JP2017123402A - 洗浄装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 高温の洗浄液により洗浄効果を向上させることのできる洗浄装置を提供する。【解決手段】 洗浄装置１は、基板Ｗの洗浄面を加熱する加熱ユニット５と、基板Ｗの洗浄面にオゾン水を供給して洗浄面を洗浄する洗浄ユニット６と、基板Ｗの洗浄面を加熱した後に洗浄面を洗浄するように、洗浄面の加熱と洗浄液の供給を制御する制御ユニット７を備えている。【選択図】 図１

Description

本発明は、洗浄対象物の洗浄面に洗浄液を供給して洗浄面を洗浄する洗浄装置に関し、洗浄液による洗浄効果を向上させる技術に関する。
従来から、洗浄対象物の洗浄面に洗浄液を供給して洗浄面を洗浄する洗浄装置が知られている。このような洗浄装置は、例えば、半導体や液晶パネルなどのフラットディスプレイの製造工程において、レジストを剥離（溶解）する処理で用いられる（例えば特許文献１参照）。
従来、レジストを剥離（溶解）する処理では、洗浄水として薬液が使用されていたが、近年、環境への影響などの観点から薬液の使用量の低減が求められ、その代わりにオゾンが用いられ始めてきた。オゾンには、有機物を溶解する能力があり、有機物であるレジストを除去することが可能である。一般に、オゾンは純水などに溶解させて、オゾン水として基板に供給される。しかしながら、オゾンは高温状態（例えば、大気圧下では６０℃以上）の純水には溶け込まないため、高濃度でかつ高温のオゾン水を用意することは非常に困難である。そのため、従来の洗浄装置では、洗浄液としてのオゾン水を常温で用いることが通常であった。
特開平４−１７９２２５号公報
しかしながら、近年、高濃度イオンが注入されたレジストが多く使用されるようになってきており、従来の洗浄装置では、このようなレジストを剥離するのが困難であった。また、近年では、スループットの向上のために、レジストの除去レートの更なる向上が求められている。そのため、洗浄装置の洗浄効果の更なる向上が求められており、例えば、洗浄液（オゾン水）の反応速度が速くなる高温での洗浄処理（レジスト剥離処理）の実現が望まれていた。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、高温の洗浄液により洗浄効果を向上させることのできる洗浄装置を提供することを目的とする。
本発明の洗浄装置は、洗浄対象物の洗浄面を加熱する加熱ユニットと、前記洗浄対象物の洗浄面に洗浄液を供給して前記洗浄面を洗浄する洗浄ユニットと、前記洗浄面を加熱した後に前記洗浄面を洗浄するように、前記洗浄面の加熱と前記洗浄液の供給を制御する制御ユニットと、を備えている。
この構成によれば、制御ユニットにより洗浄面の加熱と洗浄液の供給が制御されて、加熱ユニットにより洗浄面が加熱された後に、洗浄ユニットにより洗浄面が洗浄される。これにより、加熱された洗浄面によって洗浄面に供給される洗浄液が温められ、高温の洗浄液により洗浄効果が向上する。
また、本発明の洗浄装置では、前記洗浄液は、所定の物質を溶媒に溶解させることにより構成され、前記洗浄ユニットは、前記物質が前記溶媒に溶解しない限界温度より低い温度で前記洗浄液を前記洗浄面に供給し、前記加熱ユニットは、前記限界温度より高い温度に前記洗浄面を加熱してもよい。
この構成によれば、加熱ユニットによって洗浄面が限界温度（物質が溶媒に溶解しない温度）より高い温度に加熱される。洗浄液は、洗浄ユニットによって限界温度より低い温度で洗浄面に供給されるが、洗浄面に供給された後、加熱された洗浄面によって限界温度より高い温度に加熱される。このようにして、加熱された洗浄面によって洗浄面に供給される洗浄液が限界温度より高い温度まで温められ、通常（限界温度より低い温度の洗浄液）では得られない高い洗浄効果が得られる。
また、本発明の洗浄装置は、前記洗浄面の周囲を覆う流体カーテンを発生させる流体カーテンユニットを備えてもよい。
この構成によれば、流体カーテンによって洗浄面の周囲が覆われ、洗浄面に供給された洗浄液などが洗浄面の周囲へ逃げるのを防ぐことができ、洗浄液による洗浄効果が向上する。
また、本発明の洗浄装置は、前記加熱ユニットと前記洗浄ユニットが設けられるアーム部材と、前記加熱ユニットと前記洗浄ユニットが前記洗浄面の上を往復するように、前記アーム部材を揺動または平行移動させる駆動ユニットと、を備えてもよい。
この構成によれば、駆動ユニットによってアーム部材が揺動または平行移動し、アーム部材に設けられた加熱ユニットと洗浄ユニットが一緒に洗浄面の上を往復する。これにより、洗浄面の全体にわたって、加熱ユニットにより洗浄面を加熱した後に、洗浄ユニットにより洗浄面を洗浄することが可能になる。
また、本発明の洗浄装置では、前記駆動ユニットは、前記加熱ユニットが移動した動線上を前記洗浄ユニットが移動するように、前記アーム部材を揺動または平行移動させてもよい。
この構成によれば、駆動ユニットによってアーム部材が揺動または平行移動し、加熱ユニットが移動した動線上を洗浄ユニットが移動する。このように洗浄ユニットを移動させることにより、加熱ユニットにより洗浄面を加熱した後に、洗浄ユニットにより洗浄面を洗浄することが可能になる。
また、本発明の洗浄装置では、前記洗浄ユニットが移動する動線上に前記加熱ユニットが配置されてもよい。
この構成によれば、洗浄ユニットが移動する動線上に加熱ユニットが配置されている。このように加熱ユニットを配置することにより、加熱ユニットにより洗浄面を加熱した後に、洗浄ユニットにより洗浄面を洗浄することが可能になる。
本発明によれば、加熱された洗浄面によって洗浄面に供給される洗浄液を温めることができ、高温の洗浄液により洗浄効果を向上させることが可能になる。
本発明の第１の実施の形態における洗浄装置の構成の説明図である。 本発明の第２の実施の形態における洗浄装置の構成の説明図である。 本発明の第２の実施の形態における洗浄装置の変形例の説明図である。 本発明の第３の実施の形態における洗浄装置の構成の説明図である。 本発明の第４の実施の形態における洗浄装置の構成の説明図である。 本発明の第５の実施の形態における洗浄装置の構成の説明図である。 本発明の第６の実施の形態における洗浄装置の構成の説明図である。 本発明の第７の実施の形態における洗浄装置の構成の説明図である。
以下、本発明の実施の形態の洗浄装置について、図面を用いて説明する。本実施の形態では、半導体や液晶パネルなどのフラットディスプレイの製造工程におけるレジスト剥離処理やＣＭＰ装置での基板洗浄処理等に用いられる洗浄装置の場合を例示する。
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態の洗浄装置の構成を、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態の洗浄装置の構成を示す説明図である。図１に示すように、洗浄装置１は、回転テーブル２と、加熱ユニット３と、洗浄ユニット４を備えている。回転テーブル２には、洗浄対象物である基板Ｗが載置される。基板Ｗの洗浄処理は、回転テーブル２により基板Ｗを回転させながら行われる。加熱ユニット３は、基板Ｗの洗浄面を加熱する水蒸気を噴射する加熱ノズル５を備えている。洗浄ユニット４は、基板Ｗの洗浄面に洗浄液であるオゾン水を供給して洗浄面を洗浄する洗浄ノズル６を備えている。
加熱ユニット３と洗浄ユニット４は、制御ユニット７に接続されている。制御ユニット７は、洗浄面を加熱した後に洗浄面を洗浄するように、洗浄面の加熱とオゾン水の供給を制御する。本実施の形態では、制御ユニット７は、洗浄面を加熱した後に洗浄面を洗浄するように、加熱ノズル５から水蒸気を噴射するタイミングと洗浄ノズル６からオゾン水を供給するタイミングを制御する。つまり、基板Ｗの洗浄処理を開始すると、まず加熱ノズル５から水蒸気を噴射し、その後に洗浄ノズル６からオゾン水を供給するように、洗浄面の加熱とオゾン水の供給のタイミングを制御する。
また、本実施の形態では、洗浄装置１は、基板Ｗの洗浄面の周囲を覆う流体カーテンＣを発生させる流体カーテンユニット８を備えている。流体カーテンＣは、例えばウォーターカーテンやエアーカーテンである。この流体カーテンＣにより、加熱ノズル５から噴射された水蒸気や洗浄ノズル６から供給されたオゾン水が、基板Ｗの洗浄面の周囲（外側）へ逃げるのを防ぐことができる。加熱ユニット３と洗浄ユニット４と流体カーテンユニット８は、アーム部材９に設けられている。
洗浄液であるオゾン水は、オゾンを純水に溶解させることにより構成される。オゾンは、所定の限界温度（大気圧下で、６０℃）より高温の純水には殆ど溶け込まない。本実施の形態では、洗浄ユニット４は、この限界温度より低い温度でオゾン水を洗浄面に供給する。したがって、オゾンが十分に溶け込んだ高い濃度のオゾン水を洗浄面に供給することができる。そして、加熱ユニット３は、この限界温度より高い温度に洗浄面を加熱する。例えば、加熱ノズル５から限界温度より高温の水蒸気（例えば、１５０℃の水蒸気）を洗浄面に噴射することにより、限界温度より高い温度まで洗浄面を加熱する。洗浄面に供給されたオゾン水は、洗浄面によって限界温度より高い温度まで加熱される。なお、加熱ノズル５からは、限界温度より高温の熱湯（例えば、８０℃の熱湯）を噴射してもよい。
本実施の形態では、回転テーブル２に載置された基板Ｗの中心部に、加熱ノズル５から水蒸気が噴射され、洗浄ノズル６からオゾン水が供給される。この場合、回転テーブル２が回転することにより、加熱ノズル５から供給された水蒸気（または熱湯）や洗浄ノズル６から供給されたオゾン水が遠心力で基板Ｗの中心部から縁部に向けて広げられ、基板Ｗの全体を洗浄することができる。
このような第１の実施の形態の洗浄装置１によれば、制御ユニット７により基板Ｗの洗浄面の加熱とオゾン水の供給が制御されて、加熱ユニット３により洗浄面が加熱された後に、洗浄ユニット４により洗浄面が洗浄される。これにより、加熱された基板Ｗの洗浄面によって洗浄面に供給されるオゾン水が温められ、高温のオゾン水により洗浄効果を向上させることができる。
この場合、加熱ユニット３によって洗浄面が限界温度（オゾンが純水に溶解しない温度。例えば６０℃）より高い温度（例えば、１５０℃）に加熱される。オゾン水は、洗浄ユニット４によって限界温度より低い温度で洗浄面に供給されるが、洗浄面に供給された後、加熱された洗浄面によって限界温度より高い温度に加熱される。このようにして、加熱された洗浄面によって洗浄面に供給されるオゾン水が限界温度より高い温度まで温められ、通常（限界温度より低い温度のオゾン水）では得られない高い洗浄効果が得られる。
また、本実施の形態では、流体カーテンＣ（例えばウォーターカーテン）によって洗浄面の周囲が覆われ、洗浄面に供給されたオゾン水などが洗浄面の周囲へ逃げるのを防ぐことができ、オゾン水による洗浄効果が向上する。
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態の洗浄装置１について説明する。ここでは、第２の実施の形態の洗浄装置１が、第１の実施の形態と相違する点を中心に説明する。ここで特に言及しない限り、本実施の形態の構成および動作は、第１の実施の形態と同様である。
図２は、本実施の形態の洗浄装置１の構成を示す説明図である。図２に示すように、本実施の形態では、洗浄装置１は、駆動ユニット１０を備えており、駆動ユニット１０は、アーム部材９を搖動させるように構成されている。なお、駆動ユニット１０の動作は、制御ユニット７によって制御されている。この場合、アーム部材９は、加熱ユニット３と洗浄ユニット４が洗浄面の上を往復するように揺動する。洗浄ユニット４の移動の観点では、加熱ユニット３が移動した動線上を洗浄ユニット４が移動するように、アーム部材９が揺動するともいえる。また、加熱ユニット３の配置の観点では、洗浄ユニット４が移動する動線上に加熱ユニット３が配置されているともいえる。
このような第２の実施の形態の洗浄装置１によっても、第１の実施の形態と同様の作用効果が奏される。その上、本実施の形態では、駆動ユニット１０によってアーム部材９が揺動し、アーム部材９に設けられた加熱ユニット３と洗浄ユニット４が一緒に洗浄面の上を往復する。これにより、洗浄面の全体にわたって、加熱ユニット３により洗浄面を加熱した後に、洗浄ユニット４により洗浄面を洗浄することが可能になる。
また、本実施の形態では、駆動ユニット１０によってアーム部材９が揺動し、加熱ユニット３が移動した動線上を洗浄ユニット４が移動する。このように洗浄ユニット４を移動させることにより、加熱ユニット３により洗浄面を加熱した後に、洗浄ユニット４により洗浄面を洗浄することが可能になる。
また、本実施の形態では、洗浄ユニット４が移動する動線上に加熱ユニット３が配置されている。このように加熱ユニット３を配置することにより、加熱ユニット３により洗浄面を加熱した後に、洗浄ユニット４により洗浄面を洗浄することが可能になる。
図３には、第２の実施の形態の洗浄装置１の変形例が示される。この変形例では、駆動ユニット１０は、アーム部材９を平行移動させるように構成されている。この場合、アーム部材９は、加熱ユニット３と洗浄ユニット４が洗浄面の上を往復するように平行移動する。洗浄ユニット４の移動の観点では、加熱ユニット３が移動した動線上を洗浄ユニット４が移動するように、アーム部材９が平行移動するともいえる。このような変形例によっても、第２の実施の形態と同様の作用効果が奏される。
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態の洗浄装置１について説明する。ここでは、第３の実施の形態の洗浄装置１が、第２の実施の形態と相違する点を中心に説明する。ここで特に言及しない限り、本実施の形態の構成および動作は、第２の実施の形態と同様である。
図４は、本実施の形態の洗浄装置１の構成を示す説明図である。図４に示すように、本実施の形態では、洗浄ユニット４の両側に加熱ユニット３が設けられている。この場合も、アーム部材９は、加熱ユニット３と洗浄ユニット４が洗浄面の上を往復するように揺動する。加熱ユニット３の配置の観点では、洗浄ユニット４が移動する動線上の両側に加熱ユニット３が配置されているともいえる。
このような第３の実施の形態の洗浄装置１によっても、第２の実施の形態と同様の作用効果が奏される。その上、本実施の形態では、洗浄ユニット４の両側に加熱ユニット３が設けられているので、加熱ユニット３による洗浄面の加熱機能、すなわち、オゾン水の加熱機能が向上する。
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態の洗浄装置１について説明する。ここでは、第４の実施の形態の洗浄装置１が、第２の実施の形態と相違する点を中心に説明する。ここで特に言及しない限り、本実施の形態の構成および動作は、第２の実施の形態と同様である。
図５は、本実施の形態の洗浄装置１の構成を示す説明図である。図５に示すように、本実施の形態では、加熱ユニット３の加熱範囲が拡大されている。この加熱ユニット３は、広い範囲を加熱することができ、例えば、基板Ｗの中心部から端部までの長さ範囲（基板Ｗの半径に相当する範囲）を加熱することができる。
このような第４の実施の形態の洗浄装置１によっても、第２の実施の形態と同様の作用効果が奏される。その上、本実施の形態では、加熱ユニット３の加熱範囲が拡大されているので、加熱ユニット３による洗浄面の加熱機能、すなわち、オゾン水の加熱機能が向上する。
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態の洗浄装置１について説明する。ここでは、第５の実施の形態の洗浄装置１が、第４の実施の形態と相違する点を中心に説明する。ここで特に言及しない限り、本実施の形態の構成および動作は、第４の実施の形態と同様である。
図６は、本実施の形態の洗浄装置１の構成を示す説明図である。図６に示すように、本実施の形態では、加熱ユニット３の加熱範囲が更に拡大されている。この加熱ユニット３は、更に広い範囲を加熱することができ、例えば、基板Ｗの一方の端部から他方の端部までの長さ範囲（基板Ｗの直径に相当する範囲）を加熱することができる。
このような第５の実施の形態の洗浄装置１によっても、第４の実施の形態と同様の作用効果が奏される。その上、本実施の形態では、加熱ユニット３の加熱範囲が更に拡大されているので、加熱ユニット３による洗浄面の加熱機能、すなわち、オゾン水の加熱機能が向上する。
（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施の形態の洗浄装置１について説明する。ここでは、第６の実施の形態の洗浄装置１が、第２の実施の形態と相違する点を中心に説明する。ここで特に言及しない限り、本実施の形態の構成および動作は、第２の実施の形態と同様である。
図７は、本実施の形態の洗浄装置１の構成を示す説明図である。図７に示すように、本実施の形態では、洗浄ユニット４を囲む四隅に加熱ユニット３が設けられている。これにより、加熱ユニット３の加熱範囲が拡大されている。
このような第６の実施の形態の洗浄装置１によっても、第２の実施の形態と同様の作用効果が奏される。その上、本実施の形態では、加熱ユニット３の加熱範囲が拡大されているので、加熱ユニット３による洗浄面の加熱機能、すなわち、オゾン水の加熱機能が向上する。
（第７の実施の形態）
次に、本発明の第７の実施の形態の洗浄装置１について説明する。ここでは、第７の実施の形態の洗浄装置１が、第１の実施の形態と相違する点を中心に説明する。ここで特に言及しない限り、本実施の形態の構成および動作は、第１の実施の形態と同様である。
図８は、本実施の形態の洗浄装置１の構成を示す説明図である。図８に示すように、本実施の形態では、洗浄装置１は、ベルトコンベア式テーブル１１と、加熱ユニット３と、洗浄ユニット４を備えている。ベルトコンベア式テーブル１１には、洗浄対象物である液晶用ガラスＧが載置される。液晶用ガラスＧの洗浄処理は、ベルトコンベア式テーブル１１により液晶用ガラスＧを平行移動させながら行われる。
本実施の形態では、加熱ユニット３が上流側（図８における左側）に配置され、洗浄ユニット４が下流側（図８における右側）に配置される。したがって、液晶用ガラスＧは、まず加熱ユニット３の下をとおり、その後に洗浄ユニット４の下をとおる。すなわち、洗浄面を加熱した後に洗浄面を洗浄するように、洗浄処理が行われる。
このような第７の実施の形態の洗浄装置１によっても、第１の実施の形態と同様の作用効果が奏される。本実施の形態では、液晶用ガラスＧの洗浄処理を行うことができる。
以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
例えば、以上の説明では、洗浄液としてオゾン水を用いる場合について説明したが、洗浄液としては、オゾン水以外の薬液を用いることも可能である。また、以上の説明では、加熱ユニット３として、水蒸気を噴射することによって基板Ｗの洗浄面を加熱するものを例示したが、回転テーブル２に内蔵されるヒーターによって基板Ｗの洗浄面を加熱することも可能である。
以上のように、本発明にかかる洗浄装置は、高温の洗浄液により洗浄効果を向上させることができるという効果を有し、半導体や液晶パネルなどのフラットディスプレイの製造工程におけるレジスト剥離処理やＣＭＰ装置での基板洗浄処理等に用いられ、有用である。
１ 洗浄装置
２ 回転テーブル
３ 加熱ユニット
４ 洗浄ユニット
５ 加熱ノズル
６ 洗浄ノズル
７ 制御ユニット
８ 流体カーテンユニット
９ アーム部材
１０ 駆動ユニット
１１ ベルトコンベア式テーブル
Ｗ 基板
Ｇ 液晶用ガラス

Claims (6)

  1. 洗浄対象物の洗浄面を加熱する加熱ユニットと、
    前記洗浄対象物の洗浄面に洗浄液を供給して前記洗浄面を洗浄する洗浄ユニットと、
    前記洗浄面を加熱した後に前記洗浄面を洗浄するように、前記洗浄面の加熱と前記洗浄液の供給を制御する制御ユニットと、
    を備えることを特徴とする洗浄装置。
  2. 前記洗浄液は、所定の物質を溶媒に溶解させることにより構成され、
    前記洗浄ユニットは、前記物質が前記溶媒に溶解しない限界温度より低い温度で前記洗浄液を前記洗浄面に供給し、
    前記加熱ユニットは、前記限界温度より高い温度に前記洗浄面を加熱する、請求項１に記載の洗浄装置。
  3. 前記洗浄面の周囲を覆う流体カーテンを発生させる流体カーテンユニットを備える、請求項１または請求項２に記載の洗浄装置。
  4. 前記加熱ユニットと前記洗浄ユニットが設けられるアーム部材と、
    前記加熱ユニットと前記洗浄ユニットが前記洗浄面の上を往復するように、前記アーム部材を揺動または平行移動させる駆動ユニットと、
    を備える、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の洗浄装置。
  5. 前記駆動ユニットは、前記加熱ユニットが移動した動線上を前記洗浄ユニットが移動するように、前記アーム部材を揺動または平行移動させる、請求項４に記載の洗浄装置。
  6. 前記洗浄ユニットが移動する動線上に前記加熱ユニットが配置されている、請求項４または５に記載の洗浄装置。
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