JP4755348B2 - Substrate spin cleaning / drying apparatus and cleaning / drying method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体基板、ガラス基板、磁気ディスク基板等の製造過程において、研削された基板あるいは研磨された基板を洗浄して基板表面より残砥粒や研削、研磨屑をスクラブ洗浄し、ついで基板をスピン乾燥させることが1台の装置で可能な洗浄・乾燥装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
基板をスクラブ洗浄し、ついでスピン乾燥をなす洗浄・乾燥方法としては、例えば次ぎの方法が知られており、かつ、実用化されている。
▲1▼一台の洗浄・乾燥装置を用い、回転軸に軸承されたポ−ラスセラミック置台上に基板を載せ、回転軸を回転させることにより回転する基板の上面または基板の下面をブラシでスクラブ洗浄し、ついで乾燥空気を基板表面に吹き付けてスピン乾燥させる方法(特開平7−115078号、特開2000−188274号、同2000−208461号)。
【0003】
▲2▼図10で示す両面スクラブ洗浄装置(月刊 Semiconductor World 1997年3月号:89−91頁)を用い、端面に当接して基板を保持しつつ回転することができ、回転駆動源によって駆動される駆動ロ−ラを少なくとも1つ含む3つの保持ロ−ラを含む基板保持手段に端面を保持された基板の上面および下面に洗浄液を供給しつつ、回転するブラシを基板の上下面に当接して基板をスクラブ洗浄し、ついでブラシを基板面より後退させ、搬送ロボットで基板をスピン乾燥装置に移送し、端面を保持された基板の上下面に乾燥空気を吹き付けながら基板をスピン乾燥する2台の装置を用いる方法。
【0004】
▲3▼上記▲2▼の方法において、両面スクラブ洗浄装置とスピン乾燥装置の間に第2の基板表面洗浄装置を設け、両面スクラブ洗浄装置で基板両面をスクラブ洗浄した後、基板を第2の基板表面洗浄装置のスピンチャッグに移送し、保持させて基板上面をスクラブ洗浄し、ついで基板をスピン乾燥装置に移送して基板をスピン乾燥する3台の装置を用いる方法(特開平10−303170号)。
【0005】
上記▲1▼の方法は、一台の洗浄・乾燥装置を用いるので、フットプリント(FootPrint)が狭くできる利点を有するが、ポ−ラスセラミック置台に接していた基板部分の洗浄、乾燥が充分でない欠点がある。
【0006】
両面スクラブ洗浄装置とスピン乾燥装置を併用する上記▲2▼および▲3▼の方法は、洗浄効果よく、かつ、スピン乾燥時間が短い利点を有するが、2台以上の装置を並設するため、フットプリント(Foot Print)を広くとる欠点がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
両面スクラブ洗浄装置とスピン乾燥装置が一体化した洗浄・スピン装置であるとフットプリント(Foot Print)を狭くすることができる。しかし、従来の両面スクラブ洗浄装置に空気吹き付けノズルを付属させるのでは、基板スピン乾燥時の基板のスピン(回転)が基板端面に当接する保持ロ−ラの駆動回転数が30min−1と遅い故に、スピン乾燥時間が長くなる。
本発明は、スピン乾燥時間が短くて済む両面スクラブ洗浄装置とスピン乾燥装置が一体化した洗浄・スピン装置の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1は、 基板のスピン洗浄・乾燥装置(1)の中央に設けられた水平方向にサーボモータ(4)により回転可能でシリンダ(5)で上下方向に昇降可能な回転軸(3)、
該回転軸(3)の頭頂部(3b)に設けられた3本のア−ム(71,71,71)を有する治具(70)の前記ア−ム先端に起立して設けられた把持具(72,72,72)に基板(w)の少なくとも3箇所の端面を当接させて基板を前記ア−ム(71,71,71)より浮かして保持する第2基板保持手段(7)、
基板(w)の端面に当接して基板を保持しつつ回転することができ、回転駆動源によって駆動される一対の駆動ロ−ラ(81,81)と、一対の遊転抑えロ−ラ(82,82)と、基板の中心点とロ−ラ(83,83)間を結ぶ直線の中間点とを結ぶ直線上を移動できる一対の遊転抑えロ−ラ(83,83)よりなる保持ロ−ラ(81,81,82,82,83,83)を含む第1基板保持手段(8)、
前記第1基板保持手段(8)に端面を保持された基板(w)の上面および下面をスクラブ洗浄する両面洗浄手段(9)、
前記両面洗浄手段(9)の一対の回転ブラシ(9c,9c)を基板面に移動および基板面より後退させる移動手段、
前記第1基板保持手段(8)に端面を保持された基板(w)の上面および下面に洗浄液を供給する一対(10a,10b)の洗浄液供給機構(10)、
および、
前記第2基板保持手段(7)に端面を保持された基板(w)の上面および下面に気体を供給する乾燥気体供給機構(11)、
を備える基板のスピン洗浄・乾燥装置(1)であって、
前記第2基板保持手段(7)の3本のア−ム(71,71,71)を有する治具(70)を上下に昇降させた際、治具(70)に固定された複数のア−ム(71,71,71)は、第1基板保持手段(8)の保持ロ−ラ(81,81,82,82,83,83)に衝突しない空間を通過するものであり、
また、前記第1基板保持手段(8)の保持ロ−ラ(81,81,82,82,83,83)の各中心点は、前記回転軸(3)の軸心を中心点とする円の同一円周上位置に在り、駆動ロ−ラ(81,81)間を結ぶ直線の中間点、遊転抑えロ−ラ(82,82)間を結ぶ直線の中間点、および、遊転抑えロ−ラ(83,83)間を結ぶ直線の中間点の、これら3つの中間点を結んだ仮想直線はこれら3つの中間点を頂点とする正三角形を示す、
ことを特徴とする、基板のスピン洗浄・乾燥装置(1)を提供するものである。
【0009】
両面スクラブ洗浄時は第1基板保持手段に保持されていた基板を、第2基板保持手段を上昇させることにより第2基板保持手段の把持具で保持し、これを回転軸を回転(回転数は1000〜6000min−1)させることにより基板のスピン乾燥時間が短縮できる。
【0011】
第1基板保持手段の一対の遊転抑えロ−ラを基板の端面より1〜10mm後退させて抑えロ−ラにより基板の拘束を開放することにより、第2基板保持手段の把持具による基板の保持を容易とすることができる。
【0012】
本発明の請求項2は、前記請求項1に記載の基板のスピン洗浄・乾燥装置(1)を用い、次ぎの1)から4)の工程を経て基板(w)を洗浄、ついで基板を乾燥する方法を提供するものである。
1)第1基板保持手段(8)に端面を保持され、水平方向に回転されている基板(w)の上面および下面に洗浄液供給機構(10)より洗浄液を供給しつつ回転するブラシ(9c,9c)を当接して基板(w)をスクラブ洗浄する。
2)洗浄液の供給および基板の回転を止め、ブラシ(9c,9c)を基板面より後退させた後、保持ロ−ラの一部(83,83)を後退させて基板端面の保持ロ−ラ(81,81,82,82,83,83)による抑えを開放する。
3)第2基板保持手段(7)を上昇させ、治具(70)に固定されているア−ム(71,71,71)先端に起立している把持具(72,72,72)に基板の端面を当接させて基板を前記ア−ム(71,71,71)より浮かして保持する。
4)回転軸(3)を回転させることにより第2基板保持手段(7)の把持具(72,72,72)に保持された基板を回転させ、回転している基板の上面および下面に乾燥気体供給機構(11)より気体を供給して基板をスピン乾燥させる。
【0013】
1台のスピン洗浄・乾燥装置で基板の両面スクラブ洗浄、スピン乾燥を行うことができ、基板の研削または研磨における洗浄・乾燥工程のスル−プット時間を短縮することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
【実施例】
以下、図面を用いて本発明のスピン洗浄・乾燥装置を詳細に説明する。
図1は、スピン洗浄・乾燥装置の平面図、図2は図1におけるI−I断面図、図3は第2基板保持手段の部分拡大断面図、図4は、第1基板保持手段の駆動ロ−ラ頭部部分の断面図、図5は第1基板保持手段の駆動ロ−ラ駆動部分の断面図、図6は第1基板保持手段の一対の遊転抑えロ−ラの平面図、図7はその遊転抑えロ−ラ頭部部分の断面図、図8はその遊転抑えロ−ラの移動手段の断面図、図9は移動手段の一構成要素であるピコテ−ブルの平面図である。
【0015】
図1、図2および図3に示すスピン洗浄・乾燥装置1おいて、2はスピン洗浄・乾燥装置が据え付けられるベ−スで、図示されていない研削盤または研磨盤もこのベ−スに据え付けられる。
3はスピン洗浄・乾燥装置1の中央に設けられた回転軸、3aは筒状の回転軸カバ−、4はサ−ボモ−タで前記回転軸3を水平方向に回転させる。4aはブレ−キである。
【0016】
5はエアシリンダで、固定プレ−ト5aにシャフト5bを介して固定され、ロッド5bにボルトで固定された移動プレ−ト5cの昇降により移動プレ−ト5cにボルト固定されたシャフト5dを昇降(実線部分は上昇位置を、仮想線部分は待機時の下降位置を示す)させることにより前記回転軸3を上下方向に昇降させる。5fはスライダ機構で、ブラケット5gに固定されている。
シャフト5dは略円板状のトッププレ−ト5hに固定され、トッププレ−ト5hを突き抜けた頭部5iは筒状の外套上部6aを支持板5jで固定し、外套上部6aも昇降可能となっている。この外套上部6aの下端部は前記トッププレ−ト5hにボルト5kで固定された支持板5lに固定される円筒状の下部固定外套6b内に嵌る構造となっている。
【0017】
7は第2基板保持手段で、前記回転軸3の頭頂部3bにフランジ3cとトップカバ−3dにより固定された3個の支持ア−ム71,71,71を有する治具70の前記支持ア−ム先端に円筒状の基台73を起立し、その上に設けられた把持具72,72,72に基板の少なくとも3箇所の端面を当接させて基板(図1で円板状の仮想線で示されるw、図2で仮想線で示されるw'')をア−ム71,71,71より浮かして保持する。3eはベアリングである。
【0018】
8は第1基板保持手段で、基板端面に当接して基板(図1で円板状の仮想線で示されるw、図2で仮想線で示されるw')を保持しつつ、回転駆動源によって駆動される駆動ロ−ラ81,81と、一対の遊転抑えロ−ラ82,82と、基板の中心点とロ−ラ83,83間を結ぶ直線の中間点を結ぶ線上を移動できる一対の遊転抑えロ−ラ83,83を含む。
図1に示すように、前記第1基板保持手段8の保持ロ−ラ81,81,82,82,83,83の各中心点は、回転軸3の軸心を中心点とする円の同一円周上位置に在り、駆動ロ−ラ81,81間を結ぶ直線の中間点、遊転抑えロ−ラ82,82間を結ぶ直線の中間点、および、遊転抑えロ−ラ83,83間を結ぶ直線の中間点の3つの中間点を結んだ仮想直線はこれら中間点を頂点とする正三角形を示す。
前記第2基板保持手段7の複数のア−ムを有する治具70を上下に昇降させた際、治具の複数のア−ム71,71,71は、第1基板保持手段8の保持ロ−ラ81,82,83に衝突しない空間を通過するような位置に第1基板保持手段は設けられる。
【0019】
9は基板両面スクラブ洗浄手段(図1では仮想線で示す)で、図10に示すブラシ9c,9cを装着する把持部9a,9aとブラシを回転させるモ−タ9b,9bと基板両面スクラブ洗浄手段のブラシを基板上下面に移動もしくは上下面より後退させる移動手段(図示されていない)を備える。
ブラシの移動は、前後方向移動であっても振り子状揺動であってもよい。
ブラシ素材としてはポリビニルアルコ−ルスポンジ、ウレタン発泡スポンジ等が使用できる。
【0020】
10は洗浄液供給ノズルで、基板の上面に洗浄液を供給する上ノズル10aと、基板の下面に洗浄液を供給する下ノズル10bよりなる。上ノズル10a、下ノズル10bとも複数個設けてもよい。
洗浄液としては、純水が一般に使用される。
洗浄液供給ノズルに切り替え弁を付属させ、フッ酸水やアルカリ水の薬剤を基板に供給して薬剤洗浄した後、弁を切り替えて純水を基板に供給し、基板をリンス洗浄してもよい。また、複数のノズルを使用し、薬液洗浄と純水によるリンス洗浄を振り分けてもよい。
【0021】
11は気体供給ノズルで、基板の上面に気体を吹き付ける上ノズル11aと、基板の下面に気体を吹き付ける下ノズル11bよりなる。上ノズル11a、下ノズル11bとも複数個設けてもよい。
気体は、ベ−ス2を刳り貫いた空所に設けられた配管11eにメイルコネクタ11dを介して結合されたパイプ11cより供給される。配管11eの先は、図示されていないコンプレッサに接続され、圧縮気体が供給され、基板の乾燥を促進する。
気体は、空気、ヘリウム、アルゴン、窒素ガス、炭酸ガス等が使用でき、一般には安価な空気が使用される。
【0022】
前記第1基板保持手段8の一対の駆動ロ−ラ81,81は、基板の端面に当接して基板に水平方向の回転力を付与するもので、図4および図5に示すように基板の端面に当接する円柱部81aとこの円柱部を支える台形錘状部81bを有し、このロ−ラ81,81の台形錘状部81b中央は、ロ−ラ軸811,811に支持され、ロ−ラ軸811の下部には歯車812,812が装着され、歯車812,812にはシャフト813上部に備え付けられた駆動歯車814が噛み合わされている。これら歯車812,812,814はギヤボックス815内に収納されている。
シャフト813は円筒状シャフトカバ−817に保護され、シャフト813下部はカップリング材818を介してレバ−シブルモ−タ819の駆動軸819aに接続されている。
レバ−シブルモ−タ819の駆動力をシャフト813に装着された駆動歯車814を介して歯車812,812に伝達し、駆動ロ−ラ81,81は回転し、基板を水平方向に回転させる。
【0023】
前記第1基板保持手段8の基板の中心点と一対の遊転抑えロ−ラ83,83間を直線で結んだ直線の中間点とを結ぶ線上を移動できる一対の遊転抑えロ−ラ83,83は、上記一対の駆動ロ−ラ81,81の駆動により回転する基板の回転力を受けて連れ回りするもので、図6,図7,図8および図9に示すように基板の端面に当接する円柱部83aとこの円柱部を支える台形錘状部83bを有し、このロ−ラ83,83の台形錘状部83b中央は、ボルト831,831によりロ−ラア−ム832,832に固定され、ロ−ラア−ム832,832はボルト833,833を介してブラケット834に固定されている。
【0024】
このブラケット834の端部の底面は鉛直方向に起立する固定シャフト835の上端部に固定され、固定シャフト835の下端部はブラケット836を介してNOKエフテック株式会社販売のピコテ−ブル837に固定される。
ピコテ−ブル837は、小型エアシリンダ839を備えたアクチュエ−タで小型リニアガイド838上を1〜15mm程度スライドする構造を採る。
836aはカバ−である。
【0025】
前記ブラケット834の端部からは引張バネ840を固定するポスト841,841を起立して設け、引張バネ840の端部を固定する。引張バネ840の一方の端部はロ−ラア−ム832,832の端部に設けたH型窪みの上部に設けた孔842に引っ掛けて固定する。ロ−ラア−ム832,832はボルト833,833を支点として円弧状に移動でき、それ故、ロ−ラ83,83の中心点は図6でrで示す円弧上を移動できる。
引っ張りバネ640によりロ−ラア−ム832,832は装置の中心に向く力を受けるので、基板は円柱部の端面に当接する。
基板の端面をロ−ラ83,83の端面より離れさすには、ピコテ−ブル837をリニアガイド上に1〜15mm、好ましくは引っ張りバネの張力の影響を受けない5〜10mm程度装置の中心より遠ざかる方向に移動させる。
【0026】
他の遊転抑えロ−ラ82,82は、上記遊転抑えロ−ラ83,83において、ピコテ−ブルと引っ張りバネによる移動機構を設けない外は同様な構造を採るので詳細な説明を省く。
【0027】
かかる本発明のを用いて、研削または研磨処理された基板を洗浄・乾燥させるには、次ぎの1)から4)の工程を経て行う。
【0028】
1)図示されていない搬送ロボットにより、洗浄・乾燥装置1の基板保持手段8のロ−ラ81,81,82,82,83,83の台形錐上に基板を搬送し、載せ、ピコテ−ブル838を装置1の中心部方向にスライドさせて基板w端面をロ−ラ81,81,82,82,83,83の円柱部に当接させてることにより保持する。
ついで、レバ−シブルモ−タ819を駆動させて駆動ロ−ラ81を回転させることにより基板を水平方向に回転させ、この基板の上面および下面に洗浄液をノズル10a,10bより供給しつつ回転するブラシ9c,9cを基板に当接して基板両面をスクラブ洗浄する。
【0029】
2)洗浄液の供給および基板の回転を止め、ブラシを基板面より後退させた後、ピコテ−ブル838を装置1の中心部から遠ざかる方向にスライドさせることによりロ−ラ83,83を後退させて基板w端面をロ−ラ83,83より引き離し、基板端面の保持ロ−ラによる抑えを開放する。
【0030】
3)第2基板保持手段7をシリンダ5により上昇させ、治具70のア−ム71,71,71先端に起立している把持具72,72,72に基板の端面を当接させて基板をア−ムより浮かして保持する。
【0031】
4)サ−ボモ−タ4を駆動し、回転軸3を回転させることにより第2基板保持手段7の把持具72,72,72に保持された基板を回転させ、回転している基板の上面および下面に乾燥気体供給ノズル11a,11bより気体を供給して基板をスピン乾燥させる。
【0032】
以上により洗浄、乾燥の行われた後、サ−ボモ−タ4の駆動を停止し、図示されていないアンロ−ド搬送ロボッドにより基板は次ぎの工程(例えばエッチング工程、研磨工程あるいは、ダイシング工程)に搬送、または収納カセット内に搬入される。
第2基板保持手段7をシリンダ5により図2に仮想線W0で示す位置まで下降させ、次ぎの新しい基板の搬入を待つ。
【0033】
【発明の効果】
本発明の基板の洗浄・乾燥装置1は、1台の装置で基板の両面スクラブ洗浄、スピン乾燥を行うことができるので、フットプリントをコンパクトにすることができる。また、基板のスピン乾燥は、従来のスピンチャックをモ−タで1000〜6000min−1で回転させるスピン乾燥装置と同様の回転数で回転させて短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 スピン洗浄・乾燥装置の平面図である。
【図2】 図1におけるI−I断面図である。
【図3】 第2基板保持手段の部分拡大断面図である。
【図4】 第1基板保持手段の駆動ロ−ラ頭部部分の断面図である。
【図5】 第1基板保持手段の駆動ロ−ラ駆動部分の断面図である。
【図6】 第1基板保持手段の一対の遊転抑えロ−ラの平面図である。
【図7】 遊転抑えロ−ラ頭部部分の断面図である。
【図8】 遊転抑えロ−ラの移動手段の断面図である。
【図9】 移動手段の一構成要素であるピコテ−ブルの平面図である。
【図10】 公知の基板両面スクラブ洗浄装置の部分斜視図である。
【符号の説明】
1 スクラブ洗浄・スピン乾燥装置
3 回転軸
4 モ−タ
5 エアシリンダ
7 第2基板保持手段
70 治具
71 ア−ム
72 把持具
8 第1基板保持手段
81 駆動ロ−ラ
82 遊転ロ−ラ
83 遊転ロ−ラ
819 リバ−シブルモ−タ
838 ピコテ−ブル(スライダ)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the manufacturing process of a semiconductor substrate, a glass substrate, a magnetic disk substrate, etc., the present invention cleans a ground substrate or a polished substrate, scrubs and removes residual abrasive grains, grinding, and polishing debris from the substrate surface. The present invention relates to a cleaning / drying apparatus capable of spin-drying with a single apparatus.
[0002]
[Prior art]
As a cleaning / drying method for scrub cleaning a substrate and then spin drying, for example, the following method is known and put into practical use.
(1) Using a single cleaning / drying device, place a substrate on a porous ceramic table supported by a rotating shaft, and scrub the upper surface of the rotating substrate or the lower surface of the substrate with a brush by rotating the rotating shaft. A method of washing and then spin-drying by blowing dry air onto the substrate surface (Japanese Patent Laid-Open Nos. 7-1150878, 2000-188274, 2000-208461).
[0003]
(2) Using the double-side scrub cleaning device (Monthly Semiconductor World March 1997 issue: pages 89-91) shown in FIG. 10, the substrate can be rotated while being in contact with the end surface and driven by a rotational drive source. The cleaning brush is supplied to the upper and lower surfaces of the substrate whose end surfaces are held by the substrate holding means including three holding rollers including at least one driven roller, and a rotating brush is applied to the upper and lower surfaces of the substrate. The substrate is scrubbed and cleaned, then the brush is retracted from the substrate surface, the substrate is transferred to the spin drying device by the transfer robot, and the substrate is spin-dried while blowing dry air onto the upper and lower surfaces of the substrate holding the end surfaces. Using a single device.
[0004]
(3) In the method of (2) above, a second substrate surface cleaning device is provided between the double-sided scrub cleaning device and the spin drying device, and after scrubbing both surfaces of the substrate with the double-sided scrub cleaning device, the substrate is A method using three apparatuses that transfer to a spin chuck of a substrate surface cleaning apparatus and hold it to scrub clean the upper surface of the substrate and then transfer the substrate to a spin drying apparatus and spin dry the substrate (Japanese Patent Laid-Open No. 10-303170) .
[0005]
The above method (1) has the advantage that the footprint (FootPrint) can be narrowed because a single cleaning / drying apparatus is used, but the substrate part in contact with the porous ceramic table is not sufficiently cleaned and dried. There are drawbacks.
[0006]
The above methods (2) and (3) using a double-sided scrub cleaning device and a spin drying device have the advantages of good cleaning effect and short spin drying time. However, since two or more devices are arranged in parallel, There is a drawback of taking a wide footprint (Foot Print).
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
If the double-side scrub cleaning device and the spin drying device are integrated, the footprint can be narrowed. However, if an air blowing nozzle is attached to the conventional double-side scrub cleaning device, the spin (rotation) of the substrate at the time of substrate spin drying has a slow drive rotation speed of 30 min −1 that abuts the substrate end surface. , Spin drying time will be longer.
It is an object of the present invention to provide a cleaning / spinning device in which a double-sided scrub cleaning device and a spin drying device that require a short spin drying time are integrated.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Grip provided upright at the tip of the arm of a jig (70) having three arms (71, 71, 71) provided at the top (3b ) of the rotating shaft (3). Second substrate holding means (7) for holding the substrate floating above the arm (71, 71, 71) by bringing the end faces of the substrate (w) into contact with the tool (72, 72, 72 ). ,
The end face of the substrate (w) in contact can be rotated while holding the substrate, a pair of drive B that is driven by the rotary drive source - and La (81), a pair of idler suppressed Russia - La ( and 82), the center point of the substrate and Russia - consisting of La (83) - a pair of idler suppressed b can move straight line connecting the point between inside of a straight line connecting between La (83) First substrate holding means (8) including holding rollers (81, 81, 82, 82, 83, 83 ) ;
Sided cleaning means for scrubbing the top surface and the bottom surface of the substrate (w) of the end surface held by the first substrate holding means (8) (9),
Moving means for retracting from the mobile and the substrate surface a pair of rotary brushes (9c, 9c) to the substrate surface of the double-sided cleaning means (9),
Said first pair (10a, 10b) for supplying the upper surface and the cleaning liquid to the lower surface of the substrate held to the end face of the substrate holding means (8) (w) of the cleaning liquid supply mechanism (10),
and,
The second substrate holding means (7) to hold the end surface substrates (w) of the top surface and dry gas supply mechanism for supplying gas to the lower surface (11),
A substrate spin cleaning and drying apparatus (1) comprising:
When the jig (70) having the three arms (71, 71, 71) of the second substrate holding means (7) is moved up and down, a plurality of arms fixed to the jig (70) are provided. The medium (71, 71, 71) passes through a space that does not collide with the holding rollers (81, 81, 82, 82, 83, 83) of the first substrate holding means (8) ;
The center points of the holding rollers (81, 81, 82, 82, 83, 83) of the first substrate holding means (8) are circles centered on the axis of the rotating shaft (3). Are located on the same circumference, and the intermediate point of the straight line connecting the drive rollers (81, 81), the intermediate point of the straight line connecting the anti-rolling rollers (82, 82), and the anti-spinning The virtual straight line connecting these three intermediate points of the intermediate point of the straight line connecting the rollers (83, 83) represents an equilateral triangle having these three intermediate points as vertices.
The present invention provides a substrate spin cleaning / drying apparatus (1).
[0009]
At the time of double-side scrub cleaning, the substrate held by the first substrate holding means is held by the gripping tool of the second substrate holding means by raising the second substrate holding means, and this is rotated on the rotating shaft (the rotation speed is 1000 to 6000 min −1 ), the spin drying time of the substrate can be shortened.
[0011]
The pair of anti-spinning rollers of the first substrate holding means are retracted by 1 to 10 mm from the end surface of the substrate and the restraining rollers are released to release the restraint of the substrate. Holding can be facilitated.
[0012]
1) Brushes (9c, 9), which rotate while supplying the cleaning liquid from the cleaning liquid supply mechanism (10) to the upper and lower surfaces of the substrate (w) which is held in the first substrate holding means (8) and is rotated in the horizontal direction . The substrate (w) is scrubbed by contacting 9c) .
2) Stopping the supply of the cleaning liquid and the rotation of the substrate and retracting the brushes (9c, 9c) from the substrate surface, and then retracting part of the holding rollers (83, 83) to hold the substrate end surface The restraint by (81, 81, 82, 82, 83, 83) is released .
3) Raise the second substrate holding means (7) and hold it on the gripping tool (72, 72, 72) standing at the tip of the arm (71, 71, 71) fixed to the jig (70). It is brought into contact with the end surface of the substrate by the substrate a - holding floated from beam (71, 71, 71).
4) The substrate held by the gripping tool (72, 72, 72) of the second substrate holding means (7 ) is rotated by rotating the rotating shaft (3) , and dried on the upper and lower surfaces of the rotating substrate. A gas is supplied from a gas supply mechanism (11) to spin dry the substrate.
[0013]
The single-sided spin cleaning / drying apparatus can perform double-side scrub cleaning and spin drying of the substrate, and can shorten the throughput time of the cleaning / drying step in grinding or polishing the substrate.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【Example】
Hereinafter, the spin cleaning / drying apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 is a plan view of a spin cleaning / drying apparatus, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II in FIG. 1, FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of a second substrate holding means, and FIG. FIG. 5 is a sectional view of a driving roller driving portion of the first substrate holding means, FIG. 6 is a plan view of a pair of anti-rotation rollers of the first substrate holding means, 7 is a cross-sectional view of the head portion of the anti-rolling roller, FIG. 8 is a cross-sectional view of moving means of the anti-rolling roller, and FIG. 9 is a plan view of a picotable which is a component of the moving means. FIG.
[0015]
In the spin cleaning /
[0016]
An
The
[0017]
Reference numeral 7 denotes a second substrate holding means, and the support arm of the
[0018]
Reference numeral 8 denotes first substrate holding means, which is in contact with the end surface of the substrate and holds the substrate (w indicated by a disk-like imaginary line in FIG. 1, w ′ indicated by an imaginary line in FIG. 2), driven driven Russia by - moving the line connecting between points in a straight line connecting between
As shown in FIG. 1, the center points of the holding
When the
[0019]
The movement of the brush may be a back-and-forth movement or a pendulum swing.
As the brush material, polyvinyl alcohol sponge, urethane foam sponge or the like can be used.
[0020]
A cleaning
As the cleaning liquid, pure water is generally used.
It is also possible to attach a switching valve to the cleaning liquid supply nozzle, supply chemicals of hydrofluoric acid or alkaline water to the substrate and clean the chemicals, then switch the valve to supply pure water to the substrate and rinse the substrate. In addition, a plurality of nozzles may be used to distribute chemical cleaning and rinsing with pure water.
[0021]
A gas supply nozzle 11 includes an upper nozzle 11a that blows gas onto the upper surface of the substrate and a lower nozzle 11b that blows gas onto the lower surface of the substrate. A plurality of upper nozzles 11a and lower nozzles 11b may be provided.
The gas is supplied from a pipe 11c coupled to a pipe 11e provided in a space penetrating the
As the gas, air, helium, argon, nitrogen gas, carbon dioxide gas or the like can be used, and generally inexpensive air is used.
[0022]
A pair of drive B of the first substrate holding means 8 -
The
The driving force of the
[0023]
The first center point and a pair of idler of substrates of the substrate holding means 8 suppresses Russia - a pair of idler that between
[0024]
The bottom surface of the end portion of the
The picotable 837 is an actuator provided with a
836a is a cover.
[0025]
Since the
In order to move the end face of the substrate away from the end faces of the
[0026]
The other
[0027]
In order to clean and dry the ground or polished substrate using the present invention, the following steps 1) to 4) are performed.
[0028]
1) A substrate is transported on a trapezoidal cone of
Next, the
[0029]
2) After stopping the supply of the cleaning liquid and the rotation of the substrate and retracting the brush from the substrate surface, the
[0030]
3) The second substrate holding means 7 is raised by the
[0031]
4) The
[0032]
After the cleaning and drying are performed as described above, the driving of the
The second substrate holding means 7 is lowered by the
[0033]
【The invention's effect】
Since the substrate cleaning /
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a spin cleaning / drying apparatus.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG.
FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of a second substrate holding means.
FIG. 4 is a sectional view of a driving roller head portion of the first substrate holding means.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a driving roller driving portion of the first substrate holding means.
FIG. 6 is a plan view of a pair of anti-rotation rollers of the first substrate holding means.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a free-rolling suppression roller head portion.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a means for moving the anti-rolling roller.
FIG. 9 is a plan view of a picotable, which is a component of moving means.
FIG. 10 is a partial perspective view of a known substrate double-side scrub cleaning apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
該回転軸(3)の頭頂部(3b)に設けられた3本のア−ム(71,71,71)を有する治具(70)の前記ア−ム先端に起立して設けられた把持具(72,72,72)に基板(w)の少なくとも3箇所の端面を当接させて基板を前記ア−ム(71,71,71)より浮かして保持する第2基板保持手段(7)、
基板(w)の端面に当接して基板を保持しつつ回転することができ、回転駆動源によって駆動される一対の駆動ロ−ラ(81,81)と、一対の遊転抑えロ−ラ(82,82)と、基板の中心点とロ−ラ(83,83)間を結ぶ直線の中間点とを結ぶ直線上を移動できる一対の遊転抑えロ−ラ(83,83)よりなる保持ロ−ラ(81,81,82,82,83,83)を含む第1基板保持手段(8)、
前記第1基板保持手段(8)に端面を保持された基板(w)の上面および下面をスクラブ洗浄する両面洗浄手段(9)、
前記両面洗浄手段(9)の一対の回転ブラシ(9c,9c)を基板面に移動および基板面より後退させる移動手段、
前記第1基板保持手段(8)に端面を保持された基板(w)の上面および下面に洗浄液を供給する一対(10a,10b)の洗浄液供給機構(10)、
および、
前記第2基板保持手段(7)に端面を保持された基板(w)の上面および下面に気体を供給する乾燥気体供給機構(11)、
を備える基板のスピン洗浄・乾燥装置(1)であって、
前記第2基板保持手段(7)の3本のア−ム(71,71,71)を有する治具(70)を上下に昇降させた際、治具(70)に固定された複数のア−ム(71,71,71)は、第1基板保持手段(8)の保持ロ−ラ(81,81,82,82,83,83)に衝突しない空間を通過するものであり、
また、前記第1基板保持手段(8)の保持ロ−ラ(81,81,82,82,83,83)の各中心点は、回転軸(3)の軸心を中心点とする円の同一円周上位置に在り、駆動ロ−ラ(81,81)間を結ぶ直線の中間点、遊転抑えロ−ラ(82,82)間を結ぶ直線の中間点、および、遊転抑えロ−ラ(83,83)間を結ぶ直線の中間点の、これら3つの中間点を結んだ仮想直線はこれら3つの中間点を頂点とする正三角形を示す、
ことを特徴とする、基板のスピン洗浄・乾燥装置(1)。 A rotating shaft (3) which can be rotated by a servo motor (4) in the horizontal direction and can be moved up and down by a cylinder (5) provided in the center of the substrate spin cleaning and drying apparatus (1 ) ;
Grip provided upright at the tip of the arm of a jig (70) having three arms (71, 71, 71) provided at the top (3b ) of the rotating shaft (3). Second substrate holding means (7) for holding the substrate floating above the arm (71, 71, 71) by bringing the end faces of the substrate (w) into contact with the tool (72, 72, 72 ). ,
The end face of the substrate (w) in contact can be rotated while holding the substrate, a pair of drive B that is driven by the rotary drive source - and La (81), a pair of idler suppressed Russia - La ( and 82), the center point of the substrate and Russia - consisting of La (83) - a pair of idler suppressed b can move straight line connecting the point between inside of a straight line connecting between La (83) First substrate holding means (8) including holding rollers (81, 81, 82, 82, 83, 83 ) ;
Sided cleaning means for scrubbing the top surface and the bottom surface of the substrate (w) of the end surface held by the first substrate holding means (8) (9),
Moving means for retracting from the mobile and the substrate surface a pair of rotary brushes (9c, 9c) to the substrate surface of the double-sided cleaning means (9),
Said first pair (10a, 10b) for supplying the upper surface and the cleaning liquid to the lower surface of the substrate held to the end face of the substrate holding means (8) (w) of the cleaning liquid supply mechanism (10),
and,
The second substrate holding means (7) to hold the end surface substrates (w) of the top surface and dry gas supply mechanism for supplying gas to the lower surface (11),
A substrate spin cleaning and drying apparatus (1) comprising:
When the jig (70) having the three arms (71, 71, 71) of the second substrate holding means (7) is moved up and down, a plurality of arms fixed to the jig (70) are provided. The medium (71, 71, 71) passes through a space that does not collide with the holding rollers (81, 81, 82, 82, 83, 83) of the first substrate holding means (8) ;
Each center point of the holding rollers (81, 81, 82, 82, 83, 83) of the first substrate holding means (8) is a circle centered on the axis of the rotating shaft (3). At the same circumferential position, the midpoint of the straight line connecting the drive rollers (81, 81), the midpoint of the straight line connecting the anti-rolling rollers (82, 82), and the anti-spinning roller -The virtual straight line connecting these three intermediate points of the intermediate point of the straight line connecting La (83, 83) indicates an equilateral triangle having these three intermediate points as vertices.
A substrate spin cleaning / drying apparatus (1) characterized in that:
1)第1基板保持手段(8)に端面を保持され、水平方向に回転されている基板(w)の上面および下面に洗浄液供給機構(10)より洗浄液を供給しつつ回転するブラシ(9c,9c)を当接して基板(w)をスクラブ洗浄する。
2)洗浄液の供給および基板の回転を止め、ブラシ(9c,9c)を基板面より後退させた後、保持ロ−ラの一部(83,83)を後退させて基板端面の保持ロ−ラ(81,81,82,82,83,83)による抑えを開放する。
3)第2基板保持手段(7)を上昇させ、治具(70)に固定されているア−ム(71,71,71)先端に起立している把持具(72,72,72)に基板の端面を当接させて基板を前記ア−ム(71,71,71)より浮かして保持する。
4)回転軸(3)を回転させることにより第2基板保持手段(7)の把持具(72,72,72)に保持された基板を回転させ、回転している基板の上面および下面に乾燥気体供給機構(11)より気体を供給して基板をスピン乾燥させる。 請 Motomeko 1 using a spin cleaning and drying apparatus of substrate according (1), the following 1) cleaning the substrate through the steps of 4) (w) from, and then a method of drying the substrate.
1) Brushes (9c, 9), which rotate while supplying the cleaning liquid from the cleaning liquid supply mechanism (10) to the upper and lower surfaces of the substrate (w) which is held in the first substrate holding means (8) and is rotated in the horizontal direction . The substrate (w) is scrubbed by contacting 9c) .
2) Stop supplying the cleaning liquid and rotating the substrate, and after the brushes (9c, 9c) are retracted from the substrate surface, a part of the holding rollers (83, 83) are retracted to hold the substrate end surface. The restraint by (81, 81, 82, 82, 83, 83) is released .
3) Raise the second substrate holding means (7) and hold it on the gripping tool (72, 72, 72) standing at the tip of the arm (71, 71, 71) fixed to the jig (70). It is brought into contact with the end surface of the substrate by the substrate a - holding floated from beam (71, 71, 71).
4) The substrate held by the gripping tool (72, 72, 72) of the second substrate holding means (7 ) is rotated by rotating the rotating shaft (3) , and dried on the upper and lower surfaces of the rotating substrate. A gas is supplied from a gas supply mechanism (11) to spin dry the substrate.
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