JP3320640B2 - 洗浄装置 - Google Patents

洗浄装置

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JP3320640B2
JP3320640B2 JP19722697A JP19722697A JP3320640B2 JP 3320640 B2 JP3320640 B2 JP 3320640B2 JP 19722697 A JP19722697 A JP 19722697A JP 19722697 A JP19722697 A JP 19722697A JP 3320640 B2 JP3320640 B2 JP 3320640B2
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    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S134/00—Cleaning and liquid contact with solids
    • Y10S134/902—Semiconductor wafer

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体ウエ
ハやＬＣＤ基板等の被処理体の表面を清浄化する洗浄装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、半導体デバイスの製造プロセス
においては、ＬＳＩ等の半導体デバイスが形成される半
導体ウエハ（以下、ウエハと省略する）の表面を極めて
厳格な清浄度に維持する必要がある。そのため、各々の
製造プロセス、処理プロセスの前後には、必要に応じて
ウエハの表面を洗浄している。特に、フォトリソグラフ
ィ工程では、ウエハ表面の洗浄が不可欠となる。このよ
うな洗浄は、従来、例えば特開昭５７−１０２０２４号
公報や特開昭６２−２５９４４７号公報等において開示
されているスクラブ洗浄装置により行われる。このスク
ラブ洗浄装置においては、例えば回転するブラシをウエ
ハ表面に接触させ、かつ当該ブラシをウエハ表面のほぼ
中心から外周に向けて一定の速度で移動させて、ウエハ
表面に付着した異物をこすり落として除去している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ウエハ
の表面に付着した異物の分布は必ずしも均一ではなく、
例えばウエハの内周部の特定の位置だけに特に多くの異
物が付着したり、ウエハの外周部だけに多くの異物が付
着したりするため、上記の如くブラシを一定の速度で移
動させたのでは、ウエハ表面に異物が残存するおそれが
ある。
【０００４】そこで、例えばウエハ表面に異物が残存し
ない程度までブラシの移動速度を低下させることが考え
られるが、半導体デバイスの製造プロセスの清浄レベル
ではブラシ自体が異物の発生源となるため、もともと異
物があまり付着せず清浄度の高いウエハ表面に逆に異物
が付着し清浄度を落とす結果となる。
【０００５】本発明は、かかる課題を解決するためにな
されたもので、ウエハのような被洗浄体を均一にかつ高
い洗浄度で清浄することができる洗浄装置を提供するこ
とを目的としている。
【０００６】本発明の別の目的は、被洗浄体表面の異物
の付着位置がばらつくような場合であってもピンポイン
トで異物を除去でき、この結果ウエハのような被洗浄体
を均一にかつ高い洗浄度で清浄することができる洗浄装
置を提供することにある。
【０００７】本発明の更に別の目的は、短時間で濯ぎ処
理も含めた洗浄を行うことができる洗浄装置を提供する
ことにある。
【０００８】
【０００９】
【課題を解決するための手段】 請求項１の記載に係る本
発明の洗浄装置は、被洗浄体を支持しつつ回転する被洗
浄体支持機構と、回転可能な洗浄体と、前記洗浄体を回
転しつつ前記被洗浄体に接触させる洗浄体支持機構と、
前記洗浄体の接触位置が前記被洗浄体のほぼ中心から外
周に向かうように、前記洗浄体支持機構と前記被洗浄体
支持機構とを相対的に移動させる移動機構と、前記被洗
浄体表面の異物の分布を検出する検出手段と、前記検出
手段による検出結果に応じて、前記移動機構による移動
速度を制御する制御手段とを具備する。
【００１０】
【００１１】請求項２の記載に係る本発明の洗浄装置
は、被洗浄体を支持しつつ回転する被洗浄体支持機構
と、回転可能な洗浄体と、前記洗浄体を回転しつつ前記
被洗浄体に接触させる洗浄体支持機構と、前記洗浄体と
前記被洗浄体との接触圧を、前記洗浄体が前記被洗浄体
の中心付近に位置するときの方が、外周付近に位置する
ときよりも低く制御する接触圧制御手段と、前記洗浄体
の接触位置が前記被洗浄体のほぼ中心から外周に向かう
ように、前記洗浄体支持機構と前記被洗浄体支持機構と
を相対的に移動させる移動機構と、前記移動機構による
移動速度を、前記洗浄体が前記被洗浄体の中心付近に位
置するときの方が、外周付近に位置するときよりも速く
制御する速度制御手段とを具備する。
【００１２】請求項３の記載に係る本発明の洗浄装置
は、被洗浄体を支持しつつ回転する被洗浄体支持機構
と、回転可能な洗浄体と、前記洗浄体を回転しつつ前記
被洗浄体に接触させる洗浄体支持機構と、前記洗浄体の
接触位置が前記被洗浄体のほぼ中心から外周に向かうよ
うに、前記洗浄体支持機構と前記被洗浄体支持機構とを
相対的に移動させる移動機構と、前記被洗浄体表面の異
物の分布を検出する検出手段と、前記検出手段による検
出結果に応じて、前記被洗浄体支持機構による回転速度
及び前記移動機構による移動速度を制御する制御手段と
を具備する。
【００１３】請求項４の記載に係る本発明の洗浄装置
は、被洗浄体を支持しつつ回転する被洗浄体支持機構
と、回転可能な洗浄体と、前記洗浄体を回転しつつ前記
被洗浄体に接触させる洗浄体支持機構と、前記洗浄体の
接触位置が前記被洗浄体のほぼ中心から外周に向かうよ
うに、前記洗浄体支持機構と前記被洗浄体支持機構とを
相対的に移動させる移動機構と、前記被洗浄体表面の異
物の分布を検出する検出手段と、前記検出手段による検
出結果に応じて、前記洗浄体支持機構による回転速度及
び前記移動機構による移動速度を制御する制御手段とを
具備する。請求項５の記載に係る本発明の洗浄装置は、
被洗浄体を支持しつつ回転する被洗浄体支持機構と、洗
浄体を支持して回転させつつ前記被洗浄体に接触させる
洗浄体支持機構と、前記洗浄体の接触位置が前記被洗浄
体のほぼ中心から外周に向かうように、前記洗浄体支持
機構を移動させる移動機構と、前記洗浄体の回転速度
を、前記洗浄体が前記被洗浄体の中心付近に位置すると
きの方が、外周付近に位置するときよりも速く制御する
制御手段とを具備する。請求項６の記載に係る本発明の
洗浄装置は、被洗浄体を支持しつつ回転する被洗浄体支
持機構と、洗浄体を支持して回転させつつ前記被洗浄体
に接触させる洗浄体支持機構と、前記洗浄体の接触位置
が前記被洗浄体のほぼ中心から外周に向かうように、前
記洗浄体支持機構を移動させる移動機構と、前記被洗浄
体の回転速度を、前記洗浄体が前記被洗浄体の中心付近
に位置するときの方が、外周付近に位置するときよりも
遅く制御する制御手段とを具備する。請求項７の記載に
係る本発明の洗浄装置は、被洗浄体を支持しつつ回転す
る被洗浄体支持機構と、 洗浄体を支持して回転させつつ
前記被洗浄体に接触させる洗浄体支持機構と、 前記洗浄
体の接触位置が前記被洗浄体のほぼ中心から外周に向か
うように、前 記洗浄体支持機構を移動させる移動機構
と、 前記洗浄体の回転速度を、前記洗浄体が、前記被洗
浄体の中心付近に位置するときの方が、外周付近に位置
するときよりも遅く制御する制御手段とを具備する。
【００１４】請求項１の記載に係る本発明の洗浄装置で
は、洗浄体と被洗浄体との間の相対的な移動速度を適応
的に制御、例えば被洗浄体の内周部の特定の位置だけに
多くの異物が付着するような場合には当該特定の位置に
おける洗浄体の移動速度が遅くなるように、あるいは被
洗浄体の外周部だけに多くの異物が付着するような場合
には当該外周部における洗浄体の移動速度が遅くなるよ
うに制御している。このことは逆にいうと、例えば異物
があまり付着せず清浄度の高い洗浄体表面では洗浄体の
移動速度が速くなるよう制御していることになるので、
そのような場所に洗浄体自体から発生する異物が付着す
ることはなくなる。この結果、ウエハのような被洗浄体
を均一にかつ高い洗浄度で清浄することができる。
【００１５】また、本発明の洗浄装置では、被洗浄体表
面の異物の分布を検出し、洗浄体と被洗浄体との間の相
対的な移動速度の制御をこの分布に基づいて制御してい
るので、被洗浄体表面の異物の付着位置がばらつくよう
な場合であってもピンポイントで異物を除去でき、この
結果ウエハのような被洗浄体を均一にかつ高い洗浄度で
清浄することができる。
【００１６】
【００１７】請求項２の記載に係る本発明の洗浄装置で
は、洗浄体と被洗浄体との間の相対的な移動速度ばかり
でなく、洗浄体と被洗浄体との接触圧も制御しているの
で、例えば被洗浄体の内周部の特定の位置だけに多くの
異物が付着するような場合には当該特定の位置における
洗浄体の移動速度が遅くかつ接触圧が高くなるように制
御しているので、洗浄効果をより一層高めることができ
る。
【００１８】請求項３の記載に係る本発明の洗浄装置で
は、洗浄体と被洗浄体との間の相対的な移動速度ばかり
でなく、被洗浄体の回転速度も制御しているので、例え
ば被洗浄体の内周部の特定の位置だけに多くの異物が付
着するような場合には当該特定の位置における洗浄体の
移動速度が遅くかつ被洗浄体の回転速度が速くなるよう
に制御しているので、洗浄効果をより一層高めることが
できる。
【００１９】請求項４の記載に係る本発明の洗浄装置で
は、洗浄体と被洗浄体との間の相対的な移動速度ばかり
でなく、洗浄体の回転速度も制御しているので、例えば
被洗浄体の内周部の特定の位置だけに多くの異物が付着
するような場合には当該特定の位置における洗浄体の移
動速度が遅くかつ洗浄体の回転速度が速くなるように制
御しているので、洗浄効果をより一層高めることができ
る。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
【００２１】図１〜図３は各々本発明の実施形態が採用
された半導体ウエハ（以下、「ウエハ」という）のウエ
ハ洗浄装置１の全体構成の図であり、図１は平面、図２
は正面、図３は背面を夫々示している。
【００２２】このウエハ洗浄装置１では、被処理基板と
してのウエハＷをウエハカセットＣＲで複数枚、例えば
２５枚単位で外部からシステムに搬入したり、あるいは
システムから搬出したり、ウエハカセットＣＲに対して
ウエハＷを搬入・搬出したりするためのカセットステー
ション２と、１枚ずつウエハＷに所定の洗浄処理を施す
枚葉式の各種洗浄処理ユニットとを所定位置に配置して
なる洗浄処理ステーション３とが一体に接続された構成
となっている。
【００２３】カセットステーション２では、カセット載
置台４上に位置決め突起４ａが設けられており、それぞ
れの位置決め突起４ａ上に複数個のウエハカセットＣＲ
が載置される。例えば、図１の装置では最大４個のウエ
ハカセットＣＲが夫々のウエハ出入口を洗浄処理ステー
ション３側に向けてＸ方向（図１中の上下方向）一列に
載置される。そしてこのカセット配列方向（Ｘ方向）お
よびウエハカセッ卜ＣＲ内に収納されたウエハのウエハ
配列方向（Ｚ方向；垂直方向）に移動可能なウエハ搬送
体５が各ウエハカセットＣＲに選択的にアクセスするよ
うになっている。 ウエハ搬送体５は、θ方向に回転自
在に構成されており、後述するように洗浄処理ステーシ
ョン３側のウエハ搬送体６にも相互にアクセスできるよ
うになっている。
【００２４】ウエハ搬送体６はウエハ搬送体５からウエ
ハＷを受け取って、洗浄処理ステーション３内で搬送す
る装置であり、ウエハ搬送路６ａに沿ってＹ方向に移動
可能に配設されている。ウエハ搬送体６の搬送路６ａの
左右両側には、例えば５つの洗浄処理ユニット７と１つ
の検査ユニット８とが配置されている。ウエハ搬送体６
は、θ方向にも回転自在に構成されており、上述したカ
セットステーション２側のウエハ搬送体５の他に、各洗
浄処理ユニット７及び検査ユニット８にもアクセスでき
るようになっている。
【００２５】洗浄処理ユニット７では、ウエハＷについ
て各種の洗浄、例えば純水を流しながらブラシで摺擦す
ることによる洗浄が行われる。一方、検査ユニット８で
はウエハＷの検査、例えばレーザー光線を回転するウエ
ハＷの表面に照射し、その反射のしかたから表面状態を
調べてウエハＷ表面の異物の分布や大きさを測定する検
査が行われる。
【００２６】図４は上述した洗浄処理ユニット７の平面
図、図５は正面図、図６は背面図である。
【００２７】洗浄処理ユニット７には、ウエハＷを保持
しつつ回転するためのスピンチャック機構９、ウエハＷ
の表面を摺擦して洗浄するためのブラシ機構１０、洗浄
液が飛散するのを防止するためのカップ１４、ウエハＷ
の上面を濯ぐためのジェット水噴射ノズル１５、ウエハ
Ｗの下面を濯ぐためのリンスノズル１６などの各種機構
が配設されており、これらの機構は容器壁１２で覆われ
た処理室１２ａ内に収容されている。そしてこの洗浄処
理ユニット７の動作は後述する制御装置により制御され
る。
【００２８】洗浄処理ユニット７の容器壁１２には被処
理体であるウエハＷを通過させるための開口部１２ｂが
側面に設けられている。処理室１２ａの開口部１２ｂは
シャッター部材１３により開閉可能に遮断される。
【００２９】処理室１２ａ内には、ウエハＷを保持する
被洗浄体支持機構としての回転ホルダ、例えばスピンチ
ャック機構９が配設される。スピンチャック機構９の外
側には、このスピンチャック９ａとその上に保持される
ウエハＷの周辺を包囲するように、筒状の容器、例えば
カップ１４が配設されている。
【００３０】処理室１２ａ内のスピンチャック機構９の
上部空間には、洗浄作業時にウエハＷの上面に接触し
て、供給される洗浄液と共にウエハＷの表面の粒状汚染
物を除去する洗浄ブラシ機構１０が配設される。
【００３１】処理室１２ａの開口部１２ｂと反対側の上
方位置にはリンス液を供給するリンスノズル１６が配設
される。リンスノズル１６は、洗浄ブラシ機構１０によ
る洗浄やジェット水洗浄が行われた後、ウエハＷの表面
にリンス液を供給してウエハＷ上の残渣や洗浄液を除去
する。
【００３２】処理室１２ａの外には、開口部１２ｂに対
してアクセス可能な搬送手段、例えば搬送アーム１７が
配設される。この搬送アーム１７は、ウエハ搬送体６上
に配置され、Ｘ、Ｙ方向、回転（θ）方向及び垂直
（Ｚ）方向に移動可能とされ、ウエハＷを保持し、スピ
ンチャック機構９との間でウエハＷを受け渡す。
【００３３】スピンチャック機構９では、ウエハＷを保
持するためのスピンチャック９ａがモータ１９の回転軸
として駆動される駆動軸９ｂに支持されている。スピン
チャック９ａの上表面にはウエハＷを吸着保持するため
の真空吸着口９ｄが設けられており、この真空吸着口９
ｄは駆動軸９ｂの中心を軸方向に貫通する通路９ｂと、
モータ１９の底部に配設されたシール部材１８内部を貫
通する通路１８ａを介して図示しない真空装置に連通し
ている。モータ１９は処理室１２ａの下方外側に配設さ
れており、駆動軸９ｂは処理室１２ａの底板２０を貫通
して処理室１２ａ内に突出し、その上方端部にスピンチ
ャック９ａが取り付けられている。
【００３４】スピンチャック機構９の外側には、このス
ピンチャック機構９とその上に保持されるウエハＷの外
周縁全体を覆うようにカップ１４が配設されている。こ
のカップ１４では、上半分がテーパー状に形成された内
カップ部１４ａが、円柱状に形成された外カップ部１４
ｂの内側に配設されている。内カップ部１４ａの上側の
端部には水平方向に折り曲げられた鍔状のフランジ１４
ｅが形成されている。一方、内カップ部１４ａの下半分
１４ｃは外カップ部１４ｂの内径より若干小さい外径の
円柱形状を備え、外カップ部１４ｂとの間で入れ子式に
なっており、その下端部が底板２０に固定された外カッ
プ部１４ｂに対して上下方向に出没可能に構成されてい
る。内カップ部１４ａの下端部１４ｆは昇降ロッド１４
ｇ、連結部材１４ｈを介して昇降シリンダ２１の垂直ピ
ストンロッド２１ａと連結されている。
【００３５】図６に示すように、洗浄ブラシ機構１０で
は、洗浄体支持機構、例えばブラシアーム１０ａの先端
に洗浄体、例えばブラシ１０ｂが配設され、もう一方の
端である基端部は処理室１２ａの底板２０に対して軸１
０ｃを中心にして水平面内を移動可能に取り付けられて
いる。
【００３６】このブラシアーム１０ａの基端部と処理室
１２ａの底板２０との間には、移動機構としての回転ド
ライバ２２と後述する接触圧調節機構２４とが配設され
ている。
【００３７】この回転ドライバ２２では、モータ２２ａ
の駆動軸と歯車列２２ｂ〜２２ｄとが噛み合っており、
最後尾の歯車２２ｄが回転すると接触圧調節機構２４全
体がこれに同期して回転し、モータ２２ａの回転駆動力
をブラシアーム１０ａに伝達する。
【００３８】接触圧調節機構２４では、シャフト２４ｂ
を垂直方向下向きに駆動する垂直ドライバ２４ａと、垂
直方向に可動かつシャフト２４ｂを垂直方向上向きに付
勢する接触圧伝達部材２４ｃ〜２４ｇとが組み合わさっ
て配設されており、シャフト２４ｂが昇降するとこれに
連動してブラシアーム１０ａ、さらにブラシ１０ｂが垂
直方向に移動する。
【００３９】ブラシ１０ｂはブラシアーム１０ａに対し
て回転可能に取り付けられており、ブラシアーム１０ａ
に配設された駆動源、例えばモータ２５の駆動軸から図
示しないタイミングベルトを介してブラシ１０ｂに回転
駆動力が伝達される。
【００４０】ブラシアーム１０ａにはブラシ１０ｂに対
して洗浄に供するための洗浄液、例えば純水を供給する
機構が配設されている。ブラシ１０ｂを回転してウエハ
Ｗを洗浄する際には、回転するブラシ１０ｂの先から清
浄な純水が供給される。
【００４１】図７はこのように構成されたウエハ洗浄装
置の制御系の構成を示すブロック図である。
【００４２】制御装置３０は、それぞれモータ２２ａ、
モータ２５、垂直ドライバ２４ａ及びモータ１９等の回
転駆動を制御する。
【００４３】制御装置３０の記憶部には、例えばブラシ
アーム１０ａのアームスピードを制御するためのデータ
が記憶されている。
【００４４】図８（ｂ）はウエハＷ上の異物の付着状態
を模式的に示した図であり、図８（ａ）は図８（ｂ）の
ように異物が付着したウエハＷを洗浄する場合のブラシ
アーム１０ａのチャートを示したものである。図８
（ｂ）のように異物が付着したウエハＷを洗浄する場合
には、ウエハＷの中心付近ではブラシアーム１０ａは早
く移動し、ウエハＷの外周縁に近付くにつれて段階的に
速度を下げて移動するように制御される。
【００４５】次に、本実施形態に係る洗浄装置の動作に
ついて説明する。
【００４６】洗浄対象となるウエハＷを規定枚数ウエハ
カセットＣＲ内に収容し、洗浄装置のカセットステーシ
ョン１０にセットして洗浄装置を起動させると、まず昇
降シリンダ２１が駆動して、シャッター部材１３が下降
し、処理室１２ａの開口部１２ｂが開放され、これと同
時に内カップ部１４ｂが下降する。
【００４７】次に、ウエハＷが搬送アーム１７に保持さ
れて処理室１２ａ内に搬入され、スピンチャック９上に
配置されると、搬送アーム１７が下降し、ウエハＷがス
ピンチャック９上に載置され、真空吸着によりスピンチ
ャック９上に保持される。
【００４８】搬送アーム１７が処理室１２ａの外へ退避
するのと同時に、回転ドライバ２２が駆動してブラシア
ーム１０ａが移動し、洗浄ブラシ機構１０が例えばウエ
ハＷの中心位置上方に移動される。次に、垂直ドライバ
２３の駆動によりブラシアーム１０ａが所定位置まで下
降し、ブラシ１０ｂがウエハＷの上面に所定の設定圧で
押し当てられる。このとき、シャッター部材１３が上昇
して開口部１２ｂが閉塞され、これと同時に、内カップ
部１４ｂが上昇してウエハＷ及びスピンチャック９ａが
包囲される。
【００４９】次に、スピンチャック９ａの回転によりウ
エハＷが回転され、また、ブラシアーム１０ａの移動に
伴ってブラシ１０ｂがウエハＷに対して相対的に移動
（例えばウエハＷの中心から外周へ或いはウエハＷの直
径に沿って移動）する。
【００５０】この洗浄装置ではブラシアーム１０ａは最
初ウエハＷの中心付近まで移動した後に停止し、そこか
らウエハＷの外周縁に向って移動する。
【００５１】図８（ａ）、（ｂ）に示すように、異物の
少ないウエハＷの中心付近ではブラシアーム１０ａは速
く移動し、一方、異物の多い外周縁付近では遅く移動す
るように制御装置３０により制御される。ウエハＷの中
心と外周縁との間の部分では、ブラシアーム１０ａ移動
速度は段階的に変化させ、中心付近から外周縁に向っ
て、移動速度は段階的に遅くなるように制御される。
【００５２】なお、ブラシアーム１０ａをウエハＷ上を
移動させる際、ブラシ１０ｂの真上の近傍の位置に配設
された供給管（図示せず）から洗浄液が供給され、ウエ
ハＷ表面の粒状汚染物の除去が行われる。そしてブラシ
洗浄を行った後、必要に応じてジェット水噴射ノズル１
５がウエハＷの上部まで移動し、このジェット水噴射ノ
ズル１５から水が噴射されてジェット水洗浄が行われ
る。
【００５３】次に、リンスノズル１６からリンス液が供
給され、ウエハＷの表面の残渣や洗浄液が除去され、更
に、スピンチャック９の回転による振り切り乾燥が行わ
れる。 ウエハＷの洗浄処理を行った後、ブラシ１０ｂ
は待機位置に戻され、この待機位置に設けられたブラシ
洗浄部２６で洗浄され、次の洗浄に備える。また、ジェ
ット水噴射ノズル１５はドレンカップ１７の開口部と対
峙する位置に戻る。
【００５４】洗浄処理後、シャッター部材１３が下降し
て開口部１２ｂが開放されると同時に、内カップ部１４
ｂが下降してウエハＷの包囲が解かれる。次いで、搬送
アーム１７がウエハＷの下方へ移動して上昇してウエハ
Ｗを受け取り、後退して処理室１２ａの外にウエハＷを
搬送する。
【００５５】このように本実施形態の洗浄装置では、回
転ドライバ２２によるブラシアーム１０ａの移動速度を
制御して、異物が多く付着するウエハＷの外周縁付近で
は遅く移動させ、異物がほとんど付着していないウエハ
Ｗの中心付近では早く移動させる。そのため、ウエハＷ
の外周縁付近ではウエハＷがブラシ１０ｂにより摺擦さ
れる時間が長くなるので、十分な洗浄がなされ、この部
分に付着した多くの異物を効果的に除去することができ
る。
【００５６】一方、ウエハＷの中心付近では、ウエハＷ
がブラシ１０ｂにより摺擦される時間が短くなるので、
ブラシ１０ｂ内に付着していた異物が清浄なウエハＷ表
面に移行し、かえってウエハＷ表面を汚してしまうとい
う事態が未然に防止される。なお、本発明は上述した実
施形態には限定されない。
【００５７】例えば、本実施形態の洗浄装置では、ブラ
シアーム１０ａの移動速度データを予め制御装置３０の
記憶部に記憶させるようにしていたが、検査ユニット８
による測定結果に基づきブラシアーム１０ａの移動速度
を決定してもよい。図９に検査ユニット８による測定原
理の一例を示す。検査ユニット８では、発光部２８と受
光部２９とがウエハＷの法線ＲＨに関して対象な位置で
法線との角度が共に角度αとなる位置に配設される。
【００５８】この状態でレーザー光線を発射すると、ウ
エハＷ表面上の観測点Ｒに異物が付着していない場合に
は、受光部２９から発射されたレーザー光線Ｌ1 は点Ｒ
で整反射して反射光Ｌ2 となり、受光部２９で補足され
る。一方、観測点Ｒに異物が付着している場合には、レ
ーザー光線Ｌ1 は点Ｒで乱反射して法線ＲＨと角βをな
す反射光Ｌ2 ´となり、受光部２９には補足されない。
【００５９】そのため、ウエハＷ表面全体にわたり点Ｒ
を走査させながら上記測定を行うことによりウエハＷ表
面上の異物の付着状態が把握される。
【００６０】また、上記実施形態ではブラシアーム１０
ａの移動速度（アームスピード）を段階的に変化させた
が、図１０（ａ）に示すように直線的に変化させても良
い。更に、ウエハＷ表面の異物付着状態に応じてブラシ
アーム１０ａの移動速度（アームスピード）の変化のさ
せ方を変えることもできる。
【００６１】例えば、図１１（ｂ）のようにウエハＷの
中心で異物が多く、周縁で少ない場合には図１１（ａ）
のように中心から周縁側に向けてブラシアーム１０ａの
移動速度を速くしたり、図１２（ｂ）に示すようにウエ
ハＷの中心と周縁とで異物が多く、その間で少ない場合
には図１２（ａ）のように中心と周縁とでブラシアーム
１０ａの移動速度を遅くする一方、その間の部分では速
くすることも可能である。
【００６２】また、上記実施形態で制御したブラシアー
ム１０ａの移動速度の代わりにブラシ１０ｂの接触圧、
ブラシ１０ｂやスピンチャック９の回転速度を制御した
り、或いはスピンチャック９を水平方向に移動可能な構
造にしてスピンチャック９の移動速度を制御することも
可能である。
【００６３】このとき、ブラシ１０ｂの接触圧、ブラシ
１０ｂやスピンチャック９の回転速度を制御する場合に
は、図１３〜図１５に示したように、異物の付着量が少
ないウエハＷの中心部ではブラシ１０ｂの接触圧、ブラ
シ１０ｂやスピンチャック９の回転速度は低くする一
方、異物の付着量の多いウエハＷの周縁部では高くす
る。 一方、スピンチャック９の移動速度を制御する場
合には、図１６に示したように、異物の付着量が少ない
ウエハＷの中心部ではスピンチャック９の移動速度を速
くする一方、異物の付着量の多いウエハＷの周縁部では
遅くする。
【００６４】更に、これら上記したブラシ１０ｂの接触
圧、ブラシ１０ｂの回転速度、スピンチャック９の回転
速度、及びスピンチャック９の移動速度の制御うち一つ
又は二つ以上と上記実施形態のブラシアーム１０ａの移
動速度の制御とを組み合わせて行うことも可能である。
【００６５】また、上記実施形態ではノズルアーム１０
ａとジェット水噴射ノズル１５とを別個独立の部材とし
て構成されているが、ジェット水を噴射する機構をノズ
ルアーム１０ａに持たせることも可能である。
【００６６】その場合にはジェット水噴射ノズル１５を
設けるスペースが不要になる、ブラシ１０ｂによる摺擦
後直ちにジェット水を噴射できるため処理時間の短縮化
が図られるなどの効果が得られる。
【００６７】また、上記実施形態では、ウエハを洗浄す
る洗浄装置を例にして説明したが、ＬＣＤ用ガラス基板
の洗浄装置、その他の装置についても同様に適用するこ
とができる。
【００６８】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の記載に
係る本発明によれば、洗浄体と被洗浄体との間の相対的
な移動速度を適応的に制御、例えば被洗浄体の内周部の
特定の位置だけに多くの異物が付着するような場合には
当該特定の位置における洗浄体の移動速度が遅くなるよ
うに、あるいは被洗浄体の外周部だけに多くの異物が付
着するような場合には当該外周部における洗浄体の移動
速度が遅くなるように制御している。このことは逆にい
うと、例えば異物があまり付着せず清浄度の高い洗浄体
表面では洗浄体の移動速度が速くなるよう制御している
ことになるので、そのような場所に洗浄体自体から発生
する異物が付着することはなくなる。この結果、ウエハ
のような被洗浄体を均一にかつ高い洗浄度で清浄するこ
とができる。また、本発明によれば、被洗浄体表面の異
物の分布を検出し、洗浄体と被洗浄体との間の相対的な
移動速度の制御をこの分布に基づいて制御しているの
で、被洗浄体表面の異物の付着位置がばらつくような場
合であってもピンポイントで異物を除去でき、この結果
ウエハのような被洗浄体を均一にかつ高い洗浄度で清浄
することができる。
【００６９】
【００７０】請求項２の記載に係る本発明によれば、洗
浄体と被洗浄体との間の相対的な移動速度ばかりでな
く、洗浄体と被洗浄体との接触圧も制御しているので、
例えば被洗浄体の内周部の特定の位置だけに多くの異物
が付着するような場合には当該特定の位置における洗浄
体の移動速度が遅くかつ接触圧が高くなるように制御し
ているので、洗浄効果をより一層高めることができる。
【００７１】請求項３の記載に係る本発明によれば、洗
浄体と被洗浄体との間の相対的な移動速度ばかりでな
く、被洗浄体の回転速度も制御しているので、例えば被
洗浄体の内周部の特定の位置だけに多くの異物が付着す
るような場合には当該特定の位置における洗浄体の移動
速度が遅くかつ被洗浄体の回転速度が速くなるように制
御しているので、洗浄効果をより一層高めることができ
る。
【００７２】請求項４の記載に係る本発明によれば、洗
浄体と被洗浄体との間の相対的な移動速度ばかりでな
く、洗浄体の回転速度も制御しているので、例えば被洗
浄体の内周部の特定の位置だけに多くの異物が付着する
ような場合には当該特定の位置における洗浄体の移動速
度が遅くかつ洗浄体の回転速度が速くなるように制御し
ているので、洗浄効果をより一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る洗浄装置の平面図で
ある。
【図２】本発明の一実施形態に係る洗浄装置の正面図で
ある。
【図３】本発明の一実施形態に係る洗浄装置の背面図で
ある。
【図４】本発明の一実施形態に係る洗浄装置の洗浄ユニ
ットの平面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る洗浄装置の洗浄ユニ
ットの断面図（側面）である。
【図６】本発明の一実施形態に係る洗浄装置の洗浄ユニ
ットの断面図（正面）である。
【図７】本発明の一実施形態に係る洗浄装置のブロック
図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る洗浄装置のチャート
とウエハＷ上の異物の分布との関係を示した図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る洗浄装置においてレ
ーザー光線を用いてウエハＷ表面状態を測定する原理を
示した図である。
【図１０】本発明の一実施形態の変形例に係る洗浄装置
のチャートと、ウエハＷ上の異物の付着状態との関係を
示した図である。
【図１１】本発明の一実施形態の変形例に係る洗浄装置
のチャートと、ウエハＷ上の異物の付着状態との関係を
示した図である。
【図１２】本発明の一実施形態の変形例に係る洗浄装置
のチャートと、ウエハＷ上の異物の付着状態との関係を
示した図である。
【図１３】本発明の一実施形態の変形例に係る洗浄装置
のチャートと、ウエハＷ上の異物の付着状態との関係を
示した図である。
【図１４】本発明の一実施形態の変形例に係る洗浄装置
のチャートと、ウエハＷ上の異物の付着状態との関係を
示した図である。
【図１５】本発明の一実施形態の変形例に係る洗浄装置
のチャートと、ウエハＷ上の異物の付着状態との関係を
示した図である。
【図１６】本発明の一実施形態の変形例に係る洗浄装置
のチャートと、ウエハＷ上の異物の付着状態との関係を
示した図である。
【符号の説明】
Ｗ ウエハ ９ スピンチャック １０ｂ ブラシ １０ａ ブラシアーム ２２ 回転ドライバ ３０ 制御装置 ２８、２９ 表面測定装置 １６ リンスノズル ２３ 垂直ドライバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 秀哉 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 東 京エレクトロン九州株式会社熊本事業所 内 (72)発明者 樋口 良治 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 東 京エレクトロン九州株式会社熊本事業所 内 (56)参考文献 特開 平９−148295（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−148459（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−275408（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−125981（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−125842（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−326378（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/304 B08B 1/00 B08B 3/04

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被洗浄体を支持しつつ回転する被洗浄体
    支持機構と、 回転可能な洗浄体と、 前記洗浄体を回転しつつ前記被洗浄体に接触させる洗浄
    体支持機構と、 前記洗浄体の接触位置が前記被洗浄体のほぼ中心から外
    周に向かうように、前記洗浄体支持機構と前記被洗浄体
    支持機構とを相対的に移動させる移動機構と、 前記被洗浄体表面の異物の分布を検出する検出手段と、 前記検出手段による検出結果に応じて、前記移動機構に
    よる移動速度を制御する制御手段とを具備することを特
    徴とする洗浄装置。
  2. 【請求項２】 被洗浄体を支持しつつ回転する被洗浄体
    支持機構と、 回転可能な洗浄体と、 前記洗浄体を回転しつつ前記被洗浄体に接触させる洗浄
    体支持機構と、 前記洗浄体と前記被洗浄体との接触圧を、前記洗浄体が
    前記被洗浄体の中心付近に位置するときの方が、外周付
    近に位置するときよりも低く制御する接触圧制御手段
    と、 前記洗浄体の接触位置が前記被洗浄体のほぼ中心から外
    周に向かうように、前記洗浄体支持機構と前記被洗浄体
    支持機構とを相対的に移動させる移動機構と、 前記移動機構による移動速度を、前記洗浄体が前記被洗
    浄体の中心付近に位置するときの方が、外周付近に位置
    するときよりも速く制御する速度制御手段とを具備する
    ことを特徴とする洗浄装置。
  3. 【請求項３】 被洗浄体を支持しつつ回転する被洗浄体
    支持機構と、 回転可能な洗浄体と、 前記洗浄体を回転しつつ前記被洗浄体に接触させる洗浄
    体支持機構と、 前記洗浄体の接触位置が前記被洗浄体のほぼ中心から外
    周に向かうように、前記洗浄体支持機構と前記被洗浄体
    支持機構とを相対的に移動させる移動機構と、 前記被洗浄体表面の異物の分布を検出する検出手段と、 前記検出手段による検出結果に応じて、前記被洗浄体支
    持機構による回転速度及び前記移動機構による移動速度
    を制御する制御手段と を具備することを特徴とする洗浄装置。
  4. 【請求項４】 被洗浄体を支持しつつ回転する被洗浄体
    支持機構と、 回転可能な洗浄体と、 前記洗浄体を回転しつつ前記被洗浄体に接触させる洗浄
    体支持機構と、 前記洗浄体の接触位置が前記被洗浄体のほぼ中心から外
    周に向かうように、前記洗浄体支持機構と前記被洗浄体
    支持機構とを相対的に移動させる移動機構と、 前記被洗浄体表面の異物の分布を検出する検出手段と、 前記検出手段による検出結果に応じて、前記洗浄体支持
    機構による回転速度及び前記移動機構による移動速度を
    制御する制御手段と を具備することを特徴とする洗浄装置。
  5. 【請求項５】 被洗浄体を支持しつつ回転する被洗浄体
    支持機構と、 洗浄体を支持して回転させつつ前記被洗浄体に接触させ
    る洗浄体支持機構と、 前記洗浄体の接触位置が前記被洗浄体のほぼ中心から外
    周に向かうように、前記洗浄体支持機構を移動させる移
    動機構と、 前記洗浄体の回転速度を、前記洗浄体が前記被洗浄体の
    中心付近に位置するときの方が、外周付近に位置すると
    きよりも速く制御する制御手段と を具備することを特徴とする洗浄装置。
  6. 【請求項６】 被洗浄体を支持しつつ回転する被洗浄体
    支持機構と、 洗浄体を支持して回転させつつ前記被洗浄体に接触させ
    る洗浄体支持機構と、 前記洗浄体の接触位置が前記被洗浄体のほぼ中心から外
    周に向かうように、前記洗浄体支持機構を移動させる移
    動機構と、 前記被洗浄体の回転速度を、前記洗浄体が前記被洗浄体
    の中心付近に位置するときの方が、外周付近に位置する
    ときよりも遅く制御する制御手段と を具備することを特徴とする洗浄装置。
  7. 【請求項７】 被洗浄体を支持しつつ回転する被洗浄体
    支持機構と、 洗浄体を支持して回転させつつ前記被洗浄体に接触させ
    る洗浄体支持機構と、 前記洗浄体の接触位置が前記被洗浄体のほぼ中心から外
    周に向かうように、前記洗浄体支持機構を移動させる移
    動機構と、 前記洗浄体の回転速度を、前記洗浄体が、前記被洗浄体
    の中心付近に位置するときの方が、外周付近に位置する
    ときよりも遅く制御する制御手段と を具備することを特徴とする洗浄装置。
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