JP2003103225A

JP2003103225A - 四辺形基板洗浄装置、および四辺形基板の洗浄方法

Info

Publication number: JP2003103225A
Application number: JP2001300367A
Authority: JP
Inventors: Junji Kunisawa; 淳次国沢; Yu Ishii; 遊石井; Norio Kimura; 憲雄木村; Michihiko Shirakashi; 充彦白樫
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2003-04-08

Abstract

(57)【要約】【課題】四辺形基板の洗浄仕上がりの質の向上と、洗
浄作業効率の向上を達成することのできる四辺形基板洗
浄装置を提供することを目的とする【解決手段】四辺形の基板を洗浄する四辺形基板洗浄
装置において、四辺形の相対する２辺で基板Ｗを支持す
るエル字形支持部材４０４Ａ〜Ｄであって、基板Ｗの底
面Ｗ３を支持する底面支持部４１１と、側面Ｗ２を支持
する側面支持部４１２とをそれぞれ有する少なくとも２
個のエル字形支持部材と、基板Ｗの表面Ｗ１を洗浄す
る、エル字形支持部材の鉛直方向上方に配置された回転
する表面洗浄ロール４０２とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、四辺形の基板を洗
浄する四辺形基板洗浄装置、四辺形基板の洗浄方法に関
し、特に研磨装置により研磨された四辺形の基板の砥液
等を除去し洗浄する四辺形基板洗浄装置、四辺形基板の
洗浄方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】四辺形形状の基板を研磨する場合は、外
周が円形のホルダーに四辺形の穴を加工し、この穴に四
辺形基板を嵌め込んだ状態で、一枚の円盤状の基板とし
て、研磨、洗浄を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上のような四辺形基
板の研磨において、ホルダーに四辺形基板を嵌め込んだ
状態で、研磨装置により研磨すると、ホルダーの穴と四
辺形基板との間の隙間にスラリーが入り込み四辺形基板
にスラリーが付着してしまう。したがって、そのまま洗
浄装置に搬送して洗浄を行っても基板の側面、裏面に付
着しているスラリーをきれいに除去することができなか
った。そのため、研磨装置による処理の後に、人手によ
りホルダーから基板を外して基板を洗浄する洗浄工程が
必ず必要となり、また、基板を取り外したホルダーの底
面、および内側側面に残留した砥液を人手により除去し
なければならず、このため洗浄仕上がりが十分ではな
く、また洗浄作業効率も十分ではなかった。

【０００４】そこで、本発明は、四辺形基板の洗浄仕上
がりの質の向上と、洗浄作業効率の向上を達成すること
のできる四辺形基板洗浄装置、四辺形基板の洗浄方法を
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明による四辺形基板洗浄装置４０
１は、図１（Ａ）、図２に示すように、四辺形の基板を
洗浄する四辺形基板洗浄装置において；前記四辺形の相
対する２辺Ｈ１で基板Ｗを支持するエル（Ｌ）字形支持
部材４０４Ａ〜Ｄであって、基板Ｗの底面Ｗ３を支持す
る底面支持部４１１と、側面Ｗ２を支持する側面支持部
４１２とをそれぞれ有する少なくとも２個のエル字形支
持部材４０４Ａ〜Ｄと；基板Ｗの表面Ｗ１を洗浄する、
エル字形支持部材４０４Ａ〜Ｄの鉛直方向上方に配置さ
れた表面洗浄具４０２とを備える。

【０００６】このように構成すると、少なくとも２個の
エル字形支持部材４０４Ａ〜Ｄと表面洗浄具４０２とを
備えるので、底面支持部４１１で基板Ｗの底面Ｗ３を支
持し、側面支持部４１２で基板Ｗの相対する側面Ｗ２を
それぞれ支持し、よって少なくとも２個のエル字形支持
部材４０４Ａ〜Ｄで基板Ｗを安定して支持し、表面洗浄
具４０２で基板Ｗの表面Ｗ１を洗浄することができる。
また、表面洗浄具４０２の回転による基板Ｗを水平方向
にずらす力を側面支持部４１２により受け、洗浄中の基
板Ｗを安定して支持することができるように側面支持部
４１２を配置することが好ましい。エル字形支持部材４
０４Ａ〜Ｄは、相対する２辺Ｈ１の各辺に１個ずつの少
なくとも２個であるが、好ましくは各辺Ｈ１に２個ずつ
の合計４個とするとよい。

【０００７】請求項２に係る発明による四辺形基板洗浄
装置は、請求項１に記載の四辺形基板洗浄装置におい
て、図１（Ａ）、図２に示すように、前記エル字形支持
部材４０４Ａ〜Ｄで支持される２辺Ｈ１以外の２辺Ｈ２
を含む基板Ｗの側面Ｗ２を洗浄する、側面洗浄具４０３
を備える。

【０００８】このように構成すると、側面洗浄具４０３
を備えるので、エル字形支持部材４０４Ａ〜Ｄで支持さ
れる２辺Ｈ１以外の２辺Ｈ２を含む四辺形基板Ｗの側面
Ｗ２を洗浄することができる。また、側面洗浄具４０３
が、支持される２辺Ｈ１以外の２辺Ｈ２を含む基板Ｗの
側面Ｗ２を洗浄することにより発生する基板Ｗの側面Ｗ
２に直角な水平方向の力を、側面支持部４１２により受
けることができるように、側面支持部４１２を配置する
ことが好ましい。このようにすると基板Ｗをエル字形支
持部材４０４Ａ〜Ｄ上に安定して支持し、基板Ｗの洗浄
を行うことができる。

【０００９】請求項３に係る発明による四辺形基板洗浄
装置は、請求項１または請求項２に記載の四辺形基板洗
浄装置おいて、図１（Ａ）に示すように、底面支持部４
１１には、該底面支持部４１１で基板Ｗを支持したとき
に、該底面支持部４１１と基板Ｗとの接触面を最小とす
るような角度が付けられている。

【００１０】このように構成すると、底面支持部４１１
に該底面支持部４１１と基板Ｗとの接触面を最小とする
ような角度（所定の角度）が付けられているので、底面
支持部４１１と基板Ｗの底面Ｗ３との摩擦によって基板
Ｗの底面Ｗ３に傷が付くのを最小にすることができる。
また、側面支持部４１２に該底面支持部４１２と基板Ｗ
との接触面を最小とするような角度（所定の角度）を付
けるのが好ましい。この場合、側面支持部４１２と基板
Ｗの側面Ｗ２との摩擦によって基板Ｗの側面Ｗ２に傷が
付くのを最小にすることができる。

【００１１】請求項４に係る発明による四辺形基板洗浄
装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の
四辺形基板洗浄装置おいて、図１（Ａ）、図４に示すよ
うに、エル字形支持部材４０４Ａ〜Ｄには、底面支持部
４１１および側面支持部４１２の少なくとも一方に、洗
浄液を吐出する洗浄液吐出口４３６が設けられている。

【００１２】このように構成すると、底面支持部４１１
および側面支持部４１２の少なくとも一方に、洗浄液を
吐出する洗浄液吐出口４３６が設けられているので、洗
浄液吐出口４３６から吐出された洗浄液によって、底面
支持部４１１および側面支持部４１２の少なくとも一方
に付着した汚れを洗い流す洗浄を行うことができる。こ
のようにすると、少なくともフォトマスク基板Ｗの底面
Ｗ３と底面支持部４１１との摩擦による傷の発生、また
は側面Ｗ２と側面支持部４１２との摩擦による傷の発生
を防ぐことができる。

【００１３】請求項５に係る発明による四辺形基板洗浄
装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の
四辺形基板洗浄装置おいて、図１（Ａ）に示すように、
前記エル字形支持部材４０４Ａ〜Ｄを取り付けて、表面
洗浄具４０２に対して相対的に往復運動をする揺動テー
ブル４０９を備える。

【００１４】このように構成すると、表面洗浄具４０２
に対して相対的に往復運動をする揺動テーブル４０９を
備えるので、エル字形支持部材４０４Ａ〜Ｄ上に基板Ｗ
を載置し、揺動テーブル４０９を往復運動させることに
より、表面洗浄具４０２によって基板Ｗの表面Ｗ１を洗
浄することができる。揺動テーブル４０９は、典型的に
は、さらに側面洗浄具４０３に対しても相対的に往復運
動をする。このようにすれば、側面洗浄具４０３によっ
て基板Ｗの側面Ｗ２を洗浄することができる。

【００１５】典型的には、側面支持部４１２は、揺動テ
ーブル４０９の往復運動により基板Ｗに生じる揺動方向
の力を受け、この力に対抗し、エル字形支持部材４０４
Ａ〜Ｄが基板Ｗを安定して支持するよう配置される。ま
た、典型的には、揺動テーブル４０９は、表面洗浄具４
０２が、基板Ｗの表面Ｗ１全体を端から端まで洗浄する
よう揺動する。また、好ましくは、さらに揺動テーブル
４０９は、側面洗浄具４０３が、基板Ｗの側面Ｗ２全体
を端から端まで洗浄するよう揺動する。

【００１６】上記目的を達成するために、請求項６に係
る発明による四辺形基板の洗浄方法は、図１（Ａ）、図
２に示すように、四辺形の基板の前記四辺形の相対する
２辺Ｈ１において前記基板Ｗの底面Ｗ３と側面Ｗ２とを
支持する工程と；基板Ｗの上方または側方から洗浄液を
散布する工程と；基板Ｗの表面Ｗ１をスクラブ洗浄する
工程と；基板Ｗの支持される２辺Ｈ１以外の２辺Ｈ２を
含む基板Ｗの側面Ｗ２をスクラブ洗浄する工程を備え
る。

【００１７】スクラブ洗浄は、典型的には、表面洗浄具
４０２、側面洗浄具４０３を基板Ｗの表面Ｗ１、側面Ｗ
２に押し付け回転することにより行う回転スクラブ洗浄
である。

【００１８】請求項７に係る発明による四辺形基板の洗
浄方法は、請求項６に記載の四辺形基板の洗浄方法にお
いて、基板Ｗを表裏反転および９０度回転させる回転工
程と；基板Ｗの裏面をスクラブ洗浄する工程と；前記回
転工程の前に支持されていた２辺Ｈ１を含む基板Ｗの側
面Ｗ２をスクラブ洗浄する工程とを備える。

【００１９】請求項８に係る発明による四辺形基板の洗
浄方法は、請求項６または請求項７に記載の四辺形基板
の洗浄方法において、基板Ｗの底面Ｗ３を支持する底面
支持部４１１または側面Ｗ２を支持する側面支持部４１
２を洗浄する工程を備える。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。なお、各図において互い
に同一あるいは相当する部材には同一符号または類似符
号を付し、重複した説明は省略する。

【００２１】図１（Ａ）は、本発明による四辺形基板洗
浄装置４０１の正面図であり、図１（Ｂ）は、後述の側
面洗浄ロール４０３の先端部の拡大図である。図２は平
面図である。図１（Ａ）、（Ｂ）を参照し、適宜図２を
参照し、四辺形基板洗浄装置４０１の構成を説明する。

【００２２】四辺形基板洗浄装置４０１は、基板として
の正四辺形のフォトマスク基板Ｗの表面Ｗ１を回転しな
がら洗浄する、表面洗浄具としての表面洗浄ロール４０
２と、フォトマスク基板Ｗの相対する側面Ｗ２をそれぞ
れ洗浄する、回転しながら洗浄する、側面洗浄具として
の一対の側面洗浄ロール４０３と、フォトマスク基板Ｗ
を水平に載置して保持する４個のエル字形支持部材４０
４Ａ〜Ｄと、エル字形支持部材４０４Ａ〜Ｄが取り付け
られた揺動テーブル４０９と、揺動テーブル４０９を揺
動する揺動部４０５と、揺動部４０５を駆動する減速機
４０６Ｇ付きの第１電動モータ４０６と、表面洗浄ロー
ル４０２を回転させる減速機４０７Ｇ付きの第２電動モ
ータ４０７と、側面洗浄ロール４０３を回転させる減速
機４０８Ｇ付きの第３電動モータ４０８を含んで構成さ
れる。

【００２３】なお、４個のエル字形支持部材４０４Ａ〜
Ｄは、同一形状であり、同じ高さに配置されている。ま
た、フォトマスク基板Ｗの四辺形のエル字形支持部材４
０４Ａ〜Ｄによって支持される２辺Ｈ１以外の２辺Ｈ２
を含む側面Ｗ２が側面洗浄ロール４０３によって洗浄さ
れる。

【００２４】搬送ロボット５０１（図７参照）の搬送ハ
ンド５０２（図７参照）が、図２中、下側からアクセス
し、フォトマスク基板Ｗをエル字形支持部材４０４Ａ〜
Ｄ上に載置する。載置されたフォトマスク基板Ｗの四辺
形は、１辺が１５２ｍｍの正方形であるが、その他長方
形であってもよい。フォトマスク基板Ｗは、主として四
角形であればよく、角部を直線で落としたり（形式的に
は、八角形と見ることもできる）丸みを付けてもよい。
なお、フォトマスク基板Ｗは、シリコン基板であっても
よく、液晶基板であってもよい。

【００２５】図３（Ａ）に示すように、エル字形支持部
材４０４Ａ〜Ｄは、フォトマスク基板Ｗの底面Ｗ３を支
持する底面支持部４１１と、底面支持部４１１の上側に
配置され、フォトマスク基板Ｗの側面Ｗ２を支持する側
面支持部４１２とを有する。底面支持部４１１の上部に
は底面Ｗ３が接触する底面支持面４１３が加工され、底
面支持面４１３は水平面に対し、側面支持部４１２から
遠ざかるにしたがい底面Ｗ３から離れる方向に所定の角
度（例えば２．５度から１０度、好ましくは５度）で傾
斜している。側面支持部４１２の側部には側面Ｗ２が接
触する側面支持面４１４が加工され、側面支持面４１４
は鉛直面に対し、底面支持部４１１から遠ざかるにした
がい、側面Ｗ２から離れる方向に所定の角度（例えば
２．５度から１０度、好ましくは５度）で傾斜する。側
面支持面４１４は、側面支持部４１２の上部に近い部分
では同じ方向に約４５度の角度で傾斜し、フォトマスク
基板Ｗがずれて搬送された場合、フォトマスク基板Ｗの
揺動方向に垂直な中心軸線（不図示）に向けてガイドす
る。

【００２６】４個のエル字形支持部材４０４Ａ〜Ｄのう
ち２個のエル字形支持部材４０４Ａ、Ｂは、フォトマス
ク基板Ｗの一方の側面Ｗ２を支持し、残りの２個のエル
字形支持部材４０４Ｃ、Ｄは、前述の支持されている一
方の側面に相対する他方の側面Ｗ２を支持するように配
置されている。すなわち前２個のエル字形支持部材４０
４Ａ、Ｂの側面支持面４１４と、後２個のエル字形支持
部材４０４Ｃ、Ｄの側面支持面４１４とが、それぞれ相
対するように配置されている（図２参照）。

【００２７】なお、エル字形支持部材４０４Ａ〜Ｄに支
持された相対する側面Ｗ２は、この支持状態では側面洗
浄ロール４０３によって洗浄されず、他の支持されてい
ない相対する側面Ｗ２が側面洗浄ロール４０３によって
洗浄される。洗浄されない相対する側面Ｗ２は、後述の
四辺形基板反転装置２０１（図７参照）によってフォト
マスク基板Ｗが後述のように表裏反転、９０度回転され
てエル字形支持部材４０４Ａ〜Ｄに載置された後に側面
洗浄ロール４０３によって洗浄される。

【００２８】エル字形支持部材４０４Ａ〜Ｄ上にフォト
マスク基板Ｗを載置した場合であって、しかも一方の側
面Ｗ２がエル字形支持部材４０４Ｃ、Ｄのそれぞれの側
面支持面４１４に最も近づいて一部接触している場合
は、他方の側面Ｗ２とエル字形支持部材４０４Ａ、Ｂの
側面支持面４１４との距離は、図３（Ａ）に示すように
側面支持面４１４の所定の角度の傾斜を有する部分の最
下部で、０．５ｍｍである。底面支持面４１３と側面支
持面４１４との境界線ＬＢから、底面支持面４１３のフ
ォトマスク基板Ｗの中心軸線方向に最も入り込んだ部分
までの長さは水平方向に測って３ｍｍである。なお、フ
ォトマスク基板Ｗの角部には面取り加工がなされてお
り、側面Ｗ２が側面支持面４１４に最も近づいて、一部
接触している状態を図３（Ｂ）に示す。

【００２９】底面支持面４１３が、フォトマスク基板Ｗ
の自重と、表面洗浄ロール４０２の洗浄による下方向の
押し付け力Ｆ１（図８参照）とを受け、自重とこの力Ｆ
１に対抗している。また、側面支持面４１４が、揺動テ
ーブル４０９の揺動によりフォトマスク基板Ｗが揺動方
向に移動してエル字形支持部材４０４Ａ〜Ｄから脱落し
ないように、フォトマスク基板Ｗを支持している。側面
支持面４１４は、表面洗浄ロール４０２の回転洗浄によ
るフォトマスク基板Ｗを水平方向に移動させようとする
力Ｆ２（図８参照）を受け、さらに側面洗浄ロール４０
３の回転洗浄によるフォトマスク基板Ｗを水平方向に移
動させようとする力Ｆ３（Ｆ３は、搬送ハンド５０２の
アクセス側とは反対側に向かう（図８参照））を受け、
これらの力に対抗し、フォトマスク基板Ｗをエル字形支
持部材４０４Ａ〜Ｄ上に安定して支持している。

【００３０】底面支持面４１３が水平面に対し所定の角
度で傾斜し、側面支持面４１４が鉛直面に対して所定の
角度で傾斜しているので、砥液が付着したフォトマスク
基板Ｗが、底面支持面４１３、側面支持面４１４に接触
した場合、エル字形支持部材４０４Ａ〜Ｄとフォトマス
ク基板Ｗとの間に砥液が入り込み、洗浄中の摩擦によっ
てフォトマスク基板Ｗに傷が付くのを最小限にすること
ができる。

【００３１】エル字形支持部材４０４Ａ〜Ｄの材質は、
本実施の形態では、ＰＣＴＦＥを採用したが、溶出特
性、清浄性、フォトマスク基板Ｗへの非攻撃性等を損な
わず、本発明の目的を逸脱しない用途で、金属、樹脂、
ゴム等の他の材料を選択できる。

【００３２】図１（Ａ）、（Ｂ）、図２に戻って説明を
続ける。揺動テーブル４０９は、水平に配置された長方
形の支持板４１５を上部に有し、水平断面が円形の凹部
４１６（図１（Ａ）中、破線にて表示）が加工された底
部円板４１７を下部に有する。支持板４１５上には、エ
ル字形支持部材４０４Ａ〜Ｄが取り付けられ、さらに表
面洗浄ロール４０２が一時的に待避するガラス製の待避
板４２６が取り付けられている。待避板４２６は、支持
板４１５の、フォトマスク基板Ｗが搬送ハンド５０２
（図７参照）に載置されてアクセスされる側とは反対側
に取り付けられている。

【００３３】表面洗浄ロール４０２は、移動機構（不図
示）を有し、移動機構により上下移動可能であり、フォ
トマスク基板Ｗを洗浄する洗浄位置と、待避板４２６上
の待避位置との間を水平状態を保ったまま上下移動す
る。なお、表面洗浄ロール４０２は上下移動のみ行い、
水平方向の移動は行わない。

【００３４】揺動テーブル４０９は、不図示のガイドに
案内され水平方向であるＬ３方向に約２００ｍｍのスト
ロークで往復運動可能なように構成されている。なお、
エル字形支持部材４０４Ａ、Ｂと、エル字形支持部材４
０４Ｃ、Ｄとが、支持板４１５の中心軸線（揺動方向に
垂直）を通り支持板４１５に垂直な面（不図示）に対し
て対称であり、エル字形支持部材４０４Ａ、Ｃと、エル
字形支持部材４０４Ｂ、Ｄとが、支持板４１５の前記中
心軸線に直角な他の中心軸線を通り支持板４１５に垂直
な面（不図示）に対して対称となるように、エル字形支
持部材４０４Ａ〜Ｄが配置されている。

【００３５】また、エル字形支持部材４０４Ａの底面支
持面４１３（図３（Ａ）参照）と、エル字形支持部材４
０４Ｂの底面支持面４１３とが、水平面に対し所定の角
度傾き表面洗浄ロール４０２の中心線軸に対して平行な
一平面上にあり、エル字形支持部材４０４Ｃの底面支持
面４１３と、エル字形支持部材４０４Ｄの底面支持面４
１３とが水平面に対し所定の角度傾き、表面洗浄ロール
４０２の中心線軸に対して平行な一平面上にあるよう
に、エル字形支持部材４０４Ａ〜Ｄが配置されている。

【００３６】エル字形支持部材４０４Ａの側面支持面４
１４（図３（Ａ）参照）と、エル字形支持部材４０４Ｂ
の側面支持面４１４とが、鉛直面に対し所定の角度傾
き、表面洗浄ロール４０２の中心線軸に対して平行な一
平面上にあり、エル字形支持部材４０４Ｃの側面支持面
４１４と、エル字形支持部材４０４Ｄの側面支持面４１
４とが鉛直面に対し所定の角度傾き、表面洗浄ロール４
０２の中心線軸に対して平行な一平面上にあるように、
エル字形支持部材４０４Ａ〜Ｄが配置されている。

【００３７】揺動部４０５は、水平面上を揺動する揺動
アーム４１８と、鉛直軸回りの回転運動を水平方向の揺
動運動に変換する変換機４１９とを含んで構成される。
揺動アーム４１８は、図２中、下側に最も振れた状態を
実線と一部破線にて表示し、図２中、上側に最も振れた
状態を二点鎖線にて表示する。揺動アーム４１８の先端
には、凹部４１６に係合する係合ピン４２０が取り付け
られている。変換機４１９は水平に配置されたベース板
４２１の上面に取り付けられている。また、ベース板４
２１の下面には、変換機４１９を介して揺動アーム４１
８を揺動する、第１電動モータ４０６が取り付けられて
いる。ベース板４２１には、第１電動モータ４０６に接
続された減速機４０６Ｇの出力軸（不図示）と、変換機
４１９の入力軸（不図示）とを接続することができるよ
う開口部（不図示）が形成されている。揺動アーム４１
８が、第１電動モータ４０６に変換機４１９を介して駆
動され揺動することにより、係合ピン４２０を介して揺
動テーブル４０９が前述のようにＬ３方向に往復運動す
る。

【００３８】揺動テーブル４０９が、Ｌ３方向に往復運
動をすると、フォトマスク基板Ｗが表面洗浄ロール４０
２の下側に表面Ｗ１を接触させ、側面洗浄ロール４０３
の脇に側面Ｗ２を接触させた状態で往復運動をする。よ
って、表面洗浄ロール４０２は、フォトマスク基板Ｗの
表面Ｗ１全体を相対的に往復運動して洗浄し、側面洗浄
ロール４０３が側面Ｗ２全体を相対的に往復運動して洗
浄する。Ｌ３方向は、フォトマスク基板Ｗの表面Ｗ１、
洗浄される相対する側面Ｗ２に平行である。

【００３９】図４に示すように、支持板４１５と、エル
字形支持部材４０４Ａ〜Ｄとの内部に、それぞれ洗浄液
としての純水が通る流路４３４と、流路４３５とが形成
されている。流路４３４は流路４３５に繋がっている。
流路４３４は、支持板４１５に形成された純水入口孔４
３４Ａを有し、流路４３５は、エル字形支持部材４０４
Ａ〜Ｄの底部支持面４１３、側面支持面４１４に形成さ
れた洗浄液吐出口としての純水出口孔４３６を有してい
る。純水入口孔４３４Ａには、純水供給源（不図示）に
繋がる純水供給ライン（不図示）が接続され、純水が供
給されている。純水入口孔４３４Ａに供給された純水
は、純水出口孔４３６から出ていく。

【００４０】図１（Ａ）、（Ｂ）、図２に戻って説明を
続ける。表面洗浄ロール４０２は、水平にかつ揺動方向
に対して直角に配置されている。表面洗浄ロール４０２
は、純水が軸方向に通る流路４２２（図１（Ａ）中、破
線にて表示）が内部に形成された円柱形状の心棒４２３
（図１（Ａ）中、破線にて表示）と、心棒４２３を覆う
中空円柱形状のロールスポンジ４２４とを含んで構成さ
れる。心棒４２３は、流路４２２の純水入口孔４２２Ａ
を有する。心棒４２３は減速機４０９Ｇの出力軸に接続
され第２電動モータ４０７によって中心軸線回りに回転
駆動され、心棒４２３の回転運動によりロールスポンジ
４２４も同様に回転する。

【００４１】心棒４２３の円周表面に多数の純水出口孔
４２５が形成され、それぞれの純水出口孔４２５は流路
４２２に連通している。純水供給源（不図示）より純水
供給ライン（不図示）を介して純水入口孔４２２Ａから
流路４２２に純水が圧送され、純水出口孔４２５からロ
ールスポンジ４２４を経て、フォトマスク基板Ｗへ純水
が供給される。表面洗浄ロール４０２の中心軸線は、フ
ォトマスク基板Ｗの表面Ｗ１に平行である。表面洗浄ロ
ール４０２は、ロールスポンジ４２４が表面Ｗ１に接触
すると僅かに圧縮され、ロールスポンジ４２４が回転
し、表面Ｗ１を擦ることができる高さに配置され、ベー
ス板４２１に取り付けられた支持部材（不図示）により
回転可能に支持されている。

【００４２】図５に示すように、表面洗浄ロール４０２
の真上には、洗剤ノズル４３８と純水ノズル４３９とが
配置されている。洗剤ノズル４３８、純水ノズル４３９
にはそれぞれ洗剤入口孔（不図示）、純水入口孔（不図
示）が形成されている。洗剤入口孔には、洗浄液として
の洗剤を供給する洗剤供給ライン（不図示）が接続さ
れ、洗剤供給ラインは洗剤供給源（不図示）に接続され
る。純水入口孔には、洗浄液としての純水を供給する純
水供給ライン（不図示）が接続され、純水供給ラインは
純水供給源（不図示）に接続される。

【００４３】洗剤ノズル４３８と純水ノズル４３９に
は、複数の洗剤吐出孔４４０、純水出口孔４４１が形成
され、表面洗浄ロール４０２の周囲に洗剤（薬液であっ
てもよい）、純水を散布し、揺動テーブル４０９（図１
（Ａ）参照）と共に往復運動するフォトマスク基板Ｗに
洗剤、純水が降り掛かるように構成されている（図８参
照）。洗剤ノズルを設けず、洗剤を供給することなく純
水のみで洗浄を行ってもよい。なお、図中、フォトマス
ク基板Ｗが最も左側に振れた状態を実線で、最も右側に
振れた状態を二点鎖線にて示す。

【００４４】再び図１（Ａ）、（Ｂ）、図２に戻って説
明を続ける。側面洗浄ロール４０３は、鉛直に配置さ
れ、純水が軸方向に通る流路４２７（図１（Ａ）中、破
線にて表示）が内部に形成された心棒４２８（図１
（Ａ）中、破線にて表示）と、心棒４２８の一部を覆う
心棒カバー４２９と、心棒カバー４２９に覆われていな
い心棒４２８の上端を含んだ部分を覆う中空円柱形状の
ロールスポンジ４３０とを含んで構成される。心棒４２
８は、流路４２７の純水入口孔４２７Ａを下端に有す
る。心棒４２８のロールスポンジ４３０に覆われている
部分には、複数の純水出口孔４４２（図１（Ｂ）中、破
線にて表示）が形成され、それぞれの純水出口孔４４２
は流路４２７に連通している。純水供給源（不図示）よ
り純水供給ライン（不図示）を介して純水入口孔４２７
Ａから流路４２７に純水が圧送され、純水出口孔４４２
からロールスポンジ４３０を介してフォトマスク基板Ｗ
の側面Ｗ２へ純水が供給される。

【００４５】心棒４２８を覆う心棒カバー４２９は、ベ
ース板４２１に固定されている。心棒４２８は心棒カバ
ー４２９からさらに下側に突出しベース板４２１を貫通
する。ベース板４２１を貫通し下側に出た心棒４２８の
下端には、歯車４３１が取り付けられている。二つの歯
車４３１のうち一方は、第３電動モータ４０８に接続さ
れた減速機４０８Ｇの出力軸に取り付けられた歯車４３
２に、歯車４３１の残りの他方は、歯車４３２に噛み合
う遊星歯車４３３に噛み合っている。よって、第３電動
モータ４０８の回転は、心棒４２８を介してロールスポ
ンジ４３０に伝達され、二つのロールスポンジ４３０は
互いに反対方向に回転する。

【００４６】表面洗浄ロール４０２、側面洗浄ロール４
０３、揺動テーブル４０９、揺動部４０５等は、保護壁
４３７に囲まれ、純水、洗剤が保護壁４３７外に飛び散
らないようになっている。

【００４７】本実施の形態では、ロールスポンジ４２
４、ロールスポンジ４３０の材質は、ＰＶＡスポンジを
採用したが、溶出特性、清浄性、フォトマスク基板Ｗへ
の非攻撃性などを損なわず、本発明の目的を逸脱しない
用途で、樹脂、ゴム等の他の材料を選択できる。

【００４８】また、本実施の形態では、洗浄具は、回転
する表面洗浄ロール、回転する側面洗浄ロールであり、
ロールスポンジを有するとして説明したが、ブラシ等を
有する他の洗浄具てあってもよく、さらには、超音波振
動を加印した洗浄液の噴射等を行う、他の洗浄手段を用
いることもできる。

【００４９】図１（Ａ）、（Ｂ）を参照し、適宜図７を
参照して、四辺形基板洗浄装置４０１の作用を説明す
る。四辺形基板洗浄装置４０１の作用を説明するにあた
り、理解を容易にするため四辺形基板反転装置２０１、
搬送ロボット５０１の作用を合わせて説明する。図７
は、四辺形基板洗浄装置４０１、四辺形基板反転装置２
０１、搬送ロボット５０１を示す平面図である。

【００５０】搬送ロボット５０１は、研磨装置（不図
示）により研磨され砥液の付着したフォトマスク基板Ｗ
を搬送ハンド５０２に載置して搬送通路１００３上を移
動し、四辺形基板洗浄装置４０１の前で停止する。この
位置で、搬送ハンド５０２は最も搬送ロボット５０１側
に引っ込んだ位置にある。搬送ロボット５０１は、この
位置からＹ方向に搬送ハンド５０２を延ばし、四辺形基
板洗浄装置４０１の保護壁４３７（図２参照）の搬送ハ
ンド５０２のアクセス側に設けられた基板出入口（不図
示）を通過し、フォトマスク基板Ｗがエル字形支持部材
４０４Ａ〜Ｄの真上に位置し、エル字形支持部材４０４
Ａ〜Ｄに載置できる位置で停止する。このとき、揺動ア
ーム４１８は図２中にＧ１で示す位置（搬送ハンド５０
２のアクセス側）にある。

【００５１】次に、搬送ロボット５０１は、搬送ハンド
５０２を真下に下げ、フォトマスク基板Ｗが、エル字形
支持部材４０４Ａ〜Ｄに接触して載置される。さらに、
搬送ハンド５０２が、エル字形支持部材４０４Ａ〜Ｄの
フォトマスク基板Ｗを載置する底面支持部４１１の底面
支持面４１３（図３（Ａ）参照）より低い位置まで下が
るので、フォトマスク基板Ｗは搬送ハンド５０２から離
れる。このとき、搬送ハンド５０２の幅ＬＸ２（図２参
照）は、エル字形支持部材４０４Ａ、Ｂの間隔ＬＸ３
（図２参照）より短いので、搬送ハンド５０２はエル字
形支持部材４０４Ａ〜Ｄと干渉せず、エル字形支持部材
４０４Ａ〜Ｄの間に挟まれた位置にある。その後、搬送
ロボット５０１は、搬送ハンド５０２を反Ｙ方向に移動
させ、搬送ハンド５０２は搬送ロボット５０１側の最も
引っ込んだ位置に来る。そして、フォトマスク基板Ｗが
出入りする前述の基板出入口（不図示）が閉められる。

【００５２】エル字形支持部材４０４Ａ〜Ｄの底面支持
部４１１の底面支持面４１３（図３（Ａ）参照）が、載
置されたフォトマスク基板Ｗの底面Ｗ３を支持し、側面
支持部４１２の側面支持面４１４（図３（Ａ）参照）
が、フォトマスク基板Ｗの相対する側面Ｗ２をそれぞれ
支持している。

【００５３】次に、洗剤ノズル４３８（図５参照）の洗
剤吐出孔４４０（図５参照）と、純水ノズル４３９（図
５参照）の純水出口孔４４１（図５参照）とから、それ
ぞれ洗剤と純水が、鉛直方向上方からフォトマスク基板
Ｗに散布され、供給される。エル字形支持部材４０４Ａ
〜Ｄの純水出口孔４３６からは、純水が供給されてい
る。この純水の供給は、エル字形支持部材４０４Ａ〜Ｄ
にフォトマスク基板Ｗが載置される前から、行われてい
る。よって、フォトマスク基板Ｗが載置された時点で、
エル字形支持部材４０４Ａ〜Ｄの底面支持面４１３（図
３（Ａ）参照）、側面支持面４１４（図３（Ａ）参照）
は、純水によって十分に洗浄としてのセルフクリーニン
グがなされており、汚れ、砥液が洗い流されている。し
たがって、エル字形支持部材４０４Ａ〜Ｄは常に清潔に
保たれ、載置されたフォトマスク基板Ｗの底面Ｗ３と底
面支持面４１３、側面Ｗ２と側面支持面４１４との摩擦
により傷が付くのを防いでいる。

【００５４】また、表面洗浄ロール４０２の純水入口孔
４２２Ａ、側面洗浄ロール４０３の純水入口孔４２７Ａ
に純水が供給される。純水は、それぞれ流路４２２、流
路４２７を通り、純水出口孔４２５、純水出口孔４４２
を経て、ロールスポンジ４２４、ロールスポンジ４３０
からしみ出る。ロールスポンジ４２４は、しみ出た純水
をフォトマスク基板Ｗに上方から散布し、ロールスポン
ジ４３０は、同純水をフォトマスク基板Ｗに側方から散
布する。

【００５５】次に、第２電動モータ４０７、第３電動モ
ータ４０８が回転し、回転が減速機４０７Ｇ、減速機４
０８Ｇによって減速され、表面洗浄ロール４０２、側面
洗浄ロール４０３が回転する。そして、さらに第１電動
モータ４０６が回転し、回転運動が減速機４０６Ｇによ
って減速され、変換機４１９によって回転運動が水平方
向の揺動運動に変換され、揺動アーム４１８が揺動す
る。揺動アーム４１８が揺動することにより、係合ピン
４２０が揺動し、係合ピン４２０が係合する凹部４１６
が加工された底部円板４１７を有する揺動テーブル４０
９が揺動、すなわち往復運動を行う。なお、揺動テーブ
ル４０９の往復運動は、直線往復運動である。

【００５６】揺動テーブル４０９が往復運動を行うの
で、これに伴いフォトマスク基板Ｗも往復運動を行い、
よってフォトマスク基板Ｗは、表面洗浄ロール４０２、
側面洗浄ロール４０３に対して相対運動を行い、このと
き洗剤が洗剤ノズル４３８から、純水が純水ノズル４３
９から、同じく純水がロールスポンジ４２４、ロールス
ポンジ４３０から、フォトマスク基板Ｗに降り注がれる
ので、フォトマスク基板Ｗの表面Ｗ１、側面洗浄ロール
４０３に接触し、相対する側面Ｗ２のスクラブ洗浄が行
われる。

【００５７】フォトマスク基板Ｗの洗浄中にも、エル字
形支持部材４０４Ａ〜Ｄの純水出口孔４３６から、純水
がしみ出ているので、この純水は、フォトマスク基板Ｗ
の底面Ｗ３、側面Ｗ２、エル字形支持部材４０４Ａ〜Ｄ
の底面支持面４１３（図３（Ａ）参照）、側面支持面４
１４（図３（Ａ）参照）に付着した汚れを洗い流す。よ
って、フォトマスク基板Ｗの底面Ｗ３、側面Ｗ２に底面
支持面４１３、側面支持面４１４との摩擦による傷が付
きにくい。

【００５８】フォトマスク基板Ｗの洗浄が所定時間（例
えば２．５分程度）行われた後、第１電動モータ４０６
が回転を停止し、揺動テーブル４０９が往復運動を停止
する。第１電動モータ４０６の停止は、制御装置（不図
示）により揺動テーブル４０９が、搬送ハンド５０２が
アクセスする側に最も近い位置で停止するように制御さ
れている。

【００５９】次に、搬送ハンド５０２がＹ方向に移動し
てエル字形支持部材４０４Ａ〜Ｄに載置されているフォ
トマスク基板Ｗにアクセスし、フォトマスク基板Ｗの真
下で停止する。そして、搬送ハンド５０２が真上に上昇
しフォトマスク基板Ｗを受け取って載置し、搬送ロボッ
ト５０１側の最も引っ込んだ位置に向かって反Ｙ方向に
移動する。そして搬送通路１００３上を移動し、四辺形
基板反転装置２０１の前で停止する。この状態の搬送ロ
ボット５０１を図７中、二点鎖線にて示す。

【００６０】そして、搬送ハンド５０２は再びＹ方向に
移動する。このとき、四辺形基板反転装置２０１のアー
ム２４１は、Ｑ１／Ｑ２方向に回動して開いている。搬
送ハンド５０２は受け渡し位置に来たときに停止し、そ
の後アーム２４１が反Ｑ１／反Ｑ２方向に回動して閉
じ、フォトマスク基板Ｗを挟持する。そして、搬送ハン
ド５０２は反Ｙ方向に移動した後に、アーム２４１が中
心軸線Ｌ２の回りに反転する。中心軸線Ｌ２は、搬送ハ
ンド５０２の中心軸線Ｌ１に対して４５度の角度を成す
ので、フォトマスク基板Ｗは表裏反転し、さらにフォト
マスク基板Ｗの中心を通り、フォトマスク基板Ｗの表面
Ｗ１に垂直な軸（不図示）の回りに９０度回転してい
る。

【００６１】したがって、フォトマスク基板Ｗの四辺形
のエル字形支持部材４０４Ａ〜Ｄによって９０度回転前
に支持されていた相対する２辺Ｈ１と、洗浄された側面
Ｗ２に含まれていた相対する２辺Ｈ２との位置関係が図
２中で入れ代わっている。

【００６２】再び、搬送ハンド５０２はＹ方向に移動
し、フォトマスク基板Ｗの真下の受け渡し位置で停止
し、その後アーム２４１がＱ１／Ｑ２方向に回動して開
き、フォトマスク基板Ｗは、僅かに落下し搬送ハンド５
０２に載置される。その後、搬送ハンド５０２は搬送ロ
ボット５０１の最も引っ込んだ位置に来る。そして搬送
ロボット５０１は、搬送通路１００３上を移動し、再び
四辺形基板洗浄装置４０１の前で停止する。

【００６３】一方、フォトマスク基板Ｗの一回目の洗浄
が終了し、揺動テーブル４０９の往復運動が停止した
後、表面洗浄ロール４０２は移動機構（不図示）によ
り、真下に下降し、ガラス製の待避板４２６に接触し、
こすりつけられる（図６参照）。このとき、表面洗浄ロ
ール４０２は回転を継続しており、ロールスポンジ４２
４から純水がしみ出し、洗剤ノズル４３８（図５参照）
から洗剤が必要に応じて供給され、純水ノズル４３９
（図５参照）から純水が供給されているので、表面洗浄
ロール４０２のロールスポンジ４２４の汚れを落とす、
表面洗浄ロール４０２のより精密なセルフクリーニング
が可能である。なお、待避板４２６の長さＬＸ１（図２
参照）は、表面洗浄ロール４０２の長さより僅かに長
く、表面洗浄ロール４０２が待避板４２６に待避し回転
した場合、表面洗浄ロール４０２の全面に渡り、セルフ
クリーニングが行われる。

【００６４】前述のように表裏反転され、９０度回転さ
れたフォトマスク基板Ｗが、搬送ハンド５０２によって
再びエル字形支持部材４０４Ａ〜Ｄ上に載置され、搬送
ハンド５０２が引っ込んだ後に、表面洗浄ロール４０２
は移動機構（不図示）により、待避板４２６を離れて真
上に上昇し洗浄位置に戻る。

【００６５】次に、第１電動モータ４０６が回転し、揺
動テーブル４０９が揺動を開始し、前回洗浄された表面
Ｗ１の反対側の表面Ｗ１（裏面）、前記洗浄されなっか
た相対する側面Ｗ２のスクラブ洗浄が行われる。フォト
マスク基板Ｗの洗浄中には、前述と同様に洗剤、純水の
供給が行われる。

【００６６】本実施の形態の四辺形基板洗浄装置４０１
によれば、正四辺形のフォトマスク基板Ｗの洗浄を外周
が円形のホルダー（不図示）を使用せずに行うことがで
き、人手に頼っていたホルダーを洗浄する洗浄工程と、
ホルダーにフォトマスク基板Ｗを取り付け、さらに取り
外す工程とを省き、洗浄工数を大幅に削減することがで
き、洗浄作業の効率化と、洗浄性能の向上を同時に達成
することができる。また、フォトマスク基板Ｗを搬送す
る搬送ロボット５０１で、フォトマスク基板Ｗを１回の
反転動作で、表裏反転し、かつフォトマスク基板Ｗの表
面Ｗ１に垂直な軸の回りに９０度回転させることができ
る四辺形基板反転装置２０１に搬送することにより、フ
ォトマスク基板Ｗの表裏２面、側面４面のスクラブ洗浄
を行うことができる。

【００６７】なお、図３（Ａ）、（Ｂ）において、それ
ぞれ底面支持面４１３が水平面に対し５度傾く場合、側
面支持面４１４が鉛直面に対し５度傾く場合で示してあ
る。

【００６８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、少なくと
も２個のエル字形支持部材と表面洗浄ロールとを備える
ので、底面支持部で基板Ｗの底面を支持し、側面支持部
で基板の側面を支持し、表面洗浄ロールで基板Ｗの表面
Ｗを洗浄することができる。また、表面洗浄ロールの回
転による基板Ｗを水平方向にずらす力を側面支持部によ
り受け、洗浄中の基板Ｗを安定して支持することができ
る。本発明の四辺形基板洗浄装置によって洗浄をするこ
とができるので、手作業による洗浄等が不要であり、四
辺形基板の洗浄仕上がりの質の向上と、洗浄作業効率の
向上を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ）は、本発明の実施の形態である四辺
形基板洗浄装置の正面図である。図１（Ｂ）は、側面洗
浄ロールの先端部の拡大図である。

【図２】図１（Ａ）の四辺形基板洗浄装置の平面図であ
る。

【図３】図３（Ａ）は、エル字形支持部材の詳細を説明
する図面である。図３（Ｂ）は、フォトマスク基板の接
触状態を示す拡大図である。

【図４】エル字形支持部材に加工された流路の詳細を説
明する図面である。

【図５】揺動テーブルの支持板の、フォトマスク基板を
洗浄している間の動きを説明する図面である。

【図６】表面洗浄ロールの待避、エル字形支持部材のセ
ルフクリーニングを説明する部分断面図である。

【図７】表面洗浄ロールとフォトマスク基板の動きを説
明する矢視図である。

【図８】フォトマスク基板、表面洗浄ロール、側面洗浄
ロール、搬送ハンドの位置関係を説明する矢視図であ
る。

【符号の説明】

４０１四辺形基板洗浄装置４０２表面洗浄ロール４０３側面洗浄ロール４０４Ａ〜Ｄエル字形支持部材４０５揺動部４０６第１電動モータ４０７第２電動モータ４０８第３電動モータ４０９揺動テーブル４１１底面支持部４１２側面支持部４１３底面支持面４１４側面支持面４１５支持板４１６凹部４１７底部円板４１８揺動アーム４１９変換機４３６純水出口孔Ｈ１、Ｈ２辺Ｗフォトマスク基板Ｗ１表面Ｗ２側面Ｗ３底面

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｈ０１Ｌ 21/304 ６４４Ｈ０１Ｌ 21/304 ６４４ (72)発明者木村憲雄東京都大田区羽田旭町11−１株式会社荏原製作所内 (72)発明者白樫充彦東京都大田区羽田旭町11−１株式会社荏原製作所内Ｆターム(参考） 2H088 FA17 FA21 FA30 HA01 MA20 2H090 HC18 JB02 JC19 3B116 AA02 AB08 AB23 AB38 AB47 BA01 BA02 BA08 BA15 BB22 BB83 3B201 AA02 AB08 AB23 AB38 AB47 BA01 BA02 BA08 BA15 BB22 BB83 BB92 BB93 4G059 AA01 AA08 AB01 AC30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】四辺形の基板を洗浄する四辺形基板洗浄
装置において；前記四辺形の相対する２辺で前記基板を
支持するエル字形支持部材であって、前記基板の底面を支持する底面支持部と、側面を支持す
る側面支持部とをそれぞれ有する少なくとも２個のエル
字形支持部材と；前記基板の表面を洗浄する、前記エル
字形支持部材の鉛直方向上方に配置された表面洗浄具と
を備える；四辺形基板洗浄装置。
【請求項２】前記エル字形支持部材で支持される２辺
以外の２辺を含む基板の側面を洗浄する側面洗浄具を備
える、請求項１に記載の四辺形基板洗浄装置。
【請求項３】前記底面支持部には、該底面支持部で前
記基板を支持したときに、該底面支持部と前記基板との
接触面を最小とするような角度が付けられた、請求項１
または請求項２に記載の四辺形基板洗浄装置。
【請求項４】前記エル字形支持部材には、前記底面支
持部および側面支持部の少なくとも一方に、洗浄液を吐
出する洗浄液吐出口が設けられた、請求項１乃至請求項
３のいずれか１項に記載の四辺形基板洗浄装置。
【請求項５】前記エル字形支持部材を取り付けて、前
記表面洗浄具に対して相対的に往復運動をする揺動テー
ブルを備える、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に
記載の四辺形基板洗浄装置。
【請求項６】四辺形の基板の前記四辺形の相対する２
辺において前記基板の底面と側面とを支持する工程と；
前記基板の上方または側方から洗浄液を散布する工程
と；前記基板の表面をスクラブ洗浄する工程と；前記基
板の支持される２辺以外の２辺を含む基板の側面をスク
ラブ洗浄する工程とを備える。四辺形基板の洗浄方法。
【請求項７】前記基板を表裏反転および９０度回転さ
せる回転工程と；前記基板の裏面をスクラブ洗浄する工
程と；前記回転工程の前に支持されていた２辺を含む基
板の側面をスクラブ洗浄する工程とを備える；請求項６
に記載の四辺形基板の洗浄方法。
【請求項８】前記基板の底面を支持する底面支持部ま
たは側面を支持する側面支持部を洗浄する工程を備え
る；請求項６または請求項７に記載の四辺形基板の洗浄
方法。