(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022189627
(43)【公開日】2022-12-22
(54)【発明の名称】基板洗浄装置および基板洗浄方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/304 20060101AFI20221215BHJP
【ＦＩ】
H01L21/304 644Z
H01L21/304 644C
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021098303
(22)【出願日】2021-06-11
(71)【出願人】
【識別番号】000207551
【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス
(74)【代理人】
【識別番号】100108523
【弁理士】
【氏名又は名称】中川 雅博
(74)【代理人】
【識別番号】100125704
【弁理士】
【氏名又は名称】坂根 剛
(74)【代理人】
【識別番号】100187931
【弁理士】
【氏名又は名称】澤村 英幸
(72)【発明者】
【氏名】中村 一樹
(72)【発明者】
【氏名】石井 淳一
(72)【発明者】
【氏名】篠原 智之
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 拓馬
【テーマコード（参考）】
5F157
【Ｆターム（参考）】
5F157AB02
5F157AB14
5F157AB16
5F157AB33
5F157AB90
5F157AB98
5F157AC04
5F157AC23
5F157BA02
5F157BA13
5F157BA14
5F157BA31
5F157BA41
5F157BB22
5F157BB37
5F157BB45
5F157CB16
5F157CC03
5F157DB02
5F157DC90
(57)【要約】
【課題】スループットを低下させることなくブラシの清浄度を維持することが可能な基板洗浄装置および基板洗浄方法を提供する。
【解決手段】基板保持部により基板Ｗが水平姿勢で保持される。処理位置において、基板保持部により保持された基板Ｗの下面が下面ブラシ５１により洗浄される。基板保持部により保持された基板Ｗと上下方向に重なりかつ処理位置の下方にある待機位置において、下面ブラシ５１がブラシ洗浄部により洗浄される。処理位置と待機位置との間で下面ブラシ５１が下面ブラシ昇降駆動部により昇降される。
【選択図】図１８
【解決手段】基板保持部により基板Ｗが水平姿勢で保持される。処理位置において、基板保持部により保持された基板Ｗの下面が下面ブラシ５１により洗浄される。基板保持部により保持された基板Ｗと上下方向に重なりかつ処理位置の下方にある待機位置において、下面ブラシ５１がブラシ洗浄部により洗浄される。処理位置と待機位置との間で下面ブラシ５１が下面ブラシ昇降駆動部により昇降される。
【選択図】図１８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板を水平姿勢で保持する基板保持部と、
処理位置において、前記基板保持部により保持された前記基板の下面を洗浄する下面ブラシと、
前記基板保持部により保持された前記基板と上下方向に重なりかつ前記処理位置の下方にある待機位置において、前記下面ブラシを洗浄するブラシ洗浄部と、
前記処理位置と前記待機位置との間で前記下面ブラシを昇降させる下面ブラシ昇降駆動部とを備える、基板洗浄装置。
処理位置において、前記基板保持部により保持された前記基板の下面を洗浄する下面ブラシと、
前記基板保持部により保持された前記基板と上下方向に重なりかつ前記処理位置の下方にある待機位置において、前記下面ブラシを洗浄するブラシ洗浄部と、
前記処理位置と前記待機位置との間で前記下面ブラシを昇降させる下面ブラシ昇降駆動部とを備える、基板洗浄装置。
【請求項2】
前記基板保持部により保持された前記基板の上面を洗浄する上面洗浄部をさらに備え、
前記下面ブラシ昇降駆動部は、前記上面洗浄部により前記基板の上面が洗浄される期間に前記基板の下面の洗浄および前記下面ブラシの洗浄が実行されるように前記処理位置と前記待機位置との間で前記下面ブラシを昇降させる、請求項１記載の基板洗浄装置。
前記下面ブラシ昇降駆動部は、前記上面洗浄部により前記基板の上面が洗浄される期間に前記基板の下面の洗浄および前記下面ブラシの洗浄が実行されるように前記処理位置と前記待機位置との間で前記下面ブラシを昇降させる、請求項１記載の基板洗浄装置。
【請求項3】
前記下面ブラシ昇降駆動部は、前記基板の下面の洗浄および前記下面ブラシの洗浄が複数回実行されるように前記処理位置と前記待機位置との間で前記下面ブラシを繰り返し昇降させる、請求項１または２記載の基板洗浄装置。
【請求項4】
前記ブラシ洗浄部は、前記下面ブラシの中央部に洗浄液を吐出する第１の液ノズルと、前記下面ブラシの端部に洗浄液を吐出する第２の液ノズルとを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
【請求項5】
前記ブラシ洗浄部は、前記下面ブラシが浸漬される洗浄液を貯留する洗浄槽を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
【請求項6】
前記基板保持部および前記下面ブラシの各々は、円形の外形を有し、
前記下面ブラシの直径は、前記基板保持部の直径よりも大きい、請求項１～５のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
前記下面ブラシの直径は、前記基板保持部の直径よりも大きい、請求項１～５のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
【請求項7】
前記基板および前記下面ブラシの各々は、円形の外形を有し、
前記下面ブラシの直径は、前記基板の直径の１／３よりも大きい、請求項１～５のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
前記下面ブラシの直径は、前記基板の直径の１／３よりも大きい、請求項１～５のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
【請求項8】
基板保持部により基板を水平姿勢で保持することと、
処理位置において、前記基板保持部により保持された前記基板の下面を下面ブラシにより洗浄することと、
前記基板保持部により保持された前記基板と上下方向に重なりかつ前記処理位置の下方にある待機位置において、前記下面ブラシをブラシ洗浄部により洗浄することと、
前記処理位置と前記待機位置との間で前記下面ブラシを昇降させることとを含む、基板洗浄方法。
処理位置において、前記基板保持部により保持された前記基板の下面を下面ブラシにより洗浄することと、
前記基板保持部により保持された前記基板と上下方向に重なりかつ前記処理位置の下方にある待機位置において、前記下面ブラシをブラシ洗浄部により洗浄することと、
前記処理位置と前記待機位置との間で前記下面ブラシを昇降させることとを含む、基板洗浄方法。
【請求項9】
前記基板保持部により保持された前記基板の上面を上面洗浄部により洗浄することをさらに含み、
前記基板の下面の洗浄および前記下面ブラシの洗浄は、前記上面洗浄部により前記基板の上面が洗浄される期間に実行される、請求項８記載の基板洗浄方法。
前記基板の下面の洗浄および前記下面ブラシの洗浄は、前記上面洗浄部により前記基板の上面が洗浄される期間に実行される、請求項８記載の基板洗浄方法。
【請求項10】
前記処理位置と前記待機位置との間で前記下面ブラシを昇降させることは、前記基板の下面の洗浄および前記下面ブラシの洗浄が複数回実行されるように繰り返される、請求項８または９記載の基板洗浄方法。
【請求項11】
前記下面ブラシをブラシ洗浄部により洗浄することは、第１の液ノズルにより前記下面ブラシの中央部に洗浄液を吐出することと、第２の液ノズルにより前記下面ブラシの端部に洗浄液を吐出することとを含む、請求項８～１０のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。
【請求項12】
前記下面ブラシをブラシ洗浄部により洗浄することは、洗浄槽に貯留された洗浄液に前記下面ブラシを浸漬させることを含む、請求項８～１０のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。
【請求項13】
前記基板保持部および前記下面ブラシの各々は、円形の外形を有し、
前記下面ブラシの直径は、前記基板保持部の直径よりも大きい、請求項８～１２のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。
前記下面ブラシの直径は、前記基板保持部の直径よりも大きい、請求項８～１２のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。
【請求項14】
前記基板および前記下面ブラシの各々は、円形の外形を有し、
前記下面ブラシの直径は、前記基板の直径の１／３よりも大きい、請求項８～１２のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。
前記下面ブラシの直径は、前記基板の直径の１／３よりも大きい、請求項８～１２のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板の下面を洗浄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】
液晶表示装置または有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置等に用いられるＦＰＤ（Flat Panel Display）用基板、半導体基板、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、セラミック基板または太陽電池用基板等の各種基板に種々の処理を行うために、基板処理装置が用いられている。基板を洗浄するためには、基板洗浄装置が用いられる。
【0003】
例えば、特許文献１に記載された基板洗浄装置は、ウエハの裏面周縁部を保持する２つの吸着パッド、ウエハの裏面中央部を保持するスピンチャック、およびウエハの裏面を洗浄するブラシを備える。２つの吸着パッドがウエハを保持するとともに横方向に移動する。この状態で、ウエハの裏面中央部がブラシで洗浄される。その後、スピンチャックが吸着パッドからウエハを受け取り、スピンチャックがウエハの裏面中央部を保持しつつ回転する。この状態で、ウエハの裏面周縁部がブラシで洗浄される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第５９０４１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
基板洗浄装置において、基板の洗浄が繰り返されるに従って、ブラシの清浄度が次第に低下する。ブラシの清浄度が低下すると、基板を効率的に洗浄することができない。そのため、ブラシの清浄度を一定以上に維持することが求められる。しかしながら、スループットを低下させることなくブラシの清浄度を維持することは容易ではない。
【0006】
本発明の目的は、スループットを低下させることなくブラシの清浄度を維持することが可能な基板洗浄装置および基板洗浄方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
（１）第１の発明に係る基板洗浄装置は、基板を水平姿勢で保持する基板保持部と、処理位置において、基板保持部により保持された基板の下面を洗浄する下面ブラシと、基板保持部により保持された基板と上下方向に重なりかつ処理位置の下方にある待機位置において、下面ブラシを洗浄するブラシ洗浄部と、処理位置と待機位置との間で下面ブラシを昇降させる下面ブラシ昇降駆動部とを備える。
【0008】
この基板洗浄装置においては、下面ブラシの待機位置は基板保持部により保持された基板と上下方向に重なるので、下面ブラシが比較的大型である場合でも、フットプリントがほとんど増加しない。そのため、比較的大型の下面ブラシを用いることにより、短時間で基板の下面を洗浄することが可能になる。したがって、下面ブラシを洗浄する工程を設けた場合でも、スループットはほとんど変化しない。これにより、スループットを低下させることなく下面ブラシの清浄度を維持することができる。
【0009】
（２）基板洗浄装置は、基板保持部により保持された基板の上面を洗浄する上面洗浄部をさらに備え、下面ブラシ昇降駆動部は、上面洗浄部により基板の上面が洗浄される期間に基板の下面の洗浄および下面ブラシの洗浄が実行されるように処理位置と待機位置との間で下面ブラシを昇降させてもよい。この場合、上面洗浄部により基板の上面が洗浄される期間に基板の下面の洗浄および下面ブラシの洗浄が実行されるので、スループットを低下させることなく下面ブラシの清浄度を維持することができる。
【0010】
（３）下面ブラシ昇降駆動部は、基板の下面の洗浄および下面ブラシの洗浄が複数回実行されるように処理位置と待機位置との間で下面ブラシを繰り返し昇降させてもよい。この場合、短時間で下面ブラシを清浄にすることができる。
【0011】
（４）ブラシ洗浄部は、下面ブラシの中央部に洗浄液を吐出する第１の液ノズルと、下面ブラシの端部に洗浄液を吐出する第２の液ノズルとを含んでもよい。この構成によれば、下面ブラシが比較的大型である場合でも、下面ブラシの全体を容易に洗浄することができる。
【0012】
（５）ブラシ洗浄部は、下面ブラシが浸漬される洗浄液を貯留する洗浄槽を含んでもよい。この構成によれば、下面ブラシが比較的大型である場合でも、下面ブラシの全体を容易に洗浄することができる。また、短時間で下面ブラシを清浄にすることができる。
【0013】
（６）基板保持部および下面ブラシの各々は、円形の外形を有し、下面ブラシの直径は、基板保持部の直径よりも大きくてもよい。この場合、下面ブラシを比較的大型にすることができる。
【0014】
（７）基板および下面ブラシの各々は、円形の外形を有し、下面ブラシの直径は、基板の直径の１／３よりも大きくてもよい。この場合、下面ブラシを比較的大型にすることができる。
【0015】
（８）第２の発明に係る基板洗浄方法は、基板保持部により基板を水平姿勢で保持することと、処理位置において、基板保持部により保持された基板の下面を下面ブラシにより洗浄することと、基板保持部により保持された基板と上下方向に重なりかつ処理位置の下方にある待機位置において、下面ブラシをブラシ洗浄部により洗浄することと、処理位置と待機位置との間で下面ブラシを昇降させることとを含む。
【0016】
この基板洗浄方法によれば、下面ブラシの待機位置は基板保持部により保持された基板と上下方向に重なるので、下面ブラシが比較的大型である場合でも、フットプリントがほとんど増加しない。そのため、比較的大型の下面ブラシを用いることにより、短時間で基板の下面を洗浄することが可能になる。したがって、下面ブラシを洗浄する工程を設けた場合でも、スループットはほとんど変化しない。これにより、スループットを低下させることなく下面ブラシの清浄度を維持することができる。
【0017】
（９）基板洗浄方法は、基板保持部により保持された基板の上面を上面洗浄部により洗浄することをさらに含み、基板の下面の洗浄および下面ブラシの洗浄は、上面洗浄部により基板の上面が洗浄される期間に実行されてもよい。この場合、上面洗浄部により基板の上面が洗浄される期間に基板の下面の洗浄および下面ブラシの洗浄が実行されるので、スループットを低下させることなく下面ブラシの清浄度を維持することができる。
【0018】
（１０）処理位置と待機位置との間で下面ブラシを昇降させることは、基板の下面の洗浄および下面ブラシの洗浄が複数回実行されるように繰り返されてもよい。この場合、短時間で下面ブラシを清浄にすることができる。
【0019】
（１１）下面ブラシをブラシ洗浄部により洗浄することは、第１の液ノズルにより下面ブラシの中央部に洗浄液を吐出することと、第２の液ノズルにより下面ブラシの端部に洗浄液を吐出することとを含んでもよい。この構成によれば、下面ブラシが比較的大型である場合でも、下面ブラシの全体を容易に洗浄することができる。
【0020】
（１２）下面ブラシをブラシ洗浄部により洗浄することは、洗浄槽に貯留された洗浄液に下面ブラシを浸漬させることを含んでもよい。この場合、短時間で下面ブラシを清浄にすることができる。
【0021】
（１３）基板保持部および下面ブラシの各々は、円形の外形を有し、下面ブラシの直径は、基板保持部の直径よりも大きくてもよい。この場合、下面ブラシを比較的大型にすることができる。
【0022】
（１４）基板および下面ブラシの各々は、円形の外形を有し、下面ブラシの直径は、基板の直径の１／３よりも大きくてもよい。この場合、下面ブラシを比較的大型にすることができる。
【発明の効果】
【0023】
本発明によれば、スループットを低下させることなく下面ブラシの清浄度を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の第１の実施の形態に係る基板洗浄装置の模式的平面図である。
【図3】基板洗浄装置の制御系統の構成を示すブロック図である。
【図24】第２の実施の形態に係る基板洗浄装置の下面ブラシの近傍の構成を示す拡大断面図である。
【図30】第１の変形例に係る基板洗浄装置の下面ブラシの近傍の構成を示す拡大断面図である。
【図31】第２の変形例に係る基板洗浄装置の下面ブラシの近傍の構成を示す拡大断面図である。
【図32】第２の変形例に係る基板洗浄装置の下面ブラシの近傍の構成を示す拡大断面図である。
【図33】第２の変形例に係る基板洗浄装置の下面ブラシの近傍の構成を示す拡大断面図である。
【図34】第３の変形例に係る基板洗浄装置の下面ブラシの近傍の構成を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、本発明の実施の形態に係る基板洗浄装置および基板洗浄方法について図面を用いて説明する。以下の説明において、基板とは、半導体基板、液晶表示装置もしくは有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置等のＦＰＤ（Flat Panel 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、セラミック基板または太陽電池用基板等をいう。また、本実施の形態で用いられる基板は、少なくとも一部が円形の外周部を有する。例えば、位置決め用のノッチを除く外周部が円形を有する。
【0026】
［１］第１の実施の形態
（１）基板処理装置の構成
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る基板洗浄装置の模式的平面図である。図２は、図１の基板洗浄装置１の内部構成を示す外観斜視図である。本実施の形態に係る基板洗浄装置１においては、位置関係を明確にするために互いに直交するＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向を定義する。図１および図２以降の所定の図では、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向が適宜矢印で示される。Ｘ方向およびＹ方向は水平面内で互いに直交し、Ｚ方向は鉛直方向に相当する。
（１）基板処理装置の構成
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る基板洗浄装置の模式的平面図である。図２は、図１の基板洗浄装置１の内部構成を示す外観斜視図である。本実施の形態に係る基板洗浄装置１においては、位置関係を明確にするために互いに直交するＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向を定義する。図１および図２以降の所定の図では、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向が適宜矢印で示される。Ｘ方向およびＹ方向は水平面内で互いに直交し、Ｚ方向は鉛直方向に相当する。
【0027】
図１に示すように、基板洗浄装置１は、上側保持装置１０Ａ，１０Ｂ、下側保持装置２０、台座装置３０、受渡装置４０、下面洗浄装置５０、カップ装置６０、上面洗浄装置７０、端部洗浄装置８０および開閉装置９０を備える。これらの構成要素は、ユニット筐体２内に設けられる。図２では、ユニット筐体２が点線で示される。
【0028】
ユニット筐体２は、矩形の底面部２ａと、底面部２ａの４辺から上方に延びる４つの側壁部２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅとを有する。側壁部２ｂ，２ｃが互いに対向し、側壁部２ｄ，２ｅが互いに対向する。側壁部２ｂの中央部には、矩形の開口が形成されている。この開口は、基板Ｗの搬入搬出口２ｘであり、ユニット筐体２に対する基板Ｗの搬入時および搬出時に用いられる。図２では、搬入搬出口２ｘが太い点線で示される。以下の説明においては、Ｙ方向のうちユニット筐体２の内部から搬入搬出口２ｘを通してユニット筐体２の外方に向く方向（側壁部２ｃから側壁部２ｂを向く方向）を前方と呼び、その逆の方向（側壁部２ｂから側壁部２ｃを向く方向）を後方と呼ぶ。
【0029】
側壁部２ｂにおける搬入搬出口２ｘの形成部分およびその近傍の領域には、開閉装置９０が設けられている。開閉装置９０は、搬入搬出口２ｘを開閉可能に構成されたシャッタ９１と、シャッタ９１を駆動するシャッタ駆動部９２とを含む。図２では、シャッタ９１が太い二点鎖線で示される。シャッタ駆動部９２は、基板洗浄装置１に対する基板Ｗの搬入時および搬出時に搬入搬出口２ｘを開放するようにシャッタ９１を駆動する。また、シャッタ駆動部９２は、基板洗浄装置１における基板Ｗの洗浄時に搬入搬出口２ｘを閉塞するようにシャッタ９１を駆動する。
【0030】
底面部２ａの中央部には、台座装置３０が設けられている。台座装置３０は、リニアガイド３１、可動台座３２および台座駆動部３３を含む。リニアガイド３１は、２本のレールを含み、平面視で側壁部２ｂの近傍から側壁部２ｃの近傍までＹ方向に延びるように設けられている。可動台座３２は、リニアガイド３１の２本のレール上でＹ方向に移動可能に設けられている。台座駆動部３３は、例えばパルスモータを含み、リニアガイド３１上で可動台座３２をＹ方向に移動させる。
【0031】
可動台座３２上には、下側保持装置２０および下面洗浄装置５０がＹ方向に並ぶように設けられている。下側保持装置２０は、吸着保持部２１および吸着保持駆動部２２を含む。吸着保持部２１は、いわゆるスピンチャックであり、基板Ｗの下面を吸着保持可能な円形の吸着面を有し、上下方向に延びる軸（Ｚ方向の軸）の周りで回転可能に構成される。以下の説明では、吸着保持部２１により基板Ｗが吸着保持される際に、基板Ｗの下面のうち吸着保持部２１の吸着面が吸着すべき領域を下面中央領域と呼ぶ。一方、基板Ｗの下面のうち下面中央領域を取り囲む領域を下面外側領域と呼ぶ。
【0032】
吸着保持駆動部２２は、モータを含む。吸着保持駆動部２２のモータは、回転軸が上方に向かって突出するように可動台座３２上に設けられている。吸着保持部２１は、吸着保持駆動部２２の回転軸の上端部に取り付けられる。また、吸着保持駆動部２２の回転軸には、吸着保持部２１において基板Ｗを吸着保持するための吸引経路が形成されている。その吸引経路は、図示しない吸気装置に接続されている。吸着保持駆動部２２は、吸着保持部２１を上記の回転軸の周りで回転させる。
【0033】
可動台座３２上には、下側保持装置２０の近傍にさらに受渡装置４０が設けられている。受渡装置４０は、複数（本例では３本）の支持ピン４１、ピン連結部材４２およびピン昇降駆動部４３を含む。ピン連結部材４２は、平面視で吸着保持部２１を取り囲むように形成され、複数の支持ピン４１を連結する。複数の支持ピン４１は、ピン連結部材４２により互いに連結された状態で、ピン連結部材４２から一定長さ上方に延びる。ピン昇降駆動部４３は、可動台座３２上でピン連結部材４２を昇降させる。これにより、複数の支持ピン４１が吸着保持部２１に対して相対的に昇降する。
【0034】
下面洗浄装置５０は、下面ブラシ５１、２つの液ノズル５２、液ノズル５２ａ，５２ｂ、気体噴出部５３、昇降支持部５４、移動支持部５５、下面ブラシ回転駆動部５５ａ、下面ブラシ昇降駆動部５５ｂおよび下面ブラシ移動駆動部５５ｃを含む。移動支持部５５は、可動台座３２上の一定領域内で下側保持装置２０に対してＹ方向に移動可能に設けられている。図２に示すように、移動支持部５５上に、昇降支持部５４が昇降可能に設けられている。昇降支持部５４は、吸着保持部２１から遠ざかる方向（本例では後方）において斜め下方に傾斜する上面５４ｕを有する。
【0035】
図１に示すように、下面ブラシ５１は、平面視において円形の外形を有し、本実施の形態においては比較的大型に形成される。具体的には、下面ブラシ５１の直径は、吸着保持部２１の吸着面の直径よりも大きく、例えば吸着保持部２１の吸着面の直径の１．３倍である。また、下面ブラシ５１の直径は、基板Ｗの直径の１／３よりも大きくかつ１／２よりも小さい。なお、基板Ｗの直径は、例えば３００ｍｍである。
【0036】
下面ブラシ５１は、基板Ｗの下面に接触可能な洗浄面を有する。また、下面ブラシ５１は、洗浄面が上方を向くようにかつ洗浄面が当該洗浄面の中心を通って上下方向に延びる軸の周りで回転可能となるように、昇降支持部５４の上面５４ｕに取り付けられている。
【0037】
２つの液ノズル５２の各々は、下面ブラシ５１の近傍に位置しかつ液体吐出口が上方を向くように、昇降支持部５４の上面５４ｕ上に取り付けられている。液ノズル５２には、下面洗浄液供給部５６（図３）が接続されている。下面洗浄液供給部５６は、液ノズル５２に洗浄液を供給する。液ノズル５２は、下面ブラシ５１による基板Ｗの洗浄時に、下面洗浄液供給部５６から供給される洗浄液を基板Ｗの下面に吐出する。本実施の形態では、液ノズル５２に供給される洗浄液として純水が用いられる。
【0038】
２つの液ノズル５２ａ，５２ｂの各々は、下面ブラシ５１の近傍に位置しかつ液体吐出口が斜め上方を向くように、昇降支持部５４の上面５４ｕ上に取り付けられている。液ノズル５２ａ，５２ｂには、ブラシ洗浄液供給部５７（図３）が接続されている。ブラシ洗浄液供給部５７は、液ノズル５２ａ，５２ｂに洗浄液を供給する。液ノズル５２ａ，５２ｂは、下面ブラシ５１の洗浄時に、ブラシ洗浄液供給部５７から供給される洗浄液を下面ブラシ５１の洗浄面の中央部および端部にそれぞれ吐出する。本実施の形態では、液ノズル５２ａ，５２ｂに供給される洗浄液として純水が用いられる。
【0039】
気体噴出部５３は、一方向に延びる気体噴出口を有するスリット状の気体噴射ノズルである。気体噴出部５３は、平面視で下面ブラシ５１と吸着保持部２１との間に位置しかつ気体噴射口が上方を向くように、昇降支持部５４の上面５４ｕに取り付けられている。気体噴出部５３には、噴出気体供給部５８（図３）が接続されている。噴出気体供給部５８は、気体噴出部５３に気体を供給する。本実施の形態では、気体噴出部５３に供給される気体として窒素ガス等の不活性ガスが用いられる。気体噴出部５３は、下面ブラシ５１による基板Ｗの洗浄時および後述する基板Ｗの下面の乾燥時に、噴出気体供給部５８から供給される気体を基板Ｗの下面に噴射する。この場合、下面ブラシ５１と吸着保持部２１との間に、Ｘ方向に延びる帯状の気体カーテンが形成される。
【0040】
下面ブラシ回転駆動部５５ａは、モータを含み、下面ブラシ５１による基板Ｗの洗浄時に下面ブラシ５１を回転させる。下面ブラシ昇降駆動部５５ｂは、ステッピングモータまたはエアシリンダを含み、移動支持部５５に対して昇降支持部５４を昇降させる。下面ブラシ移動駆動部５５ｃは、モータを含み、可動台座３２上で移動支持部５５をＹ方向に移動させる。ここで、可動台座３２における下側保持装置２０の位置は固定されている。そのため、下面ブラシ移動駆動部５５ｃによる移動支持部５５のＹ方向の移動時には、移動支持部５５が下側保持装置２０に対して相対的に移動する。以下の説明では、可動台座３２上で下側保持装置２０に最も近づくときの下面洗浄装置５０の位置を接近位置と呼び、可動台座３２上で下側保持装置２０から最も離れたときの下面洗浄装置５０の位置を離間位置と呼ぶ。
【0041】
底面部２ａの中央部には、さらにカップ装置６０が設けられている。カップ装置６０は、カップ６１およびカップ駆動部６２を含む。カップ６１は、平面視で下側保持装置２０および台座装置３０を取り囲むようにかつ昇降可能に設けられている。図２においては、カップ６１が点線で示される。カップ駆動部６２は、下面ブラシ５１が基板Ｗの下面におけるどの部分を洗浄するのかに応じてカップ６１を下カップ位置と上カップ位置との間で移動させる。下カップ位置はカップ６１の上端部が吸着保持部２１により吸着保持される基板Ｗよりも下方にある高さ位置である。また、上カップ位置はカップ６１の上端部が吸着保持部２１よりも上方にある高さ位置である。
【0042】
カップ６１よりも上方の高さ位置には、平面視で台座装置３０を挟んで対向するように一対の上側保持装置１０Ａ，１０Ｂが設けられている。上側保持装置１０Ａは、下チャック１１Ａ、上チャック１２Ａ、下チャック駆動部１３Ａおよび上チャック駆動部１４Ａを含む。上側保持装置１０Ｂは、下チャック１１Ｂ、上チャック１２Ｂ、下チャック駆動部１３Ｂおよび上チャック駆動部１４Ｂを含む。
【0043】
下チャック１１Ａ，１１Ｂは、平面視で吸着保持部２１の中心を通ってＹ方向（前後方向）に延びる鉛直面に関して対称に配置され、共通の水平面内でＸ方向に移動可能に設けられている。下チャック１１Ａ，１１Ｂの各々は、基板Ｗの下面周縁部を基板Ｗの下方から支持可能な２本の支持片を有する。下チャック駆動部１３Ａ，１３Ｂは、下チャック１１Ａ，１１Ｂが互いに近づくように、または下チャック１１Ａ，１１Ｂが互いに遠ざかるように、下チャック１１Ａ，１１Ｂを移動させる。
【0044】
上チャック１２Ａ，１２Ｂは、下チャック１１Ａ，１１Ｂと同様に、平面視で吸着保持部２１の中心を通ってＹ方向（前後方向）に延びる鉛直面に関して対称に配置され、共通の水平面内でＸ方向に移動可能に設けられている。上チャック１２Ａ，１２Ｂの各々は、基板Ｗの外周端部の２つの部分に当接して基板Ｗの外周端部を保持可能に構成された２本の保持片を有する。上チャック駆動部１４Ａ，１４Ｂは、上チャック１２Ａ，１２Ｂが互いに近づくように、または上チャック１２Ａ，１２Ｂが互いに遠ざかるように、上チャック１２Ａ，１２Ｂを移動させる。
【0045】
図１に示すように、カップ６１の一側方においては、平面視で上側保持装置１０Ｂの近傍に位置するように、上面洗浄装置７０が設けられている。上面洗浄装置７０は、回転支持軸７１、アーム７２、スプレーノズル７３および上面洗浄駆動部７４を含む。
【0046】
回転支持軸７１は、底面部２ａ上で、上下方向に延びるようにかつ昇降可能かつ回転可能に上面洗浄駆動部７４により支持される。アーム７２は、図２に示すように、上側保持装置１０Ｂよりも上方の位置で、回転支持軸７１の上端部から水平方向に延びるように設けられている。アーム７２の先端部には、スプレーノズル７３が取り付けられている。
【0047】
スプレーノズル７３には、上面洗浄流体供給部７５（図３）が接続される。上面洗浄流体供給部７５は、スプレーノズル７３に洗浄液および気体を供給する。本実施の形態では、スプレーノズル７３に供給される洗浄液として純水が用いられ、スプレーノズル７３に供給される気体として窒素ガス等の不活性ガスが用いられる。スプレーノズル７３は、基板Ｗの上面の洗浄時に、上面洗浄流体供給部７５から供給される洗浄液と気体とを混合して混合流体を生成し、生成された混合流体を下方に噴射する。
【0048】
上面洗浄駆動部７４は、１または複数のパルスモータおよびエアシリンダ等を含み、回転支持軸７１を昇降させるとともに、回転支持軸７１を回転させる。上記の構成によれば、吸着保持部２１により吸着保持されて回転される基板Ｗの上面上で、スプレーノズル７３を円弧状に移動させることにより、基板Ｗの上面全体を洗浄することができる。
【0049】
図１に示すように、カップ６１の他側方においては、平面視で上側保持装置１０Ａの近傍に位置するように、端部洗浄装置８０が設けられている。端部洗浄装置８０は、回転支持軸８１、アーム８２、ベベルブラシ８３およびベベルブラシ駆動部８４を含む。
【0050】
回転支持軸８１は、底面部２ａ上で、上下方向に延びるようにかつ昇降可能かつ回転可能にベベルブラシ駆動部８４により支持される。アーム８２は、図２に示すように、上側保持装置１０Ａよりも上方の位置で、回転支持軸８１の上端部から水平方向に延びるように設けられている。アーム８２の先端部には、下方に向かって突出するようにかつ上下方向の軸の周りで回転可能となるようにベベルブラシ８３が設けられている。
【0051】
ベベルブラシ８３は、上半部が逆円錐台形状を有するとともに下半部が円錐台形状を有する。このベベルブラシ８３によれば、外周面の上下方向における中央部分で基板Ｗの外周端部を洗浄することができる。
【0052】
ベベルブラシ駆動部８４は、１または複数のパルスモータおよびエアシリンダ等を含み、回転支持軸８１を昇降させるとともに、回転支持軸８１を回転させる。上記の構成によれば、吸着保持部２１により吸着保持されて回転される基板Ｗの外周端部にベベルブラシ８３の外周面の中央部分を接触させることにより、基板Ｗの外周端部全体を洗浄することができる。
【0053】
ここで、ベベルブラシ駆動部８４は、さらにアーム８２に内蔵されるモータを含む。そのモータは、アーム８２の先端部に設けられるベベルブラシ８３を上下方向の軸の周りで回転させる。したがって、基板Ｗの外周端部の洗浄時に、ベベルブラシ８３が回転することにより、基板Ｗの外周端部におけるベベルブラシ８３の洗浄力が向上する。
【0054】
図３は、基板洗浄装置１の制御系統の構成を示すブロック図である。図３の制御装置９は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）および記憶装置を含む。ＲＡＭは、ＣＰＵの作業領域として用いられる。ＲＯＭは、システムプログラムを記憶する。記憶装置は、制御プログラムを記憶する。
【0055】
図３に示すように、制御装置９は、機能部として、チャック制御部９Ａ、吸着制御部９Ｂ、台座制御部９Ｃ、受渡制御部９Ｄ、下面洗浄制御部９Ｅ、カップ制御部９Ｆ、上面洗浄制御部９Ｇ、ベベル洗浄制御部９Ｈおよび搬入搬出制御部９Ｉを含む。ＣＰＵが記憶装置に記憶された基板洗浄プログラムをＲＡＭ上で実行することにより制御装置９の機能部が実現される。制御装置９の機能部の一部または全部が電子回路等のハードウエアにより実現されてもよい。
【0056】
チャック制御部９Ａは、基板洗浄装置１に搬入される基板Ｗを受け取り、吸着保持部２１の上方の位置で保持するために、下チャック駆動部１３Ａ，１３Ｂおよび上チャック駆動部１４Ａ，１４Ｂを制御する。吸着制御部９Ｂは、吸着保持部２１により基板Ｗを吸着保持するとともに吸着保持された基板Ｗを回転させるために、吸着保持駆動部２２を制御する。
【0057】
台座制御部９Ｃは、上側保持装置１０Ａ，１０Ｂにより保持される基板Ｗに対して可動台座３２を移動させるために、台座駆動部３３を制御する。受渡制御部９Ｄは、上側保持装置１０Ａ，１０Ｂにより保持される基板Ｗの高さ位置と、吸着保持部２１により保持される基板Ｗの高さ位置との間で基板Ｗを移動させるために、ピン昇降駆動部４３を制御する。
【0058】
下面洗浄制御部９Ｅは、基板Ｗの下面を洗浄するために、下面ブラシ回転駆動部５５ａ、下面ブラシ昇降駆動部５５ｂ、下面ブラシ移動駆動部５５ｃ、下面洗浄液供給部５６および噴出気体供給部５８を制御する。また、下面洗浄制御部９Ｅは、下面ブラシ５１を洗浄するために、ブラシ洗浄液供給部５７を制御する。カップ制御部９Ｆは、吸着保持部２１により吸着保持された基板Ｗの洗浄時に基板Ｗから飛散する洗浄液をカップ６１で受け止めるために、カップ駆動部６２を制御する。
【0059】
上面洗浄制御部９Ｇは、吸着保持部２１により吸着保持された基板Ｗの上面を洗浄するために、上面洗浄駆動部７４および上面洗浄流体供給部７５を制御する。ベベル洗浄制御部９Ｈは、吸着保持部２１により吸着保持された基板Ｗの外周端部を洗浄するために、ベベルブラシ駆動部８４を制御する。搬入搬出制御部９Ｉは、基板洗浄装置１における基板Ｗの搬入時および搬出時にユニット筐体２の搬入搬出口２ｘを開閉するために、シャッタ駆動部９２を制御する。
【0060】
（２）基板洗浄装置の概略動作
図４～図１５は、図１の基板洗浄装置１の概略動作を説明するための模式図である。図４～図１５の各々においては、上段に基板洗浄装置１の平面図が示される。また、中段にＹ方向に沿って見た下側保持装置２０およびその周辺部の側面図が示され、下段にＸ方向に沿って見た下側保持装置２０およびその周辺部の側面図が示される。中段の側面図は図１のＡ－Ａ線側面図に対応し、下段の側面図は図１のＢ－Ｂ線側面図に対応する。なお、基板洗浄装置１における各構成要素の形状および動作状態の理解を容易にするために、上段の平面図と中段および下段の側面図との間では、一部の構成要素の拡縮率が異なる。また、図４～図１５では、カップ６１が二点鎖線で示されるとともに、基板Ｗの外形が太い一点鎖線で示される。
図４～図１５は、図１の基板洗浄装置１の概略動作を説明するための模式図である。図４～図１５の各々においては、上段に基板洗浄装置１の平面図が示される。また、中段にＹ方向に沿って見た下側保持装置２０およびその周辺部の側面図が示され、下段にＸ方向に沿って見た下側保持装置２０およびその周辺部の側面図が示される。中段の側面図は図１のＡ－Ａ線側面図に対応し、下段の側面図は図１のＢ－Ｂ線側面図に対応する。なお、基板洗浄装置１における各構成要素の形状および動作状態の理解を容易にするために、上段の平面図と中段および下段の側面図との間では、一部の構成要素の拡縮率が異なる。また、図４～図１５では、カップ６１が二点鎖線で示されるとともに、基板Ｗの外形が太い一点鎖線で示される。
【0061】
基板洗浄装置１に基板Ｗが搬入される前の初期状態においては、開閉装置９０のシャッタ９１が搬入搬出口２ｘを閉塞している。また、図１に示されるように、下チャック１１Ａ，１１Ｂは、互いの距離が基板Ｗの直径よりも十分に大きくなる状態で維持されている。また、上チャック１２Ａ，１２Ｂも、互いの距離が基板Ｗの直径よりも十分に大きくなる状態で維持されている。
【0062】
また、台座装置３０の可動台座３２は、平面視で吸着保持部２１の中心がカップ６１の中心に位置するように配置されている。可動台座３２上で下面洗浄装置５０は、接近位置に配置されている。下面洗浄装置５０の昇降支持部５４は、下面ブラシ５１の洗浄面（上端部）が吸着保持部２１よりも下方の位置にある。この初期状態における下面ブラシ５１の位置を待機位置と呼ぶ。基板Ｗが吸着保持部２１に保持された状態においては、待機位置は当該基板Ｗの下方にある。
【0063】
また、受渡装置４０においては、複数の支持ピン４１が吸着保持部２１よりも下方に位置する状態にある。さらに、カップ装置６０においては、カップ６１は下カップ位置にある。以下の説明では、平面視におけるカップ６１の中心位置を平面基準位置ｒｐと呼ぶ。また、平面視で吸着保持部２１の中心が平面基準位置ｒｐにあるときの底面部２ａ上の可動台座３２の位置を第１の水平位置と呼ぶ。
【0064】
基板洗浄装置１のユニット筐体２内に基板Ｗが搬入される。具体的には、基板Ｗの搬入の直前にシャッタ９１が搬入搬出口２ｘを開放する。その後、図４に太い実線の矢印ａ１で示すように、図示しない基板搬送ロボットのハンド（基板保持部）ＲＨが搬入搬出口２ｘを通してユニット筐体２内の略中央の位置に基板Ｗを搬入する。このとき、ハンドＲＨにより保持される基板Ｗは、図４に示すように、下チャック１１Ａおよび上チャック１２Ａと下チャック１１Ｂおよび上チャック１２Ｂとの間に位置する。
【0065】
次に、図５に太い実線の矢印ａ２で示すように、下チャック１１Ａ，１１Ｂの複数の支持片が基板Ｗの下面周縁部の下方に位置するように、下チャック１１Ａ，１１Ｂが互いに近づく。この状態で、ハンドＲＨが下降し、搬入搬出口２ｘから退出する。それにより、ハンドＲＨに保持された基板Ｗの下面周縁部の複数の部分が、下チャック１１Ａ，１１Ｂの複数の支持片により支持される。ハンドＲＨの退出後、シャッタ９１は搬入搬出口２ｘを閉塞する。
【0066】
次に、図６に太い実線の矢印ａ３で示すように、上チャック１２Ａ，１２Ｂの複数の保持片が基板Ｗの外周端部に当接するように、上チャック１２Ａ，１２Ｂが互いに近づく。上チャック１２Ａ，１２Ｂの複数の保持片が基板Ｗの外周端部の複数の部分に当接することにより、下チャック１１Ａ，１１Ｂにより支持された基板Ｗが上チャック１２Ａ，１２Ｂによりさらに保持される。また、図６に太い実線の矢印ａ４で示すように、吸着保持部２１が平面基準位置ｒｐから所定距離ずれるとともに下面ブラシ５１の中心が平面基準位置ｒｐに位置するように、可動台座３２が第１の水平位置から前方に移動する。このとき、底面部２ａ上に位置する可動台座３２の位置を第２の水平位置と呼ぶ。
【0067】
次に、図７に太い実線の矢印ａ５で示すように、待機位置の下面ブラシ５１の洗浄面が基板Ｗの下面中央領域に接触するように、昇降支持部５４が上昇する。このときの下面ブラシ５１の位置を処理位置と呼ぶ。また、図７に太い実線の矢印ａ６で示すように、下面ブラシ５１が上下方向の軸の周りで回転（自転）する。それにより、基板Ｗの下面中央領域に付着する汚染物質が下面ブラシ５１により物理的に剥離される。
【0068】
図７の下段には、下面ブラシ５１が基板Ｗの下面に接触する部分の拡大側面図が吹き出し内に示される。その吹き出し内に示されるように、下面ブラシ５１が基板Ｗに接触する状態で、液ノズル５２および気体噴出部５３は、基板Ｗの下面に近接する位置に保持される。このとき、液ノズル５２は、白抜きの矢印ａ５１で示すように、下面ブラシ５１の近傍の位置で基板Ｗの下面に向かって洗浄液を吐出する。これにより、液ノズル５２から基板Ｗの下面に供給された洗浄液が下面ブラシ５１と基板Ｗとの接触部に導かれることにより、下面ブラシ５１により基板Ｗの裏面から除去された汚染物質が洗浄液により洗い流される。このように、下面洗浄装置５０においては、液ノズル５２が下面ブラシ５１とともに昇降支持部５４に取り付けられている。それにより、下面ブラシ５１による基板Ｗの下面の洗浄部分に効率よく洗浄液を供給することができる。したがって、洗浄液の消費量が低減されるとともに洗浄液の過剰な飛散が抑制される。
【0069】
ここで、昇降支持部５４の上面５４ｕは、吸着保持部２１から遠ざかる方向において斜め下方に傾斜している。この場合、基板Ｗの下面から汚染物質を含む洗浄液が昇降支持部５４上に落下する場合に、上面５４ｕによって受け止められた洗浄液が吸着保持部２１から遠ざかる方向に導かれる。
【0070】
また、下面ブラシ５１による基板Ｗの下面の洗浄時には、気体噴出部５３が、図７の吹き出し内に白抜きの矢印ａ５２で示すように、下面ブラシ５１と吸着保持部２１との間の位置で基板Ｗの下面に向かって気体を噴射する。本実施の形態においては、気体噴出部５３は、気体噴射口がＸ方向に延びるように昇降支持部５４上に取り付けられている。この場合、気体噴出部５３から基板Ｗの下面に気体が噴射される際には、下面ブラシ５１と吸着保持部２１との間でＸ方向に延びる帯状の気体カーテンが形成される。それにより、下面ブラシ５１による基板Ｗの下面の洗浄時に、汚染物質を含む洗浄液が吸着保持部２１に向かって飛散することが防止される。したがって、下面ブラシ５１による基板Ｗの下面の洗浄時に、汚染物質を含む洗浄液が吸着保持部２１に付着することが防止され、吸着保持部２１の吸着面が清浄に保たれる。
【0071】
なお、図７の例においては、気体噴出部５３は、白抜きの矢印ａ５２で示すように、気体噴出部５３から下面ブラシ５１に向かって斜め上方に気体を噴射するが、本発明はこれに限定されない。気体噴出部５３は、気体噴出部５３から基板Ｗの下面に向かってＺ方向に沿うように気体を噴射してもよい。
【0072】
次に、図７の状態で、基板Ｗの下面中央領域の洗浄が完了すると、下面ブラシ５１の回転が停止され、下面ブラシ５１の洗浄面が基板Ｗから所定距離離間するように、昇降支持部５４が下降する。また、液ノズル５２から基板Ｗへの洗浄液の吐出が停止される。このとき、気体噴出部５３から基板Ｗへの気体の噴射は継続される。
【0073】
その後、図８に太い実線の矢印ａ７で示すように、吸着保持部２１が平面基準位置ｒｐに位置するように、可動台座３２が後方に移動する。すなわち、可動台座３２は、第２の水平位置から第１の水平位置に移動する。このとき、気体噴出部５３から基板Ｗへの気体の噴射が継続されることにより、基板Ｗの下面中央領域が気体カーテンにより順次乾燥される。
【0074】
次に、図９に太い実線の矢印ａ８で示すように、下面ブラシ５１の洗浄面が吸着保持部２１の吸着面（上端部）よりも下方に位置するように、昇降支持部５４が下降する。これにより、下面ブラシ５１が待機位置に移動する。また、図９に太い実線の矢印ａ９で示すように、上チャック１２Ａ，１２Ｂの複数の保持片が基板Ｗの外周端部から離間するように、上チャック１２Ａ，１２Ｂが互いに遠ざかる。このとき、基板Ｗは、下チャック１１Ａ，１１Ｂにより支持された状態となる。
【0075】
その後、図９に太い実線の矢印ａ１０で示すように、複数の支持ピン４１の上端部が下チャック１１Ａ，１１Ｂよりもわずかに上方に位置するように、ピン連結部材４２が上昇する。それにより、下チャック１１Ａ，１１Ｂにより支持された基板Ｗが、複数の支持ピン４１により受け取られる。
【0076】
次に、図１０に太い実線の矢印ａ１１で示すように、下チャック１１Ａ，１１Ｂが互いに遠ざかる。このとき、下チャック１１Ａ，１１Ｂは、平面視で複数の支持ピン４１により支持される基板Ｗに重ならない位置まで移動する。それにより、上側保持装置１０Ａ，１０Ｂは、ともに初期状態に戻る。
【0077】
次に、図１１に太い実線の矢印ａ１２で示すように、複数の支持ピン４１の上端部が吸着保持部２１よりも下方に位置するように、ピン連結部材４２が下降する。それにより、複数の支持ピン４１上に支持された基板Ｗが、吸着保持部２１により受け取られる。この状態で、吸着保持部２１は、基板Ｗの下面中央領域を吸着保持する。ピン連結部材４２の下降と同時かまたはピン連結部材４２の下降完了後、図１１に太い実線の矢印ａ１３で示すように、カップ６１が下カップ位置から上カップ位置まで上昇する。
【0078】
次に、図１２に太い実線の矢印ａ１４で示すように、吸着保持部２１が上下方向の軸（吸着保持駆動部２２の回転軸の軸心）の周りで回転する。それにより、吸着保持部２１に吸着保持された基板Ｗが水平姿勢で回転する。
【0079】
次に、上面洗浄装置７０の回転支持軸７１が回転し、下降する。それにより、図１２に太い実線の矢印ａ１５で示すように、スプレーノズル７３が基板Ｗの上方の位置まで移動し、スプレーノズル７３と基板Ｗとの間の距離が予め定められた距離となるように下降する。この状態で、スプレーノズル７３は、基板Ｗの上面に洗浄液と気体との混合流体を噴射する。また、回転支持軸７１が回転する。それにより、図１２に太い実線の矢印ａ１６で示すように、スプレーノズル７３が回転する基板Ｗの上方の位置で移動する。基板Ｗの上面全体に混合流体が噴射されることにより、基板Ｗの上面全体が洗浄される。
【0080】
また、スプレーノズル７３による基板Ｗの上面の洗浄時には、端部洗浄装置８０の回転支持軸８１も回転し、下降する。それにより、図１２に太い実線の矢印ａ１７で示すように、ベベルブラシ８３が基板Ｗの外周端部の上方の位置まで移動する。また、ベベルブラシ８３の外周面の中央部分が基板Ｗの外周端部に接触するように下降する。この状態で、ベベルブラシ８３が上下方向の軸の周りで回転（自転）する。それにより、基板Ｗの外周端部に付着する汚染物質がベベルブラシ８３により物理的に剥離される。基板Ｗの外周端部から剥離された汚染物質は、スプレーノズル７３から基板Ｗに噴射される混合流体の洗浄液により洗い流される。
【0081】
さらに、スプレーノズル７３による基板Ｗの上面の洗浄時には、待機位置の下面ブラシ５１の洗浄面が基板Ｗの下面外側領域に接触するように、昇降支持部５４が上昇する。これにより、下面ブラシ５１が処理位置に移動する。また、図１２に太い実線の矢印ａ１８で示すように、下面ブラシ５１が上下方向の軸の周りで回転（自転）する。さらに、液ノズル５２は基板Ｗの下面に向かって洗浄液を吐出し、気体噴出部５３は基板Ｗの下面に向かって気体を噴射する。これにより、吸着保持部２１により吸着保持されて回転される基板Ｗの下面外側領域を全体に渡って下面ブラシ５１により洗浄することができる。
【0082】
下面ブラシ５１の回転方向は、吸着保持部２１の回転方向とは逆であってもよい。この場合、基板Ｗの下面外側領域を効率よく洗浄することができる。なお、下面ブラシ５１が比較的大型でない場合、図１２に太い実線の矢印ａ１９で示すように、移動支持部５５が可動台座３２上で接近位置と離間位置との間を進退動作されてもよい。この場合でも、吸着保持部２１により吸着保持されて回転される基板Ｗの下面外側領域を全体に渡って下面ブラシ５１により洗浄することができる。
【0083】
また、本実施の形態においては、スプレーノズル７３を用いた基板Ｗの上面の洗浄には比較的長時間を要するのに対し、比較的大型の下面ブラシ５１を用いた基板Ｗの下面外側領域の洗浄は比較的短時間で実行可能である。そこで、基板Ｗの上面の洗浄期間に、上記の下面ブラシ５１による基板Ｗの下面外側領域の洗浄とともに、図１の液ノズル５２ａ，５２ｂを用いた下面ブラシ５１の洗浄とが交互に実行される。図１２における下面ブラシ５１の洗浄動作の詳細については後述する。
【0084】
次に、基板Ｗの上面、外周端部および下面外側領域の洗浄が完了すると、スプレーノズル７３から基板Ｗへの混合流体の噴射が停止される。また、図１３に太い実線の矢印ａ２０で示すように、スプレーノズル７３がカップ６１の一側方の位置（初期状態の位置）まで移動する。また、図１３に太い実線の矢印ａ２１で示すように、ベベルブラシ８３がカップ６１の他側方の位置（初期状態の位置）まで移動する。さらに、下面ブラシ５１の回転が停止され、下面ブラシ５１の洗浄面が基板Ｗから所定距離離間するように、昇降支持部５４が下降する。これにより、液ノズル５２が待機位置に移動する。また、液ノズル５２から基板Ｗへの洗浄液の吐出、および気体噴出部５３から基板Ｗへの気体の噴射が停止される。この状態で、吸着保持部２１が高速で回転することにより、基板Ｗに付着する洗浄液が振り切られ、基板Ｗの全体が乾燥する。
【0085】
次に、図１４に太い実線の矢印ａ２２で示すように、カップ６１が上カップ位置から下カップ位置まで下降する。また、新たな基板Ｗがユニット筐体２内に搬入されることに備えて、図１４に太い実線の矢印ａ２３で示すように、新たな基板Ｗを支持可能な位置まで下チャック１１Ａ，１１Ｂが互いに近づく。
【0086】
最後に、基板洗浄装置１のユニット筐体２内から基板Ｗが搬出される。具体的には、基板Ｗの搬出の直前にシャッタ９１が搬入搬出口２ｘを開放する。その後、図１５に太い実線の矢印ａ２４で示すように、図示しない基板搬送ロボットのハンド（基板保持部）ＲＨが搬入搬出口２ｘを通してユニット筐体２内に進入する。続いて、ハンドＲＨは、吸着保持部２１上の基板Ｗを受け取り、搬入搬出口２ｘから退出する。ハンドＲＨの退出後、シャッタ９１は搬入搬出口２ｘを閉塞する。
【0087】
（３）下面ブラシの洗浄動作
図１６～図２１は、図１２における基板洗浄装置１の概略動作を説明するための模式図である。図１６に示すように、図１２の基板Ｗの上面の洗浄時には、吸着保持部２１が基板Ｗを吸着保持した状態で上下方向の軸の周りで回転するとともに、スプレーノズル７３が基板Ｗの略中心の上方に移動される。この状態で、スプレーノズル７３から基板Ｗの上面に洗浄液と気体との混合流体が噴射される。
図１６～図２１は、図１２における基板洗浄装置１の概略動作を説明するための模式図である。図１６に示すように、図１２の基板Ｗの上面の洗浄時には、吸着保持部２１が基板Ｗを吸着保持した状態で上下方向の軸の周りで回転するとともに、スプレーノズル７３が基板Ｗの略中心の上方に移動される。この状態で、スプレーノズル７３から基板Ｗの上面に洗浄液と気体との混合流体が噴射される。
【0088】
また、図１２のベベルブラシ８３による基板Ｗの外周端部の洗浄が開始される。このとき、基板Ｗの下面外側領域の汚染度は１００％であり、下面ブラシ５１の汚染度は０％であるとする。ここで、汚染度は清浄度の低さを示す指標であり、汚染度が高いことは清浄度が低いことを意味する。
【0089】
次に、図１７に示すように、スプレーノズル７３が回転する基板Ｗの上方で外方に向かって移動される。このスプレーノズル７３の移動は、スプレーノズル７３が基板Ｗの外周部の上方に到達するまで継続される。また、下面ブラシ５１の洗浄面が基板Ｗの下面外側領域に接触するように、下面ブラシ５１が回転しつつ待機位置から上方の処理位置に上昇される。さらに、図１２の液ノズル５２から基板Ｗの下面に洗浄液が吐出される。これにより、基板Ｗの下面外側領域が洗浄される。基板Ｗの下面外側領域の洗浄時には、図１２の気体噴出部５３から基板Ｗの下面に向かって気体が噴射される。
【0090】
図１７の基板Ｗの下面外側領域の洗浄動作においては、例えば汚染度６０％に相当する汚染物質が下面ブラシ５１に転写されるとする。また、基板Ｗに付着した汚染物質のうち、例えば汚染度２０％に相当する汚染物質が洗浄液により洗い流されるとする。この場合、基板Ｗの下面外側領域の汚染度は２０％に低下し、下面ブラシ５１の汚染度は６０％に上昇する。
【0091】
次に、図１８に示すように、下面ブラシ５１の洗浄面が基板Ｗの下面外側領域から離間するように、下面ブラシ５１が回転しつつ処理位置から下方の待機位置に下降される。また、待機位置において、液ノズル５２ａから下面ブラシ５１の洗浄面の中央部に向けて洗浄液が吐出されるとともに、液ノズル５２ｂから下面ブラシ５１の洗浄面の端部に向けて洗浄液が吐出される。これにより、下面ブラシ５１が洗浄される。なお、本例では、液ノズル５２ａから吐出された洗浄液は、放物線状に斜め上方から下面ブラシ５１の洗浄面の中央部に供給される。下面ブラシ５１の洗浄には、超音波洗浄が併用されてもよい。
【0092】
図１８の下面ブラシ５１の洗浄動作においては、下面ブラシ５１に付着した汚染物質のうち、例えば汚染度２０％に相当する汚染物質が洗浄液により洗い流されるとする。この場合、基板Ｗの下面外側領域の汚染度は２０％のままであり、下面ブラシ５１の汚染度は４０％に低下する。
【0093】
続いて、図１９に示すように、下面ブラシ５１の洗浄面が基板Ｗの下面外側領域に接触するように、下面ブラシ５１が回転しつつ待機位置から上方の処理位置に上昇されることにより、基板Ｗの下面外側領域が再度洗浄される。図１９における基板Ｗの下面外側領域の洗浄動作は、図１７における基板Ｗの下面外側領域の洗浄動作と同様である。
【0094】
図１９の基板Ｗの下面外側領域の洗浄動作においては、基板Ｗの下面外側領域と下面ブラシ５１との間で互いに汚染物質が転写される。しかしながら、現時点では、下面ブラシ５１の汚染度は基板Ｗの下面外側領域の汚染度よりも大きい。そのため、下面ブラシ５１から基板Ｗの下面外側領域への汚染物質の転写量は、基板Ｗの下面外側領域から下面ブラシ５１への汚染物質の転写量よりも大きい。したがって、実質的に、下面ブラシ５１に付着した汚染物質が基板Ｗの下面外側領域に転写されることとなる。
【0095】
下面ブラシ５１に付着した汚染物質のうち、例えば汚染度２０％に相当する汚染物質が基板Ｗの下面外側領域に転写されるとする。また、例えば汚染度２０％に相当する汚染物質が洗浄液により洗い流されるとする。この場合、基板Ｗの下面外側領域の汚染度は２０％のままであり、下面ブラシ５１の汚染度は２０％に低下する。
【0096】
その後、図２０に示すように、下面ブラシ５１の洗浄面が基板Ｗの下面外側領域から離間するように、下面ブラシ５１が回転しつつ処理位置から下方の待機位置に下降されることにより、下面ブラシ５１が再度洗浄される。図２０における下面ブラシ５１の洗浄動作は、図１８における下面ブラシ５１の洗浄動作と同様である。
【0097】
図２０の下面ブラシ５１の洗浄動作においては、下面ブラシ５１に付着した汚染物質のうち、例えば汚染度２０％に相当する汚染物質が洗浄液により洗い流されるとする。この場合、基板Ｗの下面外側領域の汚染度は２０％のままであり、下面ブラシ５１の汚染度は０％に低下する。
【0098】
図１９における基板Ｗの下面外側領域の洗浄動作と、図２０における下面ブラシ５１の洗浄動作とが繰り返される。この場合、基板Ｗの下面外側領域の洗浄動作において、基板Ｗの下面外側領域と下面ブラシ５１との間で互いに汚染物質が転写される。ここで、現時点では、基板Ｗの下面外側領域の汚染度は下面ブラシ５１の汚染度よりも大きい。したがって、実質的に、基板Ｗの下面外側領域に付着した汚染物質が下面ブラシ５１に転写されることとなる。これにより、基板Ｗの下面外側領域の汚染度が低下する。
【0099】
また、基板Ｗの下面外側領域の洗浄動作において、下面ブラシ５１の汚染度が上昇した場合でも、その後に実行される下面ブラシ５１の洗浄動作により下面ブラシ５１の汚染度が低下する。そのため、基板Ｗの下面外側領域の洗浄動作と、下面ブラシ５１の洗浄動作とが繰り返されることにより、基板Ｗの下面外側領域の汚染度および下面ブラシ５１の汚染度をともに０％にすることができる。また、基板Ｗの下面外側領域の洗浄動作と、下面ブラシ５１の洗浄動作とは、基板Ｗの上面の洗浄期間中に繰り返されるので、スループットは低下しない。
【0100】
最後に、図２１に示すように、スプレーノズル７３が基板Ｗの外周部の上方に到達する。スプレーノズル７３から基板Ｗへの混合流体の噴射が停止されることにより、基板Ｗの上面の洗浄が終了する。また、下面ブラシ５１の回転が停止され、下面ブラシ５１が待機位置に移動されることにより、基板Ｗの下面外側領域の洗浄および下面ブラシ５１の洗浄が終了する。
【0101】
本実施の形態において、下面ブラシ５１の洗浄に用いられる洗浄液は純水であるが、実施の形態はこれに限定されない。下面ブラシ５１の洗浄に用いられる洗浄液は、温水、機能水、薄いアルカリ水または薬液であってもよい。洗浄液が薬液である場合には、除去対象の汚染物質の種類に応じて薬液の種類が適宜変更されてもよい。
【0102】
また、液ノズル５２ａ，５２ｂは下面ブラシ５１が処理位置にあるときに洗浄液の吐出を停止するが、実施の形態はこれに限定されない。液ノズル５２ａ，５２ｂは、下面ブラシ５１が処理位置にあるとき、すなわち基板Ｗの下面外側領域の洗浄中にも洗浄液を吐出してもよい。さらに、液ノズル５２ａ，５２ｂは、下面ブラシ５１が待機位置と処理位置との間で昇降する期間にも洗浄液を吐出してもよい。
【0103】
（４）基板洗浄処理
図２２および図２３は、図３の制御装置９による基板洗浄処理を示すフローチャートである。図２２および図２３の基板洗浄処理は、制御装置９のＣＰＵが記憶装置に記憶された基板洗浄プログラムをＲＡＭ上で実行することにより行われる。以下、図２２および図２３のフローチャートとともに、図３の制御装置９および図４～図２１の基板洗浄装置１を用いて基板洗浄処理を説明する。
図２２および図２３は、図３の制御装置９による基板洗浄処理を示すフローチャートである。図２２および図２３の基板洗浄処理は、制御装置９のＣＰＵが記憶装置に記憶された基板洗浄プログラムをＲＡＭ上で実行することにより行われる。以下、図２２および図２３のフローチャートとともに、図３の制御装置９および図４～図２１の基板洗浄装置１を用いて基板洗浄処理を説明する。
【0104】
まず、搬入搬出制御部９Ｉが、シャッタ駆動部９２を制御することにより、ユニット筐体２内に基板Ｗを搬入する（図４、図５およびステップＳ１）。次に、チャック制御部９Ａが、下チャック駆動部１３Ａ，１３Ｂおよび上チャック駆動部１４Ａ，１４Ｂを制御することにより、上側保持装置１０Ａ，１０Ｂにより基板Ｗを保持する（図５、図６およびステップＳ２）。
【0105】
続いて、台座制御部９Ｃが、台座駆動部３３を制御することにより、可動台座３２を第１の水平位置から第２の水平位置に移動させる（図６およびステップＳ３）。その後、下面洗浄制御部９Ｅが、下面ブラシ回転駆動部５５ａ、下面ブラシ昇降駆動部５５ｂ、下面ブラシ移動駆動部５５ｃ、下面洗浄液供給部５６および噴出気体供給部５８を制御することにより、基板Ｗの下面中央領域を洗浄する（図７およびステップＳ４）。
【0106】
次に、下面洗浄制御部９Ｅが、噴出気体供給部５８を制御することにより、基板Ｗを乾燥させる（図８およびステップＳ５）。また、台座制御部９Ｃが、台座駆動部３３を制御することにより、可動台座３２を第２の水平位置から第１の水平位置に移動させる（図８およびステップＳ６）。本例では、ステップＳ５，Ｓ６は、略同時に実行される。これにより、基板Ｗの下面中央領域が順次乾燥される。
【0107】
続いて、チャック制御部９Ａが下チャック駆動部１３Ａ，１３Ｂおよび上チャック駆動部１４Ａ，１４Ｂを制御するとともに、受渡制御部９Ｄがピン昇降駆動部４３を制御することにより、基板Ｗを上側保持装置１０Ａ，１０Ｂから下側保持装置２０に受け渡す（図８～図１１およびステップＳ７）。この状態で、吸着制御部９Ｂが、基板Ｗの下面中央領域を吸着するように吸着保持駆動部２２を制御することにより、下側保持装置２０により基板Ｗを保持する（図１１およびステップＳ８）。
【0108】
その後、ステップＳ９と、ステップＳ１０と、ステップＳ１１～Ｓ１３とが並行して実行される。ステップＳ９～Ｓ１３の実行時には、吸着制御部９Ｂが、吸着保持駆動部２２を制御することにより、吸着保持駆動部２２の回転軸の軸心の周りで基板Ｗを回転させる。また、カップ制御部９Ｆが、カップ駆動部６２を制御することにより、カップ６１を下カップ位置から上カップ位置まで上昇させる。
【0109】
ステップＳ９において、上面洗浄制御部９Ｇが、上面洗浄駆動部７４および上面洗浄流体供給部７５を制御することにより、基板Ｗの上面全体を洗浄する（図１２、図１６～図２１およびステップＳ９）。ステップＳ１０において、ベベル洗浄制御部９Ｈが、ベベルブラシ駆動部８４を制御することにより、基板Ｗの外周端部を洗浄する（図１２およびステップＳ１０）。
【0110】
ステップＳ１１において、下面洗浄制御部９Ｅが、下面ブラシ回転駆動部５５ａ、下面ブラシ昇降駆動部５５ｂ、下面洗浄液供給部５６および噴出気体供給部５８を制御することにより、基板Ｗの下面外側領域を洗浄する（図１２、図１７およびステップＳ１１）。なお、下面ブラシ５１が比較的大型でない場合には、下面洗浄制御部９Ｅは、下面ブラシ移動駆動部５５ｃをさらに制御することにより、基板Ｗの下面外側領域が洗浄されるように可動台座３２とともに下面ブラシ５１をＹ方向に移動させてもよい。
【0111】
次に、ステップＳ１２において、下面洗浄制御部９Ｅが、下面ブラシ回転駆動部５５ａ、下面ブラシ昇降駆動部５５ｂ、ブラシ洗浄液供給部５７および噴出気体供給部５８を制御することにより、下面ブラシ５１を洗浄する（図１８およびステップＳ１２）。続いて、ステップＳ１３において、下面洗浄制御部９Ｅは、下面ブラシ５１が所定回数洗浄されたか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【0112】
下面ブラシ５１の洗浄回数は、予め設定されている。下面ブラシ５１の洗浄回数は、何回であってもよいが、２回以上であることが好ましい。また、下面ブラシ５１の洗浄回数は、ステップＳ９の実行期間内に実行可能な回数であることが好ましい。
【0113】
下面ブラシ５１の洗浄が所定回数洗浄されていない場合には、下面洗浄制御部９ＥはステップＳ１１に戻る。この場合、ステップＳ１１において、基板Ｗの下面外側領域が再度洗浄される（図１９）。また、ステップＳ１２において、下面ブラシ５１が再度洗浄される（図２０）。下面ブラシ５１の洗浄が所定回数洗浄されるまで、ステップＳ１１～Ｓ１３が繰り返される。これにより、基板Ｗの下面外側領域の汚染度および下面ブラシ５１の汚染度をともに０％にすることができる。
【0114】
下面ブラシ５１の洗浄が所定回数洗浄され、ステップＳ９～Ｓ１３が終了した場合、吸着制御部９Ｂが、吸着保持駆動部２２を制御して吸着保持部２１を高速で回転させることにより、基板Ｗの全体を乾燥させる（図１３およびステップＳ１４）。乾燥の終了後、上側保持装置１０Ａ，１０Ｂおよびカップ６１等が初期状態に戻される（図１４）。最後に、搬入搬出制御部９Ｉが、シャッタ駆動部９２を制御することにより、ユニット筐体２内から基板Ｗを搬出し（図１５およびステップＳ１５）、基板洗浄処理を終了する。
【0115】
（５）効果
本実施の形態に係る基板洗浄装置１においては、下面ブラシ５１の待機位置は下側保持装置２０により保持された基板Ｗと上下方向に重なるので、下面ブラシ５１が比較的大型である場合でも、フットプリントがほとんど増加しない。そのため、比較的大型の下面ブラシ５１を用いることにより、短時間で基板Ｗの下面を洗浄することが可能になる。
本実施の形態に係る基板洗浄装置１においては、下面ブラシ５１の待機位置は下側保持装置２０により保持された基板Ｗと上下方向に重なるので、下面ブラシ５１が比較的大型である場合でも、フットプリントがほとんど増加しない。そのため、比較的大型の下面ブラシ５１を用いることにより、短時間で基板Ｗの下面を洗浄することが可能になる。
【0116】
また、基板Ｗの下面の洗浄および下面ブラシ５１の洗浄は、上面洗浄装置７０により基板Ｗの上面が洗浄される期間に実行されるので、下面ブラシ５１を洗浄する工程を設けた場合でも、スループットは変化しない。これにより、スループットを低下させることなく下面ブラシ５１の清浄度を維持することができる。
【0117】
さらに、下面ブラシ５１は、基板Ｗの下面の洗浄および下面ブラシ５１の洗浄が複数回実行されるように処理位置と待機位置との間で下面ブラシ昇降駆動部５５ｂにより繰り返し昇降される。この構成によれば、下面ブラシ５１の洗浄面を基板Ｗの下面に長時間接触させる場合に比べて、短時間で下面ブラシ５１を清浄にすることができる。また、下面ブラシ５１の洗浄面を基板Ｗの下面に長時間接触させる必要がないので、下面ブラシ５１の消耗を最小にすることができる。
【0118】
下面ブラシ５１の洗浄時には、液ノズル５２ａにより下面ブラシ５１の中央部に洗浄液が吐出され、液ノズル５２ｂにより下面ブラシ５１の端部に洗浄液が吐出される。この構成によれば、下面ブラシ５１が比較的大型である場合でも、下面ブラシ５１の全体を容易に洗浄することができる。
【0119】
［２］第２の実施の形態
（１）基板洗浄装置の構成
第２の実施の形態に係る基板洗浄装置１について、第１の実施の形態に基板洗浄装置１と異なる点を説明する。図２４は、第２の実施の形態に係る基板洗浄装置１の下面ブラシ５１の近傍の構成を示す拡大断面図である。図２４に示すように、本実施の形態に係る基板洗浄装置１は、待機位置に配置された洗浄槽１００をさらに含む。洗浄槽１００は、カップ形状を有し、洗浄液を貯留する。また、洗浄槽１００は、待機位置にある下面ブラシ５１を収容する。
（１）基板洗浄装置の構成
第２の実施の形態に係る基板洗浄装置１について、第１の実施の形態に基板洗浄装置１と異なる点を説明する。図２４は、第２の実施の形態に係る基板洗浄装置１の下面ブラシ５１の近傍の構成を示す拡大断面図である。図２４に示すように、本実施の形態に係る基板洗浄装置１は、待機位置に配置された洗浄槽１００をさらに含む。洗浄槽１００は、カップ形状を有し、洗浄液を貯留する。また、洗浄槽１００は、待機位置にある下面ブラシ５１を収容する。
【0120】
下面洗浄装置５０は昇降支持部５４を含まず、下面ブラシ５１は下面ブラシ回転駆動部５５ａの回転軸の上端に取り付けられる。また、下面洗浄装置５０は、図１６の液ノズル５２ａ，５２ｂに代えて、液ノズル５２ｃを含む。液ノズル５２ｃは、図示しない支持部材により支持され、図３のブラシ洗浄液供給部５７に接続される。ブラシ洗浄液供給部５７は、液ノズル５２ｃに洗浄液を供給する。液ノズル５２ｃは、ブラシ洗浄液供給部５７により供給された洗浄液を洗浄槽１００内に吐出する。
【0121】
さらに、本実施の形態では、図１２の液ノズル５２および気体噴出部５３は、図示しない支持部材により支持される。本実施の形態における液ノズル５２および気体噴出部５３の動作は、第１の実施の形態における液ノズル５２および気体噴出部５３の動作とそれぞれ同様である。
【0122】
下面ブラシ５１の下方において、下面ブラシ回転駆動部５５ａの回転軸には、平板状の閉塞部１１０が取り付けられる。また、洗浄槽１００の底面には、下面ブラシ回転駆動部５５ａの回転軸が挿通される開口部１０１が形成される。洗浄槽１００内に貯留された洗浄液は、開口部１０１から徐々に排出される。開口部１０１の面積は、下面ブラシ５１の底部の面積よりも小さく、閉塞部１１０の面積よりも小さい。
【0123】
下面ブラシ５１が待機位置に下降したときには、閉塞部１１０が洗浄槽１００の底部から離間する一方で、下面ブラシ５１の底部が開口部１０１と重なるように洗浄槽１００の底面の上部に接触する。これにより、開口部１０１が閉塞される。下面ブラシ５１が処理位置に上昇したときには、下面ブラシ５１が洗浄槽１００の底部から離間する一方で、閉塞部１１０が開口部１０１と重なるように洗浄槽１００の底面の下部に接触する。これにより、開口部１０１が閉塞される。
【0124】
開口部１０１が閉塞されているときに開口部１０１から排出される洗浄液の流量は、開口部１０１が閉塞されていないときに開口部１０１から排出される洗浄液の流量よりも小さい。すなわち、開口部１０１は、完全に閉塞されなくてもよい。したがって、下面ブラシ５１が待機位置にある場合において、下面ブラシ５１の底部は、洗浄槽１００の底面の上部と強固に接触しなくてもよい。また、下面ブラシ５１が処理位置にある場合において、閉塞部１１０は、洗浄槽１００の底面の下部と強固に接触しなくてもよい。
【0125】
（２）基板洗浄装置の動作
図２５～図２９は、図２４の下面ブラシ５１の洗浄動作を説明するための模式図である。本実施の形態に係る基板洗浄装置１は、図４～図１５に示した第１の実施の形態に係る基板洗浄装置１と基本的に同様に動作する。そのため、図２５～図２９においては、図１２における下面ブラシ５１の洗浄動作以外の基板洗浄装置１の動作の説明を省略するが、基板Ｗの上面の洗浄も並行して行われる。
図２５～図２９は、図２４の下面ブラシ５１の洗浄動作を説明するための模式図である。本実施の形態に係る基板洗浄装置１は、図４～図１５に示した第１の実施の形態に係る基板洗浄装置１と基本的に同様に動作する。そのため、図２５～図２９においては、図１２における下面ブラシ５１の洗浄動作以外の基板洗浄装置１の動作の説明を省略するが、基板Ｗの上面の洗浄も並行して行われる。
【0126】
図２５に示すように、基板Ｗの下面外側領域の洗浄前には、下面ブラシ５１は、待機位置で洗浄槽１００に収容される。このとき、直前の下面ブラシ５１の洗浄工程で用いられた洗浄液の一部が洗浄槽１００内に残存していてもよい。この場合、洗浄槽１００内に貯留された洗浄液は、開口部１０１から徐々に排出される。
【0127】
次に、図２６に示すように、下面ブラシ５１の洗浄面が基板Ｗの下面外側領域に接触するように、下面ブラシ５１が待機位置から上方の処理位置に上昇される。また、液ノズル５２ｃから洗浄槽１００内に洗浄液が吐出される。この場合、開口部１０１が閉塞部１１０により閉塞されるので、単位時間に洗浄槽１００内に供給される洗浄液の量は、洗浄槽１００内から排出される洗浄液の量よりも大きい。
【0128】
続いて、図２７に示すように、下面ブラシ回転駆動部５５ａにより下面ブラシ５１が回転される。このとき、図１２の液ノズル５２から基板Ｗの下面に洗浄液が吐出され、図１２の気体噴出部５３から基板Ｗの下面に向かって気体が噴射される。これにより、基板Ｗの下面外側領域が洗浄される。また、基板Ｗの下面外側領域の洗浄期間には、液ノズル５２ｃから洗浄液の吐出が継続されつつ開口部１０１が閉塞部１１０により閉塞されるので、洗浄槽１００内における洗浄液の液面が上昇する。
【0129】
基板Ｗの下面外側領域の洗浄後、図２８に示すように、下面ブラシ５１の回転および液ノズル５２ｃからの洗浄液の吐出が停止される。また、下面ブラシ５１の洗浄面が基板Ｗの下面外側領域から離間するように、下面ブラシ５１が処理位置から下方の待機位置に下降される。この場合、洗浄液が開口部１０１から徐々に排出されるが、開口部１０１が下面ブラシ５１により閉塞されるので、洗浄槽１００内には、十分な量の洗浄液が残存する。そのため、下面ブラシ５１は、洗浄槽１００内に貯留された洗浄液に浸漬される。
【0130】
最後に、図２９に示すように、下面ブラシ回転駆動部５５ａにより下面ブラシ５１が回転される。この場合、外方に向かう洗浄液の流れが洗浄槽１００内に発生する。これにより、下面ブラシ５１に付着した汚染物質が効率的に除去されるとともに、除去された汚染物質が洗浄液とともに開口部１０１から排出される。その結果、下面ブラシ５１が洗浄される。本実施の形態においても、下面ブラシ５１の洗浄には、超音波洗浄が併用されてもよい。
【0131】
また、洗浄液には少量の薬液が添加されてもよい。この場合、薬液が添加された洗浄液が洗浄槽１００内で撹拌されるので、少量の洗浄液により下面ブラシ５１が効率よく洗浄される。これにより、洗浄液の消費量を削減することができる。汚染物質がレジスト等のパーティクルである場合には、添加される薬液はアルカリ性水溶液であってもよい。汚染物質が金属成分を含む場合には、添加される薬液は酸性水溶液であってもよい。
【0132】
また、液ノズル５２ｃは下面ブラシ５１が待機位置にあるときに洗浄液の吐出を停止するが、実施の形態はこれに限定されない。液ノズル５２ｃは、下面ブラシ５１が待機位置にあるときにも洗浄液を吐出してもよい。さらに、液ノズル５２ｃは、下面ブラシ５１が待機位置と処理位置との間で昇降する期間にも洗浄液を吐出してもよい。
【0133】
図２６において、下面ブラシ５１の回転は、下面ブラシ５１が処理位置に移動する前に開始されてもよい。同様に、図２９において、下面ブラシ５１の回転は、下面ブラシ５１が待機位置に移動する前に開始されてもよい。すなわち、下面ブラシ５１は、待機位置と処理位置との移動期間にも回転されてもよい。一方、図２９の下面ブラシ５１の洗浄動作において、下面ブラシ５１が待機位置で回転されるが、下面ブラシ５１が洗浄槽１００内において十分に洗浄される場合には、下面ブラシ５１は待機位置で回転されなくてもよい。
【0134】
（３）効果
本実施の形態に係る基板洗浄装置１においても、下面ブラシ５１の待機位置は下側保持装置２０により保持された基板Ｗと上下方向に重なるので、下面ブラシ５１が比較的大型である場合でも、フットプリントがほとんど増加しない。そのため、比較的大型の下面ブラシ５１を用いることにより、短時間で基板Ｗの下面を洗浄することが可能になる。したがって、下面ブラシ５１を洗浄する工程を設けた場合でも、スループットは変化しない。これにより、スループットを低下させることなく下面ブラシ５１の清浄度を維持することができる。
本実施の形態に係る基板洗浄装置１においても、下面ブラシ５１の待機位置は下側保持装置２０により保持された基板Ｗと上下方向に重なるので、下面ブラシ５１が比較的大型である場合でも、フットプリントがほとんど増加しない。そのため、比較的大型の下面ブラシ５１を用いることにより、短時間で基板Ｗの下面を洗浄することが可能になる。したがって、下面ブラシ５１を洗浄する工程を設けた場合でも、スループットは変化しない。これにより、スループットを低下させることなく下面ブラシ５１の清浄度を維持することができる。
【0135】
下面ブラシ５１の洗浄時には、下面ブラシ５１は、洗浄槽１００に貯留された洗浄液に浸漬される。この構成によれば、下面ブラシ５１が比較的大型である場合でも、下面ブラシ５１の全体を容易に洗浄することができる。また、下面ブラシ５１の洗浄面を基板Ｗの下面に長時間接触させる必要がないので、下面ブラシ５１の消耗を最小にすることができる。
【0136】
（４）変形例
本実施の形態において、基板洗浄装置１は閉塞部１１０を含むが、実施の形態はこれに限定されない。図３０は、第１の変形例に係る基板洗浄装置１の下面ブラシ５１の近傍の構成を示す拡大断面図である。図３０に示すように、本変形例においては、洗浄槽１００の開口部１０１の面積は比較的小さく、下面ブラシ回転駆動部５５ａの回転軸の断面積よりもわずかに大きい。この場合、単位時間当たりに洗浄槽１００から排出される洗浄液の量が比較的小さいので、基板洗浄装置１は閉塞部１１０を含まない。
本実施の形態において、基板洗浄装置１は閉塞部１１０を含むが、実施の形態はこれに限定されない。図３０は、第１の変形例に係る基板洗浄装置１の下面ブラシ５１の近傍の構成を示す拡大断面図である。図３０に示すように、本変形例においては、洗浄槽１００の開口部１０１の面積は比較的小さく、下面ブラシ回転駆動部５５ａの回転軸の断面積よりもわずかに大きい。この場合、単位時間当たりに洗浄槽１００から排出される洗浄液の量が比較的小さいので、基板洗浄装置１は閉塞部１１０を含まない。
【0137】
図３１～図３３は、第２の変形例に係る基板洗浄装置１の下面ブラシ５１の近傍の構成を示す拡大断面図である。図３１に示すように、本変形例に係る基板洗浄装置１は、洗浄槽昇降駆動部５５ｄおよび外槽１２０をさらに含む。洗浄槽昇降駆動部５５ｄは、ステッピングモータまたはエアシリンダを含み、図３の下面洗浄制御部９Ｅによる制御に基づいて図１の移動支持部５５に対して洗浄槽１００を昇降させる。
【0138】
洗浄槽昇降駆動部５５ｄは、中空の駆動軸を有する。洗浄槽昇降駆動部５５ｄの駆動軸は、開口部１０１および下面ブラシ回転駆動部５５ａの回転軸を取り囲むように洗浄槽１００の底面の下部に取り付けられる。外槽１２０は、カップ形状を有し、待機位置において洗浄槽１００を取り囲むように配置される。外槽１２０の底面には、下面ブラシ回転駆動部５５ａの回転軸および洗浄槽昇降駆動部５５ｄの駆動軸が挿通される開口部１２１が形成される。
【0139】
基板Ｗの下面外側領域の洗浄時には、図３２に示すように、下面ブラシ５１が図３の下面ブラシ昇降駆動部５５ｂにより待機位置から処理位置に上昇される。また、洗浄槽１００が基板Ｗと近接するように洗浄槽昇降駆動部５５ｄにより待機位置から上昇される。この状態で下面ブラシ５１が回転されることにより、基板Ｗの下面外側領域が洗浄される。また、下面ブラシ５１から飛散する洗浄液は、外槽１２０により受け止められる。これにより、洗浄槽１００の周辺が汚染することが防止される。
【0140】
また、基板Ｗの下面外側領域の洗浄後、図３３に示すように、下面ブラシ５１の洗浄面が洗浄槽１００の上端の高さ以下になるまで下面ブラシ５１が下面ブラシ昇降駆動部５５ｂにより処理位置から下降されてもよい。この状態で、液ノズル５２ｃは、単位時間に洗浄槽１００内から排出される洗浄液の量よりも大きい量の洗浄液を洗浄槽１００内に吐出してもよい。この場合、洗浄槽１００から洗浄液が溢れるとともに、基板Ｗと下面ブラシ５１の洗浄面との間に洗浄液の液柱が形成される。この洗浄液の液柱により下面ブラシ５１が洗浄される。その結果、下面ブラシ５１の洗浄に使用される洗浄液の量を削減することができる。
【0141】
図３４は、第３の変形例に係る基板洗浄装置１の下面ブラシ５１の近傍の構成を示す拡大断面図である。図３４に示すように、本変形例に係る基板洗浄装置１は、洗浄槽回転駆動部５５ｅをさらに含む。洗浄槽回転駆動部５５ｅは、例えばモータを含み、図９の下面洗浄制御部９Ｅによる制御に基づいて、ベルトおよびプーリ等の動力伝達部材を介して洗浄槽昇降駆動部５５ｄを回転させる。これにより、洗浄槽１００が回転可能である。
【0142】
また、洗浄槽１００の側壁には、複数の排液孔１０２が形成される。下面ブラシ５１の洗浄時には、洗浄槽回転駆動部５５ｅにより洗浄槽１００が回転される。この場合、洗浄槽１００内の洗浄液が複数の排液孔１０２から排出されることにより、外方に向かう洗浄液の流れが洗浄槽１００内に発生する。これにより、下面ブラシ５１に付着した汚染物質が効率的に除去されるとともに、除去された汚染物質が洗浄液とともに排液孔１０２から排出される。その結果、下面ブラシ５１が洗浄される。
【0143】
本変形例において、下面ブラシ５１の洗浄時に、洗浄槽１００の回転方向とは逆方向に下面ブラシ５１が回転されてもよい。この場合、外方に向かう洗浄液の流れをより容易に洗浄槽１００内に発生させることができる。これにより、下面ブラシ５１に付着した汚染物質をより効率的に除去することができる。また、本変形例において、外方に向かう洗浄液の流れを容易に洗浄槽１００内に発生させることができる場合には、洗浄槽１００に排液孔１０２が形成されなくてもよい。
【0144】
［３］他の実施の形態
（１）上記実施の形態において、上側保持装置１０Ａ，１０Ｂにおいて基板Ｗの下面中央領域の洗浄が実行された後に、下側保持装置２０において基板Ｗの下面外側領域の洗浄と下面ブラシ５１の洗浄とが実行されるが、実施の形態はこれに限定されない。下側保持装置２０において基板Ｗの下面外側領域の洗浄と下面ブラシ５１の洗浄とが実行された後に、上側保持装置１０Ａ，１０Ｂにおいて基板Ｗの下面中央領域の洗浄が実行されてもよい。また、基板Ｗの下面中央領域の洗浄が実行されなくてもよい。この場合、基板洗浄装置１は、上側保持装置１０Ａ，１０Ｂおよび受渡装置４０を含まない。
（１）上記実施の形態において、上側保持装置１０Ａ，１０Ｂにおいて基板Ｗの下面中央領域の洗浄が実行された後に、下側保持装置２０において基板Ｗの下面外側領域の洗浄と下面ブラシ５１の洗浄とが実行されるが、実施の形態はこれに限定されない。下側保持装置２０において基板Ｗの下面外側領域の洗浄と下面ブラシ５１の洗浄とが実行された後に、上側保持装置１０Ａ，１０Ｂにおいて基板Ｗの下面中央領域の洗浄が実行されてもよい。また、基板Ｗの下面中央領域の洗浄が実行されなくてもよい。この場合、基板洗浄装置１は、上側保持装置１０Ａ，１０Ｂおよび受渡装置４０を含まない。
【0145】
（２）上記実施の形態において、基板Ｗの上面はスプレーノズル７３を用いて洗浄されるが、実施の形態はこれに限定されない。基板Ｗの上面は、ブラシを用いて洗浄されてもよいし、リンス液を吐出するリンスノズルを用いて洗浄されてもよい。また、基板Ｗの上面は洗浄されなくてもよい。この場合、基板洗浄装置１は上面洗浄装置７０を含まない。同様に、基板Ｗの外周端部は洗浄されなくてもよい。この場合、基板洗浄装置１は端部洗浄装置８０を含まない。
【0146】
（３）上記実施の形態において、基板洗浄装置１は制御装置９を含むが、実施の形態はこれに限定されない。基板洗浄装置１が外部の情報処理装置により制御可能に構成されている場合には、基板洗浄装置１は制御装置９を含まなくてもよい。
【0147】
（４）第１の実施の形態において、下面ブラシ５１は液ノズル５２ａ，５２ｂから吐出される洗浄液により洗浄されるが、実施の形態はこれに限定されない。基板洗浄装置１は、第２の実施の形態の同様に、液ノズル５２ａ，５２ｂに代えて液ノズル５２ｃおよび洗浄槽１００等を含んでもよい。この場合、下面ブラシ５１は、洗浄槽１００内で液ノズル５２ｃから吐出される洗浄液により洗浄されてもよい。また、処理位置における基板Ｗの下面外側領域の洗浄と、待機位置における下面ブラシ５１の洗浄とは、繰り返されてもよいが、繰り返されなくてもよい。
【0148】
［４］請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
【0149】
上記実施の形態においては、基板Ｗが基板の例であり、吸着保持部２１が基板保持部の例であり、下面ブラシ５１が下面ブラシの例であり、液ノズル５２ａ，５２ｂまたは洗浄槽１００がブラシ洗浄部の例であり、下面ブラシ昇降駆動部５５ｂが下面ブラシ昇降駆動部の例である。基板洗浄装置１が基板洗浄装置の例であり、上面洗浄装置７０が上面洗浄部の例であり、液ノズル５２ａ，５２ｂがそれぞれ第１の液ノズルおよび第２の液ノズルの例であり、洗浄槽１００が洗浄槽の例である。
【符号の説明】
【0150】
１…基板洗浄装置，２…ユニット筐体，２ａ…底面部，２ｂ～２ｅ…側壁部，２ｘ…搬入搬出口，９…制御装置，９Ａ…チャック制御部，９Ｂ…吸着制御部，９Ｃ…台座制御部，９Ｄ…受渡制御部，９Ｅ…下面洗浄制御部，９Ｆ…カップ制御部，９Ｇ…上面洗浄制御部，９Ｈ…ベベル洗浄制御部，９Ｉ…搬入搬出制御部，１０Ａ，１０Ｂ…上側保持装置，１１Ａ，１１Ｂ…下チャック，１２Ａ，１２Ｂ…上チャック，１３Ａ，１３Ｂ…下チャック駆動部，１４Ａ，１４Ｂ…上チャック駆動部，２０…下側保持装置，２１…吸着保持部，２２…吸着保持駆動部，３０…台座装置，３１…リニアガイド，３２…可動台座，３３…台座駆動部，４０…受渡装置，４１…支持ピン，４２…ピン連結部材，４３…ピン昇降駆動部，５０…下面洗浄装置，５１…下面ブラシ，５２，５２ａ～５２ｃ…液ノズル，５３…気体噴出部，５４…昇降支持部，５４ｕ…上面，５５…移動支持部，５５ａ…下面ブラシ回転駆動部，５５ｂ…下面ブラシ昇降駆動部，５５ｃ…下面ブラシ移動駆動部，５５ｄ…洗浄槽昇降駆動部，５５ｅ…洗浄槽回転駆動部，５６…下面洗浄液供給部，５７…ブラシ洗浄液供給部，５８…噴出気体供給部，６０…カップ装置，７０…上面洗浄装置，７１，８１…回転支持軸，７２，８２…アーム，７３…スプレーノズル，７５…上面洗浄流体供給部，７４…上面洗浄駆動部，８０…端部洗浄装置，８３…ベベルブラシ，８４…ベベルブラシ駆動部，９０…開閉装置，９１…シャッタ，９２…シャッタ駆動部，１００…洗浄槽，１０１，１２１…開口部，１０２…排液孔，１１０…閉塞部，１２０…外槽，ＲＨ…ハンド
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
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【図21】
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【図23】
【図24】
【図25】
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【図28】
【図29】
【図30】
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【図32】
【図33】
【図34】