JP2891894B2 - 基板回転装置 - Google Patents
基板回転装置Info
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Description
板は、例えば、基板を回転させつつこれに向けて超純水
等の洗浄流体を噴射させることにより洗浄されるが、本
発明は、かかる洗浄工程において基板を水平回転させる
ための基板回転装置に関するものである。
図8及び図9に示す如く、回転駆動される回転軸33の
上端部に円形の回転盤32を同心状に設け、回転盤32
の上面に吸引溝34aを形成すると共に、回転軸33に
吸引溝34aに開口し且つ真空ポンプの吸引部(図示せ
ず)に連通する吸引通路34bを形成して、シリコンウ
エハ等の基板8を、その裏面8cを回転盤32の上面に
吸着保持させた同心状態で、水平回転させるように構成
されたもの(以下「従来装置」という)がよく知られて
いる。而して、洗浄工程にあっては、図8に示す如く、
基板8を回転盤32上に吸着保持させた上、回転盤32
を回転軸33の駆動により所定速度で回転させながら、
回転盤32の上方に配置したノズル23から洗浄流体
(例えば、超純水又はこれを凍結させた微凍結粒との混
合スラリ)24を基板表面8bに向けて噴射させ、この
噴射流体により基板表面8bを全面的に洗浄するのであ
る。
っては、基板裏面8cを回転盤32の上面に直接吸着さ
せるため、基板裏面8cが回転盤32との接触により汚
染されたり、傷付いたりする虞れがある。しかも、ノズ
ル23から噴射された洗浄流体24の一部が、基板表面
8bの洗浄後に吸引溝34aへと吸引されて、吸引通路
34bから真空ポンプ側へと侵入する虞れがあり、真空
ポンプの運転状態次第では、基板8の吸着保持が不安定
となる虞れがある。また、基板8を、その重心が回転盤
32の回転中心と一致させた状態(以下「適正状態」と
いう)で回転盤32に保持させておかないと、基板8が
遠心力により回転盤32から離脱して落下し、破損する
虞れがある。一方、かかる適正状態となるように基板8
を回転盤32上にセットすることは、極めて困難であ
り、かなりの熟練度を要する。また、基板8の洗浄は基
板裏面8cについても行う必要がある場合があるが、従
来装置では、基板裏面8cを全面的に回転盤32に吸着
保持させる構造であるため、基板裏面8cについての洗
浄はこれを行うことができない。
で、上記したような問題を生じることなく、円形の基板
を確実且つ容易に回転させることができ、基板表面につ
いては勿論、基板裏面についても必要に応じて良好に洗
浄させることができる基板回転装置を提供することを目
的とするものである。
明の基板回転装置は、特に、水平回転自在に支持された
環状の回転盤と、回転盤を回転駆動させる駆動機構と、
回転盤上の一定位置に保持されており、円形の基板を回
転盤と同心状の水平状態に保持すべく基板の周縁部を係
合保持する複数の固定爪と、回転盤上に、固定爪に係合
保持させた基板の周縁部を係合保持しうる基板保持位置
と該基板の周縁部から所定量離間する基板保持解除位置
とに亘って水平揺動自在に設けられた複数の可動爪と、
各可動爪と回転盤との間に介装されており、当該可動爪
を前記両位置に亘って動作させる可動爪動作機構と、を
具備するものである。而して、固定爪群と可動爪群と
は、回転盤の直径線を挟んで対向配置されている。
転盤上にこれと同心状の水平状態つまり適正状態にセッ
トさせる。すなわち、各可動爪を基板保持解除位置に位
置させた上、基板を固定爪群と可動爪群との間に挿入さ
せ、更に基板周縁部を各固定爪に係合保持させる。この
とき、固定爪群と可動爪群とが回転盤の直径線を挟んで
対向配置されていることから、基板周縁部を固定爪群に
係合保持させることによって、基板を適正状態に位置決
めし且つ保持させておくことができる。しかる後、各可
動爪を基板保持位置に動作させて基板周縁部に係合させ
る。これによって、基板は固定爪群及び可動爪群により
適正状態に確実に保持されることになる。
上で、洗浄工程を開始する。すなわち、回転盤を回転駆
動させると共に、基板に向けて洗浄流体を噴出させる。
め、基板裏面側には洗浄流体を噴出させるスペースが存
在することから、基板が周縁部のみを固定爪及び可動爪
により係合保持されているにすぎないこととも相俟っ
て、基板裏面についても、洗浄流体の噴出による洗浄を
行うことができる。すなわち、必要に応じて、基板表面
のみならず、基板裏面をも同時に洗浄させることができ
る。
れているにすぎないことから、従来装置における如く基
板裏面が汚染されたり、傷付いたりすることがない。し
かも、基板は、その周縁部を固定爪群及び可動爪群によ
り径方向移動を阻止された状態で、回転盤と同心状に保
持されているから、回転による遠心力が作用した場合に
も、回転盤から離脱,落下するようなことが全くない。
置にあるから、基板を上記した如く回転盤と同心状に保
持させておくと、基板の重心と回転盤の回転中心とが一
致することになり、遠心力により基板が径方向に偏倚す
るような虞れがない。つまり、回転に伴い基板が振動す
るようなことがなく、固定爪群及び可動爪群による基板
保持が確実に行われる。
洗浄が終了すると、各可動爪を基板保持解除位置にもた
らして基板周縁部から離脱させた上、基板を固定爪群か
ら離脱させるべく移動させることによって、回転盤から
取外す。このとき、各可動爪を基板保持解除位置へと動
作できること、固定爪群と可動爪群とが回転盤の直径線
を挟んで対向配置されていることから、各可動爪を基板
保持解除位置へと動作させることにより、基板を容易に
回転盤から取外すことができる。
例に基づいて具体的に説明する。
4に示す如く、回転盤2と、これを回転駆動させる駆動
機構3と、回転盤2上に設けられた複数の固定爪4…及
び可動爪5…と、各可動爪5を動作させる各可動爪動作
機構6とを具備してなり、洗浄槽内に配置された移動架
台7上に取付けられている。
径部をシリコンウエハ等の円形状基板8より大径とした
円環状の本体2a及びその上面に着脱自在に取付けた支
持台2bからなり、本体2aと移動架台7に固着した円
環状の支持体9との間に介装したベアリング10によ
り、移動架台7上に水平回転自在に支持されている。な
お、本体2aと支持体9との間には、円環状の凹凸から
なるラビリンス11a,11bが形成されていて、洗浄
液等のベアリング10への侵入を防止すべく工夫されて
いる。
回転盤2の本体2aの内径部に形成した大径の内歯状ギ
ヤ2cと、移動架台7に取付けた駆動モータ12と、そ
のモータ駆動軸に取付けられて前記ギヤ2cに噛合する
ピニオンギヤ12aとを具備してなり、駆動モータ12
により回転盤2を所定速度で一定方向に回転駆動させる
ように構成されている。
示す如く、回転盤2上にその直径線X−Xを挟んで対向
配置されており、夫々、次のように構成されている。な
お、この実施例では、4個の固定爪4…と2個の可動爪
5…とを設けてある。
に示す如く、基板8の周縁部8aに係合しうる略V字形
の係合凹部4aを形成した矩形ブロック状のものであ
り、回転盤2の支持台2b上に一対の水平支軸13,1
3及びコイルバネ14,14を介して回転盤2の径方向
に進退可能に附勢保持されている。すなわち、図6に示
す如く、固定爪4に固着した一対の水平支軸13,13
を支持台2b上に立設した支持体15に回転盤2の径方
向に進退自在に支持させると共に、各水平支軸13に固
定爪4と支持体15との間に配してコイルバネ14を嵌
挿し、且つ固定爪4の回転盤2の中心方向へのコイルバ
ネ14,14による変位量を各水平支軸13の端部に取
付けたストッパ13aにより規制することによって、固
定爪4を、基板8を回転盤2と同心状に係合保持しうる
一定位置に、附勢保持させてある(図1参照)。すなわ
ち、各固定爪4は、図7に示す如く、コイルバネ14,
14及びストッパ13aにより、係合凹部4aが基板周
縁部8aを係合保持しうる前記一定位置たる位置決め位
置(図7(A)位置)に、係合凹部4aが基板周縁部8
aから離間する方向へと移動可能な状態で附勢保持され
ている。なお、各固定爪4には、その支持手段(水平支
軸13等)の上面側をカバーするカバー16が取付けら
れており、水平支軸13,13はカバー16に固着され
ている。
如く、基板周縁部8aに係合しうる略V字形の係合凹部
5aを形成した固定爪4と同様の矩形ブロック状のもの
であり、回転盤2の支持台2bに立設した鉛直支軸17
により水平揺動自在に軸支された揺動体18に取付けら
れていて、基板8を固定爪4…により回転盤2と同心状
に水平保持させたときにおいて基板周縁部8aを係合保
持しうる基板保持位置(図1及び図5に示す位置)と、
基板周縁部8aから所定量離間する基板保持解除位置
(図3に示す位置)とに亘って、水平揺動自在とされて
いる。
如く、回転盤2の支持台2bと揺動体18との間に介装
した線状バネ19と、回転盤2の本体2aに取付けた可
動爪動作体たる空気圧シリンダ20とからなる。バネ1
9は、図4及び図5に示す如く、中央部分をコイル状に
巻回したもので、コイル状部分を鉛直支軸17に嵌挿支
持させ、一端部を支持台2b側のピン21に係止させる
と共に他端部を揺動体18側のピン22に係止させるこ
とによって、揺動体18つまり可動爪5を基板保持位置
方向に附勢している。また、空気圧シリンダ20は揺動
体18を押圧揺動させうるピストンロッド20aを有す
るもので、揺動体18に取付けられた可動爪5をバネ1
9に抗して基板保持解除位置へと動作させる最伸長位置
たる作動位置(図2及び図3に示す位置)と可動爪5を
何ら動作させ得ない最縮小位置たる非作動位置(図1に
示す位置)とに亘って、ピストンロッド20aを回転盤
2の径方向に伸縮させるものである。ピストンロッド2
0aを作動位置から非作動位置にもたらすと、可動爪5
がバネ19により基板保持解除位置から基板保持位置へ
と自動復帰され、該位置に保持されることになるが、作
動位置に位置するピストンロッド20aは揺動体18か
ら所定量離間しており、可動爪5の基板保持解除位置へ
の変位(バネ19に抗しての揺動変位)を妨げないよう
になっている。つまり、ピストンロッド20aを非作動
位置に位置させた状態では、可動爪5はバネ19により
基板保持位置に附勢保持されるも、基板保持解除位置方
向への一定以上の負荷(バネ19の附勢力を超える負
荷)が作用した場合には、バネ19に抗して適正状態に
ある基板8の周縁部8aから係合凹部5aが離脱する状
態へと変位されうるようになっている。
は、基板8を固定爪4…及び可動爪5…により保持させ
た場合において、基板8が回転盤2と同心位置に位置す
べくバランスされ且つ回転盤2による回転力によっても
基板8が適正状態に維持されることを条件として、可及
的に小さく設定しておくことが望ましい。
該位置から基板8の半径に略一致する距離だけ離れた洗
浄終了位置との間に亘って往復直線移動されるようにな
っている。そして、この移動架台7の移動経路上には、
回転盤2上に保持された基板8に向けて洗浄流体24を
噴出する上下一対のノズル23a,23bが固定配置さ
れている。両ノズル23a,23bは、基板8の表裏面
8b,8cにおける同一箇所に向けて洗浄流体24を噴
出させるもので、移動架台7を洗浄開始位置に位置させ
た状態では、洗浄流体24を基板8の中心に向けて噴出
させ(図1鎖線図示参照)、移動架台7を洗浄終了位置
に位置させた状態では、洗浄流体24を基板8の周縁部
8aに向けて噴出させる(図1及び図4実線図示参照)
ようになっている。すなわち、移動架台7の洗浄開始位
置から洗浄終了位置への移動に伴って、各ノズル23
a,23bから噴出される洗浄流体24の基板表面8b
及び基板裏面8cへの衝突位置が、基板8の中心位置か
ら周縁位置へと相対的に直線移動されるようになってい
る。なお、下ノズル23bは、移動架台7の移動によっ
ては回転盤2に干渉しないように、回転盤2の内径部に
臨んで配置されている。
使用すれば、従来装置を使用した場合におけるような問
題を生じることなく、基板8の洗浄を容易に且つ良好に
行うことができる。
転盤2上にこれと同心状の適正状態にセットさせるが、
かかるセット作業は何らの熟練を必要とせず極めて容易
に行うことができる。すなわち、まず、各空気圧シリン
ダ20を最伸長させて各可動爪5を基板保持解除位置に
位置させた上、基板8を固定爪4…と可動爪5…との間
に挿入させる(図3参照)。そして、基板周縁部8aを
各固定爪4の係合凹部4aに係合させる(図2参照)。
このとき、固定爪群4…と可動爪群5…とが回転盤2の
直径線X−Xを挟んで対向配置されていることから、基
板周縁部8aを固定爪群4…の係合凹部4a…に係合保
持させることによって、基板8を適正状態に位置決めし
且つ保持させておくことができる。しかる後、各空気圧
シリンダ20を最縮小させると、各可動爪5はバネ19
により基板保持位置に自動的復帰して、各可動爪5の係
合凹部5aが基板周縁部8aに係合する。これによっ
て、基板8は、回転盤2と同心の適正状態に確実に保持
されることになる(図1及び図4参照)。したがって、
何らの熟練を必要とするなく、基板8を回転盤2と同心
状の水平状態に容易に且つ確実にセットさせることがで
きる。また、ロボットによるセットも可能となる。
た上、モータ12を起動して回転盤2を回転させると共
に、各ノズル23a,23bから洗浄流体24を噴出さ
せて、基板8の表裏面8b,8cを同時に洗浄させる。
そして、基板8における洗浄箇所つまり洗浄流体の衝突
箇所は、移動架台7を洗浄開始位置から洗浄終了位置へ
と移動させるに伴って、基板中心部から基板周縁部へと
相対的に変位していき、基板8が回転されていることと
も相俟って、基板表面8b及び基板裏面8cが全面的に
洗浄される。
保持されていることから、従来装置における如く基板裏
面8cが汚染されたり、傷付いたりすることがない。ま
た、基板8は、その周縁部8aを固定爪4…及び可動爪
5…により径方向移動を阻止された状態で、回転盤2と
同心状に保持されているから、回転による遠心力が作用
した場合にも、回転盤2から離脱,落下するようなこと
が全くない。しかも、一般に、基板8の重心はその中心
位置にあるから、基板8を上記した如く回転盤2と同心
状に保持させておくと、基板8の重心と回転盤2の回転
中心とが一致することになり、遠心力により基板8が径
方向に偏倚するような虞れがない。つまり、回転に伴い
基板8が振動するようなことがなく、固定爪4…及び可
動爪5…による基板保持が確実に行われる。
a,23bからの噴出流体24によって基板8上をその
周縁部方向へと流動し、基板外に飛散するが、固定爪4
…及び可動爪5…によって係合保持されて箇所において
は、係合凹部4a…,5a…に洗浄残滓が侵入,堆積す
るため、これが洗浄後も基板8に付着,残存して、基板
8の清浄化が不十分となる虞れがある。しかし、かかる
虞れは、次のような作用により完全に排除される。
れが回転盤2の回転に伴ってノズル23a,23bに直
対向する位置にもたらされたとき、ノズル23a,23
bから噴出される洗浄流体24,24が衝突して、バネ
14,19に抗する方向への押圧力が作用することにな
る。而して、洗浄工程の初期段階つまり移動架台4が洗
浄開始位置ないしその近傍に位置している段階では、洗
浄流体24,24がノズル23a,23bから基板周縁
部8aから離れた箇所に噴出されているため、上記押圧
力がバネ14,19による附勢力に比して小さく、固定
爪4又は可動爪5がバネ14,19により基板周縁部8
aを係合保持しうる位置から変位しない(図7(A)参
照)。しかし、洗浄工程の終了段階つまり移動架台4が
洗浄開始位置に位置する段階に近づくと、洗浄流体2
4,24の噴射箇所が固定爪4又は可動爪5に近づくた
め、上記押圧力が大きくなってバネ14,19による附
勢力に打ち勝ちようになり、ノズル23a,23bに直
対向する位置にもたらされた固定爪4又は可動爪5がバ
ネ14,19に抗して変位し、基板周縁部8aから離脱
することになる(図7(B)参照)。その結果、基板周
縁部8aから離脱した固定爪4又は可動爪5の係合凹部
4a,5aに侵入,堆積した洗浄残渣は、洗浄流体2
4,24により洗い流され、基板周縁部8aに残留する
ことがない。したがって、基板8の表裏面8b,8c
を、固定爪4…及び可動爪5…で保持させた部分を含め
て、全面的且つ完璧に清浄化することができる。なお、
一の固定爪4又は可動爪5が基板周縁部8aから離脱し
た場合にも、基板8は他の固定爪4…及び可動爪5…に
よって保持されていることから、固定爪4及び可動爪5
の設置数及び設置場所を適当に設定しておく(例えば、
図1参照)ことにより、全体として基板8を適正状態に
保持する機能は何ら損なわれない。
シリンダ20により基板保持解除位置にもたらして基板
周縁部8aから離脱させた上(図2参照)、基板8を固
定爪4…から離脱させるべく移動させることによって
(図3参照)、回転盤2から取外す。このとき、可動爪
5…を基板保持解除位置へと動作できること、固定爪群
4…と可動爪群5…とが回転盤2の直径線X−Xを挟ん
で対向配置されていることから、可動爪5…を基板保持
解除位置へと動作させた上で、基板8を上記直交線X−
Xと直交する方向に水平移動させるだけで、基板8を容
易に回転盤2から取外すことができる。なお、固定爪4
…及び可動爪5…を支持させた支持台2bは回転盤2の
本体2aに着脱自在となっているから、固定爪4…及び
可動爪5…の配置を異にする支持台2bを複数種類用意
しておくことにより、基板回転装置1を径の異なる基板
8に対して汎用的に適用することが可能となり、便利で
ある。
ものではなく、本発明の基本原理を逸脱しない範囲にお
いて、適宜に変更,改良することができる。
は任意であり、基板8の形状等に応じて適宜に設定する
ことができる。また、各固定爪4は、上記実施例の如く
附勢保持させることなく、一定位置に固定させるように
しておいてもよい。また、駆動機構3の構成は任意であ
り、例えば外歯状ギヤ10に代えて内歯状ギヤを使用し
てもよい。また、可動爪動作機構6の構成も任意であ
り、例えば、上記実施例の如く基板保持位置へと附勢保
持させず、シリンダ等により基板保持位置と基板保持解
除位置とに選択的に動作させるように構成してもよい。
さらに、上記実施例では、本発明を基板表面8bのみな
らず基板裏面8cをも洗浄する場合に適用したが、基板
表面8bのみを洗浄する場合にも当然に適用することが
できる。
に、請求項1の発明によれば、基板を、基板裏面を汚染
させたり傷付けたりすることなく、回転盤上の適正位置
に確実に保持させた状態で、安定して回転させることが
できる。また、基板の回転盤上への取付,取外を容易に
且つ効率良く行うことができる。しかも、回転盤を環状
のものとして、基板裏面下に洗浄流体の噴出領域を確保
できるようにしたから、基板表面のみならず基板裏面を
も洗浄させることができる。したがって、本発明の基板
回転装置を使用すれば、冒頭で述べた如き問題を生じる
ことなく、基板の洗浄を極めて良好且つ効率良く行うこ
とができる。
縁部の固定爪及び可動爪による係合部分における洗浄残
滓付着を確実に防止し、基板の洗浄による清浄化を極め
て完全に行うことができる。
もので、基板周縁部を固定爪群及び可動爪群に係合保持
させた状態を示す平面図である。
態を示す図1相当の平面図である。
係合しない状態を示す図1相当の平面図である。
の平面図である。
欠の平面図である。
定爪、4a,5a…係合凹部、5…可動爪、6…可動爪
動作機構、7…移動架台、8…基板、8a…基板周縁
部、8b…基板表面、8c…基板裏面、9…ベアリン
グ、14…コイルバネ、19…線状バネ、20…空気圧
シリンダ(可動爪動作体)。
Claims (2)
- 【請求項1】 水平回転自在に支持された環状の回転盤
と、回転盤を回転駆動させる駆動機構と、回転盤上の一
定位置に保持されており、円形の基板を回転盤と同心状
の水平状態に保持すべく基板の周縁部を係合保持する複
数の固定爪と、回転盤上に、固定爪に係合保持させた基
板の周縁部を係合保持しうる基板保持位置と該基板の周
縁部から所定量離間する基板保持解除位置とに亘って移
動自在に設けられた複数の可動爪と、各可動爪と回転盤
との間に介装されており、当該可動爪を前記両位置に亘
って動作させる可動爪動作機構と、を具備し、固定爪群
と可動爪群とが回転盤の直径線を挟んで対向配置されて
いることを特徴とする基板回転装置。することを特徴と
する基板回転装置。 - 【請求項2】 各固定爪及び可動爪は、基板の周縁部を
係合保持しうる係合凹部を有するものであり、各固定爪
は、その係合凹部が基板の周縁部を係合保持しうる前記
一定位置たる位置決め位置に、該係合凹部が基板の周縁
部から離間する方向へと移動可能な状態で附勢保持され
ており、各可動爪動作機構が、可動爪を基板保持位置へ
と附勢保持するバネと、可動爪をその係合凹部が基板の
周縁部から離間する方向へと前記バネに抗して移動可能
ならしめる非作動位置と可動爪を基板保持解除位置へと
動作させる作動位置とに亘って操作自在な可動爪動作体
とを具備してなるものであることを特徴とする、請求項
1に記載する基板回転装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP7372895A JP2891894B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 基板回転装置 |
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JP7372895A JP2891894B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 基板回転装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH08274060A JPH08274060A (ja) | 1996-10-18 |
JP2891894B2 true JP2891894B2 (ja) | 1999-05-17 |
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ID=13526591
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