DE19860731A1 - Substrate washing apparatus and method - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Substrat-Waschanlage und ein Verfahren zur Naßreinigung eines Substrats.

In dem Herstellungsprozeß für Halbleiterbauelemente wird die Oberfläche eines Halbleiterwavers mit einer Bürste oder einem Schwamm abgeschrubbt, während eine Reinigungsflüssigkeit darauf aufgesprüht wird. Da Fremdstoffe, wie zum Beispiel Partikel, or­ ganische Stoffe und Metalle auf diese Weise entfernt werden, wird der Reinheitsgrad der Oberfläche verbessert. Zur Schrubb­ reinigung wird die in dem US-Patent Nr. 5,685,039 offenbarte Anlage auf herkömmliche Weise verwendet. Jedoch können in der herkömmlichen Anlage Teilchen auf der Oberfläche eines Reini­ gungselements (Bürste oder Schwamm) hängenbleiben und in leichte Vertiefungen und Löcher des Reinigungselementes eindringen. Die an dem Reinigungselement haftenden und eingedrungenen Teilchen können aus dem Reinigungselement heraus fallen und an dem Waver W haften bleiben.

Eine Aufgabe der gegenwärtigen Erfindung ist es, eine Substrat- Waschanlage und ein Verfahren unter Einsatz eines Reinigungsele­ mentes zu schaffen, an dem Partikel weniger haften bleiben und das leicht gereinigt werden kann.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Substrat-Waschanlage angegeben, die umfaßt:

• - ein Folien-Reinigungselement, das flüssigkeitsdurchlässig ist und relativ zu einem Substrat bewegt wird, das im we­ sentlichen horizontal gehalten ist, und dabei im Kontakt mit dem Substrat steht;
• - ein Tragteil zum Tragen des Folien-Reinigungselementes;
• - eine Zufuhrleitung zum Zuführen einer Reinigungsflüssigkeit zu dem Substrat durch das Folien-Reinigungselement;
• - Zufuhrmittel zum Zuführen der Reinigungsflüssigkeit in die Zufuhrleitung;
• - Druckmittel zum Andrücken des Folien-Reinigungselements, dem Reinigungsflüssigkeit zugeführt wird und das ange­ schwollen ist, auf das Substrat; und
• - Relativbewegungsmittel zum horizontalen Bewegen des Folien- Reinigungselements, das mit der Reinigungsflüssigkeit be­ aufschlagt und angeschwollen ist, relativ zu dem Substrat.

In der Substrat-Waschanlage können die Partikel schwer an dem Reinigungselement hängen bleiben, da das Folien-Reinigungsele­ ment eine geringe Adsorptionskraft auf die Partikel hat. Da die Reinigungsflüssigkeit aus dem Folien-Reinigungselement ausströ­ men kann, ist es für die Teilchen schwierig, in das Folien-Rei­ nigungselement einzudringen. Wenn das Folien-Reinigungselement selbst gereinigt wird, treten die Teilchen leicht aus dem Ele­ ment heraus, mit dem Ergebnis, daß die zum Reinigen benötigte Zeit verringert werden kann.

Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung umfaßt weiterhin eine Steuerung zum Steuern mindestens des Betriebs der Druckmittel und der Reinigungsflüssigkeits-Zufuhrmittel. Die Steuerung re­ gelt eine Übersteuerung der auf das Substrat durch das Folien- Reinigungselement aufgebrachten Kontaktbelastung, durch Steue­ rung der Druckmittel.

Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung umfaßt weiterhin Mit­ tel zum Einstellen des Zufuhrdrucks für das Reinigungsmittel, das durch die Zufuhrleitung fließt. In diesem Fall stellt die Steuerung die auf das Substrat durch das Folien-Reinigungsele­ ment aufgebrachte übersteuerte Kontaktbelastung mit Hilfe von Stellmitteln für den Zufuhrdruck der Reinigungsflüssigkeit ein.

Das Tragteil hat einen Zylinder, einen unteren Abschnitt, an dem das Folien-Reinigungselement angebracht ist, einen oberen Ab­ schnitt, mit dem die obere Zufuhrleitung kommuniziert, einen Vorratsbehälter zum zeitweisen Speichern von Reinigungsflüssig­ keit, die von der Zufuhrleitung zugeführt wird, und außerdem An­ triebsmittel zum Rotieren des Zylinders um seine vertikale Ach­ se.

Weiterhin sollte die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung vor­ zugsweise eine Dispersionsplatte für den Fluidstrom auf den Wa­ ver haben, die zwischen dem Vorratsbehälter und dem Folien-Rei­ nigungselement angeordnet ist und eine Vielzahl von Löchern zum Durchlassen der Reinigungsflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter auf das Folien-Reinigungselement hat.

Weiterhin sollte die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung vor­ zugsweise ein elastisches Element (Schwamm) haben, das wasser­ durchlässig ist und zwischen dem Vorratsbehälter und dem Folien- Reinigungselement angeordnet ist, um die Reinigungsflüssigkeit von dem Vorratsbehälter zu dem Folien-Reinigungselement durch­ zulassen. Als wasserdurchlässiges elastisches Element (Schwamm) wird vorzugsweise geschäumtes PVA (Polyvinylalkohol) verwendet. In diesem Fall wird das elastische Element als Kernelement des Folien-Reinigungselements verwendet. Auch wenn die Zufuhrmenge der Reinigungsflüssigkeit auf das Folien-Reinigungselement ge­ ring ist, wird ein gewünschter Innendruck des Folien-Reinigungs­ elements erreicht, so daß der Verbrauch von Reinigungsflüssig­ keit verringert wird.

Vorzugsweise hat das Tragteil einen Ultraschall-Oszillator zum Aufbringen einer Ultraschallwelle auf die Reinigungsflüssigkeit, die durch das Zufuhrrohr geleitet wird. Wenn die Reinigungsflüs­ sigkeit auf die Oberfläche des Substrats aufgebracht wird, wäh­ rend die Reinigungsflüssigkeit durch Ultraschallwellen oszilliert, wird die Reinigungsleistung und die Dispersionskraft erhöht.

Das Folien-Reinigungselement ist aus einer porösen und wasser­ festen Harzschicht oder einer hydrophilen Harzschicht gebildet. Als wasserfeste Harzschicht ist ein Fluorpolymer geeignet. Als hydrophiles Harz ist ein Polyolefin-Harz geeignet. Da dieses Harz einen geringen Abriebkoeffizienten hat, ist es für die Partikel schwierig, an dem Harz hängen zu bleiben. Da die Be­ ständigkeit gegen Chemikalien hoch ist, können Chemikalien mit höherer Reinigungsleistung verwendet werden. Ein derartiges Rei­ nigungselement wird wie folgt hergestellt:
Wenn Polytetrafluorethylen-Teilchen (PTFE) erhitzt und zusammen­ gepreßt werden, werden die Teilchen teilweise geschmolzen und verbunden, wodurch eine heiß gepreßte Folie gebildet wird. An­ schließend wird eine geeignete Kraft auf die heiß gepreßte Folie aufgebracht, um die nicht geschmolzenen Abschnitte auszudehnen. Als Resultat wird ein gitterförmiges Gewebe mit einer Vielzahl feiner Löcher erzielt. Die Kraft wird entweder durch ein einach­ siges Ziehverfahren (zum Ziehen der Folie in eine einzige Rich­ tung (X-Achse)) oder durch ein zweiachsiges Ziehverfahren (zum Ziehen der Folie in zwei Richtungen (X-Achse und Y-Achse)) auf die heiß gepreßte Folie aufgebracht. In der gezogenen porösen Folie liegt die Foliendicke vorzugsweise in dem Bereich von 0,5 bis 5 mm und der durchschnittliche Durchmesser der feinen Löcher in dem Bereich von 0,1 bis 50 µm. Um eine notwendige Zugfestig­ keit der Folie und einen gleichmäßigen Wasserdurchlaß durch die feinen Löcher zu erreichen, sollte die Foliendicke vorzugsweise in dem Bereich von 1,0 bis 3,0 mm und der durchschnittliche Lochdurchmesser in dem Bereich von 0,5 bis 2,0 µm liegen.

Als Material für das Folien-Reinigungselement kann neben PTFE ein Tetrafluorethylen-Perfluoralkylvinylether-Copolymer (PFA), ein Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Copolymer (FEP) oder eine Polychlorotrifluorethylen (PCTFE) verwendet werden. Da die­ se Fluorpolymer-Harzmaterialien wasserdicht sind, muß die Folie porös gefertigt werden, um Wasser durchzulassen. Damit das Fo­ lien-Reinigungselement nicht durch den Wasserdruck auseinanderb­ richt, wird die Zugfestigkeit der Harzfolie, die das Folien-Rei­ nigungselement bildet, auf 24,7 kg/mm² oder mehr in der Zugrichtung und 5,9 kg/mm² in eine Richtung quer zur Zugrichtung eingestellt.

Auf der anderen Seite kann ein hydrophiles Harz, wie zum Bei­ spiel ein Polyolefin-Harz verwendet werden. In diesem Fall, bei dem das Folien-Reinigungselement aus dem hydrophilen Harz gebil­ det wird, beträgt der geringste Wert der Foliendicke 0,5 mm, um eine notwendige Zugfestigkeit zu erzielen. Es gibt keine obere Grenze für die Foliendicke, da Wasser leicht durch die hydrophi­ le Harzschicht dringt.

Zur Lösung der Aufgabe hat das Verfahren zur Substratreinigung die Schritte von:

• (a) Halten des Substrats im wesentlichen horizontal;
• (b) Zuführen einer Reinigungsflüssigkeit auf die Substratober­ fläche durch ein Folien-Reinigungselement, das flüssig­ keitsdurchlässig ist, und Ermöglichen, daß das Folien-Rei­ nigungselement in Kontakt mit der Substratoberfläche tritt;
• (c) Andrücken des Folien-Reinigungselements auf die Substrat­ oberfläche über einen Nullpunkt hinaus, der ein Anfangs- Kontaktpunkt des Folien-Reinigungselements mit der Sub­ stratoberfläche ist, wobei das Folien-Reinigungselement in übersteuerten Kontakt mit der Substratoberfläche gebracht wird; und
• (d) Bewegen des Folien-Reinigungselements relativ zum Substrat, um die Substratoberfläche durch das Folien-Reinigungsele­ ment zu reinigen.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung hat weiterhin den Schritt (e) zum Zulassen, daß ein Dummy-Substrat übersteuert in Kontakt mit dem Folien-Reinigungselement tritt, um das Dummy- Substrat einer Schrubbreinigung zu unterziehen, wodurch die passendste übersteuerte Kontaktbelastung erreicht wird. In die­ sem Fall wird in dem Schritt (c) das Abnehmen der Menge des Fo­ lien-Reinigungselements aus geregelt oder ein Zufuhrdruck für die Reinigungsflüssigkeit so gesteuert, um die übersteuerte Kontakt­ belastung des Folien-Reinigungselements, die auf das Substrat wirkt, auf die passendste übersteuerte Kontaktbelastung einzu­ stellen, die in dem Schritt (e) erzielt wird.

In den Schritten (c) und (d) kann der Zufuhrdruck für die Reini­ gungsflüssigkeit im wesentlichen gleich sein kann, größer einge­ stellt werden als zur Stillstandszeit, in der das Substrat ge­ reinigt wird, oder abhängig von dem Oberflächenzustand des Sub­ strats veränderbar sein.

Zusätzliche Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung fortgesetzt und werden teilweise aus der Beschreibung deutlich oder können durch praktische Anwendung der Erfindung erkannt werden. Die Aufgaben und Vorteile der Er­ findung können durch die Gerätschaften und Kombinationen reali­ siert und erzielt werden, die insbesondere in der nachfolgenden Beschreibung herausgestellt sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnun­ gen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht eines voll­ ständigen Substrat-Bearbeitungssystems;

Fig. 2 eine Perspektivansicht des inneren Aufbaus einer Substrat-Waschanlage (Schrubbreiniger);

Fig. 3 eine Ansicht einer Ausführungsform einer erfin­ dungsgemäßen Substrat-Waschanlage mit einem Blockdiagramm eines Peripheriegerätes;

Fig. 4 eine Perspektivansicht eines Reinigungselementes der Ausführungsform aus Fig. 3;

Fig. 5 eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils der erfindungsgemäßen Substrat-Waschanlage mit einem Blockdiagramm von Peripheriegeräten;

Fig. 6 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Reinigungselement;

Fig. 7 einen Längsschnitt durch einen wesentlichen Teil der erfindungsgemäßen Substrat-Waschanlage;

Fig. 8 ein Flußdiagramm, welches das erfindungsgemäße Verfahren zum Reinigen von Substraten zeigt;

Fig. 9 eine Ansicht, die eine Ausführungsform eines Tragmechanismus für ein Reinigungselement zeigt;

Fig. 10 eine Ansicht, die eine andere Ausführungsform eines Tragmechanismus für ein Reinigungselement zeigt;

Fig. 11 eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines Verfahrens zum Bestimmen der Druckkraft des Rei­ nigungselements;

Fig. 12 einen Längsschnitt, der ein Reinigungselement einer anderen Ausführungsform zeigt;

Fig. 13 einen Längsschnitt, der ein Reinigungselement einer weiteren Ausführungsform zeigt;

Fig. 14a-14c aufeinanderfolgende Ansichten eines Verfahrens zum Bearbeiten eines Substrats entsprechend einer Ausführungsform der gegenwärtigen Erfindung;

Fig. 15 eine Querschnittsansicht einer Substrat-Waschan­ lage entsprechend einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 16 ein Flußdiagramm, das ein Substrat-Waschverfahren entsprechend einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Wie in der Fig. 1 gezeigt ist, hat das Reinigungssystem einen Lade-/Entladeabschnitt 2 und einen Verarbeitungsabschnitt 4. Der Lade-/Entladeabschnitt 2 hat einen Tisch 2a und einen Unterarm­ mechanismus 3. Vier Kassetten C sind an dem Tisch 2a befestigt. Eine Vielzahl von Wavern W sind in jeder Kassette gelagert. Der Unterarmmechanismus 3 hat eine Halterung zum Halten des Wavers W, einen Vor- und Rückbewegungsmechanismus zum Bewegen der Hal­ terung nach vorne und zurück, einen X-Achsen-Bewegungsmechanis­ mus zum Bewegen der Halterung in eine X-Achsen-Richtung, einen Z-Achsen-Bewegungsmechanismus zum Bewegen der Halterung in eine Z-Achsen-Richtung und einen O-Drehmechanismus zum Schwenken der Halterung um die Z-Achse.

Der Verarbeitungsabschnitt 4 hat einen Hautarmmechanismus 5 und verschiedene Verarbeitungseinheiten 7, 8, 9, 10. Ein Transport­ durchgang 6 ist im Zentrum des Verarbeitungsabschnitts vorgese­ hen und erstreckt sich entlang der Y-Achsen-Richtung. Der Haupt­ armmechanismus ist entlang des Transportdurchgangs 6 beweglich. Der Hauptarmmechanismus 5 hat eine Halterung zum Halten des Wa­ vers W, einen Y-Achsen-Bewegungsmechanismus zum Bewegen der Hal­ terung in der Y-Achsen-Richtung, einen Z-Achsen-Bewegungsmecha­ nismus zum Bewegen der Halterung in der Z-Achsen-Richtung und einen θ-Drehmechanismus zum Schwenken der Halterung um die Z-Achse. Der Hauptarmmechanismus 5 ist zuständig für die Übergabe des Wavers W zwischen dem Hauptarmmechanismus 5 und dem Unter­ armmechanismus 3 zum Laden und Entladen des Wavers W in die Ver­ arbeitungseinheiten 7, 8, 9, 10 bzw. aus diesen heraus.

Erste und zweite Reinigungseinheiten 7, 8 sind entlang einer der Seiten des Transportdurchgangs 6 angeordnet. Die erste Reini­ gungseinheit 7 wird als Oberflächenreinigungseinheit zum Reini­ gen einer Frontfläche des Wavers W verwendet. Die zweite Reini­ gungsvorrichtung 8 wird als Rückseitenflächen-Reinigungsvorrich­ tung zum Reinigen einer Rückseitenfläche des Wavers W verwendet.

Eine Trocknungseinheit 9 und eine Waver-Umdreheinheit 10 sind an der anderen Seite des Transportdurchgangs 6 angeordnet. Die Trocknungseinheit 9 hat vier Fächer von im wesentlichen gleichem Aufbau, die vertikal übereinandergestapelt sind. Da eine Heiz­ platte mit einer eingebauten Heizung in jedem Fach angeordnet ist, wird ein feuchter Waver W zum Trocknen durch die Heizplatte aufgeheizt. Die Waver-Umdreheinheit 10 hat ein Spannfutter zum horizontalen Aufschichten des Wavers W und einen Umdreh-An­ triebsmechanismus zum Umdrehen des Spannfutters um seine Hori­ zontalachse. Die Vorderseite kann durch Umkehren des Wavers W durch die Waver-Umdreheinheit 10 mit der Rückseite vertauscht werden.

Wie in der Fig. 2 dargestellt ist, hat die erste Reinigungsein­ heit 7 ein Rotationsspannfutter 21, eine Düse 22, einen Reini­ gungsmechanismus 23, einen Reserveabschnitt 24 und eine Hochfre­ quenzdüse 26. Das Rotationsspannfutter 21 rotiert den Waver W, während der Waver W so adsorbiert und gehalten wird, daß die Vorderseite des Wavers W nach oben zeigt. Die Düse 22 führt eine Reinigungsflüssigkeit (reines Wasser) dem Waver W zu, der an dem Rotationsspannfutter 21 gehalten wird. Der Reinigungsmechanismus 23 hat einen Reinigungsabschnitt 29. Die Frontseite des Wavers W kann in Kontakt mit dem sich in Drehbewegung befindenden Reini­ gungsabschnitt 29 sein und durch den Reinigungsabschnitt 29 ge­ reinigt werden. Der Reserveabschnitt 24 ist in einer Ausgangs­ position leicht entfernt von dem Rotationsspannfutter 21 ange­ ordnet. Der nicht benutzte Reinigungsabschnitt 29 kann in dem Bereitschaftsabschnitt 24 in Bereitschaft stehen. Der Reini­ gungsabschnitt 29 selbst wird gereinigt, während er im Bereit­ schaftsabschnitt 24 steht. Die Hochfrequenzdüse 26 ist innerhalb der Verarbeitungskammer auf einer gegenüberliegenden Seite des Reinigungsmechanismus 23 angeordnet, wobei das Rotationsspann­ futter 21 dazwischen liegt.

Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, hat der Reinigungs­ mechanismus 23 einen Reinigungsabschnitt 29, einen horizontalen Arm 30, eine vertikale Tragwelle 42 einen Drehmechanismus 41 für den Arm, und einen Hebemechanismus 81 für den Arm. Das nahe Ende des Horizontalarms 30 ist durch die vertikale Tragwelle 42 ge­ tragen. Der Reinigungsabschnitt 29 ist an dem freien Ende des Horizontalarms 30 vorgesehen. Wenn der Horizontalarm 30 um die Tragwelle 42 durch den Drehmechanismus 41 für den Arm gedreht wird, bewegt sich der Reinigungsabschnitt 29 von der Ausgangs­ position (außerhalb des Rotationsspannfutters 21) in eine Be­ triebsposition (direkt über dem Rotationsspannfutter 21). Der Reinigungsabschnitt 29 wird reziprok zwischen dem Mittelab­ schnitt und dem äußeren Abschnitt des Wavers W bewegt, der von dem Rotationsspannfutter 21 gehalten wird.

Das Rotationsspannfutter 21 adsorbiert und hält den Waver W und rotiert diesen taktweise. Ein Becher 28 umgibt das Rotations­ spannfutter 21. Der Becher 28 verhindert, daß Reinigungsflüssig­ keit, die auf die Oberfläche des Wavers W aufgetragen wird, umherspritzt, wenn der Waver W gereinigt wird.

Die Reinigungskammer 25 hat einen Lade-/Entlade-Anschluß 25a, der den Transportdurchgang 6 abdeckt. Der Lade-/Entlade-Anschluß 25a wird durch einen Verschluß 27 geöffnet und geschlossen. Der Waver W wird mit dem Hauptarmmechanismus 5 durch den Lade-/Ent­ lade-Anschluß 25a hindurch in die Verarbeitungskammer 25 geladen oder entladen. Das Rotationsspannfutter 21 hat einen Vakuumad­ sorbtions-/Haltemechanismus (nicht dargestellt) zum Adsorbieren und Halten des Wavers W. Die Druckleitung des Vakuumadsorp­ tions-/Haltemechanismus läuft durch die Rotationswelle 21a des Rota­ tionsspannfutters 21 hindurch und öffnet sich an der oberen Flä­ che des Rotationsspannfutters 21. Die Rotationswelle 21a des Rotationsspannfutters 21 ist mit einer Antriebswelle des Motors 14A durch ein Dichtlager (nicht dargestellt) verbunden. Der Mo­ tor 14A ist mit einer Zylinderstange 14b verbunden und getragen. Wenn die Stange 14b von dem Zylinder 14B hervorsteht, bewegt sich das Rotationsspannfutter 21 nach oben. Wenn die Stange 14b in den Zylinder 14B zurückgezogen ist, bewegt sich das Rotationsspannfutter 21 nach unten.

Der Becher 28 ist mit einer unterhalb davon befindlichen Stange 17a verbunden und wird von dieser getragen. Der Becher 28 wird nach oben und unten bewegt, indem die Stange 17a von einem Zy­ linder 17 hervorsteht oder zurückgezogen ist. Wenn der Becher 28 aufwärts bewegt wird, wird er so positioniert, daß er das Rota­ tionsspannfutter 21 und den Waver W umgibt. Wenn der Becher 28 aufwärts bewegt ist, liegt er tiefer als die Montagefläche des Wavers an dem Rotationsspannfutter 21.

Eine Vielzahl von Einlaßdurchbohrungen (nicht dargestellt) sind in dem Deckenabschnitt der Verarbeitungskammer 25 vorgesehen. Durch diese Einlaßbohrungen wird Frischluft in die Verarbei­ tungskammer 25 geführt. Auf der anderen Seite sind ein Abfluß­ kanal (nicht dargestellt) und ein Abluftkanal (nicht darge­ stellt) unabhängig voneinander auf dem unteren Abschnitt des Bechers 28 gebildet. Restlösung und Dunst werden jeweils aus dem Becher 28 entladen.

Im weiteren wird bezogen auf die Fig. 3, 4 und 5 der Reini­ gungsmechanismus 23 erläutert. Wie in der Fig. 3 dargestellt ist, hat der Reinigungsmechanismus 23 einen Druckeinstellmecha­ nismus 28 und eine Steuerung 90. Der Druckeinstellmechanismus 80 hat einen anhebbaren Zylinder 81. Eine Stange 81a des anhebbaren Zylinders 81 ist mit einem entsprechenden Abschnitt des Arms 30 über ein anhebbares Element 82 verbunden. Das anhebbare Element 82 ist mit einer Seitenfläche der vertikalen Wand 83 durch eine Linearführung 84 verbunden.

Auf der anderen Seite der vertikalen Wand 83 ist ein Ausgleichs­ gewicht 86 durch eine Linearführung 85 vorgesehen. Das Aus­ gleichsgewicht 86 und das anhebbare Element 82 sind miteinander durch ein Kabel 88 verbunden, das zu einer Riemenscheibe 87 ge­ spannt ist. Die Riemenscheibe 87 ist an die Kante der vertikalen Wand angebracht.

Ein Gleichgewicht wird auf diese Weise eingestellt, daß ein Ge­ samtgewicht des Reinigungsabschnitts 29 und des Arms mit dem Ausgleichsgewicht 86 ausbalanciert wird. Mit dem anhebbaren Ele­ ment 82 ist ein Zylinder 89 verbunden. Der Betrieb des Zylinders 89 wird durch die Steuerung 90 gesteuert. Durch den Betrieb des Zylinders 89 wird der Reinigungsabschnitt 29 von dem Gleichge­ wichtspunkt weiter nach unten bewegt und in übersteuernden Kon­ takt mit dem Waver gebracht. Der übersteuerte Kontaktdruck wird, wie nachfolgend beschrieben, geregelt.

Wie in der Fig. 4 dargestellt ist, ist der Horizontalarm 30 so konstruiert, daß er das anhebbare Element 82 schwenkbar dreht. Das Reinigungselement 29 bewegt sich durch die Schwenkdrehung des Horizontalarms zwischen der Ausgangsposition (Bereitschafts­ abschnitt 24) und der Betriebsposition (genau oberhalb des Dreh­ zentrums des Wavers).

Wie in der Fig. 5 dargestellt ist, erstreckt sich eine Zufuhr­ leitung 12 von einer Zufuhreinheit 92 für Reinigungsflüssigkeit, läuft durch den Arm 30 und erreicht einen Vorratsbehälter 72a des Reinigungsabschnitts 29, um damit in Verbindung zu stehen. Die Zufuhreinheit 92 für Reinigungsflüssigkeit beinhaltet ein Drucksteuerungsventil, das den Zufuhrdruck für Reinigungsflüs­ sigkeit zu dem Reinigungsabschnitt 29 steuert. Das Drucksteue­ rungsventil der Einheit 92 wird von der Steuerung angesteuert. Die Daten der passend übersteuerten Kontaktbelastung (Druckkraft des Folien-Reinigungselements gegen das Substrat) wird vorher in dem Speicher der Steuerung 90 abgespeichert. Die Daten der pas­ send übersteuerten Kontaktbelastung werden gewonnen, wenn ein Dummy-Waver DW bei einem Versuchslauf gereinigt wird.

Der Reinigungsabschnitt 29 ist von der Zufuhrleitung 12 durch ein Lager 14 drehbar getragen, das mit einer Magnetdichtung ab­ gedichtet ist. Der Reinigungsabschnitt 29 hat eine hohle Welle 31, einen Rotationszylinder 32, eine Wasserfluß-Dispersionsplat­ te 51 und ein Folien-Reinigungselement 53. Die hohle Welle 31 ist integral mit einem oberen Abschnitt des Rotationszylinders 32 als einheitliches Gebilde geformt. Die Wasserfluß-Disper­ sionsplatte 51 ist integral mit dem unteren Abschnitt des Zylin­ ders 32 als einheitliche Struktur geformt. Der Innendurchmesser des Rotationszylinders 32 ist größer als der des Hohlwellen-Ab­ schnitts 31. Zum Beispiel beträgt der Innendurchmesser der Rota­ tionswelle 32 circa 15 mm und der Innendurchmesser der Hohlwelle 31 circa 10 mm.

Eine angetriebene Riemenscheibe 94 ist an den Umfang der Hohl­ welle 31 angebracht. Ein Riemen 95 ist zwischen der angetriebe­ nen Riemenscheibe 94 und einer Antriebsscheibe 93 gespannt. Die Antriebsscheibe 93 ist mit einer Antriebswelle 91a eines Motors 91 verbunden, so daß die Rotationsantriebskraft des Motors 91 zu dem Reinigungsabschnitt 29 durch den Riemen 95 übertragen wird. Es ist anzumerken, daß Spannungsquellen für die Motoren 14A, 91 und für die Zylinder 14B, 17, 81, 89 jeweils mit der Ausgangs­ seite der Steuerung 90 verbunden sind, die auf diese Weise den Betrieb jeder dieser Antriebsquellen steuert.

Der Vorratsbehälter 72a ist durch den Rotationszylinder 32 und die Wasserfluß-Dispersionsplatte 51 festgelegt. Ein Auslaßan­ schluß 12a der Zufuhrleitung ist in den Zwischenraum 72a einge­ fügt. Die Wasserfluß-Dispersionsplatte 51 ist kuppelförmig und hat eine Vielzahl von Löchern mit einem Durchmesser im Bereich von einigen µm bis zu einigen mm. Weiterhin ist das Folien-Rei­ nigungselement 53 außerhalb der Wasserfluß-Dispersionsplatte 51 vorgesehen. Das Folien-Reinigungselement 53 ist beutelförmig. Das Ende des Folien-Reinigungselements 53 ist an dem unteren Umfangsabschnitt des Rotationszylinders 32 befestigt. Ein zwei­ ter Vorratsbehälter 72b ist durch das Folien-Reinigungselement 53 und die Wasserfluß-Dispersionsplatte 51 bestimmt. Das Folien- Reinigungselement 53 kann mit Klammern abnehmbar an dem Rota­ tionszylinder 32 befestigt sein.

Als Folien-Reinigungselement 53 wird eine Harzfolie mit einem geringen Oberflächenreibkoeffizienten verwendet. Eine derartige Harzfolie kann ein Fluorplast, wie zum Beispiel PTFE, PFA, FEP und PCTFE sein. Da die Fluorplaste wasserdicht sind, muß ein poröser Film verwendet werden, um das Wasser hindurchzuleiten. Dann werden in dem Folien-Reinigungselement 53 eine Vielzahl von feinen Löchern (nicht dargestellt) durch ein Einachsen-Zugver­ fahren gebildet. Das hierbei verwendete Einachsen-Zugverfahren ist ein Verfahren zum Ziehen einer heiß gepreßten Folie in eine einzige Achsrichtung. Es ist schwierig, die Reinigungsflüssig­ keit ohne Überdruck durch diese feinen Löcher zu leiten. Jedoch kann die Reinigungsflüssigkeit bei Druckbeaufschlagung hindurch­ treten. Der durchschnittliche Durchmesser der feinen Löcher be­ trägt vorzugsweise zwischen 0,1 µm bis 50 µm und wird besonders vorteilhaft auf ca. 1 µm eingestellt.

Damit die Harzfolie 53 nicht durch den Wasserdruck der Reini­ gungsflüssigkeit reißt, muß die Dicke der Folie mindestens 0,3 mm sein. Auf der anderen Seite ist es für die Reinigungsflüssig­ keit schwierig, durch die Folie zu dringen. Daher beträgt der größte Wert der Foliendicke des Folien-Reinigungselements 53 1,5 mm. Um Reinigungsflüssigkeit gleichmäßig und in ausreichender Menge durch den Film hindurchzulassen, liegt die Dicke des Fo­ lien-Reinigungselementes 53 vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 0,5 mm bis 1,0 mm.

Zusätzlich kann als Material für das Folien-Reinigungselement 53 ein hydrophiles Harz, wie Polyolefin-Harz verwendet werden. Wenn die Folie aus dem hydrophilen Harz gebildet ist, wird eine mini­ male Dicke bei 0,3 mm eingestellt, um eine ausreichende Zugfe­ stigkeit zu erzielen; jedoch gibt es im wesentlichen keine obere Grenze für die Dicke. Dies liegt daran, daß die Reinigungsflüs­ sigkeit (reines Wasser) selbst in die hydrohpile Harzfolie ein­ dringt, so daß die Reinigungsflüssigkeit leichter durch die Harzfolie dringt.

Mit bezug auf die Fig. 8, 2 bis 6 und 11 wird der Fall erläu­ tert, bei dem die Vorderseite des Halbleiterwavers W mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Vorrichtung schrubb-gereinigt wird.

Der Dummy-Waver DW wird durch eine erste Reinigungsvorrichtung 7 versuchsweise gereinigt, um Bezugsdaten zwischen fünf Werten zu gewinnen, nämlich die abnehmende Menge des Reinigungsabschnitts 29, der Zufuhrdruck für die Reinigungsflüssigkeit, Größe und Qualität des Folien-Reinigungsmaterials 53, die übersteuerte Kontaktbelastung und der Reinigungszustand der Waveroberfläche (Schritt S1). Auf der Basis dieser derart gewonnenen Daten wer­ den die derart bestimmte passendste übersteuerte Kontaktbela­ stung und die relevanten Daten in einem Speicher der Steuerung 90 abgelegt (Schritt S2). Der Reinigungszustand der Waverober­ fläche wird mikroskopisch bewertet.

Der bearbeitete Waver W wird mit dem Haupttransportarm 5 zu der ersten Waschanlage 7 transportiert. Der Verschluß 27 wird geöff­ net, um den Waver W, der durch den Armhalter 5a gehalten wird, in die Verarbeitungskammer 25 zu bringen. Das Rotations­ spannfutter 21 wird nach oben bewegt, um den Waver W von dem Armhalter 5a auf das Rotationsspannfutter 21 zu übergeben (Schritt S3).

Das Rotationsspannfutter 21 hält den Waver W durch Vakuumhaftung fest. Dann wird, wie in der Fig. 11 dargestellt ist, das Rota­ tionsspannfutter 21 derart nach unten bewegt, daß die obere Flä­ che des Wavers W auf die Ebene eines Meßabschnitts 103 einer Dosierwaage 102 ausgerichtet ist (Schritt S4 zur Ebenen-Einstel­ lung). Weiterhin wird der Reinigungsabschnitt 29 direkt oberhalb von dem Meßabschnitt 103 positioniert und die Zufuhr von Reini­ gungsflüssigkeit zu dem Reinigungsabschnitt 29 wird eingeleitet (Schritt S5). Der Zufuhrdruck für die Reinigungsflüssigkeit wird in dieser Ausführungsform weitgehend konstant gehalten.

Die Reinigungsflüssigkeit fließt durch das Loch 51a der Wasser­ fluß-Dispersionsplatte 51 in den zweiten Vorratsbehälter 72b. Da diese Löcher des Folien-Reinigungselementes 53 klein sind, kann die Reinigungsflüssigkeit nicht unter normalem Druck durch das Folien-Reinigungselement 53 hindurch gelangen, mit dem Ergebnis, daß die Reinigungsflüssigkeit innerhalb des Folien-Reini­ gungselementes 53 eingeschlossen und in dem zweiten Vorratsbe­ hälter 72b gespeichert wird. Wenn der zweite Vorratsbehälter 72b mit der Reinigungsflüssigkeit aufgefüllt wird, wird die Reini­ gungsflüssigkeit in dem ersten Vorratsbehälter 72a gespeichert.

Der Rotationszylinder 32 ist flüssigkeitsdicht ausgebildet. Da­ her steigt der Innendruck des Rotationszylinders 32 graduell an, wenn der Zylinder 32 mit der Reinigungsflüssigkeit gefüllt wird, bis die Reinigungsflüssigkeit in die Nähe der Unterseite des magnetischen Dichtungsabschnitts 14 kommt. Wenn der Innendruck einen bestimmten Level überschreitet, wird die Reinigungsflüs­ sigkeit nach außen aus den feinen Löchern des Folien-Reinigungs­ elementes 53 gesprüht. Wenn eine Ausstoßmenge, die durch das Folien-Reinigungselement 53 herausfließt, und eine Einlaßmenge (Zufuhrmenge) ausgeglichen werden, um den Gleichgewichtszustand zu erreichen, wird der dann aufgequollene Reinigungsabschnitt 29 nach unten bewegt, bis er in Kontakt mit dem Meßabschnitt 103 tritt (Schritt S6). Ein Nullpunkt der Dosierwaage 102 wird der­ art korrigiert, daß das Meßgewicht, das bestimmt wird, wenn das Reinigungselement 53 anfänglich in Kontakt mit dem Meßpunkt 103 tritt, einen Nullpunkt anzeigt (Schritt S7). Das Reinigungsele­ ment wird von dem anfänglichen Kontaktpunkt derart weiter nach unten bewegt, daß das Folien-Reinigungselement 53 auf eine übersteuerte Weise in Kontakt mit dem Meßpunkt 103 tritt (Schritt S8).

Während der Reinigungsabschnitt 29 nach unten bewegt wird, beur­ teilt ein Bediener, ob die Meßbelastung einen vorbestimmten Wert für die übersteuerte Kontaktbelastung einhält (Schritt S9). Wenn die Einstellung in dem Schritt S9 "nein" ist, wird der Schritt S8 solange wiederholt, bis die Meßbelastung mit der vorbestimm­ ten übersteuerten Kontaktbelastung übereinstimmt. Auf diese Wei­ se wird ein sinkender Hubweg des Reinigungsabschnitts 29 gemes­ sen und erkannt, der die passendste übersteuerte Kontaktbela­ stung bewirkt. Wenn die Entscheidung in dem Schritt S9 "ja" ist, wird der Wert des abwärts gerichteten Hubs des Reinigungsab­ schnitts 29, der in dem Moment erhalten wird, wenn sowohl die Meßbelastung und die vorbestimmte übersteuerte Kontaktbelastung übereinstimmen, in einen Speicher der Steuerung 90 eingegeben.

Der Reinigungsabschnitt 29 wird nach oben bewegt (Schritt S10) und die Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit zu dem Reinigungsab­ schnitt 29 wird gestoppt (Schritt S11). Der Reinigungsabschnitt 29 wird von der Ausgangsposition zu der Betriebsposition bewegt, um den Reinigungsabschnitt 29 direkt oberhalb von dem Rotations­ zentrum des Wavers W zu positionieren (Schritt S12).

Anschließend liest die Steuerung 90 die in den Schritten S8 und S9 erhaltenen Daten aus dem Speicher aus und steuert die Arbeitsgänge der Zylinder 81, 89 auf der Basis der damit gewon­ nenen Daten, wodurch die passendste übersteuerte Kontaktbela­ stung, die auf den Waver W wirkt, gewährleistet wird (Schritt S13). In diesem Fall ist das Folien-Reinigungselement 53 kuppel­ förmig aufgequollen. Wenn der gequollene Reinigungsabschnitt 29 gegen die Oberfläche des Wavers W gedrückt wird, wird der untere Abschnitt des Folien-Reinigungselementes 53, wie in der Fig. 6 dargestellt, verzerrt. Während ein derartiger Kontaktzustand beibehalten wird, wird die Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit auf den Reinigungsabschnitt 29 eingeleitet (Schritt S14).

Danach wird die Rotation des Wavers W durch das Rotationsspann­ futter 21 gestartet (Schritt S15). An diesem Punkt ist der Motor 91 im Leerlauf und der Reinigungsabschnitt 29 kann damit frei rotieren. Im Ergebnis wird das Folien-Reinigungselement 53 und die Oberfläche des Wavers W unter Zufuhr der Reinigungsflüssig­ keit aneinander geschruppt. Auf diese Weise wird die Oberfläche des Wavers schonend gereinigt. Es ist zu bemerken, daß der Rei­ nigungsabschnitt 29 in dem Schritt S15 rotiert werden kann. Es wird darauf hingewiesen, daß es nicht notwendig ist, die Schrit­ te S13, S14 und S15 in der numerischen Reihenfolge auszuführen.

Nach Beendigung der Schrubbreinigung wird die Rotation des Wa­ vers W gestoppt und das Reinigungselement 29 wird nach oben be­ wegt (Schritt S16), um die Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit zu stoppen (Schritt S17). Weiterhin wird das Reinigungselement 19 von der Betriebsposition in die Ausgangsposition zurückgezogen (Schritt S18).

Dann wird eine Waschlösung (reines Wasser) von der Düse 22 auf den Waver W gegossen, um den Waver W abzuwaschen (Schritt S19). Der Waver W wird bei einer hohen Geschwindigkeit durch das Rota­ tionsspannfutter 21 rotiert, um die anhaftenden Tropfen von dem Waver W zentrifugal zu entfernen, wodurch die Oberfläche des Wavers W getrocknet wird. Weiterhin wird der Waver W zu einer Trocknungseinheit 9 durch den Haupttransportarm 5 transportiert, um den Waver W durch Hitze zu trocknen (Schritt S20). Weiterhin wird der Waver W in der Kassette C durch den Haupttransportarm 5 gelagert und zusammen mit der Kassette C aus dem System 1 ent­ laden (Schritt S21).

Entsprechend der vorstehend erwähnten Ausführungsform ist es für das Folien-Reinigungselement 53 leicht, sich entsprechend der Oberfläche des Wavers W zu verformen, wenn das Folien- Reinigungselement 53 auf übersteuerte Weise in Kontakt mit dem Waver W tritt, da die Wasserfluß-Dispersionsplatte 51 an dem Reinigungsabschnitt 29 ausgebildet ist. Zusätzlich steigt die Kontaktfläche zwischen dem Waver W und dem Folien-Reinigungsele­ ment 53 an, da das Folien-Reinigungselement 53 in Kontakt mit der Oberfläche des Wavers W treten kann, wobei kein Platz dazwi­ schen gelassen wird. Folglich ist es möglich, Unterschiede der Reinigungsleistung der Kontaktfläche zu unterdrücken.

Da das Folien-Reinigungselement 53 eines derartigen Reinigungs­ abschnitts 29 einen geringen Reibkoeffizienten hat, ist die Ad­ sorptionskraft der Partikel auf die Oberfläche des Folien-Reini­ gungselementes 53 klein. Es ist daher schwierig für die Parti­ kel, an der Oberfläche des Folien-Reinigungselements 53 anzuhaf­ ten.

Da die Reinigungsflüssigkeit nach außen aus dem Folien-Reini­ gungselement 53 gesprüht werden kann, fließt die Flüssigkeit immer von innen nach außen durch die feinen Löcher des Folien- Reinigungselementes 53. Es ist daher für die Partikel schwierig, von außen in die Löcher des Folien-Reinigungselementes 53 ein­ zudringen.

Wie beschrieben, ist es für die Partikel schwierig, an der Ober­ fläche des Folien-Reinigungselementes 53 haften zu bleiben und in das Innere des Folien-Reinigungselementes 53 einzudringen. Daher tritt nachteilig auf, daß die Partikel, die an dem Folien- Reinigungselement 53 haften, abfallen und an dem Waver W haften bleiben und diesen verunreinigen.

Weiterhin können die Partikel aufgrund der geringen Adhäsions­ fähigkeit der Partikel an dem Folien-Reinigungselement 53 leicht von dem Folien-Reinigungselement 53 abfallen, wenn das Folien- Reinigungselement 53 selbst gereinigt wird, auch wenn die Parti­ kel an dem Folien-Reinigungselement 53 haften bleiben. Aus die­ sem Grund wird die zum Reinigen des Folien-Reinigungselementes 53 benötigte Zeit erheblich reduziert. Es ist daher möglich, den Durchsatz des gesamten Reinigungsprozesses zu erhöhen.

Weiterhin hat PTFE eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen chemi­ sche Säuren, wobei Säuren wie zum Beispiel Ozon mit hoher Reini­ gungsleistung als Reinigungsflüssigkeit verwendet werden können. In diesem Fall kann die Reinigungsleistung erhöht werden. Wei­ terhin kann der Innendruck des Folien-Reinigungselementes 53 verändert werden, wenn die Foliendicke des Folien-Reinigungsele­ mentes 53 und die Größe und Form der Löcher geändert werden. Auf diese Weise kann eine Ausstoßmenge und ein Ausstoßdruck der Rei­ nigungsflüssigkeit eingestellt werden. Weiterhin kann die Aus­ stoßmenge und der Ausstoßdruck der Reinigungsflüssigkeit einge­ stellt werden, wenn ein Druckeinstellventil an die Zufuhrleitung 12 angeschlossen ist.

Nun wird mit Bezug auf die Fig. 7 ein Reinigungsabschnitt einer anderen Ausführungsform erläutert.

Der erste Vorratsbehälter 72a wird durch die Wasserfluß-Disper­ sionsplatte 51 und den Rotationszylinder 32 festgelegt. Der zweite Vorratsbehälter 72b wird durch die Wasserfluß-Disper­ sionsplatte 51 und das Folien-Reinigungselement 53 festgelegt. Ein Austrittsanschluß 60a der Zufuhrleitung 60 wird in den er­ sten Vorratsbehälter 72a eingefügt. Ein Ultraschalloszillator 61 ist in der Nähe des Austrittsanschlusses 60a der Zufuhrleitung 60 angebracht. Innerhalb des Ultraschalloszillators 61 ist eine Vielzahl von Ultraschallradiatoren 62 entlang der Längsachse der Leitung 60 vorgesehen, um die Zufuhrleitung 60 ringförmig zu umschließen. Der Ultraschalloszillator 61 kann durch einen Schalter ein-/ausgeschaltet werden (nicht dargestellt). Die Stärke der Ultraschwingung des Ultraschalloszillators 61 kann eingestellt werden. Weiterhin kann der Ultraschalloszillator 61 außerhalb von dem Reinigungsabschnitt 29 angeordnet sein.

In einer derartigen Vorrichtung wird eine Ultraschallwelle mit einer Frequenz von 0,1 bis 1,8 Mhz von dem Ultraschall-Oszilla­ torradiator 62 zu der Reinigungsflüssigkeit übertragen, die durch die Zufuhrleitung 6 läuft, mit dem Ergebnis, daß die Rei­ nigungsflüssigkeit angeregt wird und aus der Zufuhrleitung 60 ausgestoßen wird. Wenn die durch Anwendung von Ultraschallwellen oszillierende Reinigungsflüssigkeit dem Rotationszylinder 32 zugeführt wird, wird die Reinigungsflüssigkeit in dem Folien- Reinigungselement 53 durch die Wasserfluß-Dispersionsplatte 51 verteilt und aus dem Folien-Reinigungselement 53 ausgestoßen, während der oszillierende Zustand der Reinigungsflüssigkeit bei­ behalten wird. Die Reinigungsleistung wird wie beschrieben ver­ bessert, da die oszillierende Reinigungsflüssigkeit verglichen mit einer nicht oszillierenden Reinigungsflüssigkeit eine höhere Reinigungsleistung und Dispersionskraft hat, wenn die oszillie­ rende Reinigungsflüssigkeit auf die Oberfläche des Wavers W ge­ leitet wird.

Wie in der Fig. 9 dargestellt ist, ist ein Druckluftzylinder 59 an ein nahes Ende des Arms 30 angeschlossen. Der Reinigungsab­ schnitt 29 kann anhebbar und von dem Druckluftzylinder 59 direkt getragen sein. Der Druckluftzylinder 59 wird alleine separat und unabhängig von den Zylindern 81, 89 zum Antreiben des Arms 30 nach oben und unten bewegt. Sowohl der obere Zylinder 31 als auch der untere Zylinder 32 werden nicht rotiert.

Wie in der Fig. 10 dargestellt ist, kann ein Druckeinstellven­ til 70 an den Durchlaß für die Zufuhrleitung 12 der Reinigungs­ flüssigkeit angeschlossen sein, um einen Innendruck der Zufuhr­ leitung 2 für die Reinigungsflüssigkeit einzustellen. Das Druck­ einstellventil 70 wird durch die Steuerung 90 gesteuert. Die Steuerung 90 steuert den Zufuhrdruck der Reinigungsflüssigkeit auf den Reinigungsabschnitt 29 auf der Basis der vorbestimmten Daten für die übersteuerte Kontaktbelastung.

Unter Bezug auf die Fig. 11 wird nun ein Verfahren erläutert, wie ein Innendruck des Folien-Reinigungselementes 53 und die übersteuerte Kontaktbelastung bestimmt werden kann.

Ein Flüssigkeitsaufnahmeabschnitt 100 ist in der Ausgangsposi­ tion gebildet. Die Dosierwaage 102 ist in dem Flüssigkeitsauf­ nahmeabschnitt 100 angeordnet. Eine Entladeröhre 101 ist an dem Boden des Flüssigkeitsaufnahmeabschnitts 100 gebildet. Die Flüs­ sigkeit, die durch den Flüssigkeitsaufnahmeabschnitt 100 aufge­ nommen wird, wird durch die Entladeröhre 101 entladen.

Die obere Fläche der Dosierwaage 102 und die obere Fläche des Wavers W sind auf die gleiche Ebene ausgerichtet, die durch eine Linie 104 angezeigt wird. Die Belastung des Reinigungsabschnitts 29 wird durch die Dosierwaage 102 gemessen, während die Reini­ gungsflüssigkeit dem Reinigungsabschnitt 29 zugeführt wird. Auf der Basis der damit gemessenen Belastung wird der Innendruck des Folien-Reinigungselementes 53 und des Übersteuerungs-Hubs des Reinigungsabschnitts bestimmt, der zum Erzielen der geeignetsten übersteuerten Kontaktbelastung (Druckkraft) erforderlich ist. Der Innendruck des Folien-Reinigungselementes 53 wird durch die Zufuhrmenge von Reinigungsflüssigkeit bestimmt. Je größer die Zufuhrmenge ist, desto größer ist der Innendruck. Als Ergebnis wird die Belastung vergrößert. Da das Druckeinstellventil 70 an die Zufuhrleitung 12 angeschlossen ist, wird der Innendruck des Folien-Reinigungselementes 53 nahezu konstant gehalten. Der Übersteuerungshub ist der Bewegungsabstand (absteigende Entfer­ nung) von dem Reinigungsabschnitt von der ersten Kontaktposition des Reinigungsabschnitts mit der oberen Fläche des Wavers W zu einer nach unten bewegten Position, die durch weiteres Drücken des Reinigungsabschnitts auf den Waver W erzielt wird. Da der Bewegungsabstand (abnehmende Distanz) mit der Belastung größer wird, wird die abnehmende Distanz des Reinigungsabschnitts auf der Basis der gemessenen Belastung bestimmt.

Folglich wird der Innendruck des Folien-Reinigungselementes 53 durch einmaliges Reduzieren der Zufuhrmenge von der Reinigungs­ flüssigkeit. In diesem Zustand werden der Tragarm 5 und der Ro­ tationsarm 41 aktiviert, wodurch der Reinigungsabschnitt 29 von der Ausgangsposition zur Betriebsposition zur Waverreinigung bewegt wird. Danach wird die anhebbare Welle 82 nach unten be­ wegt, um den unteren Abschnitt des Reinigungsabschnitts in Kon­ takt mit einer vorbestimmten Position des Wavers W zu bringen. Folglich wird der Reinigungsabschnitt durch den vorbestimmten Übersteuerungshub nach unten bewegt, um diesen gegen den Waver W entsprechend dem vorstehend beschriebenen Verfahren zu drücken. Der Waver W wird dann in der gleichen Weise gereinigt, wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, während die Reini­ gungsflüssigkeit so zugeführt wird, daß ein vorbestimmter Innen­ druck in dem Folien-Reinigungselement 53 erzielt wird.

In einem derartigen Reinigungsabschnitt 29 wird die Druckkraft auf den Reinigungsabschnitt 29 auf den Waver W durch Änderung des Übersteuerungshubs auf den Reinigungsabschnitt 29 gesteuert. Es ist daher möglich, die Druckkraft auf den Waver W in einem größeren Bereich im Vergleich zu dem Fall, bei dem die Druck­ kraft nur durch den Innendruck des Folien-Reinigungselementes 53 gesteuert wird, zu steuern. Zum Beispiel wird normalerweise eine geringe Druckkraft aufgebracht, wenn eine Aluminiumschicht ge­ reinigt wird, da die Schicht leicht geschrubbt werden kann. In dem Fall, indem eine Schicht nicht einfach geschrubbt werden kann, z. B. für den Fall, daß eine Rückseite des Wavers gereinigt wird, wird eine große Druckkraft aufgebracht, um die Partikel- Beseitigungskraft zu erhöhen. Es ist vorteilhaft, wenn die Druckkraft einfach gesteuert werden kann. Zusätzlich kann die beaufschlagte Belastung auf das Folien-Reinigungselement 53 durch Anwendung von Druck auf das Folien-Reinigungselement 53 auf das erforderliche Maß reduziert werden, da die Druckkraft in Abhängigkeit von dem Bedarf gesteuert (verändert) werden kann. Dadurch kann die Lebensdauer des Reinigungselementes ausgedehnt werden.

In der vorstehend erwähnten Ausführungsform ist es möglich, die Druckkraft konstant zu halten, da der Innendruck des Folien-Rei­ nigungselementes 53 durch das Druckeinstellventil 70 konstant gehalten wird. Der Übersteuerungshub und der Innendruck des Fo­ lien-Reinigungselementes 53 werden vorher durch das vorstehend beschriebene Verfahren bestimmt und es ist nicht erforderlich, diesen kontinuierlich während der Reinigung zu steuern. Dadurch kann eine erwünschte Druckkraft durch ein einfaches Verfahren erzielt werden, mit dem Ergebnis, daß die Reinigungsleistung bei geringen Kosten stabilisiert werden kann.

Weiterhin ist es möglich, den Verbrauch von Reinigungsflüssig­ keit während der Stillstandzeit zu reduzieren und es ist auch möglich, die Zerstörungsgefahr des Folien-Reinigungselementes 53 durch Druckanwendung zu vermindern, wenn der Innendruck des Fo­ lien-Reinigungselementes 53 während der Reinigung hoch und wäh­ rend der Stillstandszeit und während der Bewegungszeit geringer eingestellt wird. Im Ergebnis kann der Verbrauch von Reinigungs­ flüssigkeit reduziert und die Lebensdauer des Folien-Reinigungs­ elementes 53 verbessert werden.

In dem vorstehend beschriebenen Reinigungsabschnitt werden der Übersteuerungshub des Reinigungsabschnitts 29 und der Innendruck des Folien-Reinigungselementes 53 bestimmt, wenn der Reinigungs­ abschnitt 29 in der Bereitschaftsposition steht. Jedoch können sie auch vorher in einem anderen Bereich bestimmt werden und der Reinigungsabschnitt 29 kann während der Bereitschaftszeit in dem Flüssigkeitssammelbehälter 100 positioniert werden. Alternativ kann sowohl während der Betriebszeit als auch in der Still­ standszeit der gleiche Innendruck des Folien-Reinigungselementes 53 verwendet werden.

Wenn der Innendruck des Reinigungsabschnitts 29 verändert wird, nachdem die Höhe des Reinigungsabschnitts 29 relativ zu dem Wa­ ver W durch die Hubmittel konstant eingestellt wird, kann die Druckkraft, die auf den Waver W aufgebracht wird, gesteuert wer­ den.

Mit bezug auf die Fig. 12 wird ein Reinigungsabschnitt einer anderen Ausführungsform erläutert.

Der Reinigungsabschnitt 29 dieser Ausführungsform hat einen Schwamm 54, der als permeabler elastischer Körper gekennzeichnet ist und zwischen der Wasserfluß-Dispersionsplatte 51 und das Folien-Reinigungselement 53 gelegt ist. Hierzu wird der zweite Vorratsbehälter 72b mit dem Schwamm 54 als Kernmaterial gefüllt.

Der untere Abschnitt des Schwamms 54 ist halbkugelförmig oder halbkugelsegmentförmig geformt. Die Oberfläche ist glatt ohne Eckkanten.

Obwohl das obere Ende des Folien-Reinigungselements 53 luftdicht an eine äußere Fläche des unteren Zylinders 32 befestigt ist, ist das Folien-Reinigungselement 53 nicht luftdicht mit der äußeren Fläche des Schwamms 54 verbunden. Die Form des Schwamms 54 ist derart bestimmt, daß das Folien-Reinigungselement 53 auf­ quillt, wenn es sich von der Wasserfluß-Dispersionsplatte 51 entfernt.

Der Schwamm 54 ist aus einem geschäumten Körper auf der Basis von Polyvenylalkohol (PVA) oder Polyvenylformal (PVF) herge­ stellt. Der Schwamm 54 ist hierzu weich und verändert sich in der Zeit wenig. Zum Beispiel hat der Schwamm 54 eine Härte von 20 bis 80 g/cm² bezogen auf die Rückstoßelastizität, wenn 30% Kompressionsdruck verwendet wird. Weiterhin hat der Schwamm 54 den maximalen Wassergehalt von ungefähr 1200% und eine vorhande­ ne spezifische Dichte von ungefähr 0,08. Weiterhin sind der un­ tere Zylinder 32 und die Wasserfluß-Dispersionsplatte 53 aus Polypropylen.

In dem Reinigungsabschnitt 29 wird die Reinigungsflüssigkeit von der Zufuhrleitung 12 zugeführt, läuft durch die Wasserfluß-Dis­ persionsplatte 51, dringt in den Schwamm 54 ein, tritt durch den Schwamm 54 hindurch, füllt den inneren Abschnitt des Folien-Rei­ nigungselementes 53 und füllt dann den ersten Vorratsbehälter 72a. Wenn der erste Vorratsbehälter 72a mit der Reinigungsflüs­ sigkeit gefüllt ist, um den Innendruck zu erhöhen, wird die Rei­ nigungsflüssigkeit nach außen durch die feinen Löcher des Folien-Reinigungselementes 53 gestoßen.

Wie beschrieben zieht sich der Schwamm zusammen, um die Form des Folien-Reinigungselementes 53 beizubehalten, um graduell nach außen anzuschwellen, wenn das Folien-Reinigungselement 53 mit dem Schwamm 54 (als Kernmaterial dienend) gefüllt ist. Dadurch kann der Innendruck des Folien-Reinigungselementes 53 auf ein bestimmtes Niveau erhöht werden, auch wenn die Zufuhrmenge der Reinigungsflüssigkeit gering ist. Im Ergebnis kann die Reini­ gungsflüssigkeitsmenge, die zum Einstellen des bei einem vorbe­ stimmten Druck erforderlichen Innendrucks, reduziert werden und dadurch der Verbrauch an Reinigungsflüssigkeit reduziert werden.

Da die Form des Folien-Reinigungselementes 53 durch die Verwen­ dung des Schwamms 54 beibehalten wird, ist es möglich, die Form des Folien-Reinigungselementes 53 in Übereinstimmung mit der Oberfläche des Wavers W zu verändern. Entsprechend kann die Kon­ taktfläche zwischen dem Waver W und dem Folien-Reinigungselement 53 vergrößert werden. Es folgt, daß der Schwamm 54 ohne Verwen­ dung einer Wasserfluß-Dispersionsplatte 51 in die untere Öffnung des unteren Zylinders 32 eingeführt werden kann, wie in der Fig. 13 dargestellt ist.

Wie vorstehend beschrieben ist, wird als Folien-Reinigungsele­ ment 53 des Reinigungsabschnitts ein poröses Harz, wie zum Bei­ spiel PTFE, erwähnt verwendet. Neben PTFE kann ein poröses Mate­ rial, wie zum Beispiel Polyolefin mit Löchern von einigen µm bis zu einigen Zehntel µm verwendet werden, nachdem es antistatisch behandelt wurde.

Weiterhin kann ein poröses Material, wie zum Beispiel PTFE, das in Alkohol eingetauchtes und hydrophil hergestelltes PTFE, ver­ wendet werden. In diesem Fall kann die Reinigungsflüssigkeit leicht durch die feinen Löcher der Folie des Folien-Reinigungs­ elementes 53 hindurchtreten, da das Folien-Reinigungselement 53 hydrophil ist. Wenn der Innendruck des Folien-Reinigungselemen­ tes 53 gleich ist, wie in einem herkömmlichen Fall, steigt die Menge der aus den Löchern fließenden Reinigungsflüssigkeit an. Durch Anwendung dieses Phänomens kann die Reinigungsleistung gesteuert werden.

Nun wird bezogen auf die Fig. 14A, 14B und 14C die Naßreini­ gung einer anderen Ausführungsform erläutert.

Wie in der Fig. 14A dargestellt ist, hat der Reinigungsab­ schnitt 29 ein Folien-Reinigungselement 53. Das Bezugszeichen 22 bezeichnet eine Reinwasserdüse und das Bezugszeichen 105 ist eine Düse für die Reinigungsflüssigkeit. Das Bezugszeichen 106 ist ein Waver-Halterabschnitt zum horizontalen Halten des Wavers W und zum Rotieren des Wavers W um seine vertikale Achse.

Wie in der Fig. 14B dargestellt ist, wird Reinigungsflüssig­ keit, wie zum Beispiel Ozonwasser, mit der Reinigungsflüssig­ keits-Düse 105 durch den Reinigungsabschnitt 29 hindurch auf die Waveroberfläche aufgebracht. Gleichzeitig werden der Reinigungs­ abschnitt 29 und der Waver W rotiert, wodurch sie aufeinander­ gleiten. Auf diese Weise wird die Oberfläche des Wavers W gerei­ nigt.

Wie in der Fig. 14C dargestellt ist, wird der Waver W rotiert, während der Oberfläche des Wavers W reines Wasser (Waschlösung) mit der Reinwasser-Düse 22 zugeführt wird. Auf diese Weise wird das reine Wasser zentrifugal über der gesamten Waveroberfläche verteilt, wodurch die Reinigungsflüssigkeit durch das reine Was­ ser weggewaschen wird. Dadurch ist das Abwaschen der Waverober­ fläche abgeschlossen.

Diese Ausführungsform ist gekennzeichnet durch Verwendung eines chemischen Mittels mit hoher Waschleistung, wie zum Beispiel Ozonwasser, elektrolytisch ionisiertes Wasser, RCA (eine wäßrige Hydrochlor-Peroxidlösung, eine wäßrige Ammoniak-Peroxidlö­ sung), das herkömmlich nicht auf Reinigungsabschnitte aus PVA oder Polyurethan aufgebracht werden kann. Da der Reinigungsab­ schnitt der vorliegenden Erfindung eine hohe chemische Wider­ standskraft hat, kann die vorstehend erwähnte Reinigungsflüssig­ keit verwendet werden, wodurch die Reinigungsleistung erhöht wird.

Mit bezug auf die Fig. 15 wird eine andere Ausführungsform er­ läutert, das heißt eine Zwei-Flächen-Reinigungsvorrichtung zum gleichzeitigen Reinigen der Ober- und Unterseite des Wavers W.

Das Bezugszeichen 270 in der Fig. 15 ist ein zylindrischer Ro­ tationskörper, der eine Unterseite des Wavers W bedeckt. Die Unterseite des Rotationskörpers 270 ist im Vergleich zu der Oberseite davon im Durchmesser leicht reduziert. Ein vertikaler Zylinder 273 ist innerhalb des Abschnitts 271 mit reduzierten Durchmesser gebildet, wobei der Dichtungsmechanismus 272 dazwi­ schen angeordnet ist. Ein unteres Ende des vertikalen Zylinders 273 ist mit einer oberen Fläche der horizontalen Befestigungs­ platte 274 verbunden. Weiterhin ist ein Riemen 275 zwischen ei­ nem äußeren Umfangsabschnitt des Abschnitts 271 mit reduzierten Durchmesser und dem Motor (nicht dargestellt) gespannt.

Sechs Halteelemente 276 sind an einer Oberseite des Rotations­ körpers 270 vorgesehen. Der Umfangsabschnitt des Wavers W wird durch die Halteelemente 276 getragen. Die Halteelemente 276 hal­ ten den Waver W in Kontakt mit der Endfläche davon. Der untere Abschnitt des Halteelements 276 ist unterhalb des Waver-Halte­ abschnitts nach innen geneigt. Die Halteelemente 276 sind an den Rotationskörper 270 durch die horizontale Rotationswelle 277 angebracht, um um die Horizontalwelle zu rotieren. Zusätzlich fällt der obere Seitenabschnitt des Halteelements 276 durch die Zentrifugalkraft nach innen ein, die erzeugt wird, wenn der Ro­ tationskörper 270 rotiert wird, da ein Gewicht (nicht darge­ stellt) an die Halteelemente 276 angebracht ist. Im Ergebnis steigt die Kraft zum Aufschichten des Umfangsabschnitts des Wa­ fers W.

Auf der Oberfläche des Wavers, der durch das Halteelement 276 gehalten wird, sind ein erster Reinigungsabschnitt 29a zum Rei­ nigen der Oberfläche des Wavers W und eine erste Düse 282 zum Zuführen von Reinigungsflüssigkeit zur Waveroberfläche gebildet. Genauer werden ein erster Reinigungsabschnitt 29a und die erste Düse 282 jeweils durch Arme 283, 284 getragen und sind in Hori­ zontalrichtung und Vertikalrichtung zwischen der Bereit­ schaftsposition (außerhalb des Wavers W, der durch das Halte­ element 276 gehalten wird) und der Reinigungsposition (Betrieb­ sposition) zum Reinigen des Wavers W beweglich angeordnet.

Innerhalb des Rotationskörpers 270 sind ein zweiter Reinigungs­ abschnitt 29b und eine zweite Reinigungsdüse 293 vorgesehen. Genauer wird der zweite Reinigungsabschnitt 29b, der zum Reini­ gen einer Rückseitenfläche des Wavers W zuständig ist, durch einen Bürstenarm 292 getragen. Die zweite Düse 293 ist zum Zu­ führen von Reinigungsflüssigkeit zur Rückseitenfläche des Wavers W zuständig. Der Bürstenarm 292 und die Düse 293 werden jeweils mit Antriebsabschnitten 294, 295 durch einen Lochabschnitt 274a verbunden, der in der Befestigungsplatte 274 gebildet ist. Die ersten und zweiten Reinigungsabschnitte 29a, 29b haben jeweils Reinigungselemente 53a, 53b, die im wesentlichen die gleichen sind, wie die Reinigungsabschnitte 29 der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform.

In der Reinigungsvorrichtung wird der Waver W durch den Übertra­ gungsarm (nicht dargestellt) nach unten aus einem Gebiet bewegt, das höher ist als das durch die Halteelemente 276 umgebene Ge­ biet, während der erste Reinigungsabschnitt 29a und die zweite Düse 282 in der Bereitschaftsposition positioniert sind. Der Waver wird dann zu den Halteelementen 276 übertragen und von den Halteelementen 276 getragen. Folglich wird die Rotationskraft von dem Motor zu dem Abschnitt 271 mit reduzierten Durchmesser durch den Gurt übertragen. Während der Rotationskörper 270 um die Vertikalachse rotiert, werden der Reinigungsabschnitt 29a und die Düse 282 über den Waver W bewegt und die Reinigungsflüs­ sigkeit wird von der ersten und zweiten Düse 282, 293 jeweils der oberen Fläche und der unteren Fläche zugeführt.

Auf der anderen Seite können der erste und zweite Reinigungsab­ schnitt 29a, 29b durch Druckkraft in Kontakt mit der oberen Flä­ che und der unteren Fläche des Wavers W gebracht werden, während die Reinigungsflüssigkeit in den Rotationszylinder 32 geleitet und aus dem Folien-Reinigungselement 243 herausgelassen wird. Jeder Reinigungsabschnitt 29a, 29b rotiert um seine Vertikalach­ se und wird in die Horizontalrichtung des Wavers W durch die Arme 283, 292 bewegt. Auf diese Weise wird die Reinigung des Wavers W ausgeführt.

In dem Fall, in dem der Reinigungsabschnitt der gegenwärtigen Erfindung bei der Reinigungsvorrichtung zum Reinigen beider Oberflächen des Wavers W verwendet wird, ist es möglich, die oberen und unteren Oberflächen des Wavers W gleichzeitig zu rei­ nigen. Hierzu ist eine Umkehrvorrichtung nicht erforderlich, obwohl sie in einem herkömmlichen Fall zum Reinigen beider Ober­ flächen des Wavers W benötigt wird. Im Ergebnis wird die Größe der gesamten Reinigungsvorrichtung verglichen mit herkömmlichen Vorrichtungen verringert. Zusätzlich wird die Reinigungszeit erheblich reduziert und der Durchsatz wird vorteilhafterweise verbessert.

Mit bezug auf die Fig. 16 wird der Fall erläutert, in dem der Waver W durch Verwendung der vorstehend beschriebenen Vorrich­ tung schrubbgereinigt wird.

Die Schritte S31 bis S37 dieser Ausführungsform sind im wesent­ lichen die gleichen, wie in den Schritten S1 bis S7 der vorbe­ schriebenen Ausführungsform. Die Erläuterung davon ist daher entbehrlich.

Das Reinigungselement 29a wird weiter nach unten von dem anfäng­ lichen Kontaktpunkt derart bewegt, daß das Folien-Reinigungsele­ ment 53 in übersteuerten Kontakt mit dem Meßabschnitt 103 treten kann (Schritt S38). Die nach unten gerichtete Betätigung des Reinigungselementes 29a wird gestoppt, wenn es auf ein bestimm­ tes Niveau herunterbewegt ist. Danach wird der Zufuhrdruck der Reinigungsflüssigkeit graduell erhöht (Schritt S39).

Dann wird überprüft, ob die Meßbelastung mit der vorbestimmten Übersteuerungs-Kontaktbelastung übereinstimmt, indem der Zufuhr­ druck der Reinigungsflüssigkeit graduell erhöht wird (Schritt S40). Wenn die Entscheidung in dem Schritt S40 "Nein" ist, wird der Schritt S39 solange wiederholt, bis die Meßbelastung mit der vorbestimmten übersteuerten Kontaktbelastung übereinstimmt. Auf diese Weise wird der Zufuhrdruck für die Reinigungsflüssigkeit bestimmt, der die geeignetsten übersteuerte Kontaktbelastung liefert. Wenn die Entscheidung in dem Schritt S39 "Ja" ist, wird der Zufuhrdruck für die Reinigungsflüssigkeit (die den Wert für den Fall darstellt, daß beide Werte übereinstimmen) in den Spei­ cher der Steuerung 90 eingegeben.

Der Reinigungsabschnitt 29a wird nach oben bewegt (Schritt S41) und die Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit zu dem Reinigungsab­ schnitt 29a wird gestoppt (Schritt S42). Der Reinigungsabschnitt 29a wird von der Ausgangsposition zu der Betriebsposition be­ wegt, um den Reinigungsabschnitt 29a direkt über dem Rotations­ zentrum des Wavers W zu positionieren (Schritt S43).

Die Steuerung 90 liest die Daten aus, die in den Schritten S39 und S40 gewonnen werden, steuert den Betrieb des Druck­ steuerungsventils 70 auf der Basis der Daten und gibt die geeig­ netste übersteuerte Kontaktbelastung des Wavers W vor (Schritt S44). In diesem Fall ist das Folien-Reinigungselement 53a kup­ pelförmig aufgequollen. Wenn der Reinigungsabschnitt 29a gegen die Oberfläche des Wavers W gedrückt wird, verformt sich der untere Abschnitt des Folien-Reinigungselementes 53a, wie in der Fig. 6 dargestellt ist. In diesem Zustand wird die Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit zu dem Reinigungsabschnitt 29a eingeleitet (Schritt S45).

Es ist zu bemerken, daß die Schritte S44, S45 und S46 nicht in numerischer Ordnung ausgeführt werden müssen.

Anschließend wird die Rotation des Wavers W durch das Rotations­ spannfutter 21 eingeleitet (Schritt S46). Die Rotation des Rei­ nigungselements 29a, 29b wird eingeleitet (Schritt S47). Die Steuerung 90 liest die Daten aus, die in den Schritten S39, S40 gewonnen werden, steuert den Betrieb des Drucksteuerungsventils 70 auf der Basis der Daten, steigert den Zufuhrdruck für die Reinigungsflüssigkeit graduell und gibt das am meisten geeignete Übersteuerungs-Kontaktgewicht auf den Waver W vor (Schritt S48). Das Folien-Reinigungselement 53a und die Oberfläche des Wavers W werden gegeneinander geschruppt, während die Reinigungsflüssig­ keit zugeführt wird. Auf diese Weise wird die Oberfläche des Wavers W schonend gereinigt.

Nach Beendigung der Schrubbreinigung wird die Rotation des Wa­ vers W beendet. Gleichzeitig wird das Reinigungselement 29 nach oben bewegt (Schritt S49) und die Rotation des Reinigungsab­ schnitts 29 angehalten (Schritt S50), um dadurch die Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit zu stoppen (Schritt S51). Weiterhin wird das Reinigungselement 29 von der Betriebsposition zu der Aus­ gangsposition zurückgezogen (Schritt S52). Anschließend wird eine Waschlösung (reines Wasser) auf den Waver W von der Düse 22 gesprüht, um den Waver abzuwaschen (Schritt S53). Weiterhin wird der Waver bei hoher Geschwindigkeit durch das Rotationsspannfut­ ter 270 rotiert, um die anhaftenden Tropfen von dem Waver W durch Zentrifugalkraft zu entfernen und dadurch die Oberfläche des Wavers W zu trocknen. Dann wird der Waver W durch den Haupt­ armmechanismus 5 zu der Trocknungseinheit 9 transportiert, um den Waver W mit Hitze zu trocknen (Schritt S54). Zudem wird der Waver W in der Kassette C durch den Haupttransportarm 5 positio­ niert und aus dem System 1 mitsamt der Kassette C entladen (Schritt S55).

Wie vorstehend beschrieben ist, kann die vorliegende Erfindung für einen Reinigungsprozeß verwendet werden, nachdem ein Oxid­ film mit einer Hydrofluorsäure abgeätzt wurde, nachdem der Ni­ tritfilm mit einer Phosphatsäurelösung abgeätzt wurde, und nach­ dem Aluminium mit einer Mischungslösung einer Phosphatsäure, Acetylsäure und Nitritsäure abgeätzt wurde. Daneben kann die vorliegende Erfindung auch für Fälle verwendet werden, bei denen die Partikel mit einer APM-Lösung (Ammoniak und Wasserstoffper­ oxyd und Reinwasser) entfernt werden, für Fälle, in denen Metallverunreinigungen mit einer HPM-Lösung (Chlorwasserstoff und Wasserstoffhyperoxyd und Reinwasser) beseitigt werden und für Fälle, in denen organische Substanzen des Schutzfilms mit einer SPM-Lösung (Salpetersäure und Wasserstoffhyperoxyd) ent­ fernt wird.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das An­ haften der Partikel an der Oberfläche des Folien-Reinigungsele­ mentes und das Eindringen in das Innere des Folien-Reinigungs­ elementes zu unterdrücken. Es ist auch möglich, daß Substratrei­ nigungswerkzeug als solches leicht abzuwaschen.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann die Reinigungsflüs­ sigkeit auf die Substratoberfläche aufgebracht werden, nachdem sie mit Ultraschallschwingungen angeregt ist. Es ist möglich, die Waschleistung und die Dispersionskraft zu steigern. Das In­ nere des Folien-Reinigungselementes wird zusätzlich dazu gleich­ förmig mit einem hohen Druck beaufschlagt, wodurch die Waschlei­ stung steigt.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann der Innendruck des Folien-Reinigungselements auf einem konstanten Pegel gehalten werden, auch wenn die Zufuhrmenge der Reinigungsflüssigkeit zu dem Folien-Reinigungselement gering ist. Es ist dadurch möglich, den Verbrauch an Reinigungsflüssigkeit zu reduzieren. Weiterhin kann die übersteuerte Kontaktbelastung des Folien-Reinigungsele­ mentes auf das Substrat eingestellt werden. Es ist dadurch mög­ lich, die Last innerhalb eines weiten Bereichs leicht zu steu­ ern. Es ist auch möglich, die Menge der an dem Folien- Reinigungselementes hängenden Teilchen zu reduzieren und ein chemisches Mittel mit hoher Waschleistung zu verwenden. Zusätz­ lich kann der Druck des Folien-Reinigungselementes auf das Sub­ strat durch den Druck des Folien-Reinigungselements auf das Sub­ strat und durch den Innendruck des Folien-Reinigungselementes gesteuert werden. Es ist möglich, den Druck innerhalb eines wei­ teren Bereiches zu steuern.

Claims (21)

1. Substrat-Waschanlage, gekennzeichnet durch:

• - ein Folien-Reinigungselement (53, 53a, 53b), das flüs­ sigkeitsdurchlässig ist und relativ zu einem Substrat bewegt wird, das im wesentlichen horizontal gehalten ist, und dabei in Kontakt mit dem Substrat steht;
• - ein Tragteil (30, 31, 32, 283, 292) zum Tragen des Folien-Reinigungselementes (53, 53a, 53b);
• - eine Zufuhrleitung (12, 60) zum Zuführen einer Reini­ gungsflüssigkeit zu dem Substrat durch das Folien-Rei­ nigungselement (53, 53a, 53b);
• - Zufuhrmittel (92) zum Zuführen der Reinigungsflüssig­ keit in die Zufuhrleitung (12, 60);
• - Druckmittel (14B, 59, 80) zum Andrücken des Folien- Reinigungselementes (53, 53a, 53b), dem Reinigungs­ flüssigkeit zugeführt wird und das angeschwollen ist, auf das Substrat; und
• - Relativbewegungsmittel (41, 91, 93, 94, 95) zum hori­ zontalen Bewegen des Folien-Reinigungselementes (53, 53a, 53b), das mit der Reinigungsflüssigkeit beauf­ schlagt und angeschwollen ist, relativ zu dem Sub­ strat.

2. Substrat-Waschanlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steuerung (90) zum Steuern mindestens des Betriebs der Druckmittel (14B, 59, 80) und der Zufuhrmittel (92) für die Reinigungsflüssigkeit.

3. Substrat-Waschanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuerung (90) eine übersteuerte Kontaktbela­ stung steuert, die auf das Substrat durch das Folien-Reini­ gungselement (53, 53a, 53b) aufgebracht wird, durch Steue­ rung der Druckmittel (14B, 59, 80).

4. Substrat-Waschanlage nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Mittel (70) zum Einstellen des Zufuhrdrucks für das Reini­ gungsmittel, das durch die Zufuhrleitung (12) fließt, wobei die Steuerung (90) die übersteuerte Kontaktbelastung, die auf das Substrat durch das Folien-Reinigungselement (53, 53a, 53b) aufgebracht wird, durch Steuerung der Zufuhr­ druck-Einstellmittel (70) für die Reinigungsflüssigkeit steuert.

5. Substrat-Waschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Tragteil einen Zylinder (32), einen unteren Abschnitt, an dem das Folien-Reinigungselement (53, 53a, 53b) angebracht ist, einen oberen Abschnitt, mit dem die obere Zufuhrleitung (12, 60) kommuniziert, und einen Vor­ ratsbehälter (72a) zum zeitweisen Speichern von Reinigungs­ flüssigkeit hat, die von der Zufuhrleitung (12, 60) zuge­ führt wird.

6. Substrat-Waschanlage nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Antriebsmittel (91, 93, 94, 95) zum Rotieren des Zylinders (32) um seine Vertikalachse.

7. Substrat-Waschanlage nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Dispersionsplatte (51) für den Fluidstrom, die zwischen dem Vorratsbehälter (72a) und dem Folien-Reini­ gungselement (53, 53a, 53b) angeordnet ist und eine Viel­ zahl von Löchern (51a) zum Durchlassen der Reinigungsflüs­ sigkeit aus dem Vorratsbehälter (72a) auf das Folien-Reini­ gungselement (53, 53a, 53b) hat.

8. Substrat-Waschanlage nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein elastisches Element (54), das wasserdurchlässig ist und zwischen dem Vorratsbehälter (72a) und dem Folien-Reini­ gungselement (53, 53a, 53b) angeordnet ist, um die Reini­ gungsflüssigkeit von dem Vorratsbehälter (72a) zu dem Fo­ lien-Reinigungselement (53, 53a, 53b) durchzulassen.

9. Substrat-Waschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Folien-Reinigungselement (53, 53a, 53b) aus einer porösen und wasserfesten Harzschicht gebildet ist.

10. Substrat-Waschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Folien-Reinigungselement (53, 53a, 53b) aus einer Harzschicht aus Fluorpolymer gebildet ist.

11. Substrat-Waschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Folien-Reinigungselement (53, 53a, 53b) aus einer hydrophilen Harzschicht gebildet ist.

12. Substrat-Waschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Folien-Reinigungselement (53, 53a, 53b) aus einem Polyolefin-Harz gebildet ist.

13. Substrat-Waschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Folien-Reinigungselement (53, 53a, 53b) beu­ telförmig ist.

14. Substrat-Waschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zufuhrleitung (60) einen Ultraschall-Oszilla­ tor (61, 62) zum Aufbringen einer Ultraschallwelle auf die Reinigungsflüssigkeit hat, die durch das Zufuhrrohr (60) geleitet wird.

15. Verfahren zur Substratreinigung, gekennzeichnet durch die Schritte:

• (a) Halten des Substrats im wesentlichen horizontal;
• (b) Zuführen einer Reinigungsflüssigkeit auf die Substrat­ oberfläche durch ein Folien-Reinigungselement (53, 53a, 53b), das flüssigkeitsdurchlässig ist, und ermög­ lichen, daß das Folien-Reinigungselement (53, 53a, 53b) in Kontakt mit der Substratoberfläche tritt;
• (c) Andrücken des Folien-Reinigungselementes (53, 53a, 53b) auf die Substratoberfläche über einen Nullpunkt hinaus, der einen Anfangskontaktpunkt des Folien-Rei­ nigungselementes (53, 53a, 53b) mit der Substratober­ fläche ist, wobei das Folien-Reinigungselement (53, 53a, 53b) in übersteuerten Kontakt mit der Substrat­ oberfläche gebracht wird; und
• (d) Bewegen des Folien-Reinigungselementes (53, 53a, 53b) relativ zum Substrat, um die Substratoberfläche durch das Folien-Reinigungselement (53, 53a, 53b) abzu­ schrubben.

16. Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch den Schritt:

• (e) Zulassen, daß ein Dummy-Substrat übersteuert in Kon­ takt mit dem Folien-Reinigungselement (53, 53a) tritt, um das Dummy-Substrat einer Schrubbreinigung zu unter­ ziehen, wodurch die geeignetste übersteuerte Kontakt­ belastung erreicht wird, und wobei in dem Schritt (c) eine abnehmende Menge des Folien-Reinigungselementes (53, 53a) ausgeregelt wird, um die übersteuerte Kon­ taktbelastung des Folien-Reinigungselements (53, 53a), die auf das Substrat wirkt, auf die passendste über­ steuerte Kontaktbelastung einzustellen, die in dem Schritt (e) erzielt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch den Schritt:

• (e) Zulassen, daß ein Dummy-Substrat übersteuert in Kontakt mit dem Folien-Reinigungselement (53, 53a) tritt, um das Dummy-Substrat einer Schrubbreinigung zu unterziehen, wo­ durch die geeignetste übersteuerte Kontaktbelastung er­ reicht wird, und wobei in dem Schritt (c) ein Zufuhrdruck für die Reinigungsflüssigkeit so gesteuert wird, um die übersteuerte Kontaktbelastung des Folien-Reinigungselemen­ tes (53, 53a), die auf das Substrat wirkt, auf die passend­ ste übersteuerte Kontaktbelastung einzustellen, die in dem Schritt (i) erzielt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch den Schritt:

• (e) Zulassen, daß ein Dummy-Substrat übersteuert in Kon­ takt mit dem Folien-Reinigungselement (53, 53a) tritt, um das Dummy-Substrat einer Schrubbreinigung zu unter­ ziehen, wodurch die geeignetste übersteuerte Kontakt­ belastung erreicht wird, und wobei in dem Schritt (c) eine abnehmende Menge des Folien-Reinigungselementes (53, 53a) ausgeregelt und ein Zufuhrdruck für die Rei­ nigungsflüssigkeit so gesteuert wird, um die übersteu­ erte Kontaktbelastung des Folien-Reinigungselementes (53, 53a), die auf das Substrat wirkt, auf die passendste übersteuerte Kontaktbelastung einzustellen, die in dem Schritt (e) erzielt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schritten (c) und (d) der Zufuhrdruck für die Reini­ gungsflüssigkeit im wesentlichen gleich ist.

20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schritten (c) und (d) der Zufuhrdruck für die Reini­ gungsflüssigkeit größer eingestellt wird, als zur Still­ standszeit, in der das Substrat gereinigt wird.

21. Verfahren nach Anspruch 15, 18, 19 oder 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in den Schritten (c) und (d) der Zufuhrdruck für die Reinigungsflüssigkeit in Abhängigkeit von dem Ober­ flächenzustand des Substrats verändert wird.