JP2002059095A

JP2002059095A - 基板洗浄装置

Info

Publication number: JP2002059095A
Application number: JP2000248306A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Muraoka; 祐介村岡
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-08-18
Filing date: 2000-08-18
Publication date: 2002-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】基板の全面にわたって十分に汚染物質を除去
することができる基板洗浄装置を提供する。【解決手段】保持部２０が複数の基板Ｗを洗浄槽１０
中に保持した状態にて、洗浄液吐出ノズル１５から洗浄
槽１０に洗浄液を供給し、複数の基板Ｗを洗浄液中に浸
漬させる。この状態にて、保持部２０を介して基板Ｗを
回転させつつ複数の導入部３０からの超音波照射を行
う。複数の導入部３０は基板Ｗの各主面と平行に対向配
置されているため、導入部３０と基板Ｗの主面との間隔
は一定となる。そして、導入部３０の長さは基板Ｗの径
以上であり、基板Ｗを導入部３０と平行となるように回
転させることにより、基板Ｗの全面について均一な音圧
レベルにて超音波照射が行われることとなる。その結
果、基板Ｗの全面にわたって十分にパーティクル等の汚
染物質を除去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、相互に略平行に積
層配列した複数の半導体基板、液晶表示装置用ガラス基
板の如きＦＰＤ（ＦｌａｔＰａｎｅｌＤｉｓｐｌａ
ｙ）用基板、フォトマスク用ガラス基板および光ディス
ク用基板など（以下、単に「基板」と称する）を洗浄す
る基板洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、上記基板の製造工程において
は、基板の洗浄処理が不可欠である。基板の洗浄処理技
術の一つとして超音波を照射することによって洗浄効果
を高め、基板表面に付着した汚染物質を迅速に除去する
いわゆる超音波洗浄が知られている。基板の超音波洗浄
にも多くの手法が存在するが、複数の基板を一括して処
理するバッチ式の基板処理装置においては図８に示すよ
うな手法が一般的に採用されている。

【０００３】図８は、従来の超音波洗浄を行う基板洗浄
装置を示す図である。洗浄槽１０１内には複数の基板Ｗ
が相互に略平行に積層配列（紙面と垂直方向に積層配
列）されて保持されている。また、洗浄槽１０１には洗
浄液吐出ノズル１０２から供給された洗浄液が貯留され
ている。従って、複数の基板Ｗは洗浄液中に浸漬される
こととなり、その洗浄液によって基板Ｗの表面洗浄処理
が行われる。なお、洗浄液としては、例えばＳＣ−１
（アンモニア水と過酸化水素水と純水とを混合したも
の）等が用いられる。

【０００４】このような洗浄液による表面洗浄処理中に
超音波照射を行うことにより、基板Ｗの表面に付着した
パーティクル等の汚染物質を迅速かつ確実に除去するこ
とができる。超音波照射を行うに際しては、洗浄槽１０
１に直接超音波振動子を貼り付ける手法も存在するが、
石英製の洗浄槽１０１に与える衝撃が大きく、また洗浄
液を昇温したときの超音波振動子の耐温性に問題がある
ため、図８に示すような間接式の超音波照射が行われる
ことが多い。

【０００５】すなわち、洗浄槽１０１の外側に外槽１０
５を設け、洗浄槽１０１と外槽１０５との間に伝搬水を
供給して洗浄槽１０１を伝搬水に浸す。超音波振動子１
１０は外槽１０５の底部に設置され、図外の高周波電源
と接続されている。その高周波電源からの電力供給を受
けて超音波振動子１１０は所定周波数の超音波を発振す
る。超音波振動子１１０から発振された超音波は外槽１
０５内の伝搬水中を伝わり、さらに洗浄槽１０１を介し
てそれに貯留されている洗浄液中を伝搬し、基板Ｗの表
面に到達して汚染物質を除去する。

【０００６】このようにすれば、伝搬水を介することに
より、石英製の洗浄槽１０１に与える衝撃を軽減できる
とともに、洗浄液を昇温しても超音波振動子１１０に熱
的負荷を与えることを防止できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
基板洗浄装置においては、以下のような問題が生じてい
た。図９は、超音波振動子１１０から発振された超音波
が基板Ｗに至るまでの過程を示す図である。また、図１
０は、超音波振動子１１０から基板Ｗに至るまでの超音
波の音圧変化を示す図である。なお、図９は、図８の装
置を基板Ｗの径方向（図８中の矢印ＡＲ８の方向）から
見た一部である。

【０００８】超音波振動子１１０の表面位置Ｐ１から出
射された超音波は伝搬水によって微小に減衰されつつ洗
浄槽１０１の外面位置Ｐ２に至る。洗浄槽１０１の壁面
によってさらに減衰された超音波は洗浄槽１０１の内面
位置Ｐ３から洗浄液に伝搬され、やがて基板Ｗの下端位
置Ｐ４に到達する。その後、疎密波である超音波は基板
Ｗと平行に進行し、基板Ｗの上端位置Ｐ５に至る。ここ
で、超音波の音圧とは、その超音波が有するエネルギー
に比例するものであり、洗浄能力を示す指標である。す
なわち、音圧レベルが高いほど、超音波の洗浄能力が高
いことを意味する。

【０００９】図１０に示すように、超音波振動子１１０
の表面位置Ｐ１から出射された超音波は基板Ｗの下端位
置Ｐ４に到達するまでに洗浄槽１０１等によって若干減
衰され、その音圧レベルが低下する。そして、基板Ｗの
下端位置Ｐ４から上端位置Ｐ５に進行するまでの間にお
いても、超音波の音圧レベルが徐々に低下する。このと
きの音圧レベル低下の程度は、伝搬水中（位置Ｐ１から
位置Ｐ２）および基板Ｗに到達するまでの洗浄液中（位
置Ｐ３から位置Ｐ４）における音圧レベル低下の程度よ
りも大きい。これは、洗浄液中を伝搬することによって
超音波が自然に減衰することに加えて、超音波が仕事
（汚染物質除去処理）をしたり、泡の発生等によってそ
のエネルギーがより多く消費されることに起因してい
る。

【００１０】ところで、図１０において、一点鎖線で示
している音圧レベルＬ１は、基板Ｗに付着した汚染物質
を除去するのに必要な音圧レベルの下限値である。つま
り、超音波の音圧レベルがＬ１よりも小さくなると、基
板Ｗに付着したパーティクル等の汚染物質を除去できな
くなる。一方、図１０において、二点鎖線で示している
音圧レベルＬ２は、基板Ｗを破壊しない音圧レベル、よ
り正確には基板Ｗに形成されている薄膜やフィン構造を
破壊しない音圧レベルの上限値である。つまり、超音波
の音圧レベルがＬ２よりも大きくなると、その超音波に
よって基板Ｗが破壊されることとなる。従って、基板Ｗ
に付着した汚染物質を適切に除去するためには、Ｌ１以
上Ｌ２以下の音圧レベルの超音波を付与する必要があ
る。

【００１１】ところが、図１０からも明らかなように、
図中実線にて示すような経過を辿る音圧レベルの超音波
を照射したときには、基板Ｗの下部（下端位置Ｐ４近
傍）では良好に汚染物質が除去されるものの、基板Ｗの
上部（上端位置Ｐ５近傍）においてはパーティクル等の
汚染物質が十分に除去されずに残留することとなる。ま
た、基板Ｗを保持する基板ガイドによるさらなる音圧レ
ベルの低下や、音圧自体の分布の問題もあり、汚染物質
の除去が不十分になる要因もある。

【００１２】一方、図中点線にて示すような経過を辿る
音圧レベルの超音波を照射したときには、パーティクル
等の汚染物質は十分に除去できるものの、基板Ｗの下部
において薄膜やフィン構造の破壊が生じることとなる。

【００１３】すなわち、従来においては、基板Ｗの表面
に沿って超音波が進行する間にその音圧レベルが低下す
ることに起因して、基板Ｗの全面についてフィン構造等
を破壊することなくパーティクル等の汚染物質を十分に
除去することができないという問題が生じていたのであ
る。このような問題は、当然基板Ｗの径が大きくなるほ
ど顕著になり、近年の３００ｍｍ基板を洗浄する場合に
は重要な課題の一つとなる。なお、従来においては、基
板Ｗを破壊することは論外であるため、図１０の実線に
て示すような超音波照射を行っていた。このため、基板
Ｗの上部では十分な洗浄を行うことができていなかっ
た。

【００１４】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、基板の全面にわたって十分に汚染物質を除去す
ることができる基板洗浄装置を提供することを目的とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、相互に略平行に積層配列した複
数の基板を洗浄する基板洗浄装置であって、洗浄液を貯
留する洗浄槽と、前記洗浄槽中に複数の基板を保持して
洗浄液中に浸漬させる保持手段と、それぞれが前記複数
の基板の各主面と略平行に対向配置された複数の棒部材
と、前記複数の棒部材のそれぞれの一方側端部に付設さ
れ、前記複数の棒部材のそれぞれに対して超音波振動を
付与する複数の超音波振動子と、前記複数の基板と前記
複数の棒部材とを相対的に平行移動させる移動手段と、
を備えている。

【００１６】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
に係る基板洗浄装置において、前記複数の棒部材のそれ
ぞれの長さを、前記複数の基板のそれぞれのサイズ以上
とし、前記移動手段に、前記複数の棒部材のそれぞれを
前記複数の基板に対して平行移動させる棒部材移動手段
を含ませている。

【００１７】また、請求項３の発明は、請求項１の発明
に係る基板洗浄装置において、前記複数の棒部材のそれ
ぞれの長さを、前記複数の基板のそれぞれのサイズの半
分以上とし、前記移動手段に、前記複数の基板のそれぞ
れを回転させる回転手段を含ませている。

【００１８】また、請求項４の発明は、請求項３の発明
に係る基板洗浄装置において、前記複数の棒部材のそれ
ぞれをその長手方向に沿って、少なくとも前記複数の棒
部材のそれぞれに発生する定在波の半波長以上前後移動
させる棒部材駆動手段をさらに備えている。

【００１９】また、請求項５の発明は、請求項１から請
求項４のいずれかの発明に係る基板洗浄装置において、
前記複数の基板を等間隔にて配列しており、前記複数の
棒部材のそれぞれを、前記複数の基板の各主面から前記
間隔の半分よりも短い距離離間して配置している。

【００２０】また、請求項６の発明は、請求項１から請
求項５のいずれかの発明に係る基板洗浄装置において、
前記棒部材の材質を石英、高密度カーボンまたはセラミ
ックスのいずれかとしている。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について詳細に説明する。

【００２２】図１は、本発明に係る基板洗浄装置の一例
を示す図である。この基板洗浄装置１は、相互に略平行
に積層配列された複数の基板Ｗ（ロット）に対して超音
波洗浄を行うバッチ式の洗浄装置であって、洗浄液を貯
留する洗浄槽１０と、複数の基板Ｗを保持するための保
持部２０と、複数の導入部３０と、複数のピエゾ素子４
０とを備えている。

【００２３】洗浄槽１０は例えば既述したＳＣ−１等の
洗浄液を貯留し、その洗浄液中に複数の基板Ｗを浸漬す
ることによって洗浄処理を進行させる処理槽である。洗
浄槽１０には、外周表面に複数の吐出孔を有する洗浄液
吐出ノズル１５から洗浄液が供給される。また、洗浄液
吐出ノズル１５からの供給によって洗浄槽１０の上端か
ら溢れ出た洗浄液は回収部１８により回収される。

【００２４】保持部２０は、３本の保持棒２０ａ、２０
ｂ、２０ｃによって構成されている。図２は、保持棒２
０ａを示す図である。保持棒２０ａは、その周方向に沿
って円環状に形成された凹部および凸部を長手方向に沿
って交互に繰り返し配設している。保持棒２０ａにおい
て凹部は等間隔にて配列されている。なお、凸部も等間
隔にて配列されており、その配列間隔は凹部の配列間隔
と同じである。保持棒２０ａに設けられた複数の凹部の
それぞれに異なる基板Ｗの端縁部が当接することによ
り、複数の基板Ｗの相互接触が防止される。

【００２５】また、保持棒２０ａは回転軸２５を介して
モータ２７と接続されている。モータ２７の回転動作に
連動して、保持棒２０ａも回転されることとなる。

【００２６】図２は保持棒２０ａについて示したもので
あるが、他の保持棒２０ｂ、２０ｃについても全く同様
の構成とされ、これらは保持棒２０ａと平行に配置され
ている。３本の保持棒２０ａ、２０ｂ、２０ｃのそれぞ
れの凹部に複数の基板Ｗの各端縁部がはまり込むことに
よって、複数の基板Ｗが相互に略平行に等間隔にて積層
配列されるとともに、起立姿勢にて洗浄槽１０中に保持
され、洗浄液中に浸漬されることとなる。そして、複数
の基板Ｗの配列間隔は、保持棒２０ａ等の凹部の配列間
隔と同じである。

【００２７】また、３本の保持棒２０ａ、２０ｂ、２０
ｃをモータ２７により回転させることによって、保持部
２０に保持されている複数の基板Ｗを起立姿勢のまま洗
浄液中にて回転させることができる。このときには、複
数の基板Ｗのそれぞれが常に後述の導入部３０と平行と
なるように回転される。

【００２８】図３は、複数の導入部３０および複数のピ
エゾ素子４０を示す斜視図である。各導入部３０は、断
面が矩形形状の棒部材、すなわち長尺の直方体形状の部
材であり、その長さは基板Ｗの径以上である。なお、導
入部３０の棒部材は、円形形状でもよい。導入部３０の
材質は石英、高密度カーボン（密度１．８ｇ／ｃｍ³以
上）またはセラミックスのいずれかとされている。複数
の導入部３０のそれぞれの一方側端部には異なるピエゾ
素子４０が付設されている。複数のピエゾ素子４０のそ
れぞれは、電気配線によって高周波電源４５と接続され
ている。ピエゾ素子４０は圧電素子の一種であり、本実
施形態においては高周波電源４５からの電力供給を受け
て超音波を発振する超音波振動子として機能する。そし
て、基板洗浄装置１は、図３に示す如き複数の導入部３
０を洗浄槽１０内に保持されている複数の基板Ｗに対し
て特定の位置関係を有するように配置している。

【００２９】図４は、複数の導入部３０の配置状態を示
す図である。なお、図４は図１の矢印ＡＲ１の方向から
見た導入部３０の配置状態である。上述したように、複
数の基板Ｗは保持部２０によって相互に略平行に等間隔
にて積層配列されて保持されている。また、複数の導入
部３０のそれぞれは断面矩形形状を有する棒部材であ
る。そして、複数の導入部３０は、それぞれが複数の基
板Ｗの各主面と平行に対向配置されているのである。従
って、少なくとも隣接する基板Ｗの間には必ず導入部３
０が挿入されることとなる。なお、ここで基板Ｗの主面
とはパターン形成がなされてフィン構造等を有する側の
面、いわゆるデバイス面を意味する。

【００３０】図４に示す如き導入部３０の配置状態は、
駆動部５０がピストン５２および連結部材５１を介して
複数のピエゾ素子４０および導入部３０を支持すること
により実現される。より具体的には、複数のピエゾ素子
４０および複数の導入部３０は連結部材５１に連結さ
れ、その連結部材５１はピストン５２の先端に固設され
ている。駆動部５０は、いわゆるアクチュエータであ
り、ピストン５２の位置を規定することによって図４に
示す如き導入部３０の配置状態を実現する。

【００３１】また、駆動部５０は、ピストン５２を駆動
することによって、複数の導入部３０のそれぞれをその
長手方向（図１中矢印ＡＲ２にて示す方向）に沿って前
後移動させることができる。このときの複数の導入部３
０の移動距離は、駆動部５０によるピストン５２の駆動
距離によって定まり、任意の値に設定することができ
る。なお、複数の導入部３０を移動させる手段として
は、アクチュエータを用いた駆動部５０に限定されず、
その他の公知の機構、例えば送りねじ機構等を用いるも
のが適用可能である。

【００３２】また、本実施形態においては、保持部２０
が保持手段に、モータ２７が回転手段に、駆動部５０が
棒部材駆動手段にそれぞれ相当する。

【００３３】次に、上記構成を有する基板洗浄装置１に
おける洗浄処理内容について説明する。保持部２０が複
数の基板Ｗを洗浄槽１０中に保持した状態にて、洗浄液
吐出ノズル１５から洗浄槽１０に洗浄液を供給し、複数
の基板Ｗを洗浄液中に浸漬させる。洗浄槽１０から溢れ
出た洗浄液は回収部１８に流れ込んで回収される。そし
て、複数の基板Ｗが洗浄液中に浸漬された状態にて、モ
ータ２７によって基板Ｗを回転させつつ複数の導入部３
０からの超音波照射を行っている。

【００３４】図５は、導入部３０から基板Ｗに向けて超
音波照射を行う様子を示す図である。上述の如く、複数
の導入部３０のそれぞれは異なるピエゾ素子４０に着接
され、各ピエゾ素子４０は高周波電源４５と電気的に接
続されている。各ピエゾ素子４０の固有振動数は導入部
３０の共振周波数と一致するように選択されており、例
えば７５０ｋＨｚ程度のものを用いる。高周波電源４５
から電力供給を受けることによって各ピエゾ素子４０は
その固有振動数である例えば７５０ｋＨｚ程度の超音波
を発振し、複数の導入部３０のそれぞれに対してその長
手方向に沿って超音波振動を付与する。すなわち、ピエ
ゾ素子４０は導入部３０に図５中矢印ＡＲ５にて示すよ
うな向きに超音波振動を伝達する。その超音波振動の周
波数（ピエゾ素子４０の固有振動数）は導入部３０の共
振周波数と一致しているため、導入部３０に共振が発生
し、その結果導入部３０から基板Ｗに向けて図中矢印Ａ
Ｒ６にて示すような向きに超音波が照射される。

【００３５】このときに、導入部３０は基板Ｗの主面と
平行に対向配置されているため、導入部３０と基板Ｗの
主面との間隔は一定となり、基板Ｗの主面上の領域のう
ち導入部３０と対向する部分については均一な音圧レベ
ルにて超音波照射が行われる。より正確には、洗浄液に
よる超音波の減衰が基板Ｗ上の位置にかかわらず一定と
なり、既述した図１０において横軸と平行な音圧レベル
分布の超音波照射が行われることとなる。なお、導入部
３０から照射される超音波の音圧レベルは図１０のＬ１
以上Ｌ２以下としておく必要がある。

【００３６】そして、導入部３０の長さは基板Ｗの径以
上であり、基板Ｗを導入部３０と平行となるように回転
させることにより、基板Ｗの全面について均一な音圧レ
ベルにて超音波照射が行われることとなる。その結果、
基板Ｗの全面にわたって十分にパーティクル等の汚染物
質を除去することができるのである。なお、このように
基板Ｗを回転させる場合には、各導入部３０の長さを少
なくとも基板Ｗの半径以上としておけば基板Ｗの全面に
ついて均一な音圧レベルにて超音波照射を行うことがで
きる。もっとも、各導入部３０の長さを基板Ｗの径以上
とした方が洗浄時間をより短くすることができる。

【００３７】但し、導入部３０が共振したときに、導入
部３０に図５中点線にて示す如き定在波が発生する場合
がある。このような定在波が存在すると、特に定在波の
節の部分については超音波の音圧レベルが低くなってお
り、均一な音圧レベルにて超音波照射を行うことができ
なくなる。このため、本実施形態においては、駆動部５
０が複数の導入部３０のそれぞれをその長手方向に沿っ
て、少なくとも上記定在波の半波長以上前後移動させて
いる。これにより、定在波に起因した照射ムラを防止す
ることができ、基板Ｗの全面にわたって十分に汚染物質
を除去することができる。

【００３８】また、本実施形態においては、図６に示す
ように、複数の導入部３０のそれぞれを、基板Ｗの配列
間隔ＡＰ１の半分よりも短い距離だけ複数の基板Ｗの各
主面ＭＳから離間して配置している。図６は、図１の矢
印ＡＲ３の方向から見た導入部３０の配置状態である。
また、図中一点鎖線にて示しているのは隣接する基板Ｗ
間の中心線である。このように基板Ｗの配列間隔ＡＰ１
の半分よりも短い距離だけ基板Ｗの主面ＭＳから離間し
て導入部３０を配置することにより、すなわち隣接する
基板Ｗ間の中心よりも基板Ｗの主面ＭＳに近づけて導入
部３０を配置することにより、基板Ｗの全面洗浄に必要
なエネルギーを少なくすることができる。なお、主面Ｍ
Ｓとは既述したようにデバイス面を意味する。

【００３９】また、本実施形態では、導入部３０の材質
を石英、高密度カーボンまたはセラミックスのいずれか
としている。これらはいずれも耐食性を有する素材であ
り、洗浄槽１０にて使用する洗浄液が活性な液体であっ
ても、導入部３０の腐食を防止することができる。

【００４０】さらに、本実施形態においては、複数の導
入部３０のそれぞれの形状を断面矩形形状としている。
このため、各導入部３０からの超音波照射の指向性を良
好なものとすることができる。

【００４１】以上のような超音波洗浄処理が終了した
後、駆動部５０が各導入部３０を待避位置まで後退さ
せ、洗浄槽１０から複数の基板Ｗが一括して取り出され
る。なお、待避位置とは、複数の基板Ｗを取り出す際に
各導入部３０と干渉しないような位置のことである。

【００４２】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、この発明は上記の例に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態においては、複数の基板Ｗを回転
させることによって基板Ｗの全面について均一な音圧レ
ベルの超音波照射を行うようにしていたが、複数の基板
Ｗを固定するとともに、各導入部３０を移動させること
によって基板Ｗの全面に超音波照射を行うようにしても
良い。

【００４３】図７は、本発明に係る基板洗浄装置の他の
例を示す図である。この基板洗浄装置２が上記の基板洗
浄装置１と異なるのは、複数の基板Ｗが保持部２１によ
って固定的に保持されるとともに、各導入部３０が移動
部６０によって図７中ＸＺ平面内にて自在に移動可能と
されている点である。残余の構成、例えば洗浄槽１０等
については上記の基板洗浄装置１と同じである。

【００４４】基板洗浄装置２においては、モータ２７に
相当する回転手段が設けられておらず、３本の保持棒２
１ａ、２１ｂ、２１ｃが回転することはない。３本の保
持棒２１ａ、２１ｂ、２１ｃのそれぞれには基板Ｗの外
縁部がはまり込んで基板Ｗを起立姿勢にて保持する複数
の保持溝が所定間隔に配列して設けられている。従っ
て、保持部２１によって複数の基板Ｗが相互に略平行に
等間隔にて積層配列されるとともに、起立姿勢にて洗浄
槽１０中に固定的に保持され、洗浄液中に浸漬されるこ
ととなる。

【００４５】移動部６０は、その内部に図示を省略する
Ｘ方向移動機構とＺ方向移動機構とを備えている。これ
らＸ方向移動機構およびＺ方向移動機構としては、ボー
ルネジを用いた送りねじ機構やプーリとベルトとを用い
たベルト搬送機構等の周知の機構を採用することができ
る。移動部６０は、これらＸ方向移動機構およびＺ方向
移動機構によって連結部材６１をＸＺ平面内にて自在に
移動させることができる。そして、連結部材６１には複
数のピエゾ素子４０および複数の導入部３０が連結され
ている。このような構成によって、移動部６０は複数の
導入部３０をＸＺ平面内にて自在に移動させることがで
きる。なお、複数の導入部３０の配置状態は上記の基板
洗浄装置１と同じである。すなわち、複数の導入部３０
は、それぞれが複数の基板Ｗの各主面と平行に対向配置
される。

【００４６】図７の基板洗浄装置２において超音波洗浄
処理を行うときには、上記と同様に導入部３０を共振さ
せて超音波を照射させるとともに、導入部３０の先端が
図７中点線にて示す軌跡ＴＲ１を辿るように移動部６０
が導入部３０を基板Ｗに対して平行に移動させる。これ
により、基板Ｗの全面について均一な音圧レベルにて超
音波照射が行われ、その結果、基板Ｗの全面にわたって
十分にパーティクル等の汚染物質を除去することができ
る。

【００４７】なお、基板洗浄装置２においては、基板Ｗ
を回転させないため、複数の導入部３０のそれぞれの長
さを基板Ｗの径以上としておく必要がある。また、基板
洗浄装置２においては、移動部６０が棒部材移動手段に
相当する。また、移動部６０は導入部３０を所定の支点
を中心に回動させるものであっても良い。

【００４８】このように、本発明に係る基板洗浄装置
は、複数の導入部３０または複数の基板Ｗのいずれか一
方を平行移動させることによって、換言すれば複数の基
板Ｗと複数の導入部３０とを相対的に平行移動させるこ
とによって基板Ｗの全面について均一な音圧レベルにて
超音波照射を行うものであれば良い。これにより、基板
Ｗの全面にわたって十分にパーティクル等の汚染物質を
除去することができる。但し、そのような相対平行移動
によって導入部３０の基板Ｗに対する相対的移動軌跡が
基板Ｗの全面を覆うようにしておく必要がある。導入部
３０の基板Ｗに対する相対的移動軌跡とは、相対移動に
よって導入部３０が対向通過する基板Ｗの全領域のこと
である。

【００４９】また、上記実施形態においては、各ピエゾ
素子４０の固有振動数を７５０ｋＨｚとしていたが、こ
れに限定されるものではなく、ピエゾ素子４０の固有振
動数は任意のものとすることができる。もっとも、導入
部３０の共振を得るべく、ピエゾ素子４０の固有振動数
は導入部３０の共振周波数と一致するようにしておく必
要がある。

【００５０】また、上記実施形態においては、導入部３
０の形状を直方体形状としていたが、これを他の形状、
例えば円筒形状としても良い。また、ピエゾ素子４０の
振動をより効率良く伝達すべく、導入部３０のうちのピ
エゾ素子４０との着接部分近傍のみの断面積を大きくす
るようにしても良い。但し、基板Ｗの全面について均一
な音圧レベルにて超音波照射を行うためには、導入部３
０のうちの少なくとも基板Ｗと対向する部分については
基板Ｗと平行となるようにしておく。

【００５１】また、上記実施形態においては、複数の基
板Ｗを洗浄液中に浸漬して洗浄処理を行ういわゆるディ
ップ式の装置を例として説明したが、本発明に係る技術
は空気中の複数の基板Ｗに洗浄液を吹き付けて洗浄処理
を行ういわゆるスプレイ式の洗浄装置にも適用すること
ができる。

【００５２】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１の発明
によれば、複数の棒部材を複数の基板の各主面と略平行
に対向配置し、複数の超音波振動子を当該複数の棒部材
のそれぞれの一方側端部に付設してそれら複数の棒部材
のそれぞれに対して超音波振動を付与するとともに、複
数の基板と複数の棒部材とを相対的に平行移動させるた
め、複数の基板の全面について均一な音圧レベルにて超
音波照射が行われ、基板の全面にわたって十分に汚染物
質を除去することができる。

【００５３】また、請求項２の発明によれば、複数の棒
部材のそれぞれの長さが複数の基板のそれぞれのサイズ
以上であり、複数の棒部材のそれぞれを複数の基板に対
して平行移動させるため、請求項１の発明による効果を
より確実に得ることができる。

【００５４】また、請求項３の発明によれば、複数の棒
部材のそれぞれの長さが複数の基板のそれぞれのサイズ
の半分以上であり、複数の基板のそれぞれを回転させる
ため、請求項１の発明による効果をより確実に得ること
ができる。

【００５５】また、請求項４の発明によれば、複数の棒
部材のそれぞれをその長手方向に沿って、少なくとも複
数の棒部材のそれぞれに発生する定在波の半波長以上前
後移動させるため、定在波に起因した超音波の照射ムラ
を防止することができ、基板の全面にわたって十分かつ
確実に汚染物質を除去することができる。

【００５６】また、請求項５の発明によれば、複数の基
板は等間隔にて配列され、複数の棒部材のそれぞれは、
複数の基板の各主面からその間隔の半分よりも短い距離
離間して配置されているため、より少ないエネルギーに
て基板の全面にわたって十分に汚染物質を除去すること
ができる。

【００５７】また、請求項６の発明によれば、棒部材の
材質を石英、高密度カーボンまたはセラミックスのいず
れかとしているため、洗浄液が活性なものであっても棒
部材の腐食を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板洗浄装置の一例を示す図であ
る。

【図２】図１の保持棒を示す図である。

【図３】図１の複数の導入部および複数のピエゾ素子を
示す斜視図である。

【図４】図１の複数の導入部の配置状態を示す図であ
る。

【図５】導入部から基板に向けて超音波照射を行う様子
を示す図である。

【図６】図１の複数の導入部の配置状態を示す図であ
る。

【図７】本発明に係る基板洗浄装置の他の例を示す図で
ある。

【図８】従来の超音波洗浄を行う基板洗浄装置を示す図
である。

【図９】図８の従来装置において超音波振動子から発振
された超音波が基板に至るまでの過程を示す図である。

【図１０】図８の従来装置において超音波振動子から基
板に至るまでの超音波の音圧変化を示す図である。

【符号の説明】

１０洗浄槽２０、２１保持部２７モータ３０導入部４０ピエゾ素子５０駆動部６０移動部Ｗ基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】相互に略平行に積層配列した複数の基板
を洗浄する基板洗浄装置であって、洗浄液を貯留する洗浄槽と、前記洗浄槽中に複数の基板を保持して洗浄液中に浸漬さ
せる保持手段と、それぞれが前記複数の基板の各主面と略平行に対向配置
された複数の棒部材と、前記複数の棒部材のそれぞれの一方側端部に付設され、
前記複数の棒部材のそれぞれに対して超音波振動を付与
する複数の超音波振動子と、前記複数の基板と前記複数の棒部材とを相対的に平行移
動させる移動手段と、を備えることを特徴とする基板洗
浄装置。
【請求項２】請求項１記載の基板洗浄装置において、前記複数の棒部材のそれぞれの長さは、前記複数の基板
のそれぞれのサイズ以上であり、前記移動手段は、前記複数の棒部材のそれぞれを前記複
数の基板に対して平行移動させる棒部材移動手段を含む
ことを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項３】請求項１記載の基板洗浄装置において、前記複数の棒部材のそれぞれの長さは、前記複数の基板
のそれぞれのサイズの半分以上であり、前記移動手段は、前記複数の基板のそれぞれを回転させ
る回転手段を含むことを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項４】請求項３記載の基板洗浄装置において、前記複数の棒部材のそれぞれをその長手方向に沿って、
少なくとも前記複数の棒部材のそれぞれに発生する定在
波の半波長以上前後移動させる棒部材駆動手段をさらに
備えることを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項５】請求項１から請求項４のいずれかに記載
の基板洗浄装置において、前記複数の基板は等間隔にて配列されており、前記複数の棒部材のそれぞれは、前記複数の基板の各主
面から前記間隔の半分よりも短い距離離間して配置され
ていることを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項６】請求項１から請求項５のいずれかに記載
の基板洗浄装置において、前記棒部材の材質を石英、高密度カーボンまたはセラミ
ックスのいずれかとすることを特徴とする基板洗浄装
置。