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CN108878314A - 基板清洗装置、基板处理装置及基板清洗方法 - Google Patents

基板清洗装置、基板处理装置及基板清洗方法 Download PDF

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CN108878314A CN201810450204.3A CN201810450204A CN108878314A CN 108878314 A CN108878314 A CN 108878314A CN 201810450204 A CN201810450204 A CN 201810450204A CN 108878314 A CN108878314 A CN 108878314A
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Abstract

本发明公开基板清洗装置。在一实施方式中，基板清洗装置具备：第一轴群，该第一轴群包含第一驱动轴和惰轮轴，该第一驱动轴具有使基板旋转的第一驱动辊，该惰轮轴具有通过基板而旋转的从动辊；第二轴群，该第二轴群包含多个第二驱动轴，该多个第二驱动轴分别具有使基板旋转的第二驱动辊；清洗机构，该清洗机构对通过第一驱动辊及多个第二驱动辊而旋转的基板进行清洗；以及旋转检测部，该旋转检测部对从动辊的转速进行检测，从动辊位于与基板通过清洗机构而受到力的方向相反的一侧。

Description

基板清洗装置、基板处理装置及基板清洗方法
技术领域
本发明涉及基板清洗装置、基板处理装置及基板清洗方法。
本申请基于2017年5月16日在日本申请的专利2017-097621号而主张优先权，将其内容援引于此。
背景技术
在以往，已知一种如下述的日本专利第4937807号公报所示的用于基板处理装置的基板清洗装置。基板清洗装置具备：在第一轴群与第二轴群之间一边保持基板(例如，圆形形状的半导体基板或半导体晶片)一边使基板旋转的基板保持旋转机构；以及清洗基板的清洗机构。第一轴群及第二轴群分别具备两个使基板旋转的驱动轴。由共计四个驱动轴来一边保持基板一边使基板旋转，通过清洗机构清洗基板。
另外，在这种基板清洗装置中，为了使清洗后的基板的品质稳定，即，不仅对于基板的中心附近还包含周缘部，尽可能地不产生清洗后的基板上的颗粒附着这一担忧，要求精度良好地测定基板的转速。作为测定基板的转速的方法，在日本特开平10-289889号公报中公开了如下结构：基板的外周缘与从动辊抵接，使从动辊与狭缝板一体地旋转，检测狭缝板的旋转状态。
然而，近年来，由于半导体基板的细微化在发展，对于以往未成为课题的细微的附着物，也要求尽可能地从基板上除去。因此，为了消除清洗基板后的颗粒附着这一担忧，要求更高水准的清洗时的基板清洗过程的管理。
例如，如上述日本特开平10-289889号公报的基板清洗装置可知，在通过检测从动辊的转速而间接地检测基板的转速的结构中，虽至今未成为通常问题，但在从动辊与基板之间产生的滑动成为使基板的转速的检测精度下降的主要原因。滑动引起的基板的转速的检测精度下降成为招致清洗性不均匀的原因之一。因此，为了抑制这样的滑动的发生，例如，使对于从动辊的基板的按压力变大是有效的。
另一方面，在例如日本专利第4937807号公报的基板清洗装置中，如前所述，使各轴50的保持旋转部52与基板W的周缘部抵接，对基板W进行保持(参照同文献图9)。在如该日本专利第4937807号公报所示的四个驱动辊中，若保持旋转部对基板W进行保持的保持力不均等，则保持于保持旋转部的基板W的旋转不稳定，有基板W的清洗等的处理效率下降的担忧。此外，假设在以较强的按压力使用于测定基板的转速的从动辊与基板抵接的情况下，则有施加于基板的力的平衡被破坏，招致基板的变形等的情况。进一步，假设若使与基板接触的辊的数量增加，则伴随清洗而附着于辊的污垢再次附着于基板，容易产生基板被污染的现象。
基于如上理由，近年来对于半导体基板所要求的清洗水平进一步提高，为了回应这样的要求，在由基板清洗装置连续地清洗多个基板的情况下，使基板清洗装置所使用的基板的清洗的品质稳定，同时精度良好地测定基板保持旋转机构的基板的转速变得不容易。
发明内容
本发明是考虑这样的情况而完成的，其提供能够使基板的清洗的品质稳定，同时使用从动辊精度良好地测定基板的转速的基板清洗装置、基板处理装置及基板清洗方法。
本发明的第一方式是基板清洗装置，基板清洗装置具备：第一轴群，该第一轴群包含第一驱动轴和惰轮轴，该第一驱动轴具有使基板旋转的第一驱动辊，该惰轮轴具有通过所述基板而旋转的从动辊；第二轴群，该第二轴群包含多个第二驱动轴，该多个第二驱动轴分别具有使基板旋转的第二驱动辊；清洗机构，该清洗机构对通过所述第一驱动辊及多个所述第二驱动辊而旋转的所述基板进行清洗；以及旋转检测部，该旋转检测部对所述从动辊的转速进行检测，所述从动辊位于与所述基板通过所述清洗机构而受到力的方向相反的一侧。
在上述方式的基板清洗装置中，从动辊位于与基板通过清洗机构而受到的力的方向相反的一侧。由此，与例如从动辊位于基板通过清洗机构而受到的力的方向的情况相比，能够将清洗机构产生的按压力有效用作为将基板按压于驱动辊的力。因此，即使将日本专利第4937807号公报的结构中的一个驱动辊置换成从动辊，也能够通过各驱动辊可靠地使基板旋转。
另外，与在例如日本专利第4937807号公报的结构追加从动辊的情况相比，能够减少与基板接触的辊的数量，抑制由附着于这些辊的污垢污染基板这一现象发生。
进一步，即使使从动辊的向基板的按压力与驱动辊的向基板的按压力相等，由于施加于基板的力的平衡与上述日本专利第4937807号公报的结构相比未恶化，因此也能够抑制基板的变形等，同时能够以较强的力将从动辊按压于基板，抑制从动辊与基板之间产生滑动。
综上，根据上述方式的基板清洗装置，旋转检测部检测从动辊的转速，从而能够精度良好地测定基板的转速，并且使基板的清洗的品质稳定。
在本发明的第二方式中，在上述第一方式的基板清洗装置中，也可以使所述从动辊旋转时的惯性矩小于使所述第一驱动辊旋转时的惯性矩。
在该情况下，通过使从动辊的惯性矩变小，从而从动辊容易与基板一起旋转。即，能够抑制从动辊与基板之间产生滑动，因此，能够使旋转检测部进行的基板的转速的检测精度提高。
在本发明的第三方式中，上述第一或第二方式的基板清洗装置也可以具备：第一移动机构，该第一移动机构将所述第一轴群保持为能够滑动移动且能够旋转移动；以及第二移动机构，该第二移动机构将所述第二轴群保持为能够滑动移动且不能够旋转移动。
在该情况下，当在第一轴群与第二轴群之间夹持基板时，能够通过第一轴群进行旋转移动，从而使各轴产生的基板的保持力的平衡均匀化。
本发明的第四方式是上述第一～第三方式的中的任意一个方式的基板清洗装置，具有所述第一轴群及所述第二轴群的基板保持旋转机构也可以是将基板保持为垂直的机构。
本发明的第五方式是基板处理装置，基板处理装置具备：上述第一～第四方式中的的任意一个方式的所述基板清洗装置；以及对所述基板进行研磨的研磨部。
根据上述方式的基板处理装置，在对由研磨部研磨后的基板进行清洗时，能够精度良好地测定基板的转速，且抑制辊的污垢再次附着于基板等，使处理后的基板的品质稳定。
本发明的第六方式是通过上述第一～第四方式中的的任意一个方式的基板清洗装置对基板进行清洗的方法，在基板清洗方法中，将所述基板保持于具有所述第一轴群及所述第二轴群的基板保持旋转机构，使所述基板旋转，一边向所述基板喷射清洗液，一边由所述清洗部件对所述基板进行清洗，停止所述清洗液的喷射，使所述清洗部件从所述基板离开并使所述基板的旋转停止。
根据本发明的上述方式，能够提供能够使基板的清洗的品质稳定，同时使用从动辊来精度良好地测定基板的转速的基板清洗装置、基板处理装置及基板清洗方法。
附图说明
图1是表示本实施方式的基板处理装置的结构的概要俯视图。
图2A是表示清洗部的俯视图。
图2B是表示清洗部的侧视图。
图3是表示图1的基板清洗装置所具备的基板保持旋转机构的立体图。
图4是图3的基板保持旋转机构的A-A截面向矢图。
图5是图3的基板保持旋转机构的B-B截面向矢图。
图6是图3的第一移动机构的俯视图。
图7是表示辊型的清洗机构的立体图。
图8是表示笔型的清洗机构的立体图。
图9A是对基板清洗装置的动作进行说明的示意图。
图9B是对基板清洗装置的动作进行说明的示意图。
图9C是对基板清洗装置的动作进行说明的示意图。
图9D是对基板清洗装置的动作进行说明的示意图。
图10是表示对基板进行清洗的流程的流程图。
具体实施方式
以下，利用图1～图10，对本实施方式的基板清洗装置及基板处理装置的结构进行详细说明。另外，由于将各部分设为能够认识的大小，因此以下的说明所使用的各附图适当变更了缩尺。另外，为了容易理解各部分的结构，有时局部省略了各部分的图示。
(基板处理装置)
首先，对基板处理装置的实施方式进行说明。图1是表示本实施方式的基板处理装置的整体结构的俯视图。如图1所示，基板处理装置具备大致矩形状的壳体101，壳体101的内部通过分隔壁101a、101b而划分成装载/卸载部102、研磨部103及清洗部104。这些装载/卸载部102、研磨部103及清洗部104分别独立地组装，独立地排气。另外，基板处理装置具有控制基板处理动作的控制部105。
装载/卸载部102具备两个以上(本实施方式中为四个)的前装载部120，前装载部120载置存放多个基板(晶片)的晶片匣盒。这些前装载部120与壳体101相邻配置，沿基板处理装置的宽度方向(与长度方向垂直的方向)排列。在前装载部120可搭载开放式匣盒、SMIF(标准机械接口：Standard Manufacturing Interface)盒或FOUP(前开式晶片传送盒：Front Opening Unified Pod)。在此，SMIF、FOUP是在内部收纳晶片匣盒且由分隔壁覆盖从而可保持与外部空间独立的环境的密闭容器。
另外，在装载/卸载部102沿着前装载部120的排列敷设行进机构121，在行进机构121上设置有两台能够沿着晶片匣盒的排列方向移动的输送机器人(装载机)122。输送机器人122通过在行进机构121上移动而能够访问搭载于前装载部120的晶片匣盒。各输送机器人122上下具备两个机械手，在将处理后的基板放回晶片匣盒时使用上侧的机械手，在将处理前的基板从晶片匣盒取出时使用下侧的机械手，能够分开使用上下的机械手。进一步，输送机器人122的下侧的机械手构成为通过绕其轴心旋转，从而能够使基板反转。
装载/卸载部102是最需要保持清洁的状态的区域，因此装载/卸载部102的内部始终维持比基板处理装置外部、研磨部103及清洗部104都高的压力。研磨部103由于使用浆料作为研磨液而为最脏的区域。因此，在研磨部103的内部形成负压，该压力维持低于清洗部104的内部压力。在装载/卸载部102设有过滤器风扇单元(未图示)，该过滤器风扇单元具有HEPA过滤器、ULPA过滤器或化学过滤器等清洁空气过滤器，从过滤器风扇单元始终吹出除去了颗粒、有毒蒸气、有毒气体的清洁空气。
研磨部103是进行基板的研磨(平坦化、化学机械的研磨处理)的区域，具备第一研磨单元103A、第二研磨单元103B、第三研磨单元103C、第四研磨单元103D。如图1所示，这些第一研磨单元103A、第二研磨单元103B、第三研磨单元103C及第四研磨单元103D沿着基板处理装置的长度方向排列。
如图1所示，第一研磨单元103A具备：安装了具有研磨面的研磨垫110的研磨台130A；用于保持基板并且将基板一边向研磨台130A上的研磨垫110按压一边研磨基板的顶环131A；用于向研磨垫110供给研磨液、修整液(例如纯水)的研磨液供给喷嘴132A；用于进行研磨垫110的研磨面的修整的修整器133A；以及使液体(例如纯水)与气体(例如氮气)的混合流体或液体(例如纯水)成为雾状并向研磨面喷射的喷雾器134A。
同样的，第二研磨单元103B具备安装了研磨垫110的研磨台130B、顶环131B、研磨液供给喷嘴132B、修整器133B及喷雾器134B，第三研磨单元103C具备安装了研磨垫110的研磨台130C、顶环131C、研磨液供给喷嘴132C、修整器133C及喷雾器134C，第四研磨单元103D具备安装了研磨垫110的研磨台130D、顶环131D、研磨液供给喷嘴132D、修整器133D及喷雾器134D。
第一研磨单元103A、第二研磨单元103B、第三研磨单元103C及第四研磨单元103D相互具有相同的结构，因此以下以第一研磨单元103A为代表进行说明。
接着，对用于输送基板的输送机构进行说明。如图1所示，与第一研磨单元103A及第二研磨单元103B相邻地配置第一线性传送装置106。该第一线性传送装置106是在沿着研磨单元103A、103B排列的方向的四个输送位置(从装载/卸载部侧依次为第一输送位置TP1、第二输送位置TP2、第三输送位置TP3、第四输送位置TP4)之间输送基板的机构。
另外，与第三研磨单元103C及第四研磨单元103D相邻地配置第二线性传送装置107。该第二线性传送装置107是在沿着研磨单元103C、103D排列的方向的三个输送位置(从装载/卸载部侧依次为第五输送位置TP5、第六输送位置TP6、第七输送位置TP7)之间输送基板的机构。
基板通过第一线性传送装置106而输送至研磨单元103A、103B。如上所述，第一研磨单元103A的顶环131A通过未图示的顶环头的摆动动作而在研磨位置与第二输送位置TP2之间移动。因此，向顶环131A的基板的交接是在第二输送位置TP2进行的。同样的，第二研磨单元103B的顶环131B在研磨位置与第三输送位置TP3之间移动，向顶环131B的基板的交接是在第三输送位置TP3进行的。第三研磨单元103C的顶环131C在研磨位置与第六输送位置TP6之间移动，向顶环131C的基板的交接是在第六输送位置TP6进行的。第四研磨单元103D的顶环131D在研磨位置与第七输送位置TP7之间移动，向顶环131D的基板的交接是在第七输送位置TP7进行的。
在第一输送位置TP1配置用于从输送机器人122接收基板的升降机111。基板经由该升降机111从输送机器人122送至第一线性传送装置106。闸门(未图示)位于升降机111与输送机器人122之间且设置于分隔壁101a，在输送基板时打开闸门，基板从输送机器人122送至升降机111。另外，在第一线性传送装置106、第二线性传送装置107及清洗部104之间配置未图示的摆动传送装置。该摆动传送装置具有能够在第四输送位置TP4与第五输送位置TP5之间移动的机械手，从第一线性传送装置106向第二线性传送装置107的基板的交接是通过摆动传送装置进行的。基板通过第二线性传送装置107而输送至第三研磨单元103C和/或第四研磨单元103D。另外，由研磨部103研磨后的基板经由摆动传送装置而输送至清洗部104。
图2A是表示清洗部104的俯视图，图2B是表示清洗部104的侧视图。如图2A及图2B所示，清洗部104划分成第一清洗室190、第一输送室191、第二清洗室192、第二输送室193及干燥室194。在第一清洗室190内配置沿着纵向排列的上侧一次基板清洗装置201A及下侧一次基板清洗装置201B。上侧一次基板清洗装置201A配置于下侧一次基板清洗装置201B的上方。同样的，在第二清洗室192内配置沿着纵向排列的上侧二次基板清洗装置202A及下侧二次基板清洗装置202B。上侧二次基板清洗装置202A配置于下侧二次基板清洗装置202B的上方。这些基板清洗装置201A、201B、202A、202B是使用清洗液对基板进行清洗的清洗机。这些基板清洗装置201A、201B、202A、202B沿着垂直方向排列，因此有占地面积较小这一优点。
在上侧二次基板清洗装置202A与下侧二次基板清洗装置202B之间设置有基板的暂置台203。在干燥室194内配置沿着纵向排列的上侧干燥组件205A及下侧干燥组件205B。这些上侧干燥组件205A及下侧干燥组件205B相互隔离。在上侧干燥组件205A及下侧干燥组件205B的上部设有将清浄的空气分别供给至干燥组件205A、205B内的过滤器风扇单元207、207。上侧一次基板清洗装置201A、下侧一次基板清洗装置201B、上侧二次基板清洗装置202A、下侧二次基板清洗装置202B、暂置台203、上侧干燥组件205A及下侧干燥组件205B经由螺栓固定于未图示的框架。
在第一输送室191配置有能够上下动的第一输送机器人209，在第二输送室193配置有能够上下动的第二输送机器人210。第一输送机器人209及第二输送机器人210分别移动自如地支承于沿纵向延伸的支承轴211、212。第一输送机器人209及第二输送机器人210在其内部具有马达等驱动机构，沿着支承轴211、212上下地移动自如。第一输送机器人209与输送机器人122同样地具有上下二段的机械手。如图2A的虚线所示，第一输送机器人209的下侧的机械手配置于能够访问上述暂置台180的位置。在第一输送机器人209的下侧的机械手访问暂置台180时，使设置于分隔壁101b的闸门(未图示)打开。
第一输送机器人209以在暂置台180、上侧一次基板清洗装置201A、下侧一次基板清洗装置201B、暂置台203、上侧二次基板清洗装置202A及下侧二次基板清洗装置202B之间输送基板W的方式动作。在输送清洗前的基板(浆料附着的基板)时，第一输送机器人209使用下侧的机械手，在输送清洗后的基板时使用上侧的机械手。第二输送机器人210以在上侧二次基板清洗装置202A、下侧二次基板清洗装置202B、暂置台203、上侧干燥组件205A、下侧干燥组件205B之间输送基板W的方式动作。第二输送机器人210仅输送清洗后的基板，因此仅具备一个机械手。图1所示的输送机器人122使用其上侧的机械手从上侧干燥组件205A或下侧干燥组件205B取出基板，并将该基板放回晶片匣盒。在输送机器人122的上侧机械手访问干燥组件205A、205B时，使设置于分隔壁101a的闸门(未图示)打开。
清洗部104具备两台一次基板清洗装置及两台二次基板清洗装置，因此能够构成并列清洗多个基板的多个清洗线。
在本实施方式中，一次基板清洗装置201A、201B及二次基板清洗装置202A、202B是辊型海绵型的清洗机。另外，在此，辊型海绵是指长条状的海绵，由硬质的材料构成的未图示的旋转轴沿长度方向设置。
上侧一次基板清洗装置201A、下侧一次基板清洗装置201B、上侧二次基板清洗装置202A及下侧二次基板清洗装置202B可以是相同类型的基板清洗装置，或者也可以是不同类型的基板清洗装置。例如，也能够将一次基板清洗装置201A、201B设为由一对辊型海绵擦洗清洗基板的上下表面的辊型的基板清洗装置(参照图7)，将二次基板清洗装置202A、202B设为笔型的基板清洗装置(参照图8)。
(基板清洗装置)
接着，对用作为上述基板清洗装置201A、201B、202A、202B的、辊型或笔型的基板清洗装置的详细结构进行说明。这些基板清洗装置共同具备图3～图6所示的基板保持旋转机构1。在该基板保持旋转机构1的上部设置辊型的清洗机构2A(参照图7)或笔型的清洗机构2B(参照图8)，从而构成各基板清洗装置201A、201B、202A、202B。
(基板保持旋转机构)
首先，对基板保持旋转机构1进行说明。如图3所示，在基板保持旋转机构1的中央部设置有驱动清洗机构2A或清洗机构2B的清洗部件驱动机构30。在夹着清洗部件驱动机构30的两侧配置第一移动机构10及第二移动机构20。第一移动机构10使第一轴群G1移动，第二移动机构20使第二轴群G2移动。第一轴群G1包含第一驱动轴50A及惰轮轴50B，第二轴群G2包含多个第二驱动轴50C。
如图7、图8所示，第一驱动轴50A具有驱动辊52(第一驱动辊)，惰轮轴50B具有从动辊54，各第二驱动轴50C分别具有驱动辊52(第二驱动辊)。
基板保持旋转机构1一边通过各驱动辊52及从动辊54的保持槽52a、54a来保持基板W，一边通过驱动辊52的旋转力使基板W旋转。
清洗部件驱动机构30具备：设置于图4所示的外壳31的内侧的气缸(图4中未图示)；及被该气缸驱动的棒状的支柱部件33。支柱部件33向气缸的上方突出，通过气缸3的驱动而能够上下动。
如图3所示，在支柱部件33的上端设有安装部34，该安装部34安装有后述的清洗机构。另一方面，在外壳31的两侧配设有夹着该外壳31相互平行地配置的一对直线状的滑轨36。第一移动机构10及第二移动机构20能够滑动移动地安装于该一对滑轨36的两端部。
(第一移动机构)
在此，对第一移动机构10的结构进行说明。如图3、4所示，截面观察时大致U字形的滑块12卡合于各滑轨36。滑块12在滑轨36延伸的方向上相对于该滑轨36滑动移动。在各滑块12的下表面安装有形成为大致矩形的平板状的连结部件13。在连结部件13的中央部设有上下贯通的开口部13a，在该开口部13a的内周嵌合轴承14。在轴承14的内轮14a安装有大致圆柱状的轴部件15。轴部件15在开口部13a内通过轴承14保持为能够相对于连结部件13旋转。在开口部13a的上部安装有盖16，该盖16覆盖设置于开口部13a内的轴部件15的上表面。
在连结部件13的下表面侧设置形成为大致矩形的平板状的基座部件17。基座部件17的外形比连结部件13大，基座部件17的上表面中央部通过螺栓固定于轴部件15的下端面。由此，如图6所示，基座部件17构成为以轴部件15为中心与该轴部件15一体地在水平面内转动。
如图4所示，在基座部件17的上表面形成收纳连结部件13的下部的大致矩形状的凹部17a。在凹部17a的内周面与连结部件13的外周面之间设有微小尺寸的间隙D(参照图6)。因此，基座部件17相对于连结部件13，能够利用间隙D而在连结部件13与基座部件17不接触的范围内转动。另外，间隙D的宽度尺寸在本实施方式中形成为大约2mm左右。
如图5所示，在基座部件17的外侧(滑轨36的延伸方向的外侧)安装有大致L字形且其一端朝向下方的引导部件18。在引导部件18的内侧设置板状的卡止部件19，该卡止部件19的上端固定于下述分隔部件3。在卡止部件19的内侧安装有气缸22，通过该气缸22被进退驱动的杆24的顶端经由浮动接头21连结于引导部件18的内侧。
浮动接头21省略详细的图示，但由分别安装于杆24侧和引导部件18侧的一对连结件构成。一方的连结件所具备的球形状的突起部21a构成为旋转自如地卡合于另一方的连结件所具备的球面状的凹部21b内。由此，引导部件18相对于杆24以在大致全方向上揺动(转动)自如的状态连结，因此能够通过气缸22的驱动使基座部件17与连结部件13一体地沿滑轨36往复移动，并且这些基座部件17及引导部件18能够独立于卡止部件19、气缸22而在水平面内自如转动。
另外，如图5所示，在引导部件18的内表面安装有突起状的止动部件23，该止动部件23的顶端部与卡止部件19的外表面抵接，将基座部件17及连结部件13的移动限制在规定位置。另外，37是安装于气缸22的调节器。如此，第一移动机构10具备：使基座部件17及连结部件13一体地在沿滑轨36的直线方向上往复移动的往复移动机构；及使基座部件17相对于连结部件13以轴部件15为中心在水平面内转动自如地设置而成的转动机构。
即，第一移动机构10将第一轴群G1保持为能够沿滑轨36滑动移动且能够绕轴部件15旋转移动。
如图4所示，各轴50A、50B分别具有圆筒状的主体部51和插通于主体部51内的轴26。另外，虽然省略图示，但第二驱动轴50C的结构与第一驱动轴50A的结构相同。
如图3所示，在各轴50A、50B的主体部51的上端部设有安装驱动辊52或从动辊54(参照图7)的安装部51a。从安装部51a突出的轴26的上端部26a连接于驱动辊52或从动辊54，从而轴26与驱动辊52或从动辊54一体地旋转。另外在图3中，表示将驱动辊52及从动辊54从安装部51a取下的状态。
另外，如图4及图6所示，基座部件17的两侧向各滑轨36的两外侧(与滑轨36的延伸方向正交的两外侧)突出，在突出的部分的上表面立设有第一驱动轴50A及惰轮轴50B。并且，如图4所示，旋转自如地设置于各轴50A、50B的主体部51内的轴26贯通基座部件17并向基座部件17的下表面侧突出。在基座部件17的下方设有马达28，在马达28的旋转轴28a与第一驱动轴50A内的轴26之间架设有传动带29。马达28经由传动带29向第一驱动轴50A的轴26输入驱动力，使轴26及驱动辊52一体地旋转。
如图7所示，在驱动辊52及从动辊54的外周面形成与基板W的外周缘抵接的保持槽52a、54a。以在保持槽52a内保持了基板W的周缘部的状态，各驱动辊52进行旋转，从而使基板W旋转。另外，在从动辊54的保持槽54a内，以保持了基板W的状态，基板W进行旋转，从而惰轮轴50B的轴26与从动辊54一起从动旋转。
如图4所示，在惰轮轴50B的轴26的下端部设有旋转检测部53，该旋转检测部53由一对卡爪53a和检测卡爪53a的旋转的传感器53b构成。一对卡爪53a从惰轮轴50B的轴26的中心轴向其外侧延伸。作为传感器53b，能够使用具有投光部和受光部的光学式的传感器等。
在旋转检测部53中，根据卡爪53a是否位于传感器53b的投光部与受光部之间，传感器53b的输出信号变化，能够根据输出信号变化的时间间隔等，检测卡爪53a的转速，即检测从动辊54的转速。基板W的转速由于与从动辊54的转速成比例关系，因此能够根据从动辊54的转速算出基板W的转速。
如上述这样，旋转检测部53能够通过检测从动辊54的转速，从而间接地检测基板W的转速。
(第二移动机构)
取代上述第一移动机构10所具备的基座部件17及连结部件13，第二移动机构20具备相当于将这些部件13、17一体地构成的结构的一个基座部件25。另外，在第二移动机构20中，虽然省略图示，但构成为通过马达使两个第二驱动轴50C的轴26同步旋转。第二移动机构20的其他部分的结构与第一移动机构10共同。因此，在第二移动机构20的图示及其说明中，对与第一移动机构共同的部分标记相同的符号，省略其详细的说明。
如图3所示，在第二移动机构20中，未设置相当于连结部件13及轴部件15的部件，而将滑块12的下表面直接安装于基座部件25的上表面，仅具备使基座部件25在沿滑轨36的直线方向上往复移动的往复移动机构。
即，第二移动机构20将第二轴群G2保持为能够在沿滑轨36的直线方向上滑动移动且不能旋转移动。
(辊型的清洗机构)
接着，对安装于基板保持旋转机构1的上部的辊型的清洗机构2A进行说明。图7所示的清洗机构2A具备：对基板W进行清洗的辊清洗部件60；向基板W的上表面供给清洗液的上部喷嘴71；及向基板W的下表面供给清洗液的下部喷嘴72。
辊清洗部件60由清洗基板W的上表面的上部清洗部件61和清洗基板W的下表面的下部清洗部件62构成。各清洗部件61、62具备：与基板W的上表面或下表面滑动接触的圆柱状的辊型海绵63、64；及将该辊型海绵63、64安装为能够旋转的辊型海绵安装部件65、66。作为辊型海绵63、64的材质，能够使用多孔质的PVA制海绵、发泡聚氨酯等。这些清洗部件61、62配置为其长度方向在各轴群G1、G2之间延伸。
各辊型海绵63、64形成为其长度与基板W的直径相同或其以上的尺寸，使得能够与基板W的上下表面的整个面滑动可能。另外，上部清洗部件61安装于使辊型海绵63上下动且旋转的未图示的驱动机构。另一方面，虽然省略详细的图示，但下部清洗部件62安装于支柱部件33的安装部34。
上部喷嘴71及下部喷嘴72与未图示的清洗液供给源连接，向基板W的上表面或下表面喷射清洗液。作为清洗液，能够使用超纯水、氨水、氢氟酸(氟酸)等。
如图7所示，辊型海绵63在与基板W的接触部中，朝向将基板W向第二轴群G2推压的方向旋转。同样的，辊型海绵64在与基板W的接触部中，朝向将基板W向第二轴群G2推压的方向旋转。由此，基板W从辊清洗部件60受到向第二轴群G2推压的力(参照箭头F)。如此一来，以下，将基板W通过清洗机构2A而受到力的方向仅称为按压方向F。
(笔型的清洗机构)
接着，对笔型的清洗机构2B进行说明。图8所示的清洗机构2B具备旋转轴67、揺动臂68及笔型的清洗部件69。揺动臂68绕旋转轴67旋转。清洗部件69安装于揺动臂68的顶端部的下表面。该实施方式中的笔型的清洗部件69形成为上下方向延伸的圆柱状。作为清洗部件69的材质，能够使用发泡聚氨酯、PVA等。
当揺动臂68绕旋转轴67旋转时，安装于揺动臂68的顶端的笔清洗部件69描绘圆弧状的轨迹而在基板W上移动。揺动臂68的顶端延伸到基板W的中心，因此笔清洗部件69的移动轨迹通过基板W的中心。另外，使笔清洗部件69移动到基板W的外周。在基板W旋转的状态下，笔清洗部件69以如上所述的轨迹移动，从而通过笔清洗部件69来清洗基板W的上表面的整个面。
在此，如图8的箭头R所示，笔清洗部件69与基板W接触期间的揺动臂68的揺动方向是从第一轴群G1向第二轴群G2的方向。这样，揺动臂68进行揺动，从而基板W从笔清洗部件69受到朝向第二轴群G2的推压力(参照箭头F)。另外，箭头F的方向是与图7所示的基于辊清洗部件60的推压力的方向相同的方向。即，笔型的清洗机构2B的按压方向F是与辊型的清洗机构2A的按压方向F相同的方向。
以如上方式构成的基板清洗装置整体收纳配置于箱型的机壳内，如图4及图5所示，滑轨36的上表面和外壳31的上表面固定于设置在机壳内的板状的分隔部件3的下表面侧。通过分隔部将机壳内分隔成下部空间和上部空间，在下部空间收容基板保持旋转机构1，在上部空间收容清洗机构2A或2B。通过分隔部件3，防止由清洗机构2A或2B清洗基板时的清洗液等到达下部空间内的基板保持旋转机构1。另外，各轴50A～50C、支柱部件33从设置于分隔部件3的开口部3a等向分隔部件3的上方突出。
接着，利用图9A～图9D及图10对以如上方式构成的基板清洗装置的作用进行说明。
图9A～图9D是从上方观察基板清洗装置的示意图。另外，图9A～图9D所示的直线L表示一对滑轨36所延伸的位置。以下，将滑轨36延伸的方向仅称为滑动方向L。图10表示清洗基板的流程。
在保持基板W时，如图9A所示，通过第一移动机构10及第二移动机构20使配置于在滑动方向L上夹持基板W的两侧的第一轴群G1及第二轴群G2向基板W移动。此时，第二轴群G2比第一轴群G1早接触基板W。第一轴群G1及第二轴群G2这两者与基板W的周缘部抵接，从而保持基板W(图10的S101)。
然而，在这样保持基板W时，还考虑第一驱动轴50A的驱动辊52及惰轮轴50B的从动辊54不以相互均等的压力与基板W的周缘部抵接。然而，在本实施方式中，如图9B所示，驱动辊52或从动辊54中的一方与基板W的周缘部抵接，从而基座部件17以轴部件15为中心转动，驱动辊52或从动辊54中的另一方与基板W的周缘部抵接。通过该动作，驱动辊52及从动辊54保持基板W的保持力的不均衡被修正，各辊以相互均等的压力与基板W的周缘部抵接。
接着，驱动马达28而使各驱动轴50A、50C的驱动辊52旋转，如图9C所示，使基板W旋转(图10的S102)。此时，伴随基板W的旋转，从动辊54也从动旋转。当从动辊54旋转时，安装于惰轮轴50B的轴26的卡爪53a也旋转，根据与该转速对应的间隔，切换传感器53b所输出的开/关信号。因此，能够根据切换开/关信号的时间间隔，检测从动辊54的转速。进一步，从动辊54从动于基板W的旋转，因此能够间接地算出基板W的转速。
当基板W开始旋转时，喷嘴71、72向基板W喷射清洗液，同时辊清洗部件60或笔清洗部件69被按压于基板W并清洗基板W(图10的S103)。此时，如图9D所示，在基板W作用从辊清洗部件60或笔清洗部件69受到的朝向第二轴群G2的按压方向F的推压力。并且，第二轴群G2所具有的多个驱动辊52均对基板W施加旋转力。因此，与例如在第二轴群G2包含惰轮轴50B的情况相比，能够可靠地对基板W施加旋转力。
在清洗结束后，停止清洗液的喷射，使辊清洗部件60或笔清洗部件69从基板W离开(图10的S104)，使基板W的旋转停止(图10的S105)。之后，在未图示的基板把持机构(例如，机械手机构)接收基板W时，从第一轴群G1及第二轴群G2取下基板W(图10的S106)。
另外，在本实施方式中，被基板W旋转的从动辊54位于与按压方向F相反的一侧。由此，与例如从动辊54位于基板W通过清洗部件60、69而受到力的方向的情况相比，能够将清洗部件60、69产生的按压力有效利用为基板W被按压于驱动辊52的力。因此，能够通过驱动辊52更可靠地使基板W旋转。
另外，与对于例如日本专利第4937807号公报的结构追加从动辊54的情况相比，能够减少与基板W接触的辊的数量，抑制由于附着于这些辊的污垢而污染基板W这一现象的发生。
进一步，即使使从动辊54的向基板W的按压力与驱动辊52的向基板的按压力相等，由于施加于基板W的力的平衡与日本专利第4937807号公报的结构相比未恶化，因此抑制基板W的变形等，同时能够以较强的力将从动辊54按压于基板W，防止从动辊54与基板W之间产生滑动。
另外，第一移动机构10将第一轴群G1保持为能够滑动移动且能够旋转移动，第二移动机构20将第二轴群G2保持为能够滑动移动且不能旋转移动。根据该结构，当在第一轴群G1与第二轴群G2之间夹持基板W时，通过第一轴群G1旋转移动，从而能够使各轴50A～50C产生的基板W的保持力的平衡均匀化。
另外，在其他实施方式中，在驱动马达28使各驱动轴50A、50C的驱动辊52旋转而使基板W旋转后，也可以使用例如设置于对辊进行支承的轴的未图示的测力传感器，来检测各辊是否以相互均等的按压力与基板W的周缘部抵接，并基于该检测结果，通过设置于第一移动机构10或第二移动机构20的任一移动机构的未图示的位置调整机构，对第一轴群G1及第二轴群G2的相对距离进行修正，之后接着进行清洗处理。或者，也可以考虑所述基板W的转速的算出结果和使用未图示的测力传感器检测到的按压力，对第一轴群G1及第二轴群G2的相对距离进行修正，之后进行清洗处理。通过这样，进一步可靠地抑制基板的变形等，同时能够以较强的力将从动辊按压于基板，抑制在从动辊与基板之间产生的滑动，能够精度良好地测定基板的转速，并且使基板的清洗的品质稳定。
如以上所说明的，根据本实施方式的基板清洗装置，旋转检测部53检测从动辊54的转速，从而能够精度良好地测定基板W的转速，并且使基板W的清洗的品质稳定。
进一步，根据本实施方式的基板处理装置，在由基板清洗装置201A、201B、202A、202B清洗由研磨部103研磨后的基板W时，能够精度良好地测定基板W的转速，并且抑制驱动辊52、从动辊54的污垢再次附着于基板W等，使处理后的基板W的品质稳定。
另外，本发明的技术范围不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够施加各种各样的变更。
例如，在上述实施方式中，第一轴群G1及第二轴群G2分别具有两个轴，但这些轴群G1、G2所包含的轴的个数也可以适当变更。
另外，在上述实施方式中，通过卡爪53a及传感器53b检测了从动辊54的转速，但也可以通过其他方式的旋转检测部来检测从动辊54的转速。例如，也可以通过非接触式速度计等，测定惰轮轴50B的轴26的周速，从而检测从动辊54的转速。在该情况下，非接触式速度计相当于旋转检测部。
另外，也可以使从动辊54旋转时的惯性矩小于驱动辊52旋转时的惯性矩。在该情况下，从动辊54容易伴随基板W的旋转而旋转，从动辊54与基板W之间的滑动难以产生。由此，能够更精度良好地检测基板W的转速。
另外，作为使从动辊54旋转时的惯性矩变小的方法，考虑使惰轮轴50B的轴26的外径小于其他轴50A、50C的轴26的外径的结构。或者，也可以考虑：作为惰轮轴50B的轴26的材质，使用密度比其他轴26的材质轻的材料。根据这些方式，能够使作为消耗品的驱动辊52及从动辊54为相同种类的部件，同时使从动辊54旋转时的惯性矩变小。即，能够使驱动辊52及从动辊54的部件通用化，实现成本降低、维护性的提高等。
另外，在上述实施方式中，对各轴50A～50C沿上下方向延伸、水平地保持基板W的基板保持旋转机构1进行了说明，但也可以采用将基板W保持为垂直的所谓纵置型的基板保持旋转机构。在该情况下，能够采用将上述实施方式中说明了的基板保持旋转机构1整体翻转了90°这样的方式。在该情况下，也能够以如下方式构成：关于基板被按压于轴时的转速检测，若对从基板的中心观察位于下方的轴进行检测，则还假设基板自身的荷重的影响，因此对从基板的中心观察位于上方的轴进行检测。
另外，上述实施方式的基板处理装置具备辊型的基板清洗装置及笔型的基板清洗装置这两者，但也可以采用具备任意一方的类型的基板清洗装置的基板处理装置。另外，基板处理装置所具备的基板清洗装置的数量及配置能够适当变更。或者，取代上述的研磨装置，也可以使用其他的半导体处理装置，例如镀覆装置、研磨装置，在它们的后段设置上述基板清洗装置。
此外，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够适当将上述实施方式的结构要素置换成周知的结构要素，另外，也可以适当组合上述实施方式、变形例。

Claims (6)

1.一种基板清洗装置，其特征在于，具备：
第一轴群，该第一轴群包含第一驱动轴和惰轮轴，该第一驱动轴具有使基板旋转的第一驱动辊，该惰轮轴具有通过所述基板而旋转的从动辊；
第二轴群，该第二轴群包含多个第二驱动轴，该多个第二驱动轴分别具有使基板旋转的第二驱动辊；
清洗机构，该清洗机构对通过所述第一驱动辊及多个所述第二驱动辊而旋转的所述基板进行清洗；以及
旋转检测部，该旋转检测部对所述从动辊的转速进行检测，
所述从动辊位于与所述基板通过所述清洗机构而受到力的方向相反的一侧。
2.根据权利要求1所述的基板清洗装置，其特征在于，
使所述从动辊旋转时的惯性矩小于使所述第一驱动辊旋转时的惯性矩。
3.根据权利要求1所述的基板清洗装置，其特征在于，具备：
第一移动机构，该第一移动机构将所述第一轴群保持为能够滑动移动且能够旋转移动；以及
第二移动机构，该第二移动机构将所述第二轴群保持为能够滑动移动且不能够旋转移动。
4.根据权利要求1所述的基板清洗装置，其特征在于，
具有所述第一轴群及所述第二轴群的基板保持旋转机构是将基板保持为垂直的机构。
5.一种基板处理装置，其特征在于，具备：
权利要求1所述的基板清洗装置；以及
对所述基板进行研磨的研磨部。
6.一种基板清洗方法，是通过权利要求1所述的基板清洗装置对基板进行清洗的方法，其特征在于，
将所述基板保持于具有所述第一轴群及所述第二轴群的基板保持旋转机构，使所述基板旋转，
一边向所述基板喷射清洗液，一边由所述清洗部件对所述基板进行清洗，停止所述清洗液的喷射，
使所述清洗部件从所述基板离开并使所述基板的旋转停止。
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