(57)【要約】  【課題】ディスクなどの基板を洗浄する装置において、洗浄に要する純水の量を少なくし、且つ、装置を小型化して装置全体の床面積を小さくする。  【解決手段】基板の両面に純水を供給しながらブラシを回転させて基板の両面をこすって洗浄するスクラブ洗浄ユニットと、スクラブ洗浄処理ユニットで洗浄処理された基板の表面を純水で洗浄するリンスユニットと、リンスユニットで洗浄処理された基板の表面を乾燥させる乾燥ユニットとを備えた洗浄装置において、スクラブ洗浄ユニットは、基板の両面に供給する純水に超音波を印加する超音波印加手段を有し、この超音波印加手段で超音波を印加した純水を基板の両面に供給しながらブラシを回転させて基板の両面をこすって洗浄するようにした。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の両面に純水を供給しながらブラシを回転させて前記基板の両面をこすって洗浄するスクラブ洗浄ユニットと、
該スクラブ洗浄処理ユニットで洗浄処理された基板の表面を純水で洗浄するリンスユニットと、
該リンスユニットで洗浄処理された基板の表面を乾燥させる乾燥ユニットと
を備えた洗浄装置であって、
前記スクラブ洗浄ユニットは、前記基板の両面に供給する純水に超音波を印加する超音波印加手段を有し、該超音波印加手段で超音波を印加した純水を前記基板の両面に印加しながら前記ブラシを回転させて前記基板の両面をこすって洗浄することを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
前記スクラブ洗浄ユニットにおいて、前記回転するブラシの中心軸部とガイドローラとで前記基板を支持し、前記ガイドローラと前記回転するブラシの間に設けたパイプの多数の噴出口から前記超音波を印加した純水を前記基板の両面に供給することを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。
【請求項３】
前記スクラブ洗浄ユニットにおいて、前記回転するブラシの中心軸部とガイドローラとで複数の基板を支持し、前記ガイドローラと前記回転するブラシの間に設けたパイプの多数の噴出口から前記超音波を印加した純水を前記複数の基板のそれぞれの両面に供給することを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。
【請求項４】
外部から供給された基板を前記スクラブ洗浄ユニットへ供給するローダユニットと、前記乾燥ユニットで乾燥処理された基板を装置外へ取り出すアンローダユニットとを更に備えることを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。
【請求項５】
前記スクラブ洗浄処理ユニットで洗浄処理された基板の表面を純水で洗浄するリンスユニットは、リンス液槽と洗浄槽とを有して該洗浄槽内で前記リンス液槽に貯蔵したリンス液を前記基板に浴びせかけて前記基板の表面をリンスするクイック・ダンプ・リンス槽部と、該クイック・ダンプ・リンス槽部で処理された基板を純水で洗浄処理するリンス槽部とを備えていることを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。
【請求項６】
基板の両面に純水を供給しながらブラシを回転させて前記基板の両面をこすって洗浄し、
該ブラシでこすって洗浄処理された基板の表面を純水でリンス洗浄し、
該リンスユ洗浄処理された基板の表面を乾燥させる
基板の洗浄方法であって、
前記ブラシでこすって洗浄処理する工程において、超音波を印加した純水を前記基板の両面に印加しながら前記ブラシを回転させて前記基板の両面をこすって洗浄することを特徴とする洗浄方法。
【請求項７】
前記基板の両面をこすって洗浄する工程において、前記ブラシの中心軸部とガイドローラとで前記基板を支持し、前記ガイドローラと前記回転するブラシの間に設けたパイプの多数の噴出口から前記超音波を印加した純水を前記基板の両面に供給しながら前記ブラシを回転させて前記基板の両面をこすって洗浄することを特徴とする請求項６記載の洗浄方法。
【請求項８】
前記基板の両面をこすって洗浄する工程において、前記ブラシの中心軸部とガイドローラとで複数の基板を支持し、前記ガイドローラと前記回転するブラシの間に設けたパイプの多数の噴出口から前記超音波を印加した純水を前記複数の基板のそれぞれの両面に供給しながら前記ブラシを回転させて前記複数の基板の両面をこすって洗浄することを特徴とする請求項６記載の洗浄方法。
【請求項９】
前記基板の表面を純水でリンス洗浄する工程は、リンス液槽に貯蔵したリンス液を前記基板に浴びせかけて前記基板の表面をリンスするクイック・ダンプ・リンス処理と、該クイック・ダンプ・リンス処理された基板を純水で洗浄処理するリンス処理とを行うことを特徴とする請求項６記載の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスクや光ディスク、半導体ウェハなどのディスク基板を洗浄し、乾燥させる基板洗浄方法及びその装置の関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、ディスク洗浄装置の例を説明する。従来の磁気ディスク基板を洗浄する装置として、例えば特開平５−２９０３７３号公報（特許文献１）には、第１の超音波洗浄ステーションとブラシ洗浄ステーション及び第２の超音波洗浄ステーションとを備え、複数枚のディスクを同時に洗浄するディスク洗浄装置が記載されている。
【０００３】
また、特開２００１-９６２４５号公報（特許文献２）には、シャワー槽と薬液槽、超音波槽、純水槽を備えた洗浄ユニットとを備えた洗浄装置が記載されている。
【０００４】
更に、特開平６−５５７７号公報（特許文献３）には、オーバーフロー槽内の洗浄液に超音波発信器で発生させた超音波を作用させ、この洗浄液中で回転する洗浄ブラシにより基板を１枚ずつ洗浄する基板洗浄装置が記載されている。
【０００５】
更に、特開２００１−２４６３３１号公報（特許文献４）には、基板の一方の面（上面）にシャワーノズルから洗浄液を供給しながらロールブラシでブラシ洗浄し、同時に基板の反対側の面(下面)に超音波ノズルから超音波振動を付与した洗浄液を噴射させて基板の裏面を超音波洗浄する洗浄装置が記載されている。また、超音波振動を付与した洗浄液を基板の仮面に印加することにより、超音波を基板の上面まで伝播させて基板の上面も超音波洗浄することが記載されている。
【０００６】
更に、特開２００７−２０７３７７号公報（特許文献５）には、ディスクローダ、酸薬液超音波洗浄槽、アルカリ薬液洗浄槽、純水槽、乾燥室との間にそれぞれシャワー洗浄槽を配置した構成のディスク洗浄システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−２９０３７３号公報
【特許文献２】特開２００１-９６２４５号公報
【特許文献３】特開平６−５５７７号公報
【特許文献４】特開２００１−２４６３３１号公報
【特許文献５】特開２００７−２０７３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１および特許文献２に記載されている洗浄装置においては、超音波洗浄と、ブラシ洗浄とをそれぞれ分離して行うために大量の純水を消費するとともに洗浄装置全体が大型化して装置の占める床面積（フットプリント）が大きくなってしまうという問題があった。
【０００９】
特許文献３には超音波をかけた洗浄液中で搬送ローラに載せた基板を１枚ずつ搬送ローラに接する面と反対側の面(上向きの面)をブラシ洗浄することが記載されているが、横置きにした基板を片面ずつ洗浄処理するので、基板の両面を洗浄するには洗浄のためのスペースが大きくなってしまうという問題がある。更に、基板を１枚ずつ処理するために、洗浄に使用する純水の使用量が多くなってしまうという問題があった。
【００１０】
また、特許文献４には基板の一方の面にシャワーノズルから洗浄液を供給してブラシ洗浄し反対側の面を超音波洗浄することがそれぞれ記載されているが、基板の両面を洗浄するためには洗浄のためのスペースが大きくなってしまうという問題がある。更に、基板を１枚ずつ処理するために、洗浄に使用する純水の使用量が多くなってしまうという問題があった。
【００１１】
更に、特許文献５には、シャワー洗浄槽と酸薬液超音波洗浄槽、アルカリ薬液超音波洗浄槽、純水洗浄槽、乾燥室とを並べてディスク洗浄システムにおいて、シャワー洗浄槽をブラシ洗浄槽に置き換えても良く、また、シャワー洗浄槽とブラシ洗浄槽とを両方用いても良いと記載されているが、シャワー洗浄槽またはブラシ洗浄槽で超音波洗浄を行うことについては記載されていない。
【００１２】
本発明は、ディスクなどの基板の両面を洗浄する装置における上記した従来技術の課題を解決して、洗浄に要する純水の量をより少なくすることができ、且つ、装置を小型化して装置全体の床面積を小さくし、消費電力を低減することが可能な洗浄装置及び洗浄方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明では、基板の両面を洗浄装置のスクラブ洗浄ユニットにおいて、従来の純水ノズルを超音波スポットノズルに置き換えることにより、スクラブ洗浄と同時に超音波洗浄を行うことを可能にして超音波洗浄槽の数を削減した。
【００１４】
即ち、上記目的を達成するために、本発明では、基板の両面に純水を供給しながらブラシを回転させて基板の両面をこすって洗浄するスクラブ洗浄ユニットと、スクラブ洗浄処理ユニットで洗浄処理された基板の表面を純水で洗浄するリンスユニットと、リンスユニットで洗浄処理された基板の表面を乾燥させる乾燥ユニットとを備えた洗浄装置において、
スクラブ洗浄ユニットは、基板の両面に供給する純水に超音波を印加する超音波印加手段を有し、この超音波印加手段で超音波を印加した純水を基板の両面に供給しながらブラシを回転させて基板の両面をこすって洗浄するようにした。
【００１５】
また、上記目的を達成するために、本発明では、基板の両面に純水を供給しながらブラシを回転させて前記基板の両面をこすって洗浄し、ブラシでこすって洗浄処理された基板の表面を純水でリンス洗浄し、リンス洗浄処理された基板の表面を乾燥させる基板の洗浄方法において、ブラシでこすって洗浄処理する工程で、超音波を印加した純水を基板の両面に印加しながらブラシを回転させて基板の両面をこすって洗浄するようにした。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、超音波洗浄槽とブラシ洗浄槽とを統合することで設備を小型化してフットプリントを小さくするとともに、純水の使用量と消費電力を削減できて設備のランニングコストを低減できるようになった。更に、洗浄のスループットを向上させることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】図１Ａは、洗浄装置の全体の構成を示すブロック図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、ローダユニットと搬送ユニットの断面図である。
【図２】図２は、洗浄処理工程の流れを示すフロー図である。
【図３】図３は、スクラブ洗浄ユニットにおけるブラシとガイドローラ及び基板との関係を示す斜視図である。
【図４】図４は、スクラブ洗浄ユニットにおけるブラシとガイドローラ及び基板との関係を示す正面図である。
【図５】図５は、スクラブ洗浄ユニットにおけるブラシとガイドローラ及び基板との関係を示す側面の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明を磁気ディスクを洗浄するディスク洗浄装置に適用した実施の形態を、図面を用いて説明する。
【００１９】
本発明の実施例に係るディスク洗浄装置１の構成を図１Ａに示す。
【００２０】
ディスク洗浄装置１は、ローダユニット２、スクラブ洗浄ユニット３、クイック・ダンプ・リンス（QDR）ユニット４、リンスユニット５、乾燥ユニット６、アンローダユニット７及び複数枚の基板を装着したディスクカセット１１を各ユニット間でレール８に沿って移動して搬送する搬送ユニット９で構成されている。
【００２１】
また、スクラブ洗浄ユニット３では、搬送ユニット９で搬送されてきた基板をディスクカセット１１から１枚ずつ取り出してガイドローラ３１０(図３参照)に装着し、洗浄後の基板をガイドローラから１枚ずつ取り出してディスクカセットに戻すハンドリングユニット１０を備えている。
【００２２】
搬送ユニット９は、レール８に沿って基板ローダユニット２から、スクラブ洗浄ユニット３、クイック・ダンプ・リンス（QDR）ユニット４、リンスユニット５、乾燥ユニット６、アンローダユニット７までの間を移動する。搬送ユニット９としては、上記に説明した各ユニット間をレール８に沿って移動する方式のものに替えて、各ユニットに対応して固定された複数の固定式ロボット（例えば、スカラー型のロボット）で構成してもよい。
【００２３】
図１Ｂに搬送ユニット９がローダユニット２に位置している時のとのローダユニットの断面図である。搬送ユニット９はレール８にガイドされて、図示していない駆動装置で駆動されてレール８に沿って図面に垂直な方向に移動する。搬送ユニット９のアーム部９１は図示していない駆動機構により搬送ユニット９に沿って上下方向に移動可能になっている。また、搬送アーム９１には開平動作が可能な一対のチャック９２と９３とが備えられており、チャック９２と９３とを開閉させることによりカセット１１を挟持したり開放したりする。
【００２４】
ローダユニット２のテーブル２１上に基板が装着されたカセット１１が外部から供給され設置されている状態で、搬送ユニット９のアーム部９１がチャック９２と９３とを開いた状態で図示していない駆動手段で駆動されて下降し、下降端でチャック９２と９３とを閉じてこのカセット１１を挟み込む。次に、チャック９２と９３とでカセット１１を挟み込んだ状態でアーム部９１が図示していない駆動手段で駆動されて所定の高さまで上昇する。図１Ｂは、アーム部９１が所定の高さまで上昇した状態を示している。
【００２５】
図１Ａに示した洗浄装置を用いた基板洗浄の処理の流れを図２を用いて説明する。
まず、ローダユニット２に複数の基板を収納したディスクカセット１１を外部から供給する（Ｓ２０１）。この供給されたディスクカセット１１を搬送ユニット９でレール８に沿って移動させてスクラブ洗浄ユニット３に搬送する（Ｓ２０２）。
【００２６】
スクラブ洗浄ユニット３ではハンドリングユニット１０でディスクカセット１１から基板３８を取り出してスクラブ洗浄ユニット３のガイドローラ３１０に装着する（Ｓ２０３）。このとき、ガイドローラ３１０に対向してブラシ３７が配置されており、図５に示すように、基板３８はブラシ３７に挟まれた状態でブラシ３７の中心軸３９とガイドローラ３１０とで支持される。このようにしてガイドローラ３１０に装着されてブラシ３７の中心軸３９とガイドローラ３１０とで支持された状態の複数枚の基板３８に超音波を印加した純水を供給しながら基板３８の両面をブラシ３７でこすって複数枚の基板３８のそれぞれの両面を同時にスクラブ洗浄処理する（Ｓ２０４）。
【００２７】
スクラブ洗浄処理された基板３８は、再びディスクカセット１１に戻され(Ｓ２０５)、搬送ユニット９でレール８に沿ってクイック・ダンプ・リンスユニット４に搬送される（Ｓ２０６）。
【００２８】
クイック・ダンプ・リンスユニット４では、図示していないリンス液槽に貯蔵したリンス液を基板３８にディスクカセット１１に装着した状態で浴びせかけて基板３８の表面をリンスする（Ｓ２０７）。
【００２９】
クイック・ダンプ・リンスユニット４で洗浄された基板３８を収納したディスクカセット１１は、搬送ユニット９によりレール８に沿って移動してリンスユニット５に搬送される（Ｓ２０８）。
【００３０】
リンスユニット５において、クイック・ダンプ・リンスユニット４で洗浄処理された基板をディスクカセット１１に装着した状態でディスクカセット１１ごと純水が入っている槽内に入れて純水に浸漬してリンス処理を行う（Ｓ２０９）。
【００３１】
リンスユニット５でリンス処理された基板を収納したディスクカセット１１は、搬送ユニット８により乾燥ユニット６に搬送され（Ｓ２１０）、基板表面に付着した純水を蒸発させて基板を乾燥させる（Ｓ２１１）。乾燥処理された基板が入ったカセット１１は、搬送ユニット８により乾燥ユニット６から取り出されてアンローダユニット７に搬送され（Ｓ２１２）、アンローダユニット７から洗浄装置１の外部に取り出される（Ｓ２１３）。
【００３２】
上記した一連の処理工程のうち、スクラブ洗浄ユニット３で行うスクラブ洗浄処理について、図３乃至５を用いて詳しく説明する。
【００３３】
図３はスクラブ洗浄ユニット３の斜視図、図４はスクラブ洗浄ユニット３において複数の基板３８がブラシ３７にはさまれた状態でブラシ中心軸３９とガイドローラ３１０とに支持されている状態を示すブラシの正面図、図５は図４の構成を横から見た側面図である。である。
【００３４】
スクラブ洗浄ユニット３では、ディスクカセット１１に収納されて供給された複数の基板３８がハンドリングユニット９で順次ディスクカセット１１から取り出され、ガイドローラ３１０の溝部３１１とブラシ３７の中心軸３９とで支持される位置にブラシ３７に一枚ずつ挟まれた状態でセットされる。
【００３５】
この状態で中心軸３９を図示していないモータなどの駆動源により回転させるとブラシ３７が基板３８の両面をこするようにして回転し、基板３８もブラシ３７よりも遅い回転速度で回転する。一方、給水管３２１の端部付近に設けた給水口３１２から純水を供給し、給水管３２１に取付けたバー３１３に設けた多数の噴出口３１５から純水を噴出させる。このとき、超音波発信機３２０から発振された超音波を給水管３２１の端部に設けた超音波導入口３１４から給水管３２１の内部に導入し、給水口３１２から給水管３２１の内部に供給された純水に超音波を印加する。
【００３６】
この超音波を印加された純水は、給水管３２１に取付けたバー３１３に設けた多数の噴出口３１５から噴出して両面がブラシ３７でこすられている基板３８の両側の面にかけられる。この状態で、基板３８の両側の面の超音波が印加された純水が供給された部分とブラシ３７との間の一部に、１〜２ｍｍ程度の厚さの純水層が形成される。この基板３８とブラシ３７との間に形成された純水層により、基板３８の両側の面は超音波純水洗浄が施される。一方、噴出口３１５から離れた部分では純水に印加された超音波の効果が弱まり、基板３８とブラシ３７との間には純水層が形成されず基板３８の両面に回転するブラシ３７が接触してブラシ洗浄処理が行われる。
【００３７】
このように、超音波を印加した純水を供給しながら一定の時間ブラシ洗浄処理を行うことにより、基板３８の両側の面全面に対して超音波純水洗浄処理と超音波洗浄処理とが施される。
【００３８】
即ち、超音波を印加した純水をかけながら複数のブラシ３７を回転させて複数の基板３８の両面を同時にこすって基板３８の表面に付着したごみを除去することにより、従来、別々の装置を用いて処理していたブラシ洗浄処理と超音波洗浄処理とを一つの装置で処理できるようになり、従来の超音波純水洗浄工程を省略することが可能になった。その結果、洗浄装置全体が占める床面積（フットプリント）を縮小することができるようになった。
【００３９】
また、この超音波ブラシ洗浄処理工程において使用する純水の量は、従来のブラシ洗浄工程で使用する純水の量と同じでよく、従来の超音波純水洗浄工程で使用する純水の量だけ使用量を削減することができた。
【００４０】
更に、従来のブラシ洗浄処理と超音波洗浄処理とを同時に実施することにより、消費する電力量も低減することができるようになった。
【００４１】
なお、上記実施例においては、スクラブ洗浄ユニット３でスクラブ洗浄処理した後にクイック・ダンプ・リンスユニット４でクイック・ダンプ・リンス処理を行う構成で説明したが、スクラブ洗浄ユニット３とクイック・ダンプ・リンスユニット４との間に特許文献４に記載されているような基板３８の表面を酸又はアルカリの薬液を用いて超音波洗浄処理を行う薬液洗浄処理層を挿入しても良い。
【００４２】
上記に説明した実施例は本発明の一実施の形態を説明するものであって、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、上記実施例で説明した構成の一部をそれと等価な機能を有する手段で置き換えたものも、または、実質的でない機能の一部を省略したものも本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００４３】
1…ディスク洗浄装置    ２…ローダユニット    ３…スクラブ洗浄ユニット    ４…クイック・ダンプ・リンス（QDR）ユニット    ５…リンスユニット    ６…乾燥ユニット    ７…アンローダユニット    ８…レール    ９…搬送ユニット  １０…ハンドリングユニット    １１…ディスクカセット    ３７…ブラシ    ３８…基板    ３９…ブラシ中心軸    ３１０…ガイドローラ    ３１２…供給口    ３１３…吐出口    ３２０…超音波発信機。  
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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