JP2000005707A - ブラシ洗浄装置およびブラシ洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は半導体ウエハをスポンジブラシに
よって所定の洗浄度合に洗浄できるようにしたブラシ洗
浄装置を提供することにある。 【解決手段】回転テーブル１１に保持された半導体ウエ
ハ２２を回転駆動されるスポンジブラシ３８によって洗
浄するブラシ洗浄装置において、上記回転テーブルを回
転駆動するモータ１６と、上記洗浄ブラシを回転駆動す
るモータ３４と、上記スポンジブラシを上記被洗浄物の
径方向に沿って揺動させる揺動機構３２と、上記スポン
ジブラシを半導体ウエハの径方向中心部から外方へ揺動
させたときに上記スポンジブラシの上記半導体ウエハに
接触する端面と上記半導体ウエハの上記端面が接触する
部分との相対速度が所定値以上になるよう上記角モータ
を制御する制御装置６４とを具備したことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は半導体ウエハや液
晶ガラス基板などの被洗浄物をブラシを用いて洗浄する
ブラシ洗浄装置およびブラシ洗浄方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造装置や液晶製造装置などにお
いては、被洗浄物としての半導体ウエハやガラス基板に
回路パタ−ンを形成するリソグラフィプロセスがある。
このリソグラフィプロセスは、周知のように上記被洗浄
物にレジストを塗布し、このレジストに回路パタ−ンが
形成されたマスクを介して光を照射し、ついでレジスト
の光が照射されない部分（あるいは光が照射された部
分）を除去し、除去された部分をエッチングするなどの
一連の工程を数十回繰り返すことで回路パタ−ンを形成
するものである。

【０００３】上記一連の各工程において、上記被洗浄物
が汚染されていると回路パタ−ンを精密に形成すること
ができなくなり、不良品の発生原因となる。したがっ
て、それぞれの工程で回路パタ−ンを形成する際には、
レジストや塵埃などの微粒子が残留しない清浄な状態に
上記被洗浄物を洗浄するということが行われている。

【０００４】上記被洗浄物を洗浄する装置としては、複
数枚の半導体ウエハを洗浄液が収容された洗浄タンク内
に漬けて洗浄するバッチ方式と、１枚の被洗浄物を回転
させ、その被洗浄物に対して洗浄液を噴射させて洗浄す
る枚葉方式とがあり、被洗浄物の大型化にともない洗浄
効果の高い枚葉方式が用いられる傾向にある。

【０００５】枚葉方式の洗浄処理装置には被洗浄物を回
転させながら洗浄するスピン洗浄方式があり、このスピ
ン洗浄方式において、洗浄効果をより一層高めるために
は、回転駆動される被洗浄物の上面にスポンジブラシを
接触させ、その接触部分に洗浄液を供給して洗浄するよ
うにしている。

【０００６】上記被洗浄物とスポンジブラシとを互いに
回転させながら接触させて洗浄する場合、上記スポンジ
ブラシは上記被洗浄物の径方向中心部で下降させて接触
させ、その状態で径方向外方へ移動させる。そして、ス
ポンジブラシが被洗浄物の外周端から外れたならば、上
昇させて径方向中心部へ戻し、再び下降させて外方へ移
動させるということを繰り返すことで、上記被洗浄物を
洗浄するようにしている。

【０００７】被洗浄物の周速度は、回転中心から径方向
外方へゆくにつれて次第に大きくなる。それに対してス
ポンジブラシは、通常、一定の回転速度で回転駆動され
る。そのため、スポンジブラシの端面と、被洗浄物のス
ポンジブラシの端面が接触する部分との相対速度は上記
スポンジブラシが被洗浄物の径方向に移動することで大
きく変化し、上記スポンジブラシと被洗浄物の回転速度
によって相対速度が０になる位置がある。

【０００８】上記被洗浄物の洗浄度合は、上記相対速度
に大きく影響される。つまり、相対速度が小さいと、ス
ポンジブラシによって被洗浄物に付着したパーティクル
が除去されにくく、相対速度が大きければパーティクル
は効率よく除去されることになる。

【０００９】しかしながら、従来のブラシ洗浄装置にお
いては、被洗浄物とスポンジブラシとを一定の速度で回
転させて、上記スポンジブラシを被洗浄物の径方向中心
部から外方へ移動させるようにしていたので、その移動
の過程で相対速度が著しく低下する部位が生じるなど、
相対速度の変化が大きいから、それに応じて被洗浄物の
洗浄度合も不安定になるということがあった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来は被
洗浄物と洗浄ブラシとを一定の回転速度で回転させなが
ら上記洗浄ブラシを被洗浄物の径方向に移動させて洗浄
するようにしていたので、移動の過程で相対速度が大き
く変化するため、洗浄効果が一定にならない、つまり被
洗浄物の洗浄度合にむらが生じうるということがあっ
た。

【００１１】この発明は、被洗浄物の径方向に沿って洗
浄ブラシを移動させて洗浄する場合、その移動の過程に
おける洗浄ブラシと被洗浄物との相対速度が大きく低下
することなく、しかも所定値以上に維持されるようにす
ることで、被洗浄物の全面を洗浄度合にばらつきが生じ
にくいように洗浄できるようにしたブラシ洗浄装置及び
ブラシ洗浄方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、回転
テーブルに保持された被洗浄物を回転駆動される洗浄ブ
ラシによって洗浄するブラシ洗浄装置において、上記回
転テーブルを回転駆動する第１の駆動手段と、上記洗浄
ブラシを回転駆動する第２の駆動手段と、上記洗浄ブラ
シを上記被洗浄物の径方向に沿って揺動させる揺動駆動
手段と、上記洗浄ブラシを被洗浄物の径方向中心部から
外方へ揺動させたときに上記洗浄ブラシの上記被洗浄物
に接触する端面と上記被洗浄物の上記端面が接触する部
分との相対速度が所定値以上になるよう上記第１の駆動
手段と第２の駆動手段とを制御する制御手段とを具備し
たことを特徴とする。

【００１３】請求項２の発明は、回転テーブルに保持さ
れた被洗浄物を回転駆動される洗浄ブラシによって洗浄
するブラシ洗浄装置において、上記回転テーブルを回転
駆動する第１の駆動手段と、先端に上記洗浄ブラシが設
けられた取付軸を回転駆動する第２の駆動手段と、先端
に上記洗浄ブラシが設けられた揺動アームを有し、この
揺動アームを上記被洗浄物の径方向に沿って揺動させる
揺動駆動手段と、上記揺動アームの先端部に上記第２の
駆動手段と一体的に設けられ中心部に上記取付軸が挿通
される通孔が形成されているとともに、周壁に上記洗浄
ブラシと上記被洗浄物との接触部位に洗浄液を供給する
ノズル孔が形成されたノズル体とを具備したことを特徴
とする。

【００１４】請求項３の発明は、回転テーブルに保持さ
れた被洗浄物を回転駆動される洗浄ブラシによって洗浄
するブラシ洗浄方法において、上記洗浄ブラシを上記被
洗浄物に接触させ径方向中心部から外方へ揺動させる揺
動工程と、上記洗浄ブラシと被洗浄物の接触部位に洗浄
液を供給する供給工程と、上記洗浄ブラシを上記被洗浄
物の径方向中心部から外方へ揺動させることで変化する
上記洗浄ブラシの上記被洗浄物に接触する端面と上記被
洗浄物の上記端面が接触する部分との相対速度を上記被
洗浄物と上記洗浄ブラシとの回転速度を制御して所定値
以上に維持する制御工程とを具備したことを特徴とす
る。

【００１５】請求項１と請求項３の発明によれば、洗浄
ブラシを被洗浄物の径方向中心部から外方へ移動させた
ときに、上記洗浄ブラシの上記被洗浄物に接触する端面
と上記被洗浄物の上記端面が接触する部分との相対速度
が所定値以上になるよう洗浄ブラシと被洗浄物との回転
速度を制御するようにしたことで、被洗浄物の全面をほ
ぼ均一もしくは所定以上の洗浄度合で洗浄することが可
能となる。

【００１６】請求項２の発明によれば、洗浄ブラシを回
転駆動する第２の駆動手段と洗浄液を供給するノズル体
とを一体化したことで、構成のコンパクト化を図ること
ができるばかりか、洗浄ブラシと被洗浄物との接触部位
に洗浄液を確実に供給することが可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
図面を参照して説明する。図１はこの発明のブラシ洗浄
装置としてのスピン処理装置Ｓを示す。このスピン処理
装置Ｓはスピンカップ１を備えている。このスピンカッ
プ１は上面が開放した有底状の下カップ１ａと、この下
カップ１ａに対してスライド自在に設けられ周壁の上端
部が径方向内方に向かって傾斜した上カップ１ｂとから
なり、この上カップ１ｂは図示しない駆動機構によって
同図に鎖線で示すように下降させることができるように
なっている。

【００１８】上記下カップ１ａの底部には、周辺部に複
数の排出管２の一端が接続され、中心部には周囲がフラ
ンジ３によって囲まれた挿通孔４が形成されている。こ
の挿通孔４には支持軸５が挿通されている。この支持軸
５の上部は、スピンカップ１の内部に突出し、下端部
は、上記スピンカップ１の下方に配置されたベ−ス板６
に固定されている。上記排出管２は図示しない気水分離
器を介して吸引ポンプに接続されている。上記排出管２
に洗浄液、ミスト、気体が吸引されると、上記気水分離
器によって水分と気体とが分離され、水分は図示しない
廃液タンクへ排出されるようになっている。

【００１９】上記支持軸５には回転テーブル１１が回転
自在に設けられている。この回転テーブル１１は、中心
部に通孔１２ａが穿設された円盤状のベ−ス１２を有す
る。このベ−ス１２の下面、つまり上記通孔１２ａと対
応する位置には筒状の支持部１３が垂設されている。こ
の支持部１３は上記支持軸５に外嵌されていて、上部と
下部とがそれぞれ軸受１４によって上記支持軸５に回転
自在に支持されている。

【００２０】上記支持部１３の下端部の外周面には従動
プ−リ１５が設けられている。上記ベ−ス板６には第１
の駆動手段としてのモ−タ１６が設けられ、このモ−タ
１６の回転軸１６ａには駆動プ−リ１７が嵌着されてい
る。この駆動プ−リ１７と上記従動プ−リ１５とにはベ
ルト１８が張設されている。したがって、上記モ−タ１
６が作動すれば、上記支持部１３と一体に上記回転テー
ブル１１が回転駆動されるようになっている。

【００２１】上記ベ−ス１２の上面には周方向に９０度
間隔で４本の支柱１９が立設されている。各支柱１９の
上端部には支持ピン２１ａと、この支持ピン２１ａより
も外方で、しかも支持ピン２１ａよりも背の高い係合ピ
ン２１ｂとが突設されている。

【００２２】上記支柱１９の上端には、被洗浄物として
たとえば半導体ウエハ２２が周辺部の下面を支持ピン２
１ａに支持され、外周面を上記係合ピン２１ｂに係合さ
せて着脱可能に保持される。したがって、上記半導体ウ
エハ２２は回転テーブル１１と一体的に回転駆動される
ようなっている。

【００２３】上記支持軸５には、上端に支持軸５よりも
大径で、円錐状をなした頭部５ａが設けられている。こ
の支持軸５には、先端を上記頭部５ａの上面に開口させ
たＮ₂ などの不活性ガスのガス供給路３０と、先端を同
じく上記頭部５ａの上面にノズル孔３２ａを介して開口
させた洗浄液供給路３０ａとが軸方向に沿って形成され
ている。上記ガス供給路３０は図示しないガス供給源に
連通し、上記洗浄液供給路は同じく図示しない洗浄液の
供給源に連通している。

【００２４】上記ガス供給路３０に供給された不活性ガ
スと、上記洗浄液供給路３０ａに供給された洗浄液は、
それぞれ上記半導体ウエハ２２の下面に向かって噴射さ
れるようになっている。

【００２５】上記回転テーブル１１に保持される半導体
ウエハ２２の上面側には、この半導体ウエハ２２の上面
を洗浄するための洗浄ツ−ル３１が配置されている。こ
の洗浄ツ−ル３１は上記半導体ウエハ２２の径方向に沿
って揺動駆動される揺動機構３２を構成する揺動アーム
３３の先端部に設けられている。

【００２６】すなわち、上記揺動アーム３３は図２
（ａ）に示すように中空状に形成されていて、その先端
部には取付け部材３３ａがほぼ水平に設けられ、この取
付け部材３３ａの上面には第２の駆動手段を構成するモ
ータ３４が軸線を垂直にして取り付けられている。この
モータ３４は上記揺動アーム３３に着脱自在に取着され
たカバー４０によって覆われている。

【００２７】上記モータ３４の回転軸には取付軸３５が
連結されている。この取付軸３５は上記取付け部材３３
ａの下面に取着されたノズル体３６の中心部に軸方向に
沿って形成された通孔３７に挿通され、この通孔３７か
ら突出した先端面には洗浄ブラシとしてのスポンジブラ
シ３８が着脱自在に保持されている。

【００２８】上記ノズル体３６の周壁には、図２（ｂ）
に示すように周方向にたとえば９０度間隔で４つのノズ
ル孔３９が軸方向に沿って穿設されている。各ノズル孔
３９の先端には上記スポンジブラシ３８の先端面に向か
うよう屈曲されたノズル管４１が接続されている。

【００２９】上記ノズル体３６の上面側には液密に閉塞
されるとともに上記ノズル孔３９の上端に連通した空間
部４２が形成され、この空間部４２には第１の供給管４
３ａと第２の供給管４３ｂとの一端が接続されている。
これら供給管４３ａ，４３ｂは上記揺動アーム３３に通
され、それぞれ図示しない異なる種類の洗浄液の供給源
に接続されている。

【００３０】したがって、上記各供給管４３ａ，４３ｂ
から供給される洗浄液は上記ノズル孔３９を通じて上記
ノズル管４１からスポンジブラシ３８に向けて噴出する
ようになっている。なお、洗浄液の種類は洗浄条件によ
って選択され、上記第１の供給管４３ａあるいは第２の
供給管４３ｂから供給されるようになっている。

【００３１】つまり、スポンジブラシ３８を回転駆動す
るモータ３４と、洗浄部位に洗浄液を供給するノズル体
３６とが取付け部材３３ａによってユニット化されてい
る。それによって、揺動アーム３３に対して上記モータ
３４とノズル体３６との着脱を容易に行うことができる
から、その保守点検や交換作業なども能率よく行うこと
ができる。

【００３２】また、ノズル体３６にはスポンジブラシ３
８の周囲に位置する4 つのノズル孔３９が形成されてい
るので、これらノズル孔３９からスポンジブラシ３８の
周囲に洗浄液を確実に供給することができるばかりか、
スポンジブラシ３８に対するノズル管４１の位置決めを
容易に行うことができる。

【００３３】上記揺動ア−ム３３の基端部は軸線を垂直
にした中空状の揺動軸４６の上端に連結されている。こ
の揺動軸４６の下端部は上記ベ−ス板６に形成された通
孔６ａからその下方へ突出している。

【００３４】上記揺動軸４６の下端部は、上下動自在に
設けられた支持体４７に回転自在に支持されている。こ
の支持体４７は中空箱型状をなしていて、その上部壁に
は上記揺動軸４６を挿通するための挿通孔４８が形成さ
れ、内部には上記挿通孔４８から挿入された揺動軸４６
の下端部を回転自在に支持するために軸受４９が設けら
れている。揺動軸４６の下端は上記軸受４９から突出
し、そこには従動プ−リ５０が嵌着されている。

【００３５】上記支持体４７の一側面には一対のガイド
５１が上下方向に沿って所定間隔で設けられ、このガイ
ド５１はレ−ル５３にスライド自在に係合している。こ
のレ−ル５３は上記ベ−ス板６の下面に垂設された取付
板５２の一側面に上下方向に沿って設けられている。

【００３６】上記取付板５２には上下駆動源としてのリ
ニアモ−タ５４が設けられている。このリニアモ−タ５
４の駆動軸５４ａは上記支持体４７の下端面にブラケッ
ト５５を介して連結されている。したがって、リニアモ
−タ５４が作動すれば、上記支持体４７を介して上記揺
動ア−ム３３が上下駆動されるようになっている。

【００３７】つまり、揺動ア−ム３３が下降すると、上
記スポンジブラシ３８は上記回転テーブル１１に保持さ
れた半導体ウエハ２２の上面に所定の接触距離で接触
し、上カップ１ｂよりも上方に上昇すると、スポンジブ
ラシ３８とともにスピン処理装置Ｓの外部へ揺動可能と
なる。

【００３８】上記支持体４７の他側には上記リニアモ−
タ５４とで駆動手段を構成する揺動駆動部５６が設けら
れている。この揺動駆動部５６は上記支持体４７の他側
面に取付けられた収納ボックス５７を有する。この収納
ボックス５７の下面にはモ−タ５８が設けられている。
このモ−タ５８の回転軸５８ａは上記収納ボックス５７
内に突出し、この内部に設けられた減速部５９に連結さ
れている。この減速部５９の出力軸６５には駆動プ−リ
６２が嵌着されている。

【００３９】上記支持体４７と上記収納ボックス５７と
の内部空間は開口部６３によって連通している。上記開
口部６３には、上記駆動プ−リ６２と従動プ−リ５０と
に張設されたタイミングベルト６０が挿通されている。

【００４０】したがって、上記モ−タ５８が作動して上
記減速部５９の出力軸６５が正逆方向に駆動されると、
その回転がタイミングベルト６０を介して揺動軸４６に
伝達されるから、この揺動軸４６とともに揺動ア−ム３
３の先端部に設けられたスポンジブラシ３８が半導体ウ
エハ２２の表面を径方向に沿って移動（揺動）するよう
になっている。

【００４１】上記揺動軸３６の揺動駆動、上記揺動ア−
ム３３の上下駆動および上記洗浄ツ−ル３１の回転駆動
は制御装置６４によって制御されるようになっている。
さらに、上記制御装置６４は、上記回転テーブル１１を
回転駆動するモータ１６と、上記スポンジブラシ３８を
回転駆動するモータ３４との回転速度を、この制御装置
６４に設定された設定値に基づいて制御するようになっ
ているとともに、図示しないがデータの入力部、記憶部
及び入力データと記憶データとを比較して処理する演算
処理部などを備えている。

【００４２】上記制御装置６４における設定値は、スポ
ンジブラシ３８の回転数、半導体ウエハ２２の回転数及
び上記スポンジブラシ３８の半導体ウエハ２２上におけ
る揺動位置によって設定される。つまり、スポンジブラ
シ３８の半導体ウエハ２２に接触する端面と、この半導
体ウエハ２２の上記スポンジブラシ３８の端面が接触す
る部位との相対速度が所定値以上になるよう、スポンジ
ブラシ３８の半導体ウエハ２２上における揺動位置に応
じてこのスポンジブラシ３８と半導体ウエハ２２との回
転速度が設定される。

【００４３】なお、上記相対速度は、図５にＰで示すよ
うに、スポンジブラシ３８の外周で、半導体ウエハ２２
の回転中心側の点、つまりスポンジブラシ３８の揺動方
向後端での速度である。

【００４４】上記スポンジブラシ３８の揺動範囲におい
て、上記相対速度が所定値以上に設定されれば、上記ス
ポンジブラシ３８による半導体ウエハ２２の洗浄効果を
所定以上とすることができる。

【００４５】つまり、本件発明者は、図３に示すよう
に、直径が２００ｍｍの半導体ウエハ２２を用い、スポ
ンジブラシ３８の回転数と半導体ウエハ２２の回転数と
を種々の値に設定し、上記スポンジブラシ３８を半導体
ウエハ２の径方向中心部から外方へ揺動させたときの、
スポンジブラシ３８の半導体ウエハ２２に接触する端面
と、この半導体ウエハ２２の上記スポンジブラシ３８の
端面が接触する部位との相対速度の変化を算出した。

【００４６】つまり、同図中直線Ａはスポンジブラシ３
８の回転数が０ｒｐｍ、半導体ウエハ２２の回転数が５
０ｒｐｍの場合で、その場合には上記スポンジブラシ３
８の端面からの距離が１００ｍｍ、つまり半導体ウエハ
２２の回転中心にあるときには相対速度は０ｍｍ／ｓｅ
ｃであり、スポンジブラシ３８を径方向外方へ移動させ
るにともない相対速度は漸増し、端面まで移動したとき
の相対速度は５２０ｍｍ／ｓｅｃであった。

【００４７】同図中曲線Ｂはスポンジブラシ３８の回転
数が１００ｒｐｍ、半導体ウエハ２２の回転数が５０ｒ
ｐｍの場合で、スポンジブラシ３８の位置が端面から１
００ｍｍである、半導体ウエハ２２の中心にあるときに
は相対速度は１６０ｍｍ／ｓｅｃであった。上記スポン
ジブラシ３８を径方向外方へ揺動させるに連れて相対速
度は低下し、端面から７０ｍｍの位置で相対速度は０に
なり、さらに揺動させることで相対速度は漸増し、端面
の位置では３７０ｍｍ／ｓｅｃになった。

【００４８】同様に、曲線Ｃで示す、スポンジブラシ３
８の回転速度が２００ｒｐｍ、半導体ウエハ２２の回転
速度５０ｒｐｍの場合には、端面からの距離が０のとき
には相対速度が３２０ｍｍ／ｓｅｃであり、端面からの
距離が４０ｍｍのときに相対速度が０で、端面の位置で
は相対速度が２０５ｍｍ／ｓｅｃであった。

【００４９】曲線Ｄは、スポンジブラシ３８の回転速度
が３００ｒｐｍ、半導体ウエハ２２の回転速度５０ｒｐ
ｍの場合で、端面からの距離が０のときには相対速度が
４７０ｍｍ／ｓｅｃであり、端面からの距離が１０ｍｍ
のときに相対速度が０で、端面の位置では相対速度が５
０ｍｍ／ｓｅｃであった。

【００５０】直線Ｅは、スポンジブラシ３８の回転速度
が４００ｒｐｍ、半導体ウエハ２２の回転速度が３５ｒ
ｐｍの場合で、端面からの距離が０のときには相対速度
が６２０ｍｍ／ｓｅｃであり、端面方向へ揺動させるに
つれて相対速度が漸減し、端面の位置では相対速度が２
７０ｍｍ／ｓｅｃであった。

【００５１】図４は図３の直線Ａ〜Ｅの洗浄条件で半導
体ウエハ２を洗浄した場合、その半導体ウエハ２２の上
面に残留するパーティクルの分布状態の測定結果を示
し、同図において曲線ａは図３の直線Ａの洗浄条件で洗
浄した場合の半導体ウエハ２２の上面のパーティクルの
分布を示し、相対速度が増大する、径方向外方へゆくに
つれてパーティクルが減少することが確認された。特に
端面からの距離が４０ｍｍ以下になると、パーティクル
密度がほぼ０に近くなった。

【００５２】曲線ｂは図３における曲線Ｂの洗浄条件で
洗浄した場合で、この場合も相対速度が減少する端面か
らの距離が７０ｍｍの位置でパーティクルの残留密度が
最大となり、その位置から径方向外方へゆくにつれてパ
ーティクルの密度が減少することが確認された。

【００５３】曲線ｃは図３の曲線Ｃの洗浄条件の場合で
あり、曲線ｄは図３の曲線Ｄの洗浄条件の場合であり、
これらの場合も、相対速度の変化に応じて半導体ウエハ
２に残留するパーティクルの密度は変化することが確認
された。

【００５４】直線ｅは図３の曲線Ｅの洗浄条件の場合で
あり、この場合は半導体ウエハ２２の径方向全体にわた
ってパーティクルの密度が０．１個／ｍｍ² 以下であ
り、とくに端面からの距離が５０〜１００ｍｍでパーテ
ィクルの密度がほぼ０になることが確認された。

【００５５】以上のことから、スポンジブラシ３８を図
３に直線Ｅで示す洗浄条件で、半導体ウエハ２の径方向
中心である、端面からの１００ｍｍの距離から３０ｍｍ
の位置まで揺動させて洗浄し、ついで同図に直線Ａで示
す洗浄条件で端面からの距離が３０ｍｍの位置から端面
までの範囲を洗浄すれば、相対速度を上記直線Ａと直線
Ｅとが交差する点Ｘの３８０ｍｍ／ｓｅｃ以上で半導体
ウエハ２２の全面を洗浄できることになる。

【００５６】それによって、半導体ウエハ２２は、端面
からの距離が１００ｍｍから３０ｍｍまでは図４に直線
ｅで示す洗浄度、つまりパーティクル密度がほぼ０に近
い状態で洗浄することができ、端面からの距離が３０ｍ
ｍから端面までは図４に直線ａで示すようにパーティク
ル密度がほぼ０に近い状態で洗浄することができる。

【００５７】以上のことから、半導体ウエハ２２に要求
される清浄度合、つまり半導体ウエハ２２のパーティク
ル密度に応じてスポンジブラシ３８と半導体ウエハ２２
との相対速度が所定値以上になるよう、上記スポンジブ
ラシ３８の回転速度と、半導体ウエハ２２の回転速度を
設定すれば、上記半導体ウエハ２２を要求される清浄度
で洗浄することができる。

【００５８】たとえば、スポンジブラシ３８と半導体ウ
エハ２２との相対速度を２００ｍｍ／ｓｅｃ以上として
洗浄したい場合には、図３から分かるように、端面から
の距離が５５ｍｍの位置までは曲線Ｄに沿う洗浄条件で
洗浄し、その位置から端面までは直線Ａの洗浄条件で洗
浄すればよいことになる。

【００５９】図３にＡ〜Ｅで示すそれぞれの洗浄条件の
データと、図4 にａ〜ｅで示す洗浄結果のデータとを制
御装置６４に予め記憶させておき、この制御装置６４に
半導体ウエハ２２の清浄度合、つまりパーティクル密度
を入力すれば、上記制御装置６４により、その清浄度合
を得るための相対速度を決定することができる。したが
って、その相対速度に基づき、スポンジブラシ３８の回
転速度と半導体ウエハ２２の回転速度とを設定すること
で、半導体ウエハ２２を所望する清浄度合で洗浄するこ
とが可能となる。この発明は上記一実施の形態に限定さ
れず、たとえば洗浄ブラシはスポンジブラシでなく、刷
毛が設けられたブラシであってもよい。

【００６０】

【発明の効果】請求項１と請求項３の発明によれば、洗
浄ブラシを被洗浄物の径方向中心部から外方へ移動させ
たときに、上記洗浄ブラシの上記被洗浄物に接触する端
面と上記被洗浄物の上記端面が接触する部分との相対速
度が所定値以上になるよう、洗浄ブラシと被洗浄物との
回転速度を制御するようにした。

【００６１】被洗浄物の洗浄度合は、洗浄ブラシと被洗
浄物との相対速度によって左右されるから、その相対速
度を制御することで、被洗浄物の全面を所望する洗浄度
合で洗浄することが可能となる。

【００６２】請求項２の発明によれば、洗浄ブラシを回
転駆動する第２の駆動手段と洗浄液を供給するノズル体
とを一体化した。つまり、上記第２の駆動手段によって
回転駆動される洗浄部ブラシと、洗浄液を供給するノズ
ル体とを一体化することができるから、構成のコンパク
ト化やメンテナンスの容易化を図ることができるばかり
か、洗浄ブラシと被洗浄物との接触部位の近傍から洗浄
液を確実に供給することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態の全体構成を示す平面
図。

【図２】（ａ）は同じく揺動アームの断面図、( ｂ) は
同じく図２( ａ) のＺ−Ｚ線に沿う拡大断面図。

【図３】同じく洗浄条件と相対速度の関係を示す説明
図。

【図４】同じく洗浄条件と洗浄度合である、パーティク
ル密度の関係を示す説明図。

【図５】同じく半導体ウエハとスポンジブラシとの相対
速度の測定位置の説明図。

【符号の説明】

１１…回転テーブル １６…モータ（第1 の駆動手段） ３４…モータ（第2 の駆動手段） ３６…ノズル体 ３８…スポンジブラシ（洗浄ブラシ） ３９…ノズル孔 ６４…制御装置（制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣瀬 治道 神奈川県横浜市栄区笠間町1000番地１ 株 式会社芝浦製作所横浜事業所内 (72)発明者 林 航之介 神奈川県横浜市栄区笠間町1000番地１ 株 式会社芝浦製作所横浜事業所内 Ｆターム(参考） 3B116 AA03 AB34 AB48 BA02 BA13 BA32 BB22

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転テーブルに保持された被洗浄物を回
   転駆動される洗浄ブラシによって洗浄するブラシ洗浄装
   置において、 上記回転テーブルを回転駆動する第１の駆動手段と、 上記洗浄ブラシを回転駆動する第２の駆動手段と、 上記洗浄ブラシを上記被洗浄物の径方向に沿って揺動さ
   せる揺動駆動手段と、 上記洗浄ブラシを被洗浄物の径方向中心部から外方へ揺
   動させたときに上記洗浄ブラシの上記被洗浄物に接触す
   る端面と上記被洗浄物の上記端面が接触する部分との相
   対速度が所定値以上になるよう上記第１の駆動手段と第
   ２の駆動手段とを制御する制御手段とを具備したことを
   特徴とするブラシ洗浄装置。
2. 【請求項２】 回転テーブルに保持された被洗浄物を回
   転駆動される洗浄ブラシによって洗浄するブラシ洗浄装
   置において、 上記回転テーブルを回転駆動する第１の駆動手段と、 先端に上記洗浄ブラシが設けられた取付軸を回転駆動す
   る第２の駆動手段と、 先端に上記洗浄ブラシが設けられた揺動アームを有し、
   この揺動アームを上記被洗浄物の径方向に沿って揺動さ
   せる揺動駆動手段と、 上記揺動アームの先端部に上記第２の駆動手段と一体的
   に設けられ中心部に上記取付軸が挿通される通孔が形成
   されているとともに、周壁に上記洗浄ブラシと上記被洗
   浄物との接触部位に洗浄液を供給するノズル孔が形成さ
   れたノズル体とを具備したことを特徴とするブラシ洗浄
   装置。
3. 【請求項３】 回転テーブルに保持された被洗浄物を回
   転駆動される洗浄ブラシによって洗浄するブラシ洗浄方
   法において、 上記洗浄ブラシを上記被洗浄物に接触させ径方向中心部
   から外方へ揺動させる揺動工程と、 上記洗浄ブラシと被洗浄物の接触部位に洗浄液を供給す
   る供給工程と、 上記洗浄ブラシを上記被洗浄物の径方向中心部から外方
   へ揺動させることで変化する上記洗浄ブラシの上記被洗
   浄物に接触する端面と上記被洗浄物の上記端面が接触す
   る部分との相対速度を上記被洗浄物と上記洗浄ブラシと
   の回転速度を制御して所定値以上に維持する制御工程と
   を具備したことを特徴とするブラシ洗浄方法。