JP2002324828A - 基板両面処理装置 - Google Patents

基板両面処理装置

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JP2002324828A JP2001127146A JP2001127146A JP2002324828A JP 2002324828 A JP2002324828 A JP 2002324828A JP 2001127146 A JP2001127146 A JP 2001127146A JP 2001127146 A JP2001127146 A JP 2001127146A JP 2002324828 A JP2002324828 A JP 2002324828A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動部を少なくして装置の小型化を図れるよ
うにすると共に、被処理基板の反転を確実に行うと共
に、スループットの向上を図れるようにした基板両面処
理装置を提供すること。 【解決手段】 被処理基板であるウエハＷの表裏面を適
宜処理する処理部と、ウエハＷを搬送する主ウエハ搬送
機構と、主ウエハ搬送機構との間でウエハＷの受け渡し
を行うと共に、受け取ったウエハＷを反転するウエハ反
転ユニット４０とを具備する。ウエハ反転ユニット４０
は、ウエハＷの表裏面を保持する一対の保持アーム４１
と、両保持アーム４１にて保持されるウエハＷを反転可
能に回転するモータ４３とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、基板両面処理装
置に関するもので、更に詳細には、例えば半導体ウエハ
やＬＣＤ基板等の基板の表裏面に所定の処理例えば洗浄
処理を施す基板両面処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、例えば半導体ウエハやＬＣＤ基
板等の半導体デバイスの製造工程においては、半導体ウ
エハやＬＣＤ基板等（以下にウエハ等という）の表裏
面、特に半導体デバイスが形成されるウエハ等の表面の
清浄度を高く維持する必要があるため、種々の製造工程
の前後でウエハ等の表裏面に例えば洗浄処理等が施され
ている。
【０００３】従来のこの種の基板両面処理装置として、
ウエハ等の表裏面を適宜処理する複数の処理ユニット等
を有する処理部と、各処理ユニットにウエハ等を搬送す
る基板搬送手段と、ウエハ等を反転する反転部とを具備
する洗浄処理システムが使用されている。この場合、上
記反転部は、図１３に示すように、基板搬送手段１との
間でウエハＷ等の受け渡しを行う載置台２と、この載置
台２を昇降する昇降機構３とを有する基板受渡部４と、
この基板受渡部４との間でウエハＷ等の受け渡しを行う
反転アーム５と、この反転アーム５にて保持されたウエ
ハＷ等を反転するモータ６とを有する基板反転機構７と
で主に構成されている。
【０００４】上記反転部において、ウエハＷ等を反転す
る場合、基板搬送手段１にて搬送されるウエハＷ等を基
板受渡部４の載置台２に受け渡した後、昇降機構３を駆
動させてウエハＷ等を、基板受渡部４の上方に位置する
基板反転機構７の位置まで移動し、反転アーム５にてウ
エハＷ等を受け取った後、モータ６を駆動してウエハＷ
等を反転させることができる。そして、反転されたウエ
ハＷ等は、上記と逆動作によって基板搬送手段１に受け
渡されて、所定の洗浄処理ユニットに搬送される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
基板両面処理装置においては、反転部が、基板受渡部４
と、基板反転機構７とを有するため、構造が複雑になる
と共に、装置が大型化するという問題があった。また、
基板受渡部４と、基板反転機構７とがそれぞれが動作す
るので、反転動作に時間がかかり、スループットが低下
するという問題があった。更には、基板受渡部４と反転
アーム５との間でウエハＷ等の受け取りミスが生じる恐
れがあり、反転アーム５がウエハＷ等を確実に保持しな
い状態でウエハＷ等の反転を行うと、落下する恐れがあ
り、ウエハ等に損傷を与えるという問題もあった。
【０００６】この発明は上記事情に鑑みてなされたもの
であり、駆動部を少なくして装置の小型化を図れるよう
にすると共に、被処理基板の反転を確実に行うと共に、
スループットの向上を図れるようにした基板両面処理装
置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の第１の基板両面処理装置は、被処理基板
の表裏面を適宜処理する処理部と、上記被処理基板を搬
送する基板搬送手段と、上記基板搬送手段との間で被処
理基板の受け渡しを行うと共に、受け取った被処理基板
を反転する反転部とを具備し、上記反転部は、上記基板
搬送手段との間で受け渡し時に上記被処理基板を保持す
る保持手段と、この保持手段にて保持される被処理基板
を反転可能に回転する回転手段とを具備することを特徴
とするものである（請求項１）。
【０００８】また、この発明の第２の基板両面処理装置
は、被処理基板の表裏面を適宜処理する処理部と、上記
被処理基板を搬送する基板搬送手段と、上記基板搬送手
段との間で被処理基板の受け渡しを行うと共に、受け取
った被処理基板を反転する反転部とを具備し、上記反転
部は、上記被処理基板の表裏面を保持する一対の保持手
段と、これら両保持手段を相対的に接離移動させる接離
移動手段と、両保持手段にて保持される被処理基板を反
転可能に回転する回転手段とを具備することを特徴とす
るものである（請求項２）。
【０００９】この発明において、上記接離移動手段は、
両保持手段を相対的に接離移動させるものであれば一方
の保持手段に対して他方の保持手段を移動させるか両方
の保持手段を移動させる構造であっても差し支えない
が、好ましくは、接離移動手段は、伸縮シリンダと、こ
の伸縮シリンダの可動側両端と両保持手段とをそれぞれ
連結する連結部材とを具備し、反転部に搬入される被処
理基板に対して両保持手段が同じ距離移動し得るように
形成する方がよい（請求項３）。
【００１０】また、上記両保持手段は、それぞれ被処理
基板の縁部を挟持し保持する少なくとも３個以上の保持
部材を具備する方が好ましい（請求項４）。この場合、
上記保持部材を、被処理基板を反転するための回転軸の
軸線に関して対称位置に配設する方が好ましい（請求項
５）。
【００１１】また、上記保持部材は、被処理基板の外周
端部と係合し得る移動阻止壁と、この移動阻止壁の下端
から内方側に向かって下り勾配の傾斜段部と、上記移動
阻止壁の上端から外方側に向かって上り勾配の傾斜案内
面とを具備する方が好ましい（請求項６）。
【００１２】加えて、上記保持部材は、両保持手段が近
接した状態で互いに係合可能な凹凸部を具備する方が好
ましい（請求項７）。
【００１３】この発明によれば、基板搬送手段によって
搬送される被処理基板を、保持手段で受け取ると共に、
回転手段の駆動により保持手段にて保持された被処理基
板を反転させることができる。また、反転された被処理
基板は、保持手段から基板搬送手段に受け渡すことがで
きる。したがって、保持手段と回転手段の駆動のみによ
って被処理基板の受け渡しと反転とを行うことができる
ので、装置の小型化が図れると共に、被処理基板を確実
に保持した状態で受け渡し及び反転を行うことができ、
かつ、スループットの向上を図ることができる（請求項
１）。
【００１４】また、基板搬送手段によって搬送される被
処理基板を、接離移動手段の駆動によって接離移動する
保持手段で受け取ると共に、回転手段の駆動により保持
手段にて保持された被処理基板を反転させることができ
る。また、反転された被処理基板は、保持手段から基板
搬送手段に受け渡すことができる。したがって、接離移
動手段と回転手段の駆動のみによって被処理基板の受け
渡しと反転とを行うことができるので、装置の小型化が
図れると共に、被処理基板を確実に保持した状態で受け
渡し及び反転を行うことができ、かつ、スループットの
向上を図ることができる（請求項２）。
【００１５】また、接離移動手段を、伸縮シリンダと、
この伸縮シリンダの可動側両端と両保持手段とをそれぞ
れ連結する連結部材とで構成し、反転部に搬入される被
処理基板に対して両保持手段を同じ距離移動し得るよう
に形成することにより、両保持手段を平行状態で同じ距
離移動するので、被処理基板の挟持・保持を迅速かつ確
実にすることができると共に、反転前後における基板搬
送手段との被処理基板の受渡位置を揃えることができる
（請求項３）。
【００１６】また、両保持手段が、それぞれ被処理基板
の縁部を挟持し保持する少なくとも３個以上の保持部材
を具備することで、被処理基板を確実に挟持・保持する
ことができる（請求項４）。この場合、保持部材を、被
処理基板を反転するための回転軸の軸線に関して対称位
置に配設することで、被処理基板を更に確実に保持する
ことができる（請求項５）。
【００１７】また、保持部材に、被処理基板の外周端部
と係合し得る移動阻止壁と、この移動阻止壁の下端から
内方側に向かって下り勾配の傾斜段部と、移動阻止壁の
上端から外方側に向かって上り勾配の傾斜案内面とを具
備することにより、保持手段への被処理基板の受け渡し
に際して被処理基板の接触部分を少なくすることができ
ると共に、被処理基板の縁部の角を傾斜段部にて線状に
保持することができるので、被処理基板との接触面積を
可及的に少なくすることができ、パーティクルの発生を
抑制することができる（請求項６）。また、移動阻止壁
によって被処理基板の外方への移動を阻止することがで
きるので、被処理基板を確実に保持することができると
共に、被処理基板の受け渡しを確実にすることができ
る。
【００１８】また、保持部材に、両保持手段が近接した
状態で互いに係合可能な凹凸部を具備することにより、
保持手段同士の移動を抑制することができ、被処理基板
の保持を更に確実にすることができる（請求項７）。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。この実施形態では、この
発明に係る基板両面処理装置を半導体ウエハの搬入、洗
浄、乾燥及び搬出を連続して行う洗浄処理システムに適
用した場合について説明する。
【００２０】上記洗浄処理システムは、図１ないし図４
に示すように、被処理基板である半導体ウエハＷ（以下
にウエハＷという）に適宜洗浄処理を施す洗浄処理部１
０と、洗浄処理部１０に対してウエハＷを搬入出する搬
出入部２０とで主に構成されている。
【００２１】上記搬出入部２０は、複数例えば２６枚の
ウエハＷを適宜間隔をおいて収容するキャリアＣを載置
する載置台２１を有する搬入・搬出部２２と、キャリア
Ｃと洗浄処理部１０との間でウエハＷの搬送を行うウエ
ハ搬送機構２３と、このウエハ搬送機構２３のウエハ搬
送路（図示せず）とを具備するインターフェース部２４
とで構成されている。
【００２２】この場合、搬入・搬出部２２に配設された
載置台２１上には、例えば３個のキャリアＣを水平面の
Ｙ方向に並べて所定位置に載置されている。また、搬入
・搬出部２２とインターフェース部２４との仕切壁２５
において、キャリアＣの載置場所に対応する位置には、
窓部２６が形成されており、この窓部２６のインターフ
ェース部２４側には、窓部２６をシャッタ等により開閉
する窓部開閉機構２７が設けられている。
【００２３】使用されるキャリアＣの構造は任意のもの
で差し支えなく、例えば、ウエハＷの搬入出口に搬入出
口を開閉する蓋体Ｃａを設けたものを用いることができ
る。この場合、窓部開閉機構２７にキャリアＣの蓋体Ｃ
ａを開閉する機能を持たせて、窓部２６にキャリアＣの
搬入出側を向けてキャリアＣの蓋体Ｃａの開閉を行うこ
とができる構造とする。このように窓部開閉機構２７に
よって、窓部２６とキャリアＣの蓋体Ｃａが開いた状態
とすれば、インターフェース部２４に設けられたウエハ
搬送機構２３がキャリアＣにアクセス可能となり、ウエ
ハＷの搬送を行うことができるようになる。
【００２４】なお、窓部２６には窓部２６を開閉するシ
ャッタのみを配設し、キャリアＣの搬入出口に備えられ
た蓋体Ｃａは、載置台２１へ載置する際に、例えば、手
動により操作して搬入出を開口する方法を用いてもよ
い。また、キャリアＣに蓋体Ｃａを設けない場合には、
当然に蓋体の開閉機構を設ける必要はない。このように
窓部２６の構造はキャリアＣの構造に対応させて適宜好
適に設計することができる。
【００２５】この場合、窓部開閉機構２７に、キャリア
Ｃ内におけるウエハＷの収容状態、例えば、所定枚数の
ウエハＷが収容されているか否か、ウエハＷが前後（Ｘ
方向）に飛び出して収容されていないかどうか、又は、
ウエハＷが高さ方向（Ｚ方向）に斜めに収容されていな
いか等を検知するマッピングセンサ（図示せず）が設け
られている。このマッピングセンサによりウエハＷの収
容状態を検査した後に洗浄処理を開始することで、処理
を確実に行うことが可能となる。
【００２６】上記インターフェース部２４に配設される
ウエハ搬送機構２３は、Ｙ方向に移動可能であり、載置
台２１に載置された各キャリアＣにアクセス可能となっ
ている。また、ウエハ搬送機構２３のウエハ保持アーム
２３ａは、水平面のＸ方向に移動自在に構成されると共
に、Ｘ−Ｙ平面内（θ方向）で回転自在に構成されてお
り、窓部２６を通してキャリアＣとの間でウエハＷの受
け渡しを行い、また、後述する洗浄処理部１０に配設さ
れたウエハ受渡ユニット（ＴＲＳ）３０にアクセス可能
に形成されている。
【００２７】このように構成されるウエハ搬送機構２３
は、搬入・搬出部２２側から洗浄処理部１０側へウエハ
Ｗを搬送したり、逆に、洗浄処理部１０側から搬入・搬
出部２２側へウエハＷを搬送することができる。また、
ウエハ搬送機構２３は、鉛直方向（Ｚ方向）に昇降自在
であり、キャリアＣ内の任意の高さ位置においてウエハ
Ｗの受け渡しを行うことが可能となっている。
【００２８】一方、上記洗浄処理部１０には、ウエハＷ
の表裏面を反転させる反転部であるウエハ反転ユニット
（ＲＶＳ）４０と、インターフェース部２４との間でウ
エハＷの受け渡しを行うためにウエハＷを一時的に載置
するウエハ受渡ユニット３０と、洗浄処理後のウエハＷ
を乾燥等する加熱／冷却部（ＨＰ／ＣＯＬ）５０が設け
られ、また、ウエハＷにスクラブ洗浄を施すスクラブ洗
浄ユニット（ＳＣＲ）６０ａ〜６０ｄと、これらのウエ
ハ反転ユニット４０、ウエハ受渡ユニット３０、スクラ
ブ洗浄ユニット６０ａ〜６０ｄ及び加熱／冷却部５０の
全てにアクセス可能に配設され、これら各ユニット又は
各部との間でウエハＷの受け渡しを行う搬送手段である
主ウエハ搬送機構７０が配設されている。
【００２９】この場合、上記ウエハ反転ユニット４０
は、２段積み重ねられて配設されている。このウエハ反
転ユニット４０の下方には、ウエハ受渡ユニット３０が
２段積み重ねられて配設されている。また、スクラブ洗
浄ユニット６０ａ〜６０ｄも２段積み重ねられて配設さ
れている。また、加熱／冷却部５０は、４段積み重ねら
れて配設されている。
【００３０】なお、洗浄処理部１０には、洗浄処理シス
テム全体の動作・制御を行うための電装ユニット（Ｅ
Ｂ）８０と機械制御ユニット（ＭＢ）９０が配設され、
スクラブ洗浄ユニット６０ａ〜６０ｄに供給する所定の
洗浄液を貯蔵する薬液貯蔵ユニット（ＣＴＢ）１００が
配設されている。
【００３１】更に、洗浄処理部１０の天井部には、ウエ
ハＷを取り扱う各ユニット及び主ウエハ搬送機構７０
に、清浄な空気をダウンフローするためのフィルター・
ファンユニット（ＦＦＵ）２００が配設されている。
【００３２】上記ウエハ反転ユニット４０は、図５に示
すように、ウエハＷの表裏面を保持する一対の保持手段
であるウエハ保持アーム４１（以下に保持アーム４１と
いう）と、これら両保持アーム４１を相対的に接離移動
させる接離移動手段４２と、両保持アーム４１にて保持
されるウエハＷを反転可能に回転する回転手段であるモ
ータ４３とを具備している。
【００３３】この場合、接離移動手段４２は、図５及び
図６に示すように、伸縮シリンダ４４と、この伸縮シリ
ンダ４４の両端と両保持アーム４１とをそれぞれ連結す
る連結部材であるチャック４５とを具備し、チャック４
５と一体に連結される摺動子４６が鉛直方向に配設され
たリニアガイド４７に摺動自在に嵌合されており、伸縮
シリンダ４４が駆動することで、ウエハ反転ユニット４
０内に搬入されるウエハＷに対して両保持アーム４１が
同じ距離移動して開閉し得るようになっている。この場
合、図６（ｂ）に示すように、伸縮シリンダ４４は、例
えば、シリンダ体４４ａとプランジャ４４ｂとからなる
エアーシリンダにて形成されており、シリンダ体４４ａ
の両端に設けられたポート４４ｃに連通する給排管４４
ｄに介設される切換弁４４ｅ及び開閉弁４４ｆを介して
空気供給源４４ｇが接続されている。なお、チャック４
５の開閉動作は、図示しないチャック開センサ及びチャ
ック閉センサによって検知し得るようになっている。
【００３４】また、リニアガイド４７の背面側中心部に
連結される回転軸４８は、軸受け４９にて水平状態に回
転自在に支承されており、回転軸４８に装着される従動
プーリ４９ａとモータ４３の駆動軸４３ａに装着される
駆動プーリ４９ｂとにはタイミングベルト４９ｃが掛け
渡されている。このように構成することにより、モータ
４３が駆動して、回転軸４８が回転すると共に、リニア
ガイド４７を介して保持アーム４１を回転軸４８回りに
１８０°回転することで、ウエハＷを反転することがで
きる。
【００３５】上記保持アーム４１は、図５及び図９に示
すように、先端側が開口する平面視が馬蹄形状の例えば
アルミニウム合金製のアーム本体４１ａと、このアーム
本体４１ａにおける回転軸４８の軸線に関して対称位置
の４箇所に配設される例えばＰＣＴＦＥ（ポリクロロト
リフルオロエチレン）製の保持部材４１ｂとを具備して
おり、両保持アーム４１の保持部材４１ｂはそれぞれ対
向する位置に配設されている。この場合、保持部材４１
ｂは、主ウエハ搬送機構７０の主ウエハ搬送アーム７１
と干渉しなように、主ウエハ搬送アーム７１の移動領域
の内方側に配設されている（図５（ｂ）参照）。また、
保持部材４１ｂには、図７及び図８に示すように、ウエ
ハＷの外周端部と係合し得る移動阻止壁４１ｃと、この
移動阻止壁４１ｃの下端から内方側に向かって下り勾配
の傾斜段部４１ｄと、移動阻止壁４１ｃの上端から外方
側に向かって上り勾配の傾斜案内面４１ｅとが形成され
ている。更に両保持部材４１ｂには、両保持アーム４１
が近接した状態で互いに係合可能な凹部４１ｆと凸部４
１ｇが形成されている。
【００３６】上記のように構成される保持アーム４１に
よれば、両保持アーム４１が近接した状態で、保持部材
４１ｂの凹部４１ｆと凸部４１ｇが係合（噛合）して、
ウエハＷの縁部を傾斜段部４１ｄにて保持することがで
きる。したがって、ウエハＷの縁部の角を傾斜段部４１
ｄにて線状に保持することができるので、ウエハＷとの
接触面積を可及的に少なくすることができ、パーティク
ルの発生を抑制することができる。また、移動阻止壁４
１ｃによってウエハＷの外方への移動を阻止することが
できるので、ウエハＷを確実に保持することができると
共に、ウエハＷの受け渡しを確実にすることができる。
更には、保持部材４１ｂの凹部４１ｆと凸部４１ｇが係
合（噛合）するので、保持アーム４１同士の移動を抑制
することができ、ウエハＷの保持を更に確実にすること
ができる。なお、ウエハ反転ユニット４０には、ウエハ
反転ユニット４０内に搬送されて保持アーム４１にて保
持されるウエハＷの有無を検知する有無検出センサＳが
設けられている（図５参照）。この有無検出センサＳか
らの検出信号は図示しない制御手段、例えば、中央演算
処理装置（ＣＰＵ）に伝達され、ウエハＷが無いと判断
された場合にはアラームを発生するようになっている。
【００３７】上記のように構成されるウエハ反転ユニッ
ト４０の動作態様について、図１０を参照して説明する
と、例えば、裏面（ウエハＷにおいて半導体デバイスが
形成されない面）の洗浄が終了したウエハＷは、裏面が
水平状態で上面となっている状態で主ウエハ搬送機構７
０の主ウエハ搬送アーム７１が前進して、ウエハ反転ユ
ニット４０内に挿入され、両保持アーム４１間にセット
される（ステップ１０−１，１０−２）。このとき、有
無検出センサＳによってウエハＷの有無が検出され（ス
テップ１０−３）、ウエハＷが無いと判断された場合に
はアラームが発生して、ウエハＷが無いことをオペレー
タ等に知らせる（ステップ１０−４）。ウエハＷが有る
と判断された場合は、接離移動手段４２の伸縮シリンダ
４４の駆動によってチャック４５が閉じ（ステップ１０
−５）、両保持アーム４１が近接方向に移動して、両保
持アーム４１間にウエハＷを挟持し保持する。このと
き、チャック閉センサがＯＮか否かが判断され（ステッ
プ１０−６）、チャック閉センサがＯＦＦである場合に
は、アラームが発せられて、チャック４５の近接移動す
なわち保持アーム４１によりウエハＷの挟持・保持がさ
れていないことをオペレータ等に知らせる（ステップ１
０−７）。
【００３８】ウエハＷが両保持アーム４１にて挟持・保
持された後に、モータ４３が駆動して回転軸４８回りに
１８０°回転してウエハＷは反転される（ステップ１０
−８）。これにより、ウエハＷの表面（半導体デバイス
が形成された面）が上面となる。この状態で、再度有無
検出センサＳによってウエハＷの有無が検出される（ス
テップ１０−９）。そして、ウエハＷが無いと判断され
た場合にはアラームが発生して、ウエハＷが無いことを
オペレータ等に知らせる（ステップ１０−１０）。ウエ
ハＷが有ると判断された場合は、接離移動手段４２の伸
縮シリンダ４４の駆動によってチャック４５が開き（ス
テップ１０−１１）、両保持アーム４１が離隔方向に移
動する。このとき、チャック開センサがＯＮか否かが判
断され（ステップ１０−１２）、チャック開センサがＯ
ＦＦである場合には、アラームが発せられて、チャック
４５の離隔移動すなわち保持アーム４１によりウエハＷ
の挟持・保持状態が解除されていないことをオペレータ
等に知らせる（ステップ１０−１３）。保持アーム４１
が離隔方向に移動してウエハＷの挟持・保持状態が解除
されると、主ウエハ搬送機構７０の主ウエハ搬送アーム
７１が前進して下方の保持アーム４１上に載置されてい
るウエハＷを受け取った後（ステップ１０−１４）、主
ウエハ搬送アーム７１が後退して、ウエハ反転ユニット
４０内からウエハＷ取り出される（ステップ１０−１
５）。そして、表面が上面となったウエハＷは、例え
ば、スクラブ洗浄ユニット６０ａ〜６０ｄに搬送され、
表面に洗浄処理が施される。
【００３９】上記説明では、１台のウエハ反転ユニット
４０について説明したが、２台のウエハ反転ユニット４
０を配設した場合には、それぞれのウエハ反転ユニット
４０を使用目的に応じて使い分けることができる。例え
ば、下段のウエハ反転ユニット４０は、後述する主ウエ
ハ搬送アーム７１によって表面が上面となって搬送され
てきたウエハＷを裏面が上面となるように反転するため
めに用い、一方、上段のウエハ反転ユニット４０は、主
ウエハ搬送アーム７１によって裏面が上面となって搬送
されてきたウエハＷを表面が上面となるように反転する
ために用いるものとすることができる。
【００４０】また、洗浄処理システムには、４台のスク
ラブ洗浄ユニット６０ａ〜６０ｄが配設されているの
で、上段のウエハ反転ユニット４０は、上段のスクラブ
洗浄ユニット６０ｃ，６０ｄでの処理を終了したウエハ
Ｗの反転処理について用い、下段のウエハ反転ユニット
４０は下段のスクラブ洗浄ユニット６０ａ，６０ｂでの
処理を終了したウエハＷの反転処理について用いるもの
とすることもできる。
【００４１】更に、全くランダムに洗浄処理の進行状況
に合わせて、例えば、全く未処理のウエハＷ、裏面のみ
の洗浄が終了したウエハＷ、表面のみ洗浄が終了したウ
エハＷ、表裏両面の洗浄処理が終了したウエハＷについ
て、次の処理が行える状態となるように空いているウエ
ハ反転ユニット４０へ逐次搬送して反転処理させるよう
に用いることもでき、後述する主ウエハ搬送機構７０に
設けられた主ウエハ搬送アーム７１は、このように予め
設定されて機械制御ユニット９０のコントローラにセッ
ト、記憶された処理レシピに従ってウエハＷを所定のウ
エハ反転ユニット４０に搬入し、あるいは、所定のウエ
ハ反転ユニット４０からウエハＷを搬出するように制御
される。
【００４２】上記説明では、保持部材４１ｂが４個の場
合について説明したが、保持部材４１ｂは、それぞれウ
エハＷの縁部を挟持し保持する少なくとも３個以上であ
れば、必ずしも４個である必要はない。但し、ウエハＷ
を確実に保持するためには、保持部材４１ｂを、ウエハ
Ｗを反転するための回転軸４８の軸線に関して対称位置
に配設する必要がある。
【００４３】また、ウエハ反転ユニット４０における主
ウエハ搬送機構７０側の側面中間部には、主ウエハ搬送
機構７０の多段式の３本の主ウエハ搬送アーム７１が挿
入可能なように開口部７２が設けられており、その側面
上部には、フィルター・ファンユニット２００からのダ
ウンフローの一部を取り込むための流入口７３が設けら
れている。また、洗浄処理部１０とインターフェース部
２４とは仕切壁７４によって区画されているが、仕切壁
７４において、ウエハ反転ユニット４０とインターフェ
ース部２４との境界にあたる部分の側面下部には、フィ
ルター・ファンユニット２００からのダウンフローを排
出する流出口７５と、流出口７５と連通するする排気通
路７５Ａが設けられており、フィルター・ファンユニッ
ト２００からの清浄な空気が流入口７３からウエハ反転
ユニット４０内に取り込まれた後、流出口７５から排気
通路７５Ａへ流れ、排気通路７５Ａに連通するダクト
（図示せず）を介して外部へ排気されるようになってい
る。
【００４４】このように構成することにより、ウエハ反
転ユニット４０内が揚圧状態となり、インターフェース
部２４から洗浄処理部１０へのパーティクル等の侵入が
阻止され、洗浄処理部１０の清浄度が保持される。な
お、接離移動手段４２の伸縮シリンダ４４内は、図示し
ない排気装置に接続されており、伸縮シリンダ４４内に
発生するパーティクル等が外部に排気されるように構成
されている。
【００４５】また、ウエハ受渡ユニット３０における主
ウエハ搬送機構７０側の側面には、主ウエハ搬送機構７
０の主ウエハ搬送アーム７１が挿入可能な、かつ、フィ
ルター・ファンユニット２００からのダウンフローの一
部を取り込むように第１の開口部３１が設けられてい
る。また、洗浄処理部１０とインターフェース部２４と
を区画する仕切壁７４において、ウエハ受渡ユニット３
０とインターフェース部２４との境界にあたる部分には
第２の開口部３２が形成されており、この第２の開口部
３２を介してウエハ搬送機構２３とウエハ受渡ユニット
３０との間でウエハの搬送が可能となっている。
【００４６】また、ウエハ受渡ユニット３０の底面の適
宜位置には、上方に向かって突出するピン３３が設けら
れており、例えば、ウエハＷを保持したウエハ搬送機構
２３のウエハ保持アーム２３ａをピン３３により上方に
移動した後に、下降することで、ウエハＷがウエハ保持
アーム２３ａからピン３３上に載置されるようになって
いる。
【００４７】上下２段に配設されたウエハ受渡ユニット
３０は、目的に応じて任意に使い分けをして用いること
が可能である。例えば、下段のウエハ受渡ユニット３０
はインターフェース部２４から洗浄処理部１０へ搬送さ
れる洗浄処理が行われていない未処理のウエハＷのみが
載置され、上段のウエハ受渡ユニット３０は洗浄処理部
１０からインターフェース部２４は搬送する洗浄処理済
みのウエハＷのみが載置されるように用いることができ
る。この場合には、未処理のウエハＷからピン３３に付
着したパーティクル等が、洗浄処理後のウエハＷに付着
することがなく、ウエハＷの汚染が低減され、ウエハＷ
が清浄に保たれるようになる。
【００４８】また、全くランダムに洗浄処理の進行状況
に合わせて、あるときには２段ともに洗浄処理部１０は
搬送する未処理のウエハＷを載置し、また別のときには
２段ともにインターフェース部２４へ搬送する洗浄処理
済みのウエハＷを載置するように用いることもできる。
このようにすることにより、スループットが向上すると
共に、生産性の向上が図れる。
【００４９】次に、主ウエハ搬送機構７０の構造につい
て説明する。主ウエハ搬送機構７０は、Ｚ方向に延在
し、垂直壁７６ａ，７６ｂ及びこれらの間の側面開口７
６ｃを有する筒状支持体７６と、その内側に筒状支持体
７６に沿ってＺ方向に昇降自在に設けられたウエハ搬送
体７７とを具備している。この場合、筒状支持体７６
は、旋回モータ７８ａの回転駆動力によって旋回可能と
なっており、それに伴ってウエハ搬送体７７も一体的に
旋回されるように構成されている。
【００５０】この場合、ウエハ搬送体７７は、搬送基台
７７ａと、この搬送基台７７ａに沿って前後に移動可能
な、かつ筒状支持体７６の側面開口部７６ｃを通過可能
な３本の主ウエハ搬送アーム７１とを備えている。これ
ら主ウエハ搬送アーム７１は、搬送基台７７ａ内に内蔵
された図示しなモータ及びベルト機構によりそれぞれ独
立して進退移動し得るように構成されている。ウエハ搬
送体７７は、筒状支持体７６の下部に配設された昇降用
モータ７８ｂの駆動軸に装着される駆動プーリ７７ｂ
と、筒状支持体７６の上部に配設される従動プーリ７７
ｃに掛け渡される駆動ベルト７７ｄに連結されており、
昇降用モータ７８ｂの回転駆動によって駆動ベルト７７
ｄを駆動させることによってウエハ搬送体７７が昇降す
るように構成されている。
【００５１】図３に示すように、主ウエハ搬送機構７０
を挟んで、ウエハ反転ユニット４０／ウエハ受渡ユニッ
ト３０の反対側には、加熱／冷却部５０が設けられてい
る。この加熱／冷却部５０には、強制冷却を行う冷却ユ
ニット５２が１台配設され、この冷却ユニット５２の上
に強制加熱／自然冷却を行う加熱ユニット５１が３台積
み重ねられて配設されている。これら各ユニットの主ウ
エハ搬送機構７０側には、主ウエハ搬送アーム７１の挿
入・退出が可能なように開閉窓部５３が形成されてい
る。
【００５２】上記冷却ユニット５２は、例えば、上面に
近接してウエハＷを保持するための複数のピン５４が上
方に向かって突出して設けられた載置テーブル５５に、
下方から窒素ガス等の冷却ガスを噴射して載置テーブル
５５を冷却することでウエハＷを均一に冷却することが
できるように構成されている。一方、加熱ユニット５１
は、ヒータ５７を内蔵して所定温度に保持されたホット
プレート５８の上面に近接ウエハＷを保持することで、
ウエハＷを均一に加熱できるように構成されている。ま
た、加熱／冷却部５０は、スクラブ洗浄後の表面又は裏
面が完全に乾燥していない状態のウエハＷの乾燥処理に
主に用いられる。
【００５３】次に、スクラブ洗浄ユニット６０ａ〜６０
ｄについて、図１１及び図１２を参照して説明する。図
１及び図２に示す洗浄処理システムにおいては、上下２
段に積み重ねて配設され、各段に２台ずつ系４台のスク
ラブ洗浄ユニット６０ａ〜６０ｄが配設されている。
【００５４】スクラブ洗浄ユニット６０ａ〜６０ｄに
は、主ウエハ搬送機構７０の主ウエハ搬送アーム７１が
挿入・退出可能なように、インターフェース部２４側に
配置されているスクラブ洗浄ユニット６０ｂと同段に隣
接されているスクラブ洗浄ユニット６０ａとでは、これ
らの境界壁６１（後述するシンク６２の一側面）につい
て対称な構造となっており、スクラブ洗浄ユニット６０
ｃと同段に隣接されているスクラブ洗浄ユニット６０ｄ
についても境界壁６１については対称な構造となってい
る。
【００５５】すなわち、図１１及び図１２に示すよう
に、スクラブ洗浄ユニット６０ａ〜６０ｄにおいて、主
ウエハ搬送アーム７１との間でウエハＷの受け渡しを行
い、また、ウエハＷを略水平に保持するスピンチャック
６６は、全てのスクラブ洗浄ユニット６０ａ〜６０ｄに
おいて主ウエハ搬送機構７０に近接した位置に設けら
れ、スピンチャック６６内に保持されたウエハＷの上面
にブラシ６３ａ，６３ｂが当接するように駆動される駆
動されるブラシ保持アーム６４ａ，６４ｂの待機位置
は、主ウエハ搬送機構７０から離れた位置に設けられ
る。このように、スクラブ洗浄ユニット６０ａ，６０ｂ
は、その境界である仕切壁６１ａに関して互いに対称な
構造を有し、スクラブ洗浄ユニット６０ｃ，６０ｄは、
その境界である仕切壁６１ｂに関して互いに対称な構造
を有している（図２参照）。
【００５６】これらスクラブ洗浄ユニット６０ａ〜６０
ｄの用い方としては、ウエハＷの表裏面を考慮せずに、
ランダムに空いているユニットへ逐次ウエハＷを搬送し
て洗浄処理を始めるような処理レシピに従って用いる方
法が挙げられる。この際、上段に設けられたスクラブ洗
浄ユニット６０ｃ，６０ｄは、直上に設けられたフィル
ター・ファンユニット２００から直接に清浄な空気を取
り込むことができ、内部のクリーン度を高く保つことが
可能であるのに対し、下段に設けられたスクラブ洗浄ユ
ニット６０ａ，６０ｂについては、洗浄処理システムの
壁面を利用して配管を設ける等してフィルター・ファン
ユニット２００から内部に清浄な空気を引き込む必要が
あるため、通常、下段に設けられたスクラブ洗浄ユニッ
ト６０ａ，６０ｂのクリーン度は上段に設けられたスク
ラブ洗浄ユニット６０ｃ，６０ｄ程は高くならないと考
えられる。
【００５７】そこで、洗浄処理システムにおいては、よ
り清浄度の高い環境での処理が好ましいウエハＷの表面
洗浄を上段に設けられたスクラブ洗浄ユニット６０ｃ，
６０ｄで行い、下段に設けられたスクラブ洗浄ユニット
６０ａ，６０ｂを用いてウエハＷの裏面の洗浄を行うよ
うに、用途を区別して用いることが好ましい。
【００５８】この場合、裏面洗浄用のスクラブ洗浄ユニ
ット６０ａ，６０ｂにおいては、ウエハＷをスピンチャ
ック６６上に水平に保持した場合には、表面が下面とな
っているので、ウエハＷの表面にスピンチャック６６に
保持された場合の痕跡が残らないように、スピンチャッ
ク６６としては、機械的にウエハＷの周縁部を保持する
メカニカル式チャックを用いる方が好ましい。
【００５９】一方、表面洗浄用のスクラブ洗浄ユニット
６０ｃ，６０ｄにおいては、ウエハＷをスピンチャック
６６上に略水平に保持した場合には裏面が下面となって
いるので、例えば、スピンチャック６６として真空吸着
によりウエハＷを保持する真空吸着式チャックを用いる
方が好ましい。
【００６０】上述したように、スクラブ洗浄ユニット６
０ａ〜６０ｄを、ウエハＷの裏面洗浄用と表面洗浄用と
に分けて用いた場合には、スピンチャック６６の構造は
異なっても、その他の部品構成は同じであることから、
以下に、裏面洗浄用のスクラブ洗浄ユニット６０ａを代
表例として説明する。
【００６１】上記スクラブ洗浄ユニット６０ａの各構成
部材は、図１１及び図１２に示すように、シンク６２内
に配設されており、シンク６２の主ウエハ搬送機構７０
との境界部分には、開閉窓６５が配設されており、この
開閉窓６５を介して主ウエハ搬送アーム７１が進退出し
得るようになっている。このため、ウエハＷを保持する
スピンチャック６６は、主ウエハ搬送機構７０に近い位
置に配設されている。
【００６２】スピンチャック６６は、チャックプレート
６６ａと、このチャックプレート６６ａを支持する支持
柱６６ｂと、この支持柱６６ｂを回転させる回転駆動機
構６６ｃとで主に構成されている。この場合、チャック
プレート６６ａの表面には、例えば、図示しない支持ピ
ンが複数箇所に適宜配設されており、ウエハＷは支持ピ
ンの頂点に接して載置されるようになっている。
【００６３】また、チャックプレート６６ａの周縁の３
箇所には、ウエハＷの脱着機構６６ｄが配設されてい
る。ここで、図１１の左側には脱着機構６６ｄがウエハ
Ｗを保持した状態が示されており、図１１の右側には脱
着機構６６ｄがウエハＷを保持していない状態が示され
ている。また、昇降機構６６ｅにより昇降自在な１枚の
連結テーブル６６ｆ上には、脱着機構６６ｄの配設位置
に従って３箇所に当接治具６６ｇが配設されており、昇
降機構６６ｅを駆動して連結テーブル６６ｆを上昇させ
ると、３箇所に配設された当接治具６６ｇは、同時に脱
着機構６６ｄの内周端をそれぞれチャックプレート６６
ａの裏面に押し付け、これにより、脱着機構６６ｄの外
周端が外側下方へ傾いてウエハＷの保持状態が解除され
るようになっている。反対に昇降機構６６ｅにより連結
テーブル６６ｆを下降させ、当接治具６６ｇを脱着機構
６６ｄから離隔すると、脱着機構６６ｄの外周端は内周
上方に傾いて、自然にウエハＷが脱着機構６６ｄに保持
される。
【００６４】また、チャックプレート６６ａの外周側は
カップ６７によって包囲されている。この場合、カップ
６７は、昇降機構６７Ａにより昇降自在となっている。
なお、図１２において、カップ６７の下段位置と上段位
置が示されており、ウエハＷの搬出入時には、カップ６
７は下段位置に位置され、洗浄中は、上段位置に位置し
てウエハＷの外周から外部へ飛散する洗浄液をカップ６
７の内周下方へ導くようになっている。なお、カップ６
７には、上下２箇所に内方に向かって縮径するテーパ部
６７ａが形成されており、このテーパ部６７ａによって
洗浄液が外部へ飛散し難い構造となっている。また、カ
ップ６７の内周側底部には、ドレン６７ｂが形成されて
おり、カップ６７内の排気及び洗浄液の排出が行われる
ようになっている。
【００６５】また、スクラブ洗浄ユニット６０ａには、
ウエハＷの上面に当接してスクラブ洗浄を行う２本のブ
ラシ６３ａ，６３ｂが配設されている。このブラシ６３
ａ，６３ｂは、それぞれブラシ保持アーム６４ａ，６４
ｂの先端に装着されており、ブラシ保持アーム６４ａ，
６４ｂの先端に配設された図示しない回転駆動機構によ
り、Ｚ方向に平行な回転軸６４ｃ，６４ｄ回りに回転自
在に構成されている。図１１では、２本のブラシ保持ア
ーム６４ａ，６４ｂがカップ６７外の待機位置にある状
態が示されており、ブラシ６３ａ，６３ｂは待機位置に
おいて、ブラシバス６８上に位置し、ブラシバス６８に
ブラシ６３ａ，６３ｂから垂れ落ちる洗浄液が捕集され
るようになっている。
【００６６】なお、ブラシ保持アーム６４ａ，６４ｂの
先端には、ブラシ６３ａ，６３ｂに所定の洗浄液を供給
する洗浄液供給ノズル（図示せず）が設けられており、
ブラシ６３ａ，６３ｂを用いたスクラブ洗浄中には、ブ
ラシ６３ａ，６３ｂに所定量の洗浄液が供給されるよう
になっている。
【００６７】また、一方のブラシ保持アーム６４ａの基
端部は駆動機構６９ａと連結され、駆動機構６９ａによ
りガイド６９ｃに沿ってＸ方向と平行にスライド自在に
構成されており、他方のブラシ保持アーム６４ｂの基端
部は駆動機構６９ｂと連結され、駆動機構６９ｂにより
ガイド６９ｄに沿ってＸ方向と平行にスライド自在に構
成されている。このように、スクラブ洗浄ユニット６０
ａでは、２本のブラシ保持アーム６４ａ，６４ｂは独立
して駆動することが可能となっている。また、これらの
駆動機構６９ａ，６９ｂは、ブラシ保持アーム６４ａ，
６４ｂをＺ方向に上下させる昇降機構（図示せず）をも
具備し、この昇降機構によりブラシ６３ａ，６３ｂの高
さ調節を行うことができるようになっている。なお、ブ
ラシ６３ａ，６３ｂが配設されているブラシ保持アーム
６４ａ，６４ｂの先端部分にブラシ６３ａ，６３ｂをＺ
方向に昇降させる機構を設けることも可能である。
【００６８】上記のように構成されるスクラブ洗浄ユニ
ット６０ａによれば、例えば、スピンチャック６６を回
転させた状態で、カップ６７の外側近傍に配設されたリ
ンスノズル６０１，６０２からウエハＷの表面の所定位
置に洗浄液を供給してウエハＷ上に均一な液膜を形成し
つつ、２本のブラシ保持アーム６４ａ，６４ｂを同時に
駆動してブラシ６３ａ，６３ｂをウエハＷの異なる位置
に当接させながらＸ方向にスキャンさせて洗浄処理を行
うことができ、この場合には、１枚のウエハＷの洗浄処
理時間を短縮することが可能となる。
【００６９】また、例えば、ブラシ６３ａ，６３ｂのウ
エハＷと当接する部分の材質を異なるものとして、一方
を粗洗浄用、他方を仕上げ用として用いて、より精密な
洗浄を行うこともできる。更に、一方のブラシを他方の
ブラシが故障等やブラシの摩耗等によって使用に支障を
きたした場合に対処するための予備ブラシとして用いる
ことも可能である。
【００７０】なお、図１１に示すように、シンク６２
は、壁部６１ｃによってカップ６７が配設された洗浄処
理室６０３と、ブラシ保持アーム６４ａ，６４ｂの駆動
機構６９ａ，６９ｂが配設された駆動機構配設室６０４
とに区画されており、ブラシ保持アーム６４ａ，６４ｂ
は、この壁部６１ｃに設けられた図示しない窓部を介し
てその先端側が洗浄処理室６０３に位置するように配設
されている。この窓部は、ブラシ保持アーム６４ａ，６
４ｂのＺ方向の昇降とＸ方向でのスキャンに支障がない
ようにＺ方向に所定幅を有し、Ｘ方向に沿設されてい
る。
【００７１】このように、シンク６２内を洗浄処理室６
０３と駆動機構配設室６０４とに区画することにより、
駆動機構６９ａ，６９ｂで発生することが予想されるパ
ーティクル等のスクラブ洗浄ユニット６０ａ内での拡散
を防止して、ウエハＷに付着するのを防止することがで
きる。また、カップ６７外へ飛散する洗浄液があった場
合に、このような洗浄液が駆動機構６９ａ，６９ｂに付
着して、駆動機構６９ａ，６９ｂの駆動に支障を生じさ
せないようになっている。
【００７２】また、スクラブ洗浄ユニット６０ａには、
ブラシ６３ａ，６３ｂを用いたスクラブ洗浄の他に、高
速ジェット洗浄水又は超音波を印加した洗浄水による洗
浄処理を行うための洗浄液吐出ノズル６０５が配設され
ている。この洗浄液吐出ノズル６０５は、ガイド６９ｃ
に沿って駆動機構６０７によりＸ方向にスキャン可能で
あり、かつ、Ｚ方向に昇降可能であるノズル保持アーム
６０８の先端に取り付けられている。また、洗浄液吐出
ノズル６０５は、高さ・角度調節機構６１０により、Ｚ
方向高さ及びリンス液の吐出角度を変えることが可能と
なっている。このように、スクラブ洗浄ユニット６０ａ
には、異なる洗浄手段が配設されているので、ウエハＷ
の種類に応じていずれか一方のみ用いた洗浄処理を行っ
てもよく、また、両方の洗浄手段を前後して用いる洗浄
処理を行うことも可能である。
【００７３】なお、駆動機構６０７は、駆動機構配設室
６０４内に配設され、ノズル保持アーム６０８は、ブラ
シ保持アーム６４ａ，６４ｂと同様に壁部６１ｃに設け
られた図示しない窓部を介してその先端側が洗浄処理室
６０３に位置するように設けられている。このようにし
て、駆動機構６０７で発生するパーティクルが洗浄処理
室６０３に飛散することが防止され、一方、カップ６７
から洗浄液が駆動機構配設室６０４に飛散して駆動機構
６０７に付着し、駆動機構６０７の駆動に支障をきたす
のを防止する。
【００７４】次に、上記洗浄処理システムにおけるウエ
ハＷの洗浄処理工程について説明する。ここでは、洗浄
処理の手順としてウエハＷの表面の洗浄を行った後に裏
面の洗浄を行うこととする処理レシピに従った場合につ
いて説明する。ここで、前提として、２台配設されたウ
エハ受渡ユニット３０のうち、下段をインターフェース
部２４から洗浄処理部１０へのウエハＷの搬送用として
用い、上段を洗浄処理部１０からインターフェース部２
４への搬送用として用いることとする。
【００７５】また、２台配設されたウエハ反転ユニット
４０のうち、下段をウエハＷの表面が上面である状態か
ら裏面が上面となる状態にウエハＷを反転させることに
用い、上段をウエハＷの裏面が上面である状態から表面
が上面となる状態にウエハＷを反転させることに用いる
こととする。
【００７６】更に、４台配設されたスクラブ洗浄ユニッ
ト６０ａ〜６０ｄのうち、下段に配設されたスクラブ洗
浄ユニット６０ａ，６０ｂをウエハの裏面洗浄用として
用い、上段に配設されたスクラブ洗浄ユニット６０ｃ，
６０ｄをウエハＷの表面洗浄用として用いることとす
る。主ウエハ搬送機構７０の３本の主ウエハ搬送アーム
７１は、機械制御ユニット９０のコントローラに予め記
憶された処理レシピに従って動作するように制御され、
上述のように処理内容が分担された各ユニット間におけ
るウエハＷの搬送を行う。
【００７７】まず、所定枚数のウエハＷが収容されたキ
ャリアＣを、ウエハＷの搬入出口からインターフェース
部２４側となるようにして、載置台２１上野所定位置に
載置する。窓部開閉機構２７により、窓部２６を開口す
ると共に搬入出口に蓋体が取り付けられている場合に
は、蓋体Ｃａを開蓋させてキャリアＣの内部とインター
フェース部２４とを連通させ、更にマッピングセンサを
用いてキャリアＣ内のウエハＷの収容状態を確認する。
ウエハＷの収容状態に異常があった場合には処理処理を
中断し、例えば、別のキャリアＣの処理作業に移行す
る。
【００７８】ウエハＷの収容状態に異常がない場合に
は、キャリアＣ内の所定高さ位置にウエハ搬送機構２３
のウエハ保持アーム２３ａを挿入して、１枚のウエハＷ
を取り出す。このようにしてウエハ保持アーム２３ａに
保持されたウエハＷは下段のウエハ受渡ユニット３０に
搬送され、ウエハ受渡ユニット３０内の所定位置に載置
される。このとき、ウエハＷは表面が上面となった状態
にある。その後、ウエハ搬送機構２３は別のウエハＷの
取り出し等の作業を引き続き行う。
【００７９】一方、主ウエハ搬送機構７０の主ウエハ搬
送アーム７１のうちの１つ、例えば最上段の主ウエハ搬
送アーム７１をウエハＷが載置された下段のウエハ受渡
ユニット３０に挿入してウエハＷを取り出す。ウエハＷ
は表面が上面となっている状態で主ウエハ搬送アーム７
１に保持されているので、処理レシピに従ってウエハＷ
を上段のスクラブ洗浄ユニット６０ｃ，６０ｄのいずれ
か一方に搬送する。
【００８０】例えば、スクラブ洗浄ユニット６０ｃを用
いるとすると、カップ６７が下段位置に位置された状態
で開閉窓６５を開け、主ウエハ搬送アーム７１をスピン
チャック６６の位置まで挿入してスピンチャック上にウ
エハＷを載置して保持する。その後、主ウエハ搬送アー
ム７１をスクラブ洗浄ユニット６０ｃ内から退出させて
開閉窓６５を閉じる。
【００８１】なお、スクラブ洗浄ユニット６０ｃでは、
スピンチャック６６として真空吸着によりウエハＷを保
持する機構を有するものが好適に用いられるが、このと
きウエハＷの下面のスピンチャック６６との接触部分
に、真空吸着による吸着痕が残る。しかし、このような
吸着痕は、後にスクラブ洗浄ユニット６０ａ，６０ｂを
用いた裏面洗浄により除去される。
【００８２】スクラブ洗浄ユニット６０ｃにおいて、ブ
ラシ６３ａ，６３ｂの両方を用いてスクラブ洗浄を行う
とすると、まず、ブラシ保持アーム６４ａ，６４ｂの両
方をブラシ６３ａ，６３ｂがウエハＷ上に位置するよう
にスライド移動させ、また、カップ６７を所定位置まで
上昇させて保持する。続いてスピンチャック６６を回転
させてウエハＷを回転した状態とし、洗浄液をリンスノ
ズル６０１，６０２からウエハＷに供給してウエハＷ上
に液膜を形成した後に、引き続きリンスノズル６０１，
６０２からウエハＷに洗浄液を供給しつつ、ブラシ６３
ａ，６３ｂを回転させながらウエハＷに当接させ、所定
速度でブラシ保持アームをスキャンさせる。このように
してスクラブ洗浄が行われる。
【００８３】なお、このようなスクラブ洗浄において
は、ウエハＷの中心部では回転の周速度が小さく、逆に
周縁部では周速度が大きくなっているので、ブラシ保持
アーム６４ａ，６４ｂをＸ方向にスキャンさせる際に
は、例えば、ウエハＷの中心部でスキャン速度を速く
し、ウエハＷの周縁部でスキャン速度を遅くする等し
て、ブラシ６３ａ，６３ｂがウエハＷの任意の面積に接
する時間をウエハＷ全体で同等とすることで、ウエハＷ
の全面に渡って均一な洗浄処理を行うことができる。
【００８４】ブラシ６３ａ，６３ｂを用いたスクラブ洗
浄の終了後には、ブラシ６３ａ，６３ｂがブラシバス６
８上に位置するようにカップ６７から待機させ、代わり
に、ノズル保持アーム６０８をカップ６７内に移動させ
て、回転するウエハＷの上面に向かって洗浄液吐出ノズ
ル６０５から高速ジェット洗浄水又は超音波を印加した
洗浄水を吐出させながら、ノズル保持アーム６０８をＸ
方向にスキャンする洗浄処理を行う。但し、必ずしも、
ブラシ６３ａ，６３ｂを用いたスクラブ洗浄と洗浄液吐
出ノズル６０５を用いた洗浄の両方を行う必要はない。
【００８５】このようにして、洗浄処理が終了した後に
は、ノズル保持アーム６０８をカップ６７外に待機さ
せ、ウエハＷを所定の回転数で回転させることにより、
ウエハＷに付着した洗浄液を振り切るスピン乾燥を行
う。なお、乾燥の前に、リンスノズル６０１，６０２か
ら所定のリンス液を回転するウエハＷの表面に供給し
て、ウエハＷのリンス処理を行う方が望ましい。
【００８６】スピン乾燥後にはカップ６７を下降させ、
また、スピンチャック６６の真空吸着機構を解除する。
そして、開閉窓６５を開いて、例えば、主ウエハ搬送ア
ーム７１を挿入し、ウエハＷを主ウエハ搬送アーム７１
に受け渡す。このようにして表面洗浄用のスクラブ洗浄
ユニット６０ｃから搬出されたウエハＷは、必要に応じ
て例えば、３台のうちのいずれかのホットプレートユニ
ット５２内に搬送されて乾燥され、必要に応じて主ウエ
ハ搬送アーム７１により冷却ユニット５２に搬送されて
冷却され、再び主ウエハ搬送アーム７１に戻される。
【００８７】次に、ウエハＷの裏面の洗浄を行うために
は、ウエハＷを裏面が上面となるように反転させる必要
があるので、ウエハＷを保持した主ウエハ搬送アーム７
１を下段のウエハ反転ユニット４０に搬送し、ウエハ反
転ユニット４０に配設された両保持アーム４１間に挿入
すると共に、下方に位置する保持アーム４１の保持部材
４１ｂ上に載置（セット）させる。すると、接離移動手
段４２の伸縮シリンダ４４が駆動、すなわち収縮移動し
て両保持アーム４１を近接方向に移動し、両保持アーム
４１にてウエハＷが挟持・保持される。なお、両保持ア
ーム４１間にウエハＷを挿入してウエハＷが保持アーム
４１にて挟持・保持された後、主ウエハ搬送アームを後
退するようにしてもよい。この場合、保持アーム４１に
は、主ウエハ搬送アーム７１を案内するための段状の案
内溝４１ｈが設けられているので、保持アーム４１と主
ウエハ搬送アーム７１とは干渉することはない。このよ
うにしてウエハＷが保持アーム４１にて挟持・保持され
たとき、上述したように、有無検出センサＳによってウ
エハＷの有無が検出されると共に、チャック閉センサに
よってウエハＷの挟持・保持が確認され（図１０参
照）、ウエハＷの挟持・保持が確認された後、モータ４
３が駆動して回転軸４８回りに１８０°回転してウエハ
Ｗを反転させる。
【００８８】このようにしてウエハＷの裏面が上面とな
った状態で、再び有無検出センサＳによってウエハＷの
有無を確認した後、接離移動手段４２の伸縮シリンダ４
４が駆動、すなわち伸長移動して両保持アーム４１を離
隔方向に移動し、反転により下方に位置する保持アーム
４１の保持部材４１ｂ上にウエハＷが載置した状態にす
る。このとき、上述したように、有無検出センサＳによ
ってウエハＷの有無が検出されると共に、チャック開セ
ンサによってウエハＷの挟持・保持の解除が確認され
（図１０参照）、ウエハＷの挟持・保持の解除が確認さ
れる。この状態で、主ウエハ搬送アーム７１がウエハ反
転ユニット４０内に挿入し、主ウエハ搬送アーム７１に
ウエハＷを受け渡す。なお、ウエハＷが反転されて保持
アーム４１にて挟持・保持された状態で、主ウエハ搬送
アーム７１を案内溝４１ｈ内に挿入した後、ウエハＷを
受け渡すようにしてもよい。
【００８９】なお、ウエハＷを反転し、主ウエハ搬送ア
ーム７１にウエハＷを受け渡した後、保持アーム４１は
そのままの状態で次に反転されるウエハＷの搬入を待つ
ようにしてもよく、あるいは、再び１８０°回転して常
時反転前のウエハＷを受け取る保持部材４１ｂを同じも
のにするようにしてもよい。このように、反転された状
態で次のウエハＷを受け取るようにすることにより、保
持アーム４１の作動工程を減らすことができると共に、
スループットの向上を図ることができる。一方、常時、
ウエハＷを受け取る保持部材４１ｂを同じものとするこ
とにより、例えば、ウエハＷの裏面を載置する保持部材
４１ｂを常時同じものとすることにより、ウエハＷの表
面へのパーティクルの付着を少なくすることができる。
【００９０】ウエハＷを受け取った主ウエハ搬送アーム
７１は、裏面が上面となったウエハＷをスクラブ洗浄ユ
ニット６０ａ，６０ｂのいずれか一方へ搬送する。スク
ラブ洗浄ユニット６０ａ，６０ｂでは、スピンチャック
６６として上述した表面洗浄用のスクラブ洗浄ユニット
６０ｃを用いた場合と同様の方法を用いて洗浄処理が行
われる。
【００９１】このようにして表裏面の洗浄処理が終了
し、乾燥処理されたウエハＷは裏面が上面となっている
状態にあるため、キャリアＣへ戻すためにウエハＷの表
面が上面となるように反転処理を行う必要がある。そこ
で、次に、ウエハＷは、例えば、主ウエハ搬送アーム７
１を用いて上段のウエハ反転ユニット４０に搬送され
る。上段のウエハ反転ユニットにおいては、上述した下
段のウエハ反転ユニット４０における反転動作と同様の
動作によってウエハＷの上下を反転させる。このように
して、ウエハＷは、その表面が上面となった状態で、例
えば、主ウエハ搬送アーム７１に戻される。
【００９２】表面が上面となって主ウエハ搬送アーム７
１に保持されたウエハＷは、上段のウエハ受渡ユニット
３０ａへ搬送され、更にこのウエハ受渡ユニット３０ａ
内からウエハ保持アーム２３ａによってインターフェー
ス部２４内へ搬送された後、キャリアＣ内に収容された
全てのウエハＷに付いて終了した後は、ウエハＷ収容さ
れたキャリアＣは次の工程へと送られる。
【００９３】なお、上記処理工程では、洗浄処理部１０
内における１枚のウエハＷの搬送工程において、常に同
じ主ウエハ搬送アーム７１を用いて説明したが、ウエハ
Ｗの搬送工程には、適宜、主ウエハ搬送アーム７１のう
ち使用していないものを選択して使用することが可能で
ある。
【００９４】なお、上記実施形態では、この発明の両面
処理装置をウエハの洗浄処理システムに適用する場合に
ついて説明したが、この発明の両面処理装置は必ずしも
半導体ウエハの洗浄処理のみに適用されるものではな
く、例えば、ＬＣＤ基板やＣＤ基板の洗浄処理に適用し
てもよく、また、洗浄処理以外の基板の両面処理にも適
用できるものである。
【００９５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、上記のように構成されているので、以下のような優
れた効果が得られる。
【００９６】（１）請求項１記載の発明によれば、保持
手段と回転手段の駆動のみによって被処理基板の受け渡
しと反転とを行うことができるので、装置の小型化が図
れると共に、被処理基板を確実に保持した状態で受け渡
し及び反転を行うことができ、かつ、スループットの向
上を図ることができる。
【００９７】（２）請求項２記載の発明によれば、接離
移動手段と回転手段の駆動のみによって被処理基板の受
け渡しと反転とを行うことができるので、装置の小型化
が図れると共に、被処理基板を確実に保持した状態で受
け渡し及び反転を行うことができ、かつ、スループット
の向上を図ることができる。
【００９８】（３）請求項３記載の発明によれば、接離
移動手段を、伸縮シリンダと、この伸縮シリンダの可動
側両端と両保持手段とをそれぞれ連結する連結部材とで
構成し、反転部に搬入される被処理基板に対して両保持
手段を同じ距離移動し得るように形成するので、上記
（２）に加えて、被処理基板の挟持・保持を迅速かつ確
実にすることができると共に、反転前後における基板搬
送手段との被処理基板の受渡位置を揃えることができ
る。
【００９９】（４）請求項４記載の発明によれば、両保
持手段が、それぞれ被処理基板の縁部を挟持し保持する
少なくとも３個以上の保持部材を具備するので、上記
（２）、（３）に加えて被処理基板を確実に挟持・保持
することができる。この場合、保持部材を、被処理基板
を反転するための回転軸の軸線に関して対称位置に配設
することで、被処理基板を更に確実に保持することがで
きる（請求項５）。
【０１００】（５）請求項６記載の発明によれば、保持
部材に、被処理基板の外周端部と係合し得る移動阻止壁
と、この移動阻止壁の下端から内方側に向かって下り勾
配の傾斜段部と、移動阻止壁の上端から外方側に向かっ
て上り勾配の傾斜案内面とを具備することにより、保持
手段への被処理基板の受け渡しに際して被処理基板の接
触部分を少なくすることができると共に、被処理基板の
縁部の角を傾斜段部にて線状に保持することができる。
したがって、上記（４）に加えて被処理基板との接触面
積を可及的に少なくすることができ、パーティクルの発
生を抑制することができる。また、移動阻止壁によって
被処理基板の外方への移動を阻止することができるの
で、被処理基板を確実に保持することができると共に、
被処理基板の受け渡しを確実にすることができる。
【０１０１】（６）請求項７記載の発明によれば、保持
部材に、両保持手段が近接した状態で互いに係合可能な
凹凸部を具備するので、上記（４）、（５）に加えて保
持手段同士の移動を抑制することができ、被処理基板の
保持を更に確実にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る基板両面処理装置を適用する半
導体ウエハ洗浄処理システムを示す概略平面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】この発明における反転部、基板搬送手段及び処
理部を示す概略断面図である。
【図４】上記反転部、基板搬送手段及び処理部における
フィルター・ファンユニットからのダウンフローの流を
示す概略断面図である。
【図５】この発明における反転部を示す断面図（ａ）及
び（ａ）のＩ−Ｉ線に沿う断面図（ｂ）である。
【図６】この発明における保持アームの接離移動状態を
示す断面図（ａ）及び保持アームの接離移動手段を示す
側面図（ｂ）である。
【図７】この発明における保持部材の係合状態の別の位
置を示す断面図（ａ），（ｂ）、（ｂ）のII−II線に沿
う断面図（ｃ）及び保持部材の係合状態の側面図（ｄ）
である。
【図８】上記保持部材を示す断面斜視図である。
【図９】上記保持アームを示す概略斜視図である。
【図１０】上記反転部におけるウエハの反転手順を示す
フローチャートである。
【図１１】この発明における処理部の一例のスクラブ洗
浄ユニットを示す概略平面図である。
【図１２】上記スクラブ洗浄ユニットの概略断面図であ
る。
【図１３】従来の反転機構を示す概略側面図である。
【符号の説明】
Ｗ 半導体ウエハ（被処理基板） １０ 洗浄処理部（処理部） ４０ ウエハ反転ユニット（反転部） ４１ ウエハ保持アーム（保持手段） ４１ｂ 保持部材 ４１ｃ 移動阻止壁 ４１ｄ 傾斜段部 ４１ｅ 傾斜案内面 ４１ｆ 凹部 ４１ｇ 凸部 ４２ 接離移動手段 ４３ モータ（回転手段） ４４ 伸縮シリンダ ４５ チャック（連結部材） ４８ 回転軸 ６０ａ〜６０ｄ スクラブ洗浄ユニット ７０ 主ウエハ搬送機構（搬送手段） ７１ 主ウエハ搬送アーム
フロントページの続き (72)発明者 坂田 幸彦 東京都港区赤坂五丁目３番６号ＴＢＳ放送 センター東京エレクトロン株式会社内 Ｆターム(参考） 5F031 CA02 CA05 FA01 FA02 FA07 FA15 FA20 FA21 GA03 GA06 GA10 GA14 GA15 GA16 GA45 GA47 GA49 GA50 GA51 JA23 JA51 MA23 PA02

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被処理基板の表裏面を適宜処理する処理
    部と、上記被処理基板を搬送する基板搬送手段と、上記
    基板搬送手段との間で被処理基板の受け渡しを行うと共
    に、受け取った被処理基板を反転する反転部とを具備
    し、 上記反転部は、上記基板搬送手段との間で受け渡し時に
    上記被処理基板を保持する保持手段と、この保持手段に
    て保持される被処理基板を反転可能に回転する回転手段
    とを具備することを特徴とする基板両面処理装置。
  2. 【請求項２】 被処理基板の表裏面を適宜処理する処理
    部と、上記被処理基板を搬送する基板搬送手段と、上記
    基板搬送手段との間で被処理基板の受け渡しを行うと共
    に、受け取った被処理基板を反転する反転部とを具備
    し、 上記反転部は、上記被処理基板の表裏面を保持する一対
    の保持手段と、これら両保持手段を相対的に接離移動さ
    せる接離移動手段と、両保持手段にて保持される被処理
    基板を反転可能に回転する回転手段とを具備することを
    特徴とする基板両面処理装置。
  3. 【請求項３】 請求項２記載の基板両面処理装置におい
    て、 上記接離移動手段は、伸縮シリンダと、この伸縮シリン
    ダの可動側両端と両保持手段とをそれぞれ連結する連結
    部材とを具備し、反転部に搬入される被処理基板に対し
    て両保持手段が同じ距離移動し得るように形成してなる
    ことを特徴とする基板両面処理装置。
  4. 【請求項４】 請求項２又は３記載の基板両面処理装置
    において、 上記両保持手段は、それぞれ被処理基板の縁部を挟持し
    保持する少なくとも３個以上の保持部材を具備すること
    を特徴とする基板両面処理装置。
  5. 【請求項５】 請求項４記載の基板両面処理装置におい
    て、 上記保持部材を、被処理基板を反転するための回転軸の
    軸線に関して対称位置に配設してなることを特徴とする
    基板両面処理装置。
  6. 【請求項６】 請求項４又は５記載の基板両面処理装置
    において、 上記保持部材は、被処理基板の外周端部と係合し得る移
    動阻止壁と、この移動阻止壁の下端から内方側に向かっ
    て下り勾配の傾斜段部と、上記移動阻止壁の上端から外
    方側に向かって上り勾配の傾斜案内面とを具備すること
    を特徴とする基板両面処理装置。
  7. 【請求項７】 請求項４又は５記載の基板両面処理装置
    において、 上記保持部材は、両保持手段が近接した状態で互いに係
    合可能な凹凸部を具備することを特徴とする基板両面処
    理装置。
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