JP4410899B2

JP4410899B2 - Plasma cleaning device

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Publication number: JP4410899B2
Application number: JP2000052132A
Authority: JP
Inventors: 正行福田
Original assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Priority date: 2000-02-23
Filing date: 2000-02-23
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2020-02-23
Also published as: JP2001232316A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばワイヤボンディング等の金属間接接合用のパッドを形成した基板を、発生させたプラズマにより洗浄するプラズマ洗浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のプラズマ洗浄装置は、基本的には、開閉可能なチャンバと、このチャンバに対して基板を搬入・搬出する搬入・搬出機構と、チャンバ内にプラズマを発生させ、このプラズマによりチャンバ内の基板に対して洗浄処理を行う洗浄手段とを備えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のプラズマ洗浄装置の搬入・搬出機構は、チャンバで洗浄処理された処理基板をチャンバの一方の側に搬出した後、チャンバの他方の側から洗浄処理前の未処理基板をチャンバ内に搬入するように構成されており、チャンバの両側で動作が行われるため、占有スペースが大きく、装置が大型化する要因となっていた。
【０００４】
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、基板の搬入・搬出機構の占有スペースを小さくすることによりコンパクト化を図ったプラズマ洗浄装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明は、開閉可能なチャンバと、このチャンバに対して基板を搬入・搬出する搬入・搬出機構と、前記チャンバ内にプラズマを発生させ、このプラズマにより前記チャンバ内の基板に対して洗浄処理を行う洗浄手段とを備えたプラズマ洗浄装置であって、前記搬入・搬出機構が、互いに近接して上下に配置された第１基板支持手段及び第２基板支持手段を有した基板載置ステージと、この基板載置ステージと前記チャンバに設けられたトレイとの間を往復移動し、前記チャンバで洗浄処理された処理基板を前記トレイからいずれか一方の基板支持手段に搬送するとともに、いずれか他方の基板支持手段に支持された未処理基板を前記トレイに搬送する搬送手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
このような構成によれば、搬入・搬出機構が、上下に配置された第１基板支持手段及び第２基板支持手段を有した基板載置ステージからチャンバへの基板の搬入・搬出動作をチャンバの片側のみで行うため、その占有スペースを小さくすることができ、これによって装置のコンパクト化を図ることができる。
【０００７】
なお、チャンバを二個備えている場合には、これらのチャンバの本体から外に出されたそれぞれの前記トレイの間に前記基板載置ステージが配置されるとともに、前記搬送手段が、前記第１、第２基板支持手段と前記各トレイとの間をそれぞれ往復移動し、前記各チャンバのトレイに対して基板の搬入・搬出を行うようにすると、基板の搬入・搬出動作がチャンバ間のみで行われ、搬入・搬出機構の占有スペースを特に小さくすることができるので、好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態を図面を参照しながら説明する。図１及び図２は本実施形態のプラズマ洗浄装置の全体構造を示した斜視図、図３は本実施形態のプラズマ洗浄装置のチャンバの断面図、図４は本実施形態のプラズマ洗浄装置の動作説明図である。
【０００９】
このプラズマ洗浄装置は、例えばベアチップを直接ワイヤボンディングする際に、ボンディングにおけるボンディングパッドとボンディングワイヤとの接合強度を向上させるため、基板のボンディングパッドを乾式で洗浄するために使用されるものであり、真空容器であるチャンバにアルゴン等のプラズマ反応ガスを充填し、これに高周波電圧を印加することでプラズマを発生させ、そのプラズマに帯電したイオンがボンディングパッドに向かって加速され、ボンディングパッド表面の粒子（実施形態の場合には有機物、酸化物等）を叩き出すことにより、これを洗浄する。
【００１０】
図１及び図２に示すように、このプラズマ洗浄装置１は、図示しない洗浄装置本体に着脱自在の一対のチャンバ２、２と、これら一対のチャンバ２、２に交互に高周波電圧を印加する電源部３と、一対のチャンバ２、２にプラズマ反応ガスであるアルゴンガス及びリークのための窒素ガスを交互に供給するガス供給装置４と、各チャンバ２内を真空状態にする一対の真空吸引装置５、５と、第１の基板受け渡し位置Ｐ₁に配置された供給側マガジン７ａから未処理基板Ａａを取り出して一対のチャンバ２、２に対して交互に搬入するとともに、チャンバ２、２で洗浄処理された処理基板Ａｂを第２の基板受け渡し位置Ｐ₂に配置された排出側マガジン７ｂに収納する搬入・搬出機構６とを備えている。
【００１１】
各チャンバ２は、真空容器である箱状のチャンバ本体２１と、チャンバ本体２１の前面に設けられたフランジ状の蓋体２２とを有している。蓋体２２は、両側に設けた蓋ガイド２３、２３によりチャンバ本体２１に対して進退自在に構成され、且つチャンバ本体２１の側面に設けたチャンバ開閉シリンダ（エアシリンダ）２４のピストンロッド２５と連結板２６を介して連結されている。また、蓋体２２の内側には、２枚の基板Ａ、Ａを載置するトレイ２７が取り付けられており、トレイ２７は蓋体２２とともに進退する。チャンバ開閉シリンダ２４が駆動されて蓋体２２が前進すると、チャンバ本体２１が開放されるとともに、基板Ａを載置したトレイ２７が引き出され、蓋体２２が後退すると、トレイ２７が押し込まれるとともにチャンバ本体２１が閉塞される。
【００１２】
また、図３に示すように、各チャンバ２には、電源部３に接続された第１高周波電極２８と、アースされた第２高周波電極２９とが設けられている。この場合、第１高周波電極２８は、上記のトレイ２７の下部に配設される一方、第２高周波電極２９は、チャンバ本体２１を構成するケーシングにより構成されている。なお、チャンバ開閉シリンダ２４は、図示左側のチャンバ２では、その左側面に取り付けられ、右側のチャンバ２では、その右側面に取り付けられている。また、図示しないが、チャンバ本体２１と蓋２２の間には、チャンバ２の気密性を保持すべく、Ｏリング等のシール部材が介在している。
【００１３】
電源部３は、高周波電源３１と、自動整合器３２と、高周波切替器３３とを有している。高周波切替器３３は、図示しない制御装置（パソコン）に接続され、制御装置の切替指令により、一対のチャンバ２、２に対し高周波電源３１を交互に切り替える。自動整合器３２は、チャンバ２に印加した高周波の反射波による干渉を防止するものである。
【００１４】
ガス供給装置４は、図外のアルゴンガスボンベに連なるアルゴンガス供給管４１と、図外の窒素ガスボンベに連なる窒素ガス供給管４２と、各チャンバ２に連なる一対のガス導入管４３、４３と、アルゴンガス供給管４１及び窒素ガス供給管４２と一対のガス導入管４３、４３とを接続するガス切替管４４とを有している。アルゴンガス供給管４１及び窒素ガス供給管４２には、それぞれマニュアルで操作されるアルゴンガス供給バルブ４５及び窒素ガス供給バルブ４６が設けられている。また、アルゴンガス供給管４１にはマスフローコントローラ４７が介設され、また窒素ガス供給管４２にはパージ流量計４８が介設され、それぞれガス流量を制御できるようになっている。
【００１５】
ガス切替管４４は、アルゴンガス供給管４１に連なる２本のアルゴン側分岐管４４ａ、４４ａと、窒素ガス供給管４２に連なる２本の窒素側分岐管４４ｂ、４４ｂとを有し、各アルゴン側分岐管４４ａと各窒素側分岐管４４ｂの合流部分に上記の各ガス導入管４３が接続されている。両アルゴン側分岐管４４ａ、４４ａには、それぞれ電磁弁で構成されたアルゴン側切替バルブ４９、４９が介設され、また、両窒素側分岐管４４ｂ、４４ｂには、それぞれ電磁弁で構成された窒素側切替バルブ５０、５０が介設されている。一対のアルゴン側切替バルブ４９、４９及び一対の窒素側切替バルブ５０、５０は制御装置に接続され、制御装置の切替指令により、開閉する。この場合、アルゴンガスのガス量を精度良く制御するため、上記のマスフローコントローラ４７は、制御信号に基づいて、フィードバック制御される。
【００１６】
アルゴンガス供給バルブ４５及び窒素ガス供給バルブ４６は、それぞれ常時「開」となっており、一対のチャンバ２、２に交互にアルゴンガスを導入する場合には、両窒素側切替バルブ５０、５０が「閉」となり、両アルゴン側切替バルブ４９、４９の一方が「開」、他方が「閉」となる。また、後述するリークの為に窒素ガスを導入する場合には、両アルゴン側切替バルブ４９、４９が「閉」となり、両窒素側切替バルブ５０、５０の一方が「開」、他方が「閉」となる。なお、図中の符号５１は、プラズマ反応ガスとして、アルゴンガスの他、酸素ガスを導入可能とする場合（仮想線にて図示）に開閉される開閉電磁弁である。
【００１７】
各真空吸引装置５は、真空ポンプ６１と、真空ポンプ６１とチャンバ２を接続する真空配管６２とを有している。真空配管６２には、チャンバ２側から真空計６３、圧力調整バルブ６４及びメインバルブ６５が介設されている。メインバルブ６５は電磁弁で構成されており、メインバルブ６５が「開」状態で、フレキシブル管６７を介して真空配管６２と真空ポンプ６１とが連通し、チャンバ２内の真空引きが行われる。
【００１８】
搬入・搬出機構６は、両チャンバ２、２と第１、第２の基板受け渡し位置Ｐ₁、Ｐ₂に配置された供給側・排出側両マガジン７ａ、７ｂとの間で基板Ａを搬送する基板搬送機構１２と、この基板搬送機構１２と両チャンバ２、２との間で基板Ａを移載するチャンバ側移載機構１３と、基板搬送機構１２と供給側・排出側両マガジン７ａ、７ｂとの間で基板Ａを移載するマガジン側移載機構１４と、供給側マガジン７ａを駆動する基板ローダ１５と、排出側マガジン７ｂを駆動する基板アンローダ１６とを有している。
【００１９】
供給側マガジン７ａに収容されている未処理基板Ａａは、マガジン側移載機構１４により基板搬送機構１２に移載され、基板搬送機構１２により下動位置（供給側マガジン７ａと排出側マガジン７ｂの間の位置）からチャンバ２近傍の上動位置（チャンバ２ａとチャンバ２ｂの間の位置）まで搬送される。ここで、チャンバ側移載機構１３が駆動され、未処理基板Ａａを基板搬送機構１２からチャンバ２のトレイ２７に移載する。一方、処理基板Ａｂは、チャンバ側移載機構１３によりトレイ２７から基板搬送機構１２に移載され、基板搬送機構１２により上動位置から供給・排出側両マガジン７ａ、７ｂ近傍の下動位置まで搬送される。ここで、マガジン側移載機構１４が駆動され、処理基板Ａｂを基板搬送機構１２から排出側マガジン７ｂに移載する。
【００２０】
基板搬送機構１２は、図２に示すように、図外の機台に取り付けられた基板昇降装置７１と、基板昇降装置７１に取り付けられた基板Ｙ動装置７２と、基板Ｙ動装置７２により図示の前後方向に移動する基板載置ステージ７３とを有している。
【００２１】
基板載置ステージ７３は、ベースプレート７５上に、相互に平行に配設した３条の突条７６、７６、７６により、上段及び下段にそれぞれ２枚の基板Ａ、Ａを棚板状に載置できるようになっている。すなわち、３条の突条７６、７６、７６には、それぞれ上下に内向きの受け部（図示省略）が突出形成されており、この受け部により上段に２枚の未処理基板Ａａを載置する前後一対の第１載置部（第１基板支持手段）７７、７７が、下段に２枚の処理基板Ａｂを載置する前後一対の第２載置部（第２基板支持手段）７８、７８が構成されている。すなわち、供給側マガジン７ａから移載される未処理基板Ａａは第１載置部７７、７７に載置され、各チャンバ２のトレイ２７から移載される処理基板Ａｂは第２載置部７８、７８に載置される。
【００２２】
基板Ｙ動装置７２は、後述する基板昇降装置７１の昇降ブロック８５に取り付けられており、減速機付きの基板Ｙ動モータ８０と、基板Ｙ動モータ８０により回転するボールネジ８１を有している。図示では省略されているが、基板載置ステージ７３は、基板昇降装置７１の昇降ブロック８５との間で前後方向に進退自在に構成（案内）されており、基板載置ステージ７３の一部に螺合するボールネジ８１が、基板Ｙ動モータ８０により正逆回転することにより、基板載置ステージ７３が昇降ブロック８５に対し、前後方向に進退する。
【００２３】
基板昇降装置７１は、減速機付きの基板昇降モータ８３と、基板昇降モータ８３により回転するボールネジ８４と、ボールネジ８４に螺合する雌ネジ部（図示省略）が形成された昇降ブロック８５とを有している。上述のように、基板載置ステージ７３及び基板Ｙ動装置７２は昇降ブロック８５に支持されており、昇降ブロック８５は、基板昇降モータ８３を介して正逆回転するボールネジ８４により、昇降する。なお、基板昇降装置７１を基板Ｙ動装置７２に取り付け、基板昇降装置７１で基板載置ステージ７３を昇降させ、基板Ｙ動装置７２で基板昇降装置７１及び基板載置ステージ７３を前後動させるようにしてもよい。
【００２４】
後述するように、マガジン７ａ、７ｂ内部には、それぞれ上下方向に複数の基板収納部が形成されており、基板搬送機構１２が供給側マガジン７ａから未処理基板Ａａを受け取る場合には、供給側マガジン７ａの該当する基板収納部の位置に、基板載置ステージ７３の第１載置部７７が合致するように、基板昇降装置７１及び基板Ｙ動装置７２が駆動される。具体的には、基板載置ステージ７３をホーム位置から後退及び上昇させ、先ず一方の第１載置部７７を該当する基板収納部に位置合わせし、さらに基板載置ステージ７３の後退（前進）により、他方の第１載置部７７を該当する次の基板収納部に位置合わせする。なお、詳細は後述するが、供給側マガジン７ａは昇降するようになっており、未処理基板Ａａの移載高さ位置（レベル）は特定の位置に設定されている。
【００２５】
また、処理基板Ａｂを排出側マガジン７ｂに受け渡す場合には、同様に第２載置部７８の２枚の処理基板Ａｂ、Ａｂを、それぞれ排出側マガジン７ｂの該当する基板収納部に位置合わせする。この場合も、排出側マガジン７ｂは昇降するようになっており、処理基板Ａｂの移載高さ位置（上記の移載高さ位置とは異なるが）は特定の位置に設定されている。なお、基板載置ステージ７３に対し、供給側マガジン７ａ及び排出側マガジン７ｂは、その左右両側に近接して配置されているため（図示では離れているが）、基板Ａの移載に際し基板載置ステージ７３を左右方向に移動させる必要はない。
【００２６】
一方、未処理基板Ａａ及び処理基板Ａｂをチャンバ２との間でやりとりする場合には、先ず基板昇降装置７１及び基板Ｙ動装置７２を駆動して、トレイ２７上の処理基板Ａｂと第２載置部７８を位置合わせし、２枚の処理基板Ａｂ、Ａｂを第２載置部７８、７８に同時に受け取る（詳細は後述する）。次に、基板載置ステージ７３をわずかに下降させ、第１載置部７７、７７の未処理基板Ａａとトレイ２７（の上面）とを位置合わせし、２枚の未処理基板Ａａ、Ａａをトレイ２７上に受け渡す。なお、この場合も、基板載置ステージ７３に対し、両チャンバ２、２は、その左右両側に近接して配置されているため（図示では離れているが）、基板Ａの移載に際し基板載置ステージ７３を左右方向に移動させる必要はない。
【００２７】
マガジン側移載機構１４は、未処理基板Ａａを供給側マガジン７ａから基板搬送機構１２に送り出す供給側シリンダ９１と、処理基板Ａｂを基板搬送機構１２から排出側マガジン７ｂに送り込む排出側シリンダ９２とを有している。供給側シリンダ９１は図外の機台に取り付けられており、そのピストンロッド９４により、該当する未処理基板Ａａの端を押して、これを供給側マガジン７ａから基板搬送機構１２に送り出す。
【００２８】
排出側シリンダ９２は、図外の機台に取り付けられ、供給側マガジン７ａ及び排出側マガジン７ｂ間に亘って延在するシリンダ本体９５と、シリンダ本体９５により左右方向に移動する送り爪装置９６とを有している。送り爪装置９６は、ハウジング内にモータ等のアクチュエータを収容するとともに、アクチュエータにより上下動する送り爪９７を有している。アクチュエータにより送り爪９７を所定の下動位置に移動させ、シリンダ本体９５により送り爪装置９６を図示左方に移動させることにより、送り爪９７が処理基板Ａｂの端を押して、これを基板搬送機構１２から排出側マガジン７ｂに送り込む。
【００２９】
供給側シリンダ９１のピストンロッド９４の高さ位置及び排出側シリンダ９２の送り爪９７の高さ位置は、上記の移載高さ位置に設定され、且つ、ピストンロッド９４側の移載高さ位置と送り爪９７の移載高さ位置とは、基板載置ステージ７３の第１載置部７７と第２載置部７８との間の段差分の差を有している。このため、基板載置ステージ７３の第１載置部７７と第２載置部７８を、それぞれ両移載高さ位置に位置合わせしておいて、先ず排出側シリンダ９２を駆動することで、処理基板Ａｂが第２載置部７８から排出側マガジン７ｂに送り込まれ、次に供給側シリンダ９１を駆動すれば、未処理基板Ａａが供給側マガジン７ａから第１載置部７７に送り出される。もっとも、基板載置ステージ７３、供給側マガジン７ａ及び排出側マガジン７ｂは昇降可能であり、かつ送り爪９７も上下動可能に構成されているため、必ずしも上記のように移載高さ位置を設定する必要はない。
【００３０】
なお、詳細は後述するが、供給側マガジン７ａから送り出されるべき任意の１枚の未処理基板Ａａが収納された基板収納部の選択、及び処理基板Ａｂが送り込まれるべき排出側マガジン７ｂの任意の１つの基板収納部（何段目か）の選択は、基板ローダ１５により供給側マガジン７ａを昇降させること、及び基板アンローダ１６により排出側マガジン７ｂを昇降させることで行われる。
【００３１】
図１に示すように、チャンバ側移載機構１３は、一対のチャンバ２、２間に亘って左右方向に延在するガイドケース１０１と、ガイドケース１０１の一方の端部に取り付けられた減速機付きのＸ動モータ１０２と、Ｘ動モータ１０２により回転するボールネジ１０３と、ボールネジ１０３により左右方向に往復移動する移載爪装置（搬送手段）１０４とを有している。移載爪装置１０４は、ハウジング内にモータ等のアクチュエータを収容するとともに、アクチュエータにより上下動する移載爪１０５を有している。
【００３２】
移載爪１０５の先端は二股に形成されており、トレイ２７と基板搬送機構１２との間で、２枚の基板Ａ、Ａを同時に移載可能に構成されている。移載爪装置１０４は、ハウジングの部分でガイドケース１０１により左右方向の移動をガイドされており、Ｘ動モータ１０２を介してボールネジ１０３が正逆回転することにより、移載爪装置１０４はガイドケース１０１に沿って左右方向に移動する。また、アクチュエータの正逆駆動により、移載爪１０５が上下動する。
【００３３】
基板搬送機構１２が第１載置部７７、７７に未処理基板Ａａを載置してチャンバ２に臨むと、Ｘ動モータ１０２が駆動されて移載爪装置１０４をトレイ２７の端位置に移動させ、続いて移載爪装置１０４が駆動されて移載爪１０５をトレイ２７の上面位置まで下動させる。次に、Ｘ動モータ１０２が駆動されて移載爪装置１０４を基板搬送機構１２側に移動させる。これにより、移載爪１０５がトレイ２７上の２枚の処理基板Ａｂ、Ａｂを押すようにして移動させ、処理基板Ａｂ、Ａｂを基板搬送機構１２の第２載置部７８、７８に受け渡す。次に、移載爪１０５を未処理基板Ａａに合わせてわずかに上動させた後、移載爪装置１０４をトレイ２７側に移動させることにより、移載爪１０５が２枚の未処理基板Ａａ、Ａａを第１載置部７７、７７からトレイ２７上に受け渡す。なお、移載爪１０５を二股とせず、基板Ａを１枚ずつ移載させる構造であってもよい。
【００３４】
図２に示すように、基板ローダ１５は、複数個の供給側マガジン７ａを載置可能な供給側マガジン載置台１１１と、供給側マガジン載置台１１１から供給された供給側マガジン７ａを昇降させる供給側昇降装置１１２と、供給側マガジン７ａを供給側マガジン載置台１１１から供給側昇降装置１１２に送り込む供給側マガジンシリンダ１１３とを有している。供給側マガジン７ａは、両側壁にそれぞれ複数の受け部が形成され、これによって上下方向に複数個の基板収納部が形成されており、基板Ａを複数段に亘って棚板状に収容できるようになっている。そして、このように構成された供給側マガジン７ａは、未処理基板Ａａを収容した状態で、前面を基板搬送機構１２側に向けて配設されている。なお、排出側マガジン７ｂは、この供給側マガジン７ａと全く同一のものである。
【００３５】
供給側マガジンシリンダ１１３は、供給側昇降装置１１２の供給側マガジン７ａが空になったときに、そのピストンロッド１１５により、供給側マガジン載置台１１１に載置されている複数個の供給側マガジン７ａを順に送り込んで、新たに供給側マガジン７ａを供給側昇降装置１１２に供給する。なお、供給側マガジン載置台１１１に新たに投入される供給側マガジン７ａは、ピストンロッド１１５が後退した状態で、供給側マガジン載置台１１１のピストンロッド１１５側に投入される。
【００３６】
供給側昇降装置１１２は、減速機付きのマガジン昇降モータ１１６と、マガジン昇降モータ１１６により回転するボールネジ１１７と、ボールネジ１１７に螺合する雌ネジ部（図示省略）が形成された昇降ブロック１１８とを有している。未処理基板Ａａを送り出す供給側マガジン７ａは、昇降ブロック１１８に支持されており、昇降ブロック１１８は、マガジン昇降モータ１１６を介して正逆回転するボールネジ１１７により、昇降する。
【００３７】
供給側昇降装置１１２に送り込まれた供給側マガジン７ａは適宜昇降し、その際上記の供給側シリンダ９１が、供給側マガジン７ａに収容した未処理基板Ａａを１枚ずつ送り出してゆく。この場合、未処理基板Ａａを、供給側マガジン７ａの最下段のものから順に送り出してゆくことが、好ましい。すなわち、最初に最下段の未処理基板Ａａを移載高さ位置に位置合わせしてこれを送り出し、次に下から２段目の未処理基板Ａａを移載高さ位置に位置合わせ（下降）してこれを送り出す。このようにして、最上段の未処理基板Ａａを送り出したところで、供給側マガジン７ａが空になるため、これをさらに下降させてマガジン移送部１０に受け渡すようにしている。
【００３８】
基板アンローダ１６は、基板ローダ１５と同様に、複数個の排出側マガジン７ｂを載置可能な排出側マガジン載置台１２１と、排出側マガジン７ｂを昇降させる排出側昇降装置１２２と、処理基板Ａｂで満杯になった排出側マガジン７ｂを排出側昇降装置１２２から排出側マガジン載置台１２１に送り込む排出側マガジンシリンダ１２３とを有している。排出側マガジンシリンダ１２３は、そのピストンロッド１２５により、満杯になった排出側マガジン７ｂを順次排出側マガジン載置台１２１に送り込んでゆく。
【００３９】
排出側昇降装置１２２は、供給側昇降装置１１２と同様に、マガジン昇降モータ１２６と、ボールネジ１２７と、昇降ブロック１２８とを有している。処理基板Ａｂが送り込まれる排出側マガジン７ｂは、昇降ブロック１２８に支持されており、昇降ブロック１２８は、マガジン昇降モータ１２６を介して正逆回転するボールネジ１２７により、昇降する。この場合、空の排出側マガジン７ｂは、マガジン移送部１０を介して供給側昇降装置１１２から供給される。
【００４０】
そして、この場合も、排出側昇降装置１２２の排出側マガジン７ｂは適宜昇降し、その際上記の排出側シリンダ９２が、排出側マガジン７ｂに処理基板Ａｂを１枚ずつ送り込んでゆく。この場合には、排出側マガジン７ｂを間欠上昇させながら、処理基板Ａｂを最上段から順に収容してゆくことが好ましい。なお、供給側昇降装置１１２及び排出側昇降装置１２２の各昇降ブロック１１８、１２８は、各マガジン７ａ、７ｂを載置するプレート部位１１８ａ、１２８ａの中央が、広く「コ」字状に切り欠かれており、後述するチャック装置１３１が上下方向にすり抜け得るようになっている。
【００４１】
マガジン移送部１０は、空マガジン（空になった供給側マガジン７ａ）７ｃを受け取って把持するチャック装置１３１と、先端部でチャック装置１３１を支持する回転アーム１３２と、回転アーム１３２を基端部を中心に回転させる減速機付きの回転モータ１３３とを有している。回転モータ１３３は、図外の機台に固定されており、回転アーム１３３を水平面内において角度１８０度、往復回転（回動）させ、チャック装置１３１に把持した空マガジン７ｃを基板ローダ１５から基板アンローダ１６に移送する。チャック装置１３１は、上面に空マガジン７ｃが載置されるハウジング１３５と、ハウジング１３５内に収容したシリンダ（図示省略）と、ハウジング１３５の上面から突出しシリンダにより離接方向に相互に移動する一対のチャック１３６、１３６とを有している。
【００４２】
一対のチャック１３６、１３６を離間する方向に開いておいて、供給側昇降装置１１２に臨ませ、この状態で、供給側昇降装置１１２に載置されている空マガジン７ｃを下降させると、昇降ブロック１１８のプレート部位１１８ａがチャック１３６を上側から下側にすり抜けたところで、空マガジン７ｃがハウジング１３５の上面に載る。これにより、空マガジン７ｃが供給側昇降装置１１２からマガジン移送部１０に受け渡される。ここで、一対のチャック１３６、１３６を閉じるようにして、空マガジン７ｃを把持する。空マガジン７ｃがチャック装置１２１に不動に把持されたら、回転アーム１３２を回動させて空マガジン７ｃを排出側昇降装置１２２に臨ませる。
【００４３】
このとき、排出側昇降装置１２２の昇降ブロック１２８には排出側マガジン７ｂは無く、また、昇降ブロック１２８は下降位置にある。空マガジン７ｃが排出側昇降装置１２２に臨んだら、チャック装置１３１による把持状態を解除し、昇降ブロック１２８を上昇させる。昇降ブロック１２８が上昇し、そのプレート部位１２８ａがチャック１３６を下側から上側にすり抜けると、昇降ブロック１２８が空マガジン７ｃを自動的に受け取ってそのまま上昇する。なお、マガジン移送部１０により、基板ローダ１５から基板アンローダ１６に移送された空マガジン７ｃは、基板アンローダ１６で排出側マガジン７ｂとして利用されるが、空マガジン７ｃは回転して移送されるため、その前部が搬入・搬出機構６側に向いた姿勢で、基板アンローダ１６に受け渡される。このため、移送の前後で別の装置により空マガジン７ｃの姿勢を変える必要がない。
【００４４】
なお、搬入・搬出機構６、基板ローダ１５、基板アンローダ１６、及びマガジン移送部１０におけるモータやシリンダ等のアクチュエータは制御装置に接続され、この制御装置により総括的に制御される。なお、本実施形態では、制御装置として、米国のマイクロソフト社のウィンドウズをオペレーティングシステムとするパーソナルコンピュータを使用しているが、他のものを使用することもできる。
【００４５】
次に、図１、図２、及び図４を参照して、各部の動作を順を追って説明する。図４において、左側のチャンバ２ａは基板Ａの洗浄工程にあり、右側のチャンバ２ｂは基板Ａの搬入・搬出工程にあるものとする。右側のチャンバ２ｂでトレイ２７が外部に引き出される動きに合わせて供給側シリンダ９１が駆動され、供給側マガジン７ａから二枚の未処理基板Ａａ、Ａａが基板載置ステージ７３に供給され、第１載置部７７、７７に支持される。そして、基板昇降装置７１及び基板Ｙ動装置７２が駆動され、基板載置ステージ７３がチャンバ２ａ、２ｂ間の所定の位置まで移動する。
【００４６】
ここで、チャンバ側移載機構１３の移載爪装置１０４が駆動され、移載爪１０５が右側のチャンバ２ｂのトレイ２７の右端位置から左方向に移動してトレイ２７上の処理基板Ａｂ、Ａｂを基板載置ステージ７３の第２載置部７８、７８上に移載し、続いて移載爪１０５が第１載置部７７、７７の左側に移動し、ここから右方向に移動して第１載置部７７、７７上の未処理基板Ａａを右側のチャンバ２ｂのトレイ２７上に移載する。そして右側のチャンバ２ｂのトレイ２７がチャンバ本体２１内に収納され、右側のチャンバ２ｂが洗浄工程に移行する。同時に、基板昇降装置７１及び基板Ｙ動装置７２が駆動され、基板載置ステージ７３がマガジン７ａ、７ｂ間の所定の位置まで移動する。そして、マガジン側移載機構１４の送り爪装置９６が駆動され、その送り爪９７が基板載置ステージ７３の第２載置部７８、７８上の処理基板Ａｂ、Ａｂを排出側マガジン７ｂに収納する。
【００４７】
右側のチャンバ２ｂが洗浄工程に移行すると同時に、左側のチャンバ２ａは、窒素ガスによるリークを経て搬入・搬出工程に移行する。そして今度は、左側のチャンバ２ａでトレイ２７が引き出される動きに合わせて供給側シリンダ９１が駆動され、供給側マガジン７ａから二枚の未処理基板Ａａ、Ａａが基板載置ステージ７３に供給され、第１載置部７７、７７に支持される。そして、基板昇降装置７１及び基板Ｙ動装置７２が駆動され、基板載置ステージ７３がチャンバ２ａ、２ｂ間の所定の位置まで移動する。
【００４８】
ここで、チャンバ側移載機構１３の移載爪装置１０４が駆動され、移載爪１０５が左側のチャンバ２ｂのトレイ２７の左端位置から右方向に移動してトレイ２７上の処理基板Ａｂ、Ａｂを第２載置部７８、７８上に移載し、続いて移載爪１０５が第１載置部７７、７７の右側に移動し、ここから移載爪１０５が左方向に移動して第１載置部７７、７７上の未処理基板Ａａを左側のチャンバ２ａのトレイ２７上に移載する。そして左側のチャンバ２ａのトレイ２７がチャンバ本体２１内に収納され、左側のチャンバ２ａが洗浄工程に移行する。同時に、基板昇降装置７１及び基板Ｙ動装置７２が駆動され、基板載置ステージ７３がマガジン７ａ、７ｂ間の所定の位置まで移動する。そして、マガジン側移載機構１４の送り爪装置９６が駆動され、その送り爪９７が基板載置ステージ７３上の処理基板Ａｂ、Ａｂを排出側マガジン７ｂに収納する。
【００４９】
左側のチャンバ２ａが洗浄工程に移行すると同時に、右側のチャンバ２ｂは、窒素ガスによるリークを経て搬入・搬出工程に移行する。すなわち、左右のチャンバ２ａ、２ｂは交互に搬入・搬出工程と洗浄工程とを繰り返し、これに合わせて、搬入・搬出機構６は、左右のチャンバ２ａ、２ｂに対し、未処理基板Ａａ及び処理基板Ａｂを交互に搬入・搬出するのである。
【００５０】
このように、互いに近接して配置された第１載置部７７及び第２載置部７８を有する基板載置ステージ７３がチャンバ２ａ、２ｂ間に配置されるとともに、チャンバ側移載機構１３の移載爪装置１０４が基板載置ステージ７３とチャンバ２ａ、２ｂとの間をそれぞれ往復移動し、チャンバ２ａ、２ｂに対して基板の搬入・搬出を行うようにしたことにより、基板の搬入・搬出動作がチャンバ２ａ、２ｂ間のみで行われるため、搬入・搬出機構６の占有スペースが小さく、装置のコンパクト化を図ることができるものである。
【００５１】
なお、上述した実施形態では、搬入・搬出機構が、チャンバで洗浄処理された処理基板を排出側マガジンに収納するようにしているが、処理基板が、マガジンに収納する際に生じる塵埃を問題にしないものである場合には、処理基板を供給側マガジンに戻すようにしてもよい。このようにすると、空マガジンが生じなくなり、空マガジンを処理する必要が無くなるため、生産性が向上する。なお、このようなことが本発明で容易に可能であるのは、処理基板を支持する第２基板支持手段（実施形態では第２載置部７８）が未処理基板を支持する第１基板支持手段（実施形態では第１載置部７７）に近接して配置されていて、第１基板支持手段が供給側マガジンから未処理基板を受け取る際に、第２基板支持手段が供給側マガジンの近傍に位置しているからである。
【００５２】
また、上述した実施形態では、チャンバを２個備えた場合について説明したが、チャンバは１個であってもよい。
【００５３】
その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上述した実施形態に種々の変形を施すことができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のプラズマ洗浄装置によれば、搬入・搬出機構が、上下に配置された第１基板支持手段及び第２基板支持手段を有した基板載置ステージからチャンバへの基板の搬入・搬出動作をチャンバの片側のみで行うため、その占有スペースを小さくすることができ、これによって装置のコンパクト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のプラズマ洗浄装置の全体構造（上半部）を示した斜視図。
【図２】実施形態のプラズマ洗浄装置の全体構造（下半部）を示した斜視図。
【図３】実施形態のプラズマ洗浄装置のチャンバの断面図。
【図４】実施形態のプラズマ洗浄装置の動作説明図。
【符号の説明】
２チャンバ
４ガス供給装置
５真空吸引装置
６搬入・搬出機構
２８第１高周波電極
２９第２高周波電極
３１高周波電源
３３高周波切替器
７７第１載置部（第１基板支持手段）
７８第２載置部（第２基板支持手段）
１０４移載爪装置（搬送手段）
Ａａ未処理基板
Ａｂ処理基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plasma cleaning apparatus for cleaning a substrate on which a pad for indirect metal bonding such as wire bonding is formed with generated plasma.
[0002]
[Prior art]
This type of plasma cleaning apparatus basically includes a chamber that can be opened and closed, a loading / unloading mechanism for loading / unloading a substrate to / from the chamber, and plasma generated in the chamber. Cleaning means for performing a cleaning process on the substrate.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
A conventional carry-in / carry-out mechanism of the plasma cleaning apparatus carries a processed substrate cleaned in the chamber to one side of the chamber, and then loads an unprocessed substrate before the cleaning process into the chamber from the other side of the chamber. Since the operation is performed on both sides of the chamber, the occupied space is large and the apparatus becomes large.
[0004]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a plasma cleaning apparatus that is made compact by reducing the occupied space of the substrate loading / unloading mechanism.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the present invention provides a chamber that can be opened and closed, a loading / unloading mechanism for loading / unloading a substrate into / from the chamber, and generating plasma in the chamber, and the plasma generates the chamber. And a cleaning means for performing a cleaning process on the inner substrate, wherein the loading / unloading mechanisms are close to each other. Up and down Arranged first substrate support means and second substrate support means A substrate placement stage having the substrate placement stage, a tray provided in the chamber, The processing substrate cleaned in the chamber is moved back and forth between From the tray While transporting to one of the substrate support means, unprocessed substrate supported by either of the other substrate support means On the tray And a conveying means for conveying.
[0006]
According to such a configuration, the loading / unloading mechanism is From a substrate mounting stage having first and second substrate support means arranged above and below Since the loading / unloading operation of the substrate to / from the chamber is performed only on one side of the chamber, the occupied space can be reduced, thereby making the apparatus compact.
[0007]
In addition, when two chambers are provided, these The substrate mounting stage between each of the trays which are moved out of the main body of the chamber Is disposed, and the transfer means includes the first and second substrate support means. Each tray Reciprocally move between and On the tray of each chamber On the other hand, it is preferable to carry in / out the substrate because the substrate carry-in / out operation is performed only between the chambers, and the space occupied by the carry-in / out mechanism can be particularly reduced.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are perspective views showing the overall structure of the plasma cleaning apparatus of the present embodiment, FIG. 3 is a sectional view of a chamber of the plasma cleaning apparatus of the present embodiment, and FIG. 4 is an operation of the plasma cleaning apparatus of the present embodiment. It is explanatory drawing.
[0009]
This plasma cleaning apparatus is used to dry the substrate bonding pad in a dry manner in order to improve the bonding strength between the bonding pad and the bonding wire in bonding, for example, when directly bonding the bare chip to the wire. A chamber, which is a vacuum vessel, is filled with a plasma reaction gas such as argon, and a high frequency voltage is applied to the chamber to generate plasma. The ions charged in the plasma are accelerated toward the bonding pad, and particles on the bonding pad surface This is cleaned by knocking out (in the case of the embodiment, organic matter, oxide, etc.).
[0010]
As shown in FIGS. 1 and 2, the plasma cleaning apparatus 1 includes a pair of chambers 2 and 2 that are detachable from a cleaning apparatus body (not shown), and a power source that alternately applies a high-frequency voltage to the pair of chambers 2 and 2. Part 3, gas supply device 4 for alternately supplying argon gas as a plasma reaction gas and nitrogen gas for leakage to a pair of chambers 2 and 2, and a pair of vacuum suction devices for evacuating each chamber 2 5, 5 and the first substrate transfer position P ₁ The unprocessed substrate Aa is taken out from the supply-side magazine 7a disposed in the chamber and alternately loaded into the pair of chambers 2 and 2, and the processed substrate Ab cleaned in the chambers 2 and 2 is transferred to the second substrate transfer position. P ₂ And a carry-in / carry-out mechanism 6 that is housed in the discharge-side magazine 7b.
[0011]
Each chamber 2 has a box-shaped chamber main body 21 which is a vacuum container, and a flange-shaped lid body 22 provided on the front surface of the chamber main body 21. The lid 22 is configured to be movable forward and backward with respect to the chamber body 21 by lid guides 23, 23 provided on both sides, and is connected to a piston rod 25 of a chamber opening / closing cylinder (air cylinder) 24 provided on the side surface of the chamber body 21. They are connected via a plate 26. A tray 27 on which two substrates A and A are placed is attached inside the lid body 22, and the tray 27 moves forward and backward together with the lid body 22. When the chamber opening / closing cylinder 24 is driven and the lid body 22 moves forward, the chamber body 21 is opened, the tray 27 on which the substrate A is placed is pulled out, and when the lid body 22 is retracted, the tray 27 is pushed in and the chamber is opened. The main body 21 is closed.
[0012]
Further, as shown in FIG. 3, each chamber 2 is provided with a first high-frequency electrode 28 connected to the power supply unit 3 and a grounded second high-frequency electrode 29. In this case, the first high-frequency electrode 28 is disposed below the tray 27, while the second high-frequency electrode 29 is configured by a casing that forms the chamber body 21. The chamber opening / closing cylinder 24 is attached to the left side surface of the left chamber 2 and is attached to the right side surface of the right chamber 2. Although not shown, a seal member such as an O-ring is interposed between the chamber body 21 and the lid 22 in order to maintain the airtightness of the chamber 2.
[0013]
The power supply unit 3 includes a high frequency power supply 31, an automatic matching unit 32, and a high frequency switching unit 33. The high-frequency switch 33 is connected to a control device (personal computer) (not shown), and alternately switches the high-frequency power source 31 to the pair of chambers 2 and 2 in accordance with a switching command from the control device. The automatic aligner 32 prevents interference due to a high-frequency reflected wave applied to the chamber 2.
[0014]
The gas supply device 4 includes an argon gas supply pipe 41 connected to an argon gas cylinder (not shown), a nitrogen gas supply pipe 42 connected to a nitrogen gas cylinder (not shown), a pair of gas introduction pipes 43 and 43 connected to each chamber 2, an argon gas supply pipe 42 A gas switching pipe 44 that connects the gas supply pipe 41, the nitrogen gas supply pipe 42, and the pair of gas introduction pipes 43, 43 is provided. The argon gas supply pipe 41 and the nitrogen gas supply pipe 42 are respectively provided with an argon gas supply valve 45 and a nitrogen gas supply valve 46 that are manually operated. The argon gas supply pipe 41 is provided with a mass flow controller 47, and the nitrogen gas supply pipe 42 is provided with a purge flow meter 48 so that the gas flow rate can be controlled.
[0015]
The gas switching pipe 44 has two argon side branch pipes 44a and 44a connected to the argon gas supply pipe 41 and two nitrogen side branch pipes 44b and 44b connected to the nitrogen gas supply pipe 42. Each gas introduction pipe 43 is connected to the junction of the branch pipe 44a and each nitrogen side branch pipe 44b. Both argon side branch pipes 44a and 44a are respectively provided with argon side switching valves 49 and 49 each composed of a solenoid valve, and both nitrogen side branch pipes 44b and 44b are each composed of a solenoid valve. Nitrogen side switching valves 50 and 50 are interposed. The pair of argon side switching valves 49, 49 and the pair of nitrogen side switching valves 50, 50 are connected to a control device, and are opened and closed by a switching command of the control device. In this case, the mass flow controller 47 is feedback-controlled based on the control signal in order to accurately control the amount of argon gas.
[0016]
The argon gas supply valve 45 and the nitrogen gas supply valve 46 are always “open”, and when the argon gas is alternately introduced into the pair of chambers 2 and 2, both the nitrogen side switching valves 50 and 50 are turned on. "Closed", one of the argon side switching valves 49, 49 is "open" and the other is "closed". In addition, when introducing nitrogen gas for leak described later, both the argon side switching valves 49, 49 are “closed”, one of the nitrogen side switching valves 50, 50 is “open”, and the other is “closed”. " In addition, the code | symbol 51 in a figure is an opening-and-closing solenoid valve opened and closed when oxygen gas other than argon gas can be introduce | transduced as plasma reaction gas (illustrated with a virtual line).
[0017]
Each vacuum suction device 5 includes a vacuum pump 61 and a vacuum pipe 62 that connects the vacuum pump 61 and the chamber 2. A vacuum gauge 63, a pressure adjustment valve 64, and a main valve 65 are interposed in the vacuum pipe 62 from the chamber 2 side. The main valve 65 is composed of an electromagnetic valve. When the main valve 65 is in the “open” state, the vacuum pipe 62 and the vacuum pump 61 communicate with each other through the flexible pipe 67, and the chamber 2 is evacuated.
[0018]
The loading / unloading mechanism 6 includes both chambers 2 and 2 and first and second substrate transfer positions P. ₁ , P ₂ A substrate transport mechanism 12 that transports the substrate A between the supply-side and discharge-side magazines 7 a and 7 b disposed in the substrate, and the substrate A is transferred between the substrate transport mechanism 12 and both the chambers 2 and 2. A chamber side transfer mechanism 13, a magazine side transfer mechanism 14 for transferring the substrate A between the substrate transfer mechanism 12 and both the supply side / discharge side magazines 7a, 7b, and a substrate loader for driving the supply side magazine 7a. 15 and a substrate unloader 16 for driving the discharge-side magazine 7b.
[0019]
The unprocessed substrate Aa accommodated in the supply-side magazine 7a is transferred to the substrate transfer mechanism 12 by the magazine-side transfer mechanism 14, and is moved downward (by the supply-side magazine 7a and the discharge-side magazine 7b). Between the chamber 2a and the chamber 2b (position between the chamber 2a and the chamber 2b). Here, the chamber-side transfer mechanism 13 is driven to transfer the unprocessed substrate Aa from the substrate transport mechanism 12 to the tray 27 of the chamber 2. On the other hand, the processing substrate Ab is transferred from the tray 27 to the substrate transfer mechanism 12 by the chamber transfer mechanism 13 and is moved from the upper movement position by the substrate transfer mechanism 12 to the lower movement position in the vicinity of both the supply / discharge magazines 7a and 7b. Be transported. Here, the magazine transfer mechanism 14 is driven to transfer the processing substrate Ab from the substrate transport mechanism 12 to the discharge magazine 7b.
[0020]
As shown in FIG. 2, the substrate transport mechanism 12 is illustrated by a substrate lifting device 71 attached to a machine base (not shown), a substrate Y moving device 72 attached to the substrate lifting device 71, and a substrate Y moving device 72. And a substrate placement stage 73 that moves in the front-rear direction.
[0021]
The substrate mounting stage 73 mounts two substrates A and A in the form of a shelf on the upper and lower tiers by means of three ridges 76, 76 and 76 arranged in parallel with each other on the base plate 75. It can be done. That is, inwardly extending receiving portions (not shown) are formed on the upper and lower protrusions 76, 76 and 76, respectively, and two unprocessed substrates Aa are placed on the upper stage by the receiving portions. A pair of front and rear first mounting portions (first substrate support means) 77, 77 is a pair of front and rear second mounting portions (second substrate support means) 78 for mounting two processing substrates Ab on the lower stage. 78 is configured. That is, the unprocessed substrate Aa transferred from the supply-side magazine 7a is mounted on the first mounting portions 77 and 77, and the processing substrate Ab transferred from the tray 27 of each chamber 2 is set to the second mounting portion 78. , 78.
[0022]
The substrate Y moving device 72 is attached to a lifting block 85 of a substrate lifting device 71 described later, and has a substrate Y moving motor 80 with a speed reducer and a ball screw 81 rotated by the substrate Y moving motor 80. Although not shown in the drawing, the substrate placement stage 73 is configured (guided) to be movable back and forth in the front-rear direction with respect to the elevation block 85 of the substrate elevation device 71, and is part of the substrate placement stage 73. When the ball screw 81 to be screwed is rotated forward and backward by the substrate Y moving motor 80, the substrate mounting stage 73 moves forward and backward with respect to the lifting block 85.
[0023]
The substrate elevating device 71 includes a substrate elevating motor 83 with a speed reducer, a ball screw 84 that is rotated by the substrate elevating motor 83, and an elevating block 85 in which a female screw portion (not shown) that engages with the ball screw 84 is formed. is doing. As described above, the substrate mounting stage 73 and the substrate Y moving device 72 are supported by the lifting block 85, and the lifting block 85 is moved up and down by the ball screw 84 that rotates forward and backward via the substrate lifting motor 83. The substrate elevating device 71 is attached to the substrate Y moving device 72, the substrate elevating device 71 moves the substrate mounting stage 73 up and down, and the substrate Y moving device 72 moves the substrate elevating device 71 and the substrate mounting stage 73 back and forth. It may be.
[0024]
As will be described later, a plurality of substrate storage portions are formed in the magazines 7a and 7b in the vertical direction. When the substrate transport mechanism 12 receives an unprocessed substrate Aa from the supply side magazine 7a, the supply side The substrate lifting / lowering device 71 and the substrate Y moving device 72 are driven so that the first placement portion 77 of the substrate placement stage 73 matches the position of the corresponding substrate storage portion of the magazine 7a. Specifically, the substrate placement stage 73 is retracted and raised from the home position, and one of the first placement portions 77 is first aligned with the corresponding substrate storage portion, and the substrate placement stage 73 is further retracted (advanced). Thus, the other first mounting portion 77 is aligned with the corresponding next substrate storage portion. Although details will be described later, the supply-side magazine 7a is moved up and down, and the transfer height position (level) of the unprocessed substrate Aa is set to a specific position.
[0025]
When the processing substrate Ab is transferred to the discharge magazine 7b, the two processing substrates Ab and Ab of the second placement unit 78 are similarly aligned with the corresponding substrate storage unit of the discharge magazine 7b. To do. Also in this case, the discharge-side magazine 7b is moved up and down, and the transfer height position (although different from the above-described transfer height position) of the processing substrate Ab is set to a specific position. Since the supply-side magazine 7a and the discharge-side magazine 7b are arranged close to the left and right sides of the substrate placement stage 73 (separate in the drawing), the substrate placement is performed when the substrate A is transferred. It is not necessary to move the mounting stage 73 in the left-right direction.
[0026]
On the other hand, when the unprocessed substrate Aa and the processed substrate Ab are exchanged with the chamber 2, first, the substrate lifting device 71 and the substrate Y moving device 72 are driven, and the processed substrate Ab on the tray 27 and the second substrate are loaded. The placement unit 78 is aligned, and the two processing substrates Ab and Ab are simultaneously received by the second placement units 78 and 78 (details will be described later). Next, the substrate placement stage 73 is slightly lowered to align the untreated substrate Aa of the first placement portions 77 and 77 with the tray 27 (the upper surface thereof), and the two untreated substrates Aa and Aa are moved. Delivered on the tray 27. In this case as well, both chambers 2 and 2 are arranged close to the left and right sides of the substrate placement stage 73 (although they are separated in the drawing), so that the substrate placement is performed when the substrate A is transferred. It is not necessary to move the mounting stage 73 in the left-right direction.
[0027]
The magazine side transfer mechanism 14 includes a supply side cylinder 91 that sends unprocessed substrates Aa from the supply side magazine 7a to the substrate transport mechanism 12, and a discharge side cylinder 92 that sends processed substrates Ab from the substrate transport mechanism 12 to the discharge side magazine 7b. have. The supply-side cylinder 91 is attached to a machine base (not shown), and the piston rod 94 pushes the end of the corresponding unprocessed substrate Aa to send it out from the supply-side magazine 7a to the substrate transport mechanism 12.
[0028]
The discharge-side cylinder 92 is attached to a machine base (not shown), extends between the supply-side magazine 7a and the discharge-side magazine 7b, and a feed claw device 96 that moves in the left-right direction by the cylinder body 95. have. The feed claw device 96 accommodates an actuator such as a motor in a housing and has a feed claw 97 that moves up and down by the actuator. The feed claw 97 is moved to a predetermined downward position by the actuator, and the feed claw device 96 is moved to the left in the figure by the cylinder body 95, whereby the feed claw 97 pushes the end of the processing substrate Ab, and this is transferred to the substrate transport mechanism. 12 to the discharge side magazine 7b.
[0029]
The height position of the piston rod 94 of the supply side cylinder 91 and the height position of the feed claw 97 of the discharge side cylinder 92 are set to the above transfer height position, and the transfer height position on the piston rod 94 side is set. And the transfer height position of the feed claw 97 have a difference in level difference between the first placement portion 77 and the second placement portion 78 of the substrate placement stage 73. For this reason, by first aligning the first placement portion 77 and the second placement portion 78 of the substrate placement stage 73 at the respective transfer height positions, the discharge side cylinder 92 is first driven, When the processing substrate Ab is sent from the second placement unit 78 to the discharge side magazine 7b and then the supply side cylinder 91 is driven, the unprocessed substrate Aa is sent out from the supply side magazine 7a to the first placement unit 77. However, since the substrate mounting stage 73, the supply-side magazine 7a, and the discharge-side magazine 7b can be moved up and down, and the feed claw 97 is also movable up and down, the transfer height position is always set as described above. do not have to.
[0030]
Although details will be described later, it is possible to select a substrate storage unit in which an arbitrary unprocessed substrate Aa to be sent out from the supply-side magazine 7a is selected, and to select an arbitrary in the discharge-side magazine 7b into which the processed substrate Ab is to be sent. Selection of one substrate storage unit (the number of stages) is performed by raising / lowering the supply-side magazine 7a by the substrate loader 15 and raising / lowering the discharge-side magazine 7b by the substrate unloader 16.
[0031]
As shown in FIG. 1, the chamber-side transfer mechanism 13 includes a guide case 101 extending in the left-right direction between the pair of chambers 2 and 2, and a speed reducer attached to one end of the guide case 101. And a ball screw 103 that is rotated by the X motion motor 102, and a transfer claw device (conveying means) 104 that reciprocates in the left-right direction by the ball screw 103. The transfer claw device 104 accommodates an actuator such as a motor in a housing and has a transfer claw 105 that moves up and down by the actuator.
[0032]
The tip of the transfer claw 105 is bifurcated, and is configured so that two substrates A and A can be transferred simultaneously between the tray 27 and the substrate transport mechanism 12. The transfer claw device 104 is guided by the guide case 101 in the left-right direction at the housing portion. When the ball screw 103 rotates forward and backward via the X-motion motor 102, the transfer claw device 104 is moved to the guide case. It moves in the horizontal direction along 101. Moreover, the transfer claw 105 moves up and down by the forward / reverse drive of the actuator.
[0033]
When the substrate transport mechanism 12 places the unprocessed substrate Aa on the first placement portions 77 and 77 and faces the chamber 2, the X motion motor 102 is driven to move the transfer claw device 104 to the end position of the tray 27. Subsequently, the transfer claw device 104 is driven to move the transfer claw 105 downward to the upper surface position of the tray 27. Next, the X-motion motor 102 is driven to move the transfer claw device 104 to the substrate transport mechanism 12 side. As a result, the transfer claw 105 moves the two processing substrates Ab and Ab on the tray 27 so as to push them, and transfers the processing substrates Ab and Ab to the second placement units 78 and 78 of the substrate transport mechanism 12. . Next, after the transfer claw 105 is moved slightly upward in accordance with the unprocessed substrate Aa, the transfer claw device 104 is moved to the tray 27 side, so that the transfer claw 105 has two unprocessed substrates Aa. , Aa is transferred onto the tray 27 from the first mounting portions 77 and 77. In addition, the structure which transfers the board | substrate A one by one may be sufficient instead of the transfer claw 105 being forked.
[0034]
As shown in FIG. 2, the substrate loader 15 supplies a supply-side magazine mounting table 111 on which a plurality of supply-side magazines 7a can be mounted, and a supply for raising and lowering the supply-side magazine 7a supplied from the supply-side magazine mounting table 111. And a supply-side magazine cylinder 113 for feeding the supply-side magazine 7a from the supply-side magazine mounting table 111 to the supply-side lifting / lowering device 112. The supply-side magazine 7a is formed with a plurality of receiving portions on both side walls, whereby a plurality of substrate storage portions are formed in the vertical direction, so that the substrates A can be stored in a shelf shape over a plurality of stages. It has become. The supply-side magazine 7a configured as described above is disposed with the front surface facing the substrate transport mechanism 12 in a state where the unprocessed substrate Aa is accommodated. The discharge side magazine 7b is exactly the same as the supply side magazine 7a.
[0035]
The supply-side magazine cylinder 113 has a plurality of supply-side magazines 7a mounted on the supply-side magazine mounting table 111 by the piston rod 115 when the supply-side magazine 7a of the supply-side lifting device 112 becomes empty. Are sequentially supplied, and the supply side magazine 7a is newly supplied to the supply side lifting device 112. The supply-side magazine 7a that is newly input to the supply-side magazine mounting table 111 is input to the piston rod 115 side of the supply-side magazine mounting table 111 with the piston rod 115 retracted.
[0036]
The supply side elevating device 112 includes a magazine elevating motor 116 with a speed reducer, a ball screw 117 rotated by the magazine elevating motor 116, and an elevating block 118 formed with a female screw portion (not shown) screwed into the ball screw 117. Have. The supply-side magazine 7a that sends out the unprocessed substrate Aa is supported by an elevating block 118, and the elevating block 118 is raised and lowered by a ball screw 117 that rotates forward and backward via a magazine elevating motor 116.
[0037]
The supply-side magazine 7a sent to the supply-side lifting / lowering device 112 is moved up and down as appropriate. At this time, the supply-side cylinder 91 sends out the unprocessed substrates Aa accommodated in the supply-side magazine 7a one by one. In this case, it is preferable that unprocessed substrates Aa are sent out in order from the lowest one of the supply-side magazine 7a. That is, the lowermost unprocessed substrate Aa is first aligned with the transfer height position and sent out, and then the second unprocessed substrate Aa from the bottom is aligned with the transfer height position (lowering). And send it out. In this way, when the uppermost unprocessed substrate Aa is sent out, the supply-side magazine 7a becomes empty, so that it is further lowered and delivered to the magazine transfer unit 10.
[0038]
Similarly to the substrate loader 15, the substrate unloader 16 includes a discharge-side magazine mounting table 121 on which a plurality of discharge-side magazines 7b can be mounted, a discharge-side lifting device 122 that lifts and lowers the discharge-side magazine 7b, and a processing substrate Ab. A discharge-side magazine cylinder 123 that feeds the full discharge-side magazine 7 b from the discharge-side lifting device 122 to the discharge-side magazine mounting table 121 is provided. The discharge-side magazine cylinder 123 sequentially feeds the full discharge-side magazine 7b to the discharge-side magazine mounting table 121 by the piston rod 125.
[0039]
Similarly to the supply side lifting device 112, the discharge side lifting device 122 includes a magazine lifting motor 126, a ball screw 127, and a lifting block 128. The discharge-side magazine 7b into which the processing substrate Ab is fed is supported by an elevating block 128, and the elevating block 128 is moved up and down by a ball screw 127 that rotates forward and backward via a magazine elevating motor 126. In this case, the empty discharge-side magazine 7 b is supplied from the supply-side lifting device 112 via the magazine transfer unit 10.
[0040]
Also in this case, the discharge-side magazine 7b of the discharge-side lifting / lowering device 122 moves up and down as appropriate, and at this time, the discharge-side cylinder 92 sends the processing substrates Ab one by one to the discharge-side magazine 7b. In this case, it is preferable to accommodate the processing substrates Ab in order from the uppermost stage while intermittently raising the discharge-side magazine 7b. Each of the lifting blocks 118 and 128 of the supply-side lifting device 112 and the discharge-side lifting device 122 has a plate-shaped portion 118a and 128a on which the magazines 7a and 7b are placed. Thus, a chuck device 131 (to be described later) can pass through in the vertical direction.
[0041]
The magazine transfer unit 10 receives and grips an empty magazine (empty supply side magazine 7a) 7c, a rotating arm 132 that supports the chuck device 131 at the tip, and a rotating arm 132 as a base end. And a rotary motor 133 with a speed reducer that rotates around the center. The rotary motor 133 is fixed to a machine base (not shown). The rotary arm 133 is reciprocally rotated (rotated) at an angle of 180 degrees in the horizontal plane, and the empty magazine 7c held by the chuck device 131 is transferred from the substrate loader 15 to the substrate. Transfer to unloader 16. The chuck device 131 includes a housing 135 on which an empty magazine 7c is placed, a cylinder (not shown) accommodated in the housing 135, and a pair of protrusions that protrude from the upper surface of the housing 135 and move in a detaching direction by the cylinder. And chucks 136 and 136.
[0042]
When the pair of chucks 136 and 136 are opened in the direction of separating and face the supply-side lifting device 112, and the empty magazine 7c placed on the supply-side lifting device 112 is lowered in this state, the lifting block When the plate portion 118 a of 118 passes through the chuck 136 from the upper side to the lower side, the empty magazine 7 c is placed on the upper surface of the housing 135. As a result, the empty magazine 7 c is transferred from the supply side lifting device 112 to the magazine transfer unit 10. Here, the empty magazine 7c is gripped by closing the pair of chucks 136 and 136. When the empty magazine 7 c is gripped by the chuck device 121, the rotary arm 132 is rotated so that the empty magazine 7 c faces the discharge side lifting device 122.
[0043]
At this time, the lifting block 128 of the discharging side lifting device 122 does not have the discharging magazine 7b, and the lifting block 128 is in the lowered position. When the empty magazine 7c faces the discharge side lifting device 122, the gripping state by the chuck device 131 is released, and the lifting block 128 is raised. When the elevating block 128 rises and the plate portion 128a passes through the chuck 136 from the lower side to the upper side, the elevating block 128 automatically receives the empty magazine 7c and rises as it is. The empty magazine 7c transferred from the substrate loader 15 to the substrate unloader 16 by the magazine transfer unit 10 is used as the discharge magazine 7b by the substrate unloader 16, but the empty magazine 7c is rotated and transferred. The front portion is delivered to the substrate unloader 16 with the posture facing the loading / unloading mechanism 6 side. For this reason, it is not necessary to change the posture of the empty magazine 7c by another device before and after the transfer.
[0044]
Note that actuators such as motors and cylinders in the loading / unloading mechanism 6, the substrate loader 15, the substrate unloader 16, and the magazine transfer unit 10 are connected to a control device, and are collectively controlled by this control device. In this embodiment, a personal computer using an operating system of Microsoft Corporation of the United States as a control device is used as the control device, but other devices can also be used.
[0045]
Next, the operation of each unit will be described in order with reference to FIG. 1, FIG. 2, and FIG. In FIG. 4, the left chamber 2a is in the substrate A cleaning process, and the right chamber 2b is in the substrate A loading / unloading process. The supply-side cylinder 91 is driven in accordance with the movement of the tray 27 to the outside in the right chamber 2b, and the two unprocessed substrates Aa and Aa are supplied from the supply-side magazine 7a to the substrate mounting stage 73, and the first It is supported by the mounting portions 77 and 77. Then, the substrate elevating device 71 and the substrate Y moving device 72 are driven, and the substrate mounting stage 73 moves to a predetermined position between the chambers 2a and 2b.
[0046]
Here, the transfer claw device 104 of the chamber side transfer mechanism 13 is driven, and the transfer claw 105 moves leftward from the right end position of the tray 27 of the right chamber 2b to process the processing substrates Ab and Ab on the tray 27. Is transferred onto the second placement portions 78 and 78 of the substrate placement stage 73, and then the transfer claw 105 is moved to the left side of the first placement portions 77 and 77 and then moved rightward from here. The unprocessed substrate Aa on the first placement units 77 and 77 is transferred onto the tray 27 of the right chamber 2b. Then, the tray 27 of the right chamber 2b is accommodated in the chamber body 21, and the right chamber 2b proceeds to the cleaning process. At the same time, the substrate lifting device 71 and the substrate Y moving device 72 are driven, and the substrate mounting stage 73 moves to a predetermined position between the magazines 7a and 7b. Then, the feed claw device 96 of the magazine side transfer mechanism 14 is driven, and the feed claw 97 stores the processing substrates Ab and Ab on the second placement portions 78 and 78 of the substrate placement stage 73 in the discharge side magazine 7b. To do.
[0047]
At the same time that the right chamber 2b moves to the cleaning process, the left chamber 2a moves to the loading / unloading process via a leak due to nitrogen gas. Then, the supply-side cylinder 91 is driven in accordance with the movement of the tray 27 in the left chamber 2a, and two unprocessed substrates Aa and Aa are supplied from the supply-side magazine 7a to the substrate mounting stage 73. It is supported by the first placement portions 77 and 77. Then, the substrate elevating device 71 and the substrate Y moving device 72 are driven, and the substrate mounting stage 73 moves to a predetermined position between the chambers 2a and 2b.
[0048]
Here, the transfer claw device 104 of the chamber side transfer mechanism 13 is driven, and the transfer claw 105 moves rightward from the left end position of the tray 27 of the left chamber 2b to process the processing substrates Ab and Ab on the tray 27. Is transferred onto the second placement portions 78 and 78, and then the transfer claw 105 is moved to the right side of the first placement portions 77 and 77, and the transfer claw 105 is moved leftward from here. 1. The unprocessed substrate Aa on the placement units 77 and 77 is transferred onto the tray 27 of the left chamber 2a. Then, the tray 27 of the left chamber 2a is accommodated in the chamber body 21, and the left chamber 2a proceeds to the cleaning process. At the same time, the substrate lifting device 71 and the substrate Y moving device 72 are driven, and the substrate mounting stage 73 moves to a predetermined position between the magazines 7a and 7b. Then, the feed claw device 96 of the magazine side transfer mechanism 14 is driven, and the feed claw 97 stores the processing substrates Ab and Ab on the substrate placement stage 73 in the discharge side magazine 7b.
[0049]
At the same time that the left chamber 2a moves to the cleaning process, the right chamber 2b moves to the loading / unloading process through a leak due to nitrogen gas. That is, the left and right chambers 2a and 2b alternately repeat the carry-in / carry-out process and the cleaning process, and in accordance with this, the carry-in / carrying mechanism 6 Ab is alternately carried in and out.
[0050]
As described above, the substrate placement stage 73 having the first placement portion 77 and the second placement portion 78 disposed close to each other is disposed between the chambers 2a and 2b, and the chamber side transfer mechanism 13 The transfer claw device 104 reciprocally moves between the substrate mounting stage 73 and the chambers 2a and 2b to carry in and carry out the substrates to and from the chambers 2a and 2b. Since the operation is performed only between the chambers 2a and 2b, the space occupied by the loading / unloading mechanism 6 is small, and the apparatus can be made compact.
[0051]
In the above-described embodiment, the loading / unloading mechanism stores the processing substrate cleaned in the chamber in the discharge-side magazine. However, the processing substrate has a problem with dust generated when it is stored in the magazine. If not, the processing substrate may be returned to the supply side magazine. In this way, an empty magazine is not generated, and it is not necessary to process the empty magazine, so that productivity is improved. Note that this is easily possible with the present invention in that the second substrate support means (second mounting portion 78 in the embodiment) that supports the processed substrate supports the first substrate that supports the unprocessed substrate. When the first substrate support means receives an unprocessed substrate from the supply-side magazine, the second substrate support means is located in the vicinity of the supply-side magazine. It is because it is located in.
[0052]
In the above-described embodiment, the case where two chambers are provided has been described, but one chamber may be provided.
[0053]
In addition, various modifications can be made to the above-described embodiment without departing from the gist of the present invention.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the plasma cleaning apparatus of the present invention, the carry-in / carry-out mechanism is From a substrate mounting stage having first and second substrate support means arranged above and below Since the loading / unloading operation of the substrate to / from the chamber is performed only on one side of the chamber, the occupied space can be reduced, thereby making the apparatus compact.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an overall structure (upper half) of a plasma cleaning apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a perspective view showing an overall structure (lower half) of the plasma cleaning apparatus according to the embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a chamber of the plasma cleaning apparatus according to the embodiment.
FIG. 4 is an operation explanatory view of the plasma cleaning apparatus of the embodiment.
[Explanation of symbols]
2 chambers
4 Gas supply device
5 Vacuum suction device
6 Loading / unloading mechanism
28 First high frequency electrode
29 Second high frequency electrode
31 High frequency power supply
33 High frequency switching device
77 First placement portion (first substrate support means)
78 Second placement portion (second substrate support means)
104 Transfer claw device (conveying means)
Aa Untreated substrate
Ab processing substrate

Claims

A chamber that can be opened and closed, a loading / unloading mechanism for loading / unloading a substrate to / from the chamber, and a cleaning unit that generates plasma in the chamber and performs a cleaning process on the substrate in the chamber by the plasma. a plasma cleaning apparatus wherein the loading and unloading mechanism, and the substrate mounting stage having a first substrate supporting unit and the second substrate support means disposed vertically close to each other, the substrate mounting The substrate is reciprocated between a stage and a tray provided in the chamber, and the processing substrate cleaned in the chamber is transported from the tray to one of the substrate supporting means, and to the other substrate supporting means. A plasma cleaning apparatus, comprising: a transport unit configured to transport a supported unprocessed substrate to the tray .

Two chambers are provided, and the substrate mounting stage is disposed between the trays that are exposed outside the main bodies of the chambers , and the transfer means includes the first and second substrate support means. 2. The plasma cleaning apparatus according to claim 1, wherein the substrate is reciprocated between the first and second trays, and a substrate is carried into and out of the chamber.