JP3341873B2 - 基板洗浄方法およびそれに使用する基板洗浄装置 - Google Patents

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、純水などの洗浄液に炭
酸ガスを溶解して供給する基板洗浄方法と、それに使用
する基板洗浄装置とに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のものとしては、従来、特公平６
−９５３８２号公報に開示されているものがあった。こ
の従来例によれば、基板（ディスク）の回転方向と交差
する方向に移動しながら高圧ジェット噴流を噴出して洗
浄する高圧ジェット洗浄部と、同様に、基板の回転方向
と交差する方向に移動可能なノズルにより超音波を照射
された洗浄液、例えば、純水を噴出して洗浄する超音波
洗浄部とが設けられている。

【０００３】高圧ジェット洗浄部では、高圧ジェットノ
ズルから炭酸水を供給し、静電気を除去するようになっ
ている。また、超音波洗浄部では、超音波の照射により
純水中にキャビテーションを生じさせて気泡を発生さ
せ、その気泡の破壊時の力によって微細な汚れ等を除去
するようになっている。

【０００４】

【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、静電気を除去して洗浄するために高圧ジェット
洗浄部を設け、一方、気泡の破壊時の力を利用して微細
な汚れ等を除去するために超音波洗浄部を設けており、
処理的に二つの工程が必要で処理時間が長くかかる欠点
があり、また、二つの洗浄部が必要で構成が複雑化して
高価になるとともに、大きな設置スペースが必要で装置
が大型化する欠点があった。

【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に係る発明の基板洗浄方法
は、静電気を除去しての洗浄と気泡の破壊時の力を利用
しての洗浄とを短時間で行えるようにすることを目的と
し、また、請求項２に係る発明の基板洗浄装置は、上記
方法を実施する上で構成的に簡単にできるとともに洗浄
性能を一層向上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
板洗浄方法は、上述のような目的を達成するために、冷
却した洗浄液に炭酸ガスを溶解し、溶解炭酸ガスを気泡
化して基板に供給することを特徴としている。

【０００７】また、請求項２に係る発明の基板洗浄装置
は、上述のような目的を達成するために、基板に洗浄液
を供給する洗浄液供給部に、洗浄液に炭酸ガスを溶解す
る溶解手段と、洗浄液を冷却して炭酸ガスの溶解濃度を
高くする冷却装置とを移送管を介して接続して構成す
る。

【０００８】

【作用】請求項１に係る発明の基板洗浄方法の構成によ
れば、冷却した洗浄液に炭酸ガスを高濃度で溶解して比
抵抗を下げることができ、そして、溶解した炭酸ガスを
気泡化して基板に供給し、基板の表面で気泡が破壊する
に伴い、その破壊時の力を利用して基板に付着した微細
な塵埃などを除去することができる。

【０００９】また、請求項２に係る発明の基板洗浄装置
の構成によれば、冷却装置と溶解手段とにより洗浄液に
炭酸ガスを高濃度で溶解し、比抵抗を十分に下げるとと
もに、気泡破壊時の力を大きくすることができる。

【００１０】

【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、本発明に係る基板洗浄装置の第１実
施例を示す概略縦断面図であり、図２は図１の平面図で
あり、第１の電動モータ１の駆動によって鉛直方向の軸
芯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、その基板保持手段４によって鉛直方
向の軸芯周りで回転可能に保持される基板Ｗの上方の所
定箇所に、第２の電動モータ５によって回転変位可能に
支持ブラケット６が設けられるとともに、その支持ブラ
ケット６に、炭酸ガスを溶解した洗浄液を供給する洗浄
液供給部としてのノズル７が設けられている。

【００１１】上記基板保持手段４としては、基板Ｗを真
空吸着保持するものに限らず、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、基板Ｗを回転台３の
上面から離間した状態で回転可能に保持させるように構
成するものでもよい。

【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８で覆われ、基板Ｗの洗浄時に、基
板Ｗの上に供給される洗浄液の飛散を防止できるように
構成されている。

【００１３】カップ８の横側方に、カップ８を非作用位
置に下降した状態で、基板Ｗの表面上の洗浄位置と基板
Ｗの上方から外れた非洗浄時の待機位置とにわたって変
位可能に基板表面を洗浄する洗浄ブラシ９が設けられて
いる。図中１０は、待機位置にあるときに、洗浄ブラシ
９に付着した塵埃などを除去する待機ポットを示してい
る。また、１１…は、洗浄ブラシ９による洗浄時などに
純水などの洗浄液を供給する洗浄液供給ノズルを示して
いる。

【００１４】ノズル７に溶解手段としての溶解装置１２
が移送管１３を介して接続されている。溶解装置１２
は、炭酸ガス透過性の膜１４により上室１５ａと下室１
５ｂとに仕切られて構成され、上室１５ａに、開閉弁１
６を備えた炭酸ガスを供給する導入管１７と排気管１８
とが接続されている。一方、下室１５ｂに純水供給管１
９と移送管１３が接続されている。

【００１５】純水供給管１９に、そこを流れる純水を、
例えば、20℃以下などに冷却する冷却装置２０が付設さ
れ、純水の温度を下げることにより、炭酸ガスの飽和溶
解濃度を高くし、高濃度で炭酸ガスを溶解できるように
構成され、ノズル７から、炭酸ガスを溶解した純水を供
給するように構成されている。

【００１６】次に、上記基板洗浄装置を用いての基板洗
浄方法の実施例について説明する。純水を冷却装置２０
で冷却してから溶解装置１２に供給し、この溶解装置１
２において、導入管１７から炭酸ガスを供給し、純水中
に炭酸ガスを溶解し、炭酸ガスが溶解した純水を、基板
保持手段４によって回転状態で保持された基板Ｗにノズ
ル７から高圧で供給し、ノズル７からの噴出に伴う圧力
低下により、溶解された炭酸ガスを気泡化して基板Ｗの
表面に供給する。

【００１７】以上の構成により、炭酸ガスによって純水
の比抵抗を下げているために、基板Ｗに供給されたとき
に基板Ｗの表面に静電気を発生することを防止でき、基
板Ｗの表面に付着した塵埃等を静電気の影響を受けずに
除去でき、しかも、供給された炭酸ガスの気泡が基板Ｗ
の表面で破壊するときに、その破壊時の力によって、付
着した塵埃等に剥離力を与え、効率良くかつ良好に基板
Ｗを洗浄することができる。また、純水は冷却装置２０
によって冷却されて高濃度の炭酸ガスを溶解している
が、かかる純水のノズル７からの噴出によって純水の温
度も高くなり、より炭酸ガスの気泡化が促進され、気泡
の破壊による洗浄効果が高くなる。

【００１８】本発明によれば、洗浄性能が高く、洗浄ブ
ラシ９を使わずに、ノズル７からの洗浄液の噴出のみで
基板Ｗを洗浄することが可能である。このようにすれ
ば、基板Ｗの表面を非接触で洗浄できる利点がある。

【００１９】上記実施例では、冷却装置２０により純水
を冷却して炭酸ガスの溶解濃度を高めるようにしている
が、それと併用して加圧装置を用いるようにしても良
い。例えば、溶解装置１２に加圧装置を併用し、炭酸ガ
スを高圧（例えば、２kgw/cm²)状態として純水中の炭酸
ガスを高濃度化しても良い。この場合、純水がノズルか
ら噴出することで低圧環境下にあることになり、より炭
酸ガスの気泡化が促進され、気泡の破壊による洗浄効果
が高くなる。

【００２０】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。

【００２１】

【発明の効果】請求項１に係る発明の基板洗浄方法によ
れば、冷却した洗浄液に炭酸ガスを高濃度で溶解して比
抵抗を下げることによる洗浄能力の向上と、溶解した炭
酸ガスの気泡の破壊による洗浄能力の向上とを一工程で
一挙に図ることができるから、洗浄性能を向上できると
ともに、その洗浄処理効率をも向上できるようになっ
た。

【００２２】請求項２に係る発明の基板洗浄装置によれ
ば、冷却装置により洗浄液を冷却して洗浄液に炭酸ガス
を高濃度で溶解するから、請求項１に係る発明の基板洗
浄方法を好適に実施できるようになった。しかも、それ
ぞれ個別に洗浄部を設けていた従来例に比べて、洗浄部
の数を半減でき、装置を構成する上で簡単にできるとと
もに小型化でき、設置スペースが小さくて済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板洗浄装置の第１実施例を示す
概略縦断面図である。

【図２】図１の平面図である。

【符号の説明】

７…洗浄液供給部としてのノズル １２…溶解装置 ２０…冷却装置 Ｗ…基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B08B 3/10 C11D 7/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却した洗浄液に炭酸ガスを溶解し、溶
   解炭酸ガスを気泡化して基板に供給することを特徴とす
   る基板洗浄方法。
2. 【請求項２】 基板に洗浄液を供給する洗浄液供給部
   に、洗浄液に炭酸ガスを溶解する溶解手段と、洗浄液を
   冷却して炭酸ガスの溶解濃度を高くする冷却装置とを移
   送管を介して接続してあることを特徴とする基板洗浄装
   置。