JP3722337B2 - ウエット処理装置 - Google Patents

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忠弘 大見
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忠弘 大見
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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗浄やエッチング、現像、剥離等を含むウエット処理に用いる省液型のウエット処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
太陽電池用基板、液晶基板、磁性体基板、プラスティックパッケージ用基板その他の大型基板の表面のウエット処理のうち洗浄の観点から従来の技術および課題について説明する。
【0003】
従来、図13に示す洗浄装置が一般的に用いられている。図13において(a)は装置の側面図であり、(b)はその平面図である。
【0004】
この装置において、被処理物(基板)101を例えば、矢印Aの方向に移動しながら基板101の上面にウエット処理液供給ノズル102を用いて超純水、電解イオン水、オゾン水、水素水等その他の洗浄液を供給することにより洗浄を行っている。
【0005】
このウエット処理液供給ノズル102には、洗浄液供給室104、洗浄液を基板に向けて導出する開口部106と洗浄液を洗浄液供給室104へ導入するための洗浄液導入口107が形成されている。
【0006】
また、洗浄液にMHz帯近辺の超音波を付与し洗浄効果を向上させるために洗浄液供給室104上に超音波素子116を設けてある。ただし、オゾン水による有機物の洗浄のように、超音波素子116を設けない処理の場合もある。
【0007】
超純水、電解イオン水、オゾン水、水素水等その他の洗浄液を洗浄液導入口107から洗浄液供給室104に導入し、開口部106を介して被洗浄物である基板表面に供給し洗浄を行う。この洗浄液による洗浄の後には、被洗浄物表面から洗浄液を除去する目的で、また、残留するパーティクルなどを除去する目的で、図13に示すウエット処理液供給ノズル102と同じような構造のノズルを用いてリンス洗浄液(一般的には超純水)によりリンス洗浄を行う。
【0008】
しかし、上記した図13に示す従来の洗浄技術には次のような問題点がある。
第1は洗浄液やリンス洗浄液の使用量が多いという問題である。
【0009】
例えば、500mm角の基板101の洗浄を電解イオン水などの洗浄液を用いて行い、かかる洗浄液による洗浄とリンス洗浄水によるリンスを行った後における基板101上のパーティクル(例えば、Al23粒子)の残存量を0.5個/cm2レベルの清浄度を達成しようとすると、25〜30L/min程度の洗浄液およびリンス洗浄液を供給しなければならない。25〜30L/minと言う量は安定して超音波を付与するために必要な量である。すなわち、25〜30L/min以下の量にすると超音波の安定的な付与は出来なくなり、清浄な洗浄を達成することが出来なくなってしまう。現状、洗浄液の使用量が多くなる理由としては、上記で述べた通りであるが、それでも、25〜30L/min程度の液の使用量となっているのは、超音波の周波数を上げ、超音波洗浄ノズルスリット幅を小さくしていることの結果であり、現有技術の限界が此処にある。
【0010】
第2は、洗浄後の清浄度に問題がある。前記した通り、大量の洗浄水(25〜30L/min)を使用し、かつ洗浄後のリンス洗浄を十分行なったとしても得られる清浄度には限界があり、平均的な清浄度としては0.5個/cm2程度である。
【0011】
より高い清浄度(0.05個/cm2程度の清浄度)が求められる場合には、従来の洗浄技術では対応できないという問題がある。さらに同一基板内においも清浄度のばらつきがあり、図13に示す基板101の進行反対側bの部分が進行方向側の部分aよりも清浄度が低い。清浄度の分布状態は、進行方向先端aの部分ほど清浄度が高く、進行方向の後端bに向かうにつれ清浄度は悪くなる様な分布をしているという問題があることがわかった。
【0012】
本発明者の知見によれば、これは、供給ノズル102から基板101表面に供給された洗浄液が図13(a)に示すように大型基板表面上に液膜となって基板エッジまで流れるうちに一度除去されたパーティクルが基板表面に再付着することに由来している。
【0013】
また、廃水処理の低減の観点から液再生再利用をねらった技術や、洗浄に要する水の量が少なくてすむという観点の技術の報告がある。
【0014】
従来の技術は、超音波が加えられた水が、狭まった口より噴出し、基板表面を洗浄し、液を回収するようになっている。
【0015】
しかしながら、この技術には、以下の課題がある。
狭まった口の構造により、ガス抜きの効率が悪く、洗浄液の低減は困難であり、十分にガス抜きを行なわないと超音波素子が破損してしまう。
【0016】
狭まった口の構造により、超音波が出難く、超音波の音圧のロスが大きい。
狭まった口の構造では、音圧が極大となる部分は振動子の大きさにもよるが、1cmから3cmといった寸法となり、接近させすぎると洗浄効果は大幅に下がる。
【0017】
狭まった口の構造では、口の出口が洗浄液の中にあり、且つ流れに沿って超音波が伝播し易いため、超音波出口付近に超音波が集中するため、角の部分にダメージが入り、パーティクル発生の原因となる。また、乱流が出口近くで生じるため、その部分での洗浄は不十分となってしまう。
【0018】
入り口と出口に圧力バランスが取られていないため、液切れによる洗浄の不完全性や液漏れが生じ波の回収率の低下につながっている。
【0019】
パーティクルを確実に除去するためには、洗浄水供給配管の高精度加工が必要であるが、加工が困難な構造で配管内の不純物の除去が出来ない。
【0020】
また、比較的低周波(39kHz〜500kHz)の超音波洗浄を行おうとしても、本構造では不可能となってしまう。
【0021】
他の従来の技術は、超音波が加えられた水が狭まった口より噴出し、基板との平行部分を保水層として、基板表面を広く洗浄するようにしたものである。
【0022】
しかしながら、この装置には、以下のような課題がある。
狭まった口の構造であるため、ガス抜きの効率が悪い。ガス抜き効率を高めるべくガス抜き口が上部についているが、ここから出てくる洗浄液の量が多い。
【0023】
狭まった口の構造であるため、音圧が極大となる部分は振動子の大きさにもよるが、1から3cmといった寸法となり、接近させすぎると洗浄効果は、大幅に下がる。
【0024】
狭まった口の構造では、口の出口が洗浄液の中にあり、旦つ流れに沿って超音波が伝播し易いため、超音波出口付近に超音波が集中するため、角の部分にダメージが入り、パーティクル発生の原因となる。
【0025】
狭まった口の構造と上部のガス抜き口の大きさのバランスが取られていないため、狭まった口から出る波の流れ制御が出来ないため洗浄効果が大幅に下がってしまう。
【0026】
この技術では、狭まった部分に発生した気泡の除去は難しい。つまり、上部のガス抜き口から洗浄液が出るために、ガスが抜けにくい構造である。
【0027】
狭まった口の構造と被処理物に平行な部分の組み合わせのため、高均一、高清浄を実現するための高精度の加工が出来ない。低周波の39kHz〜500kHzの使用は極めて困難となってしまう。
【0028】
また、被洗浄物の洗浄面とわずかな空隙を保って位置せしめられた超音波振動体と、前記超音波振動体の近傍に配置せしめられた媒質供給管とからなり、媒質供給管から媒質を放出し、超音波振動体の振動面と被洗浄物の洗浄面との間に媒質の層を形成するようにしてあり、その層を介して被洗浄物に超音波を印加させるようにして超音波洗浄を行う技術が知られている。
【0029】
しかし、この技術は、超音波振動体と被洗浄物とに、近傍から洗浄液を放出して入れる状態になっているため、その流量は、一般的に知られている超音波シャワー洗浄と近い洗浄液量となってしまう。また、わずかな空隙に洗浄液を放出して入れる機体のため、一旦液が入ってしまうとその液の抵抗などにより安定して液が流れないことが生じたり、液の流れが悪い機構に加え、被洗浄物の端面までいって洗浄液が被洗浄物の表面の系外に落ちる構造になっているため、パーティクルの再付着が生じやすいという課題がある。また、洗浄液の出し方によっては基板が吸い上げられ、超音波洗浄面端部に接触するという課題が生ずる。
【0030】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は従来のウエット処理装置が有する上記の問題を解決し、ウエット処理液の使用量を従来の10分1以下へと低減することができ、しかも従来よりも高い清浄度を得ることができる省水型のウエット処理装置を提供することを目的とする。
【0031】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明のウエット処装置は、一側に処理液を導入する導入側通路を備えるとともに、被処理物に対し前記導入側通路から導入した前記処理液をガイドしつつ他側に送液してかつ振動を与えながら前記被処理物をウエット処理する振動ガイド部材を備えたウエット処理本体を設け、該振動ガイド部材と前記被処理物とを、間隙の検知を行いながら所定間隙に維持し、該間隙に前記処理液を保持させる位置調整部材を設け、前記振動ガイド部材によって送液された前記処理液を排出させる排出側通路を設け、前記導入側通路は前記振動ガイド部材とは別体に形成されていることを特徴とする。
【0034】
かかる構成とすることにより、処理液が被処理物の被処理面と振動ガイド部材との間隙に確実に保持され、必要最小限の処理液量で被処理面をウエット処理することが可能となる。また被処理面に処理液が供給されると共に、使用済み処理液を排出側通路を介して適宜排出することが可能となるため、常に新鮮な処理液で被処理面を処理することが可能となり、使用済みの処理液による被処理面の再汚染が防止できる。
【0035】
また、処理液が被処理面と振動ガイド部材との間隙に界面張力で保持されるため、必要最小限の処理液で被処理面をウエット処理することができると共に、確実に被処理面に超音波振動を付与することが可能となる。
【0036】
また本発明のウエット処理装置は、前記処理液排出部材が前記使用済み処理液を前記間隙から吸引除去する吸引装置を設けることが好ましい。
【0037】
この構成とすることにより、使用済みの処理液が被処理面から迅速に排出除去されるため、使用済みの処理液による被処理面の再汚染がより確実に防止できる。
【0038】
また、振動子が貼られる振動ガイド部材と被洗浄物とをほぼ平行となるようにし、その間に洗浄液が入るようにして、それに超音波を重畳させることにより、超音波の音圧のロスが非常に少なく出来る。
【0039】
狭まった口の構造で超音波が重畳された洗浄液をださないので、振動ガイド部材と洗浄液等供給部の(交差部)接続部のダメージがない。
【0040】
振動子が貼られる振動ガイド部材と被洗浄物とをほぼ平行となるようにし、その間に洗浄液が入るように、界面張力等の圧力バランスをとることにより、ごくわずかな洗浄液で洗浄出来る。
【0041】
振動子が貼られる振動ガイド部材と被洗浄物との間の洗浄液の流速は、振動ガイド部材と被洗浄物との間の洗浄液の界面張力等の圧力バランスをとることにより、制御出来、洗浄効果が上げられる。
【0042】
振動子が貼られる振動ガイド部材と被洗浄物との間に洗浄液を入れる方法としては、洗浄ノズルに対する基板の移動方向と同様な方向から洗浄液を供給する方法が好ましい。
【0043】
振動子が貼られる振動ガイド部材と被洗浄物との間に洗浄液を入れる方法としては、洗浄液供給部を洗浄ノズルの中央とする方法が好ましい。
【0044】
振動子が貼られる振動ガイド部材と被洗浄物との間に洗浄液を入れる方法としては、洗浄ノズルに対する基板の移動方向に一定の傾きを持ち、その傾きが大きくなる時には、洗浄ノズルの出口側から供給する方法が、又、その傾きが小くなる時には、洗浄ノズルの入り口側から洗浄液を供給する方法が好ましい。
【0045】
吸引装置を設ける場合は、次のようにすればよい。導入側通路をウエット処理本体の中央とし、排出側通路を左右対称に形成し、この排出側通路に吸引装置を接続し、振動ガイド部材と被洗浄物との間の洗浄液の界面張力等の圧力バランスをとる。これにより洗浄液の流速の制御、及び、汚染物の速やかな系外への排出が可能となり、洗浄液の大幅な削減を達成しつつ洗浄効果を向上出来る。
【0046】
あるいは、導入側通路をウエット処理本体の一端に形成し、他端に排出側通路を形成し、吸引装置をウエット処理本体の排出側通路に接続し、振動ガイド部材と被洗浄物との間の洗浄液の界面張力等の圧力バランスをとる。これにより、洗浄液の流速の制御、及び、汚染物の速やかな系外への排出が可能となり、洗浄液の大福な削減を達成しつつ洗浄効果を向上出来る。
【0047】
半導体の洗浄用として本ウエット処理装置を用いる場合には、特に、振動子が貼られる振動ガイド部材の大きさを被洗浄物の大きさ以上にし、ウエット処理本体に排出側通路が形成されている場合は、導入側通路をウエット処理本体の中央に設け、排出側通路をウエット処理本体に同心円状に一つ以上設置し、振動ガイド部材と被洗浄物との間の洗浄液の界面張力等の圧力バランスをとることにより、洗浄液の流速の制御及び、汚染物の速やかな系外への排出が可能となり、洗浄液の大幅な削減を達成しつつ洗浄効果を向上出来る。排出側通路には吸引装置を接続することが好ましい。
【0048】
なお、装置をいくつかのブロックに分け製作することにより、高精度加工が出来又最適表面処理も可能で且つ、使用材料の選択性が上がり、それにより各種の薬液の使用が可能となる。製作工程も大幅に簡略化できる。
【0049】
振動ガイド部材と被洗浄物との間の洗浄液の界面張力等の圧力バランスをとる為の振動ガイド部材と被洗浄物との間の間隔の制御は、位置調整部材を上下に駆動することにより行う。なお、高精度位置検知ロボットを設けておき、このロボットにより間隔の検知を行いながら位置調整部材を駆動すればより高精度の間隔の制御を行うことができる。
【0050】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【0051】
(実施形態1)
図1に第1の実施の形態を示す。
【0052】
本形態のウエット処理装置12は、一側に処理液3を導入する導入側通路5と他側にウエット処理後の処理液3を排出する排出側通路6とを備えるとともに、導入側通路5と排出側通路6との間に、被処理物1に対し導入側通路5から導入した処理液3をガイドしかつ振動を与えながら被処理物1をウエット処理する振動ガイド部材2を備えたウエット処理本体15を設け、振動ガイド部材2と被処理物1とを所定間隙に維持し、該間隙に処理液3を保持させる位置調整部材4を設けている。
【0053】
以下より詳細に説明する。
本形態のウエット処理装置12は、保持台25上に載置された被処理基板1の被処理面8に対向する位置に振動ガイド部材2を有している。この振動ガイド部材2は被処理面8に超音波を付与するためのものである。
【0054】
振動ガイド部材2は、位置調整部材4の支持柱21b,21cに固着されている。支持柱21b,21cは横棒により連結されている。横棒端の16はバランサーである。バランサー16の手前にはネジボックス26が設けられておりネジボックス26内には横棒を上下動させるための送りネジ機構が設けられている。21aはネジボックス25を支持する支持柱であり、その下端は保持台に固着してある。送りネジ機構により横棒を上下動させることにより振動ガイド部材2を上下動させ、振動ガイド部材2と被処理面8と近接離反自在に保持せしめる。
【0055】
ウエット処理時に、この位置調整部材4を用いて、振動ガイド部材2と被処理面8との間隙を、処理液3が被処理面8および振動ガイド部材2との界面張力により前記間隙に保持可能な間隔に保持する。
【0056】
さらに処理液3を被処理面8と振動ガイド部材2との間隙に供給する処理液の導入側通路5と、使用済み処理液を排出除去する処理液の排出側通路6とが備えられており、処理液導入側通路5から被処理面8と振動ガイド部材2との間隙に処理液を満たすべく供給し、使用済み処理液を処理液排出側通路6を用いて排出除去する。導入側通路5の入口には導入部材22が接続され、排出側通路6の出口には排出部材23が接続されている。
【0057】
(実施形態2)
図2を用いて第2の実施の形態を説明する。
【0058】
本実施の形態のウエット処理装置は、振動ガイド部材2と導入側通路5および排出側通路6とが各々別体で形成されている。
なお、図2において、位置調整部材の図示は省略してある。
【0059】
この構成とすることにより、振動ガイド部材2と導入側通路5および排出側通路6とを個別に加工することが可能となる。振動ガイド部材2の材料としては、超音波の効率的伝搬のため、ステンレスや石英、等が適しており、導入側通路5および排出側通路6の材料としては、汚染がなく、加工性に優れていることの要求から、PVCやPFA、PTFE、PEEK等の材料が各々適している。これらを個別に加工することにより高精度の加工が可能である。さらに、振動面がダメージを受けたような場合には、全体を交換することなく、ダメージを受けた部分だけを適宜交換することが可能となる。
他の点は、実施の形態1と同様である。
【0060】
(実施形態3)
次に図3を用いて第3の実施の形態を説明する。
【0061】
本実施の形態のウエット処理装置では、ウエット処理装置に排出側通路を形成し、その排出側通路6にポンプから構成される吸引装置9が接続されている。なお、位置調整部材の図示は省略してある。
【0062】
吸引装置9を用いて使用済みの処理液を前記間隙から排出側通路6を介して強制的に排出除去する。
【0063】
このように強制的に処理液を排出できるため、使用済みの処理液の排出をより一層速やかに行うことができ、より清浄度の高い洗浄を行うことができる。さらに、吸引装置9の吸引圧力の調整により振動ガイド部材2と被処理物1との間の間隙における圧力を調整することができる。
他の点は、実施の形態1と同様である。
【0064】
(利用例1)
さらに図4を用いて利用例1を説明する。
本例は、振動子のいわゆる空打ちを防止するための利用例である。
【0065】
すなわち、本例では、振動ガイド部材2の被処理物1側と反対の外面に振動子7を形成し、振動ガイド部材2の内部に振動子7からの振動を振動ガイド部材2の被処理物1側の外面に伝える液を備えている。
【0066】
すなわち、本利用例のウエット処理装置12においては、振動ガイド部材2は、超音波振動源である超音波振動子7と被処理物1の被処理面8に超音波振動を付与する超音波振動ガイド部材13との間に常に空打ち防止液11を有している。
【0067】
なお、図4においては、振動ガイド部材2と、空打ち防止液の収納部材20とは一体に形成されている。すなわち、空打ち防止液11を収納する凹状の収納部材20の底辺が振動ガイド部材2を兼用している。収納部材20の底辺と振動部材2とを別体とした場合には超音波の伝播効率は悪くなるが、上記のように兼用させた場合には、伝播効率は良好であり、高い洗浄効果を達成させることができる。
他の点は、実施の形態1と同様である。
【0068】
(実施形態4)
図5を用いて第4の実施の形態を説明する。
【0069】
本形態のウエット処理装置では、一側に処理液3を導入する導入側通路5を備えるとともに、被処理物1に対し導入側通路5から導入した処理液3をガイドしつつ他側に送液してかつ振動を与えながら被処理物1をウエット処理する振動ガイド部材2を備えたウエット処理本体15を設け、振動ガイド部材2と被処理物1とを所定間隙に維持し、間隙に処理液3を保持させる位置調整部材(図示せず)を設け、振動ガイド部材2によって送液された処理液3を排出させる排出側通路6を設けてなる。
【0070】
排出側通路6は、被処理体1の周囲に設けられたドレイン容器35の底面に形成されている。
【0071】
すなわち、本形態では、ウエット処理本体15には、導入側通路5は設けてあるが排出側通路は設けていない。従って、処理後の処理液3は、振動ガイド部材2と被処理体1の被処理面とで形成される空隙の周側面からドレイン容器35に流出し、ドレイン容器35の底面に形成された排出側通路6からウエット処理装置の系外に排出される。
【0072】
本形態では、ウエット処理本体15には排出側通路を設けていないため、圧力制御が、処理液導入側のみで行なう形態となり、より装置構造、機構が簡単となるという利点を有している。
なお、他の点は、実施の形態1と同様である。
【0073】
(実施形態5)
図6を用いて第5の実施の形態を説明する。
【0074】
本実施の形態のウエット処理置は、基板1を振動ガイド部材2と対向した状態で図面中の矢印A方向に移させる基板搬送部材30を有するものである。
【0075】
かかる構成では、大型の被処理物であってもその全面にわたり均一な清浄度を得ることができるウエット処理が可能となる。
他の点は、実施の形態4と同様である。
【0076】
(実施形態6)
また図7を用いて第6の実施の形態を説明する。
【0077】
本実施の形態のウエット処理装置12は、振動ガイド部材2と被処理面8との間隙に処理液3を界面張力で保持した状態を保ちつつ基板1を回転する機構を設けたものである。
【0078】
この構成とすると小型のウエット処理装置12で大面積の被処理物の処理が可能となる。
【0079】
基板1は、基板ホルダー41の載置部42上に載置することにより保持されており、基板ホルダー41の底面には回転軸40が設けられている。
【0080】
また、導入側通路5は振動ガイド部材2の中心に形成されている。そして、振動子は、導入側通路5に関して対称的に複数(7a,7b)個設けてある。
【0081】
4は位置調整部材であり、位置調整部材4を上下に駆動させることにより、振動ガイド部材2と被処理面8との間隙の処理液3を界面張力で保持できるよう適宜調整する。回転軸40を回転させることにより基板1を回転するとともに、導入側通路5から処理液を間隙に導入し、また、振動子7により処理液3に超音波を付与する。
【0082】
間隙に導入された処理液は、被処理面8を洗浄し、遠心力により間隙の周辺側面から排出する。
【0083】
(実施形態7)
図8を用いて第7の実施の形態を説明する。
【0084】
本実施の形態のウエット処理装置12は基板1の被処理面8より広い振動ガイド部材2の振動面を有する場合に最適な形態である。
【0085】
基板1はホルダー41の載置部42上に載置されて保持されるが、この載置部42の内側部には段差が設けられている。この段差の高さは基板の厚さと同じにしてあるため、載置部42の上面と基板1の被処理面8とは面一となる。
【0086】
このため処理液3は空隙内から空隙外にスムーズに流れる。従って、基板1の表面全面を均一に処理することが可能となる。
【0087】
(利用例2)
図9を用いて次の利用例を説明する。
【0088】
本例は、処理液導入側通路5、排出側通路6を振動ガイド部材2と別体に形成し、空打ち防止液11を備えた例である。
【0089】
本例では、振動ガイド部材2は凹形状をしており、その側面に部材50を設けてある。部材50に導入側通路5が形成されている。
【0090】
また、本例では振動ガイド部材2の底面と部材50の底面とは面一となっている。
【0091】
(利用例3)
図10を用いて次の利用例を説明する。
【0092】
本例は、処理液導入側通路5、排出側通路6を振動ガイド部材2と別体に形成し、空打ち防止液11を備えた例である。
【0093】
基本構造は、図9に示す例と同様であるが、本例では、振動ガイド部材2の底面と部材50の底面とは面一ではなく、部材50の底面を振動ガイド部材2の底面よりHだけ下げてある。
【0094】
Hとしては、0〜3mm程度が好ましい。
他の点は、図9に示す例と同様である。
【0095】
(利用例4)
図11を用いて次の利用例を説明する。
【0096】
本例は、処理液導入側通路5、排出側通路6を振動ガイド部材2と別体に形成し、空打ち防止液11を備えた例である。
【0097】
基本構造は、図10に示す例と同様に、振動ガイド部材2の底面と部材50の底面とは面一ではなく、部材50の底面を振動ガイド部材2の底面よりHだけ下げてある。
【0098】
ただ、本例では、振動ガイド部材2の底面の周囲には周壁52を設けてある。この周壁52の底面は部材50の底面と面一にしてある。
【0099】
(実施形態8)
図12に次の実施形態を示す。
【0100】
本例では、導入側通路5と排出側通路6との間の処理液3をガスと置換するためのガス供給系53を有している。
【0101】
本例では、ガス供給系は次のように構成されている。すなわち、導入側通路5の入口に管が接続され、この管は三方バルブ60を介して、一方は処理液源に他方はガス源に接続されている。
【0102】
処理液3による被処理物1の処理後、振動ガイド部材2を被処理物1から引き離す際に、被処理物1は振動ガイド部材2に吸着することがある。
【0103】
本例では、被処理物1の処理終了後、三方バルブ60をガス源側に連通させ、ガスを導入側通路5から振動ガイド部材2と被処理物1との間に導入する。このように、振動ガイド部材2と被処理物1との間隙にガスを導入することにより、振動ガイド部材2を被処理物1から容易に引き離すことが可能となる。また、ガスにより被処理物1の面の乾燥を容易に行うことが可能となる。
【0104】
【実施例】
図1に示すウエット処理装置を用いて洗浄力の評価を行なった。なお、比較のため従来例として図13に示す装置(市販のMSシャワーノズル)についても洗浄力の評価を行った。
【0105】
洗浄力の評価条件は次の通りである。
▲1▼被処理体
被処理体として、(1)ガラス基板上にCrを堆積した基板と、(2)Siウエハとを用意した。
▲2▼基板の強制的汚染
(1)の基板については、Al23粒子を分散した液を500μL分取し、それを超純水で5Lまで希釈(濃度:1.0×104個/mL)し、この液中に(1)の基板を1秒間浸漬後取り出し、再度1秒間浸漬後リンス及び乾燥した。
(2)の基板については、PSL(ポリスチレンラテックス標準粒子)(径:0.309μm)粒子を分散した液(濃度:6.1×1011個/mL)を113μL分取し、分取した液を0.5%DHF(希フッ酸)で5Lまで希釈した。基板の汚染は、基板を3分間浸漬を行い、10分間リンス及び乾燥した。
▲3▼洗浄条件
・実施例
・洗浄液:UPW(超純水)、洗浄液流量:0.5L/min
・振動面と基板表面の距離:3mm
・超音波:950kHz、300W(パワー密度=約5W/cm2:振動子サイズ=約40mm×約160mm)
・洗浄時間:10sec
【0106】
純水とは、一般に原水を凝集沈殿装置、砂ろ過装置、活性炭ろ過装置、逆浸透膜装置、2床3塔式イオン交換装置、混床式イオン交換装置、精密フィルター等の1次純水処理系の装置で処理して得た水(1次純水)である。
【0107】
又一般に超純水とは、上記純水をさらに2次純水処理系で処理して得た水で、2次純水処理系装置とは以下の通り、純水槽に貯留した純水を紫外線照射装置、混床式ポリッシャー、限外ろ膜過装置や逆浸透膜装置のような膜処理装置を用いて順次2次処理し、前記純水に残留する微粒子、コロイダル物質、有機物金属、陰イオン等を可及的に取り除いて、被処理物のウエット処理に適する超純水(2次純水)とするものである。超純水(2次純水)の水質は、表1に示した。
本発明では上記純水及び超純水を総称して純水とした。
【0108】
【表1】
【0109】
▲4▼測定
・Al23粒子
測定器:PI1100FP(QCO)パーティクル測定機
0.5μm以上をカウントした。
・PSL(0.309μm)粒子
測定器:WIS(キヤノン株式会社製)パーティクル測定機
0.3μm以上をカウントした
▲5▼評価
強制汚染の前後及び洗浄後におけるパーティクルの数を測定し洗浄力を評価した。
その結果を表2(Al23粒子汚染)及び表3(PSL粒子汚染)に示す。
【0110】
【表2】
【0111】
【表3】
【0112】
表2及び表3に示すように、本実施例においては、従来例に比べて約20分の1の洗浄液量を使用したにもかかわらず洗浄力も従来例よりもはるかに優れていた。
【0113】
なお、他の実施の形態のウエット処理装置の場合については、図5の実施形態で、洗浄力がほぼ従来例程度と下がるが、他は実施形態と同様の結果が得られた。
【0114】
【発明の効果】
本発明のウエット処理装置によれば、ウエット処理液の使用量を従来の10分のl以下へと低減することができ、しかも従来より高い処理効率、例えば洗浄処理における高い清浄度を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態に係るウエット処理装置の断面図である。
【図2】第2の実施の形態に係るウエット処理装置の断面図である。
【図3】第3の実施の形態に係るウエット処理装置の断面図である。
【図4】第1の利用例に係るウエット処理装置の断面図である。
【図5】第4の実施の形態に係るウエット処理装置の断面図である。
【図6】第5の実施の形態に係るウエット処理装置の断面図である。
【図7】第6の実施の形態に係るウエット処理装置の断面図である。
【図8】第7の実施の形態に係るウエット処理装置の断面図である。
【図9】第2の利用例に係るウエット処理装置の断面図である。
【図10】第3の利用例に係るウエット処理装置の断面図である。
【図11】第4の利用例に係るウエット処理装置の断面図である。
【図12】第8の実施の形態に係るウエット処理装置の断面図である。
【図13】従来例に係るウエット処理装置の断面図である。
【符号の説明】
1 被処理物、
2 振動ガイド部材、
3 処理液、
4 位置調整部材、
5 導入側通路、
6 排出側通路、
7 超音波振動子、
8 被処理面、
9 吸引装置、
11 空打ち防止液、
12 ウエット処理装置、
13 超音波振動ガイド部材、
15 ウエット処理本体、
20 収納部材、
21a,21b,21c 支持柱、
22 導入部材、
23 排出部材、
25 保持台、
26 ネジボックス、
30 基板搬送部材、
35 ドレイン容器、
40 回転軸、
41 基板ホルダー、
42 載置部、
50 部材、
52 周壁、
53 ガス供給系、
60 三方バルブ、
101 被処理物(基板)、
102 ウエット処理液供給ノズル、
104 洗浄液供給室、
105 洗浄液、
106 開口部、
107 洗浄液導入口、
116 超音波素子。

Claims (6)

  1. 一側に処理液を導入する導入側通路を備えるとともに、被処理物に対し前記導入側通路から導入した前記処理液をガイドしつつ他側に送液してかつ振動を与えながら前記被処理物をウエット処理する振動ガイド部材を備えたウエット処理本体を設け、該振動ガイド部材と前記被処理物とを、間隙の検知を行いながら所定間隙に維持し、該間隙に前記処理液を保持させる位置調整部材を設け、前記振動ガイド部材によって送液された前記処理液を排出させる排出側通路を設け、前記導入側通路は前記振動ガイド部材とは別体に形成されていることを特徴とするウェット処理装置。
  2. 前記排出側通路は、前記振動ガイド部材とは別体に形成されていることを特徴とする請求項1記載のウエット処理装置。
  3. 前記振動ガイド部材は、その底面が前記被処理物に対向した凹形状であり、前記凹形の両側面の外側に対向してそれぞれ、前記導入側通路、前記排出側通路が設けられており、それらの前記被処理物に対向する面が前記振動ガイドの部材の底面よりも前記被処理物に近づいた位置にあるように配置されていることを特徴とする請求項2記載のウエット処理装置。
  4. 前記処理液導入側通路と前記排出側通路の材料は、PVC、PFA、PTFE、PEEKであり、前記振動ガイド部材の材料は、ステンレス、石英であることを特徴とする請求項1乃至3に記載のウエット処理装置。
  5. 前記振動ガイド部材が振動子を備えていることを特徴とする請求項1乃至4に記載のウエット処理装置。
  6. 前記導入側通路と前記排出側通路との間の前記処理液をガスと置換するためのガス供給系を有することを特徴とする請求項1乃至4に記載のウエット処理装置。
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