JPH10335281A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】基板の洗浄効率を向上できる基板処理装置を提
供すること。 【解決手段】処理が開始されると、ウエハの両面にそれ
ぞれ洗浄ブラシを接触させてウエハの両面をスクラブ洗
浄させる(S4)。第１接触時間ta1 経過後、洗浄ブラシと
ウエハとを回転させたまま離隔させる(S6)。その結果、
洗浄ブラシおよびウエハに付着している異物が遠心力に
よって除去され、洗浄ブラシおよびウエハが清浄な状態
にされる。離隔時間tb経過後、洗浄ブラシをウエハの両
面に接触させてウエハの両面を再度スクラブ洗浄させる
(S8)。第２接触時間ta2 経過後、洗浄ブラシをウエハか
ら離隔させ、処理を終了させる(S10) 。 【効果】洗浄ブラシおよびウエハをいったん清浄な状態
にしてからウエハを再度スクラブ洗浄するから、ウエハ
の洗浄効率を向上できる。よって、高品質なウエハを提
供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ、液
晶表示装置用ガラス基板およびＰＤＰ（プラズマディス
プレイパネル）用ガラス基板などの各被処理基板に対し
て処理を施すための基板処理装置および基板処理方法に
関する。

【０００２】

【背景技術】半導体装置の製造工程には、半導体ウエハ
（以下、単に「ウエハ」という。）の表面に成膜やエッ
チングなどの処理を繰り返し施して微細パターンを形成
していく工程が含まれる。微細加工のためにはウエハ自
体の表面およびウエハ表面に形成された薄膜の表面を清
浄に保つ必要があるから、必要に応じてウエハの洗浄が
行われる。たとえば、ウエハの表面上に形成された薄膜
を研磨剤を用いて研磨した後には、研磨剤（スラリー）
などの異物がウエハ表面に残留しているから、この異物
を除去する必要がある。

【０００３】図９は、上述のようなウエハの洗浄を行う
ためのウエハ洗浄装置の構成例を示す平面図であり、図
１０は、図９に示された構成を図９のＺ方向から見た側
面図である。このウエハ洗浄装置は、ウエハＷの上面を
スクラブ洗浄して異物を除去するためのもので、ウエハ
Ｗの端面に当接してウエハＷを水平に保持し、かつ回転
させる３つの保持ローラ２５１，２５２および２５３
と、これら保持ローラ２５１，２５２および２５３によ
って保持されたウエハＷの上面を洗浄するための洗浄部
２１０とを備えている。

【０００４】３つの保持ローラ２５１，２５２および２
５３のうち、保持ローラ２５１は、モータＭで発生され
た駆動力が駆動ベルトＶを介して伝達される駆動ローラ
であり、残りの保持ローラ２５２および２５３は、ウエ
ハＷの回転に伴って回転する従動ローラである。洗浄部
２１０は、保持ローラ２５１，２５２および２５３に干
渉しない位置に、ウエハＷの中心部から周縁部までの領
域を覆うように配置されている。洗浄部２１０は、ほぼ
円形のベース板２１２の下面に、洗浄ブラシ２１３が固
設して構成されている。この洗浄ブラシ２１３のほぼ中
央には、洗浄液を吐出するノズル２２０が配設されてい
る。

【０００５】ウエハＷを洗浄する際には、保持ローラ２
５１，２５２および２５３にウエハＷが保持された状態
で駆動ローラ２５１に駆動力が与えられ、ウエハＷが回
転させられる。そして、この状態のウエハＷの上面に洗
浄ブラシ２１３が接触した状態で、図示しない回転駆動
機構によって洗浄部２１０が高速に回転させられ、さら
に、ノズル２２０から洗浄液が吐出される。このように
して、ウエハＷの上面がスクラブ洗浄される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のウエハ洗浄装置
では、処理開始から処理終了まで洗浄ブラシ２１３をウ
エハＷの上面に接触させたまま、スクラブ洗浄処理が行
われる。一方、洗浄ブラシ２１３によってウエハＷの上
面から擦り出された異物は、洗浄ブラシ２１３とウエハ
Ｗとが洗浄ブラシ２１３の回転中において常時接触して
いる接触部２１５に蓄積されていく。この蓄積された異
物は、洗浄ブラシ２１３がウエハＷの上面に接触してい
る限り除去することができない。したがって、汚染され
た洗浄ブラシ２１３によってウエハＷがスクラブ洗浄さ
れることになるから、ウエハＷをきれいに洗浄すること
ができず、ウエハＷの洗浄効率があまり良くないという
問題があった。

【０００７】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、基板の洗浄効率を向上できる基板処理装置
および基板処理方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記目
的を達成するための請求項１記載の発明は、基板を保持
するための基板保持手段と、この基板保持手段に保持さ
れた基板を回転させるための基板回転駆動源と、上記基
板保持手段に保持された基板の回転半径以上の回転直径
を有し、上記基板の表面に対してほぼ垂直な方向に沿う
回転軸線を中心に回転可能に設けられ、上記基板の表面
をスクラブ洗浄するためのスクラブ部材と、このスクラ
ブ部材を回転させるスクラブ部材回転駆動源と、上記基
板保持手段に保持された基板と上記スクラブ部材とを接
触／離隔させるために、上記基板保持手段または上記ス
クラブ部材を移動させるための移動手段と、上記基板保
持手段に保持された基板の表面に対して洗浄液を供給す
るための洗浄液供給手段と、上記基板保持手段に保持さ
れた基板と上記スクラブ部材とが接触され離隔された後
に再び接触され離隔されるように、上記移動手段を制御
するための制御部と、を備えたことを特徴とする基板処
理装置である。

【０００９】また、請求項８記載の発明は、基板保持手
段に保持された基板を回転させる基板回転工程と、上記
基板に対して洗浄液を供給する洗浄液供給工程と、上記
基板の表面に対してほぼ垂直な方向に沿う回転軸線を中
心に、上記基板の回転半径以上の回転直径を有するスク
ラブ部材を回転させるスクラブ部材回転工程と、上記ス
クラブ部材と上記基板とを接触させる第１接触工程と、
この第１接触工程の後に、上記スクラブ部材と上記基板
とを離隔させる第１離隔工程と、この第１離隔工程の後
に、上記スクラブ部材と上記基板とを接触させる第２接
触工程と、この第２接触工程の後に、上記スクラブ部材
と上記基板とを離隔させる第２離隔工程と、を含むこと
を特徴とする基板処理方法である。

【００１０】上記基板の回転半径とは、基板が回転する
ことによって基板端部の軌跡が描く円の最大半径に相当
する。また、上記スクラブ部材の回転直径とは、スクラ
ブ部材が回転することによってスクラブ部材の端部の軌
跡が描く円の最大直径に相当する。本発明によれば、１
枚の基板を処理する間にスクラブ部材と基板とを離隔さ
せる工程が含まれるから、この間に、スクラブ部材の回
転によって生じる遠心力によってスクラブ部材に付着し
ている異物を振り切ることができるとともに、基板の回
転によって生じる遠心力によって基板上に擦り出された
異物を振り切ることができる。したがって、スクラブ部
材および基板の両方をいったん清浄にした後基板を再度
スクラブ洗浄することができる。そのため、基板の洗浄
効率を向上することができるから、高品質な基板の提供
に寄与できる。

【００１１】また、スクラブ部材の回転直径は基板の回
転半径以上に設定されているから、スクラブ部材を基板
の回転半径方向に対して固定配置した場合でも、スクラ
ブ部材を基板の回転中心から最も遠い端部までの領域を
覆うように配置すれば、スクラブ部材の表面全域をスク
ラブ洗浄することができる。したがって、スクラブ部材
と基板とを相対的に移動させる機構は不要であるから、
簡単な構成で済む。

【００１２】請求項２記載の発明は、上記基板保持手段
は、上記基板の端面に当接しつつ回転し、ローラ回転駆
動源の駆動力が伝達されて回転駆動する駆動ローラを含
む少なくとも３つの保持ローラを有するものであること
を特徴とする請求項１記載の基板処理装置である。本発
明によれば、基板の端面を保持しつつ基板を回転させる
ことができるから、基板保持手段とスクラブ部材との機
械的干渉を避けた位置にスクラブ部材を配置すれば、基
板の周縁部を含む全域を良好に洗浄することができる。

【００１３】請求項３記載の発明は、上記スクラブ部材
は、上記基板保持手段に保持された基板の両面を洗浄す
るものであることを特徴とする請求項１または請求項２
記載の基板処理装置である。本発明によれば、基板の両
面を良好に洗浄することができる。請求項４記載の発明
は、上記洗浄液供給手段は、上記基板保持手段に保持さ
れた基板と上記スクラブ部材とが離隔している期間にお
いて、上記基板およびスクラブ部材に対して洗浄液を供
給するものであることを特徴とする請求項１ないし３の
いずれかに記載の基板処理装置である。

【００１４】本発明によれば、基板とスクラブ部材とが
離隔している間に基板およびスクラブ部材を洗浄液によ
って洗浄できるから、基板およびスクラブ部材を一層清
浄な状態にすることができる。請求項５記載の発明は、
上記洗浄液供給手段は、上記スクラブ部材の回転軸付近
に配置され、洗浄液が吐出されるノズルを含むものであ
ることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載
の基板処理装置である。

【００１５】本発明によれば、ノズルから吐出される洗
浄液がスクラブ部材にも当たるようにしておけば、基板
に洗浄液を供給することができると同時に、スクラブ部
材に対しても洗浄液を供給することができる。したがっ
て、スクラブ部材に洗浄液を供給するための専用のノズ
ルは不要であるから、構成が簡単になる。請求項６記載
の発明は、上記スクラブ部材は、上記基板保持手段に保
持された基板との接触面側に凹部を有するものであるこ
とを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の基
板処理装置である。

【００１６】本発明によれば、スクラブ部材によって擦
り出された異物を凹部を介してスクラブ部材の外に掃き
出すことができる。すなわち、スクラブ部材の基板との
接触部に蓄積する異物の量を減らすことができる。した
がって、スクラブ部材を清浄な状態にしやすくなる。よ
って、基板の洗浄効率を一層向上できる。請求項７記載
の発明は、上記基板保持手段に保持された基板と上記ス
クラブ部材とが離隔している期間において、上記基板保
持手段に保持された基板または上記スクラブ部材の回転
速度が上記基板とスクラブ部材との接触時よりも速くな
るように、上記基板回転駆動源またはスクラブ部材回転
駆動源を制御するための回転速度制御手段をさらに備え
たことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載
の基板処理装置である。

【００１７】本発明によれば、基板とスクラブ部材とが
離隔している期間において、基板の回転速度を速くすれ
ば、基板の回転によって生じる遠心力が増大する。その
ため、掃き出された異物を一層効率的に除去することが
できる。また、スクラブ部材の回転速度を速くすれば、
スクラブ部材の回転によって生じる遠心力が増大するか
ら、スクラブ部材に付着している異物を一層効率的に除
去することができる。よって、基板および／またはスク
ラブ部材を一層清浄な状態とすることができるから、基
板の洗浄効率をさらに向上できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下では、本発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発
明の一実施形態の基板処理装置であるウエハ洗浄装置の
構成を示す平面図である。また、図２は、図１に示され
る構成を図１のＡ方向から見た側面図であって、一部を
省略し、かつ一部を概念的に示している。

【００１９】この装置は、ウエハＷの表面に形成された
薄膜を研磨するＣＭＰ(Chemical Mechanical Polishin
g) 処理が行われた後にウエハＷの表面に残っているス
ラリーおよび余分な薄膜などの異物を除去するためのも
ので、ウエハＷを水平に保持し、かつ回転させることが
できるウエハ保持装置６と、ウエハ保持装置６により保
持されたウエハＷの上面および下面に洗浄液供給ノズル
７，８から洗浄液を供給しつつウエハＷの上面および下
面をスクラブ洗浄するための両面洗浄装置９とを備えて
いる。

【００２０】ウエハ保持装置６は、対向配置された一対
の保持ハンド１０，３０を有している。保持ハンド１
０，３０は、ベース部１２，３２と、ベース部１２，３
２に回転自在に立設され、ウエハＷを保持するための各
々３つの保持ローラ１３，３３とをそれぞれ有してい
る。これらの保持ローラ１３，３３は、ウエハＷの端面
形状に対応した円周上に配置されている。ウエハＷは、
保持ローラ１３，３３の側面にその端面が当接した状態
で保持されるようになっている。

【００２１】保持ハンド１０，３０は、所定の保持方向
Ｂに沿って反対方向に近接／離反可能にされている。こ
れにより、保持ハンド１０は、ウエハＷを保持ローラ１
３，３３の間で保持したり、この保持を解放したりする
ことができる。３つの保持ローラ３３のうち中央の１つ
の保持ローラ３３ｂには、モータＭの駆動力がベルト４
３を介して伝達されるようになっている。さらに、中央
の保持ローラ３３ｂに伝達されてきた駆動力は、ベルト
４４，４５を介して他の２つの保持ローラ３３ａ，３３
ｃにも伝達されるようになっている。

【００２２】この構成により、モータＭによって中央の
保持ローラ３３ｂが駆動されると、これに伴って他の２
つの保持ローラ３３ａ，３３ｃも回転する。その結果、
保持ローラ１３，３３に保持されているウエハＷは回転
を始める。このとき、保持ローラ１３は、ウエハＷの回
転に従動して回転する。このようにして、ウエハＷは保
持ローラ１３，３３に保持された状態で回転する。

【００２３】両面洗浄装置９は、ウエハ保持装置６によ
り保持されたウエハＷの上方および下方にそれぞれ配置
された上面洗浄部６０および下面洗浄部８０を備えてい
る。上面洗浄部６０および下面洗浄部８０は、保持ハン
ド１０，３０に干渉しない位置に、ウエハＷの中心部か
ら周縁部までの領域を覆うように、ウエハＷの半径方向
に対して固定して配置されており、その場で回転するこ
とによりウエハＷの上面および下面を洗浄する。上面洗
浄部６０および下面洗浄部８０が回転することによって
スクラブ可能な領域である洗浄領域は平面視において円
形であり、この洗浄領域の直径はウエハＷの半径以上に
設定されている。

【００２４】このように、上面洗浄部６０および下面洗
浄部８０の洗浄領域の直径がウエハＷの半径以上に設定
され、かつ上面洗浄部６０および下面洗浄部８０がウエ
ハＷの中心部から周縁部までの領域を覆うように配置さ
れているから、上面洗浄部６０および下面洗浄部８０と
ウエハＷとを相対的に移動させなくても、ウエハＷの上
面全域および下面全域をスクラブ洗浄することができ
る。

【００２５】なお、上面洗浄部６０および下面洗浄部８
０を、ウエハＷの半径方向に関して固定するのではな
く、動かすようにしてもよい。この場合、上面洗浄部６
０および下面洗浄部８０の径方向のサイズを小さくして
もよい。上面洗浄部６０および下面洗浄部８０は、円板
上の上面ベース部６２および下面ベース部８２をそれぞ
れ備えている。上面ベース部６２の下面には、ウエハＷ
の上面に接触してウエハＷの上面をスクラブするための
洗浄ブラシ６６が取り付けられている。下面ベース部８
２の上面には、ウエハＷの下面に接触してウエハＷの下
面をスクラブするための洗浄ブラシ８６が取り付けられ
ている。

【００２６】上面ベース部６２の上部および下面ベース
部８２の下部には、それぞれ、回転軸６３，８３が取り
付けられている。回転軸６３，８３には、図示しないモ
ータを含む回転駆動部６４，８４からの回転駆動力がそ
れぞれ与えられるようになっている。この構成により、
上面洗浄部６０，８０は、保持ローラ１３，３３に保持
されているウエハＷの表面に対してほぼ垂直な方向に沿
う回転軸線Ｏを中心に回転できるようにされている。

【００２７】また、上面洗浄部６０および下面洗浄部８
０は、それぞれ、昇降駆動部６５，８５によって上下方
向に移動できるようになっている。これにより、ウエハ
Ｗの上面および下面に洗浄ブラシ６６，６８をそれぞれ
接触させたり、その接触を解放したりすることができ
る。洗浄ブラシ６６，８６の中央付近には、ウエハＷに
洗浄液を供給するための洗浄液供給ノズル７，８がそれ
ぞれ配置されている。洗浄液供給ノズル７，８には、洗
浄液供給路６７，８７の一端が接続されている。洗浄液
供給路６７，８７の他端は、洗浄液が貯留されている洗
浄液供給源６８，８８にそれぞれ接続されている。洗浄
液としては、たとえば、フッ酸、硝酸、塩酸、リン酸、
酢酸およびアンモニアなどの薬液、ならびに純水が用い
られる。洗浄液供給路６７，８７の途中部には洗浄液供
給弁６９，８９が介装されており、この洗浄液供給弁６
９，８９の開閉を制御することにより、洗浄液供給ノズ
ル７，８から洗浄液を吐出させたり、その吐出を停止さ
せたりすることができる。

【００２８】図３は、下面洗浄部８０の平面図である。
また、図４は、図３のIV-IV 断面図である。洗浄ブラシ
８６は、ＰＶＡ(Poly-Vinyl Alchol）などのスポンジ材
で構成され、十字状に一体成形されている。さらに具体
的には、洗浄ブラシ８６の下部からは、一体形成された
突出部１００が水平方向に突出している。洗浄ブラシ８
６は、４枚の取付板１０１によって下面ベース部８２の
上面に取り付けられている。４枚の取付板１０１は、そ
れぞれ、平面形状が１／４円形状の板状体であり、下面
には突出部１００がはまり込む段差部１０２が形成され
ている。洗浄ブラシ８６の下面ベース部８２への取付け
は、下面ベース部８２の上面に洗浄ブラシ８６が載置さ
れた状態で、突出部１００が段差部１０２にはまりこむ
ように、４枚の取付板１０１が洗浄ブラシ８６の上方か
ら覆い被せられ、取付板１０１がボルト１０３によって
下面ベース部８２に固定されることによって達成され
る。

【００２９】洗浄ブラシ８６の４つの端部８６ａは、下
面ベース部８２の周縁部上に位置している。したがっ
て、下面洗浄部８０の洗浄領域は、下面洗浄部８０が回
転駆動部８４によって回転させられる場合に、洗浄ブラ
シ８６の端部８６ａの軌跡が描く円で囲まれた範囲とな
る。洗浄ブラシ８６の中心部には、平面視においてほぼ
円形の凹部１０５が形成されており、この凹部１０５に
より洗浄液供給ノズル８が外部空間に臨んでいる。洗浄
ブラシ８６の断面形状は、図４に示すように、中央が凹
んだ形状となっている。すなわち、洗浄ブラシ８６は、
２つの突条部１１１，１１２と、この２つの突条部１１
１，１１２に挟まれた谷部１１３とを有している。この
構成により、下面洗浄部８０が回転させられている場合
に、洗浄液供給ノズル８から洗浄液が吐出されると、当
該洗浄液の一部は谷部１１３を通って洗浄ブラシ８６の
端部８６ａに向けて導かれるようになっている。

【００３０】洗浄ブラシ８６がウエハＷの下面に接触さ
せられる際には、突条部１１１，１１２の稜線部付近が
ウエハＷの下面に接触する。したがって、取付板１０１
のうち洗浄ブラシ８６のない部分とウエハＷの下面との
間は、空間となる。すなわち、下面洗浄部８０のウエハ
Ｗとの接触部側には、ウエハＷの下面に接触しない凹部
１１４が形成されている。

【００３１】なお、上面洗浄部６０の構成は、下面洗浄
部８０の天地を反転した構成と同様であるので、その説
明を省略する。図５は、ウエハ洗浄装置の電気的構成を
示すブロック図である。このウエハ洗浄装置は、制御中
枢として機能するマイクロコンピュータなどで構成され
た制御部１２０を備えている。制御部１２０は、予め設
定された制御プログラムに従って、モータＭ、回転駆動
部６４，８４、および昇降駆動部６５，８５の動作、な
らびに洗浄液供給弁６９，８９の開閉を制御し、スクラ
ブ洗浄処理を実行する。

【００３２】図６は、スクラブ洗浄処理の流れを説明す
るためのフローチャートであり、図７は、その図解図で
ある。洗浄前においては、保持ハンド１０，３０は、保
持ローラ１３，３３によるウエハＷの保持が解放されて
いる待機位置で待機し、かつ上面洗浄部６０および下面
洗浄部８０は、洗浄ブラシ６６，８６がウエハＷの上面
および下面に接触していない待機位置で待機している。

【００３３】前工程が終了し図示しない搬送アームによ
ってウエハＷが保持ローラ１３，３３の間に搬送されて
くると、制御部１２０は、保持ハンド１０，３０を接近
させ、ウエハＷを保持ローラ１３，３３によって保持さ
せる。その後、モータＭを駆動し、保持ローラ３３を回
転させる。これに伴って、ウエハＷが回転する。さら
に、ウエハＷの回転に従って保持ローラ１３が従動する
（ステップＳ１）。これと同時に、洗浄液供給弁６９，
８９を開成する（ステップＳ２）。その結果、洗浄液供
給ノズル７，８から洗浄液がそれぞれウエハＷの上面お
よび下面に供給される。その後、回転駆動部６４，８４
を駆動し、上面洗浄部６０および下面洗浄部８０を回転
させる（ステップＳ３）。さらに、昇降駆動部６５，８
５を駆動し、洗浄ブラシ６６，８６の突条部１１１，１
１２の稜線部付近がウエハＷの上面および下面に接触す
るまで、上面洗浄部６０および下面洗浄部８０をウエハ
Ｗに接近させる（ステップＳ４）。

【００３４】その結果、洗浄ブラシ６６，８６の突条部
１１１，１１２の稜線部付近によってウエハＷの上面お
よび下面がスクラブ洗浄される（図７(a) ）。この場
合、上面洗浄部６０および下面洗浄部８０は、ウエハＷ
の中心から周縁部までの領域を覆うように配置されてい
るから、ウエハＷの上面全域および下面全域がスクラブ
される。

【００３５】また、ウエハＷの上面および下面から擦り
出された異物の一部は、突条部１１１，１１２の稜線部
付近に付着し、蓄積されていく。一方、突条部１１１，
１１２の稜線部付近に付着しなかった異物は、突条部１
１１，１１２の側面によって上面洗浄部６０および下面
洗浄部８０の各洗浄領域外に掃き出される。すなわち、
洗浄ブラシ６６，８６は上面ベース部６２および下面ベ
ース部８２から十字状に突出していて、その横には凹部
１１４が形成されているから、洗浄ブラシ６６，８６が
いわばワイパーのような働きをして、異物を洗浄領域外
に掃き出す。

【００３６】制御部１２０は、この洗浄ブラシ６６，８
６をウエハＷの上面および下面に接触させてから所定の
第１接触時間ta1 （たとえばta1 ＝９(sec) ）が経過し
たか否かを監視する（ステップＳ５）。第１接触時間ta
1 が経過すれば、制御部１２０は、昇降駆動部６５，８
５を駆動し、上面洗浄部６０および下面洗浄部８０をウ
エハＷから離隔させる（ステップＳ６、図７(b) ）。

【００３７】この場合、洗浄ブラシ６６，８６は回転し
たままであるから、突条部１１１，１１２の稜線部付近
に付着している異物は、洗浄ブラシ６６，８６の回転に
よって生じる遠心力によって洗浄ブラシ６６，８６の外
に吐き出される。また、ウエハＷも回転したままである
から、ウエハＷの上面および下面に残っている異物も遠
心力によってウエハＷの外に吐き出される。これによ
り、洗浄ブラシ６６，８６とウエハＷの上面および下面
とを清浄な状態とすることができる。

【００３８】さらに、洗浄液供給ノズル６９，８９から
は洗浄液が吐出されている。当該洗浄液は、遠心力によ
って洗浄ブラシ６６，８６の谷部１１３を伝っていく。
その結果、洗浄ブラシ６６，８６に洗浄液が染み込んで
いく。また、上記洗浄液は、ウエハＷの上面および下面
にも供給される。したがって、異物を単に振り切るだけ
でなく、洗浄ブラシ６６，８６およびウエハＷは洗浄液
によって洗浄され、その結果、異物を含んだ洗浄液自身
も遠心力によって振り切られる。そのため、洗浄ブラシ
６６，８６とウエハＷの上面および下面とを一層清浄な
状態とすることができる。

【００３９】制御部１２０は、洗浄ブラシ６６，８６を
ウエハＷから離隔させてから所定の離隔時間tb（たとえ
ばtb＝２(sec) ）が経過したか否かを監視する（ステッ
プＳ７）。離隔時間tbが経過すれば、洗浄ブラシ６６，
８６のウエハＷとの接触部側、およびウエハＷの上面お
よび下面が清浄な状態となっていると考えられるから、
制御部１２０は、昇降駆動部６５，８５を駆動し、洗浄
ブラシ６６，８６がウエハＷの上面および下面に接触す
るまで、上面洗浄部６０および下面洗浄部８０をウエハ
Ｗに接近させる（ステップＳ８）。その結果、洗浄ブラ
シ６６，８６およびウエハＷは図７(a) に示すような状
態となり、ウエハＷの上面および下面は、再度、洗浄ブ
ラシ６６，８６によって擦られる。この場合、洗浄ブラ
シ６６，８６の接触部側およびウエハＷの両面は清浄な
状態であるから、ウエハＷの上面および下面を良好に洗
浄できる。

【００４０】制御部１２０は、洗浄ブラシ６６，８６を
ウエハＷの上面および下面に再度接触させてから所定の
第２接触時間ta2 （たとえばta2 ＝ta1 ＝９(sec) ）が
経過したか否かを監視する（ステップＳ９）。第２接触
時間ta2 が経過すれば、ウエハＷの上面および下面の異
物はほとんど除去されたと考えられるから、制御部１２
０は、スクラブ洗浄処理を終了させる（ステップＳ１
０）。具体的には、昇降駆動部６５，８５を駆動し、上
面洗浄部６０および下面洗浄部８０を離隔させる。その
結果、図７(b) に示すような状態となる。その後、回転
駆動部６４，８４を制御し、上面洗浄部６０および下面
洗浄部８０の回転を停止させる。また、洗浄液供給弁６
９，８９を閉成し、洗浄液のウエハＷの上面および下面
への供給を停止させる。さらに、モータＭを停止させ、
ウエハＷの回転を停止させる。

【００４１】スクラブ洗浄終了処理時において、上面洗
浄部６０および下面洗浄部８０を離隔させるときには、
洗浄ブラシ６６，８６の回転およびウエハＷの回転は継
続されており、しかも洗浄液の吐出も継続されている。
したがって、洗浄ブラシ６６，８６のウエハＷへの再接
触後に洗浄ブラシ６６，８６のウエハＷとの接触部に蓄
積された異物を除去することができる。そのため、ウエ
ハＷを清浄な状態にして次の工程に移行させることがで
きる。また、洗浄ブラシ６６，８６を清浄な状態にして
次の処理まで待機させることができる。

【００４２】以上のようにこの実施形態によれば、ウエ
ハＷをスクラブ洗浄している最中に、洗浄ブラシ６６，
８６およびウエハＷを回転させたまま、洗浄ブラシ６
６，８６とウエハとを一時的に離隔させることにより、
洗浄ブラシ６６，８６とウエハＷの上面および下面とを
清浄な状態としている。したがって、清浄な状態でスク
ラブ洗浄を再開することができるから、ウエハＷの洗浄
効率を向上できる。そのため、高品質なウエハＷを提供
することができる。

【００４３】また、従来のウエハ洗浄装置におけるスク
ラブ処理時間を基準にした場合に、スクラブ処理時間を
延ばさなくても、ウエハＷの洗浄効率を向上することが
できる。さらに詳述すれば、本願発明者らは、従来のウ
エハ洗浄装置において１枚のウエハＷに対して処理が施
される時間と同じ２０秒間にわたって、この実施形態の
スクラブ洗浄処理を行った。その結果、従来のウエハ洗
浄装置よりもウエハＷを良好に洗浄することができるこ
とを確認した。これにより、処理時間を延ばさなくて
も、ウエハＷの洗浄効率を向上できることが確認され
た。

【００４４】また、この実施形態によれば、ウエハＷを
保持ローラ１３，３３によって端面にて保持していると
ともに、両面洗浄装置９の洗浄領域の直径をウエハＷの
半径以上とし、さらに、両面洗浄装置９を、保持ハンド
１０，３０に干渉しない位置に、ウエハＷの中心部から
周縁部までを覆うように配置しているから、ウエハＷの
周縁部はもちろんウエハＷの表面全域を良好に洗浄する
ことができる。

【００４５】さらに、洗浄液供給ノズル７，８を洗浄ブ
ラシ６６，８６のほぼ中央に形成された凹部１００の中
に配置しているから、ウエハＷに洗浄液を供給すること
ができると同時に、洗浄ブラシ６６，８６に対しても洗
浄液を供給することができる。そのため、洗浄ブラシ６
６，８６に洗浄液を供給するための専用のノズルは不要
であるから、簡単な構成にすることができる。

【００４６】本発明の一実施形態の説明は以上のとおり
であるが、本発明は上述の実施形態に限定されるもので
はない。たとえば上記実施形態では、洗浄ブラシ６６，
８６とウエハＷの上面および下面とを接触、離隔および
接触させた後に、再度離隔させて処理を終了するように
しているが、接触させた後に離隔させる工程を３回以上
繰り返しすようにしてもよい。たとえば、図８にタイミ
ングチャートを示すように、２秒間の接触工程および１
秒間の離隔工程を合計６回繰り返した後、２秒間の接触
工程を実行し、最後に洗浄ブラシ６６，８６とウエハＷ
の上面および下面とを離隔させて処理を終了させるよう
にしてもよい。このように、離隔工程が多いほど、ウエ
ハＷおよび洗浄ブラシ６６，８６を一層清浄な状態にす
ることができるから、ウエハＷの洗浄効率を一層向上す
ることができる。

【００４７】また、上記実施形態では、洗浄ブラシ６
６，８６をウエハＷに接触させる場合とウエハＷから離
隔させる場合とで、洗浄ブラシ６６，８６の回転速度お
よびウエハＷの回転速度を変更していないが、たとえば
洗浄ブラシ６６，８６とウエハＷとを離隔させる期間に
おいては、洗浄ブラシ６６，８６の回転速度およびウエ
ハＷの回転速度のうちいずれか一方あるいは両方を、接
触期間のときよりも速くするようにしてもよい。これ
は、制御部１２０が回転駆動部６４，８４に備えられて
いるモータ、および保持ローラ３３を回転させるための
モータＭの回転数を制御することによって実現可能であ
る。このようにすれば、洗浄ブラシ６６，８６の回転に
よる遠心力、および／またはウエハＷの回転による遠心
力を増加させることができるから、洗浄ブラシ６６，８
６に付着している異物、および／またはウエハＷの表面
に残留している異物を一層効率的に除去することができ
る。これにより、ウエハＷの洗浄効率を一層向上でき
る。

【００４８】さらに、ウエハＷとの接触部が十字状とな
る洗浄ブラシ６６，８６を例にとって説明しているが、
たとえば、ウエハＷとの接触部がほぼ平坦面となる洗浄
ブラシを用いるようにしてもよい。ただし、上述の実施
形態のように、ウエハＷと洗浄ブラシ６６，８６との間
に異物が移動できる凹部１１４を設けている方が異物を
効率的に洗浄領域外に掃き出すことができ、より好まし
い。

【００４９】さらにまた、上記実施形態では、ウエハＷ
に洗浄液を供給するための洗浄液供給ノズル７，８を利
用して、洗浄ブラシ６６，８６とウエハＷとの離隔期間
に、洗浄ブラシ６６，８６に洗浄液を供給するようにし
ている。しかし、たとえば離隔期間において洗浄ブラシ
６６，８６に洗浄液を供給するための専用のノズルを別
に設けるようにしてもよい。この構成によれば、洗浄ブ
ラシ６６，８６に多量の洗浄液を供給することができる
から、洗浄ブラシ６６，８６の一層効果的に洗浄でき
る。

【００５０】また、この場合に、ウエハＷに洗浄液を供
給するためのノズルを洗浄ブラシ６６，８６の中央部分
に設けるのではなく、洗浄ブラシ６６，８６から離れた
位置に設けるようにしてもよい。なお、ウエハＷおよび
洗浄ブラシ６６，８６への洗浄液の供給を兼用する上記
実施形態の構成では１つのノズルだけで済むから、構成
の簡素化を図るという観点からすれば、上記実施形態の
方が有利である。

【００５１】さらに、上記実施形態では、洗浄ブラシ６
６，８６を含む両面洗浄装置９を移動させることによっ
て、洗浄ブラシ６６，８６をウエハＷの上面および下面
に接触させている。しかし、たとえば、両面洗浄装置９
およびウエハＷを保持する保持ハンド１０，３０の両方
を移動させることによって、洗浄ブラシ６６，８６をウ
エハＷの上面および下面に接触させてもよい。

【００５２】さらにまた、ウエハＷの上面および下面の
両面を洗浄する両面洗浄装置９を備えるウエハ洗浄装置
を例にとっているが、本発明は、たとえばウエハＷの上
面および下面のうちいずれか一方の面を洗浄する片面洗
浄装置を備えるウエハ洗浄装置に対しても適用すること
ができる。この場合、たとえば片面洗浄装置を固定した
ままウエハＷを保持する保持ハンド１０，３０を移動さ
せることによって、洗浄ブラシをウエハＷの表面に接触
させるようにしてもよい。

【００５３】さらに、上記実施形態では、ウエハＷを保
持し回転させるための構成としてウエハＷを端面にて保
持しつつ回転させることのできる保持ローラ１３，３３
を用いる場合について説明しているが、片面洗浄装置を
備えるウエハ洗浄装置においては、たとえば、ウエハＷ
の上面または下面を真空吸着してウエハＷを保持しつつ
回転させることのできるバキュームチャックを用いても
よい。

【００５４】さらにまた、上記実施形態では、本発明を
ウエハＷを洗浄する装置に適用する場合を例にとって説
明しているが、本発明は、たとえばウエハＷの表面に対
して洗浄以外の処理を施すウエハ処理装置に対しても適
用することができる。また、ウエハＷのような円形基板
だけでなく、液晶表示装置用ガラス基板やＰＤＰ用ガラ
ス基板などの角形基板を処理する装置に対しても適用す
ることができる。この場合、角形基板の表面を洗浄する
洗浄部材として、たとえば上述の上面洗浄部６０および
下面洗浄部８０を用いるとき、上面洗浄部６０および下
面洗浄部８０の洗浄領域の直径は、角形基板が回転する
際の軌跡が描く円の半径（回転半径）以上に設定する方
が好ましい。このようにすれば、上面洗浄部６０および
下面洗浄部８０と角形基板とを相対的に移動させなくて
も、角形基板の上面全域および下面全域を洗浄すること
ができる。

【００５５】その他、特許請求の範囲に記載された範囲
で種々の設計変更を施すことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の基板処理装置であるウエ
ハ洗浄装置の構成を示す平面図である。

【図２】図１に示される構成を図１のＡ方向から見た側
面図である。

【図３】下面洗浄部の構成を示す平面図である。

【図４】図３のIV-IV 断面図である。

【図５】ウエハ洗浄装置の電気的構成を示すブロック図
である。

【図６】スクラブ洗浄処理の流れを説明するためのフロ
ーチャートである。

【図７】スクラブ洗浄処理の流れを説明するための図解
図である。

【図８】スクラブ洗浄処理の他の例を説明するためのタ
イミングチャートである。

【図９】従来のウエハ洗浄装置の構成を示す平面図であ
る。

【図１０】図９に示される構成を図９のＺ方向から見た
側面図である。

【符号の説明】

６ 基板保持装置（基板保持手段） ７，８ 洗浄液供給ノズル（洗浄液供給手段） １３，３３ 保持ローラ（基板保持手段、駆動ローラ） ６０ 上面洗浄部（スクラブ部材） ６６ 洗浄ブラシ（スクラブ部材） ８０ 下面洗浄部（スクラブ部材） ８６ 洗浄ブラシ（スクラブ部材） ６４，８４ 回転駆動部（スクラブ部材回転駆動源） ６５，８５ 昇降駆動部（移動手段） ６７，８７ 洗浄液供給路（洗浄液供給手段） ６８，８８ 洗浄液供給源（洗浄液供給手段） ６９，８９ 洗浄液供給弁（洗浄液供給手段） １２０ 制御部 Ｏ 回転軸線 Ｗ ウエハ（基板）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板を保持するための基板保持手段と、 この基板保持手段に保持された基板を回転させるための
   基板回転駆動源と、 上記基板保持手段に保持された基板の回転半径以上の回
   転直径を有し、上記基板の表面に対してほぼ垂直な方向
   に沿う回転軸線を中心に回転可能に設けられ、上記基板
   の表面をスクラブ洗浄するためのスクラブ部材と、 このスクラブ部材を回転させるためのスクラブ部材回転
   駆動源と、 上記基板保持手段に保持された基板と上記スクラブ部材
   とを接触／離隔させるために、上記基板保持手段または
   上記スクラブ部材を移動させるための移動手段と、 上記基板保持手段に保持された基板の表面に対して洗浄
   液を供給するための洗浄液供給手段と、 上記基板保持手段に保持された基板と上記スクラブ部材
   とが接触され離隔された後に再び接触され離隔されるよ
   うに、上記移動手段を制御するための制御部と、を備え
   たことを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】上記基板保持手段は、上記基板の端面に当
   接しつつ回転し、ローラ回転駆動源の駆動力が伝達され
   て回転駆動する駆動ローラを含む少なくとも３つの保持
   ローラを有するものであることを特徴とする請求項１記
   載の基板処理装置。
3. 【請求項３】上記スクラブ部材は、上記基板保持手段に
   保持された基板の両面を洗浄するものであることを特徴
   とする請求項１または請求項２記載の基板処理装置。
4. 【請求項４】上記洗浄液供給手段は、上記基板保持手段
   に保持された基板と上記スクラブ部材とが離隔している
   期間において、上記基板および上記スクラブ部材に対し
   て洗浄液を供給するものであることを特徴とする請求項
   １ないし３のいずれかに記載の基板処理装置。
5. 【請求項５】上記洗浄液供給手段は、上記スクラブ部材
   の回転軸付近に配置され、洗浄液が吐出されるノズルを
   含むものであることを特徴とする請求項１ないし４のい
   ずれかに記載の基板処理装置。
6. 【請求項６】上記スクラブ部材は、上記基板保持手段に
   保持された基板との接触面側に凹部を有するものである
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の
   基板処理装置。
7. 【請求項７】上記基板保持手段に保持された基板と上記
   スクラブ部材とが離隔している期間において、上記基板
   保持手段に保持された基板または上記スクラブ部材の回
   転速度が上記基板とスクラブ部材との接触時よりも速く
   なるように、上記基板回転駆動源または上記スクラブ部
   材回転駆動源を制御するための回転速度制御手段をさら
   に備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか
   に記載の基板処理装置。
8. 【請求項８】基板保持手段に保持された基板を回転させ
   る基板回転工程と、 上記基板に対して洗浄液を供給する洗浄液供給工程と、 上記基板の表面に対してほぼ垂直な方向に沿う回転軸線
   を中心に、上記基板の回転半径以上の回転直径を有する
   スクラブ部材を回転させるスクラブ部材回転工程と、 上記スクラブ部材と上記基板とを接触させる第１接触工
   程と、 この第１接触工程の後に、上記スクラブ部材と上記基板
   とを離隔させる第１離隔工程と、 この第１離隔工程の後に、上記スクラブ部材と上記基板
   とを接触させる第２接触工程と、 この第２接触工程の後に、上記スクラブ部材と上記基板
   とを離隔させる第２離隔工程と、を含むことを特徴とす
   る基板処理方法。