JP6758247B2 - 洗浄装置および基板処理装置、洗浄装置のメンテナンス方法、並びにプログラム - Google Patents
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Description
また、洗浄工程にかかる時間を短縮するには、前記基準位置をできるだけ基板の近くに設定し、洗浄部材が高速で移動する距離を長くし、低速で移動する距離を短くすることが効果的である。しかし、メンテナンスによって洗浄部材の取付位置が変更されると、メンテナンス後においてメンテナンス前の基準位置へ洗浄部材を移動させても、洗浄部材と基板とが大きく離間してしまう場合がある。このような状態では、基準位置から基板に接触するまでの洗浄部材の低速移動時間が増加してしまい、洗浄工程にかかる時間が長くなる可能性がある。
本発明に係る洗浄装置は、弾性変形可能な洗浄部材と、前記洗浄部材を基準部材の表面に押し付け可能な移動部と、前記洗浄部材の前記基準部材に対する荷重を測定する測定部と、前記測定部の測定値に基づいて前記移動部を制御可能な制御部と、を備え、前記制御部は、洗浄する前に、前記洗浄部材を前記基準部材に押し付けさせ、前記測定部の測定値が所定のリセット用荷重に到達した後、前記基準部材から離間する方向に前記洗浄部材を移動させ、前記洗浄部材の単位移動量毎の前記測定部の測定値が、少なくとも2回連続して互いに同等となった時点で、その時点での前記洗浄部材の位置を洗浄時における前記洗浄部材の基準位置として設定するとともに、前記時点での前記測定部の測定値を洗浄時における押付基準値として設定するリセット動作を行う。
本発明に係る洗浄装置のメンテナンス方法は、弾性変形可能な洗浄部材と、前記洗浄部材を基準部材の表面に押し付け可能な移動部と、前記洗浄部材の前記基準部材に対する荷重を測定する測定部と、前記測定部の測定値に基づいて前記移動部を制御可能な制御部と、を備える洗浄装置のメンテナンス方法であって、洗浄する前に、前記洗浄部材を前記基準部材に押し付けさせ、前記測定部の測定値が所定のリセット用荷重に到達した後、前記基準部材から離間する方向に前記洗浄部材を移動させ、前記洗浄部材の単位移動量毎の前記測定部の測定値が、少なくとも2回連続して互いに同等となった時点で、その時点での前記洗浄部材の位置を洗浄時における前記洗浄部材の基準位置として設定するとともに、前記時点での前記測定部の測定値を洗浄時における押付基準値として設定するリセット動作を行う。
本発明に係るプログラムは、弾性変形可能な洗浄部材と、前記洗浄部材を基準部材の表面に押し付け可能な移動部と、前記洗浄部材の前記基準部材に対する荷重を測定する測定部と、を備える洗浄装置の、前記測定部の測定値に基づいて前記移動部を制御可能なコンピュータに、洗浄する前に、前記洗浄部材を前記基準部材に押し付けさせ、前記測定部の測定値が所定のリセット用荷重に到達した後、前記基準部材から離間する方向に前記洗浄部材を移動させ、前記洗浄部材の単位移動量毎の前記測定部の測定値が、少なくとも2回連続して互いに同等となった時点で、その時点での前記洗浄部材の位置を洗浄時における前記洗浄部材の基準位置として設定するとともに、前記時点での前記測定部の測定値を洗浄時における押付基準値として設定するリセット動作を実行させるためのプログラムである。
前記したように、洗浄装置に対するメンテナンスの前後で、測定部の測定値が異なる場合がある。例えば、洗浄部材が基板に接触していない状態での測定部の測定値、すなわち基板に対する荷重を示す値がゼロ以外の値を示している場合がある。ここで、洗浄部材が基板に接触していない状態で洗浄部材を移動させても、ノイズや振動等の影響を除けば、測定部に加えられている荷重は変化しないので測定部の測定値は一定である。このことから、本発明では、洗浄部材を基準部材に押し付けさせ、測定部の測定値が所定のリセット用荷重に到達することで洗浄部材が確実に基板を押圧していることを確認した後に、基準部材から離間する方向に洗浄部材を移動させ、洗浄部材の単位移動量毎の測定部の測定値が、少なくとも2回連続して互いに同等となった時点で、その時点での洗浄部材の位置を、基板に近接しかつ非接触の位置である洗浄部材の基準位置として設定するとともに、前期時点での測定部の測定値を、基板に対する荷重がゼロであることを示す洗浄時の押付基準値として設定するリセット動作を行っている。
よって、洗浄装置において、リセット動作が煩雑な調整作業等を介することなく実施できるので、作業者の作業を簡略化して作業時間を低減させることができ、さらに作業者のスキルの違いによって基準位置のばらつき等が生じることも防止できる。また、基板に対する荷重がゼロであることを示す洗浄時の押付基準値を適切に設定できるので、洗浄時における洗浄部材の基板に対する目標荷重と、洗浄部材から基板に実際に加えられている荷重と、の間の差を極めて小さくすることができ、洗浄時において基板を目標荷重で適切に押圧できる。よって、洗浄による基板に対する影響を少なくすることができる。また、洗浄部材の基準位置を、基板に対して非接触かつできるだけ近い位置に設定できるので、洗浄部材が高速で移動する距離を長くするとともに、低速で移動する距離を短くでき、洗浄工程にかかる時間を短縮することができる。
このため、作業者がリセット動作後に押付動作を実施させることで、この押付動作完了後には、制御装置の記憶部に、押付動作が完了したときの測定部の測定値、押付動作の開始から完了までの洗浄部材の移動量、押付動作の開始から完了までの経過時間、および押付動作の開始から完了までにおける測定部の計測値のうちの最大値、の少なくともいずれか1つが記憶される。作業者はこれらの結果を確認することで、洗浄装置のメンテナンスが適切に実施され、洗浄工程に求められる性能を洗浄装置が確保できているかを確認することができる。
以下、本発明の第1実施形態に係る基板処理装置について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している場合がある。
また、洗浄部30は、第1洗浄装置31と第2洗浄装置32との間に配設された第2搬送ロボット34と、第2洗浄装置32と乾燥装置33との間に配設され第3搬送ロボット35と、をさらに有している。第2搬送ロボット34は、第1洗浄装置31と第2洗浄装置32との間で基板Wの受け渡しを行い、第3搬送ロボット35は、第2洗浄装置32と乾燥装置33との間で基板の受け渡しを行う。
本実施形態の制御部50は、ハウジング2の長手方向においてロード/アンロード部10と逆側に設けられた制御盤であるが、制御部50が、例えば、ハウジング2の外部に設けられるとともに、ディスプレイやキーボード等を有するパーソナルコンピュータであってもよい。本実施形態の記憶部51は、制御部50に含まれているが、制御部50の外部または基板処理装置1の外部に設けられてもよい。本実施形態のプログラムは、メモリ等からなる記憶部51に記憶されているが、他の記憶媒体(例えば光ディスクや磁気ディスク等)に記憶されてもよい。
本実施形態の第1回転機構60に保持された基板Wの中心軸線(基板Wの中心を通りその表面に垂直な線)は、鉛直方向に平行しており、この中心軸線に沿った第1ロール洗浄部材61側を上側、第2ロール洗浄部材63側を下側という。上下方向に直交する方向を水平方向という。基板Wの中心軸線方向から見た平面視において、この中心軸線に直交する方向を径方向といい、前記中心軸線回りに周回する方向を周方向という。
第1ロールホルダ65の長手方向の中央部には、上方に向けて開放された凹部65bが形成されている。凹部65bの上方を向く底面には、板状の第1ロードセル62が固定されている。第1ロードセル62の上面は、第1チルト機構66を介して、後述する第1移動部71におけるアーム71cの先端部に連結されている。すなわち、第1ロール洗浄部材61、第1ロールホルダ65、第1ロードセル62、第1チルト機構66、およびアーム71cは、上方に向けてこの順に配設されている。
第1ロードセル62は、第1ロールホルダ65および第1ロール洗浄部材61を上方から支持している。このため、第1ロール洗浄部材61が基板Wに接していない状態においても、第1ロールホルダ65および第1ロール洗浄部材61の重さが引張荷重として第1ロードセル62に加えられている。また、第1ロール洗浄部材61が基板Wの上面を押圧すると、第1ロール洗浄部材61は基板Wから上向きの反力を受けるため、第1ロードセル62に加えられている前記引張荷重は減少し、この減少分が、第1ロール洗浄部材61の基板Wに対する荷重に相当する。したがって、第1ロードセル62は、第1ロール洗浄部材61から基板Wに加えられている荷重を測定でき、その測定値を制御部50に対して出力可能となっている。また、本実施形態の第1ロードセル62は、基板Wに加えられている荷重(例えばN)を、小数点第2位まで測定することが可能である。制御部50は、第1ロードセル62の測定値に基づいて、第1移動部71を制御可能となっている。
第2ロールホルダ68の長手方向の中央部には、下方に向けて開放された凹部68bが形成されている。すなわち、第2ロールホルダ68は、第1ロール洗浄部材61と同等の形状を有しており、第1ロール洗浄部材61と上下方向に逆の姿勢で配置されている。凹部68bの下方を向く底面には、板状の第2ロードセル64が固定されている。第2ロードセル64の下面は、第2チルト機構69を介して、後述する第2移動部72における図示しないアーム等に連結されている。すなわち、第2ロール洗浄部材63、第2ロールホルダ68、第2ロードセル64、および第2チルト機構69は、下方に向けてこの順に配設されている。
第2ロードセル64は、第2ロールホルダ68および第2ロール洗浄部材63を下方から支持している。このため、第2ロール洗浄部材63が基板Wに接していない状態においても、第2ロールホルダ68および第2ロール洗浄部材63の重さが圧縮荷重として第2ロードセル64に加えられている。また、第2ロール洗浄部材63が基板Wの下面を押圧すると、第2ロール洗浄部材63は基板Wから下向きの反力を受けるため、第2ロードセル64に加えられている圧縮荷重はさらに増加し、この増加分が、第2ロール洗浄部材63の基板Wに対する荷重に相当する。したがって、第2ロードセル64は、第2ロール洗浄部材63から基板Wに加えられている荷重を測定でき、その測定値を制御部50に対して出力可能となっている。また、本実施形態の第2ロードセル64は、基板Wに加えられている荷重(例えばN)を、小数点第2位まで測定することが可能である。制御部50は、第2ロードセル64の測定値に基づいて、第2移動部72を制御可能となっている。
第3ロールホルダ81aの上端部は、板状の第3ロードセル82を介して、後述する第3移動部83におけるアーム83cの先端部に連結されている。すなわち、ペンシル洗浄部材81、第3ロールホルダ81a、第3ロードセル82、およびアーム83cは、上方に向けてこの順に配設されている。
第3ロードセル82は、第3ロールホルダ81aおよびペンシル洗浄部材81を上方から支持している。このため、ペンシル洗浄部材81が基板Wに接していない状態においても、第3ロールホルダ81aおよびペンシル洗浄部材81の重さが引張荷重として第3ロードセル82に加えられている。また、ペンシル洗浄部材81が基板Wの上面を押圧すると、ペンシル洗浄部材81は基板Wから上向きの反力を受けるため、第3ロードセル82に加えられている前記引張荷重は減少し、この減少分が、ペンシル洗浄部材81の基板Wに対する荷重に相当する。したがって、第3ロードセル82は、ペンシル洗浄部材81から基板Wに加えられている荷重を測定でき、その測定値を制御部50に対して出力可能となっている。また、本実施形態の第3ロードセル82は、基板Wに加えられている荷重(例えばN)を、小数点第2位まで測定することが可能である。制御部50は、第3ロードセル82の測定値に基づいて、第3移動部83を制御可能となっている。
ボールネジ83bのナット部材は、アーム83c、第3ロードセル82、および第3ロールホルダ81aを介して、ペンシル洗浄部材81に連結されている。このため、上下動モータ83aの駆動に伴ってボールネジ83bのナット部材が上下動することで、ペンシル洗浄部材81を上下動させることができ、すなわち基板Wに対して近接および離間させることができる。なお、制御部50は、上下動モータ83aにおける出力軸の現在の回転角を算出できため、この回転角に基づいて、ペンシル洗浄部材81の上下方向の現在の位置を算出できる。
本実施形態の揺動モータ83dは、上下動モータ83aと同様にステッピングモータであり、制御部50は、揺動モータ83dに出力したパルス数等を記憶しておくことで揺動モータ83dにおける出力軸の現在の回転角を算出できる。このため、制御部50は、揺動モータ83dの現在の回転角に基づいて、ペンシル洗浄部材81の中心軸線R回りの現在の位置を算出できる。なお、揺動モータ83dはステッピングモータに限定されるものではなく、例えば、エンコーダ等を有するサーボモータを揺動モータ83dとして使用してもよい。
基板Wの洗浄の際には、制御部50に制御された第3移動部83の動作によってペンシル洗浄部材81が基板Wに近接して基板Wの上面における中心Oに接触するとともに、回転している基板Wの上面に接触したまま第3移動部83の駆動によって中心軸線R回りに揺動し、基板Wから径方向外側の位置まで移動することによって、基板Wの上面全てを洗浄可能となっている。
台座部85の上方には、台座部85の上端面に純水等を供給可能な第4ノズル86が設けられている。第4ノズル86から純水等を台座部85の上端面に供給することで、石英板に付着したパーティクルを洗い流すことができる。
記憶部51には、第1洗浄装置31のためのリセット用荷重(例えば1.1N)が表示部52等を介した入力によって予め設定されている。
また、研磨部20で研磨された基板Wが、基板搬送部40から第1洗浄装置31に移載され、第1回転機構60に保持される。なお、研磨されていない基板Wが基板搬送部40から第1洗浄装置31に移載されてもよい。このため、第1洗浄装置31においては、本発明の基準部材は、基板Wからなる。
続いて、制御部50は、第1ロール洗浄部材61を基板W側に低速でさらに移動させるとともに、第1ロードセル62の測定値を取得して参照する。第1ロール洗浄部材61が基板Wに接触しているため、第1ロール洗浄部材61の移動とともに第1ロール洗浄部材61が基板Wから受ける反力は増加し、よって第1ロードセル62の測定値は漸次増加する。
制御部50は、第1ロードセル62の測定値がリセット用荷重(1.1N)に到達したときに、第1ロール洗浄部材61の移動を停止させる(図6(c))。なお、第1ロール洗浄部材61を単位移動量(例えば0.1mm)だけ移動させて停止させ、第1ロードセル62の測定値がリセット用荷重に到達しているかを第1ロール洗浄部材61の移動停止中に制御部50が確認し、これらの移動と確認とを繰り返してもよい。一方、第1ロール洗浄部材61の低速移動を継続して行いつつ、第1ロール洗浄部材61が前記単位移動量を移動する毎に第1ロードセル62の測定値がリセット用荷重に到達しているかを制御部50が確認し、到達した時点で第1ロール洗浄部材61の移動を停止させてもよい。
このとき、制御部50は、第1ロール洗浄部材61の単位移動量(例えば0.1mm)毎の第1ロードセル62の測定値を記憶部51に記憶させ、この測定値が、少なくとも2回連続して互いに同等となった時点(図6(g)および図6(h))で、その時点での第1ロール洗浄部材61の位置を洗浄時における第1ロール洗浄部材61の新たな基準位置として設定して記憶部51に記憶させるとともに、前記時点での第1ロードセル62の測定値を洗浄時における押付基準値として設定するリセット動作を行う。なお、制御部50は、第1ロードセル62がこの押付基準値に相当する測定値を出力している場合に(図示の例では0.3N)、基板Wに対する荷重がゼロであるとして、表示部52での荷重表示や、後述する洗浄時における基板Wに対する荷重の閉ループ制御を実施する。
なお、第1ロードセル62の測定値が少なくとも2回連続して互いに同等となったか否かの判断は、例えば、第1ロードセル62の測定値の小数点第1位以上の値が同じか否かで判断してもよいし、第1ロードセル62の測定値の小数点第2位の値を四捨五入した値が同じか否かで判断してもよい。また、所定の閾値(例えば0.1N)を記憶部51に記憶しておき、少なくとも2回連続して測定された第1ロードセル62の測定値の差が、前記閾値よりも小さい場合に、第1ロードセル62の測定値が少なくとも2回連続して同等となったと判断してもよい。
また、この例では、第1ロードセル62の測定値が2回連続して互いに同等となったときにリセット動作を実施しているが、第1ロードセル62の測定値が3回以上連続して同等となったときにリセット動作を実施してもよい。
例えば、第1ロール洗浄部材61の高速移動を行わずにリセット動作を実施する方法を、図7を参照して説明する。
続いて、制御部50は、第1ロードセル62の測定値を取得する(図7のステップS2)。なお、この測定値の取得は、第1ロール洗浄部材61の単位移動量毎に行ってもよい。
続いて、制御部50は、ステップS2で取得した測定値が、リセット用荷重(例えば1.1N)に到達しているか否かを判断する(図7のステップS3)。ステップS2で取得した測定値がリセット用荷重に到達していない場合は、再度ステップS1を実施する。
一方、ステップS2で取得した測定値がリセット用荷重に到達している場合は、第1ロール洗浄部材61を基板Wから離間する方向に移動させる(図7のステップS4)。
続いて、制御部50は、第1ロール洗浄部材61の単位移動量毎に第1ロードセル62の測定値を取得する(図7のステップS5)。
続いて、制御部50は、ステップS5で取得した測定値が、少なくとも2回連続して互いに同等であるか否かを判断する(図7のステップS6)。ステップS5で取得した測定値が少なくとも2回連続して互いに同等でない場合は、取得した測定値を記憶部51に記憶するとともに(図7のステップS7)、再度ステップS4を実施する。
一方、ステップS5で取得した測定値が少なくとも2回連続して互いに同等である場合は、リセット動作を実施する(図7のステップS8)。
以上より、第1洗浄装置31の第1ロール洗浄部材61に関するリセット動作が完了する。
また、前記リセット動作を行うことで、たとえメンテナンス前後で第1ロードセル62の測定値が異なっていたとしても、前記押付基準値を設定することで、図6(h)に示される状態での、表示部52に表示される第1ロール洗浄部材61の基板Wに対する荷重をゼロと表示させることができる。よって、作業者に対して基板Wに加えられている正確な荷重を、表示部52等を通して示すことができる。
記憶部51には、第1洗浄装置31のための複数のテスト荷重(例えば0.8N、1.2N、および1.6N)が表示部52等を介した入力によって予め設定されている。なお、テスト荷重の数は3つに限られず、1つまたは2つであってもよいし、4つ以上であってもよい。
第1ロール洗浄部材61に関する前記リセット動作後、かつ基板Wに対する洗浄動作の前に、制御部50の表示部52に表示されている「第1洗浄装置:押付動作開始ボタン」を作業者が操作する。この操作は、第1ロール洗浄部材61が既に原点位置にあるときに行われてもよいし、この操作を行うことで、制御部50がまず第1ロール洗浄部材61をその原点位置に移動させてもよい。なお、第1回転機構60には、前記リセット動作で用いられた基板Wが保持されている状態とする。
以上より、第1洗浄装置31における第1ロール洗浄部材61の押付動作が完了する。
研磨部20で研磨された基板Wが、基板搬送部40を介して第1洗浄装置31に移載され、第1回転機構60に保持される。なお、このとき、ロール洗浄部材61、63は各原点位置にある。
また、制御部50は、ロール洗浄部材61、63を各原点位置から各基準位置まで高速で移動させる。
リセット動作を行うことで、ロール洗浄部材61、63の各基準位置が、基板Wに近接しかつ非接触の位置に適切に設定されているので、ロール洗浄部材61、63が高速で移動する距離を長くし、低速で移動する距離を短くすることができ、よって第1洗浄装置31による洗浄工程にかかる時間を短縮することができる。
また、ロール洗浄部材61、63の各基準位置が、基板Wに非接触の位置に設定されているので、基板Wに接触するときのロール洗浄部材61、63は低速で移動しており、よってロール洗浄部材61、63が基板Wに接触したときの衝撃を低く抑えることができる。
洗浄が完了すると、ロール洗浄部材61、63は基板Wから離間し、基板Wは第1回転機構60から取り出されて、第2搬送ロボット34によって第2洗浄装置32に移載される。
これにより、第1洗浄装置31における基板Wに対する洗浄工程が完了する。
記憶部51には、第2洗浄装置32のためのリセット用荷重(例えば2.0N)が表示部52等を介した入力によって予め設定されている。
また、第1洗浄装置31で洗浄された基板Wが、第2搬送ロボット34を介して第2洗浄装置32に移載され、第2回転機構80に保持される。なお、研磨されていない基板Wが第2搬送ロボット34等から第2洗浄装置32に移載されてもよい。
続いて、制御部50は、ペンシル洗浄部材81を基板W側に低速でさらに移動させるとともに、第3ロードセル82の測定値を取得して参照する。ペンシル洗浄部材81が基板Wに接触しているため、ペンシル洗浄部材81の移動とともにペンシル洗浄部材81が基板Wから受ける反力は増加し、よって第3ロードセル82の測定値は漸次増加する。
制御部50は、第3ロードセル82の測定値がリセット用荷重(2.0N)に到達したときに、ペンシル洗浄部材81の移動を停止させる(図8(c))。なお、ペンシル洗浄部材81を単位移動量(例えば0.1mm)だけ移動させて停止させ、第3ロードセル82の測定値がリセット用荷重に到達しているかをペンシル洗浄部材81の移動停止中に制御部50が確認し、これらの移動と確認とを繰り返してもよい。一方、ペンシル洗浄部材81の低速移動を継続して行いつつ、ペンシル洗浄部材81が前記単位移動量を移動する毎に第3ロードセル82の測定値がリセット用荷重に到達しているかを制御部50が確認し、到達した時点でペンシル洗浄部材81の移動を停止させてもよい。
このとき、制御部50は、ペンシル洗浄部材81の単位移動量(例えば0.1mm)毎の第3ロードセル82の測定値を記憶部51に記憶させ、この測定値が、少なくとも2回連続して互いに同等となった時点(図8(g)および図8(h))で、その時点でのペンシル洗浄部材81の位置を洗浄時におけるペンシル洗浄部材81の新たな基準位置として設定して記憶部51に記憶させるとともに、前記時点での第3ロードセル82の測定値を洗浄時における押付基準値として設定するリセット動作を行う。なお、制御部50は、第3ロードセル82がこの押付基準値に相当する測定値を出力している場合に(図示の例では0.3N)、基板Wに対する荷重がゼロであるとして、表示部52での荷重表示や、後述する洗浄時における基板Wに対する荷重の閉ループ制御を実施する。
なお、第3ロードセル82の測定値が少なくとも2回連続して互いに同等となったか否かの判断は、例えば、第3ロードセル82の測定値の小数点第1位以上の値が同じか否かで判断してもよいし、第3ロードセル82の測定値の小数点第2位の値を四捨五入した値が同じか否かで判断してもよい。また、所定の閾値(例えば0.1N)を記憶部51に記憶しておき、少なくとも2回連続して測定された第3ロードセル82の測定値の差が、前記閾値よりも小さい場合に、第3ロードセル82の測定値が少なくとも2回連続して同等となったと判断してもよい。
また、この例では、第3ロードセル82の測定値が2回連続して互いに同等となったときにリセット動作を実施しているが、第3ロードセル82の測定値が3回以上連続して同等となったときにリセット動作を実施してもよい。
なお、ペンシル洗浄部材81の高速移動を行わずにリセット動作を実施する方法は、第1洗浄装置31の説明で用いた図7に記載されたフローチャートで示されるため、その説明を省略する。なお、ペンシル洗浄部材81ためのリセット用荷重は適宜変更してよい。
以上より、第2洗浄装置32に関するリセット動作が完了する。
また、前記リセット動作を行うことで、たとえメンテナンス前後で第3ロードセル82の測定値が異なっていたとしても、前記押付基準値を設定することで、図8(h)に示される状態での、表示部52に表示されるペンシル洗浄部材81の基板Wに対する荷重をゼロと表示させることができる。よって、作業者に対して基板Wに加えられている正確な荷重を、表示部52等を通して示すことができる。
記憶部51には、第2洗浄装置32のための複数のテスト荷重(例えば0.8N、1.4N、および2.0N)が表示部52等を介した入力によって予め設定されている。なお、テスト荷重の数は3つに限られず、1つまたは2つであってもよいし、4つ以上であってもよい。
ペンシル洗浄部材81に関する前記リセット動作後、かつ基板Wに対する洗浄動作の前に、制御部50の表示部52に表示されている「第2洗浄装置:押付動作開始ボタン」を作業者が操作する。なお、第2回転機構80には、基板Wが保持されている状態とする。
以上より、第2洗浄装置32におけるペンシル洗浄部材81の押付動作が完了する。
第1洗浄装置31で洗浄された基板Wが、第2搬送ロボット34を介して第2洗浄装置32に移載され、第2回転機構80に保持される。なお、このとき、ペンシル洗浄部材81はその原点位置にある。
また、制御部50は、ペンシル洗浄部材81を原点位置から基準位置まで高速で移動させる。
リセット動作を行うことで、ペンシル洗浄部材81の基準位置が、基板Wに近接しかつ非接触の位置に適切に設定されているので、ペンシル洗浄部材81が高速で移動する距離を長くし、低速で移動する距離を短くすることができ、よって第2洗浄装置32による洗浄工程にかかる時間を短縮することができる。
また、ペンシル洗浄部材81の基準位置が、基板Wに非接触の位置に設定されているので、基板Wに接触するときのペンシル洗浄部材81は低速で移動しており、よってペンシル洗浄部材81が基板Wに接触したときの衝撃を低く抑えることができる。
洗浄が完了すると、基板Wは第2回転機構80から取り出されて、第3搬送ロボット35によって乾燥装置33に移載される。
これにより、第2洗浄装置32における基板Wに対する洗浄工程が完了する。
前記したように、第1洗浄装置31に対するメンテナンスの前後で、ロードセル62(64)の測定値が異なる場合がある。例えば、洗浄部材61(63)が基準部材に接触していない状態でのロードセル62(64)の測定値、すなわち基準部材に対する荷重を示す値がゼロ以外の値を示している場合がある。ここで、洗浄部材61(63)が基準部材に接触していない状態で洗浄部材61(63)を移動させても、ノイズや振動等の影響を除けば、ロードセル62(64)に加えられている荷重は変化しないのでロードセル62(64)の測定値は一定である。このことから、本実施形態では、洗浄部材61(63)を基準部材に押し付けさせ、ロードセル62(64)の測定値が所定のリセット用荷重に到達することで洗浄部材61(63)が確実に基準部材を押圧していることを確認した後に、基準部材から離間する方向に洗浄部材61(63)を移動させ、洗浄部材61(63)の単位移動量毎のロードセル62(64)の測定値が、少なくとも2回連続して互いに同等となった時点で、その時点での洗浄部材61(63)の位置を、基準部材に近接しかつ非接触の位置である洗浄部材61(63)の基準位置として設定するとともに、前期時点でのロードセル62(64)の測定値を、基準部材に対する荷重がゼロであることを示す洗浄時の押付基準値として設定するリセット動作を行っている。
よって、第1洗浄装置31において、リセット動作が煩雑な調整作業等を介することなく実施できるので、作業者の作業を簡略化して作業時間を低減させることができ、さらに作業者のスキルの違いによって基準位置のばらつき等が生じることも防止できる。また、基準部材に対する荷重がゼロであることを示す洗浄時の押付基準値を適切に設定できるので、洗浄時における洗浄部材61(63)の基準部材に対する目標荷重と、洗浄部材61(63)から基準部材に実際に加えられている荷重と、の間の差を極めて小さくすることができ、洗浄時において基準部材を目標荷重で適切に押圧できる。よって、洗浄による基準部材に対する影響を少なくすることができる。また、洗浄部材61(63)の基準位置を、基準部材に対して非接触かつできるだけ近い位置に設定できるので、洗浄部材61(63)が高速で移動する距離を長くするとともに、低速で移動する距離を短くでき、洗浄工程にかかる時間を短縮することができる。
このため、作業者がリセット動作後に押付動作を実施させることで、この押付動作完了後には、制御装置の記憶部51に、押付動作が完了したときのロードセル62(64)の測定値、押付動作の開始から完了までの洗浄部材61(63)の移動量、押付動作の開始から完了までの経過時間、および押付動作の開始から完了までにおけるロードセル62(64)の計測値のうちの最大値、の少なくともいずれか1つが記憶される。作業者はこれらの結果を確認することで、第1洗浄装置31のメンテナンスが適切に実施され、洗浄工程に求められる性能を第1洗浄装置31が確保できているかを確認することができる。
前記したように、洗浄装置に対するメンテナンスの前後で、ロードセル82の測定値が異なる場合がある。例えば、洗浄部材81が基準部材に接触していない状態でのロードセル82の測定値、すなわち基準部材に対する荷重を示す値がゼロ以外の値を示している場合がある。ここで、洗浄部材81が基準部材に接触していない状態で洗浄部材81を移動させても、ノイズや振動等の影響を除けば、ロードセル82に加えられている荷重は変化しないのでロードセル82の測定値は一定である。このことから、本実施形態では、洗浄部材81を基準部材に押し付けさせ、ロードセル82の測定値が所定のリセット用荷重に到達することで洗浄部材81が確実に基準部材を押圧していることを確認した後に、基準部材から離間する方向に洗浄部材81を移動させ、洗浄部材81の単位移動量毎のロードセル82の測定値が、少なくとも2回連続して互いに同等となった時点で、その時点での洗浄部材81の位置を、基準部材に近接しかつ非接触の位置である洗浄部材81の基準位置として設定するとともに、前期時点でのロードセル82の測定値を、基準部材に対する荷重がゼロであることを示す洗浄時の押付基準値として設定するリセット動作を行っている。
よって、第2洗浄装置32において、リセット動作が煩雑な調整作業等を介することなく実施できるので、作業者の作業を簡略化して作業時間を低減させることができ、さらに作業者のスキルの違いによって基準位置のばらつき等が生じることも防止できる。また、基準部材に対する荷重がゼロであることを示す洗浄時の押付基準値を適切に設定できるので、洗浄時における洗浄部材81の基準部材に対する目標荷重と、洗浄部材81から基準部材に実際に加えられている荷重と、の間の差を極めて小さくすることができ、洗浄時において基準部材を目標荷重で適切に押圧できる。よって、洗浄による基準部材に対する影響を少なくすることができる。また、洗浄部材81の基準位置を、基準部材に対して非接触かつできるだけ近い位置に設定できるので、洗浄部材81が高速で移動する距離を長くするとともに、低速で移動する距離を短くでき、洗浄工程にかかる時間を短縮することができる。
このため、作業者がリセット動作後に押付動作を実施させることで、この押付動作完了後には、制御装置の記憶部51に、押付動作が完了したときの第3ロードセル82の測定値、押付動作の開始から完了までの洗浄部材81の移動量、押付動作の開始から完了までの経過時間、および押付動作の開始から完了までにおける第3ロードセル82の計測値のうちの最大値、の少なくともいずれか1つが記憶される。作業者はこれらの結果を確認することで、第2洗浄装置32のメンテナンスが適切に実施され、洗浄工程に求められる性能を第2洗浄装置32が確保できているかを確認することができる。
次に、本発明の第2実施形態に係る基板処理装置について図面を参照して説明する。なお、この第2実施形態において、第1実施形態における構成要素と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
ペンシル角度変更部87は、アーム83cの先端部の下面に一体的に連結された第1連結部87aと、第3ロードセル82の上面に図示しないブラケット等を介して一体的に連結されるとともに回転軸87bを介して第1連結部87aに連結された第2連結部87cと、を有している。回転軸87bは、水平方向に延びている。第2連結部87cは、図示しないモータ等の駆動部によって、回転軸87b回りに第1連結部87aと相対回転可能に構成されており、制御部50はこの駆動部を制御可能となっている。これにより、ペンシル角度変更部87は、ペンシル洗浄部材81を回転軸87b回りで傾動させるように構成されている。また、ペンシル角度変更部87は、ペンシル洗浄部材81の中心軸線と上下方向に延びる直線との間の角度が例えば0°から30°となる範囲で、ペンシル洗浄部材81を傾動させるように構成されている。
さらに、本実施形態のペンシル角度変更部87と第3移動部83のアーム83cとの間に、上下方向に延びる軸線回りにペンシル角度変更部87を回動可能な回動部を設け、この回動部と回転軸87bを協働させることで、上下方向に直交するいずれの方向にもペンシル洗浄部材81を傾動させるように構成してもよい。
領域Pの位置に関するデータを作製し記憶部51に記憶させる方法としては、例えば、第1洗浄装置31によって洗浄された複数の基板Wの上面を作業者が確認して、表示部52等を介して入力する方法や、基板処理装置1A内に設けられた撮像装置が、第1洗浄装置31によって洗浄された後の基板Wの上面を撮像する方法等が挙げられる。
また、前記したように、制御部50はモータ80bにおける出力軸の現在の回転角や回転速度を算出できるので、これらの回転角や回転速度のデータと、領域Pの周方向の位置に関するデータと、を参照することで、第2回転機構80の動作によって回転している基板Wにおける、領域Pの周方向の位置を算出できる。
また、基板Wの上面のうち、領域Pのみにパーティクルが付着し、それ以外の部分は比較的清浄である場合は、領域P以外の部分にはペンシル洗浄部材81を接触させないことが好ましい場合がある。本実施形態のペンシル洗浄部材81は、前記した制御部50の制御態様によって、基板Wの上面における領域P以外の部分への接触を避けることが可能であるため、領域P以外の部分にペンシル洗浄部材81が接触することによる影響を低減できる。
さらに、領域Pの径方向の幅が小さい場合であっても、本実施形態のペンシル洗浄部材81は、ペンシル角度変更部87の動作によって傾動できるため、ペンシル洗浄部材81と基板Wの上面との接触面積を少なくすることも可能であり、よって基板Wの上面における領域P以外の部分へのペンシル洗浄部材81の接触をより確実に避けることができる。また、この接触面積が少なくなることで、両者の接触面における圧力が向上し、ペンシル洗浄部材81は基板Wの上面におけるパーティクルをより容易に除去できる。
前記した領域Pは周方向に延びた形状を有しているが、径方向の一方側から他方側に向かうにつれて、その径方向の幅が増加または減少する場合もある。このような場合において、ペンシル洗浄部材81と基板Wとが相対移動しているときに、ペンシル角度変更部87がペンシル洗浄部材81の傾きを漸次変更させ、ペンシル洗浄部材81と基板Wの上面との接触面積を漸次変更させることで、前記したペンシル洗浄部材81の基板Wに対する、接触、相対移動、および離間の一連の動作を一度行うのみで領域Pの全範囲を洗浄してもよい。
また、前記実施形態では、第1洗浄装置31および第2洗浄装置32は、シリコンウエハ等の基板Wを洗浄する装置であるが、このような構成に限定されず、例えばガラス基板等を洗浄する装置であってもよい。
また、前記実施形態では、第1回転機構60や第2回転機構80に保持された基板Wの中心軸線は鉛直方向に平行しているが、このような構成に限定されず、第1回転機構60や第2回転機構80に保持された基板Wの中心軸線が鉛直方向と交差してもよい。
20 研磨部
30 洗浄部
31 第1洗浄装置(洗浄装置)
32、32A 第2洗浄装置(洗浄装置)
40 基板搬送部
50 制御部
51 記憶部
61 第1ロール洗浄部材(ロール洗浄部材、洗浄部材)
62 第1ロードセル(測定部)
63 第2ロール洗浄部材(ロール洗浄部材、洗浄部材)
64 第2ロードセル(測定部)
71 第1移動部(移動部)
71a モータ
71b ボールネジ
72 第2移動部(移動部)
72a モータ
72b ボールネジ
81 ペンシル洗浄部材(洗浄部材)
82 第3ロードセル(測定部)
83 第3移動部(移動部)
83a モータ
83b ボールネジ
85 台座部(基準部材)
W 基板(基準部材)
Claims (13)
- 弾性変形可能な洗浄部材と、
前記洗浄部材を基準部材の表面に押し付け可能な移動部と、
前記洗浄部材の前記基準部材に対する荷重を測定する測定部と、
前記測定部の測定値に基づいて前記移動部を制御可能な制御部と、を備え、
前記制御部は、洗浄する前に、前記洗浄部材を前記基準部材に押し付けさせ、前記測定部の測定値が所定のリセット用荷重に到達した後、前記基準部材から離間する方向に前記洗浄部材を移動させ、前記洗浄部材の単位移動量毎の前記測定部の測定値が、少なくとも2回連続して互いに同等となった時点で、その時点での前記洗浄部材の位置を洗浄時における前記洗浄部材の基準位置として設定するとともに、前記時点での前記測定部の測定値を洗浄時における押付基準値として設定するリセット動作を行うことを特徴とする洗浄装置。 - 前記移動部は、前記制御部によって制御可能なモータと、該モータの出力軸に連結されたボールネジと、を備えることを特徴とする請求項1に記載の洗浄装置。
- 前記制御部は、前記押付基準値をゼロとしたときの前記測定部の測定値と目標荷重との差に基づいて、前記移動部を制御することを特徴とする請求項1または2に記載の洗浄装置。
- データを記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記基準位置および前記押付基準値を前記記憶部に記憶するとともに、前記リセット動作後に、前記洗浄部材を前記基準位置から前記基準部材に向けて移動させるとともにテスト荷重で前記洗浄部材を前記基準部材に押し付ける押付動作を実施し、前記押付動作が完了したときの前記測定部の測定値、前記押付動作の開始から完了までの前記洗浄部材の移動量、前記押付動作の開始から完了までの経過時間、および前記押付動作の開始から完了までにおける前記測定部の計測値のうちの最大値、の少なくともいずれか1つを、前記記憶部に記憶することを特徴とする請求項3に記載の洗浄装置。 - 前記洗浄部材は、中心軸線回りに回転しつつ前記基準部材の前記表面に外周面が接触可能な円柱状のロール洗浄部材からなり、
前記基準部材は基板からなることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の洗浄装置。 - 前記ロール洗浄部材は、前記基板を挟んだ両側にそれぞれ設けられており、
前記制御部は、一方の前記ロール洗浄部材に関する前記リセット動作と、他方の前記ロール洗浄部材に関する前記リセット動作と、を互いに異なる時期に実施することを特徴とする請求項5に記載の洗浄装置。 - 前記洗浄部材は、前記基準部材の前記表面と交差して延びる軸線回りに回転しつつ前記基準部材の前記表面に接触可能なペンシル洗浄部材からなり、
前記基準部材は、基板、または前記基板と異なる位置に設けられた台座部からなり、前記台座部は、前記基板の表面と同等の位置に配置された表面を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の洗浄装置。 - 前記洗浄部材が前記基準部材に接触していない状態で、前記測定部はその測定値が0を超えた値となるように設定されている請求項1〜7のいずれか1項に記載の洗浄装置。
- 基板を搬送する基板搬送部と、
前記基板を研磨する研磨部と、
前記基板を洗浄する洗浄部と、を備え、
前記洗浄部は、請求項1〜8のいずれか1項に記載の洗浄装置を有することを特徴とする基板処理装置。 - 弾性変形可能な洗浄部材と、
前記洗浄部材を基準部材の表面に押し付け可能な移動部と、
前記洗浄部材の前記基準部材に対する荷重を測定する測定部と、
前記測定部の測定値に基づいて前記移動部を制御可能な制御部と、を備える洗浄装置のメンテナンス方法であって、
洗浄する前に、前記洗浄部材を前記基準部材に押し付けさせ、前記測定部の測定値が所定のリセット用荷重に到達した後、前記基準部材から離間する方向に前記洗浄部材を移動させ、前記洗浄部材の単位移動量毎の前記測定部の測定値が、少なくとも2回連続して互いに同等となった時点で、その時点での前記洗浄部材の位置を洗浄時における前記洗浄部材の基準位置として設定するとともに、前記時点での前記測定部の測定値を洗浄時における押付基準値として設定するリセット動作を行うことを特徴とする洗浄装置のメンテナンス方法。 - 前記洗浄部材が前記基準部材に接触していない状態で、前記測定部はその測定値が0を超えた値となるように設定されている請求項10に記載の洗浄装置のメンテナンス方法。
- 弾性変形可能な洗浄部材と、
前記洗浄部材を基準部材の表面に押し付け可能な移動部と、
前記洗浄部材の前記基準部材に対する荷重を測定する測定部と、を備える洗浄装置の、前記測定部の測定値に基づいて前記移動部を制御可能なコンピュータに、
洗浄する前に、前記洗浄部材を前記基準部材に押し付けさせ、前記測定部の測定値が所定のリセット用荷重に到達した後、前記基準部材から離間する方向に前記洗浄部材を移動させ、前記洗浄部材の単位移動量毎の前記測定部の測定値が、少なくとも2回連続して互いに同等となった時点で、その時点での前記洗浄部材の位置を洗浄時における前記洗浄部材の基準位置として設定するとともに、前記時点での前記測定部の測定値を洗浄時における押付基準値として設定するリセット動作を実行させるためのプログラム。 - 前記洗浄部材が前記基準部材に接触していない状態で、前記測定部はその測定値が0を超えた値となるように設定されている請求項12に記載のプログラム。
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