JP2017183516A - 基板処理方法、基板処理装置およびプログラム記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】
基板の洗浄効率を低下させることなくエッジオーバースキャンを実施するための方法および装置を提供する。
【解決手段】
基板主面のブラシ洗浄にあたり、基板を水平に保持し前記基板の中心を通る回転軸（ＡＸ）の周りに前記基板を回転させる基板保持回転工程と、前記ブラシ（３０、３００、３１０、３２０、３３０）を前記基板に接近させることにより、前記ブラシと前記主面とが当接する当接領域を形成するブラシ当接工程と、前記当接状態を維持しつつ、基板径方向について基板の中心から外周へと向かう方向に前記ブラシを移動させる第１移動工程と、前記当接状態を維持しつつ、前記ブラシと前記主面とが当接した当接領域の基板径方向長さが減少するようにブラシの形状を変形させるブラシ変形工程と、前記ブラシ変形工程の後に、基板径方向について基板の中心から外周方向へと前記ブラシを移動させる第２移動工程が行われる。
【選択図】図４

Description

この発明は、処理対象の基板に対して処理液を用いた処理を施すための方法および装置に関する。処理対象の基板には、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、フォトマスク用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板などの各種の基板が含まれる。これら基板を以下、「基板」と総称する。

特許文献1には、基板を一枚ずつブラシを用いてスクラブ洗浄する枚葉式の基板処理装置が開示されている。
こうした基板処理装置では、基板のまわりに配置された複数のチャックピンで基板を水平に把持しながら基板の中央部を通る鉛直な回転軸線ＡＸまわりに回転させるスピンチャックと、スピンチャックに保持されている基板に押し付けられるブラシと、スピンチャックが基板を回転させているときに一部のチャックピンだけを基板から離すマグネットプレートおよびマグネット昇降機構とを備えている。ブラシは、基板の上面当接した状態で基板上面に沿って平行移動される。これにより、ブラシが基板に当接する部位がブラシ洗浄される。

基板の周縁部をブラシで洗浄する際には、ブラシとチャックピンとの干渉が問題となる。この問題に対処するため、例えば上記特許文献１では、一部のチャックピンだけを基板から離すことによりブラシとチャックピンの干渉を回避しつつ基板の周縁部を洗浄している。

特許第４９３９３７６号公報

しかしながら、上記特許文献１で示す方法では、基板端部（ベベルまたはエッジ周辺）のパーティクル等の汚染を充分に除去できない場合がある。

具体的には、特許文献１に例示される方法などによりブラシの当接面が基板端部に届くようにブラシ走査は可能である。しかし、こうしたブラシ走査は基板の内側から外側方向への力が働く一方でチャックピンの一部が基板と離合しているため。基板保持が不安定となる。このため、基板の回転数は低回転（数１０ｒｐｍから数百ｒｐｍ程度）に抑えられる。こうした低回転時におけるブラシ洗浄では充分に汚染除去が出来ないという経験的な知見がある。特許文献１の方法では、基板を高回転とさせた上でのブラシ洗浄を実行することが困難である。

加えて、特許文献１の方法では、多くの場合いわゆるエッジオーバースキャンが実行できないため、ブラシ汚染が基板に転移し残留するという問題がある。エッジオーバースキャンとは、洗浄終了後において、ブラシと基板の当接状態を保ちつつブラシを基板の外周方向に向かい、ブラシが基板に全く当接しない領域まで水平移動させるという走査手法である。ブラシ洗浄の後は、こうしたエッジオーバースキャンにてブラシを基板から離合しないと、基板との離合箇所にブラシ汚染が転移し残留するという問題がある。

ここで、チャックピンが「開状態」となり基板から離合したときのチャックピンと基板との間隙の大きさは典型的には数ｍｍから１０数ｍｍ程度であり、ブラシが基板と当接する当接面の基板径方向の幅は典型的には典型的には１０ｍｍから数１０ｍｍである。チャックピンとブラシが干渉しないようにエッジオーバースキャンを行うには、チャックピンと基板との間隙の大きさが、ブラシの当接面の基板径方向の幅よりも大きい必要があるが、多くの場合ブラシに対して間隙は小さすぎるため、ブラシとチャックピンは干渉してします。従って、多くの場合、特許文献１の方法では、エッジオーバースキャンを実行することができない。

ブラシのサイズを小さくすることで、この問題に対処することも可能ではあるが、この場合、洗浄の処理効率の低下などが問題となる。

そこで、本発明の目的の一つは、基板の洗浄効率を低下させることなく、エッジオーバースキャンを実施するための方法および装置を提供することである。

上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）の主面をブラシ（３０、３００、３１０、３２０）で洗浄する基板洗浄方法であって、基板（Ｗ）を水平に保持し、前記基板（Ｗ）の中心を通る回転軸（ＡＸ）の周りに前記基板（Ｗ）を回転させる基板保持回転工程と、前記ブラシを前記基板（Ｗ）に接近させることにより、前記ブラシ（３０）と前記主面とが当接する当接領域を形成するブラシ当接工程と、前記当接状態を維持しつつ、基板径方向について基板（Ｗ）の中心から外周へと向かう方向に前記ブラシを移動させる第１移動工程と、前記当接状態を維持しつつ、前記ブラシと前記主面とが当接した当接領域の基板径方向長さが減少するようにブラシの形状を変形させるブラシ変形工程と、前記ブラシ変形工程の後に、基板径方向について基板（Ｗ）の中心から外周へと向かう方向へと前記ブラシを移動させる第２移動工程とを備えており、前記第２移動工程は、前記当接状態が解消されるに至るまで行われることを特徴とする。

なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。

請求項１に記載の発明によれば、ブラシ（３０、３００、３１０、３２０、３３０）を用いた洗浄において、第１移動工程と第２移動工程とでブラシ（３０）の形状を変化させることにより、工程に応じたブラシ形状にて洗浄を行うことが可能となる。

上記の目的を達成するための請求項２記載の発明は、請求項１に記載の基板処理方法であって、前記基板保持回転工程における基板（Ｗ）の保持が、開状態と閉状態に切替可能な複数のチャックピン（４７）を用いておこなわれ、前記第２移動工程において、前記複数のチャックピンの少なくとも１つと前記基板との間に間隙Ｄが形成されることを特徴とする。

上記の目的を達成するための請求項３記載の発明は、請求項２に記載の基板処理方法であって、前記第１移動工程における当接領域の基板径方向長さＬ１と、前記第２移動工程における当接領域の基板径方向長さＬ２と、前記間隙Ｄとの間に、Ｌ１＞Ｄ＞Ｌ２の関係が成り立つことを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、第２移動工程（いわゆるエッジオーバスキャン）において、Ｄ＞Ｌ２の関係が成り立つため、ブラシ（３０、３００、３１０、３２０、３３０）とチャックピン（４７）が干渉しないように第２移動工程を行うことが可能となる。さらに、Ｌ１＞Ｄの関係が成り立つため、第１移動工程において効率よくブラシ洗浄を行うことが可能となる。

上記の目的を達成するための請求項４記載の発明は、請求項１乃至３に記載の基板処理方法であって、前記ブラシ変形工程が、前記ブラシ（３０、３００、３１０、３２０）を前記基板（Ｗ）に対して、相対的に鉛直移動させることにより行われることを特徴とする。

上記の目的を達成するための請求項５記載の発明は、請求項１乃至４に記載の基板処理方法であって、前記ブラシ（Ｗ）が、主ブラシ（３０Ａ、３００Ａ、３１０Ａ、３２０Ａ）と副ブラシ（３０Ｂ、３００Ａ、３１０Ａ、３２０Ａ）を備えており、前記主ブラシの基板径方向長さＤ１と、前記副ブラシの基板径方向長さＤ２について、Ｄ１＞Ｄ＞Ｄ２の関係が成り立つことを特徴とする。

上記の目的を達成するための請求項６記載の発明は、請求項５に記載の基板処理方法であって、前記副ブラシ（３０Ｂ、３００Ｂ）が前記主ブラシ（３０Ａ、３００Ａ）の下面に固定されていることを特徴とする。

上記の目的を達成するための請求項７記載の発明は、請求項５に記載の基板処理方法であって、前記副ブラシ（３１０Ｂ）が前記主ブラシ（３１０Ａ）の側面に固定されていることを特徴とする。

上記の目的を達成するための請求項８記載の発明は、請求項５に記載の基板処理方法であって、前記副ブラシ（３２０Ｂ）が前記主ブラシ（３２０Ａ）の側面に擦動可能に設置されていることを特徴とする。

上記の目的を達成するための請求項９記載の発明は、請求項５乃至８に記載の基板処理方法であって、前記副ブラシ（３０Ｂ、３００Ｂ、３１０Ｂ、３２０Ｂ）の材質が、前記主ブラシ（３０Ａ、３００Ａ、３１０Ａ、３２０Ａ）の材質よりも低い剛性を有することを特徴とする。

上記の目的を達成するための請求項１０記載の発明は、基板（Ｗ）の主面をブラシ（３０、３００、３１０、３２０、３３０）で洗浄するための基板処理装置であって、開状態と閉状態に切替可能な複数のチャックピン（４７）を有し、基板（Ｗ）を保持するための基板保持機構と、前記基板（Ｗ）の主面を洗浄するためのブラシ（３０、３００、３１０、３２０、３３０）と、前記ブラシを鉛直方向に移動するための鉛直移動機構（６１Ｂ）と、基板径方向について基板の中心から外周へと向かう方向に前記ブラシを移動させるための水平移動機構（６１Ａ、６１Ｃ）とを備えており、前記ブラシが前記基板に対して、前記鉛直移動機構について移動されることにより、前記ブラシと前記主面とが当接した当接領域の基板径方向長さが、Ｌ１とＬ２の値をとるように前記ブラシの形状が変形され、前記Ｌ１、Ｌ２と、前記開状態におけるチャックピン（４７）と基板（Ｗ）との間隙Ｄとの間に、Ｌ１＞Ｄ＞Ｌ２の関係が成り立つことを特徴とする。

請求項１０記載の発明によれば、ブラシを基板の端部を超えて走査させるいわゆるエッジオーバスキャンを実施する際に、Ｄ＞Ｌ２の関係が成り立つため、ブラシとチャックピンが干渉しないように当該エッジオーバスキャンを行うことが可能となる。さらに、Ｌ１＞Ｄの関係が成り立つため、第１移動工程において効率よくブラシ洗浄を行うことが可能となる。

上記の目的を達成するための請求項１１記載の発明は、請求項１０に記載の基板処理装置（１）であって、前記鉛直移動機構が前記ブラシ（３０、３００、３１０、３２０）を鉛直方向に移動させることにより前記ブラシの形状が変化することを特徴とする。

上記の目的を達成するための請求項１２記載の発明は、請求項１０乃至１１に記載の基板処理装置（１）であって、前記ブラシ（３０、３００、３１０、３２０）が主ブラシ（３０Ａ、３００Ａ、３１０Ａ、３２０Ａ）と副ブラシ（３０Ｂ、３００Ｂ、３１０Ｂ、３２０Ｂ）とを備えており、前記主ブラシの基板径方向長さＤ１と、前記副ブラシの基板径方向長さＤ２について、Ｄ１＞Ｄ＞Ｄ２の関係が成り立つことを特徴とする。

上記の目的を達成するための請求項１３記載の発明は、請求項１２に記載の基板処理装置（１）であって、前記副ブラシ（３０Ｂ、３００Ｂ）が前記主ブラシ（３０Ａ、３００Ａ）の下面に固定されていることを特徴とする。

上記の目的を達成するための請求項１４記載の発明は、請求項１２に記載の基板処理装置（１）であって、前記副ブラシ（３１０Ｂ）が前記主ブラシ（３１０Ａ）の側面に固定されていることを特徴とする。

上記の目的を達成するための請求項１５記載の発明は、請求項１２に記載の基板処理装置（１）であって、前記副ブラシ（３２０Ｂ）が前記主ブラシ（３２０Ａ）の側面に擦動可能に設置されていることを特徴とする。

上記の目的を達成するための請求項１６記載の発明は、請求項１２乃至１５に記載の基板処理装置（１）であって、前記副ブラシ（３０Ｂ、３００Ｂ、３１０Ｂ、３２０Ｂ）の材質が、前記主ブラシ（３０Ａ、３００Ａ、３１０Ａ、３２０Ａ）の材質よりも低い剛性を有することを特徴とする。

上記の目的を達成するための請求項１７記載の発明は、基板（Ｗ）の主面をブラシ（３０、３００、３１０、３２０）で洗浄する基板洗浄方法を実行するプログラムを記録したプログラム記録媒体であって、当該基板洗浄方法が、基板を水平に保持し、前記基板の中心を通る回転軸（ＡＸ）の周りに前記基板を回転させる基板保持回転工程と、前記ブラシを前記基板に接近させることにより、前記ブラシと前記主面とが当接する当接領域を形成するブラシ当接工程と、前記当接状態を維持しつつ、基板径方向について基板の中心から外周へと向かう方向に前記ブラシを移動させる第１移動工程と、前記当接状態を維持しつつ、前記ブラシと前記主面とが当接した当接領域の基板径方向長さが減少するようにブラシの形状を変形させるブラシ変形工程と、前記ブラシ変形工程の後に、基板径方向について基板の中心から外周へと向かう方向へと前記ブラシを移動させる第２移動工程とを備えており、前記第２移動工程は、前記当接状態が解消されるに至るまで行われることを特徴とする。

請求項１７に記載の発明によれば、ブラシ（３０、３００、３１０、３２０、３３０）を用いた洗浄において、第１移動工程と第２移動工程とでブラシ（３０）の形状を変化させることにより、工程に応じたブラシ形状にて洗浄を行うことが可能となる。

上記の目的を達成するための請求項１８に記載の発明は、請求項１７に記載のプログラム記録媒体であって、前記基板保持回転工程における基板の保持が、開状態と閉状態に切替可能な複数のチャックピンを用いておこなわれ、前記第２移動工程において、前記複数のチャックピンの少なくとも１つと前記基板との間に間隙Ｄが形成されることを特徴とする。

上記の目的を達成するための請求項１９記載の発明は、請求項１８に記載のプログラム記録媒体であって、前記第１移動工程における当接領域の基板径方向長さＬ１と、前記第２移動工程における当接領域の基板径方向長さＬ２と、前記間隙Ｄとの間に、Ｌ１＞Ｄ＞Ｌ２の関係が成り立つことを特徴とする。

請求項１９に記載の発明によれば、第２移動工程（いわゆるエッジオーバスキャン）において、Ｄ＞Ｌ２の関係が成り立つため、ブラシ（３０、３００、３１０、３２０、３３０）とチャックピン（４７）が干渉しないように第２移動工程を行うことが可能となる。さらに、Ｌ１＞Ｄの関係が成り立つため、第１移動工程において効率よくブラシ洗浄を行うことが可能となる。

上記の目的を達成するための請求項２０に記載の発明は、請求項１７乃至１９に記載のプログラム記録媒体であって、前記ブラシ変形工程が、前記ブラシを前記基板に対して、相対的に鉛直移動させることにより行われることを特徴とする。

上記の目的を達成するための請求項２１に記載の発明は、請求項１７乃至２０に記載のプログラム記録媒体であって、前記ブラシが、主ブラシと副ブラシを備えており、前記主ブラシの基板径方向長さＤ１と、前記副ブラシの基板径方向長さＤ２について、Ｄ１＞Ｄ＞Ｄ２の関係が成り立つことを特徴とする。

上記の目的を達成するための請求項２２に記載の発明は、請求項２１に記載のプログラム記録媒体であって、前記副ブラシが前記主ブラシの下面に固定されていることを特徴とする。

上記の目的を達成するための請求項２１に記載の発明は、請求項２１に記載のプログラム記録媒体であって、前記副ブラシが前記主ブラシの側面に固定されていることを特徴とする。

上記の目的を達成するための請求項２４に記載の発明は、請求項２１に記載のプログラム記録媒体であって、前記副ブラシが前記主ブラシの側面に擦動可能に設置されていることを特徴とする。

上記の目的を達成するための請求項２５に記載の発明は、請求項２１乃至２４に記載のプログラム記録媒体であって、前記副ブラシの材質が、前記主ブラシの材質よりも低い剛性を有することを特徴とする。

第１実施形態に係る基板処理装置１の構成を示す模式図である。 第１実施形態に係る処理液供給機構２００の構成を示す模式図である。 第１実施形態に係る制御機構１００の構成を示す模式図である。 第１実施形態に係るブラシ３０の構造を示す側面図である。 ブラシ３０の変形の仕組みを説明するための模式図である。 ブラシ３０の変形の仕組みを説明するための模式図である。 第１実施形態における処理の流れを説明するためのフロー図である。 ブラシ、基板、チャックピンとの関係を説明するための模式図である。 ブラシ、基板、チャックピンとの関係を説明するための模式図である。 ブラシ、基板、チャックピンとの関係を説明するための模式図である。 ブラシ、基板、チャックピンとの関係を説明するための模式図である。 ブラシ、基板、チャックピンとの関係を説明するための模式図である。 ブラシ、基板、チャックピンとの関係を説明するための模式図である。 ブラシ、基板、チャックピンとの関係を説明するための模式図である。 ブラシ、基板、チャックピンとの関係を説明するための模式図である。 ブラシ、基板、チャックピンとの関係を説明するための模式図である。 第２実施形態におけるブラシの構造を説明するための模式図である。 第３実施形態におけるブラシの構造を説明するための模式図である。 第４実施形態におけるブラシの構造を説明するための模式図である。 第５実施形態におけるブラシの構造を説明するための模式図である。

以下、基板処理装置１の構成及び動作を順次説明する。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図面では同様な構成および機能を
有する部分に同じ符号が付され、下記説明では重複説明が省略される。また、各図面は模式的に示されたものである。また、図面を援用した実施形態の説明において、紙面の上下方向は基板処理装置１における鉛直方向に対応する。

［第１の実施形態について］
＜基板処理装置１の構成＞
図１は、実施形態に係る基板処理装置１の構成の一例を表す模式図である。
まず、基板処理装置１を構成する各種部材や機構について説明する。

基板処理装置１の中央部には、基板Ｗを保持回転するためのスピンチャック４１が設置されている。スピンチャック４１は、略円板形状のスピンベース１１５と、スピンベース１１５の下方に連結された円柱状の支軸４３と、支軸４３と連結するスピンベース回転機構５５を備える。

スピンベース１１５の上面の周縁部には、基板Ｗをその周縁から保持するためのチャックピン４７がスピンベース１１５上面の周方向について略等間隔に複数配設されている。スピンベース１１５の内部には、点線で示すチャックピン４７に連結したチャックピン移動機構４０が格納されている。
スピンベース１１５の周縁には、複数のチャックピン４７が配設されている。チャックピン４７は、基板Ｗをその上部に載せるための載置面４７Ａと基板Ｗを周縁から押接させ保持力を与えるための当接面４７Ｂを有している。チャックピン４７は、チャックピン移動機構４０に連結されており、平面視において当接面４７Ｂをスピンベース１１５の外周方向に移動した状態にさせる開状態と、平面視において当接面４７Ｂをスピンベース１１５の内周方向に移動した状態にさせる閉状態とを実現するように、スピンベース１１５の径方向について変位可能である。

基板処理装置１において、スピンチャック４１の隣にアーム移動機構６０が配置されている。アーム移動機構６０は、これに連結するアーム５２を移動させるための可動部６１を備えており、さらに、可動部６１から生じる汚染物を遮蔽するために可動部６１周囲を覆うためのカバー６２を備えている。

アーム５２はその一端がアーム移動機構６０の可動部６１に連結されており、その他端がヘッド５１に連結されている。ヘッド５１の下方には、基板Ｗを洗浄するためのブラシ３０が設置されている。アーム移動機構６０の可動部６１は、ブラシ３０がスピンベース１１５の上面に平行に揺動可能とするための軸回転機構６１Ａを備えている。加えて、可動部６１は、ヘッド５１およびブラシ３０を、スピンベース１１５に対して上下移動させるための上下移動機構６１Ｂを備えている。可動部６１は、ヘッド５１およびブラシをアーム５２の長軸方向に前後させるための図示しない前後移動機構６１Ｃを、軸回転機構６１Ａの代わりに、または軸回転機構６１Ａに加えて備えている構成としても良い。

基板処理装置１は更に、スピンチャック４１で保持された基板Ｗに処理液を供給するための第１ノズルおよび第２ノズルを備える。

以下、図１に加えて適宜図２を参照して第１ノズル及び第２ノズルならびに処理機供給機構２００の構成について説明する。
第１ノズル１０は、配管２１０を通じて処理液供給機構２００から供給される処理液を吐出口１０Ａから吐出可能に構成されている。本実施形態においては、第１ノズル１０は、基板Ｗの主面（上面）の中心に向けて処理液を吐出するように、図示しない固定具により基板Ｗの上部に固定される。第１ノズル１０の固定位置は、第２ノズルやヘッド５１の移動に伴い、これらと干渉しない高さに設定される。

第１ノズル１０は、配管２１０を通じて、図２に示す処理液供給機構２００に接続する。処理液供給機構２００は、処理液タンク２５０に貯留された処理液を、ポンプＰ１により、配管２１０を通じて第１ノズル１０へと供給する。配管２１０には処理液の流量を調整するための流量調整バルブ２１１、配管２２０を開閉する開閉バルブ２１５が介接されている。第１ノズル１０から吐出される処理液の流量は、ポンプＰ１の駆動出力および流量調整バルブ２１１の開度を調整することによって調節され、処理液の吐出の開始・停止は開閉バルブ２１５を開閉することにより実行される。

第２ノズル２０は、配管２２０を通じて処理液供給機構２００から供給される処理吐出口２０Ａから吐出可能に構成されている。処理液供給機構２００は、処理液タンク２５０に貯留された処理液を、ポンプＰ２により、配管２２０を通じて第２ノズル２０へと供給する。配管２２０には配管２２０を流れる処理液の流量を調整するための流量調整バルブ２２１、配管２２０を開閉する開閉バルブ２２５が介接されている。第２ノズル２０から吐出される処理液の流量は、ポンプＰ２の駆動出力および流量調整バルブ２２１の開度を調整することによって調節され、処理液の吐出の開始・停止は開閉バルブ２２５を開閉することにより実行される。

配管２１０と配管２２０は、図２に示すように、独立して共通の処理液タンク２５０に連結する構成としても良いし、処理液タンク２５０に至る手前で共通配管２３０（図示せず）に合流した後、処理液タンク２５０と共通配管２５０が接続する形態としても良い。また、それぞれ異なる処理液タンク２５０Ａ、２５０Ｂ（図示せず）へと連結する構成としても良い。

＜制御機構１００について＞
図１及び図３を参照し、制御機構１００の構成について説明する。
基板処理装置１は、更に制御機構１００を有している。制御機構１００は、チャックピン駆動機構４０、スピンベース回転機構５５、アーム移動機構６０の可動部６１、処理液供給機構２００におけるポンプＰ１及びＰ２、流量調整バルブ２１１及び２２１、開閉バルブ２１５及び２２５などの動作を制御する。

制御機構１００は、ＣＰＵ１２０、処理液供給機構制御部１２１、アーム駆動機構制御部１２２、チャックピン駆動機構制御部１２３、スピンベース回転機構制御部１２４、その他の制御部１２５を備える（図３参照）。

制御機構に接続する記憶部１１０は、処理工程の手順や工程実施に必要な装置制御パラメータなどを格納するレシピや、操作者指示情報、工程ごとの装置制御パラメータや制御信号の値を算出するための各種アルゴリズムを格納する。上記の各制御部は、記憶部１１０と連携して制御信号の値を算出し、装置の処理工程の進行状況に従って、制御信号を接続先に送信する。
制御機構１００は、基板Ｗの処理に伴う処理液飛沫や雰囲気汚染を回避するため、スピンチャック５１との間に設けたスピンチャック５１等を覆う図示しない隔壁の外部に設けた構成とし、制御信号を送受信するための配線を通じて上述の各種機構への通信を行う構成としても良い。

ここで、制御機構１００によるブラシ３０の移動制御について、特に詳しく説明する。

制御機構１００における記憶部１１０には、レシピに対応した基板Ｗの厚み情報が格納されている。また、チャックピン４７の載置面４７Ｂとスピンベース１１５の上面との高さの差についての情報も同様に格納されている。これらの情報に基づいて、制御機構１００における演算部１１５は、チャックピン４７に保持された基板Ｗの主面（上面）とスピンベース１１５の上面との距離を算出できる。

チャックピン４７は、スピンベース１１５内に格納されたチャックピン駆動機構４０により、チャックピン４７はスピンベース１１５に対してスピンベース１１５の径方向に移動可能である。開状態において、基板Ｗは先ずチャックピン４７の載置面４７Ａに載置される。次に閉状態において、チャックピン４７は、その当接面４７Ｂが基板Ｗの回転中心に向かうように径方向に移動する。

ヘッド５１またはブラシ３０のスピンベース１１５に対する相対的な高さおよび水平方向の位置については、アーム移動機構６０を駆動する際の駆動パルスをカウントするなどの従来から用いられた技術を用いて算出することが可能である。
これらの情報から、演算部１１５は、基板Ｗとブラシ３０との高さおよび水平方向についての相対位置関係を算出することが可能である。

制御機構１００における記憶部１１０には、更に、主ブラシ３０Ａ及び副ブラシ３０Ｂそれぞれについての、基板Ｗ径方向の幅Ｄ１およびＤ２、高さＨ１およびＨ２、ならびにヘッド５１に対するブラシ３０の取り付け位置など、ブラシ３０の各部位とスピンベース１１５との相対位置関係、ひいてはブラシ３０の各部位とスピンチャック４１に保持された基板Ｗとの相対位置関係を算出するための情報が格納されている。これら情報及びアーム移動機構６０の駆動パルスなどの制御情報を用いて、レシピに規定されるプロセス要求に応じて、演算部１１５はブラシ３０の各部位とスピンチャック４１、基板Ｗとの相対位置関係が算出される。
こうして算出されたデータに基づき、スピンチャック４１、ひいては基板Ｗに対してブラシ３０を相対移動させる制御が実行される。

＜ブラシ３０の構造の詳細＞
図４は、第１の実施形態に係るブラシ３０の構造を説明するための説明図である。
図４を参照し、ブラシ３０の構造の詳細について説明する。
ブラシ３０は、ヘッド５１の下面に固定されている。
ブラシ３０は、主ブラシ３０Ａと、主ブラシ３０Ａの下面に接合された副ブラシ３０Ｂを備える。

主ブラシ３０Ａは、直径Ｄ１が１０ｍｍ〜数１０ｍｍ、高さＨ１が数１０ｍｍの略円柱の形状を有している。主ブラシ３０Ａを構成する材料としては、例えばＰＶＡ（ポリビニルアルコール）やウレタンなどの弾性変形可能な材料で形成されたスポンジ材（多孔質部材）が選択される。

副ブラシ３０Ｂは、直径Ｄ２が数ｍｍ、高さＨ２が数ｍｍから数１０ｍｍの略円柱の形状を有している。副ブラシ３０Ｂを構成する材料としては、例えば、主ブラシと同様に例えばＰＶＡ（ポリビニルアルコール）やウレタンなどの弾性変形可能な材料で形成されたスポンジ材（多孔質部材）が選択される。主ブラシの主な洗浄箇所は基板主面であり、副ブラシの主な洗浄箇所は基板端部（ベベルまたはエッジ周辺）であるため、前者は基板主面の汚れ、後者は基板端部の汚れとの適合性を考慮して材料特性の選択が行われる。また、本発明におけるブラシ変形を実行する都合上、好ましくは、副ブラシ３０Ｂを構成する材料は、主ブラシ３０Ｂを構成する材料よりも低い剛性のものとする。言い換えると、押圧に対して変形しやすい材料を選択することが望ましい。ブラシ材は、多様な洗浄特性・剛性のものが開発・市販されており選択肢は多い。主ブラシと副ブラシを構成する材料は、上記要求条件を考慮して選択される。

副ブラシ３０Ｂの直径Ｄ２は、スピンチャック４１に基板Ｗを保持した際における基板Ｗの端部と、当該端部に対向するスピンチャック４１を開状態としたときの当該端部からスピンチャック４１までの距離Ｄよりも小さくなるように設計・製作される。
また、副ブラシ３０Ｂは、その高さＨ２が、スピンチャック４１に基板Ｗを保持した際における基板Ｗの上面と、スピンチャック４１の保持ピンの最頂部との鉛直方向高さの差Ｈ１０以上の高さとなるように設計・製作される。

主ブラシ３０Ａと副ブラシ３０Ｂは、一体的に成型されても良いし、別々の部品としてそれぞれを製造し、後に両者を接合しても良い。この場合、一体成型材料自体が、低い剛性、いいかえると押圧に対して変形可能な材料であることが望ましい。

副ブラシ３０Ｂは主ブラシ３０Ａの下面において図４に示すように下面片側に偏心して接合される。基板Ｗの洗浄時においてこの偏心した副ブラシ３０Ｂが平面視において主ブラシ３０Ａよりも中心軸寄りとなるように、ブラシ３０がヘッド５１に接合される。このようにブラシ３０を構成することにより、基板Ｗの洗浄時において副ブラシ３０Ｂが常にブラシ３０Ａよりも中心軸寄りとなる。

図５及び図６を参照し、ブラシ３０の変形の仕組みについて説明する。
図５は、ブラシ３０が変形する前のブラシ形状と基板Ｗとの関係を模式的に示している。この状態においては、副ブラシ３０Ｂのみが基板Ｗに当接している。つまり、ブラシ３０が基板Ｗと当接する当接領域の基板径方向の長さＬ２は副ブラシ３０Ｂの基板径方向の長さＤ２となっている。従って、ブラシ３０の基板径方向についての長さは、基板Ｗの主面高さから、主ブラシ３０Ａと副ブラシ３０Ｂとの接合面高さに至るまでＤ２となる。
主ブラシ３０Ａと副ブラシ３０Ｂとの接合面高さから、ヘッド５１と主ブラシ３０Ａとの接合面高さまでについては、ブラシ３０の基板径方向についての長さは主ブラシ３０Ａの基板径方向の長さＤ１である。

図５の状態からブラシ３０を基板Ｗに押し付けると、ブラシ３０が図６の矢印Ａ１に示す方向（鉛直下方）に移動し、これに伴いブラシ３０が変形する。主ブラシ３０Ａを構成する材料よりも、副ブラシ３０Ｂを構成する材料の剛性が低い場合、ブラシ３０を基板Ｗに押し付けることによって、主として副ブラシ３０Ｂが変形する。さらにブラシ３０の矢印Ａ１方向への移動が続く結果、基板Ｗの主面に主ブラシ３０Ａと副ブラシ３０Ｂが共に当接した状態となる。

この状態においては、ブラシ３０が基板Ｗと当接する当接領域Ｌ１の基板径方向の長さは主ブラシ３０Ａの基板径方向の長さＤ１となる。なお、基板Ｗの主面高さから、ヘッド５１と主ブラシ３０Ａとの接合面高さまでについては、ブラシ３０の基板径方向についての長さは主ブラシ３０Ａの基板径方向の長さＤ１となる。

このように、ヘッド５１を鉛直方向に上下移動させることにより、ヘッド５１に取り付けられたブラシ３０の形状を変化させ、当該変化がブラシ３０と基板Ｗとが形成する当接領域の形状を変化させる。当接領域の形状変化により、当接領域の基板径方向の長さが変化する。

以上、基板処理装置１の装置構成について説明した。
以下、図７のフロー図ならびに図８乃至図１６を適宜参照し、第１実施形態に係る基板処理装置１の動作を説明する。

＜第１実施形態に係る基板処理装置１の動作＞
＜ＳＴＥＰ１ 基板の保持回転＞
先ず、基板Ｗに所定の処理を加えるために、基板Ｗがスピンチャック４１に保持される。基板Ｗが、図示しない基板搬送機構により基板処理装置１へと搬送されてくる。
このとき、チャックピン４７は、既に説明した開状態となっている。
また、このときヘッド５１及びその下面にあるブラシ３０は、スピンチャック４１の外側の退避位置に位置する。

基板搬送機構は、基板Ｗを、開状態となっているチャックピン４７の載置面４７Ａに載置する。図８に、このときの基板Ｗ、スピンチャック１１５、チャックピン４７、ブラシ３０との位置関係を模式的に示す（簡単のため、第１ノズル１０及び第２ノズルは図８から省略している）。

次に、チャックピン４７が閉状態となる。チャックピン４７が開状態から閉状態となると、チャックピン４７が図９の矢印Ａ２に示す方向（基板径方向内側）に移動する。これにより、チャックピン４７の当接面４７Ｂが基板Ｗの周縁を押接する形となり、基板Ｗがチャックピン４７により保持される。図９に、このときの基板Ｗ、スピンチャック１１５、チャックピン４７、ブラシ３０との位置関係を模式的に示す（簡単のため、第１ノズル１０及び第２ノズル２０は図９から省略している）。これらチャックピン４７の動作は、制御部１００におけるチャックピン制御機構１４３により制御される。

次に、スピンベース回転機構５５に内蔵のモータが駆動し、スピンベース回転機構５５に連結する支軸４３が回転する。この回転に伴って、支軸４３の上部に連結するスピンベース１１５がチャックピン４７およびこれに保持された基板Ｗとともに回転する。スピンベース回転機構５５の動作は、制御部１００におけるスピンベース回転機構制御部１４１により制御される。

＜ＳＴＥＰ２ 処理液供給＞
次に、第１ノズル１０から基板Ｗの主面上に処理液が吐出される。ここでの処理は、例えば、基板Ｗ上の汚染物を除去することや、基板Ｗ上のレジスト等の残渣を除去するなどの広義の洗浄処理を含む。処理液は、洗浄の目的や性質により選択される。処理液の例としては、ブラシによる基板Ｗの洗浄に適合する処理液が選択されることが望ましい。こうした処理液としては、例えばＤＩＷ、弱酸性、弱アルカリ性の薬液などが用いられるが、汚れや残渣除去の性状によってはＳＣ１、ＳＣ２などを用いても良い。また、レジスト残渣の性状によっては、硫酸過水などを用いても良い。

第１ノズル１０は、スピンチャック４１の略中央部の上方、すなわち平面視において基板Ｗの略中心近傍に処理液が吐出されるように配置される。このことは、第１ノズル１０の吐出口がスピンチャック４１の略中央部上方に位置するように第１ノズルを配置しておくことにより達成可能である。また、別の実現形式として、第１ノズル１０の吐出口自体は、スピンチャック４１の略中央部から外れた位置とした上で、処理液の吐出方向を斜めにすることで結果的に処理液が基板Ｗの略中央部に着液するようにしても良い。

第１ノズル１０から、基板Ｗの略中央部に処理液が吐出されると、当該処理液は基板Ｗの回転に伴い遠心力を受け、基板Ｗの外周方向に拡がる。

＜ＳＴＥＰ３ ブラシを洗浄開始位置へと移動＞
第１ノズルの上述動作の直後またはこれと並行して、ヘッド５１がブラシによる洗浄の開始位置へと移動される。ヘッド５１の下方に配置されたブラシ３０は、通常は平面視においてスピンチャック４１の外側の退避位置に移動された状態となっている。アーム移動機構６０は、ヘッド５１を上方へと微小距離（数ｍｍから数ｃｍ程度）移動させ、ヘッド５１を基板Ｗの上方の所定位置へと移動させる。この所定位置は、ブラシ３０による処理を開始させる位置である。

この処理開始位置は、基板Ｗの全面についてブラシ洗浄する場合は、基板Ｗの中央部すなわち基板Ｗと基板Ｗの回転軸線ＡＸとの交差位置近傍となる。基板Ｗの周縁部についてのみブラシ洗浄する場合は、基板Ｗの周縁部のうちブラシ洗浄を行う領域について基板Ｗの径方向について最も基板Ｗの中央部寄りの位置が処理開始位置となる。

図１０に、このときの基板Ｗ、スピンチャック１１５、チャックピン４７、ブラシ３０との位置関係を模式的に示す（簡単のため、第１ノズル１０及び第２ノズルは図１０から省略している）。

＜ＳＴＥＰ４ 第２ノズル２０からの処理液供給＞
ヘッド５１の移動に伴い、第２ノズル２０が移動する。第２ノズル２０の移動とヘッド５１の移動を同期させる制御および駆動機構を備えることでもこうした移動は実現可能であるが、最も簡便にこれを実現する構成としては、ヘッド５１に第２ノズル２０を配設する構成が考えられる。

基板をブラシ洗浄する際、基板Ｗ表面から除去されたパーティクル等の汚染物を基板Ｗ外周へと洗い流すため、基板Ｗの主面全面が所定の膜厚の処理液で覆われている必要がある。その一方で、基板Ｗの回転に伴い処理液に働く遠心力などの影響により、当該液膜は基板Ｗの中心部で厚く、基板Ｗの周縁部で薄くなる傾向がある。このため、液膜が極度に薄くなったり欠落したりする部位について、処理液を補充してやる必要がある。
第２ノズル２０は、第１ノズル１０から吐出された処理液と同種の処理液を基板Ｗと補充供給する役割を有する。

＜ＳＴＥＰ５ ブラシ３０による洗浄＞
ここまでの工程により、基板Ｗはスピンチャック４７に保持された状態で回転し、当該回転する基板Ｗの主面上には、第１ノズル１０および第２ノズル２０から処理液が吐出されている。ブラシ３０による洗浄にあたり、ブラシ３０が図１１の矢印Ａ３に示す方向（鉛直下方）に移動し、ブラシ３０が基板Ｗに押し付けられて変形する。ブラシ３０Ｂの素材の剛性がブラシ３０Ａの剛性よりも低い値の場合、当該変形において主にブラシ３０Ｂが変形する。この結果、図１１に模式的に示すようにブラシ３０Ｂの下面に加えてブラシ３０Ａの下面が基板Ｗに当接した状態となる。従って、ブラシ３０と基板Ｗとが当接する当接領域の基板径方向の長さＬ１は、この時点においては、主ブラシ３０Ａの基板径方向の長さＤ１となる。

図１１に、このときの基板Ｗ、スピンチャック１１５、チャックピン４７、ブラシ３０との位置関係を模式的に示す（簡単のため、第１ノズル１０及び第２ノズルは図１１から省略している）。

ブラシ３０は、その上部に主ブラシ３０Ａ、主ブラシ３０Ａの下面に副ブラシ３０Ｂが接合された構成となっているため、ブラシ３０の下方移動に伴い、まず基板Ｗに副ブラシ３０Ｂの下面が当接する。当接後、さらにブラシ３０の下方移動は副ブラシ３０Ｂの高さＨ２と同じか、ややこれを超える程度まで続けられる。この結果、主に副ブラシ３０Ｂが上下に押しつぶされるように変形し、やがて主ブラシ３０Ａの下面全体が基板Ｗに当接する。主ブラシ３０Ａの下面の径方向幅３０Ａの長さは、副ブラシ３０Ｂのそれよりも大きいため、基板Ｗの主面の洗浄を高効率で実行することが可能となる。

この状態から、ブラシ３０が基板Ｗ状態で径方向について所定の範囲（洗浄を予定する領域に対応）について、径方向に平行移動する。この径方向移動は、ブラシ３０と基板Ｗが当接状態を保つ範囲で行われる。径方向移動は、例えば、基板Ｗの主面の中心から周縁手前まで行われるが、この移動は単発的に行われても良いし、上記当接状態を保ったまま複数回径方向に往復移動が繰り返されても良い。この移動の間には、基板Ｗとブラシ３０との相対高さが変化しないので、ブラシ３０と基板Ｗとが当接する当接領域Ｌ１の径方向長さは、主ブラシ３０Ａの基板径方向長さＤ１のままである。ＳＴＥＰ５におけるブラシ３０の移動は、ＳＴＥＰ５の終了時において、ブラシ３０が基板Ｗの中心よりも、基板径方向について外周寄りに移動した位置となるように実行される。

図１２に、ＳＴＥＰ５の終了時における、基板Ｗ、スピンチャック１１５、チャックピン４７、ブラシ３０との位置関係を模式的に示す（簡単のため、第１ノズル１０及び第２ノズルは図１２から省略している）。ＳＴＥＰ５の終了時においては、ブラシ３０が図１２の矢印Ａ４に示す方向に移動し、ブラシ３０Ａが基板Ｗの端面近傍で停止している。当該停止位置は、ブラシ３０Ａがチャックピン４７に接触しないように設定されている。

＜ＳＴＥＰ６ ブラシ３０変形＞
ＳＴＥＰ５に引き続き、ＳＴＥＰ６が実行される。ＳＴＥＰ６では、主ブラシ３０Ａが基板Ｗに当接した状態から副ブラシ３０Ｂが基板Ｗに当接した状態への移行が行われ、最終的にはエッジオーバースキャンが達成される。

ＳＴＥＰ６では、主ブラシ３０Ａの下面について基板Ｗの外周寄りにある外側エッジ７１Ａが基板Ｗの端部に到達する手前に至ると同時に、ブラシ３０がスピンベース１１５に対して図１３の矢印Ａ５に示す方向（鉛直上方向）に移動する。この移動距離は、副ブラシ３０Ｂの高さＨ２と同じかやや小さい程度である。この結果、押しつぶされて変形していた副ブラシ３０Ｂが鉛直方向に延びる形で形状回復し、基板Ｗの主面から主ブラシ３０Ａの下面が離合し、副ブラシ３０Ｂの下面のみが接触する状態となる。こうして、主ブラシ３０Ａが基板Ｗに当接した状態から副ブラシ３０Ｂが基板Ｗに当接した状態への移行が行われる。当該移行により、ブラシ３０と基板Ｗとが当接する当接領域の基板径方向長さがＬ１からＬ２へと変化する。この時点での当接領域の基板径方向長さＬ２は、副ブラシ３０Ｂの基板径方向長さＤ２となる。

これと並行して、または直後に、ブラシ３０に対向するチャックピン４７が開状態となる。

図１３に、このときの基板Ｗ、スピンチャック１１５、チャックピン４７、ブラシ３０との位置関係を模式的に示す（簡単のため、第１ノズル１０及び第２ノズルは図１３から省略している）。

なお、ここでは、複数のチャックピン４７うちの一つ、または複数のチャックピンのうちその一部のチャックピン群のみを開状態とし、残りを閉状態としているため、基板Ｗの保持状態は問題なく維持されている。こうした複数チャックピンのうちの一または一部のチャックピン群のみを開状態とし、残りを閉状態とする手法には従来から複数の手法が知られており、本実施形態においていずれの手法を用いても良い。

＜ＳＴＥＰ７ 変形後のブラシ３０による洗浄＞
これと並行して、ブラシ３０が、図１４の矢印Ａ６に示す方向（基板Ｗの外周方向）へと移動する。ブラシ３０の移動は、ＳＴＥＰ５の終了に伴い一旦停止し、ＳＴＥＰ６開始に伴い移動を再開しても良いが、洗浄効率やパーティクル残存を減らす観点から、移動を停止しないことが望ましい。

ＳＴＥＰ６におけるブラシ３０の径方向についての移動（図１４の矢印Ａ６）は、副ブラシ３０Ｂの下面について基板Ｗの外周寄りにある外側エッジ７１Ｂが、チャックピン４７に接触する手前の位置であり、且つ、副ブラシ３０Ｂの下面について基板Ｗの回転中心軸寄りにある内側エッジ７２Ｂが基板Ｗの端面より外周側に至っている状態となったときに停止する。
副ブラシ３０Ｂの基板径方向長さＤ２は、基板Ｗと開状態チャックピン４７との間隙Ｄよりも小さいため、ブラシ３０が基板Ｗ及び開状態のチャックピン４７のいずれにも接触しないように当該停止を行うことが可能である。

図１４に、このときの基板Ｗ、スピンチャック１１５、チャックピン４７、ブラシ３０との位置関係を模式的に示す（簡単のため、第１ノズル１０及び第２ノズルは図１４から省略している）。

図１４に示すように、ブラシ３０の副ブラシ３０Ｂの下面全体が基板Ｗとチャックピン４７との間の隙間において、基板Ｗとチャックピン４７のいずれにも接触しない状態で停止した状態となる。こうして、ブラシ３０のエッジオーバースキャンが、ブラシ３０のいずれの部位もチャックピン４７に干渉しないように実行される。

ＳＴＥＰ６の終了後、以下に説明するＳＴＥＰ７に処理が移行する。
なお、基板Ｗの汚れが激しいなど、処理の要求内容によっては、ＳＴＥＰ６とＳＴＥＰ７を２回以上繰り返した後、以下に述べるＳＴＥＰ７へと移行しても良い。

＜ＳＴＥＰ８ ブラシを退避位置に移動＞
ブラシ３０による基板Ｗの洗浄が終了した後は、アーム移動機構６０によりブラシ３０を、図１５の矢印Ａ７に示す方向（鉛直上方向）に基板Ｗから微小距離（数ｍｍから数ｃｍ）移動させる。

図１５に、このときの基板Ｗ、スピンチャック１１５、チャックピン４７、ブラシ３０との位置関係を模式的に示す（簡単のため、第１ノズル１０及び第２ノズルは図１５から省略している）。

次に、ヘッド５１およびこれの下方に配設されているブラシ３０を、図１６の矢印Ａ８方向に移動させることによって、チャックピン４７の周囲に設けた退避位置へと移動させる。これら移動は、記憶部１１０に格納されたレシピ情報に基づき、アーム移動機構制御部１４２がアーム移動機構６０に制御信号を送りアーム移動機構６０を制御することにより実行される。

図１６に、このときの基板Ｗ、スピンチャック１１５、チャックピン４７、ブラシ３０との位置関係を模式的に示す（簡単のため、第１ノズル１０及び第２ノズルは図１６から省略している）。上記移動の開始と同時に、または当該移動と並行して、第１ノズル１０および第２ノズル２０からの処理液吐出が停止される。当該吐出停止は、記憶部１１０に格納されたレシピ情報に基づき、第１ノズル制御機構１２０および第２ノズル制御機構１３０が、処理液供給機構２００におけるポンプＰ１及び２２２、流量調整バルブ２１１及び２２１、開閉バルブ２１０及び２２０に制御信号を送り制御することにより実行される。

＜ＳＴＥＰ９ 基板の搬出＞
ヘッド５１が退避位置に退避した後、チャックピン４７が開状態となる。チャックピン４７が開状態となった後、またはこれと並行して、図示しない基板搬送機構のハンド部がスピンベース１１５と基板Ｗとの間に侵入し、当該ハンド部が上昇する。これにより、基板Ｗがハンド部により持ち上げられる。基板搬送機構は、ハンド部に基板Ｗを載置した状態で、基板処理装置１の外部へと基板Ｗを搬送する。これにより、基板Ｗをブラシ洗浄する一連の工程が終了する。

［第２の実施形態について］
次に第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態と第１の実施形態との主な違いは、ブラシの形状にある。

第２の実施形態に係るブラシ３００の構造を図１７に示す。
ブラシ３００は、主ブラシ３００Ａと副ブラシ３００Ｂとを有している。
主ブラシ３００Ａはヘッド５１の下部に固定されており、下向きの円錐台形の形状を有する。副ブラシ３００Ｂは、主ブラシ３００Ａの下面に固定されており、下向きの円錐形の形状を有する。主ブラシ３００Ａと副ブラシ３００Ｂは、全体として、ヘッド５１の下部に形成された下向きの円錐形の形状を有する。
主ブラシ３００Ａおよび副ブラシ３００Ｂの材料としては、例えば、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）やウレタンなどの弾性変形可能な材料で形成されたスポンジ材（多孔質部材）が選択される。これら材料は、洗浄目的などに応じて多種多様な粒度や剛性のものが市販されている。副ブラシ３００Ｂは主ブラシ３００Ａよりも剛性が低い、いいかえると変形しやすいことが望ましい。

このブラシ３００は、基板Ｗに押し付けられることにより、第１の実施形態におけるブラシ３０と同様、形状が変化する。この結果、副ブラシ３００Ｂは主ブラシ３００Ａに埋め込まれて隠れたような状態となる。ブラシ３００は、全体として下向きの逆円錐形の形状を有しているので、ブラシ３００が基板Ｗに押し付けられるほど、ブラシ３００と基板Ｗとが当接する当接領域の面積は大きくなる。当然、当該当接領域の基板径方向についての長さも大きくなる。

第１実施形態においては、ブラシ３０で基板Ｗを洗浄する際、（１）最初の段階ではブラシ３０と基板Ｗとの当接領域の基板径方向の長さＬ１が比較的大きく（Ｌ１＞Ｄ）した状態で洗浄を実施し、（２）その後にブラシ３０の形状を変化させ、当該当接領域の基板径方向の長さＬ２を、エッジオーバースキャン時にチャックピン４７と干渉しない動作が可能な大きさ（Ｄ＞Ｌ２）とし、（３）洗浄（エッジオーバースキャン含めた洗浄）を行う。
これに対して、第２実施形態におけるブラシ３００においても、ブラシ３００の基板径方向についての形状を変化させることが可能である。従って、第１実施形態におけるブラシ洗浄と同様に、第２実施形態においても、上述の（１）〜（３）と同様な動作を実現できる。例えば、（１）の段階では副ブラシ３００Ｂが押しつぶされて、実質的には主ブラシ３００Ａが基板Ｗに当接したのと同じ形状の当接領域を形成させ、（２）ではこの段階での当接領域の基板径方向長さＬ２がＤ＞Ｌ２となる所定位置までブラシ３００を鉛直方向に移動させ、（３）エッジオーバースキャンを実施することが可能である。

［第３の実施形態について］
次に第３の実施形態について説明する。
第１実施形態と第３実施形態との主な違いはブラシの構造の違いにある。

第３の実施形態に係るブラシ３１０の構造を図１８に示す。
ブラシ３１０は、主ブラシ３１０Ａと副ブラシ３１０Ｂとを有している。
主ブラシ３００Ａはヘッド５１の下部に固定されており、略直方体の形状を有する。
副ブラシ３００Ｂは、主ブラシ３００Ｂに基板径方向の外周側において隣接するように、ヘッド５１の下部に固定されている。

主ブラシ３１０は、高さＨ１３、基板径方向の長さＤ１３を有しており、副ブラシ３１０は高さＨ２３、基板径方向の長さＤ２３を有している。
副ブラシ３１０Ｂの基板径方向の長さＤ２３は、スピンチャック４１に基板Ｗを保持した際における基板Ｗの端部と、当該端部に対向するスピンチャック４１を開状態としたときの当該端部からスピンチャック４１までの距離Ｄよりも小さくなるように設計・製作される。また、主ブラシ３１０Ａの基板径方向の長さＤ１３は、Ｄ２３よりも大きく、好ましくはＤよりも大きくなるように設計・製作される。すなわち、ブラシ３１０は、Ｄ１３＞Ｄ＞Ｄ２３の関係になるように設計・製作されることが望ましい。

また、副ブラシ３１０Ｂの高さＨ２３は、主ブラシ３１０Ａの高さＨ１３よりも大きく、Ｈ２３とＨ１３との差Ｈ２３は、スピンチャック４１に基板Ｗを保持した際における基板Ｗの上面と、スピンチャック４１の保持ピンの最頂部との鉛直方向高さの差Ｈ１０以上の高さとなるように設計・製作される。

第１実施形態においては、ブラシ３０で基板Ｗを洗浄する際、（１）最初の段階ではブラシ３０と基板Ｗとの当接領域の基板径方向の長さＬ１が比較的大きく（Ｌ１＞Ｄ）した状態で洗浄を実施し、（２）その後にブラシ３０の形状を変化させ、当該当接領域の基板径方向の長さＬ２を、エッジオーバースキャン時にチャックピン４７と干渉しない動作が可能な大きさ（Ｄ＞Ｌ２）とし、（３）洗浄（エッジオーバースキャン含めた洗浄）を行う。第３実施形態におけるブラシ３１０においても、ブラシ３１０の基板径方向についての形状を変化させることが可能である。従って、第１実施形態におけるブラシ洗浄と同様に、第３実施形態においても、上述の（１）〜（３）と同様な動作を実現できる。

具体的には、（１）の段階では、基板Ｗとブラシ３１０とが当接する当接領域の基板径方向長さＬ１は、主ブラシ３１０Ａの基板径方向長さＤ１３となり、（２）でブラシ３１０の形状が変化し、これに伴い当接領域の基板径方向長さＬ１がＬ２へと変化し、（３）での当接領域の基板径方向長さは、副ブラシ３１０Ｂの基板径方向長さＤ２３となる。ここで、基板Ｗと開状態のチャックピン４７との間隙Ｄと、長さＤ２３との間にはＤ＞Ｄ２３の関係があるため、エッジオーバースキャンにおけるブラシ３１０とチャックピン４７との干渉を回避できる。

［第４の実施形態について］
次に第４の実施形態について説明する。
第４実施形態と第１実施形態との違いは、ブラシの形状を変化させる際、第１実施形態では主ブラシと副ブラシとの相対的な位置関係は変化しないのに対して、第４実施形態では主ブラシに対して副ブラシの相対的な位置が変化することである。

第４の実施形態に係るブラシ３２０の構造を図１９に示す。
ブラシ３２０は、主ブラシ３２０Ａと副ブラシ３２０Ｂとを有している。
主ブラシ３００Ａはヘッド５１の下部または側面に固定されており、略直方体の形状を有する。副ブラシ３２０Ｂは、側面視において、主ブラシ３２０Ａに基板径方向の外周側において隣接するように、ヘッド５１の下部または側面に固定されている。

主ブラシ３２０Ａは、基板径方向の長さＤ１４を有し、副ブラシ３２０Ｂは、基板径方向の長さＤ２４を有している。
副ブラシ３２０Ｂの基板径方向の長さＤ２４は、スピンチャック４１に基板Ｗを保持した際における基板Ｗの端部と、当該端部に対向するスピンチャック４１を開状態としたときの当該端部からスピンチャック４１までの距離Ｄよりも小さくなるように設計・製作される。また、主ブラシ３２０Ａの基板径方向の長さＤ１４は、Ｄ２４よりも大きく、好ましくはＤよりも大きくなるように設計・製作される。すなわち、ブラシ３２０は、Ｄ１４＞Ｄ＞Ｄ２４の関係になるように設計・製作されることが望ましい。

ここで、主ブラシ３２０Ａの下面と副ブラシ３２０Ｂの下面との高さは、副ブラシ移動機構３２５により変化させることができる。主ブラシ３２０Ａの下面と副ブラシ３２０Ｂの下面との最大の高低差Ｈ２４が、スピンチャック４１に基板Ｗを保持した際における基板Ｗの上面と、スピンチャック４１の保持ピンの最頂部との鉛直方向高さの差Ｈ１０以上の高さとできるように、ブラシ３２０は設計・製作される。

副ブラシ移動機構３２５はヘッド５１に固定されている。副ブラシ移動機構３２５は、ヘッド５１に内蔵されていても良い。副ブラシ移動機構３２５には、副ブラシ３２０Ｂの上端が連結されている。副ブラシ移動機構３２５は、これは制御部１００からの制御信号に応じて副ブラシ３２０Ｂをヘッド５１に対して鉛直方向に上下移動させる。

第１実施形態においては、ブラシ３０で基板Ｗを洗浄する際、（１）最初の段階ではブラシ３０と基板Ｗとの当接領域の基板径方向の長さＬ１が比較的大きく（Ｌ１＞Ｄ）した状態で洗浄を実施し、（２）その後にブラシ３０の形状を変化させ、当該当接領域の基板径方向の長さＬ２を、エッジオーバースキャン時にチャックピン４７と干渉しない動作が可能な大きさ（Ｄ＞Ｌ２）とし、（３）洗浄（エッジオーバースキャン含めた洗浄）を行う。第４実施形態におけるブラシ３２０においても、ブラシ３２０の基板径方向についての形状を変化させることが可能である。従って、第１実施形態におけるブラシ洗浄と同様に、第４実施形態においても、上述の（１）〜（３）と同様な動作を実現できる。

具体的には、（１）の段階では、基板Ｗとブラシ３２０とが当接する当接領域の基板径方向長さＬ１は、主ブラシ３２０Ａの基板径方向長さＤ１４となり、（２）でブラシ３１０の形状が変化し、これに伴い当接領域の基板径方向長さＬ１がＬ２へと変化し、（３）での当接領域の基板径方向長さは、副ブラシ３２０Ｂの基板径方向長さＤ２４となる。ここで、基板Ｗと開状態のチャックピン４７との間隙Ｄと、長さＤ２４との間にはＤ＞Ｄ２４の関係があるため、エッジオーバースキャンにおけるブラシ３２０とチャックピン４７との干渉を回避できる。

［第５の実施形態について］
第５の実施形態について以下に説明する。第１〜４実施形態では、ブラシ形状を変化させることにより、基板Ｗとブラシとが当接する当接領域の基板径方向についての長さなどを、基板Ｗ主面のみのブラシ洗浄を行うときと、エッジオーバースキャンを含めた洗浄を行うときとで変化させている。これに対して、第５の実施形態においては、ブラシを自転させることで、基板Ｗとブラシとが当接する当接領域の基板径方向についての長さを変化させる。つまり、ブラシ自体の形状は実質的に変化しないのであるが、ブラシを自転させることで、特定方向（基板径方向）からの見かけの形状を変化させる。

第５の実施形態に係るブラシ３３０の構造を図２０に示す。
ブラシ３３０は一体的に成型されており、全体として略直方体形状を有する。
ブラシ３３０は、ブラシ自転機構３３５を介してヘッド５１に接続されている。
ブラシ３３０を構成する材料としては、例えば、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）やウレタンなどの弾性変形可能な材料で形成されたスポンジ材（多孔質部材）が選択される。

ブラシ自転機構３３５は、ヘッド５１に対してブラシ３３０を自転させる機能を有する。自転制御に必要な情報は制御機構１００における記憶部１１０に格納されており、自転機構３３５は、その他の駆動機構の動作制御と同様に制御機構１００によって制御される。

ブラシ３３０は、長軸Ｄ１５、短軸Ｄ２５を有する略直方体形状である。長軸Ｄ１５の長さは、例えば１０ｍｍ〜数１０ｍｍである。短軸Ｄ２５の長さは、スピンチャック４１に基板Ｗを保持した際における基板Ｗの端部と、当該端部に対向するスピンチャック４１を開状態としたときの当該端部からスピンチャック４１までの距離Ｄよりも小さくなるように設計・製作される。長軸Ｄ１５の長さは逆に、Ｄよりも大きくすることが洗浄効率の点で好ましい。つまり、Ｄ１５＞Ｄ＞Ｄ２５とすることが望ましい。

ヘッド５１に対してブラシ３３０を自転させることにより、ブラシ３３０の基板径方向についての見掛けの形状が変化する。

第１実施形態においては、ブラシ３０で基板Ｗを洗浄する際、（１）最初の段階ではブラシ３０と基板Ｗとの当接領域の基板径方向の長さＬ１が比較的大きく（Ｌ１＞Ｄ）した状態で洗浄を実施し、（２）その後にブラシ３０の形状を変化させ、当該当接領域の基板径方向の長さＬ２を、エッジオーバースキャン時にチャックピン４７と干渉しない動作が可能な大きさ（Ｄ＞Ｌ２）とし、（３）洗浄（エッジオーバースキャン含めた洗浄）を行う。
これに対して、第５実施形態におけるブラシ３３０においても、ブラシ３３０の基板径方向についての形状を変化させることが可能である。自転により、ブラシ３３０の基板径方向についての長さを、ブラシ３３０の長軸長さＬと短軸長さＷとで切り替えることが可能であり、ブラシ３３０は好ましくはＤ１５＞Ｄ＞Ｄ２５となるように設計・製造されている。

従って、第１実施形態におけるブラシ洗浄と同様に、第５実施形態においても、上述の（１）〜（３）と同様な動作を実現できる。

具体的には、（１）の段階では、基板Ｗとブラシ３３０とが当接する当接領域の基板径方向長さＬ１は、Ｌ１＝Ｄ１５となり、（２）でブラシ３３０の基板径方向の見かけ長さがが変化し、これに伴い当接領域の基板径方向長さＬ１がＬ２へと変化し、（３）での当接領域の基板径方向長さは、Ｌ２＝Ｄ２５となる。ここで、基板Ｗと開状態のチャックピン４７との間隙Ｄと、長さＤ２４との間にはＤ＞Ｄ２５の関係があるため、エッジオーバースキャンにおけるブラシ３３０とチャックピン４７との干渉を回避できる。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明の実施態様は、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

例えば、本発明の実施形態の上記説明におけるアーム駆動機構、スピンベース回転機構、チャックピン制御機構、自転機構などの各種駆動機構ならびに、アームやヘッドの構造、スピンチャックの構造、チャックピンの構造などについては、多様な実現形態が公知であり、当業者は特許請求の範囲に記載された事項の範囲内にて本発明を適用可能である。
また、チャックピンの開閉や、ヘッドの高さ及び水平移動などを行うための制御情報の格納や制御の具体的な態様についても、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

その他、特許請求の範囲による限定の範囲内において、願書に添付された明細書、請求の範囲、図面に開示された本発明の開示内容を超えない範囲内において、実施態様の種々の変更が可能である。

Ｗ 基板
ＡＸ 回転軸線
Ａ１ 矢印
Ａ２ 矢印
Ａ３ 矢印
Ａ４ 矢印
Ａ５ 矢印
Ａ６ 矢印
Ａ７ 矢印
Ａ８ 矢印
Ｄ１ 主ブラシの基板径方向長さ
Ｄ２ 副ブラシの基板径方向長さ
Ｌ１ 基板とブラシの当接領域の基板径方向の長さ
Ｌ２ 基板とブラシの当接領域の基板径方向の長さ
Ｐ１ ポンプ
Ｐ２ ポンプ
１ 基板処理装置
１０ 第１ノズル
１０Ａ 第１ノズルの吐出口
２０ 第２ノズル
２０Ａ 第２ノズルの吐出口
３０ ブラシ
３０Ａ 主ブラシ
３０Ｂ 副ブラシ
４０ チャックピン移動機構
４７ チャックピン
４７Ａ 載置面
４７Ｂ 当接面
５１ ヘッド
５２ アーム
５５ スピンベース回転機構
６０ アーム移動機構
６１ 可動部
６１Ａ 軸回転機構
６１Ｂ 上下移動機構
６１Ｃ 前後移動機構
６２ カバー
１００ 制御機構
１１０ 記憶部
１１５ スピンベース
２００ 処理機供給機構
２１０ 配管
２１１ 流量調整バルブ
２１５ 開閉バルブ
２２０ 配管
２２１ 流量調整バルブ
２２５ 開閉バルブ
２５０ タンク

Claims (25)

1. 基板の主面をブラシで洗浄する基板洗浄方法であって、
   基板を水平に保持し、前記基板の中心を通る回転軸の周りに前記基板を回転させる基板保持回転工程と、
   前記ブラシを前記基板に接近させることにより、前記ブラシと前記主面とが当接する当接領域を形成するブラシ当接工程と、
   前記当接状態を維持しつつ、基板径方向について基板の中心から外周へと向かう方向に前記ブラシを移動させる第１移動工程と、
   前記当接状態を維持しつつ、前記ブラシと前記主面とが当接した当接領域の基板径方向長さが減少するようにブラシの形状を変形させるブラシ変形工程と、
   前記ブラシ変形工程の後に、基板径方向について基板の中心から外周へと向かう方向へと前記ブラシを移動させる第２移動工程とを備えており、
   前記第２移動工程は、前記当接状態が解消されるに至るまで行われることを特徴とする、基板処理方法。
2. 請求項１に記載の基板処理方法であって、
   前記基板保持回転工程における基板の保持が、開状態と閉状態に切替可能な複数のチャックピンを用いておこなわれ、
   前記第２移動工程において、前記複数のチャックピンの少なくとも１つと前記基板との間に間隙Ｄが形成されることを特徴とする、基板処理方法。
3. 請求項２に記載の基板処理方法であって、
   前記第１移動工程における当接領域の基板径方向長さＬ１と、
   前記第２移動工程における当接領域の基板径方向長さＬ２と、
   前記間隙Ｄとの間に、
   Ｌ１＞Ｄ＞Ｌ２の関係が成り立つことを特徴とする、基板処理方法。
4. 請求項１乃至３に記載の基板処理方法であって、
   前記ブラシ変形工程が、前記ブラシを前記基板に対して、相対的に鉛直移動させることにより行われることを特徴とする、基板洗浄方法。
5. 請求項１乃至４に記載の基板処理方法であって、
   前記ブラシが、主ブラシと副ブラシを備えており、
   前記主ブラシの基板径方向長さＤ１と、
   前記副ブラシの基板径方向長さＤ２について、
   Ｄ１＞Ｄ＞Ｄ２の関係が成り立つことを特徴とする、基板処理方法。
6. 請求項５に記載の基板処理方法であって、
   前記副ブラシが前記主ブラシの下面に固定されていることを特徴とする、基板処理方法。
7. 請求項５に記載の基板処理方法であって、
   前記副ブラシが前記主ブラシの側面に固定されていることを特徴とする、基板処理方法。
8. 請求項５に記載の基板処理方法であって、
   前記副ブラシが前記主ブラシの側面に擦動可能に設置されていることを特徴とする、基板処理方法。
9. 請求項５乃至８に記載の基板処理方法であって、前記副ブラシの材質が、前記主ブラシの材質よりも低い剛性を有することを特徴とする、基板洗浄方法。
10. 基板の主面をブラシで洗浄するための基板処理装置であって、
    開状態と閉状態に切替可能な複数のチャックピンを有し、基板を保持するための基板保持機構と、
    前記基板の主面を洗浄するためのブラシと、
    前記ブラシを鉛直方向に移動するための鉛直移動機構と、
    基板径方向について基板の中心から外周へと向かう方向に前記ブラシを移動させるための水平移動機構とを備えており、
    前記ブラシが前記基板に対して、前記鉛直移動機構について移動されることにより、
    前記ブラシと前記主面とが当接した当接領域の基板径方向長さが、Ｌ１とＬ２の値をとるように前記ブラシの形状が変形され、
    前記Ｌ１、前記Ｌ２と、前記開状態におけるチャックピンと基板との間隙Ｄとの間に、
    Ｌ１＞Ｄ＞Ｌ２の関係が成り立つことを特徴とする、基板処理装置。
11. 請求項１０に記載の基板処理装置であって、
    前記鉛直移動機構が前記ブラシを鉛直方向に移動させることにより前記ブラシの形状が変化することを特徴とする、基板処理装置。
12. 請求項１０乃至１１に記載の基板処理装置であって、
    前記ブラシが主ブラシと副ブラシとを備えており、
    前記主ブラシの基板径方向長さＤ１と、
    前記副ブラシの基板径方向長さＤ２について、
    Ｄ１＞Ｄ＞Ｄ２の関係が成り立つことを特徴とする、基板処理装置。
13. 請求項１２に記載の基板処理装置であって、
    前記副ブラシが前記主ブラシの下面に固定されていることを特徴とする、基板処理装置。
14. 請求項１２に記載の基板処理装置であって、
    前記副ブラシが前記主ブラシの側面に固定されていることを特徴とする、基板処理装置。
15. 請求項１２に記載の基板処理装置であって、
    前記副ブラシが前記主ブラシの側面に擦動可能に設置されていることを特徴とする、基板処理装置。
16. 請求項１２乃至１５に記載の基板処理装置であって、前記副ブラシの材質が、前記主ブラシの材質よりも低い剛性を有することを特徴とする、基板洗浄装置。
17. 基板の主面をブラシで洗浄する基板洗浄方法を実行するプログラムを記録したプログラム記録媒体であって、当該基板洗浄方法が、
    基板を水平に保持し、前記基板の中心を通る回転軸の周りに前記基板を回転させる基板保持回転工程と、
    前記ブラシを前記基板に接近させることにより、前記ブラシと前記主面とが当接する当接領域を形成するブラシ当接工程と、
    前記当接状態を維持しつつ、基板径方向について基板の中心から外周へと向かう方向に前記ブラシを移動させる第１移動工程と、
    前記当接状態を維持しつつ、前記ブラシと前記主面とが当接した当接領域の基板径方向長さが減少するようにブラシの形状を変形させるブラシ変形工程と、
    前記ブラシ変形工程の後に、基板径方向について基板の中心から外周へと向かう方向へと前記ブラシを移動させる第２移動工程とを備えており、
    前記第２移動工程は、前記当接状態が解消されるに至るまで行われることを特徴とする、プログラム記録媒体。
18. 請求項１７に記載のプログラム記録媒体であって、
    前記基板保持回転工程における基板の保持が、開状態と閉状態に切替可能な複数のチャックピンを用いておこなわれ、
    前記第２移動工程において、前記複数のチャックピンの少なくとも１つと前記基板との間に間隙Ｄが形成されることを特徴とする、プログラム記録媒体。
19. 請求項１８に記載のプログラム記録媒体であって、
    前記第１移動工程における当接領域の基板径方向長さＬ１と、
    前記第２移動工程における当接領域の基板径方向長さＬ２と、
    前記間隙Ｄとの間に、
    Ｌ１＞Ｄ＞Ｌ２の関係が成り立つことを特徴とする、プログラム記録媒体。
20. 請求項１７乃至１９に記載のプログラム記録媒体であって、
    前記ブラシ変形工程が、前記ブラシを前記基板に対して、相対的に鉛直移動させることにより行われることを特徴とする、プログラム記録媒体。
21. 請求項１７乃至２０に記載のプログラム記録媒体であって、
    前記ブラシが、主ブラシと副ブラシを備えており、
    前記主ブラシの基板径方向長さＤ１と、
    前記副ブラシの基板径方向長さＤ２について、
    Ｄ１＞Ｄ＞Ｄ２の関係が成り立つことを特徴とする、プログラム記録媒体。
22. 請求項２１に記載のプログラム記録媒体であって、
    前記副ブラシが前記主ブラシの下面に固定されていることを特徴とする、プログラム記録媒体。
23. 請求項２１に記載のプログラム記録媒体であって、
    前記副ブラシが前記主ブラシの側面に固定されていることを特徴とする、プログラム記録媒体。
24. 請求項２１に記載のプログラム記録媒体であって、
    前記副ブラシが前記主ブラシの側面に擦動可能に設置されていることを特徴とする、プログラム記録媒体。
25. 請求項２１乃至２４に記載のプログラム記録媒体であって、前記副ブラシの材質が、前記主ブラシの材質よりも低い剛性を有することを特徴とする、プログラム記録媒体。