JP3539847B2

JP3539847B2 - Substrate cleaning device

Info

Publication number: JP3539847B2
Application number: JP29449697A
Authority: JP
Inventors: 彰彦森田; 健也森西; 正美大谷
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-10-27
Filing date: 1997-10-27
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2017-10-27
Also published as: JPH11135470A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基板、光ディスク用の基板などの基板に、純水や硫酸などの処理液をノズルから噴出して供給することで、洗浄処理を行う基板洗浄装置に係り、特に保持アームに保持されたノズルの姿勢を制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の基板洗浄装置として、例えば、特公平６−９５３８２号に開示されているものが知られている。この従来例は、基板（公報ではディスクと記載されている）の処理面に対して傾斜させて処理液を噴出する高圧ジェットノズルを保持アームの先端部に設け、基板を鉛直方向の軸芯周りで回転させながら、その基板の処理面に処理液を高圧で噴出供給しながら保持アームを揺動して、微細な汚れを除去するように構成されている。また、前記高圧ジェットノズルの他に、超音波ノズルを用いて、基板の処理面に超音波を付加した洗浄液を供給することによって洗浄処理を行う基板洗浄装置もある。
【０００３】
上記の基板洗浄装置は、基板の洗浄面に常に一定の洗浄効果を与えるようにするため、基板に対して洗浄処理を行っていない場合に次のような対策を採っている。例えば、高圧ジェットノズルの場合には、高圧発生タンク部に蓄えられている洗浄液が細菌の繁殖などによって汚染されるのを防止するために、定期的に待機ポットに向けて高圧発生タンク部内の洗浄液を噴出している。超音波ノズルの場合には、配管内の洗浄液が細菌などによって汚染されないようにノズルから洗浄液を常時少量づつ滴らしたり、また、所定の超音波が洗浄液に付加されているか否かを調べるために、待機ポットに設けられた超音波検出素子に向かって、超音波を付加した洗浄液を噴出供給している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
高圧ジェットノズルまたは超音波ノズルは、傾斜した姿勢のままで保持アームに固設されていおり、この傾斜姿勢のまま待機ポットに収納しなくてはならないので、以下のような問題が生じる。例えば、高圧ジェットノズルは、待機ポットに向けて処理液を斜めに高圧で噴出するので、待機ポット内で処理液が霧状になりやすく、この霧状の処理液が、基板処理領域にある基板を汚染するという問題がある。この問題を解決しようとすれば、高圧ジェットノズルの傾斜している方向に待機ポットを延ばして設ける必要があり、この場合には、待機ポットの拡大によって、装置が大型化するという別異の問題が生じる。
【０００５】
また、超音波ノズルの場合には、所定の超音波が洗浄液に付加されているかどうかを調べるために、超音波検出素子を超音波ノズルから噴出される洗浄液に対して直角に設ける必要があるので、この超音波検出素子を設置するスペースを確保するために待機ポットを大きくする必要があり、結果として装置が大型化するという問題がある。さらに、上述した両ノズルは、保持アームに対してノズルの角度を変更することができないので、種々のノズル角度による洗浄処理を迅速に行うことができないという問題もある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、基板処理領域の汚染を防止するとともに、ノズルの待機スペースを小さくすることができる基板洗浄装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、基板処理領域にある基板に洗浄処理を行う基板洗浄装置において、基板の洗浄面に向けて処理液を噴出して供給するノズルと、前記ノズルを先端部に保持する保持アームと、基板の洗浄処理を行わないときに、前記保持アームを基板処理領域から外れた待機位置に移動させる一方、基板の洗浄処理を行うときに、前記ノズルが基板の処理位置に来るように、前記保持アームを変位させるアーム駆動手段と、前記保持アームが待機位置にあるときに、前記ノズルをほぼ鉛直姿勢にする一方、基板の洗浄処理を行うときに、基板の洗浄面に向けて斜めから処理液を噴出して供給するように、前記ノズルを傾斜姿勢に揺動変位させるノズル揺動手段と、前記保持アームが待機位置にある状態で、ほぼ鉛直姿勢のノズルから噴出される処理液を受け止める待機ポットとを備え、前記アーム駆動手段は、前記保持アームが基板処理領域から外れた待機位置にあり、前記待機ポットがノズルから噴出される処理液を受け止めているときに、前記保持アームをほぼ起立姿勢にする一方、基板の洗浄処理を行うときに、ノズルを待機ポットから引き上げるとともに基板の処理位置に来るように、前記保持アームをほぼ横臥姿勢に変位させることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板洗浄装置において、前記ノズル揺動手段は、前記ノズルを前記保持アームに対して回転可能に支持する回転支持機構と、前記回転支持機構に連動連結された第１のプーリと、前記保持アームの基端側の揺動軸に固設設置された第２のプーリと、前記保持アームの姿勢変化に伴って、第１のプーリが回転駆動するように、第１のプーリと第２のプーリとを連動可能に接続する連結部材とから構成されている。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の基板洗浄装置において、前記装置はさらに、前記第１のプーリと第２のプーリとのプーリ径の比率を変えることで、前記処理位置におけるノズルの傾斜姿勢を変えるプーリ径可変機構を備えるものである。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、基板処理領域にある基板に洗浄処理を行う基板洗浄装置において、基板の洗浄面に向けて処理液を噴出して供給するノズルと、前記ノズルを先端部に保持する保持アームと、基板の洗浄処理を行わないときに、前記保持アームを基板処理領域から外れた待機位置に移動させる一方、基板の洗浄処理を行うときに、前記ノズルが基板の処理位置に来るように、前記保持アームを変位させるアーム駆動手段と、前記保持アームが待機位置にあるときに、前記ノズルをほぼ鉛直姿勢にする一方、基板の洗浄処理を行うときに、基板の洗浄面に向けて斜めから処理液を噴出して供給するように、前記ノズルを傾斜姿勢に揺動変位させるノズル揺動手段と、前記保持アームが待機位置にある状態で、ほぼ鉛直姿勢のノズルから噴出される処理液を受け止める待機ポットとを備え、前記ノズル揺動手段は、前記保持アームの基端側に設けた回転駆動機構と、前記回転駆動機構の駆動力によって、前記保持アームの先端部に保持されたノズルを揺動させる駆動伝達機構とから構成されると共に、さらに、前記ノズルの姿勢を基板に対する設定角度まで揺動変位させるように前記回転駆動機構を制御する回転制御手段を備えるものである。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の基板洗浄装置において、前記回転制御手段は、基板の洗浄処理条件ごとに前記回転駆動機構を制御して、前記処理位置におけるノズルの傾斜姿勢を洗浄条件ごとに決定することを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】
請求項１に記載の発明の作用は次のとおりである。
基板に対して洗浄処理を行う場合に、アーム駆動手段は、保持アームの先端部に保持されたノズルが基板に対して洗浄処理を行うための処理位置にまで来るように、待機位置にある保持アームを変位させる。保持アームが待機位置にある状態においては、ノズルは待機ポットにほぼ鉛直姿勢で差し込まれている。ノズル揺動手段は、ノズルが待機ポットから引き出され、処理位置における洗浄処理を開始するまでの間に、ノズルの姿勢を所定の傾斜姿勢にまで揺動変位させる。基板の洗浄処理が終了すると、アーム駆動手段は、保持アームを待機位置にまで変位させる。このとき、ノズル揺動手段は、傾斜姿勢のノズルをほぼ鉛直姿勢にまで揺動変位させる。アーム駆動手段は、ほぼ鉛直姿勢となったノズルを待機ポットに差し込んで収納する。さらに、アーム駆動手段は、基板の洗浄処理を行わない場合に、保持アームをほぼ起立姿勢で待機させる一方、洗浄処理を行う場合には、保持アームの先端部に保持されたノズルを待機ポットから引き上げるとともに基板の処理位置にまでくるように、保持アームをほぼ横臥姿勢にまで変位させる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、ノズル揺動手段は、保持アームとノズルとを回転可能に支持する回転支持機構に連動連結された第１のプーリが、連結部材を介して、保持アームの揺動軸に固設設置された第２のプーリに連接されており、保持アームの揺動によって生じる揺動力が第１のプーリを回転させて、ノズルの姿勢をほぼ鉛直姿勢または傾斜姿勢にまで変位させる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、プーリ径可変機構が、第１のプーリと第２のプーリとのプーリ径の比率を変えることで、第２のプーリの回転量に対する第１のプーリの回転量を変化させて、処理位置におけるノズルの傾斜姿勢を変える。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、基板に対して洗浄処理を行う場合に、アーム駆動手段は、保持アームの先端部に保持されたノズルが基板に対して洗浄処理を行うための処理位置にまで来るように、待機位置にある保持アームを変位させる。保持アームが待機位置にある状態においては、ノズルは待機ポットにほぼ鉛直姿勢で差し込まれている。ノズル揺動手段は、ノズルが待機ポットから引き出され、処理位置における洗浄処理を開始するまでの間に、ノズルの姿勢を所定の傾斜姿勢にまで揺動変位させる。基板の洗浄処理が終了すると、アーム駆動手段は、保持アームを待機位置にまで変位させる。このとき、ノズル揺動手段は、傾斜姿勢のノズルをほぼ鉛直姿勢にまで揺動変位させる。アーム駆動手段は、ほぼ鉛直姿勢となったノズルを待機ポットに差し込んで収納する。
さらに、ノズル揺動手段は、保持アームの基端側に設けられた回転駆動機構によって、駆動伝達機構に駆動力を伝え、この駆動伝達機構によってノズルの姿勢をほぼ鉛直姿勢または傾斜姿勢に揺動変位させる。
また、回転制御手段は、ノズルの姿勢を基板に対する設定角度まで揺動変位させるように回転駆動機構を制御する。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、回転制御手段は、基板の洗浄処理の条件ごとに、保持アームの基端側に設けられた回転駆動機構の回転量を変化させることで、駆動伝達機構によって揺動されるノズルの傾斜姿勢を決める。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
＜第１実施例＞
図１は本発明の第１実施例に係る基板洗浄装置の要部の概略構成を示す側面図であり、図２はその平面図である。なお、この実施例では、基板に洗浄液を高圧で噴出する高圧噴出式ノズルを備える基板洗浄装置について説明するが、本発明は、例えば洗浄液に超音波を付加して基板に供給する超音波式ノズルを備える基板洗浄装置などにも適用することができる。
【００１８】
飛散防止カップ２で囲われた基板処理領域には、基板Ｗを一体回転可能に吸着保持するスピンチャック１が配備されている。このスピンチャック１は、図１に示すように電動モータ３の回転駆動によって鉛直方向の軸芯Ｐ１周りで回転する回転軸３ａの上端に一体回転可能に取り付けられている。また、飛散防止カップ２は、ノズル４から洗浄液Ｓが噴出された際、基板Ｗから飛び出した洗浄液Ｓが、周囲に飛び散るのを防止するためのものである。なお、この飛散防止カップ２には、基板Ｗから飛び出した洗浄液Ｓを廃液として回収する図示しない廃液回収構造が設けられている。さらに、この飛散防止カップ２は、基板処理領域に基板Ｗが搬入・搬出される際に、基板Ｗの搬入・搬出を許容する高さにまで下降し、基板Ｗに洗浄処理を施す際には、洗浄液Ｓが飛散しない高さにまで上昇するための図示しない昇降機構が取り付けられている。なお、本実施例では、スピンチャック１を真空吸着式のものとしているが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、チャック上に複数個の爪を設け、これらの爪で基板Ｗの端面を把持するように構成してもよい。
【００１９】
飛散防止カップ２の側方には、図１に示すように電動モータ１０で正逆に回転駆動されるターンテーブル９が設けられている。このターンテーブル９には、ノズル４を先端部に保持する保持アーム５と、この保持アーム５を、起立姿勢または横臥姿勢に変位させるためのアーム駆動機構７が搭載されている。
【００２０】
電動モータ１０には、回転軸１０ａを介して、鉛直方向の軸芯Ｐ２周りに一体回転可能にターンテーブル９が取付けられている。電動モータ１０は、図２に示すようにノズル４が基板Ｗに対する処理位置にある場合に、ターンテーブル９を軸芯Ｐ２を中心として正回転及び逆回転駆動を繰り返し行う。このターンテーブル９の回転運動によってノズル４は、基板Ｗの一端から他端までを複数回にわたって往復揺動する。このとき、基板Ｗは、スピンチャック１によって回転駆動され、ノズル４は基板Ｗの回転軸芯Ｐ１上を通過するように洗浄液Ｓを噴出しながら、基板Ｗの一端から他端までを複数回にわたって揺動することで、基板Ｗの洗浄を行う。
【００２１】
ターンテーブル９には、保持アーム５を起立姿勢から横臥姿勢に、および、横臥姿勢から起立姿勢に変位させるためのアーム駆動機構７が載置されている。また、保持アーム５が起立姿勢で待機しているときに、保持アーム５の先端部に保持されたノズル４から高圧の洗浄液Ｓを仮噴出するための待機ポット１１もターンテーブル９上に搭載されている。この待機ポット１１は、上端部にノズル４を挿入するためのノズル挿入口を備え、この待機ポット１１内で仮噴出された洗浄液Ｓを排出するための図示しない排出構造が設けられている。この仮噴出とは、高圧の洗浄液Ｓを生成する図示しない高圧発生タンク内に蓄えられている洗浄液にバクテリアなどが発生するのを抑制するため、常に高圧発生タンク内に新しい洗浄液が供給されるようにするために行われるものである。
【００２２】
アーム駆動機構７は、保持アーム５の基端部側の揺動変位軸５ｂの中心から外れた位置に設けられたカムホロア５ｃと、このカムホロア５ｃを受けるカム溝７ｂが形成された保持アーム案内部材５ａと、保持アーム５の基端部側に設けられた揺動軸５ｂで保持アーム５を揺動変位可能に支持するアーム支持部材７ｃと、このアーム支持部材７ｃを昇降駆動にする螺子送り機構を構成する電動モータ７ｄ及び螺軸７ｅなどとで構成される。なお、ノズル揺動用電動モータ１０の回転軸１０ａの軸芯Ｐ２の延長上に、保持アームの揺動軸５ｂの中心が来るように、アーム駆動機構７は載置されている。なお、アーム駆動機構７は、本発明におけるアーム駆動手段に相当する。
【００２３】
アーム駆動機構７によって保持アーム５が、待機状態の起立姿勢から基板処理時の横臥姿勢に変位する動作およびアーム駆動機構７の各部の構成を説明する。図１の実線で示した保持アーム５は、待機状態を示している。アーム支持部材７ｃは、螺軸７ｅの下限位置にあり、カムホロア５ｃはカム溝７ｂの下限位置にある。結果、揺動軸５ｂを挟んでカムホロア５ｃとは反対側にある保持アーム５の先端部が持ち上げられて、保持アーム５は起立姿勢で静止している。図１中に実線で示す起立姿勢の保持アーム５は飛散防止カップ２の側方に位置しているので、起立姿勢の保持アーム５の先端部の高さは比較的に低く抑えられる。
【００２４】
電動モータ７ｄが回転駆動すると、螺軸７ｅが回転して、アーム支持部材７ｃを押し上げる。このアーム支持部材７ｃと一体となって保持アーム５が上昇する。ここで、保持アーム案内部材７ａに形成されているカム溝７ｂは、保持アーム案内部材７ａの上下端部付近では直線形状であり、中間部では基板処理領域から遠ざかるように滑らかに傾斜変化している。したがって、この実施例でのカム溝７ｂの傾斜部におけるカムホロア５ｃには、傾斜方向の力が加わるので、保持アーム５は、アーム支持部材７ｃの上昇とともに、揺動軸５ｂを中心として、左回りに揺動変位する。
【００２５】
ノズル４が洗浄液の噴出位置（処理位置）まで来たら、電動モータ７ｄの回転駆動を終了させる。このとき、カムホロア５ｃがカム溝７ｂの上限位置に達し、保持アーム５は横臥姿勢となる。以上が保持アーム５の姿勢変位である。逆に、保持アーム５を横臥姿勢から起立姿勢に変位させる場合は、電動モータ７ｄを逆回転駆動させて、アーム支持部材７ｃを下降させればよい。
【００２６】
なお、カム溝の形状や、揺動軸とカムホロアの位置関係は上述した実施例のものに限定されない。例えば、カム溝は直線傾斜するものや、本実施例と対称なカム溝の形状であってもよく、保持アームの動作時に干渉する可能性のある他の構成要素を回避することができるように、カム溝の形状や揺動軸とカムホロアの位置を設定すればよい。さらに、この実施例では、保持アーム５の起立姿勢を垂直にし、横臥姿勢を水平にしているが、この発明は、これに限定するものではない。例えば、待機時には、飛散防止カップ２の側方に保持アーム５を傾斜した起立姿勢で待機させてもよい。また、処理時には、保持アームの先端部または基端部を持ち上げたような傾斜した横臥姿勢にしてもよい。
【００２７】
上述したように、保持アーム５は、基板Ｗに対して洗浄液Ｓを供給するためのノズル４を先端部に備えている。このノズル４は、保持アーム５の姿勢の変化に伴って、保持アーム５とノズル４との相対角度を変化させることができる。この実施例において、ノズル揺動手段であるノズル揺動機構によってノズル４の姿勢は、保持アーム５の姿勢の変化に連動して、ノズル４が基板Ｗの処理位置にある場合にはノズル４は傾斜姿勢となり、保持アーム５が待機位置にある場合にはノズル４はほぼ鉛直姿勢となるような構成となっている。
【００２８】
ノズル揺動機構は、図３、図４に示すように保持アーム５の内部に収納されている。ノズル４はベアリング４１に挿通された軸５ａを介して、保持アーム５に揺動可能に支持されている。ベアリング４１および軸５ａは本発明における回転支持機構に相当する。第１のプーリ３１は軸５ａに連動連結されている。第２のプーリ３２は、アーム支持部材７ｃに連結固定されており、保持アーム５の基端部の揺動軸５ｂに固定設置されている。第１のプーリ３１と第２のプーリ３２との間に歯付き無端状ベルト３３が架け渡されている。また、ノズル４と第１のプーリ３１とを連結している軸５ａと、この軸５ａが挿入されている保持アーム５との隙間は、磁場に感応する液体である磁性流体３４によってシールされている。この磁性流体３４は、図示しない磁気回路によって軸５ａと保持アーム５との隙間に形成される磁場によって保持されている。この実施例では、保持アーム５が起立姿勢から横臥姿勢までの「９０度」揺動変位する間に、ノズル４を「４５度」揺動変位させるために、第１のプーリ径と第２のプーリ径との比率を「３：２」にしてある。また、保持アーム５が起立姿勢から横臥姿勢を採るときに、ノズル４の姿勢が鉛直姿勢から傾斜姿勢になるように設定されている。歯付き無端状ベルト３３は、本発明における連結部材に相当する。
【００２９】
第２のプーリ３２は、アーム支持部材７ｃに固定されているので、保持アーム５の姿勢変化にかかわらず常に静止状態である。ノズル４と連結連動された第１のプーリ３１は、保持アーム５に回転可能に取付けられているので、無端状ベルト３３の動きに連動させることができる。したがって、保持アーム５が、例えば起き上がると、保持アーム５と第２のプーリ３２との間に相対的な回転変位が生じる。この相対的な回転変位を補うために、無端状ベルト３３が第２のプーリ３２の周囲を廻ろうとするが、第２のプーリ３２は固定されているので、この回転運動が第１のプーリ３１に伝わる。第１のプーリ３１は、保持アーム５の起き上がり方向と逆の方向に回転動作する。つまり、ノズル４の姿勢は、保持アーム５の姿勢変位に対して「２／３」の割合で連動して揺動する。なお、この発明では、第１のプーリ３１の径と第２のプーリ３２の径とを「３：２」の比率にしたが、これに限定するものではない。例えば、両プーリの径の比率を変化させることで、保持アーム５が起立姿勢のときのノズル４の先端方向と、横臥姿勢のときのノズル４の先端方向とを自在に変えることができる。このノズル揺動機構は、本発明におけるノズル揺動手段に相当する。
【００３０】
ノズル４は、先端部に洗浄液Ｓを噴出するための下方に向いた噴出口を備えているとともに、洗浄液Ｓをノズル４に供給する洗浄液供給ライン４ａに繋がれている。この洗浄液供給ライン４ａの他端は、図示しない高圧発生タンク部に繋がれている。この高圧発生タンク部から洗浄液供給ライン４ａを通じて洗浄液がノズル４に送られ、ノズル４の先端部の噴出口から基板Ｗに向けて洗浄液Ｓが噴出される。
【００３１】
以下、本実施例に係る基板洗浄装置の一連の動作について説明する。
基板Ｗは、図示しないウエハ搬送機構によって、ウエハ収納キャリアから搬出され、基板洗浄装置の飛散防止カップ２内に搬入される。この搬入された基板Ｗは、スピンチャック１の回転中心に基板Ｗの中心がほぼ一致するように、スピンチャック１に置かれる。この基板Ｗをスピンチャック１が吸着保持する。基板Ｗが吸着保持されると飛散防止カップ２は、所定の高さである基板Ｗを囲い込む高さまで、図示しない昇降機構によって上昇する。
【００３２】
飛散防止カップ２が上昇すると、アーム駆動機構７の電動モータ７ｄが作動してアーム支持部材７ｃが上がり始める。アーム支持部材７ｃの上昇に伴ってカムホロア５ｃがカム溝７ｂを上昇変位することにより、保持アーム５は、起立姿勢から横臥姿勢に向けて姿勢変位を始める。このとき、保持アーム５に保持されている鉛直姿勢のノズル４は、待機ポット１１から引き上げられる。アーム駆動機構７によるアーム支持部材７ｃの押し上げが終了した時点で、保持アーム５は横臥姿勢となる。なお、この保持アーム５の姿勢変位に連動して、ノズル４の姿勢は、鉛直姿勢から所定の傾斜姿勢にまで徐々に揺動変位する。なお、この所定の傾斜姿勢とは、保持アーム５に保持されたノズル４が、基板Ｗに対して洗浄液Ｓを噴出するための位置（処理位置）に来たときのノズル４の姿勢をいう。例えばこの実施例に場合には、「４５度」に傾斜した姿勢をいう。
【００３３】
処理位置においてノズル４の先端部から洗浄液Ｓが、基板Ｗに噴出供給されるとともに、ノズル４はターンテーブル９の正逆回転に伴って基板Ｗの処理面に対して左右に揺動する。このとき、基板Ｗは、電動モータ３によって高速で回転されるので、遠心力によって基板Ｗから飛び出した洗浄液Ｓは、飛散防止カップ２によって回収される。洗浄処理が終了すると、アーム駆動機構７が、アーム支持部材７ｃを引き下げることで、保持アーム５を横臥姿勢から起立姿勢に変位させる。これにより、傾斜姿勢のノズル４は、鉛直姿勢にまで揺動変位して、この鉛直姿勢の状態で、待機ポット１１の上端部のノズル挿入口から挿入される。
【００３４】
洗浄処理後の基板Ｗは、搬送機構によって飛散防止カップ２から搬出される。上述した処理を繰り返し行うことで、所定枚数のウエハを処理することができる。なお、次の洗浄処理までに時間が空く場合には、高圧発生タンク部内を常に清浄な状態に保つために、定期的に待機ポット１１内においてノズル４から洗浄液Ｓを噴出する。
【００３５】
上述した基板洗浄装置は、ノズル４を保持する保持アーム５を、待機時には基板処理領域である飛散防止カップ２の側方に起立姿勢で待機し、処理時には待機位置から上昇しながら序々に姿勢を倒しながら横臥姿勢にしている。また、保持アーム５の待機時にノズル４を鉛直姿勢として、この鉛直姿勢のノズル４を待機ポット１１の上端部から納入している。したがって、保持アーム５の待機時における待機スペースを縮小することができ、また、待機ポット１１の設置面積を小さくできるので、装置の設置面積を小さくすることができる。さらに、待機ポット１１は、鉛直方向に長くなるように設けているので、待機時にノズル４から洗浄液Ｓを噴出したとき、洗浄液Ｓが飛散して霧状に拡がるのを抑えることができる。その結果、霧状になった洗浄液Ｓが、基板処理領域にまで飛散して洗浄後の基板Ｗを汚染するのを防止することができる。
【００３６】
本発明は、以下のように変形実施することも可能である。
（１）上記実施例では、ノズル揺動手段として、第１のプーリと第２のプーリとを歯付き無端状ベルトによって連動させたが、第１のプーリと第２のプーリとを図５に示すように構成することもできる。このような構成にすることで、第１のプーリと第２のプーリの比率を容易に変更することができる。
【００３７】
図５に示すように、第１のプーリ５１と第２のプーリ５２とを連結部材６７によって連動回転可能に連結する。このとき、第１のプーリ５１と連結部材６７とを連結部５１ａで回転可能に連結し、第２のプーリ５２と連結部材６７とを連結部５２ａで回転可能に連結する。第１のプーリ５１において、連結部５１ａは、第１のプーリ５１ａの回転中心Ｐｘの周りを回転半径Ｘで回転することになる。同様に、第２のプーリ５２において、連結部５２ａは、回転半径Ｙで回転中心Ｐｙの周りを回転する。つまり、この回転半径Ｘ、Ｙとの比率を変化させることで、両プーリ径を変化させるのと同様の効果が得ることができる。両プーリ５１、５２と連結部材６７との連結構造を図６を参照して説明する。なお、図６では、第１のプーリ５１と連結部材６７との連結構造を示してあるが、第２のプーリ５２と連結部材６７の連結構造も同様である。
【００３８】
図６において、第１のプーリ５１には、その中心にアーム支持部材７ｃ（第２のプーリ５２では、ノズル４）を連結するための連結孔６１ｃが設けられているとともに、第１のプーリ５１の半径方向に向かって形成させた長円形ガイド溝６１ａと、この長円形ガイド溝６１ａの両側の長手方向に沿って複数個のネジ溝６１ｂとが設けられている。この長円形ガイド溝６１ａに、片面にベアリング６５を嵌合するための凸部６２ａを備えた長円形スライド部材６２がスライド自在に挿入される。長円形スライド部材６２を長円形ガイド溝６１ａの任意の位置で固定するために、固定部材６３の貫通孔６３ａに長円形スライド部材６２の凸部６２ａを貫通させて、長孔６３ｂを介してネジ溝６１ｂにネジ６３ｃをねじ込み、固定部材６３を第１のプーリ５１に固定する。この長円形スライド部材６２の凸部６２ａは、上述した連結部５１ａ（第２のプーリ５２では、連結部５２ａ）に対応する。
【００３９】
固定部材６３によって固定された長円形スライド部材６２の凸部６２ａに、固定部材６４の貫通孔６４ａを挿入し、ベアリング６５を嵌め込む。この凸部６２の上端に備えるネジ溝にベアリング固定ネジ６６をねじ込んで、ベアリング６５と長円形スライド部材６２とを固定する。固定部材６４の貫通孔６４ａは、ベアリング６５の径よりも小さく形成されているので、ベアリング６５と長円形スライド部材６２との固定によって、固定部材６４は、長円形スライド部材６２から抜け落ちなくなる。連結部材６７をベアリング６５に嵌め込むとともに、ネジ６４ｂによって連結部材６７を固定部材６４に固定する。上記構成により、第１のプーリ５１と連結部材６７とは、ベアリング６５によって回転可能に連結される。次に、上記構成を用いた保持アーム５に保持されたノズル４を揺動変位させた場合を図７の（ａ）、（ｂ）に示す。
【００４０】
図７に示すように、上述したノズル揺動機構は、保持アーム５の内部に収納されている。第１実施例で説明したノズル揺動機構と同様に、ノズル４は回転中心Ｐｘにおいて、保持アーム５に揺動可能に支持されている。第１のプーリ５１は回転中心Ｐｘでノズル４と連動連結されている。第２のプーリ５２は、アーム支持部材に連結固定されているので、保持アーム５の基端部の揺動中心Ｐｙに対して固定されている。第１のプーリ５１と第２のプーリ５２とには、連結部材６７が回転可能に連結接続されている。この変形例では、保持アーム５が起立姿勢から横臥姿勢までの「９０度」揺動変位する間に、ノズル４を「４５度」揺動変位させるために、第１のプーリの回転半径Ｘと第２のプーリの回転半径Ｙとの比率を「３：２」にしてある。また、保持アーム５が起立姿勢から横臥姿勢を採るときに、ノズル４の姿勢を鉛直姿勢から傾斜姿勢に設定されている。
【００４１】
図７（ａ）は、保持アーム５が起立姿勢から横臥姿勢に変位する場合を示したものであり、図７（ｂ）は、保持アーム５が横臥姿勢から起立姿勢に変位する場合を示したものである。第２のプーリ５２は、アーム支持部材に固定されているので、保持アーム５の姿勢変化にかかわらず常に静止状態である。ノズル４と連動連結された第１のプーリ５１は、保持アーム５に回転可能に取付けられているので、連結部材６７の動きに連動させることができる。したがって、保持アーム５の変位に従って、保持アーム５と第２のプーリ５２との間に相対的な回転変位が生じる。この相対的な回転変位によって、連結部材６７と第２のプーリ５２との連結部５２ａが第２のプーリ５２の周りを回転しようとするが、第２のプーリ５２は固定されているので、連結部５２ａを中心として連結部材６７は回転運動する。この連結部材６７の回転運動が第１のプーリ５１に伝わり、第１のプーリ５１は、保持アーム５の起き上がり方向と逆の方向に回転動作する。つまり、ノズル４の姿勢は、保持アーム５の姿勢変位に対して「２／３」の割合で連動して揺動する。
【００４２】
上述した変形例の構造にすれば、連結部材６７と第１のプーリ５１または第２のプーリ５２との取付け位置を変更するだけで、ノズル４の姿勢を容易に設定することができる。また、連結部材６７は、棒状の部材であるので、無端状ベルト３３に比べて伸びが少ない。よって、装置を継続的に使用してもノズル４が基板Ｗに臨む角度を常に一定に保つことができる。図５および図６に示した両プーリ５１、５２と連結部材６７との連結構造は、本発明におけるプーリ径可変機構に相当する。
【００４３】
＜第２実施例＞
図８は本発明の第２実施例に係る基板洗浄装置の要部の概略構成図である。なお、この第２実施例では、第１実施例と共通する部分については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４４】
図８において、飛散防止カップ２の側方に、アーム昇降機構８０が配備されている。アーム昇降機構８０は、電動モータ８０ａと、螺軸８０ｂと、螺軸８０ｂに螺合する昇降部材８０ｃなどからなる螺子送り機構で構成されている。電動モータ８０ａの回転駆動によって螺軸８０ｂが回転して、昇降部材８０を上昇または下降させることができる。
【００４５】
昇降部材８０ｃには、ノズル揺動用の電動モータ８３が載置されており、この電動モータ８３の回転駆動によって、保持アーム５の基端部を中心として、ノズル４を基板Ｗ上を左右に揺動させることができる。この電動モータ８３には、Ｌ字型ターンテーブル８４が一体回転可能に取付けられている。このＬ字型ターンテーブル８４には、保持アーム５を上下方向に揺動駆動するアーム駆動モータ８２が固設されている。
【００４６】
アーム駆動モータ８２の出力軸は、保持アーム５の基端部に連結固定されている。アーム駆動モータ８２によって、保持アーム５は、基端部を中心として、上下方向に揺動し、保持アーム５を起立姿勢または横臥姿勢にすることができる。アーム駆動モータ８２は、本発明におけるアーム駆動手段に相当する。
【００４７】
保持アーム５の基端部におけるアーム駆動モータ８２が取付けられたのと反対側に、ノズル４を揺動変位させるためのノズル駆動モータ８１が、保持アーム５に固設されている。このノズル駆動モータ８１の出力軸は、図３で説明した第１実施例の第２のプーリ３２に取付けられたアーム支持部材７ｃの代わりに、第２のプーリ３２に連結固定されている。つまり、ノズル駆動モータ８１の駆動力は、歯付き無端状ベルト３３を介して、第１のプーリ３１に伝わり、ノズル４の姿勢を任意に変位させることができる。ノズル駆動モータ８１は、本発明における回転駆動機構に相当する。また、第２のプーリ３２と第１のプーリ３２と歯付き無端状ベルト３３とは、本発明における駆動伝達機構に相当する。
【００４８】
アーム駆動モータ８２およびノズル駆動モータ８１は、ノズル姿勢制御部９０に接続されている。ノズル姿勢制御部９０には、基板Ｗの処理位置でのノズル４の姿勢を入力指示する指示部９１と、この指示部９１によって指示された内容を記憶するメモリ９２が接続されている。なお、基板Ｗの洗浄処理は、プログラムによって予め決められた手順で処理されるものであり、ここでは、基板Ｗの処理位置におけるノズル４の姿勢を、ノズル姿勢制御部９０が制御するものとして説明する。なお、ノズル姿勢制御部９０は、本発明における回転制御手段に相当する。
【００４９】
以下、上記構成による動作を説明する。
オペレータは、基板Ｗの処理条件に応じて、指示部９１から基板Ｗに対するノズル４の姿勢、すなわち基板Ｗに対してノズル４から洗浄液Ｓを噴出する角度を入力する。ノズル姿勢制御部９０は、この入力された値に基づいて、洗浄処理時の保持アーム５の姿勢を、予め入力されているデータをメモリ９２から呼び出す。この予め入力されているデータは、例えば図９に示すように、基板Ｗに対するノズル４の設定角度Ａ1 、Ａ2 、Ａ3 と、ノズル４の各設定角度に応じた、保持アーム５が起立姿勢から横臥姿勢になるまでの揺動角度Ｂ1 、Ｂ2 、Ｂ3 のデータである。このようなデータに基づいて、ノズル４および保持アーム５の姿勢を設定すれば、基板Ｗの回転中心に対して、洗浄液Ｓを噴出供給することができる。
【００５０】
図８の２点鎖線で示す保持アーム５の位置において、アーム昇降機構８０は、保持アーム５を上昇させる。この上昇とともに、鉛直姿勢のノズル４は、待機ポット１１から引き出される。ノズル姿勢制御部９０は、ノズル駆動モータ８１を回転駆動させて、待機ポット１１から引き出されたノズル４の姿勢を基板Ｗに対する設定角度まで揺動変位させる。さらに、ノズル制御部９０は、アーム駆動モータ８２を回転駆動させて、ノズル４の設定角度に対応した揺動角度だけ保持アーム５を揺動変位させる。ノズル４および保持アーム５の姿勢変位が終了すると、ノズル４から基板Ｗに向けて洗浄液Ｓを噴出供給して洗浄処理を行う。洗浄処理が終了すると、保持アーム５は起立姿勢にまで戻るとともに、ノズル４は鉛直姿勢にまで揺動変位して、待機ポット１１に挿入される。
【００５１】
上述した基板洗浄装置では、ノズル姿勢制御部９０によって、基板Ｗに対する洗浄液Ｓの噴出供給角度を容易に変更することができるので、処理条件ごとに最適の洗浄条件によって迅速に処理を行うことができる。
【００５２】
本発明は、以下のように変形実施することも可能である。
（１）上記実施例では、アーム駆動モータ８２によって、保持アーム５を横臥姿勢から起立姿勢に変位させることで、保持アーム５を起立姿勢で待機させた。本発明はこれに限らず、例えば、ノズル揺動モータ８３などによって、保持アーム５を飛散防止カップ２の側方に横臥姿勢のまま移動させて、この横臥姿勢の状態のままで待機させるようにしてもよい。
【００５３】
（２）上記実施例では、ノズル４を揺動するためにノズル揺動モータ８３を用いたが、例えば、ロータリーアクチュエータなどの３６０度以内で回転駆動するものを用いてもよい。
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば次の効果を奏する。
すなわち、請求項１に記載の発明によれば、洗浄処理を行う場合に、所定の角度で洗浄液を基板に供給できるようにノズルを傾斜姿勢とする一方、洗浄処理を行わない場合には、ノズルをほぼ鉛直姿勢で待機ポットに差し込むように構成したので、待機ポット内で処理液の噴出を行う際に、洗浄液の飛散を抑えることができ、その結果、洗浄液のミストによる基板処理領域の汚染を防止することができる。また、ノズルが差し込まれる待機ポットの設置スペース、特に平面視したときの設置スペースを小さくすることができるので、装置をコンパクトに構成することも可能である。さらに、基板の洗浄処理位置におけるノズルの傾斜姿勢をノズル揺動手段によって決定することができるので、最適なノズルの傾斜姿勢で洗浄を行うことも可能である。
さらに、保持アームを基板処理領域から外れた位置にほぼ起立姿勢で待機させているので、平面視した状態の保持アームの待機スペースを小さくすることができ、これにより、装置の設置スペースをさらに小さくすることができる。
【００５４】
請求項２に記載の発明によれば、ノズル揺動手段は、保持アームに保持されたノズルの姿勢を、保持アームの変位に連動して変化させることができるので、ノズルを揺動変位させるための専用の駆動源を必要とせず、製造コストの低減および装置の簡素化を図ることができる。
【００５５】
請求項３に記載の発明によれば、保持アームの基端側の揺動軸に固設された第２のプーリとノズルの姿勢を決める第１のプーリとのプーリ径の比率を変えることで、保持アームの変位によってノズルが揺動変位する度合いを変えているので、処理位置でのノズルの傾斜姿勢を容易に設定することができる。
【００５６】
請求項４に記載の発明によれば、洗浄処理を行う場合に、所定の角度で洗浄液を基板に供給できるようにノズルを傾斜姿勢とする一方、洗浄処理を行わない場合には、ノズルをほぼ鉛直姿勢で待機ポットに差し込むように構成したので、待機ポット内で処理液の噴出を行う際に、洗浄液の飛散を抑えることができ、その結果、洗浄液のミストによる基板処理領域の汚染を防止することができる。また、ノズルが差し込まれる待機ポットの設置スペース、特に平面視したときの設置スペースを小さくすることができるので、装置をコンパクトに構成することも可能である。さらに、基板の洗浄処理位置におけるノズルの傾斜姿勢をノズル揺動手段によって決定することができるので、最適なノズルの傾斜姿勢で洗浄を行うことも可能である。
さらに、ノズル揺動手段は、ノズルを揺動変位させるための回転駆動機構を保持アームの基端側に設けているので、処理液などの影響が極めて少なく、回転駆動機構における故障の発生を減少させることができるとともに、回転駆動機構から発生するパーティクルが基板上に落ちるのを防止することができる。
また、回転制御手段は、ノズルの姿勢を基板に対する設定角度まで揺動変位させるように前記回転駆動機構を制御する。
【００５７】
請求項５に記載の発明によれば、ノズルを揺動するための回転駆動機構に回転制御手段を設けることで、基板の洗浄処理の条件ごとに、最適なノズルの姿勢を選択することができるので、常に最良の洗浄効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る基板洗浄装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】実施例に係る装置の概略構成を示す平面図である。
【図３】実施例に係る装置のノズル揺動機構の概略構成を示す図である。
【図４】実施例に係る装置のノズルと保持アームとの接続部の構成を示す図である。
【図５】変形例に係る装置のノズル揺動機構の概略構成を示す図である。
【図６】変形例に係る装置のノズル揺動機構の連結部の構成を示す分解斜視図である。
【図７】変形例に係る装置のノズルの揺動動作を示す図である。
【図８】第２実施例に係る基板洗浄装置の側面概略構成を示す図である。
【図９】第２実施例に係る装置のノズルの姿勢と保持アームの姿勢との関係を示す図である。
【符号の説明】
１ … スピンチャック
２ … 飛散防止カップ
４ … ノズル
５ … 保持アーム
５ａ… ノズル揺動軸
５ｂ… アーム揺動軸
５ｃ… カムホロア
７ … アーム駆動機構
９ … ターンテーブル
１０ … ノズル揺動用電動モータ
１１ … 待機ポット
３１ … 第１のプーリ
３２ … 第２のプーリ
３３ … 歯付き無端状ベルト
６１ … 円形部材
６７ … 連結部材
８１ … ノズル駆動モータ
８２ … アーム駆動モータ
９０ … ノズル姿勢制御部
Ｗ … 基板[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides a semiconductor wafer, a glass substrate for a photomask, a glass substrate for a liquid crystal display device, a substrate for an optical disk, and the like, by supplying a processing liquid such as pure water or sulfuric acid from a nozzle by jetting the processing liquid. The present invention relates to a substrate cleaning apparatus for performing a cleaning process, and more particularly to a technique for controlling a posture of a nozzle held by a holding arm.
[0002]
[Prior art]
As a conventional substrate cleaning apparatus, for example, one disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-95382 is known. In this conventional example, a high-pressure jet nozzle that ejects a processing liquid at an angle with respect to a processing surface of a substrate (indicated as a disk in the gazette) is provided at the tip of a holding arm, and the substrate is rotated about a vertical axis. The holding arm is swung while ejecting and supplying a processing liquid to the processing surface of the substrate at a high pressure while rotating the substrate, thereby removing fine dirt. In addition to the high-pressure jet nozzle, there is also a substrate cleaning apparatus that performs a cleaning process by using an ultrasonic nozzle to supply a cleaning liquid with ultrasonic waves applied to a processing surface of a substrate.
[0003]
The above-described substrate cleaning apparatus employs the following countermeasures when the substrate is not subjected to the cleaning process in order to always provide a constant cleaning effect to the cleaning surface of the substrate. For example, in the case of a high-pressure jet nozzle, the cleaning liquid stored in the high-pressure generation tank is periodically directed to the standby pot to prevent contamination of the cleaning liquid stored in the high-pressure generation tank by, for example, propagation of bacteria. Is gushing. In the case of an ultrasonic nozzle, it is necessary to constantly drop the cleaning liquid little by little from the nozzle so that the cleaning liquid in the pipe is not contaminated by bacteria, etc., and to check whether a predetermined ultrasonic wave is added to the cleaning liquid. The cleaning liquid to which the ultrasonic wave is applied is jetted and supplied to the ultrasonic detecting element provided in the standby pot.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional example having such a configuration has the following problem.
The high-pressure jet nozzle or the ultrasonic nozzle is fixed to the holding arm in an inclined posture, and must be housed in the standby pot with the inclined posture. Therefore, the following problem occurs. For example, since the high-pressure jet nozzle jets the processing liquid obliquely toward the standby pot at a high pressure, the processing liquid tends to be atomized in the standby pot. There is a problem of contamination. In order to solve this problem, it is necessary to extend the standby pot in the direction in which the high-pressure jet nozzle is inclined, and in this case, another problem is that the expansion of the standby pot increases the size of the apparatus. Occurs.
[0005]
In addition, in the case of an ultrasonic nozzle, it is necessary to provide an ultrasonic detection element at right angles to the cleaning liquid ejected from the ultrasonic nozzle in order to check whether a predetermined ultrasonic wave is added to the cleaning liquid. However, it is necessary to increase the size of the standby pot in order to secure a space for installing the ultrasonic detecting element, and as a result, there is a problem that the apparatus becomes large. Further, since the above-mentioned nozzles cannot change the angle of the nozzle with respect to the holding arm, there is also a problem that the cleaning process with various nozzle angles cannot be performed quickly.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a substrate cleaning apparatus capable of preventing contamination of a substrate processing area and reducing a standby space of a nozzle.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has the following configuration to achieve such an object.
That is, an invention according to claim 1 is a substrate cleaning apparatus for performing a cleaning process on a substrate in a substrate processing region, wherein a nozzle for jetting and supplying a processing liquid toward a cleaning surface of the substrate, A holding arm for holding the substrate, when the substrate cleaning process is not performed, the holding arm is moved to a standby position outside the substrate processing area, and when performing the substrate cleaning process, the nozzle is moved to the substrate processing position. Arm driving means for displacing the holding arm such that the nozzle is in a substantially vertical position when the holding arm is at the standby position, and the cleaning surface of the substrate is Nozzle oscillating means for oscillatingly displacing the nozzle in an inclined position so that the processing liquid is ejected and supplied obliquely toward the nozzle; and And a standby pot for receiving the treatment liquid ejected from the nozzleThe arm driving unit is configured to set the holding arm to a substantially upright posture when the holding arm is at a standby position deviating from the substrate processing area and the standby pot is receiving the processing liquid ejected from the nozzle; When performing the substrate cleaning process, the nozzle is lifted from the standby pot and the holding arm is displaced to a substantially reclined position so as to come to the substrate processing position.It is characterized by the following.
[0008]
The invention described in claim 2 is the claim1In the substrate cleaning apparatus described in the above, the nozzle swing means, a rotation support mechanism rotatably supporting the nozzle with respect to the holding arm, a first pulley interlocked with the rotation support mechanism, A second pulley fixedly mounted on a swing shaft on the base end side of the holding arm; and a first pulley and a second pulley, the first pulley being driven to rotate in accordance with a change in the posture of the holding arm. And a connecting member that connects the pulleys in an interlockable manner.
[0009]
The invention described in claim 3 is the claim2Wherein the apparatus further includes a pulley diameter variable mechanism that changes a tilting posture of the nozzle at the processing position by changing a ratio of a pulley diameter of the first pulley and a second pulley.Is the thing.
[0010]
The invention described in claim 4 isIn a substrate cleaning apparatus for performing a cleaning process on a substrate in a substrate processing region, a nozzle for ejecting and supplying a processing liquid toward a cleaning surface of the substrate, a holding arm for holding the nozzle at a tip portion, and a cleaning process for the substrate When not performing, the holding arm is moved to a standby position deviating from the substrate processing area, and when performing a substrate cleaning process, the holding arm is displaced so that the nozzle comes to the processing position of the substrate. When the arm driving means and the holding arm are at the standby position, the nozzle is set to a substantially vertical posture, and when performing the substrate cleaning processing, the processing liquid is ejected obliquely toward the cleaning surface of the substrate. A nozzle swinging means for swinging and displacing the nozzle in an inclined posture so as to supply the liquid, and receiving the processing liquid ejected from the nozzle in a substantially vertical posture when the holding arm is at a standby position. A standby pot, and the nozzle swinging means includes a rotary driving mechanism provided on a base end side of the holding arm, and a nozzle held at a distal end of the holding arm by a driving force of the rotary driving mechanism. And a rotation control means for controlling the rotation driving mechanism so as to swing and displace the attitude of the nozzle to a set angle with respect to the substrate.
[0011]
The invention described in claim 5 is the claim4In the substrate cleaning apparatus according to the above,The rotation control means,The rotation drive mechanism is controlled for each cleaning processing condition of the substrate, and the inclination posture of the nozzle at the processing position is determined for each cleaning condition.Is characterized by.
[0012]
[Action]
The operation of the invention described in claim 1 is as follows.
When performing the cleaning process on the substrate, the arm driving unit operates the holding unit in the standby position so that the nozzle held at the tip of the holding arm reaches the processing position for performing the cleaning process on the substrate. Displace the arm. When the holding arm is at the standby position, the nozzle is inserted into the standby pot in a substantially vertical posture. The nozzle swinging unit swings and displaces the nozzle position to a predetermined inclined position before the nozzle is pulled out of the standby pot and the cleaning process at the processing position is started. When the cleaning process of the substrate is completed, the arm driving means displaces the holding arm to the standby position. At this time, the nozzle swinging unit swings and displaces the nozzle in the inclined posture to a substantially vertical posture. The arm driving means inserts and stores the nozzle in a substantially vertical posture into the standby pot.Further, the arm driving means causes the holding arm to stand by in a substantially upright posture when not performing the cleaning process on the substrate, and causes the nozzle held at the distal end of the holding arm to move from the standby pot when performing the cleaning process. The holding arm is displaced to a substantially reclined position so as to be pulled up and reach the processing position of the substrate.
[0013]
According to the invention described in claim 2,The nozzle swing means includes a first pulley interlockingly connected to a rotation support mechanism rotatably supporting the holding arm and the nozzle, the first pulley being fixedly installed on a swing shaft of the holding arm via a connecting member. The swinging force generated by the swing of the holding arm rotates the first pulley, and changes the attitude of the nozzle to a substantially vertical attitude or an inclined attitude.
[0014]
According to the invention described in claim 3,The variable pulley diameter mechanism changes the ratio of the pulley diameters of the first pulley and the second pulley, thereby changing the rotation amount of the first pulley with respect to the rotation amount of the second pulley, thereby changing the nozzle at the processing position. Change the tilt posture of the.
[0015]
According to the invention described in claim 4,When performing the cleaning process on the substrate, the arm driving unit operates the holding unit in the standby position so that the nozzle held at the tip of the holding arm reaches the processing position for performing the cleaning process on the substrate. Displace the arm. When the holding arm is at the standby position, the nozzle is inserted into the standby pot in a substantially vertical posture. The nozzle swinging unit swings and displaces the nozzle position to a predetermined inclined position before the nozzle is pulled out of the standby pot and the cleaning process at the processing position is started. When the cleaning process of the substrate is completed, the arm driving means displaces the holding arm to the standby position. At this time, the nozzle swinging unit swings and displaces the nozzle in the inclined posture to a substantially vertical posture. The arm driving means inserts and stores the nozzle in a substantially vertical posture into the standby pot.
Further, the nozzle swing means transmits a driving force to a drive transmission mechanism by a rotation drive mechanism provided on the base end side of the holding arm, and swings the nozzle attitude to a substantially vertical attitude or an inclined attitude by the drive transmission mechanism. Displace.
Further, the rotation control means controls the rotation driving mechanism so as to swing and displace the attitude of the nozzle to a set angle with respect to the substrate.
[0016]
According to the fifth aspect of the present invention, the rotation control means changes the amount of rotation of the rotation drive mechanism provided on the base end side of the holding arm for each condition of the substrate cleaning processing, so that the drive transmission mechanism is provided. Determines the tilting attitude of the nozzle that is swung.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First embodiment>
FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of a main part of a substrate cleaning apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view thereof. In this embodiment, a description will be given of a substrate cleaning apparatus provided with a high-pressure jet nozzle for jetting a cleaning liquid to a substrate at a high pressure. The present invention can also be applied to a substrate cleaning apparatus provided with the above.
[0018]
In a substrate processing area surrounded by the scattering prevention cup 2, a spin chuck 1 for adsorbing and holding the substrate W so as to be integrally rotatable is provided. As shown in FIG. 1, the spin chuck 1 is integrally rotatably attached to an upper end of a rotating shaft 3a that rotates around a vertical axis P1 by rotation of an electric motor 3. Further, the scattering prevention cup 2 is for preventing the cleaning liquid S that has jumped out of the substrate W from being scattered around when the cleaning liquid S is jetted from the nozzle 4. In addition, the scattering prevention cup 2 is provided with a waste liquid collecting structure (not shown) for collecting the cleaning liquid S jumping out of the substrate W as a waste liquid. Further, when the substrate W is carried in / out of the substrate processing area, the scattering prevention cup 2 is lowered to a height that allows the carrying in / out of the substrate W. A lifting mechanism (not shown) for raising the cleaning liquid S to a height at which the cleaning liquid S does not scatter is attached. In this embodiment, the spin chuck 1 is a vacuum chuck type. However, the present invention is not limited to this. For example, a plurality of claws are provided on the chuck, and the claws of the substrate W are provided with these claws. You may comprise so that an end surface may be grasped.
[0019]
As shown in FIG. 1, a turntable 9 that is driven to rotate forward and backward by an electric motor 10 is provided on a side of the scattering prevention cup 2. The turntable 9 is provided with a holding arm 5 for holding the nozzle 4 at the tip, and an arm drive mechanism 7 for displacing the holding arm 5 to a standing posture or a lying posture.
[0020]
A turntable 9 is attached to the electric motor 10 via a rotating shaft 10a so as to be integrally rotatable around a vertical axis P2. When the nozzle 4 is at the processing position for the substrate W as shown in FIG. 2, the electric motor 10 repeatedly drives the turntable 9 to rotate forward and reverse around the axis P2. The nozzle 4 reciprocates a plurality of times from one end to the other end of the substrate W by the rotational movement of the turntable 9. At this time, the substrate W is rotationally driven by the spin chuck 1, and the nozzle 4 ejects the cleaning liquid S so as to pass over the rotation axis P1 of the substrate W, and a plurality of times from the one end to the other end of the substrate W. By swinging, the substrate W is cleaned.
[0021]
An arm drive mechanism 7 for displacing the holding arm 5 from the standing posture to the lying posture and from the lying posture to the standing posture is mounted on the turntable 9. Further, when the holding arm 5 is standing by in a standing posture, a standby pot 11 for temporarily ejecting the high-pressure cleaning liquid S from the nozzle 4 held at the tip of the holding arm 5 is also mounted on the turntable 9. ing. The standby pot 11 has a nozzle insertion port at the upper end for inserting the nozzle 4, and a discharge structure (not shown) for discharging the cleaning liquid S temporarily ejected in the standby pot 11 is provided. This temporary ejection means that a new cleaning liquid is always supplied into the high-pressure generation tank in order to suppress the generation of bacteria and the like in the cleaning liquid stored in the high-pressure generation tank (not shown) that generates the high-pressure cleaning liquid S. This is done in order to
[0022]
The arm driving mechanism 7 includes a cam follower 5c provided at a position off the center of the swing displacement shaft 5b on the base end side of the holding arm 5, and a holding arm guide member having a cam groove 7b for receiving the cam follower 5c. 5a, an arm support member 7c for supporting the holding arm 5 so as to be capable of swinging displacement by a swing shaft 5b provided on the base end side of the holding arm 5, and a screw feed mechanism for driving the arm supporting member 7c to move up and down. And an electric motor 7d and a screw shaft 7e. The arm drive mechanism 7 is mounted so that the center of the swing shaft 5b of the holding arm is located on the extension of the axis P2 of the rotary shaft 10a of the nozzle swing electric motor 10. The arm driving mechanism 7 corresponds to an arm driving unit in the present invention.
[0023]
The operation in which the holding arm 5 is displaced from the standing posture in the standby state to the reclining posture during substrate processing by the arm driving mechanism 7 and the configuration of each part of the arm driving mechanism 7 will be described. The holding arm 5 indicated by a solid line in FIG. 1 indicates a standby state. The arm support member 7c is at the lower limit position of the screw shaft 7e, and the cam follower 5c is at the lower limit position of the cam groove 7b. As a result, the tip of the holding arm 5 on the opposite side of the cam follower 5c with respect to the swing shaft 5b is lifted, and the holding arm 5 is standing still in a standing posture. Since the holding arm 5 in the upright posture shown by the solid line in FIG. 1 is located on the side of the scattering prevention cup 2, the height of the tip of the holding arm 5 in the upright posture can be kept relatively low.
[0024]
When the electric motor 7d rotates, the screw shaft 7e rotates to push up the arm support member 7c. The holding arm 5 moves up integrally with the arm supporting member 7c. Here, the cam groove 7b formed in the holding arm guide member 7a is linear in the vicinity of the upper and lower ends of the holding arm guide member 7a, and changes smoothly in the middle so as to be away from the substrate processing region. I have. Therefore, a force in the inclined direction is applied to the cam follower 5c in the inclined portion of the cam groove 7b in this embodiment, so that the holding arm 5 rotates counterclockwise about the swing shaft 5b as the arm support member 7c rises. Rocking displacement.
[0025]
When the nozzle 4 reaches the cleaning liquid ejection position (processing position), the rotation driving of the electric motor 7d is terminated. At this time, the cam follower 5c reaches the upper limit position of the cam groove 7b, and the holding arm 5 is in the lying posture. The above is the posture displacement of the holding arm 5. Conversely, when displacing the holding arm 5 from the lying posture to the standing posture, the electric motor 7d may be driven to rotate in the reverse direction to lower the arm support member 7c.
[0026]
The shape of the cam groove and the positional relationship between the swing shaft and the cam follower are not limited to those in the above-described embodiment. For example, the cam groove may have a linearly inclined shape or a cam groove shape symmetrical to the present embodiment, so that other components that may interfere with the operation of the holding arm can be avoided. The shape of the cam groove and the positions of the swing shaft and the cam follower may be set. Further, in this embodiment, the upright posture of the holding arm 5 is vertical and the reclining posture is horizontal, but the present invention is not limited to this. For example, at the time of standby, the holding arm 5 may be made to stand by in a standing posture inclined to the side of the scattering prevention cup 2. Further, at the time of processing, an inclined reclined posture such as lifting the distal end portion or the proximal end portion of the holding arm may be adopted.
[0027]
As described above, the holding arm 5 includes the nozzle 4 for supplying the cleaning liquid S to the substrate W at the distal end. The nozzle 4 can change the relative angle between the holding arm 5 and the nozzle 4 according to the change in the attitude of the holding arm 5. In this embodiment, when the nozzle 4 is at the processing position of the substrate W, the attitude of the nozzle 4 is changed by the nozzle swing mechanism, which is a nozzle swing means, in conjunction with the change in the attitude of the holding arm 5. When the holding arm 5 is in the standby position, the nozzle 4 has a substantially vertical posture.
[0028]
The nozzle swing mechanism is housed inside the holding arm 5 as shown in FIGS. The nozzle 4 is swingably supported by the holding arm 5 via a shaft 5 a inserted through the bearing 41. The bearing 41 and the shaft 5a correspond to a rotation support mechanism in the present invention. The first pulley 31 is linked to the shaft 5a. The second pulley 32 is connected and fixed to the arm support member 7c, and is fixed to the swing shaft 5b at the base end of the holding arm 5. A toothed endless belt 33 is stretched between the first pulley 31 and the second pulley 32. The gap between the shaft 5a connecting the nozzle 4 and the first pulley 31 and the holding arm 5 into which the shaft 5a is inserted is sealed by a magnetic fluid 34, which is a liquid sensitive to a magnetic field. I have. The magnetic fluid 34 is held by a magnetic circuit (not shown) formed in a gap between the shaft 5 a and the holding arm 5. In this embodiment, while the holding arm 5 is oscillatingly displaced by “90 degrees” from the standing posture to the recumbent posture, the first pulley diameter and the second The ratio with the pulley diameter is set to “3: 2”. Further, when the holding arm 5 takes the lying posture from the standing posture, the posture of the nozzle 4 is set to be the inclined posture from the vertical posture. The toothed endless belt 33 corresponds to a connecting member in the present invention.
[0029]
Since the second pulley 32 is fixed to the arm support member 7c, the second pulley 32 is always stationary regardless of a change in the posture of the holding arm 5. The first pulley 31 connected and linked to the nozzle 4 is rotatably attached to the holding arm 5, so that it can be linked to the movement of the endless belt 33. Therefore, when the holding arm 5 rises, for example, a relative rotational displacement occurs between the holding arm 5 and the second pulley 32. In order to compensate for the relative rotational displacement, the endless belt 33 tries to move around the second pulley 32, but since the second pulley 32 is fixed, this rotational movement is caused by the first pulley 31. It is transmitted to. The first pulley 31 rotates in the direction opposite to the rising direction of the holding arm 5. That is, the attitude of the nozzle 4 swings in conjunction with the attitude change of the holding arm 5 at a rate of “２”. In the present invention, the diameter of the first pulley 31 and the diameter of the second pulley 32 are set at a ratio of “3: 2”, but the present invention is not limited to this. For example, by changing the ratio of the diameters of both pulleys, the tip direction of the nozzle 4 when the holding arm 5 is in the upright posture and the tip direction of the nozzle 4 when the holding arm 5 is in the recumbent posture can be freely changed. This nozzle swing mechanism corresponds to the nozzle swing means of the present invention.
[0030]
The nozzle 4 has a downwardly directed ejection port for ejecting the cleaning liquid S at the tip end thereof, and is connected to a cleaning liquid supply line 4 a that supplies the cleaning liquid S to the nozzle 4. The other end of the cleaning liquid supply line 4a is connected to a high pressure generation tank (not shown). The cleaning liquid is sent from the high-pressure generating tank section to the nozzle 4 through the cleaning liquid supply line 4a, and the cleaning liquid S is jetted toward the substrate W from the jet port at the tip of the nozzle 4.
[0031]
Hereinafter, a series of operations of the substrate cleaning apparatus according to the present embodiment will be described.
The substrate W is carried out of the wafer storage carrier by a wafer transfer mechanism (not shown), and is carried into the scattering prevention cup 2 of the substrate cleaning apparatus. The loaded substrate W is placed on the spin chuck 1 such that the center of the substrate W substantially coincides with the rotation center of the spin chuck 1. The substrate W is suction-held by the spin chuck 1. When the substrate W is sucked and held, the scattering prevention cup 2 is raised by a lifting mechanism (not shown) to a predetermined height surrounding the substrate W.
[0032]
When the scattering prevention cup 2 rises, the electric motor 7d of the arm drive mechanism 7 operates and the arm support member 7c starts to rise. When the cam follower 5c is displaced upward in the cam groove 7b as the arm support member 7c is raised, the holding arm 5 starts displacing the posture from the standing posture to the reclining posture. At this time, the nozzle 4 in the vertical posture held by the holding arm 5 is pulled up from the standby pot 11. When the lifting of the arm supporting member 7c by the arm driving mechanism 7 is completed, the holding arm 5 is in the lying posture. In conjunction with the posture displacement of the holding arm 5, the posture of the nozzle 4 gradually swings from a vertical posture to a predetermined inclined posture. Note that the predetermined inclined posture refers to a posture of the nozzle 4 when the nozzle 4 held by the holding arm 5 comes to a position (processing position) for ejecting the cleaning liquid S to the substrate W. For example, in the case of this embodiment, the posture is inclined at “45 degrees”.
[0033]
At the processing position, the cleaning liquid S is jetted and supplied from the tip of the nozzle 4 to the substrate W, and the nozzle 4 swings right and left with respect to the processing surface of the substrate W with forward and reverse rotation of the turntable 9. At this time, since the substrate W is rotated at a high speed by the electric motor 3, the cleaning liquid S jumping out of the substrate W due to the centrifugal force is collected by the scattering prevention cup 2. When the cleaning process is completed, the arm driving mechanism 7 displaces the holding arm 5 from the lying posture to the standing posture by pulling down the arm supporting member 7c. As a result, the nozzle 4 in the inclined posture swings to the vertical posture, and is inserted from the nozzle insertion opening at the upper end of the standby pot 11 in this vertical posture.
[0034]
The substrate W after the cleaning process is carried out of the scattering prevention cup 2 by the transport mechanism. By repeating the above processing, a predetermined number of wafers can be processed. If time is left before the next cleaning process, the cleaning liquid S is periodically ejected from the nozzle 4 in the standby pot 11 in order to keep the inside of the high-pressure generating tank clean at all times.
[0035]
In the above-described substrate cleaning apparatus, the holding arm 5 holding the nozzle 4 stands by in a standing posture beside the scattering prevention cup 2 which is a substrate processing region during standby, and gradually raises the posture from the standby position during processing. He is lying down while lying down. When the holding arm 5 is on standby, the nozzle 4 is set in the vertical position, and the nozzle 4 in this vertical position is delivered from the upper end of the standby pot 11. Therefore, the standby space when the holding arm 5 is on standby can be reduced, and the installation area of the standby pot 11 can be reduced, so that the installation area of the apparatus can be reduced. Furthermore, since the standby pot 11 is provided to be longer in the vertical direction, when the cleaning liquid S is ejected from the nozzle 4 during standby, it is possible to suppress the cleaning liquid S from scattering and spreading in a mist state. As a result, it is possible to prevent the mist-like cleaning liquid S from scattering to the substrate processing region and contaminating the cleaned substrate W.
[0036]
The present invention can be modified as follows.
(1) In the above embodiment, as the nozzle swing means, the first pulley and the second pulley were linked by the toothed endless belt, but the first pulley and the second pulley are shown in FIG. It can also be configured as shown. With such a configuration, the ratio between the first pulley and the second pulley can be easily changed.
[0037]
As shown in FIG. 5, the first pulley 51 and the second pulley 52 are connected by a connecting member 67 so as to be capable of interlocking rotation. At this time, the first pulley 51 and the connecting member 67 are rotatably connected by the connecting portion 51a, and the second pulley 52 and the connecting member 67 are rotatably connected by the connecting portion 52a. In the first pulley 51, the connecting portion 51a rotates around the rotation center Px of the first pulley 51a with a rotation radius X. Similarly, in the second pulley 52, the connecting portion 52a rotates around the rotation center Py with the rotation radius Y. In other words, by changing the ratio between the turning radii X and Y, the same effect as changing the diameter of both pulleys can be obtained. The connection structure between the pulleys 51 and 52 and the connection member 67 will be described with reference to FIG. Although FIG. 6 shows the connection structure between the first pulley 51 and the connection member 67, the connection structure between the second pulley 52 and the connection member 67 is the same.
[0038]
In FIG. 6, the first pulley 51 is provided with a connection hole 61c at the center thereof for connecting the arm support member 7c (the nozzle 4 in the second pulley 52), and the first pulley 51 , And a plurality of screw grooves 61b are provided along the longitudinal direction on both sides of the oval guide groove 61a. An oval slide member 62 having a convex portion 62a for fitting the bearing 65 on one side is slidably inserted into the oval guide groove 61a. In order to fix the oblong slide member 62 at an arbitrary position of the oblong guide groove 61a, the protrusion 62a of the oblong slide member 62 is passed through the through hole 63a of the fixing member 63, and the screw is inserted through the oblong hole 63b. A screw 63c is screwed into the groove 61b to fix the fixing member 63 to the first pulley 51. The convex portion 62a of the elliptical slide member 62 corresponds to the connecting portion 51a (the connecting portion 52a in the second pulley 52).
[0039]
The through hole 64a of the fixing member 64 is inserted into the projection 62a of the oval slide member 62 fixed by the fixing member 63, and the bearing 65 is fitted. The bearing fixing screw 66 is screwed into a screw groove provided at the upper end of the convex portion 62 to fix the bearing 65 and the oval slide member 62. Since the through hole 64 a of the fixing member 64 is formed smaller than the diameter of the bearing 65, the fixing member 64 does not fall off the oval slide member 62 by fixing the bearing 65 and the oval slide member 62. The connecting member 67 is fitted into the bearing 65, and the connecting member 67 is fixed to the fixing member 64 with the screw 64b. With the above configuration, the first pulley 51 and the connecting member 67 are rotatably connected by the bearing 65. Next, FIGS. 7A and 7B show a case where the nozzle 4 held by the holding arm 5 using the above-described configuration is oscillated.
[0040]
As shown in FIG. 7, the above-described nozzle swing mechanism is housed inside the holding arm 5. Similarly to the nozzle swing mechanism described in the first embodiment, the nozzle 4 is swingably supported by the holding arm 5 at the rotation center Px. The first pulley 51 is linked to the nozzle 4 at the rotation center Px. Since the second pulley 52 is fixedly connected to the arm support member, the second pulley 52 is fixed to the swing center Py at the base end of the holding arm 5. A connecting member 67 is rotatably connected to the first pulley 51 and the second pulley 52. In this modification, the rotation radius X of the first pulley and the rotation radius X of the first pulley are set so that the nozzle 4 swings by “45 degrees” while the holding arm 5 swings by “90 degrees” from the standing posture to the lying posture. The ratio with the rotation radius Y of the second pulley is set to “3: 2”. Further, when the holding arm 5 takes the lying posture from the standing posture, the posture of the nozzle 4 is set from the vertical posture to the inclined posture.
[0041]
FIG. 7A shows a case where the holding arm 5 is displaced from the standing posture to the lying posture, and FIG. 7B shows a case where the holding arm 5 is displaced from the lying posture to the standing posture. Things. Since the second pulley 52 is fixed to the arm support member, the second pulley 52 is always stationary regardless of a change in the posture of the holding arm 5. The first pulley 51 operatively connected to the nozzle 4 is rotatably attached to the holding arm 5, so that the first pulley 51 can be operated in conjunction with the movement of the connecting member 67. Therefore, a relative rotational displacement occurs between the holding arm 5 and the second pulley 52 according to the displacement of the holding arm 5. Due to this relative rotational displacement, the connecting portion 52a between the connecting member 67 and the second pulley 52 tries to rotate around the second pulley 52, but since the second pulley 52 is fixed, the connecting portion 52a is fixed. The connecting member 67 rotates around the portion 52a. The rotational movement of the connecting member 67 is transmitted to the first pulley 51, and the first pulley 51 rotates in the direction opposite to the direction in which the holding arm 5 rises. That is, the attitude of the nozzle 4 swings in conjunction with the attitude change of the holding arm 5 at a rate of “２”.
[0042]
According to the structure of the above-described modification, the posture of the nozzle 4 can be easily set only by changing the attachment position between the connecting member 67 and the first pulley 51 or the second pulley 52. Further, since the connecting member 67 is a rod-shaped member, the connecting member 67 has less elongation than the endless belt 33. Therefore, even when the apparatus is used continuously, the angle at which the nozzle 4 faces the substrate W can always be kept constant. The connection structure between the pulleys 51 and 52 and the connection member 67 shown in FIGS. 5 and 6 corresponds to a pulley diameter variable mechanism in the present invention.
[0043]
<Second embodiment>
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a main part of a substrate cleaning apparatus according to a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, portions common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0044]
In FIG. 8, an arm elevating mechanism 80 is provided beside the scattering prevention cup 2. The arm raising / lowering mechanism 80 is configured by a screw feed mechanism including an electric motor 80a, a screw shaft 80b, a lifting member 80c screwed to the screw shaft 80b, and the like. The rotation of the electric motor 80a rotates the screw shaft 80b, so that the elevating member 80 can be raised or lowered.
[0045]
An electric motor 83 for oscillating the nozzle is mounted on the elevating member 80c, and the nozzle 4 is swung right and left on the substrate W about the base end of the holding arm 5 by the rotation of the electric motor 83. Can be moved. An L-shaped turntable 84 is attached to the electric motor 83 so as to be integrally rotatable. The L-shaped turntable 84 is fixedly provided with an arm drive motor 82 for driving the holding arm 5 to swing vertically.
[0046]
The output shaft of the arm drive motor 82 is connected and fixed to the base end of the holding arm 5. By the arm drive motor 82, the holding arm 5 swings up and down around the base end, so that the holding arm 5 can be set in the standing posture or the lying posture. The arm drive motor 82 corresponds to an arm drive unit in the present invention.
[0047]
A nozzle drive motor 81 for swingingly displacing the nozzle 4 is fixed to the holding arm 5 at the base end of the holding arm 5 on the side opposite to the side where the arm drive motor 82 is attached. The output shaft of the nozzle drive motor 81 is connected and fixed to the second pulley 32 instead of the arm support member 7c attached to the second pulley 32 of the first embodiment described with reference to FIG. That is, the driving force of the nozzle drive motor 81 is transmitted to the first pulley 31 via the toothed endless belt 33, and the attitude of the nozzle 4 can be arbitrarily displaced. The nozzle drive motor 81 corresponds to a rotation drive mechanism in the present invention. Further, the second pulley 32, the first pulley 32, and the toothed endless belt 33 correspond to a drive transmission mechanism in the present invention.
[0048]
The arm drive motor 82 and the nozzle drive motor 81 are connected to a nozzle attitude control unit 90. The nozzle attitude control section 90 is connected to an instruction section 91 for inputting and instructing the attitude of the nozzle 4 at the processing position of the substrate W, and a memory 92 for storing the content instructed by the instruction section 91. The cleaning process of the substrate W is performed according to a procedure predetermined by a program. Here, the description will be made assuming that the nozzle attitude control unit 90 controls the attitude of the nozzle 4 at the processing position of the substrate W. I do. In addition, the nozzle attitude control unit 90 corresponds to a rotation control unit in the present invention.
[0049]
Hereinafter, the operation of the above configuration will be described.
The operator inputs the attitude of the nozzle 4 with respect to the substrate W from the instruction unit 91, that is, the angle at which the cleaning liquid S is jetted from the nozzle 4 with respect to the substrate W, according to the processing conditions of the substrate W. The nozzle attitude control unit 90 calls the attitude of the holding arm 5 at the time of the cleaning process from the memory 92 based on the input value from data that has been input in advance. As shown in FIG. 9, for example, the pre-input data includes the setting angles A1, A2, and A3 of the nozzle 4 with respect to the substrate W, and the holding arm 5 corresponding to each setting angle of the nozzle 4 from the standing posture to the reclining posture. This is data of the swing angles B1, B2, and B3 until the posture is reached. If the attitude of the nozzle 4 and the holding arm 5 is set based on such data, the cleaning liquid S can be ejected and supplied to the rotation center of the substrate W.
[0050]
At a position of the holding arm 5 indicated by a two-dot chain line in FIG. 8, the arm lifting / lowering mechanism 80 raises the holding arm 5. With this rise, the nozzle 4 in the vertical posture is pulled out from the standby pot 11. The nozzle attitude control unit 90 rotationally drives the nozzle drive motor 81 to swing and displace the attitude of the nozzle 4 pulled out from the standby pot 11 to a set angle with respect to the substrate W. Further, the nozzle controller 90 rotationally drives the arm drive motor 82 to swing the holding arm 5 by a swing angle corresponding to the set angle of the nozzle 4. When the attitude displacement of the nozzle 4 and the holding arm 5 ends, the cleaning process is performed by ejecting and supplying the cleaning liquid S from the nozzle 4 toward the substrate W. When the cleaning process is completed, the holding arm 5 returns to the upright posture, and the nozzle 4 swings to the vertical posture and is inserted into the standby pot 11.
[0051]
In the above-described substrate cleaning apparatus, the nozzle attitude control unit 90 can easily change the jet supply angle of the cleaning liquid S with respect to the substrate W, so that the processing can be performed quickly under the optimum cleaning conditions for each processing condition. .
[0052]
The present invention can be modified as follows.
(1) In the above embodiment, the holding arm 5 is caused to stand by in the standing posture by displacing the holding arm 5 from the lying posture to the standing posture by the arm drive motor 82. The present invention is not limited to this. For example, the holding arm 5 is moved to the side of the scattering prevention cup 2 in the lying posture by the nozzle swing motor 83 or the like, and the holding arm 5 is made to stand by in the lying posture state. You may.
[0053]
(2) In the above embodiment, the nozzle oscillating motor 83 is used to oscillate the nozzle 4. However, for example, a rotary actuator or the like that rotates within 360 degrees may be used.
【The invention's effect】
As apparent from the above description, the present invention has the following effects.
In other words, according to the first aspect of the present invention, when performing the cleaning process, the nozzle is inclined so that the cleaning liquid can be supplied to the substrate at a predetermined angle. Is configured to be inserted into the standby pot in a substantially vertical posture, so that when the processing liquid is spouted in the standby pot, scattering of the cleaning liquid can be suppressed. Can be prevented. In addition, since the installation space for the standby pot into which the nozzle is inserted, particularly the installation space when viewed in a plan view, can be reduced, the apparatus can be made compact. Furthermore, since the nozzle tilting position at the cleaning processing position of the substrate can be determined by the nozzle swing means, it is possible to perform cleaning with the optimum nozzle tilting position.
Furthermore, since the holding arm is made to stand by in a substantially upright position at a position deviating from the substrate processing area, the waiting space of the holding arm in a planar view can be reduced, thereby further reducing the installation space of the apparatus. can do.
[0054]
According to the invention described in claim 2,Since the nozzle swinging means can change the attitude of the nozzle held by the holding arm in conjunction with the displacement of the holding arm, it does not require a dedicated drive source for swinging the nozzle and manufactures the nozzle. The cost can be reduced and the device can be simplified.
[0055]
According to the invention described in claim 3,By changing the ratio of the pulley diameter of the second pulley fixed to the swing shaft on the base end side of the holding arm and the first pulley that determines the attitude of the nozzle, the nozzle is displaced by the displacement of the holding arm. Since the degree of the change is changed, the inclination posture of the nozzle at the processing position can be easily set.
[0056]
According to the invention described in claim 4,When the cleaning process is performed, the nozzle is inclined so that the cleaning liquid can be supplied to the substrate at a predetermined angle, while when the cleaning process is not performed, the nozzle is inserted into the standby pot in a substantially vertical posture. Therefore, when the processing liquid is ejected in the standby pot, scattering of the cleaning liquid can be suppressed, and as a result, contamination of the substrate processing area due to mist of the cleaning liquid can be prevented. In addition, since the installation space for the standby pot into which the nozzle is inserted, particularly the installation space when viewed in a plan view, can be reduced, the apparatus can be made compact. Furthermore, since the nozzle tilting position at the cleaning processing position of the substrate can be determined by the nozzle swing means, it is possible to perform cleaning with the optimum nozzle tilting position.
In addition, the nozzle swing means has a rotary drive mechanism for swinging the nozzle at the base end side of the holding arm, so the influence of the processing liquid and the like is extremely small, and the occurrence of failures in the rotary drive mechanism is reduced. In addition, it is possible to prevent particles generated from the rotation drive mechanism from falling on the substrate.
Further, the rotation control means controls the rotation drive mechanism so as to swing and displace the attitude of the nozzle to a set angle with respect to the substrate.
[0057]
According to the fifth aspect of the invention, by providing the rotation control means in the rotation drive mechanism for swinging the nozzle, it is possible to select an optimum nozzle posture for each condition of the substrate cleaning processing. Therefore, the best cleaning effect can always be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of a substrate cleaning apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view illustrating a schematic configuration of an apparatus according to an embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of a nozzle swing mechanism of the apparatus according to the embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a connection portion between a nozzle and a holding arm of the apparatus according to the embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic configuration of a nozzle swing mechanism of an apparatus according to a modification.
FIG. 6 is an exploded perspective view showing a configuration of a connecting portion of a nozzle swing mechanism of a device according to a modification.
FIG. 7 is a view showing a swinging operation of a nozzle of an apparatus according to a modification.
FIG. 8 is a diagram illustrating a schematic side view of a substrate cleaning apparatus according to a second embodiment.
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between the attitude of a nozzle and the attitude of a holding arm of the device according to the second embodiment.
[Explanation of symbols]
1 ... Spin chuck
2 ... shatterproof cup
4… Nozzle
5 ... holding arm
5a ... Nozzle swing axis
5b ... Arm swing axis
5c ... Cam follower
7 Arm drive mechanism
9 ... turntable
10… Nozzle swing electric motor
11 ... Waiting pot
31 ... first pulley
32 ... second pulley
33… toothed endless belt
61… circular member
67… connecting member
81… Nozzle drive motor
82… Arm drive motor
90… Nozzle attitude control unit
W… Substrate

Claims

In a substrate cleaning apparatus that performs a cleaning process on a substrate in a substrate processing area,
A nozzle for ejecting and supplying a processing liquid toward the cleaning surface of the substrate;
A holding arm for holding the nozzle at the tip,
When the substrate cleaning process is not performed, the holding arm is moved to a standby position outside the substrate processing area, and when performing the substrate cleaning process, the holding arm is moved so that the nozzle comes to the substrate processing position. Arm driving means for displacing the arm;
When the holding arm is at the standby position, while the nozzle is in a substantially vertical position, when performing the cleaning process of the substrate, the processing liquid is ejected and supplied obliquely toward the cleaning surface of the substrate, Nozzle swing means for swinging and displacing the nozzle to an inclined posture,
In a state where the holding arm is at a standby position, a standby pot that receives a processing liquid ejected from a nozzle in a substantially vertical posture ,
While the arm driving means is at a standby position where the holding arm is out of the substrate processing area and the standby pot is receiving the processing liquid ejected from the nozzle, the holding arm is in a substantially upright posture, A substrate cleaning apparatus, wherein when performing a substrate cleaning process, the holding arm is displaced to a substantially reclined position so that a nozzle is pulled up from a standby pot and comes to a substrate processing position .

The substrate cleaning apparatus according to claim 1 ,
The nozzle swing means,
A rotation support mechanism that rotatably supports the nozzle with respect to the holding arm,
A first pulley interlockingly connected to the rotation support mechanism;
A second pulley fixedly installed on a swing shaft on the base end side of the holding arm;
A substrate cleaning apparatus comprising: a connecting member that connects a first pulley and a second pulley so that the first pulley rotates in accordance with a change in the posture of the holding arm.

The substrate cleaning apparatus according to claim 2 , wherein the apparatus further comprises:
A substrate cleaning apparatus including a pulley diameter variable mechanism that changes a tilting attitude of a nozzle at the processing position by changing a ratio of a pulley diameter of the first pulley and a second pulley.

In a substrate cleaning apparatus that performs a cleaning process on a substrate in a substrate processing area,
  A nozzle for ejecting and supplying a processing liquid toward the cleaning surface of the substrate,
  A holding arm for holding the nozzle at the tip,
  When the substrate cleaning process is not performed, the holding arm is moved to a standby position outside the substrate processing area, and when performing the substrate cleaning process, the holding arm is moved so that the nozzle comes to the substrate processing position. Arm driving means for displacing the arm;
  When the holding arm is at the standby position, while the nozzle is in a substantially vertical posture, when performing the cleaning process of the substrate, so as to eject and supply the processing liquid obliquely toward the cleaning surface of the substrate, Nozzle swing means for swinging and displacing the nozzle to an inclined posture,
  In a state where the holding arm is at a standby position, the standby arm includes a standby pot that receives a processing liquid ejected from a nozzle in a substantially vertical posture,
  The nozzle swing means includes a rotation drive mechanism provided on a base end side of the holding arm, and a drive transmission mechanism for swinging a nozzle held at a distal end of the holding arm by a driving force of the rotation drive mechanism. Consisting of
  The substrate cleaning apparatus further includes a rotation control unit that controls the rotation driving mechanism so as to swing and displace the attitude of the nozzle to a set angle with respect to the substrate.

The substrate cleaning apparatus according to claim 4 ,
It said rotation control means controls the rotation driving mechanism for each cleaning process conditions of the substrate, the substrate cleaning apparatus characterized by determining the inclined position of the nozzles in the processing position for every washing conditions.