JP2001176832A - 基板の洗浄処理方法及び洗浄処理装置 - Google Patents
基板の洗浄処理方法及び洗浄処理装置Info
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Abstract
く、外周面も洗浄できるようにした洗浄処理方法を提供
することにある。 【解決手段】 半導体ウエハ10を洗浄する洗浄処理方
法において、上記半導体ウエハを保持して周方向に回転
させる工程と、上記半導体ウエハの上面と下面とにそれ
ぞれ洗浄ブラシ37の端面を接触させこの洗浄ブラシを
上記基板の径方向に沿って駆動して上記上面と下面とを
洗浄する工程と、基板の上面と下面とを洗浄したのち一
対の洗浄ブラシの少なくとも一方の外周面によってこの
基板の外周面を洗浄する工程とを具備したことを特徴と
する。
Description
めの洗浄処理方法及び洗浄処理装置に関する。
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、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。
洗浄処理装置が知られている。この洗浄処理装置は半導
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。
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。
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。
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。
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。
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。
洗浄することができなかったので、その外周面の汚れが
他の基板に転移するということがあり、とくに基板の外
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。
て外周面を確実に洗浄することができるようにした基板
の洗浄処理方法及び洗浄処理装置を提供することにあ
る。
を洗浄する洗浄処理方法において、上記基板を保持して
周方向に回転させる工程と、上記基板の上面と下面とに
それぞれ洗浄ブラシの端面を接触させこの洗浄ブラシを
上記基板の径方向に沿って駆動して上記上面と下面とを
洗浄する工程と、基板の上面と下面とを洗浄したのち一
対の洗浄ブラシの少なくとも一方の外周面によってこの
基板の外周面を洗浄する工程とを具備したことを特徴と
する基板の洗浄方法にある。
面によって上記基板の外周面ととともにその外周面に形
成されたノッチを洗浄することを特徴とする請求項1記
載の基板の洗浄方法にある。
理装置において、上記基板を保持して周方向に回転させ
る保持駆動手段と、上部洗浄ブラシの端面を上記基板の
上面に接触させてこの基板の径方向に沿って駆動する上
部ツールユニットと、下部洗浄ブラシの端面を上記基板
の下面に接触させてこの基板の径方向に沿って駆動する
下部ツールユニットと、上記上部ツールユニットあるい
は下部ツールユニットの少なくとも一方に設けられ上記
基板の板面を洗浄した洗浄ブラシをその外周面が上記基
板の外周面に接触するよう駆動する駆動手段とを具備し
たことを特徴とする基板の洗浄処理装置にある。
面には、基板の外周面に形成されたノッチに入り込む突
出部が径方向外方に向かって設けられていることを特徴
とする請求項3記載の基板の洗浄処理装置にある。
状に折り曲げた帯状の洗浄部材を上記洗浄ブラシの外周
面の周方向に所定間隔で取付けてなることを特徴とする
請求項4記載の基板の洗浄処理装置にある。
ルダ及びこのホルダに着脱可能に取着されたブラシ部材
からなり、上記突出部は、上記ブラシ部材の外周面を周
方向に沿って凹凸形状にすることで形成されていること
を特徴とする請求項4記載の基板の洗浄処理装置にあ
る。
の上面または下面を洗浄する洗浄ブラシの外周面を利用
して基板の外周面を洗浄するようにしたので、基板の外
周面を確実に、しかも上面と下面との洗浄に連続して洗
浄することができる。
よれば、洗浄ブラシの外周面に突出部を設けたので、こ
の突出部によって基板の外周面と同時にその外周面に形
成されたノッチを洗浄することが可能となる。
図1乃至図8を参照して説明する。
処理槽1を備えている。この処理槽1の前面には出し入
れ口2が開口形成されている。この出し入れ口2はシャ
ッタ3によって開閉されるようになっている。なお、処
理槽1の上面には通気孔4が形成され、この通気孔4に
はクリーンユニット5が設けられている。したがって、
処理槽1の内部には上記クリーンユニット5を介して清
浄空気が導入されるようになっている。
する部位には、図1に鎖線で示すロボットのハンド6に
よって上記出し入れ口2から処理槽1内に搬入された基
板としての半導体ウエハ10を保持して回転駆動する保
持駆動手段8が設けられている。上記半導体ウエハ10
の外周面には図8に示すようにノッチ10aが形成され
ている。
なした中空状の一対の可動部材11を有する。この可動
部材11の一対の枝部分の先端部の一側面及び基端部に
はそれぞれ保持ローラ12が設けられている。
周面にV字状の保持溝13が形成されているとともに中
心部には支軸14の一端部が嵌着されている。各支軸1
4は上記可動部材11に設けられた軸受15によって回
転自在に支持されているとともに、可動部材11の内部
に対応する部分には従動プーリ16が嵌着されている。
動部材11と他方の可動部材11とは保持ローラ12が
設けられた一側面を上下逆方向に向けて配置されてい
る。したがって、保持ローラ12を上側にした一方の可
動部材11は、従動プーリ16が支軸14の軸方向中途
部に設けられ、他方の可動部材11は従動プーリ16が
支軸14の軸方向上端部に設けられている。
端部には筒体17の上端が連結されている。この筒体1
7には、上端部が軸受19によって回転自在に支持され
図示しない駆動源によって回転駆動される回転軸18が
挿通されている。この回転軸18の上端部は上記可動部
材11の内部空間11aに突出し、その突出端部には駆
動プーリ21が嵌着されている。
リ16とにはベルト22が張設されている。可動部材1
1の内部には、図5に示すように、上記ベルト22に所
定の張力を与えてこのベルト22を上記駆動プーリ21
と上記従動プーリ16とに接触させる複数のテンション
ローラ23が設けられている。
回転軸18によって回転駆動されれば、上記ベルト22
を介して3つの従動プーリ16が同方向に回転する。
に矢印Xで示すように、互いに接離する方向に移動可能
に設けられ、図示しない駆動源によって駆動されるよう
になっている。
入れ口2から処理槽1内に搬入された半導体ウエハ10
に対して上記一対の可動部材11が接近する方向に駆動
されると、上記半導体ウエハ10の周縁部がこれら可動
部材11に設けられた保持ローラ12の保持溝13に係
合して保持されるようになっている。
を保持した状態で、その保持ローラ12を回転駆動すれ
ば、上記半導体ウエハ10を周方向に回転させることが
できるようになっている。
保持駆動手段8よりも内奥には上部ツールユニット31
と下部ツールユニット32が配設されている。各ツール
ユニット31,32は、上記処理槽1に立設された円筒
状の支持筒33,34を有する。各支持筒33,34の
上端には、それぞれ上部アーム35と下部アーム36と
の基端部が回転可能に取り付けられ、これらアーム3
5,36は上記支持筒33,34内に設けられた図示し
ない駆動源によって所定の範囲内で水平方向に揺動駆動
されるようになっている。
洗浄ブラシ37が設けられ、下部アーム36の先端部上
面には下部洗浄ブラシ38が設けられている。各洗浄ブ
ラシ37,38は、図4及び図7(a),(b)に示す
ようにそれぞれのアーム35,36の先端部に回転自在
に支持されたホルダ137,138を有し、このホルダ
にPVA(ポリビニルアルコール)などのスポンジ材料
によってディスク状に形成されたブラシ部材37a,3
8bがそれぞれ着脱可能に保持されている。
すように上記アーム35,36に内蔵された第1の駆動
源35a,36aによって回転駆動されるようになって
いる。さらに、上部アーム35は,支持筒33に内蔵さ
れた第2の駆動源33aによって上下方向に駆動される
ようになっている。
上記ホルダ137の外周面には、図10に示すように周
方向に所定間隔でこのブラシ部材ブラシ37と同じ材
料、たとえばPVAによって帯状に形成された、突出部
としての補助洗浄部材37bがほぼU字状に折り曲げら
れ、押え片137aによって取付けられている。
揺動駆動されることで、上部洗浄ブラシ37と下部洗浄
ブラシ38は図1に矢印で示すように半導体ウエハ10
の径方向に沿って移動する。したがって、上記半導体ウ
エハ10の上面と下面とに後述する洗浄ノズルによって
処理液を吹き付けながら上記各洗浄ブラシ37,38を
揺動駆動すれば、それらのブラシ部材37a,38aに
よって半導体ウエハ10の上面と下面とを洗浄できるよ
うになっている。
れて各洗浄ブラシ37,38が半導体ウエハ10の板面
から外れると、上記洗浄ブラシ37はホルダ137の外
周面に設けられた補助ブラシ部材37bが半導体ウエハ
10の外周面に対応する高さになるよう、第2の駆動源
33aによって下降方向に駆動される。その状態で、上
記補助ブラシ部材37bが半導体ウエハ10の外周面に
当接するよう上部アーム35が回動駆動される。
に補助ブラシ部材37bが接触した状態で回転するか
ら、その外周面が上下面に続いて洗浄されることにな
る。
ハ10から外れた位置で、しかも揺動方向の延長線上に
は、上記各洗浄ブラシ37,38を洗浄するためのツー
ル洗浄部材132が設けられている。このツール洗浄部
材132の上面と下面とは凹凸面に形成されているとと
もに、その上面と下面とからは純水などの洗浄液を噴射
できるようになっている。そして、上記各洗浄ブラシ3
7,38が移動してくると、その上面と下面とにこれら
洗浄ブラシ37,38のブラシ部材37a,38aが上
記ツール洗浄部材132に接触するようになっている。
をツール洗浄部材132に接触させた状態で洗浄ブラシ
37,38を回転させるとともに、ツール洗浄部材13
2の上面と下面とから洗浄液を噴射させれば、半導体ウ
エハ10を洗浄することで汚れた各ブラシ部材37a,
38a及び補助ブラシ部材37bを洗浄できるようにな
っている。
って保持された半導体ウエハ10の上面と下面とのほぼ
中央部に対向する位置には、図3に示すように上部洗浄
ノズル44および下部洗浄ノズル45がそれぞれ配置さ
れている。各ノズル44,45は、ロッド46の先端に
このロッド46の軸方向に対して角度調整自在に設けら
れている。上記ロッド46の基端部は、洗浄槽1の内底
部の前端側に立設されたスタンド47に長さ調整自在か
つ周方向の回転角度の調整自在に取り付けられている。
ズル45には純水や薬液などの処理液が供給される。し
たがって、保持駆動手段8に保持された半導体ウエハ1
0の上面と下面とにはそれぞれ上述したように処理液を
供給できるようになっている。
ル、53は下部超音波ノズルである。これら超音波ノズ
ル52、53からは超音波振動が与えられた処理液が半
導体ウエハ10の上面と下面とに局部的に供給されるよ
うになっている。
下面とを超音波振動が与えられた処理液で処理できるよ
うになっている。処理液が純水であれば、半導体ウエハ
10は超音波洗浄されることになる。
半導体ウエハ10を洗浄処理する工程を説明する。ま
ず、ロボットのハンド6によって半導体ウエハ10を処
理槽1内に供給すると、その半導体ウエハ10は保持駆
動手段8の一対の可動部材11に設けられた保持ローラ
12の保持溝13によって保持される。
保持ローラ12を回転駆動することで、半導体ウエハ1
0が周方向に回転される。半導体ウエハ10を回転した
ならば、上部洗浄ノズル44と下部洗浄ノズル45とか
ら半導体ウエハ10の上面と下面とに向けて洗浄液を噴
射する。
下部ツールユニット32の各アーム35,36を駆動
し、これらアーム35,36の先端に設けられた各洗浄
ブラシ37,38を回転させながら半導体ウエハ10の
上面と下面とにそれぞれブラシ部材37a,38aを接
触させ、径方向に沿って駆動する。それによって、半導
体ウエハ10の上面と下面とは各ブラシ部材37a,3
8aによって洗浄されることになる。
の洗浄が終了すると、各洗浄ブラシ37,38が半導体
ウエハ10の板面から外れる位置まで駆動され、ついで
上部洗浄ブラシ37が設けられた上部アーム35が下降
方向に駆動されて上部洗浄ブラシ37を保持したホルダ
137の外周面が半導体ウエハ10の外周面に対応する
高さに位置決めされる。
られた補助ブラシ部材37bが半導体ウエハ10の外周
面に当接するよう、上部アーム35が駆動される。それ
によって、上部洗浄ブラシ37の外周面に設けられた補
助ブラシ部材37bは回転駆動されている半導体ウエハ
10の外周面に接触するから、半導体ウエハ10の外周
面が洗浄されることになる。
補助ブラシ部材37bは弾性的に屈曲しながら半導体ウ
エハ10の外周面を洗浄する。そのため、半導体ウエハ
10のノッチ10aが形成された部分では、図8に示す
ように上記補助ブラシ部材37bがノッチ10a内に入
り込むから、このノッチ37a内に付着した塵埃を確実
に洗浄除去することができる。
上部洗浄ブラシ37はブラシ部材37aの下端面が半導
体ウエハ10の上面に対応する高さに戻され、その状態
で下部洗浄ブラシ38とともに各ブラシ部材37a,3
8aの端面がツール洗浄部材132の上面と下面とにそ
れぞれ接触する位置まで駆動される。それによって、上
記ツール洗浄部材13の上面と下面とから噴射する純水
によって各ブラシ部材37a,38a及び補助ブラシ部
材37bの汚れが除去されることになる。
浄に続いて外周面を連続的に洗浄することができる。し
かも、上部洗浄ブラシ37の外周面である、ホルダ13
7の外周面に補助ブラシ部材37bを設けたことで、半
導体ウエハ10の外周面に形成されたノッチ10aも洗
浄することができる。したがって、半導体ウエハ10
を、その上下面だけでなく、外周面も塵埃が残留するこ
となく確実に洗浄処理することができる。
7を保持したホルダ137の外周面に突出部を形成する
ため補助ブラシ部材37bを設けたが、補助ブラシ部材
37bはブラシ部材37aの外周面に、たとえば接着や
一体成形などの手段によって直接、設けるようにしても
よい。
ブラシ部材37bをU字状に屈曲して取着するようにし
たが、突出部としては図9に示すように上部洗浄ブラシ
37のブラシ部材37aの外周面の断面形状を歯車状に
することで、その突条部37dを突出部としてもよい。
設けるようにしたが、上部洗浄ブラシに代わり下部洗浄
ブラシ38に設けるようにしてもよい。その場合、下部
ツールユニット32の下部アーム36を上下駆動する第
2の駆動源(図示せず)を設け、半導体ウエハ10の上
下面の洗浄が終了したならば、上記下部アーム36を上
昇させて突出部が設けられた下部洗浄ブラシ38の外周
面を半導体ウエハ10の外周面に接触させればよい。
部洗浄ブラシ38との両方の外周面に設け、半導体ウエ
ハ10の上下面の洗浄が終了したならば、各洗浄ブラシ
37,38の外周面をそれぞれ半導体ウエハ10の外周
面に接触させるようにしてもよい。
ず、図10に示すように外周面に半導体ウエハ10の端
部形状に対応する円弧状の凹部37cを形成してよく、
さらには外周面に突出部や凹部がない円柱形状であって
もよい。これらの場合、洗浄ブラシ37のブラシ部材3
7aの端面によって半導体ウエハ10の板面を洗浄して
から、外周面を半導体ウエハ10の外周面に接触させる
ことで、半導体ウエハ10の外周面を洗浄することがで
きる。しかも、洗浄ブラシ37のブラシ部材37aを十
分に軟らかな材料で形成するとともに、半導体ウエハ1
0の外周面へ接触させるときの圧接力を調整すること
で、ブラシ部材37aをノッチ10a内へ入り込ませ、
ノッチ10a内を洗浄することが可能となる。
板の上面または下面を洗浄する洗浄ブラシの外周面を利
用して基板の外周面を洗浄するようにした。
上面と下面との洗浄作業に連続して外周面を洗浄するこ
とができるから、その外周面の洗浄を能率よく行うこと
ができる。
よれば、洗浄ブラシの外周面に突出部を設けた。
ている場合、上記突出部がノッチ内に入り込むから、ノ
ッチ内に堆積する塵埃も良好に洗浄除去することができ
る。
面図。
シ洗浄ユニットの高さの位置関係を示す説明図。
平面図。
チを洗浄する状態の説明図。
シ部材を示す平面図。
シを示す側面図。
Claims (6)
- 【請求項1】 基板を洗浄する洗浄処理方法において、 上記基板を保持して周方向に回転させる工程と、 上記基板の上面と下面とにそれぞれ洗浄ブラシの端面を
接触させこの洗浄ブラシを上記基板の径方向に沿って駆
動して上記上面と下面とを洗浄する工程と、 基板の上面と下面とを洗浄したのち一対の洗浄ブラシの
少なくとも一方の外周面によってこの基板の外周面を洗
浄する工程とを具備したことを特徴とする基板の洗浄方
法。 - 【請求項2】 上記洗浄ブラシの外周面によって上記基
板の外周面ととともにその外周面に形成されたノッチを
洗浄することを特徴とする請求項1記載の基板の洗浄方
法。 - 【請求項3】 基板を洗浄する洗浄処理装置において、 上記基板を保持して周方向に回転させる保持駆動手段
と、 上部洗浄ブラシの端面を上記基板の上面に接触させてこ
の基板の径方向に沿って駆動する上部ツールユニット
と、 下部洗浄ブラシの端面を上記基板の下面に接触させてこ
の基板の径方向に沿って駆動する下部ツールユニット
と、 上記上部ツールユニットあるいは下部ツールユニットの
少なくとも一方に設けられ上記基板の板面を洗浄した洗
浄ブラシをその外周面が上記基板の外周面に接触するよ
う駆動する駆動手段とを具備したことを特徴とする基板
の洗浄処理装置。 - 【請求項4】 上記洗浄ブラシの外周面には、基板の外
周面に形成されたノッチに入り込む突出部が径方向外方
に向かって設けられていることを特徴とする請求項3記
載の基板の洗浄処理装置。 - 【請求項5】 上記突出部は、ほぼU状に折り曲げた帯
状の洗浄部材を上記洗浄ブラシの外周面の周方向に所定
間隔で取付けてなることを特徴とする請求項4記載の基
板の洗浄処理装置。 - 【請求項6】 上記洗浄ブラシは、ホルダ及びこのホル
ダに着脱可能に取着されたブラシ部材からなり、 上記突出部は、上記ブラシ部材の外周面を周方向に沿っ
て凹凸形状にすることで形成されていることを特徴とす
る請求項4記載の基板の洗浄処理装置。
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JP4323041B2 (ja) | 2009-09-02 |
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