JP2000288490A

JP2000288490A - ウェット処理装置

Info

Publication number: JP2000288490A
Application number: JP11095568A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Mimori; 健一三森
Original assignee: Frontec Inc
Current assignee: Frontec Inc
Priority date: 1999-04-01
Filing date: 1999-04-01
Publication date: 2000-10-17

Abstract

(57)【要約】【課題】処理液の使用量を削減でき、高清浄度の処理
が可能であり、処理液の回収、再生にも適した洗浄装置
等のウェット処理装置を提供する。【解決手段】本洗浄装置は、水素水を導入する導入口
２３ａと使用後の水素水を外部へ排出する排出口２４ａ
と基板Ｗに向けて開口する開口部とを有し、開口部から
基板Ｗ上に水素水を供給する水素水ブラシ洗浄用ノズル
４と、ノズル４の開口部から一部が露出し基板Ｗに接触
するようノズル４の内部に回転可能に収容されたブラシ
とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウェット処理装置
に関し、例えば、各種電子機器用基板として用いるガラ
ス基板や半導体基板の洗浄に好適な洗浄装置等のウェッ
ト処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示パネル、半導体デバイス等の電
子機器製造分野においては、その製造プロセス中に被処
理基板であるガラス基板や半導体基板を洗浄処理する工
程が必須である。その場合、基板上の洗浄除去すべき対
象には、クリーンルーム内の雰囲気中のパーティクル、
フォトレジスト片等の有機物等、種々の物質があり、そ
れぞれの除去対象に最適な洗浄液や洗浄方法が従来から
検討されている。また、パーティクル等、異物の除去率
を高めるために、ブラシにより基板を擦りながら洗浄を
行うブラシ洗浄が従来からよく行われている。

【０００３】従来から用いられているブラシ洗浄装置に
は、基板上から洗浄液を流下させるとともに回転ブラシ
で基板の上面をブラッシングしながら洗浄する構成のも
の、洗浄液を収容した槽内に基板を浸漬した状態で回転
ブラシで基板をブラッシングしながら洗浄する構成のも
の、などがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のブラシ洗浄には、それぞれ次のような問題点があっ
た。例えば、基板上から洗浄液を流下させる構成の装置
では、供給した洗浄液がそのまま基板から流れ落ちるた
め、洗浄液の使用量が多くなるという問題があり、洗浄
液の使用量の削減が求められていた。また、洗浄液には
水ばかりではなく、種々の薬液が用いられる場合もあ
り、特に薬液を用いた場合、洗浄後の薬液をできるだけ
回収、再生したいという要求もある。ところが、この種
の装置は、洗浄液の回収、再生が実施しにくいものであ
った。

【０００５】一方、洗浄槽内に基板を浸漬する構成の装
置では、せっかく洗浄していながら洗浄液中に浮遊する
異物が基板に再付着したり、基板の裏面側に付着してい
た異物が洗浄液中に落ち、これが基板表面に再付着する
といった問題があり、異物の除去率が低下する原因とな
っていた。また、この種の異物の再付着を防止するに
は、清浄な洗浄液を循環させる等の手段も考えられる
が、このようにすると、上記の装置と同様、洗浄液の使
用量が多くなるという問題が生じる。また、この形式の
装置では、特に洗浄槽内に有機溶剤を入れた場合、蒸発
量が多くなる点が問題となっていた。

【０００６】近年、ブラシの改良などにより、洗浄処理
のみならず、レジスト剥離、各種膜のリフトオフ剥離
等、他のウェット処理にもブラッシングを併用する技術
が検討されている。例えば、レジスト剥離には有機溶剤
が用いられるが、処理液としてこの種の薬液を用いる場
合には水を用いる場合にもまして、処理液の使用量削減
の問題、処理液の回収、再生の問題が大きな課題とな
る。

【０００７】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、処理液の使用量を削減でき、高清
浄度の処理が可能であり、処理液の回収、再生にも適し
たウェット処理装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の第１のウェット処理装置は、処理液を導
入するための導入口と処理後の処理液を外部へ排出する
ための排出口と前記被処理基板に向けて開口する開口部
とを有し該開口部から前記被処理基板上に処理液を供給
する処理液供給ノズルと、該処理液供給ノズルの開口部
から一部が露出し前記被処理基板に接触するよう前記処
理液供給ノズルの内部に回転可能に収容されたブラシ
と、前記被処理基板の被処理面に沿って前記処理液供給
ノズルを前記被処理基板に対して相対的に移動させるこ
とにより前記被処理基板の被処理面全域を処理するノズ
ルまたは被処理基板の移動手段とを有することを特徴と
するものである。

【０００９】従来一般のブラシ洗浄装置では、洗浄液を
供給するノズルとブラシとが別体に構成されているのに
対し、本発明の第１のウェット処理装置の特徴点は、基
板上に処理液を供給するための処理液供給ノズルの内部
にブラシが回転可能に収容され、処理液供給ノズルの開
口部からブラシの一部が露出し、被処理基板に接触する
ようになっている点である。また、処理液供給ノズル
は、処理液を導入するための導入口と処理後の処理液を
外部へ排出するための排出口も備えており、ノズルまた
は被処理基板の移動手段により、被処理基板の被処理面
に沿って処理液供給ノズルと被処理基板とが相対移動す
る構成となっている。

【００１０】本構成により、処理液供給ノズルの開口部
から被処理基板の被処理面上に処理液を供給しつつ、開
口部から一部露出したブラシの回転により基板の被処理
面のブラッシングを行うことができる。この時、処理液
供給ノズルの開口部と被処理基板との間隔、処理液の導
入側の圧力、排出側の圧力を最適化することにより、処
理液が処理液供給ノズルの開口部と被処理基板との間に
のみ留まって処理が行われ、排出口側に即時に吸い上げ
られ、排出されるようにすることができる。その結果、
処理液供給ノズルの開口部から外部に流れ出る処理液の
量を最小限に抑えることが可能になる。

【００１１】したがって、本発明の第１のウェット処理
装置によれば、従来の装置に比べて洗浄液の使用量を削
減することができる。また、処理液供給ノズルには排出
口が設けられているので、処理後の処理液の回収も容易
に行うことができる。そして、本発明の装置の場合、処
理液は処理液供給ノズルの内部を絶えず導入口から排出
口に向けて流れており、被処理基板から落ちた異物を含
む処理液は即時に排出されるため、異物が被処理基板上
に再付着して被処理基板が汚染される割合も少なくな
る。

【００１２】本発明の第２のウェット処理装置は、処理
後の処理液を外部へ排出するための排出口と前記被処理
基板に向けて開口する開口部とを有し該開口部から前記
被処理基板上に処理液を供給する処理液供給ノズルと、
該処理液供給ノズルの開口部から一部が露出し前記被処
理基板に接触するよう前記処理液供給ノズルの内部に回
転可能に収容され、内部に設けられた空間に前記処理液
が供給されさらにその処理液が外面に供給可能に構成さ
れたブラシと、前記被処理基板の被処理面に沿って前記
処理液供給ノズルを前記被処理基板に対して相対的に移
動させることにより前記被処理基板の被処理面全域を処
理するノズルまたは被処理基板の移動手段とを有するこ
とを特徴とするものである。

【００１３】本発明の第２のウェット処理装置も、本発
明の第１の装置と同様、処理液供給ノズルの内部にブラ
シを回転可能に収容したものであり、第１の装置と同様
の作用、効果を奏する。本発明の第２の装置が第１の装
置と異なる点は、処理液の供給、排出の方法であり、第
１の装置の場合、処理液供給ノズルに導入口と排出口が
設けられ、導入口からノズル内に処理液が供給され、排
出口から排出されるのに対し、第２の装置の場合、処理
液供給ノズルには排出口しか設けられておらず、ブラシ
の内部空間に処理液が供給される構成である。したがっ
て、ブラシの内部空間に処理液が供給された後、ブラシ
内を通ってブラシ外面に流れていき、ノズルの排出口か
ら排出される。

【００１４】本発明の第１、第２のウェット処理装置に
共通して、ブラシの具体的な形態としては、軸の周囲に
ポリビニルアルコール重合体、ナイロン等からなる繊維
を多数植毛したもの、あるいはポリビニルアルコール重
合体等からなる多孔質のスポンジ状のもの等を用いるこ
とができる。ところが、いずれのブラシを用いたとして
も、被処理基板をブラッシングした場合、どうしてもブ
ラシの中に異物が入り込んでしまう。この点、本発明の
第２の装置の場合、ブラシの中心から外面に向けて処理
液が流れるため、異物がブラシの中に入り込むことな
く、処理液とともに排出口から流れ出る。よって、ブラ
シを常に清浄な状態に保つことができる。

【００１５】また、異物がブラシに付着するのを防止す
るという観点から、上記本発明の２つのウェット処理装
置において、処理液を通じてブラシに対して超音波振動
を付与するための超音波振動子を処理液供給ノズルに設
けるとよい。超音波は液体中を確実に伝搬するため、超
音波振動子をブラシに直接設けなくても、内部に処理液
が満たされる処理液供給ノズルに設けておけば、ブラシ
に対して超音波振動が付与され、ブラシへの異物の付着
が防止される。

【００１６】さらに、被処理基板を処理していない待機
状態において、処理液供給ノズルの開口部の下方に位置
してノズル開口部から流出する処理液を受けるとともに
処理液を外部へ排出するための処理液集排部材を設ける
とよい。この構成とすれば、待機中に処理液によってブ
ラシを洗浄しておくことができ、常に清浄な状態のブラ
シを用いて処理を行うことができる。

【００１７】また、本発明のウェット処理装置において
は、被処理基板の被処理面全域を処理するために、処理
液供給ノズルと被処理基板とが相対移動しさえすればよ
いので、処理液供給ノズルと被処理基板の少なくともい
ずれか一方が被処理面に沿う方向に移動すればよい。そ
のためのノズルまたは被処理基板の移動手段を設ければ
よい。

【００１８】本発明のウェット処理装置は、洗浄、レジ
スト剥離、各種膜のリフトオフ剥離等、種々のウェット
処理に用いることができる。処理液としては、主に洗浄
用として純水、水素水（アンモニアを添加する場合もあ
る）、オゾン水、レジスト剥離用としてＮメチル２ピロ
リドン等の有機溶剤等が用いられる。その他、ウェット
処理装置の構成要素として、処理液供給ノズルが備えら
れた処理部の他、ローダ・アンローダカセット、基板搬
送ロボット、処理液製造手段、洗浄液再生手段等を適
宜、備えてもよい。

【００１９】

【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］以下、本発
明の第１の実施の形態を図１ないし図３を参照して説明
する。図１は本実施の形態の洗浄装置１（ウェット処理
装置）の全体構成を示す図であって、数百ｍｍ角程度の
大型のガラス基板（以下、単に基板という、被洗浄基
板）を枚葉洗浄するための装置である。図中符号２は洗
浄部、３はステージ、４は水素水ブラシ洗浄用ノズル、
５は水素水リンス洗浄用ノズル、６は基板搬送ロボッ
ト、７はローダカセット、８はアンローダカセット、９
は水素水生成装置、１０は水素水再生用フィルタ、Ｗは
基板である。

【００２０】図１に示すように、装置上面中央が洗浄部
２となっており、基板Ｗを保持するステージ３が設けら
れている。ステージ３には、図２、図３に示すように、
基板Ｗの形状に合わせて段部３ａが設けられており、こ
の段部３ａ上に基板Ｗが嵌め込まれ、基板Ｗの表面とス
テージ３の表面が面一状態でステージ３に保持されるよ
うになっている。また、段部３ａの下方にはさらに空間
部３ｂが形成されており、ステージ３の下方から複数の
基板昇降用シャフト１３が突出している。基板昇降用シ
ャフト１３の基板受け部は基板Ｗと点接触となる形状で
あり、基板Ｗへの粒子付着は極めて少ない。基板昇降用
シャフト１３の下端にはシリンダ１４等のシャフト駆動
源が設けられ、後述する基板搬送ロボット６による基板
Ｗの受け渡しの際にシリンダ１４の作動により基板昇降
用シャフト１３が上下動し、それに伴って基板Ｗが上
昇、下降するようになっている。なお、ステージ３中央
の孔３ｃから裏面洗浄用ノズル１５が突出しており、本
装置では表面側を主に洗浄するが、同時に裏面側も軽く
洗浄できるようになっている。

【００２１】図１に示すように、ステージ３を挟んで対
向する位置に一対のラックベース１６が設けられ、これ
らラックベース１６間に洗浄用ノズル４、５が架設され
ている。本実施の形態の場合、洗浄用ノズルは２本のノ
ズルからなり、１本は、水素水を供給しつつ内蔵のブラ
シでブラッシングしながら洗浄を行う水素水ブラシ洗浄
用ノズル４（処理液供給ノズル）、他の１本は、水素水
を供給してリンス洗浄を行う水素水リンス洗浄用ノズル
５、である。なお、これら２本のノズルはともに超音波
振動子を備え、超音波振動が付与できる構成となってい
る。本実施の形態では、基板が固定され、洗浄用ノズル
側が移動する構成であって、２本のノズルが基板Ｗの上
方で基板Ｗとの間隔を一定に保ちながらラックベース１
６に沿って順次移動することにより、基板Ｗの被洗浄面
全域が洗浄される構成となっている。

【００２２】ノズルの移動手段としては、図４に示すよ
うに、各ラックベース１６上のリニアガイド１７に沿っ
て水平移動可能とされたスライダ１８がそれぞれ設けら
れ、各スライダ１８の上面に支柱１９がそれぞれ立設さ
れ、これら支柱１９に各洗浄用ノズル４、５の両端が固
定されている。各スライダ１８上にはモータ２０等の駆
動源が設置されており、各スライダ１８がラックベース
１６上を自走する構成となっている。そして、装置の制
御部（図示略）からの制御信号により各スライダ１８上
のモータ２０がそれぞれ作動することによって、各洗浄
用ノズル４、５が個別に水平移動する構成となってい
る。また、支柱１９にはシリンダ（図示略）等の駆動源
が設けられ、支柱１９が上下動することにより各洗浄用
ノズル４、５の高さ、すなわち各洗浄用ノズルと基板Ｗ
との間隔が調整可能となっている。

【００２３】図４〜図６は水素水ブラシ洗浄用ノズル４
の構成例を示す図である。この水素水ブラシ洗浄用ノズ
ル４は、略円筒状のケーシング２１の内部にブラシ２２
が回転可能に収容されたものである。ケーシング２１
は、一側面に洗浄液（水素水）を導入するための導入口
２３ａを有する導入通路２３が、他の側面に洗浄後の洗
浄液を外部へ排出するための排出口２４ａを有する排出
通路２４が設けられ、下部に基板Ｗに向けて開口する開
口部２１ａが設けられている。そして、ブラシ２２の一
部がケーシング２１の開口部２１ａから露出しており、
図６に示すように、基板Ｗの表面をブラッシングできる
ようになっている。ケーシング２１の開口部２１ａと基
板Ｗとのギャップｇは６ｍｍ以下とする。また、排出通
路の下部には超音波振動子２５が設置されている。この
超音波振動子２５は、洗浄液を介してブラシ２２に超音
波振動を与え、ブラシ２２中に異物が付着するのを防止
するためのものである。

【００２４】ブラシ２２は、軸２６の周囲にポリビニル
アルコール重合体、ナイロン等からなる繊維が多数植毛
されたものであり、軸２６がモータ、ベルト等からなる
任意の回転駆動機構（図示せず）に接続されることによ
り回転可能となっている。ブラシ２２を収容するケーシ
ング２１の材料には、例えばステンレス等、使用する洗
浄液に対する耐性が高い金属材料が用いられている。ま
た、洗浄液として用いられる水素水は、アンモニアによ
りｐＨ１０に調整された水素含有水である。

【００２５】また、圧力制御部（図示略）が、基板Ｗに
接触した洗浄液が洗浄後に排出通路２４側に流れるよう
に、開口部２１ａの大気と接触している洗浄液の圧力
（洗浄液の表面張力と基板の被洗浄面の表面張力も含
む）と大気圧との均衡がとれるように排出通路２４側に
設けられている。圧力制御部は、例えば排出口２４ａ側
に設けられた減圧ポンプにより構成されており、この減
圧ポンプで洗浄液を吸引する力を制御することにより、
開口部２１ａを通じて基板Ｗ上に供給された洗浄液は、
ケーシング２１の外部に漏れることなく、排出通路２４
に排出される。すなわち、ノズル４から基板Ｗ上に供給
した洗浄液は、基板Ｗ上の洗浄液を供給した部分（開口
部２１ａ）以外の部分にほぼ接触することなく、基板Ｗ
上から除去される。

【００２６】水素水リンス洗浄用ノズル５に関しては、
詳細な説明を省略するが、ノズル内に水素水ブラシ洗浄
用ノズルで用いるのと同じ水素水が供給、排出される構
成となっている。さらに、図１に示すように、ノズル５
上部に超音波振動子２７を備え、水素水による超音波リ
ンス洗浄が行われるようになっている。

【００２７】図１に示すように、洗浄部２の側方に水素
水生成装置９と水素水再生用フィルタ１０が組み込まれ
ている。水素水生成装置９は、純水中に水素ガスを溶解
させることによって水素水を生成する装置である。この
水素水生成装置９で生成された水素水が、水素水供給配
管２８ａの途中に設けられた送液ポンプ２９ａにより水
素水ブラシ洗浄用ノズル４に供給されるとともに、水素
水供給配管２８ｂの途中に設けられた送液ポンプ２９ｂ
により水素水リンス洗浄用ノズル５に供給されるように
なっている。

【００２８】また、水素水再生用フィルタ１０には、使
用後の洗浄液中に含まれた異物を除去するためのフィル
タが設けられている。水素水ブラシ洗浄用ノズル４の排
出口２４ａから排出された使用後の水素水は、水素水回
収配管３０ａの途中に設けられた送液ポンプ３１ａによ
り水素水再生用フィルタ１０に回収されるようになって
いる。同様に、水素水リンス洗浄用ノズル５の排出口か
ら排出された使用後の水素水も、水素水回収配管３０ｂ
の途中に設けられた送液ポンプ３１ｂにより水素水再生
用フィルタ１０に回収されるようになっている。

【００２９】図１に示すように、水素水再生用フィルタ
１０を通った後の水素水は、再生水素水供給配管３２ａ
の途中に設けられた送液ポンプ３３ａにより水素水ブラ
シ洗浄用ノズル４に供給されるとともに、再生水素水供
給配管３２ｂの途中に設けられた送液ポンプ３３ｂによ
り水素水リンス洗浄用ノズル５に供給されるようになっ
ている。また、水素水供給配管２８ａと再生水素水供給
配管３２ａは水素水ブラシ洗浄用ノズル５の手前で接続
され、弁３４ａによって水素水ブラシ洗浄用ノズル５に
新しい水素水を導入するか、再生水素水を導入するかを
切り換え可能となっている。同様に、水素水供給配管２
８ｂと再生水素水供給配管３２ｂは水素水リンス洗浄用
ノズル５の手前で接続され、弁３４ｂによって水素水リ
ンス洗浄用ノズル５に新しい水素水を導入するか、再生
水素水を導入するかを切り換え可能となっている。な
お、水素水再生用フィルタ１０を通った後の水素水は、
異物が除去されてはいるものの、液中水素濃度が低下し
ているため、配管を通じて水素水生成装置９に再度戻
し、水素ガスを補充するようにしてもよい。

【００３０】図１に示すように、洗浄部２の側方に、ロ
ーダカセット７、アンローダカセット８が着脱可能に設
けられている。これら２つのカセット７、８は、複数枚
の基板Ｗが収容可能なものであり、ローダカセット７に
洗浄前の基板Ｗを収容し、アンローダカセット８には洗
浄済の基板Ｗが収容される。そして、洗浄部２とローダ
カセット７、アンローダカセット８の中間の位置に基板
搬送ロボット６が設置されている。基板搬送ロボット６
はその上部に伸縮自在なリンク機構を有するアーム３５
を有し、アーム３５は回転可能かつ昇降可能となってお
り、アーム３５の先端部で基板Ｗを支持、搬送するよう
になっている。

【００３１】図７、図８は、基板搬送ロボット６のアー
ム３５がステージ３上方に延びた状態を示す図である。
図７に示すように、アーム３５の先端のフォーク３６が
ステージ３の基板昇降用シャフト１３の列の間に位置す
るようになっている。ローダカセット７から洗浄前の基
板Ｗを受け取った基板搬送ロボット６がその基板Ｗをス
テージ３上に搬送する際には、図８に示すように、基板
昇降用シャフト１３が上昇した状態で基板Ｗを支持した
アーム３５がステージ３の上方に進入し、アーム３５が
下降して基板昇降用シャフト１３上に基板Ｗを載置す
る。次いで、アーム３５がさらに若干下降してステージ
３の外方まで後退する。その後、基板昇降用シャフト１
３が下降すると、図３に示したようにステージ３上に基
板Ｗが載置される。なお、基板搬送ロボット６のアーム
３５先端のフォーク３６は、上面の凸部３６ａで基板Ｗ
と点接触する構成となっているため、基板Ｗへの異物付
着は極めて少ない。

【００３２】上記構成の洗浄装置１は、洗浄用ノズル
４、５と基板Ｗとの間隔、洗浄用ノズルの移動速度、洗
浄液の流量等、種々の洗浄条件をオペレータが設定する
他は、各部の動作が制御部により制御されており、自動
運転する構成になっている。したがって、この洗浄装置
１を使用する際には、洗浄前の基板Ｗをローダカセット
７にセットし、オペレータがスタートスイッチを操作す
れば、基板搬送ロボット６によりローダカセット７から
ステージ３上に基板Ｗが搬送され、ステージ３上で各洗
浄用ノズル４、５により水素水ブラシ洗浄、水素水リン
ス洗浄が順次自動的に行われ、リンス洗浄後、基板搬送
ロボット６によりアンローダカセット８に収容される。

【００３３】本実施の形態の洗浄装置１においては、水
素水ブラシ洗浄用ノズル４の開口部２１ａから基板Ｗの
上面に水素水を供給しつつ、開口部２１ａから一部露出
したブラシ２２の回転により基板Ｗの上面のブラッシン
グ洗浄を行うことができる。この時、ノズル４の開口部
２１ａと基板Ｗとのギャップ、水素水の導入側の圧力、
排出側の圧力を最適化することにより、水素水がノズル
４の開口部２１ａと基板Ｗとの間にのみ留まって洗浄が
行われ、排出口２４ａ側に即時に吸い上げられ、排出さ
れる。その結果、ノズル４の開口部２１ａから流れ出る
水素水の量を最小限に抑えることが可能になる。また、
ブラシ２２がケーシング２１の内部に収容され、基板Ｗ
に対向する側のみが露出している構造のため、水素水の
蒸発も少ない。このように、本実施の形態の洗浄装置１
によれば、開放型の従来の装置に比べて洗浄液の使用量
を削減することができる。

【００３４】また、本実施の形態の洗浄装置１の場合、
水素水は水素水ブラシ洗浄用ノズル４の内部を絶えず導
入口２３ａから排出口２４ａに向けて（図６の矢印Ｆの
向きに）流れることになり、基板Ｗから落ちた異物を含
む水素水は即時に排出口２４ａから排出される。しか
も、排出口２４ａの直前に超音波振動子２５が設置され
ているため、たとえブラシ２２に異物が付着してもその
異物が超音波振動によりブラシ２２から落ち、水素水と
ともに即時に排出口２４ａから排出される。したがっ
て、本装置によれば、水素水中に含まれる異物が基板Ｗ
上に再付着して基板が汚染される割合が少なくなり、高
清浄のブラシ洗浄を実施することができる。

【００３５】また、水素水ブラシ洗浄用ノズル４の排出
口２４ａから排出される使用後の水素水を、そのまま水
素水回収配管３０ａに導き、水素水再生用フィルタ１０
に回収することができるので、従来の開放型の洗浄装置
に比べて、使用後の洗浄液の回収、再生を行うのに適し
た装置となる。また、一旦使用した水素水を回収し、再
生して再利用するという点からも、洗浄液の使用量をよ
り削減することができる。

【００３６】なお、本実施の形態の構成において、ステ
ージ３は基板Ｗを支持するのみの機能を持つものであっ
たが、このステージを例えばスピンチャック等に置き換
え、基板を保持するとともに回転可能な構成としてもよ
い。そして、洗浄中に基板を回転させるようにすれば、
より均一な洗浄を行うことができるとともに、基板を移
動させることなくスピン乾燥処理が可能となる。

【００３７】［第２の実施の形態］以下、本発明の第２
の実施の形態を図９ないし図１１を参照して説明する。
本実施の形態の洗浄装置も、第１の実施の形態と同様、
大型ガラス基板用枚葉洗浄装置である。本実施の形態の
装置の特徴点は、ノズルの構成とブラシ洗浄槽を設けた
点である。よって、以下ではこれらの点について詳述す
る。

【００３８】本実施の形態の洗浄装置４０は、図９に示
すように、装置の一端にローダ・アンローダカセット４
２が着脱可能に設けられている。そして、洗浄部４１と
ローダ・アンローダカセット４２の間の基台５９上に基
板搬送ロボット４３が設置されている。基板搬送ロボッ
ト４３はその上部に伸縮可能、回転可能、昇降可能なア
ーム４４を有しており、アーム４４先端のフォーク４５
で基板Ｗを搬送する構成となっている。ローダ・アンロ
ーダカセット４２は、複数枚の基板Ｗが収容可能なもの
であり、洗浄前および洗浄済の基板Ｗを収容するもので
ある。

【００３９】洗浄部４１のステージ６０には基板Ｗを保
持するための基板ホルダ４６が設けられ、基板ホルダ４
６には複数の基板昇降用シャフト４６ａが設けられてい
る。基板昇降用シャフト４６ａの下端にはシリンダ等の
シャフト駆動源（図示略）が設けられ、基板搬送ロボッ
ト４３による基板Ｗの受け渡しの際にシリンダの作動に
より基板昇降用シャフト４６ａが上下動し、それに伴っ
て基板Ｗが上昇、下降するようになっている。

【００４０】ステージ６０を挟んで対向する位置に一対
のラックベース４７が設けられ、これらラックベース４
７間に一対のスライダ６１に両端を支持された水素水ブ
ラシ洗浄用ノズル４８が架設されている。この水素水ブ
ラシ洗浄用ノズル４８は、水素水を供給しつつ内蔵のブ
ラシでブラッシングしながら洗浄を行うのに加えて、超
音波振動が付与できる構成となっている。本実施の形態
では、基板Ｗ側が固定され、ノズル４８側が移動する構
成であり、ノズル４８が基板Ｗの上方で基板Ｗとの間隔
を一定に保ちながらラックベース４７に沿って移動する
ことにより、基板Ｗの被洗浄面全域が洗浄される構成と
なっている。

【００４１】図１０、図１１は、本実施の形態の水素水
ブラシ洗浄用ノズル４８の構成を示す図である。この水
素水ブラシ洗浄用ノズル４８は、略円筒状のケーシング
４９の内部にスポンジ状のブラシ５０が回転可能に収容
されたものである。つまり、ブラシ５０の軸５１は、モ
ータ、ベルト等からなる任意の回転駆動機構（図示せ
ず）に接続され、回転可能となっている。第１の実施の
形態では、導入口を通じてケーシングとブラシとの間の
空間に水素水が導入される構成であったが、本実施の形
態では、ケーシング４９とブラシ５０との間の空間に水
素水が導入されるのではなく、ブラシ５０の内部に水素
水が供給される構成となっている。すなわち、本実施の
形態では、ブラシ５０の軸５１とスポンジ状のブラシ本
体５２との間に空間５３が設けられ、この空間５３内に
水素水が供給されるようになっている。

【００４２】ブラシ本体５２は、ポリビニルアルコール
を原料として形成され、表面に多数の突起５２ａを有す
るとともに微細な連続気孔を有するスポンジ状のもので
ある。よって、ブラシ５０内部の空間５３に供給された
水素水はブラシ本体５２の気孔を通じてブラシ本体５２
の外面に容易に滲出する。また、図１１に示すように、
ケーシング４９の側部に洗浄後の水素水を外部へ排出す
るための排出通路５４が設けられ、ケーシング４９の下
部には基板Ｗに向けて開口する開口部４９ａが設けられ
ている。そして、ブラシ５０の一部がケーシング４９の
開口部４９ａから露出しており、基板Ｗの表面をブラッ
シングできるようになっている。また、ケーシング４９
とブラシ５０との間には多数の孔５５ａを有するカバー
５５が設けられている。ブラシ５０の軸５１には超音波
振動子５６が内蔵されている。この超音波振動子５６は
ブラシ５０に超音波振動を与え、ブラシ５０中に異物が
付着するのを防止するためのものである。

【００４３】図９に示すように、洗浄部４１の側方の、
図９において水素水ブラシ洗浄用ノズル４８が位置して
いる箇所では、ノズル４８が基板Ｗを洗浄していない状
態、すなわち待機状態にある。この箇所の水素水ブラシ
洗浄用ノズル４８の下方には、待機状態の間にブラシ５
０を洗浄するためのブラシ洗浄槽５７（処理液集排部
材）が設けられている。ブラシ洗浄槽５７は、待機中に
ノズル４８の開口部４９ａから流れ出る水素水を受け、
外部に排出する機能を持ち（図示しない排出口が設けら
れている）、ノズル４８の開口部４９ａから露出するブ
ラシ５０の一部が液中に浸るだけの大きさを持ってい
る。また、ブラシ洗浄槽５７の下部にはシリンダ５８が
接続され、ノズル４８が図９に示す待機場所に来たとき
にシリンダ５８の作動によりブラシ洗浄槽５７が上昇
し、ノズル４８が待機場所から洗浄部４１側に移動する
際にはノズル４８の移動を妨げないように、シリンダ５
８の作動によりブラシ洗浄槽５７が下降するようになっ
ている。なお、ブラシ洗浄槽５７、シリンダ等を支持す
る基台については図示を省略する。

【００４４】上記構成の洗浄装置４０を使用する際に
は、洗浄前の基板Ｗをローダ・アンローダカセット４２
にセットし、オペレータがスタートスイッチを操作すれ
ば、基板搬送ロボット４３によりローダ・アンローダカ
セット４２から基板ホルダ４６上に基板Ｗが搬送され、
基板ホルダ４６上で水素水ブラシ洗浄用ノズル４８によ
り水素水ブラシ洗浄が自動的に行われ、洗浄後の基板Ｗ
は、基板搬送ロボット４３によりローダ・アンローダカ
セット４２に収容される。

【００４５】本実施の形態の洗浄装置４０においては、
ブラシ５０の内部に供給された水素水がブラシ本体５２
の気孔を通じてブラシ本体５２の外面に供給され、ノズ
ル４８の開口部４９ａから一部露出したブラシ５０の回
転により基板Ｗの上面のブラッシング洗浄を行うことが
できる。この時、ノズル４８の開口部４９ａと基板Ｗと
のギャップ、水素水の導入側の圧力、排出側の圧力を最
適化することにより、水素水がノズル４８の開口部４９
ａと基板Ｗとの間にのみ留まって洗浄が行われた後、排
出口５４側に即時に吸い上げられ、排出される。その結
果、開放型の従来の装置に比べて洗浄液の使用量を削減
できる、という第１の実施の形態と同様の効果を奏する
ことができる。

【００４６】特に本実施の形態の場合、ブラシ５０内に
供給する水素水の流れの方向がブラシ５０の中心から外
面に向かうことになる（図１１に矢印Ｆで示す向きの流
れ）。この流れがあるために、基板Ｗから除去された異
物がブラシ５０の中に入り込むことなく、使用後の水素
水とともに排出口５４から流れ出る。また、ブラシ５０
の軸５１に超音波振動子５６が内蔵されているため、ブ
ラシ５０に対して超音波振動が付与され、ブラシ５０へ
の異物の付着が防止される。さらに、本実施の形態の場
合、ブラシ洗浄槽５７が付設されているため、基板Ｗを
洗浄していない待機状態において水素水でブラシ自体を
洗浄しておくことができる。このような点で、本実施の
形態の洗浄装置４０は、常に清浄な状態のブラシを用い
て処理を行うことができ、高清浄の洗浄を行うことが可
能になる。

【００４７】なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。例
えば上記第１、第２の実施の形態の洗浄装置では、基板
側が固定され、ノズル側が移動する例を示したが、基板
の全域を洗浄するために基板とノズルとが相対移動しさ
えすればよいから、基板側を移動する構成としてもよ
い。また、ノズルやブラシの具体的な形状、材質等に関
しては適宜変更が可能である。さらに、本発明は洗浄装
置のみならず、レジスト剥離、各種膜のリフトオフ剥離
等、種々のウェット処理装置に用いることができる。処
理液としては、主に洗浄用として純水、水素水、アンモ
ニア添加水素水、オゾン水、レジスト剥離用としてＮメ
チル２ピロリドン等の有機溶剤等を用いることができ
る。

【００４８】

【実施例】以下、上記本発明の洗浄装置の効果を検証す
る実験を行ったので、これについて説明する。上記第１
の実施の形態で説明したタイプのブラシ内蔵型の洗浄用
ノズルを備えた洗浄装置を用い、ガラス基板の洗浄を行
った。ここではポリビニルアルコール重合体からなるブ
ラシを使用した。洗浄仕様は、洗浄液として純水を用い
たもの（実施例１）、洗浄液としてアンモニア添加によ
りｐＨ１０に調整した水素水を用いたもの（実施例
２）、洗浄液として実施例２と同じｐＨ１０に調整した
水素水を用い、さらに１ＭＨｚの超音波振動を付加した
もの（実施例３）、の３種類とした。これに対し、従来
例として、基板上から洗浄液を流下させて洗浄を行う従
来の開放型の洗浄装置を使用し、洗浄液に純水を用いて
洗浄を行った。被洗浄基板には、６インチ角のガラス基
板上にアルミナ粉末をパーティクル数が５００００個程
度となるように振りかけて強制的に汚染させたものを用
い、２０秒間洗浄した後、０．５μｍ以上のパーティク
ルの数を計測した。

【００４９】図１２は、上記実施例１〜３および従来例
の洗浄後のパーティクルの除去率を示したものである。
従来例では除去率が７８％であるのに対して、（本発明
のノズル）＋（純水洗浄）の実施例１では８９％と除去
率が向上した。さらに、（本発明のノズル）＋（水素水
洗浄）の実施例２では９５％、（本発明のノズル）＋
（水素水超音波洗浄）の実施例３では９９．９％と除去
率が向上した。このように、本発明のブラシ内蔵型の洗
浄ノズルの使用により、洗浄効果が大きく改善されるこ
とがわかった。さらに、水素水の使用、超音波洗浄の併
用により、洗浄効果をより高められることがわかった。

【００５０】また、従来例では約１リットル／分の純水
を使用したのに対し、本発明のブラシ内蔵型の洗浄ノズ
ルを使用した実施例１〜３では、各洗浄液の使用量は１
５０ｃｃ／分程度で済んだ。このように、本発明の適用
により、洗浄液の使用量の削減が図れることも実証され
た。

【００５１】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、従来の装置に比べて処理液の使用量が削減で
き、高い清浄度で処理を行うことができ、しかも処理液
の回収、再生にも適したウェット処理装置を実現するこ
とができる。このウェット処理装置を洗浄、レジスト剥
離、各種膜のリフトオフ剥離等、種々のウェット処理に
適用することにより、液晶表示パネルや半導体デバイス
の製造プロセスにおいて、歩留まりの向上、製造コスト
の削減等に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の洗浄装置の全体
構成を示す平面図である。

【図２】同装置のステージの構成を示す平面図であ
る。

【図３】同、ステージの構成を示す図であり、図２の
III−III線に沿う縦断面図である。

【図４】同装置の洗浄用ノズルの移動機構を示す平面
図である。

【図５】同装置の洗浄用ノズルを示す斜視図である。

【図６】同、側面図である。

【図７】同装置の基板搬送用ロボットの動作を説明す
るための図であり、基板を支持したアームがステージ上
に進入した状態を示す平面図である。

【図８】図７のVIII−VIII線に沿う縦断面図である。

【図９】本発明の第２の実施の形態の洗浄装置の全体
構成を示す平面図である。

【図１０】同装置の洗浄用ノズルを示す斜視図であ
る。

【図１１】同、側面図である。

【図１２】本発明の実施例の洗浄装置の洗浄効果を示
すグラフである。

【符号の説明】

１，４０洗浄装置（ウェット処理装置）４，４８水素水ブラシ洗浄用ノズル５水素水リンス洗浄用ノズル１６，４７ラックベース（移動手段）１８スライダ（移動手段）２１，４９（ノズルの）ケーシング２１ａ，４９ａ開口部２２，５０ブラシ２３導入通路２３ａ導入口２４，５４排出通路２４ａ排出口２５，２７，５６超音波振動子２６，５１軸５３空間５７ブラシ洗浄槽（処理液集排部材）Ｗ基板（被処理基板）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/306 Ｈ０１Ｌ 21/306 ＪＦターム(参考） 3B116 AA02 AB23 BA02 BA14 BB23 BB83 CC01 CC05 CD11 3B201 AA02 AB24 BA02 BA14 BB23 BB83 BB93 BB98 CC01 CC21 CD11 5F043 BB27 CC16 DD19 EE05 EE07 EE33 EE40 GG10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理液を導入するための導入口と処理後
の処理液を外部へ排出するための排出口と前記被処理基
板に向けて開口する開口部とを有し該開口部から前記被
処理基板上に処理液を供給する処理液供給ノズルと、該
処理液供給ノズルの開口部から一部が露出し前記被処理
基板に接触するよう前記処理液供給ノズルの内部に回転
可能に収容されたブラシと、前記被処理基板の被処理面
に沿って前記処理液供給ノズルを前記被処理基板に対し
て相対的に移動させることにより前記被処理基板の被処
理面全域を処理するノズルまたは被処理基板の移動手段
とを有することを特徴とするウェット処理装置。
【請求項２】前記処理液供給ノズルに、前記処理液を
通じて前記ブラシに対して超音波振動を付与する超音波
振動子が設けられたことを特徴とする請求項１記載のウ
ェット処理装置。
【請求項３】処理後の処理液を外部へ排出するための
排出口と前記被処理基板に向けて開口する開口部とを有
し該開口部から前記被処理基板上に処理液を供給する処
理液供給ノズルと、該処理液供給ノズルの開口部から一
部が露出し前記被処理基板に接触するよう前記処理液供
給ノズルの内部に回転可能に収容され、内部に設けられ
た空間に前記処理液が供給されさらにその処理液が外面
に供給可能に構成されたブラシと、前記被処理基板の被
処理面に沿って前記処理液供給ノズルを前記被処理基板
に対して相対的に移動させることにより前記被処理基板
の被処理面全域を処理するノズルまたは被処理基板の移
動手段とを有することを特徴とするウェット処理装置。
【請求項４】前記ブラシの内部に、該ブラシに対して
超音波振動を付与する超音波振動子が設けられたことを
特徴とする請求項３記載のウェット処理装置。
【請求項５】前記被処理基板を処理していない待機状
態において、前記処理液供給ノズルの開口部の下方に位
置して前記ノズル開口部から流出する前記処理液を受け
るとともに処理液を外部へ排出するための処理液集排部
材を有することを特徴とする請求項１または３記載のウ
ェット処理装置。