JPH1092780A - 洗浄用スポンジブラシ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 寿命が長く、しかも洗浄効果が優れた洗浄装
置に用いるスポンジブラシを提供すること。 【解決手段】 基板１４を洗浄する洗浄装置１０で使用
される洗浄用スポンジブラシ３５において、上記スポン
ジブラシ３５は円柱状に形成されており、この円柱状の
上記基板１４と接触する接触面の外周端部が面取りされ
ていることを特徴としている。上記構成によると、上記
スポンジブラシは円柱状に形成され、この円柱状の上記
基板と接触する接触面の外周端部が面取りされているた
め、上記スポンジブラシの外周端部が基板を係止する係
止手段に接触してもこの外周端部に生じるダメージを軽
減でき、よってこのスポンジブラシの寿命を延長するこ
とが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウエハを洗浄
する場合に用いられる洗浄用スポンジブラシに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体ウエハや液晶用ガラス基板
等（以下総称して基板という）の製造工程においては、
これら回路パターンを形成する基板に対して成膜プロセ
スやフォトプロセスが行われる。これらのプロセスにお
いては、上記基板の処理と洗浄とが繰り返し行われる。

【０００３】各工程において、上記基板が汚染されてい
ると、この基板上に精密な回路パターンを形成すること
が難しくなり、不良品発生の原因となる。このため、そ
れぞれの工程で回路パターンを形成する際には、基板表
面に剥離したレジストや塵埃などが付着しない清浄な状
態に上記基板を洗浄するということが行われている。

【０００４】上記基板を洗浄する洗浄装置としては、枚
葉式のスピン洗浄装置があり、このスピン洗浄装置にお
いて、洗浄効果をより一層高めるためには、このスピン
洗浄装置に設けられた係合ピンに上記基板を支持させて
回転させ、この回転されている基板の上面に、軸線を基
板の回転軸線と平行にして回転される洗浄ブラシとして
のスポンジブラシを接触させ、その接触部分に洗浄液を
供給して上記基板を洗浄するということが行われてい
る。

【０００５】このスポンジブラシは、例えばＰＶＡ（ポ
リビニルアルコール）などの樹脂により円柱状に形成さ
れており、駆動源にシャフトなどを介して連結され、基
板表面で回転駆動することによって機械的な洗浄を行っ
ている。

【０００６】このようなスポンジブラシによる基板表面
に残留している微粒子の洗浄除去の後、上記基板は洗浄
装置によって高速回転され、上記基板表面に残留してい
る洗浄液を除去してこの基板を乾燥処理している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来の洗浄装
置に取り付けられるスポンジブラシは、大寸法のＰＶＡ
樹脂などの樹脂から、円筒状に切削あるいは研削して上
記スポンジブラシを製作している。この場合、図３に示
すように上記スポンジブラシ１は、基板表面に接触する
接触面の外周端部２がエッジ状となっている。

【０００８】上記スポンジブラシ１を上記シャフトに連
結して基板表面の洗浄を行う場合、上記係合ピン付近も
上記スポンジブラシ１の回転によって洗浄が行われる。
この場合、スポンジブラシ１の外周端部２が上記のよう
にエッジ状であると、このエッジ部分が上記係合ピンに
接触し、この接触によって上記スポンジブラシ１がダメ
ージを受けるということがある。そのためこのスポンジ
ブラシ１の寿命が短くなる。

【０００９】また、上記のようにスポンジブラシ１が切
削あるいは研削によって製作される場合、この製作時に
生じる微粒子が上記スポンジブラシ１に付着して離脱し
難いものとなっている。これは、スポンジブラシ１は多
数の気泡孔３を有し、この気泡孔３が切削や研削により
表面に開口してしまい、そのためこの気泡孔３に上記微
小パーティクルが切削時や研削時に入り込んでしまうと
いう問題が生じている。

【００１０】また上記基板をスポンジブラシ１で洗浄す
る場合、この基板表面に存する微粒子が上記スポンジブ
ラシ１の気泡孔３に入り込んでしまう。そのため、上記
気泡孔３に入り込んでいる微粒子が他の基板に転移し、
その基板を汚染させるという不具合が生じている。

【００１１】さらに、上記のようにスポンジブラシ１の
表面に多数の気泡孔３が形成されていると、上記基板表
面の洗浄時の摩擦によってこのスポンジブラシ１の接触
面が崩れてくるという問題も生じている。

【００１２】本発明は上記の事情にもとづきなされたも
ので、その目的とするところは、寿命が長く、しかも洗
浄効果に優れる洗浄装置に用いるスポンジブラシを提供
しようとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、基板を洗浄する洗浄装置で
使用される洗浄用スポンジブラシにおいて、上記スポン
ジブラシは円柱状に形成されており、この円柱状の上記
基板と接触する接触面の外周端部が面取りされているこ
とを特徴としている。

【００１４】請求項２記載の発明は、基板を洗浄する洗
浄装置で使用される洗浄用スポンジブラシにおいて、上
記スポンジブラシはスキン層で覆われていることを特徴
としている。

【００１５】請求項１の発明によると、上記スポンジブ
ラシは円柱状に形成され、この円柱状の上記基板と接触
する接触面の外周端部が面取りされているため、上記ス
ポンジブラシの外周端部が基板を係止する係止手段に接
触してもこの外周端部に生じるダメージを軽減でき、よ
ってこのスポンジブラシの寿命を延長することが可能と
なる。

【００１６】請求項２の発明によると、上記スポンジブ
ラシはスキン層で覆われているため、切削加工や研削加
工により形成されたスポンジブラシと比較して、表面部
分に気泡孔が開口するのが防止される。それによって、
基板表面を洗浄する場合にこの基板表面に付着している
微粒子の気泡孔内部への入り込みを防止することが可能
となる。また、このスポンジブラシの製造工程でパーテ
ィクルが気泡孔へ入りこむことがなくなる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて、図１ないし図２に基づいて説明する。洗浄装置１
０は、図１に示すようにカップ体１１を有している。カ
ップ体１１は上面が開放した有底状であり、この底面１
１ａの中心部分に挿通孔１２が形成されている。上記底
面１１ａには排出路１３が複数形成されており、この排
出路１３によって基板１４表面に対して吐出される洗浄
液が外方に排出されるようになっている。

【００１８】上記挿通孔１２には、上方へ向かって固定
軸１５および回転軸１６が連通している。固定軸１５は
基台１７に連結固定されており、この内部に洗浄液など
の処理液を吐出させる供給路１８ａ、およびＮ₂ などの
ガスを供給する供給路１８ｂが形成されている。また上
記回転軸１６は、ベアリングなどの軸受１９を介して上
記固定軸１５に回転自在に取り付けられた構成となって
いる。すなわち上記回転軸１６は中空な筒状に形成され
ており、この筒状内部を上記固定軸１５が上方へ連通す
るように設けられている。

【００１９】上記回転軸１６の上端には、回転テーブル
２０が一体的に取り付けられている。回転テーブル２０
は、中心部分に上記回転軸１６の内径とほぼ同一径の連
通孔２１が形成されており、またこの連通孔２１に沿っ
て突出部２２がリング状に上方に突出して設けられてい
る。

【００２０】上記回転テーブル２０の外端部には、本実
施の形態では４本の支柱２３が、上方に向かい立設され
ている。これら支柱２３の上端部には基板１４の下面を
保持する支持ピン２４と、この支持ピン２４よりも外方
に、しかも支持ピン２４よりも高く設けられ上記基板１
４の外周面に係合する係合ピン２５とが突設されてい
る。

【００２１】上記固定軸１５には、上端にこの固定軸１
５よりも大径で、円錐状をなした頭部２６が設けられて
いる。この頭部２６は、上記回転テーブル２０の連通孔
２１から上方に突出して設けられ、また外周端部が上記
突出部２２よりも低くなるように形成されて、上記連通
孔２１からの洗浄液の侵入を防止している。

【００２２】上記回転軸１６下端の外周には、従動プー
リ２７が一体的に形成されている。また上記基台１７に
は、上記固定軸１５と所定だけ離間した位置に駆動源で
あるモータ２８が取付固定され、このモータ２８の駆動
軸２８ａに駆動プーリ２９が嵌着されている。この駆動
プーリ２９と従動プーリ２７との間にはベルト３０が張
設されてモータ２８の回転力を上記回転軸１６に伝達可
能となっている。

【００２３】上記支持ピン２４に載置されている基板１
４の上方には、この基板１４を洗浄する洗浄ユニット３
１が移動自在に設けられている。洗浄ユニット３１は、
上方に図示しない駆動源を有しており、この駆動源に下
方に向かってシャフト３２が連結されている。

【００２４】上記シャフト３２の下端には、ブラシ固定
部３３が取り付けられており、このブラシ固定部３３に
基板１４表面を洗浄するスポンジブラシ３５が取り付け
られる。このスポンジブラシ３５は、図２に示すように
内部に多数の気泡孔３６を有しており、この気泡孔３６
は内部で連結されたりしているので、これら気泡孔３６
間で空気の流出および流入があるので、形状が容易に弾
性変形可能である。

【００２５】上記スポンジブラシ３５は、例えばＰＶＡ
のような合成樹脂を材質として成形型で製作するもので
ある。このため、上記スポンジブラシ３５の表面は、気
泡孔３６が露出することのないスキン層３７に形成され
ている。よって例えば切削加工や研削加工によって製作
したスポンジブラシ３５と比較して、表面に気泡孔３６
の開口が生じなくなる。

【００２６】また、このスポンジブラシ３５の基板１４
表面と接触する接触面の外周端部には、成形時に面取り
部３８が形成されている。この面取り部３８の半径は、
例えば２ｍｍから３ｍｍ程度に設定されている。

【００２７】以上のような構成のスポンジブラシ３５お
よびこれを有する洗浄装置１０の作用について、以下に
説明する。上記支持ピン２４に基板１４を載置させ、こ
の基板１４の洗浄を行う。この場合、上方側から基板１
４に対して図示しないノズルにより洗浄液を供給し、そ
れとともに上記スポンジブラシ３５を基板１４に接触さ
せて回転駆動させる。基板１４を洗浄する場合には、こ
のスポンジブラシ３５を基板１４全面に亘って接触させ
るが、このような洗浄を行うと、基板１４の外周面に位
置している係合ピン２５に上記スポンジブラシ３５の外
周端部が接触する。

【００２８】このようにスポンジブラシ３５の外周端部
が係合ピン２５に接触しても、スポンジブラシ３５の外
周端部は面取り部３８が形成されているために、この面
取り部３８が上記係合ピン２５に接触して回転駆動する
のが防止される。そのためこの面取り部３８に生じるダ
メージを軽減することが可能となり、よってこの面取り
部３８からスポンジブラシ３５全体に生じる破損を防止
することが可能となり、このスポンジブラシ３５の寿命
を延長することが可能となる。

【００２９】また、上記スポンジブラシ３５は成形型に
よって製作されるので、このスポンジブラシ３５の表面
はスキン層で覆われたものとなっているので、上記スポ
ンジブラシ３５の表面に気泡孔３６の開口が生じなくな
る。そのため基板１４表面を洗浄してもこの基板１４表
面に付着している微粒子が、上記気泡孔３６に入り込
み、他の基板１４に転移するということがない。しかも
気泡孔３６に微粒子が入り込むことがないから、上記ス
ポンジブラシ３５の洗浄に要する時間が削減できる。以
上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明
はこれ以外にも要旨を変更しない範囲において種々変形
可能となっている。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によると、上記スポンジブラシは円柱状に形成され、
この円柱状の上記基板と接触する接触面の外周端部が面
取りされているため、上記スポンジブラシの外周端部が
上記保持ピンに接触してもこの外周端部に生じるダメー
ジを軽減でき、よってこのスポンジブラシの寿命を延長
することができる。

【００３１】請求項２記載の発明によると、上記スポン
ジブラシは成形型で製作され、この外面がスキン層で覆
われているので、切削加工や研削加工により形成された
スポンジブラシと比較して、表面部分に気泡孔が開口す
るのが防止される。それによって、基板表面を洗浄する
場合にこの基板表面に付着している微粒子の気泡孔内部
への入り込みを防止することができる。また、このスポ
ンジブラシの製造工程でパーティクルが気泡孔へ入りこ
むことがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係わるスポンジブラシ
およびこれが用いられる洗浄装置の構成を示す側断面
図。

【図２】同実施の形態に係わるスポンジブラシの形状を
示す拡大断面図。

【図３】従来のスポンジブラシの断面形状を示す拡大断
面図。

【符号の説明】

１０…洗浄装置 １４…基板 ２０…回転テーブル ２３…支柱 ２４…支持ピン ２５…係合ピン ３１…洗浄ユニット ３５…スポンジブラシ ３６…気泡孔 ３７…スキン層 ３８…面取り部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を洗浄する洗浄装置で使用される洗
   浄用スポンジブラシにおいて、 上記スポンジブラシは円柱状に形成されており、この円
   柱状の上記基板と接触する接触面の外周端部が面取りさ
   れていることを特徴とする洗浄用スポンジブラシ。
2. 【請求項２】 基板を洗浄する洗浄装置で使用される洗
   浄用スポンジブラシにおいて、 上記スポンジブラシはスキン層で覆われていることを特
   徴とする洗浄用スポンジブラシ。