JP2003347264A - 洗浄処理装置および洗浄処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 洗浄時間を短縮してスループットを高めるこ
とができる洗浄処理装置および洗浄処理方法を提供する
こと。 【解決手段】 ウエハＷに洗浄処理を施す装置であっ
て、ウエハＷを保持して水平面内で回転させるスピンチ
ャック７１と、このスピンチャックによって保持された
ウエハＷの被洗浄面を洗浄する複数のブラシ７６ａ，７
６ｂと、これらブラシ７６ａ，７６ｂをそれぞれ保持す
るアーム７７ａ，７７ｂと、これら各アーム７７ａ，７
７ｂを互いに独立して移動させるアーム駆動機構７９
ａ，７９ｂと、これらアーム駆動機構７９ａ，７９ｂを
ブラシ７６ａ，７６ｂの洗浄位置に応じて駆動制御する
コントローラ１００とを備え、アーム７６ａ，７６ｂは
互いに着脱可能に連結されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体ウエ
ハやＬＣＤ基板等の被洗浄体に所定の洗浄処理を施すた
めの洗浄処理装置および洗浄処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、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エハ
（以下、「ウエハ」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、種々の製造プロセスの前後
でウエハ表面の洗浄がなされる。特に、フォトリソグラ
フィ工程では、ウエハ表面の洗浄が不可欠となる。

【０００３】従来、この種の洗浄処理方法には、ウエハ
表面に付着したパーティクル等の汚染物質を除去するス
クラブ洗浄処理方法が一般的に用いられている。この方
法による洗浄は、水平面内で回転するウエハの表面に対
して洗浄液を供給しながら回転中の洗浄ブラシを摺接さ
せつつ、ウエハ中央部とウエハ周縁部との間で移動させ
ることにより行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した洗
浄処理方法においては、一つの洗浄ブラシを移動させな
がら洗浄するものであるため、ウエハ洗浄に多大の時間
を要し、スループットが低下するという問題を有してい
た。かかる問題を解決するために、ウエハ表面に複数の
洗浄ブラシを摺接させて洗浄し、スループットを高める
ことが考えられるが、洗浄ブラシを単に独立して移動さ
せると、洗浄ブラシがウエハ表面上で互いに衝突する虞
がある。このため、洗浄時に洗浄ブラシ同士の衝突を回
避すると共に、ウエハ洗浄を効率的に短時間で行え、ス
ループットが向上するという洗浄処理装置および洗浄処
理方法の出現が従来から要望されていた。

【０００５】本発明は、このような要望に応じてなされ
たものであり、複数の洗浄手段で被洗浄体を同時に洗浄
しても、洗浄手段同士の衝突を回避することができ、も
って洗浄時間を短縮してスループットを高めることがで
きる洗浄処理装置および洗浄処理方法を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ためになされた本発明に係る洗浄処理装置は、被洗浄体
に対して洗浄処理を施すための洗浄処理装置であって、
前記被洗浄体を保持して略水平面内で回転させる保持手
段と、前記保持手段によって保持された前記被洗浄体の
被洗浄面を洗浄する洗浄手段と、前記洗浄手段がそれぞ
れに設けられた少なくとも二つのアームと、前記アーム
を移動させる駆動手段と、前記駆動手段を駆動制御する
コントローラと、前記少なくとも二つのアームを連結
し、一体にになす連結手段とを備えていることを特徴と
している。

【０００７】このように構成されているため、連結され
たアームは一体となって移動しながら、アームに設けら
れた洗浄手段によって被洗浄体の洗浄がなされる。その
結果、複数の洗浄手段で被洗浄体を同時に洗浄しても、
洗浄手段同士の衝突を回避することができ、もって洗浄
時間を短縮してスループットを高めることができる。

【０００８】ここで、前記連結手段が電磁石であって、
前記電磁石の着磁によりアームが連結されることが望ま
しい。このように電磁石の着磁によりアームが連結され
るように構成されているため、容易に連結することがで
き、また容易に連結解除を行うことができる。

【０００９】また、アームを移動させる駆動手段を駆動
制御するコントローラによって連結手段の動作を制御す
ることが望ましい。このように連結手段が、アームを移
動させる駆動手段を駆動制御するコントローラによって
制御されるため、アームの移動に対応させて連結手段を
動作あるいは非動作とすることができる。尚、前記アー
ムの洗浄手段が、被洗浄体の中心部と外周部とを結ぶ直
線上を移動可能に構成されていることが望ましい。

【００１０】また、連結されるアームの夫々に駆動手段
が設けられ、それぞれ各別に移動可能に構成されると共
に、アームが連結された場合には、いずれかの駆動手段
によって連結されたアーム全体が移動可能に構成されて
いることが望ましい。このように、連結されるアームの
夫々に駆動手段がそれぞれ各別に設けられているため、
非連結状態にあっては夫々のアームを個別に移動させる
ことができる。また連結状態にあっては、いずれかの駆
動手段によって連結されたアーム全体が移動するため、
移動制御を容易に行うことができる。

【００１１】更に、前記連結されるアームと対向して、
洗浄手段が設けられた他のアームを配置しても良い。
尚、この他のアームの洗浄手段が被洗浄体の中心部と外
周部とを結ぶ直線上を移動可能に構成されていることが
望ましい。

【００１２】また、連結されるアームに設けられた洗浄
手段は、同一の洗浄手段であっても良いし、あるいはま
た異なる洗浄手段であっても良い。また連結されるアー
ムに設けられた洗浄手段と他のアームに設けられた洗浄
手段は、同一の洗浄手段であっても良いし、あるいはま
た異なる洗浄手段であっても良い。なお、前記洗浄手段
が、被洗浄体に摺接するブラシ、被洗浄体に高速ジェッ
ト洗浄水を噴射する噴射ノズル、被洗浄体に超音波を印
加した洗浄水を噴射するノズルのいずれから選択された
手段であることが望ましい。

【００１３】また、前記した目的を達成するためになさ
れた本発明に係る洗浄処理方法は、被洗浄体に対して洗
浄処理を施すための洗浄処理方法であって、前記洗浄手
段がそれぞれに設けられた少なくとも二つのアームを連
結手段で一体となし、洗浄手段を被洗浄体の中心部と外
周部とを結ぶ直線上を移動させながら、被洗浄体を洗浄
処理することを特徴としている。このように、連結され
たアームは一体となって移動しながら、アームに設けら
れた洗浄手段によって被洗浄体の洗浄がなされる。その
結果、複数の洗浄手段で被洗浄体を同時に洗浄しても、
洗浄手段同士の衝突を回避することができ、もって洗浄
時間を短縮してスループットを高めることができる。

【００１４】更に、前記した目的を達成するためになさ
れた本発明に係る洗浄処理装置は、被洗浄体に対して洗
浄処理を施すための洗浄処理装置であって、前記被洗浄
体を保持して略水平面内で回転させる保持手段と、前記
保持手段によって保持された前記被洗浄体の被洗浄面を
洗浄する洗浄手段と、前記洗浄手段がそれぞれの先端部
に設けられ、前記保持手段に保持された被洗浄体を中心
として略点対称の位置に配置され、前記洗浄手段が被洗
浄体の中心部と外周部との間を移動可能に構成された第
一、第二のアームと、前記第一アームあるいは第二のア
ームを被洗浄体を中心として略９０度回転移動させた位
置に配置され、前記洗浄手段がその先端部に設けられ、
被洗浄体の中心部と外周部との間を移動可能に構成され
た第三のアームと、前記第一、第二、第三のアームを互
いに独立して移動させる駆動手段と、前記駆動手段を駆
動制御するコントローラとを備え、前記第一、第二、第
三のアームの洗浄手段が、被洗浄体の中心部と外周部と
を結ぶ直線上を移動可能に構成されていることを特徴と
している。

【００１５】このように、保持手段に保持された被洗浄
体の外側の所定の位置に、第一、第二、第三のアームを
配置し、これらアームが被洗浄体の中心部と外周部との
間を直線的に移動するため、第一、第二、第三のアーム
のそれぞれを別々に移動させても、アームが互いに衝突
することなく、洗浄時間を短縮してスループットを高め
ることができる。

【００１６】ここで、前記第一、第二、第三のアーム
が、被洗浄体の洗浄面から異なる高さに形成されている
ことが望ましい。このように各アームの高さを変えるこ
とによりアームの衝突が回避でき、被洗浄体の中心まで
アームを移動させることができる。

【００１７】また、前記保持手段に保持された被洗浄体
を中心として、第三のアームの点対称位置に洗浄手段を
備える第四のアームが設けられ、前記第四のアームの洗
浄手段が、被洗浄体の中心部と外周部とを結ぶ直線上を
移動可能に構成されていることが望ましい。このよう
に、洗浄手段を備える第四のアームが設けられた場合に
は、洗浄時間をより短縮することができ、スループット
をより高めることができる。

【００１８】また、前記第四のアームの高さが、第一、
第二、第三のアームの高さと異なることが望ましく、こ
のように各アームの高さを変えることによりアームの衝
突が回避でき、被洗浄体の中心までアームを移動させる
ことができる。尚、前記洗浄手段が、被洗浄体に摺接す
るブラシ、被洗浄体に高速ジェット洗浄水を噴射する噴
射ノズル、被洗浄体に超音波を印加した洗浄水を噴射す
るノズルのいずれから選択された手段であることが望ま
しい。

【００１９】また、前記した目的を達成するためになさ
れた本発明に係る洗浄処理方法は、被洗浄体に対して洗
浄処理を施すための洗浄処理方法であって、洗浄手段が
それぞれの先端部に設けられ、被洗浄体を中心として略
点対称の位置に配置された第一、第二のアームと、前記
第一アームあるいは第二のアームを被洗浄体を中心とし
て略９０度回転移動させた位置に配置され、前記洗浄手
段がその先端部に設けられた第三のアームとを備え、前
記第一、第二、第三のアームが、被洗浄体の外周部から
中心部にあるいは中心部から外周部に向かって、直線上
を移動しながら、被洗浄体を洗浄処理することを特徴と
している。このように配置された第一、第二、第三のア
ームが、被洗浄体の外周部から中心部にまた中心部から
外周部に向かって、直線上を移動しながら、被洗浄体を
洗浄処理するため、第一、第二、第三のアームのそれぞ
れを別々に移動させても、アームが互いに衝突すること
なく、洗浄時間を短縮してスループットを高めることが
できる。

【００２０】ここで、前記保持手段に保持された被洗浄
体を中心として第三のアームの点対称位置に、洗浄手段
を有する第四のアームを備え、前記第四のアームが、被
洗浄体の外周部から中心部にあるいは中心部から外周部
に向かって、直線上を移動しながら、被洗浄体を洗浄処
理することが望ましい。このように、洗浄手段を備える
第四のアームを用いた場合には、洗浄時間をより短縮す
ることができ、スループットをより高めることができ
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。先ず、洗浄処理装置につき、図１〜
図３を用いて説明する。図１〜図３は、本発明が適用さ
れた洗浄処理装置の全体を示す平面図および正面図と背
面図である。図１〜図３において、符号１で示す洗浄処
理装置は、カセットステーション２と洗浄処理ステーシ
ョン３とを接続して構成されている。

【００２２】前記カセットステーション２は、ウエハカ
セットＣＲを載置するためのカセット載置台４を有して
いる。前記ウエハカセットＣＲ内には、複数枚（例えば
２５枚）の被洗浄体（ウエハＷ）が収容可能とされる。
そして、ウエハカセットＣＲ内の被洗浄体（ウエハＷ）
がカセットステーション２を介して装置内に搬入され、
あるいは装置外に搬出される。

【００２３】前記カセット載置台４には、複数のウエハ
カセットＣＲを位置決めするための突起４ａが設けられ
ている。これにより、例えば最大四個のウエハカセット
ＣＲがそれぞれのウエハ出入口を洗浄処理ステーション
側に向けてＹ方向（図１では上下方向）一列に載置され
る。また、前記カセット載置台４の洗浄処理ステーショ
ン側には、ウエハ搬送体５がカセット配列方向（Ｙ方
向）およびウエハ配列方向（Ｚ方向）に移動可能に配置
されている。そして、各ウエハカセットＣＲに選択的に
アクセスするように構成されている。なお、このウエハ
搬送体５は、θ方向に回転可能であり、後述する洗浄処
理ステーション側のウエハ搬送体６にもアクセスするよ
うに構成されている。

【００２４】前記ウエハ搬送体６は、ウエハ搬送路６ａ
に沿ってＸ方向に移動可能に、かつθ方向に回転可能に
配設されている。そして、ウエハ搬送体５からウエハＷ
を受け取り洗浄処理ユニット７に、また洗浄処理ユニッ
ト７からウエハＷを受け取りウエハ搬送体５にアクセス
するように構成されている。なお、図１における符号８
は検査ユニットであって、例えば、洗浄の後、レーザー
光線を回転するウエハＷの表面に照射し、その反射のし
かたから表面状態を調べてウエハＷの表面の異物の分布
や大きさを測定する検査が行われる。

【００２５】前記洗浄処理ユニット７は、前記ウエハ搬
送路６ａの左右両側に計五個、配置されている。そし
て、ウエハＷに対し、各種の洗浄、例えば純水を供給し
ながらブラシで摺接することによる洗浄を実行するよう
に構成されている。

【００２６】次に、この洗浄処理ユニットにつき、図４
〜図６を用いて説明する。図４は、本発明の第一実施形
態に係る洗浄処理装置における洗浄処理ユニットの概略
構成を示す平面図である。図５および図６は、図４にお
いてそれぞれＹ方向とＸ方向から見た断面図である。図
４〜図６に示すように、洗浄処理ユニット７（図１に図
示）におけるスピンチャック７１およびブラシ７６ａ，
７６ｂ等の各構成部材はシンク６８内に配設されてい
る。

【００２７】前記シンク６８は、図６に示すように、隔
壁９８によって洗浄処理室８２ａと駆動機構配設室８２
ｂとに仕切り形成されている。前記隔壁９８には、前記
両室８２ａ，８２ｂ内に開口する貫通窓９８ａが設けら
れている。また、前記シンク６８には、図４に示すよう
に、前記ウエハ搬送体６の搬送経路６ａ（図１に図示）
に近接して開閉窓６９が配設されている。これにより、
洗浄処理時に開閉窓６９を介してウエハ搬送体６（アー
ム）のシンク６８内への挿入が、またシンク６８外への
引き抜きが可能となる。

【００２８】前記スピンチャック７１は、図５に示すよ
うにウエハＷを略水平にして保持するチャックプレート
７１ａおよびこのチャックプレート７１ａを保持する枢
軸７１ｂを有している。また、前記枢軸７１ｂを回転さ
せる回転駆動機構７１ｃおよび前記チャックプレート７
１ａ上のウエハＷを着脱するための着脱機構７１ｄを有
している。

【００２９】前記チャックプレート７１ａには、複数
（図４では六個）の支持ピン７１ｅがプレート表面に突
出して配設されている。また、前記チャックプレート７
１ａには、プレート表裏面に開口する貫通孔（図示せ
ず）が設けられている。なお、チャックプレート７１ａ
の貫通孔には図示しない手段により、窒素ガス等が供給
され、チャックプレート７１ａの上面とウエハＷの裏面
との間に侵入するミストを防止している。

【００３０】前記回転駆動機構７１ｃは、コントローラ
１００（図４に図示）に接続されている。これにより、
前記枢軸７１ｂ（チャックプレート７１ａ上のウエハ
Ｗ）の回転速度を洗浄手段（後述）の洗浄位置に応じて
変化させ、ウエハＷの表面全体を均等に洗浄することが
できる。

【００３１】前記着脱機構７１ｄは、前記チャックプレ
ート７１ａの周縁部に円周方向に等間隔をもって三個配
設されている。ここで、図５の左側には着脱機構７１ｄ
によるウエハＷを保持した状態が示され、同図の右側に
は着脱機構７１ｄによるウエハＷを保持してない状態が
示されている。前記着脱機構７１ｄの下方には、前記着
脱機構７１ｄを駆動させる昇降機構７２が配設されてい
る。

【００３２】前記昇降機構７２は、前記枢軸７１ｂに沿
って昇降する連結板７２ａおよび前記着脱機構７１ｄの
配設位置に対応する当接治具７２ｂを有している。そし
てこの昇降機構７２は前記コントローラ１００に電気的
に接続され、動作制御される。この昇降機構７２の動作
により連結板７２ａを上昇させると、当接治具７２ｂが
着脱機構７１ｄの内周端をチャックプレート７１ａの裏
面に押し付け、着脱機構７１ｄの外周端が外側下方へ傾
動してウエハＷの保持状態が解除される。また、連結板
７２ａを下降させると、当接治具７２ｂが着脱機構７１
ｄから離間し、着脱機構７１ｄの外周端が内側上方に傾
動してウエハＷが着脱機構７１ｄに保持される。

【００３３】また、前記スピンチャック７１の周囲に
は、前記洗浄処理室８２ａ内に位置するカップ７３が昇
降自在に配設されている。このカップ７３は、ウエハＷ
の外周からウエハ周囲に飛散する洗浄液をカップ７３の
内周部下方に導くためのものであり、昇降機構７４によ
って昇降自在に構成されている。具体的に示すと、この
カップ７３は、昇降機構７４によってウエハＷの搬入・
搬出時に図５に実線で示す下段位置に配置され、洗浄処
理時には図５に二点鎖線で示す上段位置に配置される。

【００３４】また、前記カップ７３には、洗浄時に洗浄
液のカップ外への飛散を防止するために、カップ内周部
上側からカップ外周部下側に傾斜する上下二つのテーパ
部７３ａ，７３ｂが設けられている。更に、前記カップ
７３の底部にはドレイン７５が設けられている。これに
より、カップ７３内の排気および洗浄液（廃液）の排出
が行われる。前記カップ７３の外側には、図４に示すよ
うに、リンスノズル８６ａ，８６ｂが配設されている。
そして、スピンチャック７１上におけるウエハＷ（被洗
浄面）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ように構成されている。

【００３５】一方、前記ブラシ７６ａ，７６ｂは、アー
ム７７ａ，７７ｂの先端部に保持され、アーム７７ａ，
７７ｂの水平移動（Ｘ方向に直線的に移動）によって移
動しウエハＷの中心部を横切るように構成されている。
なお、前記ブラシ７６ａ，７６ｂは、ホームポジション
において図４に示すようにブラシバス６７上に配置され
ている。これにより、ブラシバス６７にブラシ７６ａ，
７６ｂから垂れ落ちる洗浄液が捕集される。

【００３６】また、前記ブラシ７６ａ，７６ｂは、Ｚ方
向に平行な回転軸７８ａ，７８ｂの回りに回転駆動機構
３５によって回転し得るように構成されている。なお、
前記回転駆動機構３５は、図６に示すように、モータ３
５ａおよびベルト３５ｂを有している。そして、回転駆
動機構３５は前記コントローラ１００（図４に図示）に
電気的に接続され、その動作制御がなされるように構成
されている。

【００３７】前記アーム７７ａ，７７ｂは、電磁石から
なる連結器９０ａ，９０ｂを介して互いに連結可能に連
結されている。この連結器は前記コントローラ１００に
電気的に接続され、連結動作が制御されるように構成さ
れている。図４には、アーム７７ａ，７７ｂを互いに連
結した状態が示されている。このような状態において
は、ウエハＷ上でのアーム７７ａ、アーム７７ｂが一体
となって移動する。一方、アーム７７ａ，７７ｂの連結
を解除した状態においては、それぞれ各別に移動するこ
とができ、例えばアーム７７ａの移動した後、アーム７
７ｂが移動するようにしても良い。

【００３８】前記アーム７７ａは、図４および図６に示
すように、アーム駆動機構７９ａによって、ガイド８１
ａに沿ってＸ方向に直線的に移動し得るように構成され
ている。同様に、前記アーム７７ｂは、アーム駆動機構
７９ｂによって、ガイド８１ｂに沿ってＸ方向に直線的
に移動し得るように構成されている。

【００３９】なお、前記アーム駆動機構７９ａ，７９ｂ
は、前記駆動機構配設室８２ｂ内に配設され、前記コン
トローラ１００に電気的に接続されている。これによ
り、ブラシ７６ａ，７６ｂの移動速度を洗浄位置に応じ
て変化させることができ、ウエハＷの表面全体を均一に
洗浄することができる。また、前記アーム駆動機構７９
ａ，７９ｂは、前記アーム７７ａ，７７ｂをＺ方向に移
動させる昇降機構を兼ね備えており、ブラシ７６ａ，７
６ｂの高さを調節し得るように構成されている。

【００４０】前記アーム７７ａ，７７ｂの先端部には、
前記ブラシ７６ａ，７６ｂに対して所定の洗浄液を供給
する洗浄液供給ノズル（図示せず）が配設されている。
そして、洗浄時にブラシ７６ａ，７６ｂに所定量の洗浄
液を供給するように構成されている。

【００４１】また、前記アーム７７ａの側方には、高速
ジェット洗浄水による洗浄処理または超音波を印加した
洗浄水による洗浄処理を施すための洗浄液吐出ノズル８
３が配設されている。この洗浄液吐出ノズル８３は、ア
ーム８４の先端部に保持されている。また、前記洗浄液
吐出ノズル８３は、高さ位置／方向調節機構８５によっ
てＺ方向高さと吐出角度を調整するように構成されてい
る。

【００４２】前記アーム８４は、前記アーム駆動機構７
９ｃに電気的に接続され、ガイド８１ａに沿って水平方
向（Ｘ方向）に移動するように構成されている。前記ア
ーム駆動機構７９ｃは、前記アーム駆動機構７９ａ，７
９ｂと同様に前記駆動機構配設室８２ｂ内に配設される
と共に、前記コントローラ１００に電気的に接続されて
いる。このコントローラ１００によってアーム駆動機構
７９ｃが制御されるため、前記洗浄液吐出ノズル８３の
移動速度を洗浄位置に応じて変化させることもができ、
被処理体の内周部と外周部の洗浄時間を略同じにでき、
ウエハＷの表面全体を均一に洗浄することができる。

【００４３】また、前記アーム７７ａ，７７ｂの基端部
側には、図６に示すようにブラシ外周の一部を囲うよう
にしてブラシカバー３１ａ，３１ｂがそれぞれ配設され
ている。このブラシカバー３１ａの下端部は、ブラシ７
６ａをウエハＷに摺接させた状態において、ウエハＷの
中心部とカップ７３の上端（テーパ部７３ｂの上端）と
を結ぶ仮想線Ｌよりも低い位置に配置されている。同様
に、前記ブラシカバー３１ｂの下端部は、ブラシ７６ｂ
をウエハＷに摺接させた状態において、ウエハＷの中心
部とカップ７３の上端とを結ぶ仮想線よりも低い位置に
配置されている。これによって、カップ７３の上端から
カップ外への洗浄液の飛散発生が防止される。

【００４４】次に、本発明の第一実施形態に係る洗浄処
理方法につき、図４〜図６を用いて説明する。本洗浄処
理方法は、「ウエハの搬入」および「洗浄」と「乾燥」
と「ウエハの搬出」の各工程が順次実施されるため、こ
れら各工程について順次説明する。なお、ウエハＷの搬
入前において、カップ７３は図５に実線で示す下段位置
に配置され、ブラシ７６ａ，７６ｂはブラシバス６７上
に配置されているものとする。また、開閉窓６９（図４
に図示）は閉塞されているものとする。

【００４５】「ウエハの搬入」先ず、開閉窓６９を開放
し、予めウエハＷが保持されたウエハ搬送体６（アー
ム）を洗浄処理室８２ａ内に挿入する。この場合、ウエ
ハ搬送体６を洗浄処理室８２ａ内に挿入すると、ウエハ
Ｗがスピンチャック７１の上方に配置される。次に、ウ
エハ搬送体６からスピンチャック７１上にウエハＷを移
し替えて載置した後、ウエハ搬送体６を洗浄処理室８２
ａ外に移動させる。しかる後、開閉窓６９を閉塞し、ウ
エハＷを着脱機構７１ｄによってチャックプレート７１
ａ上にウエハＷを装着する。

【００４６】「洗浄」次に、「洗浄」について、図７
（ａ），（ｂ）および図４を用いて説明する。図７
（ａ）および（ｂ）は、洗浄処理時におけるブラシの移
動軌跡を説明するために示す平面図である。本洗浄工程
は、連結器９０ａ，９０ｂにより、アーム７７ａとアー
ム７７ｂを連結して移動させ、ウエハＷを洗浄する点に
特徴がある。即ち、図７（ａ）に示すように各ブラシ７
６ａ，７６ｂ（アーム７７ａ，７７ｂ）を互いに連結し
て移動させながら洗浄することができる。また連結器９
０ａ，９０ｂを非動作とすることで、図７（ｂ）に示す
ように、アーム７７ａとアーム７７ｂの移動にタイムラ
グを設けて、一方のアームを他方のアームが追従するよ
うに移動させても良い。

【００４７】本洗浄工程について具体的に説明すると、
コントローラ１００により連結器９０ａ，９０ｂを動作
させ、アーム７７ａ，７７ｂを一体化し、一体化したア
ーム７７ａ，７７ｂをカップ７３内の所定位置（ウエハ
中心部）にまで移動させる。次に、テーパ部７３ａがウ
エハＷの高さ位置と略同じ高さとなる位置（図５に二点
鎖線で示す上段位置）までカップ７３を上昇させる。し
かる後、スピンチャック７１を回転させ、リンスノズル
８６ａ，８６ｂから洗浄液をウエハＷに供給して液膜を
形成する。そして、リンスノズル８６ａ，８６ｂからウ
エハＷに洗浄液を供給しつつ、更にブラシ７６ａ、７６
ｂに設けられた洗浄液供給ノズルからブラシ７６ａ、７
６ｂに所定の洗浄液を供給し、ブラシ７６ａ、７６ｂを
回転させながら、ウエハＷの中心部に摺接させて周縁部
までＸ方向に所定の速度パターンで移動させる。

【００４８】そして、ブラシ７６ａ、７６ｂを用いた洗
浄の終了後に、洗浄液吐出ノズル８３を用いた洗浄を行
い、洗浄効果を一層高める。この場合、ブラシ７６ａ、
７６ｂをブラシバス６７上に配置した後、アーム８４を
カップ７３内に移動させ、回転するウエハＷの上面（表
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、アーム８４をウエハＷの中心部から周縁部までＸ
方向に移動させる。

【００４９】なお、前述したブラシ７６ａ、７６ｂを用
いた洗浄と同時に洗浄液吐出ノズル８３を用いた洗浄を
行うこともできる。この場合、例えば図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、７６ｂを
移動させ、ウエハＷの左側半分の範囲で洗浄液吐出ノズ
ル８３を移動させる。このように、ブラシ７６ａ，７６
ｂによってウエハＷを同時に洗浄しても、アム同士の衝
突を回避することがなく、ウエハ一枚当たりの洗浄処理
時間を短縮してスループットを高めることができる。

【００５０】また、アーム７７ａ，７７ｂを連結した場
合には、アーム駆動機構７９ａ、７９ｂのいずれか一方
のアーム駆動機構によって移動させることができ、移動
制御を容易に行うことができる。

【００５１】一方、アーム７７ａ，７７ｂの連結を解除
した場合には、ブラシ７６ａ，７６ｂをウエハＷの中心
部に摺接させ、先ずブラシ７６ｂをウエハ中心部からウ
エハ周縁部に向かって移動させる。次に、所定時間の経
過後にブラシ７６ａを、ウエハ中心部からウエハ周縁部
に向かって移動させる。この場合、アーム７７ａの移動
がアーム７７ｂの移動に遅延して行われる。したがっ
て、ブラシ７７ａ，７７ｂによってウエハＷを同時に洗
浄しても、ブラシ同士の衝突を回避することができ、ウ
エハ一枚当たりの洗浄処理時間を短縮してスループット
を高めることができる。

【００５２】「乾燥」先ず、ブラシ７６ａ、アーム７７
ａをカップ７３外に退避させる。次に、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
乾燥前にリンスノズル８６ａ，８６ｂから所定のリンス
液を回転中のウエハ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。

【００５３】「ウエハの搬出」先ず、カップ７３を下降
させ、スピンチャック７１の着脱機構７１ｄによるウエ
ハＷの保持状態を解除する。次に、開閉窓６９を開放し
た後、ウエハ搬送体６（アーム）を洗浄処理室８２ａ内
に挿入する。この場合、ウエハ搬送体６を洗浄処理室８
２ａ内に挿入すると、ウエハＷがスピンチャック７１の
上方に配置される。しかる後、スピンチャック７１から
ウエハ搬送体６（アーム）にウエハＷを移し替える。

【００５４】なお、ウエハＷの洗浄処理において、ウエ
ハ表面全体にわたって均一な洗浄を行うには、例えばブ
ラシ７６ａ、７６ｂの移動速度を変化させ、ウエハＷに
対する単位面積当たりの洗浄時間をウエハ径方向で同等
にすることが好ましい。この場合、ブラシ７６ａ，７６
ｂの移動速度をウエハ中心部において大きく（速く）、
またウエハ周縁部において小さく（遅く）するように連
続的に変化する制御がなされる。

【００５５】また、本洗浄処理においては、ブラシ７６
ａ，７６ｂを用いた場合について説明したが、本発明は
これに限定されず、ブラシ以外の洗浄手段、例えば、高
速ジェット洗浄水を噴射する噴射ノズル、超音波を印加
した洗浄水を噴射するノズルであっても良い。更に、上
記第一の実施形態にあっては、アーム７７ａ，７７ｂを
ウエハの中心部から外周部に移動させる場合について説
明したが、これと逆にウエハＷの外周部から中心部に向
けて移動させても良い。なお、アーム７７ａ，７７ｂを
連結して移動する際に、所定の移動速度に達するまでの
加速期間は大きな力が必要となるため、アーム駆動機構
７９ａ，７７ｂの両方を駆動させ、所定の移動速度に達
したらその後等速度で移動させるため（小さな力で移動
可能なため）、アーム駆動機構７９ａ，７９ｂのいずれ
かの一方のみで駆動させるように制御しても良い。また
は、移動を開始して所定の時間はアーム駆動機構７９
ａ，７９ｂの両方を駆動させ、所定の時間経過後にアー
ム駆動機構７９ａ，７９ｂのいずれか一方のみで駆動し
ても良い。この所定の移動速度または時間に達したか否
かはコントローラ１００で認識可能である。また、２つ
のアームを連結する手段としては、もちろん電磁石に限
らず、２つのアームを連結できるような構成であれば他
の構成、例えばツメを移動させて連結させたり、真空吸
着で連結させてもよいことはいうまでもない。

【００５６】次に、本発明の第二実施形態につき、図８
を用いて説明する。図８は、本発明の第二実施形態に係
る洗浄処理装置における洗浄処理ユニットの概略構成を
示す平面図で、同図において図４〜図６と同一の部材に
ついては同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。図
８に示すように、洗浄処理ユニット７（図１に図示）に
おけるスピンチャック７１およびブラシ７６ａ，７６ｂ
等の各構成部材はシンク６８内に配設されている。

【００５７】前記ブラシ７６ａ，７６ｂは、アーム７７
ａ，７７ｂの先端部に保持され、Ｚ方向に平行な回転軸
７８ａ，７８ｂの回りに回転駆動機構３５（図６に図
示）によって回転し得るように構成されている。

【００５８】前記アーム７７ａ、７７ｂは、ウエハＷを
中心として略点対称の位置に配置され、アーム駆動機構
７９ａ、７９ｂによって前記ブラシ７６ａ，７６ｂがウ
エハＷの中心部と外周部との間を移動可能に構成されて
いる。そして、アーム７７ａ、７７ｂは、ガイド８１
ａ，８１ｂに沿って水平方向（Ｘ方向）に直線的に移動
し得るように構成されている。

【００５９】前記アーム駆動機構７９ａ，７９ｂは、前
記駆動機構配設室８２ｂ（図６に図示）内に配設されて
いる。また、アーム駆動機構７９ａ，７９ｂは、前記コ
ントローラ１００（図４に図示）に電気的に接続され、
動作制御されるように構成されている。これによって、
ブラシ７６ａ，７６ｂの移動速度を洗浄位置に応じて変
化させることができ、ウエハＷの表面全体を均一に洗浄
することができる。なお、前記アーム駆動機構７９ａ，
７９ｂは、前記アーム７７ａ，７７ｂをＺ方向に移動さ
せる昇降機構を兼ね備えており、ブラシ７６ａ，７６ｂ
の高さを調節し得るように構成されている。

【００６０】前記アーム７７ａ，７７ｂの先端部には、
前記ブラシ７６ａ，７６ｂに対して所定の洗浄液を供給
する洗浄液供給ノズル（図示せず）が配設されている。
そして、洗浄時にブラシ７６ａ，７６ｂに所定量の洗浄
液を供給するように構成されている。前記アーム７７
ａ，７７ｂの基端部側には、ブラシ外周の一部を囲うよ
うにしてブラシカバー３１ａ，３１ｂがそれぞれ配設さ
れている。

【００６１】前記アーム７７ａ，７７ｂの側方には、高
速ジェット洗浄水による洗浄処理または超音波を印加し
た洗浄水による洗浄処理を施す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、
アーム８４の先端部に保持されている。また、洗浄液吐
出ノズル８３は、高さ位置／方向調節機構８５によって
Ｚ方向高さおよびリンス液の吐出角度を調整されるよう
に構成されている。

【００６２】前記アーム８４は、ウエハＷを中心として
アーム７７ａを反時計方向に略９０度回転移動させた位
置に配置され、かつアーム駆動機構７９ｃによりアーム
７７ａ，７７ｂの水平移動方向と直角な水平方向（Ｙ方
向）にガイド８１ｃに沿って直線的に移動するように構
成されている。

【００６３】前記アーム駆動機構７９ｃは、前記アーム
駆動機構７９ａ，７９ｂと同様に前記駆動機構配設室８
２ｂ内に配設されている。また、アーム駆動機構７９ｃ
は、電気的に前記コントローラ１００に接続され、動作
制御される。これにより、前記洗浄液吐出ノズル８３の
移動速度を洗浄位置に応じて変化させることもでき、ウ
エハＷの全体を均一に洗浄することができる。

【００６４】なお、本実施形態においては、ウエハＷ上
を三本のアーム７７ａ，７７ｂ，８４が移動する場合に
ついて示したが、本発明はこれに限定されず、第四のア
ームを、ウエハＷを中心としてアーム７７ａを時計方向
に略９０度回転移動させた位置に配置しても良い。

【００６５】次に、本発明の第二実施形態に係る洗浄処
理方法につき、図８を用いて説明する。本洗浄処理方法
は、「ウエハの搬入」および「洗浄」と「乾燥」と「ウ
エハの搬出」の各工程が順次実施されるが、このうち
「ウエハ搬入」および「乾燥」と「ウエハの搬出」の各
工程については第一実施形態に示す洗浄処理方法の各工
程と略同一であるため、これら各工程についての説明は
省略し、「洗浄」の工程についてのみ説明する。

【００６６】本洗浄工程は、アーム７７ａ，７７ｂを互
いに反対の水平方向（Ｘ方向）に移動させ、アーム８４
をアーム７７ａ，７７ｂの移動方向と直角な水平方向
（Ｙ方向）に移動させ、ウエハＷを洗浄する点に特徴が
ある。このため、ブラシ７６ａ，７６ｂを互いに反対の
水平方向に移動させるとともに、これら移動方向と直角
な水平方向に洗浄液吐出ノズル８３を移動させる洗浄処
理について説明する。先ず、ブラシ７６ａ，７６ｂおよ
び洗浄液吐出ノズル８３をカップ７３内の所定位置（ウ
エハＷの中心部）に移動させる。次に、テーパ部７３ａ
がウエハＷの高さ位置と略同じ高さとなる位置までカッ
プ７３を上昇させる。

【００６７】しかる後、スピンチャック７１を回転さ
せ、リンスノズル（図示せず）から洗浄液をウエハＷに
供給して液膜を形成する。そして、リンスノズルからウ
エハＷに洗浄液を供給しつつ、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、ブラシ７
６ａ，７６ｂを回転させながらウエハＷの中心部に摺接
させて周縁部までＸ方向（図８において、ブラシ７６ａ
は左方向、またブラシ７６ｂは右方向）に所定の速度パ
ターンで移動させる。

【００６８】同時に、回転するウエハＷの中心部に向か
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、アー
ム８４をウエハＷの周縁部までＹ方向（図８において下
方向）に移動させる。そして、各アームは衝突を回避す
るため、ウエハＷの中心部付近で折り返し、ウエハＷの
外周部の方向に移動する。

【００６９】なお、アーム７７ａ，７７ｂとアーム８４
を高さ方向に互いに異なる位置に配置すると、アーム７
７ａ，７７ｂとアーム８４をブラシ７６ａ，７６ｂおよ
び洗浄液吐出ノズル８３の洗浄位置に関係なく独立して
移動させても、ウエハＷの中心部におけるアーム同士の
衝突を回避することができ、移動方向をウエハＷの中心
部付近で折り返す必要もなくなる。

【００７０】また、この実施形態にあっても、ブラシ７
６ａ，７６ｂを用いた場合について説明したが、本発明
はこれに限定されず、ブラシ以外の洗浄手段、例えば、
高速ジェット洗浄水を噴射する噴射ノズル、超音波を印
加した洗浄水を噴射するノズルであっても良い。更に、
上記第一、第二の実施形態においては、被洗浄体として
ウエハＷである場合について説明したが、本発明はこれ
に限定されず、ＬＣＤ基板等の他の基板であっても勿論
よい。

【００７１】

【発明の効果】以上の説明で明らかなとおり、本発明に
係る洗浄処理装置および洗浄処理方法によると、複数の
洗浄手段によって被洗浄体を同時に洗浄しても、洗浄手
段同士の衝突を回避することができ、洗浄時間を短縮し
てスループットを高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された洗浄処理装置の全体を示す
平面図である。

【図２】本発明が適用された洗浄処理装置の全体を示す
正面図である。

【図３】本発明が適用された洗浄処理装置の全体を示す
背面図である。

【図４】本発明の第一実施形態に係る洗浄処理装置にお
ける洗浄処理ユニットの概略構成を示す平面図である。

【図５】図４においてＹ方向から見た断面図である。

【図６】図４においてＸ方向から見た断面図である。

【図７】（ａ）および（ｂ）は、洗浄時におけるブラシ
の移動軌跡を説明するために示す平面図である。

【図８】本発明の第二実施形態に係る洗浄処理装置にお
ける洗浄処理ユニットの概略構成を示す平面図である。

【符号の説明】

１ 洗浄処置装置 ２ カセットステーション ３ 洗浄処理ステーション ４ カセット載置台 ４ａ 突起 ５，６ ウエハ搬送体 ６ａ ウエハ搬送路 ７ 洗浄処理ユニット ３１ａ，３１ｂ ブラシカバー ３５ 回転駆動機構 ３５ａ モータ ３５ｂ ベルト ６７ ブラシバス ６８ シンク ６９ 開閉窓 ７１ スピンチャック ７１ａ チャックプレート ７１ｂ 枢軸 ７１ｃ 回転駆動機構 ７１ｄ 着脱機構 ７１ｅ 支持ピン ７２ 昇降機構 ７２ａ 連結板 ７２ｂ 当接治具 ７３ カップ ７３ａ，７３ｂ テーパ部 ７６ａ，７６ｂ ブラシ ７７ａ，７７ｂ アーム ７８ａ，７８ｂ 回転軸 ７９ａ〜７９ｃ アーム駆動機構 ８１ａ，８１ｂ ガイド ８２ａ 洗浄処理室 ８２ｂ 駆動機構配設室 ８３ 洗浄液吐出ノズル ８４ アーム ８５ 高さ位置／方向調整機構 ８６ａ，８６ｂ リンスノズル ９８ 隔壁 ９８ａ 貫通窓 １００ コントローラ ＣＲ ウエハカセット Ｗ ウエハ

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被洗浄体に対して洗浄処理を施すための
   洗浄処理装置であって、 前記被洗浄体を保持して略水平面内で回転させる保持手
   段と、 前記保持手段によって保持された前記被洗浄体の被洗浄
   面を洗浄する洗浄手段と、 前記洗浄手段がそれぞれに設けられた少なくとも二つの
   アームと、 前記アームを移動させる駆動手段と、 前記駆動手段を駆動制御するコントローラと、 前記少なくとも二つのアームを連結し、一体になす連結
   手段と を備えていることを特徴とする洗浄処理装置。
2. 【請求項２】 前記連結手段が電磁石であって、前記電
   磁石の着磁によりアームが連結されることを特徴とする
   請求項１に記載された洗浄処理装置。
3. 【請求項３】 前記コントローラによって連結手段の動
   作を制御することを特徴とする請求項１または請求項２
   に記載された洗浄処理装置。
4. 【請求項４】 前記アームの洗浄手段が、被洗浄体の中
   心部と外周部とを結ぶ直線上を移動可能に構成されてい
   ることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに
   記載された洗浄処理装置。
5. 【請求項５】 連結されるアームの夫々に駆動手段が設
   けられ、それぞれ各別に移動可能に構成されると共に、
   アームが連結された場合には、いずれかの駆動手段によ
   って連結されたアーム全体が移動可能に構成されている
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記
   載された洗浄処理装置。
6. 【請求項６】 前記洗浄手段が設けられた他のアーム
   が、連結されるアームと対向して配置される共に、他の
   アームの洗浄手段が被洗浄体の中心部と外周部とを結ぶ
   直線上を移動可能に構成されていることを特徴とする請
   求項１乃至請求項５のいずれかに記載された洗浄処理装
   置。
7. 【請求項７】 連結されるアームに設けられた洗浄手段
   は、同一の洗浄手段、あるいは異なる洗浄手段であるこ
   とを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載
   された洗浄処理装置。
8. 【請求項８】 連結されるアームに設けられた洗浄手段
   と他のアームに設けられた洗浄手段は、同一の洗浄手
   段、あるいは異なる洗浄手段であることを特徴とする請
   求項１乃至請求項７のいずれかに記載された洗浄処理装
   置。
9. 【請求項９】 前記洗浄手段が、被洗浄体に摺接するブ
   ラシ、被洗浄体に高速ジェット洗浄水を噴射する噴射ノ
   ズル、被洗浄体に超音波を印加した洗浄水を噴射するノ
   ズルのいずれから選択された手段であることを特徴とす
   る請求項１乃至請求項８のいずれかに記載された洗浄処
   理装置。
10. 【請求項１０】 被洗浄体に対して洗浄処理を施すため
    の洗浄処理方法であって、洗浄手段がそれぞれに設けら
    れた少なくとも二つのアームを連結手段で一体となし、
    前記洗浄手段を被洗浄体の中心部と外周部とを結ぶ直線
    上を移動させながら、被洗浄体を洗浄処理することを特
    徴とする洗浄処理方法。
11. 【請求項１１】 被洗浄体に対して洗浄処理を施すため
    の洗浄処理装置であって、 前記被洗浄体を保持して略水平面内で回転させる保持手
    段と、 前記保持手段によって保持された前記被洗浄体の被洗浄
    面を洗浄する洗浄手段と、 前記洗浄手段がそれぞれの先端部に設けられ、前記保持
    手段に保持された被洗浄体を中心として略点対称の位置
    に配置され、前記洗浄手段が被洗浄体の中心部と外周部
    との間を移動可能に構成された第一、第二のアームと、 前記第一アームあるいは第二のアームを被洗浄体を中心
    として略９０度回転移動させた位置に配置され、前記洗
    浄手段がその先端部に設けられ、被洗浄体の中心部と外
    周部との間を移動可能に構成された第三のアームと、 前記第一、第二、第三のアームを互いに独立して移動さ
    せる駆動手段と、前記駆動手段を駆動制御するコントロ
    ーラとを備え、 前記第一、第二、第三のアームの洗浄手段が、被洗浄体
    の中心部と外周部とを結ぶ直線上を移動可能に構成され
    ていることを特徴とする洗浄処理装置。
12. 【請求項１２】 前記第一、第二、第三のアームが、被
    洗浄体の洗浄面から異なる高さに形成されていることを
    特徴とする請求項１１に記載された洗浄処理装置。
13. 【請求項１３】 前記保持手段に保持された被洗浄体を
    中心として、第三のアームの点対称位置に洗浄手段を備
    える第四のアームが設けられ、前記第四のアームの洗浄
    手段が、被洗浄体の中心部と外周部とを結ぶ直線上を移
    動可能に構成されていることを特徴とする請求項１１ま
    たは請求項１２に記載された洗浄処理装置。
14. 【請求項１４】 前記第四のアームの高さが、第一、第
    二、第三のアームの高さと異なることを特徴とする請求
    項１３に記載された洗浄処理装置。
15. 【請求項１５】 前記洗浄手段が、被洗浄体に摺接する
    ブラシ、被洗浄体に高速ジェット洗浄水を噴射する噴射
    ノズル、被洗浄体に超音波を印加した洗浄水を噴射する
    ノズルのいずれから選択された手段であることを特徴と
    する請求項１１乃至請求項１４のいずれかに記載された
    洗浄処理装置。
16. 【請求項１６】 被洗浄体に対して洗浄処理を施すため
    の洗浄処理方法であって、 洗浄手段がそれぞれの先端部に設けられ、被洗浄体を中
    心として略点対称の位置に配置された第一、第二のアー
    ムと、前記第一アームあるいは第二のアームを被洗浄体
    を中心として略９０度回転移動させた位置に配置され、
    前記洗浄手段がその先端部に設けられた第三のアームと
    を備え、 前記第一、第二、第三のアームが、被洗浄体の外周部か
    ら中心部にあるいは中心部から外周部に向かって、直線
    上を移動しながら、被洗浄体を洗浄処理することを特徴
    とする洗浄処理方法。
17. 【請求項１７】 前記保持手段に保持された被洗浄体を
    中心として第三のアームの点対称位置に、洗浄手段を有
    する第四のアームを備え、 前記第四のアームが、被洗浄体の外周部から中心部にあ
    るいは中心部から外周部に向かって、直線上を移動しな
    がら、被洗浄体を洗浄処理することを特徴とする請求項
    １６に記載された洗浄処理方法。