洗浄用ローラおよび洗浄装置
【課題】異物の除去効率の低下を防止することができる洗浄用ローラおよびこの洗浄用ローラを備えた洗浄装置を提供する。
【解決手段】洗浄用ローラ１は、円柱状のロール体１１と、このロール体１１の外周面に設けられた複数の突起部１２とを有する。各突起部１２は、平面楕円形状である。複数の突起部１２は、前記楕円の長軸が、ロール体１１の中央部を通り、円柱状のロール体１１の中心軸Ｂと直交する軸線Ａに対し一方向に傾斜するとともに、千鳥状に配置された第一の突起部群１３と、軸線Ａに対し、前記一方向とは異なる他の一方向に沿って前記楕円の長軸が傾斜するとともに、千鳥状に配置された第二の突起部群１４とで構成されている。第一の突起部群１３の傾斜方向と、および第二の突起部群１４の傾斜方向とは、軸線Ａを挟んで対称である。
【解決手段】洗浄用ローラ１は、円柱状のロール体１１と、このロール体１１の外周面に設けられた複数の突起部１２とを有する。各突起部１２は、平面楕円形状である。複数の突起部１２は、前記楕円の長軸が、ロール体１１の中央部を通り、円柱状のロール体１１の中心軸Ｂと直交する軸線Ａに対し一方向に傾斜するとともに、千鳥状に配置された第一の突起部群１３と、軸線Ａに対し、前記一方向とは異なる他の一方向に沿って前記楕円の長軸が傾斜するとともに、千鳥状に配置された第二の突起部群１４とで構成されている。第一の突起部群１３の傾斜方向と、および第二の突起部群１４の傾斜方向とは、軸線Ａを挟んで対称である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄用ローラおよび洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置の製造工程では、半導体ウェハの表裏面に異物が付着することがある。例えば、半導体装置のＣＭＰ工程では、スラリーや、研磨くず、研磨パッドの粉等の異物が半導体ウェハの表面に付着することがある。
次の製造工程に異物を持ち込まないためには、半導体ウェハの表面を洗浄する必要がある。
従来の半導体ウェハの洗浄装置として、様々な装置が使用されている（特許文献１〜４）。
図４には、特許文献１に開示された洗浄装置９００のローラ９０１を示す。
このローラ９０１は、円柱状ブラシ本体９０２と、この円柱状ブラシ本体９０２の外周面に螺旋状に形成された洗浄毛９０３を有する。洗浄毛９０３は、円柱状ブラシ本体９０２の外周面中央から端部に向かって螺旋状に形成されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１５０３７７号公報
【特許文献２】特開２０００−２４６１８７号公報
【特許文献３】特開平１０−３４０９１号公報
【特許文献４】特開平１１−３４７４９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では以下のような課題がある。
特許文献１に記載されたローラ９０１では、洗浄毛９０３は、円柱状ブラシ本体９０２の外周面中央において、半導体ウェハＷ側に向かった角部９０３Ａを有している。このような角部９０３Ａは半導体ウェハＷの洗浄を繰り返すうちに、つぶれてしまうことがある。これにより、半導体ウェハＷの中央において異物の除去効率が低下してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、円柱状のロール体と、このロール体の外周面に設けられた複数の突起部とを有する洗浄用ローラであって、前記突起部は、平面楕円形状であり、複数の前記突起部は、前記楕円の長軸が、前記ロール体の中央部を通り、前記円柱状のロール体の中心軸と直交する軸線に対し一方向に傾斜するとともに、千鳥状に配置された第一の突起部群と、前記軸線に対し、前記一方向とは異なる他の一方向に沿って前記楕円の長軸が傾斜するとともに、千鳥状に配置された第二の突起部群とで構成され、前記第一の突起部群の傾斜方向である前記一方向と、および第二の突起部群の傾斜方向である前記他の一方向とが、前記軸線を挟んで対称である洗浄用ローラが提供される。
【０００６】
この発明の洗浄用ローラは、被洗浄物、例えば、半導体ウェハの表面に対し、ロール体の中心軸が半導体ウェハ表面と平行になるように配置される。
本発明の洗浄用ローラは、ロール体の中央部を通り円柱状のロール体の中心軸と直交する軸線に対し、楕円の長軸が一方向に傾斜する突起部を有する第一の突起部群と、前記軸線に対し前記一方向とは異なる他の一方向に沿って、前記楕円の長軸が傾斜する突起部を有する第二の突起部群とを有している。そして、第一の突起部群と、第二の突起部群とは前記軸線を挟んで対称に配置されている。
そのため、本発明の洗浄用ローラを用いて、半導体ウェハ表面を洗浄した際には、半導体ウェハ表面の異物は、第一の突起部群あるいは、第二の突起部群の突起部の傾斜に沿って半導体ウェハ中央部側から外周部側へと、移動することとなる。すなわち、第一の突起部群、第二の突起部群それぞれには、長軸の傾斜方向に沿った突起部の列間に、異物が移動するための通路が形成されることとなる。
【０００７】
本発明では、洗浄用ローラの突起部の形状を平面楕円形状としており、角部を有しない形状としているため、半導体ウェハの洗浄による角部の劣化が発生しない。
これにより、異物の除去効率の低下を抑制することができる。
さらに、本発明では、第一の突起部群、第二の突起部群の突起部の配置を千鳥状としているため、異物が突起部間に留まってしまうことを防止できる。これにより、異物の除去効率を向上させることができる。
また、本発明では、ロール体の外周面に複数の突起部を点在させている。そのため、被洗浄物、例えば、半導体ウェハに反りが生じているような場合であっても、各突起部が反りに応じて、変形することが可能となる。これにより、被洗浄物を確実に洗浄することができる。
さらに、本発明によれば、上述した洗浄ロールを有する洗浄装置を提供することができる。すなわち、本発明によれば、半導体ウェハを回転駆動する回転駆動部と、回転駆動部により回転駆動される半導体ウェハの表面側、および裏面側に対向配置される一対の洗浄用ローラとを備えた洗浄装置であって、前記一対の洗浄用ローラは、前述した洗浄用ローラである洗浄装置が提供できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、異物の除去効率の低下を防止することができる洗浄用ローラおよびこの洗浄用ローラを備えた洗浄装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
（第一実施形態）
まず、図１，２を参照して、本実施形態の洗浄装置２の洗浄用ローラ１の概要について説明する。
この洗浄用ローラ１は、円柱状のロール体１１と、このロール体１１の外周面に設けられた複数の突起部１２とを有する。
各突起部１２は、平面楕円形状である。
複数の突起部１２は、前記楕円の長軸が、ロール体１１の中央部を通り、円柱状のロール体１１の中心軸Ｂと直交する軸線Ａに対し一方向に傾斜するとともに、千鳥状に配置された第一の突起部群１３と、
軸線Ａに対し、前記一方向とは異なる他の一方向に沿って前記楕円の長軸が傾斜するとともに、千鳥状に配置された第二の突起部群１４とで構成されている。
第一の突起部群１３の傾斜方向である前記一方向と、第二の突起部群１４の傾斜方向である前記他の一方向とは、前記軸線Ａを挟んで対称である。
ここで、第一の突起部群１３の突起部１２の傾斜方向である一方向と、第二の突起部群１４の突起部１２の傾斜方向である他の一方向とが、円柱状のロール体１１の中心軸Ｂと直交する軸線Ａを挟んで対称であるとは、完全に対称であることのみならず、たとえば、軸線Ａに対する第一の突起部群１３の傾斜方向である一方向と、軸線Ａに対する第二の突起部群１４の傾斜方向である他の一方向との傾斜角度の差が１５°以下であってもよい。
また、各突起部群１３，１４において、各突起部１２の楕円の長軸の傾斜は１０°程度ずれていてもよい。
【００１０】
次に、洗浄装置２および洗浄用ローラ１の構造について詳細に説明する。
洗浄装置２は、被洗浄物となる半導体ウェハＷの表裏面の洗浄を行うものであり、図１，２に示すように一対の洗浄用ローラ１と、半導体ウェハＷを回転駆動する図示しない回転駆動部とを有するものである。一対の洗浄用ローラ１間に半導体ウェハＷを挟み、半導体ウェハＷ、一対の洗浄用ローラ１を回転させて、半導体ウェハＷ表裏面を洗浄する。一対の洗浄用ローラ１は、互いに反対方向に回転している（図１矢印参照）。
半導体ウェハＷを洗浄する際には、図示しないノズルから半導体ウェハＷ表裏面に洗浄液が供給される。例えば、半導体ウェハＷ中央部に洗浄液が供給される。
【００１１】
洗浄用ローラ１は、前述したように、円柱状のロール体１１を有する。
このロール体１１は、内部が中空になっており、内部に図示しない回転軸が挿入される。
ロール体１１の外周面には、複数の突起部１２が所定の間隔を開けて設けられている。
【００１２】
突起部１２は、ロール体１１の外周面から、ロール体１１の中心軸Ｂに対し垂直に突出している。突起部１２は、弾性を有する多孔質体で構成されており、たとえば、ポリビニルアセタール系の多孔質体（いわゆるスポンジ）で構成されている。突起部１２を、弾性を有する多孔質体で構成することで、突起部１２を弾性変形させて、半導体ウェハＷの表裏面に追従させ、半導体ウェハＷの異物を除去することができる。
突起部１２は、楕円柱であり、中心軸Ｂに対し直交する方向から見た際に、平面楕円形状であり、角部を有しない平面形状となっている。突起部１２の楕円の長軸の長さは、楕円の短軸の長さの２倍以下、たとえば、１．５倍である。
ロール体１１の外周面に対する突起部１２の割合は、２０％以上、９５％以下である。突起部１２の割合を２０％以上とすることで、異物を確実に除去することができる。また、突起部１２の割合を９５％以下とすることで、異物の移動効率を高めることができる。
突起部１２の高さ寸法は、例えば、１．０ｍｍ以上、４．０ｍｍ以下、突起部１２の短軸の長さは、２．０ｍｍ以上、６．０ｍｍ以下、長軸の長さ寸法は、３．０ｍｍ以上、８．０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１３】
このような複数の突起部１２は、楕円の長軸が、軸線Ａに対し一方向に傾斜する第一の突起部群１３と、軸線Ａに対し、前記一方向とは異なる他の一方向に沿って前記楕円の長軸が傾斜する第二の突起部群１４とで構成されている。
ここで、理解を容易にするために、第一の突起部群１３の突起部１２を、突起部１２Ａと表示し、第二の突起部群１４の突起部１２を突起部１２Ｂと表示する。
第一の突起部群１３の突起部１２Ａの傾斜方向と、第二の突起部群１４の突起部１２Ｂの傾斜方向とは、軸線Ａを挟んで対称である。
ここで、第一の突起部群１３は、図２上側の洗浄用ローラ１では、軸線Ａの左側にあり、図２下側の洗浄用ローラ１では、軸線Ａの右側に配置されている。第二の突起部群１４は、図２上側の洗浄用ローラ１では、軸線Ａの右側にあり、図２下側の洗浄用ローラ１では、軸線Ａの左側に配置されている。すなわち、一対の洗浄用ローラ１の突起部１２は、傾斜方向が、半導体ウェハＷを挟んで対称になるように配置されている。
また、第一の突起部群１３、第二の突起部群１４それぞれにおいて、突起部１２Ａ，１２Ｂは千鳥状に配置されている。また、第一の突起部群１３の突起部１２Ａの楕円の長軸、第二の突起部群１４の突起部１２Ｂの楕円の長軸は、軸線Ａに対し１０°以上、４５°以下の傾斜を有する。
【００１４】
ロール体１１の中央部では第一の突起部群１３の突起部１２Ａと、第二の突起部群１４の突起部１２Ｂとが隣接して配置されている。そして、隣接する第一の突起部群１３の突起部１２Ａと、第二の突起部群１４の突起部１２Ｂとの間の領域に隣接して、第一の突起部群１３の突起部１２Ａまたは、第二の突起部群１４の突起部１２Ｂが配置されている。
【００１５】
第一の突起部群１３では、突起部１２Ａが千鳥状に配置されているので、一つの突起部１２Ａの周囲に六角形を描くように６つの突起部１２Ａが隣接して配置される。そして、一つの突起部１２Ａを中心にして、最小の六角形（本実施形態では正六角形）を構成するようにして隣接する突起部１２Ａの平面中心を結んで構成される三本の配列軸Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のうち、２本の配列軸Ｃ１，Ｃ２は、それぞれ、ロール体１１の中心軸Ｂに対し傾斜して配置されている。
ここで、本実施形態では、配列軸Ｃ１は、突起部１２Ａの長軸に沿った配列軸であり、配列軸Ｃ２は、突起部１２Ａの短軸に沿った配列軸である。すなわち、本実施形態では、突起部１２Ａの楕円の長軸の傾斜と、配列軸の傾斜とが一致している。
一方、配列軸Ｃ１，Ｃ２に交差する配列軸Ｃ３は、ロール体１１の中心軸Ｂと略平行となっている。
なお、隣接する突起部１２Ａを結んだ配列軸Ｃ４は、中心軸Ｂに対し交差している。
【００１６】
第二の突起部群１４においても、第一の突起部群１３と同様に、一つの突起部１２Ｂの周囲には、六角形を描くように６つの突起部１２Ｂが隣接して配置される。そして、配列軸Ｃ１，Ｃ２は、ロール体の中心軸Ｂに対し傾斜している。また、配列軸Ｃ１，Ｃ２に交差する配列軸Ｃ３は、ロール体１１の中心軸Ｂと略平行となっている。
【００１７】
次に、このような洗浄用ローラ１を用いた洗浄について説明する。
半導体ウェハＷを回転駆動部により回転駆動するとともに、一対の洗浄用ローラ１を回転する。一対の洗浄用ローラ１の回転方向は、互いに異なる方向であり、図２の洗浄装置を図２右側から見た場合、図２上側の洗浄用ローラ１は、反時計回りに回転し、図２下側の洗浄用ローラ１は時計回りに回転する。なお、半導体ウェハＷ表裏面には、洗浄液、水等の液体を供給する。
半導体ウェハＷの中心部を除く領域に付着した異物は、洗浄用ローラ１の突起部１２に接触する。半導体ウェハＷの回転および洗浄用ローラ１の回転により、前記異物は突起部１２の傾斜に従って、半導体ウェハＷ中央部から半導体ウェハＷ外周部へと掃き出される。
一方、半導体ウェハＷの中心部付近に付着した異物は、洗浄用ローラ１の中央部の第一の突起部群１３の突起部１２Ａあるいは、第二の突起部群１４の突起部１２Ｂにより、半導体ウェハＷ中心部から外周部側に移動される。そして、突起部１２（１２Ａ，１２Ｂ）の傾斜した配列に従って、半導体ウェハＷ外周部へと掃き出される。
【００１８】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
洗浄用ローラ１は、ロール体１１の軸線Ａに対し、楕円の長軸が一方向に傾斜する突起部１２Ａを有する第一の突起部群１３と、軸線Ａに対し、前記一方向とは異なる他の一方向に沿って、前記楕円の長軸が傾斜する突起部１２Ｂを有する第二の突起部群１４とを有している。そして、第一の突起部群１３と、第二の突起部群１４とは軸線Ａを挟んで対称に配置されている。
そのため、この洗浄用ローラ１を用いて、回転する半導体ウェハＷ表面を洗浄した際には、半導体ウェハＷ表面の異物は、第一の突起部群１３あるいは、第二の突起部群１４の傾斜に沿って半導体ウェハＷの中心部から外周部側へと、移動することとなる。すなわち、第一の突起部群１３、第二の突起部群１４それぞれには、長軸の傾斜方向に沿った突起部１２Ａ，１２Ｂの列間に、異物が移動するための通路が形成されることとなる。
これにより、半導体ウェハＷ上の異物の除去を確実に行うことができる。
なお、一方向に傾斜した突起部のみをロール体の外周部に設けた場合には、半導体ウェハＷ外周部から半導体ウェハＷ中心部に向かって異物が移動してしまうことがある。
これに対し、本実施形態では、軸線Ａを挟んで対称に傾斜する第一の突起部群１３と、第二の突起部群１４とをロール体１１の外周面に設けているので、半導体ウェハＷ外周部から半導体ウェハＷ中心部に向かって異物が移動してしまうことを防止できる。
【００１９】
また、本実施形態では、ロール体１１の中央部では、第一の突起部群１３の突起部１２Ａと、第二の突起部群１４の突起部１２Ｂとが隣接して配置され、隣接する前記第一の突起部群１３の突起部１２Ａと、第二の突起部群１４の突起部１２Ｂとの間の領域に隣接して、前記第一の突起部群１３の突起部１２Ａまたは、前記第二の突起部群１４の突起部１２Ｂが配置されている。これにより、半導体ウェハＷの中心部に付着した異物は、第一の突起部群１３の突起部１２Ａあるいは、第二の突起部群１４の突起部１２Ｂの少なくともいずれかに接触し、第一の突起部群１３側、第二の突起部群１４側に移動することとなる。
これにより、半導体ウェハＷ中心部の異物の除去も確実に行うことができる。
【００２０】
さらに、本実施形態では、洗浄用ローラ１の突起部１２を平面楕円形状としており、角部を有しない形状としている。そのため、半導体ウェハＷの洗浄による角部の劣化が発生しない。
これにより、異物の除去効率の低下を抑制することができる。
【００２１】
また、突起部１２を平面楕円形状とし、傾斜して配置することで、円形形状とする場合に比べ、洗浄用ローラ１回転方向（ロール体１１の軸線Ａ方向）に沿ったロール体１１との接触面積を大きくすることができる。これにより、洗浄用ローラ１回転方向から突起部１２に作用する力に対する強度を高めることができる。
さらに、突起部１２の長軸の長さを短軸の長さの２倍以下とすることで、洗浄用ローラ１回転方向から作用する力、洗浄用ローラ１回転方向に直交する方向から作用する力に対する強度のバランスを保つことができる。
以上により、突起部１２のロール体１１からの脱落を防止することができる。
【００２２】
第一の突起部群１３の突起部１２Ａ、第二の突起部群１４の突起部１２Ｂの配置を千鳥状としているため、異物が突起部１２Ａ間、突起部１２Ｂ間に留まってしまうことを防止できる。これにより、異物の除去効率を向上させることができる。
【００２３】
さらに、本実施形態では、ロール体１１の外周面に複数の突起部１２を点在させている。そのため、被洗浄物、例えば、半導体ウェハＷに反りが生じているような場合であっても、各突起部１２が反りに応じて弾性変形する。これにより、半導体ウェハＷを確実に洗浄することができる。
また、複数の突起部１２をロール体１１の外周面に点在させることで、半導体ウェハＷに供給される洗浄液の水はけをよくすることができる。
【００２４】
さらに、突起部１２の楕円の長軸は、軸線Ａに対し１０°以上の傾斜を有する。これにより、半導体ウェハＷ上の異物を効率よく、半導体ウェハ外周部に移動させることができる。
また、突起部１２の楕円の長軸は、軸線Ａに対し４５°以下の傾斜を有する。これにより、洗浄用ローラ１回転方向に直交する方向から作用する力により、突起部１２が脱落してしまうことを防止できる。
【００２５】
（第二実施形態）
図３を参照して、本発明の第二実施形態について説明する。
前記実施形態では、第一の突起部群１３，第二の突起部群１４の突起部１２の配列軸Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３、Ｃ４のうち、配列軸Ｃ３は、洗浄用ローラ１のロール体１１の中心軸Ｂと略平行となっていた。
これに対し、本実施形態の洗浄用ローラ３では、配列軸Ｃ３は、ロール体１１の中心軸Ｂに対し傾斜しており、中心軸Ｂに交差している。他の点は、前記実施形態と同様である。
配列軸Ｃ１と、ロール体１１の中心軸Ｂとがなす角度のうち、小さい方の角度をθ１、配列軸Ｃ２と、ロール体１１の中心軸Ｂとがなす角度のうち、小さい方の角度をθ２、配列軸Ｃ３と、ロール体１１の中心軸Ｂとがなす角度のうち、小さい方の角度をθ３とした場合、θ１〜θ３のうち、最も小さい角度は、５°以上、３０°以下である。また、θ１〜θ３のうち、最も小さい角度は、５°以上であり、また、２０°以下であることが好ましい。さらには、θ１〜θ３のうち、最も小さい角度は、１０°以上、１５°以下であることが特に好ましい。
なお、本実施形態では、θ１〜θ３のうち、最も小さい角度はθ３である。
【００２６】
このような本実施形態によれば、前記実施形態と同様の効果を奏することができるうえ、以下の効果を奏することができる。
前記実施形態の洗浄用ローラ１では、配列軸Ｃ３がロール体１１の中心軸Ｂと平行であるため、配列軸Ｃ３に沿って配置された複数の突起部１２がロール体１１の回転に伴い一度に半導体ウェハＷから離れることとなる。
半導体ウェハＷから複数の突起部１２が離れる瞬間に、半導体ウェハＷと洗浄用ローラ１との間で発生する静電気量が大きくなる。
ここで、メタルの埋め込みを行った半導体ウェハＷを洗浄する際には、洗浄中の静電気によりメタルの溶解、析出といった欠陥が発生することがある。
これに対し、本実施形態では、ロール体１１の中心軸Ｂに対し、突起部１２の配列軸Ｃ１〜Ｃ３が傾斜しているため、前記実施形態の洗浄用ローラ１に比べ、一度に多数の突起部１２が半導体ウェハＷ表面から離れることがない。特に、θ１〜θ３のうち、最も小さい角度であるθ３が５°以上となっているので、一度に多数の突起部１２が半導体ウェハＷ表面から離れることを確実に防止できる。これにより、半導体ウェハＷと洗浄用ローラ１との間で発生する静電気量を小さく抑えることができる。従って、メタルの溶解、析出といった欠陥の発生を抑制することができる。
【００２７】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記各実施形態では、洗浄装置の一対の洗浄用ローラ１の回転方向を互いに異なる方向としたが、これに限らず、一対の洗浄用ローラの回転方向を同じ方向としてもよい。この場合には、一対の洗浄用ローラの第一の突起部群同士、第二の突起部群同士は、半導体ウェハＷを挟んで対向することとなる。
さらに、前記各実施形態では、ロール体１１の外周面に対する突起部１２の割合は、２０％以上、９５％以下であるとしたが、これに限られるものではない。ロール体１１の外周面に対する突起部１２の割合は２０％未満であってもよく、また、９５％を超えるものであってもよい。
【００２８】
また、前記各実施形態では、突起部１２の楕円の長軸の長さは、楕円の短軸の長さの２倍以下であるとしたが、これに限られるものではない。
また、突起部１２の楕円の長軸は、軸線Ａに対し１０°以上、４５°以下であるとしたが、これに限られるものではない。
さらに、前記各実施形態では、洗浄装置２において、半導体ウェハＷを洗浄する際には、図示しないノズルから半導体ウェハＷに対し洗浄液が供給されるとしたが、これに限らず、たとえば、各洗浄用ローラから洗浄液が半導体ウェハに対し供給される構成としてもよい。
また、前記各実施形態では、突起部１２の長軸の傾斜方向と、突起部１２の配列軸のうち、一つの配列軸Ｃ１とが一致していたが、これに限らず、突起部１２の長軸の傾斜方向と突起部１２の配列軸とが一致していなくてもよい。
ただし、前記各実施形態のように、突起部１２の長軸の傾斜方向と、突起部１２の配列軸Ｃ１とを一致させれば、より効率的に異物を除去することができる。
【実施例】
【００２９】
次に、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
第一実施形態と略同様の洗浄用ローラを製造した。
突起部は、ＰＶＡｔ系多孔質体で構成した。突起部の高さ寸法は、３．０ｍｍ、短軸の長さ寸法は、４．０ｍｍ、長軸の長さ寸法は、７．０ｍｍとした。ロール体の径は、５０ｍｍである。突起部の楕円の長軸は、円柱状のロール体の中心軸に直交する軸線に対し４５°傾斜している。
また、突起部の配列軸Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のロール体の中心軸に対する傾斜角度θ１，θ２，θ３は、６０°、６０°、０°である。
【００３０】
（実施例２）
第二実施形態と同様の洗浄用ローラを製造した。配列軸Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のロール体の中心軸に対する傾斜角度θ１，θ２，θ３はそれぞれ５５°、４０°、１０°である。その他の点は、実施例１と同じである。
【００３１】
（比較例１）
図４に示した従来の洗浄用ローラを製造した。突起部は、高分子繊維からなる洗浄毛で構成した。他の点は、実施例１と同じである。
【００３２】
（比較例２）
突起部の形状を円柱形状とした。突起部の径は６．０ｍｍである。他の点は、実施例１と同じである。
【００３３】
（比較例３）
突起部の形状を特許文献３と同様に長円形状とした。そして、突起部を一方向のみに沿って傾斜するように、ロール体の外周面に傾斜して配置した。
【００３４】
（評価）
実施例１，２、比較例１，２，３で製造した洗浄用ローラを用いて、半導体ウェハの洗浄を行った。
洗浄装置では、一対の洗浄用ローラを第一実施形態と同様に対向配置させ、一対の洗浄用ローラの回転方向を異なるものとした。
各実施例、比較例の洗浄用ローラを用いて、半導体ウェハを１５０００枚洗浄したところ、比較例１では、洗浄効率の低下が確認された。また、比較例２では、突起部の脱落が観察され、半導体ウェハの洗浄効率の低下が確認された。比較例３では、半導体ウェハ上に異物が多く残存してしまった。
これに対し、実施例１，２では、半導体ウェハ上の異物が確実に除去されるとともに、洗浄効率が低下することがなかった。
これに加え、実施例２では、メタルの溶解、析出といった欠陥の発生を確実に抑制することができた。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第一実施形態にかかる洗浄装置を示す模式図である。
【図２】洗浄装置の正面図である。
【図３】本発明の第二実施形態にかかる洗浄装置の正面図である。
【図４】従来の洗浄装置を示す正面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ 洗浄用ローラ
２ 洗浄装置
３ 洗浄用ローラ
１１ ロール体
１２ 突起部
１２Ａ 突起部
１２Ｂ 突起部
１３ 第一の突起部群
１４ 第二の突起部群
９００ 洗浄装置
９０１ ローラ
９０２ 円柱状ブラシ本体
９０３ 洗浄毛
９０３Ａ 角部
Ａ 軸線
Ｂ 中心軸
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４ 配列軸
Ｗ 半導体ウェハ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄用ローラおよび洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置の製造工程では、半導体ウェハの表裏面に異物が付着することがある。例えば、半導体装置のＣＭＰ工程では、スラリーや、研磨くず、研磨パッドの粉等の異物が半導体ウェハの表面に付着することがある。
次の製造工程に異物を持ち込まないためには、半導体ウェハの表面を洗浄する必要がある。
従来の半導体ウェハの洗浄装置として、様々な装置が使用されている（特許文献１〜４）。
図４には、特許文献１に開示された洗浄装置９００のローラ９０１を示す。
このローラ９０１は、円柱状ブラシ本体９０２と、この円柱状ブラシ本体９０２の外周面に螺旋状に形成された洗浄毛９０３を有する。洗浄毛９０３は、円柱状ブラシ本体９０２の外周面中央から端部に向かって螺旋状に形成されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１５０３７７号公報
【特許文献２】特開２０００−２４６１８７号公報
【特許文献３】特開平１０−３４０９１号公報
【特許文献４】特開平１１−３４７４９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では以下のような課題がある。
特許文献１に記載されたローラ９０１では、洗浄毛９０３は、円柱状ブラシ本体９０２の外周面中央において、半導体ウェハＷ側に向かった角部９０３Ａを有している。このような角部９０３Ａは半導体ウェハＷの洗浄を繰り返すうちに、つぶれてしまうことがある。これにより、半導体ウェハＷの中央において異物の除去効率が低下してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、円柱状のロール体と、このロール体の外周面に設けられた複数の突起部とを有する洗浄用ローラであって、前記突起部は、平面楕円形状であり、複数の前記突起部は、前記楕円の長軸が、前記ロール体の中央部を通り、前記円柱状のロール体の中心軸と直交する軸線に対し一方向に傾斜するとともに、千鳥状に配置された第一の突起部群と、前記軸線に対し、前記一方向とは異なる他の一方向に沿って前記楕円の長軸が傾斜するとともに、千鳥状に配置された第二の突起部群とで構成され、前記第一の突起部群の傾斜方向である前記一方向と、および第二の突起部群の傾斜方向である前記他の一方向とが、前記軸線を挟んで対称である洗浄用ローラが提供される。
【０００６】
この発明の洗浄用ローラは、被洗浄物、例えば、半導体ウェハの表面に対し、ロール体の中心軸が半導体ウェハ表面と平行になるように配置される。
本発明の洗浄用ローラは、ロール体の中央部を通り円柱状のロール体の中心軸と直交する軸線に対し、楕円の長軸が一方向に傾斜する突起部を有する第一の突起部群と、前記軸線に対し前記一方向とは異なる他の一方向に沿って、前記楕円の長軸が傾斜する突起部を有する第二の突起部群とを有している。そして、第一の突起部群と、第二の突起部群とは前記軸線を挟んで対称に配置されている。
そのため、本発明の洗浄用ローラを用いて、半導体ウェハ表面を洗浄した際には、半導体ウェハ表面の異物は、第一の突起部群あるいは、第二の突起部群の突起部の傾斜に沿って半導体ウェハ中央部側から外周部側へと、移動することとなる。すなわち、第一の突起部群、第二の突起部群それぞれには、長軸の傾斜方向に沿った突起部の列間に、異物が移動するための通路が形成されることとなる。
【０００７】
本発明では、洗浄用ローラの突起部の形状を平面楕円形状としており、角部を有しない形状としているため、半導体ウェハの洗浄による角部の劣化が発生しない。
これにより、異物の除去効率の低下を抑制することができる。
さらに、本発明では、第一の突起部群、第二の突起部群の突起部の配置を千鳥状としているため、異物が突起部間に留まってしまうことを防止できる。これにより、異物の除去効率を向上させることができる。
また、本発明では、ロール体の外周面に複数の突起部を点在させている。そのため、被洗浄物、例えば、半導体ウェハに反りが生じているような場合であっても、各突起部が反りに応じて、変形することが可能となる。これにより、被洗浄物を確実に洗浄することができる。
さらに、本発明によれば、上述した洗浄ロールを有する洗浄装置を提供することができる。すなわち、本発明によれば、半導体ウェハを回転駆動する回転駆動部と、回転駆動部により回転駆動される半導体ウェハの表面側、および裏面側に対向配置される一対の洗浄用ローラとを備えた洗浄装置であって、前記一対の洗浄用ローラは、前述した洗浄用ローラである洗浄装置が提供できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、異物の除去効率の低下を防止することができる洗浄用ローラおよびこの洗浄用ローラを備えた洗浄装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
（第一実施形態）
まず、図１，２を参照して、本実施形態の洗浄装置２の洗浄用ローラ１の概要について説明する。
この洗浄用ローラ１は、円柱状のロール体１１と、このロール体１１の外周面に設けられた複数の突起部１２とを有する。
各突起部１２は、平面楕円形状である。
複数の突起部１２は、前記楕円の長軸が、ロール体１１の中央部を通り、円柱状のロール体１１の中心軸Ｂと直交する軸線Ａに対し一方向に傾斜するとともに、千鳥状に配置された第一の突起部群１３と、
軸線Ａに対し、前記一方向とは異なる他の一方向に沿って前記楕円の長軸が傾斜するとともに、千鳥状に配置された第二の突起部群１４とで構成されている。
第一の突起部群１３の傾斜方向である前記一方向と、第二の突起部群１４の傾斜方向である前記他の一方向とは、前記軸線Ａを挟んで対称である。
ここで、第一の突起部群１３の突起部１２の傾斜方向である一方向と、第二の突起部群１４の突起部１２の傾斜方向である他の一方向とが、円柱状のロール体１１の中心軸Ｂと直交する軸線Ａを挟んで対称であるとは、完全に対称であることのみならず、たとえば、軸線Ａに対する第一の突起部群１３の傾斜方向である一方向と、軸線Ａに対する第二の突起部群１４の傾斜方向である他の一方向との傾斜角度の差が１５°以下であってもよい。
また、各突起部群１３，１４において、各突起部１２の楕円の長軸の傾斜は１０°程度ずれていてもよい。
【００１０】
次に、洗浄装置２および洗浄用ローラ１の構造について詳細に説明する。
洗浄装置２は、被洗浄物となる半導体ウェハＷの表裏面の洗浄を行うものであり、図１，２に示すように一対の洗浄用ローラ１と、半導体ウェハＷを回転駆動する図示しない回転駆動部とを有するものである。一対の洗浄用ローラ１間に半導体ウェハＷを挟み、半導体ウェハＷ、一対の洗浄用ローラ１を回転させて、半導体ウェハＷ表裏面を洗浄する。一対の洗浄用ローラ１は、互いに反対方向に回転している（図１矢印参照）。
半導体ウェハＷを洗浄する際には、図示しないノズルから半導体ウェハＷ表裏面に洗浄液が供給される。例えば、半導体ウェハＷ中央部に洗浄液が供給される。
【００１１】
洗浄用ローラ１は、前述したように、円柱状のロール体１１を有する。
このロール体１１は、内部が中空になっており、内部に図示しない回転軸が挿入される。
ロール体１１の外周面には、複数の突起部１２が所定の間隔を開けて設けられている。
【００１２】
突起部１２は、ロール体１１の外周面から、ロール体１１の中心軸Ｂに対し垂直に突出している。突起部１２は、弾性を有する多孔質体で構成されており、たとえば、ポリビニルアセタール系の多孔質体（いわゆるスポンジ）で構成されている。突起部１２を、弾性を有する多孔質体で構成することで、突起部１２を弾性変形させて、半導体ウェハＷの表裏面に追従させ、半導体ウェハＷの異物を除去することができる。
突起部１２は、楕円柱であり、中心軸Ｂに対し直交する方向から見た際に、平面楕円形状であり、角部を有しない平面形状となっている。突起部１２の楕円の長軸の長さは、楕円の短軸の長さの２倍以下、たとえば、１．５倍である。
ロール体１１の外周面に対する突起部１２の割合は、２０％以上、９５％以下である。突起部１２の割合を２０％以上とすることで、異物を確実に除去することができる。また、突起部１２の割合を９５％以下とすることで、異物の移動効率を高めることができる。
突起部１２の高さ寸法は、例えば、１．０ｍｍ以上、４．０ｍｍ以下、突起部１２の短軸の長さは、２．０ｍｍ以上、６．０ｍｍ以下、長軸の長さ寸法は、３．０ｍｍ以上、８．０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１３】
このような複数の突起部１２は、楕円の長軸が、軸線Ａに対し一方向に傾斜する第一の突起部群１３と、軸線Ａに対し、前記一方向とは異なる他の一方向に沿って前記楕円の長軸が傾斜する第二の突起部群１４とで構成されている。
ここで、理解を容易にするために、第一の突起部群１３の突起部１２を、突起部１２Ａと表示し、第二の突起部群１４の突起部１２を突起部１２Ｂと表示する。
第一の突起部群１３の突起部１２Ａの傾斜方向と、第二の突起部群１４の突起部１２Ｂの傾斜方向とは、軸線Ａを挟んで対称である。
ここで、第一の突起部群１３は、図２上側の洗浄用ローラ１では、軸線Ａの左側にあり、図２下側の洗浄用ローラ１では、軸線Ａの右側に配置されている。第二の突起部群１４は、図２上側の洗浄用ローラ１では、軸線Ａの右側にあり、図２下側の洗浄用ローラ１では、軸線Ａの左側に配置されている。すなわち、一対の洗浄用ローラ１の突起部１２は、傾斜方向が、半導体ウェハＷを挟んで対称になるように配置されている。
また、第一の突起部群１３、第二の突起部群１４それぞれにおいて、突起部１２Ａ，１２Ｂは千鳥状に配置されている。また、第一の突起部群１３の突起部１２Ａの楕円の長軸、第二の突起部群１４の突起部１２Ｂの楕円の長軸は、軸線Ａに対し１０°以上、４５°以下の傾斜を有する。
【００１４】
ロール体１１の中央部では第一の突起部群１３の突起部１２Ａと、第二の突起部群１４の突起部１２Ｂとが隣接して配置されている。そして、隣接する第一の突起部群１３の突起部１２Ａと、第二の突起部群１４の突起部１２Ｂとの間の領域に隣接して、第一の突起部群１３の突起部１２Ａまたは、第二の突起部群１４の突起部１２Ｂが配置されている。
【００１５】
第一の突起部群１３では、突起部１２Ａが千鳥状に配置されているので、一つの突起部１２Ａの周囲に六角形を描くように６つの突起部１２Ａが隣接して配置される。そして、一つの突起部１２Ａを中心にして、最小の六角形（本実施形態では正六角形）を構成するようにして隣接する突起部１２Ａの平面中心を結んで構成される三本の配列軸Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のうち、２本の配列軸Ｃ１，Ｃ２は、それぞれ、ロール体１１の中心軸Ｂに対し傾斜して配置されている。
ここで、本実施形態では、配列軸Ｃ１は、突起部１２Ａの長軸に沿った配列軸であり、配列軸Ｃ２は、突起部１２Ａの短軸に沿った配列軸である。すなわち、本実施形態では、突起部１２Ａの楕円の長軸の傾斜と、配列軸の傾斜とが一致している。
一方、配列軸Ｃ１，Ｃ２に交差する配列軸Ｃ３は、ロール体１１の中心軸Ｂと略平行となっている。
なお、隣接する突起部１２Ａを結んだ配列軸Ｃ４は、中心軸Ｂに対し交差している。
【００１６】
第二の突起部群１４においても、第一の突起部群１３と同様に、一つの突起部１２Ｂの周囲には、六角形を描くように６つの突起部１２Ｂが隣接して配置される。そして、配列軸Ｃ１，Ｃ２は、ロール体の中心軸Ｂに対し傾斜している。また、配列軸Ｃ１，Ｃ２に交差する配列軸Ｃ３は、ロール体１１の中心軸Ｂと略平行となっている。
【００１７】
次に、このような洗浄用ローラ１を用いた洗浄について説明する。
半導体ウェハＷを回転駆動部により回転駆動するとともに、一対の洗浄用ローラ１を回転する。一対の洗浄用ローラ１の回転方向は、互いに異なる方向であり、図２の洗浄装置を図２右側から見た場合、図２上側の洗浄用ローラ１は、反時計回りに回転し、図２下側の洗浄用ローラ１は時計回りに回転する。なお、半導体ウェハＷ表裏面には、洗浄液、水等の液体を供給する。
半導体ウェハＷの中心部を除く領域に付着した異物は、洗浄用ローラ１の突起部１２に接触する。半導体ウェハＷの回転および洗浄用ローラ１の回転により、前記異物は突起部１２の傾斜に従って、半導体ウェハＷ中央部から半導体ウェハＷ外周部へと掃き出される。
一方、半導体ウェハＷの中心部付近に付着した異物は、洗浄用ローラ１の中央部の第一の突起部群１３の突起部１２Ａあるいは、第二の突起部群１４の突起部１２Ｂにより、半導体ウェハＷ中心部から外周部側に移動される。そして、突起部１２（１２Ａ，１２Ｂ）の傾斜した配列に従って、半導体ウェハＷ外周部へと掃き出される。
【００１８】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
洗浄用ローラ１は、ロール体１１の軸線Ａに対し、楕円の長軸が一方向に傾斜する突起部１２Ａを有する第一の突起部群１３と、軸線Ａに対し、前記一方向とは異なる他の一方向に沿って、前記楕円の長軸が傾斜する突起部１２Ｂを有する第二の突起部群１４とを有している。そして、第一の突起部群１３と、第二の突起部群１４とは軸線Ａを挟んで対称に配置されている。
そのため、この洗浄用ローラ１を用いて、回転する半導体ウェハＷ表面を洗浄した際には、半導体ウェハＷ表面の異物は、第一の突起部群１３あるいは、第二の突起部群１４の傾斜に沿って半導体ウェハＷの中心部から外周部側へと、移動することとなる。すなわち、第一の突起部群１３、第二の突起部群１４それぞれには、長軸の傾斜方向に沿った突起部１２Ａ，１２Ｂの列間に、異物が移動するための通路が形成されることとなる。
これにより、半導体ウェハＷ上の異物の除去を確実に行うことができる。
なお、一方向に傾斜した突起部のみをロール体の外周部に設けた場合には、半導体ウェハＷ外周部から半導体ウェハＷ中心部に向かって異物が移動してしまうことがある。
これに対し、本実施形態では、軸線Ａを挟んで対称に傾斜する第一の突起部群１３と、第二の突起部群１４とをロール体１１の外周面に設けているので、半導体ウェハＷ外周部から半導体ウェハＷ中心部に向かって異物が移動してしまうことを防止できる。
【００１９】
また、本実施形態では、ロール体１１の中央部では、第一の突起部群１３の突起部１２Ａと、第二の突起部群１４の突起部１２Ｂとが隣接して配置され、隣接する前記第一の突起部群１３の突起部１２Ａと、第二の突起部群１４の突起部１２Ｂとの間の領域に隣接して、前記第一の突起部群１３の突起部１２Ａまたは、前記第二の突起部群１４の突起部１２Ｂが配置されている。これにより、半導体ウェハＷの中心部に付着した異物は、第一の突起部群１３の突起部１２Ａあるいは、第二の突起部群１４の突起部１２Ｂの少なくともいずれかに接触し、第一の突起部群１３側、第二の突起部群１４側に移動することとなる。
これにより、半導体ウェハＷ中心部の異物の除去も確実に行うことができる。
【００２０】
さらに、本実施形態では、洗浄用ローラ１の突起部１２を平面楕円形状としており、角部を有しない形状としている。そのため、半導体ウェハＷの洗浄による角部の劣化が発生しない。
これにより、異物の除去効率の低下を抑制することができる。
【００２１】
また、突起部１２を平面楕円形状とし、傾斜して配置することで、円形形状とする場合に比べ、洗浄用ローラ１回転方向（ロール体１１の軸線Ａ方向）に沿ったロール体１１との接触面積を大きくすることができる。これにより、洗浄用ローラ１回転方向から突起部１２に作用する力に対する強度を高めることができる。
さらに、突起部１２の長軸の長さを短軸の長さの２倍以下とすることで、洗浄用ローラ１回転方向から作用する力、洗浄用ローラ１回転方向に直交する方向から作用する力に対する強度のバランスを保つことができる。
以上により、突起部１２のロール体１１からの脱落を防止することができる。
【００２２】
第一の突起部群１３の突起部１２Ａ、第二の突起部群１４の突起部１２Ｂの配置を千鳥状としているため、異物が突起部１２Ａ間、突起部１２Ｂ間に留まってしまうことを防止できる。これにより、異物の除去効率を向上させることができる。
【００２３】
さらに、本実施形態では、ロール体１１の外周面に複数の突起部１２を点在させている。そのため、被洗浄物、例えば、半導体ウェハＷに反りが生じているような場合であっても、各突起部１２が反りに応じて弾性変形する。これにより、半導体ウェハＷを確実に洗浄することができる。
また、複数の突起部１２をロール体１１の外周面に点在させることで、半導体ウェハＷに供給される洗浄液の水はけをよくすることができる。
【００２４】
さらに、突起部１２の楕円の長軸は、軸線Ａに対し１０°以上の傾斜を有する。これにより、半導体ウェハＷ上の異物を効率よく、半導体ウェハ外周部に移動させることができる。
また、突起部１２の楕円の長軸は、軸線Ａに対し４５°以下の傾斜を有する。これにより、洗浄用ローラ１回転方向に直交する方向から作用する力により、突起部１２が脱落してしまうことを防止できる。
【００２５】
（第二実施形態）
図３を参照して、本発明の第二実施形態について説明する。
前記実施形態では、第一の突起部群１３，第二の突起部群１４の突起部１２の配列軸Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３、Ｃ４のうち、配列軸Ｃ３は、洗浄用ローラ１のロール体１１の中心軸Ｂと略平行となっていた。
これに対し、本実施形態の洗浄用ローラ３では、配列軸Ｃ３は、ロール体１１の中心軸Ｂに対し傾斜しており、中心軸Ｂに交差している。他の点は、前記実施形態と同様である。
配列軸Ｃ１と、ロール体１１の中心軸Ｂとがなす角度のうち、小さい方の角度をθ１、配列軸Ｃ２と、ロール体１１の中心軸Ｂとがなす角度のうち、小さい方の角度をθ２、配列軸Ｃ３と、ロール体１１の中心軸Ｂとがなす角度のうち、小さい方の角度をθ３とした場合、θ１〜θ３のうち、最も小さい角度は、５°以上、３０°以下である。また、θ１〜θ３のうち、最も小さい角度は、５°以上であり、また、２０°以下であることが好ましい。さらには、θ１〜θ３のうち、最も小さい角度は、１０°以上、１５°以下であることが特に好ましい。
なお、本実施形態では、θ１〜θ３のうち、最も小さい角度はθ３である。
【００２６】
このような本実施形態によれば、前記実施形態と同様の効果を奏することができるうえ、以下の効果を奏することができる。
前記実施形態の洗浄用ローラ１では、配列軸Ｃ３がロール体１１の中心軸Ｂと平行であるため、配列軸Ｃ３に沿って配置された複数の突起部１２がロール体１１の回転に伴い一度に半導体ウェハＷから離れることとなる。
半導体ウェハＷから複数の突起部１２が離れる瞬間に、半導体ウェハＷと洗浄用ローラ１との間で発生する静電気量が大きくなる。
ここで、メタルの埋め込みを行った半導体ウェハＷを洗浄する際には、洗浄中の静電気によりメタルの溶解、析出といった欠陥が発生することがある。
これに対し、本実施形態では、ロール体１１の中心軸Ｂに対し、突起部１２の配列軸Ｃ１〜Ｃ３が傾斜しているため、前記実施形態の洗浄用ローラ１に比べ、一度に多数の突起部１２が半導体ウェハＷ表面から離れることがない。特に、θ１〜θ３のうち、最も小さい角度であるθ３が５°以上となっているので、一度に多数の突起部１２が半導体ウェハＷ表面から離れることを確実に防止できる。これにより、半導体ウェハＷと洗浄用ローラ１との間で発生する静電気量を小さく抑えることができる。従って、メタルの溶解、析出といった欠陥の発生を抑制することができる。
【００２７】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記各実施形態では、洗浄装置の一対の洗浄用ローラ１の回転方向を互いに異なる方向としたが、これに限らず、一対の洗浄用ローラの回転方向を同じ方向としてもよい。この場合には、一対の洗浄用ローラの第一の突起部群同士、第二の突起部群同士は、半導体ウェハＷを挟んで対向することとなる。
さらに、前記各実施形態では、ロール体１１の外周面に対する突起部１２の割合は、２０％以上、９５％以下であるとしたが、これに限られるものではない。ロール体１１の外周面に対する突起部１２の割合は２０％未満であってもよく、また、９５％を超えるものであってもよい。
【００２８】
また、前記各実施形態では、突起部１２の楕円の長軸の長さは、楕円の短軸の長さの２倍以下であるとしたが、これに限られるものではない。
また、突起部１２の楕円の長軸は、軸線Ａに対し１０°以上、４５°以下であるとしたが、これに限られるものではない。
さらに、前記各実施形態では、洗浄装置２において、半導体ウェハＷを洗浄する際には、図示しないノズルから半導体ウェハＷに対し洗浄液が供給されるとしたが、これに限らず、たとえば、各洗浄用ローラから洗浄液が半導体ウェハに対し供給される構成としてもよい。
また、前記各実施形態では、突起部１２の長軸の傾斜方向と、突起部１２の配列軸のうち、一つの配列軸Ｃ１とが一致していたが、これに限らず、突起部１２の長軸の傾斜方向と突起部１２の配列軸とが一致していなくてもよい。
ただし、前記各実施形態のように、突起部１２の長軸の傾斜方向と、突起部１２の配列軸Ｃ１とを一致させれば、より効率的に異物を除去することができる。
【実施例】
【００２９】
次に、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
第一実施形態と略同様の洗浄用ローラを製造した。
突起部は、ＰＶＡｔ系多孔質体で構成した。突起部の高さ寸法は、３．０ｍｍ、短軸の長さ寸法は、４．０ｍｍ、長軸の長さ寸法は、７．０ｍｍとした。ロール体の径は、５０ｍｍである。突起部の楕円の長軸は、円柱状のロール体の中心軸に直交する軸線に対し４５°傾斜している。
また、突起部の配列軸Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のロール体の中心軸に対する傾斜角度θ１，θ２，θ３は、６０°、６０°、０°である。
【００３０】
（実施例２）
第二実施形態と同様の洗浄用ローラを製造した。配列軸Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３のロール体の中心軸に対する傾斜角度θ１，θ２，θ３はそれぞれ５５°、４０°、１０°である。その他の点は、実施例１と同じである。
【００３１】
（比較例１）
図４に示した従来の洗浄用ローラを製造した。突起部は、高分子繊維からなる洗浄毛で構成した。他の点は、実施例１と同じである。
【００３２】
（比較例２）
突起部の形状を円柱形状とした。突起部の径は６．０ｍｍである。他の点は、実施例１と同じである。
【００３３】
（比較例３）
突起部の形状を特許文献３と同様に長円形状とした。そして、突起部を一方向のみに沿って傾斜するように、ロール体の外周面に傾斜して配置した。
【００３４】
（評価）
実施例１，２、比較例１，２，３で製造した洗浄用ローラを用いて、半導体ウェハの洗浄を行った。
洗浄装置では、一対の洗浄用ローラを第一実施形態と同様に対向配置させ、一対の洗浄用ローラの回転方向を異なるものとした。
各実施例、比較例の洗浄用ローラを用いて、半導体ウェハを１５０００枚洗浄したところ、比較例１では、洗浄効率の低下が確認された。また、比較例２では、突起部の脱落が観察され、半導体ウェハの洗浄効率の低下が確認された。比較例３では、半導体ウェハ上に異物が多く残存してしまった。
これに対し、実施例１，２では、半導体ウェハ上の異物が確実に除去されるとともに、洗浄効率が低下することがなかった。
これに加え、実施例２では、メタルの溶解、析出といった欠陥の発生を確実に抑制することができた。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第一実施形態にかかる洗浄装置を示す模式図である。
【図２】洗浄装置の正面図である。
【図３】本発明の第二実施形態にかかる洗浄装置の正面図である。
【図４】従来の洗浄装置を示す正面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ 洗浄用ローラ
２ 洗浄装置
３ 洗浄用ローラ
１１ ロール体
１２ 突起部
１２Ａ 突起部
１２Ｂ 突起部
１３ 第一の突起部群
１４ 第二の突起部群
９００ 洗浄装置
９０１ ローラ
９０２ 円柱状ブラシ本体
９０３ 洗浄毛
９０３Ａ 角部
Ａ 軸線
Ｂ 中心軸
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４ 配列軸
Ｗ 半導体ウェハ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状のロール体と、
このロール体の外周面に設けられた複数の突起部とを有する洗浄用ローラであって、
前記突起部は、平面楕円形状であり、
複数の前記突起部は、
前記楕円の長軸が、前記ロール体の中央部を通り、前記円柱状のロール体の中心軸と直交する軸線に対し一方向に傾斜するとともに、千鳥状に配置された第一の突起部群と、
前記軸線に対し、前記一方向とは異なる他の一方向に沿って前記楕円の長軸が傾斜するとともに、千鳥状に配置された第二の突起部群とで構成され、
前記第一の突起部群の傾斜方向である前記一方向と、および前記第二の突起部群の傾斜方向である前記他の一方向とが、前記軸線を挟んで対称である洗浄用ローラ。
【請求項２】
請求項１に記載の洗浄用ローラにおいて、
前記ロール体の中央部では、前記第一の突起部群の突起部と、前記第二の突起部群の突起部とが隣接して配置され、
隣接する前記第一の突起部群の突起部と、前記第二の突起部群の突起部との間の領域に隣接して、前記第一の突起部群の突起部または、前記第二の突起部群の突起部が配置されている洗浄用ローラ。
【請求項３】
請求項２に記載の洗浄用ローラにおいて、
前記第一の突起部群の隣接する突起部を結んで構成される配列軸および前記第二の突起部群の隣接する突起部を結んで構成される配列軸は、前記ロール体の中心軸に対し交差する洗浄用ローラ。
【請求項４】
請求項３に記載の洗浄用ローラにおいて、
前記配列軸のうち、前記ロール体の中心軸に対する角度が最も小さい配列軸の前記ロール体の中心軸に対する角度が、５°以上である洗浄用ローラ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の洗浄用ローラにおいて、
前記突起部の楕円の長軸の長さは、楕円の短軸の長さの２倍以下である洗浄用ローラ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の洗浄用ローラにおいて、
前記突起部の楕円の長軸は、前記軸線に対し１０°以上、４５°以下の傾斜を有する洗浄用ローラ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の洗浄用ローラにおいて、
前記突起部は、弾性を有する多孔質体である洗浄用ローラ。
【請求項８】
半導体ウェハを回転駆動する回転駆動部と、
前記回転駆動部により回転駆動される前記半導体ウェハの表面側、および裏面側に対向配置される一対の洗浄用ローラとを備えた洗浄装置であって、
前記一対の洗浄用ローラは、請求項１乃至７のいずれかに記載の洗浄用ローラである洗浄装置。
【請求項１】
円柱状のロール体と、
このロール体の外周面に設けられた複数の突起部とを有する洗浄用ローラであって、
前記突起部は、平面楕円形状であり、
複数の前記突起部は、
前記楕円の長軸が、前記ロール体の中央部を通り、前記円柱状のロール体の中心軸と直交する軸線に対し一方向に傾斜するとともに、千鳥状に配置された第一の突起部群と、
前記軸線に対し、前記一方向とは異なる他の一方向に沿って前記楕円の長軸が傾斜するとともに、千鳥状に配置された第二の突起部群とで構成され、
前記第一の突起部群の傾斜方向である前記一方向と、および前記第二の突起部群の傾斜方向である前記他の一方向とが、前記軸線を挟んで対称である洗浄用ローラ。
【請求項２】
請求項１に記載の洗浄用ローラにおいて、
前記ロール体の中央部では、前記第一の突起部群の突起部と、前記第二の突起部群の突起部とが隣接して配置され、
隣接する前記第一の突起部群の突起部と、前記第二の突起部群の突起部との間の領域に隣接して、前記第一の突起部群の突起部または、前記第二の突起部群の突起部が配置されている洗浄用ローラ。
【請求項３】
請求項２に記載の洗浄用ローラにおいて、
前記第一の突起部群の隣接する突起部を結んで構成される配列軸および前記第二の突起部群の隣接する突起部を結んで構成される配列軸は、前記ロール体の中心軸に対し交差する洗浄用ローラ。
【請求項４】
請求項３に記載の洗浄用ローラにおいて、
前記配列軸のうち、前記ロール体の中心軸に対する角度が最も小さい配列軸の前記ロール体の中心軸に対する角度が、５°以上である洗浄用ローラ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の洗浄用ローラにおいて、
前記突起部の楕円の長軸の長さは、楕円の短軸の長さの２倍以下である洗浄用ローラ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の洗浄用ローラにおいて、
前記突起部の楕円の長軸は、前記軸線に対し１０°以上、４５°以下の傾斜を有する洗浄用ローラ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の洗浄用ローラにおいて、
前記突起部は、弾性を有する多孔質体である洗浄用ローラ。
【請求項８】
半導体ウェハを回転駆動する回転駆動部と、
前記回転駆動部により回転駆動される前記半導体ウェハの表面側、および裏面側に対向配置される一対の洗浄用ローラとを備えた洗浄装置であって、
前記一対の洗浄用ローラは、請求項１乃至７のいずれかに記載の洗浄用ローラである洗浄装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−６６５２７（Ｐ２００９−６６５２７Ａ）
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３７７９５（Ｐ２００７−２３７７９５）
【出願日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【出願人】（３０２０６２９３１）ＮＥＣエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【出願人】（３０２０６２９３１）ＮＥＣエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
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