CN102194473A - 清洗方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供清洗方法及清洗装置。在清洗盘等的基板的装置中，为了减少清洗所需的纯水量、且将装置小型化而将装置全体的地板面积变小，本发明的清洗装置具有：在对基板的两面供给纯水的同时使刷子旋转，从而将基板的两面摩擦而清洗的擦洗清洗单元；将用擦洗清洗单元进行了清洗处理的基板的表面用纯水清洗的冲洗单元；以及使利用冲洗单元进行了清洗处理的基板的表面干燥的干燥单元，擦洗清洗单元具有对供给到上述基板的两面的纯水施加超声波的超声波施加机构，并且在对基板的两面供给用该超声波施加机构施加了超声波的纯水的同时使刷子旋转，从而将基板的两面摩擦而清洗。

Description

清洗方法及其装置
技术领域
本发明涉及清洗磁盘或光盘、半导体晶片等盘基板，并且使其干燥的基板清洗方法及其装置。
背景技术
作为现有技术，来说明盘清洗装置的例子。作为现有的清洗磁盘基板的装置，例如日本特开平5-290373号公报记载了如下盘清洗装置，该盘清洗装置具有第一超声波清洗工位和刷子清洗工位及第二超声波清洗工位，并且将多张盘同时清洗。
另外，日本特开2001-96245号公报记载了具有喷淋槽和具备药液槽、超声波槽、纯水槽的清洗单元的清洗装置。
并且，日本特开平6-5577号公报记载了如下基板清洗装置，该基板清洗装置使由超声波振荡器发生的超声波作用在溢流槽内的清洗液，并且利用在该清洗液中旋转的清洗刷子将基板一张一张地清洗。
并且，日本特开2001-246331号公报记载了如下清洗装置，该清洗装置对基板的一个面(上表面)从喷淋喷嘴供给清洗液并用辊刷刷洗，同时对基板的相反侧的面(下表面)从超声波喷嘴喷射赋予超声波振动的清洗液，从而对基板的背面进行超声波清洗。另外记载了如下内容，通过将赋予超声波振动的清洗液施加在基板的下表面上，使超声波传播到基板的上表面而还对基板的上表面进行超声波清洗。
另外，日本特开2007-207377号公报记载了在盘装载器、酸性药液超声波清洗槽、碱性药液清洗槽、纯水槽、干燥室之间分别配置喷淋清洗槽的结构的盘清洗系统。
在日本特开平5-290373号公报及日本特开2001-96245号公报记载的清洗装置中具有如下问题：为了将超声波清洗和刷洗分别分开进行而消费大量的纯水，并且清洗装置全体大型化而装置所占的地板面积(着地区域)变大。
日本特开平6-5577号公报记载了在赋予超声波的清洗液中对放置于输送辊的基板一张一张地刷洗与输送辊接触的面和相反侧的面(向上的面)，但是由于横放的基板一个面一个面地进行清洗处理，因此存在清洗基板的两面时用于清洗的空间变大的问题。并且存在如下问题，为了将基板一张一张地进行处理，用于清洗的纯水的使用量变多。
另外，日本特开2001-246331号公报分别记载了对基板的一个面从喷淋喷嘴供给清洗液而进行刷洗且对相反侧的面进行超声波清洗的内容，但是存在为了清洗基板的两面而用于清洗的空间变大的问题。并且存在如下问题，为了将基板一张一张地进行处理，用于清洗的纯水的使用量变多。
日本特开2007-207377号公报记载了如下内容，在将喷淋清洗槽和酸性药液超声波清洗槽、碱性药液超声波清洗槽、纯水清洗槽、干燥室进行排列的盘清洗系统中，将喷淋清洗槽替换成刷子清洗槽也可以，另外，喷淋清洗槽和刷子清洗槽两个都使用也可以，但是，关于用喷淋清洗槽或者刷子清洗槽进行超声波清洗的内容无记载。
发明内容
本发明提供一种清洗装置及清洗方法，解决清洗盘等基板的两面的装置中的上述现有技术的问题，从而能够进一步减少清洗所需的纯水量，且将装置进行小型化而减小装置全体的地板面积，并且能够减少耗电。
为了达到上述目的，本发明在清洗基板两面的清洗装置的擦洗清洗单元中，通过将现有的纯水喷嘴替换成超声波定点喷嘴，能够与擦洗清洗同时进行超声波清洗，从而消减了超声波清洗槽的数量。
即，为了达到上述目的，本发明的清洗装置具有：在对基板的两面供给纯水的同时使刷子旋转，从而将基板的两面摩擦而清洗的擦洗清洗单元；将用擦洗清洗单元进行了清洗处理的基板的表面用纯水清洗的冲洗单元；以及使利用冲洗单元进行了清洗处理的基板的表面干燥的干燥单元，擦洗清洗单元具有对供给到基板的两面的纯水施加超声波的超声波施加机构，并且在对基板的两面供给用该超声波施加机构施加了超声波的纯水的同时使刷子旋转，从而将基板的两面摩擦而清洗。
另外，为了达到上述目的，本发明的基板的清洗方法：在对基板的两面供给纯水的同时使刷子旋转，从而将上述基板的两面摩擦而清洗；将用刷子摩擦而进行了清洗处理的基板的表面用纯水冲洗清洗；使进行了冲洗清洗处理的基板的表面干燥，在用刷子摩擦而进行清洗处理的工序中，在对基板的两面供给施加了超声波的纯水的同时使刷子旋转，从而将基板的两面摩擦而清洗。
根据本发明，通过合并超声波清洗槽和刷子清洗槽，将设备小型化而减小着地区域，并且能够消减纯水的使用量和耗电，从而能够减少设备的运转费。并且，能够使清洗的生产率提高。
附图说明
图1A是表示清洗装置的全体的结构的框图。
图1B是装载单元和搬送单元的剖视图。
图2是表示清洗处理工序的流程的流程图。
图3是表示擦洗清洗单元中的刷子与导向辊及基板的关系的立体图。
图4是表示擦洗清洗单元中的刷子与导向辊及基板的关系的主视图。
图5是表示擦洗清洗单元中的刷子与导向辊及基板的关系的侧面剖视图。
具体实施方式
下面，将本发明适用于清洗磁盘的盘清洗装置的实施方式利用附图来进行说明。
涉及本发明的实施例的盘清洗装置1的结构表示在图1A。
盘清洗装置1包括：装载单元2；擦洗清洗单元3；快排冲洗(QDR)单元4；冲洗单元5；干燥单元6；卸载单元7；以及将安装多张基板的盘盒在各单元间沿着轨道8移动而搬送的搬送单元9。
另外，擦洗清洗单元3具有装卸单元10，该装卸单元10将用搬送单元9搬送的基板从盘盒11一张一张地取出而安装在导向辊310(参照图3)上，并且将清洗后的基板从导向辊一张一张地取出而返回盘盒。
搬送单元9沿着轨道8在从基板装载单元2至擦洗清洗单元3、快排冲洗(QDR)单元4、冲洗单元5、干燥单元6、卸载单元7之间移动。作为搬送单元9，也可以替换成上述说明的沿着轨道8在各单元间移动的方式，并且由与各单元相对应而固定的多个固定式机器人(例如关节式机器人)构成。
图1B是搬送单元9位于装载单元2时的装载单元的剖视图。搬送单元9被轨道8引导，并且被未图示的驱动装置驱动而沿着轨道8在与附图垂直的方向上移动。搬送单元9的臂部91利用未图示的驱动机构沿着搬送单元9在上下方向能够移动。另外，臂部91具有能够进行开闭动作的一对卡盘92和93，并且通过使卡盘92和93开闭，将盘盒11夹住或放开。
在装载单元2的工作台21上设置从外部供给的安装有基板的盘盒11的状态下，搬送单元9的臂部91以打开卡盘92和93的状态被未图示的驱动机构驱动而下降，并且在下降末端关闭卡盘92和93而夹住该盘盒11。其次，在用卡盘92和93夹住盘盒11的状态下，臂部91被未图示的驱动机构驱动而上升至预定的高度。图1B表示臂部91上升至预定的高度的状态。
将使用图1A所示的清洗装置的基板清洗处理流程用图2来进行说明。
首先，从外部对装载单元2供给容纳了多个基板的盘盒11(S201)。使所供给的该盘盒11用搬送单元9沿着轨道8移动并且搬送到擦洗清洗单元3(S202)。
在擦洗清洗单元3中，用装卸单元10从盘盒11取出基板38，并且安装在擦洗清洗单元3的导向辊310上(S203)。此时，与导向辊310相对地配置有刷子37，如图5所示，基板38在被刷子37夹住的状态下被刷子37的中心轴39和导向辊310支撑。如此，对安装在导向辊310上且被刷子37的中心轴39和导向辊310支撑的状态下的多张基板38供给施加了超声波的纯水，并且将基板38的两面利用刷子37摩擦，从而对多张基板38的各个两面同时进行擦洗清洗处理(S204)。
进行了擦洗清洗处理的基板38再次返回到盘盒11上(S205)，并且被搬送单元9沿着轨道8搬送到快排冲洗单元4上(S206)。
在快排冲洗单元4中，将储存在未图示的冲洗液槽中的冲洗液在基板38安装在盘盒11上的状态下浇在基板38上而冲洗基板38的表面(S207)。
容纳被快排冲洗单元4清洗的基板38的盘盒11，利用搬送单元9沿着轨道8移动，并且被搬送到冲洗单元5上(S208)。
在冲洗单元5中，将被快排冲洗单元4清洗处理的基板在安装于盘盒11的状态下连同盘盒11一起放入装有纯水的槽内，从而浸泡在纯水里进行冲洗处理(S209)。
容纳被冲洗单元5进行冲洗处理的基板的盘盒11，利用搬送单元8搬送到干燥单元6上(S210)，并且使附着在基板表面上的纯水蒸发而使基板干燥(S211)。容纳有进行了干燥处理的基板的盘盒11，被搬送单元8从干燥单元6取出并被搬送到卸载单元7上(S212)，并且从卸载单元7被取出到清洗装置1的外部(S213)。
在上述的一连串的处理工序中，关于用擦洗清洗单元3进行的擦洗清洗处理，用图3至5来进行详细说明。
图3是擦洗清洗单元3的立体图，图4是表示在擦洗清洗单元3中多个基板38被刷子37夹住的状态下被刷子中心轴39和导向辊310支撑的状态的刷子的主视图，图5是将图4的结构从横向观察的侧视图。
在擦洗清洗单元3中，被容纳在盘盒11上而被供给的多个基板38被装卸单元9依次从盘盒11取出，并且在被刷子37一张一张地夹住的状态下被固定在由导向辊310的槽部311和刷子37的中心轴39支撑的位置。
在该状态下，若利用未图示的马达等驱动源使中心轴39旋转，则刷子37以摩擦基板38的两面的方式旋转，并且基板38也以比刷子37缓慢的旋转速度旋转。另一方面，从设置在供水管321的端部附近的供水口供给纯水，并且从设置在安装于供水管321的导管313上的多个喷出口315喷出纯水。此时，将从超声波振荡器320振荡的超声波从设在供水管321的端部的超声波导入口314导入到供水管321的内部，并且对从供水口312供给到供水管321的内部的纯水施加超声波。
该施加了超声波的纯水从设在安装于供水管321的导管313上的多个喷出口315喷出，并且浇到两面被刷子37摩擦的基板38的两侧的面上。在该状态下，在基板38的两侧的面的供给了施加超声波的纯水的部分与刷子37之间的一部分，形成1～2mm左右的厚度的纯水层。利用形成于该基板38和刷子37之间的纯水层，基板38的两侧的面被进行超声波纯水清洗。另一方面，在远离喷出口315的部分，施加在纯水的超声波的效果减弱，在基板38与刷子37之间未形成纯水层，旋转的刷子37与基板38的两面接触而进行刷子清洗处理。
如此，通过在供给施加了超声波的纯水的同时进行一定时间刷子清洗处理，对基板38的两侧的整个面进行超声波纯水清洗处理和超声波清洗处理。
即，通过在浇上施加超声波的纯水的同时使多个刷子37旋转而将多个基板38的两面同时摩擦，从而除去附着在基板38的表面上的垃圾，能够将以往使用各自的装置进行处理的刷子清洗处理和超声波清洗处理用一个装置来处理，能够省略现有的超声波纯水清洗工序。其结果，能够缩小清洗装置全体所占的地板面积(着地区域)。
另外，在该超声波刷子清洗处理工序中使用的纯水量，与在现有的刷子清洗工序中使用的纯水量相同即可，并且能够将使用量消减相当于在现有的超声波纯水清洗工序中使用的纯水量的量。
并且，通过同时实施现有的刷子清洗处理和超声波清洗处理，还能够减少消耗的电量。
另外，在上述实施例中，以在用擦洗清洗单元3进行了擦洗清洗处理后用快排冲洗单元4进行快排冲洗处理的结构来进行了说明，但是在擦洗清洗单元3和快排冲洗单元4之间也可以插入如记载在专利文献4中的将基板38的表面使用酸性或者碱性的药液进行超声波清洗处理的药液清洗处理层。
以上，将由本发明者做出的发明基于实施例具体地进行了说明，但是本发明并不局限于上述实施例，在不脱离其要点的范围内能够进行各种变更是不言而喻的。

Claims (9)

1.一种清洗装置，具有：
在对基板的两面供给纯水的同时使刷子旋转，从而将上述基板的两面摩擦而清洗的擦洗清洗单元；
将用该擦洗清洗单元进行了清洗处理的基板的表面用纯水清洗的冲洗单元；以及
使利用该冲洗单元进行了清洗处理的基板的表面干燥的干燥单元，
该清洗装置的特征在于，
上述擦洗清洗单元具有对供给到上述基板的两面的纯水施加超声波的超声波施加机构，并且在对上述基板的两面供给用该超声波施加机构施加了超声波的纯水的同时使上述刷子旋转，从而将上述基板的两面摩擦而清洗。
2.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，
在上述擦洗清洗单元中，用旋转的上述刷子的中心轴部和导向辊支撑上述基板，并且从设在上述导向辊与旋转的上述刷子之间的导管的多个喷出口对上述基板的两面供给上述施加了超声波的纯水。
3.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，
在上述擦洗清洗单元中，用旋转的上述刷子的中心轴部和导向辊支撑多个基板，并且从设在上述导向辊与旋转的上述刷子之间的导管的多个喷出口对上述多个基板的各自的两面供给上述施加了超声波的纯水。
4.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，
还具有：将从外部供给的基板向上述擦洗清洗单元供给的装载单元；以及将用上述干燥单元进行了干燥处理的基板向装置外取出的卸载单元。
5.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，
将用上述擦洗清洗单元进行了清洗处理的基板的表面用纯水清洗的冲洗单元具有：具有冲洗液槽和清洗槽，并且在该清洗槽内将储存在上述冲洗液槽中的冲洗液浇在上述基板上，从而冲洗上述基板的表面的快排冲洗槽部；以及将用该快排冲洗槽部处理的基板用纯水进行清洗处理的冲洗槽部。
6.一种清洗方法，用于清洗基板，
在对基板的两面供给纯水的同时使刷子旋转，从而将上述基板的两面摩擦而清洗，
将用该刷子摩擦而进行了清洗处理的基板的表面用纯水冲洗清洗，
使进行了冲洗清洗处理的该基板的表面干燥，
该清洗方法的特征在于，
在用上述刷子摩擦而进行清洗处理的工序中，在对上述基板的两面供给施加了超声波的纯水的同时使上述刷子旋转，从而将上述基板的两面摩擦而清洗。
7.根据权利要求6所述的清洗方法，其特征在于，
在将上述基板的两面摩擦而清洗的工序中，用上述刷子的中心轴部和导向辊支撑上述基板，并且在从设在上述导向辊与旋转的上述刷子之间的导管的多个喷出口对上述基板的两面供给上述施加了超声波的纯水的同时使上述刷子旋转，从而将上述基板的两面摩擦而清洗。
8.根据权利要求6所述的清洗方法，其特征在于，
在将上述基板的两面摩擦而清洗的工序中，用上述刷子的中心轴部和导向辊支撑多个基板，并且在从设在上述导向辊与旋转的上述刷子之间的导管的多个喷出口对上述多个基板的各自的两面供给上述施加了超声波的纯水的同时使上述刷子旋转，从而将上述多个基板的两面摩擦而清洗。
9.根据权利要求6所述的清洗方法，其特征在于，
在将上述基板的表面用纯水冲洗清洗的工序中，进行将储存在冲洗液槽的冲洗液浇在上述基板上而冲洗上述基板的表面的快排冲洗处理、和将进行了快排冲洗处理的该基板用纯水进行清洗处理的冲洗处理。
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