JP2004096043A

JP2004096043A - Automatic transfer plasma cleaning apparatus

Info

Publication number: JP2004096043A
Application number: JP2002258786A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Fukuda; 福田　正行
Original assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2022-09-04
Also published as: JP4091382B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive plasma cleaning apparatus with good facility investment efficiency, which can shift an experimental device with verifications, such as the cleaning experiment, process development, and application development of electronic parts, to a mass-production apparatus. <P>SOLUTION: The apparatus includes a manual transfer plasma cleaning apparatus 200 that frequently appears from a chamber 202 in a horizontal direction and mounts a substrate P on a tray 201, a supply side magazine 302 with an accommodation part 301 accommodating the opened tray 201 that supplies an untreated substrate Pa to the tray 201, a transport device 300 with an exhaust side magazine 304 exhausting a treated substrate Pb from the tray 201, and a coupling device 400 that attachably and detachably couples the manual transfer plasma cleaning apparatus 200 and the transport device 300 so that a receiving groove 208 on the tray 201 and the receiving parts 311, 313 of the supply side magazine 302 and the exhaust side magazine 304 face in the horizontal direction. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の属する技術分野】
本発明は、簡易的に搬送部を脱着可能なプラズマ洗浄装置に関するものである。詳しくは、プラズマ洗浄の実験に使用した簡易的に手動でトレイに被洗浄物を搬送していた手動搬送プラズマ洗浄装置に汎用の搬送装置を付加することにより、ライン対応（量産に対応する）自動搬送プラズマ洗浄装置を構成することができるライン対応の自動搬送プラズマ洗浄装置に関するものである。
【従来の技術】
プラズマ洗浄装置は、基板のボンディングパット部などの表面をプラズマ洗浄する装置である。一般的にプラズマ洗浄装置においては、洗浄する基板を前もって、洗浄実験、プロセス開発、及び、用途開発等の検証を繰り返し行いながら装置を最良の洗浄状態に仕上げていく必要があり、この洗浄実験等を行う場合には、洗浄する基板を手で一枚づつトレイに載せ、洗浄し、検証することを繰り返すため手動搬送の安価なプラズマ洗浄装置が使用される。しかし、従来、この実験用装置は、実験用として開発された搬送、貯蔵等の周辺機能を有しない装置であるため、実験用のみに使用され、実験が終了すると使用されなくなり、設備は放置され有休設備となっていた。そして、実験用とは別に新たに量産用に対応するプラズマ洗浄装置を設備投資していた。
また、近年、電子部品の急速な進歩や多品種少量生産により、洗浄基板の品種も増え、洗浄基板に合わせて装置の変更を頻繁に行わなければならず、従来のような全てに自動化された設備を備えた大規模なプラズマ洗浄装置において、頻繁に基板の切替えを余儀なくされ、その都度、装置を改修して基板に対応しなければならず、そのため改修費用も非常に高く付き、生産性効率も悪く、装置の無駄も多かった。
以上のことから、電子部品の急速な進歩や多品種少量生産に機敏に対応することができ、実験に使用したプラズマ洗浄装置本体も無駄にならない、生産性の良いプラズマ洗浄装置が望まれていた。すなわち、洗浄実験等の検証が終われば、実験に使用した装置を量産用に使用することができ、装置本体の新たな設備投資が発生しない、無駄の少ないプラズマ洗浄装置の開発が望まれていた。
【問題が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題点を解決するために発明されたもので、洗浄する基板の洗浄実験、プロセス開発、あるいは、用途開発などの検証を行った実験装置を、そのまま量産装置に移行することができ、安価な設備投資で、生産性効率のよいプラズマ洗浄装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
本発明は、チャンバ本体から出没し、被洗浄物を載置するトレイを有する手動搬送プラズマ洗浄装置と、トレイを収容し、被洗浄物をトレイに供給する供給マガジンと被洗浄物をトレイから排出する排出用マガジンとを有する搬送装置と、トレイ上の被洗浄物と、供給マガジン及び排出マガジンに収納された被洗浄物とが対峙するように、プラズマ洗浄装置と前記搬送装置を着脱自在に結合する結合装置とを有したことを特徴とする。
また、本発明の他の実施形態においては、チャンバ本体から水平方向に出没し、被洗浄物を手動で載置するトレイを有する手動搬送プラズマ洗浄装置と、トレイを収容する収容部を有し、被洗浄物をトレイに供給する供給マガジンと、被洗浄物をトレイから排出する排出マガジンとを設けた搬送装置と、トレイ上の被洗浄物と供給マガジン及び排出マガジンに設けたスロットとが水平方向に対峙するように、プラズマ洗浄装置と搬送装置を着脱自在に結合する結合装置とを有し、プラズマ洗浄装置と搬送装置を結合装置で固定することによって、被洗浄物を手動搬送プラズマ洗浄装置へ自動で搬送可能とすることを特徴とする。
また、前記搬送装置において、供給マガジンおよび前記排出マガジンを上下方向に移動するマガジン上下移動機構を有したことを特徴とする。
また、前記搬送装置において、供給マガジンおよび排出マガジンを左右方向に移動するマガジン左右移動機構を有したことを特徴とする。
また、前記搬送装置において、供給マガジンの各スロットに収納された被洗浄物をトレイ上に押し出す押圧機構を備えたことを特徴とする。
また、前記搬送装置において、トレイ上の被洗浄物を排出マガジンに押し出す搬出機構を備えたことを特徴とする。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態であるライン対応自動搬送式プラズマ洗浄装置の斜視図、図２は、図１における手動搬送プラズマ洗浄装置の斜視図、図３は、図２におけるトレイおよびチャンバの斜視図、図４は、トレイおよびチャンバの断面図、図５は、　図１における搬送装置の斜視図、図６は、図５におけるマガジン上下移動機構およびマガジン左右移動機構の一部分解斜視図、図７は、図６におけるマガジン上下移動機構およびマガジン左右移動機構の断面図、図８は、図５における挿圧機構の斜視図、図９は、図５における搬出機構の斜視図、図１０は、図８の挿圧機構において基板を供給マガジンからトレイに挿圧する様子を示す断面図、図１１は、図９の搬出機構において洗浄済み基板をトレイから排出マガジンへ排出する様子を示す断面図である。
図１において、本発明のライン対応自動搬送プラズマ洗浄装置１００は、手動搬送プラズマ洗浄装置２００と、基板Ｐを、前記手動搬送プラズマ洗浄装置２００に移載する搬送装置３００と、この搬送装置３００を、手動搬送プラズマ洗浄装置２００に着脱自在に結合する結合装置４００より構成されている。この結合装置４００によって搬送装置３００が解除されたときは、図２および図５に示すように、手動搬送プラズマ洗浄装置２００として、手動で基板Ｐがトレイ２０１に移載され、搬送装置３００を結合すると、自動搬送プラズマ洗浄装置１００となり、手動搬送プラズマ洗浄装置２００のトレイ２０１が水平方向にチャンバ２０２から開放すると、搬送装置３００の上部中央に設けられた収容部３０１に収納され、トレイ２０１と、搬送装置３００の供給マガジン３０２及び排出マガジン３０３の間で基板Ｐの遣り取りが可能となる。
次に、図２乃至図４において手動搬送プラズマ洗浄装置２００は、大きくは、基板Ｐを略水平状態で水平移動可能に支持して内外間を進退するトレイ２０１と、内部にプラズマを発生させて導入した基板Ｐを洗浄するチャンバ２０２と、チャンバ２０２が固定された機台２０３からなっている。
チャンバ２０２は、チャンバ本体２０４と、チャンバ本体２０４の前面に設けられたフランジ状の蓋体２０５とを有している。蓋体２０５は、チャンバ本体２０４に対して進退自在に構成され、且つチャンバ本体２０４の側面に設けた開閉シリンダ（エアシリンダ）２０６のピストンロッド２０７と蓋体２０５で連結され、また、蓋体２０５の内側には導電性材料からなるトレイ２０１が取り付けられている。このような構成のもとで、チャンバ開閉シリンダ２０６が駆動されて蓋体２０５が前進するとチャンバ本体２０４が開放されるとともにトレイ２０１が引き出され、蓋体２０５が後退すると、トレイ２０１が押し込まれるとともに、チャンバ本体２０４が閉塞される。
また、本実施形態では、トレイ２０１上で２枚の基板Ｐを前後に並べて収容支持できるように、トレイ２０１上には、相互に内向きの受け溝２０８が形成された一対の突条２０９が前後方向に２つ設けられ、このような構成のもと、トレイ２０１が引き出されると、搬送装置３００の収納部３０１に収納され、２枚の基板Ｐが搬送装置３００とトレイ２０１との間で左右水平方向に授受される。その際、各基板Ｐは、その両側部が各一対の突条２０９に形成された受け溝２０８で案内され、略水平状態で移動しつつ支持される。
次に、搬送装置３００は、図５乃至図９に示すように、洗浄処理前の基板Ｐ（以下、「未処理フィルム基板Ｐａ」と記すことがある。）を棚板状に複数枚収納した供給側マガジン３０２を備えた供給側マガジン部３０３と、洗浄処理後の基板Ｐ（以下、「処理フィルム基板Ｐｂ」と記すことがある。）を棚板状に複数枚収納する排出側マガジン３０４を備えた排出側マガジン部３０５と、供給側マガジン３０２に収納された未処理基板Ｐａの一端部を押圧し、供給側マガジン３０２からトレイ２０１に向けて未処理基板Ｐａの他端部を突出させる押圧機構３０６と、トレイ２０１に収容支持された処理基板Ｐｂの一端部を押圧し、トレイ２０１から排出側マガジン３０４に向けて処理基板Ｐｂの他端部を突出させる搬出機構３０７と、供給側マガジン部３０３及び排出側マガジン部３０５を上下移動させ、前記トレイ２０１の基板収容面の高さと各マガジン３０２、３０４の基板収容面の高さを合わせるマガジン上下移動機構３０８と、供給側マガジン部３０３及び排出側マガジン部３０５を中央側（トレイ側）に移動させ、トレイと各マガジン部３０３、３０５間の基板受渡し距離（ｘ、ｙ）を調整するマガジン左右移動機構３０９と、からなっている。（図６および７参照）
供給側マガジン部３０３は、手動搬送プラズマ洗浄装置２００の引き出されたトレイ２０１の右側に、トレイ２０１から所定間隔（ｘ）を有して、対向して配置されている。供給側マガジン部３０３は、複数個（本実施例は、トレイ２０１と同数の前後２個配置されている。）を前後方向に並べて供給側マガジン載置台３１０を有していて、この供給側マガジン載置台３１０は、マガジン上下移動機構３０８およびマガジン左右移動機構３０９により上下および左右方向へ移動が可能になっている。ここで供給側マガジン３０２は、複数段に亘って基板Ｐを棚板状に収容できるように、両側壁にそれぞれ複数段の受け部３１１が形成されており（図１０参照）、未処理フィルム基板Ｐａを収納した状態で前側開放面をトレイ側（右側）に向けて供給側マガジン載置台３１０上に載置されている。
他方、排出側マガジン部３０５は、手動搬送プラズマ洗浄装置２００の引き出されたトレイ２０１の左側に、トレイ２０１から所定間隔（ｙ）を有して、対向した配置されている。排出側マガジン部３０５は、複数個（本実施例は、トレイ２０１と同数の前後２個配置されている。）を前後方向に並べて排出側マガジン載置台３１２を有していて、この排出側マガジン載置台３１２は、マガジン上下移動機構３０８およびマガジン左右移動機構３０９により上下および左右方向へ移動可能になっている。ここで排出側マガジン３０４は、複数段に亘って基板Ｐを棚板状に収容できるように、両側壁にそれぞれ複数段の受け部３１３が形成されており（図１１参照）、全ての受け部３１４が空の状態で、前側開放面をトレイ側（左側）に向けて供給側マガジン載置台３１２上に載置されている。
ここで、本実施例においては、供給側マガジン３０２と排出側マガジン３０４は同一のもので相互に共用することができる。また、マガジン上下移動機構３０８およびマガジン左右移動機構３０９は、供給側マガジン載置部３１０と排出側マガジン載置部３１２で、同一機構のものを相互に共用することができる。
マガジン上下移動機構３０８は、図６および図７に示すように、搬送装置３００の機台３１３に固定された駆動ベース３１４と、駆動ベース３１４の上端および下部に駆動ベース３１４から水平方向に直立した軸受部３１５、３１６に軸支されたボールネジ３１７と、このボールネジ３１７に螺合し、ボールネジ３１７上を上下方向に移動するボールナット３１８と、前記駆動ベース３１４の下端に固定されたモータ３１９と、前記駆動ベース３１４の下側の軸受部３１６を貫通したボールネジ３１７の下端部と、前記モータ３１９のシャフト（不図示）を結合するジョイント３２０と、前記ボールナット３１８の前面３２１に固定されたＬ字状アングル３２２と、からなる。このＬ字状アングル３２２は、互いに直交する２つの面よりなり、水平方向に延びた平面（以下、Ａ水平面３２３と云う。
）を維持し、Ａ水平面３２３から下方向に延びた平面（以下、Ａ垂直面３２４）がボールナット３１８の前面３２１に固定されている。また、このＡ水平面３２３上には、マガジン左右移動機構３０９が配設されている。
上記マガジン上下移動機構３０８は、プラズマ洗浄装置２００の制御部（不図示）の指令により、前記モータ３１９が回転すると、ジョイント３２０で連結されたボールネジ３１７が回転し、このボールネジ３１７に螺合したボールナット３１８がボールネジ３１６上を上下方向に移動する。そして、このボールナット３１８の前面３２１に固定されたＬ字状アングル３２２のＡ垂直面３２４が、上下方向に移動し、Ａ水平面３２３が水平を維持して上下方向に移動する。
マガジン左右移動機構３０９は、図６および図７に示すように、前記Ａ水平面３２３の前側に左右方向に固定されたリニアガイド３２５と、前記Ａ水平面３２３の後側に、前記リニアガイド３２５と平行に固定されたシリンダ３２６と、前記リニアガイド３２５およびシリンダ３２６上に配設されたマガジン載置台３１０、３１２と、からなっている。リニアガイド３２５は、レール３２７とテーブル３２８と、からなり、レール３２７は前記Ａ水平面３２３の前側に左右方向に固定され、レール３２７上をテーブル３２８が左右方向に摺動する。テーブル３２８上面には、前記マガジン載置台３１０、３１２が水平方向に固定されている。このリニアガイド３２５と平行に、Ａ水平面３２３の後側には、シリンダ３２６が配設されている。このシリンダ３２６は、シリンダ本体３２９の略中心部をロッド３３０が貫通し、ロッド３３０上をシリンダ本体３２９が左右方向に摺動する。このロッド３３０の両端は、前記Ａ水平面３２３上の後側左右両端に起立した軸受部３３１に軸支されている。また、シリンダ本体３２９上面には、前記マガジン載置台３１０、３１２が水平に固定されている。
そして、シリンダ本体３２９がプラズマ洗浄装置２００の制御部（不図示）の指令により、左右方向にロッド３３０上を移動すると、マガジン載置台３１０、３１２が、左右方向にリニアガイド３２５に沿って移動する。
次に、押圧機構３０６は、供給側マガジン部３０３の左側方に配置され（図５参照）、図８に示すように、左右方向に延在するロッド３３２と、機台３１３に固定されたベースプレート３３３と、このベースプレート３３３上に固定されるとともにロッド３３２の左端部に連結され、ロッド３３２を左右方向に移動させる左右方向駆動部３３４と、から構成されている。このような構成のもと、左右方向駆動部３３４の駆動によりロッド３３２が右方向に移動すると、ロッド３３２の先端が供給側マガジン３０２に収納された未処理基板Ｐａの左端に当接してそのまま押圧し、未処理基板Ｐａの右端部を供給側マガジン３０２から突出させることができる。
次に、搬出機構３０７は、供給側マガジン部３０３と排出側マガジン部３０５との間から前方にかけて配置され（図５参照）、図９に示すように、トレイ２０１に収容支持された処理基板Ｐｂの左端を押圧する押圧部３３５と、この押圧部３３５を一体的に上下移動させる上下方向駆動部３３６と、この上下方向駆動部３３６を機台３１３に固定させるとともに、左右方向に移動させる左右方向駆動部３３７と、から構成される。挿圧部３３５の下側には、トレイ２０１上に収納支持された基板Ｐｂに合わせて前後調整可能に固定された爪部３３８と、爪部３３８の右前方には、処理基板Ｐｂの左端を押圧するための突部３３９を備えている。
次に、結合装置４００は、図２に示すように、手動式プラズマ洗浄装置の機台２０３の側面中央部の前縁部にＬ字状の角部４０１を沿わせて左右に直立させて固定されたＬ字状金具４０２と、前記Ｌ字状金具４０２の機台２０３から左右に直立した平面４０３に貫通した取付孔４０４と、この取付穴４０４と同位置に、搬送装置３００の機台３０１の裏面に螺設されたネジ孔（不図示）と、前記取付孔４０４を貫通し、前記ネジ孔に螺合する締付ボルト４０５と、から構成されている。
この構成により、締付ボルトをＬ字状金具４０２の取付孔４０４を通してネジ孔（不図示）に締め付けることにより、手動搬送プラズマ洗浄装置２００と、搬送装置３００を結合することができる。
なお、手動搬送プラズマ洗浄装置２００及び搬送装置３００における各部の駆動制御は、不図示の制御装置により総括的に行われる。ここで、図１０及び図１１を参照しながら、結合装置４００により結合された、本発明のライン対応自動搬送プラズマ洗浄装置１００の一連の動作を説明する。
先ず、トレイ２０１への未処理基板Ｐａの移載について説明する。供給側マガジン３０２を載置した供給側マガジン載置台３１０を上下方向に移動させる。これにより、供給側マガジン３０２に収納されている最上段の未処理基板Ｐａと、押圧機構３０６のロッド３３２と、トレイ２０１の受け溝２０８との相互の高さを一致させる。これに続いて、押圧機構３０６のロッド３３２を右方向に移動させると、ロッド３３２の先端が未処理基板Ｐａの左端に当接してそのまま押圧すると、未処理基板Ｐａは、その両側部がトレイ２０１の受け溝２０８に案内されながら水平移動して引き込まれ、収容支持される。このようにして、供給マガジン３０２からトレイ２０１への未処理基板Ｐａの移載が完了する。その後、挿圧機構３０６は、ロッド３３２を左方向に移動させて原点位置に復帰させ、次の動作に備える。
そして、未処理基板Ｐａを収納支持したトレイ２０１がチャンバ２０２内に導入され、チャンバ２０２が洗浄工程に移行する。プラズマ洗浄工程は特に本願の要旨とは直接関係がないため説明は割愛する。
次に、洗浄処理が終了したチャンバ２０２からトレイ２０１が引き出される。
ここで、トレイ２０１上には、前後２枚の処理基板Ｐｂが、前後二対の受け溝２０８により水平状態で支持されている。
次いで、空の状態の排出側マガジン３０４を搭載した排出側マガジン載置台３１２を上下方向に移動させる。これにより、排出側マガジン３０４の両側壁に複数段設けられている受け部３１３のうちの最上段の受け部３１３と、トレイの受け溝２０８に収容支持されている処理基板Ｐｂとの相互の高さを一致させる。これに続いて、搬出機構を上下左右に移動させ、押圧機構の爪部３３８の突出部３３９を処理基板Ｐｂの左端部の側方近傍に待機させる。
次いで、図１１に示すように、搬出機構を右方向に移動させると、その突出部３３９が処理基板Ｐｂの左端に当接してそのまま押圧し、搬送機構３０７を右方向に移動させると、処理基板Ｐｂは、その両側部が排出側マガジン３０４の最上段の受け部３１３に案内されながら水平移動して押し込まれ、収容される。このようにして、トレイ２０１から排出側マガジン３０４への処理基板Ｐｂの移載が完了する。その後、排出機構３０７の爪部３３８を上下左右に移動させて原点位置に復帰させ、次の動作に備える。
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。例えば、本実施例において、基板のプラズマ洗浄を行ったが、フィルム基板やウエハなどに対応することも可能である。また、チャンバのトレイ上に収容支持する基板は、１枚でも３枚以上であってもよく、この場合は、枚数に合わせて供給側マガジンや排出側マガジンや挿圧機構や搬出機構を調整すれば足りる。また、本実施例においては、挿圧機構や搬送機構は、ロッドや爪部において押出す機構であったが、先端に把持部を設けて基板をつまみ出しても構わない。例えば、フィルム基板などの薄板状のものにおいては、押し出すとフィルム端面が変形したり、つぶれたりするため、把持機構でつまんで引き出す方が好ましい。
また、本発明は、多品種少量生産に対応し、生産数量が少ない基板の場合は、手動搬送プラズマ洗浄装置で生産を行い、数量が多くなれば本発明の自動搬送プラズマ洗浄装置に切り替えて量産が可能である。また、新規の基板の洗浄実験を手動搬送プラズマ洗浄装置で行い、検証が完了すれば搬送装置を結合することにより生産ラインを立ち上げることができる。
【発明の効果】
以上説明した通り本発明によれば、新規にプラズマ洗浄を行う基板の洗浄実験、プロセス開発、あるいは、用途開発などの検証を行った実験用の簡易的な手動搬送プラズマ洗浄装置に、搬送装置を固定することにより、手動搬送のまま自動搬送の生産ラインに移行することができ、実験用のプラズマ洗浄装置の設備投資が無駄にならず生産ラインに有効に生かされ、安価な、設備投資効率のよい自動搬送プラズマ洗浄装置を提供することができる。
また、多品種少量生産に対応し、生産数量に応じて手動と自動の切り替えが可能であり、多品種の洗浄基板の洗浄実験を行いながら生産ラインを構築することが可能であり、洗浄部品の機種切り替えを素早く行える等の生産性のよい自動搬送プラズマ洗浄装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態であるライン対応自動搬送プラズマ洗浄装置の斜視図である。図２は、図１における手動搬送プラズマ洗浄装置の斜視図、図３は、図２におけるトレイおよびチャンバの斜視図、図４は、図３におけるトレイおよびチャンバの断面図、図５は、　図１における搬送装置の斜視図、図６は、図５におけるマガジン上下移動機構およびマガジン左右移動機構の一部分解斜視図、図７は、図６におけるマガジン上下移動機構およびマガジン左右移動機構の断面図、図８は、図５における挿圧機構の斜視図、図９は、図５における搬出機構の斜視図、図１０は、図８の挿圧機構において基板を供給マガジンからトレイに挿圧する様子を示す断面図、図１１は、図９の搬出機構において洗浄済み基板をトレイから排出マガジンへ排出する様子を示す断面図である。
【図２】図１における手動搬送プラズマ洗浄装置の斜視図である。
【図３】図２におけるトレイおよびチャンバの斜視図である。
【図４】図３におけるトレイおよびチャンバの断面図である。
【図５】図１における搬送装置の斜視図である。
【図６】図５におけるマガジン上下移動機構およびマガジン左右移動機構の一部分解斜視図である。
【図７】図６におけるマガジン上下移動機構およびマガジン左右移動機構の断面図である。
【図８】図５における挿圧機構の斜視図である。
【図９】図５における搬出機構の斜視図である。
【図１０】図８の挿圧機構において基板を供給マガジンからトレイに挿圧する様子を示す断面図である。
【図１１】図９の搬出機構において洗浄済み基板をトレイから排出マガジンへ排出する様子を示す断面図である。
【符号の説明】
２０２　　　　　　　チャンバ
２０１　　　　　　　トレイ
２００　　　　　　　手動搬送プラズマ洗浄装置
３０２　　　　　　　供給用マガジン
Ｐ　　　　　　　　　基板（被洗浄物）
３０４　　　　　　　排出用マガジン
３００　　　　　　　搬送装置
４００　　　　　　　結合装置
１００　　　　　　　ライン対応自動搬送プラズマ洗浄装置
２０８　　　　　　　受け溝（スロット）
３１１・３１３　　　受け部（スロット）
３０６　　　　　　　押圧機構
３０７　　　　　　　搬出機構
３０８　　　　　　　マガジン上下移動機構
３０９　　　　　　　マガジン左右移動機構TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a plasma cleaning apparatus capable of easily attaching and detaching a transfer unit. In detail, a line transfer (corresponding to mass production) can be achieved by adding a general-purpose transfer device to the manual transfer plasma cleaning device, which was used for the plasma cleaning experiment and simply transferred the object to be cleaned to the tray manually. The present invention relates to a line-compatible automatic transfer plasma cleaning apparatus that can constitute a transfer plasma cleaning apparatus.
[Prior art]
The plasma cleaning device is a device for performing plasma cleaning on a surface of a substrate such as a bonding pad portion. Generally, in a plasma cleaning apparatus, it is necessary to finish the apparatus in the best cleaning state by repeatedly performing cleaning experiments, process development, and verification of application development in advance for a substrate to be cleaned. In this case, an inexpensive manually-transferred plasma cleaning apparatus is used because the substrates to be cleaned are placed on the tray one by one by hand, and the cleaning and verification are repeated. However, conventionally, this experimental device is a device that has no peripheral functions such as transport and storage developed for the purpose of the experiment, and is used only for the experiment, and is not used after the experiment is completed, and the equipment is left as it is. It was a holiday facility. In addition to the experimental use, the company has invested in a new plasma cleaning apparatus for mass production.
In recent years, with the rapid progress of electronic components and the high-mix low-volume production, the types of cleaning substrates have also increased, and equipment must be changed frequently in accordance with the cleaning substrates. In large-scale plasma cleaning equipment equipped with equipment, it is necessary to frequently switch substrates, and each time it is necessary to repair the equipment to cope with the substrate, the repair cost is extremely high, and productivity is high. It was bad and there was much waste of equipment.
From the above, there has been a demand for a highly productive plasma cleaning apparatus that can respond rapidly to rapid progress in electronic components and high-mix low-volume production, and that does not waste the plasma cleaning apparatus itself used in experiments. . In other words, after verification of cleaning experiments, etc., the apparatus used for the experiments can be used for mass production, and development of a plasma cleaning apparatus with little waste that does not require new capital investment of the apparatus body has been desired. .
[Problem to be solved]
The present invention was invented in order to solve such a problem, and an experimental device that has been verified such as a cleaning experiment of a substrate to be cleaned, process development, or application development is directly transferred to a mass production device. It is an object of the present invention to provide a plasma cleaning apparatus which can be manufactured at low cost and with high productivity and high productivity.
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a manually-transferred plasma cleaning apparatus having a tray which is protruded and retracted from a chamber main body and on which an object to be cleaned is mounted, a supply magazine which accommodates the tray and supplies the object to be cleaned to the tray, and discharges the object to be cleaned from the tray. A plasma cleaning device and the transfer device are detachably connected such that the object to be cleaned on the tray and the object to be cleaned stored in the supply magazine and the discharge magazine face each other. And a coupling device.
Further, in another embodiment of the present invention, a manually conveyed plasma cleaning apparatus having a tray that protrudes and retracts from the chamber main body in the horizontal direction and has a tray for manually placing an object to be cleaned, and a storage unit that stores the tray, A transport device provided with a supply magazine for supplying the object to be cleaned to the tray, a discharge magazine for discharging the object to be cleaned from the tray, and a slot provided for the object to be cleaned on the tray and the supply magazine and the discharge magazine are arranged horizontally. And a coupling device for detachably coupling the plasma cleaning device and the transfer device so that the object to be cleaned is manually transferred to the plasma cleaning device by fixing the plasma cleaning device and the transfer device with the coupling device. It can be automatically transported.
Further, the transport device is characterized in that it has a magazine vertical movement mechanism for moving the supply magazine and the discharge magazine in the vertical direction.
Further, in the transport device, a magazine left / right moving mechanism for moving a supply magazine and a discharge magazine in the left / right direction is provided.
Further, the transport device is characterized in that a pressing mechanism is provided for pushing out the object to be cleaned stored in each slot of the supply magazine onto a tray.
Further, the transport device is characterized in that an unloading mechanism is provided for pushing out the object to be cleaned on the tray to a discharge magazine.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of a line-compatible automatic transfer type plasma cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a manual transfer plasma cleaning apparatus in FIG. 1, and FIG. 3 is a tray and a chamber in FIG. 4, FIG. 4 is a cross-sectional view of a tray and a chamber, FIG. 5 is a perspective view of a transport device in FIG. 1, FIG. 6 is a partially exploded perspective view of a magazine vertical movement mechanism and a magazine left / right movement mechanism in FIG. 7 is a cross-sectional view of the magazine vertical movement mechanism and the magazine left-right movement mechanism in FIG. 6, FIG. 8 is a perspective view of the insertion mechanism in FIG. 5, FIG. 9 is a perspective view of the unloading mechanism in FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view showing how a substrate is inserted into a tray from a supply magazine by the insertion mechanism shown in FIG. 8, and FIG. 11 shows how a cleaned substrate is discharged from a tray to an output magazine by the unloading mechanism shown in FIG. FIG.
In FIG. 1, a line-compatible automatic transfer plasma cleaning apparatus 100 of the present invention includes a manual transfer plasma cleaning apparatus 200, a transfer apparatus 300 for transferring a substrate P to the manual transfer plasma cleaning apparatus 200, and And a coupling device 400 which is detachably coupled to the manual transfer plasma cleaning device 200. When the transfer device 300 is released by the combining device 400, as shown in FIGS. 2 and 5, the substrate P is manually transferred to the tray 201 as a manual transfer plasma cleaning device 200, and the transfer device 300 is connected. Then, when the tray 201 of the manually-transferred plasma cleaning apparatus 200 is opened from the chamber 202 in the horizontal direction, the tray 201 of the manually-transferred plasma cleaning apparatus 200 is housed in a storage section 301 provided at the upper center of the transfer apparatus 300, and The substrate P can be exchanged between the supply magazine 302 and the discharge magazine 303 of the transport device 300.
Next, in FIGS. 2 to 4, the manually-transferred plasma cleaning apparatus 200 largely includes a tray 201 that supports the substrate P so as to be horizontally movable in a substantially horizontal state and moves between the inside and outside, and generates plasma inside. It comprises a chamber 202 for cleaning the introduced substrate P and a machine base 203 to which the chamber 202 is fixed.
The chamber 202 has a chamber main body 204 and a flange-like lid 205 provided on the front surface of the chamber main body 204. The lid 205 is configured to be able to advance and retreat with respect to the chamber main body 204, and is connected to a piston rod 207 of an opening / closing cylinder (air cylinder) 206 provided on a side surface of the chamber main body 204 by a lid 205. Inside, a tray 201 made of a conductive material is attached. Under such a configuration, when the chamber opening / closing cylinder 206 is driven and the lid 205 moves forward, the chamber main body 204 is opened and the tray 201 is pulled out, and when the lid 205 is retracted, the tray 201 is pushed in and , The chamber body 204 is closed.
Further, in the present embodiment, a pair of protrusions 209 formed with mutually inward receiving grooves 208 are formed on the tray 201 so that the two substrates P can be accommodated and supported side by side on the tray 201. Two trays P are provided in the front-rear direction. Under such a configuration, when the tray 201 is pulled out, the tray 201 is stored in the storage portion 301 of the transport device 300, and the two substrates P are moved between the transport device 300 and the tray 201. It is sent and received in the horizontal direction. At this time, both sides of each substrate P are guided by receiving grooves 208 formed in each pair of protrusions 209, and are supported while moving in a substantially horizontal state.
Next, as illustrated in FIGS. 5 to 9, the transport apparatus 300 stores a plurality of substrates P before cleaning (hereinafter, sometimes referred to as “unprocessed film substrates Pa”) in a shelf shape. A supply-side magazine unit 303 having a supply-side magazine 302 and a discharge-side magazine 304 that stores a plurality of substrates P after cleaning (hereinafter, may be referred to as “processed film substrates Pb”) in a shelf shape. Pressing one end of the unprocessed substrate Pa stored in the discharge-side magazine unit 305 provided in the supply-side magazine 302 and pressing the other end of the unprocessed substrate Pa from the supply-side magazine 302 toward the tray 201 A mechanism 306, an unloading mechanism 307 that presses one end of the processing substrate Pb housed and supported by the tray 201 and projects the other end of the processing substrate Pb from the tray 201 toward the discharge-side magazine 304, A magazine vertical movement mechanism 308 for moving the magazine unit 303 and the discharge side magazine unit 305 up and down to match the height of the substrate housing surface of the tray 201 with the height of the substrate housing surface of each of the magazines 302 and 304, and the supply side magazine unit 303 And a magazine left / right moving mechanism 309 for moving the discharge side magazine section 305 to the center side (tray side) and adjusting the substrate transfer distance (x, y) between the tray and each of the magazine sections 303 and 305. (See FIGS. 6 and 7)
The supply-side magazine unit 303 is disposed on the right side of the tray 201 pulled out of the manually-transferred plasma cleaning apparatus 200 so as to face the tray 201 at a predetermined interval (x). The supply-side magazine unit 303 includes a supply-side magazine mounting table 310 in which a plurality of magazines (in this embodiment, the same number as the tray 201 are arranged before and after the tray 201) are arranged in the front-rear direction. The mounting table 310 can be moved up and down and left and right by a magazine up and down movement mechanism 308 and a magazine left and right movement mechanism 309. Here, the supply-side magazine 302 has a plurality of receiving portions 311 formed on both side walls so as to accommodate the substrate P in a shelf shape over a plurality of stages (see FIG. 10). It is mounted on the supply-side magazine mounting table 310 with the front open surface facing the tray side (right side) with Pa stored.
On the other hand, the discharge-side magazine unit 305 is disposed on the left side of the drawn-out tray 201 of the manually-transferred plasma cleaning apparatus 200 at a predetermined distance (y) from the tray 201 and opposed thereto. The discharge-side magazine unit 305 includes a discharge-side magazine mounting table 312 in which a plurality of (two in the present embodiment, the same number as the trays 201 are arranged before and after) are arranged in the front-rear direction. The mounting table 312 can be moved vertically and horizontally by a magazine up-down movement mechanism 308 and a magazine left-right movement mechanism 309. Here, the discharge-side magazine 304 has a plurality of receiving portions 313 on both side walls so as to accommodate the substrate P in a shelf shape over a plurality of stages (see FIG. 11). In a state where 314 is empty, it is mounted on the supply side magazine mounting table 312 with the front open surface facing the tray side (left side).
Here, in the present embodiment, the supply side magazine 302 and the discharge side magazine 304 can be shared by the same one. Further, the magazine vertical movement mechanism 308 and the magazine left / right movement mechanism 309 can share the same mechanism between the supply-side magazine placement unit 310 and the discharge-side magazine placement unit 312.
As shown in FIGS. 6 and 7, the magazine vertical movement mechanism 308 is vertically upright from the drive base 314 at the upper and lower ends of the drive base 314 fixed to the machine base 313 of the transport device 300. A ball screw 317 axially supported by the bearings 315 and 316, a ball nut 318 screwed to the ball screw 317 and moving up and down on the ball screw 317, a motor 319 fixed to a lower end of the drive base 314, An L-shaped portion fixed to a lower end portion of a ball screw 317 penetrating a lower bearing portion 316 of the drive base 314, a joint 320 for connecting a shaft (not shown) of the motor 319, and a front surface 321 of the ball nut 318. Angle 322. The L-shaped angle 322 is composed of two surfaces orthogonal to each other and extends in a horizontal direction (hereinafter, referred to as an A horizontal plane 323).
) Is maintained, and a plane extending downward from the A horizontal plane 323 (hereinafter, A vertical plane 324) is fixed to the front surface 321 of the ball nut 318. A magazine left / right moving mechanism 309 is provided on the A horizontal plane 323.
When the motor 319 is rotated by a command from a control unit (not shown) of the plasma cleaning apparatus 200, the magazine vertical movement mechanism 308 rotates the ball screw 317 connected by the joint 320, and the ball screwed to the ball screw 317. The nut 318 moves vertically on the ball screw 316. Then, the A vertical surface 324 of the L-shaped angle 322 fixed to the front surface 321 of the ball nut 318 moves up and down, and the A horizontal surface 323 moves up and down while maintaining the horizontal position.
As shown in FIGS. 6 and 7, the magazine left / right moving mechanism 309 includes a linear guide 325 fixed to the front side of the A-horizontal plane 323 in the left-right direction, and a rear side of the A-horizontal plane 323 parallel to the linear guide 325. And the magazine mounting tables 310 and 312 disposed on the linear guide 325 and the cylinder 326. The linear guide 325 includes a rail 327 and a table 328. The rail 327 is fixed to the front side of the A horizontal plane 323 in the left and right direction, and the table 328 slides on the rail 327 in the left and right direction. On the upper surface of the table 328, the magazine mounting tables 310 and 312 are fixed in a horizontal direction. A cylinder 326 is provided behind the A horizontal plane 323 in parallel with the linear guide 325. In the cylinder 326, a rod 330 penetrates a substantially central portion of the cylinder main body 329, and the cylinder main body 329 slides on the rod 330 in the left-right direction. Both ends of the rod 330 are pivotally supported by bearing portions 331 that stand upright left and right ends on the horizontal plane 323. On the upper surface of the cylinder body 329, the magazine mounting tables 310 and 312 are horizontally fixed.
Then, when the cylinder main body 329 moves on the rod 330 in the left and right direction according to a command from the control unit (not shown) of the plasma cleaning apparatus 200, the magazine mounting tables 310 and 312 move along the linear guide 325 in the left and right direction. .
Next, the pressing mechanism 306 is disposed on the left side of the supply side magazine 303 (see FIG. 5), and as shown in FIG. 8, a rod 332 extending in the left-right direction and a base plate fixed to the machine base 313. 333 and a left-right driving unit 334 fixed to the base plate 333 and connected to the left end of the rod 332 to move the rod 332 in the left-right direction. With such a configuration, when the rod 332 moves to the right by the driving of the left-right driving unit 334, the tip of the rod 332 contacts the left end of the unprocessed substrate Pa stored in the supply side magazine 302 and is pressed as it is. Then, the right end portion of the unprocessed substrate Pa can be made to protrude from the supply magazine 302.
Next, the unloading mechanism 307 is disposed from the space between the supply-side magazine 303 and the discharge-side magazine 305 to the front (see FIG. 5), and as shown in FIG. A pressing portion 335 for pressing the left end of the device, a vertical driving portion 336 for integrally moving the pressing portion 335 up and down, and a left and right direction for fixing the vertical driving portion 336 to the machine base 313 and moving in the left and right direction. And a driving unit 337. A claw portion 338 fixed to the front and rear can be adjusted in accordance with the substrate Pb housed and supported on the tray 201 below the insertion portion 335, and a left end of the processing substrate Pb is provided in front of the right side of the claw portion 338. A projection 339 for pressing is provided.
Next, as shown in FIG. 2, the coupling device 400 is fixed upright to the left and right along an L-shaped corner 401 along the front edge of the center of the side surface of the base 203 of the manual plasma cleaning device. L-shaped bracket 402, a mounting hole 404 penetrating a plane 403 erected right and left from the machine base 203 of the L-shaped bracket 402, and a machine base 301 of the transfer device 300 at the same position as the mounting hole 404. And a screw bolt (not shown) screwed into the back surface of the base member, and a tightening bolt 405 that passes through the mounting hole 404 and is screwed into the screw hole.
With this configuration, the manual transfer plasma cleaning device 200 and the transfer device 300 can be coupled by tightening the tightening bolt through the mounting hole 404 of the L-shaped fitting 402 into a screw hole (not shown).
In addition, the drive control of each part in the manual transport plasma cleaning apparatus 200 and the transport apparatus 300 is generally performed by a control device (not shown). Here, a series of operations of the line-compatible automatic transfer plasma cleaning apparatus 100 of the present invention, which is combined by the combining apparatus 400, will be described with reference to FIGS.
First, the transfer of the unprocessed substrate Pa to the tray 201 will be described. The supply-side magazine mounting table 310 on which the supply-side magazine 302 is mounted is moved up and down. Thereby, the mutual height of the uppermost unprocessed substrate Pa stored in the supply side magazine 302, the rod 332 of the pressing mechanism 306, and the receiving groove 208 of the tray 201 are matched. Subsequently, when the rod 332 of the pressing mechanism 306 is moved to the right, the tip of the rod 332 contacts the left end of the unprocessed substrate Pa and is pressed as it is. While being guided by the receiving groove 208, and is retracted and accommodated and supported. Thus, the transfer of the unprocessed substrate Pa from the supply magazine 302 to the tray 201 is completed. Thereafter, the insertion mechanism 306 moves the rod 332 to the left to return to the original position, and prepares for the next operation.
Then, the tray 201 accommodating and supporting the unprocessed substrate Pa is introduced into the chamber 202, and the chamber 202 shifts to a cleaning process. Since the plasma cleaning step is not directly related to the gist of the present application, the description is omitted.
Next, the tray 201 is pulled out of the chamber 202 after the completion of the cleaning process.
Here, on the tray 201, two front and rear processing substrates Pb are horizontally supported by two pairs of front and rear receiving grooves 208.
Next, the discharge-side magazine mounting table 312 on which the empty discharge-side magazine 304 is mounted is moved up and down. Accordingly, the mutual height between the uppermost receiving portion 313 of the receiving portions 313 provided on the both side walls of the discharge side magazine 304 and the processing substrate Pb accommodated and supported in the receiving groove 208 of the tray is increased. To match. Subsequently, the carry-out mechanism is moved up, down, left, and right, and the protrusion 339 of the claw 338 of the pressing mechanism is made to stand by near the side of the left end of the processing substrate Pb.
Next, as shown in FIG. 11, when the unloading mechanism is moved rightward, the protrusion 339 abuts against the left end of the processing substrate Pb and is pressed as it is, and when the transport mechanism 307 is moved rightward, the processing substrate The Pb moves horizontally while being guided by the uppermost receiving portion 313 of the discharge-side magazine 304, and is pushed in and accommodated. In this way, the transfer of the processing substrate Pb from the tray 201 to the discharge magazine 304 is completed. Thereafter, the claw portion 338 of the ejection mechanism 307 is moved up, down, left, and right to return to the origin position, and is prepared for the next operation.
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in this embodiment, the substrate is subjected to plasma cleaning, but it is also possible to use a film substrate, a wafer, or the like. Further, the number of substrates accommodated and supported on the tray of the chamber may be one or three or more. In this case, the supply magazine, the discharge magazine, the pressure insertion mechanism, and the unloading mechanism may be adjusted according to the number of substrates. Is enough. Further, in the present embodiment, the insertion mechanism and the transport mechanism are the mechanisms for pushing out the rod or the claw portion. However, the gripping portion may be provided at the tip, and the substrate may be picked up. For example, in the case of a thin plate such as a film substrate, when extruded, the end face of the film is deformed or crushed.
In addition, the present invention corresponds to high-mix low-volume production, and in the case of a substrate with a small production quantity, production is performed by a manually-transferred plasma cleaning apparatus. Is possible. In addition, a new substrate cleaning experiment is performed by a manual transfer plasma cleaning apparatus, and when verification is completed, a production line can be started by connecting the transfer apparatus.
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a transfer apparatus is provided for a simple manual transfer plasma cleaning apparatus for a test in which a new substrate cleaning test for plasma cleaning, process development, or application development has been verified. By fixing, it is possible to transfer to the automatic transfer production line with manual transfer, and the capital investment of the experimental plasma cleaning device is not wasted and is effectively used in the production line. A good automatic transfer plasma cleaning apparatus can be provided.
In addition, it supports multi-product small-volume production, and can be switched between manual and automatic according to the production quantity.It is possible to build a production line while conducting a cleaning experiment on multi-product cleaning substrates, It is possible to provide an automatic transfer plasma cleaning apparatus having high productivity such that model switching can be performed quickly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a line-compatible automatic transfer plasma cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 is a perspective view of the manually-transferred plasma cleaning apparatus in FIG. 1, FIG. 3 is a perspective view of the tray and chamber in FIG. 2, FIG. 4 is a cross-sectional view of the tray and chamber in FIG. 3, and FIG. , FIG. 6 is a partially exploded perspective view of the magazine vertical movement mechanism and the magazine left / right movement mechanism in FIG. 5, and FIG. 7 is a cross-sectional view of the magazine vertical movement mechanism and the magazine left / right movement mechanism in FIG. 8 is a perspective view of the insertion mechanism shown in FIG. 5, FIG. 9 is a perspective view of the unloading mechanism shown in FIG. 5, and FIG. 10 is a cross-sectional view showing how the insertion mechanism of FIG. FIG. 11 and FIG. 11 are cross-sectional views showing a state where the washed substrate is discharged from the tray to the discharge magazine in the unloading mechanism of FIG.
FIG. 2 is a perspective view of the manually-transferred plasma cleaning apparatus in FIG.
FIG. 3 is a perspective view of a tray and a chamber in FIG. 2;
FIG. 4 is a sectional view of a tray and a chamber in FIG. 3;
FIG. 5 is a perspective view of the transport device in FIG. 1;
FIG. 6 is a partially exploded perspective view of a magazine vertical movement mechanism and a magazine left / right movement mechanism in FIG. 5;
FIG. 7 is a sectional view of a magazine vertical movement mechanism and a magazine left / right movement mechanism in FIG. 6;
FIG. 8 is a perspective view of the insertion mechanism in FIG.
9 is a perspective view of the unloading mechanism in FIG.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a state where a substrate is pressed from a supply magazine to a tray in the pressing mechanism of FIG. 8;
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a state in which a washed substrate is discharged from a tray to a discharge magazine in the unloading mechanism of FIG. 9;
[Explanation of symbols]
202 Chamber 201 Tray 200 Manual transfer plasma cleaning device 302 Supply magazine P Substrate (substrate to be cleaned)
304 Ejection magazine 300 Conveying device 400 Coupling device 100 Automatic conveying plasma cleaning device 208 for line 208 Receiving groove (slot)
311 ・ 313 Receiving part (slot)
306 Pressing mechanism 307 Unloading mechanism 308 Magazine up / down movement mechanism 309 Magazine left / right movement mechanism

Claims

A manually transporting plasma cleaning apparatus having a tray which is protruded and retracted from the chamber main body and on which the object to be cleaned is mounted, a supply magazine which accommodates the tray, and supplies the object to be cleaned to the tray, and the object to be cleaned from the tray. A transfer device having a discharge magazine to be discharged, and the manual transfer plasma cleaning device and the transfer device such that the object to be cleaned on the tray and the objects to be cleaned stored in the supply magazine and the discharge magazine face each other. An automatic transport plasma cleaning apparatus, comprising: a coupling device for detachably coupling the devices.

A manually conveyed plasma cleaning apparatus having a tray that is horizontally protruded and retracted from the chamber main body and on which the object to be cleaned is manually placed, and a supply unit that has an accommodation unit that accommodates the tray and supplies the object to be cleaned to the tray A transport device provided with a magazine and a discharge magazine for discharging the object to be cleaned from the tray, and a cleaning object on the tray and a slot provided in the supply magazine and the discharge magazine are horizontally opposed to each other. A coupling device that detachably couples the plasma cleaning device and the transfer device, and connects the object to be cleaned to the manual transfer plasma cleaning device by coupling the plasma cleaning device and the transfer device with a coupling device. An automatic transfer plasma cleaning apparatus characterized in that it can be automatically transferred to a substrate.

3. The automatic transport plasma cleaning apparatus according to claim 1, wherein the transport device includes a magazine vertical movement mechanism configured to vertically move the supply magazine and the discharge magazine.

4. The automatic transport plasma cleaning apparatus according to claim 3, wherein the transport device includes a magazine left / right moving mechanism that moves the supply magazine and the discharge magazine in the left / right direction.

3. The automatic transport plasma cleaning according to claim 1, wherein the transport device includes a pressing mechanism that pushes an object to be cleaned stored in each receiving portion of the supply magazine into a receiving groove of the tray. 4. apparatus.

3. The automatic transport plasma cleaning apparatus according to claim 1, further comprising an unloading mechanism for extruding an object to be cleaned stored in a receiving groove of the tray into a receiving portion of the discharge magazine. .