JP2015201627A - 洗浄装置及び洗浄方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図2(a)は、第1の実施の形態の洗浄装置における基板と単管ノズルとの位置関係を示す平面図であり、図2(b)は、図2(a)の正面図である。図2(a)及び(b)は、平置き基板表面への単管ノズルによる洗浄液供給を示している。洗浄液供給ノズルとしての単管ノズル41は、基板Wの上方であって基板Wの上部空間の外側から基板Wの表面(上面)に向けてリンス液Lを吐出する。即ち、単管ノズル41は、基板Wの表面に対して斜め上からリンス液Lを供給する。リンス液Lは、超純水(DIW)であっても、水素水等の機能水であってもよい。
図3(a)は、第2の実施の形態の洗浄装置における基板と単管ノズルと噴霧ノズルとの位置関係を示す平面図であり、図3(b)は、図3(a)の正面図である。図3(a)及び(b)は、平置き基板表面への単管ノズル及び噴霧ノズルによる洗浄液供給を示している。洗浄液供給ノズルとしての単管ノズル41は、第1の実施の形態と同様に構成される。本実施の形態では、第1の実施の形態に対してさらに、洗浄液供給ノズルとして噴霧ノズル42が追加されている。単管ノズル41によるリンス液L1の吐出と、噴霧ノズル42によるリンス液L2の噴霧とは同時に行われる。
図4(a)は、第3の実施の形態の洗浄装置における基板と2つの単管ノズルとの位置関係を示す平面図であり、図4(b)は、図4(a)の正面図である。図4(a)及び(b)は、平置き基板表面への2つの単管ノズルによる洗浄液供給を示している。第1の単管ノズル41は、第1の実施の形態と同様に構成される。本実施の形態では、第1の実施の形態に対してさらに第2の単管ノズル43が追加されている。単管ノズル41によるリンス液L1の吐出と、単管ノズル43によるリンス液L3の吐出とは同時に行われる。図4(b)に示すように、単管ノズル43は、基板Wの上方であって基板Wの上部空間の外側から基板Wの表面(上面)に向けてリンス液L3を吐出する。即ち、単管ノズル43は、基板Wの表面に対して斜め上からリンス液L3を供給する。
図6(a)は、第4の実施の形態の洗浄装置における基板と噴霧ノズルとの位置関係を示す平面図であり、図6(b)は、図6(a)の正面図である。図6(a)及び(b)は、平置き基板表面への噴霧ノズルによる洗浄液供給を示している。図6(a)及び(b)に示すように、噴霧ノズル44は、基板Wの上方であって基板Wの上部空間の外側から基板Wの表面(上面)に向けてリンス液L4を噴霧する。即ち、噴霧ノズル44は、基板Wの表面に対して斜め上からリンス液L4を供給する。本実施の形態の噴射ノズル44からはリンス液La4が扇状に広がって噴霧されるが、噴射ノズル44は、この噴霧されたリンス液La4において流量(噴霧量)が最大となる方向が噴霧されたリンス液La4の中心からずれている非対称扇状噴射ノズルである。
図10は、本発明の第5の実施の形態の洗浄装置の平面図である。図10では、スピンドルは図示を省略している。洗浄装置には、洗浄液としてリンス液を吐出する単管ノズル61と、洗浄液として薬液を吐出する単管ノズル63とが備えられている。単管ノズル61、63は、基板Wの上方であって基板Wの上部空間の外側から基板Wの表面(上面)に向けて洗浄液を吐出する。即ち、単管ノズル61、63は、基板Wの表面に対して斜め上から洗浄液を供給する。リンス液は、超純水(DIW)であっても、水素水等の機能水であってもよい。薬液には電解液(pH7付近の溶液)以外の溶液(酸性薬液または弱アルカリ性薬液)を用いる。酸性薬液としては、例えばクエン酸またはシュウ酸などの有機酸が用いられ、弱アルカリ性薬液としては、例えば有機アルカリが用いられる。
第6の実施の形態の説明に先立って、第6の実施の形態の洗浄装置で解決される従来の問題を説明する。図11は、基板上の各エリアを説明するための平面図である。図11に示すように、基板Wの回転中心OWを通り、上部ロール洗浄部材52の回転軸ORと直交する直線をX軸とし、上部ロール洗浄部材52の回転軸ORに沿った直線をY軸とする。上部ロール洗浄部材52は、正面視で時計回り方向に回転(自転)し、基板Wは平面視で時計回り方向に回転している。
本発明の第7の実施の形態も第6の実施の形態と同様の課題を解決することを目的とする。図18は、本発明の第7の実施の形態におけるロール洗浄装置の平面図であり、図19は、図18のA−A’断面図であり、図20は、図19の部分拡大図であり、図21は、図18のB−B’断面図である。図18に示すように、ロール洗浄装置は、4つの噴霧ノズル71〜74を備えている。噴霧ノズル71〜74は、いずれも円錐状に洗浄液を噴霧するノズルである。噴霧ノズル71〜74は、いずれも基板Wのロール巻込み側エリアに洗浄液を供給する。噴霧ノズル71、74は洗浄液としてリンス液を噴霧し、噴霧ノズル72、73は洗浄液として薬液を噴霧する。噴霧ノズル71、74から噴霧されたリンス液の着水エリアは、それぞれ上部ロール洗浄部材52にまで達しており、一部のリンス液は上部ロール部材52に直接噴霧される。なお、噴霧ノズル71〜74として、円錐状に洗浄液を噴霧するノズルの代わりに、扇状にリンス液を噴霧するノズルや流量(噴霧量)が最大となる方向が噴霧されたリンス液の中心からずれている非対称扇状噴射ノズルを採用することもできる。
本発明の第8の実施の形態も第7の実施の形態と同様の課題を解決することを目的とする。図22は、本発明の第8の実施の形態におけるロール洗浄装置の平面図であり、図23は図22のA−A’断面図である。図22に示すように、ロール洗浄装置は、2つの噴霧ノズル62、64を備えている。噴霧ノズル62、64は、基板Wのロール巻き込み側エリアに薬液を噴霧する。噴霧ノズル62、64は、いずれも第4の実施の形態で説明した非対称扇状噴射ノズルである。それらの噴霧量最大方向621、641は、平面視でいずれも基板Wの中心Oに向けられている。この噴霧量最大方向621、641の間の角度は約90度とされるが、これに限定されるものではない。
図25は、本発明の第9の実施の形態における洗浄装置の平面図である。図25では、スピンドル51、支柱56、及びアーム57は図示を省略している。また、上述のようにペンシル洗浄部材58の移動軌跡は、アーム57を半径とする円弧状となるが、アーム57が十分に長い場合には、ペンシル洗浄部材58の軌跡はほぼ直線状とみることができるので、図25では、ペンシル洗浄部材58の移動軌跡を直線で示している。また、図25では、基板Wは反時計回りに回転している。
図26は、本発明の第10の実施の形態における洗浄装置の平面図である。本実施の形態では、単管ノズル81、82及び噴霧ノズル83の平面視での配置のみが第9の実施の形態と異なっており、その他の構成は第9の実施の形態と同様である。本実施の形態では、単管ノズル81、83は、噴霧ノズル82、84よりも基板Wの回転方向の上流側に設けられる。単管ノズル81、83は、第9の実施の形態と同様に、その吐出方向811、831が平面視で基板Wの中心Oに向けられる。また、噴霧ノズル82の噴霧量最大方向821が平面視で基板Wの中心Oに向けられる。
図27は、本発明の第11の実施の形態における洗浄装置の平面図であり、図28は、アーム57の長手方向を横から見た図である。本実施の形態の洗浄装置では、アーム57の先端部にペンシル洗浄部材58が支持されている。ペンシル洗浄部材58は、基板Wに垂直な中心軸周りに自転するとともに、アーム57の回動によって基板Wの中心から外周にかけて、基板Wの上面に摺接しながら移動することで、基板Wの上面を洗浄する。基板Wの外周の外側には、洗浄液としてリンスを吐出する単管ノズル81と、洗浄液としてリンス液を噴霧する噴霧ノズル82と、洗浄液として薬液を噴霧する噴霧ノズル84が、第9の実施の形態(図25参照)と同様の配置で設けられている。
図30は、本発明の第12の実施の形態における洗浄装置の平面図であり、図31は、図30の部分拡大図であり、図32は、アーム57の長手方向を横から見た図である。本実施の形態の洗浄装置では、アーム57の先端部に二流体ジェット(2FJ)ノズル59が支持されている。また、本実施の形態でも、アーム57には洗浄液として薬液を噴霧するオンアームの噴霧ノズル86が設けられている。
図34は、本発明の第13の実施の形態における洗浄装置の平面図であり、図35は、図34の部分拡大図であり、図36は、アーム57の長手方向を横から見た図である。本実施の形態の洗浄装置においても、第12の実施の形態と同様に、アーム57の先端部に2FJノズル59が設けられている。また、本実施の形態でも、第12の実施の形態と同様に、アーム57には洗浄液として薬液を噴霧するオンアームの噴霧ノズル87が設けられている。
図38は、本発明の第14の実施の形態における洗浄装置の平面図である。本実施の形態の洗浄装置では、アーム57の先端部に2FJノズル59が設けられているが、オンアームの洗浄ノズルは設けられていない。基板Wの外側に、洗浄液として薬液を吐出する単管ノズル83が設けられている。この単管ノズル83は、上記の実施の形態と同様に、薬液が基板Wの中心の手前に着水して、着水した薬液が基板Wの中心に向けて流れるように薬液を吐出する。これによって、基板Wの中心付近で薬液の液流が形成されて、基板Wの中心付近で薬液が淀むことがなくなる。
図40は、本発明の第15の実施の形態における洗浄装置の側面図である。本実施の形態でも、一端が支柱56に回転可能に支持されるアーム57の他端側(先端部)に、2FJノズル59が設けられる。この2FJノズル59’は、上記の実施の形態のように鉛直方向に向けられるのではなく、基板Wの半径方向の外側に向かって傾いて設けられる。
図41は、本発明の第16の実施の形態の洗浄装置の斜視図である。本実施の形態のペンシル洗浄装置80’は、図24を参照して説明したペンシル洗浄装置80と同様に、基板回転機構として4本のスピンドル51と、昇降可能な鉛直方向に延びる支柱56と、一端が支柱56の先端部に回転可能に取り付けられ、水平方向に延びるアーム57と、アーム57の他端の下面に回転可能に取り付けられた円柱状のペンシル洗浄部材58を備えている。
12 ロードポート
14a〜14d 研磨ユニット
16 第1洗浄ユニット
18 第2洗浄ユニット
20 乾燥ユニット
22 第1搬送ロボット
24 搬送ユニット
26 第2搬送ロボット
41、43 単管ノズル
42、44、45 噴霧ノズル
50 ロール洗浄装置
51 スピンドル
51a コマ
52 上部ロール洗浄部材(ロールスポンジ)
53 下部ロール洗浄部材(ロールスポンジ)
54、55 洗浄液供給ノズル
56 支柱
57 アーム
58 ペンシル洗浄部材
59、59’ 二流体ジェットノズル
61、63 単管ノズル
62、64 噴霧ノズル
66、67 噴霧ノズル
71〜74 噴霧ノズル
80、80’ ペンシル洗浄装置
81、83 単管ノズル
82、84 噴霧ノズル
85、86、87 噴霧ノズル(オンアーム)
88 洗浄液供給ノズル(二段)
Claims (20)
- 基板を保持して前記基板の中心軸を回転軸として前記基板を回転させる基板回転機構と、
前記基板回転機構に保持された前記基板の上面に向けて第1の洗浄液を吐出する第1の単管ノズルと、
を備え、
前記第1の単管ノズルは、前記第1の洗浄液が前記基板の中心の手前に着水して、着水した前記第1の洗浄液が前記基板の上面を前記基板の中心に向けて流れるように前記第1の洗浄液を吐出し、
前記第1の単管ノズルから吐出された前記第1の洗浄液の着水後の前記基板の上面おける液流が前記基板の中心を通過することを特徴とする洗浄装置。 - 前記第1の単管ノズルの吐出方向の前記基板の上面に対する入射角は、45度以下であることを特徴とする請求項1に記載の洗浄装置。
- 前記第1の洗浄液の前記基板への着水位置から前記基板の中心までの距離は、前記基板の半径の3分の1より小さいことを特徴とする請求項1又は2に記載の洗浄装置。
- 前記基板回転機構に保持された前記基板の上面に向けて第2の洗浄液を噴霧する噴霧ノズルをさらに備え、
前記第1の単管ノズルによる前記第1の洗浄液の吐出と、前記噴霧ノズルによる前記第2の洗浄液の噴霧とを同時に行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の洗浄装置。 - 前記第2の洗浄液の着水位置は、前記第1の洗浄液の着水位置より前記基板の回転方向の上流側にあることを特徴とする請求項4に記載の洗浄装置。
- 前記噴霧ノズルにおいて噴霧量が最大となる噴霧量最大方向は、噴霧中心から前記基板の中心寄りにずれていることを特徴とする請求項4又は5に記載の洗浄装置。
- 前記噴霧ノズルは、前記基板の半径のほぼ全長にわたって前記第2の洗浄液を噴霧し、前記噴霧量最大方向は、前記基板の中心又は中心近傍に向けられていることを特徴とする請求項6に記載の洗浄装置。
- 前記基板回転機構に保持された前記基板の上面に向けて第3の洗浄液を吐出する第2の第2の単管ノズルをさらに備え、
前記第2の単管ノズルは、前記第3の洗浄液が前記基板の中心を超えて着水して、着水位置から前記基板の外周に向けて流れるように前記第3の洗浄液を吐出し、
前記第3の洗浄液の着水位置から前記基板の中心までの距離は、前記第1の洗浄液の着水位置から前記基板の中心までの距離よりも大きく、前記第3の洗浄液の着水位置は、前記第1の洗浄液の着水位置から前記基板の回転方向の下流側にあることを特徴とする請求項1に記載の洗浄装置。 - 前記基板の直径のほぼ全長にわたって直線状に延び、前記基板に平行な中心軸周りに自転しながら前記基板の上面に摺接するロール洗浄部材をさらに備え、
前記第1の単管ノズルは、前記第1の洗浄液を前記ロール洗浄部材のロール巻込側エリアに着水させることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一項に記載の洗浄装置。 - 前記第1の単管ノズルの吐出方向と前記ロール洗浄部材の延在方向とのなす角度が、平面視で90度±30度であることを特徴とする請求項9に記載の洗浄装置。
- 前記ロール洗浄部材のロール掻出し側エリアに位置する前記ロール洗浄部材の表面に直接第4の洗浄液を供給するノズルをさらに備えたことを特徴とする請求項9又は10に記載の洗浄装置。
- アームの先端に支持され、前記基板に垂直な中心軸周りに自転するとともに、前記アームの回動によって前記基板の中心から外周にかけて、前記基板の上面に摺接しながら移動するペンシル洗浄部材をさらに備え、
前記第1の単管ノズルは、前記第1の洗浄液を前記ペンシル洗浄部材の移動軌跡より前記基板の回転方向の上流側に着水させることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか一
項に記載の洗浄装置。 - アームの先端に支持され、前記アームの回動によって前記基板の中心から外周にかけて移動するペンシル洗浄部材又は二流体ジェットノズルと、
前記アームに設けられ、前記ペンシル洗浄部材又は前記二流体ジェットノズルの近傍で前記基板の上面に洗浄液を供給するオンアームの洗浄液供給ノズルと、
をさらに備えたことを特徴とする請求項1ないし12のいずれか一項に記載の洗浄装置。 - 前記オンアームの洗浄液供給ノズルは、前記ペンシル洗浄部材又は前記二流体ジェットノズルによる前記基板の洗浄箇所に向けて洗浄液を供給するように傾けられていることを特徴とする請求項13に記載の洗浄装置。
- 前記アームの先端には前記ペンシル洗浄部材が支持され、
前記オンアームの洗浄液供給ノズルは、前記ペンシル洗浄部材に対して前記基板の回転方向の上流側に設けられることを特徴とする請求項13又は14に記載の洗浄装置。 - 前記アームの先端には前記二流体ジェットノズルが支持され、
前記オンアームの洗浄液供給ノズルは、前記二流体ジェットノズルに対して前記基板の回転方向の下流側に設けられることを特徴とする請求項13又は14に記載の洗浄装置。 - 前記オンアームの洗浄液供給ノズルは、前記ペンシル洗浄部材又は前記二流体ジェットノズルによる前記基板の洗浄箇所よりも前記基板の中心に近い位置に設けられることを特徴とする請求項13ないし16のいずれか一項に記載の洗浄装置。
- 基板を保持して前記基板の中心軸を回転軸として前記基板を回転させる基板回転機構と、
前記基板回転機構に保持された前記基板の上面に向けて第2の洗浄液を扇形状に噴霧する噴霧ノズルと、
を備え、
前記噴霧ノズルにおいて噴霧量が最大となる噴霧量最大方向は、噴霧中心から前記基板の中心寄りにずれていることを特徴とする洗浄装置。 - 基板を保持して前記基板の中心軸を回転軸として前記基板を回転させる基板回転機構と、
前記基板回転機構に保持された前記基板の上面に向けて第1の洗浄液を吐出する第1の単管ノズルと、
前記基板回転機構に保持された前記基板の上面に向けて第2の洗浄液を噴霧する噴霧ノズルと、
を備え、
前記第1の単管ノズルによる前記第1の洗浄液の吐出と、前記噴霧ノズルによる前記第2の洗浄液の噴霧とを同時に行うことを特徴とする洗浄装置。 - 基板の中心軸を回転軸として前記基板を回転させ、
前記基板の上面に向けて第1の洗浄液を吐出する
洗浄方法であって、
前記第1の洗浄液は、前記基板の中心の手前に着水して、着水後の前記基板の上面おける液流が前記基板の中心を通過することを特徴とする洗浄方法。
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