DE60030642T2

DE60030642T2 - Nassbehandlungsdüse, Düsevorrichtung und Nassbehanlungsvorrichtung

Info

Publication number: DE60030642T2
Application number: DE60030642T
Authority: DE
Inventors: Nobuaki Sendai-shi Haga; Kenichi Sendai-shi Mitsumori; Yasuhiko Sendai-shi Kasama
Original assignee: Alps Electric Co Ltd; Kaijo Corp
Current assignee: Kaijo Corp; Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1999-08-13
Filing date: 2000-08-11
Publication date: 2007-09-13
Anticipated expiration: 2020-08-12
Also published as: EP1076356B1; KR20010039809A; DE60030642D1; EP1076356A2; EP1076356A3; TW478973B; KR100385906B1; JP2001053046A; JP4215900B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Nassbehandlungsdüse zum Zuleiten einer Behandlungsflüssigkeit zu einem zu behandelnden Substrat in einem Nassbehandlungsverfahren, beispielsweise einem Reinigungsverfahren, einem Ätzverfahren und dergleichen bei der Fertigung beispielsweise eines Halbleiterbauelements, einer Flüssigkristalltafel und dergleichen, außerdem betrifft die Erfindung eine Düseneinrichtung und eine Nassbehandlungsvorrichtung mit einer solchen Düseneinrichtung.
Auf dem Gebiet elektronischer Bauelemente wie beispielsweise Halbleiterbauelemente, Flüssigkristallanzeigen und dergleichen, ist ein Verfahren zum Reinigen von Halbleitersubstraten und Glassubstraten als zu behandelnde Substrate im Zuge ihrer Fertigungsverfahren wesentlich. Bei dem Reinigungsprozess erfolgt eine Reinigung unter Einsatz verschiedener Reinigungsflüssigkeiten, beispielsweise ultrareinem Wasser, elektrolytischem Ionenwasser, Ozonwasser, Wasserstoff-Wasser oder dergleichen, um unterschiedliche Arten von Substanzen während des Fertigungsvorgangs zu entfernen, wobei diese Reinigungsflüssigkeiten aus der Düse einer Reinigungsvorrichtung auf ein Substrat gegeben werden. Wenn allerdings eine herkömmliche Reinigungsdüse eingesetzt wird, so ergibt sich das Problem, dass eine gesteigerte Menge an Reinigungsflüssigkeit verbraucht wird. Wenn beispielsweise ein Substrat mit der Größe 500 mm × 500 mm unter Verwendung einer Reinigungsflüssigkeit wie beispielsweise elektrolytischem Ionenwasser oder dergleichen gereinigt wird und anschließend mit einer Reinigungsflüssigkeit gespült wird, so dass die Sauberkeit von 0,5 Teilen/cm² als Restpartikelmenge auf dem Substrat erreicht wird, so muss jeweils eine Menge von 25 bis 30 l/min Reinigungsflüssigkeit und Spülflüssigkeit verbraucht werden.
Um dem obigen Problem zu begegnen, hat die Anmelderin eine Reinigungsflüssigkeits-Spardüse angemeldet, mit der die Menge Reinigungsflüssigkeit stark reduziert werden kann. 15A und 15B zeigen ein Beispiel dieser Art von Reinigungsdüse. 15A ist eine Ansicht der Reinigungsdüse von unten, und 15B ist eine seitliche Schnittansicht entlang der Linie XV-XV von 15A. Wie in diesen Figuren gezeigt ist, enthält eine Reinigungsdüse 100 Einleitwege 101 und Ausleitwege 102. Jeder der Einleitwege 101 besitzt eine Einleitöffnung 101a an dem einen Ende, um eine Reinigungsflüssigkeit L einzuleiten, und jeder der Ausleitwege 102 besitzt eine Ausleitöffnung 102a an dem einen Ende, um Reinigungsflüssigkeit nach deren Gebrauch aus dem System auszuleiten. Der Einleitweg 102 schneidet sich mit dem Ausleitweg 102 an den anderen Enden der Wege, und der Bereich, wo die Wege einander schneiden, ist als Kreuzungsbereich 103 ausgebildet, der eine Öffnung 101 bildet, die sich zu dem Substrat W hin öffnet. Außerdem ist eine (nicht gezeigte) Druckreduzierpumpe mit den Ausleitöffnungen 102a der Ausleitwege 102 verbunden, wobei die Differenz zwischen dem Druck der Reinigungsflüssigkeit L in Berührung mit der Atmosphäre (der Druck einschließlich der Oberflächenspannung der Reinigungsflüssigkeit L und der Oberflächenspannung der zu reinigenden Oberfläche des Substrats W) und dem atmosphärischen Druck lässt sich dadurch steuern, dass man den Ansaugedruck der Druckreduzierpumpe steuert.
Dies bedeutet: Die dem Substrat W über die Öffnung 104 zugeführte Reinigungsflüssigkeit L tritt mit dem Substrat in Berührung, wird dann zu den Ausleitwegen 102 ausgeleitet, ohne dass sie aus der Reinigungsdüse 100 nach außen gelangt, indem die Relation zwischen dem Druck P_w der in Berührung mit der Atmosphäre der Öffnung 104 stehenden Reinigungsflüssigkeit L (der Druck einschließlich der Oberflächenspannung der Reinigungsflüssigkeit L und der Oberflächenspannung der zu reinigenden Oberfläche des Substrats W) auf Pw ≈ Pa eingestellt wird. Im Ergebnis wird die Reinigungsflüssigkeit L, die aus der Reinigungsdüse 100 auf das Substrat W gegeben wird, von dem Substrat W entfernt, ohne dass sie mit einem anderen Bereich als demjenigen Bereich in Kontakt gelangt, aus dem die Reinigungsflüssigkeit L auf das Substrat W gelangt (die Öffnung 104). Bei dieser Ausgestaltung lässt die Reinigungsdüse eine starke Reduzierung der Menge an Reinigungsflüssigkeit zu, verglichen mit einer herkömmlichen Düse.
Allerdings weisen die oben erläuterten herkömmlichen Spar-Flüssigkeitsreinigungsdüsen folgende Probleme auf:
Bei der oben erläuterten Reinigungsdüse ist, weil sowohl die Reinigungsflüssigkeits-Einleitwege als auch die Reinigungsflüssigkeits-Ausleitwege als röhrenförmige Wege ausgebildet sind, eine Zone, in der Reinigungsflüssigkeit rasch strömt, auf einen gewissen Bereich des Kreuzungsabschnitts begrenzt. Folglich strömt die Reinigungsflüssigkeit auf dem Substrat mit hoher Geschwindigkeit in einem Teilbereich und in einem anderen Teilbereich mit geringer Geschwindigkeit, so dass die Möglichkeit besteht, dass das Substrat unregelmäßig gereinigt wird. Darüber hinaus bildet sich bei der herkömmlichen Düse unterhalb des Kreuzungsbereiches ein sog. „Flüssigkeitsreservoir", in welchem die Reinigungsflüssigkeit praktisch überhaupt nicht strömt, sondern steht, wie in 15 gezeigt ist. Dies betrifft auch die Besonderheit, dass das Ende des Kreuzungsbereiches, welches in Außenbereichen der Einleitwege und Ausleitwege entspricht, in einem Kragen entsteht. Da Partikel auf dem Substrat in dem Flüssigkeitsreservoir angesammelt werden, wird der Reinigungswirkungsgrad hierdurch verringert. Das Problem der Verringerung des Reinigungswirkungsgrads durch das Auftreten des Flüssigkeitsreservoirs ist kein Problem, was nur bei der Reinigung auftritt, sondern ein Problem, welches Nassbehandlungsverfahren allgemein betrifft.
Weitere herkömmliche Ausgestaltungen sind aus der JP-A-11 033 506 entsprechend der US-B-6 230 722 und der US-A-4 846 202 bekannt. Die US-B-6 230 722 und die JP-A-11 033 606 zeigen eine Nassbehandlungsdüse zum Beliefern eines zu behandelnden Substrats mit einer Behandlungsflüssigkeit, umfassend: Einleitwege mit Einleitöffnungen an deren einem Ende, um die Behandlungsflüssigkeit einzuleiten; Ausleitwege mit an deren einem Ende befindlichen Ausleitöffnungen zum Ausleiten der Behandlungsflüssigkeit nach deren Benutzung auf die Außenseite, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die US-A-4 846 202 zeigt ein Behandlungsflüssigkeits-Zuführelement mit einer Mehrzahl von Durchgangslöchern in einer Einleitöffnung. Bei dieser Ausgestaltung konzentriert sich die Strömung an den Löchern und geht von diesen nach außen.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Nachbehandlungsdüse, die in der Lage ist, einen Behandlungswirkungsgrad dadurch zu steigern, dass das Auftreten eines Flüssigkeitsreservoirs zwischen der Düse und einem Substrat möglichst weitgehend verhindert wird und der Vorteil einer Flüssigkeitsspardüse weiterhin genutzt wird, und außerdem soll eine Düseneinrichtung mit einer Düse und eine Nassbehandlungsvorrichtung geschaffen werden.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Nassbehandlungsdüse geschaffen zum Zuladen einer Behandlungsflüssigkeit zu einem zu behandelnden Substrat, umfassend: Einleitwege mit an deren einem Ende ausgebildeten Einleitöffnungen zum Einleiten der Behandlungsflüssigkeit; Ausleitwege mit an deren einem Ende ausgebildeten Ausleitöffnungen zum Ausleiten der Behandlungsflüssigkeit nach deren Benutzung zur Außenseite, wobei eine Einleitöffnung an den anderen Enden der Einleitwege angeordnet ist und in Richtung der Unterseite der Düse mündet; eine Ausleitöffnung an den anderen Enden der Ausleitwege angeordnet ist und sich in Richtung der Unterseite der Düse öffnet; gekennzeichnet durch ein Behandlungsflüssigkeits-Zuführelement, welches in der Einleitöffnung aufgenommen ist, zusammengesetzt aus einem porösen Werkstoff und ausgestattet mit einer Mehrzahl von Durchgangslöchern zum Zuführen der Behandlungsflüssigkeit zu dem Substrat, entsprechend Anspruch 1.
Die einen Enden der Ausleitwege können mit einer Druckreduzierpumpe verbunden sein, um die Differenz zwischen dem Druck der Behandlungsflüssigkeit in Berührung mit dem Atmosphärendruck an der Öffnung und dem Atmosphärendruck dadurch zu steuern, dass der Saugdruck der Druckreduzierpumpe gesteuert wird.
Bei einer herkömmlichen Düse sind Einleitwege als normale röhrchenförmige Wege ausgebildet. Damit verbleibt bei dem herkömmlichen Düsenaufbau, während eine Behandlungsflüssigkeit relativ gut zu den Bereichen an den äußeren Enden der röhrchenförmigen Wege in den Öffnungen strömt, die Flüssigkeit leicht in den Bereichen außer dem oben angesprochenen Bereich, oder die Flüssigkeit strömt nicht gleichmäßig. Um diesem Problem zu begegnen, ist das Behandlungsflüssigkeits-Zuführelement mit den mehreren Durchgangslöchern vorzugsweise an der Einleitöffnung angeordnet, die sich an den anderen Enden der Einleitwege befindet, um die Behandlungsflüssigkeit auf das Substrat zu leiten. Dies heißt: Die Behandlungsflüssigkeit strömt nicht direkt nach unten aus den Öffnungen der Einleitwege auf das Substrat, sondern sie gelangt auf das Substrat über die mehreren Durchgangslöcher des Behandlungsflüssigkeits-Zuführelements, welches z.B. aus dem porösen Werkstoff besteht. Im Ergebnis wird die Behandlungsflüssigkeit nahezu gleichmäßig von der dem Substrat gegenüberliegenden Gesamtfläche des Reinigungsflüssigkeits-Zuführelements geliefert, wodurch die Reinigungsflüssigkeit gleichmäßig und rasch auf eine gewisse breite Fläche des Substrats bei nahezu gleichmäßiger Strömungsrate geliefert wird. Aus diesem Grund wird praktisch kein Flüssigkeitsreservoir gebildet, und der Wirkungsgrad der Nassbehandlung lässt sich im Vergleich zu der herkömmlichen Düse verbessern.
Bevorzugt ist weiterhin, dass ein Behandlungsflüssigkeits-Zuführelement mit einer Mehrzahl von Durchgangslöchern zum Ausleiten der Behandlungsflüssigkeit von dem Substrat zur Außenseite hin in der Ausleitöffnung aufgenommen ist.
Es wurden oben die Einleitwege beschrieben, die Ausleitwege können in ähnlicher Weise wie die Einleitwege angeordnet sein. Das heißt: Die Bildung des Behandlungsflüssigkeits-Zuführelements mit einer Mehrzahl von Durchgangslöchern, wobei sich die Ausleitöffnung an den anderen Enden der Ausleitwege befindet, um die vom Substrat kommende Behandlungsflüssigkeit auszuleiten, gestattet das nahezu gleichmäßige Wegführen der Behandlungsflüssigkeit von der gesamten, dem Substrat gegenüberliegenden Fläche des Behandlungsflüssigkeits-Zuführelements. Aus diesem Grund trägt die Ausleiteinrichtung auch dazu bei, die Bildung eines Flüssigkeitsreservoirs zu verhindern, wodurch der Wirkungsgrad der Nachbehandlung noch weiter gesteigert werden kann. Darüber hinaus kann ein Durchmesser der mehreren Durchgangslöcher in dem Behandlungsflüssigkeits-Ausleitelement größer sein als die Durchgangslöcher, die in dem Behandlungsflüssigkeits-Zuführelement ausgebildet sind, abhängig von der Größe der Verunreinigungsstoffe auf dem Substrat.
Es ist bevorzugt, wenn ein Teil des Behandlungsflüssigkeits-Zuführelements auf dessen Seite in Berührung mit der Behandlungsflüssigkeit auf dem Substrat aus einem hydrophilen Werkstoff besteht. In ähnlicher Weise ist es bevorzugt, wenn ein Teil des Behandlungsflüssigkeits-Ausleitelements auf der mit der Behandlungsflüssigkeit in Berührung stehenden Seite des Substrats mit einem hydrophilen Werkstoff ausgebildet ist.
Wenn das Behandlungsflüssigkeits-Zuführelement und das Behandlungsflüssigkeits-Ausleitelement aus dem hydrophilen Werkstoff gebildet sind, kann der Raum zwischen dem Zuführelement und dem Ausleitelement für die Behandlungsflüssigkeit einerseits und dem Substrat andererseits leicht mit der Behandlungsflüssigkeit gefüllt werden, so dass diese dem Substrat rasch zugeführt und rasch von ihm weggeleitet werden kann. Da außerdem die Behandlungsflüssigkeit einfach in dem Raum zwischen dem Zuführelement und dem Ausleitelement einerseits und dem Substrat andererseits gehalten werden kann, lässt sich die Behandlungsflüssigkeit zuverlässig in diesem Raum halten. Durch diese Ausgestaltung lässt sich der Wirkungsgrad bei der Nassbehandlung verbessern.
Eine Ultraschall-Applikationseinrichtung kann sich zwischen der Einleitöffnung und der Auslassöffnung befinden, um eine Ultraschallschwingung auf die Behandlungsflüssigkeit auf dem Substrat aufzubringen.
Befindet sich die Ultraschall-Applikationseinrichtung zwischen der Einleitöffnung und der Ausleitöffnung, kann die Ultraschallschwingung auf die auf dem Substrat befindliche Behandlungsflüssigkeit gelangen, wodurch ein Reinigungswirkungsgrad verbessert werden kann, indem beispielsweise eine Ultraschallreinigung und dergleichen durchgeführt wird.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn mindestens der Umfang der das Behandlungsflüssigkeits-Zuführelement enthaltenden Einleitöffnung aus einem hydrophoben Material besteht. In ähnlicher Weise wird bevorzugt, dass zumindest der Umfang der das Behandlungsflüssigkeits-Ausleitelement enthaltenden Ausleitöffnung aus einem hydrophoben Material besteht.
Durch die oben angesprochene Ausgestaltung wird der Strom der Behandlungsflüssigkeit, der die Neigung hat, aus der Einleitöffnung und der Ausleitöffnung, die in die Atmosphäre führen, auf die Außenseite der Düse zu sickern, unterdrückt, und die Grenzspannung des Elements am Ende der Öffnung wird verringert, wodurch die Behandlungsflüssigkeit zwischen der Düse und dem Substrat bei gleichzeitigem Anschwellen gehalten wird. Dementsprechend wird die Beherrschbarkeit beim Halten der Reinigungsflüssigkeit L stark verbessert, und die Reinigungsflüssigkeit L kann zuverlässig an einem Heraussickern aus der Düse gehindert werden.
Während eine Gruppe mit einem Einleitweg vorgesehen sein kann, können mehrere Gruppen davon vorhanden sein, die in eine Richtung verlaufen, in der sich das Substrat relativ zu ihnen bewegt, wobei das Behandlungsflüssigkeits-Zuführelement jedem der Einleitwege zugeordnet sein kann.
Durch diese Ausgestaltung lässt sich die Nassbehandlung durch verschiedene Abfolgen ausführen. Das heißt: Die Nassbehandlung kann effizienter vorgenom men werden durch Einsatz einer Mehrzahl von Einleitwegen, indem beispielsweise einer der Einleitwege die Rolle des raschen Zuführens der Behandlungsflüssigkeit zu dem Bereich zwischen der Düse und dem Substrat im frühen Stadium spielt, wobei ein weiterer Einleitweg bereitgestellt wird, der die Rolle des Zuführens der Behandlungsflüssigkeit dann spielt, wenn die Behandlung stetig abläuft.
Eine Nassbehandlungs-Düseneinrichtung enthält vorzugsweise eine Ansaug- und Ausleiteinrichtung zum Ansaugen und Ausleiten einer im Kontakt mit einem Substrat über eine Einleitöffnung gewesenen Behandlungsflüssigkeit, nachdem die Behandlungsflüssigkeit durch die Ausleitwege abgeleitet wurde, indem die Differenz zwischen dem Druck der Behandlungsflüssigkeit in Berührung mit dem Substrat und dem atmosphärischen Druck so gesteuert wird, dass ein Herausströmen der Behandlungsflüssigkeit aus den Ausleitwegen verhindert wird.
Da die Nassbehandlungs-Düseneinrichtung eine Einrichtung enthält, mit der die Behandlungsflüssigkeit auf dem Substrat durch die Ausleitwege angesaugt und ausgeleitet wird, indem die Differenz zwischen dem Druck der Behandlungsflüssigkeit in Berührung mit dem Substrat und dem atmosphärischen Druck gesteuert wird, kann die Behandlungsflüssigkeit entfernt werden, ohne dass die Behandlungsflüssigkeit in Berührung mit anderen Teilen kommt als mit dem Bereich, dem die Behandlungsflüssigkeit zugeleitet wird.
Eine Nassbehandlungsvorrichtung enthält vorzugsweise eine Bewegungseinrichtung zum Bewegen der Nassbehandlungsdüse oder eines Substrats zum Behandeln der gesamten zu behandelnden Oberfläche des Substrats, indem die Nassbehandlungsdüse und das Substrat relativ zueinander entlang der zu behandelnden Substratoberfläche bewegt werden.
Da die Nassbehandlungsvorrichtung die Bewegungseinrichtung zum relativen Bewegen der Behandlungsdüse und des Substrats entlang der zu behandelnden Substratoberfläche enthält, kann die Vorrichtung die Gesamtfläche des Substrats behandeln, wobei der Vorteil der Nassbehandlungsdüse genutzt wird.
In der oben angesprochenen Nassbehandlungsvorrichtung kann mindestens eine Menge von Nassbehandlungsdüsen auf einer Oberflächenseite eines zu behandelnden Substrats angeordnet werden, während auf der anderen Oberflächensei te eine weitere der Nassbehandlungsdüsen angeordnet sein kann, so dass beide Substratoberflächen behandelt werden können.
Bei dieser Ausgestaltung lassen sich beide Substratoberflächen behandeln, und man kann beispielsweise gleichzeitig die Vorderseite und die Rückseite des Substrats reinigen.
Außerdem kann an irgendeiner der Nassbehandlungsdüsen auf einer Seite oder der anderen Seite des zu behandelnden Substrats eine Ultraschall-Applikationseinrichtung angeordnet werden, um Ultraschallschwingungen auf die auf dem Substrat befindliche Behandlungsflüssigkeit aufzubringen.
Bei dieser Ausgestaltung kann die Ultraschallschwingung auf die auf dem Substrat befindliche Behandlungsflüssigkeit aufgebracht werden, und man kann hierdurch eine Reinigungseinrichtung mit hohem Reinigungswirkungsgrad realisieren, beispielsweise mittels Ultraschallreinigung oder dergleichen.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung lediglich beispielhaft anhand der begleitenden schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht des äußeren Erscheinungsbilds einer Reinigungsdüse einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 eine Ansicht der Reinigungsdüse von unten, und 2B eine Schnittansicht entlang der Linie IIB-IIB der 2A;
3 eine Ansicht, die die Arbeitsweise der Reinigungsdüse erläutert;
4 eine Reinigungsdüse einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, wobei 4A eine Ansicht der Reinigungsdüse von unten und 4B eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in 4A ist;
5 eine Reinigungsdüse einer dritten Ausführungsform der Erfindung, wobei 5A eine Ansicht der Reinigungsdüse von unten und 5B eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in 5A ist;
6 eine Ansicht, die die Arbeitsweise der Reinigungsdüse erläutert;
7 eine Reinigungsdüse einer vierten Ausführungsform der Erfindung, wobei 7A eine Ansicht der Reinigungsdüse von unten und 7B eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII in 7A ist;
8 eine Reinigungsdüse einer fünften Ausführungsform der Erfindung, wobei 8A eine Ansicht der Reinigungsdüse von unten und 8B eine Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII in 8A ist;
9 eine Ansicht, die die Arbeitsweise der Reinigungsdüse veranschaulicht;
10 eine Reinigungsdüse einer sechsten Ausführungsform der Erfindung, wobei 10A eine Ansicht der Reinigungsdüse von unten und 10B eine Schnittansicht der Linie X-X in 10A ist;
11 eine Reinigungsdüse einer siebten Ausführungsform der Erfindung, wobei 11A eine Ansicht der Reinigungsdüse von oben ist und 11B eine Schnittansicht entlang der Linie XI-XI in 11 ist;
12 eine Reinigungsdüse einer achten Ausführungsform der Erfindung, wobei 12A eine Ansicht der Reinigungsdüse von oben und 12B eine Schnittansicht entlang der Linie XII-XII in 12A ist;
13 eine Reinigungsdüse einer neunten Ausführungsform der Erfindung, wobei 13A eine Ansicht der Reinigungsdüse von oben und 13B eine Schnittansicht entlang der Linie XIII-XIII in 13A ist;
14 eine Draufsicht auf die schematische Anordnung einer Reinigungsvorrichtung einer zehnten Ausführungsform der Erfindung; und
15 eine Ansicht eines Beispiels einer herkömmlichen Spar-Flüssigkeitsreinigungsdüse, wobei 15A eine Ansicht der Reinigungsdüse von unten und 15B eine Schnittansicht entlang der Linie XV-XV in 15A ist.
[Erste Ausführungsform]
Im Folgenden wird anhand der 1 bis 3 eine erste Ausführungsform der Erfindung erläutert.
1 ist eine perspektivische Ansicht des äußeren Erscheinungsbilds einer Reinigungsdüse (einer Nassbehandlungsdüse) der ersten Ausführungsform, 2A ist eine Ansicht der Reinigungsdüse von unten, 2B ist eine Schnittansicht entlang der Linie IIB-IIB in 2A, und 3 ist eine Ansicht zum Erläutern der Arbeitsweise der Reinigungsdüse.
Wie in 1 und 2A zu sehen ist, besitzt die Reinigungsdüse 1 der ersten Ausführungsform ein Gehäuse 2, welches in Richtung der kurzen Seite in drei Zonen aufgeteilt ist, wobei die beiden einander abgewandten Endzonen des Gehäuses 2 als Reinigungsflüssigkeits-Einleitabschnitt 3 bzw. Reinigungsflüssigkeits-Ausleitabschnitt 4 fungieren und die zentrale Zone als Ultraschalloszillator-Aufnahmeabschnitt 5 fungiert. Zwei Reinigungsflüssigkeits-Einleitröhrchen 6 (Einleitwege), die voneinander in Längsrichtung der Düse beabstandet sind, befinden sich an der Oberseite des Reinigungsflüssigkeits-Einleitabschnitts 3, und zwei Reinigungsflüssigkeits-Ausleitröhrchen 7 (Ausleitwege) befinden sich an der Oberseite des Reinigungsflüssigkeits-Ausleitabschnitts 4. Die oberen Enden der betreffenden Reinigungsflüssigkeits-Einleitröhrchen 6 sind geöffnet, um als Einleitöffnungen 6a zu fungieren, über die eine Reinigungsflüssigkeit L (Behandlungsflüssigkeit) eingeleitet wird, die unteren Enden sind als Einleitöffnungen 6b ausgebildet, die sich jeweils in Richtung eines zu behandelnden Substrats W (im Folgenden einfach „Substrat") im Inneren des Gehäuses 2 öffnet. In ähnlicher Weise sind die oberen Enden der betreffenden Reinigungsflüssigkeits-Ausleitröhrchen 7 geöffnet, um als Ausleitöffnungen 7a zu fungieren, aus denen die Reinigungsflüssigkeit L nach Verbrauch nach außen ausgeleitet wird, und ihre unteren Enden sind als Ausleitöffnungen 7b ausgebildet, die sich jeweils in Richtung des Substrats W im Inneren des Gehäuses 2 öffnet. Die Ausleitöffnungen 7a der Reinigungsflüssigkeits-Ausleitröhrchen 7 sind mit einer (nicht gezeigten) Druckreduzierpumpe verbunden. Die Differenz zwischen dem Druck der Reinigungsflüssigkeit L nach deren Gebrauch und dem atmosphärischen Druck wird dadurch gesteuert, dass die Saugkraft der Druckreduzierpumpe gesteuert wird, damit die Reinigungsflüssigkeit L zuverlässig ausgeleitet wird.
Außerdem ist im Inneren des Ultraschalloszillator-Aufnahmeabschnitts 5 ein Ultraschalloszillator aufgenommen, der eine Ultraschallreinigung dadurch vornimmt, dass auf die Reinigungsflüssigkeit L Ultraschallschwingungen aufgebracht werden. Ein Kabel befindet sich im mittleren Teil des Ultraschalloszillator-Aufnahmeteils 5, um den Oszillator 8 zu steuern.
Wie in 2B zu sehen ist, ist ein Reinigungsflüssigkeits-Zuführelement 12 (ein Behandlungsflüssigkeits-Zuführelement), bestehend aus einem porösen Werkstoff, im Inneren der Einleitöffnung 6b aufgenommen. Als poröser Werkstoff kann insbesondere ein Kunststoff wie beispielsweise Fluorharz, Polyethylen etc., ein Metall wie beispielsweise SUS 316 etc., Keramikmaterial wie beispielsweise Aluminiumoxid, Siliciumoxid etc., Kunststoff mit hydrophiler Oberflächenbehandlung zur Schaffung einer hydrophilen Gruppe, Metalloxid wie beispielsweise TiO₂ verwendet wird. Unter diesen Werkstoffen kann vorzugsweise ein hydrophiler Werkstoff wie beispielsweise Siliciumoxid oder Aluminiumoxid sowie ein Kunststoff etc. mit hydrophiler Behandlung verwendet werden. Ansonsten ist mindestens derjenige Bereich, der in Berührung mit der Reinigungsflüssigkeit L auf dem Substrat W steht, von dem Reinigungsflüssigkeits-Zuführelement 12 aus hydrophilem Werkstoff gebildet, oder die Oberfläche des Reinigungsflüssigkeits-Zuführelements 12 kann einer hydrophilen Behandlung unterzogen sein, anstatt das Reinigungsflüssigkeits-Zuführelement 12 vollständig aus dem hydrophilen Werkstoff auszubilden. In jedem Fall wird, da das Reinigungsflüssigkeits-Zuführelement 12 aus porösem Werkstoff besteht, beim Zuführen der Reinigungsflüssigkeit L zu den Einleitröhrchen 6 in die Einleitöffnung 6b die Reinigungsflüssigkeit L über die mehreren Durchgangslöcher in dem Reinigungsflüssigkeits-Zuführelement 12 dem Substrat W zugeleitet.
Im Gegensatz dazu ist ein Reinigungsflüssigkeits-Ausleitelement 13 (ein Behandlungsflüssigkeits-Ausleitelement) aus einem porösen Material ebenfalls im Inneren der Ausleitöffnung 7b aufgenommen. Der in dem Reinigungsflüssigkeits-Zuführelement 12 verwendete poröse Werkstoff kann auch als Werkstoff für das Ausleitelement 13 verwendet werden. Allerdings kann das gleiche oder ein anderes poröses Material in dem Reinigungsflüssigkeits-Zuführelement 12 und dem Ausleitelement 13 in ein und derselben Düse verwendet werden. Da das Reinigungsflüssigkeits-Ausleitelement 13 aus dem porösen Material besteht, wird die auf dem Substrat W verbliebene, gebrauchte Reinigungsflüssigkeit L durch die Vielzahl von Durchgangslöchern des Ausleitelements 13 angezogen und durch die Reinigungsflüssigkeits-Ausleitröhrchen 7 aus der Düse ausgetragen.
Im Folgenden wird ein Beispiel für die Arbeitsweise (den Arbeitsablauf) der Reinigungsdüse 1 mit dem oben beschriebenen Aufbau anhand der 3A bis 3D erläutert. Wenn eine Spar-Flüssigkeitsdüse, wie sie oben in Verbindung mit dem Stand der Technik erläutert wurde, als Reinigungsdüse 1 eingesetzt wird, so ist eine Düseneinrichtung derart ausgebildet, dass eine (nicht gezeigte) Ausleitpumpe an die Reinigungsflüssigkeits-Ausleitröhrchen 7 angeschlossen ist, um die Differenz zwischen dem Druck der Reinigungsflüssigkeit L und dem Atmosphärendruck so zu steuern, dass ein Herausströmen der Reinigungsflüssigkeit L, die sich auf dem Substrat W befindet, nach außen in den Raum zwischen der Düse und dem Substrat W verhindert wird und stattdessen die Reinigungsflüssigkeit durch die Ausleitröhrchen 7 angesaugt und ausgeleitet wird. Außerdem ist eine optionale Reinigungsflüssigkeits-Zuführeinrichtung an die Reinigungsflüssigkeits-Einleitröhrchen 6 angeschlossen.
Man beachte, dass bei der Beschreibung der 3A bis 3D das Substrat W von rechts nach links gegenüber der Reinigungsdüse 1 bewegt wird (die Bewegungsrichtung des Substrats durch die Pfeile markiert).
Als Erstes wird gemäß 3A, wenn das linke Ende des Substrats W sich dem Bereich unterhalb des Reinigungsflüssigkeits-Zuführelements 12 nähert, die Reinigungsflüssigkeit L von dem Zuführelement 12 auf das Substrat W aufgebracht. Gleichzeitig wird aber der Ultraschalloszillator 8 noch nicht betätigt.
Wenn das Substrat W weiter bewegt wird und dabei die Reinigungsflüssigkeit L gemäß 3B unter den Ultraschalloszillator 8 gelangt, wird auch jetzt der Oszillator 8 noch nicht in Betrieb gesetzt.
Die Ausleitpumpe wird betrieben, wenn das Substrat W weiter bewegt wird und unterhalb des Reinigungsflüssigkeits-Ausleitelements 12 ankommt, wie in 3C gezeigt ist, damit Reinigungsflüssigkeit L, die von dem Zuführelement 12 auf das Substrat W aufgebracht wurde, aus dem Reinigungsflüssigkeits-Ausleitelement 13 gelangt. Da die Reinigungsflüssigkeit L in diesem Stadium beständig auf dem Substrat W strömt, wird der Ultraschalloszillator 8 gleichzeitig mit dem ständigen Strom der Reinigungsflüssigkeit L betätigt, wodurch das Substrat W einer Ultraschallreinigung unterzogen wird.
Wenn schließlich das rechte Ende des Substrats W unter das Reinigungsflüssigkeits-Zuführelement 12 gelangt, wie in 3D gezeigt ist, wird die Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit L ebenso wie der Betrieb des Oszillators 8 angehalten. Dann wird die auf dem Substrat W verbliebene Reinigungsflüssigkeit L endgültig aus dem Reinigungsflüssigkeits-Ausleitelement 12 ausgeleitet. Mit diesem Vorgang lässt sich die gesamte Zone des Substrats von der Vorrichtung einer Ultraschallreinigung unterziehen.
In der Reinigungsdüse 1 der ersten Ausführungsform gelangt die Reinigungsflüssigkeit über die mehreren Durchgangslöcher des Reinigungsflüssigkeits-Zuführelements 12 aus porösem Werkstoff auf das Substrat W, im Gegensatz zu der herkömmlichen Düse, bei der die Reinigungsflüssigkeit direkt aus dem Einleitröhrchen auf das Substrat tropft. Im Ergebnis wird die Reinigungsflüssigkeit L nahezu gleichmäßig über die gesamte, dem Substrat W gegenüberliegende Fläche des Reinigungsflüssigkeits-Zuführelements 12 ausgebreitet, wodurch die Flüssigkeit gleichmäßig und rasch in einem gewissen Maß auf eine große Fläche des Substrats W mit etwa gleichförmiger Strömungsgeschwindigkeit aufgebracht wird. Anschließend wird die Reinigungsflüssigkeit L nahezu gleichmäßig von der gesamten Fläche gegenüber dem Substrat W des Ausleitelements 13 mit den mehreren Durchgangslöchern ausgeleitet. Da. sich nahezu kein Flüssigkeitsreservoir in der Reinigungsdüse 1 der ersten Ausführungsform ausbildet, bedingt durch die Wirkungen des Reinigungsflüssigkeits-Zuführelements 12 und des Reinigungsflüssigkeits-Ausleitelements 13, bleiben keine Partikel übrig, so dass der Reinigungswirkungsgrad im Vergleich zu der herkömmlichen Düse verbessert werden kann.
Wenn außerdem das Reinigungsflüssigkeits-Zuführelement 12 und das Reinigungsflüssigkeits-Ausleitelement 13 aus einem hydrophilen Werkstoff bestehen, lässt sich der gesamte Raum zwischen dem Zuführelement 12 und dem Ausleitelement 13 und dem Substrat W einfach mit der Reinigungsflüssigkeit L ausfüllen. Damit lässt sich die Reinigungsflüssigkeit L direkt auf das Substrat W aufbringen und direkt von ihm entfernen. Der Reinigungswirkungsgrad lässt sich hierdurch zusätzlich steigern. Außerdem kann bei der ersten Ausführungsform auf grund des Aufbringens einer Ultraschallschwingung auf die auf dem Substrat W befindliche Reinigungsflüssigkeit L mit dem Ultraschalloszillator 8 das Maß der Reinheit auf dem Substrat W durch die Ultraschallreinigung zusätzlich gesteigert werden.
[Zweite Ausführungsform]
Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung anhand der 8A und 8B erläutert. 8A ist eine Ansicht einer Reinigungsdüse (einer Nassbehandlungsdüse) der zweiten Ausführungsform von unten, und 4B ist eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in 4A.
Die Reinigungsdüse der zweiten Ausführungsform ist im Grunde genommen ähnlich ausgestaltet wie die der ersten Ausführungsform, nur dass eine aus einem hydrophoben Material bestehende Schicht zu der Ausgestaltung der ersten Ausführungsform hinzugefügt ist. Damit sind in den 4A und 4B gleiche Elemente wie in den 2A und 2B mit gleichen Bezugszeichen versehen, auf ihre nochmalige Beschreibung wird verzichtet.
Die Reinigungsdüse 15 der zweiten Ausführungsform ist derart ausgebildet, dass die Umfangsbereiche eines Reinigungsflüssigkeits-Zuführelements 12 (im Folgenden: Zuführelement) und eines Reinigungsflüssigkeits-Ausleitelements (im Folgenden: Ausleitelement) 13 mit aus hydrophobem Werkstoff bestehenden hydrophoben Schichten 16 bedeckt sind, wie in den 4A und 4B gezeigt ist. Als hydrophobes Material kommen Teflon, Siliconharz, Polyethylen etc. in Betracht. Während die gesamten Umfangsbereiche des Zuführelements 12 und des Ausleitelements 13 bei der zweiten Ausführungsform mit den hydrophoben Schichten 16 bedeckt sind, müssen nicht notwendigerweise die gesamten Umfangsbereiche damit abgedeckt sind, es reicht vielmehr aus, wenn zumindest ihre dem Substrat W zugewandten Enden mit diesem Material bedeckt sind.
In der Reinigungsdüse 15 der zweiten Ausführungsform wird die Reinigungsflüssigkeit L zwischen der Düse 15 und dem Substrat W bei gleichzeitigem Anschwellen gehalten, weil der Strom der Reinigungsflüssigkeit L, der die Neigung hat, aus der Einleitöffnung 6b und der Ausleitöffnung 7b, die zur Atmosphäre hin geöffnet sind, aus der Düse auszutreten, unterdrückt wird und die Oberflächenspannung der Reinigungsflüssigkeit L an den Enden der Öffnungen vermindert wird. Dementsprechend wird die Beherrschbarkeit des Haltens der Reinigungsflüssigkeit L deutlich verbessert, und die Flüssigkeit L kann an einem Austreten aus der Düse zuverlässig gehindert werden.
[Dritte Ausführungsform]
Eine dritte Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden anhand der 5A, 5B und 6 erläutert. 5A ist eine Ansicht der Reinigungsdüse (der Nassbehandlungsdüse) der dritten Ausführungsform von unten, 5B ist eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in 5A, und 6 ist eine Ansicht zum Erläutern der Arbeitsweise der Reinigungsdüse.
Die Reinigungsdüse der dritten Ausführungsform ist im Wesentlichen ähnlich ausgebildet wie die der ersten Ausführungsform, nur dass zusätzlich ein Reinigungsflüssigkeits-Zuführelement vorgesehen ist. Dementsprechend sind in den 5A und 5B die Komponenten, die den Komponenten in 2A und 2B entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen, auf ihre detaillierte Beschreibung wird verzichtet. Allerdings ist die Richtung der Düse in den 5A und 5B gegenüber derjenigen in den 2A und 2B um 180° umgedreht.
Ein Gehäuse 2 ist innerhalb der Reinigungsdüse 18 der dritten Ausführungsform gemäß den 5A und 5B in vier Zonen unterteilt, wobei das Reinigungsflüssigkeits-Zuführelement (im Folgenden: Zuführelement) 19 zusätzlich außerhalb eines Reinigungsflüssigkeits-Ausleitelements (im Folgenden: Ausleitelement) 13 vorgesehen ist, wobei diese Zone einen Reinigungsflüssigkeits-Zuführteil oder -Abschnitt 20 bildet. Bei der folgenden Beschreibung wird ein Reinigungsflüssigkeits-Zuführelement 12, das bereits ursprünglich vorhanden war, als „erstes Zuführelement" bezeichnet, während das neu hinzugefügte Zuführelement 19 außerhalb des Ausleitelements 13 vorgesehen ist, als „zweites Zuführelement" bezeichnet wird. Ein poröser Werkstoff, mit dem das zweite Zuführelement 19 ausgebildet ist, kann der gleiche sein wie der des ersten Zuführelements 12. Eine Reinigungsflüssigkeit L wird auch dem zweiten Zuführelement 19 über Reini gungsflüssigkeits-Einleitröhrchen 6 zugeleitet, ebenso wie dem ersten Zuführelement 12.
Im Folgenden wird ein Beispiel für den Betriebsablauf (die Ablauffolge) der in oben beschriebener Weise ausgebildeten Reinigungsdüse 18 anhand der 6A bis 6D erläutert. Man beachte, dass bei der Beschreibung der 6A bis 6D ein Substrat W von rechts nach links gegenüber der Reinigungsdüse 18 bewegt wird (die Bewegungseinrichtung des Substrats ist durch Pfeile markiert).
Wie in 6A gezeigt ist, wird zunächst, wenn das linke Ende eines Substrats W unter das zweite Zuführelement 19 gelangt, die Reinigungsflüssigkeit L von dem zweiten Zuführelement 19 auf das Substrat W geleitet. Zu dieser Zeit gelangt keine Reinigungsflüssigkeit L von dem ersten Zuführelement 12 auf das Substrat, und außerdem wird weder eine Ausleitpumpe noch ein Oszillator 8 betrieben.
Wenn das Substrat W weiter bewegt wird und dabei die Reinigungsflüssigkeit L unter das Ausleitelement 13 strömt, wie in 6B gezeigt ist, wird dabei immer noch nicht die Ausleitpumpe und auch nicht der Oszillator 8 betrieben.
Wenn dann die Reinigungsflüssigkeit L unter den Ultraschalloszillator 8 gelangt, wie dies in 6C gezeigt ist, wird der Ultraschalloszillator 8 in Gang gesetzt, um dadurch den Ultraschall-Reinigungsvorgang in Gang zu setzen. Allerdings wird dabei noch nicht die Ausleitpumpe betrieben, so dass die Reinigungsflüssigkeit L nicht von dem Ausleitelement 13 abgeführt wird.
Wenn das Substrat W weiter bewegt wird und unter das erste Zuführelement 12 gelangt, wie in 6D gezeigt ist, beginnt die Zufuhr der Reinigungsflüssigkeit L durch das Zuführelement 12. Gleichzeitig beginnt das Ausleitelement 13 mit dem Abführen der Reinigungsflüssigkeit nach deren Gebrauch, und gleichzeitig hört das zweite Zuführelement 19 mit der Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit L auf. Wenn dieser Zustand erreicht ist, beginnt ein ständiger Strom der Reinigungsflüssigkeit L zwischen dem ersten Reinigungsflüssigkeits-Zuführelement 12 und dem Ausleitelement 13. Das heißt, das erste Zuführelement 12 spielt die Rolle des ständigen Zuführens der Reinigungsflüssigkeit L zu dem Substrat W, und das zweite Zuführelement 19 übernimmt die Rolle des raschen Benetzens des Substrats W mit Reinigungsflüssigkeit L in einem frühen Stadium, außerdem über nimmt es die Rolle des momentanen Auffüllens des Bereichs unterhalb des Ultraschalloszillators 8 mit der Reinigungsflüssigkeit L.
Wenn schließlich das rechte Ende des Substrats W unter das Ausleitelement 13 gelangt, wie in 6E gezeigt ist, wird das Ausleiten der Reinigungsflüssigkeit L aus dem Ausleitelement 13 ebenso angehalten wie die Ultraschallschwingung, während die Reinigungsflüssigkeit L kontinuierlich von dem ersten Zuführelement 12 zugeführt wird. Wenn das rechte Ende des Substrats W unter das erste Zuführelement 12 gelangt, wird die Zuleitung der Reinigungsflüssigkeit von dem ersten Zuführelement 12 angehalten. Durch diesen Vorgang kann die gesamte Oberseite des Substrats einer Ultraschallreinigung unterzogen werden.
Bei der Reinigungsdüse 18 der dritten Ausführungsform ist zusätzlich das zweite Zuführelement 19 vorgesehen, welches die Rolle des sofortigen Benetzens des Substrats W in einem frühen Stadium und die Rolle des Ausfüllens des Bereichs unterhalb des Ultraschalloszillators 8 mit Reinigungsflüssigkeit spielt, so dass der Reinigungswirkungsgrad zusätzlich verbessert wird im Verhältnis zu der Düse der ersten Ausführungsform.
[Vierte Ausführungsform]
Im Folgenden wird anhand der 7A und 7B eine vierte Ausführungsform der Erfindung erläutert. 7A ist eine Ansicht der Reinigungsdüse (der Nassbehandlungsdüse) der vierten Ausführungsform von unten, und 7B ist eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII in 7A.
Die Reinigungsdüse der vierten Ausführungsform ist im Wesentlichen ähnlich aufgebaut wie die der dritten Ausführungsform, nur dass einem Teil der Anordnung der dritten Ausführungsform eine hydrophobe Schicht hinzugefügt ist. In 7A und 7B sind also die mit den Komponenten in 5A und 5B gemeinsamen Teil mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht noch einmal im Einzelnen erläutert.
Während auch bei der zweiten Ausführungsform die hydrophobe Schicht vorgesehen ist, ist diese hydrophobe Schicht 16 des zweiten Ausführungsbeispiels so ausgebildet, dass sie entlang dem Umfang der einzelnen Teile verläuft, so beispielsweise des Zuführelements 12, des Ausleitelements 13 oder dergleichen bei dem zweiten Ausführungsbeispiel (vgl. 4). Im Gegensatz dazu ist bei der Reinigungsdüse 22 der vierten Ausführungsform der Innenumfang des gesamten Gehäuses 2 mit der hydrophoben Schicht 27 aus einem hydrophoben Werkstoff abgedeckt, wie in den 7A und 7B gezeigt ist. Allerdings kann der hydrophobe Werkstoff der gleiche sein wie bei der zweiten Ausführungsform, wobei zumindest das Ende des Gehäuses 2 auf dessen einem Substrat W zugewandter Seite mit der hydrophoben Schicht 23 ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform abgedeckt sein kann.
Ein ähnlicher Effekt wie bei der zweiten Ausführungsform, mit dem in zuverlässiger Weise das Heraustropfen der Flüssigkeit aus der Düse verhindert werden kann, lässt sich auch bei der Reinigungsdüse 22 der vierten Ausführungsform erreichen.
[Fünfte Ausführungsform]
Im Folgenden wird eine fünfte Ausführungsform der Erfindung anhand der 8A, 8B und 9 erläutert. 8A ist eine Ansicht einer Reinigungsdüse (einer Nassbehandlungsdüse) der fünften Ausführungsform von unten, 8B ist eine Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII in 8A, und 9 ist eine Ansicht, die die Arbeitsweise der Reinigungsdüse erläutert.
Die Reinigungsdüse der fünften Ausführungsform ist im Wesentlichen ähnlich ausgebildet wie die dritte Ausführungsform, nur dass zusätzlich ein Reinigungsflüssigkeits-Ausleitelement vorgesehen ist. Damit sind in den 8A und 8B ähnliche Teile wie in den 5A und 5B mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden hier nicht näher erläutert.
Bei der Reinigungsdüse 25 der fünften Ausführungsform ist ein Gehäuse 2 nach 8A und 8B in fünf Zonen unterteilt, und zusätzlich ist innerhalb eines ersten Zuführelements 12 (auf der Seite des Ultraschalloszillators 8) das Ausleitelement 26 angeordnet. Dieser Abschnitt bildet einen Reinigungsflüssigkeits-Ausleitteil 27. Bei der folgenden Beschreibung wird ein Reinigungsflüssigkeits-Ausleitelement 13, das ursprünglich vorhanden war, als „erstes Ausleitelement" bezeichnet, während das Ausleitelement 26, welches nun zusätzlich im Inneren des Zuführelements 12 vorgesehen ist, als „zweites Ausleitelement" bezeichnet wird. Ein poröser Werkstoff, der das zweite Ausleitelement 26 bildet, kann der gleiche wie bei dem ersten Ausleitelement 13 sein. Die Reinigungsflüssigkeit L auf dem Substrat W wird dann auch von dem zweiten Ausleitelement 26 ähnlich wie von dem ersten Ausleitelement 13 abgeleitet.
Als Nächstes wird ein Betriebsbeispiel (eine Ablauffolge) für die Reinigungsflüssigkeit 26 mit dem oben beschriebenen Aufbau anhand der 9A bis 9E erläutert. Man beachte, dass bei der Beschreibung der 9A bis 9E ein Substrat W in Bezug auf die Reinigungsdüse 25 von rechts nach links bewegt wird (die Bewegungsrichtung des Substrats ist durch Pfeile kenntlich gemacht).
Als Erstes wird gemäß 9, wenn das linke Ende des Substrats W unter das zweite Zuführelement 19 gelangt, von diesem Reinigungsflüssigkeit L auf das Substrat W geleitet. Dabei kommt keine Reinigungsflüssigkeit von dem Zuführelement 12, und auch wird weder eine Ausleitpumpe noch ein Ultraschalloszillator 8 in Gang gesetzt. Selbst wenn die Reinigungsflüssigkeit L sich unter dem Ausleitelement 12 befindet, wie dies in 9A gezeigt ist, wird die Reinigungsflüssigkeit L dennoch nicht abgeleitet.
Wenn das Substrat W weiter bewegt wird und die Reinigungsflüssigkeit L unter das erste Ausleitelement 13 gelangt und der in 9B gezeigte Ultraschalloszillator 8 betrieben wird, erfolgt die Ultraschallreinigung. Allerdings wird immer noch keine Reinigungsflüssigkeit L von dem ersten Ausleitelement 13 abgeführt.
Wenn dann das linke Ende des Substrats W unter das zweite Ausleitelement 26 und das erste Zuführelement 12 gelangt, wie in 9C zu sehen ist, beginnt das erste Zuführelement 12 mit der Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit. Gleichzeitig beginnt das erste Ausleitelement 13 mit der Abfuhr der Reinigungsflüssigkeit nach deren Gebrauch, und das zweite Zuführelement 19 beendet die Zufuhr der Reinigungsflüssigkeit L. Wenn dieses Stadium erreicht ist, beginnt für die Reinigungsflüssigkeit L ein ständiger Strom zwischen dem ersten Zuführelement 12 und dem ersten Ausleitelement 13. Das heißt: Das Zuführelement 12 übernimmt die Rolle des stetigen Zuführens der Reinigungsflüssigkeit L zu dem Substrat W, und das zweite Ausleitelement 19 übernimmt die Rolle des raschen Benetzens des Substrats W mit Reinigungsflüssigkeit L in einem frühen Stadium, außerdem die Rolle des dauernden Auffüllens des Bereichs unterhalb des Ultraschalloszillators 8 mit Reinigungsflüssigkeit L.
Wenn dann gemäß 9D das rechte Ende des Substrats unter das erste Ausleitelement 13 gelangt, wird die Ausleitung der Reinigungsflüssigkeit L aus dem Ausleitelement 13 ebenso angehalten wie der Ultraschalloszillator, während die Reinigungsflüssigkeit kontinuierlich von dem ersten Zuführelement 12 geliefert wird. Weiterhin wird die Ausleitung der Reinigungsflüssigkeit L von dem zweiten Ausleitelement 26 begonnen. Schließlich werden gemäß 9E selbst dann wenn das rechte Ende des Substrats W unter den Ultraschalloszillator 8 gelangt ist, die Zufuhr der Reinigungsflüssigkeit L von dem ersten Zuführelement 12 und die Abfuhr der Reinigungsflüssigkeit L von dem zweiten Ausleitelement 26 fortgesetzt, und wenn das rechte Ende des Substrats W unter das erste Zuführelement 12 gelangt, wird die Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit L von dem ersten Zuführelement 12 sowie das Ausleiten von Reinigungsflüssigkeit L aus dem zweiten Ausleitelement 26 angehalten. Durch diesen Vorgang lässt sich die gesamte Oberseite des Substrats durch die Vorrichtung einer Ultraschallreinigung unterziehen.
Wenn der obige Ablauf verglichen wird mit dem bei der in 6 gezeigten dritten Ausführungsform, ist die Arbeitsweise der einzelnen Komponenten zwischen den Schritten nach den 6A bis 6E und den Schritten der 9A bis 9D identisch, ein Unterschied besteht lediglich im Schritt nach 9E. Das heißt: Bei der Reinigungsdüse 25 der fünften Ausführungsform lässt sich, da das zweite Ausleitelement 26 benachbart zu dem ersten Zuführelement 12 angeordnet ist, um ständig die Reinigungsflüssigkeit L zuzuführen, die am Ende des Substrats W nach der dortigen Beendigung des Reinigungsvorgangs verbliebene Reinigungsflüssigkeit L (am rechten Ende des Substrats W in 9E) vollständig ableiten. Im Ergebnis kann ein Lecken oder Tropfen von Reinigungsflüssigkeit von dem Substrat W im Endstadium des Reinigungsvorgangs unterbunden werden. Außerdem kann verhindert werden, dass Partikel am Ende des Substrats W verbleiben.
[Sechste Ausführungsform]
Im Folgenden wird anhand der 10A und 10B eine sechste Ausführungsform der Erfindung erläutert. 10A ist eine Ansicht einer Reinigungsdüse (einer Nassbehandlungsdüse) der letzten Ausführungsform von unten, und 10B ist eine Schnittansicht entlang der Linie X-X in 10A.
Die Reinigungsdüse der sechsten Ausführungsform ist im Wesentlichen ähnlich ausgebildet wie die der fünften Ausführungsform, nur dass zu einem Teil der Anordnung der fünften Ausführungsform die hydrophobe Schicht hinzugefügt ist. Somit sind in den 10A und 10B gleiche Teile wie in den 8A und 8B mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht im Einzelnen erläutert.
Die Reinigungsdüse 29 der sechsten Ausführungsform ist derart angeordnet, dass der Innenumfang des Gesamtgehäuses 2 mit der hydrophoben Schicht 23 bedeckt ist, die aus hydrophobem Werkstoff besteht, wie in den 10A und 10B dargestellt ist.
Ein ähnlicher Effekt wie bei der zweiten und der vierten Ausführungsform, nämlich ein zuverlässiges Verhindern des Herausgelangens der Flüssigkeit aus der Düse, lässt sich auch bei der Reinigungsdüse 29 der sechsten Ausführungsform erreichen.
Während die Düsen nach dem ersten bis sechsten Ausführungsbeispiel die Vorderseite eines Substrats reinigen, handelt es sich bei den Reinigungsdüsen der nachfolgenden Ausführungsbeispiele um solche zum Reinigen der Substrat-Rückseite. Eine Vorderseiten-Reinigungsdüse und eine Rückseiten-Reinigungsdüse können natürlich separat vorgesehen werden. Wenn allerdings diese Düsen auf einem einzelnen Reinigungsgerät angebracht werden, lassen sich die Vorderseiten- und die Rückseiten-Reinigungsdüse unabhängig betreiben. Ansonsten lässt sich die Vorderseiten-Reinigungsdüse mit der Rückseiten-Reinigungsdüse mit einem kleinen Zwischenspalt zwischen den Düsen in einer Weise kombinieren, dass die Bewegung eines Substrats nicht behindert wird und ein Substrat zwischen die Düsen eingeführt und durch diese gereinigt werden kann. Wenn in diesem Fall ein Ultraschalloszillator an der Vorderseiten-Reinigungsdüse ange ordnet ist und auf die Reinigungsflüssigkeit Ultraschallschwingungen aufgebracht werden, so ist, da die Schwingung auch auf die Rückseite des Substrats gelangt, für die Rückseiten-Reinigungsdüse kein Ultraschalloszillator mehr erforderlich. Die obige Ausgestaltung wird im Folgenden beispielhaft erläutert.
[Siebte Ausführungsform]
Im Folgenden wird ein siebtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der 11A und 11B erläutert. 11A ist eine Draufsicht auf eine Reinigungsdüse (Nassbehandlungsdüse) der siebten Ausführungsform, und 11B ist eine Schnittansicht entlang der Linie XI-XI in 11A.
Auch in diesem Fall sind in den 11A und 11B die gleichen Komponenten wie in den 2A und 2B mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wie in den 11A und 11B zu sehen ist, besitzt die Reinigungsdüse 31 der siebten Ausführungsform ein Gehäuse 2, welches in zwei Zonen in Richtung der kurzen Seite aufgeteilt ist, wobei diese Zonen als Reinigungsflüssigkeits-Einleitteil 3 bzw. Reinigungsflüssigkeits-Austragteil 4 ausgebildet sind. Zwei Reinigungsflüssigkeits-Einleitröhrchen 6 (Einleitwege), die voneinander in Längsrichtung der Düse beabstandet sind, befinden sich an der Unterseite des Einleitteils 3, und zwei Reinigungsflüssigkeits-Ausleitröhrchen 7 (Ausleitwege) befinden sich an der Unterseite des Ausleitteils 4. Die unteren Enden der Einleitröhrchen 6 münden derart, dass sie als Einleitöffnungen 6a fungieren, durch die eine Reinigungsflüssigkeit L (eine Behandlungsflüssigkeit) eingeleitet wird, während ihre oberen Enden als Einleitöffnung 6b fungieren, die sich in Richtung eines Substrats W im Inneren des Gehäuses 2 öffnen. In ähnlicher Weise sind die unteren Enden der Ausleitröhrchen 7 derart geöffnet, dass sie als Ausleitöffnungen 7a fungieren, aus denen die Reinigungsflüssigkeit L nach ihrem Gebrauch nach außen ausgeleitet wird, während ihre oberen Enden als Ausleitöffnung 7b ausgebildet sind, die sich in Richtung des Substrats W im Inneren des Gehäuses 2 öffnet.
Wie in 11B gezeigt ist, ist im Inneren der Einleitöffnung 6B ein Reinigungsflüssigkeits-Zuführelement 12 (ein Behandlungsflüssigkeits-Zuführelement) aus porösem Werkstoff aufgenommen. Während verschiedene Werkstoffe wie Kunst stoff, Metall, Keramik und dergleichen als poröser Werkstoff verwendet werden können, wird bevorzugter ein hydrophiler Werkstoff verwendet. Da das Zuführelement 12 sich aus porösem Werkstoff zusammensetzt, wird die Reinigungsflüssigkeit, wenn sie aus den Einleitröhrchen 6 in die Einleitöffnung 6b gelangt, über eine Mehrzahl von Durchgangslöchern in dem Zuführelement 12 auf das Substrat W geleitet.
Im Gegensatz dazu ist ein Ausleitelement 13 (ein Behandlungsflüssigkeits-Ausleitelement), welches aus einem porösen Werkstoff besteht, ebenfalls im Inneren der Ausleitöffnung 7b aufgenommen. Da das Ausleitelement 13 aus dem porösen Werkstoff besteht, wird die auf dem Substrat W verbliebene, gebrauchte Reinigungsflüssigkeit L durch die mehreren Durchgangslöcher des Ausleitelements 13 abgezogen und über die Ausleitröhrchen 7 nach außen geleitet.
Die Reinigungsdüse 31 der siebten Ausführungsform ist eine Substratrückseiten-Reinigungsdüse. Da die Reinigungsdüse 31 mit dem Zuführelement 12 und dem Ausleitelement 13 aus jeweils porösem Werkstoff ähnlich wie die Substratoberflächen-Reinigungsdüse ausgebildet ist, gelangt allerdings die Reinigungsflüssigkeit L zu dem Substrat W und von ihm weg unter Verwendung der gesamten Oberflächen dieser dem Substrat W zugeordneten Elemente 12 und 13. Folglich wird die Reinigungsflüssigkeit L gleichmäßig auf das Substrat W aufgegeben, und es bildet sich kein Flüssigkeitsreservoir, was den Reinigungswirkungsgrad verbessern kann. Außerdem ist hier kein Ultraschalloszillator erforderlich, so dass man eine einfachere Struktur erhält.
[Achte Ausführungsform]
Im Folgenden wird anhand der 12A und 12B eine achte Ausführungsform der Erfindung erläutert. 12A ist eine Draufsicht auf die Reinigungsdüse (Nassbehandlungsdüse) der achten Ausführungsform, und 12B ist eine Schnittansicht entlang der Linie XII-XII in 12A.
Die Reinigungsdüse der achten Ausführungsform ist im Wesentlichen ähnlich ausgebildet wie die der siebten Ausführungsform, nur dass einem Teil der Ausgestaltung der siebten Ausführungsform eine hydrophobe Schicht hinzugefügt ist.
Damit sind in den 12A und 12B die gleichen Teile wie in den 11A und 11B mit gleichen Bezugszeichen versehen, und sie werden nicht näher erläutert.
Die Reinigungsdüse 33 der achten Ausführungsform ist derart ausgebildet, dass der Innenumfang des Gesamtgehäuses 2 mit der hydrophoben Schicht 23 aus hydrophobem Werkstoff überzogen ist, wie in den 12A und 12B dargestellt ist. Vorzugsweise wird die hydrophobe Schicht auch in der Rückseiten-Reinigungsdüse vorgesehen, und mit dieser Ausgestaltung wird ein Lecken der Flüssigkeit aus der Düse heraus noch zuverlässiger verhindert.
[Neunte Ausführungsform]
Eine neunte Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden anhand der 13A und 13B erläutert.
13A ist eine Draufsicht auf eine Reinigungsdüse (Nassbehandlungsdüse) der neunten Ausführungsform, und 13B ist eine Schnittansicht entlang der Linie XIII-XIII in 13A.
Die Reinigungsdüse 25 der neunten Ausführungsform ist eine Abwandlung der Rückseiten-Reinigungsdüse. Bei der siebten und der achten Ausführungsform befindet sich das Zuführelement in der Nachbarschaft des Ausleitelements. Bei der neunten Ausführungsform hingegen kann ein Gehäuse 2 in drei Zonen unterteilt sein, und ein Reinigungsflüssigkeits-Zuführelement 2 kann mit Abstand von einem Ausleitelement 13 angeordnet sein, wie dies in den 13A und 13B gezeigt ist.
[Zehnte Ausführungsform]
Eine zehnte Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden anhand der 14 erläutert.
Die zehnte Ausführungsform ist ein Beispiel für eine Reinigungsvorrichtung (Nassbehandlungsvorrichtung), die irgendeine der Reinigungsdüsen nach den obigen Ausführungsbeispielen enthält, und 14 ist eine Ansicht der schematischen Ausgestaltung einer Reinigungsvorrichtung der zehnten Ausführungsform, die große Glassubstrate (im Folgenden einfach als „Substrate" bezeichnet) reinigt, beispielsweise Substrate von einigen hundert Quadratmillimetern, wobei die Reinigung Flachstück für Flachstück erfolgt.
In der Figur bezeichnet Bezugszeichen 52 einen Reinigungsteil, 53 eine Bühne (Substrat-Halteeinrichtung), Bezugszeichen 54, 55, 56 und 49 Reinigungsdüsen, 57 einen Substrat-Transferroboter, 58 eine Ladekassette, 59 eine Entladekassette, 60 eine Wasserstoff-Wasser-/Ozonwasser-Erzeugungseinheit, 61 eine Reinigungsflüssigkeit-Regeneriereinheit und W ein Substrat.
Wie in 14 gezeigt ist, befindet sich der Reinigungsteil 52 auf der Oberseite der Vorrichtung in deren mittlerem Bereich, und die Bühne 53 zum Halten des Substrats W befindet sich in dem Reinigungsteil 52. Die Bühne 53 besitzt einen rechtwinklig abgestuften Abschnitt, der in seiner Form mit der Form des Substrats W übereinstimmt. Das Substrat W wird auf den abgestuften Abschnitt gelegt und wird von der Bühne 53 gehalten, wobei die Oberfläche des Substrats W mit der Oberfläche der Bühne 53 bündig ist. Weiterhin ist unter dem abgestuften Abschnitt ein Leerraum gebildet, und eine Substrat-Anhebewelle steht von unterhalb der Bühne 53 in den Bereich vor. Eine Wellen-Antriebsquelle, beispielsweise ein Zylinder oder dergleichen, befindet sich am unteren Ende der Substrat-Anhebewelle. Wenn das Substrat W von dem Substrat-Transferroboter 57 in der unten beschriebenen Weise zugeführt wird, wird die Substrat-Anhebewelle durch Betätigen des Zylinders nach oben und nach unten bewegt, und das Substrat W wird durch diese Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Welle nach oben und nach unten bewegt.
Ein paar Zahnstangenelemente 62 befinden sich an einander gegenüber liegenden Stellen der Bühne 63, und auf den Zahnstangenelementen 62 sind die Reinigungsdüsen 54, 55, 56 und 49 angeordnet. Diese Reinigungsdüsen sind parallel zueinander angeordnet und führen Reinigungsarbeiten nach unterschiedlichen Verfahren durch. Bei der zehnten Ausführungsform ist die Reinigungsdüse 54 eine UV-Strahlen-Reinigungsdüse, die dem Substrat W Ozon zuführt und außer dem vornehmlich organische Substanzen zersetzt und entfernt durch Bestrahlung mit UV-Strahlen aus einer UV-Lampe 48. Die Reinigungsdüse 55 ist eine Ozonwasser-Ultraschallreinigungsdüse zum Durchführen einer Reinigung durch Aufbringen einer Ultraschallschwingung mit einem Ultraschalloszillator 63 bei gleichzeitiger Zufuhr von Ozonwasser. Die Reinigungsdüse 56 ist eine Wasserstoff-Wasser-Ultraschallreinigungsdüse zum Durchführen einer Reinigung durch Aufbringen einer Ultraschallschwingung mit einem Ultraschalloszillator 63 bei gleichzeitiger Zufuhr von Wasserstoff-Wasser, und die Reinigungsdüse 49 ist eine Reinwasser-Spüldüse zum Durchführen einer Spülreinigung durch Zufuhr von reinem Wasser. Diese vier Düsen werden sequenziell über das Substrat W entlang den Zahnstangenelementen 62 geführt, wobei ein vorbestimmter Spalt zwischen ihnen und dem Substrat W existiert, so dass die gesamte zu reinigende Oberfläche des Substrats W nach vier Reinigungsverfahren gereinigt wird.
Als Reinigungsdüsen-Bewegungseinrichtung gibt es vier Gleitstücke, die sich entlang den linearen Führungen auf den Zahnstangenelementen 62 bewegen. An den Oberseiten der Gleitstücke befinden sich aufrecht stehende Pfosten, und beide Enden der jeweiligen Reinigungsdüse 54, 55, 56 und 49 sind an diesen Haltepfosten befestigt. Antriebsquellen, beispielsweise in Form von Motoren oder dergleichen, sind an den einzelnen Gleitstücken angebracht, so dass diese entlang den Zahnstangenelementen 62 selbsttätig laufen können. Die Motoren an den einzelnen Gleitstücken werden ansprechend auf ein Steuersignal seitens einer (nicht gezeigten) Steuerung des Geräts angetrieben, so dass die jeweiligen Reinigungsdüse 54, 55, 56 und 49 individuell bewegt werden. Außerdem sind an den Haltepfosten Antriebsquellen wie beispielsweise (nicht gezeigte) Zylinder oder dergleichen angebracht, so dass die Höhen der einzelnen Reinigungsdüsen 54, 55, 56, 49, d.h. die Lücken zwischen den einzelnen Düsen und dem Substrat W durch Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Haltepfosten eingestellt werden können. Die Reinigungsdüsen 54, 55, 56 und 49 sind in der oben beschriebenen Weise in den obigen Ausführungsformen angeordnet und werden als sog. Push-Pull-Düse (Flüssigkeitsspardüse) bezeichnet. Allerdings ist hier nur der Ultraschalloszillator 63 aus Gründen der Vereinfachung der Zeichnung dargestellt, während in der Figur der aufgeteilte Zustand eines Reinigungsflüssigkeits-Einleitteils, eines Ausleitteils und dergleichen nicht weggelassen ist.
Der Wasserstoff-Wasser-/Ozonwasser-Erzeugungsteil 60 und der Reinigungsflüssigkeits-Regenerierteil 61 befinden sich an einer Seite des Reinigungsteils 52. Eine Wasserstoff-Wasser-Aufbereitungseinheit 64 und eine Ozonwasser-Aufbereitungseinheit 65 befinden sich in dem Teil 60. Jegliche Reinigungsflüssigkeit lässt sich durch Auflösen von Wasserstoffgas und Ozongas in reinem Wasser herstellen. Dieses „Wasserstoff-Wasser", welches durch die Wasserstoff-Wasser-Aufbereitungseinheit 64 hergestellt wird, wird von einer Flüssigkeitsförderpumpe 67 in der Mitte eines Wasserstoff-Wasser-Zuführrohrs 66 der Wasserstoff-Wasser-Ultraschallreinigungsdüse 56 zugeleitet. In ähnlicher Weise wird das von der Ozonwasser-Aufbereitungseinheit 65 hergestellte Ozonwasser der Ozonwasser-Ultraschallreinigungsdüse 55 durch eine in der Mitte eines Ozonwasser-Zuführrohrs 68 befindliche Flüssigkeitsförderpumpe 69 zugeleitet. Man beachte, dass der Reinwasser-Spüldüse 69 von einem (nicht gezeigten) Reinwasser-Zuführrohr in einer Fertigungsstraße reines Wasser zugeleitet wird.
Der Reinigungsflüssigkeits-Regenerierteil 61 enthält Filter 70 und 71, die die Aufgabe haben, Partikel und Fremdstoffe, die in der gebrauchten Reinigungsflüssigkeit enthalten sind, zu beseitigen. Das Wasserstoff-Wasser-Filter 70 zum Beseitigen von in dem Wasserstoff-Wasser befindlichen Partikeln und das Ozonwasser-Filter 71 zum Beseitigen von Partikeln in Ozonwasser befindet sich in einem anderen System. Das heißt: Das von der Ausleitöffnung der Wasserstoff-Wasser-Ultraschallreinigungsdüse 56 ausgeleitete verbrauchte Wasserstoff-Wasser wird von dem Filter 70 über eine Flüssigkeitsförderpumpe 73 in der Mitte eines Wasserstoff-Wasser-Sammelrohrs 72 gesammelt. In ähnlicher Weise wird aus der Ausleitöffnung der Ozonwasser-Ultraschallreinigungsdüse 55 ausgeleitetes, verbrauchtes Ozonwasser in dem Filter 71 durch eine in der Mitte eines Ozonwasser-Sammelrohrs 74 befindliche Flüssigkeitsförderpumpe 75 gesammelt.
Das durch das Filter 70 gelangte Wasserstoff-Wasser wird der Ultraschallreinigungsdüse 56 von einer Flüssigkeitsförderpumpe 77 in der Mitte eines für wiedergewonnenes Wasserstoff-Wasser vorgesehenen Zuführrohrs 76 zugeführt. In ähnlicher Weise wird durch das Filter 71 gelangtes Ozonwasser der Ozonwasser-Ultraschallreinigungsdüse 55 durch eine in der Mitte eines für wiedergewonnenes Ozonwasser vorgesehenen Zuführrohrs 78 befindlichen Pumpe 79 zugeführt. Außerdem ist das Wasserstoff-Zuführrohr 66 an das für wiedergewonnenes Wasserstoff-Wasser vorgesehene Zuführrohr 76 vor der Ultraschallreinigungsdüse 56 angeschlossen, so dass das Einleiten von neuem Wasserstoff-Wasser in die Ultraschallreinigungsdüse 56 und das Einleiten von wiederaufbereitetem Wasserstoff-Wasser mit Hilfe eines Ventils 80 umgeschaltet werden kann. In ähnlicher Weise ist das Ozonwasser-Zuführrohr 68 an das für wiedergewonnenes Ozonwasser vorgesehene Zuführrohr 78 vor der Ultraschallreinigungsdüse 55 angeschlossen, so dass das Einleiten von neuem Ozonwasser in die Ultraschallreinigungsdüse 55 und das Einleiten von wiederaufbereitetem Ozonwasser mit Hilfe eines Ventils 81 umgeschaltet werden kann. Während Partikel von dem Wasserstoff-Wasser und dem Ozonwasser mit Hilfe der Filter 70 und 71 entfernt werden, können, weil die Konzentration des in der Flüssigkeit befindlichen Gases geringer geworden ist, das Wasserstoff-Wasser und das Ozonwasser zu der Wasserstoff-Wasser-Aufbereitungseinheit 64 und der Ozonwasser-Aufbereitungseinheit 65 erneut über Rohre zugeleitet werden, so dass das Wasser durch Wasserstoffgas und Ozongas aufgefüllt wird.
Die Ladekassette 58 und die Entladekassette 59 sind lösbar an der anderen Seite des Reinigungsteils 52 angeordnet. Diese beiden Kassetten 58 und 59 haben die gleiche Form und können mehrere Substrate W in sich aufnehmen. Die Ladekassette 58 nimmt die Substrate W vor ihrer Reinigung auf, die Entladekassette 59 nimmt die Substrate W nach ihrer Reinigung auf. Der Substrat-Transferroboter 57 befindet sich an einer Stelle in der Mitte zwischen dem Reinigungsteil 52 und der Ladekassette 58 sowie der Entladekassette 59. Der Substrat-Transferroboter 57 besitzt einen Arm 82 mit einem flexiblen Gestängemechanismus an seinem oberen Bereich, wobei der Arm 82 verschwenkt sowie nach oben und nach unten bewegt werden kann. Der Roboter 57 kann das Substrat W am äußeren Ende des Arms 52 haltern und bewegen.
In der Reinigungsvorrichtung 51 mit dem oben beschriebenen Aufbau werden die einzelnen Abschnitte der Vorrichtung von einer Steuerung gesteuert, ausgenommen die verschiedenen Reinigungszustände, beispielsweise die Lücke zwischen den Reinigungsdüsen 54, 55, 56 und 49 und dem Substrat W, die Bewegungsgeschwindigkeiten der Reinigungsdüsen, die Strömungsmenge der Reinigungsflüssigkeit und dergleichen werden von einer Bedienungsperson eingestellt, so dass die Reinigungsvorrichtung 51 automatisch betrieben werden kann. Dementsprechend wird beim Betrieb der Reinigungsvorrichtung 51, wenn ein zu reinigendes Substrat W sich in der Ladekassette 58 befindet und die Bedienungsperson den Startschalter betätigt, das Substrat W aus der Ladekassette 58 mit Hilfe des Substrat-Transferroboters 57 auf die Bühne 53 transferiert und automatisch und sequenziell einer UV-Reinigung, einer Ultraschallreinigung mit Ozonwasser, einer Ultraschallreinigung mit Wasserstoff-Wasser und einer Spülreinigung unterzogen. Nach dem Reinigen des Substrats W wird dieses in der Entladekassette 59 mit Hilfe des Substrat-Transferroboters 57 aufgenommen.
Da die vier Reinigungsdüsen 54, 55, 56 und 49 die Reinigungsbehandlungen nach verschiedenen Verfahren der UV-Reinigung, der Ultraschallreinigung mit Ozonwasser, der Ultraschallreinigung mit Wasserstoff-Wasser und der Spülreinigung in der Reinigungsvorrichtung 51 der zehnten Ausführungsform durchführen, können die unterschiedlichen Reinigungsverfahren mit einer Apparatur durchgeführt werden.
Demnach werden Partikel mit einer kleinen Partikelgröße beispielsweise durch die Ultraschallreinigung mit Wasserstoff-Wasser und die Ultraschallreinigung mit Ozonwasser beseitigt, eine weitere Endreinigung erfolgt durch Abwaschen der Reinigungsflüssigkeit, die sich auf der Oberfläche des Substrats abgesetzt hat. Durch diese Behandlung lassen sich unterschiedliche Arten von Substanzen in ausreichender Weise reinigen und beseitigen. Da außerdem die Reinigungsvorrichtung der zehnten Ausführungsform mit den Reinigungsdüsen der obigen Ausführungsbeispiele ausgestattet ist, lässt sich der Verbrauch der Reinigungsflüssigkeit im Vergleich zu der herkömmlichen Vorrichtung vermindern. Da außerdem unter den Düsen kein Flüssigkeitsreservoir ausbildet wird, können die Substrate äußerst effizient mit einem hohen Maß an Reinheit gesäubert werden.
Eine Reinigungsvorrichtung, die vorzugsweise bei Fertigungsstraßen unterschiedlicher Arten von elektronischen Geräten anwendbar ist, beispielsweise bei Halbleiterbauelementen, Flüssigkristall-Anzeigeeinheiten und dergleichen, ist damit herstellbar.
Das Reinigungsflüssigkeits-Zuführelement und das Reinigungsflüssigkeits-Ausleitelement bestehen jeweils aus porösem Werkstoff und sind sowohl an der Reinigungsflüssigkeits-Einleitseite als auch -Ausleitseite der Reinigungsdüsen bei den obigen Ausführungsformen angeordnet, wobei diese Ausgestaltung bevorzugt wird. Allerdings müssen nicht beide Teile notwendigerweise vorhanden sein, es kann ausreichen, mindestens das Zuführelement auf der Zuführseite vorzusehen, weil das auf der Flüssigkeits-Zuführseite befindliche poröse Material einen stärkeren Effekt hat. Während mehrere Durchgangslöcher des Zuführelements gleichmäßig verteilt sind und dies bevorzugt wird, können die Löcher aber auch derart verteilt sein, dass die Anzahl von Durchgangslöchern sich zum äußeren Ende der Düse hin vermindert. Bei dieser Ausgestaltung lässt sich, da eine geringere Menge Flüssigkeit aus dem Düsenende austritt, das Lecken von Flüssigkeit aus der Düse zuverlässig verhindern.
Überflüssig zu sagen, dass mangels spezieller Ausgestaltung wie Form und Größe der Düsen die Anzahl von Reinigungsflüssigkeits-Einleitröhrchen und -Ausleitröhrchen, deren Anbringungsstelle und dergleichen ebenso wie der Betriebsablauf der Düse, ihre Ausgestaltung und dergleichen sich, falls erforderlich, in geeigneter Weise abwandeln lassen. Während das Beispiel, bei dem die vorliegende Erfindung als Reinigungsdüse angewendet wird, bei dem obigen Ausführungsbeispiel dargestellt ist, kann die erfindungsgemäße Düse auch bei einer anderen Nassbehandlung als bei der Reinigung eingesetzt werden, beispielsweise beim Ätzen, bei der Beseitigung von Resistmaterial und dergleichen.
Wie oben im Einzelnen erläutert wurde, wird bei der erfindungsgemäßen Nassbehandlungsdüse, weil die Behandlungsflüssigkeit nahezu gleichmäßig über die Gesamtfläche des Behandlungsflüssigkeits-Zuführelements gegenüber einem Substrat aufgetragen wird, praktisch kein Flüssigkeitsreservoir gebildet, wodurch die Effizienz der Nassbehandlung deutlich gesteigert werden kann gegenüber der herkömmlichen Anordnung. Die Nassbehandlungsvorrichtung, die eine Nassbehandlung sehr effizient mit einem hohen Maß an Reinheit ausführen kann, lässt sich unter Einsatz dieser Düse realisieren.

Claims

Nassbehandlungsdüse (1) zum Zuleiten einer Behandlungsflüssigkeit (L) zu einem zu behandelnden Substrat (W), umfassend: Einleitwege (6) mit an deren einem Ende ausgebildeten Einleitöffnungen (6a) zum Einleiten der Behandlungsflüssigkeit; Ausleitwege (7) mit an deren einem Ende ausgebildeten Ausleitöffnungen (7a) zum Ausleiten der Behandlungsflüssigkeit nach deren Benutzung zur Außenseite, wobei eine Einleitöffnung (6b) an den anderen Enden der Einleitwege angeordnet ist und in Richtung der Unterseite der Düse mündet; eine Ausleitöffnung (7b) an den anderen Enden der Ausleitwege angeordnet ist und sich in Richtung der Unterseite der Düse öffnet; gekennzeichnet durch ein Behandlungsflüssigkeits-Zuführelement (12), welches in der Einleitöffnung aufgenommen ist, zusammengesetzt aus einem porösen Werkstoff und ausgestattet mit einer Mehrzahl von Durchgangslöchern zum Zuführen der Behandlungsflüssigkeit zu dem Substrat.
Nassbehandlungsdüse nach Anspruch 1, bei der ein Teil des Behandlungsflüssigkeits-Zuführelements auf dessen zumindest mit der Behandlungsflüssigkeit auf der Unterseite der Düse in Berührung stehender Seite aus einem hydrophilen Werkstoff gebildet ist.
Nassbehandlungsdüse nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Ultraschall-Applikationseinrichtung (8) zwischen der Einleitöffnung und der Ausleitöffnung angeordnet ist, um die Behandlungsflüssigkeit an der Unterseite der Düse einer Ultraschallschwingung auszusetzen.
Nassbehandlungsdüse nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der ein Behandlungsflüssigkeits-Ausleitelement (13) mit einer Mehrzahl von Durchgangslöchern zum Ableiten der Behandlungsflüssigkeit von der Unterseite der Düse nach außen hin in der Ausleitöffnung aufgenommen ist.
Nassbehandlungsdüse nach Anspruch 4, bei der ein Teil des Behandlungsflüssigkeits-Ausleitelements auf deren zumindest mit der Behandlungsflüssigkeit auf der Unterseite der Düse in Berührung stehenden Seite aus einem hydrophilen Werkstoff gebildet ist.
Nassbehandlungsdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zumindest der Umfang der Einleitöffnung, die das Behandlungsflüssigkeits-Zuführelement enthält, aus einem hydrophoben Material gebildet ist.
Nassbehandlungsdüse nach Anspruch 4, bei der zumindest der Umfang der Ausleitöffnung, die das Behandlungsflüssigkeits-Ausleitelement enthält, aus einem hydrophoben Material gebildet ist.
Nassbehandlungsdüse nach Anspruch 1, bei der mehrere Einleitwege parallel zueinander angeordnet sind und das Behandlungsflüssigkeits-Zuführelement an der Öffnung jedes der mehreren Einleitwege angeordnet ist.
Nassbehandlungsvorrichtung, umfassend: eine Nassbehandlungsdüse nach Anspruch 1; und eine Ansaug- und Ausleiteinrichtung zum Ansaugen und Ausleiten einer Behandlungsflüssigkeit, die in Berührung mit einem behandelten Substrat war, durch eine Einleitöffnung, nachdem die Behandlungsflüssigkeit behandelt ist, durch Ausleitwege, in dem Druckdifferenz zwischen der mit dem Substrat in Berührung befindlichen Behandlungsflüssigkeit und dem atmosphärischen Druck gesteuert wird, um zu verhindern, dass die Behandlungsflüssigkeit aus den Ausleitwegen nach Außen strömt.
Nassbehandlungsvorrichtung, umfassend: eine Nassbehandlungsdüse nach Anspruch 1; und eine Bewegungseinrichtung zum Bewegen der Nassbehandlungsdüse oder eines zu behandelnden Substrats, wobei die Bewegungseinrichtung dazu ausgebildet ist, die Düse relativ zu dem Substrat zu bewegen, oder das Substrat relativ zu der Düse zu bewegen, um die gesamte Substratoberfläche behandelbar zu machen.
Nassbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 10, bei der zumindest eine aus einer Menge der Nassbehandlungsdüsen auf einer Oberflächenseite eines zu behandelnden Substrats anordbar ist, und eine weitere der Nassbehandlungsdüsen auf der anderen Oberflächenseite anordbar ist, so dass beide Flächen des zu behandelnden Substrats behandelt werden können.
Nassbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 11, bei der eine Ultraschall-Applikationseinrichtung (8) an jeder aus der Menge von Nassbehandlungsdüsen angeordnet ist, um der Behandlungsflüssigkeit auf dem behandelten Substrat eine Ultraschallschwingung zu verleihen.