JP2004089946A - Cleaning device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗浄装置に関し、特にガスおよび洗浄液により被洗浄物を洗浄する洗浄装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の板状の基板の洗浄装置としては、主に3つのものが挙げられる。
【0003】
1つ目はバッチ洗浄装置である。図10は特開平9−312277号公報に開示されたバッチ洗浄装置の概略図である。
【0004】
図10を参照して、バッチ洗浄装置100は、ウェハチャック102と、整流板104と、洗浄槽105と、ポンプ106と、排液槽108とから構成されている。
【0005】
半導体ウェハ101は、一般に、2組のバッチ(即ち、50枚)を1つのまとまりとして洗浄槽105内のウェハチャック102上に置かれる。洗浄液103は、洗浄槽105に接続されたポンプ106によって給液口107を通じて洗浄槽105に給液される。給液された洗浄液103は整流板104を通ることで、その流れがほぼ一様となる。この後、洗浄液103は、ウェハチャック102の間隙を通過して、半導体ウェハ101に達し、各半導体ウェハ101間を通って上昇してゆく。このとき、洗浄液103はその化学的効果によって、半導体ウェハ101に付着している異物を剥離させ、そのまま流れに載せて持ち去る。そして、洗浄液103および異物は、最終的には洗浄槽105からオーバーフローさせるようなかたちで排出される。排出された洗浄液103は、排液槽108によって受け止められ、排液口109からポンプ106へ排出される。以後、同様の操作が行なわれる洗浄槽や乾燥槽を経て洗浄が完了される。
【0006】
2つ目はローラ搬送洗浄装置である。図11は、特開平7−28315号公報に開示されたローラ搬送洗浄装置の概略正面図である。
【0007】
図11を参照して、ローラ搬送洗浄装置200は、洗浄水噴射ノズル202と、ローラ回転軸駆動部204と、ローラ回転軸受205と、ローラ回転軸206と、搬送ローラ207,208,209と、基板端面支持板210,211とから構成されている。
【0008】
ローラ搬送洗浄装置200では、ローラ回転軸206がローラ回転軸駆動部204とローラ回転軸受205との間に水平に配置され、そのローラ回転軸206に搬送ローラ207,208,209が所定間隔毎に装着されるとともに、ウェハ212の両側部端面を支持する基板端面支持板210,211が装着されている。
【0009】
そして、ローラ回転軸駆動部204は、ローラ回転軸206を矢印A方向に回転させると、ウェハ212が基板端面支持板210,211でガイドされながら搬送ローラ207,208,209により図11の手前方向に搬送される。そして、ウェハ212は、搬送されるウェハ212の上方に配置された洗浄水噴射ノズル202から噴射される純水203で洗浄されて異物を除去される。
【0010】
3つ目はスピン洗浄装置である。図12は特開平9−321012号公報に開示されたスピン洗浄装置の要部断面図である。
【0011】
図12を参照して、スピン洗浄装置300は、固定軸311と、回転軸312と、回転テーブル314と、クランプ機構316と、ノズル319とから構成されている。
【0012】
中空円筒状の回転軸312の上端には、回転テーブル314が取り付けられ、回転テーブル314の外周部の近くには、クランプ機構316が設けられている。洗浄対象のウェハ310は、クランプ機構316によってその周縁部で保持される。回転軸312の内部に設けられた空洞部の中には、固定軸311が収容され、固定軸311の上端には、純水(洗浄液)噴射用のノズル319が取り付けられている。ノズル319は、回転テーブル314の中央に形成された開口部を貫通し、その先端が回転テーブル314の上側に突き出ている。ノズル319の先端は、ウェハ310の下面に面している。
【0013】
回転軸312を駆動してウェハ310を回転させた状態で、ノズル319からウェハ310の下面に向けて純水を噴射することによって、ウェハ310の下面のスピン洗浄を行なうと同時に、ウェハ310の上面側において、純水の噴射によるスピン洗浄あるいはブラシを用いたブラシ洗浄も行なわれる。その後、純水の供給が停止された状態でウェハ310を回転させることで、ウェハ310は乾燥される。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
上記3つの洗浄装置のうちバッチ洗浄装置では、洗浄槽とは別に乾燥槽が必要である。また、洗浄槽と乾燥槽との間のウェハの搬送手段が必要である。したがって、装置が大型化するという問題点があった。
【0015】
また、ローラ搬送洗浄装置では、洗浄装置とは別に乾燥装置が必要である。また、乾燥装置までウェハを搬送するための搬送手段が必要である。したがって、装置が大型化するという問題点があった。
【0016】
スピン洗浄装置では、回転するウェハの遠心力を利用して洗浄および乾燥が行なわれるために、ウェハを回転させる駆動系が必須の構成である。したがって、装置が大型化するという問題点があった。
【0017】
したがって、本発明では装置の小型化が可能な洗浄装置を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明の洗浄装置は、ガスおよび洗浄液により被洗浄物を洗浄する洗浄装置であって、主表面に被洗浄物を載置可能なステージと、外部容器用開口を有し、外部容器用開口をステージの主表面で閉塞することで内部に密閉空間を形成可能な外部容器と、外部容器内に配置され、かつ内部容器用開口を有し、かつ内部容器用開口の縁とステージの主表面との間に、排気および排水用の隙間を形成可能な内部容器と、内部容器内へガスおよび洗浄液を供給可能な供給部とを備え、密閉空間内に供給されたガスおよび洗浄液を、排気および排水用の隙間から内部容器と外部容器との間の空間を介して密閉空間外へ排出するよう構成されている。
【0019】
本発明の乾燥装置によれば、被洗浄物が載置されたステージと外部容器との間で形成された密閉空間内に供給部によってガスおよび洗浄液が供給可能である。これにより、ガスおよび洗浄液によって被洗浄物が洗浄可能である。また、洗浄後のガスおよび洗浄液は、外部容器と内部容器との間の空間を介して外部へ排出可能である。また、供給部からガスのみが吐出されることにより被洗浄物の乾燥が可能である。よって、洗浄プロセスおよび乾燥プロセスの全てを外部容器とステージとで構成される密閉空間内で行なうことが可能である。したがって、バッチ洗浄装置のような洗浄槽とは別の乾燥槽は不要であり、洗浄槽と乾燥槽との間のウェハの搬送手段もまた不要である。また、ローラ搬送洗浄装置のような洗浄装置とは別の乾燥装置は不要であり、乾燥装置までウェハを搬送するための搬送手段もまた不要である。さらに、スピン洗浄装置のように水の噴射やブラシによる洗浄を行なわず、ガスと洗浄液を混合したミストにより洗浄するため、洗浄時に被洗浄物を回転させる必要がなく、またガスの吹き付けにより被洗浄物を乾燥させるため、乾燥時に被洗浄物を回転させる必要もなく、被洗浄物を回転させる駆動系は不要である。以上の理由により装置の小型化が可能である。
【0020】
本発明の洗浄装置において好ましくは、外部容器と内部容器とはともに半球状の容器により構成されている。
【0021】
この構成により、密閉空間内において供給部から吐出されるガスおよび洗浄液における乱流の発生が減り、ガスおよび洗浄液の流れは一定方向になる。したがって被洗浄物は均一に洗浄され、かつ乾燥されるので好ましい。また、減圧に伴う2重の容器への負荷が均一となり、減圧状態での2重の容器の耐久性が良好となる。
【0022】
本発明の洗浄装置において好ましくは、ステージは、主表面に洗浄液が流れ込むための凹部を有する。
【0023】
この構成により、洗浄後の洗浄液が、排気装置および洗浄液の重力によりステージに設けられた凹部に流れ込むので、洗浄後の洗浄液が被洗浄物に再付着することが抑止される。
【0024】
本発明の洗浄装置において好ましくは、供給部は、ガスを内部容器の内側表面へ向けて吐出可能なガスノズルをさらに有し、かつ内部容器の内側表面は撥水加工されている。
【0025】
この構成により、ガスノズルから内部容器の内側表面へ常時または間欠的にガスが吐出されることにより、撥水加工された内部容器の内側表面に付着した洗浄液の水滴が除去される。したがって、内部容器の内側表面に付着した洗浄液の水滴が落下し乾燥後の被洗浄物に付着することが抑止される。
【0026】
本発明の洗浄装置において好ましくは、内部容器と外部容器との間の空間には、隔壁が設けられている。
【0027】
内部容器と外部容器との間の空間は排気および排水を行なうための空間である。この空間に隔壁が設けられていない場合には、一度に大量の洗浄液が排水されると、内部容器と外部容器との間の空間の全周から洗浄液が排水されることになる。かかる場合には、洗浄装置の排気経路に水が詰まったような状態となり、ガスの排気効率が悪くなる。したがって隔壁を設けることにより、一度に大量の洗浄液が排水されても、隔壁により洗浄液の膜が分断され、これにより洗浄液と隔壁との間に隙間が生じる。そしてこの隙間がガスの排気スペースとなるので、ガスの排気効率の低下が抑止される。
【0028】
本発明の洗浄装置において好ましくは、供給部は、被洗浄物に対してガスおよび洗浄液を吐出するための複数の孔を有していて、複数の孔は円状に配置され、かつ複数の孔から吐出された洗浄液が渦状の流れになるように複数の孔の各々が構成されている。
【0029】
この構成により、孔から吐出された洗浄液が渦状の流れをつくり、被洗浄物全体に均一に洗浄液が当たるので、被洗浄物の均一な洗浄が可能である。また、洗浄液が渦流となるので、渦流の遠心力により洗浄後の洗浄液が排気および排水用の隙間に流れ込みやすくなるので、排気・排水が容易になる。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における洗浄装置の断面図である。図2は、本発明の実施の形態1における洗浄装置の2重カップの底面図である。図3は、本発明の実施の形態1における洗浄装置が密閉洗浄槽を形成している場合の断面図である。
【0031】
図1から図3を参照して、洗浄装置1は、洗浄ユニット3と、2重カップ4と、ステージ5とを主に有している。
【0032】
ステージ5は、その表面に被洗浄物17を載置可能である。
2重カップ4は、開口した半球状の形体をした大カップ7および小カップ9と大カップ7の開口の縁に設置されたパッキン16とを備えている。小カップ9は大カップ7内に配置され、小カップ9の開口面は大カップ7の開口面よりも大カップ7の内部側へ退行している。大カップ7の開口面がステージ5表面で塞がれることにより、大カップ7の内部に密閉空間を形成することができ、小カップ9の内部に密閉洗浄槽6(図3)を形成可能である。このとき、小カップ9の縁とステージ5表面との間には排気および排水用の隙間31があり、この隙間31を入り口として大カップ7と小カップ9との間の空間で排気・排水空間15が形成されている。洗浄後のガスおよび洗浄液の各々は、隙間31から排気・排水空間15を通って排気・排水管14へ移動し、排気および排水される。大カップ7および小カップ9は各々の上部で洗浄ユニット3に接続されている。
【0033】
洗浄ユニット3はたとえば円筒形であり、円筒形内部にガス・洗浄液供給管13と排気・排水管14とを有している。ガス・洗浄液供給管13の一端はガスおよび洗浄液を吐出するための洗浄ノズル(供給部)12に接続されていて、他端はガスおよび洗浄液の供給装置(図示せず)に接続されている。排気・排水管14の一端は2重カップ4の排気・排水空間15に接続されていて、他端は排気装置(図示せず)に接続されている。
【0034】
洗浄ユニット3は、洗浄ノズル12の孔12aからガスまたは洗浄液のいずれかのみを吐出することが可能であり、またガスと洗浄液とを混合してミスト状の洗浄液を吐出することも可能である。ガスの流量はたとえば毎分5〜100リットルの範囲で調節可能であり、洗浄液の流量はたとえば毎分0.3〜2リットルの範囲で調節可能である。被洗浄物17としては、たとえば板状のガラス、シリコン、石英、樹脂、金属などが洗浄可能である。また、小カップ9の内壁は、たとえば表面を荒らした金属やフッ素樹脂などが用いられる。ガスとしてはたとえば空気や窒素ガスなどが用いられ、洗浄水としてはたとえば純水などが用いられる。
【0035】
次に、本実施の形態における洗浄装置の動作について説明する。図4は本発明の乾燥装置の洗浄工程の一例である。
【0036】
図4を参照して、まず、図1に示すように被洗浄物17がステージ5表面に配置される(ステップS1)。次に、図3に示すように洗浄ユニット3および2重カップ4が下降され、これにより小カップ9の内部に密閉洗浄槽6が形成される(ステップS2)。次に、排気装置に接続された排気・排水空間15および排気・排水管14を介して密閉洗浄槽6内が減圧される(ステップS3)。密閉洗浄槽6内が一定の圧力まで減圧された後で、洗浄ノズル12から洗浄液が吐出され、被洗浄物17が洗浄される(ステップS4)。洗浄ノズル12は、吐出するガスの量または洗浄液の量を独立に制御可能であり、洗浄液とガスとを混合したミスト状の洗浄液を吐出することもでき、自由に洗浄液およびガスの吐出状態を変化させることができる。被洗浄物17を洗浄した後のガスおよび洗浄液は、排気・排水空間15および排気・排水管14を介して外部へ排気される。被洗浄物17を一定時間洗浄した後、洗浄ノズル12からガスのみが吐出されることにより、被洗浄物17が乾燥される(ステップS5)。被洗浄物17が乾燥した後で密閉洗浄槽6内の減圧が解除され(ステップS6)、図1に示すように洗浄ユニット3および2重カップ4が上昇され、密閉洗浄槽6が開かれる(ステップS7)。そして被洗浄物17がステージから離脱される(ステップS8)。
【0037】
本実施の形態では、密閉洗浄槽6内にガスおよび洗浄液が供給可能である。これにより、ガスおよび洗浄液によって被洗浄物17が洗浄可能である。また、洗浄後のガスおよび洗浄液は、排気・排水空間15および排気・排水管14を介して外部へ排出可能である。また、洗浄ユニット3からガスのみが吐出されることにより被洗浄物17の乾燥が可能である。よって、洗浄プロセスおよび乾燥プロセスの全てをこの洗浄装置で行なうことが可能である。したがって、バッチ洗浄装置のように洗浄槽とは別に乾燥槽を設ける必要がなく、また洗浄槽から乾燥槽までウェハを搬送するための搬送手段が不要である。また、ローラ搬送洗浄装置のように洗浄装置とは別に乾燥装置を設ける必要がなく、また洗浄装置から乾燥装置までウェハを搬送するための搬送手段が不要である。さらに、スピン洗浄装置のように水の噴射やブラシによる洗浄を行なわず、ガスと洗浄液を混合したミストにより洗浄するため、洗浄時に被洗浄物を回転させる必要がなく、またガスの吹き付けにより被洗浄物を乾燥させるため、乾燥時に被洗浄物を回転させる必要もなく、被洗浄物を回転させる駆動系は不要である。以上の理由により装置の小型化が可能である。
【0038】
また本実施の形態では、2重カップ4を構成している大カップ7および小カップ9はともに半球状の容器により構成されている。したがって、密閉洗浄槽6内において洗浄ユニット3から吐出されるガスおよび洗浄液に乱流が発生しにくく、ガスおよび洗浄液の流れは一定方向になる。これにより被洗浄物17は均一に洗浄され、かつ乾燥されやすい。また、減圧に伴う2重カップ4への負荷が均一となり、減圧状態での2重カップ4の耐久性が良好となる。
(実施の形態2)
図5は、本発明の実施の形態2における一の洗浄装置が密閉洗浄槽を形成している場合の断面図である。
【0039】
図5を参照して、ステージ5の表面において被洗浄物17の周囲の部分が、被洗浄物17付近から排気・排水空間15の入り口へ向かって傾斜している。
【0040】
なお、これ以外の構成については図1〜図3に示す実施の形態1の構成とほぼ同じであるため、同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0041】
この構成により、洗浄後の洗浄液が被洗浄物17付近に留まることなく洗浄液の重力により排気・排水空間15側へ流れ込みやすくなる。したがって、実施の形態1の効果に加えて、排気・排水効率が上がり、被洗浄物17に洗浄後の洗浄液が再付着することが抑止される。
【0042】
図6は、本発明の実施の形態2における他の洗浄装置が密閉洗浄槽を形成している場合の断面図である。
【0043】
図6を参照して、ステージ5の表面において被洗浄物17の周囲の部分に溝が設けられている。
【0044】
なお、これ以外の構成については図1〜図3に示す実施の形態1の構成とほぼ同じであるため、同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0045】
このような構成をとる場合にも、洗浄後の洗浄液が洗浄液の重力により溝へ流れ込みやすくなるので、被洗浄物17に洗浄後の洗浄液が再付着することが抑止されるという効果が得られる。
(実施の形態3)
図7は、本発明の実施の形態3における洗浄装置の2重カップの底面図である。
【0046】
図7を参照して、2重カップ4に接続されている洗浄ノズル12は、被洗浄物17に対してガスおよび洗浄液を吐出するための孔12aを複数有していて、各々の孔12aは円状に配置されている。洗浄液は各々の孔12aから図中の矢印に示す方向に落下する。これにより洗浄液は渦状の流れになる。また、洗浄ノズル12の周囲には、図中の矢印に示すように、ガスを小カップ9の内側表面へ向けて吐出可能なガスノズル19が設置されている。さらに、2重カップ4の排気・排水空間15は、小カップ9の表面に垂直に隔壁21が備えられている。
【0047】
なお、これ以外の構成については図1〜図3に示す実施の形態1の構成とほぼ同じであるため、同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0048】
この構成により、実施の形態1の効果に加えて、以下の3つの作用効果を有する。
【0049】
1つ目の効果としては、孔12aから吐出された洗浄液が渦状の流れをつくり、被洗浄物17全体に均一に洗浄液が当たるので、被洗浄物17が均一に洗浄可能である。また、洗浄液が渦流となるので、排気・排水が容易になる。
【0050】
2つ目の効果としては、ガスノズル19から小カップ9の内側表面へ常時または間欠的にガスが吐出されることにより、撥水加工された小カップ9の内側表面に付着した洗浄液の水滴が除去される。これにより、小カップ9の内側表面に付着した洗浄液の水滴が落下して乾燥後の被洗浄物17に付着することが抑止される。
【0051】
3つ目の効果としては、ガスの排気効率の低下が抑止される。この理由について以下に示す。
【0052】
図8は本発明の実施の形態3における洗浄装置における排気・排水空間の排水の様子を示した平面模式図である。
【0053】
排気・排水空間15に隔壁21が設けられていない状態で、一度に大量の洗浄液が排水されると、排気・排水空間15の全周から洗浄液が排水されることになる。かかる場合には、洗浄装置1の排気経路に水が詰まったような状態となり、ガスの排気効率が悪くなる。一方、図8に示す本実施の形態のように隔壁21が設けられた場合には、一度に大量の洗浄液23が排水されても、隔壁21により洗浄液23が分断され、これにより洗浄液23と隔壁21との間に隙間が生じる。そしてこの隙間が排気・排水空間15へのガス排気のスペースとなるため、ガスの排気効率の低下が抑止される。
(実施の形態4)
図9は、本発明の実施の形態4における洗浄装置が密閉洗浄槽を形成している場合の断面図である。
【0054】
図9を参照して、2重カップ4には、小カップ9の外表面を覆うような隔壁21が備えられている。この隔壁21により、排気・排水空間15は、隔壁21と小カップ9との間の排気空間15bと、隔壁21と大カップ7との間の排水空間15aとに分割されている。また、排気空間15bの入り口31bは排水空間15aの入り口31aよりも高い位置に設けられている。
【0055】
なお、これ以外の構成については図1〜図3に示す実施の形態1の構成とほぼ同じであるため、同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0056】
この構成により、ガスと洗浄液との密度差によって、低い位置に入り口31aのある排水空間15aからは洗浄液が排水され、高い位置に入り口31bのある排気空間15bからはガスが排気される。したがって、排気および排水の経路が分離可能となり、一度に大量の洗浄液が排水された場合においても排気空間15bには洗浄液は流れ込まないのでガスの排気のためのスペースが確保される。これにより、ガスの排気効率の低下が抑止される。
【0057】
実施の形態1から4において、外部容器(大カップ7)および内部容器(小カップ9)として半球状のものが用いられる場合について示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、外部容器および内部容器は開口を有している容器であればよい。
【0058】
実施の形態1から4において、ガスとして空気または窒素ガスが用いられる場合について示したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、ガスは洗浄液と混合して吐出され、かつ被洗浄物を乾燥するのに適していればよい。
【0059】
実施の形態2において、ステージの主表面が傾斜している場合およびステージ表面に溝を設けた場合について示したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、ステージ主表面に洗浄液が流れ込むための凹部が設けられていればよい。
【0060】
以上に開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正や変形を含むものと意図される。
【0061】
【発明の効果】
以上により、本発明の乾燥装置によれば、被洗浄物が載置されたステージと外部容器との間で形成された密閉空間内に供給部によってガスおよび洗浄液が供給可能である。これにより、ガスおよび洗浄液によって被洗浄物が洗浄可能である。また、洗浄後のガスおよび洗浄液は、外部容器と内部容器との間の空間を介して外部へ排出可能である。また、供給部からガスのみが吐出されることにより被洗浄物の乾燥が可能である。よって、洗浄プロセスおよび乾燥プロセスの全てを外部容器とステージとで構成される密閉空間内で行なうことが可能である。したがって、バッチ洗浄装置のような洗浄槽とは別の乾燥槽は不要であり、洗浄槽と乾燥槽との間のウェハの搬送手段もまた不要である。また、ローラ搬送洗浄装置のような洗浄装置とは別の乾燥装置は不要であり、乾燥装置までウェハを搬送するための搬送手段もまた不要である。さらに、スピン洗浄装置のように水の噴射やブラシによる洗浄を行なわず、ガスと洗浄液を混合したミストにより洗浄するため、洗浄時に被洗浄物を回転させる必要がなく、またガスの吹き付けにより被洗浄物を乾燥させるため、乾燥時に被洗浄物を回転させる必要もなく、被洗浄物を回転させる駆動系は不要である。以上の理由により装置の小型化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における洗浄装置の断面図である。
【図2】本発明の実施の形態1における洗浄装置の2重カップの底面図である。
【図3】本発明の実施の形態1における洗浄装置が密閉洗浄槽を形成している場合の断面図である。
【図4】本発明の乾燥装置の洗浄工程の一例である。
【図5】本発明の実施の形態2における一の洗浄装置が密閉洗浄槽を形成している場合の断面図である。
【図6】本発明の実施の形態2における他の洗浄装置が密閉洗浄槽を形成している場合の断面図である。
【図7】本発明の実施の形態3における洗浄装置の2重カップの底面図である。
【図8】本発明の実施の形態3における洗浄装置における排気・排水空間の排水の様子を示した平面模式図である。
【図9】本発明の実施の形態4における洗浄装置が密閉洗浄槽を形成している場合の断面図である。
【図10】特開平9−312277号公報に開示されたバッチ洗浄装置の概略図である。
【図11】特開平7−28315号公報に開示されたローラ搬送洗浄装置の概略正面図である。
【図12】特開平9−321012号公報に掲載されたスピン洗浄装置の要部断面図である。
【符号の説明】
1 洗浄装置、3 洗浄ユニット、4 2重カップ、5 ステージ、6 密閉洗浄槽、7 大カップ、9 小カップ、12 洗浄ノズル、12a 孔、13 ガス・洗浄液供給管、14 排気・排水管、15 排気・排水空間、15a 排水空間、15b 排気空間、16 パッキン、17 被洗浄物、19 ガスノズル、21 隔壁、23 洗浄液、31 隙間、31a 排水空間入り口、31b排気空間入り口、100 バッチ洗浄装置、101 半導体ウェハ、102 ウェハチャック、103 洗浄液、104 整流板、105 洗浄槽、106 ポンプ、107 給液口、108 排液槽、109 排液口、200 ローラ搬送洗浄装置、202 洗浄水噴射ノズル、203 純水、204 ローラ回転軸駆動部、205 ローラ回転軸受、206 ローラ回転軸、207,208,209 搬送ローラ、210,211 基板端面支持板、212,310 ウェハ、300 スピン洗浄装置、311 固定軸、312 回転軸、314 回転テーブル、316 クランプ機構、319 ノズル。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cleaning apparatus, and more particularly to a cleaning apparatus for cleaning an object to be cleaned with a gas and a cleaning liquid.
[0002]
[Prior art]
As a conventional plate-like substrate cleaning apparatus, there are mainly three types.
[0003]
The first is a batch cleaning device. FIG. 10 is a schematic view of a batch cleaning apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-313277.
[0004]
Referring to FIG. 10, a
[0005]
The
[0006]
The second is a roller transport cleaning device. FIG. 11 is a schematic front view of the roller transport cleaning device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-28315.
[0007]
Referring to FIG. 11, roller transport /
[0008]
In the roller transport /
[0009]
Then, when the roller rotation
[0010]
The third is a spin cleaning device. FIG. 12 is a sectional view of a main part of a spin cleaning apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-32012.
[0011]
Referring to FIG. 12, the
[0012]
A rotary table 314 is attached to the upper end of the hollow cylindrical
[0013]
In a state where the rotating
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
Among the above three cleaning apparatuses, the batch cleaning apparatus requires a drying tank separately from the cleaning tank. Further, a means for transporting the wafer between the cleaning tank and the drying tank is required. Therefore, there is a problem that the device becomes large.
[0015]
Further, in the roller transport cleaning device, a drying device is required separately from the cleaning device. Further, a transport unit for transporting the wafer to the drying device is required. Therefore, there is a problem that the device becomes large.
[0016]
In the spin cleaning apparatus, since cleaning and drying are performed using the centrifugal force of the rotating wafer, a driving system for rotating the wafer is indispensable. Therefore, there is a problem that the device becomes large.
[0017]
Therefore, an object of the present invention is to provide a cleaning apparatus that can reduce the size of the apparatus.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The cleaning device of the present invention is a cleaning device that cleans an object to be cleaned with a gas and a cleaning liquid, and has a stage on which a main surface can be mounted with the object to be cleaned, and an opening for an external container. An external container capable of forming a sealed space inside by closing the main surface of the stage, and disposed in the external container, and having an opening for the internal container, and an edge of the opening for the internal container and the main surface of the stage. An internal container capable of forming a gap for exhaust and drainage, and a supply unit capable of supplying a gas and a cleaning liquid into the internal container, and exhaust and drain the gas and the cleaning liquid supplied into the closed space. From the closed space through the space between the inner container and the outer container.
[0019]
According to the drying device of the present invention, the gas and the cleaning liquid can be supplied by the supply unit into the closed space formed between the stage on which the object to be cleaned is placed and the external container. Thus, the object to be cleaned can be cleaned with the gas and the cleaning liquid. Further, the gas and the cleaning liquid after the cleaning can be discharged to the outside via the space between the outer container and the inner container. Further, the object to be cleaned can be dried by discharging only the gas from the supply unit. Therefore, it is possible to perform all of the cleaning process and the drying process in the closed space formed by the external container and the stage. Therefore, there is no need for a separate drying tank such as a batch cleaning apparatus, and no means for transporting wafers between the cleaning tank and the drying tank is required. In addition, a drying device other than a cleaning device such as a roller transport cleaning device is not required, and a transport means for transporting the wafer to the drying device is also unnecessary. Furthermore, since cleaning is not performed by spraying water or cleaning with a brush as in a spin cleaning device, but by using a mist mixed with a gas and a cleaning liquid, there is no need to rotate the object to be cleaned at the time of cleaning. Since the object is dried, the object to be cleaned does not need to be rotated at the time of drying, and a drive system for rotating the object to be cleaned is unnecessary. For the above reasons, the size of the device can be reduced.
[0020]
Preferably, in the cleaning device of the present invention, both the outer container and the inner container are formed by hemispherical containers.
[0021]
With this configuration, generation of turbulence in the gas and the cleaning liquid discharged from the supply unit in the closed space is reduced, and the flows of the gas and the cleaning liquid are in a certain direction. Therefore, the object to be cleaned is preferably uniformly cleaned and dried. Further, the load on the double container due to the decompression becomes uniform, and the durability of the double container in the decompressed state is improved.
[0022]
Preferably, in the cleaning apparatus of the present invention, the stage has a recess for allowing the cleaning liquid to flow into the main surface.
[0023]
With this configuration, the cleaning liquid after the cleaning flows into the concave portion provided on the stage due to the exhaust device and the gravity of the cleaning liquid, so that the cleaning liquid after the cleaning is prevented from re-adhering to the object to be cleaned.
[0024]
Preferably, in the cleaning device of the present invention, the supply unit further includes a gas nozzle capable of discharging gas toward the inner surface of the inner container, and the inner surface of the inner container is water-repellent.
[0025]
According to this configuration, the gas is constantly or intermittently discharged from the gas nozzle to the inner surface of the inner container, whereby water droplets of the cleaning liquid attached to the inner surface of the water-repellent inner container are removed. Therefore, the water droplets of the cleaning liquid adhering to the inner surface of the inner container are prevented from falling and adhering to the dried object to be cleaned.
[0026]
Preferably, in the cleaning device of the present invention, a partition is provided in a space between the inner container and the outer container.
[0027]
The space between the inner container and the outer container is a space for exhausting and draining water. If a partition is not provided in this space, if a large amount of cleaning liquid is drained at once, the cleaning liquid will be drained from the entire periphery of the space between the inner container and the outer container. In such a case, the exhaust path of the cleaning device is in a state of being clogged with water, and the gas exhaust efficiency is reduced. Therefore, by providing the partition, even if a large amount of the cleaning liquid is drained at one time, the film of the cleaning liquid is divided by the partition, whereby a gap is generated between the cleaning liquid and the partition. Since this gap serves as a gas exhaust space, a decrease in gas exhaust efficiency is suppressed.
[0028]
Preferably, in the cleaning device of the present invention, the supply unit has a plurality of holes for discharging gas and cleaning liquid to the object to be cleaned, the plurality of holes are arranged in a circle, and a plurality of holes. Each of the plurality of holes is configured such that the cleaning liquid discharged from the nozzle has a vortex flow.
[0029]
With this configuration, the cleaning liquid discharged from the holes forms a vortex flow, and the cleaning liquid is uniformly applied to the entire object to be cleaned, so that the object to be cleaned can be uniformly cleaned. Further, since the cleaning liquid is vortexed, the cleaning liquid after cleaning can easily flow into the gap for exhaust and drainage due to the centrifugal force of the vortex, thereby facilitating exhaustion and drainage.
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a sectional view of the cleaning apparatus according to
[0031]
With reference to FIGS. 1 to 3, the
[0032]
The
The
[0033]
The
[0034]
The
[0035]
Next, the operation of the cleaning device according to the present embodiment will be described. FIG. 4 shows an example of the washing process of the drying device of the present invention.
[0036]
Referring to FIG. 4, first, as shown in FIG. 1, an
[0037]
In the present embodiment, gas and cleaning liquid can be supplied into the
[0038]
In the present embodiment, the
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a cross-sectional view when one cleaning device according to
[0039]
Referring to FIG. 5, a portion around the object to be cleaned 17 on the surface of the
[0040]
The remaining structure is substantially the same as that of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3, and thus the same members are denoted by the same reference characters and description thereof will be omitted.
[0041]
With this configuration, the cleaning liquid after the cleaning easily flows into the exhaust /
[0042]
FIG. 6 is a cross-sectional view when another cleaning apparatus according to
[0043]
Referring to FIG. 6, a groove is provided on the surface of
[0044]
The remaining structure is substantially the same as that of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3, and thus the same members are denoted by the same reference characters and description thereof will be omitted.
[0045]
Even in such a configuration, the cleaning liquid after cleaning is more likely to flow into the grooves due to the gravity of the cleaning liquid, so that the cleaning liquid after cleaning is prevented from re-adhering to the
(Embodiment 3)
FIG. 7 is a bottom view of the double cup of the cleaning device according to
[0046]
Referring to FIG. 7, the cleaning
[0047]
The remaining structure is substantially the same as that of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3, and thus the same members are denoted by the same reference characters and description thereof will be omitted.
[0048]
This configuration has the following three effects in addition to the effects of the first embodiment.
[0049]
The first effect is that the cleaning liquid discharged from the
[0050]
The second effect is that gas is constantly or intermittently discharged from the
[0051]
As a third effect, a decrease in gas exhaust efficiency is suppressed. The reason will be described below.
[0052]
FIG. 8 is a schematic plan view showing a state of drainage of an exhaust / drainage space in the cleaning device according to
[0053]
If a large amount of cleaning liquid is drained at one time in a state where the
(Embodiment 4)
FIG. 9 is a cross-sectional view when the cleaning device according to
[0054]
Referring to FIG. 9, the
[0055]
The remaining structure is substantially the same as that of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3, and thus the same members are denoted by the same reference characters and description thereof will be omitted.
[0056]
With this configuration, due to the density difference between the gas and the cleaning liquid, the cleaning liquid is drained from the
[0057]
In the first to fourth embodiments, the case where hemispherical containers are used as the outer container (large cup 7) and the inner container (small cup 9) has been described. However, the present invention is not limited to this. The container and the internal container may be containers having an opening.
[0058]
[0059]
In the second embodiment, the case where the main surface of the stage is inclined and the case where a groove is provided on the stage surface are described. However, the present invention is not limited to these, and the cleaning liquid flows into the main surface of the stage. It is sufficient that the concave portion is provided.
[0060]
The embodiments disclosed above are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the embodiments described above, and is intended to include any modifications or variations within the meaning and range equivalent to the terms of the claims.
[0061]
【The invention's effect】
As described above, according to the drying apparatus of the present invention, the gas and the cleaning liquid can be supplied by the supply unit into the closed space formed between the stage on which the object to be cleaned is placed and the external container. Thus, the object to be cleaned can be cleaned with the gas and the cleaning liquid. Further, the gas and the cleaning liquid after the cleaning can be discharged to the outside via the space between the outer container and the inner container. Further, the object to be cleaned can be dried by discharging only the gas from the supply unit. Therefore, it is possible to perform all of the cleaning process and the drying process in the closed space formed by the external container and the stage. Therefore, there is no need for a separate drying tank such as a batch cleaning apparatus, and no means for transporting wafers between the cleaning tank and the drying tank is required. In addition, a drying device other than a cleaning device such as a roller transport cleaning device is not required, and a transport means for transporting the wafer to the drying device is also unnecessary. Furthermore, since cleaning is not performed by spraying water or cleaning with a brush as in a spin cleaning device, but by using a mist mixed with a gas and a cleaning liquid, there is no need to rotate the object to be cleaned at the time of cleaning. Since the object is dried, the object to be cleaned does not need to be rotated at the time of drying, and a drive system for rotating the object to be cleaned is unnecessary. For the above reasons, the size of the device can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a cleaning apparatus according to
FIG. 2 is a bottom view of a double cup of the cleaning device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the case where the cleaning apparatus according to
FIG. 4 is an example of a washing step of the drying device of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view in the case where one cleaning apparatus according to
FIG. 6 is a cross-sectional view when another cleaning apparatus according to
FIG. 7 is a bottom view of a double cup of the cleaning device according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic plan view showing a state of drainage of an exhaust / drain space in a cleaning device according to
FIG. 9 is a cross-sectional view of a case where a cleaning apparatus according to
FIG. 10 is a schematic view of a batch cleaning apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-313277.
FIG. 11 is a schematic front view of a roller transport cleaning device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-28315.
FIG. 12 is a sectional view of a principal part of a spin cleaning device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-32012.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
主表面に前記被洗浄物を載置可能なステージと、
外部容器用開口を有し、前記外部容器用開口を前記ステージの主表面で閉塞することで内部に密閉空間を形成可能な外部容器と、
前記外部容器内に配置され、かつ内部容器用開口を有し、かつ前記内部容器用開口の縁と前記ステージの主表面との間に、排気および排水用の隙間を形成可能な内部容器と、
前記内部容器内へガスおよび洗浄液を供給可能な供給部とを備え、
前記密閉空間内に供給されたガスおよび洗浄液を、前記排気および排水用の隙間から前記内部容器と前記外部容器との間の空間を介して前記密閉空間外へ排出するよう構成されている、洗浄装置。A cleaning device for cleaning an object to be cleaned with a gas and a cleaning liquid,
A stage on which the object to be cleaned can be placed on a main surface;
An external container having an external container opening, and capable of forming a closed space inside by closing the external container opening with the main surface of the stage,
An internal container arranged in the external container, having an internal container opening, and between the edge of the internal container opening and the main surface of the stage, capable of forming a gap for exhaust and drainage,
A supply unit capable of supplying a gas and a cleaning liquid into the internal container,
Cleaning configured to discharge the gas and the cleaning liquid supplied into the closed space from the closed space through the space between the internal container and the external container from the gap for exhaust and drainage. apparatus.
Priority Applications (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017135343A (en) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | 株式会社ディスコ | Cleaning mechanism |
JP2017151021A (en) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | Imv株式会社 | Test device |
CN115283334A (en) * | 2022-08-04 | 2022-11-04 | 重庆臻宝实业有限公司 | Micropore cleaning device |
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2002
- 2002-09-03 JP JP2002257803A patent/JP2004089946A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
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