JP7137420B2 - ブラシ洗浄装置、基板処理装置及びブラシ洗浄方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、ブラシ洗浄装置、基板処理装置及びブラシ洗浄方法に関する。

基板処理装置は、半導体や液晶パネルなどの製造工程において、基板（例えば、ウェーハや液晶基板）の被処理面を薬液により処理し、薬液処理後に基板をリンス液により洗い流して、リンス後に基板を乾燥する装置である。この基板処理装置では、均一性や再現性の面から、基板を一枚ずつ専用の処理室で処理する枚葉方式が用いられる。

枚葉方式の基板処理装置では、基板が回転テーブル上に載置され、回転する回転テーブル上の基板に薬液などの処理液が供給され、基板が処理液によって処理される。この処理液による基板処理工程の後には、基板の高い清浄度を維持するため、基板洗浄が行われる。また、数種の処理液による複数回の基板処理工程を行う場合には、基板の高い清浄度を維持するため、工程毎に基板洗浄が行われることがある。

基板洗浄方法としては、ブラシによるスクラブ洗浄が用いられる。このスクラブ洗浄では、基板を回転させた状態で、ブラシを停止又は回転させ、基板の上面にブラシを接触させながら水平移動させ、基板上の不純物（金属、有機物、パーティクルなど）を除去する。このとき、ブラシは不純物により汚染されるが、次の基板洗浄開始までに洗浄される。ブラシ洗浄方法としては、ブラシをカップ内の洗浄位置に移動させ、カップ内のブラシに対して超純水（ＤＩＷ）を掛け流し、カップで受けて回収する方法が知られている。

ところが、近年、デバイスのデザインルールの微細化に伴う品質要求から、ブラシによるスクラブ洗浄に対し、ひいては、そのブラシを洗浄するブラシ洗浄に対してより高い洗浄力が求められている。現状のブラシ洗浄方法は十分にブラシを洗浄することが難しく、ブラシ汚染による基板（製品）への汚染が発生することがある。これは基板に悪影響を及ばすため、基板品質（製品品質）が低下してしまう。

特開平１１－１１１６６１号公報

本発明が解決しようとする課題は、基板品質を向上させることができるブラシ洗浄装置、基板処理装置及びブラシ洗浄方法を提供することである。

本発明の実施形態に係るブラシ洗浄装置は、
基板を洗浄するためのブラシに洗浄液を供給し、ブラシを洗浄する洗浄部材と、
異なる又は同じ種類の複数の洗浄液の温度を調整する温調部と、
温調部により温度が調整された複数の洗浄液を個別に洗浄部材に供給する供給部と、
ブラシによる基板洗浄工程の直前の基板処理工程の内容に応じ、複数の洗浄液の温度を洗浄力が向上する温度にするように温調部を制御し、ブラシによる基板洗浄工程の直前の基板処理工程の内容に応じ、温調部により温度が調整された複数の洗浄液から洗浄部材に供給する洗浄液を選択し、選択した洗浄液を洗浄部材に供給するように供給部を制御する制御部と、
を備える。

本発明の実施形態に係る基板処理装置は、
基板を洗浄するためのブラシと、
前述の実施形態に係るブラシ洗浄装置と、
を備える。

本発明の実施形態に係るブラシ洗浄方法は、
基板を洗浄するためのブラシによる基板洗浄工程の直前の基板処理工程の内容に応じ、異なる複数の洗浄液の温度を洗浄力が向上する温度に調整する工程と、
ブラシによる基板洗浄工程の直前の基板処理工程の内容に応じ、温度が調整された複数の洗浄液から、ブラシを洗浄する洗浄部材に供給する洗浄液を選択する工程と、
選択された洗浄液を洗浄部材に供給する工程と、
洗浄部材に供給された洗浄液を洗浄部材からブラシに供給し、洗浄部材によりブラシを洗浄する工程と、
を有する。

本発明の実施形態によれば、基板品質を向上させることができる。

第１の実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す図である。 図１の２－２線断面図である。 図２におけるブラシ移動を説明するための図である。 第１の実施形態に係る洗浄部材の概略構成を示す図である。 第２の実施形態に係る洗浄部材の概略構成を示す図である。

＜第１の実施形態＞
第１の実施形態について図１から図４を参照して説明する。

（基本構成）
図１から図３に示すように、第１の実施形態に係る基板処理装置１０は、処理室２０と、カップ３０と、回転テーブル４０と、回転機構５０と、液供給部６０と、基板洗浄部７０と、ブラシ洗浄部（ブラシ洗浄装置）８０と、制御部９０とを備えている。

処理室２０は、被処理面Ｗａを有する基板Ｗを処理するための処理ボックスである。この処理室２０は、例えば箱状に形成されており、カップ３０や回転テーブル４０、回転機構５０の一部、液供給部６０、基板洗浄部７０、ブラシ洗浄部８０の一部などを収容する。基板Ｗとしては、例えば、ウェーハや液晶基板が用いられる。

処理室２０の複数の側壁の一つには、入出口２０ａ（図２参照）が形成されている。入出口２０ａは、処理室２０内に対する基板Ｗの搬入及び搬出を可能にするためのものであり、開閉可能なシャッタ（不図示）によって塞がれている。処理室２０の床部（底部）には、排出管（不図示）が接続されている。この排出管は、基板Ｗの被処理面Ｗａから排出された処理液を処理室２０外に排出するためのものである。

処理室２０の上面には、クリーンユニット２１（図１参照）が設けられている。このクリーンユニット２１は、基板処理装置１０が設置されるクリーンルームの天井から吹き降ろすダウンフローを浄化して処理室２０内に導入するものであり、例えば、ＨＥＰＡフィルタやＵＬＰＡフィルタを有している。

カップ３０は、円筒状に形成されており、図２に示すように、平面視で矩形状の処理室２０のほぼ中央部に配置され、回転テーブル４０により保持された基板Ｗの周囲（基板Ｗの外周面）を覆うように設けられている。このカップ３０の周壁の上部は、内側に向かって傾斜しており、また、回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａが露出するように開口している。このカップ３０は、回転テーブル４０の回転によって回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａから飛散する処理液を内周面で受ける。飛散した処理液は、カップ３０の内周面に衝突し、カップ３０の内周面に沿ってカップ３０の下方に流れ落ちる。

前述のカップ３０は、一対の昇降機構３１（図２参照）により上下方向に移動可能に形成されている。これらの昇降機構３１は、回転テーブル４０を挟んで対向する位置に設けられ、カップ３０を支持して上下方向に移動させる。昇降機構３１としては、例えば、シリンダが用いられる。この昇降機構３１は制御部９０に電気的に接続されており、その駆動は制御部９０により制御される。

例えば、カップ３０は、基板Ｗの搬入や搬出に応じて一対の昇降機構３１により上下方向に移動する。基板Ｗの搬入や搬出が行われる場合、カップ３０は下降し、ロボットハンド（不図示）の基板搬入や基板搬出動作を妨げない待機位置まで移動する。また、ロボットハンドが回転テーブル４０上に基板Ｗを載置し、回転テーブル４０の上方から退避すると、カップ３０は上昇し、回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａから飛散する処理液を内周面で受ける処理位置まで移動する。なお、図１に示すカップ３０は処理位置にある。

回転テーブル４０は、カップ３０内の略中央に位置付けられ、水平面内で回転可能に回転機構５０上に設けられている。この回転テーブル４０は、例えば、スピンテーブルと呼ばれる。回転テーブル４０は、複数の保持部材４１を有しており、それらの保持部材４１により基板Ｗを水平状態に保持する。このとき、基板Ｗの被処理面Ｗａの中心は、回転テーブル４０の回転軸上に位置付けられる。

回転機構５０は、回転テーブル４０を支持するように設けられ、その回転テーブル４０を水平面内で回転させるように構成されている。例えば、回転機構５０は、回転テーブル４０の中央に連結された回転軸やその回転軸を回転させるモータ（いずれも不図示）などを有しており、モータの駆動により回転軸を介して回転テーブル４０を回転させる。この回転機構５０は制御部９０に電気的に接続されており、その駆動は制御部９０により制御される。

液供給部６０は、ノズル６１と、ノズル移動機構６２とを具備している。この液供給部６０は、ノズル移動機構６２によりノズル６１を移動させて回転テーブル４０の上方に位置付け、そのノズル６１から回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａに処理液を供給する。

ノズル６１は、ノズル移動機構６２により回転テーブル４０の上方を回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａに沿って揺動可能に形成されている。このノズル６１は、回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａの中央付近に対向し、その被処理面Ｗａに向けて処理液（例えば、薬液又はリンス液）を供給する。ノズル６１には、基板処理装置１０外のタンク（不図示）から処理液が供給される。処理液としては、数種の処理液が用いられ、それら数種の処理液が基板処理工程の内容に応じて切り替えられてノズル６１に供給される。数種の処理液としては、例えば、塩酸過酸化水素水溶液（ＳＰＭ）、アンモニア過酸化水素水溶液（ＳＣ－１）、塩酸過酸化水素水溶液（ＳＣ－２）が用いられる。

ノズル移動機構６２は、ノズルアーム６２ａと、アーム揺動機構６２ｂとを有している。ノズルアーム６２ａは、一端にノズル６１を保持し、アーム揺動機構６２ｂにより水平に支持されている。アーム揺動機構６２ｂは、ノズルアーム６２ａにおけるノズル６１と反対側の一端を保持し、そのノズルアーム６２ａを回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａに沿って揺動させる。このアーム揺動機構６２ｂは制御部９０に電気的に接続されており、その駆動は制御部９０により制御される。

例えば、ノズル６１は、ノズル移動機構６２により、回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａの中央付近に対向する処理位置と、回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａの上方から退避して基板Ｗの搬入や搬出を可能とする待機位置との間を移動する。なお、図１及び図２に示すノズル６１は処理位置にある。

基板洗浄部７０は、ノズル７１と、ブラシ７２と、ブラシ移動機構７３とを具備している。この基板洗浄部７０は、ノズル７１から回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａに基板洗浄用の洗浄液を供給しつつ、回転するブラシ７２を回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａに接触させ、回転する回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａに沿ってブラシ移動機構７３により揺動させて、基板Ｗの被処理面Ｗａを洗浄する。

ノズル７１は、回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａに対して基板洗浄用の洗浄液を供給することが可能にカップ３０の周囲に設けられている。このノズル７１は、回転する回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａの中央付近に向けて基板洗浄用の洗浄液を吐出し、回転する基板Ｗの被処理面Ｗａ上に供給する。なお、ノズル７１には、基板処理装置１０外のタンクから配管（いずれも不図示）を介して基板洗浄用の洗浄液が供給される。基板洗浄用の洗浄液としては、数種の洗浄液が用いられ、それら数種の洗浄液が基板処理工程の内容に応じて切り替えられてノズル７１に供給される。数種の洗浄液としては、例えば、超純水（ＤＩＷ）、オゾン水（Ｏ_３水）、アンモニア過酸化水素水溶液（ＳＣ－１）、アンモニア水が用いられる。

ブラシ７２は、ブラシ移動機構７３により回転テーブル４０の上方を回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａに沿って揺動可能に形成されている。このブラシ７２は、円盤の板形状に形成されており、円盤の中心を通る鉛直な軸を回転軸として水平面内で回転可能にブラシ移動機構７３に取り付けられている。このブラシ７２は、回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａに接触して回転しつつ、水平方向にブラシ移動機構７３により揺動し、回転する回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａを擦って洗浄する（スクラブ洗浄）。このとき、回転する回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａには、ノズル７１から基板洗浄用の洗浄液が供給されている。ブラシ７２は、樹脂ブラシや毛ブラシなどの洗浄材とその洗浄材を保持する保持具を有している。樹脂ブラシとしては、例えば、数十μｍの樹脂材の繊維（例えば、ＰＴＦＥ）が束となった繊維ブラシが用いられる。

ブラシ移動機構７３は、ブラシアーム７３ａと、ブラシ回転機構７３ｂと、ブラシ揺動・昇降機構７３ｃとを有している。ブラシアーム７３ａは、一端にブラシ回転機構７３ｂを内蔵しており、その他端がブラシ揺動・昇降機構７３ｃにより保持されて、水平に支持されている。ブラシ回転機構７３ｂは、ブラシ７２の回転軸を支持し、支持した回転軸を回転させる。ブラシ回転機構７３ｂは、例えば、モータを有している。ブラシ揺動・昇降機構７３ｃは、ブラシアーム７３ａにおけるブラシ回転機構７３ｂと反対側の一端を保持し、ブラシアーム７３ａを水平方向に、また、鉛直方向に移動させる。ブラシ回転機構７３ｂ及びブラシ揺動・昇降機構７３ｃは制御部９０に電気的に接続されており、それらの駆動は制御部９０により制御される。

例えば、ブラシ７２は、回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａの上方から退避して基板Ｗの搬入や搬出を可能とする待機位置（ブラシ洗浄位置）に位置する（図２参照）。このブラシ７２は、ブラシ移動機構７３により、待機位置から旋回して回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａに対向する。そして、ブラシ７２は、その被処理面Ｗａに接触してから水平方向に揺動し（図３参照）、基板Ｗの洗浄が完了すると、再び待機位置に戻る。ブラシ７２は、旋回前又は旋回時にブラシ移動機構７３により上方向に移動し、処理位置にあるカップ３０を回避する。なお、図１及び図２に示すブラシ７２は待機位置にあり、図３に示すブラシ７２は処理位置（基板洗浄時の揺動経路中の基板洗浄位置）にある。

ブラシ洗浄部８０は、洗浄部材８１と、供給部８２（図１参照）と、温調部８３（図１参照）とを具備している。このブラシ洗浄部８０は、供給部８２内のブラシ洗浄用の洗浄液の温度を温調部８３により調整し、調整した洗浄液を供給部８２から洗浄部材８１に供給し、洗浄部材８１を介してブラシ７２に与え、回転するブラシ７２を洗浄部材８１によって擦って洗浄する。

洗浄部材８１は、図４に示すように、上面（表面）からその上面に接触するブラシ７２にブラシ洗浄用の洗浄液を供給しつつ、回転するブラシ７２を擦って洗浄する。ブラシ７２は、基板洗浄中やブラシ洗浄中も含め基本的に常時、ブラシ回転機構７３ｂによって回転している。洗浄部材８１の中央には、鉛直方向に延びる貫通孔８１ａが形成されている。この貫通孔８１ａは、ブラシ洗浄用の洗浄液が流れる流路として機能する。洗浄部材８１は、ブラシ７２に対向する上面（接触面）の中央側から外縁側に洗浄液が流れるように貫通孔８１ａの上端の開口から洗浄液を吐出する。

なお、洗浄部材８１の上面に供給された洗浄液は、洗浄部材８１の外周から流れ落ち、処理室２０に設けられた排液管（不図示）から排液される。また、洗浄部材８１の上面に供給される処理液は、基板処理中、常に流れている。この処理液が常に流れている状態であれば、洗浄部材８１の上面が清浄（パーティクルが付かない状態）に保たれる。

ここで、洗浄部材８１としては、導電性を有する樹脂部材（導電性樹脂部材：例えば、ＰＴＦＥ）が用いられる。この洗浄部材８１はアース８４（図４参照）に電気的に接続されている。これにより、洗浄部材８１に接触したプラス電荷のブラシ７２やそのブラシ７２に付着するマイナス電荷の不純物が除電される。したがって、プラス電荷とマイナス電荷による吸引力がなくなり、ブラシ７２に付着する不純物をブラシ７２から取り除きやすくなるので、ブラシ７２に付着する不純物をブラシ７２から確実に除去することができる。

図１に戻り、供給部８２は、複数のタンク８２ａと、供給管８２ｂと、ポンプ８２ｃとを有している。各タンク８２ａは、異なる数種の洗浄液（ブラシ洗浄用の洗浄液）を個別に貯留する。供給管８２ｂの一端は、枝分かれして各タンク８２ａに接続されており、その他端は、洗浄部材８１の貫通孔８１ａ（図４参照）の下端に接続されている。各供給管８２ｂの複数の枝部分には、それぞれ開閉弁８２ｂ１が設けられている。ポンプ８２ｃは供給管８２ｂの途中（各枝部分以外の途中）に設けられている。各開閉弁８２ｂ１及びポンプ８２ｃは電気的に制御部９０に接続されており、それらの駆動は制御部９０により制御される。

この供給部８２は、数種の洗浄液を切り替えて洗浄部材８１に供給する。つまり、供給部８２は、各開閉弁８２ｂ１に対する制御部９０の制御に応じて、各タンク８２ａから供給管８２ｂ及び洗浄部材８１の貫通孔８１ａを介して洗浄部材８１の上面に洗浄液を供給する。数種の洗浄液としては、例えば、超純水（ＤＩＷ）、オゾン水（Ｏ_３水）、アンモニア過酸化水素水溶液（ＳＣ－１）、アンモニア水が用いられる。なお、ブラシ洗浄用の洗浄液は、基板洗浄用の洗浄液と同じでも良く、また、異なっていても良い。

温調部８３は、各タンク８２ａ内の洗浄液の温度を洗浄液の洗浄力が向上する温度に調整する。温調部８３としては、例えば、ヒータが用いられる。ヒータの設置に関しては、例えば、ヒータがタンク８２ａごとにタンク８２ａの内面又は外面に取り付けられる。この温調部８３は制御部９０に電気的に接続されており、その駆動は制御部９０により制御される。

制御部９０は、各部を集中的に制御するマイクロコンピュータと、基板処理に関する基板処理情報や各種プログラムなどを記憶する記憶部（いずれも不図示）を具備している。この制御部９０は、基板処理情報や各種プログラムに基づいて、一対の昇降機構３１によるカップ３０の昇降動作や回転機構５０による回転テーブル４０の回転動作、液供給部６０による処理液の供給動作、基板洗浄部７０による基板Ｗの洗浄動作、ブラシ洗浄部８０によるブラシ７２の洗浄動作などの制御を行う。

また、制御部９０は、ブラシ７２による基板洗浄工程の直前の基板処理工程の内容に応じ、液種に関係なく、前述の数種の洗浄液の温度を所望温度（全ての洗浄液の洗浄力が向上する温度）にするように温調部８３を制御する。さらに、制御部９０は、ブラシ７２による基板洗浄工程の直前の基板処理工程の内容に応じ、数種の洗浄液から洗浄部材８１に供給する洗浄液（使用する洗浄液）を選択し、選択した洗浄液を洗浄部材８１に供給するように供給部８２を制御する。例えば、制御部９０は、選択した洗浄液を貯留するタンク８２ａに対応する開閉弁８２ｂ１を開け、選択した洗浄液を洗浄部材８１に供給する。

ここで、ブラシ７２による基板洗浄工程の直前の基板処理工程の内容から、ブラシ７２を汚染する不純物の種類（金属、有機物、パーティクルなど）がわかるため、ブラシ７２による基板洗浄工程の直前の基板処理工程の内容に応じてブラシ洗浄用の洗浄液を選択することができる。例えば、基板処理工程の内容ごとに、その基板処理工程の内容とブラシ洗浄用の洗浄液とを関連付けて洗浄液選択情報として記憶部に記憶しておき、その洗浄液選択情報に基づき、ブラシ７２による基板洗浄工程の直前の基板処理工程の内容に応じて数種の洗浄液から使用する洗浄液を選択する。

なお、基板処理工程の内容としては、薬液などの処理液によるエッチング処理や研磨処理などがあり、金属、有機物及びパーティクルのいずれか一つ又は複数が不純物として基板Ｗの被処理面Ｗａに残留する処理がある。金属が基板Ｗの被処理面Ｗａに残留することは金属汚染であり、有機物が基板Ｗの被処理面Ｗａに残留することは有機物汚染であり、金属や有機物以外のゴミであるパーティクルが基板Ｗの被処理面Ｗａに残留することはパーティクル汚染である。

例えば、基板処理工程の内容が、金属汚染や有機物汚染が生じる処理である場合には、その基板処理工程の内容に応じて、ブラシ洗浄工程開始までに、数種の洗浄液の温度が所望温度（全ての洗浄液の洗浄力が向上する温度）に上げられる（昇温制御）。この所望温度は予め実験等で設定されている。また、基板処理工程の内容が、例えば、有機物汚染が生じる内容である場合、温度が上げられた数種の洗浄液の中からブラシ洗浄用の洗浄液として、オゾン水が選択される。そして、基板洗浄部７０による基板洗浄工程が終了すると、オゾン水が用いられ、ブラシ洗浄部８０によるブラシ洗浄工程が開始される。このブラシ洗浄工程の開始と共に、次の基板処理工程も開始される。つまり、ブラシ洗浄工程及び次の基板処理工程は並行して実行される。

一方、基板処理工程の内容が、パーティクル汚染が生じる処理である場合には、数種の洗浄液の温度が上げられず、例えば、数種の洗浄液の中からブラシ洗浄用の洗浄液として、超純水が選択される。そして、基板洗浄部７０による基板洗浄工程が終了すると、超純水が用いられ、ブラシ洗浄部８０によるブラシ洗浄工程が開始される。このブラシ洗浄工程の開始と共に、次の基板処理工程も開始される。

ここで、昇温をしない場合とは、基板Ｗの被処理面Ｗａに残留するパーティクルが少ない場合である。例えば、基板Ｗの洗浄処理後で実施されるパーティクル検査（抜き取り検査）があり、この検査後において、検査済みの基板Ｗが再度洗浄される。つまり、一度洗浄された基板Ｗを洗浄することになるので、基板Ｗの被処理面Ｗａに残留するパーティクルは少ない。なお、再度洗浄をする理由は、基板処理装置１０から検査装置に搬送する際、又は、検査装置から基板処理装置１０に搬送する際に、基板Ｗにパーティクルが付着するためである。

また、制御部９０は、ブラシ７２を洗浄部材８１に押し付けるようにブラシ移動機構７３を制御する。例えば、ブラシ移動機構７３は、ブラシ揺動・昇降機構７３ｃを制御し、回転するブラシ７２を下降させて洗浄部材８１に押し付ける。これにより、洗浄部材８１によりブラシ７２を擦って洗浄することが可能になるので、ブラシ７２に付着する不純物をブラシ７２から確実に除去することができる。また、制御部９０は、ブラシ７２を洗浄部材８１に押し付ける押付量を変えるようにブラシ移動機構７３を制御することが可能である。これにより、ブラシ７２と洗浄部材８１との摩擦力を調整することが可能になるので、ブラシ７２や洗浄部材８１の損傷を抑えつつ、ブラシ７２に付着する不純物をブラシ７２から確実に除去することができる。なお、ブラシ移動機構７３は、ブラシ７２が洗浄部材８１に近づく方向及び洗浄部材８１から離れる方向にブラシを移動させる移動機構として機能する。

（一連の基板処理工程）
次に、前述の基板処理装置１０が行う一連の基板処理工程（基板搬入工程、基板処理工程、基板洗浄工程、ブラシ洗浄工程、基板乾燥工程及び基板搬出工程）の流れについて説明する。なお、ブラシ７２が待機位置にある場合、そのブラシ７２はブラシ移動機構７３により回転しており、ブラシ洗浄部８０によって常に洗浄されている。

基板搬入工程では、基板Ｗの搬入時、カップ３０、ノズル６１及びブラシ７２が待機位置にある状態で、処理室２０の入出口２０ａを塞ぐシャッタ（不図示）が開かれる。ロボットハンドなどを有する搬送装置（不図示）により未処理の基板Ｗが処理室２０内に搬入され、回転テーブル４０の各保持部材４１上に載置され、それらの保持部材４１によって保持される。ロボットハンドが処理室２０から退避し、処理室２０の入出口２０ａがシャッタにより塞がれる。

基板処理工程では、基板Ｗの搬入後、カップ３０が一対の昇降機構３１により待機位置から処理位置に、ノズル６１がノズル移動機構６２により待機位置から処理位置に移動する。基板Ｗが回転テーブル４０の各保持部材４１により保持された状態で、回転テーブル４０が回転機構５０により所定の回転数（例えば、５００ｒｐｍ）で回転し、回転テーブル４０上の基板Ｗが回転する（低速回転）。

次に、カップ３０及びノズル６１が処理位置にあり、ブラシ７２が待機位置にある状態で、ノズル６１から回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａに処理液が供給される。ノズル６１から吐出された処理液は、回転する回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａの中央付近に供給され、基板Ｗの回転による遠心力によって基板Ｗの被処理面Ｗａの全体に広がる。これにより、基板Ｗの被処理面Ｗａ上には処理液の液膜が形成され、基板Ｗの被処理面Ｗａは処理液によって処理される。

前述の処理液の吐出開始から所定時間経過後、すなわち基板Ｗの処理完了後には、処理液の吐出が停止され、ノズル６１がノズル移動機構６２により処理位置から待機位置に移動する。

基板洗浄工程では、カップ３０が処理位置にあり、ノズル６１及びブラシ７２が待機位置にある状態で、ブラシ７２はブラシ移動機構７３により上昇し、カップ３０を回避しつつ旋回する。また、ブラシ７２は、ブラシ回転機構７３ｂによって回転する。そして、回転状態のブラシ７２は、回転する回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａに対向すると下降し、その被処理面Ｗａに接触する。接触した回転状態のブラシ７２は、回転する回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａに沿って水平方向に揺動する。

このブラシ７２の揺動中、基板洗浄用の洗浄液がノズル７１から回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａに供給されている。ノズル７１から吐出された基板洗浄用の洗浄液は、回転する回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａの中央付近に供給され、基板Ｗの回転による遠心力によって基板Ｗの被処理面Ｗａの全体に広がる。ブラシ７２及び基板Ｗは回転しており、ブラシ７２は、基板Ｗの被処理面Ｗａに接触しながらブラシ移動機構７３によって揺動するため、回転テーブル４０上の基板Ｗの被処理面Ｗａの全体をスクラブ洗浄することになる。

前述の基板洗浄用の洗浄液の吐出開始から所定時間経過後、すなわち基板Ｗの洗浄処理完了後には、基板洗浄用の洗浄液の吐出が停止され、ブラシ７２はブラシ移動機構７３により上昇してカップ３０を回避しつつ旋回し、洗浄部材８１に対向すると下降し、洗浄部材８１に接触する待機位置（ブラシ洗浄位置）に戻る。

ブラシ洗浄工程では、ブラシ７２が待機位置に戻ると、ブラシ洗浄部８０によって洗浄される。ブラシ７２は待機位置で回転しており、洗浄部材８１は回転中のブラシ７２に接触している。この接触状態の洗浄部材８１の上面からブラシ７２にブラシ洗浄用の洗浄液が供給され、回転するブラシ７２は洗浄部材８１によって擦られながら洗浄される。このブラシ洗浄工程は、次の基板洗浄工程が開始されるまで継続される。

このブラシ洗浄工程において、ブラシ洗浄時に供給される洗浄液は、前述のように、温度が調整されて選択された洗浄液である。例えば、有機物汚染が生じる処理である基板処理工程の内容に応じて、ブラシ洗浄工程開始までに、数種の洗浄液の温度が所望温度に上げられ、さらに、温度が上げられた数種の洗浄液の中からブラシ洗浄用の洗浄液として、オゾン水が選択される。この温度が調整されて選択されたオゾン水が洗浄部材８１に供給される。

基板乾燥工程では、前述の基板の洗浄処理完了後、基板洗浄用の洗浄液の吐出が停止されると、基板Ｗの回転数が制御部９０により所定の回転数（例えば、１２００ｒｐｍ）に上げられ（高速回転）、液の振り切りが所定時間継続され、液の振り切り開始から所定時間経過後、基板Ｗの回転が停止される。この振り切りによって基板Ｗが乾燥され、カップ３０は一対の昇降機構３１により処理位置から待機位置に移動する。この乾燥工程と前述のブラシ洗浄工程は並行して実行される。

基板搬出工程では、基板Ｗの乾燥後の基板Ｗの搬出時、カップ３０、ノズル６１及びブラシ７２が待機位置にある状態で、処理室２０の入出口２０ａを塞ぐシャッタが開かれる。乾燥状態の処理済の基板Ｗは、回転テーブル４０の各保持部材４１上から前述の搬送装置（不図示）によって処理室２０外に搬出される。次いで、未処理の基板Ｗが前述のように処理室２０内に搬入され、前述の一連の基板処理工程が繰り返される。

このような一連の基板処理工程のブラシ洗浄工程では、ブラシ７２による基板洗浄工程の直前の基板処理工程の内容に応じ、数種の洗浄液の温度は洗浄力が向上する温度に温調部８３により調整され、さらに、温度が調整された数種の洗浄液から洗浄部材８１に供給する洗浄液が制御部９０により選択される。そして、温度が調整されて選択された洗浄液が供給部８２により洗浄部材８１に供給される。供給部８２により供給された洗浄液は洗浄部材８１の上面からブラシ７２に供給され、回転するブラシ７２は洗浄部材８１により擦られながら洗浄される。これにより、洗浄力が向上した洗浄液が洗浄部材８１からブラシ７２に供給されつつ、ブラシ７２は洗浄部材８１によって擦り洗いされるので、ブラシ７２を十分に洗浄することができる。したがって、ブラシ汚染による基板（製品）への汚染の発生を抑えることが可能になるので、基板品質（製品品質）を向上させることができる。

また、ブラシ洗浄工程では、ブラシ洗浄用の洗浄液は洗浄部材８１の上面の中央側から外縁側に流れるようにその上面から吐出される。これにより、洗浄部材８１の上面には、その中央側から外縁側に流れる液体の流れが形成されるので、ブラシ７２から除去されて洗浄部材８１の上面に残留する不純物を洗浄部材８１の上面から確実に排出することができる。したがって、ブラシ７２から除去されて洗浄部材８１の上面に残留する不純物が再びブラシ７２に付着することを抑制することが可能となるので、ブラシ７２の汚染を確実に抑えることができる。

また、ブラシ洗浄工程では、ブラシ７２はブラシ移動機構７３により下降して洗浄部材８１に押し付けられている。これにより、洗浄部材８１によりブラシ７２を擦って洗浄することが可能になるので、ブラシ７２に付着する不純物をブラシ７２から確実に除去することができる。また、ブラシ７２を洗浄部材８１に押し付ける押付量は、ブラシ移動機構７３によるブラシ７２の昇降動作によって変更可能である。これにより、ブラシ７２と洗浄部材８１との摩擦力を調整することが可能になるので、ブラシ７２や洗浄部材８１の損傷を抑えつつ、ブラシ７２に付着する不純物をブラシ７２から確実に除去することができる。

なお、押付量は、予め設定される。また、ブラシ７２に付着する不純物の種類によって押付量を調整することができる。例えば、ブラシ７２に付着する不純物が金属である場合、有機物やパーティクルが付着している場合より、押付量を大きくする。金属の不純物は、有機物やパーティクルよりもブラシ７２に引っかかって除去されにくい。そのため、ブラシ７２と洗浄部材８１との摩擦力を増やし、ブラシ７２に付着する金属の不純物を除去することができる。

また、洗浄部材８１は、導電性を有しており、アース８４に電気的に接続されている。これにより、洗浄部材８１に接触したプラス電荷のブラシ７２やそのブラシ７２に付着するマイナス電荷の不純物が除電される。したがって、プラス電荷とマイナス電荷による吸引力がなくなり、ブラシ７２に付着する不純物をブラシ７２から取り除きやすくなるので、ブラシ７２に付着する不純物をブラシ７２から確実に除去することができる。

以上説明したように、第１の実施形態によれば、ブラシ７２による基板洗浄工程の直前の基板処理工程の内容に応じ、数種の洗浄液の温度は洗浄力が向上する温度に温調部８３により調整される。さらに、ブラシ７２による基板洗浄工程の直前の基板処理工程の内容に応じ、温度が調整された数種の洗浄液から洗浄部材８１に供給する洗浄液が制御部９０により選択される。そして、選択された洗浄液が供給部８２により洗浄部材８１に供給される。洗浄部材８１に供給された洗浄液は洗浄部材８１からブラシ７２に供給され、ブラシ７２が洗浄部材８１によって洗浄される。このようにして、洗浄力が向上した洗浄液が洗浄部材８１からブラシ７２に供給されるので、ブラシ７２を十分に洗浄することができる。その結果、ブラシ汚染による基板（製品）への汚染の発生を抑えることが可能になるので、基板品質（製品品質）を向上させることができる。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態について図５を参照して説明する。なお、第２の実施形態では、第１の実施形態との相違点（基板洗浄部及び洗浄部材）について説明し、その他の説明は省略する。

図５に示すように、第２の実施形態に係る洗浄部材８１は、上下面の両面（表面）からブラシ洗浄用の洗浄液を吐出する。洗浄部材８１の側面には、貫通孔８１ａにつながる穴８１ｂが形成されている。穴８１ｂは水平方向に延びており、鉛直方向に延びる貫通孔８１ａに接続されている。この穴８１ｂも、貫通孔８１ａと同様、ブラシ洗浄用の洗浄液が流れる流路として機能する。これにより、洗浄部材８１の上下面の両面からブラシ洗浄用の洗浄液が吐出され、洗浄部材８１の上下面に個別に接触する二つのブラシ７２に供給される。

なお、第２の実施形態に係る基板洗浄部７０は、図５に示す二つのブラシ７２を有し、基板Ｗの上下面の両面を同時に洗浄することが可能になっている。詳しくは、基板Ｗの上面を洗浄するためと同様、基板Ｗの下面を洗浄するためにも、ノズル７１、ブラシ７２及びブラシ移動機構７３が必要となる。したがって、第２の実施形態に係る基板洗浄部７０は、基板Ｗの上下面の両面を洗浄するため、二つのノズル７１、二つのブラシ７２及び二つのブラシ移動機構を有している。

以上説明したように、第２の実施形態によれば、基板洗浄部７０が二つのブラシ７２により基板Ｗの上下面の両面を同時に洗浄する場合においても、一つの洗浄部材８１によりそれら二つのブラシ７２を十分に洗浄することができ、ブラシ汚染による基板（製品）への汚染の発生を抑えることが可能になるので、基板品質（製品品質）を向上させることができる。

＜他の実施形態＞
前述の説明においては、洗浄部材８１の表面に貫通孔８１ａを一つ形成することを例示したが、これに限るものではなく、例えば、洗浄部材８１の表面からシャワー状に洗浄液を吐出するため、洗浄部材８１の表面に複数の貫通孔８１ａを形成するようにしても良く、また、貫通孔８１ａを枝分かれさせて洗浄部材８１の表面に複数の穴を形成するようにしても良い。

また、制御部９０が供給部８２を制御して、洗浄部材８１に供給する洗浄液の供給量を調整することもできる。例えば、ブラシ７２に付着する不純物が金属である場合、前述したように、金属の不純物は、ブラシ７２から除去されにくい。そのため、洗浄部材８１に供給する洗浄液の供給量を増やし、洗浄部材８１の上面に供給される洗浄液の流れの勢いが増加し、その洗浄液の流れによりブラシ７２に付着する不純物をブラシ７２から除去することができる。

また、前述の説明においては、洗浄部材８１として、導電性樹脂部材を用いることを例示したが、これに限るものではなく、例えば、表面の電荷がマイナス電荷に帯電する石英や樹脂部材を用いるようにしても良い。この場合には、マイナス電荷の不純物とマイナス電荷の洗浄部材８１とが反発するため、その反発力により、ブラシ７２に付着する不純物をブラシ７２から取り除きやすくなるので、ブラシ７２に付着する不純物をブラシ７２から確実に除去することができる。

また、前述の説明においては、ブラシ７２を洗浄部材８１に接触させて洗浄することを例示したが、これに限るものではなく、ブラシ７２を洗浄部材８１に接触させずに（非接触で）洗浄するようにしても良い。この場合には、洗浄部材８１の上面に洗浄液による液膜を形成して保持しつつ、その液膜に回転するブラシ７２を接触させて洗浄する。

また、前述の説明においては、基板洗浄時のブラシ旋回において、ブラシ移動機構７３によりブラシ７２を上方向に移動させて、処理位置にあるカップ３０を回避することを例示したが、これに限るものではなく、例えば、一対の昇降機構３１によりカップ３０を下方向に移動させて、旋回するブラシ７２を回避するようにしても良く、また、ブラシ７２の移動とカップ３０の移動を組み合わせるようにしても良い。

また、前述の説明においては、異なる数種の洗浄液（異なる種類の複数の洗浄液）の温度を同じ所望温度に調整することを例示したが、これに限るものではなく、異なる数種の洗浄液の温度を個々の所望温度に調整するようにしても良い。また、同じ種類の複数の処理液を同じ所望温度に調整するようにしても良く、また、同じ種類の複数の処理液を個々の所望温度に調整するようにしても良い。なお、洗浄液の温度調整としては、洗浄液の温度を上げることを例示したが、これに限るものではなく、例えば、常温よりも低い温度で洗浄力が向上する洗浄液などを用いる場合には、洗浄液の温度を下げるようにしても良い。また、常温でも洗浄力が十分であれば、洗浄液の温度を常温に保つよう調整しても良い。

また、前述の説明においては、一連の基板処理工程内で一回の基板処理工程を行うことを例示したが、これに限るものではなく、数種の薬液による複数回の基板処理工程を行うようにしても良い。この場合には、工程ごとに基板洗浄を行うことになるため、工程ごとにブラシ洗浄を行うことになり、その結果、工程ごとにブラシ洗浄用の洗浄液の温度調整や洗浄液の選択を行うことになる。

また、前述の説明においては、基板処理工程と基板洗浄工程を同じ基板処理装置内で行うことを例示したが、これに限るものではなく、基板処理工程（エッチング処理や研磨処理等）は、別の基板処理装置において基板処理を行うことができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０ 基板処理装置
７２ ブラシ
７３ ブラシ移動機構
８０ ブラシ洗浄部
８１ 洗浄部材
８２ 供給部
８３ 温調部
８４ アース
９０ 制御部
Ｗ 基板

Claims (10)

1. 基板を洗浄するためのブラシに洗浄液を供給し、前記ブラシを洗浄する洗浄部材と、
   異なる又は同じ種類の複数の洗浄液の温度を調整する温調部と、
   前記温調部により温度が調整された前記複数の洗浄液を個別に前記洗浄部材に供給する供給部と、
   前記ブラシによる基板洗浄工程の直前の基板処理工程の内容に応じ、前記複数の洗浄液の温度を洗浄力が向上する温度にするように前記温調部を制御し、前記ブラシによる基板洗浄工程の直前の基板処理工程の内容に応じ、前記温調部により温度が調整された前記複数の洗浄液から前記洗浄部材に供給する前記洗浄液を選択し、選択した前記洗浄液を前記洗浄部材に供給するように前記供給部を制御する制御部と、
   を備えるブラシ洗浄装置。
2. 前記洗浄部材は、前記ブラシに対向する面の中央側から外縁側に前記洗浄液が流れるように前記洗浄液を吐出する請求項１に記載のブラシ洗浄装置。
3. 前記ブラシが前記洗浄部材に近づく方向及び前記洗浄部材から離れる方向に前記ブラシを移動させるブラシ移動機構を備え、
   前記制御部は、前記ブラシを前記洗浄部材に押し付けるように前記ブラシ移動機構を制御する請求項１又は請求項２に記載のブラシ洗浄装置。
4. 前記制御部は、前記ブラシを前記洗浄部材に押し付ける押付量を変えるように前記ブラシ移動機構を制御する請求項３に記載のブラシ洗浄装置。
5. 前記洗浄部材は、導電性を有する樹脂部材であり、
   前記樹脂部材は、アースに電気的に接続されている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のブラシ洗浄装置。
6. 基板を洗浄するためのブラシと、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のブラシ洗浄装置と、
   を備える基板処理装置。
7. 基板を洗浄するためのブラシによる基板洗浄工程の直前の基板処理工程の内容に応じ、異なる又は同じ種類の複数の洗浄液の温度を洗浄力が向上する温度に調整する工程と、
   前記ブラシによる基板洗浄工程の直前の基板処理工程の内容に応じ、温度が調整された前記複数の洗浄液から、前記ブラシを洗浄する洗浄部材に供給する洗浄液を選択する工程と、
   選択された前記洗浄液を前記洗浄部材に供給する工程と、
   前記洗浄部材に供給された前記洗浄液を前記洗浄部材から前記ブラシに供給し、前記洗浄部材により前記ブラシを洗浄する工程と、
   を有するブラシ洗浄方法。
8. 前記洗浄部材により前記ブラシを洗浄する場合、前記洗浄部材は、前記ブラシに対向する面の中央側から外縁側に前記洗浄液が流れるように前記洗浄液を吐出する請求項７に記載のブラシ洗浄方法。
9. 前記洗浄部材により前記ブラシを洗浄する場合、前記ブラシを前記洗浄部材に押し付ける請求項７又は請求項８に記載のブラシ洗浄方法。
10. 前記ブラシを前記洗浄部材に押し付ける押付量を変える請求項９に記載のブラシ洗浄方法。

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