JP4361618B2 - 洗浄装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は被洗浄物の上下両面を同時に洗浄するための洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば半導体装置の製造工程においては、被洗浄物としての半導体ウエハを高い清浄度で洗浄することが要求される工程がある。このような半導体ウエハを洗浄する方式としては、洗浄液中に複数枚の半導体ウエハを浸漬するデイップ方式や半導体ウエハに向けて洗浄液を噴射して一枚ずつ洗浄する枚葉方式があり、最近では高い清浄度が得られるとともに、少ロッドなどではコスト的に有利な枚葉方式が採用されることが多くなってきている。
【０００３】
枚葉方式の１つとしてロ−ルブラシやペンシルブラシを用いて上記半導体ウエハを洗浄する洗浄装置が知られている。その場合、上記ロ−ルブラシやペンシルブラシを回転させるだけでなく、半導体ウエハも回転させることで、上記各ブラシを半導体ウエハにむらなく接触させて洗浄効果を高めるということが行われている。
【０００４】
一方、半導体ウエハを洗浄する場合、回路パタ−ンが形成される上面だけでなく、下面も洗浄し、半導体ウエハを搬送したり、カセットに格納された状態などで、他の半導体ウエハにパ−ティクルが転移するのを防止するということが行われている。
【０００５】
従来、ロ−ルブラシを用いて半導体ウエハの上下面を同時に洗浄するということは行われていた。その場合、半導体ウエハを保持機構によって回転駆動できるように保持するとともに、この保持機構に保持された半導体ウエハの上面側と下面側に、それぞれ回転駆動されるロ−ルブラシを軸線が上記半導体ウエハの板面と平行になるよう配置し、各ロ−ルブラシを上記半導体ウエハの上下両面に接触させることで洗浄するようにしている。
【０００６】
しかしながら、このような洗浄方式によると、半導体ウエハの板面に対してロ−ルブラシを線接触させて洗浄するようにしている。そのため、ロ−ルブラシの寸法精度やロ−ルブラシと半導体ウエハの板面との平行度が高精度に設定されていないと、上記ロ−ルブラシが軸方向全長にわたって半導体ウエハの板面に均一に接触しないため、洗浄むらが生じるということがあった。
【０００７】
しかも、ブラシ洗浄の前工程あるいは後工程で、保持機構に保持された半導体ウエハを薬液処理したい場合がある。そのような場合、上述した構成ではロ−ルブラシを保持機構に保持された半導体ウエハの板面に対して上下方向だけにしか退避させることができないから、そのロ−ルブラシに薬液が付着することが避けられない。
【０００８】
したがって、ロ−ルブラシには耐薬品性を備えた材料だけしか使用できなくなるから、そのような材料の選択が難しく、たとえば洗浄用として好適するＰＶＡ（ポリビニ−ルアルコ−ル）などの材料は薬品の種類によっては使用できないことがあり、不便である。
【０００９】
洗浄むらをなくすために、ロ−ルブラシに代わりペンシルブラシを半導体ウエハの径方向に旋回させて洗浄するという洗浄方式が開発されている。その場合、上記ペンシルブラシは旋回ア−ムの先端に設け、この旋回ア−ムを旋回および上下運動させることで保持機構に保持されて回転駆動される半導体ウエハを洗浄するようにしている。保持機構としては複数本の支持軸や円筒体が用いられ、これらの上端部に上記半導体ウエハが周縁部を係合させて支持される。
【００１０】
このような構成によれば、ペンシルブラシは半導体ウエハに面接触するから、ロ−ルブラシに比べて均一な洗浄を行うことができる。しかしながら、旋回ア−ムを旋回させる構成上、保持機構に保持された半導体ウエハの上面側には旋回ア−ムを旋回可能に設けることができても、下面側は保持機構があるため、旋回ア−ムを半導体ウエハの径方向に沿って旋回可能に設けることができない。
【００１１】
そのため、ペンシルブラシを用いた洗浄方式においては、半導体ウエハの上下両面を同時に洗浄することができないから、両面洗浄を行う場合には一方の面を洗浄してから半導体ウエハを反転させ、ついで他方の面を洗浄しなければならなず、洗浄に多くの時間がかかるということがあるばかりか、半導体ウエハを反転させる装置が必要になるなどのことがある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来は、ロ−ルブラシやペンシルブラシによって被洗浄物の上下両面を同時に、しかもむらなく均一に洗浄することができないということがあった。
この発明は、ペンシルブラシを用いて被洗浄物の上下両面を同時に、しかもむらなく均一に洗浄できるようにした洗浄装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、被洗浄物の上下両面を同時に洗浄するための洗浄装置において、
上記被洗浄物の周縁部を保持するとともにこの被洗浄物を回転駆動する保持機構と、
この保持機構に保持された被洗浄物の上下両面にそれぞれ対向して配置された一対のペンシルブラシと、
このペンシルブラシを回転駆動するとともに上記被洗浄物の板面に対して接離する上下方向および径方向中心部から外方に向かって駆動する駆動機構と、
上記被洗浄物と上記ペンシルブラシとが接触する部分に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、
上記保持機構による上記被洗浄物の保持状態を解除する解除機構とを具備し、
上記保持機構は、
接離方向にスライド自在に設けられ接近方向に弾性的に付勢された一対の可動部材と、
各可動部材にそれぞれ軸線をほぼ垂直にして回転自在に支持された複数の保持軸と、
各保持軸の上端部に取付けられ外周面に上記被洗浄物の周縁部に係合する係合溝が形成された保持ロ−ラと、
上記可動部材の下面側に配置され上記保持軸を回転駆動することで上記保持ロ−ラを介して上記被洗浄物を回転させる保持軸駆動手段とを具備し、
上記解除機構は、
接近方向に弾性的に付勢された一対の上記可動部材を、その付勢力に抗して離反する方向に駆動する解除駆動手段からなることを特徴とする。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、上記駆動機構は、
上記保持機構の上面側と下面側に配置されそれぞれ上記ペンシルブラシを回転自在に支持した一対のヘッドと、
各ヘッドに回転自在に設けられたペンシルブラシをそれぞれ回転駆動するブラシ回転手段と、
上記保持機構から外れた位置で、上記被洗浄物の径方向に沿って配置されたガイド体と、
このガイド体にスライド自在に設けられ上記上面側のヘッドが上下方向に移動自在に設けられた上部可動体と、
この上部可動体に連結され上記下面側のヘッドが上下方向に移動自在に設けられた下部可動体と、
上記上部可動体を上記ガイド体に沿って往復駆動する往復駆動手段と、
各可動体に設けられたそれぞれのヘッドをこれら可動体の往復動に応じて上下方向に駆動し各ヘッドに設けられたペンシルブラシを上記保持機構に保持された被洗浄物に接離させる上下駆動手段とを具備したことを特徴とする。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、上部可動体に設けられた上側のヘッドは、上部位置調整手段によって下降位置が調整され、下部可動体に設けられた下側のヘッドは下部位置調整手段によって上昇位置が調整されることを特徴とする。
【００１８】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、上記保持機構と駆動機構との間には、上記ペンシルブラシが上記保持機構に保持された被洗浄物の径方向外方に退避したときに、上記ペンシルブラシと上記保持機構とを遮断するシャッタが設けられていることを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
この発明の洗浄装置は、図１と図２に示すように架台１を備えている。この架台１の上面にはベ−ス板２が設けられ、このベ−ス板２上には箱型状の洗浄槽３が配設されている。
【００２６】
上記洗浄槽３内部の長手方向一端部側には被洗浄物としての半導体ウエハＵを保持して回転駆動する保持機構４が設けられている。この保持機構４は下面側に上記洗浄槽３の幅方向に対して分割された一対の板状の可動部材５を有する。この可動部材５の上面には係合溝６が形成され、この係合溝６は上記ベ−ス板２の下面に上記洗浄槽３の幅方向に沿って設けられたガイド部材７にスライド自在に係合している。したがって、一対の可動部材５は洗浄槽３の幅方向に沿って移動可能となっている。一対の可動部材５の両端部はばね８によって連結され、互いに接近する方向に付勢されている。
【００２７】
各可動部材５にはそれぞれ３本の支持円筒１１が立設されている。各支持円筒１１は上記ベ−ス板２と上記洗浄槽３の底部に、洗浄槽３の幅方向に沿って長く形成された長孔２ａ、３ａから上記洗浄槽３内に突出している。
【００２８】
各支持円筒１１には保持軸１２が回転自在に支持されている。各保持軸１２の上端部には外周面にＶ字状の係合溝１３ａが形成された保持ロ−ラ１３が嵌着されていて、これら保持ロ−ラ１３の係合溝１３ａに周縁部を係合させて上記半導体ウエハＵが保持されている。
【００２９】
上記一対の可動部材５は解除機構を構成する一対の解除シリンダ１１５によって上記ばね８の付勢力に抗して離反する方向に駆動されるようになっている。つまり、図１と図２に示すように、上記ベ−ス板２の下面の一対の可動部材５の端面間には一対の取付部材１１６が垂設され、各取付部材１１６にはそれぞれ解除シリンダ１１５が取付けられている。
各解除シリンダ１１５のロッド１１５ａの先端は各可動部材５から垂設された作動部材１１７に当接している。したがって、一対の解除シリンダ１１５のロッド１１５ａを突出方向に駆動すれば、作動部材１１７が押圧されて一対の可動部材５がばね８の付勢力に抗して図２に矢印Ｘで示す離反する方向に駆動されることになる。
【００３０】
一対の可動部材５を離反させれば、各可動部材５に設けられたそれぞれ３本の保持軸１２も離反する方向にスライドするから、各保持軸１２の保持ロ−ラ１３による半導体ウエハＵの保持状態を解除することができる。逆に、上記解除シリンダ１１５のロッド１１５ａを没入方向に駆動すれば、一対の可動部材５がばね８の復元力によって接近方向に駆動されるから、各保持軸１２の保持ロ−ラ１３によって半導体ウエハＵを保持することができるようになっている。
【００３１】
図１に示すように、上記支持円筒１１の洗浄槽３内に突出した上部には上記洗浄槽３の底部に形成された長孔３ａを覆う下部カバ−１４が固着され、上記保持軸１２には上記支持円筒１１の上端面および下部カバ−１４の外周面を覆う上部カバ−１５が固着されている。したがって、後述するごとく洗浄槽３内で飛散する洗浄液や薬液が上記保持軸１２を伝わって長孔３ａから洗浄槽３の外部に漏れるのが防止されている。
【００３２】
上記各可動部材５の下面側に突出した上記保持軸１２の下端部にはそれぞれ従動プ−リ１６が嵌着されている。洗浄槽３の長手方向一端に位置する保持軸１２（図１における左端）には１つの従動プ−リ１６が嵌着され、他の２つの保持軸１２には２つの従動プ−リ１６が嵌着されている。
【００３３】
一対の可動部材５のそれぞれ３本の保持軸１２に設けられた従動プ−リ１６には、図１に示すように各３本の保持軸１２が連動して回転するようベルト１７ａが順次掛け渡されている。
【００３４】
洗浄槽３の長手方向中途部の下面側には駆動モ−タ１８が配設されている。この駆動モ−タ１８の駆動軸１８ａには一対の駆動プ−リ１９が嵌着されている。一方の駆動プ−リ１９と一方の可動部材５の右端の保持軸１２に設けられた従動プ−リ１６とにはベルト１７ｂが張設され、同様に、他方の駆動プ−リ１９と他方の可動部材５の右端の保持軸１２に設けられた従動プ−リ１６とにはベルト１７ｂが張設されている。
【００３５】
したがって、上記駆動モ−タ１８が作動して駆動軸１８ａが回転駆動されれば、一対の可動部材５に支持されたそれぞれれ３本の保持軸１２が同方向に回転駆動されることになる。それによって、各保持軸１２の上端部に設けられた保持ロ−ラ１３の係合溝１３ａに周縁部が係合保持された半導体ウエハＵが上記係合溝１３ａとの摩擦抵抗によって回転駆動されることになる。
【００３６】
上記洗浄槽３の長手方向一端面には開閉シャッタ３ｂによって開閉される供給排出口３ｃが形成され、この供給排出口３ｃから未洗浄の半導体ウエハＵが供給され、洗浄済み半導体ウエハＵが排出されるようになっている。
【００３７】
なお、半導体ウエハＵは周縁部がＶ字状の係合溝１３ａに係合保持されていることで、上下方向にがた付くのが防止されている。
上記保持機構４に供給保持された半導体ウエハＵの上面側にはＰＶＡなどによってディスク状に成形された上部ペンシルブラシ２１が配設され、下面側には同じく下部ペンシルブラシ２２が配設されている。各ペンシルブラシ２１、２２はそれぞれ上部ホルダ２３と下部ホルダ２４との端面に取着されている。
【００３８】
なお、各ペンシルブラシ２１、２２は外径寸法に制限を受けるものでない。つまり、ペンシル状の小径なものであってもよく、ディスク状の大径なものであってもよい。
【００３９】
上部ホルダ２３は箱型状の上部ヘッド２５に回転自在に支持されている。この上部ヘッド２５内には上部駆動モ−タ２６が内蔵されている。この上部駆動モ−タ２６の駆動軸２６ａには第１の歯車２７が嵌着され、この第１の歯車２７は上記上部ホルダ２３の上端に設けられた第２の歯車２８に噛合されている。したがって、上記駆動モ−タ２６が作動することで、上記上部ホルダ２３とともに上部ペンシルブラシ２１が回転駆動されるようになっている。
【００４０】
上記下部ホルダ２４は箱型状の下部ヘッド３１に回転自在に支持され、この下部ヘッド３１内に位置する下端部には第３の歯車３２が嵌着されている。下部ヘッド３１内には軸受３３が設けられ、この軸受３３には軸線をほぼ水平にした従動軸３４の一端部が回転自在に支持されている。上記軸受３３から突出した従動軸３４の末端には上記第３の歯車３２に噛合した第４の歯車３５が嵌着されている。
【００４１】
上記従動軸３４は上記下部ヘッド３１の外部へ突出し、その他端は下部駆動モ−タ３６の駆動軸３６ａに連結されている。したがって、下部駆動モ−タ３６が作動すれば、従動軸３４および第４、第３の歯車３５、３２を介して上記下部ホルダ２４とともに下部ペンシルブラシ２２が回転駆動されるようになっている。
【００４２】
なお、上記下部駆動モ−タ３６は後述するように半導体ウエハＵの径方向外方で、その径方向に沿って往復駆動される下部可動体５６に取付けられている。
上記洗浄槽３内の長手方向他端側、つまり保持機構４の反対側には、上記一対の駆動モ−タ２６、３６によって回転駆動される上記各ペンシルブラシ２１、２２を、さらに上下方向および上記半導体ウエハＵの径方向に沿って駆動する上下駆動手段と往復駆動手段とが設けられている。
【００４３】
すなわち、上記洗浄槽３内の他端側の高さ方向中途部、つまり保持機構４によって保持された半導体ウエハＵとほぼ同じ高さ位置には、洗浄槽３の長手方向に沿って取付部材４１がほぼ水平に架設されている。この取付部材４１の上面には、図３に示すように上記半導体ウエハＵの径方向、つまり洗浄槽３の長手方向に沿って一対の水平ガイド体４２が設けられている。この水平ガイド体４２には上部可動体４３が下面側を係合させてスライド自在に設けられている。
【００４４】
上記上部可動体４３の上面には上部支持板４４が垂直に立設され、この上部支持板４４の板面には一対の上部上下ガイド体４５が上下方向に沿って設けられている。この上部上下ガイド体４５には上部取付部材４６がスライド自在に設けられていて、その一側下端と上記上部支持板４４の上端との間に張設された上部付勢ばね４７によって上昇方向に付勢されている。
【００４５】
上記上部可動体４３の上記上部取付部材４６の他側側には上部シリンダ４８が配設されている。この上部シリンダ４８の一対のロッド４８ａにはストッパ部材４９が設けられている。このストッパ部材４９の端部には調整ねじ５０が螺合されている。この調整ねじ５０の下端は上記上部取付部材４６の端面に設けられた位置決め部材５１に当接している。
【００４６】
それによって、上記上部取付部材４６が上部付勢ばね４７の付勢力によって上昇方向にスライドするのを規制し、かつその規制位置は上記調整ねじ５０によって調整できるようになっている。
【００４７】
上記上部シリンダ４８のロッド４８ａが突出方向に駆動されれば、調整ねじ５０と位置決め部材５１との当接が解除される。それによって、上記上部取付部材４６は上記上部付勢ばね４７の付勢力により、上部上下ガイド体４５に沿って上昇方向にスライドする。
【００４８】
上部シリンダ４８のロッド４８ａが没入方向に付勢されれば、ストッパ部材４９に設けられた調整ねじ５０が位置決め部材５１を押圧しながら下降するから、その下降に上部取付部材４６が連動する。
【００４９】
上記上部取付部材４６の板面には一対の連結ロッド５２が軸線を水平にして一端を固着している。この連結ロッド５２の他端には上記上部ヘッド２５が取付けられている。したがって、上部ヘッド２５は上記上部取付部材４６とともに上下駆動されるようになっている。つまり、上部ペンシルブラシ２１は上下方向に駆動されるようになっている。
【００５０】
上記上部取付部材４６には上部ダイヤルゲ−ジ５３が設けられている。この上部ダイヤルゲ−ジ５３のスピンドル５３ａの先端は上部可動体４３と一体的な部分の上面に接触している。したがって、上部ダイヤルゲ−ジ５３は、上記調整ねじ５０によって上部取付部材４６を上下動させたときに、基準位置からの移動量を表示できるようになっている。つまり、調整ねじ５０による上部取付部材４６の上下位置の調整を、上記上部ダイヤルゲ−ジ５３によって精密に設定することができるようになっている。
【００５１】
上記上部可動体４３の四隅部には吊り下げ部材５５の上端が連結固定されている。これら吊り下げ部材５５の下端は上記取付部材４１の下面側に位置し、その下端は下部可動体５６の四隅部上面に連結固定されている。
【００５２】
上記下部可動体５６の先端部には下部支持板５７が垂設されている。この下部支持板５７の板面には一対の下部上下ガイド体５８が上下方向に沿って設けられていて、この下部上下ガイド体５８には下部取付部材５９がスライド自在に設けられている。
【００５３】
上記下部取付部材５９の一側下端と上記下部支持板５７の上端との間には下部付勢ばね６１が張設されている。この下部付勢ばね６１は上記下部取付部材５９を上昇方向に付勢している。
【００５４】
上記下部取付部材５９の他側側には上記下部支持板５７と一体的に下部シリンダ６２が配設されている。この下部シリンダ６２のロッド６２ａにはストッパ部材６３が取付けられ、このストッパ部材６３の先端部には調整ねじ６４が螺合されている。調整ねじ６４の先端は上記下部取付部材５９の端面に設けられた位置決め部材６５に当接している。
【００５５】
それによって、上記下部取付部材５９は下部付勢ばね６１の付勢力によって上昇方向にスライドするのが規制され、かつその規制位置は上記調整ねじ６４によって調整できるようになっている。
【００５６】
上記下部シリンダ６２のロッド６２ａが突出方向に付勢されると、調整ねじ６４と位置決め部材６５との当接が解除されるから、上記下部取付部材５９は下部付勢ばね６１の付勢力によって位置決め部材６５が調整ねじ６４の先端に当接するまで上昇する。その上昇位置は調整ねじ６４によって微調整することができ、その調整はスピンドル６６ａを下部支持板５７側に当接させた下部ダイヤルゲ−ジ６６によって設定できるようになっている。
【００５７】
上記下部取付部材５９には一対の連結ロッド６７の一端が固着されている。この連結ロッド６７は軸線を水平にして設けられ、他端には上記下部ヘッド３１が連結されている。
【００５８】
上記上部可動体４３の下面には、図１に示すようにナット体６８が設けられている。このナット体６８にはねじ軸６９が螺合されている。このねじ軸６９は上記取付部材４１に回転自在に支持されているとともに、その一端は上記取付部材４１の一端に設けられた駆動モ−タ７１の駆動軸７１ａに連結されている。
【００５９】
したがって、上記駆動モ−タ７１が作動してねじ軸６９が回転駆動されれば、上記ナット体６８を介して上記上部可動体４３が水平ガイド体４２に沿って駆動されるようになっている。
【００６０】
上記上部可動体４３が後退方向に駆動されて一対のヘッド２５、３１に設けられた上部ペンシルブラシ２１と下部ペンシルブラシ２２とが保持機構４に保持された半導体ウエハＵの上下面から外れる位置まで退避すると、保持機構４に保持された半導体ウエハＵと、一対のペンシルブラシ２１、２２の間に防滴シャッタ７３が入り込むようになっている。
【００６１】
つまり、上記洗浄槽３の上部には図１に示すようにスリット孔７４が形成されていて、このスリット孔７４に上記防滴シャッタ７３がスライド自在に設けられている。この防滴シャッタ７３は図示しない駆動シリンダによって上下駆動されるようになっていて、下降方向に駆動されることで、上記一対のペンシルブラシ２１、２２と保持機構４とを遮断する。
【００６２】
それによって、保持機構４に保持された半導体ウエハＵを薬液処理する場合に、その薬液が一対のペンシルブラシ２１、２２に飛散するのを防止するようになっている。
【００６３】
なお、上記上部ヘッド２５と下部ヘッド３１には、上記保持機構４に保持された半導体ウエハＵの上面と下面との、上記上部ペンシルブラシ２１と下部ペンシルブラシ２２とに接触する部分に向けてそれぞれ洗浄液を供給する上部ノズル体７５と下部ノズル体７６とが設けられている。
【００６４】
つぎに、上記構成の洗浄装置によって半導体ウエハＵを洗浄する場合について説明する。
まず、洗浄槽３の供給排出口３ｃを開放して保持機構４に未洗浄の半導体ウエハＵを供給し、この半導体ウエハＵの周縁部を保持軸１２の上端部に設けられた保持ロ−ラ１３の係合溝１３ａに係合させて保持し、駆動モ−タ１８を作動させて各保持軸１２を回転駆動する。それによって、半導体ウエハＵは係合溝１３ａとの摩擦によって回転駆動される。
【００６５】
ついで、駆動モ−タ７１を作動させて上部可動体４３と下部可動体５６とを水平ガイド体４２に沿って往復駆動するとともに、その往復駆動に連動させて上部ヘッド２５と下部ヘッド３１とを上下駆動し、それと同時に上部ペンシルブラシ２１と下部ペンシルブラシ２２とを回転駆動しながら上部ノズル体７５と下部ノズル体７６とから半導体ウエハＵに向けて洗浄液を供給する。
【００６６】
つまり、各可動体４３、５６が前進駆動されてヘッド２５、３１に設けられた各ペンシルブラシ２１、２２が半導体ウエハＵの径方向中心部にきたときに、上部ヘッド２５を下降させ、下部ヘッド３１を上昇させることで、各ペンシルブラシ２１、２２を半導体ウエハＵの上下面に所定の接触圧で接触させる。
【００６７】
その状態で、各可動体４３、５６を後退方向、つまり半導体ウエハＵの径方向中心部から外方に向かって駆動することで、この半導体ウエハＵの上下面が各ペンシルブラシ２１、２２との接触によって洗浄されることになる。
【００６８】
各ペンシルブラシ２１、２２が半導体ウエハＵの上下面から外れたならば、上部ヘッド２５を上昇させ、下部ヘッド３１を下降させてこれらを前進方向に駆動し、再び各ペンシルブラシ２１、２２を半導体ウエハＵの径方向中心部の上面と下面とに接触させて各ヘッド２５、３１を後退方向に駆動するということを繰り返すことで、半導体ウエハＵの上下面を洗浄することができる。
【００６９】
つまり、回転駆動される半導体ウエハＵの上下面に一対のペンシルブラシ２１、２２を接触させ、このペンシルブラシ２１、２２を半導体ウエハＵの径方向に沿って直線運動させてその上下面を洗浄するようにしたことで、上記ペンシルブラシ２１、２２を半導体ウエハＵの上下面にむらなく接触させることができる。それによって、半導体ウエハＵの上下面を確実かつ良好に洗浄することができる。
【００７０】
また、一対のペンシルブラシ２１、２２を半導体ウエハＵの径方向中心部でその上面と下面とに接触させて径方向外方へ移動させるようにしたことで、半導体ウエハＵの上下面に付着したパ−ティクルは上記ペンシルブラシ２１、２２で除去されながら半導体ウエハＵの径方向外方へ洗浄液とともに排出される。そのため、各ペンシルブラシ２１、２２によって洗浄除去されたパ−ティクルが半導体ウエハＵの上下面に再付着しにくいから、そのことによっても洗浄効果を高めることができる。
【００７１】
上記上部ペンシルブラシ２１と下部ペンシルブラシ２２とが半導体ウエハＵの上面と下面とに接触する圧力はそれぞれれ調整ねじ５０、６４によって調整することができる。そのため、各ペンシルブラシ２１、２２を半導体ウエハＵの上下面に所定の圧力で確実に接触させることができるから、そのことによっても洗浄効果を高めることができる。
【００７２】
上記半導体ウエハＵは保持ロ−ラ１３の保持溝１３に周縁部を係合させて保持されているから、半導体ウエハＵの上下面にペンシルブラシ２１、２２を接触させても、上下方向にずれ動くのが規制される。そのため、各ペンシルブラシ２１、２２は半導体ウエハＵの上下面に所定の接触圧で確実に接触するから、そのことによっても、洗浄効果を高めることができる。
【００７３】
保持機構４に保持された半導体ウエハＵの保持状態は、一対の解除シリンダ１１５を作動させて一対の可動部材５をばね８の付勢力に抗して離反する方向へ駆動することで解除することができ、また上記解除シリンダ１１５の作動を解除して一対の可動部材５をばね８の復元力によって接近方向へスライドさせることで、半導体ウエハＵを保持ロ−ラ１３の保持溝１３ａによって保持することができる。
【００７４】
つまり、保持機構４による半導体ウエハＵの保持や保持状態の解除は、一対の可動部材５を付勢したばね８および一対の可動部材５をばね８の付勢力に抗して離反する方向に駆動する解除シリンダ１１５によって行うことができるから、簡単な構成で迅速に行うことができる。
【００７５】
上部ペンシルブラシ２１を半導体ウエハＵの径方向に沿って直線駆動する上部可動体４３に、下部ペンシルブラシ２２を同じく半導体ウエハＵの径方向に沿って直線駆動する下部可動体５６を連結することで、この下部可動体５６を上部可動体４３に連動させるようにした。
【００７６】
そのため、１つの駆動モ−タ７１によって２つの可動体４３、５６を駆動することができるから、別々に駆動する場合に比べて部品点数を少なくし、構成を簡略化することができる。
【００７７】
しかも、各可動体４３、５６が連動することで、上部ペンシルブラシ２１と下部ペンシルブラシ２２とを精密に同期させることができる。つまり、各ペンシルブラシ２１、２２によって半導体ウエハＵの上下面の同一部分を一対のペンシルブラシ２１、２２によって洗浄することができる。
【００７８】
そのため、半導体ウエハＵを上面側へたわましたり、下面側へたわませることなく、半導体ウエハＵと各ペンシルブラシ２１、２２との接触圧を一定に維持して洗浄できるため、一定の洗浄効果を得ることができる。
【００７９】
半導体ウエハＵを一対のペンシルブラシ２１、２２によって洗浄する前工程あるいは後工程で、上記半導体ウエハＵを薬液で処理する場合がある。その場合、まず、上部ヘッド２５と下部ヘッド３１とを後退限まで駆動し、各ヘッド２５、３１に設けられた上部ペンシルブラシ２１と下部ペンシルブラシ２２とを保持機構４に保持された半導体ウエハＵの径方向外方に退避させる。
【００８０】
ついで、防滴シャッタ７３を下降方向に駆動し、半導体ウエハＵと各ヘッド２５、３１に設けられた各ペンシルブラシ２１、２２との間に侵入させ、上記半導体ウエハＵとペンシルブラシ２１、２２とを遮断する。その状態で、上記半導体ウエハＵに図示しないノズル体から薬液を散布して処理するようにすれば、上記防滴シャッタ７３によって薬液がペンシルブラシ２１、２２に付着するのを防止することができる。
【００８１】
そのため、各ペンシルブラシ２１、２２を、たとえばＰＶＡなどのように洗浄作用は優れているが、耐薬品性に劣る材料を用いても、半導体ウエハＵを薬液処理する場合に上記ペンシルブラシ２１、２２が薬品によって損傷されるのを防止することができる。
【００８２】
つまり、従来は、洗浄ブラシが耐薬品性を備えていない材料で作られることが多いため、半導体ウエハＵの洗浄と薬液処理とは別々の工程で行われていたが、洗浄装置に防滴シャッタ７３を設けることで、その洗浄装置でペンシルブラシ２１、２２を損傷させることなく半導体ウエハＵの薬液処理を行うことが可能となる。
【００８３】
さらに、下部ペンシルブラシ２２を回転駆動するための下部駆動モ−タ３６を下部ヘッド３１に設けずに、下部可動体５６の下面側に設けるようにした。そのため、下部ペンシルブラシ２２が半導体ウエハＵの径方向中心部まで前進しても、上記下部駆動モ−タ３６は半導体ウエハＵから離れた位置にあるから、この下部駆動モ−タ３６に洗浄液がかかるのを防止することができる。
【００８４】
なお、この発明は上記一実施の形態に限定されず、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。たとえば、上部可動体４３をねじ軸６９によって駆動するようにしたが、ねじ軸６９に代わりリニアモ−タによって駆動するようにしてもよく、要は上部可動体４３を半導体ウエハＵの径方向に沿って直線的に往復駆動できる構成であればよい。
【００８５】
また、被洗浄物としては半導体ウエハＵに限定されず、保持機構４によって回転駆動することができる円盤状のものであればよく、要は円盤状で、上下面を同時に洗浄することが要求されるものであればよい。
【００８６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、被洗浄物の周縁部を保持するとともにこの被洗浄物を回転駆動する保持機構に保持されて回転駆動される被洗浄物の上下両面にそれぞれペンシルブラシを対向して配置し、これらペンシルブラシを上記被洗浄物の径方向中心部から外方に向かって駆動するようにした。
【００８７】
そのため、被洗浄物の上下両面をペンシルブラシによって同時に、しかもむらなく均一に洗浄することができる。
請求項２の発明によれば、保持機構は、被洗浄物の周縁部に係合する係合溝が形成された保持ロ−ラを有するから、被洗浄物を上下方向にがた付くことなく確実に保持することができる。
【００８８】
しかも、保持ロ−ラが取付けられた複数の保持軸は接近方向に弾性的に付勢された一対の可動部材に支持したから、一対の可動部材を接離する方向にスライドさせるという簡単な動作で、被洗浄物を保持したり、保持状態を解除することができる。
【００８９】
請求項３の発明によれば、被洗浄物の保持状態を解除する解除機構は、接近方向に弾性的に付勢された一対の可動部材を、その付勢力に抗して離反する方向へ駆動する構成であるから、被洗浄物の保持状態の解除を簡単な機構で迅速に行うことができる。
【００９０】
請求項４の発明によれば、上下一対のペンシルブラシを駆動する駆動機構は、被洗浄物の径方向に沿って駆動される上部可動体に下部可動体を連結したので、上部可動体を駆動するだけで、下部可動体を連動させることができる。
【００９１】
つまり、下部可動体を駆動するための駆動源や駆動機構を必要としないから、部品点数を少なくし、構成の簡略化やコストの低減を計ることができる。
請求項５の発明によれば、上部可動体と下部可動体とにペンシルブラシが設けられたそれぞれのヘッドの高さ位置を調整できるようにしたので、被洗浄物に対する各ペンシルブラシの接触圧を精度よく調整することができる。
【００９２】
請求項６の発明によれば、ペンシルブラシが被洗浄物の径方向外方へ退避したときに、シャッタによってペンシルブラシと保持機構とを遮断できるようにしたので、ブラシ洗浄の前工程や後工程で被洗浄物を薬液処理する場合に、その薬液がペンシルブラシにかかるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態の全体構成を縦断面図。
【図２】同じく一部破断した平面図。
【図３】同じく上部ヘッドと下部ヘッドとを往復駆動および上下駆動する駆動機構を示す斜視図。
【符号の説明】
５…可動部材
１２…保持軸
１３…保持ロ−ラ
１３ａ…係合溝
１８…駆動モ−タ
２１、２２…ペンシルブラシ
２５…上部ヘッド
２６…上部駆動モ−タ
３１…下部ヘッド
３６…下部駆動モ−タ
４２…水平ガイド体
４３…上部可動体
４７…上部付勢ばね
４８…上部シリンダ
５０…上部調整ねじ
５６…下部可動体
６１…下部付勢ばね
６２…下部シリンダ
６４…下部調整ねじ
７１…駆動モ−タ
７３…防滴シャッタ
７５、７６…ノズル体
１１５…解除シリンダ

Claims (4)

1. 被洗浄物の上下両面を同時に洗浄するための洗浄装置において、
   上記被洗浄物の周縁部を保持するとともにこの被洗浄物を回転駆動する保持機構と、
   この保持機構に保持された被洗浄物の上下両面にそれぞれ対向して配置された一対のペンシルブラシと、
   このペンシルブラシを回転駆動するとともに上記被洗浄物の板面に対して接離する上下方向および径方向中心部から外方に向かって駆動する駆動機構と、
   上記被洗浄物と上記ペンシルブラシとが接触する部分に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、
   上記保持機構による上記被洗浄物の保持状態を解除する解除機構とを具備し、
   上記保持機構は、
   接離方向にスライド自在に設けられ接近方向に弾性的に付勢された一対の可動部材と、
   各可動部材にそれぞれ軸線をほぼ垂直にして回転自在に支持された複数の保持軸と、
   各保持軸の上端部に取付けられ外周面に上記被洗浄物の周縁部に係合する係合溝が形成された保持ロ−ラと、
   上記可動部材の下面側に配置され上記保持軸を回転駆動することで上記保持ロ−ラを介して上記被洗浄物を回転させる保持軸駆動手段とを具備し、
   上記解除機構は、
   接近方向に弾性的に付勢された一対の上記可動部材を、その付勢力に抗して離反する方向に駆動する解除駆動手段からなることを特徴とする洗浄装置。
2. 上記駆動機構は、
   上記保持機構の上面側と下面側に配置されそれぞれ上記ペンシルブラシを回転自在に支持した一対のヘッドと、
   各ヘッドに回転自在に設けられたペンシルブラシをそれぞれ回転駆動するブラシ回転手段と、
   上記保持機構から外れた位置で、上記被洗浄物の径方向に沿って配置されたガイド体と、
   このガイド体にスライド自在に設けられ上記上面側のヘッドが上下方向に移動自在に設けられた上部可動体と、
   この上部可動体に連結され上記下面側のヘッドが上下方向に移動自在に設けられた下部可動体と、
   上記上部可動体を上記ガイド体に沿って往復駆動する往復駆動手段と、
   各可動体に設けられたそれぞれのヘッドをこれら可動体の往復動に応じて上下方向に駆動し各ヘッドに設けられたペンシルブラシを上記保持機構に保持された被洗浄物に接離させる上下駆動手段とを具備したことを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。
3. 上部可動体に設けられた上側のヘッドは、上部位置調整手段によって下降位置が調整され、下部可動体に設けられた下側のヘッドは下部位置調整手段によって上昇位置が調整されることを特徴とする請求項２記載の洗浄装置。
4. 上記保持機構と駆動機構との間には、上記ペンシルブラシが上記保持機構に保持された被洗浄物の径方向外方に退避したときに、上記ペンシルブラシと上記保持機構とを遮断するシャッタが設けられていることを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。

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