JPH1197397A - 洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は半導体ウエハの上下面を同時に、
しかも確実に洗浄することができるようにした洗浄装置
を提供することを目的とする。 【解決手段】 半導体ウエハＵの上下両面を同時に洗浄
するための洗浄装置において、上記半導体ウエハの周縁
部を保持する係合溝１３ａが形成されているとともにこ
の半導体ウエハを回転駆動する保持ロ−ラ１３と、この
保持ロ−ラに保持された半導体ウエハの上下両面にそれ
ぞれ対向して配置された一対のペンシルブラシ２１、２
２と、このペンシルブラシを回転駆動するとともに上記
半導体ウエハの板面に対して接離する上下方向および径
方向に沿って駆動する駆動機構と、上記半導体ウエハと
上記ペンシルブラシとが接触する部分に洗浄液を供給す
るノズル体７５、７６と、上記保持ロ−ラによる上記半
導体ウエハの保持状態を解除する解除シリンダ１１５と
を具備したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は被洗浄物の上下両
面を同時に洗浄するための洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば半導体装置の製造工程において
は、被洗浄物としての半導体ウエハを高い清浄度で洗浄
することが要求される工程がある。このような半導体ウ
エハを洗浄する方式としては、洗浄液中に複数枚の半導
体ウエハを浸漬するデイップ方式や半導体ウエハに向け
て洗浄液を噴射して一枚づつ洗浄する枚葉方式があり、
最近では高い清浄度が得られるとともに、少ロッドなど
ではコスト的に有利な枚葉方式が採用されることが多く
なってきている。

【０００３】枚葉方式の１つとしてロ−ルブラシやペン
シルブラシを用いて上記半導体ウエハを洗浄する洗浄装
置が知られている。その場合、上記ロ−ルブラシやペン
シルブラシを回転させるだけでなく、半導体ウエハも回
転させることで、上記各ブラシを半導体ウエハにむらな
く接触させて洗浄効果を高めるということが行われてい
る。

【０００４】一方、半導体ウエハを洗浄する場合、回路
パタ−ンが形成される上面だけでなく、下面も洗浄し、
半導体ウエハを搬送したり、カセットに格納された状態
などで、他の半導体ウエハにパ−ティクルが転移するの
を防止するということが行われている。

【０００５】従来、ロ−ルブラシを用いて半導体ウエハ
の上下面を同時に洗浄するということは行われていた。
その場合、半導体ウエハを保持機構によって回転駆動で
きるように保持するとともに、この保持機構に保持され
た半導体ウエハの上面側と下面側に、それぞれ回転駆動
されるロ−ルブラシを軸線が上記半導体ウエハの板面と
平行になるよう配置し、各ロ−ルブラシを上記半導体ウ
エハの上下両面に接触させることで洗浄するようにして
いる。

【０００６】しかしながら、このような洗浄方式による
と、半導体ウエハの板面に対してロ−ルブラシを線接触
させて洗浄するようにしている。そのため、ロ−ルブラ
シの寸法精度やロ−ルブラシと半導体ウエハの板面との
平行度が高精度に設定されていないと、上記ロ−ルブラ
シが軸方向全長にわたって半導体ウエハの板面に均一に
接触しないため、洗浄むらが生じるということがあっ
た。

【０００７】しかも、ブラシ洗浄の前工程あるいは後工
程で、保持機構に保持された半導体ウエハを薬液処理し
たい場合がある。そのような場合、上述した構成ではロ
−ルブラシを保持機構に保持された半導体ウエハの板面
に対して上下方向だけにしか退避させることができない
から、そのロ−ルブラシに薬液が付着することが避けら
れない。

【０００８】したがって、ロ−ルブラシには耐薬品性を
備えた材料だけしか使用できなくなるから、そのような
材料の選択が難しく、たとえば洗浄用として好適するＰ
ＶＡ（ポリビニ−ルアルコ−ル）などの材料は薬品の種
類によっては使用できないことがあり、不便である。

【０００９】洗浄むらをなくすために、ロ−ルブラシに
代わりペンシルブラシを半導体ウエハの径方向に旋回さ
せて洗浄するという洗浄方式が開発されている。その場
合、上記ペンシルブラシは旋回ア−ムの先端に設け、こ
の旋回ア−ムを旋回および上下運動させることで保持機
構に保持されて回転駆動される半導体ウエハを洗浄する
ようにしている。保持機構としては複数本の支持軸や円
筒体が用いられ、これらの上端部に上記半導体ウエハが
周縁部を係合させて支持される。

【００１０】このような構成によれば、ペンシルブラシ
は半導体ウエハに面接触するから、ロ−ルブラシに比べ
て均一な洗浄を行うことができる。しかしながら、旋回
ア−ムを旋回させる構成上、保持機構に保持された半導
体ウエハの上面側には旋回ア−ムを旋回可能に設けるこ
とができても、下面側は保持機構があるため、旋回ア−
ムを半導体ウエハの径方向に沿って旋回可能に設けるこ
とができない。

【００１１】そのため、ペンシルブラシを用いた洗浄方
式においては、半導体ウエハの上下両面を同時に洗浄す
ることができないから、両面洗浄を行う場合には一方の
面を洗浄してから半導体ウエハを反転させ、ついで他方
の面を洗浄しなければならなず、洗浄に多くの時間がか
かるということがあるばかりか、半導体ウエハを反転さ
せる装置が必要になるなどのことがある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来は、
ロ−ルブラシやペンシルブラシによって被洗浄物の上下
両面を同時に、しかもむらなく均一に洗浄することがで
きないということがあった。この発明は、ペンシルブラ
シを用いて被洗浄物の上下両面を同時に、しかもむらな
く均一に洗浄できるようにした洗浄装置を提供すること
にある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、被洗
浄物の上下両面を同時に洗浄するための洗浄装置におい
て、上記被洗浄物の周縁部を保持するとともにこの被洗
浄物を回転駆動する保持機構と、この保持機構に保持さ
れた被洗浄物の上下両面にそれぞれ対向して配置された
一対のペンシルブラシと、このペンシルブラシを回転駆
動するとともに上記被洗浄物の板面に対して接離する上
下方向および径方向に沿って駆動する駆動機構と、上記
被洗浄物と上記ペンシルブラシとが接触する部分に洗浄
液を供給する洗浄液供給手段と、上記保持機構による上
記被洗浄物の保持状態を解除する解除機構とを具備した
ことを特徴とする。

【００１４】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、上記保持機構は、接離方向にスライド自在に設けら
れ接合方向に弾性的に付勢された一対の可動部材と、各
可動部材にそれぞれ軸線をほぼ垂直にして回転自在に支
持された複数の保持軸と、各保持軸の上端部に取付けら
れ外周面に上記被洗浄物の周縁部に係合する係合溝が形
成された保持ロ−ラと、上記可動部材の下面側に配置さ
れ上記保持軸を回転駆動することで上記保持ロ−ラを介
して上記被洗浄物を回転させる保持軸駆動手段とを具備
したことを特徴とする。

【００１５】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、上記解除機構は、接合方向に弾性的に付勢された一
対の上記可動部材を、その付勢力に抗して離反する方向
に駆動する解除駆動手段からなることを特徴とする。

【００１６】請求項４の発明は、請求項１の発明におい
て、上記駆動機構は、上記保持手段の上面側と下面側に
配置されそれぞれ上記ペンシルブラシを回転自在に支持
した一対のヘッドと、各ヘッドに回転自在に設けられた
ペンシルブラシをそれぞれ回転駆動するブラシ回転手段
と、上記保持手段から外れた位置で、上記被洗浄物の径
方向に沿って配置されたガイド体と、このガイド体にス
ライド自在に設けられ上記上面側のヘッドが上下方向に
移動自在に設けられた上部可動体と、この上部可動体に
連結され上記下面側のヘッドが上下方向に移動自在に設
けられた下部可動体と、上記上部可動体を上記ガイド体
に沿って往復駆動する往復駆動手段と、各可動体に設け
られたそれぞれのヘッドをこれら可動体の往復動に応じ
て上下方向に駆動し各ヘッドに設けられたペンシルブラ
シを上記保持手段に保持された被洗浄物に接離させる上
下駆動手段とを具備したことを特徴とする。

【００１７】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、上部可動体に設けられた上側のヘッドは、上部位置
調整手段によって下降位置が調整され、下部可動体に設
けられた下側のヘッドは下部位置調整手段によって上昇
位置が調整されることを特徴とする。

【００１８】請求項６の発明は、請求項１の発明におい
て、上記保持機構と駆動機構との間には、上記ペンシル
ブラシが上記保持機構に保持された被洗浄物の径方向外
方に退避したときに、上記ペンシルブラシと上記保持機
構とを遮断するシャッタが設けられていることを特徴と
する。

【００１９】請求項１の発明によれば、保持機構に保持
されて回転駆動される被洗浄物の上下両面にそれぞれペ
ンシルブラシを対向して配置し、これらペンシルブラシ
を上記被洗浄物の径方向に沿って直線的に駆動するよう
にしたから、被洗浄物の上下両面をペンシルブラシによ
って同時に、しかもむらなく均一に洗浄することができ
る。

【００２０】請求項２の発明によれば、保持機構は、被
洗浄物の周縁部に係合する係合溝が形成された保持ロ−
ラを有するから、被洗浄物を上下方向にがた付くことな
く確実に保持することができ、しかも保持ロ−ラが取付
けられた複数の保持軸は接合方向に弾性的に付勢された
一対の可動部材に支持されているから、一対の可動部材
を離反する方向にスライドさせることで、被洗浄物の保
持状態を解除することができる。

【００２１】請求項３の発明によれば、被洗浄物の保持
状態を解除する解除機構は、接合方向に弾性的に付勢さ
れた一対の可動部材を、その付勢力に抗して離反する方
向へ駆動する構成であるから、被洗浄物の保持状態の解
除を簡単な機構で迅速に行うことができる。

【００２２】請求項４の発明によれば、上下一対のペン
シルブラシを駆動する駆動機構は、被洗浄物の径方向に
沿って駆動される上部可動体に下部可動体を連結したの
で、上部可動体を駆動するだけで、下部可動体を連動さ
せることができる。

【００２３】請求項５の発明によれば、上部可動体と下
部可動体とにペンシルブラシが設けられたそれぞれのヘ
ッドの高さ位置を調整できるようにしたので、被洗浄物
に対する各ペンシルブラシの接触圧を精度よく調整する
ことができる。

【００２４】請求項６の発明によれば、ペンシルブラシ
が被洗浄物の径方向外方へ退避したときに、シャッタに
よってペンシルブラシと保持機構とを遮断できるように
したので、ブラシ洗浄の前工程や後工程で被洗浄物を薬
液処理する場合に、その薬液がペンシルブラシにかかる
のを防止することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
図面を参照して説明する。この発明の洗浄装置は、図１
と図２に示すように架台１を備えている。この架台１の
上面にはベ−ス板２が設けられ、このベ−ス板２上には
箱型状の洗浄槽３が配設されている。

【００２６】上記洗浄槽３内部の長手方向一端部側には
被洗浄物としての半導体ウエハＵを保持して回転駆動す
る保持機構４が設けられている。この保持機構４は下面
側に上記洗浄槽３の幅方向に対して分割された一対の板
状の可動部材５を有する。この可動部材５の上面には係
合溝６が形成され、この係合溝６は上記ベ−ス板２の下
面に上記洗浄槽３の幅方向に沿って設けられたガイド部
材７にスライド自在に係合している。したがって、一対
の可動部材５は洗浄槽３の幅方向に沿って移動可能とな
っている。一対の可動部材５の両端部はばね８によって
連結され、互いに接近する方向に付勢されている。

【００２７】各可動部材５にはそれぞれ３本の支持円筒
１１が立設されている。各支持円筒１１は上記ベ−ス板
２と上記洗浄槽３の底部に、洗浄槽３の幅方向に沿って
長く形成された長孔２ａ、３ａから上記洗浄槽３内に突
出している。

【００２８】各支持円筒１１には保持軸１２が回転自在
に支持されている。各保持軸１２の上端部には外周面に
Ｖ字状の係合溝１３ａが形成された保持ロ−ラ１３が嵌
着されていて、これら保持ロ−ラ１３の係合溝１３ａに
周縁部を係合させて上記半導体ウエハＵが保持されてい
る。

【００２９】上記一対の可動部材５は解除機構を構成す
る一対の解除シリンダ１１５によって上記ばね８の付勢
力に抗して離反する方向に駆動されるようになってい
る。つまり、図１と図２に示すように、上記ベ−ス板２
の下面の一対の可動部材５の端面間には一対の取付部材
１１６が垂設され、各取付部材１１６にはそれぞれ解除
シリンダ１１５が取付けられている。各解除シリンダ１
１５のロッド１１５ａの先端は各可動部材５から垂設さ
れた作動部材１１７に当接している。したがって、一対
の解除シリンダ１１５のロッド１１５ａを突出方向に駆
動すれば、作動部材１１７が押圧されて一対の可動部材
５がばね８の付勢力に抗して図２に矢印Ｘで示す離反す
る方向に駆動されることになる。

【００３０】一対の可動部材５を離反させれば、各可動
板５に設けられたそれぞれ３本の保持軸１２も離反する
方向にスライドするから、各保持軸１２の保持ロ−ラ１
３による半導体ウエハＵの保持状態を解除することがで
きる。逆に、上記解除シリンダ１１５のロッド１１５ａ
を没入方向に駆動すれば、一対の可動部材５がばね８の
復元力によって接近方向に駆動されるから、各保持軸１
２の保持ロ−ラ１３によって半導体ウエハＵを保持する
ことができるようになっている。

【００３１】図１に示すように、上記支持円筒１１の洗
浄槽３内に突出した上部には上記洗浄槽３の底部に形成
された長孔３ａを覆う下部カバ−１４が固着され、上記
保持軸１２には上記支持円筒１１の上端面および下部カ
バ−１４の外周面を覆う上部カバ−１５が固着されてい
る。したがって、後述するごとく洗浄槽３内で飛散する
洗浄液や薬液が上記保持軸１２を伝わって長孔３ａから
洗浄槽３の外部に漏れるのが防止されている。

【００３２】上記各可動部材５の下面側に突出した上記
保持軸１２の下端部にはそれぞれ従動プ−リ１６が嵌着
されている。洗浄槽３の長手方向一端に位置する保持軸
１２（図１における左端）には１つの従動プ−リ１６が
嵌着され、他の２つの保持軸１２には２つの従動プ−リ
１６が嵌着されている。

【００３３】一対の可動部材５のそれぞれ３本の保持軸
１２に設けられた従動プ−リ１６には、図１に示すよう
に各３本の保持軸１２が連動して回転するようベルト１
７ａが順次掛け渡されている。

【００３４】洗浄槽３の長手方向中途部の下面側には駆
動モ−タ１８が配設されている。この駆動モ−タ１８の
駆動軸１８ａには一対の駆動プ−リ１９が嵌着されてい
る。一方の駆動プ−リ１９と一方の可動部材５の右端の
保持軸１２に設けられた従動プ−リ１６とにはベルト１
７ｂが張設され、同様に、他方の駆動プ−リ１９と他方
の可動部材５の右端の保持軸１２に設けられた従動プ−
リ１６とにはベルト１７ｂが張設されている。

【００３５】したがって、上記駆動モ−タ１８が作動し
て駆動軸１８ａが回転駆動されれば、一対の可動部材５
に支持されたそれぞれれ３本の保持軸１２が同方向に回
転駆動されることになる。それによって、各保持軸１２
の上端部に設けられた保持ロ−ラ１３の係合溝１３ａに
周縁部が係合保持された半導体ウエハＵが上記係合溝１
３ａとの摩擦抵抗によって回転駆動されることになる。

【００３６】上記洗浄槽３の長手方向一端面には開閉シ
ャッタ３ｂによって開閉される供給排出口３ｃが形成さ
れ、この供給排出口３ｃから未洗浄の半導体ウエハＵが
供給され、洗浄済み半導体ウエハＵが排出されるように
なっている。

【００３７】なお、半導体ウエハＵは周縁部がＶ字状の
係合溝１３ａに係合保持されていることで、上下方向に
がた付くのが防止されている。上記保持機構４に供給保
持された半導体ウエハＵの上面側にはＰＶＡなどによっ
てディスク状に成形された上部ペンシルブラシ２１が配
設され、下面側には同じく下部ペンシルブラシ２２が配
設されている。各ペンシルブラシ２１、２２はそれぞれ
上部ホルダ２３と下部ホルダ２４との端面に取着されて
いる。

【００３８】なお、各ペンシルブラシ２１、２２は外径
寸法に制限を受けるものでない。つまり、ペンシル状の
小径なものであってもよく、ディスク状の大径なもので
あってもよい。

【００３９】上部ホルダ２３は箱型状の上部ヘッド２５
に回転自在に支持されている。この上部ヘッド２５内に
は上部駆動モ−タ２６が内蔵されている。この上部駆動
モ−タ２６の駆動軸２６ａには第１の歯車２７が嵌着さ
れ、この第１の歯車２７は上記上部ホルダ２３の上端に
設けられた第２の歯車２８に噛合されている。したがっ
て、上記駆動モ−タ２６が作動することで、上記上部ホ
ルダ２３とともに上部ペンシルブラシ２１が回転駆動さ
れるようになっている。

【００４０】上記下部ホルダ２４は箱型状の下部ヘッド
３１に回転自在に支持され、この下部ヘッド３１内に位
置する下端部には第３の歯車３２が嵌着されている。下
部ヘッド３１内には軸受３３が設けられ、この軸受３３
には軸線をほぼ水平にした従動軸３４の一端部が回転自
在に支持されている。上記軸受３３から突出した従動軸
３４の末端には上記第３の歯車３２に噛合した第４の歯
車３５が嵌着されている。

【００４１】上記従動軸３４は上記下部ヘッド３１の外
部へ突出し、その他端は下部駆動モ−タ３６の駆動軸３
６ａに連結されている。したがって、下部駆動モ−タ３
６が作動すれば、従動軸３４および第４、第３の歯車３
５、３２を介して上記下部ホルダ２４とともに下部ペン
シルブラシ２２が回転駆動されるようになっている。

【００４２】なお、上記下部駆動モ−タ３６は後述する
ように半導体ウエハＵの径方向外方で、その径方向に沿
って往復駆動される下部可動体５６に取付けられてい
る。上記洗浄槽３内の長手方向他端側、つまり保持機構
４の反対側には、上記一対の駆動モ−タ２６、３６によ
って回転駆動される上記各ペンシルブラシ２１、２２
を、さらに上下方向および上記半導体ウエハＵの径方向
に沿って駆動する上下駆動手段と往復駆動手段とが設け
られている。

【００４３】すなわち、上記洗浄槽３内の他端側の高さ
方向中途部、つまり保持機構４によって保持された半導
体ウエハＵとほぼ同じ高さ位置には、洗浄槽３の長手方
向に沿って取付部材４１がほぼ水平に架設されている。
この取付部材４１の上面には、図３に示すように上記半
導体ウエハＵの径方向、つまり洗浄槽３の長手方向に沿
って一対の水平ガイド体４２が設けられている。この水
平ガイド体４２には上部可動体４３が下面側を係合させ
てスライド自在に設けられている。

【００４４】上記上部可動体４３の上面には上部支持板
４４が垂直に立設され、この上部支持板４４の板面には
一対の上部上下ガイド体４５が上下方向に沿って設けら
れている。この上部上下ガイド体４５には上部取付部材
４６がスライド自在に設けられていて、その一側下端と
上記上部取付部材４６の上端との間に張設された上部付
勢ばね４７によって上昇方向に付勢されている。

【００４５】上記上部可動体４３の上記上部取付部材４
６の他側側には上部シリンダ４８が配設されている。こ
の上部シリンダ４８の一対のロッド４８ａにはストッパ
部材４９が設けられている。このストッパ部材４９の端
部には調整ねじ５０が螺合されている。この調整ねじ５
０の下端は上記上部取付部材４６の端面に設けられた位
置決め部材５１に当接している。

【００４６】それによって、上記上部取付部材４６が上
部付勢ばね４７の付勢力によって上昇方向にスライドす
るのを規制し、かつその規制位置は上記調整ねじ５０に
よって調整できるようになっている。

【００４７】上記上部シリンダ４８のロッド４８ａが突
出方向に駆動されれば、調整ねじ５０と位置決め部材５
１との当接が解除される。それによって、上記上部可動
体４３は上記上部付勢ばね４７の付勢力により、上部上
下ガイド体４５に沿って上昇方向にスライドする。

【００４８】上部シリンダ４８のロッド４８ａが没入方
向に付勢されれば、ストッパ部材４９に設けられた調整
ねじ５０が位置決め部材５１を押圧しながら下降するか
ら、その下降に上部取付部材４６が連動する。

【００４９】上記上部取付部材４６の板面には一対の連
結ロッド５２が軸線を水平にして一端を固着している。
この連結ロッド５２の他端には上記上部ヘッド２５が取
付けられている。したがって、上部ヘッド２５は上記上
部可動体４３とともに上下駆動されるようになってい
る。つまり、上部ペンシルブラシ２１は上下方向に駆動
されるようになっている。

【００５０】上記上部可動体４３には上部ダイヤルゲ−
ジ５３が設けられている。この上部ダイヤルゲ−ジ５３
のスピンドル５３ａの先端は上部可動体４３と一体的な
部分の上面に接触している。したがって、上部ダイヤル
ゲ−ジ５３は、上記調整ねじ５０によって上部取付部材
４６を上下動させたときに、基準位置からの移動量を表
示できるようになっている。つまり、調整ねじ５０によ
る上部取付部材４６の上下位置の調整を、上記上部ダイ
ヤルゲ−ジ５３によって精密に設定することができるよ
うになっている。

【００５１】上記上部可動体４３の四隅部には吊り下げ
部材５５の上端が連結固定されている。これら吊り下げ
部材５５の下端は上記取付部材４１の下面側に位置し、
その下端は下部可動体５６の四隅部上面に連結固定され
ている。

【００５２】上記下部可動体５６の先端部には下部支持
板５７が垂設されている。この下部支持板５７の板面に
は一対の下部上下ガイド体５８が上下方向に沿って設け
られていて、この下部上下ガイド体５８には下部取付部
材５９がスライド自在に設けられている。

【００５３】上記下部取付部材５９の一側下端と上記下
部支持板５７の上端との間には下部付勢ばね６１が張設
されている。この下部付勢ばね６１は上記下部取付部材
５９を上昇方向に付勢している。

【００５４】上記下部取付部材５９の他側側には上記下
部支持板５７と一体的に下部シリンダ６２が配設されて
いる。この下部シリンダ６２のロッド６２ａにはストッ
パ部材６３が取付けられ、このストッパ部材６３の先端
部には調整ねじ６４が螺合されている。調整ねじ６４の
先端は上記下部取付部材５９の端面に設けられた位置決
め部材６５に当接している。

【００５５】それによって、上記下部取付部材５９は下
部付勢ばね６１の付勢力によって上昇方向にスライドす
るのが規制され、かつその規制位置は上記調整ねじ６４
によって調整できるようになっている。

【００５６】上記下部シリンダ６２のロッド６２ａが突
出方向に付勢されると、調整ねじ６４と位置決め部材６
５との当接が解除されるから、上記下部取付部材５９は
下部付勢ばね６１の付勢力によって位置決め部材６５が
調整ねじ６４の先端に当接するまで上昇する。その上昇
位置は調整ねじ６４によって微調整することができ、そ
の調整はスピンドル６６ａを下部支持板５７側に当接さ
せた下部ダイヤルゲ−ジ６６によって設定できるように
なっている。

【００５７】上記下部取付部材５９には一対の連結ロッ
ド６７の一端が固着されている。この連結ロッド６７は
軸線を水平にして設けられ、他端には上記下部ヘッド３
１が連結されている。

【００５８】上記上部可動体４３の下面には、図１に示
すようにナット体６８が設けられている。このナット体
６８にはねじ軸６９が螺合されている。このねじ軸６９
は上記取付部材４１に回転自在に支持されているともも
に、その一端は上記取付部材４１の一端に設けられた駆
動モ−タ７１の駆動軸７１ａに連結されている。

【００５９】したがって、上記駆動モ−タ７１が作動し
てねじ軸６９が回転駆動されれば、上記ナット体６８を
介して上記上部可動体４３が水平ガイド体４２に沿って
駆動されるようになっている。

【００６０】上記上部可動体４３が後退方向に駆動され
て一対のヘッド２５、３１に設けられた上部ペンシルブ
ラシ２１と下部ペンシルブラシ２２とが保持機構４に保
持された半導体ウエハＵの上下面から外れる位置まで退
避すると、保持機構４に保持された半導体ウエハＵと、
一対のペンシルブラシ２１、２２の間に防滴シャッタ７
３が入り込むようになっている。

【００６１】つまり、上記洗浄槽３の上部には図１に示
すようにスリット孔７４が形成されていて、このスリッ
ト孔７４に上記防滴シャッタ７３がスライド自在に設け
られている。この防滴シャッタ７３は図示しない駆動シ
リンダによって上下駆動されるようになっていて、下降
方向に駆動されることで、上記一対のペンシルブラシ２
１、２２と保持機構４とを遮断する。

【００６２】それによって、保持機構４に保持された半
導体ウエハＵを薬液処理する場合に、その薬液が一対の
ペンシルブラシ２１、２２に飛散するのを防止するよう
になっている。

【００６３】なお、上記上部ヘッド２５と下部ヘッド３
１には、上記保持機構４に保持された半導体ウエハＵの
上面と下面との、上記上部ペンシルブラシ２１と下部ペ
ンシルブラシ２２とに接触する部分に向けてそれぞれ洗
浄液を供給する上部ノズル体７５と下部ノズル体７６と
が設けられている。

【００６４】つぎに、上記構成の洗浄装置によって半導
体ウエハＵを洗浄する場合について説明する。まず、洗
浄槽３の供給排出口３ｃを開放して保持機構４に未洗浄
の半導体ウエハＵを供給し、この半導体ウエハＵの周縁
部を保持軸１２の上端部に設けられた保持ロ−ラ１３の
係合溝１３ａに係合させて保持し、駆動モ−タ１８を作
動させて各保持軸１２を回転駆動する。それによって、
半導体ウエハＵは係合溝１３ａとの摩擦によって回転駆
動される。

【００６５】ついで、駆動モ−タ７１を作動させて上部
可動体４３と下部可動体５６とを水平ガイド体４２に沿
って往復駆動するとともに、その往復駆動に連動させて
上部ヘッド２５と下部ヘッド３１とを上下駆動し、それ
と同時に上部ペンシルブラシ２１と下部ペンシルブラシ
２２とを回転駆動しながら上部ノズル体７５と下部ノズ
ル体７６とから半導体ウエハＵに向けて洗浄液を供給す
る。

【００６６】つまり、各可動体４３、５６が前進駆動さ
れてヘッド２５、３１に設けられた各ペンシルブラシ２
１、２２が半導体ウエハＵの径方向中心部にきたとき
に、上部ヘッド２５を下降させ、下部ヘッド３１を上昇
させることで、各ペンシルブラシ２１、２２を半導体ウ
エハＵの上下面に所定の接触圧で接触させる。

【００６７】その状態で、各可動体４３、５６を後退方
向、つまり半導体ウエハＵの径方向中心部から外方に向
かって駆動することで、この半導体ウエハＵの上下面が
各ペンシルブラシ２１、２２との接触によって洗浄され
ることになる。

【００６８】各ペンシルブラシ２１、２２が半導体ウエ
ハＵの上下面から外れたならば、上部ヘッド２５を上昇
させ、下部ヘッド３１を下降させてこれらを前進方向に
駆動し、再び各ペンシルブラシ２１、２２を半導体ウエ
ハＵの径方向中心部の上面と下面とに接触させて各ヘッ
ド２５、３１を後退方向に駆動するということを繰り返
すことで、半導体ウエハＵの上下面を洗浄することがで
きる。

【００６９】つまり、回転駆動される半導体ウエハＵの
上下面に一対のペンシルブラシ２１、２２を接触させ、
このペンシルブラシ２１、２２を半導体ウエハＵの径方
向に沿って直線運動させてその上下面を洗浄するように
したことで、上記ペンシルブラシ２１、２２を半導体ウ
エハＵの上下面にむらなく接触させることができる。そ
れによって、半導体ウエハＵの上下面を確実かつ良好に
洗浄することができる。

【００７０】また、一対のペンシルブラシ２１、２２を
半導体ウエハＵの径方向中心部でその上面と下面とに接
触させて径方向外方へ移動させるようにしたことで、半
導体ウエハＵの上下面に付着したパ−ティクルは上記ペ
ンシルブラシ２１、２２で除去されながら半導体ウエハ
Ｕの径方向外方へ洗浄液とともに排出される。そのた
め、各ペンシルブラシ２１、２２によって洗浄除去され
たパ−ティクルが半導体ウエハＵの上下面に再付着しに
くいから、そのことによっても洗浄効果を高めることが
できる。

【００７１】上記上部ペンシルブラシ２１と下部ペンシ
ルブラシ２２とが半導体ウエハＵの上面と下面とに接触
する圧力はそれぞれれ調整ねじ５０、６４によって調整
することができる。そのため、各ペンシルブラシ２１、
２２を半導体ウエハＵの上下面に所定の圧力で確実に接
触させることができるから、そのことによっても洗浄効
果を高めることができる。

【００７２】上記半導体ウエハＵは保持ロ−ラ１３の保
持溝１３に周縁部を係合させて保持されているから、半
導体ウエハＵの上下面にペンシルブラシ２１、２２を接
触させても、上下方向にずれ動くのが規制される。その
ため、各ペンシルブラシ２１、２２は半導体ウエハＵの
上下面に所定の接触圧で確実に接触するから、そのこと
によっても、洗浄効果を高めることができる。

【００７３】保持機構４に保持された半導体ウエハＵの
保持状態は、一対の解除シリンダ１１５を作動させて一
対の可動部材５をばね８の付勢力に抗して離反する方向
へ駆動することで解除することができ、また上記解除シ
リンダ１１５の作動を解除して一対の可動部材５をばね
８の復元力によって接近方向へスライドさせることで、
半導体ウエハＵを保持ロ−ラ１３の保持溝１３ａによっ
て保持することができる。

【００７４】つまり、保持機構４による半導体ウエハＵ
の保持や保持状態の解除は、一対の可動部材５を付勢し
たばね８および一対の可動部材５をばね８の付勢力に抗
して離反する方向に駆動する解除シリンダ１１５によっ
て行うことができるから、簡単な構成で迅速に行うこと
ができる。

【００７５】上部ペンシルブラシ２１を半導体ウエハＵ
の径方向に沿って直線駆動する上部可動体４３に、下部
ペンシルブラシ２２を同じく半導体ウエハＵの径方向に
沿って直線駆動する下部可動体５６を連結することで、
この下部可動体５６を上部可動体４３に連動させるよう
にした。

【００７６】そのため、１つの駆動モ−タ７１によって
２つの可動体４３、５６を駆動することができるから、
別々に駆動する場合に比べて部品点数を少なくし、構成
を簡略化することができる。

【００７７】しかも、各可動体４３、５６が連動するこ
とで、上部ペンシルブラシ２１と下部ペンシルブラシ２
２とを精密に同期させることができる。つまり、各ペン
シルブラシ２１、２２によって半導体ウエハＵの上下面
の同一部分を一対のペンシルブラシ２１、２２によって
洗浄することができる。

【００７８】そのため、半導体ウエハＵを上面側へたわ
ましたり、下面側へたわませることなく、半導体ウエハ
Ｕと各ペンシルブラシ２１、２２との接触圧を一定に維
持して洗浄できるため、一定の洗浄効果を得ることがで
きる。

【００７９】半導体ウエハＵを一対のペンシルブラシ２
１、２２によって洗浄する前工程あるいは後工程で、上
記半導体ウエハＵを薬液で処理する場合がある。その場
合、まず、上部ヘッド２５と下部ヘッド３１とを後退限
まで駆動し、各ヘッド２５、３１に設けられた上部ペン
シルブラシ２１と下部ペンシルブラシ２２とを保持機構
４に保持された半導体ウエハＵの径方向外方に退避させ
る。

【００８０】ついで、防滴シャッタ７３を下降方向に駆
動し、半導体ウエハＵと各ヘッド２５、３１に設けられ
た各ペンシルブラシ２１、２２との間に侵入させ、上記
半導体ウエハＵとペンシルブラシ２１、２２とを遮断す
る。その状態で、上記半導体ウエハＵに図示しないノズ
ル体から薬液を散布して処理するようにすれば、上記防
滴シャッタ７３によって薬液がペンシルブラシ２１、２
２に付着するのを防止することができる。

【００８１】そのため、各ペンシルブラシ２１、２２
を、たとえばＰＶＡなどのように洗浄作用は優れている
が、耐薬品性に劣る材料を用いても、半導体ウエハＵを
薬液処理する場合に上記ペンシルブラシ２１、２２が薬
品によって損傷されるのを防止することができる。

【００８２】つまり、従来は、洗浄ブラシが耐薬品性を
備えていない材料で作られることが多いため、半導体ウ
エハＵの洗浄と薬液処理とは別々の工程で行われていた
が、洗浄装置に防滴シャッタ７３を設けることで、その
洗浄装置でペンシルブラシ２１、２２を損傷させること
なく半導体ウエハＵの薬液処理を行うことが可能とな
る。

【００８３】さらに、下部ペンシルブラシ２２を回転駆
動するための下部駆動モ−タ３６を下部ヘッド３１に設
けずに、下部可動体５６の下面側に設けるようにした。
そのため、下部ペンシルブラシ２２が半導体ウエハＵの
径方向中心部まで前進しても、上記下部駆動モ−タ３６
は半導体ウエハＵから離れた位置にあるから、この下部
駆動モ−タ３６に洗浄液がかかるのを防止することがで
きる。

【００８４】なお、この発明は上記一実施の形態に限定
されず、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能で
ある。たとえば、上部可動体４３をねじ軸６９によって
駆動するようにしたが、ねじ軸６９に代わりリニアモ−
タによって駆動するようにしてもよく、要は上部可動体
４３を半導体ウエハＵの径方向に沿って直線的に往復駆
動できる構成であればよい。

【００８５】また、被洗浄物としては半導体ウエハＵに
限定されず、保持機構４によって回転駆動することがで
きる円盤状のものであればよく、要は円盤状で、上下面
を同時に洗浄することが要求されるものであればよい。

【００８６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、保持機構に保
持されて回転駆動される被洗浄物の上下両面にそれぞれ
ペンシルブラシを対向して配置し、これらペンシルブラ
シを上記被洗浄物の径方向に沿って直線的に駆動するよ
うにした。

【００８７】そのため、被洗浄物の上下両面をペンシル
ブラシによって同時に、しかもむらなく均一に洗浄する
ことができる。請求項２の発明によれば、保持機構は、
被洗浄物の周縁部に係合する係合溝が形成された保持ロ
−ラを有するから、被洗浄物を上下方向にがた付くこと
なく確実に保持することができる。

【００８８】しかも、保持ロ−ラが取付けられた複数の
保持軸は接合方向に弾性的に付勢された一対の可動部材
に支持したから、一対の可動部材を接離する方向にスラ
イドさせるという簡単な動作で、被洗浄物を保持した
り、保持状態を解除することができる。

【００８９】請求項３の発明によれば、被洗浄物の保持
状態を解除する解除機構は、接合方向に弾性的に付勢さ
れた一対の可動部材を、その付勢力に抗して離反する方
向へ駆動する構成であるから、被洗浄物の保持状態の解
除を簡単な機構で迅速に行うことができる。

【００９０】請求項４の発明によれば、上下一対のペン
シルブラシを駆動する駆動機構は、被洗浄物の径方向に
沿って駆動される上部可動体に下部可動体を連結したの
で、上部可動体を駆動するだけで、下部可動体を連動さ
せることができる。

【００９１】つまり、下部可動体を駆動するための駆動
源や駆動機構を必要としないから、部品点数を少なく
し、構成の簡略化やコストの低減を計ることができる。
請求項５の発明によれば、上部可動体と下部可動体とに
ペンシルブラシが設けられたそれぞれのヘッドの高さ位
置を調整できるようにしたので、被洗浄物に対する各ペ
ンシルブラシの接触圧を精度よく調整することができ
る。

【００９２】請求項６の発明によれば、ペンシルブラシ
が被洗浄物の径方向外方へ退避したときに、シャッタに
よってペンシルブラシと保持機構とを遮断できるように
したので、ブラシ洗浄の前工程や後工程で被洗浄物を薬
液処理する場合に、その薬液がペンシルブラシにかかる
のを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態の全体構成を縦断面
図。

【図２】同じく一部破断した平面図。

【図３】同じく上部ヘッドと下部ヘッドとを往復駆動お
よび上下駆動する駆動機構を示す斜視図。

【符号の説明】

５…可動部材 １２…保持軸 １３…保持ロ−ラ １３ａ…係合溝 １８…駆動モ−タ ２１、２２…ペンシルブラシ ２５…上部ヘッド ２６…上部駆動モ−タ ３１…下部ヘッド ３６…下部駆動モ−タ ４２…水平ガイド体 ４３…上部可動体 ４７…上部付勢ばね ４８…上部シリンダ ５０…上部調整ねじ ５６…下部可動体 ６１…下部付勢ばね ６２…下部シリンダ ６４…下部調整ねじ ７１…駆動モ−タ ７３…防滴シャッタ ７５、７６…ノズル体 １１５…解除シリンダ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被洗浄物の上下両面を同時に洗浄するた
   めの洗浄装置において、 上記被洗浄物の周縁部を保持するとともにこの被洗浄物
   を回転駆動する保持機構と、 この保持機構に保持された被洗浄物の上下両面にそれぞ
   れ対向して配置された一対のペンシルブラシと、 このペンシルブラシを回転駆動するとともに上記被洗浄
   物の板面に対して接離する上下方向および径方向に沿っ
   て駆動する駆動機構と、 上記被洗浄物と上記ペンシルブラシとが接触する部分に
   洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、 上記保持機構による上記被洗浄物の保持状態を解除する
   解除機構とを具備したことを特徴とする洗浄装置。
2. 【請求項２】 上記保持機構は、 接離方向にスライド自在に設けられ接合方向に弾性的に
   付勢された一対の可動部材と、 各可動部材にそれぞれ軸線をほぼ垂直にして回転自在に
   支持された複数の保持軸と、 各保持軸の上端部に取付けられ外周面に上記被洗浄物の
   周縁部に係合する係合溝が形成された保持ロ−ラと、 上記可動部材の下面側に配置され上記保持軸を回転駆動
   することで上記保持ロ−ラを介して上記被洗浄物を回転
   させる保持軸駆動手段とを具備したことを特徴とする請
   求項１記載の洗浄装置。
3. 【請求項３】 上記解除機構は、 接合方向に弾性的に付勢された一対の上記可動部材を、
   その付勢力に抗して離反する方向に駆動する解除駆動手
   段からなることを特徴とする請求項２記載の洗浄装置。
4. 【請求項４】 上記駆動機構は、 上記保持手段の上面側と下面側に配置されそれぞれ上記
   ペンシルブラシを回転自在に支持した一対のヘッドと、 各ヘッドに回転自在に設けられたペンシルブラシをそれ
   ぞれ回転駆動するブラシ回転手段と、 上記保持手段から外れた位置で、上記被洗浄物の径方向
   に沿って配置されたガイド体と、 このガイド体にスライド自在に設けられ上記上面側のヘ
   ッドが上下方向に移動自在に設けられた上部可動体と、 この上部可動体に連結され上記下面側のヘッドが上下方
   向に移動自在に設けられた下部可動体と、 上記上部可動体を上記ガイド体に沿って往復駆動する往
   復駆動手段と、 各可動体に設けられたそれぞれのヘッドをこれら可動体
   の往復動に応じて上下方向に駆動し各ヘッドに設けられ
   たペンシルブラシを上記保持手段に保持された被洗浄物
   に接離させる上下駆動手段とを具備したことを特徴とす
   る請求項１記載の洗浄装置。
5. 【請求項５】 上部可動体に設けられた上側のヘッド
   は、上部位置調整手段によって下降位置が調整され、下
   部可動体に設けられた下側のヘッドは下部位置調整手段
   によって上昇位置が調整されることを特徴とする請求項
   ４記載の洗浄装置。
6. 【請求項６】 上記保持機構と駆動機構との間には、上
   記ペンシルブラシが上記保持機構に保持された被洗浄物
   の径方向外方に退避したときに、上記ペンシルブラシと
   上記保持機構とを遮断するシャッタが設けられているこ
   とを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。