KR102454619B1 - 기판 세정 장치 및 기판 세정 방법 - Google Patents

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가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
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Abstract

기판 세정 장치는, 기판에 맞닿고 당해 기판의 세정을 행하는 세정 부재와, 세정 부재를 회전시키는 부재 회전부와, 세정 부재를 기판에 압박하는 부재 구동부와, 세정 부재의 압박 하중을 계측하는 하중 계측부와, 세정 부재의 압박 하중이 설정 하중으로 되도록, 하중 계측부의 계측값에 기초하여 부재 구동부에 의한 세정 부재의 압박량을 제어하는 제어부를 구비한다. 제어부는, 하중 계측부의 계측값을 설정 하중과 비교하여, 차분값이 제1 역치보다 크고 제2 역치 이하인 경우에는, 차분값이 감소하도록 세정 부재의 압박량을 제1 이동량만큼 변경하고, 차분값이 제2 역치보다 큰 경우에는, 차분값이 감소하도록 세정 부재의 압박량을 제1 이동량보다 큰 제2 이동량만큼 변경하는 것을, 차분값이 제1 역치 이하로 될 때까지 반복한다.

Description

기판 세정 장치 및 기판 세정 방법{SUBSTRATE CLEANING APPARATUS AND SUBSTRATE CLEANING METHOD}
본 기술은 기판 세정 장치 및 기판 세정 방법에 관한 것이다.
현재, 반도체 디바이스의 미세화에 수반하여, 미세 구조를 갖는 기판(물성이 상이한 다양한 재료막이 형성된 기판)의 가공이 행해지고 있다. 예를 들어, 기판에 형성된 배선 홈을 금속으로 메우는 다마신 배선 형성 공정에 있어서는, 다마신 배선 형성 후에 기판 연마 장치(CMP 장치)에 의해, 여분의 금속이 연마 제거되고, 기판 표면에 물성이 상이한 다양한 재료막(금속막, 배리어막, 절연막 등)이 형성된다. 이와 같은 기판 표면에는, CMP 연마에서 사용된 슬러리 잔사나 금속 연마 칩(Cu 연마 칩 등)이 존재한다. 그 때문에, 기판 표면이 복잡하여 세정이 곤란한 경우 등, 기판 표면의 세정이 충분히 행해지고 있지 않은 경우에는, 잔사물 등의 영향에 의해 누설이나 밀착성 불량이 발생하여, 신뢰성 저하의 원인이 될 우려가 있다. 그래서, 반도체 기판의 연마를 행하는 CMP 장치에서는, 연마 후의 세정 공정에서 롤 부재 스크럽 세정이나 펜 부재 스크럽 세정이 행해지고 있다.
롤 부재 스크럽 세정에 관해서는, 롤 부재의 압박 하중을 측정하는 로드셀이, 에어 실린더의 구동에 수반하여 승강하는 승강 암과 롤 부재 홀더 사이에 설치되어 있고, 로드셀의 측정값에 기초하여 에어 실린더의 제어 기기를 통해 롤 부재의 압박 하중을 피드백 제어하는 기술이 알려져 있다(일본 특허 공개 제2014-38983호 공보).
그런데, 근년, 기판이 얇아지거나 기판 소재가 바뀌거나 한 것 등에 수반하여, 기판에 대한 압박 하중의 가일층의 정밀도 향상이 요구되고 있다.
압박 하중의 정밀도를 향상시킬 수 있는 기판 세정 장치 및 기판 세정 방법을 제공하는 것이 요망된다.
일 실시 형태에 관한 기판 세정 장치는,
기판에 맞닿고 당해 기판의 세정을 행하는 세정 부재와,
상기 세정 부재를 회전시키는 부재 회전부와,
상기 세정 부재를 상기 기판에 압박하는 부재 구동부와,
상기 세정 부재의 압박 하중을 계측하는 하중 계측부와,
상기 세정 부재의 압박 하중이 설정 하중으로 되도록, 상기 하중 계측부의 계측값에 기초하여 상기 부재 구동부에 의한 상기 세정 부재의 압박량을 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 제어부는, 상기 하중 계측부의 계측값을 설정 하중과 비교하여, 차분값이 제1 역치보다 크고 제2 역치 이하인 경우에는, 차분값이 감소하도록 상기 세정 부재의 압박량을 제1 이동량만큼 변경하고, 차분값이 제2 역치보다 큰 경우에는, 차분값이 감소하도록 상기 세정 부재의 압박량을 제1 이동량보다 큰 제2 이동량만큼 변경하는 것을, 차분값이 제1 역치 이하로 될 때까지 반복한다.
도 1은 일 실시 형태에 관한 기판 처리 장치의 전체 구성의 일례를 도시하는 평면도이다.
도 2는 제1 실시 형태에 관한 기판 세정 장치를 도시하는 사시도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 관한 기판 세정 장치의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 4는 제1 실시 형태에 관한 기판 세정 장치에 의한 기판 세정 방법의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 5는 압박 하중의 계측값에 기초하여 세정 부재의 압박량을 제어하는 스텝을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 설정 하중에 대응하는 세정 부재의 압박량을 산출하는 스텝을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7a는 마스터 데이터의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7b는 계측 데이터의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7c는 이동량 산출용 데이터의 일례를 도시하는 도면이다.
도 8은 제2 실시 형태에 관한 기판 세정 장치를 도시하는 사시도이다.
도 9는 제2 실시 형태에 관한 기판 세정 장치의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 10은 제2 실시 형태에 관한 기판 세정 장치에 의한 기판 세정 방법의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 11은 제1 세정 부재 및 제2 세정 부재를 기판에 맞닿게 하는 스텝을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12a 내지 도 12c는 제1 세정 부재 및 제2 세정 부재를 기판에 맞닿게 하는 스텝을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 제1 실시 형태의 제1 변형예에 관한 기판 세정 장치를 도시하는 사시도이다.
도 14는 제1 실시 형태의 제2 변형예에 관한 기판 세정 장치를 도시하는 사시도이다.
실시 형태의 제1 양태에 관한 기판 세정 장치는,
기판에 맞닿고 당해 기판의 세정을 행하는 세정 부재와,
상기 세정 부재를 회전시키는 부재 회전부와,
상기 세정 부재를 상기 기판에 압박하는 부재 구동부와,
상기 세정 부재의 압박 하중을 계측하는 하중 계측부와,
상기 세정 부재의 압박 하중이 설정 하중으로 되도록, 상기 하중 계측부의 계측값에 기초하여 상기 부재 구동부에 의한 상기 세정 부재의 압박량을 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 제어부는, 상기 하중 계측부의 계측값을 설정 하중과 비교하여, 차분값이 제1 역치보다 크고 제2 역치 이하인 경우에는, 차분값이 감소하도록 상기 세정 부재의 압박량을 제1 이동량만큼 변경하고, 차분값이 제2 역치보다 큰 경우에는, 차분값이 감소하도록 상기 세정 부재의 압박량을 제1 이동량보다 큰 제2 이동량만큼 변경하는 것을, 차분값이 제1 역치 이하로 될 때까지 반복한다.
이와 같은 양태에 의하면, 제어부는, 하중 계측부의 계측값과 설정 하중의 차분값이 제1 역치보다 크고 제2 역치 이하인 경우에는, 세정 부재의 압박량을 제1 이동량만큼 변경하지만, 차분값이 제2 역치보다 큰 경우에는, 세정 부재의 압박량을 제1 이동량보다 큰 제2 이동량만큼 변경하는 것(즉, 2단계의 폐루프 제어)에 의해, 차분값이 제2 역치보다 큰 경우에도 세정 부재의 압박량을 제1 이동량으로 변경하는 방식(즉, 1단계의 폐루프 제어)에 비해, 차분값이 제1 역치 이하로 수렴될 때까지의 시간을 단축할 수 있고, 나아가서는 단위 시간당의 기판 처리 매수(wph; wafer per hour)를 증가시키는 것으로 연결시킬 수 있다. 또한, 차분값이 제2 역치 이하인 경우에도 세정 부재의 압박량을 제2 이동량으로 변경하는 방식(1단계의 폐루프 제어)에 비해, 압박량을 고정밀도로 제어할 수 있고, 이로써, 압박 하중의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
실시 형태의 제2 양태에 관한 기판 세정 장치는,
기판에 맞닿고 당해 기판의 세정을 행하는 세정 부재와,
상기 세정 부재를 회전시키는 부재 회전부와,
상기 세정 부재를 상기 기판에 압박하는 부재 구동부와,
상기 세정 부재의 압박 하중을 계측하는 하중 계측부와,
상기 세정 부재의 압박 하중이 설정 하중으로 되도록, 상기 하중 계측부의 계측값에 기초하여 상기 부재 구동부에 의한 상기 세정 부재의 압박량을 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 제어부는,
M가지(M은 2 이상의 자연수)의 압박 하중에 대하여, 세정 부재의 압박 하중과 압박량의 대응 관계를 마스터 데이터로서 미리 기억하고 있고,
M가지의 압박 하중 중 N가지(N은 M보다 작은 자연수)의 압박 하중에 대하여, 세정 부재의 압박 하중과 압박량의 대응 관계를, 하중 계측부의 계측값에 기초하여 계측 데이터로서 취득하고,
마스터 데이터에 있어서의 N가지의 압박 하중에 대한 압박 하중과 압박량의 대응 관계가, 계측 데이터에 있어서의 N가지의 압박 하중에 대한 압박 하중과 압박량의 대응 관계에 근접하도록, 계측 데이터에 기초하여, 마스터 데이터에 있어서의 M가지의 압박 하중에 대응하는 압박량을 각각 보정하고, M가지의 압박 하중에 대한 압박 하중과 압박량의 대응 관계를 나타내는 이동량 산출용 데이터를 생성하고,
설정 하중에 대응하는 세정 부재의 압박량을, 이동량 산출용 데이터에 있어서의 압박 하중과 압박량의 대응 관계에 기초하여 산출한다.
이와 같은 양태에 의하면, 제어부는, 마스터 데이터에 있어서의 압박 하중과 압박량의 대응 관계를, 계측 데이터에 기초하여 보정하고, 보정 후의 대응 관계(＝이동량 산출용 데이터)에 기초하여 세정 부재의 압박량을 산출하기 때문에, 보정 전의 대응 관계(＝마스터 데이터)에 기초하여 세정 부재의 압박량을 산출하는 경우에 비해, 압박량을 고정밀도로 결정할 수 있고, 이로써, 압박 하중의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
실시 형태의 제3 양태에 관한 기판 세정 장치는, 제1 또는 제2 양태에 관한 기판 세정 장치이며,
상기 세정 부재는, 롤 세정 부재, 펜슬 세정 부재 및 버프 세정 연마 부재로 이루어지는 군 중 어느 것이다.
실시 형태의 제4 양태에 관한 기판 세정 장치는, 제1 내지 제3의 어느 양태에 관한 기판 세정 장치이며,
상기 부재 구동부는 전동 액추에이터이다.
이와 같은 양태에 의하면, 부재 구동부로서 에어 실린더를 채용하는 경우에 비해, 세정 부재의 압박량을 고정밀도로 제어할 수 있고, 이로써, 압박 하중의 정밀도를 더 향상시킬 수 있다.
실시 형태의 제5 양태에 관한 기판 세정 장치는,
기판의 제1 면에 맞닿고 당해 기판의 제1 면의 세정을 행하는 제1 세정 부재와,
상기 제1 세정 부재를 회전시키는 제1 부재 회전부와,
상기 제1 세정 부재를 상기 기판의 제1 면에 압박하는 제1 부재 구동부와,
상기 제1 세정 부재의 압박 하중을 계측하는 제1 하중 계측부와,
상기 기판의 제2 면에 맞닿고 당해 기판의 제2 면의 세정을 행하는 제2 세정 부재와,
상기 제2 세정 부재를 회전시키는 제2 부재 회전부와,
상기 제2 세정 부재를 상기 기판의 제2 면에 압박하는 제2 부재 구동부와,
상기 제2 세정 부재의 압박 하중을 계측하는 제2 하중 계측부와,
상기 제1 세정 부재의 압박 하중이 제1 설정 하중으로 됨과 함께 제2 세정 부재의 압박 하중이 제2 설정 하중으로 되도록, 상기 제1 하중 계측부의 계측값 및 상기 제2 하중 계측부의 계측값에 기초하여 상기 제1 부재 구동부에 의한 상기 제1 세정 부재의 압박량 및 상기 제2 부재 구동부에 의한 상기 제2 세정 부재의 압박량을 각각 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 제어부는,
상기 제1 세정 부재가 상기 기판의 제1 면에 대하여 제1 거리만큼 이격된 제1 초기 위치로부터 제3 거리만큼 이격된 제1 근접 위치까지 제1 이동 속도로 이동함과 함께, 상기 제2 세정 부재가 상기 기판의 제2 면에 대하여 제1 거리보다 짧은 제2 거리만큼 이격된 제2 초기 위치로부터 상기 제3 거리만큼 이격된 제2 근접 위치까지 제2 이동 속도로 이동하도록, 상기 제1 부재 구동부 및 상기 제2 부재 구동부를 제어하는 제1 스텝과,
상기 제1 세정 부재 및 상기 제2 세정 부재가 상기 제1 이동 속도보다도 느린 제3 이동 속도로 동시에 이동을 개시하여 상기 기판의 제1 면 및 제2 면에 동시에 맞닿도록, 상기 제1 부재 구동부 및 상기 제2 부재 구동부를 제어하는 제2 스텝을 실행하도록 구성되고,
상기 제어부는, 상기 제1 스텝 전에, 상기 제1 초기 위치에 배치된 제1 세정 부재와 상기 제2 초기 위치에 배치된 제2 세정 부재가 동시에 이동을 개시하고, 제1 세정 부재가 제1 근접 위치에 도달하는 것과 동시에 제2 세정 부재가 제2 근접 위치에 도달하도록, 상기 제2 부재 구동부에 의한 상기 제2 세정 부재의 제2 이동 속도를, 상기 제1 부재 구동부에 의한 상기 제1 세정 부재의 제1 이동 속도에 기초하여 결정하도록 구성되어 있다.
이와 같은 양태에 의하면, 기판으로부터 비교적 가까운 제2 초기 위치에 배치된 제2 세정 부재의 제2 이동 속도를, 기판으로부터 비교적 먼 제1 초기 위치에 배치된 제1 세정 부재의 제1 이동 속도에 기초하여 결정하기 때문에, 제1 세정 부재 및 제2 세정 부재를 각각 제1 근접 위치 및 제2 근접 위치에 도달시킬 때까지 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다. 이로써, 단위 시간당의 기판 처리 매수(wph; wafer per hour)를 증가시키는 것으로 연결시킬 수 있다. 또한, 기판으로부터의 거리가 동등한 제1 근접 위치 및 제2 근접 위치에 각각 배치된 제1 세정 부재 및 제2 세정 부재를 기판에 대하여 대칭적으로 이동시키고 기판에 동시에 맞닿게 하기 때문에, 제1 세정 부재 및 제2 세정 부재를 기판 표면에 동시에 정확하게 위치 결정할 수 있다. 이로써, 그 후의 압박량의 제어를 고정밀도로 행할 수 있고, 압박 하중의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
실시 형태의 제6 양태에 관한 기판 세정 장치는, 제5 양태에 관한 기판 세정 장치이며,
상기 제1 세정 부재 및 상기 제2 세정 부재는 모두 롤 세정 부재이다.
실시 형태의 제7 양태에 관한 기판 세정 장치는, 제5 또는 제6 양태에 관한 기판 세정 장치이며,
상기 제1 부재 구동부 및 상기 제2 부재 구동부는 모두 전동 액추에이터이다.
이와 같은 양태에 의하면, 제1 부재 구동부 및 제2 부재 구동부로서 에어 액추에이터를 채용하는 경우에 비해, 제1 세정 부재 및 제2 세정 부재의 압박량을 고정밀도로 제어할 수 있고, 이로써, 압박 하중의 정밀도를 더 향상시킬 수 있다.
실시 형태의 제8 양태에 관한 기판 처리 장치는, 제1 내지 제7의 어느 양태에 관한 기판 세정 장치를 구비한다.
실시 형태의 제9 양태에 관한 기판 세정 방법은,
부재 구동부가 세정 부재를 기판에 압박하는 스텝과,
하중 계측부가 상기 세정 부재의 압박 하중을 계측하는 스텝과,
상기 세정 부재의 압박 하중이 설정 하중으로 되도록, 제어부가, 상기 하중 계측부의 계측값에 기초하여 상기 부재 구동부에 의한 상기 세정 부재의 압박량을 제어하는 스텝을 구비하고,
상기 압박량을 제어하는 스텝에서는, 상기 제어부가, 상기 하중 계측부의 계측값을 설정 하중과 비교하여, 차분값이 제1 역치보다 크고 제2 역치 이하인 경우에는, 차분값이 감소하도록 상기 세정 부재의 압박량을 제1 이동량만큼 변경하고, 차분값이 제2 역치보다 큰 경우에는, 차분값이 감소하도록 상기 세정 부재의 압박량을 제1 이동량보다 큰 제2 이동량만큼 변경하는 것을, 차분값이 제1 역치 이하로 될 때까지 반복한다.
실시 형태의 제10 양태에 관한 기판 세정 방법은,
제어부가 설정 하중에 대응하는 세정 부재의 압박량을 산출하는 스텝과,
부재 구동부가 산출된 압박량으로 세정 부재를 기판에 압박하는 스텝과,
하중 계측부가 상기 세정 부재의 압박 하중을 계측하는 스텝과,
상기 세정 부재의 압박 하중이 설정 하중으로 되도록, 제어부가, 상기 하중 계측부의 계측값에 기초하여 상기 부재 구동부에 의한 상기 세정 부재의 압박량을 제어하는 스텝을 구비하고,
상기 제어부는, M가지(M은 2 이상의 자연수)의 압박 하중에 대하여, 세정 부재의 압박 하중과 압박량의 대응 관계를 마스터 데이터로서 미리 기억하고 있고,
상기 압박량을 산출하는 스텝에서는, 상기 제어부는,
M가지의 압박 하중 중 N가지(N은 M보다 작은 자연수)의 압박 하중에 대하여, 세정 부재의 압박 하중과 압박량의 대응 관계를, 하중 계측부의 계측값에 기초하여 계측 데이터로서 취득하고,
마스터 데이터에 있어서의 N가지의 압박 하중에 대한 압박 하중과 압박량의 대응 관계가, 계측 데이터에 있어서의 N가지의 압박 하중에 대한 압박 하중과 압박량의 대응 관계에 근접하도록, 계측 데이터에 기초하여, 마스터 데이터에 있어서의 M가지의 압박 하중에 대응하는 압박량을 각각 보정하고, M가지의 압박 하중에 대한 압박 하중과 압박량의 대응 관계를 나타내는 이동량 산출용 데이터를 생성하고,
설정 하중에 대응하는 세정 부재의 압박량을, 이동량 산출용 데이터에 있어서의 압박 하중과 압박량의 대응 관계에 기초하여 산출한다.
실시 형태의 제11 양태에 관한 기판 세정 방법은, 제9 또는 제10 양태에 관한 기판 세정 방법이며,
상기 세정 부재는, 롤 세정 부재, 펜슬 세정 부재 및 버프 세정 연마 부재로 이루어지는 군 중 어느 것이다.
실시 형태의 제12 양태에 관한 기판 세정 방법은, 제9 내지 제11의 어느 양태에 관한 기판 세정 방법이며,
상기 부재 구동부는 전동 액추에이터이다.
실시 형태의 제13 양태에 관한 기판 세정 방법은,
제1 부재 구동부가 제1 세정 부재를 기판의 제1 면에 맞닿게 함과 함께, 제2 부재 구동부가 제2 세정 부재를 상기 기판의 제2 면에 맞닿게 하는 스텝과,
제1 부재 구동부가 제1 세정 부재를 기판의 제1 면에 압박함과 함께, 제2 부재 구동부가 제2 세정 부재를 상기 기판의 제2 면에 압박하는 스텝과,
제1 하중 계측부가 제1 세정 부재의 압박 하중을 계측함과 함께, 제2 하중 계측부가 제2 세정 부재의 압박 하중을 계측하는 스텝과,
상기 제1 세정 부재의 압박 하중이 제1 설정 하중이 됨과 함께 제2 세정 부재의 압박 하중이 제2 설정 하중으로 되도록, 제어부가, 상기 제1 하중 계측부의 계측값 및 상기 제2 하중 계측부의 계측값에 기초하여 상기 제1 부재 구동부에 의한 상기 제1 세정 부재의 압박량 및 상기 제2 부재 구동부에 의한 상기 제2 세정 부재의 압박량을 각각 제어하는 스텝을 구비하고,
상기 제1 세정 부재 및 상기 제2 세정 부재를 각각 상기 기판에 맞닿게 하는 스텝은,
상기 제1 세정 부재가 상기 기판의 제1 면에 대하여 제1 거리만큼 이격된 제1 초기 위치로부터 제3 거리만큼 이격된 제1 근접 위치까지 제1 이동 속도로 이동함과 함께, 상기 제2 세정 부재가 상기 기판의 제2 면에 대하여 제1 거리보다 짧은 제2 거리만큼 이격된 제2 초기 위치로부터 상기 제3 거리만큼 이격된 제2 근접 위치까지 제2 이동 속도로 이동하도록, 상기 제어부가 상기 제1 부재 구동부 및 상기 제2 부재 구동부를 제어하는 제1 스텝과,
상기 제1 세정 부재 및 상기 제2 세정 부재가 상기 제1 이동 속도보다도 느린 제3 이동 속도로 동시에 이동을 개시하여 상기 기판의 제1 면 및 제2 면에 동시에 맞닿도록, 상기 제어부가 상기 제1 부재 구동부 및 상기 제2 부재 구동부를 제어하는 제2 스텝을 포함하고,
상기 제1 스텝 전에, 상기 제어부는, 상기 제1 초기 위치에 배치된 제1 세정 부재와 상기 제2 초기 위치에 배치된 제2 세정 부재가 동시에 이동을 개시하고, 제1 세정 부재가 제1 근접 위치에 도달하는 것과 동시에 제2 세정 부재가 제2 근접 위치에 도달하도록, 상기 제2 세정 부재의 제2 이동 속도를, 상기 제1 세정 부재의 제1 이동 속도에 기초하여 결정한다.
실시 형태의 제14 양태에 관한 기판 세정 방법은, 제13 양태에 관한 기판 세정 방법이며,
상기 제1 세정 부재 및 상기 제2 세정 부재는 모두 롤 세정 부재이다.
실시 형태의 제15 양태에 관한 기판 세정 방법은, 제13 또는 제14 양태에 관한 기판 세정 방법이며,
상기 제1 부재 구동부 및 상기 제2 부재 구동부는 모두 전동 액추에이터이다.
이하에, 첨부한 도면을 참조하여, 실시 형태의 구체예를 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명 및 이하의 설명에서 사용하는 도면에서는, 동일하게 구성될 수 있는 부분에 대하여, 동일한 부호를 사용함과 함께, 중복되는 설명을 생략한다.
<기판 처리 장치>
도 1은 일 실시 형태에 관한 기판 처리 장치(1)의 전체 구성을 도시하는 평면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 기판 처리 장치(1)는, 대략 직사각 형상의 하우징(10)과, 복수의 기판 W(도 2 등 참조)를 스톡하는 기판 카세트(도시하지 않음)가 적재되는 로드 포트(12)를 갖고 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 포드 및 FOUP는 내부에 기판 카세트를 수용하고, 격벽으로 덮음으로써, 외부 공간과는 독립된 환경을 유지할 수 있는 밀폐 용기이다. 기판 W로서는, 예를 들어 반도체 웨이퍼 등을 들 수 있다.
하우징(10)의 내부에는, 복수(도 1에 도시하는 양태에서는 4개)의 기판 연마 장치(14a 내지 14d)와, 연마 후의 기판 W를 세정하는 제1 기판 세정 장치(16a) 및 제2 기판 세정 장치(16b)와, 세정 후의 기판 W를 건조시키는 기판 건조 장치(20)가 수용되어 있다. 기판 연마 장치(14a 내지 14d)는 하우징(10)의 길이 방향을 따라 배열되어 있고, 기판 세정 장치(16a, 16b) 및 기판 건조 장치(20)도, 하우징(10)의 길이 방향을 따라 배열되어 있다.
로드 포트(12)와, 로드 포트(12)측에 위치하는 기판 연마 장치(14a)와, 기판 건조 장치(20)에 의해 둘러싸인 영역에는 제1 반송 로봇(22)이 배치되어 있다. 또한, 기판 연마 장치(14a 내지 14d)가 배열된 영역과, 기판 세정 장치(16a, 16b) 및 기판 건조 장치(20)가 배열된 영역 사이에는, 하우징(10)의 길이 방향과 평행하게, 반송 유닛(24)이 배치되어 있다. 제1 반송 로봇(22)은 연마 전의 기판 W를 로드 포트(12)로부터 수취하여 반송 유닛(24)으로 전달하거나, 기판 건조 장치(20)로부터 취출된 건조 후의 기판 W를 반송 유닛(24)으로부터 수취하거나 한다.
제1 기판 세정 장치(16a)와 제2 기판 세정 장치(16b) 사이에는, 제1 기판 세정 장치(16a)와 제2 기판 세정 장치(16b) 사이에서 기판 W의 전달을 행하는 제2 반송 로봇(26)이 배치되어 있다. 또한, 제2 기판 세정 장치(16b)와 기판 건조 장치(20) 사이에는, 제2 기판 세정 장치(16b)와 기판 건조 장치(20) 사이에서 기판 W의 전달을 행하는 제3 반송 로봇(28)이 배치되어 있다.
또한, 기판 처리 장치(1)에는 각 기기(14a 내지 14d, 16a, 16b, 22, 24, 26, 28)의 움직임을 제어하는 제어반(30)이 마련되어 있다. 도 1에 도시하는 양태에서는, 제어반(30)이 하우징(10)의 내부에 배치되어 있지만, 이것에 한정되지는 않고, 제어반(30)이 하우징(10)의 외부에 배치되어 있어도 된다.
제1 기판 세정 장치(16a) 및/또는 제2 기판 세정 장치(16b)로서는, 세정액의 존재 하에서, 기판 W의 직경의 거의 전체 길이에 걸쳐서 직선상으로 연장되는 롤 세정 부재를 기판 W의 표면에 접촉시키고, 롤 세정 부재를 자전시키면서 기판 W의 표면을 스크럽 세정하는 롤 세정 장치[후술하는 제1 실시 형태에 관한 기판 세정 장치(16) 또는 제2 실시 형태에 관한 기판 세정 장치(16')]가 사용되어도 되고, 세정액의 존재 하에서, 연직 방향으로 연장되는 원기둥상의 펜슬 세정 부재를 기판 W의 표면에 접촉시키고, 펜슬 세정 부재를 자전시키면서 기판 W의 표면과 평행한 일방향을 향해 이동시키고, 기판 W의 표면을 스크럽 세정하는 펜슬 세정 장치[후술하는 제1 실시 형태의 제1 변형예에 관한 기판 세정 장치(16)]가 사용되어도 되고, 세정액의 존재 하에서, 연직 방향으로 연장되는 회전 축선을 갖는 버프 세정 연마 부재를 기판 W의 표면에 접촉시키고, 버프 세정 연마 부재를 자전시키면서 기판 W의 표면과 평행한 일방향을 향해 이동시키고, 기판 W의 표면을 스크럽 세정 연마하는 버프 세정 연마 장치[후술하는 제1 실시 형태의 제2 변형예에 관한 기판 세정 장치(16)]가 사용되어도 되고, 이류체 제트에 의해 기판 W의 표면을 세정하는 이류체 제트 세정 장치가 사용되어도 된다. 또한, 제1 기판 세정 장치(16a) 및/또는 제2 기판 세정 장치(16b)로서는, 이들 롤 세정 장치, 펜슬 세정 장치, 버프 세정 연마 장치 및 이류체 제트 세정 장치의 어느 둘 이상이 조합되어 사용되어도 된다.
세정액에는, 순수(DIW) 등의 린스액과, 암모니아과산화수소(SC1), 염산과산화수소(SC2), 황산과산화수소(SPM), 황산가수, 불산 등의 약액이 포함된다. 본 실시 형태에서 특별히 설명하지 않는 한, 세정액은 린스액 또는 약액의 어느 것을 의미하고 있다.
기판 건조 장치(20)로서는, 회전하는 기판 W를 향해, 기판 W의 표면과 평행한 일방향으로 이동하는 분사 노즐로부터 IPA 증기를 분출하여 기판 W를 건조시키고, 다시 기판 W를 고속으로 회전시켜 원심력에 의해 기판 W를 건조시키는 스핀 건조 장치가 사용되어도 된다.
<제1 실시 형태에 관한 기판 세정 장치>
이어서, 제1 실시 형태에 관한 기판 세정 장치(16)에 대하여 설명한다. 도 2는 제1 실시 형태에 관한 기판 세정 장치(16)를 도시하는 사시도이고, 도 3은 제1 실시 형태에 관한 기판 세정 장치(16)의 개략 구성을 도시하는 도면이다. 제1 실시 형태에 관한 기판 세정 장치(16)는 상술한 기판 처리 장치(1)에 있어서의 제1 기판 세정 장치(16a) 및/또는 제2 기판 세정 장치(16b)로서 사용되어도 된다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 기판 세정 장치(16)는 기판 W에 맞닿고 당해 기판 W의 세정을 행하는 세정 부재(46)와, 세정 부재(46)를 회전시키는 부재 회전부(96)와, 세정 부재(46)를 기판 W에 압박하는 부재 구동부(56)와, 세정 부재(46)의 압박 하중을 계측하는 하중 계측부(54)와, 세정 부재(46)의 압박 하중이 설정 하중으로 되도록, 하중 계측부(54)의 계측값에 기초하여 부재 구동부(56)에 의한 세정 부재(46)의 압박량을 제어하는 제어부(90)를 갖고 있다.
도 2 및 도 3에 도시하는 예에서는, 세정 부재(46)는 원기둥상이고 긴 형상으로 연장되는, 예를 들어 PVA로 이루어지는 롤 세정 부재(롤 스펀지)이지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 연직 방향으로 연장되는 원기둥상의 펜슬 세정 부재(도 13 참조)여도 되고, 연직 방향으로 연장되는 회전 축선을 갖는 버프 세정 연마 부재(도 14 참조)여도 된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 기판 세정 장치(16)에는, 기판 W를 지지하여 회전시키는 기판 회전 기구(40)와, 기판 회전 기구(40)에 의해 지지되어 회전되는 기판 W의 상방으로 승강 가능하게 배치되는 부재 홀더(42)와, 기판 W의 표면에 세정액을 공급하는 세정액 공급부(50)가 마련되어 있고, 상술한 세정 부재(46)는 부재 홀더(42)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다.
도시된 예에서는, 기판 회전 기구(40)는 기판 W의 주연부를 지지하여 기판 W를 수평 회전시키는, 수평 방향으로 이동 가능한 복수개(도시된 예에서는 4개)의 스핀들이지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 기판 회전 기구(40)는 회전 가능한 척이어도 된다. 도 2의 화살표 E는 기판 회전 기구(40)에 의한 기판 W의 회전 방향을 나타내고 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 부재 회전부(96)는 부재 홀더(42)의 길이 방향의 일단측에 고정되어 있다. 부재 회전부(96)로서는, 예를 들어 모터가 사용된다. 부재 회전부(96)가 구동함으로써, 세정 부재(46)는 기판 W의 표면과 평행한 중심 축선 주위로 회전(자전)된다. 도 2의 화살표 F1은 부재 회전부(96)에 의한 세정 부재(46)의 회전 방향을 나타내고 있다.
도 2 및 도 3에 도시하는 예에서는, 부재 홀더(42)의 길이 방향을 따른 대략 중앙에는 오목부(42a)가 형성되어 있고, 하중 계측부(54)는 이 오목부(42a) 내에 배치되어, 부재 홀더(42)에 고정되어 있다. 하중 계측부(54)로서는, 예를 들어 로드셀이 사용된다.
부재 구동부(56)로서는, 예를 들어 전동 액추에이터가 사용된다. 전동 액추에이터는 볼 나사식 전동 액추에이터여도 되고, 랙 피니언식 전동 액추에이터여도 되고, 직동식 전동 액추에이터(리니어 모터)여도 된다.
도시된 예에서는, 기판 세정 장치(16)에는 부재 구동부(56)의 구동에 의해 승강되는, 연직 방향으로 연장되는 승강 축(57)과, 승강 축(57)의 상단에 기단부가 연결된, 수평 방향으로 연장되는 승강 암(58)이 마련되어 있고, 이 승강 암(58)의 선단부에, 하중 계측부(54)를 통해, 부재 홀더(42)가 연결되어 있다. 또한, 하중 계측부(54)와 승강 암(58)의 선단부 사이에는, 부재 홀더(42)를 틸트시키는 틸트 기구(70)가 마련되어 있다. 부재 구동부(56)가 구동함으로써, 부재 홀더(42)는, 기판 회전 기구(40)에 의해 지지되어 회전되는 기판 W의 상방에서, 승강 축(57) 및 승강 암(58)과 일체로 승강된다.
제어부(90)는, 예를 들어 하중 계측부(54)의 출력 신호를 수취하는 프로그래머블·로직·컨트롤러(PLC)와, PLC로부터의 지시에 따라 부재 구동부(56)에 소정의 펄스 수의 전기 펄스를 공급하는 모터 컨트롤러를 갖고 있다. 제어부(90)의 적어도 일부는, 상술한 제어반(30)에 마련되어 있어도 된다. 또한, 제어부(90)에는 제어반(30)에 대한 유저의 입력에 기초하여, 세정 부재(46)의 압박 하중의 목표값이 「설정 하중」으로서 미리 기억되어 있다.
제어부(90)로부터 부재 구동부(56)로 공급되는 전기 펄스의 펄스 수를 조절함으로써, 부재 홀더(42)의 연직 방향의 이동량[세정 부재(46)가 기판 W의 표면에 맞닿아 있는 경우에는, 압박량]을 고정밀도로 조절할 수 있다.
부재 홀더(42)는 하중 계측부(54)를 통해 승강 암(58)의 선단부에 연결되어 있고, 세정 부재(46)가 기판 W에 접촉하고 있지 않은 상태에서는, 부재 홀더(42)의 자중이 인장 하중으로서 하중 계측부(54)에 의해 계측된다. 그리고, 기판 W의 세정 시에, 부재 구동부(56)에 의해 부재 홀더(42)가 하강되어, 세정 부재(46)가 기판 W에 맞닿게 되면, 세정 부재(46)의 변형량에 따라 하중 계측부(54)에 가해지는 인장 하중이 감소하고, 그 감소한 만큼이, 세정 부재(46)가 기판 W에 대하여 가한 압박 하중과 일치하게 된다.
이로써, 기판 W의 세정 시에 세정 부재(46)가 기판 W에 대하여 가하는 압박 하중이, 이 감소된 인장 하중을 통해, 하중 계측부(54)에 의해 계측된다. 제어부(90)는 세정 부재(46)의 압박 하중이 설정 하중으로 되도록, 하중 계측부(54)의 계측값에 기초하여, 필요한 세정 부재(46)의 이동량을 산출하고, 산출한 이동량에 대응하는 펄스 수의 전기 펄스를 부재 구동부(56)에 공급하도록 되어 있다. 이로써, 부재 구동부(56)에 의한 세정 부재(46)의 압박량이 조정되고, 세정 부재(46)의 변형량에 따라 기판 W에 대한 압박 하중이 조정된다.
본 실시 형태에서는, 제어부(90)는 기판 W의 세정 시에, 복수 단계(예를 들어, 2단계)의 폐루프 제어에 의해, 세정 부재(46)의 압박 하중을 조정하도록 되어 있다. 즉, 제어부(90)는 기판의 세정 시에, 하중 계측부(54)의 계측값을 설정 하중과 비교하여, 차분값이 제1 역치(예를 들어, 0.1N)보다 크고 제2 역치(예를 들어, 1.5N) 이하인 경우에는, 차분값이 감소하도록 세정 부재(46)의 압박량을 제1 이동량(예를 들어, 0.01㎜)만큼 변경(조정)하고, 차분값이 제2 역치(1.5N)보다 큰 경우에는, 차분값이 감소하도록 세정 부재(46)의 압박량을 제1 이동량(0.01㎜)보다 큰 제2 이동량(0.05㎜)만큼 변경(조정)하는 것을, 차분값이 제1 역치(0.1N) 이하로 될 때까지 반복하도록 되어 있다. 이와 같이, 세정 부재(46)의 압박 하중을 조정할 때에, 제어부(90)가 복수 단계(예를 들어, 2단계)의 폐루프 제어를 행함으로써, 1단계의 폐루프 제어를 행하는 경우에 비해, 압박 하중의 조정에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 도 7a를 참조하여, 제어부(90)는 M가지(도시된 예에서는 6가지)의 압박 하중(＝2, 4, 6, 8, 10, 12N)에 대하여, 세정 부재(46)의 압박 하중과 압박량의 대응 관계를 마스터 데이터로서 기억 매체(메모리)에 미리 기억시키고 있다. 또한, 마스터 데이터는, 예를 들어 기판 세정 장치 메이커의 사내 등에서 더미 기판을 이용하여, 세정 부재(46)의 압박 하중과 압박량의 대응 관계를 미리 목표로서 계측한 값이어도 된다.
그 후에, 도 7b를 참조하여, 제어부(90)는, 기판 W의 세정 전에, M가지의 압박 하중 중 N가지(도시된 예에서는 3가지)의 압박 하중(＝2, 6, 10N)에 대하여, 세정 부재(46)의 압박 하중과 압박량의 대응 관계를, 하중 계측부(54)의 계측값에 기초하여 계측 데이터로서 취득하도록 되어 있다. 제어부(90)는 취득한 계측 데이터를 기억 매체(메모리)에 기억시킨다.
그리고, 제어부(90)는 마스터 데이터(도 7a 참조)에 있어서의 N가지의 압박 하중(＝2, 6, 10N)에 대한 압박 하중과 압박량의 대응 관계가, 계측 데이터(도 7b 참조)에 있어서의 N가지의 압박 하중(＝2, 6, 10N)에 대한 압박 하중과 압박량의 대응 관계에 근접하도록, 계측 데이터에 기초하여, 마스터 데이터에 있어서의 M가지의 압박 하중(＝2, 4, 6, 8, 10, 12N)에 대응하는 압박량을 각각 보정하고, M가지의 압박 하중(＝2, 4, 6, 8, 10, 12N)에 대한 압박 하중과 압박량의 대응 관계를 나타내는 이동량 산출용 데이터(도 7c 참조)를 생성하도록 되어 있다. 구체적으로는, 예를 들어 도 7a 내지 도 7c에 도시하는 예에서는, 2, 6, 10N의 각 압박 하중에 대하여, 계측 데이터에 있어서의 압박량이 마스터 데이터에 있어서의 압박량보다 50㎛ 큰 점에서, 제어부(90)는 2, 4, 6, 8, 10, 12N의 각 압박 하중에 대하여, 마스터 데이터에 있어서의 압박량에 50㎛를 가산한 수치를, 이동량 산출용 데이터로서 생성한다. 제어부(90)는 생성한 이동량 산출용 데이터를 기억 매체(메모리)에 기억시킨다.
그리고, 제어부(90)는 기판 W의 세정 시에, 설정 하중에 대응하는 세정 부재(46)의 압박량을, 생성한 이동량 산출용 데이터(도 7c 참조)에 있어서의 압박 하중과 압박량의 대응 관계에 기초하여 산출하도록 되어 있다. 구체적으로는, 예를 들어 설정 하중이 8N인 경우에는, 제어부(90)는, 설정 하중을 실현하는 데 필요한 압박량을, 마스터 데이터(도 7a)를 참조하여 800㎛로 산출하는 것은 아니고, 이동량 산출용 데이터(도 7c)를 산출하여 850㎛로 산출한다. 이로써, 제어부(90)는 보정 전의 마스터 데이터에 기초하여 압박량을 산출하는 경우에 비해, 세정 부재(46)의 압박량을 고정밀도로 산출하는 것이 가능하다.
이어서, 이와 같은 구성으로 이루어지는 기판 세정 장치(16)에 의한 기판 세정 방법의 일례에 대하여 설명한다. 도 4는 기판 세정 방법의 일례를 도시하는 흐름도이다. 도 5는 압박 하중의 계측값에 기초하여 세정 부재(46)의 압박량을 제어하는 스텝을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 6은 설정 하중에 대응하는 세정 부재(46)의 압박량을 산출하는 스텝을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 먼저, 유저가 제어반(30)을 통해 설정 하중을 입력하면, 제어부(90)가, 입력된 설정 하중에 대응하는 세정 부재(46)의 압박량을 산출한다(스텝 S10).
구체적으로는, 예를 들어 도 6에 도시한 바와 같이, 제어부(90)는 도 7a를 참조하여, M가지(도시된 예에서는 6가지)의 압박 하중(＝2, 4, 6, 8, 10, 12N)에 대하여, 세정 부재(46)의 압박 하중과 압박량의 대응 관계를 마스터 데이터로서 기억 매체(메모리)에 미리 기억시키고 있는 경우에는, 도 7b를 참조하여, M가지의 압박 하중 중 N가지(도시된 예에서는 3가지)의 압박 하중(＝2, 6, 10N)에 대하여, 실제 기판 W에 대한 세정 부재(46)의 압박 하중과 압박량의 대응 관계를, 하중 계측부(54)의 계측값에 기초하여 계측 데이터로서 취득한다(스텝 S11). 그리고, 제어부(90)는 취득한 계측 데이터를 기억 매체(메모리)에 기억시킨다.
이어서, 제어부(90)는 마스터 데이터(도 7a 참조)에 있어서의 N가지의 압박 하중(＝2, 6, 10N)에 대한 압박 하중과 압박량의 대응 관계가, 계측 데이터(도 7b 참조)에 있어서의 N가지의 압박 하중(＝2, 6, 10N)에 대한 압박 하중과 압박량의 대응 관계에 근접하도록, 계측 데이터에 기초하여, 마스터 데이터에 있어서의 M가지의 압박 하중(＝2, 4, 6, 8, 10, 12N)에 대응하는 압박량을 각각 보정하고, M가지의 압박 하중(＝2, 4, 6, 8, 10, 12N)에 대한 압박 하중과 압박량의 대응 관계를 나타내는 이동량 산출용 데이터(도 7c 참조)를 생성한다(스텝 S12). 제어부(90)는 생성한 이동량 산출용 데이터를 기억 매체(메모리)에 기억시킨다.
그리고, 제어부(90)는 유저에 의해 입력된 설정 하중에 대응하는 세정 부재(46)의 압박량을, 생성한 이동량 산출용 데이터(도 7c 참조)에 있어서의 압박 하중과 압박량의 대응 관계에 기초하여 산출한다(스텝 S13). 이로써, 보정 전의 마스터 데이터에 기초하여 압박량을 산출하는 경우에 비해, 실제의 기판 W에 맞추어, 세정 부재(46)의 압박량을 고정밀도로 산출할 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제어부(90)는 설정 하중에 대응하는 세정 부재(46)의 압박량을 산출한 후, 부재 구동부(56)에 소정의 펄스 수의 전기 펄스를 공급함으로써, 부재 구동부(56)의 구동에 의해 세정 부재(46)를 하강시켜, 세정 부재(46)를 기판 W의 표면에 맞닿게 한다(스텝 S20). 이 시점에서는, 세정 부재(46)는 기판 W의 표면에 맞닿아 있을 뿐이고, 세정 부재(46)의 변형량은 제로이고, 기판 W에 대한 세정 부재(46)의 압박 하중도 제로이다.
이어서, 제어부(90)는 스텝 S10에서 산출한 압박량에 따른 펄스 수의 전기 펄스를 부재 구동부(56)에 공급함으로써, 부재 구동부(56)의 구동에 의해 세정 부재(46)를 산출한 압박량으로 기판 W의 표면에 압박한다(스텝 S30).
하중 계측부(54)는 기판 W에 대한 세정 부재(46)의 압박 하중을 계측한다(스텝 S40).
그리고, 제어부(90)는 세정 부재(46)의 압박 하중이, 유저에 의해 입력된 설정 하중으로 되도록, 하중 계측부(54)의 계측값에 기초하여 폐루프 제어에 의해, 부재 구동부(56)에 의한 세정 부재(46)의 압박량을 제어한다(스텝 S50).
구체적으로는, 예를 들어 도 5에 도시한 바와 같이, 제어부(90)는 하중 계측부(54)로부터 압박 하중의 계측값을 취득하고(스텝 S51), 취득한 압박 하중의 계측값과 설정 하중을 비교한다(스텝 S52).
그리고, 제어부(90)는 압박 하중의 계측값과 설정 하중의 차분 ΔF가, 제어부(90)에 미리 기억된 제2 역치(예를 들어, 1.5N) 이하인지 여부를 판정한다(스텝 S53).
그리고, 차분이 제2 역치보다 큰(ΔF>1.5N) 경우에는, 제어부(90)는, 미리 정해진 제2 이동량(예를 들어, 0.05㎜)에 대응하는 펄스 수의 전기 펄스를 부재 구동부(56)에 공급함으로써, 부재 구동부(56)의 구동에 의해 세정 부재(46)의 압박량을 제2 이동량(0.05㎜)만큼 변경(조정)한다(스텝 S55). 그리고, 스텝 S51로부터 처리를 반복한다(제1 단계의 폐루프 제어).
한편, 차분이 제2 역치 이하(ΔF≤1.5N)인 경우에는(스텝 S53: 예), 제어부(90)는 압박 하중의 계측값과 설정 하중의 차분 ΔF가, 제어부(90)에 미리 기억된 제2 역치보다 작은 제1 역치(예를 들어, 0.1N) 이하인지 여부를 판정한다(스텝 S54).
그리고, 차분이 제1 역치보다 큰(ΔF>0.1N) 경우에는, 제어부(90)는 미리 정해진 제2 이동량보다 작은 제1 이동량(예를 들어, 0.01㎜)에 대응하는 펄스 수의 전기 펄스를 부재 구동부(56)에 공급함으로써, 부재 구동부(56)의 구동에 의해 세정 부재(46)의 압박량을 제1 이동량(0.01㎜)만큼 변경(조정)한다(스텝 S56). 그리고, 스텝 S51로부터 처리를 반복한다(제2 단계의 폐루프 제어).
한편, 차분이 제1 역치 이하(ΔF≤0.1N)인 경우에는(스텝 S54: 예), 스텝 S50의 처리를 종료한다. 이로써, 세정 부재(46)의 압박 하중은, 유저에 의해 입력된 설정 하중과 거의 동일한 값이 되도록 고정밀도로 조정된다.
이상과 같은 본 실시 형태에 의하면, 제어부(90)는, 하중 계측부(54)의 계측값과 설정 하중의 차분값이 제1 역치보다 크고 제2 역치 이하인 경우에는, 세정 부재(46)의 압박량을 제1 이동량만큼 변경하지만(즉, 차분이 작은 경우에는 미세하게 조정함), 차분값이 제2 역치보다 큰 경우에는, 세정 부재(46)의 압박량을 제1 이동량보다 큰 제2 이동량만큼 변경함(즉, 차분이 큰 경우에는 거칠게 조정함)으로써, 차분값이 제2 역치보다 큰 경우에도 세정 부재(46)의 압박량을 제1 이동량으로 변경하는(즉, 차분이 큰 경우도 미세하게 조정함) 방식에 비해, 차분값이 제1 역치 이하로 수렴될 때까지의 시간을 단축할 수 있고, 나아가서는 단위 시간당의 기판 처리 매수(wph; wafer per hour)를 증가시키는 것으로 연결시킬 수 있다. 또한, 차분값이 제2 역치 이하인 경우에도 세정 부재의 압박량을 제2 이동량으로 변경하는(즉, 차분이 작은 경우도 거칠게 조정함) 방식에 비해, 압박량을 고정밀도로 제어할 수 있고, 이로써, 압박 하중의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 의하면, 제어부(90)는 마스터 데이터(도 7a 참조)에 있어서의 압박 하중과 압박량의 대응 관계를, 계측 데이터(도 7b 참조)에 기초하여 보정하고, 보정 후의 대응 관계인 이동량 산출용 데이터(도 7c 참조)에 기초하여, 세정 부재(46)의 압박량을 산출하기 때문에, 보정 전의 대응 관계(＝마스터 데이터)에 기초하여 세정 부재(46)의 압박량을 산출하는 경우에 비해, 압박량을 고정밀도로 결정할 수 있고, 이로써, 압박 하중의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 의하면, 부재 구동부(56)가 전동 액추에이터이기 때문에, 부재 구동부(56)로서 에어 실린더를 채용하는 경우에 비해, 세정 부재(46)의 압박량을 고정밀도로 제어할 수 있고, 이로써, 압박 하중의 정밀도를 더 향상시킬 수 있다.
<제2 실시 형태에 관한 기판 세정 장치>
이어서, 제2 실시 형태에 관한 기판 세정 장치(16')에 대하여 설명한다. 도 8은 제2 실시 형태에 관한 기판 세정 장치(16')를 도시하는 사시도이고, 도 9는 제2 실시 형태에 관한 기판 세정 장치(16')의 개략 구성을 도시하는 도면이다. 제2 실시 형태에 관한 기판 세정 장치(16')는 상술한 기판 처리 장치(1)에 있어서의 제1 기판 세정 장치(16a) 및/또는 제2 기판 세정 장치(16b)로서 사용되어도 된다.
도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 제2 실시 형태에 관한 기판 세정 장치(16')는 상술한 제1 실시 형태에 관한 기판 세정 장치(16)의 구성에 더하여, 기판 W의 제2 면에 맞닿고 당해 기판 W의 제2 면의 세정을 행하는 제2 세정 부재(48)와, 제2 세정 부재(48)를 회전시키는 제2 부재 회전부(98)와, 제2 세정 부재(48)를 기판 W의 제2 면에 압박하는 제2 부재 구동부(56a)와, 제2 세정 부재(48)의 압박 하중을 계측하는 제2 하중 계측부(54a)를 더 갖고 있다. 제어부(90)는, 제1 세정 부재(46)의 압박 하중이 제1 설정 하중으로 됨과 함께 제2 세정 부재(48)의 압박 하중이 제2 설정 하중으로 되도록, 제1 하중 계측부(54)의 계측값 및 제2 하중 계측부(54a)의 계측값에 기초하여 제1 부재 구동부(56)에 의한 제1 세정 부재(46)의 압박량 및 제2 부재 구동부(56a)에 의한 제2 세정 부재(48)의 압박량을 각각 제어하도록 되어 있다.
본 실시 형태에서는, 제1 세정 부재(46) 및 제2 세정 부재(48)는 모두, 원기둥상이고 긴 형상으로 연장되는, 예를 들어 PVA로 이루어지는 롤 세정 부재(롤 스펀지)이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 기판 세정 장치(16')에는 기판 회전 기구(40)에 의해 지지되어 회전되는 기판 W의 하방으로 승강 가능하게 배치되는 제2 부재 홀더(44)와, 기판 W의 제2 면에 세정액을 공급하는 제2 세정액 공급부(52)가 더 마련되어 있고, 제2 세정 부재(48)는 제2 부재 홀더(44)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다.
도 9에 도시한 바와 같이, 제2 부재 회전부(98)는 제2 부재 홀더(44)의 길이 방향의 일단측에 고정되어 있다. 제2 부재 회전부(98)로서는, 예를 들어 모터가 사용된다. 제2 부재 회전부(98)가 구동함으로써, 제2 세정 부재(48)는 기판 W의 표면과 평행한 중심 축선 주위로 회전(자전)된다. 도 8의 화살표 F2는 제2 부재 회전부(98)에 의한 제2 세정 부재(48)의 회전 방향을 나타내고 있다.
도 8 및 도 9에 도시하는 예에서는, 제2 부재 홀더(44)의 길이 방향을 따른 대략 중앙에는, 오목부(44a)가 형성되어 있고, 제2 하중 계측부(54a)는 이 오목부(44a) 내에 배치되어, 제2 부재 홀더(44)에 고정되어 있다. 제2 하중 계측부(54a)로서는, 예를 들어 로드셀이 사용된다.
제2 부재 구동부(56a)로서는, 예를 들어 전동 액추에이터가 사용된다. 전동 액추에이터는, 볼 나사식 전동 액추에이터여도 되고, 랙 피니언식 전동 액추에이터여도 되고, 직동식 전동 액추에이터(리니어 모터)여도 된다.
도시된 예에서는, 기판 세정 장치(16')에는, 제2 부재 구동부(56a)의 구동에 의해 승강되는, 연직 방향으로 연장되는 제2 승강 축(59)이 마련되어 있고, 이 제2 승강 축(59)의 상단부에, 제2 하중 계측부(54a)를 통해, 제2 부재 홀더(44)가 연결되어 있다. 또한, 제2 하중 계측부(54a)와 제2 부재 홀더(44) 사이에는, 제2 부재 홀더(44)를 틸트시키는 제2 틸트 기구가 마련되어 있다. 제2 부재 구동부(56a)가 구동함으로써, 제2 부재 홀더(44)는 기판 회전 기구(40)에 의해 지지되어 회전되는 기판 W의 하방에서, 제2 승강 축(59)과 일체로 승강된다.
제어부(90)는, 예를 들어 제2 하중 계측부(54a)의 출력 신호를 수취하는 제2 프로그래머블·로직·컨트롤러(PLC)와, 제2 PLC로부터의 지시에 따라 제2 부재 구동부(56a)에 소정의 펄스 수의 전기 펄스를 공급하는 제2 모터 컨트롤러를 갖고 있다. 또한, 제어부(90)에는 제어반(30)에 대한 유저의 입력에 기초하여, 제2 세정 부재(48)의 압박 하중의 목표값이 「제2 설정 하중」으로서 미리 기억되어 있다.
제어부(90)로부터 제2 부재 구동부(56a)로 공급되는 전기 펄스의 펄스 수를 조절함으로써, 제2 부재 홀더(44)의 연직 방향의 이동량[제2 세정 부재(48)가 기판 W의 제2 면에 맞닿아 있는 경우에는, 압박량]을 고정밀도로 조절할 수 있다.
제2 부재 홀더(44)는 제2 하중 계측부(54a)를 통해 제2 승강 축(59)의 상단부에 연결되어 있고, 제2 세정 부재(48)가 기판 W에 접촉하고 있지 않은 상태에서는, 제2 부재 홀더(44)의 자중이 압축 하중으로서 제2 하중 계측부(54a)에 의해 계측된다. 그리고, 기판 W의 세정 시에, 제2 부재 구동부(56a)에 의해 제2 부재 홀더(44)가 상승되어, 제2 세정 부재(48)가 기판 W에 맞닿게 되면, 제2 세정 부재(48)의 변형량에 따라 제2 하중 계측부(54a)에 가해지는 압축 하중이 증가하고, 그 증가한 만큼이, 제2 세정 부재(48)가 기판 W에 대하여 가한 압박 하중과 일치하게 된다.
이로써, 기판 W의 세정 시에 제2 세정 부재(48)가 기판 W에 대하여 가하는 압박 하중이, 이 증가한 압축 하중을 통해, 제2 하중 계측부(54a)에 의해 계측된다. 제어부(90)는 제2 세정 부재(48)의 압박 하중이 제2 설정 하중으로 되도록, 제2 하중 계측부(54a)의 계측값에 기초하여, 필요한 제2 세정 부재(48)의 이동량을 산출하고, 산출한 이동량에 대응하는 펄스 수의 전기 펄스를 제2 부재 구동부(56a)에 공급하도록 되어 있다. 이로써, 제2 부재 구동부(56a)에 의한 제2 세정 부재(48)의 압박량이 조정되고, 제2 세정 부재(48)의 변형량에 따라 기판 W에 대한 압박 하중이 조정된다.
본 실시 형태에서는, 제어부(90)는 기판 W의 세정 전에, 도 12a 및 도 12b를 참조하여, 제1 세정 부재(46)가 기판 W의 제1 면에 대하여 제1 거리 D1만큼 이격된 제1 초기 위치로부터 제3 거리 D3만큼 이격된 제1 근접 위치까지 제1 이동 속도 V1로 이동함과 함께, 제2 세정 부재(48)가 기판 W의 제2 면에 대하여 제1 거리 D1보다 짧은 제2 거리 D2만큼 이격된 제2 초기 위치로부터 제3 거리 D3만큼 이격된 제2 근접 위치까지 제2 이동 속도 V2로 이동하도록, 제1 부재 구동부(56) 및 제2 부재 구동부(56a)를 제어하는 제1 스텝을 실행하도록 구성되어 있다.
또한, 제어부(90)는 제1 스텝 후, 도 12b 및 도 12c를 참조하여, 제1 세정 부재(46) 및 제2 세정 부재(48)가 제1 이동 속도 V1보다도 느린 제3 이동 속도 V3으로 동시에 이동을 개시하고, 기판 W의 제1 면 및 제2 면에 동시에 맞닿도록, 제1 부재 구동부(56) 및 제2 부재 구동부(56a)를 제어하는 제2 스텝을 실행하도록 구성되어 있다. 기판 W로부터의 거리가 동등한 제1 근접 위치 및 제2 근접 위치에 각각 배치된 제1 세정 부재(46) 및 제2 세정 부재(48)를 기판 W에 대하여 대칭적으로 이동시켜 기판 W에 동시에 맞닿게 함으로써, 제1 세정 부재(46) 및 제2 세정 부재(48)를 기판 W의 표면에 동시에 정확하게 위치 결정하는 것이 가능해진다.
또한, 제어부(90)는 제1 스텝 전에, 제1 초기 위치에 배치된 제1 세정 부재(46)와 제2 초기 위치에 배치된 제2 세정 부재(48)가 동시에 이동을 개시하고, 제1 세정 부재(46)가 제1 근접 위치에 도달하는 것과 동시에 제2 세정 부재(48)가 제2 근접 위치에 도달하도록, 제2 부재 구동부(56a)에 의한 제2 세정 부재(48)의 제2 이동 속도 V2를, 제1 부재 구동부(56)에 의한 제1 세정 부재(46)의 제1 이동 속도 V1에 기초하여 결정하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 예를 들어 제어부(90)는 제2 부재 구동부(56a)에 의한 제2 세정 부재(48)의 제2 이동 속도 V2를, V2＝V1×(D2－D3)/(D1－D3)의 계산식에 의해 결정하도록 되어 있다. 기판 W로부터 비교적 가까운 제2 초기 위치에 배치된 제2 세정 부재(48)의 제2 이동 속도 V2를, 기판 W로부터 비교적 먼 제1 초기 위치에 배치된 제1 세정 부재(46)의 제1 이동 속도 V1에 기초하여 결정함으로써, 제1 세정 부재(46) 및 제2 세정 부재(48)를 각각 제1 근접 위치 및 제2 근접 위치에 도달시킬 때까지 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.
이어서, 이와 같은 구성으로 이루어지는 기판 세정 장치(16')에 의한 기판 세정 방법의 일례에 대하여 설명한다. 도 10은 기판 세정 방법의 일례를 도시하는 흐름도이다. 도 11은 제1 세정 부재(46) 및 제2 세정 부재(48)를 기판 W에 맞닿게 하는 스텝을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10에 도시한 바와 같이, 먼저, 유저가 제어반(30)을 통해 제1 설정 하중 및 제2 설정 하중을 입력하면, 제어부(90)가, 입력된 설정 하중에 대응하는 제1 세정 부재(46) 및 제2 세정 부재(48)의 압박량을 각각 산출한다(스텝 S110).
이어서, 제어부(90)는 제1 부재 구동부(56)에 소정의 펄스 수의 전기 펄스를 공급함으로써, 제1 부재 구동부(56)의 구동에 의해 제1 세정 부재(46)를 하강시켜, 제1 세정 부재(46)를 기판 W의 제1 면에 맞닿게 함과 함께, 제2 부재 구동부(56a)에 소정의 펄스 수의 전기 펄스를 공급함으로써, 제2 부재 구동부(56a)의 구동에 의해 제2 세정 부재(48)를 상승시키고, 제2 세정 부재(48)를 기판 W의 제2 면에 맞닿게 한다(스텝 S120).
구체적으로는, 예를 들어 도 11에 도시한 바와 같이, 제어부(90)는 제1 초기 위치에 배치된 제1 세정 부재(46)와 제2 초기 위치에 배치된 제2 세정 부재(48)가 동시에 이동을 개시하고(도 12a 참조), 제1 세정 부재(46)가 제1 근접 위치에 도달하는 것과 동시에 제2 세정 부재(48)가 제2 근접 위치에 도달하도록(도 12b 참조), 제2 부재 구동부(56a)에 의한 제2 세정 부재(48)의 제2 이동 속도 V2를, 제1 부재 구동부(56)에 의한 제1 세정 부재(46)의 제1 이동 속도 V1에 기초하여 결정한다(스텝 S121).
이어서, 제어부(90)는 도 12a 및 도 12b를 참조하여, 제1 부재 구동부(56) 및 제2 부재 구동부(56a)를 각각 제어하고, 제1 세정 부재(46)를 제1 초기 위치로부터 제1 근접 위치까지 제1 이동 속도 V1[예를 들어, 제1 부재 구동부(56)에 의한 최고 속도]로 이동시킴과 함께, 제2 세정 부재(48)를 제2 초기 위치로부터 제2 근접 위치까지 스텝 S121에서 결정한 제2 이동 속도 V2로 이동시킨다(스텝 S122). 이로써, 제1 세정 부재(46) 및 제2 세정 부재(48)를 각각 제1 근접 위치 및 제2 근접 위치에 도달시킬 때까지 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.
이어서, 제어부(90)는 도 12b 및 도 12c를 참조하여, 제1 부재 구동부(56) 및 제2 부재 구동부(56a)를 각각 제어하고, 제1 세정 부재(46) 및 제2 세정 부재(48)를 제1 이동 속도 V1보다도 느린 제3 이동 속도 V3으로 동시에 이동을 개시시키고, 기판 W의 제1 면 및 제2 면에 동시에 맞닿게 한다(스텝 S123). 이로써, 제1 세정 부재(46) 및 제2 세정 부재(48)를 기판 W의 표면에 동시에 정확하게 위치 결정할 수 있다.
이 시점에서는, 제1 세정 부재(46)는 기판 W의 제1 면에 맞닿아 있을 뿐이고, 제1 세정 부재(46)의 변형량은 제로이고, 기판 W에 대한 제1 세정 부재(46)의 압박 하중도 제로이다. 마찬가지로, 제2 세정 부재(48)는 기판 W의 제2 면에 맞닿아 있을 뿐이고, 제2 세정 부재(48)의 변형량은 제로이고, 기판 W에 대한 제2 세정 부재(48)의 압박 하중도 제로이다.
이어서, 제어부(90)는 스텝 S110에서 산출한 압박량에 따른 펄스 수의 전기 펄스를 제1 부재 구동부(56) 및 제2 부재 구동부(56a)에 공급함으로써, 제1 부재 구동부(56) 및 제2 부재 구동부(56a)에 의해 제1 세정 부재(46) 및 제2 세정 부재(48)를 산출한 압박량으로 기판 W의 제1 면 및 제2 면에 각각 압박한다(스텝 S130).
제1 하중 계측부(54) 및 제2 하중 계측부(54a)는, 기판 W에 대한 제1 세정 부재(46) 및 제2 세정 부재(48)의 압박 하중을 각각 계측한다(스텝 S140).
그리고, 제어부(90)는 제1 세정 부재(46)의 압박 하중이, 유저에 의해 입력된 제1 설정 하중으로 됨과 함께, 제2 세정 부재(48)의 압박 하중이, 유저에 의해 입력된 제2 설정 하중으로 되도록, 제1 하중 계측부(54) 및 제2 하중 계측부(54a)의 계측값에 기초하여 폐루프 제어에 의해, 제1 부재 구동부(56) 및 제2 부재 구동부(56a)에 의한 제1 세정 부재(46) 및 제2 세정 부재(48)의 압박량을 제어한다(스텝 S150). 이로써, 제1 세정 부재(46) 및 제2 세정 부재(48)의 압박 하중은 각각, 유저에 의해 입력된 제1 설정 하중 및 제2 설정 하중과 거의 동일한 값으로 되도록 고정밀도로 조정된다.
이상과 같은 본 실시 형태에 의하면, 도 12a 및 도 12b를 참조하여, 기판 W로부터 비교적 가까운 제2 초기 위치에 배치된 제2 세정 부재(48)의 제2 이동 속도를, 기판 W로부터 비교적 먼 제1 초기 위치에 배치된 제1 세정 부재(46)의 제1 이동 속도에 기초하여 결정하기 때문에, 제1 세정 부재(46) 및 제2 세정 부재(48)를 각각 제1 근접 위치 및 제2 근접 위치에 도달시킬 때까지 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다. 이로써, 단위 시간당의 기판 처리 매수(wph; wafer per hour)를 증가시키는 것으로 연결시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 의하면, 도 12b 및 도 12c를 참조하여, 기판 W로부터의 거리가 동등한 제1 근접 위치 및 제2 근접 위치에 각각 배치된 제1 세정 부재(46) 및 제2 세정 부재(48)를 기판 W에 대하여 대칭적으로 이동시켜 기판 W에 동시에 맞닿게 하기 때문에, 제1 세정 부재(46) 및 제2 세정 부재(48)를 기판 W의 표면에 동시에 정확하게 위치 결정할 수 있다. 이로써, 그 후의 압박량의 제어를 고정밀도로 행할 수 있고, 압박 하중의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 의하면, 제1 부재 구동부(56) 및 제2 부재 구동부(56a)가 모두 전동 액추에이터이기 때문에, 제1 부재 구동부(56) 및 제2 부재 구동부(56a)로서 에어 실린더를 채용하는 경우에 비해, 제1 세정 부재(46) 및 제2 세정 부재(48)의 압박량을 고정밀도로 제어할 수 있고, 이로써, 압박 하중의 정밀도를 더 향상시킬 수 있다.
이상, 본 기술의 실시 형태 및 변형예를 예시에 의해 설명했지만, 본 기술의 범위는 이들에 한정되는 것은 아니고, 청구항에 기재된 범위 내에 있어서 목적에 따라 변경·변형하는 것이 가능하다. 또한, 각 실시 형태 및 변형예는, 처리 내용을 모순되지 않게 하는 범위에서 적절히 조합하는 것이 가능하다.

Claims (15)

  1. 기판에 맞닿고 당해 기판의 세정을 행하는 세정 부재와,
    상기 세정 부재를 회전시키는 부재 회전부와,
    상기 세정 부재를 상기 기판에 압박하는 부재 구동부와,
    상기 세정 부재의 압박 하중을 계측하는 하중 계측부와,
    상기 세정 부재의 압박 하중이 설정 하중으로 되도록, 상기 하중 계측부의 계측값에 기초하여 상기 부재 구동부에 의한 상기 세정 부재의 압박량을 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 하중 계측부의 계측값을 설정 하중과 비교하여, 차분값이 제1 역치보다 크고 제2 역치 이하인 경우에는, 차분값이 감소하도록 상기 세정 부재의 압박량을 제1 이동량만큼 변경하고, 차분값이 제2 역치보다 큰 경우에는, 차분값이 감소하도록 상기 세정 부재의 압박량을 제1 이동량보다 큰 제2 이동량만큼 변경하는 것을, 차분값이 제1 역치 이하로 될 때까지 반복하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  2. 기판에 맞닿고 당해 기판의 세정을 행하는 세정 부재와,
    상기 세정 부재를 회전시키는 부재 회전부와,
    상기 세정 부재를 상기 기판에 압박하는 부재 구동부와,
    상기 세정 부재의 압박 하중을 계측하는 하중 계측부와,
    상기 세정 부재의 압박 하중이 설정 하중으로 되도록, 상기 하중 계측부의 계측값에 기초하여 상기 부재 구동부에 의한 상기 세정 부재의 압박량을 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는,
    M가지의 압박 하중에 대하여, 세정 부재의 압박 하중과 압박량의 대응 관계를 마스터 데이터로서 미리 기억하고 있고,
    M가지의 압박 하중 중 N가지의 압박 하중에 대하여, 세정 부재의 압박 하중과 압박량의 대응 관계를, 하중 계측부의 계측값에 기초하여 계측 데이터로서 취득하고,
    마스터 데이터에 있어서의 N가지의 압박 하중에 대한 압박 하중과 압박량의 대응 관계가, 계측 데이터에 있어서의 N가지의 압박 하중에 대한 압박 하중과 압박량의 대응 관계에 근접하도록, 계측 데이터에 기초하여, 마스터 데이터에 있어서의 M가지의 압박 하중에 대응하는 압박량을 각각 보정하고, M가지의 압박 하중에 대한 압박 하중과 압박량의 대응 관계를 나타내는 이동량 산출용 데이터를 생성하고,
    설정 하중에 대응하는 세정 부재의 압박량을, 이동량 산출용 데이터에 있어서의 압박 하중과 압박량의 대응 관계에 기초하여 산출하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세정 부재는, 롤 세정 부재, 펜슬 세정 부재 및 버프 세정 연마 부재로 이루어지는 군 중 어느 것인 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부재 구동부는 전동 액추에이터인 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  5. 기판의 제1 면에 맞닿고 당해 기판의 제1 면의 세정을 행하는 제1 세정 부재와,
    상기 제1 세정 부재를 회전시키는 제1 부재 회전부와,
    상기 제1 세정 부재를 상기 기판의 제1 면에 압박하는 제1 부재 구동부와,
    상기 제1 세정 부재의 압박 하중을 계측하는 제1 하중 계측부와,
    상기 기판의 제2 면에 맞닿고 당해 기판의 제2 면의 세정을 행하는 제2 세정 부재와,
    상기 제2 세정 부재를 회전시키는 제2 부재 회전부와,
    상기 제2 세정 부재를 상기 기판의 제2 면에 압박하는 제2 부재 구동부와,
    상기 제2 세정 부재의 압박 하중을 계측하는 제2 하중 계측부와,
    상기 제1 세정 부재의 압박 하중이 제1 설정 하중으로 됨과 함께 제2 세정 부재의 압박 하중이 제2 설정 하중으로 되도록, 상기 제1 하중 계측부의 계측값 및 상기 제2 하중 계측부의 계측값에 기초하여 상기 제1 부재 구동부에 의한 상기 제1 세정 부재의 압박량 및 상기 제2 부재 구동부에 의한 상기 제2 세정 부재의 압박량을 각각 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 세정 부재가 상기 기판의 제1 면에 대하여 제1 거리만큼 이격된 제1 초기 위치로부터 제3 거리만큼 이격된 제1 근접 위치까지 제1 이동 속도로 이동함과 함께, 상기 제2 세정 부재가 상기 기판의 제2 면에 대하여 제1 거리보다 짧은 제2 거리만큼 이격된 제2 초기 위치로부터 상기 제3 거리만큼 이격된 제2 근접 위치까지 제2 이동 속도로 이동하도록, 상기 제1 부재 구동부 및 상기 제2 부재 구동부를 제어하는 제1 스텝과,
    상기 제1 세정 부재 및 상기 제2 세정 부재가 상기 제1 이동 속도보다도 느린 제3 이동 속도로 동시에 이동을 개시하여 상기 기판의 제1 면 및 제2 면에 동시에 맞닿도록, 상기 제1 부재 구동부 및 상기 제2 부재 구동부를 제어하는 제2 스텝을 실행하도록 구성되고,
    상기 제어부는, 상기 제1 스텝 전에, 상기 제1 초기 위치에 배치된 제1 세정 부재와 상기 제2 초기 위치에 배치된 제2 세정 부재가 동시에 이동을 개시하고, 제1 세정 부재가 제1 근접 위치에 도달하는 것과 동시에 제2 세정 부재가 제2 근접 위치에 도달하도록, 상기 제2 부재 구동부에 의한 상기 제2 세정 부재의 제2 이동 속도를, 상기 제1 부재 구동부에 의한 상기 제1 세정 부재의 제1 이동 속도에 기초하여 결정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 세정 부재 및 상기 제2 세정 부재는 모두 롤 세정 부재인 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 제1 부재 구동부 및 상기 제2 부재 구동부는 모두 전동 액추에이터인 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  8. 제1항, 제2항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 기재된 기판 세정 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 부재 구동부가 세정 부재를 기판에 압박하는 스텝과,
    하중 계측부가 상기 세정 부재의 압박 하중을 계측하는 스텝과,
    상기 세정 부재의 압박 하중이 설정 하중으로 되도록, 제어부가, 상기 하중 계측부의 계측값에 기초하여 상기 부재 구동부에 의한 상기 세정 부재의 압박량을 제어하는 스텝을 구비하고,
    상기 압박량을 제어하는 스텝에서는, 상기 제어부가, 상기 하중 계측부의 계측값을 설정 하중과 비교하여, 차분값이 제1 역치보다 크고 제2 역치 이하인 경우에는, 차분값이 감소하도록 상기 세정 부재의 압박량을 제1 이동량만큼 변경하고, 차분값이 제2 역치보다 큰 경우에는, 차분값이 감소하도록 상기 세정 부재의 압박량을 제1 이동량보다 큰 제2 이동량만큼 변경하는 것을, 차분값이 제1 역치 이하로 될 때까지 반복하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  10. 제어부가 설정 하중에 대응하는 세정 부재의 압박량을 산출하는 스텝과,
    부재 구동부가 산출된 압박량으로 세정 부재를 기판에 압박하는 스텝과,
    하중 계측부가 상기 세정 부재의 압박 하중을 계측하는 스텝과,
    상기 세정 부재의 압박 하중이 설정 하중으로 되도록, 제어부가, 상기 하중 계측부의 계측값에 기초하여 상기 부재 구동부에 의한 상기 세정 부재의 압박량을 제어하는 스텝을 구비하고,
    상기 제어부는, M가지의 압박 하중에 대하여, 세정 부재의 압박 하중과 압박량의 대응 관계를 마스터 데이터로서 미리 기억하고 있고,
    상기 압박량을 산출하는 스텝에서는, 상기 제어부는,
    M가지의 압박 하중 중 N가지의 압박 하중에 대하여, 세정 부재의 압박 하중과 압박량의 대응 관계를, 하중 계측부의 계측값에 기초하여 계측 데이터로서 취득하고,
    마스터 데이터에 있어서의 N가지의 압박 하중에 대한 압박 하중과 압박량의 대응 관계가, 계측 데이터에 있어서의 N가지의 압박 하중에 대한 압박 하중과 압박량의 대응 관계에 근접하도록, 계측 데이터에 기초하여, 마스터 데이터에 있어서의 M가지의 압박 하중에 대응하는 압박량을 각각 보정하고, M가지의 압박 하중에 대한 압박 하중과 압박량의 대응 관계를 나타내는 이동량 산출용 데이터를 생성하고,
    설정 하중에 대응하는 세정 부재의 압박량을, 이동량 산출용 데이터에 있어서의 압박 하중과 압박량의 대응 관계에 기초하여 산출하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 세정 부재는, 롤 세정 부재, 펜슬 세정 부재 및 버프 세정 연마 부재로 이루어지는 군 중 어느 것인 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 부재 구동부는 전동 액추에이터인 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  13. 제1 부재 구동부가 제1 세정 부재를 기판의 제1 면에 맞닿게 함과 함께, 제2 부재 구동부가 제2 세정 부재를 상기 기판의 제2 면에 맞닿게 하는 스텝과,
    제1 부재 구동부가 제1 세정 부재를 기판의 제1 면에 압박함과 함께, 제2 부재 구동부가 제2 세정 부재를 상기 기판의 제2 면에 압박하는 스텝과,
    제1 하중 계측부가 제1 세정 부재의 압박 하중을 계측함과 함께, 제2 하중 계측부가 제2 세정 부재의 압박 하중을 계측하는 스텝과,
    상기 제1 세정 부재의 압박 하중이 제1 설정 하중으로 됨과 함께 제2 세정 부재의 압박 하중이 제2 설정 하중으로 되도록, 제어부가, 상기 제1 하중 계측부의 계측값 및 상기 제2 하중 계측부의 계측값에 기초하여 상기 제1 부재 구동부에 의한 상기 제1 세정 부재의 압박량 및 상기 제2 부재 구동부에 의한 상기 제2 세정 부재의 압박량을 각각 제어하는 스텝을 구비하고,
    상기 제1 세정 부재 및 상기 제2 세정 부재를 각각 상기 기판에 맞닿게 하는 스텝은,
    상기 제1 세정 부재가 상기 기판의 제1 면에 대하여 제1 거리만큼 이격된 제1 초기 위치로부터 제3 거리만큼 이격된 제1 근접 위치까지 제1 이동 속도로 이동함과 함께, 상기 제2 세정 부재가 상기 기판의 제2 면에 대하여 제1 거리보다 짧은 제2 거리만큼 이격된 제2 초기 위치로부터 상기 제3 거리만큼 이격된 제2 근접 위치까지 제2 이동 속도로 이동하도록, 상기 제어부가 상기 제1 부재 구동부 및 상기 제2 부재 구동부를 제어하는 제1 스텝과,
    상기 제1 세정 부재 및 상기 제2 세정 부재가 상기 제1 이동 속도보다도 느린 제3 이동 속도로 동시에 이동을 개시하여 상기 기판의 제1 면 및 제2 면에 동시에 맞닿도록, 상기 제어부가 상기 제1 부재 구동부 및 상기 제2 부재 구동부를 제어하는 제2 스텝을 포함하고,
    상기 제1 스텝 전에, 상기 제어부는, 상기 제1 초기 위치에 배치된 제1 세정 부재와 상기 제2 초기 위치에 배치된 제2 세정 부재가 동시에 이동을 개시하고, 제1 세정 부재가 제1 근접 위치에 도달하는 것과 동시에 제2 세정 부재가 제2 근접 위치에 도달하도록, 상기 제2 세정 부재의 제2 이동 속도를, 상기 제1 세정 부재의 제1 이동 속도에 기초하여 결정하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 세정 부재 및 상기 제2 세정 부재는 모두 롤 세정 부재인 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 제1 부재 구동부 및 상기 제2 부재 구동부는 모두 전동 액추에이터인 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
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