KR20240056770A - 기판 세정 장치 및 기판 세정 방법 - Google Patents

기판 세정 장치 및 기판 세정 방법 Download PDF

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KR20240056770A
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다쿠마 다카하시
가즈키 나카무라
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

기판 세정 장치는, 기판의 외주 단부를 유지하는 한 쌍의 상측 유지 장치와, 기판의 하면에 접촉하여 기판의 하면을 세정하는 하면 브러시와, 하면 브러시가 기판의 하면 중앙 영역을 세정하는 동안에 세정구를 상방으로 밀어 올리는 압상력을 변화시키는 제어 장치를 구비한다.

Description

기판 세정 장치 및 기판 세정 방법
본 발명은, 기판 세정 장치 및 기판 세정 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치 또는 유기 EL(ElectroLuminescence) 표시 장치 등에 이용되는 FPD(Flat Panel Display)용 기판, 반도체 기판, 광디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판 또는 태양 전지용 기판 등의 각종 기판에 다양한 처리를 행하기 위하여, 기판 처리 장치가 이용되고 있다. 기판을 세정하기 위해서는, 기판 세정 장치가 이용된다.
예를 들면, 특허문헌 1에 기재된 기판 세정 장치는, 웨이퍼의 이면 주연부를 유지하는 2개의 흡착 패드, 웨이퍼의 이면 중앙부를 유지하는 스핀 척, 및 웨이퍼의 이면을 세정하는 브러시를 구비한다. 2개의 흡착 패드가 웨이퍼를 유지함과 더불어 가로 방향으로 이동한다. 이 상태에서, 웨이퍼의 이면 중앙부가 브러시로 세정된다. 그 후, 스핀 척이 흡착 패드로부터 웨이퍼를 수취하고, 스핀 척이 웨이퍼의 이면 중앙부를 유지하면서 연직 방향의 축(회전축)의 둘레로 회전한다. 이 상태에서, 웨이퍼의 이면 주연부가 브러시로 세정된다.
일본국 특허 제5904169호 공보
웨이퍼 주연부를 흡착 패드로 유지하면 웨이퍼가 자중(自重)으로 웨이퍼의 중심 부분이 하방으로 변위하여, 웨이퍼의 하면이 곡면이 된다. 또, 브러시를 웨이퍼에 접촉시키기 위하여 웨이퍼의 이면 중앙부에 브러시를 하방으로부터 갖다 대면 브러시로부터의 하중에 의하여 웨이퍼의 중앙 부분이 상방으로 변위하여, 웨이퍼의 하면이 곡면이 된다. 브러시의 상면이 평탄한 경우, 브러시의 상면의 전체가 웨이퍼에 접촉하지 않게 되고, 브러시와 웨이퍼가 접촉하는 면적이 작아져, 웨이퍼의 브러시와 접촉하지 않는 영역의 세정 빈도가 저하한다.
본 발명의 목적은, 기판의 하면 중앙 영역의 세정을 효율화한 기판 세정 장치를 제공하는 것이다.
(1) 이 발명의 일 국면에 의하면, 기판 세정 장치는, 기판의 외주 단부를 유지하는 기판 유지부와, 기판의 하면에 접촉하여 기판의 하면을 세정하는 세정구와, 세정구가 기판의 하면 중앙 영역을 세정하는 동안에 세정구를 상방으로 밀어 올리는 압상력(押上力)을 변화시키는 세정 제어부를 구비한다. 세정구가 기판의 하면 중앙 영역을 세정하는 동안에 세정구를 상방으로 밀어 올리는 압상력이 변화하므로, 기판의 변위에 의하여 세정구와 기판의 접촉면이 변동한다. 이 때문에, 기판의 하면 중앙 영역의 세정을 효율화한 기판 세정 장치를 제공할 수 있다.
(2) 세정 제어부는, 압상력을 연속적으로 변화시킨다.
(3) 세정 제어부는, 세정구가 압상력을 단계적으로 변화시킨다.
(4) 기판 세정 장치는, 기판의 변위를 검출하는 변위 센서를, 추가로 구비하고, 세정 제어부는, 기판의 변위가 소정의 범위 내에 들어가도록 압상력을 변화시킨다. 이 때문에, 기판이 파손되지 않도록 할 수 있다.
(5) 이 발명의 다른 국면에 의하면, 기판 세정 장치는, 기판의 외주 단부를 유지하는 기판 유지부와, 기판의 하면에 접촉하여 기판의 하면을 세정하는 세정구와, 세정구가 기판의 하면 중앙 영역을 세정하는 동안에 세정구와 기판의 사이에 작용하는 힘을 변화시키는 제어부를 구비한다. 이 때문에, 세정구가 기판의 하면 중앙 영역을 세정하는 동안에 세정구와 기판의 사이에 작용하는 힘이 변화하므로, 하면 중앙 영역을 세정하는 동안에 기판과 세정구의 접촉면을 변화시킬 수 있다. 이 때문에, 기판의 하면 중앙 영역의 세정을 효율화한 기판 세정 장치를 제공할 수 있다.
(6) 기판의 변위를 검출하는 변위 센서를, 추가로 구비하고, 제어부는, 기판의 변위가 소정의 범위에 들어가도록 세정구와 기판의 사이에 작용하는 힘을 변화시킨다. 이 때문에, 기판이 파손되지 않도록 할 수 있다.
(7) 이 발명의 또 다른 국면에 의하면, 기판 세정 방법은, 기판의 외주 단부를 유지하는 기판 유지부와, 기판의 하면에 접촉하여 기판의 하면을 세정하는 세정구를 구비한 기판 세정 장치에서 실행되는 기판 세정 방법으로서, 세정구가 기판의 하면 중앙 영역을 세정하는 동안에 세정구를 상방으로 밀어 올리는 압상력을 변화시키는 세정 제어 단계를 포함한다.
(8) 이 발명의 또 다른 국면에 의하면, 기판 세정 방법은, 기판의 외주 단부를 유지하는 기판 유지부와, 기판의 하면에 접촉하여 기판의 하면을 세정하는 세정구를 구비한 기판 세정 장치에서 실행되는 기판 세정 방법으로서, 세정구가 기판의 하면 중앙 영역을 세정하는 동안에 세정구와 기판의 사이에 작용하는 힘을 변화시키는 제어 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 기판의 하면 중앙 영역의 세정을 효율적으로 세정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 세정 장치의 모식적 평면도이다.
도 2는 기판 세정 장치의 내부 구성을 나타내는 외관 사시도이다.
도 3은 한 쌍의 상측 유지 장치의 외관 사시도이다.
도 4는 도 1 및 도 2의 상부 척의 외관 사시도이다.
도 5는 기판 세정 장치의 제어 계통의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 1의 기판 세정 장치의 개략 동작을 설명하기 위한 모식도이다.
도 7은 기판이 변위하지 않은 상태에 있어서의 기판과 하면 브러시의 위치 관계를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 기판이 변위하지 않은 상태에 있어서의 기판과 하면 브러시의 접촉면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 기판이 마이너스 측으로 변위하는 상태에 있어서의 기판과 하면 브러시의 위치 관계를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 기판이 마이너스 측으로 변위하는 상태에 있어서의 기판과 하면 브러시의 접촉면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은 기판이 플러스 측으로 변위하는 상태에 있어서의 기판과 하면 브러시의 위치 관계를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 기판이 플러스 측으로 변위하는 상태에 있어서의 기판과 하면 브러시의 접촉면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 13은 압상력의 변화의 일례를 나타내는 타임 차트이다.
도 14는 압상력 제어 처리의 흐름의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 15는 제1 변형예에 있어서의 압상력의 변화의 일례를 나타내는 타임 차트이다.
도 16은 제1 변형예에 있어서의 압상력 제어 처리의 흐름의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 17은 제2 실시 형태에 있어서의 기판 세정 장치(1)의 내부 구성을 나타내는 외관 사시도이다.
도 18은 제2 실시 형태에 있어서의 압상력 제어 처리의 흐름의 일례를 나타내는 플로차트이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 따른 기판 세정 장치 및 기판 세정 방법에 대하여 도면을 이용하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 기판이란, 반도체 기판, 액정 표시 장치 혹은 유기 EL(ElectroLuminescence) 표시 장치 등의 FPD(Flat Panel Display)용 기판, 광디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판 또는 태양 전지용 기판 등을 말한다. 또, 본 실시 형태에서 이용되는 기판은, 적어도 일부가 원형인 외주부를 갖는다. 예를 들면, 위치 결정용 노치를 제외한 외주부가 원형을 갖는다.
[제1 실시 형태]
1. 기판 세정 장치의 구성
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 세정 장치의 모식적 평면도이다. 도 2는, 기판 세정 장치(1)의 내부 구성을 나타내는 외관 사시도이다. 본 실시 형태에 따른 기판 세정 장치(1)에 있어서는, 위치 관계를 명확하게 하기 위하여 서로 직교하는 X방향, Y방향 및 Z방향을 정의한다. 도 1 및 도 2 이후의 소정의 도면에서는, X방향, Y방향 및 Z방향이 적절히 화살표로 나타내어진다. X방향 및 Y방향은 수평면 내에서 서로 직교하고, Z방향은 연직 방향에 상당한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 세정 장치(1)는, 상측 유지 장치(10A, 10B), 하측 유지 장치(20), 대좌 장치(30), 수도(受渡) 장치(40), 하면 세정 장치(50), 컵 장치(60), 상면 세정 장치(70), 단부 세정 장치(80) 및 개폐 장치(90)를 구비한다. 이들 구성 요소는, 유닛 하우징(2) 내에 설치된다. 도 2에서는, 유닛 하우징(2)이 점선으로 나타내어진다.
유닛 하우징(2)은, 직사각형의 저면부(2a)와, 저면부(2a)의 4변으로부터 상방으로 연장되는 4개의 측벽부(2b, 2c, 2d, 2e)를 갖는다. 측벽부(2b, 2c)가 서로 대향하고, 측벽부(2d, 2e)가 서로 대향한다. 측벽부(2b)의 중앙부에는, 직사각형의 개구가 형성되어 있다. 이 개구는, 기판(W)의 반입 반출구(2x)이며, 유닛 하우징(2)에 대한 기판(W)의 반입 시 및 반출 시에 이용된다. 도 2에서는, 반입 반출구(2x)가 굵은 점선으로 나타내어진다. 이하의 설명에 있어서는, Y방향 중 유닛 하우징(2)의 내부로부터 반입 반출구(2x)를 통하여 유닛 하우징(2)의 바깥쪽을 향하는 방향(측벽부(2c)로부터 측벽부(2b)를 향하는 방향)을 전방이라고 부르고, 그 반대의 방향(측벽부(2b)로부터 측벽부(2c)를 향하는 방향)을 후방이라고 부른다.
측벽부(2b)에 있어서의 반입 반출구(2x)의 형성 부분 및 그 근방의 영역에는, 개폐 장치(90)가 설치되어 있다. 개폐 장치(90)는, 반입 반출구(2x)를 개폐 가능하게 구성된 셔터(91)와, 셔터(91)를 구동하는 셔터 구동부(92)를 포함한다. 도 2에서는, 셔터(91)가 굵은 이점쇄선으로 나타내어진다. 셔터 구동부(92)는, 기판 세정 장치(1)에 대한 기판(W)의 반입 시 및 반출 시에 반입 반출구(2x)를 개방하도록 셔터(91)를 구동한다. 또, 셔터 구동부(92)는, 기판 세정 장치(1)에 있어서의 기판(W)의 세정 시에 반입 반출구(2x)를 폐색하도록 셔터(91)를 구동한다.
저면부(2a)의 중앙부에는, 대좌 장치(30)가 설치되어 있다. 대좌 장치(30)는, 리니어 가이드(31), 가동 대좌(32) 및 대좌 구동부(33)를 포함한다. 리니어 가이드(31)는, 2개의 레일을 포함하고, 평면에서 보았을 때 측벽부(2b)의 근방에서 측벽부(2c)의 근방까지 Y방향으로 연장되도록 설치되어 있다. 가동 대좌(32)는, 리니어 가이드(31)의 2개의 레일 상에서 Y방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 대좌 구동부(33)는, 예를 들면 펄스 모터를 포함하고, 리니어 가이드(31) 상에서 가동 대좌(32)를 Y방향으로 이동시킨다.
가동 대좌(32) 상에는, 하측 유지 장치(20) 및 하면 세정 장치(50)가 Y방향으로 늘어서도록 설치되어 있다. 하측 유지 장치(20)는, 흡착 유지부(21) 및 흡착 유지 구동부(22)를 포함한다. 흡착 유지부(21)는, 이른바 스핀 척이며, 기판(W)의 하면을 흡착 유지 가능한 원형의 흡착면을 갖고, 상하 방향으로 연장되는 축(Z방향의 축)의 둘레로 회전 가능하게 구성된다. 이하의 설명에서는, 흡착 유지부(21)에 의하여 기판(W)이 흡착 유지될 때에, 기판(W)의 하면 중 흡착 유지부(21)의 흡착면이 흡착해야 하는 영역을 하면 중앙 영역이라고 부른다. 한편, 기판(W)의 하면 중 하면 중앙 영역을 둘러싸는 영역을 하면 외측 영역이라고 부른다.
흡착 유지 구동부(22)는, 모터를 포함한다. 흡착 유지 구동부(22)의 모터는, 회전축이 상방을 향하여 돌출되도록 가동 대좌(32) 상에 설치되어 있다. 흡착 유지부(21)는, 흡착 유지 구동부(22)의 회전축의 상단부에 장착된다. 또, 흡착 유지 구동부(22)의 회전축에는, 흡착 유지부(21)에 있어서 기판(W)을 흡착 유지하기 위한 흡인 경로가 형성되어 있다. 그 흡인 경로는, 도시하지 않은 흡기 장치에 접속되어 있다. 흡착 유지 구동부(22)는, 흡착 유지부(21)를 상기의 회전축의 둘레로 회전시킨다.
가동 대좌(32) 상에는, 하측 유지 장치(20)의 근방에 추가로 수도 장치(40)가 설치되어 있다. 수도 장치(40)는, 복수(본 예에서는 3개)의 지지 핀(41), 핀 연결 부재(42) 및 핀 승강 구동부(43)를 포함한다. 핀 연결 부재(42)는, 평면에서 보았을 때 흡착 유지부(21)를 둘러싸도록 형성되고, 복수의 지지 핀(41)을 연결한다. 복수의 지지 핀(41)은, 핀 연결 부재(42)에 의하여 서로 연결된 상태에서, 핀 연결 부재(42)로부터 일정 길이 상방으로 연장된다. 핀 승강 구동부(43)는, 가동 대좌(32) 상에서 핀 연결 부재(42)를 승강시킨다. 이에 의하여, 복수의 지지 핀(41)이 흡착 유지부(21)에 대하여 상대적으로 승강한다.
하면 세정 장치(50)는, 하면 브러시(51), 2개의 액 노즐(52), 기체 분출부(53), 승강 지지부(54), 이동 지지부(55), 하면 브러시 동작 구동부(55a), 하면 브러시 승강 구동부(55b) 및 하면 브러시 이동 구동부(55c)를 포함한다. 이동 지지부(55)는, 가동 대좌(32) 상의 일정 영역 내에서 하측 유지 장치(20)에 대하여 Y방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 이동 지지부(55) 상에, 승강 지지부(54)가 승강 가능하게 설치되어 있다. 승강 지지부(54)는, 흡착 유지부(21)로부터 멀어지는 방향(본 예에서는 후방)에 있어서 비스듬한 하방으로 경사지는 상면(54u)을 갖는다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 하면 브러시(51)는, 평면에서 보았을 때 원형의 외형을 갖고, 본 실시 형태에 있어서는 비교적 대형으로 형성된다. 구체적으로는, 하면 브러시(51)의 직경은, 흡착 유지부(21)의 흡착면의 직경보다 크고, 예를 들면 흡착 유지부(21)의 흡착면의 직경의 1.3배이다. 또, 하면 브러시(51)의 직경은, 기판(W)의 직경의 1/3보다 크고 또한 1/2보다 작다. 또한, 기판(W)의 직경은, 예를 들면 300mm이다.
하면 브러시(51)는, 기판(W)의 하면에 접촉 가능한 세정면을 갖는다. 또, 하면 브러시(51)는, 세정면이 상방을 향하도록 또한 세정면이 당해 세정면의 중심을 통과하여 상하 방향으로 연장되는 축의 둘레로 회전 가능해지도록, 승강 지지부(54)의 상면(54u)에 장착되어 있다.
2개의 액 노즐(52) 각각은, 하면 브러시(51)의 근방에 위치하고 또한 액체 토출구가 상방을 향하도록, 승강 지지부(54)의 상면(54u) 상에 장착되어 있다. 액 노즐(52)에는, 하면 세정액 공급부(56)(도 5)가 접속되어 있다. 하면 세정액 공급부(56)는, 액 노즐(52)에 세정액을 공급한다. 액 노즐(52)은, 하면 브러시(51)에 의한 기판(W)의 세정 시에, 하면 세정액 공급부(56)로부터 공급되는 세정액을 기판(W)의 하면에 토출한다. 본 실시 형태에서는, 액 노즐(52)에 공급되는 세정액으로서 순수가 이용된다.
기체 분출부(53)는, 일방향으로 연장되는 기체 분출구를 갖는 슬릿 형상의 기체 분사 노즐이다. 기체 분출부(53)는, 평면에서 보았을 때 하면 브러시(51)와 흡착 유지부(21)의 사이에 위치하고 또한 기체 분사구가 상방을 향하도록, 승강 지지부(54)의 상면(54u)에 장착되어 있다. 기체 분출부(53)에는, 분출 기체 공급부(57)(도 5)가 접속되어 있다. 분출 기체 공급부(57)는, 기체 분출부(53)에 기체를 공급한다. 본 실시 형태에서는, 기체 분출부(53)에 공급되는 기체로서 질소 가스 등의 불활성 가스가 이용된다. 기체 분출부(53)는, 하면 브러시(51)에 의한 기판(W)의 세정 시 및 후술하는 기판(W)의 하면의 건조 시에, 분출 기체 공급부(57)로부터 공급되는 기체를 기판(W)의 하면에 분사한다. 이 경우, 하면 브러시(51)와 흡착 유지부(21)의 사이에, X방향으로 연장되는 띠 형상의 기체 커튼이 형성된다.
하면 브러시 동작 구동부(55a)는, 에어 실린더 및 에어 실린더를 구동하는 전공(電空) 레귤레이터를 포함하고, 하면 브러시(51)에 의한 기판(W)의 세정 시에, 전공 레귤레이터를 제어함으로써 에어 실린더를 구동하여, 기판(W)의 하면에 하면 브러시(51)를 갖다 대는 압상력을 제어한다.
또, 하면 브러시 동작 구동부(55a)는, 모터를 추가로 포함하고, 하면 브러시(51)에 의한 기판(W)의 세정 시에, 기판(W)의 하면에 하면 브러시(51)가 접촉한 상태에서 그 모터를 구동한다. 그에 의하여, 하면 브러시(51)가 회전한다. 하면 브러시 동작 구동부(55a)의 상세는 후술한다.
하면 브러시 승강 구동부(55b)는, 스테핑 모터 또는 에어 실린더를 포함하고, 이동 지지부(55)에 대하여 승강 지지부(54)를 승강시킨다. 하면 브러시 이동 구동부(55c)는, 모터를 포함하고, 가동 대좌(32) 상에서 이동 지지부(55)를 Y방향으로 이동시킨다. 여기서, 가동 대좌(32)에 있어서의 하측 유지 장치(20)의 위치는 고정되어 있다. 그 때문에, 하면 브러시 이동 구동부(55c)에 의한 이동 지지부(55)의 Y방향의 이동 시에는, 이동 지지부(55)가 하측 유지 장치(20)에 대하여 상대적으로 이동한다. 이하의 설명에서는, 가동 대좌(32) 상에서 하측 유지 장치(20)에 가장 가까워질 때의 하면 세정 장치(50)의 위치를 접근 위치라고 부르고, 가동 대좌(32) 상에서 하측 유지 장치(20)로부터 가장 떨어졌을 때의 하면 세정 장치(50)의 위치를 이격 위치라고 부른다.
저면부(2a)의 중앙부에는, 추가로 컵 장치(60)가 설치되어 있다. 컵 장치(60)는, 컵(61) 및 컵 구동부(62)를 포함한다. 컵(61)은, 평면에서 보았을 때 하측 유지 장치(20) 및 대좌 장치(30)를 둘러싸도록 또한 승강 가능하게 설치되어 있다. 도 2에 있어서는, 컵(61)이 점선으로 나타내어진다. 컵 구동부(62)는, 하면 브러시(51)가 기판(W)의 하면에 있어서의 어느 부분을 세정하는지에 따라 컵(61)을 하부 컵 위치와 상부 컵 위치의 사이에서 이동시킨다. 하부 컵 위치는 컵(61)의 상단부가 흡착 유지부(21)에 의하여 흡착 유지되는 기판(W)보다 하방에 있는 높이 위치이다. 또, 상부 컵 위치는 컵(61)의 상단부가 흡착 유지부(21)보다 상방에 있는 높이 위치이다.
컵(61)보다 상방의 높이 위치에는, 평면에서 보았을 때 대좌 장치(30)를 사이에 두고 대향하도록 한 쌍의 상측 유지 장치(10A, 10B)가 설치되어 있다. 상측 유지 장치(10A)는, 하부 척(11A), 상부 척(12A), 하부 척 구동부(13A) 및 상부 척 구동부(14A)를 포함한다. 상측 유지 장치(10B)는, 하부 척(11B), 상부 척(12B), 하부 척 구동부(13B) 및 상부 척 구동부(14B)를 포함한다. 상측 유지 장치(10A, 10B)는, 본 발명의 기판 위치 맞춤 장치를 구성한다.
도 3은, 한 쌍의 상측 유지 장치의 외관 사시도이다. 도 3에서는, 하부 척(11A, 11B)이 굵은 실선으로 나타내어진다. 또, 상부 척(12A, 12B)이 점선으로 나타내어진다. 도 3의 외관 사시도에서는, 하부 척(11A, 11B)의 형상이 이해하기 쉽도록, 각 부의 확대 축소율이 도 2의 외관 사시도로부터 변경되어 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 하부 척(11A, 11B)은, 평면에서 보았을 때 흡착 유지부(21)의 중심을 통과하여 Y방향(전후 방향)으로 연장되는 연직면에 관하여 대칭으로 배치되고, 공통의 수평면 내에서 X방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 하부 척(11A, 11B) 각각은, 2개의 지지편(200)을 갖는다. 각 지지편(200)에는, 경사 지지면(201) 및 이동 제한면(202)이 설치되어 있다.
하부 척(11A)에 있어서, 각 지지편(200)의 경사 지지면(201)은, 기판(W)의 외주 단부를 하방으로부터 지지 가능하고 또한 하부 척(11B)을 향하여 비스듬한 하방으로 연장되도록 형성되어 있다. 이동 제한면(202)은, 경사 지지면(201)의 상단부로부터 일정 거리 상방으로 연장되고, 하부 척(11A)의 상단부에 단차를 형성한다. 한편, 하부 척(11B)에 있어서, 각 지지편(200)의 경사 지지면(201)은, 기판(W)의 외주 단부를 하방으로부터 지지 가능하고 또한 하부 척(11A)을 향하여 비스듬한 하방으로 연장되도록 형성되어 있다. 이동 제한면(202)은, 경사 지지면(201)의 상단부로부터 일정 거리 상방으로 연장되고, 하부 척(11B)의 상단부에 단차를 형성한다.
하부 척 구동부(13A, 13B)는, 액추에이터로서 에어 실린더 또는 모터를 포함한다. 하부 척 구동부(13A, 13B)는, 하부 척(11A, 11B)이 서로 가까워지도록, 또는 하부 척(11A, 11B)이 서로 멀어지도록, 하부 척(11A, 11B)을 이동시킨다. 여기서, X방향에 있어서의 하부 척(11A, 11B)의 목표 위치가 미리 정해져 있는 경우, 하부 척 구동부(13A, 13B)는, 목표 위치의 정보에 의거하여 X방향에 있어서의 하부 척(11A, 11B)의 위치를 각각 개별적으로 조정할 수 있다. 예를 들면, 하부 척(11A, 11B) 사이의 거리를 기판(W)의 외경보다 작게 함으로써, 하부 척(11A, 11B)의 복수의 경사 지지면(201) 상에 기판(W)을 재치(載置)할 수 있다. 이 경우, 각 경사 지지면(201)에 있어서, 기판(W)의 외주 단부가 지지된다.
도 4는, 도 1 및 도 2의 상부 척(12A, 12B)의 외관 사시도이다. 도 4에서는, 상부 척(12A, 12B)이 굵은 실선으로 나타내어진다. 또, 하부 척(11A, 11B)이 점선으로 나타내어진다. 도 4의 외관 사시도에서는, 상부 척(12A, 12B)의 형상이 이해하기 쉽도록, 각 부의 확대/축소율이 도 2의 외관 사시도로부터 변경되어 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 상부 척(12A, 12B)은, 하부 척(11A, 11B)과 동일하게, 평면에서 보았을 때 흡착 유지부(21)의 중심을 통과하여 Y방향(전후 방향)으로 연장되는 연직면에 관하여 대칭으로 배치되고, 공통의 수평면 내에서 X방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 상부 척(12A, 12B) 각각은, 2개의 유지편(300)을 갖는다. 각 유지편(300)은, 맞닿음면(301) 및 돌출부(302)를 갖는다.
상부 척(12A)에 있어서, 각 유지편(300)의 맞닿음면(301)은, 당해 유지편(300)의 선단 하부이고, 상부 척(12B)을 향하도록 형성되며, X방향에 직교한다. 돌출부(302)는, 맞닿음면(301)의 상단으로부터 상부 척(12B)을 향하여 소정 거리 돌출하도록 형성되어 있다. 한편, 상부 척(12B)에 있어서, 각 유지편(300)의 맞닿음면(301)은, 당해 유지편(300)의 선단 하부이고, 상부 척(12A)을 향하도록 형성되며, X방향에 직교한다. 돌출부(302)는, 맞닿음면(301)의 상단으로부터 상부 척(12A)을 향하여 소정 거리 돌출하도록 형성되어 있다.
상부 척 구동부(14A, 14B)는, 액추에이터로서 에어 실린더 또는 모터를 포함한다. 상부 척 구동부(14A, 14B)는, 상부 척(12A, 12B)이 서로 가까워지도록, 또는 상부 척(12A, 12B)이 서로 멀어지도록, 상부 척(12A, 12B)을 이동시킨다. 여기서, X방향에 있어서의 상부 척(12A, 12B)의 목표 위치가 미리 정해져 있는 경우, 상부 척 구동부(14A, 14B)는, 목표 위치의 정보에 의거하여 X방향에 있어서의 상부 척(12A, 12B)의 위치를 각각 개별적으로 조정할 수 있다.
상기의 상측 유지 장치(10A, 10B)에 있어서는, 하부 척(11A, 11B)에 의하여 지지된 기판(W)의 외주 단부를 향하여 상부 척(12A, 12B)이 이동된다. 기판(W)의 외주 단부의 복수의 부분에 상부 척(12A)의 2개의 맞닿음면(301) 및 상부 척(12B)의 2개의 맞닿음면(301)이 접촉함으로써, 기판(W)의 외주 단부가 유지되어, 기판(W)이 강고하게 고정된다.
본 실시 형태에 있어서, 상부 척 구동부(14B)는, 상부 척(12A)의 2개의 맞닿음면(301) 및 상부 척(12B)의 2개의 맞닿음면(301)이 기판(W)을 압압(押壓)하는 압압력이 일정해지도록, 상부 척(12A)과 상부 척(12B) 사이의 거리를 조정한다. 상부 척(12A)의 2개의 맞닿음면(301) 및 상부 척(12B)의 2개의 맞닿음면(301) 중 어느 하나에 압력 센서가 설치되어 있다. 상부 척 구동부(14B)는, 압력 센서의 출력값이 미리 정해진 목표의 값이 되도록, 상부 척(12A)과 상부 척(12B) 사이의 거리를 조정한다. 따라서, 한 쌍의 상측 유지 장치(10A, 10B)가 기판(W)을 유지하는 압압력은 일정하다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 컵(61)의 일측방에 있어서는, 평면에서 보았을 때 상측 유지 장치(10B)의 근방에 위치하도록, 상면 세정 장치(70)가 설치되어 있다. 상면 세정 장치(70)는, 회전 지지축(71), 아암(72), 스프레이 노즐(73) 및 상면 세정 구동부(74)를 포함한다.
회전 지지축(71)은, 저면부(2a) 상에서, 상하 방향으로 연장되도록 또한 승강 가능하고 또한 회전 가능하게 상면 세정 구동부(74)에 의하여 지지된다. 아암(72)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상측 유지 장치(10B)보다 상방의 위치에서, 회전 지지축(71)의 상단부로부터 수평 방향으로 연장되도록 설치되어 있다. 아암(72)의 선단부에는, 스프레이 노즐(73)이 장착되어 있다.
스프레이 노즐(73)에는, 상면 세정 유체 공급부(75)(도 5)가 접속된다. 상면 세정 유체 공급부(75)는, 스프레이 노즐(73)에 세정액 및 기체를 공급한다. 본 실시 형태에서는, 스프레이 노즐(73)에 공급되는 세정액으로서 순수가 이용되고, 스프레이 노즐(73)에 공급되는 기체로서 질소 가스 등의 불활성 가스가 이용된다. 스프레이 노즐(73)은, 기판(W)의 상면의 세정 시에, 상면 세정 유체 공급부(75)로부터 공급되는 세정액과 기체를 혼합하여 혼합 유체를 생성하고, 생성된 혼합 유체를 하방으로 분사한다.
상면 세정 구동부(74)는, 하나 또는 복수의 펄스 모터 및 에어 실린더 등을 포함하고, 회전 지지축(71)을 승강시킴과 더불어, 회전 지지축(71)을 회전시킨다. 상기의 구성에 의하면, 흡착 유지부(21)에 의하여 흡착 유지되어 회전되는 기판(W)의 상면 상에서, 스프레이 노즐(73)을 원호 형상으로 이동시킴으로써, 기판(W)의 상면 전체를 세정할 수 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 컵(61)의 타측방에 있어서는, 평면에서 보았을 때 상측 유지 장치(10A)의 근방에 위치하도록, 단부 세정 장치(80)가 설치되어 있다. 단부 세정 장치(80)는, 회전 지지축(81), 아암(82), 베벨 브러시(83) 및 베벨 브러시 구동부(84)를 포함한다.
회전 지지축(81)은, 저면부(2a) 상에서, 상하 방향으로 연장되도록 또한 승강 가능하고 또한 회전 가능하게 베벨 브러시 구동부(84)에 의하여 지지된다. 아암(82)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상측 유지 장치(10A)보다 상방의 위치에서, 회전 지지축(81)의 상단부로부터 수평 방향으로 연장되도록 설치되어 있다. 아암(82)의 선단부에는, 하방을 향하여 돌출하도록 또한 상하 방향의 축의 둘레로 회전 가능해지도록 베벨 브러시(83)가 설치되어 있다.
베벨 브러시(83)는, 상반부가 역원뿔대 형상을 가짐과 더불어 하반부가 원뿔대 형상을 갖는다. 이 베벨 브러시(83)에 의하면, 외주면의 상하 방향에 있어서의 중앙 부분에서 기판(W)의 외주 단부를 세정할 수 있다.
베벨 브러시 구동부(84)는, 하나 또는 복수의 펄스 모터 및 에어 실린더 등을 포함하고, 회전 지지축(81)을 승강시킴과 더불어, 회전 지지축(81)을 회전시킨다. 상기의 구성에 의하면, 흡착 유지부(21)에 의하여 흡착 유지되어 회전되는 기판(W)의 외주 단부에 베벨 브러시(83)의 외주면의 중앙 부분을 접촉시킴으로써, 기판(W)의 외주 단부 전체를 세정할 수 있다.
여기서, 베벨 브러시 구동부(84)는, 추가로 아암(82)에 내장되는 모터를 포함한다. 그 모터는, 아암(82)의 선단부에 설치되는 베벨 브러시(83)를 상하 방향의 축의 둘레로 회전시킨다. 따라서, 기판(W)의 외주 단부의 세정 시에, 베벨 브러시(83)가 회전함으로써, 기판(W)의 외주 단부에 있어서의 베벨 브러시(83)의 세정력이 향상된다.
도 5는, 기판 세정 장치(1)의 제어 계통의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 5의 제어 장치(9)는, CPU(중앙 연산 처리 장치), RAM(랜덤 액세스 메모리), ROM(리드 온리 메모리) 및 기억 장치를 포함한다. RAM은, CPU의 작업 영역으로서 이용된다. ROM은, 시스템 프로그램을 기억한다. 기억 장치는, 제어 프로그램을 기억한다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(9)는, 기능부로서, 척 제어부(9A), 흡착 제어부(9B), 대좌 제어부(9C), 수도 제어부(9D), 하면 세정 제어부(9E), 컵 제어부(9F), 상면 세정 제어부(9G), 베벨 세정 제어부(9H) 및 반입 반출 제어부(9I)를 포함한다. CPU가 기억 장치에 기억된 기판 세정 프로그램을 RAM 상에서 실행함으로써 제어 장치(9)의 기능부가 실현된다. 제어 장치(9)의 기능부의 일부 또는 전부가 전자 회로 등의 하드웨어에 의하여 실현되어도 된다.
척 제어부(9A)는, 기판 세정 장치(1)에 반입되는 기판(W)을 수취하여, 흡착 유지부(21)의 상방의 위치에서 유지하기 위하여, 하부 척 구동부(13A, 13B) 및 상부 척 구동부(14A, 14B)를 제어한다. 흡착 제어부(9B)는, 흡착 유지부(21)에 의하여 기판(W)을 흡착 유지함과 더불어 흡착 유지된 기판(W)을 회전시키기 위하여, 흡착 유지 구동부(22)를 제어한다.
대좌 제어부(9C)는, 상측 유지 장치(10A, 10B)에 의하여 유지되는 기판(W)에 대하여 가동 대좌(32)를 이동시키기 위하여, 대좌 구동부(33)를 제어한다. 수도 제어부(9D)는, 상측 유지 장치(10A, 10B)에 의하여 유지되는 기판(W)의 높이 위치와, 흡착 유지부(21)에 의하여 유지되는 기판(W)의 높이 위치의 사이에서 기판(W)을 이동시키기 위하여, 핀 승강 구동부(43)를 제어한다.
하면 세정 제어부(9E)는, 기판(W)의 하면을 세정하기 위하여, 하면 브러시 동작 구동부(55a), 하면 브러시 승강 구동부(55b), 하면 브러시 이동 구동부(55c), 하면 세정액 공급부(56) 및 분출 기체 공급부(57)를 제어한다. 컵 제어부(9F)는, 흡착 유지부(21)에 의하여 흡착 유지된 기판(W)의 세정 시에 기판(W)으로부터 비산하는 세정액을 컵(61)으로 받아내기 위하여, 컵 구동부(62)를 제어한다.
상면 세정 제어부(9G)는, 흡착 유지부(21)에 의하여 흡착 유지된 기판(W)의 상면을 세정하기 위하여, 상면 세정 구동부(74) 및 상면 세정 유체 공급부(75)를 제어한다. 베벨 세정 제어부(9H)는, 흡착 유지부(21)에 의하여 흡착 유지된 기판(W)의 외주 단부를 세정하기 위하여, 베벨 브러시 구동부(84)를 제어한다. 반입 반출 제어부(9I)는, 기판 세정 장치(1)에 있어서의 기판(W)의 반입 시 및 반출 시에 유닛 하우징(2)의 반입 반출구(2x)를 개폐하기 위하여, 셔터 구동부(92)를 제어한다.
2. 기판 세정 장치의 하면 중앙 영역 세정 시의 개략 동작
도 6은, 기판 세정 장치(1)의 개략 동작을 설명하기 위한 모식도이다. 도 6에 있어서는, 상단에 기판 세정 장치(1)의 평면도가 나타내어진다. 또, 하단에 X방향을 따라 본 하측 유지 장치(20) 및 그 주변부의 측면도가 나타내어진다. 하단의 측면도는 도 1의 A-A선 측면도에 대응한다. 또한, 기판 세정 장치(1)에 있어서의 각 구성 요소의 형상 및 동작 상태의 이해를 용이하게 하기 위하여, 상단의 평면도와 하단의 측면도의 사이에서는, 일부의 구성 요소의 확대/축소율이 상이하다. 또, 컵(61)이 이점쇄선으로 나타내어짐과 더불어, 기판(W)의 외형이 굵은 일점쇄선으로 나타내어진다.
도 6을 참조하여, 굵은 실선의 화살표 a5로 나타내는 바와 같이, 하면 브러시(51)의 세정면이 기판(W)의 하면 중앙 영역에 접촉하도록, 승강 지지부(54)가 상승한다. 또, 굵은 실선의 화살표 a6으로 나타내는 바와 같이, 하면 브러시(51)가 상하 방향의 축의 둘레로 회전(자전)한다. 그에 의하여, 기판(W)의 하면 중앙 영역에 부착하는 오염 물질이 하면 브러시(51)에 의하여 물리적으로 박리된다.
도 6의 하단에는, 하면 브러시(51)가 기판(W)의 하면에 접촉하는 부분의 확대 측면도가 말풍선 내에 나타내어진다. 그 말풍선 내에 나타내어지는 바와 같이, 하면 브러시(51)가 기판(W)에 접촉한 상태에서, 액 노즐(52) 및 기체 분출부(53)는, 기판(W)의 하면에 근접하는 위치에 유지된다. 이때, 액 노즐(52)은, 흰색의 화살표 a51로 나타내는 바와 같이, 하면 브러시(51)의 근방의 위치에서 기판(W)의 하면을 향하여 세정액을 토출한다. 이에 의하여, 액 노즐(52)로부터 기판(W)의 하면에 공급된 세정액이 하면 브러시(51)와 기판(W)의 접촉부에 이끌림으로써, 하면 브러시(51)에 의하여 기판(W)의 이면으로부터 제거된 오염 물질이 세정액에 의하여 씻겨 나간다. 이와 같이, 하면 세정 장치(50)에 있어서는, 액 노즐(52)이 하면 브러시(51)와 함께 승강 지지부(54)에 장착되어 있다. 그에 의하여, 하면 브러시(51)에 의한 기판(W)의 하면의 세정 부분에 효율적으로 세정액을 공급할 수 있다. 따라서, 세정액의 소비량이 저감됨과 더불어 세정액의 과잉 비산이 억제된다.
다음으로, 도 6의 상태에서, 기판(W)의 하면 중앙 영역의 세정이 완료되면, 하면 브러시(51)의 회전이 정지되어, 하면 브러시(51)의 세정면이 기판(W)으로부터 소정 거리 이격하도록, 승강 지지부(54)가 하강한다. 또, 액 노즐(52)로부터 기판(W)으로의 세정액의 토출이 정지된다. 이때, 기체 분출부(53)로부터 기판(W)으로의 기체의 분사는 계속된다.
3. 하면 브러시의 압상력 제어
하면 브러시 동작 구동부(55a)는, 하면 브러시(51)가 기판(W)의 하면 중앙 영역을 세정 중에, 기판(W)의 하면에 하면 브러시(51)를 상방으로 밀어 올리는 힘을 변동시킨다. 이하, 하면 브러시(51)를 상방으로 밀어 올리는 힘을 압상력이라고 한다.
본 실시 형태에 있어서 기판(W)은, 평면에서 보았을 때 기판(W)을 사이에 두고 대향하여 배치된 한 쌍의 상측 유지 장치(10A, 10B)가 기판(W)을 사이에 끼워 넣음으로써 기판(W)이 강고하게 고정된다. 기판(W)은, 소정의 중량을 가지므로, 중력에 의하여 기판(W)이 만곡한다. 이 경우, 기판(W)의 중심 부분의 하방으로의 변위가 최대가 된다. 또한, 한 쌍의 상측 유지 장치(10A, 10B)가 기판(W)을 유지하는 압압력이 기판(W)에 가해진다. 이 때문에, 기판(W)의 중심 부분의 하방으로의 변위량은, 기판(W)에 가해지는 중력과 기판(W)이 상측 유지 장치(10A, 10B)로부터 받는 압압력의 합력에 의하여 정해진다. 기판(W)이 상측 유지 장치(10A, 10B)로부터 받는 압압력에 의하여, 기판(W)이 아래로 돌출된 형상으로 변형되어 있는 상태에서는, 기판(W)의 중심 부분이 하방을 향하는 방향의 힘이 작용한다. 한편, 기판(W)이 상측 유지 장치(10A, 10B)로부터 받는 압압력에 의하여, 기판(W)이 위로 돌출된 형상으로 변형되어 있는 상태에서는, 기판(W)의 중심 부분에 상방을 향하는 방향의 힘이 작용한다. 본 실시 형태에 있어서, 기판(W)이 상측 유지 장치(10A, 10B)로부터 받는 압압력은 일정하다.
한편, 하면 브러시(51)가 기판(W)의 하면 중앙 영역을 세정하는 동안은, 기판(W)의 하면에 하면 브러시(51)가 갖다 대어진다. 이때, 기판(W)의 중심 부분이 변위하는지 여부는, 기판(W)에 가해지는 중력과 한 쌍의 상측 유지 장치(10A, 10B)가 기판(W)에 부여하는 압압력의 합력과, 하면 브러시(51)에 가해지는 압상력에 의하여 정해진다. 하면 브러시 동작 구동부(55a)가 압상력을 변동시킴으로써, 기판(W)의 중심 부분의 변위가 조정된다. 여기서, 기판(W)의 변위량을, 기판(W)이 한 쌍의 상측 유지 장치(10A, 10B)에 의하여 유지되는 위치를 기준 위치로 하고, 기판(W)의 중심 부분의 위치와 기준 위치 사이의 수직 방향의 거리로 나타낸다. 변위량은, 기준 위치보다 하방을 마이너스의 값으로 하고, 상방을 플러스의 값으로 한다. 또, 변위량 중 기판(W)의 중심 부분이 플러스 측으로 변위하는 것이 허용되는 최대의 변위량을 상한값이라고 하고, 기판(W)의 중심 부분이 마이너스 측으로 변위하는 것이 허용되는 최소의 변위량을 하한값이라고 한다.
도 7은, 기판이 변위하지 않은 상태에 있어서의 기판과 하면 브러시의 위치 관계를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 8은, 기판이 변위하지 않은 상태에 있어서의 기판과 하면 브러시의 접촉면의 일례를 나타내는 도면이다. 도 7에 있어서, 기판(W)과 하면 브러시(51)가 접촉하는 영역이 굵은 선으로 나타내어지고, 도 8에 있어서, 기판(W)과 하면 브러시(51)가 접촉하는 영역이 해칭으로 나타내어진다.
도 7 및 도 8을 참조하여, 기판(W)의 중앙 부분이 기준 위치와 같다. 이 경우, 기판(W)의 변위량은 제로이며, 기판(W)은 전체에 걸쳐 거의 수평이 되고, 기판(W)의 하면 중앙 영역(BC)은 평면이 된다. 한편, 하면 브러시(51)의 상면은, 거의 수평이다. 이 때문에, 하면 브러시(51)와 기판(W)은, 하면 중앙 영역(BC)의 전체에 해당되는 전체 영역(R1)에서 접촉한다. 이 경우, 하면 브러시(51)와 하면 중앙 영역(BC)의 사이에 작용하는 힘은, 전체 영역(R1)에 균등하게 배분된다.
도 9는, 기판이 마이너스 측으로 변위하는 상태에 있어서의 기판과 하면 브러시의 위치 관계를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 10은, 기판이 마이너스 측으로 변위하는 상태에 있어서의 기판과 하면 브러시의 접촉면의 일례를 나타내는 도면이다. 도 9에 있어서, 기판(W)과 하면 브러시(51)가 접촉하는 영역이 굵은 선으로 나타내어지고, 도 10에 있어서, 기판(W)과 하면 브러시(51)가 접촉하는 영역이 해칭으로 나타내어진다.
도 9를 참조하여, 기판(W)의 중앙이 기준 위치보다 마이너스 측으로 변위하는 경우는, 기판(W)은 아래로 돌출된 형상이 되어, 하면 중앙 영역(BC)이 곡면이 된다. 한편, 하면 브러시(51)의 상면은, 거의 수평이다. 이 때문에, 하면 브러시(51)의 상면의 전체가 기판(W)과 접촉하지 않는다. 도 10을 참조하여, 하면 브러시(51)와 기판(W)은, 하면 중앙 영역(BC) 중 기판(W)의 중심 부분을 포함하여 하면 중앙 영역(BC)보다 직경이 작은 원형 또는 타원형의 중앙 영역(R2)에서 접촉한다.
도 11은, 기판이 플러스 측으로 변위하는 상태에 있어서의 기판과 하면 브러시의 위치 관계를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 12는, 기판이 플러스 측으로 변위하는 상태에 있어서의 기판과 하면 브러시의 접촉면의 일례를 나타내는 도면이다. 도 11에 있어서, 기판(W)과 하면 브러시(51)가 접촉하는 영역이 굵은 선으로 나타내어지고, 도 12에 있어서, 기판(W)과 하면 브러시(51)가 접촉하는 영역이 해칭으로 나타내어진다.
도 11을 참조하여, 기판(W)의 중앙이 플러스 측으로 변위하는 경우는, 하면 중앙 영역은 위로 돌출된 형상이 되어, 하면 중앙 영역(BC)이 곡면이 된다. 한편, 하면 브러시(51)의 상면은, 거의 수평이다. 이 때문에, 하면 브러시(51)의 상면의 전체가 기판(W)과 접촉하지 않는다. 도 12를 참조하여, 하면 브러시(51)와 기판(W)은, 하면 중앙 영역(BC) 중 외주를 포함하고 또한 기판(W)의 중심 부분을 제외한 환상의 환상 영역(R3)에서 접촉한다.
도 13은, 압상력의 변화의 일례를 나타내는 타임 차트이다. 도 13의 타임 차트에 있어서는, 세로축은 압상력을 나타내고, 가로축은 시간을 나타낸다. 도 13을 참조하여, 하면 브러시(51)에 의한 기판(W)의 하면 중앙 영역(BC)의 세정이 개시되기 전의 시점 t0에 있어서는, 하면 브러시 동작 구동부(55a)는 하면 브러시(51)에 힘을 가하지 않는다. 하면 브러시(51)에 의한 기판(W)의 하면 중앙 영역(BC)의 세정이 개시되는 시점 t1에 있어서, 하면 브러시 동작 구동부(55a)는, 전공 레귤레이터를 제어하여 하면 브러시(51)에 압상력 f2를 가한다. 압상력 f2는, 기판(W)의 중력과 한 쌍의 상측 유지 장치(10A, 10B)가 기판(W)을 유지하는 압압력의 합력에 의하여 정해진다. 구체적으로는, 압상력 f2는, 기판(W)의 중앙 부분이 마이너스 측으로 변위하고, 기판(W)의 변위량이 하한값이 되는 상태를 유지할 수 있는 값으로 미리 정해진다. 따라서, 시점 t1에 있어서, 기판(W)은, 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 기판(W)의 중앙 부분이 마이너스 측으로 변위를 한 상태가 된다.
그리고, 하면 브러시 동작 구동부(55a)는, 시점 t2에 있어서, 전공 레귤레이터를 제어하여 하면 브러시(51)에 압상력 f1을 가한다. 압상력 f1은, 압상력 f2보다 큰 값이다. 한 쌍의 상측 유지 장치(10A, 10B)가 기판(W)을 유지하는 압압력은, 기판(W)의 중심 부분이 마이너스 측으로 변위하고 있는 상태에서는, 기판(W)의 중심 부분을 마이너스 측으로 변위시키는 방향으로 작용한다. 압상력 f1이 압상력 f2보다 크므로, 시점 t2 이후, 하면 브러시(51)가 상승하여, 기판(W)의 중앙 부분이 상방으로 밀어 올려진다.
시점 t3은, 하면 브러시(51)에 의한 기판(W)의 하면 중앙 영역(BC)을 세정하는 기간으로서 미리 정해진 세정 기간의 반분의 기간이 경과한 시점이다. 시점 t2부터 시점 t3까지의 기간에서 기판(W)의 중앙이 기준 위치가 되도록 압상력 f1이 정해진다.
하면 브러시 동작 구동부(55a)는, 기판(W)의 중앙이 기준 위치가 되는 시점 t3에 있어서, 전공 레귤레이터를 제어하여 하면 브러시(51)에 압상력 f3을 가한다. 한 쌍의 상측 유지 장치(10A, 10B)가 기판(W)을 유지하는 압압력은, 기판(W)의 중심 부분이 플러스 측으로 변위하고 있는 상태에서는, 기판(W)의 중심 부분을 플러스 측으로 변위시키는 방향으로 작용한다. 이 때문에, 압상력 f3은, 압상력 f2보다 작은 값이지만, 시점 t3 이후, 하면 브러시(51)가 상승하여, 기판(W)의 중앙 부분이 상방으로 밀어 올려진다.
시점 t4는, 하면 브러시(51)에 의한 기판(W)의 하면 중앙 영역(BC)을 세정하는 기간으로서 미리 정해진 세정 기간이 경과한 시점이다. 시점 t3부터 시점 t4까지의 기간에서 기판(W)의 중앙 부분이 플러스 측으로 변위하고, 기판(W)의 변위량이 상한값이 되는 상태가 되도록 압상력 f3이 정해진다. 시점 t4에 있어서, 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 기판(W)의 중앙 부분이 플러스 측으로 변위한 상태가 된다. 시점 t4에 있어서 하면 브러시 동작 구동부(55a)는 전공 레귤레이터의 제어를 정지한다.
시점 t2에 있어서, 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 기판(W)의 하면 중앙 영역(BC) 내의 중앙 영역(R2)에서, 하면 브러시(51)가 기판(W)과 접촉한다. 따라서, 기판(W)의 중앙 영역(R2)이 세정된다.
시점 t3에 있어서, 기판(W)의 하면 중앙 영역(BC) 내의 전체 영역(R1)에서, 하면 브러시(51)가 기판(W)과 접촉한다. 따라서, 시점 t3에 있어서, 기판(W)의 전체 영역(R1)(하면 중앙 영역(BC))이 세정된다. 시점 t2부터 시점 t3 사이의 기간은, 하면 브러시(51)와 기판(W)이 접촉하는 부분이, 중앙 영역(R2)으로부터 전체 영역(R1)으로 서서히 퍼진다.
시점 t4에 있어서, 기판(W)의 하면 중앙 영역(BC) 내의 환상 영역(R3)에서, 하면 브러시(51)가 기판(W)과 접촉한다. 따라서, 기판(W)의 환상 영역(R3)이 세정된다. 시점 t3으부터 시점 t4 사이의 기간은, 하면 브러시(51)와 기판(W)이 접촉하는 부분이, 전체 영역(R1)으로부터 환상 영역(R3)으로 서서히 좁아진다.
도 14는, 압상력 제어 처리의 흐름의 일례를 나타내는 플로차트이다. 압상력 제어 처리는, 제어 장치(9)에 의하여 실행되는 처리이다. 도 14를 참조하여, 제어 장치(9)는, 하면 브러시 동작 구동부(55a)를 제어하여, 하면 브러시(51)를 압상력 f2의 압상력으로 밀어 올린다(단계 S01). 이 단계에서, 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 기판(W)의 하면 중앙 영역(BC) 내의 중앙 영역(R2)에서, 하면 브러시(51)가 기판(W)과 접촉한다. 다음 단계 S02에 있어서는, 제어 장치(9)는, 하면 브러시(51)를 압상력 f1로 밀어 올리고, 처리를 단계 S03으로 진행시킨다. 압상력 f1은, 압상력 f2보다 큰 값이다. 이 때문에, 하면 브러시(51)가 상승하여, 기판(W)의 중앙이 하면 브러시(51)에 의하여 상방으로 밀어 올려진다.
단계 S03에 있어서는, 압상력 f1로 하면 브러시(51)의 밀어 올림을 개시하고 나서 소정 시간이 경과했는지 여부가 판단된다. 소정 시간은, 기판(W)의 중앙 부분이 기준 위치까지 이동하는 시간이다. 소정 시간이 경과할 때까지 대기 상태가 되고(단계 S03에서 NO), 소정 시간이 경과했다면(단계 S03에서 YES), 처리는 단계 S04로 진행된다. 또한, 기판(W)의 중앙 부분의 변위를 검출하는 변위 센서를 설치하는 경우에는, 변위 센서의 출력에 의거하여, 기판(W)의 중앙 부분의 변위가 검출되어도 된다. 처리가 단계 S04로 진행되기 직전에는, 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 기판(W)의 하면 중앙 영역(BC)은 기준 위치에 위치하고, 기판(W)의 전체 영역(R1)에서 하면 브러시(51)와 접촉한다.
단계 S04에 있어서는, 제어 장치(9)는, 하면 브러시(51)를 압상력 f3의 압상력으로 밀어 올리고, 처리를 단계 S05로 진행시킨다. 이 때문에, 하면 브러시(51)가 상승하여, 기판(W)의 중앙 부분이 하면 브러시(51)에 의하여 상방으로 밀어 올려진다. 처리가 단계 S04로 진행되는 단계에서는, 기판(W)의 중심 부분이 플러스 측으로 변위하고 있다. 한 쌍의 상측 유지 장치(10A, 10B)가 기판(W)에 부여하는 압압력은, 기판(W)의 중심 부분이 플러스 측으로 변위하고 있는 상태에서는, 기판(W)의 중심 부분을 플러스 측으로 변위시키는 방향으로 작용한다. 이 때문에, 압상력 f3은, 압상력 f2보다 작다.
단계 S05에 있어서는, 세정 기간이 종료되었는지 여부가 판단된다. 세정 기간이 종료될 때까지 대기 상태가 되고(단계 S05에서 NO), 세정 기간이 종료되었다면(단계 S05에서 YES), 처리는 종료한다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 기판(W)의 중심 부분을 마이너스 측으로부터 플러스 측으로 변위시키는 예를 나타냈지만, 기판(W)의 중심 부분을 플러스 측으로부터 마이너스 측으로 변위시켜도 된다.
4. 압상력 제어의 변형예
도 15는, 변형예에 있어서의 압상력의 변화의 일례를 나타내는 타임 차트이다. 도 15의 타임 차트에 있어서는, 세로축은 압상력을 나타내고, 가로축은 시간을 나타낸다.
도 15를 참조하여, 하면 브러시(51)에 의한 기판(W)의 하면 중앙 영역(BC)의 세정이 개시되기 전의 시점 t0에 있어서는, 하면 브러시 동작 구동부(55a)는 하면 브러시(51)에 압상력을 가하지 않는다. 하면 브러시(51)에 의한 기판(W)의 하면 중앙 영역(BC)의 세정이 개시되는 시점 t1에 있어서, 하면 브러시 동작 구동부(55a)는, 전공 레귤레이터를 제어하여 하면 브러시(51)에 압상력 f2를 가한다. 그리고, 시점 t1부터 시점 t2까지의 기간 T1에 있어서, 하면 브러시(51)에 압상력 f1을 가하도록 전공 레귤레이터를 제어한다. 압상력 f2는, 기판(W)의 중력과 한 쌍의 상측 유지 장치(10A, 10B)가 기판(W)을 유지하는 압압력의 합력에 의하여 정해진다. 구체적으로는, 압상력 f2는, 기판(W)의 중심 부분의 변위량이 하한값인 상태를 유지하는 값으로 미리 정해진다. 따라서, 기간 T1에 있어서, 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 기판(W)의 변위량이 하한값인 상태에서 하면 브러시(51)와 기판(W)이 접촉한 상태가 된다. 이 때문에, 기간 T1에 있어서, 기판(W)의 하면 중앙 영역(BC) 내의 중앙 영역(R2)에서, 하면 브러시(51)가 기판(W)과 접촉한다. 따라서, 기판(W)의 중앙 영역(R2)이 세정된다.
시점 t2부터 시점 t3에 있어서, 하면 브러시 동작 구동부(55a)는, 전공 레귤레이터를 제어하여 하면 브러시(51)에 압상력 f1을 가한다. 압상력 f1은, 압상력 f2보다 큰 값이다. 한 쌍의 상측 유지 장치(10A, 10B)가 기판(W)에 부여하는 압압력은, 기판(W)의 중심 부분이 마이너스 측으로 변위하고 있는 상태에서는, 기판(W)의 중심 부분을 마이너스 측으로 변위시키는 방향으로 작용한다. 압상력 f1이 압상력 f2보다 크므로, 시점 t2~시점 t3의 기간에서, 하면 브러시(51)가 상승하여, 기판(W)의 중앙 부분이 상방으로 밀어 올려진다. 시점 t2~시점 t3의 기간에서 기판(W)의 중앙 부분이 기준 위치가 되도록 압상력 f1이 정해진다.
그리고, 시점 t3부터 시점 t4까지의 기간 T2에 있어서, 하면 브러시(51)에 압상력 f4를 가하도록 전공 레귤레이터가 제어된다. 한 쌍의 상측 유지 장치(10A, 10B)가 기판(W)에 부여하는 압압력은, 기판(W)의 중심 부분이 기준 위치에 위치하는 상태에서는, 기판(W)의 중심 부분을 상하 방향으로 변위시키는 방향으로 작용하지 않는다. 이 때문에, 압상력 f4는, 압상력 f2보다 작은 값이다. 구체적으로는, 압상력 f4는, 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 기판(W)의 중앙 부분이 기준 위치를 유지하는 값으로 미리 정해진다. 따라서, 기간 T2에 있어서, 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 기판(W)의 중앙 부분이 변위하지 않은 상태가 된다. 이 때문에, 기간 T2에 있어서, 기판(W)의 하면 중앙 영역(BC) 내의 전체 영역(R1)에서, 하면 브러시(51)가 기판(W)과 접촉한다. 따라서, 기판(W)의 전체 영역(R1)이 세정된다.
시점 t4부터 시점 t5에 있어서, 하면 브러시 동작 구동부(55a)는, 전공 레귤레이터를 제어하여 하면 브러시(51)에 압상력 f3을 가한다. 압상력 f3은, 압상력 f4보다 큰 값이다. 한 쌍의 상측 유지 장치(10A, 10B)가 기판(W)에 부여하는 압압력은, 기판(W)의 중심 부분이 마이너스 측 및 플러스 측 중 어느 것으로도 변위하고 있지 않은 상태에서는, 기판(W)의 중심 부분을 변위시키는 방향으로 작용하지 않는다. 압상력 f3이 압상력 f4보다 크므로, 시점 t4~시점 t5의 기간에서, 하면 브러시(51)가 상승하여, 기판(W)의 중앙 부분이 상방으로 밀어 올려진다. 시점 t4~시점 t5의 기간에서, 기판(W)의 중앙 부분이 플러스 측으로 변위하고, 기판(W)의 변위량이 상한값이 되는 상태가 되도록 압상력 f3이 정해진다.
그리고, 시점 t5부터 시점 t6까지의 기간 T3에 있어서, 하면 브러시(51)에 압상력 f5를 가하도록 전공 레귤레이터가 제어된다. 한 쌍의 상측 유지 장치(10A, 10B)가 기판(W)에 부여하는 압압력은, 기판(W)의 중심 부분이 플러스 측으로 변위하고 있는 상태에서는, 기판(W)의 중심 부분을 플러스 측으로 변위시키는 방향으로 작용한다. 이 때문에, 압상력 f5는, 압상력 f4보다 작은 값이다. 구체적으로는, 압상력 f5는, 기판(W)의 중앙 부분의 변위량이 상한값인 상태를 유지하는 값으로 미리 정해진다. 따라서, 기간 T3에 있어서, 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 기판(W)의 변위량이 상한값인 상태에서 하면 브러시(51)와 기판(W)이 접촉한 상태가 된다. 이 때문에, 기간 T3에 있어서, 기판(W)의 하면 중앙 영역(BC) 내의 환상 영역(R3)에서, 하면 브러시(51)가 기판(W)과 접촉한다. 따라서, 기판(W)의 환상 영역(R3)이 세정된다. 시점 t6에 있어서 하면 브러시 동작 구동부(55a)는 전공 레귤레이터의 제어를 정지한다.
기간 T1에 있어서는, 하면 브러시(51)가 압상력 f2로 밀어 올려진다. 기간 T2에 있어서는, 하면 브러시(51)가 압상력 f4로 밀어 올려진다. 기간 T3에 있어서는, 하면 브러시(51)가 압상력 f5로 밀어 올려진다. 압상력 f2, 압상력 f4 및 압상력 f5는 서로 상이하므로, 기간 T1, 기간 T2 및 기간 T3을, 압상력 f2, 압상력 f4 및 압상력 f5에 따라 상이하게 해도 된다. 예를 들면, 압상력과 접촉 면적으로부터 구해지는 단위 면적당 압상력에 의거하여 기간을 정할 수 있다.
도 16은, 변형예에 있어서의 압상력 제어 처리의 흐름의 일례를 나타내는 플로차트이다. 도 16을 참조하여, 제어 장치(9)는, 하면 브러시 동작 구동부(55a)를 제어하여, 하면 브러시(51)를 압상력 f2로 밀어 올려, 중앙 영역을 세정한다(단계 S11). 이 경우, 기판(W)의 변위량이 하한값인 상태에서 중앙 영역(R2)이 세정된다. 다음의 단계 S12에 있어서는, 기간 T1이 경과했는지 여부가 판단된다. 기간 T1은, 중앙 영역(R2)을 세정하는 기간으로서 미리 정해진 기간이다. 중앙 영역(R2)의 세정이 개시되고 나서의 경과 시간이 기간 T1이 될 때까지 대기 상태가 되고(단계 S12에서 NO), 기간 T1을 경과하면(단계 S15에서 YES), 처리는 단계 S13으로 진행된다.
단계 S13에 있어서는, 하면 브러시(51)가 압상력 f2로 밀어 올려지고, 처리는 단계 S14로 진행된다. 이에 의하여, 하면 브러시(51)가 상승하여, 기판(W)의 중앙 부분이 기준 위치까지 상승한다. 단계 S14에 있어서는, 하면 브러시(51)가 압상력 f1로 밀어 올려져, 전체 영역(R1)이 세정되고, 처리는 단계 S15로 진행된다. 단계 S15에 있어서는, 기간 T2가 경과했는지 여부가 판단된다. 기간 T2는, 전체 영역(R1)을 세정하는 기간으로서 미리 정해진 기간이다. 전체 영역(R1)의 세정이 개시되고 나서의 경과 시간이 기간 T2가 될 때까지 대기 상태가 되고(단계 S15에서 NO), 기간 T2를 경과하면(단계 S15에서 YES), 처리는 단계 S13으로 진행된다.
단계 S16에 있어서는, 하면 브러시(51)가 압상력 f3으로 밀어 올려지고, 처리는 단계 S17로 진행된다. 이에 의하여, 하면 브러시(51)가 상승하여, 기판(W)의 변위량이 상한값이 되는 상태가 된다. 단계 S17에 있어서는, 하면 브러시(51)가 압상력 f5로 밀어 올려져, 환상 영역(R3)이 세정되고, 처리는 단계 S18로 진행된다. 단계 S18에 있어서는, 기간 T3이 경과했는지 여부가 판단된다. 기간 T3은, 환상 영역(R3)을 세정하는 기간으로서 미리 정해진 기간이다. 환상 영역(R3)의 세정이 개시되고 나서의 경과 시간이 기간 T3이 될 때까지 대기 상태가 되고(단계 S17에서 NO), 기간 T3을 경과하면(단계 S17에서 YES), 처리는 종료한다.
5. 압상력 제어의 제2 변형예
하면 브러시에 가해지는 압상력의 연속적인 변동이 반복되어도 된다. 도 13에 나타낸 압상력의 변화의 사이클을, 복수 회 반복할 수 있다. 또, 도 13에 나타낸 압상력의 변화의 사이클은, 기판(W)의 중앙 영역(R2), 전체 영역(R1) 및 환상 영역(R3)의 순으로 세정하는 사이클을 나타냈지만, 기판(W)의 환상 영역(R3), 전체 영역(R1) 및 중앙 영역(R2)의 순으로 세정하는 사이클로 해도 된다.
또, 하면 브러시에 가해지는 압상력의 단계적인 변동이 반복되어도 된다. 도 15에 나타낸 압상력의 변화의 사이클을, 복수 회 반복할 수 있다. 또, 도 15에 나타낸 압상력의 변화의 사이클은, 기판(W)의 중앙 영역(R2), 전체 영역(R1) 및 환상 영역(R3)의 순으로 세정하는 사이클을 나타냈지만, 기판(W)의 환상 영역(R3), 전체 영역(R1) 및 중앙 영역(R2)의 순으로 세정하는 사이클로 해도 된다.
6. 효과
제1 실시 형태에 있어서의 기판 세정 장치(1)는, 하면 브러시(51)가 기판(W)의 하면 중앙 영역(BC)을 세정하는 동안에 하면 브러시(51)를 상방으로 밀어 올리는 압상력을 변화시키므로, 기판(W)의 변위에 의하여 하면 브러시(51)와 기판(W)의 접촉면이 변동한다.
또, 하면 브러시(51)의 압상력이 연속적으로 변화하므로, 기판(W)이 변위하는 속도를 작게 할 수 있다.
변형예에 있어서는, 하면 브러시(51)의 압상력이 단계적으로 변화하므로, 기판(W)의 중앙 영역(R2), 전체 영역(R1) 및 환상 영역(R3)으로 나누어 세정할 수 있다. 이 때문에, 하면 브러시(51)와 기판(W)의 사이에 작용하는 힘의 크기와 하면 브러시(51)와 기판(W)의 접촉면의 면적에 의거하여 중앙 영역(R2), 전체 영역(R1) 및 환상 영역(R3) 각각을 세정하는 시간을 조정할 수 있다. 따라서, 하면 중앙 영역(BC)을 효율적으로 세정할 수 있다.
[제2 실시 형태]
1. 제2 실시 형태에 있어서의 기판 세정 장치의 구성
도 17은, 제2 실시 형태에 있어서의 기판 세정 장치(1)의 내부 구성을 나타내는 외관 사시도이다. 도 17을 참조하여, 제2 실시 형태에 있어서의 기판 세정 장치(1)는, 도 2에 나타낸 기판 세정 장치(1)에 변위 센서(95)가 추가된다. 변위 센서(95)는, 한 쌍의 상측 유지 장치(10A, 10B)에 의하여 유지된 기판(W)의 중심으로부터 수직 방향 상방에 설치된다. 변위 센서(95)는, 한 쌍의 상측 유지 장치(10A, 10B)에 의하여 유지된 기판(W)의 중심 부분까지의 거리를 계측한다. 따라서, 변위 센서(95)에 의하여, 기판(W)의 중심 부분의 상하 방향(Z방향)의 변위를 검출한다. 여기서, 기판(W)의 변위량을, 기판(W)이 상측 유지 장치(10A, 10B)에 의하여 유지되는 위치를 기준 위치로 하고, 기판(W)의 중심 부분의 위치와 기준 위치 사이의 수직 방향의 거리로 나타낸다. 변위량은, 기준 위치보다 하방을 마이너스의 값으로 하고, 상방을 플러스의 값으로 한다. 또, 변위량 중 기판(W)의 중심 부분이 플러스 측으로 변위하는 것이 허용되는 최대의 변위량을 상한값이라고 하고, 기판(W)의 중심 부분이 마이너스 측으로 변위하는 것이 허용되는 최소의 변위량을 하한값이라고 한다.
제2 실시 형태에 있어서의 기판 세정 장치(1)는, 변위 센서(95)의 출력에 의거하여 압상력을 변동시킨다. 구체적으로는, 기판(W)의 중심 부분의 변위가 상한값과 하한값의 사이에 들어가도록 압상력이 조정된다.
2. 제2 실시 형태에 있어서의 하면 브러시의 압상력 제어
도 18은, 제2 실시 형태에 있어서의 압상력 제어 처리의 흐름의 일례를 나타내는 플로차트이다. 도 18을 참조하여, 제어 장치(9)는, 하면 브러시 동작 구동부(55a)를 제어하여 압상력의 증가를 개시하고(단계 S21), 처리를 단계 S22로 진행시킨다. 하면 브러시(51)에 가해지는 압상력이 서서히 증가된다. 이 때문에, 하면 브러시(51)가 상승을 개시하고, 어떤 시점에서, 기판(W)의 최하단에 접촉한다. 이 단계에 있어서, 기판(W)의 중앙 영역(R2)의 세정이 개시된다.
또한, 압상력이 증가하면, 하면 브러시(51)가 기판(W)과 함께 상승한다. 기판(W)의 상승에 수반하여, 기판(W)이 하면 브러시(51)와 접촉하는 접촉면의 면적이 서서히 증가하고, 기판(W)의 전체 영역(R1)에서 하면 브러시(51)와 접촉하는 상태가 된다. 또한, 하면 브러시(51)가 기판(W)과 함께 상승에 수반하여, 기판(W)이 하면 브러시(51)와 접촉하는 접촉면의 면적이 서서히 감소하고, 기판(W)의 환상 영역(R3)에서 하면 브러시(51)와 접촉하는 상태가 된다. 또한, 하면 브러시(51)가 기판(W)과 함께 상승하면, 기판(W)의 형상이 변화하여, 기판(W)의 중심 부분의 변위량이 상한값이 된다.
단계 S22에 있어서는, 하면 브러시(51)가 기판(W)을 세정하는 기간으로 한 미리 정해진 세정 기간이 경과했는지 여부가 판단된다. 세정 기간이 경과하고 있지 않으면(단계 S22에서 NO), 처리는 단계 S23으로 진행되고, 세정 기간이 경과했다면(단계 S22에서 YES), 처리는 종료한다.
단계 S23에 있어서는, 기판(W)의 변위량이 상한값인지 여부가 판단된다. 변위 센서(95)의 출력에 의거하여, 기판(W)의 변위량이 검출된다. 기판(W)의 변위량이 상한값이라면 처리는 단계 S24로 진행되지만, 그렇지 않으면 처리는 단계 S25로 진행된다. 처리가 단계 S24로 진행되는 경우는, 하면 브러시(51)와 기판(W)의 접촉면은, 도 11 및 도 12에 나타낸 환상 영역(R3)이다.
단계 S24에 있어서는, 제어 장치(9)는, 하면 브러시 동작 구동부(55a)를 제어하여, 압상력의 감소를 개시하여, 처리를 단계 S25로 진행시킨다. 이에 의하여, 압상력이 시간의 경과에 수반하여 감소한다. 압상력이 감소하면, 하면 브러시(51)가 기판(W)과 함께 하강한다. 이 단계에서는, 기판(W)의 형상이 변화하여, 기판(W)이 하면 브러시(51)와 접촉하는 접촉면의 면적이 서서히 증가하고, 기판(W)의 전체 영역(R1)에서 하면 브러시(51)와 접촉하는 상태가 된다. 또한, 하면 브러시(51)가 기판(W)과 함께 하강한 단계에서는, 기판(W)의 형상이 변화하여, 기판(W)이 하면 브러시(51)와 접촉하는 접촉면의 면적이 서서히 감소하고, 기판(W)의 중앙 영역(R2)에서 하면 브러시(51)와 접촉하는 상태가 된다.
단계 S25에 있어서는, 기판(W)의 변위량이 하한값인지 여부가 판단된다. 변위 센서(95)의 출력에 의거하여, 기판(W)의 변위량이 검출된다. 기판(W)의 변위량이 하한값이라면 처리는 단계 S21로 되돌아가지만, 그렇지 않으면 처리는 단계 S22로 되돌아간다.
3. 효과
제2 실시 형태에 있어서의 기판 세정 장치(1)는, 제1 실시 형태에 있어서의 기판 세정 장치(1)와 동일한 효과를 나타낸다. 또, 변위 센서(95)에서 검출되는 기판(W)의 변위가 소정의 범위 내에 들어가도록 압상력을 변화시키므로, 기판(W)이 파손되지 않도록 할 수 있다.
[그 외의 실시 형태]
(1) 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에 있어서의 기판 세정 장치(1)는, 하면 브러시(51)에 가하는 압상력을 변화시킴으로써, 기판(W)과 하면 브러시(51)의 사이에 작용하는 힘을 변경한다. 이 때문에, 기판(W)과 하면 브러시(51)의 사이에 작용하는 힘이 변경되므로, 기판(W)이 변형된다. 이 발명은 이에 한정되지 않는다. 하면 브러시(51)에 가하는 압상력을 일정하게 하고, 한 쌍의 상측 유지 장치(10A, 10B)가 기판(W)에 가하는 압압력을 변화시킴으로써, 기판(W)과 하면 브러시(51)의 사이에 작용하는 힘을 변경해도 된다. 이에 의해서도, 기판(W)과 하면 브러시(51)의 사이에 작용하는 힘이 변경됨으로써, 기판(W)의 변형을 변형시킬 수 있다.
(2) 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에 있어서는, 기판(W)의 중심 부분이 상한값과 하한값의 사이에서 변위하도록 하면 브러시(51)에 가하는 압상력이 제어되는 예를 나타냈지만, 기판(W)의 중심 부분이 하한값과 기준 위치의 사이에서 변위하도록 하면 브러시(51)에 가하는 압상력이 제어되어도 된다.
[청구항의 각 구성 요소와 실시 형태의 각 부의 대응 관계]
이하, 청구항의 각 구성 요소와 실시 형태의 각 요소의 대응의 예에 대하여 설명하지만, 본 발명은 하기의 예에 한정되지 않는다. 청구항의 각 구성 요소로서, 청구항에 기재되어 있는 구성 또는 기능을 갖는 다른 다양한 요소를 이용할 수도 있다.
상기 실시 형태에 있어서는, 기판 세정 장치(1)가 기판 세정 장치의 예이고, 한 쌍의 상측 유지 장치(10A, 10B)가 기판 유지부의 예이며, 하면 브러시(51)가 세정구의 예이고, 제어 장치(9)가 세정 제어부의 예이며, 변위 센서(95)가 변위 센서의 예이다.

Claims (8)

  1. 기판의 외주 단부를 유지하는 기판 유지부와,
    상기 기판의 하면에 접촉하여 상기 기판의 하면을 세정하는 세정구와,
    상기 세정구가 상기 기판의 하면 중앙 영역을 세정하는 동안에 상기 세정구를 상방으로 밀어 올리는 압상력(押上力)을 변화시키는 세정 제어부를 구비한, 기판 세정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 세정 제어부는, 상기 압상력을 연속적으로 변화시키는, 기판 세정 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 세정 제어부는, 상기 세정구가 상기 압상력을 단계적으로 변화시키는, 기판 세정 장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 변위를 검출하는 변위 센서를, 추가로 구비하고,
    상기 세정 제어부는, 상기 기판의 변위가 소정의 범위 내에 들어가도록 상기 압상력을 변화시키는, 기판 세정 장치.
  5. 기판의 외주 단부를 유지하는 기판 유지부와,
    상기 기판의 하면에 접촉하여 상기 기판의 하면을 세정하는 세정구와,
    상기 세정구가 상기 기판의 하면 중앙 영역을 세정하는 동안에 상기 세정구와 상기 기판의 사이에 작용하는 힘을 변화시키는 제어부를 구비한, 기판 세정 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 기판의 변위를 검출하는 변위 센서를, 추가로 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 기판의 변위가 소정의 범위에 들어가도록 상기 세정구와 상기 기판의 사이에 작용하는 힘을 변화시키는, 기판 세정 장치.
  7. 기판의 외주 단부를 유지하는 기판 유지부와,
    상기 기판의 하면에 접촉하여 상기 기판의 하면을 세정하는 세정구를 구비한 기판 세정 장치에서 실행되는 기판 세정 방법으로서,
    상기 세정구가 상기 기판의 하면 중앙 영역을 세정하는 동안에 상기 세정구를 상방으로 밀어 올리는 압상력을 변화시키는 세정 제어 단계를 포함하는, 기판 세정 방법.
  8. 기판의 외주 단부를 유지하는 기판 유지부와,
    상기 기판의 하면에 접촉하여 상기 기판의 하면을 세정하는 세정구를 구비한 기판 세정 장치에서 실행되는 기판 세정 방법으로서,
    상기 세정구가 상기 기판의 하면 중앙 영역을 세정하는 동안에 상기 세정구와 상기 기판의 사이에 작용하는 힘을 변화시키는 제어 단계를 포함하는, 기판 세정 방법.
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