JPH08318237A - 基板の洗浄装置 - Google Patents

基板の洗浄装置

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JPH08318237A
JPH08318237A JP7128247A JP12824795A JPH08318237A JP H08318237 A JPH08318237 A JP H08318237A JP 7128247 A JP7128247 A JP 7128247A JP 12824795 A JP12824795 A JP 12824795A JP H08318237 A JPH08318237 A JP H08318237A
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substrate
cleaned
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JP7128247A
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Nobutoshi Abe
宣利 安部
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Nikon Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板表面に付着した異物を確実に除去する。 【構成】 本発明では、ブラシスクラブ槽106におい
て洗浄液で浸潤された基板の表面をブラシなどの接触部
材106cによりスクラブ洗浄する。次いで、水洗槽1
08においてライン状の超音波水流を噴射する水洗手段
108bで基板の表面全体を純水による超音波洗浄す
る。次いで、異物検査装置102により光学的にレチク
ル表面を検査し、残存する異物を検出し、その位置を記
憶する。そしてその異物マップに基づいてスポット状の
強力な超音波水流を噴射する局所洗浄器108aにより
その異物が存在する領域のみを局所的に洗浄する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は基板の洗浄装置に係り、
特に半導体製造工程で使用されるレチクルやフォトマス
ク(以下、レチクルと称する。)などのガラス基板の表
面に付着した異物を実質的にゼロレベルにまで洗浄する
洗浄装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】LSIや液晶ディスプレイ装置などを製
造する半導体製造工程においては、露光装置を用いてレ
チクル上に形成された回路パターンを基板上に光学的に
転写する必要がある。ところがレチクルに微小なほこり
やごみなどの異物が付着すると、露光時にその異物が基
板上に転写されてしまい、製品の歩留まりを低下させる
原因となってしまう。そのため、露光工程前に、洗浄装
置によりレチクルを洗浄し、さらに異物検査を行ってレ
チクル上に異物が存在しないことを確認した後、露光処
理を行っている。
【0003】ところで、従来の基板の洗浄装置10は、
図4に示すように、レチクル上の異物を検査する異物検
査部12と、レチクルの姿勢を水平方向位置と垂直方向
位置との間で転換する姿勢転換部14と、レチクルをブ
ラシスクラブにより物理洗浄するブラシスクラブ槽16
と、物理洗浄後のレチクルを純水中の超音波振動で洗浄
する水洗槽18と、水洗後のレチクルを蒸気乾燥する蒸
気乾燥槽20と、これらの各装置間でレチクルを搬送す
る搬送手段22とから構成されている。
【0004】そして、レチクルを洗浄する際には、まず
ブラシスクラブ槽16において、洗浄液を流しながらブ
ラシ24によりレチクルの表面を擦って異物を除去した
後、水洗槽18において、ブラシスクラブの際にレチク
ルに付着するブラシかすなどを純水で超音波洗浄し、最
後に蒸気乾燥槽20において、レチクルの表面の水滴を
IPAなどのアルコールの気化熱を利用して蒸気乾燥し
ていた。そして、洗浄処理後のレチクル表面を異物検査
装置12により検査して、異物が検出されなかった場合
には、次工程、例えば露光工程にレチクルを搬送してい
た。これに対して、異物検査装置12により異物が検出
された場合には、レチクルに対して再度洗浄処理を行っ
ていた。このように、従来の洗浄装置では、レチクルの
洗浄→異物検査の手順を、レチクル上に異物が検出され
なくなるまで反復することにより、レチクル上の異物を
実質的にゼロレベルにしていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の如き従来の洗浄
装置を、比較的緩やかな露光精度しか要求されない工程
(例えば、異物サイズ1μm/レチクル上のパターンル
ールが3μmの工程)に適用する場合には、十分な効果
を得られ、1回洗浄もしくは再洗浄を1回行えば容易に
異物ゼロレベルを達成することが可能であった。しかし
ながら、近年のように微細化要求が高まり、より高い露
光精度が要求される場合には(例えば、異物サイズ0.
5μm/レチクル上のパターンルールが2μmの場合)
には、従来の洗浄装置では、何度洗浄を反復しても、異
物個数が0〜3個程度の範囲でバラツキ、異物ゼロレベ
ルを安定して達成することが困難になってきている。
【0006】また、要求されるレチクルのパターンルー
ルが厳しくなると、レチクル上に形成される回路パター
ンも微細なものとなるため、ブラシによるスクラブ洗浄
に対する耐性も弱くなる。従って、異物ゼロレベルに到
達するまで、何度も何度も洗浄を反復した場合には、ブ
ラシによりレチクルの表面が削られて、欠陥が生じるお
それがある。
【0007】本発明は、従来の基板の洗浄装置が抱える
上記のような問題点に鑑みて成されたものであり、その
目的は、要求されるレチクルのパターンルールが厳しい
場合であっても、洗浄工程を何度も繰り返さずとも、基
板上の異物ゼロレベルを容易にかつ確実に達成すること
が可能な新規かつ改良された基板の洗浄装置を提供する
ことである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、基板(R)の被洗浄面に付着した異物を
洗浄して除去する基板の洗浄装置(100)に、基板
(R)の被洗浄面を洗浄液で浸潤しその被洗浄面に付着
した異物を接触部材(106c)により擦って除去する
異物除去手段(106)と、その異物除去手段(10
6)により異物が除去された基板(R)の被洗浄面全体
を純水中の超音波発振にて洗浄する水洗手段(108
b)と、その水洗手段(108b)により洗浄された基
板(R)の被洗浄面に残存する異物を検出してその異物
の位置を記憶する異物検査手段(102)と、被洗浄面
のうち少なくとも異物検査手段(102)に記憶された
異物の位置を含む領域に対して局所洗浄を行う局所洗浄
手段(108a)とを設けている。
【0009】なお上記洗浄装置の水洗手段(108b)
としては、従来のように浸漬型の洗浄槽を使用すること
も可能であるが、基板の被洗浄面を略水平方向に横切る
ようにライン状の超音波水流を噴射するライン洗浄型超
音波洗浄器(108b)を用いることが好ましい。その
場合に、ライン型超音波洗浄器は、ライン状の超音波水
流中を略垂直方向に保持された基板を上下方向に移動さ
せることができるように構成する。
【0010】また上記洗浄装置の局所洗浄手段(108
a)としては、例えば、スポット状の超音波水流を領域
に対して噴射するスポット型超音波洗浄器(108a)
を用いることができる。
【0011】
【作用】本発明によれば、基板の洗浄は以下の手順で行
われる。まず、ブラシスクラブ槽などの異物除去手段
(106)により、洗浄液で浸潤された基板(R)の表
面をブラシなどの接触部材(106c)によりスクラブ
洗浄する。次いで、超音波水洗槽において、ライン洗浄
型超音波洗浄器などの水洗手段(108b)を用いて、
ブラシスクラブにより基板(R)の表面に付着した異物
を純水により洗い流す。次いで、基板(R)を乾燥させ
るために、蒸気乾燥手段(110)により基板(R)を
乾燥させる。最後に、異物検査手段(102)により光
学的にレチクル表面を検査し、残存する異物を検出し、
その位置を記憶する。もちろん、異物検査手段(10
2)により異物が検出されない場合には、そのまま次工
程に送られる。これに対して、異物が検出された場合に
は、ライン型洗浄器(108b)により、基板(R)全
体を水でぬらした後、局所洗浄手段(108a)によ
り、その異物が存在する領域のみを局所的に洗浄する。
【0012】このように、本発明によれば、基板全体の
洗浄を行った後に、異物が残存する領域に対してのみ局
所洗浄を施すので、従来の装置のように、再洗浄時に任
意の箇所に異物が再付着するような不確実性に悩まされ
ることなく、確実に異物ゼロレベルを達成できる。ま
た、本発明によれば、異物除去手段による物理的洗浄は
1回で十分なので、パターンルールが厳しい場合であっ
ても、レチクルなどの基板上に形成された回路パターン
を損傷させることがない。
【0013】なお、本発明にかかる洗浄装置(100)
の水洗手段(108b)としてライン型超音波洗浄器
(108b)を用い、局所洗浄手段(108a)として
スポット型超音波洗浄器(108a)を用いれば、基板
の全体洗浄と局所洗浄とを同一の洗浄槽内で行うことが
可能であり、装置の小型化を図ることができる。ライン
型超音波洗浄器(108b)およびスポット型超音波洗
浄器(108a)共に、基板(R)全体を一度水にぬら
した後に洗浄すれば、基板(R)上に水の膜ができてい
るので、洗い流された異物は他のパターン部にひっかか
ることなしに流れ落ちるので、基板(R)への再付着を
防止することができる。
【0014】
【実施例】以下に本発明にかかる洗浄装置の好適な実施
例について添付図面を参照しながら詳細に説明する。図
1に本発明にかかる洗浄装置100の概略的な全体構成
を示す。図示の通り、洗浄装置100は、レチクルRを
収納したレチクルケース103を洗浄装置に装着するレ
チクルライブラリ105と、レチクルR上の異物を検査
する異物検査部102と、レチクルRの姿勢を水平方向
位置と垂直方向位置との間で転換する姿勢転換部104
と、レチクルRをブラシスクラブ106cにより物理洗
浄するブラシスクラブ槽106と、物理洗浄後のレチク
ルRを純水で洗浄する水洗槽108と、水洗後のレチク
ルRを蒸気乾燥する蒸気乾燥槽110と、これらの各装
置間でレチクルRを搬送する搬送機構112とから主に
構成されている。これらの装置は、所定の清浄度に保持
された閉鎖空間内に一体的に収納されて、一体的な洗浄
装置を構成している。
【0015】本洗浄装置100に適用可能な異物検査装
置102は、例えば特開昭57−128834号公報な
どに開示されており、X−Yステージ上に載置されたレ
チクルR表面を光ビームで走査して、レチクルR表面か
ら生じる散乱光を光電検出することにより、レチクルR
表面上に存在する異物を検出することができるものであ
る。かかる異物検査装置により検出された異物の大きさ
および位置は、異物マップとして不図示の記憶装置に記
憶することができる。
【0016】上記のように、異物検査は異物検査装置1
02内においてX−Yステージ上に水平に保持されて行
われる。これに対して、レチクルRの洗浄はレチクルR
を垂直に保持して行われる。そこで、姿勢転換部104
は、水平状態のレチクルRを90゜回転させて垂直状態
に、あるいは垂直状態のレチクルRを90゜回転させて
水平状態にすることができる。垂直状態になったレチク
ルRは、洗浄のための搬送機構112に受け渡される。
搬送機構112は、例えばレチクルRの両端面部を挟持
することが可能な2本のアーム機構(不図示)を備えて
いる。そして、搬送機構112は、レチクルRを挟持し
たアーム機構を、洗浄工程順に配列した各槽106、1
08、110に沿って水平移動させるとともに、各槽内
にレチクルRが出入りするように垂直移動させることが
できる。
【0017】次にブラシスクラブ槽106の構造につい
て簡単に説明する。ブラシスクラブ槽106の内部に
は、上から順番に、レチクルRに純水を噴射する純水噴
出部106aと、界面活性剤等の洗浄液を噴射してレチ
クルRの被洗浄面を洗浄液で浸潤させる洗浄液噴出部1
06bと、レチクルRの被洗浄面を擦るように回転する
ブラシ(接触部材)106cとが、飛散防止板106
d、106eによって区画されて配置されている。また
ブラシスクラブ槽106の底部106fは錐体状になっ
ており、排液の回収効率を高めてある。
【0018】上記のようなブラシクラブ槽106に隣接
して水洗槽108が設置されている。この水洗槽108
は、レチクルRの全体洗浄と局所洗浄を同時に行うこと
が可能なものであり、上から順番に、局所洗浄器108
a、ライン洗浄器108bが配置されている。またこの
水洗槽108の底部108dもブラシスクラブ槽106
と同様に錐体状になっており、排液の回収効率を高めて
ある。
【0019】ライン洗浄器108bは、図2に示すよう
に、レチクルの被洗浄面を略水平方向(X方向)に横切
るようにライン状の超音波水流を噴射することが可能な
ように構成されている。またライン洗浄器108bは、
略垂直状態に保持されたレチクルRに対して、不図示の
駆動機構により上方から下方に(−Z方向)移動しなが
ら、ライン状の超音波水流をレチクルRの被洗浄面に噴
射することが可能である。なお、レチクルRの被洗浄面
とライン状の超音波水流とは相対的に上下動可能であれ
ばよく、ライン洗浄器108bを固定してレチクルRを
上下動させたり、あるいはライン洗浄器108bとレチ
クルRとを上下に同時に相対移動させることも可能であ
る。またライン洗浄器108bをレチクルRの被洗浄面
に対して(Y方向に)離隔接近可能に構成することもで
きる。
【0020】このように、ライン状の超音波水流をレチ
クルRの被洗浄面に対して上方から下方に移動しながら
噴射することにより、レチクルRの全面を洗浄可能で、
この際には、水でぬれた状態になっているので、一旦と
れた異物はレチクル表面の水の膜の上を滑るため、被洗
浄面に付着した異物を再付着させることなく洗い流すこ
とが可能である。なお、図示の実施例では、ライン洗浄
器108bの略水平方向(X方向)幅がレチクルRの略
水平方向(X方向)幅に等しいものを用いたが、本発明
はかかる例に限定されない。例えばレチクルRの略水平
方向幅よりも短い略水平方向幅を有するライン洗浄器を
略水平方向(X方向)にも移動可能に構成し、複数回に
分けてレチクルRの全面の洗浄を行うことも可能であ
る。あるいは、かかるライン洗浄器を略水平方向に複数
台並置して同時に上下動させることにより、レチクルR
の全面の洗浄を行うことも可能である。また、ライン状
超音波水流によるレチクルRの全面洗浄は、1回だけで
も十分な効果が得られるが、必要な場合には複数回の洗
浄を行うことも可能である。その場合に、復路(下方か
ら上方)ではライン状超音波水流の噴射を停止して、往
路(上方から下方)のみライン状超音波水流による洗浄
を行っても良いし、あるいは単純にライン状超音波水流
を上下に往復動させて洗浄を行っても良い。
【0021】さて、上記のように構成されたライン洗浄
器108bの上方には、スポット状の超音波水流をレチ
クルRの表面に噴射させることが可能な局所洗浄器10
8aが設置されている。この局所洗浄器108aは、上
記ライン洗浄器108bよりも強力な超音波水流をスポ
ット状に噴射させることができるもので、不図示の駆動
機構により、少なくともX方向に移動可能に構成されて
いる。従って、異物検査装置102に記憶されている異
物マップに従って、異物が付着しているレチクルR表面
上の所定位置にまで局所洗浄器108aをX方向に移動
させて、レチクルRをZ方向の所定の位置に移動後、異
物が付着している領域を集中的に洗浄することができ
る。
【0022】上記のように構成された水洗槽108にお
いて純水洗浄されたレチクルRは、蒸気乾燥槽110に
おいて蒸気乾燥される。この蒸気乾燥槽110の底部1
10aには、IPA(イソプロピルアルコール)液など
の薬液が不図示の供給ラインより所定量ずつ供給され、
ヒータ110bにより加熱されている。これにより、I
PA蒸気が蒸気乾燥槽110内に満たされ、レチクルR
の蒸気乾燥が行われる。レチクルRの表面において凝縮
して滴下するIPA液は純度が低く汚染されているおそ
れがあるので、蒸気乾燥槽110の底部110aに貯留
するIPA液と混合しないように、受け皿110cで受
けて回収ライン110dを介して回収される。なお、蒸
気乾燥槽110の上方周辺部には冷却管110eが設け
られ、IPA蒸気を冷却凝縮しさせ、IPA蒸気がその
まま槽外に流出することを防止している。
【0023】次に上記のように構成された洗浄装置10
0によるレチクルRの洗浄手順について図3を参照しな
がら説明する。まず、工程301において、レチクルR
は、レチクルライブラリ105内に装着されたレチクル
ケース103より取り出された後、搬送機構112によ
りブラシスクラブ洗浄槽106の上方に搬送され、ブラ
シスクラブ洗浄槽106の上方の開口部から槽内に挿入
される。レチクルRは、まず、純水噴出部106aから
噴射される純水により純水リンスを施しつつ、レチクル
R上の大きな異物除去を行う。その後、下方に移動さ
れ、洗浄液噴出部106bから噴射される洗浄液で被洗
浄面を浸潤しつつ、回転ブラシ106cにより表面にさ
わることにより、レチクルRの被洗浄面に付着している
異物を除去する。異物除去後、再度上方の純水リンスに
より洗浄液を洗い流す。
【0024】工程301によるブラシスクラブ洗浄を終
えたレチクルRは、搬送機構112により水洗槽108
の上方に移載され、水洗槽108の上部開口から槽内に
挿入されて、工程302による全体洗浄が行われる。水
洗槽108内では、ライン洗浄器108bにより略垂直
状態に保持されたレチクルRを上下方向に移動させなが
ら、その被洗浄面に対してライン上の超音波水流を噴射
して、ブラシスクラブ洗浄によりレチクルRの表面に付
着したブラシかすなどを除去する。ライン洗浄器302
による洗浄動作は1回だけでも良いし、また複数回行っ
ても良い。
【0025】工程302において、レチクルRの被洗浄
面全体を純水にて洗浄した後、レチクルRは搬送機構1
12により、蒸気乾燥槽110の上方に移載され、蒸気
乾燥槽110内に挿入されて、工程303による蒸気乾
燥が行われる。蒸気乾燥槽110内においては、レチク
ルRの表面に付着した純水がIPA蒸気に置換されて乾
燥される。
【0026】以上のように、レチクルRの全面を洗浄し
て乾燥後、レチクルRは搬送機構112により姿勢転換
部104にまで搬送され、その姿勢転換部104におい
て、垂直状態から水平状態に方向転換された後、異物検
査装置102内に挿入されて、工程304による異物検
査が行われる。異物検査は、例えばステージ上に載置さ
れたレチクルRの表面にレーザ走査光を照射し、その散
乱光を光電変換し、所定の信号処理を施すことにより、
光学的に異物の大きさや位置を検出する。かかる異物検
査の結果、異物が発見されなかった場合(工程305)
には、そのレチクルRは露光工程などの次工程に送られ
る。
【0027】これに対して工程305において、異物が
発見された場合には、工程306において、検出された
異物のレチクルR上の位置情報が、異物マップとして不
図示の記憶装置に記憶される。そして、レチクルRは、
再び姿勢転換部104を経て搬送機構112により、水
洗槽108に送られる。なお、かかる異物検査後の再洗
浄処理においては、従来の装置のようにブラシスクラブ
洗浄を行う必要がないので、レチクルRはブラシスクラ
ブ槽108を超えて直接水洗槽108に送られて、工程
307において、局所洗浄が施される。
【0028】工程307の局所洗浄では、ライン洗浄器
108bを用いた工程302の全体洗浄とは異なり、局
所洗浄器108aによる洗浄を行う。その際にはまず、
ライン洗浄器108bによりレチクルRの表面全体を水
でぬらす。この際に発振させる必要はない。次に、異物
検査装置102に記憶された異物マップに従って、不図
示の駆動装置により、局所洗浄器108aが異物が存在
する領域まで駆動される。そして、局所洗浄器108a
はスポット状の超音波水流を異物が存在する領域に噴射
し、異物を洗い流す。このように、本発明によれば、異
物検出器による異物マップに基づいて異物が存在する領
域を局所洗浄するので、確実に異物を除去することが可
能であり、また再洗浄時に新たな異物が付着する可能性
を軽減することができる。
【0029】工程307において局所洗浄が行われたレ
チクルRは、搬送機構112により蒸気乾燥槽110に
送られ、工程303において蒸気乾燥される。そして、
レチクルRは、再び搬送機構112により姿勢転換部1
04を経て異物検査装置102に送られ、工程304に
おいて異物検査が行われる。この結果、工程305にお
いて異物が検出されなければ、工程303レチクルRは
次工程に送られる。これに対して、工程307の局所洗
浄にもかかわらず、工程305において再び異物が検出
された場合には、工程306以下の工程を反復する。な
お、図3に示す洗浄手順では、局所洗浄器108aによ
る局所洗浄後に再び異物検査を行っているが、かかる異
物検査を省略し、洗浄時間を短縮することも可能であ
る。
【0030】以上本発明にかかる洗浄装置について、水
洗槽108に局所洗浄用の局所洗浄器108aと全体洗
浄用ライン洗浄器108bとを並置した構成を例に挙げ
て説明したが、本発明はかかる実施例に限定されない。
例えば、図4に示すような従来の浸漬型水洗槽により全
体洗浄を行い、異物発見後の局所洗浄時に、上記のよう
な局所洗浄器による局所洗浄を行うことも可能である。
すなわち、かかる構成によれば従来の洗浄装置に局所洗
浄用の洗浄器を付加するだけ、洗浄の確実性を向上さ
せ、洗浄時間の短縮を図ることができる。
【0031】また、上記実施例では、局所洗浄器として
スポット状の超音波水流を噴射する構成を示したが、本
発明はかかる実施例に限定されず、超音波のかわりにバ
ブルジェットを用いても同様の効果がある。さらに、局
所洗浄用の局所洗浄器として、非接触型の洗浄器を使用
することも可能である。例えば、レチクルRに付着した
異物が磁性物であるような場合には、磁力発生器を備え
た局所洗浄器により磁性物を除去することができる。あ
るいは、レチクルRに付着した異物が有機物である場合
には、高エネルギーの短波長レーザ光線をスポット的に
照射することにより異物を分解し除去することも可能で
ある。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レチクルの被洗浄面を全体的に洗浄し、異物検査により
異物検査を行い、検出された異物の位置データに基づい
て局所的に再洗浄を行うので、確実に異物を除去するこ
とが可能である。また、従来の装置のように、再洗浄時
に新たに異物が再付着するおそれがない。また、従来の
ように物理洗浄を何度も繰り返す必要がないので、洗浄
時のレチクルの損傷を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる洗浄装置の概略構成を示す構成
図である。
【図2】本発明にかかる洗浄装置の水洗装置内部の概略
を示す斜視図である。
【図3】本発明にかかる洗浄装置の動作を示す流れ図で
ある。
【図4】従来の洗浄装置の概略構成を示す構成図であ
る。
【符号の説明】 100 洗浄装置 102 異物検査部 103 レチクルケース 104 姿勢転換部 105 レチクルライブラリ 106 ブラシスクラブ槽 108 水洗槽 108a 局所洗浄器 108b ライン洗浄器 110 蒸気乾燥槽 112 搬送機構

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板の被洗浄面に付着した異物を洗浄し
    て除去する基板の洗浄装置であって、 基板の被洗浄面を洗浄液で浸潤し、その被洗浄面に付着
    した異物を接触部材により擦って除去する異物除去手段
    と、 その異物除去手段により異物が除去された前記基板の被
    洗浄面全体を純水にて洗浄する水洗手段と、 その水洗手段により洗浄された前記基板の被洗浄面に残
    存する異物を検出して、その異物の位置を記憶する異物
    検査手段と、 前記被洗浄面のうち、少なくとも前記異物検査手段に記
    憶された異物の位置を含む領域に対して局所洗浄を行う
    局所洗浄手段と、 を備えていることを特徴とする、基板の洗浄装置。
  2. 【請求項2】 前記水洗手段は、基板の被洗浄面を略水
    平方向に横切るようにライン状の超音波水流を噴射する
    ライン洗浄手段であり、そのライン洗浄手段は、前記ラ
    イン状の超音波水流中を略垂直方向に保持された基板を
    垂直方向に移動させることにより全面水洗することが可
    能であることを特徴とする、請求項1に記載の基板の洗
    浄装置。
  3. 【請求項3】 前記局所洗浄手段は、スポット状の超音
    波水流もしくはバブルジェット水流を前記領域に対して
    噴射するものであることを特徴とする、請求項1または
    2に記載の基板の洗浄装置。
JP7128247A 1995-05-26 1995-05-26 基板の洗浄装置 Pending JPH08318237A (ja)

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