JP2002359225A - 基板洗浄装置および基板洗浄システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 限られた工場スペースを有効利用することが
でき、洗浄部のメンテナンスが容易な構造を備えた基板
洗浄装置を提供する。 【解決手段】 洗浄部Ｂは、洗浄槽１０，１１が処理工
程進行方向に沿って２列に配置されてなり、基板洗浄処
理装置Ｃは、洗浄部メンテナンスゾーンＯ対向側に配さ
れて、ウエハＷ，Ｗ，…を一括保持して処理工程進行方
向に沿って水平移動する基板搬送ロボット１５と、２列
の洗浄槽１０，１１間に配されて、ウエハＷ，Ｗ，…を
一括保持して隣接する洗浄槽１０，１１間で水平回転す
る基板洗浄処理ロボット１６とを備えてなる。これによ
り、特に、メンテナンスゾーンＯ対向側に配される基板
搬送ロボットの構造の小型軽量化を実現して、洗浄部Ｂ
のメンテナンスを容易にする。

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、基板洗浄装置お
よび基板洗浄システムに関し、さらに詳細には、半導体
基板や液晶ガラス基板等の薄板状の基板を複数枚一括し
てウエット洗浄処理する基板洗浄技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体基板（以下ウエハと称する）のウ
エット洗浄プロセスは、多種の洗浄対象を除去するため
ＲＣＡ洗浄と呼ばれるプロセスが基本となり、ＡＰＭ
（アンモニア過水），ＨＰＭ（塩酸過水）、ＤＨＦ（希
フッ酸）、ＳＰＭ（硫酸過水）等複数の洗浄液、さらに
はＯ₃ 水（オゾン水）、Ｈ₂ 水（水素水）等の機能水を
組み合わせてシーケンスを組むことにより実施される。

【０００３】このウエット洗浄プロセスを実行する従来
の基板洗浄装置の一般的構成は、図３に示すように、上
記各洗浄液を収容して基板を洗浄するための複数の洗浄
槽１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ，１０１
ｅ，１０１ｆが横方向へ一列に配置された基板洗浄部１
０１と、洗浄された基板を乾燥させる基板乾燥部１０２
とが併設され、上記基板洗浄部の左端側に基板ロード・
アンロード部１００が、上記基板乾燥部１０２の右端側
に基板アンロード部１０２がそれぞれ設けられるととも
に、基板を搬送するための３台の基板搬送ロボット１０
４（１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ）が上記洗浄槽の配
列方向へ平行に設けられてなる。

【０００４】また、上記基板ロード・アンロード部１０
０において、搬送用キャリアカセット１０５内に収容さ
れて供給される複数枚（例えば、２５枚程度）のウエハ
Ｗが、上記基板搬送ロボット１０４ａに基板移載装置１
０６により移し替えられる構成とされている。この基板
搬送ロボット１０４の構造としては、上記ウエハＷを洗
浄用カセットに収容して洗浄するカセットタイプのもの
と、上記ウエハＷを直接保持して洗浄するカセットレス
タイプのものとがあり、近時は、ウエハの大口径化に伴
って、装置の小型化と使用する薬液量を節量し、さらに
ウエハの洗浄効率を高めるため、後者のカセットレスタ
イプが一般的になりつつある。

【０００５】そして、このカセットレスタイプにおいて
は、移し替えられたウエハＷが、基板搬送ロボット１０
４（１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ）により、順次上記
洗浄槽１０１ａ〜１０１ｆに浸漬されて洗浄され、隣接
する基板乾燥部１０２で乾燥された後、上記基板アンロ
ード部１０３において、基板移載装置１０７により、上
記搬送用キャリアカセット１０５に再び収容されて搬出
される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の洗浄装置においては、複数の洗浄槽が横方
向へ一列に配列されてなる基板洗浄部の両側に、基板ロ
ード部と基板アンロード部が設けられる構成であるた
め、装置がウエハの大口径化に比例して長く大きくな
り、設置スペースを大きく確保する必要があった。

【０００７】本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、その目的とするところは、限られた
工場スペースを有効利用することができるとともに、洗
浄部のメンテナンスが容易な構造を備えた基板洗浄装置
を提供することにある。

【０００８】また、本発明の他の目的とするところは、
上記基板洗浄装置を主要部として備えて、コンパクトに
構成された基板洗浄システムを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の基板洗浄装置は、洗浄槽が処理工程進行方
向に沿って複数列に配置されてなる洗浄部と、複数枚の
ウエハを一括してこの洗浄部の洗浄槽に対して順次浸漬
処理する基板洗浄処理装置とを備えてなり、この基板洗
浄処理装置は、上記洗浄部のメンテナンスゾーン対向側
に配されて、複数枚のウエハを一括して保持する構造を
備えるとともに、上記処理工程進行方向に沿って水平移
動する基板搬送ロボットと、上記複数列の洗浄槽間に配
されて、複数枚のウエハを一括して保持する構造を備え
るとともに、隣接する上記洗浄槽間で水平回転する基板
洗浄処理ロボットとを備えてなることを特徴とする。

【００１０】好適な実施態様として、上記洗浄部のメン
テナンスゾーン対向側に配された水平案内手段に、上記
基板搬送ロボットが水平移動可能に装置され、上記水平
案内手段の下側に、上記洗浄部のメンテナンス用空間が
設けられている。

【００１１】また、上記洗浄槽の配置構成は、上記メン
テナンスゾーンと対向する前列側に純水を用いる純水洗
浄槽が配置されるとともに、この純水洗浄槽の後列側に
薬液を用いる薬液洗浄槽が配置されてなる。

【００１２】本発明の基板洗浄システムは、上記基板洗
浄装置を主要部として備えるものであって、つまり、キ
ャリアカセットに収容されたウエハが搬入搬出される基
板ロード・アンロード部と、この基板ロード・アンロー
ド部に隣接して、洗浄槽が処理工程進行方向に沿って複
数列に配置されてなる洗浄部と、上記基板ロード・アン
ロード部との間で複数枚のウエハを一括して受け渡し、
これら複数枚のウエハを一括して上記洗浄部の洗浄槽に
対して順次浸漬処理する基板洗浄処理装置とを備えてな
り、この基板洗浄処理装置は、上記洗浄部のメンテナン
スゾーン対向側に配されて、複数枚のウエハを一括して
保持する構造を備えるとともに、上記処理工程進行方向
に沿って水平移動する基板搬送ロボットと、上記複数列
の洗浄槽間に配されて、複数枚のウエハを一括して保持
する構造を備えるとともに、隣接する上記洗浄槽間で水
平回転する基板洗浄処理ロボットとを備えてなることを
特徴とする。

【００１３】本発明の基板洗浄装置においては、複数枚
のウエハは、基板洗浄処理装置の基板搬送ロボットによ
り、洗浄部のメンテナンスゾーン対向側を処理工程進行
方向に沿ってこの洗浄部の所定の洗浄槽位置まで水平搬
送された後、複数列の洗浄槽間に配された基板洗浄処理
ロボットへ移し替えられて、この基板洗浄処理ロボット
により、各洗浄槽に順次浸漬されて洗浄処理される。

【００１４】このように、本発明の基板洗浄装置におい
ては、上記洗浄部は、洗浄槽が処理工程進行方向に沿っ
て複数列に配置されてなる構成とされていることによ
り、従来のこの種装置における洗浄部に比較して、処理
工程進行方向寸法が小さく、ウエハの大口径化による悪
影響も受け難く、設置スペースを小さく抑えることがで
きる。

【００１５】また、上記基板洗浄処理装置が、上記洗浄
部のメンテナンスゾーン対向側に配されて、処理工程進
行方向に沿って水平移動する基板搬送ロボットと、上記
複数列の洗浄槽間に配されて、隣接する洗浄槽間で水平
回転する基板洗浄処理ロボットとを備えてなることによ
り、各ロボットの動作機能が単純簡素化されている。こ
れにより、特に、上記メンテナンスゾーン対向側に配さ
れた、つまり上記洗浄部の前側に配される基板搬送ロボ
ットの構造の小型軽量化を実現して、上記洗浄部のメン
テナンスを容易にする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。

【００１７】本発明に係る基板の洗浄装置を備えた基板
洗浄システムを図１および図２に示す。この基板洗浄シ
ステムは具体的には、複数枚（図示の場合は５０枚）の
ウエハＷ，Ｗ，…をカセットレスで一括して洗浄するバ
ッチ式のもので、基板ロード・アンロード部Ａ、基板洗
浄部Ｂ、基板洗浄処理装置Ｃおよび制御部Ｄを主要部と
して構成されている。

【００１８】基板ロード・アンロード部Ａは、キャリア
カセット１に水平状態で収容されて搬入出されるウエハ
Ｗ，Ｗ，…を、後述する基板洗浄処理装置Ｃの基板搬送
ロボット１５との間で受け渡し（搬入搬出）する部位
で、図１に示すように、ロード側部位Ａａとアンロード
側部位Ａｂとからなり、これら両側部位Ａａ，Ａｂに、
基板移載部（基板移載手段）２ａ，２ｂがそれぞれ設け
られるとともに、両側部位Ａａ，Ａｂに跨ってカセット
ストック部（カセットストック手段）３が配置されてな
る。

【００１９】まず、ロード側部位Ａａの基板移載部２ａ
は、キャリアカセット１と基板洗浄処理装置Ｃとの間で
ウエハＷ，Ｗ，…を移し替える部位で、基板移載ロボッ
ト５、基板姿勢変換部（基板姿勢変換手段）６および配
列ピッチ変換部（配列ピッチ変換手段）７を主要部とし
て構成されている。

【００２０】基板移載ロボット５は、ロード側部位Ａａ
へキャリアカセット１に収容されて搬入されてきた複数
枚（図示の場合は２５枚）のウエハＷ，Ｗ，…を一枚ず
つ基板姿勢変換部６へ順次移載するものである。具体的
には図示しないが、この基板移載ロボット５は、キャリ
アカセット１内のウエハＷを一枚ずつ処理する処理アー
ム５ａと、この処理アーム５ａを昇降および水平回転動
作させる駆動部５ｂとからなり、上記処理アーム５ａの
ウエハ保持構造としては、ウエハＷを吸着保持する吸着
構造またはウエハＷを下側から載置支持する構造が好適
に採用される。

【００２１】そして、基板移載ロボット５の処理アーム
５ａは、キャリアカセット１に収容されているウエハ
Ｗ，Ｗ，…を一枚ずつまたは複数枚ずつその収容姿勢つ
まり水平姿勢のまま抜き出して、水平方向へ９０°回転
した後、上記基板姿勢変換部６の保持棚６ａへ水平姿勢
のまま挿入し、この移載動作を、キャリアカセット１に
収容されているウエハＷ，Ｗ，…がすべて移載されるま
で繰り返す。

【００２２】基板姿勢変換部６は、ウエハＷ，Ｗ，…を
キャリアカセット１の収容姿勢（水平姿勢）と基板洗浄
処理装置Ｃの保持姿勢（垂直姿勢）との間で姿勢変換す
るものである。具体的には図示しないが、この基板姿勢
変換部６は、上記保持棚６ａと、この保持棚６ａを上下
方向へ９０°回動させる第一の駆動部（図示省略）と、
第一の駆動部を含めて上記保持棚６ａを１８０°水平回
転させる第二の駆動部（図示省略）とを備える。上記保
持棚６ａは、キャリアカセット１に収容される全ウエハ
Ｗ，Ｗ，…を、キャリアカセット１における搬送配列ピ
ッチつまり収容配列ピッチをもって保持する構造とされ
ている。

【００２３】そして、基板姿勢変換部６の保持棚６ａに
２５枚のウエハＷ，Ｗ，…が移載保持されると、上記第
一の駆動部により、保持棚６ａが上下方向へ９０°姿勢
変換されて、ウエハＷ，Ｗ，…は、キャリアカセット１
の収容姿勢（水平姿勢）から後述する基板洗浄処理装置
Ｃの保持姿勢（垂直姿勢）に姿勢変換される。また、上
記保持棚６ａは、第二の駆動部により、１８０°水平回
転して、後述する配列ピッチ変換部７との共同作用によ
り、隣接するウエハＷ，Ｗの表面と表面、裏面と裏面が
それぞれ対向して配列されるようにする。

【００２４】配列ピッチ変換部７は、キャリアカセット
１と基板洗浄処理装置Ｃとの間でウエハＷを移し替える
に際して、ウエハＷ，Ｗ，…の配列ピッチを、キャリア
カセット１における上記搬送配列ピッチ（例えば１０ｍ
ｍピッチ）と、それよりも小さな洗浄配列ピッチ（例え
ば５ｍｍピッチ）との間でピッチ変換するものである。
具体的には図示しないが、この配列ピッチ変換部７は、
基板姿勢変換部６の保持棚６ａ内の全ウエハＷ，Ｗ，…
を上記搬送配列ピッチのまま一括して保持して移載する
移載ロボット７ａと、ウエハＷ，Ｗ，…を上記洗浄配列
ピッチをもって保持する基板載置部７ｂとを備える。図
示の場合、上記基板載置部７ｂは、上記移載ロボット７
ａに保持されるウエハＷ，Ｗ，…の２倍の枚数のウエハ
Ｗ，Ｗ，…を保持する構造を備えるとともに、移載ロボ
ット７ａによるウエハＷ，Ｗ，…の配列方向へ上記洗浄
配列ピッチの１／２のピッチ分だけ移動可能な構造とさ
れている。

【００２５】そして、まず、上記基板載置部７ｂが初期
基準位置にある状態で、上記移載ロボット７ａにより、
基板姿勢変換部６の保持棚６ａ内の全ウエハＷ，Ｗ，…
が一括して上記基板載置部７ｂに移載されるとともに、
続いて、上記基板載置部７ｂが初期基準位置から上記搬
送配列ピッチの１／２のピッチ分だけ移動された後、上
記移載ロボット７ａにより、基板姿勢変換部６の保持棚
６ａ内の全ウエハＷ，Ｗ，…が一括して上記基板載置部
７ｂに移載される。これにより、基板載置部７ｂには、
二つのキャリアカセット１、１に収容されていた合計５
０枚のウエハＷ，Ｗ，…が上記搬送配列ピッチの１／２
のピッチつまり上記洗浄配列ピッチをもって、また、隣
接するウエハＷ，Ｗの表面と表面、裏面と裏面がそれぞ
れ対向して載置される。

【００２６】このようにして、ロード側部位Ａａに搬入
されてくるキャリアカセット２つ分のウエハＷ，Ｗ，…
は、キャリアカセット１の収容姿勢から基板洗浄処理装
置Ｃの保持姿勢へ姿勢変換されるとともに、キャリアカ
セット１における搬送配列ピッチから洗浄配列ピッチへ
ピッチ変換された後、タクト送り機構８ａ，８ｂにより
搬入出待機位置Ｐへタクト送りされて、基板洗浄処理装
置Ｃへの受け渡しを待機する。一方、ウエハＷ，Ｗ，…
が取り出されて空になったキャリアカセット１は、カセ
ットストック部３へ送られて所定時間ストックされる。

【００２７】また、アンロード側部位Ａｂの基板移載部
２ｂは、上記ロード側部位Ａａの基板移載部２ａと同様
の構成とされ、基板洗浄処理装置Ｃから搬入出待機位置
Ｐへ受け渡された洗浄処理済みのウエハＷ，Ｗ，…は、
タクト送り機構８ｃにより配列ピッチ変換部７へタクト
送りされて、洗浄配列ピッチから搬送配列ピッチへピッ
チ変換された後、基板姿勢変換部６へ移載されて、基板
洗浄処理装置Ｃの保持姿勢からキャリアカセット１の収
容姿勢へ姿勢変換され、基板移載ロボット５により、ロ
ード側部位Ａｂから搬出される２つのキャリアカセット
１，１に順次収容される。なお、これら両キャリアカセ
ット１，１は、洗浄前の上記ウエハＷ，Ｗ，…が収容さ
れていたものであり、後述するようにカセットストック
部３によりストック管理されている。

【００２８】カセットストック部３は、洗浄前のウエハ
Ｗが取り出されて空になったキャリアカセット１を、洗
浄後のウエハＷが再び収容されるまでストック管理させ
る部位で、具体的には図示しないが、水平配置された１
段または複数段のストック台（図示省略）と、これらス
トック台と上記ロード側部位Ａａまたはアンロード側部
位Ａｂとの間でキャリアカセット１を移載する移載ロボ
ット（図示省略）とを備えてなる。

【００２９】そして、上記ロード側部位Ａａにおいてウ
エハＷ，Ｗ，…が取り出されて空になったキャリアカセ
ット１は、上記移載ロボットによりストック台の所定の
位置へ移載されて、上記ウエハＷ，Ｗ，…が洗浄処理さ
れている間ストック待機された後、上記移載ロボットに
よりストック台からアンロード側部位Ａｂへ移載され
て、洗浄処理された上記ウエハＷ，Ｗ，…を待機する。

【００３０】基板洗浄部Ｂは、５０枚のウエハＷ，Ｗ，
…をカセットレスで一括して洗浄処理する部位で、上記
基板ロード・アンロード部Ａに隣接して、クリーンエア
雰囲気に維持される洗浄室９内に設けられている。具体
的には、この基板洗浄部Ｂは、処理工程進行方向に沿っ
て複数列（本実施形態においては２列）に配置された複
数の洗浄槽からなる洗浄槽列１０、１１と、洗浄後のウ
エハＷ，Ｗ，…を乾燥させるための乾燥装置１２とを主
要部として備えてなる。

【００３１】洗浄槽列１０，１１は、乾燥装置１２を挟
んで基板ロード・アンロード部Ａに隣接して配置され、
ウエハＷ，Ｗ，…処理経路（工程進行方向）は、オペレ
ータゾーン（本実施形態おいてはメンテナンスゾーンを
兼ねる）Ｏ側から見て左側から右側への経路をたどる。

【００３２】上記２列の洗浄槽列１０，１１のうちオペ
レータゾーンＯ側から見て後ろ側の洗浄槽列１０（１０
ａ，１０ｂ，１０ｃ）には、洗浄液としてＡＰＭ，ＨＰ
Ｍ，ＤＨＦ，ＳＰＭ等の薬液が使用され、オペレータゾ
ーンＯ側から見て手前側の洗浄槽列１１（１１ａ，１１
ｂ，１１ｃ）には、洗浄液として超純水が使用される。
このようにオペレータゾーンＯ側に近い洗浄槽列１１に
超純水を用いることにより、オペレータが保守点検等を
行う場合に、薬液のミストや蒸気を吸ってしまうような
危険度を極めて少なくできる利点がある。

【００３３】洗浄室９の天井部には、ヘパフィルタ等を
備えたクリーンユニット１４（１４ａ、１４ｂ）が設置
される一方、図示しないが、後列の洗浄槽１０ａ，１０
ｂ，１０ｃの各槽の後ろ側には排気ダクトが設けられ、
この排気ダクトは工場の排気設備に連結されている。そ
して、上記クリーンユニット１４（１４ａ、１４ｂ）を
通過したクリーンエアのダウンフローが、洗浄室９を通
って薬液から発生する排気物を効果的に持ち出し、排気
処理されるよう構成されている。

【００３４】上記ダウンフローの量は、クリーンユニッ
ト１４（１４ａ、１４ｂ）個別に調整可能で、例えば前
列の洗浄槽列１１側のクリーンユニット１４ａの風量を
０．６ｍ／ｓｅｃに、また後列の洗浄槽列１０側のクリ
ーンユニット１４ｂの風量を０．４ｍ／ｓｅｃにそれぞ
れ設定することにより、前列の洗浄槽列１１側のダウン
フロー量が、後列の洗浄槽列１０側よりも多く、前列の
洗浄槽列１１側のダウンフローがエアカーテンとして機
能し、オペレータゾーンＯ側に後列の薬液洗浄槽１０
ａ，１０ｂ，１０ｃから発生する排気物が漏れることが
ない。

【００３５】乾燥装置１２は、図示のＩＰＡベーパ乾燥
装置やＩＰＡ減圧乾燥装置、そしてカセットレス・スピ
ンドライヤ等が用いられ、いずれの場合にも、上記基板
搬送ロボット１５Ａから受け取ったウエハＷ，Ｗ，…を
林立状に保持して乾燥するために、櫛歯状の保持溝が形
成された基板保持部（図示省略）を備え、この櫛歯状の
保持溝の溝ピッチは、上記洗浄配列ピッチの５ｍｍピッ
チに設定されている。

【００３６】基板洗浄処理装置Ｃは、基板ロード・アン
ロード部Ａとの間で複数枚（図示の場合は５０枚）のウ
エハＷ，Ｗ，…を一括して受け渡し、これらウエハＷ，
Ｗ，…を一括して上記洗浄部Ｂの洗浄槽１０ａ〜１０
ｃ、１１ａ〜１１ｃに対して順次浸漬処理するものであ
る。具体的には、基板洗浄処理装置Ｃは、水平移動する
基板搬送ロボット１５と、水平回転する基板洗浄処理ロ
ボット１６とを備えてなる。

【００３７】基板搬送ロボット１５は、洗浄部Ｂのオペ
レータゾーンＯ対向側に配されており、図示の実施形態
においては、２台の基板搬送ロボット１５ａ，１５ｂが
設けられている。

【００３８】これら基板搬送ロボット１５ａ，１５ｂ
は、処理工程進行方向に沿って水平方向に延びて設けら
れたリニアレール（水平案内手段）２０上を水平移動す
るように配設されている。

【００３９】リニアレール２０は、基板ロード・アンロ
ード部Ａの搬入出待機位置Ｐから基板洗浄部Ｂの工程進
行方向一端を通って他端まで延びて設けられている。そ
して、第一の基板搬送ロボット１５ａが、例えば上記搬
入出待機位置Ｐから基板洗浄部Ｂの洗浄槽１１ａの間で
移動するとともに、第二の基板搬送ロボット１５ｂが、
例えば乾燥装置１２から洗浄槽１１ｃの間で移動し、ま
た、これら両基板搬送ロボット１５ａ，１５ｂが互いに
干渉しないように移動する構成とされている。

【００４０】このリニアレール２０の設置高さは、後述
する基板搬送ロボット１５ａ，１５ｂのコンパクト簡素
化構造と相まって、図２に示すように、その下側に、洗
浄部Ｂのメンテナンス用空間Ｍが設けられるように設定
されている。

【００４１】これら基板搬送ロボット１５ａ，１５ｂは
互いに同一構造とされ、具体的には図示しないが、５０
枚のウエハＷ，Ｗ，…を一括して保持する基板保持構造
２１を備えるとともに、上記リニアレール（水平案内手
段）２０を自走する自走本体構造２２を備える。

【００４２】上記基板保持構造２１は従来公知（例え
ば、特開平１１−３４５８６１号公報参照）のもので、
回転動作する一対の基板保持アームに、周方向で異なる
深さに設定された基板保持溝が形成されてなる。これら
基板保持溝の溝ピッチは、上記洗浄配列ピッチの５ｍｍ
ピッチに設定されている。

【００４３】そして、これら両基板保持アームの回転方
向位置により、５０枚のウエハＷ，Ｗ，…を上下方向へ
通過可能な基板移載状態と、これらウエハＷ，Ｗ，…を
下側から載置保持する基板保持状態とが得られる構成と
されている。

【００４４】また、基板保持構造２１は上記自走本体構
造２２に対してわずかに昇降動作可能とされて、後述す
る基板洗浄処理ロボット１６との基板移載動作が円滑に
行われる構造とされている。

【００４５】自走本体構造２２は従来周知の構造で、図
示しないが、上記リニアレール２０上を移動走行するリ
ニアガイド（図示省略）と自走機構とからなる。

【００４６】このように、基板搬送ロボット１５（１５
ａ，１５ｂ）が専らリニアレール２０上を搬送走行する
のみの簡素かつコンパクトな構造とされることにより、
前述のごとく、リニアレール２０の設置高さを高く設定
でき、これにより、図２に示すように、大きなメンテナ
ンス用空間Ｍが形成されて、洗浄部Ｂの下側に集中配置
されている薬液配管等の洗浄部作動設備Ｓへのアクセス
が容易な構成を実現している。

【００４７】基板洗浄処理ロボット１６は、上記前後２
列の洗浄槽１０ａと１１ａ、１０ｂと１１ｂおよび１０
ｃと１１ｃの中間位置にそれぞれ配されており、図示の
実施形態においては、洗浄槽の配設数に対応して３台の
基板洗浄処理ロボット１６ａ，１６ｂ、１６ｃが設けら
れている。

【００４８】これら基板洗浄処理ロボット１６ａ，１６
ｂ、１６ｃは互いに同一構造とされ、具体的には図示し
ないが、５０枚のウエハＷ，Ｗ，…を下側から一括して
保持する基板保持構造２５を備えるとともに、この基板
保持構造２５を水平回転および昇降動作させる昇降回転
構造２６を備える。

【００４９】上記基板保持構造２５は、洗浄配列ピッチ
の５ｍｍピッチに設定された基板保持溝（図示省略）を
備えてなり、ここに５０枚のウエハＷ，Ｗ，…を一括し
て保持する。

【００５０】そして、この基板保持構造２５の基板保持
溝に対しては、基板搬送ロボット１５ａ，１５ｂの一対
の基板保持アームが上下方向に整列して並んだ状態で、
これら一対の基板保持アームの回転動作により、５０枚
のウエハＷ，Ｗ，…が一括して移し替えられる。

【００５１】昇降回転構造２６は、上記基板保持構造２
５を前後隣接する洗浄槽１０ａと１１ａ、１０ｂと１１
ｂまたは１０ｃと１１ｃ間で１８０°水平回転させると
ともに、これら洗浄槽に対して基板保持構造２５を昇降
させて、ウエハＷ，Ｗ，…を洗浄槽内の薬液に浸漬可能
な構成とされている。これら回転動作および昇降動作さ
せるための具体的な駆動機構は従来周知のものでよく、
詳細な説明は省略する。

【００５２】制御部Ｄは、基板ロード・アンロード部
Ａ、基板洗浄部Ｂおよび基板洗浄処理装置Ｃを互いに同
期させて駆動制御するもので、この制御部Ｄにより、あ
る洗浄レシピに従ってウエハＷ，Ｗ，…を洗浄するべ
く、以下の洗浄処理工程がウエハＷ，Ｗ，…の搬入から
搬出まで全自動で行われる。

【００５３】Ｉ．ウエハＷ，Ｗ，…の搬入：人手もしく
はＡＧＶ等で、基板ロード・アンロード部Ａのロード側
部位Ａａに搬入された二つのキャリアカセット１，１か
ら、前述した基板移載部２ａによる一連の動作により、
合計５０枚のウエハＷ，Ｗ，…が、キャリアカセット１
の収容姿勢から基板洗浄処理装置Ｃの保持姿勢に姿勢変
換されるとともに、隣接するウエハＷ，Ｗの表面と表
面、裏面と裏面をそれぞれ対向された状態で、洗浄配列
ピッチをもって林立状に配列される。

【００５４】この後、これら配列されたウエハＷ，Ｗ，
…はその状態のまま搬入出待機位置Ｐへタクト送りされ
て、基板洗浄処理装置Ｃへの受け渡しを待機する。

【００５５】一方、ウエハＷ，Ｗ，…が取り出されて空
になったキャリアカセット１、１は、カセットストック
部３へ送られて所定時間ストック管理される。

【００５６】II．ウエハＷ，Ｗ，…の洗浄：基板ロード
・アンロード部Ａの搬入出待機位置Ｐへタクト送りされ
たウエハＷ，Ｗ，…は、基板洗浄処理装置Ｃによる以下
の動作により、基板洗浄部Ｂへ搬送されて、洗浄槽１０
ａ→洗浄槽１１ａ→洗浄槽１０ｂ→洗浄槽１１ｂ→洗浄
槽１０ｃ→洗浄槽１１ｃの順序で順次浸漬処理された
後、乾燥装置１２により乾燥処理される。

【００５７】1) 第一の基板搬送ロボット１５ａが、上
記搬入出待機位置Ｐに待機する上記ウエハＷ，Ｗ，…を
一括して受け取って、基板洗浄部Ｂの洗浄槽１１ａの位
置まで搬送する。

【００５８】2) 第一の基板洗浄処理ロボット１６ａ
が、洗浄槽１１ａの槽外上部で第一の基板搬送ロボット
１５ａからウエハＷ，Ｗ，…を一括して受け取ると、こ
れらウエハＷ，Ｗ，…を水平方向へ１８０°回転した
後、そのまま下降させて洗浄槽１０ａの薬液に浸漬す
る。これにより、ウエハＷ，Ｗ，…は、洗浄槽１０ａの
薬液により、所定の洗浄レシピに沿った洗浄タイムで洗
浄処理される。

【００５９】3) 洗浄槽１０ａの薬液によるウエハＷ，
Ｗ，…の洗浄処理がタイムアップすると、第一の基板洗
浄処理ロボット１６ａがウエハＷ，Ｗ，…を洗浄槽１０
ａの上方へ上昇させてから上記と逆の水平方向へ１８０
°回転した後、そのまま下降させて洗浄槽１１ａの超純
水に浸漬する。これにより、ウエハＷ，Ｗ，…は、洗浄
槽１１ａの超純水によりリンス処理される。

【００６０】4) 第二の基板搬送ロボット１５ｂが、上
記洗浄槽１１ａの超純水によるリンス処理が完了した上
記ウエハＷ，Ｗ，…を一括して受け取って、隣接する洗
浄槽１１ｂの位置まで搬送する。

【００６１】5) 第二の基板洗浄処理ロボット１６ｂ
が、洗浄槽１１ｂの槽外上部で第二の基板搬送ロボット
１５ｂからウエハＷ，Ｗ，…を一括して受け取ると、こ
れらウエハＷ，Ｗ，…を水平方向へ１８０°回転した
後、そのまま下降させて洗浄槽１０ｂの薬液に浸漬す
る。これにより、ウエハＷ，Ｗ，…は、洗浄槽１０ｂの
薬液により、所定の洗浄レシピに沿った洗浄タイムで洗
浄処理される。

【００６２】6) 洗浄槽１０ｂの薬液によるウエハＷ，
Ｗ，…の洗浄処理がタイムアップすると、第二の基板洗
浄処理ロボット１６ｂがウエハＷ，Ｗ，…を洗浄槽１０
ｂの上方へ上昇させてから上記と逆の水平方向へ１８０
°回転した後、そのまま下降させて洗浄槽１１ｂの超純
水に浸漬する。これにより、ウエハＷ，Ｗ，…は、洗浄
槽１１ｂの超純水によりリンス処理される。

【００６３】7) 第二の基板搬送ロボット１５ｂが、上
記洗浄槽１１ｂの超純水によるリンス処理が完了した上
記ウエハＷ，Ｗ，…を一括して受け取って、隣接する洗
浄槽１１ｃの位置まで搬送する。

【００６４】8) 第三の基板洗浄処理ロボット１６ｃ
が、洗浄槽１１ｃの槽外上部で第二の基板搬送ロボット
１５ｂからウエハＷ，Ｗ，…を一括して受け取ると、こ
れらウエハＷ，Ｗ，…を水平方向へ１８０°回転した
後、そのまま下降させて洗浄槽１０ｃの薬液に浸漬す
る。これにより、ウエハＷ，Ｗ，…は、洗浄槽１０ｃの
薬液により、所定の洗浄レシピに沿った洗浄タイムで洗
浄処理される。

【００６５】9) 洗浄槽１０ｃの薬液によるウエハＷ，
Ｗ，…の洗浄処理がタイムアップすると、第三の基板洗
浄処理ロボット１６ｃがウエハＷ，Ｗ，…を洗浄槽１０
ｃの上方へ上昇させてから上記と逆の水平方向へ１８０
°回転した後、そのまま下降させて洗浄槽１１ｃの超純
水に浸漬する。これにより、ウエハＷ，Ｗ，…は、洗浄
槽１１ｃの超純水によりリンス処理される。

【００６６】以上のように洗浄槽列１０，１１により洗
浄処理されたウエハＷ，Ｗ，…は、第二の基板搬送ロボ
ット１５ｂにより乾燥装置１２まで搬送されて、乾燥装
置１２による乾燥処理が施される。

【００６７】基板乾燥装置１２によるウエハＷ，Ｗ，…
の乾燥がタイムアップすると、今度は第一の基板搬送ロ
ボット１５ａにより基板ロード・アンロード部Ａの搬入
出待機位置Ｐへ受け渡される。

【００６８】III ．ウエハＷ，Ｗ，…の搬出：搬入出待
機位置Ｐへ受け渡された洗浄処理済みのウエハＷ，Ｗ，
…は、前述した基板移載部２ｂによる一連の動作によ
り、ウエハＷ，Ｗ，…の表裏面の向きが同じ方向に整列
されながら、洗浄配列ピッチから搬送配列ピッチへピッ
チ変換されるとともに、基板洗浄処理装置Ｃの保持姿勢
からキャリアカセット１の収容姿勢へ姿勢変換される。
続いて、カセットストック部３によりストック管理され
ていた元の２つのキャリアカセット１，１に順次収容さ
れた後、人手もしくはＡＧＶ等により、ロード側部位Ａ
ｂから搬出されて次工程に送られる。

【００６９】しかして、以上のように構成された基板洗
浄装置においては、基板洗浄部Ｂの洗浄槽１０ａ〜１０
ｃ，１１ａ〜１１ｃが処理工程進行方向に沿って複数列
（図示の場合は２列）に配置されてなるから、従来のこ
の種装置における洗浄部に比較して、処理工程進行方向
寸法が小さく、ウエハＷの大口径化による悪影響も受け
難く、設置スペースを小さく抑えることができる。

【００７０】また、上記基板洗浄処理装置が、基板洗浄
部ＢのオペレータゾーンＯ対向側に配されて、処理工程
進行方向に沿って水平移動する基板搬送ロボット１５
（１５ａ，１５ｂ）と、上記２列の洗浄槽１０ａと１１
ａ、１０ｂと１１ｂ、および１０ｃと１１ｃの間に配さ
れて、隣接する洗浄槽１０ａと１１ａ、１０ｂと１１
ｂ、および１０ｃと１１ｃ間で水平回転する基板洗浄処
理ロボット１６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）とを備えて
なることにより、各ロボット１５，１６の動作機能は単
純簡素化されている。

【００７１】この結果、特に、上記基板搬送ロボット１
６の構造が従来のこの種の装置に比較して大幅に小型軽
量化されることとなり、基板洗浄部Ｂのメンテナンス用
空間Ｍを大きく確保されて、これにより、洗浄部Ｂの下
側に集中配置されている薬液配管等の洗浄部作動設備Ｓ
のメンテナンスを容易に行うことができる。

【００７２】なお、上述した実施形態はあくまでも本発
明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれ
に限定されることなく、その範囲内で種々の設計変更が
可能である。

【００７３】例えば、洗浄液として、図示の実施形態に
おけるようなＡＰＭ，ＨＰＭ，ＤＨＦ，ＳＰＭなどの代
わりに、酸性機能水やアルカリ性機能水を使用しても良
い。

【００７４】また、本実施形態においては、後列の洗浄
槽列１０に薬液を使用し、前列の洗浄槽列１１に超純水
を使用したが、これにとらわれることなく、薬液槽、超
純水槽あるいは上記機能水槽を前後、左右の槽で適宜配
置しても良い。

【００７５】さらに、基板洗浄処理装置Ｃを構成する基
板搬送ロボット１５と基板洗浄処理ロボット１６の具体
的構造は、同様な機能を有するコンパクトで簡素な他の
構造に設計変形可能である。

【００７６】また、本実施形態においては、ウエハＷ，
Ｗ，…の洗浄配列ピッチがキャリアカセット１の搬送配
列ピッチの半分でかつ等間隔となるように設定されてい
るが、これ以外の配列ピッチ、例えば異系ピッチとなる
ように設定されても良い。この異系配列ピッチの一例と
して、ウエハＷ，Ｗ，…の表面と表面間が４．５mmに、
またウエハＷ，Ｗ，…の裏面と裏面間が３．５mmとなる
ように、２系列の配列ピッチが交互に組み合わされる。

【００７７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の基板洗浄
装置によれば、洗浄槽が処理工程進行方向に沿って複数
列に配置されてなる洗浄部と、複数枚のウエハを一括し
てこの洗浄部の洗浄槽に対して順次浸漬処理する基板洗
浄処理装置とを備えてなり、この基板洗浄処理装置は、
上記洗浄部のメンテナンスゾーン対向側に配されて、複
数枚のウエハを一括して保持する構造を備えるととも
に、上記処理工程進行方向に沿って水平移動する基板搬
送ロボットと、上記複数列の洗浄槽間に配されて、複数
枚のウエハを一括して保持する構造を備えるとともに、
隣接する上記洗浄槽間で水平回転する基板洗浄処理ロボ
ットとを備えてなるから、以下に述べるような効果が得
られて、工場スペースを有効利用することができるとと
もに、洗浄部のメンテナンスが容易な構造を備えた基板
洗浄装置を提供することができる。

【００７８】すなわち、本発明の基板洗浄装置において
は、複数枚のウエハが、基板洗浄処理装置の基板搬送ロ
ボットにより、洗浄部のメンテナンスゾーン対向側を処
理工程進行方向に沿ってこの洗浄部の所定の洗浄槽位置
まで水平搬送された後、複数列の洗浄槽間に配された基
板洗浄処理ロボットへ移し替えられて、この基板洗浄処
理ロボットにより、各洗浄槽に順次浸漬されて洗浄処理
される。

【００７９】このように、上記洗浄部は、洗浄槽が処理
工程進行方向に沿って複数列に配置されてなる構成とさ
れていることにより、従来のこの種装置における洗浄部
に比較して、処理工程進行方向寸法が小さく、ウエハの
大口径化による悪影響も受け難く、設置スペースを小さ
く抑えることができる。

【００８０】また、上記基板洗浄処理装置は、上記洗浄
部のメンテナンスゾーン対向側に配されて、処理工程進
行方向に沿って水平移動する基板搬送ロボットと、上記
複数列の洗浄槽間に配されて、隣接する洗浄槽間で水平
回転する基板洗浄処理ロボットとを備えてなることによ
り、各ロボットの動作機能が単純簡素化され、この結
果、特に、上記メンテナンスゾーン対向側に配された、
つまり上記洗浄部の前側に配される基板搬送ロボットの
構造の小型軽量化が実現して、上記洗浄部のメンテナン
スが容易に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施形態である基板洗浄システ
ムを示す概略平面図である。

【図２】同基板洗浄システムを示す側面断面図である。

【図３】従来の基板洗浄システムを一部切開して示す概
略平面図である。

【符号の説明】

Ｗ ウエハ Ａ 基板ロード・アンロード部 Ｂ 基板洗浄部 Ｃ 基板洗浄処理装置 Ｄ 制御部 Ｍ メンテナンス用空間 １ キャリアカセット ２（２ａ，２ｂ） 基板移載部（基板移載手
段） ３ カセットストック部（カセ
ットストック手段） ６ 基板姿勢変換部（基板姿勢
変換手段） ７ 配列ピッチ変換部（配列ピ
ッチ変換手段） １４（１４ａ、１４ｂ） クリーンユニット １５（１５ａ，１５ｂ） 基板搬送ロボット １６（１６ａ〜１６ｃ） 基板洗浄処理ロボット ２０ リニアレール（水平案内手
段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/1333 ５００ Ｇ０２Ｆ 1/1333 ５００ Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ａ Ｆターム(参考） 2H088 FA17 FA21 FA30 2H090 JC19 3B201 AA02 AA03 AB23 AB44 BB02 BB72 BB93 BB95 BB96 BB98 CC13 CD11 5F031 CA02 CA05 FA01 FA02 FA03 FA07 FA09 FA11 FA14 FA18 FA20 FA21 FA24 GA09 HA42 HA45 HA48 HA73 MA03 MA06 MA09 MA23 NA02 NA15 NA17 PA02 PA06 PA30

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗浄槽が処理工程進行方向に沿って複数
   列に配置されてなる洗浄部と、複数枚の基板を一括して
   この洗浄部の洗浄槽に対して順次浸漬処理する基板洗浄
   処理装置とを備えてなり、 この基板洗浄処理装置は、前記洗浄部のメンテナンスゾ
   ーン対向側に配されて、複数枚の基板を一括して保持す
   る構造を備えるとともに、前記処理工程進行方向に沿っ
   て水平移動する基板搬送ロボットと、前記複数列の洗浄
   槽間に配されて、複数枚の基板を一括して保持する構造
   を備えるとともに、隣接する前記洗浄槽間で水平回転す
   る基板洗浄処理ロボットとを備えてなることを特徴とす
   る基板洗浄装置。
2. 【請求項２】 前記洗浄部のメンテナンスゾーン対向側
   に配された水平案内手段に、前記基板搬送ロボットが水
   平移動可能に装置され、 前記水平案内手段の下側に、前記洗浄部のメンテナンス
   用空間が設けられていることを特徴とする請求項１に記
   載の基板洗浄装置。
3. 【請求項３】 前記洗浄槽の配置構成は、前記メンテナ
   ンスゾーンと対向する前列側に純水を用いる純水洗浄槽
   が配置されるとともに、この純水洗浄槽の後列側に薬液
   を用いる薬液洗浄槽が配置されてなることを特徴とする
   請求項１または２に記載の基板洗浄装置。
4. 【請求項４】 前記前列側の洗浄槽の上部および後列側
   の洗浄槽の上部に、個別のクリーンユニットがそれぞれ
   設置され、 これらクリーンユニットにより供給されるクリーンエア
   のダウンフロー量は、前記前列側と後列側とで相違する
   ように設定されていることを特徴とする請求項１から３
   のいずれか一つに記載の基板の洗浄装置。
5. 【請求項５】 キャリアカセットに収容された基板が搬
   入搬出される基板ロード・アンロード部と、 この基板ロード・アンロード部に隣接して、洗浄槽が処
   理工程進行方向に沿って複数列に配置されてなる洗浄部
   と、 前記基板ロード・アンロード部との間で複数枚の基板を
   一括して受け渡し、これら複数枚の基板を一括して前記
   洗浄部の洗浄槽に対して順次浸漬処理する基板洗浄処理
   装置とを備えてなり、 この基板洗浄処理装置は、前記洗浄部のメンテナンスゾ
   ーン対向側に配されて、複数枚の基板を一括して保持す
   る構造を備えるとともに、前記処理工程進行方向に沿っ
   て水平移動する基板搬送ロボットと、前記複数列の洗浄
   槽間に配されて、複数枚の基板を一括して保持する構造
   を備えるとともに、隣接する前記洗浄槽間で水平回転す
   る基板洗浄処理ロボットとを備えてなることを特徴とす
   る基板の洗浄システム。
6. 【請求項６】 前記基板ロード・アンロード部は、前記
   キャリアカセットと前記基板洗浄処理装置との間で基板
   を移し替える基板移載手段を備えていることを特徴とす
   る請求項５に記載の基板の洗浄システム。
7. 【請求項７】 前記基板移載手段は、基板をキャリアカ
   セットの収容姿勢と基板洗浄処理装置の保持姿勢との間
   で姿勢変換する基板姿勢変換手段を備えていることを特
   徴とする請求項６に記載の基板洗浄システム。
8. 【請求項８】 前記基板移載手段は、前記キャリアカセ
   ットと前記基板洗浄処理装置との間で基板を移し替える
   に際して、基板の配列ピッチを前記キャリアカセットに
   おける搬送配列ピッチと、それよりも小さな洗浄配列ピ
   ッチとの間でピッチ変換する配列ピッチ変換手段を備え
   ていることを特徴とする請求項６または７に記載の基板
   洗浄システム。
9. 【請求項９】 前記基板ロード・アンロード部は、洗浄
   前の基板が取り出されて空になった前記キャリアカセッ
   トを洗浄後の基板が再び収容されるまでストック管理さ
   せるカセットストック手段を備えていることを特徴とす
   る請求項５に記載の基板の洗浄システム。