JP3337870B2 - 回転式基板洗浄装置 - Google Patents

回転式基板洗浄装置

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JP3337870B2 JP13866895A JP13866895A JP3337870B2 JP 3337870 B2 JP3337870 B2 JP 3337870B2 JP 13866895 A JP13866895 A JP 13866895A JP 13866895 A JP13866895 A JP 13866895A JP 3337870 B2 JP3337870 B2 JP 3337870B2
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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、半導体ウエハ、フォト
マスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基板、
光ディスク用の基板等の基板に、純水などの洗浄液を高
圧で噴出供給して洗浄処理するために、基板を鉛直方向
の軸芯周りで回転可能に保持する基板保持手段と、基板
表面に洗浄液をピンポイント状態でかつ高圧で噴出供給
するノズルと、ノズルから噴出される洗浄液の基板表面
での到達点が基板の回転中心と外周端縁との間を移動す
るようにノズルを移動するノズル移動手段とを備えた回
転式基板洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の回転式基板洗浄装置としては、例
えば、特公平６−９５３８２号公報に開示されているも
のが知られている。この従来例によれば、基板（公報で
はディスクと記載されている）の表面に対して傾斜させ
て洗浄液を噴出する高圧ジェットノズルを設け、基板を
鉛直方向の軸芯周りで回転させながら、その基板表面に
洗浄液を高圧で噴出供給し、微細な汚れを除去するよう
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
の場合、基板表面に対する高圧ジェットノズルの傾斜角
度は一定であり、基板表面の膜厚とか膜種とか、あるい
は、除去すべき汚染物の種類が異なったような場合で
も、それらに対応して傾斜角度を変更することができ
ず、基板表面の洗浄性を高める上で改善の余地があっ
た。
【０００４】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に係る発明の回転式基板洗浄
装置は、基板表面の膜厚とか膜種とか汚染物の種類など
に応じ、基板表面に対するノズルの傾斜角度を容易に変
更できるようにすることを目的とし、また、請求項２に
係る発明の回転式基板洗浄装置は、合理的な配置構成に
より、待機位置においてノズルからの洗浄液を受ける待
機ポットに対する位置調整を不用にして、ノズルの傾斜
角度の変更を一層容易に行うことができるようにするこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
上述のような目的を達成するために、基板を鉛直方向の
軸芯周りで回転可能に保持する基板保持手段と、基板表
面に洗浄液をピンポイント状態でかつ高圧で噴出供給す
るノズルと、そのノズルから噴出される洗浄液の基板表
面での到達点が基板の回転中心と外周端縁との間を移動
するようにノズルを移動するノズル移動手段とを備えた
回転式基板洗浄装置において、ノズル移動手段に設けら
れて基板表面に対する傾斜角度を変更可能にノズルを保
持するノズル保持手段を設け、そのノズル保持手段に、
ノズルから基板の表面の回転中心に洗浄液を噴出する状
態で、基板表面の回転中心とノズルの先端とを含む面内
で回転中心を中心とする仮想円に沿ってノズルを移動す
る円弧ガイドを備えて構成する。
【０００６】また、請求項２に係る発明は、上述のよう
な目的を達成するために、請求項１に記載の回転式基板
洗浄装置において、基板保持手段に保持された基板から
平面視で外れた箇所に、基板表面に洗浄液を供給しない
待機位置にノズルを移動させた状態でノズルから噴出さ
れる洗浄液を受け止める待機ポットを設け、かつ、待機
ポットの受け入れ開口面の少なくとも一部が、ノズルか
ら噴出される洗浄液の到達点の移動経路上に位置すると
ともに基板の表面と同一レベルになるように構成する。
【０００７】
【作用】請求項１に係る発明の回転式基板洗浄装置の構
成によれば、洗浄する基板の表面の膜厚とか膜種とか汚
染物の種類などに応じ、基板表面に対するノズルの傾斜
角度を変更することができる。しかも、このノズルの傾
斜角度の変更に際し、円弧ガイドによりノズルを移動さ
せることによって、その傾斜角度のいかんにかかわら
ず、ノズルから噴出される洗浄液の基板表面での到達点
が必ず基板の表面の回転中心を通る状態に維持すること
ができ、基板の回転中心を残すことなく洗浄できる。
【０００８】また、請求項２に係る発明の回転式基板洗
浄装置の構成によれば、基板表面に対するノズルの傾斜
角度の変更のいかんにかかわらず、待機位置に位置させ
たノズルから噴出される洗浄液を待機ポットの受け入れ
開口面内に受け止めさせることができる。
【０００９】
【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。図１は本発明の回転式基板洗浄装置の第１実
施例を示す全体概略縦断正面図、図２は全体平面図、図
３は要部の拡大側面図である。
【００１０】電動モータ１の駆動によって鉛直方向の第
１の軸芯Ｐ１周りで回転する回転軸２の上端に、基板Ｗ
を真空吸着保持する回転台３が一体回転可能に取り付け
られ、基板Ｗを鉛直方向の軸芯周りで回転可能に保持す
る基板保持手段４が構成されている。
【００１１】なお、本実施例においては、回転台３を真
空吸着式のものとして基板保持手段４を構成している
が、これに限られるものではなく、例えば、回転台３上
に基板Ｗの外周縁を支持する基板支持部材を複数設ける
とともに、この基板支持部材の上端に基板Ｗの水平方向
の位置を規制する位置決めピンを設けて基板保持手段を
構成し、基板Ｗを回転台３上面から離間した状態で回転
可能に保持させるようにしてもよい。
【００１２】基板保持手段４およびそれによって保持さ
れた基板Ｗの周囲は、昇降駆動機構（図示せず）によっ
て昇降可能なカップ５で覆われている。カップ５の横外
側方に、基板Ｗの回転中心側に向けて純水などの洗浄液
を低圧で供給する低圧ノズル６…が設けられている。
【００１３】また、カップ５の横外側方に、アングル形
状の支持アーム７が、電動モータ（図示せず）により鉛
直方向の第２の軸芯Ｐ２周りで回転可能に設けられ、そ
の支持アーム７の先端側アーム部分７ａの下部に、基板
表面を洗浄する洗浄具８が設けられている。
【００１４】更に、カップ５の横外側方の、基板保持手
段４を間にした支持アーム７とは反対側の位置におい
て、電動モータ９により鉛直方向の第３の軸芯Ｐ３周り
で駆動回転可能に支軸１０が設けられ、その支軸１０
に、第１および第２の支持ブラケット１１ａ，１１ｂか
ら成るノズル保持手段１１が取り付けられるとともに、
第２の支持ブラケット１１ｂに、基板表面に洗浄液をピ
ンポイント状態でかつ高圧（30kg/cm2以上) で噴出供給
するノズル１２が取り付けられている。
【００１５】第１の支持ブラケット１１ａに、ノズル１
２から基板Ｗの表面と第１の軸芯Ｐ１とが交差する基板
表面の回転中心Ｃに洗浄液を噴出する状態（図２参照）
で、その回転中心Ｃとノズル１２の先端とを含む面内で
回転中心Ｃを中心とする所定径の円弧状の円弧長穴１３
が形成されている。一方、第２の支持ブラケット１１ｂ
に、円弧長穴１３に嵌入する一対のネジ軸１４，１４が
突設されるとともに、ネジ軸１４，１４それぞれにナッ
ト１５が螺合されている。
【００１６】また、第２の支持ブラケット１１ｂに、前
述した回転中心Ｃに向かう直線状の直線長穴１６が形成
されている。一方、ノズル１２を備えたノズル本体１７
に、直線長穴１６に嵌入する一対のネジ軸１８，１８が
突設されるとともに、ネジ軸１８，１８それぞれにナッ
ト１９が螺合されている。図示していないが、ノズル本
体１７から支軸１０側にわたって、ノズル１２に接続さ
れる高圧ホースが延ばされている。
【００１７】上記構成により、ナット１５，１５を緩
め、ネジ軸１４，１４を円弧長穴１３内で移動させ、所
望の位置でナット１５，１５を締め付けて固定すること
によって、ノズル１２の傾斜角度を、ノズル１２から基
板表面の回転中心Ｃに洗浄液を噴出する状態で、その回
転中心Ｃを中心として変更でき、傾斜角度の変更のいか
んにかかわらず、ノズル１２を水平方向に移動するとき
に、ノズル１２から高圧で噴出される洗浄液を確実に基
板表面の回転中心Ｃに供給することができる。そして、
電動モータ９により支軸１０を回転することにより、ノ
ズル１２から噴出される洗浄液の基板表面での到達点を
回転中心Ｃから基板Ｗの外周端縁に移動させ、基板Ｗの
回転との協働作用により、洗浄する基板の表面の膜厚と
か膜種とか汚染物の種類などに応じて最適な傾斜角度に
調整し、基板表面全面を高圧の洗浄液で良好に洗浄する
ことができる。
【００１８】また、ナット１９を緩め、ネジ軸１８，１
８を直線長穴１６内で移動させることによって、洗浄す
る基板Ｗの表面の膜厚とか膜種とか汚染物の種類などに
応じ、ノズル１２の先端から基板表面までの距離を適宜
調整できる。
【００１９】また、基板保持手段４に保持された基板Ｗ
から平面視で外れた箇所に待機ポット２０が設けられ、
基板表面に洗浄液を供給しない待機位置にノズル１２を
移動させた状態でノズル１２から常時噴出される洗浄液
を受け止め、基板表面を汚染するパーティクルの原因と
なるバクテリアなどが洗浄液供給源との配管中に発生す
ることを防止できるように構成されている。
【００２０】待機ポット２０の受け入れ開口面Ｆが、ノ
ズル１２から噴出される洗浄液の到達点の移動経路上に
位置するとともに基板Ｗの表面と同一レベルになるよう
に構成され、前述したノズル１２の傾斜角度の変更のい
かんにかかわらず、待機位置に移動した状態において、
ノズル１２から噴出される洗浄液を受け止めることがで
きるように構成されている。
【００２１】図４は、第２実施例の要部の拡大側面図、
図５は、図４のＡ−Ａ線矢視断面図であり、第１実施例
と異なるところは次の通りである。すなわち、第１の支
持ブラケット１１ａに、ノズル１２から基板Ｗの表面と
第１の軸芯Ｐ１とが交差する基板表面の回転中心Ｃに洗
浄液を噴出する状態で、その回転中心Ｃとノズル１２の
先端とを含む面内で回転中心Ｃを中心とする所定径の円
弧状の円弧ガイド面Ｆ１を有するガイド部材２１が連接
されている。一方、第２の支持ブラケット１１ｂに円弧
ガイド面Ｆ１に摺接して回転する一対のガイドローラ２
２，２２が取り付けられるとともに、ガイド部材２１の
円弧ガイド面Ｆ１と反対側の面に圧接して固定する締め
付けボルト２３が設けられている。他の構成は第１実施
例と同じであり、同一図番を付すことによりその説明は
省略する。
【００２２】この第２実施例によれば、締め付けボルト
２３を緩め、ガイドローラ２２，２２を円弧ガイド面Ｆ
１に摺接して回転させることによって、ノズル１２の傾
斜角度を、ノズル１２から基板表面の回転中心Ｃに洗浄
液を噴出する状態で、その回転中心Ｃを中心として変更
できる。
【００２３】前述第１実施例における円弧長穴１３や、
第２に実施例における、円弧ガイド面１を有するガイド
部材２１をして円弧ガイドと総称する。
【００２４】また、上記実施例では、ノズル１２から噴
出される洗浄液の基板表面での到達点を回転中心Ｃから
基板Ｗの外周端縁に移動させるのに、電動モータ９によ
り支軸１０を鉛直方向の第３の軸芯Ｐ３周りで回転させ
るように構成しているが、エアシリンダなどにより支軸
１０を直線方向に移動させるように構成しても良く、そ
れらの構成をしてノズル移動手段と総称する。
【００２５】また、上記実施例では洗浄液の基板表面で
の到達点が、基板Ｗの回転中心Ｃから外周端縁への片方
向への移動となるように、ノズル１２からの洗浄液の噴
出を、支持アーム７の軸芯Ｐ２周りの正逆回転の動きに
対して間欠的な噴出としているが、洗浄液の基板表面で
の到達点が、基板Ｗの外周端縁から回転中心Ｃへも移動
するように、ノズル１２からの洗浄液の噴出を、支持ア
ーム７の軸芯Ｐ２周りの正逆回転の動きに対して連続的
に噴出するようにしても良い。
【００２６】また、上記実施例では、待機ポット２０の
受け入れ開口面Ｆの全面を基板表面と同一レベルになる
水平面に構成しているが、受け入れ開口面Ｆを傾斜させ
ても良く、要するに、受け入れ開口面Ｆの少なくとも一
部、好ましくは受け入れ開口面Ｆの中心相当箇所が、ノ
ズル１２から噴出される洗浄液の到達点の移動経路上に
位置するとともに基板Ｗの表面と同一レベルになるよう
に構成するものであれば良い。
【００２７】本発明としては、上述実施例のような円形
基板に限らず、角型基板に対する回転式基板洗浄装置に
も適用できる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明の回転式基板洗浄装置によれば、基板表面に対するノ
ズルの傾斜角度を変更できるから、洗浄する基板の表面
の膜厚とか膜種とか汚染物の種類などに応じ、基板表面
に対してそれぞれに最適な傾斜角度で洗浄液を噴出でき
て洗浄効果を高くできる。しかも、ノズルの傾斜角度の
変更に際し、円弧ガイドによって、自ずとノズルから噴
出される洗浄液の基板表面での到達点が必ず基板の表面
の回転中心を通る状態に維持できるから、傾斜角度を変
更するたびに、洗浄液の噴出方向が基板表面の基板の回
転中心から外れないように調整し直すといった面倒な操
作が不用で、基板表面に対するノズルの傾斜角度を容易
に変更できるようになった。
【００２９】また、請求項２に係る発明の回転式基板洗
浄装置によれば、待機ポットの受け入れ開口面の少なく
とも一部を、ノズルから噴出される洗浄液の到達点の移
動経路上に位置させるとともに基板の表面と同一レベル
になるようにするという合理的な配置構成により、基板
表面に対するノズルの傾斜角度の変更のいかんにかかわ
らず、待機位置に位置させたノズルから噴出される洗浄
液を待機ポットの受け入れ開口面内に受け止めさせるこ
とができるから、傾斜角度の変更に伴って待機ポットの
位置を調整することが不用であり、ノズルの傾斜角度の
変更を一層容易に行えるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転式基板洗浄装置の第１実施例を示
す全体概略縦断正面図である。
【図２】全体平面図である。
【図３】要部の拡大側面図である。
【図４】第２実施例の要部の拡大側面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【符号の説明】
４…基板保持手段 ９…電動モータ（ノズル移動手段） １０…支軸（ノズル移動手段） １１…ノズル保持手段 １２…ノズル １３…円弧長穴（円弧ガイド） ２０…待機ポット ２１…ガイド部材（円弧ガイド） Ｃ…基板の回転中心 Ｆ…待機ポットの受け入れ開口面 Ｆ１…円弧ガイド面（円弧ガイド） Ｐ１…基板の回転軸芯 Ｗ…基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−151397（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−297186（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−86930（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−5275（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B08B 3/02 H01L 21/304 643

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板を鉛直方向の軸芯周りで回転可能に
    保持する基板保持手段と、 基板表面に洗浄液をピンポイント状態でかつ高圧で噴出
    供給するノズルと、 前記ノズルから噴出される洗浄液の基板表面での到達点
    が前記基板の回転中心と外周端縁との間を移動するよう
    に前記ノズルを移動するノズル移動手段とを備えた回転
    式基板洗浄装置において、 前記ノズル移動手段に設けられて基板表面に対する傾斜
    角度を変更可能に前記ノズルを保持するノズル保持手段
    を設け、前記ノズル保持手段に、前記ノズルから前記基
    板の表面の回転中心に洗浄液を噴出する状態で、基板表
    面の回転中心と前記ノズルの先端とを含む面内で前記回
    転中心を中心とする仮想円に沿って前記ノズルを移動す
    る円弧ガイドを備えたことを特徴とする回転式基板洗浄
    装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の回転式基板洗浄装置に
    おいて、 基板保持手段に保持された基板から平面視で外れた箇所
    に、基板表面に洗浄液を供給しない待機位置にノズルを
    移動させた状態で前記ノズルから噴出される洗浄液を受
    け止める待機ポットを設け、かつ、前記待機ポットの受
    け入れ開口面の少なくとも一部が、前記ノズルから噴出
    される洗浄液の到達点の移動経路上に位置するとともに
    前記基板の表面と同一レベルになるように構成してある
    回転式基板洗浄装置。
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