JP2022134658A - brush roller - Google Patents
brush roller Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022134658A JP2022134658A JP2021033945A JP2021033945A JP2022134658A JP 2022134658 A JP2022134658 A JP 2022134658A JP 2021033945 A JP2021033945 A JP 2021033945A JP 2021033945 A JP2021033945 A JP 2021033945A JP 2022134658 A JP2022134658 A JP 2022134658A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cleaned
- brush roller
- roll body
- protrusions
- outer peripheral
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 43
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 11
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000002777 acetyl group Chemical class [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 claims description 3
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 46
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 70
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 42
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 6
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 5
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 5
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- QOSATHPSBFQAML-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide;hydrate Chemical compound O.OO QOSATHPSBFQAML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
- B08B1/30—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface
- B08B1/32—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface using rotary cleaning members
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
- B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
- Brushes (AREA)
Abstract
Description
本発明は、例えば半導体電子デバイスウエハ、シリコンウエハ、ハードディスク等のエレクトロニクス部品の製造工程のうち、主に洗浄工程のスクラブ洗浄で用いられるブラシローラに関する。 The present invention relates to a brush roller that is mainly used for scrub cleaning in the cleaning process in the manufacturing process of electronic parts such as semiconductor electronic device wafers, silicon wafers and hard disks.
アルミハードディスク、ガラスディスク、ウエハ、フォトマスク、或いは液晶ガラス基板等の製造工程では、その表面を極めて精度の高い面に仕上るために、シリカ、アルミナ、セリア等の各種砥粒を用いた高精度研磨、いわゆるポリッシング加工が行われる。ポリッシング加工された被研磨物の表面には、砥粒や研磨屑が付着しており、これらを除去するために、ポリッシング加工後に十分な洗浄を施す必要がある。 In the manufacturing process of aluminum hard disks, glass disks, wafers, photomasks, liquid crystal glass substrates, etc., high-precision polishing using various abrasive grains such as silica, alumina, and ceria is used to finish the surface with extremely high precision. , a so-called polishing process is performed. Abrasive grains and polishing dust adhere to the surface of the object to be polished after polishing, and in order to remove these, it is necessary to wash the object sufficiently after polishing.
ポリッシング加工後の洗浄方法としては、超音波洗浄やジェット水流を用いる方法があるが、高い洗浄効果を得るため、また基板へのダメージを低減するため、弾性多孔質体(例えばポリビニルアセタール系多孔質体)からなるスポンジ体によるスクラブ洗浄が広く用いられている。また、洗浄液としては、通常DI水だけでなく、酸、アルカリ、溶剤といった各基板に適した各種薬剤も使用される。例えば、シリコンウエハの洗浄液としては、アンモニア水と過酸化水素水の混合液、希弗酸、塩酸と過酸化水素水の混合液等が知られている。 As a cleaning method after polishing, there are methods using ultrasonic cleaning and jet water flow. Scrubbing with a sponge body consisting of a body) is widely used. As the cleaning liquid, not only DI water but also various chemicals suitable for each substrate, such as acid, alkali, and solvent, are used. For example, as cleaning liquids for silicon wafers, mixed liquids of ammonia water and hydrogen peroxide water, dilute hydrofluoric acid, mixed liquids of hydrochloric acid and hydrogen peroxide water, and the like are known.
弾性多孔質体のスポンジ体の形状は多様であるが、その中でも円筒の外周面に多数の突起を有するブラシローラ形状のスポンジ体(以下、ブラシローラと称する)がスクラブ洗浄(洗浄工程)に好適に用いられている。ブラシローラを回転させながら、その突起の頭頂部を被洗浄体の洗浄面に連続的に接触させることによって、良好な洗浄効果を得ることができる。被洗浄体がブラシローラの突起のみと接触するため、突起を有さないフラットなスポンジ体に比べて、摩擦が小さく被洗浄体へのダメージが少ないという利点や、洗浄液とともに夾雑物が突起の間を容易に通過して被洗浄体から除去されるという利点がある。このようなブラシローラとして、円筒の外周面の全域に複数の突起を千鳥状に配列したもの(例えば、特許文献1参照)が公知である。 The elastic porous body has various shapes, but among them, a brush roller-shaped sponge body (hereinafter referred to as a brush roller) having a large number of projections on the outer peripheral surface of the cylinder is suitable for scrub cleaning (washing process). used for A good cleaning effect can be obtained by continuously bringing the top of the protrusion into contact with the cleaning surface of the object to be cleaned while rotating the brush roller. Since the object to be cleaned contacts only the protrusions of the brush roller, there is less friction and less damage to the object to be cleaned compared to flat sponge bodies that do not have protrusions. It has the advantage that it can easily pass through and be removed from the object to be cleaned. As such a brush roller, a roller having a plurality of protrusions arranged in a zigzag manner over the entire outer peripheral surface of a cylinder is known (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-100003).
洗浄工程では、通常それぞれの基板に対応した専用の洗浄装置が使用され、スポンジ体とコアとによって洗浄用スポンジローラが構成される。コアはスポンジ体の内径部を挿通し、スポンジ体の内周面を固定的に支持する。コアの両端部を洗浄装置の回転駆動部に取付けて洗浄用スポンジローラを洗浄装置に装着し、スポンジ体と被洗浄体(ブラシローラの場合には突起と被洗浄体)とを接触させた状態でコアとともにスポンジ体を回転させる。例えば、被洗浄体がディスク形状の基板であり、ブラシローラによって基板の表面(被洗浄面)を洗浄する場合、基板とブラシローラの双方を回転させながらブラシローラの突起を被洗浄面に接触させることにより、洗浄効率を高めることができる。 In the cleaning process, a dedicated cleaning device corresponding to each substrate is normally used, and a sponge roller for cleaning is constituted by the sponge body and the core. The core is inserted through the inner diameter of the sponge body and fixedly supports the inner peripheral surface of the sponge body. A state in which both ends of the core are attached to the rotary drive part of the cleaning device, the cleaning sponge roller is attached to the cleaning device, and the sponge body and the object to be cleaned (in the case of the brush roller, the projection and the object to be cleaned) are brought into contact with each other. to rotate the sponge body together with the core. For example, when the object to be cleaned is a disc-shaped substrate and the surface of the substrate (surface to be cleaned) is to be cleaned by a brush roller, the projections of the brush roller are brought into contact with the surface to be cleaned while rotating both the substrate and the brush roller. Thus, cleaning efficiency can be enhanced.
また、洗浄工程では、洗浄液を供給しながらスポンジ体と被洗浄体とを接触させる。洗浄液は、被洗浄体或いはスポンジ体にその上部や側面からノズル等によって供給してもよく、コア内部からスポンジ体の内側に供給してもよい。 In the cleaning step, the sponge body and the body to be cleaned are brought into contact with each other while supplying the cleaning liquid. The cleaning liquid may be supplied to the object to be cleaned or the sponge body from the top or side thereof by a nozzle or the like, or may be supplied from the inside of the core to the inside of the sponge body.
ディスク形状の基板の表面(被洗浄面)をブラシローラによってスクラブ洗浄する場合、例えば、円形状の被洗浄面の中心を通る径方向に沿ってブラシローラを配置し、基板を回転させながらブラシローラを回転させて、突起を被洗浄面に連続的に接触させる。基板の回転軸は、被洗浄面の中心を通り、ブラシローラの回転軸は、スポンジ体の円筒の軸心を通る。被洗浄面上の洗浄液は、基板とともに回転するため、遠心力によって外周側へ移動して、被洗浄面の外周縁から系外へ排出される。 When the surface of a disk-shaped substrate (surface to be cleaned) is scrub-cleaned by a brush roller, for example, the brush rollers are arranged along the radial direction passing through the center of the circular surface to be cleaned, and the brush rollers are rotated while rotating the substrate. is rotated to continuously bring the protrusions into contact with the surface to be cleaned. The axis of rotation of the substrate passes through the center of the surface to be cleaned, and the axis of rotation of the brush roller passes through the axis of the cylinder of the sponge body. Since the cleaning liquid on the surface to be cleaned rotates together with the substrate, it moves toward the outer periphery due to centrifugal force and is discharged out of the system from the outer peripheral edge of the surface to be cleaned.
しかし、被洗浄面上の洗浄液に作用する遠心力は、被洗浄面の中心から外周に向かうほど強くなるため、被洗浄面の中心を含む中央域では外周側への洗浄液の移動速度が遅く、洗浄液が中央域に滞留してしまう可能性がある。洗浄液が滞留すると、夾雑物が被洗浄面から除去されず、被洗浄面に残留してしまう可能性がある。また、洗浄液の滞留によって洗浄力が強くなりすぎてしまい、被洗浄面にダメージを与えてしまう可能性もある。このように、洗浄液の滞留は、洗浄性能の低下を招くおそれがある。 However, since the centrifugal force acting on the cleaning liquid on the surface to be cleaned becomes stronger from the center to the outer periphery of the surface to be cleaned, the speed of movement of the cleaning liquid to the outer periphery is slow in the central region including the center of the surface to be cleaned. There is a possibility that the cleaning liquid will stay in the central region. If the cleaning liquid remains, there is a possibility that contaminants will remain on the surface to be cleaned without being removed from the surface to be cleaned. In addition, there is a possibility that the cleaning power becomes too strong due to the retention of the cleaning liquid, and the surface to be cleaned is damaged. In this way, the retention of the cleaning liquid may lead to deterioration of the cleaning performance.
そこで本発明は、被洗浄面上での洗浄液の滞留を抑制することが可能なブラシローラの提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a brush roller capable of suppressing retention of cleaning liquid on a surface to be cleaned.
上記目的を達成すべく、本発明のブラシローラは、湿潤状態で弾性を有する多孔質素材によって構成され、略円筒形状のロール体とロール体の外周面上に一体形成された複数の突起とを有する。ブラシローラは、ロール体の軸心を中心として回転することにより突起が被洗浄面に回転接触して被洗浄面を洗浄する。複数の突起は、ロール体の外周面のうち軸心に沿った長手方向の両端部に千鳥状に配列される千鳥配列突起群と、両端部の間の中間部に千鳥配列突起群よりも低密度で螺旋状に配列される螺旋配列突起群とから構成される。 In order to achieve the above object, the brush roller of the present invention is made of a porous material having elasticity in a wet state, and includes a substantially cylindrical roll body and a plurality of projections integrally formed on the outer peripheral surface of the roll body. have. As the brush roller rotates around the axis of the roll body, the protrusions come into rotational contact with the surface to be cleaned, thereby cleaning the surface to be cleaned. The plurality of protrusions are arranged in a zigzag arrangement at both longitudinal ends along the axial center of the outer peripheral surface of the roll body, and are lower than the zigzag arrangement protrusion group in an intermediate portion between the both ends. and a group of spirally arranged projections that are spirally arranged at a high density.
ブラシローラは、ポリビニルアセタール系多孔質素材によって構成されてもよく、螺旋配列突起群が配列される中間部は、ロール体の外周面の長手方向の中央を含む中央部であってもよい。ロール体の長手方向の全長に対する中央部の長手方向の長さの割合は、5%以上95%以下が好適であり、30%以上60%以下がさらに好適である。 The brush roller may be made of a polyvinyl acetal-based porous material, and the intermediate portion where the spirally arranged protrusions are arranged may be the central portion including the longitudinal center of the outer peripheral surface of the roll body. The ratio of the longitudinal length of the central portion to the total longitudinal length of the roll body is preferably 5% or more and 95% or less, more preferably 30% or more and 60% or less.
上記構成のブラシローラによってディスク形状の基板の表面(被洗浄面)をスクラブ洗浄する場合、例えば、円形状の被洗浄面の中心を通る径方向に沿って被洗浄面を横断するようにブラシローラを配置し、基板を回転させながらブラシローラを回転させて、突起を被洗浄面に連続的に接触させる。ブラシローラは、被洗浄面の中心を含む基板中央域に中間部の螺旋配列突起群が対向し、基板中央域よりも径方向外側の基板外周域に両端部の千鳥配列突起群が対向するように配置される。 When scrubbing the surface (surface to be cleaned) of a disk-shaped substrate with the brush roller having the above configuration, for example, the brush roller traverses the surface to be cleaned along the radial direction passing through the center of the circular surface to be cleaned. , and the substrate is rotated while the brush roller is rotated to continuously bring the protrusions into contact with the surface to be cleaned. The brush roller is arranged such that the spirally arranged projection group at the intermediate portion faces the substrate central region including the center of the surface to be cleaned, and the zigzag arranged projection group at both ends faces the substrate peripheral region outside the substrate central region in the radial direction. placed in
被洗浄面上の洗浄液は、基板とともに回転しながら、遠心力によって外周側へ移動する。被洗浄面上の洗浄液に作用する遠心力は、被洗浄面の中心から外周に向かうほど強くなるため、基板中央域と基板外周域とを比較すると、基板外周域の洗浄液は、外周側への移動速度が速く、滞留せずに被洗浄面の外周縁から系外へ円滑に排出され易い。また、基板外周域と対向する千鳥配列突起群では、螺旋配列突起群よりも高密度に突起が配置されているので、被洗浄面の洗浄効率を高めることができる。 The cleaning liquid on the surface to be cleaned rotates with the substrate and moves to the outer peripheral side due to centrifugal force. The centrifugal force acting on the cleaning liquid on the surface to be cleaned becomes stronger from the center to the outer periphery of the surface to be cleaned. The moving speed is high, and it is easy to smoothly discharge from the outer peripheral edge of the surface to be cleaned to the outside of the system without staying. In addition, in the staggered array of protrusions facing the outer peripheral area of the substrate, the protrusions are arranged at a higher density than in the spirally arrayed protrusion group, so that the cleaning efficiency of the surface to be cleaned can be enhanced.
一方、基板中央域と対向する螺旋配列突起群では、複数の突起が、千鳥配列突起群よりも低密度で螺旋状に配列されている。換言すると、螺旋配列突起群では、複数の突起がロール体の長手方向及び周方向に対して傾斜して並び、長手方向に隣接する2つの突起間の間隙は、螺旋配列突起群の方が千鳥配列突起群よりも大きい。このため、基板中央域の洗浄液には、ブラシローラが配置される被洗浄面の径方向に対して傾斜する方向に沿って、ブラシローラを境とした被洗浄面の一方側から他方側へ向かう液流れ(螺旋配列突起群による液流れ)が生じる。基板中央域の洗浄液は、外周側への移動速度が基板外周域よりも遅いため滞留し易いが、螺旋配列突起群による上記液流れによって基板中央域に行き渡るとともに、基板中央域から基板外周域へ移動して系外へ排出される。従って、洗浄液の滞留に起因した洗浄性能の低下を抑制することができる。また、螺旋配列突起群では、突起が螺旋状に配列されているので、基板中央域の全域において突起を均等の頻度で被洗浄面に接触させることができ、突起との接触頻度のばらつきに起因した洗浄性能の低下を抑制することができる。 On the other hand, in the spirally-arranged protrusion group facing the central region of the substrate, a plurality of protrusions are spirally arranged at a lower density than in the zigzag-arranged protrusion group. In other words, in the spirally arranged protrusion group, a plurality of protrusions are arranged at an angle with respect to the longitudinal direction and the circumferential direction of the roll body, and the gap between two protrusions adjacent in the longitudinal direction is staggered in the spirally arranged protrusion group. Larger than array protrusion group. For this reason, the cleaning liquid in the central region of the substrate flows from one side of the surface to be cleaned bordering on the brush roller to the other side along the direction inclined with respect to the radial direction of the surface to be cleaned on which the brush roller is arranged. A liquid flow (liquid flow due to the group of spirally arranged projections) is generated. The cleaning liquid in the central area of the substrate tends to stay because the moving speed toward the outer peripheral side is slower than that in the outer peripheral area of the substrate, but the cleaning liquid spreads over the central area of the substrate due to the liquid flow by the spirally arranged projection group, and moves from the central area of the substrate to the outer peripheral area of the substrate. It moves and is discharged out of the system. Therefore, it is possible to suppress deterioration of the cleaning performance due to retention of the cleaning liquid. In addition, in the spiral array projection group, since the projections are arranged in a spiral shape, the projections can be brought into contact with the surface to be cleaned at an equal frequency throughout the entire central region of the substrate, resulting in variations in the frequency of contact with the projections. It is possible to suppress the deterioration of the cleaning performance.
本発明によれば、被洗浄面上での洗浄液の滞留を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress retention of the cleaning liquid on the surface to be cleaned.
以下、本発明の一実施形態に係るブラシローラを、図面に基づいて説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A brush roller according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1及び図2に示すように、ブラシローラ2は、略円筒形状のロール体3と、ロール体3の外周面4上に一体成形された円柱形状の複数の突起5とを有する。ロール体3の内径部には、金属やプラスチックなどの硬質な材料によって形成された軸部材であるコア6が装着される。ブラシローラ2とコア6とによって洗浄用スポンジローラ1が構成され、ロール体3をコア6に装着した状態で、両者の軸心7は略一致する。なお、突起5の形状は、円柱形状に限定されるものではない。
As shown in FIGS. 1 and 2 , the
図4に示すように、スクラブ洗浄の対象となる被洗浄体11は、薄厚円盤状のウエハ(基板)である。洗浄用スポンジローラ1は、コア6の両端部を洗浄装置(図示省略)の回転駆動部(図示省略)に取付けることにより洗浄装置に装着される。被洗浄体11は、略水平に洗浄装置に装着され、被洗浄体11の円形状の上面(被洗浄面12)は、鉛直方向と略直交する。ブラシローラ2は、被洗浄面12の上方に、被洗浄面12の中心を通る径方向に沿って被洗浄面12を横断するように配置される。
As shown in FIG. 4, the object to be cleaned 11 to be scrub-cleaned is a thin disk-shaped wafer (substrate). The cleaning sponge roller 1 is attached to a cleaning device by attaching both ends of the
被洗浄体11を回転させながら洗浄用スポンジローラ1(ブラシローラ2及びコア6)を回転させて、突起5を被洗浄面12に連続的に接触させることにより(図5参照)、スクラブ洗浄が行なわれる。被洗浄体11の回転方向を図4に矢印21で、ブラシローラ2の回転方向を図5に矢印20でそれぞれ示す)。被洗浄体11の回転軸13は、被洗浄面12の中心を通り、ブラシローラ2は、ロール体3及びコア6の軸心7を中心として回転する。回転軸13と軸心7とは略直交し、回転軸13は略鉛直方向に延び、軸心7は略水平方向に延びる。被洗浄面12上には、ノズル等の洗浄液供給部14から洗浄液が供給される。図4の例では、2箇所の洗浄液供給部14から洗浄液が供給される。被洗浄面12上の洗浄液は、被洗浄体11とともに回転するため、遠心力によって外周側へ移動して、被洗浄面12の外周縁から系外へ排出される。なお、ブラシローラ2の回転方向及び被洗浄体11の回転方向は、任意に設定可能である。
By rotating the cleaning sponge roller 1 (
ブラシローラ2(ロール体3及び突起5)は、含水状態で弾性を有するポリビニルアセタール系多孔質素材(PVAt系多孔質素材)から成る。PVAt系多孔質素材は、乾燥状態で硬化し、湿潤状態で軟化する。また、PVAt系多孔質素材は、吸水性及び保水性に優れ、湿潤時に好ましい柔軟性と適度な反発弾性を示し、耐磨耗性にも優れている。コア6はロール体3の内径部に挿通され、ロール体3を固定的に支持する。例えば、コア6の外周面とロール体3の内周面とを接着剤によって固着してもよく、また、コア6の外径をロール体3の内径よりも大きく形成し、コア6をロール体3の内径部に圧入することにより、ロール体3の弾性力によってロール体3をコア6に固定的に支持させてもよい。さらには、ブラシローラ2を製造する際にコア6を型内に設置し、反応後のブラシローラ2(ロール体3)を、コア6を伴った状態のまま型から取り出してもよい。このような固定的な支持により、ロール体3は、コア6と共に回転する。
The brush roller 2 (roll
図1~図4に示すように、複数の突起5は、ロール体3の外周面4のうち軸心7に沿った長手方向8の両端部4Aに千鳥状に配列される千鳥配列突起群5Aと、両端部の間の中央部(中間部)4Bに千鳥配列突起群5Aよりも低密度で螺旋状に配列される螺旋配列突起群5Bとから構成される。螺旋配列突起群5Bが配列される中央部4Bは、ロール体3の外周面4の長手方向8の中央10(図2参照)を含む領域である。なお、外周面4の中央10を含まない中間部に、螺旋配列突起群5Bを配列してもよい。
As shown in FIGS. 1 to 4, a plurality of
本実施形態では、両端部4Aの一方の長手方向8の長さLA1と他方の長手方向8の長さLA2とが略等しく設定されている。ロール体3の長手方向8の全長(LA1+LA2+LB)に対する中央部4Bの長手方向8の長さLBの割合は、5%以上95%以下が好適であり、30%以上60%以下がさらに好適である。
In this embodiment, the length LA1 in one
図3に示すように、「千鳥配列」とは、ロール体3の外周面4に周方向9に沿った円環状の複数の列FAを長手方向8に等間隔に並ぶように設定し、各列FAに複数の突起5を等ピッチで配置し、且つ隣接する2つの列FAの突起5同士が周方向9にずれるように(実施形態では半ピッチずれるように)配置した状態を意味する。一方、「螺旋配列」とは、ロール体3の長手方向8及び周方向9に対して傾斜する複数の螺旋状の列FBを長手方向8に等間隔に複数並ぶように設定し、各列FBに複数の突起5を等ピッチで配置し、且つ隣接する2つの列FBの突起5間の距離(間隙)D1が同一の列FB上で隣接する2つの突起5間の距離(間隙)D2よりも長くなる(間隙が大きくなる)ように配置して、隣接する2つの列FBの突起5間に螺旋状の溝を設けた状態を意味する。また、螺旋配列突起群5Bの方が千鳥配列突起群5Aよりも低密度であるため、長手方向8に隣接する2つの突起5間の距離(間隙)は、螺旋配列の距離D3の方が千鳥配列の距離D4よりも長くなる(間隙が大きくなる)。
As shown in FIG. 3, the “staggered arrangement” means that a plurality of annular rows FA along the
被洗浄面12をブラシローラ2によってスクラブ洗浄する場合、図4に示すように、被洗浄面12の中心(回転軸13)を通る径方向に沿って被洗浄面12を横断するようにブラシローラ2を配置し、被洗浄体11を回転させながらブラシローラ2を回転させて、突起5を被洗浄面12に連続的に接触させる。ブラシローラ2は、被洗浄面12の中心(回転軸13)を含む円形状の基板中央域12Bに中央部4Bの螺旋配列突起群5Bが対向し、基板中央域12Bよりも径方向外側のドーナツ状の基板外周域12Aに両端部4Aの千鳥配列突起群5Aが対向するように配置される。洗浄液供給部14は、基板中央域12Bの外周側や基板外周域12Aの内周側へ洗浄液を供給する。図4の例では、基板外周域12Aの内周側に洗浄液が供給される。
When the surface to be cleaned 12 is scrub-cleaned by the
被洗浄面12上の洗浄液は、被洗浄体11とともに回転しながら、遠心力によって外周側へ移動する。被洗浄面12上の洗浄液に作用する遠心力は、被洗浄面12の中心(回転軸13)から外周に向かうほど強くなるため、基板中央域12Bと基板外周域12Aとを比較すると、基板外周域12Aの洗浄液は、外周側への移動速度が速く、滞留せずに被洗浄面12の外周縁から系外へ円滑に排出され易い。また、基板外周域12Aと対向する千鳥配列突起群5Aでは、螺旋配列突起群5Bよりも高密度に突起5が配列されているので、被洗浄面12の洗浄効率を高めることができる。
The cleaning liquid on the surface to be cleaned 12 rotates together with the object to be cleaned 11 and moves to the outer peripheral side by centrifugal force. The centrifugal force acting on the cleaning liquid on the surface to be cleaned 12 becomes stronger as it goes from the center (rotating shaft 13) of the surface to be cleaned 12 toward the outer periphery. The cleaning liquid in the
一方、基板中央域12Bと対向する螺旋配列突起群5Bでは、複数の突起5が、千鳥配列突起群5Aよりも低密度で螺旋状に配列されている。すなわち、螺旋配列突起群5Bでは、複数の突起5がロール体3の長手方向8及び周方向9に対して傾斜して並び、長手方向8に隣接する2つの突起5間の間隙は、螺旋配列突起群5Bの方が千鳥配列突起群5Aよりも大きい(図3参照)。このため、基板中央域12Bの洗浄液には、ブラシローラ2が配置される被洗浄面12の径方向(ロール体3の長手方向8)に対して傾斜する方向に沿って、ブラシローラ2を境とした被洗浄面12の一方側(洗浄液の供給側)から他方側(洗浄液の非供給側)へ向かう液流れ15(螺旋配列突起群5Bによる液流れ)が生じる。基板中央域12Bの洗浄液は、外周側への移動速度が基板外周域12Aよりも遅く、基板中央域12Bに滞留し易いが、螺旋配列突起群5Bによる上記液流れ15によって、洗浄液は、洗浄液の供給位置(洗浄液供給部14)よりも径方向内側の基板中央域12Bに流れ、基板中央域12Bに行き渡るとともに、基板中央域12Bから基板外周域12Aへ移動して系外へ排出される。従って、洗浄液の滞留に起因した洗浄性能の低下を抑制することができる。また、螺旋配列突起群5Bでは、突起5が螺旋状に配列されているので、基板中央域12Bの全域において突起5を均等の頻度で被洗浄面12に接触させることができ、突起5との接触頻度のばらつきに起因した洗浄性能の低下を抑制することができる。
On the other hand, in the spirally arranged
なお、本発明は、一例として説明した上述の実施形態、実施例及びその変形例に限定されることはなく、上述の実施形態等以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, examples, and modifications thereof, which have been described as examples. As long as it is within the range, various changes are possible according to the design and the like.
例えば、ブラシローラ2の素材はPVAt系多孔質素材に限定されず、連続気孔を有し、湿潤状態で弾性を有する多孔質素材であればよい。
For example, the material of the
また、ブラシローラ2の形態は上記実施形態に限定されず、ロール体3の外周面4のうち軸心7に沿った長手方向8の両端部4Aに千鳥配列突起群5Aを設け、千鳥配列突起群5Aの間に螺旋配列突起群5Bを設けたものであればよい。例えば、図6に示すブラシローラ30のように、螺旋配列突起群5Bを上記実施形態とは反対の方向に傾斜させてもよい。また、図7に示すブラシローラ31のように、両端部4Aの一方の長手方向8の長さLA1と他方の長手方向8の長さLA2とを相違させてもよい(図7の例では、LA1>LA2)。また、図8に示すように、ロール体3の外周面4の両端部4Aと中央部4Bとの間の境界領域4Cに、千鳥配列及び螺旋配列以外の突起群(図8の例では、千鳥配列と螺旋配列とが混在する混成配列突起群5C)を設けてもよい。
In addition, the form of the
また、上記実施形態では、被洗浄体11を略水平に(被洗浄面12が鉛直方向と略直交するように)配置する横置きの洗浄装置について説明したが、スクラブ洗浄時の被洗浄体11の姿勢は上記に限定されず、任意の姿勢の被洗浄面12に対してブラシローラ1を略平行に配置すればよい。例えば、2本のブラシローラの間に被洗浄体11を略鉛直に(被洗浄面12が水平方向と略直交するように)配置し、被洗浄体の表裏両面を2本のブラシローラによってそれぞれ洗浄する縦置きの洗浄装置において、2本のブラシローラの各々に本発明のブラシローラ1を用いてもよい。
In addition, in the above-described embodiment, the horizontal cleaning apparatus in which the object to be cleaned 11 is arranged substantially horizontally (so that the surface to be cleaned 12 is substantially perpendicular to the vertical direction) was described. is not limited to the above, and the brush roller 1 may be placed substantially parallel to the
本発明は、スクラブ洗浄を行うブラシローラとして広く用いることができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely used as a brush roller for scrub cleaning.
1:洗浄用スポンジローラ
2:ブラシローラ
3:ロール体
4:ロール体の外周面
4A:ロール体の外周面の両端部
4B:ロール体の外周面の中央部(中間部)
4C:境界領域
5:突起
5A:千鳥配列突起群
5B:螺旋配列突起群
5C:混成配列突起群
6:コア
7:軸心
8:ロール体の長手方向
9:ロール体の周方向
10:ロール体の外周面の長手方向の中央
11:被洗浄体
12:被洗浄面
12A:基板外周域
12B:基板中央域
13:被洗浄体の回転軸
14:洗浄液供給部
15:液流れ
1: Cleaning sponge roller 2: Brush roller 3: Roll body 4: Outer peripheral surface of
4C: Boundary region 5:
Claims (3)
前記複数の突起は、前記ロール体の外周面のうち前記軸心に沿った長手方向の両端部に千鳥状に配列される千鳥配列突起群と、前記両端部の間の中間部に前記千鳥配列突起群よりも低密度で螺旋状に配列される螺旋配列突起群とから構成される
ことを特徴とするブラシローラ。 It is composed of a porous material having elasticity in a wet state, has a substantially cylindrical roll body and a plurality of projections integrally formed on the outer peripheral surface of the roll body, and rotates around the axis of the roll body. A brush roller that cleans the surface to be cleaned by rotating the protrusions to contact the surface to be cleaned,
The plurality of protrusions are arranged in a zigzag arrangement at both ends of the outer peripheral surface of the roll body in the longitudinal direction along the axial center, and the zigzag arrangement in an intermediate portion between the both ends. A brush roller characterized by comprising a group of spirally arranged protrusions arranged in a spiral shape at a lower density than the group of protrusions.
前記螺旋配列突起群が配列される前記中間部は、前記ロール体の外周面の前記長手方向の中央を含む中央部である
ことを特徴とするブラシローラ。 The brush roller according to claim 1,
The brush roller, wherein the intermediate portion in which the group of spirally arranged protrusions are arranged is a central portion including the center in the longitudinal direction of the outer peripheral surface of the roll body.
前記ロール体の前記長手方向の全長に対する前記中央部の前記長手方向の長さの割合は、5%以上95%以下である
ことを特徴とするブラシローラ。 2. The brush roller according to claim 1, which is made of a polyvinyl acetal-based porous material,
The brush roller, wherein the ratio of the length of the central portion in the longitudinal direction to the total length of the roll body in the longitudinal direction is 5% or more and 95% or less.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021033945A JP2022134658A (en) | 2021-03-03 | 2021-03-03 | brush roller |
PCT/JP2022/008684 WO2022186227A1 (en) | 2021-03-03 | 2022-03-01 | Brush roller |
TW111107704A TW202237283A (en) | 2021-03-03 | 2022-03-03 | Brush roller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021033945A JP2022134658A (en) | 2021-03-03 | 2021-03-03 | brush roller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022134658A true JP2022134658A (en) | 2022-09-15 |
Family
ID=83154477
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021033945A Pending JP2022134658A (en) | 2021-03-03 | 2021-03-03 | brush roller |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022134658A (en) |
TW (1) | TW202237283A (en) |
WO (1) | WO2022186227A1 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009117765A (en) * | 2007-11-09 | 2009-05-28 | Aion Kk | Washing sponge roller |
JP5645752B2 (en) * | 2011-05-25 | 2014-12-24 | 株式会社荏原製作所 | Substrate cleaning method and roll cleaning member |
KR20140069043A (en) * | 2011-09-26 | 2014-06-09 | 인티그리스, 인코포레이티드 | Post-cmp cleaning apparatus and method |
-
2021
- 2021-03-03 JP JP2021033945A patent/JP2022134658A/en active Pending
-
2022
- 2022-03-01 WO PCT/JP2022/008684 patent/WO2022186227A1/en active Application Filing
- 2022-03-03 TW TW111107704A patent/TW202237283A/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW202237283A (en) | 2022-10-01 |
WO2022186227A1 (en) | 2022-09-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5778481A (en) | Silicon wafer cleaning and polishing pads | |
JP6366544B2 (en) | Cleaning device and roll cleaning member | |
KR102142893B1 (en) | Method of polishing back surface of substrate and substrate processing apparatus | |
JP7224128B2 (en) | Substrate cleaning tool, substrate cleaning apparatus, substrate processing apparatus, substrate processing method, and substrate cleaning tool manufacturing method | |
TWI443732B (en) | Post-cmp wafer cleaning apparatus | |
JP6377758B2 (en) | Substrate cleaning roll, substrate cleaning apparatus, and substrate cleaning method | |
JPH11625A (en) | Apparatus for washing wafer | |
JP2009066527A (en) | Washing roller and washing apparatus | |
JP3560051B2 (en) | Substrate polishing method and apparatus | |
KR20130007467A (en) | Substrate cleaning method | |
WO2022186227A1 (en) | Brush roller | |
JP2009117765A (en) | Washing sponge roller | |
TWI820206B (en) | Substrate cleaning component and substrate cleaning device | |
JPH1034091A (en) | Roller for washing | |
JP2008282865A (en) | Scrubbing cleaning equipment, and roll sponge assembly for use therein | |
CN213988832U (en) | Cleaning brush for semiconductor element and cleaning device thereof | |
US11109667B2 (en) | Device of bi-spiral cleaning brush | |
JP2002313767A (en) | Substrate processor | |
US10758946B2 (en) | Device of cleaning brush | |
KR102664024B1 (en) | Brush for cleaning of wafer | |
KR200495818Y1 (en) | Device of bi-spiral cleaning brush | |
KR101584427B1 (en) | Brush unit for cleaning wafer | |
CN216980499U (en) | Wafer cleaning device | |
JP4241164B2 (en) | Semiconductor wafer polishing machine | |
JP2000270929A (en) | Washing brush |