JPH11233475A - 基板洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、異形基板の洗浄の際にもブラシが
基板端部から脱落しないようにした、基板洗浄装置を提
供することを目的とする。 【解決手段】 洗浄すべき基板１１を保持する保持手段
１２ｃと、この基板の表面をブラシ洗浄するブラシ１３
と、このブラシを駆動するブラシ駆動部１４、１７と、
を有する基板洗浄装置において、上記保持手段により保
持された上記基板の表面をブラシ洗浄するブラシが、こ
の基板の縁部から脱落しないための補助保持手段１６が
設けられている基板洗浄装置１０。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板を洗浄するた
めの基板洗浄装置、特にブラシ洗浄する基板洗浄装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示装置等で使用される基
板、例えば角形基板を洗浄する場合、一般にはロール式
ブラシ洗浄が多く採用されている。しかしながら、この
ようなロール式ブラシ洗浄においては、洗浄部分の占有
スペースが基板の大きさの約２倍程度必要となることか
ら、洗浄装置全体が大型化してしまうと共に、洗浄機構
自体が複雑になり、コストが高くなってしまう。また、
角形基板表面全体にブラシを均一に当接させることが困
難であることから、洗浄効果にバラツキが生じてしま
う。さらに、通常の円形の基板である半導体ウェハと角
形基板が混在する生産ラインにおいては、円形の基板と
角形基板に対してそれぞれ別個の洗浄装置を用意する必
要があるため、スペース効率が悪く、コストが高くなっ
てしまうという問題があった。

【０００３】これに対して、円形の基板を洗浄するため
に多く採用されている所謂自転及び公転式ブラシ洗浄を
利用して角形基板を洗浄する方法も考えられる。このよ
うな自転及び公転式ブラシ洗浄は、例えば図７に示すよ
うな構成の基板洗浄装置によって行なわれる。図７にお
いて、基板洗浄装置１は、洗浄すべき基板２を水平に支
持し且つ水平方向に回転駆動する基板支持部３と、基板
支持部３の上方にてブラシ４を支持し且つ自転及び公転
させるブラシ駆動部５と、基板支持部３上に支持された
基板２に対して洗浄液を供給する供給管６と、から構成
されている。

【０００４】上記基板支持部３は、基板回転スピンドル
モータ３ａと、このスピンドルモータ３ａの回転軸３ｂ
に取り付けられた吸着ヘッド３ｃと、から成り、この吸
着ヘッド３ｃが洗浄すべき基板２を適宜の方法により吸
着保持するようになっている。

【０００５】ブラシ駆動部５は、基板支持部３の側方に
上下動可能に且つ回動可能に配設された旋回軸５ａと、
この旋回軸５ａの下端に取り付けられた上下動スライダ
５ｂと、上下動スライダ５ｂを上下方向に駆動する上下
動駆動シリンダ５ｃと、さらに旋回軸の下端に被駆動タ
イミングプーリ５ｄ，駆動タイミングベルト５ｅ，駆動
タイミングプーリ５ｆを介して連結された旋回駆動モー
タ５ｇと、を含んでおり、この旋回軸５ａは、上記上下
動駆動シリンダ５ｃ及び旋回駆動モータ５ｇによって、
上下動され且つ旋回され得るようになっている。

【０００６】さらに、ブラシ駆動部５は、その旋回軸５
ａの上端にブラシユニット７を備えている。このブラシ
ユニット７は、旋回軸５ａの上端に対して一体的に固定
され且つ基板支持部３の上方に延びるブラシユニットベ
ース７ａと、ブラシユニットベース７ａの自由端に対し
てブラケット７ｂを介して取り付けられたブラシ回転駆
動モータ７ｃと、ブラシ回転駆動モータ７ｃの回転軸７
ｄに取り付けられたブラシ４と、から構成されている。

【０００７】上記供給管６は、基板支持部３に支持され
た基板２の表面に対して、洗浄用の純水または薬液，あ
るいはリンス液等を噴射するように、構成されているも
のである。

【０００８】このような構成の基板洗浄装置１によれ
ば、基板支持部３の吸着ヘッド３ｃに対して、基板２が
吸着保持された状態にて、ブラシユニット７のブラシ４
が基板２の表面に接触するように、ブラシ駆動部５の旋
回軸５ａが上下動駆動シリンダ５ｃによって下降され
る。そして、ブラシ４が基板２の表面に接触した状態に
て、供給管６から洗浄用の純水，薬液またはリンス液が
噴射されると共に、基板回転スピンドルモータ３ａ及び
ブラシ回転駆動モータ７ｃが回転し、さらにブラシ旋回
駆動モータ５ｇが回転する。これにより、基板２が回転
すると共に、ブラシ４はブラシ回転駆動モータ７ｃによ
り自転し且つブラシ旋回駆動モータ５ｇにより公転即ち
例えば基板２の中心から外側に向かって移動することに
なる。かくして、ブラシ４は、基板２の表面全体に亘っ
て接触し、その自転によって基板表面を洗浄することに
なる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな基板洗浄装置１においては、円形の半導体ウェハ等
の基板の洗浄を行なう場合には、上述したようにブラシ
４の自転及び公転によって、基板表面全体が均一に洗浄
され得ることになるが、角形基板の洗浄を行なう場合に
は、図８に示すように、角形基板８の外形が正方形また
は長方形であることから、各辺の中央付近が大きく内側
に入り込んでいるので、ブラシ４の自転及び公転による
移動範囲に対して、基板が存在しない領域（図８にて斜
線図示）が生じてしまうことになる。このため、このよ
うな領域においては、ブラシ４が基板から脱落してしま
い、場合によっては、角形基板８の表面が傷ついたり、
基板洗浄装置１が破壊してしまう可能性があるという問
題があった。さらに、上記領域においてブラシ４が、角
形基板８の端縁にブラシ４が当たることにより、ブラシ
４の摩耗が早くなったり、偏摩耗が生じたり、あるいは
このような摩耗によるダストが角形基板８を汚染する可
能性があるという問題があった。上記問題は、角形基板
の場合に限らず、外形に凹凸を有する異形基板に関して
も同様である。

【００１０】本発明は、以上の点に鑑み、異形基板の洗
浄の際にもブラシが基板端部から脱落しないようにし
た、基板洗浄装置を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項１の
発明によれば、洗浄すべき基板を保持する保持手段と、
この基板の表面をブラシ洗浄するブラシと、このブラシ
を駆動するブラシ駆動部と、を有する基板洗浄装置にお
いて、上記保持手段により保持された上記基板の表面を
ブラシ洗浄するブラシが、この基板の縁部から脱落しな
いための補助保持手段が設けられている基板洗浄装置に
より、達成される。

【００１２】この構成によれば、保持手段により保持さ
れた基板の表面をブラシ洗浄する上記ブラシがこの基板
の縁部から脱落しないための補助保持手段が設けられて
いる。このため、ブラシ駆動部で駆動されるブラシは、
この基板の縁部付近では、この補助保持手段によって、
この基板から脱落することなく円滑に駆動されることに
なる。したがって、基板の表面全体が均一に洗浄され
る。また、ブラシが基板から脱落しないため、この基板
の端部を傷つけることがない。

【００１３】上記目的は、請求項５の発明によれば、洗
浄すべき基板を保持する保持手段と、この基板の表面を
ブラシ洗浄するブラシと、このブラシを駆動するブラシ
駆動部と、を有する基板洗浄装置において、上記ブラシ
の上記基板と接触する面の半分以上の面積で、この基板
の表面をブラシ洗浄する基板洗浄装置により、達成され
る。

【００１４】この構成によれば、ブラシが基板の縁部か
らその全体が脱落しないような大きさで形成されている
ため、このブラシの一部が基板の縁部から外側にはみ出
したとしても、ブラシの他の部分が基板の表面に接触し
ているので、ブラシの脱落が抑止されることになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図１乃至図６を参照しながら、詳細に説明する。尚、
以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例である
から、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、
本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定
する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもの
ではない。

【００１６】図１は、本発明を適用した基板を洗浄する
ための基板洗浄装置の第一の実施形態の構成を示してい
る。図１において、基板洗浄装置１０は、洗浄すべき基
板、例えば角形基板１１を水平に支持し且つ水平方向に
回転駆動する基板支持部１２と、基板支持部１２の上方
にてブラシ１３を支持し且つ自転及び公転自させるブラ
シ駆動部１４と、基板支持部１２上に支持された基板１
１に対して洗浄液を供給する供給管１５と、から構成さ
れている。

【００１７】上記基板支持部１２は、基板回転スピンド
ルモータ１２ａと、このスピンドルモータ１２ａの回転
軸１２ｂに着脱可能に取り付けられた補助保持手段であ
るアダプタユニット１６と、このアダプタユニット１６
内に取り付けられた保持手段としての吸着ヘッド１２ｃ
と、から成り、この吸着ヘッド１２ｃが洗浄すべき角形
基板１１を適宜の方法により吸着保持するようになって
いる。尚、上記基板支持部１２は、アダプタユニット１
６を除いては、図７に示した基板洗浄装置１における基
板支持部３と同様の構成である。

【００１８】ここで、上記アダプタユニット１６は、図
２及び図３に示すように構成されている。即ち、アダプ
タユニット１６は、例えば外形が円形であって、その上
面に上記角形基板１１に対応した形状の凹陥部１６ａを
備えている。そして、この凹陥部１６ａ内に、上記吸着
ヘッド１２ｃが取り付けられている。この凹陥部１６ａ
は、吸着ヘッド１２ｃに吸着保持された角形基板１１の
表面が、アダプタユニット１６の上面と同一又はほぼ同
一平面になるような深さを有するように、形成されてい
る。尚、アダプタユニット１６は、金属，樹脂等の材料
から構成され、好ましくは、後述するブラシの摩耗を防
止するために、外形や凹陥部１６ａの端縁が面取りある
いはＲ面加工される。

【００１９】ブラシ駆動部１４は、基板支持部１２の側
方に上下動可能に且つ回動可能に配設された旋回軸１４
ａと、この旋回軸１４ａの下端に取り付けられた上下動
スライダ１４ｂと、上下動スライダ１４ｂを上下方向に
駆動する上下動駆動シリンダ１４ｃと、さらに旋回軸の
下端に被駆動タイミングプーリ１４ｄ，駆動タイミング
ベルト１４ｅ，駆動タイミングプーリ１４ｆを介して連
結された旋回駆動モータ１４ｇと、を含んでおり、この
旋回軸１４ａは、上記上下動駆動シリンダ１４ｃ及び旋
回駆動モータ１４ｇによって、上下動され且つ旋回され
得るようになっている。

【００２０】さらに、ブラシ駆動部１４は、その旋回軸
１４ａの上端にブラシユニット１７を備えている。この
ブラシユニット１７は、旋回軸１４ａの上端に対して一
体的に固定され且つ基板支持部１２の上方に延びるブラ
シユニットベース１７ａと、ブラシユニットベース１７
ａの自由端に対してブラケット１７ｂを介して取り付け
られたブラシ回転駆動モータ１７ｃと、ブラシ回転駆動
モータ１７ｃの回転軸１７ｄに取り付けられたブラシ１
３と、から構成されている。

【００２１】上記供給管１５は、基板支持部１２に支持
された角形基板１１の表面に対して、洗浄用の純水また
は薬液，あるいはリンス液等を噴射するように、構成さ
れているものである。

【００２２】尚、上記ブラシ駆動部１４，ブラシユニッ
ト１７及び供給管１５は、図７に示した従来の基板洗浄
装置１におけるブラシ駆動部５，ブラシユニット７，供
給管６と同じ構成である。

【００２３】本発明の実施の形態による基板洗浄装置１
０は、以上のように構成されており、角形基板１１の洗
浄を行なう場合、以下のようにして行なわれる。先づ、
基板支持部１２のアダプタユニット１６の凹陥部１６ａ
内に角形基板１１が挿入され、吸着ヘッド１２ｃにより
吸着保持される。そして、この状態にて、ブラシユニッ
ト１７のブラシ１３が基板１１の表面に接触するよう
に、ブラシ駆動部１４の旋回軸１４ａが上下動駆動シリ
ンダ１４ｃによって下降される。そして、ブラシ１３が
基板１１の表面に接触した状態にて、供給管１５から洗
浄用の純水，薬液またはリンス液が噴射されると共に、
基板回転スピンドルモータ１２ａ及びブラシ回転駆動モ
ータ１７ｃが回転し、さらにブラシ旋回駆動モータ１４
ｇが回転する。

【００２４】これにより、角形基板１１が回転すると共
に、ブラシ１３はブラシ回転駆動モータ１７ｃにより自
転し且つブラシ旋回駆動モータ１４ｇにより公転即ち例
えば基板１１の中心から外側に向かって移動することに
なる。かくして、ブラシ１３は、基板１１の表面全体に
亘って接触し、その自転によって基板表面を洗浄するこ
とになる。

【００２５】その際、角形基板１１がアダプタユニット
１６の凹陥部１６ａ内に収容されることにより、角形基
板１１の表面及びアダプタユニット１６の凹陥部１６ａ
を除く上面が同一又は略同一平面となり、全体として円
形の表面を画成することになる。従って、上記ブラシ１
３の自転及び公転による洗浄の際に、ブラシ１３は、円
形基板の洗浄の場合と同様に、角形基板１１及びアダプ
タユニット１６により画成された円形の表面上に常に接
触しているので、洗浄が円滑に即ち均一に行なわれ得る
と共に、ブラシ１３が角形基板１１の端部である端縁か
ら外側にはみだして脱落してしまうようなことがない。
従って、角形基板１１の洗浄の際に、ブラシ１３の基板
端縁からの脱落によって、基板表面が傷ついたり、基板
洗浄装置１０が破壊してしまうようなことはなく、また
角形基板１１の端縁にブラシ１３が当たって摩耗するこ
とがない。

【００２６】さらに、上記基板洗浄装置１０は、図７に
示した従来の基板洗浄装置１に対して、アダプタユニッ
ト１６を追加するだけで、容易に且つ低コストで構成さ
れ得る。従って、円形の基板を洗浄する場合は、アダプ
タユニット１６を基板回転スピンドルモータ１２ａの回
転軸１２ｂから取り外し、吸着ヘッド１２ｃを回転軸１
２ｂに直接に取り付ければよいこととなる。なお、この
構成は、図７に示した従来の基板洗浄装置１と同じであ
る。このように、角形基板１１と円形基板が混在する生
産ラインにおいては、アダプタユニット１６の着脱によ
って、何れの形状の基板に対しても、容易に対応するこ
とが可能となる。

【００２７】図４は、本発明による基板を洗浄するため
の基板洗浄装置の第二の実施形態の構成を示している。
図４において、基板洗浄装置２０は、図１に示した基板
洗浄装置１０とほぼ同じ構成であり、異なる点は、アダ
プタユニット１６がないことと、ブラシ１３の代わり
に、大型ブラシ２１が備えられていることである。

【００２８】ここで、上記大型ブラシ２１は、図５及び
図６に示すように、基板支持部１２の吸着ヘッド１２ｃ
によって固定保持される角形基板１１の回転の際に、角
形基板１１の周縁からその全体が脱落しないような大き
さを有するように、形成されている。特に、好ましく
は、図５にて左側に示すように、角形基板１１の各辺の
中央付近の領域、即ち半径方向の長さが最も短い位置付
近にて、大型ブラシ２１の角形基板１１と接触する面の
半分以上の面積で、角形基板１１の表面をブラシ洗浄す
るように、大型ブラシ２１の大きさが選定されている。

【００２９】従って、ブラシが大型ブラシ２１であるた
め、角形基板１１の回転によって大型ブラシ２１の一部
が角形基板１１の各辺の中央付近の領域、即ち、半径方
向の長さが最も短い位置付近にて、角形基板１１の端部
から外側にはみ出しても大型ブラシ２１の他の部分が、
角形基板１１の表面に接触しているため、大型ブラシ２
１の脱落が防止されることになる。このように、大型ブ
ラシ２１は、角形基板１１の表面に対して安定した状態
で接触するため、より一層均一な洗浄が行なわれ得るこ
とになる。

【００３０】さらに、上記基板洗浄装置２０において、
図７に示した従来の基板洗浄装置１に対してブラシ４を
大型ブラシ２１に交換するだけで、本実施の形態に係る
基板洗浄装置２０を構成することができる。このため容
易かつ低コストで基板洗浄装置２０を構成することがで
きる。したがって、従来の円形の基板を洗浄するための
自転及び公転式ブラシによる基板洗浄装置１に対して
も、ブラシ４を大型ブラシ２１に交換するだけで、角形
基板１１の洗浄が行われると共に、そのままの状態で、
半導体ウエハ等の円形基板の洗浄も可能である。また、
円形基板と角形基板１１とが混在する生産する生産ライ
ンにおいては、一台の基板洗浄装置２０を利用して、そ
のままの状態で、何れの形状の基板にも対応することが
可能となる。

【００３１】そして、角形基板１１の各辺の中央付近の
領域、即ち半径方向の長さが最も短い位置付近にて、大
型ブラシ２１の角形基板１１と接触する面の半分以上の
面積で、角形基板１１の表面をブラシ洗浄するように大
型ブラシ２１の大きさが選定されている場合には、角形
基板１１の各辺の中央付近の領域においても、大型ブラ
シ２１が安定した状態で角形基板１１の表面に接触する
ことになり、より一層均一な洗浄が行われることにな
る。

【００３２】尚、上述した実施形態においては、洗浄す
べき基板として、角形基板１１を使用する場合について
説明したが、これに限らず他の形状を有する異型基板の
洗浄を行なう場合についても、本発明を適用し得ること
は明らかである。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、異
形基板の洗浄の際にもブラシが基板端部から脱落しない
ようにした、基板洗浄装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による基板洗浄装置の第一の実施形態の
構成を示す概略側面図である。

【図２】図１の基板洗浄装置におけるアダプタユニット
の拡大平面図である。

【図３】図２のアダプタユニットの断面図である。

【図４】本発明による基板洗浄装置の第二の実施形態の
構成を示す概略側面図である。

【図５】図４の基板洗浄装置における基板と大型ブラシ
との関係を示す拡大平面図である。

【図６】図５の基板と大型ブラシとの関係を示す断面図
である。

【図７】従来の基板洗浄装置の一例の構成を示す概略側
面図である。

【図８】図７の基板洗浄装置による角形基板洗浄時のブ
ラシの移動を示す拡大平面図である。

【符号の説明】

１０，２０・・・基板洗浄装置、１１・・・角形基板、
１２・・・基板支持部、１３・・・ブラシ、１４・・・
ブラシ駆動部、１５・・・供給管、１６・・・アダプタ
ユニット、１７・・・ブラシユニット、２１・・・大型
ブラシ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗浄すべき基板を保持する保持手段と、 この基板の表面をブラシ洗浄するブラシと、 このブラシを駆動するブラシ駆動部と、を有する基板洗
   浄装置において、 上記保持手段により保持された上記基板の表面をブラシ
   洗浄するブラシが、この基板の縁部から脱落しないため
   の補助保持手段が設けられていることを特徴とする基板
   洗浄装置。
2. 【請求項２】 上記基板の上面と上記補助保持手段の上
   面の高さが同一又は略同一となるように構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の基板洗浄装置。
3. 【請求項３】 上記補助保持手段が着脱可能に構成され
   ていることを特徴とする請求項１に記載の基板洗浄装
   置。
4. 【請求項４】 上記補助保持手段が着脱可能に構成され
   ていることを特徴とする請求項２に記載の基板洗浄装
   置。
5. 【請求項５】 洗浄すべき基板を保持する保持手段と、 この基板の表面をブラシ洗浄するブラシと、 このブラシを駆動するブラシ駆動部と、を有する基板洗
   浄装置において、 上記ブラシの上記基板と接触する面の半分以上の面積
   で、この基板の表面をブラシ洗浄することを特徴とする
   基板洗浄装置。