JPH06163493A - 洗浄処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］洗浄処理装置の構成の簡素化と洗浄処理スルー
プットの向上をはかる。 ［構成］反転ユニット２０６の下段室１２において、室
上部の所定位置には、矢印Ｇで示すように開閉可能で、
かつ矢印Ｈで示すように反転可能に構成されたウエハ把
持アーム３４Ａ，３４Ｂが設けられている。室底部の所
定位置には、ウエハＷを支持した状態で矢印Ｊで示すよ
うに回転運動を行うように構成されたオリフラ合わせ用
のスピンチャック５２が設けられている。室中間部に
は、ウエハ把持アーム３４Ａ，３４Ｂとスピンチャック
５２との間で矢印Ｋで示すように昇降可能に構成された
ウエハ支持台５６が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被処理体の表面または
裏面から異物やパーティクル等を除去するための洗浄処
理を行う装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイス製造においては、被処理
体（半導体ウエハ、ＬＣＤ基板等）の表面が清浄化され
た状態にあることを前提として各微細加工が行われる。
したがって、各加工処理に先立ちまたは各加工処理の合
間に被処理体表面の洗浄が行われ、たとえばフォトリソ
グラフィー工程では、レジスト塗布に先立って被処理体
の表面がスクラバと称される洗浄装置でスクラビング
（ブラシ洗浄）される。また、被処理体の裏面に塵芥等
の異物が付着していると露光の際に被処理体が傾いて良
好なパターンが形成されなくなるため、被処理体の表面
だけでなく裏面もスクラビングされるのが通例となって
いる。

【０００３】従来から、スクラバには、被処理体の片面
のみをスクラビングする片面スクラバと、被処理体の両
面を同時にスクラビングする両面スクラバの２種類の型
がある。一般に、片面スクラバは、被処理体をスピンチ
ャックで支持して回転させながら、被処理体の上面にブ
ラシをこすり合わせ、洗浄液で汚染を流しとるような機
構になっている。両面スクラバは、被処理体の上面だけ
でなく下面にもブラシをこすり合わせて、両面の汚染を
流しとるような機構になっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来、片面スクラバは
被処理体の表面のみを洗浄する工程にしか使われておら
ず、上記したリソグラフィー工程のように被処理体の表
面だけでなく裏面も洗浄する場合には両面スクラバが使
われていた。しかし、両面スクラバは、被処理体を回転
支持しながら被処理体の両面にブラシを当て洗浄水を供
給するような機構を採るため、装置構成が非常に複雑
で、装置価格も非常に高くつく欠点がある。

【０００５】このような両方式の問題を解決するため
に、スピンチャック等から構成される洗浄部の付近に被
処理体の面を反転するアームを設け、被処理体の表面と
裏面を選択的または交互にスクラビングできるようにし
た片面洗浄・両面洗浄兼用型のスクラバが開発されてい
る。この兼用型のスクラバでは、半導体ウエハ（被処理
体）の表面に対するスクラビングが終了すると、該アー
ムがウエハを把持していったんスピンチャックから離
し、所定位置でウエハの上下面を反転し、次にウエハの
裏面を上面にしてスピンチャックに載せるようになって
おり、これにより、１本のブラシでウエハの裏面もスク
ラビングできるようになっている。また、該アームには
オリフラ合わせ機構が搭載され、ウエハがアームに支持
された状態でオリフラ合わせが行われるようになってい
る。しかし、この兼用型のスクラバでは、１つのアーム
がウエハの搬出入、反転操作およびオリフラ合わせの３
つの機能を兼ねるため、アーム機構が大型化・複雑化
し、結果的に装置コストもそれ程下がらなかった。ま
た、片面をスクラビングした後に、反転とオリフラ合わ
せを行ってからでないと、他方の面のスクラビングに移
れないため、洗浄処理のスループットが上がらないとい
う問題があった。

【０００６】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
もので、装置構成の簡素化とスループットの向上をはか
る洗浄処理装置を提供することを目的とする。また、本
発明の別の目的は、駆動トランジスタを保護する機能を
備えたステッピングモータ駆動回路を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の第１の洗浄処理装置は、板状の被処理体
の片面を洗浄する洗浄手段を有する第１のユニットと、
前記被処理体の面を反転する被処理体反転手段を有する
第２のユニットと、前記第１および第２のユニット間で
前記被処理体を搬送する搬送手段とを具備する構成とし
た。

【０００８】また、本発明の第２の洗浄処理装置は、上
記第１の洗浄処理装置において、前記第２のユニットに
前記被処理体の位置合わせを行う手段を設ける構成とし
た。

【０００９】また、本発明のステッピングモータ駆動回
路は、ステッピングモータの各相の励磁コイルを駆動す
るための駆動回路において、前記励磁コイルに接続され
た駆動トランジスタに流れる励磁電流を検出するための
励磁電流検出手段と、前記励磁電流を導通および遮断可
能に接続されたスイッチと、前記励磁電流検出手段によ
って得られる励磁電流検出値が予め定められた設定値に
達したときに前記スイッチを開状態に切り替えて前記励
磁電流を遮断せしめるスイッチ制御手段とを具備する構
成とした。

【００１０】

【作用】第１の洗浄処理装置では、第１のユニットにお
いて、被処理体の表面もしくは裏面が洗浄される。第１
のユニットで、たとえば表面を被洗浄面として所定の姿
勢で片面洗浄された被処理体は、次に搬送手段により第
２のユニットに移され、そこで反転されることにより、
裏面が被洗浄面となるような姿勢に変わる。この反転動
作の間に、第１のユニットでは、別の被処理体がその表
面もしくは裏面を被洗浄面として所定の姿勢で片面洗浄
される。第１のユニットで、該被処理体に対する片面洗
浄が終了すると、その被処理体は搬出され、次に搬送手
段によって第２のユニットまたは他のユニットへ移され
る。一方、第２のユニットで反転された被処理体は、搬
送手段によって第１のユニットに搬入され、今度は裏面
について片面洗浄を施される。

【００１１】第２の洗浄処理装置では、第２のユニット
で反転動作と合わせて位置合わせも行われることによ
り、被処理体は第２のユニットから第１のユニットに移
されると、洗浄のための所定の姿勢で直ちに洗浄を受け
ることが可能となる。

【００１２】

【実施例】以下、添付図を参照して本発明の実施例を説
明する。図１３に、本発明の一実施例による洗浄処理装
置を適用したフォトリソグラフィー工程用の処理システ
ムの構成を示す。

【００１３】この処理システムは、被処理体としての半
導体ウエハＷを搬入・搬出するローダ部２００、ウエハ
Ｗをスクラビング（ブラシ洗浄）する２台の第１のユニ
ットである洗浄処理ユニット２０２Ａ，２０２Ｂ、ウエ
ハＷの表面を疏水化処理するアドヒージョン処理ユニッ
ト２０４、第２のユニットであるウエハＷの上下面を反
転する反転ユニット２０６、ウエハＷを乾燥させる乾燥
処理ユニット２０８、ウエハＷを所定温度に冷却する冷
却処理ユニット２１０、ウエハＷの表面にレジストを塗
布するレジスト塗布処理ユニット２１２、レジスト塗布
の前後でウエハＷを加熱してプリベークまたはポストベ
ークを行う加熱処理ユニット２１４、ウエハＷの周縁部
のレジストを除去するレジスト除去処理ユニット２１６
等を一体的に集合化したものである。

【００１４】システムの中央部には、長手方向に廊下状
のウエハ搬送路２１８が設けられている。各ユニット２
００〜２１６はウエハ搬送路２１８に各々の正面を向け
て配設されている。搬送手段であるウエハ搬送体２２０
は、各ユニット２００〜２１６とウエハＷの受け渡しを
行うためにウエハ搬送路２１８上を移動するようになっ
ている。

【００１５】ローダ部２００より搬入されたウエハＷ
は、洗浄処理ユニット２０２Ａ，２０２Ｂで表面および
裏面を清浄にスクラビングされ、アドヒージョン処理装
置２０４で疏水化処理を施されてから、レジスト塗布処
理装置２１２でレジスト処理を受ける。そして、それら
の主立った処理の前後または合間に、ウエハＷは、反転
ユニット２０６、乾燥処理ユニット２０８、冷却処理ユ
ニット２１０、加熱処理ユニット２１４、レジスト除去
処理ユニット２１６で所要の付随的操作または処理を施
される。

【００１６】以下、図１〜図８につき本実施例の処理シ
ステムにおける洗浄処理部の構成および動作を説明す
る。

【００１７】図１〜図４は反転ユニット２０６の内部の
具体的構成例を示す図であって、図１は側面図、図２は
正面図、図３は図１のＡ−Ａ線についての平面図、図４
は部分背面図である。

【００１８】図１および図２に示すように、反転ユニッ
ト２０６には上下２段の室１０，１２が設けられてい
る。下段の室１２において、内奥に設置された支持板１
４の上に反転駆動部１６が設けられている。

【００１９】図１、図３および図４に示すように、この
反転駆動部１６は、駆動モータ１８と、モータ駆動軸１
８ａに固着された駆動プーリ２０と、アーム回転軸２８
に固着されたプーリ２４と、両プーリ２０，２４を連結
するベルト２６とから構成されている。アーム回転軸２
８は、軸受３０を介して反転駆動部１６内の支持ブロッ
ク３１に回転可能に支持されている。アーム回転軸２８
の先端部にはボルト３３を介してアーム開閉駆動部３２
が取付されている。

【００２０】図１、図２および図３に示すように、アー
ム開閉駆動部３２は、一対の半円形のウエハ把持アーム
３４Ａ，３４Ｂの基端部にそれぞれ固着されたアーム支
持体３６Ａ，３６Ｂと、アーム支持体３６Ａ，３６Ｂを
水平方向で移動可能に支持するガイド棒３８と、アーム
支持体３６Ａ，３６Ｂを介して両アーム３４Ａ，３４Ｂ
を開閉駆動するシリンダ４０とを有している。図２に明
示するように、アーム支持体３６Ａ，３６Ｂは、水平ガ
イド棒３８と平行に取付された一対のプーリ４２Ａ，４
２Ｂ間に掛け渡されたベルト４４の上側部と下側部とに
それぞれ固着され、シリンダ４０のピストンロッド４０
ａの先端部は一方のアーム支持体３６Ａに固着されてい
る。

【００２１】図２の状態では、アーム支持体３６Ａ，３
６Ｂが互いに近接しており、両アーム３４Ａ，３４Ｂは
閉じている。この状態から、シリンダ４０の駆動力でピ
ストンロッド４０ａが前進すると、アーム支持体３６Ａ
は一方のプーリ４２Ａ側へ移動する。そうすると、ベル
ト４４が矢印Ｆの方向に循環移動することにより、他方
のアーム支持体３６Ｂは他方のプーリ４２Ｂ側へ移動す
る。このように両アーム支持体３６Ａ，３６Ｂは互いに
離間する方向へ移動すると、両ウエハ把持アーム３４
Ａ，３４Ｂも互いに離間して開く。ピストンロッド４０
ａが後退すると、逆の動作が行われ、両アーム支持体３
６Ａ，３６Ｂは互いに接近する方向へ移動し、両ウエハ
把持アーム３４Ａ，３４Ｂは互いに接近して閉じる。こ
こで、両ウエハ把持アーム３４Ａ，３４Ｂが閉じるとは
ウエハＷを周縁部両側から把持できる程に閉じた状態で
あり、両ウエハ把持アーム３４Ａ，３４Ｂが開くとはウ
エハＷを離脱させる程に開いた状態である。

【００２２】反転駆動部１６において駆動モータ１８が
作動してアーム回転軸２８を任意の角度だけ回転させる
と、アーム回転軸２８と一体にアーム開閉駆動部３２お
よびウエハ把持アーム３４Ａ，３４Ｂが回転するように
なっている。図２に示されるように、アーム開閉駆動部
３２の両側面には一対のシャッタ板４６Ａ，４６Ｂが取
付されるとともに、支持板１４に垂直に立てられたフラ
ンジ板４８の上端部に遮光型の光センサ５０が取付さ
れ、シャッタ板４６Ｂが光センサ５０を遮光している。
この静止状態から反転動作が行われるときは、アーム開
閉駆動部３２が１８０゜回転（反転）したところで、シ
ャッタ板４６Ａが光センサ５０を遮光するので、その遮
光のタイミングで回転が止まり位置決めされるようにな
っている。

【００２３】上記のように、ウエハ把持アーム３４Ａ，
３４Ｂは、室１２の所定位置で、反転駆動部１６および
アーム開閉駆動部３２によって、１８０゜回転（反転）
動作と開閉動作を行うようになっている。

【００２４】ウエハ把持アーム３４Ａ，３４Ｂの真下で
下段室１２の底部には、ウエハＷのオリフラ合わせを行
うためのスピンチャック５２が設けられている。このス
ピンチャック５２は、チャック本体５４に内蔵された駆
動モータ（図示せず）によって所定の速度で回転するよ
うに構成されている。図１および図３に示すように、室
１２の前上部および下部の所定位置に、オリフラ合わせ
用の光センサを構成する発光部５３および受光部５５が
互いに対向して配置されている。後述するように、オリ
フラ合わせは、スピンチャック５２がウエハＷを載せて
回転し、受光部５５が発光部５３からの光をモニタする
ことによって行われる。

【００２５】ウエハ把持アーム３４Ａ，３４Ｂとスピン
チャック５２との間には、板状のウエハ支持台５６が垂
直方向に移動可能に設けられている。図３に示すよう
に、このウエハ支持台５６は、中央部から１２０゜間隔
で３方へそれぞれ延びた３つの板片部からなり、各板片
部の先端部にはウエハＷの周縁部を担持するための支持
ピン５８が立設されている。また、ウエハ支持台５６の
中央部には、スピンチャック５２が通過できるように中
心開口５６Ａが設けられている。ウエハ支持台５６は、
室１２の一内側面から延びている一対の支持アーム６０
Ａ，６０Ｂによって支持されている。これらの支持アー
ム６０Ａ，６０Ｂは、室１２の一内側面のカバー６２の
内側に設けられた昇降駆動部６４によって昇降駆動され
る。

【００２６】図３および図４に示すように、この昇降駆
動部６４は、支持アーム６０Ａ，６０Ｂの基端部に固着
されているブロック６６と、このブロック６６を垂直方
向に案内するためのガイド６８と、ピストンロッド７０
ａの先端部がブロック６６に固着されているシリンダ７
０とから構成されている。図１および図３に示すよう
に、カバー６２には、両支持アーム６０Ａ，６０Ｂをそ
れぞれ通すための一対の縦溝６２ａ，６２ｂが形成され
ている。

【００２７】シリンダ７０が作動してピストンロッド７
０ａが前進すると、ブロック６６がカイド６８に沿って
下降し、ブロック６６と一体に支持アーム６０Ａ，６０
Ｂおよびウエハ支持台５６も下降する。ピストンロッド
７０ａが後退すると、ブロック６６がカイド６８に沿っ
て上昇し、ブロック６６と一体に支持アーム６０Ａ，６
０Ｂおよびウエハ支持台５６も上昇する。このような昇
降駆動部６４の昇降駆動によって、ウエハ支持台５６
は、ウエハ把持アーム３４Ａ，３４ＢとウエハＷの受け
渡しを行うための第１の位置と、反転ユニット２０６の
ウエハ搬送体２２０とウエハＷの受け渡しを行うための
第２の位置（第１の位置と第３の位置との間の位置）
と、ウエハＷの反転動作を可能とするため、またはスピ
ンチャック５２とウエハＷの受け渡しを行うための第３
の位置との間で昇降移動するようになっている。なお、
ブロック６８の頭上にはショック・アブソーバからなる
ストッパ７２が配設されており、ブロック６８がこのス
トッパ７２に当接するまで上昇することで、ウエハ支持
台５６が迅速かつ正確に第１の位置に位置決めされるよ
うになっている。

【００２８】上段室１０には、スピンチャック５２等の
オリフラ合わせ機構が設けられていない点を除いて、上
記した下段室１２内の各部つまりウエハ把持アーム３４
Ａ，３４Ｂ、反転駆動部１６、ウエハ開閉機構３２、ウ
エハ支持台５６等と同様の構成・機能を有するウエハ把
持アーム３４Ａ’，３４Ｂ’、反転駆動部１６’、ウエ
ハ開閉機構３２’、ウエハ支持台５６’等が設けられて
いる。ウエハ支持台５６’は、ウエハ把持アーム３４
Ａ’，３４Ｂ’とウエハＷの受け渡しを行うための実線
で示す第１の位置と、ウエハ搬送体２２０とウエハＷの
受け渡しを行うための第２の位置（第１の位置と第３の
位置との間の位置）と、ウエハＷの反転動作を可能とす
るための点線で示す第３の位置との間で昇降移動するよ
うに構成されている。このように、上段室１０では、ウ
エハ反転動作だけが行われるようになっている。

【００２９】次に、図５〜図７につき反転ユニット２０
６における一連の動作を洗浄処理ユニット２０２Ａ，２
０２Ｂにおける洗浄処理動作と関連させて説明する。

【００３０】図５に示すように、下段室１２において
は、室上部の所定位置に矢印Ｇで示すように開閉可能
で、かつ矢印Ｈで示すように反転可能に構成されたウエ
ハ把持アーム３４Ａ，３４Ｂが設けられ、室底部の所定
位置にウエハＷ（図示せず）を支持した状態で矢印Ｊで
示すように回転運動を行うように構成されたオリフラ合
わせ用のスピンチャック５２が設けられ、室中間部にウ
エハ把持アーム３４Ａ，３４Ｂとスピンチャック５２と
の間で矢印Ｋで示すように昇降可能に構成されたウエハ
支持台５６が設けられている。

【００３１】第１の洗浄処理ユニット２０２Ａで表面
（片面）をスクラビングされたウエハＷi は、ウエハ搬
送体２２０により該洗浄処理ユニット２０２Ａから搬出
され、次いで図６の(A) に示すように反転ユニット２０
６の下段室１２に搬入され、第２の位置で待機している
ウエハ支持台５６に渡される。ウエハ搬送体２２０は、
上段および下段の２本のウエハ搬送アーム２２０ａ，２
２０ｂを有しており、反転ユニット２０６に入ると、先
ずウエハ支持台５６から反転かつオリフラ合わせの済ん
でいるウエハＷj を下段のアーム２２０ｂに受け取り、
次に洗浄処理ユニット２０２Ａから搬送してきたウエハ
Ｗi をウエハ支持台５６に載置して渡す。この段階で、
ウエハＷi はウエハ表面、たとえばレジスト液が塗布さ
れる一方の面が上面になっており、ウエハＷj はウエハ
裏面が上面になっている。

【００３２】ウエハ搬送体２２０よりウエハＷi を受け
取ったウエハ支持台５６は、次に図６の(B) に示すよう
に第１の位置まで上昇し、ウエハ把持アーム３４Ａ，３
４ＢにウエハＷi を渡す。すなわち、ウエハ把持アーム
３４Ａ，３４Ｂは、開いた状態でウエハ支持台５６が上
昇して来るのを待ち、ウエハ支持台５６が第１の位置に
位置決めされたなら、矢印Ｇ0 で示すように閉じてウエ
ハＷi の周縁部を把持する。ウエハ支持台５６は、ウエ
ハＷをウエハ把持アーム３４Ａ，３４Ｂに渡した後、第
３の位置まで下降する。

【００３３】ウエハＷi を受け取ったウエハ把持アーム
３４Ａ，３４Ｂは、次に図６の(C)に示すように、アー
ム回転軸２８を軸として１８０゜反転する。この反転動
作の結果、ウエハＷi は、ウエハ表面が下面になり、ウ
エハ裏面が上面になる。

【００３４】反転動作が終了すると、図７の(D) に示す
ように、ウエハ支持台５６が再び第１の位置まで上昇し
てくる。そうすると、ウエハ把持アーム３４Ａ，３４Ｂ
は矢印Ｇ1 で示すように開いて、ウエハＷi をウエハ支
持台５６に載置して渡す。

【００３５】ウエハＷi を受け取ったウエハ支持台５６
は、次に図７の(E) に示すように、第３の位置まで下降
する。この第３の位置では、スピンチヤック５２がウエ
ハ支持台５６の中心開口５６ａより上方に臨み、スピン
チヤック５２のウエハ載置面がウエハ支持台５６の支持
ピン５８の上端よりも高くなる。これにより、ウエハＷ
i はウエハ支持台５６からスピンチャック５２に移載さ
れる。ウエハＷi を載せたスピンチャック５２は、次に
オリフラ合わせのため、所定の速度で回転してウエハＷ
i を矢印Ｌの方向に回す。一方、発光部５３が真下の受
光部５５に向けて光を出射する。この発光部５３からの
光ＢＭはウエハＷi の周縁部によって遮光されるのが常
であるが、ウエハＷi のオリフラ面Ｗifの中心部が光線
ＢＭに最も接近した位置に来ると、光線ＢＭはオリフラ
面Ｗifの中心部の外側を通って受光部５５に入射する。
したがって、受光部５５より光検出信号が出力された
時、スピンチャック５２が回転を停止することによっ
て、ウエハＷi の向きが所定の方向に合わせられる。オ
リフラ合わせが終了すると、ウエハ支持台５６はスピン
チャック５２からウエハＷi を受け取って第２の位置ま
で上昇し、ウエハＷi を載せたままウエハ搬送体２２０
を待つ。

【００３６】上記のように、反転ユニット２０６の下段
室１２内でウエハＷi の反転およびオリフラ合わせが行
われている間、第１の洗浄処理ユニット２０２Ａでは、
反転ユニット２０６の下段室１２から裏面を上面にした
ウエハＷj が搬入され、このウエハＷj の裏面に対して
片面スクラビングが行われる。また、第２の洗浄処理ユ
ニット２０２では、ウエハ表面を上面にしたウエハＷh
がローダ部２００より搬入され、そのウエハＷh の表面
に対して片面スクラビングが行われる。第１の洗浄処理
ユニット２０２Ａでウエハ裏面を洗浄されたウエハＷj
は、ウエハ搬送体２２０によって、第１の洗浄処理ユニ
ット２０２Ａから搬出され、次に反転ユニット２０６の
上段室１０へ搬入される。

【００３７】第２の洗浄処理ユニット２０２Ｂでウエハ
表面を洗浄されたウエハＷh は、ウエハ搬送体２２０に
よって、第２の洗浄処理ユニット２０２Ｂから搬出さ
れ、次に反転ユニット２０６の下段室１２へ搬入され、
図７の(F) に示すように、第２の位置で待機しているウ
エハ支持台５６に渡される。図７の(F) において、先ず
ウエハ支持台５６から反転かつオリフラ合わせの済んで
いるウエハＷi が下段のアーム２２０ｂに移載され、次
に上段のアーム２２０ａからウエハ支持台５６にウエハ
Ｗh が移載される。この段階で、ウエハＷi はウエハ裏
面が上面になっており、ウエハＷh はウエハ表面が上面
になっている。

【００３８】反転ユニット２０６の上段室１０に搬入さ
れたウエハＷj は、ウエハ搬送体２２０からウエハ支持
台５６’に渡された後、ウエハ支持台５６’からウエハ
把持アーム３４Ａ’，３４Ｂ’に渡される。次に、ウエ
ハ把持アーム３４Ａ’，３４Ｂ’が反転駆動部１６’の
回転駆動によって１８０゜反転することにより、ウエハ
Ｗj も上下面が反転し、今度はウエハ表面が上面にな
る。ウエハ表面が上面になったウエハＷj は、次にウエ
ハ支持台５６’を介してウエハ搬送体２２０に渡され、
アドヒージョン処理ユニット２０４へ移される。

【００３９】ここで、図８に、洗浄処理ユニット２０２
Ａ，２０２Ｂの構成例を示す。これらのユニットにおい
て、中心部にはスピンチャック８０が設置され、その周
囲に洗浄液の飛散を防止するためのカップ８２が設けら
れている。カップ８２の外側にはスクラビングブラシ部
８４が設けられている。このスクラビングブラシ部８４
はその先端部に取付されたブラシ（図示せず）が洗浄液
槽８６とスピンチャック８０との間を行き来できるよう
に矢印Ｍの方向に回動可能に構成されている。ウエハＷ
は、スクラビングされるべき面を上面にして、ウエハ搬
送体２２０のアームによってスピンチャック８０上に載
置される。スピンチャック８０は、ベルヌイチャック方
式でウエハＷを固定支持する。洗浄時、スピンチャック
８０がウエハＷを載せて所定の速度で回転運動する一
方、スクラビングブラシ部８４はブラシをウエハＷの上
面にこすり合わせながら矢印Ｍの方向に一定の角度範囲
で揺動する。これにより、ウエハＷの上面全部が均等に
スクラビングされる。なお、ブラシを矢印Ｎで示すよう
に自転させるように構成することで、洗浄効果を高める
ことができる。このように、洗浄処理ユニット２０２
Ａ，２０２Ｂには、簡易な構成の片面スクラバが内蔵さ
れている。

【００４０】以上のように、本実施例の処理システムで
は、各ウエハＷの両面（表面および裏面）をスクラビン
グするのに、各洗浄処理ユニット２０２Ａ，２０２Ｂは
ウエハＷに対して片面（表面もしくは裏面）のスクラビ
ングしか行わない簡易な構成の片面スクラバを内蔵した
ものであり、その代わり独立した反転ユニット２０６が
併設されている。

【００４１】各ウエハＷi は、洗浄処理ユニット２０２
Ａまたは２０２Ｂでウエハ表面をスクラビングされた
後、いったん洗浄処理ユニット２０２Ａまたは２０２Ｂ
から搬出されて反転ユニット２０６に移され、そこでウ
エハＷi の上下面が反転され、合わせてオリフラ合わせ
も行われる。この間、洗浄処理ユニット２０２Ａ，２０
２Ｂでは別のウエハＷj ，Ｗh についてそれぞれ片面ス
クラビングが行われる。そして、これらのウエハＷj ，
Ｗh に対する片面スクラビングが終了すると、反転ユニ
ット２０６で待機していたウエハＷi がウエハＷj と入
れ替わるようにして洗浄処理ユニット２０２に搬入さ
れ、そのウエハ裏面をスクラビングされるようになって
いる。洗浄処理ユニット２０２Ｂでウエハ表面をスクラ
ビングされたウエハＷh は、ウエハＷi と入れ替わるよ
うにして反転ユニット２０６の下段室１２に搬入され、
そこで次のウエハ裏面のスクラビングのために反転とオ
リフラ合わせの各操作を受ける。また、洗浄処理ユニッ
ト２０２Ａでウエハ裏面をスクラビングされたウエハＷ
j は、反転ユニット２０６の上段室１０に搬入され、そ
こでウエハ表面が上面になるように反転されてから、次
にアドヒージョン処理ユニット２０４へ送られる。ロー
ダ部２００，洗浄処理ユニット２０２Ａ，２０２Ｂ、反
転ユニット２０６、アドヒージョン処理ユニット２０４
間のウエハＷi,Ｗj,Ｗh の搬入・搬出は、ウエハ搬送路
２１８を介しウエハ搬送体２２０によって行われる。

【００４２】このように、洗浄処理ユニット２０２Ａ，
２０２Ｂにおける片面スクラビング動作と反転ユニット
２０６の下段室１２における反転・オリフラ合わせ動作
および上段室１０における反転動作が並列的に行われる
ことにより、洗浄処理全体のスループットが大幅に改善
されている。しかも、各洗浄処理ユニット２０２Ａ，２
０２Ｂは簡易で安価な片面スクラバで構成され、反転ユ
ニット２０６も反転・オリフラ合わせ専用の機構で構成
されるため、設計・製作が簡単であり、洗浄処理部全体
としての装置コストを従来の両面スクラバや兼用型スク
ラバよりも安価にすることができる。

【００４３】なお、上述した実施例では、２台の洗浄処
理ユニット２０２Ａ，２０２Ｂと１台の反転ユニット２
０６とを組み合わせて洗浄処理部を構成したが、それぞ
れのユニットを任意の台数選んで組み合わせることが可
能である。また、必要に応じて反転ユニット２０６を上
段室（反転専用室）１０だけの構成もしくは下段室（反
転およびオリフラ合わせ室）１２だけの構成とすること
も可能である。また、被処理体としては、半導体ウエハ
に限るものではなく、ＬＣＤ基板等の他の板状被処理体
でも可能である。また、上述した実施例における洗浄処
理ユニット２０２Ａ，２０２Ｂは片面スクラバを内蔵し
たユニットであったが、スクラバ以外の片面洗浄装置を
内蔵した洗浄処理ユニットでも可能である。

【００４４】次に、図９〜図１１につき本実施例の処理
システムにおける第２の特徴点について説明する。本実
施例の処理システムにおいて、たとえばウエハ搬送体２
２０の駆動部にはステッピングモータが用いられる。ス
テッピングモータの駆動方式にはいろいろあるが、高速
回転が必要な用途にはチョッパ方式の定電流駆動方式が
多用されている。この方式は、１クロックパルスの期間
中に駆動トランジスタを高い周波数でオン・オフ制御
（チョッパ制御）することにより、大きな駆動電流でモ
ータ巻線を励磁し、高トルクを得ることができる。しか
し、従来のこの種ステッピングモータにおいては、ノイ
ズや熱等によってチョッピング動作が働かなくなると、
駆動トランジスタに過電流が流れ続けて、駆動トランジ
スタが破損することがあった。本実施例のステッピング
モータ駆動回路では、そのような過電流を早期に止め
て、駆動トランジスタを保護するようにしている。

【００４５】図９に、本実施例によるステッピングモー
タ駆動回路の構成を示す。この駆動回路は、Ａ相，Ａ-
相，Ｂ相，Ｂ- 相の巻線（励磁コイル）を有する４相型
ステッピングモータ用の駆動回路である。ドライバ９０
には、マイクロコンピュータ（図示せず）より励磁方式
（２相励磁、１−２相励磁等）を指定する２つの励磁信
号ＩＮA,ＩＮB がクロック信号に同期して与えられる。
ドライバ９０は、励磁信号ＩＮA,ＩＮB の論理値に応じ
て所定のシーケンスで各励磁コイルＬA,ＬA-,ＬB,ＬB-
にチョッピング制御された励磁電流ＩA,ＩA-, ＩB,ＩB-
を流す。ドライバ９０には、Ａ相，Ａ- 相用の抵抗ＲSA
およびフライホイール・ダイオードＤAと、Ｂ相，Ｂ-
相用の抵抗ＲSBおよびフライホイール・ダイオードＤB
とがそれぞれ外付けで接続されている。以上の構成は、
一般に使用されている従来の駆動回路と共通する部分で
ある。

【００４６】本実施例では、外付け抵抗ＲSA，ＲSBの一
端たとえばアース側がスイッチＳＷを介して接地される
とともに、このスイッチＳＷを制御するスイッチ制御回
路９２が設けられている。このスイッチ制御回路９２
は、外付け抵抗ＲSA，ＲSBに流れる電流を検出するため
のダイオード９４Ａ，９４Ｂおよび抵抗９６と、遅延回
路を構成する抵抗９８およびコンデンサ１００と、外付
け抵抗ＲSA，ＲSBに流れる電流に応じてスイッチＳＷを
制御するためのトランジスタ１０２と、スイッチＳＷの
切替を行うためのリレー１０４と、保護ダイオード１０
６とから構成される。

【００４７】図１０に、Ａ相，Ａ- 相の励磁コイルＬA,
ＬA-に対する駆動部の回路構成を示す。この駆動部にお
いて、比較器１０８，１１０、反転回路１１２、ＡＮＤ
回路１１４、ＭＯＳＦＥＴ（駆動トランジスタ）１１
６、フライホイール・ダイオード１１８は集積回路とし
てドライバ９０に内蔵されている。Ｂ相，Ｂ- 相の励磁
コイルＬB,ＬB-に対する駆動部もこのＡ相，Ａ- 相用駆
動部と同一の回路構成であり、位相が異なるだけで、同
様の動作が行われる。以下、このＡ相，Ａ- 相駆動部に
ついて説明する。

【００４８】スイッチＳＷは正常時閉じていて、励磁電
流を導通可能な状態になっている。外付け抵抗ＲSAの一
方の端子はスイッチＳＷを介して接地され、他方の端子
はＦＥＴ１１６を介してＡ相励磁コイルＬA 、フライホ
イール・ダイオード１１８を介してＡ- 相励磁コイルＬ
A-に直列接続されるとともに比較器１０８の反転入力端
子に接続される。比較器１０８の非反転入力端子には、
基準電圧発生回路Ｅ0より第１の基準電圧Ｖref が与え
られる。比較器１０８の出力端子は、抵抗Ｒ0およびコ
ンデンサＣ0 からなる時定数回路を介して比較器１１０
の反転入力端子に接続される。比較器１０８の非反転入
力端子には、基準電圧発生回路（図示せず）より第２の
基準電圧ＶM が与えられる。比較器１１０の出力端子
は、反転回路１１２を介してＡＮＤ回路１１４の一方の
入力端子に接続される。ＡＮＤ回路１１４の他方の入力
端子には励磁信号ＩＮA が与えられる。ＡＮＤ回路１１
４の出力端子はＦＥＴ１１６のゲート端子に接続され
る。

【００４９】次に、図１１の各部の波形図を参照してこ
のＡ相，Ａ- 相駆動部の動作について説明する。あるク
ロック期間の開始時刻ｔ0 で励磁信号ＩＮA がＨレベル
になると（図１１の(A) ）、ＡＮＤ回路１１４の出力端
子がＬレベルとなり、ＦＥＴ１１６がオンになる。これ
によって、励磁コイルＬA に励磁電流ＩA が流れ始める
（図１１の(G) ）。この励磁電流ＩA が立ち上がるにつ
れて、抵抗ＲSAの電流検出端子ＮA に得られる電圧ＶRS
が上昇する（図１１の(B) ）。

【００５０】そして、時刻ｔ1 で、この電圧ＶRSが第１
の基準電圧Ｖref に達すると、比較器１０８の出力電圧
ＶtdがＨレベル（ＶB ）からＬレベル（０）に反転する
（図１１の(C) ）。そうすると、比較器１１０の出力電
圧がＬレベルからＨレベルに反転し、反転回路１１２の
出力電圧ＶG がＨレベルからＬレベルに反転し（図１１
の(D) ）、これによりＡＮＤ回路１１４の出力電圧がＬ
レベルになってＦＥＴ１１６がオフになり、励磁電流Ｉ
A が止まる（図１１の(G) ）。

【００５１】ＦＥＴ１１６がオフになると、励磁コイル
ＬA-に逆起電力が発生し、この逆起電力によってアース
側から抵抗ＲSA、フライホイール・ダイオード１１８を
介して励磁コイルＬA-に励磁電流ＩA-が流れる（図１１
の(H) ）。これにより、電流検出端子ＮA の電流検出電
圧ＶRSは第１の基準電圧Ｖref から負電圧まで急激に立
ち下がる。一方、比較器１０８の出力電圧Ｖtdは、時刻
ｔ1 でＬレベル（０）に立ち下がった後、コンデンサＣ
0 の充電にしたがって次第に上昇する（図１１の(C)
）。そして、時刻ｔ2 でこの電圧Ｖtdが第２の基準電
圧ＶM を越えると、比較器１１０、反転回路１１２およ
びＡＮＤ回路１１４の各出力電圧が反転し（図１１の
(D) ）、ＦＥＴ１１６がオンする。ＦＥＴ１１６がオン
することによって、Ａ相側に励磁電流ＩA が流れ始める
と同時に（図１１の(G) ）、Ａ- 相側の励磁電流ＩA-が
止まる（図１１の(H) ）。

【００５２】時刻ｔ2 でＡ相側の励磁電流ＩA が流れ始
めると、電流検出端子ＮA の電流検出電圧ＶRSは正の電
圧まで急激に立ち上がり（図１１の(B) ）、励磁電流Ｉ
A の増大とともに電流検出電圧ＶRSも上昇する。そし
て、時刻ｔ3 で、電流検出電圧ＶRSが第１の基準電圧Ｖ
ref に達すると、再び比較器１０８の出力電圧ＶtdがＨ
レベル（ＶB ）からＬレベル（０）に反転し（図１１の
(C) ）、以後、上記と同様な動作が繰り返される。

【００５３】このように、１クロックパルスの期間中に
ＦＥＴ１１６が所定の周波数でオン・オフ制御（チョッ
パ制御）されることによって、励磁コイルＬA,ＬA-に一
定の励磁電流ＩA,ＩA-が流される。このチョッパ制御は
駆動部内の発振回路によって行われるのであるが、ノイ
ズや熱等によって発振しなくなることがある。その場
合、ＦＥＴ１１６がオンし続けると、図１２に示すよう
に、励磁電流ＩA は流れ続け、電流検出電圧ＶRSが上昇
し続ける。しかし、本実施例の駆動回路では、電流検出
電圧ＶRSが所定の上限電圧Ｖupに達すると、スイッチ制
御回路９２のダイオード９４Ａを通してオン動作に十分
な電流が流れてトランジスタ１０２がオンしてリレー１
０４を作動させ、スイッチＳＷを開状態に切り替え、励
磁電流ＩAを遮断可能にする。これによって、ＦＥＴ１
１６に過電流が流れ続けることがなく、ＦＥＴ１１６の
破損が防止される。なお、この駆動回路は、反転ユニッ
ト２０６の駆動モータ１８やチャック本体５４に内蔵さ
れた駆動モータとしてステッピングモータを使用した場
合にも適用できる。

【００５４】以上、定電流チョッパ方式のステッピング
モータに係る実施例について述べたが、本発明は他の方
式のステッピングモータにも適用可能である。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の洗
浄処理装置によれば、第１のユニットにおける片面洗浄
処理と第２のユニットにおける反転動作が並列的に行わ
れることにより、洗浄処理全体のスループットを大幅に
向上させることができるとともに、装置全体としての設
計・製作を容易にし、装置コストの低減をはかることも
できる。また、本発明の第２の洗浄処理装置によれば、
第２のユニットにおいて反転動作と合わせて位置合わせ
も行うようにしたので、第２のユニットから第１のユニ
ットまたは他のユニットへ移してから直ちに洗浄または
他の処理を開始することが可能であり、一層のスループ
ット向上をはかることができる。また、本発明のステッ
ピングモータ駆動回路によれば、ノイズや熱等によって
チョッピング動作が働かなくなったときは、駆動トラン
ジスタに流れる過大な励磁電流を早期に検出して遮断す
るようにしたので、駆動トランジスタの破損を防止し、
モータの信頼性を保証することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における反転ユニットの構成
を示す側面図である。

【図２】実施例における反転ユニットの構成を示す一部
断面正面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線についての平面図である。

【図４】実施例における反転ユニットの下段室内の構成
を示す背面図である。

【図５】実施例における反転ユニットの下段室内の要部
の配置構成を示す略斜視図である。

【図６】実施例における反転ユニットの下段室内でのウ
エハの移載および反転動作を説明するための図である。

【図７】実施例における反転ユニットの下段室内でのウ
エハのオリフラ合わせおよび移載動作を説明するための
図である。

【図８】実施例における洗浄処理ユニットの構成を示す
平面図である。

【図９】本発明の一実施例によるステッピングモータ駆
動回路の構成を示すブロック回路図である。

【図１０】実施例における駆動回路のＡ相，Ａ- 相駆動
部の構成を示す回路図である。

【図１１】図１０の駆動部の正常時の動作を説明するた
めの各部の電圧および電流の波形図である。

【図１２】図１０の駆動部の異常時の動作を説明するた
めの電流検出電圧および励磁電流の波形図である。

【図１３】本発明の一実施例による洗浄処理装置を適用
したフォトリソグラフィー工程用の処理システムの構成
を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ 上段室 １２ 下段室 １６ 反転駆動部 ２８ アーム回転軸 ３２ 開閉駆動機構 ３４Ａ，３４Ｂ ウエハ把持アーム ５２ スピンチャック ５６ ウエハ支持台

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【手続補正書】

【提出日】平成５年２月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】ウエハ搬送体２２０よりウエハＷｉを受け
取ったウエハ支持台５６は、次に図７の（Ｅ）に示すよ
うに、第３の位置まで下降する。この第３の位置では、
スピンチャック５２がウエハ支持台５６の中心開口５６
ａより上方に臨み、スピンチャック５２のウエハ載置面
がウエハ支持台５６の支持ピン５８の上端よりも高くな
る。これによって、ウエハＷｉはウエハ支持台５６から
スピンチャック５２に移載される。ウエハＷｉを載せた
スピンチャック５２は、次にオリフラ合わせのため、所
定の速度で回転してウエハＷｉを矢印Ｌの方向に回す。
一方、発光部５３が真下の受光部５５に向けて光を出射
する。この発光部５３からの光ＢＭはウエハＷｉの周縁
部で遮光されるのが常であるが、ウエハＷｉのオリフラ
面Ｗｉｆの中心部が光線ＢＭに最も接近した位置に来る
と、光線ＢＭはオリフラ面Ｗｉｆの中心部の外側を通っ
て受光部５５に入射する。したがって、受光部５５より
光検出信号が出力された時、スピンチャック５２が回転
を停止することによって、ウエハＷｉの向きが所定の方
向に合わせられる。オリフラ合わせが終了すると、ウエ
ハ支持台５６はスピンチャック５２からウエハＷｉを受
け取る。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３３】次に、図６の（Ｂ）に示すように第１の位
置まで上昇し、ウエハ把持アーム３４Ａ，３４Ｂにウエ
ハＷｉを渡す。すなわち、ウエハ把持アーム３４Ａ，３
４Ｂは開いた状態でウエハ支持台５６が上昇して来るの
を待ち、ウエハ支持台５６が第１の位置に位置決めされ
たなら、矢印Ｇ０で示すように閉じてウエハＷｉの周縁
部を把持する。ウエハ支持台５６は、ウエハＷをウエハ
把持アーム３４Ａ，３４Ｂに渡した後、第３の位置まで
下降する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３４】ウエハＷｉを受け取ったウエハ把持アーム
３４Ａ，３４Ｂは、次に図６の（Ｃ）に示すように、ア
ーム回転軸２８を軸として１８０°反転する。この反転
動作の結果、ウエハＷｉは、ウエハ表面が下面になり、
ウエハ裏面が上面になる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３５】反転動作が終了すると、図７の（Ｄ）に示
すように、ウエハ支持台５６が再び第１の位置まで上昇
してくる。そうすると、ウエハ把持アーム３４Ａ，３４
Ｂは矢印Ｇ１で示すように開いて、ウエハＷｉをウエハ
支持台５６に載置して渡す。ウエハＷｉを受け取ったウ
エハ支持台５６は、第２の位置まで下降し、ウエハＷｉ
を載せたままウエハ搬送体２２０を待つ。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４３】なお、上述した実施例では、２台の洗浄処
理ユニット２０２Ａ，２０２Ｂと１台の反転ユニット２
０６とを組み合わせて洗浄処理部を構成したが、それぞ
れのユニットを任意の台数選んで組み合わせることが可
能である。また、必要に応じて反転ユニット２０６を上
段室（反転専用室）１０だけの構成もしくは下段室（反
転およびオリフラ合わせ室）１２だけの構成とすること
も可能である。また、被処理体としては、半導体ウエハ
に限るものではなく、ＬＣＤ基板等の他の板状被処理体
でも可能である。また、上述した実施例における洗浄処
理ユニット２０２Ａ，２０２Ｂは片面スクラバを内蔵し
たユニットであったが、スクラバ以外の片面洗浄装置を
内蔵した洗浄処理ユニットでも可能である。さらに、上
述した実施例では、ウエハ搬送体２２０とウエハ支持台
５６との間でのウエハＷの受け渡しを第２の位置で行う
ように構成したが、ウエハ支持台５６を第１の位置に位
置させ、ウエハ把持アーム３４Ａ，３４Ｂが開いた状態
でウエハ搬送体２２０をウエハ支持台５６の周囲に移動
させ、この第１の位置でウエハＷを受け渡すように構成
してもよい。この場合、第２の位置は、たとえば調整や
メンテナンス時のマニュアル受け渡しに活用してもよ
く、無くしてもよい。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状の被処理体の片面を洗浄する洗浄手
   段を有する第１のユニットと、 前記被処理体の面を反転する被処理体反転手段を有する
   第２のユニットと、 前記第１および第２のユニット間で前記被処理体を搬送
   する搬送手段と、を具備したことを特徴とする洗浄処理
   装置。
2. 【請求項２】 前記第２のユニットに前記被処理体の位
   置合わせを行う手段を設けたことを特徴とする請求項１
   に記載の洗浄処理装置。
3. 【請求項３】 ステッピングモータの各相の励磁コイル
   を駆動するための駆動回路において、 前記励磁コイルに接続された駆動トランジスタに流れる
   励磁電流を検出するための励磁電流検出手段と、 前記励磁電流を導通および遮断可能に接続されたスイッ
   チと、 前記励磁電流検出手段によって得られる励磁電流検出値
   が予め定められた設定値に達したときに前記スイッチを
   開状態に切り替えて前記励磁電流を遮断せしめるスイッ
   チ制御手段と、を具備したことを特徴とするステッピン
   グモータ駆動回路。