(57)【要約】【課題】スループットを低下させることなく、ウエハの全面にわたってほぼ均一な洗浄効果を得ることができる洗浄制御装置を提供すること。【解決手段】被洗浄体としてのウエハＷは、スピンチャック１２によって支持され、水平面内で一定の速度で回転駆動される。ウエハＷの中心部から外周縁に沿って走査する洗浄媒体供給ノズル１３からは、液体および気体の混合体がウエハＷに向かって吐出される。この場合、ノズル１３がウエハＷの中心部から外周縁に向かって移動するにしたがって、気体の供給量が段階的に増加され、これにより段階的に洗浄力が付与される。【選択図】　　　図５
2004014972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被洗浄体を支持しつつ被洗浄体を水平面内で回転駆動させる被洗浄体支持機構と、
前記支持機構によって支持され回転駆動中における被洗浄体の表面に、洗浄作用を与える洗浄用ツールと、
前記被洗浄体に対する前記洗浄用ツールの走査位置を監視するツール位置監視手段と、
前記ツール位置監視手段から得られるツールの走査位置情報に基づいて、前記洗浄用ツールによる洗浄力を変更させる制御手段とを具備した洗浄制御装置であって、
前記制御手段は、洗浄用ツールが被洗浄体の中心位置から周縁位置に走査するにしたがって、洗浄力が増大する理想の一次直線に近似させて、前記洗浄用ツールによる洗浄力を段階的に増大させる制御を実行するように構成したことを特徴とする洗浄制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、洗浄用ツールが被洗浄体の中心位置から周縁位置に走査するにしたがって、洗浄力が増大する理想の一次直線に接する範囲において、前記洗浄用ツールによる洗浄力を段階的に増大させる制御を実行するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の洗浄制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、洗浄レベル設定手段からの指令により、前記理想の一次直線に接する範囲において、洗浄用ツールによる洗浄力が変更される制御を実行するように構成したことを特徴とする請求項２に記載の洗浄制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、洗浄用ツールが被洗浄体の中心位置から周縁位置に走査するにしたがって、より狭い走査幅をもって洗浄力を段階的に増大させる制御を実行するように構成したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の洗浄制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記ツール位置監視手段から得られるツール位置情報に基づいて、複数の制御データのうちの一つを選択し、選択された制御データにより前記洗浄用ツールに与える洗浄力を制御するように構成したことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の洗浄制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記ツール位置監視手段から得られるツール位置情報に基づいて、前記ツール位置情報と前記データとの関係を記述したマップ形式の記憶手段より、制御データの一つを読み出すように構成したことを特徴とする請求項５に記載の洗浄制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば半導体ウエハやＬＣＤ用ガラス基板等の被洗浄体を洗浄するための洗浄制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、半導体デバイスの製造プロセスにおいては、ＬＳＩ等の半導体デバイスが形成される半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」ともいう）の表面をきわめて厳格な清浄度に維持する必要がある。このために、各々の製造プロセスの前後において、必要に応じてウエハの表面が洗浄される。特に、フォトリソグラフィ工程では、ウエハ表面の洗浄が不可欠となる。
【０００３】
従来におけるウエハの洗浄処理システムの１つとして、一般にスピン型の装置を用いた枚葉式の洗浄装置が知られている。この枚葉式の洗浄装置によって実行される洗浄方法においては、スピンチャックにより半導体ウエハを支持して、ウエハを水平面内で一定の回転速度で回転させながら、ブラシやスポンジ等の部材を備えた洗浄用ツールをウエハの表面に接触させるスクラブ洗浄が知られている。
【０００４】
また、高圧の洗浄液をノズルよりウエハの表面に供給するジェットノズル洗浄や、超音波によって振動を与えた洗浄液をノズルよりウエハの表面に供給するメガソニック洗浄、さらには、洗浄液とガスとの混合体をノズルよりウエハの表面に供給する二流体ノズルによる洗浄手段も知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した各洗浄手段によって被洗浄体としての例えばウエハを洗浄する場合には、洗浄ツールがウエハの中心位置付近にある時と、ウエハの周縁付近にある時とでは相対線速度が異なり、ウエハの中央部と周縁部とでは、ウエハの各位置に対する洗浄ツールによる洗浄時間が実質的に異なることになる。これにより、ウエハの周縁付近における洗浄度合いが不十分になるという問題が発生する。
【０００６】
この様な問題を避けるために、洗浄ツールがウエハの周縁に移動するにしたがってウエハの回転速度を低下させる洗浄装置、すなわち、洗浄ツールから見たウエハの線速度が常に一定となるように回転制御させる洗浄装置の提案もなされているが、このような構成によると、スループットが低下することはやむをえない。そこで、スピンチャックによるウエハの回転速度は常に一定とし、ウエハの中心位置から周縁位置に走査するにしたがって、洗浄ツールによる洗浄力を増大させる制御手段を採用すると好都合である。
【０００７】
一方、前記した各洗浄手段、特にジェットノズル洗浄や二流体ノズルによる洗浄手段を採用した場合においては、ウエハの中心位置から周縁位置に走査するにしたがって、リニアに（一次直線の形態をもって）洗浄力を増大させることは、そのハード構成およびソフトの構築に困難な問題が付随し、結果として製造コストが高騰するわりには、理想的な洗浄制御を得ることは困難である。
【０００８】
この発明は、前記したような技術的な課題に着目してなされたものであり、スループットを低下させることなくウエハのような被洗浄体の全面をほぼ均一に洗浄することができ、また、洗浄ツールによる洗浄力の制御が容易になし得る洗浄制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するためになされたこの発明にかかる洗浄制御装置は、被洗浄体を支持しつつ被洗浄体を水平面内で回転駆動させる被洗浄体支持機構と、前記支持機構によって支持され回転駆動中における被洗浄体の表面に、洗浄作用を与える洗浄用ツールと、前記被洗浄体に対する前記洗浄用ツールの走査位置を監視するツール位置監視手段と、前記ツール位置監視手段から得られるツールの走査位置情報に基づいて、前記洗浄用ツールによる洗浄力を変更させる制御手段とを具備した洗浄制御装置であって、前記制御手段は、洗浄用ツールが被洗浄体の中心位置から周縁位置に走査するにしたがって、洗浄力が増大する理想の一次直線に近似させて、前記洗浄用ツールによる洗浄力を段階的に増大させる制御を実行するように構成した点に特徴を有する。
【００１０】
この場合、前記制御手段は、好ましくは洗浄用ツールが被洗浄体の中心位置から周縁位置に走査するにしたがって、洗浄力が増大する理想の一次直線に接する範囲において、前記洗浄用ツールによる洗浄力を段階的に増大させる制御を実行するように構成される。また、前記制御手段は、好ましくは洗浄レベル設定手段からの指令により、前記理想の一次直線に接する範囲において、洗浄用ツールによる洗浄力が変更される制御を実行するように構成される。
【００１１】
さらに、前記制御手段は、洗浄用ツールが被洗浄体の中心位置から周縁位置に走査するにしたがって、より狭い走査幅をもって洗浄力を段階的に増大させる制御を実行するように構成されていることが望ましい。
【００１２】
そして、好ましい実施の形態においては、前記制御手段は、前記ツール位置監視手段から得られるツール位置情報に基づいて、複数の制御データのうちの一つを選択し、選択された制御データにより前記洗浄用ツールに与える洗浄力を制御するように構成される。
【００１３】
この場合、前記制御手段は、好ましくは前記ツール位置監視手段から得られるツール位置情報に基づいて、前記ツール位置情報と前記制御データとの関係を記述したマップ形式の記憶手段より、制御データの一つを読み出すように構成される。
【００１４】
前記した構成の洗浄制御装置によると、ウエハ等の被洗浄体は、例えばスピンチャックに代表される被洗浄体支持機構によって支持され、水平面内で回転駆動される。そして、回転駆動中における被洗浄体は、その中心位置から周縁位置に走査するにしたがって、洗浄力が段階的に増大される洗浄力を受ける。
【００１５】
これにより、洗浄用ツールが線速度の速いウエハの周縁位置に向かって走査することで洗浄力が段階的に強化され、汚染物質の除去能力が高められる。したがって、ウエハの周縁付近においては、洗浄用ツールによって受けるウエハＷの各点の洗浄時間は短くなるものの、前記したように汚染物質の除去能力が高められる結果、ウエハＷの全面にわたってほぼ均一な洗浄効果を得ることができる。この場合、ウエハの回転速度は一定に保つことができるので、スループットを低下させることなく洗浄制御を実行することが可能となる。
【００１６】
また、洗浄用ツールが被洗浄体の中心位置から周縁位置に走査するにしたがって、洗浄力を段階的に増大させる制御形態になされているので、その洗浄制御装置の構成および制御プログラムも比較的単純に構築することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる洗浄制御装置について、その実施の形態を図面に基づいて説明する。まず図１〜図３は、この発明が適用されたウエハ洗浄装置の全体構成を透視状態の平面図、正面図および背面図で示している。符号１で示す洗浄装置には、カセットステーション２と洗浄処理ステーション３とが併設されており、前記カセットステーション２には、ウエハカセットＣＲを載置するためのカセット載置台４が具備されている。そして、前記ウエハカセットＣＲ内には、複数枚（例えば２５枚）の被洗浄体としてのウエハＷが収容可能になされている。
【００１８】
前記カセット載置台４には、複数のウエハカセットＣＲを位置決めするための突起４ａが設けられている。これにより、この実施の形態においては最大四台のウエハカセットＣＲが、それぞれのウエハ出入口を洗浄処理ステーション３側に向けてＹ方向（図１では上下方向）に一列に載置することができる。前記カセット載置台４と洗浄処理ステーション３との間には、第１のウエハ搬送体５が配置されている。
【００１９】
この第１のウエハ搬送体５は、カセット載置台４におけるウエハカセットＣＲの配列方向（Ｙ方向）、およびカセット内のウエハ配列方向（Ζ方向：垂直方向）に移動可能となるように構成されることで、各ウエハカセットＣＲに対して選択的にアクセスすることができるように構成されている。
【００２０】
また、前記第１のウエハ搬送体５は、θ方向にも回転可能に構成されており、前記洗浄処理ステーション３に配置された後述する第２のウエハ搬送体６にも、アクセスすることができるように構成されている。そして、ウエハカセットＣＲに収納された各ウエハＷは、カセットステーション２に配置された前記ウエハ搬送体５によって、装置内に搬入され、あるいは搬出される。
【００２１】
前記洗浄処理ステーション３には、第２のウエハ搬送体６が配置されており、この第２のウエハ搬送体６は、ウエハ搬送路６ａに沿ってＸ方向に移動可能に、かつθ方向に回転可能に構成されている。これにより、カセットステーション２側のウエハ搬送体５からウエハＷを受け取り洗浄処理ユニット７に、また洗浄処理ユニット７からウエハＷを受け取りウエハ搬送体５に、ウエハＷを受け渡すことができるようになされる。
【００２２】
前記した洗浄処理ユニット７は、１枚ずつのウエハＷに所定の洗浄処理を施す枚葉式の構成となされており、前記ウエハ搬送路６ａに沿って、その両側に三ユニットずつ配置されている。そして、この実施の形態においては、各ウエハＷに対して、後述するように例えば洗浄媒体としての二流体を供給しながら洗浄することができるように構成されている。
【００２３】
次に図４〜図６は、前記した各洗浄処理ユニット７の構成を示したものであり、図４は洗浄処理ユニットの概略構成を一部透視状態で示した平面図であり、図５は洗浄処理ユニット７をほぼ中央において縦方向に破断した状態の断面図で示している。また、図６は図４および図５の一部に示された洗浄用ツールとしての洗浄媒体供給ノズルを一部断面図で示している。
【００２４】
図４および図５に示すように、洗浄処理ユニット７の外郭を構成するシンク１１内には、ほぼ中央に被洗浄体支持機構としてのスピンチャック１２が配置されており、スピンチャック１２によって支持されるウエハＷの上面を走査できるように、洗浄用ツールとしての洗浄媒体供給ノズル１３等が配設されている。
【００２５】
前記シンク１１には、図１に示したウエハ搬送体６の搬送経路６ａに近接して、開閉窓１４が配設されている。これにより、洗浄処理時に開閉窓１４を介して前記ウエハ搬送体６に具備された図示せぬフォーク部材により、ウエハＷの搬入および搬出がなされる。また前記シンク１１は、図４に示すように、隔壁１６によって洗浄処理室１８と駆動機構配設室１９とに仕切られている。
【００２６】
一方、前記スピンチャック１２は、図５に示すように、ウエハＷを略水平にして支持するチャックプレート１２ａおよびこのチャックプレート１２ａを保持する枢軸１２ｂを備えている。また、前記枢軸１２ｂを回転させる例えばパルスモータによる回転駆動機構１２ｃ、および前記チャックプレート１２ａ上のウエハＷを着脱するための着脱機構１２ｄを備えている。
【００２７】
前記着脱機構１２ｄは、前記チャックプレート１２ａの周縁部に円周方向に等間隔をもって三個配設されている。ここで、図５の左側には着脱機構１２ｄによるウエハＷを保持した状態が示され、同図の右側には着脱機構１２ｄによるウエハＷを保持してない状態が示されている。前記着脱機構１２ｄの下方には、前記着脱機構１２ｄを駆動させる昇降機構２１が配設されている。
【００２８】
前記昇降機構２１には、前記枢軸１２ｂに沿って昇降する連結板２１ａおよび前記着脱機構１２ｄの配設位置に対応する当接治具２１ｂが具備されている。これにより、昇降機構２１によって連結板２１ａを上昇させると、当接治具２１ｂが着脱機構１２ｄの内周端をチャックプレート１２ａの裏面に押し付け、着脱機構１２ｄの外周端が外側下方へ傾動してウエハＷの保持状態が解除される。また、連結板２１ａを下降させると、当接治具２１ｂが着脱機構１２ｄから離間し、着脱機構１２ｄの外周端が内側上方に傾動し、ウエハＷは着脱機構１２ｄによって保持される。
【００２９】
なお、前記チャックプレート１２ａには、図４に示されたように六個の支持ピン１２ｅがプレート表面に突出して配設されており、前記ウエハＷはこの支持ピン１２ｅの頂点に接して載置することができる。そして、前記着脱機構１２ｄによってスピンチャック１２上に同心状に支持される。これにより、スピンチャック１２の回転駆動に伴い、ウエハＷは水平面内で回転駆動される。
【００３０】
一方、前記スピンチャック１２の周囲には、前記洗浄処理室１８内に位置するカップ２２が昇降可能に配設されている。そして、洗浄処理ユニット７に対するウエハＷの搬入および搬出時においては、昇降機構２３によってカップ２２は図５に実線で示す下段位置に配置される。また、洗浄処理時には図５に二点鎖線示す上段位置に配置される。これにより、ウエハＷの周縁方向に向かって飛散する洗浄液を、カップ２２の内周部下方に導くようになされる。
【００３１】
なお、前記カップ２２には、洗浄処理時に洗浄液のカップ外への飛散を防止するために、カップ内周部上側からカップ外周部下側に傾斜する上下二つの傾斜部２２ａ，２２ｂが配設されている。また、前記カップ２２の底部にはドレイン２５が設けられおり、これによりカップ２２内の排気および洗浄液（廃液）の排出が行われる。
【００３２】
一方、前記した洗浄ツールとしての洗浄媒体供給ノズル１３は、洗浄媒体としての二流体（後述する純水等の液体と、Ｎ２ガス等の気体の混合体）をウエハＷの表面に吐出する機能を備えている。そして、図６に示すようにアーム２７の先端部に、支柱２９および昇降機構２８介して保持されている。また、前記洗浄媒体供給ノズル１３は、ホームポジションにおいて図４に示すように、カップ２２外に位置するように構成されている。さらに、前記洗浄媒体供給ノズル１３は、アーム２７によって、図４に示すガイド１７に沿うＸ方向に水平移動してウエハＷの中心部を横切るように、また昇降機構２８によってΖ方向（高さ方向）に位置が調整できるように構成されている。
【００３３】
前記昇降機構２８には、前記洗浄媒体供給ノズル１３を昇降させる昇降軸２８ａおよびこの昇降軸２８ａを昇降させる駆動部２８ｂが具備されている。この昇降機構２８内には、前記洗浄媒体供給ノズル１３に対し、純水等の液体を供給する液体供給路３１およびＮ２ガス等の気体を供給する気体供給路３２が接続されており、駆動部２８ｂの内筒部分において両者が混合され、前記ノズル１３より両者が吐出されるように構成されている。
【００３４】
なお、前記アーム２７は、駆動機構配設室１９内に位置する例えばパルスモータを駆動源として備えたアーム駆動機構３０によって、Ｘ方向に往復移動され、これに伴いアーム駆動機構３０は、駆動機構配設室１９内を往復移動する。
【００３５】
図７は、前記した構成の洗浄処理ユニット７に搭載された洗浄制御装置の構成をブロック図によって示したものである。この実施の形態においては、洗浄媒体としてリンス液（純水）が貯留されたリンス液貯留タンク３５と、同じく洗浄媒体としてＮ２ガスが貯留されたＮ２ガス貯留タンク３６が備えられている。前記リンス液貯留タンク３５からもたらされるリンス液は、第１バルブ３８および前記した液体供給路３１を介して、洗浄用ツールとしての洗浄媒体供給ノズル１３に供給されるように構成されている。また、Ｎ２ガス貯留タンク３６からもたらされるＮ２ガスは、第２バルブ３９および前記した気体供給路３１を介して、同じく洗浄媒体供給ノズル１３に供給されるように構成されている。
【００３６】
図７に示したウエハＷは、すでに説明したスピンチャック１２によって支持され定速回転される。そして、洗浄媒体供給ノズル１３は、パルスモータを駆動源としたアーム駆動機構３０によってウエハＷの上面に沿って走査されるようになされる。アーム駆動機構３０における前記したパルスモータには、図７に示すように、パルスジェネレータ４１より等間隔の駆動パルスが供給されるように構成されており、したがって、前記ノズル１３は、パルスジェネレータ４１からもたらされる前記駆動パルスによって、ウエハＷの上面に沿って一定の速度で走査するようになされる。
【００３７】
前記パルスジェネレータ４１から出力される駆動パルスのパルス数を計数するパルスカウンタ４２が具備されており、このパルスカウンタ４２は、その積算計数値（ｎ）を出力するようになされる。ここで、洗浄動作を開始するには、前記した洗浄媒体供給ノズル１３を、ホームポジションからスピンチャック１２によって支持されたウエハＷの中心位置に移動させることになる。この時、前記ホームポジションとウエハＷの中心位置との距離は予め判明している。
【００３８】
それ故、パルスカウンタ４２は所定のパルス数をカウントアップした時に、パルスジェネレータ４１に指令を送り、パルスジェネレータ４１からのパルス供給を停止させるように制御される。これにより、洗浄媒体供給ノズル１３をウエハＷの中心位置において、停止させることができる。そして、パルスカウンタ４２は、その計数値をゼロリセットさせる。
【００３９】
続いて、洗浄動作に移行した場合には、パルスジェネレータ４１からの駆動パルスによってアーム駆動機構３０が動作し、洗浄媒体供給ノズル１３は、回転動作中のウエハＷの中心位置から外周に向かって移動走査する。この時、ノズル１３より二流体（リンス液と、Ｎ２ガスの混合体）が吐出される。前記パルスカウンタ４２は、再びパルスジェネレータ４１からの駆動パルス数を計数し、この計数値を、ガス供給量演算手段４３に出力するようになされる。
【００４０】
換言すれば、前記パルスカウンタ４２の計数値は、ウエハＷに対する洗浄媒体供給ノズル１３の走査位置を示すことになり、したがって、前記パルスカウンタ４２はウエハＷに対する洗浄媒体供給ノズル１３の走査位置を監視するツール位置監視手段として機能する。
【００４１】
前記ガス供給量演算手段４３は、ノズル１３の走査位置、すなわちパルスカウンタ４２の計数値に対応したＮ２ガス供給量の関係を記述したマップ形式のガス供給量データ記憶手段４４を参照する。そして、ガス供給量演算手段４３は、前記計数値に対応したガス供給量データを読み出し、これを、ガス供給量制御手段４５に出力するようになされる。
【００４２】
前記ガス供給量制御手段４５は、ガス供給量演算手段４３によって読み出されたデータに基づいて、前記した第２バルブ３９の開度を制御し、ガス貯留タンク３６から洗浄媒体供給ノズル１３に供給するＮ２ガスの量を制御するようになされる。すなわち、この実施の形態においては、リンス液の吐出量はノズル１３の走査位置にかかわらず、ほぼ一定となるように制御されるものの、ノズル１３の走査位置に対応して、ノズル１３からのＮ２ガスの吐出量が可変される。これにより、ウエハＷに対する洗浄力が変更される。したがって、図７における鎖線で囲まれたブロック４６は、ノズル１３による洗浄力を変更させる制御手段を構成していることになる。
【００４３】
図８は、図７に示した制御制御手段によってなされる洗浄制御形態の一例を説明するものであり、例えば、直径３００ｍｍのウエハＷを洗浄する場合の例を示している。すでに説明したとおり、ウエハＷの洗浄動作の開始にあたってはノズル１３を所定位置Ｐ１、すなわち、ノズル１３をウエハＷの中心部に対峙するように制御される。しかる後、スピンチャック１２を所定の定速度で回転駆動させると共に、ノズル１３をウエハＷの中心位置Ｐ１から周縁部Ｐ７に向かってＸ方向に一定の速度で走査させる。
【００４４】
この時、前記したとおりノズル１３より二流体（リンス液とＮ２ガスの混合体）が吐出される。図８に示した制御形態においては、ウエハＷの中心位置Ｐ１から周縁部Ｐ７に向かって、前記二流体のうちノズルに対するＮ２ガスの供給量が段階的に増加するようになされる。すなわち、ノズル１３の位置がＰ１−Ｐ２間においては、ノズルに対する前記ガスの供給量は、ａ１となるように制御される。また、ノズル１３の位置がＰ２−Ｐ３間においては、ノズルに対する前記ガスの供給量は、ａ２となるように制御される。このようにして、最終的にノズル１３の位置がＰ６−Ｐ７間に至った場合には、前記ガスの供給量は、ａ６となるように制御される。
【００４５】
これにより、ノズル１３からウエハＷに対して吐出される洗浄媒体の吐出エネルギーは、ウエハＷの周縁部に移行するにしたがって段階的に増加し、その洗浄力が増大されることになる。一方、ウエハＷの中心位置Ｐ１から周縁部Ｐ７に向かうにしたがって、ノズル１３から見たウエハＷに対する線速度は増大されることになる。
【００４６】
換言すれば、ノズル１３の位置が周縁部Ｐ７に向かうにしたがって、ノズル１３によって受けるウエハＷの各点の洗浄時間は短いものとなる。しかしながら、前記したようにウエハＷの周縁部において洗浄力が増大され、ウエハＷに対するリンス液による洗浄能力を上げることができるので、結果としてウエハＷの全面にわたってほぼ均一な洗浄効果を得ることができる。
【００４７】
図９は、図７に示した制御手段４６によってなされるノズル１３に対するガス供給量の設定形態について、幾つかの例を示したものである。なお、図９においても、洗浄用ツールとしてのノズル１３がウエハの中心位置から周縁位置に走査するにしたがって、ノズル１３に対するガスの供給量を段階的に増大させることで、ノズル１３による洗浄力を段階的に増大させる制御を実行する形態が示されている。
【００４８】
ここで、ノズル１３がウエハの中心位置から周縁位置に走査するにしたがって、洗浄力を増大させる理想の一次直線ｄに近似させて、前記ノズル１３による洗浄力を段階的に増大させる制御を実行することが望ましい。図９（ａ）は、ノズル１３による洗浄力が、前記理想の一次直線ｄを越えない範囲で段階的に近似させた例を示している。
【００４９】
すなわち、前記した理想の一次直線ｄに接する範囲において、前記ノズルによる洗浄力を段階的に増大させる制御が行われる例を示している。これによると、ウエハの全面にわたって過度の洗浄力を与えることがなく、ウエハに対してダメージを与える度合いを極めて少なくすることができる。
【００５０】
また、図９（ｂ）に示す制御形態においては、前記した理想の一次直線ｄを中心としてノズルによる洗浄力を段階的に増大させる制御が行われる例を示している。これによると、ウエハに対してダメージを与えるというリスクが僅かながら発生するものの、このような設定をした場合には、より洗浄力を上げることができる。
【００５１】
前記した図９（ａ）に示す設定は、例えば半導体デバイスが形成されるウエハの表面を洗浄する場合に採用することで、歩留まりを上げることができる。また、図９（ｂ）に示す設定は、例えばウエハの裏面を洗浄する場合に好適に採用し得る。これら、図９（ａ）に示す設定および図９（ｂ）に示す設定は、例えば図７に示した洗浄レベル設定手段４７の操作により、適宜選択できるように構成されていることが望ましい。この洗浄レベル設定手段４７は、図１０に基づいて後述するように、マップ形式に構築された記憶手段４６に格納された参照マッッププを選択するように機能し、これにより、図９（ａ）および（ｂ）の特性を容易に選択することができる。
【００５２】
なお、図９（ａ）および（ｂ）に示す設定は、ウエハＷの中心位置Ｐ１から周縁部Ｐ７の走査領域をほぼ等分に区画して、ガスの供給量、すなわち洗浄力を段階的に増加させるように設定されている。しかしながら、等速回転されるウエハＷにおいては、その中心位置からの半径をｒとした時の当該部分の線速度は、２πｒとして示すことができる。したがって、図９（ｃ）に示すように、ウエハＷの中心位置Ｐ１から周縁部Ｐ７に至るにしたがって、より狭い走査幅をもって洗浄力を段階的に増大させる制御を行うことが望ましい。
【００５３】
図１０は、前記した図９に示すような各種の特性を具現化させるために好適に利用できるマップ形式に構築された記憶手段の例を示したものであり、これは、図７に示したガス供給量演算手段４３によって参照されるガス供給量データ記憶手段４４の具体例でもある。すなわち、ガス供給量演算手段４３には、すでに説明したとおり、ツール位置監視手段としてのパルスカウンタ４２より計数値（ｎ）が供給される。
【００５４】
そこで、ガス供給量演算手段４３は、前記計数値（ｎ）に基づいて洗浄用ツールとしてのノズル１３の走査位置を判定する。例えば、計数値がｎ１Ｘ−ｎ２Ｘの範囲であるならば、ノズル１３はＰ１とＰ２の範囲を走査しているものと判定される。これに基づいて、演算手段４３はデータ記憶手段４４における“Ｐ１−Ｐ２”に対応する制御データ“ａ１”を読み出し、前記したように制御データａ１をガス供給量制御手段４５に送り出す操作がなされる。これにより、ノズル１３の走査位置に対応した最適な洗浄力を得ることができる。
【００５５】
したがって、図１０に示すような走査位置に対応した制御データの関係を記述した多種類のマップを構築しておくことで、図９に示したような各種の特性を具現化させることができる。
【００５６】
以上説明した実施の形態においては、ウエハＷの洗浄位置に対応して二流体のうち、ガスの供給量を段階的に変化させることで、ノズルからの洗浄媒体の吐出エネルギーを制御し、洗浄力を得るようにしているが、この発明はこのような手段に特定されることはなく、例えば次に示す洗浄手段の形態にも適用することができる。
【００５７】
▲１▼スクラブ洗浄手段
これを用いた洗浄は、前記したとおりブラシあるいはスポンジ等の部材を備えた洗浄用ツールをウエハＷの表面に接触させることにより行われる。この場合、洗浄位置がウエハ中心部からウエハ周縁部に向かって移動するにしたがい、ウエハに対するブラシあるいはスポンジ等の接触圧を段階的に大きくする。
【００５８】
▲２▼高速ジェット洗浄水供給ノズルを用いた洗浄手段
これを用いた洗浄は、高速ジェット洗浄水供給ノズルより、洗浄水をウエハＷの被洗浄面に吐出させることにより行われる。この場合、洗浄位置がウエハ中心部からウエハ周縁部に向かって移動するにしたがい、ジェット洗浄水の吐出圧（吐出量）を段階的に大きくする。
【００５９】
▲３▼メガソニックノズルを用いた洗浄手段
これを用いた洗浄は、メガソニックノズルから超音波振動を加えた洗浄水をウエハＷの被洗浄面に吐出させることにより行われる。この場合、洗浄位置がウエハ中心部からウエハ周縁部に向かって移動するにしたがい、超音波振動の発振周波数を段階的に大きくする。
【００６０】
この他、この実施の形態においては被洗浄体としてウエハＷである場合について説明したが、この発明はこれに限定されず、ＬＣＤ用のガラス基板、光ディスク用の基板等の洗浄制御にも有効に利用することができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなとおり、この発明にかかる洗浄制御装置によると、洗浄用ツールが被洗浄体の中心位置から周縁位置に走査するにしたがって、洗浄力が増大する理想の一次直線に近似させて、前記洗浄用ツールによる洗浄力を段階的に増大させる制御を実行するように構成したので、スループットを低下させることなく、ウエハの全面にわたってほぼ均一な洗浄効果を与えることができる。また、洗浄用ツールの洗浄力を段階的に制御する形態になされているので、その洗浄制御装置の構成および制御プログラムも比較的単純に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明が適用された洗浄装置の全体構成を透視状態で示した平面図である。
【図２】同じく洗浄装置の正面図である。
【図３】同じく洗浄装置の背面図である。
【図４】図１〜３に示す洗浄装置に搭載された洗浄処理ユニットの概略構成を示した平面図である。
【図５】同じく洗浄処理ユニットをほぼ中央において縦方向に破断した状態で示した断面図である。
【図６】洗浄処理ユニットに搭載された洗浄媒体供給ノズルを示した一部断面図である。
【図７】洗浄用ツールによる洗浄力を制御する洗浄制御装置の例を示したブロック図である。
【図８】図７に示す洗浄制御装置によってなされる洗浄作用を説明する模式図である。
【図９】図７に示す洗浄制御装置によってなされる洗浄力の付与形態を説明する特性図である。
【図１０】図７に示す洗浄制御装置において利用されるデータ記憶手段の例を示したマップ図である。
【符号の説明】
１　　　洗浄処置装置
２　　　カセットステーション
３　　　洗浄処理ステーション
４　　　カセット載置台
５，６　ウエハ搬送体
７　　　洗浄処理ユニット
１１　　シンク
１２　　スピンチャック（被洗浄体支持機構）
１３　　洗浄媒体供給ノズル（洗浄用ツール）
１４　　開閉窓
１６　　隔壁
１８　　洗浄処理室
１９　　駆動機構配設室
２１　　昇降機構
２２　　カップ
２３　　昇降機構
２７　　アーム
２８　　昇降機構
３０　　アーム駆動機構
３１　　液体供給路
３２　　気体供給路
３５　　リンス液貯留タンク
３６　　ガス貯留タンク
４２　　パルスカウンタ（ツール位置監視手段）
４６　　制御手段
４７　　洗浄レベル設定手段
Ｗ　　　ウエハ（被洗浄体）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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