JP3098494B2 - 基板の洗浄装置及び洗浄方法 - Google Patents
基板の洗浄装置及び洗浄方法Info
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- JP3098494B2 JP3098494B2 JP10222199A JP22219998A JP3098494B2 JP 3098494 B2 JP3098494 B2 JP 3098494B2 JP 10222199 A JP10222199 A JP 10222199A JP 22219998 A JP22219998 A JP 22219998A JP 3098494 B2 JP3098494 B2 JP 3098494B2
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- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
- B08B7/02—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by distortion, beating, or vibration of the surface to be cleaned
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- 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
- B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
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- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基板の洗浄装置及び洗
浄方法に係り、特に、半導体ウエハ、液晶ディスプレー
用ガラス基板（ＬＣＤ）、プラズマディスプレー用ガラ
ス基板（ＰＤＰ）用ガラス基板等に適用可能な基板の洗
浄装置及び洗浄方法に関する。
浄方法に係り、特に、半導体ウエハ、液晶ディスプレー
用ガラス基板（ＬＣＤ）、プラズマディスプレー用ガラ
ス基板（ＰＤＰ）用ガラス基板等に適用可能な基板の洗
浄装置及び洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、半導体ウエハ、ＬＣＤ、ＰＤ
Ｐ用ガラス基板等の基板を洗浄する場合、機械的または
化学的に洗浄する方法が使用されている。この場合、Ｐ
ＶＡなどの材料を使用した突起形状をもつブラシが用い
られ、このブラシが薬液等と組み合わされて、基板が洗
浄されている。特に、基板に金属膜および酸化膜形成
後、または、化学的および機械的研磨（ＣＭＰ）後に、
基板を洗浄する場合には、大量のフッ酸により酸化膜を
エッチングして洗い流す場合もあるが、ブラシにより洗
浄する場合がほとんどである。また、レジストアッシン
グ後に基板上に残ったレジスト残査を除去する場合は、
硫酸と他の薬液との混合液で洗い流し、一方、酸化膜か
ら金属破片を除去する場合は、塩酸と他の薬液との混合
液で洗い流している。
Ｐ用ガラス基板等の基板を洗浄する場合、機械的または
化学的に洗浄する方法が使用されている。この場合、Ｐ
ＶＡなどの材料を使用した突起形状をもつブラシが用い
られ、このブラシが薬液等と組み合わされて、基板が洗
浄されている。特に、基板に金属膜および酸化膜形成
後、または、化学的および機械的研磨（ＣＭＰ）後に、
基板を洗浄する場合には、大量のフッ酸により酸化膜を
エッチングして洗い流す場合もあるが、ブラシにより洗
浄する場合がほとんどである。また、レジストアッシン
グ後に基板上に残ったレジスト残査を除去する場合は、
硫酸と他の薬液との混合液で洗い流し、一方、酸化膜か
ら金属破片を除去する場合は、塩酸と他の薬液との混合
液で洗い流している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このブ
ラシによる洗浄は、基板への機械的ダメージがあり、異
物の噛み込みと巻き込みが完全に取れず、交換の頻度も
多く、さらに、ウエハ表面でのブラシ平行度の調整が難
しい等の種々の問題がある。また、半導体ウエハまたは
ガラス基板をブラシで洗浄する場合は、ゴミ、異物、パ
ーティクルが洗浄時に巻き込まれてブラシに付着し、半
導体ウエハまたはガラス基板が完全に洗浄できないとい
う問題がある。また、化学的および機械的研磨（ＣＭ
Ｐ）後に、ブラシを使用しないで半導体ウエハまたはガ
ラス基板を洗浄する場合、大量のフッ酸でエッチングし
ないとゴミ、異物、パーティクルが完全に取れないとい
う問題がある。
ラシによる洗浄は、基板への機械的ダメージがあり、異
物の噛み込みと巻き込みが完全に取れず、交換の頻度も
多く、さらに、ウエハ表面でのブラシ平行度の調整が難
しい等の種々の問題がある。また、半導体ウエハまたは
ガラス基板をブラシで洗浄する場合は、ゴミ、異物、パ
ーティクルが洗浄時に巻き込まれてブラシに付着し、半
導体ウエハまたはガラス基板が完全に洗浄できないとい
う問題がある。また、化学的および機械的研磨（ＣＭ
Ｐ）後に、ブラシを使用しないで半導体ウエハまたはガ
ラス基板を洗浄する場合、大量のフッ酸でエッチングし
ないとゴミ、異物、パーティクルが完全に取れないとい
う問題がある。
【０００４】さらに、上述したように、レジストアッシ
ンング後のレジスト残査は、硫酸と他の薬液との混合液
で除去しているが、化学的な反応だけでは完全に除去で
きず、大量の薬液をいくつかの工程を経て除去してお
り、作業量が多く好ましくない。そこで、本発明は、従
来技術の問題点を解決するためになされたものであり、
ブラシを使用することなく基板の良好な洗浄を行うこと
ができる基板の洗浄装置及び洗浄方法を提供することを
目的としている。また、本発明は、大量のフッ酸や薬液
を使用することなく基板のゴミ等を完全に取り除いてク
リーン度の高い洗浄を行うことができる基板の洗浄装置
及び洗浄方法を提供することを目的としている。
ンング後のレジスト残査は、硫酸と他の薬液との混合液
で除去しているが、化学的な反応だけでは完全に除去で
きず、大量の薬液をいくつかの工程を経て除去してお
り、作業量が多く好ましくない。そこで、本発明は、従
来技術の問題点を解決するためになされたものであり、
ブラシを使用することなく基板の良好な洗浄を行うこと
ができる基板の洗浄装置及び洗浄方法を提供することを
目的としている。また、本発明は、大量のフッ酸や薬液
を使用することなく基板のゴミ等を完全に取り除いてク
リーン度の高い洗浄を行うことができる基板の洗浄装置
及び洗浄方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の基板の洗浄装置は、隙間を介して両側に配
置された洗浄室と、被洗浄物である基板を把持し洗浄室
の隙間内と洗浄室の外部との間で基板を移動させるチャ
ック手段と、回転可能であると共に洗浄室の隙間内に基
板が挿入された場合にその基板の両表面にそれぞれ近接
するように配置されスクリュウ手段と、このスクリュウ
手段に純水又は純水と薬液との混合液を供給する液体供
給手段と、スクリュウ手段に所定の粒径を有する雪氷を
供給する雪氷供給手段と、を有し、スクリュウ手段によ
り純水又は純水と薬液との混合液及び雪氷を回転させて
基板の両表面に押圧させながら回転による遠心力により
基板の両表面をこすってスクラブ洗浄するようにしたこ
とを特徴としている。
めに本発明の基板の洗浄装置は、隙間を介して両側に配
置された洗浄室と、被洗浄物である基板を把持し洗浄室
の隙間内と洗浄室の外部との間で基板を移動させるチャ
ック手段と、回転可能であると共に洗浄室の隙間内に基
板が挿入された場合にその基板の両表面にそれぞれ近接
するように配置されスクリュウ手段と、このスクリュウ
手段に純水又は純水と薬液との混合液を供給する液体供
給手段と、スクリュウ手段に所定の粒径を有する雪氷を
供給する雪氷供給手段と、を有し、スクリュウ手段によ
り純水又は純水と薬液との混合液及び雪氷を回転させて
基板の両表面に押圧させながら回転による遠心力により
基板の両表面をこすってスクラブ洗浄するようにしたこ
とを特徴としている。
【０００６】本発明の基板の洗浄装置において、上記洗
浄室は、その隙間が垂直方向に延びるように配置されて
いることが好ましい。本発明の基板の洗浄装置におい
て、チャック手段は、基板の洗浄中に、基板を回転及び
往復運動させることが好ましい。本発明の基板の洗浄装
置は、更に、基板が洗浄室の隙間内に位置しているとき
は洗浄室の外部に配置され基板が洗浄室の隙間内に存在
しないときにはこの隙間内に挿入されるダミー板を有す
ることが好ましい。本発明の基板の洗浄装置は、更に、
チャック手段と基板の接触部に純水又は純水と薬液との
混合液を噴出させるノズル手段を有することが好まし
い。本発明の基板の洗浄装置は、更に、所定の粒径を有
する雪氷を製造すると共に雪氷供給手段にこの製造され
た雪氷を搬送する雪氷製造装置を有することが好まし
い。
浄室は、その隙間が垂直方向に延びるように配置されて
いることが好ましい。本発明の基板の洗浄装置におい
て、チャック手段は、基板の洗浄中に、基板を回転及び
往復運動させることが好ましい。本発明の基板の洗浄装
置は、更に、基板が洗浄室の隙間内に位置しているとき
は洗浄室の外部に配置され基板が洗浄室の隙間内に存在
しないときにはこの隙間内に挿入されるダミー板を有す
ることが好ましい。本発明の基板の洗浄装置は、更に、
チャック手段と基板の接触部に純水又は純水と薬液との
混合液を噴出させるノズル手段を有することが好まし
い。本発明の基板の洗浄装置は、更に、所定の粒径を有
する雪氷を製造すると共に雪氷供給手段にこの製造され
た雪氷を搬送する雪氷製造装置を有することが好まし
い。
【０００７】本発明の基板の洗浄装置において、上記雪
氷製造装置は、内部が断熱されたチャンバと、このチャ
ンバ内に冷却気体を流入させる冷却気体供給手段と、チ
ャンバ内に超純水を供給する超純水供給手段と、冷却空
気を排気する排気手段と、この排気手段に設けられた圧
力調整手段と、製造された雪氷を上記雪氷供給手段に搬
送するための搬送手段と、チャンバ内の温度を測定する
温度検出手段と、チャンバ内の圧力を検出する圧力検出
手段と、有し、チャンバ内が圧力調整手段及び圧力検出
手段により所定の圧力に調整されると共に、チャンバ内
が所定の温度まで下がったときに超純水を冷却空気と共
にサイクロン回転させることにより雪氷を製造すること
が好ましい。本発明の基板の洗浄装置において、スクリ
ュウ手段は、雪氷を基板の両表面に均一な圧力で押圧す
ることが好ましい。
氷製造装置は、内部が断熱されたチャンバと、このチャ
ンバ内に冷却気体を流入させる冷却気体供給手段と、チ
ャンバ内に超純水を供給する超純水供給手段と、冷却空
気を排気する排気手段と、この排気手段に設けられた圧
力調整手段と、製造された雪氷を上記雪氷供給手段に搬
送するための搬送手段と、チャンバ内の温度を測定する
温度検出手段と、チャンバ内の圧力を検出する圧力検出
手段と、有し、チャンバ内が圧力調整手段及び圧力検出
手段により所定の圧力に調整されると共に、チャンバ内
が所定の温度まで下がったときに超純水を冷却空気と共
にサイクロン回転させることにより雪氷を製造すること
が好ましい。本発明の基板の洗浄装置において、スクリ
ュウ手段は、雪氷を基板の両表面に均一な圧力で押圧す
ることが好ましい。
【０００８】本発明の基板の洗浄装置において、スクリ
ュウ手段は、その回転数が制御可能であることが好まし
い。本発明の基板の洗浄装置において、雪氷供給手段に
より供給される雪氷の粒径は、約１０〜約２００ミクロ
ンであることが好ましい。本発明の基板の洗浄装置は、
更に、液体供給手段により供給される純水又は純水と薬
液との混合液の温度を制御して雪氷の状態を調整する液
体温度制御手段を有することが好ましい。また、本発明
は、隙間を介して両側に配置された洗浄室内で被洗浄物
である基板を洗浄する方法であって、基板を洗浄室の隙
間内に移動させる工程と、基板の両表面の近傍に純水又
は純水と薬液との混合液及び所定の粒径を有する雪氷を
供給する工程と、基板の両表面の近傍に所定の粒径を有
する雪氷を供給する工程と、スクリュウ手段により純水
又は純水と薬液との混合液及び雪氷を回転させて基板の
両表面に押圧させながら回転による遠心力により基板の
両表面をこすってスクラブ洗浄する工程と、を有するこ
とを特徴としている。
ュウ手段は、その回転数が制御可能であることが好まし
い。本発明の基板の洗浄装置において、雪氷供給手段に
より供給される雪氷の粒径は、約１０〜約２００ミクロ
ンであることが好ましい。本発明の基板の洗浄装置は、
更に、液体供給手段により供給される純水又は純水と薬
液との混合液の温度を制御して雪氷の状態を調整する液
体温度制御手段を有することが好ましい。また、本発明
は、隙間を介して両側に配置された洗浄室内で被洗浄物
である基板を洗浄する方法であって、基板を洗浄室の隙
間内に移動させる工程と、基板の両表面の近傍に純水又
は純水と薬液との混合液及び所定の粒径を有する雪氷を
供給する工程と、基板の両表面の近傍に所定の粒径を有
する雪氷を供給する工程と、スクリュウ手段により純水
又は純水と薬液との混合液及び雪氷を回転させて基板の
両表面に押圧させながら回転による遠心力により基板の
両表面をこすってスクラブ洗浄する工程と、を有するこ
とを特徴としている。
【０００９】本発明の基板の洗浄方法は、更に、基板の
洗浄中に、基板を回転及び往復運動させる工程を有する
ことが好ましい。本発明の基板の洗浄方法は、更に、ダ
ミー板を洗浄室の隙間内に基板が存在しないときにこの
隙間内に挿入させる工程、を有することが好ましい。さ
らに、本発明は、隙間を介して両側に配置された洗浄室
内で被洗浄物である基板を洗浄する方法であって、基板
を上記洗浄室の隙間内に移動させる工程と、基板の少な
くとも一表面の近傍に純水又は純水と薬液との混合液及
び所定の粒径を有する雪氷を供給する工程と、基板の一
表面の近傍に所定の粒径を有する雪氷を供給する工程
と、スクリュウ手段により純水又は純水と薬液との混合
液及び雪氷を回転させて基板の一表面に押圧させながら
回転による遠心力により基板の一表面をこすってスクラ
ブ洗浄する工程と、を有することを特徴としている。
洗浄中に、基板を回転及び往復運動させる工程を有する
ことが好ましい。本発明の基板の洗浄方法は、更に、ダ
ミー板を洗浄室の隙間内に基板が存在しないときにこの
隙間内に挿入させる工程、を有することが好ましい。さ
らに、本発明は、隙間を介して両側に配置された洗浄室
内で被洗浄物である基板を洗浄する方法であって、基板
を上記洗浄室の隙間内に移動させる工程と、基板の少な
くとも一表面の近傍に純水又は純水と薬液との混合液及
び所定の粒径を有する雪氷を供給する工程と、基板の一
表面の近傍に所定の粒径を有する雪氷を供給する工程
と、スクリュウ手段により純水又は純水と薬液との混合
液及び雪氷を回転させて基板の一表面に押圧させながら
回転による遠心力により基板の一表面をこすってスクラ
ブ洗浄する工程と、を有することを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施形態を説明する。本発明は、半導体ウエハ、及
び、液晶ディスプレー用ガラス基板（ＬＣＤ）、プラズ
マディスプレー用ガラス基板（ＰＤＰ）用ガラス基板等
のガラス基板の洗浄装置及び洗浄方法に適用可能であ
る。以下、基板である半導体ウエハを化学的および機械
的研磨（ＣＭＰ）後、及び、アッシング後に、使用され
る洗浄装置を実施形態として説明する。図１は本発明の
基板の洗浄装置の一実施形態を示す正面断面図であり、
図２は図１の側面図である。図１及び図２に示すよう
に、符号１は、本実施形態の基板の洗浄装置全体を示
し、この洗浄装置１は、所定の大きさの隙間２を介して
左右方向に配置された一対の洗浄室４，６を備えてい
る。これらの洗浄室４, ６の外部には、図２に示すよう
に、左右対称に３個づつ合計６個のチャック８（８ａ，
８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ，８ｆ）が設けられている。こ
れらのチャック８は、後述するように、昇降可能であ
り、基板（半導体ウエハ）１０を把持して下降させて基
板１０を洗浄室４, ６の隙間２内に移動させたり、上昇
させて隙間２内から洗浄室４, ６の外部に取り出すよう
に設けられている。
明の実施形態を説明する。本発明は、半導体ウエハ、及
び、液晶ディスプレー用ガラス基板（ＬＣＤ）、プラズ
マディスプレー用ガラス基板（ＰＤＰ）用ガラス基板等
のガラス基板の洗浄装置及び洗浄方法に適用可能であ
る。以下、基板である半導体ウエハを化学的および機械
的研磨（ＣＭＰ）後、及び、アッシング後に、使用され
る洗浄装置を実施形態として説明する。図１は本発明の
基板の洗浄装置の一実施形態を示す正面断面図であり、
図２は図１の側面図である。図１及び図２に示すよう
に、符号１は、本実施形態の基板の洗浄装置全体を示
し、この洗浄装置１は、所定の大きさの隙間２を介して
左右方向に配置された一対の洗浄室４，６を備えてい
る。これらの洗浄室４, ６の外部には、図２に示すよう
に、左右対称に３個づつ合計６個のチャック８（８ａ，
８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ，８ｆ）が設けられている。こ
れらのチャック８は、後述するように、昇降可能であ
り、基板（半導体ウエハ）１０を把持して下降させて基
板１０を洗浄室４, ６の隙間２内に移動させたり、上昇
させて隙間２内から洗浄室４, ６の外部に取り出すよう
に設けられている。
【００１１】洗浄室４, ６内には、基板１０の両表面に
近接して複数の羽根を備えた一対のスクリュウ１２, １
４が配置されている。これらのスクリュウ１２, １４
は、それぞれ回転軸１５, １６に結合され、駆動源（図
示せず）により回転可能である。なお、洗浄室４，６の
向かい合う側にはそれぞれ内側壁４ａ，６ｂが設けられ
ており、スクリュウ１２，１４の部分は、スクリュウ１
２，１４の背面を覆うように外側に後退している。ま
た、洗浄室４, ６の上方には、洗浄室４, ６の隙間２内
に純水又は純水と薬液との混合液１７を供給する一対の
液体供給ノズル１８, ２０が設けられている。さらに、
洗浄室４, ６の上方には、スクリュウ１２,１４に所定
の粒径を有する雪氷２１を供給する一対の雪氷供給ノズ
ル２２, ２４が設けられている。
近接して複数の羽根を備えた一対のスクリュウ１２, １
４が配置されている。これらのスクリュウ１２, １４
は、それぞれ回転軸１５, １６に結合され、駆動源（図
示せず）により回転可能である。なお、洗浄室４，６の
向かい合う側にはそれぞれ内側壁４ａ，６ｂが設けられ
ており、スクリュウ１２，１４の部分は、スクリュウ１
２，１４の背面を覆うように外側に後退している。ま
た、洗浄室４, ６の上方には、洗浄室４, ６の隙間２内
に純水又は純水と薬液との混合液１７を供給する一対の
液体供給ノズル１８, ２０が設けられている。さらに、
洗浄室４, ６の上方には、スクリュウ１２,１４に所定
の粒径を有する雪氷２１を供給する一対の雪氷供給ノズ
ル２２, ２４が設けられている。
【００１２】また、洗浄室４, ６の隙間２の下方位置に
は、薬液により腐食しない材料から形成され且つ洗浄物
である基板１０と同じ厚みを有するダミー板２６が配置
されている。洗浄室４, ６の隙間２に基板１０が存在し
ない場合には、このダミー板２６が上昇して隙間２内に
挿入されるようになっている。次に、上述したチャック
８をより具体的に説明する。本実施形態では、図２に示
すように、チャック８は、左右対称に右側に３個のチャ
ック８ａ，８ｂ，８ｃが配置され、左側にチャック８
ｄ，８ｅ，８ｆが配置されている。これらの各３個のチ
ャック８は、それぞれ独立の駆動源２８を有し、これら
の駆動源２８により、６個全てのチャック８が同一回転
速度で同期運転されるようになっている。この結果、図
２に示すように、これらのチャック８が同一方向に回転
することにより、基板１０が回転される。
は、薬液により腐食しない材料から形成され且つ洗浄物
である基板１０と同じ厚みを有するダミー板２６が配置
されている。洗浄室４, ６の隙間２に基板１０が存在し
ない場合には、このダミー板２６が上昇して隙間２内に
挿入されるようになっている。次に、上述したチャック
８をより具体的に説明する。本実施形態では、図２に示
すように、チャック８は、左右対称に右側に３個のチャ
ック８ａ，８ｂ，８ｃが配置され、左側にチャック８
ｄ，８ｅ，８ｆが配置されている。これらの各３個のチ
ャック８は、それぞれ独立の駆動源２８を有し、これら
の駆動源２８により、６個全てのチャック８が同一回転
速度で同期運転されるようになっている。この結果、図
２に示すように、これらのチャック８が同一方向に回転
することにより、基板１０が回転される。
【００１３】また、基板１０が半導体ウエハの場合に
は、このウエハはオリエンテーションフラット又はノッ
チを有する。チャック８に保持された基板１０のオリエ
ンテーションフラット又はノッチがチャック８上を通過
する場合でも、基板（半導体ウエハ）１０は、常に他の
５個のチャック８により保持されているため、安定した
状態を維持することが可能となる。また、本実施形態で
は、例えば、右側の３個のチャック８ａ，８ｂ，８ｃ
は、固定配置され、基板１０の位置決めの基準とされ、
左側のチャック８ｄ，８ｅ，８ｆは、基板１０の径の誤
差値によりチャックと基板との間に隙間ができるような
場合であっても、チャック８が基板１０を隙間なく保持
できるように過負荷調整できるバネ等を備えた構造を備
えている。このバネ圧は、約０．５〜２Kgであり、特
に、０．５から１Kgが好ましい。
は、このウエハはオリエンテーションフラット又はノッ
チを有する。チャック８に保持された基板１０のオリエ
ンテーションフラット又はノッチがチャック８上を通過
する場合でも、基板（半導体ウエハ）１０は、常に他の
５個のチャック８により保持されているため、安定した
状態を維持することが可能となる。また、本実施形態で
は、例えば、右側の３個のチャック８ａ，８ｂ，８ｃ
は、固定配置され、基板１０の位置決めの基準とされ、
左側のチャック８ｄ，８ｅ，８ｆは、基板１０の径の誤
差値によりチャックと基板との間に隙間ができるような
場合であっても、チャック８が基板１０を隙間なく保持
できるように過負荷調整できるバネ等を備えた構造を備
えている。このバネ圧は、約０．５〜２Kgであり、特
に、０．５から１Kgが好ましい。
【００１４】なお、これらの６個のチャック８は、単一
のベース（図示せず）上に配置され、このベースが昇降
することにより基板１０が昇降できるようになってい
る。さらに、基板１０は、チャック８により把持（保
持）された状態で回転されるため、チャック８との接触
部が汚染される可能性がある。このため、本実施形態で
は、基板１０のチャック８との接触部の近傍に、薬液ノ
ズル３０をそれぞれ設け、これらの薬液ノズル３０から
純水又は薬液を噴出して洗浄するようにしている。次
に、図３により、雪氷を製造すると共にこの製造した雪
氷を雪氷供給ノズル２２, ２４に搬送する雪氷製造装置
４０を説明する。図３は雪氷製造装置４０を示す斜視図
である。この図３に示すように、雪氷製造装置４０は、
内部が断熱された雪氷チャンバ４２と、この雪氷チャン
バ４２内に冷却気体を流入させる冷却気体入口４４と、
雪氷チャンバ４２内に超純水を供給する超純水供給口４
６と、冷却空気を排気する排気管４８と、この排気管４
８に設けられた圧力調整弁５０と、製造された雪氷を上
記の雪氷供給ノズル２２,２４に搬送するための搬送パ
イプ５２と、雪氷チャンバ４２内の温度を測定する温度
センサ５４と、雪氷チャンバ４２内の圧力を検出する圧
力検出器５５を備えている。
のベース（図示せず）上に配置され、このベースが昇降
することにより基板１０が昇降できるようになってい
る。さらに、基板１０は、チャック８により把持（保
持）された状態で回転されるため、チャック８との接触
部が汚染される可能性がある。このため、本実施形態で
は、基板１０のチャック８との接触部の近傍に、薬液ノ
ズル３０をそれぞれ設け、これらの薬液ノズル３０から
純水又は薬液を噴出して洗浄するようにしている。次
に、図３により、雪氷を製造すると共にこの製造した雪
氷を雪氷供給ノズル２２, ２４に搬送する雪氷製造装置
４０を説明する。図３は雪氷製造装置４０を示す斜視図
である。この図３に示すように、雪氷製造装置４０は、
内部が断熱された雪氷チャンバ４２と、この雪氷チャン
バ４２内に冷却気体を流入させる冷却気体入口４４と、
雪氷チャンバ４２内に超純水を供給する超純水供給口４
６と、冷却空気を排気する排気管４８と、この排気管４
８に設けられた圧力調整弁５０と、製造された雪氷を上
記の雪氷供給ノズル２２,２４に搬送するための搬送パ
イプ５２と、雪氷チャンバ４２内の温度を測定する温度
センサ５４と、雪氷チャンバ４２内の圧力を検出する圧
力検出器５５を備えている。
【００１５】このように構成された雪氷製造装置４０
は、以下のように動作する。断熱された雪氷チャンバー
４２の内部は、停止状態において、冷却気体入口４４か
ら大気温度に近いクリーンドライエア又はクリーンドラ
イ窒素が流れており結露はしていない状態となってい
る。装置の運転が開始されると、冷却気体入口４４に
は、上述の大気温度に近い気体は流れなくなり、その代
わり、−２０℃から−８０℃のクリーンドライエア又は
クリーンドライ窒素の冷却気体が流れ込む。この冷却気
体は、雪氷チャンバー４２の丸い筒形状の内壁に沿って
噴射されサイクロン回転をしながら排気管４８から排気
される。温度センサー５４により測定された雪氷チャン
バー４２内の温度が所定温度まで下がったときに、超純
水供給口４６から超純水が霧状に噴霧される。この噴霧
された超純水は雪氷チャンバー４２内で冷却気体と共に
サイクロン回転し、回転中に潜熱が冷却気体に奪われて
雪氷の微細粒子に相変化する。そして冷却空気は排気管
４８から排気される。圧力検出器５５により検出された
雪氷チャンバ４２内の圧力値により、圧力調整弁５０の
開閉角度が調整され、雪氷チャンバー４２内の圧力を一
定に保っている。また、雪氷チャンバー４２内の圧力
は、大気圧より高く設定されているため、その差圧によ
り、雪氷チャンバー４２内で発生した雪氷は搬送パイプ
５２から雪氷供給ノズル２２, ２４に搬送される。
は、以下のように動作する。断熱された雪氷チャンバー
４２の内部は、停止状態において、冷却気体入口４４か
ら大気温度に近いクリーンドライエア又はクリーンドラ
イ窒素が流れており結露はしていない状態となってい
る。装置の運転が開始されると、冷却気体入口４４に
は、上述の大気温度に近い気体は流れなくなり、その代
わり、−２０℃から−８０℃のクリーンドライエア又は
クリーンドライ窒素の冷却気体が流れ込む。この冷却気
体は、雪氷チャンバー４２の丸い筒形状の内壁に沿って
噴射されサイクロン回転をしながら排気管４８から排気
される。温度センサー５４により測定された雪氷チャン
バー４２内の温度が所定温度まで下がったときに、超純
水供給口４６から超純水が霧状に噴霧される。この噴霧
された超純水は雪氷チャンバー４２内で冷却気体と共に
サイクロン回転し、回転中に潜熱が冷却気体に奪われて
雪氷の微細粒子に相変化する。そして冷却空気は排気管
４８から排気される。圧力検出器５５により検出された
雪氷チャンバ４２内の圧力値により、圧力調整弁５０の
開閉角度が調整され、雪氷チャンバー４２内の圧力を一
定に保っている。また、雪氷チャンバー４２内の圧力
は、大気圧より高く設定されているため、その差圧によ
り、雪氷チャンバー４２内で発生した雪氷は搬送パイプ
５２から雪氷供給ノズル２２, ２４に搬送される。
【００１６】次に、上記の洗浄装置１の動作及び洗浄装
置１を用いた基板の洗浄方法を説明する。最初に、チャ
ック８に基板１０を取り付ける。このとき、チャック８
は、ベース（図示せず）と共に洗浄室４, ６の上方に位
置している。次に、基板１０を把持したチャック８は下
降し、洗浄室４, ６の隙間２内に基板１０が挿入され、
基板１０が洗浄開始位置に配置される。ここで、チャッ
ク８の昇降速度は、約１０〜約１０００ｍｍ／分の範囲
で調整可能である。また、この基板１０の洗浄開始位置
への移動及び後述する着脱位置への移動の速度は、比較
的高速の約１００〜約１０００ｍｍ／分である。この
後、図２に示すように、基板１０は、チャック８の自転
により回転され、同時に、チャック８が昇降することに
より上下方向に往復運動を行う。この基板１０の回転数
は、約１０〜約６０ｒｐｍでり、チャック８の昇降速度
は、比較的低速である約３０〜約５００ｍｍ／分であ
る。
置１を用いた基板の洗浄方法を説明する。最初に、チャ
ック８に基板１０を取り付ける。このとき、チャック８
は、ベース（図示せず）と共に洗浄室４, ６の上方に位
置している。次に、基板１０を把持したチャック８は下
降し、洗浄室４, ６の隙間２内に基板１０が挿入され、
基板１０が洗浄開始位置に配置される。ここで、チャッ
ク８の昇降速度は、約１０〜約１０００ｍｍ／分の範囲
で調整可能である。また、この基板１０の洗浄開始位置
への移動及び後述する着脱位置への移動の速度は、比較
的高速の約１００〜約１０００ｍｍ／分である。この
後、図２に示すように、基板１０は、チャック８の自転
により回転され、同時に、チャック８が昇降することに
より上下方向に往復運動を行う。この基板１０の回転数
は、約１０〜約６０ｒｐｍでり、チャック８の昇降速度
は、比較的低速である約３０〜約５００ｍｍ／分であ
る。
【００１７】また、液体供給ノズル１８, ２０から、基
板１０の両表面と隙間２との間に、純水又は純水と薬液
との混合液１７が供給される。さらに、雪氷供給ノズル
２２, ２４から、雪氷２１がスクリュウ１２, １４に供
給される。この雪氷２１は、スクリュウ１２, １４が回
転することにより上方から流下する純水又は純水と薬液
との混合液１７と混合され、基板１０の両表面に向って
押し出される。このとき、純水又は純水と薬液との混合
液１７と混合された雪氷２１がスクリュウ１２，１４の
回転による遠心力により基板１０の表面をこすり、スク
ラブ洗浄を行う。洗浄時において、純水の温度及び純水
と薬液との混合液の温度は、約５℃〜約３０℃の範囲に
調整される。純水又は純水と薬液との混合液の温度を調
整することにより、洗浄状態が変化しても、常に最良の
洗浄特性を得ることができる。
板１０の両表面と隙間２との間に、純水又は純水と薬液
との混合液１７が供給される。さらに、雪氷供給ノズル
２２, ２４から、雪氷２１がスクリュウ１２, １４に供
給される。この雪氷２１は、スクリュウ１２, １４が回
転することにより上方から流下する純水又は純水と薬液
との混合液１７と混合され、基板１０の両表面に向って
押し出される。このとき、純水又は純水と薬液との混合
液１７と混合された雪氷２１がスクリュウ１２，１４の
回転による遠心力により基板１０の表面をこすり、スク
ラブ洗浄を行う。洗浄時において、純水の温度及び純水
と薬液との混合液の温度は、約５℃〜約３０℃の範囲に
調整される。純水又は純水と薬液との混合液の温度を調
整することにより、洗浄状態が変化しても、常に最良の
洗浄特性を得ることができる。
【００１８】また、洗浄室４, ６へ供給される雪氷２１
の量、又は、洗浄室４，６と基板１０との間の隙間の大
きさ、スクリュウ１２, １４の回転数を調整することに
より、雪氷２１が基板１０に押出される圧力（押圧力）
を調整することが可能であり、これにより基板１０への
ダメージの回避や洗浄状態を制御できる。洗浄室４，６
と基板１０の表面との隙間は、約１ｍｍであることが好
ましいが、液体供給ノズル１８, ２０により供給される
純水又は純水と薬液との混合液１７の温度によっては雪
氷２１の状態が変化するため、約０．５〜約１．５ｍｍ
でもよい。雪氷供給ノズル２２, ２４から供給される雪
氷２１の粒径は、約１０〜約２００ミクロンが好まし
く、約５０ミクロンの粒径の場合が最も良好な洗浄効果
が得られた。
の量、又は、洗浄室４，６と基板１０との間の隙間の大
きさ、スクリュウ１２, １４の回転数を調整することに
より、雪氷２１が基板１０に押出される圧力（押圧力）
を調整することが可能であり、これにより基板１０への
ダメージの回避や洗浄状態を制御できる。洗浄室４，６
と基板１０の表面との隙間は、約１ｍｍであることが好
ましいが、液体供給ノズル１８, ２０により供給される
純水又は純水と薬液との混合液１７の温度によっては雪
氷２１の状態が変化するため、約０．５〜約１．５ｍｍ
でもよい。雪氷供給ノズル２２, ２４から供給される雪
氷２１の粒径は、約１０〜約２００ミクロンが好まし
く、約５０ミクロンの粒径の場合が最も良好な洗浄効果
が得られた。
【００１９】このようにして、基板１０の両表面が洗浄
され、その結果、純水又は純水と薬液との混合液１７及
び雪氷２１が汚染されるが、これらの汚染された純水又
は純水と薬液との混合液１７及び雪氷２１は、図１にお
いて符号３２で示すように、洗浄室４, ６の隙間２から
下方に重力により自然落下する。このとき、純水又は純
水と薬液との混合液１７及び雪氷２１は、上方から常時
供給されているため、基板１０の全表面が連続的に洗浄
され、汚染された純水又は純水と薬液との混合液１７及
び雪氷２１も常に洗浄室４, ６の下方に排出され、洗浄
室４, ６内にこれらの汚染物が残存することがない。さ
らに、本実施形態では、洗浄された基板１０は、チャッ
ク８により上方の着脱位置に移動される。これにより、
この基板１０の洗浄が終了し、次の基板の洗浄が同様な
手順により行われる。
され、その結果、純水又は純水と薬液との混合液１７及
び雪氷２１が汚染されるが、これらの汚染された純水又
は純水と薬液との混合液１７及び雪氷２１は、図１にお
いて符号３２で示すように、洗浄室４, ６の隙間２から
下方に重力により自然落下する。このとき、純水又は純
水と薬液との混合液１７及び雪氷２１は、上方から常時
供給されているため、基板１０の全表面が連続的に洗浄
され、汚染された純水又は純水と薬液との混合液１７及
び雪氷２１も常に洗浄室４, ６の下方に排出され、洗浄
室４, ６内にこれらの汚染物が残存することがない。さ
らに、本実施形態では、洗浄された基板１０は、チャッ
ク８により上方の着脱位置に移動される。これにより、
この基板１０の洗浄が終了し、次の基板の洗浄が同様な
手順により行われる。
【００２０】本実施例においては、一つの基板の洗浄が
終了し次の基板の洗浄が開始される前には、隙間２に基
板１０が存在しない状態となるが、このとき、洗浄室
４, ６の下方に配置されていたダミー板２６が、このよ
うに上昇して隙間２内に挿入される。一方、本実施形態
においては、複数の基板を連続的に洗浄する際に、純水
又は純水と薬液との混合液１７及び雪氷２１を常時供給
するようにしている。従って、一つの基板の洗浄が終了
し次の基板の洗浄が開始される前、即ち、隙間２に基板
１０が存在しないときには、ダミー板２６が、上昇して
隙間２内に挿入されるため、純水又は純水と薬液との混
合液１７及び雪氷２１を常に一定の状態に保つことが可
能となる。これにより、全体的な洗浄効率を向上させる
ことができる。
終了し次の基板の洗浄が開始される前には、隙間２に基
板１０が存在しない状態となるが、このとき、洗浄室
４, ６の下方に配置されていたダミー板２６が、このよ
うに上昇して隙間２内に挿入される。一方、本実施形態
においては、複数の基板を連続的に洗浄する際に、純水
又は純水と薬液との混合液１７及び雪氷２１を常時供給
するようにしている。従って、一つの基板の洗浄が終了
し次の基板の洗浄が開始される前、即ち、隙間２に基板
１０が存在しないときには、ダミー板２６が、上昇して
隙間２内に挿入されるため、純水又は純水と薬液との混
合液１７及び雪氷２１を常に一定の状態に保つことが可
能となる。これにより、全体的な洗浄効率を向上させる
ことができる。
【００２１】上述した基板の洗浄方法は、基板１０の両
表面を洗浄するようにしたものであるが、本発明はこれ
に限定されず、必要に応じて、基板の一方の表面のみを
洗浄することもできる。具体的に説明すれば、例えば、
基板１０の右側表面（図１参照）を洗浄する場合には、
液体供給ノズル１８から純水又は純水と薬液との混合液
を供給し且つ雪氷供給ノズル２２から雪氷が供給され、
更に、スクリュウ１２が回転してこれらの純水又は純水
と薬液との混合液及び雪氷を基板１０の表面に押圧する
ことにより、物理的且つ化学的に洗浄することになる。
表面を洗浄するようにしたものであるが、本発明はこれ
に限定されず、必要に応じて、基板の一方の表面のみを
洗浄することもできる。具体的に説明すれば、例えば、
基板１０の右側表面（図１参照）を洗浄する場合には、
液体供給ノズル１８から純水又は純水と薬液との混合液
を供給し且つ雪氷供給ノズル２２から雪氷が供給され、
更に、スクリュウ１２が回転してこれらの純水又は純水
と薬液との混合液及び雪氷を基板１０の表面に押圧する
ことにより、物理的且つ化学的に洗浄することになる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ブラシを使用することなく基板の良好な洗浄を行うこと
ができる。また、大量のフッ酸及び薬液を使用すること
がないためコストが低くなる。さらに、基板のゴミ等を
完全に取り除いてクリーン度の高い洗浄を行うことがで
きる。
ブラシを使用することなく基板の良好な洗浄を行うこと
ができる。また、大量のフッ酸及び薬液を使用すること
がないためコストが低くなる。さらに、基板のゴミ等を
完全に取り除いてクリーン度の高い洗浄を行うことがで
きる。
【図１】 本発明の基板の洗浄装置の一実施形態を示す
正面断面図
正面断面図
【図２】 図１の側面図
【図３】 本発明の実施形態に使用される雪氷製造装置
を示す斜視図
を示す斜視図
１ 基板の洗浄装置 ２ 隙間 ４，６ 洗浄室 ４ａ，６ｂ 内側壁 ８ チャック １０ 基板（半導体ウエハ） １２, １４ スクリュウ １５，１６ 回転軸 １７ 純水又は純水と薬液との混合液 １８, ２０ 液体供給ノズル ２１ 雪氷 ２２, ２４ 雪氷供給ノズル ２６ ダミー板 ２８ 駆動源 ３０ 薬液ノズル ３２ 廃液 ４０ 雪氷製造装置 ４２ 雪氷チャンバ ４４ 冷却気体入口 ４６ 超純水供給口 ４８ 排気管 ５０ 圧力調整弁 ５２ 搬送パイプ ５４ 温度センサ ５５ 圧力検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/304 ６４７ Ｈ０１Ｌ 21/304 ６４７Ｚ (56)参考文献 特開 平７−256222（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−267261（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−250458（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−144794（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−201795（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−144793（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−310483（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−163497（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B08B 3/00 - 7/04 H01L 21/304
Claims (15)
- 【請求項１】 隙間を介して両側に配置された洗浄室
と、 被洗浄物である基板を把持し洗浄室の隙間内と洗浄室の
外部との間で基板を移動させるチャック手段と、 回転可能であると共に上記洗浄室の隙間内に基板が挿入
された場合にその基板の両表面にそれぞれ近接するよう
に配置されたスクリュウ手段と、 このスクリュウ手段に純水又は純水と薬液との混合液を
供給する液体供給手段と、 上記スクリュウ手段に所定の粒径を有する雪氷を供給す
る雪氷供給手段と、を有し、 上記スクリュウ手段により上記純水又は純水と薬液との
混合液及び雪氷を回転させて上記基板の両表面に押圧さ
せながら基板の両表面をこすってスクラブ洗浄するよう
にしたことを特徴とする基板の洗浄装置。 - 【請求項２】 上記洗浄室は、その隙間が垂直方向に延
びるように配置されている請求項１記載の基板の洗浄装
置。 - 【請求項３】 上記チャック手段は、上記基板の洗浄中
に、基板を回転及び往復運動させる請求項１記載の基板
の洗浄装置。 - 【請求項４】 更に、上記基板が洗浄室の隙間内に位置
しているときは洗浄室の外部に配置され上記基板が洗浄
室の隙間内に存在しないときにはこの隙間内に挿入され
るダミー板を有する請求項１記載の基板の洗浄装置。 - 【請求項５】 更に、上記チャック手段と基板の接触部
に純水又は純水と薬液との混合液を噴出させるノズル手
段を有する請求項１記載の基板の洗浄装置。 - 【請求項６】 更に、所定の粒径を有する雪氷を製造す
ると共に上記雪氷供給手段にこの製造された雪氷を搬送
する雪氷製造装置を有する請求項１に記載の基板の洗浄
装置。 - 【請求項７】 上記雪氷製造装置は、内部が断熱された
チャンバと、このチャンバ内に冷却気体を流入させる冷
却気体供給手段と、チャンバ内に超純水を供給する超純
水供給手段と、冷却空気を排気する排気手段と、この排
気手段に設けられた圧力調整手段と、製造された雪氷を
上記雪氷供給手段に搬送するための搬送手段と、チャン
バ内の温度を測定する温度検出手段と、チャンバ内の圧
力を検出する圧力検出手段と、有し、チャンバ内が圧力
調整手段及び圧力検出手段により所定の圧力に調整され
ると共に、チャンバ内が所定の温度まで下がったときに
超純水を冷却空気と共にサイクロン回転させることによ
り雪氷を製造する請求項６記載の基板の洗浄装置。 - 【請求項８】 上記スクリュウ手段は、上記雪氷を基板
の両表面に均一な圧力で押圧する請求項１記載の基板の
洗浄装置。 - 【請求項９】 上記スクリュウ手段は、その回転数が制
御可能である請求項１記載の基板の洗浄装置。 - 【請求項１０】 上記雪氷供給手段により供給される雪
氷の粒径は、約１０〜約２００ミクロンである請求項１
記載の基板の洗浄装置。 - 【請求項１１】 更に、上記液体供給手段により供給さ
れる純水又は純水と薬液との混合液の温度を制御して雪
氷の状態を調整する液体温度制御手段を有する請求項１
記載の洗浄装置。 - 【請求項１２】 隙間を介して両側に配置された洗浄室
内で被洗浄物である基板を洗浄する方法であって、 基板を上記洗浄室の隙間内に移動させる工程と、 上記基板の両表面の近傍に純水又は純水と薬液との混合
液及び所定の粒径を有する雪氷を供給する工程と、 上記基板の両表面の近傍に所定の粒径を有する雪氷を供
給する工程と、 スクリュウ手段により上記純水又は純水と薬液との混合
液及び雪氷を回転させて上記基板の両表面に押圧させな
がら基板の両表面をこすってスクラブ洗浄する工程と、 を有することを特徴とする基板の洗浄方法。 - 【請求項１３】 更に、上記基板の洗浄中に、基板を回
転及び往復運動させる工程を有する請求項１２記載の基
板の洗浄方法。 - 【請求項１４】 更に、ダミー板を洗浄室の隙間内に基
板が存在しないときにこの隙間内に挿入させる工程を有
する請求項１２記載の基板の洗浄方法。 - 【請求項１５】 隙間を介して両側に配置された洗浄室
内で被洗浄物である基板を洗浄する方法であって、 基板を上記洗浄室の隙間内に移動させる工程と、 上記基板の少なくとも一表面の近傍に純水又は純水と薬
液との混合液及び所定の粒径を有する雪氷を供給する工
程と、 上記基板の一表面の近傍に所定の粒径を有する雪氷を供
給する工程と、 スクリュウ手段により上記純水又は純水と薬液との混合
液及び雪氷を回転させて上記基板の一表面に押圧させな
がら基板の一表面をこすってスクラブ洗浄する工程と、 を有することを特徴とする基板の洗浄方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10222199A JP3098494B2 (ja) | 1997-08-11 | 1998-08-06 | 基板の洗浄装置及び洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23025297 | 1997-08-11 | ||
| JP9-230252 | 1997-08-12 | ||
| JP10222199A JP3098494B2 (ja) | 1997-08-11 | 1998-08-06 | 基板の洗浄装置及び洗浄方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11151467A JPH11151467A (ja) | 1999-06-08 |
| JP3098494B2 true JP3098494B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=26524747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10222199A Expired - Fee Related JP3098494B2 (ja) | 1997-08-11 | 1998-08-06 | 基板の洗浄装置及び洗浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3098494B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
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|---|---|---|---|---|
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| JP4639452B2 (ja) * | 2000-09-26 | 2011-02-23 | ダイキン工業株式会社 | 基板洗浄方法およびその装置 |
| JP2002353183A (ja) * | 2001-05-28 | 2002-12-06 | Nisso Engineering Co Ltd | ウエハ洗浄装置 |
| CN101383271A (zh) * | 2003-08-07 | 2009-03-11 | 株式会社荏原制作所 | 基片处理装置、基片处理方法和基片固定装置 |
| KR20060061816A (ko) * | 2003-08-07 | 2006-06-08 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 기판 처리 장치, 기판 처리 방법, 및 기판 유지 장치 |
| CN109174796A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-01-11 | 安徽山里货农业有限公司 | 一种中药材反复翻滚清洗装置 |
-
1998
- 1998-08-06 JP JP10222199A patent/JP3098494B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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|---|---|
| JPH11151467A (ja) | 1999-06-08 |
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