JP2019061996A - 基板反転装置、基板処理装置および基板挟持装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板の状態に合わせて、上ガイドおよび下ガイドにおける基板との接触領域を切り替える。【解決手段】基板反転装置では、複数の下ガイド72は、基板9の幅方向内方に向かうに従って下方へと向かう下傾斜面を、水平状態の基板9の周縁部に接触させて基板9を下方から支持する。複数の上ガイド71は、幅方向内方に向かうに従って上方へと向かう上傾斜面を基板9の周縁部に接触させて、複数の下ガイド72との間で基板9を挟持する。各下ガイド72は、切替機構により切り替えられて選択的に下傾斜面とされる第1下接触領域721および第2下接触領域722を備える。各上ガイド71は、切替機構により切り替えられて選択的に上傾斜面とされる第1上接触領域711および第2上接触領域712を備える。これにより、基板9の状態に合わせて、上ガイド71および下ガイド72における基板9との接触領域を切り替えることができる。【選択図】図7

Description

本発明は、基板反転装置、基板処理装置および基板挟持装置に関する。
従来、半導体基板(以下、単に「基板」という。)の製造工程では、基板に対して様々な処理が施される。例えば、特許文献1の基板処理装置では、基板の表面および裏面に対して処理が行われる。当該基板処理装置では、表面が上に向けられた状態の基板が、キャリアから反転パスに搬入され、反転パスにおいて基板が反転された後、処理ユニットへと搬送される。処理ユニットにおいて裏面の処理が終了した基板は、再度反転パスに搬入されて反転された後、キャリアへと搬送される。
反転パスは、基板を水平姿勢にて挟持するチャックを備える。当該チャックは、2組の上ガイド部および下ガイド部を備える。上下方向に並ぶ上ガイド部および下ガイド部により、基板の中心向きに開いたV字状の保持溝が形成される。基板の周縁部は、当該保持溝内に配置される。上ガイド部および下ガイド部は、基板の径方向に進退することにより、基板の周縁部に接触し、また、基板の周縁部から径方向外方へと離間する。
特開2013−46022号公報
ところで、特許文献1の基板処理装置では、未処理基板と処理済みの基板とが、同一の反転パスにより反転される。このように、基板の状態(例えば、未処理または処理済み)に関わらず同一の反転パスにて基板の反転を行うと、未処理基板の汚れやパーティクル等が反転パスのチャックに付着し、処理済み基板に転写されるおそれがある。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、基板の状態に合わせてガイド部における基板との接触領域を切り替えることを目的としている。
請求項1に記載の発明は、基板反転装置であって、基板の幅方向内方に向かうに従って下方へと向かう下傾斜面を、水平状態の前記基板の周縁部に接触させて前記基板を下方から支持する複数の下ガイドと、前記幅方向内方に向かうに従って上方へと向かう上傾斜面を、前記複数の下ガイドとの接触位置よりも上側にて前記基板の周縁部に接触させて前記複数の下ガイドとの間で前記基板を挟持する複数の上ガイドと、前記複数の下ガイドおよび前記複数の上ガイドを水平方向を向く回転軸を中心として回転することにより、前記複数の下ガイドおよび前記複数の上ガイドにより挟持された前記基板を反転させる反転機構と、前記複数の下ガイドおよび前記複数の上ガイドを、前記基板に接触する接触位置と、前記接触位置よりも前記基板から離れた退避位置との間で進退させるガイド移動機構と、前記複数の下ガイドおよび前記複数の上ガイドと前記基板との接触状態を変更する切替機構とを備え、各下ガイドが、前記切替機構により切り替えられて選択的に前記下傾斜面とされる第1下接触領域および第2下接触領域を備え、各上ガイドが、前記切替機構により切り替えられて選択的に前記上傾斜面とされる第1上接触領域および第2上接触領域を備える。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の基板反転装置であって、前記各下ガイドにおいて、前記幅方向に延びる下回転軸の長手方向の同じ位置に前記第1下接触領域および前記第2下接触領域が配置され、前記各上ガイドにおいて、前記幅方向に延びる上回転軸の長手方向の同じ位置に前記第1上接触領域および前記第2上接触領域が配置され、前記切替機構が、前記各下ガイドを前記下回転軸を中心として回転させることにより、前記第1下接触領域および前記第2下接触領域を選択的に前記下傾斜面とする下ガイド回転機構と、前記各上ガイドを前記上回転軸を中心として回転させることにより、前記第1上接触領域および前記第2上接触領域を選択的に前記上傾斜面とする上ガイド回転機構とを備える。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の基板反転装置であって、前記各下ガイドにおいて、上下方向に延びる下回転軸に対して線対称の位置に前記第1下接触領域および前記第2下接触領域が配置され、前記各上ガイドにおいて、前記上下方向に延びる上回転軸に対して線対称の位置に前記第1上接触領域および前記第2上接触領域が配置され、前記切替機構が、前記各下ガイドを前記下回転軸を中心として回転させることにより、前記第1下接触領域および前記第2下接触領域を選択的に前記下傾斜面とする下ガイド回転機構と、前記各上ガイドを前記上回転軸を中心として回転させることにより、前記第1上接触領域および前記第2上接触領域を選択的に前記上傾斜面とする上ガイド回転機構とを備える。
請求項4に記載の発明は、請求項2または3に記載の基板反転装置であって、前記下ガイド回転機構が、前記各下ガイドを前記下回転軸を中心として180度回転させることにより、前記第1下接触領域および前記第2下接触領域を選択的に前記下傾斜面とし、前記上ガイド回転機構が、前記各上ガイドを前記上回転軸を中心として180度回転させることにより、前記第1上接触領域および前記第2上接触領域を選択的に前記上傾斜面とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれか1つに記載の基板反転装置であって、前記各上ガイドが、平面視において前記各下ガイドと異なる位置に配置される。
請求項6に記載の発明は、基板処理装置であって、請求項1ないし5のいずれか1つに記載の基板反転装置と、前記基板反転装置にて反転された前記基板の裏面を洗浄する裏面洗浄部と、前記基板反転装置と前記裏面洗浄部との間で前記基板を搬送する基板搬送部とを備える。
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の基板処理装置であって、前記裏面洗浄部および前記基板搬送部が配置された洗浄処理ブロックと、他の基板搬送部が配置され、前記洗浄処理ブロックに未処理の基板を渡すとともに前記洗浄処理ブロックから処理済みの基板を受け取るインデクサブロックとをさらに備え、前記基板反転装置が、前記洗浄処理ブロックと前記インデクサブロックとの接続部に配置され、前記基板搬送部と前記他の基板搬送部のうち一方の搬送部が前記基板反転装置に基板を搬入した場合、前記基板反転装置にて反転された前記基板を他方の基板搬送部が前記基板反転装置から搬出する。
請求項8に記載の発明は、基板挟持装置であって、基板の幅方向内方に向かうに従って下方へと向かう下傾斜面を、水平状態の前記基板の周縁部に接触させて前記基板を下方から支持する複数の下ガイドと、前記幅方向内方に向かうに従って上方へと向かう上傾斜面を、前記複数の下ガイドとの接触位置よりも上側にて前記基板の周縁部に接触させて前記複数の下ガイドとの間で前記基板を挟持する複数の上ガイドと、前記複数の下ガイドおよび前記複数の上ガイドと前記基板との接触状態を変更する切替機構とを備え、各下ガイドが、前記切替機構により切り替えられて選択的に前記下傾斜面とされる第1下接触領域および第2下接触領域を備え、各上ガイドが、前記切替機構により切り替えられて選択的に前記上傾斜面とされる第1上接触領域および第2上接触領域を備える。
本発明では、基板の状態に合わせて上ガイドおよび下ガイドにおける基板との接触領域を切り替えることができる。
一の実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。 基板処理装置をII−II線から見た図である。 基板処理装置をIII−III線から見た図である。 反転ユニットの正面図である。 反転ユニットの平面図である。 反転ユニットをVI−VI線から見た図である。 上ガイドおよび下ガイドを拡大して示す図である。 上ガイドおよび下ガイドを拡大して示す図である。 基板が反転される際の動作の一例を示す図である。 基板が反転される際の動作の一例を示す図である。 基板が反転される際の動作の一例を示す図である。 基板が反転される際の動作の一例を示す図である。 基板が反転される際の動作の一例を示す図である。 基板が反転される際の動作の一例を示す図である。 基板が反転される際の動作の一例を示す図である。 基板が反転される際の動作の一例を示す図である。 上ガイドおよび下ガイドの他の配置を示す平面図である。 他の基板反転装置における上ガイドおよび下ガイドを示す図である。 他の基板反転装置における上ガイドおよび下ガイドを示す図である。 他の基板処理装置の平面図である。 基板処理装置をXXI−XXI線から見た図である。
図1は、本発明の一の実施の形態に係る基板処理装置1の平面図である。図2は、基板処理装置1を、図1のII−II線から見た図である。図3は、基板処理装置1を、図1のIII−III線から見た図である。なお、以下に参照する各図には、Z軸方向を鉛直方向(すなわち、上下方向)とし、XY平面を水平面とするXYZ直交座標系が適宜付されている。
基板処理装置1は、複数の半導体基板9(以下、単に「基板9」という。)に連続して処理を行う装置である。基板処理装置1では、例えば、基板9に対する洗浄処理が行われる。基板処理装置1は、インデクサブロック10と、洗浄処理ブロック20とを備える。以下の説明では、インデクサブロック10および洗浄処理ブロック20をそれぞれ、インデクサセル10および洗浄処理セル20と呼ぶ。インデクサセル10と洗浄処理セル20とはX方向に隣接して配置される。
基板処理装置1は、反転ユニット30と、載置ユニット40と、制御部60とをさらに備える。反転ユニット30および載置ユニット40は、インデクサセル10と洗浄処理セル20との接続部に配置される。具体的には、反転ユニット30および載置ユニット40は、インデクサセル10と洗浄処理セル20との間に設けられた雰囲気遮断用の隔壁300の一部を貫通して設けられる。制御部60は、インデクサセル10、洗浄処理セル20および反転ユニット30等の各動作機構を制御して基板9の洗浄処理を実行させる。制御部60は、例えば、各種演算処理を行うCPU、基本プログラムを記憶するROM、および、各種情報を記憶するRAM等を含む一般的なコンピュータシステムである。
インデクサセル10は、基板処理装置1の外部から搬入された基板9(すなわち、洗浄処理セル20における処理が行われる前の未処理の基板)を受け取り、洗浄処理セル20に渡す。また、インデクサセル10は、洗浄処理セル20から搬出された基板9(すなわち、洗浄処理セル20における処理が終了した処理済みの基板)を受け取り、基板処理装置1の外部へと搬出する。インデクサセル10は、複数(例えば、4個)のキャリアステージ11と、移載ロボット12とを備える。各キャリアステージ11には、複数の円板状の基板9を収納可能なキャリア95が載置される。移載ロボット12は、各キャリア95から未処理の基板9を取り出すとともに、各キャリア95に処理済みの基板9を収納する基板搬送部である。
各キャリアステージ11に対しては、複数の未処理の基板9を収納したキャリア95が、基板処理装置1の外部から、AGV(Automated Guided Vehicle)等により搬入されて載置される。また、洗浄処理セル20における洗浄処理が終了した処理済みの基板9は、キャリアステージ11に載置されたキャリア95に、再度収納される。処理済みの基板9が収納されたキャリア95は、AGV等によって基板処理装置1の外部に搬出される。すなわち、キャリアステージ11は、未処理の基板9および処理済みの基板9を集積する基板集積部として機能する。キャリア95は、例えば、基板9を密閉空間に収納するFOUP(Front Opening Unified Pod)である。キャリア95は、FOUPには限定されず、例えば、SMIF(Standard Mechanical Inter Face)ポッド、または、収納された基板9を外気に曝すOC(Open Cassette)であってもよい。
移載ロボット12は、2本の搬送アーム121a,121bと、アームステージ122と、可動台123とを備える。2本の搬送アーム121a,121bは、アームステージ122に搭載される。可動台123は、複数のキャリアステージ11の配列方向と平行に(すなわち、Y方向に沿って)延びるボールネジ124に螺合され、2本のガイドレール125に対して摺動自在に設けられる。図示を省略する回転モータによりボールネジ124が回転すると、可動台123を含む移載ロボット12の全体が、Y方向に沿って水平に移動する。
アームステージ122は、可動台123上に搭載される。可動台123には、アームステージ122を上下方向(すなわち、Z方向)に延びる回転軸周りに回転させるモータ(図示省略)、および、アームステージ122を上下方向に沿って移動させるモータ(図示省略)が内蔵されている。アームステージ122上には、搬送アーム121a,121bが、上下に離間して配置されている。搬送アーム121a,121bはそれぞれ、平面視においてフォーク状の形状を有する。搬送アーム121a,121bはそれぞれ、フォーク状部分で1枚の基板9の下面を支持する。また、搬送アーム121a,121bは、アームステージ122に内蔵された駆動機構(図示省略)によって多関節機構が屈伸されることにより、水平方向(すなわち、アームステージ122の回転軸を中心とする径方向)に沿って互いに独立して移動する。
移載ロボット12は、フォーク状部分で基板9を支持する搬送アーム121a,121bをそれぞれ、キャリアステージ11に載置されたキャリア95、反転ユニット30、および、載置ユニット40に個別にアクセスさせることにより、キャリア95、反転ユニット30および載置ユニット40の間で基板9を搬送する。
洗浄処理セル20は、例えば、基板9にスクラブ洗浄処理を行うセル(すなわち、処理ブロック)である。洗浄処理セル20は、2個の洗浄処理ユニット21a,21bと、搬送ロボット22とを備える。搬送ロボット22は、反転ユニット30、載置ユニット40、および、洗浄処理ユニット21a,21bに対して基板9の受け渡しを行う基板搬送部である。
洗浄処理ユニット21a,21bは、搬送ロボット22を挟んでY方向に対向する。搬送ロボット22の(−Y)側の洗浄処理ユニット21bは、1個以上の表面洗浄処理部23を備える。図2に例示する洗浄処理ユニット21bでは、4個の表面洗浄処理部23が上下方向に積層される。搬送ロボット22の(+Y)側の洗浄処理ユニット21aは、1個以上の裏面洗浄処理部24を備える。図2に例示する洗浄処理ユニット21aでは、4個の裏面洗浄処理部24が上下方向に積層される。
表面洗浄処理部23は、基板9の表面のスクラブ洗浄処理を行う。基板9の「表面」とは、基板9の2つの主面のうち、パターン(例えば、製品にて使用される回路パターン)が形成される主面である。また、基板9の「裏面」とは、基板9の表面の反対側の主面である。表面洗浄処理部23は、例えば、スピンチャック201と、洗浄ブラシ202と、ノズル203と、スピンモータ204とを備える。スピンチャック201は、表面が上側を向く基板9を水平姿勢で保持し、上下方向に延びる回転軸周りで回転させる。スピンチャック201は、例えば、基板9の裏面を吸着することにより基板9を保持する。洗浄ブラシ202は、スピンチャック201上に保持された基板9の表面に当接または近接して、基板9の表面のスクラブ洗浄を行う。ノズル203は、基板9の表面に洗浄液(例えば、純水)を吐出する。スピンモータ204は、基板9をスピンチャック201と共に回転させる。回転する基板9から周囲に飛散する洗浄液は、基板9の周囲を囲むカップ部(図示省略)により受けられる。
裏面洗浄処理部24は、基板9の裏面のスクラブ洗浄処理を行う。裏面洗浄処理部24は、例えば、スピンチャック211と、洗浄ブラシ212と、ノズル213と、スピンモータ214とを備える。スピンチャック211は、裏面が上側を向く基板9を水平姿勢で保持し、上下方向に延びる回転軸周りで回転させる。スピンチャック211は、例えば、基板9の端縁部を機械的に把持することにより基板9を保持する。洗浄ブラシ212は、スピンチャック211上に保持された基板9の裏面に当接または近接して、基板9の裏面のスクラブ洗浄を行う。ノズル213は、基板9の裏面に洗浄液(例えば、純水)を吐出する。スピンモータ214は、基板9をスピンチャック211と共に回転させる。回転する基板9から周囲に飛散する洗浄液は、基板9の周囲を囲むカップ部(図示省略)により受けられる。
搬送ロボット22は、2本の搬送アーム221a,221bと、アームステージ222と、基台223とを備える。2本の搬送アーム221a,221bは、アームステージ222に搭載される。基台223は、洗浄処理セル20のフレームに固定されている。したがって、搬送ロボット22の基台223は、水平方向および上下方向に移動しない。
アームステージ222は、基台223上に搭載される。基台223には、アームステージ222を上下方向に延びる回転軸周りにて回転させるモータ(図示省略)、および、アームステージ222を上下方向に沿って移動させるモータ(図示省略)が内蔵されている。アームステージ222上には、搬送アーム221a,221bが、上下に離間して配置されている。搬送アーム221a,221bはそれぞれ、平面視においてフォーク状の形状を有する。搬送アーム221a,221bはそれぞれ、フォーク状部分で1枚の基板9の下面を支持する。また、各搬送アーム221a,221bは、アームステージ222に内蔵された駆動機構(図示省略)によって多関節機構が屈伸されることにより、水平方向(すなわち、アームステージ222の回転軸を中心とする径方向)に沿って互いに独立して移動する。
搬送ロボット22は、フォーク状部分で基板9を支持する搬送アーム221a,221bをそれぞれ、洗浄処理ユニット21a,21b、反転ユニット30および載置ユニット40にアクセスさせることにより、洗浄処理ユニット21a,21b、反転ユニット30および載置ユニット40の間で基板9を搬送する。なお、搬送ロボット22における上下方向への移動機構として、プーリとタイミングベルトとを使用したベルト送り機構等の他の機構が採用されてもよい。
反転ユニット30は、インデクサセル10から受け取った未処理の基板9の上下を反転させた後(すなわち、未処理の基板9の表面と裏面とを180度反転させた上で)、当該未処理の基板9を洗浄処理セル20に渡す。反転ユニット30は、洗浄処理セル20から受け取った処理済みの基板9の上下を反転させた後(すなわち、処理済みの基板9の表面と裏面とを180度反転させた上で)、当該処理済みの基板9をインデクサセル10または洗浄処理セル20に渡す。すなわち、反転ユニット30は、基板9を反転させる反転部としての機能と、移載ロボット12と搬送ロボット22との間における基板9の受け渡し部としての機能とを兼ね備えている。反転ユニット30の構造については後述する。
載置ユニット40は、反転ユニット30の上側に配置される。載置ユニット40と反転ユニット30とは、上下に接触していてもよく、上下に離間していてもよい。載置ユニット40は、インデクサセル10と洗浄処理セル20との間の基板9の受け渡しに使用される。載置ユニット40は、1個以上の載置部41を備える。図2および図3に例示する載置ユニット40では、6個の載置部41が上下方向に積層される。各載置部41は、1枚の基板9を水平姿勢にて支持する。載置ユニット40では、例えば、6個の載置部41のうち、上側の3個の載置部41は、洗浄処理セル20からインデクサセル10への処理済みの基板9の受け渡しに使用され、下側の3個の載置部41は、例えば、インデクサセル10から洗浄処理セル20への未処理の基板9の受け渡しに使用される。
続いて、基板処理装置1における基板9の処理の流れの一例について説明する。基板処理装置1では、基板9の搬送手順(いわゆる、フロー)、および、基板9の処理条件を記述したレシピに基づいて、基板9の処理が行われる。以下では、基板9の両面(すなわち、表面および裏面)の洗浄が行われる場合について説明する。
まず、未処理の基板9が収容されたキャリア95が、AGV等により、基板処理装置1の外部からインデクサセル10のキャリアステージ11に搬入される。続いて、インデクサセル10の移載ロボット12が、搬送アーム121a,121bを用いて当該キャリア95から未処理の基板9を2枚取り出し、当該2枚の基板9を反転ユニット30に搬入する。基板9は、表面が上側を向いた状態で反転ユニット30に搬入される。反転ユニット30では、基板反転装置100が、当該2枚の基板9の表裏を反転させて、各基板9を、裏面が上側を向いた状態とする。基板反転装置100の動作については後述する。
反転ユニット30において2枚の基板9が反転されると、洗浄処理セル20の搬送ロボット22が、搬送アーム221a,221bを用いて、反転ユニット30から2枚の基板9(すなわち、裏面が上側を向いた状態の2枚の基板9)を受け取る。搬送ロボット22は、2枚の基板9を、4つの裏面洗浄処理部24のうち任意の2つの裏面洗浄処理部24にそれぞれ搬送する。
基板9が搬入された裏面洗浄処理部24では、基板9の裏面洗浄処理が行われる。具体的には、裏面洗浄処理部24において、裏面を上側に向けた状態の基板9をスピンチャック211により保持して回転させつつ、ノズル213から基板9の裏面に洗浄液を供給する。この状態で、洗浄ブラシ212が、基板9の裏面に当接または近接して水平方向にスキャンすることにより、基板9の裏面にスクラブ洗浄処理が施される。
裏面洗浄処理部24にて基板9の裏面洗浄処理が終了すると、搬送ロボット22が、搬送アーム221a,221bを用いて、2個の裏面洗浄処理部24から裏面洗浄処理済みの2枚の基板9を順に取り出し、当該2枚の基板9を反転ユニット30に搬入する。基板9は、裏面が上側を向いた状態で反転ユニット30に搬入される。反転ユニット30では、基板反転装置100が、当該2枚の基板9の表裏を反転させて、各基板9を、表面が上側を向いた状態とする。
反転ユニット30において2枚の基板9が反転されると、洗浄処理セル20の搬送ロボット22が、搬送アーム221a,221bを用いて、反転ユニット30から2枚の基板9(すなわち、表面が上側を向いた状態の2枚の基板9)を受け取る。搬送ロボット22は、2枚の基板9を、4つの表面洗浄処理部23のうち任意の2つの表面洗浄処理部23にそれぞれ搬送する。
基板9が搬入された表面洗浄処理部23では、基板9の表面洗浄処理が行われる。具体的には、表面洗浄処理部23において、表面を上側に向けた状態の基板9をスピンチャック201により保持して回転させつつ、ノズル203から基板9の表面に洗浄液を供給する。この状態で、洗浄ブラシ202が、基板9の表面に当接または近接して水平方向にスキャンすることにより、基板9の表面にスクラブ洗浄処理が施される。
表面洗浄処理部23にて基板9の表面洗浄処理が終了すると、搬送ロボット22が、搬送アーム221a,221bを用いて、2個の表面洗浄処理部23から表面洗浄処理後の2枚の基板9(すなわち、処理済みの基板9)を順に取り出し、当該2枚の基板9を載置ユニット40の2つの載置部41に搬入する。基板9は、表面が上側を向いた状態で載置部41により支持される。そして、インデクサセル10の移載ロボット12が、搬送アーム121a,121bを用いて、当該2枚の処理済みの基板9を取り出してキャリア95に収納する。
上述のように、基板処理装置1では、インデクサセル10に設けられた移載ロボット12と洗浄処理セル20に設けられた搬送ロボット22との間で基板9の受け渡しが行われる際に、基板反転装置100により基板9の表裏を反転させることができる。つまり、基板反転装置100は、基板9を反転させる機能に加えて、移載ロボット12と搬送ロボット22との間での基板9の受け渡し部としての機能をも担う。これにより、基板9の受け渡し部と反転部とを別に設ける場合に比べて、搬送ロボット22の負担が軽減するとともに、洗浄処理セル20内での処理ステップ数が減少する。その結果、基板処理装置1のスループットの低下を効率良く抑制することができる。また、後述するように、反転ユニット30の基板反転装置100は、一度に2枚の基板9を適切に反転させることができる。これにより、基板処理装置1におけるスループットを良好なものとすることができる。
次に、反転ユニット30の構成について、図4ないし図6を参照しつつ説明する。図4は、反転ユニット30を(+X)側から見た正面図である。図5は、反転ユニット30の平面図である。図6は、反転ユニット30を、図4のVI−VI線から見た図である。図7および図8は、後述する上ガイド71および下ガイド72の一例を示す図である。
反転ユニット30は、基板反転装置100と、筐体301とを備える。筐体301は、基板反転装置100を内部に収容する。基板反転装置100は、2個の挟持機構70と、反転機構80とを備える。各挟持機構70は、水平姿勢の基板9の周縁部に接触して当該基板9を挟持する。2個の挟持機構70の構造は略同じである。2個の挟持機構70により挟持された2枚の基板9は、上下方向に間隔をあけて積層される。反転機構80は、2個の挟持機構70により挟持された2枚の基板9を一度に反転させる。なお、基板反転装置100は、1個または3個以上の挟持機構70を備えていてもよい。
筐体301の内部には、移載ロボット12および搬送ロボット22(図1参照)がアクセス可能である。筐体301の壁部のうち、洗浄処理セル20側(すなわち、(+X)側)の壁部には、搬送ロボット22の搬送アーム221a,221bを筐体301の内部にアクセスさせるための開口が形成されている。また、筐体301の壁部のうち、インデクサセル10側(すなわち、(−X)側)の壁部には、移載ロボット12の搬送アーム121a,121bを筐体301の内部にアクセスさせるための開口が形成されている。以下の説明では、筐体301の開口が形成されている(+X)側を「前側」と呼び、開口が形成されている(−X)側を「後側」と呼ぶ。また、前後方向(すなわち、X方向)とおよび上下方向(すなわち、Z方向)と直交するY方向を、「左右方向」と呼ぶ。当該左右方向は、基板反転装置100の幅方向でもある。
図4ないし図6に示すように、各挟持機構70は、ガイド部73と、ガイド移動機構74と、切替機構77とを備える。ガイド部73は、2個の上ガイド71と、2個の下ガイド72とを備える。2個の上ガイド71は、左右方向に延びる基板9の直径上に位置する。換言すれば、2個の上ガイド71は、基板9の中心を挟んで左右方向に対向する。2個の下ガイド72はそれぞれ、2個の上ガイド71の鉛直下方に位置する。換言すれば、上下方向に並ぶ1組の上ガイド71および下ガイド72は、基板9の中心を通って上下方向に延びる中心軸を中心とする周方向の同じ位置に位置する。基板9の(+Y)側に位置する1組の上ガイド71および下ガイド72により、基板9の(+Y)側の周縁部が挟持される。また、基板9の(−Y)側に位置する1組の上ガイド71および下ガイド72により、基板9の(−Y)側の周縁部が挟持される。なお、ガイド部73に含まれる上ガイド71の数、および、下ガイド72の数はそれぞれ、複数であれば適宜変更されてよい。
各上ガイド71は、Y方向に延びる略円柱状の上回転軸75の先端部に固定されており、上回転軸75により支持される。各下ガイド72は、Y方向に延びる略円柱状の下回転軸76の先端部に固定されており、下回転軸76により支持される。ガイド移動機構74は、各上回転軸75および各下回転軸76に取り付けられており、各上回転軸75および各下回転軸76をそれぞれY方向に移動する。これにより、複数の上ガイド71および複数の下ガイド72がY方向に移動する。各上ガイド71および各下ガイド72は、互いに独立して移動可能である。
ガイド移動機構74は、複数の上ガイド71および複数の下ガイド72を、基板9に接触する接触位置と、当該接触位置よりも基板9から径方向外方(すなわち、基板9の幅方向外方)に離れた退避位置との間で進退させる。図4では、各上ガイド71および各下ガイド72の接触位置を実線にて示し、退避位置を二点鎖線にて示す。ガイド移動機構74は、例えばエアシリンダである。
切替機構77は、複数の上ガイド回転機構771と、複数の下ガイド回転機構772とを備える。各上ガイド回転機構771は、上回転軸75に取り付けられており、上回転軸75の中心軸を中心として上回転軸75を回転させる。各下ガイド回転機構772は、下回転軸76に取り付けられており、下回転軸76の中心軸を中心として下回転軸76を回転させる。これにより、各上ガイド71が、幅方向(すなわち、Y方向)に延びる上回転軸75を中心として回転する。また、各下ガイド72が、幅方向に延びる下回転軸76を中心として回転する。各上ガイド71および各下ガイド72は、互いに独立して回転可能である。図4に示す例では、各上ガイド71は、上回転軸75を中心として180度回転可能である。また、各下ガイド72は、下回転軸76を中心として180度回転可能である。上ガイド回転機構771および下ガイド回転機構772は、例えば電動モータである。
図7に示すように、上ガイド71は、第1上接触領域711と、第2上接触領域712とを備える。図7に示す状態では、第1上接触領域711は、径方向内方(すなわち、基板9の幅方向内方)に向かうに従って上方へと向かう傾斜面である。また、第2上接触領域712は、第1上接触領域711の鉛直上方に位置する。第2上接触領域712は、幅方向内方に向かうに従って下方へと向かう傾斜面である。第1上接触領域711および第2上接触領域712はそれぞれ、凹凸を有しない略平面である。第1上接触領域711および第2上接触領域712はそれぞれ、凹面または凸面であってもよい。
第1上接触領域711と第2上接触領域712とは、上下が反転している点を除き、略同形状である。また、第1上接触領域711および第2上接触領域712は、幅方向(すなわち、上回転軸75の長手方向)の略同じ位置に配置される。換言すれば、第1上接触領域711と第2上接触領域712とは、第1上接触領域711および第2上接触領域712の上下方向の中央に位置する水平な仮想面に関して面対称である。
下ガイド72は、上ガイド71と略同形状である。下ガイド72は、第1下接触領域721と、第2下接触領域722とを備える。図7に示す状態では、第1下接触領域721は、幅方向内方に向かうに従って下方へと向かう傾斜面である。また、第2下接触領域722は、第1下接触領域721の鉛直下方に位置する。第2下接触領域722は、幅方向内方に向かうに従って上方へと向かう傾斜面である。第1下接触領域721および第2下接触領域722はそれぞれ、凹凸を有しない略平面である。第1下接触領域721および第2下接触領域722はそれぞれ、凹面または凸面であってもよい。
第1下接触領域721と第2下接触領域722とは、上下が反転している点を除き、略同形状である。また、第1下接触領域721および第2下接触領域722は、幅方向(すなわち、下回転軸76の長手方向)の略同じ位置に配置される。換言すれば、第1下接触領域721と第2下接触領域722とは、第1下接触領域721および第2下接触領域722の上下方向の中央に位置する水平な仮想面に関して面対称である。
図7に示す状態では、上ガイド71の第1上接触領域711と、下ガイド72の第1下接触領域721とが、上下方向に対向して基板9の周縁部に接触する。すなわち、第1上接触領域711は、上ガイド71において基板9の周縁部に接触する上接触面である。当該上接触面は、基板9の幅方向内方に向かうに従って上方へと向かう。また、第1下接触領域721は、下ガイド72において基板9の周縁部に接触する下接触面である。当該下接触面は、基板9の幅方向内方に向かうに従って下方へと向かう。下接触面は、水平状態の基板9の周縁部に接触して、基板9を下方から支持する。上接触面は、基板9と下接触面との接触位置よりも上側にて、水平状態の基板9の周縁部に接触する。
図7および図8では、上ガイド71の上半分および下半分のうち、第1上接触領域711が設けられる部位、および、下ガイド72の上半分および下半分のうち、第1下接触領域721が設けられる部位に平行斜線を付す。
挟持機構70では、切替機構77の上ガイド回転機構771(図4参照)によって、上ガイド71が上回転軸75を中心として180度回転することにより、第1上接触領域711および第2上接触領域712の位置が切り替えられる。換言すれば、上ガイド回転機構771により、上ガイド71の上下が反転する。これにより、図8に示すように、上ガイド71において、第2上接触領域712が第1上接触領域711の鉛直下方に位置する。図8に示す状態では、第2上接触領域712が、基板9の幅方向内方に向かうに従って上方へと向かい、基板9の周縁部に接触する上接触面である。第1上接触領域711は、基板9の幅方向内方に向かうに従って下方へと向かう。
また、切替機構77の下ガイド回転機構772(図4参照)によって、下ガイド72が下回転軸76を中心として180度回転することにより、第1下接触領域721および第2下接触領域722の位置が切り替えられる。換言すれば、下ガイド回転機構772により、下ガイド72の上下が反転する。これにより、図8に示すように、下ガイド72において、第2下接触領域722が第1下接触領域721の鉛直上方に位置する。図8に示す状態では、第2下接触領域722が、基板9の幅方向内方に向かうに従って下方へと向かい、基板9の周縁部に接触する下接触面である。また、第1下接触領域721は、基板9の幅方向内方に向かうに従って上方へと向かう。
このように、挟持機構70では、上ガイド71の第1上接触領域711および第2上接触領域712が、切替機構77の上ガイド回転機構771により、選択的に上接触面とされる。また、下ガイド72の第1下接触領域721および第2下接触領域722が、切替機構77の下ガイド回転機構772により、選択的に下接触面とされる。すなわち、切替機構77は、各上ガイド71および各下ガイド72と基板9との接触状態を変更する。
図4および図5に示すように、反転機構80は、駆動部81と、2本の回転軸82と、2個の収容部83とを備える。2個の収容部83は、基板9の(+Y)側および(−Y)側に配置される。各収容部83には、ガイド移動機構74、上ガイド回転機構771および下ガイド回転機構772が収容される。ガイド移動機構74、上ガイド回転機構771および下ガイド回転機構772は、収容部83に固定されている。各回転軸82は、収容部83から幅方向外方へと延びる略円柱状の部材である。各回転軸82は、筐体301により回転可能に支持される。
駆動部81は、(+Y)側の回転軸82に取り付けられる。駆動部81が、(+Y)側の回転軸82を180度回転することにより、(+Y)側の収容部83、各挟持機構70、挟持機構70に挟持された基板9、(−Y)側の収容部83、および、(−Y)側の回転軸82が180度回転し、基板9の上下が反転する。換言すれば、反転機構80は、複数の上ガイド71および複数の下ガイド72を、水平方向を向く回転軸82を中心として回転することにより、複数の上ガイド71および複数の下ガイド72に挟持された基板9を反転させる。基板反転装置100では、2個の挟持機構70により2枚の基板9が挟持されている場合、2枚の基板9が同時に反転される。また、一方の挟持機構70のみが基板9を挟持している場合、当該基板9が単独で反転される。
基板反転装置100では、反転機構80により基板9が反転されると、各挟持機構70のガイド部73において、上ガイド71および下ガイド72の上下が反転する。換言すれば、基板9の反転に伴って、上ガイド71が下ガイド72となり、下ガイド72が上ガイド71となる。
図9ないし図16は、基板反転装置100において基板9が反転される際の動作の一例を示す図である。以下では、未処理の基板9が基板反転装置100に搬入されて反転された後に搬出され、洗浄処理済みの基板9が基板反転装置100に搬入されて反転される際の動作の一例について説明する。図9ないし図16では、基板9、上ガイド71および下ガイド72等、基板反転装置100の一部の構成のみを図示している。
図9ないし図16では、上ガイド71の上半分および下半分のうち、第1上接触領域711が設けられる部位、および、下ガイド72の上半分および下半分のうち、第1下接触領域721が設けられる部位に平行斜線を付す。また、図9ないし図16では、未処理の基板9に平行斜線を付す。なお、処理済みの基板9には平行斜線を付さない。さらに、上ガイド71および下ガイド72の移動方向、および、反転機構80による回転方向を矢印にて示す。図9、図10、図15および図16では、反転機構80の回転軸82の中心軸を一点鎖線にて示す。当該一点鎖線にも、符号82を付す。
図9では、未処理の基板9が、表面を上側に向けた状態で、挟持機構70により挟持されている。挟持機構70では、上ガイド71および下ガイド72が接触位置に位置している。上ガイド71では、第1上接触領域711が基板9に接触している。下ガイド72では、第1下接触領域721が第1上接触領域711と上下方向に対向し、基板9に接触している。換言すれば、第1上接触領域711および第1下接触領域721はそれぞれ、基板9に接触する上接触面および下接触面である。上ガイド71の第2上接触領域712、および、下ガイド72aの第2下接触領域722は、基板9には接触していない。
続いて、図10に示すように、基板9および挟持機構70が、反転機構80(図4参照)により回転軸82を中心として回転されることにより基板9が反転する。基板9は、裏面を上側に向けた状態となる。上述のように、基板9の反転に伴って、図9中の上ガイド71および下ガイド72がそれぞれ、図10中の下ガイド72および上ガイド71となる。
次に、図11に示すように、2個の上ガイド71が、ガイド移動機構74(図4参照)により幅方向外方へと移動する。これにより、上ガイド71は、基板9から離間して退避位置に位置する。2個の下ガイド72は、接触位置から移動せず、基板9を下側から支持する。また、洗浄処理セル20の搬送ロボット22の搬送アーム221aが、基板9の下方に配置される。
そして、図12に示すように、搬送アーム221aが上方へと移動し、基板9の下面に接触して基板9を下方から支持する。これにより、基板9が、挟持機構70から搬送ロボット22に受け渡される。搬送ロボット22は、未処理の基板9を基板反転装置100から搬出し、洗浄処理セル20(図1参照)へと搬入する。また、2個の下ガイド72は、ガイド移動機構74により幅方向外方へと移動し、退避位置に位置する。
未処理の基板9が基板反転装置100から搬出されると、図13に示すように、切替機構77の上ガイド回転機構771(図4参照)により、上ガイド71が、上回転軸75を中心として180度回転する。これにより、第2上接触領域712が、第1上接触領域711の鉛直下方に位置する。また、下ガイド回転機構772(図4参照)により、下ガイド72が、下回転軸76を中心として180度回転する。これにより、第2下接触領域722が、第1下接触領域721の鉛直上方に位置する。第2下接触領域722と第2上接触領域712とは、上下方向に対向する。
続いて、図14に示すように、搬送ロボット22の搬送アーム221aにより下方から支持された処理済みの基板9が、基板反転装置100に搬入される。基板9は、裏面を上側に向けた状態で搬送アーム221aにより支持されている。基板9は、上ガイド71および下ガイド72よりも上側に位置する。また、2個の下ガイド72は、ガイド移動機構74により幅方向内方へと移動し、接触位置に位置する。
次に、図15に示すように、搬送アーム221aが下方へと移動し、各下ガイド72の第2下接触領域722が、基板9に接触して基板9を下方から支持する。搬送アーム221aは、基板9から下方へと離間する。これにより、基板9が、搬送ロボット22から挟持機構70に受け渡されるまた、2個の上ガイド71は、ガイド移動機構74により幅方向内方へと移動し、接触位置に位置する。各上ガイド71の第2上接触領域712は、基板9に接触する。これにより、基板9が、上ガイド71および下ガイド72に挟持される。なお、上ガイド71の第1上接触領域711、および、下ガイド72aの第1下接触領域721は、基板9に接触していない。
このように、基板反転装置100では、上ガイド71および下ガイド72において、未処理の基板9に接触しなかった第2上接触領域712および第2下接触領域722が、処理済みの基板9に接触する。また、未処理の基板9に接触した第1上接触領域711および第1下接触領域721は、処理済みの基板9には接触しない。これにより、未処理の基板9の汚れやパーティクル等が、上ガイド71および下ガイド72の基板9との接触領域を介して、処理済みの基板9に付着することを防止することができる。
その後、図16に示すように、基板9および挟持機構70が、反転機構80により回転軸82を中心として回転されることにより基板9が反転する。基板9は、表面を上側に向けた状態となる。上述のように、基板9の反転に伴って、図15中の上ガイド71および下ガイド72がそれぞれ、図16中の下ガイド72および上ガイド71となる。表面を上側に向けた状態の基板9は、インデクサセル10の移載ロボット12の搬送アーム121a(図1参照)により、基板反転装置100から搬出され、キャリア95へと収納される。
以上に説明したように、基板反転装置100は、複数の上ガイド71と、複数の下ガイド72と、反転機構80と、ガイド移動機構74と、切替機構77とを備える。複数の下ガイド72は、基板9の幅方向内方に向かうに従って下方へと向かう下傾斜面を、水平状態の基板9の周縁部に接触させて基板9を下方から支持する。複数の上ガイド71は、幅方向内方に向かうに従って上方へと向かう上傾斜面を、複数の下ガイド72との接触位置よりも上側にて基板9の周縁部に接触させて、複数の下ガイド72との間で基板9を挟持する。反転機構80は、複数の下ガイド72および複数の上ガイド71を、水平方向を向く回転軸82を中心として回転することにより、複数の下ガイド72および複数の上ガイド71により挟持された基板9を反転させる。ガイド移動機構74は、複数の下ガイド72および複数の上ガイド71を、基板9に接触する接触位置と、接触位置よりも基板から離れた退避位置との間で進退させる。切替機構77は、複数の下ガイド72および複数の上ガイド71と基板9との接触状態を変更する。
各下ガイド72は、第1下接触領域721および第2下接触領域722を備える。第1下接触領域721および第2下接触領域722は、切替機構77により切り替えられて選択的に下傾斜面とされる。各上ガイド71は、第1上接触領域711および第2上接触領域712を備える。第1上接触領域711および第2上接触領域712は、切替機構77により切り替えられて選択的に上傾斜面とされる。
基板反転装置100では、基板9の状態(例えば、未処理または処理済み)に合わせて、ガイド部73(すなわち、上ガイド71および下ガイド72)における基板9との接触領域を切り替えることができる。具体的には、上ガイド71における基板9との接触領域は、第1上接触領域711と第2上接触領域712との間で切り替えられる。また、下ガイド72における基板9との接触領域は、第1下接触領域721と第2下接触領域722との間で切り替えられる。その結果、例えば、未処理の基板9の汚れやパーティクル等が、ガイド部73の基板9との接触領域を介して、処理済みの基板9に付着することを防止することができる。
基板反転装置100では、各下ガイド72において、第1下接触領域721および第2下接触領域722は、幅方向に延びる下回転軸76の長手方向の同じ位置に配置される。また、各上ガイド71において、第1上接触領域711および第2上接触領域712は、幅方向に延びる上回転軸75の長手方向の同じ位置に配置される。切替機構77は、下ガイド回転機構772と、上ガイド回転機構771とを備える。下ガイド回転機構772は、下回転軸76を中心として各下ガイド72を回転させることにより、第1下接触領域721および第2下接触領域722を選択的に上述の下傾斜面とする。上ガイド回転機構771は、上回転軸75を中心として各上ガイド71を回転させることにより、第1上接触領域711および第2上接触領域712を選択的に上述の上傾斜面とする。
これにより、各下ガイド72において、第1下接触領域721と第2下接触領域722との切り替えを容易に実現することができる。また、各上ガイド71において、第1上接触領域711と第2上接触領域712との切り替えを容易に実現することができる。
上述のように、下ガイド回転機構772は、下回転軸76を中心として各下ガイド72を180度回転させることにより、第1下接触領域721および第2下接触領域722を選択的に上述の下傾斜面とする。また、上ガイド回転機構771は、上回転軸75を中心として各上ガイド71を180度回転させることにより、第1上接触領域711および第2上接触領域712を選択的に上述の上傾斜面とする。
このように、各下ガイド72において、第1下接触領域721と第2下接触領域722とを比較的大きく離して配置することにより、第1下接触領域721と第2下接触領域722との間における汚れやパーティクル等の移動を抑制することができる。また、各上ガイド71において、第1上接触領域711と第2上接触領域712とを比較的大きく離して配置することにより、第1上接触領域711と第2上接触領域712との間における汚れやパーティクル等の移動を抑制することができる。
基板処理装置1は、基板反転装置100と、裏面洗浄処理部24と、基板搬送部である搬送ロボット22とを備える。裏面洗浄処理部24は、基板反転装置100にて反転された基板9の裏面を洗浄する。搬送ロボット22は、基板反転装置100と裏面洗浄処理部24との間で基板9を搬送する。上述のように、基板反転装置100では、基板9の状態に合わせて、ガイド部73における基板9との接触領域を切り替えることができる。このため、未処理の基板9の反転と、裏面洗浄処理済みの基板9の反転とを、基板9に対するパーティクル等の付着を防止しつつ、1つの基板反転装置100により実行することができる。その結果、基板9の処理に要する時間を短縮することができる。また、基板9の状態に合わせて複数の基板反転装置が設けられる場合に比べて、基板処理装置1の小型化を実現することもできる。
上述のように、基板処理装置1は、洗浄処理ブロックである洗浄処理セル20と、インデクサブロックであるインデクサセル10とをさらに備える。洗浄処理セル20には、裏面洗浄処理部24、および、基板搬送部である搬送ロボット22が配置される。インデクサセル10には、他の基板搬送部である移載ロボット12が配置される。インデクサセル10は、洗浄処理セル20に未処理の基板9を渡すとともに、洗浄処理セル20から処理済みの基板9を受け取る。基板反転装置100は、洗浄処理セル20とインデクサセル10との接続部に配置される。搬送ロボット22および移載ロボット12のうち一方の搬送部が基板反転装置100に基板9を搬入した場合、基板反転装置100にて反転された基板9は、他方の搬送部により基板反転装置100から搬出される。このように、基板反転装置100を、基板9の反転、および、インデクサセル10と洗浄処理セル20との間の基板9の受け渡しに利用することにより、基板処理装置1における基板9の処理に要する時間をさらに短縮することができる。
基板処理装置1では、必ずしも、基板9の表面および裏面の洗浄処理が行われる必要はなく、例えば、表面洗浄処理部23を使用して、基板9の表面のみの洗浄処理が行われてもよい。あるいは、基板処理装置1では、裏面洗浄処理部24を使用して、基板9の裏面のみの洗浄処理が行われてもよい。
基板処理装置1において、基板9の裏面のみの洗浄処理が行われる場合、洗浄処理セル20において裏面洗浄処理が行われた基板9は、搬送ロボット22により基板反転装置100に搬入され、基板反転装置100にて反転された後、インデクサセル10の移載ロボット12により搬出される。この場合も、上記と同様に、基板9の処理に要する時間をさらに短縮することができる。
上述の例では、各上ガイド71は下ガイド72の鉛直上方に位置しているが、各上ガイド71は、平面視において各下ガイド72と異なる位置に配置されてもよい。例えば、図17に示す例では、各上ガイド71は、基板9の中心を通って上下方向に延びる中心軸を中心とする周方向において、2個の下ガイド72と異なる位置に位置しており、下ガイド72と上下方向に重ならない。各上ガイド71は、下ガイド72と周方向に隣接して配置される。2個の上ガイド71は、周方向において180度ずれた位置に配置される。2個の下ガイド72も、周方向において180度ずれた位置に配置される。
このように、各上ガイド71が、平面視において各下ガイド72と異なる位置に配置されることにより、切替機構77(図4参照)によって上ガイド71および下ガイド72と基板9との接触状態が変更される際に、上ガイド71および下ガイド72のうち一方の可動範囲が他方により制限されることを抑制することができる。具体的には、切替機構77による上ガイド71の回転が、下ガイド72の存在により機械的に制限されることを抑制することができる。また、切替機構77による下ガイド72の回転が、上ガイド71の存在により機械的に制限されることを抑制することができる。その結果、ガイド部73(すなわち、上ガイド71および下ガイド72)における基板9との接触領域の切り替えを容易に行うことができる。
次に、他の好ましい基板反転装置について説明する。図18および図19は、基板反転装置100aの1組の上ガイド71aおよび下ガイド72aを示す図である。他の上ガイド71aおよび下ガイド72aの構造は、図18および図19に示すものと同様である。また、基板反転装置100aの図示しない構成は、上述の基板反転装置100の構成と略同様である。
各下ガイド72aは、上ガイド71aの鉛直下方に位置している。各下ガイド72aは、上ガイド71aと略同形状であり、上ガイド71aとは上下が反転している。上ガイド71aの上面の幅方向の中央部には、上下方向に延びる上回転軸75aが接続される。下ガイド72aの下面の幅方向の中央部には、上下方向に延びる下回転軸76aが接続される。
上ガイド71aは、第1上接触領域711aと、第2上接触領域712aとを備える。第1上接触領域711aおよび第2上接触領域712aは、上回転軸75aの長手方向(すなわち、上下方向)の同じ位置に配置される。図18に示す状態では、第1上接触領域711aは、基板9の外周縁から径方向内方(すなわち、基板9の幅方向内方)に向かうに従って上方へと向かう傾斜面である。また、第2上接触領域712aは、第1上接触領域711aの径方向外側に位置する。第2上接触領域712aは、幅方向外方に向かうに従って上方へと向かう傾斜面である。第1上接触領域711aと第2上接触領域712aとは、左右が反転している点を除き、略同形状である。
下ガイド72aは、第1下接触領域721aと、第2下接触領域722aとを備える。図18に示す状態では、第1下接触領域721aは、基板9の外周縁から幅方向内方に向かうに従って下方へと向かう傾斜面である。また、第2下接触領域722aは、第1下接触領域721aの径方向外側に位置する。第2下接触領域722aは、幅方向外方に向かうに従って下方へと向かう傾斜面である。第1下接触領域721aと第2下接触領域722aとは、左右が反転している点を除き、略同形状である。
図18では、上ガイド71aの右半分および左半分のうち、第1上接触領域711aが設けられる部位、および、下ガイド72aの右半分および左半分のうち、第1下接触領域721aが設けられる部位に平行斜線を付す。後述する図19においても同様である。
図18に示す状態では、上ガイド71aの第1上接触領域711aと、下ガイド72aの第1下接触領域721aとが、上下方向に対向して基板9の周縁部に接触する。すなわち、第1上接触領域711aは、上ガイド71aにおいて基板9の周縁部に接触する上接触面である。当該上接触面は、基板9の幅方向内方に向かうに従って上方へと向かう。また、第1下接触領域721aは、下ガイド72aにおいて基板9の周縁部に接触する下接触面である。当該下接触面は、基板9の幅方向内方に向かうに従って下方へと向かう。各下接触面は、水平状態の基板9の周縁部に接触して、基板9を下方から支持する。各上接触面は、基板9と下接触面との接触位置よりも上側にて、水平状態の基板9の周縁部に接触する。
基板反転装置100aでは、切替機構77aの上ガイド回転機構771aによって、上ガイド71aが上回転軸75aを中心として水平に180度回転することにより、第1上接触領域711aおよび第2上接触領域712aの位置が切り替えられる。換言すれば、上ガイド回転機構771aにより、上ガイド71aの左右が反転する。これにより、図19に示すように、第2上接触領域712aが第1上接触領域711aの径方向内側に位置する。図19に示す状態では、第2上接触領域712aが、基板9の幅方向内方に向かうに従って上方へと向かい、基板9の周縁部に接触する上接触面である。第1上接触領域711aは、基板9の幅方向外方に向かうに従って上方へと向かう。
また、図18に示す切替機構77aの下ガイド回転機構772aによって、下ガイド72aが下回転軸76aを中心として水平に180度回転することにより、第1下接触領域721aおよび第2下接触領域722aの位置が切り替えられる。換言すれば、下ガイド回転機構772aにより、下ガイド72aの左右が反転する。これにより、図19に示すように、第2下接触領域722aが第1下接触領域721aの径方向内側に位置する。図19に示す状態では、第2下接触領域722aが、基板9の幅方向内方に向かうに従って下方へと向かい、基板9の周縁部に接触する下接触面である。また、第1下接触領域721aは、基板9の幅方向外方に向かうに従って上方へと向かう。
このように、基板反転装置100aでは、上ガイド71aの第1上接触領域711aおよび第2上接触領域712aが、切替機構77aの上ガイド回転機構771aにより、選択的に上接触面とされる。また、下ガイド72aの第1下接触領域721aおよび第2下接触領域722aが、切替機構77aの下ガイド回転機構772aにより、選択的に下接触面とされる。すなわち、切替機構77aは、各上ガイド71aおよび各下ガイド72aと基板9との接触状態を変更する。
また、基板反転装置100aでは、ガイド移動機構74aが上ガイド回転機構771aおよび下ガイド回転機構772aに接続されている。ガイド移動機構74aにより、上ガイド回転機構771aおよび下ガイド回転機構772aが幅方向に移動されることにより、各上ガイド71aおよび各下ガイド72aが、基板9に接触する接触位置と、当該接触位置よりも基板9から幅方向外方(すなわち、基板9の径方向外方)に離れた退避位置との間で進退する。
以上に説明したように、基板反転装置100aでは、各下ガイド72aにおいて、上下方向に延びる下回転軸76aに対して線対称の位置に第1下接触領域721aおよび第2下接触領域722aが配置される。また、各上ガイド71aにおいて、上下方向に延びる上回転軸75aに対して線対称の位置に第1上接触領域711aおよび第2上接触領域712aが配置される。切替機構77aは、下ガイド回転機構772aと、上ガイド回転機構771aとを備える。下ガイド回転機構772aは、各下ガイド72aを下回転軸76aを中心として回転させることにより、第1下接触領域721aおよび第2下接触領域722aを選択的に上述の下傾斜面とする。上ガイド回転機構771aは、各上ガイド71aを上回転軸75aを中心として回転させることにより、第1上接触領域711aおよび第2上接触領域712aを選択的に上述の上傾斜面とする。
これにより、基板反転装置100と同様に、各下ガイド72aにおいて、第1下接触領域721aと第2下接触領域722aとの切り替えを容易に実現することができる。また、各上ガイド71aにおいて、第1上接触領域711aと第2上接触領域712aとの切り替えを容易に実現することができる。
上述のように、下ガイド回転機構772aは、下回転軸76aを中心として各下ガイド72aを180度回転させることにより、第1下接触領域721aおよび第2下接触領域722aを選択的に上述の下傾斜面とする。また、上ガイド回転機構771aは、上回転軸75aを中心として各上ガイド71aを180度回転させることにより、第1上接触領域711aおよび第2上接触領域712aを選択的に上述の上傾斜面とする。
このように、各下ガイド72aにおいて、第1下接触領域721aと第2下接触領域722aとを比較的大きく離して配置することにより、第1下接触領域721aと第2下接触領域722aとの間における汚れやパーティクル等の移動を抑制することができる。また、各上ガイド71aにおいて、第1上接触領域711aと第2上接触領域712aとを比較的大きく離して配置することにより、第1上接触領域711aと第2上接触領域712aとの間における汚れやパーティクル等の移動を抑制することができる。
なお、上述の各上ガイド71aは、下ガイド72aの鉛直上方に位置しているが、各上ガイド71aは、図17に示す例と同様に、平面視において各下ガイド72aと異なる位置に配置されてもよい。これにより、上記と同様に、上ガイド71aおよび下ガイド72aにおける基板9との接触領域の切り替えを容易に行うことができる。
上述の基板反転装置100,100aおよび基板処理装置1では、様々な変更が可能である。
上ガイド71,71aおよび下ガイド72,72aの形状は、図7および図18に示すものには限定されず、様々に変更されてよい。例えば、図7に示す上ガイド71において、第1上接触領域711および第2上接触領域712に加えて、第3上接触領域が設けられてもよい。第1上接触領域711、第2上接触領域712および当該第3上接触領域は、上回転軸75の長手方向(すなわち、水平方向)の略同じ位置において、上回転軸75を中心とする周方向に120度間隔にて配置される。下ガイド72においても同様である。これにより、基板9の3種類の状態に合わせて、上ガイド71および下ガイド72における基板9との接触領域を切り替えることができる。
また、例えば、図18に示す上ガイド71aにおいて、第1上接触領域711aおよび第2上接触領域712aに加えて、第3上接触領域が設けられてもよい。第1上接触領域711a、第2上接触領域712aおよび当該第3上接触領域は、上回転軸75aの長手方向(すなわち、上下方向)の略同じ位置において、上回転軸75aを中心とする周方向に120度間隔にて配置される。下ガイド72aにおいても同様である。これにより、基板9の3種類の状態に合わせて、上ガイド71aおよび下ガイド72aにおける基板9との接触領域を切り替えることができる。上ガイド71,71aおよび下ガイド72,72aはそれぞれ、4個以上の接触領域を備えていてもよい。
ガイド移動機構74,74aによる上ガイド71,71aおよび下ガイド72,72aの進退の方向は、必ずしも水平方向には限定されず、様々に変更されてよい。例えば、上ガイド71,71aおよび下ガイド72,72aの進退の方向は、上下方向および幅方向に対して傾斜する斜め方向であってもよい。
基板処理装置1では、表面洗浄処理部23、裏面洗浄処理部24および載置部41の配置および数は、適宜変更されてよい。また、基板反転装置100,100aは、必ずしもインデクサセル10と洗浄処理セル20との接続部に配置される必要はない。基板反転装置100,100aの位置も適宜変更されてよい。
基板反転装置100,100aは、基板9をスクラブ洗浄する基板処理装置1以外の基板処理装置にて利用されてもよい。例えば、基板反転装置100,100aは、基板のレジスト塗布処理を行う処理ブロック、および、基板の現像処理を行う処理ブロックが、基板受渡部を介して並設されたコータ&デベロッパにて利用されてもよい。
また、基板反転装置100,100aは、図20および図21に示す基板処理装置1aにて利用されてもよい。この、基板処理装置1aは、各種の薬液を使用した洗浄処理や乾燥処理、エッチング処理等を行うことができる基板処理装置である。図20は、基板処理装置1aの平面図である。図21は、基板処理装置1aを、図20のXXI−XXI線から見た図である。図21では、XXI−XXI線よりも手前の構成の一部を破線にて併せて図示する。
基板処理装置1aは、図1に示す基板処理装置1と同様に、インデクサセル10と、洗浄処理セル20とを備える。インデクサセル10は、4個のキャリアステージ11と、移載ロボット12とを備える。各キャリアステージ11には、複数の基板9を収納可能なキャリア95が載置される。
洗浄処理セル20は、搬送ロボット22と、4個の洗浄処理ユニット21cと、反転ユニット30と、載置ユニット40とを備える。搬送ロボット22は、洗浄処理セル20のY方向中央においてX方向に延びる通路27上を移動する。搬送ロボット22は、反転ユニット30、載置ユニット40および洗浄処理ユニット21cに対して基板9の受け渡しを行う基板搬送部である。4個の洗浄処理ユニット21cは、洗浄処理セル20の中央部の周囲に配置される。4個の洗浄処理ユニット21cのうち2個の洗浄処理ユニット21cは通路27の(+Y)側に配置され、他の2個の洗浄処理ユニット21cは通路27の(−Y)側に配置される。各洗浄処理ユニット21cでは、3個の洗浄処理部25が上下方向に積層される。すなわち、洗浄処理セル20は、12個の洗浄処理部25を備える。かかる洗浄処理部25では、例えば、SC1(アンモニア過酸化水素混合液)、SC2(塩酸化酸化水素水混合液)、BHF(フッ化水素酸とフッ化アンモニウムとの混合液)、HF(フッ化水素酸)、SPM(硫酸と過酸化水素水の混合液)、フッ化水素酸と硝酸の混合液、超純水を使用した洗浄処理やエッチング処理、IPA(イソプロピルアルコール)を使用した乾燥処理などを行うことができる。
反転ユニット30および載置ユニット40は、通路27の(−X)側の端部に配置された載置台28上に配置される。反転ユニット30は、載置台28の上側に配置される。載置ユニット40は、反転ユニット30の上側に配置される。載置ユニット40は、上述のように、複数の載置部41を備え、インデクサセル10との間の基板9の受け渡しに使用される。また、反転ユニット30は、インデクサセル10から、受け取った未処理の基板9の上下を反転させた後(すなわち未処理の基板9の表面と裏面とを180度反転させた上で)、当該未処理の基板9を洗浄セル20に渡す。反転ユニット30は、洗浄処理セル20から受け取った処理済みの基板9をインデクサセル10または洗浄セル20に渡す。
このような基板処理装置1aの構成において、一例として例えば次のような基板の搬送と処理とが行われる。
まず、インデクサセル10の移載ロボット12によって、インデクサセル10から反転ユニット30に未処理の基板が渡される。反転ユニット30では、受け取った基板9の表面と裏面とが180度反転され、基板9は、その裏面を上に向けた状態とされる。そして反転ユニット30から基板9を洗浄処理セル20の搬送ロボット22が受け取り、いずれかの洗浄処理ユニット21cの中の洗浄処理部25に搬入する。洗浄処理部25では、例えば上を向いた基板9の裏面に洗浄液としてSC1を供給して基板裏面に付着した不要な有機物を洗浄し、さらには上を向いた基板9の裏面にフッ硝酸液を供給して基板裏面に付着した不要な金属膜をエッチング処理する。洗浄処理部25での処理を終えた基板9は、搬送ロボット22により洗浄処理部25から搬出され、再び反転ユニット30に搬入される。反転ユニット30では、基板9の表面と裏面とが180度反転され、基板9の表面側が上を向いた状態とされる。その後、基板9は、インセクサセル10の移載ロボット12によって反転ユニット30から取り出され、インデクサセル10のキャリア95に収納される。
この基板処理装置1aの場合においても、反転ユニット30に備えた反転装置100において、未処理の基板9に接触する上ガイド71の第1上接触領域と下ガイド72の第1下接触領域と、処理済みの基板9に接触する上ガイドの第2上接触領域と下ガイド72の第2下接触領域とを使い分けることができ、未処理の基板9の汚れやパーティクル等が、上ガイド71および下ガイド72の基板9との接触領域を介して、処理済みの清浄な基板9に付着することを防止することができる。
基板反転装置100,100aは、必ずしも基板処理装置の一部である必要はなく、単独で利用されてもよい。また、基板反転装置100,100aから反転機構80が省略された装置が、基板挟持装置として利用されてもよい。
当該基板挟持装置は、例えば、複数の上ガイド71と、複数の下ガイド72と、切替機構77とを備える。複数の下ガイド72は、基板9の幅方向内方に向かうに従って下方へと向かう下傾斜面を、水平状態の基板9の周縁部に接触させて基板9を下方から支持する。複数の上ガイド71は、幅方向内方に向かうに従って上方へと向かう上傾斜面を、複数の下ガイド72との接触位置よりも上側にて基板9の周縁部に接触させて、複数の下ガイド72との間で基板9を挟持する。切替機構77は、複数の下ガイド72および複数の上ガイド71と基板9との接触状態を変更する。
各下ガイド72は、第1下接触領域721および第2下接触領域722を備える。第1下接触領域721および第2下接触領域722は、切替機構77により切り替えられて選択的に下傾斜面とされる。各上ガイド71は、第1上接触領域711および第2上接触領域712を備える。第1上接触領域711および第2上接触領域712は、切替機構77により切り替えられて選択的に上傾斜面とされる。
当該基板挟持装置では、基板9の状態(例えば、未処理または処理済み)に合わせて、上ガイド71および下ガイド72における基板9との接触領域を切り替えることができる。その結果、例えば、未処理の基板9の汚れやパーティクル等が、上ガイド71および下ガイド72の基板9との接触領域を介して、処理済みの基板9に付着することを防止することができる。
一つの具体的な実施形態として、かかる基板挟持装置を載置ユニット40内に配置するようにして基板9の搬送および処理を行うこともできる。
この場合において、まずインデクサセル10の移載ロボット12が、インデクサセル10から載置ユニット40内の基板挟持装置に未処理の基板9をその表面を上に向けた状態で搬入する。洗浄処理セル20の搬送ロボット22は、載置ユニット40内の基板挟持装置から、基板9をその表面を上に向けたままの状態で、受け取り載置ユニット40から基板9を搬出する。そして、搬送ロボット22は、載置ユニット40から搬出した基板9をいずれかの洗浄処理ユニット21cの中の洗浄処理部25に搬入する。例えば、洗浄処理部25では、基板9の表面側を上に向けた状態で、基板9のベベル部にフッ化水素酸や、フッ化水素酸と硝酸の混合液を供給し、ベベル部に付着している金属含有膜などをエッチングする処理を行う。
洗浄処理部25で処理を終えた基板9は、搬送ロボット22により洗浄処理部25から搬出され、再び載置ユニット40内の基板挟持装置に搬入する。その後、インデクサセル10の移載ロボット12が、載置ユニット40内の基板挟持装置から基板9を、その表面側が上に向いた状態のままで受け取り、インデクサセル10のキャリア95に収納する。
かかる場合も、載置ユニット40に配置された当該基板挟持装置において、未処理の基板9に接触する上ガイド71の第1上接触領域と下ガイド72の第1下接触領域と、処理済みの基板9に接触する上ガイドの第2上接触領域と下ガイド72の第2下接触領域とを使い分けることができ、未処理の基板9の汚れやパーティクル等が、上ガイド71および下ガイド72の基板9との接触領域を介して、処理済みの清浄な基板9に付着することを防止することができる。
上述の基板挟持装置、基板反転装置100,100aおよび基板処理装置1,1aでは、半導体基板以外に、液晶表示装置または有機EL(Electro Luminescence)表示装置等の平面表示装置(Flat Panel Display)に使用されるガラス基板、あるいは、他の表示装置に使用されるガラス基板が取り扱われてもよい。また、上述の基板挟持装置、基板反転装置100,100aおよび基板処理装置1,1aでは、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板および太陽電池用基板等が取り扱われてもよい。
上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
1,1a 基板処理装置
9 基板
10 インデクサセル
12 移載ロボット
20 洗浄処理セル
22 搬送ロボット
24 裏面洗浄処理部
71,71a 上ガイド
72,72a 下ガイド
74,74a ガイド移動機構
75,75a 上回転軸
76,76a 下回転軸
77,77a 切替機構
80 反転機構
82 回転軸
100,100a 基板反転装置
711,711a 第1上接触領域
712,712a 第2上接触領域
721,721a 第1下接触領域
722,722a 第2下接触領域
771,771a 上ガイド回転機構
772,772a 下ガイド回転機構

Claims (8)

  1. 基板反転装置であって、
    基板の幅方向内方に向かうに従って下方へと向かう下傾斜面を、水平状態の前記基板の周縁部に接触させて前記基板を下方から支持する複数の下ガイドと、
    前記幅方向内方に向かうに従って上方へと向かう上傾斜面を、前記複数の下ガイドとの接触位置よりも上側にて前記基板の周縁部に接触させて前記複数の下ガイドとの間で前記基板を挟持する複数の上ガイドと、
    前記複数の下ガイドおよび前記複数の上ガイドを水平方向を向く回転軸を中心として回転することにより、前記複数の下ガイドおよび前記複数の上ガイドにより挟持された前記基板を反転させる反転機構と、
    前記複数の下ガイドおよび前記複数の上ガイドを、前記基板に接触する接触位置と、前記接触位置よりも前記基板から離れた退避位置との間で進退させるガイド移動機構と、
    前記複数の下ガイドおよび前記複数の上ガイドと前記基板との接触状態を変更する切替機構と、
    を備え、
    各下ガイドが、前記切替機構により切り替えられて選択的に前記下傾斜面とされる第1下接触領域および第2下接触領域を備え、
    各上ガイドが、前記切替機構により切り替えられて選択的に前記上傾斜面とされる第1上接触領域および第2上接触領域を備えることを特徴とする基板反転装置。
  2. 請求項1に記載の基板反転装置であって、
    前記各下ガイドにおいて、前記幅方向に延びる下回転軸の長手方向の同じ位置に前記第1下接触領域および前記第2下接触領域が配置され、
    前記各上ガイドにおいて、前記幅方向に延びる上回転軸の長手方向の同じ位置に前記第1上接触領域および前記第2上接触領域が配置され、
    前記切替機構が、
    前記各下ガイドを前記下回転軸を中心として回転させることにより、前記第1下接触領域および前記第2下接触領域を選択的に前記下傾斜面とする下ガイド回転機構と、
    前記各上ガイドを前記上回転軸を中心として回転させることにより、前記第1上接触領域および前記第2上接触領域を選択的に前記上傾斜面とする上ガイド回転機構と、
    を備えることを特徴とする基板反転装置。
  3. 請求項1に記載の基板反転装置であって、
    前記各下ガイドにおいて、上下方向に延びる下回転軸に対して線対称の位置に前記第1下接触領域および前記第2下接触領域が配置され、
    前記各上ガイドにおいて、前記上下方向に延びる上回転軸に対して線対称の位置に前記第1上接触領域および前記第2上接触領域が配置され、
    前記切替機構が、
    前記各下ガイドを前記下回転軸を中心として回転させることにより、前記第1下接触領域および前記第2下接触領域を選択的に前記下傾斜面とする下ガイド回転機構と、
    前記各上ガイドを前記上回転軸を中心として回転させることにより、前記第1上接触領域および前記第2上接触領域を選択的に前記上傾斜面とする上ガイド回転機構と、
    を備えることを特徴とする基板反転装置。
  4. 請求項2または3に記載の基板反転装置であって、
    前記下ガイド回転機構が、前記各下ガイドを前記下回転軸を中心として180度回転させることにより、前記第1下接触領域および前記第2下接触領域を選択的に前記下傾斜面とし、
    前記上ガイド回転機構が、前記各上ガイドを前記上回転軸を中心として180度回転させることにより、前記第1上接触領域および前記第2上接触領域を選択的に前記上傾斜面とすることを特徴とする基板反転装置。
  5. 請求項1ないし4のいずれか1つに記載の基板反転装置であって、
    前記各上ガイドが、平面視において前記各下ガイドと異なる位置に配置されることを特徴とする基板反転装置。
  6. 基板処理装置であって、
    請求項1ないし5のいずれか1つに記載の基板反転装置と、
    前記基板反転装置にて反転された前記基板の裏面を洗浄する裏面洗浄部と、
    前記基板反転装置と前記裏面洗浄部との間で前記基板を搬送する基板搬送部と、
    を備えることを特徴とする基板処理装置。
  7. 請求項6に記載の基板処理装置であって、
    前記裏面洗浄部および前記基板搬送部が配置された洗浄処理ブロックと、
    他の基板搬送部が配置され、前記洗浄処理ブロックに未処理の基板を渡すとともに前記洗浄処理ブロックから処理済みの基板を受け取るインデクサブロックと、
    をさらに備え、
    前記基板反転装置が、前記洗浄処理ブロックと前記インデクサブロックとの接続部に配置され、
    前記基板搬送部と前記他の基板搬送部のうち一方の搬送部が前記基板反転装置に基板を搬入した場合、前記基板反転装置にて反転された前記基板を他方の基板搬送部が前記基板反転装置から搬出することを特徴とする基板処理装置。
  8. 基板挟持装置であって、
    基板の幅方向内方に向かうに従って下方へと向かう下傾斜面を、水平状態の前記基板の周縁部に接触させて前記基板を下方から支持する複数の下ガイドと、
    前記幅方向内方に向かうに従って上方へと向かう上傾斜面を、前記複数の下ガイドとの接触位置よりも上側にて前記基板の周縁部に接触させて前記複数の下ガイドとの間で前記基板を挟持する複数の上ガイドと、
    前記複数の下ガイドおよび前記複数の上ガイドと前記基板との接触状態を変更する切替機構と、
    を備え、
    各下ガイドが、前記切替機構により切り替えられて選択的に前記下傾斜面とされる第1下接触領域および第2下接触領域を備え、
    各上ガイドが、前記切替機構により切り替えられて選択的に前記上傾斜面とされる第1上接触領域および第2上接触領域を備えることを特徴とする基板挟持装置。
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