JP3515825B2 - ブラシ回転式基板洗浄装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体ウエハ、液晶
表示装置（ＬＣＤ）用或いはフォトマスク用のガラス基
板、光ディスク用基板等の各種基板を洗浄する装置、特
に、基板を水平姿勢に保持して鉛直軸回りに回転させな
がら、その基板上に洗浄液を供給して、回転する洗浄ブ
ラシにより基板表面を洗浄するブラシ回転式基板洗浄装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のブラシ回転式基板洗浄装置とし
ては、従来、例えば特開昭５７−９０９４１号公報や実
開平１−１０７１２９号公報等に開示されたスイング式
洗浄装置が知られている。この洗浄装置では、半導体ウ
エハ、ＬＣＤ用或いはフォトマスク用のガラス基板、光
ディスク用基板等の基板を、例えばスピンチャックの上
面側に真空吸着によって水平姿勢に保持し、スピンチャ
ックに保持された基板を鉛直軸回りに回転させながら、
その基板上に洗浄液を供給し、ブラシ保持アームによっ
て懸吊状態に保持された洗浄ブラシを回転（自転）させ
ながら上方位置から下降させて洗浄ブラシ下端を基板表
面に接近させ、洗浄ブラシ下端を基板表面に接触させた
状態で或いは洗浄ブラシ下端と基板表面との間に僅かな
隙間をあけた状態で、自転している洗浄ブラシを回転し
ている基板の表面に沿って基板上を移動させることによ
り、基板の洗浄を行なうようにしている。このような基
板洗浄装置においては、基板の種類や洗浄の前工程の種
類などによって基板の表面に対する洗浄ブラシの押し込
み量を最適に調整する必要がある。例えば、基板をＣＶ
Ｄ処理やスパッタ処理した後における洗浄操作では、一
般に洗浄ブラシの押し込み量を多くし、エッチング処理
後における洗浄操作では、一般に洗浄ブラシの押し込み
量を少なくする。また、基板の表面に微細な傷が発生す
るのを完全に防止するために、洗浄ブラシの下端を基板
表面から浮かせて洗浄ブラシを回転させ、洗浄ブラシ下
端と基板表面との間に常に一定の僅かな隙間をあけた状
態で洗浄を行なう場合もある。

【０００３】基板の表面に対する洗浄ブラシの押し込み
量もしくは基板表面と洗浄ブラシ下端との隙間量を設定
する場合、或いは、洗浄ブラシと基板との高さ位置関係
を確認する場合などには、高さ位置の基準となる洗浄ブ
ラシの原点位置を決定しておく必要がある。この原点位
置の決定（原点出し）は、従来、ブラシ保持アームに洗
浄ブラシを取り付けた際に、ブラシ保持アームを昇降さ
せて、スピンチャック等に保持された基板に対し洗浄ブ
ラシを上下方向へ移動させ、目視によって洗浄ブラシの
下端が基板表面に軽く接触する位置を確認し、その位置
をもって原点としていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スピン
チャック等に保持された基板に対しブラシ保持アームに
取着された洗浄ブラシを上下方向へ移動させ、洗浄ブラ
シ下端が基板表面に接触する位置を目視によって確認す
ることにより、洗浄ブラシの高さ位置における原点出し
を行なう方法は、その原点出しの作業に手間がかかり、
また、作業者により、また状況などの如何によって、そ
の結果にばらつきを生じ、常に正確に原点出しを行なう
ことができるとは限らず、この結果、基板の洗浄処理品
質に影響が出ることも考えられる。さらに、基板の洗浄
処理の一連の工程を自動化しようとする場合には、その
妨げとなる。

【０００５】この発明は、以上のような事情に鑑みてな
されたものであり、基板に対する洗浄ブラシの押し込み
量もしくは基板表面と洗浄ブラシ下端との隙間量の設定
に当たってその基準となる洗浄ブラシの原点位置を、常
に正確に、人の手を煩わせることなく自動的に、実際に
基板の洗浄処理が行なわれる位置において確定すること
ができ、もって、作業者の負担を軽減し、基板の洗浄処
理品質の向上を図るとともに、洗浄処理工程の自動化に
貢献できるようなブラシ回転式基板洗浄装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、基板保持部の上面側に保持された基板を静止させた
状態において、ブラシ保持アームによって懸吊状態に保
持された洗浄ブラシをブラシ回転駆動手段によって回転
駆動させながら、ブラシ昇降手段によりブラシ保持アー
ムを昇降させて、洗浄ブラシを上方位置から下降させ、
洗浄ブラシ下端を基板表面に接近させ接触させるように
したときに、自由に回転可能な状態で静止している回転
軸、基板保持部及び基板が、洗浄ブラシ下端が基板表面
に接触することによって回転し始める際に、その回転開
始時点を検知する回転検知手段を設けるとともに、この
回転検知手段からの信号を受けて洗浄ブラシの原点位置
を確定する制御手段を設けたことを特徴として構成され
ている。

【０００７】請求項２に記載の発明では、上記回転検知
手段を、円形板状をなし、円周上の位置に複数個の透孔
が形成され、回転軸に一体的に、それと直交するように
かつ同心に固着された有孔円板と、この有孔円板の前記
透孔の形成位置に対応するように配設され、有孔円板を
挾んでその上下に投光部及び受光部を配置した光式セン
サとから構成した。

【０００８】請求項３に記載の発明では、上記構成の基
板洗浄装置において、基板保持部に保持された基板の表
面に対する洗浄ブラシの下端の押し込み量もしくは基板
表面と洗浄ブラシ下端との隙間量を調節可能に規定する
変位手段と、前記基板保持部に保持された基板の表面に
対する前記洗浄ブラシの下端の押し込み量もしくは基板
表面と洗浄ブラシ下端との隙間量を設定入力する入力手
段とを設け、制御手段により、回転検知手段からの信号
を受けて確定された前記洗浄ブラシの原点位置を基準と
し前記入力手段による設定入力に基づいて前記変位手段
が制御されるように構成した。

【０００９】

【作用】上記構成のブラシ回転式基板洗浄装置では、基
板保持部の上面側に基板を水平姿勢に保持し、基板回転
駆動手段を停止させて、回転軸を自由に回転可能な状態
で静止させる。この状態において、ブラシ回転駆動手段
によって洗浄ブラシを回転駆動させ、ブラシ昇降手段に
よってブラシ保持アームを昇降駆動させて、回転してい
る洗浄ブラシを上方位置からゆっくりと下降させること
により、洗浄ブラシの下端を基板の表面に接近させる。
洗浄ブラシ下端が基板表面に徐々に接近して、回転して
いる洗浄ブラシの下端が、自由に回転可能な状態で静止
している基板の表面に接触すると、その時点で、洗浄ブ
ラシの回転力が基板に伝達され、基板、基板保持部及び
回転軸が連れ回りする。このようにして回転軸が回転し
始めると、回転検知手段により、その回転開始時点が検
知される。そして、回転軸が回転し始める時点が、洗浄
ブラシの下端が基板の表面に接触した時点と認定され、
その時点における洗浄ブラシの高さ位置が原点位置と認
定されて、回転検知手段から制御手段へ信号が送られる
ことにより、洗浄ブラシの原点位置が確定される。

【００１０】請求項２に記載の構成の装置では、上記し
たように、洗浄ブラシの下端が基板の表面に接触して回
転軸が回転し始めると、回転軸に一体的に固着された有
孔円板が回転し始める。そして、有孔円板の透孔の形成
位置に対応するように、有孔円板を挾んでその上下に投
光部及び受光部が配置された光式センサにより、有孔円
板が回転し始めたことが検知され、これによって回転軸
の回転開始時点が確認される。

【００１１】請求項３に記載の構成の装置では、入力手
段により、基板保持部に保持された基板の表面に対する
洗浄ブラシの下端の押し込み量もしくは基板表面と洗浄
ブラシ下端との隙間量を設定入力しておくと、制御手段
により、上記したようにして確定された洗浄ブラシの原
点位置を基準として、設定入力された押し込み量もしく
は隙間量となるように、変位手段が駆動制御される。そ
して、実際に基板の洗浄を行なうのに際し、基板保持部
に保持された基板を水平面内において鉛直軸回りに回転
させ、ブラシ保持アームに保持された洗浄ブラシを回転
させながら、ブラシ昇降手段によりブラシ保持アームを
下降させて、洗浄ブラシを上方位置から基板へ接近させ
たときに、ブラシ保持アームは、洗浄ブラシの下端が設
定された基板表面への押し込み量もしくは基板表面との
隙間量になった高さ位置で下降動作を停止することとな
る。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の好適な実施例について図面
を参照しながら説明する。

【００１３】図１ないし図５は、この発明の１実施例を
示す。このブラシ回転式基板洗浄装置は、基板を水平姿
勢に保持して鉛直軸回りに回転させるスピンチャックを
備えた基板回転装置部と、基板の表面へ純水等の洗浄液
を供給する洗浄液供給ノズル及び洗浄ブラシを備え、基
板回転装置部において回転させられている基板の表面を
洗浄するブラシ洗浄装置部と、洗浄ブラシの下降位置を
規制するための機構を備え、洗浄ブラシを回転中の基板
の表面に対し緩やかに当接させるための当接緩衝装置部
とから構成されている。最初に、この洗浄装置の外観斜
視図を示す図４、並びに、一部を断面で表わした側面図
を示す図５に基づいて、ブラシ洗浄装置部及び当接緩衝
装置部の構成を説明する。尚、図４では、基板回転装置
部の図示を省略しており、また、図５では、基板回転装
置部の一部のみを二点鎖線で示している。

【００１４】ブラシ洗浄装置部10は、洗浄ブラシ12を鉛
直姿勢に吊設し鉛直軸回りに回転可能に保持した回動ア
ーム16、この回動アーム16に配設され、洗浄ブラシ12を
回転駆動するブラシ回転駆動機構18、回動アーム16を上
端部に固着して支持し、回転及び昇降可能に配設された
アーム支軸20、基台22の上面側に固設され、アーム支軸
20を上下方向に摺動自在にかつ軸心線回りに回動自在に
支持する支持台24、アーム支軸20を位置制御可能に回転
駆動して回動アーム16を回動させるアーム回転駆動機構
26、アーム支軸20を昇降駆動して回動アーム16を昇降さ
せるアーム昇降駆動機構28、並びに、アーム支軸20に固
着され、回動アーム16の荷重を受け止めるためのアーム
荷重受止板30から構成されている。

【００１５】また、当接緩衝装置部14は、回動アーム16
の下降速度を減速させるための錘り34を載置し、昇降可
能に配設された錘り載置板32、支持台24に、それに取着
された支軸38を中心として鉛直面内で揺動自在に支持さ
れ、両端部にころ40、42がそれぞれ取着された両腕てこ
36、錘り載置板32の上昇速度を減速させるための減速シ
リンダ44、並びに、アクチュエータ48を具備し、錘り載
置板32の最上位置を微調整可能に規制して、洗浄ブラシ
12が基板の表面に当接する際の、基板表面に対する洗浄
ブラシ12の下端の押し込み量を微調整可能に規定するス
トッパ46を備えて構成されている。

【００１６】当接緩衝装置部14においては、両腕てこ36
の一方の腕に取着されたころ42が錘り載置板32の下面に
常時当接しており、基板回転装置部に配置された基板の
上方に洗浄ブラシ12が位置していない状態では、錘り載
置板32は、錘り34の重量によって最下位置まで下降して
いて、ストッパ46の下端当接面は、錘り載置板32の上面
から離間している。また、基板上方に洗浄ブラシ12が位
置していないときには、両腕てこ36のもう一方の腕に取
着されたころ40は、アーム支軸20に固着されたアーム荷
重受止板30と係合していない。その状態から、基板の洗
浄を行なうために、アーム昇降駆動機構28によりアーム
支軸20を上昇させて、アーム支軸20の上端部に固着され
た回動アーム16を持ち上げ、次いで、アーム回転駆動機
構26によりアーム支軸20を回動させて、洗浄ブラシ12が
基板の上方位置に移動するように回動アーム16を水平面
内において回動させると、両腕てこ36のもう一方の腕に
取着されたころ40がアーム荷重受止板30の下面に当接す
る。この状態で、洗浄ブラシ12をブラシ回転駆動機構18
によって回転させながら、洗浄ブラシ12の下端を基板の
表面へ当接させるためにアーム昇降駆動機構28によって
アーム支軸20を下降させると、回動アーム16の荷重は、
アーム荷重受止板30及び両腕てこ36を介して錘り載置板
32の下面に作用する。そして、回動アーム16は、錘り載
置板32の錘り34及び減速シリンダ44の作用によって下降
速度を減速させられながら、錘り34の重力による押し上
げ力に抗して下降し、それに保持された洗浄ブラシ12の
下端を基板表面に対し緩やかに当接させ、錘り載置板32
の上面がストッパ46の下端当接面に当接した時点で、洗
浄ブラシ32の下降動作が停止するようになっている。
尚、図５中の符号50は、基板Ｗを水平姿勢に保持して鉛
直軸回りに回転させるスピンチャック、52は、基板Ｗの
表面へ純水等の洗浄液を供給する洗浄液供給ノズルであ
る。

【００１７】ブラシ洗浄装置部10の構成を図５に基づい
てさらに詳しく説明すると、ブラシ回転駆動機構18は、
回動アーム16の基端側に配設された駆動モータ54と、こ
の駆動モータ54の回転駆動軸と洗浄ブラシ12の回転軸と
を連接する伝動ベルト56から構成されている。洗浄ブラ
シ12は、スポンジ状、羽毛状等、基板の種類や洗浄処理
の種類などに応じて適当な材質のものが選択されて使用
される。

【００１８】アーム支軸20の、基台22を貫通した下端部
は、スプライン軸58となっており、このスプライン軸58
にスプラインスリーブ60が外嵌されている。そして、ス
プラインスリーブ60は、軸受64を介して回転可能に基台
22に支持されており、スプラインスリーブ60のプーリ取
付け軸部62に従動プーリ66が固着されている。また、基
台22の下面側には、ブラケット68を介し、正逆回転駆動
する駆動モータ70が固定されており、その駆動モータ70
の回転駆動軸に駆動プーリ72が固着され、駆動プーリ72
と従動プーリ66とが伝動ベルト74によって連接されてい
る。さらに、基台22の上面側には、位置制御用の３つの
センサ76ａ、76ｂ、76ｃが配設され、また、駆動モータ
70の回転駆動軸の、基台22を貫通した延長軸部78に、そ
れぞれ異なる所定位置にスリットが形設された３枚の円
板80ａ、80ｂ、80ｃが固着されている。そして、各セン
サ76ａ、76ｂ、76ｃによって各円板80ａ、80ｂ、80ｃの
スリット位置をそれぞれ検知することにより、回動アー
ム16の先端側に取り付けられた洗浄ブラシ12が待機位置
（二点鎖線で示した位置）、基板Ｗの中央位置又は基板
Ｗの周縁位置の何れにあるかを検出して、洗浄ブラシ12
の位置制御が行なわれるようになっている。以上のよう
にして、アーム回転駆動機構26が構成されている。

【００１９】アーム昇降駆動機構28は、基台22の下面側
にブラケット82を介してエアーシリンダ84を固定し、そ
のエアーシリンダ84の出力ロッド86の上端面をアーム支
軸20の下端部のスプライン軸58の下端面に押し当てて出
力ロッド86が上下方向に進退することにより、アーム支
軸20及び回動アーム16を昇降駆動するように構成されて
いる。図中の符号88ａ、88ｂは、出力ロッド86の進退位
置を検知するためのセンサであり、出力ロッド86の進退
ストロークに沿って付設されている。

【００２０】次に、当接緩衝装置部14の構成を図５に基
づいてさらに詳しく説明すると、錘り載置板32は、基台
22上に固定具90を介して立設された昇降案内棒92に摺動
自在に係合しており、その昇降案内棒92に案内されて上
下方向へ往復移動するようになっている。錘り載置部32
に載置される錘り34は、その重量を適宜調整可能にされ
ており、少なくとも、回動アーム16とアーム支軸20との
合計荷重による偶力モーメメントが錘り34による偶力モ
ーメントよりも若干大きくなるように設定される。ま
た、基台22の上面側に固設された水平保持板94に固定さ
れた減速シリンダ44は、オリフィス（図示せず）を適宜
調整することにより、錘り載置板32及び両腕てこ36を介
して、洗浄ブラシ12の下降速度を所望の速度まで減速さ
せることができるような構成を有している。

【００２１】尚、アーム支軸20を摺動自在に支持する支
持台24には、支持板96を介してブラシ回転始動センサ98
が配設されており、一方、当接緩衝装置部14の錘り載置
板32には被検板100が立設されている。そして、錘り載
置板32が所定の高さまで上方へ移動して、センサ98が被
検板100を検知することにより、洗浄ブラシ12の下端が
基板Ｗの表面に当接する前に、洗浄ブラシ12を回転始動
させる構成となっている。

【００２２】次に、錘り載置板32の上昇位置、従って洗
浄ブラシ12の下降位置を規制するための機構について説
明する。ストッパ46は、駆動モータを内蔵したアクチュ
エータ48の出力軸に連接しており、アクチュエータ48は
コントローラ102に接続され、コントローラ102はＣＰＵ
104に接続されている。また、ＣＰＵ104には、基板Ｗの
表面に対する洗浄ブラシ12の押し込み量を設定入力する
ための操作部106が接続されている。そして、基板の種
類や洗浄処理の種類などが変わるときに、オペレータが
操作部106を操作して新たな設定値をＣＰＵ104に入力す
ると、ＣＰＵ104からコントローラ102へ信号が送られ、
コントローラ102によってアクチュエータ48が駆動制御
され、ストッパ46が所望位置へ変位して停止する。この
ようにしてストッパ46の位置が自動調整されることによ
り、錘り載置板32の最上位置が規定され、洗浄ブラシ12
の押し込み量が新たな基板や洗浄処理に応じた値に速や
かに調節される。

【００２３】尚、基板の種類や洗浄処理の種類に対応付
けて洗浄ブラシ12の押し込み量、従ってストッパ46の変
位量をメモリに記憶させておき、オペレータが基板の種
類や洗浄処理の種類を操作部106において選択し入力す
ると、ストッパ46が所望の位置へ自動的に変位するよう
な構成としておくこともできる。

【００２４】次に、図１ないし図３に基づいて基板回転
装置部の構成を説明する。尚、図１においては、洗浄液
の飛散防止用カップなどの図示を省略して要部のみを表
わしている。

【００２５】図１に示すように、上面側に基板Ｗを吸着
保持するスピンチャック50の下面側中央部には、回転軸
110の上端部が一体的に連接されており、図示されてい
ないが、スピンチャック50には、その回転中心部を上下
方向に貫通するように吸着孔が形成され、回転軸110の
軸心部には、軸線方向に貫通した吸引路112（図２参
照）が形成されていて、スピンチャック50の吸着孔と回
転軸110の吸引路112とが連通している。回転軸110の下
部には、回転軸110を鉛直軸回りに回転駆動させるスピ
ンモータ114が配設されている。スピンモータ114の下方
側にはシールハウジング116が配設されており、図２に
縦断面図を示すように、シールハウジング116の吸引室1
18内に回転軸110の下端部が突出していて、回転軸110の
吸引路112が吸引室118に連通している。回転軸110の下
端部は、バキュームシール120を介してシールハウジン
グ116に、気密を保持しつつ回転可能に支持されてい
る。また、シールハウジング116には、管継手122が取着
され、その管継手122を介して接続管路123が連通接続さ
れており、接続管路123が真空ポンプに流路接続されて
いる。

【００２６】以上のように、この基板回転装置部108が
構成されているが、この基板回転装置部108には、回転
軸110の回転検知機構124が設けられており、この回転検
知機構124により、回動アーム16に懸吊状態で保持され
た洗浄ブラシ12を回転（自転）させながら、洗浄ブラシ
12を上方位置から下降させて、洗浄ブラシ12の下端を、
スピンチャック50に保持され静止している基板Ｗの表面
に接近させ接触させるようにしたときに、洗浄ブラシ12
の回転力が基板Ｗに伝達されて、基板Ｗ、スピンチャッ
ク50及び回転軸110が連れ回りし回転し始める時点が検
知されるようになっている。回転検知機構124は、図３
に示すように、円形板状をなし円周上の位置に複数個の
透孔128が形成された有孔円板126を、回転軸110に一体
的に、それらが互いに直交するようにかつ同心に固着す
るとともに、図２に示すように、有孔円板126の透孔128
の形成位置に対応するように光式センサ130を配設し、
その光式センサ130の投光部及び受光部が有孔円板126を
挾んでその上下に配置されるようにすることにより構成
されている。そして、光式センサ130からの検知信号が
ＣＰＵ104へ送られ、ＣＰＵ104において洗浄ブラシ12の
原点位置が確定され記憶されるようになっている。

【００２７】上記したように構成された基板洗浄装置の
動作について説明するが、最初に、洗浄ブラシの原点出
しの操作について説明する。

【００２８】回動アーム16が図５の二点鎖線で示す待機
位置に配置された状態で、回動アーム16に新しく洗浄ブ
ラシ12が取り付けられると、スピンチャック50の上面側
に基板Ｗを載置し、真空ポンプを駆動させてシールハウ
ジング116の吸引室118内を真空吸引し、スピンチャック
50に基板Ｗを吸着保持する。このとき、アーム荷重受止
板30は、支持台24の上面に載った状態で停止している。
そして、スピンモータ114を駆動させないで、回転軸110
を自由に回転可能な状態で静止させる。この状態におい
て、エアーシリンダ84の出力ロッド86を上向きに進出さ
せて、出力ロッド86でアーム支軸20を押し上げ、回動ア
ーム16を最上位置まで持ち上げる。このとき、洗浄ブラ
シ12の下端は、スピンチャック50に保持された基板Ｗの
上面よりも高い位置にある。次に、駆動モータ70を正転
駆動させて、アーム支軸20をその軸心線回りに回動させ
ることにより、回動アーム16を回動させ、その先端に取
り付けられた洗浄ブラシ12を基板Ｗの中央位置上方へ移
動させる。洗浄ブラシ12が基板Ｗの中央位置上方に停止
すると、エアーシリンダ84の出力ロッド86を下向きに退
行させて、回動アーム16及びアーム支軸20を下降させ
る。このアーム支軸20の下降過程で、アーム荷重受止板
30が、両腕てこ36の一方の腕に取着されたころ40上に載
り掛かり、回動アーム16の荷重がエアーシリンダ84の出
力ロッドから両腕てこ36へ移行する。このとき、ブラシ
回転始動センサ98が作動して、駆動モータ54を回転駆動
させ、伝動ベルト56を介して洗浄ブラシ12を回転始動さ
せる。そして、両腕てこ36、錘り載置板32上の錘り34及
び減速シリンダ44がそれぞれ機能して、回動アーム16の
下降速度が減じられ、洗浄ブラシ12の下端が基板Ｗの表
面に緩やかに接近してやがて接触する。

【００２９】以上のようにして、回転している洗浄ブラ
シ12が上方位置からゆっくりと下降して洗浄ブラシ12の
下端が基板Ｗの表面に接近し、回転している洗浄ブラシ
12の下端が静止している基板Ｗの表面に接触すると、そ
の接触時点で、洗浄ブラシ12の回転力が基板Ｗに伝達さ
れ、基板Ｗ、その基板Ｗを吸着保持しているスピンチャ
ック50及びスピンチャック50に連接した回転軸110が一
体的に連れ回りする。このようにして回転軸110が回転
し始めると、回転軸110に一体的に固着された有孔円板1
26が回転し始め、光式センサ130により、有孔円板126が
回転し始めたことが検知され、これによって回転軸110
の回転開始時点が確認される。そして、回転軸110が回
転し始める時点が、洗浄ブラシ12の下端が基板Ｗの表面
に接触した時点と認定され、その時点における洗浄ブラ
シ12の高さ位置が原点位置と認定されて、光式センサ13
0からＣＰＵ104へ信号が送られ、ＣＰＵ104に、洗浄ブ
ラシ12の下端が基板Ｗの表面に接触した時点における洗
浄ブラシ12の高さ位置が原点位置として記憶される。

【００３０】このように、簡単な構成で洗浄ブラシの原
点出しのための余分な設置スペースを要さずに、実際に
基板の洗浄処理が行なわれる位置において洗浄ブラシの
原点位置を確定することができる。

【００３１】以上の原点出しの操作が終了すると、基板
の洗浄操作を開始する前に、オペレータが操作部106を
操作し、これから洗浄処理しようとする基板の種類や洗
浄処理の種類などに応じて基板Ｗの表面に対する洗浄ブ
ラシ12の押し込み量の設定値をＣＰＵ104に入力する。
操作部106からＣＰＵ104へ設定値が入力されると、上記
したようにして確定されＣＰＵ104に記憶された洗浄ブ
ラシ12の原点位置を基準として設定値に対応した信号が
ＣＰＵ104からコントローラ102へ送られ、コントローラ
102によってアクチュエータ48が駆動制御され、ストッ
パ46が所望位置へ変位して停止する。このようにしてス
トッパ46の位置が自動調整されることにより、錘り載置
板32の最上位置が規定され、洗浄ブラシ12の押し込み量
が設定値通りに速やかに調節される。

【００３２】基板の洗浄操作は、上記した原点出しの操
作と同様に洗浄ブラシ12が駆動されて、洗浄ブラシ12の
下端が基板Ｗの表面へ接近し当接することによって行な
われる。但し、洗浄ブラシ12が下降する以前に、スピン
モータ114が駆動されて、スピンチャック50に水平姿勢
で保持された基板Ｗが鉛直軸回りに回転させられ、その
回転中の基板Ｗの表面へ洗浄液供給ノズル52から純水等
の洗浄液が供給される。そして、鉛直軸回りに回転しな
がら洗浄液が供給されている状態の基板Ｗの表面に、回
転している洗浄ブラシ12が当接し、洗浄ブラシ12は、そ
の下端が設定された基板表面への押し込み量になった高
さ位置で下降動作を停止する。そして、回転している基
板Ｗの表面に回転している洗浄ブラシ12の下端が接触し
た状態で、回動アーム16が回動し、洗浄ブラシ12が基板
Ｗの表面に沿って基板Ｗの表面上を移動することによ
り、基板Ｗの洗浄が行なわれる。

【００３３】尚、上記した実施例に係るブラシ回転式基
板洗浄装置は、当接緩衝装置部14を備えているが、洗浄
ブラシが基板の表面へ当接する際の衝撃がそれ程問題と
ならない場合や、洗浄ブラシの下端を基板表面から浮か
せて洗浄ブラシ下端と基板表面との間に一定量の隙間が
形成された状態で洗浄を行なうような装置では、当接緩
衝装置部を設けないで、洗浄ブラシが吊設された回動ア
ームを支持して昇降自在とされたアーム支軸の下降位置
を、当接緩衝装置部を介在させずに直接的に規制して、
洗浄ブラシの押し込み量もしくは洗浄ブラシ下端と基板
表面との隙間量を規定する機構とすることができる。ま
た、上記実施例においては、スピンチャック50により基
板Ｗを真空吸着して保持するような構成としたが、基板
を水平姿勢に保持する基板保持部の構成としては、真空
吸着方式に限られるものではない。例えば、水平姿勢に
保持されて鉛直軸回りに回転する基板保持台の上面側
に、基板の外縁を支持する基板支持部材を複数個設ける
とともに、この各基板支持部材の上端に、水平方向にお
ける基板の位置を規制する位置決めピンをそれぞれ設け
ることにより、基板保持部を構成し、基板を基板保持台
の上面から僅かに離間させた状態で回転可能に保持させ
るようにしてもよい。さらに、回転検知機構の構成も、
上記実施例のものに限定されず、回転軸或いは基板保持
部の回転開始動作を検知することができるものであれ
ば、どのような機構のものであってもよい。

【００３４】

【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
かつ作用するので、請求項１に係る発明のブラシ回転式
基板洗浄装置を使用すると、基板に対する洗浄ブラシの
押し込み量もしくは基板表面と洗浄ブラシ下端との隙間
量の設定に当たってその基準となる洗浄ブラシの原点位
置を、常に正確に、人の手を煩わせることなく自動的
に、実際に基板の洗浄処理が行なわれる位置において確
定することができ、このため、作業者の負担が軽減さ
れ、基板の洗浄処理品質の向上が図られ、洗浄処理工程
の自動化に貢献し、また、この装置は、洗浄ブラシの原
点出しのための余分な設置スペースを必要とせず、ま
た、構成も簡単である。

【００３５】請求項２に記載の構成では、洗浄ブラシの
下端が基板の表面に接触して回転軸が回転し始めた時点
を、回転軸の回転動作を検知することによって確実に確
認することができる。

【００３６】請求項３に記載の構成では、基板の洗浄を
行なうのに先立ってオペレータが、基板の表面に対する
洗浄ブラシの下端の押し込み量もしくは基板表面と洗浄
ブラシ下端との隙間量を設定入力しさえすれば、確定さ
れた洗浄ブラシの原点位置を基準として洗浄ブラシの押
し込み量もしくは基板表面と洗浄ブラシ下端との隙間量
が自動的に調節されることとなる。

【符号の説明】 【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の１実施例を示し、ブラシ回転式基板
洗浄装置の基板回転装置部の要部の構成を示す正面図で
ある。

【図２】図１に示した基板回転装置部の下端部分を示す
一部縦断面であって、回転検知機構の構成の１例を説明
するための図である。

【図３】図２に示した回転検知機構の構成要素の１つで
ある有孔円板の斜視図である。

【図４】このブラシ回転式基板洗浄装置の外観斜視図で
あって、基板回転装置部の図示を省略して表わした図で
ある。

【図５】このブラシ回転式基板洗浄装置の一部断面側面
図である。

【符号の説明】

10 ブラシ洗浄装置部 12 洗浄ブラシ 14 当接緩衝装置部 16 回動アーム 18 ブラシ回転駆動機構 20 アーム支軸 26 アーム回転駆動機構 28 アーム昇降駆動機構 30 アーム荷重受止板 32 錘り載置板 36 両腕てこ 46 ストッパ 48 アクチュエータ 50 スピンチャック 52 洗浄液供給ノズル 102 コントローラ 104 ＣＰＵ 106 操作部 108 基板回転装置部 110 回転軸 112 回転軸の吸引路 114 スピンモータ 116 シールハウジング 120 バキュームシール 124 回転検知機構 126 有孔円板 128 有孔円板の透孔 130 光式センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−317827（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−41131（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−124989（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−113108（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−52228（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B08B 7/04 B08B 1/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を上面側に保持する基板保持部と、 この基板保持部の下面側中央部に上端部が連接されて、
   基板保持部を水平姿勢に保持する回転軸と、 この回転軸を鉛直軸回りに回転自在に支持する軸受部
   と、 前記回転軸を回転駆動させる基板回転駆動手段と、 前記基板保持部に保持された基板の表面へ洗浄液を供給
   する洗浄液供給手段と、 前記基板保持部に保持された基板の表面に下端が接触又
   は近接した状態で基板表面を洗浄する洗浄ブラシと、 この洗浄ブラシを懸吊状態に保持するブラシ保持アーム
   と、 このブラシ保持アームを昇降させるブラシ昇降手段と、 前記洗浄ブラシを回転駆動させるブラシ回転駆動手段と
   を備えたブラシ回転式基板洗浄装置において、 前記ブラシ回転駆動手段によって前記洗浄ブラシを回転
   駆動させながら、前記ブラシ昇降手段によって洗浄ブラ
   シを上方位置から下降させて、洗浄ブラシ下端を前記基
   板保持部に保持された基板の表面に接近させ接触させる
   ようにしたときに、自由に回転可能な状態で静止してい
   る前記回転軸、基板保持部及び基板が、洗浄ブラシ下端
   が基板表面に接触することによって回転し始める時点を
   検知する回転検知手段と、 この回転検知手段からの信号を受けて前記洗浄ブラシの
   原点位置を確定する制御手段とを設けたことを特徴とす
   るブラシ回転式基板洗浄装置。
2. 【請求項２】 回転検知手段が、 円形板状をなし、円周上の位置に複数個の透孔が形成さ
   れ、回転軸に一体的に、それと直交するようにかつ同心
   に固着された有孔円板と、 この有孔円板の前記透孔の形成位置に対応するように配
   設され、有孔円板を挾んでその上下に投光部及び受光部
   を配置した光式センサとから構成された請求項１記載の
   ブラシ回転式基板洗浄装置。
3. 【請求項３】 基板保持部に保持された基板の表面に対
   する洗浄ブラシの下端の押し込み量もしくは基板表面と
   洗浄ブラシ下端との隙間量を調節可能に規定する変位手
   段と、 前記基板保持部に保持された基板の表面に対する前記洗
   浄ブラシの下端の押し込み量もしくは基板表面と洗浄ブ
   ラシ下端との隙間量を設定入力する入力手段とが設けら
   れ、 制御手段により、回転検知手段からの信号を受けて確定
   された前記洗浄ブラシの原点位置を基準とし前記入力手
   段による設定入力に基づいて前記変位手段が制御される
   ようにした請求項１又は請求項２記載のブラシ回転式基
   板洗浄装置。