特開 2024-64209 ブラシ及びそれを備えた基板処理装置並びにブラシの押し圧制御方法

(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】P2024064209

(43)【公開日】2024-05-14

(54)【発明の名称】ブラシ及びそれを備えた基板処理装置並びにブラシの押し圧制御方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20240507BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 648G

H01L21/304 644B

H01L21/304 644C

H01L21/304 644G

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022172630

(22)【出願日】2022-10-27

(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】100093056

【弁理士】

【氏名又は名称】杉谷 勉

(74)【代理人】

【識別番号】100142930

【弁理士】

【氏名又は名称】戸高 弘幸

(74)【代理人】

【識別番号】100175020

【弁理士】

【氏名又は名称】杉谷 知彦

(74)【代理人】

【識別番号】100180596

【弁理士】

【氏名又は名称】栗原 要

(74)【代理人】

【識別番号】100195349

【弁理士】

【氏名又は名称】青野 信喜

(72)【発明者】

【氏名】安武 陽介

(72)【発明者】

【氏名】石川 道明

(72)【発明者】

【氏名】大野 拓也

【テーマコード（参考）】

5F157

【Ｆターム（参考）】

5F157AB02

5F157AB14

5F157AB33

5F157AB45

5F157AB47

5F157AB51

5F157AB64

5F157AB90

5F157AC01

5F157AC12

5F157BA02

5F157BA13

5F157BA31

5F157BB23

5F157BB45

5F157CD23

5F157CD27

5F157CE07

5F157CE27

5F157CE83

5F157CF42

5F157CF44

5F157DB37

(57)【要約】

【課題】ブラシの面内における圧力分布を考慮することにより、基板の面内における清浄度の均一性を向上できる。
【解決手段】制御部は、面内圧力分布検出部ＳＰＤによる圧力分布に基づいて、基板の径方向におけるブラシ９９の位置に応じて、押し圧機構により押し圧を調整するように制御する。これにより、ブラシ９９が基板の径方向におけるブラシ９９の位置に応じて偏って作用していても、ブラシ９９の位置に関わらず、基板の上面から見たブラシ９９により作用する力をほぼ均等にできる。よって、基板の面内における清浄度の均一性を向上できる。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に対する洗浄処理を行うブラシにおいて、
基板に作用するブラシ本体と、
前記ブラシ本体を取り付けられるブラシホルダと、
前記ブラシ本体と前記ブラシホルダとの間に配置され、前記ブラシ本体への圧力を検出するものであって、基板に作用する前記ブラシ本体の面内における圧力分布を検出する面内圧力分布検出部と、
を備えていることを特徴とするブラシ。

【請求項2】

基板に対してブラシを作用させて洗浄処理を行う基板処理装置において、
基板を水平姿勢で保持するとともに、基板を回転させる回転保持部と、
前記回転保持部に保持された基板の上面に作用するものであって、基板に作用するブラシ本体と、前記ブラシ本体を取り付けられるブラシホルダとを備えたブラシと、
前記ブラシを先端部に備え、前記回転保持部に保持されている基板の回転中心と周縁部との間で、前記ブラシを基板の径方向に移動させる洗浄アームと、
前記ブラシを基板に向けて押し圧で付勢する押し圧機構と、
前記ブラシ本体と前記ブラシホルダとの間に配置され、前記ブラシ本体への圧力を検出するものであって、基板に作用する前記ブラシ本体の面内における圧力分布を検出する面内圧力分布検出部と、
前記圧力分布に基づいて、基板の径方向における前記ブラシの位置に応じて、前記押し圧機構により前記押し圧を調整するように制御する制御部と、
を備えていることを特徴とする基板処理装置。

【請求項3】

請求項２に記載の基板処理装置において、
前記制御部は、前記ブラシにより基板に付与される単位面積当たりの荷重が基板の径方向において一定となるように前記押し圧を調整することを特徴とする基板処理装置。

【請求項4】

請求項１または２に記載の基板処理装置において、
前記制御部は、前記圧力分布のうち、ほぼ同じ圧力である面積を同圧面積とし、前記ブラシが基板の中央に位置している場合における同圧面積を基準同圧面積とし、前記同圧面積が前記基準同圧面積よりも減少している場合には、前記押し圧機構を操作して、前記同圧面積の減少度合いに応じて前記ブラシへの押し圧を減少させることを特徴とする基板処理装置。

【請求項5】

請求項４に記載の基板処理装置において、
前記制御部は、前記基準同圧面積が所定値を下回る場合には、前記ブラシ本体が前記ブラシホルダに対して正常に取り付けられていないと判断することを特徴とする基板処理装置。

【請求項6】

請求項１から５のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記制御部は、前記回転保持部による基板の回転速度と、前記ブラシの自転速度と、前記洗浄アームの移動速度とのうち、少なくとも一つをさらに調整することを特徴とする基板処理装置。

【請求項7】

基板に作用するブラシ本体と、前記ブラシ本体を取り付けられるブラシホルダとを備えたブラシと、前記ブラシを先端部に備え、基端部で移動可能な洗浄アームとにより、前記ブラシに押し圧を付与して基板の中心と周縁部との間で移動させて基板を洗浄する際のブラシの押し圧制御方法において、
基板に作用する前記ブラシ本体の面内における圧力分布を検出する圧力分布検出過程と、
前記圧力分布に基づいて、基板の径方向における前記ブラシの位置に応じて、前記押し圧を調整する押し圧調整過程と、
を実施することを特徴とするブラシの押し圧制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体基板、液晶表示用や有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置などのＦＰＤ（Flat Panel Display）用基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等の基板を洗浄処理する際に基板に作用させるブラシ及びそれを備えた基板処理装置並びにブラシの押し圧制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の装置として、回転保持部と、ノズルと、ブラシと、重量センサと、洗浄アームとを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。回転保持部は、基板を保持し、基板を水平面内で回転する。ノズルは、基板の上面に洗浄液を供給する。洗浄アームは、ブラシを先端部に備え、ブラシを鉛直軸周りに回転させる。洗浄アームは、基端部を軸にブラシを基板の上面で揺動する。このとき、洗浄アームが内蔵する押し圧機構により、ブラシに目標荷重を付与して洗浄が行われる。重量センサは、ブラシに内蔵されている。重量センサは、ブラシの押し圧を検出する。これにより、ブラシによる押し圧が目標荷重となるように押し圧機構を操作する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－４０９４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。

【0005】

ところで、基板には、種々の熱処理を含むプロセスを経てデバイスが形成される。その過程において、基板は、面方向における熱膨張率に差異が生じることなどが主な原因となって、中央部に対して周縁部が一方面側に反ることがある。このように反った基板をブラシで洗浄すると、基板の中央部と周縁部とで清浄度に差異が生じる。つまり、基板の径方向において清浄度に差異が生じる。

【0006】

基板の中央部では、ブラシの下面全体が基板面に作用する。その一方、基板の周縁部では、基板面が傾斜しているので、ブラシの下面の一部のみが基板面に作用する。つまり、周縁部におけるブラシの接触面積は、中央部におけるブラシの接触面積よりも小さくなる。そのため、重量センサによりブラシによる押し圧が目標荷重となるように押し圧機構を操作すると、単位面積当たりの荷重が周縁部において中央部よりも大きくなる。換言すると、基板面から見た場合に、ブラシ本体が作用する力が周縁部ほど大きくなる。基板面から見た場合に、ブラシ本体により作用する力が基板の径方向において差異を生じる。

【0007】

その結果、従来の装置は、基板の径方向においてパーティクルの除去率に差異が生じるという問題がある。換言すると、清浄度が基板の面内において不均一となる。また、ブラシの接触面積が小さいときには、単位面積当たりの荷重が過剰となる。そのためブラシの傷みが激しくなってブラシが使用できる時間（ブラシライフ）が短くなる別異の問題も生じる。

【0008】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ブラシの面内における圧力分布を考慮することにより、基板の面内における清浄度の均一性を向上できるブラシ及びそれを備えた基板処理装置並びにブラシの押し圧制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、基板に対する洗浄処理を行うブラシにおいて、基板に作用するブラシ本体と、前記ブラシ本体を取り付けられるブラシホルダと、前記ブラシ本体と前記ブラシホルダとの間に配置され、前記ブラシ本体への圧力を検出するものであって、基板に作用する前記ブラシ本体の面内における圧力分布を検出する面内圧力分布検出部と、を備えていることを特徴とするものである。

【0010】

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、面内圧力分布検出部により、ブラシ本体の面内における圧力分布を検出する。これによりブラシ本体が基板面に対して偏って作用しているか否かを判断できる。そして 、その判断結果をブラシ本体の基板面に対する押し圧の調整に利用することができる。

【0011】

また、請求項２に記載の発明は、基板に対してブラシを作用させて洗浄処理を行う基板処理装置において、基板を水平姿勢で保持するとともに、基板を回転させる回転保持部と、前記回転保持部に保持された基板の上面に作用するものであって、基板に作用するブラシ本体と、前記ブラシ本体を取り付けられるブラシホルダとを備えたブラシと、前記ブラシを先端部に備え、前記回転保持部に保持されている基板の回転中心と周縁部との間で、前記ブラシを基板の径方向に移動させる洗浄アームと、前記ブラシを基板に向けて押し圧で付勢する押し圧機構と、前記ブラシ本体と前記ブラシホルダとの間に配置され、前記ブラシ本体への圧力を検出するものであって、基板に作用する前記ブラシ本体の面内における圧力分布を検出する面内圧力分布検出部と、前記圧力分布に基づいて、基板の径方向における前記ブラシの位置に応じて、前記押し圧機構により前記押し圧を調整するように制御する制御部と、を備えていることを特徴とするものである。

【0012】

［作用・効果］請求項２に記載の発明によれば、制御部は、面内圧力分布検出部による圧力分布に基づいて、基板の径方向におけるブラシの位置に応じて、押し圧機構により押し圧を調整するように制御する。これにより、ブラシ本体が径方向におけるブラシの位置に応じて偏って作用していても、ブラシの位置に関わらず、基板面から見たブラシ本体により作用する力をほぼ均等にできる。よって、基板の面内における清浄度の均一性を向上できる。

【0013】

また、本発明において、前記制御部は、前記ブラシにより基板に付与される単位面積当たりの荷重が基板の径方向において一定となるように前記押し圧を調整することが好ましい（請求項３）。

【0014】

基板に付与される単位面積当たりの荷重が基板の径方向において一定となるように押し圧を調整する。したがって、ブラシの位置に関わらず、基板面から見たブラシ本体により作用する力をほぼ均等にできる。

【0015】

また、本発明において、前記制御部は、前記圧力分布のうち、ほぼ同じ圧力である面積を同圧面積とし、前記ブラシが基板の中央に位置している場合における同圧面積を基準同圧面積とし、前記同圧面積が前記基準同圧面積よりも減少している場合には、前記押し圧機構を操作して、前記同圧面積の減少度合いに応じて前記ブラシへの押し圧を減少させることが好ましい（請求項４）。

【0016】

同圧面積が基準同圧面積よりも減少している場合には、ブラシ本体の基板面へ作用している面積（接触面積）が減少していることを示す。これは、単位面積当たりの荷重が大きくなっていることを示す。そこで、押し圧機構を操作して、同圧面積の減少度合いに応じてブラシへの押し圧を減少させる。これにより、ブラシの位置に関わらず、基板面から見たブラシ本体により作用する力をほぼ均等にできる。

【0017】

また、本発明において、前記制御部は、前記基準同圧面積が所定値を下回る場合には、前記ブラシ本体が前記ブラシホルダに対して正常に取り付けられていないと判断することが好ましい（請求項５）。

【0018】

ブラシ本体がブラシホルダに傾斜した姿勢で誤って取り付けられると、基板の中央における基準同圧面積が所定値を下回る。そこで、制御部は、ブラシ本体が正常に取り付けられていないと判断できる。これにより、正常に洗浄が行われないと判断できるので、処理を停止するなどの対策を行うことができる。

【0019】

また、本発明において、前記制御部は、前記回転保持部による基板の回転速度と、前記ブラシの自転速度と、前記洗浄アームの移動速度とのうち、少なくともいずれか一つをさらに調整することが好ましい（請求項６）。

【0020】

押し圧機構による押し圧の調整に加え、回転保持部による基板の回転速度と、ブラシの自転速度と、洗浄アームの移動速度とのうち、少なくとも一つをさらに調整する。したがって、押し圧の調整だけでは調整しきれない清浄度の不均一さを抑制できる。

【0021】

また、請求項７に記載の発明は、基板に作用するブラシ本体と、前記ブラシ本体を取り付けられるブラシホルダとを備えたブラシと、前記ブラシを先端部に備え、基端部で移動可能な洗浄アームとにより、前記ブラシに押し圧を付与して基板の中心と周縁部との間で移動させて基板を洗浄する際のブラシの押し圧制御方法において、基板に作用する前記ブラシ本体の面内における圧力分布を検出する圧力分布検出過程と、前記圧力分布に基づいて、基板の径方向における前記ブラシの位置に応じて、前記押し圧を調整する押し圧調整過程と、を実施することを特徴とするものである。

【0022】

［作用・効果］請求項７に記載の発明によれば、圧力分布検出過程では、ブラシ本体の面内における圧力分布を検出する。押し圧調整過程では、検出された圧力分布に基づいて、基板の径方向におけるブラシの位置に応じて前記押し圧を調整する。したがって、ブラシの面内における圧力分布の偏りに関わらず、基板面から見た場合に、ブラシ本体が基板面に均等に作用するように押し圧を調整する。その結果、基板面から見たブラシ本体により作用する力をほぼ均等にできる。よって、基板の面内における清浄度の均一性を向上できる。

【発明の効果】

【0023】

本発明に係る基板処理装置によれば、制御部は、面内圧力分布検出部による圧力分布に基づいて、基板の径方向におけるブラシの位置に応じて、押し圧機構により押し圧を調整するように制御する。これにより、ブラシ本体が径方向におけるブラシの位置に応じて偏って作用していても、ブラシの位置に関わらず、基板面から見たブラシ本体により作用する力をほぼ均等にできる。よって、基板の面内における清浄度の均一性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】実施例に係る基板処理装置の全体構成を示す平面図である。

【図2】図１の基板処理装置を後方Ｘから見た図である。

【図3】実施例に係る裏面洗浄ユニットの概略構成を示す平面図である。

【図4】裏面洗浄ユニットの概略構成を示す側面図である。

【図5】洗浄アームの縦断面図である。

【図6】面内圧力分布検出部の構成を示す図である。

【図7】裏面洗浄ユニットの制御系を示すブロック図である。

【図8】反った基板の中央部と周縁部とにおけるブラシの作用状態を説明する模式図である。

【図9】予め行う前処理を示すフローチャートである。

【図10】（ａ）は、電空レギュレータの開度と電子天秤の荷重の関係を示し、（ｂ）は、電空レギュレータの二次側圧力と開度の関係を示し、（ｃ）は、押し圧用アクチュエータの荷重と電空レギュレータの二次側圧力との関係を示すグラフである。

【図11】洗浄処理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】

【0025】

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
図１は、実施例に係る基板処理装置の全体構成を示す平面図である。図２は、図１の基板処理装置を後方Ｘから見た図である。

【0026】

＜１．全体構成＞

【0027】

基板処理装置１は、搬入出ブロック３と、インデクサブロック５と、処理ブロック７とを備えている。

【0028】

基板処理装置１は、基板Ｗを処理する。基板処理装置１は、例えば、基板Ｗに対して洗浄処理を行う。基板処理装置１は、処理ブロック７において枚葉式で基板Ｗを処理する。枚葉式は、一枚の基板Ｗを水平姿勢の状態で一枚ずつ処理する。

【0029】

本明細書では、便宜上、搬入出ブロック３と、インデクサブロック５と、処理ブロック７とが並ぶ方向を、「前後方向Ｘ」と呼ぶ。前後方向Ｘは水平である。前後方向Ｘのうち、処理ブロック７から搬入出ブロック３に向かう方向を「前方」と呼ぶ。前方と反対の方向を「後方」と呼ぶ。前後方向Ｘと直交する水平方向を、「幅方向Ｙ」と呼ぶ。「幅方向Ｙ」の一方向を適宜に「右方」と呼ぶ。右方とは反対の方向を「左方」と呼ぶ。水平方向に対して垂直な方向を「鉛直方向Ｚ」と呼ぶ。各図では、参考として、前、後、右、左、上、下を適宜に示す。

【0030】

＜２．搬入出ブロック＞

【0031】

搬入出ブロック３は、投入部９と払出部１１とを備えている。投入部９と払出部１１は、幅方向Ｙに配置されている。基板Ｗは、複数枚（例えば、２５枚）が一つのキャリアＣ内に水平姿勢で一定の間隔をおいて積層収納されている。未処理の基板Ｗを収納したキャリアＣは、投入部９に載置される。投入部９は、例えば、キャリアＣが載置される載置台１３を二つ備えている。キャリアＣは、基板Ｗの面同士を離間して、基板Ｗを一枚ずつ収容する溝（図示省略）が複数個形成されている。キャリアＣは、例えば、基板Ｗの表面を上に向けた姿勢で収容する。キャリアＣとしては、例えば、ＦＯＵＰ（Front Opening Unify Pod）がある。ＦＯＵＰは、密閉型容器である。キャリアＣは、開放型容器でもよく、種類を問わない。

【0032】

払出部１１は、基板処理装置１における幅方向Ｙの中央部を挟んだ投入部９の反対側に配備されている。払出部１１は、投入部９の左方Ｙに配置されている。払出部１１は、処理済みの基板ＷをキャリアＣに収納してキャリアＣごと払い出す。このように機能する払出部１１は、投入部９と同様に、例えば、キャリアＣを載置するための二つの載置台１３を備えている。投入部９と払出部１１とは、ロードポートとも呼ばれる。

【0033】

＜３．インデクサブロック＞

【0034】

インデクサブロック５は、基板処理装置１における搬入出ブロック３の後方Ｘに隣接して配置されている。インデクサブロック５は、インデクサロボットＩＲと、受渡部１５とを備えている。

【0035】

インデクサロボットＩＲは、鉛直方向Ｚ周りに回転可能に構成されている。インデクサロボットＩＲは、幅方向Ｙに移動可能に構成されている。インデクサロボットＩＲは、第１のハンド１９と、第２のハンド２１とを備えている。図１では、図示の関係上、一つのハンドのみを示す。第１のハンド１９と、第２のハンド２１とは、それぞれ１枚の基板Ｗを保持する。第１のハンド１９と第２のハンド２１とは、独立して前後方向Ｘに進退可能に構成されている。インデクサロボットＩＲは、幅方向Ｙに移動するとともに鉛直方向Ｚ周りに回転し、第１のハンド１９や第２のハンド２１を進退させて各カセットＣとの間で基板Ｗを受け渡す。同様にして、インデクサロボットＩＲは、受渡部１５との間で基板Ｗを受け渡す。

【0036】

受渡部１５は、インデクサブロック５のうち、処理ブロック７との境界に配置されている。受渡部１５は、例えば、幅方向Ｙの中央部に配置されている。図２に示すように、受渡部１５は、鉛直方向Ｚに長く形成されている。

【0037】

受渡部１５は、鉛直方向Ｚの下方から上方に向かって、第１反転ユニット２３と、パス部２５と、パス部２７と、第２反転ユニット２９とを備えている。

【0038】

第１反転ユニット２３は、インデクサブロック５から受け取った基板Ｗの上下を反転させる。第１反転ユニット２３は、基板Ｗの水平姿勢を反転させる。具体的には、第１反転ユニット２３は、表面が上に向けられた基板Ｗを、表面が下に向けられた姿勢に変換する。換言すると、裏面が上に向いた姿勢となるように基板Ｗの姿勢を変換する。

【0039】

第２反転ユニット２９は、その逆の動作を行う。つまり、第２反転ユニット２９は、処理ブロック７から受け取った基板Ｗの上下を反転させる。第２反転ユニット２９は、表面が下に向けられた基板Ｗを、表面が上に向けられた姿勢に変換する。換言すると、裏面が下に向いた姿勢となるように基板Ｗの姿勢を変換する。

【0040】

上記の第１反転ユニット２３と第２反転ユニット２９の反転方向は、互いに逆であってもよい。つまり、第１反転ユニット２３は、表面が上に向いた姿勢となるように基板Ｗの姿勢を変換する。第２の反転ユニット２９は、裏面が上に向いた姿勢となるように基板Ｗの姿勢を変換する。

【0041】

パス部２５，２７は、インデクサロブロック５と処理ブロック７との間で基板Ｗの受け渡しを行うために利用される。パス部２５は、例えば、処理ブロック７からインデクサブロック５に基板Ｗを搬送するために用いられる。パス部２７は、例えば、インデクサブロック５から処理ブロック７に基板Ｗを搬送するために用いられる。なお、パス部２５，２７における基板Ｗの搬送方向は、互いに逆方向であってもよい。

【0042】

＜４．処理ブロック＞

【0043】

処理ブロック７は、例えば、基板Ｗに対して洗浄処理を行う。洗浄処理は、例えば、処理液に加えてブラシを用いた処理である。処理ブロック７は、図１に示すように、例えば、幅方向Ｙにおいて、第１列Ｒ１と、第２列Ｒ２と、第３列Ｒ３に分けられる。詳細には、第１列Ｒ１は、左方Ｙに配置されている。第２列Ｒ２は、幅方向Ｙの中央部に配置されている。換言すると、第２列Ｒ２は、第１列Ｒ１の右方Ｙに配置されている。第３列Ｒ３は、第２列Ｒ２の右方Ｙに配置されている。

【0044】

＜４－１．第１列＞

【0045】

処理ブロック７の第１列Ｒ１は、複数個の処理ユニット３１を備えている。第１列Ｒ１は、例えば、４個の処理ユニット３１を備えている。第１列Ｒ１は、４個の処理ユニット３１を鉛直方向Ｚに積層して配置されている。各処理ユニット３１については、詳細を後述する。各処理ユニット３１は、例えば、洗浄ユニットである。洗浄ユニットは、基板Ｗを洗浄処理する。洗浄ユニットとしては、基板Ｗの表面を洗浄処理する表面洗浄ユニットと、基板Ｗの裏面を洗浄処理する裏面洗浄ユニットとがある。本実施例では、処理ユニット３１として裏面洗浄ユニットＳＳＲを例にとって説明する。

【0046】

＜４－２．第２列＞

【0047】

処理ブロック７の第２列Ｒ２は、センターロボットＣＲを備えている。センターロボットＣＲは、鉛直方向Ｚ周りに回転可能に構成されている。センターロボットＣＲは、鉛直方向Ｚに昇降可能に構成されている。センターロボットＣＲは、例えば、第１のハンド３３と第２のハンド３５とを備えている。第１のハンド３３と第２のハンド３５とは、それぞれ１枚の基板Ｗを保持する。第１のハンド３３と第２のハンド３５とは、独立して前後方向Ｘ及び幅方向Ｙに進退可能に構成されている。

【0048】

＜４－３．第３列＞

【0049】

処理ブロック７の第３列Ｒ３は、第１列Ｒ１と同様の構成である。つまり、第３列Ｒ３は、複数個の処理ユニット３１を備えている。第３列Ｒ３は、例えば、４個の処理ユニット３１を備えている。第３列Ｒ３は、４個の処理ユニット３１を鉛直方向Ｚに積層して配置されている。第１列Ｒ１の各処理ユニット３１と第３列Ｒ３の各処理ユニット３１とは、幅方向Ｙにおいて対向して配置されている。これにより、センターロボットＣＲが鉛直方向Ｚの同じ高さにおいて第１列Ｒ１と第３列Ｒ３との対向する各処理ユニット３１にアクセスできる。

【0050】

処理ブロック７は、上述したように構成されている。ここで、センターロボットＣＲの動作例を簡単に説明する。センターロボットＣＲは、例えば、第１反転ユニット２３から基板Ｗを受け取る。センターロボットＣＲは、第１列Ｒ１及び第３列Ｒ３のいずれかの裏面洗浄ユニットＳＳＲに基板Ｗを搬送して基板Ｗの裏面に洗浄処理を行わせる。センターロボットＣＲは、第１列Ｒ１及び第３列Ｒのいずれかの裏面洗浄ユニットＳＳＲで洗浄処理が行われた基板Ｗを受け取る。センターロボットＣＲは、第２反転ユニット２９に基板Ｗを搬送する。

【0051】

＜４－４．処理ユニット＞

【0052】

ここで、図３～図５を参照して、裏面洗浄ユニットＳＳＲ（処理ユニット３１）について説明する。図３は、実施例に係る裏面洗浄ユニットの概略構成を示す平面図である。図４は、裏面洗浄ユニットの概略構成を示す側面図である。図５は、洗浄アームの縦断面図である。

【0053】

なお、ここでは、第１列Ｒ１が備えている裏面洗浄ユニットＳＳＲを例にとって説明する。第３列Ｒ３の裏面洗浄ユニットＳＳＲは、幅方向Ｙにおける配置を入れ換えたような構成となる。

【0054】

裏面洗浄ユニットＳＳＲは、回転保持部３７と、ガード３９と、第１の処理液アーム４１と、第２の処理液アーム４３と、洗浄アーム４５と、待機ポット４７とを備えている。

【0055】

回転保持部３７は、平面視において裏面洗浄ユニットＳＳＲのほぼ中央に配置されている。回転保持部３７は、基板Ｗを水平姿勢に保持した状態で、基板Ｗを水平面内で回転させる。回転保持部３７は、電動モータ４９と、回転軸５１と、スピンチャック５３と、支持ピン５５とを備えている。

【0056】

電動モータ４９は、回転軸５１が鉛直方向Ｚに向けられた姿勢で配置されている。回転軸５１は、上端にスピンチャック５３が取り付けられている。スピンチャック５３は、基板Ｗの直径よりやや大きな直径を有する。スピンチャック５３は、円形状の板状部材である。スピンチャック５３は、複数個の支持ピン５５を備えている。この実施例では、例えば、６個の支持ピン５５を備えている。６個の支持ピン５５は、基板Ｗの外周縁に当接して基板Ｗを水平姿勢で支持する。複数個の支持ピン５５は、基板Ｗを水平姿勢で安定して支持できれば、支持ピン５５の個数は６個に限定されない。６個の支持ピン５５は、スピンチャック５３における基板Ｗの外周縁付近に立設されている。６個の支持ピン５５は、基板Ｗをスピンチャック５３に搬入する際と、基板Ｗをスピンチャック５３から搬出する際には、基板Ｗの周縁の保持を解除する。そのため、各支持ピン５５は、鉛直方向Ｚ周りに回転可能に構成されている。その動作を行うための具体的な構成の説明については省略する。回転保持部３７は、電動モータ４９を回転すると、回転中心Ｐ１周りにスピンチャック５３を回転する。回転中心Ｐ１は、鉛直方向Ｚである。

【0057】

＜４－４－２．ガード＞

【0058】

ガード３９は、平面視にて回転保持部３７を囲うように配置されている。詳細には、ガード３９は、円筒状の胴部５７と、傾斜部５９とを備える。ガード３９は、鉛直方向Ｚに昇降可能に構成されている。ガード３９は、下降した待機位置と、待機位置より上方の処理位置とに昇降可能である。ガード３９を昇降する具体的な構成の説明については省略する。

【0059】

ガード３９の胴部５７は、筒状を呈する。胴部５７は、内周面が回転保持部３７の外周側から外方に離間して配置されている。傾斜部５９は、胴部５７の上部から回転軸５１側に近づくように絞り込まれている。傾斜部５９は、上部に開口部６１を有する。開口部６１は、傾斜部５９の中央部に形成されている。開口部６１は、基板Ｗの直径より大きい。開口部６１は、スピンチャック５３の直径より大きい。基板Ｗの搬入出の際には、ガード３９は、鉛直方向Ｚにおいて、スピンチャック５３が開口部６１から上方へ突出する位置にまで下降される。基板Ｗの洗浄処理の際には、ガード３９は、スピンチャック５３に保持された基板Ｗの高さ付近に傾斜部５９が位置する。傾斜部５９は、傾斜した内周面にて基板Ｗから周囲に飛散した処理液などをガード３９の下方へ案内する。

【0060】

＜４－４－３．第１の処理液アーム＞

【0061】

第１の処理液アーム４１は、平面視で回転保持部３７の後方Ｘに配置されている。第１の処理アーム４１は、基端部側に電動モータ４２を備えている。第１の処理液アーム４１は、電動モータ４２によって基端部側の回転中心Ｐ２周りに揺動される。回転中心Ｐ２は、鉛直方向Ｚである。第１の処理液アーム４１は、１本のノズル６３を備えている。ノズル６３は、下方に吐出口を備えている。ノズル６３は、処理液を吐出する。第１の処理液アーム４１は、ノズル６３の先端部が図３に示す待機位置と、回転中心Ｐ１付近の供給位置とにわたって揺動可能に構成されている。第１の処理液アーム４１は、処理液を基板Ｗに供給する際には、ノズル６３の先端部が供給位置に移動される。第１の処理液アーム４１は、処理液を基板Ｗに供給しない場合には、ノズル６３の先端部が待機位置に移動される。第１の処理液アーム４１は、処理液を基板Ｗに供給する際に、洗浄アーム４５と干渉しないように、ノズル６３を基板Ｗの上方で揺動移動するようにしてもよい。

【0062】

ノズル６３から吐出する処理液としては、例えば、リンス液が挙げられる。リンス液としては、例えば、純水、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水などが挙げられる。

【0063】

＜４－４－４．第２の処理液アーム＞

【0064】

第２の処理液アーム４３は、平面視で回転保持部３７の左方Ｙに配置されている。第２の処理液アーム４１は、基端部側に電動モータ４４を備えている。第２の処理液アームは、電動モータ４４によって基端部側の回転中心Ｐ３周りに揺動される。回転中心Ｐ３は、鉛直方向Ｚである。第２の処理液アーム４３は、３本のノズル６５，６７，６９を備えている。各ノズル６５，６７，６９は、下方に吐出口を備えている。ノズル６５，６７，６９は、処理液を吐出する。第２の処理液アーム４３は、ノズル６５，６７，６９の先端部が図３に示す待機位置と、回転中心Ｐ１付近の供給位置とにわたって揺動可能に構成されている。第２の処理液アーム４３は、処理液を基板Ｗに供給する際には、ノズル６５，６７，６９の先端部が供給位置に移動される。第２の処理液アーム４３は、処理液を基板Ｗに供給しない場合には、ノズル６５，６７，６９の先端部が待機位置に移動される。第２の処理液アーム４３は、処理液を基板Ｗに供給する際に、洗浄アーム４５と干渉しないように、ノズル６５，６７，６９を基板Ｗの上方で揺動移動するようにしてもよい。

【0065】

ノズル６５，６７，６９から吐出する処理液としては、例えば、薬液が挙げられる。薬液としては、例えば、硫酸、硝酸、酢酸、塩酸、フッ化水素酸、アンモニア水、過酸化水素水のうち少なくとも１つを含む薬液である。より具体的な薬液としては、例えば、アンモニア水と過酸化水素水との混合液であるＳＣ－１などを用いることができる。

【0066】

＜４－４－５．洗浄アーム＞

【0067】

洗浄アーム４５は、次のように構成されている。

【0068】

洗浄アーム４５は、回転昇降機構７１と、支柱７３と、筐体７５と、洗浄部７７とを備えている。

【0069】

回転昇降機構７１は、支柱７３と、筐体７５と、洗浄部７７とを鉛直方向Ｚに昇降可能に構成されている。回転昇降機構７１は、支柱７３と、筐体７５と、洗浄部７７とを回転中心Ｐ４周りに揺動可能に構成されている。具体的には、回転昇降機構７１は、例えば、電動モータとエアシリンダとを組み合わせて構成されている。回転昇降機構７１は、待機位置において洗浄部７７を待機ポット４７から鉛直方向Ｚに上昇させる。回転昇降機構７１は、洗浄部７７が回転中心Ｐ１付近を通るように水平面内で洗浄部７７を揺動（移動）させる。

【0070】

支柱７３は、円柱状を呈する。支柱７３は、回転昇降機構７１に下部が連結されている。支柱７３は、上部が筐体７５の一方の下部に連結されている。筐体７５は、水平面内に長軸を有する。筐体７５は、他方の下部に洗浄部７７を備えている。洗浄部７７は、回転中心Ｐ５周りに回転される。回転中心Ｐ５は、鉛直方向Ｚである。

【0071】

筐体７５は、下部筐体７５ａと、上部筐体７５ｂとを備えている。下部筐体７５ａは、筐体７５の下部を構成する。上部筐体７５ｂは、筐体７５の上部を構成する。上部筐体７５ｂと下部筐体７５ａとは、互いに連結されている。

【0072】

筐体７５は、押し圧機構８１と、回転機構８３とを備えている。具体的には、下部筐体７５ａは、押し圧機構８１と、回転機構８３とを搭載している。

【0073】

押し圧機構８１は、支点部材８５と、シーソー部材８７と、押し圧用アクチュエータ８９と、支持機構９１とを備えている。

【0074】

支点部材８５は、下部筐体７５ａの上面に取り付けられている。支点部材８５は、下部筐体７５ａの前後方向Ｘにおけるほぼ中央部に立設されている。支点部材８５は、上部に揺動軸８５ａを備えている。揺動軸８５ａは、幅方向Ｙ周りに回転可能である。シーソー部材８７は、中央部８７ｃが揺動軸８５ａを介して支点部材８５に揺動可能に取り付けられている。シーソー部材８７は、一方側８７ｌ（作用点部）と他方側８７ｒ（力点部）の両端が鉛直方向Ｚに交互に昇降可能である。シーソー部材８７は、揺動軸８５ａが支点となる。

【0075】

押し圧用アクチュエータ８９は、作動片８９ａが鉛直方向Ｚに向けて配置されている。押し圧用アクチュエータ８９は、作動軸８９ａを伸長させることでシーソー部材８７の一方側８７ｌを上昇させる。押し圧用アクチュエータ８９は、例えば、エアベアリングアクチュエータが好ましい。

【0076】

エアベアリングアクチュエータは、作動軸８９ａが空気により微小隙間をおいて進退可能に支持されている。そのため、理論上は、作動軸８９ａの摺動抵抗がゼロになり摩擦が生じない。そのため、エアベアリングアクチュエータは、通常のエアシリンダに比較して、微小な空気圧でも作動軸８９ａを進退させることができる。したがって、空気圧に応じてリニアに進退させることが可能である。但し、押し圧用アクチュエータ８９として、通常のエアシリンダを使用することもできる。

【0077】

前後方向Ｘにおいて、支点部材８５を挟んだ押し圧用アクチュエータ８９の反対側には、支持機構９１が設けられている。支持機構９１は、洗浄部７７を支持する。支持機構９１は、筐体７５の下方に洗浄部７７を懸垂支持する。

【0078】

支持機構９１は、保持部材９３と、付勢部９５と、ガイド部９７とを備えている。

【0079】

支持機構９１は、洗浄部７７を懸垂支持する。洗浄部７７は、ブラシ９９と、ブラシホルダ１０１とを備えている。ブラシ９９は、基板Ｗに作用して洗浄を行う。ブラシホルダ１０１は、ブラシ９９を保持する。ブラシホルダ１０１は、ブラシ９９を着脱自在に保持する。ブラシホルダ１０１は、平面視における中心部に回転軸１０３が取り付けられている。回転軸１０３は、ブラシホルダ１０１から鉛直方向Ｚに延出されている。ブラシ９９は、洗浄アーム４５に保持されて、基板Ｗの回転中心Ｐ１付近を通る様に水平面内で移動する。

【0080】

保持部材９３は、回転軸１０３を回転自在に保持する。回転軸１０３は、例えば、スプライン軸で構成されている。回転軸１０３は、スプラインナット１０３ａを介して保持部材９３に取り付けられている。回転軸１０３は、スプラインナット１０３ａに対して鉛直方向Ｚに移動可能である。保持部材９３は、鉛直方向Ｚ周りに回転可能な状態でスプラインナット１０３ａを保持する。スプラインナット１０３ａは、図示しないベアリングを介して保持部材９３に取り付けられている。回転軸１０３は、回転中心Ｐ５周りに回転可能である。保持部材９３の上部に突出したスプラインナット１０３ａには、プーリ１０５が取り付けられている。プーリ１０５は、スプラインナット１０３ａの外周面に固定されている。プーリ１０５が回転すると、スプラインナット１０３ａが回転し、これとともに回転軸１０３も同じ方向に回転する。

【0081】

プーリ１０５の上部には、付勢部９５が配置されている。付勢部９５は、上部保持部１０７と、下部保持部１０９と、コイルバネ１１１とを備えている。上部保持部１０７は、回転軸１０３の上部側にベアリング（不図示）を介して取り付けられている。換言すると、上部保持部１０７は、回転軸１０３が回転しても静止したままである。下部保持部１０９は、上部保持部１０７から離間して配置されている。下部保持部１０９は、上部保持部１０７の下方であって、プーリ１０５の上部に配置されている。下部保持部１０９は、内周面が回転軸１０３の外周面から離間して配置されている。したがって、下部保持部１０９は、回転軸１０３が回転しても静止したままである。また、下部保持部１０９は、プーリ１０５の上面にベアリングを介して取り付けられている。したがって、下部保持部１０９は、プーリ１０５の回転に影響を受けない。

【0082】

コイルバネ１１１は、上部保持部１０７と下部保持部１０９とに取り付けられている。コイルバネ１１１は、上部保持部１０７に上端が固定されている。コイルバネ１１１は、下部保持部１０９に下端が固定されている。コイルバネ１１１は、例えば、円筒形状を呈する。コイルバネ１１１は、圧縮コイルバネである。したがって、プーリ１０５の上面及び下部保持部１０９から上方に上部保持部１０７が付勢される。その結果、回転軸１０３が鉛直方向Ｚの上方へ付勢される。そのため、押し圧用アクチュエータ８９が作動していない通常状態においては、ブラシ９９は、下部筐体７５ａの下面から一定の高さに維持される。換言すると、通常状態においては、ブラシ９９による荷重はゼロである。

【0083】

支持機構９１は、鉛直方向Ｚへ昇降する回転軸１０３を支持する。支持機構９１は、リニアガイド１１３と、軸保持部１１５とを備えている。リニアガイド１１３は、保持部材９３に隣接して配置されている。リニアガイド１１３は、鉛直方向Ｚに立設されている。リニアガイド１１３は、レール１１３ａとキャリッジ１１３ｂとを備えている。レール１１３ａは、鉛直方向Ｚに長手方向が配置されている。レール１１３ａは、キャリッジ１１３ｂが鉛直方向Ｚへ移動可能に取り付けられている。キャリッジ１１３ｂは、シーソー部材８７の他方側８７ｒの下方に配置されている。キャリッジ１１３ｂは、シーソー部材８７の他方側８７ｒが下降した際に当接する位置に配置されている。

【0084】

軸保持部１１５は、回転軸１０３の上部を保持する。軸保持部１１５は、回転軸１０３が回転することを許容した状態で保持する。軸保持部１１５は、例えば、図示しないベアリングを介して回転軸１０３を保持する。キャリッジ１１３ｂは、軸保持部１１５に連結されている。コイルバネ１１１の付勢力より強い駆動力で押し圧用アクチュエータ８９が作動軸８９ａを上昇させると、一方側８７ｌ（作用点部）が上昇する。一方側８７ｌが上昇すると、他方側８７ｒ（力点部）が下降する。このとき、他方側８７ｒがキャリッジ１１３ｂを軸保持部１１５とともに下降させる。すると、回転軸１０３が下降し、ブラシ９９が所定位置から下方へ移動する。このようにして押し圧用アクチュエータ８９を駆動すると、押し圧用アクチュエータ８９の駆動力に応じた押し圧がブラシ９９に付与される。

【0085】

支持機構９１に隣接して回転機構８３が配置されている。回転機構８３は、支点部材８５側に配置されている。回転機構８３は、取付部材１１７と、電動モータ１１９とを備えている。取付部材１１７は、下部筐体７５ａの底面から電動モータ１１９を上方に離間して配置する。電動モータ１１９は、回転軸が鉛直方向Ｚの下方に向けて配置されている。電動モータ１１９は、回転中心Ｐ６周りに回転軸を回転する。回転中心Ｐ６は、鉛直方向Ｚにおいて回転中心Ｐ５とほぼ平行である。電動モータ１１９は、回転軸にプーリ１２１が取り付けられている。プーリ１２１とプーリ１０５とには、タイミングベルト１２３が架け渡されている。したがって、電動モータ１１９が回転されると、タイミングベルト１２３と、プーリ１０５，１２１と、スプラインナット１０３ａとを介して回転軸１０３が回転中心Ｐ５周りに回転される。このように回転軸１０３が回転されても、回転軸１０３は鉛直方向Ｚに昇降可能である。

【0086】

上述したように洗浄アーム４５が構成されている。つまり、押し圧用アクチュエータ８９の動作がシーソー部材８７の一方側８７ｌ（力点部）を介して他方側８７ｒ（作用点部）に付与される。したがって、シーソー部材８７を備えることにより、押し圧用アクチュエータ８９の配置の自由度が高められる。したがって、基板処理装置１の高さを抑制できる。その結果、基板処理装置１を多段に積層する配置を容易に実現できる。

【0087】

ここで、ブラシ９９が昇降する高さについて説明する。

【0088】

上述したシーソー部材８７は、押し圧用アクチュエータ８９によって揺動される。例えば、押し圧用アクチュエータ８９は、後述するように目標荷重に応じて操作される。この操作により、ブラシ９９が鉛直方向Ｚに移動される。具体的には、ブラシ９９は、次のような高さに昇降される。

【0089】

（１）無荷重高さＨ１：ブラシ９９が基板Ｗに作用しない鉛直方向Ｚの高さである。この無荷重高さＨ１は、以下の他の高さよりも高い。洗浄時を除いた通常時は、この無荷重高さＨ１にブラシ９９が位置している。

【0090】

（２）作用高さＨ２：ブラシ９９を所定の荷重で基板Ｗに作用させるための鉛直方向Ｚの高さである。無荷重高さＨ１より低い高さである。基板Ｗに対して洗浄処理を行う際には、この作用高さＨ２にブラシ９９を下降させる。但し、この位置は、ブラシ９９に所定の荷重を付与し、基板Ｗからの反力と荷重とが釣り合った際の高さである。

【0091】

（３）最大押し込み高さＨ３：作用高さＨ２よりも低い高さである。ブラシ９９が鉛直方向Ｚにおいて最も低く移動した位置である。この最大押し込み高さＨ３は、押し圧機構８１の構造により決まる位置である。ブラシ９９は、この最大押し込み高さＨ３より下方に移動できない。

【0092】

＜４－４－６．面内圧力分布検出部＞

【0093】

ここで、図４～図６を参照する。図６は、面内圧力分布検出部の構成を示す図である。

【0094】

上述したように洗浄部７７は、ブラシ９９とブラシホルダ１０１とを備えている。ブラシ９９は、中央部が下方へ突出した先端部９９ａを備える。ブラシ９９は、下方へ凸状の形状を呈する。先端部９９ａは、ブラシ９９と同心円となるように形成されている。

【0095】

なお、上述したブラシ９９が本発明における「ブラシ本体」に相当する。

【0096】

図４及び図５に示すように、洗浄部７７は、面内圧力分布検出器ＳＰＤを備えている。ブラシホルダ１０１は、その下面に面内圧力分布検出器ＳＰＤを備えている。ブラシ９９は、その上面に面内圧力分布検出器ＳＰＤを備えている。面内圧力検出器ＳＰＤは、ブラシホルダ１０１とブラシ９９との間に設けられている。詳細には、ブラシホルダ１０１の天井面であって、ブラシ９９の上面に臨む位置に面内圧力分布検出部ＳＰＤを取り付けられている。

【0097】

面内圧力検出器ＳＰＤは、ブラシ９９の先端部９９ａ（突出部）へ付与される圧力を検出する。詳細には、面内圧力検出器ＳＰＤは、ブラシ９９に付与される圧力について、ブラシ９９の下面に付与される圧力分布を検出する。面内圧力検出部ＳＰＤは、荷重を測定するものではなく、圧力分布を検出するものである。上述した押し圧機構８１によって目標荷重がブラシ９９に付与されると、基板Ｗの上面から先端部９９ａが受ける反力に応じて面内圧力検出器ＳＰＤが圧力分布を検出する。

【0098】

面内圧力検出器ＳＰＤは、例えば、図６に示すように構成されている。

【0099】

面内圧力検出器ＳＰＤは、検出部３０１と、読み出し部３０３と、Ａ／Ｄ変換器３０５と、信号線３０７とを備えている。

【0100】

検出部３０１は、例えば、矩形状を呈する。検出部３０１は、ブラシ９９の先端部９９ａの横断面を構成する円形状の円より大きく、ブラシ９９の横断面を構成する円形状の円より小さい大きさを有する。検出部３０１は、先端部９９ａの横断面の面積より大きな面積を有する。検出部３０１は、例えば、次のように構成されている。

【0101】

検出部３０１は、柔軟性があるフィルムにインクで印刷されている。インクは、フィルムの行方向及び列方向に線状に印刷されている。換言すると、インクは、マトリクス状に印刷されている。インクは、感圧抵抗物質を含む材料で構成されている。フィルムの行方向及び列方向の交点は、感圧部分となる。行列方向の交点に圧力が加わると、圧力の大きさに応じてインクの抵抗値が変化する。ここでいう圧力は、圧力の絶対値ではない。ここでいう圧力は、圧力の強弱を表す数値である。検出部３０１から読み出される圧力は、圧力分布の傾向である。

【0102】

読み出し部３０３は、行方向及び列方向に配置されている。読み出し部３０３は、Ａ／Ｄ変換器３０５に接続されている。Ａ／Ｄ変換器３０５は、行列方向の読み出し部３０３を介しフィルムの各交点の圧力を順次に読み出す。読み出された各圧力に応じた信号は、信号線３０７により出力される。

【0103】

信号線３０７に読み出された信号は、回転軸１０３の縦穴１０３ｂ及びスリップリング３０９を介して伝送される。縦穴１０３ｂは、回転軸１０３に形成されている。縦穴１０３ｂは、回転軸１０３の長軸に沿って穿たれている。信号線３０７は、縦穴１０３ｂに挿入されている。信号線３０７は、回転軸１０３の外周側に設けられたスリップリング３０９を介して洗浄アーム４５に電気的に接続されている。これにより、圧力分布を示す信号は、自転しているブラシ９９から静止している洗浄アーム４５に伝達される。

【0104】

＜４－５．制御系＞

【0105】

ここで図７を参照する。図７は、裏面洗浄ユニットの制御系を示すブロック図である。

【0106】

上述したノズル６３には、配管１２５の一端側が連通接続されている。配管１２５の他端側には、リンス液供給源１２７に連通接続されている。リンス液供給源１２７は、上述したリンス液を供給する。配管１２５は、流量制御弁１２９を備えている。流量制御弁１２９は、配管１２５におけるリンス液の流量を制御する。

【0107】

上述したノズル６５には、配管１３１の一端側が連通接続されている。配管１３１の他端側には、処理液供給源１３３に連通接続されている。処理液供給源１３３は、上述した各種薬液のいずれかを供給する。配管１３１は、流量制御弁１３５を備えている。流量制御弁１３５は、配管１３１における薬液の流量を制御する。

【0108】

上述したノズル６７には、配管１３７の一端側が連通接続されている。配管１３７の他端側には、処理液供給源１３９に連通接続されている。処理液供給源１３９は、上述した各種薬液のいずれかを供給する。配管１３７は、流量制御弁１４１を備えている。流量制御弁１４１は、配管１３９における薬液の流量を制御する。

【0109】

上述したノズル６９には、配管１４３の一端側が連通接続されている。配管１４３の他端側には、処理液供給源１４５に連通接続されている。処理液供給源１４５は、上述した各種薬液のいずれかを供給する。配管１４３は、流量制御弁１４７を備えている。流量制御弁１４７は、配管１４３における薬液の流量を制御する。

【0110】

上述した押し圧用アクチュエータ８９には、エア供給管１４９の一端側が連通接続されている。なお、押し圧用アクチュエータ８９には、作動軸８９ａを微小な隙間で支持するためのエアが供給されるが、この配管等については省略する。エア供給管１４９の他端側には、エア供給源１５１が連通接続されている。エア供給源１５１は、例えば、エアを供給する。エアは、好ましくはドライエアである。エア供給源１５１は、他の装置にも連通接続されている。エア供給源１５１の供給圧力は、他の装置の稼動状態の影響を受ける。つまり、他の装置の稼働率が高くなると供給圧力が低下することがある。エア供給管１４９は、エア供給源１５１側から順に、開閉弁１５３と、一次側圧力計１５５と、電空レギュレータ１５７と、二次側圧力計１５９とを備えている。

【0111】

開閉弁１５３は、エア供給管１４９におけるエアの流通を許容または遮断する。一次側圧力計１５５は、電空レギュレータ１５７の上流側におけるエアの圧力を測定する。電空レギュレータ１５７は、入力信号に応じて内蔵する弁の開度を調整する。これにより、電空レギュレータ１５７は、エア供給管１４９におけるエアの圧力を調整する。詳細には、電空レギュレータ１５７は、与えられた入力信号に応じて弁開度を調整して一次側圧力を減じ、エア供給管１４９における二次側圧力とする。電空レギュレータ１５７は、エア供給管１４９における一次側圧力より高い二次側圧力に調整することはできない。電空レギュレータ１５７は、エア供給管１４９の一次側圧力以下に二次側圧力を調整する。電空レギュレータ１５７は、一次側圧力が所定値を越えている場合に、二次側圧力を所定値以下の範囲で調整できる。換言すると、電空レギュレータ１５７は、一次側圧力が所定値以下である場合には、二次側圧力を一定値以上に正確に調整できない事態が生じ得る。

【0112】

制御部１６１は、上述した各部を統括的に制御する。具体的には、制御部１６１は、投入部９及び払出部１１における搬送動作、インデクサロボットＩＲの搬送動作、第１反転ユニット２３及び第２反転ユニット２９の反転動作、センターロボットＣＲの搬送動作などを制御する。制御部１６１は、裏面洗浄ユニットＳＳＲ（処理ユニット３１）における電動モータ４９の回転制御、ガード３９の昇降動作、スピンチャック５３における支持ピン５５の開閉動作、電動モータ４２，４４の揺動動作、流量制御弁１２９，１３５，１４１，１４７の開閉動作、回転昇降機構７１の揺動及び昇降動作、電動モータ１１９の回転動作、開閉弁１５３の開閉動作、電空レギュレータ１５７の開度動作を制御対象として操作を行う。

【0113】

制御部１６１は、図示しないＣＰＵ及びメモリを備えている。制御部１６１には、指示部１６３が接続されている。指示部１６３は、基板処理装置１のオペレータによって操作される。指示部１６３は、基板Ｗの処理の内容等を規定したレシピや、処理の開始や停止などをオペレータが指示するために用いられる。制御部１６１には、報知部１６５が接続されている。報知部１６５は、基板処理装置１に問題が生じた際にアラームを発生して、オペレータに問題の発生を報知する。報知部１６５は、例えば、表示装置、ランプ、ブザー、スピーカなどである。報知部１６５は、発生した問題の種別を確認できることが好ましい。制御部１６１は、入力ポートＩＰを備えている。入力ポートＩＰは、各種電子機器のデータを入力される。入力ポートＩＰから入力されたデータは、制御部１６１で処理されたり、記憶されたりする。

【0114】

制御部１６１は、面内圧力検出部ＳＰＤからブラシ９９の面内における圧力に係る信号を受信する。制御部１６１は、例えば、面内圧力検出部ＳＰＤからの信号に基づいて、同じ圧力の交点及び交点の位置に基づいて、同じ圧力である面積（圧力分布）を算出する。詳細は後述するが、制御部１６１は、ある基板Ｗに対して洗浄処理が開始された際に、一度だけ圧力分布に基づくブラシ９９の取付状態のチェックを行うことが好ましい。

【0115】

制御部１６１は、ブラシ９９に目標荷重が付与されて洗浄処理が行われる際に、所定の周期で面内における圧力分布を受信する。所定の周期は、ブラシ９９が基板Ｗの中央部から周縁部に移動する周期より非常に短い。所定の周期は、例えば、数十ｍｓ～数百ｍｓである。圧力分布を受信した制御部１６１は、圧力分布に応じて押し圧機構８１を操作して、基板Ｗの径方向の位置に応じてブラシ９９への押し圧を調整するために押し圧機構８１を操作する。

【0116】

ここで、図８を参照する。図８は、反った基板の中央部と周縁部とにおけるブラシの作用状態を説明する模式図である。

【0117】

基板Ｗが反っていると、中央部ＣＰと周縁部ＰＰとでは、ブラシ９９の作用状態に差異が生じる。ここでは、基板Ｗは、例えば、図８に示すように、基板Ｗの中央部ＣＰに対して、基板Ｗの径方向に離れた周縁部ＰＰが下方に垂れ下がっているものとする。換言すると、基板Ｗは、周縁部ＰＰが中央部ＣＰに対して下方に反っている。

【0118】

このような反りの基板Ｗに対して洗浄処理を行う場合、ブラシ９９の先端部９９ａは、中央部ＣＰでは下面のほぼ全面が基板Ｗの上面に作用する。つまり、目標荷重がブラシ９９に付与されている場合、先端部９９ａのほぼ全面で目標荷重に応じた反力を受ける。換言すると、先端部９９ａのほぼ全面が同程度の圧力を受ける。

【0119】

ここで、図８中に、基板Ｗに作用するブラシ９９の先端部９９ａにおける下面の面積を同圧面積として符号ＣＡで表す（ハッチング領域）。中央部ＣＰの場合を同圧面積ＣＡ１とする。一方、周縁部ＰＰでは、ブラシ９９の先端部９９ａのうち、中央部ＣＰ寄りの一部だけが基板Ｗの上面に作用する。つまり、目標荷重がブラシ９９に付与されている場合、先端部９９ａの一部だけで目標荷重に応じた反力を受ける。換言すると、先端部９９ａの一部だけが同じ圧力を受ける。この場合における基板Ｗの上面に作用する面積を同圧面積ＣＡ２とする。この例では、同圧面積ＣＡ１＞同圧面積ＣＡ２となる。

【0120】

上述した同圧面積ＣＡは、ほぼ同じ圧力が付与されている領域である。ここでいう同じ圧力とは、例えば、制御部１６１が検出部３０１の全交点における圧力の平均値を算出し、例えば、その平均値から所定値範囲内（例えば±１０％）のものをいう。

【0121】

ブラシ９９に対して中央部ＣＰと周縁部ＰＰとで同じ目標荷重が付与された状態であると、基板Ｗの上面に作用している同圧面積が異なるので、基板Ｗの上面に作用する単位面積当たりの荷重が中央部ＣＰと周縁部ＰＰとで異なることになる。つまり、基板Ｗの径方向においてブラシ９９が基板Ｗの上面に作用する力が異なる。そこで、制御部１６１は、基板Ｗの径方向においてブラシ９９が基板Ｗの上面に作用する力が同じになるようにブラシ９９の圧力分布、つまり同圧面積ＣＡに応じて押し圧機構８１を操作して、押し圧を調整する。

【0122】

制御部１６１は、洗浄処理の最初に、ブラシ９９を無荷重高さＨ１に維持したまま、洗浄アーム４５を基板Ｗの回転中心Ｐ１に位置させる。次に、制御部１６１は、押し圧機構８１によりブラシ９９に目標荷重を付与する。さらに、制御部１６１は、ブラシ９９を荷重高さＨ２に下降させる。このとき、制御部１６１は、面内圧力分布検出部ＳＰＤの出力に基づいて、同圧面積を求める。この同圧面積を基準同圧面積とする。制御部１６１は、基準同圧面積が所定値を下回る場合には、ブラシ９９がブラシホルダ１０１に正常に取り付けられていないと判断してアラームを発することが好ましい。なお、基準同圧面積と比較する所定値は、ブラシ９９ごとに設定されていることが好ましい。これにより、ブラシ９９の種類に応じてブラシの取付状態を正確に判断できる。

【0123】

なお、上述した裏面洗浄ユニットＳＳＲ（処理ユニット３１）が本発明における「基板処理装置」に相当する。

【0124】

＜５．処理ユニットにおける前処理＞

【0125】

図９及び図１０を参照して、上述した裏面洗浄装置ＳＳＲにおける前処理について説明する。図９は、予め行う前処理を示すフローチャートである。図１０（ａ）は、電空レギュレータの開度と電子天秤の荷重の関係を示し、図１０（ｂ）は、電空レギュレータの二次側圧力と開度の関係を示し、図１０（ｃ）は、押し圧用アクチュエータの荷重と電空レギュレータの二次側圧力との関係を示すグラフである。

【0126】

基板処理装置１のオペレータは、指示部１６３を操作して、一つの裏面洗浄ユニットＳＳＲについて前処理を指示する。

【0127】

ステップＳ１
電子天秤を配置する。具体的には、図示しない電子天秤を回転保持部３７に配置する。電子天秤は、荷重を測定する装置である。電子天秤は、データ出力端子を備えていることが好ましい。電子天秤は、データ出力端子が入力ポートＩＰに接続される。電子天秤は、データ出力端子から測定値を出力する。測定値は、例えば、荷重（ｇ）である。

【0128】

ステップＳ２
荷重を測定する。具体的には、例えば、制御部１６１は、開閉弁１５３を開放した状態において、電空レギュレータ１５７への入力信号を可変し、そのときの入力信号ごとに電子天秤の荷重Ｘ（ｇ）を測定する。なお、オペレータが実際に処理においてブラシ９９で付与したいいくつかの荷重（目標荷重Ｘ（ｇ））を指示部１６３から指示し、電子天秤の測定値が各目標荷重Ｘ（ｇ）となるように電空レギュレータ１５７への入力信号を可変し、その際の各目標荷重Ｘ（ｇ）に対応する入力信号を得るようにしてもよい。このとき、制御部１６１は、荷重ごとの二次側圧力計１５９の測定値である二次側圧力を受信する。

【0129】

ステップＳ３
実測荷重の対応関係を記憶する.制御部１６１は、ステップＳ２の測定により、図１０（ａ）のような電空レギュレータ１５７の開度（入力信号）と電子天秤の荷重（目標荷重Ｘ（ｇ））の関係と、図１０（ｂ）のような電空レギュレータ１５７の二次側圧力と開度の関係を得る。制御部１６１は、上記の関係とともに、図１０（ｃ）のような押し圧用アクチュエータ８９の荷重と電空レギュレータ１５７の二次側圧力との関係をメモリに記憶する。

【0130】

ステップＳ４
基板処理装置１のオペレータは、指示部１６３を操作して、一つの裏面洗浄ユニットＳＳＲについて前処理の終了を指示する。基板処理装置１のオペレータは、電子天秤を回転保持部３７から片付ける。必要に応じて、他の裏面洗浄ユニットＳＳＲについても同様の前処理を行う

【0131】

＜６．処理ユニットにおける洗浄処理＞

【0132】

次に、図１１を参照して、洗浄処理について説明する。図１１は、洗浄処理を示すフローチャートである。

【0133】

ステップＳ１１
オペレータが処理開始を指示する。具体的には、目標荷重Ｘ（ｇ）を含むレシピも指示する。すると、インデクサブロック５から基板Ｗが受渡部１５に搬送され、第１反転ユニット２３で裏面が上に向けられるように姿勢が変換される。

【0134】

ステップＳ１２
裏面が上に向けられた基板Ｗは、センターロボットＣＲによって一つの裏面洗浄ユニットＳＳＲに搬送される。裏面洗浄ユニットＳＳＲは、洗浄処理を開始する。

【0135】

ステップＳ１３
制御部１６１は、ブラシ９９を移動させる。具体的には、制御部１６１は、まず、洗浄アーム４５を基板Ｗの回転中心Ｐ１上方に移動させる。制御部１６１は、ブラシ９９に押し圧を付与する。具体的には、制御部１６１は、予め取得した上記の関係（図１０（ｃ））を参照し、二次側圧力計１５９の二次側圧力が、目標荷重Ｘ（ｇ）に対応する二次側圧力Ｚ（Ｐａ）となるように電空レギュレータ１５７への入力信号を調整する。これにより、押し圧用アクチュエータ８９に対して電空レギュレータ１５７からエアが供給され、ブラシ９９から基板Ｗに目標荷重Ｘ（ｇ）で荷重が付与される。換言すると、制御部１６１は、ブラシ９９を無荷重高さＨ１から作用高さＨ２に移動させる。

【0136】

ステップＳ１４
基準同圧面積を求める。具体的には、制御部１６１は、面内圧力分布検出部ＳＰＤからの信号に基づいて、上述したようにして基準同圧面積を算出する。

【0137】

ステップＳ１５
基準同圧面積が所定値より小さいかを判断する。具体的には、制御部１６１は、ステップＳ１４で求めた基準同圧面積と所定値とを比較する。その結果に応じて処理を分岐する。基準同圧面積が所定値以上であれば、ステップＳ１６に分岐する。基準同圧面積が所定値より小さければ、ステップＳ２１に分岐する。

【0138】

ここでは、まず基準同圧面積が所定値以上であるとして、以下に説明する。

【0139】

ステップＳ１６
制御部１６１は、回転昇降機構７１を操作して、洗浄アーム４５を移動する。具体的には、制御部１６１は、回転駆動機構７１を操作して、ブラシ９９が回転中心Ｐ１と基板Ｗの端面で反転するように、基板Ｗの洗浄アーム４５を移動させる。このとき、第１の処理液アーム４１が移動され、洗浄アーム４５と干渉しない位置において、純水が基板Ｗの表面全体に供給される。これにより、ブラシ９９が基板Ｗの裏面に作用して洗浄処理が行われる。

【0140】

ステップＳ１７
制御部１６１は、同圧面積を求める。具体的には、制御部１６１は、上述したようにして、面内圧力分布検出部ＳＰＤからの信号に基づいて、ブラシ９９の同圧面積を求める。この同圧面積は、洗浄アーム４５が所定角度だけ移動するごとに行われる。換言すると、この同圧面積の算出は、ブラシ９９が基板Ｗの径方向に所定距離移動するごとに行われる。この同圧面積の算出は、ブラシ９９が作用高さＨ２に位置し、洗浄アーム４５が移動されている間、所定周期で行われる。

【0141】

ステップＳ１８
制御部１６１は、押し圧を調整する。具体的には、制御部１６１は、基準同圧面積と同圧面積との比率に応じて、押し圧を調整する。より詳細には、同圧面積が小さくなった割合に応じて、押し圧が小さくなるように調整する。これにより、基板Ｗに作用する単位面積当たりの荷重が基板Ｗの径方向で同じになる。

【0142】

ステップＳ１９
洗浄アーム４５によるスキャンが所定回数に達したか否かにより処理を分岐する。制御部１６１は、スキャンが所定回数に達した場合には、ステップＳ２０へ処理を分岐する。一方、スキャンが所定回数に達していない場合には、ステップＳ１６に処理を分岐する。つまり、洗浄アーム４５のスキャンを継続する。

【0143】

ステップＳ２０
次の基板Ｗの処理に移る。制御部１６１は、センターロボットＣＲによって搬入された次の基板Ｗに対して洗浄処理を行う。つまり、上記ステップＳ１２に戻る。

【0144】

ここで、上述したステップＳ１５において、基準同圧面積が所定値より小さい場合について説明する。この場合には、ステップＳ２１に処理を分岐する。

【0145】

ステップＳ２１
制御部１６１は、アラームを発する。基準同圧面積が所定値より小さい場合には、ブラシ９９がブラシホルダ１０１に対して正しく取り付けられていない恐れがある。そのため、制御部１６１は、報知部１６５を操作して、アラームを発する。基板処理装置１のオペレータは、アラームによりブラシ９９の取付に問題があると判断できる。オペレータは、例えば、装置を一時的に停止させてブラシ９９の取付状態を確認する。これにより、不適切なブラシ９９の取付状態で基板Ｗに継続的に処理が行われることを未然に防止できる。

【0146】

なお、上述したステップＳ１４が本発明における「圧力分布検出過程」に相当する。上述したステップＳ１８が本発明における「押し圧調整過程」に相当する。

【0147】

本実施例によると、制御部１６１は、面内圧力分布検出部ＳＰＤによる圧力分布に基づいて、基板Ｗの径方向におけるブラシ９９の位置に応じて、押し圧機構８１により押し圧を調整するように制御する。これにより、ブラシ９９が基板Ｗの径方向におけるブラシ９９の位置に応じて偏って作用していても、ブラシ９９の位置に関わらず、基板Ｗの上面から見たブラシ９９により作用する力をほぼ均等にできる。よって、基板Ｗの面内における清浄度の均一性を向上できる。

【0148】

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

【0149】

（１）上述した実施例では、基板処理装置として裏面洗浄ユニットＳＳＲを例にとって説明した。しかしながら、本発明は、裏面洗浄ユニットＳＳＲに限定されない。例えば、基板の表面をブラシ９９で洗浄する表面洗浄ユニットであっても適用できる。

【0150】

（２）上述した実施例では、基板処理装置としての裏面洗浄ユニットＳＳＲ（処理ユニット３１）が搬入出ブロック３やインデクサブロック５などを備えた基板処理装置１に備えられた構成を例にとって説明した。しかしながら、本発明は、このような構成に限定されない。例えば、裏面洗浄ユニットＳＳＲ（処理ユニット３１）だけで構成されていてもよい。

【0151】

（３）上述した実施例では、洗浄アーム４５がブラシ９９に加わる荷重を検出する機構を備えていない。しかしながら、本発明は、このような構成に限定されない。例えば、キャリッジ１１３ｂに加わる力をロードセルで検出し、目標荷重との一致度合いを検出する構成としてもよい。

【0152】

（４）上述した実施例では、面内圧力分布検出部ＳＰＤとして図６に示したような構成を例にとって説明した。しかしながら、本発明は、面内圧力分布検出部ＳＰＤとしてこのような構成に限定されない。つまり、基板Ｗに採用するブラシ９９の面内における圧力分布を検出できれば、どのような構成であってもよい。

【0153】

例えば、圧力に応じて変色したり模様が生じたりするフィルムをブラシ９９とブラシホルダ１０１の間に介在させ、透明材料でブラシホルダ１０１を構成する。ブラシホルダ１０１の上方にあたる洗浄アーム４５の下面からカメラで変色度合いを撮影し、この度合いに応じて圧力分布を検出してもよい。

【0154】

（５）上述した実施例では、ブラシ９９として、ブラシ９９の直径より細い先端部９９ａを備えた下方に凸形状を呈するものを例にとって説明した。しかしながら、本発明は、このような形状に限定されない。例えば、ブラシ９９がそのままの直径で下方に突出した形状のものであってもよい。

【0155】

（６）上述した実施例では、面内圧力検出部ＳＰＤの出力に基づいて同圧面積を求めている。そして、同圧面積の割合に応じて押し圧を調整している。しかしながら、本発明は、同圧面積を求めることなく、押し圧の調整を行ってもよい。例えば、面内圧力検出器ＳＰＤの同じ圧力となった交点の個数の比率で押し圧を調整するようにしてもよい。

【0156】

（７）上述した実施例では、ブラシ９９が基板Ｗの中央に位置している場合の基準同圧面積を基準として、同圧面積の減少度合いに応じてブラシ９９への押し圧を減少させている。しかしながら、本発明は、このような手法に限定されない。例えば、予め設定した基準同圧面積を基準として用いてもよい。これにより基準同圧面積を求める処理を省略でき、制御部１６１の負荷を軽減できる。

【0157】

（８）上述した実施例では、基準同圧面積が所定値を下回る場合には、ブラシ９９がブラシホルダ１０１に対して正常に取り付けられていないと判断する処理を含んでいる。しかしながら、本発明は、この処理を必須とするものではない。この処理を省略することにより、制御部１６１の負荷を軽減できる。

【0158】

（９）上述した実施例では、面内圧力分布検出部ＳＰＤから信号線３０７を介して信号を取り出す構成として、スリップリング３０９を採用している。しかしながら、本発明は、このような構成を必須とするものではない。

【0159】

（１０）上述した実施例では、同圧面積の割合に応じて押し圧だけを調整しているが、本発明は、このような調整に限定されない。例えば、基板Ｗの回転速度を制御する電動モータ４９と、ブラシ９９の回転数を制御する電動モータ１１９と、洗浄アーム４５の移動速度を制御する回転昇降機構７１とのうち、いずれか一つをさらに調整するようにしてもよい。これにより、押し圧の調整だけでは調整しきれない清浄度の不均一さをさらに抑制できる効果が期待できる。

【0160】

例えば、基板Ｗに関しては、ブラシ９９が中央部から周縁部に移動する際に回転速度を調整する。例えば、洗浄アーム４５に関しては、移動速度を基板Ｗの中央部と周縁部とで異なるものとする。例えば、ブラシ９９に関しては、自転速度を中央部と周縁部とで異ならせる。

【0161】

（１１）上述した実施例では、中央部に対して周縁部が下方へ垂れ下がるように反った基板Ｗを例にとって説明した。しかしながら、本発明は、そのような基板Ｗに限定されない。つまり、逆に周縁部が中央部に対して上方へ反った基板Ｗに対しても適用できる。

【0162】

（１２）上述した実施例では、ブラシ９９の移動を、洗浄アーム４５に搭載された回転昇降機構７１によって洗浄アームを揺動させることにより行っていた。しかし、このような構成に限られるものではなく、洗浄アーム４５をボールねじとリニアガイドなどを用いた直動機構によって直線駆動させ、洗浄アーム４５に保持されたブラシ９９の移動を、直動させるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0163】

１ … 基板処理装置
３ … 搬入出ブロック
５ … インデクサブロック
７ … 処理ブロック
Ｗ … 基板
Ｃ … キャリア
ＩＲ … インデクサロボット
１５ … 受渡部
２３ … 第１反転ユニット
２５，２７ … パス部
２９ … 第２反転ユニット
３１ … 処理ユニット
ＳＳＲ … 裏面洗浄ユニット
ＣＲ … センターロボット
３７ … 回転保持部
３９ … ガード
４１ … 第１の処理液アーム
４２ … 電動モータ
４３ … 第２の処理液アーム
４５ … 洗浄アーム
４７ … 待機ポット
５３ … スピンチャック
７１ … 回転昇降機構
７５ … 筐体
７７ … 洗浄部
８１ … 押し圧機構
８３ … 回転機構
８５ … 支点部材
８７ … シーソー部材
８７ｃ … 中央部
８７ｌ … 一方側
８７ｒ … 他方側
８９ … 押し圧用アクチュエータ
９１ … 支持機構
９３ … 保持部材
９５ … 付勢部
９７ … ガイド部
９９ … ブラシ
９９ａ … 先端部
１０１ … ブラシホルダ
１０３ … 回転軸
１１１ … コイルバネ
１１３ … リニアガイド
Ｈ１ … 無荷重高さ
Ｈ２ … 作用高さ
Ｈ３ … 最大押し込み高さ
１４９ … エア供給管
１５１ … エア供給源
１５５ … 一次側圧力計
１５７ … 電空レギュレータ
１５９ … 二次側圧力計
１６１ … 制御部
１６３ … 指示部
１６５ … 報知部
ＳＰＤ … 面内圧力分布検出部
３０１ … 検出部
３０３ … 読み出し部
３０５ … Ａ／Ｄ変換器
３０７ … 信号線
ＣＰ … 中央部
ＰＰ … 周縁部
ＣＡ、ＣＡ１、ＣＡ２ … 同圧面積

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】