JPH11176788A - 超音波洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被洗浄物の表面に対する洗浄効果を低下させ
ずに、被洗浄物の裏面の洗浄を同時に可能にするととも
に、洗浄液の少液化を図ること。 【解決手段】 超音波洗浄装置本体１の下方に長手状に
形成された洗浄液導出部２２の基板２０の外周方向に位
置する長手方向一端部に切り欠き凹部２２ａを設けると
ともに、保持台３の上面に基板２０の裏面用洗浄液噴出
口１２を設けることによって、前記保持台上に係合保持
された基板２０を保持台ごと回転駆動すれば、チャック
部材２に阻害されることなく理想的な近接距離に超音波
洗浄装置本体１を設置することができ、しかも基板２０
の裏面の洗浄を表面と同時に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被洗浄物となる半
導体ウエハやガラス基板などの基板を超音波洗浄する超
音波洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の超音波洗浄装置としては、例えば
本願出願人による特開平６−４６１号公報に記載のもの
が知られている。この従来の超音波洗浄装置を図１０お
よび図１１を参照して説明する。

【０００３】図１０は、従来の超音波洗浄装置本体１１
１および従来の超音波洗浄装置１３０を正面からみた一
部断面を含む図であり、図１１は、従来の超音波洗浄装
置本体１１１を底面からみた図である。

【０００４】図１０に示すように、超音波洗浄装置本体
１１１は、半導体ウェハやガラス基板などの基板からな
る被洗浄物１１７およびこれを搬送する搬送手段（図示
せず）を除く構成からなっていて断面略凹状で長手方向
に箱状になっており、ステンレス等で形成されている。
そして、この超音波洗浄装置本体１１１は、超音波洗浄
装置本体１１１の天井面である振動板１１１ａ上に配置
された超音波振動子１１５と、この超音波振動子１１５
を駆動する超音波発振器１１６とで構成されている。

【０００５】この超音波洗浄装置本体１１１と、被洗浄
物１１７を矢印Ｙ方向に一定速度で搬送する搬送手段
（図示せず）とで超音波洗浄装置１３０が構成されてい
る。

【０００６】また、超音波発振器１１６は例えば９５０
ＫＨｚの超音波信号で超音波振動子１１５を駆動する。
すなわち、高周波の超音波振動子を用いて洗浄を行うハ
イメガソニック対応の装置となっている。

【０００７】前記超音波洗浄装置本体１１１は、前記凹
部内に配設した超音波振動子１１５の振動板１１１ａが
天井面になっており、前記振動板１１１ａに対向して設
けられ、超音波振動子１１５の面に対して角度θ（０＜
θ＜１０°）傾斜して設けられた反射板１１１ｂを含む
下面側が底面となっている。

【０００８】この超音波洗浄装置本体１１１の天井面で
ある振動板１１１ａと底面である反射板１１１ｂは、ボ
ルト１２１とナット１２２によりパッキン１１９を介し
て締結固定されている。そして、図１１にも示すよう
に、反射板１１１ｂは、一方の側面に、３箇所の洗浄液
供給口１１２と、この洗浄液供給口１１２の他方の側面
に２箇所のオーバーフロー排出口１１４を有し、また反
射板１１１ｂの底面中央に長手状に形成された洗浄液導
出部１２６と、この洗浄液導出部１２６の中央に形成さ
れたスリット１２５とを有している。

【０００９】また、前記パッキン１１９の一方には、断
面略Ｌ字状の整流板１１８が取り付けられ、この整流板
１１８には複数のスリット１２０が下部に形成されて整
流作用を行う。

【００１０】次に、前記構成からなる超音波洗浄装置の
動作について説明する。

【００１１】図１０に示すように、洗浄液１２４が洗浄
液供給口１１２から矢印Ｘ方向より超音波洗浄装置本体
１１１内に供給されると、洗浄液１２４は整流板１１８
のスリット１２０で整流されて超音波洗浄装置本体１１
１内を層流となって流れ、洗浄液噴出口１１３に沿って
均一な形状となって洗浄液噴出口１１３から被洗浄物１
１７上に噴出される。このとき超音波振動子１１５は、
超音波信号により駆動され、振動板１１１ａを介して超
音波を超音波洗浄装置本体１１１の底面である反射板１
１１ｂに向けて放射する。この反射板１１１ｂは、所定
角度θだけ傾斜しているので反射板１１１ｂにより反射
した超音波１２３ａおよび１２３ｂは反射を繰り返しつ
つ最終的に洗浄液噴出口１１３に集束して超音波導出部
１２６に導かれスリット１２５（図１１に図示）から被
洗浄物１１７上に強力な超音波洗浄液を照射する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来の超音波洗浄装置
１３０は、図１０に示すように、被洗浄物１１７を洗浄
液噴出口１１３の下側をローラーなどの搬送手段（図示
せず）により矢印Ｙ方向、すなわち一方向に一定速度で
通過させて洗浄を行う。

【００１３】この超音波洗浄装置１３０は、半導体ウェ
ハやガラス基板などの基板からなる被洗浄物１１７を搬
送手段（図示せず）によって一枚ずつ搬送して洗浄する
枚葉式の洗浄装置である。

【００１４】この種の枚葉式の洗浄装置（枚葉式とは、
１枚１枚被洗浄物を洗浄するものをいう）には、超音波
洗浄装置１３０のように、洗浄物をローラーなどにより
一定速度で通過させて洗浄する構成のもののほか、異な
る形式のものとして、例えば被洗浄物の裏面を吸着プレ
ート上に真空吸着により固定し、これを高速回転して洗
浄する構成のものがある。

【００１５】図１０に示すような従来の超音波洗浄装置
１３０による被洗浄物１１７の洗浄は、被洗浄物１１７
の基板上面を洗浄するために超音波洗浄装置１３０を複
数台並設して使用するために多量の洗浄液が必要であ
る。

【００１６】また、被洗浄物１１７を吸着プレート上に
真空吸着して洗浄する場合には、被洗浄物１１７の裏
面、すなわち吸着されている面は洗浄することができな
い。

【００１７】また、被洗浄物を搬送手段により搬送して
被洗浄物の両面を洗浄する構成のものは、上下に分割さ
れた洗浄装置内を通過させて洗浄する構成となっている
ため装置が大型化する。

【００１８】一方、近年の半導体の高集積化にともない
半導体ウェハ等の洗浄はより高い清浄度が求められてお
り、また、半導体の高集積化によって半導体製造プロセ
スも高度化、多様化し、他工程への汚染防止の点からも
被洗浄物の両面を洗浄して高洗浄度を維持することが求
められている。さらに、洗浄液などの使用液量が少なく
てすみ、かつ小型化された装置も要望されている。

【００１９】本発明は上記従来技術の欠点に鑑みてなさ
れたものであって、半導体ウェハなどの被洗浄物を超音
波洗浄する超音波洗浄装置、特に高速回転型の枚葉式超
音波洗浄装置において、小型でかつ被洗浄物の表面に対
する洗浄効果を低下ささせずに裏面の洗浄を可能にする
とともに、洗浄液の少液化も図ることができる超音波洗
浄装置を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明による超音波洗浄
装置は、被洗浄物を固定保持する保持台と、前記保持台
上に設けられ、搬送手段により１枚づつ搬送される被洗
浄物を前記保持台上面より一定距離離間した位置で支持
する基板支持手段と、前記基板支持手段上に載置された
被洗浄物の端部を係合保持する保持手段と、前記保持台
を回転駆動する駆動手段と、前記保持台の上方に配置さ
れて前記被洗浄物の略半面に対して超音波洗浄液を噴射
する超音波洗浄装置本体とを備え、前記超音波洗浄装置
本体は、前記被洗浄物のパターン形成面の最大幅の半分
よりも少なくとも長手方向の長さが大である超音波振動
子と、前記超音波振動子の面に対して所定の角度傾斜し
て設けられた反射板と、前記反射板の中央に長手状でか
つ下方に突出して形成された洗浄液導出部と、前記洗浄
液導出部の中央に長手状に形成されたスリットとを備
え、前記洗浄液導出部の長手方向一端部には、前記被洗
浄物に対して所定距離接近したとき、深さが前記保持手
段と非接触でかつ被洗浄物の端部からの長さが前記被洗
浄物のパターン形成面よりも外側となる切り欠き凹部を
設けてなるものである。

【００２１】また、本発明による前記基板支持手段は、
前記保持台上の少なくとも３箇所以上の保持ピンでなる
ものである。

【００２２】また、本発明による前記保持手段は、前記
被洗浄物の端部を少なくとも３箇所以上係合保持可能で
かつ開閉可能なチャック部材でなるものである。

【００２３】また、本発明による前記保持台は、前記基
板支持手段上に載置された被洗浄物の裏面の前記超音波
洗浄装置本体に対応する略半面に対して洗浄液を噴射し
て洗浄を行う洗浄液噴出口を設けてなるものである。

【００２４】また、本発明による前記保持台は、周縁部
に所定の高さの凸部を設けたものである。

【００２５】また、本発明による前記超音波洗浄装置本
体は、被洗浄物を搬送する搬送手段の搬送経路から退避
可能な構成としたものである。

【００２６】また、本発明による前記超音波振動子は、
５００ＫＨｚ以上の超音波駆動周波数で駆動されてなる
ものである。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
による超音波洗浄装置の実施例を説明する。

【００２８】図１は、本発明による超音波洗浄装置１５
の全体を示す一部断面を含む側面図、図２は、本発明に
よる超音波洗浄装置１５を正面から見た断面図、図３
は、図１および図２に示す超音波洗浄装置１５の一部拡
大図、図４は、図２に示す超音波洗浄装置１５の平面
図、図５は、図１に示す超音波洗浄装置１５の動作を示
す説明図、図６は、被洗浄物としての半導体ウェハを示
す図、図７および図８は、本発明による超音波洗浄装置
の第１および第２実施例を示す一部断面を含む側面図、
図９は、超音波の強度と距離の関係を示す図である。

【００２９】本発明による超音波洗浄装置の第１および
第２実施例を図７および図８を参照して説明する。

【００３０】図７および図８に示すように、本発明によ
る超音波洗浄装置の第１および第２実施例は、図１０に
示す超音波洗浄装置１１１の基本的な構成を使用し、従
来の超音波洗浄装置１３０が被洗浄物１１７を搬送手段
により一方向に搬送していたものを半導体ウェハなどの
被洗浄物を固定して高速回転させ、かつ被洗浄物の裏面
も洗浄可能な構成としている点に特徴を有している。

【００３１】高速回転型の枚葉式超音波洗浄装置は、洗
浄中ならびに洗浄後も高速回転させることにより被洗浄
物上の洗浄液を遠心力により飛散させて乾燥させること
ができるので被洗浄物の表面にしみなどが残らないとい
う利点がある。

【００３２】図７および図８に示すように、この超音波
洗浄装置は、超音波洗浄装置本体１と、半導体ウェハな
どの被洗浄物としての基板２０を固定保持する保持台３
と、保持台３上に設けた基板支持手段としての複数の針
状の保持ピン３ｂと、保持手段としてのフック状のチャ
ック部材２とを備えている。

【００３３】前記保持台３、保持ピン３ｂ、チャック部
材２により固定手段を構成する。

【００３４】また、この超音波洗浄装置本体１の構成の
詳細は後述するが、従来の超音波洗浄装置本体１１１と
略同一の構成となっている。

【００３５】図７に示す第１実施例である超音波洗浄装
置は、超音波洗浄装置本体１の超音波振動子を含む振動
面が半導体ウェハよりも小さくなっているのに対して、
図８に示す第２実施例である超音波洗浄装置は、超音波
洗浄装置本体１の超音波振動子を含む振動面が半導体ウ
ェハよりも大きくなっている点に差異がある。

【００３６】図７および図８に示すように、この超音波
洗浄装置は、超音波洗浄装置本体１の洗浄液供給口１８
から供給された純水等からなる洗浄液が超音波振動子４
により超音波振動が印加されて基板２０の表面に照射さ
れる。そして、基板２０の裏面は、例えば４本の前記保
持ピン３ｂで支持されており、前記基板２０の周縁端部
２０ｂの少なくとも３ヶ所がチャック部材２で係合保持
され、保持台３を矢印Ｘ方向に図示せぬモーターなどの
駆動手段により回転駆動することによって基板２０の表
面全体を洗浄することができる。

【００３７】一方、この超音波洗浄装置は、基板２０が
前記保持ピン３ｂにより保持台３の上面から所定距離離
間配置されているため基板２０の裏側に空間が生じ、基
板２０の裏面洗浄用の洗浄液噴出口１２を設けることに
より表面とあわせて裏面も同時に洗浄することが可能と
なっている。

【００３８】しかして、第１および第２実施例による超
音波洗浄装置は、基板２０の周縁端部２０ｂの少なくと
も３ヶ所をチャック部材２で固定する構成となっている
ため、保持手段としてのチャック部材２が基板２０の表
面の上方に凸状に突出することになる。このチャック部
材２による突出部は、基板２０の表面から略８ｍｍ〜１
０ｍｍ程度の高さとなる。

【００３９】しかしながら、基板２０の表面に対して超
音波振動を確実に伝達し、かつ十分な洗浄力を得るため
には、表面張力の作用によって洗浄液を基板２０の表面
上に保持する保持力が得られるように超音波洗浄装置本
体１を基板２０の表面全体にわたって十分な距離接近さ
せるのが望ましい。したがって、図１０に示すような従
来の超音波洗浄装置１３０では、超音波洗浄装置本体１
１１を被洗浄物１１７の表面から略３ｍｍ〜５ｍｍ上方
に設置している。被洗浄物を吸着プレート上に真空吸着
して洗浄する構成のものも同様である。

【００４０】そこで、図７に示すように、第１実施例と
しての超音波洗浄装置本体１の長手方向の幅をチャック
部材２をさけて小さくすれば、従来通り基板２０の表面
から略３ｍｍ〜５ｍｍ上方に設置することが可能となる
が、超音波洗浄装置本体１の長手方向の幅を小さくする
と、同時に超音波振動子４の長手方向の幅も相対的に小
さくなるので、基板２０の表面全体を洗浄することがで
きなくなり有効洗浄面積が小さくなってしまう。しか
も、基板２０の外周部に洗浄できない部分が生じて完全
に洗浄することができず、また洗浄部分と非洗浄部分と
の識別をすることも困難となる。

【００４１】そこで、図８に示すように、超音波振動子
４の長手方向の幅が基板２０の外径よりも大きくなるよ
うにすると、チャック部材２の凸状の突出部をさけて基
板２０の表面から１０ｍｍ以上上方に設置する必要があ
る。

【００４２】しかしながら、図９に示すように超音波洗
浄装置本体１の超音波振動子４から放射される超音波の
強度は、被洗浄物である基板２０の表面との距離が１０
ｍｍを越えると急激に低下し始め、洗浄効果が低下す
る。

【００４３】図９は流量１２リットル／分、発振器出力
６００Ｗ（ワット）、測定点Ｄ点の位置にセンサを配置
し、超音波洗浄装置の下面とセンサとの距離を図示のよ
うに５ｍｍ、１０ｍｍ・・・というように離間したとき
の超音波の音圧、この場合電圧（Ｖ）に変換して測定し
た値を図示したものである。

【００４４】図９から明らかなように、超音波洗浄装置
と被洗浄物とが一定の距離以上離間すると超音波の出力
も急激に低下することがわかる。したがって、斜線で示
す範囲内の超音波洗浄力を備えた超音波洗浄装置が望ま
れる。

【００４５】かかる観点からみて、本発明者は図７およ
び図８に示す超音波洗浄装置に改良を加え十分な超音波
洗浄力を備え、かつ洗浄液の少液化を図ることができる
超音波洗浄装置を発明した。

【００４６】以下に、本発明による第３実施例としての
超音波洗浄装置１５を図１乃至図６を参照して説明す
る。なお、図７および図８に示す超音波洗浄装置と同一
の構成および機能を有する部分には同一の符号を付して
いる。

【００４７】図１および図２に示すように、カバー１５
ａおよび下台１５ｂを有する超音波洗浄装置１５は、超
音波洗浄装置本体１と、半導体ウェハなどの被洗浄物と
しての基板２０を固定保持する保持台３と、保持台３上
に設けた基板支持手段としての保持ピン３ｂと、保持手
段としてのフック状のチャック部材２とを備えている。

【００４８】前記保持台３、保持ピン３ｂ、チャック部
材２により固定手段を構成する。

【００４９】図２および図４に示すように、保持台３は
円盤状でなり、周縁部が洗浄液の飛散を防止する凸部３
ａになっている。この凸部３ａは、基板２０の表面より
少なくとも高く形成されている。この凸部３ａの内周側
に洗浄中もしくは洗浄後の洗浄液を排出する洗浄液排出
ダクト２５がこの場合２ヶ所に設けられている。この洗
浄液排出ダクト２５は、２ヶ所でなくともよく、少なく
とも１ヶ所以上適宜設ければよい。

【００５０】前記保持台３上の基板支持手段としての保
持ピン３ｂは針状の部材からなり、基板２０の裏面を汚
染しないように一点で支持している。図４に示す実施例
では、保持ピン３ｂは等間隔で４ヶ所に配設されてい
る。また、保持手段としてのチャック部材２は、基板２
０の円周に沿って等間隔で４ヶ所に配設されている。図
３に示すように、前記チャック部材２は、図示せぬ開閉
機構により開閉可能になっており、開状態で基板２０を
上方より受け入れて基板２０が前記保持ピン３ｂ上に載
置されると閉じて図６に示す基板２０の周縁端部２０ｂ
を係合保持して固定する。前記保持ピン３ｂおよびチャ
ック部材２は少なくとも３ヶ所以上設ければよい。

【００５１】また、図１および図２に示すように、軸１
３は、一端が保持台３の裏側中心に連結され、他端は駆
動手段（図示せず）に連結されており、この駆動手段に
より軸１３は、正逆回転可能（図１および図２では矢印
Ｘ方向に回転する）となっている。この回転は、約１８
００〜２０００ｒ．ｐ．ｍ（リボリューションパーミニ
ッツ）となっている。また、前記軸１３の回転中心に
は、基板２０の裏面を洗浄するための洗浄液を供給する
洗浄液供給路２４が形成され、保持台３の中心を貫通し
て保持台３の上面の回転中心に裏面用洗浄液噴出口１２
が配設されている。

【００５２】一方、超音波洗浄装置１５の上部に設けら
れた略半球状のカバー１５ａは、略円筒状の下台１５ｂ
と開閉可能に接続固定されており、内側面に一対の支持
部材１６を介して超音波洗浄装置本体１を垂下状に取り
付け固定している。前記カバー１５ａは、被洗浄物の洗
浄時に洗浄液の飛散を防ぎ、かつ外部からの不純物の進
入を防ぐものである。

【００５３】図２に示すように、超音波洗浄装置１５の
超音波洗浄装置本体１は、薄板長方形状のステンレスな
どからなる上側ケース１ａ、および断面略凹状でかつ長
手状の振動板１ｂと、この振動板１ｂの凹部内に配設し
た超音波振動子４と、この振動板１ｂと対向し、超音波
振動子５の面に対して角度θ（０＜θ＜１０°）傾斜し
て設けられた反射板１ｃ等で構成されてなり、超音波振
動子４の図１に示す長手方向の幅は、少なくとも基板２
０のパターン形成面２０ａの最大幅の半分よりも大なる
径方向長さを有し、基板２０が回転することで表面を全
面にわたって洗浄が可能になっている。すなわち、超音
波振動子４の長手方向の幅は、少なくともパターン形成
面２０ａの最大幅の半分よりも大なる径方向長さを有し
ていれば超音波振動が伝播可能であるので基板２０の表
面全面の洗浄に十分であるが、基板２０の半径より大き
い径方向長さを有するものであってもよい。また、基板
２０が矩形形状のものであれば、長手方向の幅の１／２
の大きさよりも大であればよい（短手方向、長手方向が
同一長さである場合にはいずれでもよい）。また、図６
に示すように、基板２０である半導体ウエハは一部にオ
リフラ面をもっているが、前記径方向長さは、このオリ
フラ面以外の外周面での径方向長さとすればよい。

【００５４】図２および図４に示すように、前記上側ケ
ース１ａおよび振動板１ｂと前記反射板１ｂはパッキン
９を介して複数のボルト１０とナット１１により密閉状
態に締結固定されている。そして、超音波振動子４は、
ケーブル６を介して上側ケース１ａ上に設けたコネクタ
５と接続され、このコネクタ５はケーブル７を介して超
音波発振器８と接続されている。この超音波発振器８
は、超音波振動子４を超音波信号で駆動する。また、超
音波発振器８は、５００ＫＨｚ以上の超音波信号を用い
ることが可能であり、本実施例では９５０ＫＨｚの超音
波信号の駆動周波数で超音波振動子４を駆動するハイメ
ガソニック対応の装置となっている。

【００５５】図１および図４に示すように、超音波洗浄
装置本体１の長手方向の端面の一方には洗浄液供給口１
８が設けられ、この給液口から純水などの洗浄液２３を
給液する。そして、図２にも示すように反射板１ｃの中
央に長手状にかつ下方に突出して形成された洗浄液導出
部２２と、この洗浄液導出部２２の中央に形成されたス
リット１４とを有している。

【００５６】また、図１および図３にも示すように、前
記洗浄液導出部２２の前記基板２０の外周方向に位置す
る一端部には凹部２２ａが形成されている。前記洗浄液
導出部２２の凹部（切り欠き凹部）２２ａは、チャック
部材２の凸部に対応した深さ、ならびに径方向および周
方向の幅に対応した切り欠きとなっている。

【００５７】チャック部材２が基板２０の表面上部に略
８ｍｍ〜１０ｍｍ程度の凸部であれば、前記切り欠き凹
部２２ａの深さｄは、略５ｍｍ程度で形成すればよい。
従って、超音波振動子４および洗浄液導出部２２の長手
方向の幅が基板２０の半径よりも大きい場合であっても
基板２０の表面から上方略３ｍｍ〜５ｍｍの距離内に超
音波洗浄装置本体１を配置可能な構成となっている。

【００５８】また、洗浄液導出部２２の凹部２２ａの基
板２０の径方向における長さｘは、図６に示す基板２０
のパターン形成面２０ａよりも外側に形成する必要があ
る。すなわち、パターン形成面２０ａは、基板２０の周
縁端部２０ｂの少なくとも内側に形成されているので、
この周縁端部２０ｂの範囲若しくはこの周縁端部２０ｂ
からパターン形成面２０ａの最外周部近傍までの範囲で
洗浄液導出部２２の一部を切り欠いて形成する。

【００５９】また、基板２０の周方向の洗浄液導出部２
２の凹部２２ａの幅は、洗浄液導出部２２の幅の方がチ
ャック部材２よりも大きくなっているので、洗浄液導出
部２２の幅を切り欠けばチャック部材２とは非接触とな
る。基板２０を係合保持するチャック部材２の大きさ
は、洗浄を行う観点からは極力小さな部材で構成する必
要があるからである。

【００６０】前記構成によって、超音波洗浄装置本体１
を被洗浄物である基板２０の表面に対して高洗浄効果が
期待できる理想的な近接距離に配置することが可能とな
り、チャック部材２に接触することなく、しかもチャッ
ク部材２を含めた被洗浄物の周縁端部２０ｂも同時に洗
浄が可能となるため、被洗浄物表面に対する洗浄効果が
維持できるだけでなく、装置全体の高洗浄度を維持する
ことが可能である。

【００６１】さらに、超音波洗浄装置本体１の超音波振
動子４の長手方向の幅が少なくとも基板２０のパターン
形成面２０ａの最大幅の半分よりも大なる径方向長さを
有していればよいから、基板２０のパターン形成面２０
ａの全長にわたる長手方向長さを有する超音波洗浄装置
本体を設ける場合にくらべて洗浄液の少液化を図ること
ができる。

【００６２】次に、本発明による超音波洗浄装置１５の
動作について説明する。

【００６３】図５に示すように、被洗浄物としての基板
２０の供給時は、超音波洗浄装置１５のカバー１５ａ
は、図示せぬ開閉機構により支軸２８を中心として自動
的に約９０度開き、このカバー１５ａに支持部材１６で
垂下状に取り付けられた超音波洗浄装置本体１も一体に
退避する。

【００６４】基板２０は、搬送機構３０により搬送され
て保持台３上の保持ピン３ｂ上に載置される。これに先
立って、保持台３上に設けられたチャック部材２（本実
施例では４箇所）は、図示せぬ開閉機構により開かれて
基板２０を受け入れる。

【００６５】前記保持台３上への基板２０の供給並びに
搬出を行う搬送機構３０は、アーム状の部材の先端に設
けられたフック状の爪部３０ａで基板２０を１枚づつ把
持して搬送する。

【００６６】前記保持台３の保持ピン３ｂ（本実施例で
は４本）上に基板２０が載置されると、図３および図４
に示すように、前記チャック部材２が閉じて基板２０の
周縁端部２０ｂを係合保持して固定する。

【００６７】前記基板２０が固定されると、図１に示す
ように、前記カバー１５ａが図示せぬ開閉機構により自
動的に閉じられる。

【００６８】超音波洗浄装置１５の運転が開始される
と、洗浄液供給口１８から純水などの洗浄液２３が超音
波洗浄装置本体１内に供給されて満たされ、前記洗浄液
２３が洗浄液噴出口２１から基板２０の略半面上に噴出
する。このとき超音波振動子４は、超音波発振器８から
の超音波信号（この場合９５０ＫＨｚ）により駆動さ
れ、超音波が振動板１ｂを介して超音波洗浄装置本体１
の底面である反射板１ｃに向けて放射される。

【００６９】反射板１ｃは所定角度θ（０＜θ＜１０
°）だけ傾斜しているため、反射板１ｃにより反射した
超音波１７ａおよび１７ｂは、反射を繰り返しつつ最終
的に洗浄液噴出口２１に収束して超音波導出部２２に導
かれ、スリット１４から保持台３に固定されて回転して
いる基板２０上に強力な超音波洗浄液を照射して表面を
洗浄する。この洗浄中、保持台３の凸部３ａは、洗浄液
２３が遠心力により飛散するのを防ぐ堰として作用し、
洗浄液２３を洗浄液排出ダクト２５に有効に導き、洗浄
中並びに洗浄後、洗浄液排出口２６を経て超音波洗浄装
置１５の外部に排出する。

【００７０】このとき、超音波洗浄装置本体１の超音波
振動子４が基板２０のパターン形成面２０ａの最大径の
略半径の長さであっても、保持台３に固定された基板２
０が回転することによって基板２０の表面全面にわたっ
て洗浄が行われる。

【００７１】また、保持台３の上面中心に設けられた裏
面用洗浄液噴出口１２からも基板２０の裏面の前記超音
波洗浄装置本体１に対応する略半面に対して洗浄液が放
射される。このとき、超音波洗浄装置本体１から基板２
０の表面に対して照射される強力な超音波は、基板２０
の裏面にも伝播するため基板２０の裏面に対しても超音
波洗浄による洗浄が可能となり、基板２０の裏面の洗浄
も同時に行うことができると共に、基板２０の表面に付
着した汚れが飛散して裏面に再付着することも防止でき
る。この基板２０の裏面への洗浄液の放射は、保持台３
が回転しても常に超音波洗浄装置本体１に対応する略半
面にのみ洗浄液を噴射する構成になっており、保持台３
上に固定された基板２０が回転することによって、基板
２０の裏面全面が洗浄される。また、表面の洗浄液の照
射とは異なり、基板２０の裏面の略半面に洗浄液がある
程度満遍なく照射されていれば所望の洗浄効果、すなわ
ち基板２０の表面に付着した汚れ等の再付着の防止等の
洗浄効果を得ることができる。したがって、洗浄液の使
用液量も基板表面のものに比べて少なくてよい。

【００７２】さらに、基板２０の裏面の略半面に対して
洗浄液を噴射しする構成のため、裏面全面に対して洗浄
液を噴射する場合にくらべて洗浄液の少液化が図れる。

【００７３】基板２０の両面の洗浄が終了すると、超音
波洗浄装置本体１および裏面用洗浄液噴出口１２からの
洗浄液の噴出を停止する。そして、洗浄液の噴出を停止
した後も保持台３を所定時間回転し続け、基板２０の両
面に残った洗浄液を飛散させて乾燥する。

【００７４】基板２０の洗浄が完了すると、図５に示す
ように、再び超音波洗浄装置１５のカバー１５ａおよび
チャック部材２が開かれ、搬送機構３０によって洗浄済
みの基板２０が把持されて搬出される。そして、新たな
被洗浄物としての基板２０を受け入れて同様の動作を繰
り返す。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の超音波洗
浄装置によれば、特に高速回転型の枚葉式超音波洗浄装
置において、被洗浄物の表面に対する洗浄効果を低下さ
せずに裏面の洗浄も同時に行うことができるとともに、
洗浄液の少液化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第３実施例としての超音波洗浄装
置１５の全体を示す一部断面を含む側面図である。

【図２】本発明による超音波洗浄装置１５を正面からみ
た断面図である。

【図３】図１および図２に示す超音波洗浄装置１５の一
部拡大図である。

【図４】図２に示す状態の超音波洗浄装置１５の平面図
である。

【図５】図１に示す超音波洗浄装置１５の動作を示す図
である。

【図６】被洗浄物としての半導体ウェハを示す図であ
る。

【図７】本発明による超音波洗浄装置の第１実施例とし
ての一部断面を含む側面図である。

【図８】本発明による超音波洗浄装置の第２実施例とし
ての一部断面を含む側面図である。

【図９】超音波の強度と距離との関係を示す図である。

【図１０】従来の超音波洗浄装置本体１１１を含む超音
波洗浄装置１３０の正面図である。

【図１１】従来の超音波洗浄装置本体１１１を底面から
みた図である。

【符号の説明】

１ 超音波洗浄装置本体 １ａ 上側ケース １ｂ 振動板 １ｃ 反射板 ２ チャック部材 ３ 保持台 ３ｂ 保持ピン ４ 超音波振動子 ８ 超音波発振器 １２ 裏面用洗浄液噴出口 １５ 超音波洗浄装置 １５ａ カバー １７ａ 超音波 １７ｂ 超音波 ２０ 基板 ２０ａ 基板のパターン形成面 ２０ｂ 基板の周縁端部 ２１ 洗浄液噴出口 ２２ 洗浄液導出部 ２２ａ 洗浄液導出部の凹部 ２３ 洗浄液

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被洗浄物を固定保持する保持台と、 前記保持台上に設けられ、搬送手段により１枚づつ搬送
   される被洗浄物を前記保持台上面より一定距離離間した
   位置で支持する基板支持手段と、 前記基板支持手段上に載置された被洗浄物の端部を係合
   保持する保持手段と、 前記保持台を回転駆動する駆動手段と、 前記保持台の上方に配置されて前記被洗浄物の略半面に
   対して超音波洗浄液を噴射する超音波洗浄装置本体とを
   備え、 前記超音波洗浄装置本体は、 前記被洗浄物のパターン形成面の最大幅の半分よりも少
   なくとも長手方向の長さが大である超音波振動子と、 前記超音波振動子の面に対して所定の角度傾斜して設け
   られた反射板と、 前記反射板の中央に長手状でかつ下方に突出して形成さ
   れた洗浄液導出部と、 前記洗浄液導出部の中央に長手状に形成されたスリット
   とを備え、 前記洗浄液導出部の長手方向一端部には、前記被洗浄物
   に対して所定距離接近したとき、深さが前記保持手段と
   非接触でかつ被洗浄物の端部からの長さが前記被洗浄物
   のパターン形成面よりも外側となる切り欠き凹部を設け
   てなることを特徴とする超音波洗浄装置。
2. 【請求項２】 前記基板支持手段は、前記保持台上の少
   なくとも３箇所以上の保持ピンでなることを特徴とする
   請求項１記載の超音波洗浄装置。
3. 【請求項３】 前記保持手段は、前記被洗浄物の端部を
   少なくとも３箇所以上係合保持可能でかつ開閉可能なチ
   ャック部材でなることを特徴とする請求項１記載の超音
   波洗浄装置。
4. 【請求項４】 前記保持台は、前記基板支持手段上に載
   置された被洗浄物の裏面の前記超音波洗浄装置本体に対
   応する略半面に対して洗浄液を噴射して洗浄を行う洗浄
   液噴出口を設けてなることを特徴とする請求項１記載の
   超音波洗浄装置。
5. 【請求項５】 前記保持台は、周縁部に所定の高さの凸
   部を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項４記載
   の超音波洗浄装置。
6. 【請求項６】 前記超音波洗浄装置本体は、被洗浄物を
   搬送する搬送手段の搬送経路から退避可能な構成とした
   ことを特徴とする請求項１記載の超音波洗浄装置。
7. 【請求項７】 前記超音波振動子は、５００ＫＨｚ以
   上の超音波駆動周波数で駆動されてなることを特徴とす
   る請求項１記載の超音波洗浄装置。