JPH11354479A - スピン洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スピン洗浄装置において、ワークの上面及び
下面のブラシ洗浄を同時に行うことができるスピン洗浄
装置を提供する。 【解決手段】 ウェーハ１０はクランプ機構１６によっ
て回転テーブル１４の上に保持される。回転軸１２の内
部には固定軸１１が収容され、固定軸１１は上端に純水
噴射用のノズル１９を備える。上面側の洗浄ブラシ２１
は、アーム２５の先端部に取り付けられ、駆動装置２７
により回転駆動され、アーム２５の動きに伴い上下及び
水平方向に移動する。洗浄ブラシ２１は中心部に電磁石
２３を備える。下面側の洗浄ブラシ３１は支持プレート
３７の上に載せられている。洗浄ブラシ３１は中心部に
鉄芯３３を備える。電磁石２３を起動すると磁力によっ
て鉄芯３３が上方に引き寄せられ、洗浄ブラシ３１が浮
上してウェーハ１０の下面に接触し、洗浄ブラシ２１の
動きに合わせて回転運動及び半径方向移動を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハな
どの平板状のワークを、回転させた状態で、その表面に
洗浄液を噴射して洗浄するスピン洗浄装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】スピン洗浄装置は、例えば、半導体の製
造プロセスにおいて半導体ウェーハを洗浄する際に使用
される。従来のスピン洗浄装置の一例として、図３に、
特開平９−３２１０１２号公報に記載されているスピン
洗浄装置の要部断面図を示す。

【０００３】中空円筒状の回転軸１２の上端には、回転
テーブル１４が取り付けられ、回転テーブル１４の外周
部の近くには、クランプ機構１６が設けられている。洗
浄対象のウェーハ１０は、クランプ機構１６によってそ
の周縁部で保持される。回転軸１２の内部に設けられた
空洞部の中には、固定軸１１が収容され、固定軸１１の
上端には、純水（洗浄液）噴射用のノズル１９が取り付
けられている。ノズル１９は、回転テーブル１４の中央
に形成された開口部を貫通し、その先端が回転テーブル
１４の上側に突き出ている。ノズル１９の先端は、ウェ
ーハ１０の下面に面している。

【０００４】回転軸１２を駆動してウェーハ１０を回転
させた状態で、ウェーハ１０の上面側において、純水の
噴射によるスピン洗浄あるいはブラシを用いたブラシ洗
浄を行っている間に、同時にノズル１９からウェーハ１
０の下面に向けて純水を噴射することによって、ウェー
ハ１０の下面のスピン洗浄も行われる。

【０００５】（従来装置の問題点）従来のスピン洗浄装
置においては、装置の構成が複雑になるので、ブラシ洗
浄機構をウェーハの下面側（回転軸側）に設けた例は見
られない。従って、ブラシ洗浄に関しては、ウェーハの
上面のみについてブラシ洗浄を行うか（例えば、特開平
６−９７１３７号公報）、あるいは、二つの工程に分け
て、順に片面づつブラシ洗浄を行うかのいずれかの方法
が採用されていた。

【０００６】このため、ウェーハの上面のみについてブ
ラシ洗浄を行う場合には、上面に比べて下面の洗浄度が
不十分になり、一方、二つの工程に分けて両面のブラシ
洗浄を行う場合には、専用の洗浄ステーションを増設し
なければならないという問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の様な
従来のスピン洗浄装置の問題点に鑑み成されたもので、
本発明の目的は、スピン洗浄装置において、ワークの上
面及び下面のブラシ洗浄を同時に行うことができるスピ
ン洗浄装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のスピン洗浄装置
は、平板状のワークをその周縁部で保持するクランプ機
構と、クランプ機構を下側から支持して回転駆動する中
空の回転軸と、回転軸の内部の空洞内に収容され、上端
部に洗浄液噴射用のノズルが設けられた固定軸とを備
え、クランプ機構に保持されたワークを回転させなが
ら、ワークの表面に洗浄液を噴射して、ワークの洗浄を
行うスピン洗浄装置において、ワークの上面側及び下面
側に、それぞれ、洗浄ブラシを設けたことを特徴とす
る。

【０００９】好ましくは、ワークの上面側に設けられる
洗浄ブラシを、中心部に電磁石を備え、ワークの上面に
接触した状態で回転及び水平方向移動を行う駆動側の洗
浄ブラシで構成するとともに、ワークの下面側に設けら
れる洗浄ブラシを、中心部に強磁性体からなるコア部を
備え、前記駆動側の洗浄ブラシの電磁石による磁力によ
って駆動され、ワークの下面に接触した状態で回転及び
水平方向移動を行う従動側の洗浄ブラシで構成する。

【００１０】本発明のスピン洗浄装置によれば、ワーク
の上面側及び下面側に、それぞれ、洗浄ブラシが設けら
れているので、ワークのブラシ洗浄を両面同時に行うこ
とができる。

【００１１】また、ワークの上面側の洗浄ブラシ（駆動
側）の中心部に電磁石を取り付けるとともに、下面側の
洗浄ブラシ（従動側）の中心部に強磁性体からなるコア
部を設け、上面側にある電磁石の磁力により下面側の洗
浄ブラシを駆動する様に構成することによって、下面側
の洗浄ブラシの構造を簡素化することができる。これに
より、下面側の洗浄ブラシを、ウェーハの下面と回転軸
及び固定軸の上端部との間の隙間に配置することが容易
になる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１に、本発明に基づくスピン洗
浄装置の概略構成を示す。図中、１０はウェーハ（平板
状のワーク）、１１は固定軸、１２は回転軸、１４は回
転テーブル、１６はクランプ機構、１９はノズル、２１
は洗浄ブラシ（駆動側）、２３は電磁石、３１は洗浄ブ
ラシ（従動側）、３３は鉄芯（強磁性体からなるコア
部）を表す。

【００１３】中空円筒状の回転軸１２の上端には、回転
テーブル１４が取り付けられ、回転テーブル１４の外周
部の近くには、クランプ機構１６が設けられている。洗
浄対象のウェーハ１０は、クランプ機構１６によってそ
の周縁部で保持される。回転軸１２の内部の空洞部の中
には、固定軸１１が収容されている。固定軸１１の上端
には、純水（洗浄液）の噴射用のノズル１９が取り付け
られ、固定軸１１の内部には、このノズル１９に純水を
送る純水配管１８が埋め込まれている。ノズル１９は、
回転テーブル１４の中央に形成された開口部を貫通し、
その先端が回転テーブル１４の上側に突き出ている。ノ
ズル１９の先端は、ウェーハ１０の下面に面している。
なお、以上の構成に関しては、先に図３に示した従来の
スピン洗浄装置と共通である。

【００１４】本発明のスピン洗浄装置では、更に、ウェ
ーハ１０の上面側に洗浄ブラシ２１が配置されるととも
に、ウェーハ１０の下面側の、ウェーハ１０を間に挟ん
でこの洗浄ブラシ２１に対向する位置に洗浄ブラシ３１
が配置されている。

【００１５】この内、上面側の洗浄ブラシ２１は、アー
ム２５の先端部にシャフト２６を介して下向きに取り付
けられ、アーム２５の先端部の上側には駆動装置２７が
取り付けられている。シャフト２６の下端部に当たる洗
浄ブラシ２１の中心部には、電磁石２３が取り付けられ
ている。洗浄ブラシ２１は、駆動装置２７によって回転
駆動されるとともに、アーム２５の動きに伴い、上下方
向（矢印４２）、及びウェーハ１０の半径方向（矢印４
１）へその中心部から周縁部まで移動させることができ
る。

【００１６】一方、下面側の洗浄ブラシ３１は、ウェー
ハ１０の下面に対して並行に配置された支持プレート３
７の上に載せられている。支持プレート３７は、図２の
上面図に示す様に、長辺がウェーハ１０の半径方向に対
して平行な長方形の形状を備え、その長辺に沿って一対
のガイド３８が設けられている。洗浄ブラシ３１は、ガ
イド３８の内側で、支持プレート３７の上をウェーハ１
０の半径方向へその中心部から周縁部まで移動すること
ができる。

【００１７】図１に示す様に、この支持プレート３７
は、固定軸１１の先端部付近の側面から延びるアーム３
５によって支持されている。洗浄ブラシ３１の中心部に
は、鉄芯３３が取り付けられている。ウェーハの上面側
にある電磁石２３を起動すると、その磁力によって鉄芯
３３が上方に引き寄せられ、それにより、洗浄ブラシ３
１が支持プレート３７上から浮上してウェーハ１０の下
面に接触し、洗浄ブラシ２１の動きに合わせて回転運動
及び半径方向移動を行う。なお、電磁石２３への供給電
圧を調整することにより、洗浄ブラシ３１の押し付け力
を調整することができる。

【００１８】次に、図１に示したスピン洗浄装置の運転
方法について説明する。ウェーハ１０は、搬送ロボット
（図示せず）によってスピン洗浄装置に搬入され、回転
テーブル１４の上にクランプ機構１６を介して保持され
る。回転軸１２を駆動してウェーハ１０を回転させた
後、ノズル１９からウェーハ１０の下面に向けて純水を
噴射するとともに、ノズル４９からウェーハ１０の上面
に向けて純水を噴射する。

【００１９】次に、アーム２５を前進（図１において右
方向ヘ水平移動）させて洗浄ブラシ２１をウェーハ１０
の上方の所定の位置まで移動する。駆動装置２７を起動
して洗浄ブラシ２１を回転させた後、アーム２５を降下
させて洗浄ブラシ２１をウェーハ１０の上面に接触させ
る。次いで、電磁石２３を起動して、洗浄ブラシ３１を
支持プレート３７上から浮上させてウェーハ１０の下面
に接触させる。

【００２０】アーム２５に往復運動（前進及び後退）を
与えると、洗浄ブラシ３１は洗浄ブラシ２１側に引き寄
せられた状態で洗浄ブラシ２１とともに往復運動を行
う。これによって、ウェーハ１０の上面及び下面のブラ
シ洗浄が同時に行われる。予め設定されている洗浄時間
が経過した後、電磁石２３への通電を停止し、次いで、
アーム２５を上昇させて洗浄ブラシ２１をウェーハ１０
の上面から引き離す。電磁石２３への通電の停止に伴
い、洗浄ブラシ３１は支持プレート３７上に戻る。次
に、アーム２５を後退させてウェーハ１０の上方を開放
する。ノズル１９及びノズル４９からの純水の供給を停
止し、ウェーハ１０を高速で回転させ、所定の時間が経
過してウェーハ１０表面の乾燥が終了したところで、回
転テーブル１４の回転を停止し、ウェーハ１０の搬出動
作に移る。

【００２１】

【発明の効果】本発明のスピン洗浄装置によれば、ワー
クの上面及び下面のブラシ洗浄を同時に行うことができ
る。従って、スピン洗浄工程の所要時間の増加を伴わず
に、ワークの両面の清浄度を向上させることができる。

【００２２】また、本発明のスピン洗浄装置で使用され
るワークの下面側に配置される洗浄ブラシは、単純な構
造を備えているので、従来の回転テーブルの回りの構造
について大幅な変更を伴わずに、スピン洗浄装置に組み
込むことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づくスピン洗浄装置の構成を示す要
部断面図。

【図２】下面側の洗浄ブラシが載せられる支持プレート
の概要を示す上面図。

【図３】従来のスピン洗浄装置の構成を示す要部断面
図。

【符号の説明】

１０・・・ウェーハ、 １１・・・固定軸、 １２・・・回転軸、 １４・・・回転テーブル、 １６・・・クランプ機構、 １８・・・純水配管、 １９・・・ノズル、 ２１・・・洗浄ブラシ（駆動側）、 ２３・・・電磁石、 ２５・・・アーム、 ２６・・・シャフト、 ２７・・・駆動装置、 ３１・・・洗浄ブラシ（従動側）、 ３３・・・鉄芯（強磁性体からなるコア部）、 ３５・・・アーム、 ３７・・・支持プレート、 ３８・・・ガイド、 ４９・・・ノズル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板状のワークをその周縁部で保持する
   クランプ機構と、 クランプ機構を下側から支持して回転駆動する中空の回
   転軸と、 回転軸の内部の空洞内に収容され、上端部に洗浄液噴射
   用のノズルが設けられた固定軸とを備え、 クランプ機構に保持されたワークを回転させながら、ワ
   ークの表面に洗浄液を噴射して、ワークの洗浄を行うス
   ピン洗浄装置において、 ワークの上面側及び下面側に、それぞれ、洗浄ブラシを
   設けたことを特徴とするスピン洗浄装置。
2. 【請求項２】 ワークの上面側に設けられた洗浄ブラシ
   は、中心部に電磁石を備え、ワークの上面に接触した状
   態で回転及び水平方向移動を行う駆動側の洗浄ブラシで
   あり、 ワークの下面側に設けられた洗浄ブラシは、中心部に強
   磁性体からなるコア部を備え、前記駆動側の洗浄ブラシ
   の電磁石による磁力によって駆動され、ワークの下面に
   接触した状態で回転及び水平方向移動を行う従動側の洗
   浄ブラシであることを特徴とする請求項１に記載のスピ
   ン洗浄装置。