JP3393016B2 - 基板洗浄装置および方法 - Google Patents

基板洗浄装置および方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体基板や液
晶ガラス基板などの薄板状基板（以下、「基板」と称す
る）を回転させて洗浄処理を行う基板洗浄装置および方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、上記基板に対しては、レジスト
塗布、露光、現像などの諸処理が順次施されて、所望の
基板処理が行われる。この際に、基板にパーティクルな
どが付着して汚染されていると、処理済み基板の特性が
著しく劣化するため、上記のような基板洗浄装置は、洗
浄ブラシ、超音波洗浄ノズル、高圧洗浄ノズルなどの各
種洗浄手段を使用して、基板を洗浄する。
【０００３】上記の各種洗浄手段は、基板を載置して回
転させる回転台の外部に回動軸を有するアームの先端に
設けられている。当該洗浄手段は、アームの回動によっ
て、洗浄処理の前後においては基板の移載を妨害しない
ように回転台の外部に待避し、洗浄処理中は基板面の上
方に位置するように構成されている。
【０００４】洗浄処理中における洗浄ブラシは、基板に
当接または微少な間隔を隔てて近接する位置に配置され
るとともに、基板の回転中心から周縁部に向けて駆動さ
れ、基板面上のパーティクルを吐き出す機能を有する。
【０００５】また、洗浄処理中における超音波洗浄ノズ
ルおよび高圧洗浄ノズルによる洗浄は、吐出された洗浄
液の着液地点が基板の回転中心と周縁部との間を往復移
動するように駆動され、基板に付着したパーティクルを
剥離する機能を有する。そして、剥離されたパーティク
ルは基板の回転の遠心力によって除去される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来より、
基板の洗浄をより確実なものとするため、複数の上記洗
浄手段を備えた基板洗浄装置が存在する。このような基
板洗浄装置においては、複数の洗浄手段が順次基板の上
方に移動して洗浄処理を行うように構成されている。
【０００７】しかしながら、上記基板洗浄装置において
は、１つの洗浄手段が処理を行っているときに他の洗浄
手段を回転台の外部に待避させることを繰り返している
ため、洗浄処理の時間が長くなり、処理効率が低下して
いた。
【０００８】本発明は、上記課題に鑑み、一連の処理時
間が短く、処理効率の高い基板洗浄装置および方法を提
供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、基板を回転させつつ洗浄処理を
行う基板洗浄装置であって、(a)前記基板の回転中心を
含む被洗浄面を洗浄する複数の洗浄手段と、(b)前記複
数の洗浄手段のそれぞれを独立に駆動する駆動手段と、
(c)前記複数の洗浄手段が少なくとも所定時間は前記基
板を同時に洗浄するように前記駆動手段を制御する駆動
制御手段と、(d)前記複数の洗浄手段のそれぞれの駆動
パターンを記憶する記憶手段と、(e)前記それぞれの駆
動パターンを入力する入力手段と、を備え、前記駆動制
御手段に、前記記憶手段に記憶された前記それぞれの駆
動パターンに従って前記駆動手段を制御させている。
【００１０】
【００１１】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
に係る基板洗浄装置であって、前記複数の洗浄手段は、
(a-1)前記基板の主面に当接または所定の間隔を隔てて
近接し、少なくとも前記基板の回転中心が洗浄可能な洗
浄ブラシと、(a-2)前記基板へ洗浄液を吐出し、少なく
とも前記基板の回転中心が洗浄可能な洗浄ノズルとのう
ち、少なくとも一方を含んでいる。
【００１２】また、請求項３の発明は、請求項１の発明
に係る基板洗浄装置において、前記複数の洗浄手段を、
前記基板の主面に接触または所定の間隔を隔てて近接し
て少なくとも前記基板の回転中心を洗浄する同種の複数
の接触または近接型洗浄手段とし、前記駆動制御手段
に、前記複数の接触または近接型洗浄手段が前記基板の
回転中心近傍において相互に干渉しないように前記駆動
手段を制御させている。
【００１３】また、請求項４の発明は、基板を回転させ
つつ洗浄処理を行う基板洗浄方法であって、 (a)第１
の洗浄手段を駆動させて前記基板の回転中心を含む被洗
浄面を洗浄する第１洗浄工程と、(b)第２の洗浄手段を
駆動させて前記基板の前記被洗浄面を洗浄する第２洗浄
工程と、(c)前記第１の洗浄手段および前記第２の洗浄
手段のそれぞれの駆動パターンを記憶手段に記憶する記
憶工程と、(d)前記それぞれの駆動パターンを入力する
入力工程と、を備え、前記第１の洗浄手段および前記第
２の洗浄手段を前記記憶手段に記憶された前記それぞれ
の駆動パターンに従って駆動し、前記第１洗浄工程と前
記第２洗浄工程とを少なくとも所定時間は同時に行って
いる。
【００１４】
【００１５】また、請求項５の発明は、請求項４の発明
に係る基板洗浄方法であって、前記第１の洗浄手段を、
前記基板の主面に当接または所定の間隔を隔てて近接
し、少なくとも前記基板の回転中心が洗浄可能な洗浄ブ
ラシとし、前記第２の洗浄手段を、前記基板へ洗浄液を
吐出し、少なくとも前記基板の回転中心が洗浄可能な洗
浄ノズルとしている。
【００１６】また、請求項６の発明は、請求項４の発明
に係る基板洗浄方法において、前記第１の洗浄手段およ
び前記第２の洗浄手段を前記基板の主面に接触または所
定の間隔を隔てて近接して少なくとも前記基板の回転中
心を洗浄する同種の接触または近接型洗浄手段とし、前
記第１の洗浄手段および前記第２の洗浄手段を、前記基
板の回転中心近傍において相互に干渉しないように制御
している。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について詳細に説明する。
【００１８】図１は、本発明の一実施形態である回転式
基板洗浄装置（スピンスクラバー）ＳＳを示す模式図で
ある。この回転式基板洗浄装置ＳＳにおいては、回転台
１の上面に設けられた基板支持部材３によって基板Ｗが
支持されている。また、当該回転台１は図示を省略する
モータとモータ軸２によって連結されており、回転軸１
ａを中心として回転駆動される。そして、回転台１の回
転駆動にともなって基板Ｗも回転軸１ａを中心として回
転される。
【００１９】基板Ｗに対する洗浄処理は、回転中の基板
Ｗに洗浄ブラシ２０が当接またはわずかの間隙を保って
近接することによって行われる。洗浄ブラシ２０は、ブ
ラシアーム２５の垂下部２５ａに取り付けられており、
当該ブラシアーム２５は、パルスモータ４０およびパル
スモータ６０によって回動動作および上下移動が可能と
なっている。すなわち、支持ブロック６５がパルスモー
タ４０のモータ軸４１にスプライン嵌合されるととも
に、パルスモータ６０のボールネジ６１に螺合されてい
る。ここで、ボールネジ６１と支持ブロック６５とは、
その支持ブロック６５がパルスモータ４０によって回動
軸４０ａを中心として回動可能なように接続されてい
る。そして、支持ブロック６５の上面には支持ロッド２
６が鉛直方向に立設され、当該支持ロッド２６の上端に
はブラシアーム２５の水平部２５ｂが固定接続されてい
る。したがって、パルスモータ６０およびパルスモータ
４０によって支持ブロック６５は上下移動および回動動
作が可能であり、それにともなってブラシアーム２５が
上下移動および回動軸４０ａを中心に回動する。
【００２０】また、洗浄処理中においては洗浄ブラシ２
０による洗浄に加えて超音波洗浄ノズル３０からの洗浄
液吐出が行われている。この超音波洗浄ノズル３０は、
超音波振動子を備えたノズルであり、当該超音波振動子
によって洗浄液に超音波を照射することにより洗浄処理
能力を高めている。超音波洗浄ノズル３０はノズルアー
ム３５の先端に設けられており、当該ノズルアーム３５
はエアシリンダ７０およびパルスモータ５０によって上
下移動、回動動作が可能とされている。すなわち、ノズ
ルアーム３５に固定接続された支持ロッド３６が立設さ
れた支持ブロック７５が、パルスモータ５０のモータ軸
５１にスプライン嵌合されるとともにエアシリンダ７０
のピストン７１に接続されている。そして、ピストン７
１と支持ブロック７５とは、当該支持ブロック７５が回
動軸５０ａを中心として回動可能に接続されている。し
たがって、ノズルアーム３５もエアシリンダ７０によっ
て上下移動するとともに、パルスモータ５０によって回
動軸５０ａを中心として回動動作を行う。ただし、ノズ
ルアーム３５はエアシリンダ７０を使用しているのに対
してブラシアーム２５は上下移動用にパルスモータ６０
を使用しているため、移動速度および応答はブラシアー
ム２５の方が早く、上下移動を含む処理の場合に時間管
理がやりやすい。なお、上記の支持ブロック７５を上下
移動させる手段としては、エアシリンダに限定されるも
のではなく、電磁アクチュエータなどを使用してもよ
い。
【００２１】上記の超音波洗浄ノズル３０は、その吐出
の方向が基板Ｗに対して所定の角度を有するように、ノ
ズルアーム３５に設けられている。図２は、超音波洗浄
ノズル３０が保持される様子を説明する図である。ノズ
ルアーム３５の先端には３つのネジ穴３５ａが鉛直方向
に沿って設けられており、そのうちの２つを使用してノ
ズル保持部材３７が保持されている。すなわち、ノズル
保持部材３７に２つの長孔３７ａが設けられており、図
２に示す例では、２本のネジ３８が当該長孔３７ａを挿
通して３つのネジ穴３５ａのうちの下側の２つに螺着さ
れることにより、ノズル保持部材３７が保持されてい
る。
【００２２】また、ノズル保持部材３７には、長孔３７
ｂが設けられており、超音波洗浄ノズル３０が長孔３７
ｂの所望の位置においてナット３２によって締結されて
いる。このときに超音波洗浄ノズル３０は、その吐出方
向が基板Ｗの主面に対して所定の角度を有する姿勢で保
持されている。以上のような構成により、超音波洗浄ノ
ズル３０は、傾斜されて保持されるとともに、保持され
る位置および角度が調整可能とされている。したがっ
て、超音波洗浄ノズル３０と洗浄ブラシ２０とがともに
基板Ｗの回転中心近傍に位置していたとしても、それら
が相互に干渉することはない。
【００２３】また、この超音波洗浄ノズル３０には洗浄
液を供給するケーブル３１が接続されており、当該ケー
ブル３１から供給された洗浄液が超音波洗浄ノズル３０
の内部で超音波を照射された後、超音波洗浄ノズル３０
から吐出され、その吐出された洗浄液は、基板Ｗ上にお
ける洗浄ブラシ２０が当接する近傍に着液する。
【００２４】図１に戻って、回転台１の周囲には、回転
処理中に基板Ｗおよび回転台１から飛散した洗浄液を回
収するカップ１０が配置されている。
【００２５】また、ブラシアーム２５を駆動するパルス
モータ４０およびノズルアーム３５を駆動するパルスモ
ータ５０には、それぞれエンコーダ４５、エンコーダ５
５が設けられている。これらエンコーダ４５およびエン
コーダ５５はパルスモータ４０およびパルスモータ５０
の回転をそれぞれ検出することにより、ブラシアーム２
５およびノズルアーム３５の回動位置、回動方向および
回動速度を検出することができる。そして、エンコーダ
４５およびエンコーダ５５は制御部８０に電気的に接続
されており、検出した信号を制御部８０に伝達する。
【００２６】制御部８０は、ＣＰＵ８１とメモリ（記憶
手段）８２とを備えるとともに、回転式基板洗浄装置Ｓ
Ｓに設けられた入力パネル（入力手段）８５に接続され
ている。そして、ＣＰＵ８１は、入力パネル８５から入
力された処理パターン（駆動パターン）にしたがって、
エンコーダ４５およびエンコーダ５５から伝達された信
号を確認し、パルスモータ４０、５０に指令を与える。
また、パルスモータ６０およびエアシリンダ７０もＣＰ
Ｕ８１に電気的に接続されており、当該ＣＰＵ８１から
の指令に基づいて作動するように構成されている。
【００２７】次に、回転式基板洗浄装置ＳＳを使用した
洗浄処理手順について説明する。洗浄処理に際しては、
まず、オペレータが所望の処理パターンを設定入力した
後、洗浄ブラシ２０および超音波洗浄ノズル３０が当該
処理パターンにしたがって洗浄処理を行う。
【００２８】図３は、回転式基板洗浄装置ＳＳを使用し
た洗浄処理手順を示すフローチャートである。まず、オ
ペレータが洗浄ブラシ２０の動作について設定を行う
（ステップＳ１）。この動作の設定は、洗浄ブラシ２０
による処理開始時刻、処理時間およびブラシアーム２５
の回動速度について、入力パネル８５から入力すること
により行われる。
【００２９】次に、超音波洗浄ノズル３０の動作につい
て設定を行う（ステップＳ２）。この動作の設定は、上
記洗浄ブラシ２０と同様に、処理開始時刻、処理時間お
よびノズルアーム３５の回動速度について、オペレータ
が入力パネル８５から入力することにより行われる。な
お、洗浄ブラシ２０と超音波洗浄ノズル３０の動作設定
の順序は、逆であってもかまわない。
【００３０】次に、ステップＳ３に進み、洗浄ブラシ２
０および超音波洗浄ノズル３０の動作関係について設定
を行う（ステップＳ３）。ここでは、洗浄ブラシ２０と
超音波洗浄ノズル３０とを同時に駆動させて処理を行う
か、あるいは交互に駆動させて処理を行うかをオペレー
タが選択する。
【００３１】以上の一連の設定処理によって、洗浄ブラ
シ２０および超音波洗浄ノズル３０の処理パターンが作
成されたことになる。そして、作成された処理パターン
は、メモリ８２に格納される。
【００３２】そして、次に、オペレータが作成した処理
パターンに基づいて処理を行った場合に、洗浄ブラシ２
０と超音波洗浄ノズル３０とが干渉するか否かをＣＰＵ
８１が判断する（ステップＳ４）。ここで、洗浄ブラシ
２０と超音波洗浄ノズル３０との干渉について以下に説
明する。
【００３３】図５は、上記の洗浄ブラシ２０および超音
波洗浄ノズル３０の配置の一例を示す平面図である。図
５のような配置において、洗浄ブラシ２０が位置Ｏ１と
位置Ｂ１との間を移動し、かつ超音波洗浄ノズル３０が
位置Ｏ２と位置Ｂ２との間を移動している場合には、当
該洗浄ブラシ２０と超音波洗浄ノズル３０とが相互に干
渉する可能性がある。
【００３４】図６は、オペレータが入力した処理パター
ンの一例を示す図である。この図では、縦軸に洗浄ブラ
シ２０および超音波洗浄ノズル３０の回動位置、また横
軸に処理時刻を示している。また、ラインＬ１は洗浄ブ
ラシ２０の動作パターン、ラインＬ２は超音波洗浄ノズ
ル３０の動作パターンを示している。そして、図５に示
す洗浄ブラシ２０の位置Ａ１、超音波洗浄ノズル３０の
位置Ａ２は、図６中の位置Ａに対応し、同様に、洗浄ブ
ラシ２０の位置Ｏ１、超音波洗浄ノズル３０の位置Ｏ２
は図６中の位置Ｏ（基板Ｗの回転中心近傍の位置）に、
洗浄ブラシ２０の位置Ｂ１、超音波洗浄ノズル３０の位
置Ｂ２は図６中の位置Ｂに対応している。したがって、
ここで示す処理パターンでは、洗浄ブラシ２０は、位置
Ａ１から位置Ｏ１を経て位置Ｂ１までを等速で回動し、
また、超音波洗浄ノズル３０は、位置Ｂ２から位置Ｏ２
を経て位置Ａ２までを等速で回動する。
【００３５】もし、図６において、ラインＬ１とライン
Ｌ２とが同一時刻にともに横軸（時刻軸）よりも上方に
ある場合には、洗浄ブラシ２０が位置Ｏ１と位置Ｂ１と
の間に存在し、かつ超音波洗浄ノズル３０が位置Ｏ２と
位置Ｂ２との間に存在しているので、上述の如く、当該
洗浄ブラシ２０と超音波洗浄ノズル３０とが相互に干渉
する可能性がある。そして、このような場合に、ＣＰＵ
８１は洗浄ブラシ２０と超音波洗浄ノズル３０とが干渉
すると判断し、ステップＳ１に戻って再入力が行われ
る。なお、ここでは、説明の便宜上、図６のラインＬ１
とラインＬ２とが同一時刻にともに横軸（時刻軸）より
も上方にある場合に、干渉が生じると判断されたが、こ
の干渉が生じる位置は、例えば超音波洗浄ノズル３０を
ノズルアーム３５に取り付ける位置や角度を調整するこ
とによっても変化するものであり、オペレータが適宜、
干渉が生じる位置をＣＰＵ８１に教えてやることが可能
である。
【００３６】一方、図６に示す処理パターンでは、ライ
ンＬ１とラインＬ２とが同一時刻にともに横軸よりも上
方に存在していないため、干渉は生じないとＣＰＵ８１
が判断し、ステップＳ５に進んで、洗浄処理が実行され
る。
【００３７】図４は、洗浄処理の実行手順を示すフロー
チャートである。まず、ＣＰＵ８１が変数ｔ1に「０」
を設定する（ステップＳ５１）。次に、ＣＰＵ８１は、
メモリ８２に格納された処理パターンより時刻ｔの値が
変数ｔ1であるときの洗浄ブラシ２０の位置を読み出す
（ステップＳ５２）。次に、読み出された位置に洗浄ブ
ラシ２０が移動するように、ＣＰＵ８１がパルスモータ
４０に指令を与える（ステップＳ５３）。そして、パル
スモータ４０が洗浄ブラシ２０を駆動させるとともに、
エンコーダ４５がパルスモータ４０の回転を検出するこ
とにより当該洗浄ブラシ２０の位置を検出する。エンコ
ーダ４５によって検出された信号はＣＰＵ８１に伝達さ
れ、ＣＰＵ８１は洗浄ブラシ２０が上記読み出された位
置に到達したか否かを判断する（ステップＳ５４）。も
し、洗浄ブラシ２０が上記読み出された位置に到達して
いない場合には、ステップＳ５３に戻って、ＣＰＵ８１
がパルスモータ４０に指令を再度与える。
【００３８】一方、洗浄ブラシ２０が上記読み出された
位置に到達した場合には、ステップＳ５５に進み、処理
パターンから時刻ｔの値が変数ｔ1であるときの超音波
洗浄ノズル３０の位置を読み出す。そして、上記と同様
に、読み出された位置に超音波洗浄ノズル３０が移動す
るように、ＣＰＵ８１がパルスモータ５０に指令を与え
る（ステップＳ５６）。次に、パルスモータ５０が超音
波洗浄ノズル３０を駆動させるとともに、エンコーダ５
５がパルスモータ５０の回転を検出することにより当該
超音波洗浄ノズル３０の位置を検出する。エンコーダ５
５によって検出された信号はＣＰＵ８１に伝達され、Ｃ
ＰＵ８１は超音波洗浄ノズル３０が上記読み出された位
置に到達したか否かを判断する（ステップＳ５７）。も
し、超音波洗浄ノズル３０が上記読み出された位置に到
達していない場合には、ステップＳ５６に戻って、ＣＰ
Ｕ８１がパルスモータ５０に指令を再度与える。
【００３９】一方、超音波洗浄ノズル３０が上記読み出
された位置に到達した場合には、ステップＳ５８に進
み、変数ｔ1に所定の時間Δｔを加算する。この所定の
時間ΔｔはＣＰＵ８１の動作周期に対応する時間であ
る。次に、ステップＳ５９に進み、ＣＰＵ８１は変数ｔ
1の値が予め設定された処理終了時刻ｔpの値よりも大き
くなったか否かを判断する。変数ｔ1の値が処理終了時
刻ｔpの値を越えていない場合には、ステップＳ５２に
戻り、越えている場合には、洗浄処理を終了する。すな
わち、上記一連の処理は変数ｔ1の値が処理終了時刻ｔp
の値を越えるまで繰り返し行われることになる。
【００４０】上述のような洗浄処理の実行手順に従っ
て、図６に示すような処理パターンを実行すると、洗浄
ブラシ２０が位置Ａ１（図５参照）から位置Ｏ１に向け
て回動するとともに、超音波洗浄ノズル３０が位置Ｂ２
から位置Ｏ２向けて回動する。そして、洗浄ブラシ２０
が位置Ｏ１に到達すると同時に、超音波洗浄ノズル３０
が位置Ｏ２に到達し、両洗浄手段が協働して基板Ｗの回
転中心近傍を洗浄する。その後、洗浄ブラシ２０は位置
Ｏ１から位置Ｂ１に向けて回動し、超音波洗浄ノズル３
０は位置Ｏ２から位置Ａ２に向けて回動する。なお、図
６に示した処理パターンに従って一連の駆動処理が終了
すると、上記処理パターンと逆のパターンに従って、洗
浄ブラシ２０および超音波洗浄ノズル３０がそれぞれ位
置Ａ１位置Ｂ１間および位置Ａ２位置Ｂ２間で往復運動
を繰り返すことになる。
【００４１】以上のようにすれば、洗浄ブラシ２０と超
音波洗浄ノズル３０とが干渉することなく、同時に作動
して洗浄処理を行っているため洗浄処理時間が短縮さ
れ、処理効率が向上する。また、洗浄ブラシ２０と超音
波洗浄ノズル３０とを同時に使用して洗浄しているた
め、洗浄の相乗効果が得られ、基板Ｗの回転中心近傍を
確実に洗浄しつつ、基板Ｗ全体にわたる洗浄効果が向上
する。さらに、特に基板Ｗの回転中心付近は、回転によ
る運動エネルギーが働きにくく、汚れの落ちにくい所で
あるが、洗浄ブラシ２０と超音波洗浄ノズル３０とを同
時に使用する洗浄の相乗効果で、当該基板Ｗの回転中心
近傍に対する洗浄効果が向上する。
【００４２】上記の処理パターンは、図６に示した形態
に限定されるものではなく、洗浄ブラシ２０と超音波洗
浄ノズル３０とが干渉しないような処理パターンであれ
ばかまわない。図７から図９は処理パターンの他の例を
示す図である。
【００４３】図７に示す処理パターンでは、洗浄ブラシ
２０が位置Ｏ１から位置Ａ１に向けて回動し、その間、
超音波洗浄ノズル３０が位置Ａ２から位置Ｂ２に向けて
回動する。このようにしても、洗浄ブラシ２０と超音波
洗浄ノズル３０とが干渉することなく、同時に作動して
洗浄処理を行っているため洗浄処理時間が短縮される。
【００４４】また、図８に示す処理パターンでは、洗浄
ブラシ２０が位置Ｏ１と位置Ａ１との間で往復運動し、
それにともなって超音波洗浄ノズル３０が位置Ｏ２と位
置Ｂ２との間で往復運動を行う。この場合も、洗浄ブラ
シ２０と超音波洗浄ノズル３０とが干渉することなく、
同時に作動して洗浄処理を行っているため洗浄処理時間
が短縮されるとともに、基板Ｗの回転中心近傍に対する
洗浄効果が向上する。なお、洗浄ブラシ２０が位置Ｏ１
から位置Ａ１に向かうとき、すなわち基板Ｗの回転中心
近傍から周縁部に向かうときは、当該洗浄ブラシ２０が
基板Ｗの被洗浄面に当接またはわずかの間隙を保って近
接し、逆に、位置Ａ１から位置Ｏ１に向かうとき、すな
わち基板Ｗの周縁部から回転中心近傍に向かうときは、
洗浄ブラシ２０が基板Ｗの被洗浄面から離間した状態が
繰り返されて、往復運動が行われる。
【００４５】さらに、図９に示す処理パターンも、上述
と同様に、洗浄ブラシ２０が位置Ｏ１と位置Ａ１との間
で往復運動し、それにともなって超音波洗浄ノズル３０
が位置Ｏ２と位置Ｂ２との間で往復運動を行う。ただ
し、この処理パターンが、上記図８に示す処理パターン
と異なる点は、両洗浄手段の移動にともなってその移動
の速度が変化することである。すなわち、洗浄ブラシ２
０および超音波洗浄ノズル３０がそれぞれ位置Ｏ１およ
び位置Ｏ２近傍にあるときは、高速で駆動され、逆に、
それぞれ位置Ａ１および位置Ｂ２近傍にあるときは、低
速で駆動される。この場合も、洗浄ブラシ２０と超音波
洗浄ノズル３０とが干渉することなく、同時に作動して
洗浄処理を行っているため洗浄処理時間が短縮される。
【００４６】以上、説明したように、洗浄ブラシ２０と
超音波洗浄ノズル３０とが干渉しないような任意の処理
パターンを作成することが可能であり、両洗浄手段は当
該処理パターンに従って洗浄処理を実行する。このよう
にすることにより、基板Ｗの面上に付着した膜種に応じ
てオペレータが所望の処理パターンを作成し、当該膜種
に適した洗浄処理を行うことができる。
【００４７】また、洗浄ブラシ２０と超音波洗浄ノズル
３０との配置関係も図５に示す例に限定されるものでは
ない。図１０は、洗浄ブラシ２０と超音波洗浄ノズル３
０との配置関係の他の例を示す平面図である。図１０に
示す回転式基板洗浄装置ＳＳ２の配置関係では、洗浄ブ
ラシ２０と超音波洗浄ノズル３０とがその可動範囲の全
域において干渉する可能性がないため、図５に示す配置
関係の場合よりもさらに自由度の高い処理パターンを設
定することができる。すなわち、図５に示す配置関係の
場合は、上述のように、ラインＬ１とラインＬ２が（例
えば図６参照）同一時刻にともに処理パターンの横軸よ
りも上方に存在すると洗浄ブラシ２０と超音波洗浄ノズ
ル３０とが干渉する可能性があるのに対して、図１０に
示す配置関係の場合では、干渉の可能性がないため、自
由に処理パターンを設定できる。
【００４８】また、洗浄手段の数は２本に限定されるも
のではなく、３本以上であってもよい。図１１は、洗浄
手段を３本配置した回転式基板洗浄装置ＳＳ３を示す平
面図である。この回転式基板洗浄装置ＳＳ３は、上記回
転式基板洗浄装置ＳＳと同様の洗浄ブラシ２０と超音波
洗浄ノズル３０との他に、高圧洗浄ノズル１３０を備え
ている。高圧洗浄ノズル１３０は、高圧の洗浄液を吐出
して基板Ｗを洗浄するノズルである。
【００４９】高圧洗浄ノズル１３０は、ノズルアーム１
３５の先端に取り付けられており、当該ノズルアーム１
３５は、超音波洗浄ノズル３０が設けられたノズルアー
ム３５と同様に、エアシリンダおよびパルスモータ（図
示省略）によって上下移動および回動軸１５０ａを中心
として回動可能に構成されている。そして、当該エアシ
リンダおよびパルスモータは、制御部８０（図１参照）
によって制御されている。なお、これら３本の洗浄手段
は、超音波洗浄ノズル３０および高圧洗浄ノズル１３０
が傾斜されて設けられているため（図２参照）、同時に
基板Ｗの回転中心近傍に存在した場合でも、相互に干渉
することはない。
【００５０】回転式基板洗浄装置ＳＳ３を使用して洗浄
処理を行うときは、上記回転式基板洗浄装置ＳＳと同様
に、まず、オペレータが所望の処理パターンを作成す
る。図１２は、回転式基板洗浄装置ＳＳ３に適用される
処理パターンの一例を示す図である。この図において、
ラインＬ１は洗浄ブラシ２０の動作パターン、ラインＬ
２は超音波洗浄ノズル３０の動作パターン、ラインＬ３
は高圧洗浄ノズル１３０の動作パターンを示している。
また、図１１に示す洗浄ブラシ２０の位置Ａ１、超音波
洗浄ノズル３０の位置Ａ２および高圧洗浄ノズル１３０
の位置Ａ３は、図１２中の位置Ａに対応し、同様に、洗
浄ブラシ２０の位置Ｏ１、超音波洗浄ノズル３０の位置
Ｏ２および高圧洗浄ノズル１３０の位置Ｏ３は図１２中
の位置Ｏに、洗浄ブラシ２０の位置Ｂ１、超音波洗浄ノ
ズル３０の位置Ｂ２および高圧洗浄ノズル１３０の位置
Ｂ３は図１２中の位置Ｂに対応している。
【００５１】もし、上記の処理パターンにおいて、３本
の洗浄手段が相互に干渉する可能性があるときは、処理
パターンを再度作成する必要がある。回転式基板洗浄装
置ＳＳ３において、洗浄手段が相互に干渉する可能性が
あるのは、洗浄ブラシ２０が位置Ａ１と位置Ｏ１との間
を移動中に高圧洗浄ノズル１３０が位置Ｂ３と位置Ｏ３
との間を移動する場合と、洗浄ブラシ２０が位置Ｏ１と
位置Ｂ１との間を移動中に超音波洗浄ノズル３０が位置
Ａ２と位置Ｏ２との間を移動する場合である。
【００５２】ＣＰＵ８１は、図１２の処理パターンを参
照し、複数の洗浄手段が同時刻に上記干渉を生ずる位置
に存在する場合には、当該処理パターンの再作成を要求
する。
【００５３】次に、回転式基板洗浄装置ＳＳと同様に、
図１２の処理パターンに従って洗浄処理が実行される。
当該処理パターンによれば、洗浄ブラシ２０、超音波洗
浄ノズル３０および高圧洗浄ノズル１３０はそれぞれ位
置Ｂ１、位置Ｂ２、位置Ｂ３から位置Ｏ１、位置Ｏ２、
位置Ｏ３に向けて回動する。やがて、洗浄ブラシ２０、
超音波洗浄ノズル３０および高圧洗浄ノズル１３０はそ
れぞれ位置Ｏ１、位置Ｏ２、位置Ｏ３に同時に到達し、
当該３本の洗浄手段が協働して基板Ｗの回転中心近傍を
洗浄する。そして、その後、洗浄ブラシ２０、超音波洗
浄ノズル３０および高圧洗浄ノズル１３０はそれぞれ位
置Ｏ１、位置Ｏ２、位置Ｏ３から位置Ａ１、位置Ａ２、
位置Ａ３に向けて回動する。なお、図１２に示した処理
パターンに従って一連の駆動処理が終了すると、上記処
理パターンと逆のパターンに従って、３本の洗浄手段が
それぞれ位置Ａ１位置Ｂ１間、位置Ａ２位置Ｂ２間およ
び位置Ａ３位置Ｂ３間で往復運動を繰り返すことにな
る。
【００５４】以上のようにすれば、洗浄ブラシ２０、超
音波洗浄ノズル３０および高圧洗浄ノズル１３０が干渉
することなく、同時に作動して洗浄処理を行っているた
め洗浄処理時間が短縮され、処理効率が向上する。ま
た、洗浄ブラシ２０、超音波洗浄ノズル３０および高圧
洗浄ノズル１３０を同時に使用して洗浄しているため、
洗浄の相乗効果が得られ、基板Ｗの中心近傍を確実に洗
浄しつつ、基板Ｗ全体にわたる洗浄効果が向上する。さ
らに、特に基板Ｗの回転中心付近は、回転による運動エ
ネルギーが働きにくく、汚れの落ちにくい所であるが、
洗浄ブラシ２０と超音波洗浄ノズル３０とを同時に使用
する洗浄の相乗効果で、当該基板Ｗの回転中心近傍に対
する洗浄効果が向上する。なお、洗浄手段が３本以上の
場合であっても、当該洗浄手段が相互に干渉しない条件
で任意の処理パターンを作成できる。
【００５５】既述した回転式基板洗浄装置では、基板Ｗ
の回転中心近傍において複数の洗浄手段が相互に干渉し
ないように構成されていたが、これが干渉する場合であ
っても、処理パターンを作成するときに当該複数の洗浄
手段が同時刻に基板Ｗの回転中心近傍に存在しないよう
にすることにより洗浄処理が可能となる。
【００５６】図１３は、洗浄ブラシを２本配置した回転
式基板洗浄装置ＳＳ４を示す平面図である。回転式基板
洗浄装置ＳＳ４は、接触または近接型洗浄手段である洗
浄ブラシ２０と、当該洗浄ブラシ２０と同種の洗浄ブラ
シ１２０とを備えている。洗浄ブラシ１２０は、洗浄ブ
ラシ２０と同様の構成、機能を有している。すなわち、
当該洗浄ブラシ１２０は、ブラシアーム１２５に取り付
けられており、ブラシアーム１２５は、図示を省略する
パルスモータによって回動軸１４０ａを中心とした回動
動作および上下移動が可能となっている。
【００５７】この回転式基板洗浄装置ＳＳ４において
は、洗浄ブラシ１２０は、位置Ｏ１と位置Ｂ１との間で
往復運動を行いつつ、基板Ｗを洗浄する。なお、洗浄ブ
ラシ２０と同様、洗浄ブラシ１２０が位置Ｏ１から位置
Ｂ１に向かうとき、すなわち基板Ｗの回転中心近傍から
周縁部に向かうときは、当該洗浄ブラシ１２０が基板Ｗ
の被洗浄面に当接または、わずかの間隙を保って近接
し、逆に、位置Ｂ１から位置Ｏ１に向かうとき、すなわ
ち基板Ｗの周縁部から回転中心近傍に向かうときは、洗
浄ブラシ１２０が基板Ｗの被洗浄面から離間した状態が
繰り返されて、往復運動が行われる。
【００５８】図１３に示すように、洗浄ブラシ２０およ
び洗浄ブラシ１２０は、ともに基板Ｗに接触又は極めて
近接して基板Ｗの回転中心近傍を洗浄可能な接触または
近接型洗浄手段であるため、当該回転中心近傍において
相互に干渉することとなる。
【００５９】図１４は、回転式基板洗浄装置ＳＳ４に適
用される処理パターンの一例を示す図である。図１４に
おいて、ラインＬ１は洗浄ブラシ２０の動作パターンを
示し、ラインＬ２は洗浄ブラシ１２０の動作パターンを
示している。また、図１３に示す洗浄ブラシ２０の位置
Ａ１および洗浄ブラシ１２０の位置Ｂ１は、それぞれ図
１４中の位置Ａおよび位置Ｂに対応している。同様に、
洗浄ブラシ２０および洗浄ブラシ１２０の位置Ｏ１は図
１４中の位置Ｏに対応している。
【００６０】回転式基板洗浄装置ＳＳ４においても、上
述と同様に、オペレータが作成した処理パターンに基づ
いて処理を行った場合に、両洗浄ブラシが相互に干渉す
るか否かをＣＰＵ８１が判断する。回転式基板洗浄装置
ＳＳ４において両洗浄ブラシが相互に干渉するのは、洗
浄ブラシ２０および洗浄ブラシ１２０が同時刻に位置Ｏ
１すなわち基板Ｗの回転中心近傍に存在する場合であ
る。このような場合には、ＣＰＵ８１が処理パターンの
再作成を要求する。
【００６１】図１４に示す処理パターンでは、両洗浄ブ
ラシが相互に干渉する可能性はないので、図１４の処理
パターンに従って洗浄処理が実行される。当該処理パタ
ーンによれば、洗浄ブラシ２０と洗浄ブラシ１２０と
は、同じ周期で往復運動を繰り返して洗浄処理を行って
いるが、その位相は１／２ずつずれている。すなわち、
洗浄ブラシ２０が位置Ｏ１に存在するときには、洗浄ブ
ラシ１２０は位置Ｂ１に存在する。そして、洗浄ブラシ
２０が位置Ａ１に向かって回動するにつれて、洗浄ブラ
シ１２０は位置Ｏ１に向かって回動する。やがて、洗浄
ブラシ２０が位置Ａ１に達したときに、洗浄ブラシ１２
０は位置Ｏ１に達することとなる。その後、洗浄ブラシ
２０は、位置Ｏ１に向かって回動動作を開始し、洗浄ブ
ラシ１２０は、位置Ｂ１に向かって回動し始める。以降
は、この一連の動作が繰り返されることにより、２本の
洗浄ブラシが協働して基板Ｗを洗浄することとなる。
【００６２】図１５は、洗浄ブラシを３本配置した回転
式基板洗浄装置ＳＳ５を示す平面図である。回転式基板
洗浄装置ＳＳ５は、接触または近接型洗浄手段である洗
浄ブラシ２０と、当該洗浄ブラシ２０と同種の洗浄ブラ
シ１２０、２２０とを備えている。洗浄ブラシ２２０
は、洗浄ブラシ２０および洗浄ブラシ１２０と同様の構
成、機能を有している。すなわち、当該洗浄ブラシ２２
０は、ブラシアーム２２５に取り付けられており、ブラ
シアーム２２５は、図示を省略するパルスモータによっ
て回動軸２４０ａを中心とした回動動作および上下移動
が可能となっている。
【００６３】この回転式基板洗浄装置ＳＳ５において
も、洗浄ブラシ２２０は、位置Ｏ１と位置Ｃ１との間で
往復運動を行いつつ、基板Ｗを洗浄する。なお、洗浄ブ
ラシ２０と同様、洗浄ブラシ２２０が位置Ｏ１から位置
Ｃ１に向かうとき、すなわち基板Ｗの回転中心近傍から
周縁部に向かうときは、当該洗浄ブラシ２２０が基板Ｗ
の被洗浄面に当接または、わずかの間隙を保って近接
し、逆に、位置Ｃ１から位置Ｏ１に向かうとき、すなわ
ち基板Ｗの周縁部から回転中心近傍に向かうときは、洗
浄ブラシ２２０が基板Ｗの被洗浄面から離間した状態が
繰り返されて、往復運動が行われる。
【００６４】上記の回転式基板洗浄装置ＳＳ５におい
て、３本の洗浄ブラシ２０、１２０、２２０は、すべて
基板に接触又は極めて近接して基板Ｗの回転中心近傍を
洗浄可能な接触または近接型洗浄手段であるため、当該
回転中心近傍において相互に干渉することとなる。
【００６５】図１６は、回転式基板洗浄装置ＳＳ５に適
用される処理パターンの一例を示す図である。図１６に
おいて、ラインＬ１は洗浄ブラシ２０の動作パターン、
ラインＬ２は洗浄ブラシ１２０の動作パターン、ライン
Ｌ３は洗浄ブラシ２２０の動作パターンを示している。
また、上述と同様に、図１５に示す洗浄ブラシ２０の位
置Ａ１、洗浄ブラシ１２０の位置Ｂ１、洗浄ブラシ２２
０の位置Ｃ１は、それぞれ図１６中の位置Ａ、位置Ｂ、
位置Ｃに対応している。また、洗浄ブラシ２０、洗浄ブ
ラシ１２０および洗浄ブラシ２２０の位置Ｏ１は図１６
中の位置Ｏに対応している。
【００６６】図１６に示す処理パターンでは、３本の洗
浄ブラシが同時刻に位置Ｏ１すなわち基板Ｗの回転中心
近傍に存在することはないので、当該３本の洗浄ブラシ
が相互に干渉する可能性はなく、図１６の処理パターン
に従って洗浄処理が実行される。当該処理パターンによ
れば、３本の洗浄ブラシは、同じ周期で往復運動を繰り
返して洗浄処理を行っているが、その位相は１／３ずつ
ずれており、３本の洗浄ブラシが協働して基板Ｗを洗浄
することとなる。
【００６７】以上のようにすれば、同種の複数の接触ま
たは近接型洗浄手段が協働して基板Ｗを洗浄することと
なるため、洗浄時間を短縮することができる。したがっ
て、洗浄処理の対象となる基板が直径３００ｍｍ程度の
大口径の基板である場合でも、その洗浄時間を短縮する
ことにより、直径２００ｍｍの基板の洗浄処理効率と同
程度の処理効率とすることができる。
【００６８】以上、この発明の実施形態について説明し
たが、この発明は上記の例に限定されるものではなく、
例えば、回転式基板洗浄装置ＳＳに備えていた超音波洗
浄ノズル３０を高圧洗浄ノズル１３０にしてもよい。
【００６９】また、本実施形態における、複数の洗浄手
段は、洗浄ブラシ２０、超音波洗浄ノズル３０および高
圧洗浄ノズル１３０のうちから任意の組み合わせが可能
であり、例えば、超音波洗浄ノズル３０のみを複数使用
したものや高圧洗浄ノズル１３０のみを複数使用したも
のであってもよい。
【００７０】
【発明の効果】以上、説明したように、請求項１および
請求項２の発明によれば、複数の洗浄手段と、当該複数
の洗浄手段を駆動する駆動手段と、当該複数の洗浄手段
が少なくとも所定時間は基板を同時に洗浄するように駆
動手段を制御する駆動制御手段を備えているため、基板
に対する複数の洗浄手段による同時洗浄が可能となり、
複数の洗浄手段を１本ずつ順次使用して洗浄する場合に
比較して洗浄処理時間が短縮され、処理効率が向上す
る。また、複数の洗浄手段を同時に使用して洗浄してい
るため、洗浄の相乗効果が得られ、基板Ｗの中心近傍を
確実に洗浄しつつ、基板Ｗ全体にわたる洗浄効果が向上
する。また、複数の洗浄手段を同時に使用して洗浄する
ことによる相乗効果で、特に基板の回転中心近傍に対す
る洗浄効果が向上する。さらに、駆動パターンに従って
駆動手段を制御しているため、オペレータが所望の駆動
パターンを作成すれば、基板面の膜種などに適した洗浄
処理を行うことができる。
【００７１】
【００７２】また、請求項３の発明によれば、複数の同
種の接触または近接型洗浄手段が基板の回転中心近傍に
おいて相互に干渉しないように制御されているため、当
該複数の接触または近接型洗浄手段が協働して基板を洗
浄することができ、その結果、洗浄時間を短縮すること
ができる。したがって、洗浄処理の対象となる基板が大
口径の基板である場合でも、その洗浄時間を短縮するこ
とにより、中口径の基板の洗浄処理効率と同程度の処理
効率とすることができる。
【００７３】また、請求項４および請求項５の発明によ
れば、第１の洗浄手段および第２の洗浄手段を駆動パタ
ーンに従って駆動させるとともに、第１洗浄工程と第２
洗浄工程とを少なくとも所定時間は同時に行うため、請
求項１の発明と同様の効果が得られる。
【００７４】
【００７５】さらに、請求項６の発明によれば、同種の
接触または近接型洗浄手段である第１の洗浄手段および
第２の洗浄手段が基板の回転中心近傍において相互に干
渉しないように制御されているため、請求項４の発明と
同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である回転式基板洗浄装置
（スピンスクラバー）を示す模式図である。
【図２】図１の回転式基板洗浄装置の超音波洗浄ノズル
が保持される様子を説明する図である。
【図３】図１の回転式基板洗浄装置を使用した洗浄処理
手順を示すフローチャートである。
【図４】洗浄処理の実行手順を示すフローチャートであ
る。
【図５】洗浄ブラシおよび超音波洗浄ノズルの配置の一
例を示す平面図である。
【図６】オペレータが入力した処理パターンの一例を示
す図である。
【図７】処理パターンの他の例を示す図である。
【図８】処理パターンの他の例を示す図である。
【図９】処理パターンの他の例を示す図である。
【図１０】洗浄ブラシと超音波洗浄ノズルとの配置関係
の他の例を示す平面図である。
【図１１】洗浄手段を３本配置した回転式基板洗浄装置
を示す平面図である。
【図１２】図１１の回転式基板洗浄装置に適用される処
理パターンの一例を示す図である。
【図１３】洗浄ブラシを２本配置した回転式基板洗浄装
置を示す平面図である。
【図１４】図１３の回転式基板洗浄装置に適用される処
理パターンの一例を示す図である。
【図１５】洗浄ブラシを３本配置した回転式基板洗浄装
置を示す平面図である。
【図１６】図１５の回転式基板洗浄装置に適用される処
理パターンの一例を示す図である。
【符号の説明】
１ 回転台 ２０、１２０、２２０ 洗浄ブラシ ３０ 超音波洗浄ノズル ４０、５０ パルスモータ ４５、５５ エンコーダ ８０ 制御部 ８５ 入力パネル Ｗ 基板
フロントページの続き (72)発明者 藤田 充宏 京都市伏見区羽束師古川町322番地 大 日本スクリーン製造株式会社 洛西事業 所内 (72)発明者 西村 讓一 京都市伏見区羽束師古川町322番地 大 日本スクリーン製造株式会社 洛西事業 所内 (56)参考文献 特開 平５−47724（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−94456（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/304 B08B 1/04 B08B 3/12

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板を回転させつつ洗浄処理を行う基板
    洗浄装置において、 (a)前記基板の回転中心を含む被洗浄面を洗浄する複数
    の洗浄手段と、 (b)前記複数の洗浄手段のそれぞれを独立に駆動する駆
    動手段と、 (c)前記複数の洗浄手段が少なくとも所定時間は前記基
    板を同時に洗浄するように前記駆動手段を制御する駆動
    制御手段と、 (d)前記複数の洗浄手段のそれぞれの駆動パターンを記
    憶する記憶手段と、(e)前記それぞれの駆動パターンを入力する入力手段
    と、 を備え、 前記駆動制御手段は、前記記憶手段に記憶された前記そ
    れぞれの駆動パターンに従って前記駆動手段を制御する
    ことを特徴とする基板洗浄装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の基板洗浄装置において、 前記複数の洗浄手段は、 (a-1)前記基板の主面に当接または所定の間隔を隔てて
    近接し、少なくとも前記基板の回転中心が洗浄可能な洗
    浄ブラシと、 (a-2)前記基板へ洗浄液を吐出し、少なくとも前記基板
    の回転中心が洗浄可能な洗浄ノズルと、 のうち、少なくとも一方を含むことを特徴とする基板洗
    浄装置。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の基板洗浄装置において、 前記複数の洗浄手段は、 前記基板の主面に接触または所定の間隔を隔てて近接し
    て、少なくとも前記基板の回転中心を洗浄する同種の複
    数の接触又は近接型洗浄手段であり、 前記駆動制御手段は、前記複数の接触又は近接型洗浄手
    段が前記基板の回転中心近傍において相互に干渉しない
    ように前記駆動手段を制御することを特徴とする基板洗
    浄装置。
  4. 【請求項４】 基板を回転させつつ洗浄処理を行う基板
    洗浄方法において、 (a)第１の洗浄手段を駆動させて前記基板の回転中心を
    含む被洗浄面を洗浄する第１洗浄工程と、 (b)第２の洗浄手段を駆動させて前記基板の前記被洗浄
    面を洗浄する第２洗浄 工程と、 (c)前記第１の洗浄手段および前記第２の洗浄手段のそ
    れぞれの駆動パターンを記憶手段に記憶する記憶工程
    と、 (d)前記それぞれの駆動パターンを入力する入力工程
    と、 を備え、 前記第１の洗浄手段および前記第２の洗浄手段は、前記
    記憶手段に記憶された前記それぞれの駆動パターンに従
    って駆動され、 前記第１洗浄工程と前記第２洗浄工程とを少なくとも所
    定時間は同時に行うことを特徴とする基板洗浄方法。
  5. 【請求項５】 請求項４記載の基板洗浄方法において、 前記第１の洗浄手段は、 前記基板の主面に当接または所定の間隔を隔てて近接
    し、少なくとも前記基板の回転中心が洗浄可能な洗浄ブ
    ラシであり、 前記第２の洗浄手段は、 前記基板へ洗浄液を吐出し、少なくとも前記基板の回転
    中心が洗浄可能な洗浄ノズルであることを特徴とする基
    板洗浄方法。
  6. 【請求項６】 請求項４記載の基板洗浄方法において、 前記第１の洗浄手段および前記第２の洗浄手段は、 前記基板の主面に接触または所定の間隔を隔てて近接し
    て、少なくとも前記基板の回転中心を洗浄する同種の接
    触または近接型洗浄手段であり、 前記第１の洗浄手段および前記第２の洗浄手段は、前記
    基板の回転中心近傍において相互に干渉しないように制
    御されることを特徴とする基板洗浄方法。
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