JP4263536B2 - 超音波基板洗浄装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、半導体デバイス形成に用いられる基板の洗浄をする超音波基板洗浄装置に関するもので、特に、基板表面に形成される回路に接触せず、発振した音圧の高い超音波振動を基板表面に供給した洗浄液に供給することにより、洗浄液にキャビテーションを発生し、基板の表面の回路にダメージを与えることなく洗浄を行う超音波基板洗浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体製造工程における基板洗浄装置としては、基板にスポンジなどを接触されて接触を行うスクラブ洗浄装置が最も一般的であるが、近年、半導体製造において、回路形成面に低誘電率膜などの柔らかい材質で被覆したり、回路の微細化が進んで、回路が非常に小さくなっていることにより、スクラブ洗浄では、回路形成面が破壊されるという問題があり、又、スポンジを使用したスクラブ洗浄では、フラットな基板面を洗浄する能力には長けているが、凹凸のある回路形成面などをスクラブ洗浄する場合は、スクラブによって逆に凹凸の段差にパーティクルを溜め込んでしまうという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この欠点を解消するために、現在公知の非接触方式の洗浄装置として、ノズルに流れる洗浄液に超音波を載せ、洗浄液とともに超音波を照射する洗浄装置も知られているが、この超音波洗浄装置では、超音波振動子から発生した超音波振動が基板に到達するまでに、ノズル内で減衰してしまうので、基板表面の洗浄能力が小さくなってしまうため、凹凸に挟まっているパーティクルを洗浄することは困難である。又、ノズル式の超音波洗浄装置における超音波の減衰を避けるために、基板表面に対向した位置に超音波振動子を設置し、基板表面に載っている洗浄液に超音波振動を伝達する洗浄装置も知られているが、この洗浄装置は洗浄能力が向上して要るものの、基板からの反射波の影響を超音波振動子が受けるために、振動子自体に負荷がかかり振動子の劣化が速いという問題があつた。
【０００４】
【課題を解決しようとする手段】
本発明は、被洗浄基板と、該被洗浄基板の洗浄面に微小間隙を設けてほぼ平行な平行面を持ち、該平行面に対して鋭角な上面を有し、前記平行面の端部と前記上面の端部を結んだ背面が前記平行面に対して所定の角度を有する超音波伝達物質からなるくさび型部材と、該くさび型部材の前記背面に接着した超音波振動子と、前記被洗浄基板と前記くさび型部材の平行面との間に洗浄液を流す洗浄液供給装置とからなり、前記超音波振動子に前記発振器から発振出力を印加し、前記くさび型部材の背面に接着した超音波振動子から伝達された超音波を、前記洗浄液供給装置から供給された洗浄液を介して前記くさび型部材の前記平行面から前記被洗浄基板の洗浄面に照射することにより、前記被洗浄基板の洗浄面を洗浄することを特徴とする超音波基板洗浄装置において、前記くさび型部材の側面に前記背面とほぼ平行に横貫通穴を設けたものであり、又、前記くさび型部材の前記上面と前記平行面との間に、前記背面と平行に縦貫通穴を設けたものであり、さらに、前記くさび型部材の前記側面に設けた横貫通穴に回動軸を挿入して、支持部材を装着するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明は、くさび型部材の背面に超音波振動子を接着し、被洗浄基板の表面にほぼ平行に設けたくさび型部材の平行面と背面とに僅かな角度を設け、超音波振動子から発生した超音波をくさび型部材を通って平行面から被洗浄基板とくさび型部材の平行面との間に介在させた洗浄液を介して被洗浄基板に超音波を照射するようにしたことにより、洗浄液にキャビテーションを発生させる効果により基板表面を洗浄することができ、又、このくさび型部材の側面に背面と平行に横貫通穴又は縦貫通穴を設けることにより、超音波振動子から発生した超音波振動は均一な振動となり、殆ど減衰することなく、くさび型部材に伝達され、又、基板全体を短時間で洗浄することが可能である。
【０００６】
【実施例】
図１は本発明の実施例の超音波基板洗浄装置の構成図、図２は図１の超音波基板洗浄装置の側面図で、くさび型部材１の平行面１ａが被洗浄基板２の表面に平行に支持され、くさび型部材１の平行面１ａに対して僅かに角度を設けて上面１ｂが形成され、さらに、平行面１ａの端部と上面１ｂの端部を結ぶ背面１ｃは平行面１ａに対して僅かな角度を設けて形成され、さらに、くさび型部材１の側面１ｄに背面１ｃと平行に横貫通穴１ｅが形成され、背面１ｃに板状の超音波振動子３が接着され、この超音波振動子３に発振器４から発振出力が印加され、又、くさび型部材１の平行面１ａと被洗浄基板２の表面の間に洗浄液６を供給するノズル５ａを接続した洗浄液供給装置５が設けられている。
【０００７】
このように構成した本実施例の超音波基板洗浄装置では、くさび型部材１又は被洗浄基板２のいずれかが移動され、くさび型部材１の平行面１ａと被洗浄基板２の表面の間に洗浄液供給装置５からノズル５ａを介して洗浄液６が供給され、又、くさび型部材１の背面１ｃに接着された超音波振動子３に発振器４から発振出力が印加されると、超音波振動子３で発生した超音波は横貫通穴１ｅによって均一な振動（縦波・横波・進行波）となり、くさび型部材１の背面１ｃからくさび型部材１の平行面１ａを通って被洗浄基板２の表面の洗浄液６に効率よく伝達され、この伝達された超音波振動によって洗浄液６にキャビテーションを発生させ、それによって被洗浄基板２の表面が洗浄される。
【０００８】
本実施例では、このように、超音波振動子３で発生した超音波はくさび型部材１を介して被洗浄基板２の表面の洗浄液に伝達されるが、超音波振動は横貫通穴１ｅによって均一な振動となり、又、被洗浄基板２の洗浄液と接触している面積が大きいために、超音波振動も被洗浄基板２の表面に強く行き届き、被洗浄基板２の表面全体を短時間で洗浄することが可能であり、さらに、超音波振動子３からの超音波振動は殆ど減衰することなく、被洗浄基板２の表面に洗浄液が伝達され、又、超音波振動子３と被洗浄基板２は対向していないので、超音波振動子３に被洗浄基板２の反射波が影響することはない。
【０００９】
図３は本発明の他の実施例の超音波基板洗浄装置の構成図で、１はくさび型部材、１ａは平行面、１ｂは上面、１ｃは背面、３は超音波振動子で、これらの構成は上記実施例と同じであるので、説明は省略するが、本実施例では、くさび型部材１の上面１ｂと平行面１ａの間に背面１ｃと平行に縦貫通穴１ｆを形成している。
【００１０】
このように構成した本実施例においても、上記実施例と同様に超音波振動子３で発生した超音波振動は縦貫通穴１ｆによって均一な振動（縦波・横波・進行波）となり、被洗浄基板２の洗浄液と接触している面積が大きいために、超音波振動も被洗浄基板２の表面に強く行き届き、被洗浄基板２の表面全体を短時間で洗浄することが可能であり、さらに、超音波振動子３からの超音波振動は殆ど減衰することなく、被洗浄基板２の表面の洗浄液に伝達される。
【００１１】
なお、上記実施例では、ノズル５ａをくさび型部材１の側部に設けて、くさび型部材１の平行面１ａと被洗浄基板２の表面の間に洗浄液供給装置５から洗浄液６を供給するように構成しているが、くさび型部材１の上面１ｂから平行面１ａにノズル５ａを貫通し、このノズル５ａからくさび型部材１の平行面１ａと被洗浄基板２の表面の間に洗浄液供給装置５から洗浄液６を供給するように構成してしてもよいし、又、横貫通穴１ｅ又は縦貫通穴１ｆは丸穴以外に三角、四角のように多角形でもよいし、楕円でもよいし、さらに、図４に示すように、横貫通穴１ｄに回動軸７を挿入し、この回動軸７に支持部材８を装着して、くさび型部材１を支持するようにすることができる。
【００１２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の超音波基板洗浄装置では、くさび型部材の平行面と上面とを僅かな角度で形成し、又、側面に背面と平行に横貫通穴を形成するか、上面と平行面との間に縦貫通穴を形成し、さらに、くさび型部材の背面に超音波振動子を接着し、被洗浄基板の表面にほぼ平行に設けた平行面から被洗浄基板とくさび型部材の平行面との間に介在させた洗浄液に超音波を照射するようにしたので、超音波振動子から発振した超音波振動は横貫通穴又は縦貫通穴によって均一な振動となり、殆ど減衰することなく、くさび型部材から被洗浄基板表面の洗浄液に伝達し、洗浄液にキャビテーションを発生させる効果により被洗浄基板の表面を洗浄することができ、基板全体を短時間で洗浄することが可能であるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明の実施例の超音波基板洗浄装置の構成図である。
【図２】 図２は図１の超音波基板洗浄装置の側面図である。
【図３】 図３は本発明の実施例の超音波基板洗浄装置の構成図である。
【図４】 図４は本発明の実施例の超音波基板洗浄装置の構成図である。
【符号の説明】
１ くさび型部材
２ 被洗浄基板
３ 超音波振動子
４ 発振器
５ 洗浄液供給装置
６ 洗浄液
７ 回動軸
８ 支持部材
【発明が属する技術分野】
本発明は、半導体デバイス形成に用いられる基板の洗浄をする超音波基板洗浄装置に関するもので、特に、基板表面に形成される回路に接触せず、発振した音圧の高い超音波振動を基板表面に供給した洗浄液に供給することにより、洗浄液にキャビテーションを発生し、基板の表面の回路にダメージを与えることなく洗浄を行う超音波基板洗浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体製造工程における基板洗浄装置としては、基板にスポンジなどを接触されて接触を行うスクラブ洗浄装置が最も一般的であるが、近年、半導体製造において、回路形成面に低誘電率膜などの柔らかい材質で被覆したり、回路の微細化が進んで、回路が非常に小さくなっていることにより、スクラブ洗浄では、回路形成面が破壊されるという問題があり、又、スポンジを使用したスクラブ洗浄では、フラットな基板面を洗浄する能力には長けているが、凹凸のある回路形成面などをスクラブ洗浄する場合は、スクラブによって逆に凹凸の段差にパーティクルを溜め込んでしまうという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この欠点を解消するために、現在公知の非接触方式の洗浄装置として、ノズルに流れる洗浄液に超音波を載せ、洗浄液とともに超音波を照射する洗浄装置も知られているが、この超音波洗浄装置では、超音波振動子から発生した超音波振動が基板に到達するまでに、ノズル内で減衰してしまうので、基板表面の洗浄能力が小さくなってしまうため、凹凸に挟まっているパーティクルを洗浄することは困難である。又、ノズル式の超音波洗浄装置における超音波の減衰を避けるために、基板表面に対向した位置に超音波振動子を設置し、基板表面に載っている洗浄液に超音波振動を伝達する洗浄装置も知られているが、この洗浄装置は洗浄能力が向上して要るものの、基板からの反射波の影響を超音波振動子が受けるために、振動子自体に負荷がかかり振動子の劣化が速いという問題があつた。
【０００４】
【課題を解決しようとする手段】
本発明は、被洗浄基板と、該被洗浄基板の洗浄面に微小間隙を設けてほぼ平行な平行面を持ち、該平行面に対して鋭角な上面を有し、前記平行面の端部と前記上面の端部を結んだ背面が前記平行面に対して所定の角度を有する超音波伝達物質からなるくさび型部材と、該くさび型部材の前記背面に接着した超音波振動子と、前記被洗浄基板と前記くさび型部材の平行面との間に洗浄液を流す洗浄液供給装置とからなり、前記超音波振動子に前記発振器から発振出力を印加し、前記くさび型部材の背面に接着した超音波振動子から伝達された超音波を、前記洗浄液供給装置から供給された洗浄液を介して前記くさび型部材の前記平行面から前記被洗浄基板の洗浄面に照射することにより、前記被洗浄基板の洗浄面を洗浄することを特徴とする超音波基板洗浄装置において、前記くさび型部材の側面に前記背面とほぼ平行に横貫通穴を設けたものであり、又、前記くさび型部材の前記上面と前記平行面との間に、前記背面と平行に縦貫通穴を設けたものであり、さらに、前記くさび型部材の前記側面に設けた横貫通穴に回動軸を挿入して、支持部材を装着するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明は、くさび型部材の背面に超音波振動子を接着し、被洗浄基板の表面にほぼ平行に設けたくさび型部材の平行面と背面とに僅かな角度を設け、超音波振動子から発生した超音波をくさび型部材を通って平行面から被洗浄基板とくさび型部材の平行面との間に介在させた洗浄液を介して被洗浄基板に超音波を照射するようにしたことにより、洗浄液にキャビテーションを発生させる効果により基板表面を洗浄することができ、又、このくさび型部材の側面に背面と平行に横貫通穴又は縦貫通穴を設けることにより、超音波振動子から発生した超音波振動は均一な振動となり、殆ど減衰することなく、くさび型部材に伝達され、又、基板全体を短時間で洗浄することが可能である。
【０００６】
【実施例】
図１は本発明の実施例の超音波基板洗浄装置の構成図、図２は図１の超音波基板洗浄装置の側面図で、くさび型部材１の平行面１ａが被洗浄基板２の表面に平行に支持され、くさび型部材１の平行面１ａに対して僅かに角度を設けて上面１ｂが形成され、さらに、平行面１ａの端部と上面１ｂの端部を結ぶ背面１ｃは平行面１ａに対して僅かな角度を設けて形成され、さらに、くさび型部材１の側面１ｄに背面１ｃと平行に横貫通穴１ｅが形成され、背面１ｃに板状の超音波振動子３が接着され、この超音波振動子３に発振器４から発振出力が印加され、又、くさび型部材１の平行面１ａと被洗浄基板２の表面の間に洗浄液６を供給するノズル５ａを接続した洗浄液供給装置５が設けられている。
【０００７】
このように構成した本実施例の超音波基板洗浄装置では、くさび型部材１又は被洗浄基板２のいずれかが移動され、くさび型部材１の平行面１ａと被洗浄基板２の表面の間に洗浄液供給装置５からノズル５ａを介して洗浄液６が供給され、又、くさび型部材１の背面１ｃに接着された超音波振動子３に発振器４から発振出力が印加されると、超音波振動子３で発生した超音波は横貫通穴１ｅによって均一な振動（縦波・横波・進行波）となり、くさび型部材１の背面１ｃからくさび型部材１の平行面１ａを通って被洗浄基板２の表面の洗浄液６に効率よく伝達され、この伝達された超音波振動によって洗浄液６にキャビテーションを発生させ、それによって被洗浄基板２の表面が洗浄される。
【０００８】
本実施例では、このように、超音波振動子３で発生した超音波はくさび型部材１を介して被洗浄基板２の表面の洗浄液に伝達されるが、超音波振動は横貫通穴１ｅによって均一な振動となり、又、被洗浄基板２の洗浄液と接触している面積が大きいために、超音波振動も被洗浄基板２の表面に強く行き届き、被洗浄基板２の表面全体を短時間で洗浄することが可能であり、さらに、超音波振動子３からの超音波振動は殆ど減衰することなく、被洗浄基板２の表面に洗浄液が伝達され、又、超音波振動子３と被洗浄基板２は対向していないので、超音波振動子３に被洗浄基板２の反射波が影響することはない。
【０００９】
図３は本発明の他の実施例の超音波基板洗浄装置の構成図で、１はくさび型部材、１ａは平行面、１ｂは上面、１ｃは背面、３は超音波振動子で、これらの構成は上記実施例と同じであるので、説明は省略するが、本実施例では、くさび型部材１の上面１ｂと平行面１ａの間に背面１ｃと平行に縦貫通穴１ｆを形成している。
【００１０】
このように構成した本実施例においても、上記実施例と同様に超音波振動子３で発生した超音波振動は縦貫通穴１ｆによって均一な振動（縦波・横波・進行波）となり、被洗浄基板２の洗浄液と接触している面積が大きいために、超音波振動も被洗浄基板２の表面に強く行き届き、被洗浄基板２の表面全体を短時間で洗浄することが可能であり、さらに、超音波振動子３からの超音波振動は殆ど減衰することなく、被洗浄基板２の表面の洗浄液に伝達される。
【００１１】
なお、上記実施例では、ノズル５ａをくさび型部材１の側部に設けて、くさび型部材１の平行面１ａと被洗浄基板２の表面の間に洗浄液供給装置５から洗浄液６を供給するように構成しているが、くさび型部材１の上面１ｂから平行面１ａにノズル５ａを貫通し、このノズル５ａからくさび型部材１の平行面１ａと被洗浄基板２の表面の間に洗浄液供給装置５から洗浄液６を供給するように構成してしてもよいし、又、横貫通穴１ｅ又は縦貫通穴１ｆは丸穴以外に三角、四角のように多角形でもよいし、楕円でもよいし、さらに、図４に示すように、横貫通穴１ｄに回動軸７を挿入し、この回動軸７に支持部材８を装着して、くさび型部材１を支持するようにすることができる。
【００１２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の超音波基板洗浄装置では、くさび型部材の平行面と上面とを僅かな角度で形成し、又、側面に背面と平行に横貫通穴を形成するか、上面と平行面との間に縦貫通穴を形成し、さらに、くさび型部材の背面に超音波振動子を接着し、被洗浄基板の表面にほぼ平行に設けた平行面から被洗浄基板とくさび型部材の平行面との間に介在させた洗浄液に超音波を照射するようにしたので、超音波振動子から発振した超音波振動は横貫通穴又は縦貫通穴によって均一な振動となり、殆ど減衰することなく、くさび型部材から被洗浄基板表面の洗浄液に伝達し、洗浄液にキャビテーションを発生させる効果により被洗浄基板の表面を洗浄することができ、基板全体を短時間で洗浄することが可能であるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明の実施例の超音波基板洗浄装置の構成図である。
【図２】 図２は図１の超音波基板洗浄装置の側面図である。
【図３】 図３は本発明の実施例の超音波基板洗浄装置の構成図である。
【図４】 図４は本発明の実施例の超音波基板洗浄装置の構成図である。
【符号の説明】
１ くさび型部材
２ 被洗浄基板
３ 超音波振動子
４ 発振器
５ 洗浄液供給装置
６ 洗浄液
７ 回動軸
８ 支持部材
Claims (3)
- 被洗浄基板と、該被洗浄基板の洗浄面に微小間隙を設けてほぼ平行な平行面を持ち、該平行面に対して鋭角な上面を有し、前記平行面の端部と前記上面の端部を結んだ背面が前記平行面に対して所定の角度を有する超音波伝達物質からなるくさび型部材と、該くさび型部材の前記背面に接着した超音波振動子と、前記被洗浄基板と前記くさび型部材の平行面との間に洗浄液を流す洗浄液供給装置とからなり、前記超音波振動子に前記発振器から発振出力を印加し、前記くさび型部材の背面に接着した超音波振動子から伝達された超音波を、前記洗浄液供給装置から供給された洗浄液を介して前記くさび型部材の前記平行面から前記被洗浄基板の洗浄面に照射することにより、前記被洗浄基板の洗浄面を洗浄することを特徴とする超音波基板洗浄装置において、前記くさび型部材の側面に前記背面とほぼ平行に横貫通穴を設けたことを特徴とする超音波基板洗浄装置。
- 前記くさび型部材の前記上面と前記平行面との間に、前記背面と平行に縦貫通穴を設けたことを特徴とする請求項１記載の超音波基板洗浄装置。
- 前記くさび型部材の前記側面に設けた横貫通穴に回動軸を挿入して、支持部材を装着することを特徴とする請求項１記載の超音波基板洗浄装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2003155688A JP4263536B2 (ja) | 2003-05-30 | 2003-05-30 | 超音波基板洗浄装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003155688A JP4263536B2 (ja) | 2003-05-30 | 2003-05-30 | 超音波基板洗浄装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004356592A JP2004356592A (ja) | 2004-12-16 |
| JP4263536B2 true JP4263536B2 (ja) | 2009-05-13 |
Family
ID=34050001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003155688A Expired - Fee Related JP4263536B2 (ja) | 2003-05-30 | 2003-05-30 | 超音波基板洗浄装置 |
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| JP5453582B2 (ja) * | 2009-12-03 | 2014-03-26 | 株式会社国際電気セミコンダクターサービス | 超音波洗浄装置 |
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2003
- 2003-05-30 JP JP2003155688A patent/JP4263536B2/ja not_active Expired - Fee Related
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