KR20200007799A - 세정 장치, 기판 처리 장치, 세정 장치의 메인터넌스 방법, 및 세정 장치의 메인터넌스 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 - Google Patents

세정 장치, 기판 처리 장치, 세정 장치의 메인터넌스 방법, 및 세정 장치의 메인터넌스 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 Download PDF

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Abstract

세정 장치가 개시된다. 일 실시 형태에 있어서, 세정 장치는, 세정 부재와, 이동부와, 측정부와, 제어부를 구비하고, 제어부는, 세정하기 전에, 세정 부재를 기준 부재에 압박시켜, 측정부의 측정값이 소정의 리셋용 하중에 도달한 후, 기준 부재로부터 이격되는 방향으로 세정 부재를 이동시키고, 세정 부재의 단위 이동량마다의 측정부의 측정값이, 적어도 2회 연속해서 서로 동등하게 된 시점에, 그 시점에서의 세정 부재의 위치를 세정 시에 있어서의 세정 부재의 기준 위치로서 설정함과 함께, 그 시점에서의 측정부의 측정값을 세정 시에 있어서의 압박 기준값으로서 설정하는 리셋 동작을 행한다.

Description

세정 장치, 기판 처리 장치, 세정 장치의 메인터넌스 방법, 및 세정 장치의 메인터넌스 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체
본 발명은, 세정 장치, 기판 처리 장치, 세정 장치의 메인터넌스 방법, 및 세정 장치의 메인터넌스 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다.
본원은, 2017년 5월 10일에 출원된 일본 특허출원 제2017-094029호에 대해 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
종래부터, 하기 특허문헌 1에 개시된 기판 처리 장치가 알려져 있다. 기판 처리 장치는, 실리콘 웨이퍼 등의 기판의 표면을 평탄하게 연마하는 화학 기계 연마(CMP: Chemical Mechanical Polishing) 장치로서, 기판을 연마하는 연마 장치와, 연마 후의 기판을 세정하는 세정 장치와, 연마 장치와 세정 장치의 사이에서 기판을 반송하는 기판 반송 장치를 구비한다. 세정 장치는, CMP에 사용된 슬러리(연마액)의 잔사나 기판의 연마 부스러기 등의 파티클을 기판으로부터 제거하기 위해서, 기판에 접촉하여 세정 가능한 세정 부재를 갖고 있다. 세정 부재로서는, 예를 들어 롤 세정 부재나 펜슬 세정 부재 등이 알려져 있다.
근년, 기판에 형성되는 배선 패턴 등의 미세화에 수반하여, 세정 후의 기판에 있어서의 청정도의 향상이나, 세정 공정에 의한 기판에 대한 영향(예를 들어 흠집의 발생 등)의 저감이 더욱 요구되고 있다. 이 때문에, 예를 들어 세정 부재의 기판에 대한 압박 하중을 적절하게 제어할 것이 요구되고 있다. 이와 같은 요구에 기초하여, 세정 부재의 기판에 대한 하중을 측정하는 측정부(예를 들어 로드셀 등)를 구비한 세정 장치가 제안되어 있으며, 측정부의 측정값을 이용하여, 기판에 가해지고 있는 하중을 적절하게 제어하는 것이 시도되고 있다. 또한, 이러한 측정부는, 기판에 가해지고 있는 하중을 세정 부재 등을 통해 측정하기 때문에, 세정 부재가 기판에 접하지 않은 상태라도, 측정부에는 세정 부재나 그 지지 부재 등의 무게가 가해지고 있다.
또한, 기판의 제조 공정 등에 있어서는, 1공정에 걸리는 시간의 단축이 항상 요구되고 있는 한편, 세정 부재의 기판에 대한 접촉 시(웨이퍼 터치다운)의 충격을 저감시킬 것도 요구되고 있다. 이 때문에, 세정 장치에 의한 세정 시에 있어서는, 세정 부재의 원점 위치로부터, 기판에 근접하고 또한 비접촉인 위치(이하, '기준 위치'라고 함)까지는 세정 부재를 고속으로 이동시키고, 기준 위치로부터 기판에 접촉할 때까지는 세정 부재를 저속으로 이동시킴으로써, 세정 공정에 걸리는 시간의 단축과, 세정 부재가 기판에 접촉했을 때의 충격 저감을 양립시키는 시도가 이루어지고 있다.
일본 특허공개 제2014-38983호 공보
기판 처리 장치나 세정 장치의 가동 시나 메인터넌스 시(이하, 이들을 편의적으로 「메인터넌스」라고 칭함)에는, 부품의 교환이나 조정 등이 행해지지만, 개개의 세정 부재의 무게의 변동이나, 측정부와 세정 부재의 위치 관계의 변경 등에 의해, 메인터넌스의 전후에 측정부의 측정값이 상이한 경우가 있다. 이러한 상황에서는, 세정 부재의 기판에 대한 하중을 정확하게 표시하고 또한 적절하게 제어하는 것이 어려워지는 경우가 있다.
또한, 세정 공정에 걸리는 시간을 단축하기 위해서는, 기준 위치를 가능한 한 기판 근처에 설정하고, 세정 부재가 고속으로 이동하는 거리를 길게 하고, 저속으로 이동하는 거리를 짧게 하는 것이 효과적이다. 그러나, 메인터넌스에 의해 세정 부재의 설치 위치가 변경되면, 메인터넌스 후에 있어서 메인터넌스 전의 기준 위치로 세정 부재를 이동시켜도, 세정 부재와 기판이 크게 이격되어버리는 경우가 있다. 이러한 상태에서는, 기준 위치로부터 기판에 접촉할 때까지의 세정 부재의 저속 이동 시간이 증가되어버려서, 세정 공정에 걸리는 시간이 길어질 가능성이 있다.
이상과 같은 상황으로부터, 메인터넌스 시에 있어서는, 작업자가 기준 위치를 기판 근방의 적절한 위치에 설정되도록 세정 부재의 설치 위치 등을 조정하여 확인하고, 또한, 세정 부재가 기판에 접촉되지 않은 상태에서의 측정부의 측정값을 제로로 하는 리셋 동작을 행하고 있다. 그러나, 이러한 작업은 번잡하며 장시간을 요하는 경우가 있고, 나아가 작업자의 숙련도 차이에 따라 기준 위치의 변동 등이 발생할 가능성도 있다.
본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 기판에 근접하고 또한 비접촉인 위치인 세정 부재의 기준 위치를 설정함과 함께, 세정 부재가 기판에 접촉하지 않은 상태에서의 측정부의 측정값을 제로로 하는 리셋 동작을, 용이하고도 단시간에 실시할 수 있는 세정 장치, 기판 처리 장치, 세정 장치의 메인터넌스 방법, 및 세정 장치의 메인터넌스 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공한다.
본 발명의 제1 양태는, 세정 장치이며, 탄성 변형 가능한 세정 부재와, 상기 세정 부재를 기준 부재의 표면에 압박 가능한 이동부와, 상기 세정 부재의 상기 기준 부재에 대한 하중을 측정하는 측정부와, 상기 측정부의 측정값에 기초하여 상기 이동부를 제어 가능한 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 세정하기 전에, 상기 세정 부재를 상기 기준 부재에 압박시켜, 상기 측정부의 측정값이 소정의 리셋용 하중에 도달한 후, 상기 기준 부재로부터 이격되는 방향으로 상기 세정 부재를 이동시키고, 상기 세정 부재의 단위 이동량마다의 상기 측정부의 측정값이, 적어도 2회 연속해서 서로 동등하게 된 시점에, 그 시점에서의 상기 세정 부재의 위치를 세정 시에 있어서의 상기 세정 부재의 기준 위치로서 설정함과 함께, 상기 시점에서의 상기 측정부의 측정값을 세정 시에 있어서의 압박 기준값으로서 설정하는 리셋 동작을 행한다.
본 발명의 제2 양태는, 세정 장치의 메인터넌스 방법이며, 탄성 변형 가능한 세정 부재와, 상기 세정 부재를 기준 부재의 표면에 압박 가능한 이동부와, 상기 세정 부재의 상기 기준 부재에 대한 하중을 측정하는 측정부와, 상기 측정부의 측정값에 기초하여 상기 이동부를 제어 가능한 제어부를 구비하는 세정 장치의 메인터넌스 방법이며, 세정하기 전에, 상기 세정 부재를 상기 기준 부재에 압박시켜, 상기 측정부의 측정값이 소정의 리셋용 하중에 도달한 후, 상기 기준 부재로부터 이격되는 방향으로 상기 세정 부재를 이동시키고, 상기 세정 부재의 단위 이동량마다의 상기 측정부의 측정값이, 적어도 2회 연속해서 서로 동등하게 된 시점에, 그 시점에서의 상기 세정 부재의 위치를 세정 시에 있어서의 상기 세정 부재의 기준 위치로서 설정함과 함께, 상기 시점에서의 상기 측정부의 측정값을 세정 시에 있어서의 압박 기준값으로서 설정하는 리셋 동작을 행한다.
본 발명의 제3 양태는, 세정 장치의 메인터넌스 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체이며, 탄성 변형 가능한 세정 부재와, 상기 세정 부재를 기준 부재의 표면에 압박 가능한 이동부와, 상기 세정 부재의 상기 기준 부재에 대한 하중을 측정하는 측정부를 구비하는 세정 장치의, 상기 측정부의 측정값에 기초하여 상기 이동부를 제어 가능한 컴퓨터가, 세정하기 전에, 상기 세정 부재를 상기 기준 부재에 압박시켜, 상기 측정부의 측정값이 소정의 리셋용 하중에 도달한 후, 상기 기준 부재로부터 이격되는 방향으로 상기 세정 부재를 이동시키고, 상기 세정 부재의 단위 이동량마다의 상기 측정부의 측정값이, 적어도 2회 연속해서 서로 동등하게 된 시점에, 그 시점에서의 상기 세정 부재의 위치를 세정 시에 있어서의 상기 세정 부재의 기준 위치로서 설정함과 함께, 상기 시점에서의 상기 측정부의 측정값을 세정 시에 있어서의 압박 기준값으로서 설정하는 리셋 동작을 실행하도록, 상기 컴퓨터를 동작시키는 세정 장치의 메인터넌스 프로그램을 포함한다.
상기 양태에 의하면, 세정하기 전에, 세정 부재를 기준 부재에 압박시켜, 측정부의 측정값이 소정의 리셋용 하중에 도달한 후, 기준 부재로부터 이격되는 방향으로 세정 부재를 이동시키고, 세정 부재의 단위 이동량마다의 측정부의 측정값이, 적어도 2회 연속해서 서로 동등하게 된 시점에, 그 시점에서의 세정 부재의 위치를 세정 시에 있어서의 세정 부재의 기준 위치로서 설정함과 함께, 그 시점에서의 측정부의 측정값을 세정 시에 있어서의 압박 기준값으로서 설정하는 리셋 동작을 행하고 있다.
상술한 바와 같이, 세정 장치에 대한 메인터넌스의 전후에, 측정부의 측정값이 상이한 경우가 있다. 예를 들어, 세정 부재가 기판에 접촉하지 않은 상태에서의 측정부의 측정값, 즉 기판에 대한 하중을 나타내는 값이 제로 이외의 값을 나타내고 있는 경우가 있다. 여기서, 세정 부재가 기판에 접촉하지 않은 상태에서 세정 부재를 이동시켜도, 노이즈나 진동 등의 영향을 제외하면, 측정부에 가해지고 있는 하중은 변화되지 않으므로 측정부의 측정값은 일정하다. 이러한 점에서, 본 형태에서는, 세정 부재를 기준 부재에 압박시켜, 측정부의 측정값이 소정의 리셋용 하중에 도달함으로써 세정 부재가 확실하게 기판을 압박하고 있음을 확인한 후에, 기준 부재로부터 이격되는 방향으로 세정 부재를 이동시키고, 세정 부재의 단위 이동량마다의 측정부의 측정값이, 적어도 2회 연속해서 서로 동등하게 된 시점에, 그 시점에서의 세정 부재의 위치를, 기판에 근접하고 또한 비접촉인 위치인 세정 부재의 기준 위치로서 설정함과 함께, 상기 시점에서의 측정부의 측정값을, 기판에 대한 하중이 제로임을 나타내는 세정 시의 압박 기준값으로서 설정하는 리셋 동작을 행하고 있다.
따라서, 세정 장치에 있어서, 리셋 동작이 번잡한 조정 작업 등을 통하지 않고 실시할 수 있으므로, 작업자의 작업을 간략화해서 작업 시간을 저감시킬 수 있고, 나아가 작업자의 숙련도 차이에 따라 기준 위치의 변동 등이 발생하는 것도 방지할 수 있다. 또한, 기판에 대한 하중이 제로임을 나타내는 세정 시의 압박 기준값을 적절하게 설정할 수 있으므로, 세정 시에 있어서의 세정 부재의 기판에 대한 목표 하중과, 세정 부재로부터 기판에 실제로 가해지고 있는 하중 사이의 차를 극히 작게 할 수 있어, 세정 시에 있어서 기판을 목표 하중으로 적절하게 압박할 수 있다. 따라서, 세정에 의한 기판에 대한 영향을 적게 할 수 있다. 또한, 세정 부재의 기준 위치를, 기판에 대해 비접촉이면서 가능한 한 가까운 위치에 설정할 수 있으므로, 세정 부재가 고속으로 이동하는 거리를 길게 함과 함께, 저속으로 이동하는 거리를 짧게 할 수 있어, 세정 공정에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.
본 발명의 제4 양태는, 상기 제1 양태의 세정 장치에 있어서, 상기 이동부는, 상기 제어부에 의해 제어 가능한 모터와, 상기 모터의 출력축에 연결된 볼 나사를 구비해도 된다.
제4 양태에 의하면, 이동부는, 제어부에 의해 제어 가능한 모터와, 모터의 출력축에 연결된 볼 나사를 구비하고 있으므로, 제어부는 세정 부재의 위치 및 이동 속도 등을 고정밀도로 제어할 수 있다. 따라서 세정 부재가 기판에 접촉했을 때의 충격을 저감시킬 수 있음과 함께, 세정 부재의 기판에 대한 하중을 소정의 목표 하중으로 적절하게 조절로 할 수 있다.
본 발명의 제5 양태는, 상기 제1 또는 제2 양태의 세정 장치에 있어서, 상기 제어부는, 상기 압박 기준값을 제로로 했을 때의 상기 측정부의 측정값과 목표 하중의 차에 기초하여, 상기 이동부를 제어해도 된다.
제5 양태에 의하면, 제어부는, 압박 기준값을 제로로 했을 때의 측정부의 측정값과 목표 하중의 차에 기초하여 이동부를 제어한다. 그 때문에, 폐루프 제어(CLC: Closed Loop Control)계를 구성하여, 세정 부재의 기판에 대한 하중을 소정의 목표 하중으로 더 적절하게 조절할 수 있다.
본 발명의 제6 양태는, 상기 제5 양태의 세정 장치에 있어서, 데이터를 기억하는 기억부를 더 구비하고, 상기 제어부는, 상기 기준 위치 및 상기 압박 기준값을 상기 기억부에 기억함과 함께, 상기 리셋 동작 후에, 상기 세정 부재를 상기 기준 위치로부터 상기 기준 부재를 향해 이동시킴과 함께 테스트 하중으로 상기 세정 부재를 상기 기준 부재에 압박하는 압박 동작을 실시하고, 상기 압박 동작이 완료되었을 때의 상기 측정부의 측정값, 상기 압박 동작의 개시부터 완료까지의 상기 세정 부재의 이동량, 상기 압박 동작의 개시부터 완료까지의 경과 시간, 및 상기 압박 동작의 개시부터 완료까지에 있어서의 상기 측정부의 계측값 중 최댓값의 적어도 어느 하나를 상기 기억부에 기억해도 된다.
제6 양태에 의하면, 세정 장치는, 데이터를 기억하는 기억부를 더 구비하고, 제어부는, 기준 위치 및 압박 기준값을 기억부에 기억함과 함께, 리셋 동작 후에, 세정 부재를 기준 위치로부터 기준 부재를 향해 이동시킴과 함께 테스트 하중으로 세정 부재를 기준 부재에 압박하는 압박 동작을 실시하고, 압박 동작이 완료되었을 때의 측정부의 측정값, 압박 동작의 개시부터 완료까지의 세정 부재의 이동량, 압박 동작의 개시부터 완료까지의 경과 시간, 및 압박 동작의 개시부터 완료까지에 있어서의 측정부의 계측값 중 최댓값의 적어도 어느 하나를 기억부에 기억한다.
이 때문에, 작업자가 리셋 동작 후에 압박 동작을 실시시킴으로써, 압박 동작 완료 후에는, 제어 장치의 기억부에, 압박 동작이 완료되었을 때의 측정부의 측정값, 압박 동작의 개시부터 완료까지의 세정 부재의 이동량, 압박 동작의 개시부터 완료까지의 경과 시간 및 압박 동작의 개시부터 완료까지에 있어서의 측정부의 계측값 중 최댓값의 적어도 어느 하나가 기억된다. 작업자는 이들 결과를 확인함으로써, 세정 장치의 메인터넌스가 적절하게 실시되어, 세정 공정에 요구되는 성능을 세정 장치가 확보되었는지를 확인할 수 있다.
본 발명의 제7 양태는, 상기 제1 및 제4 내지 제6 양태 중 어느 일 형태의 세정 장치에 있어서, 상기 세정 부재는, 중심축선 둘레로 회전하면서 상기 기준 부재의 상기 표면에 외주면이 접촉 가능한 원기둥형 롤 세정 부재로 형성되고, 상기 기준 부재는 기판으로 형성되어 있어도 된다.
제7 양태에 의하면, 세정 부재는, 중심축선 둘레로 회전하면서 기준 부재의 표면에 외주면이 접촉 가능한 원기둥형 롤 세정 부재로 형성되고, 기준 부재는 기판으로 형성되므로, 리셋 동작을 롤 세정 부재와 기판을 사용하여 실시할 수 있다.
본 발명의 제8 양태는, 상기 제6 양태의 세정 장치에 있어서, 상기 롤 세정 부재는, 상기 기판을 사이에 둔 양측에 각각 제1 롤 세정 부재 및 제2 롤 세정 부재로서 마련되어 있고, 상기 제어부는, 상기 제1 롤 세정 부재에 관한 상기 리셋 동작인 제1 리셋 동작과, 상기 제2 롤 세정 부재에 관한 상기 리셋 동작인 제2 리셋 동작을 서로 다른 시기에 실시해도 된다.
제8 양태에 의하면, 롤 세정 부재는, 기판을 사이에 둔 양측에 각각 마련되어 있고, 제어부는, 한쪽 롤 세정 부재에 관한 리셋 동작과, 다른 쪽 롤 세정 부재에 관한 리셋 동작을 서로 다른 시기에 실시하므로, 양쪽 롤 세정 부재의 리셋 동작이 서로 영향을 미치는 것을 방지할 수 있어, 부적절한 기준 위치나 압박 기준값이 설정되어버리는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 제9 양태는, 상기 제1 및 제4 내지 제6 양태 중 어느 일 형태의 세정 장치에 있어서, 상기 세정 부재는, 상기 기준 부재의 상기 표면과 교차하여 연장되는 축선 둘레로 회전하면서 상기 기준 부재의 상기 표면에 접촉 가능한 펜슬 세정 부재로 형성되고, 상기 기준 부재는, 기판 또는 상기 기판과 서로 다른 위치에 마련된 받침대부로 형성되고, 상기 받침대부는, 상기 기판의 표면과 동등한 위치에 배치된 표면을 가져도 된다.
제9 양태에 의하면, 세정 부재는, 기준 부재의 표면과 교차하여 연장되는 축선 둘레로 회전하면서 기준 부재의 표면에 접촉 가능한 펜슬 세정 부재로 형성되고, 기준 부재는, 기판 또는 기판과 서로 다른 위치에 마련된 받침대부로 형성되고, 받침대부는, 기판의 표면과 동등한 위치에 배치된 표면을 갖고 있으므로, 리셋 동작을 펜슬 세정 부재와, 기판 또는 받침대부를 사용하여 실시할 수 있다.
본 발명의 제10 양태는, 기판 처리 장치이며, 기판을 반송하는 기판 반송부와, 상기 기판을 연마하는 연마부와, 상기 기판을 세정하는 세정부를 구비하고, 상기 세정부는, 상기 제1 및 제4 내지 제9 양태 중 어느 일 형태의 세정 장치를 갖는다.
제10 양태에 의하면, 상기 양태의 세정 장치와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
상기 본 발명의 양태에 의하면, 기판에 근접하고 또한 비접촉인 위치인 세정 부재의 기준 위치를 설정함과 함께, 세정 부재가 기판에 접촉하지 않은 상태에서의 측정부의 측정값을 제로로 하는 리셋 동작을, 용이하고도 단시간에 실시할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 전체 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 제1 세정 장치의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 제1 세정 장치의 전체 구성을 나타내는 개략도이다.
도 4는, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 제2 세정 장치를 나타내는 사시도이다.
도 5는, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 제2 세정 장치의 전체 구성을 나타내는 개략도이다.
도 6은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 제1 세정 장치의 리셋 동작의 공정을 나타내는 개략도이다.
도 7은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 제1 세정 장치의 리셋 동작의 흐름도이다.
도 8은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 제2 세정 장치의 리셋 동작의 공정을 나타내는 개략도이다.
도 9는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 전체 구성을 나타내는 평면도이다.
도 10은, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 제2 세정 장치의 전체 구성을 나타내는 개략도이다.
도 11은, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 제2 세정 장치로 이동 탑재되는 기판 위의 파티클의 분포를 나타내는 평면도이다.
(제1 실시 형태)
이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에 사용하는 각 도면에서는, 각 부재를 인식가능한 크기로 하기 위해서 축척을 적절히 변경한 경우가 있다.
도 1에 도시한 기판 처리 장치(1)는, 실리콘 웨이퍼 등의 원판형 기판 W의 표면을 평탄하게 연마하는 화학 기계 연마(CMP) 장치이다. 기판 처리 장치(1)는, 평면으로 보아 직사각형의 직육면체형 하우징(2)을 구비한다. 하우징(2)의 긴 변 방향의 일방측의 측면에는, 로드 포트(3)가 마련되어 있다. 로드 포트(3)는, 오픈 카세트, SMIF(Standard Manufacturing Interface) 포드, 또는 FOUP(Front Opening Unified Pod) 등을 수용 가능하다. SMIF 및 FOUP는, 내부에 기판 W의 카세트를 수납 가능한 밀폐 용기이며, 외부 공간과는 독립된 환경을 유지할 수 있다.
기판 처리 장치(1)는, 로드 포트(3)와의 사이에서 기판 W의 전달이 행해지는 로드/언로드부(10)와, 기판 W의 연마가 행해지는 연마부(20)와, 기판 W의 세정 및 건조가 행해지는 세정부(30)와, 기판 W를 반송하는 기판 반송부(40)와, 기판 처리 장치(1)의 동작을 제어하는 제어부(50)를 구비한다. 하우징(2)의 내부는, 개폐 가능한 셔터 등을 갖는 격벽에 의해, 로드/언로드부(10)와, 연마부(20)와, 세정부(30)로 구획되어 있다.
로드/언로드부(10)는, 로드 포트(3)에 인접하여 마련되어 있다. 로드/언로드부(10)에는, 기판 W를 반송하는 제1 반송 로봇(11)이 배치되어 있다. 제1 반송 로봇(11)은, 로드 포트(3)에 수용되어 있는 카세트로부터 기판 W를 취출하여 기판 반송부(40)로 이동 탑재하고, 또한 후술하는 건조 장치(33)로부터 기판 W를 수취하여 로드 포트(3)에 수용되어 있는 카세트에 수납한다.
연마부(20)는, 하우징(2)의 짧은 변 방향의 일방측에 마련되어 있다. 연마부(20)는, 복수(본 실시 형태에서는 4개)의 연마 장치(21a, 21b, 21c, 21d)를 갖고 있다. 연마 장치(21a, 21b, 21c, 21d)는, 하우징(2)의 긴 변 방향을 따라 배치되어 있고, 기판 W의 표면에 연마액을 공급하면서 표면을 연마한다. 연마 장치의 설치 수는 넷으로 한정되지 않고, 하나 내지 셋 또는 다섯 이상의 연마 장치가 기판 처리 장치(1)에 마련되어도 된다.
세정부(30)는, 하우징(2)의 짧은 변 방향의 타방측에 마련되어 있다. 세정부(30)는, 연마부(20)에 있어서 연마된 기판 W를 세정하는 제1 세정 장치(세정 장치)(31) 및 제2 세정 장치(세정 장치)(32)와, 제1 세정 장치(31) 및 제2 세정 장치(32)에 의해 세정된 기판 W를 건조하는 건조 장치(33)를 갖고 있다. 제1 세정 장치(31), 제2 세정 장치(32), 및 건조 장치(33)는, 하우징(2)의 긴 변 방향을 따라 배치되어 있고, 또한, 로드/언로드부(10)를 향해 이 순으로 배치되어 있다. 건조 장치(33)는, 예를 들어 IPA(Iso-Propyl Alcohol) 등을 사용하여 기판 W의 건조를 행한다.
또한, 세정부(30)는, 제1 세정 장치(31)와 제2 세정 장치(32)의 사이에 배치된 제2 반송 로봇(34)과, 제2 세정 장치(32)와 건조 장치(33)의 사이에 배치되고 제3 반송 로봇(35)을 더 갖고 있다. 제2 반송 로봇(34)은, 제1 세정 장치(31)와 제2 세정 장치(32)의 사이에서 기판 W의 전달을 행하고, 제3 반송 로봇(35)은, 제2 세정 장치(32)와 건조 장치(33)의 사이에서 기판의 전달을 행한다.
기판 반송부(40)는, 하우징(2)의 짧은 변 방향으로 연마부(20)와 세정부(30)의 사이에 배치되어 있고, 하우징(2)의 긴 변 방향으로 연장되는 반송로를 갖고 있다. 기판 반송부(40)는, 도시하지 않은 기판 반송 로봇 등을 가져도 되고, 로드/언로드부(10)로부터 수취한 기판 W를 연마부(20)로 이동 탑재함과 함께, 연마부(20)에서 연마된 기판 W를 연마부(20)로부터 수취하여 세정부(30)의 제1 세정 장치(31)로 이동 탑재한다. 기판 반송부(40)는, 연마부(20)의 연마 장치(21a, 21b, 21c, 21d)의 각각의 사이에서 기판 W의 전달을 행한다.
제어부(50)는, 도시하지 않은 CPU(Central Processing Unit)와, RAM(Random Access Memory)이나 ROM(Read Only Memory)과 같은 메모리 등인 기억부(51)와, 기판 처리 장치(1)의 각종 제어 데이터나 조작 버튼 등을 표시 가능한 표시부(52)와, 도시하지 않은 입출력 장치나 네트워크 기기를 갖고 있다. 기억부(51)에는, 기판 처리 장치(1)에 소정의 동작을 실행시키는 프로그램이 기억되어 있고, 또한 기판 처리 장치(1)의 각종 제어 데이터 등을 기억 가능하게 되어 있다. CPU는, 기억부(51)에 기억된 제어 데이터 등을 참조하면서 상기 프로그램을 축차 실행 가능하고, 이에 의해 기판 처리 장치(1)를 제어하여 소정의 동작을 실행시킨다. 또한, 제어부(50)는, 제1 세정 장치(31) 및 제2 세정 장치(32)의 동작도 제어하기 위해서, 본 실시 형태의 세정 장치가 구비하는 제어부는, 제어부(50)에 포함되어 있다.
본 실시 형태의 제어부(50)는, 하우징(2)의 긴 변 방향에 있어서 로드/언로드부(10)와 반대측에 마련된 제어반이지만, 제어부(50)가, 예를 들어 하우징(2)의 외부에 마련됨과 함께, 디스플레이나 키보드 등을 갖는 퍼스널 컴퓨터여도 된다. 본 실시 형태의 기억부(51)는, 제어부(50)에 포함되어 있지만, 제어부(50)의 외부 또는 기판 처리 장치(1)의 외부에 마련되어도 된다. 본 실시 형태의 프로그램은, 메모리 등인 기억부(51)에 기억되어 있지만, 다른 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체(예를 들어 광 디스크나 자기 디스크 등)에 기억되어도 된다.
제1 세정 장치(31)는, 연마부(20)에 있어서 연마된 기판 W를 처음에 세정하는 장치이다. 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 세정 장치(31)는, 기판 W를 보유 지지하여 회전시키는 제1 회전 기구(60)와, 기판 W의 표리면 중 한쪽 면에 접촉해서 스크럽 세정 가능한 원기둥형 제1 롤 세정 부재(롤 세정 부재, 세정 부재)(61)와, 제1 롤 세정 부재(61)의 기판 W에 대한 하중을 측정하는 제1 로드셀(측정부)(62)과, 제1 롤 세정 부재(61)를 기판 W의 상기 한쪽 면에 압박 가능한 제1 이동부(이동부)(71)와, 기판 W의 표리면 중 다른 쪽 면에 접촉해서 스크럽 세정 가능한 원기둥형 제2 롤 세정 부재(롤 세정 부재, 세정 부재)(63)와, 제2 롤 세정 부재(63)의 기판 W에 대한 하중을 측정하는 제2 로드셀(측정부)(64)과, 제2 롤 세정 부재(63)를 기판 W의 다른 쪽 면에 압박 가능한 제2 이동부(이동부)(72)를 구비한다.
본 실시 형태의 제1 회전 기구(60)에 보유 지지된 기판 W의 중심축선(기판 W의 중심을 통과하고 그 표면에 수직인 선)은, 연직 방향에 평행하며, 중심축 선을 따른 제1 롤 세정 부재(61)측을 상측, 제2 롤 세정 부재(63)측을 하측이라 한다. 상하 방향으로 직교하는 방향을 수평 방향이라 한다. 기판 W의 중심축선 방향에서 본 평면으로 보아, 중심축선에 직교하는 방향을 직경 방향이라 하고, 중심축선 둘레로 주회하는 방향을 둘레 방향이라 한다.
제1 회전 기구(60)는, 기판 W의 외주면을 보유 지지하여 그 중심축선 둘레로 회전시키는 복수의 보유 지지 롤러(60a)를 갖는다. 복수의 보유 지지 롤러(60a)는, 상하 방향으로 연장되는 원기둥형으로 각각 형성됨과 함께, 둘레 방향으로 간격을 두고 배치되어 있고, 복수의 보유 지지 롤러(60a) 중 적어도 하나가, 모터 등의 구동부에 연결되어 그 중심축선 둘레로 회전 가능하게 되어 있다. 구동부에 연결되지 않은 보유 지지 롤러(60a)는, 그 중심축선 둘레로 자유롭게 회전 가능하다. 또한, 복수의 보유 지지 롤러(60a)는, 에어 실린더 등의 구동부에 의해 수평 방향으로 이동 가능하며, 기판 W의 취출 시 등에는, 복수의 보유 지지 롤러(60a)는, 도 2에 도시한 상태로부터 직경 방향 외측으로 후퇴한다. 복수의 보유 지지 롤러(60a)는, 거기에 보유 지지된 기판 W에, 제1 롤 세정 부재(61)로부터 하향의 하중이 가해진 경우, 및 제2 롤 세정 부재(63)로부터 상향의 하중이 가해진 경우에도, 기판 W를 보유 지지 가능하게 되어 있다.
제1 롤 세정 부재(61)는, 탄성 변형 가능하고 또한 세정액(약액)이나 순수(DIW: De-Ionized Water) 등을 통과 및 보액 가능한 원기둥형 PVA 스펀지 등으로 형성되고, 그 중심축선 둘레로 회전하면서 기판 W의 상면에 그 외주면이 접촉 가능하게 되어 있다. 즉, 제1 롤 세정 부재(61)의 중심축선은 수평 방향으로 연장되어 있다. 제1 롤 세정 부재(61)의 긴 변 방향의 전체 길이는, 기판 W의 직경보다도 약간 크다. 제1 롤 세정 부재(61)의 내부에는, 도시하지 않은 이너 린스 공급부가 마련되어 있고, 이너 린스 공급부로부터 제1 롤 세정 부재(61)의 내부에 공급된 세정액 등이, PVA 스펀지를 통과해서 제1 롤 세정 부재(61)의 외주면으로부터 외부를 향해 배출된다.
제1 롤 세정 부재(61)는, 그 중심축선 둘레로 회전 가능하게 제1 롤 홀더(65)에 의해 지지되어 있다. 제1 롤 홀더(65)는, 수평 방향으로 연장되는 각기둥형으로 형성되어 있고, 그 긴 변 방향의 양단부에, 하방을 향해 돌출되는 브래킷(65a)이 따로따로 배치되어 있다. 한 쌍의 브래킷(65a)이, 제1 롤 세정 부재(61)의 긴 변 방향의 양단부를 회전 가능하게 지지하고 있고, 제1 롤 세정 부재(61)는 도시하지 않은 모터 등의 구동부에 의해 회전 가능하게 되어 있고, 제어부(50)는 구동부를 제어하고 있다.
제1 롤 홀더(65)의 긴 변 방향의 중앙부에는, 상방을 향해 개방된 오목부(65b)가 형성되어 있다. 오목부(65b)의 상방을 향하는 저면에는, 판형의 제1 로드셀(62)이 고정되어 있다. 제1 로드셀(62)의 상면은, 제1 틸트 기구(66)를 통해 후술하는 제1 이동부(71)에 있어서의 암(71c)의 선단부에 연결되어 있다. 즉, 제1 롤 세정 부재(61), 제1 롤 홀더(65), 제1 로드셀(62), 제1 틸트 기구(66), 및 암(71c)은, 상방을 향해 이 순으로 배치되어 있다.
제1 로드셀(62)은, 제어부(50)에 전기적으로 접속되어 있고, 제1 로드셀(62)에 가해진 인장 하중이나 압축 하중을 나타내는 전기 신호를 제어부(50)에 대해서 출력 가능하게 되어 있다. 또한, 평면으로 보아, 제1 로드셀(62)의 중심은, 제1 롤 세정 부재(61)의 중심축선상에 위치하고 있다.
제1 로드셀(62)은, 제1 롤 홀더(65) 및 제1 롤 세정 부재(61)를 상방으로부터 지지하고 있다. 이 때문에, 제1 롤 세정 부재(61)가 기판 W에 접하지 않은 상태에 있어서도, 제1 롤 홀더(65) 및 제1 롤 세정 부재(61)의 무게가 인장 하중으로서 제1 로드셀(62)에 가해지고 있다. 또한, 제1 롤 세정 부재(61)가 기판 W의 상면을 압박하면, 제1 롤 세정 부재(61)는 기판 W로부터 상향의 반력을 받기 때문에, 제1 로드셀(62)에 가해지고 있는 인장 하중은 감소되고, 이 감소분이, 제1 롤 세정 부재(61)의 기판 W에 대한 하중에 상당한다. 따라서, 제1 로드셀(62)은, 제1 롤 세정 부재(61)로부터 기판 W에 가해지고 있는 하중을 측정할 수 있고, 그 측정값을 제어부(50)에 대해서 출력 가능하게 되어 있다. 또한, 본 실시 형태의 제1 로드셀(62)은, 기판 W에 가해지고 있는 하중(예를 들어 N)을, 소수점 제2 위치까지 측정하는 것이 가능하다. 제어부(50)는, 제1 로드셀(62)의 측정값에 기초하여, 제1 이동부(71)를 제어 가능하게 되어 있다.
제1 틸트 기구(66)는, 수평 방향으로 연장됨과 함께 평면으로 보아 제1 롤 세정 부재(61)의 긴 변 방향과 직교하는 회전축 둘레로, 제1 롤 홀더(65) 및 제1 롤 세정 부재(61)를 요동 가능하게 되어 있다. 이 때문에, 제1 회전 기구(60)에 보유 지지되어 회전되고 있는 기판 W에, 예를 들어 휨이나 기울기 등이 발생한 경우라도, 제1 틸트 기구(66)에 의해 제1 롤 세정 부재(61)는 기판 W의 상면을 따르도록 요동할 수 있다. 따라서, 제1 롤 세정 부재(61)는 기판 W에 균일하게 하중을 가할 수 있어, 기판 W의 상면을 균일하게 세정할 수 있다.
기판 W의 상방, 또한 평면으로 보아 제1 롤 세정 부재(61)로부터 어긋난 위치에, 기판 W의 상면에 세정액이나 순수 등을 공급 가능한 복수의 제1 노즐(67)이 마련되어 있다.
제1 이동부(71)는, 제어부(50)와 전기적으로 접속되고 제어부(50)에 의해 제어 가능한 모터(71a)와, 모터(71a)의 출력축에 연결된 볼 나사(71b)와, 볼 나사(71b)에 의해 상하 이동 가능한 암(71c)을 구비하고 있다.
본 실시 형태의 모터(71a)는 스테핑 모터이며, 제어부(50)로부터 입력되는 펄스 신호에 의해, 그 출력축의 회전각이나 회전 속도가 제어된다. 스테핑 모터는 펄스 신호에 동기하여 동작하기 때문에, 제어부(50)가 모터(71a)로 출력한 펄스 수 등을 기억해 둠으로써, 모터(71a)에 있어서의 출력축의 현재의 회전각을 산출할 수 있다. 또한, 모터(71a)는 스테핑 모터로 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 인코더 등을 갖는 서보 모터를 모터(71a)로서 사용해도 된다.
볼 나사(71b)는, 상하 방향으로 연장됨과 함께 모터(71a)의 출력축에 일체로 연결된 나사 부재와, 나사 부재에 나사 결합되고 나사 부재의 회전에 수반하여 상하 이동하는 너트 부재와, 너트 부재의 상하 이동을 안내하는 가이드 부재를 갖고 있다. 이 때문에, 모터(71a)의 출력축이 회전함으로써, 볼 나사(71b)의 너트 부재는 상하 방향으로 이동할 수 있다.
암(71c)은, 볼 나사(71b)와 제1 틸트 기구(66)를 연결하는 부재이다. 암(71c)은, 볼 나사(71b)의 너트 부재에 일체로 연결되어 상하 방향으로 연장되는 연직부와, 연직부의 상단부로부터 수평 방향으로 연장되는 수평부를 갖고 있다. 암(71c)의 수평부에 있어서의 볼 나사(71b)와 반대측 단부의 하면에, 제1 틸트 기구(66)가 연결되어 있다. 또한, 암(71c)의 수평부에 있어서의 상기 단부를, 단순히 암(71c)의 선단부라고 한다.
볼 나사(71b)의 너트 부재는, 암(71c), 제1 틸트 기구(66), 제1 로드셀(62), 및 제1 롤 홀더(65)를 통해 제1 롤 세정 부재(61)에 연결되어 있다. 이 때문에, 모터(71a)의 구동에 수반하여 볼 나사(71b)의 너트 부재가 상하 이동함으로써, 제1 롤 세정 부재(61)를 상하 이동시킬 수 있고, 즉 기판 W에 대해서 근접 및 이격시킬 수 있다. 또한, 제어부(50)는, 모터(71a)에 있어서의 출력축의 현재의 회전각을 산출할 수 있 때문에, 회전각에 기초하여, 제1 롤 세정 부재(61)의 상하 방향의 현재 위치를 산출할 수 있다.
제2 롤 세정 부재(63)는, 제1 롤 세정 부재(61)와 마찬가지의 구성을 갖고 있고, 그 중심축선 둘레로 회전하면서 기판 W의 하면에 그 외주면이 접촉 가능하게 되어 있다. 제2 롤 세정 부재(63) 및 제1 롤 세정 부재(61)는, 기판 W를 사이에 둔 상하 방향의 양측에 각각 마련되어 있고, 기판 W의 표리면을 모두 스크럽 세정 가능하게 되어 있다.
제2 롤 세정 부재(63)는, 그 중심축선 둘레로 회전 가능하게 제2 롤 홀더(68)에 의해 지지되어 있다. 제2 롤 홀더(68)는, 수평 방향으로 연장되는 각기둥형으로 형성되어 있고, 그 긴 변 방향의 양단부에, 상방을 향해 돌출되는 브래킷(68a)이 따로따로 배치되어 있다. 한 쌍의 브래킷(68a)이, 제2 롤 세정 부재(63)의 긴 변 방향의 양단부를 회전 가능하게 지지하고 있으며, 제2 롤 세정 부재(63)는 도시하지 않은 모터 등의 구동부에 의해 회전 가능하게 되어 있고, 제어부(50)는 구동부를 제어하고 있다.
제2 롤 홀더(68)의 긴 변 방향의 중앙부에는, 하방을 향해 개방된 오목부(68b)가 형성되어 있다. 즉, 제2 롤 홀더(68)는, 제1 롤 세정 부재(61)와 동등한 형상을 갖고 있으며, 제1 롤 세정 부재(61)와 상하 방향으로 반대 자세로 배치되어 있다. 오목부(68b)의 하방을 향하는 저면에는, 판형의 제2 로드셀(64)이 고정되어 있다. 제2 로드셀(64)의 하면은, 제2 틸트 기구(69)를 통해 후술하는 제2 이동부(72)에 있어서의 도시하지 않은 암 등에 연결되어 있다. 즉, 제2 롤 세정 부재(63), 제2 롤 홀더(68), 제2 로드셀(64), 및 제2 틸트 기구(69)는, 하방을 향해 이 순으로 배치되어 있다.
제2 로드셀(64)은, 제어부(50)에 전기적으로 접속되어 있고, 제2 로드셀(64)에 가해진 인장 하중이나 압축 하중을 나타내는 전기 신호를 제어부(50)에 대해서 출력 가능하게 되어 있다. 또한, 평면으로 보아, 제2 로드셀(64)의 중심은, 제2 롤 세정 부재(63)의 중심축선상에 위치하고 있다.
제2 로드셀(64)은, 제2 롤 홀더(68) 및 제2 롤 세정 부재(63)를 하방으로부터 지지하고 있다. 이 때문에, 제2 롤 세정 부재(63)가 기판 W에 접하지 않은 상태에 있어서도, 제2 롤 홀더(68) 및 제2 롤 세정 부재(63)의 무게가 압축 하중으로서 제2 로드셀(64)에 가해지고 있다. 또한, 제2 롤 세정 부재(63)가 기판 W의 하면을 압박하면, 제2 롤 세정 부재(63)는 기판 W로부터 하향의 반력을 받기 때문에, 제2 로드셀(64)에 가해지고 있는 압축 하중은 더욱 증가하고, 이 증가분이, 제2 롤 세정 부재(63)의 기판 W에 대한 하중에 상당한다. 따라서, 제2 로드셀(64)은, 제2 롤 세정 부재(63)로부터 기판 W에 가해지고 있는 하중을 측정할 수 있고, 그 측정값을 제어부(50)에 대해서 출력 가능하게 되어 있다. 또한, 본 실시 형태의 제2 로드셀(64)은, 기판 W에 가해지고 있는 하중(예를 들어 N)을, 소수점 제2 위치까지 측정하는 것이 가능하다. 제어부(50)는, 제2 로드셀(64)의 측정값에 기초하여, 제2 이동부(72)를 제어 가능하게 되어 있다.
제2 틸트 기구(69)는, 수평 방향으로 연장됨과 함께 평면으로 보아 제2 롤 세정 부재(63)의 긴 변 방향과 직교하는 회전축 둘레로, 제2 롤 홀더(68) 및 제2 롤 세정 부재(63)를 요동 가능하게 되어 있다. 이 때문에, 제1 회전 기구(60)에 보유 지지되어 회전되고 있는 기판 W에, 예를 들어 휨이나 기울기 등이 발생한 경우라도, 제2 틸트 기구(69)에 의해 제2 롤 세정 부재(63)는 기판 W의 하면을 따르도록 요동된다. 따라서, 제2 롤 세정 부재(63)는 기판 W에 균일하게 하중을 가할 수 있어, 기판 W의 하면을 균일하게 세정할 수 있다.
기판 W의 하방, 또한 평면으로 보아 제2 롤 세정 부재(63)로부터 어긋난 위치에, 기판 W의 하면에 세정액이나 순수 등을 공급 가능한 복수의 제2 노즐(70)이 마련되어 있다.
제2 이동부(72)는, 제어부(50)와 전기적으로 접속되고 제어부(50)에 의해 제어 가능한 모터(72a)와, 모터(72a)의 출력축에 연결된 볼 나사(72b)와, 볼 나사(72b)에 의해 상하 이동 가능한 도시하지 않은 암 등을 구비하고 있다.
본 실시 형태의 모터(72a)는, 모터(71a)와 마찬가지로 스테핑 모터이며, 제어부(50)는, 모터(72a)로 출력한 펄스 수 등을 기억해 둠으로써 모터(72a)에 있어서의 출력축의 현재의 회전각을 산출할 수 있다. 또한, 모터(72a)는 스테핑 모터로 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 인코더 등을 갖는 서보 모터를 모터(72a)로서 사용해도 된다.
볼 나사(72b)는, 상하 방향으로 연장됨과 함께 모터(72a)의 출력축에 일체로 연결된 나사 부재와, 나사 부재에 나사 결합되고 나사 부재의 회전에 수반하여 상하 이동하는 너트 부재와, 너트 부재의 상하 이동을 안내하는 가이드 부재를 갖고 있다. 이 때문에, 모터(72a)의 출력축이 회전함으로써, 볼 나사(72b)의 너트 부재는 상하 방향으로 이동할 수 있다.
제2 이동부(72)의 암은, 볼 나사(72b)의 너트 부재와 제2 틸트 기구(69)를 연결하는 부재이다. 볼 나사(72b)의 너트 부재와 제2 틸트 기구(69)를 연결하기 위해서, 예를 들어 브래킷 등이 사용되어도 된다.
볼 나사(72b)의 너트 부재는, 상기 암, 제2 틸트 기구(69), 제2 로드셀(64), 및 제2 롤 홀더(68)를 통해 제2 롤 세정 부재(63)에 연결되어 있다. 이 때문에, 모터(72a)의 구동에 수반하여 볼 나사(72b)의 너트 부재가 상하 이동함으로써, 제2 롤 세정 부재(63)를 상하 이동시킬 수 있고, 즉 기판 W에 대해서 근접 및 이격시킬 수 있다. 또한, 제어부(50)는, 모터(72a)에 있어서의 출력축의 현재의 회전각을 산출할 수 있 때문에, 회전각에 기초하여, 제2 롤 세정 부재(63)의 상하 방향의 현재 위치를 산출할 수 있다.
제2 세정 장치(32)는, 제1 세정 장치(31)에서 세정된 기판 W를 더욱 세정하는 장치이다. 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 제2 세정 장치(32)는, 기판 W를 보유 지지하여 회전시키는 제2 회전 기구(80)와, 기판 W의 상면에 접촉해서 스크럽 세정 가능한 원기둥형 펜슬 세정 부재(세정 부재)(81)와, 펜슬 세정 부재(81)의 기판 W에 대한 하중을 측정하는 제3 로드셀(측정부)(82)과, 펜슬 세정 부재(81)를 기판 W의 상면에 압박 가능한 제3 이동부(이동부)(83)를 구비한다. 본 실시 형태의 제2 회전 기구(80)에 보유 지지된 기판 W의 중심축선은, 연직 방향과 평행하게 되어 있다.
제2 회전 기구(80)는, 구동부로서의 모터(80b)와, 모터(80b)의 출력축에 연결되고, 또한 상방을 향함과 함께 직경 방향 외측으로 연장되는 복수(본 실시 형태에서는 4개)의 암(80c)을 갖고 있고, 이들 암(80c)의 직경 방향 외측의 단부에, 기판 W의 외주면을 보유 지지 가능한 보유 지지부(80a)가 각각 배치되어 있다. 복수의 보유 지지부(80a)는, 둘레 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 제2 회전 기구(80)는, 기판 W가 복수의 보유 지지부(80a)에 보유 지지된 상태에서 모터(80b)가 구동함으로써, 기판 W를 그 중심축선 둘레로 회전 가능하게 되어 있다. 복수의 보유 지지부(80a)는, 거기에 보유 지지된 기판 W에, 펜슬 세정 부재(81)로부터 하향의 하중이 가해진 경우에도, 기판 W를 보유 지지 가능하게 되어 있다.
펜슬 세정 부재(81)는, 탄성 변형 가능하고 또한 세정액(약액)이나 순수 등을 통과 및 보액 가능한 원기둥형 PVA 스펀지 등으로 형성되고, 그 중심축선은 상하 방향에 평행하게 되어 있으며, 그 중심축선 둘레로 회전하면서 기판 W의 상면에 그 하단부면이 접촉 가능하게 되어 있다. 펜슬 세정 부재(81)의 하단부면은, 제2 회전 기구(80)에 보유 지지된 기판 W의 상면에 평행하게 되어 있다.
펜슬 세정 부재(81)는, 예를 들어 천장 있는 원통형으로 형성된 제3 롤 홀더(81a)에 의해 지지되어 있으며, 제3 롤 홀더(81a)로부터 하향으로 돌출되도록 마련되어 있다. 또한, 펜슬 세정 부재(81)는, 도시하지 않은 모터 등의 구동부에 의해 그 중심축선 둘레로 회전 가능하게 되어 있고, 제어부(50)는 구동부를 제어하고 있다.
제3 롤 홀더(81a)의 상단부는, 판형의 제3 로드셀(82)을 통해 후술하는 제3 이동부(83)에 있어서의 암(83c)의 선단부에 연결되어 있다. 즉, 펜슬 세정 부재(81), 제3 롤 홀더(81a), 제3 로드셀(82), 및 암(83c)은, 상방을 향해 이 순으로 배치되어 있다.
제3 로드셀(82)은, 제어부(50)에 전기적으로 접속되어 있고, 제3 로드셀(82)에 가해진 인장 하중이나 압축 하중을 나타내는 전기 신호를 제어부(50)에 대해서 출력 가능하게 되어 있다. 또한, 평면으로 보아, 제3 로드셀(82)의 중심은, 펜슬 세정 부재(81)의 중심축선과 동일 위치에 배치되어 있다.
제3 로드셀(82)은, 제3 롤 홀더(81a) 및 펜슬 세정 부재(81)를 상방으로부터 지지하고 있다. 이 때문에, 펜슬 세정 부재(81)가 기판 W에 접하지 않은 상태에 있어서도, 제3 롤 홀더(81a) 및 펜슬 세정 부재(81)의 무게가 인장 하중으로서 제3 로드셀(82)에 가해지고 있다. 또한, 펜슬 세정 부재(81)가 기판 W의 상면을 압박하면, 펜슬 세정 부재(81)는 기판 W로부터 상향의 반력을 받기 때문에, 제3 로드셀(82)에 가해지고 있는 인장 하중은 감소되고, 이 감소분이, 펜슬 세정 부재(81)의 기판 W에 대한 하중에 상당한다. 따라서, 제3 로드셀(82)은, 펜슬 세정 부재(81)로부터 기판 W에 가해지고 있는 하중을 측정할 수 있고, 그 측정값을 제어부(50)에 대해서 출력 가능하게 되어 있다. 또한, 본 실시 형태의 제3 로드셀(82)은, 기판 W에 가해지고 있는 하중(예를 들어 N)을, 소수점 제2 위치까지 측정하는 것이 가능하다. 제어부(50)는, 제3 로드셀(82)의 측정값에 기초하여, 제3 이동부(83)를 제어 가능하게 되어 있다.
기판 W의 상방, 또한 제3 이동부(83)의 암(83c)이 요동한 경우에 암(83c) 및 펜슬 세정 부재(81)와 간섭하지 않는 위치에, 기판 W의 상면에 세정액이나 순수 등을 공급 가능한 복수의 제3 노즐(84)이 마련되어 있다.
제3 이동부(83)는, 제어부(50)와 전기적으로 접속되고 제어부(50)에 의해 제어 가능한 상하 이동 모터(83a)와, 상하 이동 모터(83a)의 출력축에 연결된 볼 나사(83b)와, 볼 나사(83b)에 의해 상하 이동 가능한 암(83c)과, 제어부(50)와 전기적으로 접속되고 제어부(50)에 의해 제어 가능한 요동 모터(83d)를 구비하고 있다.
본 실시 형태의 상하 이동 모터(83a)는, 제1 세정 장치(31)의 모터(71a)와 마찬가지로 스테핑 모터이며, 제어부(50)는, 상하 이동 모터(83a)로 출력한 펄스 수 등을 기억해 둠으로써 상하 이동 모터(83a)에 있어서의 출력축의 현재의 회전각을 산출할 수 있다. 또한, 상하 이동 모터(83a)는 스테핑 모터로 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 인코더 등을 갖는 서보 모터를 상하 이동 모터(83a)로서 사용해도 된다.
볼 나사(83b)는, 상하 방향으로 연장됨과 함께 상하 이동 모터(83a)의 출력축에 일체로 연결된 나사 부재와, 나사 부재에 나사 결합되고 나사 부재의 회전에 수반하여 상하 이동하는 너트 부재와, 너트 부재의 상하 이동을 안내하는 가이드 부재를 갖고 있다. 이 때문에, 상하 이동 모터(83a)의 출력축이 회전함으로써, 볼 나사(83b)의 너트 부재는 상하 방향으로 이동할 수 있다.
암(83c)은, 볼 나사(83b)와 제3 로드셀(82)을 연결하는 부재이다. 암(83c)은, 볼 나사(83b)의 너트 부재에 연결되고 상하 방향으로 연장되는 연직부와, 연직부의 상단부로부터 수평 방향으로 연장되는 수평부를 갖고 있다. 암(83c)의 수평부에 있어서의 볼 나사(83b)와 반대측 단부의 하면에, 제3 로드셀(82)이 연결되어 있다. 또한, 암(83c)의 수평부에 있어서의 단부를, 단순히 암(83c)의 선단부라 한다.
볼 나사(83b)의 너트 부재는, 암(83c), 제3 로드셀(82), 및 제3 롤 홀더(81a)를 통해 펜슬 세정 부재(81)에 연결되어 있다. 이 때문에, 상하 이동 모터(83a)의 구동에 수반하여 볼 나사(83b)의 너트 부재가 상하 이동함으로써, 펜슬 세정 부재(81)를 상하 이동시킬 수 있고, 즉 기판 W에 대해서 근접 및 이격시킬 수 있다. 또한, 제어부(50)는, 상하 이동 모터(83a)에 있어서의 출력축의 현재의 회전각을 산출할 수 있 때문에, 회전각에 기초하여 펜슬 세정 부재(81)의 상하 방향의 현재 위치를 산출할 수 있다.
요동 모터(83d)의 출력축은 도시하지 않은 연결 부재 등에 연결되어 있고, 연결 부재에는, 상하 이동 모터(83a)의 케이스 및 볼 나사(83b)의 가이드 부재가 일체로 연결되어 있다. 이 때문에, 요동 모터(83d)의 동작에 의해, 상하 이동 모터(83a) 및 볼 나사(83b)는 요동 모터(83d)의 출력축에 있어서의 중심축선 R 둘레로 회동하고, 따라서 암(83c)은 중심축선 R 둘레로 요동한다. 따라서, 펜슬 세정 부재(81)는, 중심축선 R 둘레로 요동 가능하게 되어 있다.
본 실시 형태의 요동 모터(83d)는, 상하 이동 모터(83a)와 마찬가지로 스테핑 모터이며, 제어부(50)는, 요동 모터(83d)로 출력한 펄스 수 등을 기억해 둠으로써 요동 모터(83d)에 있어서의 출력축의 현재의 회전각을 산출할 수 있다. 이 때문에, 제어부(50)는, 요동 모터(83d)의 현재의 회전각에 기초하여, 펜슬 세정 부재(81)의 중심축선 R 주위의 현재 위치를 산출할 수 있다. 또한, 요동 모터(83d)는 스테핑 모터로 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 인코더 등을 갖는 서보 모터를 요동 모터(83d)로서 사용해도 된다.
기판 W의 세정 시에는, 제어부(50)에 의해 제어된 제3 이동부(83)의 동작에 의해 펜슬 세정 부재(81)가 기판 W에 근접해서 기판 W의 상면에 있어서의 중심 O에 접촉함과 함께, 회전하고 있는 기판 W의 상면에 접촉한 채 제3 이동부(83)의 구동에 의해 중심축선 R 둘레로 요동하고, 기판 W로부터 직경 방향 외측의 위치까지 이동함으로써, 기판 W의 상면 전부를 세정 가능하게 되어 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 제2 회전 기구(80)에 보유 지지된 기판 W와 평면으로 보아 서로 다른 위치에는, 상하 방향으로 연장되는 받침대부(85)가 마련되어 있다. 받침대부(85)의 상단부는, 평면으로 보아 펜슬 세정 부재(81)의 요동 경로상에 배치되어 있고, 요동한 펜슬 세정 부재(81)가 받침대부(85)의 상단면에 맞닿음 가능하게 되어 있다. 받침대부(85)의 상단부는, 상단면이 상하 방향에 수직인 석영판에 의해 구성되어 있고, 석영판은, 제2 회전 기구(80)에 보유 지지된 기판 W의 상면과 상하 방향으로 동등한 위치에 배치된 상단면을 갖고 있다. 또한, 평면으로 보아, 받침대부(85)의 석영판은 원 형상으로 형성되어 있고, 그 외경은, 펜슬 세정 부재(81)의 외경보다도 크다. 받침대부(85)의 석영판은, 펜슬 세정 부재(81)와 접촉함으로써, 펜슬 세정 부재(81)에 부착된 기판 W의 파티클을 펜슬 세정 부재(81)로부터 제거 가능하게 되어 있다.
받침대부(85)의 상방에는, 받침대부(85)의 상단면에 순수 등을 공급 가능한 제4 노즐(86)이 마련되어 있다. 제4 노즐(86)로부터 순수 등을 받침대부(85)의 상단면에 공급함으로써, 석영판에 부착된 파티클을 씻어낼 수 있다.
다음으로, 본 실시 형태의 기판 처리 장치(1)의 동작을 설명한다. 또한, 로드/언로드부(10), 연마부(20), 세정부(30)에 있어서의 건조 장치(33), 및 기판 반송부(40)의 동작은, 종래와 마찬가지이기 때문에 그 설명을 생략한다.
제1 세정 장치(31)의 메인터넌스(가동 및 메인터넌스)에 있어서의, 기판 W에 근접하고 또한 비접촉인 위치인 롤 세정 부재(61, 63)의 각 기준 위치를 설정함과 함께, 롤 세정 부재(61, 63)가 기판 W에 접촉하지 않은 상태에서의 로드셀(62, 64)의 측정값을 제로로 하는 리셋 동작과, 메인터넌스가 적절하게 행해졌는지를 검증하는 압박 동작을 설명한다. 또한, 제1 세정 장치(31)의 리셋 동작 및 압박 동작은, 제어부(50)가 제1 세정 장치(31)를 제어함으로써 행해지고 있으며, 특히 롤 세정 부재(61, 63)의 상하 이동은, 제어부(50)에 의해 제어된 이동부(71, 72)에 의해 각각 행해지고 있다. 또한, 제어부(50)가, 기억부(51)에 기억된 프로그램을 축차 실행함으로써, 제1 세정 장치(31)의 동작이 행해지고 있다.
제1 세정 장치(31)의 제1 롤 세정 부재(61)에 관한 리셋 동작을, 도 6을 참조하여 설명한다. 또한, 도 6의 (a) 내지 도 6의 (h)는, 리셋 동작이 이 순으로 진행됨을 나타내고 있다.
기억부(51)에는, 제1 세정 장치(31)를 위한 리셋용 하중(예를 들어 1.1N)이 표시부(52) 등을 통한 입력에 의해 미리 설정되어 있다.
제1 세정 장치(31)의 메인터넌스에 의해, 부품(예를 들어 제1 롤 세정 부재(61)나 제1 로드셀(62) 등)의 교환이나 조정 등이 행해진 후, 또한 기판 W에 대한 세정 동작의 전에, 제어부(50)의 표시부(52)에 표시되어 있는 「제1 세정 장치:리셋 동작 개시 버튼」을 작업자가 조작한다. 이 조작은, 제1 롤 세정 부재(61)가 이미 원점 위치에 있을 때 행해져도 되고, 조작을 행함으로써, 제어부(50)가 우선 제1 롤 세정 부재(61)를 그 원점 위치로 이동시켜도 된다. 또한, 본 설명에서는, 제1 세정 장치(31)의 메인터넌스에 의해 제1 롤 세정 부재(61) 등의 교환이 행해짐으로써, 제1 롤 세정 부재(61)가 기판 W에 접촉하지 않은 상태에서도, 제1 로드셀(62)의 측정값은 0.3N으로 되어 있고(도 6의 (a), 도 6의 (b) 참조), 제1 로드셀(62)은, 제1 롤 세정 부재(61)의 기판 W에 대한 실제 하중과 상이한 하중을 나타내고 있다.
또한, 연마부(20)에서 연마된 기판 W가, 기판 반송부(40)로부터 제1 세정 장치(31)로 이동 탑재되고, 제1 회전 기구(60)에 보유 지지된다. 또한, 연마되지 않은 기판 W가 기판 반송부(40)로부터 제1 세정 장치(31)로 이동 탑재되어도 된다. 이 때문에, 제1 세정 장치(31)에 있어서는, 본 실시 형태의 기준 부재는, 기판 W로 형성된다.
계속해서, 제어부(50)의 제어에 의해, 제1 회전 기구(60)가 기판 W를 회전시켜, 제1 롤 세정 부재(61)의 내부에는 이너 린스 공급부로부터 순수 등이 공급되고, 제1 롤 세정 부재(61)는 그 중심축선 둘레로 회전된다. 제1 롤 세정 부재(61)의 회전 속도는 예를 들어 200min-1이다. 본 실시 형태에서는, 리셋 동작 시에 있어서 제1 노즐(67)로부터 순수 등의 공급은 행해지지 않지만, 리셋 동작 시에 제1 노즐(67)로부터 순수 등을 기판 W의 상면에 공급해도 된다. 또한, 기판 W의 회전 속도, 이너 린스의 유무 및 그 공급량, 및 제1 롤 세정 부재(61)의 회전 속도는 적절히 조정해도 된다.
계속해서, 제1 롤 세정 부재(61)의 회전이 개시되고 나서 소정의 시간(예를 들어 3초 등)이 경과되고 나서, 제어부(50)는 제1 롤 세정 부재(61)를 기판 W의 상면을 향해서, 그 원점 위치로부터, 기억부(51)에 현재 기억되어 있는 기준 위치(메인터넌스 전에 사용되고 있던 기준 위치, 이하, 전회의 기준 위치라고 함)로 고속으로 이동시킨다(도 6의 (a)). 또한, 제1 롤 세정 부재(61)가, 그 회전의 개시와 동시에 기판 W를 향해 이동하기 시작해도 된다.
계속해서, 제1 롤 세정 부재(61)가 전회의 기준 위치에 도달하면, 제어부(50)는, 제1 롤 세정 부재(61)를 기판 W를 향해 저속으로 이동시킨다(도 6의 (b)). 제1 롤 세정 부재(61)의 고속 이동에 대한 저속 이동의 속도비는, 예를 들어 100/5이다. 저속 이동에 의해, 제어부(50)는, 제1 롤 세정 부재(61)를 기판 W의 상면에 접촉시켜 압박한다.
계속해서, 제어부(50)는, 제1 롤 세정 부재(61)를 기판 W측으로 저속으로 더 이동시킴과 함께, 제1 로드셀(62)의 측정값을 취득하여 참조한다. 제1 롤 세정 부재(61)가 기판 W에 접촉하고 있기 때문에, 제1 롤 세정 부재(61)의 이동과 함께 제1 롤 세정 부재(61)가 기판 W로부터 받는 반력은 증가하고, 따라서 제1 로드셀(62)의 측정값은 점차 증가한다.
제어부(50)는, 제1 로드셀(62)의 측정값이 리셋용 하중(1.1N)에 도달했을 때, 제1 롤 세정 부재(61)의 이동을 정지시킨다(도 6의 (c)). 또한, 제1 롤 세정 부재(61)를 단위 이동량(예를 들어 0.1㎜)만큼 이동시켜 정지시키고, 제1 로드셀(62)의 측정값이 리셋용 하중에 도달되었는지를 제1 롤 세정 부재(61)의 이동 정지 중에 제어부(50)가 확인하고, 이들의 이동과 확인을 반복해도 된다. 한편, 제1 롤 세정 부재(61)의 저속 이동을 계속해서 행하면서, 제1 롤 세정 부재(61)가 단위 이동량을 이동할 때마다 제1 로드셀(62)의 측정값이 리셋용 하중에 도달되었는지를 제어부(50)가 확인하고, 도달된 시점에 제1 롤 세정 부재(61)의 이동을 정지시켜도 된다.
그 후, 제어부(50)는, 제1 로드셀(62)의 측정값을 참조하면서, 제1 롤 세정 부재(61)를 기판 W로부터 이격되는 방향으로 저속으로 이동시킨다. 제1 롤 세정 부재(61)의 이격되는 방향으로의 이동과 함께, 제1 롤 세정 부재(61)가 기판 W로부터 받는 반력은 감소되기 때문에, 제1 로드셀(62)의 측정값은 점차 감소한다(도 6의 (d) 내지 도 6의 (g)).
이때, 제어부(50)는, 제1 롤 세정 부재(61)의 단위 이동량(예를 들어 0.1㎜)마다의 제1 로드셀(62)의 측정값을 기억부(51)에 기억시키고, 측정값이, 적어도 2회 연속해서 서로 동등하게 된 시점(도 6의 (g) 및 도 6의 (h))에서, 그 시점에서의 제1 롤 세정 부재(61)의 위치를 세정 시에 있어서의 제1 롤 세정 부재(61)가 새로운 기준 위치로서 설정하여 기억부(51)에 기억시킴과 함께, 상기 시점에서의 제1 로드셀(62)의 측정값을 세정 시에 있어서의 압박 기준값으로서 설정하는 리셋 동작을 행한다. 또한, 제어부(50)는, 제1 로드셀(62)이 압박 기준값에 상당하는 측정값을 출력하고 있는 경우에(도시의 예에서는 0.3N), 기판 W에 대한 하중이 제로인 것으로 하여, 표시부(52)에서의 하중 표시나, 후술하는 세정 시에 있어서의 기판 W에 대한 하중의 폐루프 제어를 실시한다.
또한, 제1 로드셀(62)의 측정값의 기억부(51)에 대한 기억은, 제1 롤 세정 부재(61)를 단위 이동량(예를 들어 0.1㎜)만큼 기판 W로부터 이격되는 방향으로 이동시켜 정지시키고, 제1 롤 세정 부재(61)의 이동 정지 중에 제1 로드셀(62)의 측정값을 기억부(51)에 기억시킴과 함께 전회의 측정값과 비교하고, 이들 이동과 비교를 반복해도 된다. 한편, 제1 롤 세정 부재(61)의 이격되는 방향에서의 저속 이동을 계속해서 행하면서, 제1 롤 세정 부재(61)가 상기 단위 이동량을 이동할 때마다 제1 로드셀(62)의 측정값을 기억부(51)에 기억시켜, 전회의 측정값과의 비교를 축차 행해도 된다.
또한, 제1 로드셀(62)의 측정값이 적어도 2회 연속해서 서로 동등하게 되었는지 여부의 판단은, 예를 들어 제1 로드셀(62)의 측정값의 소수점 제1 위치 이상의 값이 동일한지 여부로 판단해도 되고, 제1 로드셀(62)의 측정값의 소수점 제2 위치의 값을 반올림한 값이 동일한지 여부로 판단해도 된다. 또한, 소정의 임계값(예를 들어 0.1N)을 기억부(51)에 기억해 두고, 적어도 2회 연속해서 측정된 제1 로드셀(62)의 측정값의 차가, 임계값보다도 작은 경우에, 제1 로드셀(62)의 측정값이 적어도 2회 연속해서 동등하게 되었다고 판단해도 된다.
또한, 상기 예에서는, 제1 로드셀(62)의 측정값이 2회 연속해서 서로 동등하게 되었을 때 리셋 동작을 실시하고 있지만, 제1 로드셀(62)의 측정값이 3회 이상 연속해서 동등하게 되었을 때 리셋 동작을 실시해도 된다.
또한, 상기 예에서는, 제어부(50)는 제1 롤 세정 부재(61)를 원점 위치로부터 전회의 기준 위치로 고속으로 이동시키고 있지만, 고속 이동은 본 실시 형태의 메인터넌스 방법에 필수적인 요건은 아니며, 제1 롤 세정 부재(61)의 고속 이동을 행하지 않고, 리셋 동작을 실시하는 방법이어도 된다.
예를 들어, 제1 롤 세정 부재(61)의 고속 이동을 행하지 않고 리셋 동작을 실시하는 방법을, 도 7을 참조하여 설명한다.
우선, 제어부(50)는, 제1 롤 세정 부재(61)를 기판 W의 상면에 압박시켜, 그 상태로부터 기판 W측을 향해 이동시킨다(도 7의 스텝 S1).
계속해서, 제어부(50)는, 제1 로드셀(62)의 측정값을 취득한다(도 7의 스텝 S2). 또한, 측정값의 취득은, 제1 롤 세정 부재(61)의 단위 이동량마다 행해도 된다.
계속해서, 제어부(50)는, 스텝 S2에서 취득한 측정값이, 리셋용 하중(예를 들어 1.1N)에 도달하였는지 여부를 판단한다(도 7의 스텝 S3). 스텝 S2에서 취득한 측정값이 리셋용 하중에 도달하지 않은 경우에는, 다시 스텝 S1을 실시한다.
한편, 스텝 S2에서 취득한 측정값이 리셋용 하중에 도달된 경우에는, 제1 롤 세정 부재(61)를 기판 W로부터 이격되는 방향으로 이동시킨다(도 7의 스텝 S4).
계속해서, 제어부(50)는, 제1 롤 세정 부재(61)의 단위 이동량마다 제1 로드셀(62)의 측정값을 취득한다(도 7의 스텝 S5).
계속해서, 제어부(50)는, 스텝 S5에서 취득한 측정값이, 적어도 2회 연속해서 서로 동등한지 여부를 판단한다(도 7의 스텝 S6). 스텝 S5에서 취득한 측정값이 적어도 2회 연속해서 서로 동등하지 않은 경우에는, 취득한 측정값을 기억부(51)에 기억함과 함께(도 7의 스텝 S7), 다시 스텝 S4를 실시한다.
한편, 스텝 S5에서 취득한 측정값이 적어도 2회 연속해서 서로 동등한 경우에는, 리셋 동작을 실시한다(도 7의 스텝 S8).
이상으로, 제1 세정 장치(31)의 제1 롤 세정 부재(61)에 관한 리셋 동작이 완료된다.
이와 같은 리셋 동작을 행함으로써, 가령 메인터넌스 후에 제1 롤 세정 부재(61)의 전회의 기준 위치가 기판 W의 상면으로부터 부적절하게 이격된 위치로 되어 있었다고 해도, 제1 롤 세정 부재(61)의 기준 위치를 적절하게 설정할 수 있다.
또한, 상기 리셋 동작을 행함으로써, 가령 메인터넌스 전후에 제1 로드셀(62)의 측정값이 상이하다고 해도, 압박 기준값을 설정함으로써, 도 6의 (h)에 도시한 상태에서의, 표시부(52)에 표시되는 제1 롤 세정 부재(61)의 기판 W에 대한 하중을 제로로 표시시킬 수 있다. 따라서, 작업자에 대해서 기판 W에 가해지고 있는 정확한 하중을, 표시부(52) 등을 통하여 나타낼 수 있다.
다음으로, 제1 세정 장치(31)의 제1 롤 세정 부재(61)에 관한 메인터넌스가 적절하게 행해졌는지를 검증하는 압박 동작을 설명한다.
기억부(51)에는, 제1 세정 장치(31)를 위한 복수의 테스트 하중(예를 들어 0.8N, 1.2N 및 1.6N)이 표시부(52) 등을 통한 입력에 의해 미리 설정되어 있다. 또한, 테스트 하중의 수는 셋에 한정되지 않고, 하나 또는 둘이어도 되고, 넷 이상이어도 된다.
제1 롤 세정 부재(61)에 관한 리셋 동작 후, 또한 기판 W에 대한 세정 동작의 전에, 제어부(50)의 표시부(52)에 표시되어 있는 「제1 세정 장치:압박 동작 개시 버튼」을 작업자가 조작한다. 본 조작은, 제1 롤 세정 부재(61)가 이미 원점 위치에 있을 때 행해져도 되고, 조작을 행함으로써, 제어부(50)가 우선 제1 롤 세정 부재(61)를 그 원점 위치로 이동시켜도 된다. 또한, 제1 회전 기구(60)에는, 리셋 동작에서 사용된 기판 W가 보유 지지되어 있는 상태로 한다.
계속해서, 제어부(50)의 제어에 의해, 기판 W의 회전 속도, 제1 롤 세정 부재(61)에 대한 이너 린스의 유무, 제1 롤 세정 부재(61)의 회전 속도, 및 제1 노즐(67)로부터의 순수 등의 공급의 유무 등을 적절히 조정한다. 이러한 조건은, 기판 W의 세정 시와 마찬가지여도 되고, 상이하게 해도 된다.
계속해서, 제어부(50)는, 제1 롤 세정 부재(61)를 기판 W의 상면을 향해서, 그 원점 위치로부터, 기억부(51)에 현재 기억되어 있는 리셋 동작 후의 기준 위치로 고속으로 이동시킨다.
계속해서, 제1 롤 세정 부재(61)가 기준 위치에 도달하면, 제어부(50)는, 제1 롤 세정 부재(61)의 기판 W에 대한 하중, 즉 제1 로드셀(62)의 측정값이, 제1 테스트 하중(0.8N)에 일치할 때까지, 폐루프 제어를 행한다. 폐루프 제어에서는, 제어부(50)는, 리셋 동작에서 설정된 압박 기준값을 제로로 했을 때의 제1 로드셀(62)의 측정값과 제1 테스트 하중의 차에 기초하여, 제1 이동부(71)를 제어하여, 제1 로드셀(62)의 측정값을 제1 테스트 하중에 일치시킨다.
계속해서, 제1 로드셀(62)의 측정값이 제1 테스트 하중에 일치했을 때, 제1 테스트 하중에 대한 압박 동작은 완료된다. 압박 동작이 완료되었을 때의, 제1 로드셀(62)의 측정값, 압박 동작의 개시부터 완료까지의 제1 롤 세정 부재(61)의 이동량(상세하게는, 원점 위치로부터 기준 위치까지의 이동량, 및 기준 위치로부터 압박 동작 완료 시의 위치까지의 이동량 등), 압박 동작의 개시부터 완료까지의 경과 시간(상세하게는, 원점 위치로부터 기준 위치에 도달할 때까지의 경과 시간 및 기준 위치로부터 압박 동작 완료 시의 위치에 도달할 때까지의 경과 시간 등), 및 압박 동작의 개시부터 완료까지에 있어서의 제1 로드셀(62)의 계측값 중 최댓값의 적어도 어느 하나를 기억부(51)에 기억한다.
계속해서, 제어부(50)는, 제2 테스트 하중(1.2N) 및 제3 테스트 하중(1.6N)에 대해서도, 마찬가지로 압박 동작을 실시한다.
상기 결과는, 기억부(51)에 기억되고, 이들 결과를 작업자는 표시부(52) 등을 통하여 확인할 수 있다. 이에 의해, 제1 세정 장치(31)의 제1 롤 세정 부재(61)에 관한 메인터넌스가 적절하게 완료되었는지를 확인할 수 있다. 또한, 상기 결과가 기대한 결과와 상이한 경우에는, 제1 세정 장치(31) 중 어느 부분이 재조정이 필요한지 등을 추정할 수도 있다. 압박 동작이 완료되었을 때의 제1 로드셀(62)의 측정값이 테스트 하중과 상이한 경우에는, 예를 들어 제1 로드셀(62), 제1 이동부(71) 또는 제어부(50) 등이 재조정이 필요한 경우가 생각된다. 압박 동작의 개시부터 완료까지의 세정 부재의 이동량 또는 압박 동작의 개시부터 완료까지의 경과 시간이, 기대되는 값과 상이한 경우에는, 예를 들어 제1 롤 세정 부재(61)의 기준 위치가 적절하게 설정되지 않은, 즉 기준 위치가 기판으로부터 이격된 위치로 설정되어 있는 경우나, 제1 이동부(71) 또는 제어부(50) 등이 재조정이 필요한 경우가 생각된다. 압박 동작의 개시부터 완료까지에 있어서의 제1 로드셀(62)의 계측값 중 최댓값이, 기대되는 값보다도 큰 경우에는, 예를 들어 제1 이동부(71)에 의한 제1 롤 세정 부재(61)의 이동 속도(폐루프 제어 실시 시의 이동 속도)가 너무 높은 경우나, 제1 이동부(71) 또는 제어부(50) 등이 재조정이 필요한 경우가 생각된다.
이상으로, 제1 세정 장치(31)에 있어서의 제1 롤 세정 부재(61)의 압박 동작이 완료된다.
또한, 제1 세정 장치(31)의 제2 롤 세정 부재(63)에 관한 리셋 동작 및 압박 동작은, 기판 W와의 관계가 제1 롤 세정 부재(61)와 상하 방향으로 반대인 이외에는, 제1 세정 장치(31)의 제1 롤 세정 부재(61)에 관한 리셋 동작 및 압박 동작과 마찬가지이기 때문에, 그 설명을 생략한다. 또한, 제1 세정 장치(31)의 롤 세정 부재(61, 63)에 관한 리셋 동작은, 서로 다른 시기에 실시된다. 또한, 제1 세정 장치(31)의 롤 세정 부재(61, 63)의 압박 동작에 있어서, 각각 둘 이상의 테스트 하중이 설정되어 있는 경우에는, 롤 세정 부재(61, 63)의 한쪽 압박 동작을 먼저 전부 행해도 되고, 롤 세정 부재(61, 63)의 압박 동작을 교대로 실시해도 된다.
다음으로, 제1 세정 장치(31)의 롤 세정 부재(61, 63)를 사용한 기판 W에 대한 세정 동작을 설명한다. 또한, 제1 세정 장치(31)의 기판 W에 대한 세정 동작은, 제어부(50)가 제1 세정 장치(31)를 제어함으로써 행하여진다. 또한, 제어부(50)가, 기억부(51)에 기억된 프로그램을 축차 실행함으로써, 제1 세정 장치(31)의 세정 동작이 행해진다.
연마부(20)에서 연마된 기판 W가, 기판 반송부(40)를 통해 제1 세정 장치(31)로 이동 탑재되고, 제1 회전 기구(60)에 보유 지지된다. 또한, 이때, 롤 세정 부재(61, 63)는 각 원점 위치에 있다.
계속해서, 제어부(50)의 제어에 의해, 이너 린스가 롤 세정 부재(61, 63)의 각 내부로 공급되고, 노즐(67, 70)로부터 순수 등이 기판 W의 상하면에 대해서 각각 공급되고, 제1 회전 기구(60)의 구동에 의한 기판 W의 회전 속도가 소정의 값으로 조정되고, 롤 세정 부재(61, 63)의 회전 속도가 소정의 값으로 조정된다. 또한, 롤 세정 부재(61, 63)는, 서로 반대 방향으로 회전한다.
또한, 제어부(50)는, 롤 세정 부재(61, 63)를 각 원점 위치로부터 각 기준 위치까지 고속으로 이동시킨다.
계속해서, 롤 세정 부재(61, 63)가 각 기준 위치에 도달되면, 제어부(50)는, 제1 롤 세정 부재(61)의 기판 W에 대한 하중, 즉 제1 로드셀(62)의 측정값이, 제1 목표 하중(목표 하중)에 일치할 때까지, 폐루프 제어를 행함과 함께, 제2 롤 세정 부재(63)의 기판 W에 대한 하중, 즉 제2 로드셀(64)의 측정값이, 제2 목표 하중(목표 하중)에 일치할 때까지, 폐루프 제어를 행한다. 이들 폐루프 제어에서는, 제어부(50)는, 제1 롤 세정 부재(61)에 관한 리셋 동작으로 설정된 압박 기준값을 제로로 했을 때의 제1 로드셀(62)의 측정값과, 제1 목표 하중의 차에 기초하여, 제1 이동부(71)를 제어함과 함께, 제2 롤 세정 부재(63)에 관한 리셋 동작으로 설정된 압박 기준값을 제로로 했을 때의 제2 로드셀(64)의 측정값과, 제2 목표 하중의 차에 기초하여, 제2 이동부(72)를 제어한다. 리셋 동작에서 설정된 압박 기준값을 제로로 했을 때의 로드셀(62, 64)의 측정값을 폐루프 제어에서 사용하므로, 기판 W에 가해지고 있는 하중을 목표 하중에 적절하게 일치시킬 수 있다. 또한, 제1 및 제2 목표 하중에, 서로 다른 값을 설정하는 것도 가능하다.
또한, 폐루프 제어 중에 있어서, 제어부(50)는, 롤 세정 부재(61, 63)를 저속으로 이동시키고 있다. 롤 세정 부재(61, 63)의 고속 이동에 대한 저속 이동의 속도비는, 예를 들어 100/5이다.
리셋 동작을 행함으로써, 롤 세정 부재(61, 63)의 각 기준 위치가, 기판 W에 근접하고 또한 비접촉인 위치로 적절하게 설정되어 있으므로, 롤 세정 부재(61, 63)가 고속으로 이동하는 거리를 길게 하고, 저속으로 이동하는 거리를 짧게 할 수 있으며, 따라서 제1 세정 장치(31)에 의한 세정 공정에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.
또한, 롤 세정 부재(61, 63)의 각 기준 위치가, 기판 W에 비접촉 위치로 설정되어 있으므로, 기판 W에 접촉할 때의 롤 세정 부재(61, 63)는 저속으로 이동하고 있고, 따라서 롤 세정 부재(61, 63)가 기판 W에 접촉했을 때의 충격을 낮게 억제할 수 있다.
상기 폐루프 제어를 행함으로써, 롤 세정 부재(61, 63)는 제1 및 제2 목표 하중으로 기판 W의 상하면에 각각 압박된다. 이 상태에서, 기판 W에 대한 스크럽 세정이 소정 시간 실시된다.
세정이 완료되면, 롤 세정 부재(61, 63)는 기판 W로부터 이격되고, 기판 W는 제1 회전 기구(60)로부터 취출되어, 제2 반송 로봇(34)에 의해 제2 세정 장치(32)로 이동 탑재된다.
이에 의해, 제1 세정 장치(31)에 있어서의 기판 W에 대한 세정 공정이 완료된다.
다음으로 제2 세정 장치(32)의 메인터넌스(가동 및 메인터넌스)에 있어서의, 기판 W에 근접하고 또한 비접촉인 위치인 펜슬 세정 부재(81)의 기준 위치를 설정함과 함께, 펜슬 세정 부재(81)가 기판 W에 접촉하지 않은 상태에서의 제3 로드셀(82)의 측정값을 제로로 하는 리셋 동작과, 메인터넌스가 적절하게 행해졌는지를 검증하는 압박 동작을 설명한다. 또한, 제2 세정 장치(32)의 리셋 동작 및 압박 동작은, 제어부(50)가 제2 세정 장치(32)를 제어함으로써 행해지고 있으며, 특히 펜슬 세정 부재(81)의 상하 이동은, 제어부(50)에 의해 제어된 제3 이동부(83)에 의해 행해지고 있다. 또한, 제어부(50)가, 기억부(51)에 기억된 프로그램을 축차 실행함으로써, 제2 세정 장치(32)의 동작이 행해지고 있다.
제2 세정 장치(32)에 따른 리셋 동작을, 도 8을 참조하여 설명한다. 또한, 도 8의 (a) 내지 도 8의 (h)는, 리셋 동작이 이 순으로 진행됨을 나타내고 있다.
기억부(51)에는, 제2 세정 장치(32)를 위한 리셋용 하중(예를 들어 2.0N)이 표시부(52) 등을 통한 입력에 의해 미리 설정되어 있다.
제2 세정 장치(32)의 메인터넌스에 의해, 부품(예를 들어 펜슬 세정 부재(81)나 제3 로드셀(82) 등)의 교환이나 조정 등이 행해진 후, 또한 기판 W에 대한 세정 동작 전에, 제어부(50)의 표시부(52)에 표시되어 있는 「제2 세정 장치:리셋 동작 개시 버튼」을 작업자가 조작한다. 본 조작은, 펜슬 세정 부재(81)가 이미 원점 위치에 있을 때 행해져도 되고, 조작을 행함으로써, 제어부(50)가 우선 펜슬 세정 부재(81)를 그 원점 위치로 이동시켜도 된다. 또한, 본 설명에서는, 제2 세정 장치(32)의 메인터넌스에 의해 펜슬 세정 부재(81) 등의 교환이 행해짐으로써, 펜슬 세정 부재(81)가 기판 W에 접촉하지 않은 상태에서도, 제3 로드셀(82)의 측정값은 0.3N으로 되어 있으며(도 8의 (a), 도 8의 (b) 참조), 제3 로드셀(82)은, 펜슬 세정 부재(81)의 기판 W에 대한 실제 하중과 상이한 하중을 나타내고 있다.
또한, 제1 세정 장치(31)에서 세정된 기판 W가, 제2 반송 로봇(34)을 통해 제2 세정 장치(32)로 이동 탑재되고, 제2 회전 기구(80)에 보유 지지된다. 또한, 연마되지 않은 기판 W가 제2 반송 로봇(34) 등으로부터 제2 세정 장치(32)로 이동 탑재되어도 된다.
계속해서, 제어부(50)의 제어에 의해, 제2 회전 기구(80)가 기판 W를 회전시켜, 펜슬 세정 부재(81)는 그 중심축선 둘레로 회전되고, 제3 노즐(84)로부터 순수 등이 기판 W의 상면에 공급된다. 기판 W의 회전 속도는 예를 들어 500mim-1이며, 펜슬 세정 부재(81)의 회전 속도는 예를 들어 50min-1이며, 제3 노즐(84)로부터 기판 W에 대한 순수 등의 공급량은 예를 들어 1000L/min이다. 또한, 기판 W의 회전 속도, 펜슬 세정 부재(81)의 회전 속도 및 제3 노즐(84)로부터의 순수 등의 공급량은, 적절히 조정해도 된다.
계속해서, 펜슬 세정 부재(81)의 회전이 개시되고 나서 소정의 시간(예를 들어 3초 등)이 경과되고 나서, 제어부(50)는 펜슬 세정 부재(81)를 기판 W의 상면을 향해서, 그 원점 위치로부터, 기억부(51)에 현재 기억되어 있는 기준 위치(메인터넌스 전에 사용되고 있던 기준 위치, 이하, 전회의 기준 위치라고 함)로 고속으로 이동시킨다(도 8의 (a)). 또한, 펜슬 세정 부재(81)가, 그 회전의 개시와 동시에 기판 W를 향해 이동하기 시작해도 된다.
계속해서, 펜슬 세정 부재(81)가 전회의 기준 위치에 도달하면, 제어부(50)는, 펜슬 세정 부재(81)를 기판 W를 향해 저속으로 이동시킨다(도 8의 (b)). 펜슬 세정 부재(81)의 고속 이동에 대한 저속 이동의 속도비는, 예를 들어 100/5이다. 저속 이동에 의해, 제어부(50)는, 펜슬 세정 부재(81)를 기판 W의 상면에 접촉시켜 압박한다.
계속해서, 제어부(50)는, 펜슬 세정 부재(81)를 기판 W측으로 저속으로 더욱 이동시킴과 함께, 제3 로드셀(82)의 측정값을 취득해서 참조한다. 펜슬 세정 부재(81)가 기판 W에 접촉하고 있기 때문에, 펜슬 세정 부재(81)의 이동과 함께 펜슬 세정 부재(81)가 기판 W로부터 받는 반력은 증가하고, 따라서 제3 로드셀(82)의 측정값은 점차 증가한다.
제어부(50)는, 제3 로드셀(82)의 측정값이 리셋용 하중(2.0N)에 도달했을 때, 펜슬 세정 부재(81)의 이동을 정지시킨다(도 8의 (c)). 또한, 펜슬 세정 부재(81)를 단위 이동량(예를 들어 0.1㎜)만큼 이동시켜 정지시키고, 제3 로드셀(82)의 측정값이 리셋용 하중에 도달되었는지를 펜슬 세정 부재(81)의 이동 정지 중에 제어부(50)가 확인하고, 이들의 이동과 확인을 반복해도 된다. 한편, 펜슬 세정 부재(81)의 저속 이동을 계속해서 행하면서, 펜슬 세정 부재(81)가 단위 이동량을 이동할 때마다 제3 로드셀(82)의 측정값이 리셋용 하중에 도달되었는지를 제어부(50)가 확인하고, 도달된 시점에 펜슬 세정 부재(81)의 이동을 정지시켜도 된다.
그 후, 제어부(50)는, 제3 로드셀(82)의 측정값을 참조하면서, 펜슬 세정 부재(81)를 기판 W로부터 이격되는 방향으로 저속으로 이동시킨다. 펜슬 세정 부재(81)의 이격되는 방향으로의 이동과 함께, 펜슬 세정 부재(81)가 기판 W로부터 받는 반력은 감소되기 때문에, 제3 로드셀(82)의 측정값은 점차 감소한다(도 8의 (d) 내지 도 8의 (g)).
이때, 제어부(50)는, 펜슬 세정 부재(81)의 단위 이동량(예를 들어 0.1㎜)마다의 제3 로드셀(82)의 측정값을 기억부(51)에 기억시키고, 측정값이, 적어도 2회 연속해서 서로 동등하게 된 시점(도 8의 (g) 및 도 8의 (h))에서, 그 시점에서의 펜슬 세정 부재(81)의 위치를 세정 시에 있어서의 펜슬 세정 부재(81)가 새로운 기준 위치로서 설정하여 기억부(51)에 기억시킴과 함께, 상기 시점에서의 제3 로드셀(82)의 측정값을 세정 시에 있어서의 압박 기준값으로서 설정하는 리셋 동작을 행한다. 또한, 제어부(50)는, 제3 로드셀(82)이 압박 기준값에 상당하는 측정값을 출력하고 있는 경우에(도시한 예에서는 0.3N), 기판 W에 대한 하중이 제로인 것으로 보고, 표시부(52)에서의 하중 표시나, 후술하는 세정 시에 있어서의 기판 W에 대한 하중의 폐루프 제어를 실시한다.
또한, 제3 로드셀(82)의 측정값 기억부(51)에 대한 기억은, 펜슬 세정 부재(81)를 단위 이동량(예를 들어 0.1㎜)만큼 기판 W로부터 이격되는 방향으로 이동시켜 정지시키고, 펜슬 세정 부재(81)의 이동 정지 중에 제3 로드셀(82)의 측정값을 기억부(51)에 기억시킴과 함께 전회의 측정값과 비교하고, 이들 이동과 비교를 반복해도 된다. 한편, 펜슬 세정 부재(81)의 이격되는 방향으로서의 저속 이동을 계속해서 행하면서, 펜슬 세정 부재(81)이 단위 이동량을 이동할 때마다 제3 로드셀(82)의 측정값을 기억부(51)에 기억시켜, 전회의 측정값과의 비교를 축차 행해도 된다.
또한, 제3 로드셀(82)의 측정값이 적어도 2회 연속해서 서로 동등하게 되었는지 여부의 판단은, 예를 들어 제3 로드셀(82)의 측정값의 소수점 제1 위치 이상의 값이 동일한지 여부로 판단해도 되고, 제3 로드셀(82)의 측정값의 소수점 제2 위치의 값을 반올림한 값이 동일한지 여부로 판단해도 된다. 또한, 소정의 임계값(예를 들어 0.1N)을 기억부(51)에 기억해 두고, 적어도 2회 연속해서 측정된 제3 로드셀(82)의 측정값 차가, 임계값보다도 작은 경우에, 제3 로드셀(82)의 측정값이 적어도 2회 연속해서 동등하게 되었다고 판단해도 된다.
또한, 본 예에서는, 제3 로드셀(82)의 측정값이 2회 연속해서 서로 동등하게 되었을 때 리셋 동작을 실시하고 있지만, 제3 로드셀(82)의 측정값이 3회 이상 연속해서 동등하게 되었을 때 리셋 동작을 실시해도 된다.
또한, 상기 예에서는, 제어부(50)는 펜슬 세정 부재(81)를 원점 위치로부터 전회의 기준 위치로 고속으로 이동시키고 있지만, 고속 이동은 본 실시 형태의 메인터넌스 방법에 필수적인 요건은 아니며, 펜슬 세정 부재(81)의 고속 이동을 행하지 않고, 리셋 동작을 실시하는 방법이어도 된다.
또한, 펜슬 세정 부재(81)의 고속 이동을 행하지 않고 리셋 동작을 실시하는 방법은, 제1 세정 장치(31)의 설명에서 사용한 도 7에 기재된 흐름도로 나타나기 때문에, 그 설명을 생략한다. 또한, 펜슬 세정 부재(81)를 위한 리셋용 하중은 적절히 변경해도 된다.
또한, 상기 예에서는, 펜슬 세정 부재(81)를 기판 W의 상면에 압박함으로써 리셋 동작을 행하고 있었지만, 받침대부(85)의 상단면에 대해서 펜슬 세정 부재(81)를 압박함으로써, 제2 세정 장치(32)의 리셋 동작을 행해도 된다. 상술한 바와 같이, 받침대부(85)의 상단부(석영판)는, 제2 회전 기구(80)에 보유 지지된 기판 W의 상면과 상하 방향으로 동등한 위치에 배치된 상단면을 갖고 있으므로, 상단면을 사용하여 제2 세정 장치(32)의 리셋 동작을 행하는 것도 가능하다. 이 때문에, 제2 세정 장치(32)에 있어서는, 본 실시 형태의 기준 부재는, 기판 W 또는 받침대부(85)에서 형성된다. 또한, 받침대부(85)를 사용하는 경우의 리셋 동작에 있어서, 펜슬 세정 부재(81)의 회전 속도 및 제4 노즐(86)로부터의 순수 등의 공급량은, 적절히 조정해도 된다.
이상으로, 제2 세정 장치(32)에 관한 리셋 동작이 완료된다.
이와 같은 리셋 동작을 행함으로써, 가령 메인터넌스 후에 펜슬 세정 부재(81)의 전회의 기준 위치가 기판 W의 상면으로부터 부적절하게 이격된 위치로 되어 있었다고 해도, 펜슬 세정 부재(81)의 기준 위치를 적절하게 설정할 수 있다.
또한, 상기 리셋 동작을 행함으로써, 가령 메인터넌스 전후에 제3 로드셀(82)의 측정값이 상이하다고 해도, 압박 기준값을 설정함으로써, 도 8의 (h)에 도시된 상태에서의, 표시부(52)에 표시되는 펜슬 세정 부재(81)의 기판 W에 대한 하중을 제로로 표시시킬 수 있다. 따라서, 작업자에 대해서 기판 W에 가해지고 있는 정확한 하중을, 표시부(52) 등을 통하여 나타낼 수 있다.
다음으로, 제2 세정 장치(32)의 메인터넌스가 적절하게 행해졌는지를 검증하는 압박 동작을 설명한다. 또한, 상술한 제1 세정 장치(31)의 압박 동작과 마찬가지의 내용에 대해서는, 그 설명을 생략한다.
기억부(51)에는, 제2 세정 장치(32)를 위한 복수의 테스트 하중(예를 들어 0.8N, 1.4N 및 2.0N)이 표시부(52) 등을 통한 입력에 의해 미리 설정되어 있다. 또한, 테스트 하중의 수는 셋에 한정되지 않고, 하나 또는 둘이어도 되고, 넷 이상이어도 된다.
펜슬 세정 부재(81)에 관한 리셋 동작 후, 또한 기판 W에 대한 세정 동작 전에, 제어부(50)의 표시부(52)에 표시되어 있는 「제2 세정 장치:압박 동작 개시 버튼」을 작업자가 조작한다. 또한, 제2 회전 기구(80)에는, 기판 W가 보유 지지되어 있는 상태로 한다.
계속해서, 제어부(50)의 제어에 의해, 기판 W의 회전 속도, 펜슬 세정 부재(81)의 회전 속도, 및 제3 노즐(84)로부터의 순수 등의 공급의 유무 등을, 적절히 조정한다. 이러한 조건은, 기판 W의 세정 시와 마찬가지여도 되고, 상이하게 해도 된다.
계속해서, 제어부(50)는, 펜슬 세정 부재(81)를 기판 W의 상면을 향해, 그 원점 위치로부터, 기억부(51)에 현재 기억되어 있는 리셋 동작 후의 기준 위치로 고속으로 이동시킨다.
계속해서, 펜슬 세정 부재(81)가 기준 위치에 도달하면, 제어부(50)는, 펜슬 세정 부재(81)의 기판 W에 대한 하중, 즉 제3 로드셀(82)의 측정값이, 제1 테스트 하중(0.8N)에 일치할 때까지, 폐루프 제어를 행한다. 폐루프 제어에서는, 제어부(50)는, 리셋 동작으로 설정된 압박 기준값을 제로로 했을 때의 제3 로드셀(82)의 측정값과 제1 테스트 하중의 차에 기초하여, 제1 이동부(71)를 제어하여, 제3 로드셀(82)의 측정값을 제1 테스트 하중에 일치시킨다.
계속해서, 제3 로드셀(82)의 측정값이 제1 테스트 하중에 일치했을 때, 제1 테스트 하중에 대한 압박 동작은 완료된다. 압박 동작이 완료되었을 때의, 제3 로드셀(82)의 측정값, 압박 동작의 개시부터 완료까지의 펜슬 세정 부재(81)의 이동량(상세하게는, 원점 위치로부터 기준 위치까지의 이동량 및 기준 위치로부터 압박 동작 완료 시의 위치까지의 이동량 등), 압박 동작의 개시부터 완료까지의 경과 시간(상세하게는, 원점 위치로부터 기준 위치에 도달할 때까지의 경과 시간 및 기준 위치로부터 압박 동작 완료 시의 위치에 도달할 때까지의 경과 시간 등), 및 압박 동작의 개시부터 완료까지에 있어서의 제3 로드셀(82)의 계측값 중 최댓값의 적어도 어느 하나를 기억부(51)에 기억한다.
계속해서, 제어부(50)는, 제2 테스트 하중(1.4N) 및 제3 테스트 하중(2.0N)에 대해서도, 마찬가지로 압박 동작을 실시한다.
상기 결과는, 기억부(51)에 기억되고, 이들 결과를 작업자는 표시부(52) 등을 통하여 확인할 수 있다. 이에 의해, 제2 세정 장치(32)의 펜슬 세정 부재(81)에 관한 메인터넌스가 적절하게 완료되었는지를 확인할 수 있다.
이상으로, 제2 세정 장치(32)에 있어서의 펜슬 세정 부재(81)의 압박 동작이 완료된다.
다음으로, 제2 세정 장치(32)의 펜슬 세정 부재(81)를 사용한 기판 W에 대한 세정 동작을 설명한다.
제1 세정 장치(31)에서 세정된 기판 W가, 제2 반송 로봇(34)을 통해 제2 세정 장치(32)로 이동 탑재되고, 제2 회전 기구(80)에 보유 지지된다. 또한, 이때, 펜슬 세정 부재(81)는 그 원점 위치에 있다.
계속해서, 제어부(50)의 제어에 의해, 제3 노즐(84)로부터 순수 등이 기판 W의 상면에 대해서 공급되고, 제2 회전 기구(80)의 구동에 의한 기판 W의 회전 속도가 조정되고, 펜슬 세정 부재(81)의 회전 속도가 소정의 값으로 조정된다.
또한, 제어부(50)는, 펜슬 세정 부재(81)를 원점 위치로부터 기준 위치까지 고속으로 이동시킨다.
계속해서, 펜슬 세정 부재(81)가 기준 위치에 도달되면, 제어부(50)는, 펜슬 세정 부재(81)의 기판 W에 대한 하중, 즉 제3 로드셀(82)의 측정값이, 목표 하중에 일치할 때까지, 폐루프 제어를 행한다. 이들 폐루프 제어에서는, 제어부(50)는, 펜슬 세정 부재(81)에 관한 리셋 동작으로 설정된 압박 기준값을 제로로 했을 때의 제3 로드셀(82)의 측정값과, 상기 목표 하중의 차에 기초하여, 제3 이동부(83)를 제어한다. 리셋 동작으로 설정된 압박 기준값을 제로로 했을 때의 제3 로드셀(82)의 측정값을 폐루프 제어에 이용하므로, 기판 W에 가해지고 있는 하중을 목표 하중에 적절하게 일치시킬 수 있다.
또한, 폐루프 제어 중에 있어서, 제어부(50)는, 펜슬 세정 부재(81)를 저속으로 이동시키고 있다. 펜슬 세정 부재(81)의 고속 이동에 대한 저속 이동의 속도비는, 예를 들어 100/5이다.
리셋 동작을 행함으로써, 펜슬 세정 부재(81)의 기준 위치가, 기판 W에 근접하고 또한 비접촉인 위치로 적절하게 설정되어 있으므로, 펜슬 세정 부재(81)가 고속으로 이동하는 거리를 길게 하고, 저속으로 이동하는 거리를 짧게 할 수 있으며, 따라서 제2 세정 장치(32)에 의한 세정 공정에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 펜슬 세정 부재(81)의 기준 위치가, 기판 W에 비접촉 위치로 설정되어 있으므로, 기판 W에 접촉할 때의 펜슬 세정 부재(81)는 저속으로 이동하고 있으며, 따라서 펜슬 세정 부재(81)가 기판 W에 접촉했을 때의 충격을 낮게 억제할 수 있다.
또한, 제어부(50)는, 펜슬 세정 부재(81)를 기판 W의 중심 O에 접촉시킴과 함께, 회전하고 있는 기판 W의 상면에 목표 하중으로 접촉한 채 제3 이동부(83)의 구동에 의해 중심축선 R 둘레로 소정의 속도로 요동시켜, 기판 W로부터 직경 방향 외측의 위치까지 이동시킴으로써, 기판 W의 상면 전부를 스크럽 세정한다.
세정이 완료되면, 기판 W는 제2 회전 기구(80)로부터 취출되어, 제3 반송 로봇(35)에 의해 건조 장치(33)로 이동 탑재된다.
이에 의해, 제2 세정 장치(32)에 있어서의 기판 W에 대한 세정 공정이 완료된다.
본 실시 형태에 따르면, 세정하기 전에, 세정 부재(61(63))를 기준 부재(기판 W)에 압박시켜, 로드셀(62(64))의 측정값이 소정의 리셋용 하중에 도달한 후, 기준 부재로부터 이격되는 방향으로 세정 부재(61(63))를 이동시키고, 세정 부재(61(63))의 단위 이동량마다의 로드셀(62(64))의 측정값이, 적어도 2회 연속해서 서로 동등하게 된 시점에, 그 시점에서의 세정 부재(61(63))의 위치를 세정 시에 있어서의 세정 부재(61(63))의 기준 위치로서 설정함과 함께, 그 시점에서의 로드셀(62(64))의 측정값을 세정 시에 있어서의 압박 기준값으로서 설정하는 리셋 동작을 행하고 있다.
상술한 바와 같이, 제1 세정 장치(31)에 대한 메인터넌스의 전후에, 로드셀(62(64))의 측정값이 상이한 경우가 있다. 예를 들어, 세정 부재(61(63))가 기준 부재에 접촉하지 않은 상태에서의 로드셀(62(64))의 측정값, 즉 기준 부재에 대한 하중을 나타내는 값이 제로 이외의 값을 나타내고 있는 경우가 있다. 여기서, 세정 부재(61(63))가 기준 부재에 접촉하지 않은 상태에서 세정 부재(61(63))를 이동시켜도, 노이즈나 진동 등의 영향을 제외하면, 로드셀(62(64))에 가해지고 있는 하중은 변화되지 않으므로 로드셀(62(64))의 측정값은 일정하다. 이러한 점에서, 본 실시 형태에서는, 세정 부재(61(63))를 기준 부재에 압박시켜, 로드셀(62(64))의 측정값이 소정의 리셋용 하중에 도달함으로써 세정 부재(61(63))가 확실하게 기준 부재를 압박하고 있음을 확인한 후에, 기준 부재로부터 이격되는 방향으로 세정 부재(61(63))를 이동시키고, 세정 부재(61(63))의 단위 이동량마다의 로드셀(62(64))의 측정값이, 적어도 2회 연속해서 서로 동등하게 된 시점에, 그 시점에서의 세정 부재(61(63))의 위치를, 기준 부재에 근접하고 또한 비접촉인 위치인 세정 부재(61(63))의 기준 위치로서 설정함과 함께, 상기 시점에서의 로드셀(62(64))의 측정값을, 기준 부재에 대한 하중이 제로임을 나타내는 세정 시의 압박 기준값으로서 설정하는 리셋 동작을 행하고 있다.
따라서, 제1 세정 장치(31)에 있어서, 리셋 동작이 번잡한 조정 작업 등을 통하지 않고 실시할 수 있으므로, 작업자의 작업을 간략화하여 작업 시간을 저감시킬 수 있고, 나아가 작업자의 숙련도 차이에 따라 기준 위치의 변동 등이 발생하는 것도 방지할 수 있다. 또한, 기준 부재에 대한 하중이 제로임을 나타내는 세정 시의 압박 기준값을 적절하게 설정할 수 있으므로, 세정 시에 있어서의 세정 부재(61(63))의 기준 부재에 대한 목표 하중과, 세정 부재(61(63))로부터 기준 부재에 실제로 가해지고 있는 하중 사이의 차를 매우 작게 할 수 있어, 세정 시에 있어서 기준 부재를 목표 하중으로 적절하게 압박할 수 있다. 따라서, 세정에 의한 기준 부재에 대한 영향을 적게 할 수 있다. 또한, 세정 부재(61(63))의 기준 위치를, 기준 부재에 대해서 비접촉이면서 가능한 한 가까운 위치에 설정할 수 있으므로, 세정 부재(61(63))가 고속으로 이동하는 거리를 길게 함과 함께, 저속으로 이동하는 거리를 짧게 할 수 있어, 세정 공정에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.
이동부(71(72))는, 제어부(50)에 의해 제어 가능한 모터(71a (72a))와, 모터(71a(72a))의 출력축에 연결된 볼 나사(71b(72b))를 구비하고 있으므로, 제어부(50)는 세정 부재(61(63))의 위치 및 이동 속도 등을 고정밀도로 제어할 수 있고, 따라서 세정 부재(61(63))가 기준 부재에 접촉했을 때의 충격을 저감시킬 수 있음과 함께, 세정 부재(61(63))의 기준 부재에 대한 하중을 소정의 목표 하중으로 적절하게 조절로 할 수 있다.
제어부(50)는, 압박 기준값을 제로로 했을 때의 로드셀(62(64))의 측정값과 목표 하중의 차에 기초하여 이동부(71(72))를 제어하므로, 폐루프 제어계를 구성하고, 세정 부재(61(63))의 기준 부재에 대한 하중을 소정의 목표 하중에 더 적절하게 조절할 수 있다.
제1 세정 장치(31)는, 데이터를 기억하는 기억부(51)를 더 구비하고, 제어부(50)는, 기준 위치 및 압박 기준값을 기억부(51)에 기억함과 함께, 리셋 동작 후에, 세정 부재(61(63))를 기준 위치로부터 기준 부재를 향해 이동시킴과 함께 테스트 하중으로 세정 부재(61(63))를 기준 부재에 압박하는 압박 동작을 실시하고, 압박 동작이 완료되었을 때의 로드셀(62(64))의 측정값, 압박 동작의 개시부터 완료까지의 세정 부재(61(63))의 이동량, 압박 동작의 개시부터 완료까지의 경과 시간 및 압박 동작의 개시부터 완료까지에 있어서의 로드셀(62(64))의 계측값 중 최댓값의 적어도 어느 하나를 기억부(51)에 기억한다.
이 때문에, 작업자가 리셋 동작 후에 압박 동작을 실시시킴으로써, 압박 동작 완료 후에는, 제어 장치의 기억부(51)에, 압박 동작이 완료되었을 때의 로드셀(62(64))의 측정값, 압박 동작의 개시부터 완료까지의 세정 부재(61(63))의 이동량, 압박 동작의 개시부터 완료까지의 경과 시간, 및 압박 동작의 개시부터 완료까지에 있어서의 로드셀(62(64))의 계측값 중 최댓값의 적어도 어느 하나가 기억된다. 작업자는 이들 결과를 확인함으로써, 제1 세정 장치(31)의 메인터넌스가 적절하게 실시되어, 세정 공정에 요구되는 성능을 제1 세정 장치(31)가 확보하였는지를 확인할 수 있다.
세정 부재(61(63))는, 중심축선 둘레로 회전하면서 기준 부재의 표면에 외주면이 접촉 가능한 원기둥형 롤 세정 부재(61(63))이며, 기준 부재는 기판 W를 가지므로, 리셋 동작을 롤 세정 부재(61(63))와 기판 W를 사용하여 실시할 수 있다.
롤 세정 부재(61, 63)는, 기판 W를 사이에 둔 양측에 각각 마련되어 있고, 제어부(50)는, 한쪽 롤 세정 부재(61)에 관한 리셋 동작과, 다른 쪽 롤 세정 부재(63)에 관한 리셋 동작을 서로 다른 시기에 실시하므로, 양쪽 롤 세정 부재(61, 63)의 리셋 동작이 서로 영향을 미치는 것을 방지할 수 있어, 부적절한 기준 위치나 압박 기준값이 설정되어버리는 것을 방지할 수 있다.
본 실시 형태에 따르면, 세정하기 전에, 세정 부재(81)를 기준 부재(기판 W 또는 받침대부(85))에 압박시켜, 로드셀(82)의 측정값이 소정의 리셋용 하중에 도달한 후, 기준 부재로부터 이격되는 방향으로 세정 부재(81)를 이동시켜, 세정 부재(81)의 단위 이동량마다의 로드셀(82)의 측정값이, 적어도 2회 연속해서 서로 동등하게 된 시점에, 그 시점에서의 세정 부재(81)의 위치를 세정 시에 있어서의 세정 부재(81)의 기준 위치로서 설정함과 함께, 그 시점에서의 로드셀(82)의 측정값을 세정 시에 있어서의 압박 기준값으로서 설정하는 리셋 동작을 행하고 있다.
상술한 바와 같이, 세정 장치에 대한 메인터넌스의 전후에, 로드셀(82)의 측정값이 상이한 경우가 있다. 예를 들어, 세정 부재(81)가 기준 부재에 접촉하지 않은 상태에서의 로드셀(82)의 측정값, 즉 기준 부재에 대한 하중을 나타내는 값이 제로 이외의 값을 나타내고 있는 경우가 있다. 여기서, 세정 부재(81)가 기준 부재에 접촉하지 않은 상태에서 세정 부재(81)를 이동시켜도, 노이즈나 진동 등의 영향을 제외하면, 로드셀(82)에 가해지고 있는 하중은 변화되지 않으므로 로드셀(82)의 측정값은 일정하다. 이러한 점에서, 본 실시 형태에서는, 세정 부재(81)를 기준 부재에 압박시켜, 로드셀(82)의 측정값이 소정의 리셋용 하중에 도달함으로써 세정 부재(81)가 확실하게 기준 부재를 압박하고 있음을 확인한 후에, 기준 부재로부터 이격되는 방향으로 세정 부재(81)를 이동시키고, 세정 부재(81)의 단위 이동량마다의 로드셀(82)의 측정값이, 적어도 2회 연속해서 서로 동등하게 된 시점에, 그 시점에서의 세정 부재(81)의 위치를, 기준 부재에 근접하고 또한 비접촉인 위치인 세정 부재(81)의 기준 위치로서 설정함과 함께, 상기 시점에서의 로드셀(82)의 측정값을, 기준 부재에 대한 하중이 제로임을 나타내는 세정 시의 압박 기준값으로서 설정하는 리셋 동작을 행하고 있다.
따라서, 제2 세정 장치(32)에 있어서, 리셋 동작이 번잡한 조정 작업 등을 통하지 않고 실시할 수 있으므로, 작업자의 작업을 간략화하여 작업 시간을 저감시킬 수 있고, 나아가 작업자의 숙련도 차이에 따라 기준 위치의 변동 등이 발생하는 것도 방지할 수 있다. 또한, 기준 부재에 대한 하중이 제로임을 나타내는 세정 시의 압박 기준값을 적절하게 설정할 수 있으므로, 세정 시에 있어서의 세정 부재(81)의 기준 부재에 대한 목표 하중과, 세정 부재(81)로부터 기준 부재에 실제로 가해지고 있는 하중 사이의 차를 극히 작게 할 수 있어, 세정 시에 있어서 기준 부재를 목표 하중으로 적절하게 압박할 수 있다. 따라서, 세정에 의한 기준 부재에 대한 영향을 적게 할 수 있다. 또한, 세정 부재(81)의 기준 위치를, 기준 부재에 대해서 비접촉이면서 가능한 한 가까운 위치에 설정할 수 있으므로, 세정 부재(81)가 고속으로 이동하는 거리를 길게 함과 함께, 저속으로 이동하는 거리를 짧게 할 수 있어, 세정 공정에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다.
제3 이동부(83)는, 제어부(50)에 의해 제어 가능한 모터(83a)와, 모터(83a)의 출력축에 연결된 볼 나사(83b)를 구비하고 있으므로, 제어부(50)는 세정 부재(81)의 위치 및 이동 속도 등을 고정밀도로 제어할 수 있고, 따라서 세정 부재(81)가 기준 부재에 접촉했을 때의 충격을 저감시킬 수 있음과 함께, 세정 부재(81)의 기준 부재에 대한 하중을 소정의 목표 하중으로 적절하게 조절로 할 수 있다.
제어부(50)는, 압박 기준값을 제로로 했을 때의 제3 로드셀(82)의 측정값과 목표 하중의 차에 기초하여 제3 이동부(83)를 제어하므로, 폐루프 제어계를 구성하고, 세정 부재(81)의 기준 부재에 대한 하중을 소정의 목표 하중으로 더 적절하게 조절할 수 있다.
제2 세정 장치(32)는, 데이터를 기억하는 기억부(51)를 더 구비하고, 제어부(50)는, 기준 위치 및 압박 기준값을 기억부(51)에 기억함과 함께, 리셋 동작 후에, 세정 부재(81)를 기준 위치로부터 기준 부재를 향해 이동시킴과 함께 테스트 하중으로 세정 부재(81)를 기준 부재에 압박하는 압박 동작을 실시하고, 압박 동작이 완료되었을 때의 제3 로드셀(82)의 측정값, 압박 동작의 개시부터 완료까지의 세정 부재(81)의 이동량, 압박 동작의 개시부터 완료까지의 경과 시간 및 압박 동작의 개시부터 완료까지에 있어서의 제3 로드셀(82)의 계측값 중 최댓값의 적어도 어느 하나를 기억부(51)에 기억한다.
이 때문에, 작업자가 리셋 동작 후에 압박 동작을 실시시킴으로써, 압박 동작 완료 후에는, 제어 장치의 기억부(51)에, 압박 동작이 완료되었을 때의 제3 로드셀(82)의 측정값, 압박 동작의 개시부터 완료까지의 세정 부재(81)의 이동량, 압박 동작의 개시부터 완료까지의 경과 시간 및 압박 동작의 개시부터 완료까지에 있어서의 제3 로드셀(82)의 계측값 중 최댓값의 적어도 어느 하나가 기억된다. 작업자는 이들 결과를 확인함으로써, 제2 세정 장치(32)의 메인터넌스가 적절하게 실시되고, 세정 공정에 요구되는 성능을 제2 세정 장치(32)가 확보하였는지를 확인할 수 있다.
세정 부재(81)는, 기준 부재의 표면과 교차해서 연장되는 축선 둘레로 회전하면서 기준 부재의 표면에 접촉 가능한 펜슬 세정 부재(81)로 형성되고, 기준 부재는, 기판 W 또는 기판 W와 상이한 위치에 마련된 받침대부(85)에서 형성되고, 받침대부(85)는, 기판 W의 표면과 동등한 위치에 배치된 표면을 갖고 있으므로, 리셋 동작을 펜슬 세정 부재(81)와, 기판 W 또는 받침대부(85)를 사용하여 실시할 수 있다.
본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)에 의하면, 본 실시 형태에 따른 세정 장치(31, 32)와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
(제2 실시 형태)
다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 제2 실시 형태에 있어서, 제1 실시 형태에 있어서의 구성 요소와 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.
도 9에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 기판 처리 장치(1A)에 있어서의 세정부(30)는, 제1 실시 형태의 제2 세정 장치(32) 대신에 제2 세정 장치(32A)를 구비하고 있고, 기판 처리 장치(1A)에 있어서의 제2 세정 장치(32A) 이외의 구성은, 제1 실시 형태의 기판 처리 장치(1)와 동일하다.
도 10에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 제2 세정 장치(32A)는, 제3 로드셀(82)과 제3 이동부(83)의 암(83c)의 선단부의 사이에 배치된 펜슬 각도 변경부(87)를 구비하고 있다.
펜슬 각도 변경부(87)는, 암(83c)의 선단부의 하면에 일체적으로 연결된 제1 연결부(87a)와, 제3 로드셀(82)의 상면에 도시하지 않은 브래킷 등을 통해 일체적으로 연결됨과 함께 회전축(87b)을 통해 제1 연결부(87a)에 연결된 제2 연결부(87c)를 갖고 있다. 회전축(87b)은, 수평 방향으로 연장되어 있다. 제2 연결부(87c)는, 도시하지 않은 모터 등의 구동부에 의해, 회전축(87b) 둘레로 제1 연결부(87a)와 상대 회전 가능하게 구성되어 있고, 제어부(50)는 구동부를 제어 가능하게 되어 있다. 이에 의해, 펜슬 각도 변경부(87)는, 펜슬 세정 부재(81)를 회전축(87b) 둘레로 틸팅시키도록 구성되어 있다. 또한, 펜슬 각도 변경부(87)는, 펜슬 세정 부재(81)의 중심축선과 상하 방향으로 연장되는 직선 사이의 각도가 예를 들어 0°내지 30°로 되는 범위에서, 펜슬 세정 부재(81)를 틸팅시키도록 구성되어 있다.
펜슬 각도 변경부(87)는 도시하지 않은 브레이크 기구를 갖고 있으며, 펜슬 세정 부재(81)를 기울인 상태로 보유 지지하고, 이 상태에서 기판 W의 상면에 접촉시켜 세정 동작을 행하는 것이 가능하게 되어 있다. 제어부(50)는, 브레이크 기구의 동작을 제어 가능하다. 브레이크 기구로서는, 예를 들어 회전축(87b)이나 제2 연결부(87c)를 끼움 지지해서 그 회동을 멈추는 기구나, 브레이크 부착 모터를 사용하는 것 등을 들 수 있다. 펜슬 세정 부재(81)를 기울인 상태에서 기판 W의 상면에 접촉시킴으로써, 펜슬 세정 부재(81)를 바로 세운 상태(펜슬 세정 부재(81)의 중심축선이 상하 방향에 평행한 상태)에서 기판 W에 접촉시키는 것보다도, 펜슬 세정 부재(81)와 기판 W의 상면 사이의 접촉 면적을 적게 할 수 있다. 또한, 접촉 면적이 적어짐으로써, 양자의 접촉면에 있어서의 압력이 향상되고, 펜슬 세정 부재(81)가 기판 W의 상면에 있어서의 파티클을 제거하기 쉬워질 가능성이 있다.
또한, 본 실시 형태의 펜슬 각도 변경부(87)는 하나의 회전축(87b) 둘레로 펜슬 세정 부재(81)를 틸팅 가능하지만, 평면으로 보아 회전축(87b)와 직교하는 다른 회전축을 마련하고, 당해 다른 회전축 주위에도 펜슬 세정 부재(81)를 틸팅 시키도록 구성해도 된다. 본 구성에 의하면, 상하 방향에 직교하는 어느 방향으로도 펜슬 세정 부재(81)를 틸팅시킬 수 있다. 또한, 본 구성을, 예를 들어 볼 조인트 등을 사용하여 실현해도 된다.
또한, 본 실시 형태의 펜슬 각도 변경부(87)와 제3 이동부(83)의 암(83c)의 사이에, 상하 방향으로 연장되는 축선 둘레로 펜슬 각도 변경부(87)를 회동 가능한 회동부를 마련하고, 회동부와 회전축(87b)을 협동시킴으로써, 상하 방향에 직교하는 어느 방향으로도 펜슬 세정 부재(81)를 틸팅시키도록 구성해도 된다.
본 실시 형태에 있어서의 제2 회전 기구(80)의 모터(80b)는 스테핑 모터이며, 제어부(50)로부터 입력되는 펄스 신호에 의해, 그 출력축의 회전각이나 회전 속도가 제어된다. 스테핑 모터는 펄스 신호에 동기하여 동작하기 때문에, 제어부(50)가 모터(80b)로 출력한 펄스 수 등을 기억해 둠으로써, 모터(80b)에 있어서의 출력축의 현재의 회전각 등을 산출할 수 있다. 또한, 모터(80b)는 스테핑 모터로 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 인코더 등을 갖는 서보 모터를 모터(80b)로서 사용해도 된다. 서보 모터를 사용하는 경우에도, 인코더의 출력값으로부터 제어부(50)는 모터(80b)에 있어서의 출력축의 현재의 회전각 등을 산출할 수 있다.
도 11에 도시한 바와 같이, 제1 세정 장치(31)에서 세정되어 제2 반송 로봇(34)을 통해 제2 세정 장치(32A)로 이동 탑재되는 기판 W의 상면에는, 파티클이 예를 들어 특정한 영역 P에 잔류되는 경향이 보이는 경우가 있고, 한편으로 영역 P 이외의 부분은 비교적 청정한 경우가 있다. 도시한 예에서는, 영역 P는, 기판 W의 직경 방향의 일부이면서 기판 W의 둘레 방향의 일부에 발생하고 있고, 둘레 방향으로 연장된 형상을 갖고 있다.
본 실시 형태의 기억부(51)는, 영역 P의 위치에 관한 데이터를 기억 가능하다. 영역 P의 위치에 관한 데이터는, 예를 들어 직경 방향의 위치와 둘레 방향의 위치에 관한 데이터이다. 또한, 영역 P의 위치에 관한 데이터가, 직경 방향의 위치 및 둘레 방향의 위치 중 적어도 한쪽에 관한 데이터여도 된다.
영역 P의 위치에 관한 데이터를 제작하고 기억부(51)에 기억시키는 방법으로서는, 예를 들어, 제1 세정 장치(31)에 의해 세정된 복수의 기판 W의 상면을 작업자가 확인하여, 표시부(52) 등을 통해 입력하는 방법이나, 기판 처리 장치(1A) 내에 마련된 촬상 장치가, 제1 세정 장치(31)에 의해 세정된 후의 기판 W의 상면을 촬상하는 방법 등을 들 수 있다.
제1 세정 장치(31)에 의해 세정된 기판 W는, 제2 반송 로봇(34) 등을 사용한 일정한 수순으로 제2 세정 장치(32A)로 이동 탑재되기 때문에, 제어부(50)는, 영역 P의 위치에 관한 데이터를 참조함으로써, 제2 세정 장치(32A)의 제2 회전 기구(80)에 기판 W가 보유 지지되었을 때의, 영역 P의 둘레 방향의 위치를 산출할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 제어부(50)는 모터(80b)에 있어서의 출력축의 현재의 회전각이나 회전 속도를 산출할 수 있으므로, 이들 회전각이나 회전 속도의 데이터와, 영역 P의 둘레 방향의 위치에 관한 데이터를 참조함으로써, 제2 회전 기구(80)의 동작에 의해 회전하고 있는 기판 W에 있어서의, 영역 P의 둘레 방향의 위치를 산출할 수 있다.
다음으로, 제2 세정 장치(32A)의 기판 W에 대한 세정 동작을 설명한다. 또한, 제2 세정 장치(32A)의 세정 동작은, 제어부(50)가 제2 세정 장치(32A)를 제어함으로써 행해진다. 또한, 제어부(50)가, 기억부(51)에 기억된 프로그램을 축차 실행함으로써, 제2 세정 장치(32A)의 세정 동작이 행해진다.
제1 세정 장치(31)에 있어서 세정된 기판 W가, 제2 반송 로봇(34)을 통해 제2 세정 장치(32A)로 이동 탑재되고, 제2 회전 기구(80)에 보유 지지된다. 또한, 이때, 펜슬 세정 부재(81)는 그 원점 위치에 있다.
계속해서, 제어부(50)의 제어에 의해, 도시하지 않은 노즐로부터 순수 등이 기판 W의 상면에 공급됨과 함께, 기판 W의 회전 속도 및 펜슬 세정 부재(81)의 회전 속도가 각각 소정의 값으로 조정된다. 또한, 기판 W의 회전 속도는, 제1 실시 형태의 제2 세정 장치(32)에 의한 세정 동작 시의 기판 W의 회전 속도보다도 느리며, 예를 들어 5min-1이다. 펜슬 세정 부재(81)의 회전 속도는, 제1 실시 형태와 마찬가지이며, 예를 들어 50min-1이다.
계속해서, 제어부(50)는, 기억부(51)에 기억되어 있는 영역 P의 위치에 관한 데이터를 참조하여, 평면으로 보아 펜슬 세정 부재(81)가 영역 P와 직경 방향으로 동일 위치에 배치되도록, 제3 이동부(83)의 암(83c)을 중심축선 R 둘레로 요동시킨다. 이때, 평면으로 보아 펜슬 세정 부재(81)가 둘레 방향에 있어서 영역 P로부터 어긋난 위치에 배치되어도 된다.
계속해서, 제어부(50)는, 영역 P의 직경 방향의 폭에 따라서, 펜슬 각도 변경부(87)의 동작에 의해 펜슬 세정 부재(81)를 회전축(87b) 둘레로 틸팅시키고, 그 상태로 보유 지지한다. 예를 들어, 영역 P의 직경 방향의 폭이 작은 경우에는, 기판 W의 상면 중, 영역 P에만 펜슬 세정 부재(81)를 접촉시키고, 그 이외의 부분에는 접촉시키지 않도록 하기 위해서, 펜슬 세정 부재(81)의 기울기를 크게 하여, 펜슬 세정 부재(81)와 기판 W의 상면의 접촉 면적을 작게 한다. 한편, 영역 P의 직경 방향의 폭이 큰 경우에는, 펜슬 세정 부재(81)의 기울기를 작게 하거나, 펜슬 각도 변경부(87)를 바로 세워, 펜슬 세정 부재(81)와 기판 W의 상면의 접촉 면적을 크게 한다.
계속해서, 제어부(50)는, 펜슬 세정 부재(81)를 기판 W의 상면을 향해 이동시킴과 함께, 회전하고 있는 기판 W에 있어서의 영역 P의 둘레 방향의 위치를 산출하고, 산출된 위치에 기초하여, 영역 P에 펜슬 세정 부재(81)를 적절하게 접촉시킨다. 본 실시 형태의 영역 P는 둘레 방향으로 연장되어 있으며, 회전하고 있는 기판 W에 있어서의 영역 P의 둘레 방향의 일단부가 평면으로 보아 펜슬 세정 부재(81)와 동일한 위치로 될 때, 펜슬 세정 부재(81)를 기판 W의 상면에 접촉시켜, 기판 W의 회전에 수반하여 펜슬 세정 부재(81)를 영역 P와 상대 이동시킴으로써, 펜슬 세정 부재(81)를 영역 P의 둘레 방향의 일단부로부터 타단부를 향해서 스크럽 세정시키고, 회전하고 있는 기판 W에 있어서의 영역 P의 둘레 방향의 타단부가 평면으로 보아 펜슬 세정 부재(81)와 동일 위치로 될 때, 펜슬 세정 부재(81)를 기판 W의 상면으로부터 이격시킨다.
이에 의해, 펜슬 세정 부재(81)는, 기판 W의 상면에 있어서 둘레 방향으로 연장되는 영역 P를 스크럽 세정하여, 영역 P에 잔류되어 있는 파티클을 제거할 수 있다.
또한, 펜슬 세정 부재(81)를 영역 P에 확실하게 접촉시키기 위해서, 영역 P보다도 둘레 방향으로 넓은 영역에 접촉하도록 펜슬 세정 부재(81)를 이동시켜도 된다. 예를 들어, 회전하고 있는 기판 W에 있어서의 영역 P의 둘레 방향의 일단부가 평면으로 보아 펜슬 세정 부재(81)와 동일 위치로 되기 전에, 펜슬 세정 부재(81)를 기판 W의 상면에 접촉시키고, 회전하고 있는 기판 W에 있어서의 영역 P의 둘레 방향의 타단부가 평면으로 보아 펜슬 세정 부재(81)를 통과한 후에, 펜슬 세정 부재(81)를 기판 W의 상면으로부터 이격시켜도 된다.
펜슬 세정 부재(81)를 바로 세운 상태에 있어서의, 펜슬 세정 부재(81)와 기판 W의 상면의 접촉 영역에 있어서의 직경 방향의 폭보다도, 영역 P의 직경 방향의 폭이 큰 경우에는, 펜슬 세정 부재(81)의 기판 W에 대한, 접촉, 상대 이동, 및 이격의 일련의 동작을 한 번 행한 것만으로는, 영역 P의 전범위를 세정하기는 어려운 경우가 있다. 이 경우에는, 펜슬 세정 부재(81)가 기판 W로부터 이격된 후에, 제어부(50)가 암(83c)을 요동시킴으로써 펜슬 세정 부재(81)를 직경 방향으로 이동시켜, 상기 일련의 동작을 다시 반복하면 된다.
이와 같이 하여, 기판 W의 상면에 있어서의 영역 P를 펜슬 세정 부재(81)에 의해 적절하게 세정하고, 영역 P에 부착되어 있는 파티클을 제거할 수 있다.
또한, 기판 W의 상면 중, 영역 P에만 파티클이 부착되고, 그 이외의 부분은 비교적 청정한 경우에는, 영역 P 이외의 부분에는 펜슬 세정 부재(81)를 접촉시키지 않는 것이 바람직한 경우가 있다. 본 실시 형태의 펜슬 세정 부재(81)는, 상기 제어부(50)의 제어 형태에 의해, 기판 W의 상면에 있어서의 영역 P 이외의 부분에 대한 접촉을 피하는 것이 가능하기 때문에, 영역 P 이외의 부분에 펜슬 세정 부재(81)가 접촉함에 따른 영향을 저감시킬 수 있다.
또한, 영역 P의 직경 방향의 폭이 작은 경우라도, 본 실시 형태의 펜슬 세정 부재(81)는, 펜슬 각도 변경부(87)의 동작에 의해 틸팅할 수 있기 때문에, 펜슬 세정 부재(81)와 기판 W의 상면과의 접촉 면적을 적게 하는 것도 가능하고, 따라서 기판 W의 상면에 있어서의 영역 P 이외의 부분에 대한 펜슬 세정 부재(81)의 접촉을 보다 확실하게 피할 수 있다. 또한, 접촉 면적이 작아짐으로써, 양자의 접촉면에 있어서의 압력이 향상되고, 펜슬 세정 부재(81)는 기판 W의 상면에 있어서의 파티클을 보다 용이하게 제거할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 영역 P의 위치에 관한 데이터를 기억부(51)에 기억시키는 방법으로서, 작업자가 기판 W의 상면을 확인하는 방법이나, 기판 처리 장치(1A) 내에 마련된 촬상 장치가 기판 W의 상면을 촬상하는 방법을 들고 있지만, 이들 방법을 함께 사용해도 된다.
예를 들어, 작업자의 확인에 의해 영역 P의 위치의 경향이 어느 정도 확립되었다고 해도, 영역 P의 발생 위치는 기판 W마다 다소 상이한 경우가 있다. 이러한 경우에, 제어부(50)가 기본적으로는 작업자가 기억부(51)에 기억시킨 영역 P의 위치에 관한 데이터에 기초하여 펜슬 세정 부재(81)의 이동을 제어하지만, 불규칙하게 발생한 영역 P의 일부분에 대해서는, 기판 처리 장치(1A) 내의 촬상 장치가 기판 W의 상면을 촬상하여 얻어진 데이터에 기초하여, 펜슬 세정 부재(81)의 이동을 제어해도 된다. 이러한 방법을 함께 사용함으로써 영역 P가 불규칙한 형상을 구비할 가능성이 있다고 해도, 영역 P를 적절하게 세정할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 펜슬 세정 부재(81)가 기판 W의 상면에 접촉하고, 기판 W가 회전함으로써 펜슬 세정 부재(81)와 기판 W가 상대 이동하고 있을 때에는, 펜슬 각도 변경부(87)는 펜슬 세정 부재(81)의 기울기를 고정하고 있다. 그러나, 이와 같은 구성에 한정되지 않고, 펜슬 세정 부재(81)와 기판 W가 상대 이동하고 있을 때, 펜슬 각도 변경부(87)가 펜슬 세정 부재(81)의 기울기를 점차 변경해도 된다.
영역 P는 둘레 방향으로 연장된 형상을 갖고 있지만, 직경 방향의 일방측으로부터 타방측을 향함에 따라서, 그 직경 방향의 폭이 증가 또는 감소되는 경우도 있다. 이러한 경우에 있어서, 펜슬 세정 부재(81)와 기판 W가 상대 이동하고 있을 때, 펜슬 각도 변경부(87)가 펜슬 세정 부재(81)의 기울기를 점차 변경시켜, 펜슬 세정 부재(81)와 기판 W의 상면의 접촉 면적을 점차 변경시킴으로써, 펜슬 세정 부재(81)의 기판 W에 대한, 접촉, 상대 이동, 및 이격의 일련 동작을 한번 행하는 것만으로 영역 P의 전범위를 세정해도 된다.
또한, 기판 처리 장치(1A) 내에 마련된 촬상 장치가, 제2 세정 장치(32A)의 제2 회전 기구(80)에 의해 회전되어 있는 기판 W의 상면을 촬상하여 영역 P의 위치에 관한 데이터를 취득하고, 제어부(50)는 그 데이터에 기초하여 바로 펜슬 세정 부재(81)를 적절한 세정 위치로 이동시키는 구성이어도 된다. 또한, 예를 들어 촬상 장치에 의해 측정된 기판 W의 상면에 있어서의 파티클량이 소정의 임계값을 하회할 때까지, 촬상 장치에 의한 촬상과 펜슬 세정 부재(81)의 세정을 반복하는 구성이어도 된다.
또한, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양한 변경을 가하는 것이 가능하다.
예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 기판 처리 장치(1(1A))가, 제1 세정 장치(31) 및 제2 세정 장치(32(32A))를 구비하고 있지만, 이와 같은 구성에 한정되지 않고, 이들 세정 장치가 각각 독립된 장치로서 구성되어도 된다.
상기 실시 형태에서는, 제1 세정 장치(31) 및 제2 세정 장치(32)는, 실리콘 웨이퍼 등의 기판 W를 세정하는 장치이지만, 이와 같은 구성에 한정되지 않고, 예를 들어 유리 기판 등을 세정하는 장치여도 된다.
상기 실시 형태에서는, 제1 회전 기구(60)나 제2 회전 기구(80)에 보유 지지된 기판 W의 중심축선은 연직 방향에 평행하게 되어 있지만, 이와 같은 구성에 한정되지 않고, 제1 회전 기구(60)나 제2 회전 기구(80)에 보유 지지된 기판 W의 중심축선이 연직 방향과 교차해도 된다.
그 밖에, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 상기 실시 형태에 있어서의 구성 요소를 주지의 구성 요소로 대체하는 것은 적절히 가능하며, 또한 상술한 변형예를 적절히 조합해도 된다.
1, 1A: 기판 처리 장치
20: 연마부
30: 세정부
31: 제1 세정 장치(세정 장치)
32, 32A: 제2 세정 장치(세정 장치)
40: 기판 반송부
50: 제어부
51: 기억부
61: 제1 롤 세정 부재(롤 세정 부재, 세정 부재)
62: 제1 로드셀(측정부)
63: 제2 롤 세정 부재(롤 세정 부재, 세정 부재)
64: 제2 로드셀(측정부)
71: 제1 이동부(이동부)
71a: 모터
71b: 볼 나사
72: 제2 이동부(이동부)
72a: 모터
72b: 볼 나사
81: 펜슬 세정 부재(세정 부재)
82: 제3 로드셀(측정부)
83: 제3 이동부(이동부)
83a: 모터
83b: 볼 나사
85: 받침대부(기준 부재)
W: 기판(기준 부재)

Claims (10)

  1. 탄성 변형 가능한 세정 부재와,
    상기 세정 부재를 기준 부재의 표면에 압박 가능한 이동부와,
    상기 세정 부재의 상기 기준 부재에 대한 하중을 측정하는 측정부와,
    상기 측정부의 측정값에 기초하여 상기 이동부를 제어 가능한 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는, 세정하기 전에, 상기 세정 부재를 상기 기준 부재에 압박시켜, 상기 측정부의 측정값이 소정의 리셋용 하중에 도달한 후, 상기 기준 부재로부터 이격되는 방향으로 상기 세정 부재를 이동시키고, 상기 세정 부재의 단위 이동량마다의 상기 측정부의 측정값이, 적어도 2회 연속해서 서로 동등하게 된 시점에, 그 시점에서의 상기 세정 부재의 위치를 세정 시에 있어서의 상기 세정 부재의 기준 위치로서 설정함과 함께, 상기 시점에서의 상기 측정부의 측정값을 세정 시에 있어서의 압박 기준값으로서 설정하는 리셋 동작을 행하는, 세정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이동부는, 상기 제어부에 의해 제어 가능한 모터와, 상기 모터의 출력축에 연결된 볼 나사를 구비하는, 세정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 압박 기준값을 제로로 했을 때의 상기 측정부의 측정값과 목표 하중의 차에 기초하여, 상기 이동부를 제어하는, 세정 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    데이터를 기억하는 기억부를 더 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 기준 위치 및 상기 압박 기준값을 상기 기억부에 기억함과 함께, 상기 리셋 동작 후에, 상기 세정 부재를 상기 기준 위치로부터 상기 기준 부재를 향해 이동시킴과 함께 테스트 하중으로 상기 세정 부재를 상기 기준 부재에 압박하는 압박 동작을 실시하고, 상기 압박 동작이 완료되었을 때의 상기 측정부의 측정값, 상기 압박 동작의 개시부터 완료까지의 상기 세정 부재의 이동량, 상기 압박 동작의 개시부터 완료까지의 경과 시간, 및 상기 압박 동작의 개시부터 완료까지에 있어서의 상기 측정부의 계측값 중 최댓값의 적어도 어느 하나를 상기 기억부에 기억하는, 세정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 세정 부재는, 중심축선 둘레로 회전하면서 상기 기준 부재의 상기 표면에 외주면이 접촉 가능한 원기둥형 롤 세정 부재로 형성되고,
    상기 기준 부재는 기판으로 형성되는, 세정 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 롤 세정 부재는, 상기 기판을 사이에 둔 양측에 각각 제1 롤 세정 부재 및 제2 롤 세정 부재로서 마련되어 있고,
    상기 제어부는, 상기 제1 롤 세정 부재에 관한 상기 리셋 동작인 제1 리셋 동작과, 상기 제2 롤 세정 부재에 관한 상기 리셋 동작인 제2 리셋 동작을 서로 다른 시기에 실시하는, 세정 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 세정 부재는, 상기 기준 부재의 상기 표면과 교차하여 연장되는 축선 둘레로 회전하면서 상기 기준 부재의 상기 표면에 접촉 가능한 펜슬 세정 부재로 형성되고,
    상기 기준 부재는, 기판, 또는 상기 기판과 다른 위치에 마련된 받침대부로 형성되고, 상기 받침대부는, 상기 기판의 표면과 동등한 위치에 배치된 표면을 갖는, 세정 장치.
  8. 기판을 반송하는 기판 반송부와,
    상기 기판을 연마하는 연마부와,
    상기 기판을 세정하는 세정부를 구비하고,
    상기 세정부는, 제1항에 기재된 세정 장치를 갖는 기판 처리 장치.
  9. 탄성 변형 가능한 세정 부재와,
    상기 세정 부재를 기준 부재의 표면에 압박 가능한 이동부와,
    상기 세정 부재의 상기 기준 부재에 대한 하중을 측정하는 측정부와,
    상기 측정부의 측정값에 기초하여 상기 이동부를 제어 가능한 제어부를 구비하는 세정 장치의 메인터넌스 방법이며,
    세정하기 전에, 상기 세정 부재를 상기 기준 부재에 압박시켜, 상기 측정부의 측정값이 소정의 리셋용 하중에 도달한 후, 상기 기준 부재로부터 이격되는 방향으로 상기 세정 부재를 이동시키고, 상기 세정 부재의 단위 이동량마다의 상기 측정부의 측정값이, 적어도 2회 연속해서 서로 동등하게 된 시점에, 그 시점에서의 상기 세정 부재의 위치를 세정 시에 있어서의 상기 세정 부재의 기준 위치로서 설정함과 함께, 상기 시점에서의 상기 측정부의 측정값을 세정 시에 있어서의 압박 기준값으로서 설정하는 리셋 동작을 행하는, 세정 장치의 메인터넌스 방법.
  10. 탄성 변형 가능한 세정 부재와,
    상기 세정 부재를 기준 부재의 표면에 압박 가능한 이동부와,
    상기 세정 부재의 상기 기준 부재에 대한 하중을 측정하는 측정부를 구비하는 세정 장치의, 상기 측정부의 측정값에 기초하여 상기 이동부를 제어 가능한 컴퓨터가,
    세정하기 전에, 상기 세정 부재를 상기 기준 부재에 압박시켜, 상기 측정부의 측정값이 소정의 리셋용 하중에 도달한 후, 상기 기준 부재로부터 이격되는 방향으로 상기 세정 부재를 이동시키고, 상기 세정 부재의 단위 이동량마다의 상기 측정부의 측정값이, 적어도 2회 연속해서 서로 동등하게 된 시점에, 그 시점에서의 상기 세정 부재의 위치를 세정 시에 있어서의 상기 세정 부재의 기준 위치로서 설정함과 함께, 상기 시점에서의 상기 측정부의 측정값을 세정 시에 있어서의 압박 기준값으로서 설정하는 리셋 동작을 실행하도록, 상기 컴퓨터를 동작시키는 세정 장치의 메인터넌스 프로그램을 포함하는,
    컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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