JPH10209097A - 基板洗浄方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の主面に付着した油脂成分や粘着力の強
いパーティクルを十分に除去すること。 【解決手段】 投入部１０から投入された基板Ｗは、紫
外線照射部２０で紫外線照射処理が行われる。紫外線照
射処理後の基板Ｗは、イオン化気体吹付部３０でイオン
化された気体を吹き付けるイオン化気体吹付処理が行わ
れる。イオン化気体吹付処理後の基板Ｗは、洗浄液処理
部４０で純水を用いたブラシ洗浄等の処理が行われ、払
出部５０から搬出される。イオン化エアーガン３７から
は、イオン化エアーが噴射され、基板Ｗの上側主面に付
着したイオン化したパーティクルは、イオン化エアー中
のイオンの反発力や吸引力を受けて基板Ｗから効率的に
剥離される。しかも、基板Ｗの主面をイオン化エアーに
さらす前に、予め基板Ｗの主面に紫外線を照射してパー
ティクルを付着させている油脂成分を灰化するので、イ
オン化エアーによって基板の主面に付着したパーティク
ルを除去し易くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示パネル用
ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、半導
体ウエハ、半導体製造用のマスク基板等の基板を洗浄す
る基板洗浄方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の基板洗浄方法として、基板を水平
に支持して所定の方向に搬送させつつ、３０ｋＨｚから
１２０ｋＨｚの超音波が付与されたエアーを基板の主面
に吹き付けることにより、基板の主面に付着したパーテ
ィクルを除去する超音波エアー洗浄や、上述と同様に基
板を搬送させつつ、イオン化されたエアーを基板の主面
に吹き付けることにより、基板の主面に付着したパーテ
ィクルを除去するイオン化エアー洗浄が知られている。

【０００３】上述の超音波エアー洗浄及びイオン化エア
ー洗浄は、基板の主面に純水等の洗浄液を供給して基板
を洗浄するウェット洗浄に対して、ドライ洗浄と呼ばれ
るものである。これらのドライ洗浄は、基板の主面にブ
ラシ等を当接させて基板を洗浄するものではなく、基板
に非接触で基板を洗浄するので、基板の主面に傷を発生
させることなく基板を洗浄することができ、基板の主面
に薄膜が形成されている場合は、その薄膜を破壊するこ
となく基板を洗浄することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、基板の
主面に、油脂成分が付着している場合、この油脂成分や
油脂成分の表面に強い付着力で付着したパーティクル
が、上述のドライ洗浄では、十分に除去することができ
ないという問題が発生する。

【０００５】本発明の目的は、上述のような点に鑑み、
基板の主面に付着した油脂成分や付着力の強いパーティ
クルを十分に除去することのできる基板洗浄方法及び装
置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の基板洗浄方法は、基板の主面に紫外線を
照射する紫外線照射工程と、紫外線照射工程後の基板の
主面にイオン化された気体を吹き付けるイオン化気体吹
付工程とを含むことを特徴とする。

【０００７】また、請求項２の基板洗浄方法は、基板の
主面に紫外線を照射する紫外線照射工程と、紫外線照射
工程後の基板の主面に超音波が付与された気体を吹き付
ける超音波処理工程とを含むことを特徴とする。

【０００８】また、請求項３の基板洗浄方法は、超音波
処理工程後又はイオン化気体吹付工程後の基板に、所定
の洗浄液を供給して基板を洗浄することを特徴とする。

【０００９】また、請求項４の基板洗浄装置は、基板の
主面に紫外線を照射する紫外線照射部と、紫外線照射部
による紫外線照射後の基板の主面にイオン化された気体
を吹き付けるイオン化気体吹付部と、を有することを特
徴とする。

【００１０】また、請求項５の基板洗浄装置は、基板の
主面に紫外線を照射する紫外線照射部と、紫外線照射部
による紫外線照射後の基板の主面に超音波が付与された
気体を吹き付ける超音波処理部と、を有することを特徴
とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】

〔第１実施形態〕図１は、本発明に係る第１実施形態の
基板処理装置の正面構造を示す。

【００１２】この装置は、カセット（図示を省略）から
取り出した基板Ｗを装置内に投入する投入部１０と、投
入された基板Ｗの主面に紫外線を照射する紫外線照射部
２０と、紫外線照射後の基板Ｗの主面にイオン化された
気体を吹き付けるイオン化気体吹付部３０と、イオン化
気体吹付後の基板Ｗの主面に洗浄水を供給して基板主面
をブラシ洗浄等する洗浄液処理部４０と、洗浄後の基板
Ｗを取り出す払出部５０とを備える。

【００１３】投入部１０に設けた開口１１から内部に搬
入された基板Ｗは、上昇する複数のプッシャーピン１３
に受け渡される。これらのプッシャーピン１３に受け渡
された基板Ｗは、プッシャーピン１３の降下によって、
水平面内で平行に配列され同期して回転する複数の搬送
ローラＲ上に受け渡される。これらの搬送ローラＲは、
基板Ｗを下側から支持して基板Ｗを水平に保つととも
に、図示を省略する駆動機構に駆動されてその水平軸の
回りに回転し、搬送経路ＴＰに沿って基板Ｗを水平方向
に搬送する。

【００１４】投入部１０側から紫外線照射部２０に搬送
されてきた基板Ｗは、複数の搬送ローラＲに搬送されて
ランプハウス２１下を徐々に移動する。これにより、基
板Ｗの上側主面全体に一様な紫外線照射処理が行われ
る。つまり、ランプハウス２１から紫外線が基板Ｗの上
側主面に照射され、基板Ｗの上側主面に付着した油脂成
分等が灰化される。ランプハウス２１中には、基板Ｗの
上側主面に一様な紫外線を当てるため、複数の紫外線ラ
ンプ２３が等間隔で配置されている。なお、ランプハウ
ス２１の下端は開放されており、さらに、効率的な紫外
線照射を行うためランプハウス２１内面は反射鏡となっ
ている。また、紫外線照射処理に際しては、紫外線照射
部２０内を清浄に保って紫外線照射処理の効果を高める
ため、紫外線照射部２０のチャンバ内を一定流量の窒素
ガス等によってパージする。

【００１５】紫外線照射部２０側からイオン化気体吹付
部３０に搬送されてきた基板Ｗは、複数の搬送ローラＲ
に搬送されつつ、イオン化エアーガン３７からのイオン
化気体のブローを受けて上側主面が洗浄される。つま
り、イオン化エアーガン３７のノズル３７ａからエアー
ナイフ状に噴射されるイオン化気体流の流体圧力によっ
て、基板Ｗの上側主面上のパーティクルが剥離される。
イオン化エアーガン３７から噴射されたイオン化気体や
基板Ｗから剥離されたパーティクルは、バキュームダク
ト３８によって吸引され、装置外に排出される。

【００１６】図２は、イオン化気体吹付部３０の詳細な
構造を説明する図である。イオン化気体吹付部３０は、
全体カバー３１に覆われている。全体カバー３１の上部
中央には、ＨＥＰＡフィルタ３２が設けられており、全
体カバー３１の下部の基板搬入口３３と基板搬出口３４
の近傍には、エアーカーテンを形成するためのエアー吐
出ノズル３５が取り付けられている。

【００１７】全体カバー３１の内部には、除塵部カバー
３６が配置されている。この除塵部カバー３６には、イ
オン化エアーガン３７のノズル部３７ａが差し込まれて
おり、搬送ローラＲ上を移動する基板Ｗの上側主面に、
イオン化されたエアーを高速で吹き付ける。基板Ｗの上
側主面で跳ね返されたイオン化エアーとこれによって吹
き飛ばされたパーティクルとは、バキュームダクト３８
を介してイオン化気体吹付部３０の外部に排出される。

【００１８】イオン化エアーガン３７は、高速で一定流
量の窒素ガスをノズル部３７ａにパルス状に供給する給
気系と正負の高圧が周期的に印加される電極とを備え、
ノズル部３７ａからは、イオンが混ざった窒素ガス流で
あるイオン化エアーが正負交互に間欠的に噴射される。
この結果、基板Ｗの上側主面に付着したイオン化したパ
ーティクルは、イオン化エアー中のイオンの反発力や吸
引力を受けて基板Ｗから効率的に剥離される。しかも、
基板Ｗの主面をイオン化エアーにさらす前に、予め基板
Ｗの主面に紫外線を照射してパーティクルを付着させて
いる油脂成分を灰化しているので、イオン化エアーによ
って基板の主面に付着している灰化した油脂成分や油脂
成分に付着していたパーティクルを除去できる。さら
に、紫外線照射によって基板Ｗの主面が活性化される効
果もあるので、このような活性化によってイオン化気体
や基板Ｗに対して反発等するパーティクルについては、
イオン化気体による基板の主面からの除去が比較的容易
なものとなる。

【００１９】また、イオン化エアーガン３７は、バキュ
ームダクト３８とともに基板Ｗの搬送方向に垂直で基板
Ｗの上側主面に平行な方向（すなわち、図面の紙面に垂
直な方向）に移動可能となっている。搬送ローラＲで基
板Ｗを徐々に搬送しながらイオン化エアーガン３７を高
速で往復移動させることにより、基板Ｗの上側主面の全
体が一様にイオン化エアーにさらされ、基板Ｗの上側主
面の全面に亘って、灰化した油脂成分やパーティクルが
除去される。

【００２０】図１に戻って、イオン化気体吹付部３０側
から洗浄液処理部４０に搬送されてきた基板Ｗは、後に
詳細に説明するが、基板Ｗの搬送経路ＴＰに沿って配置
されたロールブラシ等の各種洗浄ツールを備える洗浄ユ
ニットを通過し、これらの洗浄ユニットによって純水洗
浄が施される。

【００２１】図３は、洗浄液処理部４０の詳細な構造を
説明する図である。ブラシユニット４１で、基板Ｗの上
下主面にノズル４１１からの純水が供給され、ロールブ
ラシ４１２によって基板Ｗ1の上下主面の汚れが除去さ
れる。次に、純水洗浄部４３で、基板Ｗは、高圧ノズル
４３２からの高圧の洗浄水によって高圧スプレー洗浄さ
れ、超音波洗浄装置４３３から超音波振動を与えた洗浄
水を供給することによってさらに洗浄される。最後に、
乾燥手段であるエアーナイフ乾燥部４５では、ノズル４
５１からの加圧空気によって基板Ｗの上下主面の水切り
が行われる。

【００２２】再び図１に戻って、払出部５０内のリフト
位置まで搬送されてきた基板Ｗは、上昇する複数のプッ
シャーピン５３に受け渡されて上昇し、払出部５０に設
けた開口５１から外部に搬出される。

【００２３】〔第２実施形態〕以下、第２実施形態の基
板処理装置について説明する。第２実施形態の基板処理
装置は、第１実施形態の基板処理装置を変形したもので
あり、図１のイオン化気体吹付部３０に替えて超音波が
付与された気体を紫外線照射後の基板Ｗの上側主面に吹
き付ける超音波処理部１３０を設けた点で異なる。

【００２４】図４は、超音波処理部１３０内に配置され
たクリーナヘッド１３１の構造を説明する図である。ク
リーナヘッド１３１は、吸音材１３２ａを内側に施した
防音カバー１３２中にプレッシャー室１３３とバキュー
ム室１３４とを備える。プレッシャー室１３３の下部に
は、スリット１３３ａが設けられており、超音波発生器
１３５によって超音波が付与された超音波エアーが基板
Ｗに向けて斜めに噴射される。基板Ｗの上側主面で跳ね
返された超音波エアーと吹き飛ばされたパーティクル
は、バキューム室１３４の下部に設けたスリット１３４
ａに吸引されて外部に排出される。

【００２５】なお、クリーナヘッド１３１の基板Ｗの進
行方向側の側面の下部には、イオナイザ１３８が配置さ
れている。このイオナイザ１３８は、超音波エアーによ
って帯電した基板Ｗの主面にイオン化エアーを供給して
基板Ｗの主面を中和し、基板Ｗの主面にパーティクルが
再付着することを防止したものである。

【００２６】図５は、クリーナヘッド１３１と基板Ｗの
配置関係を説明する図である。クリーナヘッド１３１
は、基板Ｗの短辺ａより若干長い長さ寸法を有し、基板
Ｗの短辺ａに平行に配置されている。クリーナヘッド１
３１自体は固定されており、基板Ｗがその長辺ｂ方向に
搬送されると、基板Ｗの上側主面に一様に超音波エアー
が供給される。基板Ｗの上側主面に付着した灰化した油
脂成分やパーティクルは、クリーナヘッド１３１から供
給された超音波エアーにさらされて基板Ｗから剥離され
る。なお、基板Ｗの主面を超音波エアーにさらす前に、
予め基板Ｗの主面に紫外線を照射してパーティクルを付
着させている油脂成分を灰化するので、超音エアーによ
って基板の主面に付着している灰化した油脂成分や油脂
成分に付着していたパーティクルを除去できる。

【００２７】以上、実施形態に即してこの発明を説明し
たが、この発明は上記実施形態に限定されるものではな
い。例えば、洗浄液処理部４０は必須のものではなく、
用途によっては、紫外線照射工程及びイオン化気体吹付
工程のみで基板Ｗの洗浄を終了してもよい。例えば、特
定用途のプリント配線基板の洗浄やフィルム状基板の洗
浄では、紫外線照射工程とイオン化気体吹付工程とによ
って要求されている洗浄度を十分に達成することができ
る。

【００２８】また、上記実施形態では、基板Ｗを、搬送
ローラＲによって搬送しつつ、紫外線照射部２０とイオ
ン化気体吹付部３０とを通過させて洗浄しているが、搬
送ローラＲを用いないで基板Ｗを洗浄することも可能で
ある。例えば、適当な搬送ロボットによって紫外線照射
部２０に基板Ｗを搬入し、基板Ｗを固定したままで紫外
線照射処理を行うことができる。また、適当な搬送ロボ
ットによって紫外線照射部２０からイオン化気体吹付部
３０に基板Ｗを搬入し、基板Ｗを固定したままでイオン
化エアーガン３７を移動走査させ、イオン化気体吹付処
理を行うことができる。

【００２９】また、上記実施形態では、基板Ｗの主面を
水平にして基板Ｗの洗浄処理を行っているが、基板Ｗの
主面が垂直になるように基板Ｗを配置して基板Ｗの洗浄
処理を行うこともできる。

【００３０】

【発明の効果】また、請求項１の基板洗浄方法によれ
ば、基板の主面に紫外線を照射する紫外線照射工程と、
紫外線照射工程後の基板の主面にイオン化された気体を
吹き付けるイオン化気体吹付工程とを含むので、紫外線
照射工程で基板の主面にパーティクルを付着させている
油脂成分が灰化される。このため、後のイオン化気体吹
付工程で基板の主面に付着している灰化した油脂成分や
油脂成分に付着していたパーティクルを除去できる。さ
らに、紫外線照射工程で基板の主面が活性化されるの
で、イオン化気体に反発したりこれに中和されるパーテ
ィクル等については、イオン化気体による基板の主面か
らの除去が比較的容易なものとなる。

【００３１】請求項２の基板洗浄方法によれば、基板の
主面に紫外線を照射する紫外線照射工程と、紫外線照射
工程後の基板の主面に超音波が付与された気体を吹き付
ける超音波処理工程とを含むので、紫外線照射工程で基
板の主面にパーティクルを付着させている油脂成分が灰
化される。このため、後の超音波処理工程で基板の主面
に付着している灰化した油脂成分や油脂成分に付着して
いたパーティクルを除去できる。

【００３２】また、請求項３の基板洗浄方法によれば、
超音波処理工程後又はイオン化気体吹付工程後の基板
に、所定の洗浄液を供給して基板を洗浄するので、パー
ティクルを十分に除去した後に洗浄液による基板の液洗
浄が可能となり、洗浄液による基板の洗浄がより効果的
なものとなる。

【００３３】また、請求項４の基板洗浄装置によれば、
基板の主面に紫外線を照射する紫外線照射部と、紫外線
照射部による紫外線照射後の基板の主面にイオン化され
た気体を吹き付けるイオン化気体吹付部とを有するの
で、紫外線照射部で基板の主面にパーティクルを付着さ
せている油脂成分が灰化される。このため、後のイオン
化気体吹付部で基板の主面に付着している灰化した油脂
成分や油脂成分に付着していたパーティクルを除去でき
る。さらに、紫外線照射部で基板の主面が活性化される
ので、イオン化気体に反発したりこれに中和されるパー
ティクル等については、イオン化気体による基板の主面
からの除去が比較的容易なものとなる。

【００３４】また、請求項５の基板洗浄装置によれば、
基板の主面に紫外線を照射する紫外線照射部と、紫外線
照射部による紫外線照射後の基板の主面に超音波が付与
された気体を吹き付ける超音波処理部とを有するので、
紫外線照射部で基板の主面にパーティクルを付着させて
いる油脂成分が灰化される。このため、後の超音波処理
部で基板の主面に付着している灰化した油脂成分や油脂
成分に付着していたパーティクルを除去できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態の基板洗浄装置の正面構造を説
明する図である。

【図２】 図１のイオン化気体吹付部の構造を説明する
図である。

【図３】 図１の洗浄液処理部の構造を説明する図であ
る。

【図４】 第２実施形態の基板洗浄装置の要部を説明す
る図である。

【図５】 第２実施形態の基板洗浄装置の要部を説明す
る図である。

【符号の説明】

１０ 投入部 ２０ 紫外線照射部 ２１ ランプハウス ３０ イオン化気体吹付部 ３１ 全体カバー ３６ 除塵部カバー ３７ イオン化エアーガン ３８ バキュームダクト ４０ 洗浄液処理部 ５０ 払出部 １３０ 超音波処理部 １３１ クリーナヘッド １３３ プレッシャー室 １３４ バキューム室 Ｗ 基板 Ｒ 搬送ローラ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の主面に紫外線を照射する紫外線照
   射工程と、 紫外線照射工程後の基板の主面にイオン化された気体を
   吹き付けるイオン化気体吹付工程と、を含むことを特徴
   とする基板洗浄方法。
2. 【請求項２】 基板の主面に紫外線を照射する紫外線照
   射工程と、 紫外線照射工程後の基板の主面に超音波が付与された気
   体を吹き付ける超音波処理工程と、を含むことを特徴と
   する基板洗浄方法。
3. 【請求項３】 前記超音波処理工程後又はイオン化気体
   吹付工程後の基板に、所定の洗浄液を供給して基板を洗
   浄することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
   基板洗浄方法。
4. 【請求項４】 基板の主面に紫外線を照射する紫外線照
   射部と、 紫外線照射部による紫外線照射後の基板の主面にイオン
   化された気体を吹き付けるイオン化気体吹付部と、を有
   することを特徴とする基板洗浄装置。
5. 【請求項５】 基板の主面に紫外線を照射する紫外線照
   射部と、 紫外線照射部による紫外線照射後の基板の主面に超音波
   が付与された気体を吹き付ける超音波処理部と、を有す
   ることを特徴とする基板洗浄装置。