特許 7584965 洗浄装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-08

(45)【発行日】2024-11-18

(54)【発明の名称】洗浄装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20241111BHJP

   B08B 3/02 20060101ALI20241111BHJP

   B08B 3/08 20060101ALI20241111BHJP

   B08B 1/12 20240101ALI20241111BHJP

   B08B 1/32 20240101ALI20241111BHJP

   B08B 1/40 20240101ALI20241111BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 644C

H01L21/304 622Q

H01L21/304 643C

B08B3/02 B

B08B3/02 D

B08B3/08 A

B08B1/12

B08B1/32

B08B1/40

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020159432

(22)【出願日】2020-09-24

(65)【公開番号】P2022052913

(43)【公開日】2022-04-05

【審査請求日】2023-09-20

(73)【特許権者】

【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】上月 誠也

【審査官】堀江 義隆

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２００５／０９８９１９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－２０１６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１３０８８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１２９２４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０２３１６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｂ０８Ｂ １／３２

Ｂ０８Ｂ ３／０２

Ｂ０８Ｂ ３／０８

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を回転駆動する回転駆動部と、
回転する前記基板の少なくとも一方の面に、回転するブラシを接触させることにより、前記基板の面を洗浄する洗浄ヘッドと、
前記洗浄ヘッドを前記基板の面に平行な方向に移動させるブラシ駆動部と、
前記洗浄ヘッドとともに前記ブラシ駆動部により移動可能に且つ非回転に設けられ、回転する前記ブラシの外方向に、複数の吐出口から洗浄液を吐出する洗浄液吐出部と、
を有し、
複数の前記吐出口は、前記洗浄ヘッドの周囲から放射状に洗浄液を吐出する
ことを特徴とする洗浄装置。

【請求項2】

基板を回転駆動する回転駆動部と、
回転する前記基板の少なくとも一方の面に、回転するブラシを接触させることにより、前記基板の面を洗浄する洗浄ヘッドと、
前記洗浄ヘッドを前記基板の面に平行な方向に移動させるブラシ駆動部と、
前記洗浄ヘッドとともに前記ブラシ駆動部により移動可能に且つ非回転に設けられ、回転する前記ブラシの外方向に、複数の吐出口から洗浄液を吐出する洗浄液吐出部と、
を有し、
複数の前記吐出口は、前記洗浄ヘッドの周囲に等間隔で配置されている
ことを特徴とする洗浄装置。

【請求項3】

前記吐出口が、前記基板の面に沿うスリット形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の洗浄装置。

【請求項4】

前記洗浄液吐出部は、複数の前記吐出口からの洗浄液の吐出量を調整する調整部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の洗浄装置。

【請求項5】

前記洗浄液吐出部は、前記ブラシの中心から洗浄液を吐出するブラシ内吐出口を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の洗浄装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、洗浄装置に関する。

【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エ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パーティクル（以下、汚染物とする）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、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（特許文献１参照）。

【0004】

この洗浄装置は、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、周縁部を溝もしくは段部付きのローラによって保持し、そのローラを回転駆動することにより回転させる。一方、洗浄ブラシは揺動アームの先端部に設けられ、揺動アームを揺動することで、洗浄ブラシを円弧状に移動させる。洗浄液は、ノズルによって、基板の外側から基板の中央付近に向けて、つまり、ブラシの移動経路の途中に向けて吹き付けられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開平７－２８３１８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

基板の表面上に付着する汚染物を除去するには、基板の表面にある汚染物にブラシが接触したとしても、その汚染物を取り込んで掃き出すには、ある程度の時間が必要となる。つまり、基板上の汚染物をブラシが取りこぼすことがある。このため、上記のような洗浄装置においては、基板を比較的低速で回転させる必要がある。しかし、基板の回転が遅いと遠心力が弱く、洗浄液が外部に流出し難くなるので、基板の表面に滞留して、汚染物が再付着してしまう可能性がある。また、洗浄液は基板の外側から、基板に向かって吹き付けられるので、基板の外側から内側に向かう流れが生じて、洗浄液が外部に流出し難くなる。さらに、基板の回転による流れは、渦巻状となるため、外部へと向かう流れが阻害されるとともに、基板全体における洗浄液の量が不均一になり、洗浄ムラの発生を招く。

【0008】

これに対処するため、基板の回転速度を上げたり、洗浄水の流量を増加させることが考えられる。しかし、基板の回転速度を上げることは、上記のように、ブラシが汚染物を取り込んだり、掃き出したりするにはある程度の時間が必要となるため、ブラシが汚染物を取りこぼす可能性が高まる。さらに、基板の回転速度が上がると、ブラシと基板表面との摩擦が増えるので、基板の表面に傷（スクラッチ）が付きやすくなる。また、洗浄水の流量を増加させても、流れの方向は改善されないため、外部への排出は不十分となる。

【0009】

本発明は、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、洗浄液の排液性を向上させて、基板上の汚染物の残留を低減できる洗浄装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記の課題を解決するため、本発明の洗浄装置は、
基板を回転駆動する回転駆動部と、
回転する前記基板の少なくとも一方の面に、回転するブラシを接触させることにより、前記基板の面を洗浄する洗浄ヘッドと、
前記洗浄ヘッドを前記基板の面に平行な方向に移動させるブラシ駆動部と、
前記洗浄ヘッドとともに前記ブラシ駆動部により移動可能に且つ非回転に設けられ、回転する前記ブラシの外方向に、複数の吐出口から洗浄液を吐出する洗浄液吐出部と、
を有し、
複数の前記吐出口は、前記洗浄ヘッドの周囲から放射状に洗浄液を吐出する。
または、本発明の洗浄装置は、
基板を回転駆動する回転駆動部と、
回転する前記基板の少なくとも一方の面に、回転するブラシを接触させることにより、前記基板の面を洗浄する洗浄ヘッドと、
前記洗浄ヘッドを前記基板の面に平行な方向に移動させるブラシ駆動部と、
前記洗浄ヘッドとともに前記ブラシ駆動部により移動可能に且つ非回転に設けられ、回転する前記ブラシの外方向に、複数の吐出口から洗浄液を吐出する洗浄液吐出部と、
を有し、
複数の前記吐出口は、前記洗浄ヘッドの周囲に等間隔で配置されている。

【発明の効果】

【0011】

本発明の洗浄装置は、洗浄液の排液性を向上させて、基板上の汚染物の残留を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態の洗浄装置の概略構成を示す斜視図

【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

【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

【図4】洗浄ヘッドを示す側面図

【図5】洗浄ヘッドを示す軸方向断面図

【図6】単一のブラシを配置した例（Ａ）、複数のブラシを配置した例（Ｂ）を示す底面図

【図7】洗浄の開始位置にある洗浄ヘッド（Ａ）、洗浄中の洗浄ヘッド（Ｂ）、終了位置にある洗浄ヘッド（Ｃ）を示す平面図

【図8】サイドノズルの変形例を示す側面図

【図9】吐出口の変形例を示す側面図

【図10】吐出口の変形例を示す側面図

【図11】洗浄液の流量の調整部を示す説明図

【発明を実施するための形態】

【0013】

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、洗浄液とブラシによって洗浄する洗浄装置１である。基板Ｗは、典型的には半導体のウエーハであるが、表示装置用の基板等であってもよい。

【0014】

図１に示すように、洗浄装置１は、回転駆動部１０、洗浄ヘッド２０、ブラシ駆動部３０、洗浄液吐出部４０を有する。回転駆動部１０は、基板Ｗを回転駆動する。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。

【0015】

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１０ａを有する。ローラ１０ａは、基板Ｗに直交する軸を中心に回転可能に設けられている。第１の保持部１１と第２の保持部１２における各ローラ１０ａは、大径部及びこの上面に設けられた小径部を有し、大径部及び小径部の側面は、互いが接する境界が縮径するようにテーパ状をなしている。各ローラ１０ａの大径部と小径部との境界部分が基板Ｗに接することにより、基板Ｗの周縁部を保持する。

【0016】

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１０ａを、その軸を中心に回転させるとともに、ローラ１０ａが基板Ｗ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内には、ローラ１０ａを駆動する回動機構（図示せず）が収納されている。

【0017】

回動機構は、例えば、ベルトドライブ機構である。つまり、駆動源であるモータの駆動軸と一方のローラ１０ａの駆動軸に設けられたプーリの間、一対のローラ１０ａの駆動軸に設けられたプーリの間に、それぞれタイミング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１０ａが回転可能に設けられている。なお、回動機構は、これには限定されず、例えば、各ローラ１０ａにそれぞれ設けられたモータによって、各ローラ１０ａを回転させるように構成してもよい。

【0018】

また、第１の駆動部１３及び第２の駆動部１４には、第１の保持部１１及び第２の保持部１２を、ローラ１０ａが基板Ｗに接離する方向に移動させる駆動機構（図示せず）が第１の保持部１１の下端と第２の保持部１２の下端のそれぞれに設けられている。駆動機構は、第１の駆動部１３及び第２の駆動部１４の下端に、それぞれに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有する。

【0019】

駆動機構が、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させることにより、図２（Ａ）、図３（Ａ）に示すように、ローラ１０ａが基板Ｗから離れる解放位置となる。駆動機構が、第１の保持部１１及び第２の保持部１２を、互いに近づく方向に移動させることにより、図２（Ｂ）、図３（Ｂ）に示すように、ローラ１０ａが基板Ｗに接して保持する保持位置となる。

【0020】

洗浄ヘッド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、洗浄液が介在して接する場合も含む。図４の側面図、図５の断面図に示すように、洗浄ヘッド２０は、胴部２１、モータ２２、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２２を収容している。モータ２２は、ブラシ２５を回転させる駆動源であり、駆動軸が筒状の中空モータである。

【0021】

ブラシホルダ２３は、モータ２２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。なお、ブラシホルダ２３と支持体２４の中心には、後述するセンターノズル４２が貫通する貫通孔が設けられている。

【0022】

ブラシ２５は、図６（Ａ）に示すように、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。ブラシ２５の中心には貫通孔が形成されている。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。また、支持体２４に設けられるブラシ２５の数は、図６（Ａ）に示すような単一であっても、図６（Ｂ）に示すように、複数であってもよい。なお、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の貫通孔に相当する箇所を囲むように、複数のブラシ２５が配置されている。

【0023】

図１に示すように、ブラシ駆動部３０は、洗浄ヘッド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、一端に洗浄ヘッド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。揺動機構は、図７（Ａ）～（Ｃ）に示すように、アーム３１を、洗浄ヘッド２０と反対側の端部を軸とする円弧の軌跡で、基板Ｗに平行な方向に往復動させる。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、支軸を回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。

【0024】

昇降機構は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、アーム３１を、洗浄ヘッド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。

【0025】

洗浄液吐出部４０は、洗浄ヘッド２０とともに、ブラシ駆動部３０により移動可能に且つ非回転に設けられ、回転するブラシ２５の外方向に、複数の吐出口４ａから洗浄液を吐出する（図７（Ａ）～（Ｃ）参照）。洗浄液は、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）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、オゾン水やＳＣ－１を使用する。ＰＴＦＥは、耐液性があるため、オゾン水やＳＣ１のような洗浄液を併用できる。回転するブラシ２５の外方向とは、ブラシ２５の回転中心から外側に向かう方向をいい、複数のブラシ２５の場合には、全体の回転中心から外側に向かう方向をいう。複数の吐出口４ａは、洗浄ヘッド２０の周囲から、放射状に洗浄液を吐出する。つまり、ブラシ２５が基板Ｗの中央に位置する場合、洗浄ヘッド２０の周囲から、基板Ｗの外周に向けて吐出される（図７（Ｂ）参照）。また、吐出口４ａは洗浄ヘッド２０の周囲に等間隔で配置されている。

【0026】

より具体的には、洗浄液吐出部４０は、サイドノズル４１、センターノズル４２を有する。サイドノズル４１は、胴部２１の外周に、等間隔で固定された４つの管である。サイドノズル４１の一端は、基板Ｗの表面に対して、４５°度となるように屈曲され、洗浄液が基板Ｗに向かって吐出される吐出口４ａが設けられている。

【0027】

サイドノズル４１の他端側は、ブラシ駆動部３０のアーム３１に沿って支持され、さらにアーム３１を越えて、図示しない洗浄液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のいずれかを切り替えて供給可能である。

【0028】

センターノズル４２は、モータ２２の筒状の駆動軸を貫通し、さらにブラシホルダ２３、支持体２４の貫通孔を貫通した１本の管である（図５参照）。ブラシホルダ２３、支持体２４の貫通孔を貫通して延びたセンターノズル４２の一端には、洗浄液が基板Ｗに向かって吐出される吐出口４ａが設けられ、この吐出口４ａは、さらにブラシ２５の貫通孔にまで達している。この吐出口４ａは、ブラシ内吐出口である。センターノズル４２の他端側は、ブラシ駆動部３０のアーム３１に沿って支持され、さらにアーム３１を越えて、洗浄液の供給装置に接続されている。この供給装置は、サイドノズル４１と同様に、純水製造装置、オゾン水製造装置及びＳＣ－１供給装置を含み、いずれかを切り替えて、洗浄液を供給可能である。

【0029】

上記のような洗浄ヘッド２０、ブラシ駆動部３０、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、一対の洗浄ヘッド２０が、それぞれのブラシ２５及び吐出口４ａ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。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７（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、接触位置は、図７（Ａ）に示すように、ブラシ２５が揺動する始点であり、離間位置は、図７（Ｃ）に示すように、ブラシ２５が揺動する終点である。また、接触位置は、基板Ｗの外周上であって、離間位置は、接触位置とは反対の基板Ｗの外周上にある。

【0030】

（動作）
上記のような構成の洗浄装置１の動作を説明する。まず、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。搬送ロボットは、前工程から基板Ｗを搬出して、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１０ａの間に搬入する。第１の保持部１１及び第２の保持部１２は、図２（Ｂ）に示すように、互いに近付く方向に移動して、４つのローラ１０ａが基板Ｗの周縁に接することにより、基板Ｗを保持する。

【0031】

ローラ１０ａが回転することにより、基板Ｗが回転する。例えば、２０～６０ｒｐｍの低速で回転する。上下のアーム３１は、最初は、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２２によってブラシ２５を回転させながら、図７（Ａ）に示すように、基板Ｗの外周上まで揺動して、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、上下の洗浄ヘッド２０のブラシ２５が、図２（Ｂ）に示すように、基板Ｗの表面、裏面に接触することにより、基板Ｗを挟む。

【0032】

このとき、サイドノズル４１及びセンターノズル４２の吐出口４ａは、洗浄液を吐出している。すると、図７（Ａ）の点線の矢印に示すように、サイドノズル４１からの洗浄液が、基板Ｗの外周に向かう方向へ流れる。なお、ブラシ２５の進行方向に沿う吐出口４ａのうち、前側の洗浄液については、ブラシ２５の進行と相まって、基板Ｗの外周に向かう流れが促進される。また、センターノズル４２からの洗浄液によって、ブラシ２５と基板Ｗとの間に洗浄液が流れている。なお、図中の黒塗りの矢印は、基板Ｗの回転方向を示す。

【0033】

そして、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。つまり、図７（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、洗浄液とともに汚染物を基板Ｗの外周に押し出して行く。図７（Ｃ）に示すように、ブラシ２５が基板Ｗの外周の他方を越えて、基板Ｗから外れると、ブラシ２５は回転を停止して、吐出口４ａからの洗浄液の吐出を停止して、洗浄処理を終了する。

【0034】

なお、基板Ｗの外周側と中心側では周速が異なり、外周は周速が速く、１回転当たりで洗浄すべき面積が大きいので、ブラシ２５の水平方向の移動を遅くする。つまり、ブラシ駆動部３０によるアーム３１の移動速度を遅くする。中心に近付くほど周速が遅く、１回転当たりで洗浄すべき面積が小さくなるので、ブラシ２５の水平方向の移動を速くする。つまり、ブラシ駆動部３０によるアーム３１の移動速度を速くする。なお、ブラシ２５の揺動ための移動速度は、一定としてもよい。

【0035】

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が離れ、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退避する。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２（Ａ）、図７（Ａ）参照）。

【0036】

（作用効果）
（１）以上のような本実施形態の洗浄装置１は、基板Ｗを回転駆動する回転駆動部１０と、回転する基板Ｗの少なくとも一方の面に、回転するブラシ２５を接触させることにより、基板Ｗの面を洗浄する洗浄ヘッド２０と、洗浄ヘッド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と、洗浄ヘッド２０とともにブラシ駆動部３０により移動可能に且つ非回転に設けられ、回転するブラシ２５の外方向に、複数の吐出口４ａから洗浄液を吐出する洗浄液吐出部４０と、を有する。

【0037】

このため、ブラシ２５の外方向に向かう洗浄液の流れが生じるので、基板Ｗの外周に向かう洗浄液の流れが促進され、ブラシ２５によって基板Ｗから剥がれた若しくは掃き出された汚染物が基板Ｗの外へ排出されやすくなり、基板Ｗへの再付着が低減するので、基板Ｗの清浄度が向上する。従来は、基板Ｗの回転によって渦巻状となった洗浄液の流れが、基板Ｗの外周の位置によって、液膜の厚さが薄くなるか、洗浄液があまり無いという不均一な状態となり、洗浄ムラが発生することがあった。これに対して、本実施形態では、非回転の洗浄液吐出部４０によって、ブラシ２５の外方向に洗浄液を吐出することにより、基板Ｗの外周の位置にかかわらず、洗浄液を行き渡らせて、洗浄液の流れを形成させることができる。このため、基板Ｗにおける洗浄液の量の不均一が低減するので、汚染物が外周に付着せずに排出され、洗浄ムラが改善される。

【0038】

このように、本実施形態では、従来、認識されていなかった基板Ｗからの排液性の向上という課題に着目し、ブラシ２５で処理している部分に洗浄液を供給するのとは逆に、ブラシ２５が処理していない部分に敢えて洗浄液を供給しようとするものである。そして、本実施形態では、ブラシ２５の外方向に洗浄液を吐出しながら、ブラシ２５による洗浄を行い、排液性の向上を図っている。

【0039】

（２）複数の前記吐出口４ａは、洗浄ヘッド２０の周囲から放射状に洗浄液を吐出する。このため、ブラシ２５の周囲から放射状に流れる洗浄液によって、洗浄液の大半の流れが基板Ｗの外周に向かうようになり、基板Ｗからの排液性が向上する。つまり、洗浄ヘッド２０が揺動しながら、洗浄液を放射上に吐出し、さらに、基板Ｗの回転による遠心力もあるので、基板Ｗの全外周に対する液量が増えることになり、排液性が向上する。

【0040】

（３）複数の前記吐出口４ａは、前記洗浄ヘッドの周囲に均等に配置されている。このため、ブラシ２５の周囲から洗浄液をムラなく流すことができるので、基板Ｗ上の液ムラを低減し、洗浄ムラを改善できる。

【0041】

（４）洗浄液吐出部４０は、ブラシ２５の中心から洗浄液を吐出する吐出口４ａを有する。このため、ブラシ２５に付着している汚染物も、外方向へ向かう洗浄液の流れとともに、排出することができる。

【0042】

（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。例えば、吐出口４ａの数、サイドノズル４１の数は、複数であればよく、上記の４つには限定されない。また、吐出口４ａの形状も、円形には限定されない。また、上記の態様では、基板Ｗの両面を洗浄する装置であったが、洗浄ヘッド２０、ブラシ駆動部３０、洗浄液吐出部４０が、基板Ｗの一方の面側にのみ設けられ、基板Ｗの一方の面のみを洗浄する装置であってもよい。

【0043】

また、サイドノズル４１をブラシ２５側に延ばして、吐出口４ａがある先端の角度を、基板Ｗの面に沿う角度としてもよい。基板Ｗの面に沿う角度とは、上記の４５°よりも小さい角度、つまり、基板Ｗの面に平行な角度又は平行に近似した角度をいう。例えば、図８に示すように、サイドノズル４１の先端の角度を、基板Ｗに対して平行となるようにしてもよい。これにより、吐出口４ａから吐出する洗浄液が、より基板Ｗの外周に近い位置に吐出されて着液するので、基板Ｗの外周に洗浄液が届きやすくなる。また、基板Ｗに近く、基板Ｗの面に平行又はこれに近似した角度で洗浄液が吐出されることにより、洗浄液の落下によって洗浄液が分散したり、流速が減殺されることを抑制して、基板Ｗ上の外周に向かう洗浄液の流れを促進することができる。

【0044】

また、図９に示すように、吐出口４ａを、基板Ｗの面に沿う細長の孔であるスリット形状としてもよい。例えば、基板Ｗの面に平行なスリットとする。これにより、洗浄液の流速を高めて、排液性を高めることができる。スリットの幅を長くすれば、広範囲に洗浄液を流すことができる。また、円形の吐出口４ａと比較して、吐出される洗浄液が上下方向に膨らむことが抑制されるので、洗浄液が効率良く基板Ｗの面に沿って流れる。

【0045】

また、吐出口４ａは、ノズルの先端に設ける場合には限定されない。図１０に示すように、洗浄ヘッド２０の周囲に筒状の容器であって、洗浄液の供給装置に接続された洗浄液の収容体４３を設け、その外周に、吐出口４ａを設けてもよい。

【0046】

さらに、複数の吐出口４ａからの洗浄液の吐出量を調整する調整部５０を設けてもよい。例えば、洗浄液の供給装置とサイドノズル４１との間に接続された配管に、洗浄液の単位時間当たりの供給量を、個別に調整するマスフローコントローラ（ＭＦＣ）５１を設ける。ＭＦＣ５１は、流体の流量を計測する質量流量計と流量を制御する電磁弁を有する。

【0047】

ＭＦＣ５１に接続された制御装置は、例えば、洗浄ヘッド２０の円弧の移動方向に沿う２つの吐出口４ａについて、洗浄の開始前には進行方向の後方の吐出口４ａからの吐出量を抑え、洗浄開始後に吐出量を増加させる。洗浄の終了に近づいた場合には、進行方向の前方の吐出口４ａからの吐出量を抑える。これにより、基板Ｗにかからない洗浄液の吐出量を抑えて、洗浄液の無駄を防止できる。

【0048】

また、実験等により、渦巻状の流れによって洗浄液の液膜が薄くなる箇所を記録しておき、このような箇所を通過する吐出口４ａの吐出量を増加させるように、制御装置が制御してもよい。これにより、基板Ｗの全面に亘って均一に排液性を高めて、洗浄ムラを低減できる。

【0049】

［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、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】

【0050】

１ 洗浄装置
４ａ 吐出口
１０ 回転駆動部
１０ａ ローラ
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 洗浄ヘッド
２１ 胴部
２２ モータ
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 洗浄液吐出部
４１ サイドノズル
４２ センターノズル
４３ 収容体
５０ 調整部
５１ ＭＦＣ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】