[發明專利]基板清洗裝置及基板處理裝置

有效

• 申請號: 201380042968.4
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN104584197B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 田中英明
• 申請（專利權）人: 株式會社荏原制作所
• 主分類號: H01L21/304
• 分類號: H01L21/304
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所31210
• 代理人: 梅高強,劉煜

技術領域

本發明是涉及一邊使呈圓柱狀且長條狀沿水平延伸的輥清洗構件接觸在半導體晶片等基板的表面，一邊使基板及輥清洗構件一起朝一方向旋轉，而擦刷清洗基板表面的基板清洗裝置，以及具備該基板清洗裝置的基板處理裝置。

背景技術

一種以輥清洗構件對半導體晶片等基板的表面進行擦刷清洗的基板清洗裝置，其中，在基板清洗時必須以預定的加壓載荷(輥載荷)將輥清洗構件按壓于基板，但該輥載荷的調整一般是在裝置起動時或維修時進行的。但是，如此一來，僅在裝置起動時或維修時調整輥載荷，會因為例如輥清洗構件的性狀不均或經時變化等，而無法正確地掌握將輥清洗構件按壓于基板而清洗基板時實際施加于基板的輥載荷。

因此，已知有：例如測定供給至使輥清洗構件升降并對基板施加輥載荷時所使用氣缸的空氣的供給壓力，并構成根據該測定值來控制控制機器的閉環控制(CLC)系統，對輥載荷進行反饋控制(feedback control)。但是，空氣的供給壓力是具替代特性，故無法嚴密地顯現基板清洗時實際施加于基板的輥載荷。

此外，已知有：在清洗裝置的內部搭載測定從輥清洗構件施加于基板的輥載荷的測力傳感器(load cell)等壓力傳感器，并構成根據該測定值來控制控制機器的閉環控制系統，對輥載荷進行反饋控制(參照專利文獻1-3)。

而且，為了提高施加于基板的接觸壓力(輥載荷)的控制精確度，并可使清洗構件忠實地追隨因基板翹曲而導致的表面(被清洗面)振動，已提出如下技術：以載荷檢測傳感器檢測出接觸壓，并根據該檢測結果來控制在前端部設有清洗構件的安裝軸的驅動機構(參照專利文獻4)。此外，已提出如下技術：在以組裝有壓力傳感器的清洗刷來清洗基板時，監視由壓力傳感器所檢測的刷壓，并以使該刷壓與目標值一致的方式控制刷壓控制機構(參照專利文獻5)。

另外，就流體加壓式載體的內壓穩定化裝置而言，已知有：以壓力傳感器檢測出壓力室內的壓力值，在該檢測壓力值與期望壓力值不同時進行電-氣轉換器的閥調整，以使壓力室的內壓與期望壓力值一致(參照專利文獻6)。此外，還提出有如下技術：在拋光裝置中，在保持基板并使之旋轉的基板載體的萬向架裝置(傾斜機構)的正上方配置測力傳感器(參照專利文獻7)。

在先技術文獻

專利文獻1：日本專利第3,397,525號公報

專利文獻2：日本特開平11-204483號公報

專利文獻3：日本特開2002-50602號公報

專利文獻4：日本特開2001-293445號公報

專利文獻5：日本特開2002-313765號公報

專利文獻6：日本特開2001-105298號公報

專利文獻7：日本特開2000-271856號公報

發明內容

發明所要解決的課題

在以往的將輥清洗構件按壓于基板并清洗基板的基板清洗裝置中，在輥清洗構件及測定輥載荷的壓力傳感器之間，一般會有機械摩擦力、扭曲、及搖晃等(具體的構造有軸承、軸襯、連接桿、梁、突起物、及懸臂構造等)，因此，以壓力傳感器測定的壓力值(測定值)與基板清洗時實際施加于基板的輥載荷之差會變大，在利用閉環控制系統對輥載荷進行反饋控制之前，壓力檢測測定系統的可靠性會變低。

因此，存在基板清洗時實際施加于基板的輥載荷(實際輥載荷)與預先設定的設定輥載荷產生偏差，或有偏離設定輥載荷的情況，如此，可認為當基板清洗時實際施加于基板的輥載荷(實際輥載荷)與設定輥載荷之間產生差值時，無法充分發揮清洗裝置本來所具有的清洗性能。

如上所述，現狀而言是不能說是嚴密、精確度良好地控制基板清洗時施加于基板的輥載荷，因無法正確地檢測、測定輥載荷，因此一般而言難以找到最適當的輥載荷。

本發明是鑒于上述情況而作出的，其目的在于提供一種精確度良好地測定基板清洗時從輥清洗構件實際施加于基板的輥載荷，并可精確度良好地控制輥載荷的基板清洗裝置。

(用以解決課題的手段)

本發明的基板清洗裝置具有：輥支架，對呈長條狀沿水平延伸的輥清洗構件進行支撐并使該輥清洗構件旋轉；升降機構，具有隨著具備控制機器的致動器的驅動而升降的升降部，并在基板清洗時，以所述輥清洗構件對基板施加預定輥載荷的方式使所述輥支架升降；測力傳感器(load cell)，設置于所述升降機構的升降部與所述輥支架之間，并通過測定作用于所述輥載荷的方向的載荷來測定所述輥載荷；以及控制部，根據所述測力傳感器的測定值，經由所述致動器的控制機器而反饋控制所述輥載荷。