(57)【要約】 【課題】  基板に接触して洗浄する洗浄部材の表面のみならず内部をも浄化させることができる部材洗浄機構を備えた基板洗浄装置を提供する。【解決手段】  ウエハ洗浄装置１０は、ウエハＷを保持するスピンチャック１１と、ウエハＷの表面に接触して洗浄する伸縮性のある洗浄部材３２を有するブラシ３０と、ブラシ３０を基板処理位置と待避位置との間で移動させるブラシ移動機構２０と、待避位置において洗浄部材３２を洗浄するためのブラシ洗浄機構５０を具備する。ブラシ洗浄機構５０は、洗浄部材３２を圧縮／自然膨張させるように洗浄部材３２と相対的に接離自在に設けられた円柱部材５２と、洗浄部材３２に純水を供給する第１の部材洗浄ノズル５４ａを有する。洗浄部材３２は、自然膨張した状態で純水を吸収し、圧縮される際に吸収した純水とともに洗浄部材３２の表面および内部の汚れを排出し、浄化される。【選択図】  図３
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【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、
前記基板保持機構に保持された基板の表面に接触して洗浄する伸縮性のある洗浄部材を有する洗浄ブラシと、
前記洗浄ブラシを基板処理位置と待避位置との間で移動させるブラシ移動機構と、
前記待避位置において前記洗浄部材を洗浄するための部材洗浄機構と、
を具備する基板洗浄装置であって、
前記部材洗浄機構は、
前記洗浄部材を圧縮／自然膨張させるように前記洗浄部材と相対的に接離自在に設けられた押圧部材と、
前記洗浄部材が圧縮された状態から開放されて自然膨張している途中または自然膨張した状態において、前記洗浄部材に所定の洗浄液を供給する第１の洗浄液供給機構と、
を有し、
前記洗浄部材は、自然膨張した状態で前記洗浄液を吸収し、圧縮される際に吸収した洗浄液とともに前記洗浄部材の表面および内部の汚れを排出することで、浄化されることを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項２】
前記部材洗浄機構は、前記押圧部材において前記洗浄部材に接触する部分に所定の洗浄液を供給する第２の洗浄液供給機構をさらに具備す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】
前記洗浄ブラシは、前記洗浄部材を装着するための回転自在な基台に複数の前記洗浄部材が同心円上に配置された構成を有し、
前記基台を回転させながら、前記洗浄部材を１個ずつ前記押圧部材によって圧縮させ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】
前記押圧部材は柱状回転体であり、その側面に前記洗浄部材が逐次押し当てられることを特徴とする請求項３に記載の基板洗浄装置。
【請求項５】
前記柱状回転体は円柱体または円筒体であり、その側面は平滑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】
前記洗浄ブラシの回転軸と前記柱状回転体の回転軸とが直交し、前記洗浄部材と前記柱状回転体の接点におけるそれぞれの回転方向を示す方向ベクトルは同じ向きとなることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の基板洗浄装置。
【請求項７】
前記洗浄部材と前記柱状回転体の接点におけるそれぞれの線速度が実質的に同じであることを特徴とする請求項６に記載の基板洗浄装置。
【請求項８】
前記第２の洗浄液供給機構は、前記柱状回転体において前記洗浄部材と接触する部分に連続的に前記洗浄液を供給することを特徴とする請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の基板洗浄装置。
【請求項９】
前記第１の洗浄液供給機構と前記第２の洗浄液供給機構はそれぞれ、純水をガスでミスト化させて噴射する２流体ノズルを具備することを特徴とする請求項２から請求項８のいずれか１項に記載の基板洗浄装置。
【請求項１０】
基板の表面に接触して洗浄するための伸縮性を有する洗浄部材の洗浄方法であって、
前記洗浄部材が圧縮された状態から開放されて自然膨張している途中または自然膨張した状態において前記洗浄部材に所定の洗浄液を供給して当該洗浄液を吸収させる工程と、
前記洗浄液を吸収した洗浄部材を圧縮して、吸収された洗浄液とともに前記洗浄部材の表面および内部の汚れを排出させることにより、前記洗浄部材を浄化する工程と、
を有することを特徴とする洗浄部材の洗浄方法。
【請求項１１】
前記洗浄部材へ洗浄液を吸収させる工程と、前記洗浄部材から洗浄液を排出する工程とを、交互に複数回繰り返すことを特徴とする請求項１０に記載の洗浄部材の洗浄方法。
【請求項１２】
前記洗浄部材から洗浄液を排出する工程は、円周軌道を描くように前記洗浄部材を移動させながら、前記軌道下に配置された柱状回転体の側面に前記洗浄部材を接触させることにより行われることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の洗浄部材の洗浄方法。
【請求項１３】
前記洗浄部材と前記柱状回転体の接点におけるそれぞれの回転方向を示す方向ベクトルが同じ向きであることを特徴とする請求項１２に記載の洗浄部材の洗浄方法。
【請求項１４】
前記洗浄部材と前記柱状回転体の接点におけるそれぞれの線速度を実質的に同じとすることを特徴とする請求項１３に記載の洗浄部材の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の基板に所定の洗浄液を供給しながら所定の洗浄部材を基板に接触させて基板を洗浄する基板洗浄装置と、その洗浄部材の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体装置の製造工程においては、半導体ウエハの表面を清浄とするための洗浄処理が適宜行われている。このような半導体ウエハの洗浄処理の１つとして、半導体ウエハを回転させ、半導体ウエハの表面に洗浄液を供給しながら伸縮性を有するスポンジ等の高分子部材（以下「洗浄部材」という）を備えたブラシを用い、その洗浄部材を半導体ウエハに接触させた状態でブラシを半導体ウエハの中心と外周との間でスキャンさせる方法が知られている。
【０００３】
このようなブラシを用いたウエハ洗浄処理では、半導体ウエハの汚れが洗浄部材に付着し、残ることがある。ここで、その過程について図５を参照しながら説明する。図５（ａ）は、パーティクル１０５が表面に付着しているウエハＷに洗浄液（純水）が供給された状態を示している。図５（ｂ）に示されるように、ウエハＷを回転させながら洗浄部材１０１をウエハＷの表面に押し当てると、洗浄部材１０１が圧縮され、ウエハＷ上のパーティクル１０５の一部は洗浄部材１０１の表面（接触面とその近傍の側面）に付着する。
【０００４】
そして、図５（ｃ）に示されるように、洗浄部材１０１を引き上げると、洗浄部材１０１が自然膨張し、その際にパーティクルを含んだ洗浄液が洗浄部材１０１に吸い込まれる。このとき、パーティクル１０５の一部は洗浄部材１０１の内部に進入する。そして、図５（ｄ）に示されるように、洗浄部材１０１に付着し、また内部に取り込まれた状態で、ウエハＷから退避される。
【０００５】
このようにして半導体ウエハの汚れが洗浄部材に残された状態で再びウエハＷを洗浄処理すると、洗浄部材に転写された汚れが再び半導体ウエハに転写される等して洗浄が進まなくなるため、定期的に洗浄部材を交換するかまたは洗浄する必要が生ずる。このブラシ洗浄の方法としては、洗浄部材に洗浄液を供給して汚れを洗い流す方法や、洗浄部材に洗浄液を噴霧して洗い流す方法等が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、半導体ウエハの洗浄処理時には汚れが洗浄部材の内部にまで浸入するので、このようなブラシ洗浄方法では、洗浄部材の表面の汚れを除去することはできても、洗浄部材の内部の汚れを取ることは困難である。そのため、この汚れが洗浄部材の表面に出てきて半導体ウエハに転写されたり、半導体ウエハを傷つけたりするという問題が発生することがある。一方、従来のブラシ洗浄方法で無理に洗浄部材の汚れを取り除こうとすると、洗浄液の水圧や洗浄液噴霧のためのガス圧を高める必要があり、洗浄部材を損傷させるおそれがある。そのため、洗浄部材の交換時期が早まり、装置コストが嵩むという問題もある。
【特許文献１】特開２００３−３３２２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みてなされてものであり、基板に接触して洗浄する洗浄部材の表面のみならず内部をも浄化させることができる部材洗浄機構を備えた基板洗浄装置を提供することを目的とする。また、本発明は、この洗浄部材の洗浄方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の観点によれば、基板を保持する基板保持機構と、
前記基板保持機構に保持された基板の表面に接触して洗浄する伸縮性のある洗浄部材を有する洗浄ブラシと、
前記洗浄ブラシを基板処理位置と待避位置との間で移動させるブラシ移動機構と、
前記待避位置において前記洗浄部材を洗浄するための部材洗浄機構と、
を具備する基板洗浄装置であって、
前記部材洗浄機構は、
前記洗浄部材を圧縮／自然膨張させるように前記洗浄部材と相対的に接離自在に設けられた押圧部材と、
前記洗浄部材が圧縮された状態から開放されて自然膨張している途中または自然膨張した状態において、前記洗浄部材に所定の洗浄液を供給する第１の洗浄液供給機構と、
を有し、
前記洗浄部材は、自然膨張した状態で前記洗浄液を吸収し、圧縮される際に吸収した洗浄液とともに前記洗浄部材の表面および内部の汚れを排出することで、浄化されることを特徴とする基板洗浄装置、が提供される。
【０００９】
この部材洗浄機構は、押圧部材において洗浄部材に接触する部分に所定の洗浄液を供給する第２の洗浄液供給機構をさらに具備することが好ましい。これにより、押圧部材を清浄に維持し、押圧部材から洗浄部材への転写を抑制することができる。
【００１０】
洗浄ブラシとしては、洗浄部材を装着するための回転自在な基台に複数の洗浄部材が同心円上に配置された構成を有するものが好適に用いられ、この場合には、基台を回転させながら洗浄部材を１個ずつ押圧部材によって圧縮させる簡単な構成を実現できる。このような洗浄ブラシを用いた場合、押圧部材としては柱状回転体が好適であり、その側面に洗浄部材が逐次押し当てられる。柱状回転体の好ましい形態は、円柱体または円筒体であるが、例えば、断面形状が正八面体やそれ以上の辺数の正多角形であってもよい。押圧部材において洗浄部材と接する面は平滑であることが好ましい。これにより、洗浄部材の破損を防止し、また押圧部材におけるパーティクル発生を抑制することができる。
【００１１】
洗浄ブラシの回転軸と柱状回転体の回転軸とは直交し、洗浄部材と柱状回転体の接点におけるそれぞれの回転方向を示す方向ベクトルは同じ向きとすることが好ましい。これにより洗浄部材と柱状回転体との摩擦を減じて、洗浄部材の損傷を抑制することができる。このように洗浄部材と柱状回転体との摩擦を減じるためには、さらに洗浄部材と柱状回転体の接点におけるそれぞれの線速度を実質的に同じとすることが好ましい。柱状回転体において洗浄部材と接触する部分に、第２の洗浄液供給機構から連続的に洗浄液を供給すると、さらに洗浄部材と柱状回転体との摩擦を低減させることができる。
【００１２】
第１の洗浄液供給機構と第２の洗浄液供給機構からはそれぞれ、洗浄液を略棒状や円錐状に吐出させてもよいが、２流体ノズルを用いて、ガスでミスト化された洗浄液が洗浄部材等に当てられる構成することも好ましく、洗浄部材の表面の汚れを落とす効率が高められ、洗浄部材の洗浄時間を短縮することができる。
【００１３】
本発明の第２の観点によれば、上記基板洗浄装置に用いられる洗浄部材の洗浄方法が提供される。すなわち、基板の表面に接触して洗浄するための伸縮性を有する洗浄部材の洗浄方法であって、
前記洗浄部材が圧縮された状態から開放されて自然膨張している途中または自然膨張した状態において前記洗浄部材に所定の洗浄液を供給して当該洗浄液を吸収させる工程と、
前記洗浄液を吸収した洗浄部材を圧縮して、吸収された洗浄液とともに前記洗浄部材の表面および内部の汚れを排出させることにより、前記洗浄部材を浄化する工程と、
を有することを特徴とする洗浄部材の洗浄方法、が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、洗浄部材の内部にまで浸入した汚れを取り除くことができるので、この洗浄部材の内部の汚れが基板に転写されたり、基板を損傷させることが防止される。これにより基板の洗浄精度を高めることができる。また、本発明によれば、洗浄部材を損傷させることなくその洗浄処理を行うことができるので、洗浄部材の寿命が長くなり、装置コスト（ランニングコスト）を下げることができるという効果も得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。ここでは、半導体ウエハＷのブラシ洗浄を行うウエハ洗浄装置について説明することとする。図１にウエハ洗浄装置１０の概略構造を示す平面図を示す。ウエハ洗浄装置１０は、周囲がシンク２１で囲まれており、このシンク２１の側面の一部にはシャッタ（図示せず）により開閉自在な窓が形成されており、この窓を通してウエハＷを搬入出できるようになっている。
【００１６】
シンク２１内には、ウエハＷを略水平姿勢で保持して回転させるスピンチャック１１が配置されている。スピンチャック１１としては、通常、真空吸着力によりウエハＷを保持するもの、ウエハＷをその端面で機械的に保持するもの、が用いられる。スピンチャック１１に保持されたウエハＷを囲うように、カップ１２が昇降機構（図示せず）により昇降自在に設けられている。例えば、スピンチャック１１との間でウエハＷを受け渡しする搬送装置の搬送アームがシンク２１内に進入する際には、カップ１２は、その上端がスピンチャック１１に保持されたウエハＷより下側に位置するように配置され、ウエハＷの洗浄処理中は、ウエハＷから洗浄液等が周囲に飛散しないように、カップ１２の上端がウエハＷよりも十分に上側に位置するように配置される。
【００１７】
シンク２１の底板には、Ｘ方向に延在する第１ガイドレール１９ａが敷設されており、このガイドレール１９ａには第１支台１５が、第１のＸ軸スライド機構１６ａによりＸ方向にスライド自在に設けられている。そして、第１支台１５には、洗浄ノズルアーム１４が第１のＺ軸昇降機構１６ｂにより昇降自在に取り付けられており、その先端に洗浄水による洗浄処理を行うための高速ジェットノズルや２流体ノズル、超音波ノズル等の洗浄ノズル１３が設けられている。
【００１８】
図１では洗浄ノズル１３をカップ１２の外側に退避させた状態を示している。第１のＸ軸スライド機構１６ａと第１のＺ軸昇降機構１６ｂが、洗浄ノズル１３を退避位置と処理位置との間で移動させるノズル移動機構１６を構成し、洗浄ノズル１３によるウエハＷの洗浄を行う際には、洗浄ノズル１３をカップ１２内に進入させて、例えば、洗浄ノズル１３から洗浄液を吐出させながら、洗浄ノズル１３をウエハＷの中心と外縁との間でスキャンさせる。
【００１９】
シンク２１の底板には、Ｘ方向に延在する第２ガイドレール１９ｂが敷設されており、このガイドレール１９ｂには第２支台１８が、第２のＸ軸スライド機構２０ａによりＸ方向にスライド自在に設けられている。そして、第２支台１８には、ブラシアーム１７が第２のＺ軸昇降機構２０ｂにより昇降自在に取り付けられており、その先端にウエハＷの表面をスクラブ洗浄するためのブラシ３０が設けられている。
【００２０】
このブラシ３０は、ウエハＷの表面に接触して洗浄する洗浄部材３２と、洗浄部材３２を保持する基台３１と、基台３１をＺ軸回りに回転させる回転駆動機構たるモータ３３を備えている。ここでは図１に示されるように、ブラシ３０として、５個の洗浄部材３２が同心円（モータ３３による基台３１の回転中心を中心とする円周）上に等間隔に配置されたものを例示している。洗浄部材３２は、例えば、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等からなる多孔質で伸縮性のあるスポンジである。基台３１には、エンジニアリングプラスチック、セラミックス、ガラス等が用いられる。
【００２１】
なお、ブラシアーム１７の先端には、洗浄部材３２がウエハＷに接触する部分の近傍に、洗浄液を供給する洗浄液供給ノズル（図示せず）が設けられており、ブラシ３０によるスクラブ洗浄中には、ブラシ３０に所定量の洗浄液が供給されるようになっている。ブラシ３０が配設されているブラシアーム１７の先端部分にブラシ３０をＺ方向に昇降させる機構を設けた構成としてもよい。
【００２２】
図１ではブラシ３０をカップ１２の外側に退避させた状態を示している。第２のＸ軸スライド機構２０ａと第２のＺ軸昇降機構２０ｂが、ブラシ３０を退避位置と処理位置との間で移動させるブラシ移動機構２０を構成する。
【００２３】
退避位置におけるブラシ３０の直下には、洗浄部材３２を洗浄するためのブラシ洗浄機構５０が設けられている。このブラシ洗浄機構５０については、後に詳細に説明する。ブラシ３０によるウエハＷの洗浄方法としては、ブラシ３０をカップ１２内に進入させて、図示しない洗浄液供給ノズルから回転するウエハＷに洗浄液を吐出させながら、洗浄部材３２を所定の圧力でウエハＷに押し当てて基台３１を回転させ、さらにブラシ３０をウエハＷの中心と外縁との間でスキャンさせる。
【００２４】
カップ１２の外側には、ウエハＷ表面にリンス液としての純水（ＤＩＷ）を供給するリンスノズル２５ａ・２５ｂが設けられている。ブラシ３０によるスクラブ洗浄では、最初にブラシノズル１７に設けられた図示しない洗浄液供給ノズルから洗浄液を供給し、次にリンスノズル２５ａ・２５ｂからウエハＷの表面に純水を供給する、という二段階洗浄を行うことができる。また、洗浄ノズル１３およびブラシ３０による洗浄後に、これらをカップ１２外へ退避させた状態で、ウエハＷを回転させながらリンスノズル２５ａ・２５ｂからウエハＷの表面の所定位置（例えば、ウエハＷの中心と半径の約２／３の位置）に純水を供給することで、ウエハＷをリンス処理することができる。
【００２５】
カップ１２の内底には図示しないドレインが形成されており、このドレインを通して、カップ１２内の排気および洗浄液の排出が行われるようになっている。
【００２６】
次に、ブラシ洗浄機構５０の構成およびその使用方法について説明する。図２にブラシ洗浄機構５０の概略構造を示す斜視図を示す。ブラシ洗浄機構５０は、洗浄部材３２を洗浄する際に使用される洗浄液を補集するバス５１と、洗浄部材３２を圧縮させる円柱部材５２と、円柱部材５２を回転させるモータ５３と、洗浄部材３２に所定の洗浄液を供給する第１の部材洗浄ノズル５４ａと、主に円柱部材５２に所定の洗浄液を供給する第２の部材洗浄ノズル５４ｂと、を備えている。バス５１の底部には、洗浄液を排出するためのドレイン５５が設けられている。
【００２７】
ブラシ３０を構成するモータ３３の回転軸はＺ軸に平行であり、円柱部材５２を回転させるモータ５３の回転軸はＸ軸に平行であり、これら２つのモータ３３・５３の回転軸はその延長線上で直交するように、円柱部材５２とモータ５３は配置されている。円柱部材５２には、焼結石英が好適に用いられ、その表面は平滑である。第１の部材洗浄ノズル５４ａと第２の部材洗浄ノズル５４ｂの先端部のパイプ部分は吐出位置を調整することができるように、首振り自在となっており、その先端から洗浄液として例えば純水が吐出される。
【００２８】
図３にブラシ洗浄機構５０による洗浄部材３２の洗浄メカニズムを示す図を示す。この図３では５個の洗浄部材３２のうちの１個だけを示しており、その洗浄部材を符号‘３２ａ’で表示している。ウエハＷをブラシ３０でスクラブ洗浄した後に、図１に示すようにブラシアーム１７を退避位置に退避させる。この状態では、図３（ａ）に示されるように、洗浄部材３２ａは円柱部材５２よりも上側に位置している。スクラブ洗浄後、先に図５を参照しながら説明したように、洗浄部材３２ａの表面および内部にパーティクルが存在している。図３の各図では、洗浄部材３２ａの表面に付着したパーティクルを符号３７で、洗浄部材３２ａの内部に侵入したパーティクルを符号３８で示している。
【００２９】
次いで、第１の部材洗浄ノズル５４ａと第２の部材洗浄ノズル５４ｂからそれぞれ純水の吐出を開始する。また、モータ３３を所定の回転数で回転させて基台３１を回転させて洗浄部材３２ａをＸ−Ｙ面内の円周上で周回させ、さらにモータ５３を駆動して円柱部材５２を回転させる。さらにまた、第２のＺ軸昇降機構２０ｂを駆動させて、洗浄部材３２ａを一定の長さに圧縮させることができる高さまで降下させる。図３（ｂ）はその状態を示しており、洗浄部材３２ａの表面は第１の部材洗浄ノズル５４ａから吐出される純水によって洗浄され、かつ、洗浄部材３２ａは第１の部材洗浄ノズル５４ａから吐出される純水を吸収する。また、円柱部材５２は第２の部材洗浄ノズル５４ｂから吐出される純水により洗浄される。
【００３０】
なお、洗浄部材３２ａを回転させながら降下させることによって、洗浄部材３２ａは円柱部材５２に接触するようになるので、その接点におけるそれぞれの回転方向を示す方向ベクトルが同じ向きとなるように、モータ３３・５３の回転方向を定める。また、洗浄部材３２ａを降下させるにつれて、洗浄部材３２ａが基台３１と円柱部材５２に挟まれて圧縮される量が多くなるが、図３（ｂ）では、第２のＺ軸昇降機構２０ｂによる降下動作が終了した状態で、洗浄部材３２ａは円柱部材５２に接触していない状態を示している。
【００３１】
続いて、図３（ｃ）に示されるように、モータ３３の駆動によって洗浄部材３２ａは、回転する円柱部材５２の側面に接触し、基台３１と円柱部材５２との間に巻き込まれるようにして圧縮される。このとき、洗浄部材３２ａに吸収された純水が洗浄部材３２ａから絞り出され、こうして排出される純水とともに洗浄部材３２ａの内部に侵入したパーティクル３８や洗浄部材３２ａの表面に吸着したパーティクル３７も排出される。このとき、第２の部材洗浄ノズル５４ｂから円柱部材５２に供給される純水によって、洗浄部材３２ａから排出されたパーティクル３７・３８を含んだ純水の一部が回転する円柱部材３２ａの表面に残って洗浄部材３２ａに再吸収されることが抑制される。
【００３２】
このようにして洗浄部材３２ａを圧縮させる際に、洗浄部材３２ａと円柱部材５２の接点におけるそれぞれの回転方向を示す方向ベクトルが同じ向きとなっているので、洗浄部材３２ａと円柱部材５２との間の摩擦力が小さくなり、これにより、洗浄部材３２ａの表面へのダメージが低減される。また、第２の部材洗浄ノズル５４ｂからの給水によっても、洗浄部材３２ａと円柱部材５２との間の摩擦力が低減される。さらに、洗浄部材３２ａと円柱部材５２の接点におけるそれぞれの線速度が実質的に同じとなるように、モータ３３・５３の回転速度を定めることにより、洗浄部材３２ａと円柱部材５２との間の摩擦力をさらに低減することができる。
【００３３】
洗浄部材３２ａは円柱部材５２によって圧縮された後、図３（ｄ）に示されるように、基台３１と円柱部材５２との間から抜け出す。保持部材５２はそれ自体が有する伸縮性（弾性）によって、自然膨張して元の長さに戻ろうとする。洗浄部材３２ａは圧縮された状態では純水を吸収し難いために、第２の部材洗浄ノズル５４ｂから円柱部材５２に供給される純水は洗浄部材３２ａに多くは吸収されていないので、洗浄部材３２ａは、圧縮された状態から開放されて自然膨張している途中または自然膨張が終了した状態において、第１の部材洗浄ノズル５４ａから吐出される純水を吸収する。
【００３４】
この状態は図３（ｂ）に示す状態と同等となるので、洗浄部材３２ａが次のウエハＷの洗浄処理を行っても何ら問題が生じない程度にパーティクル３７・３８が排出されて浄化されるまで、図３（ｂ）〜（ｄ）に示されるように、洗浄部材３２ａに圧縮と自然膨張を繰り返させながら、適時に洗浄部材３２ａに純水を吸収させるという処理を繰り返す。図３には図示していない他の洗浄部材についても、同様の洗浄処理が施されることは言うまでもない。
【００３５】
このような洗浄部材３２ａの洗浄処理が終了したら、図３（ａ）に示す状態に戻るように、第２のＺ軸昇降機構２０ｂを動作させて、ブラシ３０を洗浄部材３２ａが円柱部材５２から離間するように上昇させる。このとき、洗浄部材３２ａが乾燥すると処理するウエハＷを傷付けるおそれがあるので、洗浄部材３２ａをできるだけ純水を吸収している状態にすることが好ましい。なお、第２の部材洗浄ノズル５４ｂから円柱部材５２への給水は、バス５１内において洗浄部材３２ａを降下させる前から行ってもよいし、洗浄部材３２ａの洗浄処理が終了して洗浄部材３２ａを上昇させているときおよび洗浄部材３２ａを上昇させた後にも行っていてもよく、さらにブラシ３０がバス５１から退出した後にも行っていてもよい。このようにして洗浄部材３２ａの洗浄処理が終了したら、スピンチャック１１に保持されたウエハＷを洗浄するために洗浄ノズル３０をウエハＷへと移動させ、ウエハＷのスクラブ洗浄を開始する。
【００３６】
このようなブラシ洗浄機構５０を用いれば、洗浄部材３２の表面に付着したパーティクルのみならず、その内部に侵入したパーティクルをも除去することができるので、このようなパーティクルによるウエハＷの再汚染やウエハＷの損傷を防止することができる。また、洗浄液（純水）の吸収と排出を繰り返して行うことで、洗浄効率が高められ、洗浄部材３２を短時間で洗浄することができる。
【００３７】
前記ブラシ洗浄機構５０では、洗浄部材３２と円柱部材５２とを相対的に接離させる構成として、基台３１を回転させて洗浄部材３２を固定された円柱部材５２と離接させることで、洗浄部材３２に圧縮と自然膨張を繰り返させる構成を示したが、ブラシ洗浄機構はこれに限定されるものではない。そこで、次に、別のブラシ洗浄機構について説明する。図４にブラシ洗浄機構６０の概略構造を示す断面図を示す。
【００３８】
図４に示すように、ブラシ洗浄機構６０は、円柱部材５２とモータ５３に代えて、バス５１の内部に基台３１とほぼ同径の円柱部材６１が設けられた構造を有している。第１の部材洗浄ノズル５４ａは、洗浄部材３２が圧縮／自然膨張するように第２のＺ軸昇降機構２０ｂを昇降させた際に、洗浄部材３２が圧縮された状態から開放されて自然膨張している途中または自然膨張が終了した状態において洗浄部材３２に純水が吸収されるように、円柱部材６１の上端面よりも高い位置に洗浄液を供給する。また、第２の部材洗浄ノズル５４ｂは円柱部材６１の上端面に洗浄液を供給する。
【００３９】
このブラシ洗浄機構６０では、第１の部材洗浄ノズル５４ａと第２の部材洗浄ノズル５４ｂからそれぞれ洗浄液を吐出させ、モータ３３を駆動して基台３１を回転させ、洗浄部材３２が圧縮／自然膨張するように第２のＺ軸昇降機構２０ｂを昇降させる。これにより、第１の部材洗浄ノズル５４から吐出された純水を吸収した洗浄部材３２が円柱部材６１に接して圧縮され、洗浄部材３２に付着・吸収された汚れが洗浄部材３２から排出される純水ととともに排出され、このような純水の吸収と排出を繰り返すことで、洗浄部材３２が浄化される。
【００４０】
なお、ノズル３０の基台３１を連続的に回転させると、洗浄部材３２は円柱部材６１の表面に接した状態で滑るために、洗浄部材３２と円柱部材６１との間の摩擦を減ずるために、モータ３３の回転数は高くしない方が好ましい。また、洗浄部材３２との間に働く摩擦力によって、円柱部材６１がＺ軸回りに自然に回転するように、円柱部材６１を自由回転できるように配置することも好ましい。さらに、モータ３３を連続回転させずに、洗浄部材３２が円柱部材６１に接している間は洗浄部材３２が周回しないように、モータ３３を間欠的に回転させる方法も好ましい。さらに円柱部材６１を基台３１の回転に合わせて回転させる構成とすることも好ましい。さらにまた、ノズル３０を昇降させずに円柱部材６１を昇降させる構造としてもよい。
【００４１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。例えば、ブラシ洗浄機構５０の円柱部材５２をモータ５３により強制的に回転させる構成ではなく、洗浄部材３２が接触すると、洗浄部材３２との間に働く摩擦力によって自由回転する構造としてもよい。また、ブラシ洗浄機構５０には、円柱部材５２に代えて、多角柱部材を用いてもよい。このような多角柱体を用いる場合には、正十二角形や正十六角形等の辺数が多い形状を選択することが好ましい。また、円柱部材５２・６１は、焼結石英製に限定されず、耐摩擦性に優れたエンジニアリングセラミックスを用いてもよい。
【００４２】
また、第１の部材洗浄ノズル５４ａと第２の部材洗浄ノズル５４ｂからは、純水（洗浄液）をガスでミスト化させて噴射する２流体ノズルを用いてもよい。ブラシ洗浄機構に設ける部材洗浄ノズルの数は２個に限定されるものではない。また、例えば、洗浄部材３２を圧縮／自然膨張させる際に、全ての洗浄部材３２に同時に洗浄液が供給されるように、リング状のパイプの内周に一定の間隔で吐出口が形成されたノズルを用いてもよい。
【００４３】
ブラシ洗浄機構５０は、洗浄部材３２としてスポンジが用いられている場合に限られず、毛を束ねた洗浄部材の洗浄にも用いることができ、さらにこれら両方を備えたノズルの洗浄にも用いることができる。ブラシとして、基台３１とほぼ同径の洗浄部材が１個だけ装着されたものを用いる場合には、図４に示したブラシ洗浄機構６０が好適である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、半導体装置やＦＰＤの製造装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】ウエハ洗浄装置の概略構造を示す平面図。
【図２】ブラシ洗浄機構の概略構造を示す斜視図。
【図３】ブラシ洗浄機構による洗浄部材の洗浄メカニズムを示す図。
【図４】別のブラシ洗浄機構の概略構造を示す断面図。
【図５】半導体ウエハの汚れが洗浄部材に転写される過程を示す図。
【符号の説明】
【００４６】
１０；ウエハ洗浄装置
１７；ブラシアーム
１８；第２支台
１９ｂ；ガイドレール
２０；ブラシ移動機構
２０ａ；第２のＸ軸スライド機構
２０ｂ；第２のＺ軸昇降機構
３０；ブラシ
３１；基台
３２・３２ａ；洗浄部材
３３；モータ
３７・３８；パーティクル
５０・６０；ブラシ洗浄機構
５１；バス
５２・６１；円柱部材
５３；モータ
５４ａ；第１の部材洗浄ノズル
５４ｂ；第２の部材洗浄ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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