JPH06196457A - 成膜用基盤の洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基盤表面の洗浄を簡単かつ確実に行ない得る
洗浄装置を提供する。 【構成】 固定装置１４の固定盤２０は、昇降モータ２
２により昇降移動されると共に、回動モータ２６により
正逆方向に９０°水平回動される。固定盤２０の上面
に、基盤１２の直径よりも小径の円形凹部が同心的に形
成されると共に、該凹部を除く上面に所要厚みで弾性部
材２８が配設される。凹部の中央に開口する通孔に、真
空吸引源３２が連通接続される。固定盤２０の上方に配
設した多孔質材料を材質とするスポンジローラ２４は、
回転モータ３８により所要方向に回転されると共に、移
動モータ４０により固定盤２０の上面に沿って水平移動
される。スポンジローラ２４の上方に、純水および洗剤
の散水管４２が配設される。供給管４４を介して散水管
４２に供給される純水は、熱交換装置４８により所定温
度に加熱される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、成膜用基盤の洗浄装
置に関し、更に詳細には、各種の半導体や磁気薄膜ヘッ
ド用のウェハを得るための基盤を洗浄する装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来技術】各種の半導体や磁気薄膜ヘッド用のウェハ
を得るための成膜用基盤(例えばＡｌ₂Ｏ₃・ＴｉＣを材質
とする基盤)は、導電性または磁気の薄膜を所要パター
ンで基盤上に正確に形成するため、予めその表面に付着
する塵埃や汚れ等を除去する必要がある。前記基盤表面
を洗浄するのに使用される装置の基本構造を一例として
述べれば、基盤を水平に吸着固定する固定具と、基盤表
面に所定圧で当接された状態で回転するナイロン製回転
ブラシと、基盤表面に常温の純水を供給する供給手段と
から構成されている。そして、基盤表面に純水を供給し
ながら回転ブラシを基盤表面に沿って水平に往復移動す
ることにより、該基盤の洗浄が行なわれる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記洗浄装置では、基
盤の直径よりも小径の固定具を使用して該基盤を吸着保
持するよう構成しており、該固定具から半径方向に延出
する基盤裏面に、洗浄後の純水(汚水)が回り込んで付着
していた。この純水には、基盤表面に付着していた塵埃
や汚れ等が含まれているので、洗浄後に基盤上面をエア
ーナイフ式に乾燥すると、基盤裏面は未乾燥になった
り、または塵埃や汚れ等が残留して平坦度が低下する欠
点があった。この基盤裏面の平坦度は、前記薄膜を形成
する工程において重要な条件となっており、基盤裏面の
厳格な平坦度が得られないと、基盤表面に正確な薄膜を
形成し得なくなる重大な問題となる。従って、基盤表面
の洗浄を行なった後に、基盤裏面に付着している塵埃や
汚れ等を清浄する作業を別途行なう必要を生じ、作業能
率が低下する難点が指摘される。

【０００４】また、前記固定具を基盤の直径よりも大径
に設定すると共に、該固定具表面に断面Ｏ形の環状パッ
キングを配設し、このパッキング上に基盤を吸着保持す
るよう構成した洗浄装置も提案されている。しかるにこ
の装置であっても、パッキングの配設位置から半径方向
外方に延出する基盤裏面には汚れた純水が付着すること
は避けられず、基盤表面の洗浄後に基盤裏面を清浄する
作業を行なう必要性が依然としてあった。

【０００５】前記洗浄装置では、回転するナイロン製回
転ブラシを基盤表面に当接させた状態で、これを水平移
動して基盤表面の塵埃や汚れを除去するよう構成されて
いる。この場合において、ブラシの当接圧を強くする
と、基盤表面に傷が付いて不良品となり、またブラシの
当接圧を弱くすると、塵埃を確実に除去することができ
なくなって、その当接圧の調節が煩雑となる難点があっ
た。

【０００６】そこで、基盤表面にブラシ等の洗浄具を直
接当接させることなく洗浄する手段として、純水を高圧
で噴射(高圧ジェット)することが行なわれている。この
高圧ジェットによる洗浄では、基盤表面に傷が付くこと
はないが、基盤表面に対して純水を吹付ける角度によっ
ては、該純水の噴射圧力により塵埃が基盤表面に押付け
られてしまい、１μｍ以下の粒子は除去不能となる事態
を生ずる問題が指摘される。

【０００７】

【発明の目的】この発明は、前記従来技術に内在してい
る欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたも
のであって、基盤表面の洗浄を簡単かつ確実に行ない得
る洗浄装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述の課題を克服し、所
期の目的を達成するため本発明に係る成膜用基盤の洗浄
装置は、表面に成膜を施すための基盤を洗浄する装置で
あって、前記基盤よりも大径に設定され、該基盤が上面
に載置される固定部材と、前記固定部材の上面に設けら
れ、前記基盤よりも小径の凹部と、前記固定部材におけ
る凹部を除く上面に設けられた弾性部材と、前記固定部
材の上面に載置した基盤と前記凹部とにより画成される
空間を減圧する圧力調節手段と、前記固定部材の上方に
配設され、所要の駆動手段により回転される多孔質材料
からなるローラと、前記固定部材に載置した基盤の表面
に純水を供給する供給手段と、前記純水を加熱する加熱
装置とからなり、前記固定部材の上面に基盤を減圧吸引
した状態で、前記加熱した純水を基盤表面に供給しつ
つ、該固定部材と前記ローラとを相対的に水平移動させ
ることにより、基盤表面を洗浄するよう構成したことを
特徴とする。

【０００９】

【実施例】次に、本発明に係る成膜用基盤の洗浄装置に
つき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら
説明する。図１は、実施例に係る成膜用基盤の洗浄装置
の概略構成図であって、該装置１０は、基盤１２を水平
姿勢で位置決め保持する固定装置１４を備えている。こ
の固定装置１４は、基台１６に昇降自在に配設した支柱
部１８の上端に、図２に示す如く、基盤１２の直径より
も大径に設定された円形の固定盤２０が水平に配設され
ている。そしてこの固定盤２０および支柱部１８は、昇
降モータ２２により昇降移動されて、該固定盤２０に保
持した基盤１２とスポンジローラ２４(後述)との当接圧
を調節可能に構成されている。また、支柱部１８および
固定盤２０は基台１６に回動自在に支持され、適宜の機
構を介して接続した回動モータ２６により正逆方向に９
０°水平回動するよう構成されている。なお、固定盤２
０を昇降させたり、９０°回動させる手段としては、モ
ータ２６に限らずシリンダ等も採用可能である。

【００１０】前記固定盤２０の上面には、図２に示す如
く、基盤１２の直径よりも小径の円形凹部２０ａが同心
的に形成されると共に、該凹部２０ａを除く上面に所要
厚みで弾性部材２８が配設されている。この弾性部材２
８としては、例えば合成ゴムやシリコンゴム等が好適に
使用され、固定盤２０に載置した基盤１２を水密的に保
持し得るよう構成されている。また凹部２０ａの中央に
は、図３に示す如く、支柱部１８に垂直に穿設した通孔
３０が開口し、この通孔３０には圧力調節手段としての
真空吸引源３２が連通接続されている。すなわち、固定
盤２０の上面に基盤１２を載置した状態で、真空吸引源
３２を駆動することにより、基盤裏面と凹部２０ａとに
より画成される空間内が減圧(例えば０.１気圧)され、
これにより基盤１２は弾性部材２８に圧接した状態で吸
着保持される。この基盤１２の端縁部裏面は弾性部材２
８に水密的に圧接されるので、後述する洗浄作業に際し
て塵埃を含んだ純水が基盤裏面に回り込んで付着するの
を未然に防止し得る。

【００１１】なお、前記凹部２０ａの内径と基盤１２の
外径との寸法関係は、図２に示す基盤１２と弾性部材２
８との半径方向の当接長さが５mm〜１０mm程度となるよ
う設定されている。また通孔３０の内径は、約２mm〜３
mmに設定してある。

【００１２】また前記固定装置１４には、図１に示す如
く、前記固定盤２０を囲繞して上方に開放する排水槽３
４が配設され、この排水槽３４には排水管３６が配設さ
れている。この排水槽３４は、固定盤２０に保持した基
盤１２の表面に供給された純水を集めて機外に排出する
べく機能する。

【００１３】前記固定盤２０の上方には、多孔質材料
(例えばカネボウ(株)の商品名「ベルクリーン」)を材質と
する所要直径のローラ(以後「スポンジローラ」と称す)２
４が回転自在に配設され、該スポンジローラ２４は回転
モータ３８により所要方向に回転(例えば５０ｒｐｍ〜
２００ｒｐｍ)されるようになっている。またスポンジ
ローラ２４は、固定盤２０の上面に沿って水平移動自在
に配設され、適宜の機構を介して接続した移動モータ４
０により所要範囲で往復移動するよう構成されている。
なおスポンジローラ２４の軸長は、図２に示す如く、前
記基盤１２の直径よりも長尺に設定されている。すなわ
ち、前記固定盤２０を昇降調節してスポンジローラ２４
を該固定盤２０に保持した基盤１２の表面に所要圧で当
接した状態で、該スポンジローラ２４を所要方向に回転
させつつ水平方向に往復移動することにより、基盤１２
の表面を洗浄することができる。

【００１４】前記スポンジローラ２４は、水分を供給す
ることにより軟化する材質であるので、該ローラ２４を
基盤表面に強く圧接した状態で回転または移動させて
も、基盤表面に傷を付けるおそれはない。従って、スポ
ンジローラ２４と基盤１２との当接圧を微妙に調節する
必要はなく、セット作業を容易にし得るものである。

【００１５】前記スポンジローラ２４の上方には、図４
に示す如く、該ローラ２４の軸方向と平行に散水管４２
が配設され、該散水管４２には長手方向に所定間隔で複
数の散水孔４２ａが穿設されている。また、散水管４２
の長手方向一端に二股部４２ｂが形成され、その一方の
接続部に純水の供給管４４が連通接続されており、該供
給管４４を介して散水管４２に供給した純水は、各散水
孔４２ａを介してスポンジローラ２４に散水される。ま
た散水管４２における二股部４２ｂの他方の接続部に
は、界面活性剤等の洗剤を供給する供給管４６が連通接
続され、必要に応じてスポンジローラ２４に洗剤を供給
し得るよう構成される。更に、散水管４２は、図２に示
す如く、スポンジローラ２４と一体的に水平移動し、該
ローラ２４に純水および洗剤を常に供給し得るようにな
っている。なお、散水管４２を介してスポンジローラ２
４に供給される純水は、約３リットル／分〜５リットル
／分に設定されている。

【００１６】前記純水の供給管４４を介して散水管４２
に供給される純水は、図１に示す熱交換装置４８により
所定温度(約６０℃〜８０℃)に加熱されるよう構成され
ている。すなわち、熱交換装置４８を構成する上下面が
孔明きの容器５０中には、前記供給管４４をその中途に
おいて巻回させた熱交換コイル４４ａが内挿され、該コ
イル４４ａの下方にガスバーナ５２が配設されている。
従って、ガスバーナ５２にて燃料ガスを燃焼させて、前
記熱交換コイル４４ａ中に純水を通過させれば、純水は
瞬時に加熱され、この加熱純水が前記散水管４２を介し
てスポンジローラ２４に散水供給される。なお、前記熱
交換コイル４４ａの所定位置にサーモスタットの如き感
温素子５４を内挿配置し、バーナ５２により加熱される
純水の温度を監視して、該バーナ５２の制御を行ない、
純水の温度を一定に保持することができる。

【００１７】

【実施例の作用】次に、実施例に係る成膜用基盤の洗浄
装置の作用につき説明する。

【００１８】図４に示す如く、前記スポンジローラ２４
を固定盤２０の上面から退避させた状態で、該固定盤２
０の上面に基盤１２を載置する。そして、前記真空吸引
源３２を駆動して通孔３０を介して基盤裏面と凹部２０
ａとにより画成された空間を減圧することにより、基盤
１２は固定盤２０の上面に吸着保持される。このとき基
盤１２の端縁部裏面は、図２に示す如く、その全周に亘
って弾性部材２８に水密的に圧接されているので、汚水
が基盤裏面に回り込むのを阻止し得る。なお、固定盤２
０を昇降移動調節して、基盤表面にスポンジローラ２４
が所要圧で当接するよう設定してあるものとする。

【００１９】次いで、前記スポンジローラ２４を回転さ
せると共に、図２に示す如く、該ローラ２４を右側から
左側に向けて水平移動させる。また前記散水管４２に、
供給管４６を介して洗剤を供給すると共に、供給管４４
を介して純水を供給する。なお供給管４４を介して供給
される純水は、前記熱交換装置４８により所定温度に加
熱されている。散水管４２に供給される洗剤と純水と
は、該散水管４２の各散水孔４２ａを介してスポンジロ
ーラ２４に散水される。このスポンジローラ２４の水平
移動により、該ローラ２４が基盤表面に所要圧で当接す
ると、該基盤表面に付着してる塵埃や汚れ等を洗剤およ
び加熱させた純水により効果的に除去することができ
る。そして洗浄後の塵埃を含んだ純水は、前記排水槽３
４に集水された後に、排水管３６を介して機外に排出さ
れる。また、基盤１２の端縁部裏面は弾性部材２８に水
密的に圧接されているので、汚水が基盤裏面に回り込む
ことはない。従って、次工程において基盤裏面に付着す
る塵埃や汚れを除去する清浄作業を行なう必要はない。

【００２０】前記スポンジローラ２４を水平方向に所定
回数(例えば５〜６回)だけ往復移動させた後、前記固定
盤２０を回動モータ２６により９０°回動させる。これ
により、塵埃の取れ易い方向依存性は緩和されると共
に、基盤１２に対するスポンジローラ２４の移動方向を
変えることができる。この状態で、再びスポンジローラ
２４を水平方向に所定回数だけ往復移動させることによ
り、基盤１２の表面に付着する塵埃は更に確実に除去さ
れる。

【００２１】また、前述した洗剤と純水とを供給した状
態での洗浄を行なった後は、該洗剤を基盤表面から除去
するために、前記散水管４２に純水のみを供給した状態
で、再びスポンジローラ２４による洗浄を行なう。これ
により基盤表面の洗剤が除去され、基盤１２の洗浄作業
が終了する。

【００２２】

【変形例について】実施例では、スポンジローラを水平
移動させると共に、固定盤を９０°回動するよう構成し
た場合につき説明したが、本願はこれに限定されるもの
でなく、例えば以下の構成を採用することも可能であ
る。 固定盤を定位置で固定した状態で、スポンジローラを
水平移動させると共に９０°回動させる構成。 スポンジローラを定位置で回転させた状態で、固定盤
を水平移動すると共に９０°回動させる構成。 スポンジローラを定位置で回転させた状態で、固定盤
を水平移動すると共に、スポンジローラを９０°回動さ
せる構成。 スポンジローラを定位置で回転させた状態で、固定盤
を連続的に水平回転させる構成。 前記の構成において、スポンジローラを昇降
移動して基盤との当接圧の調節を行なう構成。

【００２３】前記洗剤と純水とを別々の散水管で散水し
たり、また洗剤と純水とを並列にスポンジローラと基盤
との当接個所に直接供給する構成を採用することもでき
る。また、固定装置における凹部に複数の通孔を穿設
し、凹部全体に亘って均一に減圧することも可能であ
る。更に、純水自体を直接加熱する方式の他に、温水を
介して純水を関接的に加熱する方式も適宜採用し得るも
のである。例えば、熱媒体および蓄熱材として機能する
水を充填した密閉容器内に供給管の熱交換コイルを内挿
すると共に、該コイルの下方に絶縁電熱ヒータを配設
し、ヒータにより水を所定温度まで昇温加熱した状態
で、熱交換コイル中に純水を通過させることにより該純
水を加熱する構成を採用可能である。そしてこの場合
は、密閉容器内の熱交換コイルから離間した位置に配設
した感温素子により温水の温度を監視して、前記ヒータ
の通電制御を行なうことにより、純水の温度を一定に保
持することができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る成膜用
基盤の洗浄装置によれば、所定温度に加熱された純水を
使用することにより、基盤表面の洗浄度を向上すること
ができる。また、基盤裏面への洗浄時の純水の回り込み
を阻止し得るので、次工程以降での基盤裏面の清浄作業
を省くことができ、作業能率を向上し得る。すなわち、
基盤裏面への塵埃の回り込みや未乾燥を防止できるの
で、その平坦度を低下させることがなく、作業性の向上
と品質の安定に寄与することができる。しかも、小型化
が容易であると共に、溶剤や薬剤を用いる従来の大型洗
浄機にも充分匹敵する性能を発揮できる。

【００２５】更に、多孔質材料を材質とするローラによ
り基盤を洗浄するので、基盤表面に傷が付くおそれがな
く、しかも両者の当接圧を微妙に調節する必要がないの
で、基盤のセッティングが容易となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る成膜用基盤の洗浄装置の
概略構成図である。

【図２】実施例に係る洗浄装置の要部平面図である。

【図３】実施例に係る洗浄装置の要部縦断正面図であ
る。

【図４】実施例に係る洗浄装置の要部概略斜視図であ
る。

【符号の説明】

１２ 基盤 ２０ 固定盤 ２０ａ 凹部 ２４ スポンジローラ ２８ 弾性部材 ３２ 真空吸引源 ３８ 回転モータ ４２ 散水管 ４４ 供給管 ４６ 供給管 ４８ 熱交換装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に成膜を施すための基盤(12)を洗浄
   する装置であって、 前記基盤(12)よりも大径に設定され、該基盤(12)が上面
   に載置される固定部材(20)と、 前記固定部材(20)の上面に設けられ、前記基盤(12)より
   も小径の凹部(20a)と、 前記固定部材(20)における凹部(20a)を除く上面に設け
   られた弾性部材(28)と、 前記固定部材(20)の上面に載置した基盤(12)と前記凹部
   (20a)とにより画成される空間を減圧する圧力調節手段
   (32)と、 前記固定部材(20)の上方に配設され、所要の駆動手段(3
   8)により回転される多孔質材料からなるローラ(24)と、 前記固定部材(20)に載置した基盤(12)の表面に純水を供
   給する供給手段(42,44)と、 前記純水を加熱する加熱装置(48)とからなり、 前記固定部材(20)の上面に基盤(12)を減圧吸引した状態
   で、前記加熱した純水を基盤表面に供給しつつ、該固定
   部材(20)と前記ローラ(24)とを相対的に水平移動させる
   ことにより、基盤表面を洗浄するよう構成したことを特
   徴とする成膜用基盤の洗浄装置。
2. 【請求項２】 前記固定部材(20)を間欠的または連続的
   に回転させる回転手段(26)を備えている請求項１記載の
   成膜用基盤の洗浄装置。
3. 【請求項３】 前記ローラ(24)は、固定部材(20)に対し
   て所要範囲で水平に往復移動される請求項１または２記
   載の成膜用基盤の洗浄装置。
4. 【請求項４】 前記固定部材(20)の上面に載置した基盤
   (12)の表面に、洗剤を供給する供給手段(46)を備えてい
   る請求項１〜３の何れかに記載の成膜用基盤の洗浄装
   置。