JP3071341B2 - 基板用回転式洗浄処理装置および基板の回転式洗浄処理方法 - Google Patents

基板用回転式洗浄処理装置および基板の回転式洗浄処理方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置または
液晶素子製造装置において、半導体ウエハ、液晶用ガラ
ス角型基板やワークなどの基板を所定の処理前もしくは
処理後に洗浄するために、基板をその表面が水平になる
姿勢で保持する基板保持手段を鉛直方向の軸芯周りで回
転可能に設け、基板保持手段に保持された基板の表面に
洗浄液を供給するように構成した基板用回転式洗浄処理
装置および方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の基板用回転式洗浄処理装
置は、基板表面に付着している細かいパーティクルを除
去するために、基板をその表面が水平になる姿勢で回転
させながら、ノズルから超音波振動が与えられた純水な
どの洗浄液を基板表面に供給し、かつ、そのノズルを揺
動させて基板表面全体の洗浄を行うように構成されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
のものでは、円筒容器の上部に円形の超音波振動子を付
設し、そして、円筒容器の下側の縦断面形状を逆円錐形
にして、その下端部に小径の円形開口部を形成し、その
円形開口部から基板表面にスポット的に洗浄液を供給し
ているため、基板の回転とノズルの揺動との協働によっ
て基板表面全面を洗浄するようにしているものの、その
超音波振動による洗浄効果を受ける領域が狭く、基板の
回転とノズルの揺動との相対的な関係から、洗浄液が供
給される軌跡が螺旋状になり、場合によっては洗浄でき
ない箇所も生じる欠点があった。
【0004】また、洗浄効果を十分に発揮させるために
は時間がかかるとともに細かい付着粒子を除去しづら
く、処理効率および洗浄性能のいずれもが低い欠点があ
った。更に、角型基板などのように、洗浄しようとする
基板が大きくなると、より一層処理に時間を要する欠点
があった。
【0005】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、請求項1および請求項4に係る発明
は、基板表面を短時間で隈無く洗浄できるようにするこ
とを目的とし、また、請求項2に係る発明の基板用回転
式洗浄処理装置は、洗浄液に対して良好に超音波振動を
付与できるようにすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明の基
板用回転式洗浄処理装置は、上述のような目的を達成す
るために、基板をその表面が水平になる姿勢で保持する
基板保持手段を鉛直方向の軸芯周りで回転可能に設け、
前記基板保持手段に保持された基板の表面に洗浄液を供
給するように構成した基板用回転式洗浄処理装置におい
て、超音波振動が付与された洗浄液を一方向に延びるカ
ーテン状にして前記基板に供給する細長い形状の供給口
を備え、かつ前記供給口の長さが基板の最外縁の回転半
径よりも短くなるように形成された洗浄液供給手段と、
前記洗浄液供給手段の前記供給口の長手方向が、前記基
板保持手段の回転の半径方向にほぼ沿うように、前記洗
浄液供給手段を支持する支持アームと、前記洗浄液供給
手段の前記供給口が前記長手方向にほぼ沿って移動する
ように前記洗浄液供給手段を移動させる移動手段とを備
えて構成する。
【0007】また、請求項2に係る発明の基板用回転式
洗浄処理装置は、上述のような目的を達成するために、
請求項1に係る発明の基板用回転式洗浄処理装置におけ
る供給口を設けた箱状容器に、供給口に連なる洗浄液貯
留部を設け、洗浄液を流入する洗浄液流入手段を洗浄液
貯留部に接続するとともに、箱状容器の長手方向全長に
わたる状態で、貯留された洗浄液に超音波振動を付与す
る超音波発振手段を付設して構成する。
【0008】上記超音波発振手段を設ける場合、矩形の
超音波振動子を箱状容器の長手方向に配列して構成すれ
ば良い(請求項3)。また、請求項4に係る発明の基板
の回転式洗浄処理方法は、前述のような目的を達成する
ために、基板をその表面が水平になる姿勢で保持して回
転させる工程と、回転中の前記基板に対して、超音波振
動が付与された洗浄液を一方向に延びるカーテン状にし
て前記基板に供給する細長い形状の供給口を備え、かつ
前記供給口の長さが基板の最外縁の回転半径よりも短く
なるように形成された洗浄液供給手段を、前記洗浄液供
給手段の前記供給口の長手方向が前記基板保持手段の回
転の半径方向にほぼ沿うように支持して、前記供給口か
ら超音波振動が付与された洗浄液を前記基板に対して供
給する工程と、前記洗浄液供給手段を、前記供給口が前
記長手方向にほぼ沿って移動するように移動させる工程
とを備えたことを特徴としている。
【0009】
【作用】請求項1に係る発明の基板用回転式洗浄処理装
置の構成によれば、回転する基板に対して、基板保持手
段の回転の半径方向にほぼ沿って延びる細長い形状であ
って、その長さが基板の最外縁の回転半径よりも短い
給口を基板保持手段の回転の半径方向にほぼ沿って移動
させるとともに、その供給口から、超音波振動が付与さ
れた洗浄液を一方向に延びるカーテン状にして基板に多
量に供給し、基板の回転との協働により、超音波振動が
付与された洗浄液を基板表面全面に水流圧の大きい状態
で供給することができる。
【0010】また、請求項2に係る発明の基板用回転式
洗浄処理装置の構成によれば、箱状容器内の洗浄液貯留
部に洗浄液を流入させ、その洗浄液貯留部内に貯留され
た洗浄液に超音波振動を付与し、その超音波振動が付与
された洗浄液を供給口を通じて即座に基板表面に供給す
ることができる。また、請求項4に係る発明の基板の回
転式洗浄処理方法の構成によれば、回転する基板に対し
て、基板保持手段の回転の半径方向にほぼ沿って延びる
細長い形状であって、その長さが基板の最外縁の回転半
径よりも短い供給口を、その長手方向が基板保持手段の
回転の半径方向にほぼ沿って移動するように移動させる
とともに、その供給口から、超音波振動が付与された洗
浄液を一方向に延びるカーテン状にして基板に多量に供
給し、基板の回転との協働により、超音波振動が付与さ
れた洗浄液を基板表面全面に水流圧の大きい状態で供給
することができる。
【0011】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。
【0012】図1は本発明に係る基板用回転式洗浄処理
装置の実施例を示す全体概略縦断面図、図2は要部の平
面図であり、角型基板1を載置保持する基板保持手段と
しての回転台2が鉛直方向の軸心P周りに水平回転可能
に設けられ、その回転台2の半径方向外周がカバー3で
覆われるとともに、そのカバー3の外方が化粧カバー4
で覆われ、かつ、下方に廃液回収ケース5が設けられて
いる。
【0013】回転台2は、その基板保持面が角型基板1
の対角線の長さよりも長い直径を有する円盤状に形成さ
れ、その上面の所定箇所に分散して支持ピン6…が設け
られるとともに、角型基板1の四隅それぞれに一対づつ
の位置決めピン7,7…が設けられ、かつ、回転台2
に、出力軸8を介して電動モータ9が連結され、位置決
めピン7,7…によって角型基板1が回転台2と一体的
に水平回転されるようになっている。
【0014】化粧カバー4の内部の所定箇所に、回転台
2の回転軸芯Pに向けて純水などの洗浄液を噴出供給す
る洗浄ノズル10…が並設されている。また、鉛直方向
の軸芯P1周りで揺動可能に、廃液回収ケース5を固定
部としてアングル形状の支持アーム11が設けられると
ともに、その支持アーム11の先端に、超音波振動が付
与された洗浄液を供給する洗浄液供給手段12が設けら
れ、支持アーム11の揺動により、角型基板1の最外縁
の回転軌跡よりも外方の待機位置と、回転台2の回転軸
芯Pに近い箇所を移動して待機位置とは反対側の角型基
板1の最外縁の回転軌跡部分まで洗浄液を供給可能な位
置とにわたって洗浄液供給手段12を往復移動できるよ
うに構成されている。
【0015】前記洗浄液供給手段12は、支持アーム1
1の先端に連接された平面視で矩形状の箱状容器13内
に洗浄液貯留部14を設けるとともに、箱状容器13内
の下部に、その長手方向に沿った細長い形状であって、
その長さが基板の最外縁の回転半径よりも短い供給口1
5を洗浄液貯留部14に連なる状態で備え、洗浄液貯留
部14に相当する箇所において、箱状容器13に、洗浄
液流入手段としての洗浄液供給パイプ16を接続すると
ともに、箱状容器13の上部に、図3の要部の縦断面図
に示すように、その長手方向全長にわたる状態で矩形の
超音波振動子17を配列して構成され、超音波振動が付
与された洗浄液を一方向に延びるカーテン状にして角型
基板1に供給できるようになっている。
【0016】以上の構成により、角型基板1を回転しな
がら、その角型基板1の表面に洗浄ノズル10…から洗
浄液を供給して角型基板1の表面を洗浄処理するか、あ
るいは、洗浄液供給手段12を揺動変位して供給口15
をその長手方向に移動しながら、そこから超音波振動が
付与された洗浄液を供給して角型基板1の表面を洗浄処
理し、しかる後に、洗浄液の供給を停止した状態で角型
基板1の回転を継続し、洗浄液を遠心力により振り切っ
て乾燥処理できるようになっている。
【0017】上記超音波振動が付与された洗浄液を供給
するときの角型基板1の回転数としては、洗浄効果を充
分得る上からは、700rpm以上であれば良い。
【0018】上記実施例では、支持アーム11を鉛直方
向の軸芯P1周りで回転することにより、供給口15を
角型基板1の最外縁の回転軌跡のほぼ直径に相当する範
囲にわたって水平方向で往復変位するように構成してい
るが、少なくとも、供給口15の長手方向の一端側が角
型基板1の回転軸芯P上にまで移動するとともに他端側
が角型基板1の回転軸芯Pから最も遠ざかった位置まで
移動するように供給口15を移動させるように構成すれ
ば良い。また、その移動させる手段としては、上述実施
例のような揺動構成に限らず、例えば、エアシリンダな
どを利用して水平方向で直線的に移動させるような構成
を採用しても良く、それらをして移動手段と総称する。
【0019】
【0020】本発明は、上述実施例のような角型基板1
を洗浄する場合に限らず、円形の基板を洗浄する場合に
も適用できる。
【0021】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1に係る発明の基板用回転式洗浄処理装置によれば、細
長い形状の供給口から、超音波振動が付与された洗浄液
を一方向に延びるカーテン状にして回転する基板に多量
に供給するから、単位時間当りの洗浄液の供給領域を拡
大できるとともに、超音波振動効果に加えて、基板の回
転に伴う遠心力を受けての水流の圧力で基板表面に付着
した粒子をその基板表面全面にわたって良好に除去で
き、基板表面を短時間で隈無く良好に洗浄できるように
なった。しかも、回転する基板に対して、洗浄液供給手
段の供給口を、その長手方向が基板保持手段の回転の半
径方向にほぼ沿って延びる細長い形状であって、その長
さが基板の最外縁の回転半径よりも短く構成し、かつ、
供給口の長手方向が基板保持手段の回転の半径方向にほ
ぼ沿って移動するように洗浄液供給手段の供給口を移動
させるから、洗浄液の供給軌跡に隙間を生じることが無
い。そのうえ、洗浄液供給手段の供給口の長手方向の長
さを基板の全幅あるいは直径に相当するような大きさに
せずに済み、供給口およびそれを移動する構成をコンパ
クトなものにできる。
【0022】また、請求項2に係る発明の基板用回転式
洗浄処理装置によれば、箱状容器内の洗浄液貯留部に洗
浄液を流入させ、その洗浄液貯留部内に貯留された洗浄
液に超音波振動を付与し、その超音波振動が付与された
洗浄液を供給口を通じて基板表面に即座に供給するか
ら、洗浄液に対して良好に超音波振動を付与でき、超音
波振動による洗浄能力を高くできる。また、請求項4に
係る発明の基板の回転式洗浄処理方法によれば、回転す
る基板に対して、基板保持手段の回転の半径方向にほぼ
沿って延びる細長い形状であって、その長さが基板の最
外縁の回転半径よりも短い供給口を、その長手方向が基
板保持手段の回転の半径方向にほぼ沿って移動するよう
に移動させるとともに、その供給口から、超音波振動が
付与された洗浄液を一方向に延びるカーテン状にして基
板に多量に供給するから、単位時間当りの洗浄液の供給
領域を拡大できるとともに、超音波振動効果に加えて、
基板の回転に伴う遠心力を受けての水流の圧力で基板表
面に付着した粒子をその基板表面全面にわたって良好に
除去でき、基板表面を短時間で隈無く良好に洗浄できる
とともに供給口およびそれを移動する構成をコンパクト
なものにできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る基板用回転式洗浄処理装置の実施
例を示す全体概略縦断面図である。
【図2】要部の平面図である。
【図3】要部の縦断面図である。
【符号の説明】
1…角型基板 2…基板保持手段としての回転台 5…固定部としての廃液回収ケース 11…支持アーム 12…洗浄液供給手段 13…箱状容器 14…洗浄液貯留部 15…供給口 16…洗浄液流入手段としての洗浄液供給パイプ 17…超音波振動子 P…鉛直方向の軸芯
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松村 吉雄 滋賀県彦根市高宮町480番地の1 大日 本スクリーン製造株式会社 彦根地区事 業所内 (56)参考文献 特開 平4−213827(JP,A) 特開 平3−93230(JP,A) 特開 昭63−305517(JP,A) 特開 昭61−178082(JP,A) 米国特許4326553(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/304 B08B 11/04 G03F 1/08

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板をその表面が水平になる姿勢で保持
    する基板保持手段を鉛直方向の軸芯周りで回転可能に設
    け、前記基板保持手段に保持された基板の表面に洗浄液
    を供給するように構成した基板用回転式洗浄処理装置に
    おいて、 超音波振動が付与された洗浄液を一方向に延びるカーテ
    ン状にして前記基板に供給する細長い形状の供給口を備
    、かつ前記供給口の長さが基板の最外縁の回転半径よ
    りも短くなるように形成された洗浄液供給手段と、 前記洗浄液供給手段の前記供給口の長手方向が、前記基
    板保持手段の回転の半径方向にほぼ沿うように、前記洗
    浄液供給手段を支持する支持アームと、 前記洗浄液供給手段の前記供給口が前記長手方向にほぼ
    沿って移動するように前記洗浄液供給手段を移動させる
    移動手段と、 を備えたことを特徴とする基板用回転式洗浄処理装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の供給口を設けた箱状容
    器に、前記供給口に連なる洗浄液貯留部を設け、洗浄液
    を流入する洗浄液流入手段を前記洗浄液貯留部に接続す
    るとともに、前記箱状容器の長手方向全長にわたる状態
    で、貯留された洗浄液に超音波振動を付与する超音波発
    振手段を付設してある基板用回転式洗浄処理装置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の超音波発振手段が、矩
    形の超音波振動子を箱状容器の長手方向に配列したもの
    である基板用回転式洗浄処理装置。
  4. 【請求項4】 基板をその表面が水平になる姿勢で保持
    して回転させる工程と、 回転中の前記基板に対して、超音波振動が付与された洗
    浄液を一方向に延びるカーテン状にして前記基板に供給
    する細長い形状の供給口を備え、かつ前記供給口の長さ
    が基板の最外縁の回転半径よりも短くなるように形成さ
    れた洗浄液供給手段を、前記洗浄液供給手段の前記供給
    口の長手方向が前記基板保持手段の回転の半径方向にほ
    ぼ沿うように支持して、前記供給口から超音波振動が付
    与された洗浄液を前記基板に対して供給する工程と、 前記洗浄液供給手段を、前記供給口が前記長手方向にほ
    ぼ沿って移動するように移動させる工程と、 を備えたことを特徴とする基板の回転式洗浄処理方法。
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