JP3961793B2 - 基板洗浄方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板あるいは半導体製造装置用マスク基板等の基板を洗浄処理する基板洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような基板洗浄装置は、基板を洗浄ブラシにより洗浄する洗浄機構、基板に高圧の洗浄液を供給して洗浄する洗浄機構、基板に超音波振動が付与された洗浄液を供給して洗浄する洗浄機構、または、基板に液体と気体とが混合した霧状の洗浄液を供給する洗浄機構等の各種の洗浄機構を備える。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような洗浄機構を備えた基板洗浄装置においては、基板を洗浄するための洗浄ブラシや基板に洗浄液を供給するための洗浄液供給ノズルの経時変化に伴って、基板の表面に付着したパーティクルの洗浄効果も経時的に変化する。このため、基板を十分清浄に洗浄し得ない場合も生ずる。
【０００４】
このような問題に対応するため、洗浄処理後の基板を、基板に付着したパーティクル分布状態を検出するパーティクル検査装置に搬送し、このパーティクル検査装置により基板上のパーティクルの分布状態を検出するとともに、検出したパーティクルの分布状態に基づいて各種の洗浄機構による洗浄動作を、基板を清浄に洗浄しうるように調整することも考えられる。
【０００５】
しかしながら、この場合においては、洗浄処理後の基板を基板洗浄装置とは別置きのパーティクル検査装置に搬送した上でパーティクルの分布状態を検出する必要があることから、処理に時間を要するという問題がある。
【０００６】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、基板に対して速やかにパーティクルの分布状態の検出を行うことにより、基板を確実に洗浄することが可能な基板洗浄方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、複数枚の基板を収納したカセットを載置するインデクサ部と、基板の表面を洗浄する表面洗浄部と、基板の裏面を洗浄する裏面洗浄部と、基板に付着したパーティクル分布状態を検出するパーティクル検査部と、基板を反転する反転部と、基板を前記インデクサ部、前記表面洗浄部、前記裏面洗浄部、前記パーティクル検査部および前記反転部の間で搬送する搬送部とを備えた基板処理装置を使用して基板を処理する基板洗浄方法であって、前記搬送部は、基板を前記パーティクル検査部から、前記裏面洗浄部と前記インデクサ部との両方に搬送可能であり、前記カセットに収納された基板を前記裏面洗浄部に搬送して基板の裏面を洗浄し、前記裏面洗浄部において洗浄された基板を前記パーティクル検査部に搬送して基板の裏面のパーティクルの分布状態を検出し、前記パーティクル検査部で検出した基板の裏面のパーティクル分布状態に基づいて基板の裏面が清浄に洗浄されているか否かを判定し、基板の裏面が清浄に洗浄されていないと判定した場合には、前記パーティクル検査部により検出したパーティクルの分布状態に基づいて、前記裏面洗浄部による基板の洗浄条件を変更し、基板を前記パーティクル検査部から前記裏面洗浄部に搬送して、変更後の洗浄条件でその基板の裏面を洗浄を洗浄する動作を、基板の裏面が清浄に洗浄されていると判断されるまで繰り返す裏面洗浄工程と、基板を前記表面洗浄部に搬送して基板の表面を洗浄し、前記表面洗浄部において洗浄された基板を前記パーティクル検査部に搬送して基板の表面のパーティクルの分布状態を検出し、前記パーティクル検査部で検出した基板の表面のパーティクル分布状態に基づいて基板の表面が清浄に洗浄されているか否かを判定し、基板の表面が清浄に洗浄されていないと判定した場合には、前記パーティクル検査部により検出したパーティクルの分布状態に基づいて、前記表面洗浄部による基板の洗浄条件を変更し、基板を前記パーティクル検査部から前記表面洗浄部に搬送して、変更後の洗浄条件でその基板の表面を洗浄を洗浄する動作を、基板の表面が清浄に洗浄されていると判断されるまで繰り返す表面洗浄工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記洗浄部は、基板を洗浄ブラシにより洗浄する洗浄機構、基板に高圧の洗浄液を供給して洗浄する洗浄機構、基板に超音波振動が付与された洗浄液を供給して洗浄する洗浄機構、または、基板に液体と気体とが混合した霧状の洗浄液を供給する洗浄機構の少なくとも一つを備えている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明に係る基板洗浄装置の側面概要図であり、図２はその平面概要図である。
【００１０】
この基板洗浄装置は、複数枚の基板Ｗを収納したカセット１０から処理を行うべき基板Ｗを１枚ずつ搬出するとともに処理を終えた基板Ｗを再度カセット１０内に搬入するためのインデクサ部１１と、基板Ｗの表面を洗浄するための一対の表面洗浄部１５と、基板Ｗの裏面を洗浄するための一対の裏面洗浄部１６と、基板Ｗに付着したパーティクル分布状態を検出するための一対のパーティクル検査部１７と、基板Ｗがその表面が上方に向く状態とその裏面が上方を向く状態とをとり得るように基板Ｗを反転させる反転部１８と、基板Ｗをインデクサ部１１、表面洗浄部１５、裏面洗浄部１６、パーティクル検査部１７および反転部１８の間で搬送するための一対の搬送ユニット１２、１３からなる搬送部１４と、薬液タンクや配管等を収納するケミカルキャビネット１９とを備える。
【００１１】
なお、図２においては、説明の便宜上、一方の表面洗浄部１５および一方の裏面洗浄部１６の上方に配置されたパーティクル検査部１７を斜め方向にずらせて図示している。
【００１２】
インデクサ部１１の側方に配置された搬送ユニット１３は、インデクサ部１１上に載置されたカセット１０から処理を行うべき基板Ｗを取り出して基板洗浄装置の中央部に配設された搬送ユニット１２に搬送し、あるいは、処理が完了した基板Ｗを搬送ユニット１２から受け取って載置台に載置されたカセット１０内に収納するためのものである。一方、基板洗浄装置の中央部に配設された搬送ユニット１２は、表面洗浄部１５、裏面洗浄部１６、パーティクル検査部１７および反転部１８にアクセスして、これらとの間で基板Ｗの受け渡しをするためのものである。
【００１３】
次に、搬送ユニット１２の構成について説明する。図３はこの搬送ユニット１２の要部を示す斜視図である。
【００１４】
この搬送ユニット１２は、基板Ｗを保持して搬送するための上下一対の基板搬送アーム５ａ、５ｂと、これらの基板搬送アーム５ａ、５ｂを互いに独立して水平方向（Ｘ方向）に移動させるための水平移動機構と、これらの基板搬送アーム５ａ、５ｂを同期して鉛直方向（Ｚ方向）に移動させるための伸縮昇降機構と、これらの基板搬送アーム５ａ、５ｂを鉛直軸まわり（θ方向）に同期して回転させるための回転駆動機構とを備える。
【００１５】
上述した伸縮昇降機構は、カバー２４をカバー２３内に、カバー２３をカバー２２内に、カバー２２をカバー２１内に、各々収納可能なテレスコピック型の多段入れ子構造を有する。基板搬送アーム５ａ、５ｂを下降させる際には、カバー２４をカバー２３内に、カバー２３をカバー２２内に、カバー２２をカバー２１内に、各々収納する。また、基板搬送アーム５ａ、５ｂを上昇させる際には、カバー２４をカバー２３内から、カバー２３をカバー２２内から、カバー２２をカバー２１内から、各々引き出すようにする。
【００１６】
また、上述した回転駆動機構は、テレスコピック型の伸縮昇降機構を基台２５に対してθ方向に回転させる構成を有する。なお、基台２５には、カバー２６が付設されている。
【００１７】
図４および図５は、搬送ユニット１２の動作を説明するための縦断面図である。なお、図４は伸縮昇降機構が伸長した状態を示しており、図５は伸縮昇降機構が収縮した状態を示している。
【００１８】
上述したカバー２２、２３、２４内には、各々プーリ２７、２８、２９が取り付けられており、これらのプーリ２７、２８、２９にはベルト３１、３２、３３が掛架されている。そして、ベルト３３の一端は、カバー２６内に設けられた固定部材３４の上部に固定されており、他端はカバー２３に連結する昇降部材３７の下部に固定されている。同様に、ベルト３２の一端は、カバー２４に連結する昇降部材３８の上部に固定されており、他端はカバー２２に連結する昇降部材３６の下部に固定されている。さらに、ベルト３１の一端は、カバー２３に連結する昇降部材３７の上部に固定されており、他端はカバー２１に連結する昇降部材３５の下部に固定されている。
【００１９】
また、昇降部材３８は、固定部材３４を支持する回転テーブル４１と、回転テーブル４１上に配設されたモータ４２の駆動により回転するボールネジ４４を介して接続されている。
【００２０】
このような構成を有する伸縮昇降機構において、基板搬送アーム５ａ、５ｂを上昇させる場合においては、モータ４２の駆動により回転テーブル４１に対して昇降部材３８を上昇させる。昇降部材３８が上昇すると、昇降部材３８に取り付けられたプーリ２９も上昇する。ここで、ベルト３３の一端は固定部材３４に固定されていることから、プーリ２９が上昇すると、ベルト３３に引き上げられるようにして昇降部材３７が上昇する。昇降部材３７が上昇すると、昇降部材３７に取り付けられたプーリ２８が上昇し、ベルト３２に引き上げられるようにして昇降部材３６が上昇する。同様に、昇降部材３６が上昇すると、昇降部材３６に取り付けられたプーリ２７が上昇し、ベルト３１に引き上げられるようにして昇降部材３５が上昇する。
【００２１】
一方、基板搬送アーム５ａ、５ｂを下降させる場合においては、モータ４２の駆動により回転テーブル４１に対して昇降部材３８を下降させる。これにより、上述した動作と逆の動作により、各昇降部材３１、３２、３３が連動して下降する。
【００２２】
従って、モータ４２の駆動により、基板搬送アーム５ａ、５ｂを同期して鉛直方向に移動させることが可能となる。
【００２３】
上述した固定部材３４を支持する回転テーブル４１は、基台２５に対してθ方向に回転自在となっている。そして、固定部材３４と基台２５との間には、モータ４３を有する回転駆動機構が配設されている。このため、モータ４３の駆動により固定部材３４を回転テーブル４１とともに基台２５に対して回転させることで、基板搬送アーム５ａ、５ｂを鉛直軸まわりに同期して回転させることが可能となる。
【００２４】
次に、上述した基板搬送アーム５ａ、５ｂ、および、これらの基板搬送アーム５ａ、５ｂを互いに独立して水平方向に移動させるための水平移動機構の構成について説明する。図６は基板搬送アーム５ａ、５ｂの斜視図である。
【００２５】
これらの基板搬送アーム５ａ、５ｂは、各々、基台５０上方において、基板Ｗを保持するための基板保持部５１と、第１連結部材５２と、第２連結部材５３とを備え、この第１、第２連結部材５２、５３が屈伸動作を行うことにより、基板保持部５１を水平方向であるＸ方向に直進させる構成を有する。
【００２６】
図７は、基板搬送アーム５ａの内部構造を示す側断面図である。なお、基板搬送アーム５ｂも、この基板搬送アーム５ａと同様の構造を有する。
【００２７】
この基板搬送アーム５ａは、基板Ｗを保持するための先端側に設けられた基板保持部５１と、この基板保持部５１を水平面内で回動自在に支持する第１連結部材５２と、この第１連結部材５２を水平面内で回動自在に支持する第２連結部材５３と、この第２連結部材５３を水平面内で回動させるモータ５４を有する水平移動機構とを備える。
【００２８】
基板保持部５１の基端部には軸５５が配設されており、この軸５５にはプーリ６１が固定されている。また、第１連結部材５２の基端部には軸５６が配設されており、この軸５６には２個のプーリ６２、６３が固定されている。さらに、第２連結部材５３の基端部にはモータ５４と連結する軸５７が配設されており、この軸５７にはプーリ６４が回転自在に装着されている。また、プーリ６１とプーリ６２との間には同期ベルト５８が、プーリ６３とプーリ６４との間には同期ベルト５９が、各々掛架されている。
【００２９】
ここで、プーリ６１の径とプーリ６２の径とは２対１に設定され、プーリ６３の径とプーリ６４の径とは１対２に設定されている。また、軸５５から軸５６までの距離と軸５６から軸５７までの距離とは、いずれもＲに設定されている。
【００３０】
図８は、上述した構成を有する基板搬送アーム５ａ、５ｂの動作を概念的に説明する説明図である。
【００３１】
モータ５４の駆動により軸５７を介して第２連結部材５３を角度αだけ反時計回りの方向に回動させる。これにより、第２連結部材５３の先端部に位置する軸５６は、同期ベルト５９およびプーリ６３を介して駆動を受け、軸５７の回転角度の２倍の角度β＝２αだけ時計回りの方向に回転する。これによって、第１連結部材５２の先端部に位置する軸５５は、図８に示すＸ方向に直進する。
【００３２】
このとき、軸５５は、プーリ６１、６２および同期ベルト５８により回転角を制御されている。ここで、第１連結部材５２を基準とすると、軸５５は軸５６の１／２の角度γ＝αだけ反時計回りの方向に回転することになるが、第１連結部材５２自体も回転していることから、基板保持部５１は基台５０に対して同一姿勢を維持した状態でＸ方向に直進することになる。
【００３３】
以上のように、搬送ユニット１２は、基板Ｗを保持して搬送するための上下一対の基板搬送アーム５ａ、５ｂと、これらの基板搬送アーム５ａ、５ｂを互いに独立して水平方向に移動させるための水平移動機構と、これらの基板搬送アーム５ａ、５ｂを同期して鉛直方向に移動させるための伸縮昇降機構と、これらの基板搬送アーム５ａ、５ｂを鉛直軸まわりに同期して回転させるための回転駆動機構とを備え、基板保持部５１に保持した基板Ｗを任意の基板処理ユニットに搬送することが可能な構成となっている。
【００３４】
次に、搬送ユニット１３の構成について説明する。図９は搬送ユニット１３の要部を示す斜視図である。
【００３５】
この搬送ユニット１３は、上述した搬送ユニット１２における上下一対の基板搬送アーム５ａ、５ｂの代わりに、単一の基板搬送アーム５ｃを備える点のみが上述した搬送ユニット１２と異なる。この搬送ユニット１３は、図示しないモータの駆動により回転するボールネジ２０の作用により、インデクサ部１１に沿って配設された一対のガイド部材３０に沿って往復移動可能となっている。
【００３６】
次に、上述した反転部１８の構成について説明する。図１０は反転部１８の要部を示す斜視図である。
【００３７】
この反転部１８は、基板Ｗがその表面が上方に向く状態とその裏面が上方を向く状態とをとり得るように、基板Ｗを水平軸の回りに回転させ、その表裏反転を行うためのものである。この反転部１８は、図示しない昇降手段により上下移動する支持台７１を有する。この支持台７１上には、基板Ｗの端縁部のみと当接する複数の基板支持ピン７２が配設されている。また、支持台７１の上方には、複数の基板支持ピン７２により保持された基板Ｗを、端縁部のみと当接する状態で挟持する一対のチャック７３が配設されている。一対のチャック７３は、水平軸を中心に回転する支持部材７４により支持されている。
【００３８】
この反転部１８により基板Ｗを反転する場合には、基板Ｗを搬送ユニット１２により支持台７１の基板支持ピン７２上に載置する。そして、基板支持ピン７２上に支持された基板Ｗの両端縁部を一対のチャック７３により挟持するとともに、支持台７１を下降させる。支持台７１が十分に下降すれば、支持部材７４を一対のチャック７３とともに水平軸を中心に１８０°回転させる。これにより、基板Ｗも１８０°回転し、その表裏反転が行われる。基板Ｗの表裏反転が完了すれば、支持台７１を上昇させて基板Ｗを基板支持ピン７２上に載置するとともに、一対のチャック７３による挟持を開放する。
【００３９】
次に、上述した基板Ｗの表面を洗浄するための一対の表面洗浄部１５と、基板Ｗの裏面を洗浄するための一対の裏面洗浄部１６の構成について説明する。
【００４０】
なお、表面洗浄部１５と裏面洗浄部１６とは、基板Ｗを支持するスピンチャックの形状のみが異なる。すなわち、表面洗浄部１５においては、基板Ｗの表面を上方に向けた状態で洗浄を行うことから、基板Ｗの裏面の中央部を支持するスピンチャックが使用される。一方、裏面洗浄部１６においては、基板Ｗの裏面を上方に向けた状態で洗浄を行うことから、基板Ｗの表面の端縁部分のみを支持するスピンチャックが使用される。これらの点を除き、表面洗浄部１５と裏面洗浄部１６とは同一の構成を有することから、以下の説明においては裏面洗浄部１６の構成のみを説明し、表面洗浄部１５の説明を省略する。
【００４１】
また、表面洗浄部１５と裏面洗浄部１６には、基板Ｗを洗浄ブラシにより洗浄する洗浄機構、基板Ｗに高圧の洗浄液を供給して洗浄する洗浄機構、基板Ｗに超音波振動が付与された洗浄液を供給して洗浄する洗浄機構、または、基板Ｗに液体と気体とが混合した霧状の洗浄液を供給する洗浄機構等の各種の洗浄機構が使用される。以下の説明においては、これらの洗浄機構の構成を順に説明する。なお、表面洗浄部１５と裏面洗浄部１６にこれらの洗浄機構のうちの単一のものを配設するようにしてもよく、また、表面洗浄部１５と裏面洗浄部１６にこれらの洗浄機構のうちの複数のものを配設するようにしてもよい。
【００４２】
最初に、裏面洗浄部１６として、基板Ｗを洗浄ブラシにより洗浄する洗浄機構を備えたものを採用した場合の実施形態について説明する。図１１はこのような裏面洗浄部１６の概要を示す縦断面図である。
【００４３】
この裏面洗浄部１６は、基板を回転可能に支持するスピンチャック１１１と、このスピンチャック１１１に支持された基板Ｗの周囲に昇降可能に配設された洗浄液の飛散防止用カップ１１２と、スピンチャック１１１に支持された基板Ｗに洗浄液を供給する図示しない洗浄液供給ノズルと、洗浄液供給ノズルより洗浄液が供給された基板Ｗを洗浄する洗浄ブラシ１１５と、この洗浄ブラシ１１５をスピンチャック１１１に支持された基板Ｗの裏面に沿って移動させる移動機構１１６と、スピンチャック１１１に支持された基板Ｗに対する洗浄ブラシ１１５の押圧力を調整する支持アーム１１７内に内蔵された圧力調整機構１１８とを備える。
【００４４】
スピンチャック１１１は、モータ１２１の駆動により鉛直方向を向く軸を中心に回転する構成となっている。このスピンチャック１１１は、基台１２０上に複数の支持ピン１２２を備える。基板Ｗは、スピンチャック１１１における複数の支持ピン１２２により支持される。
【００４５】
洗浄ブラシ１１５は、アングル形状の支持アーム１１７の先端部に、鉛直方向の軸芯Ｐ２を中心に回転可能に支持されている。この洗浄ブラシ１１５のブラシ部分は、ナイロンブラシやモヘアブラシ、スポンジ製、フェルト製、プラスチック製のものが使用される。また、支持アーム１１７は、飛散防止用カップ１１２の外側における鉛直方向を向く軸Ｐ１を中心に回動可能に構成されている。
【００４６】
支持アーム１１７の基端部は、支軸１３７の上端に一体回転可能に連結されている。支持アーム１１７の前記軸芯Ｐ１周りの回動は、移動機構１１６における正逆回転可能なモータ１３８の駆動によって支軸１３７を介して実現されている。これにより、洗浄ブラシ１１５を飛散防止用カップ１１２の側方の待機位置と、スピンチャック１１１に保持された基板Ｗ上との間で水平移動できるとともに、基板Ｗの洗浄時は、洗浄ブラシ１１５を基板Ｗ上に形成される洗浄液の液膜に沿わせて水平移動できるようになっている。
【００４７】
移動機構１１６には、洗浄ブラシ１１５の位置監視機構１３９が備えられている。この位置監視機構１３９は、例えば、ロータリエンコーダなどにより、軸芯Ｐ１周りの回転に伴う支持アーム１１７の絶対角度θを監視する。この支持アーム１１７の絶対角度θと、基板Ｗ上における洗浄ブラシ１１５の位置とは相互に対応するので、支持アーム１１７の絶対角度θを監視することで、基板Ｗを洗浄中の洗浄ブラシ１１５の位置を監視することができる。
【００４８】
次に、スピンチャック１１に支持された基板Ｗに対する洗浄ブラシ１１５の押圧力を変化させる圧力調整機構１１８の構成について説明する。図１２は、支持アーム１１７内に配設された押圧力調整機構１１８を洗浄ブラシ１１５の回転駆動機構とともに示す断面図である。
【００４９】
図１２に示すように、支持アーム１１７内には、ベアリング１４０を介して回転体１４１が前記軸芯Ｐ２周りを回転可能に設けられている。この回転体１４１に一体回転可能に取り付けられたプーリー１４２とモータ１４３とがタイミングベルト１４４を介して連動連結されている。回転体１４１のプーリー１４２を挟む上下両側箇所それぞれに一対ずつのガイドローラ１４５が設けられている。これらのガイドローラ１４５が、その下端に洗浄ブラシ１１５を取り付けた洗浄ブラシ支持体１４６の途中箇所に形成したスプライン部１４６ａに作用するように構成され、回転体１４１と一体回転しながら洗浄ブラシ支持体１４６を昇降できるように構成されている。
【００５０】
洗浄ブラシ支持体１４６に一体回転可能にバネ座１４７が取り付けられ、そのバネ座１４７と、回転体１４１に取り付けられたバネ座１４８とにわたって圧縮コイルスプリング１４９が設けられ、洗浄ブラシ１１５および洗浄ブラシ支持体１４６の重量に釣り合って、洗浄ブラシ１１５を支持アーム１７に対して所定高さに維持させるように重量均衡機構１５０が構成されている。
【００５１】
洗浄ブラシ支持体１４６の上端に、ベアリング１５１を介して当接部材１５２が、相対回転のみ可能に取り付けられている。この当接部材１５２の上端には操作ロッド１５３が連結されている。操作ロッド１５３は、リニアアクチュエータ１５４を構成するコイル１５５内に貫通されている。
【００５２】
図１３は、押圧力調整機構１１８を含む裏面洗浄部１６の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【００５３】
この図に示すように、リニアアクチュエータ１５４と接続された電源装置１５６は電源１５７と可変抵抗器１５８とから構成されており、可変抵抗器１５８の抵抗値を調節することによりコイル１５５に流す電流を変え、リニアアクチュエータ１５４の電磁力を調節することにより、操作ロッド１５３を直線的に昇降してその高さ位置を調節できるように構成されている。これにより、洗浄ブラシ支持体１４６を介して洗浄ブラシ１１５を昇降することによりその高さ位置を調節し、洗浄ブラシ１１５の高さ位置に応じた押圧荷重（押圧力）で洗浄ブラシ１１５を基板Ｗに作用（押圧）させることができるようになっている。そして、基板Ｗの洗浄中に可変抵抗器１５８の抵抗値を変更することで、基板Ｗを洗浄中の基板Ｗに対する洗浄ブラシ１１５の洗浄圧を任意に変更することが可能となる。
【００５４】
電源装置１５６内の可変抵抗器１５８の抵抗値は、制御部１５０によって調節されるように構成されている。この制御部１５０は、位置監視機構１３９から監視情報が与えられるとともに、上述したモータ１２１、１３８、１４３や、洗浄液供給ノズルに洗浄液を供給する洗浄液供給部１６１の制御を実行する。また、制御部１５０には押圧荷重設定器１６０も接続されている。
【００５５】
基板Ｗの洗浄処理を行う際には、基板Ｗ上に形成された膜などの種類（アルミ膜、酸化膜、窒化膜、ポリシリコン膜、パターン膜、ベアシリコンなど）や、基板Ｗに付着している汚染物の性質、種類などに応じて、それに対応する洗浄時の押圧力（押圧荷重）を押圧荷重設定器１６０から設定する。この押圧力は、スピンチャック１１１に支持された基板Ｗにおける洗浄ブラシ１１５の位置に応じて設定される。
【００５６】
これにより、基板Ｗの洗浄時には、制御部１５０が電源装置１５６を制御してリニアアクチュエータ１５４の電磁力を調節し、操作ロッド１５３の高さ位置を調節することにより、洗浄ブラシ支持体１４６を介して洗浄ブラシ１１５を昇降してその高さ位置を調節し、スピンチャック１１１に支持された基板Ｗにおける洗浄ブラシ１１５の位置に応じて予め設定した押圧荷重（押圧力）で洗浄ブラシ１１５を基板Ｗに作用させ、その洗浄を行う。
【００５７】
以上のような構成を有する裏面洗浄部１１６により基板Ｗを洗浄する際には、モータ１２１の駆動によりスピンチャック１１１を回転させるとともに、図示を省略した洗浄液供給ノズルから基板Ｗに洗浄液を供給する。また、モータ１３８の駆動により洗浄アーム１１７を軸芯Ｐ１周りに回転させ、洗浄ブラシ１１５を待機位置から基板Ｗの回転中心上に水平移動させ、続いて、可変抵抗器１５８の抵抗値を調節して、予め設定された押圧力で基板Ｗに作用させる。
【００５８】
この状態において、モーター１４３の駆動により洗浄ブラシ１１５を軸芯Ｐ２周りに回転しつつ、電動モータ１３８を駆動して洗浄ブラシ１１５を基板Ｗ上に形成される洗浄液の液膜に沿わせて一定速度で水平移動させて基板Ｗの洗浄を行う。
【００５９】
このような洗浄動作を実行する際には、基板Ｗが最も清浄に洗浄されるように、スピンチャック１１１の回転速度、洗浄ブラシ１１５の回転速度、および洗浄ブラシ１１５の押圧力を制御部１５０の制御により調整する。
【００６０】
次に、裏面洗浄部１６として、基板Ｗに高圧の洗浄液を供給して洗浄する洗浄機構を備えたものを採用した場合の実施形態について説明する。図１４はこのような裏面洗浄部１６の概要を示す縦断面図である。
【００６１】
この裏面洗浄部１６は、基板を回転可能に支持するスピンチャック１１１と、このスピンチャック１１１に支持された基板Ｗの周囲に昇降可能に配設された洗浄液の飛散防止用カップ１１２と、スピンチャック１１１に支持された基板Ｗに高圧の洗浄液を供給する洗浄液供給ノズル２０１とを備える。
【００６２】
スピンチャック１１１は、モータ１２１の駆動により鉛直方向を向く軸を中心に回転する構成となっている。このスピンチャック１１１は、基台１２０上に複数の支持ピン１２２を備える。基板Ｗは、スピンチャック１１１における複数の支持ピン１２２により支持される。
【００６３】
洗浄液供給ノズル２０１は、支持アーム２０２の先端部に支持されている。また、支持アーム２０２の基端部は、軸２０３の上端に一体回転可能に連結されている。支持アーム２０１の軸２０３周りの回動は、正逆回転可能なモータ２０４の駆動によって支軸２０３を介して実現されている。これにより、洗浄液供給ノズル２０１を飛散防止用カップ１１２の側方の待機位置と、スピンチャック１１１に保持された基板Ｗ上との間で水平移動できるようになっている。
【００６４】
モータ２０４には、ロータリエンコーダ２０５が付設されている。このロータリエンコーダ２０５は、例えば、軸２０３周りの回転に伴う支持アーム２０２の絶対角度θを監視する。この支持アーム２０２の絶対角度θと、基板Ｗ上における洗浄液供給ノズル２０１の位置とは相互に対応するので、支持アーム２０２の絶対角度θを監視することで、基板Ｗを洗浄中の洗浄液供給ノズル２０１の位置を監視することができる。
【００６５】
上述したモータ２０４とロータリエンコーダ２０５は、昇降ベース２０６上に支持されている。この昇降ベース２０６は、鉛直方向を向くガイド軸２０７に摺動自在に嵌め付けられているとともに、ガイド軸２０７に並設されているボールネジ２０８に螺合されている。このボールネジ２０８は、昇降モータ２０９の回転軸に連動連結されている。なお、昇降モータ２０９の回転量は、ロータリエンコーダ２１１によって検出される。洗浄液供給ノズル２０１が基板Ｗの上方にあたる洗浄位置にある際に昇降モータ２１１を駆動すると、洗浄液供給ノズル２０１が昇降されて、基板Ｗ面からの洗浄液供給ノズル２０１の吐出孔の高さ（吐出高さＨ）が調節される。
【００６６】
洗浄液供給ノズル２０１に洗浄液を供給する配管２１２には、図示しない洗浄液供給源からの洗浄液の圧力を電空変換弁２１３からの圧力に応じて調節する高圧ユニット２１４と、複数の流路のそれぞれに配設されている電磁弁２１５の開閉動作によって洗浄液の流量を調節するための流量調節ユニット２１６と、流量調節ユニット２１６から供給される洗浄液の圧力を検出する圧力センサ２１７と、洗浄液の流量を検出する流量センサ２１８とを介して洗浄液が供給される。
【００６７】
電空変換弁２１３には、制御部１５０から電気信号が入力され、この電気信号に応じた圧力に空気圧が調整されるが、調整された圧力は電空変換弁２１３に配備された圧力センサによって検出されて制御部１５０にフィードバックされる。また、圧力センサ２１７と流量センサ２１８の検出信号も制御部１５０にフィードバックされ、その信号に応じて高圧ユニット２１４と流量調節ユニット２１６とが制御される。
【００６８】
以上のような構成を有する裏面洗浄部１１６により基板Ｗを洗浄する際には、モータ１２１の駆動によりスピンチャック１１１を回転させるとともに、洗浄液供給ノズル２０１から基板Ｗに洗浄液を供給する。また、モータ２０４の駆動により洗浄液供給ノズル２０１を軸２０３周りに回転させ、洗浄液供給ノズル２０１を水平移動させることにより、基板Ｗに高圧の洗浄液を供給して基板Ｗを洗浄する。
【００６９】
このような洗浄動作を実行する際には、基板Ｗが最も清浄に洗浄されるように、スピンチャック１１１の回転速度、洗浄液供給ノズル２０１から供給される洗浄液の圧力や吐出量および吐出高さＨを制御部１５０の制御により調整する。また、洗浄液供給ノズル２０１の基板Ｗ面に対する角度（吐出角度α）を変更するようにしてもよい。
【００７０】
次に、裏面洗浄部１６として、基板Ｗに超音波振動が付与された洗浄液を供給して洗浄する洗浄機構を備えたものを採用した場合の実施形態について説明する。図１５はこのような裏面洗浄部１６の概要を示す縦断面図である。
【００７１】
この裏面洗浄部１６は、基板を回転可能に支持するスピンチャック１１１と、このスピンチャック１１１に支持された基板Ｗの周囲に昇降可能に配設された洗浄液の飛散防止用カップ１１２と、スピンチャック１１１に支持された基板Ｗに高圧の洗浄液を供給する洗浄液供給ノズル２５１とを備える。
【００７２】
スピンチャック１１１は、モータ１２１の駆動により鉛直方向を向く軸を中心に回転する構成となっている。このスピンチャック１１１は、基台１２０上に複数の支持ピン１２２を備える。基板Ｗは、スピンチャック１１１における複数の支持ピン１２２により支持される。
【００７３】
洗浄液供給ノズル２５１は、支持アーム２０２の先端部に支持されている。また、支持アーム２０２の基端部は、軸２０３の上端に一体回転可能に連結されている。支持アーム２５１の軸２０３周りの回動は、正逆回転可能なモータ２０４の駆動によって支軸２０３を介して実現されている。これにより、洗浄液供給ノズル２５１を飛散防止用カップ１１２の側方の待機位置と、スピンチャック１１１に保持された基板Ｗ上との間で水平移動できるようになっている。
【００７４】
モータ２０４には、ロータリエンコーダ２０５が付設されている。このロータリエンコーダ２０５は、例えば、軸２０３周りの回転に伴う支持アーム２０２の絶対角度θを監視する。この支持アーム２０２の絶対角度θと、基板Ｗ上における洗浄液供給ノズル２５１の位置とは相互に対応するので、支持アーム２０２の絶対角度θを監視することで、基板Ｗを洗浄中の洗浄液供給ノズル２５１の位置を監視することができる。
【００７５】
上述したモータ２０４とロータリエンコーダ２０５は、昇降ベース２０６上に支持されている。この昇降ベース２０６は、鉛直方向を向くガイド軸２０７に摺動自在に嵌め付けられているとともに、ガイド軸２０７に並設されているボールネジ２０８に螺合されている。このボールネジ２０８は、昇降モータ２０９の回転軸に連動連結されている。なお、昇降モータ２０９の回転量は、ロータリエンコーダ２１１によって検出される。洗浄液供給ノズル２５１が基板Ｗの上方にあたる洗浄位置にある際に昇降モータ２１１を駆動すると、洗浄液供給ノズル２５１が昇降されて、基板Ｗ面からの洗浄液供給ノズル２５１の吐出孔の高さ（吐出高さＨ）が調節される。
【００７６】
洗浄液供給ノズル２５１に洗浄液を供給する配管２５２には、電空変換弁２５３からの圧力に応じて図示しない洗浄液供給源からの洗浄液の圧力を調節する圧力調節弁２５４と、流通する洗浄液の流量を制御部１５０の指示に応じて調節する流量調節弁２５５と、洗浄液の圧力を検出する圧力センサ２５６と、洗浄液の流量を検出する流量センサ２５７と、制御部１５０からの指示に応じて流路の開放／閉止を切り換えて洗浄液供給ノズル２５１からの洗浄液の吐出／停止を切り換える開閉弁２５８とを介して洗浄液供給源からの洗浄液が供給される。
【００７７】
電空変換弁２５３には、制御部１５０から電気信号が入力され、この電気信号に応じた圧力に空気圧が調整されるが、調整された圧力は圧力調節弁２５４に配備された圧力センサによって検出されて制御部１５０にフィードバックされる。また、圧力センサ２５６と流量センサ２５７の検出信号も制御部１５０にフィードバックされ、その信号に応じて電空変換弁２５３と流量調節弁２５５とが制御される。
【００７８】
洗浄液供給ノズル２５１内には、そこを通過する洗浄液に対して超音波振動を付与するための、互いに共振周波数が異なる複数の発振体が内蔵されている。これらの発振体は、発振体切替器２６１と接続されている。また、各発振体には、制御部１５０によって制御される発振器２６３と増幅器２６２を介して、所定周波数の高周波電圧が印加されるようになっている。このとき、複数の発振体の共振周波数は互いに異なることから、制御部１５０が周波数に合わせて発振体切替器２６１を切り換え、その周波数と同一の共振周波数を有する発振体にのみ高周波電圧が印加されるように制御する。
【００７９】
ここで、発振器２６３は、制御部１５０からの入力信号に応じた任意の周波数で発振するように構成されており、また増幅器２６２は発振器２６３からの高周波信号を制御部１５０からの入力信号に応じた振幅に増幅するように構成されている。つまり、制御部１５０からの指示に基づき、超音波の周波数と出力が調整可能に構成されている。
【００８０】
以上のような構成を有する裏面洗浄部１１６により基板Ｗを洗浄する際には、モータ１２１の駆動によりスピンチャック１１１を回転させるとともに、洗浄液供給ノズル２５１から基板Ｗに洗浄液を供給する。また、モータ２０４の駆動により洗浄液供給ノズル２５１を軸２０３周りに回転させ、洗浄液供給ノズル２５１を水平移動させることにより、基板Ｗに超音波振動が付与された洗浄液を供給して基板Ｗを洗浄する。
【００８１】
このような洗浄動作を実行する際には、基板Ｗが最も清浄に洗浄されるように、スピンチャック１１１の回転速度、洗浄液供給ノズル２５１から供給される洗浄液の圧力や吐出量、吐出高さＨおよび洗浄液に付与される超音波の周波数と出力を制御部１５０の制御により調整する。
【００８２】
次に、裏面洗浄部１６として、基板Ｗに液体と気体とが混合した霧状の洗浄液を供給する洗浄機構を備えたものを採用した場合の実施形態について説明する。図１６はこのような裏面洗浄部１６の概要を示す縦断面図である。
【００８３】
この裏面洗浄部１６は、基板を回転可能に支持するスピンチャック１１１と、このスピンチャック１１１に支持された基板Ｗの周囲に昇降可能に配設された洗浄液の飛散防止用カップ１１２と、スピンチャック１１１に支持された基板Ｗに液体と気体とが混合した霧状の洗浄液を供給する洗浄液供給ノズル３０１とを備える。
【００８４】
スピンチャック１１１は、モータ１２１の駆動により鉛直方向を向く軸を中心に回転する構成となっている。このスピンチャック１１１は、基台１２０上に複数の支持ピン１２２を備える。基板Ｗは、スピンチャック１１１における複数の支持ピン１２２により支持される。
【００８５】
洗浄液供給ノズル３０１は、支持アーム２０２の先端部に支持されている。また、支持アーム２０２の基端部は、軸２０３の上端に一体回転可能に連結されている。支持アーム３０１の軸２０３周りの回動は、正逆回転可能なモータ２０４の駆動によって支軸２０３を介して実現されている。これにより、洗浄液供給ノズル３０１を飛散防止用カップ１１２の側方の待機位置と、スピンチャック１１１に保持された基板Ｗ上との間で水平移動できるようになっている。
【００８６】
モータ２０４には、ロータリエンコーダ２０５が付設されている。このロータリエンコーダ２０５は、例えば、軸２０３周りの回転に伴う支持アーム２０２の絶対角度θを監視する。この支持アーム２０２の絶対角度θと、基板Ｗ上における洗浄液供給ノズル３０１の位置とは相互に対応するので、支持アーム２０２の絶対角度θを監視することで、基板Ｗを洗浄中の洗浄液供給ノズル３０１の位置を監視することができる。
【００８７】
上述したモータ２０４とロータリエンコーダ２０５は、昇降ベース２０６上に支持されている。この昇降ベース２０６は、鉛直方向を向くガイド軸２０７に摺動自在に嵌め付けられているとともに、ガイド軸２０７に並設されているボールネジ２０８に螺合されている。このボールネジ２０８は、昇降モータ２０９の回転軸に連動連結されている。なお、昇降モータ２０９の回転量は、ロータリエンコーダ２１１によって検出される。洗浄液供給ノズル３０１が基板Ｗの上方にあたる洗浄位置にある際に昇降モータ２１１を駆動すると、洗浄液供給ノズル３０１が昇降されて、基板Ｗ面からの洗浄液供給ノズル３０１の吐出孔の高さ（吐出高さＨ）が調節される。
【００８８】
洗浄液供給ノズル３０１は、気体としての圧縮空気を導入する配管３０２と、液体としての純水を供給する配管３１１とが連通接続された二流体ノズルを構成する。
【００８９】
配管３０２は、圧縮空気供給部３０３に接続されている。また、この配管３０２には、そこを流通する空気の圧力を制御部１５０から入力された制御信号に対応する圧力に調整する電空レギュレータ３０４と、そこを流通する空気の圧力を検出する圧力センサ３０５と、そこを流通する空気の流量を検出する流量センサ３０６とが配設されている。
【００９０】
また、配管３１１は、純水供給部３０７に接続されている。また、この配管３１１には、そこを流通する純水の圧力を制御部１５０から入力された制御信号に対応する圧力に調整する電空レギュレータ３０８と、そこを流通する純水の圧力を検出する圧力センサ３０９と、そこを流通する純水の流量を検出する流量センサ３１０とが配設されている。なお、純水の代わりに超純水や薬液等を使用してもよい。
【００９１】
図１７は、上述した洗浄液供給ノズル３０１の内部構造を模式的に示す概要図である。
【００９２】
この洗浄液供給ノズル３０１は、圧縮空気を導入する配管３０２に接続された気体吐出部３１２と、純水を供給する配管３１１に接続された液体吐出部３１３とを備える。液体吐出部３１３の先端部は、気体吐出部３１２の下方における気体吐出部３１２から吐出される空気流の内部に配置されている。このため、液体吐出部３１３から吐出された純水は、純水吐出部３１３直下の位置３１４において、その周囲の空気の噴流により速やかに液滴化される。そして、この液滴化した純水と空気とにより構成される霧状の洗浄液を、基板Ｗに供給して基板Ｗを洗浄する。
【００９３】
このような洗浄動作を実行する際には、基板Ｗが最も清浄に洗浄されるように、スピンチャック１１１の回転速度、洗浄液供給ノズル３０１に供給される気体としての圧縮空気の流量、洗浄液供給ノズル３０１に供給される液体としての純水の流量、および吐出高さＨを制御部１５０の制御により調整する。
【００９４】
以上のように、裏面洗浄部１６として、基板Ｗを洗浄ブラシにより洗浄する洗浄機構、基板Ｗに高圧の洗浄液を供給して洗浄する洗浄機構、基板Ｗに超音波振動が付与された洗浄液を供給して洗浄する洗浄機構、または、基板Ｗに液体と気体とが混合した霧状の洗浄液を供給する洗浄機構のいずれの洗浄機構を備えたものを使用した場合においても、その洗浄動作を基板Ｗが最も清浄に洗浄し得るように制御することが可能となる。これは、そのスピンチャックの形状のみが異なる表面洗浄装置１５においても同様である。
【００９５】
次に、上述した基板洗浄装置による基板Ｗの洗浄動作について説明する。図１８は基板洗浄装置による基板Ｗの洗浄動作を示すフローチャートである。
【００９６】
なお、この基板処理装置においては、カセット１０に収納された基板Ｗを洗浄した後、その基板Ｗのパーティクルの分布状態を検出して基板Ｗが清浄に洗浄されているか否かを判定し、基板Ｗが清浄に洗浄されていない場合には、パーティクルの分布状態に応じて洗浄部による洗浄条件を変更した後、基板が清浄に洗浄されるまで変更後の洗浄条件で基板Ｗを洗浄するという動作を基板Ｗの裏面および表面に対して実行することにより、基板Ｗの両面を良好に洗浄するようにしている。
【００９７】
この基板洗浄装置により基板Ｗを洗浄する際には、最初に、基板Ｗの裏面が洗浄される（ステップＳ１）。インデクサ部１１に載置されたカセット１０内の基板Ｗが搬送ユニット１３により取り出され、搬送ユニット１２に受け渡される。そして、カセット１０内の基板Ｗの表面が上方を向いている場合には、この基板Ｗは最初に反転部１８に搬送され、基板Ｗの表面が上方を向く状態からその裏面が上方を向く状態に反転された後、裏面洗浄部１６に搬送され、その裏面が洗浄される。一方、カセット１０内の基板Ｗの裏面が上方を向いている場合には、この基板Ｗは、最初に裏面洗浄部１６に搬送され、その裏面が洗浄される。
【００９８】
次に、基板Ｗの裏面におけるパーティクルの分布状態が検出される（ステップＳ２）。即ち、裏面洗浄後の基板Ｗが、搬送ユニット１２によりパーティクル検査部１７に搬送され、洗浄後の基板Ｗの裏面に付着したパーティクルの分布状態が検査される。
【００９９】
そして、検出したパーティクルの分布状態に基づき、基板Ｗの裏面が清浄に洗浄されているか否かが判断される（ステップＳ３）。
【０１００】
基板Ｗの裏面が清浄に洗浄されていない場合には、基板Ｗは搬送ユニット１２により、再度裏面洗浄部１６に搬送される。一方、パーティクル検査部１７により測定された洗浄後の基板Ｗの裏面におけるパーティクルの分布状態のデータは、その基板Ｗを洗浄した裏面洗浄部１６における制御部１５０に転送される。裏面洗浄部１６の制御部１５０は、そのデータに基づいて、裏面洗浄部１６における基板Ｗの洗浄条件を変更する（ステップＳ４）。そして、基板Ｗの裏面は変更後の洗浄条件により洗浄される。
【０１０１】
より具体的には、図１１〜図１３に示す裏面洗浄部１６においては、スピンチャック１１１の回転速度、洗浄ブラシ１１５の回転速度、および洗浄ブラシ１１５の押圧力が制御部１５０の制御により調整される。また、図１４に示す裏面洗浄部１６においては、スピンチャック１１１の回転速度、洗浄液供給ノズル２０１から供給される洗浄液の圧力や吐出量および吐出高さＨが制御部１５０の制御により調整される。また、図１５に示す裏面洗浄部１６においては、スピンチャック１１１の回転速度、洗浄液供給ノズル２５１から供給される洗浄液の圧力や吐出量、吐出高さＨおよび洗浄液に付与される超音波の周波数と出力が制御部１５０の制御により調整される。さらに、図１６〜図１７に示す裏面洗浄部１６においては、スピンチャック１１１の回転速度、洗浄液供給ノズル３０１に供給される気体としての圧縮空気の流量、洗浄液供給ノズル３０１に供給される液体としての純水の流量、および吐出高さＨが制御部１５０の制御により調整される。
【０１０２】
ステップＳ１〜ステップＳ３の動作は、ステップＳ２において検出されたパーティクルの分布状態に基づき、基板Ｗの裏面が清浄に洗浄されていると判断されるまで繰り返される。即ち、基板Ｗは、清浄に洗浄されるまで、裏面洗浄部１６において繰り返し洗浄される。
【０１０３】
そして、裏面洗浄部１６における基板Ｗの洗浄条件を変更した結果、基板Ｗの裏面を清浄に洗浄し得た場合には、続いて、基板Ｗの表面を洗浄する（ステップＳ５）。即ち、パーティクル検査部１７による検査の結果裏面が清浄に洗浄されていると判断された基板Ｗは、搬送ユニット１２によりパーティクル検査部１７から反転部１８に搬送され、基板Ｗの裏面が上方を向く状態からその表面が上方を向く状態に反転される。反転後の基板Ｗは、搬送ユニット１２により反転部１８から表面洗浄部１５に搬送され、その表面が洗浄される。
【０１０４】
次に、基板Ｗの表面におけるパーティクルの分布状態が検出される（ステップＳ６）。即ち、表面洗浄後の基板Ｗが、搬送ユニット１２によりパーティクル検査部１７に搬送され、洗浄後の基板Ｗの表面に付着したパーティクルの分布状態が検査される。
【０１０５】
そして、検出したパーティクルの分布状態に基づき、基板Ｗの表面が清浄に洗浄されているか否かが判断される（ステップＳ８）。
【０１０６】
基板Ｗの表面が清浄に洗浄されていない場合には、基板Ｗは搬送ユニット１２により、再度表面洗浄部１５に搬送される。一方、パーティクル検査部１７により測定された洗浄後の基板Ｗの表面におけるパーティクルの分布状態のデータは、その基板Ｗを洗浄した表面洗浄部１５における制御部１５０に転送される。表面洗浄部１５の制御部１５０は、そのデータに基づいて、裏面洗浄部１６の場合と同様に、表面洗浄部１５における基板Ｗの洗浄条件を変更する（ステップＳ７）。そして、基板Ｗの表面は変更後の洗浄条件により洗浄される。
【０１０７】
ステップＳ５〜ステップＳ８の動作は、ステップＳ６において検出されたパーティクルの分布状態に基づき、基板Ｗの表面が清浄に洗浄されていると判断されるまで繰り返される。即ち、基板Ｗは、清浄に洗浄されるまで、表面洗浄部１５において繰り返し洗浄される。
【０１０８】
そして、表面洗浄部１６における基板Ｗの洗浄条件を変更した結果、基板Ｗの表面を清浄に洗浄し得た場合には、基板Ｗは、搬送ユニット１２および搬送ユニット１３により、インデクサ部１０に載置された清浄なカセット１０内に収納される。
【０１０９】
上述した実施形態における基板Ｗの最初の裏面洗浄工程（ステップＳ１）および最初の表面洗浄工程（ステップＳ５）はこの発明に係る第１洗浄工程に、裏面パーティクル検査工程（ステップＳ２）および表面パーティクル検査工程（ステップＳ６）はこの発明に係るパーティクル検査工程に、各洗浄条件変更工程（ステップＳ４およびステップＳ７）はこの発明に係る洗浄条件変更工程に、また、基板Ｗの二回目以降の裏面洗浄工程（ステップＳ１）および表面洗浄工程（ステップＳ２）はこの発明に係る第２洗浄工程に、各々、相当する。
【０１１０】
なお、上述した実施形態携帯においては、基板Ｗの両面を洗浄する洗浄装置にこの発明を適用しているが、基板の表面のみを洗浄する装置にこの発明を適用するようにしてもよい。
【０１１１】
【発明の効果】
請求項１および請求項２に記載の発明によれば、洗浄部において洗浄した基板におけるパーティクルの分布状態を検出し、清浄に洗浄されていない基板に対して、パーティクルの分布状態に基づいて洗浄部による基板の洗浄条件を変更した後、再度洗浄を実行することから、基板におけるパーティクルの分布状態を速やかに検出して、基板を確実に洗浄することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係る基板洗浄装置の側面概要図である。
【図２】 この発明に係る基板洗浄装置の平面概要図である。
【図３】 搬送ユニット１２の要部を示す斜視図である。
【図４】 搬送ユニット１２の動作を説明するための縦断面図である。
【図５】 搬送ユニット１２の動作を説明するための縦断面図である。
【図６】 基板搬送アーム５ａ、５ｂの斜視図である。
【図７】 基板搬送アーム５ａの内部構造を示す側断面図である。
【図８】 基板搬送アーム５ａ、５ｂの動作を概念的に説明する説明図である。
【図９】 搬送ユニット１３の要部を示す斜視図である。
【図１０】 反転部１８の要部を示す斜視図である。
【図１１】 裏面洗浄部１６の概要を示す縦断面図である。
【図１２】 支持アーム１１７内に配設された押圧力調整機構１１８を洗浄ブラシ１１５の回転駆動機構とともに示す断面図である。
【図１３】 押圧力調整機構１１８を含む裏面洗浄部１６の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【図１４】 裏面洗浄部１６の概要を示す縦断面図である。
【図１５】 裏面洗浄部１６の概要を示す縦断面図である。
【図１６】 裏面洗浄部１６の概要を示す縦断面図である。
【図１７】 洗浄液供給ノズル３０１の内部構造を模式的に示す概要図である。
【図１８】 基板洗浄装置による基板Ｗの洗浄動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ カセット
１１ インデクサ部
１２ 搬送ユニット
１３ 搬送ユニット
１４ 搬送部
１５ 表面洗浄部
１６ 裏面洗浄部
１７ パーティクル検査部
１８ 反転部
１９ ケミカルキャビネット
７１ 支持台
７２ 支持ピン
７３ チャック
７４ 支持部材
１１１ スピンチャック
１１２ 飛散防止用カップ
１１５ 洗浄ブラシ
１１７ 支持アーム
１１８ 圧力調整機構
１５０ 制御部
２０１ 洗浄液供給ノズル
２１４ 高圧ユニット
２１６ 流量調整ユニット
２５１ 洗浄液供給ノズル
２６１ 発振体切替器
２６２ 増幅器
２６３ 発振器
３０１ 洗浄液供給ノズル
３０３ 圧縮空気供給部
３０７ 純水供給部
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板あるいは半導体製造装置用マスク基板等の基板を洗浄処理する基板洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような基板洗浄装置は、基板を洗浄ブラシにより洗浄する洗浄機構、基板に高圧の洗浄液を供給して洗浄する洗浄機構、基板に超音波振動が付与された洗浄液を供給して洗浄する洗浄機構、または、基板に液体と気体とが混合した霧状の洗浄液を供給する洗浄機構等の各種の洗浄機構を備える。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような洗浄機構を備えた基板洗浄装置においては、基板を洗浄するための洗浄ブラシや基板に洗浄液を供給するための洗浄液供給ノズルの経時変化に伴って、基板の表面に付着したパーティクルの洗浄効果も経時的に変化する。このため、基板を十分清浄に洗浄し得ない場合も生ずる。
【０００４】
このような問題に対応するため、洗浄処理後の基板を、基板に付着したパーティクル分布状態を検出するパーティクル検査装置に搬送し、このパーティクル検査装置により基板上のパーティクルの分布状態を検出するとともに、検出したパーティクルの分布状態に基づいて各種の洗浄機構による洗浄動作を、基板を清浄に洗浄しうるように調整することも考えられる。
【０００５】
しかしながら、この場合においては、洗浄処理後の基板を基板洗浄装置とは別置きのパーティクル検査装置に搬送した上でパーティクルの分布状態を検出する必要があることから、処理に時間を要するという問題がある。
【０００６】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、基板に対して速やかにパーティクルの分布状態の検出を行うことにより、基板を確実に洗浄することが可能な基板洗浄方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、複数枚の基板を収納したカセットを載置するインデクサ部と、基板の表面を洗浄する表面洗浄部と、基板の裏面を洗浄する裏面洗浄部と、基板に付着したパーティクル分布状態を検出するパーティクル検査部と、基板を反転する反転部と、基板を前記インデクサ部、前記表面洗浄部、前記裏面洗浄部、前記パーティクル検査部および前記反転部の間で搬送する搬送部とを備えた基板処理装置を使用して基板を処理する基板洗浄方法であって、前記搬送部は、基板を前記パーティクル検査部から、前記裏面洗浄部と前記インデクサ部との両方に搬送可能であり、前記カセットに収納された基板を前記裏面洗浄部に搬送して基板の裏面を洗浄し、前記裏面洗浄部において洗浄された基板を前記パーティクル検査部に搬送して基板の裏面のパーティクルの分布状態を検出し、前記パーティクル検査部で検出した基板の裏面のパーティクル分布状態に基づいて基板の裏面が清浄に洗浄されているか否かを判定し、基板の裏面が清浄に洗浄されていないと判定した場合には、前記パーティクル検査部により検出したパーティクルの分布状態に基づいて、前記裏面洗浄部による基板の洗浄条件を変更し、基板を前記パーティクル検査部から前記裏面洗浄部に搬送して、変更後の洗浄条件でその基板の裏面を洗浄を洗浄する動作を、基板の裏面が清浄に洗浄されていると判断されるまで繰り返す裏面洗浄工程と、基板を前記表面洗浄部に搬送して基板の表面を洗浄し、前記表面洗浄部において洗浄された基板を前記パーティクル検査部に搬送して基板の表面のパーティクルの分布状態を検出し、前記パーティクル検査部で検出した基板の表面のパーティクル分布状態に基づいて基板の表面が清浄に洗浄されているか否かを判定し、基板の表面が清浄に洗浄されていないと判定した場合には、前記パーティクル検査部により検出したパーティクルの分布状態に基づいて、前記表面洗浄部による基板の洗浄条件を変更し、基板を前記パーティクル検査部から前記表面洗浄部に搬送して、変更後の洗浄条件でその基板の表面を洗浄を洗浄する動作を、基板の表面が清浄に洗浄されていると判断されるまで繰り返す表面洗浄工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記洗浄部は、基板を洗浄ブラシにより洗浄する洗浄機構、基板に高圧の洗浄液を供給して洗浄する洗浄機構、基板に超音波振動が付与された洗浄液を供給して洗浄する洗浄機構、または、基板に液体と気体とが混合した霧状の洗浄液を供給する洗浄機構の少なくとも一つを備えている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明に係る基板洗浄装置の側面概要図であり、図２はその平面概要図である。
【００１０】
この基板洗浄装置は、複数枚の基板Ｗを収納したカセット１０から処理を行うべき基板Ｗを１枚ずつ搬出するとともに処理を終えた基板Ｗを再度カセット１０内に搬入するためのインデクサ部１１と、基板Ｗの表面を洗浄するための一対の表面洗浄部１５と、基板Ｗの裏面を洗浄するための一対の裏面洗浄部１６と、基板Ｗに付着したパーティクル分布状態を検出するための一対のパーティクル検査部１７と、基板Ｗがその表面が上方に向く状態とその裏面が上方を向く状態とをとり得るように基板Ｗを反転させる反転部１８と、基板Ｗをインデクサ部１１、表面洗浄部１５、裏面洗浄部１６、パーティクル検査部１７および反転部１８の間で搬送するための一対の搬送ユニット１２、１３からなる搬送部１４と、薬液タンクや配管等を収納するケミカルキャビネット１９とを備える。
【００１１】
なお、図２においては、説明の便宜上、一方の表面洗浄部１５および一方の裏面洗浄部１６の上方に配置されたパーティクル検査部１７を斜め方向にずらせて図示している。
【００１２】
インデクサ部１１の側方に配置された搬送ユニット１３は、インデクサ部１１上に載置されたカセット１０から処理を行うべき基板Ｗを取り出して基板洗浄装置の中央部に配設された搬送ユニット１２に搬送し、あるいは、処理が完了した基板Ｗを搬送ユニット１２から受け取って載置台に載置されたカセット１０内に収納するためのものである。一方、基板洗浄装置の中央部に配設された搬送ユニット１２は、表面洗浄部１５、裏面洗浄部１６、パーティクル検査部１７および反転部１８にアクセスして、これらとの間で基板Ｗの受け渡しをするためのものである。
【００１３】
次に、搬送ユニット１２の構成について説明する。図３はこの搬送ユニット１２の要部を示す斜視図である。
【００１４】
この搬送ユニット１２は、基板Ｗを保持して搬送するための上下一対の基板搬送アーム５ａ、５ｂと、これらの基板搬送アーム５ａ、５ｂを互いに独立して水平方向（Ｘ方向）に移動させるための水平移動機構と、これらの基板搬送アーム５ａ、５ｂを同期して鉛直方向（Ｚ方向）に移動させるための伸縮昇降機構と、これらの基板搬送アーム５ａ、５ｂを鉛直軸まわり（θ方向）に同期して回転させるための回転駆動機構とを備える。
【００１５】
上述した伸縮昇降機構は、カバー２４をカバー２３内に、カバー２３をカバー２２内に、カバー２２をカバー２１内に、各々収納可能なテレスコピック型の多段入れ子構造を有する。基板搬送アーム５ａ、５ｂを下降させる際には、カバー２４をカバー２３内に、カバー２３をカバー２２内に、カバー２２をカバー２１内に、各々収納する。また、基板搬送アーム５ａ、５ｂを上昇させる際には、カバー２４をカバー２３内から、カバー２３をカバー２２内から、カバー２２をカバー２１内から、各々引き出すようにする。
【００１６】
また、上述した回転駆動機構は、テレスコピック型の伸縮昇降機構を基台２５に対してθ方向に回転させる構成を有する。なお、基台２５には、カバー２６が付設されている。
【００１７】
図４および図５は、搬送ユニット１２の動作を説明するための縦断面図である。なお、図４は伸縮昇降機構が伸長した状態を示しており、図５は伸縮昇降機構が収縮した状態を示している。
【００１８】
上述したカバー２２、２３、２４内には、各々プーリ２７、２８、２９が取り付けられており、これらのプーリ２７、２８、２９にはベルト３１、３２、３３が掛架されている。そして、ベルト３３の一端は、カバー２６内に設けられた固定部材３４の上部に固定されており、他端はカバー２３に連結する昇降部材３７の下部に固定されている。同様に、ベルト３２の一端は、カバー２４に連結する昇降部材３８の上部に固定されており、他端はカバー２２に連結する昇降部材３６の下部に固定されている。さらに、ベルト３１の一端は、カバー２３に連結する昇降部材３７の上部に固定されており、他端はカバー２１に連結する昇降部材３５の下部に固定されている。
【００１９】
また、昇降部材３８は、固定部材３４を支持する回転テーブル４１と、回転テーブル４１上に配設されたモータ４２の駆動により回転するボールネジ４４を介して接続されている。
【００２０】
このような構成を有する伸縮昇降機構において、基板搬送アーム５ａ、５ｂを上昇させる場合においては、モータ４２の駆動により回転テーブル４１に対して昇降部材３８を上昇させる。昇降部材３８が上昇すると、昇降部材３８に取り付けられたプーリ２９も上昇する。ここで、ベルト３３の一端は固定部材３４に固定されていることから、プーリ２９が上昇すると、ベルト３３に引き上げられるようにして昇降部材３７が上昇する。昇降部材３７が上昇すると、昇降部材３７に取り付けられたプーリ２８が上昇し、ベルト３２に引き上げられるようにして昇降部材３６が上昇する。同様に、昇降部材３６が上昇すると、昇降部材３６に取り付けられたプーリ２７が上昇し、ベルト３１に引き上げられるようにして昇降部材３５が上昇する。
【００２１】
一方、基板搬送アーム５ａ、５ｂを下降させる場合においては、モータ４２の駆動により回転テーブル４１に対して昇降部材３８を下降させる。これにより、上述した動作と逆の動作により、各昇降部材３１、３２、３３が連動して下降する。
【００２２】
従って、モータ４２の駆動により、基板搬送アーム５ａ、５ｂを同期して鉛直方向に移動させることが可能となる。
【００２３】
上述した固定部材３４を支持する回転テーブル４１は、基台２５に対してθ方向に回転自在となっている。そして、固定部材３４と基台２５との間には、モータ４３を有する回転駆動機構が配設されている。このため、モータ４３の駆動により固定部材３４を回転テーブル４１とともに基台２５に対して回転させることで、基板搬送アーム５ａ、５ｂを鉛直軸まわりに同期して回転させることが可能となる。
【００２４】
次に、上述した基板搬送アーム５ａ、５ｂ、および、これらの基板搬送アーム５ａ、５ｂを互いに独立して水平方向に移動させるための水平移動機構の構成について説明する。図６は基板搬送アーム５ａ、５ｂの斜視図である。
【００２５】
これらの基板搬送アーム５ａ、５ｂは、各々、基台５０上方において、基板Ｗを保持するための基板保持部５１と、第１連結部材５２と、第２連結部材５３とを備え、この第１、第２連結部材５２、５３が屈伸動作を行うことにより、基板保持部５１を水平方向であるＸ方向に直進させる構成を有する。
【００２６】
図７は、基板搬送アーム５ａの内部構造を示す側断面図である。なお、基板搬送アーム５ｂも、この基板搬送アーム５ａと同様の構造を有する。
【００２７】
この基板搬送アーム５ａは、基板Ｗを保持するための先端側に設けられた基板保持部５１と、この基板保持部５１を水平面内で回動自在に支持する第１連結部材５２と、この第１連結部材５２を水平面内で回動自在に支持する第２連結部材５３と、この第２連結部材５３を水平面内で回動させるモータ５４を有する水平移動機構とを備える。
【００２８】
基板保持部５１の基端部には軸５５が配設されており、この軸５５にはプーリ６１が固定されている。また、第１連結部材５２の基端部には軸５６が配設されており、この軸５６には２個のプーリ６２、６３が固定されている。さらに、第２連結部材５３の基端部にはモータ５４と連結する軸５７が配設されており、この軸５７にはプーリ６４が回転自在に装着されている。また、プーリ６１とプーリ６２との間には同期ベルト５８が、プーリ６３とプーリ６４との間には同期ベルト５９が、各々掛架されている。
【００２９】
ここで、プーリ６１の径とプーリ６２の径とは２対１に設定され、プーリ６３の径とプーリ６４の径とは１対２に設定されている。また、軸５５から軸５６までの距離と軸５６から軸５７までの距離とは、いずれもＲに設定されている。
【００３０】
図８は、上述した構成を有する基板搬送アーム５ａ、５ｂの動作を概念的に説明する説明図である。
【００３１】
モータ５４の駆動により軸５７を介して第２連結部材５３を角度αだけ反時計回りの方向に回動させる。これにより、第２連結部材５３の先端部に位置する軸５６は、同期ベルト５９およびプーリ６３を介して駆動を受け、軸５７の回転角度の２倍の角度β＝２αだけ時計回りの方向に回転する。これによって、第１連結部材５２の先端部に位置する軸５５は、図８に示すＸ方向に直進する。
【００３２】
このとき、軸５５は、プーリ６１、６２および同期ベルト５８により回転角を制御されている。ここで、第１連結部材５２を基準とすると、軸５５は軸５６の１／２の角度γ＝αだけ反時計回りの方向に回転することになるが、第１連結部材５２自体も回転していることから、基板保持部５１は基台５０に対して同一姿勢を維持した状態でＸ方向に直進することになる。
【００３３】
以上のように、搬送ユニット１２は、基板Ｗを保持して搬送するための上下一対の基板搬送アーム５ａ、５ｂと、これらの基板搬送アーム５ａ、５ｂを互いに独立して水平方向に移動させるための水平移動機構と、これらの基板搬送アーム５ａ、５ｂを同期して鉛直方向に移動させるための伸縮昇降機構と、これらの基板搬送アーム５ａ、５ｂを鉛直軸まわりに同期して回転させるための回転駆動機構とを備え、基板保持部５１に保持した基板Ｗを任意の基板処理ユニットに搬送することが可能な構成となっている。
【００３４】
次に、搬送ユニット１３の構成について説明する。図９は搬送ユニット１３の要部を示す斜視図である。
【００３５】
この搬送ユニット１３は、上述した搬送ユニット１２における上下一対の基板搬送アーム５ａ、５ｂの代わりに、単一の基板搬送アーム５ｃを備える点のみが上述した搬送ユニット１２と異なる。この搬送ユニット１３は、図示しないモータの駆動により回転するボールネジ２０の作用により、インデクサ部１１に沿って配設された一対のガイド部材３０に沿って往復移動可能となっている。
【００３６】
次に、上述した反転部１８の構成について説明する。図１０は反転部１８の要部を示す斜視図である。
【００３７】
この反転部１８は、基板Ｗがその表面が上方に向く状態とその裏面が上方を向く状態とをとり得るように、基板Ｗを水平軸の回りに回転させ、その表裏反転を行うためのものである。この反転部１８は、図示しない昇降手段により上下移動する支持台７１を有する。この支持台７１上には、基板Ｗの端縁部のみと当接する複数の基板支持ピン７２が配設されている。また、支持台７１の上方には、複数の基板支持ピン７２により保持された基板Ｗを、端縁部のみと当接する状態で挟持する一対のチャック７３が配設されている。一対のチャック７３は、水平軸を中心に回転する支持部材７４により支持されている。
【００３８】
この反転部１８により基板Ｗを反転する場合には、基板Ｗを搬送ユニット１２により支持台７１の基板支持ピン７２上に載置する。そして、基板支持ピン７２上に支持された基板Ｗの両端縁部を一対のチャック７３により挟持するとともに、支持台７１を下降させる。支持台７１が十分に下降すれば、支持部材７４を一対のチャック７３とともに水平軸を中心に１８０°回転させる。これにより、基板Ｗも１８０°回転し、その表裏反転が行われる。基板Ｗの表裏反転が完了すれば、支持台７１を上昇させて基板Ｗを基板支持ピン７２上に載置するとともに、一対のチャック７３による挟持を開放する。
【００３９】
次に、上述した基板Ｗの表面を洗浄するための一対の表面洗浄部１５と、基板Ｗの裏面を洗浄するための一対の裏面洗浄部１６の構成について説明する。
【００４０】
なお、表面洗浄部１５と裏面洗浄部１６とは、基板Ｗを支持するスピンチャックの形状のみが異なる。すなわち、表面洗浄部１５においては、基板Ｗの表面を上方に向けた状態で洗浄を行うことから、基板Ｗの裏面の中央部を支持するスピンチャックが使用される。一方、裏面洗浄部１６においては、基板Ｗの裏面を上方に向けた状態で洗浄を行うことから、基板Ｗの表面の端縁部分のみを支持するスピンチャックが使用される。これらの点を除き、表面洗浄部１５と裏面洗浄部１６とは同一の構成を有することから、以下の説明においては裏面洗浄部１６の構成のみを説明し、表面洗浄部１５の説明を省略する。
【００４１】
また、表面洗浄部１５と裏面洗浄部１６には、基板Ｗを洗浄ブラシにより洗浄する洗浄機構、基板Ｗに高圧の洗浄液を供給して洗浄する洗浄機構、基板Ｗに超音波振動が付与された洗浄液を供給して洗浄する洗浄機構、または、基板Ｗに液体と気体とが混合した霧状の洗浄液を供給する洗浄機構等の各種の洗浄機構が使用される。以下の説明においては、これらの洗浄機構の構成を順に説明する。なお、表面洗浄部１５と裏面洗浄部１６にこれらの洗浄機構のうちの単一のものを配設するようにしてもよく、また、表面洗浄部１５と裏面洗浄部１６にこれらの洗浄機構のうちの複数のものを配設するようにしてもよい。
【００４２】
最初に、裏面洗浄部１６として、基板Ｗを洗浄ブラシにより洗浄する洗浄機構を備えたものを採用した場合の実施形態について説明する。図１１はこのような裏面洗浄部１６の概要を示す縦断面図である。
【００４３】
この裏面洗浄部１６は、基板を回転可能に支持するスピンチャック１１１と、このスピンチャック１１１に支持された基板Ｗの周囲に昇降可能に配設された洗浄液の飛散防止用カップ１１２と、スピンチャック１１１に支持された基板Ｗに洗浄液を供給する図示しない洗浄液供給ノズルと、洗浄液供給ノズルより洗浄液が供給された基板Ｗを洗浄する洗浄ブラシ１１５と、この洗浄ブラシ１１５をスピンチャック１１１に支持された基板Ｗの裏面に沿って移動させる移動機構１１６と、スピンチャック１１１に支持された基板Ｗに対する洗浄ブラシ１１５の押圧力を調整する支持アーム１１７内に内蔵された圧力調整機構１１８とを備える。
【００４４】
スピンチャック１１１は、モータ１２１の駆動により鉛直方向を向く軸を中心に回転する構成となっている。このスピンチャック１１１は、基台１２０上に複数の支持ピン１２２を備える。基板Ｗは、スピンチャック１１１における複数の支持ピン１２２により支持される。
【００４５】
洗浄ブラシ１１５は、アングル形状の支持アーム１１７の先端部に、鉛直方向の軸芯Ｐ２を中心に回転可能に支持されている。この洗浄ブラシ１１５のブラシ部分は、ナイロンブラシやモヘアブラシ、スポンジ製、フェルト製、プラスチック製のものが使用される。また、支持アーム１１７は、飛散防止用カップ１１２の外側における鉛直方向を向く軸Ｐ１を中心に回動可能に構成されている。
【００４６】
支持アーム１１７の基端部は、支軸１３７の上端に一体回転可能に連結されている。支持アーム１１７の前記軸芯Ｐ１周りの回動は、移動機構１１６における正逆回転可能なモータ１３８の駆動によって支軸１３７を介して実現されている。これにより、洗浄ブラシ１１５を飛散防止用カップ１１２の側方の待機位置と、スピンチャック１１１に保持された基板Ｗ上との間で水平移動できるとともに、基板Ｗの洗浄時は、洗浄ブラシ１１５を基板Ｗ上に形成される洗浄液の液膜に沿わせて水平移動できるようになっている。
【００４７】
移動機構１１６には、洗浄ブラシ１１５の位置監視機構１３９が備えられている。この位置監視機構１３９は、例えば、ロータリエンコーダなどにより、軸芯Ｐ１周りの回転に伴う支持アーム１１７の絶対角度θを監視する。この支持アーム１１７の絶対角度θと、基板Ｗ上における洗浄ブラシ１１５の位置とは相互に対応するので、支持アーム１１７の絶対角度θを監視することで、基板Ｗを洗浄中の洗浄ブラシ１１５の位置を監視することができる。
【００４８】
次に、スピンチャック１１に支持された基板Ｗに対する洗浄ブラシ１１５の押圧力を変化させる圧力調整機構１１８の構成について説明する。図１２は、支持アーム１１７内に配設された押圧力調整機構１１８を洗浄ブラシ１１５の回転駆動機構とともに示す断面図である。
【００４９】
図１２に示すように、支持アーム１１７内には、ベアリング１４０を介して回転体１４１が前記軸芯Ｐ２周りを回転可能に設けられている。この回転体１４１に一体回転可能に取り付けられたプーリー１４２とモータ１４３とがタイミングベルト１４４を介して連動連結されている。回転体１４１のプーリー１４２を挟む上下両側箇所それぞれに一対ずつのガイドローラ１４５が設けられている。これらのガイドローラ１４５が、その下端に洗浄ブラシ１１５を取り付けた洗浄ブラシ支持体１４６の途中箇所に形成したスプライン部１４６ａに作用するように構成され、回転体１４１と一体回転しながら洗浄ブラシ支持体１４６を昇降できるように構成されている。
【００５０】
洗浄ブラシ支持体１４６に一体回転可能にバネ座１４７が取り付けられ、そのバネ座１４７と、回転体１４１に取り付けられたバネ座１４８とにわたって圧縮コイルスプリング１４９が設けられ、洗浄ブラシ１１５および洗浄ブラシ支持体１４６の重量に釣り合って、洗浄ブラシ１１５を支持アーム１７に対して所定高さに維持させるように重量均衡機構１５０が構成されている。
【００５１】
洗浄ブラシ支持体１４６の上端に、ベアリング１５１を介して当接部材１５２が、相対回転のみ可能に取り付けられている。この当接部材１５２の上端には操作ロッド１５３が連結されている。操作ロッド１５３は、リニアアクチュエータ１５４を構成するコイル１５５内に貫通されている。
【００５２】
図１３は、押圧力調整機構１１８を含む裏面洗浄部１６の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【００５３】
この図に示すように、リニアアクチュエータ１５４と接続された電源装置１５６は電源１５７と可変抵抗器１５８とから構成されており、可変抵抗器１５８の抵抗値を調節することによりコイル１５５に流す電流を変え、リニアアクチュエータ１５４の電磁力を調節することにより、操作ロッド１５３を直線的に昇降してその高さ位置を調節できるように構成されている。これにより、洗浄ブラシ支持体１４６を介して洗浄ブラシ１１５を昇降することによりその高さ位置を調節し、洗浄ブラシ１１５の高さ位置に応じた押圧荷重（押圧力）で洗浄ブラシ１１５を基板Ｗに作用（押圧）させることができるようになっている。そして、基板Ｗの洗浄中に可変抵抗器１５８の抵抗値を変更することで、基板Ｗを洗浄中の基板Ｗに対する洗浄ブラシ１１５の洗浄圧を任意に変更することが可能となる。
【００５４】
電源装置１５６内の可変抵抗器１５８の抵抗値は、制御部１５０によって調節されるように構成されている。この制御部１５０は、位置監視機構１３９から監視情報が与えられるとともに、上述したモータ１２１、１３８、１４３や、洗浄液供給ノズルに洗浄液を供給する洗浄液供給部１６１の制御を実行する。また、制御部１５０には押圧荷重設定器１６０も接続されている。
【００５５】
基板Ｗの洗浄処理を行う際には、基板Ｗ上に形成された膜などの種類（アルミ膜、酸化膜、窒化膜、ポリシリコン膜、パターン膜、ベアシリコンなど）や、基板Ｗに付着している汚染物の性質、種類などに応じて、それに対応する洗浄時の押圧力（押圧荷重）を押圧荷重設定器１６０から設定する。この押圧力は、スピンチャック１１１に支持された基板Ｗにおける洗浄ブラシ１１５の位置に応じて設定される。
【００５６】
これにより、基板Ｗの洗浄時には、制御部１５０が電源装置１５６を制御してリニアアクチュエータ１５４の電磁力を調節し、操作ロッド１５３の高さ位置を調節することにより、洗浄ブラシ支持体１４６を介して洗浄ブラシ１１５を昇降してその高さ位置を調節し、スピンチャック１１１に支持された基板Ｗにおける洗浄ブラシ１１５の位置に応じて予め設定した押圧荷重（押圧力）で洗浄ブラシ１１５を基板Ｗに作用させ、その洗浄を行う。
【００５７】
以上のような構成を有する裏面洗浄部１１６により基板Ｗを洗浄する際には、モータ１２１の駆動によりスピンチャック１１１を回転させるとともに、図示を省略した洗浄液供給ノズルから基板Ｗに洗浄液を供給する。また、モータ１３８の駆動により洗浄アーム１１７を軸芯Ｐ１周りに回転させ、洗浄ブラシ１１５を待機位置から基板Ｗの回転中心上に水平移動させ、続いて、可変抵抗器１５８の抵抗値を調節して、予め設定された押圧力で基板Ｗに作用させる。
【００５８】
この状態において、モーター１４３の駆動により洗浄ブラシ１１５を軸芯Ｐ２周りに回転しつつ、電動モータ１３８を駆動して洗浄ブラシ１１５を基板Ｗ上に形成される洗浄液の液膜に沿わせて一定速度で水平移動させて基板Ｗの洗浄を行う。
【００５９】
このような洗浄動作を実行する際には、基板Ｗが最も清浄に洗浄されるように、スピンチャック１１１の回転速度、洗浄ブラシ１１５の回転速度、および洗浄ブラシ１１５の押圧力を制御部１５０の制御により調整する。
【００６０】
次に、裏面洗浄部１６として、基板Ｗに高圧の洗浄液を供給して洗浄する洗浄機構を備えたものを採用した場合の実施形態について説明する。図１４はこのような裏面洗浄部１６の概要を示す縦断面図である。
【００６１】
この裏面洗浄部１６は、基板を回転可能に支持するスピンチャック１１１と、このスピンチャック１１１に支持された基板Ｗの周囲に昇降可能に配設された洗浄液の飛散防止用カップ１１２と、スピンチャック１１１に支持された基板Ｗに高圧の洗浄液を供給する洗浄液供給ノズル２０１とを備える。
【００６２】
スピンチャック１１１は、モータ１２１の駆動により鉛直方向を向く軸を中心に回転する構成となっている。このスピンチャック１１１は、基台１２０上に複数の支持ピン１２２を備える。基板Ｗは、スピンチャック１１１における複数の支持ピン１２２により支持される。
【００６３】
洗浄液供給ノズル２０１は、支持アーム２０２の先端部に支持されている。また、支持アーム２０２の基端部は、軸２０３の上端に一体回転可能に連結されている。支持アーム２０１の軸２０３周りの回動は、正逆回転可能なモータ２０４の駆動によって支軸２０３を介して実現されている。これにより、洗浄液供給ノズル２０１を飛散防止用カップ１１２の側方の待機位置と、スピンチャック１１１に保持された基板Ｗ上との間で水平移動できるようになっている。
【００６４】
モータ２０４には、ロータリエンコーダ２０５が付設されている。このロータリエンコーダ２０５は、例えば、軸２０３周りの回転に伴う支持アーム２０２の絶対角度θを監視する。この支持アーム２０２の絶対角度θと、基板Ｗ上における洗浄液供給ノズル２０１の位置とは相互に対応するので、支持アーム２０２の絶対角度θを監視することで、基板Ｗを洗浄中の洗浄液供給ノズル２０１の位置を監視することができる。
【００６５】
上述したモータ２０４とロータリエンコーダ２０５は、昇降ベース２０６上に支持されている。この昇降ベース２０６は、鉛直方向を向くガイド軸２０７に摺動自在に嵌め付けられているとともに、ガイド軸２０７に並設されているボールネジ２０８に螺合されている。このボールネジ２０８は、昇降モータ２０９の回転軸に連動連結されている。なお、昇降モータ２０９の回転量は、ロータリエンコーダ２１１によって検出される。洗浄液供給ノズル２０１が基板Ｗの上方にあたる洗浄位置にある際に昇降モータ２１１を駆動すると、洗浄液供給ノズル２０１が昇降されて、基板Ｗ面からの洗浄液供給ノズル２０１の吐出孔の高さ（吐出高さＨ）が調節される。
【００６６】
洗浄液供給ノズル２０１に洗浄液を供給する配管２１２には、図示しない洗浄液供給源からの洗浄液の圧力を電空変換弁２１３からの圧力に応じて調節する高圧ユニット２１４と、複数の流路のそれぞれに配設されている電磁弁２１５の開閉動作によって洗浄液の流量を調節するための流量調節ユニット２１６と、流量調節ユニット２１６から供給される洗浄液の圧力を検出する圧力センサ２１７と、洗浄液の流量を検出する流量センサ２１８とを介して洗浄液が供給される。
【００６７】
電空変換弁２１３には、制御部１５０から電気信号が入力され、この電気信号に応じた圧力に空気圧が調整されるが、調整された圧力は電空変換弁２１３に配備された圧力センサによって検出されて制御部１５０にフィードバックされる。また、圧力センサ２１７と流量センサ２１８の検出信号も制御部１５０にフィードバックされ、その信号に応じて高圧ユニット２１４と流量調節ユニット２１６とが制御される。
【００６８】
以上のような構成を有する裏面洗浄部１１６により基板Ｗを洗浄する際には、モータ１２１の駆動によりスピンチャック１１１を回転させるとともに、洗浄液供給ノズル２０１から基板Ｗに洗浄液を供給する。また、モータ２０４の駆動により洗浄液供給ノズル２０１を軸２０３周りに回転させ、洗浄液供給ノズル２０１を水平移動させることにより、基板Ｗに高圧の洗浄液を供給して基板Ｗを洗浄する。
【００６９】
このような洗浄動作を実行する際には、基板Ｗが最も清浄に洗浄されるように、スピンチャック１１１の回転速度、洗浄液供給ノズル２０１から供給される洗浄液の圧力や吐出量および吐出高さＨを制御部１５０の制御により調整する。また、洗浄液供給ノズル２０１の基板Ｗ面に対する角度（吐出角度α）を変更するようにしてもよい。
【００７０】
次に、裏面洗浄部１６として、基板Ｗに超音波振動が付与された洗浄液を供給して洗浄する洗浄機構を備えたものを採用した場合の実施形態について説明する。図１５はこのような裏面洗浄部１６の概要を示す縦断面図である。
【００７１】
この裏面洗浄部１６は、基板を回転可能に支持するスピンチャック１１１と、このスピンチャック１１１に支持された基板Ｗの周囲に昇降可能に配設された洗浄液の飛散防止用カップ１１２と、スピンチャック１１１に支持された基板Ｗに高圧の洗浄液を供給する洗浄液供給ノズル２５１とを備える。
【００７２】
スピンチャック１１１は、モータ１２１の駆動により鉛直方向を向く軸を中心に回転する構成となっている。このスピンチャック１１１は、基台１２０上に複数の支持ピン１２２を備える。基板Ｗは、スピンチャック１１１における複数の支持ピン１２２により支持される。
【００７３】
洗浄液供給ノズル２５１は、支持アーム２０２の先端部に支持されている。また、支持アーム２０２の基端部は、軸２０３の上端に一体回転可能に連結されている。支持アーム２５１の軸２０３周りの回動は、正逆回転可能なモータ２０４の駆動によって支軸２０３を介して実現されている。これにより、洗浄液供給ノズル２５１を飛散防止用カップ１１２の側方の待機位置と、スピンチャック１１１に保持された基板Ｗ上との間で水平移動できるようになっている。
【００７４】
モータ２０４には、ロータリエンコーダ２０５が付設されている。このロータリエンコーダ２０５は、例えば、軸２０３周りの回転に伴う支持アーム２０２の絶対角度θを監視する。この支持アーム２０２の絶対角度θと、基板Ｗ上における洗浄液供給ノズル２５１の位置とは相互に対応するので、支持アーム２０２の絶対角度θを監視することで、基板Ｗを洗浄中の洗浄液供給ノズル２５１の位置を監視することができる。
【００７５】
上述したモータ２０４とロータリエンコーダ２０５は、昇降ベース２０６上に支持されている。この昇降ベース２０６は、鉛直方向を向くガイド軸２０７に摺動自在に嵌め付けられているとともに、ガイド軸２０７に並設されているボールネジ２０８に螺合されている。このボールネジ２０８は、昇降モータ２０９の回転軸に連動連結されている。なお、昇降モータ２０９の回転量は、ロータリエンコーダ２１１によって検出される。洗浄液供給ノズル２５１が基板Ｗの上方にあたる洗浄位置にある際に昇降モータ２１１を駆動すると、洗浄液供給ノズル２５１が昇降されて、基板Ｗ面からの洗浄液供給ノズル２５１の吐出孔の高さ（吐出高さＨ）が調節される。
【００７６】
洗浄液供給ノズル２５１に洗浄液を供給する配管２５２には、電空変換弁２５３からの圧力に応じて図示しない洗浄液供給源からの洗浄液の圧力を調節する圧力調節弁２５４と、流通する洗浄液の流量を制御部１５０の指示に応じて調節する流量調節弁２５５と、洗浄液の圧力を検出する圧力センサ２５６と、洗浄液の流量を検出する流量センサ２５７と、制御部１５０からの指示に応じて流路の開放／閉止を切り換えて洗浄液供給ノズル２５１からの洗浄液の吐出／停止を切り換える開閉弁２５８とを介して洗浄液供給源からの洗浄液が供給される。
【００７７】
電空変換弁２５３には、制御部１５０から電気信号が入力され、この電気信号に応じた圧力に空気圧が調整されるが、調整された圧力は圧力調節弁２５４に配備された圧力センサによって検出されて制御部１５０にフィードバックされる。また、圧力センサ２５６と流量センサ２５７の検出信号も制御部１５０にフィードバックされ、その信号に応じて電空変換弁２５３と流量調節弁２５５とが制御される。
【００７８】
洗浄液供給ノズル２５１内には、そこを通過する洗浄液に対して超音波振動を付与するための、互いに共振周波数が異なる複数の発振体が内蔵されている。これらの発振体は、発振体切替器２６１と接続されている。また、各発振体には、制御部１５０によって制御される発振器２６３と増幅器２６２を介して、所定周波数の高周波電圧が印加されるようになっている。このとき、複数の発振体の共振周波数は互いに異なることから、制御部１５０が周波数に合わせて発振体切替器２６１を切り換え、その周波数と同一の共振周波数を有する発振体にのみ高周波電圧が印加されるように制御する。
【００７９】
ここで、発振器２６３は、制御部１５０からの入力信号に応じた任意の周波数で発振するように構成されており、また増幅器２６２は発振器２６３からの高周波信号を制御部１５０からの入力信号に応じた振幅に増幅するように構成されている。つまり、制御部１５０からの指示に基づき、超音波の周波数と出力が調整可能に構成されている。
【００８０】
以上のような構成を有する裏面洗浄部１１６により基板Ｗを洗浄する際には、モータ１２１の駆動によりスピンチャック１１１を回転させるとともに、洗浄液供給ノズル２５１から基板Ｗに洗浄液を供給する。また、モータ２０４の駆動により洗浄液供給ノズル２５１を軸２０３周りに回転させ、洗浄液供給ノズル２５１を水平移動させることにより、基板Ｗに超音波振動が付与された洗浄液を供給して基板Ｗを洗浄する。
【００８１】
このような洗浄動作を実行する際には、基板Ｗが最も清浄に洗浄されるように、スピンチャック１１１の回転速度、洗浄液供給ノズル２５１から供給される洗浄液の圧力や吐出量、吐出高さＨおよび洗浄液に付与される超音波の周波数と出力を制御部１５０の制御により調整する。
【００８２】
次に、裏面洗浄部１６として、基板Ｗに液体と気体とが混合した霧状の洗浄液を供給する洗浄機構を備えたものを採用した場合の実施形態について説明する。図１６はこのような裏面洗浄部１６の概要を示す縦断面図である。
【００８３】
この裏面洗浄部１６は、基板を回転可能に支持するスピンチャック１１１と、このスピンチャック１１１に支持された基板Ｗの周囲に昇降可能に配設された洗浄液の飛散防止用カップ１１２と、スピンチャック１１１に支持された基板Ｗに液体と気体とが混合した霧状の洗浄液を供給する洗浄液供給ノズル３０１とを備える。
【００８４】
スピンチャック１１１は、モータ１２１の駆動により鉛直方向を向く軸を中心に回転する構成となっている。このスピンチャック１１１は、基台１２０上に複数の支持ピン１２２を備える。基板Ｗは、スピンチャック１１１における複数の支持ピン１２２により支持される。
【００８５】
洗浄液供給ノズル３０１は、支持アーム２０２の先端部に支持されている。また、支持アーム２０２の基端部は、軸２０３の上端に一体回転可能に連結されている。支持アーム３０１の軸２０３周りの回動は、正逆回転可能なモータ２０４の駆動によって支軸２０３を介して実現されている。これにより、洗浄液供給ノズル３０１を飛散防止用カップ１１２の側方の待機位置と、スピンチャック１１１に保持された基板Ｗ上との間で水平移動できるようになっている。
【００８６】
モータ２０４には、ロータリエンコーダ２０５が付設されている。このロータリエンコーダ２０５は、例えば、軸２０３周りの回転に伴う支持アーム２０２の絶対角度θを監視する。この支持アーム２０２の絶対角度θと、基板Ｗ上における洗浄液供給ノズル３０１の位置とは相互に対応するので、支持アーム２０２の絶対角度θを監視することで、基板Ｗを洗浄中の洗浄液供給ノズル３０１の位置を監視することができる。
【００８７】
上述したモータ２０４とロータリエンコーダ２０５は、昇降ベース２０６上に支持されている。この昇降ベース２０６は、鉛直方向を向くガイド軸２０７に摺動自在に嵌め付けられているとともに、ガイド軸２０７に並設されているボールネジ２０８に螺合されている。このボールネジ２０８は、昇降モータ２０９の回転軸に連動連結されている。なお、昇降モータ２０９の回転量は、ロータリエンコーダ２１１によって検出される。洗浄液供給ノズル３０１が基板Ｗの上方にあたる洗浄位置にある際に昇降モータ２１１を駆動すると、洗浄液供給ノズル３０１が昇降されて、基板Ｗ面からの洗浄液供給ノズル３０１の吐出孔の高さ（吐出高さＨ）が調節される。
【００８８】
洗浄液供給ノズル３０１は、気体としての圧縮空気を導入する配管３０２と、液体としての純水を供給する配管３１１とが連通接続された二流体ノズルを構成する。
【００８９】
配管３０２は、圧縮空気供給部３０３に接続されている。また、この配管３０２には、そこを流通する空気の圧力を制御部１５０から入力された制御信号に対応する圧力に調整する電空レギュレータ３０４と、そこを流通する空気の圧力を検出する圧力センサ３０５と、そこを流通する空気の流量を検出する流量センサ３０６とが配設されている。
【００９０】
また、配管３１１は、純水供給部３０７に接続されている。また、この配管３１１には、そこを流通する純水の圧力を制御部１５０から入力された制御信号に対応する圧力に調整する電空レギュレータ３０８と、そこを流通する純水の圧力を検出する圧力センサ３０９と、そこを流通する純水の流量を検出する流量センサ３１０とが配設されている。なお、純水の代わりに超純水や薬液等を使用してもよい。
【００９１】
図１７は、上述した洗浄液供給ノズル３０１の内部構造を模式的に示す概要図である。
【００９２】
この洗浄液供給ノズル３０１は、圧縮空気を導入する配管３０２に接続された気体吐出部３１２と、純水を供給する配管３１１に接続された液体吐出部３１３とを備える。液体吐出部３１３の先端部は、気体吐出部３１２の下方における気体吐出部３１２から吐出される空気流の内部に配置されている。このため、液体吐出部３１３から吐出された純水は、純水吐出部３１３直下の位置３１４において、その周囲の空気の噴流により速やかに液滴化される。そして、この液滴化した純水と空気とにより構成される霧状の洗浄液を、基板Ｗに供給して基板Ｗを洗浄する。
【００９３】
このような洗浄動作を実行する際には、基板Ｗが最も清浄に洗浄されるように、スピンチャック１１１の回転速度、洗浄液供給ノズル３０１に供給される気体としての圧縮空気の流量、洗浄液供給ノズル３０１に供給される液体としての純水の流量、および吐出高さＨを制御部１５０の制御により調整する。
【００９４】
以上のように、裏面洗浄部１６として、基板Ｗを洗浄ブラシにより洗浄する洗浄機構、基板Ｗに高圧の洗浄液を供給して洗浄する洗浄機構、基板Ｗに超音波振動が付与された洗浄液を供給して洗浄する洗浄機構、または、基板Ｗに液体と気体とが混合した霧状の洗浄液を供給する洗浄機構のいずれの洗浄機構を備えたものを使用した場合においても、その洗浄動作を基板Ｗが最も清浄に洗浄し得るように制御することが可能となる。これは、そのスピンチャックの形状のみが異なる表面洗浄装置１５においても同様である。
【００９５】
次に、上述した基板洗浄装置による基板Ｗの洗浄動作について説明する。図１８は基板洗浄装置による基板Ｗの洗浄動作を示すフローチャートである。
【００９６】
なお、この基板処理装置においては、カセット１０に収納された基板Ｗを洗浄した後、その基板Ｗのパーティクルの分布状態を検出して基板Ｗが清浄に洗浄されているか否かを判定し、基板Ｗが清浄に洗浄されていない場合には、パーティクルの分布状態に応じて洗浄部による洗浄条件を変更した後、基板が清浄に洗浄されるまで変更後の洗浄条件で基板Ｗを洗浄するという動作を基板Ｗの裏面および表面に対して実行することにより、基板Ｗの両面を良好に洗浄するようにしている。
【００９７】
この基板洗浄装置により基板Ｗを洗浄する際には、最初に、基板Ｗの裏面が洗浄される（ステップＳ１）。インデクサ部１１に載置されたカセット１０内の基板Ｗが搬送ユニット１３により取り出され、搬送ユニット１２に受け渡される。そして、カセット１０内の基板Ｗの表面が上方を向いている場合には、この基板Ｗは最初に反転部１８に搬送され、基板Ｗの表面が上方を向く状態からその裏面が上方を向く状態に反転された後、裏面洗浄部１６に搬送され、その裏面が洗浄される。一方、カセット１０内の基板Ｗの裏面が上方を向いている場合には、この基板Ｗは、最初に裏面洗浄部１６に搬送され、その裏面が洗浄される。
【００９８】
次に、基板Ｗの裏面におけるパーティクルの分布状態が検出される（ステップＳ２）。即ち、裏面洗浄後の基板Ｗが、搬送ユニット１２によりパーティクル検査部１７に搬送され、洗浄後の基板Ｗの裏面に付着したパーティクルの分布状態が検査される。
【００９９】
そして、検出したパーティクルの分布状態に基づき、基板Ｗの裏面が清浄に洗浄されているか否かが判断される（ステップＳ３）。
【０１００】
基板Ｗの裏面が清浄に洗浄されていない場合には、基板Ｗは搬送ユニット１２により、再度裏面洗浄部１６に搬送される。一方、パーティクル検査部１７により測定された洗浄後の基板Ｗの裏面におけるパーティクルの分布状態のデータは、その基板Ｗを洗浄した裏面洗浄部１６における制御部１５０に転送される。裏面洗浄部１６の制御部１５０は、そのデータに基づいて、裏面洗浄部１６における基板Ｗの洗浄条件を変更する（ステップＳ４）。そして、基板Ｗの裏面は変更後の洗浄条件により洗浄される。
【０１０１】
より具体的には、図１１〜図１３に示す裏面洗浄部１６においては、スピンチャック１１１の回転速度、洗浄ブラシ１１５の回転速度、および洗浄ブラシ１１５の押圧力が制御部１５０の制御により調整される。また、図１４に示す裏面洗浄部１６においては、スピンチャック１１１の回転速度、洗浄液供給ノズル２０１から供給される洗浄液の圧力や吐出量および吐出高さＨが制御部１５０の制御により調整される。また、図１５に示す裏面洗浄部１６においては、スピンチャック１１１の回転速度、洗浄液供給ノズル２５１から供給される洗浄液の圧力や吐出量、吐出高さＨおよび洗浄液に付与される超音波の周波数と出力が制御部１５０の制御により調整される。さらに、図１６〜図１７に示す裏面洗浄部１６においては、スピンチャック１１１の回転速度、洗浄液供給ノズル３０１に供給される気体としての圧縮空気の流量、洗浄液供給ノズル３０１に供給される液体としての純水の流量、および吐出高さＨが制御部１５０の制御により調整される。
【０１０２】
ステップＳ１〜ステップＳ３の動作は、ステップＳ２において検出されたパーティクルの分布状態に基づき、基板Ｗの裏面が清浄に洗浄されていると判断されるまで繰り返される。即ち、基板Ｗは、清浄に洗浄されるまで、裏面洗浄部１６において繰り返し洗浄される。
【０１０３】
そして、裏面洗浄部１６における基板Ｗの洗浄条件を変更した結果、基板Ｗの裏面を清浄に洗浄し得た場合には、続いて、基板Ｗの表面を洗浄する（ステップＳ５）。即ち、パーティクル検査部１７による検査の結果裏面が清浄に洗浄されていると判断された基板Ｗは、搬送ユニット１２によりパーティクル検査部１７から反転部１８に搬送され、基板Ｗの裏面が上方を向く状態からその表面が上方を向く状態に反転される。反転後の基板Ｗは、搬送ユニット１２により反転部１８から表面洗浄部１５に搬送され、その表面が洗浄される。
【０１０４】
次に、基板Ｗの表面におけるパーティクルの分布状態が検出される（ステップＳ６）。即ち、表面洗浄後の基板Ｗが、搬送ユニット１２によりパーティクル検査部１７に搬送され、洗浄後の基板Ｗの表面に付着したパーティクルの分布状態が検査される。
【０１０５】
そして、検出したパーティクルの分布状態に基づき、基板Ｗの表面が清浄に洗浄されているか否かが判断される（ステップＳ８）。
【０１０６】
基板Ｗの表面が清浄に洗浄されていない場合には、基板Ｗは搬送ユニット１２により、再度表面洗浄部１５に搬送される。一方、パーティクル検査部１７により測定された洗浄後の基板Ｗの表面におけるパーティクルの分布状態のデータは、その基板Ｗを洗浄した表面洗浄部１５における制御部１５０に転送される。表面洗浄部１５の制御部１５０は、そのデータに基づいて、裏面洗浄部１６の場合と同様に、表面洗浄部１５における基板Ｗの洗浄条件を変更する（ステップＳ７）。そして、基板Ｗの表面は変更後の洗浄条件により洗浄される。
【０１０７】
ステップＳ５〜ステップＳ８の動作は、ステップＳ６において検出されたパーティクルの分布状態に基づき、基板Ｗの表面が清浄に洗浄されていると判断されるまで繰り返される。即ち、基板Ｗは、清浄に洗浄されるまで、表面洗浄部１５において繰り返し洗浄される。
【０１０８】
そして、表面洗浄部１６における基板Ｗの洗浄条件を変更した結果、基板Ｗの表面を清浄に洗浄し得た場合には、基板Ｗは、搬送ユニット１２および搬送ユニット１３により、インデクサ部１０に載置された清浄なカセット１０内に収納される。
【０１０９】
上述した実施形態における基板Ｗの最初の裏面洗浄工程（ステップＳ１）および最初の表面洗浄工程（ステップＳ５）はこの発明に係る第１洗浄工程に、裏面パーティクル検査工程（ステップＳ２）および表面パーティクル検査工程（ステップＳ６）はこの発明に係るパーティクル検査工程に、各洗浄条件変更工程（ステップＳ４およびステップＳ７）はこの発明に係る洗浄条件変更工程に、また、基板Ｗの二回目以降の裏面洗浄工程（ステップＳ１）および表面洗浄工程（ステップＳ２）はこの発明に係る第２洗浄工程に、各々、相当する。
【０１１０】
なお、上述した実施形態携帯においては、基板Ｗの両面を洗浄する洗浄装置にこの発明を適用しているが、基板の表面のみを洗浄する装置にこの発明を適用するようにしてもよい。
【０１１１】
【発明の効果】
請求項１および請求項２に記載の発明によれば、洗浄部において洗浄した基板におけるパーティクルの分布状態を検出し、清浄に洗浄されていない基板に対して、パーティクルの分布状態に基づいて洗浄部による基板の洗浄条件を変更した後、再度洗浄を実行することから、基板におけるパーティクルの分布状態を速やかに検出して、基板を確実に洗浄することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係る基板洗浄装置の側面概要図である。
【図２】 この発明に係る基板洗浄装置の平面概要図である。
【図３】 搬送ユニット１２の要部を示す斜視図である。
【図４】 搬送ユニット１２の動作を説明するための縦断面図である。
【図５】 搬送ユニット１２の動作を説明するための縦断面図である。
【図６】 基板搬送アーム５ａ、５ｂの斜視図である。
【図７】 基板搬送アーム５ａの内部構造を示す側断面図である。
【図８】 基板搬送アーム５ａ、５ｂの動作を概念的に説明する説明図である。
【図９】 搬送ユニット１３の要部を示す斜視図である。
【図１０】 反転部１８の要部を示す斜視図である。
【図１１】 裏面洗浄部１６の概要を示す縦断面図である。
【図１２】 支持アーム１１７内に配設された押圧力調整機構１１８を洗浄ブラシ１１５の回転駆動機構とともに示す断面図である。
【図１３】 押圧力調整機構１１８を含む裏面洗浄部１６の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【図１４】 裏面洗浄部１６の概要を示す縦断面図である。
【図１５】 裏面洗浄部１６の概要を示す縦断面図である。
【図１６】 裏面洗浄部１６の概要を示す縦断面図である。
【図１７】 洗浄液供給ノズル３０１の内部構造を模式的に示す概要図である。
【図１８】 基板洗浄装置による基板Ｗの洗浄動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ カセット
１１ インデクサ部
１２ 搬送ユニット
１３ 搬送ユニット
１４ 搬送部
１５ 表面洗浄部
１６ 裏面洗浄部
１７ パーティクル検査部
１８ 反転部
１９ ケミカルキャビネット
７１ 支持台
７２ 支持ピン
７３ チャック
７４ 支持部材
１１１ スピンチャック
１１２ 飛散防止用カップ
１１５ 洗浄ブラシ
１１７ 支持アーム
１１８ 圧力調整機構
１５０ 制御部
２０１ 洗浄液供給ノズル
２１４ 高圧ユニット
２１６ 流量調整ユニット
２５１ 洗浄液供給ノズル
２６１ 発振体切替器
２６２ 増幅器
２６３ 発振器
３０１ 洗浄液供給ノズル
３０３ 圧縮空気供給部
３０７ 純水供給部
Claims (2)
- 複数枚の基板を収納したカセットを載置するインデクサ部と、基板の表面を洗浄する表面洗浄部と、基板の裏面を洗浄する裏面洗浄部と、基板に付着したパーティクル分布状態を検出するパーティクル検査部と、基板を反転する反転部と、基板を前記インデクサ部、前記表面洗浄部、前記裏面洗浄部、前記パーティクル検査部および前記反転部の間で搬送する搬送部とを備えた基板処理装置を使用して基板を処理する基板洗浄方法であって、
前記搬送部は、基板を前記パーティクル検査部から、前記裏面洗浄部と前記インデクサ部との両方に搬送可能であり、
前記カセットに収納された基板を前記裏面洗浄部に搬送して基板の裏面を洗浄し、
前記裏面洗浄部において洗浄された基板を前記パーティクル検査部に搬送して基板の裏面のパーティクルの分布状態を検出し、
前記パーティクル検査部で検出した基板の裏面のパーティクル分布状態に基づいて基板の裏面が清浄に洗浄されているか否かを判定し、
基板の裏面が清浄に洗浄されていないと判定した場合には、前記パーティクル検査部により検出したパーティクルの分布状態に基づいて、前記裏面洗浄部による基板の洗浄条件を変更し、
基板を前記パーティクル検査部から前記裏面洗浄部に搬送して、変更後の洗浄条件でその基板の裏面を洗浄を洗浄する動作を、
基板の裏面が清浄に洗浄されていると判断されるまで繰り返す裏面洗浄工程と、
基板を前記表面洗浄部に搬送して基板の表面を洗浄し、
前記表面洗浄部において洗浄された基板を前記パーティクル検査部に搬送して基板の表面のパーティクルの分布状態を検出し、
前記パーティクル検査部で検出した基板の表面のパーティクル分布状態に基づいて基板の表面が清浄に洗浄されているか否かを判定し、
基板の表面が清浄に洗浄されていないと判定した場合には、前記パーティクル検査部により検出したパーティクルの分布状態に基づいて、前記表面洗浄部による基板の洗浄条件を変更し、
基板を前記パーティクル検査部から前記表面洗浄部に搬送して、変更後の洗浄条件でその基板の表面を洗浄を洗浄する動作を、
基板の表面が清浄に洗浄されていると判断されるまで繰り返す表面洗浄工程と、
を備えたことを特徴とする基板洗浄方法。 - 請求項１に記載の基板洗浄方法において、
前記洗浄部は、基板を洗浄ブラシにより洗浄する洗浄機構、基板に高圧の洗浄液を供給して洗浄する洗浄機構、基板に超音波振動が付与された洗浄液を供給して洗浄する洗浄機構、または、基板に液体と気体とが混合した霧状の洗浄液を供給する洗浄機構の少なくとも一つを備える基板洗浄方法。
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