(57)【要約】【課題】ウエーハの被洗浄面を均一に洗浄するための時間を短縮する。【解決手段】ウエーハ保持手段３０と、保持手段３０を回転させる回転手段３２と、保持手段３０の回転速度を変えることができる機構３４と、ウエーハを洗浄水で洗浄するノズル６と、保持手段３０とノズル６とをウエーハの中心と外周との径方向で相対的に移動させる手段７と、移動手段７により移動したスポットの位置を認識する位置認識部７７と、移動手段７の移動速度を変えることができる機構７９と、制御手段１９とを備え、制御手段１９は、スポットの位置が保持手段３０で保持されるウエーハの外周から中心に向かうほど保持手段３０の回転速度を回転速度可変機構３４により速めるとともに、移動手段７の移動速度もスポットの位置が保持手段３０で保持されるウエーハの外周から中心に向かうほど移動速度可変機構７９により速めることを特徴とする洗浄装置１である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエーハを保持する保持手段と、該保持手段を回転させる回転手段と、該保持手段の回転速度を変えることができる回転速度可変機構と、所定のスポット径で該保持手段に保持されるウエーハに対して洗浄水を噴射して洗浄する洗浄ノズルと、該保持手段と該洗浄ノズルとをウエーハの中心と外周との間の径方向に相対的に移動させる径方向移動手段と、該径方向移動手段が移動させる該スポットの位置を認識する位置認識部と、該径方向移動手段による相対移動速度を変えることができる移動速度可変機構と、少なくとも該回転速度可変機構及び該移動速度可変機構を制御する制御手段とを備える洗浄装置であって、
該制御手段は、
該回転速度可変機構により、該保持手段の回転速度を、該スポットの位置がウエーハの外周に向かうほど遅くウエーハの中心に向かうほど速くするとともに、該移動速度可変機構により、該径方向移動手段の相対移動速度も、該スポットの位置がウエーハの外周に向かうほど遅くウエーハの中心に向かうほど速くすることを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
洗浄するウエーハの被洗浄面において単位時間当たりの洗浄面積を均一にする制御であって、
前記スポット径＝Ｄ（ｍｍ）、
前記保持手段が１回転する間の前記洗浄ノズルの径方向の移動距離＝ｄ（ｍｍ）、
Ｄとｄとの関係は、０＜ｄ≦Ｄ、
ウエーハの最外周を洗浄する場合の該洗浄ノズルのウエーハの中心からの径方向距離＝Ｒ１（ｍｍ）、
ウエーハの最外周を洗浄する場合の保持手段の回転速度＝ω１（ｒａｄ／ｓ）、
該洗浄ノズルが移動する事により変化する洗浄ノズルのウエーハの中心からの径方向距離＝ｒ（ｍｍ）、
該洗浄ノズルが移動する事により変化する保持手段の回転速度＝ω（ｒａｄ／ｓ）、
該洗浄ノズルの径方向移動速度＝ｖ（ｍｍ／ｓ）、
該洗浄ノズルのウエーハの中心からの径方向距離＝ｒである場合における該洗浄ノズルが１周するのに要する時間＝ｔ（ｓ）
とするとき、
Ｒ１とω１とは予め所定値が設定され、Ｒ１×ω１＝ｒ×ωの関係から、変化する該保持手段の回転速度ωは、ω＝Ｒ１×ω１／ｒで制御し、
該洗浄ノズルのウエーハの中心からの径方向距離＝ｒである場合における該洗浄ノズルが１周するのに要する時間ｔは２π／ωであるので、変化する該洗浄ノズルの移動速度ｖは、ｖ＝ｄ×ω／２π＝ｄ×Ｒ１×ω１／２πｒで制御することで、
前記回転速度可変機構により、該保持手段の回転速度を、ウエーハの外周に向かうほど遅くウエーハの中心に向かうほど速くするとともに、前記径方向移動手段の相対移動速度も、前記移動速度可変機構により、該スポットの位置がウエーハの外周に向かうほど遅くウエーハの中心に向かうほど速くすることを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保持手段を回転させ保持手段が保持するウエーハに洗浄水を噴射してウエーハを洗浄する洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、回転可能な切削ブレードを備えた切削装置によって切削され個々のデバイスに分割され、各種電子機器等に利用されている。切削後のウエーハは、洗浄装置により洗浄されることで、ウエーハ上に残った切削屑等の異物が除去される。
【０００３】
洗浄装置は、例えば、ウエーハを保持する保持手段と、ウエーハに向かって洗浄水を噴射する洗浄ノズルとを備えており（例えば、特許文献１参照）、ウエーハを吸引保持した保持手段を回転させて、洗浄ノズルからウエーハの被洗浄面に向けて洗浄水を噴射することで、ウエーハに付着した異物を除去できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１８８２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
洗浄装置では、ウエーハを洗浄する際に、保持手段を一定速度で回転させることで、洗浄ノズルをウエーハに対して相対的に一定速度で旋回させているため、ウエーハの外周側はその面積に比べて洗浄ノズルから噴射される洗浄水の量が少なくなるため洗浄されにくく、その反面、ウエーハの中心側はその面積に比べて噴射される洗浄水の量が多くなるため過剰に洗浄された状態になる。そのため、ウエーハの被洗浄面全面を均一に洗浄するための洗浄時間が長くなるという問題がある。
【０００６】
例えば、洗浄ノズルを一定速度で移動させ、洗浄ノズルが保持手段の外周側に位置している時点では、保持手段を所定の回転速度で回転させ、洗浄ノズルが保持手段の中心に向かうにつれて保持手段の回転速度を先に設定した所定の回転速度よりも速めていくことで、ウエーハの中心側が過剰に洗浄されることを防止できる。この場合、ウエーハの周方向、すなわち、回転方向においては、洗浄ノズルが洗浄水を噴射するスポットを重ならないように円状に隣接させて外周領域から中心領域にかけて配置することができているが、ウエーハの径方向においては、ウエーハの中心領域ではスポットの配置位置が直線上で近付きすぎることからスポットの重なりが生じ、外周領域ではスポットの重なりが無くスポットが直線的に隣接して配置された状態となることから、スポットがウエーハの被洗浄面全面に均一に配置されていない状態になる。そのため、ウエーハの被洗浄面の単位面積当たりに供給される洗浄水量が一定とならず、ウエーハ全面を均一に洗浄するための洗浄時間を短縮することはできない。
【０００７】
したがって、保持手段を回転させ保持手段が保持するウエーハに洗浄ノズルから洗浄水を噴射させて洗浄する洗浄装置においては、ウエーハの被洗浄面の単位面積当たりに供給される洗浄水量を一定にすることで、単位時間当たりのウエーハの被洗浄面における洗浄面積を均一にして、ウエーハの被洗浄面全面を均一に洗浄するための洗浄時間を短縮するという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明は、ウエーハを保持する保持手段と、該保持手段を回転させる回転手段と、該保持手段の回転速度を変えることができる回転速度可変機構と、所定のスポット径で該保持手段に保持されるウエーハに対して洗浄水を噴射して洗浄する洗浄ノズルと、該保持手段と該洗浄ノズルとをウエーハの中心と外周との間の径方向に相対的に移動させる径方向移動手段と、該径方向移動手段が移動させる該スポットの位置を認識する位置認識部と、該径方向移動手段による相対移動速度を変えることができる移動速度可変機構と、少なくとも該回転速度可変機構及び該移動速度可変機構を制御する制御手段とを備える洗浄装置であって、該制御手段は、該回転速度可変機構により、該保持手段の回転速度を、該スポットの位置がウエーハの外周に向かうほど遅くウエーハの中心に向かうほど速くするとともに、該径方向移動手段の相対移動速度も、該移動速度可変機構により、該スポットの位置がウエーハの外周に向かうほど遅くウエーハの中心に向かうほど速くすることを特徴とする洗浄装置である。
【０００９】
前記制御手段は、洗浄するウエーハの被洗浄面において単位時間当たりの洗浄面積を均一にする制御であって、前記スポット径＝Ｄ（ｍｍ）、前記保持手段が１回転する間の前記洗浄ノズルの径方向の移動距離＝ｄ（ｍｍ）、Ｄとｄとの関係は、０＜ｄ≦Ｄ、ウエーハの最外周を洗浄する場合の該洗浄ノズルのウエーハの中心からの径方向距離＝Ｒ１（ｍｍ）、ウエーハの最外周を洗浄する場合の保持手段の回転速度＝ω１（ｒａｄ／ｓ）、該洗浄ノズルが移動する事により変化する洗浄ノズルのウエーハの中心からの径方向距離＝ｒ（ｍｍ）、該洗浄ノズルが移動する事により変化する保持手段の回転速度＝ω（ｒａｄ／ｓ）、該洗浄ノズルの径方向移動速度＝ｖ（ｍｍ／ｓ）、該洗浄ノズルのウエーハの中心からの径方向距離＝ｒである場合における該洗浄ノズルが１周するのに要する時間＝ｔ（ｓ）とするとき、Ｒ１とω１とは予め所定値が設定され、Ｒ１×ω１＝ｒ×ωの関係から、変化する該保持手段の回転速度ωは、ω＝Ｒ１×ω１／ｒで制御し、該洗浄ノズルのウエーハの中心からの径方向距離＝ｒである場合における該洗浄ノズルが１周するのに要する時間ｔは２π／ωであるので、変化する該洗浄ノズルの移動速度ｖは、ｖ＝ｄ×ω／２π＝ｄ×Ｒ１×ω１／２πｒで制御を行うと好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る洗浄装置は、ウエーハを保持する保持手段と、保持手段を回転させる回転手段と、保持手段の回転速度を変えることができる回転速度可変機構と、所定のスポット径で保持手段に保持されるウエーハに対して洗浄水を噴射して洗浄する洗浄ノズルと、保持手段と洗浄ノズルとをウエーハの中心と外周との間の径方向に相対的に移動させる径方向移動手段と、径方向移動手段が移動させるスポットの位置を認識する位置認識部と、径方向移動手段による相対移動速度を変えることができる移動速度可変機構と、少なくとも該回転速度可変機構及び該移動速度可変機構を制御する制御手段とを備え、制御手段は、回転速度可変機構により、保持手段の回転速度を、ウエーハの外周に向かうほど遅くウエーハの中心に向かうほど速くするとともに、該径方向移動手段の相対移動速度も、該移動速度可変機構により、該スポットの位置がウエーハの外周に向かうほど遅くウエーハの中心に向かうほど速くすることで、単位時間当たりのウエーハの被洗浄面における洗浄面積を均一にして、ウエーハの被洗浄面全面を均一に洗浄することが可能となるため、洗浄時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】洗浄装置の一例を示す斜視図である。
【図２】ウエーハの表面をウエーハの外周から中心に向かって洗浄し始めた状態を示す断面図である。
【図３】洗浄されているウエーハの表面上において移動するスポットを模式的に示す平面図である。
【図４】単位時間当たりのウエーハの表面の最外周における洗浄された面積と、スポットのウエーハの中心からの径方向距離がｒｋである場合における単位時間当たりのウエーハの表面の洗浄された面積とを模式的に示す平面図である。
【図５】ウエーハの表面をウエーハの外周から中心に向かって洗浄し終えた状態を示す断面図である。
【図６】スポットのウエーハの中心からの径方向距離に対する保持手段の回転速度の変化、及びスポットのウエーハの中心からの径方向距離に対する径方向移動手段の移動速度の変化を示すグラフである。
【図７】保持手段が搬送パッドである洗浄装置を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に示す洗浄装置１は、ウエーハＷを保持する保持手段３０と、保持手段３０を回転させる回転手段３２と、保持手段３０の回転速度を変えることができる回転速度可変機構３４と、所定のスポット径で保持手段３０に保持されるウエーハＷに対して洗浄水を噴射して洗浄する洗浄ノズル６と、保持手段３０と洗浄ノズル６とをＹ軸方向に相対的に移動させる径方向移動手段７と、径方向移動手段７が移動させたスポットＰの位置を認識する位置認識部７７と、径方向移動手段７による移動速度を変えることができる移動速度可変機構７９と、少なくとも回転速度可変機構３４及び移動速度可変機構７９を制御する制御手段１９とを少なくとも備える。洗浄装置１は、これ単独で用いることができ、また、切削装置又は研削装置等に組み込んで使用することもできる。
【００１３】
図１に示す保持手段３０は、例えば、チャックテーブルであり、その外形が円形状であり、ポーラス部材等からなりウエーハＷを吸着する吸着部３００と、吸着部３００を支持する枠体３０１とを備える。吸着部３００は図示しない吸引源に連通し、吸引源が吸引することで生み出された吸引力が、吸着部３００の露出面であり枠体３０１と面一に形成された保持面３００ａに伝達されることで、保持手段３０は保持面３００ａ上でウエーハＷを吸引保持する。保持面３００ａは、水平面となっている。
【００１４】
洗浄装置１は、上端部に円形の開口を備えた有底円筒状の洗浄ハウジング１０を備えており、保持手段３０は、洗浄ハウジング１０の内部空間に収容されている。なお、図１において、洗浄ハウジング１０の側壁の一部を切欠いて内部が把握できるように示している。洗浄ハウジング１０は、洗浄ハウジング１０の底面側に配設された脚部１００により支持されている。
【００１５】
保持手段３０の下側には、保持手段３０を回転させる回転手段３２が配設されている。回転手段３２は、保持手段３０に上端が固定され鉛直方向に伸びるスピンドル３２０と、モータ等で構成されスピンドル３２０の下端側に連結する回転駆動源３２１とを少なくとも備えている。回転駆動源３２１がスピンドル３２０を回転させることで、スピンドル３２０に固定された保持手段３０も回転する。
【００１６】
回転駆動源３２１には、配線を介して回転速度可変機構３４が接続されている。回転速度可変機構３４は、少なくともＣＰＵ及びメモリ等の記憶素子を備える制御手段１９にも接続されている。
【００１７】
保持手段３０の上方には、径方向移動手段７が配設されており、径方向移動手段７は、例えば、Ｙ軸方向の軸心を有するボールネジ７０と、内部のナットがボールネジ７０に螺合しボールネジ７０上をＹ軸方向に向かって往復移動するアーム７１と、ボールネジ７０の一端に連結しボールネジ７０を回動させるモータ７２とを備えている。アーム７１は、例えば、ボールネジ７０に螺合するアーム基部７１０と、アーム基部７１０と一体的に形成されアーム基部７１０から−Ｘ方向側に延びた後−Ｚ方向側に向かって延在するエルボ部７１１とを備えている。モータ７２がボールネジ７０を回動させると、これに伴いアーム７１がボールネジ７０上をＹ軸方向に往復移動する。なお、アーム７１にＸ軸方向への移動を可能にする移動手段を備えるものとしてもよい。
【００１８】
モータ７２には、配線を介して移動速度可変機構７９が接続されている。移動速度可変機構７９は、制御手段１９にも接続されている。
【００１９】
エルボ部７１１の下端には洗浄水供給源６０に連通する洗浄ノズル６が配設されており、洗浄ノズル６は、洗浄水供給源６０から供給された洗浄水を−Ｚ方向に向かって所定のスポット径Ｄで噴射できる。図示の例のように、洗浄ノズル６には、高圧エアを供給するエア供給源６１が連通しており、洗浄ノズル６は、洗浄水に高圧エアを加えて洗浄水を２流体として供給できるようになっていてもよい。また、エア供給源６１から供給するエアの圧力値を変えることで、洗浄ノズル６のスポット径Ｄを変えられるようにしてもよい。径方向移動手段７により、ウエーハＷを保持した保持手段３０と洗浄ノズル６とはウエーハＷの中心Ｗｏと外周Ｗｄとの間を径方向（Ｙ軸方向）に相対的に移動する。
【００２０】
位置認識部７７は、例えば、アーム７１の移動方向（Ｙ軸方向）に沿って延びるスケール７７０と、スケール７７０の表面に表示されている位置情報（目盛り）を読み取る読み取り部７７１とを備えた構成となっている。読み取り部７７１は、アーム基部７１０に固定されており、アーム７１とともにＹ軸方向にスケール７７０上を往復移動する。読み取り部７７１は、例えば、スケール７７０に形成された目盛りの反射光を読み取る光学式のものであり、読み取り部７７１には、読み取った情報を送信するためのケーブル７７１ａの一端が接続されており、ケーブル７７１ａのもう一端は、例えば、制御手段１９に接続されている。位置認識部７７は、アーム７１に配設された洗浄ノズル６の径方向位置、すなわち、径方向移動手段７が移動させた洗浄ノズル６から噴射される洗浄水のスポットＰの位置を認識する。なお、位置認識部７７は、モータ７２の回転数をエンコーダが認識して制御手段１９に通知する構成としてもよい。
【００２１】
以下に、図１〜６を用いて、洗浄装置１によりウエーハＷを洗浄する場合の、洗浄装置１の動作について説明する。なお、図２〜６においては、洗浄装置１の各構成の一部を簡略化して示している。
【００２２】
図１に示すウエーハＷは、例えば、外形が円形状の半導体ウエーハであり、ウエーハＷの洗浄においては、まず、ウエーハＷが保持手段３０上に搬送され、ウエーハＷが表面Ｗａが上側になるように保持面３００ａ上に載置される。そして、保持手段３０に接続された図示しない吸引源により生み出される吸引力が保持面３００ａに伝達されることにより、保持手段３０が保持面３００ａ上でウエーハＷを吸引保持する。
【００２３】
次いで、径方向移動手段７のモータ７２がボールネジ７０を回動させることで、アーム７１がボールネジ７０上を＋Ｙ方向側に向かって移動する。図２に示すように、アーム７１の移動に伴って、洗浄ノズル６もウエーハＷの直径上をウエーハＷの−Ｙ方向側の最外周ＷｄからウエーハＷの中心Ｗｏに向かって径方向、すなわち＋Ｙ方向に移動していく。例えば、ウエーハＷの最外周Ｗｄを洗浄する場合の洗浄ノズル６のウエーハＷの中心Ｗｏからの径方向距離はＲ１（ｍｍ）となっている。
【００２４】
また、洗浄水供給源６０から洗浄水が供給され、エア供給源６１からエアが供給され、洗浄ノズル６から２流体となった洗浄水が、スポット径ＤでウエーハＷの表面Ｗａに向かって継続的に噴射される。洗浄水供給源６０から洗浄ノズル６に供給される洗浄水の量は、一定に維持される。
【００２５】
径方向移動手段７が洗浄ノズル６を＋Ｙ方向側に移動させるとともに、回転手段３２が保持手段３０を＋Ｚ方向側からみて反時計周り方向に回転させることで、保持手段３０上に保持されたウエーハＷも回転するため、ウエーハＷの最外周Ｗｄ全周が洗浄されていく。ここで、保持手段３０の回転速度は、図１に示す制御手段１９により予め所定の値ω１（ｒａｄ／ｓ）に設定される。
【００２６】
図３は、洗浄されているウエーハＷの表面Ｗａを示す平面図である。ここで、図３に示すように、ウエーハＷの径方向（Ｙ軸方向）において、ウエーハＷの表面Ｗａに洗浄がされていない領域を発生させないようにするために、図２に示す保持手段３０により保持されるウエーハＷが１回転する間の洗浄ノズル６の径方向における図３に示す移動距離＝ｄ（ｍｍ）は、洗浄ノズル６のスポット径Ｄ（ｍｍ）以下である必要があるため、以下の式（１）が成立する。
０＜ｄ≦Ｄ・・・式（１）
保持手段３０が１回転する場合の洗浄ノズル６の径方向における移動距離ｄは、式（１）を満たす所定の値が予め設定される。
【００２７】
ウエーハＷの洗浄が開始されるとともに、図１に示すスケール７７０の位置情報を読み取り部７７１が読み取ることで、位置認識部７７が洗浄ノズル６の径方向位置、すなわち、例えば、ウエーハＷの中心Ｗｏの座標位置を原点位置として定めた場合における、径方向移動手段７により移動する図３に示すスポットＰ１、スポットＰ２、スポットＰ３、スポットＰ４、・・・スポットＰｋ・・・、スポットＰｎ（ｋ、ｎは自然数）の各径方向位置ｙ１、径方向位置ｙ２、径方向位置ｙ３、径方向位置ｙ４・・・径方向位置ｙｋ・・・、径方向位置ｙｎ（ｋ、ｎは自然数）を認識し、読み取ったスポットＰ１、スポットＰ２、スポットＰ３、スポットＰ４、・・・スポットＰｋ・・・、スポットＰｎの径方向位置（ｙ１、ｙ２、ｙ３、ｙ４・・・ｙｋ・・・、ｙｎ）についての情報が、図１に示す位置認識部７７から制御手段１９に対して継続的に出力される。なお、径方向位置ｙｎは、ウエーハＷの中心Ｗｏの座標位置である。
【００２８】
図１に示す制御手段１９は、位置認識部７７が認識する図３に示すスポットＰ１、スポットＰ２、スポットＰ３、スポットＰ４、・・・スポットＰｋ・・・、スポットＰｎの径方向位置（ｙ１、ｙ２、ｙ３、ｙ４・・・ｙｋ・・・、ｙｎ）に応じて、スポットの位置がウエーハＷの外周Ｗｄから中心Ｗｏに向かうほど保持手段３０の回転速度を回転速度可変機構３４により速めるとともに、径方向移動手段７の移動速度も保持手段３０の回転速度に比例してスポットの位置がウエーハＷの外周Ｗｄから中心Ｗｏに向かうほど移動速度可変機構７９により速める制御を行う。ここで、制御手段１９による上記制御は、例えば、以下に示すように行われる。
【００２９】
洗浄ノズル６が＋Ｙ方向に移動する事により変化するウエーハＷの中心Ｗｏからの洗浄ノズル６の径方向距離をｒ（ｍｍ）とする。ｒは、すなわち、図３に示すＲ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４、・・・ｒｋ・・・、ｒｎ（ｒｎ＝０ｍｍ）と変化していく。洗浄ノズル６が＋Ｙ方向に移動する事により変化する保持手段３０の回転速度をω（ｒａｄ／ｓ）とする。ウエーハＷの円周方向において、径方向移動手段７により移動するスポットＰが各径方向位置ｙ１、径方向位置ｙ２、径方向位置ｙ３、径方向位置ｙ４・・・径方向位置ｙｋ・・・、径方向位置ｙｎ（ｋ、ｎは自然数）のいずれにある場合であっても、すなわち、洗浄ノズル６のウエーハＷの中心Ｗｏからの径方向距離（Ｙ軸方向における距離）が、Ｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４、・・・ｒｋ・・・、ｒｎのいずれの距離であっても、ウエーハＷの表面Ｗａに対する均一の洗浄効果を得るためには、スポットの周速度＝ｒ×ωが常に一定である必要がある。したがって、以下の式（２）が成立する。
ｒ×ω＝Ｒ１×ω１＝Ｃ（定数）・・・式（２）
そして、式（２）を変形することで、式（３）を得ることができる。
ω＝Ｒ１×ω１／ｒ・・・式（３）
【００３０】
制御手段１９は、式（３）に基づいて保持手段３０の回転速度を制御する。例えば、位置認識部７７が認識するスポットＰの径方向位置が図３に示すｙｋである場合において、制御手段１９は、スポットＰｋのウエーハＷの中心Ｗｏからの径方向距離ｒｋを算出する。さらに、制御手段１９は、式（３）に算出した径方向距離ｒｋを代入して、位置認識部７７が認識するスポットＰｋの径方向位置ｙｋにおける保持手段３０の適切な回転速度ωｋ＝Ｒ１×ω１／ｒｋを算出する。そして、制御手段１９は、保持手段３０を算出した回転速度ωｋで回転させるように回転速度可変機構３４に対して指令を出す。送られた指令に基づいて、回転速度可変機構３４が回転手段３２の回転速度を速め、回転手段３２が保持手段３０を回転速度ωｋで回転させる。
【００３１】
洗浄ノズル６の径方向移動速度＝ｖ（ｍｍ／ｓ）とし、洗浄ノズル６のウエーハＷの中心Ｗｏからの径方向距離＝ｒである場合における洗浄ノズル６がウエーハＷ上を１周するのに要する時間＝ｔ（ｓ）とする。この場合、以下の式（４）が成立する。
ｔ＝２π／ω・・・式（４）
したがって、洗浄ノズル６のウエーハＷの中心Ｗｏからの径方向距離＝ｒである場合における洗浄ノズル６の径方向移動速度ｖについては、式（４）より、以下に示す式（５）が成立する。
ｖｔ＝ｖ×２π／ω＝ｄ・・・式（５）
そして、式（５）を変形することで、式（６）を得ることができる。
ｖ＝ｄ×ω／２π・・・式（６）
さらに、式（３）及び式（６）から、以下の式（７）が成立する。
ｖ＝ｄ×Ｒ１×ω１／２πｒ・・・式（７）
【００３２】
制御手段１９は、式（７）に基づいて径方向移動手段７の移動速度を制御する。例えば、位置認識部７７が認識するスポットの径方向位置がｙｋである場合には、制御手段１９は、スポットＰｋのウエーハＷの中心Ｗｏからの径方向距離ｒｋを算出する。さらに、制御手段１９は、式（７）に算出した径方向距離ｒｋを代入して、位置認識部７７が認識する径方向位置ｙｋにおける径方向移動手段７によるスポットの適切な径方向移動速度ｖｋ＝ｄ×Ｒ１×ω１／２πｒｋを算出する。そして、制御手段１９は、径方向移動手段７のアーム７１を、算出した径方向移動速度ｖｋで移動させるように、移動速度可変機構７９に対して指令を出す。送られた指令に基づいて、移動速度可変機構７９が径方向移動手段７のアーム７１の移動速度を速めて、径方向移動速度ｖｋとする。
【００３３】
制御手段１９が、式（３）に基づいて保持手段３０の回転速度を制御することで、例えば、図４に示すように、単位時間Ｔ当たりのウエーハＷの表面Ｗａの最外周Ｗｄにおける洗浄された面積Ｓ１と、スポットのウエーハＷの中心Ｗｏからの径方向距離がｒｋである場合における単位時間Ｔ当たりのウエーハＷの表面Ｗａの洗浄された面積Ｓ２とは、同一の面積となる。なお、面積ｓ１は、図３において、スポットがスポットＰ１からスポットＰ１１まで周方向において反時計回り方向に相対的に移動した場合におけるウエーハＷの表面Ｗａ中の洗浄された面積である。また、面積Ｓ２は、図３において、スポットがスポットＰｋからスポットＰｋ１まで周方向において反時計回り方向に相対的に移動した場合におけるウエーハＷの表面Ｗａ中の洗浄された面積である。
【００３４】
上記のように、制御手段１９による制御が行われつつ、図５に示すように、例えば、洗浄ノズル６がウエーハＷの直径上を＋Ｙ方向に向かって移動し、洗浄ノズル６がウエーハＷの中心Ｗｏ上に位置したら、例えば、ウエーハＷの表面ｗａ全面が洗浄されたと判断して、ウエーハＷの洗浄を終了する。
【００３５】
制御手段１９は、式（３）に基づいて保持手段３０の回転速度を制御するため、スポットＰのウエーハＷの中心Ｗｏからの径方向距離ｒに対する保持手段３０の回転速度の変化は、図６に示すグラフＧ１（保持手段３０の回転速度が１／ｒに比例することを示すグラフ）のようになる。また、制御手段１９は、式（７）に基づいて径方向移動手段７の移動速度を制御するため、スポットＰのウエーハＷの中心Ｗｏからの径方向距離ｒに対する径方向移動手段７の移動速度の変化は、グラフＧ２（径方向移動手段７の移動速度が１／ｒに比例することを示すグラフ）のようになる。
【００３６】
本発明に係る洗浄装置１は、ウエーハＷを保持する保持手段３０と、保持手段３０を回転させる回転手段３２と、保持手段３０の回転速度を変えることができる回転速度可変機構３４と、所定のスポット径で保持手段３０に保持されるウエーハＷに対して洗浄水を噴射して洗浄する洗浄ノズル６と、保持手段３０と洗浄ノズル６とをウエーハＷの中心Ｗｏと外周Ｗｄとの間の径方向に相対的に移動させる径方向移動手段７と、径方向移動手段７が移動させるスポットの位置を認識する位置認識部７７と、径方向移動手段７による移動速度を変えることができる移動速度可変機構７９と、少なくとも回転速度可変機構３４及び移動速度可変機構７９を制御する制御手段１９とを備え、制御手段１９は、位置認識部７７が認識するスポットの位置に応じて、スポットの位置が保持手段３０で保持されるウエーハＷの外周Ｗｄから中心Ｗｏに向かうほど保持手段３０の回転速度を回転速度可変機構３４により速めるとともに、径方向移動手段７の相対移動速度も保持手段３０の回転速度に比例してスポットの位置が保持手段３０で保持されるウエーハＷの外周Ｗｄから中心Ｗｏに向かうほど移動速度可変機構７９により速めることで、単位時間当たりのウエーハＷの被洗浄面（表面Ｗａ）における洗浄面積を均一にして、ウエーハＷの被洗浄面を均一に洗浄することが可能となるため、洗浄時間を短縮することができる。
【００３７】
なお、上記実施形態では、洗浄ノズル６のスポットがウエーハＷの外周から中心に向けて移動することとしたが、ウエーハＷの洗浄は、通常は、スポットをウエーハＷの中心Ｗｏから外周に向かって径方向移動手段７で洗浄ノズル６を移動させながら洗浄し、回転手段３２の遠心力で洗浄水がウエーハＷから放射状に排出されるようにする。この場合は、回転速度可変機構３４により、保持手段３０の回転速度を、洗浄ノズル６のスポットの位置が、ウエーハＷの中心から外周に向かうほど遅くなるようにするとともに、移動速度可変機構７９により、径方向移動手段７の相対移動速度も、スポットの位置がウエーハＷの中心Ｗｏから外周に向かうほど遅くなるようにする。そして、径方向移動手段７の移動速度を目的とする速度に加速させるため、洗浄ノズルの初期位置を、図３に示したウエーハの中心Ｗｏよりも＋Ｙ方向側とする。そして、その位置からスポットを−Ｙ方向側に加速させながら移動させていくと、中心Ｗｏの洗浄時に、洗浄ノズル６を所望の移動速度とすることができる。
【００３８】
本実施形態において示したように、スポットをウエーハＷの外周から中心に向かって移動させて洗浄を行う場合は、回転手段３２の遠心力で洗浄水をウエーハＷの外周側に吹き飛ばし、中心側を洗浄した洗浄水によってウエーハＷの全面の濯ぎをすることができる。この場合、ウエーハＷの外周部分を洗浄する時の径方向移動手段７の移動速度は、ウエーハＷの中心Ｗｏの洗浄時と比較して遅いため、移動速度を加速させるための助走は不要となる。
【００３９】
また、スポットの移動方向がいずれの方向である場合も、図３に示すように、径方向移動手段７の最少移動距離は、スポットの外周がウエーハＷの中心Ｗｏに接しかつスポットの中心が中心Ｗｏよりも−Ｙ方向側にある位置Ｐｎ１から、ウエーハＷの外周にスポットの外周が接しかつスポットの中心が＋Ｙ方向側にある位置Ｐ１１までである。スポットの移動距離をかかる最小移動距離とすることで、洗浄時間を短縮することができる。
【００４０】
なお、本発明に係る洗浄装置１は上記実施形態に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている各構成の大きさや形状等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
【００４１】
例えば、図７に示す洗浄装置１Ａは、ウエーハＷを保持する保持手段３９と、保持手段３９を回転させる回転手段３８と、保持手段３９の回転速度を変えることができる回転速度可変機構３４と、所定のスポット径Ｄで保持手段３９に保持されるウエーハＷに対して洗浄水を噴射して洗浄する洗浄ノズル６と、保持手段３９と洗浄ノズル６とをＹ軸方向で相対的に移動させる径方向移動手段７Ａと、径方向移動手段７Ａにより移動したスポットの位置を認識する位置認識部７７と、径方向移動手段７による移動速度を変えることができる移動速度可変機構７９と、少なくとも回転速度可変機構３４及び移動速度可変機構７９を制御する制御手段１９とを少なくとも備える。洗浄装置１は、これ単独で用いることができ、また、切削装置又は研削装置等に組み込んで使用することもできる。
【００４２】
保持手段３９は、例えば、ウエーハＷを吸引保持する搬送パッドであり、ポーラス部材からなりウエーハＷを吸着する吸着部３９０と、吸着部３９０を支持する枠体３９１とを備える。吸着部３９０は、図示しない吸引源に連通している。そして、吸引源が吸引を行うことで生み出された吸引力が、吸着部３９０の露出面であり枠体３９１の下面と面一に形成されている保持面３９０ａに伝達されることで、保持手段３９は保持面３９０ａでウエーハＷを吸引保持する。
【００４３】
保持手段３９の上側には、保持手段３０を回転させる回転手段３８が配設されている。回転手段３８は、保持手段３９に下端が固定され鉛直方向に伸びるスピンドル３８０と、モータ等で構成されスピンドル３８０の上端側に連結する回転駆動源３８１とを少なくとも備えている。回転駆動源３８１がスピンドル３８０を回転させることで、スピンドル３８０に固定された保持手段３９も回転する。
【００４４】
回転駆動源３８１には、配線を介して回転速度可変機構３４が接続されている。回転速度可変機構３４は、少なくともＣＰＵ及びメモリ等の記憶素子を備える制御手段１９にも接続されている。
【００４５】
保持手段３９の下方には、洗浄水供給源６０に連通する洗浄ノズル６が配設されており、洗浄ノズル６は、洗浄水供給源６０から供給された洗浄水を＋Ｚ方向に向かって所定のスポット径Ｄで噴射できる。図示の例のように、洗浄ノズル６には、高圧エアを供給するエア供給源６１が連通しており、洗浄ノズル６は、洗浄水に高圧エアを加えて洗浄水を２流体として供給できるようになっていてもよい。また、エア供給源６１から供給するエアの圧力値を変えることで、洗浄ノズル６のスポット径Ｄを変えられるようにしてもよい。径方向移動手段７Ａにより、ウエーハＷを保持した保持手段３９と洗浄ノズル６とはウエーハＷの中心Ｗｏと外周Ｗｄとの径方向（Ｙ軸方向）で相対的に移動する。
【００４６】
径方向移動手段７Ａは、ベアリング７１Ｂを介してスピンドル３８０を回転可能に支持するアーム部７１Ａを備えている。アーム部７１Ａは、水平面上を平行移動可能又は旋回移動可能でありかつＺ軸方向に上下動可能となっており、配線を介して移動速度可変機構７９が接続されている。移動速度可変機構７９は、制御手段１９にも接続されている。また、アーム部７１Ａには位置認識部７７が接続されており、位置認識部７７は制御手段１９にも接続されている。位置認識部７７は、径方向移動手段７Ａにより移動する保持手段３９の位置から、保持手段３９にＺ軸方向において対向するノズル６の相対的な径方向位置、すなわち、洗浄ノズル６から噴射される洗浄水のスポットの位置を認識する。
【００４７】
洗浄装置１Ａにおいては、例えば、保持手段３９でウエーハＷの表面Ｗａを吸引保持し、径方向移動手段７ＡによりウエーハＷを吸引保持する保持手段３９を移動させ、ウエーハＷを図示しないチャックテーブル上に搬送する途中等に、ウエーハＷの裏面Ｗｂを洗浄する。ウエーハＷを洗浄する際における、保持手段３９の回転速度の制御、及び径方向移動手段７Ａの移動速度の制御は、図１に示す洗浄装置１における制御と同様に行われる。
【００４８】
なお、上記実施形態では、ウエーハを洗浄する場合について説明したが、本発明は、洗浄ノズルで保持手段３０の保持面３００ａを洗浄する場合に用いてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１：洗浄装置  １０：洗浄ハウジング  １００：脚部
３０：保持手段  ３００：吸着部  ３００ａ：保持面  ３０１：枠体
３２：回転手段  ３２０：スピンドル  ３２１：回転駆動源
３４：回転速度可変機構  
６：洗浄ノズル  ６０：洗浄水供給源  ６１：エア供給源
７：径方向移動手段  ７０：ボールネジ  ７１：アーム  ７１０：アーム基部  ７１１：エルボ部  ７２：モータ  
７７：位置認識部  ７７０：スケール  ７７１：読み取り部  ７７１ａ：ケーブル
７９：移動速度可変機構
１９：制御手段
１Ａ：洗浄装置  ３９：保持手段  ３８：回転手段
Ｗ：ウエーハ  Ｗａ：ウエーハの表面  Ｗｏ：ウエーハの中心  Ｗｄ：ウエーハの外周
【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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