基板清洗装置及基板处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明是涉及一边使呈圆柱状且长条状沿水平延伸的辊清洗构件接触在半导体晶片等基板的表面，一边使基板及辊清洗构件一起朝一方向旋转，而擦刷清洗基板表面的基板清洗装置，以及具备该基板清洗装置的基板处理装置。
【背景技术】
[0002]一种以辊清洗构件对半导体晶片等基板的表面进行擦刷清洗的基板清洗装置，其中，在基板清洗时必须以预定的加压载荷(辊载荷)将辊清洗构件按压于基板，但该辊载荷的调整一般是在装置起动时或维修时进行的。但是，如此一来，仅在装置起动时或维修时调整辊载荷，会因为例如辊清洗构件的性状不均或经时变化等，而无法正确地掌握将辊清洗构件按压于基板而清洗基板时实际施加于基板的辊载荷。
[0003]因此，已知有:例如测定供给至使辊清洗构件升降并对基板施加辊载荷时所使用气缸的空气的供给压力，并构成根据该测定值来控制控制机器的闭环控制(CLC)系统，对棍载荷进行反馈控制(feedback control)。但是，空气的供给压力是具替代特性，故无法严密地显现基板清洗时实际施加于基板的辊载荷。
[0004]此外，已知有:在清洗装置的内部搭载测定从辊清洗构件施加于基板的辊载荷的测力传感器(load cell)等压力传感器，并构成根据该测定值来控制控制机器的闭环控制系统，对辊载荷进行反馈控制(参照专利文献1-3)。
[0005]而且，为了提高施加于基板的接触压力(辊载荷)的控制精确度，并可使清洗构件忠实地追随因基板翘曲而导致的表面(被清洗面)振动，已提出如下技术:以载荷检测传感器检测出接触压，并根据该检测结果来控制在前端部设有清洗构件的安装轴的驱动机构(参照专利文献4)。此外，已提出如下技术:在以组装有压力传感器的清洗刷来清洗基板时，监视由压力传感器所检测的刷压，并以使该刷压与目标值一致的方式控制刷压控制机构(参照专利文献5)。
[0006]另外，就流体加压式载体的内压稳定化装置而言，已知有:以压力传感器检测出压力室内的压力值，在该检测压力值与期望压力值不同时进行电-气转换器的阀调整，以使压力室的内压与期望压力值一致(参照专利文献6)。此外，还提出有如下技术:在抛光装置中，在保持基板并使之旋转的基板载体的万向架装置(倾斜机构)的正上方配置测力传感器(参照专利文献7)。
[0007]在先技术文献
[0008]专利文献1:日本专利第3，397，525号公报
[0009]专利文献2:日本特开平11-204483号公报
[0010]专利文献3:日本特开2002-50602号公报
[0011]专利文献4:日本特开2001-293445号公报
[0012]专利文献5:日本特开2002-313765号公报
[0013]专利文献6:日本特开2001-105298号公报
[0014]专利文献7:日本特开2000-271856号公报
【发明内容】
[0015]发明所要解决的课题
[0016]在以往的将辊清洗构件按压于基板并清洗基板的基板清洗装置中，在辊清洗构件及测定辊载荷的压力传感器之间，一般会有机械摩擦力、扭曲、及摇晃等(具体的构造有轴承、轴衬、连接杆、梁、突起物、及悬臂构造等)，因此，以压力传感器测定的压力值(测定值)与基板清洗时实际施加于基板的辊载荷之差会变大，在利用闭环控制系统对辊载荷进行反馈控制之前，压力检测测定系统的可靠性会变低。
[0017]因此，存在基板清洗时实际施加于基板的辊载荷(实际辊载荷)与预先设定的设定辊载荷产生偏差，或有偏离设定辊载荷的情况，如此，可认为当基板清洗时实际施加于基板的辊载荷(实际辊载荷)与设定辊载荷之间产生差值时，无法充分发挥清洗装置本来所具有的清洗性能。
[0018]如上所述，现状而言是不能说是严密、精确度良好地控制基板清洗时施加于基板的辊载荷，因无法正确地检测、测定辊载荷，因此一般而言难以找到最适当的辊载荷。
[0019]本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的在于提供一种精确度良好地测定基板清洗时从辊清洗构件实际施加于基板的辊载荷，并可精确度良好地控制辊载荷的基板清洗装置。
[0020](用以解决课题的手段)
[0021]本发明的基板清洗装置具有:辊支架，对呈长条状沿水平延伸的辊清洗构件进行支撑并使该辊清洗构件旋转；升降机构，具有随着具备控制机器的致动器的驱动而升降的升降部，并在基板清洗时，以所述辊清洗构件对基板施加预定辊载荷的方式使连结于所述升降部的所述辊支架升降；测力传感器(load cell)，设置于所述升降机构的升降部与所述辊支架之间，并测定所述辊载荷；以及控制部，根据所述测力传感器的测定值，经由所述致动器的控制机器而反馈控制所述辊载荷。
[0022]如此，通过在升降机构的升降部与连结于该升降部的辊支架之间设置测力传感器，而形成为测力传感器全部承受辊支架的自重的构造，能够形成为在辊支架与测力传感器之间不设有在辊支架升降时增加摩擦力的轴承或连接杆、传递载荷时产生损失的梁构造或突起物等的构造。由此，可将在基板清洗时施加于基板的辊载荷正确地传递至测力传感器，可精确度良好地测定并控制辊载荷。
[0023]本发明优选的一方式中，所述升降机构的所述升降部包含随着所述致动器的驱动而升降的升降轴、或是使基端连结于该升降轴并沿水平方向延伸的升降臂。升降机构的升降部优选为由沿着通过辊支架的重心的铅直线而升降的升降轴所构成，但因设置空间等的关系，也可利用沿水平方向延伸的升降臂来构成升降机构的升降部。
[0024]本发明优选的一方式中，在所述升降机构的升降部与所述辊支架之间设有使所述辊支架倾斜的倾斜机构。由此，使在维持辊支架所保持的辊清洗构件的水平姿势的同时，在基板产生翘曲或倾斜、因旋转所产生的晃动等时，使辊清洗构件遍及其大致全长均匀地接触基板并追随基板，使辊载荷均匀地施加于基板而提升清洗性能，并且以辊清洗构件整体承受基板的反作用力，而可提升辊载荷的测定精确度。
[0025]本发明优选的一方式中，所述测力传感器配置在沿着辊支架的长度方向的大致中央，并连结于所述升降机构的升降部。由此，对辊清洗构件进行支撑并使该辊清洗构件旋转的辊支架的重心通过测力传感器的大致中心，可将辊支架平衡性良好地连结于升降部。
[0026]本发明优选的一方式中，所述控制部自将辊载荷施加于基板时起开始进行辊载荷的反馈控制。
[0027]如此，在将辊载荷施加于基板之前不进行辊载荷的反馈控制，由此可防止辊载荷的初期错乱，并缩短辊载荷到达设定辊载荷所需要的时间。
[0028]本发明优选的一方式中，所述控制部按照每个设定辊载荷而任意设定施加于基板的棍载荷的反馈控制的开始时间点。
[0029]即使如此，也可防止辊载荷的初期错乱，并可缩短辊载荷到达设定辊载荷所需要的时间。
[0030]本发明优选的一方式中，使用电-气调节器作为所述控制机器，所述控制部按照每个设定辊载荷而任意地设定施加于基板的辊载荷的反馈控制开始前的电-气调节器操作量。
[0031]例如设定辊载荷为2N时，以阀开度为20%的方式设定辊载荷的反馈控制开始时的电-气调节器操作量，设定辊载荷为1N时，以阀开度为60 %的方式设定电-气调节器操作量。即使如此，也可防止辊载荷的初期错乱，并可缩短辊载荷到达设定辊载荷所需要的时间。
[0032]本发明的基板处理装置具备上述基板清洗装置。
[0033]发明的效果
[0034]根据本发明的基板清洗装置，可监测基板清洗中实际施加于基板的辊载荷，而且可将辊载荷正确地传递至测力传感器并精确度良好地测定辊载荷，减少实际施加于基板的辊载荷(实际辊载荷)与测力传感器所测定的测定值(测定辊