JP2007281491A - Substrate cleaning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等(以下、「基板」と称する)に洗浄処理を行う洗浄処理手段と、その洗浄処理手段に対して基板の搬出入を行う搬送手段とを備えた基板洗浄装置、特に基板を1枚ずつ洗浄する枚葉式の基板洗浄装置に関する。 The present invention relates to a cleaning processing means for cleaning a semiconductor substrate, a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a photomask, a substrate for an optical disk (hereinafter referred to as “substrate”), and the cleaning processing means. More particularly, the present invention relates to a single-wafer type substrate cleaning apparatus that cleans substrates one by one.
周知のように、半導体や液晶ディスプレイなどの製品は、上記基板に対して洗浄、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、層間絶縁膜の形成、熱処理、ダイシングなどの一連の諸処理を施すことにより製造されている。これらのうち洗浄処理は、基板に付着したパーティクル等の汚染物質を除去する処理であり、パターンの微細化、複雑化が進展している近年においては益々重要となっている処理である。 As is well known, products such as semiconductors and liquid crystal displays are manufactured by performing a series of processes such as cleaning, resist coating, exposure, development, etching, interlayer insulation film formation, heat treatment, and dicing on the substrate. Has been. Among these, the cleaning process is a process for removing contaminants such as particles adhering to the substrate, and is an increasingly important process in recent years when the pattern is becoming finer and more complicated.
図10は、従来の基板洗浄装置の構成を示す平面図である。図10に示す従来の基板洗浄装置は、4つの洗浄ユニット101と、反転ユニット105と、搬送ロボット111と、インデクサ120とを備えている。洗浄ユニット101は、基板Wを回転させつつその主面をブラシにて洗浄する回転式洗浄ユニット(いわゆるスピンスクラバ)である。反転ユニット105は、基板Wを水平方向を軸として180°回転させ、その表面(パターン形成が行われる面)と裏面とを反転させるユニットである。搬送ロボット111は、搬送アーム112を備えるとともに、搬送路110に沿って移動することが可能に構成されている。搬送ロボット111は、インデクサ120の移載ロボット121との間で基板Wの受け渡しを行うことができるとともに、4つの洗浄ユニット101および反転ユニット105の間にて基板Wの搬送を行うことができる。
FIG. 10 is a plan view showing a configuration of a conventional substrate cleaning apparatus. The conventional substrate cleaning apparatus shown in FIG. 10 includes four
インデクサ120は、4つのカセット125を載置するとともに、移載ロボット121を備える。それぞれのカセット125は、洗浄処理前の未処理基板または洗浄処理後の処理済基板を複数枚収納する。移載ロボット121は、移載アーム122を備えるとともに、インデクサ120内を移動することができる。移載ロボット121は、洗浄処理前の未処理基板Wをカセット125から取り出して搬送ロボット111に渡すとともに、搬送ロボット111から受け取った洗浄処理後の処理済基板Wをカセット125に収納する役割を有する。
The
この基板洗浄装置における処理手順は以下のようなものである。まず、移載ロボット121が移載アーム122をカセット125に差し入れて未処理の基板Wを取り出し、搬送ロボット111の搬送アーム112にその基板Wを渡す。搬送ロボット111は、受け取った基板Wを搬送アーム112に保持して搬送しつつ4つの洗浄ユニット101のいずれかに搬入する。未処理の基板Wが搬入された洗浄ユニット101は、その基板Wの表面を洗浄する。
The processing procedure in this substrate cleaning apparatus is as follows. First, the
表面の洗浄処理が終了した後、搬送ロボット111が搬送アーム112を当該洗浄ユニット101にアクセスさせて基板Wを搬出する。そして、搬送ロボット111は、表面洗浄処理が終了した基板Wを反転ユニット105に搬入する。反転ユニット105は、基板Wの表裏を反転させ、その裏面を上側に向ける。
After the surface cleaning process is completed, the
その後、搬送ロボット111が反転ユニット105から基板Wを取り出して、再び洗浄ユニット101のいずれかに搬入する。基板Wが搬入された洗浄ユニット101は、その基板Wの裏面を洗浄する。
Thereafter, the
裏面の洗浄処理が終了した後、搬送ロボット111が基板Wを取り出して再度反転ユニット105に搬入し、反転ユニット105が基板Wの表裏を反転させてその表面を上側に向ける。そして、搬送ロボット111が反転ユニット105から基板Wを取り出して、移載ロボット121の移載アーム122に洗浄処理済の基板Wを渡す。最後に、移載ロボット121が洗浄処理済の基板Wをカセット125に収納することにより一連の基板洗浄処理が完了し、基板Wの表裏の汚染が除去される。
After the back surface cleaning process is completed, the
しかしながら、図10の従来の基板洗浄装置においては、基板Wを表裏反転させるべく反転ユニット105を備えているため、装置サイズが大きくなるとともに、装置価格も高価なものになっている。上記のような基板洗浄装置は通常クリーンルーム内に設置されるものであるが、装置サイズ、特にフットプリント(装置の平面サイズ)が大きくなると、装置に必要なクリーンルーム内の専有面積も大きくなる。クリーンルーム内においては基板処理に必要な高い清浄度が実現されるとともに適切な温湿度が常時維持されており、そのために相応のコストを要する。従って、フットプリントの大きい基板洗浄装置がクリーンルーム内に大きな専有面積を占めることは、高い装置価格に加えてランニングコストをも上昇させるという問題を発生させる。
However, since the conventional substrate cleaning apparatus of FIG. 10 includes the
また、図10の従来の基板洗浄装置においては、一連の洗浄処理のための基板搬送に移載ロボット121および搬送ロボット111の2台のロボットを使用しているため、このことも装置価格を高くするとともに、フットプリントを大きくする要因となっている。
Further, in the conventional substrate cleaning apparatus of FIG. 10, since two robots of the
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成であってかつフットプリントの小さい基板洗浄装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a substrate cleaning apparatus having a simple configuration and a small footprint.
上記課題を解決するため、請求項1の発明は、基板に洗浄処理を行う洗浄処理手段と、前記洗浄処理手段に基板を搬入するとともに前記洗浄処理手段から基板を搬出する搬送手段とを備えた基板洗浄装置において、前記搬送手段は、基板を保持する搬送アームと、前記搬送アームに基板を保持させた状態にて当該搬送アームを180°反転させる反転駆動部とを備え、前記搬送手段は、搬送過程にて基板を反転させることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention of
また、請求項2の発明は、請求項1の発明に係る基板洗浄装置において、前記搬送アームは、基板の端縁部を把持することによって当該基板を保持する端縁部把持機構を備えることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the substrate cleaning apparatus according to the first aspect of the present invention, the transport arm includes an edge portion gripping mechanism for holding the substrate by gripping the edge portion of the substrate. Features.
また、請求項3の発明は、請求項2の発明に係る基板洗浄装置において、前記端縁部把持機構は、基板の端縁部の一部分に当接して当該基板の位置を規制する位置規制部材と、前記基板の端縁部の他の部分を押圧して前記基板を前記位置規制部材に押し付ける押圧手段とを備えることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the substrate cleaning apparatus according to the second aspect of the invention, the end edge gripping mechanism abuts against a part of the edge of the substrate and restricts the position of the substrate. And pressing means for pressing the other part of the edge of the substrate to press the substrate against the position regulating member.
また、請求項4の発明は、請求項1から請求項3のいずれかの発明に係る基板洗浄装置において、前記搬送手段は、前記搬送アームを複数備えることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the substrate cleaning apparatus according to any one of the first to third aspects, the transfer means includes a plurality of the transfer arms.
また、請求項5の発明は、請求項1から請求項4のいずれかの発明に係る基板洗浄装置において、前記搬送手段は、前記基板洗浄装置内に設けられた基板収納部から洗浄処理前の未処理基板を取り出すとともに、基板収納部に洗浄処理後の処理済基板を収納することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the substrate cleaning apparatus according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, the transfer means is configured to perform a pre-cleaning process from a substrate storage portion provided in the substrate cleaning apparatus. The unprocessed substrate is taken out, and the processed substrate after the cleaning process is stored in the substrate storage portion.
また、請求項6の発明は、請求項1から請求項5のいずれかの発明に係る基板洗浄装置において、前記搬送手段が略水平方向に移動する搬送路をさらに備え、前記洗浄処理手段が前記搬送路の上方に配置されていることを特徴とする。
The invention of
請求項1の発明によれば、搬送手段が、基板を保持する搬送アームと、その搬送アームに基板を保持させた状態にて当該搬送アームを180°反転させる反転駆動部とを備えるため、基板を反転させるためだけの反転ユニットを設ける必要がなく、基板洗浄装置を簡易な構成であってかつフットプリントの小さなものとすることができる。 According to the first aspect of the present invention, the transfer means includes the transfer arm that holds the substrate, and the reversal drive unit that reverses the transfer arm by 180 ° in a state where the transfer arm holds the substrate. It is not necessary to provide a reversing unit only for reversing the substrate, and the substrate cleaning apparatus can have a simple configuration and a small footprint.
また、請求項2の発明によれば、搬送アームが基板の端縁部を把持することによって当該基板を保持する端縁部把持機構を備えるため、搬送アームが基板を保持して反転しても当該基板の脱落を防止することができる。 According to the second aspect of the present invention, since the transport arm includes the edge portion gripping mechanism that holds the substrate by gripping the edge portion of the substrate, the transport arm holds the substrate and reverses it. The substrate can be prevented from falling off.
また、請求項3の発明によれば、端縁部把持機構が、基板の端縁部の一部分に当接して当該基板の位置を規制する位置規制部材と、基板の端縁部の他の部分を押圧して基板を位置規制部材に押し付ける押圧手段とを備えるため、請求項2の発明による効果を確実に得ることができる。
According to the invention of claim 3, the edge portion gripping mechanism abuts against a part of the edge portion of the substrate and restricts the position of the substrate, and the other portion of the edge portion of the substrate. And the pressing means for pressing the substrate against the position restricting member, the effect of the invention of
また、請求項4の発明によれば、搬送手段が搬送アームを複数備えるため、スループットの向上や汚染転写の防止を図ることができる。 According to the invention of claim 4, since the conveying means includes a plurality of conveying arms, it is possible to improve throughput and prevent contamination transfer.
また、請求項5の発明によれば、搬送手段が、基板洗浄装置内に設けられた基板収納部から洗浄処理前の未処理基板を取り出すとともに、基板収納部に洗浄処理後の処理済基板を収納するため、基板収納部と搬送手段との間で基板の受け渡しを行う移載ロボットが不要となり、基板洗浄装置のフットプリントをさらに小さくすることができる。
According to the invention of
また、請求項6の発明によれば、洗浄処理手段が搬送路の上方に配置されているため、基板洗浄装置のフットプリントをさらに小さくすることができる。
According to the invention of
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<1.第1実施形態>
図1は、本発明に係る基板洗浄装置の全体構成を示す平面図である。また、図2は、図1の基板洗浄装置の側面図である。なお、図1および以降の各図にはそれらの方向関係を明確にするため必要に応じてZ軸方向を鉛直方向とし、XY平面を水平面とするXYZ直交座標系を付している。
<1. First Embodiment>
FIG. 1 is a plan view showing an overall configuration of a substrate cleaning apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a side view of the substrate cleaning apparatus of FIG. 1 and the subsequent drawings are provided with an XYZ orthogonal coordinate system in which the Z-axis direction is a vertical direction and the XY plane is a horizontal plane as necessary in order to clarify the directional relationship.
この基板洗浄装置1は、基板Wに洗浄処理を行ってパーティクルを除去する装置であり、主としてカセットC1,C2を載置するための載置ステージ10と、基板Wに洗浄処理を行う洗浄ユニットSS1,SS2と、搬送ロボットTRとを備えている。搬送ロボットTRは搬送路5に配置されており、この搬送路5を挟んで載置ステージ10と洗浄ユニットSS1,SS2とが対向配置されている。
The
2つの載置ステージ10は、搬送路5に沿って設けられており、それぞれの上面の所定位置にはカセットC1,C2が載置される。各カセットC1,C2には、多段の収納溝が刻設されており、それぞれの溝には1枚の基板Wを水平姿勢にて(主面を水平面に沿わせて)収容することができる。従って、各カセットC1,C2には、複数の基板Wを水平姿勢かつ多段に所定の間隔を隔てて積層した状態にて収納することができる。なお、本実施形態のカセットC1,C2の形態としては、基板を密閉空間に収納するFOUP(front opening unified pod)を採用しているが、これに限定されるものではなく、収納基板を外気に曝すOC(open cassette)であっても良い。
The two
各カセットC1,C2の正面側(図中(−X)側)には蓋が設けられており、当該蓋は基板Wの出し入れを行えるように着脱可能とされている。カセットC1,C2の蓋の着脱は、図示を省略するポッドオープナーによって行われる。カセットC1,C2から蓋を取り外すことにより、図2に示すように、開口部8が形成される。カセットC1,C2に対する基板Wの搬入搬出はこの開口部8を介して行われる。
A lid is provided on the front side (-X side in the figure) of each cassette C1, C2, and the lid is detachable so that the substrate W can be taken in and out. The cassettes C1 and C2 are attached and detached with a pod opener (not shown). By removing the lid from the cassettes C1 and C2, an
また、本実施形態では、カセットC1に洗浄処理前の未処理基板を収納し、カセットC2に洗浄処理後の処理済基板を収納するものとする。なお、カセットC1,C2の載置ステージ10への載置および載置ステージ10からの搬出は、通常AGV(Automatic Guided Vehicle)やOHT(over-head hoist transport)等によって自動的に行うようにしている。
In this embodiment, an unprocessed substrate before the cleaning process is stored in the cassette C1, and a processed substrate after the cleaning process is stored in the cassette C2. It should be noted that the cassettes C1 and C2 are automatically mounted on the mounting
洗浄ユニットSS1,SS2は、搬送路5に沿って載置ステージ10とは反対側に並べて設けられている。本実施形態の洗浄ユニットSS1,SS2は、基板Wをその端縁部を把持して回転させつつ主面(表面または裏面)に純水を供給し、ブラシや他の洗浄ツールによって基板Wに付着したパーティクルを除去するスピンスクラバである。なお、洗浄ユニットSS1,SS2は、スピンスクラバに限定されるものではなく、基板Wに付着した汚染物質を除去するユニットであれば種々のものを採用することができる。また、図2に示すように、洗浄ユニットSS1,SS2のそれぞれには、基板Wを搬入搬出するための開口9が搬送路5に向けて形成されており、さらに開口9を開閉するためのシャッター等(図示省略)も設けられている。
The cleaning units SS1 and SS2 are provided side by side along the
洗浄ユニットSS1,SS2の下方には、キャビネット部6が配置されている。キャビネット部6の内部には、基板洗浄装置1に電力を供給するための電源や純水のタンクおよび供給配管等が設置されている。
A
搬送ロボットTRは、搬送路5に設けられ、載置ステージ10に載置されたカセットC1,C2および洗浄ユニットSS1,SS2の間にて基板Wを搬送する手段である。搬送ロボットTRは、水平移動部41、昇降部42、アーム基台43、搬送アーム45および搬送アーム45を駆動するための各種駆動機構を備えており、これらによって洗浄ユニットSS1,SS2に洗浄処理前の基板Wを搬入するとともに洗浄ユニットSS1,SS2から洗浄処理後の基板Wを搬出することができる。
The transport robot TR is a means that is provided in the
水平移動部41は、搬送ロボットTRの最下部を構成して搬送ロボットTR全体を支持する部分であり、搬送路5の長手方向(Y方向)に沿って水平移動可能とされている。水平移動部41が搬送路5に沿って移動する機構としては、例えばボールネジを用いた送りねじ機構やプーリとベルトを用いた機構等の周知の駆動機構を採用することができる。これにより、図1中矢印AR1にて示すように、搬送アーム45を含む搬送ロボットTRの全体が搬送路5に沿ってY方向に水平移動を行うことができる。
The horizontal moving
水平移動部41の上部には昇降部42が設置されている。昇降部42は、例えば特開2000−135475号公報に示されているようないわゆるテレスコピック型の昇降機構を具備している。このテレスコピック型の昇降機構は多段の入れ子構造をなす複数の昇降部材を順次に収納したり引き出したりすることにより鉛直方向に沿って昇降を行う機構である。これにより、図2中矢印AR2にて示すように、アーム基台43および搬送アーム45が同時に鉛直方向(Z方向)に沿って昇降移動を行う。なお、昇降部42に組み込む昇降機構としてはテレスコピック型の機構に限定されるものではなく、アーム基台43および搬送アーム45を鉛直方向に沿って昇降させることができる機構であれば、パンタグラフ機構であっても良いし、ボールネジやベルトを用いた機構、シリンダを用いた機構等周知の駆動機構を採用することが可能である。もっとも、テレスコピック型の昇降機構は、コンパクトかつストロークを大きくすることができるという点において搬送ロボットTRの昇降機構として好適である。
An elevating
水平移動部41および昇降部42によって、搬送アーム45は搬送路5内をYZ平面に沿って自在に移動することができ、カセットC1,C2および洗浄ユニットSS1,SS2のそれぞれの正面に位置することができる。
The
アーム基台43は、鉛直方向に沿った回転軸Q周りで昇降部42に対して回転することができる。この回転動作は、アーム基台43に内蔵したステッピングモータ等によって行われる。これにより、図1中矢印AR3にて示すように、搬送アーム45は回転軸Qを中心として水平面内(XY平面内)にて回転自在となり、カセットC1,C2および洗浄ユニットSS1,SS2のそれぞれに対向することができる。
The
アーム基台43の上部には、基板Wを保持する3本の搬送アーム45a,45b,45cがこの順序にて下から順に設けられている(本明細書では、3本の搬送アームの個々を問題とするときには搬送アーム45a,45b,45cとし、特に区別する必要のないときは単に搬送アーム45と記載している)。各搬送アーム45a,45b,45cは、基板Wを保持して水平面内(XY平面内)にて進退移動を行うことができるとともに、水平方向に沿った軸を中心にして180°反転することができる。以下、搬送アーム45aがこれらの動作を行うための機構について説明するが、搬送アーム45b,45cについても同様である。
In the upper part of the
図3は、搬送アーム45aおよびその周辺の斜視図である。搬送ロボットTRは、上述した駆動機構以外に、搬送アーム45aを水平面内にて進退移動させるための屈伸機構30と、搬送アーム45aを水平方向に沿った軸を中心にして180°反転させる反転駆動部15とを備えている。そして、搬送アーム45aは、基板Wの端縁部を把持することによって当該基板Wを保持するチャック部20を備えている。
FIG. 3 is a perspective view of the transfer arm 45a and its periphery. In addition to the drive mechanism described above, the transfer robot TR includes a bending / stretching
図4は、屈伸機構30の駆動構造を示す側方断面図である。屈伸機構30は、搬送アーム45aが連結された反転駆動部15と、この反転駆動部15を水平面内で回動自在に支持する第1アームセグメント31と、この第1アームセグメント31を水平面内で回動自在に支持する第2アームセグメント32と、アーム基台43中に設けられ、第2アームセグメント32を水平面内で回動させる駆動モータ39とによって構成されており、この駆動モータ39によって第2アームセグメント32を回動させたときに第1アームセグメント31および反転駆動部15に動力を伝達してこれらの姿勢および移動方向を制御する。
FIG. 4 is a side sectional view showing a drive structure of the bending / stretching
搬送アーム45aは、反転駆動部15に回転可能に連結されている。反転駆動部15についてはさらに後述するが、搬送アーム45aを水平方向に沿った軸を中心にして回転させるものの、それ以外の動作を行うものではない。すなわち、搬送アーム45aは反転駆動部15に対して屈曲動作を行うことはなく、搬送アーム45aの長手方向と反転駆動部15の長手方向とは常に一致している。
The transfer arm 45 a is rotatably connected to the
反転駆動部15の基端部には、第1回動軸33が下方に垂設固定されている。また、第1アームセグメント31の先端部には、第1回動軸33を回動自在に軸受けする第1軸受け孔34が穿設されている。また、第1アームセグメント31の基端部には、第2回動軸35が下方に垂設固定されている。第2アームセグメント32は、第1アームセグメント31と同じ長さ寸法に設定されており、その先端部には、第2回動軸35を回動自在に軸受けする第2軸受け孔36が穿設されている。また、第2アームセグメント32の基端部には、駆動モータ39の回転力が伝達される第3回動軸37が、下方に向けて垂設固定されている。
A first rotation shaft 33 is vertically fixed to the base end portion of the
第1回動軸33の下端に固定された第1プーリ61と、第2軸受け孔36の上面側において第2回動軸35に固定された第2プーリ62との間には第1ベルト63が巻き掛けられている。また、第2回転軸35の下端に固定された第3プーリ64と、第2アームセグメント32に固定されて第3回動軸37を遊嵌する第4プーリ65との間には第2ベルト66が巻き掛けられている。
Between the
ここで、第1プーリ61の径と第2プーリ62の径とは2対1に設定され、また、第3プーリ64の径と第4プーリ65の径とは1対2に設定されている。また、第1回動軸33から第2回動軸35までの距離と、第2回動軸35から第3回動軸37までの距離は、同一の長さRに設定されている。
Here, the diameter of the
駆動モータ39が第3回動軸37を介して第2アームセグメント32を角度αだけ反時計回りに回動させると、第2アームセグメント32の先端部に軸受された第2回動軸35は、第2ベルト66及び第3プーリ64を通じて第3回動軸37の2倍の角度β=2αだけ時計回りに回動する。これによって、第1アームセグメント31の先端部に軸受けされた第1回動軸33は、アーム基台43に対して直進する。この際、第1回動軸33は、第2プーリ62及び第1ベルト63を通じて回動角を制御されている。ここで、搬送アーム45aを基準とすると、第1回動軸33は、第2回動軸35の1/2倍の角度γ=αだけ反時計回りに回動することになるが、第1アームセグメント31自体が回動している。よって、結果的に、搬送アーム45aは、図3中矢印AR4にて示すように、同一の姿勢を維持したまま水平方向に直線状に進退移動を行う。なお、搬送アーム45aの進退移動機構としては、上記の屈伸機構30に限定されるものではなく、例えばボールネジを用いた送りねじ機構等の周知の機構を採用することができる。
When the
また、反転駆動部15はステッピングモータ16を内蔵する。搬送アーム45aは、ステッピングモータ16のモータ軸に固定接続されており、その回転駆動力が伝達される。これにより、図3中矢印AR5にて示すように、搬送アーム45aは反転駆動部15に対して回転可能となり、水平方向に沿った軸Pを中心にして180°反転することができる。
The
また、搬送アーム45aはチャック部20と保持部分22とを備えている。図5は、搬送アーム45aの構造を示す平面図である。チャック部20はエアシリンダ21を内蔵している。エアシリンダ21のピストンロッドには把持部23が固定接続されている。これにより、図5中矢印AR6にて示すように、エアシリンダ21は把持部23を前後に進退移動させることができる。
The transfer arm 45 a includes a
保持部分22は、2股に分かれたU字形状を有しており、その上面に基板Wを載せて保持する。また、保持部分22には、基板Wの端縁部をガイドして水平方向への移動を規制するガイド部22a,22bが形成されている。
The holding
保持部分22に基板Wを載せた状態にて、チャック部20がエアシリンダ21に把持部23を前進させると、把持部23が基板Wの端縁部に当接して搬送アーム45aの基端部側から基板Wを押す。そして、基板Wは搬送アーム45aの先端部側に設けられたガイド部22aに押しつけられ、基板Wの移動が規制される。すなわち、ガイド部22aが基板Wの端縁部の一部分に当接して当該基板Wの位置を規制するとともに、把持部23が基板Wの端縁部の他の部分を押圧して基板Wをガイド部22aに押し付けることにより、搬送アーム45aによって基板Wが確実に保持されることとなる。
When the
把持部23およびガイド部22aによって基板Wの端縁部を把持することにより、この状態にて反転駆動部15が搬送アーム45aを180°反転させたとしても、基板Wが搬送アーム45aから脱落するのを防止することができる。つまり、反転駆動部15は、搬送アーム45aに基板Wを保持させた状態にて当該搬送アーム45aを水平方向に沿った軸Pを中心にして180°反転させることができる。
By gripping the edge of the substrate W by the
以上のような、水平移動部41の水平移動動作、昇降部42の昇降動作、アーム基台43の回転動作および屈伸機構30を用いた進退移動動作により、搬送アーム45a,45b,45cのそれぞれは搬送路5において3次元的に自在に移動することができ、カセットC1,C2および洗浄ユニットSS1,SS2のいずれに対しても基板Wを搬入することができ、またいずれからも基板Wを搬出することができる。また、反転駆動部15の反転動作により、搬送アーム45a,45b,45cのそれぞれは、基板Wを保持したまま水平方向に沿った軸を中心にして180°反転することができる。
Each of the
ところで、既述したように、本実施形態の搬送ロボットTRは基板Wを保持する3本の搬送アーム45a,45b,45cを備えている。搬送アーム45b,45cの個々の動作については、搬送アーム45aと全く同じである。すなわち、搬送アーム45b,45cも基板Wを保持して水平面内にて進退移動を行うことができるとともに、水平方向に沿った軸を中心にして180°反転することができる。そして、3本の搬送アーム45a,45b,45cのそれぞれは相互に独立した動作を行う。
Incidentally, as described above, the transfer robot TR of the present embodiment includes the three
ここで、搬送アーム45a,45b,45cのいずれかが反転動作を行ったときに、他の搬送アームと干渉するのを防止しなければならない。例えば、搬送アーム45aが180°反転するときには、その直上の搬送アーム45bとの干渉を防止する必要がある。このため、本実施形態では、隣接する搬送アームの間隔を少なくとも一方の搬送アームが基板Wを保持して反転したときにその基板Wが他の搬送アームに接触しない距離以上としている。例えば、300mm径の基板Wを扱う場合には、隣接する搬送アームの間隔を160mm程度にすれば、一方の搬送アームが基板Wを保持して反転したときにその基板Wが他の搬送アームに干渉するのを防止することができる。具体的には、アーム基台43中に設けられた駆動モータ39の第3回動軸37(図4参照)の長さを調整することによって隣接する搬送アームの間隔を決定するようにすれば良い。なお、図3には、搬送アーム45bの第3回動軸48および搬送アーム45cの第3回動軸47の一部を図示している。また、いずれかの搬送アームが反転動作を行っているときには、それに隣接する搬送アームは反転動作を行わないようにする必要がある。
Here, when any of the
本実施形態においては、洗浄ユニットSS1,SS2が洗浄処理手段に、搬送ロボットTRが搬送手段に、ガイド部22aが位置規制部材に、把持部23が押圧手段に、カセットC1,C2が基板収納部にそれぞれ相当する。
In this embodiment, the cleaning units SS1 and SS2 are the cleaning processing means, the transport robot TR is the transport means, the
次に、上記の基板洗浄装置1における処理手順について説明する。基板洗浄装置1の処理内容の概略は、カセットC1から取り出した未処理の基板Wの表面および裏面を洗浄し、洗浄後の基板WをカセットC2に収容するというものである。このときの基板搬送は全て搬送ロボットTRによって行われる。図6は、基板洗浄装置1における基板搬送手順の一例を示す図である。
Next, a processing procedure in the
まず、搬送ロボットTRが搬送アーム45aによってカセットC1から未処理の基板W1を取り出し、洗浄ユニットSS1に搬送する。洗浄ユニットSS1においては、既に表面洗浄処理済の基板W2を搬送アーム45bによって取り出すとともに、未処理の基板W1を搬送アーム45aによって搬入する。すなわち、搬送アーム45a,45bによって、洗浄ユニットSS1内の表面洗浄処理済の基板W2を未処理の基板W1に交換するのである。表面洗浄処理済の基板W2は、搬送アーム45bによって洗浄ユニットSS1から洗浄ユニットSS2に搬送される。
First, the transfer robot TR takes out the unprocessed substrate W1 from the cassette C1 by the transfer arm 45a and transfers it to the cleaning unit SS1. In the cleaning unit SS1, the substrate W2 that has already undergone the surface cleaning process is taken out by the
ここで、カセットC1には基板W1がその表面を上側に向けて収納されており、搬送アーム45aは反転動作を行わないため、洗浄ユニットSS1には基板W1がその表面を上側に向けた状態にて搬入される。そして、洗浄ユニットSS1は、基板Wの表面に対して洗浄処理を行う。 Here, since the substrate W1 is stored in the cassette C1 with the surface thereof facing upward, and the transfer arm 45a does not perform the reversing operation, the substrate W1 is placed in the cleaning unit SS1 with the surface facing upward. It is carried in. The cleaning unit SS1 performs a cleaning process on the surface of the substrate W.
一方、搬送アーム45bは、洗浄ユニットSS1から洗浄ユニットSS2への搬送過程において、表面洗浄処理済の基板W2を保持したまま水平方向に沿った軸を中心にして180°反転する。その結果、基板W2の裏面が上側を向くこととなる。
On the other hand, the
洗浄ユニットSS2においては、既に裏面洗浄処理済の基板W3を搬送アーム45cによって取り出すとともに、表面洗浄処理済の基板W2を搬送アーム45bによって搬入する。すなわち、搬送アーム45b,45cによって、洗浄ユニットSS2内の裏面洗浄処理済の基板W3を表面洗浄処理済の基板W2に交換するのである。裏面洗浄処理済の基板W3は、搬送アーム45cによって洗浄ユニットSS2からカセットC2に搬送され、カセットC2内に収納される。
In the cleaning unit SS2, the substrate W3 that has been subjected to the back surface cleaning process is taken out by the
ここで、搬送アーム45bが反転動作を行ったことにより、洗浄ユニットSS2には基板W2がその裏面を上側に向けた状態にて搬入される。洗浄ユニットSS2は、基板Wの裏面に対して洗浄処理を行う。
Here, when the
また、搬送アーム45cも、洗浄ユニットSS2からカセットC2への搬送過程において、洗浄処理済の基板W3を保持したまま水平方向に沿った軸を中心にして180°反転する。その結果、基板W3の表面が再び上側を向くこととなり、カセットC2には基板W3がその表面を上側に向けた状態にて収納される。
Further, the
以降、同様の手順が繰り返され、最初の未処理の基板W1にも表面洗浄処理、裏面洗浄処理が順次に行われてやがてカセットC2に収納される。 Thereafter, the same procedure is repeated, and the first unprocessed substrate W1 is sequentially subjected to the front surface cleaning process and the back surface cleaning process, and is then stored in the cassette C2.
以上のように、第1実施形態では、基板Wを搬送アーム45に保持させた状態にて反転させる反転駆動部15を搬送ロボットTRに設けているため、従来の反転ユニット105(図10)を配置する必要がなく、その分だけ基板洗浄装置1を小型化してフットプリントを小さくすることができる。
As described above, in the first embodiment, since the reversing
また、従来の反転ユニット105を削減し、搬送ロボットTRに簡単な構成の反転駆動部15を設けるだけで良いため、装置価格が高くなるのを抑制することができる。
Further, since the conventional reversing
また、把持部23およびガイド部22aによって基板Wの端縁部を把持することにより、その基板Wを搬送アーム45に確実に保持しているため、搬送アーム45が反転したときの基板Wの脱落を防止することができる。
Further, since the edge of the substrate W is gripped by the
また、搬送ロボットTRが3本の搬送アーム45a,45b,45cを備え、それら3本の搬送アーム45a,45b,45cによって洗浄ユニットSS1,SS2における基板入れ換えを行うことができるため、高いスループットを得ることができる。
Further, since the transfer robot TR includes three
特に、本実施形態のように、3本の搬送アーム45a,45b,45cの搬送分担を明確に分割し、搬送アーム45aのみが未処理の基板Wを保持し、搬送アーム45bのみが表面洗浄処理済の基板Wを保持し、搬送アーム45cのみが表裏面洗浄処理済の基板Wを保持するようにすれば、未処理の基板Wを保持した搬送アーム45が処理済の基板Wを保持することに起因した汚染の転写を防止することができる。
In particular, as in the present embodiment, the transfer assignment of the three
また、本実施形態においては、搬送ロボットTRが直接カセットC1から洗浄処理前の未処理基板Wを取り出すとともに、カセットC2に洗浄処理後の処理済基板Wを収納しており、従来の移載ロボット121(図10)を設ける必要がない。従って、移載ロボット121を削減した分だけ基板洗浄装置1を小型化してフットプリントを小さくすることができるとともに、装置価格を低価格にすることができる。
In the present embodiment, the transfer robot TR takes out the unprocessed substrate W before the cleaning process directly from the cassette C1, and stores the processed substrate W after the cleaning process in the cassette C2. There is no need to provide 121 (FIG. 10). Accordingly, the
<2.第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態の基板洗浄装置2が第1実施形態の基板洗浄装置1と異なるのは、洗浄ユニットSS1,SS2の配置位置である。図7は、第2実施形態の基板洗浄装置2の全体構成を示す平面図である。また、図8は図7の基板洗浄装置の側面図であり、図9は図7の基板洗浄装置の背面図である。
<2. Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The
第2実施形態の基板洗浄装置2も、基板Wに洗浄処理を行ってパーティクルを除去する装置であり、主としてカセットC1,C2を載置するための載置ステージ10と、基板Wに洗浄処理を行う洗浄ユニットSS1,SS2と、搬送ロボットTRとを備えている。第2実施形態においては、洗浄ユニットSS1,SS2が搬送路5の上方に配置されている。なお、載置ステージ10、カセットC1,C2、洗浄ユニットSS1,SS2および搬送ロボットTRの構成については第1実施形態と同じであり、同一の符号を付してその説明は省略する。
The
第2実施形態においては、洗浄ユニットSS1,SS2が搬送路5の上方に所定間隔の隙間を隔ててY方向に並べて配置されている。このため、搬送ロボットTRは、図9中矢印AR8にて示すように搬送路5に沿って水平方向に移動するとともに、矢印AR9にて示すように搬送アーム45を2つの洗浄ユニットSS1,SS2の隙間に上昇させて開口9から各洗浄ユニットSS1,SS2にアクセスさせる。既述したように、搬送アーム45a,45b,45cのそれぞれは搬送路5において3次元的に自在に移動することができるため、前述の如き洗浄ユニットSS1,SS2へのアクセスも可能である。なお、第2実施形態では、洗浄ユニットSS1,SS2を搬送路5の上方に配置することによって、搬送ロボットTRに要求される昇降距離が大きくなるため、昇降部42にはストロークの大きいテレスコピック型の昇降機構を組み込むことが望ましい。
In the second embodiment, the cleaning units SS1 and SS2 are arranged above the
従って、第2実施形態においても、搬送アーム45a,45b,45cのそれぞれは、カセットC1,C2および洗浄ユニットSS1,SS2のいずれに対しても基板Wを搬入することができ、またいずれからも基板Wを搬出することができる。また、反転駆動部15の反転動作により、搬送アーム45a,45b,45cのそれぞれは、基板Wを保持したまま水平方向に沿った軸を中心にして180°反転することができる。
Accordingly, also in the second embodiment, each of the
そして、第2実施形態においても第1実施形態と同様の処理手順(図6)を実行することができ、その結果、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。特に、第2実施形態においては、洗浄ユニットSS1,SS2を搬送路5の上方に配置するようにしているため、基板洗浄装置2のフットプリントをさらに小さくすることができ、クリーンルーム内における専有面積をより小さくすることができる。
In the second embodiment, the same processing procedure (FIG. 6) as in the first embodiment can be executed, and as a result, the same effect as in the first embodiment can be obtained. In particular, in the second embodiment, since the cleaning units SS1, SS2 are arranged above the
また、第2実施形態では、洗浄ユニットSS1,SS2よりも下方に搬送ロボットTRが設けられているため、搬送ロボットTRの駆動動作によって生じたパーティクル等が洗浄ユニットSS1,SS2内に進入しにくくなり、より清浄な雰囲気中にて基板Wの洗浄を行うことができる。 In the second embodiment, since the transfer robot TR is provided below the cleaning units SS1 and SS2, it is difficult for particles generated by the driving operation of the transfer robot TR to enter the cleaning units SS1 and SS2. The substrate W can be cleaned in a cleaner atmosphere.
<3.変形例>
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記の例に限定されるものではない。例えば、上記各実施形態においては、隣接する搬送アームの間隔を相互に干渉しない程度に固定していたが、搬送アーム45a,45b,45cのそれぞれを個別の昇降機構によって昇降可能とし、これによって隣接する搬送アームの間隔を適宜調整するようにしても良い。
<3. Modification>
While the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above examples. For example, in the above-described embodiments, the interval between adjacent transfer arms is fixed so as not to interfere with each other. However, each of the
また、上記各実施形態においては、洗浄ユニットSS1,SS2が基板Wの端縁部を把持して基板Wを保持するいわゆるメカチャックを採用するようにしていたが、これに限定されるものではなく基板Wの裏面を真空吸着して基板Wを保持するいわゆる真空チャックを採用するようにしても良い。但し、基板Wの表面を真空吸着すると汚染の原因となるため、いわゆる真空チャックを採用するときには、基板Wの表面のみを洗浄することとなる。この場合、例えばカセットC1に裏面を上側に向けて収納されていた基板Wを搬送アーム45によって取り出し、反転させた後に洗浄ユニットSS1(SS2)に搬入するようにする。
In each of the above embodiments, the so-called mechanical chuck that holds the substrate W by holding the edge of the substrate W by the cleaning units SS1 and SS2 has been adopted. However, the present invention is not limited to this. A so-called vacuum chuck that holds the substrate W by vacuum suction of the back surface of the substrate W may be employed. However, if the surface of the substrate W is vacuum-sucked, it causes contamination. Therefore, when a so-called vacuum chuck is employed, only the surface of the substrate W is cleaned. In this case, for example, the substrate W stored in the cassette C1 with the back surface facing upward is taken out by the
また、基板Wの搬送手順は図6に示したものに限定されないことは勿論であり、例えば表面洗浄のみまたは裏面洗浄のみを行うようにしても良く、任意の搬送手順を設定することが可能である。 Further, the transfer procedure of the substrate W is not limited to the one shown in FIG. 6. For example, only the front surface cleaning or the back surface cleaning may be performed, and an arbitrary transfer procedure can be set. is there.
また、上記の搬送ロボットTRは3本の搬送アーム45a,45b,45cを備えていたが、搬送アーム45の本数は3本に限定されるものではない。少なくとも搬送アーム45が1本あれば基板Wを反転して搬送することができ、2本あれば洗浄ユニットSS1,SS2において基板交換を行うことによりスループットを向上させることができる。そして、上記各実施形態のように搬送アーム45が3本あれば基板Wと搬送アーム45との間の汚染の転写を防止することができる。
Further, although the transfer robot TR includes the three
また、搬送ロボットTRの水平移動部41の水平移動動作は必須のものではない。搬送アーム45の移動動作を制御することによって搬送ロボットTRが水平動作を行わなくてもカセットC1,C2および洗浄ユニットSS1,SS2に搬送アーム45をアクセスできるような形態であれば、水平移動部41を有さない搬送ロボットTRを搬送手段としても良い。
Further, the horizontal movement operation of the
1,2 基板洗浄装置
5 搬送路
10 載置ステージ
15 反転駆動部
20 チャック部
22a ガイド部
23 把持部
45(45a,45b,45c) 搬送アーム
C1,C2 カセット
SS1,SS2 洗浄ユニット
TR 搬送ロボット
W 基板
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記搬送手段は、基板を保持する搬送アームと、前記搬送アームに基板を保持させた状態にて当該搬送アームを180°反転させる反転駆動部とを備え、
前記搬送手段は、搬送過程にて基板を反転させることを特徴とする基板洗浄装置。 A substrate cleaning apparatus comprising: a cleaning processing unit that performs a cleaning process on a substrate; and a transport unit that carries the substrate into the cleaning processing unit and unloads the substrate from the cleaning processing unit,
The transfer means includes a transfer arm that holds a substrate, and a reversing drive unit that reverses the transfer arm by 180 ° in a state where the transfer arm holds the substrate.
The substrate cleaning apparatus, wherein the transfer means reverses the substrate in the transfer process.
前記搬送アームは、基板の端縁部を把持することによって当該基板を保持する端縁部把持機構を備えることを特徴とする基板洗浄装置。 The substrate cleaning apparatus according to claim 1,
The substrate cleaning apparatus, wherein the transfer arm includes an edge portion holding mechanism for holding the substrate by holding an edge portion of the substrate.
前記端縁部把持機構は、基板の端縁部の一部分に当接して当該基板の位置を規制する位置規制部材と、前記基板の端縁部の他の部分を押圧して前記基板を前記位置規制部材に押し付ける押圧手段とを備えることを特徴とする基板洗浄装置。 The substrate cleaning apparatus according to claim 2, wherein
The edge portion gripping mechanism is configured to contact a part of the edge portion of the substrate and restrict the position of the substrate, and press the other portion of the edge portion of the substrate to place the substrate in the position. A substrate cleaning apparatus comprising: a pressing unit that presses against the regulating member.
前記搬送手段は、前記搬送アームを複数備えることを特徴とする基板洗浄装置。 The substrate cleaning apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The substrate cleaning apparatus, wherein the transfer means includes a plurality of transfer arms.
前記搬送手段は、前記基板洗浄装置内に設けられた基板収納部から洗浄処理前の未処理基板を取り出すとともに、基板収納部に洗浄処理後の処理済基板を収納することを特徴とする基板洗浄装置。 In the substrate cleaning apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The transfer means takes out an unprocessed substrate before the cleaning process from a substrate storage unit provided in the substrate cleaning apparatus, and stores the processed substrate after the cleaning process in the substrate storage unit. apparatus.
前記搬送手段が略水平方向に移動する搬送路をさらに備え、
前記洗浄処理手段が前記搬送路の上方に配置されていることを特徴とする基板洗浄装置。 In the substrate cleaning apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A transport path in which the transport means moves in a substantially horizontal direction;
The substrate cleaning apparatus, wherein the cleaning means is disposed above the transport path.
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JP2007112895A JP2007281491A (en) | 2007-04-23 | 2007-04-23 | Substrate cleaning device |
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Cited By (2)
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JP2011014784A (en) * | 2009-07-03 | 2011-01-20 | Nikon Corp | Substrate holding member, device and method for transporting substrate, stage device, exposure device, and device manufacturing method |
JP2019061996A (en) * | 2017-09-25 | 2019-04-18 | 株式会社Screenホールディングス | Substrate inversion device, substrate processing apparatus and substrate clamping device |
-
2007
- 2007-04-23 JP JP2007112895A patent/JP2007281491A/en not_active Abandoned
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