KR100257280B1 - Cleaning apparatus using electrolytic ionized water - Google Patents
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Abstract
음극측 버퍼탱크(1) 및 양극측 버퍼탱크(2)에 저류된 전해액(EW)을 각각 전해조(3)의 음극실(3N) 및 양극실(3P)에서 전기분해하여, 생성된 음이온수(NW)를 세정유닛(4)에서 단일관노즐(41)로부터 그 아래쪽에서 순차적으로 반송되는 기판(W) DP 분사하여 연속낱장방식으로 세정하여 세정처리의 사용후의 응이온수(NW)를 회수조 (44)에서 회수하여 응극측 버퍼탱크(1)로 귀환시키어 재이용한다.Electrolyte solution EW stored in the anode side buffer tank 1 and the anode side buffer tank 2 is electrolyzed in the cathode chamber 3N and the anode chamber 3P of the electrolytic cell 3, respectively. NW) is sprayed on the cleaning unit 4 from the single tube nozzle 41, and then sequentially transported from the substrate W to the lower portion thereof, and is cleaned in a continuous sheet method to recover NW after use of the cleaning process. 44 is returned to the positive electrode buffer tank 1 for reuse.
Description
도 1는 제1실시형태의 전해 이온수 세정장치의 구성을 나타내는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure which shows the structure of the electrolytic ionized water washing | cleaning apparatus of 1st Embodiment.
도 2는 제1실시형태의 전해 이온수 세정장치의 노즐부의 배열을 나타내는 도면.Fig. 2 is a diagram showing the arrangement of the nozzle portions of the electrolytic ion water washing apparatus of the first embodiment.
도 3는 제1실시형태의 전해 이온수 세정장치의 노즐부의 단면도.Fig. 3 is a sectional view of the nozzle portion of the electrolytic ion water washing device of the first embodiment.
도 4는 제1의 비교기술의 스프레이 노즐의 단면도.4 is a cross-sectional view of the spray nozzle of the first comparative technique.
도 5는 제2실시형태의 전해 이온수 세정장치의 슬리트 노즐의 배열을 나타내는 도면.Fig. 5 is a diagram showing the arrangement of the slit nozzles of the electrolytic ion water washing apparatus of the second embodiment.
도 6는 제2실시형태의 전해 니온수 세정장치의 슬리트 노즐의 단면도.Fig. 6 is a sectional view of the slit nozzle of the electrolytic nion water cleaning device of the second embodiment.
도 7는 제3실시형태의 전해 이온수 세정장치의 단일관 노즐의 배열을 나타내는 도면.The figure which shows the arrangement | sequence of the single pipe nozzle of the electrolytic ionized water washing | cleaning apparatus of 3rd Embodiment.
도 8는 제4실시형태의 전해 이온수 세정장치의 슬리트 노즐의 배치를 나타내는 도면.Fig. 8 is a diagram showing the arrangement of the slit nozzles of the electrolytic ion water washing apparatus of the fourth embodiment.
도 9는 종래 장치의 구성을 나타내는 도면이다.9 is a view showing the configuration of a conventional apparatus.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 음극측 버퍼탱크 2 : 양극측 버퍼탱크1: cathode buffer tank 2: anode buffer tank
3, 101 : 전해조 3N,101N : 음극실3, 101:
3P,101P : 양극실 4 : 세정 유닛3P, 101P: anode chamber 4: cleaning unit
5a, 5b : 펌프 5c : 공급제어부5a, 5b: pump 5c: supply control unit
6a∼6f : 배관 7 : 전기전도도계기6a to 6f: Piping 7: Electric conductivity meter
10,20 : 탱크 11 : 온도제어부10,20 tank 11: temperature control unit
12 : 온도센서 13 : 히터12: temperature sensor 13: heater
31, 102 : 직류전원 32, 103 : 양극31, 102:
33,104 : 음극 40 : 상자33,104: cathode 40: box
40h,40i,41ho,44h : 개공 41 : 단일과노즐40h, 40i, 41ho, 44h: Opening 41: Single nozzle
42a∼42e : 노즐부 43 : 반송롤러42a to 42e: nozzle 43: conveying roller
44 : 회수조 110,W : 기판44:
EW : 전해액 NW : 음이온수EW: electrolyte NW: anion water
PW : 양이온수PW: Cationic Water
본 발명은 소량의 전해질을 포함한 순수(純水)(이하, 「전해액」이라 함)를 전기분해 하여 양이온수와 음이온수를 생성하고, 상기 양이온수와 상기 음이온수중 한쪽을 세정액으로 하고, 다른 쪽을 비세정액으로 하면서, 상기 세정액을 사용하여 피처리기파능이 세정처리를 행하는 장치에 관한 것이다.The present invention electrolyzes pure water (hereinafter referred to as an "electrolyte") containing a small amount of electrolyte to generate cationic and anionic water, wherein one of the cationic and the anionic water is used as a washing liquid, and the other It is related with the apparatus which carries out the cleaning process of the to-be-processed power using the said washing | cleaning liquid, making into a non-cleaning liquid.
액정표시장치나 반도체 소자의 제조공정에서도 액정표시장치용 유리기판이나 반도체 웨이퍼등(이하, 「기판」이라 함)의 표면에 부착된 파티클 등을 제거할 필요가 있다. 이러한 기판세정의 방법의 하나로서 전해이온수에 의해 기판을 세정하는 방법이 있다. 이 전해이온수에 의한 세정중, 예컨대, 액정표시장치용 유리기판의 세정에서는, 전해액을 전기분해 하여 생성되는 음이온(OH-)수에 기판을 침지시키는 것에 의해 기판의 세정을 행한다. 이와 같은 기판의 세정을 행하는 기판세정장치로서는 도9에 나타낸 바와 같은 것이 대표적이다.Also in the manufacturing process of a liquid crystal display device or a semiconductor element, it is necessary to remove the particle etc. which adhered to the surface of a glass substrate for a liquid crystal display device, a semiconductor wafer, etc. (henceforth "substrate"). As one of the methods of cleaning a substrate, there is a method of cleaning a substrate by electrolytic ion water. During the cleaning with the electrolytic ion water, for example, in the cleaning of the glass substrate for a liquid crystal display device, the substrate is cleaned by immersing the substrate in anion (OH − ) water generated by electrolysis of the electrolytic solution. As a substrate cleaning apparatus which wash | cleans such a board | substrate, what is shown in FIG. 9 is typical.
즉, 전해조(101)에는 직류전원(102)에 접속된 양극(103) 및 음극(104)이 설치되어 있고, 양쪽 극의 사이에 끼워지도록 이온 분리막(105)이 설치되는 것에 의해, 전해조(101)는 양극실(101P)과 음극실(101N)로 나뉘어져 있다. 그리고, 그 전해조 (101)에 전해액을 주입하고, 저장된 전해액에 양극(103) 및 음극(104)에 의해 적당한 전압을 인가함으로써 전해액을 전기분해 한다.That is, the
이와 같은 전기분해를 행하는 것에 의해 음극(104)측에 H2가 발생하고, 그것에 따라서 전해조(101)내의 음극실(101N)내에는 음이온을 다량으로 포함한 음이온수 (NW) RK 생성된다.By performing such electrolysis, H 2 is generated on the side of the
그리고, 이 음극실(101N)내에 생성된 음이온수(NW)내에 복수의 기판(110)을 캐리어 등에 수용하여 한번에 침지하는 등의 배치(BATCH)방식에 의해 기판의 세정을 행하고 있다.Subsequently, the substrates are cleaned by a batch (BATCH) method in which the plurality of
하지만, 상기와 같은 전해이온수에 의한 기판의 세정에 있어서는 전해조(101)의 음극실(101N)내에 생성된 음이온수(NW)내에 복수의 기판(110)을 카세트 등에 수용하여 한번에 침지하여 세정처리를 행하기 때눈에 큰 전해조(101)가 필요하게 되고, 그것에 따라서 장치전체가 커지게 되어 있다.However, in the cleaning of the substrate by the electrolytic ion water as described above, the plurality of
또한, 그것에 의해 기판(110)의 세정처리를 행하기 위한 전해액이 다량으로 필요하게 되어 있다.In addition, a large amount of electrolyte solution for cleaning the
또, 기판(110)을 침지시킬 때의 음극(104) 근방의 음이온수(NW)와 음극 (104)에서 떨어진 위치에서의 음이온수(NW)에는, 음극(104) 근방에서는 음이온의 농도가 높고, 반대로 음극(104)에서 떨어진 위치에서는 음이온의 농도가 낮게 되어 음이온수(NW)의 농도차가 발생하기 쉽고, 그것에 따라서 기판의 세정정도에 차이가 발생하여 세정불균일이 생기기 쉽고 또, 음극(104) 부근의 음이온 농도가 높아져가면 음이온의 생성효율이 감퇴한다는 문제가 발생하고 있다.In addition, in the anion water NW near the
또한, 기판(110)을 음극실(101N)에 침지시키기 때문에, 음극(104) 근방의 전기분해 직후의 음이온수(NW)를 기판(110) 전체에 공급할 수 없고, 음극(104)에서 떨어진 쪽의 음이온수(NW)에서는시간이 지남에 따라 음이온이 감소하여 음이온수(NW)가 열화해 버리고 있다.In addition, since the
게다가, 전해액 및 그것에 의해 생성된 음이온수(NW)의 온도는 실온(室溫)보다 높은 것이 바람직하지만종래는 실온(室溫)이기 때문에 세정효율이 나빴다.In addition, it is preferable that the temperature of the electrolyte solution and the anion water NW generated therefrom is higher than room temperature, but conventionally, the cleaning efficiency was poor because it was room temperature.
본 발명은 기판을 1장씩 연속하여 세정처리하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for successively cleaning substrates one by one.
본 발명에 의하면, 본 장치는 (a) 전해액을 저류하는 버퍼탱크와, (b) 상기 전해액을 상기 버퍼탱크에서 꺼내어 전기분해에 의해 양이온수와 음이온 수를 각각 생성하는 전해조와, (c) 상기 양이온수 또는 상기 음이온수중 한쪽을 세정수로서 상기 기판에 공급하여 상기 기판을 1장씩 연속하여 세정하는 세정처리수단과, (d) 상기 전해조로부터 상기 세정처리수단에 상기 세정수를 도달시키는 배관과, (e) 상기 세정에 사용된 상기 세정수를 회수하여 상기 버퍼탱크로 귀환시키는 세정수구횐경로와, (f) 상기 양이온수 또는 상기 음이온 수중 상기 세정에 사용하지 않는 비세정수를 상기 전해조로부터 상기 버퍼탱크로 귀환시키는 비세정수 구횐경로를 구비한다.According to the present invention, the apparatus comprises: (a) a buffer tank for storing an electrolyte solution, (b) an electrolyzer for removing the electrolyte solution from the buffer tank and producing cationic and anion water, respectively, by electrolysis, and (c) the Washing processing means for supplying either one of the cationic water or the anion water as the washing water to the substrate, and continuously washing the substrate one by one; (d) piping for reaching the washing water from the electrolytic cell to the washing processing means; (e) a washing water outlet path for recovering the washing water used for the washing and returning it to the buffer tank; and (f) non-clean water not used for the washing in the cationic water or the anion water from the electrolytic cell. A non-clean water inlet path for return to the tank is provided.
전해조에서의 전기분해에 의한 양이온수와 음이온수의 생성 직후의 세정액을 피처리 기판에 분사할 수 있기 때문에, 열화가 작은 세정액을 피처리 기판의 세정처리에 사용할 수 있다. 또한, 전해조가 다수의 피처리기판을 침지시킬만큼 크지 않아도 되므로 장치전체가 소형화할 수 있고, 그것에 따라서 소량의 전해액으로도 세정처리가 가능하다.Since the cleaning liquid immediately after the production of the cationic water and the anion water by electrolysis in the electrolytic cell can be sprayed onto the processing target substrate, the cleaning liquid having a small deterioration can be used for cleaning the processing target substrate. In addition, since the electrolytic cell does not have to be large enough to immerse a large number of substrates to be processed, the entire apparatus can be miniaturized, and accordingly, a cleaning process can be performed even with a small amount of electrolyte.
본 발명의 바람직한 실시예에서는, 상기 버퍼탱크는 상기 세정수 생성용 전해액을 저류하는 제1 버퍼탱크와, 상기 비세정수 생성용 전해액을 저류하는 제2 버퍼탱크로 분리되고, 상기 세정수 귀환경로는 상기 세정에 사용된 상기 세정수를 상기 제1 버퍼탱크로 귀환시키고, 상기 비세정수 귀환경로는 상기 비세정수를 상기 전해조로부터 상기 제2 버퍼탱크로 귀환시킨다.In a preferred embodiment of the present invention, the buffer tank is separated into a first buffer tank for storing the washing water generation electrolyte and a second buffer tank for storing the non-clean water generation electrolyte, The washing water used for the washing is returned to the first buffer tank, and the non-cleaning water returning environment is returned to the second buffer tank from the electrolytic cell.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에서는, 상기 세정처리수단은 상기 기판에 상기 세정수를 분사하여 상기 기판상에 상기 세정수의 수류(水流)를 형성하는 수류형성노즐을 구비한다.In another preferred embodiment of the present invention, the cleaning treatment means includes a water flow forming nozzle for injecting the cleaning water onto the substrate to form a water flow of the cleaning water on the substrate.
세정액의 공기에 접하는 면적이 작기 때문에 세정액의 열화가 작고, 또한, 같은 농도의 세정액을 동시에 피처리 기판상에 공급할 수 있기 때문에, 세정액의 농도의 불균일이 적고, 그것에 따라 피처리기판의 세정 불균일이 발생하기 어렵다.Since the area in contact with the air of the cleaning liquid is small, the deterioration of the cleaning liquid is small, and since the cleaning liquid of the same concentration can be supplied onto the substrate to be processed at the same time, the variation in the concentration of the cleaning liquid is small, and therefore, the cleaning nonuniformity of the substrate to be processed is reduced. It is difficult to occur.
본 발명은 또한, 기판을 1장씩 연속하여 세정처리하는 방법에 관한 것이다.The present invention also relates to a method of successively cleaning substrates one by one.
그러므로, 본 발명은 장치전체가 작고, 소량의 전해액으로 기판의 세정이 행해지는 전해이온수세정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, an object of the present invention is to provide an electrolytic ion water washing apparatus in which the entire apparatus is small and the substrate is cleaned with a small amount of electrolyte.
또한, 세정 불균일이 발생이 적고, 세정액의 열화도 작은 전해이온수 세정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Moreover, it aims at providing the electrolytic ion water washing | cleaning apparatus with few generation | occurrence | production of a washing nonuniformity, and also a deterioration of washing liquid.
게다가, 세정효율이 좋은 전해이온수 세정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide an electrolytic ion water washing apparatus having good washing efficiency.
[1. 제1실시형태에 있어서 기구적 구성과 장치배열][One. Mechanical Configuration and Arrangement of Device in First Embodiment]
도1는 본 발명의 제1실시형태에 관계되는 전해이온수 세정장치를 나타내는 도면이다. 이 도1에서는 바닥면에 평행한 수평면을 X-Y면을 하고, 연직방향을 Z방향으로 하는 3차원좌표계 X-Y-Z가 정의 되어 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the electrolytic ion water washing | cleaning apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. In Fig. 1, a three-dimensional coordinate system X-Y-Z is defined in which the horizontal plane parallel to the bottom surface is the X-Y plane and the vertical direction is the Z direction.
이 전해이온수 세정장치는 피처리기판의 일례로서 액정표시장치용 유리기판(이하, 이 실시형태의 설명중에서는 「기판」이라 함)의 제조공정에 있어서 전해조에 의해 생성된 음이온수를 세정액으로서 사용하여 기판을 연속낱장방식으로 세정하는 장치이고, 주로 음극측 버퍼탱크(1), 양극층 버퍼탱크(2), 전해조(3), 세정유닛(4)으로 형성되어 있다.This electrolytic ion water washing apparatus uses anion water generated by an electrolytic cell in the manufacturing process of a glass substrate for a liquid crystal display device (hereinafter referred to as "substrate" in the description of this embodiment) as an example of a substrate to be treated as a cleaning liquid. The substrate is cleaned by a continuous sheet method, and is mainly formed of the cathode
음극측 버퍼탱크(1)에는 아주 저농도의 염화암모늄 수용액인 전해액(EW)을 그 내부에 저류하는 탱크(10)를 구비하고 있다. 그리고, 탱크(10)의 내벽에 히터(13) 및 온도센서(12)가 배치됨과 동시에, 탱크(10)의 외부에는 히터(13) 및 온도센서(12)의 각각에 접속된 온도제어부(11)가 설치되고, 또, 탱크(10)의 내측에는 배관(6a)이 설치되어 있다.The cathode
그리고, 배관(6a)은 펌프(5a)를 통해 전해조(3)의 음극실(3N)에 접속되어 있다.The pipe 6a is connected to the
또한, 양극층 버퍼탱크(20도 음극측 버퍼탱크(1)와 마찬가지로 내부에 전해액 (EW)을 저유하는 탱크(20)와 그 내부에 설치된 배관(6b)을 가지고 있고, 배관(6b)은 펌프(5b)를 통해 전해조(3)의 양극실(3P)에 접속되어 있다. 펌프(5a, 5b)는 공급제어부(5c)에 의해 제어되고 있다.The anode
전해조(3)은 이온분리막(34)에 의해 양극실(3P)과 음극실(3N)로 양분되어 있다. 게다가 전해조(3)에는 직류전원(31)의 양과 음의 양쪽 출력단자에 접속된 각각의 양극(32) 및 음극(33)이 전해조(3)의 양극실(3P) 및 음극실(3N)이 각각의 내부에 배치되어 있다.The
전해조(3)의 음극실(3N)에는 배관(6c)의 한쪽 단부가 설치되어 있고, 또 배관 (6c)은 전기 전도도계기(7)를 통해 세정유닛( 4)내의 배관(6d)에 연결되어 있다.One end of the
또한, 세정유닛(4)에는 X방향의 양측면에 각각 개공(開孔 )(40h,40i)이 설치된 상자를 가지고, 그 내부에는 배관(6d)에 접속됨과 동시에 복수의 단일 관노즐(41)을 구비한 노즐부(42a∼42e)(도2 참조)가 설치되어 있다.In addition, the
그리고, 노즐부(42a∼42e)의 아래 쪽에는 복수의 반송롤러(43)가 설치되어 있고, 또 복수의 반송롤러(43)의 아래 쪽에는 음이온수(NW)를 회수하는 회수조(44)가 설치되어 있다.A plurality of conveying
게다가, 회수조(44)에는 배관(6e)의 한쪽 단부가 접속되어 있고, 이 배관(6e)은 상자(40)이 하면을 관통하여 세정유닛(4)의 외부로 연장되어 있다. 그리고, 배 관 (6e)의 다른 쪽 단부는 음극측의 버퍼탱크(1)의 상방근방에 지지되어있다.In addition, one end of the
주요부에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.The main part will be described in more detail.
이 제1실시형태의 전해이온수 세정장치에서는 전기분해에 의해 생성되는 음이온수(NW)의 기초로되는 전해액(EW)을 저류하는 음극측 버퍼탱크(1)와 양극측 버퍼탱크(2)를 전해조(3)와 별도로 구비하고 있다. 이 음극측 버퍼탱크(2)는 전자보다 후작 쪼이 작게 되어 있음과 동시에, 전해조(3)는 전기분해에 필수적인 소량의 전해액 (EW)을 저류할 수 있는 만큼이고, 보다 소용량의 상자이다.In the electrolytic ion water washing apparatus of the first embodiment, an electrolytic bath is provided with a cathode
전해조(3)의 중앙에는 이온분리막(34)이 전해조(3)를 거의 같게 나누도록 설치되어 있고, 그것에 의해 전해조(3)는 양극실(3P) 및 음극실(3N)로 나뉘어져 있다.In the center of the
그리고, 전해조(3)의 양극실(3P) 및 음극실(3N)은 각각배관(6b, 6f) 및 배관( 6a, 6b)이 접속되어 있는 이외에는 밀폐되어 있고, 각각의 내부에서 저류되는 전해액 (EW)에 완전하게 침지되는 높이에 각각 양극(32) 및 음극(33)이 배치되어 있다. 또한, 양극(32) 및 음극(33)은 전해조(3)의 외부에 설치된 직류 전원(31)의 양 및 음의 출력단자에 각각 접속되어 있다. 그리고 양극(32), 음극(33)이 각각 양극측 버퍼탱크 (2) 및 음극측 버퍼탱크(1)로부터 공급된 전해액(EW)에 침지되고, 직류전원 (31)에 의해 양극(32) 및 음극(33) 사이에 직류 전류가 통하게 됨으로써 전해액(EW)은 이하와 같이 전기분해된다.The
즉, 음극(33)측에 H2가 발생하여 음이온(OH-)이 음극실(3N)내의 전해액 (EW)내에 생성된다. 하지만, 그렇게 생성된 음이온은 이온분리막(34) 때문에 양극실 (3P)에 도달하지 못하므로 음극실(3N)에 음이온의 농도가 높게 된 음이온수 (NW)가 생성된다.That is, H 2 is generated on the
또한, 배관(6f 및 6c)도 그 한쪽 단부가 전해조(3)에는 저류되는 전해액(EW)에 침지하는 높이에 있어서 각각 전해조(3)의 양극실(3P) 및 음극실(3N)내에 배치되어 있음과 동시에, 또 배관(6c)은 상기 다른 한쪽 단부측의 개구가 음극의 근방에 위치하도록 설치되어 있다.In addition, the
세정유닛(4)은 X방향의 양측면에 개(40h, 40i)이 설치된 상자(40)에 바깥둘레를 덮게 되어 있고, 그 상자(40)의 내부상방에 전해조(3)의 음극실(3N)로부터의 음이온수(NW)를 이송하는 배관(6d)이 그 길이 방향이 X축의 양과 음의 방향에 일치하도록 배치되고, 그 배관(6d)에 대하여 길이방향이 Y 방향 인 배관으로 된 노즐부 (42a∼42e)가 접속되어, 상자(40) 내부상면에 설치되어 있다. 그리고, 그 노즐부(42a∼42e)에는 그 배관의 하면에 복수의 단일관노즐(41)이 설치되어 그 아래쪽에는 그 회전축을 y축의 양과 음방향으로 가진 복수의 반송롤러(43)가 그 회전축을 중심으로 회전이 자유롭게 배치되어 있다. 게다가, 반송롤러(43)의 아래 쪽에는 노즐부 (42a∼42e)의 범위보다 넓이가 크고, 상면이 해방된 받침접시모양의 회수조(44)가 설치되고, 또 이 회수조(44)에는 개공(44h)을 통해 접속되어 아래 쪽으로 연장되어 상자(40)를 관통하는 배관(6e)이 설치되어 있다.The
그리고, 이 세정유닛(4)은 다른 처리부에서 반송되어온 기판(w)이 개공(40h)으로부터 반입되어, 복수의 반송롤러(43)의 회전에 의해 X방향으로 반된 후에 개공 (40i)으로부터 반출되어 다른 처리부로 반송된다고 하는 처리를 기판(W)에 실시하는 것이다.Then, the
도 2는 노즐부(52a∼42e)의 배치를 나타내는 도면이며, 노즐부(42a∼42e)를 아래 쪽에서 본 도면이다. 이 도2에서 기판(w)은 화살표 3)의 방향 즉 X의 양의 방향으로 반송되고 있다.2 is a view showing the arrangement of the nozzle portions 52a to 42e, and is a view of the
노즐부(42a∼42e)의 세정유닛(4)내에서의 배치는 이하와 같다.The arrangement in the
그 길이방향이 X축의 양과 음의 방향에 일치하는 배관(6d)에 노즐부 (42a∼ 42e)가 X-Y면내에서 수직으로 각각 다른 간격을 가지고 접속되고, 또 노즐부 (42a∼ 42e)는 Y축의 양과 음의 방향으로 연장되어 있다.The
보다 자세히는 노즐부(42a∼42e)의 서로 인접하는 각각의 간격(D1∼D4)은 D1보다 D2, D2보다 D3, D3보다 D4가 X축의 양방향으로 순서대로 크게 되어 있다. 즉 노즐부(42a∼42e)의 간격(D1∼D4)은 기판(W)의 반송방향의 상류층보다 하류층이 크게 되어 있다. 또한 노즐부(42a∼42e)의 각각의 하면에는 다수의 단일관노즐(4)이 아래쪽을 향해 설치되어 있다. 도3는 이 노즐부(42a∼42e) 및 그것에 설치된 단일고나노즐(4)의 단면도이다. 단일관노즐(41)은 수류를 생성하는 수류생성 노즐이고, 각각원통모양이고 그 단부는 기판면 근방에 위치하고 있다. 여기서, 수류란, 분무모양이 아인 물의 흐름이며, 소위 층류(層流)를 포함하는 개념의 용어이다.In more detail, the space | intervals D1-D4 which adjoin each other of the
배관(6d)에서 공급된 음이온수(NW)는 각 노즐부(42a∼42e)에 분배되고, 각 단일관노즐(41)의 개공(41ho)으로부터 아래 쪽으로 분사된다. 그 때 단일 관노즐(41)에서 분사된 음이온수(NW)가 아래 쪽으로 반송되는 기판(W)상면에서 층류(수류)를 이루어, 기판(W)상에서의 음이온수(NW)의 표면적이 가능한한 작게 되도곡, 즉 음이온수(NW)와 공기의 접촉면적이 가능한한 작게 되도록 개공(41ho)의 안쪽 지름 및 단일관노줄(41)의 하단부와 기판(w) 상면과 의 거리(FD)가 조절되어 있다.The anion water NW supplied from the
이와 같은 구성에 의해, 배관(6d)에서 공급된 음이온수(NW)는 각 노즐부(42a∼42e)로 배분되고, 각 단일관노즐(41)의 개공(41ho)에서 아래쪽으로 분사되고, 그 아래 쪽에서 복수의 반송롤러(43)에 의해 반송되는 기판(W)을 세정한다.With such a configuration, the anion water NW supplied from the
[2. 제1실시형태에 있어서의 처리 및 특징][2. Processing and Features in First Embodiment]
이하에서, 이 실시형태의 전해이온수 세정장치에 의한 기판세정처리의 순서에 대하여 설명한다.Hereinafter, the procedure of the substrate cleaning process by the electrolytic ion water washing | cleaning apparatus of this embodiment is demonstrated.
우선, 음극측 버퍼탱크(1)내에 저류된 전해액(EW)은 배관(6a)을 통해 펌프( 5a)에 의해 전해조(3)의 음극실(3N)에 공급된다.First, the electrolyte EW stored in the cathode
한편, 음극측 버퍼탱크(1)의 전해역(EW)은 탱크(10)의 내벽에 설치된 온도센서(12)에 의한 그 온도를 나타내는 신호가 탱크(10)의 외부에 설치된 온도제어부(11)로 보내져서, 미리 설정된 온도보다 전해액(EW)의 온도가 낮은지 어떤지가 판정된다. 그리고, 전해액(EW)의 온도가 설정된 온도보다 낮은 경우에는 온도제어부(11)는 히터(13)를 작동시켜 전해액(EW)을 가열하여, 설정온도로 되면 가열을 정지한다고 하는 온도제어를 행하고, 전해액(EW)을 기판(W)의 세정처리에 적당한 소정의 온도로 유지한다.On the other hand, the electrolytic zone EW of the cathode
다음에, 전해조(3)의 음극실(3N)에서는 배관(6a)에 의해 공급된 전해액(EW)에 직류전원(31)에 의한 적당한 전압이 인가된다. 이것에 의해 전해액(EW)이 전기분해되어 음극(33)측에 H2가 발생하고, 그것에 따라서 음극실(3N)내에는 음이온(OH-)이 생성되어 이것에 의해 음극실(3N)내에 음이온을 다량으로 포함한 음이온수(NW)가 생성된다.Next, in the
그리고, 이와 같이 하여 생성된 음이온수(NW)는 전기전도계기(7)를 통해 세정유닛(4)에 도달한다.The anion water NW thus generated reaches the
세정유닛(4)에는 외부에서 개공(40h)에 기판(W)이 한 장씩 차례로 화살표 (A1)를 따라서 반입된다. 그리고, 세정유닛(4)에 반입된 기판(W)은 반송롤러 (43)의 회전에 의해 X방향으로 병진 반송되면서 노즐부(42a∼42e)의 단일관노즐(41)에 의해 위쪽에서 음이온수(NW)를 분사한다. 이것에 의해, 기판(W) 상면에 부착된 양전하를 띤 파티클은 중화되고, 음이온수(NW)와 함께 아래쪽의 회수조(44)에 회수된다. 또한 기판(W)의 세정에 사용된 음이온수(NW)도 그대로 세정유닛(4)의 내부 아래쪽의 회수조(44)에 회수된다.The board | substrate W is carried in to the washing | cleaning
그리고, 이와 같은 세정처리가 종료된 기판(W)은 개공(40iP에서 화살표(A2)와 같은 반출되고, 다른 처리부로 반송된다.And the board | substrate W in which the said washing process was complete | finished is carried out like the arrow A2 by opening 40iP, and is conveyed to another process part.
한편, 1장의 기판이 세정되어 반송되는 동안에, 다음 기판(W)이 개공(40h)에서 반입되어 같은 세정처리를 실시하고, 마찬가지로 순차적으로 복수의 처리대상으로 되는 기판(W)이 개공(40h)에서 세정유닛(4)으로 반빕되어 세정처리가 실시된 후, 개공 (40i)을 통하여 세정유닛(4)에서 외부로 반출되어, 다른 처리부로 반송된다.On the other hand, while one board | substrate is wash | cleaned and conveyed, the next board | substrate W is carried in
이와 같이, 이 전해이온수 세정장치는 연속 낱장방식으로 기판(W)의 세정처리를 행한다.Thus, this electrolytic ion water washing | cleaning apparatus wash | cleans the board | substrate W by a continuous sheet system.
게다가, 세정유닛(4)에 있어서 회수조(44)에서 회수된 음이온수(NW)는 개공 (44h)에서 배관(6e)을 통해서 음극측 버퍼탱크91)로 되돌아가, 전해액(EW)과 혼합된다. 그리고, 다시 펌프(5a)에 의해 배관(6a)을 통해 전해조(3)의 음극실(3N)로 이송되어 다시 전기분해된다. 음극측 버퍼탱크(1)내의 전해액(EW)은 전해조(3)의 음극실 (3N)에서의 전기분해나 세정유닛(4)에서의 세정처리를 거쳐 음극측 버퍼탱크(1)로 복귀한다고 하는도1에 기재된 순환(CN)과 같이 순환사용된다.In addition, the anion water NW recovered from the
또한, 양극측 버퍼탱크(2)내에 저류된 전해액(EW)은 펌프(5b)에 의해 배관 (6b)을 통해 전해조(3)의 양극실(3P)로 이송된다.In addition, the electrolyte EW stored in the anode
전해조(3)의 양극실(3P)에서는 배관(6b)에 의해 공급된 전해액(EW)에 직류전원(31)에 의한 적당한 전압이 인가된다. 이것에 의해 전해액(EW)이 전기분해되어 양극실(3)에 양이온수(PW)가 생성된다.In the
게다가, 이 전해조(3)의 양극실(3P)내에 생성된 양이온수(PW)는 기판(W)의 세정처리 등에 사용되는 일이 없이 배관(6f)을 통해서 양극측 버퍼탱크(2)로 복귀되어 전해액(E2)과 혼합한다. 그리고, 다시 펌프(5b)에 의해 배관(6b)을 통해 전해조(3)의 양극실(3P)로 이송되어 EKL 전기분해된다.In addition, the cationic water PW generated in the
이와 같이 양극측 버퍼탱크(2)내의 전해액(EW)은 전해조(3)의 양극실(3P)에서의 전기분해에 의해 양이온수(PW)로 된 후, 기판(W)의 세정처리 등에 사용되지 않고 양극측 버퍼탱크(2)로 돌아간다고 하는 도1에 기재된 순환(CP)을 반복한다.In this way, the electrolyte EW in the anode
이상과 같이, 본 발명의 제1 실시형태의 전해이온수 세정장치에서는 다른 처리부에서 순차적으로 반입되는 기판(W)의 세정처리를 세정유닛(4)에서 행하고, 다른 처리부로 반출하는 낱장방식의 기판세정처리를 행한다.As described above, in the electrolytic ion water washing apparatus of the first embodiment of the present invention, the cleaning method of the substrate W sequentially carried out from another processing unit is performed by the
그리고, 이 제1 실시형태의 전해이온수 세정장치에서는 세정유닛(4)내의 노즐부(42a∼42e)에서 음이온수(NW)를 공급하여 낱장방식의 세정을 행하는 구성이므로 전해조(3)가 다수의 기판(W)을 침지시킬 정도로 크지 않아도 되기 때문에, 장치전체를 소형화할 수 있고, 따라서 소량의 전해액으로 세정처리가 가능하다.In the electrolytic ion water washing apparatus of the first embodiment, since the anion water (NW) is supplied from the
또한, 세정유닛(4)에 있어서 음이온수(NW)를 단일관노즐(41)에서 공급하여 기판(W)의 세정을 행하는 구성으로 했기 때문에, 기판(W)상에서 음이온수(NW)의 농도불균일이 적고, 그에 따라서 기판(W)의 세정불균일이 발생하기 어렵다.In addition, since the anion water NW is supplied from the
또한, 전해액(EW)을 음극측 버퍼탱크(1)에서 꺼내어 음극측 버퍼탱크(1)보다 작은 전해조(3)에서 전기분해하여 그것에 의해 음이온수(NW)를 생성하고, 그것을 세정유닛(4)에 공급하는 구성으로 했기 때문에 생성된 음이온수(NW)가 전해조(3)내의 음극(33)부근에 정체하는 일이 없으므로 음이온수(NW)의 생성효율이 좋다.Further, the electrolyte EW is taken out of the negative
또한, 이 제1실시형태의 전해이온수 세정장치에서는 음극측 버퍼탱크(1)에서 전해조(3)의 음극실(3N)로의 전해액(EW)의 공급량보다 양극측 버퍼 탱크(2)에서 전해조(3)의 양극실(EP) 로서의 전해액(EW)의 공급량을 적게하고 있기 때문에, 기판 (W)의 세정에 사용하지 않는 양이온수(PW)가 음이온수(NW)보다 적게 됨으로써 양극측 버퍼탱크(2)내의 전해액(EW)이 적게되어 전해액(EW)에 관련된 비용을 억제할 수 있다. 또한 그에 따라서 양극측 버퍼탱크(2)가 음극측 버퍼탱크(1)보다 작게 할 수 있으므로 장치전체를 소형화할 수 있다.In the electrolytic ion water washing apparatus of the first embodiment, the
또한, 이 제1실시형태의 전해이온수 세정장치에서는 음극측 버퍼탱크(1) 및 양극측 버퍼탱크(2)로 전해조(30가 나뉘어지고, 게다가 전해조(3)에서 세정유닛(4)으로 음이온수(NW)를 공급하는 배관(6c)에 전기전도도계기(7)를 설치하고 있기 때문에, 세정처리에 사용되기 직전의 음이온수(NW)의 농도를 측정함으로써, 정확한 응이온수 (NW)의 농도관리를 할 수 있음과 동시에, 전기분해에 필요한 전해질의 양을 관리할 수 있다.In the electrolytic ion water washing apparatus of the first embodiment, the
하지만, 제1실시형태의 전해이온수 세정장치에 대한 비교기술로서 이하와 같은 장치도 고려할 수 있다.However, the following apparatus can also be considered as a comparative technique with respect to the electrolytic ion water washing | cleaning apparatus of 1st Embodiment.
제1비교기술의 전해이온수 세정장치는 전해액을 저류할 수 있는 정도의 용량을 가진 저류조를 겸한 전해조의 음극실에서 펌프에 의해 세정유닛으로 음이온수를 공급하고, 세정유닛내에서 순차적으로 반송되는 기판을 세정하고, 세정후나 세정에 사용되지 않았던 음이온수는 회수되어 전해조의 음극실로 돌아가서 순환사용된다.The electrolytic ion water cleaning device of the first comparative technology is a substrate supplied with anion water to a cleaning unit by a pump from a cathode chamber of an electrolytic cell having a storage tank capable of storing an electrolyte and sequentially conveyed in the cleaning unit. The anion water, which has not been used for or after washing, is recovered and returned to the cathode chamber of the electrolytic cell for circulation.
게다가, 세정유닛은 제1실시형태의 장치와 거의 같은 구성이고 연속낱장방식의 기판세정처리를 행하지만, 노즐부가 같은 간격으로 배치되어 있는 것과, 단일간노즐 (41) 대신데 도 4에 나타난 바와 같은 스프레이 노즐(141)이 설치되어 있는 점이 다르게 되어 있고, 또한, 전해조에 설치된 온도조정수단에 의해 전해조내의 전해액의 온도조정을 행한다는 점이다.In addition, the cleaning unit has substantially the same configuration as the apparatus of the first embodiment and performs the substrate cleaning process of the continuous sheet method, but the nozzle parts are arranged at the same interval, and as shown in FIG. The same spray nozzle 141 is provided differently, and the temperature adjustment of the electrolyte solution in the electrolytic cell is performed by the temperature adjusting means provided in the electrolytic cell.
그러나, 이와 같은 제1비교시술에서는 전해조가 전해액을 저류하는 탱크도 겸하고 있기 때문에, 전해조의 음극실도 크게 되고, 그 때문에 음극부근에서 생성된 전해액을 직법 세정유닛으로 공급할 수 없고, 음극실내에 확산된 음이온수를 세정유닛으로 공급하게 되므로, 음이온의 농도에 불균일이 발생하거나 음이온수가 열화해 버리는 것을 생각할 수 있다.However, in the first comparative procedure, since the electrolytic cell also serves as a tank for storing the electrolytic solution, the negative electrode chamber of the electrolytic cell also becomes large, so that the electrolytic solution generated near the negative electrode cannot be supplied to the direct cleaning unit and diffused into the negative electrode chamber. Since the supplied anion water is supplied to the washing unit, it is conceivable that nonuniformity occurs in the concentration of the anion or the anion water deteriorates.
이것에 대하여, 제1실시형태의 전해이온수 세정장치에서는 음극측 버퍼 탱크 (1) 및 양극측 버퍼탱크(2)로 전해조(3)를 나눈 것에의해 전해조(3)에서의 전기분해에 의한 양이온 및 음이온의 생성직후의 열화(劣火)가 적은 음이 온수(NW)를 세정처리를 받는 기판에 분사할 수 있기 때문에, 열화가 적은 음이온수(NW)를 기판(W)의 세정처리에 사용할 수 있다.On the other hand, in the electrolytic ion water washing apparatus of the first embodiment, the positive electrode by electrolysis in the
또한, 제1비교기술의 장치에서는 전해조에 설치된 온도조정수단에 의해 전해조의 양극실 및 음극실에 저류된 전해액 전체의 온도조정을 행하는 구성으로 되어 있지만, 제1실시형태의 장치에서는 음극측 버퍼탱크(1)의 탱크(10)의 내벽에 히터(13) 및 온도센서(12)가 배치되고 게다가 탱크(1)의 외부에는 히터(13) 및 온도센서(12)의 각각에 접속된 온도제어부(11)가 설치되어 있고, 그들에 의해 음극측 버퍼탱크(1)내의 전해액(EW)만을 실온(室溫) 이상의 소정의 온도로 유지하는 구성이기 때문에, 기판(W)의 세정효율이 양호함과 동시에, 기판(W)의 세정에 사용하지 않는 양이온수(PW)의 온도조정은 행하지 않으므로 낭비없는 온도조정을 할 수 있다.In the apparatus of the first comparison technique, the temperature adjustment means provided in the electrolytic cell is used to adjust the temperature of the entire electrolyte solution stored in the anode chamber and the cathode chamber of the electrolytic cell. A heater 13 and a
또한, 제1 비교기술의 장치에서는 세정유닛내의 복수의 노즐부는 같은 간격으로 설치되어 있다. 하지만, 기판표면을 세정유닛으로 반입된 당초는 건조해있고, 기판세정처리에서 최초로 기판표면에 분사된 음이온수는 튕겨지기 쉽지만, 기판이 반송되면서 음이온수를 내뿜는 것에 따라 점차적으로 기판표면이 젖어 오면 음이온수는 기판에 친숙해져 튕기기 어렵게 된다. 그러나 제1 비교기술의 장치에서는 세정유닛내의 복수의 노즐부는 같은 간격으로 설치되 어있고, 기판세정처리중에 공급되는 음이온수는 상류측에서도 하류측에서도 동일한 양으로 되기 때문에 기판반송방향의 하류측에서는 기판표면에 공급된 응이온수가 과잉공급의 상태로 되어 낭비가 많다. 이것에 비하여, 제1 실시형태의 장치에서는 노즐부(42a∼42e)의 서로 인접하는 각각의 간격(D1∼D4)은 D1보다 D2, D2보다 D3, D3보다 D4가 X축의 양의 방향으로 점차적으로 크게 되어 있다. 즉, 노즐부(42a∼42e)의 간격(D1∼D4)은 기판(W)의 반송방향의 상류측보다 하류측이 크게 되어 있다. 그 때문에, 기판세정처리 중에 공급되는 음이온수는 기판에 튕기기 쉬운 기판반송방향의 상류측보다 기판에 친숙하기 쉽게 된 하류측이 적고, 따라서, 기판반송방향의 하류측에서도 기판표면에 공급되는 음이온수의 낭비가 작아 효율이 좋은 기판세정이 가능하다.In the apparatus of the first comparative technique, the plurality of nozzle portions in the cleaning unit are provided at equal intervals. However, the first time that the surface of the substrate is brought into the cleaning unit is dry, and the anion water sprayed on the surface of the substrate for the first time in the substrate cleaning process is easy to bounce off. The anion water is familiar with the substrate, making it difficult to bounce. However, in the apparatus of the first comparative technique, the plurality of nozzles in the cleaning unit are provided at equal intervals, and the anion water supplied during the substrate cleaning process becomes equal in quantity on the upstream side and the downstream side. The supplied ionized water is in an oversupply state, resulting in a lot of waste. On the other hand, in the apparatus of the first embodiment, the spaces D1 to D4 adjacent to each other of the
게다가, 제1비교기술의 장치에서는 세정유닛에서 노즐부의 하면에 설치된 스프레이 노즐에 의해 기판표면에 음이온수를 안개모양으로 하여 분사하기 때문에, 그 안개모양의 음이온수는 공기에 접촉되는 표면적이 크고, 공기중의 이산화탄소에 드러나 열화하기 쉽지만, 제1 실시형태의 장치에서는 노즐부(42a∼42e)의 각각의 하면에 다수의 단일관노즐(41)이 아래쪽을 향해 설치되어 있고, 기판세정처리의 경우에는 단일관노즐(41)에서 기판(W)표면에 공급된 응이온수는 수류를 이루기 때문에, 공기에 드러나는 표면적이 안개모양의 그것에 비해 작기 때문에 열화가 작은 음이온수를 기판세정처리에 사용할 수 있다.In addition, in the apparatus of the first comparative technique, the anion water is sprayed into the surface of the substrate by a spray nozzle provided on the lower surface of the nozzle unit in the cleaning unit, so that the mist-shaped anion water has a large surface area in contact with air, In the apparatus of the first embodiment, a plurality of
한편, 본 발명의 제1실시형태의 전해이온수 세정장치에서는 음극측 버퍼탱크 (1) 및 양극측 버퍼탱크(2), 전해조(3), 배관(6a∼6f), 펌프(5a∼5c), 전도도계기(7) 및 회수조(44)의 내면이 모두 테플론(teflon)(듀폰사의 4불화 에틸렌 중합체의 상표명)에 의해 형성되어 있다. 이것은 이 장치의 전해액(EW)이나 음이온수(NW) 등이 접하는 면이 부식하여 그들의 액내에 불량물질이 녹아 나오는 등, 기판의 세정에 대하여 바람직하지 않은 영향이 발생하는 것을 방지하기 위해 이와 같은 재빌을 사용하고 있다. 이와같은 재질을 사용하는 것에 의한 상기의 효과는 낱장방식의 전해이온수 세정장치에서의 전해액(EW)의 순환사용에서보다 현저한 효과를 나타낸다.On the other hand, in the electrolytic ion water washing apparatus of the first embodiment of the present invention, the cathode
이것을 설명하기 위해, 제2비교기술로서 음극측 버퍼탱크, 양극측 버퍼 탱크 및 전해조를 구비하고, 전해조의 음극실에 기판을 침지시켜 기판을 세정하고, 음극실에서 단위시간당 소정량의 전해액( EW)을 음극측 버퍼탱크로 복귀하는 전해액의 순환사용을 행하는 전해이온수 세정장치를 고려한다.In order to explain this, as a second comparative technique, a cathode buffer tank, an anode buffer tank, and an electrolytic cell are provided, the substrate is immersed in the cathode chamber of the electrolytic cell to clean the substrate, and a predetermined amount of electrolyte solution per unit time (EW) is provided in the cathode chamber. Consider an electrolytic ion water washing apparatus for circulating use of the electrolyte returning the back to the cathode buffer tank.
이 제2비교기술의 전해이온수 세정장치에서는 침지방식에 의한 기판세정처리를 행하고 있기 때문에, 전해액의 단위시간당 순환량 즉전해액의 순환속도는 너무 크게 할 필요가 없다. 따라서, 장치전체의 전해액이 접하는 내면을 많이 부식되지 않기 때문에, 그들의 면을 비교적 부식되기 쉽고 또 표면의 유체(流體)에 대한 저항이 큰 재질로 형성하여도 실용상 문제가 발생하는 것은 거의 없다.In the electrolytic ion water washing apparatus of the second comparative technique, since the substrate cleaning process is performed by the dipping method, the circulation rate of the electrolyte per unit time of the electrolyte solution, i.e., the circulation rate of the electrolyte solution, is not required to be too large. Therefore, since the inner surface of the whole electrolyte contacted with the apparatus does not corrode much, even if these surfaces are formed of a material which is relatively easy to corrode and has a high resistance to the fluid on the surface, practical problems rarely arise.
그러나, 본 발명의 제1실시형태의 전해이온수 세정장치에서는 연속낱장 방식의 기판세정처리를 행하기 때문에 전해액의 순환속도는 빠르고, 따라서, 장치전체의 전해액이 접하는내면을 부식되기 쉽다. 그 때문에, 본 발명의 제1 및 후술하는 제2∼제4의 실시형태의 전해이온수 세정장치에서는 상기와 같이 전해액이 접하는 내면을 테플론으로 형성하고 있는 것이다.However, in the electrolytic ion water washing apparatus of the first embodiment of the present invention, since the substrate cleaning process of the continuous sheet method is performed, the circulation rate of the electrolyte is fast, and therefore, the inner surface of the entire apparatus in contact with the electrolyte is easily corroded. Therefore, in the electrolytic ion water washing | cleaning apparatus of the 1st and 2nd-4th embodiment of this invention mentioned later, the inner surface which electrolyte solution contacts as mentioned above is formed with Teflon.
[3. 제2실시형태의 있어서 기구적 구성 및 특징][3. Mechanical configuration and features of the second embodiment]
도 5는 본 발명의 제2실시형태의 전해이온수 세정장치의 세정유닛(4)내의 노즐부(42a∼42e)의 배열을 나타낸 도면이다. 또한, 도 6는 슬리트 노즐(45)을 구비한 노즐부(42a∼42e)를 Y축의 양방향에서 본 단면도(예컨대 단면 A-A)이다.Fig. 5 is a diagram showing the arrangement of the
도 5는 아래 쪽에서 노즐부(42a∼42e)를 본 상태를 나타내고 있고, 이 제2실시형태의 장치에서는 제1실시형태의 장치와 마찬가지로, 기판(W)은 화살표(A4)의 방향 즉, X축의 양의 방향으로 반송되고, 노즐부(42a∼42e)는 그 길이방향이 X축의 양과 음의 방향으로 일치하는 배관(6d)에서 노즐부(42a∼42e)가 Y축의 양의 방향으로 연장되어 있다.FIG. 5 shows a state in which the
보다 상세히는 노즐부(42a∼42e)의 서로 인접하는 각각의 간격(D1∼D4)은 D1보다 D2, D2보다 D3, D3보다 D4가 X축의 양의 방향으로 점차적으로 크게 되어 있다. 즉, 노즐부(42a∼42e)의 간격(D1∼D4)은 기판(W)의 반송방향의 상류측보다 하류측이 크게 되어 있다.In more detail, the space | intervals D1-D4 which adjoin each other of
그리고, 노즐부(42a∼42e)의 각각의 하면에는 제1실시형태의 장치에서는 다수의 단일관노즐(41)이 설치되어 있지만, 이 제2실시형태의 장치에서는 노즐부 (42a ∼42e)의 각각의 하면에 그 길이방향을 따라 긴 장방형의 개공(45h)을 구비한 슬리트 노즐(45)이 설치되어 있다.On the lower surface of each of the
그리고, 배관(6d)에서 공급된 음이온수(NW)는 각 노즐부(42a∼42e)로 나뉘어져서 각 슬리트 노즐(45)에서 아래쪽으로 분사되어 아래쪽에서 복수의 반송롤러 (43)에 의해 반송되는 기판(W)을 세정한다.The anion water NW supplied from the
이 슬리트 노즐(45)도 수류를 생성하는 수류 생성노즐이고, 도6에 나타낸 바와 같이 그 단부는 기판상면근방에 위치하고 있다. 그리고, 슬리트 노즐(45)의 개공(45h)에서 분사된 음이온수(NW)는 아래쪽에서 반송되는 기판(W) 상면에서 층류(수류)를 이루고, 기판(W) 표면상에서 음이온수(NW)의 표면적이 가능한 작게 되도록 개공 (45h)의 폭과 기판(W) 상면과의 거리(SD)가 조절되어 있다.This slit
그리고, 그 외의 음극측 버퍼탱크(1), 양극측 버퍼탱크(2), 전해조(3) 등의 구성은 제1 실시형태의 장치와 동일하고, 전해액(EW)의 전기분해나 음이 온수(NW)의 순환사용 등도 동일하게 행해진다.The other cathode
이상과 같은 구성으로 이루어지기 때문에, 이 제2실시형태의 전해이온수 세정장치에서는 기판(W)상면에 불균일이 없이 음이온수(NW)를 분사할 수 있고, 세정불균일이 적은 기판세정처리가 행하여 진다.Since the electrolytic ion water washing apparatus of the second embodiment is constituted as described above, anion water NW can be sprayed on the upper surface of the substrate W without unevenness, and the substrate cleaning process with less uneven cleaning is performed. .
[4. 제3 실시형태의 있어서 기구적 구성 및 특징][4. Mechanical configuration and features of the third embodiment]
도 7는 본 발명의 제3실시형태의 전해이온수 세정장치이고, 기판(W)의 회전세정 처리를 행하는 스핀스크러버(SPIN SCRUBBER)의 세정유닛의 노즐부(42)에서의 단일관노즐(41a∼41h)의 배열을 나나타내는 도면이다.Fig. 7 shows the electrolytic ion water washing apparatus of the third embodiment of the present invention, wherein the single pipe nozzles 41a to the nozzle unit 42 of the washing unit of the spin scrubber SPIN SCRUBBER which performs the rotation cleaning process of the substrate W. Figs. 41h) shows the arrangement.
도 7도는 아래쪽에서 노즐부(42)를 본 상태를 나타내고, 이 제3실시형태의 장치에서는 세정유닛의 노즐부(42)의 아래쪽에는 제1실시형태의 장치의 반송롤러(43)를 대신하여 스핀척(SP)이 설치되어 있는 점이 다르게 되어 있다. 그리고, 세정유닛으로 반입된 기판(W)은 그 스핀척(SP)의 상면에 지지되고, 그 스핀척(SP)의 회전에 따라서 화살표(A5)와 같이 중심(NC)을 축으로 하여 X-Y면내를 회전하면서 세정된다.Fig. 7 shows a state where the nozzle portion 42 is seen from the lower side, and in the apparatus of the third embodiment, instead of the conveying
도시한 바와 같이 복수의 단일관노즐(41a∼41h)은 노즐부(42)의 하면에 아래쪽을 향해 설치되어 있고, 각각은 중심(NC)을 향해서 차츰 서로의 간격 넓어지도록 위치하고 있다.As shown in the drawing, the plurality of single pipe nozzles 41a to 41h are provided downward on the lower surface of the nozzle portion 42, and each of them is positioned so as to gradually widen each other toward the center NC.
즉, 서로 인접하는 단일과노즐(41a∼41h)의 각각의 간격(TD1∼TD7)은 TD7보다 TD6, TD6보다 TD5,……, TD2보다 TD1이 중심(NC)을 향해 차츰 크게 되어 있다.That is, the intervals TD1 to TD7 of the single and nozzles 41a to 41h adjacent to each other are TD6 than TD7, TD5 to TD6,... … , TD1 becomes larger toward the center NC than TD2.
그리고, 스핀척에 의해 기판(W)을 회전하면서, 도시하지 않은 배관에서 노즐부 (42)로 공급된 음이온수(NW)를 상기와 같이 설치된 단일관노즐(41a∼41h)로부터 아래쪽의 기판(W)의 상면을 향하게 함으로써 기판세정처리를 행한다.Then, while rotating the substrate W by the spin chuck, the substrate (below) from the single pipe nozzles 41a to 41h provided as described above is provided with the anion water NW supplied to the nozzle portion 42 in a pipe (not shown). The substrate cleaning process is performed by facing the upper surface of W).
이 제3실시형태의 장치에서도 단일관노즐(41a∼41h)의 하단부는 기판면 근방에 위치하고 잇고, 그들로부터 토출된 음이온수(NW)는 아래쪽의 기판(W) 상면에서 층류(수류)를 이루고, 기판(W) 표면상에서의 음이온수(NW)의 표면적이 가능한한 작게 되도록 개공(41ho)의 안쪽 지름 및 단일관노즐(41a∼41h)의 하단부와 기판(W) 상면과의 거리가 조절되어 있다.Also in the apparatus of this third embodiment, the lower ends of the single pipe nozzles 41a to 41h are located near the substrate surface, and the anion water NW discharged therefrom forms a laminar flow (water flow) on the upper surface of the lower substrate W. The inner diameter of the opening 41ho and the distance between the lower end of the single tube nozzles 41a to 41h and the upper surface of the substrate W are adjusted so that the surface area of the anion water NW on the surface of the substrate W is as small as possible. have.
그리고, 그 외의 음극측 버퍼탱크(1), 양극측 버퍼탱크(2), 전해조(3) 등의 구성은 제1실시형태의 장치와 마찬가지이고, 전해액(EW)의 전기분해나 음이온수(NW)의 순환사용 등도 동일하게 행해진다.The other cathode
이상과 같은 구성으로 이루어져 있기 때문에, 이 제3실시형태의 전해이온수 세정장치에서는 기판(W)상면에 불균일없이 음이온수를 분사할 수 있고, 세정불균일이 적은 기판세정처리가 행해짐과 동시에, 단일과노즐(41a∼41h)중 외측의 것일수록 인접하는 거리가 좁게 되어 있으므로, 기판(W)의 일정 각속도의 회전에 대하여 단위시간당 이동면적이 작은 내측일수록 음이온 수(NW)의 공급량이 작기 때문에 낭비가 적고 또 균일하게 세정할 수 있다.Since the electrolytic ion water washing apparatus of the third embodiment has the structure as described above, anion water can be sprayed on the upper surface of the substrate W without being uniform, and the substrate cleaning treatment with less washing nonuniformity is performed. As the outer side of the nozzles 41a to 41h has a smaller adjacent distance, the inner side having a smaller moving area per unit time with respect to the rotation of the constant angular velocity of the substrate W has a smaller amount of supply of anion water NW. It can wash little and uniformly.
또한, 그 외의 전해액(EW)의 순환, 전기분해 등의 구성은 제1실시형태와 동일하다.In addition, the structure of other electrolyte solution EW circulation, electrolysis, etc. is the same as that of 1st Embodiment.
[5. 제4실시형태에 있어서의 기구적 구성 및 특징][5. Mechanical configuration and features in the fourth embodiment]
도 8는 본 발명의 제4실시형태의 전해이온수 세정장치이고, 기판(W)의 회전세정처리를 행하는 스핀스크러버의 세정유닛의 노즐부(42)에서의 슬리트 노즐(45)의 배치를 나타내는 도면이다.Fig. 8 is an electrolytic ion water washing apparatus of the fourth embodiment of the present invention, which shows the arrangement of the
도 8는 아래쪽에는 노즐부(42)를 본 상태를 나타내고 있다.8 has shown the state which looked at the nozzle part 42 below.
도시한 바와 같이 제4실시형태의 장치는 제3실시형태의 장치와 다르고, 노즐부 (42)의 하면에 아래쪽을 향해 슬리트 노즐(45)이 설치되어 있다. 게다가, 이 노즐부(4 2)의 아래쪽에는 스핀척(SP)의 설치되어 있다. 그리고, 세정유닛으로 반입된 기판(W)은 그 스핀척(SP)의 상면에 지지되고, 그 스핀척(SP)의 회전에 따라서 화살표(A6)와 같이 중심(NC)을 축으로 하여 X-Y면내를 회전하면서 세정된다.As shown, the apparatus of the fourth embodiment is different from the apparatus of the third embodiment, and the slitting
또한, 이 제4실시형태의 장치의 슬리트 노즐(45)은 제2실시형태의 슬리트 노즐과 동일한 수류생성노즐이고, 노즐부(42)의 길이방향을 따라서 긴장방형의 개공 (45h)이 설치되어 있고, 그 아래쪽의 단부는 기판상면 근방에 위치하고 있다. 그리고, 슬리트 노즐(45)의 개공(45h)으로부터 분사된 음이 온수(NW)는 아래쪽에서 반송되는 기판(W)상면에서 층류(수류)를 이루고, 기판(W) 표면상에서의 음이온수(NW)의 표면적이 가능한한 작게 되도록 개공(45h)의 폭과 기판(W) 상면과의 거리가 조절되어 있다.In addition, the slitting
그리고, 그 외의 음극측 버퍼탱크(1), 양극측 버퍼탱크(2), 전해조(3) 등의 구성은 제2실시형태의 장치와 마찬가지이고, 전해액(EW)의 전기분해나 음이온수(NW)의 순환사용 등도 동일하게 행해진다.The other cathode
이상과 같은 구성으로 이루어져 있기 때문에, 이 제4 실시형태의 전해이온수 세정장치에서도 기판(W)상면에 불균일 없이 음이온수(NW)를 분사할 수 있고, 세정불균일이 적은 기판세정처리가 행해진다.Since it is comprised as mentioned above, even in the electrolytic ion water washing | cleaning apparatus of this 4th Embodiment, anion water NW can be sprayed on the upper surface of the board | substrate W without a nonuniformity, and a board | substrate cleaning process with few washing nonuniformity is performed.
[6. 변형예][6. Modification]
본 발명의 제1∼제4 실시형태의 전해이온수 세정장치에서는 액정표시장치용 유리기판의 세정처리를 행하는 것으로 했지만, 본발명 이것에 한정되는 것은 아니고, 특히 세정처리에 음이온수를 사용하지 않고, 반도체웨이퍼 등을 양이온수에 의해 세정처리를 행하는 것을 대상으로 하는 것도 가능하고, 그 경우에는 세정유닛(4)에는 전해조(3)의 양극실(3P)에서 얻어진 특히 양이온수 공급하고, 회수조(44)에 의해 회수된 양이온수를 양극측 버퍼탱크(2)로 되돌리어 재사용하는 구성으로 한다. 즉, 제1 실시형태에서의 음극측과 양극측을 치환한 구성으로 한 것이다.In the electrolytic ion water washing apparatus of the first to fourth embodiments of the present invention, the glass substrate for the liquid crystal display device is to be washed. However, the present invention is not limited thereto, and in particular, anion water is not used for the washing treatment. It is also possible to subject the semiconductor wafer or the like to be cleaned with cationic water, in which case the
또한, 본 발명의 제1∼제4실시형태의 전해이온수 세정장치에서는 음이온수 (NW)의 온도관리를 전기전도도계기(7)에 의해 관리하는 구성으로 했지만, 세정액의 농도관리는 이것에 한정되는 것은 아니고, 농도계 등의 수단이라도 된다.In addition, in the electrolytic ion water washing apparatus of the first to fourth embodiments of the present invention, the temperature management of the anion water NW is controlled by the electric conductivity meter 7, but the concentration control of the washing liquid is limited to this. It may be a means such as a densitometer.
또, 제1 및 제2의 실시형태의 전해이온수 세정장치에서는 노즐부(42a∼42e) 의 간격을 기판반송의 하류측일수록 큰 구성으로 했지만, 본 발명은 그것에 한정되는 것은 아니고 노즐부(42a∼42e)를 같은 간격으로 설치하는 등의 구성으로도 된다.In addition, in the electrolytic ion water washing apparatus of the first and second embodiments, the interval between the
또한, 본 발명의 제1 및 제3의 실시형태의 전해이온수 세정장치에서는 세정액의 기판상으로의 공급을 원통모양의 단일관 노즐(41a∼41h)에 의해 행하는 구성으로 했지만, 단일관노즐(41)은원통으로 한정되는 것은 아니고 단면이 직사각형 모양의 관이어도 되고, 혹은 노즐부(42a∼42e)에 직접, 개공을 설치하는 구성이라도 된다.In addition, in the electrolytic ion water washing apparatus of the first and third embodiments of the present invention, the cleaning liquid is supplied to the substrate by the cylindrical single pipe nozzles 41a to 41h, but the single pipe nozzle 41 ) Is not limited to a cylinder, and may be a tube having a rectangular cross section, or a configuration in which openings are provided directly in the
또, 본 발명의 제4실시형태의 전해이온수 세정장치에서는 스핀스크러버에서의 슬리트노즐은 노즐부(42a∼42e)의 길이방향을 따라 긴 장방형의 개공(45h)이 설치된 구성으로 했지만, 이 개공(45h)은 이 형상에 한정되지 않고, 예컨대 외측일수록 개공(45h)을 넓게 하여 외측일수록 세정액의 공급량을 많게 하는 구성으로 하는 것도 가능하다.In addition, in the electrolytic ion water washing apparatus of the fourth embodiment of the present invention, the slits nozzle in the spin scrubber has a configuration in which a long
또한, 본 발명의 제1∼제4실시형태의 전해이온수 세정장치에서는 음극측 버퍼탱크(1) 및 양극측 버퍼탱크(2), 전해조(3), 배관(6a∼6f), 펌프(5a∼5c), 전도도계기 (7) 및 회수조(44)의 내면을 전해액(EW)에 대한 내약품성을 위한 재질을 테플론으로 했지만, 그 이외로도 폴리비닐클로라이드(PVC(poly vinyl chloride)), 폴리프로필렌( PP(poly propylene)), 폴리페닐렌설파이드(PPS(poly phenylene sulfide))라고 하는 수지에 의해 형성하는것도 가능하다.In addition, in the electrolytic ion water washing apparatus of the first to fourth embodiments of the present invention, the cathode
[실시예]EXAMPLE
또한, 본 발명의 제1∼제4실시형태의 전해이온수 세정장치에 있어서는 전해액 (EW) 은 저농도의 염화암모늄으로 했지만, 이것능 전기분해의 경우 순수에 전류의 도전성을 좋게 하기 위한 것이므로, 실제의 장치에서는 대기중으로 증발 등을 위해 음극측 버퍼탱크(1) 및 양극측 버퍼탱크(2)의 각각에 도시하지 않은 공급수단에 의해 염화 암모늄 수용액을 보충함으로써, 그 농도를 500ppm 전후로 유지하고 있다.In the electrolytic ion water washing apparatus of the first to fourth embodiments of the present invention, the electrolytic solution (EW) was made of low concentration ammonium chloride. In the apparatus, an aqueous solution of ammonium chloride is replenished by supply means (not shown) to each of the cathode-
또한, 본 발명의 제1 및 제2실시형태의 전해이온수 세정장치에 있어서 기판의 병진반송속도는 0.8m/min이고, 이것에 대하여 5개의 노즐부(42a∼42e)의 각각에서는음이온수(NW)를 6∼8 liter/min 의 비율로 공급하고 있다.In the electrolytic ion water washing apparatus of the first and second embodiments of the present invention, the translation conveyance speed of the substrate is 0.8 m / min. On the other hand, in each of the five
또, 본 발명의 제1∼제4실시형태의 전해이온수 세정장치에 있어서는 음극측 버퍼탱크(1)내의 전해액(EW)을 실온이상의 소정온도로 유지하는 구성으로 했지만, 실제 장치에서는 25∼80℃의 범위내의 온도로 설정할 수 있고, 보다 바람직한 온도로서 실제로는 40∼50℃로 유지하고 있다. 이 전해액(EW)의 온도는 기판의 세정효율을 위해서는 50℃이상의 고온인 편이 바람직하지만, 너무 고온으로 하여 지나치면 음극측 버퍼탱크(1), 양극측 버퍼탱크(2), 전해조(3) 등의 내면을 부식하여 전해액(EW)내 등에 불량물질이 녹아나오는 등의 바람직하지 않은 영향이 발생해 버리기 때문에 이와 같은 온도로 설정하고 있다.In the electrolytic ion water washing apparatus of the first to fourth embodiments of the present invention, the electrolytic solution EW in the cathode-
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