JPH1157632A

JPH1157632A - 基板処理装置

Info

Publication number: JPH1157632A
Application number: JP9232893A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Niihara; 薫新原
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-08-28
Filing date: 1997-08-28
Publication date: 1999-03-02

Abstract

(57)【要約】【課題】基板の全域を均一にスクラブ洗浄できる基板処
理装置を提供する。【解決手段】スピンチャック１０によって保持されて回
転されるウエハＷは、スキャンブラシ装置２０によるス
クラブ洗浄を受ける。スキャンブラシ装置２０は、回動
アーム２２と、その先端に取り付けられた洗浄ブラシ２
３とを有する。回動アーム２２が回動することにより、
洗浄ブラシ２３はウエハＷの半径方向に沿って移動し、
ウエハＷの表面をスキャンしながらスクラブ洗浄してい
く。回動アーム２２の回動位置を検出する回動位置検出
用エンコーダ２６が出力する位置信号に基づいて、回動
アーム２２の回動速度、洗浄ブラシ２３の回転速度およ
びスピンチャック１０の回転速度のうちの少なくとも１
つが変化させられる。【効果】スクラブ位置に対応した適切なスクラブ状態が
得られるので、ウエハＷの表面を均一に洗浄できる。

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種被処理基板
に対して処理を施すための基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】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、ウエハやその表面上に形成され
た薄膜をスラリー（研磨剤）を用いて研磨した後には、
スラリーがウエハ表面に残留しているから、これを除去
するための洗浄が必要である。

【０００３】ウエハ表面に残留しているスラリーの除去
のためのウエハ洗浄処理には、従来から、いわゆるスキ
ャンブラシ装置が用いられており、その概念的な構成
は、図４に示されている。すなわち、スピンチャック
（図示せず）に保持されたウエハＷの上方に洗浄用ブラ
シ１が配置されている。洗浄用ブラシ１は、回動軸４ま
わりに回動する回動アーム３の先端に下方に向けて取り
付けられている。この洗浄用ブラシ１は、自転すること
ができ、かつ、回動アーム３の回動によって公転するこ
とができるようになっている。さらに、回動軸４は昇降
することができるようになっていて、これにより、洗浄
用ブラシ１は、ウエハＷに接触する処理位置と、ウエハ
Ｗの上方に退避した待機位置との間で上下移動が可能と
されている。

【０００４】洗浄の際には、スピンチャックが高速回転
され、これによりウエハＷがその中心を通る鉛直軸まわ
りに回転される。その一方で、回動アーム３の回動によ
って、洗浄用ブラシ１は、自転しながら、ウエハＷの表
面をその半径方向に沿って中心から外側に向かってスキ
ャンする。これにより、ウエハＷの表面の全体にスクラ
ブ処理が施され、スクラブ処理によって除去された汚染
物質は、ウエハＷの外側に押し出されていく。

【０００５】洗浄用ブラシ１の自転の速さは一定（たと
えば、約７６０ｒｐｍ）とされ、また、回動アーム３の
回動による洗浄用ブラシ１のウエハＷの半径方向に沿う
移動速度もまた一定（たとえば、約２０ｍｍ／秒）とさ
れる。また、スピンチャックによりウエハＷが回転され
るときの回転速度は、たとえば、０〜３０００ｒｐｍの
間で可変設定が可能であるが、１枚のウエハＷの洗浄処
理が行われ、回動アーム３が回動されている期間中は、
その回転速度は一定に保持される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述の構成では、１枚
のウエハＷの洗浄処理中には、ウエハＷの回転速度は終
始一定である。そのため、ウエハＷの周縁付近において
は、洗浄用ブラシ１のウエハＷに対する相対速度が大き
く、ウエハＷの中心付近においては、洗浄用ブラシ１の
ウエハＷに対する相対速度が小さくなる。よって、洗浄
用ブラシ１の回転速度およびウエハＷの半径方向への移
動速度が終始一定であると、ウエハＷの周縁付近ほど大
きなスクラブ効果が得られる。これにより、ウエハＷの
周縁付近と中心付近とで、洗浄むらが生じることにな
る。

【０００７】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、基板の全域を均一にスクラブ洗浄すること
ができる基板処理装置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】上記の
目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板を保
持して回転させる基板保持手段と、この基板保持手段に
保持された基板に接触して回転することにより、その基
板をスクラブ洗浄するスクラブ部材と、このスクラブ部
材を回転可能に保持するアームと、上記スクラブ部材が
上記基板保持手段に保持された基板に対して接触／離間
するように、上記アームを上記基板保持手段に保持され
た基板とほぼ直交する方向に変位させる第１アーム駆動
部と、上記スクラブ部材を上記基板保持手段に保持され
た基板の少なくとも中心部と周縁部との間で変位させる
ために、上記アームを上記基板保持手段に保持された基
板とほぼ平行な方向に移動させる第２アーム駆動部と、
上記スクラブ部材を回転させるスクラブ部材回転駆動部
と、上記基板保持手段に保持された基板を回転させる基
板回転駆動部と、上記第２アーム駆動部によって移動さ
れる上記アームの位置を検出して、位置信号として出力
するアーム位置検出部と、このアーム位置検出部から出
力された位置信号に基づいて、上記アーム駆動部、スク
ラブ部材回転駆動部および基板回転駆動部のうち少なく
とも１つの動作を制御し、その動作状態を変更するため
の制御部とを含むことを特徴とする基板処理装置であ
る。

【０００９】基板の回転速度が一定である場合には、基
板の中心付近（この明細書において、回転中心の近傍の
領域を意味するものとする。）では基板の周速度が遅
く、基板の周縁付近（この明細書において、回転中心か
ら遠い位置、すなわち回転半径の末端付近の領域を意味
するものとする。）では基板の周速度が速い。よって、
スクラブ部材の回転速度およびスクラブ部材の移動速度
が一定であれば、基板のスクラブ効果は、基板の周縁付
近においては大きいが、中心部では小さくなる。

【００１０】そこで、請求項１記載の発明では、アーム
位置検出部から出力される位置信号に応じて、第２アー
ム駆動部、スクラブ部材回転駆動部または基板回転駆動
部の動作が制御され、その動作状態が変更される。これ
により、アームの位置、すなわち、基板に対するスクラ
ブ部材の相対位置に応じて、スクラブ部材による基板の
スクラブ状態が変更されることになる。その結果、スク
ラブ位置に対応した適切なスクラブ状態が得られるの
で、基板の表面を均一に洗浄できる。すなわち、基板の
中心部と周縁部とで基板に対するスクラブ洗浄効果を均
一化することができる。

【００１１】なお、上記第２アーム駆動部は、基板とほ
ぼ直交する方向に平行な軸のまわりに上記アームを回動
させることにより、スクラブ部材の基板に対する相対位
置を変化させるものであってもよい。また、上記第２ア
ーム駆動部は、上記アームを基板に沿って平行移動させ
ることにより、スクラブ部材の基板に対する相対位置を
変化させるものであってもよい。

【００１２】さらに、上記スクラブ部材は、基板に対し
てほぼ垂直な方向に沿う軸を中心に回転するディスクブ
ラシであってもよく、基板とほぼ平行な方向に沿う軸を
中心に回転されるロールブラシであってもよい。請求項
２記載の発明は、上記制御部は、上記スクラブ部材が上
記基板保持手段に保持された基板の周縁部に位置すると
きよりも、この基板の中心部に位置するときの方が、上
記スクラブ部材の回転速度が大きくなるように、上記ス
クラブ部材回転駆動部の動作を制御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。

【００１３】この構成によれば、スクラブ部材の回転速
度を、基板の中心付近では速く、周縁付近では遅くする
ことにより、基板の全域に対して均一なスクラブ洗浄処
理を施すことができる。しかも、アームの動作態様を変
更したり、基板回転駆動部の動作を変更したりするのに
比較して、実施が容易である。請求項３記載の発明は、
上記制御部は、上記スクラブ部材が上記基板保持手段に
保持された基板の周縁部に位置するときよりも、この基
板の中心部に位置するときの方が、基板の回転速度が大
きくなるように、上記基板回転駆動部の動作を制御する
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。

【００１４】この構成によれば、スクラブ部材が基板の
中心付近に位置するときには基板の回転速度を速くし、
スクラブ部材が基板の周縁付近に位置するときには基板
の回転速度を遅くすることにより、基板の表面を均一に
スクラブ洗浄できる。請求項４記載の発明は、上記制御
部は、上記スクラブ部材が上記基板保持手段に保持され
た基板の周縁部に位置するときよりも、この基板の中心
部に位置するときの方が、上記アームの移動速度が小さ
くなるように、上記第２アーム駆動部の動作を制御する
ものであることを特徴とする請求項１、請求項２または
請求項３記載の基板処理装置である。

【００１５】この構成によれば、アームが変位する速さ
を、スクラブ部材が基板の中心付近に位置しているとき
には遅く、スクラブ部材が基板の周縁付近に位置してい
るときには速く設定することにより、基板表面の全域の
均一なスクラブ洗浄を達成している。請求項５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
れた基板に対してほぼ垂直な方向に沿う軸を中心として
回転するディスクブラシであることを特徴とする請求項
１ないし請求項４のいずれかに記載の基板処理装置であ
る。

【００１６】ディスクブラシを用いてスクラブ洗浄を行
うことにより、たとえば、ロールブラシを用いて洗浄を
行う場合に比較して、効果的に基板を洗浄することがで
きる。

【００１７】

【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、この
発明の基板処理装置の一実施形態としてのウエハ洗浄装
置の基本的な構成を示す概念図である。このウエハ洗浄
装置は、たとえば、スラリー（研磨剤）を用いてウエハ
Ｗ自体の表面またはウエハＷの表面に形成された薄膜の
表面（以下「ウエハの表面」と総称する。）を研磨した
後にウエハＷの表面に残留するスラリーを除去するため
に適用される。

【００１８】このウエハ洗浄装置は、ウエハＷを水平に
保持した状態でその中心を通る鉛直軸線まわりに回転す
るスピンチャック１０（基板保持手段）と、このスピン
チャック１０によって保持されたウエハＷの表面をスク
ラブ洗浄するためのスキャンブラシ装置２０とを備えて
いる。また、スピンチャック１０の側方のウエハＷより
も高い位置には、スクラブ洗浄の際に、ウエハＷの上面
に向けて純水および薬液をそれぞれ供給するためのノズ
ルＤＮ，ＣＮと、ウエハＷの上面に向けて超音波振動が
付与された純水を供給する超音波洗浄ノズルＤＳＮとが
備えられている。さらに、スピンチャック１０に保持さ
れたウエハＷの側方のウエハＷよりも低い位置には、ウ
エハＷの下面に向けて純水および薬液をそれぞれ供給す
るノズルＤＮ１０，ＣＮ１０が備えられている。

【００１９】スピンチャック１０は、鉛直方向に沿って
設けられた回転軸１１と、この回転軸１１の上端に固定
され、水平方向に放射状に延びた複数本（この実施形態
では６本）のアーム１５を有する回転部材１２と、アー
ム１５の先端部にそれぞれ鉛直方向に沿って立設された
保持爪１３とを有している。保持爪１３は、ウエハＷの
端面に当接する当接面１３ａと、ウエハＷの周縁部の下
面を支持する支持面１３ｂとを有している。回転軸１１
は、ウエハ回転駆動機構１７（基板回転駆動部）によっ
てその軸線まわりに回転駆動されるようになっている。
ウエハ回転駆動機構１７は、ウエハ回転用モータＭ１を
備えており、このウエハ回転用モータＭ１の回転速度を
制御することによって、ウエハＷの回転速度を変更する
ことができるようになっている。

【００２０】一方、スキャンブラシ装置２０は、スピン
チャック１０の側方において鉛直方向に沿って配置され
た回動軸２１と、この回動軸２１の上端に水平方向に延
びて固定された回動アーム２２（アーム）と、この回動
アーム２２の先端部において下方に向けて回転自在に取
り付けられた洗浄ブラシ２３（スクラブ部材）とを有し
ている。

【００２１】回転軸２１は、アーム回動駆動機構２５
（第２アーム駆動部）によって、その軸線まわりに回転
されるようになっており、これにより、回動アーム２２
は、スピンチャック１０に保持されたウエハＷの中心部
を向く状態と、スピンチャック１０の側方に退避した状
態との間で回動される。その結果、洗浄ブラシ２３は、
スピンチャック１０に保持されたウエハＷの中央から、
そのウエハＷの周縁部を経て、その側方に至る範囲で変
位する。この場合、洗浄ブラシ２３は、スピンチャック
１０に保持されたウエハＷの半径方向に沿って変位する
ことになる。

【００２２】アーム回動駆動機構２５には、アーム回動
用モータＭ２が備えられており、このモータＭ２の回転
速度を可変することによって、回動アーム２２の回動速
度、すなわち、洗浄ブラシ２３の変位速度を変化させる
ことができるようになっている。また、アーム回動駆動
機構２５に関連して回動位置検出用エンコーダ２６（ア
ーム位置検出部）が備えられている。この回動位置検出
用エンコーダ２６は、回転軸２１の回転位置を検出する
ことにより、回動アーム２２の回動位置を検出し、その
検出結果を表す位置信号を出力する。

【００２３】洗浄ブラシ２３を上下に変位させるため
に、回動軸２１を昇降させるための昇降駆動機構２７
（第１アーム駆動部）が備えられている。この昇降駆動
機構２７によって、回転軸２１を上下動させることによ
り、回動アーム２２が上下動し、洗浄ブラシ２３が、ス
ピンチャック１０に保持されたウエハＷの表面に押し付
けられた状態と、ウエハＷの表面から上方に離間した状
態との間で上下に変位させられる。昇降駆動機構２７
は、昇降用モータＭ３を備えており、また、回転軸２１
の上下方向位置を検出するための上下位置検出用エンコ
ーダ２８を備えている。これにより、回転軸２１の上下
方向位置の検出を通じて、洗浄ブラシ２３の上下方向位
置が検出されることになる。

【００２４】洗浄ブラシ２３を回転駆動するために、ブ
ラシ用モータＭ４を有するブラシ回転駆動機構３０（ス
クラブ部材回転駆動部）が備えられている。そして、ブ
ラシ用モータＭ４の回転速度を制御することによって、
洗浄ブラシ２３の回転速度が可変とされている。洗浄ブ
ラシ２３は、ほぼ円柱形状に形成されたディスクブラシ
であり、その底面は、ウエハＷの表面に接触する接触面
をなしている。

【００２５】図２は、上記ウエハ洗浄装置の要部の電気
的構成を示すブロック図である。ウエハ回転用モータＭ
１、アーム回動用モータＭ２、昇降用モータＭ３および
ブラシ回転用モータＭ４にそれぞれ対応して、モータ駆
動回路３１，３２，３３，３４が設けられている。これ
らのモータ駆動回路３１〜３４は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよ
びＲＡＭなどを含むコントローラ３５（制御部）によっ
て制御され、これにより、モータＭ１〜Ｍ４の起動／停
止や回転速度が制御される。

【００２６】コントローラ３５には、ウエハ洗浄装置の
動作内容を設定入力するための入力装置３６と、入力内
容や装置の動作状態を表示したりするための表示装置３
７とが接続されている。さらに、コントローラ３５に
は、回動位置検出用エンコーダ２６と、上下位置検出用
エンコーダ２８との各出力信号が入力されている。これ
らのエンコーダ２６，２８からの信号に基づいて、コン
トローラ３５は、回動アーム２２の回動位置および上下
位置を検出する。これを通じて、結果的に、ウエハＷの
半径方向に関する洗浄ブラシ２３の位置、およびウエハ
Ｗの表面に交差する方向に関する洗浄ブラシ２３の位置
が検出されることになる。

【００２７】ウエハＷの洗浄を行う際、コントローラ３
５は、モータ駆動回路３１を介してウエハ回転用モータ
Ｍ１を制御することにより、ウエハＷを保持した状態の
スピンチャック１０を回転させる。さらに、コントロー
ラ３５は、回動位置検出用エンコーダ２６が出力する位
置信号を監視しつつモータ駆動回路３２を介してアーム
回動用モータＭ２を制御することにより、洗浄ブラシ２
３をウエハＷのほぼ中心位置に導く。このとき、洗浄ブ
ラシ２３がウエハＷの表面から離間した退避高さに位置
するように、昇降用モータＭ３が制御されている。

【００２８】洗浄ブラシ２３がウエハＷのほぼ中心位置
の上方に導かれると、コントローラ３５は、モータ駆動
回路３３を介して昇降用モータＭ３を作動させ、洗浄ブ
ラシ２３がウエハＷの表面に接触する処理高さに位置す
るように、回動軸２１および回動アーム２２を下降させ
る。コントローラ３５は、洗浄ブラシ２３がウエハＷの
表面に接触するよりも早く、ブラシ回転用モータＭ４を
起動する。したがって、洗浄ブラシ２３がウエハＷの表
面に接触するときには、洗浄ブラシ２３は回転状態とな
っており、接触と同時にウエハＷの表面のスクラブ洗浄
が開始される。

【００２９】洗浄ブラシ２３が上記処理高さまで下降し
た後には、コントローラ３５は、アーム回動用モータＭ
２を制御することにより、回動アーム２２を図１の矢印
Ｒ１方向に回動させる。これにより、洗浄ブラシ２３
は、ウエハＷの半径方向に沿ってウエハＷの中心からそ
の周縁に向けて変位する。この際、ウエハＷは、スピン
チャック１０とともに回転しているので、洗浄ブラシ２
３がウエハＷの中心部からその周縁部まで移動する過程
で、ウエハＷの全表面が洗浄ブラシ２３のスキャンを受
けることになる。これにより、ウエハＷの表面の全域を
隈無くスクラブ洗浄することができる。

【００３０】洗浄ブラシ２３がウエハＷの周縁に達した
ことが、回動位置検出用エンコーダ２６の出力に基づい
て検出されると、コントローラ３５は、昇降用モータＭ
３を制御し、洗浄ブラシ２３をウエハＷの上方に退避し
た退避高さに導く。その後、コントローラ３５は、アー
ム回動用モータＭ２を制御することにより、回動アーム
２２を図１の矢印Ｒ２方向に回動させ、洗浄ブラシ２３
をウエハＷのほぼ中心位置の上方に導く。その後は、コ
ントローラ３５は、昇降用モータＭ３を制御して、洗浄
ブラシ２３をウエハＷの表面に接触する処理高さまで下
降させる。そして、上述と同様な動作が行われる。

【００３１】こうして、洗浄ブラシ２３は、ウエハＷの
表面を中心から周縁までを走査しつつスクラブしてウエ
ハＷの中心位置まで戻るサイクルを所定回数繰り返す。
これにより、ウエハＷの表面のパーティクルが除去され
て、ウエハＷの周縁から押し出される。次に、コントロ
ーラ３５によるウエハ回転用モータＭ１、アーム回動用
モータＭ２およびブラシ回転用モータＭ４の回転速度の
制御について説明する。

【００３２】この実施形態においては、コントローラ３
５は、洗浄ブラシ２３がウエハＷに接触してスクラブ洗
浄を行っている期間中、ウエハ回転用モータＭ１の回転
速度を一定に保持する。すなわち、スピンチャック１０
に保持されたウエハＷは一定速度で回転する。また、コ
ントローラ３５は、洗浄ブラシ２３によるウエハＷのス
クラブ洗浄の過程で、アーム回動用モータＭ２の回転速
度を一定に保持する。

【００３３】そして、コントローラ３５は、ブラシ回転
用モータＭ４の回転速度を、回動位置検出用エンコーダ
２６が出力する位置信号に基づき、回動アーム２２の位
置（すなわち、洗浄ブラシ２３の位置）に応じて変化さ
せる。すなわち、洗浄ブラシ２３がウエハＷの中心付近
をスクラブしているときにはブラシ回転用モータＭ４の
回転速度を大きくし、洗浄ブラシ２３がウエハＷの周縁
付近をスクラブしているときにはブラシ回転用モータＭ
４の回転速度を小さくする。たとえば、コントローラ３
５は、洗浄ブラシ２３の回転速度が、ウエハＷの中心部
をスクラブしているときには１０００ｒｐｍとなり、ウ
エハＷの周縁部をスクラブしているときには５００ｒｐ
ｍとなり、中心部と周縁部との間の中間部をスクラブし
ているときには１０００ｒｐｍと５００ｒｐｍとの間を
リニアに変化するように、ブラシ回転用モータＭ４の回
転速度を制御する。

【００３４】洗浄ブラシ２３の回転速度の変化の態様
は、入力装置３６から入力することができるようになっ
ており、操作者が、必要に応じて設定することができ
る。たとえば、ウエハＷの中心部と周縁部との間の中間
部をスクラブしているときには１０００ｒｐｍと５００
ｒｐｍとの間を段階的に変化するように、ブラシ回転用
モータＭ４の回転速度を制御してもよい。

【００３５】ウエハＷの回転速度が一定の場合、洗浄ブ
ラシ２３のウエハＷの表面に対する相対速度は、ウエハ
Ｗの周縁部においては速く、ウエハＷの中心部において
は遅くなる。そこで、洗浄ブラシ２３の回転速度を上述
のように制御することによって、ウエハＷの表面の全域
に対して均一なスクラブ洗浄を施すことができる。次
に、この発明の第２の実施形態について説明する。この
実施形態の説明では、上述の図１および図２を再び参照
する。

【００３６】この実施形態においては、洗浄ブラシ２３
がウエハＷの表面に接触してスクラブ洗浄を行っている
期間中において、アーム回動用モータＭ２およびブラシ
回転用モータＭ４の回転速度は一定に保持される一方、
ウエハ回転用モータＭ１の回転速度が、回動アーム２２
の位置（すなわち、洗浄ブラシ２３のウエハＷの半径方
向に関する位置）に応じて変化させられる。

【００３７】具体的には、洗浄ブラシ２３がウエハＷの
中心付近をスクラブしているときにはウエハＷの回転速
度が大きくされ、洗浄ブラシ２３がウエハＷの周縁付近
をスクラブしているときにはウエハＷの回転速度は小さ
くされる。たとえば、洗浄ブラシ２３がウエハＷの中心
付近をスクラブしているときにはウエハＷの（すなわ
ち、スピンチャック１０の）回転数は２０００ｒｐｍと
され、洗浄ブラシ２３がウエハＷの周縁部をスクラブし
ているときにはウエハＷの回転数は１５００ｒｐｍとさ
れ、中心部と周縁部との間の中間部がスクラブ洗浄され
ているときには、１５００ｒｐｍと２０００ｒｐｍとの
間で、ウエハＷの回転数がリニアに変化させられる。

【００３８】第１の実施形態の場合と同様に、ウエハＷ
の回転数の変化の態様は、入力装置３６から、操作者が
必要に応じて設定することができるようになっている。
たとえば、ウエハＷの中心部と周縁部との間の中間部を
スクラブしているときには１５００ｒｐｍと２０００ｒ
ｐｍとの間を段階的に変化するように、ウエハ回転用モ
ータＭ１の回転速度を制御してもよい。

【００３９】このようにこの実施形態においては、洗浄
ブラシ２３によるスクラブ洗浄対象領域がウエハＷの中
心に近づくほどウエハＷの回転数を高くするようにして
いるので、ウエハＷの表面の至る所を一様にスクラブ洗
浄することができる。次に、この発明の第３の実施形態
について説明する。この実施形態の説明においても、上
述の図１および図２を再び参照することにする。

【００４０】この実施形態においては、洗浄ブラシ２３
によるウエハＷのスクラブ期間中、コントローラ３５
は、ウエハ回転用モータＭ１およびブラシ回転用モータ
Ｍ４の回転速度を一定に保持し、その一方で、アーム回
動用モータＭ３の回転速度を回動アーム２２の位置（す
なわち、洗浄ブラシ２３のウエハＷの半径方向に関する
位置）に応じて変化させるようにしている。すなわち、
洗浄ブラシ２３がウエハＷの中心付近をスクラブしてい
るときには、回動アーム２２はゆっくりと回動され、洗
浄ブラシ２３がウエハＷの周縁付近をスクラブしている
ときには、回動アームは比較的速く回動される。これに
より、たとえば、洗浄ブラシ２３の変位速度は、ウエハ
Ｗの中心付近のスクラブ中にはほぼ０m/sec （すなわ
ち、一定時間停止）とされ、周縁付近のスクラブ中には
２０m/sec とされ、中間領域においては、これらの間を
リニアに変化させられる。

【００４１】これにより、洗浄効果が低くなりがちなウ
エハＷの中心付近における単位面積あたりのスクラブ回
数は、ウエハＷの周縁部における単位面積当たりのスク
ラブ回数よりも多くなり、結果として、ウエハＷの全域
に均一なスクラブ洗浄を施すことができる。上述の第１
および第２実施形態の場合と同じく、回動アーム２２の
回動速度の変化の態様については、入力装置３６から設
定することができるようになっている。たとえば、ウエ
ハＷの中心部と周縁部との間の中間部をスクラブしてい
るときには０m/sec と２０m/sec との間を段階的に変化
するように、アーム回動用モータＭ３の回転速度を制御
してもよい。

【００４２】この発明の３つの実施形態について説明し
たが、この発明は、これらの実施形態に限定されるもの
ではない。たとえば、上述の実施形態の説明では、洗浄
ブラシ２３の回転速度、ウエハＷの回転速度、回動アー
ム２２の回動速度のうちのいずれか１つのみが、回動位
置検出用エンコーダ２６が出力する位置信号に基づいて
変化するようになっているが、これらの２つまたは３つ
を併せて変化させることにより、スクラブ効果のさらな
る均一化を図ってもよい。

【００４３】また、上述の実施形態においては、回転軸
２１を中心に回動する回動アーム２２の先端に洗浄ブラ
シ２３が取り付けられている構成について説明したが、
たとえば、図３に示すように、ウエハＷに沿って平行移
動するアーム２２Ａの先端に洗浄ブラシ２３Ａを取り付
けた構成においても、本願発明を容易に適用することが
できる。アーム２２Ａは、図示しないスピンチャックに
保持されたウエハＷと平行に設けられており、その基端
部は、ベース４０に固定されている。このベース４０
は、ガイド４１によって案内されて、ウエハＷの半径方
向と平行な方向に往復直線移動が可能とさている。ベー
ス４０には、ガイド４１と平行に延びて配置されたねじ
軸４２に螺合するボールナットが組み込まれている。ね
じ軸４２には、モータ４３からの回転力が、ベルト４４
などを介して伝達されるようになっている。これによ
り、モータ４３を正転／逆転することにより、アーム２
２Ａを平行移動させることができ、これにより、洗浄ブ
ラシ２３ＡによるウエハＷのスクラブ洗浄位置を、ウエ
ハＷの中心付近と周縁付近との間で変化させることがで
きる。

【００４４】さらに、モータ４３の回転速度を変化させ
ることにより、アーム２２Ａの移動速度を変化せること
ができる。また、モータ４３やねじ軸４２に関連してロ
ータリエンコーダを設ければ、アーム２２Ａの位置を検
出することができる。また、上述の実施形態では、ウエ
ハＷの洗浄を行う場合について説明したが、この発明
は、液晶表示装置やＰＤＰのための角形のガラス基板な
どのような他の種類の被処理基板の洗浄のためにも応用
することができる。この場合、基板の回転中心付近と回
転中心から遠い位置とで、洗浄ブラシの回転速度、スピ
ンチャックの回転速度またはアームの移動速度を変化さ
せればよい。

【００４５】その他、特許請求の範囲に記載された技術
的事項の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】この発明の基板処理装置の一実施形態としての
ウエハ洗浄装置の基本的な構成を示す概念図である。

【図２】上記ウエハ洗浄装置の要部の電気的構成を示す
ブロック図である。

【図３】洗浄ブラシを移動させるための他の構成例を示
す簡略化した平面図である。

【図４】従来のスキャンブラシ装置の基本的な構成を示
す簡略化した斜視図である。

【符号の説明】

１０スピンチャック１７ウエハ回転駆動機構２０スキャンブラシ装置２１回転軸２２回動アーム２３洗浄ブラシ２５アーム回動駆動機構２７昇降駆動機構３０ブラシ回転駆動機構Ｍ１ウエハ回転用モータＭ２アーム回動用モータＭ３昇降用モータＭ４ブラシ回転用モータ３５コントローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を保持して回転させる基板保持手段
と、この基板保持手段に保持された基板に接触して回転する
ことにより、その基板をスクラブ洗浄するスクラブ部材
と、このスクラブ部材を回転可能に保持するアームと、上記スクラブ部材が上記基板保持手段に保持された基板
に対して接触／離間するように、上記アームを上記基板
保持手段に保持された基板とほぼ直交する方向に変位さ
せる第１アーム駆動部と、上記スクラブ部材を上記基板保持手段に保持された基板
の少なくとも中心部と周縁部との間で変位させるため
に、上記アームを上記基板保持手段に保持された基板と
ほぼ平行な方向に移動させる第２アーム駆動部と、上記スクラブ部材を回転させるスクラブ部材回転駆動部
と、上記基板保持手段に保持された基板を回転させる基板回
転駆動部と、上記第２アーム駆動部によって移動される上記アームの
位置を検出して、位置信号として出力するアーム位置検
出部と、このアーム位置検出部から出力された位置信号に基づい
て、上記アーム駆動部、スクラブ部材回転駆動部および
基板回転駆動部のうち少なくとも１つの動作を制御し、
その動作状態を変更するための制御部とを含むことを特
徴とする基板処理装置。
【請求項２】上記制御部は、上記スクラブ部材が上記基
板保持手段に保持された基板の周縁部に位置するときよ
りも、この基板の中心部に位置するときの方が、上記ス
クラブ部材の回転速度が大きくなるように、上記スクラ
ブ部材回転駆動部の動作を制御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。
【請求項３】上記制御部は、上記スクラブ部材が上記基
板保持手段に保持された基板の周縁部に位置するときよ
りも、この基板の中心部に位置するときの方が、基板の
回転速度が大きくなるように、上記基板回転駆動部の動
作を制御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。
【請求項４】上記制御部は、上記スクラブ部材が上記基
板保持手段に保持された基板の周縁部に位置するときよ
りも、この基板の中心部に位置するときの方が、上記ア
ームの移動速度が小さくなるように、上記第２アーム駆
動部の動作を制御するものであることを特徴とする請求
項１、請求項２または請求項３記載の基板処理装置。
【請求項５】上記スクラブ部材は、上記基板保持手段に
保持された基板に対してほぼ垂直な方向に沿う軸を中心
として回転するディスクブラシであることを特徴とする
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の基板処理装
置。