JP2002110608A - 超音波洗浄ノズルを用いたスピン洗浄装置 - Google Patents
超音波洗浄ノズルを用いたスピン洗浄装置Info
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- JP2002110608A JP2002110608A JP2000338333A JP2000338333A JP2002110608A JP 2002110608 A JP2002110608 A JP 2002110608A JP 2000338333 A JP2000338333 A JP 2000338333A JP 2000338333 A JP2000338333 A JP 2000338333A JP 2002110608 A JP2002110608 A JP 2002110608A
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- cleaned
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、被洗浄物を高速回転させて洗浄処
理する場合、洗浄ノズルを揺動せずに、被処理物の全範
囲にわたって高い精度で均一に洗浄するスピン洗浄装置
を提供することを目的とする。 【解決手段】 被洗浄物１３を回転させ、超音波が付与
された洗浄液によって洗浄するスピン洗浄装置におい
て、洗浄液を噴射するノズル２２を被洗浄物の上方で、
被洗浄物の最大回転半径のほぼ中央部に固定配置したこ
とを特徴とするスピン洗浄装置。
理する場合、洗浄ノズルを揺動せずに、被処理物の全範
囲にわたって高い精度で均一に洗浄するスピン洗浄装置
を提供することを目的とする。 【解決手段】 被洗浄物１３を回転させ、超音波が付与
された洗浄液によって洗浄するスピン洗浄装置におい
て、洗浄液を噴射するノズル２２を被洗浄物の上方で、
被洗浄物の最大回転半径のほぼ中央部に固定配置したこ
とを特徴とするスピン洗浄装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶用ガラス基板や
半導体ウエハなどの平板状の被洗浄物を高速回転させな
がら洗浄液を噴射させて高い清浄度の洗浄をおこなうス
ピン洗浄装置に関する。
半導体ウエハなどの平板状の被洗浄物を高速回転させな
がら洗浄液を噴射させて高い清浄度の洗浄をおこなうス
ピン洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば液晶製造装置や半導体製造装置
においては、液晶用ガラス基板や半導体ウエハなどの被
洗浄物を高い清浄度で洗浄することが要求される工程が
ある。このような場合、従来の方法によれば、超音波ノ
ズルの有効洗浄範囲が狭いため、被洗浄物の回転中心か
ら外周方向に向かって超音波ノズルを動かし（揺動さ
せ）、これと同時に被洗浄物を高速回転させて、スパイ
ラル状に回転中心部から外周方向へ向かう洗浄方法が採
られて来た。（たとえば、特開平１０−１４４６４８
号）
においては、液晶用ガラス基板や半導体ウエハなどの被
洗浄物を高い清浄度で洗浄することが要求される工程が
ある。このような場合、従来の方法によれば、超音波ノ
ズルの有効洗浄範囲が狭いため、被洗浄物の回転中心か
ら外周方向に向かって超音波ノズルを動かし（揺動さ
せ）、これと同時に被洗浄物を高速回転させて、スパイ
ラル状に回転中心部から外周方向へ向かう洗浄方法が採
られて来た。（たとえば、特開平１０−１４４６４８
号）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の超音波洗浄ノズ
ルを用いたスピン洗浄装置では、ノズルの洗浄エリアが
半径数十ｍｍと狭く、被洗浄物の高速回転と共に、その
半径方向に沿ってノズルを動かす複雑なノズル揺動機構
が必要であった。
ルを用いたスピン洗浄装置では、ノズルの洗浄エリアが
半径数十ｍｍと狭く、被洗浄物の高速回転と共に、その
半径方向に沿ってノズルを動かす複雑なノズル揺動機構
が必要であった。
【０００４】本発明は、カップ体上部でのミストの滞留
も少なく、アームを揺動させる方式にくらべ洗浄後の仕
上がりがきれいになる超音波洗浄ノズルを用いたスピン
洗浄装置を、提供することを目的としている。
も少なく、アームを揺動させる方式にくらべ洗浄後の仕
上がりがきれいになる超音波洗浄ノズルを用いたスピン
洗浄装置を、提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の装置においては、被洗浄物の半径よりも
若干大きな洗浄範囲を持つ超音波洗浄機を使用し、これ
を被洗浄物の最大回転半径のほぼ中央部に固定配置する
ことによって、被洗浄物の高速回転と組合わせれば、被
洗浄物の片側、全面にわたって洗浄することが出来る。
めに、本発明の装置においては、被洗浄物の半径よりも
若干大きな洗浄範囲を持つ超音波洗浄機を使用し、これ
を被洗浄物の最大回転半径のほぼ中央部に固定配置する
ことによって、被洗浄物の高速回転と組合わせれば、被
洗浄物の片側、全面にわたって洗浄することが出来る。
【０００６】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例にもと
づき図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実
施形態を示す洗浄装置の全体側面図である。
づき図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実
施形態を示す洗浄装置の全体側面図である。
【０００７】図１において、まず、取付ベース１に固定
されたシリンダ２により固定板３が上下に動く。固定板
３の下方には、モータ４が固定され、このモータ４によ
り回転板に載置された液晶用ガラス基板または半導体ウ
エハ等が、概略３００ｒ・ｐ・ｍの回転速度で高速回転
させられる。
されたシリンダ２により固定板３が上下に動く。固定板
３の下方には、モータ４が固定され、このモータ４によ
り回転板に載置された液晶用ガラス基板または半導体ウ
エハ等が、概略３００ｒ・ｐ・ｍの回転速度で高速回転
させられる。
【０００８】モータ軸５はカップリング６を介して回転
板９へと接続されるが、この間ハウジング７との間で軸
シール８により液漏れから保護される。
板９へと接続されるが、この間ハウジング７との間で軸
シール８により液漏れから保護される。
【０００９】まず、図１の左側は液晶用ガラス基板また
は半導体ウエハを高速回転させる機構の概略図であり、
右側は被洗浄物の最大回転半径のほぼ中央部を狙って超
音波洗浄液を噴射するノズルの概略図である。カップリ
ング６は上部で回転板９にとりつけられている。
は半導体ウエハを高速回転させる機構の概略図であり、
右側は被洗浄物の最大回転半径のほぼ中央部を狙って超
音波洗浄液を噴射するノズルの概略図である。カップリ
ング６は上部で回転板９にとりつけられている。
【００１０】回転板の下部、および側面にはカップ体１
１が設けられ、ガラス基板や半導体ウエハが高速回転し
た場合にも、その水滴が飛散しないようになっている。
さらに、このカップ体１１の下方にはダウンフローの流
れを乱さないよう、適切な位置に廃液処理ポート１２が
取付けられている。
１が設けられ、ガラス基板や半導体ウエハが高速回転し
た場合にも、その水滴が飛散しないようになっている。
さらに、このカップ体１１の下方にはダウンフローの流
れを乱さないよう、適切な位置に廃液処理ポート１２が
取付けられている。
【００１１】固定用アーム２６の先端部に設けられた超
音波ノズル２２は、被洗浄物の最大回転半径のほぼ中央
部を狙って洗浄液を噴射させ、被洗浄物である液晶用ガ
ラス基板または半導体を洗浄するもので、シリンダ２３
により超音波ノズル２２を上下させて、所定の有効洗浄
範囲と清浄度を確保する。
音波ノズル２２は、被洗浄物の最大回転半径のほぼ中央
部を狙って洗浄液を噴射させ、被洗浄物である液晶用ガ
ラス基板または半導体を洗浄するもので、シリンダ２３
により超音波ノズル２２を上下させて、所定の有効洗浄
範囲と清浄度を確保する。
【００１２】まず、取付ベース２１の位置を調整し、超
音波ノズル２２が液晶用ガラス基板または半導体ウエハ
等の最大回転半径のほぼ中央部直上に来るようにセット
する。シリンダ２３の一端は取付ベース２１に固定さ
れ、他端は接続板２４を介して円筒形シャフト２５にナ
ット２８により固定されている。また円筒形シャフト２
５の外側に付けられたスパナ用切欠き２９は接続板２４
をナット２８で締付けるためのものである。ここでシリ
ンダ２３が上下に動けば、取付ベース２１の穴に組み込
まれたスライドガイド（図示せず）の中をとおして円筒
形シャフト２５は上下に動く。このシャフト２５の上部
に取付けられた固定用アーム２６の先端には支持部２７
があり、この中に超音波振動子とノズル２２が組み込ま
れている。
音波ノズル２２が液晶用ガラス基板または半導体ウエハ
等の最大回転半径のほぼ中央部直上に来るようにセット
する。シリンダ２３の一端は取付ベース２１に固定さ
れ、他端は接続板２４を介して円筒形シャフト２５にナ
ット２８により固定されている。また円筒形シャフト２
５の外側に付けられたスパナ用切欠き２９は接続板２４
をナット２８で締付けるためのものである。ここでシリ
ンダ２３が上下に動けば、取付ベース２１の穴に組み込
まれたスライドガイド（図示せず）の中をとおして円筒
形シャフト２５は上下に動く。このシャフト２５の上部
に取付けられた固定用アーム２６の先端には支持部２７
があり、この中に超音波振動子とノズル２２が組み込ま
れている。
【００１３】また、固定用アーム２６を分割構造とし、
円筒形シャフト２５を中空とすることによって、この中
を超音波発振子への配線３０を通すと都合がよい。
円筒形シャフト２５を中空とすることによって、この中
を超音波発振子への配線３０を通すと都合がよい。
【００１４】この時、超音波ノズル２２と被洗浄物１３
との距離は洗浄エリアの拡大と清浄度確保の点で５〜１
５ｍｍとすることが望ましい。
との距離は洗浄エリアの拡大と清浄度確保の点で５〜１
５ｍｍとすることが望ましい。
【００１５】超音波ノズル内に設けた超音波振動板は材
質がタンタルで、形状は円形、厚さは０．０５ｍｍから
０．３ｍｍを使用するのが望ましい。
質がタンタルで、形状は円形、厚さは０．０５ｍｍから
０．３ｍｍを使用するのが望ましい。
【００１６】超音波ノズル２２は、垂直線に対して所定
の角度で傾斜しており、超音波発信器に接続されてい
る。超音波ノズル２２には洗浄液が供給され、この洗浄
液には超音波発信器（図示せず）によって超音波振動が
付与される。 超音波振動が付与された洗浄液は、超音
波ノズル２２から被洗浄物１３に向かって噴出される。
これによって被洗浄物１３の上面が洗浄されることにな
る。
の角度で傾斜しており、超音波発信器に接続されてい
る。超音波ノズル２２には洗浄液が供給され、この洗浄
液には超音波発信器（図示せず）によって超音波振動が
付与される。 超音波振動が付与された洗浄液は、超音
波ノズル２２から被洗浄物１３に向かって噴出される。
これによって被洗浄物１３の上面が洗浄されることにな
る。
【００１７】図２は円形の半導体ウエハを洗浄する場合
の、この発明の一実施形態を示す洗浄装置の上面図であ
る。回転板９には複数の被洗浄物支え４２が等角度に配
置され、被洗浄物１３を支持する。さらに回転板９の周
辺部には複数の位置決めピン４１が等角度に配置され、
被洗浄物１３を回転板９の所定位置に案内するととも
に、回転中に飛び出さないよう保持する。超音波ノズル
２２は、被洗浄物１３の最大回転半径ｒのほぼ中心部直
上に来るようにセットされる。
の、この発明の一実施形態を示す洗浄装置の上面図であ
る。回転板９には複数の被洗浄物支え４２が等角度に配
置され、被洗浄物１３を支持する。さらに回転板９の周
辺部には複数の位置決めピン４１が等角度に配置され、
被洗浄物１３を回転板９の所定位置に案内するととも
に、回転中に飛び出さないよう保持する。超音波ノズル
２２は、被洗浄物１３の最大回転半径ｒのほぼ中心部直
上に来るようにセットされる。
【００１８】これにより、超音波ノズル２２の有効洗浄
範囲４３は、被洗浄物１３の回転中心部から外周部まで
すべてをカバーする。従って、超音波ノズル２２を固定
したままで、回転板を高速回転することにより、被洗浄
物１３（円形の半導体ウエハ）の全面を効率よく洗浄す
ることができる。図３は矩形の液晶ガラス基板を洗浄す
る場合の、本発明の一実施形態を示す洗浄装置の上面図
である。図２で説明したことと同じく、矩形の液晶ガラ
ス基板の全面を効率よく洗浄することができる。この場
合、最大回転半径ｒは、回転中心から矩形の液晶ガラス
基板の頂点までの距離をいう。
範囲４３は、被洗浄物１３の回転中心部から外周部まで
すべてをカバーする。従って、超音波ノズル２２を固定
したままで、回転板を高速回転することにより、被洗浄
物１３（円形の半導体ウエハ）の全面を効率よく洗浄す
ることができる。図３は矩形の液晶ガラス基板を洗浄す
る場合の、本発明の一実施形態を示す洗浄装置の上面図
である。図２で説明したことと同じく、矩形の液晶ガラ
ス基板の全面を効率よく洗浄することができる。この場
合、最大回転半径ｒは、回転中心から矩形の液晶ガラス
基板の頂点までの距離をいう。
【００１９】実験によれば、１．６ＭＨｚで洗浄した場
合、液晶用ガラス基板で１μｍ以上のパーティクルの減
少率は３８％であり、有効洗浄エリアは直径数十ｍｍで
あった。これに対して、４００ｋＨｚの場合、１μｍ以
上のパーティクルの減少率は６３％であり、有効洗浄エ
リアは直径２００ｍｍであった。従って、この実験によ
れば４００ｋＨｚを使用すると、対角線を直径とするφ
４００ｍｍのものまではノズル固定配置で洗浄できるこ
とになるばかりか、洗浄の仕上がりについても概略６３
／３８＝１．６倍以上の洗浄効果をあげることができ
る。
合、液晶用ガラス基板で１μｍ以上のパーティクルの減
少率は３８％であり、有効洗浄エリアは直径数十ｍｍで
あった。これに対して、４００ｋＨｚの場合、１μｍ以
上のパーティクルの減少率は６３％であり、有効洗浄エ
リアは直径２００ｍｍであった。従って、この実験によ
れば４００ｋＨｚを使用すると、対角線を直径とするφ
４００ｍｍのものまではノズル固定配置で洗浄できるこ
とになるばかりか、洗浄の仕上がりについても概略６３
／３８＝１．６倍以上の洗浄効果をあげることができ
る。
【００２０】また、この実験確認は洗浄時間６０ｓ、ノ
ズルの洗浄液流量３．５Ｌ／ｍｉｎ，超音波出力６０
Ｗ、被洗浄物の回転数３００ｒ・ｐ・ｍでの比較試験の
結果による。
ズルの洗浄液流量３．５Ｌ／ｍｉｎ，超音波出力６０
Ｗ、被洗浄物の回転数３００ｒ・ｐ・ｍでの比較試験の
結果による。
【００２１】直径２００ｍｍの有効洗浄エリアと高精度
の洗浄効果を確保するには、超音波の周波数は４００ｋ
Ｈｚに限定されるものでなく、２００ｋＨｚから５００
ｋＨｚの範囲でも有効である。また、被洗浄物の回転速
度も３００ｒ・ｐ・ｍに限定されるものではない。
の洗浄効果を確保するには、超音波の周波数は４００ｋ
Ｈｚに限定されるものでなく、２００ｋＨｚから５００
ｋＨｚの範囲でも有効である。また、被洗浄物の回転速
度も３００ｒ・ｐ・ｍに限定されるものではない。
【００２２】超音波振動板は、タンタルのほかに、ステ
ンレス、チタン、サファイアを使用することができる。
洗浄液に薬液を使用する場合は、寿命の点からサファイ
アを使用することが望ましい。
ンレス、チタン、サファイアを使用することができる。
洗浄液に薬液を使用する場合は、寿命の点からサファイ
アを使用することが望ましい。
【００２３】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２４】４００ｋＨｚ程度の低周波を高周波洗浄ノ
ズルに適用することにより、直径２００ｍｍまでの実用
洗浄範囲を確保することが出来るようになつたため、直
径４００ｍｍまでのサイズの基板洗浄には、揺動アーム
の旋回を含む複雑な機構が不要となり、装置がシンプル
化し、調整がしやすくなる。
ズルに適用することにより、直径２００ｍｍまでの実用
洗浄範囲を確保することが出来るようになつたため、直
径４００ｍｍまでのサイズの基板洗浄には、揺動アーム
の旋回を含む複雑な機構が不要となり、装置がシンプル
化し、調整がしやすくなる。
【００２５】ノズルは被洗浄物の最大回転半径ｒの中心
を狙うだけで良いから、組立てが単純化し調整がきわめ
て簡単になる。
を狙うだけで良いから、組立てが単純化し調整がきわめ
て簡単になる。
【００２６】洗浄用ノズルの洗浄エリアが広いので、従
来装置より被洗浄物の広範囲な洗浄を効率よくできる。
また、広い範囲を一気に洗浄することができるので、洗
浄後の仕上がりがきれいである。
来装置より被洗浄物の広範囲な洗浄を効率よくできる。
また、広い範囲を一気に洗浄することができるので、洗
浄後の仕上がりがきれいである。
【図１】この発明の一実施形態を示す洗浄装置の全体側
面図
面図
【図２】同じく洗浄装置の上面図（半導体ウエハ用）
【図３】同じく洗浄装置の上面図（液晶ガラス基板用）
１ 取付けベース ２ シリンダ ３ 固定板 ４ モータ ５ モータ軸 ６ カップリング ９ 回転板 １３ 被洗浄物 ２１ 取付ベース ２２ 超音波ノズル ２３ シリンダ ２４ 接続板 ２５ 円筒形シャフト ２６ 固定用アーム ２７ 支持部 ４１ 位置決めピン ４２ 被洗浄物の支え ４３ ノズルの有効洗浄範囲 ｒ 最大回転半径
Claims (2)
- 【請求項１】 被洗浄物を回転させ、超音波ノズルから
洗浄液を噴射させて液晶用ガラス基板や半導体ウエハな
どの被洗浄物を高い清浄度で洗浄するスピン洗浄装置に
おいて、洗浄液を噴射するノズルを被洗浄物の上方で、
被洗浄物の最大回転半径のほぼ中央部に固定配置したこ
とを特徴とするスピン洗浄装置。 - 【請求項２】 上記請求項１に記載した洗浄用ノズルに
は、その内部に供給された洗浄液に超音波振動を付与す
るための振動子が組込まれ、その周波数が２００ｋＨｚ
から５００ｋＨｚの間に設定されたことを特徴とするス
ピン洗浄装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000338333A JP2002110608A (ja) | 2000-09-30 | 2000-09-30 | 超音波洗浄ノズルを用いたスピン洗浄装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000338333A JP2002110608A (ja) | 2000-09-30 | 2000-09-30 | 超音波洗浄ノズルを用いたスピン洗浄装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002110608A true JP2002110608A (ja) | 2002-04-12 |
Family
ID=18813554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000338333A Pending JP2002110608A (ja) | 2000-09-30 | 2000-09-30 | 超音波洗浄ノズルを用いたスピン洗浄装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002110608A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114599461A (zh) * | 2019-07-31 | 2022-06-07 | 伊利诺斯工具制品有限公司 | 用于清洁连续基材的***和方法 |
-
2000
- 2000-09-30 JP JP2000338333A patent/JP2002110608A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114599461A (zh) * | 2019-07-31 | 2022-06-07 | 伊利诺斯工具制品有限公司 | 用于清洁连续基材的***和方法 |
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