(57)【要約】【課題】簡易な構造で、ブラシから異物を確実に除去できる基板処理装置を提供すること。【解決手段】基板処理装置１は、ブラシ１８およびブラシ洗浄液供給機構５３を備えている。ブラシ１８は、基板に接触する接触面４５,４６を外表面に有し、内方から接触面４５,４６に向けてブラシ洗浄液を供給するためのブラシ洗浄液導入孔４７が形成されている。ブラシ１８は、所定の基板処理位置で接触面４５,４６を基板に接触させて当該基板を洗浄する。ブラシ１８が前記基板処理位置から退避して待機するときの待機位置には、当該ブラシ１８を収容するための待機ポッド２１が設けられている。また、ブラシ洗浄液供給機構５３は、待機ポッド２１の底部５１に設けられており、ブラシ洗浄液導入孔４７にブラシ洗浄液を供給する。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に接触する接触面を外表面に有し、内方から前記接触面に向けてブラシ洗浄液を供給するためのブラシ洗浄液導入孔が形成され、所定の基板処理位置で前記接触面を基板に接触させて基板を洗浄するためのブラシと、
前記ブラシが前記基板処理位置から退避して待機するときの待機位置に設けられ、前記ブラシ洗浄液導入孔にブラシ洗浄液を供給するブラシ洗浄液供給手段とを含む、基板処理装置。
【請求項２】
前記ブラシ洗浄液導入孔に挿入されており、ブラシ洗浄液を吐出するための吐出口がその周面に形成された吐出管をさらに含み、
前記ブラシ洗浄液供給手段は、前記吐出管にブラシ洗浄液を供給するブラシ洗浄液供給ヘッドを含む、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記ブラシ洗浄液供給ヘッドは、ブラシ洗浄液が吐出される洗浄液供給口と、この洗浄液供給口を取り囲み、前記吐出管の端部に突き合わされる突合せ部とを含み、
前記吐出管の端部と前記突合せ部との間をシールするためのシール手段をさらに含む、請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記吐出管の端部が前記ブラシ洗浄液導入孔外に位置しており、
前記ブラシ洗浄液供給ヘッドの前記突合わせ部が、前記ブラシ洗浄液導入孔外で前記吐出管の端部に突き合わされるようになっている、請求項３記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記吐出管の端部が前記ブラシ洗浄液導入孔内に位置しており、
前記ブラシ洗浄液供給ヘッドの突合わせ部が、前記ブラシ洗浄液導入孔に挿入される突出部を含む、請求項３記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記ブラシ洗浄液供給手段は、前記ブラシ洗浄液導入孔に挿入可能で、その周面にブラシ洗浄液を吐出するための吐出口が形成された吐出管部を備えている、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記待機位置で前記ブラシの外表面に外方からブラシ洗浄液を供給するための外側ブラシ洗浄液供給手段と、
前記待機位置に設けられ、前記ブラシを収容するとともに、当該ブラシから飛散する処理液を受け止める収容部材とをさらに含む、請求項１〜６の何れか１項に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記基板処理位置と前記待機位置との間で前記ブラシを移動させるためのブラシ移動手段をさらに含む、請求項１〜７の何れか１項に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記ブラシは、基板の周縁部を洗浄するための周縁部洗浄ブラシを含む、請求項１〜８の何れか１項に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記ブラシは、基板の主面を洗浄するための主面洗浄ブラシを含む、請求項１〜９の何れか１項に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板をブラシで洗浄処理する基板処理装置に関する。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では、たとえば、半導体ウエハなどの基板をブラシで洗浄する洗浄処理が行われる。具体的には、水平面内で基板が回転させられた状態で、当該基板の上面に処理液が供給される。さらに、基板の上面にブラシが当接させられ、当該ブラシが基板の上面に沿って移動させられる。これにより、基板の上面全域がブラシによって洗浄される。
【０００３】
一方、基板の洗浄に用いられたブラシには、基板上の異物が転写され蓄積されていく。そのため、ブラシを洗浄するためのブラシ洗浄処理がブラシ洗浄液を用いて行われる。具体的には、回転中のブラシの表面に向けて外方からブラシ洗浄液が吐出される。これにより、ブラシ洗浄液がブラシに均一に供給され、当該ブラシの表面に付着している異物が洗い流される（たとえば特許文献１参照）。ブラシは、支持アームの下方で当該支持アームに支持されている。
【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】
【０００４】
ところが、前述のブラシ洗浄処理では、ブラシから異物を確実に除去できない場合がある。すなわち、ブラシの表面に付着している異物は、ブラシ洗浄液によって洗い流して除去できるが、ブラシの内部に染み込んでしまった異物は、ブラシ洗浄液によって除去されずにブラシ内部に残ってしまう。そのため、基板の洗浄中に、ブラシ内部の異物が当該基板に移って、当該基板が汚染されるおそれがある。
【０００５】
ブラシ内部の異物を除去するために、ブラシの内方から外表面に向けてブラシ洗浄液を供給することが考えられる。具体的には、たとえば、ブラシを支持する支持アームの内部にブラシ洗浄液供給機構を設ける。さらに、支持アームにブラシを連結するシャフトに、ブラシ洗浄液供給機構からのブラシ洗浄液が流通する流通路と、ブラシ洗浄液を吐出するための吐出口とを形成しておく。ブラシ洗浄液供給機構からのブラシ洗浄液を前記流通路に供給すると、このブラシ洗浄液は前記吐出口からブラシの内部に向けて吐出される。これにより、ブラシの内方から外表面に向けてブラシ洗浄液の流れがブラシ内に形成される。これにより、ブラシ内の異物およびブラシ外表面の異物を除去できる。
【０００６】
しかしながら、支持アームの内部は、ブラシ回転用の機構その他の機構が収容されているうえ、大きさの限られた空間である。そのため、支持アームの内部にブラシ洗浄液供給機構を設けると、支持アーム内の構造が複雑となり、コストアップを招くおそれがある。また、支持アームの内部にはブラシ回転用のモータ等の電気部品が収容されているため、ブラシ洗浄液供給機構からブラシ洗浄液の漏液が生じると、前記電気部品が故障してしまうおそれがあるから、相応の対策が必要になる。これにより、構造が一層複雑化するおそれがある。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、簡易な構造で、ブラシから異物を確実に除去できる基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）に接触する接触面（４５,４６,６９）を外表面に有し、内方から前記接触面に向けてブラシ洗浄液を供給するためのブラシ洗浄液導入孔（４７，４４７，５４７）が形成され、所定の基板処理位置で前記接触面を基板に接触させて基板を洗浄するためのブラシ（１８，４１８，５１８）と、前記ブラシが前記基板処理位置から退避して待機するときの待機位置に設けられ、前記ブラシ洗浄液導入孔にブラシ洗浄液を供給するブラシ洗浄液供給手段（５３）とを含む、基板処理装置（１）である。
【０００９】
なお、この項において、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ものとする。
この発明によれば、ブラシが待機する待機位置で、ブラシ洗浄液供給手段から当該ブラシに形成されたブラシ洗浄液導入孔にブラシ洗浄液が供給される。そして、ブラシ洗浄液導入孔に供給されたブラシ洗浄液は、ブラシの内方から、基板に接触する接触面を含むブラシの外表面に向けて移動していく。そのため、ブラシの内部に異物が染み込んでいたとしても、当該異物は、ブラシ洗浄液とともに前記外表面からブラシ外に押し出されて排除される。また、ブラシの外表面に付着している異物は、当該外表面から押し出されるブラシ洗浄液によって洗い流される。これにより、ブラシから異物が確実に除去される。
【００１０】
前記ブラシ洗浄液供給手段は前記待機位置に設けられている。そのため、簡単な構造で、ブラシの内部にブラシ洗浄液を供給することができる。すなわち、ブラシを支持するためのブラシ支持機構（たとえば前述の支持アーム）内のように、他の機構が存在し、かつ、大きさの著しく制限された空間ではなく、空間的な制限の少ない待機位置にブラシ洗浄液供給手段が配置されている。したがって、基板処理装置の構造が複雑となることを抑制し、簡易な構造で、ブラシの内方からブラシ洗浄液を供給することができる。
【００１１】
また、ブラシ洗浄液供給手段を待機位置に設けることで、ブラシ支持機構内などに設けられるモータ等の電気部品と当該ブラシ洗浄液供給手段とを大きく離して配置することができる。これにより、ブラシ洗浄液供給手段からの漏液に起因する電気部品の故障対策を削減または簡素化することができる。これによっても、構造の簡素化を図ることができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、前記ブラシ洗浄液導入孔に挿入されており、ブラシ洗浄液を吐出するための吐出口（４２）がその周面（３４ａ，２３４ａ）に形成された吐出管（３４,２３４）をさらに含み、前記ブラシ洗浄液供給手段は、前記吐出管にブラシ洗浄液を供給するブラシ洗浄液供給ヘッド（５４，２５４）を含む、請求項１記載の基板処理装置である。
【００１３】
この発明によれば、前記待機位置で、ブラシ洗浄液導入孔に挿入された吐出管内に、ブラシ洗浄液供給ヘッドからブラシ洗浄液が供給される。そして、吐出管内に供給されたブラシ洗浄液は、当該吐出管の周面に形成された吐出口から吐出される。すなわち、ブラシ洗浄液供給ヘッドからのブラシ洗浄液が、ブラシ洗浄液導入孔に供給される。これにより、ブラシの内方から前記接触面を含むブラシの外表面に向けてブラシ洗浄液が供給され、ブラシから異物が確実に除去される。
【００１４】
請求項３記載の発明は、前記ブラシ洗浄液供給ヘッドは、ブラシ洗浄液が吐出される洗浄液供給口（５８）と、この洗浄液供給口を取り囲み、前記吐出管の端部（３９，２３４ｂ）に突き合わされる突合せ部（５６，６２）とを含み、前記吐出管の端部と前記突合せ部との間をシールするためのシール手段（６０）をさらに含む、請求項２記載の基板処理装置である。
【００１５】
この発明によれば、ブラシ洗浄液供給ヘッドに設けられた突合せ部が、吐出管の端部に突き合わされ、当該突合せ部が当該吐出管の端部に突き合わされた状態で、当該突合せ部に取り囲まれた洗浄液供給口から吐出管内にブラシ洗浄液が供給される。これにより、吐出管の吐出口からブラシ洗浄液が吐出され、ブラシから異物が確実に除去される。また、前記吐出管の端部と前記突合せ部との間がシール手段によってシールされているので、洗浄液供給口から吐出されるブラシ洗浄液は、当該吐出管の端部と当該突合せ部との間から漏れることなく、確実に吐出管内に供給される。したがって、吐出管内のブラシ洗浄液の圧力を高く維持することができるので、吐出口から圧力の高いブラシ洗浄液を吐出させることができる。これにより、ブラシ内部に確実にブラシ洗浄液が送り込まれるから、ブラシ内部の異物およびブラシ外表面の異物を確実に除去することができる。
【００１６】
前記シール手段は、前記洗浄液供給口を取り囲むように、ブラシ洗浄液供給ヘッドの突合せ部に設けられていてもよい。また、前記シール手段は、吐出管の端部に設けられた開口（３８）を取り囲むように、当該吐出管の端部に設けられていてもよい。
請求項４記載の発明は、前記吐出管の端部（３９）が前記ブラシ洗浄液導入孔外に位置しており、前記ブラシ洗浄液供給ヘッドの前記突合わせ部（５６）が、前記ブラシ洗浄液導入孔外で前記吐出管の端部に突き合わされるようになっている、請求項３記載の基板処理装置である。
【００１７】
この発明によれば、前記ブラシ洗浄液導入孔外（すなわち、ブラシの外部）で、前記ブラシ洗浄液供給ヘッドの突合せ部が前記吐出管の端部に突き合わされ、前記洗浄液供給口から当該吐出管内にブラシ洗浄液が供給される。これにより、吐出管の吐出口からブラシ洗浄液が吐出され、ブラシから異物が確実に除去される。
前記ブラシ洗浄液導入孔外で、前記突合せ部が前記吐出管の端部に突き合わされるので、前記突合せ部を前記吐出管の端部に突き合わせるときに高精度な位置決めを行う必要がない。すなわち、洗浄液供給口の少なくとも一部が、吐出管の端部に形成された開口に対向するように、前記突合せ部が前記吐出管の端部に突き合わされていれば、洗浄液供給口から当該吐出管内にブラシ洗浄液を供給することができる。したがって、前記突合せ部を前記吐出管の端部に突き合わせるときに、前記突合せ部および前記吐出管の端部をそれぞれ精度よく位置決めしなくてもよい。
【００１８】
請求項５記載の発明は、前記吐出管の端部（２３４ｂ）が前記ブラシ洗浄液導入孔内に位置しており、前記ブラシ洗浄液供給ヘッドの突合せ部が、前記ブラシ洗浄液導入孔に挿入される突出部（６２）を含む、請求項３記載の基板処理装置である。
この発明によれば、前記ブラシ洗浄液供給ヘッドに設けられた突出部が、ブラシ洗浄液導入孔内に挿入され、このブラシ洗浄液導入孔内で、当該ブラシ洗浄液導入孔に位置する吐出管の端部に突き合わされる。そして、前記突出部が前記吐出管の端部に突き合わされた状態で、前記洗浄液供給口から吐出管内にブラシ洗浄液が供給される。これにより、吐出管の吐出口からブラシ洗浄液が吐出され、ブラシから異物が確実に除去される。
【００１９】
前記ブラシ洗浄液導入孔内で前記突出部が前記吐出管の端部に突き合わされるので、たとえ前記吐出管の端部と前記突出部との間からブラシ洗浄液が漏れ出したとしても、当該漏れ出したブラシ洗浄液を確実にブラシに供給することができる。また、ブラシ洗浄液導入孔によって前記突出部を案内することができるので、この突出部と前記吐出管の端部との突き合わせ時の位置合わせも容易に行える。
【００２０】
請求項６記載の発明は、前記ブラシ洗浄液供給手段は、前記ブラシ洗浄液導入孔に挿入可能で、その周面（７９ａ）にブラシ洗浄液を吐出するための吐出口（８２）が形成された吐出管部（７９）を備えている、請求項１記載の基板処理装置である。
この発明によれば、ブラシ洗浄液導入孔に吐出管部が挿入され、当該ブラシ洗浄液導入孔に当該吐出管部が挿入された状態で、当該吐出管部の周面に形成された吐出口からブラシ洗浄液が吐出される。これにより、ブラシ洗浄液導入孔にブラシ洗浄液が供給され、ブラシから異物が確実に除去される。この構成では、ブラシ側に吐出管を設けなくてもよいので、ブラシの構成を簡単にすることができる。
【００２１】
請求項７記載の発明は、前記待機位置で前記ブラシの外表面に外方からブラシ洗浄液を供給するための外側ブラシ洗浄液供給手段（６３）と、前記待機位置に設けられ、前記ブラシを収容するとともに、当該ブラシから飛散する処理液を受け止める収容部材（２１）とをさらに含む、請求項１〜６の何れか１項に記載の基板処理装置である。
この発明によれば、外側ブラシ洗浄液供給手段によって、前記待機位置で、ブラシの外表面に外方からブラシ洗浄液が供給される。これにより、ブラシの外表面に付着している異物が除去される。すなわち、ブラシに対して、前記ブラシ洗浄液供給手段および前記外側ブラシ洗浄液供給手段の両方からブラシ洗浄液が供給されるので、当該ブラシの外表面に付着している異物がより確実に除去される。とくに、ブラシ内部から外表面に向けて供給されるブラシ洗浄液によってブラシ外表面に押し出された異物を、外側ブラシ洗浄液供給手段からのブラシ洗浄液の供給によって速やかに除去することができる。これにより、効率的にブラシを洗浄することができる。
【００２２】
前記外側ブラシ洗浄液供給手段からブラシへのブラシ洗浄液の供給は、前記ブラシ洗浄液供給手段と同時に行われてもよいし、別々に行われてもよい。
具体的には、前記ブラシ洗浄液供給手段からブラシへのブラシ洗浄液の供給が行われた後に、前記外側ブラシ洗浄液供給手段からブラシへのブラシ洗浄液の供給が行われてもよい。また、前記ブラシ洗浄液供給手段からブラシへのブラシ洗浄液の供給が行われる前に、前記外側ブラシ洗浄液供給手段からブラシへのブラシ洗浄液の供給が行われてもよい。
【００２３】
また、外側ブラシ洗浄液供給手段から供給されるブラシ洗浄液は、前記ブラシ洗浄液供給手段から供給されるブラシ洗浄液と同種のものであってもよいし、異なる種類のものであってもよい。
さらに、前記外側ブラシ洗浄液供給手段からブラシへのブラシ洗浄液の供給は、ブラシが固定された状態で行われてもよいし、ブラシが回転された状態、たとえば、ブラシの中心軸線を通る回転軸線まわりに回転された状態で行われてもよい。すなわち、ブラシを回転させるためのブラシ回転手段（２６）をさらに設けてもよい。
【００２４】
前記ブラシ回転手段によってブラシを回転させつつ、前記外側ブラシ洗浄液供給手段から当該ブラシにブラシ洗浄液を供給することにより、当該ブラシの外表面にブラシ洗浄液を均一に供給することができる。これにより、ブラシの外表面に付着している異物が均一に除去される。
また、この発明によれば、ブラシから飛散するブラシ洗浄液等の液体が、収容部材によって受け止められる。したがって、前記待機位置の近傍に配置された部材が、ブラシから飛散する液体によって汚染されることが抑制される。さらに、収容部材によってブラシから飛散する液体が確実に回収される。
【００２５】
請求項８記載の発明は、前記基板処理位置と前記待機位置との間で前記ブラシを移動させるためのブラシ移動手段（１９,２０）をさらに含む、請求項１〜７の何れか１項に記載の基板処理装置である。
この発明によれば、ブラシ移動手段によってブラシを前記基板処理位置に移動させることにより、この基板処理位置で、当該ブラシによる洗浄処理を基板に対して行うことができる。また、ブラシ移動手段によって前記ブラシを前記待機位置に移動させることにより、この待機位置で、前記ブラシ洗浄液供給手段から当該ブラシにブラシ洗浄液を供給させて、当該ブラシを洗浄することができる。
【００２６】
請求項９記載の発明は、前記ブラシは、基板の周縁部（１３,１４,１５）を洗浄するための周縁部洗浄ブラシ（１８）を含む、請求項１〜８の何れか１項に記載の基板処理装置である。
この発明によれば、ブラシ洗浄液供給手段によるブラシ洗浄処理を受けたブラシは、異物が確実に除去されているので、ブラシから基板の周縁部に異物が転移することを抑制しつつ、当該周縁部に対して良好な洗浄処理を行うことができる。
【００２７】
請求項１０記載の発明は、前記ブラシは、基板の主面を洗浄するための主面洗浄ブラシ（４１８，５１８）を含む、請求項１〜９の何れか１項に記載の基板処理装置である。
この発明によれば、ブラシ洗浄液供給手段によるブラシ洗浄処理を受けたブラシは、異物が確実に除去されているので、ブラシから基板の主面に異物が転移することを抑制しつつ、当該主面に対して良好な洗浄処理を行うことができる。
【００２８】
デバイスが形成される側の面である基板の表面が一つの主面であり、当該表面と反対の面である裏面が他の主面である。
前記基板処理装置は、さらに、基板を保持して回転する基板保持回転機構を有していてもよい。この場合、前記周縁部洗浄ブラシの基板処理位置は、基板保持回転機構に保持されて回転されている基板の周縁部に当接する位置である。また、前記主面洗浄ブラシの基板処理位置は、基板保持回転機構に保持されて回転している基板の主面に当接する位置である。主面洗浄ブラシが基板の主面よりも小さな範囲で基板主面に接するものである場合、主面洗浄ブラシの基板処理位置は、基板保持回転機構によって基板が回転されている期間中、基板の回転半径方向に移動されることが好ましい。基板処理位置を回転半径中心から基板周縁に至る範囲で移動させることにより、基板主面の全域を主面洗浄ブラシで走査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下では、本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、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１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１の内部の図解的な側面図である。
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を洗浄するためのブラシ機構６とを備えている。
【００３０】
スピンチャック３は、この実施形態では、真空吸着式のチャックである。このスピンチャック３は、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。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。
【００３１】
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および処理液供給管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。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。
【００３２】
ノズル４,５に供給される処理液としては、たとえば純水が用いられている。処理液は、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であってもよいし、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であってもよい。
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１６と、ウエハＷの回転範囲外に設定されて、揺動アーム１６を支持するアーム支持軸１７と、揺動アーム１６の先端に保持されて、ウエハＷの周縁部を洗浄するための周縁部洗浄ブラシとしてのブラシ１８とを備えている。
【００３３】
ウエハＷの周縁部とは、ウエハＷの表面の周縁領域１３、ウエハＷの裏面の周縁領域１４および周端面１５を含む部分をいう。また、周縁領域１３，１４とは、たとえば、ウエハＷの周端縁から幅数ミリメートル程度の環状の領域をいう。
アーム支持軸１７は、鉛直方向に延びている。アーム支持軸１７の上端部は、揺動アーム１６の一端部（基端部）の下面に結合されている。アーム支持軸１７には、ブラシ移動手段としての昇降駆動機構１９が結合されている。アーム支持軸１７には、昇降駆動機構１９の駆動力が入力される。昇降駆動機構１９により、アーム支持軸１７を上下動させて、このアーム支持軸１７と一体的に揺動アーム１６を上下動させることができる。
【００３４】
また、アーム支持軸１７には、ブラシ移動手段としての揺動駆動機構２０が結合されている。アーム支持軸１７には、揺動駆動機構２０の駆動力が入力される。揺動駆動機構２０の駆動力をアーム支持軸１７に入力して、アーム支持軸１７を往復回転させることにより、揺動アーム１６を、アーム支持軸１７を支点に揺動させることができる。
具体的には、ブラシ１８が、ウエハＷに接触して当該ウエハＷを洗浄する基板処理位置と、前記基板処理位置から退避して待機するときの待機位置との間で移動するように、揺動アーム１６を揺動させることができる。図１に、ブラシ１８が基板処理位置にあるときの揺動アーム１６の位置を二点鎖線で示し、ブラシ１８が待機位置にあるときの揺動アーム１６の位置を実線で示す。
【００３５】
揺動アーム１６の先端部には、鉛直方向に延びるブラシ回転軸２５が回転可能に設けられている。ブラシ回転軸２５には、揺動アーム１６の内部において、ブラシ１８を回転させるためのブラシ自転機構２６が結合されている。ブラシ自転機構２６は、たとえば、ブラシ回転軸２５と一体回転可能に連結されたプーリ２７と、モータ２９により駆動されるプーリ２８と、この一対のプーリ２７，２８間に掛け渡されたベルト３０とを含む。ブラシ回転軸２５には、ホルダ取付部３１を介して、ブラシホルダ３２が取り付けられている。ブラシホルダ３２の下方に、ブラシ１８が取り付けられている。
【００３６】
図２に示すように、待機位置には、ブラシ１８を収容するための収容部材としての待機ポッド２１が配置されている。待機ポッド２１は、有底筒状の容器である。ブラシ１８は、この待機ポッド２１内において、待機させられる。待機ポッド２１内には、後述のブラシ洗浄液供給機構５３（図９参照）が設けられている。ウエハＷに対する洗浄処理を行ったブラシ１８には、この待機ポッド２１内において、ブラシ洗浄液供給機構５３からブラシ洗浄液が供給される。これにより、ブラシ洗浄液によってブラシ１８を洗浄するブラシ洗浄処理が行われる。
【００３７】
待機ポッド２１には、第1洗浄液供給管２２と、排液管２３とが接続されている。第1洗浄液供給管２２には、第1洗浄液バルブ２４を介して、図示しないブラシ洗浄液供給源からのブラシ洗浄液が供給される。また、待機ポッド２１内に溜まったブラシ洗浄液等の液体は、排液管２３を介して、図示しない排液タンクに導かれる。
第1洗浄液供給管２２に供給されるブラシ洗浄液としては、たとえば純水が用いられている。ブラシ洗浄液は、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であってもよいし、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であってもよい。ブラシ洗浄液は、ノズル４，５から吐出される処理液と同種のものであってもよい。
【００３８】
図３は、ブラシ１８およびブラシホルダ３２の縦断面図である。また、図４は、図３におけるIV−IV線に沿うブラシ１８およびブラシホルダ３２の横断面図である。
ブラシホルダ３２は、略円柱状の樹脂ブロック３３と、この樹脂ブロック３３に固定された吐出管としての管部材３４とを備えている。
樹脂ブロック３３の上端部には、周面にねじが切られた雄ねじ部３５が一体的に形成されている。雄ねじ部３５は、ホルダ取付部３１に螺着されている。これにより、ブラシホルダ３２が、ホルダ取付部３１に固定されている。
【００３９】
また、管部材３４は、図４に示すように、円管状をなしている。管部材３４は、その中心軸線が樹脂ブロック３３の中心軸線と一致するように配置されている。管部材３４の上端部には、周面にねじが切られた雄ねじ部３６が一体的に形成されている。雄ねじ部３６は、樹脂ブロック３３の下端部に形成された雌ねじ部３７に螺着されている。これにより、管部材３４が樹脂ブロック３３に固定されている。
【００４０】
管部材３４の下面には、当該管部材３４の内部空間に連通する開口３８が形成されている。また、管部材３４の下端には、当該下端からその外方に延び、開口３８を取り囲む円環状のプレート部３９が一体的に形成されている。このプレート部３９は、吐出管としての管部材３４の端部をなしている。
管部材３４には、その周壁４０を貫通する複数の貫通孔４１が形成されている。図３に示すように、各貫通孔４１は、管部材３４の軸方向に間隔を隔てて形成されている。また、図４に示すように、各貫通孔４１は、管部材３４の周方向に間隔（たとえば中心角で９０度間隔）を隔てて形成されている。各貫通孔４１は、管部材３４の内周面および外周面で開口している。すなわち、管部材３４の外周面３４ａには、当該管部材３４の内部空間に連通する複数の吐出口４２が形成されている。後述するように、各吐出口４２からは、開口３８を通じて管部材３４の内部空間に供給されたブラシ洗浄液が吐出されるようになっている。
【００４１】
ブラシ１８は、たとえば、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）などのスポンジ材によって形成されている。本実施形態では、ブラシ１８が、鉛直軸線まわりに回転対称な略鼓状に形成されている。ブラシ１８は、ウエハＷの表面の周縁領域１３および周端面１５を洗浄するための第１洗浄部４３と、ウエハＷの裏面の周縁領域１４および周端面１５を洗浄するための第２洗浄部４４とを上下に一体的に備えている。
【００４２】
第１洗浄部４３は、その上部４３ａが略円筒状をなし、下部４３ｂが下方に向けて狭まる略倒立円錐台状をなしている。第１洗浄部４３の下部４３ｂの側面は、上端縁が上部４３ａの側面の下端縁に連続し、その中心軸線に対して４５度の傾斜角度を有して、下方ほど中心軸線に近づくように傾斜している。この第１洗浄部４３において、下部４３ｂの側面がウエハＷの表面の周縁領域１３および周端面１５に当接する第１洗浄面４５となっている。
【００４３】
また、第２洗浄部４４は、第１洗浄部４３の下端に一体的に結合されて、第１洗浄部４３と中心軸線を共有するように配置されている。この第２洗浄部４４は、上部４４ａが下方に向けて拡がる略円錐台状をなし、下部４４ｂが略円筒状をなしている。第２洗浄部４４の上部４４ａの側面は、上端縁が第１洗浄部４３の下部４３ｂの側面の下端縁に連続し、その中心軸線に対して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いる。また、上部４４ａの側面の下端縁は、下部４４ｂの側面の上端縁に連続している。この第２洗浄部４４において、上部４４ａの側面がウエハＷの裏面の周縁領域１４および周端面１５に当接する第２洗浄面４６となっている。
【００４４】
ブラシ１８には、ブラシ洗浄液が導入されるブラシ洗浄液導入孔４７が形成されている。ブラシ洗浄液導入孔４７は、ブラシ１８の中心軸線に沿って延びており、当該ブラシ１８を貫通している。管部材３４は、ブラシ１８の下方からブラシ洗浄液導入孔４７に嵌合されている。管部材３４の上端部に設けられた雄ねじ部３６は、ブラシ１８の上面から突出している。また、管部材３４の下端に設けられたプレート部３９は、ブラシ１８の下面に当接している。ブラシ１８は、樹脂ブロック３３とプレート部３９との間で挟持されている。このようにして、ブラシ１８がブラシホルダ３２に保持されている。
【００４５】
ブラシ１８は、その中心軸線がブラシ回転軸２５の中心軸線と一致するように、ブラシホルダ３２に保持されている。したがって、ブラシ自転機構２６がブラシ回転軸２５を回転させると、ブラシ１８は、その中心軸線を回転軸線として回転する。
図５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。
基板処理装置１は、マイクロコンピュータを含む制御部４８を備えている。この制御部４８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４９が接続されている。さらに、制御部４８には、スピンモータ９、処理液バルブ１２、昇降駆動機構１９、揺動駆動機構２０、第１洗浄液バルブ２４およびブラシ自転機構２６などが制御対象として接続されている。
【００４６】
図６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７および図８は、ウエハＷの処理中におけるブラシ１８の状態を示す側面図である。
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４９が操作されて、ウエハＷの周端面１５に対するブラシ１８の押し付け量が設定されている（ステップＳ１）。押し付け量とは、ウエハＷの周端面１５にブラシ１８の洗浄面（第１洗浄面４５または第２洗浄面４６）を押し付けたときのブラシ１８の弾性変形量をいう。
【００４７】
その後、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４８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）。
次いで、制御部４８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）。
【００４８】
また、制御部４８によりブラシ自転機構２６が制御されて、ブラシ１８が、たとえばウエハＷの回転方向と同方向に回転される。その後、制御部４８により昇降駆動機構１９および揺動駆動機構２０が制御されて、ブラシ１８の第２洗浄面４６がウエハＷの裏面の周縁領域１４および周端面１５に当接される（ステップＳ５）。
具体的には、まず、昇降駆動機構１９が制御されて、ブラシ１８がレシピ入力キー４９から設定された押し付け量に応じた高さの位置に移動され、ブラシ１８の第２洗浄面４６がウエハＷの周端面１５に対向する。次に、揺動駆動機構２０が制御されて、揺動アーム１６が旋回し、ブラシ１８が水平移動することにより、ブラシ１８の第２洗浄面４６にウエハＷの周縁部が食い込み、図７に示すように、ブラシ１８の第２洗浄面４６がウエハＷの裏面の周縁領域１４および周端面１５に押し付けられる。これにより、ウエハＷの裏面の周縁領域１４および周端面１５が洗浄される。
【００４９】
ブラシ１８の第２洗浄面４６がウエハＷに当接してから所定時間が経過すると、制御部４８により昇降駆動機構１９が制御されて、ブラシ１８が所定の高さまで下降される。これにより、ブラシ１８の第１洗浄面４５にウエハＷの周縁部が食い込み（ステップＳ６）、図８に示すように、ブラシ１８の第１洗浄面４５がウエハＷの表面の周縁領域１３および周端面１５に押し付けられる。これにより、ウエハＷの表面の周縁領域１３および周端面１５が洗浄される。
【００５０】
ブラシ１８の第１洗浄面４５がウエハＷに当接してから所定時間が経過すると、制御部４８により昇降駆動機構１９および揺動駆動機構２０が制御されて、ブラシ１８が待機位置に退避される（ステップＳ７）。また、ブラシ１８が待機位置に戻される間に、ブラシ自転機構２６が停止されて、ブラシ１８の回転が停止される。さらに、制御部４８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Ｓ８）。
【００５１】
その後は、制御部４８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Ｓ９）。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。
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Ｓ１０）。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Ｓ１１）。
【００５２】
図９は、待機ポッド２１に関連する構成を示す縦断面図である。
待機ポッド２１は、有底筒状の容器である。待機ポッド２１の上面は開放されていて、ブラシ１８を受け入れる入口が形成されている。ブラシ１８は、この入口から待機ポッド２１内に進入する。待機ポッド２１は、円筒状の周壁５０と、この周壁５０の下端に結合された底部５１とを含む。底部５１の外側寄りの位置には、前述の排液管２３が接続されている。また、底部５１の中央部には嵌合孔５２が形成されている。底部５１の中央部には、ブラシ洗浄液供給機構５３の一部をなすブラシ洗浄液供給ヘッド５４が配置されている。
【００５３】
ブラシ洗浄液供給機構５３は、待機ポッド２１の底部５１に配置されたブラシ洗浄液供給ヘッド５４と、このブラシ洗浄液供給ヘッド５４に接続された前述の第1洗浄液供給管２２と、この第1洗浄液供給管２２に介装された第1洗浄液バルブ２４とを備えている。
ブラシ洗浄液供給ヘッド５４は、略円柱状をなしている。ブラシ洗浄液供給ヘッド５４は、当該ブラシ洗浄液供給ヘッド５４の下端部を構成する円柱状の小径部５５と、当該ブラシ洗浄液供給ヘッド５４の上端部を構成する円柱状の大径部５６と、小径部５５および大径部５６の接続部分に形成された環状の段部５７とを含む。
【００５４】
大径部５６は、管部材３４のプレート部３９とほぼ等しい外径にされている。大径部５６の上面は略平坦面であり、その中央部には、ブラシ洗浄液が吐出される洗浄液供給口５８が形成されている。また、大径部５６の上面には、洗浄液供給口５８を取り囲む環状溝５９が形成されている。この環状溝５９には、シール手段としてのＯリング６０が配置されている。
【００５５】
また、小径部５５の外径は、嵌合孔５２の内径とほぼ等しくされている。小径部５５は、液密的に嵌合孔５２に嵌合している。また、段部５７は、底部５１の上面に液密的に係合している。これにより、ブラシ洗浄液供給ヘッド５４と底部５１との間に、ブラシ洗浄液等の液体が進入することが抑制または防止されている。
ブラシ洗浄液供給ヘッド５４には、小径部５５および大径部５６を鉛直方向に貫通するブラシ洗浄液流路６１が形成されている。このブラシ洗浄液流路６１の下端には、第1洗浄液供給管２２の一端が接続されている。また、このブラシ洗浄液流路６１の上端は、洗浄液供給口５８に連通している。第1洗浄液供給管２２からブラシ洗浄液流路６１に供給されたブラシ洗浄液は、洗浄液供給口５８から上方に向けて吐出される。
【００５６】
図１０は、待機ポッド２１内でブラシ１８にブラシ洗浄液が供給されている状態を示す縦断面図である。
ブラシ１８が待機位置に配置された状態において、ブラシ洗浄液供給ヘッド５４の大径部５６は、管部材３４のプレート部３９に突き合わされる。具体的には、制御部４８が、揺動駆動機構２０を制御して、ブラシ１８を待機ポッド２１の上方に移動させる。さらに、制御部４８が、昇降駆動機構１９を制御して、ブラシ１８を降下させて待機ポッド２１内に移動させる。これにより、大径部５６がプレート部３９に突き合わされる。このように、大径部５６は、プレート部３９に突き合わされる突合せ部として機能する。
【００５７】
大径部５６がプレート部３９に突き合わされた状態で、管部材３４の下面に形成された開口３８と、大径部５６の上面に形成された洗浄液供給口５８は、互いに対向している。また、大径部５６がプレート部３９に突き合わされた状態で、Ｏリング６０はプレート部３９に押されて弾性的に撓んでいる。これにより、大径部５６とプレート部３９との間が、Ｏリング６０によってシールされている。
【００５８】
制御部４８は、大径部５６がプレート部３９に突き合わされた状態で、第1洗浄液バルブ２４を開いて、第1洗浄液供給管２２からブラシ洗浄液流路６１にブラシ洗浄液を供給させる。第1洗浄液供給管２２からブラシ洗浄液流路６１に供給されたブラシ洗浄液は、洗浄液供給口５８から、その上方に配置された管部材３４の開口３８に向けて吐出される。これにより、管部材３４の内部空間にブラシ洗浄液が供給される。管部材３４内に供給されたブラシ洗浄液は、当該ブラシ洗浄液の供給圧によって、周壁４０に形成された複数の貫通孔４１を通って複数の吐出口４２から吐出される。すなわち、ブラシ洗浄液導入孔４７にブラシ洗浄液が供給され、このブラシ洗浄液はブラシ１８の内部へと供給されることになる。
【００５９】
前述のように、大径部５６とプレート部３９との間がＯリング６０によってシールされているので、洗浄液供給口５８から吐出されたブラシ洗浄液は、大径部５６とプレート部３９との間から漏れ出すことなく、管部材３４内に確実に供給される。そして、管部材３４内のブラシ洗浄液に充分な圧力を与えることができるので、吐出口４２から吐出されるブラシ洗浄液をブラシ１８の内部へと染みこませ、その外表面にまで至らせることができる。
【００６０】
また、大径部５６は、ブラシ洗浄液導入孔４７外で、プレート部３９に突き合わされるので、大径部５６をプレート部３９に突き合わせるときにブラシ１８を高精度で位置決めする必要はない。すなわち、洗浄液供給口５８の少なくとも一部が管部材３４の開口３８に対向するように、大径部５６がプレート部３９に突き合わされていれば、洗浄液供給口５８から管部材３４内にブラシ洗浄液を供給することができる。したがって、大径部５６をプレート部３９に突き合わせるときに、大径部５６およびプレート部３９を精度よく位置合わせする必要はない。
【００６１】
ブラシ洗浄液導入孔４７に供給されたブラシ洗浄液は、当該ブラシ洗浄液導入孔４７を区画するブラシ１８の内表面を通って、当該ブラシ１８の内部に移動し、さらに、当該ブラシ１８の外表面に向かって移動する。そして、第１洗浄面４５および第２洗浄面４６等を含むブラシ１８の外表面からブラシ洗浄液が押し出される。したがって、ブラシ１８の内部にパーティクル等の異物が染み込んでいたとしても、当該異物は、ブラシ洗浄液とともにブラシ１８の外表面から押し出される。また、ブラシ１８の外表面から押し出されたブラシ洗浄液は、当該外表面を伝って流下していく。したがって、ブラシ１８の外表面に異物が付着していたとしても、当該異物は、当該外表面を伝って流下するブラシ洗浄液によって洗い流される。これにより、ブラシ１８から異物が確実に除去される。
【００６２】
すなわち、ウエハＷの洗浄に用いられたブラシ１８には、ウエハＷ上の異物が転写され蓄積されていく。そのため、ウエハＷの洗浄に用いられたブラシ１８には、その外表面に異物が付着していたり、その内部に異物が染み込んでいたりする場合がある。したがって、ブラシ１８の内方からその外表面に向けてブラシ洗浄液を供給することにより、ブラシ１８の内部に染み込んでいる異物やブラシ１８の外表面に付着している異物を確実に除去することができる。
【００６３】
本実施形態では、ブラシ洗浄処理によってブラシ１８から異物が確実に除去されるので、ブラシ洗浄処理が行われたブラシ１８によってウエハＷを洗浄するときに、ブラシ１８からウエハＷに異物が転移することを抑制しつつ、当該ウエハＷの周縁部に対して良好な洗浄処理を行うことができる。
また、本実施形態では、ブラシ洗浄液供給機構５３が待機位置に設けられているので、基板処理装置１の構造が複雑化することが抑制されており、簡易な構造で、ブラシ１８にブラシ洗浄液を供給できるようになっている。
【００６４】
すなわち、たとえば、揺動アーム１６内のように（図２参照）、他の機構が存在し、かつ、著しく制限された空間にブラシ洗浄液供給機構５３を配置すると、揺動アーム１６内の構造が複雑になってしまう。そのため、基板処理装置１のコストアップを招くおそれがある。また、ブラシ洗浄液供給機構５３を揺動アーム１６内に配置した場合、当該揺動アーム１６には、モータ２９等の電気部品が存在するので、ブラシ洗浄液の漏液が生じた場合には、当該電気部品が故障するおそれがある。
【００６５】
したがって、ブラシ洗浄液供給機構５３を待機位置に設けることにより、揺動アーム１６内にブラシ洗浄液供給機構５３が設けられている場合に比べて、基板処理装置１の構造を単純にすることができる。また、ブラシ洗浄液供給機構５３を待機位置に設けることにより、モータ２９等の電気部品と当該ブラシ洗浄液供給機構５３とを大きく離して配置することができるので、ブラシ洗浄液供給機構５３からブラシ洗浄液が漏液したとしても、当該電気部品内にブラシ洗浄液が進入し、当該電気部品が故障することを抑制または防止することができる。
【００６６】
図１１は、本発明の第２実施形態に係るブラシ１８、ブラシホルダ２３２および待機ポッド２１の縦断面図である。また、図１２は、待機ポッド２１内でブラシ１８にブラシ洗浄液が供給されている状態を示す縦断面図である。この図１１および図１２において、前述の図１〜図１０に示された各部と同等の構成部分については、図１〜図１０と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００６７】
この第２実施形態と、前述の第１実施形態との主要な相違点は、吐出管としての管部材２３４の下端部２３４ｂが、ブラシ洗浄液導入孔４７内に位置しており、ブラシ洗浄液供給ヘッド２５４の上端部に設けられた突合せ部としての突出部６２が、ブラシ洗浄液導入孔４７内で、管部材２３４の下端部２３４ｂに突き合わされることである。
管部材２３４は、円管状をなしており、ブラシ洗浄液導入孔４７に嵌合されている。管部材２３４の上端部に設けられた雄ねじ部３６は、ブラシ１８の上面から突出しており、ブラシホルダ２３２の雌ねじ部３７に螺着されている。また、管部材２３４の下面には、当該管部材２３４の内部空間に連通する開口３８が形成されている。管部材２３４の下端部２３４ｂは、ブラシ洗浄液導入孔４７内に位置している。また、管部材２３４の周壁４０には、複数の貫通孔４１が形成されており、その外周面２３４ａには、当該管部材２３４の内部空間に連通する複数の吐出口４２が形成されている。
【００６８】
一方、ブラシ洗浄液供給ヘッド２５４の大径部２５６には、当該大径部２５６の上面から突出する突出部６２が一体的に形成されている。突出部６２は、大径部２５６の上面中央部に位置しており、管部材２３４とほぼ等しい外径にされている。ブラシ洗浄液が流通するブラシ洗浄液流路６１は、突出部６２の内部にまで延設されている。また、ブラシ洗浄液を吐出する洗浄液供給口５８は、突出部６２の上面に形成されている。さらに、Ｏリング６０が収容された環状溝２５９が、洗浄液供給口５８を取り囲むように突出部６２の上面に形成されている。
【００６９】
制御部４８が、昇降駆動機構１９および揺動駆動機構２０を制御して、ブラシ１８が待機位置に配置されると、突出部６２は、当該ブラシ１８の下方からブラシ洗浄液導入孔４７に挿入され、その上面が管部材２３４の下端部２３４ｂに突き合わされる。これにより、管部材２３４の下面に形成された開口３８と洗浄液供給口５８とが互いに対向した状態となる。また、Ｏリング６０によって、管部材２３４の下端部２３４ｂと突出部６２の上面との間がシールされる。
【００７０】
制御部４８は、突出部６２が管部材２３４の下端部２３４ｂに突き合わされた状態で、第1洗浄液バルブ２４を開いて、第1洗浄液供給管２２からブラシ洗浄液流路６１にブラシ洗浄液を供給させる。これにより、管部材２３４内にブラシ洗浄液が供給され、当該管部材２３４の外周面２３４ａに形成された吐出口４２からブラシ洗浄液が吐出される。また、吐出口４２から吐出されたブラシ洗浄液は、ブラシ１８の内部に供給される。これにより、ブラシ１８の内方からブラシ１８の外表面に向けてブラシ洗浄液が供給され、ブラシ１８から異物が確実に除去される。
【００７１】
本実施形態では、突合せ部としての突出部６２が、ブラシ洗浄液導入孔４７内で、管部材２３４の下端部２３４ｂに突き合わされるので、管部材２３４の下端部２３４ｂと突出部６２の上面との間からブラシ洗浄液が漏れ出したとしても、当該漏れ出したブラシ洗浄液を確実にブラシ１８に供給することができる。また、突出部６２は、ブラシ洗浄液導入孔４７によって案内されて管部材２３４の下端部２３４ｂに突き合わされるので、突出部６２および下端部２３４ｂの位置合わせを確実に行うことができる。
【００７２】
図１３および図１４は、本発明の第３実施形態に係るブラシ１８、ブラシホルダ３２および待機ポッド３２１の縦断面図であり、待機ポッド３２１内でブラシ１８にブラシ洗浄液が供給されている状態を示している。この図１３および図１４において、前述の図１〜図１０に示された各部と同等の構成部分については、図１〜図１０と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００７３】
この第３実施形態と、前述の第１実施形態との主要な相違点は、待機位置でブラシ１８の外表面に外方からブラシ洗浄液を供給するための外側ブラシ洗浄液供給手段としての外側ブラシ洗浄液供給機構６３が設けられていることにある。
外側ブラシ洗浄液供給機構６３は、ブラシ洗浄液を吐出する一対の洗浄ノズル６４，６４と、各洗浄ノズル６４に接続された第２洗浄液供給管６５とを備えている。この実施形態では、一対の洗浄ノズル６４，６４が、待機位置にあるブラシ１８を挟んで対向する位置に設けられている。
【００７４】
各第２洗浄液供給管６５には、第２洗浄液バルブ６６を介して、図示しないブラシ洗浄液供給源からのブラシ洗浄液が供給されるようになっている。第２洗浄液バルブ６６の開閉は、制御部４８によって制御される（図５参照）。
また、各洗浄ノズル６４は、待機ポッド３２１の周壁３５０に接続されている。各洗浄ノズル６４の吐出口６４ａからは、待機ポッド３２１の内側に向けてブラシ洗浄液が吐出されるようになっている。より具体的には、各洗浄ノズル６４の吐出口６４ａから吐出されたブラシ洗浄液が、待機ポッド３２１内に収容されたブラシ１８の外表面に供給されるように、当該吐出口６４ａの位置が設定されている。
【００７５】
制御部４８が、昇降駆動機構１９および揺動駆動機構２０を制御して、ブラシ１８が待機位置に配置されると、ブラシ洗浄液供給ヘッド５４の大径部５６が管部材３４のプレート部３９に突き合わされる。そして、制御部４８は、大径部５６がプレート部３９に突き合わされた状態で、第1洗浄液バルブ２４を開いて、ブラシ洗浄液導入孔４７にブラシ洗浄液を供給させる。これにより、ブラシ１８の内方からブラシ１８の外表面に向けてブラシ洗浄液が供給され、ブラシ１８から異物が確実に除去される。
【００７６】
一方、制御部４８は、外側ブラシ洗浄液供給機構６３からブラシ１８にブラシ洗浄液させる。すなわち、制御部４８は、図１３に示すように大径部５６がプレート部３９に突き合わされた状態、または、図１４に示すように昇降駆動機構１９を制御して大径部５６とプレート部３９との間に隙間を生じさせた状態で、各第２洗浄液バルブ６６を開いて、各洗浄ノズル６４の吐出口６４ａからブラシ洗浄液を吐出させる。これにより、ブラシ１８の外表面にその外方からブラシ洗浄液が供給され、当該ブラシ１８の外表面に付着している異物が洗い流される。
【００７７】
本実施形態では、ブラシ１８に対して、ブラシ洗浄液供給機構５３および外側ブラシ洗浄液供給機構６３の両方からブラシ洗浄液が供給されるので、当該ブラシ１８の外表面に付着している異物がより確実に除去されるようになっている。また、ブラシ洗浄液供給機構５３からのブラシ洗浄液の供給によってブラシ１８内部からその外表面に排出された異物は、外側ブラシ洗浄液供給機構６３からのブラシ洗浄液の供給によって速やかに洗い流すことができる。さらに、外側ブラシ洗浄液供給機構６３から供給されてブラシ１８の外表面から飛散した処理液は、待機ポッド３２１の内周面によって受け止められる。したがって、待機位置の近傍に配置された部材が、ブラシ１８から飛散するブラシ洗浄液等の液体によって汚染されることが抑制される。さらに、待機ポッド３２１によってブラシ１８から飛散する液体が確実に回収される。
【００７８】
外側ブラシ洗浄液供給機構６３からブラシ１８にブラシ洗浄液が供給されるとき、ブラシ１８は、図１３に示すように回転が停止されていてもよいし、図１４に示すように回転させられていてもよい。すなわち、ブラシ自転機構２６（図２参照）によってブラシ１８をその中心軸線まわりに回転させつつ、外側ブラシ洗浄液供給機構６３から当該ブラシ１８にブラシ洗浄液を供給してもよい。回転中のブラシ１８にその外方からブラシ洗浄液を供給することにより、当該ブラシ１８の外表面にブラシ洗浄液を均一に供給することができる。これにより、ブラシ１８の外表面に付着している異物が均一に除去される。ただし、ブラシ１８を回転させるときには、図１４に示すように、管部材３４のプレート部３９をブラシ洗浄液供給ヘッド５４から離間した状態としておく。
【００７９】
また、外側ブラシ洗浄液供給機構６３からブラシ１８へのブラシ洗浄液の供給は、ブラシ洗浄液供給機構５３からの供給と同時に行われてもよいし（図１３および図１４参照）、別々に行われてもよい。すなわち、外側ブラシ洗浄液供給機構６３からブラシ１８へのブラシ洗浄液の供給は、ブラシ洗浄液供給機構５３からブラシ１８へのブラシ洗浄液の供給が行われた後に実施されてもよいし、ブラシ洗浄液供給機構５３からブラシ１８へのブラシ洗浄液の供給が行われる前に実施されてもよい。
【００８０】
図１５は、本発明の第４実施形態に係るブラシ４１８およびブラシホルダ４３２の縦断面図である。また、図１６は、ウエハＷの処理中におけるブラシ４１８の状態を示す側面図である。また、図１７は、待機ポッド２１内でブラシ４１８にブラシ洗浄液が供給されている状態を示す縦断面図である。この図１５〜図１７において、前述の図１〜図１２に示された各部と同等の構成部分については、図１〜図１２と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００８１】
この第４実施形態と、前述の第２実施形態との主要な相違点は、ウエハＷの主面を洗浄するための主面洗浄ブラシが、ブラシ４１８として用いられていることにある。ウエハＷの主面とは、ウエハＷの周端面以外の外表面、すなわち、表面が一方の主面であり、裏面が他方の主面である。
ブラシ４１８は、たとえば、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）などのスポンジ材によって形成されている。図１５に示すように、ブラシ４１８は、たとえば、略円板状の基部６７と、この基部６７の一方面上に設けられ、基部６７よりも小径の略円柱状の胴部６８とを一体的に備えている。基部６７および胴部６８は、各中心軸線が一致しており、ブラシ４１８は、その中心軸線まわりに回転対称な形状を有している。胴部６８は、下面が下方に凸となる凸湾曲面状にされている。この胴部６８の下面がウエハＷの主面に押し付けられる第３洗浄面６９となっている。
【００８２】
ブラシ４１８には、ブラシ洗浄液が導入されるブラシ洗浄液導入孔４４７が形成されている。ブラシ洗浄液導入孔４４７は、ブラシ４１８の中心軸線に沿って延びており、当該ブラシ４１８を貫通している。ブラシ洗浄液導入孔４４７には、管部材２３４が嵌合されている。管部材２３４の上端部に設けられた雄ねじ部３６は、ブラシ４１８の上面から突出しており、ブラシホルダ４３２の雌ねじ部３７に螺着されている。管部材２３４の下端部２３４ｂは、ブラシ４１８のブラシ洗浄液導入孔４４７内に位置している。
【００８３】
ブラシホルダ４３２は、略円柱状の樹脂ブロック４３３と、この樹脂ブロック４３３にブラシ４１８を固定するための固定部材７０とを備えている。
樹脂ブロック４３３の下端部の周面には、その全周にわたって、断面略矩形状の嵌合溝７１が形成されている。また、樹脂ブロック４３３の下端部には、嵌合溝７１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７２が周方向にわたって形成されている。嵌合溝７１と切込溝７２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７３となっている。弾性片７３の外周面には、複数の半球状の係合突起７４が形成されている。
【００８４】
また、樹脂ブロック４３３の上端部には、扁平な円柱状の雄ねじ部４３５が一体的に形成されている。この雄ねじ部４３５の周面には、ホルダ取付部３１に螺合可能なねじが切られている。
また、固定部材７０は、略円形の外形を有する円板部７５と、この円板部７５の周縁から上方に延びる略円筒状の円筒部７６とを一体的に備えている。円板部７５の中央部には、ブラシ４１８の胴部６８を挿通可能な挿通孔７７が形成されている。円筒部７６の内径は、ブラシ４１８の基部６７の外径にほぼ一致し、また、弾性片７３に外力が作用していない状態で、その弾性片７３の外径よりも若干小さく形成されている。さらに、円筒部７６の内周面には、各係合突起７４と係合可能な複数の係合凹部７８が形成されている。
【００８５】
ブラシ４１８をホルダ取付部３１に取り付けるときには、ブラシ４１８を、固定部材７０に対して、胴部６８が挿通孔７７に挿通され、基部６７が円筒部７６内に収容されるように装着する。その後、固定部材７０の円筒部７６を樹脂ブロック４３３の嵌合溝７１に嵌めて、各係合突起７４と各係合凹部７８とを係合させる。これにより、ブラシ４１８がブラシホルダ４３２に保持される。そして、ブラシホルダ４３２の雄ねじ部４３５をホルダ取付部３１に螺着させることにより、ブラシ４１８のホルダ取付部３１への取付けが達成される。
【００８６】
また、ブラシ４１８によってウエハＷの表面または裏面を洗浄するときには、制御部４８が、昇降駆動機構１９および揺動駆動機構２０を制御して、たとえば、表面を上に向けてスピンチャック３に保持されたウエハＷの上方に、ブラシ４１８を移動させる。そして、制御部４８は、スピンチャック３によってウエハＷを回転させつつ表面ノズル４からウエハＷの表面に処理液を供給させ、昇降駆動機構１９を制御して、図１６に示すように、ブラシ４１８の第３洗浄面６９をウエハＷの表面に押し付けさせる。さらに、制御部４８は、第３洗浄面６９をウエハＷの表面に押し付けさせた状態で、揺動駆動機構２０を制御して、ブラシ４１８を水平方向に沿って移動させる。より具体的には、ブラシ４１８の第３洗浄面６９をウエハＷの回転中心から周端部までの範囲で移動させる。これにより、ウエハＷの表面全域が走査されてスクラブ洗浄される。
【００８７】
また、待機ポッド２１内で、ブラシ洗浄液供給機構５３からブラシ４１８にブラシ洗浄液を供給するときには、制御部４８が、昇降駆動機構１９および揺動駆動機構２０を制御して、ブラシ４１８を待機ポッド２１内に配置させ、ブラシ洗浄液供給ヘッド２５４に設けられた突出部６２をブラシ４１８の下方からブラシ洗浄液導入孔４４７に挿入させる。さらに、制御部４８は、図１７に示すように、ブラシ洗浄液導入孔４４７内で、管部材２３４の下端部２３４ｂに突出部６２を突き合わす。そして、制御部４８は、突出部６２が管部材２３４の下端部２３４ｂに突き合わされた状態で、第1洗浄液バルブ２４を開いて、第1洗浄液供給管２２からブラシ洗浄液流路６１にブラシ洗浄液を供給させる。これにより、ブラシ洗浄液導入孔４４７にブラシ洗浄液が供給される。
【００８８】
ブラシ洗浄液導入孔４４７に供給されたブラシ洗浄液は、図１７に示すように、ブラシ４１８の内表面から当該ブラシ４１８の内部に移動し、胴部６８の周面および下面から押し出されていく。したがって、ブラシ４１８の内部に異物が染み込んでいたとしても、当該異物は、ブラシ洗浄液とともに胴部６８の周面および下面から押し出される。また、胴部６８の周面および下面に異物が付着していたとしても、当該異物は、当該周面および下面から押し出されるブラシ洗浄液とともに流下していく。これにより、ブラシ４１８から異物が確実に除去されるようになっている。
【００８９】
本実施形態では、突合せ部としての突出部６２が、ブラシ洗浄液導入孔４４７内で、管部材２３４の下端部２３４ｂに突き合わされるので、管部材２３４の下端部２３４ｂと突出部６２の上面との間からブラシ洗浄液が漏れ出したとしても、当該漏れ出したブラシ洗浄液を確実にブラシ４１８に供給することができる。また、ブラシ洗浄液導入孔４４７によって突出部６２を案内できるので、この突出部６２と管部材２３４の下端部２３４ｂとを確実に位置合わせして突き合わせることができる。ブラシ洗浄処理が行われたブラシ４１８は異物が確実に除去されているので、ウエハＷの主面を洗浄するときに、ブラシ４１８からウエハＷの主面に異物が転移することを抑制しつつ、当該主面に対して良好な洗浄処理を行うことができる。
【００９０】
図１８は、本発明の第５実施形態に係るブラシ５１８、ブラシホルダ４３２および待機ポッド２１の縦断面図である。また、図１９は、ブラシ洗浄液供給ヘッド５５４の一部の拡大断面図である。また、図２０は、待機ポッド２１内でブラシ５１８にブラシ洗浄液が供給されている状態を示す縦断面図である。この図１８〜図２０において、前述の図１〜図１７に示された各部と同等の構成部分については、図１〜図１７と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００９１】
この第５実施形態と、前述の第４実施形態との主要な相違点は、主面洗浄ブラシとしてのブラシ５１８のブラシ洗浄液導入孔５４７内に挿入可能な吐出管部７９が、ブラシ洗浄液供給ヘッド５５４に設けられていることにある。
吐出管部７９は、ブラシ洗浄液供給ヘッド５５４の大径部５５６から鉛直方向に沿って延びている。吐出管部７９は、大径部５５６の上面中央部に位置している。吐出管部７９は、たとえば、その先端（上端）に向かうにつれて先細りとなっている。吐出管部７９の内部空間とブラシ洗浄液流路６１とは、連通されている。
【００９２】
図１９に示すように、吐出管部７９の周壁８０には、複数の貫通孔８１が形成されている。また、吐出管部７９の外周面７９ａには、当該吐出管部７９の内部空間に連通する複数の吐出口８２が形成されている。ブラシ洗浄液流路６１を介して、吐出管部７９の内部空間に供給されたブラシ洗浄液は、この複数の吐出口８２から吐出される。また、ブラシ５１８に形成されたブラシ洗浄液導入孔５４７は、鉛直方向にブラシ５１８を貫通しており、吐出管部７９が進入可能な大きさにされている。すなわち、ブラシ洗浄液導入孔５４７は、たとえば、少なくとも吐出管部７９の先端が進入可能な大きさにされている。
【００９３】
制御部４８が、昇降駆動機構１９および揺動駆動機構２０を制御して、ブラシ５１８が待機位置に配置されると、吐出管部７９は、当該ブラシ５１８の下方からブラシ洗浄液導入孔５４７に挿入される。このとき、ブラシ洗浄液導入孔５４７の内径が吐出管部７９の外径よりも小さければ、ブラシ５１８が吐出管部７９によって押されて弾性変形し、ブラシ洗浄液導入孔５４７の内径が押し広げられる。これにより、吐出管部７９がブラシ洗浄液導入孔５４７内に挿入される。
【００９４】
そして、吐出管部７９がブラシ洗浄液導入孔５４７内に挿入されると、制御部４８は、第1洗浄液バルブ２４を開いて、第1洗浄液供給管２２からブラシ洗浄液流路６１にブラシ洗浄液を供給させる。これにより、ブラシ洗浄液導入孔５４７にブラシ洗浄液が供給される。ブラシ洗浄液導入孔５４７に供給されたブラシ洗浄液は、図２０に示すように、ブラシ５１８の内表面から当該ブラシ５１８の内部に移動し、胴部６８の周面および下面から押し出されていく。これにより、ブラシ５１８から異物が確実に除去される。
【００９５】
本実施形態では、前述の第４実施形態と比べて、ブラシ洗浄液導入孔５４７の大きさを小さくすることができる。したがって、ウエハＷの主面に押し付けられる第３洗浄面６９の面積を増加させることができる。これにより、ウエハＷの主面に対して良好な洗浄を行うことができる。また、ブラシ洗浄液導入孔５４７内に吐出管を設ける必要がないので、ブラシ５１８の構成を簡単にすることができる。
【００９６】
この発明の実施の形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の第１〜第５実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。たとえば、前述の第１実施形態では、シール手段としてのＯリング６０が、大径部５６の上面に形成された環状溝５９内に配置されている例について説明したが、これに限らない。すなわち、たとえば、図２１に示すように、プレート部３９の下面に、開口３８を取り囲む環状溝１５９を設け、この環状溝１５９内に、たとえば圧入や接着等によりＯリング６０を保持させてもよい。
【００９７】
また、前述の第１〜第５実施形態では、処理対象となる基板としてウエハＷを取り上げたが、ウエハＷに限らず、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ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の他の種類の基板が処理対象とされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の第１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】ブラシおよびブラシホルダの縦断面図である。
【図４】図３におけるIV−IV線に沿うブラシおよびブラシホルダの横断面図である。
【図５】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６】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７】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８】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９】待機ポッドに関連する構成を示す縦断面図である。
【図１０】待機ポッド内でブラシにブラシ洗浄液が供給されている状態を示す縦断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係るブラシ、ブラシホルダおよび待機ポッドの縦断面図である。
【図１２】待機ポッド内でブラシにブラシ洗浄液が供給されている状態を示す縦断面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係るブラシ、ブラシホルダおよび待機ポッドの縦断面図である。
【図１４】前記第３実施形態の別の動作状態を示す、ブラシ、ブラシホルダおよび待機ポッドの縦断面図である。
【図１５】本発明の第４実施形態に係るブラシおよびブラシホルダの縦断面図である。
【図１６】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１７】待機ポッド内でブラシにブラシ洗浄液が供給されている状態を示す縦断面図である。
【図１８】本発明の第５実施形態に係るブラシ、ブラシホルダおよび待機ポッドの縦断面図である。
【図１９】ブラシ洗浄液供給ヘッドの一部の拡大断面図である。
【図２０】待機ポッド内でブラシにブラシ洗浄液が供給されている状態を示す縦断面図である。
【図２１】本発明の第１実施形態の変形例に係る管部材およびブラシ洗浄液供給ヘッドの縦断面図である。
【符号の説明】
【００９９】
１        基板処理装置
１３      周縁領域（基板の周縁部）
１４      周縁領域（基板の周縁部）
１５      周端面（基板の周縁部）
１８      ブラシ（周縁部洗浄ブラシ）
１９      昇降駆動機構（ブラシ移動手段）
２０      揺動駆動機構（ブラシ移動手段）
２１      待機ポッド（収容部材）
２６      ブラシ自転機構（ブラシ回転手段）
３４      管部材（吐出管）
３４ａ    周面
３８      開口
３９      プレート部（吐出管の端部）
４２      吐出口
４５      第１洗浄面（接触面）
４６      第２洗浄面（接触面）
４７      ブラシ洗浄液導入孔
５３      ブラシ洗浄液供給機構（ブラシ洗浄液供給手段）
５４      ブラシ洗浄液供給ヘッド
５６      大径部（突合せ部）
５８      洗浄液供給口
６０      Ｏリング（シール手段）
６２      突出部（突合せ部）
６３      外側ブラシ洗浄液供給機構（外側ブラシ洗浄液供給手段）
６９      第３洗浄面（接触面）
７９      吐出管部
８２      吐出口
２３４    管部材（吐出管）
２３４ａ  周面
２３４ｂ  下端部（吐出管の端部）
２５４    ブラシ洗浄液供給ヘッド
４１８    ブラシ（主面洗浄ブラシ）
４４７    ブラシ洗浄液導入孔
５１８    ブラシ（主面洗浄ブラシ）
５４７    ブラシ洗浄液導入孔
Ｗ        ウエハ（基板）
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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