JP3328488B2 - 基板洗浄装置 - Google Patents

基板洗浄装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波振動が加え
られた洗浄液を基板の表面に供給して基板の表面を洗浄
する基板洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基
板、マスク基板等の基板の表面を洗浄するために、超音
波振動が加えられた純水等の洗浄液を基板の表面に供給
することによりキャビテーション現象を用いて基板の表
面を洗浄する基板洗浄装置が用いられている。
【０００３】図５は従来の基板洗浄装置の一例を示す模
式的断面図である。図５において、ハウジング１内に基
板１００を吸引保持する回転保持部２が配設されてい
る。回転保持部２はモータ３により鉛直方向の回転軸Ｐ
１の周りで回転駆動される。回転保持部２の周囲には、
基板１００を取り囲むようにカップ４が上下動自在に設
けられている。カップ４の下面には洗浄液を排出するた
めの排出口５が設けられている。
【０００４】カップ４の側方には、ノズルアーム６がア
ーム駆動部７により鉛直方向の回動軸Ｐ２の周りで回動
可能に設けられている。ノズルアーム６の先端部には超
音波ノズル８が取り付けられている。超音波ノズル８
は、高周波発振器（図示せず）により振動する高周波振
動子を内蔵し、供給される純水等の洗浄液に超音波振動
を加えて吐出する。
【０００５】この基板洗浄装置では、基板１００を所定
の回転数で回転させ、超音波ノズル８から超音波振動が
加えられた純水を基板１００の表面に供給しつつノズル
アーム６を回動させることにより超音波ノズル８を基板
１００の一方の外周部から中心部を通って他方の外周部
まで走査させる。これにより、基板１００の表面の全域
が超音波振動状態の純水により洗浄される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の基板洗浄
装置では、洗浄する基板の種類によって純水に印加する
超音波出力を変更する必要がある。例えば、軟質の基板
やパターンが形成された基板を洗浄する場合には、超音
波出力を低く設定して純水の強度を低くする。一方、硬
質の基板やパターン未形成の基板を洗浄する場合には、
超音波出力を高く設定して純水の強度を高くする。
【０００７】また、基板の回転数、洗浄時間、超音波ノ
ズルの走査速度、超音波ノズルの走査回数等の洗浄条件
によっても超音波出力を変更する必要がある。そのた
め、従来の基板洗浄装置では、洗浄する基板の種類や洗
浄条件を変更するごとに、手動操作で超音波出力を再設
定している。
【０００８】しかしながら、多くの種類の基板を順次洗
浄する場合や基板の種類を頻繁に変更する場合には、超
音波出力を変更し忘れたり、超音波出力を戻し忘れたり
することがある。それにより、基板の表面を十分に洗浄
することができなかったり、あるいは基板の表面を傷め
るという問題が生じる。
【０００９】本発明の目的は、基板の種類および洗浄条
件に応じて超音波出力を自動的に変更することができる
基板洗浄装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段および発明の効果】超音波
印加手段により超音波振動が加えられた洗浄液をノズル
から基板の表面に供給することにより基板の表面を洗浄
する基板洗浄装置であって、超音波印加手段の超音波出
力を含む基板の洗浄条件を設定するための設定手段と、
設定手段により設定された洗浄条件に応じて超音波印加
手段の超音波出力を可変制御する制御手段とを備えたも
のである。
【００１１】第２の発明に係る基板洗浄装置は、第１の
発明に係る基板洗浄装置の構成において、超音波印加手
段が、与えられる高周波電流の値に応じた超音波出力を
発生する高周波振動子を含み、制御手段が、設定手段に
より設定された洗浄条件に基づく制御信号を発生する制
御信号発生手段と、制御信号発生手段により発生された
制御信号に応じた値の高周波電流を高周波振動子に与え
る高周波発振手段とを含むものである。
【００１２】第１および第２の発明に係る基板洗浄装置
においては、設定手段により設定された洗浄条件に応じ
て超音波印加手段の超音波出力が可変制御される。それ
により、基板の種類および洗浄条件に応じて洗浄液に印
加される超音波出力も自動的に変更される。したがっ
て、基板の種類および洗浄条件を変更するごとに超音波
出力を手動操作で変更することなく、基板を最適な超音
波出力で自動的に洗浄することが可能となる。
【００１３】特に、第２の発明に係る基板洗浄装置にお
いては、設定手段により設定された洗浄条件に基づく制
御信号が発生され、その制御信号に応じた値の高周波電
流が高周波発振手段により高周波振動子に与えられる。
それにより、高周波電流の値に応じた超音波出力が洗浄
液に印加され、その洗浄液がノズルから基板の表面に供
給される。したがって、洗浄液に印加される超音波出力
を基板の種類および洗浄条件に応じて電気的に可変制御
することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例における
基板洗浄装置の模式的断面図であり、図２は図１の基板
洗浄装置の模式的平面図である。
【００１５】図１に示すように、ハウジング１内に基板
１００を吸引保持する回転保持部２が配設されている。
回転保持部２はモータ３により鉛直方向の回転軸Ｐ１の
周りで回転駆動される。回転保持部２の周囲には、基板
１００を取り囲むようにカップ４が上下動自在に設けら
れている。カップ４の下面には洗浄液としての純水を排
出するための排出口５が設けられている。
【００１６】カップ４の側方には、ノズルアーム６がア
ーム駆動部７により鉛直方向の回動軸Ｐ２の周りで回動
可能に設けられている。ノズルアーム６の先端部には超
音波ノズル（超音波発生ユニット）８が取り付けられて
いる。超音波ノズル８は、高周波発振器１０により駆動
される高周波振動子９を内蔵し、純水源（図示せず）か
ら供給された純水に超音波を印加し、その純水を基板１
００の表面に吐出する。モータ３、アーム駆動部７およ
び高周波発振器１０は制御部１１により制御される。
【００１７】図２に示すように、基板１００は回転軸Ｐ
１の周りで矢印Ｘの方向に回転され、ノズルアーム６は
アーム駆動部７により回動軸Ｐ２の周りで矢印Ｙの方向
に回動される。
【００１８】洗浄時には、超音波ノズル８から純水を吐
出しながらノズルアーム６が回動軸Ｐ２の周りで回動
し、超音波ノズル８を基板１００の一方の外周部から中
心部を通って他方の外周部まで破線３００で示すように
円弧状に走査させたり、中心部から外周部まで走査する
間のみ吐出する動作を繰り返させる。
【００１９】図３は図１の制御部１１およびその関連部
分の構成を示すブロック図である。図３に示すように、
制御部１１は、洗浄条件設定パネル３１、ＣＰＵ（中央
演算処理装置）３２、メモリ３３および操作パネル３４
を含む。
【００２０】洗浄条件設定パネル３１は、基板１００の
回転数、洗浄時間、超音波ノズル８の走査速度、超音波
ノズル８の走査回数等の洗浄条件（レシピ）を設定する
ために用いられる。本実施例では、この洗浄条件に純水
に印加する超音波出力が含められる。基板の種類に応じ
て複数の洗浄条件を設定することができる。洗浄条件設
定パネル３１により設定された洗浄条件はＣＰＵ３２を
介してメモリ３３に記憶される。
【００２１】ＣＰＵ３２は、メモリ３３に記憶された洗
浄条件に従って高周波発振器１０に制御信号ＣＴを与え
るとともに、図１のモータ３、アーム駆動部７等の各部
分に種々の制御信号を与える。操作パネル３４は、基板
１００の洗浄時に作業者が洗浄条件を選択するために用
いられる。
【００２２】純水源２０の純水は純水供給管２１を介し
て超音波ノズル８に供給され、吐出口８ａから吐出され
る。このとき、高周波発振器１０は、ＣＰＵ３２から与
えられる制御信号ＣＴに基づく高周波電流を超音波ノズ
ル８内の高周波振動子９に供給する。それにより、高周
波振動子９が超音波振動し、超音波ノズル８内を通る純
水に高周波電流の値に応じた高周波出力が印加される。
その結果、超音波振動状態となった純水が、基板１００
の表面に吐出される。
【００２３】本実施例では、高周波振動子９が超音波印
加手段を構成し、洗浄条件設定パネル３１およびメモリ
３３が設定手段を構成する。また、高周波発振器１０お
よびＣＰＵ３２が制御手段を構成する。ＣＰＵ３２が制
御信号発生信号に相当し、高周波発振器１０が高周波発
振手段に相当する。
【００２４】次に、図４のフローチャートを参照しなが
ら本実施例の基板洗浄装置の動作を説明する。なお、予
め洗浄条件設定パネル３１を用いて基板の種類に応じた
複数の洗浄条件がメモリ３３に設定されているものとす
る。この洗浄条件には、基板の回転数、洗浄時間、超音
波ノズル８の走査速度、超音波ノズル８の走査回数等の
通常の洗浄条件とともに、純水に印加する超音波出力も
含まれる。
【００２５】基板１００の洗浄時には、作業者が操作パ
ネル３４を用いてその基板１００の種類に応じた洗浄条
件を選択する（ステップＳ１）。ＣＰＵ３２は、選択さ
れた洗浄条件をメモリ３３から読み出し、その洗浄条件
に基づいて基板１００の回転数、洗浄時間、超音波ノズ
ル８の走査速度、超音波ノズル８の走査回数、超音波ノ
ズル８の移動範囲、超音波ノズル８の移動方向等を設定
するとともに、超音波ノズル８の超音波出力を設定され
た超音波出力（設定出力）に設定する。
【００２６】そして、超音波ノズル８の超音波出力が設
定出力になったかどうかを判別する（ステップＳ２）。
超音波ノズル８の超音波出力が設定出力になった場合に
は、超音波ノズル８を基板１００上に走査させるととも
に、純水源２０から超音波ノズル８に純水を供給して基
板１００の表面に吐出させる（ステップＳ３）。
【００２７】故障等により超音波ノズル８の超音波出力
が設定出力にならない場合には、所定のエラー処理を行
う（ステップＳ４）。本実施例の基板洗浄装置において
は、作業者が選択した洗浄条件に応じて純水に印加され
る超音波出力が自動的に可変制御される。したがって、
作業者は、基板の種類または洗浄条件を変更するごとに
超音波出力を設定する必要がなくなる。その結果、超音
波出力の設定忘れや誤設定がなくなり、基板の種類に応
じて基板の表面を最適な条件で自動的に洗浄することが
可能となる。
【００２８】なお、上記実施例では、洗浄条件設定パネ
ル３１を用いて洗浄条件を設定する際に、通常の洗浄条
件とともに超音波出力も設定しているが、通常の洗浄条
件を設定することによりその洗浄条件に応じた超音波出
力が自動的に設定されるように構成してもよい。
【００２９】また、上記実施例における洗浄条件設定パ
ネル３１を、操作パネル３４で兼用させるようにしても
よい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における基板洗浄装置の模式
的断面図である。
【図２】図１の基板洗浄装置の模式的平面図である。
【図３】図１の制御部およびその関連部分の構成を示す
ブロック図である。
【図４】図１の基板洗浄装置の動作を示すフローチャー
トである。
【図５】従来の基板洗浄装置の一例を示す模式的断面図
である。
【符号の説明】
８ 超音波ノズル ９ 高周波振動子 １０ 高周波発振器 １１ 制御部 ２０ 純水源 ３１ 洗浄条件設定パネル ３２ ＣＰＵ ３３ メモリ ３４ 操作パネル
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/304 B08B 3/12

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 超音波印加手段により超音波振動が加え
    られた洗浄液をノズルから基板の表面に供給することに
    より基板の表面を洗浄する基板洗浄装置であって、 前記超音波印加手段の超音波出力を含む基板の洗浄条件
    を設定するための設定手段と、 前記設定手段により設定された前記洗浄条件に応じて前
    記超音波印加手段の超音波出力を可変制御する制御手段
    とを備えたことを特徴とする基板洗浄装置。
  2. 【請求項２】 前記超音波印加手段は、与えられる高周
    波電流の値に応じた超音波出力を発生する高周波振動子
    を含み、 前記制御手段は、前記設定手段により設定された前記洗
    浄条件に基づく制御信号を発生する制御信号発生手段
    と、前記制御信号により発生された前記制御信号に応じ
    た値の高周波電流を前記高周波振動子に与える高周波発
    振手段とを含むことを特徴とする請求項１記載の基板洗
    浄装置。
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JP5053825B2 (ja) * 2007-12-27 2012-10-24 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置および基板処理方法
JP4934739B2 (ja) * 2010-06-07 2012-05-16 独立行政法人産業技術総合研究所 超音波洗浄装置及び超音波洗浄方法
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