特開 2025-26791 洗浄ローラ軸心

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025026791

(43)【公開日】2025-02-25

(54)【発明の名称】洗浄ローラ軸心

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20250217BHJP

   B08B 7/00 20060101ALI20250217BHJP

   B08B 13/00 20060101ALI20250217BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 644G

B08B7/00

B08B13/00

【審査請求】有

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024103336

(22)【出願日】2024-06-26

(31)【優先権主張番号】112130375

(32)【優先日】2023-08-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(71)【出願人】

【識別番号】521460457

【氏名又は名称】碩晨生醫股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】Ｃｅｎｅｆｏｍ Ｃｏｒｐ．

【住所又は居所原語表記】１Ｆ．， Ｎｏ． ５０－５， Ｋｅｙａｎ Ｒｄ．， Ｚｈｕｎａｎ Ｔｏｗｎｓｈｉｐ， Ｍｉａｏｌｉ Ｃｏｕｎｔｙ， Ｈｓｉｎｃｈｕ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐａｒｋ， Ｔａｉｗａｎ

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】徐陳平

【テーマコード（参考）】

3B116

5F157

【Ｆターム（参考）】

3B116AA02

3B116AA03

3B116BA08

3B116BA12

5F157BA03

5F157BA14

(57)【要約】

【課題】洗浄ローラ軸心を提供する。
【解決手段】
本発明は、軸体及び軸体内に位置する中空内流路を含み、前記軸体の外壁には、前記中空内流路に連通した、分散して設けられる複数の貫通孔があり、前記軸体の外壁表面には、径方向に設置され且つ環設するように延在し、且つ軸体の外壁表面から突出した突出端縁を有する複数の溝状構造がある洗浄ローラ軸心に関する。前記洗浄ローラ軸心は、フォーム材料とその外壁界面との間により優れた付着力を提供するために用いられる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸体及び前記軸体内に位置する中空内流路を含み、前記軸体の外壁表面には、前記中空内流路に連通した、分散して設けられる複数の貫通孔があり、
前記軸体の外壁表面には、径方向に設置され且つ環設するように延在し、且つ前記軸体の外壁表面から突出した突出端縁を有する複数の溝状構造があり、
前記複数の溝状構造の径方向の延在方向と前記軸体の軸方向との夾角は、－８０゜～８０゜にあり、且つ前記複数の溝状構造を有する前記軸体の外壁表面の展開面積比（Ｓｄｒ）は、３００％～８００％であり、且つ前記突出端縁の算術平均高さ（Ｓａ）は、７０μｍ～３００μｍにある、洗浄ローラ軸心。

【請求項2】

前記複数の溝状構造の突出端縁の最大ピーク高さ（Ｓｐ）は、５００μｍ～９００μｍにある、請求項１に記載の洗浄ローラ軸心。

【請求項3】

前記複数の溝状構造は、平行に配列されて延在し又は千鳥状に配列されて延在する、請求項１に記載の洗浄ローラ軸心。

【請求項4】

前記複数の溝状構造が千鳥状に配列されて延在する場合に、その千鳥状の夾角は、１０゜～４５゜にある、請求項３に記載の洗浄ローラ軸心。

【請求項5】

前記複数の溝状構造の延在方向における断面形状は、三角形、四角形又は一部の弧形である、請求項１に記載の洗浄ローラ軸心。

【請求項6】

前記複数の溝状構造の開口幅は、０．１ｍｍ～０．９ｍｍにある、請求項５に記載の洗浄ローラ軸心。

【請求項7】

前記複数の溝状構造の深さは、０．３５ｍｍ～１．２ｍｍにある、請求項１に記載の洗浄ローラ軸心。

【請求項8】

前記複数の溝状構造は、前記軸体の外壁表面の全体に分布する、請求項１に記載の洗浄ローラ軸心。

【請求項9】

前記中空内流路の内径は、９ｍｍ～２２ｍｍにある、請求項１に記載の洗浄ローラ軸心。

【請求項10】

前記軸体の前記複数の貫通孔の穴径は、２．５ｍｍ～６ｍｍにある、請求項１に記載の洗浄ローラ軸心。

【請求項11】

前記中空内流路は、対向して設置される閉鎖端と入口端とを有する、請求項１に記載の洗浄ローラ軸心。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、洗浄ローラ軸心に関し、特に半導体ウエハ又は回路基板の表面の異物などを洗浄するためのフォームブラッシュローラの洗浄ローラ軸心に関する。

【背景技術】

【0002】

ウエハ又は回路基板の表面の研磨により発生した微粒子や屑を効率的で十分に除去するために、現在、業界で知られている、大量の脱イオン水及び化学溶液を用いて洗浄する従来の方法は、洗浄ローラを組み合わせてブラッシングして効率を高め及び用水量を減らす洗浄方法に変わっている。洗浄対象物の表面を傷つけない前提で、洗浄ローラと洗浄対象物の表面との接触部分は、軟質フォーム材料を採用しなければならない。また、十分な洗浄効果を達成するためには、洗浄ローラに印加される所定の強度の押さえ力、水圧及び回転数に耐えられ、洗浄ローラが変形しないようにするために、洗浄ローラは硬質軸心構造を備える必要がある。

【0003】

しかしながら、洗浄しようとするウエハなどのサイズが拡大したり、プロセス速度が増加したりするにつれて、洗浄ローラの押さえ力、洗浄水圧及びローラ回転数も上昇しなければならない。洗浄ローラの回転数が少なくとも５００ｒｐｍ以上の場合、異質なフォーム材料と軸心構造界面の付着強度が耐えられなくなり、相対的な摺動やねじれが生じやすくなり、洗浄ローラが洗浄対象物の表面に付着できなくなり、洗浄効果に影響を与え、ひいては洗浄対象物を傷つける。

【0004】

洗浄用の溶液、たとえば脱イオン水は、往々にしてローラ軸心の一端から入力され、且つローラ軸心の内部の流路とローラ軸心の表面に分布する連通孔を介して均一に分散するようにフォーム材料を通過して洗浄対象物の表面に到着するため、ローラ軸心構造が特定の流路設計を備える必要がある。従来の機台機器と組み合わせるために、通常、洗浄ローラの全体サイズが大幅に変わることができず、ローラ軸心構造にフォーム材料用の固定構造を追加しようとすると、ローラ軸心全体の設計及び製造難度が高まる可能性がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従って、軸心の主な構造と設計に影響を与えずに、フォーム材料と軸心構造界面との間の付着強度を高めることができ、洗浄プロセスで高い押さえ力、水圧及び回転数を採用しても、フォーム材料と軸心構造との間にいずれも変位が生じず、軟質のフォーム材料のねじれをもたらさない洗浄ローラ軸心を必要とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、軸体及び軸体内に位置する中空内流路を含み、前記軸体の外壁表面には、前記中空内流路に連通した、分散して設けられる複数の貫通孔があり、前記軸体の外壁表面には、径方向に設置され且つ環設するように延在し、且つ軸体の外壁表面から突出した突出端縁を有する複数の溝状構造があり、これらの溝状構造の径方向の延在方向と前記軸体の一軸方向との夾角は、－８０゜～８０゜にあり、且つこれらの溝状構造を有する前記軸体の外壁表面の展開面積比（Ｓｄｒ）は、３００％～８００％であり、且つ前記突出端縁の算術平均高さ（Ｓａ）は、７０μｍ～３００μｍにある、洗浄ローラ軸心を提供する。

【0007】

他の実施例の洗浄ローラ軸心では、これらの溝状構造の突出端縁の最大ピーク高さ（Ｓｐ）は、５００μｍ～９００μｍにある。

【0008】

他の実施形態における洗浄ローラ軸心では、前記軸体の外壁表面のこれらの溝状構造は、平行に配列されて延在し又は千鳥状に配列されて延在する。

【0009】

他の実施例の洗浄ローラ軸心では、前記軸体の外壁表面のこれらの溝状構造が千鳥状に配列されて延在する場合に、その千鳥状の夾角は、１０゜～４５゜にある。

【0010】

他の実施例の洗浄ローラ軸心では、前記軸体の外壁表面のこれらの溝状構造の延在方向における断面形状は、三角形、四角形又は一部の弧形である。

【0011】

他の実施例の洗浄ローラ軸心では、前記軸体の外壁表面のこれらの溝状構造の開口幅は、０．１ｍｍ～０．９ｍｍにある。

【0012】

他の実施例の洗浄ローラ軸心では、これらの溝状構造の深さは、０．３５ｍｍ～１．２ｍｍにある。

【0013】

他の実施例の洗浄ローラ軸心では、これらの溝状構造は、前記軸体の外壁表面の全体に分布する。

【0014】

他の実施例の洗浄ローラ軸心では、前記軸体の前記中空内流路の内径は、９ｍｍ～２２ｍｍにある。

【0015】

他の実施例の洗浄ローラ軸心では、前記軸体のこれらの貫通孔の穴径は、２．５ｍｍ～６ｍｍにある。

【0016】

他の実施例の洗浄ローラ軸心では、前記軸体の前記中空内流路は、対向して設置される閉鎖端と入口端とを有する。

【0017】

以下では、上記説明について実施形態で詳細に説明し、本開示の技術案についてさらに解釈する。

【図面の簡単な説明】

【0018】

本開示の上記およびその他の目的、特徴、利点、および実施例をより明確にわかりやすくするために、図面を以下のように説明する。

【図1】本発明の洗浄ローラ軸心の一実施形態の概略図である。

【図2】本発明の洗浄ローラ軸心の他の実施形態の概略図である。

【図3(a)】本発明の一実施例による洗浄ローラ軸心の溝状構造の延在方向における断面概略図である。

【図3(b)】本発明の一実施例による洗浄ローラ軸心の溝状構造の延在方向における断面概略図である。

【図3(c)】本発明の一実施例による洗浄ローラ軸心の溝状構造の延在方向における断面概略図である。

【図4(a)】本発明の洗浄ローラ軸心の他の実施形態の概略図である。

【図4(b)】本発明の洗浄ローラ軸心の他の実施形態の概略図である。

【図4(c)】本発明の洗浄ローラ軸心の他の実施形態の概略図である。

【図4(d)】本発明の洗浄ローラ軸心の他の実施形態の概略図である。

【図5】図５は、図２の洗浄ローラ軸心の拡大図である。

【図6】図６は、図１の洗浄ローラ軸心の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

説明すべきこととして、本発明の特徴、内容と利点及びその達成可能な効果をより理解しやすくするために、本発明を図面に併せて、実施例の形で以下に詳細に説明するが、使用された図面は、例示し及び明細書を補助するためのものに過ぎず、本発明の実施後の実際の比例及び正確な構成に応じて描くものではないため、添付の図面の比例および構成関係により、本発明の実際の実施上の範囲を解読、限定してはならない。

【0020】

以下、関連する図面を参照しながら、本発明の洗浄ローラ軸心の実施例を説明し、理解を容易にするために、以下の実施例において同一の構成要素には同一の符号を付す。

【0021】

本発明は、洗浄ローラ軸心であって、フォーム材料と軸心構造界面との間の付着強度を高めることができ、洗浄プロセスで高い押さえ力、水圧及び回転数が印加されても、フォーム材料と軸心構造との間に変位が生じない又はフォーム材料のねじれをもたらさない、半導体ウエハ又は回路基板の表面の異物などを洗浄するためのフォームブラッシュローラの洗浄ローラ軸心を提供する。図１に示すように、一実施形態では、本発明は、軸体１１０及び中空内流路１２０を含み、軸体外壁１３０には、中空内流路１２０に連通した、分散して設けられる複数の貫通孔１４０があり、軸体外壁１３０の表面には、径方向に設置され且つ環設するように延在し、且つ軸体外壁１３０の表面から突出した突出端縁１５１を有する複数の溝状構造１５０があり、ここで、これらの溝状構造１５０の径方向の延在方向Ｄ２と前記軸体１１０の軸方向Ｄ１との夾角Ａ２は、－８０゜～８０゜にあり、且つ溝状構造１５０を有する外壁１３０の表面の展開面積比（Ｓｄｒ）は、３００％～８００％であり、且つ突出端縁１５１の算術平均高さ（Ｓａ）は、７０μｍ～３００μｍにある、洗浄ローラ軸心１００を提供する。一実施形態では、軸体１１０は、軸方向Ｄ１に沿って、４列の貫通孔１４０を有し、且つ貫通孔１４０は、径方向に等間隔に分布し且つ穴径ｒが２．５ｍｍ～６ｍｍにある。一実施形態では（図６を参照されたい）、中空内流路１２０は、対向して設置される閉鎖端１２０ｂと入口端１２０ａとを有し、且つ軸体１１０の中空内流路１２０の内径Ｒは、９ｍｍ～２２ｍｍにある。

【0022】

他の実施例の洗浄ローラ軸心では、これらの溝状構造１５０の突出端縁１５１の最大ピーク高さ（Ｓｐ）は、５００μｍ～９００μｍにある。

【0023】

本明細書では、「最大ピーク高さ（Ｓｐ）」、「算術平均高さ（Ｓａ）」及び「展開面積比（Ｓｄｒ）」は、一般的に表面粗さを評価するためのパラメータである。Ｓｐ及びＳａ値は、表面の平均面に対する粗面の最大ピーク高さ及び平均高さの差の絶対値であり、「展開面積比（Ｓｄｒ）」は、表面構造の変化により表面面積が増加する比であり、ここで展開面積比（Ｓｄｒ）は、測定された単位領域において、表面構造のうねりによる総表面積（Ａ１）が測定された単位領域の投影面積（Ａ０）に対して増加する比を表し、且つ式（１）により計算して得られる。展開面積比は、ＩＳＯ２５１７８に規定される方式に従って、共焦点レーザー走査顕微鏡、三次元白色光干渉計又は走査型電子顕微鏡など、表面形態を得ることができる計器により測定される。

【0024】

Ｓｄｒ（％）＝［（Ａ１／Ａ０）－１］ｘ１００％ 式（１）

【0025】

本発明では、前記Ｓｐ及びＳａ値は、それぞれ溝状構造を成形する時、溝状構造に形成した突出端縁の軸体の外壁表面に対する最大ピーク高さ及び算術平均高さを意味し、前記Ｓｄｒ値は、溝状構造を形成した後、前記軸体の外壁表面が溝状構造及び突出端縁により増加した表面面積である。

【0026】

本発明では、軸体１１０の外壁１３０にこれらの溝状構造１５０を形成する方式としては、たとえば切削工具又はレーザーによる彫刻などを構造成形方式として採用することができる。切削工具で彫刻する時、切削工具送り深さ、角度などを調整することにより、又はレーザーで彫刻する時、レーザーエネルギー、角度、移動スピード及び焦点制御などを調整することにより、これらの溝状構造１５０を形成する時に、外壁１３０の表面から突出した突出端縁１５１を同時に形成することができる。

【0027】

本発明の洗浄ローラ軸心１００がフォーム材料（図示しない）と組み合わせられる場合に、フォーム材料は、これらの溝状構造１５０に浸入することができる。軸体１１０の外壁１３０は、これらの溝状構造１５０と、外壁１３０の表面から突出した突出端縁１５１とを有し、これらの微小構造により軸体の表面面積を大幅に増加させ、フォーム材料と洗浄ローラ軸心１００との接触面積を向上させ、フォーム材料と洗浄ローラ軸心１００の界面との間の効果的な付着力を強化し、軟質のフォーム材料は、ローラの押さえ圧力、水圧及び回転数などの要素を高めることにより、局所的に力が不均一にねじれてしまう欠陥を起こさないようにする。

【0028】

これらの溝状構造１５０の径方向の延在方向Ｄ２と前記軸体１１０の軸方向Ｄ１とは、－８０゜～８０゜にある夾角を有するため、洗浄ローラの回転中、これらの溝状構造１５０は、洗浄ローラがフォーム材料を固定するための分力を提供することができる。また、これらの溝状構造１５０のこれらの突出端縁１５１の最大ピーク高さ（Ｓｐ）が５００μｍ～９００μｍにあり、及び算術平均高さ（Ｓａ）が７０μｍ～３００μｍにある場合に、軸体１１０の外壁１３０の表面接線方向に垂直な作用力を提供することができ、フォーム材料の回転方向に沿う摺動を回避することができる。

【0029】

図２を参照されたい。それは、本発明の他の実施形態における洗浄ローラ軸心２００である。前記洗浄ローラ軸心２００の軸体２１０の外壁２３０の表面の複数の溝状構造２５０は、平行に配列される同一の径方向の延在方向を有し、又は、複数の異なる径方向の延在方向を有する千鳥状配列であり、軸方向Ｄ１との夾角がすべて－８０゜～８０゜にあればよく、図２の径方向の延在方向Ｄ２、Ｄ３と軸方向Ｄ１との夾角（Ａ２、Ａ３）がすべて－８０゜～８０゜にある。これらの溝状構造２５０が千鳥状に配列される場合に、径方向の延在方向Ｄ２とＤ３千鳥との夾角（図５の夾角Ａ４を参照されたい）は、１０゜～４５゜にあり、好ましくは２０゜～３０゜にある。軸体外壁２３０の表面には、溝状構造２５０の千鳥状の配列設計により、洗浄ローラ軸心２００は、フォーム材料（図示しない）に結合される時のより優れたアンカー力を更に提供し、軸体２１０とフォーム材料とをより緊密に結合することができる。

【0030】

図３（ａ）～図３（ｃ）は、本発明の洗浄ローラ軸心の溝状構造の延在方向における断面概略図である。溝状構造３５０の突出端縁は、図示しない。本発明の洗浄ローラ軸心は、前記軸体３１０の外壁３３０に溝状構造３５０を提供し、前記溝状構造３５０の断面の底部形状は、特に制限されず、たとえば三角形、四角形又は一部の弧形であってもよく、溝状構造３５０を形成する方式、たとえば切削工具又はレーザーによる彫刻などの構造成形方式に応じて決定されてもよい。本発明の好ましい実施例では、前記複数の溝状構造３５０の開口幅ｗ１は、フォーム材料（図示しない）の浸入や付着に有利であるように、０．１ｍｍ～０．９ｍｍにある。また、前記複数の溝状構造３５０の深さｈは、０．３５ｍｍ～１．２ｍｍにある。これらの溝状構造３５０の深さｈが軸体３１０の従来の一般的な肉厚よりもはるかに小さいため、軸体３１０全体の強度には影響を及ぼさない

【0031】

図４（ａ）～図４（ｄ）は、本発明の洗浄ローラ軸心の溝状構造の実施形態を説明する概略図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照されたい。それらは、洗浄ローラ軸心４００ａ及び４００ｂにおける複数の溝状構造４５０ａ及び４５０ｂが均一で周期的に間隔を空けて分布し、且つ前記軸体４１０の外壁４３０の表面に平行又は千鳥状に配列されるように設置されることを示す。図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示すように、洗浄ローラ軸心４００ｃ及び４００ｄの前記複数の溝状構造４５０ｃ及び４５０ｄが平行又は千鳥状に配列され且つ前記軸体４１０の外壁４３０の表面の全体に分布する。軸体４１０の外壁４３０における溝状構造４５０ａ～４５０ｄは、いずれも、軸体４１０の外壁４３０とフォーム材料との良好且つ均一な付着界面を提供することができ、フォーム材料に緊密に結合され、相対的な摺動やねじれが生じないという効果を達成することができる。

【0032】

なお、軸体４１０の外壁４３０における貫通孔４４０の外縁が溝状構造４５０ａ～４５０ｄに接続される時、中空内流路の洗浄用液体が貫通孔４４０から流出した後、部分的に溝状構造４５０ａ～４５０ｄに流れて、洗浄ローラ軸心の回転により側面から洗浄ローラ軸心の外壁表面へより迅速に流れることができ、全体的に均一な分散効果を達成する。

【0033】

本発明の洗浄ローラ軸心の他の実施例では、前記中空内流路は、対向して設置される閉鎖端と入口端とを有し、且つ前記軸体の中空内流路の内径は、９ｍｍ～２２ｍｍにある。また、本発明の洗浄ローラ軸心の軸体における貫通孔の分布数、配列方式及び穴径の大きさは、実際の用途のニーズに応じて設計することができる。本発明の洗浄ローラ軸心の好ましい実施形態では、前記貫通孔は、径方向に等間隔に分布し且つ軸体の軸方向に沿って配列される。本発明の好ましい実施形態では、前記軸体は、軸方向に沿って、径方向に等間隔に分布し且つ穴径が２．５ｍｍ～６ｍｍにある４列の貫通孔を有する。

【0034】

上述した実施例は、本発明の技術的思想及び特徴を説明するためのものに過ぎず、当業者が本発明の内容を理解し、それに基づいて実施できるようにすることを目的としており、これによって本発明の特許範囲を限定すべきではなく、本発明に開示された精神に従って行われるすべての均等な変更または修正は、依然として本発明の特許範囲に含まれるべきである。

【符号の説明】

【0035】

本開示の上記およびその他の目的、特徴、利点、および実施例をより明確にわかりやすくするために、添付の符号の説明は、以下のとおりである。
１００、２００、４００ａ、４００ｂ、４００ｃ、４００ｄ：洗浄ローラ軸心
１１０、２１０、３１０、４１０：軸体
１２０：中空内流路
１２０ａ：入口端
１２０ｂ：閉鎖端
１３０、２３０、３３０、４３０：外壁
１４０、４４０：貫通孔
１５０、２５０、３５０、４５０ａ、４５０ｂ、４５０ｃ、４５０ｄ：溝状構造
１５１：突出端縁
Ｄ１：軸方向
Ｄ２、Ｄ３：径方向の延在方向
ｈ：深さ
ｗ１：開口幅
ｒ：穴径
Ｒ：内径
Ａ２、Ａ３、Ａ４：夾角

【図1】

【図2】

【図3(a)】

【図3(b)】

【図3(c)】

【図4(a)】

【図4(b)】

【図4(c)】

【図4(d)】

【図5】

【図6】