JP2007201186A - Substrate cleaning device and substrate cleaning method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板洗浄装置および基板洗浄方法に関する。 The present invention relates to a substrate cleaning apparatus and a substrate cleaning method.
半導体などを用いる電子デバイスの製造においては、半導体基板の表面に異物が存在することによって、電子デバイス動作の不良につながるので、半導体基板の洗浄が必要不可欠である。また、液晶表示素子、プラズマディスプレイパネル(PDP)などのフラットパネルディスプレイの製造においても、基板上の汚れが表示性能を左右するので、ガラス基板などの洗浄が必要不可欠とされている。したがって、電子デバイスおよびフラットパネルディスプレイ製造工程では、多種多様な基板の洗浄装置および方法が開発されて実用化されている。 In the manufacture of an electronic device using a semiconductor or the like, the presence of foreign matter on the surface of the semiconductor substrate leads to defective operation of the electronic device, and thus the cleaning of the semiconductor substrate is indispensable. Also in the manufacture of flat panel displays such as liquid crystal display elements and plasma display panels (PDPs), dirt on the substrate affects display performance, so that cleaning of glass substrates and the like is indispensable. Therefore, in the manufacturing process of electronic devices and flat panel displays, a wide variety of substrate cleaning apparatuses and methods have been developed and put into practical use.
基板洗浄装置に係る従来技術として、基板にスリット状の吹き出し口を有するノズルから純水を供給し、円筒状のナイロン製ブラシを基板の表面に軽く押付けながら一定速度で回転することによって、基板の表面に付着した異物を除去するスクラブ洗浄が開発されている(特許文献1参照)。 As a conventional technique related to a substrate cleaning apparatus, pure water is supplied from a nozzle having a slit-like outlet to the substrate and rotated at a constant speed while lightly pressing a cylindrical nylon brush against the surface of the substrate. Scrub cleaning that removes foreign matter adhering to the surface has been developed (see Patent Document 1).
特許文献1に開示される基板洗浄装置を用いる洗浄方法では、基板の表面にブラシを機械的に接触させるので、基板の表面を損傷するおそれがある。たとえば昨今の集積度が著しく増し微細な構造を有する基板表面の洗浄においては、ブラシの機械的接触がデバイス製品の良品率を低下させるという問題を惹起すると考えられる。
In the cleaning method using the substrate cleaning apparatus disclosed in
また、未だ表面構造が微細化されていない段階の基板の洗浄においては、ブラシ洗浄は非常に洗浄効果のある技術であるけれども、基板から除去された異物がブラシの中に取り込まれることによりブラシ自身が異物によって汚染され、汚染されたブラシで基板洗浄を行うと、ブラシ中の異物が基板を再汚染するおそれがある。したがって、特許文献1の基板洗浄装置では、ブラシを自己洗浄する構成を必要としている。
In the cleaning of the substrate at the stage where the surface structure has not yet been miniaturized, the brush cleaning is a technology that has a very effective cleaning effect. However, the foreign matter removed from the substrate is taken into the brush and the brush itself When the substrate is cleaned with a contaminated brush, the foreign material in the brush may recontaminate the substrate. Therefore, the substrate cleaning apparatus of
しかしながら、ブラシを自己洗浄したとしても、基板と長時間接触することによって、ブラシが摩耗してブラシの毛が切れたり、最悪の場合ブラシの毛が脱落して、ブラシ自身の毛が原因となって基板を汚染するという問題がある。 However, even if the brush is self-cleaned, the brush will be worn out due to contact with the substrate for a long time, and the hair of the brush may be cut off. There is a problem of contaminating the substrate.
このような問題に対処する従来技術として、ブラシを用いるスクラブ洗浄とは異なり、基板の被洗浄面に対してノズルから洗浄液を噴出し、基板の被洗浄面の反対面である裏面に対して超音波ノズルから超音波を印加した液体を噴射させることによって、基板に機械的接触をすることなく、洗浄する洗浄装置が提案されている(特許文献2参照)。 Unlike conventional scrub cleaning using a brush, as a conventional technique for dealing with such a problem, a cleaning liquid is jetted from a nozzle to the surface to be cleaned of the substrate, and the surface opposite to the surface to be cleaned of the substrate is super-exposed. There has been proposed a cleaning apparatus that performs cleaning without causing mechanical contact with a substrate by ejecting a liquid to which ultrasonic waves are applied from a sonic nozzle (see Patent Document 2).
特許文献2の従来技術では、超音波によって基板に付着している異物をリフトオフさせ、次に洗浄液の流れをリフトオフされた異物に作用させることによって、基板に機械的接触をすることなく、基板の洗浄を可能としている。
In the prior art of
しかしながら、洗浄に使用する洗浄液をノズルから常に噴出させることが必要になるので、多量の洗浄液を必要とするという問題がある。また、基板の裏面から超音波を印加して異物をリフトオフさせる効果を発揮させるために、超音波の伝播媒体として超純水などの清浄液体を、常に超音波ノズルから基板へ供給しなければならないので、ノズルから噴出される洗浄液と同様に、多量の清浄液体を必要とするという問題がある。さらに、洗浄液として超純水をノズルから高速で噴出させる場合、流動の摩擦力で発生する静電気によって超純水が帯電し、最悪の場合、基板表面に形成されている微細な電気配線の構造が破壊されるおそれがある。 However, since it is necessary to always eject the cleaning liquid used for cleaning from the nozzle, there is a problem that a large amount of cleaning liquid is required. Also, in order to exert the effect of lifting off foreign matter by applying ultrasonic waves from the back surface of the substrate, a clean liquid such as ultrapure water must always be supplied from the ultrasonic nozzle to the substrate as an ultrasonic propagation medium. Therefore, there is a problem in that a large amount of cleaning liquid is required as in the case of the cleaning liquid ejected from the nozzle. Furthermore, when ultrapure water is ejected from the nozzle as a cleaning liquid at high speed, the ultrapure water is charged by static electricity generated by the flowing frictional force, and in the worst case, the structure of fine electrical wiring formed on the substrate surface There is a risk of being destroyed.
本発明は、上述のような問題点を鑑みてなされたものであり、その目的は、基板に機械的接触をすることなく、かつ少ない洗浄用液の使用量で基板表面に存在する異物を充分に除去することができる基板洗浄装置および基板洗浄方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and its purpose is to sufficiently remove foreign substances present on the substrate surface without mechanical contact with the substrate and with a small amount of cleaning liquid used. The present invention provides a substrate cleaning apparatus and a substrate cleaning method that can be removed.
本発明は、基板の一方の面である被洗浄面に洗浄液を供給して洗浄する基板洗浄装置において、
基板の被洗浄面を臨んで設けられ、基板の被洗浄面に洗浄液を供給する洗浄液供給部と、
基板の被洗浄面を臨み洗浄液供給部と略平行になるように設けられる洗浄ローラであって、回転することによって洗浄液を基板の被洗浄面との間に形成される間隙へ送込む洗浄ローラとを含むことを特徴とする基板洗浄装置である。
The present invention provides a substrate cleaning apparatus for supplying a cleaning liquid to a surface to be cleaned, which is one surface of a substrate, and cleaning the substrate,
A cleaning liquid supply unit that faces the surface to be cleaned of the substrate and supplies a cleaning liquid to the surface to be cleaned of the substrate;
A cleaning roller provided so as to face the surface to be cleaned of the substrate so as to be substantially parallel to the cleaning liquid supply unit, and the cleaning roller that rotates to send the cleaning liquid to a gap formed between the surface to be cleaned and the substrate; A substrate cleaning apparatus comprising:
また本発明は、洗浄ローラを、基板の被洗浄面に対して接近させ、また離反させるローラ昇降手段を含むことを特徴とする。 In addition, the present invention is characterized in that it includes roller raising / lowering means for bringing the cleaning roller closer to and away from the surface to be cleaned.
また本発明は、基板を略水平方向に搬送する搬送手段を含むことを特徴とする。
また本発明は、洗浄ローラは、その外周面が親水性を有することを特徴とする。
In addition, the present invention is characterized in that it includes transport means for transporting the substrate in a substantially horizontal direction.
The present invention is also characterized in that the cleaning roller has a hydrophilic outer peripheral surface.
また本発明は、基板の被洗浄面に供給されて被洗浄面から離脱する洗浄液を回収する回収手段を含むことを特徴とする。 In addition, the present invention is characterized by including a recovery means for recovering the cleaning liquid that is supplied to the surface to be cleaned of the substrate and separates from the surface to be cleaned.
また本発明は、洗浄ローラが最も被洗浄面に接近する部位と、被洗浄面との間隔が、3mm以下であることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the distance between the portion where the cleaning roller is closest to the surface to be cleaned and the surface to be cleaned is 3 mm or less.
本発明は、基板の一方の面である被洗浄面に洗浄液を供給して洗浄する基板洗浄方法において、
基板の被洗浄面を臨んで設けられる洗浄液供給部から基板の被洗浄面に対して洗浄液を供給するステップと、
基板の被洗浄面を臨み洗浄液供給部と略平行になるように設けられる洗浄ローラの回転によって、洗浄液を基板の被洗浄面と洗浄ローラとの間に形成される間隙へ送込むステップとを含むことを特徴とする基板洗浄方法である。
The present invention provides a substrate cleaning method for supplying a cleaning liquid to a surface to be cleaned, which is one surface of a substrate, and cleaning the substrate.
Supplying a cleaning liquid to a surface to be cleaned from a cleaning liquid supply unit provided facing the surface to be cleaned of the substrate;
A step of feeding a cleaning liquid into a gap formed between the surface to be cleaned and the cleaning roller by rotation of a cleaning roller provided so as to face the surface to be cleaned of the substrate and to be substantially parallel to the cleaning liquid supply unit. This is a substrate cleaning method.
また本発明は、洗浄される基板を略水平姿勢に保つことを特徴とする。
また本発明は、洗浄液には、比抵抗が10MΩ・cm以上の純水が用いられることを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that the substrate to be cleaned is maintained in a substantially horizontal posture.
Further, the present invention is characterized in that pure water having a specific resistance of 10 MΩ · cm or more is used for the cleaning liquid.
本発明によれば、基板の被洗浄面に洗浄液を供給する洗浄液供給部と、基板の被洗浄面を臨み洗浄液供給部と略平行になるように設けられる洗浄ローラとを備え、洗浄液供給部から供給される洗浄液を、洗浄ローラの回転によって基板の被洗浄面との間に形成される間隙へ送込んで被洗浄面を洗浄するので、基板に機械的接触をすることなく、かつ少ない洗浄用液体の使用量で基板表面に存在する異物を充分に除去することができる基板洗浄装置が提供される。 According to the present invention, the cleaning liquid supply unit that supplies the cleaning liquid to the surface to be cleaned of the substrate and the cleaning roller that faces the surface to be cleaned of the substrate and is provided to be substantially parallel to the cleaning liquid supply unit are provided. The supplied cleaning liquid is fed into the gap formed between the substrate and the surface to be cleaned by the rotation of the cleaning roller, and the surface to be cleaned is cleaned. There is provided a substrate cleaning apparatus capable of sufficiently removing foreign substances present on the substrate surface with the amount of liquid used.
また本発明によれば、洗浄ローラを基板の被洗浄面に対して接近させ、また離反させるローラ昇降手段を含み、基板の厚さに応じて洗浄ローラを昇降させることができるので、洗浄ローラと基板の被洗浄面とで形成される間隙を最適な距離になるように容易に設定できる。 In addition, according to the present invention, the cleaning roller can be moved up and down according to the thickness of the substrate, including roller lifting means for moving the cleaning roller toward and away from the surface to be cleaned. The gap formed by the surface to be cleaned of the substrate can be easily set to an optimum distance.
また本発明によれば、基板を略水平方向に搬送する搬送手段を含み、基板を搬送手段によって搬送しながら洗浄処理することができるので、多量の基板を容易に洗浄処理することが可能になる。 Further, according to the present invention, it is possible to include a transport unit that transports the substrate in a substantially horizontal direction, and the substrate can be cleaned while being transported by the transport unit. .
また本発明によれば、洗浄ローラはその外周面が親水性を有するので、洗浄ローラの表面と洗浄液との粘性摩擦を大きくすることができる。このことによって、回転する洗浄ローラから伝達されて、洗浄ローラの外周面に接する洗浄液を移動させるように作用する力が大きくなるので、洗浄ローラの回転により間隙へと送込まれる洗浄液の被洗浄面付近における流速を速めて洗浄効果を向上することができる。 Further, according to the present invention, since the outer peripheral surface of the cleaning roller is hydrophilic, the viscous friction between the surface of the cleaning roller and the cleaning liquid can be increased. This increases the force that is transmitted from the rotating cleaning roller and acts to move the cleaning liquid in contact with the outer peripheral surface of the cleaning roller, so that the surface to be cleaned of the cleaning liquid fed into the gap by the rotation of the cleaning roller The cleaning effect can be improved by increasing the flow velocity in the vicinity.
また本発明によれば、基板の被洗浄面に供給されて被洗浄面から離脱する洗浄液を回収する回収手段を含むので、装置内における洗浄液の不要な飛散および滞留を防止できる。また、回収手段とともに、たとえば浄化装置を含む循環手段を設けることによって、回収した洗浄液を無駄なく繰返し使用することが可能になる。 In addition, according to the present invention, since the recovery means for recovering the cleaning liquid supplied to the surface to be cleaned of the substrate and separated from the surface to be cleaned is included, unnecessary scattering and retention of the cleaning liquid in the apparatus can be prevented. Further, by providing, for example, a circulation means including a purification device together with the recovery means, the recovered cleaning liquid can be repeatedly used without waste.
また本発明によれば、洗浄ローラが最も被洗浄面に接近する部位と被洗浄面との間隔が3mm以下に設定される。このことによって、洗浄ローラの回転により間隙へと送込まれる洗浄液の被洗浄面付近における流速を速めて洗浄効果を向上することができる。 Further, according to the present invention, the distance between the cleaning roller closest to the surface to be cleaned and the surface to be cleaned is set to 3 mm or less. Thus, the cleaning effect can be improved by increasing the flow rate of the cleaning liquid fed into the gap by the rotation of the cleaning roller in the vicinity of the surface to be cleaned.
本発明によれば、基板の被洗浄面を臨んで設けられる洗浄液供給部から基板の被洗浄面に対して洗浄液を供給し、供給される洗浄液を、基板の被洗浄面を臨み洗浄液供給部と略平行になるように設けられる洗浄ローラの回転によって、基板の被洗浄面と洗浄ローラとの間に形成される間隙へ送込んで被洗浄面を洗浄するので、基板に機械的接触をすることなく、かつ少ない洗浄液の使用量で基板表面に存在する異物を充分に除去することができる基板洗浄方法が実現される。 According to the present invention, the cleaning liquid is supplied to the surface to be cleaned from the cleaning liquid supply unit provided facing the surface to be cleaned of the substrate, and the supplied cleaning liquid is exposed to the surface to be cleaned and the cleaning liquid supply unit. By rotating the cleaning roller provided so as to be substantially parallel, it is sent to the gap formed between the surface to be cleaned and the cleaning roller to clean the surface to be cleaned. In addition, a substrate cleaning method that can sufficiently remove foreign substances present on the substrate surface with a small amount of cleaning liquid used is realized.
また本発明によれば、洗浄される基板を略水平姿勢に保つので、被洗浄面をほぼ均質に充分清浄な状態に洗浄することができる。 Further, according to the present invention, the substrate to be cleaned is maintained in a substantially horizontal posture, so that the surface to be cleaned can be cleaned in a substantially uniform and sufficiently clean state.
また本発明よれば、洗浄液として比抵抗が10MΩ・cm以上の純水を用いるので、入手が容易な洗浄液によって高い洗浄効果を実現することができる。 According to the present invention, since pure water having a specific resistance of 10 MΩ · cm or more is used as the cleaning liquid, a high cleaning effect can be realized with an easily available cleaning liquid.
図1は本発明の実施の第1形態である基板洗浄装置1の構成を簡略化して示す上面図であり、図2は図1に示す基板洗浄装置1の側面図である。
FIG. 1 is a top view showing a simplified configuration of a
基板洗浄装置1は、基板2の一方の面である被洗浄面2aを臨んで設けられ、基板2の被洗浄面2a(以後、単に被洗浄面2aと呼ぶ)に洗浄液3を供給する洗浄液供給部4と、被洗浄面2aを臨み洗浄液供給部4と略平行になるように設けられる洗浄ローラ5であって、回転することによって洗浄液2を被洗浄面2aとの間に形成される間隙6へ送込む洗浄ローラ5とを含んで構成される。基板洗浄装置1は、被洗浄面2aに洗浄液3を供給し、被洗浄面2aに付着しているパーティクルなどの微細な異物を除去洗浄することに用いられる。
The
基板洗浄装置1によって洗浄される基板2としては、ガラス基板、半導体基板、シリコンウエハなどが挙げられる。基板2は、不図示の搬送手段の上に略水平に戴置され、予め定める1方向(図1および図2中に示す矢符S方向)に搬送される途上において、被洗浄面2aが洗浄される。本実施の形態において、基板2の平面形状は矩形であるけれども、これに限定されることなく、さらなる多角形であってもよく、輪郭が曲線で形成されているものであってもよい。
Examples of the
洗浄液供給部4は、本実施形態では金属製の直管から成る供給本体部11と、供給本体部11の被洗浄面2aを臨む側に設けられる洗浄液供給口12とを含む。洗浄液供給部4は、基板2の搬送方向であるS方向に直交する方向(以後、この方向を幅方向と呼ぶ)に延び、被洗浄面2aに対して平行になるように、すなわち水平になるように設けられる。この洗浄液供給部4の幅方向の長さL3は、少なくとも基板2の幅寸法L2よりも長くなるように形成される。このことによって、洗浄液供給部4から基板2の幅方向全体に洗浄液3を供給することができる。
In this embodiment, the cleaning
洗浄液供給部4には、不図示の配管が接続され、配管はさらに洗浄液供給源に接続される。洗浄液供給源は、たとえば洗浄液貯留槽と、洗浄液貯留槽に貯留される洗浄液を配管へと圧送するポンプと、ポンプを駆動させる電源とを含んでなる。洗浄液供給部4と、配管と、洗浄液供給源とは、洗浄液供給手段を構成する。洗浄液供給源から配管へ圧送される洗浄液3は、中空の供給本体部11を通り、洗浄液供給口12から吐出されて被洗浄面2aへと供給される。
A pipe (not shown) is connected to the cleaning
本実施形態では、洗浄液供給部4から被洗浄面2aに対して供給される洗浄液3として、比抵抗が10MΩ・cm以上の純水、より好ましくは比抵抗が18MΩ・cm以上の超純水が用いられる。
In this embodiment, the cleaning
なお、洗浄液としては、純水に限定されることなく、純水または超純水に二酸化炭素および/またはアンモニアを添加させた液体、いわゆる機能水が用いられてもよい。これらの清浄な洗浄液、または清浄でありかつ化学的作用を有する洗浄液が用いられることによって、良好な洗浄効果を発揮することが可能になる。 Note that the cleaning liquid is not limited to pure water, and liquid obtained by adding carbon dioxide and / or ammonia to pure water or ultrapure water, so-called functional water, may be used. By using such a clean cleaning liquid or a clean cleaning liquid having a chemical action, it is possible to exert a good cleaning effect.
洗浄ローラ5は、ローラ本体部13と、ローラ本体部13を回転駆動させる回転動力部14とを含む。洗浄ローラ5は、アーム部15に回転自在に支持される。アーム部15は、一種の軸受部材であり、軸受部で洗浄ローラ5を回転自在に支持し、軸受部と反対側の端部が、基板洗浄装置1における不図示のフレーム部材などに装着される。回転動力部14は、たとえば電動機とピンチローラとを含み、アーム部15に支持される洗浄ローラ5の回転軸(不図示)に、電動機で回転されるピンチローラを圧接させて回転駆動させる。回転動力部14は、上記の例に限定されるものではなく、他の回転駆動手段を用いるものであってもよい。
The cleaning
ローラ本体部13は、たとえばステンレス鋼などの金属製であり、円柱形状であってもよく、また軽量化するために円筒形状にして軸線方向両端部を閉じて回転軸部材を設けるようにしてもよい。
The
本実施形態のローラ本体部13において注目すべきは、その外周面が親水性を有するように、親水処理層16が形成されることである。ローラ本体部13の外周面に親水処理層16を形成する方法は、特に限定されるものではなく、シリカ系親水被膜を形成する方法、またレーザ照射して粗面化する処理であってもよい。シリカ系親水被膜としては、たとえば珪酸ソーダにポリアクリル酸を添加した塗料を塗布したもの、またシリコーン樹脂に光触媒である酸化チタンを添加した塗料を塗布したものなどが挙げられる。なお、酸化チタンを添加した樹脂被膜は、紫外線を受けることによって親水性を発現する。
It should be noted in the roller
洗浄ローラ5は、基板2の搬送方向Sに関して洗浄液供給部4よりも上流側に、被洗浄面2aを臨み洗浄液供給部4と略平行になるように設けられる。この洗浄ローラ5におけるローラ本体部13の幅方向すなわち軸線方向の寸法L1は、少なくとも基板2の幅寸法L2よりも長くなるように形成される。このことによって、洗浄ローラ5は、基板2の幅方向全体を洗浄することができる。
The cleaning
図3は、被洗浄面と洗浄ローラとで形成される間隙における洗浄液の流れの状態を説明する図である。以下、図2および図3を参照し、洗浄液3による被洗浄面2aの洗浄について説明する。
FIG. 3 is a diagram for explaining the state of the flow of the cleaning liquid in the gap formed by the surface to be cleaned and the cleaning roller. Hereinafter, the cleaning of the
基板2は、不図示の搬送部によって矢符Sの方向に略水平姿勢を保って搬送される。基板2がS方向に搬送される状態で、洗浄液供給部4から洗浄液3を基板2の被洗浄面2aに供給し、洗浄ローラ5のローラ本体部13を矢符17方向に回転させる。このことによって、ローラ本体部13の外周面と洗浄液3との粘性摩擦により、ローラ本体部13が被洗浄面2aとローラ本体部13との間に形成される間隙6へ洗浄液3を送込むように作用するので、間隙6のローラ本体部13の被洗浄面2aに対する最近接位置の基板搬送方向Sの下流側と上流側とにおいて、基板搬送方向Sに逆行する矢符18と矢符19とで示す洗浄液3の流れが発生する。
The board |
このとき、間隙6における洗浄液3には、矢符Sの方向へ搬送される基板2の被洗浄面2aの移動と、ローラ本体部13の矢符17方向へ回転とによって付加されるせん断力が作用するので、せん断流れ20が形成される。このせん断流れ20が形成されることによって、被洗浄面2aのごく近傍における洗浄液3の流れ20aが発生するので、被洗浄面2aに付着する微細な異物が流れ20aから力を受け、被洗浄面2aから除去される。
At this time, the shearing force applied to the cleaning
基板洗浄装置1では、以下のような方法によって洗浄効果を一層向上することができる。一つの方法は、ローラ本体部13の矢符17方向の回転速度を速くすることである。ローラ本体部13の矢符17方向の回転速度を速くすることによって、ローラ本体部13の外周面近傍に形成される洗浄液3の流れ20bの速度が一層速くなり、せん断流れ20の速度勾配が大きくなる。
In the
速度勾配は、定性的には、ローラ本体部13の外周面近傍に形成される洗浄液3の流れ20bと、被洗浄面2aの近傍に形成される洗浄液3の流れ20aとの速度差を、被洗浄面2aとローラ本体部13が被洗浄面2aに最接近する部位とで成す間隔、すなわち間隙6の最短部分の距離h(以後、間隙距離hと呼ぶ)で除したものと考えられる。ここでは、洗浄液3の流れ20bと洗浄液3の流れ20aとの速度差が大きい場合を速度勾配が大きいと呼び、洗浄液3の流れ20bと洗浄液3の流れ20aとの速度差が小さい場合を速度勾配が小さいと呼ぶことにする。
The velocity gradient qualitatively represents the difference in velocity between the flow 20b of the cleaning
せん断流れ20の速度勾配が大きくなる、すなわち洗浄液3の流れ20bの速度が速くなるのに伴って、被洗浄面2aの近傍における洗浄液3の流れ20aの速度も速められることになるので、被洗浄面2aに付着する微細な異物が、流れから受ける力を大きくして除去効果を向上することができる。
Since the velocity gradient of the
洗浄効果を一層向上させるもう一つの方法は、間隙距離hを小さくすることである。間隙距離hを小さくすることによって、ローラ本体部13の外周面と洗浄液3との粘性摩擦によって洗浄液3のせん断流れ20を形成する力を、より被洗浄面2aに近い側の洗浄液3にまで及ぼすことができるので、被洗浄面2aの近傍における洗浄液3の流れ20aの速度を速め、被洗浄面2aに付着する微細な異物が、流れから受ける力を大きくして除去効果を向上することができる。
Another method for further improving the cleaning effect is to reduce the gap distance h. By reducing the gap distance h, the force that forms the
このように洗浄効果に寄与する間隙距離hは、3mm以下になるように設定されることが好ましく、より好ましくは1mm以下である。間隙距離hが3mmを超えると、ローラ本体部13と洗浄液3との粘性摩擦によって洗浄液3のせん断流れ20を形成する力が、被洗浄面2aの近傍にまで及びにくくなるので、被洗浄面2aの近傍に形成されるせん断流れ20aの速度が遅く、微細な異物を充分に除去することができない。
Thus, the gap distance h contributing to the cleaning effect is preferably set to be 3 mm or less, and more preferably 1 mm or less. If the gap distance h exceeds 3 mm, the force that forms the
間隙距離hは、小さいほど、ローラ本体部13と洗浄液3との粘性摩擦によって洗浄液3のせん断流れ20を形成する力が、被洗浄面2aの近傍にまで及び易くなるので好ましい。しかしながら、間隙距離hが小さ過ぎると、ローラ本体部13の外周面が被洗浄面2aに接触するおそれがあるので、約50μm以上に設定されることが好ましい。
The smaller the gap distance h, the better because the force that forms the
また本実施形態では、洗浄液3として純水または超純水を用い、洗浄ローラ5のローラ本体部13には親水処理層16が形成されるので、ローラ本体部13の外周面と洗浄液3との粘性摩擦を大きくすることができる。したがって、ローラ本体部13の矢符17の方向への回転速度を速くしなくても、また間隙距離hを小さくしなくても、ローラ本体部13の外周面と洗浄液3との粘性摩擦の増大によって、ローラ本体部13の外周面近傍の洗浄液3の流れ20bの速度を速くすることができ、速度勾配を大きくすることができるので、被洗浄面2aの近傍における洗浄液3の流れ20aの速度も速められ、被洗浄面2aに付着する微細な異物が、流れから受ける力を大きくして除去効果を向上することができる。
In this embodiment, pure water or ultrapure water is used as the cleaning
また本発明の基板洗浄装置1においては、洗浄ローラ5の矢符17方向の回転によって、基板2の搬送方向上流側へ流れる洗浄液3は、矢符S方向に搬送される基板2の被洗浄面2aとの表面張力の作用によって、洗浄ローラ5の方向へ戻される。この洗浄ローラ5の方向へ戻る洗浄液3は、洗浄液供給部4から供給される洗浄液3を間隙6に貯留するように一種の堰として作用するので、洗浄液供給部4から供給され、間隙6において洗浄に寄与する洗浄液3の量を少量に抑えることが可能になる。
Further, in the
図4は、本発明の実施の第2形態である基板洗浄装置21の構成を簡略化して示す側面図である。本実施形態の基板洗浄装置21は、実施の第1形態の基板洗浄装置1に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
FIG. 4 is a side view showing a simplified configuration of the
基板洗浄装置21において注目すべきは、洗浄ローラ5を、被洗浄面2aに対して接近させ、また離反させるローラ昇降手段22と、基板2を略水平方向に搬送する搬送手段23と、被洗浄面2aに供給されて被洗浄面2aから離脱する洗浄液3を回収する回収手段24とを含むことである。
What should be noted in the
ローラ昇降手段22は、たとえばボールねじと、ボールねじのねじ軸を回転駆動させる電動機とを含んで構成され、基板洗浄装置21の不図示のフレームに装着される。ローラ昇降手段22のボールねじのナットは、アーム部15に装着される。ナットに螺合するボールねじのねじ軸は、上記装置のフレームに回転自在に装着される。
The roller lifting / lowering means 22 includes, for example, a ball screw and an electric motor that rotationally drives the screw shaft of the ball screw, and is mounted on a frame (not shown) of the
ボールねじのナットに螺合されるねじ軸が回転駆動されることによって、ナットはねじ軸に対して相対的に往復運動する。このボールねじのナットの往復運動に従って、ナットが装着されるアーム部15に支持される洗浄ローラ5が、被洗浄面2aに接近し、また被洗浄面2aから離反するように移動、すなわち昇降することができる。
When the screw shaft that is screwed into the nut of the ball screw is driven to rotate, the nut reciprocates relative to the screw shaft. In accordance with the reciprocating motion of the nut of the ball screw, the cleaning
洗浄される基板2の厚さに応じ、ローラ昇降手段22で洗浄ローラ5を昇降させることによって、上記間隙距離hを3mm以下の所望の大きさに設定することが可能である。
The gap distance h can be set to a desired size of 3 mm or less by moving the cleaning
搬送手段23は、幅方向に回転軸が延び、回転自在に設けられる複数の搬送ローラ25と、搬送ローラ25を矢符26方向に回転駆動させる不図示の搬送ローラ駆動手段とを含んで構成される。搬送ローラ駆動手段は、個々の搬送ローラごとに駆動源が設けられる構成であってもよく、また1個または数個の駆動源の駆動力が、チェーンまたはベルトなどで複数の搬送ローラ25に伝達される構成であってもよい。
The conveyance means 23 includes a plurality of
複数の搬送ローラ25は、洗浄ローラ5および洗浄液供給部4の下方において、回転頂部を連ねる仮想平面27が水平面と略平行になるように配置され、前記回転頂部を連ねる仮想平面27が基板2のパスラインを構成する。基板2は、複数の搬送ローラ25の上に戴置され、搬送ローラ25が回転駆動されることによって、予め定める1方向である矢符Sで示す方向に、水平姿勢を保って搬送される。
The plurality of
回収手段24は、複数の搬送ローラ25の下方に設けられる洗浄液回収槽28と、洗浄液回収槽28に接続される回収配管29と、回収配管に接続される不図示の使用済み洗浄液貯留槽とを含んで構成される。洗浄液回収槽28は、たとえばステンレス鋼などからなるパレット状の槽であり、その洗浄ローラ5の下方に位置する部分には、洗浄液回収槽28の底壁部を貫通して排水口30が形成され、排水口30に回収配管29が接続される。
The recovery means 24 includes a cleaning
洗浄液供給部4から被洗浄面2aに供給された洗浄液3は、ある程度の量が被洗浄面2a上に滞留すると、余剰分が基板2から離脱、すなわちこぼれ始め、基板2から離脱した洗浄液3が洗浄液回収槽28に回収される。洗浄液回収槽28に回収された洗浄液3は、洗浄液回収槽28の底壁部に形成される排水口30から回収配管29へと流過し、回収配管29を通って基板洗浄装置21の本体外に設けられる使用済み洗浄液貯留槽に貯留される。
When a certain amount of the cleaning
なお、回収配管29の途中または使用済み洗浄液貯留槽に隣り合うようにして、フィルタなどを含む洗浄液の浄化装置を設けるようにしてもよい。浄化装置を設け、浄化された洗浄液を洗浄液供給手段の洗浄液貯留槽へ戻すことによって、洗浄液の繰返し使用が可能になり、洗浄液コストを節減することができる。
A cleaning liquid purification device including a filter or the like may be provided in the middle of the
基板洗浄装置21では、洗浄される基板2が、搬送ローラ25によって矢符S方向に水平姿勢を保った状態で搬送され、洗浄ローラ5および洗浄液供給部4の下方を通過するように移動する。基板2が搬送されて洗浄ローラ5および洗浄液供給部4の下方に位置するとき、洗浄液供給部4から被洗浄面2aに供給された洗浄液3が、洗浄ローラ5のローラ本体部13の回転によって間隙6へ送込まれる。
In the
間隙6へ送込まれる洗浄液3は、ローラ本体部13の外周面との粘性摩擦によってせん断流れ20が形成される。被洗浄面2aの近傍に形成されるせん断流れ20aによって、被洗浄面2aに付着する微細な異物が除去洗浄される。さらに基板2が、矢符S方向に搬送され、洗浄ローラ5の下方を被洗浄面2aの全面が通過することによって、その全面が洗浄される。
The cleaning
以上に述べたように、本実施の形態では、洗浄液として純水を用いる場合を例示するけれども、これに限定されることなく、洗浄液として機能水、アルカリ水素水、オゾン水、過酸化水素水、酸などが用いられてもよい。 As described above, the present embodiment exemplifies the case where pure water is used as the cleaning liquid, but is not limited thereto, and functional water, alkaline hydrogen water, ozone water, hydrogen peroxide water, An acid or the like may be used.
1,21 基板洗浄装置
2 基板
3 洗浄液
4 洗浄液供給部
5 洗浄ローラ
6 間隙
22 ローラ昇降手段
23 搬送手段
24 回収手段
DESCRIPTION OF
Claims (9)
基板の被洗浄面を臨んで設けられ、基板の被洗浄面に洗浄液を供給する洗浄液供給部と、
基板の被洗浄面を臨み洗浄液供給部と略平行になるように設けられる洗浄ローラであって、回転することによって洗浄液を基板の被洗浄面との間に形成される間隙へ送込む洗浄ローラとを含むことを特徴とする基板洗浄装置。 In a substrate cleaning apparatus for supplying a cleaning liquid to a surface to be cleaned which is one surface of a substrate and cleaning it,
A cleaning liquid supply unit that faces the surface to be cleaned of the substrate and supplies a cleaning liquid to the surface to be cleaned of the substrate;
A cleaning roller provided so as to face the surface to be cleaned of the substrate so as to be substantially parallel to the cleaning liquid supply unit, and the cleaning roller that rotates to send the cleaning liquid to a gap formed between the surface to be cleaned and the substrate; A substrate cleaning apparatus comprising:
基板の被洗浄面を臨んで設けられる洗浄液供給部から基板の被洗浄面に対して洗浄液を供給するステップと、
基板の被洗浄面を臨み洗浄液供給部と略平行になるように設けられる洗浄ローラの回転によって、洗浄液を基板の被洗浄面と洗浄ローラとの間に形成される間隙へ送込むステップとを含むことを特徴とする基板洗浄方法。 In the substrate cleaning method of cleaning by supplying a cleaning liquid to the surface to be cleaned, which is one surface of the substrate,
Supplying a cleaning liquid to a surface to be cleaned from a cleaning liquid supply unit provided facing the surface to be cleaned of the substrate;
A step of feeding a cleaning liquid into a gap formed between the surface to be cleaned and the cleaning roller by rotation of a cleaning roller provided so as to face the surface to be cleaned of the substrate and to be substantially parallel to the cleaning liquid supply unit. And a substrate cleaning method.
9. The substrate cleaning method according to claim 7, wherein pure water having a specific resistance of 10 MΩ · cm or more is used as the cleaning liquid.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010087444A (en) * | 2008-10-03 | 2010-04-15 | Fujitsu Ltd | Ultrasonic irradiation device, cleaning device, and cleaning method |
JP2013138089A (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Ebara Corp | Liquid scattering prevention cup, substrate processing apparatus including liquid scattering prevention cup, and substrate polishing apparatus |
US8748062B2 (en) | 2011-04-26 | 2014-06-10 | Osaka University | Method of cleaning substrate |
JP2014109670A (en) * | 2012-11-30 | 2014-06-12 | Hoya Corp | Method of producing member for lithography, method of producing reflection type mask blank, method of producing mask blank, method of producing reflection type mask, method of producing mask and washing apparatus |
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2006
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