DE19860731C2 - Substrat-Waschanlage mit einem eine Folie aufweisenden Reinigungselement und Verfahren zur Substratreinigung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Substrat-Waschanlage mit einem eine Fo­ lie aufweisenden Reinigungselement und ein Verfahren zur Substratreinigung.

In dem Herstellungsprozeß für Halbleiterbauelemente wird die Oberfläche eines Halbleiterwafers mit einer Bürste oder einem Schwamm gereinigt, während eine Reinigungsflüssigkeit darauf aufgesprüht wird. Da Fremdstoffe, wie zum Beispiel Partikel, organische Stoffe und Metalle auf diese Weise entfernt werden, wird der Reinheitsgrad der Oberfläche verbessert. Zur 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 Reinigungselements (Bürste oder Schwamm) hängenbleiben und in leichte Ver­ tiefungen und Löcher des Reinigungselementes eindringen. Die an dem Reini­ gungselement haftenden und eingedrungenen Teilchen können aus dem Reini­ gungselement herausfallen und an dem Wafer W haften bleiben.

In der EP 0 692 318 A1 ist ein Reinigungselement beschrieben, das aus einem Polyurethanschaum hergestellt ist und eine flache Form hat.

In dem US-Patent 4,811,443 ist ein scheibenförmiges Reinigungselement aus einem porösen Schwammmaterial beschrieben.

Das in der EP 0 727 816 A2 beschriebene Reinigungskissen ist aus einem elasti­ schen Material hergestellt und flach.

In der EP 0 843 341 A2 ist ein Reinigungselement aus einem porösen Schwammmaterial beschrieben. Der untere Teil ist gekrümmt, um eine ge­ krümmte Oberfläche zu bilden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Substrat-Waschanlage und ein Verfahren unter Einsatz eines Reinigungselementes zu schaffen, an dem Par­ tikel weniger haften bleiben und das leicht gereinigt werden kann.

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

• - ein Folien-Reinigungselement, das eine beutelförmige mit Reinigungsflüs­ sigkeit befüllbare, flüssigkeitsdurchlässige äußere Folie aufweist und rela­ tiv zu einem Substrat bewegt wird, das im wesentlichen horizontal gehal­ ten ist, und dabei im Kontakt mit dem Substrat steht;
• - ein Tragteil zum Tragen des Folien-Reinigungselementes;
• - eine Zufuhrleitung zum Zuführen einer Reinigungsflüssigkeit zu dem Sub­ strat durch das Folien-Reinigungselement;
• - Zufuhrmittel zum Zuführen der Reinigungsflüssigkeit in die Zufuhrleitung;
• - Druckmittel zum Andrücken des Folien-Reinigungselements, dem Reini­ gungsflüssigkeit zugeführt wird und das angeschwollen ist, auf das Sub­ strat; und
• - Relativbewegungsmittel zum horizontalen Bewegen des Folien- Reinigungselements, das mit der Reinigungsflüssigkeit beaufschlagt und angeschwollen ist, relativ zu dem Substrat.

In der Substrat-Waschanlage können die Partikel schwer an dem Reinigungsele­ ment hängen bleiben, da das Folien-Reinigungselement eine geringe Adsorpti­ onskraft auf die Partikel hat. Da die Reinigungsflüssigkeit aus dem Folien- Reinigungselement ausströmen kann, ist es für die Teilchen schwierig, in das Folien-Reinigungselement einzudringen. Wenn das Folien-Reinigungselement selbst gereinigt wird, treten die Teilchen leicht aus dem Element 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 Reinigungsflüssig­ keits-Zufuhrmittel. Die Steuerung regelt den Druck der auf das Substrat durch das Folien-Reinigungselement aufgebrachten Druckkraft durch Steuerung der Druckmittel.

Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung umfaßt weiterhin Mittel zum Einstel­ len des Zufuhrdrucks für das Reinigungsmittel, das durch die Zufuhrleitung fließt. In diesem Fall stellt die Steuerung die auf das Substrat durch das Folien- Reinigungselement aufgebrachte Druckkraft 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 Abschnitt, mit dem die obere Zufuhrleitung kommuniziert, einen Vorratsbehälter zum zeitweisen Speichern von Reinigungsflüssigkeit, die von der Zufuhrleitung zugeführt wird, und außerdem Antriebsmittel zum Rotieren des Zylinders um seine vertikale Achse.

Weiterhin sollte die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine Dispersionsplatte für den Fluidstrom auf den Wafer haben, die zwischen dem Vorratsbehälter und dem Folien-Reinigungselement angeordnet ist und eine Viel­ zahl von Löchern zum Durchlassen der Reinigungsflüssigkeit aus dem Vorratsbe­ hälter auf das Folien-Reinigungselement hat.

Weiterhin sollte die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung vorzugsweise ein elastisches Element (Schwamm) haben, das wasserdurchlässig ist und zwischen dem Vorratsbehälter und dem Folien-Reinigungselement angeordnet ist, um die Reinigungsflüssigkeit von dem Vorratsbehälter zu dem Folien-Reinigungselement durchzulassen. 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 Foli­ en-Reinigungselement gering ist, wird ein gewünschter Innendruck des Folien- Reinigungselements erreicht, so daß der Verbrauch von Reinigungsflüssigkeit verringert wird.

Vorzugsweise hat das Tragteil einen Ultraschall-Oszillator zum Aufbringen einer Ultraschallwelle auf die Reinigungsflüssigkeit, die durch das Zufuhrrohr geleitet wird. Wenn die Reinigungsflüssigkeit auf die Oberfläche des Substrats aufge­ bracht wird, während die Reinigungsflüssigkeit durch Ultraschallwellen oszilliert, wird die Reinigungsleistung und die Dispersionskraft erhöht.

Das Folien-Reinigungselement ist aus einer porösen und wasserfesten Harz­ schicht oder einer hydrophilen Harzschicht gebildet. Als wasserfeste Harzschicht ist ein Fluorpolymer geeignet. Als hydrophiles Harz ist ein Polyolefin-Harz geeig­ net. Da dieses Harz einen geringen Abriebkoeffizienten hat, ist es für die Partikel schwierig, an dem Harz hängen zu bleiben. Da die Beständigkeit gegen Chemika­ lien hoch ist, können Chemikalien mit höherer Reinigungsleistung verwendet werden. Ein derartiges Reinigungselement wird wie folgt hergestellt:
Wenn Polytetrafluorethylen-Teilchen (PTFE) erhitzt und zusammengepreßt wer­ den, werden die Teilchen teilweise geschmolzen und verbunden, wodurch eine heiß gepreßte Folie gebildet wird. Anschließend wird eine geeignete Kraft auf die heiß gepreßte Folie aufgebracht, um die nicht geschmolzenen Abschnitte auszu­ dehnen. Als Resultat wird ein gitterförmiges Gewebe mit einer Vielzahl feiner Löcher erzielt. Die Kraft wird entweder durch ein einachsiges Ziehverfahren (zum Ziehen der Folie in eine einzige Richtung (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 durch­ schnittliche Durchmesser der feinen Löcher in dem Bereich von 0,1 bis 50 µm. Um eine notwendige Zugfestigkeit der Folie und einen gleichmäßigen Wasser­ durchlaß durch die feinen Löcher zu erreichen, sollte die Foliendicke vorzugswei­ se in dem Bereich von 1,0 bis 3,0 mm und der durchschnittliche Lochdurchmes­ ser in dem Bereich von 0,5 bis 2,0 µm liegen.

Als Material für das Folien-Reinigungselement kann neben PTFE ein Tetrafluore­ thylen-Perfluoralkylvinylether-Copolymer (PFA), ein Tetrafluorethylen- Hexafluorpropylen-Copolymer (FEP) oder eine Polychrolotrifluorethylen (PCTFE) verwendet werden. Da diese Fluorpolymer-Harzmaterialien wasserdicht sind, muß die Folie porös gefertigt werden, um Wasser durchzulassen. Damit das Foli­ en-Reinigungselement nicht durch den Wasserdruck auseinanderbricht, wird die Zugfestigkeit der Harzfolie, die das Folien-Reinigungselement 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 Beispiel ein Polyolefin- Harz verwendet werden. In diesem Fall, bei dem das Folien-Reinigungselement aus dem hydrophilen Harz gebildet wird, beträgt der geringste Wert der Folien­ dicke 0,5 mm, um eine notwendige Zugfestigkeit zu erzielen. Es gibt keine obere Grenze für die Foliendicke, da Wasser leicht durch die hydrophile 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 Substratoberfläche durch ein Folien-Reinigungselement, das eine beutelförmige mit Reinigungsflüssig­ keit befüllbare, flüssigkeitsdurchlässige äußere Folie aufweist, und Ermög­ lichen, daß das Folien-Reinigungselement in Kontakt mit der Substratober­ fläche tritt;
• c) Andrücken des Folien-Reinigungselements auf die Substratoberfläche über einen Nullpunkt hinaus, der ein Anfangs-Kontaktpunkt des Folien- Reinigungselements mit der Substratoberfläche ist, wobei das Folien- Reinigungselement Druck auf die Substratoberfläche ausübt; und
• d) Bewegen des Folien-Reinigungselements relativ zum Substrat, um die Substratoberfläche durch das Folien-Reinigungselement zu reini­ gen.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung hat weiterhin den Schritt (e) zum Brin­ gen eines Dummy-Substrats mit der geeignetesten Druckkraft in Druckkontakt mit dem Folien-Reinigungselement, um das Dummy-Substrat zu reinigen. In die­ sem Fall wird in dem Schritt (c) das Abnehmen der Menge des Folien- Reinigungselements ausgeregelt oder ein Zufuhrdruck für die Reinigungsflüssig­ keit so gesteuert, um die Druckkraft des Folien-Reinigungselements, die auf das Substrat wirkt, auf die geeigneteste Druckkraft des Schrittes (e) einzustellen.

In den Schritten (c) und (d) kann der Zufuhrdruck für die Reinigungsflüssigkeit im wesentlichen gleich sein, größer eingestellt werden als zur Stillstandszeit, in der das Substrat gereinigt wird, oder abhängig von dem Oberflächenzustand des Substrats veränderbar sein.

Zusätzliche 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 Erfindung können durch die Gerätschaften und Kom­ binationen realisiert und erzielt werden, die insbesondere in der nachfolgenden Beschreibung herausgestellt sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht eines vollständigen Sub­ strat-Bearbeitungssystems;

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

Fig. 3 eine Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Substrat-Waschanlage mit einem Blockdiagramm eines Peri­ pheriegerätes;

Fig. 4 eine Perspektivansicht eines Reinigungselementes der Aus­ führungsform aus Fig. 3;

Fig. 5 eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils der erfin­ dungsgemäßen Substrat-Waschanlage mit einem Blockdia­ gramm von Peripheriegeräten;

Fig. 6 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Reini­ gungselement;

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

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

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

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

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

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 Bear­ beiten eines Substrats entsprechend einer Ausführungsform der gegenwärtigen Erfindung;

Fig. 15 eine Querschnittsansicht einer Substrat-Waschanlage ent­ sprechend einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 16 ein Flußdiagramm, das ein Substrat-Waschverfahren entspre­ chend einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung 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 Unterarmmechanismus 3, Vier Kassetten C sind an dem Tisch 2a befestigt. Eine Vielzahl von Wafern W sind in jeder Kassette gelagert. Der Unterarmmechanismus 3 hat eine Halterung zum Halten des Wafers W, einen Vor- und Rückbewegungsmechanismus zum Bewe­ gen der Halterung nach vorne und zurück, einen X-Achsen-Bewegungsmecha­ nismus zum Bewegen der Halterung in eine X-Achsen-Richtung, einen Z-Achsen- Bewegungsmechanismus zum Bewegen der Halterung in eine Z-Achsen-Richtung und einen θ-Drehmechanismus zum Schwenken der Halterung um die Z-Achse.

Der Verarbeitungsabschnitt 4 hat einen Hauptarmmechanismus 5 und verschie­ dene Verarbeitungseinheiten 7, 8, 9, 10. Ein Transportdurchgang 6 ist im Zen­ trum des Verarbeitungsabschnitts vorgesehen und erstreckt sich entlang der Y- Achsen-Richtung. Der Hauptarmmechanismus ist entlang des Transportdurch­ gangs 6 beweglich. Der Hauptarmmechnismus 5 hat eine Halterung zum Halten des Wafers W, einen Y-Achsen-Bewegungsmechanismus zum Bewegen der Hal­ terung in der Y-Achsen-Richtung, einen Z-Achsen-Bewegungsmechanismus zum Bewegen der Halterung in der Z-Achsen-Richtung und einen θ-Drehmecha­ nismus zum Schwenken der Halterung um die Z-Achse. Der Hauptarmmecha­ nismus 5 ist zuständig für die Übergabe des Wafers W zwischen dem Haupt­ armmechanismus 5 und dem Unterarmmechanismus 3 zum Laden und Entladen des Wafers W in die Verarbeitungseinheiten 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 Reinigungseinheit 7 wird als Ober­ flächenreinigungseinheit zum Reinigen einer Frontfläche des Wafers W verwen­ det. Die zweite Reinigungsvorrichtung 8 wird als Rückseitenflächen- Reinigungsvorrichtung zum Reinigen einer Rückseitenfläche des Wafers W ver­ wendet.

Eine Trocknungseinheit 9 und eine Wafer-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 Heizplatte mit einer eingebauten Heizung in jedem Fach angeordnet ist, wird ein feuchter Wafer W zum Trocknen durch die Heizplatte aufgeheizt. Die Wafer-Umdreheinheit 10 hat ein Spannfutter zum horizontalen Aufschichten des Wafers W und einen Umdreh-Antriebsmechanismus zum Umdrehen des Spannfutters um seine Horizontalachse. Die Vorderseite kann durch Umkehren des Wafers W durch die Wafer-Umdreheinheit 10 mit der Rückseite vertauscht werden.

Wie in der Fig. 2 dargestellt ist, hat die erste Reinigungseinheit 7 ein Rotations­ spannfutter 21, eine Düse 22, einen Reinigungsmechanismus 23, einen Reser­ veabschnitt 24 und eine Hochfrequenzdüse 26. Das Rotationsspannfutter 21 rotiert den Wafer W, während der Wafer W so adsorbiert und gehalten wird, daß die Vorderseite des Wafers W nach oben zeigt. Die Düse 22 führt eine Reini­ gungsflüssigkeit (reines Wasser) dem Wafer W zu, der an dem Rotationsspann­ futter 21 gehalten wird. Der Reinigungsmechanismus 23 hat einen Reinigungs­ abschnitt 29. Die Frontseite des Wafers W kann in Kontakt mit dem sich in Drehbewegung befindenden Reinigungsabschnitt 29 sein und durch den Reini­ gungsabschnitt 29 gereinigt werden. Der Reserveabschnitt 24 ist in einer Aus­ gangsposition leicht entfernt von dem Rotationsspannfutter 21 angeordnet. Der nicht benutzte Reinigungsabschnitt 29 kann in dem Bereitschaftsabschnitt 24 in Bereitschaft stehen. Der Reinigungsabschnitt 29 selbst wird gereinigt, während er im Bereitschaftsabschnitt 24 steht. Die Hochfrequenzdüse 26 ist innerhalb der Verarbeitungskammer auf einer gegenüberliegenden Seite des Reinigungs­ mechanismus 23 angeordnet, wobei das Rotationsspannfutter 21 dazwischen liegt.

Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, hat der Reinigungsmechanismus 23 einen Reinigungsabschnitt 29, einen horizontalen Arm 30, eine vertikale Trag­ welle 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 getragen. 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 Rei­ nigungsabschnitt 29 von der Ausgangsposition (außerhalb des Rotationsspann­ futters 21) in eine Betriebsposition (direkt über dem Rotationsspannfutter 21). Der Reinigungsabschnitt 29 wird reziprok zwischen dem Mittelabschnitt und dem äußeren Abschnitt des Wafers W bewegt, der von dem Rotations­ spannfutter 21 gehalten wird.

Das Rotationsspannfutter 21 adsorbiert und hält den Wafer W und rotiert diesen taktweise. Ein Becher 28 umgibt das Rotationsspannfutter 21. Der Becher 28 verhindert, daß Reinigungsflüssigkeit, die auf die Oberfläche des Wafers W auf­ getragen wird, umherspritzt, wenn der Wafer W gereinigt wird.

Die Reinigungskammer 25 hat einen Lade-/Entlade-Anschluß 25a, der den Transportdurchgang 6 abdeckt. Der Lade-/Entlade-Anschluß 25a wird durch ei­ nen Verschluß 27 geöffnet und geschlossen. Der Wafer W wird mit dem Hauptarmmechanismus 5 durch den Lade-/Entlade-Anschluß 25a hindurch in die Verarbeitungskammer 25 geladen oder entladen. Das Rotationsspannfutter 21 hat einen Vakuumadsorbtions-/Haltemechanismus (nicht dargestellt) zum Adsor­ bieren und Halten des Wafers W. Die Druckleitung des Vakuumadsorptions- /Haltemechanismus läuft durch die Rotationswelle 21a des Rotationsspann­ futters 21 hindurch und öffnet sich an der oberen Fläche des Rotationsspannfut­ ters 21. Die Rotationswelle 21a des Rotationsspannfutters 21 ist mit einer An­ triebswelle des Motors 14A durch ein Dichtlager (nicht dargestellt) verbunden. Der Motor 14A ist mit einer Zylinderstange 14b verbunden und getragen. Wenn die Stange 14b von dem Zylinder 14B hervorsteht, bewegt sich das Rotations­ spannfutter 21 nach oben. Wenn die Stange 14b in den Zylinder 14B zurückge­ zogen 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 Zylinder 17 hervorsteht oder zurückgezogen ist. Wenn der Becher 28 aufwärts bewegt wird, wird er so positioniert, daß er das Rotationsspannfutter 21 und den Wafer W umgibt. Wenn der Becher 28 aufwärts bewegt ist, liegt er tiefer als die Montagefläche des Wafers an dem Rotationsspannfutter 21.

Eine Vielzahl von Einlaßdurchbohrungen (nicht dargestellt) sind in dem Decken­ abschnitt der Verarbeitungskammer 25 vorgesehen. Durch diese Einlaßbohrun­ gen wird Frischluft in die Verarbeitungskammer 25 geführt. Auf der anderen Sei­ te sind ein Abflußkanal (nicht dargestellt) und ein Abluftkanal (nicht dargestellt) unabhänging 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 Reinigungsmechanis­ mus 23 erläutert. Wie in der Fig. 3 dargestellt ist, hat der Reinigungsmecha­ nismus 23 einen Druckeinstellmechanismus 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 Ausgleichsgewicht 86 durch eine Linearführung 85 vorgesehen. Das Ausgleichsgewicht 86 und das anhebbare Element 82 sind miteinander durch ein Kabel 88 verbunden, das zu einer Riemenscheibe 87 gespannt ist. Die Riemenscheibe 87 ist an die Kante der vertikalen Wand angebracht.

Ein Gleichgewicht wird auf diese Weise eingestellt, daß ein Gesamtgewicht des Reinigungsabschnitts 29 und des Arms mit dem Ausgleichsgewicht 86 ausba­ lanciert wird. Mit dem anhebbaren Element 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 Kontakt mit dem Wafer gebracht. Die Druckkraft 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 be­ wegt sich durch die Schwenkdrehung des Horizontalarms zwischen der Aus­ gangsposition (Bereitschaftsabschnitt 24) und der Betriebsposition (genau ober­ halb des Drehzentrums des Wafers).

Wie in der Fig. 5 dargestellt ist, erstreckt sich eine Zufuhrleitung 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 Druck­ steuerungsventil, das den Zufuhrdruck für Reinigungsflüssigkeit zu dem Reini­ gungsabschnitt 29 steuert. Das Drucksteuerungsventil der Einheit 92 wird von der Steuerung angesteuert. Die Daten der geeignetesten Druckkraft (Druckkraft des Folien-Reinigungselements gegen das Substrat) wird vorher in dem Speicher der Steuerung 90 abgespeichert. Die Daten der geeignetesten Druckkraft werden gewonnen, wenn ein Dummy-Wafer DW bei einem Versuchslauf gereinigt wird.

Der Reinigungsabschnitt 29 ist von der Zufuhrleitung 12 durch ein Lager 14 drehbar getragen, das mit einer Magnetdichtung abgedichtet ist. Der Reini­ gungsabschnitt 29 hat eine hohle Welle 31, einen Rotationszylinder 32, eine Wasserfluß-Dispersionsplatte 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-Dispersionsplatte 51 ist integral mit dem unteren Abschnitt des Zylinders 32 als einheitliche Struktur geformt. Der Innendurchmesser des Rotationszylinders 32 ist größer als der des Hohlwel­ len-Abschnitts 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 Hohlwelle 31 ange­ bracht. Ein Riemen 95 ist zwischen der angetriebenen Riemenscheibe 94 und einer Antriebsscheibe 93 gespannt. Die Antriebsscheibe 93 ist mit einer An­ triebswelle 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 Ausgangsseite 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 Auslaßanschluß 12a der Zufuhrleitung ist in den Zwischenraum 72a eingefügt. Die Wasserfluß-Dispersionsplatte 51 ist kup­ pelförmig und hat eine Vielzahl von Löchern mit einem Durchmesser im Bereich von einigen µm bis zu einigen mm. Weiterhin ist das Folien-Reinigungselement 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 zweiter Vorratsbehälter 72b ist durch das Folien-Reinigungselement 53 und die Wasserfluß-Dispersionsplatte 51 bestimmt. Das Folien-Reinigungselement 53 kann mit Klammern abnehmbar an dem Rotationszylinder 32 befestigt sein.

Als Folien-Reinigungselement 53 wird eine Harzfolie mit einem geringen Oberflä­ chenreibkoeffizienten verwendet. Eine derartige Harzfolie kann ein Fluorplast, wie zum Beispiel PTFE, PFA, FEP und PCTFE sein. Da die Fluorplaste wasser­ dicht sind, muß ein poröser Film verwendet werden, um das Wasser hindurch­ zuleiten. Dann werden in dem Folien-Reinigungselement 53 eine Vielzahl von feinen Löchern (nicht dargestellt) durch ein Einachsen-Zugverfahren gebildet. Das hierbei verwendete Einachsen-Zugverfahren ist ein Verfahren zum Ziehen einer heiß gepreßten Folie in eine einzige Achsrichtung. Es ist schwierig, die Rei­ nigungsflüssigkeit ohne Überdruck durch diese feinen Löcher zu leiten. Jedoch kann die Reinigungsflüssigkeit bei Druckbeaufschlagung hindurchtreten. Der durchschnittliche Durchmesser der feinen Löcher beträgt 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 Reinigungsflüssigkeit reißt, muß die Dicke der Folie mindestens 0,3 mm sein. Auf der anderen Seite ist es für die Reinigungsflüssigkeit schwierig, durch die Folie zu dringen. Daher be­ trägt 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 Folien-Reinigungselementes 53 vor­ zugsweise 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 hydrophi­ len Harz gebildet ist, wird eine minimale Dicke bei 0,3 mm eingestellt, um eine ausreichende Zugfestigkeit zu erzielen; jedoch gibt es im wesentlichen keine obere Grenze für die Dicke. Dies liegt daran, daß die Reinigungsflüssigkeit (reines Wasser) selbst in die hydrohpile Harzfolie eindringt, so daß die Reinigungsflüs­ sigkeit leichter durch die Harzfolie dringt.

Mit bezug auf die Fig. 8, 2 bis 6 und 11 wird der Fall erläutert, bei dem die Vorderseite des Halbleiterwafers W mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Vor­ richtung gereinigt wird.

Der Dummy-Wafer DW wird durch eine erste Reinigungsvorrichtung 7 ver­ suchsweise 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 Druckkraft und der Reinigungszustand der Waferoberfläche (Schritt S1). Auf der Basis dieser derart gewonnenen Daten werden die derart bestimmte ge­ eigneteste Druckkraft und die relevanten Daten in einem Speicher der Steuerung 90 abgelegt (Schritt S2). Der Reinigungszustand der Waferoberfläche wird mi­ kroskopisch bewertet.

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

Das Rotationsspannfutter 21 hält den Wafer W durch Vakuumhaftung fest. Dann wird, wie in der Fig. 11 dargestellt ist, das Rotationsspannfutter 21 derart nach unten bewegt, daß die obere Fläche des Wafers W auf die Ebene eines Meßab­ schnitts 103 einer Dosierwaage 102 ausgerichtet ist (Schritt S4 zur Ebenen- Einstellung). Weiterhin wird der Reinigungsabschnitt 29 direkt oberhalb von dem Meßabschnitt 103 positioniert und die Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit zu dem Reinigungsabschnitt 29 wird eingeleitet (Schritt S5). Der Zufuhrdruck für die Reinigungsflüssigkeit wird in dieser Ausführungsform weitgehend konstant ge­ halten.

Die Reinigungsflüssigkeit fließt durch das Loch 51a der Wasserfluß- 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 gelan­ gen, mit dem Ergebnis, daß die Reinigungsflüssigkeit innerhalb des Folien-Reini­ gungselementes 53 eingeschlossen und in dem zweiten Vorratsbehälter 72b ge­ speichert wird. Wenn der zweite Vorratsbehälter 72b mit der Reinigungs­ flüssigkeit aufgefüllt wird, wird die Reinigungsflüssigkeit in dem ersten Vorrats­ behälter 72a gespeichert.

Der Rotationszylinder 32 ist flüssigkeitsdicht ausgebildet. Daher steigt der In­ nendruck 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 Innen­ druck einen bestimmten Level überschreitet, wird die Reinigungsflüssigkeit nach außen aus den feinen Löchern des Folien-Reinigungselementes 53 gesprüht. Wenn eine Ausstoßmenge, die durch das Folien-Reinigungselement 53 heraus­ fließt, und eine Einlaßmenge (Zufuhrmenge) ausgeglichen werden, um den Gleichgewichtszustand zu erreichen, wird der dann aufgequollene Reinigungsab­ schnitt 29 nach unten bewegt, bis er in Kontakt mit dem Meßabschnitt 103 tritt (Schritt S6). Ein Nullpunkt der Dosierwaage 102 wird derart 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 Reinigungselement wird von dem anfänglichen Kontaktpunkt derart weiter nach unten bewegt, daß das Folien-Reinigungselement 53 in Druckkontakt mit dem Meßpunkt 103 tritt (Schritt S8).

Während der Reinigungsabschnitt 29 nach unten bewegt wird, beurteilt ein Be­ diener, ob die Meßbelastung einen vorbestimmten Wert für die Druckkraft einhält (Schritt S9). Wenn die Einstellung in dem Schritt S9 "nein" ist, wird der Schritt S8 solange wiederholt, bis die Meßbelastung mit der vorbestimmten Druckkraft übereinstimmt. Auf diese Weise wird ein sinkender Hubweg des Reinigungsab­ schnitts 29 gemessen und erkannt, der die geeigneteste Druckkraft bewirkt. Wenn die Entscheidung in dem Schritt S9 "ja" ist, wird der Wert des abwärts gerichteten Hubs des Reinigungsabschnitts 29, der in dem Moment erhalten wird, wenn sowohl die Meßbelastung und die vorbestimmte Druckkraft überein­ stimmen, in einen Speicher der Steuerung 90 eingegeben.

Der Reinigungsabschnitt 29 wird nach oben bewegt (Schritt S10) und die Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit zu dem Reinigungsabschnitt 29 wird gestoppt (Schritt S11). Der Reinigungsabschnitt 29 wird von der Ausgangsposition zu der Be­ triebsposition bewegt, um den Reinigungsabschnitt 29 direkt oberhalb von dem Rotationszentrum des Wafers 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 gewonnenen Daten, wodurch die geeigneteste Druck­ kraft, die auf den Wafer W wirkt, gewährleistet wird (Schritt S13). In diesem Fall ist das Folien-Reinigungselement 53 kuppelförmig aufgequollen. Wenn der gequollene Reinigungsabschnitt 29 gegen die Oberfläche des Wafers 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 Wafers W durch das Rotationsspannfutter 21 ge­ startet (Schritt S15). An diesem Punkt ist der Motor 91 im Leerlauf und der Rei­ nigungsabschnitt 29 kann damit frei rotieren. Im Ergebnis wird die Oberfläche des Wafers W unter Zufuhr der Reinigungsflüssigkeit des Folien-Reinigungs­ element 53 gereinigt. Auf diese Weise wird die Oberfläche des Wafers schonend gereinigt. Es ist zu bemerken, daß der Reinigungsabschnitt 29 in dem Schritt S15 rotiert werden kann. Es wird darauf hingewiesen, daß es nicht notwendig ist, die Schritte S13, S14 und S15 in der numerischen Reihenfolge auszuführen.

Nach Beendigung der Reinigung wird die Rotation des Wafers W ge­ stoppt und das Reinigungselement 29 wird nach oben bewegt (Schritt S16), um die Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit zu stoppen (Schritt S17). Weiterhin wird das Reinigungselement 19 von der Betriebsposition in die Ausgangsposition zu­ rückgezogen (Schritt S18).

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

Entsprechend der vorstehend erwähnten Ausführungsform ist es für das Folien- Reinigungselement 53 leicht, sich entsprechend der Oberfläche des Wafers W zu verformen, wenn das Folien-Reinigungselement 53 in Druckkontakt mit dem Wa­ fer W tritt, da die Wasserfluß-Dispersionsplatte 51 an dem Reinigungsabschnitt 29 ausgebildet ist. Zusätzlich steigt die Kontaktfläche zwischen dem Wafer W und dem Folien-Reinigungselement 53 an, da das Folien-Reinigungselement 53 in Kontakt mit der Oberfläche des Wafers W treten kann, wobei kein Platz dazwi­ schen gelassen wird. Folglich ist es möglich, Unterschiede der Reini­ gungsleistung der Kontaktfläche zu unterdrücken.

Da das Folien-Reinigungselement 53 eines derartigen Reinigungsabschnitts 29 einen geringen Reibkoeffizienten hat, ist die Adsorptionskraft der Partikel auf die Oberfläche des Folien-Reinigungselementes 53 klein. Es ist daher schwierig für die Partikel, an der Oberfläche des Folien-Reinigungselements 53 anzuhaften.

Da die Reinigungsflüssigkeit nach außen aus dem Folien-Reinigungselement 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 Oberfläche 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 Wafer W haften bleiben und diesen verunreinigen.

Weiterhin können die Partikel aufgrund der geringen Adhäsionsfähigkeit der Par­ tikel an dem Folien-Reinigungselement 53 leicht von dem Folien-Reinigungs­ element 53 abfallen, wenn das Folien-Reinigungselement 53 selbst gereinigt wird, auch wenn die Partikel an dem Folien-Reinigungselement 53 haften blei­ ben. Aus diesem 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 chemische Säuren, wobei Säuren wie zum Beispiel Ozon mit hoher Reinigungsleistung als Reini­ gungsflüssigkeit verwendet werden können. In diesem Fall kann die Reinigungs­ leistung erhöht werden. Weiterhin kann der Innendruck des Folien- Reinigungselementes 53 verändert werden, wenn die Foliendicke des Folien- Reinigungselementes 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 Ausstoßmenge und der Ausstoßdruck der Reinigungsflüssigkeit eingestellt werden, wenn ein Druckein­ stellventil an die Zufuhrleitung 12 angeschlossen ist.

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

Der erste Vorratsbehälter 72a wird durch die Wasserfluß-Dispersionsplatte 51 und den Rotationszylinder 32 festgelegt. Der zweite Vorratsbehälter 72b wird durch die Wasserfluß-Dispersionsplatte 51 und das Folien-Reinigungselement 53 festgelegt. Ein Austrittsanschluß 60a der Zufuhrleitung 60 wird in den ersten Vorratsbehälter 72a eingefügt. Ein Ultraschalloszillator 61 ist in der Nähe des Austrittsanschlusses 60a der Zufuhrleitung 60 angebracht. Innerhalb des Ultra­ schalloszillators 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 Ultraschal­ loszillator 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-Oszillatorradiator 62 zu der Reinigungsflüs­ sigkeit übertragen, die durch die Zufuhrleitung 6 läuft, mit dem Ergebnis, daß die Reinigungsflüssigkeit angeregt wird und aus der Zufuhrleitung 60 ausgestoßen wird. Wenn die durch Anwendung von Ultraschallwellen oszillierende Reini­ gungsflüssigkeit dem Rotationszylinder 32 zugeführt wird, wird die Reini­ gungsflüssigkeit in dem Folien-Reinigungselement 53 durch die Wasserfluß- Dispersionsplatte 51 verteilt und aus dem Folien-Reinigungselement 53 ausge­ stoßen, während der oszillierende Zustand der Reinigungsflüssigkeit beibehalten wird. Die Reinigungsleistung wird wie beschrieben verbessert, da die oszil­ lierende Reinigungsflüssigkeit verglichen mit einer nicht oszillierenden Reini­ gungsflüssigkeit eine höhere Reinigungsleistung und Dispersionskraft hat, wenn die oszillierende Reinigungsflüssigkeit auf die Oberfläche des Wafers W geleitet wird.

Wie in der Fig. 9 dargestellt ist, ist ein Druckluftzylinder 59 an ein nahes Ende des Arms 30 angeschlossen. Der Reinigungsabschnitt 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 Druckeinstellventil 70 an den Durchlaß für die Zufuhrleitung 12 der Reinigungsflüssigkeit angeschlossen sein, um einen Innendruck der Zufuhrleitung 2 für die Reinigungsflüssigkeit einzustel­ len. Das Druckeinstellventil 70 wird durch die Steuerung 90 gesteuert. Die Steuerung 90 steuert den Zufuhrdruck der Reinigungsflüssigkeit auf den Reini­ gungsabschnitt 29 auf der Basis der vorbestimmten Daten für die Druckkraft.

Unter Bezug auf die Fig. 11 wird nun ein Verfahren erläutert, wie ein Innen­ druck des Folien-Reinigungselementes 53 und die Druckkraft bestimmt werden kann.

Ein Flüssigkeitsaufnahmeabschnitt 100 ist in der Ausgangsposition gebildet. Die Dosierwaage 102 ist in dem Flüssigkeitsaufnahmeabschnitt 100 angeordnet. Eine Entladeröhre 101 ist an dem Boden des Flüssigkeitsaufnahmeabschnitts 100 gebildet. Die Flüssigkeit, die durch den Flüssigkeitsaufnahmeabschnitt 100 aufgenommen wird, wird durch die Entladeröhre 101 entladen.

Die obere Fläche der Dosierwaage 102 und die obere Fläche des Wafers W sind auf die gleiche Ebene ausgerichtet, die durch eine Linie 104 angezeigt wird. Die Belastung des Reinigungsabschnitts 29 wird durch die Dosierwaage 102 gemes­ sen, während die Reinigungsflüssigkeit dem Reinigungsabschnitt 29 zugeführt wird. Auf der Basis der damit gemessenen Belastung wird der Innendruck des Folien-Reinigungselementes 53 und der Übersteuerungs-Hub des Reinigungsab­ schnitts bestimmt, der zum Erzielen der geeignetesten Druckkontaktbelastung (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 Bela­ stung vergrößert. Da das Druckeinstellventil 70 an die Zufuhrleitung 12 ange­ schlossen ist, wird der Innendruck des Folien-Reinigungselementes 53 nahezu konstant gehalten. Der Übersteuerungshub ist der Bewegungsabstand (abstei­ gende Entfernung) von dem Reinigungsabschnitt von der ersten Kontaktposition des Reinigungsabschnitts mit der oberen Fläche des Wafers W zu einer nach un­ ten bewegten Position, die durch weiteres Drücken des Reinigungsabschnitts auf den Wafer W erzielt wird. Da der Bewegungsabstand (abnehmende Distanz) mit der Belastung größer wird, wird die abnehmende Distanz des Reinigungsab­ schnitts auf der Basis der gemessenen Belastung bestimmt.

Folglich wird der Innendruck des Folien-Reinigungselementes 53 durch einmali­ ges Reduzieren der Zufuhrmenge von der Reinigungsflüssigkeit verringert. In die­ sem Zustand werden der Tragarm 5 und der Rotationsarm 41 aktiviert, wodurch der Reinigungsabschnitt 29 von der Ausgangsposition zur Betriebsposition zur Waferreinigung bewegt wird. Danach wird die anhebbare Welle 82 nach unten bewegt, um den unteren Abschnitt des Reinigungsabschnitts in Kontakt mit ei­ ner vorbestimmten Position des Wafers W zu bringen. Folglich wird der Reini­ gungsabschnitt durch den vorbestimmten Übersteuerungshub nach unten be­ wegt, um diesen gegen den Wafer W entsprechend dem vorstehend beschriebe­ nen Verfahren zu drücken. Der Wafer W wird dann in der gleichen Weise gerei­ nigt, wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, während die Reini­ gungsflüssigkeit so zugeführt wird, daß ein vorbestimmter Innendruck in dem Folien-Reinigungselement 53 erzielt wird.

In einem derartigen Reinigungsabschnitt 29 wird die Druckkraft auf den Reini­ gungsabschnitt 29 auf den Wafer W durch Änderung des Übersteuerungshubs auf den Reinigungsabschnitt 29 gesteuert. Es ist daher möglich, die Druckkraft auf den Wafer W in einem größeren Bereich im Vergleich zu dem Fall, bei dem die Druckkraft nur durch den Innendruck des Folien-Reinigungselementes 53 ge­ steuert wird, zu steuern. Zum Beispiel wird normalerweise eine geringe Druck­ kraft aufgebracht, wenn eine Aluminiumschicht gereinigt wird, da die Schicht leicht gereinigt werden kann. In dem Fall, bei dem eine Schicht nicht einfach ge­ reinigt werden kann, z. B. für den Fall, daß eine Rückseite des Wafers W gerei­ nigt wird, wird eine große Druckkraft aufgebracht, um die Partikel- Beseitigungskraft zu erhöhen. Es ist vorteilhaft, wenn die Druckkraft einfach ge­ steuert werden kann. Zusätzlich kann die beaufschlagte Belastung auf das Foli­ en-Reinigungselement 53 durch Anwendung von Druck auf das Folien- Reinigungselement 53 auf das erforderliche Maß reduziert werden, da die Druck­ kraft in Abhängigkeit von dem Bedarf gesteuert (verändert) werden kann. Da­ durch 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-Reinigungselementes 53 durch das Druckeinstellventil 70 konstant gehalten wird. Der Übersteuerungshub und der Innendruck des Folien-Reinigungselementes 53 werden vorher durch das vorstehend beschriebene Verfahren bestimmt und es ist nicht erforderlich, die­ sen kontinuierlich während der Reinigung zu steuern. Dadurch kann eine er­ wünschte Druckkraft durch ein einfaches Verfahren erzielt werden, mit dem Er­ gebnis, daß die Reinigungsleistung bei geringen Kosten stabilisiert werden kann.

Weiterhin ist es möglich, den Verbrauch von Reinigungsflüssigkeit während der Stillstandzeit zu reduzieren und es ist auch möglich, die Zerstörungsgefahr des Folien-Reinigungslementes 53 durch Druckanwendung zu vermindern, wenn der Innendruck des Folien-Reinigungselementes 53 während der Reinigung hoch und während der Stillstandszeit und während der Bewegungszeit geringer eingestellt wird. Im Ergebnis kann der Verbrauch von Reinigungsflüssigkeit reduziert und die Lebensdauer des Folien-Reinigungselementes 53 verbessert werden.

In dem vorstehend beschriebenen Reinigungsabschnitt werden der Übersteue­ rungshub des Reinigungsabschnitts 29 und der Innendruck des Folien- Reinigungselementes 53 bestimmt, wenn der Reinigungsabschnitt 29 in der Be­ reitschaftsposition steht. Jedoch können sie auch vorher in einem anderen Be­ reich bestimmt werden und der Reinigungsabschnitt 29 kann während der Be­ reitschaftszeit in dem Flüssigkeitssammelbehälter 100 positioniert werden. Al­ ternativ kann sowohl während der Betriebszeit als auch in der Stillstandszeit 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 Wafer W durch die Hubmittel konstant eingestellt wird, kann die Druckkraft, die auf den Wafer W aufgebracht wird, gesteuert werden.

Mit Bezug auf die Fig. 12 wird ein Reinigungsabschnitt einer anderen Ausfüh­ rungsform erläutert.

Der Reinigungsabschnitt 29 dieser Ausführungsform hat einen Schwamm 54, der als permeabler elastischer Körper gekennzeichnet ist und zwischen der Was­ serfluß-Dispersionsplatte 51 und das Folien-Reinigungselement 53 gelegt ist. Hierzu wird der zweite Vorratsbehälter 72b mit dem Schwamm 54 als Kernmate­ rial 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 äu­ ßere 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 aufquillt, wenn es sich von der Wasserfluß- Dispersionsplatte 51 entfernt.

Der Schwamm 54 ist aus einem geschäumten Körper auf der Basis von Polyve­ nylalkohol (PVA) oder Polyvenylformal (PVF) hergestellt. 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 Rückstoßelastizi­ tät, wenn 30% Kompressionsdruck verwendet wird. Weiterhin hat der Schwamm 54 den maximalen Wassergehalt von ungefähr 1200% und eine vor­ handene spezifische Dichte von ungefähr 0,08. Weiterhin sind der untere Zylin­ der 32 und die Wasserfluß-Dispersionsplatte 53 aus Polypropylen.

In dem Reinigungsabschnitt 29 wird die Reinigungsflüssigkeit von der Zufuhrlei­ tung 12 zugeführt, läuft durch die Wasserfluß-Dispersionsplatte 51, dringt in den Schwamm 54 ein, tritt durch den Schwamm 54 hindurch, füllt den inneren Ab­ schnitt des Folien-Reinigungselementes 53 und füllt dann den ersten Vorratsbe­ hälter 72a. Wenn der erste Vorratsbehälter 72a mit der Reinigungsflüssigkeit gefüllt ist, um den Innendruck zu erhöhen, wird die Reinigungsflüssigkeit 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-Reinigungs­ elementes 53 auf ein bestimmtes Niveau erhöht werden, auch wenn die Zu­ fuhrmenge der Reinigungsflüssigkeit gering ist. Im Ergebnis kann die Reini­ gungsflüssigkeitsmenge, die zum Einstellen des bei einem vorbestimmten Druck erforderlichen Innendrucks, reduziert werden und dadurch der Verbrauch an Rei­ nigungsflüssigkeit reduziert werden.

Da die Form des Folien-Reinigungselementes 53 durch die Verwendung des Schwamms 54 beibehalten wird, ist es möglich, die Form des Folien- Reinigungselementes 53 in Übereinstimmung mit der Oberfläche des Wafers W zu verändern. Entsprechend kann die Kontaktfläche zwischen dem Wafer W und dem Folien-Reinigungselement 53 vergrößert werden. Es folgt, daß der Schwamm 54 ohne Verwendung 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-Reinigungselement 53 des Reini­ gungsabschnitts ein poröses Harz, wie zum Beispiel PTFE, erwähnt verwendet. Neben PTFE kann ein poröses Material, wie zum Beispiel Polyolefin mit Löchern von einigen µm bis zu einigen Zehntel µm verwendet werden, nachdem es anti­ statisch behandelt wurde.

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

Nun wird bezogen auf die Fig. 14A, 14B und 14C die Naßreinigung einer an­ deren Ausführungsform erläutert.

Wie in der Fig. 14A dargestellt ist, hat der Reinigungsabschnitt 29 ein Folien- Reinigungselement 53. Das Bezugszeichen 22 bezeichnet eine Reinwasserdüse und das Bezugszeichen 105 ist eine Düse für die Reinigungsflüssigkeit. Das Be­ zugszeichen 106 ist ein Wafer-Halterabschnitt zum horizontalen Halten des Wa­ fers W und zum Rotieren des Wafers W um seine vertikale Achse.

Wie in der Fig. 14B dargestellt ist, wird Reinigungsflüssigkeit, wie zum Beispiel Ozonwasser, mit der Reinigungsflüssigkeits-Düse 105 durch den Reinigungsab­ schnitt 29 hindurch auf die Waferoberfläche aufgebracht. Gleichzeitig werden der Reinigungsabschnitt 29 und der Wafer W rotiert, wodurch sie aufeinander­ gleiten. Auf diese Weise wird die Oberfläche des Wafers W gereinigt.

Wie in der Fig. 14C dargestellt ist, wird der Wafer W rotiert, während der Ober­ fläche des Wafers W reines Wasser (Waschlösung) mit der Reinwasser-Düse 22 zugeführt wird. Auf diese Weise wird das reine Wasser zentrifugal über der ge­ samten Waferoberfläche verteilt, wodurch die Reinigungsflüssigkeit durch das reine Wasser weggewaschen wird. Dadurch ist das Abwaschen der Waferober­ 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-Peroxidlösung), das herkömmlich nicht auf Reinigungsabschnitte aus PVA oder Polyurethan aufgebracht werden kann. Da der Reinigungsabschnitt der vorliegenden Erfindung eine hohe chemische Widerstandskraft hat, kann die vor­ stehend erwähnte Reinigungsflüssigkeit verwendet werden, wodurch die Reini­ gungsleistung erhöht wird.

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

Das Bezugszeichen 270 in der Fig. 15 ist ein zylindrischer Rotationskörper, der eine Unterseite des Wafers W bedeckt. Die Unterseite des Rotationskörpers 270 ist im Vergleich zu der Oberseite davon im Durchmesser leicht reduziert. Ein ver­ tikaler Zylinder 273 ist innerhalb des Abschnitts 271 mit reduzierten Durchmes­ ser gebildet, wobei der Dichtungsmechanismus 272 dazwischen angeordnet ist. Ein unteres Ende des vertikalen Zylinders 273 ist mit einer oberen Fläche der ho­ rizontalen Befestigungsplatte 274 verbunden. Weiterhin ist ein Riemen 275 zwi­ schen einem äußeren Umfangsabschnitt des Abschnitts 271 mit reduzierten Durchmesser und dem Motor (nicht dargestellt) gespannt.

Sechs Halteelemente 276 sind an einer Oberseite des Rotationskörpers 270 vor­ gesehen. Der Umfangsabschnitt des Wafers W wird durch die Halteelemente 276 getragen. Die Halteelemente 276 halten den Wafer W in Kontakt mit der Endfläche davon. Der untere Abschnitt des Halteelements 276 ist unterhalb des Wafer-Halteabschnitts 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 Rotationskörper 270 rotiert wird, da ein Gewicht (nicht dargestellt) an die Halteelemente 276 angebracht ist. Im Ergebnis steigt die Kraft zum Auf­ schichten des Umfangsabschnitts des Wafers W.

Auf der Oberfläche des Wafers W, der durch das Halteelement 276 gehalten wird, sind ein erster Reinigungsabschnitt 29a zum Reinigen der Oberfläche des Wafers W und eine erste Düse 282 zum Zuführen von Reinigungsflüssigkeit zur Waferoberfläche 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 Bereitschaftsposition (außer­ halb des Wafers W, der durch das Halteelement 276 gehalten wird) und der Rei­ nigungsposition (Betriebsposition) zum Reinigen des Wafers W beweglich ange­ ordnet.

Innerhalb des Rotationskörpers 270 sind ein zweiter Reinigungsabschnitt 29b und eine zweite Reinigungsdüse 293 vorgesehen. Genauer wird der zweite Rei­ nigungsabschnitt 29b, der zum Reinigen einer Rückseitenfläche des Wafers W zuständig ist, durch einen Bürstenarm 292 getragen. Die zweite Düse 293 ist zum Zuführen von Reinigungsflüssigkeit zur Rückseitenfläche des Wafers W zu­ ständig. Der Bürstenarm 292 und die Düse 293 werden jeweils mit Antriebsab­ schnitten 294, 295 durch einen Lochabschnitt 274a verbunden, der in der Befe­ stigungsplatte 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 Wafer W durch den Übertragungsarm (nicht dargestellt) nach unten aus einem Gebiet bewegt, das höher ist als das durch die Halteelemente 276 umgebene Gebiet während der erste Reinigungs­ abschnitt 29a und die zweite Düse 282 in der Bereitschaftsposition positioniert sind. Der Wafer 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 Rei­ nigungsabschnitt 29a und die Düse 282 über den Wafer W bewegt und die Rei­ nigungsflüssigkeit 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 Reinigungsabschnitt 29a, 29b durch Druckkraft in Kontakt mit der oberen Fläche und der unteren Fläche des Wafers W gebracht werden, während die Reinigungsflüssigkeit in den Rota­ tionszylinder 32 geleitet und aus dem Folien-Reinigungselement 243 her­ ausgelassen wird. Jeder Reinigungsabschnitt 29a, 29b rotiert um seine Vertikal­ achse und wird in die Horizontalrichtung des Wafers W durch die Arme 283, 292 bewegt. Auf diese Weise wird die Reinigung des Wafers W ausgeführt.

In dem Fall, in dem der Reinigungsabschnitt der gegenwärtigen Erfindung bei der Reinigungsvorrichtung zum Reinigen beider Oberflächen des Wafers W verwen­ det wird, ist es möglich, die oberen und unteren Oberflächen des Wafers W gleichzeitig zu reinigen. Hierzu ist eine Umkehrvorrichtung nicht erforderlich, obwohl sie in einem herkömmlichen Fall zum Reinigen beider Oberflächen des Wafers W benötigt wird. Im Ergebnis wird die Größe der gesamten Reinigungs­ vorrichtung verglichen mit herkömmlichen Vorrichtungen verringert. Zusätzlich wird die Reinigungszeit erheblich reduziert und der Durchsatz wird vorteilhafter­ weise verbessert.

Mit Bezug auf die Fig. 16 wird der Fall erläutert, in dem der Wafer W durch Verwendung der vorstehend beschriebenen Vorrichtung gereinigt wird.

Die Schritte S31 bis S37 dieser Ausführungsform sind im wesentlichen die glei­ chen, wie in den Schritten S1 bis S7 der vorbeschriebenen Ausführungsform. Die Erläuterung davon ist daher entbehrlich.

Das Reinigungselement 29a wird weiter nach unten von dem anfänglichen Kon­ taktpunkt derart bewegt, daß das Folien-Reinigungselement 53 eine Druckkraft auf den Meßabschnitt 103 ausübt (Schritt S38). Die nach unten gerichtete Betä­ tigung des Reinigungselementes 29a wird gestoppt, wenn es auf ein bestimmtes Niveau herunterbewegt ist. Danach wird der Zufuhrdruck der Reinigungsflüssig­ keit graduell erhöht (Schritt S39).

Dann wird überprüft, ob die Meßbelastung mit der vorbestimmten Druckkraft übereinstimmt, indem der Zufuhrdruck 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 Druckkraft übereinstimmt. Auf diese Weise wird der Zufuhrdruck für die Reini­ gungsflüssigkeit bestimmt, der die geeigneteste Druckkraft liefert. Wenn die Ent­ scheidung in dem Schritt S39 "Ja" ist, wird der Zufuhrdruck für die Reinigungs­ flüssigkeit (die den Wert für den Fall darstellt, daß beide Werte übereinstimmen) in den Speicher der Steuerung 90 eingegeben.

Der Reinigungsabschnitt 29a wird nach oben bewegt (Schritt S41) und die Zu­ fuhr von Reinigungsflüssigkeit zu dem Reinigungsabschnitt 29a wird gestoppt (Schritt S42). Der Reinigungsabschnitt 29a wird von der Ausgangsposition zu der Betriebsposition bewegt, um den Reinigungsabschnitt 29a direkt über dem Rotationszentrum des Wafers W zu positionieren (Schritt S43).

Die Steuerung 90 liest die Daten aus, die in den Schritten S39 und S40 gewon­ nen werden, steuert den Betrieb des Drucksteuerungsventils 70 auf der Basis der Daten und gibt die geeigneteste Druckkraft des Wafers W vor (Schritt S44).

In diesem Fall ist das Folien-Reinigungselement 53a kuppelförmig aufgequollen. Wenn der Reinigungsabschnitt 29a gegen die Oberfläche des Wafers 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 Reini­ gungsflüssigkeit 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 Wafers W durch das Rotationsspannfutter 21 eingeleitet (Schritt S46). Die Rotation des Reinigungselements 29a, 29b wird eingeleitet (Schritt S47). Die Steuerung 90 liest die Daten aus, die in den Schrit­ ten S39, S40 gewonnen werden, steuert den Betrieb des Drucksteuerungsven­ tils 70 auf der Basis der Daten, steigert den Zufuhrdruck für die Reini­ gungsflüssigkeit graduell und gibt die geeigneteste Druckkraft auf den Wafer W vor (Schritt S48). Das Folien-Reinigungselement 53a und die Oberfläche des Wa­ fers W werden gegeneinander geschruppt, während die Reinigungsflüssigkeit zugeführt wird. Auf diese Weise wird die Oberfläche des Wafers W schonend gereinigt.

Nach Beendigung der Reinigung wird die Rotation des Wafers W beendet. Gleichzeitig wird das Reinigungselement 29 nach oben bewegt (Schritt S49) und die Rotation des Reinigungsabschnitts 29 angehalten (Schritt S50), um dadurch die Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit zu stoppen (Schritt S51). Weiterhin wird das Reinigungselement 29 von der Betriebsposition zu der Ausgangsposition zu­ rückgezogen (Schritt S52). Anschließend wird eine Waschlösung (reines Wasser) auf den Wafer W von der Düse 22 gesprüht, um den Wafer abzuwaschen (Schritt S53). Weiterhin wird der Wafer bei hoher Geschwindigkeit durch das Rotationsspannfutter 270 rotiert, um die anhaftenden Tropfen von dem Wafer W durch Zentrifugalkraft zu entfernen und dadurch die Oberfläche des Wafers W zu trocknen. Dann wird der Wafer W durch den Hauptarmmechanismus 5 zu der Trocknungseinheit 9 transportiert, um den Wafer W mit Hitze zu trocknen (Schritt S54). Zudem wird der Wafer W in der Kassette C durch den Haupttrans­ portarm 5 positioniert und aus dem System 1 mitsamt der Kassette C entladen (Schritt S55).

Wie vorstehend beschrieben ist, kann die vorliegende Erfindung für einen Reini­ gungsprozeß verwendet werden, nachdem ein Oxidfilm mit einer Hydrofluorsäu­ re abgeätzt wurde, nachdem der Nitridfilm mit einer Phosphatsäurelösung abge­ ätzt wurde, und nachdem Aluminium mit einer Mischungslösung einer Phos­ phatsäure, Acetylsäure und Nitritsäure abgeätzt wurde. Daneben kann die vor­ liegende Erfindung auch für Fälle verwendet werden, bei denen die Partikel mit einer APM-Lösung (Ammoniak und Wasserstoffperoxyd und Reinwasser) ent­ fernt 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) entfernt wird.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Anhaften der Parti­ kel an der Oberfläche des Folien-Reinigungselementes und das Eindringen in das . Innere des Folien-Reinigungselementes zu unterdrücken. Es ist auch möglich, daß Substratreinigungswerkzeug als solches leicht abzuwaschen.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann die Reinigungsflüssigkeit auf die Substratoberfläche aufgebracht werden, nachdem sie mit Ultraschallschwingun­ gen angeregt ist. Es ist möglich, die Waschleistung und die Dispersionskraft zu steigern. Das Innere des Folien-Reinigungselementes wird zusätzlich dazu gleich­ förmig mit einem hohen Druck beaufschlagt, wodurch die Waschleistung 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 ge­ ring ist. Es ist dadurch möglich, den Verbrauch an Reinigungsflüssigkeit zu redu­ zieren. Weiterhin kann die Druckkraft des Folien-Reinigungselementes auf das Substrat eingestellt werden. Es ist dadurch möglich, die Last innerhalb eines weiten Bereichs leicht zu steuern. Es ist auch möglich, die Menge der an dem Folien-Reinigungselementes hängenden Teilchen zu reduzieren und ein chemi­ sches Mittel mit hoher Waschleistung zu verwenden. Zusätzlich kann der Druck des Folien-Reinigungselementes auf das Substrat durch den Druck des Folien- Reinigungselements auf das Substrat und durch den Innendruck des Folien- Reinigungselementes gesteuert werden. Es ist möglich, den Druck innerhalb ei­ nes weiteren Bereiches zu steuern.

Claims (19)

1. Substrat-Waschanlage, aufweisend
ein Folien-Reinigungselement (53, 53a, 53b), das eine beutelförmige mit Reinigungsflüssigkeit befüllbare, flüssigkeitsdurchlässige äußere Folie aufweist und relativ zu einem Substrat bewegt wird, das im wesentli­ chen 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 Reinigungsflüssigkeit zu dem Substrat durch das Folien-Reinigungselement (53, 53a, 53b);
Zufuhrmittel (92) zum Zuführen der Reinigungsflüssigkeit in die Zufuhr­ leitung (12, 60);
Druckmittel (14B, 59, 80) zum Andrücken des Folien-Reinigungs­ elementes (53, 53a, 53b), dem Reinigungsflüssigkeit zugeführt wird und das angeschwollen ist, auf das Substrat; und
Relativbewegungsmittel (41, 91, 93, 94, 95) zum horizontalen Bewegen des Folien-Reinigungselementes (53, 53a, 53b), das mit der Reinigungs­ flüssigkeit beaufschlagt und angeschwollen ist, relativ zu dem Substrat.

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 gekennzeichnet, daß die Steuerung (90) durch Steuerung der Druckmittel (14B, 59, 80) den Druck steuert, der auf das Substrat durch das Folien-Reinigungselement (53, 53a, 53b) aufgebracht wird.

4. Substrat-Waschanlage nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Mittel (70) zum Einstellen des Zufuhrdrucks für das Reinigungsmittel, das durch die Zufuhrlei­ tung (12) fließt, wobei die Steuerung (90) den Druck, der auf das Substrat durch das Folien-Reinigungselement (53, 53a, 53b) aufgebracht wird, durch Steuerung der Zufuhrdruck-Einstellmittel (70) für die Reinigungsflüssigkeit steuert.

5. Substrat-Waschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das 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 Vorratsbehälter (72a) zum zeitweisen Speichern von Reinigungsflüssigkeit hat, die von der Zu­ fuhrleitung (12, 60) zugeführt 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 Disper­ sionsplatte (51) für den Fluidstrom, die zwischen dem Vorratsbehälter (72a) und dem Folien-Reinigungselement (53, 53a, 53b) angeordnet ist und eine Viel­ zahl von Löchern (51a) zum Durchlassen der Reinigungsflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter (72a) auf das Folien-Reinigungselement (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-Reinigungselement (53, 53a, 53b) angeordnet ist, um die Reinigungsflüssigkeit von dem Vorratsbehälter (72a) zu dem Folien- Reinigungselement (53, 53a, 53b) durchzulassen.

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

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

11. Substrat-Waschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fo­ lien-Reinigungselement (53, 53a, 53b) aus einer hydrophilen Harzschicht gebil­ det ist.

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

13. Substrat-Waschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu­ fuhrleitung (60) einen Ultraschall-Oszillator (61, 62) zum Aufbringen einer Ul­ traschallwelle auf die Reinigungsflüssigkeit hat, die durch das Zufuhrrohr (60) geleitet wird.

14. Verfahren zur Substratreinigung, gekennzeichnet durch die Schritte:

• a) Halten des Substrats im wesentlichen horizontal;
• b) Zuführen einer Reinigungsflüssigkeit auf die Substratoberfläche durch ein Folien-Reinigungselement (53, 53a, 53b), das eine beutelförmige mit Reinigungsflüssigkeit befüllbare, flüssigkeitsdurchlässige äußere Folie aufweist, und Ermöglichen, daß das Folien-Reinigungselement (53, 53a, 53b) in Kontakt mit der Substratoberfläche tritt;
• c) Andrücken des Folien-Reinigungselementes (53, 53a, 53b) auf die Sub­ stratoberfläche über einen Nullpunkt hinaus, der ein Anfangskontakt­ punkt des Folien-Reinigungselementes (53, 53a, 53b) mit der Substrato­ berfläche ist, wobei das Folien-Reinigungselement (53, 53a, 53b) Druck auf die Substratoberfläche ausübt; und
• d) Bewegen des Folien-Reinigungselementes (53, 53a, 53b) relativ zum Substrat, um die Substratoberfläche durch das Folien-Reinigungselement (53, 53a, 53b) zu reinigen.

15. Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch den Schritt:

• a) Bringen eines Dummy-Substrates in Druckkontakt mit dem Folien- Reinigungselement (53, 53a) mit der geeignetesten Druckkraft, um das Dummy-Substrat zu reinigen, und wobei in dem Schritt (c) eine abneh­ mende Menge des Folien-Reinigungselementes (53, 53a) kompensiert wird, um die auf das Substrat wirkende Druckkraft des Folien- Reinigungselements (53, 53a) auf die geeigneteste Druckkraft des Schrittes (e) einzustellen.

16. Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch den Schritt:

• a) Bringen eines Dummy-Substrats in Druckkontakt mit dem Folien- Reinigungselement (53, 53a) mit der geeignetesten Druckkraft, um das Dummy-Substrat zu reinigen, und wobei in dem Schritt (c) eine abneh­ mende Menge des Folien-Reinigungselementes (53, 53a) kompensiert und ein Zufuhrdruck für die Reinigungsflüssigkeit gesteuert wird, um die auf das Substrat wirkende Druckkraft des Folien-Reinigungselementes (53, 53a) auf die geeigneteste Druckkraft des Schrittes (e) einzustellen.

17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schritten (c) und (d) der Zufuhrdruck für die Reinigungsflüssigkeit im wesentlichen gleich ist.

18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schritten (c) und (d) der Zufuhrdruck für die Reinigungsflüssigkeit größer eingestellt wird, als zur Stillstandszeit des Folien-Reinigungselementes (53, 53a).

19. Verfahren nach Ansprüchen 14, 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schritten (c) und (d) der Zufuhrdruck für die Reinigungsflüssigkeit in Ab­ hängigkeit von dem Oberflächenzustand des Substrats verändert wird.