JPH10323631A - 洗浄部材のセルフクリーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セルフクリーニング装置自体を小さくでき、
これによって洗浄装置全体の小型化が図れ、また洗浄さ
れる被洗浄物を容易に洗浄装置の中心位置に設定できる
洗浄部材のセルフクリーニング装置を提供する。 【解決手段】 半導体ウエハ（被洗浄物）Ｗの表面に当
接してスクラブ洗浄するロール型洗浄部材１０を支持す
るアーム２０に、ロール型洗浄部材１０の表面に当接し
てこれを洗浄するセルフクリーニングプレート３０を取
り付ける。ロール型洗浄部材１０を半導体ウエハＷに当
接してスクラブ洗浄すると石英プレート３１はロール型
洗浄部材１０から離れる。ロール型洗浄部材１０を半導
体ウエハＷから離すと石英プレート３１はロール型洗浄
部材１０に当接してロール型洗浄部材１０のセルフクリ
ーニングが行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウエハやガラ
ス基板、液晶パネル等の高度の清浄度が要求される被洗
浄物の表面に当接して洗浄するのに用いられる洗浄部材
に関し、特に該洗浄部材自体を洗浄するのに好適な洗浄
部材のセルフクリーニング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、被洗浄物の表面を洗浄する装置と
して、被洗浄物の表面に純水を供給しながらブラシやス
ポンジなどからなる洗浄部材を擦り付けることによって
その洗浄を行うスクラブ洗浄装置がある。

【０００３】ところでこの種のスクラブ洗浄装置におい
ては、洗浄部材を直接汚染された被洗浄物に接触させる
ため、洗浄部材自体が汚染されてしまい、その洗浄効果
が低減化してしまう。

【０００４】そこで、洗浄部材が汚染されてもこれを交
換せずにこの洗浄部材自体を清浄化するため、洗浄部材
を洗浄水を介在させて石英プレート等の洗浄板に擦り付
けて洗浄部材自体を洗浄するセルフクリーニング装置が
開発されている。

【０００５】図６はこの種のセルフクリーニング装置を
備えた半導体ウエハ用洗浄装置の内部構造を示す概略図
である。同図に示すようにこの洗浄装置内には、図示し
ないポリッシング装置において表面研磨された後の半導
体ウエハＷをスクラブ洗浄するロール型洗浄部材１２０
と、洗浄に使用して汚染されたロール型洗浄部材１２０
自体を洗浄するセルフクリーニング装置１３０とが設置
されている。

【０００６】セルフクリーニング装置１３０は洗浄液を
満たしたセルフクリーニング槽１３１の底に石英プレー
ト１３３を取り付けて構成されている。またセルフクリ
ーニング装置１３０の他の例として、図７に示すよう
に、セルフクリーニング槽１３１内に洗浄液を満たす代
わりに、空のセルフクリーニング槽１３１近傍に設置し
た洗浄液噴出装置１３７から洗浄液をロール型洗浄部材
１２０に噴出するように構成しても良い。

【０００７】そして半導体ウエハＷを図６に図示する位
置で図示しない回転駆動機構によって回転しながらこれ
に回転するロール型洗浄部材１２０を擦り付けてスクラ
ブ洗浄する。

【０００８】スクラブ洗浄後の汚染されたロール型洗浄
部材１２０はセルフクリーニング槽１３１内に移動し、
洗浄液を介在させてロール型洗浄部材１２０を石英プレ
ート１３３に押し付けた状態で回転し、これによってそ
の自己洗浄を行う。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記セル
フクリーニング装置１３０の場合、半導体ウエハＷをス
クラブ洗浄する位置とは全く別の位置にこれを設置しな
ければならず、しかも石英プレート１３３に対してロー
ル型洗浄部材１２０を一定の撓み量で押し付けるために
頑丈な足１３５を取り付ける必要があるのでかさばり、
洗浄装置内に設置する他の各種装置にレイアウト上の制
限が生じてしまうばかりか、洗浄装置全体の小型化の障
害となってしまう。

【００１０】また図示するようにセルフクリーニング装
置１３０は半導体ウエハＷを洗浄する部分の横に設置さ
れるので、洗浄される半導体ウエハＷの中心ｋが洗浄装
置全幅の中心ｍとならないため、例えば図８に示すよう
に、例えば異なる２種類Ａ，Ｂの洗浄装置を半導体ウエ
ハ搬送ロボット１４０，１４１の両側位置に設置するよ
うな場合、Ａ，Ｂ各々につき左置き（Ａ−１，Ｂ−１）
と右置き（Ａ−２，Ｂ−２）の２通りの設置状態を考え
て、異なる設計を結局４種類する必要があり、煩雑であ
る。

【００１１】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
ありその目的は、セルフクリーニング装置自体を小さく
でき、これによって洗浄装置全体の小型化が図れ、また
洗浄される被洗浄物を容易に洗浄装置の中心位置に設定
できる洗浄部材のセルフクリーニング装置を提供するこ
とにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明は、被洗浄物の表面に当接して洗浄する洗浄部
材のセルフクリーニング装置において、前記セルフクリ
ーニング装置を、前記洗浄部材を支持する支持部材に取
り付けることとした。また前記セルフクリーニング装置
には、その所定部分を前記洗浄部材に当接して洗浄する
セルフクリーニング部材を具備せしめた。また前記セル
フクリーニング装置には、前記洗浄部材に対して洗浄液
を噴出する洗浄液噴出手段を設けることとした。また本
発明は、半導体ウエハの表面に当接して洗浄する洗浄部
材と前記洗浄部材を洗浄するセルフクリーニング装置を
備えた洗浄装置において、前記セルフクリーニング装置
を、前記洗浄部材を支持する支持部材に取り付けること
とした。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。 〔第一実施形態〕図１は本発明の第一実施形態にかかる
セルフクリーニング装置を示す概略側面図である。この
セルフクリーニング装置はロール型洗浄部材用のセルフ
クリーニング装置であり、図１（ａ）に示すようにアー
ム（支持部材）２０，２０に取り付けられたセルフクリ
ーニングプレート（セルフクリーニング部材）３０，３
０と、該セルフクリーニングプレート３０，３０の移動
を規制するビーム４０，４０とによって構成されてい
る。また図２はロール型洗浄部材１０，１０とアーム２
０，２０とセルフクリーニングプレート３０，３０の実
際の一構成例を示す要部斜視図である。以下各構成部品
について説明する。

【００１４】アーム２０は図２に示すようにロール型洗
浄部材１０の回転軸の両端を支持している。そしてアー
ム２０，２０は、ロール型洗浄部材１０，１０と一体と
なって図１に示すように昇降用エアシリンダー２７，２
７（他の構造の駆動機構でも良い）によって上下方向に
移動自在とされている。

【００１５】なおロール型洗浄部材１０は、円柱状のロ
ールスポンジ（例えば発泡ポリウレタン製）によって構
成されており、図２に示すようにアーム２０，２０の一
端に固定された駆動モータ２５，２５（他の構造の駆動
装置でも良い）によって回転駆動される。

【００１６】次にセルフクリーニングプレート３０は、
図２に示すように略短冊型で、その長手方向の長さはロ
ール型洗浄部材１０の長さよりも若干長く構成されてい
る。そしてその両端はアーム２０に揺動自在に取り付け
られており、またその下端辺にはその全長にわたって石
英プレート３１（図１参照）が貼り付けられている。石
英プレート３１の表面は微細な格子状の凹凸等を設ける
こと等によって粗い状態とされている。

【００１７】なお両セルフクリーニングプレート３０，
３０は、図示しないスプリング又はバランスウエイト等
の付勢手段によってそれぞれ矢印Ｃ方向に付勢されてお
り、且つ図１（ａ）の位置において図示しないストッパ
機構によって停止するように構成されている。

【００１８】次にビーム４０は図示しない静止部材に固
定されており、その先端に当接面４１を設けている。

【００１９】次にこのセルフクリーニング装置の動作を
説明する。まず図１（ａ）に示すように、昇降用エアシ
リンダー２７，２７を駆動して両アーム２０，２０間を
接近させることで、両ロール型洗浄部材１０，１０によ
って半導体ウエハＷを挟持し、同時に駆動モータ２５，
２５（図２参照）によって両ロール型洗浄部材１０，１
０を回転駆動する。

【００２０】このとき半導体ウエハＷは図示しない駆動
装置によって回転されているので、その上下面が満遍な
くスクラブ洗浄される。

【００２１】スクラブ洗浄終了後、昇降用エアシリンダ
ー２７，２７によって両アーム２０，２０及びロール型
洗浄部材１０，１０を離れる方向に移動することで半導
体ウエハＷの挟持を解除し、さらに両セルフクリーニン
グプレート３０，３０をビーム４０の当接面４１に当て
て前記付勢手段に抗して揺動させ、これによって図１
（ｂ）に示すように、両セルフクリーニングプレート３
０，３０の石英プレート３１，３１を回転するロール型
洗浄部材１０，１０の表面に押し付ける。このときロー
ル型洗浄部材１０，１０には図示しない洗浄液供給手段
から洗浄液を供給する。

【００２２】セルフクリーニングプレート３０は前述の
ようにロール型洗浄部材１０の長さよりも若干長く構成
されているので、ロール型洗浄部材１０が回転すること
により、その全周をセルフクリーニングすることができ
る。なおセルフクリーニングプレート３０の長さをロー
ル型洗浄部材１０の長さよりも短く形成し、ロール型洗
浄部材１０を回転させるとともに、石英プレート３１を
押し付けた状態のセルフクリーニングプレート３０をロ
ール型洗浄部材１０の回転軸方向に往復移動させること
によってロール型洗浄部材１０の全表面をセルフクリー
ニングするように構成しても良い。

【００２３】これによってロール型洗浄部材１０，１０
の表面近傍に付着した汚染物質は石英プレート３１，３
１表面の微細な凹凸によって掻き取られ、効果的に汚染
物質が排除され、洗浄液と共に外部に排水される。

【００２４】セルフクリーニングが完了すると、次に洗
浄すべき半導体ウエハＷを両ロール型洗浄部材１０，１
０の間に挿入し、再び図１（ａ）に示すように両アーム
２０，２０及びロール型洗浄部材１０，１０間を接近さ
せて半導体ウエハＷを挟持し、その洗浄を開始する。

【００２５】その際セルフクリーニングプレート３０，
３０の石英プレート３１，３１は図示しない付勢手段に
よってロール型洗浄部材１０，１０の表面から離れてい
る。

【００２６】〔第二実施形態〕図３は本発明の第二実施
形態にかかるセルフクリーニング装置を示す概略側面図
である。このセルフクリーニング装置において前記図１
に示す実施形態と相違する点は、セルフクリーニングプ
レート３０′，３０′の形状と、ビーム４０′，４０′
の形状のみである。

【００２７】即ちこのセルフクリーニングプレート３
０′の場合、図１に示すセルフクリーニングプレート３
０と相違して、アーム２０に揺動自在に取り付けられた
部分近傍に爪３５を設け、またその所定位置に洗浄液供
給ノズル３７を取り付けている。

【００２８】なお両セルフクリーニングプレート３
０′，３０′は、図示しないスプリング又はバランスウ
エイト等の付勢手段によってそれぞれ矢印Ｄ方向に付勢
されている。

【００２９】一方ビーム４０′の当接面４１′は、前記
爪３５に対向する位置に設けられている。

【００３０】このセルフクリーニング装置の動作を説明
すると、まず図３（ａ）に示すように、昇降用エアシリ
ンダー２７，２７によって両アーム２０，２０及びロー
ル型洗浄部材１０，１０間を接近させて回転する半導体
ウエハＷを挟持し、同時に両ロール型洗浄部材１０，１
０を回転駆動することによって半導体ウエハＷをスクラ
ブ洗浄する。

【００３１】洗浄終了後、両アーム２０，２０及びロー
ル型洗浄部材１０，１０を半導体ウエハＷから引き離す
ことによってその挟持を解除するがその際、爪３５と当
接面４１′の係合が外れて両セルフクリーニングプレー
ト３０′，３０′はそれぞれ付勢手段によって矢印Ｄ方
向に回動し、これによって図３（ｂ）に示すように、両
セルフクリーニングプレート３０′，３０′の石英プレ
ート３１，３１が回転するロール型洗浄部材１０，１０
の表面に押し付けられ、これによってロール型洗浄部材
１０，１０はセルフクリーニングされる。

【００３２】このときロール型洗浄部材１０，１０には
両セルフクリーニングプレート３０′，３０′に取り付
けた洗浄液供給ノズル３７から洗浄液を供給する。

【００３３】セルフクリーニングが完了すると、再び図
３（ａ）に示す状態に戻ることで次の半導体ウエハＷの
洗浄が開始される。

【００３４】〔第三実施形態〕図４は本発明の第三実施
形態にかかるセルフクリーニング装置を示す図であり、
同図（ａ），（ｂ）は概略側面図、同図（ｃ）はセルフ
クリーニングプレート７０のＥ−Ｅ矢視図である。この
セルフクリーニング装置はペンシル型洗浄部材用のセル
フクリーニング装置であり、アーム（支持部材）６０に
取り付けられるセルフクリーニングプレート（セルフク
リーニング部材）７０と、該セルフクリーニングプレー
ト７０の移動を規制するビーム８０とによって構成され
ている。以下各構成部品について説明する。

【００３５】アーム６０はその下端に回転するヘッド５
１及びスポンジ製のペンシル型洗浄部材５３を取り付け
ている。即ちアーム６０とは独立に、ヘッド５１とペン
シル型洗浄部材５３は矢印Ｈ方向に一体に回転駆動され
る。そしてアーム６０は図示しない駆動機構によって上
下方向と水平方向に移動自在とされている。

【００３６】次にセルフクリーニングプレート７０はそ
の一端がアーム６０に揺動自在に取り付けられており、
その他端近傍には横方向に突出する洗浄突起部７１が設
けられ、洗浄突起部７１内には孔７３とテーパ面７２と
が設けられている。なおこのテーパ面７２部分には、石
英プレートが貼り付けられている。

【００３７】ビーム８０はその上面に当接面８１を設け
ている。

【００３８】次にこのセルフクリーニング装置の動作を
説明する。まず図４（ａ）に示すように、アーム６０を
下降させて、矢印Ｈ方向に回転しているペンシル型洗浄
部材５３を回転している半導体ウエハＷの表面に当接す
ることによってその表面をスクラブ洗浄する。

【００３９】前記洗浄終了後、アーム６０を上昇させて
半導体ウエハＷへの当接を解除するが、その際、セルフ
クリーニングプレート７０（アーム６０に取り付けられ
ており洗浄部材５３と一体に回転していない）は自重
（又はセルフクリーニングプレート７０に取り付けた図
示しないバネ等の付勢手段）によって下方に揺動し、そ
の洗浄突起部７１のテーパ面７２が回転しているペンシ
ル型洗浄部材５３の表面に押し付けられるので、該ペン
シル型洗浄部材５３の全面にわたってセルフクリーニン
グが行われる。このときペンシル型洗浄部材５３には図
示しない洗浄液供給手段から洗浄液が供給される。

【００４０】これによってペンシル型洗浄部材５３の表
面に付着した汚染物質は掻き取られ、洗浄液と共に外部
に排水される。なおその際にセルフクリーニングプレー
ト７０を図示しない機構によって図４（ｂ）に示す矢印
Ａ−Ａ′方向に揺動させて、洗浄されにくいスポンジの
中心部分の洗浄効果を上げるようにしても良い。

【００４１】セルフクリーニングが完了すると、次に洗
浄すべき半導体ウエハＷをペンシル型洗浄部材５３の下
に配置し、再び図４（ａ）に示す動作を行うが、その際
セルフクリーニングプレート７０はその端部がビーム８
０の当接面８１に当接することで持ち上げられ、その洗
浄突起部７１はペンシル型洗浄部材５３の表面から離れ
る。

【００４２】なおセルフクリーニングプレート７０の洗
浄突起部７１の構造は種々の変形が可能であり、例えば
図５（ａ），（ｂ）に示すように、洗浄突起部７１の上
面をペンシル型洗浄部材５３の表面に平行な状態で当接
するような面７４に形成し、同時に該面７４に貫通する
複数個の排出孔７５を設けてもよい。このように構成す
れば、面７４をペンシル型洗浄部材５３の表面に平行に
当接させることでその押し当て量を均一にできてペンシ
ル型洗浄部材５３の表面を均一にセルフクリーニングで
き、また排出孔７５によって洗浄異物・廃液を効果的に
排出できる。

【００４３】また図５（ｃ），（ｄ）に示すように、洗
浄突起部７１の上面７４に複数本の溝７７を設け、ペン
シル型洗浄部材５３の表面をセルフクリーニングする際
に溝７７から洗浄異物・廃液を排出するように構成して
も良い。

【００４４】なお洗浄突起部７１の構造は上記各実施形
態以外の他の種々の構造であってもよいことは言うまで
もない。

【００４５】なお本発明は半導体ウエハ用の洗浄部材に
適用できるだけでなく、例えばガラス基板、液晶パネル
等の他の被洗浄物用の洗浄部材としても利用できること
は言うまでもない。

【００４６】また洗浄部材はスポンジ状のものに限定さ
れず、例えば表面にブラシ、研磨布を取り付けたものな
どでも良い。

【００４７】またセルフクリーニング部材は石英プレー
トの代わりに他の材質の板であっても良く、更に例えば
ブラシ、ダイヤモンドペレットの粒子を固着したもの、
研磨布などであっても良い。

【００４８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、セルフクリーニング装置、特にセルフクリーニング
部材（セルフクリーニングプレート）、を洗浄部材に取
り付けたので、セルフクリーニング装置自体を小さくす
ることができ、これによって洗浄装置全体の小型化が図
れ、また洗浄される被洗浄物の洗浄装置内での配置位置
を容易に洗浄装置の中心位置に設定できて洗浄装置のレ
イアウト時に右置きと左置きの２通りの設置状態を考え
る必要がなくなる、という優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態にかかるセルフクリーニ
ング装置の概略側面図である。

【図２】ロール型洗浄部材１０とアーム２０，２０とセ
ルフクリーニングプレート３０，３０の実際の一構成例
を示す要部斜視図である。

【図３】本発明の第二実施形態にかかるセルフクリーニ
ング装置の概略側面図である。

【図４】本発明の第三実施形態にかかるセルフクリーニ
ング装置の概略側面図である。

【図５】他の構造にかかる洗浄突起部７１を示す図であ
り、図５（ａ），（ｃ）はそれぞれ要部側面図、図５
（ｂ），（ｄ）はそれぞれ図５（ａ），（ｃ）のＫ−
Ｋ，Ｌ−Ｌ矢視図である。

【図６】セルフクリーニング装置を備えた半導体ウエハ
用洗浄装置の内部構造を示す概略図である。

【図７】従来の他のセルフクリーニング装置１３０を示
す図である。

【図８】４台の洗浄装置Ａ−１，Ａ−２，Ｂ−１，Ｂ−
２の設置例を示す図である。

【符号の説明】

Ｗ 半導体ウエハ（被洗浄物） １０ ロール型洗浄部材 ２０ アーム（支持部材） ３０ セルフクリーニングプレート（セルフクリーニン
グ部材） ４０ ビーム ３０′ セルフクリーニングプレート（セルフクリーニ
ング部材） ４０′ ビーム ５３ ペンシル型洗浄部材 ６０ アーム（支持部材） ７０ セルフクリーニングプレート（セルフクリーニン
グ部材） ８０ ビーム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被洗浄物の表面に当接して洗浄する洗浄
   部材のセルフクリーニング装置において、 前記セルフクリーニング装置は、前記洗浄部材を支持す
   る支持部材に取り付けられることを特徴とする洗浄部材
   のセルフクリーニング装置。
2. 【請求項２】 前記セルフクリーニング装置は、その所
   定部分を前記洗浄部材に当接して洗浄するセルフクリー
   ニング部材を有することを特徴とする請求項１記載のセ
   ルフクリーニング装置。
3. 【請求項３】 前記セルフクリーニング装置は、前記洗
   浄部材に対して洗浄液を噴出する洗浄液噴出手段を具備
   することを特徴とする請求項１記載のセルフクリーニン
   グ装置。
4. 【請求項４】 半導体ウエハの表面に当接して洗浄する
   洗浄部材と前記洗浄部材を洗浄するセルフクリーニング
   装置を備えた洗浄装置において、前記セルフクリーニン
   グ装置は、前記洗浄部材を支持する支持部材に取り付け
   られることを特徴とする洗浄装置。