(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被洗浄物を固定保持する保持台と、
前記保持台上に設けられ、搬送手段により１枚づつ搬送される被洗浄物を前記保持台上面より一定距離離間した位置で支持する基板支持手段と、
前記基板支持手段上に載置された被洗浄物の端部を係合保持する保持手段と、
前記保持台を回転駆動する駆動手段と、
前記保持台の上方に配置されて前記被洗浄物に対して超音波洗浄を行う超音波洗浄装置本体とを備え、
前記超音波洗浄装置本体は、
前記被洗浄物のパターン形成面よりも少なくとも長手方向の長さが大である超音波振動子と、
前記超音波振動子の面に対して所定の角度傾斜して設けられた反射板と、
前記反射板の中央に長手状でかつ下方に突出して形成され、少なくとも長手方向の長さが前記被洗浄物よりも大である洗浄液導出部と、
前記洗浄液導出部の中央に長手状に形成されたスリットとを備え、
前記洗浄液導出部の長手方向両端部には、前記被洗浄物に対して前記洗浄液導出部が所定距離接近したとき、深さ並びに径方向および周方向の幅が前記保持手段に対応して非接触でかつ被洗浄物の端部からの長さが前記被洗浄物のパターン形成面よりも外側となる切り欠き凹部を設けてなること
を特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項２】
前記基板支持手段は、前記保持台上の少なくとも３箇所以上の保持ピンでなることを特徴とする請求項１記載の超音波洗浄装置。
【請求項３】
前記保持手段は、前記被洗浄物の端部を少なくとも３箇所以上係合保持可能でかつ開閉可能なチャック部材でなることを特徴とする請求項１記載の超音波洗浄装置。
【請求項４】
前記保持台は、前記基板支持手段上に載置された被洗浄物の裏面に対して洗浄液を噴射して洗浄を行う洗浄液噴出口を設けてなることを特徴とする請求項１記載の超音波洗浄装置。
【請求項５】
前記保持台は、周縁部に所定の高さの凸部を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項４記載の超音波洗浄装置。
【請求項６】
前記超音波洗浄装置本体は、被洗浄物を搬送する搬送手段の搬送経路から退避可能な構成としたことを特徴とする請求項１記載の超音波洗浄装置。
【請求項７】
前記超音波振動子は、５００ＫＨｚ以上の超音波駆動周波数で駆動されてなることを特徴とする請求項１記載の超音波洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被洗浄物となる半導体ウエハやガラス基板などの基板を超音波洗浄する超音波洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の超音波洗浄装置としては、例えば本願出願人による特開平６−４６１号公報に記載のものが知られている。この従来の超音波洗浄装置を図１０および図１１を参照して説明する。
【０００３】
図１０は、従来の超音波洗浄装置本体１１１および従来の超音波洗浄装置１３０を正面からみた一部断面を含む図であり、図１１は、従来の超音波洗浄装置本体１１１を底面からみた図である。
【０００４】
図１０に示すように、超音波洗浄装置本体１１１は、半導体ウェハやガラス基板などの基板からなる被洗浄物１１７およびこれを搬送する搬送手段（図示せず）を除く構成からなっていて断面略凹状で長手方向に箱状になっており、ステンレス等で形成されている。そして、この超音波洗浄装置本体１１１は、超音波洗浄装置本体１１１の天井面である振動板１１１ａ上に配置された超音波振動子１１５と、この超音波振動子１１５を駆動する超音波発振器１１６とで構成されている。
【０００５】
この超音波洗浄装置本体１１１と、被洗浄物１１７を矢印Ｙ方向に一定速度で搬送する搬送手段（図示せず）とで超音波洗浄装置１３０が構成されている。
【０００６】
また、超音波発振器１１６は例えば９５０ＫＨｚの超音波信号で超音波振動子１１５を駆動する。すなわち、高周波の超音波振動子を用いて洗浄を行うハイメガソニック対応の装置となっている。
【０００７】
前記超音波洗浄装置本体１１１は、前記凹部内に配設した超音波振動子１１５の振動板１１１ａが天井面になっており、前記振動板１１１ａに対向して設けられ、超音波振動子１１５の面に対して角度θ（０＜θ＜１０°）傾斜して設けられた反射板１１１ｂを含む下面側が底面となっている。
【０００８】
この超音波洗浄装置本体１１１の天井面である振動板１１１ａと底面である反射板１１１ｂは、ボルト１２１とナット１２２によりパッキン１１９を介して締結固定されている。そして、図１１にも示すように、反射板１１１ｂは、一方の側面に、３箇所の洗浄液供給口１１２と、この洗浄液供給口１１２の他方の側面に２箇所のオーバーフロー排出口１１４を有し、また反射板１１１ｂの底面中央に長手状に形成された洗浄液導出部１２６と、この洗浄液導出部１２６の中央に形成されたスリット１２５とを有している。
【０００９】
また、前記パッキン１１９の一方には、断面略Ｌ字状の整流板１１８が取り付けられ、この整流板１１８には複数のスリット１２０が下部に形成されて整流作用を行う。
【００１０】
次に、前記構成からなる超音波洗浄装置の動作について説明する。
【００１１】
図１０に示すように、洗浄液１２４が洗浄液供給口１１２から矢印Ｘ方向より超音波洗浄装置本体１１１内に供給されると、洗浄液１２４は整流板１１８のスリット１２０で整流されて超音波洗浄装置本体１１１内を層流となって流れ、洗浄液噴出口１１３に沿って均一な形状となって洗浄液噴出口１１３から被洗浄物１１７上に噴出される。このとき超音波振動子１１５は、超音波信号により駆動され、振動板１１１ａを介して超音波を超音波洗浄装置本体１１１の底面である反射板１１１ｂに向けて放射する。この反射板１１１ｂは、所定角度θだけ傾斜しているので反射板１１１ｂにより反射した超音波１２３ａおよび１２３ｂは反射を繰り返しつつ最終的に洗浄液噴出口１１３に集束して超音波導出部１２６に導かれスリット１２５（図１１に図示）から被洗浄物１１７上に強力な超音波洗浄液を照射する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従来の超音波洗浄装置１３０は、図１０に示すように、被洗浄物１１７を洗浄液噴出口１１３の下側をローラーなどの搬送手段（図示せず）により矢印Ｙ方向、すなわち一方向に一定速度で通過させて洗浄を行う。
【００１３】
この超音波洗浄装置１３０は、半導体ウェハやガラス基板などの基板からなる被洗浄物１１７を搬送手段（図示せず）によって一枚ずつ搬送して洗浄する枚葉式の洗浄装置である。
【００１４】
この種の枚葉式の洗浄装置（枚葉式とは、１枚１枚被洗浄物を洗浄するものをいう）には、超音波洗浄装置１３０のように、洗浄物をローラーなどにより一定速度で通過させて洗浄する構成のもののほか、異なる形式のものとして、例えば被洗浄物の裏面を吸着プレート上に真空吸着により固定し、これを高速回転して洗浄する構成のものがある。
【００１５】
図１０に示すような従来の超音波洗浄装置１３０による被洗浄物１１７の洗浄は、被洗浄物１１７の基板上面を洗浄するために超音波洗浄装置１３０を複数台並設して使用するために多量の洗浄液が必要である。
【００１６】
また、被洗浄物１１７を吸着プレート上に真空吸着して洗浄する場合には、被洗浄物１１７の裏面、すなわち吸着されている面は洗浄することができない。
【００１７】
また、被洗浄物を搬送手段により搬送して被洗浄物の両面を洗浄する構成のものは、上下に分割された洗浄装置内を通過させて洗浄する構成となっているため装置が大型化する。
【００１８】
一方、近年の半導体の高集積化にともない半導体ウェハ等の洗浄はより高い清浄度が求められており、また、半導体の高集積化によって半導体製造プロセスも高度化、多様化し、他工程への汚染防止の点からも被洗浄物の両面を洗浄して高洗浄度を維持することが求められている。さらに、洗浄液などの使用液量が少なくてすみ、かつ小型化された装置も要望されている。
【００１９】
本発明は上記従来技術の欠点に鑑みてなされたものであって、半導体ウェハなどの被洗浄物を超音波洗浄する超音波洗浄装置、特に高速回転型の枚葉式超音波洗浄装置において、小型でかつ被洗浄物の表面に対する洗浄効果を低下させずに裏面の洗浄が可能な超音波洗浄装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明による超音波洗浄装置は、被洗浄物を固定保持する保持台と、前記保持台上に設けられ、搬送手段により１枚づつ搬送される被洗浄物を前記保持台上面より一定距離離間した位置で支持する基板支持手段と、前記基板支持手段上に載置された被洗浄物の端部を係合保持する保持手段と、前記保持台を回転駆動する駆動手段と、前記保持台の上方に配置されて前記被洗浄物に対して超音波洗浄を行う超音波洗浄装置本体とを備え、前記超音波洗浄装置本体は、前記被洗浄物のパターン形成面よりも少なくとも長手方向の長さが大である超音波振動子と、前記超音波振動子の面に対して所定の角度傾斜して設けられた反射板と、前記反射板の中央に長手状でかつ下方に突出して形成され、少なくとも長手方向の長さが前記被洗浄物よりも大である洗浄液導出部と、前記洗浄液導出部の中央に長手状に形成されたスリットとを備え、前記洗浄液導出部の長手方向両端部には、前記被洗浄物に対して前記洗浄液導出部が所定距離接近したとき、深さ並びに径方向および周方向の幅が前記保持手段に対応して非接触でかつ被洗浄物の端部からの長さが前記被洗浄物のパターン形成面よりも外側となる切り欠き凹部を設けてなるものである。
【００２１】
また、本発明による前記基板支持手段は、前記保持台上の少なくとも３箇所以上の保持ピンでなるものである。
【００２２】
また、本発明による前記保持手段は、前記被洗浄物の端部を少なくとも３箇所以上係合保持可能でかつ開閉可能なチャック部材でなるものである。
【００２３】
また、本発明による前記保持台は、前記基板支持手段上に載置された被洗浄物の裏面に対して洗浄液を噴射して洗浄を行う洗浄液噴出口を設けてなるものである。
【００２４】
また、本発明による前記保持台は、周縁部に所定の高さの凸部を設けたものである。
【００２５】
また、本発明による前記超音波洗浄装置本体は、被洗浄物を搬送する搬送手段の搬送経路から退避可能な構成としたものである。
【００２６】
また、本発明による前記超音波振動子は、５００ＫＨｚ以上の超音波駆動周波数で駆動されてなるものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明による超音波洗浄装置の実施例を説明する。
【００２８】
図１は、本発明による第３実施例としての超音波洗浄装置１５の全体を示す一部断面を含む側面図、図２は、本発明による超音波洗浄装置１５を正面から見た断面図、図３は、図１および図２に示す超音波洗浄装置１５の一部拡大図、図４は、図２に示す超音波洗浄装置１５の平面図、図５は、図１に示す超音波洗浄装置１５の動作を示す説明図、図６は、被洗浄物としての半導体ウェハを示す図、図７および図８は、本発明による超音波洗浄装置の第１および第２実施例を示す一部断面を含む側面図、図９は、超音波の強度と距離の関係を示す図である。
【００２９】
本発明による超音波洗浄装置の第１および第２実施例を図７および図８を参照して説明する。
【００３０】
図７および図８に示すように、本発明による超音波洗浄装置の第１および第２実施例は、図１０に示す超音波洗浄装置１１１の基本的な構成を使用し、従来の超音波洗浄装置１３０が被洗浄物１１７を搬送手段により一方向に搬送していたものを半導体ウェハなどの被洗浄物を固定して高速回転させ、かつ被洗浄物の裏面も洗浄可能な構成としている点に特徴を有している。
【００３１】
高速回転型の枚葉式超音波洗浄装置は、洗浄中ならびに洗浄後も高速回転させることにより被洗浄物上の洗浄液を遠心力により飛散させて乾燥させることができるので被洗浄物の表面にしみなどが残らないという利点がある。
【００３２】
図７および図８に示すように、この超音波洗浄装置は、超音波洗浄装置本体１と、半導体ウェハなどの被洗浄物としての基板２０を固定保持する保持台３と、保持台３上に設けた基板支持手段としての複数の針状の保持ピン３ｂと、保持手段としてのフック状のチャック部材２とを備えている。
【００３３】
前記保持台３、保持ピン３ｂ、チャック部材２により固定手段を構成する。
【００３４】
また、この超音波洗浄装置本体１の構成の詳細は後述するが、従来の超音波洗浄装置本体１１１と略同一の構成となっている。
【００３５】
図７に示す第１実施例である超音波洗浄装置は、超音波洗浄装置本体１の超音波振動子を含む振動面が半導体ウェハよりも小さくなっているのに対して、図８に示す第２実施例である超音波洗浄装置は、超音波洗浄装置本体１の超音波振動子を含む振動面が半導体ウェハよりも大きくなっている点に差異がある。
【００３６】
図７および図８に示すように、この超音波洗浄装置は、超音波洗浄装置本体１の洗浄液供給口１８から供給された純水等からなる洗浄液が超音波振動子４により超音波振動が印加されて基板２０の表面に照射される。そして、基板２０の裏面は、例えば４本の前記保持ピン３ｂで支持されており、前記基板２０の周縁端部２０ｂの少なくとも３ヶ所がチャック部材２で係合保持され、保持台３を矢印Ｘ方向に図示せぬモーターなどの駆動手段により回転駆動することによって基板２０の表面全体を洗浄することができる。
【００３７】
一方、この超音波洗浄装置は、基板２０が前記保持ピン３ｂにより保持台３の上面から所定距離離間配置されているため基板２０の裏側に空間が生じ、基板２０の裏面洗浄用の洗浄液噴出口１２を設けることにより表面とあわせて裏面も同時に洗浄することが可能となっている。
【００３８】
しかして、第１および第２実施例による超音波洗浄装置は、基板２０の周縁端部２０ｂの少なくとも３ヶ所をチャック部材２で固定する構成となっているため、保持手段としてのチャック部材２が基板２０の表面の上方に凸状に突出することになる。このチャック部材２による突出部は、基板２０の表面から略８ｍｍ〜１０ｍｍ程度の高さとなる。
【００３９】
しかしながら、基板２０の表面に対して超音波振動を確実に伝達し、かつ十分な洗浄力を得るためには、表面張力の作用によって洗浄液を基板２０の表面上に保持する保持力が得られるように超音波洗浄装置本体１を基板２０の表面全体にわたって十分な距離接近させるのが望ましい。したがって、図１０に示すような従来の超音波洗浄装置１３０では、超音波洗浄装置本体１１１を被洗浄物１１７の表面から略３ｍｍ〜５ｍｍ上方に設置している。被洗浄物を吸着プレート上に真空吸着して洗浄する構成のものも同様である。
【００４０】
そこで、図７に示すように、第１実施例としての超音波洗浄装置本体１の長手方向の幅をチャック部材２をさけて小さくすれば、従来通り基板２０の表面から略３ｍｍ〜５ｍｍ上方に設置することが可能となるが、超音波洗浄装置本体１の長手方向の幅を小さくすると、同時に超音波振動子４の長手方向の幅も相対的に小さくなるので、基板２０の表面全体を洗浄することができなくなり有効洗浄面積が小さくなってしまう。しかも、基板２０の外周部に洗浄できない部分が生じて完全に洗浄することができず、また洗浄部分と非洗浄部分との識別をすることも困難となる。
【００４１】
そこで、図８に示すように、超音波振動子４の長手方向の幅が基板２０の外径よりも大きくなるようにすると、チャック部材２の凸状の突出部をさけて基板２０の表面から１０ｍｍ以上上方に設置する必要がある。
【００４２】
しかしながら、図９に示すように超音波洗浄装置本体１の超音波振動子４から放射される超音波の強度は、被洗浄物である基板２０の表面との距離が１０ｍｍを越えると急激に低下し始め、洗浄効果が低下する。
【００４３】
図９は流量１２リットル／分、発振器出力６００Ｗ（ワット）、測定点Ｄ点の位置にセンサを配置し、超音波洗浄装置の下面とセンサとの距離を図示のように５ｍｍ、１０ｍｍ・・・というように離間したときの超音波の音圧、この場合電圧（Ｖ）に変換して測定した値を図示したものである。
【００４４】
図９から明らかなように、超音波洗浄装置と被洗浄物とが一定の距離以上離間すると超音波の出力も急激に低下することがわかる。したがって、斜線で示す範囲内の超音波洗浄力を備えた超音波洗浄装置が望まれる。
【００４５】
かかる観点からみて、本発明者は図７および図８に示す超音波洗浄装置に改良を加え十分な超音波洗浄力を備えた超音波洗浄装置を発明した。
【００４６】
以下に、本発明による第３実施例としての超音波洗浄装置１５を図１乃至図６を参照して説明する。なお、図７および図８に示す超音波洗浄装置と同一の構成および機能を有する部分には同一の符号を付している。
【００４７】
図１および図２に示すように、カバー１５ａおよび下台１５ｂを有する超音波洗浄装置１５は、超音波洗浄装置本体１と、半導体ウェハなどの被洗浄物としての基板２０を固定保持する保持台３と、保持台３上に設けた基板支持手段としての複数の針状の保持ピン３ｂと、保持手段としてのフック状のチャック部材２とを備えている。
【００４８】
前記保持台３、保持ピン３ｂ、チャック部材２により固定手段を構成する。
【００４９】
図２および図４に示すように、保持台３は円盤状でなり、周縁部が洗浄液の飛散を防止する凸部３ａになっている。この凸部３ａは、基板２０の表面より少なくとも高く形成されている。この凸部３ａの内周側に洗浄中もしくは洗浄後の洗浄液を排出する洗浄液排出ダクト２５がこの場合２ヶ所に設けられている。この洗浄液排出ダクト２５は、２ヶ所でなくともよく、少なくとも１ヶ所以上適宜設ければよい。
【００５０】
前記保持台３上の基板支持手段としての保持ピン３ｂは針状の部材からなり、基板２０の裏面を汚染しないように一点で支持している。図４に示す実施例では、保持ピン３ｂは等間隔で４ヶ所に配設されている。また、保持手段としてのチャック部材２は、基板２０の円周に沿って等間隔で４ヶ所に配設されている。図３に示すように、前記チャック部材２は、図示せぬ開閉機構により開閉可能になっており、開状態で基板２０を上方より受け入れて基板２０が前記保持ピン３ｂ上に載置されると閉じて図６に示す基板２０の周縁端部２０ｂを係合保持して固定する。前記保持ピン３ｂおよびチャック部材２は、少なくとも３ヶ所以上設ければよい。
【００５１】
また、図１および図２に示すように、軸１３は、一端が保持台３の裏側中心に連結され、他端は駆動手段（図示せず）に連結されており、この駆動手段により軸１３は、正逆回転可能（図１および図２では矢印Ｘ方向に回転する）となっている。この回転は、約１８００〜２０００ｒ．ｐ．ｍ（リボリューションパーミニッツ）となっている。また、前記軸１３の回転中心には、基板２０の裏面を洗浄するための洗浄液を供給する洗浄液供給路２４が形成され、保持台３の中心を貫通して保持台３の上面の回転中心に裏面用洗浄液噴出口１２が配設されている。
【００５２】
一方、超音波洗浄装置１５の上部に設けられた略半球状のカバー１５ａは、略円筒状の下台１５ｂと開閉可能に接続固定されており、内側面に一対の支持部材１６を介して超音波洗浄装置本体１を垂下状に取り付け固定している。前記カバー１５ａは、被洗浄物の洗浄時に洗浄液の飛散を防ぎ、かつ外部からの不純物の進入を防ぐものである。
【００５３】
図２に示すように、超音波洗浄装置１５の超音波洗浄装置本体１は、薄板長方形状のステンレスなどからなる上側ケース１ａ、および断面略凹状でかつ長手状の振動板１ｂと、この振動板１ｂの凹部内に配設した超音波振動子４と、この振動板１ｂと対向し、超音波振動子５の面に対して角度θ（０＜θ＜１０°）傾斜して設けられた反射板１ｃ等で構成されてなり、超音波振動子４の図１に示す長手方向の幅は、基板２０のパターン形成面２０ａよりも大なる径方向長さを有し、基板表面を全面にわたって洗浄が可能である。また、超音波振動子４の長手方向の幅は基板２０のパターン形成面２０ａの全範囲に超音波振動が伝達可能であればよいため基板２０の直径より大きい径方向長さを有するものであってもよく、また、基板２０が矩形形状のものであれば、長手方向の幅で構成すればよい（短手方向、長手方向が同一長さである場合にはいずれでもよい）。また、図６に示すように、基板２０である半導体ウエハは、一部にオリフラ面をもっているが、前記径方向長さは、このオリフラ面以外の外周面での径方向長さとすればよい。
【００５４】
図２および図４に示すように、前記上側ケース１ａおよび振動板１ｂと前記反射板１ｂはパッキン９を介して複数のボルト１０とナット１１により密閉状態に締結固定されている。そして、超音波振動子４は、ケーブル６を介して上側ケース１ａ上に設けたコネクタ５と接続され、このコネクタ５はケーブル７を介して超音波発振器８と接続されている。この超音波発振器８は、超音波振動子４を超音波信号で駆動する。また、超音波発振器８は、５００ＫＨｚ以上の超音波信号を用いることが可能であり、本実施例では９５０ＫＨｚの超音波信号の駆動周波数で超音波振動子４を駆動するハイメガソニック対応の装置となっている。
【００５５】
図１および図４に示すように、超音波洗浄装置本体１の長手方向の端面の一方には洗浄液供給口１８が設けられ、この洗浄液供給口１８から純水などの洗浄液２３を給液する。そして、図２にも示すように、反射板１ｃは、中央に長手状にかつ下方に突出して形成された洗浄液導出部２２と、この洗浄液導出部２２の中央に形成されたスリット１４とを有している。
【００５６】
また、図１および図３に示すように、前記洗浄液導出部２２の長手方向の両端部には、凹部２２ａが形成されている。前記洗浄液導出部２２の凹部（切り欠き凹部）２２ａは、チャック部材２の凸部に対応した深さ、並びに径方向および周方向の幅に対応した切り欠きとなっている。
【００５７】
チャック部材２が基板２０の表面上部に略８ｍｍ〜１０ｍｍ程度の凸部であれば、前記切り欠き凹部２２ａの深さｄは、略５ｍｍ程度で形成すればよい。従って、超音波振動子４および洗浄液導出部２２の長手方向の幅（長さ）が基板２０の直径よりも大きい場合であっても基板２０の表面から上方略３ｍｍ〜５ｍｍの距離内に超音波洗浄装置本体１を配置可能な構成となっている。
【００５８】
また、洗浄液導出部２２の凹部２２ａの基板２０の径方向における長さｘは、図６に示す基板２０のパターン形成面２０ａよりも外側に形成する必要がある。すなわち、パターン形成面２０ａは、基板２０の周縁端部２０ｂの少なくとも内側に形成されているので、この周縁端部２０ｂの範囲若しくはこの周縁端部２０ｂからパターン形成面２０ａの最外周部近傍までの範囲で洗浄液導出部２２の一部を切り欠いて形成する。
【００５９】
また、基板２０の周方向の洗浄液導出部２２の凹部２２ａの幅は、洗浄液導出部２２の幅の方がチャック部材２よりも大きくなっているので、洗浄液導出部２２の幅を切り欠けばチャック部材２とは非接触となる。基板２０を係合保持するチャック部材２の大きさは、洗浄を行う観点からは極力小さな部材で構成する必要があるからである。
【００６０】
前記構成によって、超音波洗浄装置本体１を被洗浄物である基板２０の表面に対して高洗浄効果が期待できる理想的な近接距離に配置することが可能となり、チャック部材２に接触することなく、しかもチャック部材２を含めた被洗浄物の周縁端部２０ｂも同時に洗浄が可能となるため、被洗浄物表面に対する洗浄効果が維持できるだけでなく、装置全体の高洗浄度を維持することが可能である。
【００６１】
次に、本発明による超音波洗浄装置１５の動作について説明する。
【００６２】
図５に示すように、被洗浄物としての基板２０の供給時は、超音波洗浄装置１５のカバー１５ａは、図示せぬ開閉機構により支軸２８を中心として自動的に約９０度開き、このカバー１５ａに支持部材１６で垂下状に取り付けられた超音波洗浄装置本体１も一体に退避する。
【００６３】
基板２０は、搬送機構３０により搬送されて保持台３上の保持ピン３ｂ上に載置される。これに先立って、保持台３上に設けられたチャック部材２（本実施例では４箇所）は、図示せぬ開閉機構により開かれて基板２０を受け入れる。
【００６４】
前記保持台３上への基板２０の供給並びに搬出を行う搬送機構３０は、アーム状の部材の先端に設けられたフック状の爪部３０ａで基板２０を１枚づつ把持して搬送する。
【００６５】
前記保持台３の保持ピン３ｂ（本実施例では４本）上に基板２０が載置されると、図３および図４に示すように、前記チャック部材２が閉じて基板２０の周縁端部２０ｂを係合保持して固定する。
【００６６】
前記基板２０が固定されると、図１に示すように、前記カバー１５ａが図示せぬ開閉機構により自動的に閉じられる。
【００６７】
超音波洗浄装置１５の運転が開始されると、洗浄液供給口１８から純水などの洗浄液２３が超音波洗浄装置本体１内に供給されて満たされ、前記洗浄液２３が洗浄液噴出口２１から基板２０上に噴出する。このとき超音波振動子４は、超音波発振器８からの超音波信号（この場合９５０ＫＨｚ）により駆動され、超音波が振動板１ｂを介して超音波洗浄装置本体１の底面である反射板１ｃに向けて放射される。
【００６８】
反射板１ｃは所定角度θ（０＜θ＜１０°）だけ傾斜しているため、反射板１ｃにより反射した超音波１７ａおよび１７ｂは、反射を繰り返しつつ最終的に洗浄液噴出口２１に収束して超音波導出部２２に導かれ、スリット１４から保持台３に固定されて回転している基板２０上に強力な超音波洗浄液を照射して表面を洗浄する。この洗浄中、保持台３の凸部３ａは、洗浄液２３が遠心力により飛散するのを防ぐ堰として作用し、洗浄液２３を洗浄液排出ダクト２５に有効に導き、洗浄中並びに洗浄後、洗浄液排出口２６を経て超音波洗浄装置１５の外部に排出する。
【００６９】
また、保持台３の上面中心に設けられた裏面用洗浄液噴出口１２からも基板２０の裏面に洗浄液が放射される。このとき、超音波洗浄装置本体１から基板２０の表面に対して照射される強力な超音波は、基板２０の裏面にも伝播するため基板２０の裏面に対しても超音波洗浄による洗浄が可能となり、基板２０の裏面の洗浄も同時に行うことができると共に、基板２０の表面に付着した汚れが飛散して裏面に再付着することも防止できる。この基板２０の裏面への洗浄液の放射は、表面の洗浄液の照射とは異なり、基板２０の裏面に洗浄液がある程度満遍なく照射されていれば所望の洗浄効果、すなわち基板２０の表面に付着した汚れ等の再付着の防止等の洗浄効果を得ることができる。従って、洗浄液の使用液量も基板表面のものに比べて少なくてよい。
【００７０】
基板２０の両面の洗浄が終了すると、超音波洗浄装置本体１および裏面用洗浄液噴出口１２からの洗浄液の噴出を停止する。そして、洗浄液の噴出を停止した後も保持台３を所定時間回転し続け、基板２０の両面に残った洗浄液を飛散させて乾燥する。
【００７１】
基板２０の洗浄が完了すると、図５に示すように、再び超音波洗浄装置１５のカバー１５ａおよびチャック部材２が開かれ、搬送機構３０によって洗浄済みの基板２０が把持されて搬出される。そして、新たな被洗浄物としての基板２０を受け入れて同様の動作を繰り返す。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による超音波洗浄装置によれば、特に高速回転型の枚葉式超音波洗浄装置において、被洗浄物の表面に対する洗浄効果を低下させずに裏面の洗浄も同時に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第３実施例としての超音波洗浄装置１５の全体を示す一部断面を含む側面図である。
【図２】本発明による超音波洗浄装置１５を正面からみた断面図である。
【図３】図１および図２に示す超音波洗浄装置１５の一部拡大図である。
【図４】図２に示す状態の超音波洗浄装置１５の平面図である。
【図５】図１に示す超音波洗浄装置１５の動作を示す図である。
【図６】被洗浄物としての半導体ウェハを示す図である。
【図７】本発明による超音波洗浄装置の第１実施例としての一部断面を含む側面図である。
【図８】本発明による超音波洗浄装置の第２実施例としての一部断面を含む側面図である。
【図９】超音波の強度と距離との関係を示す図である。
【図１０】従来の超音波洗浄装置本体１１１を含む超音波洗浄装置１３０の正面図である。
【図１１】従来の超音波洗浄装置本体１１１を底面からみた図である。
【符号の説明】
１            超音波洗浄装置本体
１ａ          上側ケース
１ｂ          振動板
１ｃ          反射板
２            チャック部材
３            保持台
３ｂ          保持ピン
４            超音波振動子
８            超音波発振器
１２            裏面用洗浄液噴出口
１５            超音波洗浄装置
１５ａ          カバー
１７ａ          超音波
１７ｂ          超音波
２０            基板
２０ａ          基板のパターン形成面
２０ｂ          基板の周縁端部
２１            洗浄液噴出口
２２            洗浄液導出部
２２ａ          洗浄液導出部の凹部
２３            洗浄液
【図１】
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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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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