JPH08299928A - Ultrasonic wave generator for surface treatment of substrate - Google Patents

Ultrasonic wave generator for surface treatment of substrate

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JPH08299928A
JPH08299928A JP12972095A JP12972095A JPH08299928A JP H08299928 A JPH08299928 A JP H08299928A JP 12972095 A JP12972095 A JP 12972095A JP 12972095 A JP12972095 A JP 12972095A JP H08299928 A JPH08299928 A JP H08299928A
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JP
Japan
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substrate
liquid
ultrasonic
ultrasonic wave
surface treatment
Prior art date
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Pending
Application number
JP12972095A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Murai
剛 村井
Toshinori Konaka
敏典 小中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
M SETETSUKU KK
Setetsuku Kk M
Original Assignee
M SETETSUKU KK
Setetsuku Kk M
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE: To develop an ultrasonic wave generator for surface treatment of a substrate which has extremely high surface treatment effect by washing liquid or liquid chemicals and by which bubbles generated on a substrate are rapidly removed and by which dust being present on a recessed and projection part finely machined on the surface side of the substrate is removed on the surface side thereof. CONSTITUTION: An ultrasonic wave generator Z for surface treatment of a substrate arranged adjacent to at least one surface of a substrate to be surface- treated by a surface treating liquid L such as washing liquid and liquid chemicals and for applying ultrasonic waved to the treating liquid L flowing between the generator and the substrate to treat the surface of the substrate is provided. It is constituted of a vibrator 3 for generating ultrasonic waves and a housing 4 for housing the vibrator 3. An ultrasonic wave transfer part 11 is formed between the vibrator 3 and an opposite surface 12 opposite to the substrate of the housing 4.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、基板の周縁部のみをチ
ャックし、その一方の面乃至両面を超音波で効果的に表
面処理する基板の表面処理用超音波発生装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic generator for surface treatment of a substrate which chucks only the peripheral edge of the substrate and effectively treats one surface or both surfaces thereof with ultrasonic waves.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体は、現在、超LSIから超々LS
Iというように進展して来ており、その表面には超精密
写真製版技術を応用して形成した極めて微細な回路が密
に形成されている。従って、極く微細な塵埃がその表面
に付着すると半導体回路の回路不良として現れ、歩留ま
り低下となる。前述のように半導体がより精密化する
と、その製造コストもうなぎ登りに増加し、歩留まり向
上がコスト削減に大きく寄与するものであり、除塵対策
が非常に重要な問題となっている。
2. Description of the Related Art Semiconductors are currently used in ultra LSIs and ultra LSs.
I has been developed, and extremely fine circuits formed by applying the ultra-precision photoengraving technique are densely formed on the surface thereof. Therefore, if extremely fine dust adheres to the surface, it will appear as a circuit defect of the semiconductor circuit, and the yield will decrease. As described above, as the semiconductor becomes more precise, its manufacturing cost will increase, and the improvement of the yield will greatly contribute to the cost reduction. Therefore, the dust removal countermeasure becomes a very important issue.

【0003】さて、半導体製造現場では、現在の所、微
細回路を形成するための表面の清浄化管理は極めて厳格
に行われているものの、裏面の清浄化管理はそれほど厳
格に行われているものではない。処が、半導体基板の裏
面は、各工程で機器の吸着ベースやハンドリング装置に
接触して汚染されており、これが表面側の汚染の原因の
1つになるという事が分かって来た。
At the semiconductor manufacturing site, at present, the surface cleaning control for forming fine circuits is extremely strict, but the back surface cleaning control is so strict. is not. However, it has been found that the back surface of the semiconductor substrate is contaminated by coming into contact with the suction base of the equipment or the handling device in each process, which is one of the causes of the contamination on the front surface side.

【0004】そこで、最近では半導体基板の裏面洗浄を
十分に行うために洗浄装置が導入されるようになって来
た。従来の洗浄装置の一例を図7に示す。これによれ
ば、搬送されて来た円形の基板(1')の外周を4本の基板
チャック(6')でチャックし、チャックされた基板(1')を
回転させると共にその洗浄面に洗浄液又は超純水をスプ
レーしたり、ブラシ又は/及び超音波供液ノズルを使用
して洗浄面に付着している微視的塵埃を除去し、続いて
洗浄の完了した基板(1')をチャックしたままで高速回転
させ、基板(1')の表面に付着している超純水を遠心力で
吹き飛ばして表面乾燥を行い、最後にチャックを解除し
て洗浄の完了した乾燥基板(1')を取り出すという方法を
採用していた。
Therefore, recently, a cleaning apparatus has been introduced to sufficiently clean the back surface of the semiconductor substrate. An example of a conventional cleaning device is shown in FIG. According to this, the outer circumference of the conveyed circular substrate (1 ') is chucked by four substrate chucks (6'), the chucked substrate (1 ') is rotated, and the cleaning liquid is applied to the cleaning surface. Or, spray ultrapure water or use a brush and / or ultrasonic liquid supply nozzle to remove microscopic dust adhering to the cleaned surface, and then chuck the cleaned substrate (1 '). While still rotating at high speed, the ultrapure water adhering to the surface of the substrate (1 ') is blown off by centrifugal force to dry the surface, and finally the chuck is released to complete the cleaning of the dried substrate (1') The method of taking out was adopted.

【0005】この機構によれば、超音波洗浄を行うもの
の超音波発生装置(イ')が基板(1')の表面から遠く離れ且
つ洗浄液が水柱状及び霧状となって基板(1')の表面をた
たくだけであるから、洗浄効果が弱いという問題や、基
板(1')上に発生する気泡による洗浄効果の低下などの問
題がある。
According to this mechanism, although ultrasonic cleaning is performed, the ultrasonic generator (a ') is far from the surface of the substrate (1') and the cleaning liquid is in the form of water column or mist. Since only the surface of the substrate is hit, there is a problem that the cleaning effect is weak, and there is a problem that the cleaning effect is reduced due to air bubbles generated on the substrate (1 ′).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の問題点に鑑みてなされたものでその目的とする処
は、洗浄や薬液による表面処理効果が非常に高く且つ基
板上に発生する気泡を速やかに除去し、且つ基板の表面
側にあっては表面側の微細に加工された凹凸部に存在す
る塵埃を除去できる画期的な基板の表面処理用超音波発
生装置を開発することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems of the prior art. The object of the present invention is that the effect of cleaning or surface treatment with a chemical is very high and occurs on the substrate. To develop an epoch-making ultrasonic wave generator for substrate surface treatment that can quickly remove air bubbles and, on the surface side of the substrate, remove dust that exists on the finely processed irregularities on the surface side. It is in.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の基板の
表面処理用超音波発生装置(Z)は、『洗浄液や薬液など
表面処理液(L)による表面被処理用の基板(1)の少なくと
も一方の面に近接して配設され、前記基板(1)との間を
流れる処理液(L)に超音波を印加して基板(1)の表面を洗
浄する基板(1)の表面処理用超音波発生装置(Z)であっ
て、超音波を発生する振動子(3)と、振動子(3)を収納す
るハウジング(4)とで構成されており、振動子(3)とハウ
ジング(4)の基板(1)に対向する対向面(12)との間に超音
波伝達部(11)が形成されている』事を特徴とする。
An ultrasonic generator (Z) for surface treatment of a substrate according to claim 1 is a substrate (1) for surface treatment with a surface treatment liquid (L) such as a cleaning liquid or a chemical liquid. The surface of the substrate (1) disposed close to at least one surface of the substrate (1) for cleaning the surface of the substrate (1) by applying ultrasonic waves to the treatment liquid (L) flowing between the substrate (1) and An ultrasonic generator for processing (Z), which is composed of a vibrator (3) that generates ultrasonic waves, and a housing (4) that houses the vibrator (3). The ultrasonic wave transmission part (11) is formed between the housing (4) and the facing surface (12) facing the substrate (1).

【0008】振動子(3)と基板(1)との間には従来例のよ
うにある程度の間隙が必要となり、処理液(L)に超音波
を印加すると霧化してしまうが、超音波伝達部(11)の存
在により、基板(1)の表面に近接して基板の表面処理用
超音波発生装置(Z)を設置する事ができ、その結果超音
波発生装置(Z)と基板(1)との間の狭い間隙に処理液(L)
が薄い液膜となって流れる事になり、発生した超音波は
前記処理液(L)の薄い液膜という非常に限定された範囲
でキャビテーションを形成する事になる。それ故、従来
のように処理液(L)が霧状にならないためにより大きな
エネルギを極めて限定された狭い範囲の処理液に加える
事が出来、より効果的に基板(1)の表面の付着物を除去
する事をが出来る。また、このように処理液(L)の液膜
にキャビテーションを発生させるので、処理液(L)が従
来のような霧状にならず、処理液飛散防止の密閉構造を
簡単に構成する事が出来る。なお、処理液(L)は洗浄の
場合には、純水や超純水が使用されることになるし、薬
液処理を行う場合には、化学薬品(塩酸溶液、硫酸溶
液、エッチング液その他)が用途に合わせて適当に選定
される事になる。勿論、薬液添加を行って表面(裏面も
含む)洗浄を行う場合もある。
A certain gap is required between the vibrator (3) and the substrate (1) as in the conventional example, and when ultrasonic waves are applied to the processing liquid (L), it is atomized, but ultrasonic waves are transmitted. Due to the presence of the part (11), it is possible to install the surface treatment ultrasonic wave generator (Z) close to the surface of the substrate (1), and as a result, the ultrasonic wave generator (Z) and the substrate (1 ) In the narrow gap between
Will flow as a thin liquid film, and the generated ultrasonic waves will form cavitation within a very limited range of the thin liquid film of the treatment liquid (L). Therefore, unlike the conventional method, since the processing liquid (L) does not become a mist, it is possible to add a large amount of energy to the processing liquid in a very limited and narrow range, and it is possible to more effectively adhere to the surface of the substrate (1). Can be removed. Further, since the cavitation is generated in the liquid film of the processing liquid (L) in this way, the processing liquid (L) does not become a fog like the conventional one, and the sealed structure for preventing the processing liquid from scattering can be easily configured. I can. Pure water or ultrapure water is used as the processing liquid (L) for cleaning, and chemicals (hydrochloric acid solution, sulfuric acid solution, etching solution, etc.) are used for chemical processing. Will be appropriately selected according to the application. Of course, there is a case where the front surface (including the back surface) is cleaned by adding a chemical solution.

【0009】請求項2は超音波伝達部(11)の一例で、
『超音波伝達部(11)が中空空間であって、超音波伝達用
の液体(L2)が充填されている』事を特徴とするものであ
る。前記中空空間である超音波伝達部(11)に充填されて
いる液体(L2)を通って超音波が伝達されるため、請求項
1に示すように基板(1)の表面に近接して基板の表面処
理用超音波発生装置(Z)を設置する事ができる。
Claim 2 is an example of an ultrasonic wave transmission section (11),
It is characterized in that the ultrasonic wave transmission section (11) is a hollow space and is filled with the ultrasonic wave transmission liquid (L2). Since the ultrasonic wave is transmitted through the liquid (L2) filled in the ultrasonic wave transmission part (11) which is the hollow space, the substrate is close to the surface of the substrate (1) as shown in claim 1. An ultrasonic generator (Z) for surface treatment can be installed.

【0010】請求項3の超音波伝達部(11)の他の例で、
『中空空間(11)に超音波伝達用の液体(L2)を供給するた
めの給液パイプ(41)と、中空空間(11)内の超音波伝達用
の液体(L2)を排出するための排液パイプ(42)とが前記中
空空間(11)に接続されている』事を特徴とするものであ
る。これによれば中空空間(11)内の液体(L2)に超音波を
印加した時に液体(L2)に発生する気泡が液体(L2)の通流
と共に流出して中空空間(11)内に残留し難くなり、中空
空間(11)内全体に液体(L2)が満たされる事になって振動
子(3)のエネルギ伝達が阻害され難くなる。
In another example of the ultrasonic wave transmission section (11) according to claim 3,
`` Liquid supply pipe (41) for supplying the liquid (L2) for ultrasonic transmission to the hollow space (11), and for discharging the liquid (L2) for ultrasonic transmission in the hollow space (11) The drainage pipe (42) is connected to the hollow space (11) '. According to this, bubbles generated in the liquid (L2) when ultrasonic waves are applied to the liquid (L2) in the hollow space (11) flow out together with the flow of the liquid (L2) and remain in the hollow space (11). It becomes difficult to do so, and the entire hollow space (11) is filled with the liquid (L2), so that energy transmission of the vibrator (3) is less likely to be hindered.

【0011】請求項4は中空空間(11)に接続される排液
パイプ(42)のより効果的な接続構造に関し、『中空空間
(11)の天井面(12a)又は/及び(13b)が、その中心に近付
くほど床面(12b)又は/及び(13a)側に近づくように下方
に突出するように形成されており、排液パイプ(42)の開
口部が天井面(12a)又は/及び(13b)の最も高い位置に近
接して設置されている』事を特徴とする。これによれば
中空空間(11)内の液体(L2)に超音波を印加した時に液体
(L2)に気泡が発生したとしても、その気泡は天井面(12
a)又は/及び(13b)に沿って周辺部に移動し、続いて排液
パイプ(42)から流出して中空空間(11)内に残留し難くな
り、中空空間(11)の液体(L2)内に気泡がほとんど存在し
難くなる。
[0011] Claim 4 relates to a more effective connection structure of the drainage pipe (42) connected to the hollow space (11).
The ceiling surface (12a) and / or (13b) of (11) is formed so as to project downward so as to approach the floor surface (12b) or / and (13a) side as it approaches the center, and The opening of the liquid pipe (42) is installed close to the highest position of the ceiling surface (12a) and / or (13b). According to this, when ultrasonic waves are applied to the liquid (L2) in the hollow space (11), the liquid
Even if bubbles are generated in (L2), those bubbles will
a) and / or (13b), moves to the peripheral part, and then flows out of the drainage pipe (42) and becomes hard to remain in the hollow space (11), and the liquid (L2 It becomes difficult for air bubbles to be present in ().

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明装置を実施例と共に説明する。
尚、図に示すものでは、基板(1)として半導体ウエハを
例に説明するが、その他の薄板、例えばガラス板、アル
ミナ、水晶板、セラミック板、サファイヤ板、アルミデ
ィスクその他のものに適用できることは勿論である。図
1に示す表面処理装置(A)は、基板(1)を表面処理部(E)
に搬入、搬出するための移送ロボット(C)と、移送ロボ
ット(C)に基板(1)を供給するためのローダ(B)、表面処
理が完了した基板(1)を収納するアンローダ(D)、並びに
装置全体をコントロールする制御部(F)、基板(1)の表面
処理用の表面処理部(E)並びにこれら装置を載置する装
置本体(G)とで構成されている。
EXAMPLES The apparatus of the present invention will be described below with reference to examples.
In the figure, a semiconductor wafer is described as an example of the substrate (1), but other thin plates such as a glass plate, an alumina, a quartz plate, a ceramic plate, a sapphire plate, an aluminum disc and others can be applied. Of course. The surface treatment apparatus (A) shown in FIG. 1 includes a substrate (1) and a surface treatment unit (E).
A transfer robot (C) for loading and unloading the substrate, a loader (B) for supplying the substrate (1) to the transfer robot (C), and an unloader (D) for storing the surface-treated substrate (1). , A control section (F) for controlling the entire apparatus, a surface treatment section (E) for surface treatment of the substrate (1), and an apparatus main body (G) for mounting these apparatuses.

【0013】ローダ(B)はカセット(54)に収納された未
処理基板(1)をセットし、移送ロボット(C)の取り出しに
合わせて1ステップづつ上昇又は下降して、未処理基板
(1)を所定の位置に移動させるものである。アンローダ
(D)は、逆に表面処理部(E)にて裏面処理(洗浄)され、
移送ロボット(C)にて移送されて来た基板(1)を収納する
カセット(54)を載置するためのもので、基板(1)の供給
に合わせて1ステップづつ上昇又は下降して、カセット
(54)の空の収納部を準備するためのものである。移送ロ
ボット(C)は、基板(1)をローダ(B)から取り出して表面
処理部(E)に供給し、且つ表面処理部(E)にて裏面処理
(洗浄)された基板(1)を表面処理部(E)から取り出し、
アンローダ(D)に移送するためのものである。これらロ
ーダ(B)、アンローダ(D)及び移送ロボット(C)は既知の
構造であるので、その詳細は省略する。
The loader (B) sets the unprocessed substrate (1) stored in the cassette (54) and moves up or down step by step in accordance with the removal of the transfer robot (C) to obtain the unprocessed substrate.
(1) is moved to a predetermined position. Unloader
On the contrary, (D) is backside treated (washed) in the surface treatment section (E),
It is for mounting a cassette (54) that stores the substrate (1) transferred by the transfer robot (C), and is raised or lowered step by step according to the supply of the substrate (1), cassette
It is for preparing an empty storage part of (54). The transfer robot (C) takes out the substrate (1) from the loader (B) and supplies it to the surface treatment section (E), and also removes the substrate (1) that has undergone the back surface treatment (cleaning) from the surface treatment section (E). Take out from the surface treatment part (E),
It is for transfer to the unloader (D). The loader (B), the unloader (D) and the transfer robot (C) have known structures, and their details are omitted.

【0014】図2、3は本発明に係る表面処理部(E)の
断面図とその直角方向の断面図で、基板チャック(6)が
回転支持軸(9)を介して回転上部ハウジング(10)に起倒
自在に取り付けられており、回転支持軸(9)に配設され
たロータリシリンダ(8)にて基板チャック(6)が起倒され
るようになっている。勿論、基板チャック(6)の起倒動
作はロータリシリンダ(8)に限られるものでなく、その
他シリンダを使用するような方式でもよい事はいうまで
もない。基板チャック(6)は柱状のもので、回転上部ハ
ウジング(10)の周囲に4乃至3本立設されており、上端
に基板(1)の外周が嵌まり込む凹溝(6a)が、下端にバラ
ンサ用の重錘(6b)がそれぞれ設けられている(勿論重錘
(6b)は必ずしも必要なく、ロータリシリンダ(8)のみで
もよい)。これにより、薄板の基板(1)の外周が4乃至
3点でチャック出来るようになっている。
2 and 3 are a cross-sectional view of the surface treatment part (E) according to the present invention and a cross-sectional view in a direction perpendicular to the surface treatment part (E). ), And the substrate chuck (6) is tilted by a rotary cylinder (8) arranged on the rotation support shaft (9). Of course, the raising and lowering operation of the substrate chuck (6) is not limited to the rotary cylinder (8), and it goes without saying that other cylinders may be used. The substrate chuck (6) has a columnar shape, and 4 to 3 are vertically provided around the rotating upper housing (10), and a concave groove (6a) into which the outer periphery of the substrate (1) fits is provided at the upper end. Weights (6b) for balancers are provided respectively (of course, weights
(6b) is not always necessary, only the rotary cylinder (8) may be used). As a result, the outer periphery of the thin substrate (1) can be chucked at 4 or 3 points.

【0015】前記回転上部ハウジング(10)は回転ヘッド
カバー(16)を介して回転筒(17)に接続されている。回転
筒(17)には従動プーリ(18)が取り付けられており、駆動
ベルト(19)を介して基板回転用駆動モータ(21)の駆動プ
ーリ(20)に接続されている。これにより基板回転用駆動
モータ(21)の回転力は従動プーリ(18)に伝達され、基板
チャック(6)が回転することになる。従動プーリ(18)に
は位置決めカム(22)が取り付けられており、位置決めカ
ムフォロア(23)が位置決めカム(22)の溝(図示せず)に
嵌まり込んで、基板チャック(6)が常時所定の位置で強
制的に停止させられるようになっている。このカムフォ
ロア(23)が位置決めカム(22)の溝に嵌まり込むようにす
るために、位置決めセンサ(23a)によって停止位置が常
時センシングされている。この手段も常套手段であるの
で、詳細は省く。
The rotating upper housing (10) is connected to the rotating cylinder (17) through a rotating head cover (16). A driven pulley (18) is attached to the rotary cylinder (17) and is connected to a drive pulley (20) of a substrate rotation drive motor (21) via a drive belt (19). As a result, the rotational force of the substrate rotation drive motor (21) is transmitted to the driven pulley (18), and the substrate chuck (6) rotates. A positioning cam (22) is attached to the driven pulley (18), and the positioning cam follower (23) is fitted into a groove (not shown) of the positioning cam (22) to keep the substrate chuck (6) at a predetermined position. It can be forcibly stopped at the position. The stop position is always sensed by the positioning sensor (23a) so that the cam follower (23) fits into the groove of the positioning cam (22). Since this means is also a conventional means, detailed description is omitted.

【0016】(24)は回転筒(17)の外側に嵌め込まれた固
定ハウジングで、ベアリングを介して回転筒(17)を回転
可能に保持している。(25)は固定ハウジング(24)の上端
に設けられた固定防液カバーである。下ベースプレート
(26)には柱(27)が立設されており、その上端に固定ブロ
ック(29)が固定されている。(28)は固定ブロック(29)の
上端に取り付けられ、回転ヘッドカバー(16)を上から覆
う固定ヘッドカバーである。
Reference numeral (24) is a fixed housing fitted to the outside of the rotary cylinder (17), and rotatably holds the rotary cylinder (17) via a bearing. (25) is a fixed liquid-proof cover provided on the upper end of the fixed housing (24). Lower base plate
A pillar (27) is erected on the (26), and a fixing block (29) is fixed to the upper end of the pillar. Reference numeral (28) is a fixed head cover which is attached to the upper end of the fixed block (29) and covers the rotary head cover (16) from above.

【0017】固定ブロック(29)の中心には基板受けシリ
ンダロッド(30)がスライド自在に挿通されており、固定
ブロック(29)の下方に設置された基板受け作動シリンダ
(31)によって昇降自在に駆動されるようになっている。
基板受けシリンダロッド(30)の上端には断面V字状の中
間部材(32)が取り付けられており、中間部材(32)から基
板受け棒(33)が立設されている。基板受け棒(33)の数は
本実施例では4本設けられており、その先端に緩衝材(3
4)を介して受けヘッド(35)が被嵌されている。
A substrate receiving cylinder rod (30) is slidably inserted in the center of the fixed block (29), and a substrate receiving working cylinder installed below the fixed block (29).
It can be moved up and down by (31).
An intermediate member (32) having a V-shaped cross section is attached to the upper end of the substrate receiving cylinder rod (30), and a substrate receiving rod (33) is erected from the intermediate member (32). In this embodiment, four board receiving rods (33) are provided, and the cushioning material (3
The receiving head (35) is fitted via 4).

【0018】(36)は基板(1)の下方に配設された断面V
字型の液受け部材である。(37)は振動子昇降バーで、固
定ブロック(29)にスライド自在に挿通されたスライドロ
ッド(37a)の上端に取着されており、スライドロッド(37
a)の下端には振動子昇降シリンダ(38)が取付られてい
て、振動子昇降バー(37)が昇降するようになっている。
振動子昇降バー(37)の上端には、振動子取付プレート(3
9)が取付られており、振動子取付プレート(39)の上に設
置された駆動装置(5)に超音波発生装置(イ)が保持されて
いる。超音波発生装置(Z)には基板(1)の下方に設置され
た超音波発生装置(イ)と、後述するように基板(1)の上に
設置される超音波発生装置(ロ)とがある。
(36) is a cross section V disposed below the substrate (1)
It is a character-shaped liquid receiving member. (37) is a vibrator lifting bar, which is attached to the upper end of the slide rod (37a) slidably inserted in the fixed block (29).
A vibrator lifting cylinder (38) is attached to the lower end of (a) so that the vibrator lifting bar (37) can move up and down.
At the top end of the oscillator lift bar (37), attach the oscillator mounting plate (3
9) is attached, and the ultrasonic wave generator (a) is held by the drive device (5) installed on the transducer mounting plate (39). The ultrasonic generator (Z) has an ultrasonic generator (a) installed below the substrate (1), and an ultrasonic generator (b) installed on the substrate (1) as described later. There is.

【0019】駆動装置(5)は、基板(1)の下方に設置され
る超音波発生装置(イ)を駆動するもので、例えばモータ
(5a)と、モータ(5a)に取り付けられたアーム(7)とで構
成され、モータ(5a)を回転させてアーム(7)の先端に取
り付けられた超音波発生装置(イ)を基板(1)の中央部分か
ら端部まで振らせるようにしたものである。勿論、別の
構造であってもよく、要するに超音波発生装置(イ)を基
板(1)の中央部分から端部まで振らせるようにする事が
出来るものであればどのようなものでもよい。
The driving device (5) drives the ultrasonic wave generating device (a) installed below the substrate (1), and is, for example, a motor.
(5a) and the arm (7) attached to the motor (5a), the motor (5a) is rotated to attach the ultrasonic wave generator (a) attached to the tip of the arm (7) to the substrate ( It is designed so that it can be swung from the central part to the end part of 1). Of course, another structure may be used, that is, any structure can be used as long as it can swing the ultrasonic generator (a) from the central portion to the end portion of the substrate (1).

【0020】(45)は固定ブロック(29)に設けられた排水
管で、固定ブロック(29)上に滴下してくる流体を排出す
る働きを持つ。(46)は基板(1)の下方に配設された処理
液噴射筒で、固定ブロック(29)に設けられた洗浄用配管
(46a)に接続され、処理液噴射筒(46)の先端部から基板
(1)に向かって処理液(L)を噴射するようになっている。
処理液(L)は本実施例では超純水が用いられるが、これ
に限られず、アルコール類などの液体や化学薬品添加液
なども用いる事ができる。なお、超純水を処理水(L)に
使用する場合は、チャージアップの危険性があるので、
CO2ガスなどを含んだ超純水純水が帯電防止の点で好
ましい。又、紫外線発生器(図示せず)を設置し、紫外
線による基板(1)の表面の静電除去を図ってもよい。
Reference numeral (45) is a drain pipe provided in the fixed block (29), which has a function of discharging the fluid dripping on the fixed block (29). Reference numeral (46) is a processing liquid jetting cylinder disposed below the substrate (1), and a cleaning pipe provided in the fixed block (29).
(46a), the substrate from the tip of the processing liquid jet cylinder (46)
The treatment liquid (L) is jetted toward (1).
Although ultrapure water is used as the treatment liquid (L) in this embodiment, the treatment liquid (L) is not limited to this, and liquids such as alcohols and chemical addition liquids can also be used. When using ultrapure water for treated water (L), there is a risk of charge-up, so
Ultrapure water containing CO 2 gas, etc. Pure water is preferable in terms of antistatic. In addition, an ultraviolet generator (not shown) may be installed to try to remove static electricity on the surface of the substrate (1) by ultraviolet rays.

【0021】(47)は基板(1)の直上に配置される処理液
噴射筒で、基板(1)の上面に向かって処理液(L)を噴出す
るようになっており、基板(1)の移動時に基板(1)の上方
から離脱するようになっている。また、基板(1)の上方
には超音波発生装置取付用のアーム(7)が基板(1)の中央
部分から端部の間で移動可能(揺動又は往復運動を行
う。)に設置されており、超音波発生装置取付用のアー
ム(7)の先端に上部の超音波発生装置(ロ)が装着されるよ
うになっている。該アーム(7)は、本実施例では往復運
動するようになっているが、駆動装置(5)のアーム(7)と
同様揺動運動させてもよく、その作用は両者とも同一で
あるので同一番号で表した。上部側で使用する処理液
(L)も超純水が用いられるが、前述同様アルコール類な
どの液体や化学薬品添加液なども用いる事ができるし、
純水や超純水を処理液(L)に使用する場合は、チャージ
アップの危険性があるので、CO2ガスなどを含んだ純
水や超純水が帯電防止の点で好ましい。
Reference numeral (47) denotes a processing liquid jetting cylinder arranged directly above the substrate (1), which sprays the processing liquid (L) toward the upper surface of the substrate (1). It is designed to be detached from above the substrate (1) when the substrate is moved. An arm (7) for mounting the ultrasonic wave generator is installed above the substrate (1) so as to be movable (oscillating or reciprocating) between the central portion and the end of the substrate (1). The upper ultrasonic generator (b) is attached to the tip of the arm (7) for mounting the ultrasonic generator. Although the arm (7) is adapted to reciprocate in this embodiment, it may be oscillated similarly to the arm (7) of the drive unit (5), and the action is the same for both. Represented by the same number. Processing liquid used on the upper side
Although ultrapure water is also used for (L), liquids such as alcohols and chemical addition liquids can be used as described above,
When pure water or ultrapure water is used as the treatment liquid (L), there is a risk of charge-up, so pure water or ultrapure water containing CO 2 gas or the like is preferable in terms of antistatic.

【0022】(49a)(49b)は上下の超音波発生装置(イ)(ロ)
に必要があれば取り付けられる近接センサーで、基板
(1)の処理面から超音波発生装置(イ)(ロ)迄の距離を検出
し、両者の間隙(S)が一定となるように制御するように
なっている。超音波発生装置(イ)(ロ)の調整移動方法は公
知の機構であり、その内容を詳述する事は省略するが、
例えばパルスモータとネジ機構を利用したような機構
(H)などが用いられる。本実施例では各アーム(7)の先端
部分に設置されているが、設置場所は特に限定されるも
のではない。
(49a) and (49b) are upper and lower ultrasonic wave generators (a) and (b)
Proximity sensor that can be mounted if necessary on the board
The distance from the processing surface of (1) to the ultrasonic generators (a) and (b) is detected, and the gap (S) between them is controlled to be constant. The method of adjusting and moving the ultrasonic wave generators (a) and (b) is a known mechanism, and a detailed description thereof will be omitted.
For example, a mechanism that uses a pulse motor and a screw mechanism
(H) is used. In this embodiment, each arm (7) is installed at the tip portion thereof, but the installation location is not particularly limited.

【0023】本実施例では、超音波発生装置(イ)(ロ)が基
板(1)の上下に配設されている例を示したが、勿論これ
に限られず、基板(1)の上面側だけ又は下面側だけに設
けるようにすることも勿論可能である。また、上下の超
音波発生装置(イ)(ロ)の基本構造はほぼ同一で互いに天地
逆向けに設置されるだけである。
In this embodiment, an example in which the ultrasonic generators (a) and (b) are arranged above and below the substrate (1) is shown, but the invention is not limited to this, and the upper surface side of the substrate (1) is not limited to this. Of course, it is also possible to provide only on the bottom side. The basic structures of the upper and lower ultrasonic generators (a) and (b) are almost the same, and they are simply installed upside down.

【0024】超音波発生装置(Z)の主要構成部品は、超
音波振動子(3)、ハウジング(4)及びノズル(2)であり、
必要ある場合には近接センサ(49a)又は(49b)が設置され
る。ここで、基板(1)の下側の超音波発生装置(イ)を構成
する部材には、基本的に(a)を添え字して表し、上側に
は(b)を添え字して表す。(ただし、超音波振動子(3)は
例外である。) 超音波振動子(3)は、PZTやフェライト振動子などが
使用され、その特性によって単一周波数方式、4周波数
方式、スイープ方式などがある。キャビテーションの発
生がより均一となるスイープ方式が望ましい。また、単
一周波数方式の場合には、発生周波数の異なる超音波振
動子(3)を複数個使用する事もできる。本実施例では2
個の超音波振動子(3a)(3b)を使用している例を示す。
The main components of the ultrasonic generator (Z) are the ultrasonic transducer (3), the housing (4) and the nozzle (2),
A proximity sensor (49a) or (49b) is installed if necessary. Here, the members forming the ultrasonic generator (a) on the lower side of the substrate (1) are basically represented by subscripting (a), and the upper side is represented by subscripting (b). . (However, the ultrasonic transducer (3) is an exception.) For the ultrasonic transducer (3), a PZT or ferrite transducer is used, and depending on its characteristics, a single frequency method, a four frequency method, a sweep method, etc. There is. A sweep method is preferable because it allows for more uniform cavitation. Further, in the case of the single frequency system, it is possible to use a plurality of ultrasonic transducers (3) having different generation frequencies. In this embodiment, 2
An example in which one ultrasonic transducer (3a) (3b) is used is shown.

【0025】下部ハウジング(4a)は、下面が開放した円
筒型のもので、シリコン、SUS、テフロンコート金属
又は石英で形成されている。その内部には底面を構成す
る仕切り板(13a)が設置されており、仕切り板(13a)と下
部ハウジング(4a)の天井部(12a)との間で通水室(11a)が
形成されている。前記通水室(11a)が超音波伝達部(11)
となり、その形状は中空である。[本実施例では超音波
伝達部(11)は、中空の通水室(上側でも同様である。)
で構成されているが、勿論これに限られず、超音波を伝
達する事ができるようなものであればどのようなもので
もよい。そして前記通水室(11a)に連通するように給液
パイプ(41a)と排液パイプ(42a)とが仕切り板(13a)に設
置されている。また、仕切り板(13a)の外周と下部ハウ
ジング(4a)の内周面との間の水密性を確保するため全周
にOリング(14a)が配設されている。更に、通水室(11a)
で特徴的な部分は下部ハウジング(4a)の天井部(12a)の
下面が低く床面である仕切り板(13a)側に円錐状に突出
している点と、排液パイプ(42a)が天井部(12a)の外周近
傍部(この部分が最も高い位置である。)まで挿入され
いる点である。給液パイプ(41a)の挿入代は特に限定さ
れないが、仕切り板(13a)に一致して開口している。ま
た、超音波振動子(3)は仕切り板(13a)の下面に接着固定
されて下部ハウジング(4a)内に収納されている。
The lower housing (4a) is a cylindrical type having an open lower surface and is made of silicon, SUS, Teflon-coated metal or quartz. A partition plate (13a) that constitutes the bottom surface is installed inside it, and a water passage chamber (11a) is formed between the partition plate (13a) and the ceiling part (12a) of the lower housing (4a). There is. The water passage chamber (11a) is an ultrasonic wave transmission section (11).
And its shape is hollow. [In this embodiment, the ultrasonic transmission part (11) is a hollow water passage (the same applies to the upper side.)
However, the present invention is not limited to this, and may be of any type as long as it can transmit ultrasonic waves. A liquid supply pipe (41a) and a liquid discharge pipe (42a) are installed on the partition plate (13a) so as to communicate with the water flow chamber (11a). Further, an O-ring (14a) is provided on the entire circumference in order to ensure watertightness between the outer circumference of the partition plate (13a) and the inner circumference of the lower housing (4a). Furthermore, water passage room (11a)
The characteristic part is that the lower surface of the ceiling part (12a) of the lower housing (4a) is low and it projects conically to the partition plate (13a) side which is the floor surface, and the drain pipe (42a) is the ceiling part. This is the point where the portion near the outer periphery of (12a) (this portion is the highest position) is inserted. The insertion allowance of the liquid supply pipe (41a) is not particularly limited, but the liquid supply pipe (41a) is opened in conformity with the partition plate (13a). The ultrasonic transducer (3) is adhesively fixed to the lower surface of the partition plate (13a) and is housed in the lower housing (4a).

【0026】下部ハウジング(4a)に並設されるノズル(2
a)の関係は、図4から分かるようにノズル(2a)が下部ハ
ウジング(4a)に対して基板(1)の回転方向を基準として
川上側に設置されている。そして、平面形状が円形であ
る下部ハウジング(4a)の外周のほぼ半分を取り囲むよう
に配設されている。これによりノズル(2a)から流出した
処理液(L)は下部ハウジング(4a)と基板(1)の下面との間
の間隙に正確に流れ込む事になる。
Nozzles (2) installed side by side in the lower housing (4a)
Regarding the relationship of a), as can be seen from FIG. 4, the nozzle (2a) is installed on the upstream side of the lower housing (4a) with reference to the rotation direction of the substrate (1). The lower housing (4a), which has a circular planar shape, is arranged so as to surround almost half of the outer circumference of the lower housing (4a). As a result, the processing liquid (L) flowing out from the nozzle (2a) will flow into the gap between the lower housing (4a) and the lower surface of the substrate (1) accurately.

【0027】これに対して上部ハウジング(4b)は、上面
が開放した有底円筒型のもので、同様にシリコン又は石
英で形成されている。また、内部には仕切り板(13b)が
設置されており、仕切り板(13b)と上部ハウジング(4b)
の底面(12b)との間で通水室(11b)が形成されており、前
記通水室(11b)『これが中空の超音波伝達部(11)に相当
する。勿論、超音波伝達部(11)の形状は前述同様これだ
けに限られるものではない。』に連通するように給液パ
イプ(41b)と排液パイプ(42b)とが天井部を構成する仕切
り板(13b)に設置されている。また、仕切り板(13b)の外
周と下部ハウジング(4b)の内周面との間の水密性を確保
するため全周にOリング(14b)が配設されている。更
に、通水室(11b)で特徴的な部分は仕切り板(13b)の下面
が底面(12b)に向かって低く円錐状に突出している点
と、排液パイプ(42b)が仕切り板(13b)の外周に挿入さ
れ、仕切り板(13a)の下面の最も高い部分に一致して開
口している点である。給液パイプ(41b)の挿入代は前記
同様特に限定されないが、仕切り板(13b)の下面に一致
して開口している。また、超音波振動子(3)は仕切り板
(13b)の上面に接着固定されて上部ハウジング(4b)内に
収納されている。
On the other hand, the upper housing (4b) is a bottomed cylindrical type having an open upper surface, and is similarly made of silicon or quartz. Also, a partition plate (13b) is installed inside, and the partition plate (13b) and the upper housing (4b) are installed.
A water passage chamber (11b) is formed between the water passage chamber (11b) and the bottom surface (12b) of the water passage chamber (11b), which corresponds to the hollow ultrasonic wave transmission section (11). Of course, the shape of the ultrasonic wave transmission part (11) is not limited to this as described above. , A liquid supply pipe (41b) and a liquid discharge pipe (42b) are installed on the partition plate (13b) that constitutes the ceiling. Further, an O-ring (14b) is provided on the entire circumference in order to ensure water tightness between the outer circumference of the partition plate (13b) and the inner circumference of the lower housing (4b). Furthermore, the characteristic part of the water passage chamber (11b) is that the lower surface of the partition plate (13b) projects downwardly and conically toward the bottom surface (12b), and the drain pipe (42b) is located at the partition plate (13b). ) Is inserted in the outer periphery of the partition plate (13a), and the opening is aligned with the highest part of the lower surface of the partition plate (13a). Although the insertion allowance of the liquid supply pipe (41b) is not particularly limited as described above, it is opened in conformity with the lower surface of the partition plate (13b). Also, the ultrasonic transducer (3) is a partition plate.
It is adhesively fixed to the upper surface of (13b) and is housed in the upper housing (4b).

【0028】上部ハウジング(4b)に並設されるノズル(2
b)の関係も、前述同様ノズル(2b)が上部ハウジング(4b)
に対して基板(1)の回転方向を基準として川上側に設置
されている。そして、平面形状が円形である上部ハウジ
ング(4b)の外周のほぼ半分を取り囲むように配設されて
いる。これによりノズル(2b)から流出した処理液(L)は
上部ハウジング(4b)と基板(1)の上面との間の間隙(S)に
正確に流れ込む事になる。
Nozzles (2) installed side by side in the upper housing (4b)
Regarding the relationship of b), the nozzle (2b) is similar to the above, and the upper housing (4b)
On the other hand, it is installed on the river side with reference to the rotation direction of the substrate (1). The upper housing (4b), which has a circular planar shape, is arranged so as to surround almost half of the outer circumference of the upper housing (4b). As a result, the processing liquid (L) flowing out from the nozzle (2b) will accurately flow into the gap (S) between the upper housing (4b) and the upper surface of the substrate (1).

【0029】次に、本発明の作用を説明する。ローダ
(B)には基板(1)を多数収納したカセット(54)が設置され
ており、アンローダ(D)には空のカセット(54)が設置さ
れている。制御部(F)を操作して、移送ロボット(C)を作
動させ、ローダ(B)から基板(1)を一枚取り出す。取り出
された基板(1)は移送ロボット(C)によって表面処理部
(E)へ供給されるのであるが、基板チャック(6)はロータ
リシリンダ(8)の作用によって図2、3の仮想線で示す
ように拡開されており、移送ロボット(C)にて基板(1)の
周縁部をクランプされた基板(1)が拡開された基板チャ
ック(6)の中に挿入される事になる。。
Next, the operation of the present invention will be described. loader
A cassette (54) containing a large number of substrates (1) is installed in (B), and an empty cassette (54) is installed in the unloader (D). The controller (F) is operated to operate the transfer robot (C) to take out one substrate (1) from the loader (B). The substrate (1) taken out is transferred to the surface treatment section by the transfer robot (C).
Although it is supplied to (E), the substrate chuck (6) is expanded by the action of the rotary cylinder (8) as shown by the phantom lines in FIGS. 2 and 3, and the substrate is transferred by the transfer robot (C). The substrate (1) clamped at the peripheral edge of (1) is inserted into the expanded substrate chuck (6). .

【0030】この時、基板受け棒(33)は基板受け作動シ
リンダ(31)の作用によって基板チャック(6)の凹溝(6a)
よりやや上に(又は一致して)突出しており、基板(1)
の下面に当接するようになっている。基板(1)が基板受
け棒(33)の受けヘッド(35)の上に載置されると、移送ロ
ボット(C)は基板(1)の周縁から離脱し、基板(1)を受け
ヘッド(35)上に移載する。次いで、基板受け作動シリン
ダ(31)が逆作動して基板(1)が基板チャック(6)の凹溝(6
a)にほぼ一致する位置まで下がり(一致している場合は
そのままの位置を保持している。)、この時点で停止す
る。次に、ロータリシリンダ(8)のようなチャック径収
縮装置の作用によって基板チャック(6)が閉じられた
時、基板(1)の周縁部が凹溝(6a)に正確に嵌まり込む。
At this time, the substrate receiving rod (33) is moved to the concave groove (6a) of the substrate chuck (6) by the action of the substrate receiving operation cylinder (31).
Protruding slightly above (or in line with) the substrate (1)
Abut on the lower surface. When the substrate (1) is placed on the receiving head (35) of the substrate receiving rod (33), the transfer robot (C) separates from the peripheral edge of the substrate (1), and the substrate (1) receiving head ( 35) Transfer to the above. Next, the substrate receiving operation cylinder (31) is reversely operated so that the substrate (1) moves into the concave groove (6) of the substrate chuck (6).
It descends to a position that almost matches a) (if it matches, it keeps the same position) and stops at this point. Next, when the substrate chuck (6) is closed by the action of the chuck diameter contracting device such as the rotary cylinder (8), the peripheral edge of the substrate (1) is accurately fitted into the concave groove (6a).

【0031】凹溝(6a)による基板(1)のクランプが完了
すると、基板受け作動シリンダ(31)がさらに作動して基
板受け棒(33)を下に下げ、基板(1)の下面から離間する
ようにする。この間に、移送ロボット(C)はホームポジ
ションに戻り、基板(1)の表面処理完了を待って表面処
理部(E)から表面処理済みの基板(1)を取り出す準備に入
っている。移送ロボット(C)が基板(1)の上方からホーム
ポジションに移動すると、上下の超音波発生装置(イ)(ロ)
が基板(1)の表裏両面に向かって移動し、基板(1)の表裏
両面に極く近接して停止する。超音波発生装置(イ)(ロ)か
ら基板(1)迄の距離は近接センサ(49a)(49b)の働きによ
り常に一定に保たれる事になる。(超音波発生装置(イ)
(ロ)の設置位置を基板(1)の表裏両面に合わせて予め設定
しておき、超音波発生装置(イ)(ロ)を基板(1)に平行に移
動させるようにしてもよい。この場合は、特に近接セン
サ(49a)(49b)を必要としない。)超音波発生装置(イ)(ロ)
と基板(1)の間隙(S)は通常3mm程度に設定される。
When the clamping of the substrate (1) by the concave groove (6a) is completed, the substrate receiving operation cylinder (31) is further operated to lower the substrate receiving rod (33) to separate it from the lower surface of the substrate (1). To do so. During this time, the transfer robot (C) returns to the home position, waits for the completion of the surface treatment of the substrate (1), and prepares to take out the substrate (1) which has been subjected to the surface treatment from the surface treatment section (E). When the transfer robot (C) moves from above the substrate (1) to the home position, the ultrasonic generators (a) and (b) above and below are generated.
Moves toward both front and back surfaces of the substrate (1) and stops in close proximity to both front and back surfaces of the substrate (1). The distance from the ultrasonic wave generators (a) and (b) to the substrate (1) is always kept constant by the action of the proximity sensors (49a) and (49b). (Ultrasonic generator (a)
The installation position of (b) may be preset according to the front and back surfaces of the substrate (1), and the ultrasonic generators (b) and (b) may be moved in parallel to the substrate (1). In this case, the proximity sensors (49a) (49b) are not particularly required. ) Ultrasonic generator (a) (b)
The gap (S) between the substrate and the substrate (1) is usually set to about 3 mm.

【0032】然る後、処理液噴射筒(46)(47)から処理液
(L)を噴出し、同時に上下のノズル(2a)(2b)から処理液
(L)「処理液噴射筒(46)(47)から処理液(L)もノズル(2a)
(2b)から処理液(L)も同一物であるが、処理液噴射筒(4
6)(47)から処理液(L)はノズル(2a)(2b)から処理液(L)の
周囲を包み込むように流れる点でその作用が相違す
る。」を流出させる。ノズル(2a)(2b)から流出した処理
液(L)は基板(1)の回転の遠心力と基板(1)の表面張力に
よって超音波発生装置(イ)(ロ)と基板(1)の間の間隙(S)に
流入する。また、この時、通水室(11a)(11b)側では給液
パイプ(41a)(41b)に超純水が供給され、通水室(11a)(11
b)を満たし、排液パイプ(42a)(42b)から流出して行く。
一方、処理液噴射筒(46)(47)から噴出した処理液(L)は
前述のように超音波発生装置(イ)(ロ)の周囲を流れ、後述
するように前記間隙(S)から流出し、除去された塵埃を
含む処理液(L)を洗い流すようになっている。
After that, the treatment liquid is ejected from the treatment liquid injection cylinders (46) (47).
(L) is ejected, and at the same time, the processing liquid is discharged from the upper and lower nozzles (2a) and (2b).
(L) `` Processing liquid (L) from the processing liquid jet cylinder (46) (47) is also nozzle (2a)
The treatment liquid (L) from (2b) is also the same, but the treatment liquid injection cylinder (4
6) The action liquid is different from (47) in that the treatment liquid (L) flows from the nozzles (2a) and (2b) so as to wrap around the treatment liquid (L). Spill out. The processing liquid (L) flowing out from the nozzles (2a) (2b) is generated by the centrifugal force of the rotation of the substrate (1) and the surface tension of the substrate (1), and the ultrasonic generator (a) (b) and the substrate (1) It flows into the gap (S) between them. Further, at this time, ultrapure water is supplied to the liquid supply pipes (41a) (41b) on the side of the water passage chambers (11a) (11b), and the water passage chambers (11a) (11b)
Fill b) and drain from drain pipes (42a) (42b).
On the other hand, the treatment liquid (L) ejected from the treatment liquid ejecting cylinders (46) (47) flows around the ultrasonic generator (a) (b) as described above, and from the gap (S) as described later. The processing liquid (L) containing the dust that has flowed out and is removed is washed away.

【0033】振動子(3)は前記ノズル(2a)(2b)からの処
理液(L)の流出及び給液パイプ(41a)(41b)による通水室
(11a)(11b)への通水と同時乃至やや遅れて駆動され、通
水室(11a)(11b)内の超純水と基板(1)の表裏両面と超音
波発生装置(イ)(ロ)との間の間隙(S)を流れる処理液(L)の
液膜(又は水膜)に超音波を印加してキャビテーション
を発生させ、基板(1)の処理面上に付着している塵埃及
び気泡を基板(1)の表面から離脱させ処理液(L)と共に洗
い流す。
The vibrator (3) is a water passage chamber through the outflow of the processing liquid (L) from the nozzles (2a) (2b) and the liquid supply pipes (41a) (41b).
(11a) (11b) is driven at the same time as or slightly later than the flow of water to the water, the ultrapure water in the water flow chamber (11a) (11b) and the front and back surfaces of the substrate (1) and the ultrasonic generator (a) ( The ultrasonic wave is applied to the liquid film (or water film) of the processing liquid (L) flowing through the gap (S) between the substrate (1) and cavitation to cause cavitation, and it adheres to the processing surface of the substrate (1). Dust and bubbles are separated from the surface of the substrate (1) and rinsed with the treatment liquid (L).

【0034】ここで、通水室(11a)(11b)が必要となるの
は、キャビテーション発生のためには振動子(3)と基板
(1)との間の距離がある程度必要とされるためである。
そして、この通水室(11a)(11b)が存在するが故にハウジ
ング(4a)(4b)を基板(1)に近接させる事が出来る。そし
て、ノズル(2a)(2b)から流出した処理液(L)は前述のよ
うに液膜(処理液(L)が純水又は超純水の場合は水膜)
となって前記間隙を流れ、この液膜(水膜)に超音波が
印加されてキャビテーションが発生する。この部分の液
膜(水膜)は前述のように基板(1)と超音波発生装置(イ)
又は(ロ)との間の間隙(S)に位置し、且つその周囲が処理
液噴射筒(46)(47)から噴出した処理液(L)にて囲まれて
これと共に流下して行くので、極めて限られた閉空間に
あり、ほとんどの超音波エネルギは処理液(L)及び基板
(1)に投入される事になる。
Here, the water flow chambers (11a) and (11b) are required because the oscillator (3) and the substrate are required to generate cavitation.
This is because some distance from (1) is required.
Since the water flow chambers (11a) and (11b) exist, the housings (4a) and (4b) can be brought close to the substrate (1). The processing liquid (L) flowing out from the nozzles (2a) and (2b) is a liquid film as described above (a water film when the processing liquid (L) is pure water or ultrapure water).
Then, the ultrasonic wave is applied to the liquid film (water film), and cavitation occurs. The liquid film (water film) in this portion is the substrate (1) and the ultrasonic generator (a) as described above.
Or, because it is located in the gap (S) between (b) and its surroundings, it is surrounded by the processing liquid (L) ejected from the processing liquid injection cylinders (46) (47) and flows down with it. In a very limited closed space, most of the ultrasonic energy is processing liquid (L) and substrate.
It will be put into (1).

【0035】また、超音波振動が通水室(11a)(11b)に印
加している間、通水室(11a)(11b)内の液体(例えば、超
純水)にもキャビテーションが発生するが、このキャビ
テーションが下部ハウジング(4a)の天井部(12a)又は上
部ハウジング(4b)の仕切り板(13b)の下面に溜まり、滞
留泡による空間を形成するとエネルギ伝達効率が低下す
る。本実施例では、前記下部ハウジング(4a)の天井部(1
2a)及び上部ハウジング(4b)の仕切り板(13b)の下面が低
い円錐状に突出しているので、通水室(11a)(11b)内に発
生した泡は前記円錐面に沿って外周部に移動し、排液パ
イプ(42a)(42b)から円滑に流出して行き、通水室(11a)
(11b)内に滞留する事がない。下部ハウジング(4a)の排
液パイプ(42a)は、前述のように天井部(12a)の外周面近
くに設置されているので、天井部(12a)に沿って外周部
に移動して来た泡が効果的に吸引されて排出される事に
なる。この点は上部ハウジング(4b)側でも同様である。
このようにすることにより、通水室(11a)(11b)内の液体
(例えば、超純水)に超音波を印加しても泡の発生によ
る効率低下が生じるというようなことがない。
Further, while ultrasonic vibration is being applied to the water flow chambers (11a) (11b), cavitation also occurs in the liquid (eg, ultrapure water) in the water flow chambers (11a) (11b). However, if this cavitation collects on the ceiling (12a) of the lower housing (4a) or the lower surface of the partition plate (13b) of the upper housing (4b) and forms a space due to accumulated bubbles, energy transmission efficiency decreases. In this embodiment, the ceiling portion (1
2a) and the lower surface of the partition plate (13b) of the upper housing (4b) project in a low conical shape, so that the bubbles generated in the water flow chambers (11a) and (11b) are spread to the outer peripheral portion along the conical surface. It moves and smoothly flows out from the drain pipes (42a) (42b), and the water passage chamber (11a)
It does not stay in (11b). Since the drainage pipe (42a) of the lower housing (4a) is installed near the outer peripheral surface of the ceiling portion (12a) as described above, it has moved to the outer peripheral portion along the ceiling portion (12a). The bubbles will be effectively sucked and expelled. This also applies to the upper housing (4b) side.
By doing so, even if ultrasonic waves are applied to the liquid (for example, ultrapure water) in the water flow chambers (11a) and (11b), the efficiency will not decrease due to the generation of bubbles.

【0036】このようにして基板(1)の処理面を振動子
(3)からの超音波にて表面処理するのであるが、必要が
あれば、超音波発生装置(イ)(ロ)に設けられた近接センサ
(49a)(49b)が基板(1)と近接センサ(49)との間を常にセ
ンシングしており、基板(1)と近接センサ(49)との間の
距離が一定となるように調整機構(H)でフィードバック
制御してもよい。これにより基板(1)と超音波発生装置
(イ)(ロ)との距離を常に一定に保つことが出来、処理ムラ
を生じない。
In this way, the processing surface of the substrate (1) is made into a vibrator.
The surface is treated with ultrasonic waves from (3), but if necessary, the proximity sensor provided in the ultrasonic generators (a) and (b).
(49a) (49b) constantly senses between the substrate (1) and the proximity sensor (49), and an adjustment mechanism is provided so that the distance between the substrate (1) and the proximity sensor (49) is constant. Feedback control may be performed at (H). This allows the substrate (1) and ultrasonic generator
(A) The distance between (b) and (b) can always be kept constant, and processing unevenness does not occur.

【0037】基板(1)の表面処理が終了すると、振動子
(3)への給電を停止し超音波振動の発生を停止すると同
時に同時に上下のノズル(2a)(2b)からの処理液(L)の流
出と通水室(11a)(11b)への通水を止め(流し続けていて
もよいが)、続いて振動子昇降シリンダ(38)及び超音波
発生装置取付用のアーム(7)を逆作動させて上下の超音
波発生装置(イ)(ロ)を基板(1)から離脱させる。
When the surface treatment of the substrate (1) is completed, the vibrator
The power supply to (3) is stopped to stop the generation of ultrasonic vibration, and at the same time, the processing liquid (L) flows out from the upper and lower nozzles (2a) and (2b) and flows to the water flow chambers (11a) and (11b). The water is stopped (although it may be kept flowing), and then the oscillator lifting cylinder (38) and the arm (7) for mounting the ultrasonic generator are reversely operated to move the ultrasonic generator (a) above and below (ro). ) Is detached from the substrate (1).

【0038】また、超音波表面処理が完了した後も、基
板(1)を回転させつつ処理液噴射筒(46)(47)から処理液
液(L)をしばらく噴射してリンス処理(洗浄)を行う。
然る後、処理液噴射筒(46)(47)からの処理液(L)の噴射
を停止してリンス処理を終え、基板回転用駆動モータ(2
1)の回転速度を増速し回転上部ハウジング(10)の回転速
度を増す。これにより、基板(1)の表面に付着している
水分が遠心力により吹き飛ばされ基板(1)は乾燥状態に
なる。
Even after the ultrasonic surface treatment is completed, the substrate (1) is rotated and the treatment liquid jet (46) (47) jets the treatment liquid (L) for a while to rinse (clean). I do.
After that, the injection of the processing liquid (L) from the processing liquid injection cylinders (46) and (47) is stopped to complete the rinse processing, and the substrate rotation drive motor (2
Increase the rotation speed of 1) to increase the rotation speed of the rotating upper housing (10). As a result, the moisture adhering to the surface of the substrate (1) is blown away by the centrifugal force, and the substrate (1) is in a dry state.

【0039】このように、基板(1)の乾燥が行われた
後、基板チャック(6)の回転を停止することになるが、
移送ロボット(C)が移動して来た時に基板チャック(6)や
ノズル(2a)(2b)その他の部材に接触しないようにするた
めに回転上部ハウジング(10)を常時一定位置に停止させ
なければならないが、そのために位置決めセンサ(23a)
にて回転上部ハウジング(10)の停止位置を確認し、位置
決めカムフォロア(23)を位置決めカム(22)に嵌め込む事
により、前記停止位置を正確に制御するようになってい
る。
Thus, after the substrate (1) is dried, the rotation of the substrate chuck (6) is stopped.
When the transfer robot (C) moves, the rotating upper housing (10) must always be stopped at a fixed position so as not to come into contact with the substrate chuck (6), nozzles (2a) (2b) and other members. The positioning sensor (23a)
By confirming the stop position of the rotating upper housing (10) and fitting the positioning cam follower (23) into the positioning cam (22), the stop position is accurately controlled.

【0040】このように回転上部ハウジング(10)を所定
の停止位置に停止させた後、位置決めカムフォロア(23)
を位置決めカム(22)に嵌め込む事により、前記停止位置
を正確に制御するようになっている。(停止位置を正確
に制御する必要がない場合には前記機構は不要とな
る。)
After the rotating upper housing (10) is stopped at the predetermined stop position as described above, the positioning cam follower (23)
The stop position is accurately controlled by fitting the to the positioning cam (22). (If it is not necessary to accurately control the stop position, the above mechanism is unnecessary.)

【0041】次に、回転上部ハウジング(10)の停止後の
動作について説明する。回転上部ハウジング(10)が停止
すると基板受け作動シリンダ(31)が再作動して基板受け
棒(33)を上昇させ、基板(1)の下面にその先端の緩衝材
(34)が接触するようにする。その時、緩衝材(34)のバネ
力によって受けヘッド(35)は若干撓む事になる。受けヘ
ッド(35)によって基板(1)の下面が支持されると基板チ
ャック(6)が拡開し、基板(1)が基板チャック(6)の凹溝
(6a)からフリーになり、受けヘッド(35)上のみに載置さ
れた状態となる。この状態で基板受け作動シリンダ(31)
を作動させ、基板(1)を載置した状態で基板(1)を基板チ
ャック(6)の上方に突き出し、基板(1)を移送ロボット
(C)にて引き取る。
Next, the operation of the rotating upper housing (10) after stopping will be described. When the rotating upper housing (10) stops, the substrate receiving working cylinder (31) reactivates to raise the substrate receiving rod (33), and the cushioning material at the tip of the lower surface of the substrate (1).
Make (34) contact. At that time, the spring force of the cushioning material (34) causes the receiving head (35) to slightly bend. When the lower surface of the substrate (1) is supported by the receiving head (35), the substrate chuck (6) expands, and the substrate (1) is recessed in the substrate chuck (6).
It becomes free from (6a) and is placed only on the receiving head (35). In this state, the substrate receiving working cylinder (31)
Is activated, the substrate (1) is placed above the substrate chuck (6) while the substrate (1) is placed, and the substrate (1) is transferred to the robot.
Pick up at (C).

【0042】移送ロボット(C)は、一旦ホームポジショ
ンに戻り、アンローダ(D)に移送される事になる。基板
(1)が移送ロボット(C)によってアンローダ(D)に移送さ
れると、アンローダ(D)に設置されたカセット(54)の空
の部分に挿入され、これによって1枚の基板(1)の片面
(裏面)乃至両面の表面処理が終了する。(処理液(L)
が純水や超純水の場合は洗浄処理になる。)
The transfer robot (C) once returns to the home position and is transferred to the unloader (D). substrate
When (1) is transferred to the unloader (D) by the transfer robot (C), it is inserted into the empty part of the cassette (54) installed in the unloader (D), and thus one substrate (1) is loaded. The surface treatment for one side (back side) or both sides is completed. (Treatment liquid (L)
If is pure water or ultrapure water, the cleaning process is performed. )

【0043】本実施例では、基板(1)が回転自在に保持
され、超音波発生装置(イ)(ロ)が基板(1)の中央から端部
迄の間を移動して基板(1)の表面処理を行うようになっ
ているが、勿論このような形態に留まらず、例えば、◆
基板(1)の少なくとも中央から端部にかけての範囲を
カバーするような大きな超音波発生装置(イ)又は/及び
(ロ)を設け、基板(1)又は超音波発生装置(イ)又は/及び
(ロ)を回転乃至移動させて基板(1)の処理面を全面の表面
処理する場合や、◆基板(1)側を回転且つ往復移動自
在に保持し、超音波発生装置(イ)又は/及び(ロ)側を固定
し、基板(1)側だけを回転乃至移動させて基板(1)の全面
の表面処理を行う場合や、◆基板(1)側を固定して保
持し、超音波発生装置(イ)又は/及び(ロ)側を基板(1)に沿
って移動するようにして基板(1)の全面均一処理を行う
場合がある。◆また、基板(1)の全面をカバーするよ
うな超音波発生装置(イ)又は/及び(ロ)を用意し、基板(1)
の全面の表面処理を行うことも可能である。
In this embodiment, the substrate (1) is rotatably held, and the ultrasonic wave generators (a) and (b) move from the center to the end of the substrate (1) to move the substrate (1). However, the surface treatment is not limited to this.
A large ultrasonic generator (a) or / and a substrate (1) covering at least the range from the center to the end.
(B) is provided, the substrate (1) or the ultrasonic generator (a) or / and
When rotating or moving (b) to perform surface treatment of the entire surface of the substrate (1), or ◆ holding the substrate (1) side so that it can rotate and reciprocally move, and And (b) side is fixed and only the substrate (1) side is rotated or moved to perform surface treatment of the entire surface of the substrate (1), ◆ The substrate (1) side is fixed and held, and ultrasonic waves are applied. In some cases, the entire surface of the substrate (1) is uniformly processed by moving the generator (a) and / or (b) side along the substrate (1). ◆ Also, prepare an ultrasonic generator (a) or / and (b) that covers the entire surface of the substrate (1),
It is also possible to carry out the surface treatment of the entire surface.

【発明の効果】本発明方法並びにその装置によれば、
処理液の薄い液膜(水膜)にキャビテーションを形成さ
せる事が出来、効果的な基板表面又は/及び裏面の処理
や加工表面の微細凹凸部の表面処理(例えば洗浄処理)
が可能となる。特に、液体に化学薬品(洗浄成分)を添
加して使用した場合には、前記微細凹凸部の均一処理が
可能となる。また、アームによって超音波発生装置を
基板の中央から端部までスイングさせるので、小さい超
音波発生装置で基板の全面を均一に表面処理する事が出
来る。ノズルを川上側に設置することにより、処理液
を基板と超音波発生装置との間に入り込ませ易くして効
果的な表面処理を達成する。ノズルの開口長さを、超
音波発生装置の外周のほぼ半分を取り囲む長さにする事
により、処理液が超音波発生装置と基板の表面との間全
体に過不足なく流れ込ませる事が出来、全体にわたって
均一な表面処理が行えるようになった。
According to the method and apparatus of the present invention,
Cavitation can be formed in a thin liquid film (water film) of the treatment liquid, and effective treatment of the substrate surface and / or back surface and surface treatment of fine irregularities on the processed surface (eg cleaning treatment)
Becomes possible. In particular, when a chemical (cleaning component) is added to a liquid and used, the fine irregularities can be uniformly treated. Moreover, since the ultrasonic generator is swung from the center to the end of the substrate by the arm, the entire surface of the substrate can be uniformly surface-treated with a small ultrasonic generator. By installing the nozzle on the upstream side of the river, it is easy to allow the processing liquid to enter between the substrate and the ultrasonic generator, and effective surface treatment is achieved. By setting the opening length of the nozzle to a length that surrounds almost half of the outer circumference of the ultrasonic generator, the treatment liquid can flow into the entire space between the ultrasonic generator and the surface of the substrate without excess or deficiency. A uniform surface treatment can be performed over the whole area.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る表面処理装置の全体の平面図FIG. 1 is an overall plan view of a surface treatment apparatus according to the present invention.

【図2】本発明にかかる表面処理装置の表面処理部の断
面図
FIG. 2 is a sectional view of a surface treatment unit of a surface treatment apparatus according to the present invention.

【図3】図2の直角方向の断面図FIG. 3 is a cross-sectional view in the direction perpendicular to FIG.

【図4】本発明に係る表面処理部の処理状態を示す平面
FIG. 4 is a plan view showing a processing state of a surface processing unit according to the present invention.

【図5】本発明に係る表面処理部の処理状態を示す断面
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a treatment state of a surface treatment section according to the present invention.

【図6】本発明における超音波発生装置部分の拡大断面
FIG. 6 is an enlarged sectional view of an ultrasonic wave generating device portion according to the present invention.

【図7】従来の超音波発生装置部分の断面図FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional ultrasonic generator part.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(A)…表面処理装置 (Z)(イ)(ロ)…表面処理用超音波発生装置 (1)…基板 (3)…振動子 (4)…ハウジング (A) ... Surface treatment device (Z) (a) (b) ... Ultrasonic generator for surface treatment (1) ... Substrate (3) ... Transducer (4) ... Housing

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 洗浄液や薬液など表面処理液によ
る表面被処理用の基板の少なくとも一方の面に近接して
配設され、前記基板との間を流れる処理液に超音波を印
加して基板の表面を処理する基板の表面処理用超音波発
生装置であって、 超音波を発生する振動子と、振動子を収納するハウジン
グとで構成されており、振動子とハウジングの基板に対
向する対向面との間に超音波伝達部が形成されている事
を特徴とする基板の表面処理用超音波発生装置。
1. An ultrasonic wave is applied to a processing liquid, which is disposed in the vicinity of at least one surface of a substrate to be surface-treated by a surface treatment liquid such as a cleaning liquid or a chemical liquid, and ultrasonic waves are applied to the substrate to apply a ultrasonic wave to the substrate. An ultrasonic generator for surface treatment of a substrate for treating a surface, comprising an oscillator for generating ultrasonic waves and a housing for accommodating the oscillator, and the opposing face of the oscillator and the housing facing the substrate. An ultrasonic wave generation device for surface treatment of a substrate, characterized in that an ultrasonic wave transmission part is formed between the ultrasonic wave generation part and the substrate.
【請求項2】 超音波伝達部が中空空間であっ
て、超音波伝達用の液体が充填されている事を特徴とす
る請求項1に記載の基板の表面処理用超音波発生装置。
2. The ultrasonic wave generation device for surface treatment of a substrate according to claim 1, wherein the ultrasonic wave transmission part is a hollow space and is filled with a liquid for ultrasonic wave transmission.
【請求項3】 中空空間に超音波伝達用の液体を
供給するための給液パイプと、中空空間内の超音波伝達
用の液体を排出するための排液パイプとが前記中空空間
に接続されている事を特徴とする請求項2に記載の基板
の表面処理用超音波発生装置。
3. A liquid supply pipe for supplying a liquid for ultrasonic transmission to the hollow space, and a drain pipe for discharging the liquid for ultrasonic transmission in the hollow space are connected to the hollow space. The ultrasonic generator for surface treatment of a substrate according to claim 2, wherein the ultrasonic generator is used.
【請求項4】 中空空間の天井面が、天井面の中
心に近付くほど床面に近づくように下方に突出するよう
に形成されており、排液パイプの開口部が天井面の最も
高い位置に近接して設置されている事を特徴とする基板
の表面処理用超音波発生装置。
4. The ceiling surface of the hollow space is formed so as to project downward so that it approaches the floor surface as it approaches the center of the ceiling surface, and the opening of the drainage pipe is located at the highest position of the ceiling surface. An ultrasonic generator for surface treatment of substrates, which is characterized by being installed close to each other.
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