JP2002134460A - 洗浄処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 洗浄液の駆動系への飛散による駆動系の動作
不良の発生を防止し、また、駆動系において発生するパ
ーティクルの被処理基板への飛散を防止して、洗浄処理
装置内を清浄に保持することを可能とした洗浄処理装置
を提供する。 【解決手段】 半導体ウエハW等の基板に洗浄処理を施
す洗浄処理装置、例えば、スクラブ洗浄ユニット（ＳＣ
Ｒ）21aは、ウエハWを略水平に保持して面内回転させる
保持手段であるスピンチャック71と、スピンチャック71
を囲繞するように設けられたカップ73と、スピンチャッ
ク71に保持された基板の上面を洗浄するブラシ76a・76b
等の洗浄手段と、ブラシ76a・76bを保持するブラシ保持
アーム77a・77bと、ブラシ保持アーム77a・77bをブラシ
76a・76bがスピンチャック71に保持されたウエハW上の
所定位置を移動するように駆動するアーム駆動機構79a
・79bとを具備する。カップ73の配設部（洗浄処理室8
2）とアーム駆動機構79a・79bの配設部（駆動機構配設
室82b）とを分離するように隔壁98を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハやＬ
ＣＤ基板等の基板に所定の洗浄処理を施す洗浄処理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体デバイスの製造工程にお
いては、半導体ウエハ（ウエハ）の表裏両面、特に半導
体デバイスが形成されるウエハの表面の清浄度を高く維
持する必要があり、このため、種々の製造プロセスの前
後でウエハの表裏面の洗浄が行われている。特に、フォ
トリソグラフィ工程においては、ウエハの表裏面の洗浄
は不可欠であり、従来より、例えば、略水平に載置され
て面内回転するウエハの上面に洗浄液を供給しながら、
回転するブラシをウエハの上面に当接しつつウエハの中
心部と周縁部との間で往復移動させることで、ウエハの
上面に付着したパーティクル等の汚染物質を除去するス
クラブ洗浄が行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ここで、従来のスクラ
ブ洗浄にあっては、例えば、主にブラシの周囲で発生す
る洗浄液のミスト等が飛散して洗浄処理室を汚す問題が
あり、また、飛散した洗浄液がブラシを移動させる機
構、つまりブラシを保持したアームの駆動機構に付着し
て動作不良を起こさせる場合があった。逆に、駆動機構
等において発生するパーティクルが洗浄装置内において
拡散し、ウエハに付着してウエハの品質を低下させる問
題もあった。

【０００４】さらに、近年、ウエハ等の被処理基板の大
面積化が進み、同時に被処理基板に形成されるデバイス
の微細化、高密度集積化が進んでおり、これに伴って被
処理基板１枚当たりの洗浄処理時間に長時間を要するよ
うになってきている。このため、被処理基板全体にわた
って均質で高品質な洗浄処理を行いつつ、洗浄処理時間
を短縮して、ランニングコストが低減される洗浄処理方
法ならびに洗浄処理装置が望まれている。

【０００５】本発明はこのような従来技術の問題点に鑑
みてなされたものであり、洗浄処理装置に使用される各
種の駆動系に飛散した洗浄液が付着することによる動作
不良の発生と駆動系からのパーティクルの基板へ向けて
の飛散を防止した洗浄処理装置を提供することを目的と
する。また、本発明は、被処理基板１枚当たりの洗浄処
理時間を短縮せしめる洗浄処理装置を提供することを目
的とする。さらに、洗浄液の飛散を防止して洗浄処理装
置内を清浄に保持する洗浄処理装置を提供することを目
的とする。さらにまた、本発明は洗浄液の供給形態に着
目して洗浄処理をより効果的に、かつ均質に行うことを
可能とした洗浄処理装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明によれ
ば、第１発明として、基板に所定の洗浄処理を施す洗浄
処理装置であって、基板を略水平に保持して面内回転さ
せる保持手段と、前記保持手段を囲繞するように設けら
れたカップと、前記保持手段に保持された基板の上面を
洗浄する洗浄手段と、前記洗浄手段を保持した洗浄手段
保持アームと、前記洗浄手段保持アームを駆動するアー
ム駆動機構と、前記カップの配設部と前記アーム駆動機
構の配設部とを分離するように設けられた隔壁と、を具
備することを特徴とする洗浄処理装置、が提供される。

【０００７】本発明によれば、第２発明として、基板に
所定の洗浄処理を施す洗浄処理装置であって、基板を略
水平に保持して面内回転させる保持手段と、前記保持手
段に保持された基板の上面に当接してスクラブ洗浄を行
うブラシと、前記ブラシをそれぞれ保持した複数のブラ
シ保持アームと、前記複数のブラシ保持アームをそれぞ
れ独立して直進駆動するアーム駆動機構と、を具備する
ことを特徴とする洗浄処理装置、が提供される。

【０００８】本発明によれば、第３発明として、基板に
所定の洗浄処理を施す洗浄処理装置であって、基板を略
水平に保持して面内回転させる保持手段と、前記基板お
よび前記保持手段を囲繞するように配設されたカップ
と、前記保持手段に保持された基板の所定位置に所定の
処理液を供給する処理液供給機構と、前記保持手段に保
持された基板の上面に当接してスクラブ洗浄を行うブラ
シと、前記ブラシを保持するブラシ保持アームと、前記
ブラシ保持アームを駆動するアーム駆動機構と、を具備
し、前記保持手段に保持された基板に供給された洗浄液
のカップ外部の拡散が抑制されるように、前記カップに
内周上側から外周下側へ傾斜したテーパー部が上下２段
に形成されていることを特徴とする洗浄処理装置、が提
供される。

【０００９】本発明によれば、第４発明として、基板に
所定の洗浄処理を施す洗浄処理装置であって、基板を略
水平に保持して面内回転させる保持手段と、前記基板お
よび前記保持手段を囲繞するように配設されたカップ
と、前記保持手段に保持された基板の上面に当接してス
クラブ洗浄を行うブラシと、前記ブラシを保持するブラ
シ保持アームと、前記ブラシ保持アームを駆動するアー
ム駆動機構と、前記保持手段に保持された基板の所定位
置に所定の処理液を供給する処理液供給機構と、洗浄処
理中に洗浄液が前記アーム駆動機構側へ飛散することを
抑制するために、前記ブラシの外側かつ前記アーム駆動
機構側に設けられたブラシカバーと、を具備することを
特徴とする洗浄処理装置、が提供される。

【００１０】発明によれば、第５発明として、基板に所
定の洗浄処理を施す洗浄処理装置であって、基板を略水
平に保持して面内回転させる保持手段と、前記保持手段
に保持された基板の上面に当接してスクラブ洗浄を行う
ブラシと、前記ブラシを保持したブラシ保持アームと、
前記ブラシ保持アームを駆動するアーム駆動機構と、前
記保持手段に保持された基板の所定位置に所定の処理液
を吐出する第１、第２の２本の処理液吐出ノズルを有す
る処理液供給機構と、を具備し、前記第１の処理液吐出
ノズルからは前記保持手段に保持された基板の略中心に
向けて処理液が吐出され、前記第２の処理液吐出ノズル
からは前記保持手段に保持された基板の略中心よりも外
側の所定位置に処理液が吐出されることを特徴とする洗
浄処理装置、が提供される。

【００１１】上述した第１発明の洗浄処理装置では、洗
浄処理を行う場であるカップの配設部と、アーム駆動機
構の配設部が隔壁によって分離されているので、カップ
内から飛散する洗浄液がアーム駆動機構へ付着し、アー
ム駆動機構に動作不良が生ずることが防止され、逆に、
アーム駆動機構から発生するパーティクルがカップの配
設部へ拡散して基板に付着し、基板の品質を低下させる
といった問題が解決される。

【００１２】また、第２発明の洗浄処理装置では、ブラ
シを保持したアームが複数配設されていることから種々
の洗浄方法を採用することが可能である。例えば、複数
本のブラシを同時に使用することで洗浄速度を上げるこ
とが可能であり、また、配設するブラシの材質等を異な
ったものとして、洗浄処理の進行に合わせて適切なもの
を用いると、より高品質な洗浄処理を行うことが可能と
なる。

【００１３】第３発明の洗浄処理装置では、基板を囲繞
するように設けられたカップに上下２段のテーパー部が
形成されて、スクラブ洗浄中に発生する洗浄液のミスト
等がカップ外に拡散し難い構造となっており、これによ
り洗浄処理装置内部を清浄に保持することが可能とな
り、また、洗浄処理装置内部が清浄に保持されること
で、基板に付着するパーティクルの量が低減され、基板
の品質が高く維持される。

【００１４】第４発明の洗浄処理装置では、ブラシの外
側の所定位置にブラシの外周の一部の囲うようにブラシ
カバーが配設されていることから、基板に供給される洗
浄水が洗浄処理中に飛散した場合でも、ブラシカバーが
配設されている方向であるブラシ保持アームの基端側へ
の飛散は防止され、これによって、アーム駆動機構への
洗浄液の付着およびこの付着によるアーム駆動機構の動
作不良の発生の問題が解決される。

【００１５】第５発明の洗浄処理装置では、洗浄液の吐
出位置が最適化されており、これにより、少ない洗浄液
量であっても均一な液膜を基板の上面に形成することが
できるようになり、洗浄処理におけるランニングコスト
が低減されるのみならず、洗浄処理を基板全体で均一に
行うことができるようになり、基板品質が向上する。な
お、これら第１から第４の発明に係る洗浄処理装置の特
徴は任意に組み合わせて用いることができ、これによっ
て洗浄処理された基板品質の向上、洗浄処理時間の短縮
やランニングコストの低減、洗浄処理装置内部の清浄性
の確保等の種々の効果を同時に得ることが可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態について具体的に説明する。本実施形態
では、本発明の洗浄処理装置を、半導体ウエハ（ウエ
ハ）の搬入、洗浄、乾燥、搬出をバッチ式に一貫して行
うように構成された洗浄処理システムに用いられるスク
ラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）に適用した場合について説
明することとする。

【００１７】図１は洗浄処理システム１の概略構造を示
す平面図であり、図２はその側面図である。これら図１
および図２に示されるように、洗浄処理システム１は、
ウエハＷに洗浄処理を施す洗浄処理部３と、洗浄処理部
３に対してウエハＷを搬入出する搬入出部２から構成さ
れている。

【００１８】洗浄処理システム１においては、搬入出部
２は、複数枚、例えば２６枚のウエハＷが所定の間隔で
水平に収容されているキャリアＣを載置するための載置
台１１が設けられたイン・アウトポート４と、キャリア
Ｃと洗浄処理部３との間でウエハの搬送を行うウエハ搬
送機構１３が備えられたウエハ搬送部５とから構成され
ている。

【００１９】イン・アウトポート４に配設された載置台
１１上には、例えば、３個のキャリアＣを水平面のＹ方
向に並べて所定位置に載置することができるようになっ
ている。また、イン・アウトポート４とウエハ搬送部５
との境界壁９１において、キャリアＣの載置場所に対応
する位置には窓部９２が形成されており、窓部９２のウ
エハ搬送部５側には窓部９２をシャッター等により開閉
する窓部開閉機構１２が設けられている。窓部９２を開
口してキャリアＣのウエハ搬入出口とウエハ搬送部５と
を連通させると、ウエハ搬送部５に配設されたウエハ搬
送機構１３のキャリアＣへのアクセスが可能となり、ウ
エハＷの搬送を行うことができる状態となる。

【００２０】ウエハ搬送部５には、キャリアＣと洗浄処
理部３との間におけるウエハＷの受け渡しを行うウエハ
搬送機構１３が配設されている。ウエハ搬送機構１３
は、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向にそれぞれ移動可能であ
り、かつ、Ｘ−Ｙ平面内（θ方向）で回転自在に構成さ
れている。こうして、ウエハ搬送機構１３は、載置台１
１に載置された全てのキャリアＣの任意の高さ位置にあ
るウエハＷにアクセス可能であり、さらに、洗浄処理部
３に配設されたウエハ受渡ユニット（ＴＲＳ）１４ａに
アクセス可能となっている。こうして、ウエハ搬送機構
１３は、イン・アウトポート４側から洗浄処理部３側
へ、逆に洗浄処理部３側からイン・アウトポート４側へ
ウエハＷを搬送する。

【００２１】洗浄処理部３には、ウエハＷの上下面を反
転させるウエハ反転ユニット（ＲＶＳ）１４ｂとウエハ
搬送部５との間で基板の受け渡しを行うためにウエハＷ
を一時的に載置するウエハ受渡ユニット（ＴＲＳ）１４
ａとからなる受渡／反転部（ＲＶＳ／ＴＲＳ）１４と、
洗浄処理後のウエハＷを乾燥等する加熱／冷却部（ＨＰ
／ＣＯＬ）１６が設けられている。また、ウエハＷにス
クラブ洗浄を施すスクラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１
ａ〜２１ｄが上下２段で各段に２台ずつの計４台配設さ
れている。さらに、これらのウエハ反転ユニット（ＲＶ
Ｓ）１４ｂ、ウエハ受渡ユニット（ＴＲＳ）１４ａ、ス
クラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ〜２１ｄ、加熱／
冷却部（ＨＰ／ＣＯＬ）１６の全てにアクセス可能に配
設され、これら各部または各ユニットとの間でウエハＷ
の受け渡しを行う主ウエハ搬送機構（ＰＲＡ）１５が配
設されている。

【００２２】また、洗浄処理部３には、洗浄処理システ
ム１全体の動作・制御を行うための電装ユニット（Ｅ
Ｂ）１８と機械制御ユニット（ＭＢ）１９、スクラブ洗
浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ〜２１ｄに送液する所定の
洗浄液を貯蔵する薬液貯蔵ユニット（ＣＴＢ）１７が配
設されている。さらに、洗浄処理部３の天井部には、ウ
エハＷを取り扱う各ユニットおよび主ウエハ搬送機構
（ＰＲＡ）１５に、清浄な空気をダウンフローするため
のフィルターファンユニット（ＦＦＵ）２２が配設され
ている。なお、薬液貯蔵ユニット（ＣＴＢ）１７、電装
ユニット（ＥＢ）１８、機械制御ユニット（ＭＢ）１９
を洗浄処理部３の外側に設置することにより、また外部
に引き出すことにより、この面よりのメンテナンスも可
能にできる。

【００２３】図３は受渡／反転部（ＲＶＳ／ＴＲＳ）１
４におけるウエハ反転ユニット（ＲＶＳ）１４ｂとウエ
ハ受渡ユニット（ＴＲＳ）１４ａの配設状態を、Ｘ方向
に隣接する主ウエハ搬送機構（ＰＲＡ）１５および加熱
／冷却部（ＨＰ／ＣＯＬ）１６とともに示した断面図で
ある。受渡／反転部（ＲＶＳ／ＴＲＳ）１４において
は、下側にウエハ受渡ユニット（ＴＲＳ）１４ａが２段
に積み重ねられ、ウエハ受渡ユニット（ＴＲＳ）１４ａ
上にウエハ反転ユニット（ＲＶＳ）１４ｂがさらに２段
積み重ねられて配設されている。

【００２４】なお、フィルターファンユニット（ＦＦ
Ｕ）２２からのダウンフローの一部は、ウエハ受渡ユニ
ット（ＴＲＳ）１４ａ内およびウエハ反転ユニット（Ｒ
ＶＳ）１４ｂ内に導かれた後にウエハ搬送部５に向けて
流出する構造となっており、これにより、ウエハ搬送部
５から洗浄処理部３へのパーティクル等の侵入が防止さ
れ、洗浄処理部３の清浄度が保持されるようになってい
る。

【００２５】主ウエハ搬送機構（ＰＲＡ）１５は、Ｚ方
向に延在し、垂直壁５１ａ・５１ｂおよびこれらの間の
側面開口部５１ｃを有する筒状支持体５１と、その内側
に筒状支持体５１に沿ってＺ方向に昇降自在に設けられ
たウエハ搬送体５２とを有している。筒状支持体５１は
モータ５３の回転駆動力によって回転可能となってお
り、それに伴ってウエハ搬送体５２も一体的に回転され
るようになっている。

【００２６】ウエハ搬送体５２は、搬送基台５４と、搬
送基台５４に沿って前後に移動可能な３本の主ウエハ搬
送アーム５５・５６・５７とを備えており、主ウエハ搬
送アーム５５〜５７は、筒状支持体５１の側面開口部５
１ｃを通過可能な大きさを有している。これら主ウエハ
搬送アーム５５〜５７は、搬送基台５４内に内蔵された
モータおよびベルト機構によりそれぞれ独立して進退移
動することが可能となっている。ウエハ搬送体５２は、
モータ５８によってベルト５９を駆動させることにより
昇降するようになっている。なお、符号６０は駆動プー
リー、６１は従動プーリーである。

【００２７】図３に示すように、主ウエハ搬送機構（Ｐ
ＲＡ）１５を挟んで、受渡／反転部（ＲＶＳ／ＴＲＳ）
１４の反対側には加熱／冷却部（ＨＰ／ＣＯＬ）１６が
設けられている。加熱／冷却部（ＨＰ／ＣＯＬ）１６に
は、強制冷却を行う冷却ユニット（ＣＯＬ）１６ｂが１
台配設され、その上に強制加熱／自然冷却を行うホット
プレートユニット（ＨＰ）１６ａが３台積み重ねられて
配設されている。

【００２８】上述した洗浄処理システム１においては、
載置台１１に載置されたキャリアＣ内のウエハＷは、ウ
エハ搬送機構１３によって一方のウエハ受渡ユニット
（ＴＲＳ）１４ａに搬送される。主ウエハ搬送機構（Ｐ
ＲＡ）１５における主ウエハ搬送アーム５５〜５７のい
ずれかがウエハ受渡ユニット（ＴＲＳ）１４ａからウエ
ハＷを受け取るが、このときウエハＷは表面（半導体デ
バイスを形成する面をいうものとする）が上面（ウエハ
Ｗを水平に保持した場合に上側となっている面をいうも
のとする）となっているので、例えば、表面の洗浄処理
から開始する場合には、まず、ウエハＷをスクラブ洗浄
ユニット（ＳＣＲ）２１ａ〜２１ｄのいずれかへ搬送
し、スクラブ洗浄処理を行う。

【００２９】表面のスクラブ洗浄処理が終了したウエハ
Ｗは、必要に応じてホットプレートユニット（ＨＰ）１
６ａのいずれかへ搬送されて乾燥処理され、また、必要
に応じて冷却ユニット（ＣＯＬ）１６ｂで冷却された後
に主ウエハ搬送アーム５５〜５７のいずれかを用いてウ
エハ反転ユニット（ＲＶＳ）１４ｂの一方へ搬送され
る。ウエハ反転ユニット（ＲＶＳ）１４ｂにおいては、
裏面（半導体デバイスを形成しない面をいう）が上面と
なるようにウエハＷを１８０°反転させ、その後にウエ
ハＷは主ウエハ搬送アーム５５〜５７のいずれかによっ
てスクラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ〜２１ｄのい
ずれかへ搬送され、裏面のスクラブ洗浄処理が行われ
る。

【００３０】裏面のスクラブ洗浄処理が終了したウエハ
Ｗは、必要に応じてホットプレートユニット（ＨＰ）１
６ａのいずれかへ搬送されて乾燥処理等された後に、主
ウエハ搬送アーム５５〜５７のいずれかを用いてウエハ
反転ユニット（ＲＶＳ）１４ｂの一方へ搬送され、裏面
が上面となっていたウエハＷは表面が上面となるように
反転処理される。こうして表面が上面となったウエハＷ
は、主ウエハ搬送アーム５５〜５７のいずれかによって
ウエハ反転ユニット（ＲＶＳ）１４ｂからウエハ受渡ユ
ニット（ＴＲＳ）１４ａの一方へ搬送された後、ウエハ
搬送機構１３によってキャリアＣ内の所定位置に搬送さ
れ、キャリアＣ内に収容される。

【００３１】次に、上述した洗浄処理システム１に用い
られるスクラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ〜２１ｄ
について、より詳細に説明する。例えば、ウエハ搬送部
５側に配置されているスクラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）
２１ｂと同段隣に配設されているスクラブ洗浄ユニット
（ＳＣＲ）２１ａとは、主ウエハ搬送機構（ＰＲＡ）１
５の主ウエハ搬送アーム５５〜５７が挿入退出可能なよ
うに、これらの境界壁９７ａについて対称な構造となっ
ている。

【００３２】つまり、後に詳細に図４を参照しながら説
明するように、スクラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ
においてはスピンチャック７１にウエハＷが保持される
が、このウエハＷを略水平に保持し、また、主ウエハ搬
送アーム５５〜５７との間でウエハＷの受け渡しを行う
スピンチャック７１は、全てのスクラブ洗浄ユニット
（ＳＣＲ）２１ａ〜２１ｄにおいて主ウエハ搬送機構
（ＰＲＡ）１５に近接した位置に設けられている。

【００３３】そして、スピンチャック７１上に保持され
たウエハＷの上面にブラシ７６ａ・７６ｂが当接するよ
うに駆動されるブラシ保持アーム７７ａ・７７ｂの待避
位置は、スピンチャック７１の配設位置を確定した後に
定められ、例えば、主ウエハ搬送機構（ＰＲＡ）１５か
ら離れた位置に設けられる。こうして、スクラブ洗浄ユ
ニット（ＳＣＲ）２１ａ・２１ｂはその境界である壁面
９７ａについて互いに対称な構造を有し、同様に、スク
ラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ｃ・２１ｄはその境界
である壁面９７ｂについて互いに対称な構造を有する
（図１参照）。

【００３４】なお、上段に設けられたスクラブ洗浄ユニ
ット（ＳＣＲ）２１ｃ・２１ｄには、直上に設けられた
フィルターファンユニット（ＦＦＵ）２２から直接に清
浄な空気を取り込むことができるため、その内部のクリ
ーン度を高く保つことが可能であるが、下段に設けられ
たスクラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ・２１ｂに
は、スクラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ〜２１ｄの
壁面を利用して配管を設ける等してフィルターファンユ
ニット（ＦＦＵ）２２から内部に清浄な空気を引き込む
必要がある。

【００３５】従って、通常、下段に設けられたスクラブ
洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ・２１ｂのクリーン度は
上段に設けられたスクラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１
ｃ・２１ｄほどは高くはならないと考えられる。そこ
で、洗浄処理システム１においては、より清浄度の高い
環境での処理が好ましいウエハＷの表面の洗浄を上段に
設けられたスクラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ｃ・２
１ｄで行い、下段に設けられたスクラブ洗浄ユニット
（ＳＣＲ）２１ａ・２１ｂを用いてウエハＷの裏面の洗
浄を行うように、用途を区別して用いることが好まし
い。

【００３６】このように、スクラブ洗浄ユニット（ＳＣ
Ｒ）２１ａ〜２１ｄを表面洗浄用と裏面洗浄用とに分け
た場合に、裏面洗浄用のスクラブ洗浄ユニット（ＳＣ
Ｒ）２１ａ・２１ｂにおいては、ウエハＷをスピンチャ
ック７１上に水平に保持した場合には表面が下面（ウエ
ハＷを水平に保持した場合に下側となっている面をいう
ものとする）となっているので、ウエハＷの表面にスピ
ンチャック７１に保持された場合の痕跡が残らないよう
に、スピンチャック７１としては、機械的にウエハＷの
周縁部を保持する機構を有するものを用いることが好ま
しい。一方、表面洗浄用のスクラブ洗浄ユニット（ＳＣ
Ｒ）２１ｃ・２１ｄにおいては、ウエハＷをスピンチャ
ック７１上に略水平に保持した場合には裏面が下面とな
っているので、例えば、スピンチャック７１として真空
吸着によりウエハＷを保持する機構を有するものを用い
ることができる。

【００３７】上述したように、スクラブ洗浄ユニット
（ＳＣＲ）２１ａ〜・２１ｄを、ウエハＷの裏面洗浄用
と表面洗浄用とに分けて用いた場合には、スピンチャッ
ク７１の構造は異なっても、その他の部品構成等は同じ
であることから、以下、裏面洗浄用のスクラブ洗浄ユニ
ット（ＳＣＲ）２１ａを例としてその構造について説明
する。

【００３８】図４はスクラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２
１ａの概略構造を示す平面図、図５は図４においてＹ方
向から見た断面図、図６は図４においてＸ方向から見た
断面図である。スクラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ
の各部材はシンク６８内に配設され、シンク６８の主ウ
エハ搬送機構（ＰＲＡ）１５との境界部分には開閉窓６
９が配設されており、開閉窓６９を通して主ウエハ搬送
アーム５５〜５７が進退出する。このため、ウエハＷを
保持するスピンチャック７１は、主ウエハ搬送機構（Ｐ
ＲＡ）１５に近い位置に配設されている。

【００３９】スピンチャック７１は、チャックプレート
７１ａとチャックプレート７１ａを支持する枢軸７１
ｂ、枢軸７１ｂを回転させる回転駆動機構７１ｃ、チャ
ックプレート７１ａにおいてウエハＷの脱着を行う脱着
機構７１ｄから構成されている。また、チャックプレー
ト７１ａの表面には、例えば、図示しない支持ピン７１
ｅが複数（図４において６箇所）配設されており、この
ウエハＷはこの支持ピン７１ｅの頂点に接して載置され
る。

【００４０】チャックプレート７１ａの周縁の３箇所に
は、ウエハＷの脱着機構７１ｄが配設されている。ここ
で、図５の左側には脱着機構７１ｄがウエハＷを保持し
た状態が示されており、図５の右側には脱着機構７１ｄ
がウエハＷを保持していない状態が示されている。昇降
機構７２により昇降自在な１枚の連結テーブル７２ａ上
には脱着機構７１ｄの配設位置に対応する３箇所に当接
治具７２ｂが配設されており、昇降機構７２を上昇させ
ると３箇所に配設された当接治具７２ｂは、同時に脱着
機構７１ｄの内周端をそれぞれチャックプレート７１ａ
の裏面に押し付け、これにより、脱着機構７１ｄの外周
端が外側下方へ傾いてウエハＷの保持状態が解除される
ようになっている。反対に昇降機構７２を降下させ、当
接治具７２ｂが脱着機構７１ｄから離隔すると、脱着機
構７１ｄの外周端は内側上方に傾いて、自然にウエハＷ
が脱着機構７１ｄに保持される。

【００４１】枢軸７１ｂとチャックプレート７１ａとの
接合部分の構造をより詳細に図７の断面図に示す。枢軸
７１ｂ内には窒素ガス等の乾燥ガスをウエハＷ側に向か
って供給するガス供給孔４１が形成されており、このガ
ス供給孔４１と連通するように、チャックプレート７１
ａの中央部には孔部４２が形成されている。この孔部４
２の上方には円錐部材４３がその頂点が下向きとなって
配設されており、図７においては、円錐部材４３は脚部
４４に支持されたプレート４５の下面に配設されてい
る。ただし、これら円錐部材４３と脚部４４とプレート
４５は一体的に形成されていてもよい。なお、プレート
４５の上面がウエハＷの下面と接触しないように脚部４
４の長さが調整されている。

【００４２】このようなガス供給孔４１の下方からウエ
ハＷ側へ噴射された乾燥ガスは、円錐部材４３とプレー
ト４５によって直接にウエハＷにあたることなく、円錐
部材４３によって半径方向に分散され、脚部４４の間を
抜けてウエハＷの下面とチャックプレート７１ａの上面
との間をウエハＷの外周側に向けて拡散し、半径方向に
噴出される。こうしてウエハＷの下面から半径方向に噴
出される乾燥ガスによって、ウエハＷの下面とチャック
プレート７１ａの上面との間にミスト状となった洗浄液
が侵入して付着することを確実に防止することができ、
ウエハＷの下面の汚染を防止することができる。

【００４３】チャックプレート７１ａの周囲を囲繞する
ように配設されたカップ７３は、昇降機構７４により昇
降自在となっている。図５では下段位置および上段位置
が同時に示され、図６では上段位置のみが示されてお
り、ウエハＷの搬入出時にはカップ７３は下段位置に保
持され、洗浄処理中は上段位置に保持される。カップ７
３には、内周上側から外周下側に傾斜したテーパー部７
３ａ（下段）・７３ｂ（上段）が上下２段に形成されて
おり、洗浄処理中は、ウエハＷを回転することによって
ウエハＷから外周に向けて飛散する洗浄液が下段のテー
パー部７３ａにあたった後に下方に導かれる高さ位置に
カップ７３は固定される。

【００４４】このように、主に下段のテーパー部７３ａ
によって洗浄処理中に発生したミスト化した洗浄液が外
部に向けて拡散することが防止されるが、カップ７３で
はテーパー部７３ａの上部にテーパー部７３ｂを設ける
ことにより、このようなミスト化した洗浄液のカップ７
３外部への飛散がさらに抑制され、また、カップ７３の
垂直壁（Ｚ方向に平行な壁部）または下段のテーパー部
７３ａに衝突した洗浄液の跳ね返りがカップ７３外へ飛
散することが防止される構造となっている。

【００４５】こうして洗浄液のカップ７３外への飛散が
防止されることで、スクラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２
１ａ内が清浄に保持されると、ウエハＷへの汚染も起こ
り難くなり、ウエハＷを高品質なものとすることが可能
となる。なお、カップ７３の内周側底部にはドレイン７
５が形成されており、カップ７３内の排気および洗浄液
の排出が行われるようになっている。

【００４６】カップ７３の外側の所定位置には、２本の
リンスノズル８６ａ・８６ｂが配設されており、それぞ
れウエハＷの所定位置に洗浄液またはリンス液を供給し
てウエハＷ上に液膜を形成することができるようになっ
ている。ここで、ウエハＷ上に形成される液膜が均一で
あると、ウエハＷ全体にわたって均質な洗浄処理を行う
ことが可能となる。

【００４７】そこで、スクラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）
２１ａでは、リンスノズル８６ａからはウエハＷの略中
心に向けて洗浄液またはリンス液を吐出し、一方のリン
スノズル８６ｂからは、ウエハＷの略中心よりも外側の
位置に向けて洗浄液またはリンス液を吐出して液膜を形
成する。このとき、リンスノズル８６ｂからは、ウエハ
の半径Ｒを中心から外周に向かってＲ_１：Ｒ_２＝２：１
（図４参照）に分割する点に向けて洗浄液またはリンス
液を吐出すると、少ない吐出量でより均一な液膜をウエ
ハＷ上に形成することが可能となる。

【００４８】こうして、均一な液膜が形成された場合に
は、後述するブラシ７６ａ・７６ｂを用いたスクラブ洗
浄時に、ウエハＷ全体にわたって均一な洗浄処理を行う
ことが可能となり、また、スクラブ洗浄終了後スピン乾
燥前に行うリンス処理においても、ウエハＷ全体にわた
って均一なリンス処理を行うことが可能となる。このよ
うに洗浄液またはリンス液を適切な位置に吐出すること
で、ウエハＷの品質が高められる。また、洗浄液または
リンス液が効率的に使用されるので、その消費量を低減
してランニングコストを低減することが可能となる。

【００４９】なお、図４に示すように、リンスノズル８
６ａ・８６ｂから吐出される洗浄液の吐出方向が略平行
となるようにリンスノズル８６ａ・８６ｂを配設する
と、均一な液膜が形成し易く、好ましいが、洗浄液また
はリンス液がウエハＷの所定位置に吐出され、均一な液
膜がウエハＷ上に形成される限りにおいて、吐出方向が
ずれていても構わない。

【００５０】また、ブラシ７６ａ・７６ｂをウエハＷに
当接させながらウエハＷ上を横断するようにＸ方向にス
キャンさせたときに、リンスノズル８６ａから連続的に
洗浄液を吐出すると、ブラシ７６ａ・７６ｂがウエハＷ
の中心部を通過する際に、洗浄液が直接にブラシ７６ａ
・７６ｂに衝突して周囲に拡散することが予想される。
このため、例えば、ブラシ７６ａ・７６ｂのスキャンを
優先させてブラシ７６ａ・７６ｂの動きに合わせて直接
には洗浄液があたらないように、洗浄液の吐出のタイミ
ングを制御することが好ましい。

【００５１】スクラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａに
は、ウエハＷの上面に当接してスクラブ洗浄を行う２本
のブラシ７６ａ・７６ｂが配設されている。ブラシ７６
ａ・７６ｂにおいて実際にウエハＷと当接する部分の材
質は、刷毛状のもの、パフ（スポンジ）状のもの等を用
いることができ、特に限定されるものではない。ブラシ
７６ａ・７６ｂは、それぞれブラシ保持アーム７７ａ・
７７ｂの先端部分において、ブラシ保持アーム７７ａ・
７７ｂを駆動させたときにブラシ７６ａ・７６ｂがウエ
ハＷの中心を横切る位置において保持されている。

【００５２】また、図６に示すように、ブラシ７６ａ
は、ブラシ保持アーム７７ａに配設された、例えば、モ
ータ３５ａの回転をベルト３５ｂを用いて回転軸７８ａ
へ伝達する回転駆動機構３５により、Ｚ方向に平行な回
転軸７８ａ回りに回転自在に構成されている。このよう
な回転駆動機構３５はブラシ７６ｂについても同様に設
けられる。なお、ブラシ７６ａ・７６ｂの回転駆動機構
は、モータの回転軸がブラシ７６ａの回転軸７８ａと一
致するように、ベルトを用いずにダイレクトに駆動する
ものを用いることもできる。

【００５３】図４では、２本のブラシ保持アーム７７ａ
・７７ｂがカップ７３外の待避位置にある状態が示され
ており、ブラシ７６ａ・７６ｂは待避位置において、ブ
ラシバス６７上に位置し、ブラシバス６７にブラシ７６
ａ・７６ｂから垂れ落ちる洗浄液が捕集される。また、
この待避位置において後述するブラシカバー洗浄機構を
用いてブラシカバー３１ａ・３１ｂの洗浄を行った際に
は、ブラシバス６７に処理後の洗浄液が捕集される。

【００５４】ブラシ保持アーム７７ａ・７７ｂの先端に
は、ブラシ７６ａ・７６ｂに所定の洗浄液を供給する洗
浄液供給ノズル（図示せず）が設けられており、ブラシ
７６ａ・７６ｂを用いたスクラブ洗浄中には、前述した
リンスノズル８６ａ・８６ｂからウエハＷへの洗浄液の
供給以外に、洗浄液供給ノズルからもブラシ７６ａ・７
６ｂへ所定量の洗浄液が供給できるようになっている。

【００５５】ブラシ７６ａ・７６ｂの外側であってブラ
シ保持アーム７７ａ・７７ｂの基端側（後述するアーム
駆動機構７９ａ・７９ｂとの連結側をいう）には、洗浄
処理中に洗浄液がブラシ保持アーム７７ａ・７７ｂの基
端側へ飛散し難いように、ブラシの外周の一部の囲うよ
うにしてブラシカバー３１ａ・３１ｂがそれぞれ設けら
れている。このブラシカバー３１ａ・３１ｂはまた、リ
ンスノズル８６ａ・８６ｂから吐出される洗浄液が直接
に触れない位置において、ブラシ７６ａ・７６ｂの外周
の一部を覆うように配設することが好ましい。これは、
洗浄液が直接にブラシカバー３１ａ・３１ｂに触れる場
合には、洗浄液が飛散してウエハＷに均一な液膜を形成
することができなくなるためである。

【００５６】図６に示されるように、ブラシカバー３１
ａは、スピンチャック７１に保持されたウエハＷの中心
とカップ７３の上端、つまり上段のテーパー部７３ｂの
上端とを結ぶ線Ｌよりも低い位置にブラシカバー３１ａ
の下端が位置するように配設される。この場合、ブラシ
７６ａとウエハＷの接触面近傍やブラシ７６ａの外周等
からブラシ保持アーム７７ａの基端側へ向かって飛散す
る洗浄液は、ブラシカバー３１ａに遮られて、カップ７
３のテーパー部７３ｂの上端から外部へ飛散することが
防止され、スクラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ内を
清浄に保持することが可能となる。また、洗浄液が後述
する隔壁９８に設けられた窓部９８ａへ向かって飛散
し、窓部９８ａから駆動機構配設室８２ｂへ侵入するこ
とが防止されることから、アーム駆動機構７９ａ・７９
ｂに洗浄液が付着してアーム駆動機構７９ａ・７９ｂに
動作不良が発生する等の事態を回避することが可能とな
る。

【００５７】このようなブラシカバー３１ａ・３１ｂ
は、断面略弧状等の形状とすることが好ましい。この場
合にはブラシカバー３１ａ・３１ｂに衝突する洗浄液が
より小さなミスト等に分かれて跳ね返り、カップ７３内
外へ飛散するといったことが起こり難くなる。

【００５８】また、ブラシカバー３１ａ・３１ｂの表面
に所定の洗浄液を供給するブラシカバー洗浄機構を設け
ることも好ましい。ブラシ７６ａ・７６ｂを用いた洗浄
処理時に、ブラシカバー３１ａ・３１ｂの表面に所定の
洗浄液が流れるようにすると、ブラシカバー３１ａ・３
１ｂに衝突する洗浄液がブラシカバー洗浄機構によって
供給される洗浄液と混ざりあって下方に導かれ、これに
よりミストの発生が抑制される。一方、ブラシ７６ａ・
７６ｂをブラシバス６７上に待機させているときにブラ
シカバー３１ａ・３１ｂの表面に洗浄液を流すことで、
ブラシカバー３１ａ・３１ｂを洗浄し、清浄に保持する
ことができる。

【００５９】図４または図６に示されるように、ブラシ
保持アーム７７ａの基端部はアーム駆動機構７９ａと連
結され、アーム駆動機構７９ａによりガイド８１ａに沿
ってＸ方向に平行にスライド自在となっており、また、
ブラシ保持アーム７７ｂの基端部はアーム駆動機構７９
ｂと連結され、アーム駆動機構７９ｂによりガイド８１
ｂに沿ってＸ方向に平行にスライド自在となっている。
このように、複数のブラシ保持アーム７７ａ・７７ｂを
設けた場合であっても、その駆動方向が同じＸ方向であ
って水平移動する形態としていることから、ブラシ保持
アーム７７ａ・７７ｂの駆動を独立して容易に行うこと
が可能であり、また、１箇所にまとめて配設してスクラ
ブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａの省スペース化を図る
ことができる。

【００６０】また、これらのアーム駆動機構７９ａ・７
９ｂはブラシ保持アーム７７ａ・７７ｂをＺ方向に移動
させる昇降機構をも兼ね備えており、この昇降機構によ
りブラシ７６ａ・７６ｂの高さ調節を行うことができる
ようになっている。なお、ブラシ７６ａ・７６ｂが配設
されているブラシ保持アーム７７ａ・７７ｂの先端部分
にブラシ７６ａ・７６ｂをＺ方向に昇降させる機構を設
けることも可能である。

【００６１】スクラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａに
おいては、例えば、スピンチャック７１を回転させた状
態で、カップ７３の外側近傍に配設されたリンスノズル
８６ａ・８６ｂからウエハＷの表面の所定位置に洗浄液
を供給してウエハＷ上に均一な液膜を形成しつつ、２本
のブラシ保持アーム７７ａ・７７ｂを同時に駆動してブ
ラシ７６ａ・７６ｂをウエハＷの異なる位置に当接させ
ながらＸ方向にスキャンさせて洗浄処理を行うことがで
きる。この場合には、１枚のウエハＷの洗浄処理時間を
短縮することが可能となる。

【００６２】また、例えば、ブラシ７６ａ・７６ｂのウ
エハＷと当接する部分の材質を異なるものとして、一方
を粗洗浄用、他方を仕上げ用として用いて、より精密な
洗浄を行うこともできる。さらに、一方のブラシを他方
のブラシが故障等やブラシの摩耗等により使用に不適と
なった場合に対処するための予備ブラシとして用いるこ
とも可能である。

【００６３】図４または図６に示すように、シンク６８
は隔壁９８によって、カップ７３が配設された洗浄処理
室８２ａと、ブラシ保持アーム７７ａ・７７ｂのアーム
駆動機構７９ａ・７９ｂが配設された駆動機構配設室８
２ｂとに仕切られており、ブラシ保持アーム７７ａ・７
７ｂは、この隔壁９８に設けられた窓部９８ａ（図６）
を通してその先端側が洗浄処理室８２ａに位置するよう
に配設されている。この窓部９８ａは、ブラシ保持アー
ム７７ａ・７７ｂのＺ方向での昇降とＸ方向でのスキャ
ンに支障がないようにＺ方向に所定の開口幅を有し、Ｘ
方向に延在して設けられている。

【００６４】このようにシンク６８内を洗浄処理室８２
ａと駆動機構配設室８２ｂとに分離することにより、ア
ーム駆動機構７９ａ・７９ｂで発生することが予想され
るパーティクル等が洗浄処理室８２ａ側へ飛散して、ウ
エハＷに付着することを回避することができるようにな
り、ウエハＷの品質を高く維持することが可能となる。
また、カップ７３外へ飛散する洗浄液があった場合に、
このような洗浄液がアーム駆動機構７９ａ・７９ｂに付
着して、アーム駆動機構７９ａ・７９ｂに動作障害を生
じさせるといった問題が回避される。前述したように、
ブラシカバー３１ａ・３１ｂを配設することにより、窓
部９８ａに向かって洗浄液が飛散し難い構造となってい
るので、隔壁９８の配設とブラシカバー３１ａ・３１ｂ
の配設によって、よりアーム駆動機構７９ａ・７９ｂに
洗浄液が付着し難い構造となっている。

【００６５】さて、スクラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２
１ａには、ブラシ７６ａ・７６ｂを用いたスクラブ洗浄
の他に、高速ジェット洗浄水または超音波を印加した洗
浄水による洗浄処理を行うための洗浄液吐出ノズル８３
が配設されている。この洗浄液吐出ノズル８３は、ガイ
ド８１ａに沿ってアーム駆動機構７９ｃによりＸ方向に
スキャン可能であり、かつ、Ｚ方向に昇降可能であるノ
ズル保持アーム８４の先端に取り付けられている。ま
た、洗浄液吐出ノズル８３は高さ／方向調節機構８５に
より、Ｚ方向高さおよびリンス液の吐出角度を変えるこ
とが可能となっている。このように、スクラブ洗浄ユニ
ット（ＳＣＲ）２１ａには、異なる洗浄手段が配設され
ているので、ウエハＷの種類に応じていずれか一方のみ
を用いた洗浄処理を行ってもよく、また、両方の洗浄手
段を前後して用いる洗浄処理や、両方の洗浄手段を同時
に用いた洗浄処理を行うことも可能である。

【００６６】なお、アーム駆動機構７９ｃは駆動機構配
設室８２ｂに配設され、ノズル保持アーム８４は、ブラ
シ保持アーム７７ａ・７７ｂと同様に隔壁９８に設けら
れた窓部９８ａを通してその先端側が洗浄処理室８２ａ
に位置するように設けられている。こうして、アーム駆
動機構７９ｃで発生するパーティクルが洗浄処理室８２
ａに飛散することが防止され、一方、カップ７３から洗
浄液が駆動機構配設室８２ｂに飛散してアーム駆動機構
７９ｃに付着し、アーム駆動機構７９ｃの動作不良を生
じさせるといった問題が回避される。

【００６７】また、アーム駆動機構７９ａ〜７９ｃは、
いずれもアームをＸ方向へのスライドさせるという同様
の駆動形態を有しているがために、上述したようにアー
ム駆動機構７９ａ〜７９ｃを駆動機構配設室８２ｂとい
う１箇所にまとめて配設することが可能となったもので
あり、これにより、ブラシ保持アーム７７ａ・７７ｂと
ノズル保持アーム８４の独立駆動性と洗浄処理室８２ａ
の清浄性を確保しつつ、配設空間を省スペース化するこ
とが可能となっている。

【００６８】次に、上述した裏面洗浄用のスクラブ洗浄
ユニット（ＳＣＲ）２１ａを用いたスクラブ洗浄の処理
工程について説明する。キャリアＣからウエハ搬送機構
１３を用いて取り出され、ウエハ受渡ユニット（ＴＲ
Ｓ）１４ａを経て、主ウエハ搬送アーム５５〜５７のい
ずれかに保持されたウエハＷは、表面が上面の状態で表
面洗浄用のスクラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ｃ・２
１ｄのいずれか一方に搬送されて、スクラブ洗浄処理が
施される。このスクラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ｃ
・２１ｄにおける処理工程は、後述するスクラブ洗浄ユ
ニット（ＳＣＲ）２１ａにおける処理工程と同様である
ので、ここではウエハＷの流れの説明に止めるものとす
る。

【００６９】表面の洗浄が終了したウエハＷは、主ウエ
ハ搬送アーム５５〜５７のいずれかを用いて３台のうち
のいずれかのホットプレートユニット（ＨＰ）１６ａ内
に搬送されて乾燥され、必要に応じて、主ウエハ搬送ア
ーム５５〜５７のいずれかにより冷却ユニット（ＣＯ
Ｌ）１６ｂに搬送されて冷却され、再び主ウエハ搬送ア
ーム５５〜５７のいずれかに戻された後に、ウエハ反転
ユニット（ＲＶＳ）１４ｂの一方に搬送される。

【００７０】ウエハ反転ユニット（ＲＶＳ）１４ｂで裏
面が上面となるように反転処理され、主ウエハ搬送アー
ム５５〜５７のいずれかに戻されたウエハＷは、スクラ
ブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ（またはスクラブ洗浄
ユニット（ＳＣＲ）２１ｂ）内へ搬送される。このウエ
ハＷの搬送は、カップ７３が下段位置に保持された状態
で開閉窓６９を開き、主ウエハ搬送アーム５５をスピン
チャック７１の位置まで挿入してスピンチャック７１上
にウエハＷを載置し、主ウエハ搬送アーム５５をスクラ
ブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ内から退出させて開閉
窓６９を閉じることで行われ、ウエハＷは、脱着機構７
１ｄによりチャックプレート７１ａ上に固定される。

【００７１】次に、ブラシ７６ａ・７６ｂの両方を用い
てスクラブ洗浄を行うとすると、まずブラシ保持アーム
７７ａ・７７ｂの両方をブラシ７６ａ・７６ｂがウエハ
Ｗ上に位置するようにＸ方向にスライド移動させ、ま
た、カップ７３を所定位置まで上昇させて保持する。続
いてスピンチャック７１を回転させてウエハＷが面内回
転している状態とし、洗浄液をリンスノズル８６ａ・８
６ｂからウエハＷに供給してウエハＷ上に液膜を形成し
た後に、引き続きリンスノズル８６ａ・８６ｂからウエ
ハＷに洗浄液を供給しつつ、また、ブラシ保持アーム７
７ａ・７７ｂに配設された洗浄液供給ノズルからブラシ
７６ａ・７６ｂに所定の洗浄液を供給しつつ、ブラシ７
６ａ・７６ｂを回転させながらウエハＷに当接させ、所
定速度でブラシ保持アーム７７ａ・７７ｂをＸ方向にス
キャンさせる。

【００７２】こうしてスクラブ洗浄が行われるが、この
ときガス供給孔４１からウエハＷの下面中央部に向けて
窒素ガス等を噴射し、噴射された窒素ガス等がウエハＷ
の下面とチャックプレート７１ａの上面との間をウエハ
Ｗの周縁方向へ拡散して流れ出すようにすることで、ウ
エハＷの下面やチャックプレート７１ａの上面にミスト
が付着することを有効に防止することができる。このよ
うな窒素ガス等の噴射は、後述するスピン乾燥が終了す
るまで継続的に行うことが好ましい。

【００７３】なお、このようなスクラブ洗浄において
は、ウエハＷの中心部では回転の線速度が小さく、周縁
部で線速度が大きくなっているので、ブラシ保持アーム
７７ａ・７７ｂをＸ方向にスキャンさせる際には、ウエ
ハＷの中心部でスキャン速度を速くし、一方、ウエハＷ
の周縁部でスキャン速度を遅くすると、ウエハＷの一定
面積にブラシ７６ａ・７６ｂが当接している時間を同等
として、ウエハＷの全面にわたって均一な洗浄処理を行
うことができる。

【００７４】ブラシ７６ａ・７６ｂを用いたスクラブ洗
浄の終了後には、ブラシ７６ａ・７６ｂがブラシバス６
７上に位置するようにカップ７３から待避させ、代わり
に、ノズル保持アーム８４をカップ内に移動させて、回
転するウエハＷの上面に向かって洗浄液吐出ノズル８３
から高速ジェット洗浄水または超音波を印加した洗浄水
を吐出させながら、ノズル保持アーム５４をＸ方向にス
キャンする洗浄処理を行う。ただし、必ずしもブラシ７
６ａ・７６ｂを用いたスクラブ洗浄と洗浄液吐出ノズル
８３を用いた洗浄の両方を行う必要はない。

【００７５】一方で、前述したブラシ７６ａ・７６ｂを
用いたスクラブ洗浄と同時に洗浄液吐出ノズル８３を用
いた洗浄を行っても構わない。この場合、図４における
ウエハＷのＸ方向右側半分の範囲でブラシ７６ａ・７６
ｂを往復運動させ、ウエハＷの左側半分の範囲で洗浄液
吐出ノズル８３を往復運動させればよい。

【００７６】このような洗浄処理が終了した後には、ノ
ズル保持アーム８４をカップ７３外に待避させ、ウエハ
Ｗを所定の高速回転数で回転させることにより、ウエハ
Ｗに付着した洗浄液を振り切るスピン乾燥を行う。な
お、スピン乾燥の前にリンスノズル８６ａ・８６ｂから
所定のリンス液を回転するウエハＷの表面に供給して、
ウエハＷのリンス処理を行い、洗浄液の残渣を除去する
ことが好ましい。

【００７７】スピン乾燥後にはカップ７３を降下させ、
また、スピンチャック７１の脱着機構７１ｄによるウエ
ハＷの保持状態を当接治具７２ｂを上昇させることで解
除する。そして開閉窓６９を開いて、主ウエハ搬送アー
ム５５〜５７のいずれかを挿入し、ウエハＷを主ウエハ
搬送アーム５５〜５７のいずれかに受け渡す。こうして
裏面洗浄用のスクラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａか
ら搬出されたウエハＷは、３台のうちのいずれかのホッ
トプレートユニット（ＨＰ）１６ａ内に搬送されて加熱
乾燥され、必要に応じて冷却ユニット（ＣＯＬ）１６ｂ
に搬送されて冷却され、再び主ウエハ搬送アーム５５〜
５７のいずれか戻された後に、ウエハ反転ユニット（Ｒ
ＶＳ）１４ｂの一方に搬送される。

【００７８】ウエハ反転ユニット（ＲＶＳ）１４ｂにお
いてウエハＷの上下面を反転させ、ウエハＷはその表面
が上面となった状態で主ウエハ搬送アーム５５〜５７の
いずれかに戻される。続いて、ウエハＷはウエハ受渡ユ
ニット（ＴＲＳ）１４ａの一方へ搬送され、さらにウエ
ハ受渡ユニット（ＴＲＳ）１４ａ内からウエハ保持アー
ム１３ａによってウエハ搬送部５内へ搬送された後、キ
ャリアＣ内の所定位置に搬入される。

【００７９】以上、本発明の洗浄処理装置を用いた洗浄
処理システムについて説明してきたが、本発明は上述し
た実施形態に限定されるものではない。例えば、ウエハ
Ｗに当接するブラシとしては回転機構を有さないものを
用いることもできる。また、リンスノズルやブラシの配
設数も上記形態に限定されるものではない。さらに、シ
ンク６８を隔壁９８により洗浄処理室８２ａと駆動機構
配設室８２ｂとに分離したが、洗浄処理室８２ａを形成
するシンクと駆動機構配設室８２ｂを形成するシンクと
を窓部９８や開口部が形成されるように結合してスクラ
ブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａ〜２１ｄを構成するこ
とも可能である。

【００８０】さらにまた、本発明の洗浄処理装置は、半
導体ウエハのスクラブ洗浄のみならず、ＬＣＤ基板等の
他の基板のスクラブ洗浄にも用いることができ、リンス
ノズル８６ａ・８６ｂからウエハＷの所定位置に所定の
洗浄液を吐出する方法や、隔壁９８と窓部９８ａを用い
て洗浄処理室８２ａと駆動機構配設室８２ｂとを隔離す
る形態は、半導体ウエハやＬＣＤ基板のその他の液処
理、例えば、現像処理におけるリンス処理に用いること
も可能である。

【００８１】

【発明の効果】上述の通り、本発明の洗浄処理装置（ス
クラブ洗浄ユニット）によれば、ブラシ７６ａ・７６ｂ
の外側の所定位置にブラシ７６ａ・７６ｂの外周の一部
を囲うようにブラシカバー３１ａ・３１ｂが配設されて
いることから、ウエハＷに供給される洗浄水が洗浄処理
中に飛散した場合でも、ブラシカバー３１ａ・３１ｂが
配設されている方向であるブラシ保持アーム７７ａ・７
７ｂの基端側への飛散が防止され、これによってアーム
駆動機構７９ａ・７９ｂへの洗浄液の付着およびこの付
着によるアーム駆動機構７９ａ・７９ｂの動作不良が起
こり難くなるという効果が得られる。

【００８２】また、複数のブラシ保持アーム７７ａ・７
７ｂが配設されていることから洗浄処理時間の短縮を目
的とした洗浄やより精密な洗浄等、目的に適した洗浄方
法を採用することが可能となる。さらに、ノズル保持ア
ーム８４とブラシ保持アーム７７ａ・７７ｂのアーム駆
動機構７９ａ〜７９ｃの形態を直進駆動を行うスライド
機構に統一することにより、アーム駆動機構７９ａ〜７
９ｃをまとめて１箇所に配設することが可能であり、ス
クラブ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２１ａが省スペース化さ
れる効果が得られる。

【００８３】さらにまた、洗浄処理室８２ａと駆動機構
配設室８２ｂが隔壁９８によって分離されているので、
カップ７３内から飛散する洗浄液がアーム駆動機構７９
ａ〜７９ｃに付着し、アーム駆動機構７９ａ〜７９ｃに
動作不良が生ずることが防止され、逆に、アーム駆動機
構７９ａ〜７９ｃから発生するパーティクルが洗浄処理
室８２ａに拡散して基板に付着し、基板の品質を低下さ
せるといった問題が解決される。

【００８４】加えて、リンスノズル８６ａ・８６ｂを用
いた洗浄液の吐出位置が最適化されていることから、こ
れにより少ない洗浄液量であっても均一な液膜をウエハ
Ｗの上面に形成することができるようになり、洗浄処理
におけるランニングコストが低減されるのみならず、洗
浄処理をウエハＷ全体で均一に行うことができるように
なり、ウエハＷの品質が向上するという効果も得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の洗浄処理システムの一実施形態を示す
平面図。

【図２】図１記載の洗浄処理システムの側面図。

【図３】受渡／反転部、主ウエハ搬送機構および加熱／
冷却ユニットの配設形態を示す断面図。

【図４】スクラブ洗浄ユニットの概略構造を示す平面
図。

【図５】スクラブ洗浄ユニットの概略構造を示す断面
図。

【図６】スクラブ洗浄ユニットの概略構造を示す別の断
面図

【図７】スピンチャックにおけるチャックプレートと枢
軸の結合部分の構造を示す断面図。

【符号の説明】

１；洗浄処理システム ２；搬入出部 ３；洗浄処理部 ４；イン・アウトポート ５；ウエハ搬送部 １３；ウエハ搬送機構 １４；受渡／反転部 １５；主ウエハ搬送機構 １６；加熱／冷却部 ２１ａ〜２１ｄ；スクラブ洗浄ユニット ３１；ブラシカバー ５５〜５７；主ウエハ搬送アーム ７１；スピンチャック ７３；カップ ７６ａ・７６ｂ；ブラシ ７７ａ・７７ｂ；ブラシ保持アーム ７９ａ〜７９ｃ；アーム駆動機構 ８２ａ；洗浄処理室 ８２ｂ；駆動機構配設室 ８６ａ・８６ｂ；リンスノズル ９８；隔壁 ９８ａ；窓部 Ｗ；半導体ウエハ（基板） Ｃ；キャリア（基板収容容器）

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Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板に所定の洗浄処理を施す洗浄処理装
   置であって、 基板を略水平に保持して面内回転させる保持手段と、 前記保持手段を囲繞するように設けられたカップと、 前記保持手段に保持された基板の上面を洗浄する洗浄手
   段と、 前記洗浄手段を保持した洗浄手段保持アームと、 前記洗浄手段保持アームを駆動するアーム駆動機構と、 前記カップの配設部と前記アーム駆動機構の配設部とを
   分離するように設けられた隔壁と、 を具備することを特徴とする洗浄処理装置。
2. 【請求項２】 前記アーム駆動機構は、前記洗浄手段保
   持アームを直進駆動することを特徴とする請求項１に記
   載の洗浄処理装置。
3. 【請求項３】 前記洗浄手段保持アームは、前記隔壁に
   形成された窓部または前記隔壁上方の開口部を通して前
   記処理カップの配設部と前記アーム駆動機構の配設部と
   の間に跨るように配設され、前記窓部または前記開口部
   を通して移動可能となっていることを特徴とする請求項
   １または請求項２に記載の洗浄処理装置。
4. 【請求項４】 前記カップは、カップ内からのミストが
   拡散が抑制されるように、内周上側から外周下側へ傾斜
   したテーパー部が上下２段に形成されていることを特徴
   とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の洗
   浄処理装置。
5. 【請求項５】 前記洗浄手段が前記基板の上面に当接し
   てスクラブ洗浄を行うブラシであり、洗浄処理中に洗浄
   液が前記アーム駆動機構側へ飛散することを抑制するた
   めに、前記ブラシの外側かつ前記アーム駆動機構側にブ
   ラシカバーが配設されていることを特徴とする請求項１
   から請求項４のいずれか１項に記載の洗浄処理装置。
6. 【請求項６】 前記カップの外側から前記保持手段に保
   持された基板の略中心に向けて所定の処理液を供給する
   処理液供給機構を具備し、 前記ブラシが前記基板の上面に当接しつつ前記基板上を
   横断している間に、前記処理液供給機構から供給される
   処理液が直接前記ブラシにあたらないように、前記処理
   液の供給タイミングが制御されることを特徴とする請求
   項１から請求項５のいずれか１項に記載の洗浄処理装
   置。
7. 【請求項７】 基板に所定の洗浄処理を施す洗浄処理装
   置であって、 基板を略水平に保持して面内回転させる保持手段と、 前記保持手段に保持された基板の上面に当接してスクラ
   ブ洗浄を行うブラシと、 前記ブラシをそれぞれ保持した複数のブラシ保持アーム
   と、 前記複数のブラシ保持アームをそれぞれ独立して直進駆
   動するアーム駆動機構と、 を具備することを特徴とする洗浄処理装置。
8. 【請求項８】 基板に所定の洗浄処理を施す洗浄処理装
   置であって、 基板を略水平に保持して面内回転させる保持手段と、 前記基板および前記保持手段を囲繞するように配設され
   たカップと、 前記保持手段に保持された基板の所定位置に所定の処理
   液を供給する処理液供給機構と、 前記保持手段に保持された基板の上面に当接してスクラ
   ブ洗浄を行うブラシと、 前記ブラシを保持するブラシ保持アームと、 前記ブラシ保持アームを駆動するアーム駆動機構と、 を具備し、 前記保持手段に保持された基板に供給された洗浄液のカ
   ップ外部の拡散が抑制されるように、前記カップに内周
   上側から外周下側へ傾斜したテーパー部が上下２段に形
   成されていることを特徴とする洗浄処理装置。
9. 【請求項９】 基板に所定の洗浄処理を施す洗浄処理装
   置であって、 基板を略水平に保持して面内回転させる保持手段と、 前記基板および前記保持手段を囲繞するように配設され
   たカップと、 前記保持手段に保持された基板の上面に当接してスクラ
   ブ洗浄を行うブラシと、 前記ブラシを保持するブラシ保持アームと、 前記ブラシ保持アームを駆動するアーム駆動機構と、 前記保持手段に保持された基板の所定位置に所定の処理
   液を供給する処理液供給機構と、 洗浄処理中に洗浄液が前記アーム駆動機構側へ飛散する
   ことを抑制するために、前記ブラシの外側かつ前記アー
   ム駆動機構側に設けられたブラシカバーと、 を具備することを特徴とする洗浄処理装置。
10. 【請求項１０】 前記ブラシカバーは、前記保持手段に
    保持された基板の中心と前記カップの上端とを結ぶ線よ
    りも低い位置に前記ブラシカバーの下端が位置するよう
    に配設されていることを特徴とする請求項９に記載の洗
    浄処理装置。
11. 【請求項１１】 前記ブラシカバーは、前記処理液供給
    機構から吐出される洗浄液が直接に触れない位置におい
    て、前記ブラシの外周の一部を覆うように配設されてい
    ることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の
    洗浄処理装置。
12. 【請求項１２】 前記ブラシカバーに衝突する洗浄液の
    跳ね返りが抑制されるように、前記ブラシカバーは断面
    略弧状の形状を有することを特徴とする請求項９から請
    求項１１のいずれか１項に記載の洗浄処理装置。
13. 【請求項１３】 前記ブラシカバーの表面に所定の洗浄
    液を供給するブラシカバー洗浄機構を具備し、 前記ブラシを用いた洗浄処理時または前記ブラシの待機
    時に前記ブラシカバーの表面に所定の洗浄液を流すこと
    によって前記ブラシカバーが清浄に保持されることを特
    徴とする請求項９から請求項１２のいずれか１項に記載
    の洗浄処理装置。
14. 【請求項１４】 前記アーム駆動機構は、前記ブラシ保
    持アームを直進駆動することを特徴とする請求項８から
    請求項１３のいずれか１項に記載の洗浄処理装置。
15. 【請求項１５】 基板に所定の洗浄処理を施す洗浄処理
    装置であって、 基板を略水平に保持して面内回転させる保持手段と、 前記保持手段に保持された基板の上面に当接してスクラ
    ブ洗浄を行うブラシと、 前記ブラシを保持したブラシ保持アームと、 前記ブラシ保持アームを駆動するアーム駆動機構と、 前記保持手段に保持された基板の所定位置に所定の処理
    液を吐出する第１、第２の２本の処理液吐出ノズルを有
    する処理液供給機構と、 を具備し、 前記第１の処理液吐出ノズルからは前記保持手段に保持
    された基板の略中心に向けて処理液が吐出され、前記第
    ２の処理液吐出ノズルからは前記保持手段に保持された
    基板の略中心よりも外側の所定位置に処理液が吐出され
    ることを特徴とする洗浄処理装置。
16. 【請求項１６】 前記第２の処理液吐出ノズルからは、
    前記保持手段に保持された基板の半径を中心から外周に
    向かって２：１に分割する点に向けて所定の処理液が吐
    出されることを特徴とする請求項１５に記載の洗浄処理
    装置。
17. 【請求項１７】 前記ブラシが前記基板の上面に当接し
    つつ前記基板上を横断している間に、前記保持手段に保
    持された基板の略中心に向けて吐出された処理液が前記
    ブラシにあたらないように、前記第１の処理液吐出ノズ
    ルからの前記処理液の供給タイミングが制御されること
    を特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の洗浄
    処理装置。