JP2001293445A - 洗浄装置と、半導体装置の製造方法及び液晶素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウェハ或いはＬＣＤ基板の被洗浄体
１６に対して加える接触圧の制御精度を高め、被洗浄体
の反りによる洗浄対象面の振れに洗浄体７が忠実に追従
できるようにする。 【解決手段】軸通孔３を有するハウジング１と、軸通孔
３内周面に取り付けられた静圧軸受４と、軸通孔３に静
圧軸受４を介して軸方向に移動可能に通された洗浄体取
付軸５と、その先端部に取り付けられた洗浄体７と、洗
浄体取付軸５の軸方向における位置を移動させる取付軸
駆動機構８〜１１を備え、該駆動機構８〜１１により洗
浄体取付軸５に対して洗浄体７が被洗浄体１６表面に液
層を介して所定の接触圧で接する状態を保つ駆動力を与
えて洗浄するようにしてなる。加重検出センサ１４によ
り接触圧を検出し、その検出結果に基づいて取付軸駆動
機構８〜１１を制御するようにするとなお良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被洗浄体表面に洗
浄体を洗浄液による液層を介して接触させて洗浄する洗
浄装置と、洗浄する工程を有する半導体装置の製造方法
及び液晶素子の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置や液晶素子（以下「ＬＣＤ」
という。）の製造には、純水、薬液、機能水等の洗浄液
を用いての半導体ウェハ或いは液晶素子用基板の表面の
洗浄が不可欠である。従来、このような洗浄を行う技術
として、例えば特開平０８−２４３５１８号公報、特開
平１１−２０４４８３号公報により開示された技術があ
る。これ等の洗浄技術は、一般に、スクラブ洗浄方式と
称されるものであり、洗浄体としてのブラシやスポンジ
を、洗浄しようとする例えば半導体ウェハ等の基板表面
に液層を介して接触させ、基板表面に付着したパーティ
クルや、熱処理装置内で生じた微小残渣を剥離させると
ともに、その剥離させた除去物を洗浄液とともに基板表
面上から外側に飛散させることにより洗浄をするもので
ある。

【０００３】このスクラブ洗浄技術においては、基板表
面からパーティクルや微小残渣を剥離させるため、洗浄
体であるブラシやスポンジにより液層を介して基板表面
にかける接触圧が重要である。というのは、ブラシ、ス
ポンジ等の洗浄体により液層を介して被洗浄体である基
板の表面に圧力をかけて洗浄をするというのは、液体の
ハイドロブレーン現象を用いる技術であり、その圧力、
即ち、接触圧が低過ぎるとハイドロブレーン現象による
洗浄効果が期待できず、逆に接触圧が高過ぎると、ハイ
ドロブレーン現象により形成されるべき液層の厚さを保
持することができず、そのため、ブラシ、スポンジ等の
洗浄体が直接に基板表面に接触し、基板の表面にダメー
ジを与えてしまうからである。従って、接触圧を正確に
コントロールすることが良い洗浄を確実に行ううえで不
可欠である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来におい
ては、エアーシリンダ等の推進力とこの推進力により推
進せしめられる洗浄体側部材の自重とのバランスを以て
接触圧を所望通りにしようとしていた。より具体的に
は、洗浄体側の部材に対して重力方向と反対側の方向に
その自重よりも所定値小さい力をエアーシリンダ等によ
り加え、その自重からエアーシリンダ等による力を減算
した値の力が接触圧として加わるようにしていた。この
ような従来の技術によれば、エアーシリンダ等の推進力
のコントロール精度が充分に高くないから、基本的に、
接触圧の微妙なコントロールは望むべくもなかった。

【０００５】更に、従来においては、洗浄体が取り付け
られた洗浄体取付軸を、それとの間に機械的な摩擦力が
介在する軸受により保持する洗浄体取付軸保持手段を用
いて保持するようにしているから、洗浄体取付軸と軸受
との間に機械的な摩擦力が介在し、その摩擦力が接触圧
の精度を大きく低める要因となっていた。そのため、従
来においては、２０±２ｇというような接触圧を得るの
が精一杯であった。しかし、素子の高集積化、微細化に
より２０ｇ±０．２ｇというような接触圧が必要になり
つつあり、そのため、上述した従来の技術ではその必要
性に応えることは不可能なのが実状であった。

【０００６】また、半導体ウェハやＬＣＤ基板にはそれ
自身の重量により、或いは熱処理、成膜処理の過程で生
じる反り等による変形があり、その反り等による変形は
ウェハやＬＣＤの大型化に伴い大きくなる傾向にある
が、そのような変形がある被洗浄体に対してスクラブ洗
浄をする場合には、その反りによる洗浄対象面の振れに
洗浄体が忠実に追従して位置を変化させることが不可欠
である。しかし、従来技術によれば、上述したように、
洗浄体を保持するのに、洗浄体取付軸をリニアガイド等
の機械的な摩擦を伴う保持手段を採用しているために、
反りによる洗浄対象面の振れに対する忠実な追従がその
摩擦力により妨げられ、時に大きな反りによる洗浄対象
面の急激な変位により洗浄体が被洗浄体に接触して大き
なダメージが生じることもあった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題点を解決すべく為されたものであり、一つの目的は、
半導体ウェハ或いはＬＣＤ基板等の被洗浄体に対して加
える接触圧の制御精度を高めることにあり、他の目的
は、被洗浄体の反り等による変形による洗浄対象面の振
れに被洗浄体が忠実に追従できるようにすることにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の洗浄装置は、
軸通孔を有するハウジングと、該軸通孔内周面に取り付
けられた静圧軸受と、該静圧軸受に軸方向に移動可能に
設けられた洗浄体取付軸と、該洗浄体取付軸の先端部に
取り付けられた洗浄体と、上記洗浄体取付軸を軸方向に
移動させる取付軸駆動機構と、を少なくとも備え、上記
取付軸駆動機構により上記洗浄体取付軸に対してその先
端の洗浄体が被洗浄体表面に液層を介して接する状態を
保つ駆動力を与えて洗浄するようにしてなることを特徴
とする。

【０００９】従って、請求項１の洗浄装置によれば、ハ
ウジングが軸通孔に通された洗浄体取付軸を静圧軸受に
より受けて保持するので、洗浄体取付軸側と静圧軸受側
との間に機械的な摩擦力がなく、従って、洗浄体の被洗
浄体に対する接触圧の制御に機械的摩擦力が介在せず、
制御精度は取付軸駆動機構の駆動特性にのみ依存する。
依って、接触圧の制御精度を高めることができる。ま
た、上述したように、洗浄体取付軸側と静圧軸受側との
間に機械的な摩擦力がないので、洗浄体取付軸を被洗浄
体の被洗浄対象面の振れに忠実に追従させることが可能
になる。

【００１０】従って、洗浄体の被洗浄体に対する接触圧
を洗浄に最も適切な値、範囲に制御して洗浄を行うこと
ができ、延いては、効果的で且つダメージのない洗浄が
でき、しかも、被洗浄体の反りによる洗浄対象面の振れ
に洗浄体をより忠実に追従させることができるので、反
り等の変形によりダメージが生じるおそれをなくすこと
ができる。

【００１１】請求項３の半導体装置の製造方法或いは請
求項４のＬＣＤの製造方法は、ハウジングに取り付けら
れた静圧軸受に、先端に洗浄体が固定された洗浄体取付
軸をこの軸方向に移動可能に設け、更に該洗浄体取付軸
の軸方向における位置を移動させる取付軸駆動機構を設
けて、該取付軸駆動機構により上記洗浄体取付軸に対し
てその先端の洗浄体が被洗浄体である半導体ウェハ或い
はＬＣＤ基板の表面の液層に接する状態を保つ駆動力を
与えて該半導体ウェハ或いはＬＣＤ基板表面を洗浄する
工程を有することを特徴とする。

【００１２】従って、請求項３の半導体装置の製造方法
或いは請求項４のＬＣＤの製造方法によれば、洗浄体取
付軸を静圧軸受により受けて保持してその間に機械的摩
擦力がないようにして半導体ウェハ或いはＬＣＤ基板の
洗浄をするので、洗浄体の半導体ウェハ或いはＬＣＤ基
板に対する接触圧の制御に機械的摩擦力が介在せず、制
御精度は取付軸駆動機構の駆動特性にのみ依存する。依
って、接触圧の制御精度を高めることができる。また、
上述したように、洗浄体取付軸側と静圧軸受側との間に
機械的な摩擦力がないので、洗浄体取付軸を被洗浄体で
ある半導体ウェハ或いはＬＣＤ基板の反りによる洗浄対
象面の振れに忠実に追従させることが可能になる。

【００１３】従って、洗浄体の被洗浄体である半導体ウ
ェハ或いはＬＣＤ基板に対する接触圧を洗浄に最も適切
な値、範囲に制御して洗浄を行うことができ、延いて
は、効果的で且つダメージのない洗浄ができ、しかも、
半導体ウェハ或いはＬＣＤ基板の反り等による変形によ
る洗浄対象面の振れに洗浄体をより忠実に追従させるこ
とができるので、変形によりダメージが生じるおそれを
なくすことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明は、基本的には、軸通孔の
あるハウジングと、該軸通孔の内周面に取り付けられた
静圧軸受と、該静圧軸受に軸方向に移動可能に設けられ
た洗浄体取付軸と、該洗浄体取付軸の先端部に取り付け
られた洗浄体と、上記洗浄体取付軸の軸方向における位
置を移動させる取付軸駆動機構と、を少なくとも備え、
上記取付軸駆動機構により上記洗浄体取付軸に対してそ
の先端の洗浄体が被洗浄体表面に液層を介して接する状
態を保つ駆動力を与えて洗浄するようにした洗浄装置を
用いて、例えば半導体ウェハ或いはＬＣＤ基板等の被洗
浄体を洗浄するようにしたものであり、被洗浄体は半導
体ウェハ或いはＬＣＤ基板が典型例であるが、必ずしも
それに限定されず、映像デバイス用ガラス基板、フォト
マスク用ガラス基板、光ディスク用基板、マイクロレン
ズ用ガラス基板等、表面をダメージを与えることなく高
いクリーン度で洗浄する必要性があるものは何でも本発
明における被洗浄体になり得る。

【００１５】洗浄体取付軸はハウジングにより静圧軸受
を介して例えば垂直に保持され、下端に洗浄体を固定さ
れており、その洗浄体によりそれより下の回転する被洗
浄体を洗浄するようになっている。洗浄体としてはＰＶ
Ａからなるスポンジ状のものが好適であるが、それ以外
にブラシ等も用いることができ、被洗浄面にダメージを
与えることなく効果的に洗浄できるものであればどのよ
うな洗浄体を用いても良い。

【００１６】取付軸駆動機構には、例えば磁界中の導体
に電流を流したとき導体の働く力を利用するムービング
コイルモータタイプのもの、ボイスコイルモータタイプ
のもの、リニアシンクロナスモータのもの等が好適であ
る。また、被駆動体である洗浄体取付軸側にマグネット
（永久磁石）を設け、ハウジング側に設けたコイルに流
す電流により生じる磁気とマグネットによる磁界との相
互作用により洗浄体取付軸がハウジング側に対して移動
するようにしても良い。

【００１７】洗浄装置に、上記洗浄体の被洗浄体へ液層
を介して加える接触圧を検出する加重検出センサを設
け、その加重検出センサの出力に基づいてその接触圧が
常に一定になるように取付軸駆動機構をコントロールす
ると、接触圧の高精度の制御ができ、好ましい。また、
洗浄体取付軸の上側に、該洗浄体取付軸に上下方向の移
動力を一切加えることなく、該洗浄体取付軸を回転させ
る洗浄体回転機構を設けるようにするようにしても良
い。というのは、洗浄体は洗浄が進むに従ってパーティ
クル等が溜まり、それに伴って洗浄力が低下するので、
定期的に洗浄体の洗浄（ゴミ取り）をすることが必要で
あり、それには洗浄体を回転させることが必要であるか
らである。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を図示実施例に従って詳細に説
明する。図１は本発明洗浄装置の一つの実施例を示す断
面図である。図面において、１はアーム２の先端部近傍
に取り付けられたハウジングで、略中央部に垂直方向に
延びる軸動孔３が形成されている。ハウジング１をアー
ム２に取り付けたのは、アーム２を回動させることによ
り、後述する洗浄体（７）が被洗浄体上を走査できるよ
うにするためである。４、４は静圧軸受の一種である多
孔質軸受で、円環状に形成され、例えばカーボンからな
り、ハウジング１の軸通孔３内周部に設けられ、上記軸
通孔３に挿入された洗浄体取付軸５を機械的摩擦力ゼロ
０で軸方向（垂直方向）に移動可能に受けることができ
る。洗浄体取付軸５は例えばステンレス鋼（ＳＵＳ３０
４相当品）からなり、その下端には後述する洗浄体
（７）が取り付けられている。

【００１９】上記多孔質軸受４が機械的摩擦力ゼロ０で
洗浄体取付軸５を軸方向に移動可能に受けることができ
るのは、ハウジング１内に形成されたエアー通路６を通
じて外部から供給された圧縮エアーを受けると、その圧
縮エアーを内側に噴出して洗浄体取付軸５の軸受４への
接触を阻むことができるからである。そのエアーの圧力
は、基本的には洗浄体取付軸５を静圧支持するに足る値
があればよいわけであるが、実際上は０．０２〜０．５
ＭＰａが好適である。７は上記洗浄体取付軸５の下端に
取り付けられた洗浄体で、例えばＰＶＡ（スポンジ状の
もの）からなる。スポンジ状のものに代えてブラシ等他
の洗浄体を用いることもある。

【００２０】８はハウジング１内に設けられたコイル、
９は該コイル８が取り付けれたヨークであり、１０は上
記洗浄体取付軸５の周面に取り付けられた磁石、１１は
該磁石１０と連なるように該洗浄体取付軸５の周面に取
り付けられたヨークである。上記コイル８、ヨーク９及
び磁石１０、ヨーク１１は洗浄体取付軸５を駆動する取
付軸駆動機構を成す磁気回路で、上記コイル８に流す電
流により上記洗浄体取付軸５の軸方向における位置を変
化させることができる。即ち、コイル８に流す電流の方
向によって取付軸駆動機構により洗浄体取付軸５に与え
る軸に沿う力の方向を逆にすることができ、電流の絶対
値によりその力の強さを変えることができる。尚、洗浄
体取付軸５の上下方向におけるストロークは理論上特に
制限は必要ではないが、上記多孔質軸受４、上記磁気回
路を構成する部材の経済性等を考慮すると概略１０ｍｍ
程度に設定するのが妥当のようである。

【００２１】この図１に示す洗浄装置によれば、先端部
に洗浄体７を有し自重で落下しようとする、上記他孔質
軸受４、４にて垂直方向に移動可能に支持された洗浄体
取付軸５の位置を、上記磁気回路からなる取付軸駆動機
構により上記コイル８に供給する電流による駆動力によ
って制御することができる。従って、図１では図示しな
い被洗浄体（例えばＳｉ基板からなる半導体ウェハ又は
ガラス基板からなるＬＣＤ若しくはＬＣＤ基板等）を適
宜な速度で回転させ、その表面に洗浄液（例えば純水、
薬液等）を供給してその洗浄液による液層を形成し、上
記洗浄体取付軸５の下端の洗浄体７によりその液層を介
して被洗浄体に対して接触圧を加え、その洗浄液による
洗浄を行うことができる。

【００２２】具体的には、予め上記磁気回路を構成する
コイル８に供給する電流とそれにより洗浄体取付軸５先
端の洗浄体７が液層を介して被洗浄体に与える接触圧と
の関係を示すデータ（グラフ）を作成しておき、欲する
接触圧になるような電流をコイル８に供給するようにす
れば、良好な洗浄ができる。というのは、上記磁気回路
による制御の精度は極めて高いうえに、洗浄体取付軸５
を支持する他孔質軸受４が静圧軸受であり、機械的摩擦
力０で支持できるからである。

【００２３】図２は本発明洗浄装置の第２の実施例を示
す側面図である。本実施例は、接触圧を検出し、その検
出結果に基づいて上記取付軸駆動機構を上記接触圧が所
定になるように制御するようにすべく、接触圧検出用の
加重センサを設けるようにしたものであり、その点では
図１に示した実施例とは異なるが、それ以外の点では共
通する。そして、その共通する点については既に説明済
みであるので、その説明は省略し、相違する点について
のみ説明する。

【００２４】１４は加重検出センサで、ハウジング１の
上面に固定されている。加重検出センサ１４は、加重を
検出することができるものならばどのようなものを用い
ても良いが、そのコンパクトさ、レスポンス性、圧力検
出精度等の面から、ストレーンゲージ型ロードセルが好
適である。

【００２５】１５は洗浄体取付軸５のハウジング１から
上側に突出した上端部に固定された加重検出用ドグで、
洗浄体取付軸５が下降することにより該ドグ１５が上記
加重検出センサ１４に接すると、該加重検出センサ１４
がそのドグ１５を通じて洗浄体取付軸５側の加重を受
け、その加重の大きさを検出することができるのであ
る。洗浄体取付軸５は実線で示す上側限界点から上記加
重検出用ドグ１５が加重検出センサ１４に接する下側限
界点までの距離が上記軸方向ストロークであり、例えば
１０ｍｍに設定されている。

【００２６】１６は上記洗浄体取付軸５下端に取り付け
られた洗浄体７により洗浄される被洗浄体で、図示しな
い支持手段により支持されて回転せしめられ表面に洗浄
液を噴射された状態で洗浄される。被洗浄体１６は例え
ば半導体ウェハ或いはＬＣＤ基板であるが、必ずしもそ
れに限定されるものではない。洗浄体取付軸５が上側限
界点から上記軸方向ストロークの半分、例えば５ｍｍ降
下したとき洗浄体７が被洗浄体１６と接するように洗浄
装置のハウジング１に対する被洗浄体１６の位置が設定
されている。

【００２７】この図２に示す洗浄装置においては、上記
加重検出センサ１４の出力に応じて上記取付軸駆動機構
を駆動する磁気回路のコイル８に供給する電流を、接触
圧が所定の基準値（目標接触圧）を保持するように制御
することにより、接触圧を所定の基準値に保つようにな
っている。具体的には、ハウジング１に静圧支持された
洗浄体取付軸５は先ず実線に示す位置からハウジング１
内の上記磁気回路からなる取付軸駆動機構の働きにより
下降して鎖線で示す位置にて加重検出用ドグ１５が上記
加重検出センサ１４に接し、該加重検出センサ１４によ
り接触圧が検出される状態になる。

【００２８】尚、洗浄体７は、加重検出用ドグ１５が加
重検出センサ１４に接する前に、換言すれば、加重検出
が可能になる前に、被洗浄体１６と接することになる
が、それによって被洗浄体１６がダメージを受けるよう
になることのないようになっている。というのは、取付
軸駆動機構は常に洗浄体取付軸５に対して上向きの駆動
力を与え、洗浄体取付軸５が自重とその駆動力との差に
より下降するようになっており、しかも、加重検出セン
サ１４の出力がないときには取付軸駆動機構が洗浄体取
付軸５側の自重より適宜、例えば２ｇ弱い上向きの駆動
力を洗浄体取付軸５に与え、許容範囲を超える接触圧が
被洗浄体に加わらないようにしているからである。

【００２９】加重検出センサ１４による加重検出が開始
されると、そのセンサ１４の出力により磁気回路のコイ
ル８（図１参照）に供給する電流を制御して接触圧を常
に所定値例えば２０ｇにコントロールしながら洗浄を進
める。このような洗浄装置によれば、加重検出センサ１
４により接触圧を検出し、その検出結果に基づいて接触
圧を常に基準値に一致するように制御しながら洗浄を進
めるので、常に接触圧を高い精度で制御でき、また、被
洗浄体１８の反りによりその表面（洗浄対象面）に振れ
が生じても接触圧を常に一定に保とうとする制御により
洗浄体７をそれに忠実に追随させて上下させることがで
き、被洗浄体１８の反りによって洗浄体７からダメージ
を受けるおそれがない。上記接触圧は実際に２０±０．
２ｇに制御することが可能であり、制御精度を従来より
相当に高くできた。

【００３０】図３（Ａ）、（Ｂ）は本発明洗浄装置の第
３の実施例を示すもので、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は
（Ａ）のＢ−Ｂ線視断面図である。本実施例は、図２に
示した第３の実施例とは、洗浄体７を回転させる洗浄体
回転機構を有する点でのみ相違し、それ以外の点では共
通する。そして、その共通する点については既に説明済
みであるので、その説明は省略し、相違する点について
のみ説明する。

【００３１】洗浄体回転機構を設けるのは、洗浄により
洗浄体７に付着したパーティクル等を取るとき洗浄体７
を回転させるためである。即ち、洗浄を進めると、被洗
浄体側のパーティクルや微小残渣等が洗浄体７に付着
し、その付着量が増えるほど洗浄体７による洗浄能力が
低下する。そして、その洗浄能力が許容限度以下になる
前に洗浄体７のパーティクル等を除去する必要がある
が、洗浄体７を回転させることができれば、そのパーテ
ィクル等を除去し易い。そこで、洗浄体７を回転させる
のである。

【００３２】５ａは洗浄体取付軸５の加重検出用ドグ１
５よりも上に突出した部分で、その上面にはカップリン
グ溝５ｂが形成されている。１７は洗浄体回転機構を取
り付けるためのハウジングで、これにはモータ１８及び
回転位置検出センサ１９が取り付けられている。モータ
１８は所定の回転数を得ることができ、位置検出信号に
より確実に停止させることができるものであれば何を用
いても良いが、ステッピングモータが好適であると言え
る。

【００３３】２０は該モータ１８の回転軸で、この軸心
が洗浄体取付軸５の軸心の延長線上に位置するようにモ
ータ１８が取り付けられており、該回転軸２０の下部に
はカップリング２１が固定されている。該カップリング
２１は下部が上記カップリング溝５ｂに軸方向に移動可
能に（フリーに）、回転方向には回転力伝達可能なるよ
うに嵌合されている。尚、洗浄時におけるカップリング
２１とカップリング溝５ｂとの摩擦はできるだけ小さく
することが好ましいので、そのカップリング２１と、カ
ップリング溝５ｂの該カップリング２１との当接部とに
は、例えばテフロン（登録商標）コーティング或いはＤ
ＣＬコーティングする等して機械的摩擦を減少させるよ
うにすることも良い。

【００３４】２２は回転軸２０の上端近傍に固定された
回転検出用ドグで、モータ１８の回転軸２０の回転角度
を上記回転位置検出センサ１９により検出され得るよう
にするものであり、例えば鉄などの磁性を有する金属か
らなり、周面の一部に突起を設け、その突起がセンサ１
９と対応する位置を通過するときそのセンサ１９が出力
信号を発生するようになっている。また、ドグを全体を
磁性のない材料で形成し、周面に突起を設けず、その突
起に代えて磁性金属体を周面に部分的に形成するように
しても良い。

【００３５】本洗浄装置においては、モータ１８は必
ず、回転軸２０が一定の回転角度で停止するよう制御さ
れ、更にその停止状態においては、断面が細長形状のカ
ップリング２１、カップリング溝５ｂの向きがアーム２
の回動方向と一致するようになっている。そのようにす
るのは、洗浄時においてアーム２を回動したときその回
動力が洗浄体７に伝達されることを防止することがで
き、延いては洗浄へのアーム２の回動による悪影響をな
くすことができるからである。

【００３６】このような洗浄装置においては、洗浄をし
ているときは、洗浄体回転機構を停止した状態にする。
この場合、洗浄体回転機構の上記カップリング２１は単
に上記カップリング孔５ｂに遊嵌された状態を保つに過
ぎず、洗浄体取付軸５の動作に一切の影響を及ぼさな
い。従って、図２に示した洗浄装置の場合と同じ洗浄動
作が行われる。

【００３７】そして、洗浄体７にパーティクルが許容範
囲を超える量蓄積する前に、洗浄装置の洗浄動作を停止
した状態で、モータ１８を動作させて洗浄体７を回転し
その汚れをとる。その場合、モータ１８の回転数、回転
回数は回転位置検出用ドグ２０の回転を検出することを
通じてモータ１８の回転を検出する回転位置検出センサ
１９の出力に基づいて制御する。そして、モータ１８
は、洗浄体取付軸５ａの上記カップリング溝５ｂがアー
ム２の回動により移動する方向に沿うような回転角度で
停止するように制御される。

【００３８】図４（Ａ）、（Ｂ）は本発明洗浄装置の第
４の実施例を示すもので、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は
（Ａ）のＢ−Ｂ線視断面図である。本実施例は、カップ
リング２１から直接洗浄体取付軸５に回転力を伝達する
のではなく、カップリング２１の下部の孔２１ａに圧入
等により貫通固定した駆動伝達ピン２１ｂを介して伝達
するようにした点で、図３に示した第３の実施例と異な
るが、それ以外の点では共通し、共通する点については
既に説明済みなので、説明は省略する。

【００３９】図５（Ａ）、（Ｂ）は本発明洗浄装置の第
５の実施例を示すもので、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は
（Ａ）のＢ−Ｂ線視断面図である。本実施例は、洗浄体
７を回転させる回転力を伝達する部分にも静圧軸受を設
けて、洗浄時における洗浄体取付軸５側とハウジング１
及びカップリング側との機械的摩擦が完全に０になるよ
うにしたものであり、その点では図３、図４に示す第
３、第４の実施例とは異なるが、それ以外の点では第
３、第４の実施例と共通し、その共通する部分について
は既に説明済みなので、相違する点についてのみ説明す
る。

【００４０】５ｃは洗浄体取付軸５の加重検出用ドグ１
５から突出した部分で、後述するカップリング側から回
転力を受け得るように、断面形状が長方形状になるよう
に二面取り形成されている。２５はハウジング１７に固
定された回転シールで、該回転シール２５にカップリン
グ２６が回転自在に保持されている。そして、該カップ
リング２６がモータ１８の回転軸２０と連結されてい
る。該カップリング２６の底面には、上記洗浄体取付軸
５の上側への突出部分５ｃが遊嵌される溝２７が形成さ
れ、該溝２７の内側面には一対の多孔質軸受２８が形成
されている。２９は該多孔質軸受２８へ圧縮エアーを供
給する通路で、上記回転シール２５に形成されており、
該通路２８には図示しないパイプ乃至ホースが連結さ
れ、洗浄時には該パイプ乃至ホースを通じて圧縮エアー
の供給を受けてそれを多孔質軸受２８へ送り、カップリ
ング２６と洗浄体取付軸５の上記突出部分５ｃとの機械
的摩擦を０にする。

【００４１】勿論、洗浄体７（図５には現れない。図４
参照）の汚れをとるべくこれを回転させるときは、モー
タ１８を動作させる。すると、その回転力がカップリン
グ２６の底面の溝２７から洗浄体取付軸５の突出部分５
ｃを通じて洗浄体取付軸５、洗浄体７に伝達され、洗浄
体７が回転する。

【００４２】図６は本発明洗浄装置の第６の実施例の要
部を示す断面図である。本実施例は、ハウジング１の下
部に設けた多孔質軸受４の下側に排気通路６ａを設けた
という特徴を有するもので、それ以外の点では特徴はな
い。このように排気通路６ａを設けるのは、多孔質軸受
４から排気された圧縮エアーが下側に向かい、洗浄体７
による被洗浄体１６表面の洗浄部分に影響を及ぼすの防
止するためである。即ち、洗浄中の被洗浄体１６近傍に
圧縮エアーが流れるとそこの気流が乱され、被洗浄体１
６表面のクリーン度が悪影響を受ける。そこで、排気通
路６ａを設けると、被洗浄体１６表面上の気流が乱され
ず、洗浄体７による液層を介しての被洗浄体１６への接
触圧をより完璧に制御し、且つ被洗浄体１６の反り等の
変形による表面の変位への忠実な追従性を確保すること
ができ、その良好な状態での洗浄ができるのである。

【００４３】この排気通路６ａを設けて多孔質軸受４か
ら排気された圧縮エアーが洗浄体７による被洗浄体１６
の洗浄を行うところに達しないようにする技術は、前記
第１乃至５のいずれの実施例にも適用することができ
る。

【００４４】尚、上記各実施例の洗浄装置を用いて、即
ち、ハウジング１の軸通孔３に、多孔質軸受４を介して
洗浄体取付軸５をこの軸方向に移動可能に通し、更に該
洗浄体取付軸５の軸方向における位置を移動させる取付
軸駆動機構８〜１１を設けて、該取付軸駆動機構８〜１
１により上記洗浄体取付軸５に対してその先端の洗浄体
７が被洗浄体としての半導体ウェハ表面の液層に所定の
接触圧を以て接する状態を保つ駆動力を与えて該半導体
ウェハ表面を洗浄することにより、半導体装置の製造に
不可欠な各洗浄工程を高いクリーン度でノンダメージで
行うことができる。勿論、半導体ウェハに代えてＬＣＤ
基板を洗浄することとした場合には、ＬＣＤ製造過程で
必要な各洗浄工程を半導体装置の場合と同様に高いクリ
ーン度でノンダメージの良好な洗浄ができる。

【００４５】

【発明の効果】請求項１の洗浄装置によれば、洗浄体取
付軸を静圧軸受により受けて保持するので、洗浄体取付
軸側と静圧軸受側との間に機械的な摩擦力がなく、従っ
て、洗浄体の被洗浄体に対する接触圧の制御に機械的摩
擦力が介在せず、制御精度は取付軸駆動機構の駆動特性
にのみ依存する。依って、接触圧の制御精度を高めるこ
とができる。また、上述したように、洗浄体取付軸側と
静圧軸受側との間に機械的な摩擦力がないので、洗浄体
取付軸を被洗浄体の被洗浄対象面の振れに忠実に追従さ
せることが可能になる。

【００４６】従って、洗浄体の被洗浄体に対する接触圧
を洗浄に最も適切な値、範囲に制御して洗浄を行うこと
ができ、延いては、効果的で且つダメージのない洗浄が
でき、しかも、被洗浄体の反り等による変形による洗浄
対象面の振れに洗浄体をより忠実に追従させることがで
きるので、反り等の変形によりダメージが生じるおそれ
をなくすことができる。

【００４７】請求項２の洗浄装置によれば、洗浄体取付
軸による洗浄体の被洗浄体に対する接触圧を検出する加
重検出センサの検知出力に基づいて取付軸駆動機構を上
記圧力が所定値或いは所定範囲になるよう制御するよう
にしてなるので、加重検出センサの検知出力と基準値と
の差を取付軸駆動機構に負帰還する自動制御系により高
精度に接触圧を制御することができる。

【００４８】請求項３の半導体装置の製造方法或いは請
求項４のＬＣＤの製造方法によれば、洗浄体取付軸を静
圧軸受により受けて保持してその間に機械的摩擦力がな
いようにして半導体ウェハ或いはＬＣＤ基板を洗浄をす
るので、洗浄体の半導体ウェハ或いはＬＣＤ基板に対す
る接触圧の制御に機械的摩擦力が介在せず、制御精度は
取付軸駆動機構の駆動特性にのみ依存する。依って、接
触圧の制御精度を高めることができる。また、上述した
ように、洗浄体取付軸側と静圧軸受側との間に機械的な
摩擦力がないので、洗浄体取付軸を被洗浄体である半導
体ウェハの反りによる被洗浄対象面の振れに忠実に追従
させることが可能になる。

【００４９】従って、洗浄体の被洗浄体である半導体ウ
ェハ或いはＬＣＤ基板に対する接触圧を洗浄に最も適切
な値、範囲に制御して洗浄を行うことができ、延いて
は、効果的で且つダメージのない洗浄ができ、しかも、
半導体ウェハの反りによる洗浄対象面の振れに洗浄体を
より忠実に追従させることができるので、反りによりダ
メージが生じるおそれをなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明洗浄装置の第１の実施例を示す断面図で
ある。

【図２】本発明洗浄装置の第２の実施例を示す側面図で
ある。

【図３】（Ａ）、（Ｂ）は本発明洗浄装置の第３の実施
例を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ
−Ｂ線視断面図である。

【図４】（Ａ）、（Ｂ）は本発明洗浄装置の第４の実施
例を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ
−Ｂ線視断面図である。

【図５】本発明洗浄装置の第５の実施例の要部を示す断
面図である。

【図６】本発明洗浄装置の第６の実施例の要部を示す断
面図である。

【符号の説明】

１…ハウジング、３…軸通孔、４…静圧軸受（多孔質軸
受）、５…洗浄体取付軸、５ａ…洗浄体取付軸の上部、
５ｂ…洗浄体取付軸の溝、６…エアー通路、６ａ…排気
用エアー通路、７…洗浄体、８、９、１０、１１…取付
軸駆動機構を成す磁気回路、１４…加重検出センサ、２
１、２６…カップリング、２６…静圧軸受（多孔質軸
受）。

───────────────────────────────────────────────────── 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 21/304 ６４４ Ｈ０１Ｌ 21/304 ６４４Ｇ ６４８ ６４８Ｇ Ｆターム(参考） 2H088 FA21 FA30 HA01 MA20 3B116 AA03 AB01 AB34 BA02 BA13 BA34 BB62 CD42 CD43 3B201 AA03 AB01 AB34 BA02 BA13 BA34 BB62 BB92 CB01 CB22 CD42 CD43 5G435 AA17 BB12 KK05 KK09 KK10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸通孔を有するハウジングと、 上記ハウジングの上記軸通孔の内周面に取り付けられた
   静圧軸受と、 上記軸通孔に上記静圧軸受を介して軸方向に移動可能に
   設けられた洗浄体取付軸と、 上記洗浄体取付軸の先端部に取り付けられた洗浄体と、 上記洗浄体取付軸にそれを軸方向に移動させる駆動力を
   加える取付軸駆動機構と、 を少なくとも備え、 上記取付軸駆動機構により上記洗浄体取付軸に対してそ
   の先端の洗浄体が被洗浄体表面に液層を介して接する状
   態を保つ駆動力を与えて洗浄するようにしてなることを
   特徴とする洗浄装置
2. 【請求項２】 上記洗浄体取付軸による洗浄体の上記被
   洗浄体に対する圧力を検出する加重検出センサーを備
   え、 上記加重検出センサーの検知出力に基づいて上記取付軸
   駆動機構を、上記圧力が所定値になるよう制御するよう
   にしてなることを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。
3. 【請求項３】 ハウジングの軸通孔にその内周面に取り
   付けられた静圧軸受を介して洗浄体取付軸をこの軸方向
   に移動可能に設け、更に該洗浄体取付軸の軸方向におけ
   る位置を移動させる取付軸駆動機構を設けて、該取付軸
   駆動機構により上記洗浄体取付軸に対してその先端に取
   り付けられた洗浄体が被洗浄体である半導体ウェハの表
   面に液層に接する状態を保つ駆動力を与えて該半導体ウ
   ェハ表面を洗浄する工程を有することを特徴とする半導
   体装置の製造方法。
4. 【請求項４】 ハウジングの軸通孔にその内周面に取り
   付けられた静圧軸受を介して洗浄体取付軸をこの軸方向
   に移動可能に設け、更に該洗浄体取付軸の軸方向におけ
   る位置を移動させる取付軸駆動機構を設けて、該取付軸
   駆動機構により上記洗浄体取付軸に対してその先端の洗
   浄体が被洗浄体である液晶素子用基板の表面に液層を介
   して接する状態を保つ駆動力を与えて該液晶素子表面を
   洗浄する工程を有することを特徴とする液晶素子の製造
   方法。