JP2022103731A - 基板洗浄装置および基板洗浄方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】洗浄処理のスループットを向上させることを可能にする基板洗浄装置および基板洗浄方法を提供する。【解決手段】基板洗浄装置は、基板を水平姿勢で保持する基板保持部と、基板保持部により保持された基板の一面を洗浄する一面洗浄装置５０を備える。一面洗浄装置５０は、基板の一面に接触可能に設けられた洗浄具５１と、洗浄具５１に上方への力を加える流体シリンダ５２０と、流体シリンダ５２０を駆動するシリンダ駆動部５２１とを備える。シリンダ駆動部５２１は、待機時に、上方へ向かう第１の力を洗浄具５１に加えるように流体シリンダ５２０を駆動する。また、シリンダ駆動部５２１は、基板の一面の洗浄時に、洗浄具５１が基板の一面に接触した状態で、上方へ向かいかつ第１の力とは異なる第２の力を洗浄具５１に加えることにより洗浄具５１が予め定められた力で一面を押圧するように流体シリンダ５２０を駆動する。【選択図】図４

Description

本発明は、基板に洗浄具を接触させることにより基板を洗浄する基板洗浄装置および基板洗浄方法に関する。
液晶表示装置または有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置等に用いられるＦＰＤ（Flat Panel Display）用基板、半導体基板、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、フォトマスク用基板、セラミック基板または太陽電池用基板等の各種基板に種々の処理を行うために、基板処理装置が用いられている。基板を洗浄するためには、基板洗浄装置が用いられる。
特許文献１に記載された基板洗浄装置は、スピンチャック、回転支柱、支持アームおよび洗浄ブラシを備える。スピンチャックは、基板の下面中央部を吸着保持することにより、基板を水平姿勢で回転可能に保持する。回転支柱は、スピンチャックの側方の位置で上下方向に延びるとともに上下方向に延びる軸の周りで回転可能に設けられている。支持アームは、スピンチャックよりも上方の位置で、回転支柱の上端部から水平方向に延びるとともに、上下方向に移動可能に設けられている。洗浄ブラシは、支持アームの先端に設けられ、基板の上面に接触することにより基板の上面を洗浄可能に構成されている。
上記の基板洗浄装置においては、基板の上面の洗浄時に、スピンチャックにより保持された基板が回転する状態で支持アームが昇降するとともに回転する。それにより、基板の上面に洗浄ブラシが押し当てられ、押し当てられた洗浄ブラシが基板上を移動する。
ここで、洗浄時における基板に対する洗浄ブラシの押圧力が過剰に小さいと、基板が十分に洗浄できない可能性がある。そこで、特許文献１の基板洗浄装置においては、洗浄ブラシを基板に向かって付勢するエアシリンダが支持アームの先端に設けられている。洗浄ブラシの押圧力は、エアシリンダに供給されるエアの流量を調整する電空レギュレータにより制御される。
また、上記の支持アームの先端には、エアシリンダに作用する洗浄ブラシおよびその周辺部材の重量を相殺するためのバネが設けられている。洗浄ブラシおよびその周辺部材の重量が相殺されることにより、洗浄ブラシおよびその周辺部材の重量を考慮することなく、基板に対する洗浄ブラシの押圧力を制御することが可能になる。
特開２００４－３０６０３３号公報
上記の基板洗浄装置においては、基板に対する洗浄ブラシの接触面積を大きくすることにより、基板の洗浄時に基板上で移動させるべき洗浄ブラシの経路を短くすることが可能になる。あるいは、基板の洗浄時に基板上で洗浄ブラシを移動させる必要がなくなる。それにより、基板の洗浄時間が短くなり、洗浄処理のスループットが向上する。
しかしながら、基板に対する洗浄ブラシの接触面積を大きくすると、洗浄ブラシが大型化するとともにその周辺部材の構成も大型化し、洗浄ブラシおよびその周辺部材の重量が著しく増加する。この場合、洗浄ブラシおよびその周辺部材の重量をバネにより相殺しようとすると、バネの伸縮により洗浄ブラシが上下に大きく揺れ動く可能性がある。洗浄ブラシが基板の近傍を移動する際に洗浄ブラシが大きく上下動すると、洗浄ブラシが意図せず基板に接触する可能性がある。また、エアシリンダにはバネの弾性力も作用する。そのため、洗浄ブラシの重量の増大に応じてバネの弾性力を大きくすると、基板に対して洗浄ブラシの押圧力を調整することが難しくなる可能性がある。
そこで、上記のバネを採用しない構成が考えられる。しかしながら、この場合、エアシリンダにより制御すべき力が大きくなることにより、その制御に要する時間が長くなる。この場合、洗浄処理のスループットを向上させることができない。
本発明の目的は、洗浄処理のスループットを向上させることを可能にする基板洗浄装置および基板洗浄方法を提供することである。
（１）第１の発明に係る基板洗浄装置は、基板を水平姿勢で保持する基板保持部と、基板保持部により保持された基板の上面および下面のうちの一面に接触可能に設けられた第１の洗浄具と、第１の洗浄具に上方への力を加える第１の流体シリンダと、第１の流体シリンダを駆動する第１のシリンダ駆動部とを備え、第１のシリンダ駆動部は、待機時に、上方へ向かう第１の力を第１の洗浄具に加えるように第１の流体シリンダを駆動し、基板の一面の洗浄時に、第１の洗浄具が基板の一面に接触した状態で、上方へ向かいかつ第１の力とは異なる第２の力を第１の洗浄具に加えることにより第１の洗浄具が予め定められた力で一面を押圧するように第１の流体シリンダを駆動する。
第１の流体シリンダの制御に要する時間は、第１の流体シリンダにより発生される力の変化量が大きくなる程長くなる。上記の基板洗浄装置においては、待機時に、第１の流体シリンダが上方に向かう第１の力を第１の洗浄具に加える。一方、洗浄時に、第１の流体シリンダが上方に向かう第２の力を第１の洗浄具に加える。したがって、第１の力と第２の力の差分を小さくすることにより、待機状態から洗浄状態への切り替わり時に、第１の流体シリンダの制御に要する時間を短縮することができる。それにより、基板の一面を洗浄する基板処理のスループットが向上する。
（２）第１の力は、第１の流体シリンダが上方に向かう第１の力を第１の洗浄具に加えるときに、第１の洗浄具のうち少なくとも一部の重量が相殺されるように定められてもよい。
この場合、待機状態から洗浄状態への切り替わり時に、第１の洗浄具の重量に起因して第１の流体シリンダの制御に要する時間が長くなることが低減される。
（３）基板洗浄装置は、第１の洗浄具を保持する第１の洗浄具保持部をさらに備え、第１の流体シリンダは、上方へ向かう第１または第２の力を、第１の洗浄具保持部を介して第１の洗浄具に加えてもよい。
この場合、第１の洗浄具を第１の流体シリンダに直接取り付ける必要がない。したがって、第１の洗浄具および第１の流体シリンダのレイアウトの自由度が向上する。
（４）基板洗浄装置は、第１の流体シリンダを支持する支持部材と、支持部材を少なくとも上下方向に移動させることが可能に構成され、基板保持部により保持された基板の一面に対して第１の洗浄具が接触する接触位置と、基板保持部により保持された基板の一面に対して第１の洗浄具が離間する待機位置との間で支持部材を移動させる支持部材移動部とをさらに備えてもよい。
この場合、第１の流体シリンダの制御と、支持部材を移動させるための制御とを並行して行うことが可能になる。したがって、基板処理のスループットをより向上させることができる。
（５）支持部材は、第１の流体シリンダおよび第１の洗浄具保持部を収容するように形成されたケーシング部材からなり、第１の洗浄具の少なくとも一部は、ケーシング部材の外部に位置するように第１の洗浄具保持部により保持されてもよい。
この場合、第１の流体シリンダおよび第１の洗浄具保持部がケーシング部材に収容されるので、第１の流体シリンダおよび第１の洗浄具保持部から発生するパーティクルの飛散が防止される。
（６）基板洗浄装置は、第１の流体シリンダから第１の洗浄具に上方に向かって加えられる力を検出する荷重センサをさらに備え、第１のシリンダ駆動部は、荷重センサの出力に基づいて第１の流体シリンダが第１の洗浄具に加える力を調整してもよい。
この場合、第１の流体シリンダが第１の洗浄具に加える力を、荷重センサの出力に基づいてより正確に調整することができる。したがって、基板の一面の洗浄時に、基板の一面に対して予め定められた力で第１の洗浄具を押し付けることができる。
（７）第１の洗浄具は、基板保持部により保持された基板の一面に対向するとともに基板の一面に接触可能な接触面を有するブラシを含み、平面視において、ブラシの接触面のうち最も離間した２点間の長さは、基板の直径の１／３よりも大きくてもよい。
この場合、基板の一面の少なくとも一部を広い範囲に渡って効率よく洗浄することができる。
（８）基板洗浄装置は、基板の一面の洗浄時に、一面に第１の洗浄具が接触していないことを検出する異常検出部をさらに備えてもよい。
この場合、使用者は、検出結果に基づいて基板洗浄装置における異常の発生を容易かつ迅速に把握することができる。
（９）基板洗浄装置は、基板保持部により保持された基板の上面および下面のうちの他面に接触可能に設けられた第２の洗浄具と、第２の洗浄具に上方への力を加える第２の流体シリンダと、第２の流体シリンダを駆動する第２のシリンダ駆動部とをさらに備え、第２のシリンダ駆動部は、待機時に、上方へ向かう第３の力を第２の洗浄具に加えるように第２の流体シリンダを駆動し、基板の他面の洗浄時に、第２の洗浄具が基板の他面に接触した状態で、上方へ向かいかつ第３の力とは異なる第４の力を第２の洗浄具に加えることにより第２の洗浄具が予め定められた力で他面を押圧するように第１の流体シリンダを駆動してもよい。
第２の流体シリンダの制御に要する時間は、第２の流体シリンダにより発生される力の変化量が大きくなる程長くなる。上記の構成によれば、第３の力と第４の力の差分を小さくすることにより、待機状態から洗浄状態への切り替わり時に、第２の流体シリンダの制御に要する時間を短縮することができる。それにより、基板の一面および他面を洗浄する基板処理のスループットが向上する。
（１０）第２の発明に係る基板洗浄装置は、基板を水平姿勢で保持する基板保持部と、基板保持部により保持された基板の上面および下面のうちの一面に接触することにより一面を洗浄可能に構成された洗浄具と、第１の端部および第２の端部を有するとともに、第１の端部に洗浄具を保持する洗浄具保持部と、洗浄具保持部を支持するとともに、洗浄具保持部により保持された洗浄具が基板保持部により保持された基板の一面を押圧するように洗浄具保持部に上方への力を加える流体シリンダと、流体シリンダを駆動するシリンダ駆動部とを備え、流体シリンダは、洗浄具保持部のうち第１の端部と第２の端部との間の部分を支持する。
その基板洗浄装置においては、流体シリンダは、洗浄具保持部のうち第１の端部および第２の端部を除く部分を支持する。この場合、流体シリンダによる洗浄具保持部の支持状態は、流体シリンダが洗浄具保持部の第１の端部および第２の端部のいずれかを支持する場合に比べて安定する。それにより、基板の洗浄時に、洗浄具を予め定められた力で基板の一面に安定して押し付けることが可能となる。また、洗浄具保持部の第１の端部および第２の端部の近傍に流体シリンダを設ける必要がないので、洗浄具の周辺の構造が大型化することが抑制される。これらの結果、洗浄具周辺の構成の大型化を抑制しつつ、基板の一面を適切に洗浄することが可能になる。
（１１）第３の発明に係る基板洗浄方法は、基板保持部により基板を水平姿勢で保持するステップと、基板保持部により保持された基板の上面および下面のうちの一面を洗浄するための第１の洗浄具を待機させるステップと、基板保持部により保持された基板の一面に第１の洗浄具を接触させることにより一面を洗浄するステップとを含み、第１の洗浄具を待機させるステップは、上方へ向かう第１の力を第１の洗浄具に加えるように第１の流体シリンダを駆動することを含み、基板の一面を洗浄するステップは、第１の洗浄具が基板の一面に接触した状態で、上方へ向かいかつ第１の力とは異なる第２の力を第１の洗浄具に加えることにより第１の洗浄具が予め定められた力で一面を押圧するように第１の流体シリンダを駆動することを含む。
第１の流体シリンダの制御に要する時間は、その第１の流体シリンダにおいて発生される力の変化量が大きくなる程長くなる。上記の基板洗浄方法においては、待機時に、第１の流体シリンダが上方に向かう第１の力を第１の洗浄具に加える。一方、洗浄時に、第１の流体シリンダが上方に向かう第２の力を第１の洗浄具に加える。したがって、第１の力と第２の力の差分を小さくすることにより、待機状態から洗浄状態への切り替わり時に、第１の流体シリンダの制御に要する時間を短縮することができる。それにより、基板の一面を洗浄する基板処理のスループットが向上する。
（１２）第１の力は、第１の流体シリンダが上方に向かう第１の力を第１の洗浄具に加えるときに、第１の洗浄具のうち少なくとも一部の重量が相殺されるように定められてもよい。
この場合、待機状態から洗浄状態への切り替わり時に、第１の洗浄具の重量に起因して第１の流体シリンダの制御に要する時間が長くなることが低減される。
（１３）基板洗浄方法は、第１の流体シリンダから第１の洗浄具に上方に向かって加えられる力を荷重センサにより検出するステップと、荷重センサの出力に基づいて第１の流体シリンダが第１の洗浄具に加える力を調整するステップとをさらに含んでもよい。
この場合、第１の流体シリンダが第１の洗浄具に加える力を、荷重センサの出力に基づいてより正確に調整することができる。したがって、基板の一面の洗浄時に、基板の一面に対して予め定められた力で第１の洗浄具を押し付けることができる。
（１４）基板の一面を洗浄するステップは、一面に第１の洗浄具が接触していないことを検出することを含んでもよい。
この場合、使用者は、検出結果に基づいて基板洗浄装置における異常の発生を容易かつ迅速に把握することができる。
（１５）基板洗浄方法は、基板保持部により保持された基板の上面および下面のうちの他面を洗浄するための第２の洗浄具を待機させるステップと、基板保持部により保持された基板の他面に第２の洗浄具を接触させることにより他面を洗浄するステップとをさらに含み、第２の洗浄具を待機させるステップは、上方へ向かう第３の力を第２の洗浄具に加えるように第２の流体シリンダを駆動することを含み、基板の他面を洗浄するステップは、第２の洗浄具が基板の一面に接触した状態で、上方へ向かいかつ第３の力とは異なる第４の力を第２の洗浄具に加えることにより第２の洗浄具が予め定められた力で他面を押圧するように第２の流体シリンダを駆動することを含んでもよい。
第２の流体シリンダの制御に要する時間は、第２の流体シリンダにより発生される力の変化量が大きくなる程長くなる。上記の構成によれば、第３の力と第４の力の差分を小さくすることにより、待機状態から洗浄状態への切り替わり時に、第２の流体シリンダの制御に要する時間を短縮することができる。それにより、基板の一面および他面を洗浄する基板処理のスループットが向上する。
本発明によれば、洗浄処理のスループットを向上させることが可能になる。
本発明の一実施の形態に係る基板洗浄装置の模式的平面図である。 図１の基板洗浄装置の内部構成を示す外観斜視図である。 本発明の一実施の形態に係る基板洗浄装置の制御系統の構成を示すブロック図である。 図１の下面ブラシ動作部の構成を説明するための模式図である。 下面洗浄装置により基板の下面を洗浄する場合の下面ブラシ動作部の基本動作を示す模式的側面図である。 下面洗浄装置により基板の下面を洗浄する場合の下面ブラシ動作部の基本動作を示す模式的側面図である。 図５および図６に示される基板の下面洗浄時にエアシリンダから下面ブラシに上方に向けて加えられる力の変化を説明するためのタイムチャートである。 図１の上面ブラシ動作部の構成を説明するための模式図である。 上面洗浄装置により基板の上面を洗浄する場合の上面ブラシ動作部の基本動作を示す模式的側面図である。 上面洗浄装置により基板の上面を洗浄する場合の上面ブラシ動作部の基本動作を示す模式的側面図である。 図９および図１０に示される基板の上面洗浄時にエアシリンダから上面ブラシに上方に向けて加えられる力の変化を説明するためのタイムチャートである。 図１の基板洗浄装置の全体的な動作の一例を説明するための模式図である。 図１の基板洗浄装置の全体的な動作の一例を説明するための模式図である。 図１の基板洗浄装置の全体的な動作の一例を説明するための模式図である。 図１の基板洗浄装置の全体的な動作の一例を説明するための模式図である。 図１の基板洗浄装置の全体的な動作の一例を説明するための模式図である。 図１の基板洗浄装置の全体的な動作の一例を説明するための模式図である。 図１の基板洗浄装置の全体的な動作の一例を説明するための模式図である。 図１の基板洗浄装置の全体的な動作の一例を説明するための模式図である。 図１の基板洗浄装置の全体的な動作の一例を説明するための模式図である。 図１の基板洗浄装置の全体的な動作の一例を説明するための模式図である。 図１の基板洗浄装置の全体的な動作の一例を説明するための模式図である。 図１の基板洗浄装置の全体的な動作の一例を説明するための模式図である。
以下、本発明の実施の形態に係る基板洗浄装置および基板洗浄方法について図面を用いて説明する。以下の説明において、基板とは、半導体基板（ウエハ）、液晶表示装置もしくは有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置等のＦＰＤ（Flat Panel Display）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、フォトマスク用基板、セラミック基板または太陽電池用基板等をいう。また、本実施の形態では、基板の上面が回路形成面（表面）であり、基板の下面が回路形成面と反対側の面（裏面）である。また、本実施の形態では、基板は、ノッチを除いて円形状を有する。
［１］基板洗浄装置の構成
図１は本発明の一実施の形態に係る基板洗浄装置の模式的平面図であり、図２は図１の基板洗浄装置１の内部構成を示す外観斜視図である。本実施の形態に係る基板洗浄装置１においては、位置関係を明確にするために互いに直交するＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向を定義する。図１および図２以降の所定の図では、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向が適宜矢印で示される。Ｘ方向およびＹ方向は水平面内で互いに直交し、Ｚ方向は上下方向（鉛直方向）に相当する。
図１に示すように、基板洗浄装置１は、上側保持装置１０Ａ，１０Ｂ、下側保持装置２０、台座装置３０、受渡装置４０、下面洗浄装置５０、カップ装置６０、上面洗浄装置７０、上面洗浄装置８０および開閉装置９０を備える。これらの構成要素は、ユニット筐体２内に設けられる。図２では、ユニット筐体２が点線で示される。
ユニット筐体２は、矩形の底面部２ａと、底面部２ａの４辺から上方に延びる４つの側壁部２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅとを有する。側壁部２ｂ，２ｃが互いに対向し、側壁部２ｄ，２ｅが互いに対向する。側壁部２ｂの中央部には、矩形の開口が形成されている。この開口は、基板Ｗの搬入搬出口２ｘであり、ユニット筐体２に対する基板Ｗの搬入時および搬出時に用いられる。図２では、搬入搬出口２ｘが太い点線で示される。以下の説明においては、Ｙ方向のうちユニット筐体２の内部から搬入搬出口２ｘを通してユニット筐体２の外方に向く方向（側壁部２ｃから側壁部２ｂを向く方向）を前方と呼び、その逆の方向（側壁部２ｂから側壁部２ｃを向く方向）を後方と呼ぶ。
図１に示すように、側壁部２ｂにおける搬入搬出口２ｘの形成部分およびその近傍の領域には、開閉装置９０が設けられている。開閉装置９０は、搬入搬出口２ｘを開閉可能に構成されたシャッタ９１と、シャッタ９１を駆動するシャッタ駆動部９２とを含む。図２では、シャッタ９１が太い二点鎖線で示される。シャッタ駆動部９２は、基板洗浄装置１に対する基板Ｗの搬入時および搬出時に搬入搬出口２ｘを開放するようにシャッタ９１を駆動する。また、シャッタ駆動部９２は、基板洗浄装置１における基板Ｗの洗浄処理時に搬入搬出口２ｘを閉塞するようにシャッタ９１を駆動する。
底面部２ａの中央部には、台座装置３０が設けられている。台座装置３０は、リニアガイド３１、可動台座３２および台座駆動部３３を含む。リニアガイド３１は、２本のレールを含み、平面視で側壁部２ｂの近傍から側壁部２ｃの近傍までＹ方向に延びるように設けられている。可動台座３２は、リニアガイド３１の２本のレール上でＹ方向に移動可能に設けられている。台座駆動部３３は、例えばパルスモータを含み、リニアガイド３１上で可動台座３２をＹ方向に移動させる。
可動台座３２上には、下側保持装置２０および下面洗浄装置５０がＹ方向に並ぶように設けられている。下側保持装置２０は、吸着保持部２１および吸着保持駆動部２２を含む。吸着保持部２１は、いわゆるスピンチャックであり、基板Ｗの下面を吸着保持可能な円形の吸着面を有し、上下方向に延びる軸（Ｚ方向の軸）の周りで回転可能に構成される。図１では、下側保持装置２０により吸着保持された基板Ｗの外形が二点鎖線で示される。以下の説明では、吸着保持部２１により基板Ｗが吸着保持される際に、基板Ｗの下面のうち吸着保持部２１の吸着面が吸着すべき領域を下面中央部と呼ぶ。一方、基板Ｗの下面のうち下面中央部を取り囲む領域を下面外側領域と呼ぶ。
吸着保持駆動部２２は、モータを含む。吸着保持駆動部２２のモータは、回転軸が上方に向かって突出するように可動台座３２上に設けられている。吸着保持部２１は、吸着保持駆動部２２の回転軸の上端部に取り付けられる。また、吸着保持駆動部２２の回転軸には、吸着保持部２１において基板Ｗを吸着保持するための吸引経路が形成されている。その吸引経路は、図示しない吸気装置に接続されている。吸着保持駆動部２２は、吸着保持部２１を上記の回転軸の周りで回転させる。
可動台座３２上には、下側保持装置２０の近傍にさらに受渡装置４０が設けられている。受渡装置４０は、複数（本例では３本）の支持ピン４１、ピン連結部材４２およびピン昇降駆動部４３を含む。ピン連結部材４２は、平面視で吸着保持部２１を取り囲むように形成され、複数の支持ピン４１を連結する。複数の支持ピン４１は、ピン連結部材４２により互いに連結された状態で、ピン連結部材４２から一定長さ上方に延びる。ピン昇降駆動部４３は、可動台座３２上でピン連結部材４２を昇降させる。これにより、複数の支持ピン４１が吸着保持部２１に対して相対的に昇降する。
下面洗浄装置５０は、下面ブラシ５１、２つの液ノズル５２、気体噴出部５３、下面ブラシ昇降部５４、下面ブラシ移動部５５、下面ブラシ動作部５５ａ、下面ブラシ昇降駆動部５５ｂ、下面ブラシ移動駆動部５５ｃおよび下面ブラシ支持部５９を含む。下面ブラシ移動部５５は、可動台座３２上の一定領域内で下側保持装置２０に対してＹ方向に移動可能に設けられている。図２に示すように、下面ブラシ移動部５５上に、下面ブラシ昇降部５４が設けられ、下面ブラシ昇降部５４上に下面ブラシ支持部５９が設けられている。下面ブラシ昇降部５４は、下面ブラシ支持部５９を昇降可能に支持している。下面ブラシ支持部５９は、吸着保持部２１から遠ざかる方向（本例では後方）において斜め下方に傾斜する上面５９ｕを有する。
図１に示すように、下面ブラシ５１は、例えばＰＶＡ（ポリビニールアルコール）スポンジまたは砥粒が分散されたＰＶＡスポンジにより形成され、基板Ｗの下面に接触可能な円形の接触面を有する。また、下面ブラシ５１は、接触面が上方を向くようにかつ接触面が当該接触面の中心を通って上下方向に延びる軸の周りで回転可能となるように、下面ブラシ支持部５９の上面５９ｕに取り付けられている。平面視において、下面ブラシ５１の接触面の面積は、吸着保持部２１の吸着面の面積よりも大きい。平面視において、下面ブラシ５１の接触面のうち最も離間した２点間の長さは、基板Ｗの直径の１／３よりも大きくかつ１／２よりも小さい。このような構成によれば、下面ブラシ５１を過剰に大きくすることなく、基板Ｗの下面の少なくとも一部を広い範囲に渡って効率よく洗浄することができる。
２つの液ノズル５２の各々は、下面ブラシ５１の近傍に位置しかつ液体吐出口が上方を向くように、下面ブラシ支持部５９の上面５９ｕ上に取り付けられている。液ノズル５２には、下面洗浄液供給部５６（図３）が接続されている。下面洗浄液供給部５６は、液ノズル５２に洗浄液を供給する。液ノズル５２は、下面ブラシ５１による基板Ｗの洗浄時に、下面洗浄液供給部５６から供給される洗浄液を基板Ｗの下面に供給する。本実施の形態では、液ノズル５２に供給される洗浄液として純水（脱イオン水）が用いられる。なお、液ノズル５２に供給される洗浄液としては、純水に代えて、炭酸水、オゾン水、水素水、電解イオン水、ＳＣ１（アンモニアと過酸化水素水との混合溶液）またはＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）等を用いることもできる。
気体噴出部５３は、一方向に延びる気体噴出口を有するスリット状の気体噴射ノズルである。気体噴出部５３は、平面視で下面ブラシ５１と吸着保持部２１との間に位置しかつ気体噴射口が上方を向くように、下面ブラシ支持部５９の上面５９ｕに取り付けられている。気体噴出部５３には、噴出気体供給部５７（図３）が接続されている。噴出気体供給部５７は、気体噴出部５３に気体を供給する。本実施の形態では、気体噴出部５３に供給される気体として窒素ガスが用いられる。気体噴出部５３は、下面ブラシ５１による基板Ｗの洗浄時および後述する基板Ｗの下面の乾燥時に、噴出気体供給部５７から供給される気体を基板Ｗの下面に噴射する。この場合、下面ブラシ５１と吸着保持部２１との間に、Ｘ方向に延びる帯状の気体カーテンが形成される。気体噴出部５３に供給される気体としては、窒素ガスに代えて、アルゴンガスまたはヘリウムガス等の不活性ガスを用いることもできる。
下面ブラシ動作部５５ａは、エアシリンダを含み、下面ブラシ５１による基板Ｗの洗浄時に、そのエアシリンダを駆動することにより基板Ｗの下面に下面ブラシ５１を所定の力で押し当てる。また、下面ブラシ動作部５５ａは、モータをさらに含み、下面ブラシ５１による基板Ｗの洗浄時に、基板Ｗの下面に下面ブラシ５１が接触する状態でそのモータを駆動する。それにより、下面ブラシ５１が回転する。下面ブラシ動作部５５ａの詳細は後述する。
下面ブラシ昇降駆動部５５ｂは、ステッピングモータまたはエアシリンダを含み、下面ブラシ昇降部５４により支持された下面ブラシ支持部５９を下面ブラシ移動部５５に対して昇降させる。下面ブラシ移動駆動部５５ｃは、モータを含み、可動台座３２上で下面ブラシ移動部５５をＹ方向に移動させる。ここで、可動台座３２における下側保持装置２０の位置は固定されている。そのため、下面ブラシ移動駆動部５５ｃによる下面ブラシ移動部５５のＹ方向の移動時には、下面ブラシ移動部５５が下側保持装置２０に対して相対的に移動する。以下の説明では、可動台座３２上で下側保持装置２０に最も近づくときの下面洗浄装置５０の位置を接近位置と呼び、可動台座３２上で下側保持装置２０から最も離れたときの下面洗浄装置５０の位置を離間位置と呼ぶ。
底面部２ａの中央部には、さらにカップ装置６０が設けられている。カップ装置６０は、カップ６１およびカップ駆動部６２を含む。カップ６１は、平面視で下側保持装置２０および台座装置３０を取り囲むようにかつ昇降可能に設けられている。図２においては、カップ６１が点線で示される。カップ駆動部６２は、下面ブラシ５１が基板Ｗの下面におけるどの部分を洗浄するのかに応じてカップ６１を下カップ位置と上カップ位置との間で移動させる。下カップ位置はカップ６１の上端部が吸着保持部２１により吸着保持される基板Ｗよりも下方に位置する高さ位置である。また、上カップ位置はカップ６１の上端部が吸着保持部２１よりも上方に位置する高さ位置である。
カップ６１よりも上方の高さ位置には、平面視で台座装置３０を挟んで対向するように一対の上側保持装置１０Ａ，１０Ｂが設けられている。上側保持装置１０Ａは、下チャック１１Ａ、上チャック１２Ａ、下チャック駆動部１３Ａおよび上チャック駆動部１４Ａを含む。上側保持装置１０Ｂは、下チャック１１Ｂ、上チャック１２Ｂ、下チャック駆動部１３Ｂおよび上チャック駆動部１４Ｂを含む。
下チャック１１Ａ，１１Ｂは、平面視で吸着保持部２１の中心を通ってＹ方向（前後方向）に延びる鉛直面に関して対称に配置され、共通の水平面内でＸ方向に移動可能に設けられている。下チャック１１Ａ，１１Ｂの各々は、基板Ｗの下面周縁部を基板Ｗの下方から支持可能な２本の支持片を有する。下チャック駆動部１３Ａ，１３Ｂは、下チャック１１Ａ，１１Ｂが互いに近づくように、または下チャック１１Ａ，１１Ｂが互いに遠ざかるように、下チャック１１Ａ，１１Ｂを移動させる。
上チャック１２Ａ，１２Ｂは、下チャック１１Ａ，１１Ｂと同様に、平面視で吸着保持部２１の中心を通ってＹ方向（前後方向）に延びる鉛直面に関して対称に配置され、共通の水平面内でＸ方向に移動可能に設けられている。上チャック１２Ａ，１２Ｂの各々は、基板Ｗの外周端部の２つの部分に当接して基板Ｗの外周端部を保持可能に構成された２本の保持片を有する。上チャック駆動部１４Ａ，１４Ｂは、上チャック１２Ａ，１２Ｂが互いに近づくように、または上チャック１２Ａ，１２Ｂが互いに遠ざかるように、上チャック１２Ａ，１２Ｂを移動させる。
図１に示すように、カップ６１の一側方においては、平面視で上側保持装置１０Ｂの近傍に位置するように、上面洗浄装置７０が設けられている。上面洗浄装置７０は、回転支持軸７１、アーム７２、スプレーノズル７３および回転軸駆動部７４を含む。
回転支持軸７１は、底面部２ａ上で、上下方向に延びるようにかつ昇降可能かつ回転可能に回転軸駆動部７４により支持される。アーム７２は、図２に示すように、上側保持装置１０Ｂよりも上方の位置で、回転支持軸７１の上端部から水平方向に延びるように設けられている。アーム７２の先端部には、スプレーノズル７３が取り付けられている。
スプレーノズル７３には、上面洗浄流体供給部７５（図３）が接続される。上面洗浄流体供給部７５は、スプレーノズル７３に洗浄液および気体を供給する。本実施の形態では、スプレーノズル７３に供給される洗浄液として純水が用いられ、スプレーノズル７３に供給される気体として窒素ガスが用いられる。スプレーノズル７３は、基板Ｗの上面の洗浄時に、上面洗浄流体供給部７５から供給される洗浄液と気体とを混合して混合流体を生成し、生成された混合流体を下方に噴射する。
なお、スプレーノズル７３に供給される洗浄液としては、純水に代えて、炭酸水、オゾン水、水素水、電解イオン水、ＳＣ１（アンモニアと過酸化水素水との混合溶液）またはＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）等を用いることもできる。また、スプレーノズル７３に供給される気体としては、窒素ガスに代えてアルゴンガスまたはヘリウムガス等の不活性ガスを用いることもできる。
回転軸駆動部７４は、１または複数のパルスモータおよびエアシリンダ等を含み、回転支持軸７１を昇降させるとともに、回転支持軸７１を回転させる。上記の構成によれば、吸着保持部２１により吸着保持されて回転される基板Ｗの上面上で、スプレーノズル７３を円弧状に移動させることにより、基板Ｗの上面全体を洗浄することができる。
図１に示すように、カップ６１の他側方においては、平面視で上側保持装置１０Ａの近傍に位置するように、上面洗浄装置８０が設けられている。上面洗浄装置８０は、回転支持軸８１、上面ブラシ支持部８２、上面ブラシ８３、回転軸駆動部８４、液吐出ノズル８５および上面ブラシ動作部８６を含む。
回転支持軸８１は、底面部２ａ上で、上下方向に延びるようにかつ昇降可能かつ回転可能に回転軸駆動部８４により支持される。上面ブラシ支持部８２は、図２に示すように、上側保持装置１０Ａよりも上方の位置で、回転支持軸８１の上端部から水平方向に延びるように設けられている。上面ブラシ支持部８２の先端部には、下方に向かって突出するように上面ブラシ８３が設けられている。
本実施の形態においては、上面ブラシ８３は、下面ブラシ５１と基本的に同じ構成を有する。すなわち、上面ブラシ８３は、例えばＰＶＡスポンジまたは砥粒が分散されたＰＶＡスポンジにより形成され、基板Ｗの上面に接触可能な円形の接触面を有する。また、上面ブラシ８３は、接触面が下方を向くようにかつ接触面が当該接触面の中心を通って上下方向に延びる軸の周りで回転可能となるように、上面ブラシ支持部８２に取り付けられている。
平面視において、上面ブラシ８３の接触面のうち最も離間した２点間の長さは、基板Ｗの直径の１／３よりも大きくかつ１／２よりも小さい。このような構成によれば、上面ブラシ８３を過剰に大きくすることなく、基板Ｗの上面の少なくとも一部を広い範囲に渡って効率よく洗浄することができる。
回転軸駆動部８４は、１または複数のパルスモータおよびエアシリンダ等を含み、回転支持軸８１を昇降させるとともに、回転支持軸８１を回転させる。液吐出ノズル８５は、液体吐出口が下側保持装置２０により保持される基板Ｗの中心を向くように、カップ６１の上方に固定されている。液吐出ノズル８５には、上面洗浄流体供給部７５（図３）が接続されている。上面洗浄流体供給部７５は、液吐出ノズル８５に洗浄液を供給する。液吐出ノズル８５は、上面ブラシ８３による基板Ｗの洗浄時に、上面洗浄流体供給部７５から供給される洗浄液を基板Ｗに吐出する。液吐出ノズル８５に供給される洗浄液として純水（脱イオン水）が用いられる。なお、液吐出ノズル８５に供給される洗浄液としては、純水に代えて、炭酸水、オゾン水、水素水、電解イオン水、ＳＣ１またはＴＭＡＨ等を用いることもできる。
上面ブラシ動作部８６は、エアシリンダを含み、上面ブラシ８３による基板Ｗの洗浄時に、そのエアシリンダを駆動することにより基板Ｗの上面に上面ブラシ８３を所定の力で押し当てる。また、上面ブラシ動作部８６は、モータをさらに含み、上面ブラシ８３による基板Ｗの洗浄時に、基板Ｗの上面に上面ブラシ８３が接触する状態でそのモータを駆動する。それにより、上面ブラシ８３が回転する。
上記の構成によれば、回転支持軸８１が昇降および回転することにより、吸着保持部２１により吸着保持されて回転する基板Ｗの上面に上面ブラシ８３が接触する。この状態で、液吐出ノズル８５から基板Ｗ上に洗浄液が供給され、上面ブラシ８３が基板Ｗの上面に押し付けられ、回転する。さらに、上面ブラシ８３が基板Ｗ上を円弧状に移動する。これにより、基板Ｗの上面全体を物理的に洗浄することができる。上面ブラシ動作部８６の詳細は後述する。
図３は本発明の一実施の形態に係る基板洗浄装置１の制御系統の構成を示すブロック図である。図３の制御部９は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）および記憶装置を含む。ＲＡＭは、ＣＰＵの作業領域として用いられる。ＲＯＭは、システムプログラムを記憶する。記憶装置は、制御プログラムを記憶する。ＣＰＵが記憶装置に記憶された基板洗浄プログラムをＲＡＭ上で実行することにより基板洗浄装置１の各部の動作が制御される。
図３に示すように、制御部９は、主として、基板洗浄装置１に搬入される基板Ｗを受け取り、吸着保持部２１の上方の位置で保持するために、下チャック駆動部１３Ａ，１３Ｂおよび上チャック駆動部１４Ａ，１４Ｂを制御する。また、制御部９は、主として、吸着保持部２１により基板Ｗを吸着保持するとともに吸着保持された基板Ｗを回転させるために、吸着保持駆動部２２を制御する。
また、制御部９は、主として、上側保持装置１０Ａ，１０Ｂにより保持される基板Ｗに対して可動台座３２を移動させるために、台座駆動部３３を制御する。また、制御部９は、上側保持装置１０Ａ，１０Ｂにより保持される基板Ｗの高さ位置と、吸着保持部２１により保持される基板Ｗの高さ位置との間で基板Ｗを移動させるために、ピン昇降駆動部４３を制御する。
また、制御部９は、基板Ｗの下面を洗浄するために、下面ブラシ動作部５５ａ、下面ブラシ昇降駆動部５５ｂ、下面ブラシ移動駆動部５５ｃ、下面洗浄液供給部５６および噴出気体供給部５７を制御する。また、制御部９は、吸着保持部２１により吸着保持された基板Ｗの洗浄時に基板Ｗから飛散する洗浄液をカップ６１で受け止めるために、カップ駆動部６２を制御する。
また、制御部９は、基板Ｗの上面を洗浄するために、回転軸駆動部７４、上面洗浄流体供給部７５、回転軸駆動部８４および上面ブラシ動作部８６を制御する。さらに、制御部９は、基板洗浄装置１における基板Ｗの搬入時および搬出時にユニット筐体２の搬入搬出口２ｘを開閉するために、シャッタ駆動部９２を制御する。
［２］下面ブラシ動作部５５ａの詳細
（１）下面ブラシ動作部５５ａの構成
図４は、図１の下面ブラシ動作部５５ａの構成を説明するための模式図である。図４では、図１の下面ブラシ動作部５５ａおよびその周辺部材の構成が模式的な側面図で示される。図４に示すように、下面ブラシ動作部５５ａは、回転軸５１１、下面ブラシ保持部材５１２、回転力伝達機構５１３、モータ５１４、モータ駆動部５１５、軸部材５１６、エアシリンダ５２０、電空レギュレータ５２１、リニアガイド５３１、荷重センサ５５０、センサ支持部材５５１および下降検出部５６０を含む。
本実施の形態に係る下面洗浄装置５０においては、下面ブラシ支持部５９は、下面ブラシ動作部５５ａのうちモータ駆動部５１５および電空レギュレータ５２１を除く構成を収容するように構成されたケーシング部材からなる。これにより、下面ブラシ保持部材５１２、回転力伝達機構５１３、モータ５１４、軸部材５１６およびエアシリンダ５２０が動作することにより発生するパーティクルがユニット筐体２内で飛散することを防止することができる。
図４では、下面ブラシ動作部５５ａの構成を説明するため、下面ブラシ支持部５９の形状は概念的に示される。そのため、図４において、下面ブラシ支持部５９の上面５９ｕは傾斜していない。また、図４では、液ノズル５２および気体噴出部５３の図示も省略されている。
下面ブラシ支持部５９は、図２の下面ブラシ昇降部５４および下面ブラシ移動部５５により支持されている。下面ブラシ支持部５９の内部において、下面ブラシ支持部５９の底部上には、エアシリンダ５２０が設けられている。下面ブラシ保持部材５１２は、水平方向において一端部および他端部を有する。エアシリンダ５２０は、下面ブラシ保持部材５１２のうち一端部および他端部の間の略中央部分を支持する。エアシリンダ５２０には、電空レギュレータ５２１が接続されている。エアシリンダ５２０は、電空レギュレータ５２１を通して空気が供給されることにより、下面ブラシ保持部材５１２に上方へ向かう力を加える。エアシリンダ５２０から下面ブラシ保持部材５１２に加えられる力が調整されて変化することにより、下面ブラシ保持部材５１２が所定の範囲（以下の説明では、可動高さ範囲と呼ぶ。）内で上下方向に移動する。なお、電空レギュレータ５２１は、下面ブラシ支持部５９の内部に収容されていてもよい。
下面ブラシ保持部材５１２の一端部には、上方に向かって延びるように回転軸５１１が回転可能に設けられている。回転軸５１１の上端部には、下面ブラシ５１が取り付けられている。下面ブラシ５１は、回転軸５１１に取り付けられた状態で、下面ブラシ支持部５９の外部（上方）に位置する。
下面ブラシ保持部材５１２の他端部近傍には、モータ５１４が取り付けられている。モータ５１４には、モータ駆動部５１５が接続されている。モータ５１４の回転軸は、上下方向に延びている。回転軸５１１と、モータ５１４の回転軸との間に回転力伝達機構５１３が設けられている。回転力伝達機構５１３は、回転軸５１１およびモータ５１４の回転軸にそれぞれ取り付けられる２つのプーリと、２つのプーリを繋ぐベルトとを含み、モータ５１４において発生した回転力を回転軸５１１に伝達する。それにより、下面ブラシ５１が回転する。なお、モータ駆動部５１５は、下面ブラシ支持部５９の内部に収容されていてもよい。
下面ブラシ支持部５９の底部において、エアシリンダ５２０の近傍にはリニアガイド５３１が設けられている。リニアガイド５３１は、上下方向に一定長さ延びる貫通孔を有する。下面ブラシ保持部材５１２の一部には、下方に延びるように軸部材５１６が設けられている。軸部材５１６は、リニアガイド５３１の貫通孔に上下方向に移動可能に挿入されている。これにより、リニアガイド５３１は、エアシリンダ５２０から下面ブラシ保持部材５１２に加えられる力が変化することにより下面ブラシ保持部材５１２が移動する場合に、その移動方向を貫通孔の方向（上下方向）に規制する。
センサ支持部材５５１は、下面ブラシ支持部５９の底部から下面ブラシ保持部材５１２の他端部近傍を通って上方に延び、水平方向に屈曲して下面ブラシ保持部材５１２の他端部上方の位置まで延びている。
以下の説明では、エアシリンダ５２０により支持される複数の構成要素の重量の合計を、下面ブラシ合計重量を呼ぶ。また、基板Ｗの下面の洗浄時に下面ブラシ５１から基板Ｗに加えられるべき押圧力を下面洗浄押圧力と呼ぶ。本実施の形態においては、下面洗浄押圧力は、下面ブラシ合計重量よりも小さい。
センサ支持部材５５１のうち下面ブラシ保持部材５１２の他端部上方に位置する部分には、荷重センサ５５０が取り付けられている。エアシリンダ５２０が下面ブラシ保持部材５１２に下面ブラシ合計重量を超える力を加える場合には、下面ブラシ保持部材５１２の他端部が荷重センサ５５０に当接する。このとき、荷重センサ５５０は、エアシリンダ５２０により下面ブラシ保持部材５１２に加えられる力から下面ブラシ合計重量を差し引いた力を示す信号を出力する。荷重センサ５５０から出力される信号は、図３の制御部９に与えられる。
例えば、荷重センサ５５０は、下面ブラシ合計重量が１０（Ｎ）である場合でかつエアシリンダ５２０から下面ブラシ保持部材５１２に上方へ向かう１３（Ｎ）の力が加えられている場合に３（Ｎ）を示す信号を出力する。荷重センサ５５０から出力される信号は、図３の制御部９に与えられる。
センサ支持部材５５１のうち上下方向に延びる部分には、下降検出部５６０が取り付けられている。下降検出部５６０は、例えば反射型の光電センサであり、下面ブラシ保持部材５１２が可動高さ範囲の下端にあるか否か、換言すれば下面ブラシ保持部材５１２が最も下降した位置にあるか否かを示す信号を出力する。下降検出部５６０から出力される信号は、図３の制御部９に与えられる。
（２）下面ブラシ動作部５５ａの基本動作
図５および図６は、下面洗浄装置５０により基板Ｗの下面を洗浄する場合の下面ブラシ動作部５５ａの基本動作を示す模式的側面図である。図７は、図５および図６に示される基板Ｗの下面洗浄時にエアシリンダ５２０から下面ブラシ５１に上方に向けて加えられる力の変化を説明するためのタイムチャートである。図７のタイムチャートにおいては、縦軸はエアシリンダ５２０から上方に向かって下面ブラシ５１に加えられる力を表し、横軸は時間を表す。
基板洗浄装置１の電源がオフしている時点ｔ０においては、図５の上段に示すように、下面ブラシ保持部材５１２がエアシリンダ５２０に支持された状態で、下面ブラシ保持部材５１２は可動高さ範囲の下端に位置する。また、このとき、図７に示すように、エアシリンダ５２０から下面ブラシ５１に力は加えられない。
次に、基板洗浄装置１の電源がオンする時点ｔ１においては、エアシリンダ５２０から下面ブラシ５１に上方に向けて第１の力ｆ１を加えるための電空レギュレータ５２１の制御が開始される。電空レギュレータ５２１は、図３の制御部９により制御される。
第１の力ｆ１は、少なくとも下面ブラシ５１の一部の重量が相殺されるように予め定められる。より具体的には、第１の力ｆ１は、下面ブラシ合計重量の少なくとも一部が相殺されるように定められる。本例では、エアシリンダ５２０により支持される複数の構成要素は、下面ブラシ５１、下面ブラシ保持部材５１２、回転力伝達機構５１３、モータ５１４および軸部材５１６である。例えば、下面ブラシ合計重量が１０（Ｎ）である場合、第１の力ｆ１は、１０（Ｎ）と定められてもよいし、９（Ｎ）と定められてもよい。第１の力ｆ１は、下面ブラシ合計重量に下面洗浄押圧力を加算した値よりも小さくなるように定められる。時点ｔ２でエアシリンダ５２０から下面ブラシ５１に加えられる力が第１の力ｆ１に到達すると、下面ブラシ動作部５５ａは待機状態となる。
次に、下面洗浄装置５０による基板Ｗの洗浄処理が開始される時点ｔ３においては、エアシリンダ５２０から下面ブラシ５１に第２の力ｆ２を加えるための電空レギュレータ５２１の制御が開始される。第２の力ｆ２は、下面ブラシ合計重量と下面洗浄押圧力との合計である。
時点ｔ３の経過後、エアシリンダ５２０から下面ブラシ保持部材５１２に加わる力が下面ブラシ合計重量を超えると、下面ブラシ保持部材５１２が可動高さ範囲の下端から上昇する。その後、図５の中段に示すように、下面ブラシ保持部材５１２の他端部が荷重センサ５５０に当接することにより下面ブラシ保持部材５１２が停止する。このように、下面ブラシ保持部材５１２の可動高さ範囲の上端は、荷重センサ５５０の高さ位置である。
下面ブラシ保持部材５１２が荷重センサ５５０に当接する状態で、下面ブラシ保持部材５１２から荷重センサ５５０により正確に下面洗浄押圧力が加わるように、荷重センサ５５０の出力に基づいて電空レギュレータ５２１の制御が行われる。
次に、時点ｔ４から時点ｔ５にかけて、図１の下面ブラシ昇降部５４および下面ブラシ移動部５５の動作により、図５の下段に白抜きの矢印で示すように、下面ブラシ支持部５９が移動する。また、図６の上段に示すように、下面ブラシ５１の接触面が基板Ｗの下面に押し当てられる。このとき、下面ブラシ支持部５９内で、下面ブラシ５１とともに、下面ブラシ保持部材５１２が押し下げられ、下面ブラシ保持部材５１２が荷重センサ５５０から離間する。それにより、下面ブラシ５１が基板Ｗの下面を下面洗浄押圧力で押圧する。この状態で、モータ５１４が動作することにより、下面ブラシ５１が上下方向に延びる軸の周りで回転し、基板Ｗの下面が洗浄される。
その後、基板Ｗの下面における所定領域の洗浄が完了する時点ｔ５においては、図７に示すように、エアシリンダ５２０から下面ブラシ５１に第１の力ｆ１を加えるための電空レギュレータ５２１の制御が開始される。また、時点ｔ５から時点ｔ６にかけて、図１の下面ブラシ昇降部５４および下面ブラシ移動部５５の動作により下面ブラシ５１が基板Ｗから離間した位置に移動される。そこで、下面ブラシ動作部５５ａは再び待機状態となる。
エアシリンダ５２０の制御に要する時間は、エアシリンダ５２０により発生される力の変化量が大きくなる程長くなる。上記の基本動作によれば、下面ブラシ動作部５５ａにおいては、洗浄処理の待機時に予め下面ブラシ５１に第１の力ｆ１が加えられている。そのため、第１の力ｆ１と第２の力ｆ２との差分を小さくすることにより、待機状態から基板Ｗの下面の洗浄処理が開始される際に、下面ブラシ５１に第２の力ｆ２を加えるための電空レギュレータ５２１の制御に要する時間を短縮することができる。それにより、基板Ｗの下面を洗浄する基板処理のスループットが向上する。
なお、図６の中段に示すように、基板Ｗの下面洗浄時に基板Ｗが破損する場合には、エアシリンダ５２０から下面ブラシ５１に加えられる力により下面ブラシ保持部材５１２が荷重センサ５５０に接触する場合がある。この場合、図３の制御部９は、基板Ｗの下面洗浄中の荷重センサ５５０の出力信号に基づいて基板Ｗに下面ブラシ５１が接触していないことを検出する。検出結果が表示装置または音声装置により使用者に提示されることにより、使用者は下面洗浄装置５０における異常の発生を容易かつ迅速に把握することができる。
また、図６の下段に示すように、基板Ｗの下面洗浄時にエアシリンダ５２０が故障した場合には、下面ブラシ保持部材５１２が可動高さ範囲の下端部まで下降する可能性がある。この場合、図３の制御部９は、基板Ｗの下面洗浄中の下降検出部５６０の出力信号に基づいて基板Ｗに下面ブラシ５１が接触していないことを検出する。検出結果が表示装置または音声装置により使用者に提示されることにより、使用者は下面洗浄装置５０における異常の発生を容易かつ迅速に把握することができる。
上記の基本動作例では、時点ｔ４で下面ブラシ保持部材５１２に第２の力ｆ２が加えられた後、下面ブラシ支持部５９の移動が開始されるが、下面ブラシ支持部５９の移動は時点ｔ３から開始されてもよい。この場合、電空レギュレータ５２１の制御と下面ブラシ支持部５９を移動させるための制御とを並行して行うことが可能になる。したがって、基板処理のスループットをより向上させることができる。
［３］上面ブラシ動作部８６の詳細
（１）上面ブラシ動作部８６の構成
図８は、図１の上面ブラシ動作部８６の構成を説明するための模式図である。図８では、図４の下面ブラシ動作部５５ａの例と同様に、図１の上面ブラシ動作部８６およびその周辺部材の構成が模式的な側面図で示される。図８に示すように、上面ブラシ動作部８６は、回転軸８１１、上面ブラシ保持部材８１２、回転力伝達機構８１３、モータ８１４、モータ駆動部８１５、軸部材８１６、エアシリンダ８２０、電空レギュレータ８２１、リニアガイド８３１、荷重センサ８５０およびセンサ支持部材８５１を含む。
本実施の形態に係る上面洗浄装置８０においては、上面ブラシ支持部８２は、上面ブラシ動作部８６のうちモータ駆動部８１５および電空レギュレータ８２１を除く構成を収容するように構成されたケーシング部材からなる。これにより、上面ブラシ保持部材８１２、回転力伝達機構８１３、モータ８１４、軸部材８１６およびエアシリンダ８２０が動作することにより発生するパーティクルがユニット筐体２内で飛散することを防止することができる。図８では、上面ブラシ動作部８６の構成を説明するため、上面ブラシ支持部８２の形状は概念的に示される。
上面ブラシ支持部８２は、図２の回転支持軸８１により支持されている。上面ブラシ支持部８２の内部において、上面ブラシ支持部８２の底部上には、エアシリンダ８２０が設けられている。上面ブラシ保持部材８１２は、水平方向において一端部および他端部を有する。エアシリンダ８２０は、上面ブラシ保持部材８１２のうち一端部および他端部の間の略中央部分を支持する。エアシリンダ８２０には、電空レギュレータ８２１が接続されている。エアシリンダ８２０は、電空レギュレータ８２１を通して空気が供給されることにより、上面ブラシ保持部材８１２に上方へ向かう力を加える。エアシリンダ８２０から上面ブラシ保持部材８１２に加えられる力が調整されて変化することにより、上面ブラシ保持部材８１２が上下方向に移動する。なお、電空レギュレータ８２１は、上面ブラシ支持部８２の内部に収容されていてもよい。
上面ブラシ保持部材８１２の一端部には、上方および下方に向かって延びるように回転軸８１１が回転可能に設けられている。回転軸８１１の下端部には、上面ブラシ８３が取り付けられている。上面ブラシ８３は、回転軸８１１に取り付けられた状態で、上面ブラシ支持部８２の外部（下方）に位置する。
上面ブラシ保持部材８１２の他端部近傍には、モータ８１４が取り付けられている。モータ８１４には、モータ駆動部８１５が接続されている。モータ８１４の回転軸は、上下方向に延びている。回転軸８１１と、モータ８１４の回転軸との間に回転力伝達機構８１３が設けられている。回転力伝達機構８１３は、モータ８１４において発生した回転力を回転軸８１１に伝達する。それにより、上面ブラシ８３が回転する。なお、モータ８１４は、上面ブラシ支持部８２の内部に収容されていてもよい。
上面ブラシ支持部８２の底部において、エアシリンダ８２０の近傍にはリニアガイド８３１が設けられている。リニアガイド８３１は、上下方向に一定長さ延びる貫通孔を有する。上面ブラシ保持部材８１２の一部には、下方に延びるように軸部材８１６が設けられている。軸部材８１６は、リニアガイド８３１の貫通孔に上下方向に移動可能に挿入されている。これにより、リニアガイド８３１は、エアシリンダ８２０から上面ブラシ保持部材８１２に加えられる力が変化することにより上面ブラシ保持部材８１２が移動する場合に、その移動方向を貫通孔の方向（上下方向）に規制する。
センサ支持部材８５１は、下面ブラシ支持部５９の底部から所定距離上方に延び、水平方向に屈曲して上面ブラシ保持部材８１２の他端部下方の位置まで延びている。
以下の説明では、エアシリンダ８２０により支持される複数の構成要素の重量の合計を、上面ブラシ合計重量と呼ぶ。また、基板Ｗの上面の洗浄時に上面ブラシ８３から基板Ｗに加えられるべき押圧力を上面洗浄押圧力と呼ぶ。本実施の形態においては、上面洗浄押圧力は、上面ブラシ合計重量よりも小さい。
センサ支持部材８５１のうち上面ブラシ保持部材８１２の他端部下方に位置する部分には、荷重センサ８５０が取り付けられている。エアシリンダ８２０が上面ブラシ保持部材８１２に力を加えていない場合には、上面ブラシ保持部材８１２の他端部が荷重センサ８５０に当接する。また、エアシリンダ８２０が上面ブラシ合計重量以下の力を上面ブラシ保持部材８１２に加えている場合にも、上面ブラシ保持部材８１２の他端部が荷重センサ８５０に当接する。このとき、荷重センサ８５０は、上面ブラシ合計重量のうちエアシリンダ８２０により相殺されない重量を示す信号を出力する。
例えば、荷重センサ８５０は、上面ブラシ合計重量が１０（Ｎ）である場合でかつエアシリンダ８２０から上面ブラシ保持部材８１２に上方へ向かう７（Ｎ）の力が加えられている場合に３（Ｎ）を示す信号を出力する。また、荷重センサ８５０は、上面ブラシ合計重量が１０（Ｎ）である場合でかつエアシリンダ８２０から上面ブラシ保持部材８１２に上方へ向かう力が加えられない場合に１０（Ｎ）を示す信号を出力する。荷重センサ８５０から出力される信号は、図３の制御部９に与えられる。
（２）上面ブラシ動作部８６の基本動作
図９および図１０は、上面洗浄装置８０により基板Ｗの上面を洗浄する場合の上面ブラシ動作部８６の基本動作を示す模式的側面図である。図１１は、図９および図１０に示される基板Ｗの上面洗浄時にエアシリンダ８２０から上面ブラシ８３に上方に向けて加えられる力の変化を説明するためのタイムチャートである。図１１のタイムチャートにおいては、縦軸はエアシリンダ８２０から上方に向かって上面ブラシ８３に加えられる力を表し、横軸は時間を表す。
基板洗浄装置１の電源がオフしている時点ｔ１０においては、図９の上段に示すように、上面ブラシ保持部材８１２がエアシリンダ８２０に支持された状態で、上面ブラシ保持部材８１２は荷重センサ８５０に当接する。このとき、図１１に示すように、エアシリンダ８２０から上面ブラシ８３に力は加えられない。
次に、基板洗浄装置１の電源がオンする時点ｔ１１においては、エアシリンダ５２０から上面ブラシ８３に上方に向けて第３の力ｆ３を加えるための電空レギュレータ８２１の制御が開始される。電空レギュレータ８２１は、図３の制御部９により制御される。
第３の力ｆ３は、少なくとも上面ブラシ８３の一部の重量が相殺されるように予め定められる。より具体的には、第３の力ｆ３は、上面ブラシ合計重量の少なくとも一部が相殺されるように定められる。本例では、エアシリンダ８２０により支持される複数の構成要素は、上面ブラシ８３、上面ブラシ保持部材８１２、回転力伝達機構８１３、モータ８１４および軸部材８１６である。例えば、上面ブラシ合計重量が１０（Ｎ）である場合、第３の力ｆ３は、１０（Ｎ）と定められてもよいし、９（Ｎ）と定められてもよい。ここで、上面ブラシ合計重量から上面洗浄押圧力を差し引いた力を第４の力ｆ４とする。この場合、第３の力ｆ３は、第４の力ｆ４の２倍の力よりも小さくなるように定められる。時点ｔ１２でエアシリンダ８２０から上面ブラシ８３に加えられる力が第３の力ｆ３に到達すると、上面ブラシ動作部８６は待機状態となる。
次に、上面洗浄装置８０による基板Ｗの洗浄処理が開始される時点ｔ１３においては、図９の中段に示すように、エアシリンダ８２０から上面ブラシ８３に第４の力ｆ４を加えるための電空レギュレータ８２１の制御が開始される。
次に、時点ｔ１４で、エアシリンダ８２０から上面ブラシ８３に上方に向かう第４の力ｆ４が加えられる。この状態で、荷重センサ８５０には、上面ブラシ保持部材８１２の他端部から上面洗浄押圧力が加わることになる。ここで、上面ブラシ保持部材８１２が荷重センサ８５０に当接する状態で、上面ブラシ保持部材８１２から荷重センサ８５０により正確に上面洗浄押圧力が加わるように、荷重センサ８５０の出力に基づいて電空レギュレータ８２１の制御が行われる。
次に、時点ｔ１４から時点ｔ１５にかけて、図１の回転軸駆動部８４の動作により、図９の下段に白抜きの矢印で示すように、上面ブラシ支持部８２が昇降および回転する。また、図１０の上段に示すように、上面ブラシ８３の接触面が基板Ｗの上面に押し当てられる。このとき、上面ブラシ支持部８２内で、上面ブラシ８３とともに、上面ブラシ保持部材８１２が押し上げられ、上面ブラシ保持部材８１２が荷重センサ８５０から離間する。それにより、上面ブラシ８３が基板Ｗの上面を上面洗浄押圧力で押圧する。この状態で、モータ８１４が動作することにより、上面ブラシ８３が上下方向に延びる軸の周りで回転し、基板Ｗの上面が洗浄される。
その後、基板Ｗの上面における所定の領域の洗浄が完了する時点ｔ１５においては、図１１に示すように、エアシリンダ８２０から上面ブラシ８３に第３の力ｆ３を加えるための電空レギュレータ８２１の制御が開始される。また、時点ｔ１５から時点ｔ１６にかけて、図１の回転軸駆動部８４の動作により上面ブラシ８３が基板Ｗから離間した位置に移動される。そこで、上面ブラシ動作部８６は再び待機状態となる。
エアシリンダ８２０の制御に要する時間は、エアシリンダ８２０により発生される力の変化量が大きくなる程長くなる。上記の基本動作によれば、上面ブラシ動作部８６においては、洗浄処理の待機時に予め上面ブラシ８３に第３の力ｆ３が加えられている。そのため、第３の力ｆ３と第４の力ｆ４との差分を小さくすることにより、待機状態から基板Ｗの上面の洗浄処理が開始される際に、上面ブラシ８３に第４の力ｆ４を加えるための電空レギュレータ８２１の制御に要する時間を短縮することができる。それにより、基板Ｗの上面を洗浄する基板処理のスループットが向上する。
なお、図１０の下段に示すように、基板Ｗの下面洗浄時に基板Ｗが破損する場合には、上面ブラシ保持部材８１２が下降し、上面ブラシ保持部材８１２が荷重センサ８５０に接触する場合がある。この場合、図３の制御部９は、基板Ｗの上面洗浄中の荷重センサ８５０の出力信号に基づいて基板Ｗに上面ブラシ８３が接触していないことを検出する。検出結果が表示装置または音声装置により使用者に提示されることにより、使用者は下面洗浄装置５０における異常の発生を容易かつ迅速に把握することができる。
上記の基本動作例では、時点ｔ１４で上面ブラシ保持部材８１２に第４の力ｆ４が加えられた後、上面ブラシ支持部８２の移動が開始されるが、上面ブラシ支持部８２の移動は時点ｔ１３から開始されてもよい。この場合、電空レギュレータ８２１の制御と上面ブラシ支持部８２を移動させるための制御とを並行して行うことが可能になる。したがって、基板処理のスループットをより向上させることができる。
［４］基板洗浄装置１の全体的な動作
図１２～図２３は、図１の基板洗浄装置１の全体的な動作の一例を説明するための模式図である。図１２～図２３の各々においては、上段に基板洗浄装置１の平面図が示される。また、中段にＹ方向に沿って見た下側保持装置２０およびその周辺部の側面図が示され、下段にＸ方向に沿って見た下側保持装置２０およびその周辺部の側面図が示される。中段の側面図は図１のＡ－Ａ線側面図に対応し、下段の側面図は図１のＢ－Ｂ線側面図に対応する。なお、基板洗浄装置１における各構成要素の形状および動作状態の理解を容易にするために、上段の平面図と中段および下段の側面図との間では、一部の構成要素の拡縮率が異なる。また、図１２～図２３では、カップ６１が二点鎖線で示されるとともに、基板Ｗの外形が太い一点鎖線で示される。
基板洗浄装置１に基板Ｗが搬入される前の初期状態においては、開閉装置９０のシャッタ９１が搬入搬出口２ｘを閉塞している。また、図１に示されるように、下チャック１１Ａ，１１Ｂは、下チャック１１Ａ，１１Ｂ間の距離が基板Ｗの直径よりも十分に大きくなる状態で維持されている。また、上チャック１２Ａ，１２Ｂも、上チャック１２Ａ，１２Ｂ間の距離が基板Ｗの直径よりも十分に大きくなる状態で維持されている。また、台座装置３０の可動台座３２は、平面視で吸着保持部２１の中心がカップ６１の中心に位置するように配置されている。また、可動台座３２上で下面洗浄装置５０は、接近位置に配置されている。また、下面洗浄装置５０の下面ブラシ昇降部５４は、下面ブラシ５１の接触面が吸着保持部２１よりも下方に位置するように下面ブラシ支持部５９を支持する。また、受渡装置４０は、複数の支持ピン４１が吸着保持部２１よりも下方に位置する状態にある。また、カップ装置６０においては、カップ６１は下カップ位置にある。以下の説明では、平面視におけるカップ６１の中心位置を平面基準位置ｒｐと呼ぶ。また、平面視で吸着保持部２１の中心が平面基準位置ｒｐにあるときの底面部２ａ上の可動台座３２の位置を第１の水平位置と呼ぶ。
さらに、初期状態においては、下面洗浄装置５０の下面ブラシ５１に上方に向かう第１の力ｆ１が加えられている。また、上面洗浄装置８０の上面ブラシ８３に上方に向かう第３の力ｆ３が加えられている。
まず、基板洗浄装置１のユニット筐体２内に基板Ｗが搬入される。具体的には、基板Ｗの搬入の直前にシャッタ９１が搬入搬出口２ｘを開放する。その後、図１２に太い実線の矢印ａ１で示すように、図示しない基板搬送ロボットのハンド（基板保持部）ＲＨが搬入搬出口２ｘを通してユニット筐体２内の略中央の位置に基板Ｗを搬入する。このとき、ハンドＲＨにより保持される基板Ｗは、下チャック１１Ａおよび上チャック１２Ａと下チャック１１Ｂおよび上チャック１２Ｂとの間に位置する。
次に、図１３に太い実線の矢印ａ２で示すように、下チャック１１Ａ，１１Ｂの複数の支持片が基板Ｗの下面周縁部の下方に位置するように、下チャック１１Ａ，１１Ｂが互いに近づく。この状態で、ハンドＲＨが下降し、搬入搬出口２ｘから退出する。それにより、ハンドＲＨに保持された基板Ｗの下面周縁部の複数の部分が、下チャック１１Ａ，１１Ｂの複数の支持片により支持される。ハンドＲＨの退出後、シャッタ９１は搬入搬出口２ｘを閉塞する。
次に、図１４に太い実線の矢印ａ３で示すように、上チャック１２Ａ，１２Ｂの複数の保持片が基板Ｗの外周端部に当接するように、上チャック１２Ａ，１２Ｂが互いに近づく。上チャック１２Ａ，１２Ｂの複数の保持片が基板Ｗの外周端部の複数の部分に当接することにより、下チャック１１Ａ，１１Ｂにより支持された基板Ｗが上チャック１２Ａ，１２Ｂによりさらに保持される。このようにして、上側保持装置１０Ａ，１０Ｂにより保持される基板Ｗの中心は、平面視で平面基準位置ｒｐに重なるかほぼ重なる。また、図１４に太い実線の矢印ａ４で示すように、吸着保持部２１が平面基準位置ｒｐから所定距離ずれるとともに下面ブラシ５１の中心が平面基準位置ｒｐに位置するように、可動台座３２が第１の水平位置から前方に移動する。このとき、底面部２ａ上に位置する可動台座３２の位置を第２の水平位置と呼ぶ。
次に、図１５に太い実線の矢印ａ５で示すように、下面ブラシ５１の接触面が基板Ｗの下面中央部に接触するように、下面ブラシ昇降部５４により支持された下面ブラシ支持部５９が上昇する。下面ブラシ支持部５９が上昇する直前には、下面洗浄装置５０の下面ブラシ５１に上方に向けて加えられる力が、第１の力ｆ１から第２の力ｆ２に変更される。それにより、下面ブラシ５１が下面洗浄押圧力で基板Ｗの下面に押し当てられる。また、図１５に太い実線の矢印ａ６で示すように、下面ブラシ５１が上下方向の軸の周りで回転（自転）する。それにより、基板Ｗの下面中央部に付着する汚染物質が下面ブラシ５１により物理的に剥離される。
図１５の下段には、下面ブラシ５１が基板Ｗの下面に接触する部分の拡大側面図が吹き出し内に示される。その吹き出し内に示されるように、下面ブラシ５１が基板Ｗに接触する状態で、液ノズル５２および気体噴出部５３は、基板Ｗの下面に近接する位置に保持される。このとき、液ノズル５２は、白抜きの矢印ａ５１で示すように、下面ブラシ５１の近傍の位置で基板Ｗの下面に向かって洗浄液を吐出する。これにより、液ノズル５２から基板Ｗの下面に供給された洗浄液が下面ブラシ５１と基板Ｗとの接触部に導かれることにより、下面ブラシ５１により基板Ｗの裏面から除去された汚染物質が洗浄液により洗い流される。このように、下面洗浄装置５０においては、液ノズル５２が下面ブラシ５１とともに下面ブラシ支持部５９に設けられている。それにより、下面ブラシ５１による基板Ｗの下面の洗浄部分に効率よく洗浄液を供給することができる。したがって、洗浄液の消費量が低減されるとともに洗浄液の過剰な飛散が抑制される。
なお、基板Ｗの下面を洗浄する際の下面ブラシ５１の回転速度は、液ノズル５２から基板Ｗの下面に供給される洗浄液が下面ブラシ５１の側方に飛散しない程度の速度に維持される。
ここで、下面ブラシ支持部５９の上面５９ｕは、吸着保持部２１から遠ざかる方向において斜め下方に傾斜している。この場合、基板Ｗの下面から汚染物質を含む洗浄液が下面ブラシ支持部５９上に落下する場合に、上面５９ｕによって受け止められた洗浄液が吸着保持部２１から遠ざかる方向に導かれる。
また、下面ブラシ５１による基板Ｗの下面の洗浄時には、気体噴出部５３が、図１５の吹き出し内に白抜きの矢印ａ５２で示すように、下面ブラシ５１と吸着保持部２１との間の位置で基板Ｗの下面に向かって気体を噴射する。本実施の形態においては、気体噴出部５３は、気体噴射口がＸ方向に延びるように下面ブラシ支持部５９上に取り付けられている。この場合、気体噴出部５３から基板Ｗの下面に気体が噴射される際には、下面ブラシ５１と吸着保持部２１との間でＸ方向に延びる帯状の気体カーテンが形成される。それにより、下面ブラシ５１による基板Ｗの下面の洗浄時に、汚染物質を含む洗浄液が吸着保持部２１に向かって飛散することが防止される。したがって、下面ブラシ５１による基板Ｗの下面の洗浄時に、汚染物質を含む洗浄液が吸着保持部２１に付着することが防止され、吸着保持部２１の吸着面が清浄に保たれる。
なお、図１５の例においては、気体噴出部５３は、白抜きの矢印ａ５２で示すように、気体噴出部５３から下面ブラシ５１に向かって斜め上方に気体を噴射するが、本発明はこれに限定されない。気体噴出部５３は、気体噴出部５３から基板Ｗの下面に向かってＺ方向に沿うように気体を噴射してもよい。
次に、図１５の状態で、基板Ｗの下面中央部の洗浄が完了すると、下面ブラシ５１の回転が停止され、下面ブラシ５１の接触面が基板Ｗから所定距離（０ｍｍよりも大きく１０ｍｍ以下、例えば５ｍｍ程度）離間するように、下面ブラシ支持部５９が下降する。このとき、下面ブラシ５１に上方に向けて加えられる力が、第２の力ｆ２から第１の力ｆ１に変更される。また、液ノズル５２から基板Ｗへの洗浄液の吐出が停止される。このとき、気体噴出部５３から基板Ｗへの気体の噴射は継続される。
その後、図１６に太い実線の矢印ａ７で示すように、吸着保持部２１が平面基準位置ｒｐに位置するように、可動台座３２が後方に移動する。すなわち、可動台座３２は、第２の水平位置から第１の水平位置に移動する。このとき、気体噴出部５３から基板Ｗへの気体の噴射が継続されることにより、基板Ｗの下面中央部が気体カーテンにより順次乾燥される。
次に、図１７に太い実線の矢印ａ８で示すように、下面ブラシ５１の接触面が吸着保持部２１の吸着面（上端部）よりも下方に位置するように、下面ブラシ支持部５９が下降する。また、図１７に太い実線の矢印ａ９で示すように、上チャック１２Ａ，１２Ｂの複数の保持片が基板Ｗの外周端部から離間するように、上チャック１２Ａ，１２Ｂが互いに遠ざかる。このとき、基板Ｗは、下チャック１１Ａ，１１Ｂにより支持された状態となる。
その後、図１７に太い実線の矢印ａ１０で示すように、複数の支持ピン４１の上端部が下チャック１１Ａ，１１Ｂよりもわずかに上方に位置するように、ピン連結部材４２が上昇する。それにより、下チャック１１Ａ，１１Ｂにより支持された基板Ｗが、複数の支持ピン４１により受け取られる。
次に、図１８に太い実線の矢印ａ１１で示すように、下チャック１１Ａ，１１Ｂが互いに遠ざかる。このとき、下チャック１１Ａ，１１Ｂは、平面視で複数の支持ピン４１により支持される基板Ｗに重ならない位置まで移動する。それにより、上側保持装置１０Ａ，１０Ｂは、ともに初期状態に戻る。
次に、図１９に太い実線の矢印ａ１２で示すように、複数の支持ピン４１の上端部が吸着保持部２１よりも下方に位置するように、ピン連結部材４２が下降する。それにより、複数の支持ピン４１上に支持された基板Ｗが、吸着保持部２１により受け取られる。この状態で、吸着保持部２１は、基板Ｗの下面中央部を吸着保持する。このようにして、下側保持装置２０により吸着保持される基板Ｗの中心は、平面視で平面基準位置ｒｐに重なるかほぼ重なる。ピン連結部材４２の下降と同時かまたはピン連結部材４２の下降完了後、図１９に太い実線の矢印ａ１３で示すように、カップ６１が下カップ位置から上カップ位置まで上昇する。
次に、図２０に太い実線の矢印ａ１４で示すように、吸着保持部２１が上下方向の軸（吸着保持駆動部２２の回転軸の軸心）の周りで回転する。それにより、吸着保持部２１に吸着保持された基板Ｗが水平姿勢で回転する。
次に、回転する基板Ｗの上面に向かって図１の液吐出ノズル８５から洗浄液が吐出される。なお、図２０では、液吐出ノズル８５の図示を省略している。また、上面洗浄装置８０の回転支持軸８１が回転し、下降する。それにより、図２０に太い実線の矢印ａ１５で示すように、上面ブラシ８３が基板Ｗの中央部上方の位置まで移動し、基板Ｗの上面中央部に上面洗浄押圧力で押し付けられる。この回転支持軸８１の回転前には、上面ブラシ８３に上方に向けて加えられる力が、第３の力ｆ３から第４の力ｆ４に変更される。
また、図２０に太い実線の矢印ａ１６で示すように、上面ブラシ８３が基板Ｗの外周端部の位置まで移動した後、初期状態の位置まで戻る。このようにして、基板Ｗの上面が上面ブラシ８３により物理的に洗浄される。上面ブラシ８３による基板Ｗの洗浄後、上面ブラシ８３に上方に向けて加えられる力が、第４の力ｆ４から第３の力ｆ３に変更される。
次に、上面洗浄装置７０の回転支持軸７１が回転し、下降する。それにより、図２１に太い実線の矢印ａ１７で示すように、スプレーノズル７３が基板Ｗの上方の位置まで移動し、スプレーノズル７３と基板Ｗとの間の距離が予め定められた距離となるように下降する。この状態で、スプレーノズル７３は、基板Ｗの上面に洗浄液と気体との混合流体を噴射する。また、回転支持軸７１が回転する。それにより、図２１に太い実線の矢印ａ１８で示すように、スプレーノズル７３が回転する基板Ｗの上方の位置で移動する。基板Ｗの上面全体に混合流体が噴射されることにより、上面ブラシ８３による洗浄後の基板Ｗの上面全体が再度洗浄される。
スプレーノズル７３による基板Ｗの上面の洗浄時には、下面ブラシ５１の接触面が基板Ｗの下面外側領域に接触するように、下面ブラシ支持部５９が上昇する。下面ブラシ支持部５９が上昇する直前には、下面洗浄装置５０の下面ブラシ５１に上方に向けて加えられる力が、第１の力ｆ１から第２の力ｆ２に変更される。また、図２１に太い実線の矢印ａ１９で示すように、下面ブラシ５１が上下方向の軸の周りで回転（自転）する。さらに、液ノズル５２は基板Ｗの下面に向かって洗浄液を吐出し、気体噴出部５３は基板Ｗの下面に向かって気体を噴射する。この状態で、さらに図２１に太い実線の矢印ａ２０で示すように、下面ブラシ移動部５５が可動台座３２上で接近位置と離間位置との間を進退動作する。それにより、吸着保持部２１により吸着保持されて回転される基板Ｗの下面外側領域が全体に渡って下面ブラシ５１により洗浄される。基板Ｗの下面外側領域の洗浄後、下面ブラシ５１は基板Ｗから離間するように下降する。このとき、下面ブラシ５１に上方に向けて加えられる力が、第２の力ｆ２から第１の力ｆ１に変更される。
なお、基板Ｗの下面外側領域の洗浄は、スプレーノズル７３による基板Ｗの上面の洗浄時に代えて、上面ブラシ８３による基板Ｗの上面の洗浄時に行われてもよい。
上記のように、基板Ｗの上面および下面外側領域の洗浄が完了すると、上面ブラシ８３、スプレーノズル７３および下面ブラシ５１は、初期状態の位置で保持される。この状態で、吸着保持部２１が高速で回転することにより、基板Ｗに付着する洗浄液が振り切られ、基板Ｗの全体が乾燥する。
次に、図２２に太い実線の矢印ａ２１で示すように、カップ６１が上カップ位置から下カップ位置まで下降する。また、新たな基板Ｗがユニット筐体２内に搬入されることに備えて、図２２に太い実線の矢印ａ２２で示すように、新たな基板Ｗを支持可能な位置まで下チャック１１Ａ，１１Ｂが互いに近づく。
最後に、基板洗浄装置１のユニット筐体２内から基板Ｗが搬出される。具体的には、基板Ｗの搬出の直前にシャッタ９１が搬入搬出口２ｘを開放する。その後、図２３に太い実線の矢印ａ２３で示すように、図示しない基板搬送ロボットのハンド（基板保持部）ＲＨが搬入搬出口２ｘを通してユニット筐体２内に進入する。続いて、ハンドＲＨは、吸着保持部２１上の基板Ｗを受け取り、搬入搬出口２ｘから退出する。ハンドＲＨの退出後、シャッタ９１は搬入搬出口２ｘを閉塞する。
［５］効果
（１）上記の下面洗浄装置５０においては、待機時にエアシリンダ５２０が上方に向かう第１の力ｆ１を下面ブラシ５１に加える。一方、洗浄時にエアシリンダ５２０が上方に向かう第２の力ｆ２を下面ブラシ５１に加える。したがって、第１の力ｆ１と第２の力ｆ２との差分を小さくすることにより、待機状態から洗浄状態への切り替わり時に、エアシリンダ５２０の制御に要する時間を短縮することができる。それにより、基板Ｗの下面を洗浄する処理のスループットが向上する。
（２）上記の上面洗浄装置８０においては、待機時にエアシリンダ８２０が上方に向かう第３の力ｆ３を上面ブラシ８３に加える。一方、洗浄時にエアシリンダ８２０が上方に向かう第４の力ｆ４を上面ブラシ８３に加える。したがって、第３の力ｆ３と第４の力ｆ４との差分を小さくすることにより、待機状態から洗浄状態への切り替わり時に、エアシリンダ８２０の制御に要する時間を短縮することができる。それにより、基板Ｗの上面を洗浄する処理のスループットが向上する。
（３）上記の下面洗浄装置５０においては、エアシリンダ５２０は、下面ブラシ保持部材５１２のうち両端部を除く部分を支持する。この場合、エアシリンダ５２０による下面ブラシ保持部材５１２の支持状態は、エアシリンダ５２０が下面ブラシ保持部材５１２の両端部のいずれかを支持する場合に比べて安定する。それにより、基板Ｗの洗浄時に、下面ブラシ５１を下面洗浄押圧力で基板Ｗの下面に安定して押し付けることが可能となる。また、下面ブラシ保持部材５１２の両端部の近傍にエアシリンダ５２０を設ける必要がないので、下面ブラシ５１の周辺の構造が大型化することが抑制される。したがって、下面ブラシ５１周辺の構成の大型化を抑制しつつ、基板Ｗの下面を適切に洗浄することが可能になる。
（４）上記の上面洗浄装置８０においては、エアシリンダ８２０は、上面ブラシ保持部材８１２のうち両端部を除く部分を支持する。この場合、エアシリンダ８２０による上面ブラシ保持部材８１２の支持状態は、エアシリンダ８２０が上面ブラシ保持部材８１２の両端部のいずれかを支持する場合に比べて安定する。それにより、基板Ｗの洗浄時に、上面ブラシ８３を上面洗浄押圧力で基板Ｗの上面に安定して押し付けることが可能となる。また、上面ブラシ保持部材８１２の両端部の近傍にエアシリンダ８２０を設ける必要がないので、上面ブラシ８３の周辺の構造が大型化することが抑制される。したがって、上面ブラシ８３周辺の構成の大型化を抑制しつつ、基板Ｗの上面を適切に洗浄することが可能になる。
［６］他の実施の形態
（１）上記実施の形態に係る下面洗浄装置５０の下面ブラシ動作部５５ａには、下面ブラシ５１に上方へ向かう力を加える構成としてエアシリンダ５２０が設けられるが、本発明はこれに限定されない。下面ブラシ動作部５５ａには、エアシリンダ５２０に代えて、流体シリンダとして例えばオイルシリンダが設けられてもよい。この場合、下面ブラシ動作部５５ａには、電空レギュレータ５２１に代えてオイル液圧供給装置が設けられる。オイル液圧供給装置は、オイルシリンダに与えられるオイルの液圧を調整することにより、オイルシリンダにおいて発生される力を制御する。
また、上記実施の形態に係る上面洗浄装置８０の上面ブラシ動作部８６には、上面ブラシ８３に上方へ向かう力を加える構成としてエアシリンダ８２０が設けられるが、本発明はこれに限定されない。上面ブラシ動作部８６には、エアシリンダ８２０に代えて、流体シリンダとして例えばオイルシリンダが設けられてもよい。この場合、上面ブラシ動作部８６には、電空レギュレータ８２１に代えてオイル液圧供給装置が設けられる。
（２）上記実施の形態に係る下面洗浄装置５０の下面ブラシ動作部５５ａには、荷重センサ５５０および下降検出部５６０が設けられるが、本発明はこれに限定されない。下面ブラシ動作部５５ａには、荷重センサ５５０および下降検出部５６０が設けられなくてもよい。また、上記実施の形態に係る上面洗浄装置８０の上面ブラシ動作部８６には、荷重センサ８５０が設けられるが、本発明はこれに限定されない。上面ブラシ動作部８６には、荷重センサ８５０が設けられなくてもよい。
（３）上記実施の形態に係る下面洗浄装置５０の下面ブラシ動作部５５ａには、下面ブラシ５１を回転させる回転力伝達機構５１３およびモータ５１４が設けられるが、本発明はこれに限定されない。下面ブラシ動作部５５ａには、回転力伝達機構５１３およびモータ５１４が設けられなくてもよい。また、上記実施の形態に係る上面洗浄装置８０の上面ブラシ動作部８６には、上面ブラシ８３を回転させる回転力伝達機構８１３およびモータ８１４が設けられるが、本発明はこれに限定されない。上面ブラシ動作部８６には、回転力伝達機構８１３およびモータ８１４が設けられなくてもよい。
（４）上記実施の形態に係る基板洗浄装置１は、下面洗浄装置５０および上面洗浄装置８０のうちいずれか一方を備えればよい。また、基板洗浄装置１に上面洗浄装置７０は設けられなくてもよい。この場合、基板洗浄装置１が、基板Ｗの上面または下面を洗浄するための構成として、下面洗浄装置５０および上面洗浄装置８０のうちいずれか一方のみを備えることにより、基板洗浄装置１の小型化および部品点数の低減が実現される。
（５）上記実施の形態に係る基板洗浄装置１は、下側保持装置２０により保持されて回転する基板Ｗの外周端部を洗浄する構成を有してもよい。この場合、基板洗浄装置１において、基板Ｗの上面、下面および外周端部の全体を洗浄することができる。
（６）上記実施の形態に係る基板洗浄装置１においては、上側保持装置１０Ａ，１０Ｂにより保持された基板Ｗの下面中央部の洗浄時に、液ノズル５２から基板Ｗの下面に洗浄液が供給されるが、本発明はこれに限定されない。基板Ｗの下面中央部の洗浄時に液ノズル５２から基板Ｗの下面に洗浄液を供給する代わりに、基板Ｗの下面中央部の洗浄前に、一定量の洗浄液が含浸されるように液ノズル５２から下面ブラシ５１に洗浄液が供給されてもよい。この場合、基板Ｗの下面中央部の洗浄時に洗浄液が飛散することを防止することができる。
（７）上記実施の形態に係る基板洗浄装置１においては、上面ブラシ８３による基板Ｗの上面の洗浄時に、液吐出ノズル８５から基板Ｗの上面に洗浄液が供給されるが、本発明はこれに限定されない。待機状態にある上面ブラシ８３に対向するように液吐出ノズル８５を配置することにより、上面ブラシ８３による基板Ｗの上面の洗浄前に一定量の洗浄液が含浸されるように液吐出ノズル８５から上面ブラシ８３に洗浄液が供給されてもよい。
（８）上記実施の形態に係る基板洗浄装置１においては、上側保持装置１０Ａ，１０Ｂにより基板Ｗが保持された状態で基板Ｗの下面中央部が下面ブラシ５１により洗浄される。また、下側保持装置２０により基板Ｗが保持された状態で基板Ｗの下面外側領域が下面ブラシ５１により洗浄される。さらに、下側保持装置２０により基板Ｗが保持された状態で基板Ｗの上面全体が上面ブラシ８３により洗浄される。
ここで、基板Ｗの上面のうち下面中央部に対応する部分（下面中央部の反対側の部分）を上面中央部と呼び、基板Ｗの上面のうち下面外側領域に対応する部分（下面外側領域の反対側の部分）を上面外側領域と呼ぶ。
上記の例に限らず、基板洗浄装置１においては、上側保持装置１０Ａ，１０Ｂにより基板Ｗが保持された状態で、下面ブラシ５１による基板Ｗの下面中央部の洗浄と、上面ブラシ８３による基板Ｗの上面中央部の洗浄とが同時に行われてもよい。また、下側保持装置２０により基板Ｗが保持された状態で、下面ブラシ５１による基板Ｗの下面外側領域の洗浄と、上面ブラシ８３による基板Ｗの上面外側領域の洗浄とが同時に行われてもよい。
これらの場合、基板Ｗの下面中央部および上面中央部の洗浄時に、基板Ｗの中央部が下面ブラシ５１および上面ブラシ８３により挟み込まれる。また、基板Ｗの下面外側領域および上面外側領域の洗浄時に、基板Ｗの周縁部が下面ブラシ５１および上面ブラシ８３により挟み込まれる。それにより、基板Ｗの各部に加わる下面洗浄押圧力と上面洗浄押圧力とが相殺されるので、下面ブラシ５１および上面ブラシ８３から基板Ｗに加わる押圧力により基板Ｗが変形することが防止される。
（９）上記実施の形態に係る下面ブラシ５１および上面ブラシ８３は基本的に同じ構成を有するが、下面ブラシ５１および上面ブラシ８３は互いに異なる構成を有してもよい。例えば、下面ブラシ５１の接触面と上面ブラシ８３の接触面とは、形状が異なっていてもよいし、大きさが異なっていてもよい。
［７］請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明する。上記実施の形態では、吸着保持部２１および上側保持装置１０Ａ，１０Ｂが基板保持部の例であり、下面ブラシ５１（または上面ブラシ８３）が第１の洗浄具およびブラシの例であり、エアシリンダ５２０（またはエアシリンダ８２０）が第１の流体シリンダの例であり、電空レギュレータ５２１（または電空レギュレータ８２１）が第１のシリンダ駆動部の例であり、第１の力ｆ１（または第３の力ｆ３）が第１の力の例であり、第２の力ｆ２（または第４の力ｆ４）が第２の力の例であり、基板洗浄装置１が基板洗浄装置の例である。
また、下面ブラシ保持部材５１２（または上面ブラシ保持部材８１２）が第１の洗浄具保持部の例であり、下面ブラシ支持部５９（または上面ブラシ支持部８２）が支持部材およびケーシング部材の例であり、荷重センサ５５０（または荷重センサ８５０）が荷重センサの例であり、荷重センサ５５０、下降検出部５６０および制御部９を含む構成群（または荷重センサ８５０および制御部９を含む構成群）が異常検出部の例である。
また、上面ブラシ８３（または下面ブラシ５１）が第２の洗浄具の例であり、エアシリンダ８２０（またはエアシリンダ５２０）が第２の流体シリンダの例であり、電空レギュレータ８２１（または電空レギュレータ５２１）が第２のシリンダ駆動部の例であり、第３の力ｆ３（または第１の力ｆ１）が第３の力の例であり、第４の力ｆ４（または第２の力ｆ２）が第４の力の例である。
さらに、下面ブラシ５１および上面ブラシ８３が洗浄具の例であり、下面ブラシ保持部材５１２および上面ブラシ保持部材８１２が洗浄具保持部の例であり、エアシリンダ５２０，８２０が流体シリンダの例であり、電空レギュレータ５２１，８２１がシリンダ駆動部の例である。
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
１…基板洗浄装置，２…ユニット筐体，２ａ…底面部，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ…側壁部，２ｘ…搬入搬出口，９，１１１…制御部，１０Ａ，１０Ｂ…上側保持装置，１１Ａ，１１Ｂ…下チャック，１２Ａ，１２Ｂ…上チャック，１３Ａ，１３Ｂ…下チャック駆動部，１４Ａ，１４Ｂ…上チャック駆動部，２０…下側保持装置，２１…吸着保持部，２２…吸着保持駆動部，３０…台座装置，３１，５３１，８３１…リニアガイド，３２…可動台座，３３…台座駆動部，４０…受渡装置，４１…支持ピン，４２…ピン連結部材，４３…ピン昇降駆動部，５０…下面洗浄装置，５１…下面ブラシ，５２…液ノズル，５３…気体噴出部，５４…下面ブラシ昇降部，５５…下面ブラシ移動部，５５ａ…下面ブラシ動作部，５５ｂ…下面ブラシ昇降駆動部，５５ｃ…下面ブラシ移動駆動部，５６…下面洗浄液供給部，５７…噴出気体供給部，５９…下面ブラシ支持部，５９ｕ…上面，６０…カップ装置，６１…カップ，６２…カップ駆動部，７０…上面洗浄装置，７１，８１…回転支持軸，７２…アーム，７３…スプレーノズル，７４…回転軸駆動部，７５…上面洗浄流体供給部，８０…上面洗浄装置，８２…上面ブラシ支持部，８３…上面ブラシ，８４…回転軸駆動部，８５…液吐出ノズル，８６…上面ブラシ動作部，９０…開閉装置，９１…シャッタ，９２…シャッタ駆動部，５１１，８１１…回転軸，５１２…下面ブラシ保持部材，５１３，８１３…回転力伝達機構，５１４，８１４…モータ，５１５，８１５…モータ駆動部，５１６，８１６…軸部材，５２０，８２０…エアシリンダ，５２１，８２１…電空レギュレータ，５５０，８５０…荷重センサ，５５１，８５１…センサ支持部材，５６０…下降検出部，８１２…上面ブラシ保持部材，ｆ１…第１の力，ｆ２…第２の力，ｆ３…第３の力，ｆ４…第４の力，ＲＨ…ハンド，ｒｐ…平面基準位置

Claims (15)

  1. 基板を水平姿勢で保持する基板保持部と、
    前記基板保持部により保持された基板の上面および下面のうちの一面に接触可能に設けられた第１の洗浄具と、
    前記第１の洗浄具に上方への力を加える第１の流体シリンダと、
    前記第１の流体シリンダを駆動する第１のシリンダ駆動部とを備え、
    前記第１のシリンダ駆動部は、待機時に、上方へ向かう第１の力を前記第１の洗浄具に加えるように前記第１の流体シリンダを駆動し、基板の前記一面の洗浄時に、前記第１の洗浄具が基板の前記一面に接触した状態で、上方へ向かいかつ前記第１の力とは異なる第２の力を前記第１の洗浄具に加えることにより前記第１の洗浄具が予め定められた力で前記一面を押圧するように前記第１の流体シリンダを駆動する、基板洗浄装置。
  2. 前記第１の力は、前記第１の流体シリンダが上方に向かう前記第１の力を前記第１の洗浄具に加えるときに、前記第１の洗浄具のうち少なくとも一部の重量が相殺されるように定められる、請求項１記載の基板洗浄装置。
  3. 前記第１の洗浄具を保持する第１の洗浄具保持部をさらに備え、
    前記第１の流体シリンダは、上方へ向かう前記第１または第２の力を、前記第１の洗浄具保持部を介して前記第１の洗浄具に加える、請求項１または２記載の基板洗浄装置。
  4. 前記第１の流体シリンダを支持する支持部材と、
    前記支持部材を少なくとも上下方向に移動させることが可能に構成され、前記基板保持部により保持された基板の前記一面に対して前記第１の洗浄具が接触する接触位置と、前記基板保持部により保持された基板の前記一面に対して前記第１の洗浄具が離間する待機位置との間で前記支持部材を移動させる支持部材移動部とをさらに備える、請求項３記載の基板洗浄装置。
  5. 前記支持部材は、前記第１の流体シリンダおよび前記第１の洗浄具保持部を収容するように形成されたケーシング部材からなり、
    前記第１の洗浄具の少なくとも一部は、前記ケーシング部材の外部に位置するように前記第１の洗浄具保持部により保持された、請求項４記載の基板洗浄装置。
  6. 前記第１の流体シリンダから前記第１の洗浄具に上方に向かって加えられる力を検出する荷重センサをさらに備え、
    前記第１のシリンダ駆動部は、前記荷重センサの出力に基づいて前記第１の流体シリンダが前記第１の洗浄具に加える力を調整する、請求項１～５のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
  7. 前記第１の洗浄具は、
    前記基板保持部により保持された基板の前記一面に対向するとともに基板の前記一面に接触可能な接触面を有するブラシを含み、
    平面視において、前記ブラシの前記接触面のうち最も離間した２点間の長さは、基板の直径の１／３よりも大きい、請求項１～６のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
  8. 基板の前記一面の洗浄時に、前記一面に前記第１の洗浄具が接触していないことを検出する異常検出部をさらに備える、請求項１～７のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
  9. 前記基板保持部により保持された基板の上面および下面のうちの他面に接触可能に設けられた第２の洗浄具と、
    前記第２の洗浄具に上方への力を加える第２の流体シリンダと、
    前記第２の流体シリンダを駆動する第２のシリンダ駆動部とをさらに備え、
    前記第２のシリンダ駆動部は、待機時に、上方へ向かう第３の力を前記第２の洗浄具に加えるように前記第２の流体シリンダを駆動し、基板の前記他面の洗浄時に、前記第２の洗浄具が基板の前記他面に接触した状態で、上方へ向かいかつ前記第３の力とは異なる第４の力を前記第２の洗浄具に加えることにより前記第２の洗浄具が予め定められた力で前記他面を押圧するように前記第１の流体シリンダを駆動する、請求項１～８のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
  10. 基板を水平姿勢で保持する基板保持部と、
    前記基板保持部により保持された基板の上面および下面のうちの一面に接触することにより前記一面を洗浄可能に構成された洗浄具と、
    第１の端部および第２の端部を有するとともに、前記第１の端部に前記洗浄具を保持する洗浄具保持部と、
    前記洗浄具保持部を支持するとともに、前記洗浄具保持部により保持された前記洗浄具が前記基板保持部により保持された基板の前記一面を押圧するように前記洗浄具保持部に上方への力を加える流体シリンダと、
    前記流体シリンダを駆動するシリンダ駆動部とを備え、
    前記流体シリンダは、前記洗浄具保持部のうち前記第１の端部と前記第２の端部との間の部分を支持する、基板洗浄装置。
  11. 基板保持部により基板を水平姿勢で保持するステップと、
    前記基板保持部により保持された基板の上面および下面のうちの一面を洗浄するための第１の洗浄具を待機させるステップと、
    前記基板保持部により保持された基板の前記一面に前記第１の洗浄具を接触させることにより前記一面を洗浄するステップとを含み、
    前記第１の洗浄具を待機させるステップは、上方へ向かう第１の力を前記第１の洗浄具に加えるように第１の流体シリンダを駆動することを含み、
    前記基板の前記一面を洗浄するステップは、前記第１の洗浄具が基板の前記一面に接触した状態で、上方へ向かいかつ前記第１の力とは異なる第２の力を前記第１の洗浄具に加えることにより前記第１の洗浄具が予め定められた力で前記一面を押圧するように前記第１の流体シリンダを駆動することを含む、基板洗浄方法。
  12. 前記第１の力は、前記第１の流体シリンダが上方に向かう前記第１の力を前記第１の洗浄具に加えるときに、前記第１の洗浄具のうち少なくとも一部の重量が相殺されるように定められる、請求項１１記載の基板洗浄方法。
  13. 前記第１の流体シリンダから前記第１の洗浄具に上方に向かって加えられる力を荷重センサにより検出するステップと、
    前記荷重センサの出力に基づいて前記第１の流体シリンダが前記第１の洗浄具に加える力を調整するステップとをさらに含む、請求項１１または１２記載の基板洗浄方法。
  14. 前記基板の前記一面を洗浄するステップは、前記一面に前記第１の洗浄具が接触していないことを検出することを含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。
  15. 前記基板保持部により保持された基板の上面および下面のうちの他面を洗浄するための第２の洗浄具を待機させるステップと、
    前記基板保持部により保持された基板の前記他面に前記第２の洗浄具を接触させることにより前記他面を洗浄するステップとをさらに含み、
    前記第２の洗浄具を待機させるステップは、上方へ向かう第３の力を前記第２の洗浄具に加えるように第２の流体シリンダを駆動することを含み、
    前記基板の前記他面を洗浄するステップは、前記第２の洗浄具が基板の前記一面に接触した状態で、上方へ向かいかつ前記第３の力とは異なる第４の力を前記第２の洗浄具に加えることにより前記第２の洗浄具が予め定められた力で前記他面を押圧するように前記第２の流体シリンダを駆動することを含む、請求項１１～１４のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。
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WO2024135033A1 (ja) * 2022-12-23 2024-06-27 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板洗浄装置および基板洗浄方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3953716B2 (ja) * 2000-08-01 2007-08-08 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置
JP5878441B2 (ja) * 2012-08-20 2016-03-08 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置及び基板処理装置
JP5904169B2 (ja) * 2013-07-23 2016-04-13 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄装置、基板洗浄方法及び記憶媒体
JP6210935B2 (ja) * 2013-11-13 2017-10-11 東京エレクトロン株式会社 研磨洗浄機構、基板処理装置及び基板処理方法
TWI834489B (zh) * 2017-12-13 2024-03-01 日商東京威力科創股份有限公司 基板處理裝置
JP6895565B2 (ja) * 2019-02-27 2021-06-30 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置および基板洗浄装置で実行される方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024135033A1 (ja) * 2022-12-23 2024-06-27 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板洗浄装置および基板洗浄方法

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