JP4200565B2 - 電子部品の洗浄方法 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、電子部品の洗浄に関するもので、更に詳しくは、例えばアルミナチタンカーバイト(AlTiC)製ウエハ等のセラミックウエハの洗浄に好適な電子部品の洗浄に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の電子部品の洗浄方法としては、被洗浄物に洗浄水を供給しながらスポンジ状部材で被洗浄物を洗浄する洗浄方法が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の洗浄方法の場合、洗浄水による洗浄と、スポンジ状部材での被洗浄物に対する拭き取りの併用により、かなり高度な清浄度が得られるものであった。
しかしながら、スポンジ状部材で被洗浄物を拭き取る際に被洗浄物が帯電してしまい、洗浄作業を繰り返しても一定数の塵埃が残ってしまい、また、スポンジ状部材に付着した塵埃が被洗浄物を汚染するという不都合を有するものであった。
そこで、本発明は、前記従来の電子部品の洗浄方法よりも、より高度な清浄度を達成できる電子部品の洗浄を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明者は前記課題を解決するべく鋭意検討の結果、10MΩ以下の比抵抗値を有する洗浄水を用いることにより、また、スポンジ状部材を洗浄中に被洗浄物から離間させて10MΩ以下の比抵抗値を有する洗浄水で洗浄することにより、また、洗浄前に被洗浄物を10MΩ以下の比抵抗値を有する洗浄水中に浸漬しておくことにより、極めて清浄度の高い電子部品の洗浄を行えることを知見した。
本発明はかかる知見に基づき成されたもので、本発明の電子部品の洗浄方法は、請求項1記載の通り、回転するリング状のステージに載置された、二酸化炭素ガスを含ませることにより5MΩ以下の比抵抗値を有するようにした洗浄水中に洗浄前に浸漬しておいた被洗浄物である基板に、前記洗浄水を供給しながら、スポンジ状部材の表面に形成された突起部で被洗浄物の表裏両面を同時に洗浄するとともに、洗浄中に前記スポンジ状部材を被洗浄物から離間させ、離間させたスポンジ状部材にも前記洗浄水を供給して洗浄することを特徴とする。
また、請求項2記載の電子部品の洗浄方法は、請求項1記載の電子部品の洗浄方法において、前記被洗浄物はセラミック基板であることを特徴とする。
また、請求項3記載の電子部品の洗浄方法は、請求項2記載の電子部品の洗浄方法において、前記セラミック基板はアルミナチタンカーバイト製ウエハであることを特徴とする。
また、請求項4記載の電子部品の洗浄方法は、請求項1乃至3の何れかに記載の電子部品の洗浄方法において、被洗浄物である基板を基板ラックの基板保持片に載置して用意しておき、前記基板を洗浄後、別の基板ラックの基板保持片に載置して収容するに際し、該基板の膜形成面側にダミー基板が位置するようにしたことを特徴とする。
また、請求項5記載の電子部品の洗浄方法は、請求項1乃至4の何れかに記載の電子部品の洗浄方法において、被洗浄物である基板を洗浄後、基板ラックの基板保持片に載置した状態で保存するに際し、前記基板ラックを傾斜させ、基板の膜形成面側が、基板ラックの基板保持片に接触しないようにしたことを特徴とする。
【0005】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態に付き説明する。
図1及び図2は本発明における電子部品の洗浄装置の一実施の形態を示すもので、図中1は図略の駆動機構を介して回転駆動される駆動軸2の上端に固定されたリング状のステージを示し、図2に示されるように、リング状部材1aの内周縁に沿って間隔を置いて配置される支持突起1bを備え、この支持突起1b上にアルミナチタンカーバイト(AlTiC)製ウエハ等の被洗浄物20を載置することにより、ステージ1の中央部空間1cを利用して、被洗浄物20の表裏両面を同時に洗浄できるようになっている。
【0006】
図中3は被洗浄物20に対して洗浄水30を供給するための洗浄水供給ノズルを示すもので、供給管4を介して超純水収容タンク5に連結されており、この超純水収容タンク5には連結管6を介して連結される二酸化炭素ガスボンベ7から所望量の二酸化炭素ガスが供給されて洗浄水供給ノズル3から被洗浄物20に対して供給される洗浄水30の比抵抗値が10MΩ以下となるように調節自在となっている。
【0007】
また、図中8はウレタンスポンジ(カネボウ製 商品名 ベルクリン)等で構成されるスポンジ状部材を示し、図略の駆動機構を介して回転自在に構成され、被洗浄物20の表面に接触させて、このスポンジ状部材8の表面に形成された突起部8aで被洗浄物20上に存在する塵埃を拭き取るようにしたものである。
スポンジ状部材8は支点9を中心にして2本のアーム部材10,10を介して1対に構成され、アーム部材10,10の揺動により、被洗浄物20の表裏両面を挟んで同時に洗浄し、また、被洗浄物20から同時に離間できるように構成されている。
【0008】
また、各スポンジ状部材8には、被洗浄物20からの離間位置において、供給管14を介して前記超純水収容タンク5に連結される洗浄水供給ノズル13が近接配置され、その離間位置において、比抵抗値が10MΩ以下とされた洗浄水30が供給されるようになっている。尚、図中31は洗浄水の受皿を示し、本実施の形態では、洗浄水供給ノズル13から供給される洗浄水30を単に受けるように構成したが、洗浄水30で満たされた受皿31内にスポンジ状部材8を浸漬できるように構成してもよい。
【0009】
次に、上記電子部品の洗浄装置を用いた洗浄方法について説明する。
まず、ステージ1の所定位置に被洗浄物20を載置し、ステージ1を回転駆動させると共に、被洗浄物20に洗浄水30を供給する。この洗浄水30の供給は、洗浄水30が被洗浄物20の表裏両面に充分に行き渡るように供給するようにし、被洗浄物20の洗浄作業が終了するまで継続させるのが好ましい。
【0010】
次に、回転駆動されるスポンジ状部材8,8を、洗浄水30を供給される被洗浄物20の表裏両面に接触する位置に近づけ、表面の突起部8aで被洗浄物20の表裏両面を拭き取るようにして、被洗浄物20上の塵埃を洗浄する。
この時、洗浄水の比抵抗値が10MΩ以下に調整されているので、スポンジ状部材の接触によって被洗浄物が帯電することがなく、被洗浄物20上に塵埃が残ることがない。
【0011】
洗浄中、適当な時に、前記スポンジ状部材8,8を被洗浄物20から離間させ、この離間位置において、これらスポンジ状部材8,8に洗浄水供給ノズル13,13から比抵抗値が10MΩ以下に調整された洗浄水30を供給し、スポンジ状部材8,8を洗浄する。
このように、スポンジ状部材8,8を比抵抗値が10MΩ以下に調整された洗浄水30で適宜洗浄するため、被洗浄物20に接触してその表面に存在する塵埃を拭き取るスポンジ状部材8,8を洗浄作業中、清浄な状態に維持できることになる。
このように、比抵抗値が10MΩ以下に調整された洗浄水30を用いて被洗浄物を洗浄するようにしたので、スポンジ状部材8,8の使用にもかかわらず、被洗浄物20が帯電することがなく、何度も洗浄作業を繰り返す必要なく、被洗浄物を高度な清浄度に洗浄することが可能である。
【0012】
前記実施の形態では、超純水からなる洗浄水の比抵抗値を10MΩ以下に調整する手段として、超純水に二酸化炭素ガスボンベ7から二酸化炭素ガスを供給するようにしたが、勿論、洗浄水の比抵抗値の調整手段としては、このような手段に限られるものではなく、例えば被洗浄物がジルコニア等のようにアルカリの影響を受けにくいものであれば、アンモニア等を用いたアルカリイオンの添加でも構わない。また、被洗浄物がアルミナ等のような酸の影響を受けにくいものである場合は、硫黄酸化物や窒素酸化物の添加でも構わない。
但し、AlTiCウエハのようにアルカリに弱く、また、硫黄酸化物や窒素酸化物の添加により生じる粉体の発生、処理を嫌う場合には、前記実施の形態での二酸化炭素ガスの添加が最も好ましい。
【0013】
また、図5は本発明における電子部品の洗浄装置の他実施の形態を示すもので、
前記実施の形態と同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。本実施の形態では、装置本体40の右端に10MΩ以下の比抵抗値を有する洗浄水が供給されるようにした浸漬槽41が設けられ、洗浄前に被洗浄物20である基板を浸漬しておけるようにした。尚、この時、浸漬槽41中に供給される洗浄水は図略の二酸化炭素ガスボンベから二酸化炭素ガスを供給することにより5MΩ以下の比抵抗値を有するようにした。
【0014】
図中42は基板保持片42aを複数個、図示のものでは10個備える基板ラックを示し、この基板保持片42a上に基板20を載置させることにより、複数枚の基板20を収納しておけるようになっている。図中左側の基板ラック42には洗浄前の基板20が収納され、図中右側の基板ラック42には洗浄済みの基板20が収納されている。
【0015】
尚、図中43は洗浄前の基板20を浸漬槽41中に浸漬されている基板ラック42から取り出してステージ1上へ搬送するための基板取出アームを示し、44は洗浄済みの基板20をステージ1から隣の回転乾燥機45へと搬送するための基板搬送アームを示し、46は乾燥された基板20を回転乾燥機45から基板20を取り出して基板ラック42に収納するための基板収納アームをそれぞれ示す。
【0016】
次に、上記電子部品の洗浄装置を用いた洗浄方法について説明する。
先ず、基板ラック42の最下方にダミー基板20dを収容し、その上方に洗浄用基板20を膜形成面を上向きにした状態で収容し、この基板ラック42を浸漬槽41中に浸漬しておき、次の洗浄工程に備える。
次に、基板取出アーム43により、基板ラック42の最下方側からダミー基板20dから順に、順次基板20を取り出して、ステージ上1へ搬送し、詳細な説明は繰り返さないが、前記実施の形態と同様にして10MΩ以下の比抵抗値を有する洗浄水を供給しながらスポンジ状部材8,8により基板20を洗浄する。
このように、スポンジ状部材8,8による洗浄前に10MΩ以下の比抵抗値を有する洗浄水を含む浸漬槽41中に基板20を浸漬させておくことにより、更に被洗浄物である基板20に対し静電気に起因する塵埃の付着がなくなり、更なる高洗浄が達成されるものである。
【0017】
次に、基板搬送アーム44により、洗浄された基板20をステージ1上から回転乾燥機45へ搬送し、この回転乾燥機45によって基板20を乾燥する。
その後、基板収納アーム46により、基板乾燥機45上の基板20を基板ラック42の上方側から順次収納するために、最上方の収納位置へと順次搬送する。尚、このような洗浄、乾燥、収納工程を繰り返すことにより、図6に示すように、洗浄前の基板20を収納した基板ラック42の最下方に位置していたダミー基板20dは、図7に示すように、洗浄、乾燥後の基板20を収納する基板ラック42の最上方位置に収納されることになり、このダミー基板20dにより、順次下方に収納される洗浄後の基板20の膜形成面の汚染を防ぐようにした。
【0018】
また、本実施の形態によれば、前記洗浄、乾燥後の基板20を収納する基板ラック42は図8に示すように、傾斜状態にして保管ボックス50内に収容するようにした。従って、図示の通り、基板20の膜形成面は基板保持片42aに触れることなく保管されることになる。
【0019】
尚、図9は前記保管ボックス50に収容された10枚の基板(ダミー基板を含む)を保管した後に、工場内においてクリーンルームの外に置いた場合の汚染度合いを調べた結果を示すもので、ダミー基板のみが汚染しており、このダミー基板を用いた場合の汚染防止効果の大きなことが確認された。
尚、基板として、直径4インチ、厚み2mmのAlTiCウエハを用い、Tencor社製のSurfscan(レーザー式パーティクルカウンター,分解能0.5μm以上)を用いて測定、評価した。
【0020】
【実施例】
次に、前記実施の形態で述べた電子部品の洗浄装置を用いた具体的な実施例について説明する。
本実施例でも、被洗浄物として、直径4インチのAlTiCウエハを用いた。また、洗浄水は、超純水に二酸化炭素ガスを供給して、ほぼ飽和させ、比抵抗値を0.3MΩに調整した。
洗浄プロセスは、予めパーティクル数を測定済みの直径4インチのAlTiCウエハを用い、ブラシ洗浄を1回30秒とし、一工程毎にスピン乾燥を行うようにした。また、この洗浄工程毎にウエハ上のパーティクル数を測定した。このような洗浄工程と測定を繰り返し行った。
前記パーティクル数の測定はTencor社製のSurfscan(レーザー式パーティクルカウンター,分解能0.5μm以上)を用いてウエハ上のパーティクル数を測定するものとした。
【0021】
また、比較例として、洗浄水に超純水(比抵抗値17MΩ)を用いて前記実施例と同様にして直径4インチのAlTiCウエハを洗浄し、測定を繰り返した。
【0022】
次に、前記実施例及び比較例によって洗浄されたAlTiCウエハの表面に残るパーティクルの測定結果を除去率として図3に示した。
【0023】
図3に示すように、実施例の場合、3回の洗浄サイクルでほぼ100%の除去率という高度な清浄度が達成されるのに対し、比較例の場合は、5回以上の洗浄サイクルを繰り返しても、100%の除去率を達成できず、それ以上同じ洗浄サイクルを繰り返しても除去率の向上は見られず、より高度な清浄化は不可能であった。
【0024】
次に、洗浄水の比抵抗値の値と、被洗浄物の清浄化の度合について試験した。被洗浄物としては、前記と同じ直径4インチのAlTiCウエハを用い、洗浄水は、超純水に二酸化炭素ガスを流量調整して供給し、比抵抗値を0.1〜17MΩ程度の範囲に調整したものを用いた。それ以外は前記実施例と同様の条件で洗浄工程を一回行い、その後、ウエハ上のパーティクル数を測定し、パーティクルの測定結果を除去率として図4に示した。
【0025】
図4に示すように、洗浄水の比抵抗値が10MΩ以下、特に5MΩ以下となると極端にパーティクル除去率が大きくなることが確認できた。
【0026】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、被洗浄物に洗浄水を供給しながらスポンジ状部材で被洗浄物を洗浄する電子部品の洗浄方法において、洗浄水の比抵抗値の調整という非常に簡単な手段によって、洗浄水による洗浄と、スポンジ状部材での被洗浄物に対する拭き取りの併用による従来の電子部品の洗浄方法では不可能とされていた、高清浄度の洗浄が短時間の洗浄操作で達成できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明電子部品の清浄装置の一実施の形態の説明線図
【図2】前記洗浄装置のステージの平面図
【図3】本発明電子部品の洗浄方法による洗浄効果を示す特性線図
【図4】本発明電子部品の洗浄方法による洗浄水の比抵抗値と被洗浄物の清浄度の関係を示す特性線図
【図5】本発明電子部品の清浄装置の他実施の形態の斜視図
【図6】洗浄前の基板を収納した基板ラックの正面図
【図7】洗浄後の基板を収納した基板ラックの正面図
【図8】基板ラックを保管した状態を示す説明線図
【図9】ダミー基板の使用による汚染防止効果を説明するための特性線図
【符号の説明】
1 ステージ
1a リング状部材
1b 支持突起
1c 中央部空間
2 駆動軸
3 洗浄水供給ノズル
4 供給管
5 超純水収容タンク
6 連結管
7 二酸化炭素ガスボンベ
8 スポンジ状部材
8a 突起部
9 支点
10 アーム部材
13 洗浄水供給ノズル
14 供給管
20 被洗浄物(基板)
20dダミー基板
30 洗浄水
31 受皿
40 装置本体
41 浸漬槽
42 基板ラック
42a基板保持片
43 基板取出アーム
44 基板搬送アーム
45 回転乾燥機
46 基板収納アーム
50 保管ボックス
Claims (5)
- 回転するリング状のステージに載置された、二酸化炭素ガスを含ませることにより5MΩ以下の比抵抗値を有するようにした洗浄水中に洗浄前に浸漬しておいた被洗浄物である基板に、前記洗浄水を供給しながら、スポンジ状部材の表面に形成された突起部で被洗浄物の表裏両面を同時に洗浄するとともに、洗浄中に前記スポンジ状部材を被洗浄物から離間させ、離間させたスポンジ状部材にも前記洗浄水を供給して洗浄することを特徴とする電子部品の洗浄方法。
- 前記被洗浄物はセラミック基板であることを特徴とする請求項1記載の電子部品の洗浄方法。
- 前記セラミック基板はアルミナチタンカーバイト製ウエハであることを特徴とする請求項2記載の電子部品の洗浄方法。
- 被洗浄物である基板を基板ラックの基板保持片に載置して用意しておき、前記基板を洗浄後、別の基板ラックの基板保持片に載置して収容するに際し、該基板の膜形成面側にダミー基板が位置するようにしたことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の電子部品の洗浄方法。
- 被洗浄物である基板を洗浄後、基板ラックの基板保持片に載置した状態で保存するに際し、前記基板ラックを傾斜させ、基板の膜形成面側が、基板ラックの基板保持片に接触しないようにしたことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の電子部品の洗浄方法。
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