JP2017059569A - 反転機および基板研磨装置 - Google Patents

反転機および基板研磨装置 Download PDF

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Abstract

【課題】基板を上下反転させる小型な反転機、および、そのような反転機を有する基板研磨装置を提供すること。
【解決手段】基板（Ｗ）を上下反転させる反転機（１００）であって、基板（Ｗ）を載置させるための第１アーム対（２１ａ）と、前記第１アーム対（２１ａ）と互いに対向した第２アーム対（２１ｂ）であって、当該第２アーム対（２１ｂ）が閉じると前記第１アーム対（２１ａ）の上に載置された基板（Ｗ）を把持するように開閉自在に構成された第２アーム対（２１ｂ）と、前記第２アーム対（２１ｂ）を開閉する開閉機構（２３）と、前記第１アーム対（２１ａ）および前記第２アーム対（２１ｂ）を、これらの内側に設定され、前記第１アーム対（２１ａ）および前記第２アーム対（２１ｂ）の延在方向に沿った所定の軸線（２１）周りに回転させることにより前記基板（Ｗ）を上下反転させる回転機構（２２）と、を備える反転機（１００）が提供される。
【選択図】図３

Description

本発明は、基板を上下反転させる反転機およびそのような反転機を有する基板研磨装置に関する。
従来のベベル研磨装置は、ベベル部に付着した異物を除去するため、研磨テープを用いて基板の周縁部のみを研磨し、基板の裏面を研磨しないものが多かった。このようなベベル研磨装置では、基板の表面のみを洗浄すればよく、裏面を洗浄しなくてもよい。
これに対し、近年では、基板のベベル部の研磨とともに基板の裏面も研磨するベベル研磨装置が開発されている（例えば、特許文献１）。このようなベベル研磨装置では、基板の裏面を洗浄するために、基板を上下反転させる必要がある。
特開２０１４−１５０１７８号公報
ここで、この基板を反転させるための反転機に、上下反転させた基板を基板搬送装置に引き渡すための仮置き台や、仮置き台に基板を置くための昇降機構を設けると、装置が大型化してしまうという問題がある。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、基板を上下反転させる小型な反転機、および、そのような反転機を有する基板研磨装置を提供することである。
本発明の一態様によれば、基板を上下反転させる反転機であって、基板を載置させるための第１アーム対と、前記第１アーム対と互いに対向し、前記第１アーム対の上に載置された基板を把持するように開閉自在に構成された第２アーム対と、前記第２アーム対を開閉する開閉機構と、前記第１アーム対および前記第２アーム対を、これらの内側に設定され、前記第１アーム対および前記第２アーム対の延在方向に沿った所定の軸線周りに回転させることにより前記基板を上下反転させる回転機構と、を備える反転機が提供される。
この構成によれば、上側に位置するアーム対と下側のアーム対とを用いて基板の受け渡しと基板の反転が可能となる。すなわち、反転機が基板を受けとる際に、下側に位置したアーム対を閉じたまま上側に位置したアーム対を開くことで、基板を下側に位置したアーム対に載置する。その後、上側に位置するアーム対を閉じて基板を把持し、基板を下側に位置するアーム対上に載置したまま、前記二組のアーム対を単一の軸線周りに回転させて基板を上下反転させ、次いで、下側に位置するアーム対を閉じたまま上側に位置するアーム対を開くことで、下側に位置するアーム対に載置された基板を次の工程に引き渡すことができるといった一連の動作が可能となるため、仮置き台が不要となり、反転機を小型化できる。
前記所定の軸線は、前記第１アーム対および前記第２アーム対の対称軸であるのが望ましい。
この構成によれば、上下反転前後で基板の位置が一致するため、反転機をさらに小型化できる。
また、本発明の別の態様によれば、基板を上下反転させる反転機であって、基板を載置させるための第１アーム対と、前記第１アーム対と互いに対向し、前記第１アーム対の上に載置された基板を把持するように開閉自在に構成された第２アーム対と、上下反転前の前記基板の位置と、上下反転後の前記基板の位置とがほぼ一致するよう、前記第１アーム対および前記第２アーム対を回転させることにより前記基板を上下反転させる回転機構と、を備える反転機が提供される。
この構成によれば、上側に位置するアーム対と下側のアーム対とを用いて基板の受け渡しと基板の反転が可能となる。すなわち、反転機が基板を受けとる際に、下側に位置したアーム対を閉じたまま上側に位置したアーム対を開くことで、基板を下側に位置したアーム対に載置する。その後、上側に位置するアーム対を閉じて基板を把持し、基板を下側に位置するアーム対上に載置したまま、前記二組のアーム対を上下反転前後で基板の位置が一致するよう回転させて基板を上下反転させ、次いで、下側に位置するアーム対を閉じたまま上側に位置するアーム対を開くことで、下側に位置するアーム対に載置された基板を次の工程に引き渡すことができるといった一連の動作が可能となるため、仮置き台が不要となり、反転機を小型化できる。
前記回転機構が前記第１アーム対および前記第２アーム対を回転させることで、前記第１アーム対のアーム部材と前記第２アーム対のアーム部材との位置関係が、それぞれ入れ替わるように構成されるのが望ましい。
この構成によれば、反転機の構造を簡略化できる。
当該反転機は、前記把持された基板の上面にリンス水を供給する第１リンスノズルと、前記把持された基板の下面にリンス水を供給する第２リンスノズルと、を備えるのが望ましい。
この構成によれば、基板を反転させる際の基板の乾燥を防止できる。
当該反転機は、前記第１アーム対、前記第２アーム対、前記第１リンスノズルおよび前記第２リンスノズルを収納する洗浄槽を備えるのが望ましい。
この構成によれば、リンス液が反転機の周囲に飛散するのを防止できる。
前記洗浄槽には、前記第１アーム対および前記第２アーム対のうちの下側に位置するアーム対に対応する位置に、前記基板を出し入れすることが可能な開口が設けられ、当該反転機は、前記開口に設けられたシャッターを備えるのが望ましい。
この構成によれば、洗浄槽内に設けられた、下側に位置するアーム対に基板を受け渡すことができる。
前記第１アーム対および前記第２アーム対を構成するアーム部材は、前記基板を把持するための少なくとも３つのコマを有するのが望ましい。
この構成によれば、基板を安定して把持できる。
前記基板にはノッチが設けられ、当該反転機は、前記ノッチを所定位置に補正するノッチアライナを備えさせることもできる。
この構成によれば、基板を正確に所定位置に配置できる。
前記開閉機構は、前記第１アーム対を開く方向に付勢する第１弾性部材および第２弾性部材と、前記第１弾性部材に取り付けられた第１ガイドフォロアと、前記第２弾性部材に取り付けられた第２ガイドフォロアと、前記第２アーム対を開く方向に付勢する第３弾性部材および第４弾性部材と、前記第３弾性部材に取り付けられた第３ガイドフォロアと、前記第４弾性部材に取り付けられた第４ガイドフォロアと、前記第１アーム対および前記第２アーム対のうち、下側に位置するアーム対が開かないよう、第１乃至第４ガイドフォロアのうち下側に位置するガイドフォロアを固定する固定ホルダと、前記第１アーム対および前記第２アーム対のうち、上側に位置するアーム対が開閉するよう、第１乃至第４ガイドフォロアのうち上側に位置するガイドフォロアを、該アーム対が開く位置と、該アームが閉じる位置との間で移動させる可動ホルダと、を有してもよい。
この構成によれば、可動ホルダを移動させる１台のアクチュエータで、前記第１アーム対および前記第２アーム対のうち、下側に位置するアーム対は常に閉じた状態にし、上側に位置するアーム対は開閉可能にすることができ、反転機の開閉機構を小型化できる。
前記第１アーム対および前記第２アーム対が閉じた状態において、前記固定ホルダと前記可動ホルダによって略円形の開口が形成され、この開口に沿って前記第１乃至第４ガイドフォロアが回転することで、前記第１アーム対および前記第２アーム対が閉じた状態のまま回転するようにしてもよい。
本発明の別の態様によれば、前記基板を研磨する研磨ユニットと、上記反転機と、基板を洗浄する洗浄ユニットと、前記研磨ユニット、前記反転機および前記洗浄ユニットにアクセス可能であり、各ユニット間または各ユニットと前記反転機との間で前記基板を搬送する搬送装置と、を備える基板研磨装置が提供される。
小型な反転機を用いることで、基板研磨装置の大型化を抑制できる。
前記搬送装置は、前記基板の第１面を洗浄した洗浄ユニットから前記反転機に前記基板を搬送し、前記反転機によって前記基板が上下反転された後、前記反転機から前記基板の第２面を洗浄する洗浄ユニットに前記基板を搬送するのが望ましい。
この構成によれば、基板の上面および下面の両方を洗浄できる。
当該基板研磨装置は、複数の洗浄ユニットを有し、前記基板の第１面を洗浄する洗浄ユニットとは異なる洗浄ユニットが、前記基板の第２面を洗浄するのが望ましい。
この構成によれば、基板処理のスループットを向上できる。
本発明によれば、基板を受け取る際には下側に位置するアーム対上に基板を載置して、その後、上側に位置するアーム対を閉じることで基板を把持し、二組のアーム対を回転させることで基板を上下反転させて、次いで反転動作により下側から上側に移動したアーム対を開くことで基板を次工程に引き渡すことができるため、仮置き台が不要となり、反転機を小型化させることができる。それに伴って、基板処理装置を小型化させることもできる。
一実施形態に係る反転機１００の斜視図 反転機１００の内側を示す斜視図 基板反転機構２の前方斜視図 基板反転機構２の後方斜視図 基板反転機構２の側面図 基板反転機構２の正面図 開閉機構２３の前方斜視図 開閉機構２３の後方斜視図 開閉機構２３の後方斜視図 開閉機構２３の動作を模式的に説明する図 回転機構２２によって開閉機構２３が回転するときの様子を模式的に示す図 反転機１００が自動運転を行う際の手順を示すフローチャート 基板研磨装置３０の構成を模式的に示す図 基板Ｗの移動ルートを説明する図 別の基板研磨装置３０の構成を模式的に示す図
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
図１は、一実施形態に係る反転機１００の斜視図である。反転機１００は、取り外し可能な天井カバー１１および背面カバー１２を有する洗浄槽１を備え、その内側に基板反転機構２のアーム対（不図示）などが設けられる。また、反転機１００は、天井カバー１１が取り付けられているか否かを検出する天井カバー検出用センサ１１ａと、背面カバー１２が取り付けられているか否かを検出する背面カバー検出用センサ１２ａとを備える。
図２は、反転機１００の内側を示す斜視図である。反転機１００は、基板反転機構２と、シャッター３と、基板検出センサ４と、リンスノズル５，６とを備えている。
洗浄槽１の１つの面において、基板反転機構２の前方に開口１３が形成されており、この開口１３にシャッター３が設けられる。シャッター３が上側に移動して開口１３を開くとで、開口１３を通して反転機１００と基板搬送ロボット（不図示）との間で基板Ｗの受け渡しや受け取りを行うことができる。基板Ｗの受け渡しや受け取りが完了すると、シャッター３が下側に移動して開口１３を閉じる。
シャッター３はシャッター開閉用エアシリンダ３ａによって上下動される。シャッター開閉用エアシリンダ３ａのエア供給・排出の切り替えは、不図示の電磁弁によって行われる。また、シャッター３の開閉状態を検出するシャッター開閉検出用センサ３ｂが設けられる。
基板検出センサ４は基板反転機構２に基板Ｗが把持されているか否かを検出する。具体例として、基板検出センサ４は、基板Ｗが把持される位置の上方に配置された発光部と、下方に配置された受光部とを有し、受光部が発光部からの光を受けられなくなったことによって、基板反転機構２に基板Ｗが把持されていることを検出する。
リンスノズル５は基板Ｗが把持される位置の上方に設けられ、基板Ｗの上面（表面）にＤＩＷなどのリンス液を供給する。リンスノズル６は基板Ｗが把持される位置の下方に設けられ、基板Ｗの下面（裏面）にＤＩＷなどのリンス液を供給する。リンスノズル５，６からのリンス液の供給・停止は、不図示の用エアオペ弁によって行われる。
基板Ｗの上面および下面にリンス液を供給することで、基板Ｗを反転させる際の基板Ｗの乾燥を防止できる。また、洗浄槽１内に基板Ｗやリンスノズル５，６を収納することで、リンス液が反転機１００の周囲に飛散するのを防止できる。使用後のリンス液は、洗浄槽１の床面に形成された開口１４を通って洗浄槽１の外部に排出される。
続いて、基板反転機構２において、基板Ｗを上下反転させる仕組みについて詳しく説明する。
図３は、基板反転機構２の前方斜視図である。基板反転機構２は、洗浄槽１内に設けられる２つのアーム対２１ａ，２１ｂと、アーム対２１ａ，２１ｂを回転させる回転機構２２とを有する。この基板反転機構２は、仮置き台を用いることなく、アーム対２１ａ，２１ｂ上で基板搬送ロボット（不図示）との間で基板Ｗの受け渡しおよび受け取りを行う。また、基板搬送ロボットが基板反転機構２にアクセスする際には、アーム対２１ａ，２１ｂのうち上側に位置したアーム対（図３ではアーム対２１ｂ）が開く。そして、そのアーム対が閉じることで基板Ｗが把持され、両アーム対２１ａ，２１ｂが単一軸で回転することで基板Ｗを上下反転させる。以下、このことを説明する。
アーム対２１ａは軸線２１に対してほぼ対称な形状であり、具体的には軸線２１から等距離にある２つのアーム部材２１ａ１，２１ａ２から構成され得る。アーム対２１ｂも同様であり、２つのアーム部材２１ｂ１，２１ｂ２から構成され得る。軸線２１はアーム対２１ａ，２１ｂの内側に設定され、これらの延在方向に沿った対称軸であり、把持された基板Ｗの中心を通る線とも言える。アーム対２１ａ，２１ｂは互いに対向しており、その間に基板Ｗが把持される。
図３にはアーム対２１ａ，２１ｂの一部の拡大図も示している。拡大図に示すように、下側のアーム対２１ａには、上向きに突出したコマ２１ａ３が設けられている。また、上側のアーム対２１ｂには，コマ２１ａ３からずれた位置において、下向きに突出したコマ２１ｂ３が設けられている。コマ２１ａ３，２１ｂ３の先端部が基板Ｗの接触することで、基板Ｗが安定してアーム対２１ａ，２１ｂ間に把持される。基板Ｗを確実に把持するために、望ましくは各アーム対２１ａ，２１ｂに複数、さらに望ましくは３つ以上のコマが設けられる。
また、基板Ｗのベベル部には、その結晶方向の識別および整列を容易にするために、切り欠き（ノッチ）が設けられている。そして、基板反転機構２は、ノッチを検出し、これをアーム対２１ａ，２１ｂ間の所定位置に補正するノッチアライナ（不図示）を備えさせることもできる。
アーム対２１ａ，２１ｂは回転機構２２に取り付けられ、前方（図２における開口１３側）に向かって延在している。回転機構２２は、円形の開口２２１ａが設けられた固定板２２１と、一部が開口２２１ａに嵌まったアーム保持部材（カバー２２２内にある）とを有する。アーム保持部材に（直接的または間接的に）アーム対２１ａ，２１ｂが固定される。軸線２１は開口２２１ａのほぼ中心と、把持された基板Ｗのほぼ中心とを通っている。
図４は、基板反転機構２の後方斜視図である。また、図５は、基板反転機構２の側面図である。回転機構２２は、固定板２２１の裏側に設けられたエア駆動のロータリーアクチュエータ２２３（駆動部）と、開口２２１ａのほぼ中心を通ってロータリーアクチュエータ２２３とアーム保持部材とを連結する回転軸２２４（図５）とを有する。回転機構２２を後述する２つの状態のいずれかとすべく、ロータリーアクチュエータ２２３へのエア供給は２位置ダブルの電磁弁（不図示）によって切り替えられる。ロータリーアクチュエータ２２３の回転速度は、スピードコントローラ２２３ａによって調整される。
ここで、回転機構２２は第１状態または第２状態となるものとする。第１状態とは、アーム対２１ａ，２１ｂがほぼ水平に延在し、かつ、アーム対２１ａの上方にアーム対２１ｂが位置する状態を言う。第２状態とは、アーム対２１ａ，２１ｂがほぼ水平に延在し、かつ、アーム対２１ｂの上方にアーム対２１ａが位置する状態を言う。回転機構２２の状態は、ロータリーアクチュエータ２２３に取り付けられたアーム対状態検出用センサ２２５により検出される。
第１（第２）状態にある回転機構２２において、ロータリーアクチュエータ２２３が回転軸２２４を１８０度回転させることにより、アーム対２１ａ，２１ｂが軸線２１の周りを旋回し、これによってアーム対２１ａ，２１ｂの位置関係が入れ替わって第２（第１）状態となるとともに、基板Ｗが上下反転する。
ここで、一対のアーム、仮置き台および昇降機構を有する反転機との対比でさらに本発明を説明する。一対のアーム、仮置き台および昇降機構を有するような反転機の場合には、一対のアームの間に基板を把持した状態のままで上下反転させ、反転させた後に、昇降機構により一対のアームを昇降させた後に仮置き台に基板を置き、基板搬送装置が仮置き台から基板を受け取って、次工程に基板を渡すといった、一連の動作を要することになる。したがって、このような反転機から、単純に仮置き台や昇降機構を取り除くと、一連の基板の反転、受け渡し動作に支障が生じてしまうことが想定される。
これに対して、本発明の実施形態では、上述したように、上下動可能とされたアーム対２１ａ，２１ｂが回転可能とされているので、基板を受け取る際には下側に位置するアーム対上に基板を載置して、その後、上側に位置するアーム対を閉じることで基板を把持し、二組のアーム対を回転させることで基板を上下反転させて、次いで反転動作により下側から上側に移動したアーム対を開くことで基板を次工程に引き渡すことができる。
従って、仮置き台不要で基板Ｗの上下を反転させることができ、かつ、上下反転する前後において基板Ｗの位置が一致するため、反転機１００を小型化できる。
次に、基板反転機構２において、基板Ｗを把持する仕組みについて詳しく説明する。基板反転機構２は、アーム対２１ａ，２１ｂのうち上側に位置したアーム対を開閉する開閉機構を有する。この開閉機構の具体的な態様に特に制限はないが、以下では弾性部材を用いた開閉機構について説明する。
図６は、基板反転機構２の正面図である。ただし、図３におけるカバー２２６を取り外したものを描いている。基板反転機構２は開閉機構２３を有し、この開閉機構２３は４つずつのアーム取付部材２３１ａ〜２３１ｄおよび蛇腹２３２ａ〜２３２ｄを備える。
アーム取付部材２３１ａ〜２３１ｄは、カバー２２２の側面を内側から外側に貫通しており、ねじなどでアーム部材２１ａ１，２１ａ２，２１ｂ１，２１ｂ２とそれぞれ取り付けられている。また、蛇腹２３２ａ〜２３２ｄは、カバー２２２の側面とアーム部材２１ａ１，２１ａ２，２１ｂ１，２１ｂ２との間に設けられ、内部にアーム取付部材２３１ａ〜２３１ｄが挿通されている。
図７は、開閉機構２３の前方斜視図である。また、図８は、開閉機構２３の後方斜視図である。開閉機構２３は、アーム取付部材２３１ａ，２３１ｂを外側に付勢するバネ２３３ａ１，２３３ａ２（弾性部材）と、アーム取付部材２３１ｃ，２３１ｄを外側に付勢するバネ２３３ｂ１，２３３ｂ２（弾性部材）とを有する。バネ２３３ａ１，２３３ａ２はアーム対２１ａの内側にあり、バネ２３３ｂ１，２３３ｂ２はアーム対２１ｂの内側にある。何らのロックもない状態では、バネ２３３ａ１，２３３ａ２，２３３ｂ１，２３３ｂ２によって、アーム対２１ａ，２１ｂが開いた状態となる。
図８に示すように、開閉機構２３は、バネ２３３ａ１，２３３ａ２に（直接的または間接的に）それぞれ取り付けられた２つのガイドフォロア２３４ａ１，２３４ａ２と、バネ２３３ｂ１，２３３ｂ２に（直接的または間接的に）それぞれ取り付けられた２つのガイドフォロア２３４ｂ１，２３４ｂ２とを有する。ガイドフォロア２３４ａ１，２３４ａ２，２３４ｂ１，２３４ｂ２はアーム対２１ａ，２１ｂとは反対側に突出している。
図９は、開閉機構２３の前方斜視図である。開閉機構２３は、固定板２２１に固定された固定ホルダ２３５と、その上側に設けられた可動ホルダ２３６と、可動ホルダ２３６を上下動させるエア駆動のガイドスライダ２３７とを有する。上側に位置したアーム対を２つの状態（開いた状態および閉じた状態）のいずれかとすべく、ガイドスライダ２３７へのエア供給は２位置ダブルの電磁弁（不図示）によって切り替えられる。また、ガイドスライダ２３７の移動速度は、スピードコントローラ（不図示）によって調整される。
図１０は、開閉機構２３の動作を模式的に説明する図である。図示のように、固定ホルダ２３５の内周面によって、下側に配置されたガイドフォロア２３４ａ１，２３４ａ２が固定される。これにより、バネ２３３ａ１，２３３ａ２は外側に伸びることができず、下側のアーム対２１ａは常に閉じた状態で固定される。
一方、図９および図１０（ｂ）に示すように、可動ホルダ２３６は両先端がテーパ−状となっており、先端部に近いほど内径が広くなっている。図１０（ａ）に示すように、ガイドスライダ２３７によって可動ホルダ２３６が下降すると、内径が狭い部分にガイドフォロア２３４ｂ１，２３４ｂ２が位置するため、上側のアーム対２１ｂは閉じた状態となる。なお、このとき固定ホルダ２３５および可動ホルダ２３６の内周面によってほぼ円形の開口が形成される。
図１０（ｂ）に示すように、ガイドスライダ２３７によって可動ホルダ２３６が上昇すると、内径が広い部分にガイドフォロア２３４ｂ１，２３４ｂ２が位置するため、バネ２３３ｂ１，２３３ｂ２の力によって上側のアーム対２１ｂが外側に移動して開いた状態となる。
以上説明したように、アーム対２１ａ，２１ｂのいずれが上側に位置しているかに関わらず、下側に位置したアーム対は常に閉じた状態であり、上側に位置したアーム対は閉じた状態と開いた状態とをとり得る。上側に位置したアーム対の開閉状態は、ガイドスライダ２３７およびアーム取付部材２３１ａ，２３１ｂにそれぞれ取り付けられたアーム対開閉検出用センサ２３８ａ，２３８ｂ（図５および図６参照）によって検出される。
図１１は、回転機構２２によって開閉機構２３が回転するときの様子を模式的に示す図である。図示のように、回転時には可動ホルダ２３６が下降している。よって、ガイドフォロア２３４ａ１，２３４ａ２，２３４ｂ１，２３４ｂ２は、固定ホルダ２３５および可動ホルダ２３６の内周面によって形成された円形の開口に沿って滑らかに回転できる。この回転により、固定ホルダ２３５および可動ホルダ２３６を除く各部材の上下関係が入れ替わり、上側にあった部材と下側にあった部材との役割も入れ替わる。
例えば、回転によりアーム対２１ａが上側に位置すると、アーム対２１ａは開閉可能となり、下側に位置したアーム対２１ｂは開閉しなくなる。
以上説明した反転機１００の動作を説明する。
図１２は、反転機１００が自動運転を行う際の手順を示すフローチャートである。初期状態として、上側に位置するアーム対が開いているものとする。まず、基板Ｗを基板搬送ロボットから受け取る（ステップＳ９１）。続いて、上側に位置するアーム対を閉じる（ステップＳ９２）。そして、アーム対２１ａ，２１ｂを回転させる（ステップＳ９３）。これにより、基板Ｗの上下が反転する。
次に、上側に位置するアーム対を開く（ステップＳ９４）。その後、基板Ｗを基板搬送ロボットに受け渡す（ステップＳ９５）。そして、再び上側に位置するアーム対を閉じる（ステップＳ９６）。さらに、アーム対２１ａ，２１ｂを回転させる（ステップＳ９７）。続いて、上側に位置するアーム対を開く（ステップＳ９８）。
以上説明した反転機１００を用いた基板研磨装置について説明する。
図１３は、基板研磨装置３０の構成を模式的に示す図である。基板研磨装置３０は、研磨ユニット３１と、１または複数の洗浄ユニット３２ａ〜３２ｄと、１または複数の反転機１００ａ，１００ｂと、基板搬送ロボット３３ａ，３３ｂと、１または複数の乾燥ユニット３４ａ，３４ｂとを有する。
基板搬送ロボット３３ａは、反転機１００および洗浄ユニット３２ａ〜３２ｄのいずれにもアクセスできる位置に配置される。洗浄ユニット３２ａ〜３２ｄのうちの少なくとも１つは基板Ｗの表面を洗浄し、他のうちの少なくとも１つは基板Ｗの裏面を洗浄する。洗浄ユニット３２ａ〜３２ｄはすべて同一でもよいし、一部がペンシル型で他がロールスポンジ型であるなど異なっていてもよい。
また、基板搬送ロボット３３ｂは洗浄ユニット３２ｃ，３２ｄおよび乾燥ユニット３４ａ，３４ｂのいずれにもアクセスできる位置に配置され、反転機１００ｂが設けられる場合にはこの反転機１００ｂにもアクセスできる。
図１４は、基板Ｗの移動ルートを説明する図である。図１４（ａ）はある基板Ｗの移動ルートを示している。まず、この基板Ｗは、その表面が研磨ユニット３１によって研磨される。次いで、基板搬送ロボット３３ａは基板Ｗを研磨ユニット３１から受け取って洗浄ユニット３２ａに受け渡す。洗浄ユニット３２ａは基板Ｗの表面を洗浄する。次いで、基板搬送ロボット３３ａは基板Ｗを洗浄ユニット３２ａから受け取って洗浄ユニット３２ｂに受け渡す。洗浄ユニット３２ｂは基板Ｗの表面を洗浄する。
その後、基板搬送ロボット３３ａは基板Ｗを洗浄ユニット３２ｂから受け取って反転機１００ａに受け渡す。反転機１００ａは基板Ｗを上下反転する。そして、基板搬送ロボット３３ａは基板Ｗを反転機１００ａから受け取って洗浄ユニット３２ｃに受け渡す。反転機１００ａは、基板Ｗの上下反転の際に基板Ｗを仮置き台に載置する必要がないため、基板Ｗの上下反転から洗浄ユニット３２ｃへの受け渡しを迅速に行うことができる。
洗浄ユニット３２ｃは、基板Ｗの裏面、すなわち、洗浄ユニット３２ａ，３２ｂが洗浄する面とは異なる面を洗浄する。次いで、基板搬送ロボット３３ｂは基板Ｗを洗浄ユニット３２ｃから受け取って乾燥ユニット３４ｃに受け渡す。乾燥ユニット３４ｃは基板Ｗを乾燥させる。
図１４（ｂ）には、別の基板Ｗの移動ルートを示している。この基板Ｗは反転機１００ａによって上下反転された後、洗浄ユニット３２ｄに搬送され、次いで乾燥ユニット３４ａに搬送される。このように基板Ｗによって異なる移動ルートを採ることができる。
洗浄ユニットや乾燥ユニットを複数設け、洗浄ユニットにおける洗浄処理の状況に応じて基板Ｗの移動ルートを適宜選択することで、基板処理のスループットが向上する。
図１５は、別の基板研磨装置３０の構成を模式的に示す図である。この基板研磨装置３０は２つの洗浄ユニット３２ａ，３２ｃおよび１つの乾燥ユニット３４ａを有する。このように洗浄ユニット３２ａ，３２ｃを一列とすることで基板研磨装置３０を小型化できる。
以上説明したように、本実施形態に係る反転機１００は、基板を受けとる際に、下側に位置したアーム対を閉じたまま上側に位置したアーム対を開くことで、基板を下側に位置したアーム対に載置し、次いで、上側のアーム対を閉じて基板を把持してアーム対２１ａ，２１ｂで基板Ｗを挟み、これらを回転させ、次いで、反転動作により下側から上側に移動したアーム対を開くことで基板の受け渡し及び反転の一連の動作が可能となるように構成されているため、仮置き台が不要となり反転機１００を小型化できるとともに、迅速に基板Ｗを上下反転させることができる。また、基板研磨装置３０にこのような反転機１００を設けることで、基板研磨装置３０をそれほど大型化させることなく、基板Ｗの裏面の汚れも効率よく除去できる。
このように、本実施形態の反転機１００は、基板Ｗを把持するアーム対２１ａ，２１ｂにて基板の受け渡し及び反転の一連の動作を行えるようにされているため、仮置き台を用いることなく基板Ｗを上下反転させることができ、反転機１００を小型化できる。
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうることである。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲とすべきである。
１ 洗浄槽
１１ 天井カバー
１１ａ 天井カバー検出用センサ
１２ 背面カバー
１２ａ 背面カバー検出用センサ
１３，１４ 開口
２ 基板反転機構
２１ 軸線
２１ａ，２１ｂ アーム対
２１ａ１，２１ａ２，２１ｂ１，２１ｂ２ アーム部材
２１ａ３，２１ｂ３ コマ
２２ 回転機構
２２１ 固定板
２２１ａ 開口
２２２ カバー
２２２ａ 円盤部
２２３ ロータリーアクチュエータ
２２３ａ スピードコントローラ
２２４ 回転軸
２２５ アーム対状態検出用センサ
２２６ カバー
２３ 開閉機構
２３１ａ〜２３１ｄ アーム取付部材
２３２ａ〜２３２ｄ 蛇腹
２３３ａ１，２３３ａ２，２３３ｂ１，２３３ｂ２ バネ
２３４ａ１，２３４ａ２，２３４ｂ１，２３４ｂ２ ガイドフォロア
２３５ 固定ホルダ
２３６ 可動ホルダ
２３７ ガイドスライダ
２３８ａ，２３８ｂ アーム対開閉検出用センサ
３ シャッター
３ａ シャッター開閉用エアシリンダ
３ｂ シャッター開閉検出用センサ
４ 基板検出センサ
５，６ リンスノズル
３０ 基板研磨装置
３１ 研磨ユニット
３２ａ〜３２ｄ 洗浄ユニット
３３ａ，３３ｂ 基板搬送ロボット
３４ａ，３４ｂ 乾燥ユニット
１００，１００ａ，１００ｂ 反転機

Claims (15)

  1. 基板を上下反転させる反転機であって、
    基板を載置させるための第１アーム対と、
    前記第１アーム対と互いに対向し、前記第１アーム対の上に載置された基板を把持するように開閉自在に構成された第２アーム対と、
    前記第２アーム対を開閉する開閉機構と、
    前記第１アーム対および前記第２アーム対を、これらの内側に設定され、前記第１アーム対および前記第２アーム対の延在方向に沿った所定の軸線周りに回転させることにより前記基板を上下反転させる回転機構と、を備える反転機。
  2. 前記所定の軸線は、前記第１アーム対および前記第２アーム対の対称軸である、請求項１に記載の反転機。
  3. 基板を上下反転させる反転機であって、
    基板を載置させるための第１アーム対と、
    前記第１アーム対と互いに対向し、前記第１アーム対の上に載置された基板を把持するように開閉自在に構成された第２アーム対と、
    上下反転前の前記基板の位置と、上下反転後の前記基板の位置とがほぼ一致するよう、前記第１アーム対および前記第２アーム対を回転させることにより前記基板を上下反転させる回転機構と、を備える反転機。
  4. 前記回転機構が前記第１アーム対および前記第２アーム対を回転させることで、前記第１アーム対のアーム部材と前記第２アーム対のアーム部材との位置関係がそれぞれ入れ替わるように構成された、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の反転機。
  5. 前記把持された基板の上面にリンス水を供給する第１リンスノズルと、
    前記把持された基板の下面にリンス水を供給する第２リンスノズルと、を備える請求項１乃至４のいずれか１項に記載の反転機。
  6. 前記第１アーム対、前記第２アーム対、前記第１リンスノズルおよび前記第２リンスノズルを収納する洗浄槽を備える、請求項５に記載の反転機。
  7. 前記洗浄槽には、前記第１アーム対および前記第２アーム対のうちの下側に位置するアーム対に対応する位置に、前記基板を出し入れすることが可能な開口が設けられ、
    当該反転機は、前記開口に設けられたシャッターを備える、請求項６に記載の反転機。
  8. 前記第１アーム対および前記第２アーム対を構成するアーム部材は、前記基板を把持するための少なくとも３つのコマを有する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の反転機。
  9. 前記基板にはノッチが設けられ、
    当該反転機は、前記ノッチを所定位置に補正するノッチアライナを備える、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の反転機。
  10. 前記第１アーム対および前記第２アーム対を開閉する開閉機構を備える、請求項３に記載の反転機。
  11. 前記開閉機構は、
    前記第１アーム対を開く方向に付勢する第１弾性部材および第２弾性部材と、
    前記第１弾性部材に取り付けられた第１ガイドフォロアと、
    前記第２弾性部材に取り付けられた第２ガイドフォロアと、
    前記第２アーム対を開く方向に付勢する第３弾性部材および第４弾性部材と、
    前記第３弾性部材に取り付けられた第３ガイドフォロアと、
    前記第４弾性部材に取り付けられた第４ガイドフォロアと、
    前記第１アーム対および前記第２アーム対のうち、下側に位置するアーム対が開かないよう、前記第１ガイドフォロア、前記第２ガイドフォロア、前記第３ガイドフォロアおよび前記第４ガイドフォロアのうち下側に位置するガイドフォロアを固定する固定ホルダと、
    前記第１アーム対および前記第２アーム対のうち、上側に位置するアーム対が開閉するよう、前記第１ガイドフォロア、前記第２ガイドフォロア、前記第３ガイドフォロアおよび前記第４ガイドフォロアのうち上側に位置するガイドフォロアを、該アーム対が開く位置と、該アーム対が閉じる位置との間で移動させる可動ホルダと、
    を有する、請求項１０に記載の反転機。
  12. 前記第１アーム対および前記第２アーム対が閉じた状態において、前記固定ホルダと前記可動ホルダによって略円形の開口が形成され、この開口に沿って前記第１乃至第４ガイドフォロアが回転することで、前記第１アーム対および前記第２アーム対が閉じた状態のまま回転する、請求項１１に記載の反転機。
  13. 前記基板を研磨する研磨ユニットと、
    請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の反転機と、
    基板を洗浄する洗浄ユニットと、
    前記研磨ユニット、前記反転機および前記洗浄ユニットにアクセス可能であり、各ユニット間または各ユニットと前記反転機との間で前記基板を搬送する搬送装置と、を備える基板研磨装置。
  14. 前記搬送装置は、前記基板の第１面を洗浄した洗浄ユニットから前記反転機に前記基板を搬送し、前記反転機によって前記基板が上下反転された後、前記反転機から前記基板の第２面を洗浄する洗浄ユニットに前記基板を搬送する、請求項１３に記載の基板研磨装置。
  15. 当該基板研磨装置は、複数の洗浄ユニットを有し、
    前記基板の第１面を洗浄する洗浄ユニットとは異なる洗浄ユニットが、前記基板の第２面を洗浄する、請求項１３または１４に記載の基板研磨装置。
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