JP4685914B2

JP4685914B2 - ブラシ洗浄装置およびブラシ洗浄方法

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Publication number: JP4685914B2
Application number: JP2008293841A
Authority: JP
Inventors: 信雄小林; 禎明黒川; 治道廣瀬; 航之介林
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 2008-11-17
Filing date: 2008-11-17
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2018-06-23
Also published as: JP2009049432A

Description

この発明は半導体ウエハや液晶ガラス基板などの被洗浄物をブラシを用いて洗浄するブラシ洗浄装置およびブラシ洗浄方法に関する。

半導体製造装置や液晶製造装置などにおいては、被洗浄物としての半導体ウエハやガラス基板に回路パタ−ンを形成するリソグラフィプロセスがある。このリソグラフィプロセスは、周知のように上記被洗浄物にレジストを塗布し、このレジストに回路パタ−ンが形成されたマスクを介して光を照射し、ついでレジストの光が照射されない部分（あるいは光が照射された部分）を除去し、除去された部分をエッチングするなどの一連の工程を数十回繰り返すことで回路パタ−ンを形成するものである。

上記一連の各工程において、上記被洗浄物が汚染されていると回路パタ−ンを精密に形成することができなくなり、不良品の発生原因となる。したがって、それぞれの工程で回路パタ−ンを形成する際には、レジストや塵埃などの微粒子が残留しない清浄な状態に上記被洗浄物を洗浄するということが行われている。

上記被洗浄物を洗浄する装置としては、複数枚の半導体ウエハを洗浄液が収容された洗浄タンク内に漬けて洗浄するバッチ方式と、１枚の被洗浄物を回転させ、その被洗浄物に対して洗浄液を噴射させて洗浄する枚葉方式とがあり、被洗浄物の大型化にともない洗浄効果の高い枚葉方式が用いられる傾向にある。

枚葉方式の洗浄処理装置には被洗浄物を回転させながら洗浄するスピン洗浄方式があり、このスピン洗浄方式において、洗浄効果をより一層高めるためには、回転駆動される被洗浄物の上面にスポンジブラシを接触させ、その接触部分に洗浄液を供給して洗浄するようにしている（特許文献１）。

上記被洗浄物とスポンジブラシとを互いに回転させながら接触させて洗浄する場合、上記スポンジブラシは上記被洗浄物の径方向中心部で下降させて接触させ、その状態で径方向外方へ移動させる。そして、スポンジブラシが被洗浄物の外周端から外れたならば、上昇させて径方向中心部へ戻し、再び下降させて外方へ移動させるということを繰り返すことで、上記被洗浄物を洗浄するようにしている。

被洗浄物の周速度は、回転中心から径方向外方へゆくにつれて次第に大きくなる。それに対してスポンジブラシは、通常、一定の回転速度で回転駆動される。そのため、スポンジブラシの端面と、被洗浄物のスポンジブラシの端面が接触する部分との相対速度は上記スポンジブラシが被洗浄物の径方向に移動することで大きく変化し、上記スポンジブラシと被洗浄物の回転速度によって相対速度が０になる位置がある。

上記被洗浄物の洗浄度合は、上記相対速度に大きく影響される。つまり、相対速度が小さいと、スポンジブラシによって被洗浄物に付着したパーティクルが除去されにくく、相対速度が大きければパーティクルは効率よく除去されることになる。

しかしながら、従来のブラシ洗浄装置においては、被洗浄物とスポンジブラシとを一定の速度で回転させて、上記スポンジブラシを被洗浄物の径方向中心部から外方へ移動させるようにしていたので、その移動の過程で相対速度が著しく低下する部位が生じるなど、相対速度の変化が大きいから、それに応じて被洗浄物の洗浄度合も不安定になるということがあった。

特開平１０−１６３１４４号公報

このように、従来は被洗浄物と洗浄ブラシとを一定の回転速度で回転させながら上記洗浄ブラシを被洗浄物の径方向に移動させて洗浄するようにしていたので、移動の過程で相対速度が大きく変化するため、洗浄効果が一定にならない、つまり被洗浄物の洗浄度合にむらが生じうるということがあった。

この発明は、被洗浄物の径方向に沿って洗浄ブラシを移動させて洗浄する場合、その移動の過程における洗浄ブラシと被洗浄物との相対速度が大きく低下することなく、しかも所定値以上に維持されるようにすることで、被洗浄物の全面を洗浄度合にばらつきが生じにくいように洗浄できるようにしたブラシ洗浄装置及びブラシ洗浄方法を提供することにある。

請求項１の発明は、
回転テーブルに保持された被洗浄物を回転駆動される洗浄ブラシによって洗浄するブラシ洗浄装置において、
上記回転テーブルを回転駆動する第１の駆動手段と、
上記洗浄ブラシを回転駆動する第２の駆動手段と、
上記洗浄ブラシを上記被洗浄物の径方向に沿って揺動させる揺動駆動手段と、
上記洗浄ブラシを被洗浄物の径方向中心部から外方へ揺動させたときに、その揺動の過程において上記洗浄ブラシの上記被洗浄物に接触する端面と上記被洗浄物の上記端面が接触する部分との相対速度が、所望するパーティクル密度で上記被洗浄物を洗浄するために必要な予め設定された相対速度を常に維持するように、上記第１の駆動手段による上記回転テーブルの回転速度と第２の駆動手段による上記洗浄ブラシの回転速度とを上記揺動駆動手段による上記洗浄ブラシの揺動位置と上記径方向中心部にて設定された洗浄条件である上記回転テーブルの回転速度、上記洗浄ブラシの回転速度とに基づいて制御する制御手段と
を具備したことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１において、上記制御手段には、上記洗浄ブラシの回転数と上記被洗浄物の回転数とを種々の値に設定し上記洗浄ブラシを上記被洗浄物の径方向中心部から外方へ揺動させたときの上記相対速度データである洗浄条件のデータと、上記洗浄条件のデータごとの、被洗浄物の上面に残留するパーティクル密度である清浄度合のデータとが予め記憶されていて、上記清浄度合の入力により、その清浄度合を得るための上記相対速度を決定し、決定した相対速度となるよう上記第１の駆動手段と第２の駆動手段を制御することを特徴とする。

請求項３の発明は、
回転テーブルに保持された被洗浄物を回転駆動される洗浄ブラシによって洗浄するブラシ洗浄方法において、
上記洗浄ブラシを上記被洗浄物に接触させ径方向中心部から外方へ揺動させる揺動工程と、
上記洗浄ブラシと被洗浄物の接触部位に洗浄液を供給する供給工程と、
上記洗浄ブラシを上記被洗浄物の径方向中心部から外方へ揺動させたときに、その揺動の過程において上記洗浄ブラシの上記被洗浄物に接触する端面と上記被洗浄物の上記端面が接触する部分との相対速度が、所望するパーティクル密度で上記被洗浄物を洗浄するために必要な予め設定された相対速度を常に維持するように、上記回転テーブルの回転速度と上記洗浄ブラシの回転速度とを上記洗浄ブラシの揺動位置と上記径方向中心部にて設定された洗浄条件である上記回転テーブルの回転速度、上記洗浄ブラシの回転速度とに基づいて制御する制御工程と
を具備したことを特徴とする。

本発明によれば、洗浄ブラシを被洗浄物の径方向中心部から外方へ移動させたときに、上記洗浄ブラシの上記被洗浄物に接触する端面と上記被洗浄物の上記端面が接触する部分との相対速度が、所望するパーティクル密度で上記被洗浄物を洗浄するために必要な予め設定された相対速度を維持するように、洗浄ブラシと被洗浄物との回転速度を制御するようにした。

被洗浄物の洗浄度合は、洗浄ブラシと被洗浄物との相対速度によって左右されるから、その相対速度を制御することで、被洗浄物の全面を所望する洗浄度合で洗浄することが可能となる。

以下、この発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。図１はこの発明のブラシ洗浄装置としてのスピン処理装置Ｓを示す。このスピン処理装置Ｓはスピンカップ１を備えている。このスピンカップ１は上面が開放した有底状の下カップ１ａと、この下カップ１ａに対してスライド自在に設けられ周壁の上端部が径方向内方に向かって傾斜した上カップ１ｂとからなり、この上カップ１ｂは図示しない駆動機構によって同図に鎖線で示すように下降させることができるようになっている。

上記下カップ１ａの底部には、周辺部に複数の排出管２の一端が接続され、中心部には周囲がフランジ３によって囲まれた挿通孔４が形成されている。この挿通孔４には支持軸５が挿通されている。この支持軸５の上部は、スピンカップ１の内部に突出し、下端部は、上記スピンカップ１の下方に配置されたベ−ス板６に固定されている。上記排出管２は図示しない気水分離器を介して吸引ポンプに接続されている。上記排出管２に洗浄液、ミスト、気体が吸引されると、上記気水分離器によって水分と気体とが分離され、水分は図示しない廃液タンクへ排出されるようになっている。

上記支持軸５には回転テーブル１１が回転自在に設けられている。この回転テーブル１１は、中心部に通孔１２ａが穿設された円盤状のベ−ス１２を有する。このベ−ス１２の下面、つまり上記通孔１２ａと対応する位置には筒状の支持部１３が垂設されている。この支持部１３は上記支持軸５に外嵌されていて、上部と下部とがそれぞれ軸受１４によって上記支持軸５に回転自在に支持されている。

上記支持部１３の下端部の外周面には従動プ−リ１５が設けられている。上記ベ−ス板６には第１の駆動手段としてのモ−タ１６が設けられ、このモ−タ１６の回転軸１６ａには駆動プ−リ１７が嵌着されている。この駆動プ−リ１７と上記従動プ−リ１５とにはベルト１８が張設されている。したがって、上記モ−タ１６が作動すれば、上記支持部１３と一体に上記回転テーブル１１が回転駆動されるようになっている。

上記ベ−ス１２の上面には周方向に９０度間隔で４本の支柱１９が立設されている。各支柱１９の上端部には支持ピン２１ａと、この支持ピン２１ａよりも外方で、しかも支持ピン２１ａよりも背の高い係合ピン２１ｂとが突設されている。

上記支柱１９の上端には、被洗浄物としてたとえば半導体ウエハ２２が周辺部の下面を支持ピン２１ａに支持され、外周面を上記係合ピン２１ｂに係合させて着脱可能に保持される。したがって、上記半導体ウエハ２２は回転テーブル１１と一体的に回転駆動されるようなっている。

上記支持軸５には、上端に支持軸５よりも大径で、円錐状をなした頭部５ａが設けられている。この支持軸５には、先端を上記頭部５ａの上面に開口させたＮ₂ などの不活性ガスのガス供給路３０と、先端を同じく上記頭部５ａの上面にノズル孔３２ａを介して開口させた洗浄液供給路３０ａとが軸方向に沿って形成されている。上記ガス供給路３０は図示しないガス供給源に連通し、上記洗浄液供給路は同じく図示しない洗浄液の供給源に連通している。

上記ガス供給路３０に供給された不活性ガスと、上記洗浄液供給路３０ａに供給された洗浄液は、それぞれ上記半導体ウエハ２２の下面に向かって噴射されるようになっている。

上記回転テーブル１１に保持される半導体ウエハ２２の上面側には、この半導体ウエハ２２の上面を洗浄するための洗浄ツ−ル３１が配置されている。この洗浄ツ−ル３１は上記半導体ウエハ２２の径方向に沿って揺動駆動される揺動機構３２を構成する揺動アーム３３の先端部に設けられている。

すなわち、上記揺動アーム３３は図２（ａ）に示すように中空状に形成されていて、その先端部には取付け部材３３ａがほぼ水平に設けられ、この取付け部材３３ａの上面には第２の駆動手段を構成するモータ３４が軸線を垂直にして取り付けられている。このモータ３４は上記揺動アーム３３に着脱自在に取着されたカバー４０によって覆われている。

上記モータ３４の回転軸には取付軸３５が連結されている。この取付軸３５は上記取付け部材３３ａの下面に取着されたノズル体３６の中心部に軸方向に沿って形成された通孔３７に挿通され、この通孔３７から突出した先端面には洗浄ブラシとしてのスポンジブラシ３８が着脱自在に保持されている。

上記ノズル体３６の周壁には、図２（ｂ）に示すように周方向にたとえば９０度間隔で４つのノズル孔３９が軸方向に沿って穿設されている。各ノズル孔３９の先端には上記スポンジブラシ３８の先端面に向かうよう屈曲されたノズル管４１が接続されている。

上記ノズル体３６の上面側には液密に閉塞されるとともに上記ノズル孔３９の上端に連通した空間部４２が形成され、この空間部４２には第１の供給管４３ａと第２の供給管４３ｂとの一端が接続されている。これら供給管４３ａ，４３ｂは上記揺動アーム３３に通され、それぞれ図示しない異なる種類の洗浄液の供給源に接続されている。

したがって、上記各供給管４３ａ，４３ｂから供給される洗浄液は上記ノズル孔３９を通じて上記ノズル管４１からスポンジブラシ３８に向けて噴出するようになっている。なお、洗浄液の種類は洗浄条件によって選択され、上記第１の供給管４３ａあるいは第２の供給管４３ｂから供給されるようになっている。

つまり、スポンジブラシ３８を回転駆動するモータ３４と、洗浄部位に洗浄液を供給するノズル体３６とが取付け部材３３ａによってユニット化されている。それによって、揺動アーム３３に対して上記モータ３４とノズル体３６との着脱を容易に行うことができるから、その保守点検や交換作業なども能率よく行うことができる。

また、ノズル体３６にはスポンジブラシ３８の周囲に位置する４つのノズル孔３９が形成されているので、これらノズル孔３９からスポンジブラシ３８の周囲に洗浄液を確実に供給することができるばかりか、スポンジブラシ３８に対するノズル管４１の位置決めを容易に行うことができる。

上記揺動ア−ム３３の基端部は軸線を垂直にした中空状の揺動軸４６の上端に連結されている。この揺動軸４６の下端部は上記ベ−ス板６に形成された通孔６ａからその下方へ突出している。

上記揺動軸４６の下端部は、上下動自在に設けられた支持体４７に回転自在に支持されている。この支持体４７は中空箱型状をなしていて、その上部壁には上記揺動軸４６を挿通するための挿通孔４８が形成され、内部には上記挿通孔４８から挿入された揺動軸４６の下端部を回転自在に支持するために軸受４９が設けられている。揺動軸４６の下端は上記軸受４９から突出し、そこには従動プ−リ５０が嵌着されている。

上記支持体４７の一側面には一対のガイド５１が上下方向に沿って所定間隔で設けられ、このガイド５１はレ−ル５３にスライド自在に係合している。このレ−ル５３は上記ベ−ス板６の下面に垂設された取付板５２の一側面に上下方向に沿って設けられている。

上記取付板５２には上下駆動源としてのリニアモ−タ５４が設けられている。このリニアモ−タ５４の駆動軸５４ａは上記支持体４７の下端面にブラケット５５を介して連結されている。したがって、リニアモ−タ５４が作動すれば、上記支持体４７を介して上記揺動ア−ム３３が上下駆動されるようになっている。

つまり、揺動ア−ム３３が下降すると、上記スポンジブラシ３８は上記回転テーブル１１に保持された半導体ウエハ２２の上面に所定の接触距離で接触し、上カップ１ｂよりも上方に上昇すると、スポンジブラシ３８とともにスピン処理装置Ｓの外部へ揺動可能となる。

上記支持体４７の他側には上記リニアモ−タ５４とで駆動手段を構成する揺動駆動部５６が設けられている。この揺動駆動部５６は上記支持体４７の他側面に取付けられた収納ボックス５７を有する。この収納ボックス５７の下面にはモ−タ５８が設けられている。このモ−タ５８の回転軸５８ａは上記収納ボックス５７内に突出し、この内部に設けられた減速部５９に連結されている。この減速部５９の出力軸６５には駆動プ−リ６２が嵌着されている。

上記支持体４７と上記収納ボックス５７との内部空間は開口部６３によって連通している。上記開口部６３には、上記駆動プ−リ６２と従動プ−リ５０とに張設されたタイミングベルト６０が挿通されている。

したがって、上記モ−タ５８が作動して上記減速部５９の出力軸６５が正逆方向に駆動されると、その回転がタイミングベルト６０を介して揺動軸４６に伝達されるから、この揺動軸４６とともに揺動ア−ム３３の先端部に設けられたスポンジブラシ３８が半導体ウエハ２２の表面を径方向に沿って移動（揺動）するようになっている。

上記揺動軸４６の揺動駆動、上記揺動ア−ム３３の上下駆動および上記洗浄ツ−ル３１の回転駆動は制御装置６４によって制御されるようになっている。さらに、上記制御装置６４は、上記回転テーブル１１を回転駆動するモータ１６と、上記スポンジブラシ３８を回転駆動するモータ３４との回転速度を、この制御装置６４に設定された設定値に基づいて制御するようになっているとともに、図示しないがデータの入力部、記憶部及び入力データと記憶データとを比較して処理する演算処理部などを備えている。

上記制御装置６４における設定値は、スポンジブラシ３８の回転数、半導体ウエハ２２の回転数及び上記スポンジブラシ３８の半導体ウエハ２２上における揺動位置によって設定される。つまり、スポンジブラシ３８の半導体ウエハ２２に接触する端面と、この半導体ウエハ２２の上記スポンジブラシ３８の端面が接触する部位との相対速度が所定値以上になるよう、スポンジブラシ３８の半導体ウエハ２２上における揺動位置に応じてこのスポンジブラシ３８と半導体ウエハ２２との回転速度が設定される。

なお、上記相対速度は、図５にＰで示すように、スポンジブラシ３８の外周で、半導体ウエハ２２の回転中心側の点、つまりスポンジブラシ３８の揺動方向後端での速度である。

上記スポンジブラシ３８の揺動範囲において、上記相対速度が所定値以上に設定されれば、上記スポンジブラシ３８による半導体ウエハ２２の洗浄効果を所定以上とすることができる。

つまり、本件発明者は、図３に示すように、直径が２００ｍｍの半導体ウエハ２２を用い、スポンジブラシ３８の回転数と半導体ウエハ２２の回転数とを種々の値に設定し、上記スポンジブラシ３８を半導体ウエハ２の径方向中心部から外方へ揺動させたときの、スポンジブラシ３８の半導体ウエハ２２に接触する端面と、この半導体ウエハ２２の上記スポンジブラシ３８の端面が接触する部位との相対速度の変化を算出した。

つまり、同図中直線Ａはスポンジブラシ３８の回転数が０ｒｐｍ、半導体ウエハ２２の回転数が５０ｒｐｍの場合で、その場合には上記スポンジブラシ３８の端面からの距離が１００ｍｍ、つまり半導体ウエハ２２の回転中心にあるときには相対速度は０ｍｍ／ｓｅｃであり、スポンジブラシ３８を径方向外方へ移動させるにともない相対速度は漸増し、端面まで移動したときの相対速度は５２０ｍｍ／ｓｅｃであった。

同図中曲線Ｂはスポンジブラシ３８の回転数が１００ｒｐｍ、半導体ウエハ２２の回転数が５０ｒｐｍの場合で、スポンジブラシ３８の位置が端面から１００ｍｍである、半導体ウエハ２２の中心にあるときには相対速度は１６０ｍｍ／ｓｅｃであった。上記スポンジブラシ３８を径方向外方へ揺動させるに連れて相対速度は低下し、端面から７０ｍｍの位置で相対速度は０になり、さらに揺動させることで相対速度は漸増し、端面の位置では３７０ｍｍ／ｓｅｃになった。

同様に、曲線Ｃで示す、スポンジブラシ３８の回転速度が２００ｒｐｍ、半導体ウエハ２２の回転速度５０ｒｐｍの場合には、端面からの距離が１００ｍｍのときには相対速度が３２０ｍｍ／ｓｅｃであり、端面からの距離が４０ｍｍのときに相対速度が０で、端面の位置では相対速度が２０５ｍｍ／ｓｅｃであった。

曲線Ｄは、スポンジブラシ３８の回転速度が３００ｒｐｍ、半導体ウエハ２２の回転速度５０ｒｐｍの場合で、端面からの距離が１００ｍｍのときには相対速度が４７０ｍｍ／ｓｅｃであり、端面からの距離が１０ｍｍのときに相対速度が０で、端面の位置では相対速度が５０ｍｍ／ｓｅｃであった。

直線Ｅは、スポンジブラシ３８の回転速度が４００ｒｐｍ、半導体ウエハ２２の回転速度が３５ｒｐｍの場合で、端面からの距離が１００ｍｍのときには相対速度が６２０ｍｍ／ｓｅｃであり、端面方向へ揺動させるにつれて相対速度が漸減し、端面の位置では相対速度が２７０ｍｍ／ｓｅｃであった。

図４は図３の直線Ａ〜Ｅの洗浄条件で半導体ウエハ２を洗浄した場合、その半導体ウエハ２２の上面に残留するパーティクルの分布状態の測定結果を示し、同図において曲線ａは図３の直線Ａの洗浄条件で洗浄した場合の半導体ウエハ２２の上面のパーティクルの分布を示し、相対速度が増大する、径方向外方へゆくにつれてパーティクルが減少することが確認された。特に端面からの距離が４０ｍｍ以下になると、パーティクル密度がほぼ０に近くなった。

曲線ｂは図３における曲線Ｂの洗浄条件で洗浄した場合で、この場合も相対速度が減少する端面からの距離が７０ｍｍの位置でパーティクルの残留密度が最大となり、その位置から径方向外方へゆくにつれてパーティクルの密度が減少することが確認された。

曲線ｃは図３の曲線Ｃの洗浄条件の場合であり、曲線ｄは図３の曲線Ｄの洗浄条件の場合であり、これらの場合も、相対速度の変化に応じて半導体ウエハ２に残留するパーティクルの密度は変化することが確認された。

直線ｅは図３の曲線Ｅの洗浄条件の場合であり、この場合は半導体ウエハ２２の径方向全体にわたってパーティクルの密度が０．１個／ｍｍ²以下であり、とくに端面からの距離が５０〜１００ｍｍでパーティクルの密度がほぼ０になることが確認された。

以上のことから、スポンジブラシ３８を図３に直線Ｅで示す洗浄条件で、半導体ウエハ２の径方向中心である、端面からの１００ｍｍの距離から３０ｍｍの位置まで揺動させて洗浄し、ついで同図に直線Ａで示す洗浄条件で端面からの距離が３０ｍｍの位置から端面までの範囲を洗浄すれば、相対速度を上記直線Ａと直線Ｅとが交差する点Ｘの３８０ｍｍ／ｓｅｃ以上で半導体ウエハ２２の全面を洗浄できることになる。

それによって、半導体ウエハ２２は、端面からの距離が１００ｍｍから３０ｍｍまでは図４に直線ｅで示す洗浄度、つまりパーティクル密度がほぼ０に近い状態で洗浄することができ、端面からの距離が３０ｍｍから端面までは図４に直線ａで示すようにパーティクル密度がほぼ０に近い状態で洗浄することができる。

以上のことから、半導体ウエハ２２に要求される清浄度合、つまり半導体ウエハ２２のパーティクル密度に応じてスポンジブラシ３８と半導体ウエハ２２との相対速度が所定値以上になるよう、上記スポンジブラシ３８の回転速度と、半導体ウエハ２２の回転速度を設定すれば、上記半導体ウエハ２２を要求される清浄度で洗浄することができる。

たとえば、スポンジブラシ３８と半導体ウエハ２２との相対速度を２００ｍｍ／ｓｅｃ以上として洗浄したい場合には、図３から分かるように、端面からの距離が５５ｍｍの位置までは曲線Ｄに沿う洗浄条件で洗浄し、その位置から端面までは直線Ａの洗浄条件で洗浄すればよいことになる。

図３にＡ〜Ｅで示すそれぞれの洗浄条件のデータと、図4にａ〜ｅで示す洗浄結果のデータとを制御装置６４に予め記憶させておき、この制御装置６４に半導体ウエハ２２の清浄度合、つまりパーティクル密度を入力すれば、上記制御装置６４により、その清浄度合を得るための相対速度を決定することができる。したがって、その相対速度に基づき、スポンジブラシ３８の回転速度と半導体ウエハ２２の回転速度とを設定することで、半導体ウエハ２２を所望する清浄度合で洗浄することが可能となる。この発明は上記一実施の形態に限定されず、たとえば洗浄ブラシはスポンジブラシでなく、刷毛が設けられたブラシであってもよい。

この発明の一実施の形態の全体構成を示す平面図。（ａ）は同じく揺動アームの断面図、(ｂ)は同じく図２(ａ)のＺ−Ｚ線に沿う拡大断面図。同じく洗浄条件と相対速度の関係を示す説明図。同じく洗浄条件と洗浄度合である、パーティクル密度の関係を示す説明図。同じく半導体ウエハとスポンジブラシとの相対速度の測定位置の説明図。

符号の説明

１１回転テーブル
１６モータ（第1の駆動手段）
３４モータ（第2の駆動手段）
３６ノズル体
３８スポンジブラシ（洗浄ブラシ）
３９ノズル孔
６４制御装置（制御手段）

Claims

回転テーブルに保持された被洗浄物を回転駆動される洗浄ブラシによって洗浄するブラシ洗浄装置において、
上記回転テーブルを回転駆動する第１の駆動手段と、
上記洗浄ブラシを回転駆動する第２の駆動手段と、
上記洗浄ブラシを上記被洗浄物の径方向に沿って揺動させる揺動駆動手段と、
上記洗浄ブラシを被洗浄物の径方向中心部から外方へ揺動させたときに、その揺動の過程において上記洗浄ブラシの上記被洗浄物に接触する端面と上記被洗浄物の上記端面が接触する部分との相対速度が、所望するパーティクル密度で上記被洗浄物を洗浄するために必要な予め設定された相対速度を常に維持するように、上記第１の駆動手段による上記回転テーブルの回転速度と第２の駆動手段による上記洗浄ブラシの回転速度とを上記揺動駆動手段による上記洗浄ブラシの揺動位置と上記径方向中心部にて設定された洗浄条件である上記回転テーブルの回転速度、上記洗浄ブラシの回転速度とに基づいて制御する制御手段と
を具備したことを特徴とするブラシ洗浄装置。
上記制御手段には、上記洗浄ブラシの回転数と上記被洗浄物の回転数とを種々の値に設定し上記洗浄ブラシを上記被洗浄物の径方向中心部から外方へ揺動させたときの上記相対速度データである洗浄条件のデータと、上記洗浄条件のデータごとの、被洗浄物の上面に残留するパーティクル密度である清浄度合のデータとが予め記憶されていて、上記清浄度合の入力により、その清浄度合を得るための上記相対速度を決定し、決定した相対速度となるよう上記第１の駆動手段と第２の駆動手段を制御することを特徴とする請求項１記載のブラシ洗浄装置。
回転テーブルに保持された被洗浄物を回転駆動される洗浄ブラシによって洗浄するブラシ洗浄方法において、
上記洗浄ブラシを上記被洗浄物に接触させ径方向中心部から外方へ揺動させる揺動工程と、
上記洗浄ブラシと被洗浄物の接触部位に洗浄液を供給する供給工程と、
上記洗浄ブラシを上記被洗浄物の径方向中心部から外方へ揺動させたときに、その揺動の過程において上記洗浄ブラシの上記被洗浄物に接触する端面と上記被洗浄物の上記端面が接触する部分との相対速度が、所望するパーティクル密度で上記被洗浄物を洗浄するために必要な予め設定された相対速度を常に維持するように、上記回転テーブルの回転速度と上記洗浄ブラシの回転速度とを上記洗浄ブラシの揺動位置と上記径方向中心部にて設定された洗浄条件である上記回転テーブルの回転速度、上記洗浄ブラシの回転速度とに基づいて制御する制御工程と
を具備したことを特徴とするブラシ洗浄方法。