JP4111299B2

JP4111299B2 - 基板洗浄具，基板洗浄装置及び基板洗浄方法

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Publication number: JP4111299B2
Application number: JP2000215710A
Authority: JP
Inventors: 圭蔵廣瀬; 賢治関口; 朋嗣井上; 高典宮崎; 欽也上野; 武彦折居
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1999-07-26
Filing date: 2000-07-17
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2020-07-17
Also published as: JP2001096238A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，基板の洗浄に用いられる基板洗浄具，基板洗浄装置及び基板洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造プロセスにおいては，半導体デバイスが形成される半導体ウェハ（以下「ウェハ」という）の表面の清浄度を高く維持する必要がある。このため，各々の製造プロセス，処理プロセスの前後や，成膜工程，研磨工程の後などに，基板洗浄装置を用いてウェハの表面を洗浄している。
【０００３】
かかる基板洗浄装置として，従来，例えば特許第２８７５２１３号が開示されている。この装置では，ウェハを回転させながら，ウェハの表面にブラシを押圧し，ウェハとブラシとを相対的に移動させることにより，ウェハの表面から粒子汚染物を除去している。
【０００４】
そして，前述の特許第２８７５２１３号の基板洗浄装置では，ブラシとして例えばセル構造の発砲ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）の表面に保護膜を被覆した構成になっている。またその他にも，従来の基板洗浄装置で用いられるブラシとして，例えば毛足の硬いナイロンブラシ等からなる硬質なブラシや，毛足の柔らかいモヘアブラシ等からなる軟質なブラシが，洗浄の種類に応じて，適宜使い分けられて使用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，特許第２８７５２１３号に開示された基板洗浄装置では，前記保護膜に粒子汚染物等のパーティクルが付着しやすく，そのパーティクルがウェハに転写されて，洗浄後のウェハにパーティクルが残存するおそれがあった。また，ナイロンブラシやモヘアブラシ等からなるブラシは，そのようなパーティクルの転写によるウェハの汚染の他に，特に硬質なブラシの場合は，摩擦やスクラッチ（ひっかき傷）によりウェハの表面に損傷を与えるおそれがあった。そしてこれら従来のブラシは，何れも洗浄回数を重ねるに従ってブラシの表面が削れることにより，偏りや「くせ」が生じてしまい，当初の接触圧力を維持し難くなり，洗浄不良を起こすおそれがあった。
【０００６】
従って本発明の目的は，パーティクルの付着が少なく，また摩擦やスクラッチによる損傷を与えることもなく，更に表面が削れることによる偏りや「くせ」も生じずに，当初の接触圧力を維持して基板を良好に洗浄できる基板洗浄具，このような基板洗浄具を用いる基板洗浄装置及び基板洗浄方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために，本発明は，基板を洗浄する洗浄具であって，洗浄液を基板に供給するための洗浄液供給路と，前記基板と対向する面に平面部を有する芯材であって，前記洗浄液供給路から洗浄液が供給される，前記洗浄液の液圧で変形を起こさない，微細な孔を多数有する樹脂からなる透水性の芯材とを備え，前記芯材に透水性の多孔質膜を固着して被覆させて押さえリングで剥がれるのを防止し，前記透水性の多孔質膜は，前記芯材の平面部及び外周面を被覆していることを特徴としている。
【０００８】
この基板洗浄具にあっては，洗浄液供給路を介して洗浄液を供給しながら，基板洗浄具を基板の表面に押圧し，基板と基板洗浄具を相対的に移動させることにより，洗浄を行う。洗浄液供給路を介して供給された洗浄液は，芯材及び多孔質膜に形成された微細な孔を通して基板に吐出され，基板洗浄具の表面からは常に洗浄液が吐出された状態となるので，基板洗浄具の表面（即ち多孔質膜の表面）にはパーティクルが付着する心配がない。このため，多孔質膜の内部にパーティクルが入り込む心配がなく，また基板の洗浄の際に，多孔質膜に付着したパーティクルが基板に転写され，基板が汚染されるといった問題も生じない。
【０００９】
しかも，吐出された洗浄液によって基板の表面に液膜を形成した状態で多孔質膜を基板に接触させるようにしているので，多孔質膜と基板との接触を滑らかにすることができる。特に，基板の表面に形成した液膜を挟んで多孔質膜を間接的に基板に接触させるようにすれば，多孔質膜と基板との接触をより滑らかにすることができる。このため，基板に対して損傷を与えることがない。また，芯材に多孔質膜を被覆させているので，洗浄液の供給圧などによって多孔質膜が変形する心配もなく，多孔質膜は常に所定の形状を保つことができる。また多孔質膜と基板との接触が滑らかであるので，洗浄回数を重ねても，摩耗などによって形状が崩れることがない。
【００１０】
前記芯材において基板と対向する面に平面部を形成し，該平面部に前記多孔質膜を被覆させることが好ましい。かかる構成によれば，芯材に形成された平面部を被覆している多孔質膜を，基板に対して面接触させることができる。このため，基板への接触面積を拡大させ，基板の特定箇所に過度の接触圧力がかかることを防止でき，スクラッチ（ひっかき傷）を無くして基板を損傷させずに良好な洗浄を行うことができる。
【００１１】
前記芯材は，微細な孔を多数有する樹脂である。かかる構成によれば，芯材に形成された微細な孔を通して洗浄液を通過させることができる。この場合，芯材の材質には，洗浄液を供給する際に水圧がかかっても変形を起こさずに所定の形状を留めておくことができ，また浄液中に材質成分が溶解せず，更に必要に応じて切削加工して形を自由かつ容易に変えられるように，樹脂を用いることが好ましい。樹脂の材質としては，例えばポリエチレン等が挙げられる。
【００１２】
前記芯材の外面に多孔質膜を固着し，芯材の外面から多孔質膜が容易に剥がれないように構成することが好ましい。この場合，固着の方法は，例えば接着剤（洗浄液中に接着剤成分が溶解しないもの）を用いて芯材の外面に多孔質膜を接着しても良いし，また例えば芯材の外面に多孔質膜を圧着しても良い。特に，前記固着が，熱溶着により行われることが好ましい。そうすれば，熱溶着によって芯材に多孔質膜をしっかりと固着することができるので，多孔質膜の膨張などを確実に防止することが可能となる。また芯材が複雑な形状であっても，熱溶着により多孔質膜を芯材の外面に沿って被覆させることができる。
【００１３】
前記透水性の多孔質膜は，親水性の樹脂にしても良い。また，前記透水性の多孔質膜は，撥水性の樹脂であっても良い。樹脂からなる多孔質膜は，その外面の摩擦係数が小さくでき，パーティクルが発生し難い。なお，洗浄液供給路内を通ってきた洗浄液中にパーティクルが混入されていることがあっても，前述したように多孔質膜の孔が微細であるために，このパーティクルが多孔質膜の外側に出て基板を汚染するようなことがない。そして，多孔質膜が親水性であれば，多孔質膜の微細な孔から洗浄液を通しやすくなる。多孔質膜が撥水性であれば，洗浄によって基板から剥がれたパーティクルを洗浄液と共にはじくことができ，多孔質膜にパーティクルが付着することをより確実に防止することができる。
【００１４】
基板を洗浄する装置であって，前記基板洗浄具と，前記基板洗浄具を押圧する押圧軸に対して推力を付与する駆動部とを備え，前記押圧軸の内部に前記洗浄液供給路を設けたことを特徴とする。
【００１５】
この基板洗浄装置によれば，駆動部によって押圧軸に対して推力を付与し，所定の接触圧力で基板洗浄具を基板に間接的又は直接的に接触させる。また，押圧軸の内部に洗浄液供給路を通し，芯材に洗浄液を供給する。
【００１６】
洗浄液供給路を通る洗浄液に超音波を発振してこの洗浄液を振動させる超音波発振機構を備えていてもよい。かかる構成によれば，洗浄液を超音波振動させた状態で基板の表面に供給するので，洗浄力を向上させることができる。
【００１７】
また，前記押圧軸に対して，前記基板洗浄具が着脱自在とする。かかる構成によれば，基板洗浄具の交換を簡単に行うことができる。
【００１８】
基板と対向する面に平面部を有し，洗浄液供給路から洗浄液が供給される，前記洗浄液の液圧で変形を起こさない，微細な孔を多数有する樹脂からなる透水性の芯材の平面部及び外周面に，透水性の多孔質膜を固着して被覆させ，更に，押さえリングで剥がれるのを防止してなる基板洗浄具において，芯材及び多孔質膜に洗浄液を透過させて，該基板洗浄具を面接触させて押圧しながら基板を洗浄する基板洗浄方法であって，前記基板に対して基板洗浄具を押圧させる前に，洗浄する際の基板洗浄具の所定の接触圧力を設定する工程と，前記基板に基板洗浄具を押圧させる工程と，前記所定の接触圧力になるように，基板洗浄具の押圧力を調整する工程とを有することを特徴とする。
【００１９】
この基板洗浄方法によれば，基板洗浄具の押圧力を事前に調整することによって，所定の接触圧力で基板を洗浄することができる。
【００２０】
前記基板に前記基板洗浄具を面接触させるようにしても良い。また，前記基板に液膜を介して基板洗浄具を押圧させるようにしても良い。また，前記基板を回転させながら洗浄するようにしても良い。
【００２１】
基板と対向する面に平面部を有し，洗浄液供給路から洗浄液が供給される，前記洗浄液の液圧で変形を起こさない，微細な孔を多数有する樹脂からなる透水性の芯材の平面部及び外周面に，透水性の多孔質膜を固着して被覆させ，更に，押さえリングで剥がれるのを防止してなる基板洗浄具において，芯材及び多孔質膜に洗浄液を透過させる工程と，ノズルから基板の表面に洗浄液を供給する工程と，前記基板洗浄具において，芯材及び多孔質膜に透過される洗浄液と，前記ノズルから供給される洗浄液で，基板の表面と基板洗浄具との間に液膜を形成した状態で基板を洗浄する工程とを有することを特徴とする，基板洗浄方法を提供する。
【００２２】
この基板洗浄方法によれば，基板洗浄具から送られる洗浄液に加えて，ノズルから別に洗浄液を供給する。これにより，基板の表面に十分な洗浄液を供給することが可能になり，基板の表面上に液膜を好適に形成することができる。
【００２３】
前記ノズルから吐出された洗浄液を基板の表面に供給しつつ，前記基板洗浄具から洗浄液を吐出した状態で，基板の表面に対して前記基板洗浄具を接近させ，液膜を形成することが好ましい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態を，基板の一例としてウェハの表裏面を洗浄するように構成された洗浄装置に基づいて説明する。図１は，本実施の形態にかかる基板（表面）洗浄装置７を組み込んだ洗浄装置１の斜視図である。洗浄装置１は，キャリアＣ単位でウェハＷを搬入し，ウェハＷを一枚ずつ洗浄，乾燥し，キャリア単位でウェハＷを搬出するように構成されている。
【００２５】
この洗浄装置１には，ウェハＷを収納したキャリアＣを４個分載置できる載置部２が設けられている。洗浄装置１の中央には，載置部２に載置されたキャリアＣから洗浄工程前のウェハＷを一枚ずつ取り出し，また，洗浄工程後のウェハＷをキャリアＣに収納する取出収納アーム３が配置されている。この取出収納アーム３の背部には，取出収納アーム３との間でウェハＷの授受を行う搬送機構である搬送アーム４が待機している。搬送アーム４は，洗浄装置１の中央に設けられた搬送路６に沿って移動可能に設けられている。搬送路６の両側には，各種の処理装置が配置されている。具体的には，搬送路６の一方の側方には，ウェハＷの表面を洗浄するための前記基板洗浄装置７と，ウェハＷの裏面を洗浄するための基板（裏面）洗浄装置８とが並んで配置されている。これら基板洗浄装置７，８では，ウェハＷを回転させてスピン乾燥させるように構成されている。また，搬送路６の他方の側方には，加熱装置９が４基積み重ねて設けられている。この加熱装置９は，ウェハＷを加熱して乾燥させるための手段である。この加熱装置９に隣接して２基のウェハ反転装置１０が積み重ねて設けられている。
【００２６】
ここで，基板洗浄装置７の構成について説明する。図２は，基板洗浄装置７の平面図であり，図３は，その縦断面図である。ケース２０のほぼ中央に，ウェハＷを水平に吸着保持した状態でモータ２１によって回転するスピンチャック２２と，このスピンチャック２２及びウェハＷを包囲しウェハＷの表面に供給した洗浄液等が周囲に飛び散ることを防止するカップ２３とを備えている。そして，ケース２０の一側近傍に，ウェハＷの表面に基板洗浄具としての洗浄ブラシ２４を接触させて洗浄するスクラブ洗浄機２５が配置されている。図２で示したスクラブ洗浄機２５は，ウェハＷから離れた位置で待機した状態を示している。また，ケース２０の前面側には，図示しないシャッタによって開閉自在な搬入出口７ａが設けられており，この搬入出口７ａを介して，搬送アーム４によりウェハＷが基板洗浄装置７に対して搬入出されるようになっている。なお，スピンチャック２２以外に，例えばウェハＷの周縁部を爪やリングを用いて保持するメカニカルチャックを用いて，ウェハＷを水平に保持するようにしても良い。
【００２７】
スクラブ洗浄機２５は，洗浄ブラシ２４をアーム部材２６の先端部に取り付けており，このアーム部材２６をシャフト２７の上端に水平姿勢で固定している。そして，シャフト２７は，駆動機構（図示せず）によって昇降及び回転自在な構成となっている。従って，アーム部材２６は，駆動機構の回転稼働によって，図２中のθ方向に旋回し，ウェハＷの上方を往復移動できるようになっている。
【００２８】
図４に示すように，アーム部材２６は，フレーム２６ａと，カバー２６ｂとを有している。アーム部材２６の先端部には，洗浄ブラシ２４を昇降させるエアベアリングシリンダ３０が，フレーム２６ａ上に固定されて配置されている。ここで，アーム部材２６の基端部及び中央部には，洗浄ブラシ２４を回転させるために従来であれば備えられているはずの，モータ及びモータの回転駆動を洗浄ブラシ２４に伝達する従動プーリ及びベルト等から成る複雑な伝達部品が設けられていない。このため，スクラブ洗浄機２５は，洗浄ブラシ２４をウェハＷに接触させる際には，洗浄ブラシ２４を回転させずに済んでいる。
【００２９】
エアベアリングシリンダ３０において，押圧軸としてのロッド３１をエアベアリングシリンダ３０の上方及び下方の両方に突出させている。一方，ロッド３１の下端部に，下部部材３２と，取付具３３とを介して洗浄ブラシ２４を取り付けている。従って，エアベアリングシリンダ３０の稼働に伴い，ロッド３１及び洗浄ブラシ２４とを一体となって上下方向（図４中の往復矢印Ａの方向）に昇降させるように構成している。なお，この下部部材３２に対して取付具３３が，ネジ構造によって着脱自在となっている。従って，古い洗浄ブラシ２４の製品寿命が尽きた際には，新しい洗浄ブラシ２４に簡単に交換することができる。また，種々の洗浄に合わせて，様々な洗浄ブラシをスクラブ洗浄機２５に簡単に取り付けることができる。
【００３０】
一方，図５に示すように，エアベアリングシリンダ３０の上面の左右両側にガイド部材３５ａ，３５ｂが配置されている。これらガイド部材３５ａ，ガイド部材３５ｂは，開口３６によって略凹形状に形成されている。ガイド部材３５ａの開口３６にはローラ３７ａが，ガイド部材３５ｂの開口３６にはローラ３７ｂがそれぞれ配置されている。そして，ローラ３７ａは水平支軸３８ａを介して，ローラ３７ｂは水平支軸（図示せず）を介して矩形板３９にそれぞれ回転自在に取り付けられている。この矩形板３９には，ロッド３１が貫通すると共に固着されている。従って，ロッド３１を上下動させる際には，ローラ３７ａ，３７ｂにより開口３６に案内されながら円滑に行うようになっている。
【００３１】
図６に示すように，エアベアリングシリンダ３０の内部には，気体が供給される給気室３０ａと，気体が供給されると共に気体が排気される給排気室３０ｂが形成されている。給排気室３０ｂは給気室３０ａよりも上側に位置し，給気室３０ａと給排気室３０ｂとはお互いに連通している。また，前記ロット３１は，この給気室３０ａ，給排気室３０ｂを貫通しており，ロッド３１にはリング状のストッパ４０が取り付けられている。このストッパ４０は，供給室３０ａ内に設置され，ロッド３１がエアベアリングシリンダ３０から抜け出すことを防止している。なお，ストッパ４０を給排気室３０ｂ内に設置できるようにロッド３１に取り付けてもよい。
【００３２】
エアベアリングシリンダ３０の給気室３０ａには，気体供給路４１が接続され，気体供給路４１の途中には，気体の供給圧を調整する電空レギュレータ４２が設けられている。この電空レギュレータ４２には制御部４３が接続され，制御部４３は，この電空レギュレータ４２に所定の電気信号を出力し，エアベアリングシリンダ３０内に流通する気体の供給圧を調整するようになっている。従って，ロッド３１の上下方向の推力は，気体供給路４１から供給される気体の供給圧によって自在に制御される構成になっている。
【００３３】
スクラブ洗浄中では，この気体供給路４１から供給される気体の供給圧によって，図示の如くストッパ４０を浮上させた状態にする。そして，ウェハＷの表面付近から洗浄ブラシ２４を離れさせない程度にロッド３１に上下方向の推力を付与し，洗浄ブラシ２４の自重とロッド３１によって洗浄ブラシ２４に働くの推力との和又は差が，所定の接触圧力，例えば６０ｇｆ以下の接触圧力になるように構成している。例えば，重量１００ｇｆの洗浄ブラシに上向きの推力を８０ｇｆ働かせれば，ウェハＷに対する洗浄ブラシの接触圧力は２０ｇｆとなり，また，重量５０ｇｆの洗浄ブラシに下向きの推力を１０ｇｆ働かせれば，ウェハＷに対する洗浄ブラシの接触圧力は６０ｇｆとなる。このように，エアベアリングシリンダ３０は，洗浄ブラシ２４を押圧するロッド３１に対して上下方向に推力を付与するように構成されている。
【００３４】
図７は，電空レギュレータ４２と制御部４３との関係を示す回路図であるが，制御部４３が電空レギュレータ４２に電気信号を出力する際の仕組みを述べると，まず，図２及び図３に示すように，ウェハＷから離れた位置で洗浄ブラシ２４の接触圧力を測定する測定センサ４４を設ける。この測定センサ４４は，例えばロードセルからなるものであり，荷重により生じる歪みを電気的抵抗値の変動分として検出するものである。そして，洗浄以外でスクラブ洗浄機２５が待機している時に，測定センサ４４に洗浄ブラシ２４を接触させて，その接触圧力を測定する。この測定結果に基づき，洗浄ブラシ２４の接触圧力が所定の値に達するための電気信号のデータを制御部４３に記憶させておく。そして，実際の洗浄の段階になれば，制御部４３が，この記憶したデータに基づいて所定の電気信号を電空レギュレータ４２に送信し，エアベアリングシリンダ３０に供給する気体の供給圧を調整し，ロッド３１の推力，洗浄ブラシ２４の接触圧力を制御するようになっている。こうして，洗浄ブラシ２４の接触圧力を円滑に制御できるようになっている。なお，この場合，洗浄中の洗浄ブラシ２４の接触圧力を正確に測定するために，図３に示すように，測定センサ４４の測定面４４ａの高さが，スピンチャック２２に保持されたウェハＷの表面の高さと等しいことが好ましい。また，洗浄ブラシ２４の接触圧力は，制御部４３が電空レギュレータ４２を制御することによって，１０ｇｆ，２０ｇｆ，３０ｇｆ，４０ｇｆ，５０ｇｆというように変更して調整することが可能である。
【００３５】
さらに，図６に示すように，エアベアリングシリンダ３０内部において，リング状で多孔質セラミックのエアベアリング４５，４６を上下２箇所に設け，これらエアベアリング４５，４６に気体を供給するエアベアリング用の気体供給路４７をエアベアリングシリンダ３０に接続する。気体供給路４７は途中で分流し，給気室３０ａ，給排気室３０ｂに気体を供給できるようになっている。そして，このエアベアリング用の気体供給路４７から気体を供給されたエアベアリング４５，４６は，ロッド３１を中空に浮上させた状態にし，摩擦のない状態を作り出す。そして，ロッド３１の昇降を安定して行えるように，その動作を支持するようになっている。従って，摺動抵抗が零に等しく，耐耗性に優れている。なお，エアベアリングシリンダ３０では，中で気体が溜まらないように気体排気路４８が給排気室３０ｂに接続されている。
【００３６】
また，気体供給路４１，４７に対しては，図６に示す如く別々の気体供給源から気体を送り込むようにしていたが，共通の気体供給源から気体供給路４１，４７に対してそれぞれ気体を送り込むようにしてもよい。なお，気体供給路４７からは給気室３０ａ，給排気室３０ｂに対して常時気体が供給されるようになっている。これに対し，気体供給路４１からは給気室３０ａに対して洗浄ブラシ２４を押圧するときにのみ気体が供給されるようになっている。
【００３７】
図４に示すように，エアベアリングシリンダ３０の上面には，ブラケット５０が設けられている。また，アーム部材２６の先端部には，ロッド３１の下方外周部及び下部部材３２を包囲すべく，上端がフレーム２６ｂに固定された保護カバー５１が配置されている。そして，ブラケット５０には発塵を排気する排気チューブ５２が，保護カバー５１には同様な排気チューブ５３がそれぞれ接続されている。これら排気チューブ５２，５３は合流部５４で，図示しない真空吸引装置に接続されている排気管路５５に合流している。仮にロッド３１を上下動させることにより発塵しても，排気チューブ５２，５３によってアーム部材２６外に排気される構成になっている。従って，洗浄中にウェハＷの表面にパーティクルが落下することがない。
【００３８】
図８は，ロッド３１，下部部材３２，取付具３３，洗浄ブラシ２４の断面説明図である。図８に示すように，例えば洗浄液として純水をウェハＷに供給するための純水供給路６０を，これらロッド３１，下部部材３２，取付具３３の内部を通し，洗浄ブラシ２４の内部に純水を供給するようになっている。この場合，前述したように洗浄ブラシ２４を回転させることがなく，ロッド３１，下部部材３２，取付具３３を上下動させるだけで済んでいるので，複雑なシール機構などを要さずに，簡単に純水供給路６０をロッド３１，下部部材３２，取付具３３の内部に設けることができる。
【００３９】
ここで，図９に示すように，純水供給路６０の先端部には，超音波発振機構６１が設けられており，この超音波発振機構６１の内部には，純水供給路６０を囲むリング状の超音波発振子６２が複数個設けられている。この場合，超音波発振機構６１は，図示しない電源制御部によりオン・オフできるように構成してもよいし，また超音波発振機構６１の超音波振動の強弱を調整できるように構成してよい。また，洗浄ブラシ２４の外部に超音波発振機構６１を設けてもよい。
【００４０】
図９及び図１０に示すように，洗浄ブラシ２４は，円柱状の本体６５と，この本体６５の下面に接続されたブラシ部６６とを有している。本体６５には，純水を通すための通路６７が形成されている。また，ブラシ部６６は，純水供給路６０から純水が供給される透水性の芯材６８と，芯材６８を被膜する樹脂シート６９と，樹脂シート６９が剥がれるのを防止する押さえリング７０とを有している。
【００４１】
芯材６８の材質には，純水を供給する際に水圧がかかっても変形を起こさずに所定の形状を留めておくことができ，また純水中に材質成分が溶解せず，更に必要に応じて切削加工して形を自由かつ容易に変えられるように，樹脂を用いることが好ましい。このような樹脂の材質としては，例えばポリエチレン等が挙げられる。図示の例では，芯材６８は円形筒状に形成されており，上面には開口部７１が形成され，ウェハＷと対向する面，即ち下面に平面部７２が形成されている。こうして，純水供給路６０から純水が供給されると，芯材６８は，変形や溶解することなく，樹脂シート６９に純水を透過させるようになっている。もちろん，洗浄液として薬液が用いられる場合においても，芯材の材質に同様のことが要求される。
【００４２】
また，芯材６８の外面に樹脂シート６９を固着し，芯材６８の外面から樹脂シート６９が容易に剥がれないように構成する。この固着は，熱溶着により行い，芯材６８の外面に樹脂シート６９を気密に固着している。その他，固着の方法が，接着剤（純水中に接着剤成分が溶解しないもの）を用いて芯材６８の外面に樹脂シート６９を接着しても良いし，また例えば芯材６８の外面に樹脂シート６９を圧着しても良い。
【００４３】
また，樹脂シート６９の材質には，その表面の摩擦係数が小さくして摩耗によりパーティクルを発生し難くすることができ，純水を吐出できるように微細な孔が多数形成された多孔質体の樹脂を用いる。このような樹脂としては例えばフッ素樹脂やポリオレフィン樹脂などが挙げられる。一例を挙げると例えば厚さが０．１ｍｍ〜数ｍｍ，孔の大きさが０．０１〜数百μｍ程度の例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオルエチレン）製のシート等が用いられる。こうして，樹脂シート６９は透水性の多孔質膜として機能し，磨り減り難く長期に渡って使用することができる。
【００４４】
その他，基板洗浄装置７には，スピンチャック２２を挟んでスクラブ洗浄機２５と対称位置に，図２中のθ‘方向に往復自在な純水供給ノズル８０が配置されている。純水供給ノズル８０のアーム部材８１の先端にはノズル８２が取り付けられ，このノズル８２によって純水が供給されるようになっている。
【００４５】
次に，以上のように構成された基板洗浄装置７を備えた洗浄装置１において行われるウェハＷの洗浄工程を説明する。まず，図示しない搬送ロボットが未だ洗浄されていないウェハＷを例えば２５枚ずつ収納したキャリアＣを載置部２に載置する。そして，この載置部２に載置されたキャリアＣから一枚ずつウェハＷが取り出され，取出搬入アーム３を介して搬送アーム４に受け渡される。そして，基板洗浄装置７及び基板洗浄装置８を用いて，ウェハＷを一枚ずつ洗浄し，ウェハＷの表裏面に付着している粒子汚染物等のパーティクルを除去する。所定の洗浄工程が終了したウェハＷは，搬送アーム４から取出収納アーム３に受け渡され，再びキャリアＣに収納される。
【００４６】
ここで，基板洗浄装置７での洗浄について説明する。スピンチャック２２によってウェハＷを回転させる。一方，図２の待機状態にあったスクラブ洗浄機２５において，アーム部材２６を旋回させ，洗浄ブラシ２４をウェハＷの上方，例えばウェハＷの中心付近にまで移動させる。次いで，純水供給路６０を介して純水を供給しながら，図１１に示すように，エアベアリングシリンダ３０の稼働によって洗浄ブラシ２４をウェハＷの表面に押圧し，ウェハＷと洗浄ブラシ２４を相対的に移動させることにより，洗浄を行う。例えばアーム部材２６をウェハＷの中心から周縁部まで往復回動させることにより，ウェハＷの表面を均一に洗浄する。純水供給路６０を介して供給された純水は，芯材６８及び樹脂シート６９に形成された微細な孔を通してウェハＷに吐出され，ウェハＷの表面には液膜８３が形成されることになる。必要であれば，純水供給ノズル８７もウェハＷの上方に移動させ，純水をウェハＷの表面に供給するようにしても良い。
【００４７】
一方，ウェハＷの表面に洗浄ブラシ２４を接触する際には，ウェハＷの表面に例えば６０ｇｆ以下の所定の接触圧力を加える。ここで，所定の接触圧力になるように，洗浄ブラシ２４の押圧力を調整する。例えば，洗浄ブラシ２４の重量が約１００ｇｆとし，ロッド３１に例えば８０ｇｆの上向きの推力を付与すれば，洗浄ブラシ２４の接触圧力を２０ｇｆに調整することが可能である。
【００４８】
このとき，洗浄ブラシ２４の表面からは常に純水が吐出された状態となるので，洗浄ブラシ２４の表面（即ち樹脂シート６９の表面）にはパーティクルが付着する心配がない。このため，樹脂シート６９の内部にパーティクルが入り込む心配がなく，また，ウェハＷの洗浄の際に，樹脂シート６９に付着したパーティクルがウェハＷに転写され，ウェハＷが汚染されるといった問題も生じない。
【００４９】
しかも，ＰＴＦＥ性の樹脂シート６９では，そのシート表面の摩擦係数が小さくなるので，樹脂シート６９の表面とパーティクルとの密着力が小さくなり，パーティクルが確実に付着し難くなる。なお，ＰＴＦＥは薬液に対する耐薬品性が強いので，例えば洗浄液としてオゾン水，電解イオン水，塩酸過水，アンモニア過水，リン酸溶液，硫酸溶液，フッ酸溶液等の薬液を洗浄液として用いることができる。このため洗浄効果を高めることができる。
【００５０】
また，吐出された純水によってウェハＷの表面に液膜８３を形成した状態で樹脂シート６９をウェハＷに接触させるようにしているので，樹脂シート６９とウェハＷとの接触を滑らかにすることができる。このため，ウェハＷに対して損傷を与えることがない。特に図１２に示すように，ウェハＷに対して液膜８３を挟んで樹脂シート６９（洗浄ブラシ２４）を間接的に接触することも可能であり，このような間接的な接触により，樹脂シート６９とウェハＷとの接触をより滑らかにすることができる。また，芯材６８に樹脂シート６９を被覆させているので，純水の供給圧などによって樹脂シート６９が変形する心配もなく，樹脂シート６９は常に所定の形状を保つことができる。また樹脂シート６９とウェハＷとの接触が滑らかであるので，洗浄回数を重ねても，摩耗などによって形状が崩れることがない。このように，洗浄ブラシ２４に偏りや「くせ」が生じることがなく，当初の接触圧力を維持することが可能となる。
【００５１】
さらにこの場合，芯材６８に形成された平面部７２を被覆している樹脂シート６９を，ウェハＷに対して面接触させることができる。このため，ウェハＷへの接触面積を拡大させ，ウェハＷの特定箇所に過度の接触圧力がかかることを防止でき，スクラッチ（ひっかき傷）を無くしてウェハＷを損傷させずに良好な洗浄を行うことができる。
【００５２】
また，図９に示したように，純水供給路６０を通る純水に超音波発振子６２から超音波が発振され，純水は超音波により振動した状態で純水供給路６０から吐出される。このように振動した純水をウェハＷの表面に供給すると，振動していない純水を供給したときに比べ，洗浄力を向上させることができる。
【００５３】
また，ウェハＷの表面に洗浄ブラシ２４を接触させる前に，測定センサ４４などを用いて，洗浄する際の洗浄ブラシ２４の所定の接触圧力を予めに設定している。ウェハＷに表面に洗浄ブラシ２４を接触させる際には，制御部４３，電空レギュレータ４２によって，所定の接触圧力になるように洗浄ブラシ２４の押圧力を調整するので，所定の接触圧力でウェハＷ洗浄することができる。
【００５４】
しかも，本実施形態では，従来のように洗浄ブラシ２４を回転させておらず，さらに，図６に示したように，エアベアリングシリンダ３０内において，エアベアリング４５，４６を用いて，ロッド３１の動作を支持し，摺動抵抗を無くしている。従って，洗浄ブラシ２４の接触圧力を容易に制御することができる。また，洗浄ブラシ２４を回転させる機構，即ちモータなどが不要なるので，基板洗浄装置７の部品数の減少，構成の簡素化，組立の容易化及びコストダウンを図ることができる。
【００５５】
なお，本発明の実施の形態の一例ついて説明したが，本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。例えば図３に示すように，ウェハＷの表面上に液膜８３を形成するために，洗浄ブラシ２４を透過してウェハＷの表面に送られる純水に加えて，図１３に示すように，スピンチャック２２上のウェハＷの上面へ，スピンチャック２２の近傍にほぼ半径方向に設けたノズル２９によって，洗浄液としての純水を別に供給するようにしてもよい。ノズル２９は，カップ２３の外側上方に設置されており，カップ２３の上を越えてウェハＷの上面に図の矢印のように純水を供給する。これにより，ウェハＷの表面に十分な洗浄液を供給することが可能になり，液膜８３を好適に形成することができる。なお，ノズル２９から純水を吐出させてウェハＷの上面に予め純水を供給して当該上面を濡らせた状態で，ウェハＷに対して洗浄ブラシ２４を接近させ，洗浄ブラシ２４からも純水を供給しながらウェハＷの上面に液膜８３を形成するのが好ましい。また，図１３では２本のノズル２９を設けてあるが，これは主として８インチウェハの場合で，６インチウェハの場合には１本のノズルを設けるのみでもよい。
【００５６】
また，例えば，樹脂シート６９の材質としては，前述したＰＴＦＥ以外に，孔の大きさが数μｍ〜数十μｍである，帯電防止処理を行ったポリオレフィン樹脂等の多孔質材料も用いることができる。
【００５７】
ＰＴＦＥをアルコールに浸漬させて親水性にした樹脂シート６９を用いることができる。この場合には，樹脂シート６９が親水性になるので，樹脂シート６９の微細な孔から純水を通しやすくなる。ここで，純水供給路６０内を通ってきた純水中にパーティクルが混入されていることがあっても，前述したように樹脂シート６９の孔が微細であるため，このパーティクルが樹脂シート６９の外側に出てウェハＷを汚染するようなことがない。
【００５８】
一方，ＰＴＦＥに撥水処理を施して撥水性（疎水性）にした樹脂シート６９を用いることもできる。この場合には，樹脂シート６９が撥水性になるので，洗浄によってウェハＷから剥がれたパーティクルを純水と共にはじくことができる。従って，樹脂シート６９にパーティクルが付着することをより確実に防止することができる。
【００５９】
エアベアリングシリンダ３０の代わりに，バネ，モータ，ムービングコイル等の種々の構成部品からなる昇降駆動部を設け，この昇降駆動部によってロッド３３に上下方向の推力を付与し，洗浄ブラシ２４を押圧することも可能である。
【００６０】
また，本発明の実施の形態では，下部部材に対して取付具が，ネジ構造によって着脱自在となっている場合について説明したが，図１４及び図１５に示すような構造（いわゆるカプラ構造）によって，下部部材９０に対して取付具９１が着脱自在な構成になっていても良い。まず，下部部材９０の一方側には，下部部材９０に対して取付具９１を固着する際に，取付具９１が落下するのを防止する玉９２ａと，スプリングバネ９３ａによって鉛直下向きに付勢する揺動部９４ａとが設けられ，揺動部９４ａの下部には玉９２ａが入り込む凹部９５ａが形成されている。同様に，下部部材９０の他方側には，玉９２ｂと，スプリングバネ９３ｂと，揺動部９４ｂとが設けられ，揺動部９４ｂの下部には凹部９５ｂが形成されている。一方，取付具９１の一方の側面には，玉９２ａが入り込む凹部９６ａと，この凹部９６ａの上方に突起部９７ａが形成され，取付具８１の他方の側面には，同様に凹部９６ｂと，突起部９７ｂとが形成されている。
【００６１】
下部部材９０に対して取付具９１を固着する際には，図１５に示すように，玉９２ａを凹部９５ａに，玉９２ｂを凹部９５ｂにそれぞれ入れた状態で，揺動部９４ａ，９４ｂを例えば人手により上げ，下部部材９０内に取付具９１を差し込む。その後，図１４に示すように，手を離せば，スプリングバネ９３ａ，９３ｂの弾性力によって揺動部９４ａ，９４ｂは下にさがる。このとき，玉９２ａは凹部９６ａに，玉９２ｂは凹部９６ｂにそれぞれ入り込み，玉９２ａ，９２ｂは，下部部材９０と取付具９１との間で挟まれることになる。ここで，突起部９７ａが玉９２ａに，突起部９７ｂが玉９２ｂにそれぞれ当たることになるので，取付具９１が下部部材９０から外れなくなる。一方，図１５に示すように，再び揺動部９４ｂ，９４ｂを上げれば，玉９２ａは凹部９５ａに，玉９２ｂは凹部９５ｂにそれぞれ移るようになり，下部部材９０から取付具９１を簡単に取り外すことができる。かかる構成によれば，洗浄ブラシ２４の交換を簡単に行うことができる。
【００６２】
また，図１６〜１８に示すように，洗浄ブラシ１００において，本体１０１に対してブラシ部１０２を着脱自在に構成し，さらに本体１０１の上面にネジ部１０３を設けて取付具に対して洗浄ブラシ１００を着脱自在に構成しても良い。図１６〜１８は，本体１０１にブラシ部１０２を取り付ける際の工程を説明する第１〜３の工程説明図である。図１６に示すように，ブラシ部１０２の上端部にＯリング１０４を設け，本体１０１の下部にＯリング１０４に対応する溝部１０５を形成し，本体１０１にブラシ部１０２を気密な状態で取り付けられるように構成する。そして，図１７に示すように，本体１０１の下部にブラシ部１０２をはめ込み，図１８に示すように，Ｏリング１０４の周りをクランプリング１０６によって締め付ける。その後，ネジ部１０３を介して洗浄ブラシ１００を取付具に取り付ける。かかる構成によれば，洗浄ブラシ１００の製品寿命が尽きた場合には，取付具から洗浄ブラシ１００を取り外し，ブラシ部１０２のみを交換するだけ済ますことができる。
【００６３】
また，洗浄ブラシの芯材やブラシ部も種々の態様を採ることが可能であり，以下，洗浄ブラシの変形例について説明する。例えば芯材の厚さを自由に変えることができる。例えば前記芯材６８よりも薄い芯材をブラシ部６６内部に設けても良い。さらに，図１９に示す第１の変形例の洗浄ブラシ１１０のように，筒状の内壁と外壁とで形成された二重壁をもち，内壁と外壁との間が中空にされた芯材１１１をブラシ部６６内部に設けることも可能である。また，芯材１１１の内壁と外壁の各々の壁厚，材質，液の通り易さ（孔径）などを変えて，液圧をコントロールしたり，純水中に含まれる異物を遮断して，異物を含んだ純水がウェハに供給されるのを防ぐようにすることができる。一方，前記芯材６８よりも厚さがある芯材をブラシ部６６内部に設けても良い。さらに，図２０に示す第２の変形例の洗浄ブラシ１１２のように，略円柱状の芯材１１３をブラシ部６６内部に設けることも可能である。このように芯材の厚さを自在に変化させることにより，純水の透過速度を調整して純水の吐出量を自由に調整することができる。また，図２１に示す洗浄ブラシ１１５は，前記洗浄ブラシ１１２を改良した第３の変形例である。この例に示すように，前記芯材１１３に通路１１６を複数設け，ブラシ部６６の下面に通路１１６を通して純水を容易に導くようにしても良い。この場合，通路１１６の幅を例えば０.２ｍｍ程度にすることが好ましい。また，この通路１１６の幅を０．２ｍｍより狭くしたり広くしても良い。また，図示の例では，通路１１６が，鉛直軸方向に沿って直線状に形成されているが，これに限らずに通路１１６の形状を曲線状に形成したり，斜めに傾斜するように形成しても良い。このように通路１１６の大きさや形状を自在に変化させることにより，純水の吐出量や吐出圧を自由に調整することができる。
【００６４】
また，図２２〜２９を参照して洗浄ブラシの第４〜８の変形例について説明する。図２２に示す第４の変形例の洗浄ブラシ１２０は，その下部周縁にテーパ面１２１を形成した例である。この洗浄ブラシ１２０のブラシ部１２２では，芯材１２３の下部において平面部１２４の周縁にテーパ面１２５を形成し，さらに芯材１２３に樹脂シート１２６を被覆することにより前記テーパ面１２１を形成している。テーパ面１２１の幅Ｌは例えば１ｍｍ以下であることが好ましい。ウェハＷをメカニカルチャックで保持する場合，このようにテーパ面１２１を形成すれば，爪やリング等のチャック部材がブラシ部１２２にひっかからないようにすることができる。一方，図２３に示す第５の変形例の洗浄ブラシ１３０は，その下部周縁に外側に凸状に湾曲したテーパ面１３１を形成し，下部周縁から角部を取った構成となっている。この洗浄ブラシ１３０のブラシ部１３２では，芯材１３３の下部において平面部１３４の周縁に外側に凸状に湾曲したテーパ面１３５を形成し，さらに芯材１３３に樹脂シート１３６を被覆することにより前記テーパ面１３１を形成している。この場合も，テーパ面１３１の幅Ｌは例えば１ｍｍ以下であることが好ましい。
【００６５】
かかる洗浄ブラシ１２０ではブラシ部１２２のテーパ面１２１により，洗浄ブラシ１３０ではブラシ部１３２のテーパ面１３１により，ウェハＷとの間に洗浄液が入り込みやすくなり，洗浄効果を高めることができる。また，これら洗浄ブラシ１２０，１３０では，接触圧力を容易に制御することができるようになる。
【００６６】
図２４及び図２５に示す第６の変形例の洗浄ブラシ１４０は，円錐台に形成されたブラシ部１４１を有している。図２５に示すように，ブラシ部１４１の芯材１４２の下面に平面部１４３を形成し，芯材１４２の縦断面形状における左右側面を傾斜させている。このような芯材１４２に樹脂シート１４４を被覆させている。図２６及び図２７に示す第７の変形例の洗浄ブラシ１５０は，側面が外側に凸状に湾曲しているブラシ部１５１を有している。図２７に示すように，芯材１５２の下面に平面部１５３を形成し，芯材１５２の縦断面形状における左右側面を外側に凸状に湾曲させている。このような芯材１５２に樹脂シート１５４を被覆している。かかる洗浄ブラシ１４０，１５０においては，前記洗浄ブラシ２４と同様に，ウェハＷに面接触することができる。
【００６７】
図２８及び図２９に示す第８の変形例の洗浄ブラシ１６０は，略ドーム形状のブラシ部１６１を有している。図２９に示すように，ブラシ部１６１の芯材１６２の縦断面形状は略半球形状をなし，この芯材１６２の外面に樹脂シート１６３を被覆させている。図２９に示す例では，樹脂シート１６３の下面を押し付けるようにしてウェハＷに接触させている。このような洗浄ブラシ１６０は，半導体デバイス等が形成されないウェハＷの裏面の洗浄に対して有効である。ウェハＷの裏面が汚染された場合には，このような洗浄ブラシ１６０を用いることにより，ウェハＷの裏面に損傷を与えない程度に強く押し付け，ウェハＷに対して相対的に移動させることによりウェハＷの裏面からパーティクルを除去することができる。
【００６８】
次いで，図３０〜３３を参照して洗浄ブラシの第９〜１２の変形例について説明する。図３０に示す第９の変形例の洗浄ブラシ１７０は，横断面形状が三角形状となっているブラシ部１７１を有している。このようなブラシ部１７１の立体形状には，例えば三角柱形状若しくは三角錐形状等がある。このような形状を形成できるように適宜加工された芯材１７２の外面に樹脂シート１７３を被覆させている。また，図３１に示す第１０の変形例の洗浄ブラシ１７５は，横断面形状が正方形となっているブラシ部１７６を有している。このようなブラシ部１７６の立体形状には，例えば四角柱形状や四角錐形状等があり，このような形状を形成できるように適宜加工された芯材１７７の外面に樹脂シート１７８を被覆させている。また，図３２に示す第１１の変形例の洗浄ブラシ１８０は，横断面形状が，三角形を整形した形状となっており，三つの角部が何れも外側に凸状に湾曲させたブラシ部１８１を有している。このような横断面形状を有したブラシ部１８１に対応して適宜加工された芯材１８２の外面に樹脂シート１８３を被覆させている。また，図３３に示す第１２の変形例の洗浄ブラシ１８５は，横断面形状が長方形となっているブラシ部１８６を有している。このような横断面形状を有したブラシ部１８６に対応して適宜加工された芯材１８７の外面に樹脂シート１８８を被覆させている。さらにブラシ部を多角錐形状，正多面体等に形成できるように芯材を適宜加工し，この芯材の外面に樹脂シートを被覆させることも可能である。以上説明したように，芯材は種々の形態を採りうるものだが，熱溶着により樹脂シートを芯材に被覆させているので，芯材が複雑な形状であっても樹脂シートを被覆させることができる。従って，洗浄ブラシの形状を自由に形成することができる。そして，洗浄の種類に応じて，適宜最適な形状の洗浄ブラシを用いるようにすることが好ましい。
【００６９】
また，洗浄ブラシ２４のウェハＷに対向する面は，図２９に示した例を除き平面状に形成されている。洗浄ブラシ２４のこの平面には溝を形成することが好ましいことがわかった。そこで，そのような場合について説明する。図３４は，図９に示した洗浄ブラシ２４の平面，すなわち底面（ウェハＷに接触する接触面）に溝１８９を形成した実施の形態をなしている。図３４に示す実施の形態では，溝１８９は断面波形をなし，それぞれが直線状をなし多数隣接して配置されている。図３５に示す実施の形態では，複数の直線状溝１８９が離れて設けられている。この実施の形態では溝１８９の断面形状はほぼ三角形をなしている。溝１８９の平面上での配置は，図３７に示すように細かい格子状とすることもできるし，また図３８に示すように粗い格子状とすることもできる。溝１８９の配置は任意で，図３７及び図３８に示す配置以外の種々の配置とすることができる。洗浄ブラシ２４にこのような溝１８９を設けると，ウェハＷの表面上の液膜８３と洗浄ブラシ２４が相対移動する際に，図３６に矢印で示すように溝１８９の内部を液が案内されつつ流動し，これによって，液流（水流）を速くするとともに，液膜８３を薄くすることができ，ウェハＷに強く吸着して取れにくかったパーティクルが液流（水流）に取り込まれて流れ去ることになる。このため，パーティクル除去の効率が向上する。
【００７０】
次に，ウェハＷの洗浄，乾燥時のダメージの評価方法について図３９及び図４０を参照して説明する。先ず，図３９に示すように，ウェハＷの表面に所定のレジストパターン１９０を形成する。その後，図２及び図３に示すように，基板洗浄装置７内でウェハＷをスクラブ洗浄機２５によってスクラブ洗浄した後にスピン乾燥する。その後，図４０に示すように，ウェハＷの表面を例えば電子光学系の検査装置によって検査し，洗浄，スピン乾燥時の影響によってレジストパターン１９０の欠けや欠損がどれくらいあるのか測定する。
【００７１】
このとき，樹脂シート６９の材質の種類，洗浄ブラシ２４の接触圧力，洗浄時間，洗浄時ウェハＷの回転数，洗浄ブラシ２４から吐出される洗浄液の吐出量，乾燥時間，スピン乾燥時のウェハＷの回転数等の諸条件は記録しておき，ウェハＷの洗浄，スピン乾燥時のダメージを総合的に評価する。
【００７２】
図３及び図４に示す実施の形態では，スクラブ洗浄機２５の洗浄ブラシ２４は，水平アーム２６に対してエアベアリングシリンダ３０の作用で上下方向に変位してウェハＷの面への洗浄ブラシ２４の押し付け力（押圧力）を調整するようにしているが，これに代わって，図４１に示すように，水平アーム２６の基端のシャフト２７をエアシリンダ２００により上下方向に変位可能に支持し，このエアシリンダ２００の上下駆動変位を水平アーム２６に伝達し，この水平アーム２６の上下変位によって洗浄ブラシ２４をウェハＷに押し付ける力を調節するようにしてもよい。
【００７３】
従来では，製造プロセスが終了して半導体デバイスが製造された後，半導体デバイスの歩留まり率によって，ウェハＷの洗浄，スピン乾燥時のダメージを判断していた。当然のことながら，半導体デバイスの製造プロセスには，成膜工程やエッチングなどの種々の工程が含まれているので，半導体デバイスの歩留まり率では，ウェハＷの洗浄，スピン乾燥時のダメージを正確に評価することはできない。そこで，かかる方法によれば，レジストパターン付きのウェハＷを用いて洗浄，乾燥時のダメージを直接測定するようにしたので，正確なダメージ評価を得ることができるようになった。しかも，レジストパターン付きのウェハＷは簡単に作成することができるので，樹脂シート６９の材質の種類，洗浄ブラシ２４の接触圧力などの諸条件を変えてダメージ評価を行えば，様々な場合のダメージに関するデータを得ることができるようになる。なお，基板洗浄装置７に関するデータを得るだけでなく，例えば前処理として加熱装置９でウェハＷを加熱した後に基板洗浄装置７で洗浄する場合や基板洗浄装置７で洗浄した後に後処理として加熱装置９でウェハＷを加熱する場合に，レジストパターン１９０の欠けや欠損がどれくらいあるのか測定するようにしても良い。
【００７４】
また，本発明は，フッ酸溶液により酸化膜をエッチングする場合や例えばリン酸溶液によって窒化膜をエッチングする場合，リン酸，酢酸，硝酸の混合液によってアルミニウムをエッチングする場合の後の洗浄処理に適用できる。その他，洗浄処理としては，ＡＰＭ溶液（アンモニア＋過酸化水素水＋純水）によりパーティクルの除去を行う場合や，ＨＰＭ溶液（塩酸＋過酸化水素水＋純水）により金属汚染を清浄する場合，ＳＰＭ溶液（硝酸＋過酸化水素水）によりレジスト膜の有機物を除去する場合等に適用できる。
【００７５】
さらに，鉛直方向を軸として洗浄ブラシを回転させながらウェハに接触させ，洗浄ブラシとウェハを相対的に移動させて洗浄を行うことも可能である。また，基板を上記した本発明の実施の形態にようにウェハに限定せずに，ＬＣＤ基板，ＣＤ基板，プリント基板，セラミック基板等であってもよい。
【００７６】
【発明の効果】
本発明によれば，基板の汚染や損傷を防止でき，かつ基板洗浄具を常に所定の形状に保つことができる。従って，当初の接触圧力を維持して基板を良好に洗浄できる。
【００７７】
特に，基板への接触面積を拡大させ，基板の特定箇所に過度の接触圧力がかかることを防止でき，スクラッチを無くして基板を損傷させずに良好な洗浄を行うことができる。また，芯材の材質の要求を満たすことができる。また，洗浄液を吐出する際の水圧によって多孔質膜が芯材から剥がれたり，多孔質膜自体が膨張することを防止することができ，特に，基板洗浄具の形状を自由に作ることができるようになる。また，基板洗浄具に関して，パーティクルの付着の防止，基板の汚染防止，良好な耐薬品性，製品寿命の長期化等を実現することできる。
【００７８】
同様に基板の汚染や損傷を防止して良好な洗浄を行うことができる。特に，洗浄力を向上させることができる。また，基板洗浄具の交換を簡単に行うことができる。
【００７９】
所定の接触圧力で洗浄することができる。特に，基板と基板洗浄具との接触が滑らかになり，基板への接触面積を拡大させ，スクラッチ等による基板の損傷を防止することができる。基板の表面上に液膜を好適に形成して，基板を洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる基板洗浄装置を備えた洗浄装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる基板洗浄装置の平面図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる基板洗浄装置の縦断面図である。
【図４】アーム部材の縦断面図である。
【図５】エアベアリングシリンダの斜視図である。
【図６】エアベアリングシリンダの縦断面図である。
【図７】電空レギュレータと制御部との関係を説明する回路図である。
【図８】ロッド，下部部材，取付具，洗浄ブラシの縦断面図である。
【図９】取付具の一部及び洗浄ブラシを拡大して示した縦断面図である。
【図１０】洗浄ブラシの各構成部品を分解して示した斜視図である。
【図１１】洗浄ブラシを純水の液膜を通して直接的にウェハの表面に接触させたときの様子を示した説明図である。
【図１２】洗浄ブラシを純水の液膜を通して間接的にウェハの表面に接触させたときの様子を示した説明図である。
【図１３】ノズルを設けた場合の基板洗浄装置の平面図である。
【図１４】下部部材に対して着脱自在に構成された取付具の他の例を示す縦断面図であって，下部部材に取付具を取り付けた状態を示している。
【図１５】下部部材に対して着脱自在に構成された取付具の他の例を示す縦断面図であって，下部部材から取付具を取り外す際の若しくは下部部材に取付具を取り付ける際の状態を示している。
【図１６】本体にブラシ部を取り付ける際の工程を説明する第１の工程説明図である。
【図１７】本体にブラシ部を取り付ける際の工程を説明する第２の工程説明図である。
【図１８】本体にブラシ部を取り付ける際の工程を説明する第３の工程説明図である。
【図１９】洗浄ブラシの第１の変形例を示す縦断面図である。
【図２０】洗浄ブラシの第２の変形例を示す縦断面図である。
【図２１】洗浄ブラシの第３の変形例を示す縦断面図である。
【図２２】洗浄ブラシの第４の変形例を示す縦断面図である。
【図２３】洗浄ブラシの第５の変形例を示す縦断面図である。
【図２４】洗浄ブラシの第６の変形例を示す斜視図である。
【図２５】洗浄ブラシの第６の変形例を示す縦断面図である。
【図２６】洗浄ブラシの第７の変形例を示す斜視図である。
【図２７】洗浄ブラシの第７の変形例を示す縦断面図である。
【図２８】洗浄ブラシの第８の変形例を示す斜視図である。
【図２９】洗浄ブラシの第８の変形例を示す縦断面図である。
【図３０】洗浄ブラシの第９の変形例を示す横断面図である。
【図３１】洗浄ブラシの第１０の変形例を示す横断面図である。
【図３２】洗浄ブラシの第１１の変形例を示す横断面図である。
【図３３】洗浄ブラシの第１２の変形例を示す横断面図である。
【図３４】洗浄ブラシの平面（ウェハに接触する接触面）に溝を形成した場合の縦断面図である。
【図３５】洗浄ブラシの平面（ウェハに接触する接触面）に溝を形成した場合の他の例の説明図である。
【図３６】洗浄ブラシの平面（ウェハに接触する接触面）に溝を形成した場合であって，溝の内部を液が案内されつつ流動している状態を示す説明図である。
【図３７】洗浄ブラシの平面（ウェハに接触する接触面）に溝を形成した場合であって，溝の平面上の配置の一例を示す説明図である。
【図３８】洗浄ブラシの平面（ウェハに接触する接触面）に溝を形成した場合であって，溝の平面上の配置の他の例を示す説明図である。
【図３９】ウェハの洗浄，スピン乾燥時のダメージを評価する際の工程を説明する第１の工程説明図である。
【図４０】ウェハの洗浄，スピン乾燥時のダメージを評価する際の工程を説明する第２の工程説明図である。
【図４１】洗浄ブラシの押し付け力（押圧力）を調整する他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１洗浄装置
７基板洗浄装置
２４洗浄ブラシ
３０エアベアリングシリンダ
３１ロッド
６０純水供給路
６２超音波振動機構
６８芯材
６７樹脂シート
７２平面部
Ｗウェハ

Claims

基板を洗浄する洗浄具であって，
洗浄液を基板に供給するための洗浄液供給路と，
前記基板と対向する面に平面部を有する芯材であって，前記洗浄液供給路から洗浄液が供給される，前記洗浄液の液圧で変形を起こさない，微細な孔を多数有する樹脂からなる透水性の芯材とを備え，
前記芯材に透水性の多孔質膜を固着して被覆させて押さえリングで剥がれるのを防止し，前記透水性の多孔質膜は，前記芯材の平面部及び外周面を被覆していることを特徴とする，基板洗浄具。
前記固着が，熱溶着により行われることを特徴とする，請求項１に記載の基板洗浄具。
前記透水性の多孔質膜は，ＰＴＦＥであることを特徴とする，請求項１又は２に記載の基板洗浄具。
前記透水性の多孔質膜は，帯電防止処理を施した樹脂であることを特徴とする，請求項１又は２に記載の基板洗浄具。
基板を洗浄する装置であって，
請求項１，２，３又は４に記載の基板洗浄具と，
前記基板洗浄具を押圧する押圧軸に対して推力を付与する駆動部とを備え，
前記基板洗浄具は，前記押圧軸に対して着脱可能であり，
前記押圧軸の内部に前記洗浄液供給路を設けたことを特徴とする，基板洗浄装置。
前記洗浄液供給路を通る洗浄液に超音波を発振して振動させる超音波発振機構を備えたことを特徴とする，請求項５に記載の基板洗浄装置。
基板と対向する面に平面部を有し，洗浄液供給路から洗浄液が供給される，前記洗浄液の液圧で変形を起こさない，微細な孔を多数有する樹脂からなる透水性の芯材の平面部及び外周面に，透水性の多孔質膜を固着して被覆させ，更に，押さえリングで剥がれるのを防止してなる基板洗浄具において，芯材及び多孔質膜に洗浄液を透過させて，該基板洗浄具を押圧しながら基板を洗浄する基板洗浄方法であって，
前記基板に対して基板洗浄具を押圧させる前に，洗浄する際の基板洗浄具の所定の接触圧力を設定する工程と，
前記基板に基板洗浄具を面接触させて押圧させる工程と，
前記所定の接触圧力になるように，基板洗浄具の押圧力を調整する工程とを有することを特徴とする，基板洗浄方法。
前記基板に液膜を介して基板洗浄具を押圧させることを特徴とする，請求項７に記載の基板洗浄方法。
前記基板を回転させながら洗浄することを特徴とする，請求項７又は８に記載の基板洗浄方法。
基板と対向する面に平面部を有し，洗浄液供給路から洗浄液が供給される，前記洗浄液の液圧で変形を起こさない，微細な孔を多数有する樹脂からなる透水性の芯材の平面部及び外周面に，透水性の多孔質膜を固着して被覆させ，更に，押さえリングで剥がれるのを防止してなる基板洗浄具において，芯材及び多孔質膜に洗浄液を透過させる工程と，
ノズルから基板の表面に洗浄液を供給する工程と，
前記基板洗浄具において，芯材及び多孔質膜に透過される洗浄液と，前記ノズルから供給される洗浄液で，基板の表面と基板洗浄具との間に液膜を形成した状態で基板を洗浄する工程とを有することを特徴とする，基板洗浄方法。
前記ノズルから吐出された洗浄液を基板の表面に供給しつつ，前記基板洗浄具において，芯材及び多孔質膜に洗浄液を透過させた状態で，基板の表面に対して前記基板洗浄具を接近させ，液膜を形成することを特徴とする，請求項１０に記載の基板洗浄方法。