JP2000049131A

JP2000049131A - 洗浄ブラシ及び洗浄装置

Info

Publication number: JP2000049131A
Application number: JP10213962A
Authority: JP
Inventors: Sadaaki Kurokawa; 禎明黒川; Satoshi Doi; 敏土井; Hideki Sueyoshi; 秀樹末吉; Takeshi Osada; 健長田; Kounosuke Hayashi; 航之介林
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 1998-07-29
Filing date: 1998-07-29
Publication date: 2000-02-18
Anticipated expiration: 2018-07-29
Also published as: JP4040759B2

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は半導体ウエハの外周面を確実に洗
浄できる洗浄ブラシを提供することにある。【解決手段】回転駆動される半導体ウエハＵの外周面
を洗浄するための洗浄ブラシにおいて、上記洗浄ブラシ
は弾性変形可能な合成樹脂によって形成された本体部１
１８を有し、この本体部の外周面には周方向に所定間隔
で複数の凸部１１９ｃが形成されていることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は被洗浄物の外周面
を洗浄するための洗浄ブラシ及びその洗浄ブラシを用い
た洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工程においては、被洗
浄物としての半導体ウエハを高い清浄度で洗浄すること
が要求される工程がある。上記半導体ウエハを洗浄する
方式としては、洗浄液中に複数枚の半導体ウエハを浸漬
するデイップ方式や半導体ウエハに向けて洗浄液を噴射
して一枚づつ洗浄する枚葉方式があり、とくに最近では
半導体ウエハの大口径化にともない高い清浄度が得られ
るとともに、コスト的に有利な枚葉方式が採用されるこ
とが多くなってきている。

【０００３】枚葉方式の１つとして洗浄ブラシを用いた
洗浄装置が知られている。この洗浄装置は半導体ウエハ
をほぼ水平な状態で回転駆動できるように保持するとと
もに、その上下両面側にロ−ル状の一対の洗浄ブラシを
上下駆動できるように配置する。

【０００４】そして、これら洗浄ブラシを上記半導体ウ
エハの上下面にそれぞれ接触させ、その接触部分に洗浄
液を供給しながら上記半導体ウエハと洗浄ブラシとを回
転させることで、上記半導体ウエハの上下両面を洗浄す
るようになっている。

【０００５】半導体ウエハは回路パターンが形成される
上面側の清浄度が要求されるものの、下面側が汚れてい
ると、半導体ウエハをケースに積層収容したときに、そ
の下面側の汚れが下方に位置する半導体ウエハの上面に
転移する。したがって、半導体ウエハの上下両面を洗浄
し、半導体ウエハ間において汚れが転移するのを防止し
ている。

【０００６】ところで、半導体ウエハはその上下面だけ
でなく、外周面が汚れている場合もある。しかも、半導
体ウエハが大口径化した場合には、歩留まりを向上させ
るため、オリフラに代わり半導体ウエハの外周面にノッ
チを形成するようにしている。そのため、上記ノッチに
塵埃が入り込んで付着し易いということもある。

【０００７】しかしながら、従来の洗浄装置では、一対
の洗浄ブラシによって回転駆動される上記半導体ウエハ
の上下面は清浄に洗浄することができても、外周面を洗
浄することができなかった。

【０００８】とくに、ノッチに入り込んだ塵埃を洗浄で
きるようにした洗浄ブラシや洗浄装置が開発されていな
かった。そのため、半導体ウエハの外周面及びノッチに
付着した塵埃が確実に除去されないことがあり、そのよ
うな場合には、その塵埃が他の半導体ウエハの清浄な上
下面に転移するということがあった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来は被
洗浄物の外周面を確実に洗浄することができなかったの
で、その外周面の汚れが他の被洗浄物に転移するという
ことがあり、特に被洗浄物の外周面にノッチが形成され
ていると、そのノッチに入り込んだ塵埃を洗浄除去する
ことが難しいということがあった。この発明は、被洗浄
物の外周面を確実に洗浄することができるようにした洗
浄ブラシ及び洗浄装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、回転
駆動される被洗浄物の外周面を洗浄するための洗浄ブラ
シにおいて、上記洗浄ブラシは発泡合成樹脂によって形
成された本体部を有し、この本体部の外周面には周方向
に所定間隔で複数の凸部が形成されていることを特徴と
する洗浄ブラシ。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、上記本体部は、テーパ部及びこのテーパ部の大径部
側の端部に形成された鍔部を有し、上記テーパ部の外周
面に上記凸部が形成されていることを特徴とする。

【００１２】請求項３の発明は、回転駆動される被洗浄
物の外周面を洗浄する洗浄装置において、上記被洗浄物
の上面側と下面側とに配置され上記被洗浄物に対して接
離する上下方向に駆動される可動部材と、この可動部材
に支持部材を介して回転可能に取り付けられ上記可動部
材が上記被洗浄物に接近する方向へ駆動されることで上
記被洗浄物の外周面に接触する洗浄ブラシとを具備し、
上記洗浄ブラシは請求項１に記載された構成であること
を特徴とする。

【００１３】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、上記洗浄ブラシは回転自在に設けられ、上記被洗浄
物の外周面に接触することで従動して回転する構成であ
ることを特徴とする。

【００１４】請求項５の発明は、請求項３の発明におい
て、上記洗浄ブラシの本体部は、テーパ部及びこのテー
パ部の大径部側の端部に形成された鍔部を有し、上記テ
ーパ部の外周面に上記凸部が形成されているとともに、
上記テーパ部の小径部側を上記被洗浄物に向けて配置さ
れていることを特徴とする。

【００１５】請求項６の発明は請求項３の発明におい
て、被洗浄物の上面側に位置する一方の可動部材にはこ
の被洗浄物の上面を洗浄する上部洗浄ブラシが設けら
れ、下面側には被洗浄物の下面を洗浄する下部洗浄ブラ
シが設けられていることを特徴とする。

【００１６】請求項１と請求項３の発明によれば、発泡
合成樹脂によって形成された本体部の外周面に凸部を形
成したから、この本体部を弾性変形させて被洗浄物の外
周面に押し当て、その外周面を洗浄することができるば
かりか、被洗浄物の外周面にノッチなどの凹みがある場
合には、その凹みに凸部が弾性的に復元して入り込み、
洗浄することができる。

【００１７】請求項２と請求項５の発明によれば、洗浄
ブラシの本体部は、外周面に凸部が形成されたテーパ部
及びこのテーパ部の大径部側に形成された鍔部を有する
から、テーパ部の小径部側を被洗浄物に向け、洗浄ブラ
シを被洗浄物に接近する方向へ駆動することで、テーパ
部の外周面を被洗浄物の外周面に確実に接触させること
ができ、しかも鍔部を被洗浄物の外周縁部に接触させる
ことができるから、被洗浄物の外周縁部も洗浄すること
ができる。

【００１８】請求項４の発明によれば、洗浄ブラシを被
洗浄物の回転に従動させて回転させるようにしたから、
洗浄ブラシを回転させるための駆動機構が不要となるば
かりか、洗浄ブラシが早期に損耗するのを防止できる。

【００１９】請求項６の発明によれば、上下駆動される
ととも被洗浄物の上面と下面を洗浄する上部洗浄ブラシ
と下部洗浄ブラシが設けられる可動部材に、被洗浄物の
側部を洗浄する洗浄ブラシを設けるようにしたから、そ
の洗浄ブラシを上下駆動させるために、専用の機構を必
要とすることがない。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の第１の実施の形
態を図１乃至図９を参照して説明する。図２に示すブラ
シ洗浄装置は筐体２１を備えている。この筐体２１の内
部には仕切板２２が設けられ、この内部を上部室２３と
下部室２４とに隔別している。上部室２３には被洗浄物
としての半導体ウエハＵを保持して回転させる保持機構
２５が設けられている。この半導体ウエハＵの外周面に
は結晶方向を示すＶ字状のノッチＮ( 図１１に示す）が
形成されている。上記保持機構２５はそれぞれ４本の内
側支持ピン２６と外側支持ピン２７とが周方向に９０度
間隔で配置されている。

【００２１】各支持ピン２６、２７は図７に示すように
駆動軸２８の上端のねじ部２８ａに着脱自在にねじ込ま
れた基軸部２９ａを有する。この基軸部２９ａはピ−ク
材などの合成樹脂によって形成されていて、その上端面
には弗素樹脂などによって形成された押え部材２９ｂが
ねじ３１によって着脱自在に取付けられている。この押
え部材２９ｂの外周面下端側には突部３２が形成されて
いる。この突部３２にはゴムなどの摩擦係数の高い材料
によってリング状に形成された支持部材２９ｃが設けら
れ、上記基軸部２９ａの上端面とで挟持固定されてい
る。

【００２２】４本の内側支持ピン２６の支持部材２９ｃ
には図４に鎖線で示すように所定径の半導体ウエハＵ₁
が周辺部を係合載置して保持される。したがって、内側
支持ピン２６が図中矢印で示す反時計方向に回転駆動さ
れれば、上記半導体ウエハＵ₁ は上記支持部材２９ｃと
の接触摩擦によって逆方向である時計方向に回転駆動さ
れるようになっている。

【００２３】４本の外側支持ピン２７には、内側支持ピ
ン２６に支持される半導体ウエハＵ₁ よりも大径な半導
体ウエハＵ₂ が周辺部を係合させて保持される。ノッチ
Ｎは大径な半導体ウエハＵ₂ に形成されることが多い。

【００２４】上記内側支持ピン２６あるいは外側支持ピ
ン２７が図４に矢印で示す反時計方向に回転駆動されれ
ば、上記半導体ウエハＵ₂ は支持部材２９ｃとの接触摩
擦によって時計方向に回転駆動されることになる。つま
り、内側支持ピン２６と外側支持ピン２７とを設けるこ
とで、サイズの異なる半導体ウエハＵ₁ 、Ｕ₂ を保持で
きるようになっている。

【００２５】なお、外側支持ピン２７に半導体ウエハＵ
₂ を保持する場合、内側支持ピン２６は駆動軸２８のね
じ部２８ａから取り外される。上記各支持ピン２６、２
７が取付られた駆動軸２８は図３に示すようにそれぞれ
軸受筒体３２によって上部と下部とが軸受３２ａにより
回転自在に支持されている。各軸受筒体３２は上記仕切
板２２に形成された通孔３３に挿通され、下部室２４に
水平に配置された取付板３４に立設されている。

【００２６】上記軸受筒体３２の上部室２３に位置する
部分は上部カバ−３５によって覆われている。この上部
カバ−３５は上記通孔３３よりも大径に形成され、図４
に示すように２組の内側支持ピン２６と外側支持ピン２
７とを覆う大きさに設定されている。

【００２７】上記通孔３３の周辺部には上記上部カバ−
３５の内部に入り込む下部カバ−３６が立設されてい
る。それによって、上記半導体ウエハＵを洗浄するとき
に使用される洗浄液が上記通孔３３から仕切板２２の下
面側へ侵入するのを阻止するラビリンス構造になってい
る。

【００２８】上記各支持ピン２６、２７を回転駆動する
駆動軸２８は取付板３４の下面側に突出し、各突出端部
には従動歯車３８が嵌着されている。内側支持ピン２６
の駆動軸２８に嵌着された従動歯車３８は外側支持ピン
２７の駆動軸２８に嵌着された従動歯車３８よりも上方
に位置している。

【００２９】各従動歯車３８は駆動歯車３９に噛合して
いる。この駆動歯車３９は上部歯車部３９ａと下部歯車
部３９ｂとが一体的に形成されていて、上部歯車部３９
ａに上記内側支持ピン２６の従動歯車３８が噛合し、下
部歯車部３９ｂに外側支持ピン２６の従動歯車３８が噛
合している。

【００３０】上記駆動歯車３９は駆動モ−タ４１の回転
軸４１ａに取付けられている。この駆動モ−タ４１は上
記取付板３４にブラケット４２を介して取付けられてい
る。したがって、上記駆動モ−タ４１が作動して駆動歯
車３９が回転されると、この回転に連動する従動歯車３
８を介して駆動軸２８、つまり内側支持ピン２６と外側
支持ピン２７とが回転駆動されるようになっている。

【００３１】なお、図７に示すように各支持ピン２６、
２７の基軸部２９ａの下端部には凹部４３が形成され、
上記上部カバ−３５には上記凹部４３に入り込むフラン
ジ４４が突設されている。それによって、上記上部カバ
−３５の駆動軸２８が挿通された部分からその内部へ洗
浄液が侵入するのを防止するラビリンス構造となってい
る。

【００３２】上記仕切板２２の下面側には上面側に連通
する複数の排出管４５が接続されている。各排出管４５
は図２に示すようにチュ−ブ４６を介して気液分離器４
７に接続されている。この気液分離器４７は上記排出管
４５から排出される気体と液体とを分離する。分離され
た液体は排液管４８によって排液され、気体は排気管４
９によって排気されるようになっている。

【００３３】上記内側支持ピン２６あるいは外側支持ピ
ン２７に保持された半導体ウエハＵの上下面は上部洗浄
ブラシ５１と下部洗浄ブラシ５２とによってブラシ洗浄
されるようになっている。各洗浄ブラシ５１、５２は駆
動機構５３によって上記半導体ウエハＵの上下面に接触
する洗浄状態と、半導体ウエハＵの上下面から所定距離
離間する位置に退避する退避状態とに駆動されるように
なっている。

【００３４】上記駆動機構５３は図２に示すように上記
取付板３４の下面に上端を固定して垂設されたベ−ス板
５４を有する。このベ−ス板５４の一方の板面側には図
６に示すように平板状の取付け部材５５の一方の板面が
接合され、支軸５６によって回動自在に保持されてい
る。

【００３５】上記取付け部材５５には図１に示すように
上記支軸５６を中心として所定の半径で４つの長孔５７
が形成され、各長孔５７から上記ベ−ス板５４にねじ５
８が螺合されている。したがって、上記ねじ５８を緩め
ることで、上記取付け部材５５は支軸５６を中心として
長孔５７の範囲内で左右方向へ回動させることができる
ようになっている。

【００３６】上記取付け部材５５の他方の板面にはレ−
ル状の一対のガイド体６１（図６に示す）が所定の間隔
で、かつ上下方向に沿って設けられている。一方のガイ
ド体６１には第１のスライド体６２がスライド自在に設
けられ、他方のガイド体６１には第２のスライド体６３
がスライド自在に設けられている。

【００３７】各スライド体６２、６３は図１に示すよう
に上記ガイド体６１にスライド自在に係合するスライダ
６４が設けられた基部６５と、この基部６５の上端面に
立設された支柱部６６とからなる。

【００３８】各スライド体６２、６３の支柱部６６は、
仕切板２２に形成された通孔６７を貫通して上部室２３
に突出ている。この貫通部は、図１に示すように上部カ
バ−７０ａと下部カバ−７０ｂとによって洗浄液が侵入
するのを阻止するラビリンス構造となっている。

【００３９】上記第１のスライド体６２の支柱部６６の
上端には上部支持板６８が水平に取付けられ、第２のス
ライド体６３の支柱部６６の上端には下部支持板６９が
水平に取付けられている。

【００４０】各支持板６８、６９には図４と図５に示す
ようにコ字状の凹部７１ａによって一対の支持部７１が
所定の間隔で形成されている。各支持部７１にはそれぞ
れ支持軸７２が軸線を一致させるとともに軸受７３によ
って回転自在に支持されている。各支持軸７２の上記凹
部７１ａ側に突出した一端部にはねじ７４が形成され、
そのねじ７４にはナット体７５およびこのナット体７５
の移動を阻止するために固定ナット７６が螺合されてい
る。上記ナット体７５の先端部は外周面を傾斜させたテ
−パ凸部７７に形成されている。さらに支持軸７２の先
端面には第１の係合部としての係合凹部７８が径方向に
貫通して形成されている。

【００４１】一方の支持軸７２の後端部は軸受７３から
突出し、その突出端には従動プ−リ７９が嵌着されてい
る。図１に示すように、上部支持板６８の上面の幅方向
一端側には上部駆動モ−タ８１が配置され、下部支持板
６９の上面の幅方向他端側には下部駆動モ−タ８２が配
置されている。各駆動モ−タ８１、８２の回転軸８１
ａ、８２ａには駆動プ−リ８３が嵌着されている。

【００４２】上部駆動モ−タ８１の駆動プ−リ８３と上
部支持板６８の一方の支持軸７２に設けられた従動プ−
リ７９とには第１の駆動ベルト８４が張設され、下部駆
動モ−タ８２の駆動プ−リ８３と下部支持板６９の一方
の支持軸７２に設けられた従動プ−リ７９とには第２の
駆動ベルト８５が張設されている。

【００４３】上部支持板６８の一対の支持軸７２には上
記上部洗浄ブラシ５１が保持され、下部支持板６９の一
対の支持軸７２には上記下部洗浄ブラシ５２が支持され
る。したがって、上記各駆動モ−タ８１、８２が作動す
ることで、上記各洗浄ブラシ５１、５２が回転駆動され
るようになっている。

【００４４】上記支持軸７２による各洗浄ブラシ５１、
５２の支持構造は図５に示すようになっている。つま
り、洗浄ブラシ５１、５２は上記半導体ウエハＵの直径
寸法よりも長尺なブラシ軸８６を有する。ブラシ軸８６
の外周面にはたとえばＰＶＡ（ポリビニルアルコール）
などの弾性材料によって筒状に形成されたブラシ部材８
７が装着されている。ブラシ軸８６の両端部はブラシ部
材８７から突出し、その突出端部には上記支持軸７２の
係合凹部７８に係合する係合凸部８８が径方向全長にわ
たって形成されている。さらに、ブラシ軸８６の端面に
は上記ナット体７５の先端部に形成されたテ−パ凸部７
７が係合する環状のテ−パ凹部８９が形成されている。

【００４５】したがって、各洗浄ブラシ５１、５２は、
各支持軸７２に螺合されたナット体７５を図５に鎖線で
示すように後退させた状態で、そのブラシ軸８６の両端
部に形成された係合凸部８８を一対の支持軸７２の係合
凹部７８に係合させる。

【００４６】ついで、上記ナット体７５を図５に実線で
示す前進方向へ回転させることで、このナット体７５が
上記係合凹部７８と係合凸部８８の係合部分を覆ってそ
の係合状態を保持し、さらに先端部のテ−パ凸部７７が
テ−パ凹部８９に係合することで、ブラシ軸８６の軸心
が支持軸７２の軸心に一致されることになる。

【００４７】つまり、各洗浄ブラシ５１、５２はナット
体７５を後退位置から前進方向へ回転させることで、支
持軸７２に対して軸心を一致させた状態で連結固定され
ることになる。

【００４８】なお、上記ブラシ部材８７の材質は、ポリ
ビニルアルコールだけに限定されず、ナイロンやウレタ
ンなどの他の弾性材料で作るようにしてもよい。図１に
示すように、上記取付け部材５５には、上記第１のスラ
イド体６２と第２のスライド体６３の下方にそれぞれ第
１の調整機構９１と第２の調整機構９２とが設けられて
いる。

【００４９】各調整機構９１、９２はそれぞれのガイド
体６１にスライダ９３ａを介してスライド自在に設けら
れたほぼ三角形の板状の基体９３を有する。この基体９
３の上端面はほぼ水平になっていて、その水平部にはＬ
字状のテ−ブル９４が設けられている。このテ−ブル９
４の上には上面がテ−パ面９５ａに形成された調整体９
５が上記テ−ブル９４に沿う水平方向にスライド自在に
設けられている。

【００５０】上記調整体９５の一端部には調整ねじ９６
が螺合されている。この調整ねじ９６は上記基体９３の
幅方向一端部に設けられた支持部９７に回転自在に支持
され、他端部にはハンドル９８が設けられている。した
がって、上記調整ねじ９６を回転させることで、上記調
整体９５を上記テ−ブル９４に沿ってスライドさせるこ
とができるようになっている。

【００５１】上記調整体９５のテ−パ面９５ａには上記
各スライド体６１、６２の下端に設けられたカムフォロ
ア９９が当接している。したがって、上記調整体９５が
スライドすると、上記各スライド体６１、６２は取付け
部材５５に設けられたガイド体６１に沿って上下動する
ようになっている。なお、上記調整ねじ９６は図２に示
すストッパ９６ａによって回転不能に固定される。それ
によって、調整体９５がスライドするのが阻止される。

【００５２】図１に示すように、上記取付け部材５５の
下端部で、一対のスライド体６１、６２の中間部にはリ
ンク１０１の中途部が支軸１０２によって回動自在に支
持されている。このリンク１０１の両端部にはそれぞれ
長孔１０３が形成されている。

【００５３】上記各調整機構９１、９２の基体９３の板
面の下端部にはそれぞれ係止軸１０４が突設されてい
る。各係止軸１０４は上記リンク１０１の長孔１０３に
係合している。

【００５４】上記リンク１０１には駆動手段としてのシ
リンダ１０５のロッド１０６が回動自在に連結されてい
る。図２に示すように、上記シリンダ１０５は下部室２
４に上記ベ−ス板５４と一体的に設けられた支持部材１
０７にスタッド１０７ａによって揺動自在に連結されて
いる。

【００５５】図１は上部洗浄ブラシ５１と下部洗浄ブラ
シ５２とが半導体ウエハＵの上下面から退避した状態を
示しており、この退避状態においてリンク１０１は第１
の調整機構９１に連結された一端部が上方に位置する状
態で傾斜し、下方となる他端部側に上記シリンダ１０５
のロッド１０６が連結されている。この退避状態におい
て、上記シリンダ１０５のロッド１０６は没入方向の後
退限にある。

【００５６】上記シリンダ１０５のロッド１０６が突出
方向に駆動されると、上記リンク１０１が図１に矢印で
示す反時計方向に回動する。それによって、第１の調整
機構９１が下降し、第２の調整機構９２が上昇するか
ら、これら調整機構９１、９２の動きに第１のスライド
体６２と第２のスライド体６３とが連動する。つまり、
上記シリンダ１０５のロッド１０６が突出方向の前進限
まで駆動されると、上部洗浄ブラシ５１が下降し、下部
洗浄ブラシ５２が上昇して、これら洗浄ブラシが半導体
ウエハＵの上下面にそれぞれ接触する洗浄状態に後述す
るごとく位置決めされることになる。

【００５７】上記シリンダ１０５による上部洗浄ブラシ
５１の下降と、下部洗浄ブラシ５２の上昇とは重量的に
バランスがとれている。そのため、上記各洗浄ブラシ５
１、５２の上下駆動を小型のシリンダ１０５によって行
うことができる。

【００５８】上記第１、第２のスライド体６２、６３の
基部６５の一側にはそれぞれダイヤルゲ−ジ１０８が設
けられている。各ダイヤルゲ−ジ１０８のスピンドル１
０８ａは、各洗浄ブラシ５１、５２を洗浄状態に変位さ
せたときに、取付け部材５５の両側に設けられた当接体
１０９に当接するようになっている。

【００５９】なお、洗浄状態においては、図示せぬ洗浄
液の供給ノズルから上記半導体ウエハＵの上面と下面と
に洗浄液が供給されるようになっている。図４及び図８
に示すように、上記上部支持体６８と下部支持体６９と
には、上記半導体ウエハＵの外周面を洗浄するための側
部洗浄ブラシ１１１が支持部材１１２を介して設けられ
ている。

【００６０】上記支持部材１１２は、図９に示すように
第１のアーム１１３ａと第２のアーム１１３ｂの一端部
が高さ調整部材１１４によって連結されてなる。上記第
１のアーム１１３ａの他端が上記上部支持体６８と下部
支持体６９とにそれぞれ連結固定され、上記第２のアー
ム１１３ｂの他端に上記側部洗浄ブラシ１１１が設けら
れている。

【００６１】すなわち、上記第２のアーム１１３ｂの端
部にはねじ軸１１４がナット１１５によって高さ調節自
在に取り付けられている。このねじ軸１１４の保持機構
２５側に位置する一端部はすり割り軸１１６に形成され
ている。

【００６２】上記側部洗浄ブラシ１１１は、上記すり割
り軸１１６に回転自在かつ弾性的に着脱自在に外嵌保持
されるスリーブ１１７を有し、このスリー部１１７の外
周面にポリビニルアルコールなどの合成樹脂によって弾
性変形可能に形成された本体部１１８が装着されてい
る。

【００６３】上記本体部１１８は、図１０（ａ）、
（ｂ）に示すようにテーパ部１１９ａと、このテーパ部
１１９ａの大径部側の端部に一体形成された鍔部１１９
ｂ及び上記テーパ部１１９ａの外周面に周方向に沿って
所定間隔で、しかも軸方向全長にわたって突設形成され
た凸部１１９ｃとから形成されている。この実施の形態
では、上記テーパ部１１９ａの外周面には周方向に４５
度間隔で８つの凸部１１９ｃが形成されている。

【００６４】上記側部洗浄ブラシ１１１はテーパ部１１
９ａの小径部側を上記保持機構２５に保持された半導体
ウエハＵ側に向けている。つまり、図８に示すように、
上部支持板６８側の一方の側部洗浄ブラシ１１１は鍔部
１１９ｂを上側にして配置され、下部支持板６９側の側
部洗浄ブラシ１１１は鍔部１１９ｂを下側にして配置し
ている。つまり、上下の側部洗浄ブラシ１１１は逆向き
に配置されている。

【００６５】上記構成の洗浄装置において、半導体ウエ
ハＵを洗浄する場合には、保持機構２５に保持された半
導体ウエハＵを回転させ、その上下面に洗浄液を供給す
るとともに、上部洗浄ブラシ５１を下降させる一方、下
部洗浄ブラシ５２を上昇させることで、これら洗浄ブラ
シ５１，５２を上記半導体ウエハＵの上面と下面とにそ
れぞれ所定の圧力で接触させる。

【００６６】上部洗浄ブラシ５１を下降させることで、
上部支持板６８に設けられた側部洗浄ブラシ１１１も下
降し、上記半導体ウエハＵの外周面に弾性変形しながら
接触する。同様に、下部洗浄ブラシ５３を上昇させるこ
とで、下部支持板６９に設けられた側部洗浄ブラシ１１
１が上昇し、上記半導体ウエハＵの外周面に弾性変形し
ながら接触する。

【００６７】したがって、半導体ウエハＵは上部洗浄ブ
ラシ５１と下部洗浄ブラシ５２とで上下面が洗浄される
だけでなく、一対の側部洗浄ブラシ１１１によって外周
面も洗浄されることになる。

【００６８】上記側部洗浄ブラシ１１１は、半導体ウエ
ハＵが回転駆動されることで、この半導体ウエハＵとの
接触抵抗によって従動する。つまり半導体ウエハＵと逆
方向に回転する。

【００６９】半導体ウエハＵが回転してそのノッチＮの
部分が側部洗浄ブラシ１１１のところにくると、それま
で押し潰されていた本体部１１８の凸部１１９ａが図１
１に示すように弾性的に復元して上記ノッチＮに入り込
む。したがって、ノッチＮに塵埃が付着していても、そ
のノッチＮも確実に洗浄することができる。

【００７０】上記本体部１１８は、テーパ部１１９ａ及
びこのテーパ部１１９ａの大径部側に形成された鍔部１
１９ｂとからなる。そのため、半導体ウエハＵの上側に
位置する側部洗浄ブラシ１１１は下降させるだけで、そ
の凸部１１９ａが弾性変形してテーパ部１１９ｂの外周
面が半導体ウエハＵの外周面に徐々に強く接触すること
になる。同様に、下側の側部洗浄ブラシ１１１は上昇さ
せることによって本体部１１８の凸部１１９ａ及びテー
パ部１１９の外周面が徐々に強く当接する。

【００７１】つまり、側部洗浄ブラシ１１１を上下方向
に駆動させるだけで、その本体１１８を半導体ウエハＵ
の外周面に確実に圧接させることができ、しかも半導体
ウエハＵの回転に従動させてその外周面を洗浄する構成
である。そのため、側部洗浄ブラシ１１１を駆動機構を
用いて駆動する必要がないから、構成を簡略化すること
ができる。

【００７２】上記側部洗浄ブラシ１１１の本体部１１８
に鍔部１１９ｂを形成したことで、この鍔部１１９ｂを
半導体ウエハＵの外周縁部に接触させることができる。
半導体ウエハＵの外周縁部は図１２に示すように緩やか
な曲面形状をなしている。

【００７３】そのため、上下洗浄ブラシ５１，５２では
半導体ウエハＵの上下面の平面部分を洗浄することがで
きても、半導体ウエハＵの上下面側に位置する外周縁部
の曲面部分を確実に洗浄することができないが、上記鍔
部１１９ｂが外周縁部に当接するため、その部分も確実
に洗浄することができる。

【００７４】つまり、図８に示すように、一方の側部洗
浄ブラシ１１１は半導体ウエハＵの上面側から外周面に
接触させ、他方の側部洗浄ブラシ１１１は下面側から接
触させるようにしている。そのため、一対の側部洗浄ブ
ラシ１１１の鍔部１１９ｂによって半導体ウエハＵの外
周縁部の上面側と下面側とを確実に洗浄することができ
る。

【００７５】このように、半導体ウエハＵは上記一対の
洗浄ブラシ５１，５２によって上下面が洗浄されると同
時に側部洗浄ブラシ１１１によって外周面さらには外周
面に形成されたノッチＮの部分も洗浄されるため、上記
半導体ウエハＵに汚れた部分が残ることがなくなる。そ
のため、洗浄された半導体ウエハＵを図示しないケース
に収容しても、他の半導体ウエハＵに汚れが転移するの
が防止できる。

【００７６】しかも、半導体ウエハＵは上下面と同時に
外周面やノッチＮも洗浄されるから、外周面やノッチＮ
を別工程で洗浄せずにすむため、生産性の低下を招くと
ことがない。

【００７７】この発明は上記一実施の形態に限定され
ず、種々変形可能である。たとえば上記一実施の形態で
は側部洗浄ブラシを半導体ウエハの回転に従動させて回
転させるようにしたが、この側部洗浄ブラシは回転駆動
させるようにしてもよい。その場合、側部洗浄ブラシが
回転不能に取り付けられた軸を支持部材に回転自在に取
り付け、この軸を回転駆動すればよい。

【００７８】また、洗浄ブラシは本体部をテーパ部と鍔
部とから形成したが、テーパ部に代わり円柱状あるいは
円筒状とし、その外周面に凸部を形成するようにしても
よい。

【００７９】さらに、洗浄ブラシは上下動させて半導体
ウエハの外周面に接触させるようにしたが、保持機構に
保持された半導体ウエハとほぼ同じ高さ位置の平面上で
旋回させて半導体ウエハの外周面に当接させるようにし
てもよく、さらには上下動と旋回との両方ができる構成
とし、旋回角度を制御すれば、半導体ウエハの外周面に
対する当接力を調整できるようにしてもよい。

【００８０】

【発明の効果】請求項１と請求項３の発明によれば、弾
性変形可能な合成樹脂によって形成された本体部の外周
面に凸部を一体形成した。そのため、上記本体部を弾性
変形させて被洗浄物の外周面に押し当て、その外周面を
洗浄することができるばかりか、被洗浄物の外周面にノ
ッチなどの凹みがある場合には、その凹みに凸部が弾性
的に復元して入り込むから、上記凹みも確実に洗浄する
ことができる。

【００８１】請求項２と請求項５の発明によれば、洗浄
ブラシの本体部は、外周面に凸部が形成されたテーパ部
及びこのテーパ部の大径部側に形成された鍔部を有す
る。そのため、テーパ部の小径部側を被洗浄物に向け、
洗浄ブラシを被洗浄物に接近する方向へ駆動するだけ
で、テーパ部の外周面を被洗浄物の外周面に確実に接触
させることができるから、洗浄ブラシの駆動機構を簡略
化することができ、しかも鍔部を被洗浄物の外周縁部に
接触させることができるから、被洗浄物の外周縁部も洗
浄することができる。

【００８２】請求項４の発明によれば、洗浄ブラシを被
洗浄物の回転に従動させて回転させるようにした。その
ため、洗浄ブラシを回転させるための駆動機構が不要と
なることで構成を簡略化できるとともに、洗浄ブラシが
被洗浄物に強く擦られるのが防止されるから、上記洗浄
ブラシが早期に損耗するのが防止される。

【００８３】請求項６の発明によれば、上下駆動される
ととも被洗浄物の上面と下面を洗浄する上部洗浄ブラシ
と下部洗浄ブラシが設けられる可動部材に、被洗浄物の
側部を洗浄する洗浄ブラシを設けるようにした。

【００８４】そのため、被洗浄物の側部を洗浄するため
の洗浄ブラシを、上下面を洗浄する上部洗浄ブラシ及び
下部洗浄ブラシの上下動に連動させることができるか
ら、側部を洗浄する洗浄ブラシを上下駆動させるため
に、専用の機構を必要とすることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態の洗浄ブラシ洗浄装置
の概略的構成を示す正面図。

【図２】同じく側面図。

【図３】同じく半導体ウエハを回転駆動する機構の断面
図。

【図４】同じく洗浄ブラシの配置状態の平面図。

【図５】同じく洗浄ブラシの支持構造の断面図。

【図６】同じくスライド体の支持構造の断面図。

【図７】同じく支持ピンの構造を示す断面図。

【図８】（ａ）は同じく一対の上下洗浄ブラシと側部
洗浄ブラシとによる半導体ウエハの洗浄状態を示す側面
図、( ｂ) は同じく平面図。

【図９】同じく側部洗浄ブラシを取り付けた支持部材の
側面図。

【図１０】（ａ）は同じく側部洗浄ブラシの縦断面図、
( ｂ) は同じく下面側から見た平面図。

【図１１】同じく側部洗浄ノズルによって半導体ウエハ
のノッチを洗浄する状態の説明図。

【図１２】同じく半導体ウエハの外周面を洗浄する状態
の説明図。

【符号の説明】６８…上部支持板（可動部材）６９…下部支持板（可動部材）１１１…側部洗浄ブラシ１１８…本体部１１９ａ…テーパ部１１９ｂ…鍔部１１９ｃ…凸部Ｕ…半導体ウエハ（被洗浄物）

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年８月２０日（１９９８．８．２
０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】洗浄ブラシ及び洗浄装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者末吉秀樹神奈川県横浜市栄区笠間町1000番地１株式会社芝浦製作所横浜事業所内 (72)発明者長田健神奈川県横浜市栄区笠間町1000番地１株式会社芝浦製作所横浜事業所内 (72)発明者林航之介神奈川県横浜市栄区笠間町1000番地１株式会社芝浦製作所横浜事業所内Ｆターム(参考） 3B116 AA03 AB33 AB42 BA02 BA13 BA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転駆動される被洗浄物の外周面を洗浄
するための洗浄ブラシにおいて、上記洗浄ブラシは弾性変形可能な合成樹脂によって形成
された本体部を有し、この本体部の外周面には周方向に
所定間隔で複数の凸部が形成されていることを特徴とす
る洗浄ブラシ。
【請求項２】上記本体部は、テーパ部及びこのテーパ
部の大径部側の端部に形成された鍔部を有し、上記テー
パ部の外周面に上記凸部が形成されていることを特徴と
する請求項１記載の洗浄ブラシ。
【請求項３】回転駆動される被洗浄物の外周面を洗浄
する洗浄装置において、上記被洗浄物の上面側と下面側とに配置され上記被洗浄
物に対して接離する上下方向に駆動される可動部材と、この可動部材に支持部材を介して回転可能に取り付けら
れ上記可動部材が上記被洗浄物に接近する方向へ駆動さ
れることで上記被洗浄物の外周面に接触する洗浄ブラシ
とを具備し、上記洗浄ブラシは請求項１に記載された構成であること
を特徴とする洗浄装置。
【請求項４】上記洗浄ブラシは回転自在に設けられ、
上記被洗浄物の外周面に接触することで従動して回転す
る構成であることを特徴とする請求項３記載の洗浄装
置。
【請求項５】上記洗浄ブラシの本体部は、テーパ部及
びこのテーパ部の大径部側の端部に形成された鍔部を有
し、上記テーパ部の外周面に上記凸部が形成されている
とともに、上記テーパ部の小径部側を上記被洗浄物に向
けて配置されていることを特徴とする請求項３記載の洗
浄装置。
【請求項６】被洗浄物の上面側に位置する一方の可動
部材にはこの被洗浄物の上面を洗浄する上部洗浄ブラシ
が設けられ、下面側には被洗浄物の下面を洗浄する下部
洗浄ブラシが設けられていることを特徴とする請求項３
記載の洗浄装置。