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(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】P2024106241
(43)【公開日】2024-08-07
(54)【発明の名称】洗浄装置及び洗浄方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/304 20060101AFI20240731BHJP
【ＦＩ】
H01L21/304 648G
H01L21/304 644B
H01L21/304 644Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023010477
(22)【出願日】2023-01-26
(71)【出願人】
【識別番号】000002428
【氏名又は名称】芝浦メカトロニクス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100081961
【弁理士】
【氏名又は名称】木内 光春
(74)【代理人】
【識別番号】100112564
【弁理士】
【氏名又は名称】大熊 考一
(74)【代理人】
【識別番号】100163500
【弁理士】
【氏名又は名称】片桐 貞典
(74)【代理人】
【識別番号】230115598
【弁護士】
【氏名又は名称】木内 加奈子
(72)【発明者】
【氏名】金井 隆宏
【テーマコード（参考）】
5F157
【Ｆターム（参考）】
5F157AA17
5F157AB02
5F157AB14
5F157AB33
5F157AB90
5F157BA07
5F157BA14
5F157BA31
5F157CC11
5F157CD36
5F157CE32
5F157CF42
5F157CF44
5F157DB02
5F157DC90
(57)【要約】 （修正有）
【課題】基板の洗浄処理における清浄度を向上させることができる洗浄装置及び洗浄方法を提供する。
【解決手段】洗浄装置１は、基板Ｗの外周に接して基板Ｗを回転させる複数のローラ１００と、ローラ１００を回転させる回転機構と、基板Ｗに対して基板洗浄液Ｌｗを吐出する基板洗浄液吐出部４０と、基板洗浄液Ｌｗが吐出されるとともに回転する基板Ｗの少なくとも一方の面に接触して、基板Ｗの面を洗浄するブラシを備える基板洗浄部と、基板洗浄液Ｌｗにより液膜が形成された基板Ｗを回転させているローラ１００に、ローラ洗浄液Ｌｒを供給するローラ洗浄部５０と、を有する。
【選択図】図６
【解決手段】洗浄装置１は、基板Ｗの外周に接して基板Ｗを回転させる複数のローラ１００と、ローラ１００を回転させる回転機構と、基板Ｗに対して基板洗浄液Ｌｗを吐出する基板洗浄液吐出部４０と、基板洗浄液Ｌｗが吐出されるとともに回転する基板Ｗの少なくとも一方の面に接触して、基板Ｗの面を洗浄するブラシを備える基板洗浄部と、基板洗浄液Ｌｗにより液膜が形成された基板Ｗを回転させているローラ１００に、ローラ洗浄液Ｌｒを供給するローラ洗浄部５０と、を有する。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板の外周に接して前記基板を回転させる複数のローラと、
前記ローラを回転させる回転機構と、
前記基板に対して基板洗浄液を吐出する基板洗浄液吐出部と、
前記基板洗浄液が吐出されるとともに回転する前記基板の少なくとも一方の面に接触して、前記基板の面を洗浄するブラシを備える基板洗浄部と、
前記基板洗浄液により液膜が形成された前記基板を回転させている前記ローラに、ローラ洗浄液を供給するローラ洗浄部と、
を有することを特徴とする洗浄装置。
前記ローラを回転させる回転機構と、
前記基板に対して基板洗浄液を吐出する基板洗浄液吐出部と、
前記基板洗浄液が吐出されるとともに回転する前記基板の少なくとも一方の面に接触して、前記基板の面を洗浄するブラシを備える基板洗浄部と、
前記基板洗浄液により液膜が形成された前記基板を回転させている前記ローラに、ローラ洗浄液を供給するローラ洗浄部と、
を有することを特徴とする洗浄装置。
【請求項2】
前記ローラ洗浄部による前記ローラ洗浄液の供給領域は、前記ローラに保持された前記基板が存在する領域を含まないことを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。
【請求項3】
前記供給領域は、前記ローラの、前記基板を回転させる伝達部の一部を含むことを特徴とする請求項２記載の洗浄装置。
【請求項4】
前記ローラ洗浄部は、前記ローラ洗浄液を吐出するノズルを有し、前記ノズルの軸は、前記ローラの回転の軸に平行であることを特徴とする請求項２記載の洗浄装置。
【請求項5】
前記回転機構は、前記ローラ洗浄部が前記ローラに前記ローラ洗浄液を供給しているときにおける前記ローラの回転速度を、前記基板洗浄部が前記ブラシによる前記基板の洗浄をしているときにおける前記ローラの回転速度よりも低くすることを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。
【請求項6】
前記基板に供給された前記基板洗浄液を回収する回収部と、
前記回収部により回収された前記基板洗浄液に含まれるパーティクルの量または大きさを検出する検出部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。
前記回収部により回収された前記基板洗浄液に含まれるパーティクルの量または大きさを検出する検出部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。
【請求項7】
前記検出部により検出された前記パーティクルの量または大きさに応じて、前記ローラの洗浄、前記基板洗浄液の吐出及び前記ブラシによる洗浄を制御する制御部を有することを特徴とする請求項６記載の洗浄装置。
【請求項8】
前記回収部は、
前記ローラと前記回転機構との間に介在して前記回転機構を覆うカバーにおいて、前記ローラの近傍に設けられた回収孔と、
前記回収孔と前記検出部との間に接続され、前記基板洗浄液が流通する回収経路と、
を有することを特徴とする請求項６又は請求項７記載の洗浄装置。
前記ローラと前記回転機構との間に介在して前記回転機構を覆うカバーにおいて、前記ローラの近傍に設けられた回収孔と、
前記回収孔と前記検出部との間に接続され、前記基板洗浄液が流通する回収経路と、
を有することを特徴とする請求項６又は請求項７記載の洗浄装置。
【請求項9】
回転する複数のローラが、基板の外周に接して前記基板を回転させ、
基板洗浄液吐出部が、回転する前記基板に対して基板洗浄液を吐出し、
基板洗浄部が、前記基板洗浄液が吐出されるとともに回転する前記基板の少なくとも一方の面に、ブラシを接触させることにより前記基板の面をブラシ洗浄し、
前記基板洗浄液により液膜が形成された前記基板を回転させている前記ローラに、ローラ洗浄部がローラ洗浄液を供給することにより、ローラ洗浄を行う、
ことを特徴とする洗浄方法。
基板洗浄液吐出部が、回転する前記基板に対して基板洗浄液を吐出し、
基板洗浄部が、前記基板洗浄液が吐出されるとともに回転する前記基板の少なくとも一方の面に、ブラシを接触させることにより前記基板の面をブラシ洗浄し、
前記基板洗浄液により液膜が形成された前記基板を回転させている前記ローラに、ローラ洗浄部がローラ洗浄液を供給することにより、ローラ洗浄を行う、
ことを特徴とする洗浄方法。
【請求項10】
前記ブラシ洗浄後、前記基板洗浄液吐出部が前記基板洗浄液を吐出しながら、回収部が前記基板洗浄液を回収し、
検出部が、前記回収部により回収された前記基板洗浄液に含まれるパーティクルの量または大きさを検出し、
前記検出部により検出された前記パーティクルの量または大きさが所定のしきい値を超える場合に、前記ローラ洗浄部が前記ローラ洗浄を行う、
ことを特徴とする請求項９記載の洗浄方法。
検出部が、前記回収部により回収された前記基板洗浄液に含まれるパーティクルの量または大きさを検出し、
前記検出部により検出された前記パーティクルの量または大きさが所定のしきい値を超える場合に、前記ローラ洗浄部が前記ローラ洗浄を行う、
ことを特徴とする請求項９記載の洗浄方法。
【請求項11】
前記ローラ洗浄後、前記基板洗浄液吐出部が前記基板洗浄液を吐出するとともに、前記基板洗浄部が前記ブラシ洗浄を行うことを特徴とする請求項１０記載の洗浄方法。
【請求項12】
前記ローラ洗浄後、前記基板洗浄液吐出部が前記基板洗浄液を吐出するリンス処理を行うことを特徴とする請求項１０記載の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、洗浄装置及び洗浄方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体装置の製造工程においては、基板である半導体のウェーハの表面を高い清浄度で洗浄することが要求される場合がある。例えば、基板の表面を平坦化するために、化学機械研磨（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）を行った後は、基板の表面に、有機物、金属を含む研磨屑やスラリの残渣屑などの汚染物が付着している。
【0003】
汚染物は、平坦な成膜の妨げや、回路パターンのショートにつながるため、製品不良を起こすことになる。そのため、基板を洗浄液で洗浄することにより、汚染物を除去する必要がある。このような洗浄を行う装置として、回転するブラシを用いる洗浄装置が知られている。
【0004】
ブラシを用いた洗浄装置は、基板を回転駆動するとともに、回転するブラシを、洗浄液を介して基板の表面に接触させて、基板と平行な方向に移動させる。これにより、洗浄液によって基板の表面に付着した汚染物が浮いて、ブラシによって基板の外に排出されるので、基板が全体に亘って洗浄される。
【0005】
基板は、外周を複数のローラによって保持され、そのローラを回転機構によって同一方向に回転駆動することにより回転される。回転機構は、ローラに接続された回転軸と、回転軸に駆動力を伝達するモータによって構成される。これにより、基板の上下にブラシが移動可能な空間が確保されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２００２－１７０８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記のようなローラを用いて基板を回転させる洗浄装置においては、ローラに汚染物の粒子（以下、パーティクルとする）が付着していると、このパーティクルが基板に付着して、基板の清浄度が下がる原因となる。例えば、研磨工程など、洗浄工程よりも前の工程から基板に付着していて洗浄装置内に持ち込まれたパーティクルがローラに付着した場合、ローラの回転によりパーティクルが基板に飛んで再付着することにより、基板の洗浄度が下がる場合がある。
【0008】
本発明の実施形態は、上述のような課題を解決するために提案されたものであり、その目的は、基板の洗浄処理における清浄度を向上させることができる洗浄装置及び洗浄方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記の課題を解決するため、本発明の実施形態の洗浄装置は、基板の外周に接して前記基板を回転させる複数のローラと、前記ローラを回転させる回転機構と、前記基板に対して基板洗浄液を吐出する基板洗浄液吐出部と、前記基板洗浄液が吐出されるとともに回転する前記基板の少なくとも一方の面に接触して、前記基板の面を洗浄するブラシを備える基板洗浄部と、前記基板洗浄液により液膜が形成された前記基板を回転させている前記ローラに、ローラ洗浄液を供給するローラ洗浄部と、を有する。
【0010】
本発明の実施形態の洗浄方法は、回転する複数のローラが、基板の外周に接して前記基板を回転させ、基板洗浄液吐出部が、回転する前記基板に対して基板洗浄液を吐出し、基板洗浄部が、前記基板洗浄液が吐出されるとともに回転する前記基板の少なくとも一方の面に、ブラシを接触させることにより前記基板の面をブラシ洗浄し、前記基板洗浄液により液膜が形成された前記基板を回転させている前記ローラに、ローラ洗浄部がローラ洗浄液を供給することにより、ローラ洗浄を行う。
【発明の効果】
【0011】
本発明の実施形態によれば、基板の洗浄処理における清浄度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】第１の実施形態の洗浄装置の概略構成を示す斜視図である。
【図2】解放位置にあるローラ（Ａ）、保持位置にあるローラ（Ｂ）を示す側面図である。
【図3】解放位置にあるローラ（Ａ）、保持位置にあるローラ（Ｂ）を示す平面図である。
【図4】洗浄の開始位置にある洗浄部（Ａ）、洗浄中の洗浄部（Ｂ）、終了位置にある洗浄部（Ｃ）を示す平面図である。
【図5】ローラ及び回転機構を示す断面図である。
【図6】ローラ洗浄液の供給態様を示す側面図である。
【図7】ローラ洗浄液の供給領域を示す平面図である。
【図8】第１の実施形態の洗浄処理の手順を示すフローチャートである。
【図9】第２の実施形態の洗浄装置を示す構成図である。
【図10】第２の実施形態の洗浄装置を示す平面図である。
【図11】第２の実施形態の基板洗浄液の回収とパーティクルの検出を示す説明図である。
【図12】第２の実施形態の洗浄処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0013】
［第１の実施形態］
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態は、図１に示すように、基板Ｗを回転させながら、基板洗浄液Ｌｗとブラシ２５（図２参照）によって洗浄する洗浄装置１である。洗浄対象となる基板Ｗは、典型的には半導体のウェーハである。基板Ｗは円形であり、その外周にはベベル加工が施されている。つまり角を研削することによる面取りがなされている。なお、基板Ｗは、ウェーハには限定されず、洗浄が必要な基板Ｗに広く適用できる。
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態は、図１に示すように、基板Ｗを回転させながら、基板洗浄液Ｌｗとブラシ２５（図２参照）によって洗浄する洗浄装置１である。洗浄対象となる基板Ｗは、典型的には半導体のウェーハである。基板Ｗは円形であり、その外周にはベベル加工が施されている。つまり角を研削することによる面取りがなされている。なお、基板Ｗは、ウェーハには限定されず、洗浄が必要な基板Ｗに広く適用できる。
【0014】
［構成］
洗浄装置１は、回転駆動部１０、基板洗浄部２０、ブラシ駆動部３０、基板洗浄液吐出部４０、ローラ洗浄部５０、制御部６０を有する。
洗浄装置１は、回転駆動部１０、基板洗浄部２０、ブラシ駆動部３０、基板洗浄液吐出部４０、ローラ洗浄部５０、制御部６０を有する。
【0015】
（回転駆動部）
回転駆動部１０は、複数のローラ１００を回転させることにより、基板Ｗを回転駆動する。複数のローラ１００は、基板Ｗの外周に接して基板Ｗを回転させる。回転駆動部１０は、第１の保持部１１、第２の保持部１２、第１の駆動部１３及び第２の駆動部１４を有する。第１の保持部１１及び第２の保持部１２は、基板Ｗを挟んで対向する位置に配置される。
回転駆動部１０は、複数のローラ１００を回転させることにより、基板Ｗを回転駆動する。複数のローラ１００は、基板Ｗの外周に接して基板Ｗを回転させる。回転駆動部１０は、第１の保持部１１、第２の保持部１２、第１の駆動部１３及び第２の駆動部１４を有する。第１の保持部１１及び第２の保持部１２は、基板Ｗを挟んで対向する位置に配置される。
【0016】
第１の保持部１１、第２の保持部１２は、それぞれ一対のローラ１００を有する。図６に示すように、ローラ１００は、基板Ｗの面に直交する軸Ａｘ１を中心に回転可能に設けられている。また、図２（Ａ）に示すように、第１の保持部１１と第２の保持部１２における各ローラ１００は、伝達部１０１、基体部１０２を有する。伝達部１０１は、基板Ｗの外縁に接して回転させる（図２（Ｂ）、図３（Ｂ）、図４（Ａ）～（Ｃ）参照）。伝達部１０１は、円柱形状であり、その外周面１０１ａは、基板Ｗの外周に当接することにより、基板Ｗを保持する。
【0017】
基体部１０２は、伝達部１０１と同心で、伝達部１０１から径が拡張された円柱形状である。基体部１０２の上面１０２ａは、伝達部１０１に保持された基板Ｗの下方に位置する傾斜面となっている。この上面１０２ａは、全周に亘り、外周側から伝達部１０１に向かって高くなるように、円錐の側面形状である傘状のテーパ面をなしている。
【0018】
なお、ローラ１００は、基板洗浄液Ｌｗと、後述するローラ洗浄液Ｌｒに対する耐性を有する材料により形成される。ローラ１００が金属などの基板Ｗよりも硬度が高い材料で形成されると、基板Ｗを保持して回転させたときに、基板Ｗが摩耗して損傷することがある。そのため、ローラ１００は、例えば、ＰＥＥＫ、ＰＣＴＦＥなどの樹脂材料により形成される。耐摩耗性に優れ、基板Ｗとの接触でのパーティクルが発生し難いＰＣＴＦＥを用いることが、より好ましい。
【0019】
図１に示すように、第１の駆動部１３及び第２の駆動部１４は、それぞれ第１の保持部１１、第２の保持部１２を支持し、ローラ１００を、その回転の軸Ａｘ１を中心に回転させるとともに、ローラ１００を基板Ｗの外縁に接離する方向に移動させる。第１の駆動部１３、第２の駆動部１４内は、回転機構１１０、カバー１２０を有する。
【0020】
回転機構１１０は、ローラ１００を、シャフト１１１を介して回転させる。回転機構１１０は、シャフト１１１を駆動軸とするモータ１１２により構成できる。つまり、各ローラ１００は、その下部の中心にモータ１１２のシャフト１１１が接続され、モータ１１２の作動により回転する。モータ１１２は、図示しない支持体に固定され、鉛直方向のシャフト１１１が上方に向いている。
【0021】
カバー１２０は、図１、図２に示すように、ローラ１００と回転機構１１０との間に介在し、回転機構１１０を覆う部材である。カバー１２０は、第１の保持部１１の一対のローラ１００に対応する回転機構１１０を覆うカバー１２０、第２の保持部１２の一対のローラ１００に対応する回転機構１１０を覆うカバー１２０に分かれている。カバー１２０は、回転機構１１０を収容した閉空間を形成する容器である。
【0022】
なお、第１の駆動部１３及び第２の駆動部１４は、上記のように、基板Ｗに対して接離する方向に移動可能に構成されている。つまり、第１の駆動部１３と第２の駆動部１４のそれぞれの下端に、図示しない駆動機構が設けられ、この駆動機構によって、第１の駆動部１３と第２の駆動部１４が基板Ｗに対して接離する方向に移動する。これにより、第１の保持部１１と第２の保持部１２も、基板Ｗに対して接離する方向に移動する。例えば、駆動機構としては、第１の駆動部１３及び第２の駆動部１４の下端にそれぞれ設けられた駆動軸を、基板Ｗの面に平行な方向に沿って、互いに逆方向に移動させるロータリシリンダを用いることができる。
【0023】
駆動機構によって、第１の保持部１１及び第２の保持部１２が互いに離れる方向に移動することにより、図２（Ａ）、図３（Ａ）に示すように、ローラ１００の伝達部１０１が基板Ｗから離れる解放位置となる。駆動機構によって、第１の保持部１１及び第２の保持部１２が互いに近づく方向に移動することにより、図２（Ｂ）、図３（Ｂ）に示すように、ローラ１００の伝達部１０１が基板Ｗに接して保持する保持位置となる。なお、図２においては、対向して位置する一対のローラ１００が、図中、左右方向に沿って配置されている状態を示しており、その他のローラ１００は図示を省略している。
【0024】
（基板洗浄部）
基板洗浄部２０は、回転する基板Ｗの面に、回転するブラシ２５を接触させることにより、基板Ｗの面を洗浄する。なお、ここでいう接触は、ブラシ２５が直接接する場合も、基板洗浄液Ｌｗが介在して接する場合も含む。図２（Ａ）に示すように、基板洗浄部２０は、胴部２１、ブラシホルダ２３、支持体２４、ブラシ２５を有する。胴部２１は、円筒形状の容器であり、内部にモータ（図示せず）を収容している。モータは、ブラシ２５を回転させる駆動源である。
基板洗浄部２０は、回転する基板Ｗの面に、回転するブラシ２５を接触させることにより、基板Ｗの面を洗浄する。なお、ここでいう接触は、ブラシ２５が直接接する場合も、基板洗浄液Ｌｗが介在して接する場合も含む。図２（Ａ）に示すように、基板洗浄部２０は、胴部２１、ブラシホルダ２３、支持体２４、ブラシ２５を有する。胴部２１は、円筒形状の容器であり、内部にモータ（図示せず）を収容している。モータは、ブラシ２５を回転させる駆動源である。
【0025】
ブラシホルダ２３は、モータの駆動軸に取り付けられ、支持体２４が着脱可能に設けられた円盤形状の部材である。ブラシホルダ２３は、胴部２１とは独立して回転可能に設けられている。支持体２４は、ブラシ２５が固定され、ブラシホルダ２３に、チャック機構等により着脱される円盤形状の部材である。
【0026】
ブラシ２５は、柔軟性と弾性を有する材質で形成された円柱形状の部材である。本実施形態のブラシ２５は、ＰＶＡ（ナイロン系樹脂）、ＰＴＦＥ（フッ素系樹脂）などのスポンジ状の樹脂を用いる。なお、同様の樹脂製の毛ブラシを用いてもよい。つまり、本実施形態のブラシ２５には、スポンジ状の塊のものも、多数の毛状体が密集したものも含まれる。なお、スポンジ状の塊としたブラシ２５には、複数の繊維体が密集したものを塊にしたものも含まれる。また、支持体２４に設けられるブラシ２５の数は、単一であっても、複数であってもよい。
【0027】
（ブラシ駆動部）
図１に示すように、ブラシ駆動部３０は、基板洗浄部２０を基板Ｗの面に平行な方向に移動させる。ブラシ駆動部３０は、アーム３１、駆動機構３２を有する。アーム３１は、基板Ｗに平行な方向の部材であり、一端に基板洗浄部２０が取り付けられている。駆動機構３２は、揺動機構と昇降機構を有する。
図１に示すように、ブラシ駆動部３０は、基板洗浄部２０を基板Ｗの面に平行な方向に移動させる。ブラシ駆動部３０は、アーム３１、駆動機構３２を有する。アーム３１は、基板Ｗに平行な方向の部材であり、一端に基板洗浄部２０が取り付けられている。駆動機構３２は、揺動機構と昇降機構を有する。
【0028】
揺動機構は、図４（Ａ）～（Ｃ）に示すように、アーム３１において、基板洗浄部２０が設けられた端部とは反対側の端部を軸とする円弧の軌跡で、基板Ｗの外周上から反対側の外周上まで、基板Ｗの面に平行にアーム３１を往復させる。また、揺動機構は、待機位置から基板Ｗの外周上まで、アーム３１を往復させる。揺動機構は、アーム３１から基板Ｗの面に直交する方向に延びた支軸と、支軸を揺動させる駆動源であるモータ（図示せず）を有する。アーム３１は、基板Ｗの洗浄を行わないときには、基板Ｗの外部にある待機位置（図示せず）に位置付けられている。
【0029】
昇降機構は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、アーム３１を、基板洗浄部２０が基板Ｗに接離する方向に移動させる。昇降機構としては、アーム３１の支軸を昇降させるボールねじ機構、シリンダ等が適用できる。
【0030】
（基板洗浄液吐出部）
基板洗浄液吐出部４０は、基板Ｗに対して基板洗浄液Ｌｗを吐出する。基板洗浄液吐出部４０は、ノズル４１を有し、ノズル４１の先端の吐出口４１ａから、回転する基板Ｗの両面に向けて基板洗浄液Ｌｗを吐出する（図１、図２（Ｂ）参照）。本実施形態の基板洗浄液Ｌｗは、オゾン水や純水、ＳＣ－１（アンモニア水と過酸化水素水を混合した洗浄液）または酸系の薬液（フッ酸、硝酸、塩酸など）である。例えば、ブラシ２５がＰＶＡの時は、純水で洗浄する。また、ブラシ２５がＰＴＦＥの場合、オゾン水、ＳＣ－１または酸系の薬液を使用する。ＰＴＦＥは、耐液性があるため、オゾン水、ＳＣ－１、酸系の薬液のような基板洗浄液Ｌｗを併用できる。
基板洗浄液吐出部４０は、基板Ｗに対して基板洗浄液Ｌｗを吐出する。基板洗浄液吐出部４０は、ノズル４１を有し、ノズル４１の先端の吐出口４１ａから、回転する基板Ｗの両面に向けて基板洗浄液Ｌｗを吐出する（図１、図２（Ｂ）参照）。本実施形態の基板洗浄液Ｌｗは、オゾン水や純水、ＳＣ－１（アンモニア水と過酸化水素水を混合した洗浄液）または酸系の薬液（フッ酸、硝酸、塩酸など）である。例えば、ブラシ２５がＰＶＡの時は、純水で洗浄する。また、ブラシ２５がＰＴＦＥの場合、オゾン水、ＳＣ－１または酸系の薬液を使用する。ＰＴＦＥは、耐液性があるため、オゾン水、ＳＣ－１、酸系の薬液のような基板洗浄液Ｌｗを併用できる。
【0031】
基板洗浄液Ｌｗは、ブラシ洗浄に用いられるものと、ブラシ洗浄後のリンス処理に用いられるもの（リンス液）が含まれるが、両者を同じ種類の液としてもよいし、異なる種類の液としてもよい。以下の説明では、ブラシ洗浄にはＳＣ－１を用い、リンス処理には純水を用いているが、ブラシ洗浄に純水を用いてもよいし、リンス処理にＳＣ－１を用いてもよい。
【0032】
ノズル４１は、基板Ｗを挟んで、上下に一対設けられた筒状体である。ノズル４１の一端は、基板Ｗの面に対して、例えば４５°を成すように屈曲され、基板Ｗの面に向けて基板洗浄液Ｌｗを吐出する吐出口４１ａを有する。なお、ノズル４１は、基板Ｗの外側から基板Ｗの面の中央付近に向けて、つまり、ブラシ２５の移動経路の途中に向けて吹き付けるように吐出する。
【0033】
ノズル４１の他端は、配管を介して、図示しない基板洗浄液Ｌｗの供給装置に接続されている。供給装置は、純水製造装置（純水貯留タンク）、オゾン水製造装置（オゾン水貯留タンク）及びＳＣ－１供給装置または酸系の薬液の供給装置に接続された送液装置、バルブ等を有し、純水、オゾン水及びＳＣ－１または酸系の薬液のいずれかを切り替えて供給可能である。
【0034】
上記のような基板洗浄部２０、ブラシ駆動部３０、基板洗浄液吐出部４０は、図２に示すように、基板Ｗの上下の面（表面及び裏面とも言う）を洗浄可能となるように、基板Ｗを挟んで上下に一対設けられている。つまり、一対の基板洗浄部２０及び基板洗浄液吐出部４０が、それぞれのブラシ２５及び吐出口４１ａが基板Ｗに向かうように、ブラシ駆動部３０の一対のアーム３１が基板Ｗの上下に配置される。駆動機構３２は、一対のブラシ２５が基板Ｗの面を挟むように接触する接触位置（図２（Ｂ））と、基板Ｗから離れる離隔位置（図２（Ａ））との間で、一対のアーム３１を移動させる。
【0035】
また、駆動機構３２は、一対のアーム３１を揺動させることにより、図４（Ａ）～（Ｃ）に示すように、円弧の軌跡で、接触位置にある一対のブラシ２５を移動させる。平面視で見た場合、アーム３１が揺動することにより、ブラシ２５は待機位置、開始位置、終了位置、離脱位置との間を移動する。待機位置は、平面視でブラシ２５が基板Ｗの外周から外れて待機する位置である。開始位置は、図４（Ａ）に示すように、ブラシ２５が洗浄を開始する位置であり、終了位置は、ブラシ２５が洗浄を終了する位置である。開始位置は、基板Ｗの外周上であって、終了位置は、接触位置とは反対の基板Ｗの外周上にある。離脱位置は、図４（Ｃ）に示すように、ブラシ２５が終了位置を越えて基板Ｗの外周から外れる位置である。
【0036】
（ローラ洗浄部）
ローラ洗浄部５０は、図５、図６に示すように、基板Ｗを回転させているローラ１００に、ローラ洗浄液Ｌｒを供給することにより、ローラ１００に付着したパーティクルを洗浄するローラ洗浄を行う。図７に示すように、ローラ洗浄部５０によるローラ洗浄液Ｌｒの供給領域ＳＡは、ローラ１００に保持された基板Ｗが存在する領域を含まないが、ローラ１００の一部を含む。本実施形態では、基板Ｗを回転させる伝達部１０１の一部を含む。つまり、ローラ洗浄部５０は、基板Ｗに直接かからないようにしつつ、基板Ｗと接触する外周面１０１ａ、上面１０２ａにローラ洗浄液Ｌｒを供給して洗浄することができる。
ローラ洗浄部５０は、図５、図６に示すように、基板Ｗを回転させているローラ１００に、ローラ洗浄液Ｌｒを供給することにより、ローラ１００に付着したパーティクルを洗浄するローラ洗浄を行う。図７に示すように、ローラ洗浄部５０によるローラ洗浄液Ｌｒの供給領域ＳＡは、ローラ１００に保持された基板Ｗが存在する領域を含まないが、ローラ１００の一部を含む。本実施形態では、基板Ｗを回転させる伝達部１０１の一部を含む。つまり、ローラ洗浄部５０は、基板Ｗに直接かからないようにしつつ、基板Ｗと接触する外周面１０１ａ、上面１０２ａにローラ洗浄液Ｌｒを供給して洗浄することができる。
【0037】
ローラ洗浄部５０は、ノズル５１を有し、ノズル５１の先端の吐出口５１ａから、回転するローラ１００に向けてローラ洗浄液Ｌｒを吐出する。ローラ洗浄液Ｌｒとしては、オゾン水、純水、アンモニア水、ＳＣ－１（アンモニア水と過酸化水素水を混合した洗浄液）などを使用することができる。本実施形態においては、ローラ洗浄液Ｌｒは、ＳＣ－１である。
【0038】
ノズル５１は、各ローラ１００の上方にそれぞれ設けられた筒状体である。ノズル５１の軸Ａｘ２は、ローラ１００の回転の軸Ａｘ１に平行である。ノズル５１は、下方のローラ１００に向けてローラ洗浄液Ｌｒを吐出する吐出口５１ａを有する。図７に示すように、本実施形態のノズル５１の軸Ａｘ２は、平面視でローラ１００の軸Ａｘ１に対して、基板Ｗから離れる位置にずれているが、ローラ１００からは外れない位置となるように配置されることにより、ローラ洗浄液Ｌｒの供給領域ＳＡが上記のように設定されている。
【0039】
ノズル５１は、図示しない配管を介して各ローラ１００の上方に支持され、ローラ洗浄液Ｌｒの供給装置５２に接続されている（図６参照）。供給装置５２は、純水製造装置（純水貯留タンク）、オゾン水製造装置（オゾン水貯留タンク）、アンモニア水供給装置又はＳＣ－１供給装置に接続された送液装置、バルブ等を有し、純水、オゾン水、アンモニア水及びＳＣ－１のいずれかを供給可能である。なお、ローラ洗浄液Ｌｒを、ノズル４１に供給する基板洗浄液Ｌｗと共通の洗浄液とする場合には、共通の供給装置を用いることができる。
【0040】
（制御部）
制御部６０は、洗浄装置１の各部を制御する。制御部６０は、洗浄装置１の各種の機能を実現するべく、プログラムを実行するプロセッサと、プログラムや動作条件などの各種情報を記憶するメモリ、各要素を駆動する駆動回路を有する。つまり、制御部６０は、回転駆動部１０、基板洗浄部２０、ブラシ駆動部３０、基板洗浄液吐出部４０、ローラ洗浄部５０などを制御する。また、制御部６０は、情報を入力する入力装置、情報を表示する表示装置を有している。
制御部６０は、洗浄装置１の各部を制御する。制御部６０は、洗浄装置１の各種の機能を実現するべく、プログラムを実行するプロセッサと、プログラムや動作条件などの各種情報を記憶するメモリ、各要素を駆動する駆動回路を有する。つまり、制御部６０は、回転駆動部１０、基板洗浄部２０、ブラシ駆動部３０、基板洗浄液吐出部４０、ローラ洗浄部５０などを制御する。また、制御部６０は、情報を入力する入力装置、情報を表示する表示装置を有している。
【0041】
制御部６０は、回転機構１１０、第１の駆動部１３及び第２の駆動部１４、ブラシ２５を回転させるモータ、ブラシ駆動部３０の駆動機構３２、基板洗浄液Ｌｗの供給装置、ローラ洗浄液Ｌｒの供給装置５２などの駆動を制御する。特に、本実施形態の制御部６０は、基板洗浄液Ｌｗにより液膜が形成された基板Ｗを回転させているローラ１００に、ローラ洗浄部５０によってローラ洗浄液Ｌｒを供給することにより、ローラ１００に付着したパーティクルを洗浄させる。
【0042】
［動作］
上記のような構成の洗浄装置１の動作を説明する。
（基板の搬入）
まず、基板Ｗの搬入動作を説明する。すなわち、前工程において、処理済みの基板Ｗの表面にはオゾン水がかけられており、酸化膜が形成されることにより、親水化されている。この酸化膜が形成された基板Ｗの表面には、前々工程であるＣＭＰ工程で残存した、有機系汚染物（スラリー等）や金属汚染物などが付着した状態となっている。これは、基板Ｗの表裏面に汚染物が付着したまま、オゾン水が供給された状態となっていること、つまり、汚染物が付着したまま、酸化膜が形成されていることを意味する。オゾン水には有機物を除去する能力はあるが、この前工程は、有機物を除去する工程ではなく、あくまでも基板Ｗの表裏面を親水化することが目的の工程である。
上記のような構成の洗浄装置１の動作を説明する。
（基板の搬入）
まず、基板Ｗの搬入動作を説明する。すなわち、前工程において、処理済みの基板Ｗの表面にはオゾン水がかけられており、酸化膜が形成されることにより、親水化されている。この酸化膜が形成された基板Ｗの表面には、前々工程であるＣＭＰ工程で残存した、有機系汚染物（スラリー等）や金属汚染物などが付着した状態となっている。これは、基板Ｗの表裏面に汚染物が付着したまま、オゾン水が供給された状態となっていること、つまり、汚染物が付着したまま、酸化膜が形成されていることを意味する。オゾン水には有機物を除去する能力はあるが、この前工程は、有機物を除去する工程ではなく、あくまでも基板Ｗの表裏面を親水化することが目的の工程である。
【0043】
搬送ロボットは、前工程から基板Ｗをロボットハンドにより搬出して、洗浄装置１に搬送し、図２（Ａ）、図３（Ａ）に示すように、第１の保持部１１及び第２の保持部１２のローラ１００の間に搬入する。搬入された基板Ｗはローラ１００の上面１０２ａに載置される。第１の保持部１１及び第２の保持部１２は、図２（Ｂ）、図３（Ｂ）に示すように、互いに近付く方向に移動する。すると、４つのローラ１００が基板Ｗに向かって移動するので、基体部１０２の上面１０２ａの傾斜が基板Ｗの外周を押し上げて、伝達部１０１の外周面１０１ａが基板Ｗの外周に接することにより、基板Ｗを保持する。
【0044】
（基板の洗浄）
次に、基板Ｗの洗浄動作を、図１～図７に加えて、図８のフローチャートを参照して説明する。図３（Ｂ）に示すように、ローラ１００が、図中、時計回りに回転することにより、基板Ｗが反時計回りに回転を開始する（ステップＳ１０１）。なお、図中の太い黒塗りの矢印は、基板Ｗの回転方向を示す。例えば、２０～６０ｒｐｍの低速で基板Ｗが回転する。図２（Ｂ）に示すように、ローラ１００の外周面１０１ａが基板Ｗの外周に接している場合には、ローラ１００の回転が基板Ｗに伝達されて、基板Ｗの回転が維持される。
次に、基板Ｗの洗浄動作を、図１～図７に加えて、図８のフローチャートを参照して説明する。図３（Ｂ）に示すように、ローラ１００が、図中、時計回りに回転することにより、基板Ｗが反時計回りに回転を開始する（ステップＳ１０１）。なお、図中の太い黒塗りの矢印は、基板Ｗの回転方向を示す。例えば、２０～６０ｒｐｍの低速で基板Ｗが回転する。図２（Ｂ）に示すように、ローラ１００の外周面１０１ａが基板Ｗの外周に接している場合には、ローラ１００の回転が基板Ｗに伝達されて、基板Ｗの回転が維持される。
【0045】
次に、基板洗浄液吐出部４０のノズル４１から基板洗浄液Ｌｗを吐出しながら、基板洗浄部２０の回転するブラシ２５によって、ブラシ洗浄を行う（ステップＳ１０２）。ここでは、基板洗浄液ＬｗとしてＳＣ－１を用いる。まず、上下のアーム３１は、最初は、平面視で基板Ｗの外部にある待機位置に待機した状態にある。待機位置にある上下のアーム３１は、モータによってブラシ２５を回転させながら、図４（Ａ）に示すように、基板Ｗの外周上の開始位置まで揺動して、一旦停止する。そして、上下のアーム３１が互いに基板Ｗに近づく方向に移動することにより、上下の基板洗浄部２０のブラシ２５が、図２（Ｂ）に示すように、基板Ｗの表面、裏面に接触する接触位置となることにより、基板Ｗを挟む。
【0046】
上下のアーム３１が回動することにより、上下のブラシ２５が水平移動する。このとき、ノズル４１の吐出口４１ａは、基板洗浄液Ｌｗを吐出しているので、ブラシ２５と基板Ｗとの間に基板洗浄液Ｌｗが流れている。つまり、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、基板Ｗの外周の一方から移動を開始したブラシ２５が、図中、白塗りの矢印で示す円弧の軌跡で移動しながら、基板洗浄液Ｌｗとともに汚染物を基板Ｗの外周に排出する。
【0047】
このとき基板洗浄液Ｌｗは、ローラ１００にもかかるが、カバー１２０により、ローラ１００の内部の回転機構１１０に基板洗浄液Ｌｗが侵入することが防止される。図４（Ｃ）に示すように、ブラシ２５が基板Ｗの外周の他方の終了位置を越えて、基板Ｗから外れる離脱位置に来て停止すると、ブラシ２５は回転を停止する。
【0048】
そして、上下のアーム３１が互いに離れる方向に移動することにより、上下のブラシ２５が基板Ｗの表面、裏面から離れる離隔位置となり、さらに、アーム３１が揺動することにより、基板Ｗの外周の外にある待機位置に移動する。
【0049】
次に、図６に示すように、回転する基板Ｗへの吐出口４１ａからの基板洗浄液Ｌｗであるリンス液の吐出によるリンス処理を開始する（ステップＳ１０３）。リンス液としては、純水を用いる。リンス処理を行いながら、ローラ洗浄部５０のノズル５１が、回転する各ローラ１００に向けて、ローラ洗浄液Ｌｒを吐出することにより、ローラ洗浄を行う（ステップＳ１０４）。このとき、基板Ｗ上には基板洗浄液Ｌｗであるリンス液の液膜が形成されている。また、ローラ洗浄液Ｌｒの供給領域ＳＡは、図７に示すように、ローラ１００の基板Ｗに接する伝達部１０１を含み、ローラ１００に保持された基板Ｗが存在する領域を含まないため、ローラ洗浄液Ｌｒが基板Ｗには直接当たらず、ローラ１００の外周面１０１ａ、上面１０２ａが洗浄される。
【0050】
所定の時間が経過した場合（ステップＳ１０５のＹＥＳ）、ローラ洗浄部５０がローラ洗浄液Ｌｒの供給を停止する（ステップＳ１０６）。そして、吐出口４１ａからの基板Ｗへのリンス液の吐出を停止して（ステップＳ１０７）、ローラ１００が回転を停止することにより基板Ｗの回転が停止する（ステップＳ１０８）。なお、その後、上記の動作を繰り返すことにより、ブラシ２５による洗浄を複数回行ってもよい。この場合、１回の洗浄毎に、アーム３１は洗浄を開始する位置に戻る（図４（Ａ）参照）。
【0051】
（基板の搬出）
搬送ロボットは、停止した基板Ｗの下部にロボットハンドを挿入し、第１の保持部１１及び第２の保持部１２が、互いに離れる方向に移動する。すると、４つのローラ１００が基板Ｗから離れるので、基板Ｗが解放されてロボットハンドによって支持される。搬送ロボットは、基板Ｗを搬出して、スピン乾燥を行う乾燥装置に搬送する。
搬送ロボットは、停止した基板Ｗの下部にロボットハンドを挿入し、第１の保持部１１及び第２の保持部１２が、互いに離れる方向に移動する。すると、４つのローラ１００が基板Ｗから離れるので、基板Ｗが解放されてロボットハンドによって支持される。搬送ロボットは、基板Ｗを搬出して、スピン乾燥を行う乾燥装置に搬送する。
【0052】
［効果］
（１）以上のような本実施形態の洗浄装置１は、基板Ｗの外周に接して基板Ｗを回転させる複数のローラ１００と、ローラ１００を回転させる回転機構１１０と、基板Ｗに対して基板洗浄液Ｌｗを吐出する基板洗浄液吐出部４０と、基板洗浄液Ｌｗが吐出されるとともに回転する基板Ｗの少なくとも一方の面に接触して、基板Ｗの面を洗浄するブラシを備える基板洗浄部２０と、基板洗浄液Ｌｗにより液膜が形成された基板Ｗを回転させているローラ１００に、ローラ洗浄液Ｌｒを供給するローラ洗浄部５０と、を有する。
（１）以上のような本実施形態の洗浄装置１は、基板Ｗの外周に接して基板Ｗを回転させる複数のローラ１００と、ローラ１００を回転させる回転機構１１０と、基板Ｗに対して基板洗浄液Ｌｗを吐出する基板洗浄液吐出部４０と、基板洗浄液Ｌｗが吐出されるとともに回転する基板Ｗの少なくとも一方の面に接触して、基板Ｗの面を洗浄するブラシを備える基板洗浄部２０と、基板洗浄液Ｌｗにより液膜が形成された基板Ｗを回転させているローラ１００に、ローラ洗浄液Ｌｒを供給するローラ洗浄部５０と、を有する。
【0053】
本実施形態の洗浄方法は、回転する複数のローラ１００が、基板Ｗの外周に接して基板Ｗを回転させ、基板洗浄液吐出部４０が、回転する基板Ｗに対して基板洗浄液Ｌｗを吐出し、基板洗浄部２０が、基板洗浄液Ｌｗが吐出されるとともに回転する基板Ｗの少なくとも一方の面に、ブラシ２５を接触させることにより基板Ｗの面をブラシ洗浄し、基板洗浄液Ｌｗにより液膜が形成された基板Ｗを回転させているローラ１００に、ローラ洗浄部５０がローラ洗浄液Ｌｒを供給することにより、ローラ洗浄を行う。
【0054】
このように、ローラ１００に付着したパーティクルを、ローラ洗浄部５０により洗浄するので、基板Ｗにパーティクルが付着することを抑制できる。つまり、基板Ｗを回転させるローラ１００に付着したパーティクルの基板Ｗへの影響を低減できるので、基板の清浄度を向上させて、品質を向上させることができる。また、ローラ洗浄液Ｌｒの供給時においては、基板Ｗには基板洗浄液Ｌｗの液膜が形成されているので、ローラ１００から跳ね返ったローラ洗浄液Ｌｒが基板Ｗへかかったとしても、液膜とともに排出されるので、基板Ｗはパーティクルから保護される。
【0055】
また、回転するローラ１００は、基板Ｗと接触することにより摩耗する。この摩耗により発生する塵などの粒子は、パーティクルとなって基板Ｗに付着すると、基板Ｗの品質の低下を招く。ローラ１００は樹脂製であるため、主なパーティクルは樹脂塵である。
【0056】
これに対処するため、ローラ１００により基板Ｗを保持する力を弱くすることで、発生するパーティクルの量を低減することも考えられる。但し、この場合には、保持する力が弱いため、ブラシ２５による圧力が加わると、基板Ｗが空回りしてしまう可能性がある。パーティクルの量を低減できるローラ１００の形状や材質を選択することも考えられるが、基板の清浄度に影響を与えない程度にパーティクルの量を抑えることは困難である。上記のように、ブラシ２５を通過する空間を確保する必要があるため、基板Ｗを回転させる機構として、外周に接して回転するローラ１００以外のものを採用することはできない。
【0057】
本実施形態では、ローラ洗浄部５０がローラ１００を洗浄することにより、基板Ｗとの接触での摩耗により、ローラ１００から発生するパーティクルの基板Ｗへの影響を低減でき、基板Ｗの清浄度が向上する。
【0058】
また、基板洗浄液ＬｗとしてＳＣ－１を使用すると、より多くのパーティクルを除去できる。しかし、ＳＣ－１は、ウェーハである基板Ｗの面が荒れることから、使用を控える傾向にある。一方、ローラ１００に対して、ローラ洗浄液ＬｒとしてＳＣ－１を供給する場合には、基板Ｗ上には、基板洗浄液Ｌｗとしてリンス液である純水の液膜が形成されている。これにより、基板Ｗは純水で保護されるので、パーティクル除去能が高いＳＣ－１でローラを洗浄しつつ、ローラ１００に供給されたＳＣ－１が基板に飛散したとしても、基板上のＳＣ－１の飛散を受けた箇所が荒れることを抑えることができる。
【0059】
なお、ウェーハでない基板Ｗであれば、面の荒れを考慮する必要はないが、コスト面からＳＣ－１を大量には使用できない。さらに、ＳＣ－１を使用した場合であっても、数枚の基板Ｗを洗浄すると、ローラ１００の摩耗によるパーティクルが蓄積し、基板Ｗに付着する量が増える。さらに、基板Ｗの外周の形状や粗さによって、パーティクルの発生の量やタイミングは一様ではない。本実施形態では、使用する基板洗浄液Ｌｗの種類や基板Ｗの種類にかかわらず、ローラ１００自体を洗浄することにより、パーティクルの発生による基板Ｗへの影響を抑えることができる。
【0060】
（２）ローラ洗浄部５０によるローラ洗浄液Ｌｒの供給領域ＳＡは、ローラ１００に保持された基板Ｗが存在する領域を含まない。このため、基板Ｗにローラ洗浄液Ｌｒが直接かかることにより、基板Ｗがローラ洗浄液Ｌｒによって部分的に処理されてしまうことを抑制できる。
【0061】
（３）供給領域ＳＡは、ローラ１００の、基板Ｗを回転させる伝達部１０１の一部を含む。このため、ローラ洗浄液Ｌｒの基板Ｗへの付着を防止しつつ、摩耗が生じる箇所を洗浄できる。
【0062】
（４）ローラ洗浄部５０は、ローラ洗浄液Ｌｒを吐出するノズル５１を有し、ノズル５１の軸Ａｘ２は、ローラ１００の回転の軸Ａｘ１に平行である。このため、ノズル５１によるローラ洗浄液Ｌｒの噴出方向が基板Ｗに向かうことが無く、基板Ｗへのローラ洗浄液Ｌｒの付着を防止できる。
【0063】
［第２の実施形態］
第２の実施形態を、図９～図１２を参照して説明する。本実施形態は、基本的な構成は、上記の第１の実施形態と同様であるため、第１の実施形態と同様の構成については、同様の符号を付して説明は省略する。
第２の実施形態を、図９～図１２を参照して説明する。本実施形態は、基本的な構成は、上記の第１の実施形態と同様であるため、第１の実施形態と同様の構成については、同様の符号を付して説明は省略する。
【0064】
［構成］
本実施形態の洗浄装置１は、図９に示すように、回収部７０、検出部８０を有する。
（回収部）
回収部７０は、基板Ｗに供給され、ローラ１００上を流れた基板洗浄液Ｌｗを回収する。回収部７０は、回収孔７１、回収経路７２を有する。回収孔７１は、カバー１２０におけるローラ１００の近傍に設けられている。回収孔７１の一端は、カバー１２０の上面のローラ１００の近傍に形成された流入口７１ａとなっている。流入口７１ａは、図１０に示すように、ローラ１００の接線方向に延びた長孔である。回収孔７１の他端は、図９に示すように、カバー１２０の肉厚部分を通って側面に延びて、側面に開口した排出口７１ｂとなっている。
本実施形態の洗浄装置１は、図９に示すように、回収部７０、検出部８０を有する。
（回収部）
回収部７０は、基板Ｗに供給され、ローラ１００上を流れた基板洗浄液Ｌｗを回収する。回収部７０は、回収孔７１、回収経路７２を有する。回収孔７１は、カバー１２０におけるローラ１００の近傍に設けられている。回収孔７１の一端は、カバー１２０の上面のローラ１００の近傍に形成された流入口７１ａとなっている。流入口７１ａは、図１０に示すように、ローラ１００の接線方向に延びた長孔である。回収孔７１の他端は、図９に示すように、カバー１２０の肉厚部分を通って側面に延びて、側面に開口した排出口７１ｂとなっている。
【0065】
回収経路７２は、回収孔７１に流入した基板洗浄液Ｌｗを、回収して排出するための経路である。回収経路７２は、検出路７２ａ、バルブ７２ｂ、ポンプ７２ｃ、バイパス路７２ｄ、バルブ７２ｅを有する。検出路７２ａは、後述する検出部８０を介して、工場の排液流路に接続された配管である。バルブ７２ｂは検出部８０の上流で検出路７２ａを開閉する。ポンプ７２ｃは、検出路７２ａに接続され、基板洗浄液Ｌｗまたはローラ洗浄液Ｌｒを排液流路に送り出す。
【0066】
バイパス路７２ｄは、ローラ洗浄液Ｌｒを、検出部８０を迂回させて排液流路に送り出すとともに、ローラ洗浄液Ｌｒ内のガスを抜く経路である。バイパス路７２ｄは、検出路７２ａのバルブ７２ｂの手前で分岐して、検出部８０の下流で、検出路７２ａのポンプ７２ｃの手前に合流している。バルブ７２ｅは、バイパス路７２ｄを開閉する。
【0067】
（検出部）
検出部８０は、回収部７０により回収された基板洗浄液Ｌｗに含まれるパーティクルの量または大きさを検出する。ここでいう大きさは、例えば、パーティクルの最大粒径など、パーティクルのサイズを示す値である。検出部８０としては、例えば、検出路７２ａに接続された液中パーティクルカウンターを用いる。液中パーティクルカウンターは、ローラ洗浄液Ｌｒを撮像した画像からパーティクルのサイズとともに、屈折率によりパーティクルの種類を識別してその数をカウントする。つまり、パーティクルの量及び大きさを検出できる。本実施形態の検出部８０は、樹脂製のローラ１００の摩耗によって発生する樹脂塵と、その他の気泡や金属粒子等とを区別してカウントできる。
検出部８０は、回収部７０により回収された基板洗浄液Ｌｗに含まれるパーティクルの量または大きさを検出する。ここでいう大きさは、例えば、パーティクルの最大粒径など、パーティクルのサイズを示す値である。検出部８０としては、例えば、検出路７２ａに接続された液中パーティクルカウンターを用いる。液中パーティクルカウンターは、ローラ洗浄液Ｌｒを撮像した画像からパーティクルのサイズとともに、屈折率によりパーティクルの種類を識別してその数をカウントする。つまり、パーティクルの量及び大きさを検出できる。本実施形態の検出部８０は、樹脂製のローラ１００の摩耗によって発生する樹脂塵と、その他の気泡や金属粒子等とを区別してカウントできる。
【0068】
（制御部）
本実施形態の制御部６０は、検出部８０により検出されたパーティクルの量または大きさに応じて、ローラ洗浄、基板洗浄液Ｌｗの吐出及びブラシ洗浄を制御する。より具体的には、制御部６０は、判定部６１、洗浄制御部６２を有する。判定部６１は、ブラシ洗浄後、検出部８０により検出されたパーティクルの量または大きさが所定のしきい値を超えるか否かを判定する。つまり、判定部６１は、パーティクルの量が許容範囲を超えるかどうか、許容範囲を超えるサイズのパーティクルが存在するかどうかなど、パーティクルの数及びサイズの双方又は一方によりローラ洗浄を行うかどうかを判定する。例えば、数十ｎｍのサイズの樹脂塵の数が、数百個であると製品として問題があるが、数十個に抑えることができれば、問題はないため、数十個であることをしきい値とすることができる。洗浄制御部６２は、判定部６１がしきい値を超えると判定した場合に、ローラ洗浄部５０によるローラ洗浄及び基板洗浄部２０によるブラシ洗浄を行わせる。
本実施形態の制御部６０は、検出部８０により検出されたパーティクルの量または大きさに応じて、ローラ洗浄、基板洗浄液Ｌｗの吐出及びブラシ洗浄を制御する。より具体的には、制御部６０は、判定部６１、洗浄制御部６２を有する。判定部６１は、ブラシ洗浄後、検出部８０により検出されたパーティクルの量または大きさが所定のしきい値を超えるか否かを判定する。つまり、判定部６１は、パーティクルの量が許容範囲を超えるかどうか、許容範囲を超えるサイズのパーティクルが存在するかどうかなど、パーティクルの数及びサイズの双方又は一方によりローラ洗浄を行うかどうかを判定する。例えば、数十ｎｍのサイズの樹脂塵の数が、数百個であると製品として問題があるが、数十個に抑えることができれば、問題はないため、数十個であることをしきい値とすることができる。洗浄制御部６２は、判定部６１がしきい値を超えると判定した場合に、ローラ洗浄部５０によるローラ洗浄及び基板洗浄部２０によるブラシ洗浄を行わせる。
【0069】
なお、本実施形態の表示装置は、検出部８０により検出されたパーティクルの数、大きさ等を表示することができる。また、表示装置は、基板Ｗ及びその表面におけるパーティクルを表示することができる。
【0070】
［動作］
上記のような構成の洗浄装置１の動作を、図１１の説明図、図１２のフローチャートを参照して説明する。以下の動作の説明では、一例として、パーティクルの量を検出して判定する場合を説明する。なお、第１の実施形態と同様の動作については、説明を省略する。また、図１１（Ａ）に示すように、検出路７２ａのバルブ７２ｂは閉じていて、バイパス路７２ｄのバルブ７２ｅは開いている。
上記のような構成の洗浄装置１の動作を、図１１の説明図、図１２のフローチャートを参照して説明する。以下の動作の説明では、一例として、パーティクルの量を検出して判定する場合を説明する。なお、第１の実施形態と同様の動作については、説明を省略する。また、図１１（Ａ）に示すように、検出路７２ａのバルブ７２ｂは閉じていて、バイパス路７２ｄのバルブ７２ｅは開いている。
【0071】
まず、第１の実施形態と同様に基板Ｗが回転し（ステップＳ２０１）、ブラシ洗浄が行われる（ステップＳ２０２）。その後、基板洗浄液Ｌｗであるリンス液の供給を開始する（ステップＳ２０３）。このとき、図１１（Ａ）に示すように、ポンプ７２ｃが作動することにより、基板洗浄液Ｌｗが、回収孔７１の流入口７１ａから流入して、バイパス路７２ｄを介して排液流路に排出される。
【0072】
そして、図１１（Ｂ）に示すように、バルブ７２ｂが開き、バルブ７２ｅが閉じることにより、検出路７２ａが開く（ステップＳ２０４）。つまり、回収孔７１の流入口７１ａから流入する基板洗浄液Ｌｗが、検出路７２ａを経由して検出部８０への流入を開始する。
【0073】
検出路７２ａを開としてから、所定時間が経過すると（ステップＳ２０５のＹＥＳ）、検出部８０がパーティクルの量の検出を開始する（ステップＳ２０６）。この所定時間は、前回の洗浄処理において回収経路７２に残留した基板洗浄液Ｌｗを排出して、新たな基板洗浄液Ｌｗに置換するための時間であり、例えば、数秒～数十秒、より好ましくは１０～３０秒とすると良い。
【0074】
そして、制御部６０の判定部６１が、検出部８０により検出されたパーティクルの量が所定のしきい値を超えるか否かを判定する（ステップＳ２０７）。しきい値を超える場合には（ステップＳ２０８のＹＥＳ）、図１１（Ｃ）に示すように、制御部６０の洗浄制御部６２が、ローラ洗浄部５０によるローラ洗浄を行わせる（ステップＳ２０９）。このローラ洗浄は、第１の実施形態のローラ洗浄（ステップＳ１０４）と同様である。
【0075】
所定の時間が経過した場合（ステップＳ２１０のＹＥＳ）、ローラ洗浄部５０がローラ洗浄液Ｌｒの供給を停止する（ステップＳ２１１）。そして、洗浄制御部６２は、ローラ洗浄後、基板洗浄液吐出部４０によるリンス液の吐出を停止させ（ステップＳ２１２）、基板洗浄部２０によるブラシ洗浄を行わせる（ステップＳ２１３）。このブラシ洗浄は、上記と同様である。
【0076】
ブラシ洗浄後、基板洗浄液吐出部４０が基板洗浄液Ｌｗの吐出によるリンス処理を行う（ステップＳ２１４）。このリンス処理中に、上記と同様に、検出部８０がパーティクルの量を検出して、判定部６１がしきい値を超えていると判定した場合には、再度、ローラ洗浄部５０がローラ洗浄を行い、基板洗浄部２０がブラシ洗浄を行い、その後リンス処理を行う（ステップＳ２０７～Ｓ２１４）。
【0077】
判定部６１がしきい値以下と判定した場合には（ステップＳ２０８のＮＯ）、基板洗浄液吐出部４０が基板洗浄液Ｌｗであるリンス液の吐出を停止して（ステップＳ２１５）、ローラ１００が回転を停止することにより基板Ｗの回転が停止する（ステップＳ２１６）。その後、上記の第１の実施形態と同様に、搬送ロボットが基板Ｗを搬出し、次の基板Ｗの洗浄を行う。つまり、パーティクルの量がしきい値以下となるまで、次の基板Ｗの処理を行わない。
【0078】
［効果］
（１）本実施形態の洗浄装置１は、基板Ｗに供給された基板洗浄液Ｌｗを回収する回収部７０と、回収部７０により回収された基板洗浄液Ｌｗに含まれるパーティクルの量または大きさを検出する検出部８０とを有する。そして、洗浄装置１は、検出部８０により検出されたパーティクルの量または大きさに応じて、ローラ洗浄、基板洗浄液Ｌｗの吐出及びブラシ洗浄を制御する制御部６０とを有する。
（１）本実施形態の洗浄装置１は、基板Ｗに供給された基板洗浄液Ｌｗを回収する回収部７０と、回収部７０により回収された基板洗浄液Ｌｗに含まれるパーティクルの量または大きさを検出する検出部８０とを有する。そして、洗浄装置１は、検出部８０により検出されたパーティクルの量または大きさに応じて、ローラ洗浄、基板洗浄液Ｌｗの吐出及びブラシ洗浄を制御する制御部６０とを有する。
【0079】
本実施形態の洗浄方法は、ブラシ洗浄後、基板洗浄液吐出部４０が基板洗浄液Ｌｗを吐出しながら、回収部７０が、基板洗浄液Ｌｗを回収し、検出部８０が、回収部７０により回収された基板洗浄液Ｌｗに含まれるパーティクルの量または大きさを検出し、検出部８０により検出されたパーティクルの量または大きさが所定のしきい値を超える場合に、ローラ洗浄部５０がローラ洗浄を行う。
【0080】
これにより、本実施形態は、第１の実施形態と同様の効果を奏するとともに、検出部８０によって検出されるパーティクルの量がしきい値を超える場合にのみ、ローラ洗浄を行うので、毎回ローラ洗浄を行う場合に比べて、生産性を向上できるとともに、ローラ洗浄液Ｌｒの使用量を低減できる。
【0081】
（２）回収部７０は、ローラ１００と回転機構１１０との間に介在して回転機構１１０を覆うカバー１２０において、ローラ１００の近傍に設けられた回収孔７１と、回収孔７１と検出部８０との間に接続され、基板洗浄液Ｌｗが流通する回収経路７２と、を有する。このため、パーティクルが含まれ易いローラ１００の近傍から基板洗浄液Ｌｗを回収することができるので、パーティクルの量を適切に判定できる。
【0082】
（３）ローラ洗浄後、基板洗浄液吐出部４０が基板洗浄液Ｌｗを吐出するとともに、基板洗浄部２０がブラシ洗浄を行う。このため、基板Ｗにパーティクルが付着したとしても、ブラシ洗浄により除去することができる。つまり、基板Ｗを清浄な状態で排出することができるので、基板Ｗの品質を向上させることができる。
【0083】
［変形例］
本実施形態は、上記の態様に限定されるものではなく、以下のような変形例も構成可能である。
（１）第１の実施形態においては、各基板Ｗの洗浄毎に、ローラ洗浄を行っていたが、複数枚の基板Ｗにつき１回、ローラ洗浄を行ってもよい。
本実施形態は、上記の態様に限定されるものではなく、以下のような変形例も構成可能である。
（１）第１の実施形態においては、各基板Ｗの洗浄毎に、ローラ洗浄を行っていたが、複数枚の基板Ｗにつき１回、ローラ洗浄を行ってもよい。
【0084】
（２）第２の実施形態において、ローラ洗浄後に、基板洗浄液吐出部４０が基板洗浄液Ｌｗを吐出するリンス処理を行ってもよい。例えば、パーティクルの量の程度が異なる第１のしきい値、第２のしきい値を設定し、検出されたパーティクルの量が第１のしきい値を超えるが、これよりも大きい第２のしきい値以下の場合には、リンス処理のみを行い、第２のしきい値を超える場合には、ブラシ洗浄を行ってもよい。
【0085】
（３）回転機構１１０は、ローラ洗浄部５０がローラ１００にローラ洗浄液Ｌｒを供給しているときにおけるローラ１００の回転速度を、基板洗浄部２０がブラシ２５による基板Ｗの洗浄をしているときにおけるローラ１００の回転速度よりも低くしてもよい。回転速度が速い、つまり単位時間当たりの回転数が高いと、発塵が多くなるが、ローラ１００の洗浄時には回転速度を低く、つまり単位時間当たりの回転数を下げることで、回転量、つまり搬入されてから搬出されるまでの総回転回数が減るので、発塵する機会が減り、パーティクルの量を低減できる。
【0086】
（４）ローラ洗浄部５０のノズル５１は、ミスト状にローラ洗浄液Ｌｒを噴出する２流体ノズルであってもよい。２流体ノズルは、主に空気と液体を混合して噴出することにより、衝突力を強く、粒子径を細かくすることができるため、洗浄力を高めることができる。また、２流体ノズルは、スプレー角度を狭く調整することができるので、供給領域ＳＡを基板Ｗに影響を与えない範囲に調整しやすい。
【0087】
（５）ローラ洗浄部５０は、ノズル５１から供給する液の種類を切り替え可能なものであってもよい。つまり、基板洗浄液Ｌｗと同様に、複数種類のローラ洗浄液Ｌｒを使用してもよい。例えば、ローラ１００へのＳＣ－１の供給を停止した後に、純水に切り替え、ローラ１００をリンス処理するようにしてもよい。
【0088】
（６）回収孔７１の流入口７１ａの形状や位置は、上記の態様には限定されない。例えば、ローラ１００の周囲の全周に亘って連続して又は断続的に、流入口７１ａを環状に形成することにより、より多くの基板洗浄液Ｌｗを回収できる。
【0089】
（７）パーティクルの量、大きさ又は基板Ｗに残留したパーティクル等を表示装置に表示させて、これを作業者が目視で確認して、ローラ洗浄、再度のリンス処理又はブラシ洗浄等を、入力装置により指示入力することにより実行させてもよい。
【0090】
（８）回転機構１１０は、ベルトドライブ機構とすることもできる。つまり、駆動源であるモータ１１２の駆動軸と一方のローラ１００の駆動軸に設けられたプーリの間、一対のローラ１００の駆動軸に設けられたプーリの間に、それぞれ駆動力を伝達するベルトが架け渡されることにより、駆動源により一対のローラ１００を回転可能に設けてもよい。
【0091】
（９）基板Ｗを回転させるローラ１００の数は上記の態様には限定されない。また、基板洗浄部２０の構成は、上記の態様には限定されない。例えば、基板Ｗの一方の面のみをブラシ２５で洗浄する構成であってもよい。基板Ｗの面に平行な軸の円筒形状のブラシを用いて、ブラシの側面を基板Ｗに接触させることにより洗浄する構成であってもよい。
【0092】
［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態及び各部の変形例を説明したが、この実施形態や各部の変形例は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述したこれら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明に含まれる。
以上、本発明の実施形態及び各部の変形例を説明したが、この実施形態や各部の変形例は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述したこれら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明に含まれる。
【符号の説明】
【0093】
１ 洗浄装置
１０ 回転駆動部
１１ 第１の保持部
１２ 第２の保持部
１３ 第１の駆動部
１４ 第２の駆動部
２０ 基板洗浄部
２１ 胴部
２３ ブラシホルダ
２４ 支持体
２５ ブラシ
３０ ブラシ駆動部
３１ アーム
３２ 駆動機構
４０ 基板洗浄液吐出部
４１ ノズル
４１ａ 吐出口
５０ ローラ洗浄部
５１ ノズル
５１ａ 吐出口
５２ 供給装置
６０ 制御部
６１ 判定部
６２ 洗浄制御部
７０ 回収部
７１ 回収孔
７１ａ 流入口
７１ｂ 排出口
７２ 回収経路
７２ａ 検出路
７２ｂ バルブ
７２ｃ ポンプ
７２ｄ バイパス路
７２ｅ バルブ
８０ 検出部
１００ ローラ
１０１ 伝達部
１０１ａ 外周面
１０２ 基体部
１０２ａ 上面
１１０ 回転機構
１１１ シャフト
１１２ モータ
１２０ カバー
Ａｘ１、Ａｘ２ 軸
Ｌｒ ローラ洗浄液
Ｌｗ 基板洗浄液
ＳＡ 供給領域
Ｗ 基板
１０ 回転駆動部
１１ 第１の保持部
１２ 第２の保持部
１３ 第１の駆動部
１４ 第２の駆動部
２０ 基板洗浄部
２１ 胴部
２３ ブラシホルダ
２４ 支持体
２５ ブラシ
３０ ブラシ駆動部
３１ アーム
３２ 駆動機構
４０ 基板洗浄液吐出部
４１ ノズル
４１ａ 吐出口
５０ ローラ洗浄部
５１ ノズル
５１ａ 吐出口
５２ 供給装置
６０ 制御部
６１ 判定部
６２ 洗浄制御部
７０ 回収部
７１ 回収孔
７１ａ 流入口
７１ｂ 排出口
７２ 回収経路
７２ａ 検出路
７２ｂ バルブ
７２ｃ ポンプ
７２ｄ バイパス路
７２ｅ バルブ
８０ 検出部
１００ ローラ
１０１ 伝達部
１０１ａ 外周面
１０２ 基体部
１０２ａ 上面
１１０ 回転機構
１１１ シャフト
１１２ モータ
１２０ カバー
Ａｘ１、Ａｘ２ 軸
Ｌｒ ローラ洗浄液
Ｌｗ 基板洗浄液
ＳＡ 供給領域
Ｗ 基板
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】