JPH09181031A - 基板洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の種類および洗浄条件に応じて洗浄液の
吐出圧力を自動的に変更することができる基板洗浄装置
を提供することである。 【解決手段】 空気源６の空気は、電空レギュレータ
７、空気供給管Ｌ１および電磁弁を介してプランジャポ
ンプに供給される。制御部１１は、洗浄条件設定パネル
３１、ＣＰＵ３２、メモリ３３および操作パネル３４を
含む。洗浄条件設定パネル３１は、基板の回転数、洗浄
時間、吐出ノズルの走査速度、吐出ノズルの走査回数等
の洗浄条件を設定するために用いられる。洗浄条件には
純水の吐出圧力も含められる。洗浄条件はメモリ３３に
記憶される。ＣＰＵ３２はメモリ３３に記憶された洗浄
条件に従って電空レギュレータ７に制御信号ＣＴを与え
る。電空レギュレータ７は、ＣＰＵ３２から与えられる
制御信号ＣＴに応答して空気の供給圧力を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板の表面に洗浄
液を高圧で吐出して基板の表面を洗浄する基板洗浄装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基
板、マスク基板等の基板の表面を洗浄するために、基板
の表面に純水等の洗浄液を高圧で吐出することにより基
板の表面を洗浄する基板洗浄装置が用いられている。

【０００３】図４は従来の基板洗浄装置の一例を示す概
略図である。図４において、基板１００は、回転保持機
構の保持台１０１に水平姿勢で吸引保持され、水平面内
において鉛直軸の周りで回転駆動される。基板１００の
上方に吐出ノズル１０２が配設されている。吐出ノズル
１０２には基板１００の表面に対向するノズルチップ１
０３が設けられている。このノズルチップ１０３は、孔
径が例えば０．１ｍｍ程度の吐出口を有する。

【０００４】吐出ノズル１０２は、供給配管１０４を介
して純水の供給源１０５に接続されている。供給配管１
０４には、設定された圧力で純水を吐出する高圧圧縮ポ
ンプ１０６およびフィルタ１０７が介挿されている。フ
ィルタ１０７の出口側には純水の吐出圧力の管理に用い
る圧力計１０８が取り付けられている。

【０００５】この基板洗浄装置では、基板１００を所定
の回転数で回転させ、予め設定された圧力で吐出ノズル
１０２から純水を基板１００の表面に吐出しつつ吐出ノ
ズル１０２を基板１００の一方の外周部から中心部を通
って他方の外周部まで走査させたり、中心部から外周部
まで走査する間のみ吐出する動作を繰り返させる。これ
により、基板１００の表面の全域が洗浄される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の基板洗浄
装置では、洗浄する基板の種類によって純水の吐出圧力
を変更する必要がある。例えば、軟質の基板やパターン
が形成された基板を洗浄する場合には、純水の吐出圧力
を低く設定し、硬質の基板やパターン未形成の基板を洗
浄する場合には、吐出圧力を高く設定する。

【０００７】また、基板の回転数、洗浄時間、吐出ノズ
ルの走査速度、吐出ノズルの走査回数等の洗浄条件によ
っても純水の吐出圧力を変更する必要がある。そのた
め、従来の基板洗浄装置では、洗浄する基板の種類や洗
浄条件を変更するごとに、手動操作で純水の吐出圧力を
再設定している。

【０００８】しかしながら、多くの種類の基板を順次洗
浄する場合や基板の種類を頻繁に変更する場合には、設
定圧力を変更し忘れたり、設定圧力を戻し忘れたりする
ことがある。それにより、基板の表面を十分に洗浄する
ことができなかったり、あるいは基板の表面を傷めると
いう問題が生じる。

【０００９】本発明の目的は、基板の種類および洗浄条
件に応じて洗浄液の吐出圧力を自動的に変更することが
できる基板洗浄装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明に係る基板洗浄装置は、洗浄液を洗浄液供給手段に
より吐出ノズルに供給しその吐出ノズルから基板の表面
へ高圧で吐出することにより基板の表面を洗浄する基板
洗浄装置であって、吐出ノズルから吐出されるべき洗浄
液の吐出圧力を含む基板の洗浄条件を設定するための設
定手段と、設定手段により設定された洗浄条件に応じて
洗浄液供給手段による洗浄液の供給圧力を制御する制御
手段とを備えたものである。

【００１１】第２の発明に係る基板洗浄装置は、第１の
発明に係る基板洗浄装置の構成において、洗浄液供給手
段が、供給される流体の圧力に応じた圧力で洗浄液を駆
動する高圧発生手段を含み、制御手段が、設定手段によ
り設定された洗浄条件に基づく制御信号を発生する制御
信号発生手段と、制御信号発生手段により発生された制
御信号に応答して高圧発生手段に供給する流体の圧力を
調整する圧力調整手段とを含むものである。

【００１２】第３の発明に係る基板洗浄装置は、第１ま
たは第２の発明に係る基板洗浄装置の構成において、流
体が気体からなり、圧力調整手段が電気信号に応答して
気体の圧力を調整するレギュレータからなるものであ
る。

【００１３】第１〜第３の発明に係る基板洗浄装置にお
いては、設定手段により設定された洗浄条件に応じて洗
浄液供給手段による洗浄液の供給圧力が可変制御され
る。それにより、基板の種類および洗浄条件に応じて洗
浄液の吐出圧力も自動的に変更される。したがって、基
板の種類および洗浄条件を変更するごとに純水の吐出圧
力を手動操作で変更することなく、基板を最適な吐出圧
力で自動的に洗浄することが可能となる。

【００１４】特に、第２の発明に係る基板洗浄装置にお
いては、設定手段により設定された洗浄条件に基づく制
御信号が発生され、その制御信号に応答して高圧発生手
段に供給する流体の圧力が自動的に調整される。それに
より、高圧発生手段により流体の圧力に応じた圧力で洗
浄液が駆動され、吐出ノズルから洗浄液が高圧で吐出さ
れる。したがって、吐出ノズルから吐出される洗浄液の
圧力を基板の種類および洗浄条件に応じて電気的に可変
制御することが可能となる。

【００１５】また、第３の発明に係る基板洗浄装置にお
いては、圧力調整手段が電気信号に応答して気体の圧力
を調整するレギュレータからなるので、簡単な構成によ
り高圧発生手段の吐出圧力を可変制御することが可能と
なる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例における
基板洗浄装置の主として高圧発生ユニットの構成を示す
図である。

【００１７】図１において、プランジャポンプ（昇圧ポ
ンプ）１は、シリンダ２内に摺動自在に挿入されたプラ
ンジャ３を有する。プランジャ３の前方側（矢印Ｘの方
向）には、洗浄液として純水が供給される純水室４が形
成され、プランジャ３の後方側には空気が供給される空
気室５が形成されている。プランジャ３の後端部には、
空気室５内に摺動自在に設けられた摺動部材３ａが取り
付けられている。プランジャポンプ１の空気室５の外部
には、ポンプの動作状態確認用のオートスイッチ５ｃが
設けられている。

【００１８】空気源６の空気は、電空レギュレータ７、
空気供給管Ｌ１および電磁弁８を介してプランジャポン
プ１の第１の空気供給口５ａまたは第２の空気供給口５
ｂに供給される。

【００１９】電空レギュレータ７は、与えられる電流値
に応じて空気の圧力を可変に調整するものである。この
電空レギュレータ７および電磁弁８は、後述する制御部
１１により制御される。電磁弁８には、プランジャポン
プ１の動作回数を計数するカウンタ８ａが接続されてい
る。また、電空レギュレータ７の出口側には、第１の圧
力計９および第２の圧力計１０が取り付けられている。

【００２０】ポンプ吸い込み時には、第１の空気供給口
５ａから摺動部材３ａの前方側に空気が供給されるよう
に電磁弁８が切り換えられる。それにより、摺動部材３
ａがプランジャ３とともに矢印Ｙの方向に移動する。こ
のとき、摺動部材３ａの後方側の空気は第２の空気供給
口５ｂから電磁弁８を介して排出される。ポンプ吐出時
には、第２の空気供給口５ｂから摺動部材３ａの後方側
に空気が供給されるように電磁弁８が切り換えられる。
それにより、摺動部材３ａがプランジャ３とともに矢印
Ｘの方向に移動する。このとき、摺動部材３ａの前方側
の空気は第１の空気供給口５ａから電磁弁８を介して排
出される。

【００２１】プランジャポンプ１内のプランジャ３が矢
印Ｙの方向に移動すると、純水源１２の純水が純水供給
管Ｌ２、吐出弁１３、純水供給口４ａおよび逆止弁１４
を介してプランジャポンプ１の純水室４内に吸い込まれ
る。純水供給管Ｌ２内の圧力が所定値を越えると、純水
の一部がリリーフ弁１５を介して排出される。

【００２２】プランジャポンプ１内のプランジャ３が矢
印Ｘの方向に移動すると、純水室４内の純水が純水吐出
口４ｂから純水供給管Ｌ３、吐出弁１３およびフィルタ
１６を介して吐出ノズル１７に供給される。吐出ノズル
１７は、基板１００の表面に対向するノズルチップを有
する。このノズルチップは、例えば孔径０．１ｍｍ程度
の吐出口を有する。吐出ノズル１７に供給された純水
は、ノズルチップの吐出口から基板１００の表面に高圧
で吐出される。基板１００は、回転保持機構の保持台１
８に水平姿勢で吸引保持され、水平面内において鉛直軸
の周りで回転駆動される。

【００２３】基板１００の洗浄時には、基板１００を所
定の回転数で回転させ、吐出ノズル１７から純水を基板
１００の表面に高圧で吐出しつつ吐出ノズル１７を基板
１００の一方の外周部から中心部を通って他方の外周部
まで走査させたり、中心部から外周部まで走査する間の
み吐出する動作を繰り返させる。

【００２４】図２は図１の電空レギュレータ７および制
御部１１の構成を示すブロック図である。図２に示すよ
うに、制御部１１は、洗浄条件設定パネル３１、ＣＰＵ
（中央演算処理装置）３２、メモリ３３および操作パネ
ル３４を含む。

【００２５】洗浄条件設定パネル３１は、基板１００の
回転数、洗浄時間、吐出ノズル１７の走査速度、吐出ノ
ズル１７の走査回数、吐出ノズル１７の移動範囲、吐出
ノズル１７の移動方向等の洗浄条件（レシピ）を設定す
るために用いられる。本実施例では、この洗浄条件に純
水の吐出圧力が含められる。基板の種類に応じて複数の
洗浄条件を設定することができる。洗浄条件設定パネル
３１により設定された洗浄条件はＣＰＵ３２を介してメ
モリ３３に記憶される。

【００２６】ＣＰＵ３２は、メモリ３３に記憶された洗
浄条件に従って電空レギュレータ７に制御信号ＣＴを与
えるとともに、図１の電磁弁８、回転保持機構（図示せ
ず）等の各部分に種々の制御信号を与える。操作パネル
３４は、基板１００の洗浄時に作業者が洗浄条件を選択
するために用いられる。

【００２７】電空レギュレータ７は、弁７ａおよび弁駆
動部７ｂからなり、ＣＰＵ３２から与えられる制御信号
ＣＴに応答して空気の供給圧力を調整する。第１の圧力
計９は、電空レギュレータ７による空気の供給圧力（１
次圧力）を表示する。第２の圧力計１０は、１次圧力を
プランジャポンプ１の面積比率（空気室５と純水室４の
横断面の面積比率）に換算した圧力（２次圧力）を表示
する。

【００２８】本実施例では、プランジャポンプ１が洗浄
液供給手段を構成し、洗浄条件設定パネル３１およびメ
モリ３３が設定手段を構成する。また、ＣＰＵ３２およ
び電空レギュレータ７が制御手段を構成する。ＣＰＵ３
２が制御信号発生手段に相当し、電空レギュレータ７が
圧力調整手段に相当する。

【００２９】次に、図３のフローチャートを参照しなが
ら本実施例の基板洗浄装置の動作を説明する。なお、予
め洗浄条件設定パネル３１を用いて基板の種類に応じた
複数の洗浄条件がメモリ３３に設定されているものとす
る。この洗浄条件には、基板の回転数、洗浄時間、吐出
ノズル１７の走査速度、吐出ノズル１７の走査回数等の
通常の洗浄条件とともに、吐出ノズル１７からの純水の
吐出圧力も含まれる。

【００３０】基板１００の洗浄時には、作業者が、操作
パネル３４を用いてその基板１００の種類に応じた洗浄
条件を選択する（ステップＳ１）。ＣＰＵ３２は、選択
された洗浄条件をメモリ３３から読み出し、その洗浄条
件に基づいて基板１００の回転数、洗浄時間、吐出ノズ
ル１７の走査速度、吐出ノズル１７の走査回数等を設定
するとともに、高圧発生ユニットの発生圧力（プランジ
ャポンプ１の吐出圧力）を設定された純水の吐出圧力に
応じた圧力（設定圧力）に設定する。

【００３１】そして、高圧発生ユニットの発生圧力が設
定圧力になったかどうかを判別する（ステップＳ２）。
高圧発生ユニットの発生圧力が設定圧力になった場合に
は、吐出ノズル１７を動作させるとともに、プランジャ
ポンプ１から吐出ノズル１７に純水を供給して基板１０
０の表面に吐出させる（ステップＳ３）。

【００３２】故障や空気の未供給等により高圧発生ユニ
ットの発生圧力が設定圧力にならない場合には、所定の
エラー処理を行う（ステップＳ４）。本実施例の基板洗
浄装置においては、作業者が選択した洗浄条件に応じて
純水の吐出圧力が自動的に可変制御される。したがっ
て、作業者は、基板の種類または洗浄条件を変更するご
とに吐出圧力を設定する必要がなくなる。その結果、吐
出圧力の設定忘れや誤設定がなくなり、基板の種類に応
じて基板の表面を最適な条件で自動的に洗浄することが
可能となる。

【００３３】なお、上記実施例では、高圧発生手段を駆
動するために空気を用いているが、空気の代わりに油等
の液体を用いてもよい。この場合には、圧力調整手段と
して例えば可変入力液体レギュレータを用いる。

【００３４】また、上記実施例では、洗浄条件設定パネ
ル３１を用いて洗浄条件を設定する際に、通常の洗浄条
件とともに吐出圧力も設定しているが、通常の洗浄条件
を設定することによりその洗浄条件に応じた吐出圧力が
自動的に設定されるように構成してもよい。

【００３５】また、上記実施例における洗浄条件設定パ
ネル３１を、操作パネル３４で兼用させるようにしても
よい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における基板洗浄装置の構成
を示す図である。

【図２】図１の電空レギュレータおよび制御部の構成を
示すブロック図である。

【図３】図１の基板洗浄装置の動作を示すフローチャー
トである。

【図４】従来の基板洗浄装置の一例を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１ プランジャポンプ ６ 空気源 ７ 電空レギュレータ １１ 制御部 １２ 純水源 １７ 吐出ノズル ３１ 洗浄条件設定パネル ３２ ＣＰＵ ３３ メモリ ３４ 操作パネル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗浄液を洗浄液供給手段により吐出ノズ
   ルへ供給しその吐出ノズルから基板の表面へ高圧で吐出
   することにより基板の表面を洗浄する基板洗浄装置であ
   って、前記吐出ノズルから吐出されるべき洗浄液の吐出
   圧力を含む基板の洗浄条件を設定するための設定手段
   と、 前記設定手段により設定された前記洗浄条件に応じて前
   記洗浄液供給手段による洗浄液の供給圧力を可変制御す
   る制御手段とを備えたことを特徴とする基板洗浄装置。
2. 【請求項２】 前記洗浄液供給手段は、供給される流体
   の圧力に応じた圧力で洗浄液を駆動する高圧発生手段を
   含み、 前記制御手段は、前記設定手段により設定された前記洗
   浄条件に基づく制御信号を発生する制御信号発生手段
   と、前記制御信号発生手段により発生された前記制御信
   号に応答して前記高圧発生手段に供給する前記流体の圧
   力を調整する圧力調整手段とを含むことを特徴とする請
   求項１記載の基板洗浄装置。
3. 【請求項３】 前記流体は気体からなり、前記圧力調整
   手段は電気信号に応答して気体の圧力を調整するレギュ
   レータからなることを特徴とする請求項１または２記載
   の基板洗浄装置。