JP3668640B2 - 基板洗浄装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ（プラズマ・ディスプレイ・パネル）基板、あるいは、磁気ディスク用のガラス基板やセラミック基板などのような各種の基板に洗浄処理を施すための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程には、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）の表面に成膜やエッチングなどの処理を繰り返し施して微細パターンを形成していく工程が含まれる。微細加工のためにはウエハ自体の表面およびウエハ表面に形成された薄膜の表面を清浄に保つ必要があるから、必要に応じてウエハの洗浄処理が行われる。たとえば、ウエハの表面上に形成された薄膜を研磨剤を用いて研磨処理（以下、ＣＭＰ処理という）した後には、研磨剤（スラリー）がウエハ表面に残留しているから、このスラリーを除去する必要がある。
【０００３】
上述のようなウエハの洗浄を行うための従来の基板洗浄装置は、主に、ウエハを保持しつつ回転するスピンチャックと、このスピンチャックで保持されて回転されるウエハの表面に接触する接触面を有するスポンジ状のスクラブ部材と、このスクラブ部材によって洗浄されているウエハに洗浄液を供給する洗浄液ノズルと、から構成される。
【０００４】
なお、このスクラブ部材の接触面は、ウエハの表面に平行な平面状に形成されていた。また、このスクラブ部材の接触面は、ウエハＷの回転軸とウエハの周縁部とを覆うように配置されている。したがって、この状態でウエハＷを回転させると、接触面はウエハのほぼ全面に接触することとなるから、ウエハのほぼ全面をスクラブ洗浄できることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の基板洗浄装置では、スクラブ部材の接触面がウエハの周縁部を覆っているにもかかわらず、接触面がウエハの表面に平行な平面状に形成されているため、ウエハの周縁部の端面の洗浄が不十分となってしまうという問題があった。
【０００６】
詳細に説明すると、スクラブ部材の接触面がウエハの周縁部を覆っている状態で、スクラブ部材が所定の押し込み量によってウエハの表面に押し付けられると、スクラブ部材の接触面がウエハの周縁部の端面に接触するように回り込んだ状態となる。しかしながら、もともと平面状であった接触面がウエハの周縁部の端面に回り込んだとしても、ウエハの周縁部の端面への接触面の接触圧力が十分ではなく（接触圧力が低く）、また、その回り込み量も小さい。これらのため、ウエハの周縁部の端面の洗浄が不十分となると考えられる。
【０００７】
したがって、この端面にゴミやスラリーなどの不要物が残ってしまい、これらの物質がパーティクルとなって、半導体装置の製造工程において歩留りの低下につながり、大きな問題となっていた。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、基板の周縁部の端面を良好に洗浄できる基板洗浄装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の技術的課題を解決するための、請求項１に係る発明は、基板が所定の回転軸を中心として回転するように基板を保持する基板保持手段と、この基板保持手段に保持された基板に接触する複数の接触部分を有し、上記基板の回転軸とほぼ平行な回転軸を中心に回転されるスポンジ状のスクラブ部材と、を備え、上記複数の接触部分のうちの少なくとも１つの接触部分は、上記スクラブ部材の回転中心から離れた端部に高所が設けられているとともに、この高所よりも回転中心寄りの領域は当該高所よりも高いところのない低所とされており、上記高所は上記低所よりも１段高く形成され、上記低所から上記高所に至る部分に上記基板の周縁部の端面に接触可能な段差部が形成されていることを特徴とする基板洗浄装置である。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の基板洗浄装置において、上記段差部は、上記基板保持手段に保持された基板の表面に対して傾斜していることを特徴とする基板洗浄装置である。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の基板洗浄装置において、上記スクラブ部材は、基板の両面を洗浄するために基板の両面それぞれに対向して一対設けられていることを特徴とする基板洗浄装置である。
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板洗浄装置において、上記接触部分は、稜線であることを特徴とする基板洗浄装置である。
請求項５に係る発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板洗浄装置において、上記接触部分は、曲面であることを特徴とする基板洗浄装置である。
【００１２】
ここで、請求項１に係る発明の基板洗浄装置によると、基板に保持されて回転する基板の周縁部の端面に、回転しているスクラブ部材の接触部分に形成された段差部が接触して押し付けられ、基板の周縁部の端面がスクラブ洗浄される。
【００１３】
この際、基板の周縁部の端面に対して段差部が十分に回り込む状態となるので、この接触部分の段差部による端面への接触圧力は、従来に比べてより大きいものとなる。このため、基板の周縁部の端面に付着していた不要物が良好に除去される。さらには、基板の回転軸とスクラブ部材の回転軸がほぼ平行で、かつ段差部が基板の周縁部の端面に接触可能な状態（たとえば、スクラブ部材の回転による段差部の軌跡が基板の外周円と交差する状態）で、スクラブ部材が回転するので、基板の周縁部の端面において、段差部は基板の内部から外部へ移動したり、基板の外部から内部へと移動したりする。このため、基板の周縁部の端面に付着した不要物を基板外部へ掃き出すことができるとともに、基板の周縁部の端面の不要物を効率的に掻き取ることができる。すなわち、基板の周縁部の端面の不要物を、異なる方向でスクラブすることができるので、基板の周縁部の端面の不要物がさらに良好に除去される。
【００１４】
また、スクラブ部材は複数の接触部分を有している、すなわち、接触部分が、全体に広がった一面ではなく、島状に分布した状態となっているため、接触部分以外の部分には当然の事ながら凹部が形成される。よって、この凹部を通って洗浄液を流通させることができるので、基板の表面に残留する不要物をその外部へ流出させることができる。また、島状に分布した複数の接触部分とそれ以外の凹部との境界に側壁部が形成され、この側壁部も基板の周縁部の端面を掻き取ることになるので、基板の周縁部の端面をさらに良好に洗浄することができる。
【００１５】
なおここで、「接触部分」とは、スクラブ部材が基板に押し付けられた際に、実際に基板に接触するスクラブ部材の面または稜線のことである。また、「複数の接触部分」とは、複数のスクラブ部材にそれぞれ形成された接触部分であってもよいし、１つのスクラブ部材に形成された複数の接触部分であってもよい。さらに、「段差部」とは、所定の接触部分において、低所から１段高く形成された高所に至るまでの面もしくは稜線（傾斜した面または垂直面、もしくは、傾斜した稜線または垂直な稜線を含む）のことである。またこの段差部は、複数の接触部分のうちの少なくとも１つの接触部分に設けられていればよく、たとえば、複数の接触部分のうちの１つの接触部分にのみ設けられてもよいし、これら複数の接触部分すべてに形成されていてもよい。
【００１６】
請求項２に係る発明の基板洗浄装置によると、段差部は、基板保持手段に保持された基板の表面に対して傾斜している。具体的には、段差部は、基板の表面に対して傾斜した面（以下、傾斜面という）または傾斜した稜線（以下、傾斜稜線という）である。よって、段差部が基板の周縁部の端面に接触しつつスクラブ部材が回転している際において、段差部はそのスクラブ部材の回転を妨げず、また逆に、段差部は基板の周縁部からのダメージを受けにくい。このため、段差部による基板の周縁部の端面のスクラブ洗浄を円滑に行うことができ、また、スクラブ部材の寿命を延ばすことができる。
【００１７】
なお、ここで上述の「傾斜面」とは、たとえば、基板の表面に対して傾斜した平面あるいは曲面である。また、「傾斜稜線」とは、たとえば、基板の表面に対して傾斜した直線状の稜線あるいは曲線状の稜線である。すなわち、段差部のうち、基板の表面に垂直な垂直面または垂直な稜線を除いたものを指している。
【００１８】
請求項３に係る発明の基板洗浄装置によると、基板の両面に一対のスクラブ部材が配置されて、基板の両面ともにスクラブ部材の接触部分が押し付けられるとともに、基板の周縁部の端面の大部分に段差部が接触することとなる。このため、基板の周縁部の端面のほぼすべての部分の洗浄を良好に行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、上述の技術的課題を解決するための本発明の一実施形態に係る基板洗浄装置を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る基板洗浄装置の主要部の構成を示す平面図であり、図２はこの基板洗浄装置の主要部の構成を示す側面図である。また、図３はこの基板洗浄装置のスクラブユニットの構成を示す平面図である。なお、この基板洗浄装置は、ＣＭＰ処理後のウエハの両面をスクラブ洗浄する装置であり、この基板洗浄装置への基板の搬送は、図示しない基板搬送ロボット等によって適宜行われている。
【００２０】
この基板洗浄装置においては、図１および図２に示すように、ウエハＷの端面が一対の端面支持ハンド１００，１０１にそれぞれ３つずつ設けられたローラピン１０２，１０３によって挟持されることにより、ウエハＷの支持が達成されている。なお、図示しない回転駆動機構により、これら６つのローラピン１０２，１０３を図１矢印方向に回転させることで、ウエハ回転軸ＯＷを回転中心として、ウエハＷを図１矢印方向に回転させることができるようになっている。ここでウエハ回転軸ＯＷとは、ウエハＷの中心を通りウエハＷに垂直な軸線のことを指す。
【００２１】
また、図２に示すように、円板状のベース部１０４とその下面に固設されたスクラブ部材１０５とからなるスクラブユニット１０６、および円板状のベース部１０８とその上面に固設されたスクラブ部材１０９とからなるスクラブユニット１０９は、図示しない回転駆動機構によってスクラブ部材回転軸ＯＳを中心に図２矢印方向に回転されるようになっている。さらに、これらのスクラブユニット１０６，１１０は、図示しない昇降機構によってそれぞれウエハＷの両面（上面および下面）に接近させられて、所定の押し込み量（たとえば、０．５〜２．０ｍｍ程度）だけ押し付けられるようになっている。なお、スクラブ部材１０５，１０９の材質としては、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）が用いられている。
【００２２】
さらに、ベース部１０４，１０８のほぼ中心に配置されたノズル１０７，１１１からは洗浄液が吐出されるようになっている。なお、この洗浄液としては、純水や、フッ酸、水酸化アンモニウム、水酸化ナトリウム、クエン酸、シュウ酸、またはＴＭＡＨ（ Tetra Methyl Ammonium Hydroxide）などが用いられる。
【００２３】
ここで、スクラブ部材の形状の説明のため、図３に上面側のスクラブユニット１０６の底面図、および下面側のスクラブユニット１１０の平面図を示す。なお、上面側のスクラブユニット１０６の底面図と下面側のスクラブユニット１１０の平面図とは、同様であるので、スクラブユニット１０６および１１０の部分の符号を併記する形としている。（なお、後に示す図４、図６、図７、図８、図９、図１０、図１１、および図１２においても、同様にスクラブユニット１０６および１１０の部分の符号を併記する。）
【００２４】
この図３からわかるように、スクラブ部材１０５，１０９は、ベース部１０４の下面、およびベース部１０８の上面それぞれに、島状に４つ設けられている。また、スクラブ部材１０５、１０９それぞれの接触面Ｓ１，Ｓ２には段差部Ｄ１，Ｄ２が設けられている。ここで、スクラブ部材１０５，１０９の斜視図を図４にも示すように、この段差部Ｄ１，Ｄ２は、低所としての平坦部Ｈ１，Ｈ２から、これよりも１段高くなった高所としての平坦部Ｈ３，Ｈ４に至る部分に、平面状の斜面で形成されており、ウエハＷの表面に対して傾斜している。平坦部Ｈ３，Ｈ４は、スクラブ部材１０５，１０９の回転中心から離れた端部に設けられており、平坦部Ｈ１，Ｈ２は、スクラブ部材１０５，１０９の回転中心寄りの領域を形成していて、平坦部Ｈ３，Ｈ４よりも高いところのない低所となっている。
【００２５】
なお、平坦部Ｈ１，Ｈ２と平坦部Ｈ３，Ｈ４との高さの差は、当然のことながら、上記所定の押し込み量よりも小さく設定されている。したがって、ウエハＷの上面にスクラブ部材１０５，１０９が所定の押し込み量をもって押し付けられた場合、この接触面Ｓ１，Ｓ２全体がウエハＷの上面に接触可能となる。
【００２６】
以上のような構成により、ウエハＷの上面がスクラブユニット１０６によってスクラブ洗浄されると同時に、ウエハＷの下面がスクラブユニット１１０によってスクラブ洗浄される。すなわち、図３に示す状態から、まずスクラブユニット１０６，１０９が図示しない回転駆動機構によってスクラブ部材回転軸ＯＳを中心に回転され、かつ、ベース部１０４，１０８のほぼ中心に配置されたノズル１０７，１１１から洗浄液が吐出される。次に、図示しない昇降機構によって、スクラブユニット１０６がウエハＷの上面に向かって下降させられるとともに、スクラブユニット１０９がウエハＷの下面に向かって上昇させられる。そして、スクラブ部材１０５の下面（接触面Ｓ１）がウエハＷの上面に接触して所定の押し込み量だけ押し付けられるとともに、スクラブ部材１０９の上面（接触面Ｓ２）がウエハＷの下面に接触して所定の押し込み量だけ押し付けられ、ウエハＷの両面（上面および下面）がスクラブ洗浄される。
【００２７】
なお、スクラブ部材回転軸ＯＳとウエハ回転軸ＯＷとはほぼ平行になっており、接触面Ｓ１，Ｓ２の平坦部Ｈ１〜Ｈ４とウエハＷの表面とは互いに平行な関係となっている。そして、段差部Ｄ１，Ｄ２はウエハＷの表面に対して傾斜している。
【００２８】
なお、図１の二点鎖線領域Ｓ１０，Ｓ２０は、スクラブ部材１０５，１０９が回転するときの接触面Ｓ１，Ｓ２の通過領域であるスクラブ領域を示しているが、このスクラブ領域Ｓ１０，Ｓ２０がウエハ回転軸ＯＷとウエハＷの周縁部とを含むように、スクラブ領域Ｓ１０，Ｓ２０の大きさ（半径）と、スクラブ部材回転軸ＯＳとウエハ回転軸ＯＷとの位置関係と、が定められている。したがって、ウエハＷを回転させつつスクラブユニット１０６，１１０を回転させることで、接触面Ｓ１，Ｓ２は、ウエハＷのほぼ全面に接触することとなるから、ウエハＷのほぼ全面をスクラブ洗浄できる。
【００２９】
また、図１のドーナツ状の領域Ｄ１０，Ｄ２０は、スクラブ部材１０５，１０９が回転したときに段差部Ｄ１，Ｄ２が通過する軌跡を示しているが、この軌跡Ｄ１０，Ｄ２０がウエハＷの外周円と交差するように、スクラブ部材回転軸ＯＳと軌跡Ｄ１０，Ｄ２０との位置関係、およびスクラブ部材回転軸ＯＳとウエハ回転軸ＯＷとの位置関係と、が定められている。したがって、ウエハＷを回転させつつスクラブユニット１０６，１１０を回転させることで、段差部Ｓ１，Ｓ２は、軌跡Ｄ１０，Ｄ２０とウエハＷの外周円との交差部分Ｋ１，Ｋ２において、ウエハＷの周縁部の端面Ｒに接触することが可能となるから、段差部Ｓ１，Ｓ２によってウエハＷの周縁部の端面Ｒをスクラブ洗浄することが可能となる。
【００３０】
ここで、スクラブ部材１０５，１０９の段差部Ｄ１，Ｄ２と、ウエハＷの周縁部の端面Ｒとの関係を図５に示す。なお、この図５は、図１におけるウエハＷの周縁部の最下部付近を、図１において右方側面から見たときの拡大断面図であり、段差部Ｄ１，Ｄ２が、ちょうどウエハＷの周縁部を超えた位置（ウエハＷの外部）に位置している状態の図である。
【００３１】
この図５の状態において、段差部Ｄ１，Ｄ２がウエハＷの外部に位置する状態から、スクラブ部材１０５，１０９が回転させられると、段差部Ｄ１，Ｄ２は紙面右方向から順にウエハＷの端面Ｒに接触し押し付けられていく。この際、段差部Ｄ１，Ｄ２はウエハＷの表面に対して傾斜した斜面であるので、ウエハＷの端面Ｒへの接触が円滑に行われる。また、ウエハＷの端面に対して段差部Ｄ１，Ｄ２が斜め方向に回り込んで接触させられるので、ウエハＷの端面Ｒに対する接触圧力が高くなって、ウエハＷの周縁部の端面に付着していた不要なゴミやスラリー等の不要物が良好に除去される。
【００３２】
なおここで、この基板洗浄装置においては、図５に示したように、ウエハＷを一対の接触面Ｓ１，Ｓ２で挟みこんだ状態で、ウエハＷの両面をスクラブ洗浄するようになっている。このため、ウエハＷの端面Ｒの大部分に接触面Ｓ１，Ｓ２が接触するので、基板の周縁部の端面のほぼすべての部分の洗浄を良好に行うことができる。
【００３３】
また、図５の状態において、段差部Ｄ１，Ｄ２がウエハＷの周縁部の端面Ｒと接触しつつスクラブ部材が回転するので、段差部Ｄ１，Ｄ２はウエハＷの内部から外部へ移動したり、ウエハＷの外部から内部へと移動したりする。このため、図１に示した交差部分Ｋ１においてウエハＷの端面Ｒの不要なゴミやスラリーをウエハＷ外部へ掃き出すことができるとともに、図１に示した交差部分Ｋ２においてウエハＷの端面Ｒに付着した不要なゴミやスラリーを効率的に掻き取ることができる。すなわち、ウエハＷの端面Ｒの不要物を、異なる方向でスクラブすることができるので、ウエハＷの端面Ｒの不要物がさらに良好に除去される。
【００３４】
なおさらに、スクラブ部材１０５，１０９が島状に配置されているので、接触面Ｓ１，Ｓ２以外の部分には凹部が形成され、この凹部を通って洗浄液が流通することができる。このため、ウエハＷの表面に残留する不要なゴミやスラリーをその外部へ流出させることができる。
【００３５】
また、島状のスクラブ部材１０５，１０９の側面にも、図４に示したようなベース部１０４，１０８からほぼ垂直に立ちあがる側壁部Ｃが形成されている。この場合、この側壁部ＣがウエハＷの端面Ｒを掻き取る作用を有するので、ウエハＷの端面Ｒをさらに良好に洗浄することができる。なお、この段差部Ｄは垂直に立ちあがっている必要はなく、たとえば、斜面や曲面であってもよい。
【００３６】
以上、この発明のいくつかの実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。たとえば、上述した一実施形態においては、スクラブ部材１０５，１０９はそれぞれ４つの島状の独立した部材で構成されているが、スクラブ部材１０５，１０９がそれぞれ複数の部材で構成されている必要はない。たとえば、それぞれ１つのスクラブ部材、たとえば、それぞれ４つの接触面Ｓ１，Ｓ２を有する１つの十字状のスクラブ部材で構成されていてもよい。すなわち、スクラブ部材の個数や配置がどうであれ、スクラブ部材が複数の接触部分を有するものであればよい。さらに、この複数の接触部分の個数や配置についても上述した実施形態のものに限らない。
【００３７】
また、上述した一実施形態においては、図４に示したように、スクラブ部材１０５，１０９の段差部Ｄ１，Ｄ２は、ウエハＷの表面に対して傾斜した斜面とされているが、これに限られるものではない。
【００３８】
たとえば、段差部Ｄ１，Ｄ２は、図６に示すような緩やかな曲面であってもよく、図７に示すようなウエハＷの表面に対して垂直な垂直面であってもよい。図６の場合は、段差部Ｄ１，Ｄ２によるウエハＷの端面Ｒのスクラブ洗浄がより円滑に行え、また、図７の場合は、段差部Ｄ１，Ｄ２の加工が簡単になる。なお、図４と同様に、図６および図７にも、この段差部Ｄ１，Ｄ２とは別の側壁部Ｃが形成されている。
【００３９】
また、スクラブ部材の断面形状についても、上述した一実施形態におけるような矩形状のものである必要は無く、スクラブ部材が、図８に示すような山型状の断面を有するものであってもよく、図９に示すような半円状の断面を有するものであってもよい。なお、上述の一実施形態に係る図４の場合においては、ウエハＷと接触する接触部分（接触面Ｓ１，Ｓ２）は平面であるとともに、その一部の段差部Ｄ１，Ｄ２も平面となっている。一方、図８の場合においては、ウエハＷと接触する接触部分は稜線であるとともに、その一部の段差部Ｄ１，Ｄ２はウエハＷの表面に対して傾斜した稜線となっており、また、図９の場合においては、ウエハＷと接触する接触部分は曲面であるとともに、その一部の段差部Ｄ１，Ｄ２はウエハＷの表面に対して傾斜した曲面となっている。
【００４０】
なお、図４と同様に、図８および図９にも、この段差部Ｄ１，Ｄ２とは別の側壁部Ｃが形成されており、この側壁部Ｃは、図８においては斜面に、図９においては曲面になっている。このような場合、図４のように側壁部Ｃが垂直な場合に比べ、ウエハの端面の掻き取りを円滑に行うことができるので、スクラブ部材の寿命を延ばすことができる。
【００４１】
さらには、図４、図６、図８、および図９に示した平坦部Ｈ３，Ｈ４は特に設ける必要はなく、この場合、スクラブ部材１０５，１０９の段差部Ｄ１，Ｄ２が形成される位置は、スクラブ部材１０５，１０９の回転中心から最も離れた端部であり、その回転中心から最も離れた端縁が高所となる。たとえば、図４に対応する変形例として、図１０に示すような形態とすることもできる。
【００４４】
なおもちろん、以上の図４、図６、図７、図８、図９および図１０に示したスクラブ部材の形状を任意に組合せて、スクラブ部材を形成してもよい。
【００４５】
また、上述した一実施形態においては、ウエハＷの両面をスクラブするスクラブ部材１０５，１０９の材質として、ＰＶＡを用いているが、スポンジ状（多孔質状）の部材であれば何でもよい。たとえば、スクラブ部材１０５，１０９は、ポリウレタンからなるスポンジ状の部材であってもよい。
【００４６】
また、上述した一実施形態においては、ウエハＷの端面を保持するローラピン１０２，１０３によって、ウエハＷを回転させているが、ウエハＷの裏面を吸着して保持しつつ自転する基板保持手段（いわゆるスピンチャック）等によって、ウエハＷを回転させるようにしてもよい。なお、この場合、スピンチャック等の基板保持手段の回転軸（自転軸）は、ウエハＷの回転軸と一致する。
【００４７】
さらに、上述した一実施形態においては、端面支持ハンド１００，１０１に保持されているウエハＷとスクラブユニット１０６，１１０との相対位置は固定されているが、これらの相対位置が変化するようなものであってもよく、たとえば、スクラブユニット１０６，１１０がウエハＷに対して相対的に揺動するような場合であってもよい。この場合であっても、その揺動途中において一時的に、スクラブ部材１０５，１０９の段差部Ｄ１，Ｄ２がウエハＷの周縁部の端面Ｒと接触するようにすれば、ウエハＷの周縁部の端面Ｒを良好に洗浄することができる。
【００４８】
また、上述した一実施形態においては、ウエハＷの両面をスクラブ洗浄する場合について説明しているが、これに限られるものではなく、本発明は、ウエハＷの一方面をスクラブ洗浄するものに対しても適用することができる。
【００４９】
また、上述した一実施形態においては、ＣＭＰ処理後のウエハＷをスクラブ洗浄する場合について説明しているが、これに限られるものではなく、本発明は、広く、ウエハＷをスクラブ洗浄するものに対しても適用することができる。ただし、ＣＭＰ処理後のウエハＷの表面には、強固に付着しているスラリー等が多く残留しているため、特にＣＭＰ処理後のウエハＷの洗浄に適用するのが効果的である。
【００５０】
さらに、上述した一実施形態においては、半導体ウエハＷを洗浄する場合について説明しているが、本発明は、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ（プラズマ・ディスプレイ・パネル）基板、あるいは、磁気ディスク用のガラス基板やセラミック基板などのような他の各種の基板の洗浄に対して広く適用することができる。
【００５１】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で種々の設計変更を施すことが可能である。
【００５２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１に係る発明の基板洗浄装置によると、基板表面にダメージを与えることなく、基板の周縁部の端面に付着していた不要物が良好に除去されるという効果を奏する。また、基板の周縁部の端面の不要物を、異なる方向でスクラブすることができるので、基板の周縁部の端面の不要物がさらに良好に除去されるという効果をも奏する。
【００５３】
請求項２に係る発明の基板洗浄装置によると、さらに、基板の周縁部の端面に加えて、基板の中央部をも良好に洗浄することができるという効果を奏する。
【００５４】
しかも、段差部による基板の周縁部の端面のスクラブ洗浄を円滑に行うことができ、また、スクラブ部材の寿命を延ばすことができるという効果を奏する。
【００５５】
請求項３に係る発明の基板洗浄装置によると、基板の周縁部の端面のほぼすべての部分の洗浄を良好に行うことができるという効果を奏する。
請求項４または５に係る発明の基板洗浄装置によると、基板の周縁部の端面の掻き取りを円滑に行うことができるので、スクラブ部材の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板洗浄装置の主要部の構成を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る基板洗浄装置の主要部の構成を示す側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る基板洗浄装置のスクラブユニットの構成を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るスクラブ部材の斜視図である。
【図５】スクラブ部材とウエハの周縁部の端面との関係を示す拡大断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係るスクラブ部材の斜視図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係るスクラブ部材の斜視図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係るスクラブ部材の斜視図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係るスクラブ部材の斜視図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係るスクラブ部材の斜視図である。
【符号の説明】
１００，１０１ 端面支持ハンド（基板保持手段）
１０２，１０３ ローラピン
１０４，１０８ ベース部
１０５，１０９ スクラブ部材
１０６，１１０ スクラブユニット
１０７，１１１ ノズル
Ｃ 側壁部
Ｄ１，Ｄ２ 段差
Ｄ１０，Ｄ２０ 軌跡
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４ 平坦部
Ｋ１，Ｋ２ 交差部分
ＯＳ スクラブ部材回転軸（スクラブ部材の回転軸）
ＯＷ ウエハ回転軸（基板の回転軸）
Ｒ 端面
Ｓ１，Ｓ２ 接触面（接触部分）
Ｓ１０，Ｓ２０ スクラブ領域
Ｗ ウエハ（基板）
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ（プラズマ・ディスプレイ・パネル）基板、あるいは、磁気ディスク用のガラス基板やセラミック基板などのような各種の基板に洗浄処理を施すための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程には、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）の表面に成膜やエッチングなどの処理を繰り返し施して微細パターンを形成していく工程が含まれる。微細加工のためにはウエハ自体の表面およびウエハ表面に形成された薄膜の表面を清浄に保つ必要があるから、必要に応じてウエハの洗浄処理が行われる。たとえば、ウエハの表面上に形成された薄膜を研磨剤を用いて研磨処理（以下、ＣＭＰ処理という）した後には、研磨剤（スラリー）がウエハ表面に残留しているから、このスラリーを除去する必要がある。
【０００３】
上述のようなウエハの洗浄を行うための従来の基板洗浄装置は、主に、ウエハを保持しつつ回転するスピンチャックと、このスピンチャックで保持されて回転されるウエハの表面に接触する接触面を有するスポンジ状のスクラブ部材と、このスクラブ部材によって洗浄されているウエハに洗浄液を供給する洗浄液ノズルと、から構成される。
【０００４】
なお、このスクラブ部材の接触面は、ウエハの表面に平行な平面状に形成されていた。また、このスクラブ部材の接触面は、ウエハＷの回転軸とウエハの周縁部とを覆うように配置されている。したがって、この状態でウエハＷを回転させると、接触面はウエハのほぼ全面に接触することとなるから、ウエハのほぼ全面をスクラブ洗浄できることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の基板洗浄装置では、スクラブ部材の接触面がウエハの周縁部を覆っているにもかかわらず、接触面がウエハの表面に平行な平面状に形成されているため、ウエハの周縁部の端面の洗浄が不十分となってしまうという問題があった。
【０００６】
詳細に説明すると、スクラブ部材の接触面がウエハの周縁部を覆っている状態で、スクラブ部材が所定の押し込み量によってウエハの表面に押し付けられると、スクラブ部材の接触面がウエハの周縁部の端面に接触するように回り込んだ状態となる。しかしながら、もともと平面状であった接触面がウエハの周縁部の端面に回り込んだとしても、ウエハの周縁部の端面への接触面の接触圧力が十分ではなく（接触圧力が低く）、また、その回り込み量も小さい。これらのため、ウエハの周縁部の端面の洗浄が不十分となると考えられる。
【０００７】
したがって、この端面にゴミやスラリーなどの不要物が残ってしまい、これらの物質がパーティクルとなって、半導体装置の製造工程において歩留りの低下につながり、大きな問題となっていた。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、基板の周縁部の端面を良好に洗浄できる基板洗浄装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の技術的課題を解決するための、請求項１に係る発明は、基板が所定の回転軸を中心として回転するように基板を保持する基板保持手段と、この基板保持手段に保持された基板に接触する複数の接触部分を有し、上記基板の回転軸とほぼ平行な回転軸を中心に回転されるスポンジ状のスクラブ部材と、を備え、上記複数の接触部分のうちの少なくとも１つの接触部分は、上記スクラブ部材の回転中心から離れた端部に高所が設けられているとともに、この高所よりも回転中心寄りの領域は当該高所よりも高いところのない低所とされており、上記高所は上記低所よりも１段高く形成され、上記低所から上記高所に至る部分に上記基板の周縁部の端面に接触可能な段差部が形成されていることを特徴とする基板洗浄装置である。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の基板洗浄装置において、上記段差部は、上記基板保持手段に保持された基板の表面に対して傾斜していることを特徴とする基板洗浄装置である。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の基板洗浄装置において、上記スクラブ部材は、基板の両面を洗浄するために基板の両面それぞれに対向して一対設けられていることを特徴とする基板洗浄装置である。
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板洗浄装置において、上記接触部分は、稜線であることを特徴とする基板洗浄装置である。
請求項５に係る発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板洗浄装置において、上記接触部分は、曲面であることを特徴とする基板洗浄装置である。
【００１２】
ここで、請求項１に係る発明の基板洗浄装置によると、基板に保持されて回転する基板の周縁部の端面に、回転しているスクラブ部材の接触部分に形成された段差部が接触して押し付けられ、基板の周縁部の端面がスクラブ洗浄される。
【００１３】
この際、基板の周縁部の端面に対して段差部が十分に回り込む状態となるので、この接触部分の段差部による端面への接触圧力は、従来に比べてより大きいものとなる。このため、基板の周縁部の端面に付着していた不要物が良好に除去される。さらには、基板の回転軸とスクラブ部材の回転軸がほぼ平行で、かつ段差部が基板の周縁部の端面に接触可能な状態（たとえば、スクラブ部材の回転による段差部の軌跡が基板の外周円と交差する状態）で、スクラブ部材が回転するので、基板の周縁部の端面において、段差部は基板の内部から外部へ移動したり、基板の外部から内部へと移動したりする。このため、基板の周縁部の端面に付着した不要物を基板外部へ掃き出すことができるとともに、基板の周縁部の端面の不要物を効率的に掻き取ることができる。すなわち、基板の周縁部の端面の不要物を、異なる方向でスクラブすることができるので、基板の周縁部の端面の不要物がさらに良好に除去される。
【００１４】
また、スクラブ部材は複数の接触部分を有している、すなわち、接触部分が、全体に広がった一面ではなく、島状に分布した状態となっているため、接触部分以外の部分には当然の事ながら凹部が形成される。よって、この凹部を通って洗浄液を流通させることができるので、基板の表面に残留する不要物をその外部へ流出させることができる。また、島状に分布した複数の接触部分とそれ以外の凹部との境界に側壁部が形成され、この側壁部も基板の周縁部の端面を掻き取ることになるので、基板の周縁部の端面をさらに良好に洗浄することができる。
【００１５】
なおここで、「接触部分」とは、スクラブ部材が基板に押し付けられた際に、実際に基板に接触するスクラブ部材の面または稜線のことである。また、「複数の接触部分」とは、複数のスクラブ部材にそれぞれ形成された接触部分であってもよいし、１つのスクラブ部材に形成された複数の接触部分であってもよい。さらに、「段差部」とは、所定の接触部分において、低所から１段高く形成された高所に至るまでの面もしくは稜線（傾斜した面または垂直面、もしくは、傾斜した稜線または垂直な稜線を含む）のことである。またこの段差部は、複数の接触部分のうちの少なくとも１つの接触部分に設けられていればよく、たとえば、複数の接触部分のうちの１つの接触部分にのみ設けられてもよいし、これら複数の接触部分すべてに形成されていてもよい。
【００１６】
請求項２に係る発明の基板洗浄装置によると、段差部は、基板保持手段に保持された基板の表面に対して傾斜している。具体的には、段差部は、基板の表面に対して傾斜した面（以下、傾斜面という）または傾斜した稜線（以下、傾斜稜線という）である。よって、段差部が基板の周縁部の端面に接触しつつスクラブ部材が回転している際において、段差部はそのスクラブ部材の回転を妨げず、また逆に、段差部は基板の周縁部からのダメージを受けにくい。このため、段差部による基板の周縁部の端面のスクラブ洗浄を円滑に行うことができ、また、スクラブ部材の寿命を延ばすことができる。
【００１７】
なお、ここで上述の「傾斜面」とは、たとえば、基板の表面に対して傾斜した平面あるいは曲面である。また、「傾斜稜線」とは、たとえば、基板の表面に対して傾斜した直線状の稜線あるいは曲線状の稜線である。すなわち、段差部のうち、基板の表面に垂直な垂直面または垂直な稜線を除いたものを指している。
【００１８】
請求項３に係る発明の基板洗浄装置によると、基板の両面に一対のスクラブ部材が配置されて、基板の両面ともにスクラブ部材の接触部分が押し付けられるとともに、基板の周縁部の端面の大部分に段差部が接触することとなる。このため、基板の周縁部の端面のほぼすべての部分の洗浄を良好に行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、上述の技術的課題を解決するための本発明の一実施形態に係る基板洗浄装置を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る基板洗浄装置の主要部の構成を示す平面図であり、図２はこの基板洗浄装置の主要部の構成を示す側面図である。また、図３はこの基板洗浄装置のスクラブユニットの構成を示す平面図である。なお、この基板洗浄装置は、ＣＭＰ処理後のウエハの両面をスクラブ洗浄する装置であり、この基板洗浄装置への基板の搬送は、図示しない基板搬送ロボット等によって適宜行われている。
【００２０】
この基板洗浄装置においては、図１および図２に示すように、ウエハＷの端面が一対の端面支持ハンド１００，１０１にそれぞれ３つずつ設けられたローラピン１０２，１０３によって挟持されることにより、ウエハＷの支持が達成されている。なお、図示しない回転駆動機構により、これら６つのローラピン１０２，１０３を図１矢印方向に回転させることで、ウエハ回転軸ＯＷを回転中心として、ウエハＷを図１矢印方向に回転させることができるようになっている。ここでウエハ回転軸ＯＷとは、ウエハＷの中心を通りウエハＷに垂直な軸線のことを指す。
【００２１】
また、図２に示すように、円板状のベース部１０４とその下面に固設されたスクラブ部材１０５とからなるスクラブユニット１０６、および円板状のベース部１０８とその上面に固設されたスクラブ部材１０９とからなるスクラブユニット１０９は、図示しない回転駆動機構によってスクラブ部材回転軸ＯＳを中心に図２矢印方向に回転されるようになっている。さらに、これらのスクラブユニット１０６，１１０は、図示しない昇降機構によってそれぞれウエハＷの両面（上面および下面）に接近させられて、所定の押し込み量（たとえば、０．５〜２．０ｍｍ程度）だけ押し付けられるようになっている。なお、スクラブ部材１０５，１０９の材質としては、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）が用いられている。
【００２２】
さらに、ベース部１０４，１０８のほぼ中心に配置されたノズル１０７，１１１からは洗浄液が吐出されるようになっている。なお、この洗浄液としては、純水や、フッ酸、水酸化アンモニウム、水酸化ナトリウム、クエン酸、シュウ酸、またはＴＭＡＨ（ Tetra Methyl Ammonium Hydroxide）などが用いられる。
【００２３】
ここで、スクラブ部材の形状の説明のため、図３に上面側のスクラブユニット１０６の底面図、および下面側のスクラブユニット１１０の平面図を示す。なお、上面側のスクラブユニット１０６の底面図と下面側のスクラブユニット１１０の平面図とは、同様であるので、スクラブユニット１０６および１１０の部分の符号を併記する形としている。（なお、後に示す図４、図６、図７、図８、図９、図１０、図１１、および図１２においても、同様にスクラブユニット１０６および１１０の部分の符号を併記する。）
【００２４】
この図３からわかるように、スクラブ部材１０５，１０９は、ベース部１０４の下面、およびベース部１０８の上面それぞれに、島状に４つ設けられている。また、スクラブ部材１０５、１０９それぞれの接触面Ｓ１，Ｓ２には段差部Ｄ１，Ｄ２が設けられている。ここで、スクラブ部材１０５，１０９の斜視図を図４にも示すように、この段差部Ｄ１，Ｄ２は、低所としての平坦部Ｈ１，Ｈ２から、これよりも１段高くなった高所としての平坦部Ｈ３，Ｈ４に至る部分に、平面状の斜面で形成されており、ウエハＷの表面に対して傾斜している。平坦部Ｈ３，Ｈ４は、スクラブ部材１０５，１０９の回転中心から離れた端部に設けられており、平坦部Ｈ１，Ｈ２は、スクラブ部材１０５，１０９の回転中心寄りの領域を形成していて、平坦部Ｈ３，Ｈ４よりも高いところのない低所となっている。
【００２５】
なお、平坦部Ｈ１，Ｈ２と平坦部Ｈ３，Ｈ４との高さの差は、当然のことながら、上記所定の押し込み量よりも小さく設定されている。したがって、ウエハＷの上面にスクラブ部材１０５，１０９が所定の押し込み量をもって押し付けられた場合、この接触面Ｓ１，Ｓ２全体がウエハＷの上面に接触可能となる。
【００２６】
以上のような構成により、ウエハＷの上面がスクラブユニット１０６によってスクラブ洗浄されると同時に、ウエハＷの下面がスクラブユニット１１０によってスクラブ洗浄される。すなわち、図３に示す状態から、まずスクラブユニット１０６，１０９が図示しない回転駆動機構によってスクラブ部材回転軸ＯＳを中心に回転され、かつ、ベース部１０４，１０８のほぼ中心に配置されたノズル１０７，１１１から洗浄液が吐出される。次に、図示しない昇降機構によって、スクラブユニット１０６がウエハＷの上面に向かって下降させられるとともに、スクラブユニット１０９がウエハＷの下面に向かって上昇させられる。そして、スクラブ部材１０５の下面（接触面Ｓ１）がウエハＷの上面に接触して所定の押し込み量だけ押し付けられるとともに、スクラブ部材１０９の上面（接触面Ｓ２）がウエハＷの下面に接触して所定の押し込み量だけ押し付けられ、ウエハＷの両面（上面および下面）がスクラブ洗浄される。
【００２７】
なお、スクラブ部材回転軸ＯＳとウエハ回転軸ＯＷとはほぼ平行になっており、接触面Ｓ１，Ｓ２の平坦部Ｈ１〜Ｈ４とウエハＷの表面とは互いに平行な関係となっている。そして、段差部Ｄ１，Ｄ２はウエハＷの表面に対して傾斜している。
【００２８】
なお、図１の二点鎖線領域Ｓ１０，Ｓ２０は、スクラブ部材１０５，１０９が回転するときの接触面Ｓ１，Ｓ２の通過領域であるスクラブ領域を示しているが、このスクラブ領域Ｓ１０，Ｓ２０がウエハ回転軸ＯＷとウエハＷの周縁部とを含むように、スクラブ領域Ｓ１０，Ｓ２０の大きさ（半径）と、スクラブ部材回転軸ＯＳとウエハ回転軸ＯＷとの位置関係と、が定められている。したがって、ウエハＷを回転させつつスクラブユニット１０６，１１０を回転させることで、接触面Ｓ１，Ｓ２は、ウエハＷのほぼ全面に接触することとなるから、ウエハＷのほぼ全面をスクラブ洗浄できる。
【００２９】
また、図１のドーナツ状の領域Ｄ１０，Ｄ２０は、スクラブ部材１０５，１０９が回転したときに段差部Ｄ１，Ｄ２が通過する軌跡を示しているが、この軌跡Ｄ１０，Ｄ２０がウエハＷの外周円と交差するように、スクラブ部材回転軸ＯＳと軌跡Ｄ１０，Ｄ２０との位置関係、およびスクラブ部材回転軸ＯＳとウエハ回転軸ＯＷとの位置関係と、が定められている。したがって、ウエハＷを回転させつつスクラブユニット１０６，１１０を回転させることで、段差部Ｓ１，Ｓ２は、軌跡Ｄ１０，Ｄ２０とウエハＷの外周円との交差部分Ｋ１，Ｋ２において、ウエハＷの周縁部の端面Ｒに接触することが可能となるから、段差部Ｓ１，Ｓ２によってウエハＷの周縁部の端面Ｒをスクラブ洗浄することが可能となる。
【００３０】
ここで、スクラブ部材１０５，１０９の段差部Ｄ１，Ｄ２と、ウエハＷの周縁部の端面Ｒとの関係を図５に示す。なお、この図５は、図１におけるウエハＷの周縁部の最下部付近を、図１において右方側面から見たときの拡大断面図であり、段差部Ｄ１，Ｄ２が、ちょうどウエハＷの周縁部を超えた位置（ウエハＷの外部）に位置している状態の図である。
【００３１】
この図５の状態において、段差部Ｄ１，Ｄ２がウエハＷの外部に位置する状態から、スクラブ部材１０５，１０９が回転させられると、段差部Ｄ１，Ｄ２は紙面右方向から順にウエハＷの端面Ｒに接触し押し付けられていく。この際、段差部Ｄ１，Ｄ２はウエハＷの表面に対して傾斜した斜面であるので、ウエハＷの端面Ｒへの接触が円滑に行われる。また、ウエハＷの端面に対して段差部Ｄ１，Ｄ２が斜め方向に回り込んで接触させられるので、ウエハＷの端面Ｒに対する接触圧力が高くなって、ウエハＷの周縁部の端面に付着していた不要なゴミやスラリー等の不要物が良好に除去される。
【００３２】
なおここで、この基板洗浄装置においては、図５に示したように、ウエハＷを一対の接触面Ｓ１，Ｓ２で挟みこんだ状態で、ウエハＷの両面をスクラブ洗浄するようになっている。このため、ウエハＷの端面Ｒの大部分に接触面Ｓ１，Ｓ２が接触するので、基板の周縁部の端面のほぼすべての部分の洗浄を良好に行うことができる。
【００３３】
また、図５の状態において、段差部Ｄ１，Ｄ２がウエハＷの周縁部の端面Ｒと接触しつつスクラブ部材が回転するので、段差部Ｄ１，Ｄ２はウエハＷの内部から外部へ移動したり、ウエハＷの外部から内部へと移動したりする。このため、図１に示した交差部分Ｋ１においてウエハＷの端面Ｒの不要なゴミやスラリーをウエハＷ外部へ掃き出すことができるとともに、図１に示した交差部分Ｋ２においてウエハＷの端面Ｒに付着した不要なゴミやスラリーを効率的に掻き取ることができる。すなわち、ウエハＷの端面Ｒの不要物を、異なる方向でスクラブすることができるので、ウエハＷの端面Ｒの不要物がさらに良好に除去される。
【００３４】
なおさらに、スクラブ部材１０５，１０９が島状に配置されているので、接触面Ｓ１，Ｓ２以外の部分には凹部が形成され、この凹部を通って洗浄液が流通することができる。このため、ウエハＷの表面に残留する不要なゴミやスラリーをその外部へ流出させることができる。
【００３５】
また、島状のスクラブ部材１０５，１０９の側面にも、図４に示したようなベース部１０４，１０８からほぼ垂直に立ちあがる側壁部Ｃが形成されている。この場合、この側壁部ＣがウエハＷの端面Ｒを掻き取る作用を有するので、ウエハＷの端面Ｒをさらに良好に洗浄することができる。なお、この段差部Ｄは垂直に立ちあがっている必要はなく、たとえば、斜面や曲面であってもよい。
【００３６】
以上、この発明のいくつかの実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。たとえば、上述した一実施形態においては、スクラブ部材１０５，１０９はそれぞれ４つの島状の独立した部材で構成されているが、スクラブ部材１０５，１０９がそれぞれ複数の部材で構成されている必要はない。たとえば、それぞれ１つのスクラブ部材、たとえば、それぞれ４つの接触面Ｓ１，Ｓ２を有する１つの十字状のスクラブ部材で構成されていてもよい。すなわち、スクラブ部材の個数や配置がどうであれ、スクラブ部材が複数の接触部分を有するものであればよい。さらに、この複数の接触部分の個数や配置についても上述した実施形態のものに限らない。
【００３７】
また、上述した一実施形態においては、図４に示したように、スクラブ部材１０５，１０９の段差部Ｄ１，Ｄ２は、ウエハＷの表面に対して傾斜した斜面とされているが、これに限られるものではない。
【００３８】
たとえば、段差部Ｄ１，Ｄ２は、図６に示すような緩やかな曲面であってもよく、図７に示すようなウエハＷの表面に対して垂直な垂直面であってもよい。図６の場合は、段差部Ｄ１，Ｄ２によるウエハＷの端面Ｒのスクラブ洗浄がより円滑に行え、また、図７の場合は、段差部Ｄ１，Ｄ２の加工が簡単になる。なお、図４と同様に、図６および図７にも、この段差部Ｄ１，Ｄ２とは別の側壁部Ｃが形成されている。
【００３９】
また、スクラブ部材の断面形状についても、上述した一実施形態におけるような矩形状のものである必要は無く、スクラブ部材が、図８に示すような山型状の断面を有するものであってもよく、図９に示すような半円状の断面を有するものであってもよい。なお、上述の一実施形態に係る図４の場合においては、ウエハＷと接触する接触部分（接触面Ｓ１，Ｓ２）は平面であるとともに、その一部の段差部Ｄ１，Ｄ２も平面となっている。一方、図８の場合においては、ウエハＷと接触する接触部分は稜線であるとともに、その一部の段差部Ｄ１，Ｄ２はウエハＷの表面に対して傾斜した稜線となっており、また、図９の場合においては、ウエハＷと接触する接触部分は曲面であるとともに、その一部の段差部Ｄ１，Ｄ２はウエハＷの表面に対して傾斜した曲面となっている。
【００４０】
なお、図４と同様に、図８および図９にも、この段差部Ｄ１，Ｄ２とは別の側壁部Ｃが形成されており、この側壁部Ｃは、図８においては斜面に、図９においては曲面になっている。このような場合、図４のように側壁部Ｃが垂直な場合に比べ、ウエハの端面の掻き取りを円滑に行うことができるので、スクラブ部材の寿命を延ばすことができる。
【００４１】
さらには、図４、図６、図８、および図９に示した平坦部Ｈ３，Ｈ４は特に設ける必要はなく、この場合、スクラブ部材１０５，１０９の段差部Ｄ１，Ｄ２が形成される位置は、スクラブ部材１０５，１０９の回転中心から最も離れた端部であり、その回転中心から最も離れた端縁が高所となる。たとえば、図４に対応する変形例として、図１０に示すような形態とすることもできる。
【００４４】
なおもちろん、以上の図４、図６、図７、図８、図９および図１０に示したスクラブ部材の形状を任意に組合せて、スクラブ部材を形成してもよい。
【００４５】
また、上述した一実施形態においては、ウエハＷの両面をスクラブするスクラブ部材１０５，１０９の材質として、ＰＶＡを用いているが、スポンジ状（多孔質状）の部材であれば何でもよい。たとえば、スクラブ部材１０５，１０９は、ポリウレタンからなるスポンジ状の部材であってもよい。
【００４６】
また、上述した一実施形態においては、ウエハＷの端面を保持するローラピン１０２，１０３によって、ウエハＷを回転させているが、ウエハＷの裏面を吸着して保持しつつ自転する基板保持手段（いわゆるスピンチャック）等によって、ウエハＷを回転させるようにしてもよい。なお、この場合、スピンチャック等の基板保持手段の回転軸（自転軸）は、ウエハＷの回転軸と一致する。
【００４７】
さらに、上述した一実施形態においては、端面支持ハンド１００，１０１に保持されているウエハＷとスクラブユニット１０６，１１０との相対位置は固定されているが、これらの相対位置が変化するようなものであってもよく、たとえば、スクラブユニット１０６，１１０がウエハＷに対して相対的に揺動するような場合であってもよい。この場合であっても、その揺動途中において一時的に、スクラブ部材１０５，１０９の段差部Ｄ１，Ｄ２がウエハＷの周縁部の端面Ｒと接触するようにすれば、ウエハＷの周縁部の端面Ｒを良好に洗浄することができる。
【００４８】
また、上述した一実施形態においては、ウエハＷの両面をスクラブ洗浄する場合について説明しているが、これに限られるものではなく、本発明は、ウエハＷの一方面をスクラブ洗浄するものに対しても適用することができる。
【００４９】
また、上述した一実施形態においては、ＣＭＰ処理後のウエハＷをスクラブ洗浄する場合について説明しているが、これに限られるものではなく、本発明は、広く、ウエハＷをスクラブ洗浄するものに対しても適用することができる。ただし、ＣＭＰ処理後のウエハＷの表面には、強固に付着しているスラリー等が多く残留しているため、特にＣＭＰ処理後のウエハＷの洗浄に適用するのが効果的である。
【００５０】
さらに、上述した一実施形態においては、半導体ウエハＷを洗浄する場合について説明しているが、本発明は、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ（プラズマ・ディスプレイ・パネル）基板、あるいは、磁気ディスク用のガラス基板やセラミック基板などのような他の各種の基板の洗浄に対して広く適用することができる。
【００５１】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で種々の設計変更を施すことが可能である。
【００５２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１に係る発明の基板洗浄装置によると、基板表面にダメージを与えることなく、基板の周縁部の端面に付着していた不要物が良好に除去されるという効果を奏する。また、基板の周縁部の端面の不要物を、異なる方向でスクラブすることができるので、基板の周縁部の端面の不要物がさらに良好に除去されるという効果をも奏する。
【００５３】
請求項２に係る発明の基板洗浄装置によると、さらに、基板の周縁部の端面に加えて、基板の中央部をも良好に洗浄することができるという効果を奏する。
【００５４】
しかも、段差部による基板の周縁部の端面のスクラブ洗浄を円滑に行うことができ、また、スクラブ部材の寿命を延ばすことができるという効果を奏する。
【００５５】
請求項３に係る発明の基板洗浄装置によると、基板の周縁部の端面のほぼすべての部分の洗浄を良好に行うことができるという効果を奏する。
請求項４または５に係る発明の基板洗浄装置によると、基板の周縁部の端面の掻き取りを円滑に行うことができるので、スクラブ部材の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板洗浄装置の主要部の構成を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る基板洗浄装置の主要部の構成を示す側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る基板洗浄装置のスクラブユニットの構成を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るスクラブ部材の斜視図である。
【図５】スクラブ部材とウエハの周縁部の端面との関係を示す拡大断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係るスクラブ部材の斜視図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係るスクラブ部材の斜視図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係るスクラブ部材の斜視図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係るスクラブ部材の斜視図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係るスクラブ部材の斜視図である。
【符号の説明】
１００，１０１ 端面支持ハンド（基板保持手段）
１０２，１０３ ローラピン
１０４，１０８ ベース部
１０５，１０９ スクラブ部材
１０６，１１０ スクラブユニット
１０７，１１１ ノズル
Ｃ 側壁部
Ｄ１，Ｄ２ 段差
Ｄ１０，Ｄ２０ 軌跡
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４ 平坦部
Ｋ１，Ｋ２ 交差部分
ＯＳ スクラブ部材回転軸（スクラブ部材の回転軸）
ＯＷ ウエハ回転軸（基板の回転軸）
Ｒ 端面
Ｓ１，Ｓ２ 接触面（接触部分）
Ｓ１０，Ｓ２０ スクラブ領域
Ｗ ウエハ（基板）
Claims (5)
- 基板が所定の回転軸を中心として回転するように基板を保持する基板保持手段と、
この基板保持手段に保持された基板に接触する複数の接触部分を有し、上記基板の回転軸とほぼ平行な回転軸を中心に回転されるスポンジ状のスクラブ部材と、を備え、
上記複数の接触部分のうちの少なくとも１つの接触部分は、上記スクラブ部材の回転中心から離れた端部に高所が設けられているとともに、この高所よりも回転中心寄りの領域は当該高所よりも高いところのない低所とされており、上記高所は上記低所よりも１段高く形成され、上記低所から上記高所に至る部分に上記基板の周縁部の端面に接触可能な段差部が形成されていることを特徴とする基板洗浄装置。 - 上記段差部は、上記基板保持手段に保持された基板の表面に対して傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の基板洗浄装置。
- 上記スクラブ部材は、基板の両面を洗浄するために基板の両面それぞれに対向して一対設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の基板洗浄装置。
- 上記接触部分は、稜線であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板洗浄装置。
- 上記接触部分は、曲面であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板洗浄装置。
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