CN104241185B - 基板保持装置及基板清洗装置 - Google Patents

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Abstract

一种基板保持装置，具有：对基板(W)的周缘部进行保持的夹头(1)；配置在基板(W)下方的支承部件(5)；以及驱动装置(7)，该驱动装置(7)使夹头(1)移动至与基板(W)的周缘部接触同时使支承部件(5)上升并与基板(W)下表面接触，此外驱动装置(7)使夹头(1)向离开基板(W)周缘部的方向移动同时使支承部件(5)下降并离开基板(W)的下表面。该基板保持装置能够避免与输送用自动装置的机械手接触，并能够减少晶片等的基板的挠曲量。

Description

基板保持装置及基板清洗装置
技术领域
本发明涉及一种对晶片等的基板进行保持的基板保持装置。另外，本发明涉及一种具有该基板保持装置的基板清洗装置。
背景技术
对晶片等的基板进行处理的基板清洗装置，具有对基板进行保持并使其旋转的基板保持装置。该基板保持装置构成为，用多个夹头对基板的周缘部进行保持。晶片由这些夹头保持，进一步在晶片旋转的状态下，在清洗液的存在下辊形海绵或笔形海绵等的清洗件与晶片表面接触，由此对晶片的表面进行清洗。
发明所要解决的课题
我们预想不久的将来，直径300mm的晶片被替换成直径450mm的晶片。但是，随着晶片尺寸的增大就会产生如下那样的问题。当用等间隔配置的四个夹头对直径450mm的晶片进行保持时，相邻的两个夹头间的晶片就产生挠曲，其挠曲量大约是0.5mm。该挠曲量是直径300mm晶片时的挠曲量的大约5倍。若使如此大地挠曲的晶片旋转并将上述的清洗件按压在晶片表面上，则清洗件不能均匀地与晶片接触，不能进行均匀的表面清洗。此外，晶片因与清洗件接触而进一步挠曲，有时可能会产生晶片开裂。
若增加夹头数量，则能够减少晶片的挠曲量。但是，若增加夹头的数量，则会产生下述新问题：当输送晶片时输送用自动装置的机械手与夹头接触。而且，由于必须确保对直径450mm晶片的重量进行支撑的机械手的强度，故难以减小机械手的尺寸，或难以在机械手上设置用于回避夹头的缺口。
专利文献1：日本专利特开平10-335287号公报
发明内容
本发明是鉴于上述问题而做成的，其目的在于提供一种基板保持装置，能避免与输送用自动装置的机械手接触并能减少晶片等的基板挠曲量。另外，本发明的目的在于，提供一种具有这种基板保持装置的基板清洗装置。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的，本发明的一形态是一种基板保持装置，其特点是，具有：多个夹头，所述多个夹头对基板的周缘部进行保持；至少一个的支承部件，该支承部件配置在所述基板的下方；以及驱动装置，该驱动装置使所述多个夹头移动至与所述基板的周缘部接触同时使所述支承部件上升并与所述基板的下表面接触，此外该驱动装置使所述多个夹头向离开所述基板的周缘部的方向移动同时使所述支承部件下降并离开所述基板的下表面。
本发明的较佳形态其特点是，所述至少一个的支承部件是围绕所述基板的中心配置的多个支承部件。
本发明的较佳形态其特点是，所述多个夹头与所述多个支承部件沿所述基板的周向交替排列。
本发明的较佳形态其特点是，所述驱动装置具有：第1弹簧，该第1弹簧使所述多个夹头移动至与所述基板的周缘部接触；第2弹簧，该第2弹簧使所述支承部件上升并使所述支承部件与所述基板的下表面接触；以及促动器，该促动器使所述多个夹头向离开所述基板的周缘部的方向移动同时使所述支承部件下降并离开所述基板的下表面。
本发明的较佳形态其特点是，还具有旋转装置，该旋转装置使所述多个夹头及所述支承部件围绕所述基板的轴心旋转。
本发明的较佳形态其特点是，还具有支柱，所述支柱的上表面构成放置所述基板的基板支承面。
本发明的较佳形态其特点是，还具有支轴，所述支轴旋转自如地支承所述多个夹头，所述支轴被所述支柱保持。
本发明的另一形态是一种基板清洗装置，其特点是，具有：上述的基板保持装置；将清洗液供给到由所述基板保持装置所保持的基板的表面上的清洗液供给喷嘴；以及在所述清洗液的存在下对所述基板的表面进行擦洗的清洗件。
发明的效果
采用本发明，支承部件与夹头的基板保持动作联动地上下移动。具体来说，当夹头对基板进行保持时支承部件对基板的下表面进行支撑，当夹头释放基板时支承部件离开基板的下表面。因此，可由支承部件来减少基板处理时基板的挠曲量，此外，在输送基板时支承部件下降从而能够允许输送用自动装置的机械手进入基板下的空间。
附图说明
图1是表示本发明的基板保持装置的一实施方式的俯视图。
图2是图1所示的A-A线的剖视图。
图3是夹头释放晶片时的示图。
图4是表示具有基板保持装置的基板清洗装置的示图。
图5是表示在晶片上沿其大致径向移动的清洗件的俯视图。
符号说明
1 夹头
2 铅垂轴
5 支承销(支承部件)
7 驱动装置
10 旋转台
11 旋转轴
14 旋转装置
15 电动机
16 传送带
20 接头
21 支轴
22 支柱
25 基板支承面
28 第1弹簧
29 第1上推部件
30 升降台
31 气缸(促动器)
50 上下移动销
51 连杆机构
54 第2弹簧
55 第2上推部件
61 连杆
62 接头
63 接头
65 支轴
67 支柱
70 清洗液供给喷嘴
71 清洗件
72 手臂
100 机械手
p1、p2 带轮
具体实施方式
下面，参照说明书附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明的基板保持装置的一实施方式的俯视图，图2是图1所示的A-A线的剖视图。基板保持装置具有：多个夹头1，这些夹头1对作为一种基板的晶片W的周缘部进行保持；多个支承销(支承部件)5，这些支承销5对由夹头1保持的晶片W的下表面进行支承；以及驱动装置7，该驱动装置7对这些夹头1及支承销5进行驱动。支承销5配置在由夹头1保持的晶片W的下方。在本实施方式中，设有四个夹头1及四个支承销5。作为对晶片W的下表面进行支承的支承部件，也可是与晶片W同心状的一个环部件，来代替多个支承销5。
夹头1及支承销5绕晶片W的轴心等间隔地配置。此外，夹头1及支承销5沿由夹头1保持的晶片W的周向而交替配置。四个夹头1分别与四个铅垂轴2连接。铅垂轴2及支承销5上下移动自如地被支承在旋转台10上。
旋转台10固定在旋转轴11上，可与旋转轴11一起旋转，而旋转轴11旋转自如地被支承在未图示的轴承上。在旋转轴11上连接有旋转装置14。该旋转装置14具有：固定在旋转轴11上的带轮p1、电动机15、固定在电动机15的驱动轴上的带轮p2以及架设在带轮p1、p2上的传送带16。电动机15的驱动力通过带轮p1、p2及传送带16而传递到旋转轴11及旋转台10，由此支承在旋转台10上的夹头1及支承销5围绕晶片W的轴心旋转。
夹头1通过接头20而与铅垂轴2连接，夹头1能以接头20为中心旋转。此外，夹头1可旋转地被支轴21支承。通过这种结构，夹头1随着铅垂轴2的上下移动而以支轴21为中心旋转。支轴21被固定在旋转台10上的支柱22保持。支柱22的上表面构成平坦的基板支承面25，晶片W被放置在该基板支承面25上。
各铅垂轴2与旋转台10通过第1弹簧28连接。第1弹簧28的上端与旋转台10接触，第1弹簧28的下端与铅垂轴2接触。因此，铅垂轴2受到第1弹簧28的向下方的施力。在铅垂轴2的下方配置有第1上推部件29，该第1上推部件29通过升降台30而与气缸(促动器)31连接。
当向气缸31注入作为工作流体的空气时，则如图3所示，气缸31将升降台30及第1上推部件29予以上推，第1上推部件29与铅垂轴2接触，进一步克服第1弹簧28的力而使铅垂轴2向上方移动。当停止向气缸31注入空气时，铅垂轴2由于第1弹簧28而被推下。如此，铅垂轴2利用气缸31而向上方移动，利用第1弹簧28而向下方移动。也可将丝杠机构与伺服电动机的组合用作为促动器，来代替气缸31。
虽未图示，但在升降台30上固定有与四个铅垂轴2对应的四个第1上推部件29，四个铅垂轴2利用共用的气缸31同步地向上方移动。当铅垂轴2上升时，则如图3所示，夹头1向离开基板支承面25上的晶片W的周缘部的方向旋转。当气缸31的活塞下降时，四个铅垂轴2由于四个第1弹簧28而同步地下降。当铅垂轴2下降时，则如图2所示，夹头1向接近基板支承面25上的晶片W的周缘部的方向旋转，通过与晶片W的周缘部接触而对晶片W进行保持。如此，对晶片W进行保持的力由第1弹簧28产生，释放晶片W的力由气缸31产生。
支承销5通过连杆机构51而与上下移动销(上下移动部件)50连接。支承销5及上下移动销50在铅垂方向上延伸。上下移动销50能够上下移动地被支承在旋转台10上，在上下移动销50与旋转台10之间配置有第2弹簧54。第2弹簧54的上端与旋转台10接触，第2弹簧54的下端与上下移动销50接触。因此，上下移动销50受到第2弹簧54的向下方的施力。在上下移动销50的下方配置有第2上推部件55。该第2上推部件55通过升降台30与上述的气缸31连接。通过这种结构，上下移动销50利用气缸31而向上方移动，利用第2弹簧54而向下方移动。
连杆机构51具有：连杆61，该连杆61在支承销5与上下移动销50之间延伸；接头62，该接头62将连杆61的一端与支承销50连接成互相可旋转；以及接头63，该接头63将连杆61的的另一端与上下移动销50连接成互相可旋转。连杆61能够旋转地被支轴65支承，该支轴65被支柱67保持，而支柱67固定在旋转台10上。支轴65位于接头62与接头63之间。因此，当上下移动销50上升时，则如图3所示，连杆61围绕支轴65旋转而使支承销5下降。当上下移动销50下降时，则如图2所示，连杆61围绕支轴65向反向旋转而使支承销5上升。如此，支承销5利用气缸31而向下方移动，利用第2弹簧54而向上方移动。当支承销5处于上升位置时，支承销5的上端位于与基板支承面25相同的高度。
虽未图示，但在升降台30上固定有与四个上下移动销50对应的四个第2上推部件55，四个上下移动销50利用共用的气缸31同步地向上方移动。当上下移动销50上升时，则如图3所示，支承销5下降并离开晶片W。当支承销5处于下降位置时，输送用自动装置的机械手100能够不与支承销5接触地进入形成于晶片W下方的空间。因此，如图3所示，当支承销5下降时，利用输送用自动装置的机械手100对晶片W进行导入及取出。
当将晶片W导入基板保持装置时，则如图3所示，在支承销5下降后的状态下，通过输送用自动装置的机械手100将晶片W放置在基板支承面25上。在该状态下，当气缸31的活塞下降时，四个上下移动销50通过四个第2弹簧54同步地下降。当上下移动销50下降时，则如图2所示，通过支承销5上升并与晶片W下表面接触从而支撑晶片W。
在对晶片W进行清洗等处理时，晶片W被夹头1及支承销5支承。因此，晶片W的挠曲量减少，能实现均匀的晶片W的表面处理，进一步防止晶片W的开裂。
如上所述，通过气缸31使共用的升降台30上升，从而使夹头1离开晶片W同时使支承销5下降。另一方面，当气缸31使升降台30下降时，第1弹簧28使夹头1向与晶片W的周缘部接触的方向移动，第2弹簧54使支承销5上升至与晶片W的下表面接触。因此，在本实施方式中，对夹头1及支承销5进行驱动的驱动装置7至少包括气缸31、第1弹簧28及第2弹簧54。
图4是表示将上述的基板保持装置应用于对晶片等基板进行清洗用的基板清洗装置的例子的示图。如图4所示，该基板清洗装置具有：将晶片W保持成水平并使其旋转的上述的基板保持装置；将清洗液供给到被基板保持装置保持的晶片W的表面上的清洗液供给喷嘴70；以及对晶片W表面进行擦洗的清洗件71。作为清洗液，使用药液及/或纯水。清洗件71被保持在手臂72的顶端上，通过内藏在手臂72内的电动机(未图示)而旋转。图4所示的清洗件71是所谓的笔形海绵式的清洗件。
晶片W的清洗如下那样进行。通过基板保持装置使晶片W旋转，将清洗液供给到晶片W的表面上。在使清洗件71与晶片W表面接触的状态下使清洗件71旋转，此外，如图5所示，利用手臂72使清洗件71在晶片W的大致径向上移动。晶片W的表面在清洗液的存在下被清洗件71擦洗。
上述的实施方式，是以本发明所属的技术领域中具有通常知识的人员能实施本发明为目的而描述的。上述实施方式的各种变形例若是技术人员就当然可实施，本发明的技术思想还可适用于其它的实施方式。因此，本发明不限于所描述的实施方式，应根据基于权利要求书所定义的技术思想的最宽大的范围来解释。

Claims (8)

1.一种基板保持装置，其特征在于，具有：
多个夹头，所述多个夹头对基板的周缘部进行保持；
至少一个的支承部件，该支承部件配置在所述基板的下方；以及
驱动装置，该驱动装置使所述多个夹头移动至与所述基板的周缘部接触同时使所述支承部件上升并与所述基板的下表面接触，此外该驱动装置使所述多个夹头向离开所述基板的周缘部的方向移动同时使所述支承部件下降并离开所述基板的下表面。
2.如权利要求1所述的基板保持装置，其特征在于，所述至少一个的支承部件是围绕所述基板的中心配置的多个支承部件。
3.如权利要求2所述的基板保持装置，其特征在于，所述多个夹头与所述多个支承部件沿所述基板的周向交替排列。
4.如权利要求1所述的基板保持装置，其特征在于，所述驱动装置具有：
第1弹簧，该第1弹簧使所述多个夹头移动至与所述基板的周缘部接触；
第2弹簧，该第2弹簧使所述支承部件上升并使所述支承部件与所述基板的下表面接触；以及
促动器，该促动器使所述多个夹头向离开所述基板的周缘部的方向移动同时使所述支承部件下降并离开所述基板的下表面。
5.如权利要求1所述的基板保持装置，其特征在于，还具有旋转装置，该旋转装置使所述多个夹头及所述支承部件围绕所述基板的轴心旋转。
6.如权利要求1所述的基板保持装置，其特征在于，还具有支柱，所述支柱的上表面构成放置所述基板的基板支承面。
7.如权利要求6所述的基板保持装置，其特征在于，还具有支轴，所述支轴旋转自如地支承所述多个夹头，所述支轴被所述支柱保持。
8.一种基板清洗装置，其特征在于，具有：
如权利要求1所述的基板保持装置；
将清洗液供给到由所述基板保持装置所保持的基板的表面上的清洗液供给喷嘴；以及
在所述清洗液的存在下对所述基板的表面进行擦洗的清洗件。
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