JP2004247582A - 洗浄ブラシ及び基板洗浄装置 - Google Patents

洗浄ブラシ及び基板洗浄装置 Download PDF

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典生 宮本
Hiroshi Nagayasu
宏 長安
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Abstract

【課題】ウェハの周縁付近を良好に洗浄することができる洗浄ブラシを提供する。
【解決手段】周縁を保持部材13によって保持されて回転する基板Wの表面又は裏面に接触し,前記基板Wの少なくとも中心から周縁付近まで,回転しながら移動することにより,基板Wの表面又は裏面を洗浄する洗浄ブラシ5であって,スポンジ状の洗浄本体40から隙間を空けて離隔した位置に,内側に向かって変形可能な洗浄体41を備えることとした。前記変形可能な洗浄体41は,端部が外側に向かって突出するように変形することとした。
【選択図】 図3

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は,例えば半導体ウェハやLCD基板用ガラス等の基板を洗浄処理する際に用いる洗浄ブラシに関するものである。
【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,半導体ウェハ(以下,「ウェハ」という。)に薬液や純水等の処理液を供給して,ウェハに付着したパーティクル,有機汚染物,金属不純物のコンタミネーションを除去する一連の洗浄処理が行われる。かかる洗浄処理の一例として,枚葉式の基板洗浄装置を用いてスクラブ洗浄を行うものが知られている。この基板洗浄装置は,ウェハをスピンチャックによって略水平面内で回転させながら,ウェハの上面となっている表面又は裏面に処理液を供給し,スポンジ状の洗浄ブラシを回転させながらウェハの表面又は裏面に接触させることにより,表面又は裏面に付着した異物をこすり取り,処理液と共に洗い落として除去する構成となっている。
【0003】
半導体デバイスを形成するウェハの表面に接触させる洗浄ブラシには,柔らかいスポンジブラシが用いられる。スポンジブラシは円筒状に形成されている。一方,半導体デバイスを形成しないウェハの裏面に接触させる洗浄ブラシには,刷毛状のブラシが用いられる。
【0004】
従来,ウェハの表面に接触させる洗浄ブラシの構成としては,例えば,スポンジブラシの下部を半球形状にしたものが提案されている。かかる構成によれば,ウェハの表面とブラシとの接触圧を均一にすることができ,洗浄効果を高めることができる(特許文献1参照)。一方,ウェハの裏面に接触させる洗浄ブラシとしては,例えば,スポンジブラシと刷毛状のブラシを組み合わせ,ウェハに接触させる部分を半球形状にしたものが提案されている。かかる構成によれば,ウェハの裏面とスポンジブラシとの接触圧を均一にすることができ,洗浄効果を高めることができる(特許文献1参照)。また,スピンチャックの構成として,例えば,ウェハの周縁の複数箇所にそれぞれ保持部材を押し付けてウェハを保持するものが知られている(特許文献2参照)。この保持部材の上部は,ウェハの上方に張り出るように形成され,ウェハの周縁が保持部材の上方に飛び出ることを防止できるようになっている。
【0005】
【特許文献1】
特開平10−209094(第3,4,5,6図)
【特許文献2】
特開2002−134460(第5図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら,従来の洗浄ブラシは,スピンチャックの保持部材に接触すると破損する可能性があった。また,保持部材を破損させる可能性や,保持部材が洗浄ブラシに押されてウェハの周縁から外れ,ウェハがスピンチャックから脱落する可能性があった。そのため,ウェハの周縁付近には洗浄ブラシを近づけることができず,ウェハの周縁付近を十分に洗浄できない問題があった。
【0007】
従って本発明の目的は,ウェハの周縁付近を良好に洗浄することができる洗浄ブラシ及び基板洗浄装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために,本発明によれば,周縁を保持部材によって保持されて回転する基板の表面又は裏面に接触し,前記基板の少なくとも中心から周縁付近まで移動することにより,基板の表面又は裏面を洗浄する洗浄ブラシであって,洗浄本体から隙間を空けて離隔した位置に,内側に向かって変形可能な洗浄体を備えることを特徴とする,洗浄ブラシが提供される。
【0009】
本発明において,基板とは,半導体ウェハやLCD基板用ガラス等の基板などが例示され,その他,CD基板,プリント基板,セラミック基板などでも良い。
【0010】
この洗浄ブラシにあっては,保持部材と洗浄ブラシとが接触したとき,外側の洗浄体が内側に押されて変形することで,接触したときの衝撃を吸収できる。従って,保持部材が破損することを防止できる。さらに,スポンジ状の洗浄本体と変形する洗浄体との間に隙間を形成することで,内側に向かって移動した洗浄体がスポンジ状の洗浄本体に接触することを防止できる。従って,スポンジ状の洗浄本体が破損することを防止できる。このように,保持部材と洗浄ブラシとが接触して破損などが生じる虞が無いので,従来よりもウェハWの周縁に近い位置まで洗浄ブラシを移動させ,スクラブ洗浄を行うことができる。
【0011】
前記変形する洗浄体は,端部が外側に向かって突出するように変形することが好ましい。この場合,保持部材の上部がウェハの上方に張り出るように形成されていても,保持部材の張り出した部分の下に,外側に突出した端部を侵入させ,保持部材の張り出した部分や,保持部材の下になっているウェハの周縁をスクラブ洗浄することができる。
【0012】
前記変形する洗浄体をカーテン状のスポンジで形成しても良い。この場合,ウェハの表面のパターンに悪影響を与えないようにスクラブ洗浄することができる。また,前記洗浄体を刷毛状に形成しても良い。この場合,ウェハの裏面を効果的にスクラブ洗浄することができる。
【0013】
さらに,本発明によれば,周縁を保持部材によって保持されて回転する基板の表面又は裏面に接触し,前記基板の少なくとも中心から周縁付近まで移動することにより,基板の表面又は裏面を洗浄する洗浄ブラシであって,洗浄本体の端部の外側に,第2の洗浄体を突設したことを特徴とする,洗浄ブラシが提供される。この洗浄ブラシにあっては,保持部材の上部がウェハの上方に張り出るように形成されていても,保持部材の下になっている部分を,第2の洗浄体の端部によってスクラブ洗浄することができる。
【0014】
前記洗浄本体を複数の洗浄体ブロックによって構成し,前記洗浄体ブロック同士の間に,第2の洗浄体を備え,前記第2の洗浄体を,前記第2の洗浄体の端部側に向かうほど前記スポンジ状の洗浄本体の外側に向かうように傾斜させて備えることが好ましい。また,前記第2の洗浄体を刷毛状に形成することが好ましい。前記洗浄本体をスポンジで形成しても良い。
【0015】
さらにまた,本発明によれば,請求項1〜8のいずれかに記載の洗浄ブラシと,複数の保持部材によって基板の周縁を保持し,基板を回転させるスピンチャックとを備えた基板洗浄装置が提供される。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下,本発明の好ましい実施の形態を説明する。本発明にかかる基板洗浄装置1は,ウェハWの半導体デバイスが形成される表面をスクラブ洗浄する装置であり,図1に示すように,ウェハWを保持して回転させるスピンチャック2と,ウェハWの表面に処理液を供給するノズル3と,ウェハWの表面に接触して回転しながら移動する本発明にかかる洗浄ブラシ5を備えている。さらに,スピンチャック2に保持されたウェハWの周囲には,ウェハWの周囲に飛散した処理液を受け止めるカップ6が,ウェハWを包囲するように形成されている。カップ6の外側には,洗浄ブラシ5を洗浄する洗浄ブラシ洗浄装置7が配設されている。これらスピンチャック2,ノズル3,洗浄ブラシ5,カップ6,洗浄ブラシ洗浄装置7は,基板洗浄装置1のチャンバー8の内部に収納されている。
【0017】
ウェハWは略円盤形状をしたシリコン基板であり,半導体デバイスが形成される表面を上面とし,半導体デバイスが形成されない裏面を下面とした状態で,スピンチャック2に保持される。
【0018】
図2に示すように,スピンチャック2は,チャックプレート10と,チャックプレート10の下面に接続する回転軸11と,回転軸11を回転させる回転駆動機構12とを備えている。回転軸11は,回転中心軸を垂直方向にして配置され,チャックプレート10を水平な姿勢で支持する。図1に示すように,チャックプレート10の周縁の3箇所には,ウェハWの周縁を保持する保持部材13がそれぞれ設けられている。
【0019】
各保持部材13は,図3に示すように,チャックプレート10に対して略垂直方向に設けられた縦腕15と,チャックプレート10に対して略平行方向に設けられた横腕16を有し,ベルクランク形(略L字形)に形成されている。縦腕15はチャックプレート10周縁の上方に突出し,横腕16はチャックプレート10の下方に,チャックプレート10の中心に向けた状態で配設されている。
【0020】
保持部材13は,保持部材軸17を介してチャックプレート10の周縁に取り付けられている。保持部材軸17は,保持部材13の縦腕15と横腕16が交差する部分を略水平に貫通しており,保持部材13は,保持部材軸17を中心として略垂直面内で揺動自在に支持されている。
【0021】
縦腕15の上部の内方には,上斜面20と下斜面21がほぼ直角をなして形成されている。保持部材軸17を中心として保持部材13を回動させて縦腕15の上部を外側に移動させ,下斜面21を水平にすると,上斜面20は,下斜面21の上方より外側に移動した状態となる。一方,縦腕15を回動させて縦腕15の上部を内側に移動させ,下斜面21を内側ほど下方になるように傾斜させた姿勢にすると,上斜面20は,下斜面21の上方に移動した状態となる。
【0022】
縦腕15の上部を外側に移動させて下斜面21を水平にすると,ウェハWを縦腕15の上方から下降させ,ウェハWの裏面周縁を下斜面21に当接させることができる。このとき,上斜面20は下斜面21より外側に位置しているため,上下動するウェハWの周縁に接触することはなく,邪魔にならない。ウェハWの周縁を下斜面21に載せた状態で,縦腕15の上部を内側に移動させると,下斜面21をウェハWの裏面周縁から離すとともに,ウェハWの表面周縁の上方に上斜面20を移動させることができる。そして,上斜面20と下斜面21によって形成された内角部分に,ウェハWの周縁を当接させる状態となる。
【0023】
横腕16とチャックプレート10との間には,ウェハWの周縁を保持するように付勢する圧縮ばね25が設けられている。圧縮ばね25は,上端をチャックプレート10の下面に当接させ,下端を横腕16に当接させている。圧縮ばね25は,横腕16に対して,チャックプレート10から下方に離隔させる向きの力を与える。この力を利用して,縦腕15の上部を内側に移動させることができるように,保持部材13を付勢している。
【0024】
以上のような構成をそれぞれ有する3個の保持部材13は,チャックプレート10の中心から周縁に向かう放射状に配置されており,隣り合う保持部材13同士の間の角度はそれぞれ約120°となっている。
【0025】
図2に示すように,チャックプレート10の下方には,保持部材13の保持の解除を行うための保持解除機構30が設けられている。保持解除機構30は,昇降機構31により上下に移動する3個の保持部材開閉ピン32を備えている。3個の保持部材開閉ピン32は,3個の保持部材13の各横腕16にそれぞれ同時に当接できる位置に配置されている。各保持部材開閉ピン32は,チャックプレート10の下方に配置された横腕16の下面に対して相対的に上下移動することができる。スピンチャック2を静止させた状態で,保持部材開閉ピン32を上昇させると,圧縮ばね25が横腕16に与える力に抗する力を与え,縦腕15の上斜面20と下斜面21が形成された上部が外側に移動する。即ち,3個の縦腕15の上部を互いに離隔させ,開くことができる。一方,保持部材開閉ピン32を下降させると,圧縮ばね25が横腕16に与える力により,縦腕15の上斜面20と下斜面21が形成された上部をウェハWの周縁に近接させることができる。即ち,3個の縦腕15の上部を互いに近づけ,閉じることができる。また,保持部材開閉ピン32を下降させることで横腕16からそれぞれ離隔させ,スピンチャック2を回転させることが可能な状態となる。
【0026】
ウェハWをスピンチャック2に保持させるときは,先ず,3個の保持部材開閉ピン32を上昇させることで3個の保持部材13の各縦腕15の上部をそれぞれ外側に移動させ,各下斜面21を水平にする。そして,ウェハWを水平姿勢のままで3個の保持部材13の上方から下降させ,ウェハWの周縁3箇所を3個の下斜面21にそれぞれ当接させる。このとき,各上斜面20は下斜面21より外側に位置しているため,下降するウェハWの周縁に接触することはなく,邪魔にならない。こうして,ウェハWを3個の下斜面によって裏面側から支持する状態にした後,3個の保持部材開閉ピン32を下降させると,圧縮ばね25の力によって各縦腕15の上部が内側にそれぞれ移動する。すると,下斜面21がウェハWの裏面周縁からそれぞれ離れるとともに,ウェハWの表面周縁の上方に上斜面20がそれぞれ移動する。そして,上斜面20と下斜面21によって形成された内角部分が,ウェハWの周縁3箇所にそれぞれ当接する。こうして,ウェハWを3個の保持部材13によって周縁から保持する状態になる。
【0027】
また,スピンチャック2の保持を解除する際には,保持部材開閉ピン32を上昇させて3個の保持部材13の各縦腕15の上部をそれぞれ外側に移動させ,上斜面20と下斜面21との間に形成された内角部分を,ウェハWの周縁3箇所からそれぞれ離隔させる。そして,3個の下斜面21を水平にしてウェハWの裏面周縁に当接させ,ウェハWを3個の下斜面によって裏面側から支持する状態にする。そして,ウェハWを水平姿勢のままで3個の保持部材13の上方に退避させる。
【0028】
ウェハWを3個の保持部材13によって周縁から保持する状態においては,上斜面20と下斜面21との間に形成された内角部分は,各保持部材13に設けた圧縮ばね25の力によって,ウェハWの周縁に押し付けられるようにそれぞれ当接する。また,3個の上斜面20がウェハWの周縁から内側に張り出すようにそれぞれ配置されるため,ウェハWの周縁が3個の上斜面20より上方に飛び出る虞が無く,ウェハWを安定させて確実に保持することができる。
【0029】
ノズル3は,図1に示すように,処理液を吐出する吐出口を下方に向けた状態で,ノズルアーム33の先端に支持されている。ノズルアーム33は,略水平に配設されており,ノズルアーム33の基端には,ノズルアーム回動機構34が接続されている。ノズルアーム回動機構34を駆動すると,ノズルアーム33の基端を中心としてノズルアーム33が水平方向に回動し,このノズルアーム33の回動により,ノズル3をカップ6の外側からウェハWの表面の中心付近上方に移動させるようになっている。スピンチャック2によってウェハWを回転させながら,ノズル3からウェハWの中心付近に処理液を吐出すると,遠心力によってウェハWの表面全体に処理液を行き渡らせて,ウェハWの表面上に液膜を形成することができる。
【0030】
洗浄ブラシ5は,図1に示すように,垂直に配設された洗浄ブラシ保持軸35の下端に取り付けられた洗浄ブラシ保持体36に装着されている。洗浄ブラシ保持軸35は,水平に配設されたアーム37の先端に,回転自在に支持されている。アーム37の基端には,アーム37の基端を中心としてアーム37を水平方向に回動させるアーム回動機構38が接続されている。アーム37の回動により,洗浄ブラシ保持軸35,洗浄ブラシ保持体36及び洗浄ブラシ5がアーム37と一体的に回動する。即ち,アーム37の回動により,洗浄ブラシ5をウェハWの表面の少なくとも中心から周縁付近まで移動させるようになっている。また,アーム37の回動により,洗浄ブラシ5をカップ6内に位置するウェハWの表面の上方からカップ6の外側に位置する洗浄ブラシ洗浄装置7の上方まで移動させるようになっている。
【0031】
また,アーム37の基端には,アーム37を垂直方向に昇降させるアーム昇降機構39が設けられている。アーム37の昇降により,洗浄ブラシ保持軸35,洗浄ブラシ保持体36及び洗浄ブラシ5がアーム37と一体的に昇降する。即ち,アーム37の昇降により,洗浄ブラシ5をウェハWの表面に近接する位置とウェハWの表面から離隔する位置との間で昇降させるようになっている。また,アーム37の昇降により,洗浄ブラシ5を洗浄ブラシ洗浄装置7内の洗浄が施される位置と,洗浄ブラシ洗浄装置7上方に退避させる位置との間で昇降させるようになっている。
【0032】
さらに,図示はしないが,アーム37の内部には,洗浄ブラシ保持軸35を回転させる洗浄ブラシ回転駆動機構が備えられている。この洗浄ブラシ回転駆動機構の駆動により,洗浄ブラシ保持軸35の回転中心軸を中心として,洗浄ブラシ保持体36と洗浄ブラシ5を洗浄ブラシ保持軸35と一体的に回転させることができる。
【0033】
図3において,洗浄ブラシ5の右側は縦断面図を,左側は立面図を示している。図3及び図4に示すように,洗浄ブラシ5は,円柱状に形成された円柱状洗浄本体40と,円柱状洗浄本体40の外周面から隙間を空けて外側に離隔した位置に設けられた4つのカーテン状洗浄体41とを備えている。円柱状洗浄本体40とカーテン状洗浄体41は,洗浄体支持部材42の下部に取り付けられている。このように,洗浄ブラシ5は,円柱状洗浄本体40,4つのカーテン状洗浄体41,洗浄体支持部材42によって構成されている。
【0034】
円柱状洗浄本体40は,例えばPVA(ポリビニルアルコール)のような合成樹脂を材質としたスポンジブラシである。円柱状洗浄本体40は,上部が洗浄体支持部材42の下部に装着され,底面が水平になるように支持され,この底面をウェハWの表面に対して接触させるようになっている。また,図3に示すように,円柱状洗浄本体40の底面の外周端部には,外側に凸になるように丸み部43が形成されている。丸み部43を形成することで,ウェハWの表面にノズル3から供給された処理液が円柱状洗浄本体40の回転によりウェハWの表面から飛ばされる現象を抑制し,丸み部43とウェハWの表面との間に処理液の液膜を形成することができる。この場合,円柱状洗浄本体40の回転によってウェハWの表面からこすり取った塵埃等の異物を処理液中に浮かせ,処理液と共に洗い流して除去することができる。
【0035】
図5は,カーテン状洗浄体41の立面図である。各カーテン状洗浄体41は,例えばPU(ポリウレタン)のような変形性に富んだ材質で形成されたスポンジブラシである。図5に示すように,各カーテン状洗浄体41は,略長方形の薄板状に形成されている。薄いPUスポンジである各カーテン状洗浄体41は,柔らかく,変形させやすい。カーテン状洗浄体41の下面の両側には,面取り部46がそれぞれ形成されている。
【0036】
また,図3及び図4に示すように,各カーテン状洗浄体41は,円柱状洗浄本体40の外周面から所定の間隔を空けるように,曲面状に変形させられた状態で,円柱状洗浄本体40の外側に設けられる。カーテン状洗浄体41の上部は洗浄体支持部材42の外周面下部に固定され,円筒面状の側面部分は円柱状洗浄本体40の底面の高さまでカーテン状に垂れ下がり,両側に面取り部46が形成された下面が略水平面内で円弧状になるように支持される。この下面側をウェハWの表面に対して接触させるようになっている。
【0037】
4つのカーテン状洗浄体41は,隣り合うカーテン状洗浄体41の側面同士の間にそれぞれ隙間を空けた状態で,円筒状に並べて設けられており,4つのカーテン状洗浄体41によって円柱状洗浄本体40の外周面を,隙間を空けて包囲するように配置されている。即ち,4つのカーテン状洗浄体41の内側に円柱状洗浄本体40が配置された状態となっている。
【0038】
洗浄ブラシ5を回転させると,円柱状洗浄本体40の中心軸を中心として,円柱状洗浄本体40及び4つのカーテン状洗浄体41が一体的に回転する。即ち,円柱状洗浄本体40の外側で4つのカーテン状洗浄体41も一緒に回転する状態となる。洗浄ブラシ5を回転させながら,円柱状洗浄本体40の底面と4つのカーテン状洗浄体41の下面をウェハWの表面に接触させることによって,ウェハWの表面をスクラブ洗浄することができる。
【0039】
なお,隣り合うカーテン状洗浄体41同士の間には,隙間が形成されているため,円柱状洗浄本体40によってこすり取った異物や,円柱状洗浄本体40の周囲の処理液を,カーテン状洗浄体41同士の間の隙間を通して外側に排出することができる。従って,カーテン状洗浄体41と円柱状洗浄本体40との間に異物や処理液が溜まることを防止できる。
【0040】
また,各カーテン状洗浄体41の下面の両側,即ち,洗浄ブラシ5を回転させたときのカーテン状洗浄体41の進行方向において,各カーテン状洗浄体41の下面の前側及び後側となる部分には,面取り部46がそれぞれ形成されている。従って,カーテン状洗浄体41の回転によりウェハWの表面から処理液が飛ばされる現象を抑制し,面取り部46とウェハWの表面との間に処理液の液膜を形成することができる。この場合,カーテン状洗浄体41の回転によってウェハWの表面からこすり取った塵埃等の異物を処理液中に浮かせ,処理液と共に洗い流して除去することができる。また,面取り部46を形成することにより,カーテン洗浄体41の下部が縦腕15の上部に接触したときに引っ掛かることが無く,カーテン洗浄体41を内側に円滑に変形させることができる。
【0041】
図1に示すように,ウェハWを保持するスピンチャック2によってウェハWを回転させながら,ウェハWの表面の少なくとも中心から周縁付近まで,洗浄ブラシ5を接触させながら移動させることにより,ウェハWの表面の中心から周縁付近までスクラブ洗浄することができる。
【0042】
ここで,スピンチャック2に保持されたウェハWの周縁の上方には,前述のように,保持部材13の上斜面20が張り出すようにそれぞれ配置されている。スピンチャック2によってウェハWを回転させると,ウェハWの周縁で3個の保持部材13が周回する状態となる。即ち,ウェハWの周縁近傍の上方で,縦腕15の上斜面20が形成された上部が周回する状態となる。周回する縦腕15の上部に変形性に乏しいブラシが接触すると,接触の衝撃でブラシが破損したり,保持部材13が破損する虞がある。さらに,ブラシに押されることによって保持部材13がウェハWの周縁から外れたり,保持部材13の保持力が弱くなり,スピンチャック2の保持が不安定になりウェハWがスピンチャック2から脱落する危険がある。
【0043】
ところで,円柱状洗浄本体40の周囲には,柔らかいカーテン状洗浄体41が備えられている。従って,円柱状洗浄本体40が縦腕15の上部に接触する虞が無く,円柱状洗浄本体40が破損することを防止できる。図3に示すように,カーテン状洗浄体41のカーテン状に垂下する部分,即ち,洗浄体支持部材42に固定された上部より下の変形可能な部分は,ウェハWの表面から縦腕15の上端までの高さより高く形成されている。カーテン状洗浄体41は変形しやすく,縦腕15の上部に接触しても破損することは無く,縦腕15の上部に押されて円柱状洗浄本体40の位置する内側に向かって移動したり,内側に凸になるように変形する。また,カーテン状洗浄体41が縦腕15の上部に接触しても,縦腕15の上部に衝撃を与えない。即ち,変形可能なカーテン状洗浄体41を円柱状洗浄本体40の周囲に備えることで,洗浄ブラシ5が縦腕15の上部に近接したとき,円柱状洗浄本体40の破損や,縦腕15の上部の破損や,ウェハWがスピンチャック2から脱落することを防止できる。
【0044】
なお,円柱状洗浄本体40とカーテン状洗浄体41との間には,所定の隙間が設けられているため,カーテン状洗浄体41が内側に移動したり,内側に向かって凸になるように変形しても,カーテン状洗浄体41が円柱状洗浄本体40に接触しないようになっている。従って,円柱状洗浄本体40がカーテン状洗浄体41と接触して破損することを防止できる。カーテン状洗浄体41が内側に変形できる距離だけ,円柱状洗浄本体40をさらに縦腕15の上部に近い位置まで接触させることができる。
【0045】
カーテン状洗浄体41は4つに分割されているので,カーテン状洗浄体41が破損したり,摩耗した場合は,破損又は摩耗したカーテン状洗浄体41のみを個別に交換してよい。他のカーテン状洗浄体41や円柱状洗浄本体40を交換する必要は無く,カーテン状洗浄体41や円柱状洗浄本体40を長く使用することができる。
【0046】
図6において,洗浄体支持部材42の右側は縦断面図を,左側は立面図を示している。図6に示すように,洗浄体支持部材42の中央部には,洗浄体支持部材42の上面から下面まで貫通するように主連通孔50が形成されている。さらに,洗浄体支持部材42には,主連通孔50の途中から洗浄体支持部材42の下面に貫通する副連通孔51が,主連通孔50を囲むように複数箇所に形成されている。各副連通孔51は,主連通孔50の途中に開口し,下に向かうほど外側に向かうように傾斜して設けられている。さらに,洗浄体支持部材42の上部には,洗浄ブラシ保持体36の下部に螺合させるネジ部52が形成されている。
【0047】
図3に示すように,円柱状洗浄本体40は,上面によって主連通孔50の下側の開口を塞ぐように取り付けられている。各副連通孔51は,円柱状洗浄本体40の外周面とカーテン状洗浄体41の内側の面との間に開口している。
【0048】
図3に示すように,洗浄ブラシ保持体36は,洗浄ブラシ保持軸35の下端に固定される軸部55と,軸部55の周囲を囲むように形成された受け皿56とを備えている。洗浄ブラシ保持体36の下面には,洗浄体支持部材42のネジ部52を螺合させるネジ部56が形成されている。洗浄ブラシ保持体36のネジ部56と洗浄体支持部材42のネジ部52とを螺合させることにより,洗浄ブラシ5を洗浄ブラシ保持体36に固定するようになっている。
【0049】
また,受け皿56の内部に洗浄液を供給する図示しない洗浄液供給ノズルが設けられている。この洗浄液は,洗浄ブラシ5を清浄にするための液である。受け皿56の底部には,連通孔57が形成されている。洗浄ブラシ保持体36のネジ部56と洗浄体支持部材42のネジ部52とを螺合させた状態では,連通孔57が洗浄体支持部材42の主連通孔50に連通するようになっている。
【0050】
図1に示すように,カップ6から外側に離隔した位置には,洗浄ブラシ5を洗浄する洗浄ブラシ洗浄装置7が配設されている。洗浄ブラシ洗浄装置7には,洗浄ブラシ洗浄装置7内に洗浄液を供給する図示しない洗浄液供給口が設けられており,洗浄ブラシ5に向かって洗浄液を吐出するようになっている。洗浄ブラシ洗浄装置7で洗浄する際は,洗浄ブラシ洗浄装置7の内部に洗浄ブラシ5を下降させ,洗浄ブラシ洗浄装置7の内部に配置した洗浄ブラシ5に,図示しない洗浄液供給口から洗浄液を供給する。さらに,受け皿56の内部に洗浄液を供給する図示しない洗浄液供給ノズルからも洗浄液を吐出し,円柱状洗浄本体40やカーテン状洗浄体41に洗浄液を通過させて洗浄する。洗浄ブラシ5を洗浄することにより,洗浄ブラシ5からウェハWに塵埃等の異物が再付着することを防止でき,ウェハWから塵埃等を確実に除去することができる。
【0051】
洗浄ブラシ洗浄装置7内に移動させた洗浄ブラシ5において,図示しない洗浄液供給ノズルから受け皿56に洗浄液を供給すると,洗浄液は図3に示す連通孔57から主連通孔50に流入し,円柱状洗浄本体40の上部から内部に浸透し,円柱状洗浄本体40の表面から滲み出て,円柱状洗浄本体40の外側に排出される。これにより,円柱状洗浄本体40の外周面や底面に付着した塵埃等を効果的に洗い落とすことができる。また,洗浄液が連通孔57から主連通孔50に流入し,さらに,複数の副連通孔51にそれぞれ流入して,円柱状洗浄本体40の外周面とカーテン状洗浄体41の内側の面との間に,洗浄液が吐出される。この洗浄液は,副連通孔51から斜め下方に,外側方向に吐出される。即ち,カーテン状洗浄体41の内側の曲面に向かって吐出される。そして,円柱状洗浄本体40の外周面とカーテン状洗浄体41の内側の面との間から下方に排出され,あるいは,カーテン状洗浄体41の内側から外側に浸透して,カーテン状洗浄体41の表面から滲み出て,カーテン状洗浄体41の外側に排出される。これにより,円柱状洗浄本体40の外周面とカーテン状洗浄体41の内側の面との間に付着した塵埃等を効果的に洗い出したり,カーテン状洗浄体41の外側の曲面に付着した塵埃等を効果的に洗い落とすことができる。
【0052】
図1に示すように,チャンバー8には,開口59が設けられている。開口59は,図示しないシャッターによって閉じることができる。シャッターを閉じると,チャンバー8内部を密閉状態にすることができる。
【0053】
次に,上記のように構成された基板洗浄装置1によってウェハWを洗浄処理する工程について説明する。先ず,図示しない搬送アームによってウェハWを水平な姿勢で保持し,搬送アームを水平方向に移動させて,基板洗浄装置1のチャンバー8の開口59からチャンバー8内部にウェハWを搬入する。このとき,スピンチャック2は,3個の保持部材13の縦腕15上部を互いに開き,各下斜面21を水平にした状態で待機させておく。ウェハWは,搬送アームによって3個の縦腕15の上方まで略水平に移動させ,下降させてウェハWの裏面周縁3箇所を3個の下斜面21に載せる。そして,搬送アームをチャンバー8内部から退出させ,開口59を閉じ,チャンバー8内部を密閉状態にする。一方,3個の縦腕15を互いに閉じ,ウェハWの周縁3箇所に上斜面20と下斜面21との間に形成された内角部分をそれぞれ当接させる。こうして,スピンチャック2にウェハWを水平な姿勢で保持させる。
【0054】
先ず,スピンチャック2によってウェハWを回転させながら,ウェハWの中心近くの所定位置の表面に,ノズル3から処理液を供給する。すると,ウェハWの表面全体に遠心力により処理液がむらなく供給される。
【0055】
次に,アーム37を反時計方向に回動させ,洗浄ブラシ5をウェハWから離隔した待機位置からウェハWの表面の中心上方に移動させる。そして,洗浄ブラシ5を回転させながら,洗浄ブラシ5を下降させ,ウェハWの表面の中心に,円柱状洗浄本体40及びカーテン状洗浄体41を接触させる。そして,アーム37を時計方向に回動させ,回転している洗浄ブラシ5をウェハWに接触させたまま,回転しているウェハWの中心から,保持部材13に接触しないウェハWの周縁付近まで移動させる。こうして,ウェハWの表面をスクラブ洗浄する。
【0056】
ここで,スピンチャック2に保持され回転しているウェハWの周縁は,3個の縦腕15に保持されており,各縦腕15の上部がウェハWの周縁よりも上側に入り込んだ状態となっているが,円柱状洗浄本体40の周囲にはカーテン状洗浄体41が備えられているので,洗浄ブラシ5をウェハWの周縁付近まで移動させた際に,円柱状洗浄本体40が縦腕15の上部に接触する虞はなく,円柱状洗浄本体40が破損することを防止できる。カーテン状洗浄体41が縦腕15の上部に接触しても,カーテン状洗浄体41は柔らかいので内側に凸に変形し,縦腕15の上部に衝撃を与えない。即ち,縦腕15の上部やカーテン状洗浄体41が破損する危険が無い。例えば,アーム回動機構38の駆動に誤差が生じ,所定の位置よりウェハWの周縁側に洗浄ブラシ5が移動して縦腕15の上部に近接することが考えられるが,そのような場合でも,保持部材13や洗浄ブラシ5が破損する危険が少ない。即ち,カーテン状洗浄体41を備えた洗浄ブラシ5は,従来の洗浄ブラシよりも安全性が高く,従来の洗浄ブラシよりも突出部20に近い位置に接触させることができる。かかる洗浄ブラシ5を備えた基板洗浄装置1は,従来のものよりもウェハWの周縁に近い位置までスクラブ洗浄することができる。
【0057】
また,カーテン状洗浄体41が縦腕15の上部に接触すると,カーテン状洗浄体41は縦腕15の上部の形状に沿って変形し,上斜面20の下に侵入する。即ち,上斜面20の上部によって,カーテン状洗浄体41の側面が押されて内側に向かって凸に突出し,内側に凸に変形した部分のうち下の部分は,上斜面20に沿って外側に向かうように変形する。こうして,上斜面20とウェハWの表面との間にカーテン状洗浄体41が侵入し,上斜面20の下になっているウェハWの周縁付近の表面に,カーテン状洗浄体41の下部が接触する。従って,上斜面20の下に位置するウェハWの表面周縁付近を,カーテン状洗浄体41の下部によってスクラブ洗浄することができる。さらに,カーテン状洗浄体41が上斜面20に接触すると,上斜面20に付着した塵埃等を除去して清浄にすることもできる。
【0058】
スクラブ洗浄が終了したら,洗浄ブラシ5をウェハWから上昇させ,アーム37を反時計方向に回動させて洗浄ブラシ5を待機位置に移動させ,スピンチャック2を停止させ,ウェハWを静止させる。3個の縦腕15を互いに開き,ウェハWの周縁3箇所から上斜面20と下斜面21との間に形成された内角部分をそれぞれ離隔させ,3個の下斜面21によってウェハWを水平な姿勢で支持させる。そして,チャンバー8の開口59からチャンバー8内部に図示しない搬送アームを進入させ,3個の下斜面21に支持されたウェハWを搬送アームによって保持し,ウェハWを保持した搬送アームを上昇させて3個の下斜面21から離隔させる。こうして,スピンチャック2から搬送アームにウェハWを受け渡す。その後,ウェハWを保持した搬送アームを水平移動させて開口59から退出させ,ウェハWをチャンバー8内部から搬出する。
【0059】
かかる基板洗浄装置1によれば,円柱状洗浄本体40の外側に柔らかいカーテン状洗浄体41が設けられているため,保持部材13の縦腕15の上部とカーテン状洗浄体41とが接触したとき,カーテン状洗浄体41が内側に押されて変形することで,接触したときの衝撃を吸収できる。従って,保持部材13の縦腕15の上部が破損することを防止できる。円柱状洗浄本体40とカーテン状洗浄体41との間には隙間が形成されているので,カーテン状洗浄体41が円柱状洗浄本体40に接触することを防止できる。従って,円柱状洗浄本体40が破損することを防止できる。以上のように,保持部材13の縦腕15の上部とカーテン状洗浄体41とが接触しても,カーテン状洗浄体41,円柱状洗浄本体40,保持部材13が破損しない。従って,従来よりも縦腕15の上部に近い位置まで円柱状洗浄本体40を移動させ,ウェハWの周縁に近い位置までスクラブ洗浄を行うことができる。
【0060】
さらに,カーテン状洗浄体41は,保持部材13の縦腕15の上部に相対的に押されると,カーテン状洗浄体41の下部が外側に向かって突出するように変形するので,上斜面20の下にカーテン状洗浄体41を侵入させ,上斜面20や,上斜面20の下になっているウェハの表面周縁をスクラブ洗浄することができる。
【0061】
以上,本発明の好適な実施の形態の一例を示したが,本発明はここで説明した形態に限定されないことは勿論であり,適宜変更実施することが可能である。例えば,本実施の形態においては,半導体ウェハを基板として説明したが,その他,LCD基板用ガラス等の基板,CD基板,プリント基板,セラミック基板など,種々のものであっても良い。
【0062】
スピンチャック2の保持部材13は,圧縮ばね25の力によってウェハWを保持するものとして説明したが,かかる構成に限定されず,その他の種々の構成によってウェハWの周縁を保持するものであってもよい。例えば,縦腕15の下部に錘を設け,遠心力によって縦腕15の上部をウェハWの周縁に向かって移動させ,当接させるものであっても良い。
【0063】
洗浄ブラシ5をウェハWの表面の少なくとも中心から周縁付近まで移動させる構成は,アーム37を回動させることにより洗浄ブラシ5を回動させるものに限定されない。例えば,アーム37を水平面内で平行移動させる駆動機構を備え,この駆動機構によりアーム37をウェハWの上方で平行移動させることにより,洗浄ブラシ5をウェハWの表面の少なくとも中心から周縁付近まで直線移動させ,また,洗浄ブラシ5をカップ6内に位置するウェハWの表面の上方からカップ6の外側に位置する洗浄ブラシ洗浄装置の上方まで直線移動させるようにしても良い。
【0064】
洗浄ブラシ5は,ウェハWの表面に接触させるものとして説明したが,勿論,ウェハWの裏面に接触させてスクラブ洗浄しても良い。この場合,ウェハWの裏面はパターンへの影響を配慮する必要が無いので,円柱状洗浄本体40を刷毛状の洗浄体にしても良い。
【0065】
洗浄ブラシ5に取り付けるカーテン状洗浄体41の個数は4個に限定されない。また,円柱状洗浄本体40やカーテン状洗浄体41などの材質は,実施の形態に示したものに限定されない。例えば,円柱状洗浄本体40の材質はPVAとして説明したが,ウレタンであっても良く,カーテン状洗浄体41の材質はウレタンとして説明したが,PVAであっても良い。
【0066】
次に,第2の実施の形態にかかる基板洗浄装置に備えた洗浄ブラシ60の構成について説明する。この第2の実施の形態にかかる基板洗浄装置は,例えば,ウェハWの半導体デバイスが形成されない裏面をスクラブ洗浄する工程に利用される装置であり,洗浄ブラシ60の構成が異なる他は,実施の形態に示した基板洗浄装置1とほぼ同様の構成を有する。ウェハWは裏面を上面とし表面を下面とした状態で,スピンチャック2に保持される。
【0067】
図7において,洗浄ブラシ60の右側は縦断面図を,左側は立面図を示している。洗浄ブラシ60は,略円柱状に形成された円柱状洗浄本体61と,円柱状洗浄本体61の外周面より外側に設けられた刷毛状の12個の刷毛状洗浄体62とを備えている。円柱状洗浄本体61と刷毛状洗浄体62は,洗浄体支持部材63の下部に取り付けられている。このように,洗浄ブラシ60は,円柱状洗浄本体61,12個の刷毛状洗浄体62,洗浄体支持部材63によって構成されている。
【0068】
円柱状洗浄本体61は,実施の形態に示した円柱状洗浄本体40とほぼ同様の構成を有するので,説明を省略する。洗浄体支持部材63は,刷毛状洗浄体62を支持する部分の形状が異なる他は,実施の形態に示した刷毛状洗浄体62とほぼ同様の構成を有するので,説明を省略する。また,洗浄ブラシ60は,実施の形態に示した洗浄ブラシ保持体36に支持される。
【0069】
図8に示すように,12個の刷毛状洗浄体62は,隣り合う刷毛状洗浄体62同士の間に,互いに等間隔の隙間を空けた状態で,円筒状に並べて設けられており,12個の刷毛状洗浄体62によって円柱状洗浄本体61の外周面を包囲するように配置されている。即ち,スポンジ状の円柱状洗浄本体61から隙間を空けて離隔した位置に12個の刷毛状洗浄体62が配置された状態となっている。
【0070】
各刷毛状洗浄体62は,例えば合成樹脂繊維等の細い毛を多数本束ね,円柱状にした刷毛状のブラシであり,洗浄体支持部材63の下面にそれぞれ植毛されている。刷毛状洗浄体62の上部は洗浄体支持部材63の下面に固定され,固定された部分からウェハWの裏面に向かって略垂直に垂下している。
【0071】
洗浄ブラシ60を回転させると,円柱状洗浄本体61の中心軸を中心として,円柱状洗浄本体61及び12個の刷毛状洗浄体62が一体的に回転する。即ち,円柱状洗浄本体61の外側で12個の刷毛状洗浄体62が回転する状態となる。洗浄ブラシ5を回転させながら,円柱状洗浄本体61の底面と12個の刷毛状洗浄体62の下端をウェハWの裏面に接触させることによって,ウェハWの裏面をスクラブ洗浄することができる。
【0072】
刷毛状洗浄体62の刷毛状の部分,即ち,洗浄体支持部材63に固定された上部より下の部分は,ウェハWの裏面から縦腕15の上端までの高さより高く形成されている。刷毛状洗浄体62は変形しやすく,縦腕15の上部に接触しても破損することは無く,縦腕15の上部に押されて円柱状洗浄本体61の位置する内側に向かって移動したり,内側に凸になるように変形する。また,刷毛状洗浄体62が縦腕15の上部に接触しても,縦腕15の上部に衝撃を与えない。即ち,刷毛状洗浄体62を円柱状洗浄本体61の周囲に備えることで,円柱状洗浄本体61が縦腕15の上部に接触して破損することを防止でき,さらに,縦腕15の上部の破損や,ウェハWがスピンチャック2から脱落することを防止できる。円柱状洗浄本体61と刷毛状洗浄体62との間には,所定の隙間が設けられているため,刷毛状洗浄体62が内側に移動したり,内側に向かって凸になるように変形しても,刷毛状洗浄体62が円柱状洗浄本体61に接触しないようになっている。従って,円柱状洗浄本体61が刷毛状洗浄体62と接触して破損することを防止できる。即ち,刷毛状洗浄体62を備えた洗浄ブラシ60は,従来の洗浄ブラシよりも上斜面20に近い位置に接触させても安全である。かかる洗浄ブラシ5を備えた基板洗浄装置1は,従来のものよりもウェハWの周縁に近い位置までスクラブ洗浄することができる。
【0073】
また,刷毛状洗浄体62の下部が保持部材13の下方,即ち,上斜面20とウェハWの裏面との間に侵入し,ウェハWの裏面において上斜面20の下方に位置する部分を,刷毛状洗浄体62の下端によって,スクラブ洗浄することができる。さらに,刷毛状洗浄体62の側部が上斜面20に接触すると,上斜面20に付着した塵埃等を除去することもできる。
【0074】
なお,隣り合う刷毛状洗浄体62同士の間には,隙間が形成されているため,円柱状洗浄本体61によってこすり取った塵埃等の異物や,円柱状洗浄本体61の周囲の処理液を,刷毛状洗浄体62同士の間の隙間を通して外側に排出することができる。従って,刷毛状洗浄体62と円柱状洗浄本体61との間に塵埃等の異物や処理液が溜まることを防止できる。
【0075】
かかる第2の実施の形態においては,円柱状洗浄本体61は,刷毛状の洗浄体にしても良い。刷毛状洗浄体62の数は12個に限定されない。洗浄ブラシ60は,ウェハWの裏面に接触させるものとして説明したが,勿論,ウェハWの表面に接触させてスクラブ洗浄しても良い。この場合,刷毛状洗浄体62の材質は,ウェハWの裏面に接触させるものより柔軟なものとして,パターンに傷を付けるなどの悪影響を与えないように配慮することが好ましい。
【0076】
次に,本発明の第3の実施の形態にかかる基板洗浄装置に備えた洗浄ブラシ65の構成について説明する。この第3の実施の形態にかかる基板洗浄装置は,例えばウェハWの裏面のスクラブ洗浄に利用される装置であり,洗浄ブラシ65の構成が異なる他は,実施の形態に示した基板洗浄装置1とほぼ同様の構成を有する。ウェハWは裏面を上面とし表面を下面とした状態で,スピンチャック2に保持される。
【0077】
図9において,洗浄ブラシ65の右側は縦断面図を,左側は立面図を示している。洗浄ブラシ65は,4個の洗浄体ブロック66からなるスポンジ状洗浄本体67と,洗浄体ブロック66同士の間に外側に傾斜するように設けられた,第2の洗浄体としての8個の刷毛状洗浄体68とを備えている。4個の洗浄体ブロック66と8個の刷毛状洗浄体68は,洗浄体支持部材69の下部に取り付けられている。このように,洗浄ブラシ65は,4個のスポンジ状洗浄本体67,8個の刷毛状洗浄体68,洗浄体支持部材69によって構成されている。
【0078】
洗浄体支持部材69は,各刷毛状洗浄体68,スポンジ状洗浄本体67を支持する部分の形状が異なる他は,実施の形態に示した洗浄体支持部材42とほぼ同様の構成を有するので,説明を省略する。また,洗浄ブラシ65は,実施の形態に示した洗浄ブラシ保持体36に支持される。
【0079】
スポンジ状洗浄本体67は,例えばPVA(ポリビニルアルコール)のような合成樹脂を材質としたスポンジブラシであり,円弧状の4分割された洗浄体ブロック66をリング状に配置した形状をしている。スポンジ状洗浄本体67の外周面は,略円筒状に形成されている。スポンジ状洗浄本体67の中央部には,図10に示すように,略円形状の空間が形成されている。洗浄体支持部材69の中央に形成された主連通孔50は,このスポンジ状洗浄本体67中央部の空間の上部に開口している。スポンジ状洗浄本体67の底面,即ち,ウェハWに接触させる接触面は,リング状に形成されている。
【0080】
各洗浄体ブロック66は,スポンジ状洗浄本体67の外周面の一部を構成する4分割された円筒面状の外周面と,スポンジ状洗浄本体67中央部の内周面の一部を構成する4分割された円筒面状の内周面と,鉛直に設けられ互いに直交する2個の側面と,スポンジ状洗浄本体67の略リング状の底面の一部を構成する約90°の角度をなす扇形状の底面を有する。これら4個の洗浄体ブロック66は,スポンジ状洗浄本体67の中央部を中心として,側面同士の間に隙間を設けて隣り合わせるようにして,リング状に並ぶように配置されている。また,図9に示すように,各洗浄体ブロック66は,洗浄体支持部材69の周縁から,洗浄体支持部材69の中央に形成された主連通孔50の周縁までの間の上面に,上部が固定され,底面が略水平になるように支持されている。
【0081】
図10に示すように,隣り合う洗浄体ブロック66の側面同士の間には,隙間がそれぞれ設けられている。各洗浄体ブロック66同士の間に設けた隙間は,スポンジ状洗浄本体67中央部の空間からスポンジ状洗浄本体67外周面に向かって放射するように形成されている。また,隣り合う隙間同士の間の角度がそれぞれ約90°になるように,即ち,隙間が十字状に放射するように形成されている。
【0082】
各刷毛状洗浄体68は,例えば合成樹脂繊維等の細い毛を多数本束ねた刷毛状のブラシであり,洗浄体ブロック66同士の間に設けた隙間にそれぞれ配置されている。図9に示すように,各刷毛状洗浄体68の上部は洗浄体支持部材69の下面に固定され,固定された部分から接触させる側に向かうほど外側に向かうように,傾斜した姿勢で支持されている。各刷毛状洗浄体68は,細い毛を円柱状に束ねた形状であるが,下端は,ウェハWの裏面に接触するように,刷毛状洗浄体68が傾斜する方向に対して斜めに揃えられている。
【0083】
図10に示すように,洗浄ブラシ65をウェハWの裏面に接触させる側からみると,4個の洗浄体ブロック66の間に十字状の隙間が形成されており,2個の洗浄体ブロック66同士の間の隙間に,それぞれ2つの刷毛状洗浄体68が中央側と外周側に並ぶように配置されている。即ち,8個の刷毛状洗浄体68が十字状に並んだ状態となっている。
【0084】
また,8個の刷毛状洗浄体68のうち,外周側に配置された4個の刷毛状洗浄体68の下部は,スポンジ状洗浄本体67の外周面よりも外側に突出するように傾斜させて配置されている。即ち,スポンジ状洗浄本体67の底面の外側に,刷毛状洗浄体68の端部が4箇所に突設された状態となっている。洗浄ブラシ65をウェハWの裏面に当接させる側からみると,外側の刷毛状洗浄体68の下端が,洗浄ブラシ65の中央を中心として互いに約90°の角度をなす位置で,スポンジ状洗浄本体67の底面周縁より外側に突出するように配置されている。
【0085】
図9に示すように,外周側の4個の刷毛状洗浄体68の下部は,スポンジ状洗浄本体67の外側に斜めに突出しており,洗浄ブラシ65を縦腕15の上部に近づけても,上斜面20に接触しない角度になっている。従って,刷毛状洗浄体68の下部は,縦腕15の上部とウェハWの裏面との間に侵入して,ウェハWの裏面において上斜面20の下方に位置する部分に接触することができる。
【0086】
洗浄ブラシ65を回転させると,洗浄ブラシ65の中心軸を中心として,4個の洗浄体ブロック66及び8個の刷毛状洗浄体68が一体的に回転する。そして,4個の洗浄体ブロック66の外側で4個の刷毛状洗浄体68の下部が回転する状態となる。洗浄ブラシ65を回転させながら,4個の洗浄体ブロック66の底面と8個の刷毛状洗浄体68の下端とをウェハWの裏面にそれぞれ接触させることによって,ウェハWの裏面をスクラブ洗浄することができる。
【0087】
洗浄ブラシ65によるウェハW裏面のスクラブ洗浄において,洗浄ブラシ65は,スポンジ状洗浄本体67の外周面が縦腕15の上部に接触しない位置まで,ウェハWの裏面周縁付近に移動させるようにする。ウェハWの裏面周縁付近に移動したとき,刷毛状洗浄体68の下部は,縦腕15の上部とウェハWの裏面との間に侵入するので,ウェハWの裏面において上斜面20の下方に位置する部分を刷毛状洗浄体68の下端によってスクラブ洗浄できる。かかる洗浄ブラシ65を備えた基板洗浄装置は,従来のものよりもウェハWの周縁に近い位置までスクラブ洗浄することができる。
【0088】
なお,刷毛状洗浄体68と洗浄体ブロック66の間や,刷毛状洗浄体68同士の間には,隙間が形成されているため,これらの隙間から塵埃等の異物や処理液を洗浄ブラシ65の外側に排出でき,隙間に塵埃等の異物や処理液が溜まることを防止できる。
【0089】
かかる第3の実施の形態においては,洗浄体ブロック66の数は4個に限定されず,スポンジ状洗浄本体67は他の個数の洗浄体ブロックに分割されていてもよい。刷毛状洗浄体68の数は8個に限定されない。洗浄ブラシ65は,ウェハWの裏面に接触させるものとして説明したが,勿論,ウェハWの表面に接触させてスクラブ洗浄しても良い。この場合,刷毛状洗浄体68の材質は,ウェハWの裏面に接触させるものより柔軟なものとして,パターンに傷を付けるなどの悪影響を与えないように配慮することが好ましい。なお,刷毛状洗浄体68を変形しやすい材質にすれば,刷毛状洗浄体68が上斜面20に接触しても,衝撃を吸収でき,さらに安全である。
【0090】
次に,第4の実施の形態にかかる基板洗浄装置に備えた洗浄ブラシ70の構成について説明する。この第4の実施の形態にかかる基板洗浄装置は,例えばウェハWの裏面のスクラブ洗浄に利用される装置であり,洗浄ブラシ70の構成が異なる他は,実施の形態に示した基板洗浄装置1とほぼ同様の構成を有する。ウェハWは裏面を上面とし表面を下面とした状態で,スピンチャック2に保持される。
【0091】
図11において,洗浄ブラシ70の右側は縦断面図を,左側は立面図を示している。洗浄ブラシ70は,外側に傾斜するように設けられた12個の刷毛状洗浄体71を備えている。12個の刷毛状洗浄体71は,洗浄体支持部材72の下部に取り付けられている。このように,洗浄ブラシ70は,12個の刷毛状洗浄体71と洗浄体支持部材72によって構成されている。
【0092】
洗浄体支持部材72は,各刷毛状洗浄体71を支持する部分の形状が異なる他は,実施の形態に示した洗浄体支持部材42とほぼ同様の構成を有するので,説明を省略する。また,洗浄ブラシ70は,実施の形態に示した洗浄ブラシ保持体36に支持される。
【0093】
図12に示すように,12個の刷毛状洗浄体71は,洗浄ブラシ70の中央部を中心として,放射状に並べて設けられており,隣り合う刷毛状洗浄体71同士の間には,互いに等間隔に隙間が形成されている。
【0094】
各刷毛状洗浄体71は,例えば合成樹脂繊維等の細い毛を多数本束ねた刷毛状のブラシであり,洗浄体支持部材72の下面にそれぞれ植毛されている。各刷毛状洗浄体71の上部は洗浄体支持部材72の下面に固定され,固定された部分から下に向かうほど外側に向かうように,傾斜した姿勢で支持されている。洗浄ブラシ70をウェハWの裏面に当接させる側からみると,12個の刷毛状洗浄体71は,洗浄ブラシ70の中心から放射するように,隣り合う刷毛状洗浄体71同士の間の角度がそれぞれ約30°になるように向けられている。各刷毛状洗浄体71は,細い毛を円柱状に束ねた形状であるが,下端は,ウェハWの裏面に接触するように斜めに形成されている。
【0095】
洗浄ブラシ70を回転させると,洗浄ブラシ70の中心軸を中心として,12個の刷毛状洗浄体71が回転する状態となる。洗浄ブラシ70をウェハWの裏面に近接させると,12個の刷毛状洗浄体71の下端がウェハWの裏面にそれぞれ接触する。12個の刷毛状洗浄体71を回転させながらウェハWの裏面に接触させることによって,ウェハWの裏面をスクラブ洗浄することができる。
【0096】
12個の刷毛状洗浄体71の下部は,外側に斜めに突出しており,洗浄ブラシ70を縦腕15の上部に近づけても,上斜面20に接触しない角度になっている。従って,洗浄ブラシ70をウェハWの裏面周縁付近に移動させたとき,刷毛状洗浄体71の下部が縦腕15の上部の下方,即ち,上斜面20とウェハWの裏面との間に刷毛状洗浄体71の下部が侵入し,ウェハWの裏面において上斜面20の下方に位置する部分を,刷毛状洗浄体71の下端によって,スクラブ洗浄することができる。
【0097】
かかる第4の実施の形態においては,刷毛状洗浄体71の数は12個に限定されない。洗浄ブラシ70は,ウェハWの裏面に接触させるものとして説明したが,勿論,ウェハWの表面に接触させてスクラブ洗浄しても良い。この場合,刷毛状洗浄体71の材質は,ウェハWの裏面に接触させるものより柔軟なものとして,パターンに傷を付けるなどの悪影響を与えないように配慮することが好ましい。なお,刷毛状洗浄体71を変形しやすい材質にすれば,刷毛状洗浄体71が上斜面20に接触しても,衝撃を吸収でき,さらに安全である。
【0098】
【発明の効果】
洗浄ブラシに柔らかいカーテン状洗浄体や,刷毛状洗浄体を設けることにより,スピンチャックの保持部材に近接した位置まで,洗浄ブラシを移動させることができる。また,保持部材の下方に位置する部分に,カーテン状洗浄体や刷毛状洗浄体を接触させることができる。従って,ウェハの周縁付近までスクラブ洗浄を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる基板洗浄装置の概略斜視図である。
【図2】本発明にかかる基板洗浄装置内部の概略立面図である。
【図3】保持部材と洗浄ブラシの構成を示す説明図である。
【図4】洗浄ブラシをウェハに接触させる側から見た状態を示す説明図である。
【図5】カーテン状洗浄体の立面図である。
【図6】洗浄体支持部材の構成を示す説明図である。
【図7】第2の実施の形態にかかる洗浄ブラシの構成を示す説明図である。
【図8】第2の実施の形態にかかる洗浄ブラシをウェハに接触させる側から見た状態を示す説明図である。
【図9】第3の実施の形態にかかる洗浄ブラシの構成を示す説明図である。
【図10】第3の実施の形態にかかる洗浄ブラシをウェハに接触させる側から見た状態を示す説明図である。
【図11】第4の実施の形態にかかる洗浄ブラシの構成を示す説明図である。
【図12】第4の実施の形態にかかる洗浄ブラシをウェハに接触させる側から見た状態を示す説明図である。
【符号の説明】
W ウェハ
1 基板洗浄装置
2 スピンチャック
5 洗浄ブラシ
13 保持部材
15 縦腕
40 円柱状洗浄本体
41 カーテン状洗浄体

Claims (9)

  1. 周縁を保持部材によって保持されて回転する基板の表面又は裏面に接触し,前記基板の少なくとも中心から周縁付近まで移動することにより,基板の表面又は裏面を洗浄する洗浄ブラシであって,
    洗浄本体から隙間を空けて離隔した位置に,内側に向かって変形可能な洗浄体を備えることを特徴とする,洗浄ブラシ。
  2. 前記変形可能な洗浄体は,端部が外側に向かって突出するように変形することを特徴とする,請求項1に記載の洗浄ブラシ。
  3. 前記変形可能な洗浄体をカーテン状のスポンジで形成したことを特徴とする,請求項1又は2に記載の洗浄ブラシ。
  4. 前記変形可能な洗浄体を刷毛状に形成したことを特徴とする,請求項1又は2に記載の洗浄ブラシ。
  5. 周縁を保持部材によって保持されて回転する基板の表面又は裏面に接触し,前記基板の少なくとも中心から周縁付近まで移動することにより,基板の表面又は裏面を洗浄する洗浄ブラシであって,
    洗浄本体の端部の外側に,第2の洗浄体を突設したことを特徴とする,洗浄ブラシ。
  6. 前記洗浄本体を複数の洗浄体ブロックによって構成し,
    前記洗浄体ブロック同士の間に,第2の洗浄体を備え,
    前記第2の洗浄体を,前記第2の洗浄体の端部側に向かうほど前記洗浄本体の外側に向かうように傾斜させて備えたことを特徴とする,請求項5に記載の洗浄ブラシ。
  7. 前記第2の洗浄体を刷毛状に形成したことを特徴とする,請求項5又は6に記載の洗浄ブラシ。
  8. 前記洗浄本体をスポンジで形成したことを特徴とする,請求項1〜7のいずれかに記載の洗浄ブラシ。
  9. 請求項1〜8のいずれかに記載の洗浄ブラシと,複数の保持部材によって基板の周縁を保持し,基板を回転させるスピンチャックとを備えた基板洗浄装置。
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