JP3978296B2 - 基板端面用超音波励振装置及びこれを備えた基板端面用超音波洗浄装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、半導体ウェハやガラス基板等の各種基板の端面の洗浄に用いる基板端面用超音波励振装置及びこれを備えた基板端面用超音波洗浄装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
基板端面を洗浄する従来の洗浄装置として、例えば、特開平11−625号公報に記載のものがある。以下、図12及び図13を参照して、基板端面を洗浄する従来の洗浄装置について説明する。
【0003】
図12は、基板端面を洗浄する従来の洗浄装置を示す斜視図、図13は、図12に示す基板端面を洗浄する従来の洗浄装置の断面図である。
【0004】
図12及び図13に示すように、基板端面を洗浄する従来の洗浄装置は、一対の回転ブラシ102及び回転ブラシ103と、一対のエッジ部洗浄用ローラ104及びエッジ部洗浄用ローラ105と、洗浄液供給管106と、洗浄液供給ノズル107及び洗浄液供給ノズル108等からなる。
【0005】
半導体ウエハ101は、その上下面が一対の前記回転ブラシ102及び回転ブラシ103によって挟持され、かつ前記半導体ウエハ101のエッジ部が一対の前記エッジ部洗浄用ローラ104及びエッジ部洗浄用ローラ105により保持されることにより、水平状態で保持されている。
【0006】
前記回転ブラシ102の上方には、前記半導体ウエハ101の上面に洗浄液を供給する前記洗浄液供給管106が配置されている。前記洗浄液供給管106は、多数の孔(図示せず)を有し、洗浄液は、この多数の孔から前記半導体ウエーハ101の上面に落下するとともに上面に沿って流れ、さらに前記半導体ウエーハ101の端面を伝わって下面にも供給される。
【0007】
前記回転ブラシ102及び回転ブラシ103は、水平方向に延び、かつ上下方向(垂直方向)に並んで配置されている。前記回転ブラシ102及び前記回転ブラシ103は、同一の構造であり、軸部材109にPVA(ポリビニルアルコール)110が被覆された構成になっている。また、前記PVA110の表面には突起111が多数形成されており、多数の前記突起111が前記半導体ウエハ101に押しつけられて弾性変形することにより、前記半導体ウエハ101の上下面を挟む圧力を高めることができる。
【0008】
また、前記回転ブラシ102及び回転ブラシ103は、駆動機構(図示せず)によって互いに逆方向(矢印A及び矢印B方向)に回転駆動され、前記半導体ウエーハ101の上下面を擦ることによって粒子汚染物が除去される。
【0009】
前記エッジ部洗浄用ローラ104及びエッジ部洗浄用ローラ105は、軸部112の軸線が上下方向(垂直方向)に向くように配置され、駆動機構(図示せず)によりそれぞれ同方向(矢印C方向)に回転駆動される。前記エッジ部洗浄用ローラ104及びエッジ部洗浄用ローラ105は、同一の構造であり、前記軸部112と、外周面にV字型の周溝113a(図13に図示)を有するローラ部113と、前記ローラ部113の表面に被覆されたPVA等からなる洗浄用弾性部材114とからなる。
【0010】
また、前記エッジ部洗浄用ローラ104及びエッジ部洗浄用ローラ105の近傍には、前記洗浄液供給ノズル107及び洗浄液供給ノズル108がそれぞれ配置され、前記半導体ウエハ101のエッジ部に向けて洗浄液を噴出する。
【0011】
次に、上述の構成からなる基板端面を洗浄する従来の洗浄装置の動作について説明する。
【0012】
前記回転ブラシ102及び回転ブラシ103が互いに逆方向(矢印A及び矢印B方向)に回転すると、前記半導体ウエハ101には前記半導体ウエハ101に沿う方向(矢印D方向)に力が作用する。この力Dを前記エッジ部洗浄用ローラ104及びエッジ部洗浄用ローラ105の前記周溝113aで受け止めることにより前記半導体ウエハ101は定位置に保持され、かつ前記エッジ部洗浄用ローラ104及びエッジ部洗浄用ローラ105との摩擦力により矢印E方向に回転する。
【0013】
したがって、定位置にある一対の前記回転ブラシ102及び回転ブラシ103により前記半導体ウエハ101の上下面が均一に洗浄される。また、前記半導体ウエハ101の全周のエッジ部が回転する一対の前記エッジ部洗浄用ローラ104及びエッジ部洗浄用ローラ105が備える前記洗浄用弾性部材114に擦られることによって洗浄される。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、基板端面を洗浄する従来の洗浄装置は、前記半導体ウエハ101のエッジ部と、前記エッジ部洗浄用ローラ104及びエッジ部洗浄用ローラ105が備える前記洗浄用弾性部材114との接触によって前記エッジ部を洗浄する構成であることから汚染物が再付着しやすく、前記半導体ウエハ101を高清浄度で維持することが難しいという問題がある。
【0015】
また、半導体ウエハ等の基板に位置合わせ用の目印として形成される凹部10a(図1及び図6を参照)、いわゆるVノッチに対しては、前記洗浄用弾性部材114が接触しないことから洗浄が困難であり、基板端面の十分な洗浄効果が得られないという問題がある。
【0016】
一方、近年の半導体の高集積化にともない、半導体ウェハ等の基板の洗浄は、より高い清浄度が求められており、他工程への汚染防止の点からも前記凹部10aを含む基板端面を高清浄度で洗浄可能な基板端面用の洗浄装置が求められている。
【0017】
また、基板端面を洗浄する従来の洗浄装置は、前記半導体ウエハ101のエッジ部に向けて洗浄液を噴出する前記洗浄液供給ノズル107及び洗浄液供給ノズル108を別途設ける必要があることから、装置全体が複雑化、大型化及び高コスト化する傾向があるとともに、洗浄液の消費量が大きいものになっている。
【0018】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであって、被洗浄物の端面を非接触で洗浄して高清浄度で維持することができるとともに、装置の複雑化、大型化及び高コスト化を回避し、かつ洗浄液の省液化を達成することができる基板端面用超音波洗浄装置を提供することを目的とする。また、前記基板端面用超音波洗浄装置に好適な基板端面用超音波励振装置を提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】
本発明の基板端面用超音波励振装置は、200kHz以上の超音波振動を発生する振動子と、中空の箱状に形成されて前記振動子が結合された超音波タンクとを有し、前記超音波タンクは、基板の端面及び端面近傍が遊挿される切り欠き凹部を備え、前記切り欠き凹部から流入する洗浄用流体を内部に貯留して前記超音波振動により励振するものである。
【0020】
また、前記超音波タンクは、前記超音波振動の進行方向における前記切り欠き凹部の上端部に前記超音波振動を前記基板の端面及び端面近傍に向けて反射する反射板を有するものである。
【0021】
また、前記超音波タンクは、前記切り欠き凹部に遊挿される前記基板の表面より上方の位置に設けられて前記洗浄用流体を排出する排液ダクトを有するものである。
【0022】
本発明の他の実施例としての基板端面用超音波励振装置は、200kHz以上の超音波振動を発生する振動子と、前記振動子が結合されて前記超音波振動を伝達するホーンと、前記ホーンの前記振動子を有する面と対向する面に取り付けられた端面洗浄部材とを有し、前記端面洗浄部材は、基板の端面及び端面近傍が遊挿される所定の空間を隔てて互いに平行に形成された第1の洗浄突部及び第2の洗浄突部を備え、前記空間に流入する洗浄用流体を前記超音波振動により励振するものである。
【0023】
また、前記空間は、上方に向けて漸次拡幅するものである。
【0024】
また、前記ホーンは、前記振動子を有する面に対向する面が中心部に向けて突出する円すい状テーパ面であり、前記中心部に前記端面洗浄部材を取り付ける取付突部を有するものである。
【0025】
また、前記ホーンの胴部に巻装された冷却パイプを含み、前記冷却パイプに冷却用流体を供給して前記ホーンを冷却する冷却液供給手段を有するものである。
【0026】
本発明の基板端面用超音波洗浄装置は、基板を保持して回転駆動する駆動手段と、洗浄用流体を供給する給液手段と、前記洗浄用流体を励振する超音波励振装置とを備えた基板端面用超音波洗浄装置であって、前記超音波励振装置は、200kHz以上の超音波振動を発生する振動子と、中空の箱状に形成されて前記振動子が結合された超音波タンクとを有し、前記超音波タンクは、基板の端面及び端面近傍が遊挿される切り欠き凹部を備え、前記切り欠き凹部から流入する洗浄用流体を内部に貯留して前記超音波振動により励振するものである。
【0027】
また、前記基板の表面と前記切り欠き凹部の上端部との間及び前記基板の裏面と前記切り欠き凹部の下端部との間に表面張力の作用により前記洗浄用流体の液膜が形成されるものである。
【0028】
また、前記給液手段は、前記基板の前記表面及び裏面に対してそれぞれ前記洗浄用流体を供給するものである。
【0029】
本発明の他の実施例としての基板端面用超音波洗浄装置は、基板を保持して回転駆動する駆動手段と、洗浄用流体を供給する給液手段と、前記洗浄用流体を励振する超音波励振装置とを備えた基板端面用超音波洗浄装置であって、前記超音波励振装置は、200kHz以上の超音波振動を発生する振動子と、前記振動子が結合されて前記超音波振動を伝達するホーンと、前記ホーンの前記振動子を有する面と対向する面に取り付けられた端面洗浄部材とを有し、前記端面洗浄部材は、基板の端面及び端面近傍が遊挿される所定の空間を隔てて互いに平行に形成された第1の洗浄突部及び第2の洗浄突部を備え、前記空間に流入する洗浄用流体を前記超音波振動により励振するものである。
【0030】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。
【0031】
まず、本発明の第1実施例としての基板端面用超音波洗浄装置(基板端面用超音波励振装置を含む)について、図1乃至図5を参照して説明する。
【0032】
図1は、本発明の第1実施例としての基板端面用超音波洗浄装置を示す斜視図である。図2は、図1に示す基板端面用超音波洗浄装置が備える基板端面用超音波励振装置を示す図であり、(a)は平面図、(b)は左側面図、(c)は、正面図である。また、図3は、被洗浄物である基板としての半導体ウエハ10の一部を拡大した断面図であり、図4は、本発明の基板端面用超音波洗浄装置の全体の構成を模式的に示す一部断面を含む図、図5は、本発明の基板端面用超音波洗浄装置が備える搬送ロボットを示す斜視図である。
【0033】
以下の説明においては、本発明の基板端面用超音波洗浄装置(基板端面用超音波励振装置を含む)を基板としての半導体ウエハの洗浄に適用した例について説明する。
【0034】
図3に示すように、基板としての半導体ウエハ10は、端部10fが所定の曲率を有する曲面になっており、主面である表面10b及び裏面10cから前記端部10fに向けてそれぞれ傾斜するテーパ面10d及びテーパ面10eを有している。以下の説明において、前記半導体ウエハ10の端面とは、前記テーパ面10d及びテーパ面10eと、前記端部10fとを含む部分をいう。また、前記テーパ面10d及びテーパ面10eと前記端部10f、すなわち、前記端面の一部に前記半導体ウエハ10の位置合わせ用の目印である凹部10a(図1及び図6参照)、いわゆるVノッチが形成されている。
【0035】
図1及び図4に示すように、基板端面用超音波洗浄装置20は、基板端面用超音波励振装置1と、被洗浄物である基板としての前記半導体ウエハ10の前記表面10b及び前記裏面10cに対して純水等の洗浄用流体12を供給する給液手段としての給液装置11(図4に図示)と、前記半導体ウエハ10を保持するとともに、回転駆動する駆動手段としての駆動ローラ6、移動ローラ7及び移動ローラ8と、前記半導体ウエハ10を搬送する搬送手段としての搬送ロボット15(図5に図示)等からなる。
【0036】
前記基板端面用超音波洗浄装置20は、前記半導体ウエハ10の前記表面10b及び前記裏面10cを洗浄するための従来の基板洗浄装置に容易に付加することが可能なものであり、後述する基板端面用超音波励振装置1以外の構成については前記半導体ウエハ10の前記表面10b及び前記裏面10cを洗浄する洗浄装置の構成と兼用することができる。なお、図1及び図4において、前記半導体ウエハ10の前記表面10b及び前記裏面10cを洗浄するための構成は図示を省略している。前記半導体ウエハ10の前記表面10b及び前記裏面10cを洗浄するための構成としては、例えば、図12及び図13に示す従来の基板洗浄装置が備える前記回転ブラシ102及び回転ブラシ103等を使用することができる。
【0037】
まず、本発明の前記基板端面用超音波洗浄装置20が備える前記基板端面用超音波励振装置1について説明する。
【0038】
図2(a)乃至(c)にも示すように、前記基板端面用超音波励振装置1は、略立方体状の超音波タンク2と、矩形板状に形成され、片面側で前記超音波タンク2の外部底面に対して接着剤等により結合された振動子4と、前記振動子4に所定の駆動周波数の電圧を印加する発振器(図示せず)と、前記振動子4を囲繞するケース5とを有している。
【0039】
前記振動子4は、PZT(piezoelectric:圧電)素子の両面に電極板を粘着した構成になっている。また、前記振動子4の長さ及び幅は、前記超音波タンク2の長さL及び幅Wとほぼ等しく設定されており、この場合、一辺が約30mmの略正方形の板状になっている。
【0040】
前記振動子4の前記電極板の所定位置には、発振器(図示せず)からの所定駆動周波数の電圧を印加する一対の送電ワイヤが接続されており、前記振動子4は、発振器(図示せず)によって所定の駆動周波数の電圧が印加されると、この周波数の超音波振動を発生する。前記駆動周波数は、200kHz以上の極めて高い値、いわゆるハイメガソニックに設定されており、本実施例では、1MHzになっている。
【0041】
前記超音波タンク2は、前記振動子4が発生する超音波振動に共振するとともに、前記給液装置11が前記半導体ウエハ10の前記表面10b及び前記裏面10cに対して供給する純水等の洗浄用流体12を内部に貯留して前記超音波振動によって励振する部材として作用する。
【0042】
また、前記超音波タンク2は、ジュラルミン、ステンレス鋼(SUS)又は石英等を素材として中空の箱状に形成されており、高さ方向、すなわち、前記振動子4から発生する超音波振動の進行方向における略中央部に前記進行方向に対して垂直に形成された切り欠き凹部2aを有している。したがって、前記超音波タンク2は、前記切り欠き凹部2aの部分で開口した状態になっている。
【0043】
前記切り欠き凹部2aは、基板としての前記半導体ウエハ10の前記端面及び前記端面近傍が遊挿される部分であり、前記振動子4から発生する超音波振動の進行方向における上端部に前記超音波振動の進行波を反射するための反射板2bを有している。前記反射板2bは、前記超音波振動の進行方向に対して垂直に設けられており、前記超音波タンク2の外部側壁側から内部に向けてL字状に屈曲して前記超音波タンク2と一体で形成されている。
【0044】
前記切り欠き凹部2aの深さdは、被洗浄物である基板の端面に対応した大きさに形成されており、本実施例では、前記半導体基板10の前記端面の大きさに対応して、例えば、5mmに設定されている。また、前記切り欠き凹部2aの前記振動子4から発生する超音波振動の進行方向における高さeは、基板としての前記半導体ウエハ10の厚さf(図3に図示)に対応した大きさに形成され、前記半導体ウエハ10の前記端面及び端面近傍が遊挿された状態において、前記表面10bと前記切り欠き凹部2aの上端部である前記反射板2bとの間(隙間g:図7に図示)及び前記裏面10cと前記切り欠き凹部2aの下端部2dとの間(隙間h:図7に図示)にそれぞれ1mm程度の隙間を有する寸法に設定されている。本実施例においては、前記切り欠き凹部2aの前記高さeは、3mmになっている。
【0045】
また、前記超音波タンク2は、前記切り欠き凹部2aを有する面と対向する面側に排液ダクト2cを備えている。前記排液ダクト2cは、前記切り欠き凹部2aに遊挿される基板としての前記半導体ウエハ10の前記表面10bよりも上方の位置に設けられている。前記切り欠き凹部2aの前記高さeは、前記半導体ウエハ10の前記表面10bと前記切り欠き凹部2aの上端部である前記反射板2bとの間(隙間g:図7に図示)及び前記裏面10cと前記切り欠き凹部2aの下端部2dとの間(隙間h:図7に図示)にそれぞれ1mm程度の隙間を有する程度の極小さい寸法であることから、前記半導体ウエハ10の前記端面が遊挿された状態で純水等の前記洗浄用流体12を所定の圧力で供給すると、前記切り欠き凹部2aは閉塞状態になり、前記洗浄用流体12が前記超音波タンク2内に貯留されるとともに、前記排液ダクト2cから排出される。
【0046】
また、前記超音波タンク2は、下面である前記振動子4を有する面から、上面までの高さH、すなわち、前記振動子4から発生する超音波振動の進行方向における寸法が、前記超音波タンク2の素材の音速度に基づいて計算される超音波振動の半波長(λ/2)の略整数倍、理想的にはちょうど整数倍に設定され、共振長になっている。
【0047】
例えば、前記超音波タンク2をステンレス鋼を素材として形成する場合には、前記半波長(λ/2)は次のように算出される。
λ/2=C/2f
ただし、
λ:1波長
C:ステンレス鋼の音速度=5.0×105cm/s
f:周波数=106Hz
したがって、λ/2=2.5mmである。
【0048】
本実施例では、前記超音波タンク2は、前記高さHが30mmに設定されている。つまり、半波長λ/2(約2.5mm)の12倍に設定されている。
【0049】
また、前記超音波タンク2の素材としては、使用する洗浄用流体に対応して種々のものが使用可能であり、前記超音波タンク2の耐食性を大きくしたい場合には、例えば、タンタル、チタン、サファイア、セラミック等を使用することができる。
【0050】
また、前記超音波タンク2の前記振動子4から発生する超音波振動の進行方向(前記高さHの方向)に対して直角な方向における寸法、すなわち、長さL及び幅Wは、本実施例では、それぞれ、30mmに設定されており、前記超音波タンク2は一辺が30mmの立方体状になっている。したがって、前記超音波タンク2の前記長さL及び前記幅Wについても、前記半波長λ/2(約2.5mm)の12倍に設定され共振長になっているが、前記長さL及び前記幅Wは、被洗浄物の大きさ等に応じて可変である。
【0051】
次に、本発明の前記基板端面用超音波洗浄装置20が備える駆動手段としての前記駆動ローラ6、前記移動ローラ7及び移動ローラ8について説明する。
【0052】
図1に示すように、前記駆動ローラ6は、所定位置に回転可能に固定されており、モータ等の駆動力付与手段(図示せず)によって、例えば矢印A方向(または、その逆方向)に回転する。
【0053】
前記駆動ローラ6は、ローラ部材6aと、前記ローラ部材6aから垂直に張り出す段部6bとを有し、前記駆動手段(図示せず)に連結する軸部材6cに嵌着している。
【0054】
前記移動ローラ7及び移動ローラ8は、移動機構(図示せず)によって、全体が矢印B方向及び矢印C方向に移動可能になっており、後述する搬送ロボット15によって、前記半導体ウエハ10が搬入及び搬出される際には矢印B方向に移動して待避し、前記半導体ウエハ10が前記搬送ロボット15によって搬入されて位置決めされると、矢印C方向に移動して前記半導体ウエハ10を保持する。また、前記移動ローラ7及び移動ローラ8は、それぞれ軸部材7c及び軸部材8cを中心として矢印A方向及びその逆方向に回転自在になっている。
【0055】
また、前記移動ローラ7及び移動ローラ8は、それぞれ、ローラ部材7a及びローラ部材8aと、前記ローラ部材7a及びローラ部材8aからそれぞれ垂直に張り出す段部7b及び段部8bとを有し、それぞれ前記軸部材7c及び軸部材8cに嵌着している。
【0056】
次に、本発明の前記基板端面用超音波洗浄装置20が備える給液手段としての前記給液装置11について説明する。
【0057】
図4に示すように、前記洗浄用流体12の給液手段としての前記給液装置11は、被洗浄物としての前記半導体ウエハ10の前記表面10bに向けて純水等の前記洗浄用流体15を供給する給液部材11aと、前記半導体ウエハ10の前記裏面10cに向けて前記洗浄用流体12を供給する給液部材11bと、前記超音波タンク2の前記排液ダクト2cから排出される前記洗浄用流体12及び前記超音波タンク2内に流入せずに外部に流出する前記洗浄用流体12を回収機構(図示せず)によって回収して吸引するポンプ11dと、前記ポンプ11dの作用により吸引された前記洗浄用流体12を清浄化するフィルタ11c等とを有している。
【0058】
したがって、本実施例では、前記半導体ウエハ10の洗浄に使用した前記洗浄用流体12を前記ポンプ11dの作用により吸引して前記フィルタ11dにより清浄化するとともに、前記給液部材11a及び給液部材11bに還流する構成になっている。すなわち、前記洗浄用流体12の使用量を大幅に抑えることが可能になっている。なお、前記洗浄用流体12の使用量の抑制効果は低下するが、前記半導体ウエハ10の洗浄に使用した前記洗浄用流体12をそのまま廃棄する構成にしてもよい。
【0059】
また、本発明の前記基板端面用超音波洗浄装置20が備える駆動手段としての前記駆動ローラ6、前記移動ローラ7及び前記移動ローラ8、並びに前記給液部材11a及び前記給液部材11bについては、前記半導体ウエハ10の前記表面10b及び前記裏面10cを洗浄するための洗浄装置の構成と兼用することができる。すなわち、本実施例では、前記給液部材11a及び給液部材11bをそれぞれ、前記半導体ウエハ10の前記表面10b及び前記裏面10cに向けて設けているが、例えば、図12及び図13に示す前記回転ブラシ102及び回転ブラシ103等の構成を設ければ、前記洗浄用流体12を前記表面10b及び前記裏面10cの洗浄に使用するとともに、前記超音波タンク2に流入する前記洗浄用流体12を前記半導体ウエハ10の前記端面の洗浄に使用することができる。
【0060】
したがって、本発明の基板端面用超音波洗浄装置20は、前記半導体ウエハ10の前記表面10b及び前記裏面10cを洗浄するための従来の基板洗浄装置に容易に付加することが可能なものであり、前記半導体ウエハ10の端面に向けて洗浄用流体を供給するための手段を別途設ける必要がないことから、小型化及び低コスト化を達成することができるとともに、洗浄用流体の消費量を大幅に低減することができるものになっている。なお、前述の効果は作用低下するが、前記給液部材11a及び給液部材11bを前記半導体ウエハ10の前記端面に向けて設け、前記洗浄用流体12を前記端面の洗浄のみに使用する構成にしてもよい。
【0061】
次に、本発明の基板端面用超音波洗浄装置20が備える前記搬送ロボット15について説明する。
【0062】
被洗浄物の搬送手段としての前記搬送ロボット15は、図5に示すように、基台15aと、この基台15a内にZ方向に伸縮自在でかつ回転可能に設けられた軸15bと、この軸15bの上部に基端部が回転自在に取り付けられた第1アーム15cと、この第1アーム15cの先端部に基端部が回転自在に取り付けられた第2アーム15dと、この第2アーム15dの先端部に基端部が回転自在に取り付けられた基板載置部15eとからなる。したがって、前記搬送ロボット15は、第1アーム15c及び第2アーム15dが伸縮することによって基板載置部15eが挿抜可能となっている。
【0063】
次に、本発明の第1実施例としての前記基板端面用超音波洗浄装置20の動作について図6及び図7も参照して説明する。図6は、本発明の基板端面用超音波洗浄装置に被洗浄物である半導体ウエハが搬入される際の動作を示す平面図であり、図7は、本発明の基板端面用超音波励振装置の動作を示す一部断面を含む側面図である。
【0064】
まず、前記搬送ロボット15によって、被洗浄物である基板としての前記半導体ウエハ10を搬入して位置決めする動作が行われる。
【0065】
図6に示すように、前記搬送ロボット15は、前段から供給される前記半導体ウエハ10を前記基板載置部15e上に位置決めして吸着保持すると、前記軸15bを回転して前記基板載置部15eの先端を前記超音波タンク2側に向ける。そして、前記軸15bを伸長又は収縮させて前記基板載置部15e上に保持した前記半導体ウエハ10を前記超音波タンク2の前記切り欠き凹部2aに遊挿可能な高さに位置決めする。このとき、前記移動ローラ7及び移動ローラ8は、矢印B方向(図1に図示)に移動して、図6に二点鎖線で示す位置に待避している。
【0066】
次に、前記第1アーム15c、第2アーム15d及び前記基板載置部15eを同期回転して折り畳まれた状態から伸長させ、前記基板載置部15eを前記超音波タンク2に向けて前進させて前記半導体ウエハ10の前記端面及び端面近傍を前記切り欠き凹部2aに遊挿する。この状態で、前記移動ローラ7及び移動ローラ8を矢印C方向(図1に図示)に移動して前記半導体ウエハ10が前記段部7b及び段部8b上に係合可能な状態に設定する。
【0067】
次に、前記軸15bをZ方向に収縮させて前記基板載置部15eを下降させ、前記半導体ウエハ10を前記駆動ローラ6の前記段部6b、前記移動ローラ7の前記段部7b及び前記移動ローラ8の前記段部8bにそれぞれ係合させるとともに、前記基板載置部15eと前記半導体ウエハ10との吸着保持を解除する。この状態で、前記第1アーム15c、第2アーム15d及び前記基板載置部15eを前述の回転方向とは逆方向に同期回転して、前記超音波タンク2側から後退させる。
【0068】
そして、前記移動ローラ7及び移動ローラ8を矢印C方向(図1に図示)に微少量移動して、前記半導体ウエハ10の前記端部10fを前記駆動ローラ6の前記ローラ部材6a、前記移動ローラ7のローラ部材7a及び前記移動ローラ8のローラ部材8aとそれぞれ係合させ、前記半導体ウエハ10を所定の位置に保持する。すなわち、この状態において、前記半導体ウエハ10の前記表面10bと前記切り欠き凹部2aの上端部である前記反射板2bとの間(隙間g:図7に図示)及び前記裏面10cと前記切り欠き凹部2aの下端部2dとの間(隙間h:図7に図示)に、それぞれ1mm程度の隙間を有している。
【0069】
被洗浄物である基板としての前記半導体ウエハ10が搬入され、位置決めされると、図4に示すように、前記給液装置11が作動して、前記給液部材11a及び給液部材11bからそれぞれ、前記半導体ウエハ10の前記表面10b及び前記裏面10cに向けて前記洗浄用流体12が供給されるとともに、前記駆動ローラ6が駆動力付与手段(図示せず)によって、例えば、矢印A方向(またはその逆方向)(図1に図示)に回転する。したがって、前記ローラ部材6a乃至ローラ部材8aに係合している前記半導体ウエハ10は、矢印X方向(またはその逆方向)(図1に図示)に回転駆動される。
【0070】
このとき、例えば、図12及び図13に示す前記回転ブラシ102及び回転ブラシ103等の構成を設ければ、前記洗浄用流体12は、まず前記半導体ウエハ10の前記表面10b及び前記裏面10cを洗浄するための洗浄用流体として作用する。そして、前記洗浄用流体12は、前記表面10b及び前記裏面10cに沿って流れて前記切り欠き凹部2aから前記超音波タンク2内に流入する。
【0071】
前記超音波タンク2に形成された前記切り欠き凹部2aの前記高さeは、前記半導体ウエハ10の前記表面10bと前記反射板2bとの間(隙間g)(図7に図示)及び前記裏面10cと前記切り欠き凹部2aの下端部2dとの間(隙間h)(図7に図示)をそれぞれ1mm程度に設定した極小さい寸法であることから、前記半導体ウエハ10の前記端面及び端面近傍を遊挿した状態で前記洗浄用流体12を所定の圧力で供給すると、前記切り欠き凹部2aが閉塞状態になり、前記洗浄用流体12は、前記超音波タンク2内に貯留されるとともに、前記排液ダクト2cから排出される。また、このとき、前記半導体ウエハ10の前記表面10bと前記反射板2bとの間(隙間g)及び前記裏面10cと前記切り欠き凹部2aの下端部2dとの間(隙間h)には、表面張力の作用により前記洗浄用流体12の液膜が形成される。
【0072】
この状態で、前記基板端面用超音波励振装置1の前記発振器(図示せず)から所定駆動周波数の電圧が前記振動子4に印加されると、前記振動子4は励振されて、この周波数の超音波振動を発生する。そして、図7に示すように、発生した超音波振動は、前記超音波タンク2を介して、前記超音波タンク2の内部に貯留されている前記洗浄用流体12に伝達されるとともに、前記半導体ウエハ10の前記表面10bと前記反射板2bとの隙間g及び前記裏面10cと前記下端部2dとの隙間hに形成される前記液膜を介して、前記半導体ウエハ10の前記端面及び端面近傍に伝達される。これによって、前記半導体ウエハ10の前記端面及び端面近傍に対する洗浄が行われる。
【0073】
このとき、前記振動子4から発生する超音波振動は、図7に示す矢印方向、すなわち、前記振動子4から垂直方向に伝達され、被洗浄物である基板としての前記半導体ウエハ10の前記端面及び端面近傍に対して均一に照射されることから、前記半導体ウエハ10に形成される前記凹部10a、いわゆるVノッチを含む前記端面及び端面近傍に対する洗浄効果が高いものになっている。
【0074】
また、前記超音波タンク2は、前記切り欠き凹部2aの前記振動子4から発生する超音波振動の進行方向における上部に前記進行方向に対して垂直に設けられた前記反射板2bを有していることから、前記切り欠き凹部2a内を透過した前記超音波振動は、前記反射板2bによって反射されて、前記切り欠き凹部2aに遊挿されている前記半導体ウエハ10の前記端面及び端面近傍に再び向かう。
【0075】
すなわち、前記振動子4からの超音波振動を前記反射板2bで反射することによって、前記超音波振動を前記半導体ウエハ10の前記端面及び端面近傍に対して至近距離から集中して照射することが可能であり、高い洗浄効果を得ることができるものになっている。
【0076】
また、本発明の前記基板端面用超音波洗浄装置20は、前記半導体ウエハ10の前記端面及び端面近傍が前記切り欠き凹部2aに遊挿された状態で非接触で洗浄する構成であることから、汚染物の再付着が発生せず、被洗浄物である基板としての前記半導体ウエハ10を高清浄度で維持することができる。
【0077】
被洗浄物である基板としての前記半導体ウエハ10の洗浄が完了すると、搬送手段としての前記搬送ロボット15が作動して、前記半導体ウエハ10の搬出及び次工程への受け渡しが行われる。この動作は、前述した前記半導体ウエハ10の搬入時の動作と逆の動作であり、基本動作は同一であるため詳細な説明を省略する。
【0078】
次に、本発明の第2実施例としての基板端面用超音波洗浄装置(基板端面用超音波励振装置を含む)について、図8乃至図10を参照して説明する。ただし、本発明の第2実施例としての基板端面用超音波洗浄装置は、第1実施例と基板端面用超音波励振装置の構成のみが異なるものであるため、第1実施例と同一の構造及び機能を有する部分については説明を省略し、異なる点のみの説明とする。
【0079】
図8は、本発明の第2実施例としての基板端面用超音波洗浄装置が備える基板端面用超音波励振装置を示す斜視図である。また、図9は、図8に示す基板端面用超音波励振装置の一部断面を含む側面図であり、図10は、図8に示す基板端面用超音波励振装置が備える端面洗浄部材を示す部分拡大断面図である。
【0080】
図8及び図9に示すように、本発明の第2実施例としての基板端面用超音波洗浄装置が備える基板端面用超音波励振装置31は、略円柱状のホーン32と、円形の板状に形成され、片面側で前記ホーン32の底面に対して接着剤等により結合された振動子34と、前記ホーン32の前記振動子34を有する面と対向する面に取付られた端面洗浄部材33と、前記ホーン32の胴部に巻装された冷却パイプ39を含み、前記冷却パイプ39に冷却用流体を供給する冷却液供給手段(図示せず)と、前記振動子34に所定の駆動周波数の電圧を印加する発振器(図示せず)と、前記振動子34を含む前記ホーン32全体を囲繞するケース35(図9に図示)とを有している。
【0081】
前記振動子34は、PZT(piezoelectric:圧電)素子の両面に電極板を粘着した構成になっている。また、前記振動子34は、直径が約20mmの円形の板状になっており、前記ホーン32の底面の直径にほぼ等しく設定されている。
【0082】
前記振動子34の前記電極板の所定位置には、発振器(図示せず)からの所定駆動周波数の電圧を印加する一対の送電ワイヤが接続されており、前記振動子34は、発振器(図示せず)によって所定の駆動周波数の電圧が印加されると、この周波数の超音波振動を発生する。前記駆動周波数は、200kHz以上の極めて高い値、いわゆるハイメガに設定されており、本実施例では、1MHzになっている。
【0083】
前記ホーン32は、前記振動子34が発生する超音波振動に共振し、前記超音波振動を増幅して伝達する部材として作用する。
【0084】
前記ホーン32は、ジュラルミン、ステンレス鋼(SUS)又はアルミニウム等を素材として中実の略円柱状に形成されており、図9に示すように、底面である前記振動子34を有する面に対向する面、すなわち上面が中心部に向けて突出する円すい状テーパ面32aになっている。本実施例では、前記円すい状テーパ面32aは前記振動子34を有する面、すなわち底面に対する傾斜角θが2°に設定されている。
【0085】
また、前記円すい状テーパ面32aの中心部、すなわち前記円すい状テーパ面32aの頭頂部に端面洗浄部材33を取り付けるための取付突部32bを有する。
【0086】
図10にも示すように、前記端面洗浄部材33は、前記ホーン32が伝達する前記超音波振動に共振し、前記給液装置11(図4参照)が前記半導体ウエハ10の前記表面10b及び前記裏面10cに対して供給する純水等の洗浄用流体12に対して前記超音波振動を伝達して励振する部材である。前記端面洗浄部材33は、ジュラルミン、ステンレス鋼(SUS)又は石英等を素材として形成され、全体が前記ホーン32よりも大径の円板状になっており、下面側の中心部において前記ホーン32の前記取付突部32bに取り付けられている。
【0087】
また、前記端面洗浄部材33は、上面側に直方体状の第1の洗浄突部33a及び第2の洗浄突部33bを備えている。前記第1の洗浄突部33a及び第2の洗浄突部33bは、互いに同形状であり、所定の空間e(図9に図示)を隔てて互いに平行に、かつ前記端面洗浄部材33と一体に形成されている。
【0088】
前記空間eは、基板としての前記半導体ウエハ10の前記端面及び前記端面近傍が遊挿される部分であり、端面洗浄部33cとして作用する。前記端面洗浄部33cの前記空間eは、基板としての前記半導体ウエハ10の厚さf(図3に図示)に対応した大きさに形成され、前記半導体ウエハ10の前記端面及び端面近傍が遊挿された状態において、前記表面10bと第2の前記洗浄突部33bとの間(隙間g:図10に図示)及び前記裏面10cと第1の前記洗浄突部33aとの間(隙間h:図10に図示)にそれぞれ1mm程度の隙間を有する寸法に設定されている。本実施例においては、前記端面洗浄部33cの前記空間eは、3mmになっている。
【0089】
前記第1の洗浄突部33a及び第2の洗浄突部33bの高さd(図9及び図10に図示)、すなわち、前記端面洗浄部33cの深さは、被洗浄物である基板の端面に対応した大きさに形成されており、本実施例では、前記半導体基板10の前記端面の大きさに対応して、例えば、5mmに設定されている。また、前記第1の洗浄突部33a及び第2の洗浄突部33bの長手方向における長さL(図8に図示)、すなわち、被洗浄物である前記半導体ウエハ10の前記表面10b及び前記裏面10cに沿う方向における前記端面洗浄部33cの幅は、本実施例では18mmに設定されている。
【0090】
また、前記端面洗浄部材33は、鍔部33dを有し、前記鍔部33dの内周部に後述するケース35を取り付けて、内部を液密に保持するためのネジ部33eが形成されている。
【0091】
なお、前記端面洗浄部材33の素材としては、使用する洗浄用流体に対応して種々のものが使用可能であり、前記端面洗浄部材33の耐食性を大きくしたい場合には、例えば、タンタル、チタン、サファイア、セラミック等を使用することができる。
【0092】
また、前記ホーン32の下面である前記振動子34を有する面から、前記取付突部32bの先端部までの高さH(図9に図示)、すなわち、前記振動子34から発生する超音波振動の進行方向における寸法は、前記ホーン32の素材の音速度に基づいて計算される超音波振動の半波長(λ/2)の略整数倍、理想的にはちょうど整数倍に設定され、共振長になっている。
【0093】
本実施例では、前記ホーン32はステンレス鋼(SUS)から形成されており、前記高さHは15mmになっている。すなわち、前述した第1実施例としての前記基板端面用超音波励振装置1と同様に、前記超音波振動の半波長λ/2(約2.5mm)の6倍に設定されている。
【0094】
前記冷却パイプ39は、ステンレス鋼や銅を素材として形成され、前記ホーン32の胴部に巻装されている。前記冷却パイプ39を含む冷却液供給手段(図示せず)は、前記ホーン32を冷却して前記振動子34から発生する超音波振動にともなう発熱によって前記振動子34自体が悪影響を受けることを防止するものであり、例えば、前記冷却パイプ39に図8及び図9に示す矢印D方向から純水や市水等の冷却用流体を供給するとともに、矢印E方向に排出する構成になっている。
【0095】
図9に示すように、前記ケース35は、前記振動子34を含む前記ホーン32全体を囲繞して液密に保持するための部材であり、ステンレス鋼や、PEEK(Polyetheretherketon(ポリエーテルエーテルケトン))樹脂から形成されている。また、前記ケース35は上部が開放した略円筒状であり、上端開放部の外周にネジ部35aが形成され、底面に前記冷却パイプ39を挿通して外部に導く管部材40が螺着している。
【0096】
そして、前記ケース35の前記ネジ部35aを前記端面洗浄部材33の前記ネジ部33eにパッキン46を介装して螺合することによって、前記振動子34を含む前記ホーン32全体を液密に保持することができる。前記パッキン46は、液密及び吸振部材として作用する。
【0097】
次に、本発明の第2実施例としての基板端面用超音波洗浄装置の動作について説明する。なお、基本的な動作は第1実施例の前記基板端面用超音波洗浄装置20と同一であるため、以下の説明においては第1実施例との相違点を中心に説明する。
【0098】
まず、第1実施例としての前記基板端面用超音波洗浄装置20と同様に、前記搬送ロボット15(図5及び図6参照)によって、被洗浄物である基板としての前記半導体ウエハ10が、前記表面10bと前記第2の洗浄突部33bとの間(隙間g:図10に図示)及び前記裏面10cと前記第1の洗浄突部33aとの間(隙間h:図10に図示)にそれぞれ1mm程度の隙間を有する状態に位置決めされ、固定される。
【0099】
次に、前記給液装置11(図4参照)を作動して、前記半導体ウエハ10の前記表面10b及び前記裏面10cに向けて前記洗浄用流体12を供給するとともに、駆動手段である前記駆動ローラ6(図1及び図6参照)によって前記半導体ウエハ10を例えば、矢印X方向(またはその逆方向)(図1に図示)に回転駆動する。
【0100】
前記洗浄用流体12は、前記半導体ウエハ10の前記表面10b及び前記裏面10cに沿って流れ、前記端面洗浄部材33の前記端面洗浄部33cに流入する。このとき、前記半導体ウエハ10の前記表面10bと前記第2の洗浄突部33bとの間(隙間g:図10に図示)及び前記裏面10cと前記第1の洗浄突部33aとの間(隙間h:図10に図示)には、表面張力の作用により前記洗浄用流体12の液膜が形成される。
【0101】
この状態で、前記基板端面用超音波励振装置31の前記発振器(図示せず)から所定駆動周波数の電圧が前記振動子34に印加されると、前記振動子34は励振されて、この周波数の超音波振動を発生する。前記超音波振動は、前記ホーン32及び前記端面洗浄部材33から前記表面10bと前記第2の洗浄突部33bとの隙間g及び前記裏面10cと前記第1の洗浄突部33aとの隙間hに形成される前記洗浄用流体12の液膜を介して、前記半導体ウエハ10の前記端面及び端面近傍に伝達される。これによって、前記半導体ウエハ10に形成される前記凹部10a、いわゆるVノッチを含む前記端面及び端面近傍に対する洗浄が非接触で行われる。
【0102】
このとき、前記振動子34から発生する超音波振動は、前記振動子34から垂直方向、すなわち上面である前記円すい状テーパ面32aに向けて伝達される。前記円すい状テーパ面32aは、その中心部に向けて突出する形状であることから、前記超音波振動は前記円すい状テーパ面32aの頭頂部、すなわち前記取付突部32aに向けて収束し、増幅される。
【0103】
したがって、前記取付突部32aに取り付けられている前記端面洗浄部材33は、前記洗浄用流体12を収束した前記超音波振動によって励振し、前記半導体ウエハ10の前記端面及び端面近傍に対して至近距離から集中して照射することができる。すなわち、高い洗浄効果を得ることができるものになっている。
【0104】
次に、本発明の第3実施例としての基板端面用超音波洗浄装置(基板端面用超音波励振装置を含む)について、図11を参照して説明する。ただし、本発明の第3実施例としての基板端面用超音波洗浄装置は、第2実施例と端面洗浄部材の構成のみが異なるものであるため、第2実施例と同一の構造及び機能を有する部分については説明を省略し、異なる点のみの説明とする。
【0105】
図11は、本発明の第3実施例としての基板端面用超音波洗浄装置が備える基板端面用超音波励振装置の端面洗浄部材を示す部分拡大断面図である。
【0106】
図11に示すように、端面洗浄部材53は、第2実施例としての前記基板端面用超音波励振装置31が備える前記端面洗浄部材33と前記第1の洗浄突部33a及び第2の洗浄突部33bの形状のみが異なるものであり、他の構成については同一になっている。前記端面洗浄部材53は、例えば前記給液部材11a及び給液部材11b(図4参照)から供給される前記洗浄用流体12の供給量が多い場合等に特に有効なものである。
【0107】
前記端面洗浄部材53は、上面側に前記振動子34から発生する超音波振動の進行方向における断面形状が台形状の第1の洗浄突部53a及び第2の洗浄突部53bを有している。前記第1の洗浄突部53a及び第2の洗浄突部53bは、互いに同形状であり、空間eを隔てて互いに平行に、かつテーパ面53f及びテーパ面53g同士が互いに対向する状態に前記端面洗浄部材33と一体で形成されている。
【0108】
また、前記第1の洗浄突部53a及び第2の洗浄突部53bとの間に形成される端面洗浄部53cは、前記空間eが上方に向けて漸次拡幅して開口した形状になっている。この形状によって、前記給液部材11a及び給液部材11bから供給される前記洗浄用流体12の供給量が多い場合でも、前記洗浄用流体12は、前記端面洗浄部材53の前記端面洗浄部53cに確実に流入することができ、前記端面洗浄部53cに遊挿される前記半導体ウエハ10の前記表面10bと前記第2の洗浄突部53bとの間及び前記裏面10cと前記第1の洗浄突部53aとの間に表面張力の作用による前記洗浄用流体12の液膜が形成される。
【0109】
なお、前記第2の洗浄突部53bの先端部と前記表面10bとの間(隙間i)及び前記第1の洗浄突部53aの先端部と前記裏面10cとの間(隙間j)の大きさを1mm乃至5mm程度に設定すれば、前記半導体ウエハ10の前記表面10bと前記第2の洗浄突部53bとの間及び前記裏面10cと前記第1の洗浄突部53aとの間に表面張力の作用による前記洗浄用流体12の液膜を形成することが可能であり、前記隙間i及び隙間jがこの範囲になるように前記テーパ面53g及びテーパ面53fの傾斜角を設定することが好ましいが、前記第1の洗浄突部53a及び第2の洗浄突部53bの形状や前記空間eの大きさ等の配置は、被洗浄物である基板の形状や前記洗浄用流体12の供給量等に応じて適宜可変である。
【0110】
また、前記端面洗浄部53cの前記空間eは、第2実施例が備える前記端面洗浄部材33と同様に、前記半導体ウエハ10の前記端面及び端面近傍が遊挿された状態において、前記表面10bと前記第2の洗浄突部53bとの間及び前記裏面10cと前記第1の洗浄突部53aとの間にそれぞれ1mm程度の隙間を有する寸法に設定されており、本実施例においては、3mmになっている。また、前記第1の洗浄突部53a及び第2の洗浄突部53bの高さd、すなわち、前記端面洗浄部53cの深さについても、第2実施例が備える前記端面洗浄部材33と同様に、本実施例では、被洗浄物である基板としての前記半導体基板10の前記端面の大きさに対応して、例えば、5mmに設定されている。
【0111】
上述の構成からなる前記端面洗浄部材53を備えた基板端面用超音波励振装置及びこれを備えた基板端面用超音波洗浄装置についても、第1実施例及び第2実施例と同様の作用効果を得ることができ、前記超音波振動を前記半導体ウエハ10の前記端面及び端面近傍に対して至近距離から集中して照射して非接触で洗浄することができることから、洗浄効果が高いものになっている。
【0112】
なお、各実施例においては、洗浄用流体として、純水を用いているが、洗浄の目的や被洗浄物の素材等に応じて、種々の洗浄用流体を使用することができる。
【0113】
また、各実施例においては、本発明の基板端面用超音波洗浄装置(基板端面用超音波励振装置を含む)を基板としての半導体ウエハの洗浄に適用した例について説明したが、例えば、搬送ローラ等によって、被洗浄物としての基板を水平方向に搬送し、前記基板の端面を前記切り欠き凹部2a(または、前記端面洗浄部33、または、前記端面洗浄部55)内を通過させる構成にすれば、液晶用ガラス基板等の矩形板状の基板の洗浄に適用することも可能である。
【0114】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の基板端面用超音波励振装置及びこれを備えた基板端面用超音波洗浄装置によれば、被洗浄物の端面を非接触で洗浄して高清浄度で維持することができるとともに、装置の複雑化、大型化及び高コスト化を回避し、かつ洗浄液の省液化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例としての基板端面用超音波洗浄装置を示す斜視図である。
【図2】図1に示す基板端面用超音波洗浄装置が備える基板端面用超音波励振装置を示す図であり、(a)は平面図、(b)は左側面図、(c)は、正面図である。
【図3】被洗浄物である基板としての半導体ウエハの一部を拡大した断面図である。
【図4】本発明の基板端面用超音波洗浄装置の全体の構成を模式的に示す一部断面を含む図である。
【図5】本発明の基板端面用超音波洗浄装置が備える搬送ロボットを示す斜視図である。
【図6】本発明の基板端面用超音波洗浄装置に被洗浄物である半導体ウエハが搬入される際の動作を示す平面図である。
【図7】本発明の基板端面用超音波励振装置の動作を示す一部断面を含む側面図である。
【図8】本発明の第2実施例としての基板端面用超音波洗浄装置が備える基板端面用超音波励振装置を示す斜視図である。
【図9】図8に示す基板端面用超音波励振装置の一部断面を含む側面図である。
【図10】図8に示す基板端面用超音波励振装置が備える端面洗浄部材を示す部分拡大断面図である。
【図11】本発明の第3実施例としての基板端面用超音波励振装置が備える端面洗浄部材を示す部分拡大断面図である。
【図12】基板端面を洗浄する従来の洗浄装置を示す斜視図である。
【図13】図12に示す基板端面を洗浄する従来の洗浄装置の断面図である。
【符号の説明】
1 基板端面用超音波励振装置(第1実施例)
2 超音波タンク
2a 切り欠き凹部
2b 反射板
2c 排液ダクト
2d 下端部
4 振動子
5 ケース
6 駆動ローラ(駆動手段)
6a ローラ部材
6b 段部
6c 軸部材
7 ,8 移動ローラ(駆動手段)
7a,8a ローラ部材
7b,8b 段部
7c,8c 軸部材
10 半導体ウエハ(被洗浄物、基板)
10a 凹部(Vノッチ)
10b 表面(主面)
10c 裏面(主面)
10d,10e テーパ面
10f 端部
11 給液装置(給液手段)
11a,11b 給液部材
11c フィルタ
11d ポンプ
12 洗浄用流体
15 搬送ロボット(搬送手段)
15a 基台
15b 軸
15c 第1アーム
15d 第2アーム
15e 基板載置部
20 基板端面用超音波洗浄装置(第1実施例)
31 基板端面用超音波励振装置(第2実施例)
32 ホーン
32a 円すい状テーパ面
32b 取付突部
33 端面洗浄部材
33a (第1の)洗浄突部
33b (第2の)洗浄突部
33c 端面洗浄部
33d 鍔部
33e ネジ部
34 振動子
35 ケース
35a ネジ部
39 冷却パイプ(冷却液供給手段)
40 管部材
46 パッキン
53 端面洗浄部材(第3実施例)
53a (第1の)洗浄突部
53b (第2の)洗浄突部
53c 端面洗浄部
53d 鍔部
53e ネジ部
53f,53g テーパ面
Claims (11)
- 200kHz以上の超音波振動を発生する振動子と、
中空の箱状に形成されて前記振動子が結合された超音波タンクとを有し、
前記超音波タンクは、基板の端面及び端面近傍が遊挿される切り欠き凹部を備え、前記切り欠き凹部から流入する洗浄用流体を内部に貯留して前記超音波振動により励振すること
を特徴とする基板端面用超音波励振装置。 - 前記超音波タンクは、前記超音波振動の進行方向における前記切り欠き凹部の上端部に前記超音波振動を前記基板の端面及び端面近傍に向けて反射する反射板を有すること
を特徴とする請求項1記載の基板端面用超音波励振装置。 - 前記超音波タンクは、前記切り欠き凹部に遊挿される前記基板の表面より上方の位置に設けられて前記洗浄用流体を排出する排液ダクトを有すること
を特徴とする請求項1又は請求項2記載の基板端面用超音波励振装置。 - 200kHz以上の超音波振動を発生する振動子と、
前記振動子が結合されて前記超音波振動を伝達するホーンと、
前記ホーンの前記振動子を有する面と対向する面に取り付けられた端面洗浄部材とを有し、
前記端面洗浄部材は、基板の端面及び端面近傍が遊挿される所定の空間を隔てて互いに平行に形成された第1の洗浄突部及び第2の洗浄突部を備え、前記空間に流入する洗浄用流体を前記超音波振動により励振すること
を特徴とする基板端面用超音波励振装置。 - 前記空間は、上方に向けて漸次拡幅すること
を特徴とする請求項4記載の基板端面用超音波励振装置。 - 前記ホーンは、前記振動子を有する面に対向する面が中心部に向けて突出する円すい状テーパ面であり、前記中心部に前記端面洗浄部材を取り付ける取付突部を有すること
を特徴とする請求項4又は請求項5記載の基板端面用超音波励振装置。 - 前記ホーンの胴部に巻装された冷却パイプを含み、前記冷却パイプに冷却用流体を供給して前記ホーンを冷却する冷却液供給手段を有することを特徴とする請求項4乃至請求項6のうちいずれか1記載の基板端面用超音波励振装置。
- 基板を保持して回転駆動する駆動手段と、洗浄用流体を供給する給液手段と、前記洗浄用流体を励振する超音波励振装置とを備えた基板端面用超音波洗浄装置であって、
前記超音波励振装置は、200kHz以上の超音波振動を発生する振動子と、中空の箱状に形成されて前記振動子が結合された超音波タンクとを有し、
前記超音波タンクは、基板の端面及び端面近傍が遊挿される切り欠き凹部を備え、前記切り欠き凹部から流入する洗浄用流体を内部に貯留して前記超音波振動により励振すること
を特徴とする基板端面用超音波洗浄装置。 - 前記基板の表面と前記切り欠き凹部の上端部との間及び前記基板の裏面と前記切り欠き凹部の下端部との間に表面張力の作用により前記洗浄用流体の液膜が形成されること
を特徴とする請求項8記載の基板端面用超音波洗浄装置。 - 前記給液手段は、前記基板の前記表面及び裏面に対してそれぞれ前記洗浄用流体を供給すること
を特徴とする請求項8又は請求項9記載の基板端面用超音波洗浄装置。 - 基板を保持して回転駆動する駆動手段と、洗浄用流体を供給する給液手段と、前記洗浄用流体を励振する超音波励振装置とを備えた基板端面用超音波洗浄装置であって、
前記超音波励振装置は、200kHz以上の超音波振動を発生する振動子と、前記振動子が結合されて前記超音波振動を伝達するホーンと、前記ホーンの前記振動子を有する面と対向する面に取り付けられた端面洗浄部材とを有し、
前記端面洗浄部材は、基板の端面及び端面近傍が遊挿される所定の空間を隔てて互いに平行に形成された第1の洗浄突部及び第2の洗浄突部を備え、前記空間に流入する洗浄用流体を前記超音波振動により励振すること
を特徴とする基板端面用超音波洗浄装置。
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