KR101919652B1 - 기판 세정 장치 및 기판 처리 장치 - Google Patents

기판 세정 장치 및 기판 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101919652B1
KR101919652B1 KR1020157006071A KR20157006071A KR101919652B1 KR 101919652 B1 KR101919652 B1 KR 101919652B1 KR 1020157006071 A KR1020157006071 A KR 1020157006071A KR 20157006071 A KR20157006071 A KR 20157006071A KR 101919652 B1 KR101919652 B1 KR 101919652B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
roll
substrate
load
roll holder
cleaning apparatus
Prior art date
Application number
KR1020157006071A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150043387A (ko
Inventor
히데아키 다나카
Original Assignee
가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 filed Critical 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Publication of KR20150043387A publication Critical patent/KR20150043387A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101919652B1 publication Critical patent/KR101919652B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B08B1/32—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B13/00—Brushes with driven brush bodies or carriers
    • A46B13/001—Cylindrical or annular brush bodies
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B15/00—Other brushes; Brushes with additional arrangements
    • A46B15/0002—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process
    • A46B15/0004—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process with a controlling means
    • A46B15/0012—Arrangements for enhancing monitoring or controlling the brushing process with a controlling means with a pressure controlling device
    • B08B1/143—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02096—Cleaning only mechanical cleaning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67046—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly scrubbing means, e.g. brushes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B2200/00—Brushes characterized by their functions, uses or applications
    • A46B2200/30—Brushes for cleaning or polishing

Abstract

기판의 표면에 롤 세정 부재를 접촉시키면서, 기판 및 롤 세정 부재를 회전시켜 기판 표면을 스크럽 세정하는 기판 세정 장치에 관한 것이다. 기판 세정 장치는, 롤 세정 부재(46)를 지지하고 회전시키는 롤 홀더(42)와, 제어 기기(62)를 구비한 액추에이터(56)의 구동에 수반하여 승강하는 승강부(58)를 갖고, 기판 세정시에 롤 세정 부재(46)가 기판(W)에 롤 하중을 가하도록 승강부(58)에 연결된 롤 홀더(42)를 승강시키는 승강 기구(60)와, 승강 기구(60)의 승강부(58)와 롤 홀더(42) 사이에 개재 장착되어 롤 하중을 측정하는 로드셀(54)과, 로드셀(54)의 측정값을 바탕으로 액추에이터(56)의 제어 기기(62)를 통해 롤 하중을 피드백 제어하는 제어부(66)를 갖는다.

Description

기판 세정 장치 및 기판 처리 장치{SUBSTRATE CLEANING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 기판의 표면에 원기둥 형상이며 장척 형상으로 수평하게 연장되는 롤 세정 부재를 접촉시키면서, 기판 및 롤 세정 부재를 함께 일 방향으로 회전시켜 기판 표면을 스크럽 세정하는 기판 세정 장치 및 상기 기판 세정 장치를 구비한 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 등의 기판의 표면을 롤 세정 부재로 스크럽 세정하는 기판 세정 장치에 있어서는, 기판 세정시에, 롤 세정 부재를 소정의 압박 하중(롤 하중)으로 기판에 압박할 필요가 있지만, 이 롤 하중의 조정은, 일반적으로 장치의 구동시 또는 메인터넌스시에 행하여지고 있다. 그러나, 이와 같이, 장치의 구동시 또는 메인터넌스시에 롤 하중을 조정한 것만으로는, 예를 들어 롤 세정 부재의 성상의 편차나 경시 변화 등에 의해, 롤 세정 부재를 기판에 압박하여 기판을 세정하고 있을 때에 실제로 기판에 가해지고 있는 롤 하중을 정확하게 파악할 수 없다.
이로 인해, 예를 들어 롤 세정 부재를 승강시켜 기판에 롤 하중을 가하는데 사용되는 에어 실린더에 공급되는 에어의 공급 압력을 측정하고, 그 측정값을 바탕으로 제어 기기를 제어하는 폐루프 제어(CLC)계를 구성하여, 롤 하중을 피드백 제어하는 것이 알려져 있다. 그러나, 에어의 공급 압력은 대체 특성이며, 기판 세정시에 기판에 실제로 가해지는 롤 하중을 엄밀하게는 나타내고 있지 않다.
또한, 세정 장치의 내부에, 롤 세정 부재로부터 기판에 가해지는 롤 하중을 측정하는 로드셀 등의 압력 센서를 탑재하고, 그 측정값을 바탕으로 제어 기기를 제어하는 폐루프 제어계를 구성하여, 롤 하중을 피드백 제어하는 것이 알려져 있다(특허문헌 1∼3 참조).
또한, 기판에 가하는 접촉 압력(롤 하중)의 제어 정밀도를 높이고, 기판의 휨에 의한 표면(피세정면)의 요동에 세정 부재가 충실하게 추종할 수 있도록 하기 위해, 하중 검출 센서에 의해 접촉압을 검출하고, 그 검출 결과에 기초하여, 선단부에 세정 부재를 장착한 장착축의 구동 기구를 제어하도록 한 것이 제안되어 있다(특허문헌 4 참조). 또한, 압력 센서가 내장된 세정 브러시에 의한 기판의 세정 중에, 압력 센서로부터 검출되는 브러시 압을 감시하여, 이 브러시 압을 목표 값에 일치시키도록, 브러시 압 제어 기구를 제어하도록 한 것이 제안되어 있다(특허문헌 5 참조).
또한, 유체 가압식 캐리어의 내압 안정화 장치로서, 압력실 내의 압력값을 압력 센서로 검출하고, 그 검출 압력값이 희망 압력값과 다른 경우에, 전공 변환기의 밸브 조정을 행하여, 압력실의 내압을 희망 압력값에 일치시키도록 한 것이 알려져 있다(특허문헌 6 참조). 또한, 폴리싱 장치에 있어서, 기판을 보유 지지하고 회전시키는 기판 캐리어의 짐벌 장치(틸트 기구)의 바로 위에 로드셀을 배치하는 것이 제안되어 있다(특허문헌 7 참조).
일본 특허 제3,397,525호 공보 일본 특허 공개 평11-204483호 공보 일본 특허 공개 제2002-50602호 공보 일본 특허 공개 제2001-293445호 공보 일본 특허 공개 제2002-313765호 공보 일본 특허 공개 제2001-105298호 공보 일본 특허 공개 제2000-271856호 공보
종래의 롤 세정 부재를 기판에 압박하여 기판을 세정하는 기판 세정 장치에 있어서는, 롤 세정 부재와 롤 하중을 측정하는 압력 센서 사이에, 일반적으로 기계적인 마찰력, 변형 및 덜걱거림 등(구체적인 구조로서는, 베어링, 부시, 링크 로드, 빔, 돌기물 및 외팔보 구조 등)이 있고, 이로 인해, 압력 센서로 측정된 압력값(측정값)과 기판 세정시에 기판에 실제로 가해지고 있는 롤 하중과의 차가 커져, 폐루프 제어계를 이용하여 롤 하중을 피드백 제어하기 이전에, 압력 검지 측정 시스템으로서의 신뢰성이 낮아진다.
이로 인해, 기판 세정시에 기판에 실제로 가해지고 있는 롤 하중(실제 롤 하중)은, 미리 설정된 설정 롤 하중에 대해 편차가 발생되어 있거나, 또는 설정 롤 하중으로부터 시프트되어 있는 경우가 있고, 이와 같이, 기판 세정시에 기판에 실제로 가해지고 있는 롤 하중(실제 롤 하중)과 설정 롤 하중 사이에 차가 발생하면, 세정 장치가 갖고 있는 본래의 세정 성능을 충분히 발휘할 수 없다고 생각된다.
이상과 같이, 현 상황에서는, 기판 세정시에 기판에 가해지고 있는 롤 하중이 엄밀하게 고정밀도로 제어되고 있다고는 말하기 어렵고, 롤 하중의 정확한 검지·측정이 되어 있지 않기 때문에, 최적의 롤 하중을 찾는 것도 일반적으로 곤란하였다.
본 발명은 상기 사정에 비추어 이루어진 것으로, 기판 세정시에 롤 세정 부재로부터 기판에 실제로 가해지는 롤 하중을 고정밀도로 측정하여, 롤 하중을 고정밀도로 제어할 수 있도록 한 기판 세정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 기판 세정 장치는, 장척 형상으로 수평하게 연장되는 롤 세정 부재를 지지하고 회전시키는 롤 홀더와, 제어 기기를 구비한 액추에이터의 구동에 수반하여 승강하는 승강부를 갖고, 기판 세정시에 상기 롤 세정 부재가 기판에 소정의 롤 하중을 가하도록 상기 승강부에 연결된 상기 롤 홀더를 승강시키는 승강 기구와, 상기 승강 기구의 승강부와 상기 롤 홀더 사이에 설치되어 상기 롤 하중을 측정하는 로드셀과, 상기 로드셀의 측정값을 바탕으로 상기 액추에이터의 제어 기기를 통해 상기 롤 하중을 피드백 제어하는 제어부를 갖는다.
이와 같이, 승강 기구의 승강부와 상기 승강부에 연결된 롤 홀더 사이에 로드셀을 설치함으로써, 로드셀이 롤 홀더의 자중을 전부 수용하는 구조로 이루어지고, 롤 홀더와 로드셀 사이에, 롤 홀더 승강시에 프릭션 증가로 되는 베어링이나 링크 로드, 하중 전달에서 손실을 발생시키는 빔 구조나 돌기물 등을 개재하지 않는 구조로 할 수 있다. 이에 의해, 기판 세정시에 기판에 가해지는 롤 하중을 정확하게 로드셀에 전달하여, 롤 하중을 고정밀도로 측정하여 제어할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 형태에 있어서, 상기 승강 기구의 상기 승강부는, 상기 액추에이터의 구동에 수반하여 승강하는 승강축 또는 상기 승강축에 기단부를 연결하여 수평 방향으로 연장되는 승강 아암으로 이루어진다.
승강 기구의 승강부는, 롤 홀더의 무게 중심을 통과하는 연직선을 따라 승강하는 승강축으로 이루어지는 것이 바람직하지만, 설치 스페이스 등의 관계에 따라서는, 수평 방향으로 연장되는 승강 아암으로 승강 기구의 승강부를 구성해도 된다.
본 발명의 바람직한 일 형태에 있어서, 상기 승강 기구의 승강부와 상기 롤 홀더 사이에는, 상기 롤 홀더를 틸트시키는 틸트 기구가 설치되어 있다.
이에 의해, 롤 홀더로 보유 지지된 롤 세정 부재의 수평 자세를 유지하면서, 기판에 휨이나 기울기, 회전에 의한 요동 등이 발생하였을 때에, 롤 세정 부재를 그 대략 전체 길이에 걸쳐 기판에 균일하게 접촉시키면서 기판에 추종시켜, 롤 하중이 균일하게 기판에 가해지도록 하여, 세정 성능을 향상시킴과 함께, 기판으로부터의 반발력을 롤 세정 부재 전체로 수용하여, 롤 하중의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 형태에 있어서, 상기 로드셀은, 롤 홀더의 길이 방향을 따른 대략 중앙에 배치되고, 상기 승강 기구의 승강부에 연결되어 있다.
이에 의해, 롤 세정 부재를 지지하고 회전시키는 롤 홀더의 무게 중심이 로드셀의 대략 중심을 통과하도록 하여, 롤 홀더를 밸런스 좋게 승강부에 연결할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 형태에 있어서, 상기 제어부는, 기판에 롤 하중을 가하였을 때부터 롤 하중의 피드백 제어를 개시한다.
이와 같이, 기판에 롤 하중을 가하기 전에 롤 하중의 피드백 제어를 행하지 않도록 함으로써, 롤 하중의 초기 흐트러짐을 방지하여, 롤 하중이 설정 롤 하중에 도달하는 데 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 형태에 있어서, 상기 제어부는, 기판에 가해지는 롤 하중의 피드백 제어를 개시하는 타이밍을 설정 롤 하중마다 임의로 설정한다.
이에 의해서도, 롤 하중의 초기 흐트러짐을 방지하여, 롤 하중이 설정 롤 하중에 도달하는 데 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 형태에 있어서, 상기 제어 기기로서 전공 레귤레이터를 사용하고, 상기 제어부는, 기판에 가해지는 롤 하중의 피드백 제어를 개시하기 전의 전공 레귤레이터 조작량을 설정 롤 하중마다 임의로 설정한다.
예를 들어, 설정 롤 하중이 2N일 때에는, 롤 하중의 피드백 제어 개시시의 전공 레귤레이터 조작량을 밸브 개방도가 20%로 되도록 설정하고, 설정 롤 하중이 10N일 때에는, 전공 레귤레이터 조작량을 밸브 개방도가 60%로 되도록 설정한다. 이에 의해서도, 롤 하중의 초기 흐트러짐을 방지하여, 롤 하중이 설정 롤 하중에 도달하는 데 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.
본 발명의 기판 처리 장치는, 상기 기판 세정 장치를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기판 세정 장치에 따르면, 기판 세정 중에 기판에 실제로 가해지는 롤 하중을 모니터링할 수 있고, 또한 롤 하중을 정확하게 로드셀에 전달하여 롤 하중을 고정밀도로 측정하여, 기판에 실제로 가해지는 롤 하중(실제 롤 하중)과 로드셀로 측정한 측정값(측정 롤 하중)과의 차를 감소시켜, 롤 하중을 고정밀도로 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 기판 세정 장치를 구비한 기판 처리 장치의 전체 구성을 도시하는 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 기판 처리 장치에 구비되어 있는, 본 발명의 실시 형태의 기판 세정 장치의 개요를 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태의 기판 세정 장치의 전체 구성의 개요를 도시하는 정면도이다.
도 4는 상부 롤 홀더측에 설치되는 틸트 기구의 종단 정면도이다.
도 5는 상부 롤 홀더측에 설치되는 틸트 기구의 종단 측면도이다.
도 6은 하부 롤 홀더측에 설치되는 틸트 기구의 종단 정면도이다.
도 7은 설정 롤 하중이 6N일 때, 롤 하중의 피드백 제어를 개시하기 전의 전공 레귤레이터의 조작량을 밸브 개방도 40% 및 20%로 각각 설정하고, 롤 하중을 피드백 제어하였을 때의 시간과 롤 하중과의 관계를 그래프 A 및 그래프 B로서, 및 설정 롤 하중이 6N일 때, 전공 레귤레이터의 조작량을 밸브 개방도 30%로 설정(고정)하고, 롤 하중을 피드백 제어하지 않았을 때의 시간과 롤 하중과의 관계를 그래프 C로서, 각각 나타내는 그래프이다.
도 8은 로드셀 및 틸트 기구를 내부에 내장시킨 다른 상부 롤 홀더를 도시하는 종단 정면도이다.
도 9는 로드셀 및 틸트 기구를 내부에 내장시킨 다른 하부 롤 홀더를 도시하는 종단 정면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이하의 각 예에 있어서, 동일 또는 상당하는 요소에는 동일 부호를 부여하고 중복된 설명을 생략한다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관한 기판 세정 장치를 구비한 기판 처리 장치의 전체 구성을 도시하는 평면도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 기판 처리 장치는, 대략 직사각 형상의 하우징(10)과, 다수의 반도체 웨이퍼 등의 기판을 스톡하는 기판 카세트가 적재되는 로드 포트(12)를 구비하고 있다. 로드 포트(12)는, 하우징(10)에 인접하여 배치되어 있다. 로드 포트(12)에는, 오픈 카세트, SMIF(Standard Manufacturing Interface) 포드, 또는 FOUP(Front Opening Unified Pod)를 탑재할 수 있다. SMIF, FOUP는, 내부에 기판 카세트를 수납하고, 격벽으로 덮음으로써, 외부 공간과는 독립된 환경을 유지할 수 있는 밀폐 용기이다.
하우징(10)의 내부에는, 복수(이 예에서는 4개)의 연마 장치(14a∼14d)와, 연마 후의 기판을 세정하는 제1 기판 세정 장치(16) 및 제2 기판 세정 장치(18)와, 세정 후의 기판을 건조시키는 기판 건조 장치(20)가 수용되어 있다. 연마 장치(14a∼14d)는, 기판 처리 장치의 길이 방향을 따라 배열되고, 기판 세정 장치(16, 18) 및 기판 건조 장치(20)도 기판 처리 장치의 길이 방향을 따라 배열되어 있다. 본 발명의 실시 형태에 관한 기판 세정 장치는, 제1 기판 세정 장치(16)에 적용되어 있다.
로드 포트(12), 상기 로드 포트(12)측에 위치하는 연마 장치(14a) 및 기판 건조 장치(20)에 둘러싸인 영역에는, 제1 기판 반송 로봇(22)이 배치되고, 또한 연마 장치(14a∼14d)와 평행하게, 기판 반송 유닛(24)이 배치되어 있다. 제1 기판 반송 로봇(22)은, 연마 전의 기판을 로드 포트(12)로부터 수취하여 기판 반송 유닛(24)에 전달함과 함께, 건조 후의 기판을 기판 건조 장치(20)로부터 수취하여 로드 포트(12)로 복귀시킨다. 기판 반송 유닛(24)은, 제1 기판 반송 로봇(22)으로부터 수취한 기판을 반송하여, 각 연마 장치(14a∼14d) 사이에서 기판의 전달을 행한다.
제1 기판 세정 장치(16)와 제2 기판 세정 장치(18) 사이에 위치하여, 제1 기판 세정 장치(16)와 제2 기판 세정 장치(18) 사이에서 기판의 전달을 행하는 제2 기판 반송 로봇(26)이 배치되고, 제2 기판 세정 장치(18)와 기판 건조 장치(20) 사이에 위치하여, 기판 세정 장치(18)와 기판 건조 장치(20) 사이에서 기판의 전달을 행하는 제3 기판 반송 로봇(28)이 배치되어 있다. 하우징(10)에는, 하기의 설정 롤 하중 등의 설정값을 입력하는 제어반(조작 패널)(30)이 구비되어 있다.
도 2는, 도 1에 도시하는 기판 처리 장치에 구비되어 있는, 본 발명의 실시 형태의 (제1) 기판 세정 장치(16)의 개요를 도시하는 사시도이며, 도 3은, 본 발명의 실시 형태의 기판 세정 장치(16)의 전체 구성의 개요를 도시하는 정면도이다.
도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 기판 세정 장치(16)는, 표면을 위로 하여 반도체 웨이퍼 등의 기판(W)의 주연부를 지지하고 기판(W)을 수평 회전시키는, 수평 방향으로 이동 가능한 복수 개(도면에서는 4개)의 스핀들(40)과, 스핀들(40)로 지지하고 회전시키는 기판(W)의 상방에 승강 가능하게 배치되는 상부 롤 홀더(42)와, 스핀들(40)로 지지하고 회전시키는 기판(W)의 하방에 승강 가능하게 배치되는 하부 롤 홀더(44)를 구비하고 있다.
상부 롤 홀더(42)에는, 원기둥 형상이며 장척 형상으로 연장되는, 예를 들어 PVA로 이루어지는 상부 롤 세정 부재(롤 스펀지)(46)가 회전 가능하게 지지되어 있고, 상부 롤 세정 부재(46)는, 구동 기구(도시하지 않음)에 의해, 도 2에 화살표 F1로 나타내는 바와 같이 회전한다. 하부 롤 홀더(44)에는, 원기둥 형상이며 장척 형상으로 연장되는, 예를 들어 PVA로 이루어지는 하부 롤 세정 부재(롤 스펀지)(48)가 회전 가능하게 지지되어 있고, 하부 롤 세정 부재(48)는, 구동 기구(도시하지 않음)에 의해, 도 2에 화살표 F2로 나타내는 바와 같이 회전한다.
스핀들(40)로 지지하고 회전시키는 기판(W)의 상방에 위치하여, 기판(W)의 표면(상면)에 세정액을 공급하는 상부 세정액 공급 노즐(50)이 배치되고, 스핀들(40)로 지지하고 회전시키는 기판(W)의 하방에 위치하여, 기판(W)의 이면(하면)에 세정액을 공급하는 하부 세정액 공급 노즐(52)이 배치되어 있다.
상부 롤 홀더(42)의 길이 방향을 따른 대략 중앙에는, 오목부(42a)가 형성되고, 이 오목부(42a) 내에 위치하고, 로드셀(54)이 상부 롤 홀더(42)에 고정되어 있다. 이 예에서는, 연직 방향으로 배치된, 액추에이터로서의 에어 실린더(56)와, 이 에어 실린더(액추에이터)(56)의 구동에 수반하여 승강하는 승강축(57)과, 이 승강축(57)의 상단부에 기단부를 연결하여 수평 방향으로 연장되는, 승강부로서 승강 아암(58)을 갖는 승강 기구(60)가 구비되고, 이 승강 아암(승강부)(58)의 자유 단부측 하단부에, 로드셀(54)을 통해, 상부 롤 홀더(42)가 연결되어 있다.
이에 의해, 에어 실린더(56)의 구동에 수반하여, 상부 롤 홀더(42)는, 승강축(57) 및 승강 아암(58)과 일체로 승강한다. 에어 실린더(56)에는, 에어 실린더(56)의 내부에 공급되는 에어의 공급압을 제어하는 제어 기기로서의 전공 레귤레이터(62)가 구비되고, 이 전공 레귤레이터(제어 기기)(62)의 밸브 개방도를 조절함으로써, 에어 실린더(56)에 공급되는 에어의 압력이 조정된다.
이와 같이, 상부 롤 홀더(42)의 길이 방향을 따른 대략 중앙에서 상부 롤 홀더(42)를 승강 아암(58)의 자유 단부측 하면에 연결하고, 상부 롤 세정 부재(46)를 지지하고 회전시키는 상부 롤 홀더(42)의 무게 중심이 로드셀(54)의 대략 중심을 통과하도록 하여, 상부 롤 홀더(42)를 수평한 상태로 밸런스 좋게 승강 아암(58)의 자유 단부측 하면에 연결할 수 있다.
또한, 승강 아암(58)의 자유 단부측 하단부에, 로드셀(54)을 통해, 상부 롤 홀더(42)를 연결함으로써, 상부 롤 홀더(42)의 자중을 손실 없이 로드셀(54)에 전달할 수 있다. 그리고, 기판(W)의 세정시에, 상부 롤 홀더(42)를 하강시키고, 상부 롤 세정 부재(46)를 기판(W)에 접촉시키면, 로드셀(54)에 가해지는 인장 하중이 감소하고, 그 감소한 만큼이, 상부 롤 세정 부재(46)가 기판(W)에 대해 가한 롤 하중(압박 하중)과 더없이 일치한다.
이에 의해, 이 감소한 인장 하중을 통해, 상부 롤 세정 부재(46)가 기판(W)의 세정시에 기판(W)에 대해 가하는 롤 하중을 로드셀(54)로 측정하고, 전공 레귤레이터(62)의 조작량을 통해 밸브 개방도를 조절함으로써, 롤 하중을 조정할 수 있다.
그리고, 로드셀(54)로 측정한 측정값은, 그 표시계(64)로부터, 제어부로서 조절계(66)에 아날로그 신호로 보내지고, 조절계(제어부)(66)로부터 보내지는 아날로그 신호는 전공 레귤레이터(62)에 입력된다. 이에 의해, 폐쇄된 루프에 의해 제어를 행하는 폐루프 제어계가 구성되어 있다. 또한, 조절계(66)에는, 제어반(조작 패널)(30)으로부터 설정 롤 하중 등의 설정값이 입력된다.
이에 의해, 조절계(66)는, 로드셀(54)로 측정한 측정값(측정 롤 하중)과 제어반(조작 패널)(30)으로부터 입력된 설정 롤 하중을 비교하여, 그 차에 따라, 전공 레귤레이터(62)에 대해 개폐 밸브의 조작량을 지시한다. 전공 레귤레이터(62)는, 조절계(66)의 지시에 따라, 밸브 개방도를 자동적으로 조정하고, 이 밸브 개방도에 따라, 에어 실린더(56)의 추력을 변화시킴으로써, 기판(W)의 세정시에 기판(W)에 가해지는 롤 하중이 피드백 제어된다.
이 예에 의하면, 승강 기구(60)의 승강 아암(58)과 상기 승강 아암(58)에 연결된 상부 롤 홀더(42) 사이에 로드셀(54)을 설치하여, 로드셀(54)이 상부 롤 홀더(42)의 자중을 수용하는 구조로 하고, 상부 롤 홀더(42)와 로드셀(54) 사이에, 상부 롤 홀더(42)의 승강시에 프릭션 증가로 되는 베어링이나 링크 로드, 하중 전달에서 손실을 발생시키는 빔 구조나 돌기물 등을 개재하지 않는 구조로 함으로써, 기판 세정시에 기판(W)에 가해지는 롤 하중을 정확하게 로드셀(54)에 전달하여, 롤 하중을 고정밀도로 측정하여 제어할 수 있다.
로드셀(54)과 승강 아암(58)의 자유 단부측 하면 사이에, 상부 롤 홀더(42)를 틸트시키는 틸트 기구(70)가 설치되어 있다. 즉, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 로드셀(54)에는, 브래킷(72)이 고정되고, 승강 아암(58)의 자유 단부측 하면에는, 추축(74)을 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 베어링(76)을 장착한 베어링 케이싱(78)이 고정되어 있다. 그리고, 베어링(76)으로 지지된 추축(74)이 브래킷(72)에 형성된 관통 구멍 내를 관통하여 브래킷(72)에 고정되어 있다. 이에 의해, 로드셀(54)을 고정한 상부 롤 홀더(42)를, 추축(74)을 중심으로, 도 4에 나타내는 Y1 방향으로 틸트시키는 틸트 기구(70)가 구성되어 있다.
이와 같이 틸트 기구(70)를 구비함으로써, 상부 롤 홀더(42)로 보유 지지된 상부 롤 세정 부재(46)의 수평 자세를 유지하면서, 기판(W)에 휨이나 기울기, 회전에 의한 요동 등이 발생하였을 때에, 상부 롤 세정 부재(46)를 그 대략 전체 길이에 걸쳐 기판(W)에 균일하게 접촉시키면서 기판(W)에 추종시켜, 롤 하중이 균일하게 기판(W)에 가해지도록 하여, 세정 성능을 향상시킴과 함께, 기판(W)으로부터의 반발력을 상부 롤 세정 부재(46)의 전체로 수용하여, 롤 하중의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
하부 롤 홀더(44)의 길이 방향을 따른 대략 중앙에는, 오목부(44a)가 형성되어 있다. 그리고, 이 하부 롤 홀더(44)에 있어서는, 연직 방향으로 배치된, 액추에이터로서의 에어 실린더(56a)와, 이 에어 실린더(액추에이터)(56a)의 구동에 수반하여 연직 방향으로 승강하는, 승강부로서의 승강축(59)을 갖는 승강 기구(60a)가 구비되고, 이 승강축(승강부)(59)의 상단부면에, 로드셀(54a)을 통해, 하부 롤 홀더(44)가 연결되어 있다. 이에 의해, 에어 실린더(56a)의 구동에 수반하여, 하부 롤 홀더(44)는 승강축(59)과 일체로 승강한다. 에어 실린더(56a)에는, 상술한 바와 마찬가지로, 제어 기기로서의 전공 레귤레이터(62a)가 구비되어 있다.
이와 같이, 하부 롤 홀더(44)의 길이 방향을 따른 대략 중앙에서 하부 롤 홀더(44)를 승강축(59)의 상단부면에 연결하고, 하부 롤 세정 부재(48)를 지지하고 회전시키는 하부 롤 홀더(44)의 무게 중심이 로드셀(54a)의 대략 중심을 통과하도록 하여, 하부 롤 홀더(44)를 수평한 상태로 밸런스 좋게 승강축(59)에 연결할 수 있다.
또한, 승강축(59)의 상단부면에, 로드셀(54a)을 통해, 하부 롤 홀더(44)를 연결함으로써, 하부 롤 홀더(44)의 자중을 손실 없이 로드셀(54a)에 전달할 수 있다. 그리고, 하부 롤 홀더(44)를 상승시켜, 하부 롤 세정 부재(48)를 기판(W)에 접촉시키면, 로드셀(54)에 가해지는 압축 하중이 증가하고, 그 증가한 만큼이, 하부 롤 세정 부재(48)가 기판(W)에 대해 가한 롤 하중(압박 하중)과 더없이 일치한다.
이에 의해, 이 증가한 압축 하중을 통해, 하부 롤 세정 부재(48)가 기판(W)의 세정시에 기판(W)에 대해 가하는 롤 하중을 로드셀(54a)로 측정하고, 전공 레귤레이터(제어 기기)(62a)의 조작량을 통해 밸브 개방도를 조절함으로써, 롤 하중을 조정할 수 있다.
그리고, 로드셀(54a)로 측정한 측정값은, 그 표시계(64a)로부터 조절계(66)에 아날로그 신호로 보내지고, 조절계(66)로부터 보내지는 아날로그 신호는 전공 레귤레이터(62a)에 입력된다. 이에 의해, 폐쇄된 루프에 의해 제어를 행하는 폐루프 제어계가 구성되어 있다. 또한, 조절계(66)에는, 제어반(조작 패널)(30)으로부터 설정 롤 하중 등의 설정값이 입력된다.
이에 의해, 조절계(66)는, 로드셀(54a)로 측정한 측정값(측정 롤 하중)과 제어반(조작 패널)(30)으로부터 입력된 설정 롤 하중을 비교하여, 그 차에 따라, 전공 레귤레이터(62a)에 대해 개폐 밸브의 조작량을 지시한다. 전공 레귤레이터(62a)는, 조절계(66)의 지시에 따라, 밸브 개방도를 자동적으로 조정하고, 이 밸브 개방도에 따라, 에어 실린더(56a)의 추력을 변화시킴으로써, 기판(W)의 세정시에 기판(W)에 가해지는 롤 하중이 피드백 제어된다.
이 예에 의하면, 승강 기구(60a)의 승강축(59)과 상기 승강축(59)에 연결되는 하부 롤 홀더(44) 사이에 로드셀(54a)을 설치하고, 로드셀(54a)이 하부 롤 홀더(44)의 자중을 수용하는 구조로 이루어지고, 하부 롤 홀더(44)와 로드셀(54a) 사이에, 하부 롤 홀더(44)의 승강시에 프릭션 증가로 되는 베어링이나 링크 로드, 하중 전달에서 손실을 발생시키는 빔 구조나 돌기물 등을 개재하지 않는 구조로 함으로써, 기판 세정시에 기판(W)에 가해지는 롤 하중을 정확하게 로드셀(54a)에 전달하여, 롤 하중을 고정밀도로 측정하여 제어할 수 있다.
승강축(59)의 상단부면에 고정한 로드셀(54a)과 하부 롤 홀더(44) 사이에, 하부 롤 홀더(44)를 틸트시키는 틸트 기구(70a)가 설치되어 있다. 즉, 도 6에 도시하는 바와 같이, 승강축(59)의 상단부면에 고정한 로드셀(54a)에는, 브래킷(72a)이 고정되고, 하부 롤 홀더(44)에는, 추축(74a)을 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 베어링을 장착한 베어링 케이싱(78a)이 고정되어 있다. 그리고, 베어링으로 지지된 추축(74a)이 브래킷(72a)에 형성된 관통 구멍을 관통하여 브래킷(72a)에 고정되어 있다. 이에 의해, 하부 롤 홀더(44)를, 추축(74a)을 중심으로, 도 6에 나타내는 Y2 방향으로 틸트시키는 틸트 기구(70a)가 구성되어 있다.
이와 같이 틸트 기구(70a)를 구비함으로써, 하부 롤 홀더(44)로 보유 지지된 하부 롤 세정 부재(48)의 수평 자세를 유지하면서, 기판에 휨이나 기울기, 회전에 의한 요동 등이 발생하였을 때에, 하부 롤 세정 부재(48)를 그 대략 전체 길이에 걸쳐 기판(W)에 균일하게 접촉시키면서 기판에 추종시켜, 롤 하중이 균일하게 기판에 가해지도록 하여, 세정 성능을 향상시킴과 함께, 기판으로부터의 반발력을 하부 롤 세정 부재(48)의 전체로 수용하여, 롤 하중의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 틸트 기구(70a)에는, 상하 방향의 압축 하중 및 인장 하중에 대해 기계적인 덜걱거림이나 마찰이 거의 존재하지 않는다. 또한, 틸트 기구(70a)는 하부 롤 홀더(44)와 로드셀(54a) 이외에는 아무것도 접촉하지 않는다. 이로 인해, 하부 롤 홀더(44)의 자중이 손실 없이 로드셀(54a)에 전달된다.
상기 구성의 스크럽 세정 장치에 있어서, 도 2에 도시하는 바와 같이, 스핀들(40)의 상부에 설치한 탑(80)의 외주측면에 형성된 끼워맞춤 홈(80a) 내에 기판(W)의 주연부를 위치시키고 내측으로 압박하여 탑(80)을 회전(자전)시킴으로써, 기판(W)을 도 2에 화살표 E로 나타내는 바와 같이 수평하게 회전시킨다. 이 예에서는, 4개 중 2개의 탑(80)이 기판(W)에 회전력을 부여하고, 다른 2개의 탑(80)은, 기판(W)의 회전을 수용하는 베어링의 기능을 하고 있다. 또한, 모든 탑(80)을 구동 기구에 연결하여, 기판(W)에 회전력을 부여하도록 해도 된다.
이와 같이 기판(W)을 수평하게 회전시킨 상태에서, 상부 세정액 공급 노즐(50)로부터 기판(W)의 표면(상면)에 세정액(약액)을 공급하면서, 상부 롤 세정 부재(46)를 회전시키면서 하강시켜 회전 중의 기판(W)의 표면에 소정의 롤 하중으로 접촉시키고, 이에 의해, 세정액의 존재 하에서, 기판(W)의 표면을 상부 롤 세정 부재(46)로 스크럽 세정한다. 상부 롤 세정 부재(46)의 길이는, 기판(W)의 직경보다 약간 길게 설정되어 있고, 이에 의해, 기판(W)의 전체 표면이 동시에 세정된다.
이 기판(W)의 표면의 상부 롤 세정 부재(46)에 의한 스크럽 세정시에, 상부 롤 세정 부재(46)로부터 기판(W)에 가해지는 롤 하중을 로드셀(54)로 측정하고, 이 측정값(측정 롤 하중)과, 미리 제어반(30)으로부터 입력된 설정 롤 하중을 조절계(66)로 비교하여, 조절계(66)는, 그 차에 따라, 전공 레귤레이터(62)에 대해 개폐 밸브의 조작량을 지시한다. 전공 레귤레이터(62)는, 조절계(66)의 지시에 따라, 밸브 개방도를 자동적으로 조정하고, 이 밸브 개방도에 따라, 에어 실린더(56)의 추력을 변화시킨다. 이에 의해, 기판(W)의 세정시에 기판(W)에 가해지는 롤 하중이 설정 롤 하중으로 되도록 롤 하중을 피드백 제어 한다.
상부 롤 세정 부재(46)가 기판(W)에 롤 하중을 가하기 전에 롤 하중의 피드백 제어를 개시하면, 상부 롤 홀더(42)의 승강 동작 등에 의해 로드셀(54)의 측정값이 흐트러지고, 이 측정값의 흐트러짐을 취해, 전공 레귤레이터(62)가 제어 불능한 상태로 될 가능성이 높아진다. 이로 인해, 롤 하중의 피드백 제어는, 상부 롤 세정 부재(46)가 기판(W)의 표면에 접촉하여 롤 하중을 가하였을 때부터 개시하는 것이 바람직하고, 이에 의해, 롤 하중의 초기의 흐트러짐을 방지하여, 롤 하중이 설정 롤 하중에 도달하는 데 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.
또한, 기판(W)에 가해지는 롤 하중의 피드백 제어를 개시하기 전의 전공 레귤레이터(62)의 조작량을 설정 롤 하중마다 임의로 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 설정 롤 하중이 6N일 때, 롤 하중의 피드백 제어를 개시하기 전의 전공 레귤레이터(62)의 조작량을 밸브 개방도 40% 및 20%로 각각 설정하고, 롤 하중을 피드백 제어하였을 때의 시간과 롤 하중과의 관계를 도 7에 그래프 A 및 그래프 B로서 나타낸다. 설정 롤 하중이 6N일 때, 전공 레귤레이터(62)의 조작량을 밸브 개방도 30%로 설정(고정)하고, 롤 하중을 피드백 제어하지 않았을 때의 시간과 롤 하중과의 관계를 도 7에 그래프 C로서 나타낸다.
도 7의 그래프 A와 그래프 C로부터, 롤 하중의 피드백 제어를 개시하기 전의 전공 레귤레이터(62)의 조작량을 밸브 개방도 40%로 설정함으로써, 전공 레귤레이터(62)의 조작량을 밸브 개방도 30%로 설정하고, 롤 하중을 피드백 제어하지 않았을 경우에 비해, 롤 하중이 설정 롤 하중에 도달하는 데 필요로 하는 시간을 단축 할 수 있는 것을 알 수 있다. 또한, 도 7의 그래프 A와 그래프 B로부터, 설정 롤 하중이 동일할 때, 롤 하중의 피드백 제어를 개시하기 전의 전공 레귤레이터(62)의 조작량을 변화시킴으로써, 롤 하중이 설정 롤 하중에 도달하는 데 필요로 하는 시간을 변화시킬 수 있다. 또한, 롤 하중의 피드백 제어를 개시하기 전의 전공 레귤레이터(62)의 조작량을 변화시킴으로써, 롤 세정 부재가 기판에 접촉할 때의 충격(오버슈트 양)을 변화시킬 수 있는 것이 확인되고 있다.
또한, 기판에 가해지는 롤 하중의 피드백 제어를 개시하는 타이밍을 설정 롤 하중마다 임의로 설정하는 것이 바람직하고, 이에 의해서도, 롤 하중의 초기의 흐트러짐을 방지하여, 롤 하중이 설정 롤 하중에 도달하는 데 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.
또한, 이러한 설정 롤 하중, 롤 하중의 피드백 제어를 개시하기 전의 전공 레귤레이터 조작량, 및 롤 하중의 피드백 제어를 개시하는 시기 등은, 제어반(30)으로부터 조절계(64)에 미리 입력되고, 전공 레귤레이터(62)는, 조절계(64)로부터의 지시에 의해, 밸브 개방도의 조정 및 폐루프 제어계의 ON/OFF의 변경을 행한다.
동시에, 하부 세정액 공급 노즐(52)로부터 기판(W)의 이면(하면)에 세정액을 공급하면서, 하부 롤 세정 부재(48)를 회전시키면서 상승시켜 회전 중의 기판(W)의 이면에 소정의 롤 하중으로 접촉시키고, 이에 의해, 세정액의 존재 하에서, 기판(W)의 이면을 하부 롤 세정 부재(48)로 스크럽 세정한다. 하부 롤 세정 부재(48)의 길이는, 기판(W)의 직경보다 약간 길게 설정되어 있어, 상술한 기판(W)의 표면과 대략 마찬가지로, 기판(W)의 전체 이면이 동시에 세정된다.
이 기판(W)의 표면의 하부 롤 세정 부재(48)에 의한 스크럽 세정시에, 상술한 상부 롤 세정 부재(46)의 경우와 마찬가지로, 기판(W)의 세정시에 기판(W)에 가해지는 롤 하중이 설정 롤 하중으로 되도록 롤 하중을 피드백 제어 한다.
도 1에 도시하는 기판 처리 장치에 있어서는, 로드 포트(12) 내의 기판 카세트로부터 취출한 기판의 표면을, 연마 장치(14a∼14d) 중 어느 하나로 반송하여 연마한다. 그리고, 연마 후의 기판 표면을 제1 기판 세정 장치(16)에서 세정(1차 세정)한 후, 제2 기판 세정 장치(18)에서 더 세정(마무리 세정)한다. 그리고, 세정 후의 기판을 제2 기판 세정 장치(18)로부터 취출하고, 기판 건조 장치(20)에 반입하여 스핀 건조시키고, 그 후에, 건조 후의 기판을 로드 포트(12)의 기판 카세트 내로 복귀시킨다.
또한, 상기한 예에서는, 기판의 세정시에, 상부 롤 세정 부재(46)로부터 기판의 표면(상면)에 가해지는 롤 하중, 및 하부 롤 세정 부재(48)로부터 기판의 이면(하면)에 가해지는 롤 하중의 양쪽을, 폐루프 제어계를 이용하여 피드백 제어하도록 하고 있지만, 사용 조건(프로세스, 기판의 성상, 하중 등)에 의해, 어느 한쪽만을 피드백 제어하도록 해도 된다.
도 8은, 로드셀(54) 및 틸트 기구(70)를 내부에 내장시킨 다른 상부 롤 홀더(42)를 도시하는 종단 정면도이다. 이 예의 상부 롤 홀더(42)가 상기 상부 롤 홀더와 다른 점은 이하와 같다.
즉, 상부 롤 홀더(42)의 내부에는, 상부를 폐색판(90)으로 폐색한 수납실(92)이 형성되고, 이 수납실(92)의 내부에 로드셀(54)이 상부 롤 홀더(42)에 고정되어 수납되어 있다. 그리고, 틸트 기구(70)의 브래킷(72)은, 로드셀(54)의 상면에 고정되어 폐색판(90)의 상방으로 돌출되고, 틸트 기구(70)의 베어링 하우징(78)은, 수평 방향으로 연장되는 승강 아암(승강부)(58)의 자유 단부측 하면에 고정되어 있다. 또한, 베어링 하우징(78)의 주위에는, 하단부를 폐색판(90)에 고정한 원통체(94)가 배치되고, 또한, 이 원통체(94)의 주위에, 하단부를 폐색판(90)에, 상단부를 승강 아암(58)의 자유 단부측 하면에 각각 연결한 벨로우즈 형상의 굴곡 가능한 방수 시트(96)가 배치되어 있다. 이에 의해, 세정 처리시에, 세정에 사용되는 세정액으로 틸트 기구(70)나 로드셀(54)이 젖지 않도록 되어 있다.
도 9는, 로드셀(54a) 및 틸트 기구(70a)를 내부에 내장시킨 다른 하부 롤 홀더(44)를 도시하는 종단 정면도이다. 이 예의 하부 롤 홀더(44)가 상기 하부 롤 홀더와 다른 점은 이하와 같다.
즉, 하부 롤 홀더(44)에 고정된 틸트 기구(70a) 및 상기 틸트 기구(70a)에 연결된 로드셀(54a)은, 하부 롤 홀더(44)의 내부에 형성된, 하방으로 개구되는 수납부(100) 내에 수납되어 있다. 그리고, 상단부면에 로드셀(54a)을 고정한 승강축(승강부)(59)의 상부는, 하방으로 수하(垂下)하는 원통 형상의 방수 커버(102)로 포위되어 있다. 이에 의해, 세정 처리시에, 세정에 사용되는 세정액으로 틸트 기구(70a)나 로드셀(54a)이 젖지 않도록 되어 있다.
지금까지 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되지 않고, 그 기술적 사상의 범위 내에 있어서 여러 다른 형태로 실시되어도 되는 것은 물론이다.
본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 기판의 표면에 원기둥 형상이며 장척 형상으로 수평하게 연장되는 롤 세정 부재를 접촉시키면서, 기판 및 롤 세정 부재를 함께 일 방향으로 회전시켜 기판 표면을 스크럽 세정하는 기판 세정 장치 및 상기 기판 세정 장치를 구비한 기판 처리 장치에 이용 가능하다.
14a∼14d : 연마 장치
16, 18 : 기판 세정 장치
20 : 기판 건조 장치
24 : 기판 반송 유닛
30 : 제어반(터치 패널)
40 : 스핀들
42, 44 : 롤 홀더
46, 48 : 롤 세정 부재
54, 54a : 로드셀
56, 56a : 에어 실린더(액추에이터)
60, 60a : 승강 기구
62, 62a : 전공 레귤레이터(제어 기기)
64, 64a : 표시계
66 : 조절계(제어부)
70, 70a : 틸트 기구
72, 72a : 브래킷
74, 74a : 추축
76, 76a : 베어링
78, 78a : 베어링 하우징

Claims (16)

  1. 장척 형상으로 수평하게 연장되는 롤 세정 부재를 지지하고 회전시키는 롤 홀더와,
    제어 기기를 구비한 액추에이터의 구동에 수반하여 승강하는 승강부를 갖고, 기판 세정시에 상기 롤 세정 부재가 기판에 소정의 롤 하중을 가하도록 상기 롤 홀더를 승강시키는 승강 기구와,
    상기 승강 기구의 승강부와 상기 롤 홀더 사이에 설치되고, 상기 롤 하중의 방향으로 작용하는 하중을 측정함으로써 상기 롤 하중을 측정하는 로드셀과,
    상기 로드셀의 측정값을 바탕으로 상기 액추에이터의 제어 기기를 통해 상기 롤 하중을 피드백 제어하는 제어부를 갖고,
    상기 승강 기구의 승강부와 상기 롤 홀더의 사이에, 상기 롤 홀더를 틸트시키는 틸트 기구를 설치한 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 승강 기구의 상기 승강부는 상기 액추에이터의 구동에 수반하여 승강하는 승강축으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 로드셀은 상기 승강축에 장착하고, 상기 틸트 기구를 통해 상기 롤 홀더의 길이 방향에 따른 중앙의 부위에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 승강축은 상기 로드셀 및 상기 틸트 기구를 통해 상기 롤 홀더의 길이 방향에 따른 중앙의 부위에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 승강 기구의 상기 승강부는 상기 액추에이터의 구동에 수반하여 승강하는 승강축에 기단을 연결하여 수평방향으로 연장되는 승강 아암으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 로드셀은 상기 롤 홀더의 길이 방향에 따른 중앙의 부위에 장착되고, 상기 틸트 기구를 통해 상기 승강 아암에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 승강 아암은 상기 로드셀 및 상기 틸트 기구를 통해 상기 롤 홀더의 길이 방향에 따른 중앙의 부위에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 틸트 기구는 상기 롤 세정 부재의 회전축에 대하여 직각방향을 향하는 추축과 상기 추축을 회전 가능하게 지지하는 베어링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는 기판에 롤 하중을 가하였을 때부터 롤 하중의 피드백 제어를 개시하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는 기판에 가해지는 롤 하중의 피드백 제어를 개시하는 타이밍을 설정 롤 하중마다 설정하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제어 기기로서 전공 레귤레이터를 사용하고, 상기 제어부는 기판에 가해지는 롤 하중의 피드백 제어를 개시하기 전의 전공 레귤레이터 조작량을 설정 롤 하중마다 임의로 설정하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  12. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 롤 홀더의 무게 중심을 통과하는 연직선이 상기 로드셀의 중심을 통과하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  13. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 기판 세정 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 기판처리 장치.
  14. 장척 형상으로 연장되는 롤 세정 부재를 지지하여 회전시키는 롤 홀더와,
    제어 기기를 구비한 액추에이터의 구동에 수반하여 상기 롤 세정 부재를 기판에 누르는 방향으로 이동하는 압압부를 갖고, 기판 세정시에 상기 롤 세정 부재가 기판에 소정의 롤 하중을 가하도록 상기 롤 홀더를 이동시키는 압압 기구와,
    상기 압압 기구의 압압부와 상기 롤 홀더의 사이에 설치되고, 상기 롤 하중의 방향에 작용하는 하중을 측정함으로써 상기 롤 하중을 측정하는 로드셀과,
    상기 로드셀의 측정값을 바탕으로 상기 액추에이터의 제어 기기를 통해 상기 롤 하중을 피드백 제어하는 제어부를 갖고,
    상기 압압 기구의 압압부와 상기 롤 홀더의 사이에, 상기 롤 홀더를 틸트시키는 틸트 기구를 설치한 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 틸트 기구는 상기 롤 세정 부재의 회전축에 대하여 직각방향을 향하는 추축과 상기 추축을 회전 가능하게 지지하는 베어링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  16. 제14항 또는 제15항에 기재된 기판 세정 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
KR1020157006071A 2012-08-20 2013-08-20 기판 세정 장치 및 기판 처리 장치 KR101919652B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2012-181670 2012-08-20
JP2012181670A JP5878441B2 (ja) 2012-08-20 2012-08-20 基板洗浄装置及び基板処理装置
PCT/JP2013/072177 WO2014030640A1 (ja) 2012-08-20 2013-08-20 基板洗浄装置及び基板処理装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187032575A Division KR102025600B1 (ko) 2012-08-20 2013-08-20 기판 세정 장치 및 기판 처리 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150043387A KR20150043387A (ko) 2015-04-22
KR101919652B1 true KR101919652B1 (ko) 2018-11-16

Family

ID=50149948

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157006071A KR101919652B1 (ko) 2012-08-20 2013-08-20 기판 세정 장치 및 기판 처리 장치
KR1020187032575A KR102025600B1 (ko) 2012-08-20 2013-08-20 기판 세정 장치 및 기판 처리 장치

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187032575A KR102025600B1 (ko) 2012-08-20 2013-08-20 기판 세정 장치 및 기판 처리 장치

Country Status (7)

Country Link
US (2) US9978617B2 (ko)
JP (1) JP5878441B2 (ko)
KR (2) KR101919652B1 (ko)
CN (1) CN104584197B (ko)
SG (2) SG10201610272PA (ko)
TW (2) TW201706045A (ko)
WO (1) WO2014030640A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140052876A (ko) * 2012-10-25 2014-05-07 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 기판 세정 장치 및 기판 세정 방법

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6279276B2 (ja) 2013-10-03 2018-02-14 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置及び基板処理装置
JP2015220402A (ja) 2014-05-20 2015-12-07 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置および基板洗浄装置で実行される方法
KR102281074B1 (ko) * 2014-10-07 2021-07-23 주식회사 케이씨텍 브러쉬 세정 장치
JP6328577B2 (ja) 2015-02-24 2018-05-23 株式会社荏原製作所 荷重測定装置および荷重測定方法
JP6646460B2 (ja) 2016-02-15 2020-02-14 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置及び基板処理装置
JP6767834B2 (ja) * 2016-09-29 2020-10-14 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置及び基板処理装置
JP6941464B2 (ja) 2017-04-07 2021-09-29 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置及び基板処理装置
JP6758247B2 (ja) * 2017-05-10 2020-09-23 株式会社荏原製作所 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
JP6823541B2 (ja) 2017-05-30 2021-02-03 株式会社荏原製作所 キャリブレーション方法およびキャリブレーションプログラム
TWI705519B (zh) * 2017-07-25 2020-09-21 日商Ｈｏｙａ股份有限公司 基板處理裝置、基板處理方法、光罩洗淨方法及光罩製造方法
CN107871697B (zh) * 2017-10-30 2020-04-14 安徽世林照明股份有限公司 一种led生产用外延片清洗装置及清洗工艺
US11139182B2 (en) 2017-12-13 2021-10-05 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP7232615B2 (ja) * 2017-12-13 2023-03-03 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置および基板処理方法
CN109950170B (zh) * 2017-12-20 2023-04-04 弘塑科技股份有限公司 晶圆清洗设备及控制晶圆清洗设备的毛刷组的方法
TWI645467B (zh) * 2017-12-20 2018-12-21 弘塑科技股份有限公司 晶圓清洗設備及控制晶圓清洗設備之毛刷組之方法
JP7079164B2 (ja) * 2018-07-06 2022-06-01 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置および基板洗浄方法
CN111318940B (zh) * 2018-08-28 2021-06-08 绍兴博弈机械设备研发有限公司 一种应用于文玩核桃的无序初步加工设备及方法
CN109540046B (zh) * 2018-12-29 2024-02-20 广东中鹏新能科技有限公司 全自动化窑炉辊棒检测装置
KR102644399B1 (ko) * 2019-06-05 2024-03-08 주식회사 케이씨텍 기판 처리 장치
CN110743833A (zh) * 2019-09-24 2020-02-04 徐州吉瑞合金铸造有限公司 一种合金铸造的清洁装置
KR20210144071A (ko) * 2020-05-21 2021-11-30 삼성전자주식회사 틸팅 가능한 롤 브러쉬를 갖는 기판 세정 장치
JP7093390B2 (ja) * 2020-10-15 2022-06-29 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置
CN112845205B (zh) * 2020-12-23 2022-01-11 河南科技大学第一附属医院 一种用于除颤仪电极板的抽吸式清洁盒
JP2022103731A (ja) * 2020-12-28 2022-07-08 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板洗浄装置および基板洗浄方法
JP2022124016A (ja) 2021-02-15 2022-08-25 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置、基板洗浄装置の異常判定方法、基板洗浄装置の異常判定プログラム
CN115831821B (zh) * 2022-12-12 2023-06-06 上海世禹精密设备股份有限公司 一种基板清洗干燥装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000271856A (ja) 1999-02-09 2000-10-03 Applied Materials Inc ケミカルメカニカルポリシング用の低プロファイル可調整ジンバルシステム
JP2002050602A (ja) 2000-08-01 2002-02-15 Ebara Corp 基板洗浄装置
JP2008130820A (ja) 2006-11-21 2008-06-05 Tokyo Seimitsu Co Ltd 洗浄装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59193029A (ja) * 1983-04-15 1984-11-01 Hitachi Ltd 洗浄方法およびその装置
JP3326642B2 (ja) * 1993-11-09 2002-09-24 ソニー株式会社 基板の研磨後処理方法およびこれに用いる研磨装置
JP3292367B2 (ja) 1994-05-12 2002-06-17 東京エレクトロン株式会社 洗浄装置及び洗浄方法
US5475889A (en) 1994-07-15 1995-12-19 Ontrak Systems, Inc. Automatically adjustable brush assembly for cleaning semiconductor wafers
JPH10242092A (ja) * 1997-02-25 1998-09-11 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板洗浄装置
US6116990A (en) * 1997-07-25 2000-09-12 Applied Materials, Inc. Adjustable low profile gimbal system for chemical mechanical polishing
US6086460A (en) * 1998-11-09 2000-07-11 Lam Research Corporation Method and apparatus for conditioning a polishing pad used in chemical mechanical planarization
JP2000164555A (ja) * 1998-11-30 2000-06-16 Ebara Corp 基板乾燥装置及び方法
JP2001105298A (ja) 1999-10-04 2001-04-17 Speedfam Co Ltd 流体加圧式キャリアの内圧安定化装置
JP2001293445A (ja) 2000-04-14 2001-10-23 Sony Corp 洗浄装置と、半導体装置の製造方法及び液晶素子の製造方法
JP2002313765A (ja) * 2001-04-17 2002-10-25 Sony Corp ブラシ洗浄装置及びその制御方法
JP2002313767A (ja) * 2001-04-17 2002-10-25 Ebara Corp 基板処理装置
JP5323455B2 (ja) * 2008-11-26 2013-10-23 株式会社荏原製作所 基板処理装置のロール間隙調整方法
US8926760B2 (en) * 2009-02-20 2015-01-06 Orthodyne Electronics Corporation Systems and methods for processing solar substrates
WO2010131581A1 (ja) * 2009-05-12 2010-11-18 シャープ株式会社 基板洗浄方法および基板洗浄装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000271856A (ja) 1999-02-09 2000-10-03 Applied Materials Inc ケミカルメカニカルポリシング用の低プロファイル可調整ジンバルシステム
JP2002050602A (ja) 2000-08-01 2002-02-15 Ebara Corp 基板洗浄装置
JP2008130820A (ja) 2006-11-21 2008-06-05 Tokyo Seimitsu Co Ltd 洗浄装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140052876A (ko) * 2012-10-25 2014-05-07 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 기판 세정 장치 및 기판 세정 방법
KR102114430B1 (ko) 2012-10-25 2020-05-22 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 기판 세정 장치 및 기판 세정 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US9978617B2 (en) 2018-05-22
TW201416141A (zh) 2014-05-01
KR102025600B1 (ko) 2019-09-27
JP5878441B2 (ja) 2016-03-08
US20150221531A1 (en) 2015-08-06
CN104584197A (zh) 2015-04-29
CN104584197B (zh) 2017-11-24
SG11201501012UA (en) 2015-04-29
TWI561317B (en) 2016-12-11
TW201706045A (zh) 2017-02-16
US20180240687A1 (en) 2018-08-23
KR20180126082A (ko) 2018-11-26
KR20150043387A (ko) 2015-04-22
US10707103B2 (en) 2020-07-07
JP2014038983A (ja) 2014-02-27
SG10201610272PA (en) 2017-02-27
WO2014030640A1 (ja) 2014-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101919652B1 (ko) 기판 세정 장치 및 기판 처리 장치
US10141205B2 (en) Apparatus and method for cleaning semiconductor wafer
KR100722108B1 (ko) 기판 처리 장치
CN109037106B (zh) 基板清洗装置
KR102123880B1 (ko) 기판 세정 장치 및 기판 세정 방법
JP2014038983A5 (ko)
JP5385537B2 (ja) 基板処理装置
CN100517570C (zh) 减压干燥装置及基板干燥方法
JP2014036055A (ja) 基板洗浄装置および基板洗浄ユニット
JP2887197B2 (ja) 回転式基板洗浄装置
CN110690141A (zh) 基板清洗装置及基板清洗方法
JP2024064210A (ja) 基板処理方法及び基板処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant