JP2002222788A

JP2002222788A - 基板洗浄具及び基板洗浄装置

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Publication number: JP2002222788A
Application number: JP2001020181A
Authority: JP
Inventors: Keizo Hirose; 圭蔵廣瀬; Kenji Sekiguchi; 賢治関口
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2001-01-29
Filing date: 2001-01-29
Publication date: 2002-08-09

Abstract

(57)【要約】【課題】洗浄液を安定して吐出でき，基板の汚染や損
傷を防止し，かつ形状が崩れない基板洗浄具及びこの基
板洗浄具を用いる基板洗浄装置を提供する。【解決手段】基板洗浄装置７では，純水供給路３５か
ら供給される純水を，下部部材３３の流路３６及び取付
具３３の流路３７に流して洗浄ブラシ２４内に供給す
る。洗浄ブラシ２４は，本体６０と，透水性の芯材６２
と，芯材６２に被覆された樹脂シート６３とを備え，芯
材６２は，純水を芯材６２の下面に流す流路６６と，芯
材の側面への純水の漏水を防止する遮蔽シート６８とを
備えている。下部部材３３の流路３６にはエア排気路３
８が接続され，流路３６，３７内のエアを適宜排気す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，基板の洗浄に用い
られる基板洗浄具及び基板洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスの製造プロセスにおいて
は，半導体デバイスが形成される半導体ウェハ（以下
「ウェハ」という）の表面の清浄度を高く維持する必要が
ある。このため，各々の製造プロセス，処理プロセスの
前後や，成膜工程，研磨工程の後などに，基板洗浄装置
を用いてウェハの表面を洗浄している。

【０００３】かかる基板洗浄装置として，従来，例えば
特許第２８７５２１３号が開示されている。この装置で
は，ウェハを回転させながら，ウェハの表面にブラシを
押圧し，ウェハとブラシとを相対的に移動させることに
より，ウェハの表面から粒子汚染物を除去している。

【０００４】そして，前述の特許第２８７５２１３号の
基板洗浄装置では，ブラシとして例えばセル構造の発砲
ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）の表面に保護膜を被覆
した構成になっている。またその他にも，従来の基板洗
浄装置で用いられるブラシとして，例えば毛足の硬いナ
イロンブラシ等からなる硬質なブラシや，毛足の柔らか
いモヘアブラシ等からなる軟質なブラシが，洗浄の種類
に応じて，適宜使い分けられて使用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，特許第
２８７５２１３号に開示された基板洗浄装置では，前記
保護膜に粒子汚染物等のパーティクルが付着しやすく，
そのパーティクルがウェハに転写されて，洗浄後のウェ
ハにパーティクルが残存するおそれがあった。また，ナ
イロンブラシやモヘアブラシ等からなるブラシは，その
ようなパーティクルの転写によるウェハの汚染の他に，
特に硬質なブラシの場合は，摩擦やスクラッチ（ひっか
き傷）によりウェハの表面に損傷を与えるおそれがあっ
た。そしてこれら従来のブラシは，何れも洗浄回数を重
ねるに従ってブラシの表面が削れることにより，偏りや
「くせ」が生じてしまい，当初の接触圧力を維持し難く
なり，洗浄不良を起こすおそれがあった。

【０００６】従って本発明の目的は，パーティクルの付
着が少なく，また摩擦やスクラッチによる損傷を与える
こともなく，更に表面が削れることによる偏りや「く
せ」も生じずに，当初の接触圧力を維持して基板を良好
に洗浄でき，さらに洗浄液を安定して吐出することがで
きる基板洗浄具，このような基板洗浄具を用いる基板洗
浄装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，請求項１の発明は，基板を洗浄する洗浄具であっ
て，洗浄液を基板に供給するための洗浄液供給路と，前
記洗浄液供給路から洗浄液が供給される透水性の芯材と
を備え，前記芯材は，芯材内に設けられた前記洗浄液供
給路から供給される洗浄液を芯材の下面に流す流路と，
芯材の側面への洗浄液の漏水を防止する遮蔽シートを備
え，前記芯材には透水性の多孔質膜が被覆されているこ
とを特徴としている。

【０００８】この請求項１に記載の基板洗浄具にあって
は，洗浄液供給路を介して洗浄液を供給しながら，基板
洗浄具の下面を基板に対して押圧し，基板と基板洗浄具
を相対的に移動させることにより，洗浄を行う。基板洗
浄具では，洗浄液供給路を介して供給された洗浄液を，
芯材内に設けられた流路により芯材の下面に容易に導
き，多孔質膜に形成された微細な孔を通して基板に吐出
する。また遮蔽シートにより，芯材の側面から洗浄液が
漏水することを防止する。このため基板洗浄具では，基
板洗浄具の下面のみから洗浄液を集中して吐出すると共
に，基板洗浄具の側面から洗浄液が漏れて純水の吐出量
がぶれるのを防止し，洗浄液の吐出を安定させることが
できる。

【０００９】ここで，基板洗浄具の下面からは常に洗浄
液が吐出された状態となるので，基板洗浄具の下面（ち
ょうど芯材の下面にあたる多孔質膜の表面）にはパーテ
ィクルが付着する心配がない。このため，多孔質膜の内
部にパーティクルが入り込む心配がなく，基板の洗浄の
際には，多孔質膜に付着したパーティクルが基板に転写
され，基板が汚染されるといった問題も生じない。ま
た，吐出された洗浄液によって基板の表面に液膜を形成
した状態で多孔質膜を基板に接触させるので，多孔質膜
と基板との接触を滑らかにすることができる。例えば基
板の表面に形成した液膜を挟んで多孔質膜を間接的に基
板に接触させ，多孔質膜と基板との接触を滑らかにす
る。このように多孔質膜と基板の接触が滑らかであるの
で，洗浄回数を重ねても，摩耗などによって形状が崩れ
ることがなく，さらに基板に対して損傷を与えることが
ない。また，このように液膜を挟んで多孔質膜を間接的
に基板に接触させた状態で基板洗浄具を押圧することが
好ましいが，基板の汚染状況によっては多孔質膜を基板
に直接接触させ，基板洗浄具を押し当てて洗浄しても良
い。また，芯材に多孔質膜を被覆させているので，洗浄
液の供給圧などによって多孔質膜が変形する心配もな
く，多孔質膜は常に所定の形状を保つことができる。

【００１０】請求項２の発明は，基板を洗浄する洗浄具
であって，洗浄液を基板に供給するための洗浄液供給路
と，前記洗浄液供給路から洗浄液が供給される透水性の
芯材とを備え，前記芯材は，芯材内に設けられた前記洗
浄液供給路から供給される洗浄液を芯材の下面に流す流
路を備え，前記芯材の下面に，純水を吐出させる複数の
吐出口を下面中央部から下面周辺部に渡って放射状に配
置し，これら複数の吐出口の各々に通じるように前記芯
材の流路を複数の流路に分岐させ，前記芯材には透水性
の多孔質膜が被覆されていることを特徴としている。

【００１１】この請求項２に記載の基板洗浄具にあって
は，洗浄液供給路を介して洗浄液を供給しながら，基板
洗浄具の下面を基板に対して押圧し，基板と基板洗浄具
を相対的に移動させることにより，洗浄を行う。基板洗
浄具では，洗浄液供給路を介して供給された洗浄液を，
芯材内に設けられた流路により芯材の下面に容易に導
き，多孔質膜に形成された微細な孔を通して基板に吐出
する。芯材の流路は，複数の流路に分岐して芯材の下面
の複数の吐出口の各々に通じるので，この流路は，芯材
の下面中央部から下面周辺部に渡って洗浄液を広く容易
に導くことができる。このため，基板洗浄具は，下面全
体から洗浄液を漏れなく吐出させることができる。

【００１２】請求項３の発明は，基板を洗浄する洗浄具
であって，洗浄液を基板に供給するための洗浄液供給路
と，前記洗浄液供給路から洗浄液が供給される透水性の
芯材とを備え，前記芯材は，芯材内に設けられた前記洗
浄液供給路から供給される洗浄液を芯材の下面に流す流
路を備え，前記芯材の流路に対して前記芯材の流路内の
エアを排気するためのエア排気路が接続され，前記芯材
には透水性の多孔質膜が被覆されていることを特徴とし
ている。

【００１３】この請求項３に記載の基板洗浄具にあって
は，洗浄液供給路を介して洗浄液を供給しながら，基板
洗浄具の下面を基板に対して押圧し，基板と基板洗浄具
を相対的に移動させることにより，洗浄を行う。基板洗
浄具では，洗浄液供給路を介して供給された洗浄液を，
芯材内に設けられた流路により芯材の下面に容易に導
き，多孔質膜に形成された微細な孔を通して基板に吐出
する。また，洗浄液供給路から供給される洗浄液中に気
泡が混合されている場合，逃げ場がないと気泡は次第に
溜まって圧縮されて芯材の流路内に圧力をかけるように
なり，基板洗浄具の下面から必要以上の純水を吐出する
ことになり，好ましくない。しなしながら，エア排気路
によってエアを適宜排気することにより，芯材の流路内
の圧力を保ち，基板洗浄具の下面から所定の吐出量の純
水を吐出することが可能となる。また，このようにエア
排気路によってエアを適宜排気するので，流路内を洗浄
液で充満することができ，基板洗浄具は，気泡が混入さ
れた洗浄液を基板に吐出することがない。気泡が混入さ
れた洗浄液を吐出してしまうと，基板の表面に形成され
る液膜中にも気泡が混合してしまい洗浄不良を起こすお
それがあるが，このように流路内を純水で充満すること
により，洗浄不良を防止することができる。

【００１４】請求項１〜３に記載の基板洗浄具におい
て，請求項４に記載したように，前記芯材の下面に平面
部が形成され，該平面部に前記多孔質膜が被覆されてい
ることが好ましい。かかる構成によれば，芯材の下面に
形成された平面部に被覆された多孔質膜を，基板に対し
て面接触させることができる。このため，基板への接触
面積を拡大させ，基板の特定箇所に過度の接触圧力がか
かることを防止でき，スクラッチ（ひっかき傷）を無く
して基板を損傷させずに良好な洗浄を行うことができ
る。

【００１５】請求項２又は３に記載の基板洗浄具は，請
求項５に記載したように，前記芯材の側面への洗浄液の
漏水を防止する遮蔽シートを備えても良い。

【００１６】請求項１又は３に記載の基板洗浄具では，
請求項６に記載したように，前記芯材の下面に，純水を
吐出させる複数の吐出口を下面中央部から下面周辺部に
渡って放射状に配置し，これら複数の吐出口の各々に通
じるように前記芯材の流路を複数の流路に分岐させても
良い。

【００１７】請求項７に記載したように，前記芯材を本
体に取り付けても良い。この場合，請求項８に記載した
ように，前記本体に対して前記芯材を脱着自在に取り付
け，更に請求項９に記載したように前記多孔質膜を締め
付け部材を用いて前記本体に取り付けることが好まし
い。そうすれば，本体に対して芯材を取り付ける際に，
芯材と本体の隙間を塞ぎ，この隙間から洗浄液が漏れて
基板洗浄具の下面からの純水の吐出が不安定になった
り，この隙間から漏れる洗浄液の供給圧によって多孔質
膜が変形することを防止することができる。更に芯材か
ら多孔質膜が剥がれ落ちるのを防止することができる。

【００１８】請求項１０に記載したように，前記芯材
は，例えば微細な孔を多数有する樹脂であっても良い。
芯材に形成された微細な孔を通して洗浄液を透過させ
る。もちろん，前述したように芯材は遮蔽シートを備え
ているので，芯材の下面のみから洗浄液を通過させる。

【００１９】芯材から多孔質膜が剥がれ落ちるのを防止
するために，請求項１１に記載したように前記芯材に対
して前記多孔質膜を固着させても良い。

【００２０】請求項１２に記載したように，前記多孔質
膜は，親水性の樹脂であっても良い。また請求項１３に
記載したように，前記多孔質膜は，撥水性の樹脂であっ
ても良い。樹脂からなる多孔質膜は，その外面の摩擦係
数が小さくでき，パーティクルが発生し難い。なお，洗
浄液供給路内を通ってきた洗浄液中にパーティクルが混
入されていることがあっても，前述したように多孔質膜
の孔が微細であるために，このパーティクルが多孔質膜
の外側に出て基板を汚染するようなことがない。そして
多孔質膜が親水性であれば，多孔質膜の微細な孔から洗
浄液を通しやすくなる。多孔質膜が撥水性であれば，洗
浄によって基板から剥がれたパーティクルを洗浄液と共
にはじくことができ，多孔質膜にパーティクルが付着す
ることをより確実に防止することができる。

【００２１】請求項１４の発明は，基板を洗浄する装置
であって，請求項１，２，３，４，５，６，７，８，
９，１０，１１，１２又は１３のいずれかに記載の基板
洗浄具と，前記基板洗浄具を支持する支持部材と，前記
支持部材を介して前記基板洗浄具を押圧する押圧軸に対
して推力を付与する駆動部とを備え，前記支持部材に前
記洗浄液供給路は接続され，前記支持部材内に，前記洗
浄液供給路から供給される洗浄液を前記芯材内に流す流
路が設けられていることを特徴としている。

【００２２】この請求項１４に記載の基板洗浄装置によ
れば，駆動部によって押圧軸に対して推力を付与し，所
定の接触圧力で基板洗浄具を基板に間接的又は直接的に
接触させる。また，洗浄液供給路を支持部材に接続し，
洗浄液供給路から供給される洗浄液を支持部材の流路に
流して芯材内に供給する。

【００２３】請求項１４に記載の基板洗浄装置におい
て，請求項１５に記載したように，前記支持部材に，前
記支持部材の流路内のエアを排気するエア排気路が接続
されていることが好ましい。洗浄液供給路から供給され
る洗浄液中に気泡が混合されていると，この気泡は支持
部材の流路内に溜まり，この流路内の空気（エア）は圧
縮される。支持部材の流路内をこのまま放置しておく
と，圧縮された空気により支持部材の流路内に圧力がか
かり，基板洗浄具の下面から必要以上の純水を吐出する
ことになり，好ましくない。しなしながら，エア排気路
によって支持部材の流路内から空気を適宜排気すること
により，支持部材の流路内の圧力を保ち，基板洗浄具の
下面から所定の吐出量の純水を吐出することが可能とな
る。また，洗浄液で充満された流路から洗浄液を芯材内
に流すので，基板洗浄具は，気泡が混入された洗浄液を
基板に吐出することがない。気泡が混入された洗浄液を
吐出してしまうと，基板の表面に形成される液膜中にも
気泡が混合してしまい洗浄不良を起こすおそれがある
が，このように流路内を純水で充満することにより，洗
浄不良を防止することができる。

【００２４】請求項１６に記載したように，前記支持部
材の流路に，該支持部材の流路内の液面の高さが前記洗
浄液供給路の開口位置に到達したことを検出する液面セ
ンサと，該支持部材の流路内の液面の高さが該支持部材
の流路の天井に到達したことを検出すると共に，該支持
部材の流路内にエアが溜まっているか否かを検出する泡
センサが設けられ，前記液面センサから出力される検出
信号と前記泡センサから出力される検出信号に基づいて
前記エア排気路に設けられた開閉弁を制御する制御部を
備えても良い。例えば洗浄液供給路から供給された洗浄
液が支持部材の流路内に溜まって液面が上昇し，この液
面の高さが洗浄液供給路の開口位置にまで上昇すると，
これを液面センサは検出して検出信号を制御部に出力す
る。この検出信号を受けた制御部は，開閉弁を開けるよ
うに制御し，支持部材の流路内に溜まった空気をエア排
気路に逃がす。また，液面の高さは支持部材の流路の天
井にまで到達すると，これを泡センサは検出して検出信
号を制御部に出力する。この検出信号を受けた制御部
は，開閉弁を閉じるように制御する。こうして，支持部
材の流路内は洗浄液により充満される。以後，洗浄液供
給路から供給される洗浄液中に気泡が混入されて支持部
材の流路の天井に空気が溜まると，液面の高さも下がる
ことになるので，例えば泡センサから検出信号は制御部
に対して出力されなくなる。すると制御部は，開閉弁を
開けるように制御して，支持部材の流路の天井に溜まっ
た空気をエア排気路に適宜逃がし，支持部材の流路内の
圧力を保つ。

【００２５】請求項１７に記載したように，前記支持部
材の流路を通る洗浄液に超音波を発振させて振動させる
超音波発振機構を備えていることが好ましい。かかる構
成によれば，洗浄液を超音波振動させた状態で基板の表
面に供給するので，洗浄力が向上する。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下，本発明の好ましい実施の形
態を，基板の一例としてウェハの表裏面を洗浄するよう
に構成された基板洗浄装置に基づいて説明する。図１
は，本実施の形態にかかる基板（表面）洗浄装置７を組
み込んだ洗浄システム１の斜視図である。洗浄システム
１は，キャリアＣ単位でウェハＷを搬入し，ウェハＷを
一枚ずつ洗浄，乾燥し，キャリア単位でウェハＷを搬出
するように構成されている。

【００２７】この洗浄システム１には，ウェハＷを収納
したキャリアＣを４個分載置できる載置部２が設けられ
ている。洗浄システム１の中央には，載置部２に載置さ
れたキャリアＣから洗浄工程前のウェハＷを一枚ずつ取
り出し，また，洗浄工程後のウェハＷをキャリアＣに収
納する取出収納アーム３が配置されている。この取出収
納アーム３の背部には，取出収納アーム３との間でウェ
ハＷの授受を行う搬送機構である搬送アーム４が待機し
ている。搬送アーム４は，洗浄システム１の中央に設け
られた搬送路６に沿って移動可能に設けられている。搬
送路６の両側には，各種の処理装置が配置されている。
具体的には，搬送路６の一方の側方には，ウェハＷの表
面を洗浄するための前記基板洗浄装置７と，ウェハＷの
裏面を洗浄するための基板（裏面）洗浄装置８とが並ん
で配置されている。これら基板洗浄装置７，８では，ウ
ェハＷを回転させてスピン乾燥させるように構成されて
いる。また，搬送路６の他方の側方には，加熱装置９が
４基積み重ねて設けられている。この加熱装置９は，ウ
ェハＷを加熱して乾燥させるための手段である。この加
熱装置９に隣接して２基のウェハ反転装置１０が積み重
ねて設けられている。

【００２８】ここで，基板洗浄装置７の構成について説
明する。図２は，基板洗浄装置７の平面図であり，図３
は，その縦断面図である。ケース２０のほぼ中央に，ウ
ェハＷを水平に吸着保持した状態でモータ２１によって
回転するスピンチャック２２と，このスピンチャック２
２及びウェハＷを包囲しウェハＷの表面に供給した洗浄
液等が周囲に飛び散ることを防止するカップ２３とを備
えている。そして，ケース２０の一側近傍に，基板洗浄
具としての洗浄ブラシ２４を備えてウェハＷを洗浄する
スクラブ洗浄機２５が配置されている。図２で示したス
クラブ洗浄機２５は，ウェハＷから離れた位置で待機し
た状態を示している。また，ケース２０の前面側には，
図示しないシャッタによって開閉自在な搬入出口７ａが
設けられており，この搬入出口７ａを介して，搬送アー
ム４によりウェハＷが基板洗浄装置７に対して搬入出さ
れるようになっている。なお，スピンチャック２２以外
に，例えばウェハＷの周縁部を爪やリングを用いて保持
するメカニカルチャックを用いて，ウェハＷを水平に保
持するようにしても良い。

【００２９】スクラブ洗浄機２５は，洗浄ブラシ２４を
アーム部材２６の先端部に取り付けており，このアーム
部材２６をシャフト２７の上端に水平姿勢で固定してい
る。そして，シャフト２７は，駆動機構（図示せず）に
よって昇降及び回転自在な構成となっている。従って，
アーム部材２６は，駆動機構の回転稼働によって，図２
中のθ方向に旋回し，ウェハＷの上方を往復移動できる
ようになっている。

【００３０】図４に示すように，アーム部材２６は，フ
レーム２６ａと，カバー２６ｂとを有している。アーム
部材２６の先端部には，洗浄ブラシ２４を昇降させる駆
動部としてのエアベアリングシリンダ３０が，フレーム
２６ａ上に固定されて配置されている。エアベアリング
シリンダ３０では，押圧軸としてのロッド３１をエアベ
アリングシリンダ３０の上方及び下方の両方に突出さ
せ，このロッド３１をエアベアリングシリンダ３０内部
で空気圧を利用して中空に浮上させ，摩擦がない状態で
昇降させるようになっている。このためエアベアリング
シリンダ３０は，摺動抵抗が零に等しく耐耗性に優れて
いる。アーム部材２６内には洗浄ブラシ２４を回転駆動
させるためのモータ，プーリ，ベルト等の部品が設けら
れていない。このため，スクラブ洗浄機２５は，洗浄ブ
ラシ２４を回転させずにウェハＷを洗浄するようになっ
ている。また一方で，洗浄ブラシ２４を回転駆動させる
ためのモータ，プーリ，ベルト等の部品をアーム部材２
６内に設け，洗浄ブラシ２４を回転させてウェハＷを洗
浄するようにしても良い。

【００３１】一方，ロッド３１の下端部に，下部部材３
２，取付具３３を介して前記洗浄ブラシ２４は支持さ
れ，これら下部部材３２，取付具３３は，支持部材とし
ての役割を果たす。従って，エアベアリングシリンダ３
０の稼働に伴い，ロッド３１及び洗浄ブラシ２４とを一
体となって上下方向（図４中の往復矢印Ａの方向）に昇
降させるように構成なっている。なお，この下部部材３
２に対して取付具３３が，ネジ構造によって着脱自在と
なっている。従って，古い洗浄ブラシ２４の製品寿命が
尽きた際には，新しい洗浄ブラシ２４に簡単に交換する
ことができる。また，種々の洗浄に合わせて，様々な洗
浄ブラシをスクラブ洗浄機２５に簡単に取り付けること
ができる。

【００３２】図５は，ロッド３１，下部部材３２，取付
具３３，洗浄ブラシ２４の断面説明図である。図５に示
すように，下部部材３２には，例えば洗浄液として純水
をウェハＷに供給するための洗浄液供給路としての純水
供給路３５が接続されている。下部部材３２内には，純
水供給路３５から供給される純水を芯材６２内に流すた
めの流路３６が設けられている。流路３６は，取付具３
３内に設けられた流路３７に通じ，これら流路３６，３
７を経た純水は洗浄ブラシ２４内に流れて，後述するよ
うに平面部６５からウェハＷに吐出される。また下部部
材３２には，流路３６，３７内に溜まったエアを排気す
るためのエア排気路３８が流路３６の上端部に接続され
ている。エア排気路３８には，開閉弁３９が設けられて
いる。

【００３３】図６に示すように，純水供給路３５には，
エアオペバルブ４０と，マスフローコントローラ等から
なる可変レギュレータ４１と，フィルタ４２と，デジタ
ル流量計等からなるフローメータ４３が順次設けられて
いる。エアオペバルブ４０は，開閉（ＯＮ・ＯＦＦ）自
在であり，純水供給路３５を導通または遮断させる。可
変レギュレータ４１は，プロセスレシピ等に基づいて，
純水供給路３５の純水流量を適宜変更する。プロセスレ
シピでは，ウェハ洗浄の種類や処理の進行状況等により
純水流量が設定される。フィルタ４２は，純水供給路３
５内を流れる純水を浄化し，フローメータ４３は，純水
流量が実際にプロセスレシピ等で設定された流量がどう
か監視する。こうして純水供給路３５からは，ウェハ洗
浄の種類や処理の進行状況等に合わせて最適な流量に調
整された純水が供給されるようになっている。

【００３４】また流路３６には，先の図５に示すよう
に，液面センサ４５と，泡センサ４６が取り付けられて
いる。液面センサ４５は，流路３６内の液面の高さがち
ょうど純水供給路３５が接続された位置（高さ），即ち
純水供給路３５の開口位置まで上昇したことを検出し，
泡センサ４６は，流路３６内の液面の高さが流路３６の
天井まで上昇したことを検出する共に，流路３６の天井
に気泡が溜まっていないかどうか検出するように構成さ
れている。液面センサ４５，泡センサ４６からの検出信
号は，制御部としてのコントローラ４７に出力され，コ
ントローラ４７は，これら液面センサ４５，泡センサ４
６からの検出信号に基づいて前記開閉弁３９の開閉を制
御するようになっている。

【００３５】ここで，コントローラ４７による開閉弁３
９の開閉制御について，図７〜図９に基づいて説明す
る。先ず前記エアオペバルブ４０が開き（オン），純水
供給路３５から純水を下部部材３２の流路３６に供給す
る。供給された純水は，流路３６，３７を経て芯材６２
内を流れて洗浄ブラシ２４の平面部６５からウェハＷに
吐出される。例えば純水供給路３５から純水を供給し始
めの頃，洗浄ブラシ２４の吐出量よりも純水供給路３５
の供給量が多い場合，図７に示すように，流路３６内に
純水が溜まって液面が上昇する。一方，コントローラ４
７は，開閉弁３９を閉じるように制御し，純水中に混入
された気泡は流路３６内に徐々に溜まり，流路３６内の
空気（エア）は圧縮される。

【００３６】図８に示すように，流路３６の液面の高さ
は，純水供給路３５の開口位置に上昇すると，これを液
面センサ４５は検出して検出信号をコントローラ４７に
出力する。この検出信号を受けたコントローラ４７は，
開閉弁３９を開けるように制御する。すると，流路３６
内から圧縮された空気がエア排気路３８内に流入して外
部に排気される。

【００３７】その後，図９に示すように，流路３６の液
面の高さは流路３６の天井にまで到達し，これを泡セン
サ４６は検出して検出信号をコントローラ４７に出力す
る。この検出信号を受けたコントローラ４７は，開閉弁
３９を閉じるように制御する。こうして，流路３６，３
７内は純水により充満される。また，このように流路３
６，３７内を純水で充満することにより，洗浄ブラシ２
４から吐出される純水中には，気泡が混入されることが
ない。以後，例えば純水供給路３５の供給量を下げて純
水供給路３５の供給量と洗浄ブラシ２４の吐出量を均衡
させて流路３６，３７内を純水により充満させつつ，洗
浄ブラシ２４から気泡が混入されていない純水を吐出さ
せるか，若しくは純水供給路３５の供給量をそのまま維
持することにより流路３６，３７内の水圧を上げて洗浄
ブラシ２４の吐出量を増加させ，純水供給路３５の供給
量と洗浄ブラシ２４の吐出量を均衡させて流路３６内を
純水により充満させつつ，洗浄ブラシ２４から気泡が混
入されていない純水を吐出させる。

【００３８】一方，流路３６，３７内を純水で充満した
後も，純水供給路３５から供給される純水中に気泡が混
入されて流路３６の天井に空気が溜まる場合がある。こ
のように流路３６の天井に空気が溜まると，液面のレベ
ルも下がることになるので，例えば泡センサ４６から検
出信号はコントローラ４７に対して出力されなくなる。
すると，コントローラ４７は，開閉弁３９を開けるよう
に制御して，流路３６の天井に溜まった空気をエア排気
路３８に逃がす。液面の高さは再び流路３６の天井に到
達すると，泡センサ４６から検出信号はコントローラ４
７に対して出力され，コントローラ４７は再び開閉弁３
９を閉じるように制御する。流路３６の天井に溜まった
空気を逃がさない場合，溜まった空気は圧縮されて流路
３６，３７内に圧力がかかるようになる。そうなると，
洗浄ブラシ２４から流量や流速等が過大となった純水を
吐出する事態が起こり，洗浄に悪影響を及ぼす。しかし
ながら，このように流路３６の天井に溜まった空気を適
宜逃がすことにより，洗浄ブラシ２４の平面部６５から
正常に純水を吐出させることができる。

【００３９】図１０に示すように，取付具３３の流路３
７の先端部には，超音波発振機構５０が設けられてお
り，この超音波発振機構５０の内部には，流路３７を囲
むリング状の超音波発振子５１が複数個設けられてい
る。この場合，超音波発振機構５０は，図示しない電源
制御部によりオン・オフできるように構成してもよい。
また超音波発振機構５０の超音波振動の強弱を調整でき
るように構成してよい。さらに洗浄ブラシ２４の外部に
超音波発振機構５０を設けることも可能である。

【００４０】次いで，洗浄ブラシ２４の構成について説
明する。図１０に示すように，洗浄ブラシ２４は，前記
取付具３３の下端部に装着される円柱状の本体６０を備
えている。本体６０の材質には例えばＰＴＦＥ（ポリテ
トラフルオロエチレン）等の樹脂が用いられ，本体６０
内には流路６１が設けられている。この本体６０には，
透水性の芯材６２がネジ込み方式により着脱自在に取り
付けられている。芯材６２の外周面には樹脂シート６３
が被膜されている。

【００４１】芯材６２の材質には，純水を供給する際に
水圧がかかっても変形を起こさずに所定の形状を留めて
おくことができ，また純水中に材質成分が溶解せず，更
に必要に応じて切削加工して形を自由かつ容易に変えら
れるように，樹脂を用いることが好ましい。このような
樹脂の材質として例えばＰＥ（ポリエチレン）等の樹脂
がある。なお，洗浄液として薬液が用いられる場合にお
いても，芯材６２の材質に同様のことが要求される。図
示の例では，芯材６２は円形筒状に形成されており，上
部には本体６０内に挿入されるネジ部６４が形成され，
ウェハＷと対向する面，即ち下面に平面部６５が形成さ
れている。こうして，芯材６２内に純水が流れ込んでく
ると，芯材６２は，変形や溶解することなく，樹脂シー
ト６３に純水を透過させる。なお，芯材６３に多数の微
細な孔が形成され，これら多数の微細な孔を通して純水
を透過させると良い。また，洗浄液として薬液が用いら
れる場合においても，芯材６２の材質に同様のことが要
求される。

【００４２】また短時間で純水を透過させるために，芯
材６２内には，純水供給路３５から供給される純水を芯
材６２の下面に流す流路６６が設けられている。流路６
６は，流路３６，３７を介して前記エア排気路３８に通
じており，流路３６，３７と同様に純水で充満される。
また，芯材の流路６６は，ネジ部６４から途中まで鉛直
軸方向に沿って直線状に形成されているが，その後に複
数の流路６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，６
６ｆ，６６ｇ……に分岐する。一方，図１１に示すよう
に，芯材６２の下面には，複数の吐出口６７ａ，６７
ｂ，６７ｃ，６７ｄ，６７ｅ，６７ｆ，６７ｇ……が下
面中央部から下面周辺部に渡って放射状に配置されてい
る。これら複数の吐出口６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７
ｄ，６７ｅ，６７ｆ，６７ｇ……において，芯材６２の
下面中央部に形成されたものと下面周辺部に形成された
ものでは，下面周辺部にいくに従って，その形状は円形
状から楕円形状に次第に変形するようになっている。そ
して，前記複数の流路６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６
ｄ，６６ｅ，６６ｆ，６６ｇ……は，各々対応する複数
の吐出口６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ，６７ｅ，６
７ｆ，６７ｇ……にそれぞれ接続されている。こうして
芯材６２は，下面中央部から下面周辺部に渡って純水を
広く容易に導き，樹脂シート６３に純水を透過させるよ
うになっている。また，例えば芯材６２の下面中央部に
形成された吐出口６７ｄに接続された流路６６ｄは，直
線状に形成されて距離が短いのに対し，例えば芯材６２
の下面周辺部に形成された吐出口６７ａに接続された流
路６６ａは，斜めに傾斜するように形成されて距離が長
く圧力損失が生じるおそれがあるが，このように下面周
辺部にいくに従って，吐出口の形状を楕円形状に次第に
変形させて開口面積を広くとることにより，芯材６２の
下面全体，ひいては平面部６５全体から等しく純水を吐
出させることが可能となる。

【００４３】芯材６２の側面には防水用の遮蔽シート６
８が設けられ，この遮蔽シート６８を挟んで樹脂シート
６３は芯材６２に固着される。このように遮蔽シート６
８を設けることにより，芯材の側面から純水を透過させ
て洗浄ブラシ２４の側面から純水を漏水させることを防
止し，純水を芯材６２の下面に集中的に導くようにして
洗浄ブラシ２４の平面部６５から安定して吐出させるよ
うになっている。また，樹脂シート６３は，本体６０ま
で及んで本体６０の外周面も被覆し，芯材６２から剥が
れ落ちないようにクランプリング６９により本体６０の
下部でかしめられている。前述したように本体６０内に
芯材６２がねじ込まれ，本体６０に対して樹脂シート６
３をクランプリング６９により締め付けることにより，
本体６０と芯材６２の隙間を塞ぎ，この隙間から純水が
漏水するのを防止して同様に平面部６５から純水をより
安定して吐出させるようになっている。さらに隙間から
漏れる純水の供給圧によって樹脂シート６３が変形する
ことを防止する。なお，樹脂シート６３の固着は，例え
ば熱溶着により行い，芯材６２及び遮蔽シート６８に樹
脂シート６３を気密に被覆する。その他，固着の方法
が，接着剤（純水中に接着剤成分が溶解しないもの）を
用いて芯材６２及び遮蔽シート６８に対して樹脂シート
６３を接着しても良いし，また例えば芯材６２及び遮蔽
シート６８に対して樹脂シート６３を圧着しても良い。

【００４４】樹脂シート６３の材質には，その表面の摩
擦係数が小さくして摩耗によりパーティクルを発生し難
くすることができ，純水を吐出できるように微細な孔が
多数形成された多孔質体の樹脂を用いる。このような樹
脂としては例えばフッ素樹脂やポリオレフィン樹脂など
が挙げられる。一例を挙げると例えば厚さが０．１ｍｍ
〜数ｍｍ，孔の大きさが０．０１〜数百μｍ程度の例え
ばＰＴＦＥ製のシート等が用いられる。こうして，樹脂
シート６３は透水性の多孔質膜として機能し，磨り減り
難く長期に渡って使用することができる。

【００４５】スクラブ洗浄機２５は，洗浄ブラシ２４か
ら吐出された純水によりウェハＷに液膜を形成して洗浄
処理を実施する。この液膜の厚さは，ウェハＷの回転
数，洗浄ブラシ２４の接触圧力（加重），洗浄ブラシ２
４の純水の吐出量の３つの要因によって決定される。即
ち，図１２に示すように，コントローラ４７に対して，
モータ２１から回転数が，例えば前記純水供給路３５の
フローメータ４３から純水の供給量（吐出量）が，エア
ベアリングシリンダ３０からロッド３１を通して洗浄ブ
ラシ２４に付与する上下方向の推力（即ち洗浄ブラシ２
４の押圧力）がそれぞれ入力される。なお，洗浄ブラシ
２４の接触圧力は，洗浄ブラシ２４の重量と洗浄ブラシ
２４の押圧力の合計であり，洗浄ブラシ２４の重量は既
知の値であることから，エアベアリングシリンダ３０か
ら前記推力が入力されると，洗浄ブラシ２４の接触圧力
は自動的に判明する。これら３つの入力に基づいてコン
トローラ４７は，洗浄ブラシ２４を所定の高さに保つよ
うにエアベアリングシリンダ３０を制御し，液膜７０の
厚さＬ（ウェハＷと洗浄ブラシ２４の距離）を決定する
ようになっている。

【００４６】その他，基板洗浄装置７には，スピンチャ
ック２２を挟んでスクラブ洗浄機２５と対称位置に，図
２中のθ’方向に往復自在な純水供給ノズル８０が配置
されている。純水供給ノズル８０の先端にはノズル８１
が取り付けられ，このノズル８１によって純水が供給さ
れるようになっている。

【００４７】次に，以上のように構成された基板洗浄装
置７を備えた洗浄システム１において行われるウェハＷ
の洗浄工程を説明する。まず，図示しない搬送ロボット
が未だ洗浄されていないウェハＷを例えば２５枚ずつ収
納したキャリアＣを載置部２に載置する。そして，この
載置部２に載置されたキャリアＣから一枚ずつウェハＷ
が取り出され，取出搬入アーム３を介して搬送アーム４
に受け渡される。そして，基板洗浄装置７及び基板洗浄
装置８を用いて，ウェハＷを一枚ずつ洗浄し，ウェハＷ
の表裏面に付着している粒子汚染物等のパーティクルを
除去する。所定の洗浄工程が終了したウェハＷは，搬送
アーム４から取出収納アーム３に受け渡され，再びキャ
リアＣに収納される。

【００４８】ここで，基板洗浄装置７での洗浄について
説明する。スピンチャック２２によってウェハＷを回転
させる。一方，図２の待機状態にあったスクラブ洗浄機
２５において，アーム部材２６を旋回させ，洗浄ブラシ
２４をウェハＷの上方，例えばウェハＷの中心付近にま
で移動させる。次いで，純水供給路３５を介して純水を
供給しながら，エアベアリングシリンダ３０の稼働によ
って洗浄ブラシ２４をウェハＷの表面に対して押圧し，
ウェハＷと洗浄ブラシ２４を相対的に移動させることに
より，洗浄を行う。例えばアーム部材２６をウェハＷの
中心から周縁部まで往復回動させることにより，ウェハ
Ｗの表面を均一に洗浄する。

【００４９】純水供給路３５から供給された純水は，下
部部材３２の流路３６及び取付部３３の流路３７を経て
芯材６２内を流れる。そして樹脂シート６３に形成され
た微細な孔を通して洗浄ブラシ２４の平面部６５からウ
ェハＷに吐出され，ウェハＷの表面に液膜７０は形成さ
れる。必要であれば，純水供給ノズル８０もウェハＷの
上方に移動させ，純水をウェハＷの表面に供給するよう
にしても良い。

【００５０】純水供給路３５から供給される純水中に気
泡が混合されていると，この気泡は流路３６の上部に溜
まり，流路３６内の空気（エア）は圧縮される。流路３
６内をこのまま放置しておくと，圧縮された空気により
流路３６，３７内ひいては流路６６内に圧力がかかり，
洗浄ブラシ２４の下面から必要以上の純水を吐出するこ
とになり，好ましくない。しなしながら，エア排気路３
８によって流路３６内から空気を適宜排気することによ
り，流路３６，３７，６６内の圧力を保ち，洗浄ブラシ
２４の下面から所定の吐出量の純水を吐出することが可
能となり，所望の洗浄処理を実施することができる。

【００５１】例えば図７に示したように，純水供給路３
５から供給された純水は流路３６内に溜まって液面が上
昇し，図８に示したように，この液面の高さが純水供給
路３５の開口位置にまで上昇すると，これを液面センサ
４５は検出して検出信号をコントローラ４７に出力す
る。この検出信号を受けたコントローラ４７は，開閉弁
３９を開けるように制御し，流路３６内に溜まった空気
をエア排気路３８に逃がす。また図９に示したように，
液面の高さは流路３６の天井にまで到達すると，これを
泡センサ４６は検出して検出信号をコントローラ４７に
出力する。この検出信号を受けたコントローラ４７は，
開閉弁３９を閉じるように制御する。こうして，流路３
６，３７，６６内は純水により充満される。以後，純水
供給路３５から供給される純水中に気泡が混入されて流
路３６の天井に空気が溜まると，液面の高さも下がるこ
とになるので，例えば泡センサ４６から検出信号はコン
トローラ４７に対して出力されなくなる。するとコント
ローラ４７は，開閉弁３９を開けるように制御して，流
路３６の天井に溜まった空気をエア排気路３８に適宜逃
がし，流路３６内の圧力を保つ。

【００５２】純水で充満された流路３６，３７から純水
を芯材６２内に流して流路６６も純水で充満させるの
で，洗浄ブラシ２４は，気泡が混入された洗浄液をウェ
ハＷに吐出することがない。気泡が混入された純水を吐
出してしまうと，液膜７０中にも気泡が混合してしまい
洗浄不良を起こすおそれがあるが，このように流路３
６，３７，６６内を純水で充満することにより，洗浄不
良を防止することができる。

【００５３】流路３７の先端部では，純水に超音波発振
子５１から超音波が発振され，純水は超音波により振動
した状態でウェハＷに吐出される。このように振動した
純水をウェハＷの表面に供給すると，振動していない純
水を供給したときに比べ，洗浄力を向上させることがで
きる。

【００５４】洗浄ブラシ２４内では，純水を本体６０の
流路６１から芯材６２の流路６６に流す。この流路６６
は，複数の流路６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６
ｅ，６６ｆ，６６ｇ……に分岐して芯材６２の下面の複
数の吐出口６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ，６７ｅ，
６７ｆ，６７ｇ……の各々に通じるので，芯材６２の下
面中央部から下面周辺部に渡って純水を広く容易に導く
ことができる。このため，洗浄ブラシ２４は下面全体か
ら純水を漏れなく吐出することができる。また遮蔽シー
ト６８により，芯材６２の側面から純水が漏水すること
を防止する。このため洗浄ブラシ２４では，洗浄ブラシ
２４の下面のみから純水を集中して吐出すると共に，洗
浄ブラシ２４の側面から純水は漏れて純水の吐出量がぶ
れるのを防止し，純水の吐出を安定させることができ
る。

【００５５】本体６０に芯材６２をネジ込んで固着さ
せ，芯材６２及び本体６０に樹脂シート６３を被覆さ
せ，この樹脂シート６３をクランプリング６９を用いて
本体６０に取り付けているので，芯材６２と本体６０の
隙間を塞ぐことができ，この隙間から純水が漏れて洗浄
ブラシ２４の下面からの純水の吐出が不安定になった
り，この隙間から漏れる純水の供給圧によって樹脂シー
ト６３が変形することを防止することができる。また，
芯材６２から樹脂シート６３が剥がれ落ちるのを防止す
ることができる。

【００５６】ウェハＷの表面に洗浄ブラシ２４を接触さ
せる際には，図１２に示したように，洗浄ブラシ２４を
所定の高さに降ろし，ウェハＷの表面に形成した液膜７
０を通して樹脂シート６３を間接的にウェハＷに接触さ
せ，樹脂シート６３とウェハＷの接触を滑らかにする。
このため，ウェハＷに対して損傷を与えることがない。
このように間接的に接触させた状態で，ウェハＷの表面
に所定の接触圧力を加える。ここで，所定の接触圧力に
なるように，洗浄ブラシ２４の押圧力を調整する。例え
ば洗浄ブラシ２４の重量が約３０ｇｆである場合，エア
ベアリングシリンダ３０によりロッド３１に例えば２０
ｇｆの下向きの推力を付与すれば（洗浄ブラシ２４の押
圧力はプラス２０ｇｆ），洗浄ブラシ２４の接触圧力を
５０ｇｆに調整することが可能であり，また洗浄ブラシ
２４の重量が約１００ｇｆである場合，エアベアリング
シリンダ３０によりロッド３１に例えば８０ｇｆの上向
きの推力を付与すれば（洗浄ブラシ２４の押圧力はマイ
ナス８０ｇｆ），洗浄ブラシ２４の接触圧力を２０ｇｆ
に調整することが可能である。

【００５７】洗浄ブラシ２４を所定の高さに降ろす際に
は，コントローラ４７には，モータ２１から回転数が，
純水供給路３５のフローメータ４３から純水の供給量
（吐出量）が，エアベアリングシリンダ３０からロッド
３１を通して洗浄ブラシ２４に付与した推力がそれぞれ
入力され，これら３つの入力に基づいてコントローラ４
７は，ウェハＷと洗浄ブラシ２４の距離Ｌ，即ち液膜７
０の厚さＬを決定する。

【００５８】また洗浄ブラシ２４の表面からは常に純水
が吐出された状態となるので，洗浄ブラシ２４の下面
（ちょうど芯材６２の下面にあたる樹脂シート６３の表
面）にはパーティクルが付着する心配がない。このた
め，樹脂シート６３の内部にパーティクルが入り込む心
配がなく，また，ウェハＷの洗浄の際に，樹脂シート６
３に付着したパーティクルがウェハＷに転写され，ウェ
ハＷが汚染されるといった問題も生じない。

【００５９】しかも，ＰＴＦＥ性の樹脂シート６３で
は，そのシート表面の摩擦係数が小さくなるので，樹脂
シート６３の表面とパーティクルとの密着力が小さくな
り，パーティクルが確実に付着し難くなる。なお，ＰＴ
ＦＥは薬液に対する耐薬品性が強いので，例えば洗浄液
としてオゾン水，電解イオン水，塩酸過水，アンモニア
過水，リン酸溶液，硫酸溶液，フッ酸溶液等の薬液を洗
浄液として用いることができる。このため洗浄効果を高
めることができる。

【００６０】芯材６２に樹脂シート６３を被覆させてい
るので，純水の供給圧などによって樹脂シート６３が変
形する心配もなく，樹脂シート６３は常に所定の形状を
保つことができる。また樹脂シート６３とウェハＷとの
接触が滑らかであるので，洗浄回数を重ねても，摩耗な
どによって形状が崩れることがない。このように，洗浄
ブラシ２４に偏りや「くせ」が生じることがなく，当初
の接触圧力を維持することが可能となる。

【００６１】さらにこの場合，芯材６２に形成された平
面部６５を被覆している樹脂シート６３を，ウェハＷに
対して面接触させることができる。このため，ウェハＷ
への接触面積を拡大させ，ウェハＷの特定箇所に過度の
接触圧力がかかることを防止でき，スクラッチ（ひっか
き傷）を無くしてウェハＷを損傷させずに良好な洗浄を
行うことができる。

【００６２】なお，本発明の実施の形態の一例について
説明したが，本発明はこの例に限らずに種々の態様を取
りうるものである。例えば図１３に純水供給路の変形例
を示す。図１３に示す純水供給路９０では，エアオペバ
ルブ４０と，定量レギュレータ９１と，フィルタ４２
と，切替バルブ９２が順次設けられ，切替バルブ９２か
ら純水供給路９０は１００ミリリットル（ｍＬ）／ｍｉ
ｎのフローメータ９３が設けられた管路９４と，５００
ミリリットル（ｍＬ）／ｍｉｎのフローメータ９５が設
けられた管路９６に分岐し，これら管路９４，９６は前
記下部部材３２の流路３６にそれぞれ通じている。定量
レギュレータ９１の出力は，１００ミリリトル（ｍＬ）
／ｍｉｎの場合と５００ミリリットル（ｍＬ）／ｍｉｎ
の場合に２段階に分けられ，切替バルブ９２は，定量レ
ギュレータ９１の出力に応じて管路９４，９６を切り替
えるようになっている。

【００６３】洗浄ブラシから本体を取り外すことも可能
である。このような洗浄ブラシの例を図１４に示す。図
１４に示す洗浄ブラシ１００では，芯材６２は取付具３
３に着脱自在に取り付けられている。この場合，取付具
３３の下部には，芯材６２のネジ部６４がネジ込めるよ
うにメスネジ部１０１が形成される。また，樹脂シート
６３は，クランプリング６９を用いて取付具３３の下部
に取り付けられている。このような本体が取り外された
洗浄ブラシ１００では，サイズを小型化することができ
る。なお，本体を取り外した点を除けば，この洗浄ブラ
シ１００は先に説明した洗浄ブラシ２４と概ね同一の構
成を有するため，図１４において，先に説明した図１０
と共通の構成要素については同じ符号を付することによ
り，重複説明を省略する。

【００６４】例えば樹脂シート６３の材質としては，前
述したＰＴＦＥ以外に，孔の大きさが数μｍ〜数十μｍ
である，耐電防止処理を行ったポリオレフィン樹脂等の
多孔質材料も用いることができる。

【００６５】ＰＴＦＥをアルコールに浸漬させて親水性
にした樹脂シート６３を用いることができる。この場合
には，樹脂シート６３が親水性になるので，樹脂シート
６３の微細な孔から純水を通しやすくなる。ここで，純
水供給路３５内を通ってきた純水中にパーティクルが混
入されていることがあっても，前述したように樹脂シー
ト６３の孔が微細であるため，このパーティクルが樹脂
シート６３の外側に出てウェハＷを汚染するようなこと
がない。

【００６６】一方，ＰＴＦＥに撥水処理を施して撥水性
（疎水性）にした樹脂シート６３を用いることもでき
る。この場合には，樹脂シート６３が撥水性になるの
で，洗浄によってウェハＷから剥がれたパーティクルを
純水と共にはじくことができる。従って，樹脂シート６
３にパーティクルが付着することをより確実に防止する
ことができる。

【００６７】また，本発明は，フッ酸溶液により酸化膜
をエッチングする場合や例えばリン酸溶液によって窒化
膜をエッチングする場合，リン酸，酢酸，硝酸の混合液
によってアルミニウムをエッチングする場合の後の洗浄
処理に適用できる。その他，洗浄処理としては，ＡＰＭ
溶液（アンモニア＋過酸化水素水＋純水）によりパーテ
ィクルの除去を行う場合や，ＨＰＭ溶液（塩酸＋過酸化
水素水＋純水）により金属汚染を清浄する場合，ＳＰＭ
溶液（硝酸＋過酸化水素水）によりレジスト膜の有機物
を除去する場合等に適用できる。

【００６８】さらに，鉛直方向を軸として洗浄ブラシを
回転させながらウェハに直接に接触させ，洗浄ブラシと
ウェハを相対的に移動させて洗浄を行うことも可能であ
る。また，基板を上記した本発明の実施の形態のように
ウェハに限定せずに，ＬＣＤ基板，ＣＤ基板，プリント
基板，セラミック基板等であってもよい。

【００６９】

【発明の効果】本発明によれば，基板洗浄具の下面から
洗浄液を安定して吐出させることができる。また，基板
の汚染や損傷を防止でき，かつ基板洗浄具を常に所定の
形状に保つことができる。従って，当初の接触圧力を維
持して基板を良好に洗浄できる。さらに基板洗浄具から
基板に供給される洗浄液中には，気泡が混入されること
がないので，洗浄不良を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる基板洗浄装置を備
えた洗浄装置の斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態にかかる基板洗浄装置の平
面図である。

【図３】本発明の実施の形態にかかる基板洗浄装置の縦
断面図である。

【図４】スクラブ洗浄機の縦断面図である。

【図５】ロッド，下部部材，取付具，洗浄ブラシの縦断
面図である。

【図６】純水供給路の管路図である。

【図７】純水供給路から純水が供給され，下部部材の流
路内の液面の高さが上昇している様子を示す説明図であ
る。

【図８】純水供給路から純水が供給され，下部部材の流
路内の液面の高さが純水供給路の開口位置まで上昇した
様子を示す説明図である。

【図９】純水供給路から純水が供給され，下部部材の流
路内の液面の高さが下部部材の流路の天井まで上昇した
様子を示す説明図である。

【図１０】取付具の一部及び洗浄ブラシを拡大して示し
た縦断面図である。

【図１１】芯材の下面の説明図である。

【図１２】コントローラにより，膜厚の厚さ（洗浄ブラ
シとウェハの距離）が制御される様子を示す説明図であ
る。

【図１３】純水供給路の変形例を示す管路図である。

【図１４】洗浄ブラシの変形例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１洗浄システム７基板洗浄装置２４洗浄ブラシ３０エアベアリングシリンダ３１ロッド３２下部部材３３取付具３５純水供給路３６，３７，６１，６６流路３８エア排気路５１超音波振動機構６０本体６２芯材６３樹脂シート６５平面部６８遮蔽シート６９クランプリング７０液膜Ｗウェハ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を洗浄する洗浄具であって，洗浄液
を基板に供給するための洗浄液供給路と，前記洗浄液供
給路から洗浄液が供給される透水性の芯材とを備え，前
記芯材は，芯材内に設けられた前記洗浄液供給路から供
給される洗浄液を芯材の下面に流す流路と，芯材の側面
への洗浄液の漏水を防止する遮蔽シートを備え，前記芯
材には透水性の多孔質膜が被覆されていることを特徴と
する，基板洗浄具。
【請求項２】基板を洗浄する洗浄具であって，洗浄液
を基板に供給するための洗浄液供給路と，前記洗浄液供
給路から洗浄液が供給される透水性の芯材とを備え，前
記芯材は，芯材内に設けられた前記洗浄液供給路から供
給される洗浄液を芯材の下面に流す流路を備え，前記芯
材の下面に，純水を吐出させる複数の吐出口を下面中央
部から下面周辺部に渡って放射状に配置し，これら複数
の吐出口の各々に通じるように前記芯材の流路を複数の
流路に分岐させ，前記芯材には透水性の多孔質膜が被覆
されていることを特徴とする，基板洗浄具。
【請求項３】基板を洗浄する洗浄具であって，洗浄液
を基板に供給するための洗浄液供給路と，前記洗浄液供
給路から洗浄液が供給される透水性の芯材とを備え，前
記芯材は，芯材内に設けられた前記洗浄液供給路から供
給される洗浄液を芯材の下面に流す流路を備え，前記芯
材の流路に対して前記芯材の流路内のエアを排気するエ
ア排気路が接続され，前記芯材には透水性の多孔質膜が
被覆されていることを特徴とする，基板洗浄具。
【請求項４】前記芯材の下面に平面部が形成され，該
平面部に前記多孔質膜が被覆されていることを特徴とす
る，請求項１，２又は３のいずれかに記載の基板洗浄
具。
【請求項５】前記芯材の側面への洗浄液の漏水を防止
する遮蔽シートを備えていることを特徴とする，請求項
２又は３に記載の基板洗浄具。
【請求項６】前記芯材の下面に，純水を吐出させる複
数の吐出口を下面中央部から下面周辺部に渡って放射状
に配置し，これら複数の吐出口の各々に通じるように前
記芯材の流路を複数の流路に分岐させたことを特徴とす
る，請求項１又は３に記載の基板洗浄具。
【請求項７】前記芯材を本体に取り付けたことを特徴
とする，請求項１，２，３，４，５又は６のいずれかに
記載の基板洗浄具。
【請求項８】前記本体に対して前記芯材を脱着自在に
取り付けたことを特徴する，請求項７に記載の基板洗浄
具。
【請求項９】前記多孔質膜を締め付け部材を用いて前
記本体に取り付けたことを特徴とする，請求項７又は８
に記載の基板洗浄具。
【請求項１０】前記芯材は，微細な孔を多数有する樹
脂であることを特徴とする，請求項１，２，３，４，
５，６，７，８又は９のいずれかに記載の基板洗浄具。
【請求項１１】前記芯材に対して前記多孔質膜を固着
させたことを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，
６，７，８，９又は１０のいずれかに記載の基板洗浄
具。
【請求項１２】前記多孔質膜は，親水性の樹脂である
ことを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，
７，８，９，１０又は１１のいずれかに記載の基板洗浄
具。
【請求項１３】前記多孔質膜は，撥水性の樹脂である
ことを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，
７，８，９，１０又は１１のいずれかに記載の基板洗浄
具。
【請求項１４】基板を洗浄する装置であって，請求項
１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１
２又は１３のいずれかに記載の基板洗浄具と，前記基板
洗浄具を支持する支持部材と，前記支持部材を介して前
記基板洗浄具を押圧する押圧軸に対して推力を付与する
駆動部とを備え，前記支持部材に前記洗浄液供給路は接
続され，前記支持部材内に，前記洗浄液供給路から供給
される洗浄液を前記芯材内に流す流路が設けられている
ことを特徴とする，基板洗浄装置。
【請求項１５】前記支持部材に，前記支持部材の流路
内のエアを排気するエア排気路が接続されていることを
特徴とする，請求項１４に記載の基板洗浄装置。
【請求項１６】前記支持部材の流路に，該支持部材の
流路内の液面の高さが前記洗浄液供給路の開口位置に到
達したことを検出する液面センサと，該支持部材の流路
内の液面の高さが該支持部材の流路の天井に到達したこ
とを検出すると共に，該支持部材の流路内にエアが溜ま
っているか否かを検出する泡センサが設けられ，前記液
面センサから出力される検出信号と前記泡センサから出
力される検出信号に基づいて前記エア排気路に設けられ
た開閉弁を制御する制御部を備えていることを特徴とす
る，請求項１５に記載の基板洗浄装置。
【請求項１７】前記支持部材の流路を通る洗浄液に超
音波を発振させて振動させる超音波発振機構を備えてい
ることを特徴とする，請求項１４，１５又は１６のいず
れかに記載の基板洗浄装置。