基板洗浄装置および基板洗浄方法
【課題】基板面内に、洗浄ブラシの回転方向と基板の回転方向とが同じとなる部分の割合が非常に少なく、回転方向の同じ部分と反対の部分とが存在することに起因する基板面内での洗浄能力のばらつきが小さく、高い洗浄効果が得られる基板洗浄装置を提供する。
【解決手段】基板１を保持し、基板１を回転させる基板回転手段３０と、基板面と平行で基板回転軸ａと交差するブラシ回転軸の延在方向に並べて配置された２つの洗浄ブラシ７、８（１０）を備え、２つの洗浄ブラシ７、８（１０）がブラシ回転軸を中心として相反する方向に回転されるものであって、各洗浄ブラシ７、８、１０が基板１の回転方向と反対方向に回転される一対のブラシ４０（５０）と、一対のブラシを回転させるとともに、ブラシ回転軸の延在方向に一対のブラシを往復移動させるブラシ駆動手段１２とを備える基板洗浄装置２０とする。
【解決手段】基板１を保持し、基板１を回転させる基板回転手段３０と、基板面と平行で基板回転軸ａと交差するブラシ回転軸の延在方向に並べて配置された２つの洗浄ブラシ７、８（１０）を備え、２つの洗浄ブラシ７、８（１０）がブラシ回転軸を中心として相反する方向に回転されるものであって、各洗浄ブラシ７、８、１０が基板１の回転方向と反対方向に回転される一対のブラシ４０（５０）と、一対のブラシを回転させるとともに、ブラシ回転軸の延在方向に一対のブラシを往復移動させるブラシ駆動手段１２とを備える基板洗浄装置２０とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板洗浄装置および基板洗浄方法に関し、特に、ブラシを用いて基板の表面に付着した異物を除去する基板洗浄装置および基板洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程において、半導体基板の表面には、シリコン窒化膜やタングステン膜をＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）成膜した際に生成される反応生成物などの異物や、各種材料のＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing：化学機械研磨）処理後のスラリーや研磨異物などの異物が付着する。半導体基板の表面に付着した異物は、リソグラフィ工程におけるパターン形成の障害になるなどの問題をひきおこす。このため、従来から、ブラシやローラーなどの処理部材を備える基板洗浄装置を用いて基板の表面に付着した異物を除去している。
【０００３】
ブラシやローラーを用いて基板の表面に付着した異物を除去する技術としては、例えば、特許文献１〜特許文献３に記載されている技術がある。特許文献１には、ウエハ周辺に配置されてウエハを保持しながら回転させる回転ローラーと、回転ローラーで保持されたウエハを表裏面から挟持可能な２個の回転ブラシと、回転ローラー及び回転ブラシへ洗浄液を供給する液供給手段とを備えたウエハ洗浄装置が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、基板の２つの半径方向に１８０°離れて沿在するような、互いに逆向きの回転方向を有する駆動ローラー及びスクラビングローラーを備え、スクラブサイクル中には、駆動ローラーは基板を回転させ、スクラビングローラーは基板を挟んで対向して基板を両面からスクラブし、両ローラーに直交して位置するような外径ローラーは基板の外径に接して、基板を所定の位置に保持する基板を洗浄する装置が記載されている。また、特許文献２には、上記の構成により、小型ディスク等の基板を洗浄する際に基板が所定の位置からずれることによって鋭いエッジがローラーを損傷することがなくなり、また、軽量の小型ディスク等がローラーに貼着することがなくなることが記載されている。
【０００５】
また、特許文献３には、基板の周縁部を保持してこの基板を周方向に回転駆動する回転駆動手段と、この回転駆動手段によって保持された基板の一方の面に所定の圧力を加えながらその一方の面を処理する第１の処理手段と、基板の他方の面に一方の面とほぼ同じ圧力を加えながらその下面を処理する第２の処理手段と、上記第１の処理手段と第２の処理手段とを上記基板を挟んだほぼ同じ位置で上記基板の径方向に沿って揺動駆動する揺動駆動手段とを具備した基板の処理装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３５３１８３号公報
【特許文献２】特開２００２−１２３８号公報
【特許文献３】特開２００２−１７０８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の基板洗浄装置では、基板面と接するブラシやローラーなどの処理部材の回転方向と基板の回転方向とが、同じ部分と反対の部分との割合が、基板面内において同程度あり、上記の回転方向が同じ部分と反対の部分とにおける洗浄能力の差が大きいことに起因する基板面内での洗浄能力のばらつきが大きいという問題があった。このため、従来の基板洗浄装置では、洗浄中に再付着するパーティクル（異物）の量が多く、洗浄効果が不十分であった。
【０００８】
具体的には、例えば、特許文献１に記載のウエハ洗浄装置には、ウエハを表裏面から挟持可能な２個の回転ブラシが記載されている。この洗浄装置では、ウエハの回転方向と回転ブラシの回転方向とは、回転ブラシの一端とウエハとの接触部分では同じとなっているが、回転ブラシの他端とウエハとの接触部分では反対となっており、回転ブラシのウエハの回転軸と接する位置で上記の回転方向の関係が反転している。したがって、ウエハの回転方向と回転ブラシの回転方向とが同じ部分の割合と反対の部分との割合は同程度であり、回転方向の同じ部分と反対の部分が存在することに起因する基板面内での洗浄能力のばらつきが大きかった。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、基板面内において、洗浄ブラシの回転方向と基板の回転方向とが同じとなる部分の割合を非常に少なくすることができ、回転方向の同じ部分と反対の部分とが存在することに起因する基板面内での洗浄能力のばらつきが小さく、高い洗浄効果が得られる基板洗浄装置およびこれを用いた基板洗浄方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記問題を解決するために、洗浄ブラシの回転方向と基板の回転方向との関係に着目して、洗浄ブラシの配置や洗浄ブラシの回転方向について鋭意検討を重ねた。その結果、基板の回転軸上で分割された２つの洗浄ブラシを、基板面と平行な回転軸を中心として相反する方向に回転させることにより、２つの洗浄ブラシをそれぞれ基板の回転方向と反対方向に回転させて基板面に接触させた場合、理論的には基板面内に、洗浄ブラシの回転方向と基板の回転方向とが同じとなる部分をなくすことが可能となり、回転方向の同じ部分と反対の部分が存在することに起因する基板面内での洗浄能力のばらつきを非常に小さくできることを見出した。
【００１１】
しかしながら、このような基板洗浄装置を実現するに際し、基板の回転軸上で分割されて相反する方向に回転する２つの洗浄ブラシを接して配置すると、２つの洗浄ブラシ間の摩擦などにより、２つの洗浄ブラシを安定して回転させることが困難となる。このため、２つの洗浄ブラシは、離間して配置することが好ましい。しかし、２つの洗浄ブラシを離間して配置すると、洗浄ブラシを基板面に接触させても２つの洗浄ブラシ間の隙間によって、基板と洗浄ブラシとが接触しない領域が形成されてしまうため、基板面内に洗浄能力のばらつきが生じるという不都合が生じてしまう。
本発明者は、この不都合を解消するために、さらに鋭意検討を重ねた。その結果、２つの洗浄ブラシおよび基板を回転させながら、基板面に２つの洗浄ブラシを接触させた状態で、洗浄ブラシの回転軸の延在方向に２つの洗浄ブラシを往復移動させることにより、２つの洗浄ブラシを離間して配置しても、基板面内に洗浄ブラシと接触しない領域が形成されることを防止でき、基板面内の洗浄能力のばらつきを抑制できることを見出し、本発明を完成した。
【００１２】
本発明の基板洗浄装置は、基板を保持しながら基板回転軸を中心として前記基板を回転させる基板回転手段と、基板面と平行で前記基板回転軸と交差するブラシ回転軸の延在方向に並べて配置された２つの洗浄ブラシを備え、前記２つの洗浄ブラシが前記ブラシ回転軸を中心として相反する方向に回転されるものであって、各洗浄ブラシが前記基板の回転方向と反対方向に回転される一対のブラシと、前記一対のブラシを回転させるとともに、前記ブラシ回転軸の延在方向に前記一対のブラシを往復移動させるブラシ駆動手段とを備え、前記基板および前記一対のブラシを回転させながら、前記基板面に前記一対のブラシを接触させるとともに、前記ブラシ回転軸の延在方向に前記一対のブラシを往復移動させるものであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の基板洗浄方法は、基板を保持しながら基板回転軸を中心として前記基板を回転させる工程と、基板面と平行で前記基板回転軸と交差するブラシ回転軸の延在方向に並べて配置された２つの洗浄ブラシを備える一対のブラシの前記２つの洗浄ブラシを、前記ブラシ回転軸を中心として相反する方向に回転させることにより、各洗浄ブラシを前記基板の回転方向と反対方向に回転させる工程と、前記基板および前記一対のブラシを回転させながら、前記基板面に前記一対のブラシを接触させるとともに、前記ブラシ回転軸の延在方向に前記一対のブラシを往復移動させる洗浄工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の基板洗浄装置によれば、基板面内に、ブラシの回転方向と基板の回転方向とが同じとなる部分の割合が非常に少ないものとなり、回転方向の同じ部分と反対の部分が存在することに起因する基板面内での洗浄能力のばらつきが小さく、高い洗浄効果が得られるものとなる。
【００１５】
また、本発明の基板洗浄方法によれば、洗浄工程時に基板面内に発生する、ブラシの回転方向と基板の回転方向とが同じとなる部分の割合が非常に少なく、回転方向の同じ部分と反対の部分が存在することに起因する基板面内での洗浄能力のばらつきが小さくなり、高い洗浄効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の基板洗浄装置を説明するための斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す基板洗浄装置の断面図であり、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ’断面を示し、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ’断面を示している。
【図３】図３は、図１に示す基板洗浄装置を構成する洗浄ブラシのブラシ回転軸の延在方向の動きを説明するための概略断面図である。
【図４】図４は、本発明の基板洗浄方法を説明するための図であって、図１に示す基板洗浄装置を用いて基板を洗浄する工程を示した工程図である。
【図５】図５は、本発明の基板洗浄方法を説明するための図であって、図１に示す基板洗浄装置を用いて基板を洗浄する工程を示した工程図である。
【図６】図６は、本発明の基板洗浄方法を説明するための図であって、図１に示す基板洗浄装置を用いて基板を洗浄する工程を示した工程図である。
【図７】図７は、本発明の基板洗浄方法を説明するための図であって、図１に示す基板洗浄装置を用いて基板を洗浄する工程を示した工程図である。
【図８】図８は、本発明の基板洗浄方法を説明するための図であって、図１に示す基板洗浄装置を用いて基板を洗浄する工程を示した工程図である。
【図９】図９は、本発明の基板洗浄方法を説明するための図であって、図１に示す基板洗浄装置を用いて基板を洗浄する工程を示した工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
「基板洗浄装置」
図１は、本発明の基板洗浄装置を説明するための斜視図である。図２は、図１に示す基板洗浄装置の断面図であり、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ’断面を示し、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ’断面を示している。また、図３は、図１に示す基板洗浄装置を構成する洗浄ブラシのブラシ回転軸の延在方向の動きを説明するための概略断面図である。
【００１８】
図１に示す基板洗浄装置２０は、基板回転手段３０と、２つの洗浄ブラシ７、８からなる第１の一対のブラシ４０と、２つの洗浄ブラシ９、１０からなる第２の一対のブラシ５０と、ブラシ駆動手段１２とを備えている。
図１に示す基板洗浄装置２０によって洗浄される基板１としては、平面視略円形の半導体基板（ウェハ）などが挙げられる。基板１は、基板搬送用の搬送アーム（図１においては不図示）などを用いて搬送され、基板洗浄装置２０の基板回転手段３０に着脱されるものである。
【００１９】
基板回転手段３０は、基板１を略水平に保持しながら図２（ａ）および図２（ｂ）に示す基板回転軸ａを中心として基板１を回転させるものである。本実施形態においては、基板回転軸ａが、円形である基板１の中心と一致するようになっている。また、本実施形態の基板回転手段３０は、図１に示すように、４つのローラー２、３、４、５を備えたものである。なお、本実施形態においては、基板回転手段３０として、基板を安定して保持できる４つのローラー２、３、４、５を備えるものを例に挙げて説明するが、ローラーの数は、基板を保持することができる３つ以上であればよく、３つであってもよいし、４つ以上であってもよい。
【００２０】
各ローラー２、３、４、５は、円柱状の形状を有するものであり、基板回転軸ａからそれぞれ等しい間隔で離れており、各ローラー２、３、４、５の位置が、平面視で正方形の頂点位置となるように配置されている。各ローラー２、３、４、５は、図１および図２（ａ）に示すように、ローラー駆動部６によって、ローラー駆動伝達部１５を介して、所定の回転数で回転されるようになっている。また、各ローラー２、３、４、５の基板１の面方向（略水平方向）の位置は、基板１を着脱可能なように、ローラー移動手段（図示略）によって個々に移動可能となっている。
【００２１】
また、図２（ａ）に示すように、各ローラー２、３、４、５の外壁には、一定の高さで外周に沿って設けられた断面視Ｖ字型の溝１４が備えられており、各ローラー２、３、４、５の外壁に外径の小さい部分が形成されている。そして、図１および図２（ａ）に示すように、各ローラー２、３、４、５の溝１４に基板１の縁部がはめ込まれることにより、基板１が保持され、基板１の縁部がはめ込まれた状態で各ローラー２、３、４、５が回転されることにより、基板回転軸ａを中心として基板１が回転されるようになっている。
【００２２】
また、図１に示す基板洗浄装置２０においては、ローラー駆動部６およびローラー移動手段と電気的に接続されたシーケンス制御部１００によって、ローラー駆動部６およびローラー移動手段が制御されるようになっている。
また、基板洗浄装置２０には、基板１の縁部が各ローラー２、３、４、５の溝１４に接触していることを検出できるセンサー（図示略）が備えられている。センサーは、シーケンス制御部１００に電気的に接続されており、センサーによって検出された基板１の縁部がローラー２、３、４、５の溝１４に接触しているか否かの結果に基づいて、シーケンス制御部１００によって、基板１を搬送するための搬送アームの動きが制御されるようになっている。
【００２３】
第１の一対のブラシ４０（一対のブラシ）は、図１、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、基板１の上面１ａ（一方の面）側に配置されている。また、第２の一対のブラシ５０（一対のブラシ）は、図１、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、基板１の下面１ｂ（他方の面）側に、基板１に対して第１の一対のブラシ４０と対称に配置されている。図１および図２（ａ）に示すように、基板１を介して対向する第１の一対のブラシ４０の洗浄ブラシ７、８と第２の一対のブラシ５０の洗浄ブラシ９、１０とは、相反する方向に回転するようになっている。
【００２４】
第１の一対のブラシ４０は、図２（ｂ）に示すように、基板１の上面１ａと平行で基板回転軸ａと交差するブラシ回転軸ｂ１を中心として相反する方向に回転する２つの洗浄ブラシ７、８からなるものである。２つの洗浄ブラシ７、８は、図１および図２（ｂ）に示すように、ブラシ回転軸ｂ１の延在方向に並べて配置されている。各洗浄ブラシ７、８は、基板１の回転方向と反対方向に回転されるようになっている。
また、第２の一対のブラシ５０は、図２（ｂ）に示すように、基板１の下面１ｂと平行で基板回転軸ａと交差するブラシ回転軸ｂ２を中心として相反する方向に回転する洗浄ブラシ９、１０からなるものである。２つの洗浄ブラシ９、１０は、図１および図２（ｂ）に示すように、ブラシ回転軸ｂ２の延在方向に並べて配置されている。各洗浄ブラシ９、１０は、基板１の回転方向と反対方向に回転されるようになっている。
【００２５】
各洗浄ブラシ７、８（９、１０）は、ブラシ回転軸ｂ１（ｂ２）方向を高さ方向とする円筒状のものであり、スポンジなどからなるものである。図２（ｂ）に示すように、２つの洗浄ブラシ７、８間は、間隔ｄ１を空けて離間しており、２つの洗浄ブラシ９、１０間は、間隔ｄ２を空けて離間している。本実施形態においては、間隔ｄ１と間隔ｄ２とは等間隔とされている。また、図２（ｂ）に示すように、間隔ｄ１および間隔ｄ２の略中心の位置に基板回転軸ａが配置されており、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０を往復移動させる前および後の状態において、間隔ｄ１と間隔ｄ２とが基板１の厚み方向に重なり合っている。
【００２６】
なお、本実施形態の基板洗浄装置２０においては、間隔ｄ１と間隔ｄ２が等間隔で、略中心の位置に基板回転軸ａが配置され、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０を往復移動させる前の状態において、間隔ｄ１と間隔ｄ２とが基板１の厚み方向に重なり合っているものとしたが、一対のブラシを構成する２つの洗浄ブラシ間の間隔は、上記の例に限定されるものではない。
【００２７】
ブラシ駆動手段１２は、図３（ａ）に示すように、基板１の洗浄時に、ブラシ駆動伝達部１１を介して、第１の一対のブラシ４０（第２の一対のブラシ５０）を構成する洗浄ブラシ７、８（９、１０）を所定の方向に回転させるとともに、図３（ｂ）に示すように、ブラシ駆動伝達部１１を伸縮させて、ブラシ回転軸ｂ１（ｂ２）の延在方向（略水平方向）に第１の一対のブラシ４０（第２の一対のブラシ５０）を往復移動させるものである。
【００２８】
第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０が略水平方向に往復移動される移動距離ｄ３は、洗浄ブラシ８、９（図３（ｂ）における一方の洗浄ブラシ）の洗浄ブラシ７、１０（図３（ｂ）における他方の洗浄ブラシ）に隣接する側の端部が少なくとも基板回転軸ａを超える位置から洗浄ブラシ７、１０の洗浄ブラシ８、９に隣接する側の端部が少なくとも基板回転軸ａを超える位置までの間の距離とされていることが好ましい。
本実施形態においては、間隔ｄ１および間隔ｄ２の略中心の位置に基板回転軸ａが配置されているので、図３（ｂ）に示すように、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０の略水平方向の移動距離ｄ３は、少なくとも２つの洗浄ブラシ７、８（９、１０）間の間隔ｄ１（ｄ２）の２倍を超える距離とされることが好ましい。
【００２９】
また、本実施形態においては、図３（ｂ）に示すように、第１の一対のブラシ４０の長さＬ１は、第１の一対のブラシ４０が略水平方向に往復移動される移動距離ｄ３の半分の長さと基板１の直径とを加えた寸法よりも長い寸法とされていることが好ましい。第１の一対のブラシ４０の長さＬ１を上記の寸法とした場合、第１の一対のブラシ４０が略水平方向に往復移動されても、第１の一対のブラシ４０の端部から基板１の外縁部が露出して、基板１の上面１ａの外縁部に第１の一対のブラシ４０と接触されない部分が生じることがなく、より一層高い洗浄効果が得られる。
また、本実施形態においては、図３（ｂ）に示すように、第２の一対のブラシ５０の長さＬ２も、第２の一対のブラシ５０が略水平方向に往復移動される移動距離ｄ３の半分の長さと基板１の直径とを加えた寸法よりも長い寸法とされていることが好ましい。第２の一対のブラシ５０の長さＬ２を上記の寸法とした場合、第２の一対のブラシ５０が略水平方向に往復移動されても、第２の一対のブラシ５０の端部から基板１の外縁部が露出して、基板１の下面１ｂの外縁部に第２の一対のブラシ５０と接触されない部分が生じることがなく、より一層高い洗浄効果が得られる。
【００３０】
また、本実施形態においては、図３（ｂ）に示すように、基板１の洗浄時に、第１の一対のブラシ４０と第２の一対のブラシ５０とが、ブラシ回転軸ｂ１（ｂ２）の延在方向（略水平方向）における相反する方向に移動されるようになっていることが好ましい。この場合、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０をブラシ回転軸ｂ１、ｂ２の延在方向に往復移動させることによって、基板１の位置がずれて、基板１の洗浄に支障を来たすことを防止できる。これに対し、例えば、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０が、ブラシ回転軸ｂ１、ｂ２の延在方向に往復移動させる際に、同じ方向に移動するものである場合、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０の移動によって、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０の移動方向などに基板１の位置がずれる恐れがある。
【００３１】
また、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０の基板１の厚み方向（上下方向）の位置は、基板１を着脱可能できるように、ブラシ駆動手段１２によって個々に移動可能となっている。図１に示す基板洗浄装置２０においては、ブラシ駆動手段１２と電気的に接続されたシーケンス制御部１００によって、ブラシ駆動手段１２が制御されるようになっている。
【００３２】
また、図１に示す基板洗浄装置２０においては、ブラシ駆動手段１２およびローラー駆動部６が、シーケンス制御部１００に制御されることにより、基板１の洗浄時に、基板１、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０を回転させながら、基板１の上面１ａおよび下面１ｂに同時に洗浄ブラシ７、８、９、１０を接触させるとともに、ブラシ回転軸ｂ１（ｂ２）の延在方向（略水平方向）に第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０を往復移動させるものとなっている。
【００３３】
また、図１に示す基板洗浄装置２０においては、図１および図２（ａ）に示すように、第１の一対のブラシ４０（第２の一対のブラシ５０）を構成する洗浄ブラシ７、８（洗浄ブラシ９、１０）の近傍の基板１の上面１ａ（下面１ｂ）上に、洗浄液を供給するノズル１３が備えられている。ノズル１３は、洗浄ブラシ７、８（洗浄ブラシ９、１０）よりも基板１の回転方向手前の位置に配置されている。
【００３４】
図１に示す基板洗浄装置２０においては、ノズル１３は、各洗浄ブラシ７、８、９、１０に対して１つずつ配置されているが、基板１の上面１ａおよび下面１ｂの全面によりムラなく洗浄液を供給できるように、各洗浄ブラシ７、８、９、１０に対してそれぞれ複数配置されていてもよい。また、ノズル１３から供給される洗浄液は、洗浄薬液であってもよいし、蒸留水などの純水であってもよく、必要に応じて適宜決定することができ、特に限定されない。また、ノズル１３は、基板１の上面１ａおよび下面１ｂからの洗浄液の跳ね返りを防止するために、基板１の上面１ａおよび下面１ｂと、洗浄ブラシ７、８、９、１０との間に向かって、基板１の上面１ａおよび下面１ｂに対して斜め方向から洗浄液を供給するものであることが好ましい。
【００３５】
「基板洗浄方法」
次に、図１に示す基板洗浄装置２０を用いて基板を洗浄する方法について、図面を用いて説明する。図４〜図９は、本発明の基板洗浄方法を説明するための図であって、図１に示す基板洗浄装置を用いて基板を洗浄する工程を示した工程図である。
はじめに、図４に示すように、基板回転手段３０のローラー２、３の基板１の面方向（略水平方向）の位置を、ローラー移動手段（図示略）によって基板１を着脱可能な位置に移動させる。また、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０の基板１の厚み方向（上下方向）の位置を、ブラシ駆動手段１２によって移動させて、第１の一対のブラシ４０と第２の一対のブラシ５０との間隔を広くし、基板１を着脱可能なようにする。
【００３６】
次に、図５に示すように、基板搬送用の搬送アーム１６を用いて基板１を搬送することにより、基板１の縁部をローラー４、５の溝１４にはめ込ませる。本実施形態においては、基板１の縁部がローラー４、５の溝１４に接触したことをセンサーが検出すると、シーケンス制御部１００に制御されることによって、搬送アーム１６の移動が停止される。
その後、ローラー２、３の基板１の面方向（略水平方向）の位置を、ローラー移動手段（図示略）によって所定の位置に移動させることにより、基板回転手段３０に基板１を保持させる。そして、基板１の縁部が全てのローラー２、３、４、５の溝１４に接触したことセンサーが検出すると、シーケンス制御部１００によって、基板回転手段３０のローラー２、３、４、５に基板１が保持されたと判断される。そして、シーケンス制御部１００によって基板１が基板回転手段３０に保持されたと判断されると、シーケンス制御部１００によって搬送アーム１６が制御されて、搬送アーム１６が基板１から離され、基板１の洗浄に支障を来たすことのない位置に搬送アーム１６が退避される。
【００３７】
次に、図６に示すように、基板回転手段３０によって基板１を保持しながら、基板回転軸ａを中心として基板１を回転させる。具体的には例えば、図６に示すように、ローラー駆動部６によって、ローラー駆動伝達部１５を介して、ローラー２，３，４，５を反時計回りに所定の回転数で等速回転させて、各ローラー２、３、４、５の溝１４にはめ込まれた基板１を、所定の回転数で基板回転軸ａを中心として時計回りに回転させる。基板１の回転速度は特に限定されないが、５０ｒｐｍ程度とすることが好ましい。
【００３８】
次に、ブラシ駆動手段１２によって、図７に示すように、第１の一対のブラシ４０を構成する２つの洗浄ブラシ７、８を、ブラシ回転軸ｂ１を中心として相反する方向に回転させることにより、洗浄ブラシ７、８を基板１の回転方向と反対方向に回転させる。また、ブラシ駆動手段１２によって、第２の一対のブラシ５０を構成する２つの洗浄ブラシ９、１０（洗浄ブラシ９は図７においては不図示）を、ブラシ回転軸ｂ２を中心として相反する方向に回転させることにより、洗浄ブラシ９、１０を基板１の回転方向と反対方向に回転させる。
【００３９】
このとき、図７に示すように、基板１を介して対向する第１の一対のブラシ４０の洗浄ブラシ７、８と、第２の一対のブラシ５０の洗浄ブラシ９、１０とを、相反する方向に回転させることが好ましい。
また、相反する方向に回転する第１の一対のブラシ４０の２つの洗浄ブラシ７、８の回転速度は同じであることが好ましく、相反する方向に回転する第２の一対のブラシ５０の２つの洗浄ブラシ９、１０の回転速度も同じであることが好ましい。
【００４０】
また、基板１を介して対向する第１の一対のブラシ４０の洗浄ブラシ７と第２の一対のブラシ５０の洗浄ブラシ９との回転速度を同じとするとともに、基板１を介して対向する第１の一対のブラシ４０の洗浄ブラシ８と第２の一対のブラシ５０の洗浄ブラシ１０との回転速度を同じとすることが好ましい。この場合、基板１をより一層安定して回転させることができるとともに、より均一な洗浄能力で基板１の洗浄を行うことができる。
さらに、基板１を安定して回転させるために、洗浄ブラシ７、８、９、１０の回転速度は、全て同じであることが最も好ましい。また、洗浄ブラシ７、８、９、１０の回転速度が基板１の回転速度と同じであることが好ましい。
洗浄ブラシ７、８、９、１０の回転速度は特に限定されないが、５０ｒｐｍ程度とすることが好ましい。
【００４１】
次に、第１の一対のブラシ４０を構成する洗浄ブラシ７、８の近傍の基板１の上面１ａ上にノズル１３（図１および図２（ａ）参照）から洗浄液を供給するとともに、第２の一対のブラシ５０を構成する洗浄ブラシ９、１０の近傍の基板１の下面１ｂ上にノズル１３から洗浄液を供給する。このことにより、基板１の上面１ａ（下面１ｂ）上における各洗浄ブラシ７、８、９、１０それぞれよりも基板１の回転方向手前の位置に、洗浄液が供給される。なお、洗浄液の供給量は、特に限定されないが、３００ｍｌ／ｍｉｎ程度の流量であることが好ましい。
【００４２】
その後、図８および図９に示すように、基板１の上面１ａおよび下面１ｂに洗浄液を供給しつつ、基板１、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０を回転させながら、第１の一対のブラシ４０を基板１の上面１ａに接触させ、第２の一対のブラシ５０を基板１の下面１ｂに接触させるとともに、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０をブラシ回転軸ｂ１、ｂ２の延在方向（略水平方向）に往復移動させる（洗浄工程）。
【００４３】
洗浄工程において、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０は、ブラシ駆動手段１２によって基板１の厚み方向（上下方向）の位置を移動されることによって、基板１上に所定の圧力で接触される。
また、洗浄工程における第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０の略水平方向への移動は、ブラシ駆動手段１２によってブラシ駆動伝達部１１を伸縮させることによって行われる。なお、洗浄工程においては、図８に示すように、第１の一対のブラシ４０と第２の一対のブラシ５０とを、略水平方向における相反する方向に移動させることが好ましい。
【００４４】
洗浄工程において、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０を略水平方向に往復移動させる移動距離ｄ３は、図３（ｂ）に示すように、洗浄ブラシ８、９（図３（ｂ）における一方の洗浄ブラシ）の洗浄ブラシ７、１０（図３（ｂ）における他方の洗浄ブラシ）に隣接する側の端部が少なくとも基板回転軸ａを超える位置から洗浄ブラシ７、１０の洗浄ブラシ８、９に隣接する側の端部が少なくとも基板回転軸ａを超える位置までの間の距離とすることが好ましい。
具体的には、図３（ｂ）に示す２つの洗浄ブラシ７、８（９、１０）間の間隔ｄ１（ｄ２）は、２０ｍｍ程度とすることが好ましく、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０の略水平方向の移動距離ｄ３は、３０ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００４５】
このような洗浄工程を所定時間行った後、ブラシ駆動手段１２によって、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０の往復移動を停止させて、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０を基板１から離れさせる。その後、洗浄液の供給を停止し、ブラシ駆動手段１２によって第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０の回転を停止させる。
次いで、洗浄液を供給したノズル１３から基板１の上面１ａおよび下面１ｂ上に乾燥気体を噴射させて、基板１を乾燥させ、基板回転手段３０に基板１の回転を停止させる。
その後、基板回転手段３０に基板１を保持させる手順と逆の手順を行う。具体的には、ローラー２、３の基板１の面方向（略水平方向）の位置をローラー移動手段によって移動させてから、基板搬送用の搬送アーム１６によって基板１を搬出させる。
【００４６】
本実施形態の基板洗浄装置２０は、基板１を保持しながら基板回転軸ａを中心として基板１を回転させる基板回転手段３０と、基板の上面１ａ（下面１ｂ）と平行で基板回転軸ａと交差するブラシ回転軸ｂ１（ｂ２）の延在方向に並べて配置された２つの洗浄ブラシ７、８（９、１０）を備え、２つの洗浄ブラシ７、８（９、１０）がブラシ回転軸ｂ１（ｂ２）を中心として相反する方向に回転されるものであって、各洗浄ブラシ７、８（９、１０）が基板１の回転方向と反対方向に回転される一対のブラシ４０（５０）と、一対のブラシ４０（５０）を回転させるとともに、ブラシ回転軸ｂ１（ｂ２）の延在方向に一対のブラシ４０（５０）を往復移動させるブラシ駆動手段１２とを備え、基板１および一対のブラシ４０（５０）を回転させながら、基板の上面１ａ（下面１ｂ）に一対のブラシ４０（５０）を接触させるとともにブラシ回転軸ｂ１（ｂ２）の延在方向に一対のブラシ４０（５０）を往復移動させるものであるので、以下に示す効果が得られる。
【００４７】
すなわち、本実施形態の基板洗浄装置２０では、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０を往復移動させる前および後の状態や、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０が２つの洗浄ブラシ７、８（９、１０）間の間隔ｄ１（ｄ２）の２倍以下の範囲内で往復移動されている際には、基板面内に、洗浄ブラシ７、８、９、１０の回転方向と基板１の回転方向とが同じとなる部分のないものとなっている。しかも、本実施形態の基板洗浄装置２０は、ブラシ回転軸ｂ１（ｂ２）の延在方向に一対のブラシ４０（５０）を往復移動させるものであるので、ブラシ回転軸ｂ１（ｂ２）を中心として相反する方向に回転される２つの洗浄ブラシ７、８（９、１０）間が離間されていても、２つの洗浄ブラシ間７、８（９、１０）の間隔ｄ１（ｄ２）によって基板１と洗浄ブラシ７、８、９、１０とが接触しない領域が形成されてしまうことが防止される。したがって、本実施形態の基板洗浄装置２０は、基板上面１ａ（下面１ｂ）内に、洗浄ブラシ７、８（９、１０）の回転方向と基板１の回転方向とが同じとなる部分の割合が非常に少ないものとなり、回転方向の同じ部分と反対の部分が存在することに起因する基板上面１ａ（下面１ｂ）内での洗浄能力のばらつきが小さく、高い洗浄効果が得られるものとなる。
【００４８】
その結果、本実施形態の基板洗浄装置２０を用いる基板洗浄方法により、基板を洗浄した場合、洗浄中に再付着するパーティクル（異物）が少なくなり、洗浄後の基板面に付着しているパーティクルが、洗浄前に基板面に付着していたパーティクルの３０％に減少するという高い洗浄効果が得られる。
【００４９】
また、本実施形態の基板洗浄装置２０は、基板１の上面１ａ側に配置された第１の一対のブラシ４０と、基板１の下面１ｂ側に、基板１に対して第１の一対のブラシ４０と対称に配置された第２の一対のブラシ５０とを有し、基板１を介して対向する第１の一対のブラシの洗浄ブラシ７，８と第２の一対のブラシ５０の洗浄ブラシ９、１０とが、相反する方向に回転するものであるので、洗浄中の基板１に対して上下両面から対称的に負荷がかかるものとなる。このため、基板１、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０を安定して回転させることができ、基板１の上下両面をより均一な洗浄能力で洗浄できる。
また、本実施形態の基板洗浄装置２０は、第１の一対のブラシ４０と第２の一対のブラシ５０とを有するものであるので、基板１の上面１ａおよび下面１ｂを容易に効率よく洗浄できる。
【００５０】
また、本実施形態の基板洗浄装置２０においては、洗浄ブラシ７、８（９、１０）の近傍の基板１の上面１ａ（下面１ｂ）上に洗浄液を供給するノズル１３が備えられ、ノズル１３が、洗浄ブラシ７、８（９、１０）よりも基板１の回転方向手前の位置に配置されているので、基板１とブラシ７、８、９、１０との接触面に効率よく洗浄液を供給でき、基板１を効果的に洗浄できる。
【００５１】
また、本実施形態の基板洗浄装置２０において、一対のブラシ４０（５０）が略水平方向に往復移動される移動距離ｄ３が、洗浄ブラシ８、９の洗浄ブラシ７、１０に隣接する側の端部が少なくとも基板回転軸ａを超える位置から、洗浄ブラシ７、１０の洗浄ブラシ８、９に隣接する側の端部が少なくとも基板回転軸ａを超える位置までの間の距離とされている場合、２つの洗浄ブラシ間７、８（９、１０）の間隔ｄ１（ｄ２）によって基板１と洗浄ブラシ７、８、９、１０とが接触しない領域が形成されてしまうことがないので、高い洗浄効果が得られるものとなる。
【００５２】
また、本実施形態の基板洗浄方法は、基板１を保持しながら基板回転軸ａを中心として基板１を回転させる工程と、基板の上面１ａ（下面１ｂ）と平行で基板回転軸ａと交差するブラシ回転軸ｂ１（ｂ２）の延在方向に並べて配置された２つの洗浄ブラシ７、８（９、１０）を備える一対のブラシ４０（５０）の２つの洗浄ブラシ７、８（９、１０）を、ブラシ回転軸ｂ１（ｂ２）を中心として相反する方向に回転させることにより、各洗浄ブラシ７、８（９、１０）を基板１の回転方向と反対方向に回転させる工程と、基板１および一対のブラシ４０（５０）を回転させながら、基板の上面１ａ（下面１ｂ）に一対のブラシ４０（５０）を接触させるとともに、ブラシ回転軸ｂ１（ｂ２）の延在方向に一対のブラシ４０（５０）を往復移動させる洗浄工程とを備える方法であるので、洗浄工程時に基板の上面１ａ（下面１ｂ）内に発生する、洗浄ブラシ７、８、９、１０の回転方向と基板１の回転方向とが同じとなる部分の割合が非常に少なく、回転方向の同じ部分と反対の部分が存在することに起因する基板の上面１ａ（下面１ｂ）内での洗浄能力のばらつきが小さく、高い洗浄効果が得られる。
【００５３】
また、本実施形態の基板洗浄方法において、一対のブラシ４０（５０）の２つの洗浄ブラシ７、８（９、１０）の回転速度を同じとした場合、２つの洗浄ブラシ７、８（９、１０）の回転速度を別々にした場合と比較して、基板１を安定して回転させることができるとともに、より均一な洗浄能力で基板１の洗浄を行うことができる。
【００５４】
なお、本実施形態においては、第１の一対のブラシ４０と第２の一対のブラシ５０とを有する基板洗浄装置２０を例に挙げて説明したが、本発明の基板洗浄装置は、上記の例に限定されるものではなく、第１の一対のブラシ４０と第２の一対のブラシ５０のうち、いずれか一方のみ有するものであってもよい。
また、本実施形態においては、基板１を略水平に保持して洗浄する基板洗浄装置２０を例に挙げて説明したが、本発明の基板洗浄装置は、例えば、基板を垂直に保持して洗浄するものであってもよく、基板を保持する角度は特に限定されない。
【符号の説明】
【００５５】
１…基板、１ａ…上面（一方の面）、１ｂ…下面（他方の面）、２、３、４、５…ローラー、６…ローラー駆動部、７、８、９、１０…洗浄ブラシ、１２…ブラシ駆動手段、１３…ノズル、１４…溝、１５…ローラー駆動伝達部、２０…基板洗浄装置、３０…基板回転手段、４０…第１の一対のブラシ（一対のブラシ）、５０…第２の一対のブラシ（一対のブラシ）、１００…シーケンス制御部、ａ…基板回転軸、ｂ１、ｂ２…ブラシ回転軸、ｄ３…移動距離。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板洗浄装置および基板洗浄方法に関し、特に、ブラシを用いて基板の表面に付着した異物を除去する基板洗浄装置および基板洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程において、半導体基板の表面には、シリコン窒化膜やタングステン膜をＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）成膜した際に生成される反応生成物などの異物や、各種材料のＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing：化学機械研磨）処理後のスラリーや研磨異物などの異物が付着する。半導体基板の表面に付着した異物は、リソグラフィ工程におけるパターン形成の障害になるなどの問題をひきおこす。このため、従来から、ブラシやローラーなどの処理部材を備える基板洗浄装置を用いて基板の表面に付着した異物を除去している。
【０００３】
ブラシやローラーを用いて基板の表面に付着した異物を除去する技術としては、例えば、特許文献１〜特許文献３に記載されている技術がある。特許文献１には、ウエハ周辺に配置されてウエハを保持しながら回転させる回転ローラーと、回転ローラーで保持されたウエハを表裏面から挟持可能な２個の回転ブラシと、回転ローラー及び回転ブラシへ洗浄液を供給する液供給手段とを備えたウエハ洗浄装置が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、基板の２つの半径方向に１８０°離れて沿在するような、互いに逆向きの回転方向を有する駆動ローラー及びスクラビングローラーを備え、スクラブサイクル中には、駆動ローラーは基板を回転させ、スクラビングローラーは基板を挟んで対向して基板を両面からスクラブし、両ローラーに直交して位置するような外径ローラーは基板の外径に接して、基板を所定の位置に保持する基板を洗浄する装置が記載されている。また、特許文献２には、上記の構成により、小型ディスク等の基板を洗浄する際に基板が所定の位置からずれることによって鋭いエッジがローラーを損傷することがなくなり、また、軽量の小型ディスク等がローラーに貼着することがなくなることが記載されている。
【０００５】
また、特許文献３には、基板の周縁部を保持してこの基板を周方向に回転駆動する回転駆動手段と、この回転駆動手段によって保持された基板の一方の面に所定の圧力を加えながらその一方の面を処理する第１の処理手段と、基板の他方の面に一方の面とほぼ同じ圧力を加えながらその下面を処理する第２の処理手段と、上記第１の処理手段と第２の処理手段とを上記基板を挟んだほぼ同じ位置で上記基板の径方向に沿って揺動駆動する揺動駆動手段とを具備した基板の処理装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３５３１８３号公報
【特許文献２】特開２００２−１２３８号公報
【特許文献３】特開２００２−１７０８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の基板洗浄装置では、基板面と接するブラシやローラーなどの処理部材の回転方向と基板の回転方向とが、同じ部分と反対の部分との割合が、基板面内において同程度あり、上記の回転方向が同じ部分と反対の部分とにおける洗浄能力の差が大きいことに起因する基板面内での洗浄能力のばらつきが大きいという問題があった。このため、従来の基板洗浄装置では、洗浄中に再付着するパーティクル（異物）の量が多く、洗浄効果が不十分であった。
【０００８】
具体的には、例えば、特許文献１に記載のウエハ洗浄装置には、ウエハを表裏面から挟持可能な２個の回転ブラシが記載されている。この洗浄装置では、ウエハの回転方向と回転ブラシの回転方向とは、回転ブラシの一端とウエハとの接触部分では同じとなっているが、回転ブラシの他端とウエハとの接触部分では反対となっており、回転ブラシのウエハの回転軸と接する位置で上記の回転方向の関係が反転している。したがって、ウエハの回転方向と回転ブラシの回転方向とが同じ部分の割合と反対の部分との割合は同程度であり、回転方向の同じ部分と反対の部分が存在することに起因する基板面内での洗浄能力のばらつきが大きかった。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、基板面内において、洗浄ブラシの回転方向と基板の回転方向とが同じとなる部分の割合を非常に少なくすることができ、回転方向の同じ部分と反対の部分とが存在することに起因する基板面内での洗浄能力のばらつきが小さく、高い洗浄効果が得られる基板洗浄装置およびこれを用いた基板洗浄方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記問題を解決するために、洗浄ブラシの回転方向と基板の回転方向との関係に着目して、洗浄ブラシの配置や洗浄ブラシの回転方向について鋭意検討を重ねた。その結果、基板の回転軸上で分割された２つの洗浄ブラシを、基板面と平行な回転軸を中心として相反する方向に回転させることにより、２つの洗浄ブラシをそれぞれ基板の回転方向と反対方向に回転させて基板面に接触させた場合、理論的には基板面内に、洗浄ブラシの回転方向と基板の回転方向とが同じとなる部分をなくすことが可能となり、回転方向の同じ部分と反対の部分が存在することに起因する基板面内での洗浄能力のばらつきを非常に小さくできることを見出した。
【００１１】
しかしながら、このような基板洗浄装置を実現するに際し、基板の回転軸上で分割されて相反する方向に回転する２つの洗浄ブラシを接して配置すると、２つの洗浄ブラシ間の摩擦などにより、２つの洗浄ブラシを安定して回転させることが困難となる。このため、２つの洗浄ブラシは、離間して配置することが好ましい。しかし、２つの洗浄ブラシを離間して配置すると、洗浄ブラシを基板面に接触させても２つの洗浄ブラシ間の隙間によって、基板と洗浄ブラシとが接触しない領域が形成されてしまうため、基板面内に洗浄能力のばらつきが生じるという不都合が生じてしまう。
本発明者は、この不都合を解消するために、さらに鋭意検討を重ねた。その結果、２つの洗浄ブラシおよび基板を回転させながら、基板面に２つの洗浄ブラシを接触させた状態で、洗浄ブラシの回転軸の延在方向に２つの洗浄ブラシを往復移動させることにより、２つの洗浄ブラシを離間して配置しても、基板面内に洗浄ブラシと接触しない領域が形成されることを防止でき、基板面内の洗浄能力のばらつきを抑制できることを見出し、本発明を完成した。
【００１２】
本発明の基板洗浄装置は、基板を保持しながら基板回転軸を中心として前記基板を回転させる基板回転手段と、基板面と平行で前記基板回転軸と交差するブラシ回転軸の延在方向に並べて配置された２つの洗浄ブラシを備え、前記２つの洗浄ブラシが前記ブラシ回転軸を中心として相反する方向に回転されるものであって、各洗浄ブラシが前記基板の回転方向と反対方向に回転される一対のブラシと、前記一対のブラシを回転させるとともに、前記ブラシ回転軸の延在方向に前記一対のブラシを往復移動させるブラシ駆動手段とを備え、前記基板および前記一対のブラシを回転させながら、前記基板面に前記一対のブラシを接触させるとともに、前記ブラシ回転軸の延在方向に前記一対のブラシを往復移動させるものであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の基板洗浄方法は、基板を保持しながら基板回転軸を中心として前記基板を回転させる工程と、基板面と平行で前記基板回転軸と交差するブラシ回転軸の延在方向に並べて配置された２つの洗浄ブラシを備える一対のブラシの前記２つの洗浄ブラシを、前記ブラシ回転軸を中心として相反する方向に回転させることにより、各洗浄ブラシを前記基板の回転方向と反対方向に回転させる工程と、前記基板および前記一対のブラシを回転させながら、前記基板面に前記一対のブラシを接触させるとともに、前記ブラシ回転軸の延在方向に前記一対のブラシを往復移動させる洗浄工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の基板洗浄装置によれば、基板面内に、ブラシの回転方向と基板の回転方向とが同じとなる部分の割合が非常に少ないものとなり、回転方向の同じ部分と反対の部分が存在することに起因する基板面内での洗浄能力のばらつきが小さく、高い洗浄効果が得られるものとなる。
【００１５】
また、本発明の基板洗浄方法によれば、洗浄工程時に基板面内に発生する、ブラシの回転方向と基板の回転方向とが同じとなる部分の割合が非常に少なく、回転方向の同じ部分と反対の部分が存在することに起因する基板面内での洗浄能力のばらつきが小さくなり、高い洗浄効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の基板洗浄装置を説明するための斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す基板洗浄装置の断面図であり、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ’断面を示し、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ’断面を示している。
【図３】図３は、図１に示す基板洗浄装置を構成する洗浄ブラシのブラシ回転軸の延在方向の動きを説明するための概略断面図である。
【図４】図４は、本発明の基板洗浄方法を説明するための図であって、図１に示す基板洗浄装置を用いて基板を洗浄する工程を示した工程図である。
【図５】図５は、本発明の基板洗浄方法を説明するための図であって、図１に示す基板洗浄装置を用いて基板を洗浄する工程を示した工程図である。
【図６】図６は、本発明の基板洗浄方法を説明するための図であって、図１に示す基板洗浄装置を用いて基板を洗浄する工程を示した工程図である。
【図７】図７は、本発明の基板洗浄方法を説明するための図であって、図１に示す基板洗浄装置を用いて基板を洗浄する工程を示した工程図である。
【図８】図８は、本発明の基板洗浄方法を説明するための図であって、図１に示す基板洗浄装置を用いて基板を洗浄する工程を示した工程図である。
【図９】図９は、本発明の基板洗浄方法を説明するための図であって、図１に示す基板洗浄装置を用いて基板を洗浄する工程を示した工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
「基板洗浄装置」
図１は、本発明の基板洗浄装置を説明するための斜視図である。図２は、図１に示す基板洗浄装置の断面図であり、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ’断面を示し、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ’断面を示している。また、図３は、図１に示す基板洗浄装置を構成する洗浄ブラシのブラシ回転軸の延在方向の動きを説明するための概略断面図である。
【００１８】
図１に示す基板洗浄装置２０は、基板回転手段３０と、２つの洗浄ブラシ７、８からなる第１の一対のブラシ４０と、２つの洗浄ブラシ９、１０からなる第２の一対のブラシ５０と、ブラシ駆動手段１２とを備えている。
図１に示す基板洗浄装置２０によって洗浄される基板１としては、平面視略円形の半導体基板（ウェハ）などが挙げられる。基板１は、基板搬送用の搬送アーム（図１においては不図示）などを用いて搬送され、基板洗浄装置２０の基板回転手段３０に着脱されるものである。
【００１９】
基板回転手段３０は、基板１を略水平に保持しながら図２（ａ）および図２（ｂ）に示す基板回転軸ａを中心として基板１を回転させるものである。本実施形態においては、基板回転軸ａが、円形である基板１の中心と一致するようになっている。また、本実施形態の基板回転手段３０は、図１に示すように、４つのローラー２、３、４、５を備えたものである。なお、本実施形態においては、基板回転手段３０として、基板を安定して保持できる４つのローラー２、３、４、５を備えるものを例に挙げて説明するが、ローラーの数は、基板を保持することができる３つ以上であればよく、３つであってもよいし、４つ以上であってもよい。
【００２０】
各ローラー２、３、４、５は、円柱状の形状を有するものであり、基板回転軸ａからそれぞれ等しい間隔で離れており、各ローラー２、３、４、５の位置が、平面視で正方形の頂点位置となるように配置されている。各ローラー２、３、４、５は、図１および図２（ａ）に示すように、ローラー駆動部６によって、ローラー駆動伝達部１５を介して、所定の回転数で回転されるようになっている。また、各ローラー２、３、４、５の基板１の面方向（略水平方向）の位置は、基板１を着脱可能なように、ローラー移動手段（図示略）によって個々に移動可能となっている。
【００２１】
また、図２（ａ）に示すように、各ローラー２、３、４、５の外壁には、一定の高さで外周に沿って設けられた断面視Ｖ字型の溝１４が備えられており、各ローラー２、３、４、５の外壁に外径の小さい部分が形成されている。そして、図１および図２（ａ）に示すように、各ローラー２、３、４、５の溝１４に基板１の縁部がはめ込まれることにより、基板１が保持され、基板１の縁部がはめ込まれた状態で各ローラー２、３、４、５が回転されることにより、基板回転軸ａを中心として基板１が回転されるようになっている。
【００２２】
また、図１に示す基板洗浄装置２０においては、ローラー駆動部６およびローラー移動手段と電気的に接続されたシーケンス制御部１００によって、ローラー駆動部６およびローラー移動手段が制御されるようになっている。
また、基板洗浄装置２０には、基板１の縁部が各ローラー２、３、４、５の溝１４に接触していることを検出できるセンサー（図示略）が備えられている。センサーは、シーケンス制御部１００に電気的に接続されており、センサーによって検出された基板１の縁部がローラー２、３、４、５の溝１４に接触しているか否かの結果に基づいて、シーケンス制御部１００によって、基板１を搬送するための搬送アームの動きが制御されるようになっている。
【００２３】
第１の一対のブラシ４０（一対のブラシ）は、図１、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、基板１の上面１ａ（一方の面）側に配置されている。また、第２の一対のブラシ５０（一対のブラシ）は、図１、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、基板１の下面１ｂ（他方の面）側に、基板１に対して第１の一対のブラシ４０と対称に配置されている。図１および図２（ａ）に示すように、基板１を介して対向する第１の一対のブラシ４０の洗浄ブラシ７、８と第２の一対のブラシ５０の洗浄ブラシ９、１０とは、相反する方向に回転するようになっている。
【００２４】
第１の一対のブラシ４０は、図２（ｂ）に示すように、基板１の上面１ａと平行で基板回転軸ａと交差するブラシ回転軸ｂ１を中心として相反する方向に回転する２つの洗浄ブラシ７、８からなるものである。２つの洗浄ブラシ７、８は、図１および図２（ｂ）に示すように、ブラシ回転軸ｂ１の延在方向に並べて配置されている。各洗浄ブラシ７、８は、基板１の回転方向と反対方向に回転されるようになっている。
また、第２の一対のブラシ５０は、図２（ｂ）に示すように、基板１の下面１ｂと平行で基板回転軸ａと交差するブラシ回転軸ｂ２を中心として相反する方向に回転する洗浄ブラシ９、１０からなるものである。２つの洗浄ブラシ９、１０は、図１および図２（ｂ）に示すように、ブラシ回転軸ｂ２の延在方向に並べて配置されている。各洗浄ブラシ９、１０は、基板１の回転方向と反対方向に回転されるようになっている。
【００２５】
各洗浄ブラシ７、８（９、１０）は、ブラシ回転軸ｂ１（ｂ２）方向を高さ方向とする円筒状のものであり、スポンジなどからなるものである。図２（ｂ）に示すように、２つの洗浄ブラシ７、８間は、間隔ｄ１を空けて離間しており、２つの洗浄ブラシ９、１０間は、間隔ｄ２を空けて離間している。本実施形態においては、間隔ｄ１と間隔ｄ２とは等間隔とされている。また、図２（ｂ）に示すように、間隔ｄ１および間隔ｄ２の略中心の位置に基板回転軸ａが配置されており、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０を往復移動させる前および後の状態において、間隔ｄ１と間隔ｄ２とが基板１の厚み方向に重なり合っている。
【００２６】
なお、本実施形態の基板洗浄装置２０においては、間隔ｄ１と間隔ｄ２が等間隔で、略中心の位置に基板回転軸ａが配置され、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０を往復移動させる前の状態において、間隔ｄ１と間隔ｄ２とが基板１の厚み方向に重なり合っているものとしたが、一対のブラシを構成する２つの洗浄ブラシ間の間隔は、上記の例に限定されるものではない。
【００２７】
ブラシ駆動手段１２は、図３（ａ）に示すように、基板１の洗浄時に、ブラシ駆動伝達部１１を介して、第１の一対のブラシ４０（第２の一対のブラシ５０）を構成する洗浄ブラシ７、８（９、１０）を所定の方向に回転させるとともに、図３（ｂ）に示すように、ブラシ駆動伝達部１１を伸縮させて、ブラシ回転軸ｂ１（ｂ２）の延在方向（略水平方向）に第１の一対のブラシ４０（第２の一対のブラシ５０）を往復移動させるものである。
【００２８】
第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０が略水平方向に往復移動される移動距離ｄ３は、洗浄ブラシ８、９（図３（ｂ）における一方の洗浄ブラシ）の洗浄ブラシ７、１０（図３（ｂ）における他方の洗浄ブラシ）に隣接する側の端部が少なくとも基板回転軸ａを超える位置から洗浄ブラシ７、１０の洗浄ブラシ８、９に隣接する側の端部が少なくとも基板回転軸ａを超える位置までの間の距離とされていることが好ましい。
本実施形態においては、間隔ｄ１および間隔ｄ２の略中心の位置に基板回転軸ａが配置されているので、図３（ｂ）に示すように、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０の略水平方向の移動距離ｄ３は、少なくとも２つの洗浄ブラシ７、８（９、１０）間の間隔ｄ１（ｄ２）の２倍を超える距離とされることが好ましい。
【００２９】
また、本実施形態においては、図３（ｂ）に示すように、第１の一対のブラシ４０の長さＬ１は、第１の一対のブラシ４０が略水平方向に往復移動される移動距離ｄ３の半分の長さと基板１の直径とを加えた寸法よりも長い寸法とされていることが好ましい。第１の一対のブラシ４０の長さＬ１を上記の寸法とした場合、第１の一対のブラシ４０が略水平方向に往復移動されても、第１の一対のブラシ４０の端部から基板１の外縁部が露出して、基板１の上面１ａの外縁部に第１の一対のブラシ４０と接触されない部分が生じることがなく、より一層高い洗浄効果が得られる。
また、本実施形態においては、図３（ｂ）に示すように、第２の一対のブラシ５０の長さＬ２も、第２の一対のブラシ５０が略水平方向に往復移動される移動距離ｄ３の半分の長さと基板１の直径とを加えた寸法よりも長い寸法とされていることが好ましい。第２の一対のブラシ５０の長さＬ２を上記の寸法とした場合、第２の一対のブラシ５０が略水平方向に往復移動されても、第２の一対のブラシ５０の端部から基板１の外縁部が露出して、基板１の下面１ｂの外縁部に第２の一対のブラシ５０と接触されない部分が生じることがなく、より一層高い洗浄効果が得られる。
【００３０】
また、本実施形態においては、図３（ｂ）に示すように、基板１の洗浄時に、第１の一対のブラシ４０と第２の一対のブラシ５０とが、ブラシ回転軸ｂ１（ｂ２）の延在方向（略水平方向）における相反する方向に移動されるようになっていることが好ましい。この場合、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０をブラシ回転軸ｂ１、ｂ２の延在方向に往復移動させることによって、基板１の位置がずれて、基板１の洗浄に支障を来たすことを防止できる。これに対し、例えば、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０が、ブラシ回転軸ｂ１、ｂ２の延在方向に往復移動させる際に、同じ方向に移動するものである場合、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０の移動によって、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０の移動方向などに基板１の位置がずれる恐れがある。
【００３１】
また、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０の基板１の厚み方向（上下方向）の位置は、基板１を着脱可能できるように、ブラシ駆動手段１２によって個々に移動可能となっている。図１に示す基板洗浄装置２０においては、ブラシ駆動手段１２と電気的に接続されたシーケンス制御部１００によって、ブラシ駆動手段１２が制御されるようになっている。
【００３２】
また、図１に示す基板洗浄装置２０においては、ブラシ駆動手段１２およびローラー駆動部６が、シーケンス制御部１００に制御されることにより、基板１の洗浄時に、基板１、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０を回転させながら、基板１の上面１ａおよび下面１ｂに同時に洗浄ブラシ７、８、９、１０を接触させるとともに、ブラシ回転軸ｂ１（ｂ２）の延在方向（略水平方向）に第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０を往復移動させるものとなっている。
【００３３】
また、図１に示す基板洗浄装置２０においては、図１および図２（ａ）に示すように、第１の一対のブラシ４０（第２の一対のブラシ５０）を構成する洗浄ブラシ７、８（洗浄ブラシ９、１０）の近傍の基板１の上面１ａ（下面１ｂ）上に、洗浄液を供給するノズル１３が備えられている。ノズル１３は、洗浄ブラシ７、８（洗浄ブラシ９、１０）よりも基板１の回転方向手前の位置に配置されている。
【００３４】
図１に示す基板洗浄装置２０においては、ノズル１３は、各洗浄ブラシ７、８、９、１０に対して１つずつ配置されているが、基板１の上面１ａおよび下面１ｂの全面によりムラなく洗浄液を供給できるように、各洗浄ブラシ７、８、９、１０に対してそれぞれ複数配置されていてもよい。また、ノズル１３から供給される洗浄液は、洗浄薬液であってもよいし、蒸留水などの純水であってもよく、必要に応じて適宜決定することができ、特に限定されない。また、ノズル１３は、基板１の上面１ａおよび下面１ｂからの洗浄液の跳ね返りを防止するために、基板１の上面１ａおよび下面１ｂと、洗浄ブラシ７、８、９、１０との間に向かって、基板１の上面１ａおよび下面１ｂに対して斜め方向から洗浄液を供給するものであることが好ましい。
【００３５】
「基板洗浄方法」
次に、図１に示す基板洗浄装置２０を用いて基板を洗浄する方法について、図面を用いて説明する。図４〜図９は、本発明の基板洗浄方法を説明するための図であって、図１に示す基板洗浄装置を用いて基板を洗浄する工程を示した工程図である。
はじめに、図４に示すように、基板回転手段３０のローラー２、３の基板１の面方向（略水平方向）の位置を、ローラー移動手段（図示略）によって基板１を着脱可能な位置に移動させる。また、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０の基板１の厚み方向（上下方向）の位置を、ブラシ駆動手段１２によって移動させて、第１の一対のブラシ４０と第２の一対のブラシ５０との間隔を広くし、基板１を着脱可能なようにする。
【００３６】
次に、図５に示すように、基板搬送用の搬送アーム１６を用いて基板１を搬送することにより、基板１の縁部をローラー４、５の溝１４にはめ込ませる。本実施形態においては、基板１の縁部がローラー４、５の溝１４に接触したことをセンサーが検出すると、シーケンス制御部１００に制御されることによって、搬送アーム１６の移動が停止される。
その後、ローラー２、３の基板１の面方向（略水平方向）の位置を、ローラー移動手段（図示略）によって所定の位置に移動させることにより、基板回転手段３０に基板１を保持させる。そして、基板１の縁部が全てのローラー２、３、４、５の溝１４に接触したことセンサーが検出すると、シーケンス制御部１００によって、基板回転手段３０のローラー２、３、４、５に基板１が保持されたと判断される。そして、シーケンス制御部１００によって基板１が基板回転手段３０に保持されたと判断されると、シーケンス制御部１００によって搬送アーム１６が制御されて、搬送アーム１６が基板１から離され、基板１の洗浄に支障を来たすことのない位置に搬送アーム１６が退避される。
【００３７】
次に、図６に示すように、基板回転手段３０によって基板１を保持しながら、基板回転軸ａを中心として基板１を回転させる。具体的には例えば、図６に示すように、ローラー駆動部６によって、ローラー駆動伝達部１５を介して、ローラー２，３，４，５を反時計回りに所定の回転数で等速回転させて、各ローラー２、３、４、５の溝１４にはめ込まれた基板１を、所定の回転数で基板回転軸ａを中心として時計回りに回転させる。基板１の回転速度は特に限定されないが、５０ｒｐｍ程度とすることが好ましい。
【００３８】
次に、ブラシ駆動手段１２によって、図７に示すように、第１の一対のブラシ４０を構成する２つの洗浄ブラシ７、８を、ブラシ回転軸ｂ１を中心として相反する方向に回転させることにより、洗浄ブラシ７、８を基板１の回転方向と反対方向に回転させる。また、ブラシ駆動手段１２によって、第２の一対のブラシ５０を構成する２つの洗浄ブラシ９、１０（洗浄ブラシ９は図７においては不図示）を、ブラシ回転軸ｂ２を中心として相反する方向に回転させることにより、洗浄ブラシ９、１０を基板１の回転方向と反対方向に回転させる。
【００３９】
このとき、図７に示すように、基板１を介して対向する第１の一対のブラシ４０の洗浄ブラシ７、８と、第２の一対のブラシ５０の洗浄ブラシ９、１０とを、相反する方向に回転させることが好ましい。
また、相反する方向に回転する第１の一対のブラシ４０の２つの洗浄ブラシ７、８の回転速度は同じであることが好ましく、相反する方向に回転する第２の一対のブラシ５０の２つの洗浄ブラシ９、１０の回転速度も同じであることが好ましい。
【００４０】
また、基板１を介して対向する第１の一対のブラシ４０の洗浄ブラシ７と第２の一対のブラシ５０の洗浄ブラシ９との回転速度を同じとするとともに、基板１を介して対向する第１の一対のブラシ４０の洗浄ブラシ８と第２の一対のブラシ５０の洗浄ブラシ１０との回転速度を同じとすることが好ましい。この場合、基板１をより一層安定して回転させることができるとともに、より均一な洗浄能力で基板１の洗浄を行うことができる。
さらに、基板１を安定して回転させるために、洗浄ブラシ７、８、９、１０の回転速度は、全て同じであることが最も好ましい。また、洗浄ブラシ７、８、９、１０の回転速度が基板１の回転速度と同じであることが好ましい。
洗浄ブラシ７、８、９、１０の回転速度は特に限定されないが、５０ｒｐｍ程度とすることが好ましい。
【００４１】
次に、第１の一対のブラシ４０を構成する洗浄ブラシ７、８の近傍の基板１の上面１ａ上にノズル１３（図１および図２（ａ）参照）から洗浄液を供給するとともに、第２の一対のブラシ５０を構成する洗浄ブラシ９、１０の近傍の基板１の下面１ｂ上にノズル１３から洗浄液を供給する。このことにより、基板１の上面１ａ（下面１ｂ）上における各洗浄ブラシ７、８、９、１０それぞれよりも基板１の回転方向手前の位置に、洗浄液が供給される。なお、洗浄液の供給量は、特に限定されないが、３００ｍｌ／ｍｉｎ程度の流量であることが好ましい。
【００４２】
その後、図８および図９に示すように、基板１の上面１ａおよび下面１ｂに洗浄液を供給しつつ、基板１、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０を回転させながら、第１の一対のブラシ４０を基板１の上面１ａに接触させ、第２の一対のブラシ５０を基板１の下面１ｂに接触させるとともに、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０をブラシ回転軸ｂ１、ｂ２の延在方向（略水平方向）に往復移動させる（洗浄工程）。
【００４３】
洗浄工程において、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０は、ブラシ駆動手段１２によって基板１の厚み方向（上下方向）の位置を移動されることによって、基板１上に所定の圧力で接触される。
また、洗浄工程における第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０の略水平方向への移動は、ブラシ駆動手段１２によってブラシ駆動伝達部１１を伸縮させることによって行われる。なお、洗浄工程においては、図８に示すように、第１の一対のブラシ４０と第２の一対のブラシ５０とを、略水平方向における相反する方向に移動させることが好ましい。
【００４４】
洗浄工程において、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０を略水平方向に往復移動させる移動距離ｄ３は、図３（ｂ）に示すように、洗浄ブラシ８、９（図３（ｂ）における一方の洗浄ブラシ）の洗浄ブラシ７、１０（図３（ｂ）における他方の洗浄ブラシ）に隣接する側の端部が少なくとも基板回転軸ａを超える位置から洗浄ブラシ７、１０の洗浄ブラシ８、９に隣接する側の端部が少なくとも基板回転軸ａを超える位置までの間の距離とすることが好ましい。
具体的には、図３（ｂ）に示す２つの洗浄ブラシ７、８（９、１０）間の間隔ｄ１（ｄ２）は、２０ｍｍ程度とすることが好ましく、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０の略水平方向の移動距離ｄ３は、３０ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００４５】
このような洗浄工程を所定時間行った後、ブラシ駆動手段１２によって、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０の往復移動を停止させて、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０を基板１から離れさせる。その後、洗浄液の供給を停止し、ブラシ駆動手段１２によって第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０の回転を停止させる。
次いで、洗浄液を供給したノズル１３から基板１の上面１ａおよび下面１ｂ上に乾燥気体を噴射させて、基板１を乾燥させ、基板回転手段３０に基板１の回転を停止させる。
その後、基板回転手段３０に基板１を保持させる手順と逆の手順を行う。具体的には、ローラー２、３の基板１の面方向（略水平方向）の位置をローラー移動手段によって移動させてから、基板搬送用の搬送アーム１６によって基板１を搬出させる。
【００４６】
本実施形態の基板洗浄装置２０は、基板１を保持しながら基板回転軸ａを中心として基板１を回転させる基板回転手段３０と、基板の上面１ａ（下面１ｂ）と平行で基板回転軸ａと交差するブラシ回転軸ｂ１（ｂ２）の延在方向に並べて配置された２つの洗浄ブラシ７、８（９、１０）を備え、２つの洗浄ブラシ７、８（９、１０）がブラシ回転軸ｂ１（ｂ２）を中心として相反する方向に回転されるものであって、各洗浄ブラシ７、８（９、１０）が基板１の回転方向と反対方向に回転される一対のブラシ４０（５０）と、一対のブラシ４０（５０）を回転させるとともに、ブラシ回転軸ｂ１（ｂ２）の延在方向に一対のブラシ４０（５０）を往復移動させるブラシ駆動手段１２とを備え、基板１および一対のブラシ４０（５０）を回転させながら、基板の上面１ａ（下面１ｂ）に一対のブラシ４０（５０）を接触させるとともにブラシ回転軸ｂ１（ｂ２）の延在方向に一対のブラシ４０（５０）を往復移動させるものであるので、以下に示す効果が得られる。
【００４７】
すなわち、本実施形態の基板洗浄装置２０では、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０を往復移動させる前および後の状態や、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０が２つの洗浄ブラシ７、８（９、１０）間の間隔ｄ１（ｄ２）の２倍以下の範囲内で往復移動されている際には、基板面内に、洗浄ブラシ７、８、９、１０の回転方向と基板１の回転方向とが同じとなる部分のないものとなっている。しかも、本実施形態の基板洗浄装置２０は、ブラシ回転軸ｂ１（ｂ２）の延在方向に一対のブラシ４０（５０）を往復移動させるものであるので、ブラシ回転軸ｂ１（ｂ２）を中心として相反する方向に回転される２つの洗浄ブラシ７、８（９、１０）間が離間されていても、２つの洗浄ブラシ間７、８（９、１０）の間隔ｄ１（ｄ２）によって基板１と洗浄ブラシ７、８、９、１０とが接触しない領域が形成されてしまうことが防止される。したがって、本実施形態の基板洗浄装置２０は、基板上面１ａ（下面１ｂ）内に、洗浄ブラシ７、８（９、１０）の回転方向と基板１の回転方向とが同じとなる部分の割合が非常に少ないものとなり、回転方向の同じ部分と反対の部分が存在することに起因する基板上面１ａ（下面１ｂ）内での洗浄能力のばらつきが小さく、高い洗浄効果が得られるものとなる。
【００４８】
その結果、本実施形態の基板洗浄装置２０を用いる基板洗浄方法により、基板を洗浄した場合、洗浄中に再付着するパーティクル（異物）が少なくなり、洗浄後の基板面に付着しているパーティクルが、洗浄前に基板面に付着していたパーティクルの３０％に減少するという高い洗浄効果が得られる。
【００４９】
また、本実施形態の基板洗浄装置２０は、基板１の上面１ａ側に配置された第１の一対のブラシ４０と、基板１の下面１ｂ側に、基板１に対して第１の一対のブラシ４０と対称に配置された第２の一対のブラシ５０とを有し、基板１を介して対向する第１の一対のブラシの洗浄ブラシ７，８と第２の一対のブラシ５０の洗浄ブラシ９、１０とが、相反する方向に回転するものであるので、洗浄中の基板１に対して上下両面から対称的に負荷がかかるものとなる。このため、基板１、第１の一対のブラシ４０および第２の一対のブラシ５０を安定して回転させることができ、基板１の上下両面をより均一な洗浄能力で洗浄できる。
また、本実施形態の基板洗浄装置２０は、第１の一対のブラシ４０と第２の一対のブラシ５０とを有するものであるので、基板１の上面１ａおよび下面１ｂを容易に効率よく洗浄できる。
【００５０】
また、本実施形態の基板洗浄装置２０においては、洗浄ブラシ７、８（９、１０）の近傍の基板１の上面１ａ（下面１ｂ）上に洗浄液を供給するノズル１３が備えられ、ノズル１３が、洗浄ブラシ７、８（９、１０）よりも基板１の回転方向手前の位置に配置されているので、基板１とブラシ７、８、９、１０との接触面に効率よく洗浄液を供給でき、基板１を効果的に洗浄できる。
【００５１】
また、本実施形態の基板洗浄装置２０において、一対のブラシ４０（５０）が略水平方向に往復移動される移動距離ｄ３が、洗浄ブラシ８、９の洗浄ブラシ７、１０に隣接する側の端部が少なくとも基板回転軸ａを超える位置から、洗浄ブラシ７、１０の洗浄ブラシ８、９に隣接する側の端部が少なくとも基板回転軸ａを超える位置までの間の距離とされている場合、２つの洗浄ブラシ間７、８（９、１０）の間隔ｄ１（ｄ２）によって基板１と洗浄ブラシ７、８、９、１０とが接触しない領域が形成されてしまうことがないので、高い洗浄効果が得られるものとなる。
【００５２】
また、本実施形態の基板洗浄方法は、基板１を保持しながら基板回転軸ａを中心として基板１を回転させる工程と、基板の上面１ａ（下面１ｂ）と平行で基板回転軸ａと交差するブラシ回転軸ｂ１（ｂ２）の延在方向に並べて配置された２つの洗浄ブラシ７、８（９、１０）を備える一対のブラシ４０（５０）の２つの洗浄ブラシ７、８（９、１０）を、ブラシ回転軸ｂ１（ｂ２）を中心として相反する方向に回転させることにより、各洗浄ブラシ７、８（９、１０）を基板１の回転方向と反対方向に回転させる工程と、基板１および一対のブラシ４０（５０）を回転させながら、基板の上面１ａ（下面１ｂ）に一対のブラシ４０（５０）を接触させるとともに、ブラシ回転軸ｂ１（ｂ２）の延在方向に一対のブラシ４０（５０）を往復移動させる洗浄工程とを備える方法であるので、洗浄工程時に基板の上面１ａ（下面１ｂ）内に発生する、洗浄ブラシ７、８、９、１０の回転方向と基板１の回転方向とが同じとなる部分の割合が非常に少なく、回転方向の同じ部分と反対の部分が存在することに起因する基板の上面１ａ（下面１ｂ）内での洗浄能力のばらつきが小さく、高い洗浄効果が得られる。
【００５３】
また、本実施形態の基板洗浄方法において、一対のブラシ４０（５０）の２つの洗浄ブラシ７、８（９、１０）の回転速度を同じとした場合、２つの洗浄ブラシ７、８（９、１０）の回転速度を別々にした場合と比較して、基板１を安定して回転させることができるとともに、より均一な洗浄能力で基板１の洗浄を行うことができる。
【００５４】
なお、本実施形態においては、第１の一対のブラシ４０と第２の一対のブラシ５０とを有する基板洗浄装置２０を例に挙げて説明したが、本発明の基板洗浄装置は、上記の例に限定されるものではなく、第１の一対のブラシ４０と第２の一対のブラシ５０のうち、いずれか一方のみ有するものであってもよい。
また、本実施形態においては、基板１を略水平に保持して洗浄する基板洗浄装置２０を例に挙げて説明したが、本発明の基板洗浄装置は、例えば、基板を垂直に保持して洗浄するものであってもよく、基板を保持する角度は特に限定されない。
【符号の説明】
【００５５】
１…基板、１ａ…上面（一方の面）、１ｂ…下面（他方の面）、２、３、４、５…ローラー、６…ローラー駆動部、７、８、９、１０…洗浄ブラシ、１２…ブラシ駆動手段、１３…ノズル、１４…溝、１５…ローラー駆動伝達部、２０…基板洗浄装置、３０…基板回転手段、４０…第１の一対のブラシ（一対のブラシ）、５０…第２の一対のブラシ（一対のブラシ）、１００…シーケンス制御部、ａ…基板回転軸、ｂ１、ｂ２…ブラシ回転軸、ｄ３…移動距離。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持しながら基板回転軸を中心として前記基板を回転させる基板回転手段と、
基板面と平行で前記基板回転軸と交差するブラシ回転軸の延在方向に並べて配置された２つの洗浄ブラシを備え、前記２つの洗浄ブラシが前記ブラシ回転軸を中心として相反する方向に回転されるものであって、各洗浄ブラシが前記基板の回転方向と反対方向に回転される一対のブラシと、
前記一対のブラシを回転させるとともに、前記ブラシ回転軸の延在方向に前記一対のブラシを往復移動させるブラシ駆動手段とを備え、
前記基板および前記一対のブラシを回転させながら、前記基板面に前記一対のブラシを接触させるとともに、前記ブラシ回転軸の延在方向に前記一対のブラシを往復移動させるものであることを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項２】
前記洗浄ブラシの近傍の前記基板面上に洗浄液を供給するノズルが備えられ、
前記ノズルが、前記洗浄ブラシよりも前記基板の回転方向手前の位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の基板洗浄装置。
【請求項３】
前記一対のブラシが往復移動される移動距離が、一方の洗浄ブラシの他方の洗浄ブラシに隣接する側の端部が少なくとも前記基板回転軸を超える位置から前記他方の洗浄ブラシの前記一方の洗浄ブラシに隣接する側の端部が少なくとも前記基板回転軸を超える位置までの間の距離とされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板洗浄装置。
【請求項４】
前記基板の一方の面側に配置された第１の一対のブラシと、
前記基板の他方の面側に、前記基板に対して前記第１の一対のブラシと対称に配置された第２の一対のブラシとを有し、
前記基板を介して対向する前記第１の一対のブラシの洗浄ブラシと前記第２の一対のブラシの洗浄ブラシとが、相反する方向に回転するものであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の基板洗浄装置。
【請求項５】
前記第１の一対のブラシと前記第２の一対のブラシとが、前記ブラシ回転軸の延在方向における相反する方向に移動されるものであることを特徴とする請求項４に記載の基板洗浄装置。
【請求項６】
基板を保持しながら基板回転軸を中心として前記基板を回転させる工程と、
基板面と平行で前記基板回転軸と交差するブラシ回転軸の延在方向に並べて配置された２つの洗浄ブラシを備える一対のブラシの前記２つの洗浄ブラシを、前記ブラシ回転軸を中心として相反する方向に回転させることにより、各洗浄ブラシを前記基板の回転方向と反対方向に回転させる工程と、
前記基板および前記一対のブラシを回転させながら、前記基板面に前記一対のブラシを接触させるとともに、前記ブラシ回転軸の延在方向に前記一対のブラシを往復移動させる洗浄工程とを備えることを特徴とする基板洗浄方法。
【請求項７】
前記２つの洗浄ブラシの回転速度を同じとすることを特徴とする請求項６に記載の基板洗浄方法。
【請求項８】
前記洗浄工程において、前記洗浄ブラシよりも前記基板の回転方向手前の位置に、洗浄液を供給することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の基板洗浄方法。
【請求項９】
前記洗浄工程において前記一対のブラシを往復移動させる移動距離を、一方の洗浄ブラシの他方の洗浄ブラシに隣接する側の端部が少なくとも前記基板回転軸を超える位置から前記他方の洗浄ブラシの前記一方の洗浄ブラシに隣接する側の端部が少なくとも前記基板回転軸を超える位置までの間の距離とすることを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれかに記載の基板洗浄方法。
【請求項１０】
前記一対のブラシとして、前記基板の一方の面側に配置された第１の一対のブラシと、
前記基板の他方の面側に、前記基板に対して前記第１の一対のブラシと対称に配置された第２の一対のブラシとを用い、
前記基板を介して対向する前記第１の一対のブラシの洗浄ブラシと前記第２の一対のブラシの洗浄ブラシとを、相反する方向に同じ回転速度で回転させることを特徴とする請求項６〜請求項９のいずれかに記載の基板洗浄方法。
【請求項１１】
前記洗浄工程において、前記第１の一対のブラシと前記第２の一対のブラシとを、前記ブラシ回転軸の延在方向における相反する方向に移動させることを特徴とする請求項１０に記載の基板洗浄方法。
【請求項１】
基板を保持しながら基板回転軸を中心として前記基板を回転させる基板回転手段と、
基板面と平行で前記基板回転軸と交差するブラシ回転軸の延在方向に並べて配置された２つの洗浄ブラシを備え、前記２つの洗浄ブラシが前記ブラシ回転軸を中心として相反する方向に回転されるものであって、各洗浄ブラシが前記基板の回転方向と反対方向に回転される一対のブラシと、
前記一対のブラシを回転させるとともに、前記ブラシ回転軸の延在方向に前記一対のブラシを往復移動させるブラシ駆動手段とを備え、
前記基板および前記一対のブラシを回転させながら、前記基板面に前記一対のブラシを接触させるとともに、前記ブラシ回転軸の延在方向に前記一対のブラシを往復移動させるものであることを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項２】
前記洗浄ブラシの近傍の前記基板面上に洗浄液を供給するノズルが備えられ、
前記ノズルが、前記洗浄ブラシよりも前記基板の回転方向手前の位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の基板洗浄装置。
【請求項３】
前記一対のブラシが往復移動される移動距離が、一方の洗浄ブラシの他方の洗浄ブラシに隣接する側の端部が少なくとも前記基板回転軸を超える位置から前記他方の洗浄ブラシの前記一方の洗浄ブラシに隣接する側の端部が少なくとも前記基板回転軸を超える位置までの間の距離とされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板洗浄装置。
【請求項４】
前記基板の一方の面側に配置された第１の一対のブラシと、
前記基板の他方の面側に、前記基板に対して前記第１の一対のブラシと対称に配置された第２の一対のブラシとを有し、
前記基板を介して対向する前記第１の一対のブラシの洗浄ブラシと前記第２の一対のブラシの洗浄ブラシとが、相反する方向に回転するものであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の基板洗浄装置。
【請求項５】
前記第１の一対のブラシと前記第２の一対のブラシとが、前記ブラシ回転軸の延在方向における相反する方向に移動されるものであることを特徴とする請求項４に記載の基板洗浄装置。
【請求項６】
基板を保持しながら基板回転軸を中心として前記基板を回転させる工程と、
基板面と平行で前記基板回転軸と交差するブラシ回転軸の延在方向に並べて配置された２つの洗浄ブラシを備える一対のブラシの前記２つの洗浄ブラシを、前記ブラシ回転軸を中心として相反する方向に回転させることにより、各洗浄ブラシを前記基板の回転方向と反対方向に回転させる工程と、
前記基板および前記一対のブラシを回転させながら、前記基板面に前記一対のブラシを接触させるとともに、前記ブラシ回転軸の延在方向に前記一対のブラシを往復移動させる洗浄工程とを備えることを特徴とする基板洗浄方法。
【請求項７】
前記２つの洗浄ブラシの回転速度を同じとすることを特徴とする請求項６に記載の基板洗浄方法。
【請求項８】
前記洗浄工程において、前記洗浄ブラシよりも前記基板の回転方向手前の位置に、洗浄液を供給することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の基板洗浄方法。
【請求項９】
前記洗浄工程において前記一対のブラシを往復移動させる移動距離を、一方の洗浄ブラシの他方の洗浄ブラシに隣接する側の端部が少なくとも前記基板回転軸を超える位置から前記他方の洗浄ブラシの前記一方の洗浄ブラシに隣接する側の端部が少なくとも前記基板回転軸を超える位置までの間の距離とすることを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれかに記載の基板洗浄方法。
【請求項１０】
前記一対のブラシとして、前記基板の一方の面側に配置された第１の一対のブラシと、
前記基板の他方の面側に、前記基板に対して前記第１の一対のブラシと対称に配置された第２の一対のブラシとを用い、
前記基板を介して対向する前記第１の一対のブラシの洗浄ブラシと前記第２の一対のブラシの洗浄ブラシとを、相反する方向に同じ回転速度で回転させることを特徴とする請求項６〜請求項９のいずれかに記載の基板洗浄方法。
【請求項１１】
前記洗浄工程において、前記第１の一対のブラシと前記第２の一対のブラシとを、前記ブラシ回転軸の延在方向における相反する方向に移動させることを特徴とする請求項１０に記載の基板洗浄方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２１２２９５（Ｐ２０１０−２１２２９５Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５３９９８（Ｐ２００９−５３９９８）
【出願日】平成２１年３月６日（２００９．３．６）
【出願人】（５００１７４２４７）エルピーダメモリ株式会社 (2,599)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月６日（２００９．３．６）
【出願人】（５００１７４２４７）エルピーダメモリ株式会社 (2,599)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]