基板処理装置および基板処理方法
【課題】基板の厚みにかかわらず、その少なくとも一方表面の周縁領域および周端面を良好に洗浄することができる、基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
【解決手段】ブラシ１６は、略円板状の胴部２７と、先端側に向けて拡がる略円錐台状の第１周端面当接部２８と、先端側に向けて拡がる略円錐台状の第２周端面当接部７２とを備えている。胴部２７の先端側の端面における第１周端面当接部２８の周囲の円環帯状の部分が、基板の一方表面の周縁領域に当接する第１洗浄面２９Ａとなっている。第１周端面当接部２８の側面が、基板の周端面に当接する第２洗浄面２９Ｂとなっている。第１周端面当接部２８の大径側端面における第２周端面当接部７２の周囲の円環帯状の部分が、基板の一方表面の周縁領域に当接する第３洗浄面７４Ａとなっている。第２周端面当接部７２の側面が、基板の周端面に当接する第４洗浄面７４Ｂとなっている。
【解決手段】ブラシ１６は、略円板状の胴部２７と、先端側に向けて拡がる略円錐台状の第１周端面当接部２８と、先端側に向けて拡がる略円錐台状の第２周端面当接部７２とを備えている。胴部２７の先端側の端面における第１周端面当接部２８の周囲の円環帯状の部分が、基板の一方表面の周縁領域に当接する第１洗浄面２９Ａとなっている。第１周端面当接部２８の側面が、基板の周端面に当接する第２洗浄面２９Ｂとなっている。第１周端面当接部２８の大径側端面における第２周端面当接部７２の周囲の円環帯状の部分が、基板の一方表面の周縁領域に当接する第３洗浄面７４Ａとなっている。第２周端面当接部７２の側面が、基板の周端面に当接する第４洗浄面７４Ｂとなっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板を洗浄処理するための基板処理装置および基板処理方法に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程において、半導体ウエハの周縁部の汚染が、半導体ウエハの処理品質に対して無視できない影響を与える場合がある。具体的には、いわゆるバッチ処理工程では、複数枚の半導体ウエハが鉛直姿勢で処理液中に浸漬されるため、半導体ウエハの周縁部に汚染物質が付着していると、その汚染物質が、処理液中に拡散し、半導体ウエハの表面のデバイス形成領域に再付着するおそれがある。
【０００３】
そのため、最近では、半導体ウエハなどの基板の周縁部の洗浄に対する要求が高まっている。
基板の周縁部の洗浄に関する先行技術として、たとえば、特許文献１〜３で提案されている構成を挙げることができる。
特許文献１では、円筒状のブラシを設けて、基板を回転させつつ、その基板の周端面にブラシの外周面を当接させることにより、基板の周端面の汚染を除去する構成が提案されている。
【０００４】
特許文献２では、特許文献１で提案されている構成と同様な構成において、基板の周端面の形状にかかわらず、基板の周端面の汚染をより良好に除去することができるように、基板の周端面に円筒状のブラシを押し付けて、ブラシの外周面に基板の周端面を食い込ませたり、ブラシの外周面に基板の周端面の形状に応じた溝を形成して、その溝に基板の周端面を嵌合させたりすることが提案されている。
【０００５】
また、特許文献３では、円筒状のブラシの外周面に基板の周縁部を嵌合可能な溝を形成し、この溝に基板の周縁部を嵌合させた状態で、基板を回転させるとともに、ブラシをその中心軸線まわりに回転させることにより、基板の表面および裏面の各周縁領域（基板の表面および裏面における各周端縁から所定幅の環状領域）および周端面を洗浄する構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１９７５９２号公報
【特許文献２】特開２００３−１５１９４３号公報
【特許文献３】米国特許第６５５００９１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１，２で提案されている構成では、基板の周端面の汚染を除去することができても、基板の表面および裏面の各周縁領域にブラシが接触しないため、それらの各周縁領域の汚染を除去することはできない。
【０００８】
一方、特許文献３で提案されている構成では、一定の厚みを有する基板であれば、その表面および裏面の各周縁領域を洗浄することができるが、それ以外の厚みを有する基板は、その表面および裏面の各周縁領域を良好に洗浄することができない。すなわち、基板の厚みが一定の厚みよりも大きいと、基板の周縁部をブラシの溝に嵌めることができず、また、基板の厚みが一定の厚みよりも小さいと、基板の表面および裏面の各周縁領域に対するブラシの押し付け力が弱くなり、各周縁領域を良好に洗浄することができない。
【０００９】
そこで、この発明の目的は、基板の厚みにかかわらず、その少なくとも一方表面の周縁領域および周端面を良好に洗浄することができる、基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）を保持する基板保持機構（３）と、弾性変形可能な材料を用いて形成され、平坦な第１洗浄面（２９Ａ）と、前記第１洗浄面に対向する側に向けて拡がり、前記第１洗浄面に垂直な軸を中心軸とする略円錐台状に形成された第１周端面当接部（２８）と、前記第１周端面当接部の大径側端面における中央部分に接続され、前記第１周端面当接部の大径側端面に対向する側に向けて拡がる略円錐台状に形成された第２周端面当接部（７２；７３）とを備えており、前記第１周端面当接部の小径側の周端縁から前記第１周端面当接部の中心軸と直交する方向に拡がる略円環帯状の部分を前記第１洗浄面とし、前記第１洗浄面に対向する側に向けて拡がる前記第１周端面当接部の側面を第２洗浄面（２９Ｂ）とし、前記第１周端面当接部の大径側端面における前記中央部分の周囲の略円環帯状の部分を第３洗浄面（７４Ａ；７５Ａ）とし、前記第２周端面当接部の側面を第４洗浄面（７４Ｂ；７５Ｂ）として有するブラシ（７１）と、前記基板保持機構に保持された基板に対して前記ブラシを移動させるブラシ移動機構（１７，１８）と、このブラシ移動機構を制御することにより、前記第１洗浄面および前記第２洗浄面が、それぞれ、前記基板保持機構に保持された基板の一方表面の周縁領域（１４Ａ）および周端面（１５）に押し付けられ、前記第３洗浄面および前記第４洗浄面が、それぞれ、前記基板保持機構に保持された基板の一方表面の周縁領域および周端面に押し付けられるように、前記基板保持機構に保持された基板の前記一方表面の周縁領域および前記周端面に対して、前記第１洗浄面および前記第２洗浄面と、前記第３洗浄面および前記第４洗浄面とを選択的に押し付けるための制御部（４１）とを含むことを特徴とする、基板処理装置（１）である。
【００１１】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この構成によれば、ブラシを移動させるブラシ移動機構が制御されて、ブラシの第１洗浄面が基板の一方表面の周縁領域に押し付けられるとともに、ブラシの第２洗浄面が基板の周端面に押し付けられる。もしくは、ブラシ移動機構が制御されて、ブラシの第３洗浄面が基板の一方表面の周縁領域に押し付けられるとともに、ブラシの第４洗浄面が基板の周端面に押し付けられる。これにより、基板の一方表面の周縁領域および周端面を同時に洗浄することができる。
【００１２】
しかも、基板の厚みに応じた位置にブラシを移動させて、基板の一方表面の周縁領域に対するブラシの押し付け量（基板の一方表面の周縁領域にブラシの第１洗浄面を押し付けたときのブラシの弾性変形量）を一定にすることができる。よって、基板の厚みにかかわらず、基板の一方表面の周縁領域に対するブラシの押し付け力を確保することができ、基板の一方表面の周縁領域を良好に洗浄することができる。
【００１３】
そのうえ、第１洗浄面が平坦面であるので、その第１洗浄面と基板の一方表面の周縁領域との接触部分の全域で、基板の一方表面の周縁領域に対するブラシの押し付け力を同じにすることができる。したがって、基板の一方表面の周縁領域を一様に洗浄することができる。
また、前記基板の一方表面の周縁領域よりも内方の領域（中央領域）に第１洗浄面が接触することがないため、ブラシで洗浄すべき周縁領域と洗浄する必要のない中央領域とを明確に区別して処理することができ、基板の一方表面の周縁領域における洗浄幅の精度を高くすることができる。特に、基板の一方表面の前記中央領域がデバイス領域である場合には基板の一方表面の周縁領域における洗浄幅の精度を要求されるが、本発明によれば、前記洗浄幅を最大限確保しつつ、ブラシによるデバイスの損傷を回避することができる。
【００１４】
また、第２洗浄面は、第１洗浄面に対向する側に向けて拡がる形状に形成されているので、基板の周端面に押し付けられると、弾性変形し、基板の一方表面と反対側の他方表面の周縁領域（１４Ｂ）に回り込んで接触する。そのため、基板の一方表面の周縁領域および周端面を洗浄することができるとともに、基板の他方表面の周縁領域をも洗浄することができる。すなわち、基板の周縁部（一方表面及び他方表面の周縁領域および周端面）のすべてを同時に洗浄することができ、基板の周縁部の洗浄処理を効率的に行なうことができる。
【００１５】
また、基板の洗浄によって第１洗浄面および第２洗浄面が摩耗したり、第１洗浄面および第２洗浄面に過剰に汚染物質が蓄積されたりしたときは、第３洗浄面および第４洗浄面を用いることにより、引き続き、基板の一方表面および他方表面の周縁領域および周端面を良好に洗浄することができる。
【００１６】
なお、基板の一方表面の前記中央領域がデバイス領域であり、基板の他方表面にはデバイスが形成されていない場合には、上述したように基板の一方表面の周縁領域についてはその洗浄幅は高い精度が要求され、基板の他方表面の周縁領域についてはその洗浄幅の精度は一方表面側ほど要求されない。したがって、このような場合には特に、基板の一方表面の周縁領域を第１洗浄面で精度良く洗浄し、基板の他方表面の周縁領域を第２洗浄面で洗浄することが有効となる。
【００１７】
請求項２記載の発明は、前記第１洗浄面の幅と前記第３洗浄面の幅とが異なることを特徴とする、請求項１に記載の基板処理装置である。
【００１８】
この構成によれば、第１洗浄面の幅と第３洗浄面の幅とが異なるので、第１洗浄面と第３洗浄面とを使い分けることにより、基板の一方表面の周縁領域における洗浄幅を容易に変更することができる。
請求項３記載の発明は、前記第４洗浄面に溝（８２）が形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の基板処理装置である。
【００１９】
この構成によれば、ブラシの第４洗浄面に溝が形成されているので、ブラシによって基板の他方表面の周縁領域及び周端面に比較的強固に付着している汚染物質を掻き取ることができるとともに、この基板から掻き取られた汚染物質を、溝を通して、第４洗浄面と基板との間から排除することができる。そのため、基板の一層良好な洗浄を達成することができる。
【００２０】
請求項４記載の発明は、前記第２洗浄面に溝（８２）が形成されていることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置である。
この構成によれば、ブラシの第２洗浄面に溝が形成されているので、ブラシによって基板の他方表面の周縁領域及び周端面に比較的強固に付着している汚染物質を掻き取ることができるとともに、この基板から掻き取られた汚染物質を、溝を通して、第２洗浄面と基板との間から排除することができる。そのため、基板の一層良好な洗浄を達成することができる。
【００２１】
請求項５記載の発明は、前記ブラシを前記第１洗浄面に垂直な垂線方向に延びる軸線を中心に回転させるブラシ回転機構（２１）をさらに含むことを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置である。
この構成によれば、ブラシの洗浄面が基板の一方表面および他方表面の周縁領域および周端面に押し付けられた状態で、ブラシ回転機構によりブラシを回転させることによって、基板の一方表面および他方表面の周縁領域および周端面をスクラブすることができる。そのため、基板の一方表面および他方表面の周縁領域および周端面を一層良好に洗浄することができる。
【００２２】
請求項６記載の発明は、前記基板保持機構に保持された基板と前記ブラシとを、前記ブラシが当該基板の周方向に移動するように相対移動させるブラシ相対移動機構（３，９）をさらに含むことを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の基板処理装置である。
この構成によれば、ブラシと基板との相対移動により、基板の一方表面および他方表面の周縁領域および周端面を効率的に洗浄することができる。
【００２３】
請求項７記載の発明は、前記基板保持機構に保持された基板の少なくとも前記一方表面の周縁領域よりも内方の領域に処理液を供給する処理液供給機構（４，５，１０，１１，１２）をさらに含むことを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の基板処理装置である。
この構成によれば、処理液により、基板の一方表面の周縁領域よりも内方の領域の汚染を洗い流すことができる。また特に、前記基板の一方表面の周縁領域よりも内方の領域がデバイス形成領域であって、処理液として純水や機能水などのデバイス形成領域に影響を与えない処理液を用いた場合には、処理液が保護液としても作用し、ブラシによって基板の周縁部から除去された汚染物質が前記デバイス形成領域内に侵入してこのデバイス形成面が再汚染されることを防止することができる。
【００２４】
請求項８記載の発明は、弾性変形可能な材料を用いて形成され、平坦な第１洗浄面（２９Ａ）と、前記第１洗浄面に対向する側に向けて拡がり、前記第１洗浄面に垂直な軸を中心軸とする略円錐台状に形成された第１周端面当接部（２８）と、前記第１周端面当接部の大径側端面における中央部分に接続され、前記第１周端面当接部の大径側端面に対向する側に向けて拡がる略円錐台状に形成された第２周端面当接部（７２；７３）とを備えており、前記第１周端面当接部の小径側の周端縁から前記第１周端面当接部の中心軸と直交する方向に拡がる略円環帯状の部分を前記第１洗浄面とし、前記第１洗浄面に対向する側に向けて拡がる前記第１周端面当接部の側面を第２洗浄面（２９Ｂ）とし、前記第１周端面当接部の大径側端面における前記中央部分の周囲の略円環帯状の部分を第３洗浄面（７４Ａ；７５Ａ）とし、前記第２周端面当接部の側面を第４洗浄面（７４Ｂ；７５Ｂ）として有するブラシ（７１）によって基板を処理する基板処理方法であって、基板保持機構（３）によって基板（Ｗ）を保持する基板保持工程と、前記ブラシを移動させることにより、前記第１洗浄面および前記第２洗浄面が、それぞれ、前記基板保持機構に保持された基板の一方表面の周縁領域（１４Ａ）および周端面（１５）に押し付けられ、前記第３洗浄面および前記第４洗浄面が、それぞれ、前記基板保持機構に保持された基板の一方表面の周縁領域および周端面に押し付けられるように、前記基板保持機構に保持された基板の前記一方表面の周縁領域および前記周端面に対して、前記第１洗浄面および前記第２洗浄面と、前記第３洗浄面および前記第４洗浄面とを選択的に押し付けるブラシ押し付け工程（Ｓ５）とを含むことを特徴とする、基板処理方法である。
【００２５】
この方法によれば、ブラシ押し付け工程において、ブラシの第１洗浄面が基板の一方表面の周縁領域に押し付けられるとともに、ブラシの第２洗浄面が基板の周端面に押し付けられる。もしくは、ブラシ押し付け工程において、ブラシの第３洗浄面が基板の一方表面の周縁領域に押し付けられるとともに、ブラシの第４洗浄面が基板の周端面に押し付けられる。これにより、基板の一方表面の周縁領域および周端面を同時に洗浄することができる。
しかも、基板の厚みに応じた位置にブラシを移動させて、基板の一方表面の周縁領域に対するブラシの押し付け量（基板の一方表面の周縁領域にブラシの第１洗浄面を押し付けたときのブラシの弾性変形量）を一定にすることができる。よって、基板の厚みにかかわらず、基板の一方表面の周縁領域に対するブラシの押し付け力を確保することができ、基板の一方表面の周縁領域を良好に洗浄することができる。
【００２６】
そのうえ、第１洗浄面が平坦面であるので、その第１洗浄面と基板の一方表面の周縁領域との接触部分の全域で、基板の一方表面の周縁領域に対するブラシの押し付け力を同じにすることができる。したがって、基板の一方表面の周縁領域を一様に洗浄することができる。
また、前記基板の一方表面の周縁領域よりも内方の領域（中央領域）に第１洗浄面が接触することがないため、ブラシで洗浄すべき周縁領域と洗浄する必要のない中央領域とを明確に区別して処理することができる。特に、基板の一方表面の前記中央領域がデバイス領域である場合には、ブラシによるデバイスの損傷を回避することができる。
【００２７】
また、第２洗浄面は、第１洗浄面に対向する側に向けて拡がる形状に形成されているので、基板の周端面に押し付けられると、弾性変形し、基板の一方表面と反対側の他方表面の周縁領域に回り込んで接触する。そのため、基板の一方表面の周縁領域および周端面を洗浄することができるとともに、基板の他方表面の周縁領域をも洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の一実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１に示す基板処理装置の内部の図解的な側面図である。
【図３】ホルダ取付部、ブラシおよびブラシホルダの構成を示す断面図である。
【図４】図１に示す基板処理装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図５】図１に示す基板処理装置におけるウエハの処理を説明するための工程図である。
【図６】ウエハの処理中におけるブラシの状態を示す側面図である。
【図７】ブラシの他の構成（第２周端面当接部および第３周端面当接部をさらに備える構成）を示す側面図である。
【図８】ブラシのさらに他の構成（洗浄面に溝が形成された構成）を示す側面図である。
【図９】種々の形状のブラシによる洗浄効果を確認するための試験の結果を示すグラフである。
【図１０】ウエハの表面の周縁からの距離とパーティクル除去率との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す平面図である。また、図２は、図１に示す基板処理装置の内部の図解的な側面図である。
【００３０】
この基板処理装置１は、基板の一例としての半導体ウエハＷ（以下、単に「ウエハＷ］という。）を１枚ずつ処理する枚葉型の装置である。基板処理装置１は、隔壁で区画された処理室２内に、ウエハＷをほぼ水平に保持して回転させるためのスピンチャック３と、ウエハＷの表面（デバイスが形成される側の面：本実施形態においては上面）に処理液を供給するための表面ノズル４と、ウエハＷの裏面（本実施形態においては下面）に処理液を供給するための裏面ノズル５と、ウエハＷの周縁部を洗浄するためのブラシ機構６とを備えている。
【００３１】
スピンチャック３は、真空吸着式チャックであって、ほぼ鉛直な方向に延びたスピン軸７と、このスピン軸７の上端に取り付けられて、ウエハＷをほぼ水平な姿勢でその裏面（下面）を吸着して保持する吸着ベース８と、スピン軸７と同軸に結合された回転軸を有するスピンモータ９とを備えている。これにより、ウエハＷの裏面が吸着ベース８に吸着保持された状態で、スピンモータ９が駆動されると、ウエハＷがスピン軸７の中心軸線まわりに回転する。
【００３２】
表面ノズル４および裏面ノズル５には、それぞれ処理液供給管１０，１１が接続されている。これらの処理液供給管１０，１１には、処理液バルブ１２を介して、図示しない処理液供給源からの処理液が供給されるようになっている。表面ノズル４は、処理液供給管１０を通して供給される処理液を、スピンチャック３に保持されたウエハＷの表面の中央に向けて吐出する。また、裏面ノズル５は、処理液供給管１１を通して供給される処理液を、スピンチャック３に保持されたウエハＷの裏面の周端縁と吸着ベース８との間に向けて吐出する。
【００３３】
なお、処理液としては、純水が用いられる。また、純水に限らず、炭酸水、イオン水、オゾン水、還元水（水素水）または磁気水などの機能水を用いてもよいし、アンモニア水またはアンモニア水と過酸化水素水との混合液などの薬液を用いることもできる。
【００３４】
ブラシ機構６は、スピンチャック３によるウエハＷの保持位置よりも上方で略水平に延びる揺動アーム１３と、この揺動アーム１３の先端に保持され、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａ（たとえば、ウエハＷの周端縁から幅１〜４ｍｍの環状領域）、ウエハＷの裏面の周縁領域１４Ｂ（たとえば、ウエハＷの周端縁から幅１〜２ｍｍの環状領域）、ならびに周端面１５を洗浄するためのブラシ１６と、揺動アーム１３をウエハＷの回転範囲外に設定した鉛直軸線まわりに水平方向に沿って揺動させる揺動駆動機構１７と、揺動アーム１３を昇降させる昇降駆動機構１８とを備えている。
なお、ウエハＷの周縁部とは、ウエハＷの少なくとも表面および裏面の周縁領域１４Ａ，１４Ｂおよび周端面１５を含む部分をいう。
【００３５】
揺動アーム１３の基端部には、鉛直方向に延びるアーム支持軸１９の上端部が結合されている。このアーム支持軸１９に、揺動駆動機構１７の駆動力が入力されるようになっている。揺動駆動機構１７の駆動力をアーム支持軸１９に入力して、アーム支持軸１９を往復回転させることにより、揺動アーム１３をアーム支持軸１９を支点に揺動させることができる。また、アーム支持軸１９に、昇降駆動機構１８が結合されており、昇降駆動機構１８がアーム支持軸１９を上下動させることにより、このアーム支持軸１９と一体的に揺動アーム１３を上下動させることができる。
【００３６】
揺動アーム１３の先端部（遊端部）には、ブラシ回転軸２０が回転可能に保持されている。このブラシ回転軸２０は、鉛直方向に延び、揺動アーム１３の先端部の下面を貫通している。ブラシ回転軸２０には、揺動アーム１３の内部において、ブラシ回転軸２０を回転させるためのブラシ自転機構２１が結合されている。一方、ブラシ回転軸２０の下端部には、ホルダ取付部２２が固定されており、このホルダ取付部２２に、ブラシホルダ２３を介して、ブラシ１６が取り付けられている。
図３は、ホルダ取付部２２、ブラシ１６およびブラシホルダ２３の構成を示す断面図である。
【００３７】
ホルダ取付部２２は、ブラシ回転軸２０が中心に挿通されて、ブラシ回転軸２０に固定された円板状の上面部２４と、この上面部２４の周縁から下方に向けて延びる円筒状の側面部２５とを一体的に備えている。側面部２５の内周面には、ブラシホルダ２３の後述するねじ部３６に形成されているねじと螺合可能なねじが切られている。
【００３８】
ブラシ１６は、たとえば、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）やウレタンなどの弾性変形可能な材料で形成されたスポンジ材（多孔質部材）からなり、略円板状の基部２６と、この基部２６の先端側の端面上に設けられ、基部２６よりも小径の略円板状（扁平な円柱状）の胴部２７と、この胴部２７の先端側の端面に接続され、先端側に向けて拡がる（下方ほど径が大きくなる）略円錐台状の第１周端面当接部２８とを一体的に備えている。基部２６、胴部２７および第１周端面当接部２８は、各中心軸線が一致しており、ブラシ１６は、その中心軸線まわりに回転対称な形状を有している。
【００３９】
そして、このブラシ１６では、胴部２７の先端側の端面における第１周端面当接部２８の周囲の円環帯状の部分が、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａに当接する第１洗浄面２９Ａとなっている。また、第１周端面当接部２８の側面は、上端縁が第１洗浄面２９Ａに連続し、鉛直方向に対して４５度の傾斜角度を有して、下方ほどブラシ１６の中心軸線から離れるように傾斜しており、ウエハＷの周端面１５に当接する第２洗浄面２９Ｂとなっている。
ブラシホルダ２３は、略円柱状の樹脂ブロック３０と、この樹脂ブロック３０にブラシ１６を固定するための固定部材３１とを備えている。
【００４０】
樹脂ブロック３０の一方端部の周面には、その全周にわたって、断面略矩形状の嵌合溝３２が形成されている。また、樹脂ブロック３０の一方端部には、嵌合溝３２に対して径方向内側に微小な間隔を隔てた位置に、断面略Ｕ字状の切込溝３３が周方向にわたって形成されている。これにより、嵌合溝３２と切込溝３３との間の部分は、樹脂の撓み性による弾性が付与された弾性片３４となっている。この弾性片３４の外周面には、複数の半球状の係合突起３５が形成されている。一方、樹脂ブロック３０の他方側の端面には、扁平な円柱状のねじ部３６が一体的に形成されている。このねじ部３６の周面には、ホルダ取付部２２に形成されたねじと螺合可能なねじが切られている。
【００４１】
固定部材３１は、略円形の外形を有する円板部３７と、この円板部３７の周縁から一方側に延びる略円筒状の円筒部３８とを一体的に備えている。円板部３７の中央部には、ブラシ１６の胴部２７を挿通可能な挿通孔３９が形成されている。円筒部３８の内径は、ブラシ１６の基部２６の外径にほぼ一致し、また、弾性片３４に外力が作用していない状態で、その弾性片３４の外径よりも若干小さく形成されている。さらに、円筒部３８の内周面には、各係合突起３５と係合可能な複数の係合凹部４０が形成されている。
【００４２】
ブラシ１６をホルダ取付部２２に取り付ける際には、ブラシ１６を、固定部材３１に対して、胴部２７が挿通孔３９に挿通され、基部２６が円筒部３８内に収容されるように装着する。その後、固定部材３１の円筒部３８を樹脂ブロック３０の嵌合溝３２に嵌めて、各係合突起３５と各係合凹部４０とを係合させる。これにより、ブラシ１６がブラシホルダ２３に保持される。そして、ブラシホルダ２３のねじ部３６をホルダ取付部２２に螺着することにより、ブラシ１６のホルダ取付部２２への取付けが達成される。
図４は、基板処理装置１の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【００４３】
基板処理装置１は、マイクロコンピュータを含む制御部４１を備えている。この制御部４１には、使用者によって処理レシピ（ウエハＷの処理のための各種条件）を入力するためのレシピ入力キー４２が接続されている。さらに、制御部４１には、スピンモータ９、処理液バルブ１２、揺動駆動機構１７、昇降駆動機構１８およびブラシ自転機構２１などが制御対象として接続されている。
【００４４】
図５は、基板処理装置１におけるウエハＷの処理を説明するための工程図である。また、図６は、ウエハＷの処理中におけるブラシ１６の状態を示す側面図である。
【００４５】
ウエハＷの処理に先立ち、使用者によって、レシピ入力キー４２が操作されて、ウエハＷのウエハＷに対するブラシ１６の鉛直方向（ウエハＷの表面に対して垂直な方向）および水平方向（ウエハＷの表面に対して平行な方向）の押し付け量が設定されている（ステップＳ１）。鉛直方向および水平方向の押し付け量とは、ウエハＷの周縁部にブラシ１６を押し付けたときのブラシ１６の鉛直方向および水平方向の弾性変形量をいう。より具体的には、鉛直方向の押し付け量とは、ブラシ１６の第１洗浄面２９ＡがウエハＷの表面の周縁領域１４Ａに接した状態から、ブラシ１６を弾性変形させながら鉛直方向に変位させて、第１洗浄面２９Ａが周縁領域１４Ａに押し付けられた状態となるまでの変位量をいう。また、水平方向の押し付け量とは、ブラシ１６の第２洗浄面２９ＢがウエハＷの周端面１５に接した状態から、ブラシ１６を弾性変形させながら水平方向に変位させて、第２洗浄面２９Ｂが周端面１５に押し付けられた状態となるまでの変位量をいう。
【００４６】
処理室２内にウエハＷが搬入され（ステップＳ２）、そのウエハＷがスピンチャック３に保持されると、制御部４１によりスピンモータ９が制御されて、スピンチャック３によるウエハＷの回転が開始される（ステップＳ３）。ウエハＷは、たとえば、１００ｒｐｍの回転速度で回転される。次いで、制御部４１により処理液バルブ１２が開かれて、表面ノズル４および裏面ノズル５からそれぞれウエハＷの表面および裏面への処理液の供給が開始される（ステップＳ４）。
【００４７】
また、制御部４１によりブラシ自転機構２１が制御されて、ブラシ１６が、たとえば、１００〜２００ｒｐｍの回転速度で、ウエハＷの回転方向と同方向に回転される。その後、制御部４１により揺動駆動機構１７および昇降駆動機構１８が制御されて、ブラシ１６の第１洗浄面２９ＡがウエハＷの表面の周縁領域１４Ａに押し付けられるとともに、第２洗浄面２９Ｂが周端面１５およびウエハＷの裏面の周縁領域１４Ｂに押し付けられる（ステップＳ５）。具体的には、揺動駆動機構１７および昇降駆動機構１８が制御されて、ブラシ１６が、第１洗浄面２９ＡがウエハＷの表面の周縁領域１４Ａに接し、第２洗浄面２９ＢがウエハＷの周端面１５に当接する位置に移動される。その後、昇降駆動機構１８が制御されて、ブラシ１６がレシピ入力キー４２から設定された鉛直方向の押し付け量だけ下降され、ブラシ１６の第１洗浄面２９ＡがウエハＷの表面の周縁領域１４に押し付けられる。また、これに前後して、揺動駆動機構１７が制御されて、ブラシ１６がレシピ入力キー４２から設定された水平方向の押し付け量だけウエハＷに向けて移動され、ブラシ１６の第２洗浄面２９ＢがウエハＷの周端面１５に押し付けられる。第２洗浄面２９Ｂは、下方ほどブラシ１６の中心軸線から離れるように傾斜しているので、ウエハＷの周端面１５に押し付けられると、弾性変形し、ウエハＷの裏面の周縁領域１４Ｂに回り込んで接触する。これにより、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａおよび周端面１５を洗浄することができるとともに、ウエハＷの裏面の周縁領域１４Ｂをも洗浄することができる。
【００４８】
また、こうしてウエハＷの表面の周縁領域１４Ａ、周端面１５および裏面の周縁領域１４Ｂが洗浄されている間、ウエハＷの表面に供給される処理液により、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａよりも内方の中央領域（デバイス形成領域）に付着した汚染を洗い流すことができる。また、処理液としての純水は、ブラシ１６によって周縁領域１４Ａおよび周端面１５から除去された汚染物質がウエハＷの表面の中央領域（デバイス形成領域）に侵入することを防止する保護液としての役割も担っている。なお、保護液として処理液を用いる場合は、純水の他、炭酸水、イオン水、還元水（水素水）または磁気水などの機能水など、ウエハＷ表面のデバイス形成領域に影響を与えない処理液が選択されるのが好ましい。
【００４９】
ブラシ１６による洗浄の開始から所定時間が経過すると、制御部４１により揺動駆動機構１７および昇降駆動機構１８が制御されて、ブラシ１６が処理開始前のホームポジションに退避される（ステップＳ６）。また、ブラシ１６がホームポジションに戻される間に、ブラシ自転機構２１の駆動が停止されて、ブラシ１６の回転が停止される。さらに、制御部４１により処理液バルブ１２が閉じられて、表面ノズル４および裏面ノズル５からの処理液の供給が停止される（ステップＳ７）。
【００５０】
その後は、制御部４１によりスピンモータ９が制御されて、ウエハＷが高速（たとえば、３０００ｒｐｍ）で回転される（ステップＳ８）。これにより、ウエハＷに付着している処理液を振り切って、ウエハＷを乾燥させることができる。
【００５１】
ウエハＷの高速回転が所定時間にわたって続けられると、スピンモータ９が停止されて、スピンチャック３によるウエハＷの回転が停止される（ステップＳ９）。そして、ウエハＷが静止した後、その処理済みのウエハＷが処理室２から搬出されていく（ステップＳ１０）。
【００５２】
なお、ウエハＷの裏面は、スピンチャック３の吸着ベース８との接触部分の汚染（吸着跡）を除去するため、この基板処理装置１における処理後に、別の基板処理装置（処理チャンバ）で洗浄される。
【００５３】
以上のように、ブラシ１６の第１洗浄面２９ＡをウエハＷの表面の周縁領域１４Ａに押し付けるとともに、ブラシ１６の第２洗浄面２９ＢをウエハＷの周端面１５に押し付けることにより、ウエハＷの表面の周縁領域１４および周端面１５を同時に洗浄することができる。
【００５４】
しかも、ブラシ１６がレシピ入力キー４２から設定された押し付け量でウエハＷの表面の周縁領域１４Ａに押し付けられるので、ウエハＷの厚みにかかわらず、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａに対するブラシ１６の押し付け力を確保することができ、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａを良好に洗浄することができる。
【００５５】
そのうえ、第１洗浄面２９Ａが平坦面であるので、その第１洗浄面２９ＡとウエハＷの表面の周縁領域１４Ａとの接触部分の全域で、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａに対するブラシ１６の押し付け力を同じにすることができる。したがって、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａを一様に洗浄することができる。
【００５６】
また、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａよりも内方の領域（中央領域）に第１洗浄面２９Ａが接触することがないため、ブラシ１６で洗浄すべき周縁領域１４Ａと洗浄する必要のない中央領域とを明確に区別して処理することができる。そのため、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａにおける洗浄幅の精度の向上を図ることができ、その洗浄幅を最大限確保しつつ、ブラシ１６によるデバイスの損傷を回避することができる。
【００５７】
また、第２洗浄面２９Ｂは、下方ほどブラシ１６の中心軸線から離れるように傾斜しているので、ウエハＷの周端面１５に押し付けられると、弾性変形し、ウエハＷの裏面の周縁領域１４Ｂに回り込んで接触する。そのため、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａおよび周端面１５を洗浄することができるとともに、ウエハＷの裏面の周縁領域１４Ｂをも洗浄することができる。すなわち、ウエハＷの周縁部（一方表面及び他方表面の周縁領域１４Ａ，１４Ｂおよび周端面１５）のすべてを同時に洗浄することができ、ウエハＷの周縁部の洗浄処理を効率的に行なうことができる。
【００５８】
なお、ウエハＷの表面の中央領域にはデバイスが形成され、ウエハＷの裏面にはデバイスが形成されていないため、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａについては、その洗浄幅に高い精度が要求され、ウエハＷの裏面の周縁領域１４Ｂについては、その洗浄幅の精度はウエハＷの表面側ほど高く要求されない。したがって、このような場合には特に、本実施形態のように、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａを第１洗浄面２９Ａで精度良く洗浄し、ウエハＷの裏面の周縁領域１４Ｂを第２洗浄面で２９Ｂ洗浄することが有効である。
【００５９】
さらに、ブラシ１６がウエハＷに押し付けられている間、スピンチャック３によりウエハＷが回転されて、ブラシ１６とウエハＷの周縁部とが相対的に移動するので、ウエハＷの周縁部を効率的に洗浄することができる。
【００６０】
また、ブラシ１６がウエハＷに押し付けられている間、ブラシ１６がウエハＷと同方向に回転される。これにより、ウエハＷの周縁部をスクラブすることができ、ウエハＷの周縁部を一層良好に洗浄することができる。なお、ブラシ１６の回転方向は、ウエハＷの回転方向と逆方向であってもよいが、ウエハＷの回転方向と同方向の場合、ウエハＷとブラシ１６とを互いに擦り合わせることができるので、より高品質な洗浄を達成することができる。
【００６１】
図７は、ブラシの他の構成を示す側面図である。図７において、図３に示す各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。また、以下では、その同一の参照符号を付した部分についての詳細な説明を省略する。
【００６２】
この図７に示すブラシ７１は、略円錐台状の第１周端面当接部２８の先端側に、それぞれ略円錐台状に形成された第２周端面当接部７２および第３周端面当接部７３を一体的に備えている。第２周端面当接部７２は、その中心軸線を第１周端面当接部２８の中心軸線に一致させて、小径側の端面が第１周端面当接部２８の先端側の端面（大径側の端面）における中央部分に接続されている。また、第３周端面当接部３は、その中心軸線を第２周端面当接部７２の中心軸線に一致させて、小径側の端面が第２周端面当接部７２の先端側の端面（大径側の端面）の中央部分に接続されている。
【００６３】
そして、このブラシ７１では、第１周端面当接部２８の先端側の端面における第２周端面当接部７２の周囲の円環帯状の部分が、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａに当接する第３洗浄面７４Ａとなっている。この第３洗浄面７４Ａは、その内径から外径までの距離（以下単に、洗浄面の幅という）が第１洗浄面２９Ａの幅よりも狭くなっている。また、第２周端面当接部７２の側面は、上端縁が第３洗浄面７４Ａに連続し、鉛直方向に対して４５度の傾斜角度を有して、下方ほど中心軸線から離れるように傾斜しており、ウエハＷの周端面１５に当接する第４洗浄面７４Ｂとなっている。
【００６４】
さらに、第２周端面当接部７２の先端側の端面における第３周端面当接部７３の周囲の円環帯状の部分が、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａに当接する第５洗浄面７５Ａとなっている。この第５洗浄面７５Ａは、その幅が第３洗浄面７４Ａの幅よりも狭くなっている。また、第３周端面当接部７３の側面は、上端縁が第５洗浄面７５Ａに連続し、鉛直方向に対して４５度の傾斜角度を有して、下方ほど中心軸線から離れるように傾斜しており、ウエハＷの周端面１５に当接する第６洗浄面７５Ｂとなっている。なお、たとえば、第１洗浄面２９Ａの幅は４ｍｍ、第３洗浄面７４Ａの幅は３ｍｍ、第５洗浄面７５Ａの幅は２ｍｍとなっている。
【００６５】
このブラシ７１が採用された場合、ウエハＷの処理に先立ち、使用者によって、レシピ入力キー４２からウエハＷの表面の周縁領域１４Ａの洗浄幅が設定される。そして、ウエハＷの処理時には、制御部４１（図４参照）により、レシピ入力キー４２から設定された洗浄幅に応じて、第１洗浄面２９Ａ、第３洗浄面７４Ａまたは第５洗浄面７５Ａが選択され、その選択された第１洗浄面２９Ａ、第３洗浄面７４Ａまたは第５洗浄面７５ＡがウエハＷの表面の周縁領域１４Ａに押し付けられる。このように、第１洗浄面２９Ａ、第３洗浄面７４Ａおよび第５洗浄面７５Ａの幅が互いに異なるので、これらの第１洗浄面２９Ａ、第３洗浄面７４Ａおよび第５洗浄面７５Ａを使い分けることにより、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａにおける洗浄幅を容易に変更することができる。
【００６６】
なお、第１洗浄面２９Ａ、第３洗浄面７４Ａおよび第５洗浄面７５Ａの幅が同じであってもよく、この場合、ウエハＷの洗浄によって第１洗浄面２９Ａおよび第２洗浄面２９Ｂが摩耗したり、ウエハＷの洗浄が妨げられるくらい過剰に第１洗浄面２９Ａおよび第２洗浄面２９Ｂの一部に汚染物質が蓄積されたりしたときは、第３洗浄面７４Ａおよび第４洗浄面７４Ｂ、あるいは第５洗浄面７５Ａおよび第６洗浄面７５Ｂを用いるといったように、ウエハＷの洗浄に使用する洗浄面を変更することにより、引き続き、ウエハＷの周縁部を良好に洗浄することができる。
【００６７】
図８は、ブラシのさらに他の構成を示す側面図である。図８において、図３に示す各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。また、以下では、その同一の参照符号を付した部分についての詳細な説明を省略する。
【００６８】
図８に示すブラシ８１の第２洗浄面２９Ｂには、複数本の溝８２が形成されている。各溝８２は、少なくともその一端（上端）が第２洗浄面２９Ｂに至る位置まで、第２洗浄面２９Ｂの母線方向に沿って直線状に延びている。
【００６９】
このように、ブラシ８１の第２洗浄面２９Ｂに溝８２が形成されているので、ブラシ８１によってウエハＷの裏面の周縁領域１４Ｂおよび周端面１５に比較的強固に付着している汚染物質を掻き取ることができる。さらには、ブラシ８１によってウエハＷから掻き取られた汚染物質を、溝を通して、第２洗浄面２９ＢとウエハＷとの間から排除することができる。そのため、ブラシ８１が用いられることによって、ウエハＷの一層良好な洗浄を達成することができる。
【００７０】
なお、溝８２は、第２洗浄面２９Ｂの母線方向に沿った直線状に限らず、たとえば、第２洗浄面２９Ｂの周方向に沿った円環状に形成されてもよい。また、溝８２は、１本だけ形成されてもよい。溝８２が１本だけ形成される場合、その溝８２は、スパイラル状に形成されてもよい。
＜洗浄効果確認試験＞
図９は、種々の形状のブラシによる洗浄効果を確認するための試験の結果を示すグラフである。
【００７１】
本願発明者らは、ＰＶＡを用いて、４種類の形状のブラシＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを作成し、これらのブラシＡ〜Ｄを、大日本スクリーン製造株式会社製のブラシスクラバ（商品名「ＳＳ−３０００」）に選択的に装着して、このブラシスクラバで、各ブラシＡ〜ＤによるウエハＷの周縁部の洗浄を行った。この洗浄の前後で、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａ、裏面の周縁領域１４Ｂおよび周端面１５に付着しているパーティクル数を、株式会社レイテックス製のエッジ検査機（商品名「ＲＸＷ−８００」）を用いて計数した。洗浄前の計数結果（Ｐｒｅ）が、図９にハッチング模様の棒グラフで示されており、洗浄後の計数結果（Ｐｏｓｔ）が、図９に煉瓦模様の棒グラフで示されている。また、洗浄前後の計数結果から算出したパーティクル除去率（ＰＲＥ）が、図９に折れ線グラフで示されている。なお、パーティクル除去率（ＰＲＥ）＝（Ｐｒｅ−Ｐｏｓｔ）÷Ｐｒｅ×１００（％）の数式により導き出される。
【００７２】
ブラシＡは、ウエハＷの側方に配置され、ウエハＷの表面に直交する軸に平行な中心軸を有する円柱状のブラシであり、ブラシＡを用いた洗浄では、ブラシＡの側面をウエハＷの周端面１５に押し付けた。この洗浄によるパーティクル除去率は、２０％程度であった。
【００７３】
ブラシＢは、下面がウエハＷの表面の周縁領域１３に対向し、ウエハＷの表面とほぼ平行に配置された円板状のブラシであり、ブラシＢを用いた洗浄では、ブラシＢの下面をウエハＷの表面の周縁領域１４Ａに対して上方から押し付けた。しかしながら、パーティクルは、ほとんど除去されず、この洗浄によるパーティクル除去率は、ほぼ０％であった。
【００７４】
ブラシＣは、前述の実施形態に係るブラシ１６と同じ形状を有するブラシであり、このブラシＣを用いた洗浄では、前述の実施形態と同様にして、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａ、裏面の周縁領域１４Ｂおよび周端面１５を洗浄した。この洗浄によるパーティクル除去率は、８０％程度であった。
【００７５】
ブラシＤは、ウエハＷの側方に配置され、ウエハＷを嵌合可能な溝を周面に有する円筒状のブラシであり（特許文献３参照）、ブラシＤを用いた洗浄では、ブラシＤの溝にウエハＷの周縁部を嵌合させた。この洗浄によるパーティクル除去率は、１０％程度であった。
【００７６】
この結果から、前述の実施形態に係るブラシ１６は、従来の提案に係るブラシＡ，Ｂ，Ｄと比較して、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａ、裏面の周縁領域１４Ｂおよび周端面１５を洗浄する性能が高いことが理解される。
図１０は、ウエハＷの表面の周縁からの距離とパーティクル除去率との関係を示すグラフである。
【００７７】
また、本願発明者らは、Ｓｉ（シリコン）パーティクルが付着したウエハＷを用意し、このウエハＷの周縁部をブラシ１６で洗浄した後、そのウエハＷの表面の周縁領域１４Ａのパーティクル数を、ケーエルエー・テンコール株式会社製の欠陥／異物検査装置（商品名「サーフスキャンＳＰ１」）を用いて計数した。そして、その計数結果から、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａ上の各位置でのパーティクル除去率を求め、ウエハＷの周縁から各位置までの距離とパーティクル除去率との関係を求めた。その結果が、図１０に折れ線グラフで示されている。なお、本実験では、ウエハＷの表面の周縁における洗浄幅を２ｍｍで設定した。
【００７８】
図１０に示されるように、ブラシ１６を用いた洗浄では、ウエハＷの周縁から２ｍｍの位置を境に、ウエハＷの表面におけるパーティクル除去率が急峻に変化する。
【００７９】
この結果から、ブラシ１６を用いた洗浄では、ウエハＷの表面において、ブラシ１６で洗浄される領域と洗浄されない領域とを明確に区別することができ、洗浄幅の精度の向上を達成できることが理解される。
【００８０】
以上、この発明のいくつかの実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の各ブラシ１６，７１，８１の構成を適当に組み合わせて実施されてもよい。たとえば、ブラシ７１の第２洗浄面２９Ｂ、第４洗浄面７４Ｂおよび第６洗浄面７５Ｂに、ブラシ８１の第２洗浄面２９Ｂに形成されている溝８２と同様な溝が形成されてもよい。
【００８１】
また、ブラシ１６，８１の第１洗浄面２９Ａおよびブラシ７１の第１洗浄面２９Ａ、第３洗浄面７４Ａおよび第５洗浄面７５Ａに、径方向に延びる直線状の溝または周方向に延びる円環状の溝などが形成されてもよい。
【００８２】
また、第２洗浄面２９Ｂは、鉛直方向に対して４５度の傾斜角度を有しているとしたが、第２洗浄面２９Ｂの鉛直方向に対する傾斜角度は、５〜８５度の範囲内で設定されるとよく、ウエハＷの裏面の周縁領域１４Ｂにおける洗浄幅を確保しつつ、ブラシ１６，７１，８１の押し付けによるウエハＷの変形を防止するためには、３０〜６０度の範囲内で設定されることが好ましい。ブラシ７１の第４洗浄面７４Ｂおよび第６洗浄面７５Ｂについても、第２洗浄面２９Ｂと同様に、鉛直方向に対する傾斜角度は、５〜８５度の範囲内で設定されるとよく、３０〜６０度の範囲内で設定されることが好ましい。
【００８３】
また、第２洗浄面２９Ｂ、第４洗浄面７４Ｂおよび第６洗浄面７５Ｂは、回転半径方向の外方に向けて膨出する湾曲状または回転半径方向の内方に向けて窪む湾曲状をなしていてもよい。
【００８４】
また、前述の実施形態では、ブラシ１６，７１，８１がウエハＷに当接している間、ブラシ１６を回転させるとしたが、ブラシ１６，７１，８１を回転させずに静止させてもよい。
【００８５】
さらにまた、ウエハＷを回転させることにより、ブラシ１６，７１，８１とウエハＷの周縁部とが相対移動させる構成を例にとったが、たとえば、角形基板を処理対象とする場合には、基板を静止させておき、ブラシを基板の周縁部に沿って移動させる構成としてもよい。むろん、基板およびブラシの両方を移動させることによって、ブラシを基板の周縁部に沿って相対移動させてもよい。
【００８６】
また、スピンチャック３に保持されたウエハＷの表面（上面）の中央領域を洗浄するための表面洗浄ブラシ、超音波が付与された処理液をウエハＷに供給する超音波洗浄ノズル、および気体と液体とが混合されて生成された液滴をウエハＷに供給する二流体ノズルのうちの少なくともいずれか１つが追加して設けられてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１ 基板処理装置
３ スピンチャック
４ 表面ノズル
５ 裏面ノズル
９ スピンモータ
１０ 処理液供給管
１１ 処理液供給管
１２ 処理液バルブ
１４Ａ ウエハの表面の周縁領域
１４Ｂ ウエハの裏面の周縁領域
１５ 周端面
１６ ブラシ
１７ 揺動駆動機構
１８ 昇降駆動機構
２１ ブラシ自転機構
２８ 第１周端面当接部
２９Ａ 第１洗浄面
２９Ｂ 第２洗浄面
４１ 制御部
７１ ブラシ
７２ 第２周端面当接部
７３ 第３周端面当接部
７４Ａ 第３洗浄面
７４Ｂ 第４洗浄面
７５Ａ 第５洗浄面
７５Ｂ 第６洗浄面
８１ ブラシ
８２ 溝
Ｗ ウエハ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板を洗浄処理するための基板処理装置および基板処理方法に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程において、半導体ウエハの周縁部の汚染が、半導体ウエハの処理品質に対して無視できない影響を与える場合がある。具体的には、いわゆるバッチ処理工程では、複数枚の半導体ウエハが鉛直姿勢で処理液中に浸漬されるため、半導体ウエハの周縁部に汚染物質が付着していると、その汚染物質が、処理液中に拡散し、半導体ウエハの表面のデバイス形成領域に再付着するおそれがある。
【０００３】
そのため、最近では、半導体ウエハなどの基板の周縁部の洗浄に対する要求が高まっている。
基板の周縁部の洗浄に関する先行技術として、たとえば、特許文献１〜３で提案されている構成を挙げることができる。
特許文献１では、円筒状のブラシを設けて、基板を回転させつつ、その基板の周端面にブラシの外周面を当接させることにより、基板の周端面の汚染を除去する構成が提案されている。
【０００４】
特許文献２では、特許文献１で提案されている構成と同様な構成において、基板の周端面の形状にかかわらず、基板の周端面の汚染をより良好に除去することができるように、基板の周端面に円筒状のブラシを押し付けて、ブラシの外周面に基板の周端面を食い込ませたり、ブラシの外周面に基板の周端面の形状に応じた溝を形成して、その溝に基板の周端面を嵌合させたりすることが提案されている。
【０００５】
また、特許文献３では、円筒状のブラシの外周面に基板の周縁部を嵌合可能な溝を形成し、この溝に基板の周縁部を嵌合させた状態で、基板を回転させるとともに、ブラシをその中心軸線まわりに回転させることにより、基板の表面および裏面の各周縁領域（基板の表面および裏面における各周端縁から所定幅の環状領域）および周端面を洗浄する構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１９７５９２号公報
【特許文献２】特開２００３−１５１９４３号公報
【特許文献３】米国特許第６５５００９１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１，２で提案されている構成では、基板の周端面の汚染を除去することができても、基板の表面および裏面の各周縁領域にブラシが接触しないため、それらの各周縁領域の汚染を除去することはできない。
【０００８】
一方、特許文献３で提案されている構成では、一定の厚みを有する基板であれば、その表面および裏面の各周縁領域を洗浄することができるが、それ以外の厚みを有する基板は、その表面および裏面の各周縁領域を良好に洗浄することができない。すなわち、基板の厚みが一定の厚みよりも大きいと、基板の周縁部をブラシの溝に嵌めることができず、また、基板の厚みが一定の厚みよりも小さいと、基板の表面および裏面の各周縁領域に対するブラシの押し付け力が弱くなり、各周縁領域を良好に洗浄することができない。
【０００９】
そこで、この発明の目的は、基板の厚みにかかわらず、その少なくとも一方表面の周縁領域および周端面を良好に洗浄することができる、基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）を保持する基板保持機構（３）と、弾性変形可能な材料を用いて形成され、平坦な第１洗浄面（２９Ａ）と、前記第１洗浄面に対向する側に向けて拡がり、前記第１洗浄面に垂直な軸を中心軸とする略円錐台状に形成された第１周端面当接部（２８）と、前記第１周端面当接部の大径側端面における中央部分に接続され、前記第１周端面当接部の大径側端面に対向する側に向けて拡がる略円錐台状に形成された第２周端面当接部（７２；７３）とを備えており、前記第１周端面当接部の小径側の周端縁から前記第１周端面当接部の中心軸と直交する方向に拡がる略円環帯状の部分を前記第１洗浄面とし、前記第１洗浄面に対向する側に向けて拡がる前記第１周端面当接部の側面を第２洗浄面（２９Ｂ）とし、前記第１周端面当接部の大径側端面における前記中央部分の周囲の略円環帯状の部分を第３洗浄面（７４Ａ；７５Ａ）とし、前記第２周端面当接部の側面を第４洗浄面（７４Ｂ；７５Ｂ）として有するブラシ（７１）と、前記基板保持機構に保持された基板に対して前記ブラシを移動させるブラシ移動機構（１７，１８）と、このブラシ移動機構を制御することにより、前記第１洗浄面および前記第２洗浄面が、それぞれ、前記基板保持機構に保持された基板の一方表面の周縁領域（１４Ａ）および周端面（１５）に押し付けられ、前記第３洗浄面および前記第４洗浄面が、それぞれ、前記基板保持機構に保持された基板の一方表面の周縁領域および周端面に押し付けられるように、前記基板保持機構に保持された基板の前記一方表面の周縁領域および前記周端面に対して、前記第１洗浄面および前記第２洗浄面と、前記第３洗浄面および前記第４洗浄面とを選択的に押し付けるための制御部（４１）とを含むことを特徴とする、基板処理装置（１）である。
【００１１】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この構成によれば、ブラシを移動させるブラシ移動機構が制御されて、ブラシの第１洗浄面が基板の一方表面の周縁領域に押し付けられるとともに、ブラシの第２洗浄面が基板の周端面に押し付けられる。もしくは、ブラシ移動機構が制御されて、ブラシの第３洗浄面が基板の一方表面の周縁領域に押し付けられるとともに、ブラシの第４洗浄面が基板の周端面に押し付けられる。これにより、基板の一方表面の周縁領域および周端面を同時に洗浄することができる。
【００１２】
しかも、基板の厚みに応じた位置にブラシを移動させて、基板の一方表面の周縁領域に対するブラシの押し付け量（基板の一方表面の周縁領域にブラシの第１洗浄面を押し付けたときのブラシの弾性変形量）を一定にすることができる。よって、基板の厚みにかかわらず、基板の一方表面の周縁領域に対するブラシの押し付け力を確保することができ、基板の一方表面の周縁領域を良好に洗浄することができる。
【００１３】
そのうえ、第１洗浄面が平坦面であるので、その第１洗浄面と基板の一方表面の周縁領域との接触部分の全域で、基板の一方表面の周縁領域に対するブラシの押し付け力を同じにすることができる。したがって、基板の一方表面の周縁領域を一様に洗浄することができる。
また、前記基板の一方表面の周縁領域よりも内方の領域（中央領域）に第１洗浄面が接触することがないため、ブラシで洗浄すべき周縁領域と洗浄する必要のない中央領域とを明確に区別して処理することができ、基板の一方表面の周縁領域における洗浄幅の精度を高くすることができる。特に、基板の一方表面の前記中央領域がデバイス領域である場合には基板の一方表面の周縁領域における洗浄幅の精度を要求されるが、本発明によれば、前記洗浄幅を最大限確保しつつ、ブラシによるデバイスの損傷を回避することができる。
【００１４】
また、第２洗浄面は、第１洗浄面に対向する側に向けて拡がる形状に形成されているので、基板の周端面に押し付けられると、弾性変形し、基板の一方表面と反対側の他方表面の周縁領域（１４Ｂ）に回り込んで接触する。そのため、基板の一方表面の周縁領域および周端面を洗浄することができるとともに、基板の他方表面の周縁領域をも洗浄することができる。すなわち、基板の周縁部（一方表面及び他方表面の周縁領域および周端面）のすべてを同時に洗浄することができ、基板の周縁部の洗浄処理を効率的に行なうことができる。
【００１５】
また、基板の洗浄によって第１洗浄面および第２洗浄面が摩耗したり、第１洗浄面および第２洗浄面に過剰に汚染物質が蓄積されたりしたときは、第３洗浄面および第４洗浄面を用いることにより、引き続き、基板の一方表面および他方表面の周縁領域および周端面を良好に洗浄することができる。
【００１６】
なお、基板の一方表面の前記中央領域がデバイス領域であり、基板の他方表面にはデバイスが形成されていない場合には、上述したように基板の一方表面の周縁領域についてはその洗浄幅は高い精度が要求され、基板の他方表面の周縁領域についてはその洗浄幅の精度は一方表面側ほど要求されない。したがって、このような場合には特に、基板の一方表面の周縁領域を第１洗浄面で精度良く洗浄し、基板の他方表面の周縁領域を第２洗浄面で洗浄することが有効となる。
【００１７】
請求項２記載の発明は、前記第１洗浄面の幅と前記第３洗浄面の幅とが異なることを特徴とする、請求項１に記載の基板処理装置である。
【００１８】
この構成によれば、第１洗浄面の幅と第３洗浄面の幅とが異なるので、第１洗浄面と第３洗浄面とを使い分けることにより、基板の一方表面の周縁領域における洗浄幅を容易に変更することができる。
請求項３記載の発明は、前記第４洗浄面に溝（８２）が形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の基板処理装置である。
【００１９】
この構成によれば、ブラシの第４洗浄面に溝が形成されているので、ブラシによって基板の他方表面の周縁領域及び周端面に比較的強固に付着している汚染物質を掻き取ることができるとともに、この基板から掻き取られた汚染物質を、溝を通して、第４洗浄面と基板との間から排除することができる。そのため、基板の一層良好な洗浄を達成することができる。
【００２０】
請求項４記載の発明は、前記第２洗浄面に溝（８２）が形成されていることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置である。
この構成によれば、ブラシの第２洗浄面に溝が形成されているので、ブラシによって基板の他方表面の周縁領域及び周端面に比較的強固に付着している汚染物質を掻き取ることができるとともに、この基板から掻き取られた汚染物質を、溝を通して、第２洗浄面と基板との間から排除することができる。そのため、基板の一層良好な洗浄を達成することができる。
【００２１】
請求項５記載の発明は、前記ブラシを前記第１洗浄面に垂直な垂線方向に延びる軸線を中心に回転させるブラシ回転機構（２１）をさらに含むことを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置である。
この構成によれば、ブラシの洗浄面が基板の一方表面および他方表面の周縁領域および周端面に押し付けられた状態で、ブラシ回転機構によりブラシを回転させることによって、基板の一方表面および他方表面の周縁領域および周端面をスクラブすることができる。そのため、基板の一方表面および他方表面の周縁領域および周端面を一層良好に洗浄することができる。
【００２２】
請求項６記載の発明は、前記基板保持機構に保持された基板と前記ブラシとを、前記ブラシが当該基板の周方向に移動するように相対移動させるブラシ相対移動機構（３，９）をさらに含むことを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の基板処理装置である。
この構成によれば、ブラシと基板との相対移動により、基板の一方表面および他方表面の周縁領域および周端面を効率的に洗浄することができる。
【００２３】
請求項７記載の発明は、前記基板保持機構に保持された基板の少なくとも前記一方表面の周縁領域よりも内方の領域に処理液を供給する処理液供給機構（４，５，１０，１１，１２）をさらに含むことを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の基板処理装置である。
この構成によれば、処理液により、基板の一方表面の周縁領域よりも内方の領域の汚染を洗い流すことができる。また特に、前記基板の一方表面の周縁領域よりも内方の領域がデバイス形成領域であって、処理液として純水や機能水などのデバイス形成領域に影響を与えない処理液を用いた場合には、処理液が保護液としても作用し、ブラシによって基板の周縁部から除去された汚染物質が前記デバイス形成領域内に侵入してこのデバイス形成面が再汚染されることを防止することができる。
【００２４】
請求項８記載の発明は、弾性変形可能な材料を用いて形成され、平坦な第１洗浄面（２９Ａ）と、前記第１洗浄面に対向する側に向けて拡がり、前記第１洗浄面に垂直な軸を中心軸とする略円錐台状に形成された第１周端面当接部（２８）と、前記第１周端面当接部の大径側端面における中央部分に接続され、前記第１周端面当接部の大径側端面に対向する側に向けて拡がる略円錐台状に形成された第２周端面当接部（７２；７３）とを備えており、前記第１周端面当接部の小径側の周端縁から前記第１周端面当接部の中心軸と直交する方向に拡がる略円環帯状の部分を前記第１洗浄面とし、前記第１洗浄面に対向する側に向けて拡がる前記第１周端面当接部の側面を第２洗浄面（２９Ｂ）とし、前記第１周端面当接部の大径側端面における前記中央部分の周囲の略円環帯状の部分を第３洗浄面（７４Ａ；７５Ａ）とし、前記第２周端面当接部の側面を第４洗浄面（７４Ｂ；７５Ｂ）として有するブラシ（７１）によって基板を処理する基板処理方法であって、基板保持機構（３）によって基板（Ｗ）を保持する基板保持工程と、前記ブラシを移動させることにより、前記第１洗浄面および前記第２洗浄面が、それぞれ、前記基板保持機構に保持された基板の一方表面の周縁領域（１４Ａ）および周端面（１５）に押し付けられ、前記第３洗浄面および前記第４洗浄面が、それぞれ、前記基板保持機構に保持された基板の一方表面の周縁領域および周端面に押し付けられるように、前記基板保持機構に保持された基板の前記一方表面の周縁領域および前記周端面に対して、前記第１洗浄面および前記第２洗浄面と、前記第３洗浄面および前記第４洗浄面とを選択的に押し付けるブラシ押し付け工程（Ｓ５）とを含むことを特徴とする、基板処理方法である。
【００２５】
この方法によれば、ブラシ押し付け工程において、ブラシの第１洗浄面が基板の一方表面の周縁領域に押し付けられるとともに、ブラシの第２洗浄面が基板の周端面に押し付けられる。もしくは、ブラシ押し付け工程において、ブラシの第３洗浄面が基板の一方表面の周縁領域に押し付けられるとともに、ブラシの第４洗浄面が基板の周端面に押し付けられる。これにより、基板の一方表面の周縁領域および周端面を同時に洗浄することができる。
しかも、基板の厚みに応じた位置にブラシを移動させて、基板の一方表面の周縁領域に対するブラシの押し付け量（基板の一方表面の周縁領域にブラシの第１洗浄面を押し付けたときのブラシの弾性変形量）を一定にすることができる。よって、基板の厚みにかかわらず、基板の一方表面の周縁領域に対するブラシの押し付け力を確保することができ、基板の一方表面の周縁領域を良好に洗浄することができる。
【００２６】
そのうえ、第１洗浄面が平坦面であるので、その第１洗浄面と基板の一方表面の周縁領域との接触部分の全域で、基板の一方表面の周縁領域に対するブラシの押し付け力を同じにすることができる。したがって、基板の一方表面の周縁領域を一様に洗浄することができる。
また、前記基板の一方表面の周縁領域よりも内方の領域（中央領域）に第１洗浄面が接触することがないため、ブラシで洗浄すべき周縁領域と洗浄する必要のない中央領域とを明確に区別して処理することができる。特に、基板の一方表面の前記中央領域がデバイス領域である場合には、ブラシによるデバイスの損傷を回避することができる。
【００２７】
また、第２洗浄面は、第１洗浄面に対向する側に向けて拡がる形状に形成されているので、基板の周端面に押し付けられると、弾性変形し、基板の一方表面と反対側の他方表面の周縁領域に回り込んで接触する。そのため、基板の一方表面の周縁領域および周端面を洗浄することができるとともに、基板の他方表面の周縁領域をも洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の一実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１に示す基板処理装置の内部の図解的な側面図である。
【図３】ホルダ取付部、ブラシおよびブラシホルダの構成を示す断面図である。
【図４】図１に示す基板処理装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図５】図１に示す基板処理装置におけるウエハの処理を説明するための工程図である。
【図６】ウエハの処理中におけるブラシの状態を示す側面図である。
【図７】ブラシの他の構成（第２周端面当接部および第３周端面当接部をさらに備える構成）を示す側面図である。
【図８】ブラシのさらに他の構成（洗浄面に溝が形成された構成）を示す側面図である。
【図９】種々の形状のブラシによる洗浄効果を確認するための試験の結果を示すグラフである。
【図１０】ウエハの表面の周縁からの距離とパーティクル除去率との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す平面図である。また、図２は、図１に示す基板処理装置の内部の図解的な側面図である。
【００３０】
この基板処理装置１は、基板の一例としての半導体ウエハＷ（以下、単に「ウエハＷ］という。）を１枚ずつ処理する枚葉型の装置である。基板処理装置１は、隔壁で区画された処理室２内に、ウエハＷをほぼ水平に保持して回転させるためのスピンチャック３と、ウエハＷの表面（デバイスが形成される側の面：本実施形態においては上面）に処理液を供給するための表面ノズル４と、ウエハＷの裏面（本実施形態においては下面）に処理液を供給するための裏面ノズル５と、ウエハＷの周縁部を洗浄するためのブラシ機構６とを備えている。
【００３１】
スピンチャック３は、真空吸着式チャックであって、ほぼ鉛直な方向に延びたスピン軸７と、このスピン軸７の上端に取り付けられて、ウエハＷをほぼ水平な姿勢でその裏面（下面）を吸着して保持する吸着ベース８と、スピン軸７と同軸に結合された回転軸を有するスピンモータ９とを備えている。これにより、ウエハＷの裏面が吸着ベース８に吸着保持された状態で、スピンモータ９が駆動されると、ウエハＷがスピン軸７の中心軸線まわりに回転する。
【００３２】
表面ノズル４および裏面ノズル５には、それぞれ処理液供給管１０，１１が接続されている。これらの処理液供給管１０，１１には、処理液バルブ１２を介して、図示しない処理液供給源からの処理液が供給されるようになっている。表面ノズル４は、処理液供給管１０を通して供給される処理液を、スピンチャック３に保持されたウエハＷの表面の中央に向けて吐出する。また、裏面ノズル５は、処理液供給管１１を通して供給される処理液を、スピンチャック３に保持されたウエハＷの裏面の周端縁と吸着ベース８との間に向けて吐出する。
【００３３】
なお、処理液としては、純水が用いられる。また、純水に限らず、炭酸水、イオン水、オゾン水、還元水（水素水）または磁気水などの機能水を用いてもよいし、アンモニア水またはアンモニア水と過酸化水素水との混合液などの薬液を用いることもできる。
【００３４】
ブラシ機構６は、スピンチャック３によるウエハＷの保持位置よりも上方で略水平に延びる揺動アーム１３と、この揺動アーム１３の先端に保持され、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａ（たとえば、ウエハＷの周端縁から幅１〜４ｍｍの環状領域）、ウエハＷの裏面の周縁領域１４Ｂ（たとえば、ウエハＷの周端縁から幅１〜２ｍｍの環状領域）、ならびに周端面１５を洗浄するためのブラシ１６と、揺動アーム１３をウエハＷの回転範囲外に設定した鉛直軸線まわりに水平方向に沿って揺動させる揺動駆動機構１７と、揺動アーム１３を昇降させる昇降駆動機構１８とを備えている。
なお、ウエハＷの周縁部とは、ウエハＷの少なくとも表面および裏面の周縁領域１４Ａ，１４Ｂおよび周端面１５を含む部分をいう。
【００３５】
揺動アーム１３の基端部には、鉛直方向に延びるアーム支持軸１９の上端部が結合されている。このアーム支持軸１９に、揺動駆動機構１７の駆動力が入力されるようになっている。揺動駆動機構１７の駆動力をアーム支持軸１９に入力して、アーム支持軸１９を往復回転させることにより、揺動アーム１３をアーム支持軸１９を支点に揺動させることができる。また、アーム支持軸１９に、昇降駆動機構１８が結合されており、昇降駆動機構１８がアーム支持軸１９を上下動させることにより、このアーム支持軸１９と一体的に揺動アーム１３を上下動させることができる。
【００３６】
揺動アーム１３の先端部（遊端部）には、ブラシ回転軸２０が回転可能に保持されている。このブラシ回転軸２０は、鉛直方向に延び、揺動アーム１３の先端部の下面を貫通している。ブラシ回転軸２０には、揺動アーム１３の内部において、ブラシ回転軸２０を回転させるためのブラシ自転機構２１が結合されている。一方、ブラシ回転軸２０の下端部には、ホルダ取付部２２が固定されており、このホルダ取付部２２に、ブラシホルダ２３を介して、ブラシ１６が取り付けられている。
図３は、ホルダ取付部２２、ブラシ１６およびブラシホルダ２３の構成を示す断面図である。
【００３７】
ホルダ取付部２２は、ブラシ回転軸２０が中心に挿通されて、ブラシ回転軸２０に固定された円板状の上面部２４と、この上面部２４の周縁から下方に向けて延びる円筒状の側面部２５とを一体的に備えている。側面部２５の内周面には、ブラシホルダ２３の後述するねじ部３６に形成されているねじと螺合可能なねじが切られている。
【００３８】
ブラシ１６は、たとえば、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）やウレタンなどの弾性変形可能な材料で形成されたスポンジ材（多孔質部材）からなり、略円板状の基部２６と、この基部２６の先端側の端面上に設けられ、基部２６よりも小径の略円板状（扁平な円柱状）の胴部２７と、この胴部２７の先端側の端面に接続され、先端側に向けて拡がる（下方ほど径が大きくなる）略円錐台状の第１周端面当接部２８とを一体的に備えている。基部２６、胴部２７および第１周端面当接部２８は、各中心軸線が一致しており、ブラシ１６は、その中心軸線まわりに回転対称な形状を有している。
【００３９】
そして、このブラシ１６では、胴部２７の先端側の端面における第１周端面当接部２８の周囲の円環帯状の部分が、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａに当接する第１洗浄面２９Ａとなっている。また、第１周端面当接部２８の側面は、上端縁が第１洗浄面２９Ａに連続し、鉛直方向に対して４５度の傾斜角度を有して、下方ほどブラシ１６の中心軸線から離れるように傾斜しており、ウエハＷの周端面１５に当接する第２洗浄面２９Ｂとなっている。
ブラシホルダ２３は、略円柱状の樹脂ブロック３０と、この樹脂ブロック３０にブラシ１６を固定するための固定部材３１とを備えている。
【００４０】
樹脂ブロック３０の一方端部の周面には、その全周にわたって、断面略矩形状の嵌合溝３２が形成されている。また、樹脂ブロック３０の一方端部には、嵌合溝３２に対して径方向内側に微小な間隔を隔てた位置に、断面略Ｕ字状の切込溝３３が周方向にわたって形成されている。これにより、嵌合溝３２と切込溝３３との間の部分は、樹脂の撓み性による弾性が付与された弾性片３４となっている。この弾性片３４の外周面には、複数の半球状の係合突起３５が形成されている。一方、樹脂ブロック３０の他方側の端面には、扁平な円柱状のねじ部３６が一体的に形成されている。このねじ部３６の周面には、ホルダ取付部２２に形成されたねじと螺合可能なねじが切られている。
【００４１】
固定部材３１は、略円形の外形を有する円板部３７と、この円板部３７の周縁から一方側に延びる略円筒状の円筒部３８とを一体的に備えている。円板部３７の中央部には、ブラシ１６の胴部２７を挿通可能な挿通孔３９が形成されている。円筒部３８の内径は、ブラシ１６の基部２６の外径にほぼ一致し、また、弾性片３４に外力が作用していない状態で、その弾性片３４の外径よりも若干小さく形成されている。さらに、円筒部３８の内周面には、各係合突起３５と係合可能な複数の係合凹部４０が形成されている。
【００４２】
ブラシ１６をホルダ取付部２２に取り付ける際には、ブラシ１６を、固定部材３１に対して、胴部２７が挿通孔３９に挿通され、基部２６が円筒部３８内に収容されるように装着する。その後、固定部材３１の円筒部３８を樹脂ブロック３０の嵌合溝３２に嵌めて、各係合突起３５と各係合凹部４０とを係合させる。これにより、ブラシ１６がブラシホルダ２３に保持される。そして、ブラシホルダ２３のねじ部３６をホルダ取付部２２に螺着することにより、ブラシ１６のホルダ取付部２２への取付けが達成される。
図４は、基板処理装置１の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【００４３】
基板処理装置１は、マイクロコンピュータを含む制御部４１を備えている。この制御部４１には、使用者によって処理レシピ（ウエハＷの処理のための各種条件）を入力するためのレシピ入力キー４２が接続されている。さらに、制御部４１には、スピンモータ９、処理液バルブ１２、揺動駆動機構１７、昇降駆動機構１８およびブラシ自転機構２１などが制御対象として接続されている。
【００４４】
図５は、基板処理装置１におけるウエハＷの処理を説明するための工程図である。また、図６は、ウエハＷの処理中におけるブラシ１６の状態を示す側面図である。
【００４５】
ウエハＷの処理に先立ち、使用者によって、レシピ入力キー４２が操作されて、ウエハＷのウエハＷに対するブラシ１６の鉛直方向（ウエハＷの表面に対して垂直な方向）および水平方向（ウエハＷの表面に対して平行な方向）の押し付け量が設定されている（ステップＳ１）。鉛直方向および水平方向の押し付け量とは、ウエハＷの周縁部にブラシ１６を押し付けたときのブラシ１６の鉛直方向および水平方向の弾性変形量をいう。より具体的には、鉛直方向の押し付け量とは、ブラシ１６の第１洗浄面２９ＡがウエハＷの表面の周縁領域１４Ａに接した状態から、ブラシ１６を弾性変形させながら鉛直方向に変位させて、第１洗浄面２９Ａが周縁領域１４Ａに押し付けられた状態となるまでの変位量をいう。また、水平方向の押し付け量とは、ブラシ１６の第２洗浄面２９ＢがウエハＷの周端面１５に接した状態から、ブラシ１６を弾性変形させながら水平方向に変位させて、第２洗浄面２９Ｂが周端面１５に押し付けられた状態となるまでの変位量をいう。
【００４６】
処理室２内にウエハＷが搬入され（ステップＳ２）、そのウエハＷがスピンチャック３に保持されると、制御部４１によりスピンモータ９が制御されて、スピンチャック３によるウエハＷの回転が開始される（ステップＳ３）。ウエハＷは、たとえば、１００ｒｐｍの回転速度で回転される。次いで、制御部４１により処理液バルブ１２が開かれて、表面ノズル４および裏面ノズル５からそれぞれウエハＷの表面および裏面への処理液の供給が開始される（ステップＳ４）。
【００４７】
また、制御部４１によりブラシ自転機構２１が制御されて、ブラシ１６が、たとえば、１００〜２００ｒｐｍの回転速度で、ウエハＷの回転方向と同方向に回転される。その後、制御部４１により揺動駆動機構１７および昇降駆動機構１８が制御されて、ブラシ１６の第１洗浄面２９ＡがウエハＷの表面の周縁領域１４Ａに押し付けられるとともに、第２洗浄面２９Ｂが周端面１５およびウエハＷの裏面の周縁領域１４Ｂに押し付けられる（ステップＳ５）。具体的には、揺動駆動機構１７および昇降駆動機構１８が制御されて、ブラシ１６が、第１洗浄面２９ＡがウエハＷの表面の周縁領域１４Ａに接し、第２洗浄面２９ＢがウエハＷの周端面１５に当接する位置に移動される。その後、昇降駆動機構１８が制御されて、ブラシ１６がレシピ入力キー４２から設定された鉛直方向の押し付け量だけ下降され、ブラシ１６の第１洗浄面２９ＡがウエハＷの表面の周縁領域１４に押し付けられる。また、これに前後して、揺動駆動機構１７が制御されて、ブラシ１６がレシピ入力キー４２から設定された水平方向の押し付け量だけウエハＷに向けて移動され、ブラシ１６の第２洗浄面２９ＢがウエハＷの周端面１５に押し付けられる。第２洗浄面２９Ｂは、下方ほどブラシ１６の中心軸線から離れるように傾斜しているので、ウエハＷの周端面１５に押し付けられると、弾性変形し、ウエハＷの裏面の周縁領域１４Ｂに回り込んで接触する。これにより、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａおよび周端面１５を洗浄することができるとともに、ウエハＷの裏面の周縁領域１４Ｂをも洗浄することができる。
【００４８】
また、こうしてウエハＷの表面の周縁領域１４Ａ、周端面１５および裏面の周縁領域１４Ｂが洗浄されている間、ウエハＷの表面に供給される処理液により、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａよりも内方の中央領域（デバイス形成領域）に付着した汚染を洗い流すことができる。また、処理液としての純水は、ブラシ１６によって周縁領域１４Ａおよび周端面１５から除去された汚染物質がウエハＷの表面の中央領域（デバイス形成領域）に侵入することを防止する保護液としての役割も担っている。なお、保護液として処理液を用いる場合は、純水の他、炭酸水、イオン水、還元水（水素水）または磁気水などの機能水など、ウエハＷ表面のデバイス形成領域に影響を与えない処理液が選択されるのが好ましい。
【００４９】
ブラシ１６による洗浄の開始から所定時間が経過すると、制御部４１により揺動駆動機構１７および昇降駆動機構１８が制御されて、ブラシ１６が処理開始前のホームポジションに退避される（ステップＳ６）。また、ブラシ１６がホームポジションに戻される間に、ブラシ自転機構２１の駆動が停止されて、ブラシ１６の回転が停止される。さらに、制御部４１により処理液バルブ１２が閉じられて、表面ノズル４および裏面ノズル５からの処理液の供給が停止される（ステップＳ７）。
【００５０】
その後は、制御部４１によりスピンモータ９が制御されて、ウエハＷが高速（たとえば、３０００ｒｐｍ）で回転される（ステップＳ８）。これにより、ウエハＷに付着している処理液を振り切って、ウエハＷを乾燥させることができる。
【００５１】
ウエハＷの高速回転が所定時間にわたって続けられると、スピンモータ９が停止されて、スピンチャック３によるウエハＷの回転が停止される（ステップＳ９）。そして、ウエハＷが静止した後、その処理済みのウエハＷが処理室２から搬出されていく（ステップＳ１０）。
【００５２】
なお、ウエハＷの裏面は、スピンチャック３の吸着ベース８との接触部分の汚染（吸着跡）を除去するため、この基板処理装置１における処理後に、別の基板処理装置（処理チャンバ）で洗浄される。
【００５３】
以上のように、ブラシ１６の第１洗浄面２９ＡをウエハＷの表面の周縁領域１４Ａに押し付けるとともに、ブラシ１６の第２洗浄面２９ＢをウエハＷの周端面１５に押し付けることにより、ウエハＷの表面の周縁領域１４および周端面１５を同時に洗浄することができる。
【００５４】
しかも、ブラシ１６がレシピ入力キー４２から設定された押し付け量でウエハＷの表面の周縁領域１４Ａに押し付けられるので、ウエハＷの厚みにかかわらず、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａに対するブラシ１６の押し付け力を確保することができ、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａを良好に洗浄することができる。
【００５５】
そのうえ、第１洗浄面２９Ａが平坦面であるので、その第１洗浄面２９ＡとウエハＷの表面の周縁領域１４Ａとの接触部分の全域で、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａに対するブラシ１６の押し付け力を同じにすることができる。したがって、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａを一様に洗浄することができる。
【００５６】
また、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａよりも内方の領域（中央領域）に第１洗浄面２９Ａが接触することがないため、ブラシ１６で洗浄すべき周縁領域１４Ａと洗浄する必要のない中央領域とを明確に区別して処理することができる。そのため、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａにおける洗浄幅の精度の向上を図ることができ、その洗浄幅を最大限確保しつつ、ブラシ１６によるデバイスの損傷を回避することができる。
【００５７】
また、第２洗浄面２９Ｂは、下方ほどブラシ１６の中心軸線から離れるように傾斜しているので、ウエハＷの周端面１５に押し付けられると、弾性変形し、ウエハＷの裏面の周縁領域１４Ｂに回り込んで接触する。そのため、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａおよび周端面１５を洗浄することができるとともに、ウエハＷの裏面の周縁領域１４Ｂをも洗浄することができる。すなわち、ウエハＷの周縁部（一方表面及び他方表面の周縁領域１４Ａ，１４Ｂおよび周端面１５）のすべてを同時に洗浄することができ、ウエハＷの周縁部の洗浄処理を効率的に行なうことができる。
【００５８】
なお、ウエハＷの表面の中央領域にはデバイスが形成され、ウエハＷの裏面にはデバイスが形成されていないため、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａについては、その洗浄幅に高い精度が要求され、ウエハＷの裏面の周縁領域１４Ｂについては、その洗浄幅の精度はウエハＷの表面側ほど高く要求されない。したがって、このような場合には特に、本実施形態のように、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａを第１洗浄面２９Ａで精度良く洗浄し、ウエハＷの裏面の周縁領域１４Ｂを第２洗浄面で２９Ｂ洗浄することが有効である。
【００５９】
さらに、ブラシ１６がウエハＷに押し付けられている間、スピンチャック３によりウエハＷが回転されて、ブラシ１６とウエハＷの周縁部とが相対的に移動するので、ウエハＷの周縁部を効率的に洗浄することができる。
【００６０】
また、ブラシ１６がウエハＷに押し付けられている間、ブラシ１６がウエハＷと同方向に回転される。これにより、ウエハＷの周縁部をスクラブすることができ、ウエハＷの周縁部を一層良好に洗浄することができる。なお、ブラシ１６の回転方向は、ウエハＷの回転方向と逆方向であってもよいが、ウエハＷの回転方向と同方向の場合、ウエハＷとブラシ１６とを互いに擦り合わせることができるので、より高品質な洗浄を達成することができる。
【００６１】
図７は、ブラシの他の構成を示す側面図である。図７において、図３に示す各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。また、以下では、その同一の参照符号を付した部分についての詳細な説明を省略する。
【００６２】
この図７に示すブラシ７１は、略円錐台状の第１周端面当接部２８の先端側に、それぞれ略円錐台状に形成された第２周端面当接部７２および第３周端面当接部７３を一体的に備えている。第２周端面当接部７２は、その中心軸線を第１周端面当接部２８の中心軸線に一致させて、小径側の端面が第１周端面当接部２８の先端側の端面（大径側の端面）における中央部分に接続されている。また、第３周端面当接部３は、その中心軸線を第２周端面当接部７２の中心軸線に一致させて、小径側の端面が第２周端面当接部７２の先端側の端面（大径側の端面）の中央部分に接続されている。
【００６３】
そして、このブラシ７１では、第１周端面当接部２８の先端側の端面における第２周端面当接部７２の周囲の円環帯状の部分が、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａに当接する第３洗浄面７４Ａとなっている。この第３洗浄面７４Ａは、その内径から外径までの距離（以下単に、洗浄面の幅という）が第１洗浄面２９Ａの幅よりも狭くなっている。また、第２周端面当接部７２の側面は、上端縁が第３洗浄面７４Ａに連続し、鉛直方向に対して４５度の傾斜角度を有して、下方ほど中心軸線から離れるように傾斜しており、ウエハＷの周端面１５に当接する第４洗浄面７４Ｂとなっている。
【００６４】
さらに、第２周端面当接部７２の先端側の端面における第３周端面当接部７３の周囲の円環帯状の部分が、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａに当接する第５洗浄面７５Ａとなっている。この第５洗浄面７５Ａは、その幅が第３洗浄面７４Ａの幅よりも狭くなっている。また、第３周端面当接部７３の側面は、上端縁が第５洗浄面７５Ａに連続し、鉛直方向に対して４５度の傾斜角度を有して、下方ほど中心軸線から離れるように傾斜しており、ウエハＷの周端面１５に当接する第６洗浄面７５Ｂとなっている。なお、たとえば、第１洗浄面２９Ａの幅は４ｍｍ、第３洗浄面７４Ａの幅は３ｍｍ、第５洗浄面７５Ａの幅は２ｍｍとなっている。
【００６５】
このブラシ７１が採用された場合、ウエハＷの処理に先立ち、使用者によって、レシピ入力キー４２からウエハＷの表面の周縁領域１４Ａの洗浄幅が設定される。そして、ウエハＷの処理時には、制御部４１（図４参照）により、レシピ入力キー４２から設定された洗浄幅に応じて、第１洗浄面２９Ａ、第３洗浄面７４Ａまたは第５洗浄面７５Ａが選択され、その選択された第１洗浄面２９Ａ、第３洗浄面７４Ａまたは第５洗浄面７５ＡがウエハＷの表面の周縁領域１４Ａに押し付けられる。このように、第１洗浄面２９Ａ、第３洗浄面７４Ａおよび第５洗浄面７５Ａの幅が互いに異なるので、これらの第１洗浄面２９Ａ、第３洗浄面７４Ａおよび第５洗浄面７５Ａを使い分けることにより、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａにおける洗浄幅を容易に変更することができる。
【００６６】
なお、第１洗浄面２９Ａ、第３洗浄面７４Ａおよび第５洗浄面７５Ａの幅が同じであってもよく、この場合、ウエハＷの洗浄によって第１洗浄面２９Ａおよび第２洗浄面２９Ｂが摩耗したり、ウエハＷの洗浄が妨げられるくらい過剰に第１洗浄面２９Ａおよび第２洗浄面２９Ｂの一部に汚染物質が蓄積されたりしたときは、第３洗浄面７４Ａおよび第４洗浄面７４Ｂ、あるいは第５洗浄面７５Ａおよび第６洗浄面７５Ｂを用いるといったように、ウエハＷの洗浄に使用する洗浄面を変更することにより、引き続き、ウエハＷの周縁部を良好に洗浄することができる。
【００６７】
図８は、ブラシのさらに他の構成を示す側面図である。図８において、図３に示す各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。また、以下では、その同一の参照符号を付した部分についての詳細な説明を省略する。
【００６８】
図８に示すブラシ８１の第２洗浄面２９Ｂには、複数本の溝８２が形成されている。各溝８２は、少なくともその一端（上端）が第２洗浄面２９Ｂに至る位置まで、第２洗浄面２９Ｂの母線方向に沿って直線状に延びている。
【００６９】
このように、ブラシ８１の第２洗浄面２９Ｂに溝８２が形成されているので、ブラシ８１によってウエハＷの裏面の周縁領域１４Ｂおよび周端面１５に比較的強固に付着している汚染物質を掻き取ることができる。さらには、ブラシ８１によってウエハＷから掻き取られた汚染物質を、溝を通して、第２洗浄面２９ＢとウエハＷとの間から排除することができる。そのため、ブラシ８１が用いられることによって、ウエハＷの一層良好な洗浄を達成することができる。
【００７０】
なお、溝８２は、第２洗浄面２９Ｂの母線方向に沿った直線状に限らず、たとえば、第２洗浄面２９Ｂの周方向に沿った円環状に形成されてもよい。また、溝８２は、１本だけ形成されてもよい。溝８２が１本だけ形成される場合、その溝８２は、スパイラル状に形成されてもよい。
＜洗浄効果確認試験＞
図９は、種々の形状のブラシによる洗浄効果を確認するための試験の結果を示すグラフである。
【００７１】
本願発明者らは、ＰＶＡを用いて、４種類の形状のブラシＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを作成し、これらのブラシＡ〜Ｄを、大日本スクリーン製造株式会社製のブラシスクラバ（商品名「ＳＳ−３０００」）に選択的に装着して、このブラシスクラバで、各ブラシＡ〜ＤによるウエハＷの周縁部の洗浄を行った。この洗浄の前後で、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａ、裏面の周縁領域１４Ｂおよび周端面１５に付着しているパーティクル数を、株式会社レイテックス製のエッジ検査機（商品名「ＲＸＷ−８００」）を用いて計数した。洗浄前の計数結果（Ｐｒｅ）が、図９にハッチング模様の棒グラフで示されており、洗浄後の計数結果（Ｐｏｓｔ）が、図９に煉瓦模様の棒グラフで示されている。また、洗浄前後の計数結果から算出したパーティクル除去率（ＰＲＥ）が、図９に折れ線グラフで示されている。なお、パーティクル除去率（ＰＲＥ）＝（Ｐｒｅ−Ｐｏｓｔ）÷Ｐｒｅ×１００（％）の数式により導き出される。
【００７２】
ブラシＡは、ウエハＷの側方に配置され、ウエハＷの表面に直交する軸に平行な中心軸を有する円柱状のブラシであり、ブラシＡを用いた洗浄では、ブラシＡの側面をウエハＷの周端面１５に押し付けた。この洗浄によるパーティクル除去率は、２０％程度であった。
【００７３】
ブラシＢは、下面がウエハＷの表面の周縁領域１３に対向し、ウエハＷの表面とほぼ平行に配置された円板状のブラシであり、ブラシＢを用いた洗浄では、ブラシＢの下面をウエハＷの表面の周縁領域１４Ａに対して上方から押し付けた。しかしながら、パーティクルは、ほとんど除去されず、この洗浄によるパーティクル除去率は、ほぼ０％であった。
【００７４】
ブラシＣは、前述の実施形態に係るブラシ１６と同じ形状を有するブラシであり、このブラシＣを用いた洗浄では、前述の実施形態と同様にして、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａ、裏面の周縁領域１４Ｂおよび周端面１５を洗浄した。この洗浄によるパーティクル除去率は、８０％程度であった。
【００７５】
ブラシＤは、ウエハＷの側方に配置され、ウエハＷを嵌合可能な溝を周面に有する円筒状のブラシであり（特許文献３参照）、ブラシＤを用いた洗浄では、ブラシＤの溝にウエハＷの周縁部を嵌合させた。この洗浄によるパーティクル除去率は、１０％程度であった。
【００７６】
この結果から、前述の実施形態に係るブラシ１６は、従来の提案に係るブラシＡ，Ｂ，Ｄと比較して、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａ、裏面の周縁領域１４Ｂおよび周端面１５を洗浄する性能が高いことが理解される。
図１０は、ウエハＷの表面の周縁からの距離とパーティクル除去率との関係を示すグラフである。
【００７７】
また、本願発明者らは、Ｓｉ（シリコン）パーティクルが付着したウエハＷを用意し、このウエハＷの周縁部をブラシ１６で洗浄した後、そのウエハＷの表面の周縁領域１４Ａのパーティクル数を、ケーエルエー・テンコール株式会社製の欠陥／異物検査装置（商品名「サーフスキャンＳＰ１」）を用いて計数した。そして、その計数結果から、ウエハＷの表面の周縁領域１４Ａ上の各位置でのパーティクル除去率を求め、ウエハＷの周縁から各位置までの距離とパーティクル除去率との関係を求めた。その結果が、図１０に折れ線グラフで示されている。なお、本実験では、ウエハＷの表面の周縁における洗浄幅を２ｍｍで設定した。
【００７８】
図１０に示されるように、ブラシ１６を用いた洗浄では、ウエハＷの周縁から２ｍｍの位置を境に、ウエハＷの表面におけるパーティクル除去率が急峻に変化する。
【００７９】
この結果から、ブラシ１６を用いた洗浄では、ウエハＷの表面において、ブラシ１６で洗浄される領域と洗浄されない領域とを明確に区別することができ、洗浄幅の精度の向上を達成できることが理解される。
【００８０】
以上、この発明のいくつかの実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の各ブラシ１６，７１，８１の構成を適当に組み合わせて実施されてもよい。たとえば、ブラシ７１の第２洗浄面２９Ｂ、第４洗浄面７４Ｂおよび第６洗浄面７５Ｂに、ブラシ８１の第２洗浄面２９Ｂに形成されている溝８２と同様な溝が形成されてもよい。
【００８１】
また、ブラシ１６，８１の第１洗浄面２９Ａおよびブラシ７１の第１洗浄面２９Ａ、第３洗浄面７４Ａおよび第５洗浄面７５Ａに、径方向に延びる直線状の溝または周方向に延びる円環状の溝などが形成されてもよい。
【００８２】
また、第２洗浄面２９Ｂは、鉛直方向に対して４５度の傾斜角度を有しているとしたが、第２洗浄面２９Ｂの鉛直方向に対する傾斜角度は、５〜８５度の範囲内で設定されるとよく、ウエハＷの裏面の周縁領域１４Ｂにおける洗浄幅を確保しつつ、ブラシ１６，７１，８１の押し付けによるウエハＷの変形を防止するためには、３０〜６０度の範囲内で設定されることが好ましい。ブラシ７１の第４洗浄面７４Ｂおよび第６洗浄面７５Ｂについても、第２洗浄面２９Ｂと同様に、鉛直方向に対する傾斜角度は、５〜８５度の範囲内で設定されるとよく、３０〜６０度の範囲内で設定されることが好ましい。
【００８３】
また、第２洗浄面２９Ｂ、第４洗浄面７４Ｂおよび第６洗浄面７５Ｂは、回転半径方向の外方に向けて膨出する湾曲状または回転半径方向の内方に向けて窪む湾曲状をなしていてもよい。
【００８４】
また、前述の実施形態では、ブラシ１６，７１，８１がウエハＷに当接している間、ブラシ１６を回転させるとしたが、ブラシ１６，７１，８１を回転させずに静止させてもよい。
【００８５】
さらにまた、ウエハＷを回転させることにより、ブラシ１６，７１，８１とウエハＷの周縁部とが相対移動させる構成を例にとったが、たとえば、角形基板を処理対象とする場合には、基板を静止させておき、ブラシを基板の周縁部に沿って移動させる構成としてもよい。むろん、基板およびブラシの両方を移動させることによって、ブラシを基板の周縁部に沿って相対移動させてもよい。
【００８６】
また、スピンチャック３に保持されたウエハＷの表面（上面）の中央領域を洗浄するための表面洗浄ブラシ、超音波が付与された処理液をウエハＷに供給する超音波洗浄ノズル、および気体と液体とが混合されて生成された液滴をウエハＷに供給する二流体ノズルのうちの少なくともいずれか１つが追加して設けられてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１ 基板処理装置
３ スピンチャック
４ 表面ノズル
５ 裏面ノズル
９ スピンモータ
１０ 処理液供給管
１１ 処理液供給管
１２ 処理液バルブ
１４Ａ ウエハの表面の周縁領域
１４Ｂ ウエハの裏面の周縁領域
１５ 周端面
１６ ブラシ
１７ 揺動駆動機構
１８ 昇降駆動機構
２１ ブラシ自転機構
２８ 第１周端面当接部
２９Ａ 第１洗浄面
２９Ｂ 第２洗浄面
４１ 制御部
７１ ブラシ
７２ 第２周端面当接部
７３ 第３周端面当接部
７４Ａ 第３洗浄面
７４Ｂ 第４洗浄面
７５Ａ 第５洗浄面
７５Ｂ 第６洗浄面
８１ ブラシ
８２ 溝
Ｗ ウエハ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する基板保持機構と、
弾性変形可能な材料を用いて形成され、平坦な第１洗浄面と、前記第１洗浄面に対向する側に向けて拡がり、前記第１洗浄面に垂直な軸を中心軸とする略円錐台状に形成された第１周端面当接部と、前記第１周端面当接部の大径側端面における中央部分に接続され、前記第１周端面当接部の大径側端面に対向する側に向けて拡がる略円錐台状に形成された第２周端面当接部とを備えており、前記第１周端面当接部の小径側の周端縁から前記第１周端面当接部の中心軸と直交する方向に拡がる略円環帯状の部分を前記第１洗浄面とし、前記第１洗浄面に対向する側に向けて拡がる前記第１周端面当接部の側面を第２洗浄面とし、前記第１周端面当接部の大径側端面における前記中央部分の周囲の略円環帯状の部分を第３洗浄面とし、前記第２周端面当接部の側面を第４洗浄面として有するブラシと、
前記基板保持機構に保持された基板に対して前記ブラシを移動させるブラシ移動機構と、
このブラシ移動機構を制御することにより、前記第１洗浄面および前記第２洗浄面が、それぞれ、前記基板保持機構に保持された基板の一方表面の周縁領域および周端面に押し付けられ、前記第３洗浄面および前記第４洗浄面が、それぞれ、前記基板保持機構に保持された基板の一方表面の周縁領域および周端面に押し付けられるように、前記基板保持機構に保持された基板の前記一方表面の周縁領域および前記周端面に対して、前記第１洗浄面および前記第２洗浄面と、前記第３洗浄面および前記第４洗浄面とを選択的に押し付けるための制御部とを含むことを特徴とする、基板処理装置。
【請求項２】
前記第１洗浄面の幅と前記第３洗浄面の幅とが異なることを特徴とする、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記第４洗浄面に溝が形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記第２洗浄面に溝が形成されていることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記ブラシを前記第１洗浄面に垂直な垂線方向に延びる軸線を中心に回転させるブラシ回転機構をさらに含むことを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記基板保持機構に保持された基板と前記ブラシとを、前記ブラシが当該基板の周方向に移動するように相対移動させるブラシ相対移動機構をさらに含むことを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記基板保持機構に保持された基板の少なくとも前記一方表面の周縁領域よりも内方の領域に処理液を供給する処理液供給機構をさらに含むことを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項８】
弾性変形可能な材料を用いて形成され、平坦な第１洗浄面と、前記第１洗浄面に対向する側に向けて拡がり、前記第１洗浄面に垂直な軸を中心軸とする略円錐台状に形成された第１周端面当接部と、前記第１周端面当接部の大径側端面における中央部分に接続され、前記第１周端面当接部の大径側端面に対向する側に向けて拡がる略円錐台状に形成された第２周端面当接部とを備えており、前記第１周端面当接部の小径側の周端縁から前記第１周端面当接部の中心軸と直交する方向に拡がる略円環帯状の部分を前記第１洗浄面とし、前記第１洗浄面に対向する側に向けて拡がる前記第１周端面当接部の側面を第２洗浄面とし、前記第１周端面当接部の大径側端面における前記中央部分の周囲の略円環帯状の部分を第３洗浄面とし、前記第２周端面当接部の側面を第４洗浄面として有するブラシによって基板を処理する基板処理方法であって、
基板保持機構によって基板を保持する基板保持工程と、
前記ブラシを移動させることにより、前記第１洗浄面および前記第２洗浄面が、それぞれ、前記基板保持機構に保持された基板の一方表面の周縁領域および周端面に押し付けられ、前記第３洗浄面および前記第４洗浄面が、それぞれ、前記基板保持機構に保持された基板の一方表面の周縁領域および周端面に押し付けられるように、前記基板保持機構に保持された基板の前記一方表面の周縁領域および前記周端面に対して、前記第１洗浄面および前記第２洗浄面と、前記第３洗浄面および前記第４洗浄面とを選択的に押し付けるブラシ押し付け工程とを含むことを特徴とする、基板処理方法。
【請求項１】
基板を保持する基板保持機構と、
弾性変形可能な材料を用いて形成され、平坦な第１洗浄面と、前記第１洗浄面に対向する側に向けて拡がり、前記第１洗浄面に垂直な軸を中心軸とする略円錐台状に形成された第１周端面当接部と、前記第１周端面当接部の大径側端面における中央部分に接続され、前記第１周端面当接部の大径側端面に対向する側に向けて拡がる略円錐台状に形成された第２周端面当接部とを備えており、前記第１周端面当接部の小径側の周端縁から前記第１周端面当接部の中心軸と直交する方向に拡がる略円環帯状の部分を前記第１洗浄面とし、前記第１洗浄面に対向する側に向けて拡がる前記第１周端面当接部の側面を第２洗浄面とし、前記第１周端面当接部の大径側端面における前記中央部分の周囲の略円環帯状の部分を第３洗浄面とし、前記第２周端面当接部の側面を第４洗浄面として有するブラシと、
前記基板保持機構に保持された基板に対して前記ブラシを移動させるブラシ移動機構と、
このブラシ移動機構を制御することにより、前記第１洗浄面および前記第２洗浄面が、それぞれ、前記基板保持機構に保持された基板の一方表面の周縁領域および周端面に押し付けられ、前記第３洗浄面および前記第４洗浄面が、それぞれ、前記基板保持機構に保持された基板の一方表面の周縁領域および周端面に押し付けられるように、前記基板保持機構に保持された基板の前記一方表面の周縁領域および前記周端面に対して、前記第１洗浄面および前記第２洗浄面と、前記第３洗浄面および前記第４洗浄面とを選択的に押し付けるための制御部とを含むことを特徴とする、基板処理装置。
【請求項２】
前記第１洗浄面の幅と前記第３洗浄面の幅とが異なることを特徴とする、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記第４洗浄面に溝が形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記第２洗浄面に溝が形成されていることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記ブラシを前記第１洗浄面に垂直な垂線方向に延びる軸線を中心に回転させるブラシ回転機構をさらに含むことを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記基板保持機構に保持された基板と前記ブラシとを、前記ブラシが当該基板の周方向に移動するように相対移動させるブラシ相対移動機構をさらに含むことを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記基板保持機構に保持された基板の少なくとも前記一方表面の周縁領域よりも内方の領域に処理液を供給する処理液供給機構をさらに含むことを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項８】
弾性変形可能な材料を用いて形成され、平坦な第１洗浄面と、前記第１洗浄面に対向する側に向けて拡がり、前記第１洗浄面に垂直な軸を中心軸とする略円錐台状に形成された第１周端面当接部と、前記第１周端面当接部の大径側端面における中央部分に接続され、前記第１周端面当接部の大径側端面に対向する側に向けて拡がる略円錐台状に形成された第２周端面当接部とを備えており、前記第１周端面当接部の小径側の周端縁から前記第１周端面当接部の中心軸と直交する方向に拡がる略円環帯状の部分を前記第１洗浄面とし、前記第１洗浄面に対向する側に向けて拡がる前記第１周端面当接部の側面を第２洗浄面とし、前記第１周端面当接部の大径側端面における前記中央部分の周囲の略円環帯状の部分を第３洗浄面とし、前記第２周端面当接部の側面を第４洗浄面として有するブラシによって基板を処理する基板処理方法であって、
基板保持機構によって基板を保持する基板保持工程と、
前記ブラシを移動させることにより、前記第１洗浄面および前記第２洗浄面が、それぞれ、前記基板保持機構に保持された基板の一方表面の周縁領域および周端面に押し付けられ、前記第３洗浄面および前記第４洗浄面が、それぞれ、前記基板保持機構に保持された基板の一方表面の周縁領域および周端面に押し付けられるように、前記基板保持機構に保持された基板の前記一方表面の周縁領域および前記周端面に対して、前記第１洗浄面および前記第２洗浄面と、前記第３洗浄面および前記第４洗浄面とを選択的に押し付けるブラシ押し付け工程とを含むことを特徴とする、基板処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２１１２４６（Ｐ２０１１−２１１２４６Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６５４５６（Ｐ２０１１−１６５４５６）
【出願日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【分割の表示】特願２００６−９５５５１（Ｐ２００６−９５５５１）の分割
【原出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【分割の表示】特願２００６−９５５５１（Ｐ２００６−９５５５１）の分割
【原出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
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