JP3323385B2 - 基板洗浄装置および基板洗浄方法 - Google Patents
基板洗浄装置および基板洗浄方法Info
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Description
良に関するもので、特に、基板の被洗浄面に付着した異
物の除去能力と、除去された異物を基板から外部に排出
する排出能力とを両立させるための技術に関する。
基板や半導体ウエハなどの基板に対しては、種々の処理
液による表面処理が行われる。そして、それらの処理の
後には残留処理液を基板から除去する必要がある。ま
た、基板に付着したパーティクルを除去することも重要
である。このような異物の除去のために基板の洗浄処理
が行われるが、そのための洗浄方式は化学的洗浄と物理
的洗浄とに大別される。
のほか、中性またはアルカリ性の洗浄液を用いるもの、
それに洗浄液中にオゾンを溶在させたオゾン水を用いる
ものなどがある。このような化学的洗浄は化学的溶融を
その原理としているために、比較的細かな異物や基板に
化学結合した異物を除去するためには有効であるが、比
較的大きな異物の除去には効果が小さい。このため、化
学的洗浄のほかに物理的洗浄を使用する場合が多い。
り、それらは一長一短であるために、ひとつの方式だけ
では充分な物理的洗浄が困難である。このため、実際に
は複数の物理的洗浄方式を組み合わせる場合が多い。
浄方式を並行して行うことが提案されており、たとえば
特開平7−86218号では、回転するブラシで洗浄す
るブラシ洗浄方式と、超音波振動させた液体で洗浄する
超音波洗浄方式とを同時に行う装置が開示されている。
の装置内で行うのは、洗浄所要時間と関係している。す
なわち、近年の基板の大型化に伴って洗浄処理の所要時
間を短縮する要求が強まっており、異なる方式の洗浄装
置を直列的に配列して順次に洗浄処理を行うと、それぞ
れの洗浄のための時間が短くなり、洗浄能力が維持され
ないという問題が生じるためである。
7−86218号のようにブラシ洗浄方式を含んだ装置
にすると別の問題が生じる。すなわち、ブラシ洗浄方式
は異物の除去能力には優れるが、接触型の物理洗浄であ
るために基板表面に傷などのダメージを与えてしまうと
いう問題がある。
克服するためになされたものであり、基板と洗浄手段と
を相対的に並進させつつ基板の洗浄を行う場合におい
て、基板にダメージを与えずに優れた洗浄能力を発揮で
きるとともに、洗浄処理の時間的効率も高い基板洗浄技
術を提供することを目的とする。
着した異物の除去能力と、除去された異物を基板から外
部に排出する排出能力とを両立させることを主眼として
いる。
洗浄の前工程で塗布されて残留している処理液のほか、
パーティクルなどのように洗浄によって除去すべき対象
物の総称である。
を達成するため、この発明では超音波洗浄方式と高圧洗
浄方式との複合洗浄を行うように構成する。その利点を
説明する前に、これらの洗浄方式の個々の利害得失につ
いて検討すると以下のようになる。
波洗浄方式では、比較的大量の液体を供給しつつ洗浄を
行うために、基板上に新たな洗浄液を速やかに供給する
ことによって異物を洗浄液とともに基板表面から外部に
排出する作用(液置換性)に富んでいるという性質があ
る。ところが、超音波による異物除去作用はあまり強力
ではないため、超音波洗浄単独では、基板表面に強固に
付着している異物の除去は困難である。
浄方式は高圧洗浄ジェットの力学的作用によって異物を
除去する方式であって、異物の除去作用に優れるという
利点がある。しかしながら、この方式は比較的少量の液
を噴出するだけであるために、高圧洗浄方式単独では液
置換性に乏しく、この方式では異物の再付着という問題
が残る。
のような再付着の問題はある程度は解決するが、噴出圧
力を高めると基板表面にダメージを与え易くなり、基板
表面に形成された回路パターンに傷が発生したり、洗浄
ムラが残るなどの新たな問題が生じる。
点>そこで、この発明ではこれらの超音波洗浄方式と高
圧洗浄方式との複合洗浄を行うように構成する。このよ
うな構成を採用すると、超音波洗浄において供給される
比較的大量の液体の流れによって、超音波洗浄によって
除去された異物だけでなく、高圧洗浄によって除去され
た異物までも速やかに基板上から外部へと排出される。
したがって、高圧洗浄による強力な洗浄能力を利用しつ
つも、除去された異物が基板表面に再付着することを防
止できるのであり、これは高圧洗浄を超音波洗浄と組み
合わせることによって生じる新たな特有の作用である。
ることによって、全体としての異物除去能力が高まるた
め、高圧洗浄における高圧洗浄ジェットの圧力をあまり
高める必要はなく、高圧洗浄ジェットによる基板へのダ
メージや洗浄ムラの発生も生じない。
異物除去能力と超音波洗浄における異物排出能力とが相
乗的に作用することによって、これら個々の作用の和以
上の効果が生じることになる。
て、この発明では具体的に以下のような手段構成とす
る。
基板とを相対的に並進させる並進手段とを備え、前記並
進を行いつつ前記洗浄手段によって前記基板の洗浄走査
を行う装置において、前記洗浄手段が、(a)基板に向け
て液体を吐出しつつ前記液体に超音波を発射して前記基
板の超音波洗浄を行う超音波洗浄手段と、(b)前記超音
波洗浄手段とは異なる位置に設けられ、高圧液体を前記
基板に向けて噴出して前記基板の高圧洗浄を行う高圧洗
浄手段とを備え、前記高圧洗浄手段が、前記超音波洗浄
手段から吐出されて前記基板の被洗浄面に到達してその
到達点から前記被洗浄面に沿って流れ出た超音波洗浄液
に向かって前記高圧液体を噴出するように、前記基板に
対して前記超音波洗浄と前記高圧洗浄との複合洗浄を行
うことを特徴とする。
の基板洗浄装置において、前記超音波洗浄手段が、(a-
1)前記基板の被洗浄面上に規定された超音波洗浄ライン
に向かって、超音波が発射された前記液体をスリットか
ら吐出する超音波洗浄ノズルを備えるとともに、前記高
圧洗浄手段は、(b-1)前記基板の被洗浄面上に規定され
た高圧洗浄スポットの配列に向かって、前記高圧液体を
噴出する高圧洗浄ノズルを備える。
おいて超音波洗浄は線状に、また高圧洗浄は点の配列で
実行される。
基板とを相対的に並進させる並進手段とを備え、前記並
進を行いつつ前記洗浄手段によって前記基板の洗浄走査
を行う装置において、前記洗浄手段が、(a)基板に向け
て液体を吐出しつつ前記液体に超音波を発射して前記基
板の超音波洗浄を行う超音波洗浄手段と、(b)前記超音
波洗浄手段とは異なる位置に設けられ、高圧液体を前記
基板に向けて噴出して前記基板の高圧洗浄を行う高圧洗
浄手段とを備え、前記超音波洗浄手段は、(a-1)前記基
板の被洗浄面上に規定された超音波洗浄ラインに向かっ
て、超音波が発射された前記液体をスリットから吐出す
る超音波洗浄ノズルを備えるとともに、前記高圧洗浄手
段は、(b-1)前記基板の被洗浄面上に規定された高圧洗
浄スポットの配列に向かって、前記高圧液体を噴出する
高圧洗浄ノズルを備え、前記高圧洗浄ノズルが前記超音
波洗浄ノズルの両側に設けられることにより、前記高圧
液体洗浄スポットの配列が前記超音波洗浄ラインの両側
に規定され、前記基板に対して前記超音波洗浄と前記高
圧洗浄との複合洗浄を行うことを特徴とする。
代表的な適用例は、後述する種々の実施形態のうち図1
などに示す基板洗浄装置100である。
記超音波洗浄ノズルは、前記基板の被洗浄面に対して略
直角に前記液体を吐出し、前記高圧洗浄ノズルは、前記
超音波洗浄ノズルからの前記液体の吐出の方向と略同一
またはそれから離れる方向へと傾いて前記高圧液体を噴
出する。
基板とを相対的に並進させる並進手段とを備え、前記並
進を行いつつ前記洗浄手段によって前記基板の洗浄走査
を行う装置であって、前記洗浄手段が、(a)基板に向け
て液体を吐出しつつ前記液体に超音波を発射して前記基
板の超音波洗浄を行う超音波洗浄手段と、(b)前記超音
波洗浄手段とは異なる位置に設けられ、高圧液体を前記
基板に向けて噴出して前記基板の高圧洗浄を行う高圧洗
浄手段とを備え、前記超音波洗浄手段は、(a-1)前記基
板の被洗浄面上に規定された超音波洗浄ラインに向かっ
て、超音波が発射された前記液体をスリットから吐出す
る超音波洗浄ノズルを備えるとともに、前記高圧洗浄手
段は、(b-1)前記基板の被洗浄面上に規定された高圧洗
浄スポットの配列に向かって、前記高圧液体を噴出する
高圧洗浄ノズルを備え、前記基板は、前記洗浄手段に対
して所定の1つの方向に相対的に搬送され、前記高圧洗
浄スポットの配列は、前記所定の1つの方向において前
記超音波洗浄ラインよりも前に前記基板を走査する位置
に設定され、前記基板に対して前記超音波洗浄と前記高
圧洗浄との複合洗浄を行うことを特徴とする。
代表的な適用例は、後述する種々の実施形態のうち図2
などに示す基板洗浄装置200である。
記超音波洗浄ノズルは、前記基板の被洗浄面に対して前
記所定の方向の側に傾いて前記液体を吐出し、前記高圧
洗浄ノズルは、前記超音波洗浄ノズルの両側のうち前記
搬送における前記所定方向の逆方向に相当する側にのみ
設けられて、前記超音波洗浄ノズルからの前記液体の吐
出の方向と略同一またはそれより大きく傾いた方向へと
前記高圧液体を噴出する。<第7の発明> この発明では、第2、第3または第5の発明の基板洗浄
装置であって、(d)前記高圧洗浄スポットの配列の方向
に沿って前記高圧洗浄ノズルを揺動させる高圧洗浄ノズ
ル揺動手段をさらに備える。
装置発明に対応する方法発明であり、その構成および作
用は上記の装置発明の構成の説明および以下の実施形態
の説明から理解できるため、ここでの重複説明は省略す
る。<第11および第12の発明> これらの発明は、複合洗浄における高圧洗浄圧力として
好ましい範囲を特定している。
基板洗浄装置の要部斜視図であり、この基板洗浄装置1
00は液晶表示装置用ガラス基板1と複合洗浄機構50
とを相対的に並進させつつ、基板1に対して超音波洗浄
と高圧洗浄との複合洗浄を時間的に並行して行うように
構成されている。まず、洗浄対象となる基板1はローラ
60の配列によって図のX方向に並進搬送される。この
搬送駆動のためにモータMが設けられるが、この図1で
は図示の便宜上、モータMと搬送ローラとの結合は省略
されて描かれている。
構50が設けられている。この複合洗浄機構50は超音
波洗浄ノズル10の両側の近傍に高圧洗浄ノズル20
A,20Bを配置して構成されている。このうち超音波
洗浄ノズル10は後述する内部構成を有しており、図示
しない固定アームによって基板1の外部から固定されて
いる。この超音波洗浄ノズル10は基板1のY方向の幅
またはそれ以上の長さを有しており、超音波が発射され
た洗浄液をスリットからカーテン状に基板1の表面に吐
出する。
正面透視図であり、図2(b)はこの超音波洗浄ノズル1
0の概念的平面透視面図(部分)である。超音波洗浄ノ
ズル10は、洗浄液導入口12から導入された洗浄液F
に対して超音波振動子11から超音波を発射し、その洗
浄液Fを下方のスリット13から吐出する。
給されるが、その周波数として好ましい範囲は、0.8
MHz〜2.0MHzであり、さらに好ましくは、1.
2MHz〜1.8MHzである。
1参照)に連結されており、このチューブ15は洗浄液
供給部に連結されている。
Bのそれぞれは、断面円形の噴出口を有する針状のノズ
ルチップ21の1次元配列を備えている(図1ではこれ
らの一部のみに参照番号21が付されている)。これら
のノズルチップ21は、樹脂チューブ25を介して高圧
洗浄液供給部から供給される高圧ジェット洗浄液をビー
ム状に近い形で基板1の表面に噴出する。高圧洗浄ノズ
ル20A,20Bのそれぞれにおけるノズルチップ21
の配列長さは、基板1のY方向の幅またはそれ以上とさ
れる。
る高圧洗浄液の圧力は、好ましくは、5kg/cm2〜
15kg/cm2であり、さらに好ましくは、8kg/
cm2〜10kg/cm2である。
れぞれはリンク機構などを使用した揺動アクチュエータ
51に連結されており、この揺動アクチュエータ51に
よって、基板1の並進方向Xに直交する方向Yすなわち
ノズルチップ21の配列方向に沿って、所定の揺動振幅
で揺動されるようになっている。この揺動振幅はノズル
チップ21のY方向の配列間隔程度またはそれ以上とさ
れる。ただし、ノズルチップ21のY方向の配列間隔が
密である場合や高圧洗浄ノズル20A,20Bをスリッ
ト状にした場合は揺動を行わなくても基板1のY方向の
幅全域にわたる高圧洗浄が可能であるため、揺動アクチ
ュエータ51は省略し、各高圧洗浄ノズル20A,20
Bを基板1の外部から固定してもよい。
浄ノズル10と高圧洗浄ノズル20A,20Bとの配置
関係を示す図である。超音波洗浄ノズル10は、基板1
の表面に規定された仮想的な超音波洗浄ラインLに向か
って超音波洗浄液Fをカーテン状に吐出するように配置
されており、この吐出方向は基板1の表面に対して略直
角である。
音波洗浄ノズル10の両側に配置されており、超音波洗
浄ノズル10からの超音波洗浄液Fの吐出の方向から離
れる方向へと傾いて高圧洗浄液のジェットを噴出する。
この噴出の軸線は基板1の表面に規定された仮想的な高
圧洗浄スポットPA,PBに向かっている。
である。図3で説明したように、超音波洗浄ラインLは
超音波洗浄ノズル10のスリット13の直下にあるた
め、図4では超音波洗浄ラインLはスリット13と重な
っている。また、高圧洗浄ノズル20A,20Bのそれ
ぞれが多数のノズルチップ21を有しているため、高圧
洗浄スポットPA,PBのそれぞれは1次元的な配列とな
っており、これらは超音波洗浄ラインLの近傍において
このラインLと平行に配列している。
作用の詳細を説明する前に、この装置100における洗
浄動作の概略について説明しておく。まず、基板1が図
1の左上方向からX方向に搬送されてくる。基板1の先
端が複合洗浄機構50の付近に至るまでに超音波洗浄ノ
ズル10からの超音波洗浄液の吐出と高圧洗浄ノズル2
0A,20Bからの高圧洗浄液の噴出が開始される。ま
た、揺動アクチュエータ51による高圧洗浄ノズル20
A,20Bの揺動が同振幅・同位相で開始される。
各部が超音波洗浄と高圧洗浄との複合洗浄を受ける。そ
して、基板1の後端が複合洗浄機構50を通り過ぎるま
でこの複合洗浄が行われ、それが完了すると基板1はX
方向にさらに搬送されて次工程(乾燥工程など)の装置
に移送される。
浄においては、図3からわかるように超音波洗浄ノズル
10から吐出された超音波洗浄液Fの中に高圧洗浄液の
ジェットJが噴出される。基板1の任意に位置に着目し
たとき、その位置はX方向の搬送に伴ってまず一方の高
圧洗浄ノズル20Bからの高圧洗浄ジェットJに曝され
るが、このジェットJの到達点には、超音波洗浄液Fの
流れが存在する。このため、高圧洗浄によって除去され
た異物は超音波洗浄液Fの流れによって洗い流され、基
板1の表面には再付着しない。また、高圧洗浄ノズル2
0A,20Bを揺動させることによって高圧洗浄ジェッ
トJは超音波洗浄液F中で移動することになり、基板表
面に供給された洗浄液の内部でバブリングによるキャビ
テーション効果を生じて、さらに洗浄能力が高まる。
意の位置は超音波洗浄ノズル10の直下付近に至り、そ
こで超音波洗浄を受ける。この超音波洗浄によって除去
された異物もまた超音波洗浄液Fの流れによって洗い流
される。
上記任意の位置は次に他方の高圧洗浄20Aによって高
圧洗浄を受ける。この2回目の高圧洗浄における作用は
1回目の高圧洗浄と同様である。なお、高圧洗浄ノズル
20A,20Bの揺動速度と比較して基板1のX方向の
搬送速度は緩やかとされており、図4の平面関係におい
て、基板1の表面のうち高圧洗浄スポットPA,PBから
Y方向にはずれた位置にある部分であっても、高圧洗浄
ノズル20A,20Bの揺動によって高圧洗浄を受ける
ことが可能となる。
て高圧洗浄ジェットJを噴出すると、高圧洗浄ジェット
Jの水流により、超音波洗浄液Fへの超音波の伝達が阻
害される。
波洗浄液Fの流量がかなり多いため、過剰の超音波洗浄
液に阻害されて基板1の表面に高圧洗浄ジェットJが到
達する効率が低下する可能性がある。
ジェットJが超音波洗浄ラインLからは若干離れた近傍
位置に設定された高圧洗浄スポットPA,PBに向けて噴
出されるため、これらの位置における超音波洗浄液Fの
流量は適量であり、高圧洗浄の効率が特に高い。
の高圧洗浄ジェットJの方向が超音波洗浄ラインLから
離れる方向に傾いていることは、高圧洗浄で除去された
異物の排出作用の向上と関係している。たとえば高圧洗
浄ノズル20Bを例にとれば、その高圧洗浄によって除
去された異物は、高圧洗浄ジェットJの力によって図3
の左方向(すなわち、超音波洗浄液Fの流れの方向)に
速度成分を有する。このため、超音波洗浄液Fの流れに
乗って基板1の外部に排出される作用を助長することに
なり、除去された異物の排出効果が一層高まる。他方の
高圧洗浄ノズル20Aからの高圧洗浄ジェットJについ
ても方向は逆であるがその作用は同様である。
高圧洗浄ジェットJと超音波洗浄液の吐出方向との関係
を一般化している。上記の理由によって高圧洗浄ノズル
20A,20Bからのそれぞれの高圧洗浄ジェットJ
の、超音波洗浄液の吐出方向からの傾き角θA,θBは正
の値であることが好ましいことになる。もっとも、基板
1の表面に直角に高圧洗浄ジェットJを噴出することに
よりジェット圧を最大限利用したい場合はθA=0,θB
=0とすることもできる。この場合は高圧洗浄で除去さ
れた異物の排出を助長する作用はないが、超音波洗浄ラ
インL側にその異物を戻さないという作用では、傾き角
θA,θBを正の値とした場合と同様である。
この発明の効果が否定されるものではないが、上記のよ
うに正の値であることが好ましい。傾き角θA,θBを正
の値としたときのこれらの角度θA,θBの上限は、基板
1の異物の除去に必要とされるジェット圧の最低値に応
じて定められる。
の実施形態である基板洗浄装置200の要部斜視図であ
る。以下、この装置200について、図1の装置100
との相違点を中心に説明する。
0aにおいて、超音波洗浄ノズル10が基板1の搬送方
向Xの逆方向に向けて傾いている。また、高圧洗浄ノズ
ル20が基板1の搬送方向Xの逆側にのみ設けられてい
る。そして、図7に示すように、超音波洗浄ノズル10
からの超音波洗浄液Fの吐出方向が基板1の搬送方向X
の逆方向に傾いているとともに、高圧洗浄ノズル20か
らの高圧洗浄ジェットJも同様の傾きを有しており、高
圧洗浄スポットPの配列は、搬送方向Xにおいて超音波
洗浄ラインLよりも前に基板1を走査する位置に設定さ
れている。この様子は、各ノズルの平面図である図8に
も示されている。
の任意の点は先に高圧洗浄を受け、その後に超音波洗浄
を受ける。この逆にすることを禁ずるものではないが、
図7のように配置することによって高圧洗浄ジェットJ
で除去された異物が超音波洗浄ラインLの付近に戻るこ
とが特に有効に防止され、超音波洗浄の効率も高まる。
る。この図9において角度φは垂線方向からの超音波洗
浄液の吐出方向の傾き角度を示しており、他方の角度θ
は超音波洗浄液の吐出方向からの高圧洗浄ジェットJの
傾き角度を示している。ここにおいて角度φは正の値に
設定されるが、それは超音波洗浄で除去された異物が基
板1のX方向の搬送によって図9の右側に流れることに
より、再び超音波洗浄ラインLに戻らないようにする効
果がある。また、角度θについてはゼロまたは正の値が
好ましく、これによって高圧洗浄で除去された異物が搬
送方向Xの逆方向に流されることを助長する。角度θを
正の値としたときの上限値は、基板1の表面において必
要とされるジェット圧に応じて定まる。
おける超音波洗浄と高圧洗浄との複合洗浄における一般
的効果は、図1の装置100について説明したものと同
様である。また、残余の構成も図1の装置100と同様
であるため、重複説明は省略する。
3の実施形態である基板洗浄装置300を、下方から見
た要部斜視図であり、この装置300は基板1の裏面を
洗浄するように構成されている。第1の実施形態との相
違点を中心に説明すると、この装置300の複合洗浄機
構50bは基板1の裏側(下側)に配置されている。超
音波洗浄ノズル10および高圧洗浄ノズル10の配置関
係は、図6の第2の実施形態の装置200における各ノ
ズルを、基板1を対象面として面対象に上下反転させた
関係とされている。ただし、複合洗浄機構50bとの干
渉を防止するために、基板搬送のためのローラ60は、
この複合洗浄機構50bのあたりを避けて設けられてい
る。なお、図1などと同様に、基板1の搬送駆動用モー
タMは概念的にのみ描かれている。
洗浄原理は第2の実施形態と同様であるが、基板1の裏
面に向かって斜め上方に超音波洗浄液の吐出を行うた
め、図11に示すように超音波洗浄液Fはその表面張力
によって基板1の裏面に沿ってある程度の距離を流れた
後に、基板1の下方に落下する。したがって、高圧洗浄
ジェットJは超音波洗浄液Fがまだ基板1の裏面に沿っ
て流れている範囲内に向けて噴出される。
の表面洗浄と組み合わせて、両面洗浄とすることもでき
る。また、基板1を立てて搬送し、その両側面からそれ
ぞれ複合洗浄を行ってもよい。
ける各ノズルの位置関係を示す平面図である。この変形
例の高圧洗浄ノズル20C,20Dではスリット23を
用いて高圧洗浄ジェットJの噴出を行っている。高圧ジ
ェットの供給側の圧力をあまり増加させずに噴出時の高
圧洗浄ジェットJの圧力を確保するためには第1〜第3
の実施形態のようにビーム状のジェットを噴出させるよ
うな構成が好ましいが、この図12のようにスリット2
3を使用したカーテン状のものでよい。この場合は高圧
洗浄ノズル20C,20Dの揺動は不要である。
この例の複合洗浄機構50cでは超音波洗浄ノズル10
Sおよび高圧洗浄ノズル20E,20Fとして、基板1
のY方向の幅よりも短いものを使用している。この場合
には連結部材52およびアーム53を揺動アクチュエー
タ54に連結し、各ノズル10S,20E,20Fを、
基板1の全幅にわたってY方向に揺動走査する。各ノズ
ル10S,20E,20Fの内部構成および作用は、第
1の実施形態と同様である。また、高圧洗浄ノズルの高
圧洗浄ジェット噴出口を1つとして基板1の全幅にわた
って揺動させてもよい。もっとも、これらの態様では、
基板1のサイズが大きいときに揺動のためにかなりの時
間がかかるため、高圧洗浄ジェット噴出口は複数(好ま
しくは多数)を設け、揺動幅をあまり大きくしないこと
が好ましい。
送させているが、複合洗浄機構側をX方向またはその逆
方向に並進させてもよい。双方を組み合わせることも可
能である。基板と複合洗浄機構との相対的並進は1方向
への片側並進でなく、往復並進であってもよい。
板のほか、半導体ウエハなど、電子装置用の基板を中心
として種々の基板洗浄に利用可能である。
認した結果を表1に示す。この表1では、高圧ジェッ
ト洗浄のみの場合、超音波洗浄のみの場合、の2つの
場合を比較対象として合わせて示してある。実験条件は
以下の通りである。
た液晶表示装置用ガラス基板; 基板1の平面サイズ…360mm×465mm; 基板1の搬送速度…1.2m/min; 高圧洗浄ノズル20におけるノズルチップ21のサイズ
および個数…吐出径0.1mmφのノズルチップを18
個; 高圧洗浄ノズル20への供給ジェット圧…15kgf/c
m2; 超音波洗浄ノズル10における超音波パワー…500
W; 超音波洗浄ノズル10における超音波洗浄液の流量…3
0リットル/min; 測定方法…1μm以上のサイズを有するパーティクルの
数を洗浄前後で計数
施形態における高圧ジェットと超音波との併用により、
これらそれぞれの単独の場合と比較してパーティクルの
除去効果が向上していることがわかる。
2%程度であるが、液晶表示装置用ガラス基板などでは
残留パーティクル数にわずかな相違があるだけでも、洗
浄後の基板の歩留まりに大きく影響する。このため、こ
の発明の実施形態では各洗浄方式単独と比較して優れた
結果を与えることがわかる。
明によれば、超音波洗浄と高圧洗浄との複合洗浄を行う
ことによって、それぞれの洗浄方式の利点である異物除
去能力と異物排出能力とが相乗的に作用し、基板の洗浄
能力が向上する。
音波洗浄液で速やかに排出されるため、別の装置で個々
にこれらの洗浄方式を実行する場合と比較しても洗浄能
力が一層高まる。
洗浄方式を組み合わせており、またそれらの相乗効果に
よって充分な洗浄能力が実現されるため、高圧洗浄の圧
力を過剰に高める必要がない。したがって、基板に傷な
どのダメージを与えることもなく、洗浄ムラも生じな
い。
圧洗浄の揺動を行うことによって、基板表面に供給され
た洗浄液の内部でバブリングによるキャビテーション効
果を生じさせ、さらに洗浄能力が高めることができる。
音波洗浄液の吐出方向と同一またはそれよりも傾く方向
に高圧洗浄液を噴出することによって、高圧洗浄で除去
された異物が超音波洗浄ライン側に戻ることを防止でき
るため、異物の除去能力と排出能力との両立が一層効率
的になる。
の要部斜視図である。
音波洗浄ノズル10の長手方向に直交する方向から見た
拡大図である。
方から見た概念的平面図である。
出方向と、高圧洗浄ノズル20A,20Bからの高圧洗
浄ジェットJの噴出方向の位置の説明図である。
の要部斜視図である。
ズル10の長手方向に直交する方向から見た拡大図であ
る。
概念的平面図である。
出方向と、高圧洗浄ノズル20からの高圧洗浄ジェット
Jの噴出方向の位置の説明図である。
置の要部斜視図である。
る。
0の位置関係を示す概念的平面図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 基板を洗浄するための洗浄手段と前記基
板とを相対的に並進させる並進手段とを備え、前記並進
を行いつつ前記洗浄手段によって前記基板の洗浄走査を
行う装置であって、 前記洗浄手段が、 (a) 基板に向けて液体を吐出しつつ前記液体に超音波
を発射して前記基板の超音波洗浄を行う超音波洗浄手段
と、 (b) 前記超音波洗浄手段とは異なる位置に設けられ、
高圧液体を前記基板に向けて噴出して前記基板の高圧洗
浄を行う高圧洗浄手段と、 を備え、前記高圧洗浄手段が、前記超音波洗浄手段から吐出され
て前記基板の被洗浄面に到達してその到達点から前記被
洗浄面に沿って流れ出た超音波洗浄液に向かって前記高
圧液体を噴出するように、 前記基板に対して前記超音波
洗浄と前記高圧洗浄との複合洗浄を行うことを特徴とす
る基板洗浄装置。 - 【請求項2】 請求項1の基板洗浄装置において、 前記超音波洗浄手段は、 (a-1) 前記基板の被洗浄面上に規定された超音波洗浄
ラインに向かって、超音波が発射された前記液体をスリ
ットから吐出する超音波洗浄ノズルを備えるとともに、 前記高圧洗浄手段は、 (b-1) 前記基板の被洗浄面上に規定された高圧洗浄ス
ポットの配列に向かって、前記高圧液体を噴出する高圧
洗浄ノズルを備えることを特徴とする基板洗浄装置。 - 【請求項3】 基板を洗浄するための洗浄手段と前記基
板とを相対的に並進させる並進手段とを備え、前記並進
を行いつつ前記洗浄手段によって前記基板の洗浄走査を
行う装置であって、 前記洗浄手段が、 (a) 基板に向けて液体を吐出しつつ前記液体に超音波
を発射して前記基板の超音波洗浄を行う超音波洗浄手段
と、 (b) 前記超音波洗浄手段とは異なる位置に設けられ、
高圧液体を前記基板に向けて噴出して前記基板の高圧洗
浄を行う高圧洗浄手段と、 を備え、 前記超音波洗浄手段は、 (a-1) 前記基板の被洗浄面上に規定された超音波洗浄
ラインに向かって、超音波が発射された前記液体をスリ
ットから吐出する超音波洗浄ノズルを備えるとともに、 前記高圧洗浄手段は、 (b-1) 前記基板の被洗浄面上に規定された高圧洗浄ス
ポットの配列に向かって、前記高圧液体を噴出する高圧
洗浄ノズルを備え、 前記高圧洗浄ノズルが前記超音波洗浄ノズルの両側に設
けられることにより、前記高圧液体洗浄スポットの配列
が前記超音波洗浄ラインの両側に規定され、 前記基板に対して前記超音波洗浄と前記高圧洗浄との複
合洗浄を行うことを特徴とする基板洗浄装置。 - 【請求項4】 請求項3の基板洗浄装置であって、 前記超音波洗浄ノズルは、前記基板の被洗浄面に対して
略直角に前記液体を吐出し、 前記高圧洗浄ノズルは、前記超音波洗浄ノズルからの前
記液体の吐出の方向と略同一またはそれから離れる方向
へと傾いて前記高圧液体を噴出することを特徴とする基
板洗浄装置。 - 【請求項5】 基板を洗浄するための洗浄手段と前記基
板とを相対的に並進させる並進手段とを備え、前記並進
を行いつつ前記洗浄手段によって前記基板の洗浄走査を
行う装置であって、 前記洗浄手段が、 (a) 基板に向けて液体を吐出しつつ前記液体に超音波
を発射して前記基板の超音波洗浄を行う超音波洗浄手段
と、 (b) 前記超音波洗浄手段とは異なる位置に設けられ、
高圧液体を前記基板に向けて噴出して前記基板の高圧洗
浄を行う高圧洗浄手段と、 を備え、 前記超音波洗浄手段は、 (a-1) 前記基板の被洗浄面上に規定された超音波洗浄
ラインに向かって、超音波が発射された前記液体をスリ
ットから吐出する超音波洗浄ノズルを備えるとともに、 前記高圧洗浄手段は、 (b-1) 前記基板の被洗浄面上に規定された高圧洗浄ス
ポットの配列に向かって、前記高圧液体を噴出する高圧
洗浄ノズルを備え、 前記基板は、前記洗浄手段に対して所定の1つの方向に
相対的に搬送され、 前記高圧洗浄スポットの配列は、前記所定の1つの方向
において前記超音波洗浄ラインよりも前に前記基板を走
査する位置に設定され、 前記基板に対して前記超音波洗浄と前記高圧洗浄との複
合洗浄を行う ことを特徴とする基板洗浄装置。 - 【請求項6】 請求項5の基板洗浄装置であって、 前記超音波洗浄ノズルは、前記基板の被洗浄面に対して
前記所定の方向の側に傾いて前記液体を吐出し、 前記高圧洗浄ノズルは、前記超音波洗浄ノズルの両側の
うち前記搬送における前記所定方向の逆方向に相当する
側にのみ設けられて、前記超音波洗浄ノズルからの前記
液体の吐出の方向と略同一またはそれより大きく傾いた
方向へと前記高圧液体を噴出することを特徴とする基板
洗浄装置。 - 【請求項7】 請求項2、3または5のいずれかの基板
洗浄装置であって、 (d) 前記高圧洗浄スポットの配列の方向に沿って前記
高圧洗浄ノズルを揺動させる高圧洗浄ノズル揺動手段、 をさらに備えることを特徴とする基板洗浄装置。 - 【請求項8】 洗浄実行位置と基板とを相対的に並進さ
せつつ前記基板の洗浄走査を行う方法において、 超音波が発射された液体を前記基板に向けて吐出する超
音波洗浄と、 高圧液体を前記基板に向けて噴出する高圧洗浄とを、超音波洗浄手段から吐出されて前記基板の被洗浄面に到
達してその到達点から前記被洗浄面に沿って流れ出た超
音波洗浄液に向かって前記高圧液体を噴出するように、
時間的に並行して同一装置内で行うことを特徴とする基
板洗浄方法。 - 【請求項9】 請求項8の基板洗浄方法において、 前記超音波洗浄は、 前記基板の被洗浄面上に規定された超音波洗浄ラインに
向かって、超音波が発射された前記液体を超音波洗浄ノ
ズルから吐出することによって行われ、 前記高圧洗浄は、 前記基板の被洗浄面上に規定された高圧洗浄スポットの
配列に向かって、前記高圧液体を高圧洗浄ノズルから噴
出することによって行われることを特徴とする基板洗浄
方法。 - 【請求項10】 請求項9の基板洗浄方法であって、 前記高圧洗浄スポットの配列の方向に沿って前記高圧洗
浄ノズルを揺動させつつ前記高圧洗浄を行うことを特徴
とする基板洗浄方法。 - 【請求項11】 請求項1の基板洗浄装置であって、 前記高圧液体の圧力が、5kg/cm 2 〜15kg/c
m 2 の範囲内にあることを特徴とする基板洗浄装置。 - 【請求項12】 請求項8の基板洗浄方法であって、 前記高圧液体の圧力が、5kg/cm 2 〜15kg/c
m 2 の範囲内にあることを特徴とする基板洗浄方法。
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