；第2液体喷嘴，其在待机位置，对下表面刷的端部喷出清洗液。
在该基板清洗装置中，通过在处理位置使下表面刷旋转且接触基板的下表面，由此清洗基板的下表面。另外，即使在由于清洗基板的下表面而污染假面刷的情况下，也会在待机位置，通过第1液体喷嘴及第2液体喷嘴对旋转的下表面刷的中央部及端部分别喷出清洗液。根据该结构，可以整体清洗下表面刷。
另外，由于下表面刷的待机位置在上下方向上与通过基板保持部保持的基板重叠，因此即使在下表面刷为较大型的情况下，占用空间也几乎不增加。因此，通过使用较大型的下表面刷，可在短时间清洗基板的下表面。因此，即使在设置清洗下表面刷的工序的情况时，占用空间也几乎不变化。由此，可不使总处理量降低且维持下表面刷的清洁度。
(2)也可以是，基板清洗装置还具备：支承部，其支承下表面刷，第1液体喷嘴及第2液体喷嘴分别以使清洗液的喷出口朝向斜上方的方式被安装在支承部。在该情况下，可以不妨碍由下表面刷清洗基板的下表面，容易清洗下表面刷。
(3)也可以是，第1液体喷嘴以呈拋物线状从斜上方对下表面刷的中央部供给清洗液的方式喷出清洗液。在该情况下，可以不妨碍由下表面刷清洗基板的下表面，容易清洗下表面刷的中央部。
(4)也可以是，下表面刷通过氟类树脂形成。在该情况下，下表面刷的沾湿性变得较低。由此，可以不易污染下表面刷。另外，由于通过第1液体喷嘴及第2液体喷嘴对下表面刷的中央部及端部分别喷出清洗液，因此即使在下表面刷的沾湿性较低的情况下，也将均匀地沾湿下表面刷。因此，防止下表面刷局部硬化。其结果是，可以均匀地清洗基板的下表面。
(5)也可以是，基板保持部及下表面刷分别具有圆形的外形，下表面刷的直径大于基板保持部的直径。在该情况下，下表面刷为较大型。因此，可以高效地清洗基板的下表面。另外，由于通过第1液体喷嘴及第2液体喷嘴对下表面刷的中央部及端部分别喷出清洗液，因此即使在下表面刷为较大型的情况下，也将均匀地沾湿下表面刷。因此，防止下表面刷局部硬化。其结果是，可以均匀地清洗基板的下表面。
(6)也可以是，基板及下表面刷分别具有圆形的外形，下表面刷的直径大于基板的直径的1/3。在该情况下，下表面刷为较大型。因此，可以高效地清洗基板的下表面。另外，由于通过第1液体喷嘴及第2液体喷嘴对下表面刷的中央部及端部分别喷出清洗液，因此即使在下表面刷为较大型的情况下，也将均匀地沾湿下表面刷。因此，防止下表面刷局部硬化。其结果是，可以均匀地清洗基板的下表面。
发明的效果
根据本发明，可以不使总处理量下降地维持下表面刷的清洁度。
附图说明
图1本发明的一实施方式的基板清洗装置的示意性俯视图。
图2是表示图1的基板清洗装置的内部结构的外观立体图。
图3是表示基板清洗装置的控制系统的结构的框图。
图4用于说明图1的基板清洗装置的概略动作的示意图。
图5用于说明图1的基板清洗装置的概略动作的示意图。
图6用于说明图1的基板清洗装置的概略动作的示意图。
图7用于说明图1的基板清洗装置的概略动作的示意图。
图8用于说明图1的基板清洗装置的概略动作的示意图。
图9用于说明图1的基板清洗装置的概略动作的示意图。
图10用于说明图1的基板清洗装置的概略动作的示意图。
图11用于说明图1的基板清洗装置的概略动作的示意图。
图12用于说明图1的基板清洗装置的概略动作的示意图。
图13用于说明图1的基板清洗装置的概略动作的示意图。
图14用于说明图1的基板清洗装置的概略动作的示意图。
图15用于说明图1的基板清洗装置的概略动作的示意图。
图16用于说明图12的基板清洗装置的概略动作的示意图。
图17用于说明图12的基板清洗装置的概略动作的示意图。
图18用于说明图12的基板清洗装置的概略动作的示意图。
图19用于说明图12的基板清洗装置的概略动作的示意图。
图20用于说明图12的基板清洗装置的概略动作的示意图。
图21用于说明图12的基板清洗装置的概略动作的示意图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的实施方式的基板清洗装置进行说明。在以下的说明中，基板是指半导体基板、液晶显示设备或有机EL(Electro Luminescence)显示设备等FPD(Flat Panel Display)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、磁光盘用基板、光罩用基板、陶瓷基板或太阳能电池用基板等。另外，本实施方式所使用的基板的至少一部分具有圆形的外周部。例如，除定位用的凹口外的外周部具有圆形。
(1)基板处理装置的结构
图1是本发明的一实施方式的基板清洗装置的示意性俯视图。图2是显示图1的基板清洗装置1的内部结构的外观立体图。在本实施方式的基板清洗装置1中，为了明确位置关系而定义相互正交的X方向、Y方向及Z方向。在图1及图2以后的规定图中，适当以箭头表示X方向、Y方向及Z方向。X方向及Y方向在水平面内相互正交，Z方向相当于铅直方向。
如图1所示，基板清洗装置1具备上侧保持装置10A、10B、下侧保持装置20、台座装置30、交接装置40、下表面清洗装置50、杯装置60、上表面清洗装置70、端部清洗装置80及开闭装置90。这些结构要素设置在单元框体2内。在图2中，以虚线显示单元框体2。
单元框体2具有矩形的底面部2a、与从底面部2a的4条边向上方延伸的4个侧壁部2b、2c、2d、2e。侧壁部2b、2c相互对向，侧壁部2d、2e相互对向。在侧壁部2b的中央部，形成有矩形开口。该开口为基板W的搬入搬出口2x，且在对单元框体2搬入及搬出基板W时使用。在图2中，以粗虚线表示搬入搬出口2x。在以下的说明中，将Y方向中的从单元框体2的内部通过搬入搬出口2x朝向单元框体2的外部的方向(自侧壁部2c朝向侧壁部2b的方向)称为前方，将其反方向(自侧壁部2b朝向侧壁部2c的方向)称为后方。
在侧壁部2b的搬入搬出口2x的形成部分及其附近的区域，设置有开闭装置90。开闭装置90包含构成为能够将搬入搬出口2x开闭的闸门91和驱动闸门91的闸门驱动部92。在图2中，以粗双点链线表示闸门91。闸门驱动部92以使对基板清洗装置1搬入及搬出基板W时开放搬入搬出口2x的方式驱动闸门91。另外，闸门驱动部92以使基板清洗装置1中清洗基板W时闭塞搬入搬出口2x的方式驱动闸门91。
在底面部2a的中央部设置有台座装置30。台座装置30包含线性导轨31、可动台座32及台座驱动部33。线性导轨31包含2条轨道，被设置为在俯视下从侧壁部2b的附近沿Y方向延伸至侧壁部2c的附近。可动台座32被设置为能够在线性导轨31的2条轨道上沿Y方向移动。台座驱动部33包含例如脉冲马达，使可动台座32在线性导轨31上沿Y方向移动。
在可动台座32上，下侧保持装置20及下表面清洗装置50被设置为在Y方向上排列。下侧保持装置20包含吸附保持部21及吸附保持驱动部22。吸附保持部21为所谓旋转卡盘，具有能够吸附保持基板W的下表面的圆形的吸附面，且构成为可绕上下方向延伸的轴(Z方向的轴)旋转。在以下的说明中，在通过吸附保持部21吸附保持基板W时，将基板W的下表面中应通过吸附保持部21的吸附面吸附的区域称为下表面中央区域。另一方面，将基板W的下表面中包围下表面中央区域的区域称为下表面外侧区域。
吸附保持驱动部22包含马达。吸附保持驱动部22的马达以使旋转轴向上方突出的方式被设置在可动台座32上。吸附保持部21被安装在吸附保持驱动部22的旋转轴的上端部。另外，在吸附保持驱动部22的旋转轴，形成有用于在吸附保持部21吸附保持基板W的吸引路径。该吸引路径连接在未图示的吸气装置。吸附保持驱动部22使吸附保持部21绕上述旋转轴旋转。
在可动台座32上，在下侧保持装置20的附近还设置有交接装置40。交接装置40包含多根(在本例中为3根)支承销41、销连结构件42及销升降驱动部43。销连结构件42形成为在俯视下包围吸附保持部21，将多根支承销41连结。多根支承销41在通过销连结构件42相互连结的状态下，从销连结构件42向上方延伸一定长度。销升降驱动部43使销连结构件42在可动台座32上升降。由此，多根支承销41相对于吸附保持部21相对升降。
下表面清洗装置50包含下表面刷51、2个液体喷嘴52、液体喷嘴52a、52b、气体喷出部53、升降支承部54、移动支承部55、下表面刷旋转驱动部55a、下表面刷升降驱动部55b及下表面刷移动驱动部55c。移动支承部55被设置为在可动台座32上的一定区域内能够相对于下侧保持装置20在Y方向上移动。如图2所示，在移动支承部55上，可升降地设置有升降支承部54。升降支承部54具有在远离吸附保持部21的方向(在本例中为后方)上向斜下方倾斜的上表面54u。
如图1所示，下表面刷51在俯视下具有圆形的外形，在本实施方式中形成为较大型。具体而言，下表面刷51的直径大于吸附保持部21的吸附面的直径，例如为吸附保持部21的吸附面的直径的1.3倍。另外，下表面刷51的直径大于基板W的直径的1/3且小于1/2。此外，基板W的直径为例如300mm。
优选为下表面刷51通过氟类树脂等沾湿性较低的材料形成。在该情况下，减少在下表面刷51附着污染物。由此，不易污染下表面刷51。在本例中，下表面刷51虽然通过PTFE(聚四氟乙烯)形成，但实施方式不限定在此。下表面刷51也可以通过PVA(聚乙烯醇)等较软质的树脂材料形成。
下表面刷51具有可以与基板W的下表面接触的清洗面。另外，下表面刷51以使清洗面朝向上方且清洗面可绕通过该清洗面的中心在上下方向延伸的轴旋转的方式被安装在升降支承部54的上表面54u。
2个液体喷嘴52分别以使位于下表面刷51的附近且液体喷出口朝向上方的方式，被安装在升降支承部54的上表面54u上。在液体喷嘴52，连接有下表面清洗液供给部56(图3)。下表面清洗液供给部56对液体喷嘴52供给清洗液。液体喷嘴52在通过下表面刷51清洗基板W时，将从下表面清洗液供给部56供给的清洗液喷出至基板W的下表面。在本实施方式中，使用纯水作为供给至液体喷嘴52的清洗液。
2个液体喷嘴52a、52b分别以位于下表面刷51的附近且液体喷出口朝向斜上方的方式，被安装在升降支承部54的上表面54u上。在液体喷嘴52a、52b连接有刷清洗液供给部57(图3)。刷清洗液供给部57对液体喷嘴52a、52b供给清洗液。液体喷嘴52a、52b在下表面刷51的清洗时，将从刷清洗液供给部57供给的清洗液分别喷出至下表面刷51的清洗面的中央部及端部。在本实施方式中，使用纯水作为供给至液体喷嘴52a、52b的清洗液。
这样，通过液体喷嘴52a、52b分别对下表面刷51的清洗面的中央部及端部喷出清洗液。因此，即使在下表面刷51为较大型的情况、或下表面刷51由沾湿性较低的材料(在本例中为PTFE)形成的情况下，也将均匀地沾湿下表面刷51的清洗面。由此，防止下表面刷51局部硬化。其结果是，可以通过下表面刷51均匀地清洗基板W的下表面。
气体喷出部53为具有在一方向延伸的气体喷出口的缝隙状气体喷射喷嘴。气体喷出部53以在俯视下位于下表面刷51与吸附保持部21之间且气体喷射口朝向上方的方式，被安装在升降支承部54的上表面54u。在气体喷出部53，连接有喷出气体供给部58(图3)。喷出气体供给部58对气体喷出部53供给气体。在本实施方式中，使用氮气等惰性气体作为供给至气体喷出部53的气体。气体喷出部53在通过下表面刷51清洗基板W时及稍后叙述的基板W的下表面的干燥时，将从喷出气体供给部58供给的气体喷射至基板W的下表面。在该情况下，在下表面刷51与吸附保持部21之间，形成有沿X方向延伸的带状气帘。
下表面刷旋转驱动部55a包含马达，在通过下表面刷51清洗基板W时，使下表面刷51旋转。下表面刷升降驱动部55b包含步进马达或气缸，使升降支承部54相对于移动支承部55升降。下表面刷移动驱动部55c包含马达，使移动支承部55在可动台座32上沿Y方向移动。这里，可动台座32的下侧保持装置20的位置固定。因此，在通过下表面刷移动驱动部55c使移动支承部55在Y方向移动时，移动支承部55相对于下侧保持装置20相对移动。在以下的说明中，将可动台座32上最接近下侧保持装置20时的下表面清洗装置50的位置称为接近位置，将在可动台座32上距下侧保持装置20最远时的下表面清洗装置50的位置称为分开位置。
在底面部2a的中央部还设置有杯装置60。杯装置60包含杯61及杯驱动部62。杯61被设置为在俯视下包围下侧保持装置20及台座装置30且能够升降。图2中，以虚线表示杯61。杯驱动部62根据下表面刷51清洗基板W的下表面中的哪一部分，使杯61在下杯位置与上杯位置之间移动。下杯位置是杯61的上端部位于比由吸附保持部21吸附保持的基板W更靠下方处的高度位置。另外，上杯位置是杯61的上端部位于比吸附保持部21更靠上方处的高度位置。
在比杯61更靠上方的高度位置，以在俯视下隔着台座装置30对向的方式设置有一对上侧保持装置10A、10B。上侧保持装置10A包含下卡盘11A、上卡盘12A、下卡盘驱动部13A及上卡盘驱动部14A。上侧保持装置10B包含下卡盘11B、上卡盘12B、下卡盘驱动部13B及上卡盘驱动部14B。
下卡盘11A、11B在俯视下相对于通过吸附保持部21的中心在Y方向(前后方向)延伸的铅直面被对称配置，并被设置为在共通的水平面内能够在X方向移动。下卡盘11A、11B分别具有能够从基板W的下方支承基板W的下表面周缘部的2个支承片。下卡盘驱动部13A、13B以使下卡盘11A、11B相互接近的方式，或使下卡盘11A、11B相互远离的方式，使下卡盘11A、11B移动。
上卡盘12A、12B与下卡盘11A、11B同样地，在俯视下相对于通过吸附保持部21的中心在Y方向(前后方向)延伸的铅直面被对称配置，并被设置为在共通的水平面内能够在X方向移动。上卡盘12A、12B分别具有构成为与基板W的外周端部的2个部分抵接而能够保持基板W的外周端部的2个保持片。上卡盘驱动部14A、14B以使上卡盘12A、12B相互接近的方式，或使上卡盘12A、12B相互远离的方式，使上卡盘12A、12B移动。
如图1所示，在杯61的一侧，以在俯视下位于上侧保持装置10B的附近的方式，设置有上表面清洗装置70。上表面清洗装置70包含旋转支承轴71、臂72、喷雾喷嘴73及上表面清洗驱动部74。
旋转支承轴71以在上下方向延伸且能够升降并旋转地通过上表面清洗驱动部74支承在底面部2a上。如图2所示，臂72在比上侧保持装置10B更靠上方的位置，被设置为从旋转支承轴71的上端部沿水平方向延伸。在臂72的前端部安装有喷雾喷嘴73。
在喷雾喷嘴73连接有上表面清洗流体供给部75(图3)。上表面清洗流体供给部75对喷雾喷嘴73供给清洗液及气体。在本实施方式中，使用纯水作为供给至喷雾喷嘴73的清洗液，使用氮气等惰性气体作为供给至喷雾喷嘴73的气体。喷雾喷嘴73在清洗基板W的上表面时，将从上表面清洗流体供给部75供给的清洗液与气体混合而产生混合流体，将所产生的混合流体向下方喷射。
上表面清洗驱动部74包含1个或多个脉冲马达及气缸等，使旋转支承轴71升降，并且使旋转支承轴71旋转。根据上述结构，在通过吸附保持部21吸附保持并旋转的基板W的上表面上，使喷雾喷嘴73呈圆弧状移动，由此可以清洗基板W的上表面整体。
如图1所示，在杯61的另一侧，以在俯视下位于上侧保持装置10A的附近的方式，设置有端部清洗装置80。端部清洗装置80包含旋转支承轴81、臂82、斜角刷83及斜角刷驱动部84。
旋转支承轴81在底面部2a上，在上下方向延伸且能够升降、能够旋转地通过斜角刷驱动部84支承。如图2所示，臂82在比上侧保持装置10A更靠上方的位置，被设置为从旋转支承轴81的上端部沿水平方向延伸。在臂82的前端部，以向下方突出且能够绕上下方向的轴旋转的方式设置有斜角刷83。
斜角刷83的上半部具有倒圆锥台形状且下半部具有圆锥台形状。根据该斜角刷83，可以在外周面的上下方向的中央部分清洗基板W的外周端部。
斜角刷驱动部84包含1个或多个脉冲马达及气缸等，使旋转支承轴81升降，并且使旋转支承轴81旋转。根据上述结构，使斜角刷83的外周面的中央部分接触通过吸附保持部21吸附保持并旋转的基板W的外周端部，由此可以清洗基板W的外周端部整体。
此处，斜角刷驱动部84还包含内置于臂82的马达。该马达使设置于臂82的前端部的斜角刷83绕上下方向的轴旋转。因此，在清洗基板W的外周端部时，通过斜角刷83旋转，基板W的外周端部的斜角刷83的清洗力提高。
图3表示基板清洗装置1的控制系统的结构的框图。图3的控制装置9包含CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)及存储装置。RAM被用作CPU的作业区域。ROM存储系统程序。存储装置存储控制程序。
如图3所示，控制装置9包含卡盘控制部9A、吸附控制部9B、台座控制部9C、交接控制部9D、下表面清洗控制部9E、杯控制部9F、上表面清洗控制部9G、斜角清洗控制部9H及搬入搬出控制部9I作为功能部。通过CPU在RAM上执行存储在存储装置的基板清洗程序而实现控制装置9的功能部。控制装置9的功能部的一部分或全部也可以通过电子电路等的硬件实现。
卡盘控制部9A为了接收搬入至基板清洗装置1的基板W，并保持在吸附保持部21的上方的位置，而控制下卡盘驱动部13A、13B及上卡盘驱动部14A、14B。吸附控制部9B为了通过吸附保持部21吸附保持基板W且使所吸附保持的基板W旋转，而控制吸附保持驱动部22。
台座控制部9C为了使可动台座32相对于通过上侧保持装置10A、10B保持的基板W移动，而控制面板座驱动部33。交接控制部9D为了使基板W在由上侧保持装置10A、10B保持的基板W的高度位置与由吸附保持部21保持的基板W的高度位置之间移动，而控制销升降驱动部43。
下表面清洗控制部9E为了清洗基板W的下表面，而控制下表面刷旋转驱动部55a、下表面刷升降驱动部55b、下表面刷移动驱动部55c、下表面清洗液供给部56及喷出气体供给部58。另外，下表面清洗控制部9E为了清洗下表面刷51，而控制刷清洗液供给部57。杯控制部9F为了在清洗由吸附保持部21吸附保持的基板W时由杯61接住从基板W飞散的清洗液，而控制杯驱动部62。
上表面清洗控制部9G为了清洗由吸附保持部21吸附保持的基板W的上表面，而控制上表面清洗驱动部74及上表面清洗流体供给部75。斜角清洗控制部9H为了清洗由吸附保持部21吸附保持的基板W的外周端部，而控制斜角刷驱动部84。搬入搬出控制部9I为了在基板清洗装置1的基板W的搬入时及搬出时开闭单元框体2的搬入搬出口2x，而控制闸门驱动部92。
(2)基板清洗装置的概略动作
图4～图15是用于说明图1的基板清洗装置1的概略动作的示意图。在图4～图15各图中，上段表示基板清洗装置1的俯视图。另外，中段表示沿Y方向观察的下侧保持装置20及其周边部的侧视图，下段表示沿X方向观察的下侧保持装置20及其周边部的侧视图。中段的侧视图对应于图1的A-A线侧视图，下段的侧视图对应于图1的B-B线侧视图。此外，为了容易理解基板清洗装置1的各结构要素的形状及动作状态，在上段的俯视图与中段及下段的侧视图之间，一部分结构要素的缩放率不同。另外，在图4～图15中，杯61以双点链线来表示，并且基板W的外形以较粗的单点链线显示。
在对基板清洗装置1搬入基板W前的初始状态下，开闭装置90的闸门91将搬入搬出口2x闭塞。另外，如图1所示，下卡盘11A、11B维持彼此的距离充分大于基板W的直径的状态。另外，上卡盘12A、12B也维持彼此的距离充分大于基板W的直径的状态。
另外，台座装置30的可动台座32被配置为在俯视下吸附保持部21的中心位于杯61的中心。在可动台座32上，下表面清洗装置50配置在接近位置。下表面清洗装置50的升降支承部54使下表面刷51的清洗面(上端部)处于比吸附保持部21下方的位置。将该初始状态的下表面刷51的位置称为待机位置。在基板W保持在吸附保持部21的状态下，待机位置处于该基板W的下方。
另外，在交接装置40中，处于多根支承销41位于比吸附保持部21更下方的状态。进而，在杯装置60中，杯61处于下杯位置。在以下的说明中，将在俯视下杯61的中心位置称为平面基准位置rp。另外，将在俯视下吸附保持部21的中心位于平面基准位置rp时的底面部2a上的可动台座32的位置称为第1水平位置。
对基板清洗装置1的单元框体2内搬入基板W。具体而言，在即将搬入基板W之前，闸门91将搬入搬出口2x开放。之后，如图4中粗实线箭头a1所示，未图示的基板搬送机器人的手(基板保持部)RH通过搬入搬出口2x将基板W搬入至单元框体2内的大致中央的位置。此时，通过手RH保持的基板W如图4所示，位于下卡盘11A及上卡盘12A与下卡盘11B及上卡盘12B之间。
接着，如图5中粗实线箭头a2所示，以使下卡盘11A、11B的多个支承片位于基板W的下表面周缘部的下方的方式，使下卡盘11A、11B相互接近。在该状态下，手RH下降，从搬入搬出口2x退出。由此，保持在手RH的基板W的下表面周缘部的多个部分通过下卡盘11A、11B的多个支承片支承。在手RH退出后，闸门91将搬入搬出口2x闭塞。
接着，如图6中粗实线箭头a3所示，以使上卡盘12A、12B的多个保持片与基板W的外周端部抵接的方式，使上卡盘12A、12B相互接近。通过上卡盘12A、12B的多个保持片与基板W的外周端部的多个部分抵接，通过下卡盘11A、11B支承的基板W还通过上卡盘12A、12B保持。另外，如图6中粗实线箭头a4所示，以使吸附保持部21偏离平面基准位置rp规定距离且下表面刷51的中心位于平面基准位置rp的方式，使可动台座32从第1水平位置向前方移动。此时，将位于底面部2a上的可动台座32的位置称为第2水平位置。
接着，如图7中粗实线箭头a5所示，以使待机位置的下表面刷51的清洗面与基板W的下表面中央区域接触的方式，使升降支承部54上升。将此时的下表面刷51的位置称为处理位置。另外，如图7中粗实线箭头a6所示，下表面刷51绕上下方向的轴旋转(自转)。由此，通过下表面刷51将附着在基板W的下表面中央区域的污染物质物理剥离。
在图7的下段，在对白框内表示下表面刷51与基板W的下表面接触的部分的放大侧视图。如该对白框内所示，在下表面刷51与基板W接触的状态下，液体喷嘴52及气体喷出部53被保持在接近基板W的下表面的位置。此时，液体喷嘴52如白色箭头a51所示，在下表面刷51附近的位置向基板W的下表面喷出清洗液。由此，通过将自液体喷嘴52供给至基板W的下表面的清洗液引导至下表面刷51与基板W的接触部，而通过清洗液冲洗通过下表面刷51从基板W的背面去除的污染物质。这样，在下表面清洗装置50中，将液体喷嘴52与下表面刷51一起安装在升降支承部54。由此，可以对由下表面刷51清洗基板W的下表面的部分高效地供给清洗液。因此，将减少清洗液的消耗量且抑制清洗液的过度飞散。
在图7的下段，在对白框内表示下表面刷51与基板W的下表面接触的部分的放大侧视图。如该对白框内所示，在下表面刷51与基板W接触的状态下，液体喷嘴52及气体喷出部53被保持在接近基板W的下表面的位置。此时，液体喷嘴52如白色箭头a51所示，在下表面刷51附近的位置向基板W的下表面喷出清洗液。由此，通过将自液体喷嘴52供给至基板W的下表面的清洗液引导至下表面刷51与基板W的接触部，而通过清洗液冲洗通过下表面刷51从基板W的背面去除的污染物质。如此，在下表面清洗装置50中，将液体喷嘴52与下表面刷51一起安装在升降支承部54。由此，可对由下表面刷51清洗基板W的下表面的部分高效地供给清洗液。因此，将减少清洗液的消耗量且抑制清洗液的过度飞散。
此处，升降支承部54的上表面54u在远离吸附保持部21的方向上向斜下方倾斜。在该情况下，在包含污染物质的清洗液自基板W的下表面落下至升降支承部54上的情况下，将通过上表面54u接住的清洗液朝向远离吸附保持部21的方向引导。
另外，在通过下表面刷51清洗基板W的下表面时，气体喷出部53如图7的对白框内白色箭头a52所示，在下表面刷51与吸附保持部21之间的位置向基板W的下表面喷射气体。在本实施方式中，气体喷出部53以气体喷射口在X方向延伸的方式安装在升降支承部54上。在该情况下，从气体喷出部53对基板W的下表面喷射气体时，在下表面刷51与吸附保持部21之间形成在X方向延伸的带状气帘。由此，在通过下表面刷51清洗基板W的下表面时，防止包含污染物质的清洗液向吸附保持部21飞散。因此，在由下表面刷51清洗基板W的下表面时，防止包含污染物质的清洗液附着在吸附保持部21，而将吸附保持部21的吸附面保持清洁。
此外，在图7的例子中，气体喷出部53如白色箭头a52所示，从气体喷出部53向下表面刷51斜上方地喷射气体，但本发明不限定在此。气体喷出部53也可以沿Z方向从气体喷出部53向基板W的下表面喷射气体。
接着，在图7的状态下，若基板W的下表面中央区域的清洗完成，则停止下表面刷51的旋转，以下表面刷51的清洗面与基板W分开特定距离的方式，使升降支承部54下降。另外，停止从液体喷嘴52向基板W喷出清洗液。此时，继续从气体喷出部53向基板W喷射气体。
之后，如图8中粗实线箭头a7所示，以吸附保持部21位于平面基准位置rp的方式，使可动台座32向后方移动。即，可动台座32从第2水平位置移动至第1水平位置。此时，通过继续从气体喷出部53向基板W喷射气体，而通过气帘将基板W的下表面中央区域依次干燥。
接着，如图9中粗实线箭头a8所示，以使下表面刷51的清洗面位于较吸附保持部21的吸附面(上端部)下方的方式，使升降支承部54下降。由此，下表面刷51移动至待机位置。另外，如图9中粗实线箭头a9所示，以使上卡盘12A、12B的多个保持片与基板W的外周端部分开的方式，使上卡盘12A、12B相互远离。此时，基板W成为通过下卡盘11A、11B支承的状态。
之后，如图9中粗实线箭头a10所示，以使多根支承销41的上端部位于较下卡盘11A、11B稍上方的方式，使销连结构件42上升。由此，通过下卡盘11A、11B支承的基板W通过多根支承销41来接收。
接着，如图10中粗实线箭头a11所示，下卡盘11A、11B相互远离。此时，下卡盘11A、11B移动至在俯视下不与由多根支承销41支承的基板W重叠的位置。由此，上侧保持装置10A、10B均恢复至初始状态。
接着，如图11中粗实线箭头a12所示，以使多根支承销41的上端部位于较吸附保持部21下方的方式，使销连结构件42下降。由此，支承在多根支承销41上的基板W通过吸附保持部21来接收。在该状态下，吸附保持部21吸附保持基板W的下表面中央区域。在与销连结构件42下降的同时，或在销连结构件42的下降完成后，如图11中粗实线箭头a13所示，杯61从下杯位置上升至上杯位置。
接着，如图12中粗实线箭头a14所示，吸附保持部21绕上下方向的轴(吸附保持驱动部22的旋转轴的轴心)旋转。由此，吸附保持在吸附保持部21的基板W以水平姿势旋转。
接着，上表面清洗装置70的旋转支承轴71旋转、下降。由此，如图12中粗实线箭头a15所示，喷雾喷嘴73移动至基板W的上方的位置，以使喷雾喷嘴73与基板W之间的距离成为预设距离的方式下降。在该状态下，喷雾喷嘴73对基板W的上表面喷射清洗液与气体的混合流体。另外，旋转支承轴71旋转。由此，如图12中较粗的实线箭头a16所示，喷雾喷嘴73在旋转的基板W的上方的位置移动。通过对基板W的上表面整体喷射混合流体，而清洗基板W的上表面整体。
另外，在由喷雾喷嘴73清洗基板W的上表面时，端部清洗装置80的旋转支承轴81也旋转、下降。由此，如图12中粗实线箭头a17所示，斜角刷83移动至基板W的外周端部的上方的位置。另外，斜角刷83的外周面的中央部分以与基板W的外周端部接触的方式下降。在该状态下，斜角刷83绕上下方向的轴旋转(自转)。由此，通过斜角刷83将附着在基板W的外周端部的污染物质物理剥离。从基板W的外周端部剥离的污染物质通过自喷雾喷嘴73喷射至基板W的混合流体的清洗液冲洗。
进而，在通过喷雾喷嘴73清洗基板W的上表面时，以使待机位置的下表面刷51的清洗面与基板W的下表面外侧区域接触的方式，使升降支承部54上升。由此，下表面刷51移动至处理位置。另外，如图12中较粗的实线箭头a18所示，下表面刷51绕上下方向的轴旋转(自转)。进而，液体喷嘴52向基板W的下表面喷出清洗液，气体喷出部53向基板W的下表面喷射气体。由此，通过下表面刷51将通过吸附保持部21吸附保持并旋转的基板W的下表面外侧区域遍及整体而进行清洗。
下表面刷51的旋转方向也可以与吸附保持部21的旋转方向相反。在该情况下，可以高效地清洗基板W的下表面外侧区域。此外，在下表面刷51不是较大型的情况下，如图12中粗实线箭头a19所示，移动支承部55也可以在可动台座32上在接近位置与分开位置之间进行进退动作。即使在该情况下，也可以通过下表面刷51将通过吸附保持部21吸附保持并旋转的基板W的下表面外侧区域遍及整体而进行清洗。
另外，在本实施方式中，使用喷雾喷嘴73清洗基板W的上表面需要较长的时间，与此相对，使用较大型的下表面刷51清洗基板W的下表面外侧区域可以在较短时间执行。因此，在基板W的上表面的清洗期间，通过上述下表面刷51清洗基板W的下表面外侧区域，且交替执行使用图1的液体喷嘴52a、52b清洗下表面刷51。稍后对图12的下表面刷51的清洗动作的细节进行叙述。
接着，当基板W的上表面、外周端部及下表面外侧区域的清洗完成时，停止自喷雾喷嘴73向基板W喷射混合流体。另外，如图13中较粗的实线箭头a20所示，喷雾喷嘴73移动至杯61的一侧位置(初始状态的位置)。另外，如图13中较粗的实线箭头a21所示，斜角刷83移动至杯61的另一侧位置(初始状态的位置)。进而，停止下表面刷51的旋转，以使下表面刷51的清洗面与基板W分开特定距离的方式，使升降支承部54下降。由此，液体喷嘴52移动至待机位置。另外，停止自液体喷嘴52向基板W喷出清洗液、以及从气体喷出部53向基板W喷射气体。在该状态下，通过吸附保持部21高速旋转，而甩掉附着在基板W的清洗液，将基板W整体干燥。
接着，如图14中粗实线箭头a22所示，杯61从上杯位置下降至下杯位置。另外，为了将新基板W搬入至单元框体2内，如图14中较粗的实线箭头a23所示，使下卡盘11A、11B相互接近至能够支承新基板W的位置。
最后，从基板清洗装置1的单元框体2内搬出基板W。具体而言，在即将搬出基板W之前闸门91将搬入搬出口2x开放。之后，如图15中粗实线箭头a24所示，未图示的基板搬送机器人的手(基板保持部)RH通过搬入搬出口2x进入单元框体2内。接着，手RH接收吸附保持部21上的基板W，并从搬入搬出口2x退出。在手RH退出后，闸门91将搬入搬出口2x闭塞。
(3)下表面刷的清洗动作
图16～图21是用于说明图12的基板清洗装置1的概略动作的示意图。如图16所示，在图12的基板W的上表面的清洗时，吸附保持部21在吸附保持基板W的状态下绕上下方向的轴旋转，且喷雾喷嘴73移动至基板W的大致中心的上方。在该状态下，从喷雾喷嘴73对基板W的上表面喷射清洗液与气体的混合流体。
另外，开始通过图12的斜角刷83清洗基板W的外周端部。此时，基板W的下表面外侧区域的污染度设为100％，下表面刷51的污染度设为0％。此处，污染度为表示清洁度的高低的指标，污染度较高意味着清洁度较低。
接着，如图17所示，喷雾喷嘴73在旋转的基板W的上方向外侧移动。继续该喷雾喷嘴73的移动直至喷雾喷嘴73到达基板W的外周部的上方为止。另外，以使下表面刷51的清洗面接触基板W的下表面外侧区域的方式，下表面刷51进行旋转且从待机位置上升至上方的处理位置。进而，从图12的液体喷嘴52对基板W的下表面喷出清洗液。由此，清洗基板W的下表面外侧区域。在清洗基板W的下表面外侧区域时，从图12的气体喷出部53向基板W的下表面喷射气体。
在图17的基板W的下表面外侧区域的清洗动作中，例如与污染度60％相当的污染物质转印在下表面刷51。另外，在附着在基板W的污染物质中例如与污染度20％相当的污染物质由清洗液冲洗。在该情况下，基板W的下表面外侧区域的污染度降低至20％，下表面刷51的污染度上升至60％。
接着，如图18所示，以使下表面刷51的清洗面从基板W的下表面外侧区域分开的方式，下表面刷51进行旋转且从处理位置下降至下方的待机位置。另外，在待机位置，从液体喷嘴52a向下表面刷51的清洗面的中央部喷出清洗液，且从液体喷嘴52b向下表面刷51的清洗面的端部喷出清洗液。由此，清洗下表面刷51。
由于下表面刷51位于基板W的下方，因此喷出至下表面刷51的清洗液由于重力而落下至下方。在该情况下，由于清洗液不飞散至下表面刷51的周围，因此防止对基板W的清洗波及不良影响。此外，在本例子中，从液体喷嘴52a喷出的清洗液呈拋物线状从斜上方供给至下表面刷51的清洗面的中央部。在下表面刷51的清洗，也可以兼用超声波清洗。
在图18的下表面刷51的清洗动作中，在附着在下表面刷51的污染物质中的例如与污染度20％相当的污染物质由清洗液冲洗。在该情况下，基板W的下表面外侧区域的污染度仍为20％，下表面刷51的污染度降低至40％。
接着，如图19所示，以使下表面刷51的清洗面接触基板W的下表面外侧区域的方式，下表面刷51进行旋转且从待机位置上升至上方的处理位置，由此再次清洗基板W的下表面外侧区域。图19的基板W的下表面外侧区域的清洗动作与图17的基板W的下表面外侧区域的清洗动作相同。
在图19的基板W的下表面外侧区域的清洗动作中，在基板W的下表面外侧区域与下表面刷51之间相互转印污染物质。然而，在当前时间点，下表面刷51的污染度大于基板W的下表面外侧区域的污染度。因此，污染物质自下表面刷51向基板W的下表面外侧区域的转印量大于污染物质从基板W的下表面外侧区域向下表面刷51的转印量。因此，实质上附着在下表面刷51的污染物质被转印在基板W的下表面外侧区域。
在附着在下表面刷51的污染物质中的例如与污染度20％相当的污染物质被转印在基板W的下表面外侧区域。另外，例如与污染度20％相当的污染物质通过清洗液冲洗。在该情况下，基板W的下表面外侧区域的污染度仍为20％，下表面刷51的污染度降低至20％。
之后，如图20所示，以使下表面刷51的清洗面从基板W的下表面外侧区域分开的方式，下表面刷51进行旋转且自处理位置下降至下方的待机位置，由此再次清洗下表面刷51。图20的下表面刷51的清洗动作与图18的下表面刷51的清洗动作相同。
在图20的下表面刷51的清洗动作中，在附着在下表面刷51的污染物质中的例如与污染度20％相当的污染物质由清洗液冲洗。在该情况下，基板W的下表面外侧区域的污染度仍为20％，下表面刷51的污染度降低至0％。
重复进行图19的基板W的下表面外侧区域的清洗动作和图20的下表面刷51的清洗动作。在该情况下，在基板W的下表面外侧区域的清洗动作中，在基板W的下表面外侧区域与下表面刷51之间相互转印污染物质。此处，在当前时间点，基板W的下表面外侧区域的污染度大于下表面刷51的污染度。因此，实质上附着在基板W的下表面外侧区域的污染物质被转印在下表面刷51。由此，基板W的下表面外侧区域的污染度降低。
另外，在基板W的下表面外侧区域的清洗动作中，即使在下表面刷51的污染度上升的情况时，也通过之后执行的下表面刷51的清洗动作而下表面刷51的污染度降低。因此，通过重复进行基板W的下表面外侧区域的清洗动作和下表面刷51的清洗动作，而可以将基板W的下表面外侧区域的污染度及下表面刷51的污染度均设为0％。另外，由于在基板W的上表面的清洗期间中重复进行基板W的下表面外侧区域的清洗动作和下表面刷51的清洗动作，因此总处理量不会降低。
最后，如图21所示，喷雾喷嘴73到达基板W的外周部的上方。通过停止从喷雾喷嘴73向基板W喷射混合流体，基板W的上表面的清洗结束。另外，通过停止下表面刷51的旋转，下表面刷51移动至待机位置，基板W的下表面外侧区域的清洗及下表面刷51的清洗结束。
在本实施方式中，下表面刷51的清洗所使用的清洗液为纯水，但实施方式并不限定于此。下表面刷51的清洗所使用的清洗液也可以为温水、功能水、弱碱水或药液。在清洗液为药液的情况下，也可以根据去除对象的污染物质的种类适当变更药液的种类。
另外，液体喷嘴52a、52b在下表面刷51处于处理位置时停止清洗液的喷出，但实施方式并不限定在此。液体喷嘴52a、52b也可以在下表面刷51处于处理位置时，即基板W的下表面外侧区域的清洗中也喷出清洗液。在该情况下，可以利用液体喷嘴52a、52b作为对基板W的下表面外侧区域喷出清洗液的喷嘴。进而，液体喷嘴52a、52b也可以在下表面刷51在待机位置与处理位置之间升降的期间也喷出清洗液。
(4)效果
在本实施方式的基板清洗装置1中，通过下表面刷51在处理位置旋转且接触基板W的下表面，而清洗基板W的下表面。另外，即使在通过清洗基板W的下表面而污染假面刷的情况下，也在待机位置，通过液体喷嘴52a、52b分别对旋转的下表面刷51的中央部及端部喷出清洗液。根据该结构，可以整体清洗下表面刷51。
另外，由于下表面刷51的待机位置在上下方向上与通过吸附保持部21保持的基板W重叠，因此即使在下表面刷51为较大型的情况下，占用空间也几乎不增加。因此，通过使用较大型的下表面刷51，可以在短时间清洗基板W的下表面。因此，即使在设置清洗下表面刷51的工序的情况下，占用空间也几乎不变化。由此，可以不使总处理量降低地维持下表面刷51的清洁度。
进而，下表面刷51被升降支承部54支承，液体喷嘴52a、52b分别以在下表面刷51附近使清洗液的喷出口朝向斜上方的方式被安装在升降支承部54。在该情况下，不妨碍通过下表面刷51清洗基板W的下表面，可以容易清洗下表面刷51。尤其，液体喷嘴52a以呈拋物线状从斜上方对下表面刷51的中央部供给清洗液的方式喷出清洗液。由此，不会妨碍通过下表面刷51清洗基板W的下表面，可以容易清洗下表面刷51的中央部。
(5)其他实施方式
(a)在上述实施方式中，虽然在上侧保持装置10A、10B中执行基板W的下表面中央区域的清洗之后，在下侧保持装置20中执行基板W的下表面外侧区域的清洗和下表面刷51的清洗，但实施方式并不限定在此。可以在下侧保持装置20中执行基板W的下表面外侧区域的清洗与下表面刷51的清洗之后，在上侧保持装置10A、10B中执行基板W的下表面中央区域的清洗。另外，也可以不执行基板W的下表面中央区域的清洗。在该情况下，基板清洗装置1不包含上侧保持装置10A、10B及交接装置40。
(b)在上述实施方式中，基板W的上表面使用喷雾喷嘴73清洗，但实施方式不限定在此。基板W的上表面可以使用刷清洗，也可以使用喷出清洗液的清洗喷嘴清洗。另外，也可以不清洗基板W的上表面。在该情况下，基板清洗装置1不包含上表面清洗装置70。同样地，也可以不清洗基板W的外周端部。在该情况下，基板清洗装置1不包含端部清洗装置80。
(c)在上述实施方式中，基板清洗装置1虽然包含控制装置9，但实施方式并不限定在此。在基板清洗装置1构成为可以通过外部的信息处理装置控制的情况下，基板清洗装置1也可以不包含控制装置9。
(d)在上述实施方式中，虽然多次重复进行处理位置的基板W的下表面外侧区域的清洗和待机位置的下表面刷51的清洗，但实施方式并不限定在此。也可以不重复进行处理位置的基板W的下表面外侧区域的清洗和待机位置的下表面刷51的清洗。
(6)技术方案的各结构要素与实施方式的各部的对应关系
以下，虽然对技术方案的各结构要素与实施方式的各要素的对应例进行说明，但本发明并不限定在下述例子。作为技术方案的各结构要素，也可以使用具有技术方案所记载的结构或功能的其他各种要素。
在上述实施方式中，基板W为基板的例子，吸附保持部21为基板保持部的例子，下表面刷51为下表面刷的例子，液体喷嘴52a、52b分别为第1及第2液体喷嘴的例子，基板清洗装置1为基板清洗装置的例子，升降支承部54为支承部的例子。

Claims (6)

1.一种基板清洗装置，其特征在于，具备：
基板保持部，其以水平姿势保持基板；
下表面刷，其构成为能够在用于清洗所述基板的处理位置与在上下方向上重叠于由所述基板保持部保持的所述基板的待机位置之间移动且能够绕上下方向的轴旋转，通过在所述处理位置与所述基板的下表面接触，由此清洗所述基板的下表面；
第1液体喷嘴，其在所述待机位置，对所述下表面刷的中央部喷出清洗液；
第2液体喷嘴，其在所述待机位置，对所述下表面刷的端部喷出清洗液。
2.根据权利要求1所述的基板清洗装置，其特征在于，
所述基板清洗装置还具备：支承部，其支承所述下表面刷，
所述第1液体喷嘴及所述第2液体喷嘴分别以使清洗液的喷出口朝向斜上方的方式被安装在所述支承部。
3.根据权利要求1或2所述的基板清洗装置，其特征在于，
所述第1液体喷嘴以呈拋物线状从斜上方对所述下表面刷的中央部供给清洗液的方式喷出清洗液。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的基板清洗装置，其特征在于，
所述下表面刷由氟类树脂形成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的基板清洗装置，其特征在于，
所述基板保持部及所述下表面刷分别具有圆形的外形，
所述下表面刷的直径大于所述基板保持部的直径。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的基板清洗装置，其特征在于，
所述基板及所述下表面刷分别具有圆形的外形，
所述下表面刷的直径大于所述基板的直径的1/3。
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