JP2571487B2 - 薄円板状ワークのスクラバー洗浄装置 - Google Patents

薄円板状ワークのスクラバー洗浄装置

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    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • B08B1/32—

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエーハ等の薄
円板状ワークを吸着保持してこれの吸着面とは反対側の
面（以下、反吸着面と称す）と周縁部とを同時に洗浄す
る薄円板状ワークのスクラバー洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの基板として用いられる
半導体ウエーハは、例えばシリコン等の単結晶インゴッ
トをその棒軸に対して直角方向に薄くスライスし、スラ
イスして得られたものに、面取り、ラッピング、エッチ
ング、アニーリング、ポリッシング等の処理を施すこと
によって得られる。
【０００３】ところで、上述のようにして得られる半導
体ウエーハは、エッジのチッピング防止等のためにその
外周縁が面取りされるが、最近ではパーティクルの発生
防止、熱処理時のスリップの発生防止等を目的として面
取部が鏡面研磨される傾向にある。
【０００４】而して、ウエーハ面取部の鏡面研磨にはス
ラリー（研磨液）が使用されるが、鏡面研磨後もスラリ
ーがウエーハに付着して残留すると、ウエーハが局部的
にエッチングされ、その表面が損傷を受けるため、ウエ
ーハに付着したスラリーは出来る限り早く除去されなけ
ればならない。
【０００５】そこで、従来、鏡面研磨が終了したウエー
ハを水中に落下させてこれに付着したスラリーを洗い流
したり、或いは一対の回転ブラシ間でウエーハを挟持
し、回転ブラシとウエーハを回転させてウエーハに付着
したスラリーを除去する方法が採られていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ウエー
ハを水中に落下させるだけでは、該ウエーハに付着した
スラリーを完全に除去することは不可能である。又、ウ
エーハを回転ブラシ間で挟持してこれに付着したスラリ
ーを除去する方法では、ウエーハの両面に付着したスラ
リーは除去できるが、ウエーハ外周部の面取部に付着し
たスラリーを確実に除去することはできない。
【０００７】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、薄円板状のワークの片面と外
周縁とを同時、且つ確実に洗浄することができる薄円板
状ワークのスクラバー洗浄装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、薄円板状のワークを吸着保持してこれを回転駆
動するワーク吸着回転部と、ワークの回転平面と平行な
平面内で、回転自在及びワークの少なくとも半径方向に
揺動自在に支持され、ブラシ構造表面を有するリング状
の平面部と該平面部の中心にワーク側に向かって突出す
る同じくブラシ構造表面を有する円筒部から成る回転ブ
ラシと、該回転ブラシを回転駆動する回転手段と、同回
転ブラシを揺動させる揺動手段を含んで薄円板状ワーク
のスクラバー洗浄装置を構成したことをその特徴とす
る。
【０００９】
【作用】本発明装置においては、ワーク吸着回転部に吸
着保持された薄円板状のワークを回転させながら、該ワ
ークの反吸着面に、同じく回転する回転ブラシの平面部
を押圧するとともに、同回転ブラシを、その円筒部がワ
ークの外周縁に当接するまで揺動させる。すると、回転
ブラシとワークとの間に相対運動が生じ、ワークの反吸
着面は回転ブラシの平面部でスクラバー洗浄され、同ワ
ークの外周縁は回転ブラシの円筒部でスクラバー洗浄さ
れるため、ワークの片面（反吸着面）と外周縁が同時、
且つ確実に洗浄される。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。
【００１１】図１は本発明に係るスクラバー洗浄装置の
平断面図、図２は図１の矢視Ａ方向の図、図３はワーク
吸着回転部の側断面図、図４、図５はウエーハと回転ブ
ラシとの位置関係を示す側面図、正面図である。
【００１２】図１及び図２において、１はケーシングで
あって、該ケーシング１内の上部にはホルダー２が水平
に固定されており、該ホルダー２内にはボールブッシュ
３が保持されている。そして、ホルダー２には、内外二
重軸構造を構成する中空軸４と該中空軸４内に挿通され
た中実の回転軸５が、前記ボールブッシュ３に保持され
て長さ方向（図１の左右方向）に摺動自在に挿通保持さ
れている。
【００１３】上記中空軸４のケーシング１外へ延出する
自由端にはケース６が結着されており、前記回転軸５の
ケース６内に臨む一端にはプーリ７が取り付けられてい
る。尚、回転軸５は中空軸４に対して回転自在に支承さ
れている。
【００１４】又、上記ケース６の端部には回転軸８が前
記回転軸５と平行、且つ回転自在に支承されており、該
回転軸８のケース６内に臨む中間部にはプーリ９が取り
付けられている。そして、このプーリ９と前記プーリ７
との間にはベルト１０が巻装されている。更に、回転軸
８のケース６外へ延出する端部には円板状の回転ブラシ
１１が結着されており、この回転ブラシ１１は平面部１
１ａと該平面部１１ａの中心に突出する円筒部１１ｂを
有している。尚、回転ブラシ１１の平面部１１ａと円筒
部１１ｂの表面には、例えばプラスチック製の植毛がな
されている。
【００１５】一方、前記中空軸４のケーシング１内に臨
む他端部にはアーム１２が結着されており、該アーム１
２の自由端には揺動手段であるシリンダ１３のロッド１
３ａが連結されており、シリンダ１３の他端はケーシン
グ１側に固定されたブラケット１４に連結されている。
【００１６】前記中空軸４にはプレート１５が保持され
ており、中空軸４はこのプレート１５に対して回転自在
に支承されている。そして、プレート１５には回転手段
である駆動モータ１６と移動手段であるシリンダ１７が
取り付けられており、駆動モータ１６の出力軸１６ａは
カップリング１８を介して前記回転軸５の他端に連結さ
れている。又、前記シリンダ１７から延出するロッド１
７ａは、前記ホルダー２に結着されたブラケット１９に
取り付けられている。
【００１７】ところで、図示のように、ケーシング１の
側方にはワーク吸着回転部２０が固設されているが、こ
こで、このワーク吸着回転部２０の構成を図３に基づい
て説明する。
【００１８】該ワーク吸着回転部２０の上部にはフレー
ム２１が水平に固定されており、該フレーム２１内には
回転軸２２がベアリング２３を介して回転自在に支承さ
れている。この回転軸２２の一端（前記回転ブラシ１１
の反対側）にはプーリ２４が結着されており、他端（回
転ブラシ１１に対向する側）には吸着ヘッド２５が結着
されている。そして、回転軸２２と吸着ヘッド２５の中
心部には真空孔２６が貫設されており、該真空孔２６は
不図示の真空ポンプに接続されている。
【００１９】又、前記回転軸２２の後下方には速度可変
型の駆動モータ２７が固設されており、該駆動モータ２
７の出力軸に結着されたプーリ２８と前記プーリ２４の
間にはベルト２９が巻装されている。
【００２０】次に、本スクラバー洗浄装置の作用を説明
する。
【００２１】ここでは、その外周縁部の面取部がスラリ
ーを用いて鏡面研磨された半導体ウエーハＷの洗浄作業
を説明する。この半導体ウエーハＷは、ワーク吸着回転
部２０の吸着ヘッド２５に図示のように垂直に吸着保持
される。即ち、不図示の真空ポンプが駆動されて真空孔
２６から真空引きされると、ウエーハＷは吸着ヘッド２
５の吸着面に発生する負圧によって吸着ヘッド２５に真
空吸着される。そして、その後駆動モータ２７が駆動さ
れ、これの回転がプーリ２８，ベルト２９及びプーリ２
４を経て回転軸２２及び吸着ヘッド２５に伝達される
と、吸着ヘッド２５に吸着保持されたウエーハＷが所定
の速度で回転駆動される。
【００２２】一方、駆動モータ１６が駆動されると、そ
の回転は出力軸１６ａ、カップリング１８、回転軸５、
プーリ９、ベルト１０及びプーリ７を経て回転軸８に伝
達され、該回転軸８及び回転ブラシ１１が所定の速度で
回転駆動される。そして、この状態でシリンダ１７が駆
動されてロッド１７ａが伸長すると、該シリンダ１７、
プレート１５、駆動モータ１６、中空軸４及び回転軸５
が一体的にウエーハＷ方向（図１の左方）に移動し、中
空軸４に一体的に支持された回転ブラシ１１も同方向に
移動し、図４に示すように、回転ブラシ１１の平面部１
１ａがウエーハＷの反吸着面に当接する。
【００２３】その後、シリンダ１３を駆動してこれのロ
ッド１３ａを伸長させれば、アーム１２及び中空軸４が
中空軸４の軸心回りに図２の時計方向に回動し、この結
果、中空軸４に一体的に支持された回転ブラシ１１も図
２の実線位置から破線位置まで回動し、図５に示すよう
に、回転ブラシ１１の円筒部１１ｂがウエーハＷの外周
縁の面取部に当接する。
【００２４】すると、回転ブラシ１１とウエーハＷとの
間に相対運動が生じ、ウエーハＷの反吸着面は回転ブラ
シ１１の平面部１１ａでスクラバー洗浄され、同ウエー
ハＷの面取部は回転ブラシ１１の円筒部１１ｂでスクラ
バー洗浄されるため、ウエーハＷの反吸着面と面取部が
同時、且つ確実に洗浄される。
【００２５】尚、本実施例では、半導体ウエーハＷの反
吸着面と面取り部がスクラバー洗浄され、吸着面は洗浄
されないが、該ウエーハＷの吸着面は次工程でポリッシ
ングされるため、差し支えない。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明で明らかな如く、本発明によ
れば、薄円板状のワークを吸着保持してこれを回転駆動
するワーク吸着回転部と、ワークの回転平面と平行な平
面内で、回転自在及びワークの少なくとも半径方向に揺
動自在に支持され、ブラシ構造表面を有するリング状の
平面部と該平面部の中心にワーク側に向かって突出する
同じくブラシ構造表面を有する円筒部から成る回転ブラ
シと、該回転ブラシを回転駆動する回転手段と、同回転
ブラシを揺動させる揺動手段を含んで薄円板状ワークの
スクラバー洗浄装置を構成したため、ワークの片面と外
周縁とを同時、且つ確実に洗浄することができるという
効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスクラバー洗浄装置の平断面図で
ある。
【図２】図１の矢視Ａ方向の図である。
【図３】ワーク吸着回転部の側断面図である。
【図４】ウエーハと回転ブラシとの位置関係を示す側面
図である。
【図５】ウエーハと回転ブラシとの位置関係を示す正面
図である。
【符号の説明】
１１ 回転ブラシ １１ａ 回転ブラシの平面部 １１ｂ 回転ブラシの円筒部 １３ シリンダ（揺動手段） １６ 駆動モータ（回転手段） １７ シリンダ（移動手段） Ｗ 半導体ウエーハ（ワーク）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 工藤 秀雄 福島県西白河郡西郷村大字小田倉字大平 150番地信越半導体株式会社 半導体白 河研究所内 (72)発明者 山田 正幸 福島県西白河郡西郷村大字小田倉字大平 150番地信越半導体株式会社 半導体白 河研究所内 (72)発明者 内山 勇雄 福島県西白河郡西郷村大字小田倉字大平 150番地信越半導体株式会社 半導体白 河研究所内

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 薄円板状のワークを吸着保持してこれを
    回転駆動するワーク吸着回転部と、ワークの回転平面と
    平行な平面内で、回転自在及びワークの少なくとも半径
    方向に揺動自在に支持され、ブラシ構造表面を有するリ
    ング状の平面部と該平面部の中心にワーク側に向かって
    突出する同じくブラシ構造表面を有する円筒部から成る
    回転ブラシと、該回転ブラシを回転駆動する回転手段
    と、同回転ブラシを揺動させる揺動手段を含んで構成さ
    れることを特徴とする薄円板状ワークのスクラバー洗浄
    装置。
  2. 【請求項２】 前記回転ブラシは、これの回転平面に直
    交する方向に移動自在に支持され、移動手段によって同
    方向に移動せしめられることを特徴とする請求項１記載
    の薄円板状ワークのスクラバー洗浄装置。
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