JP7508426B2 - Cleaning Equipment - Google Patents
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Description
本発明は、洗浄装置に関する。 The present invention relates to a cleaning device.
半導体装置の製造工程においては、基板である半導体のウェーハの表面を高い清浄度で洗浄することが要求される場合がある。例えば、基板の表面を平坦化するために、化学機械研磨(CMP:Chemical Mechanical Polishing)を行った後は、基板の表面に、有機物、金属を含む研磨屑やスラリの残渣屑などの汚染物(以下、パーティクルとする)が付着している。 In the manufacturing process of semiconductor devices, it is sometimes required to clean the surface of the semiconductor wafer, which is the substrate, with a high degree of cleanliness. For example, after chemical mechanical polishing (CMP) is performed to flatten the surface of the substrate, contaminants (hereinafter referred to as particles) such as polishing debris containing organic matter and metals and slurry residues adhere to the surface of the substrate.
パーティクルは、平坦な成膜の妨げや、回路パターンのショートにつながるため、製品不良を起こすことになる。そのため、基板を洗浄液で洗浄することにより、パーティクルを除去する必要がある。このような洗浄を行う装置として、回転するブラシを用いる洗浄装置が知られている。 Particles can cause product defects by preventing even film formation and shorting out circuit patterns. For this reason, it is necessary to remove the particles by cleaning the substrate with a cleaning liquid. A cleaning device that uses a rotating brush is known as a device for performing this type of cleaning.
この洗浄装置は、基板を回転駆動するとともに、回転するブラシを、洗浄液を介して基板の表面に接触させて、基板と平行な方向に移動させる。これにより、洗浄液によって基板の表面に付着したパーティクルが浮いて、ブラシによって基板の外に排出されるので、基板が全体に亘って洗浄される。 This cleaning device rotates the substrate and moves a rotating brush in a direction parallel to the substrate, contacting the substrate surface via the cleaning liquid. This causes particles adhering to the substrate surface to float in the cleaning liquid and are then removed from the substrate by the brush, cleaning the entire substrate.
また、基板の表面ではなく、外周端面にパーティクルが付着している場合にも、回路パターンに影響を与える。このため、基板の表面のみならず、外周端面に付着したパーティクルも除去する必要がある。このような基板の外周端面を洗浄するためのブラシ機構を備えた洗浄装置として、特許文献1に示すものが提案されている。
In addition, if particles are attached to the outer peripheral edge surface of the substrate rather than the surface, they also affect the circuit pattern. For this reason, it is necessary to remove particles that are attached to the outer peripheral edge surface as well as the surface of the substrate.
しかしながら、基板の外周端面を洗浄するためのブラシ機構は、基板に隣接する位置に配置する必要があるため、基板の表面を洗浄している際の洗浄液が当たって跳ね返ることにより、基板の表面にパーティクルが再付着するという問題がある。 However, the brush mechanism for cleaning the outer peripheral edge of the substrate needs to be positioned adjacent to the substrate, which creates the problem that the cleaning liquid bounces off the substrate while cleaning the surface, causing particles to redeposit on the substrate surface.
また、洗浄装置をメンテナンスする際に、ブラシ機構に作業者の手が当たり、ブラシが損傷する場合がある。例えば、洗浄装置を収容するチャンバにおいて、基板を搬出入させる搬出入口側には、基板搬送ロボットとの干渉を考慮すると、ブラシ機構を設けることはできない。また、基板の外周端をローラによって保持して、基板を回転させる場合には、基板に接離するためにローラが移動する位置には、ブラシ機構を設けることができない。すると、チャンバに設けられたメンテナンスのための作業口側に、ブラシ機構を設ける必要があるが、この場合、作業口から作業者が手を出し入れする際に、ブラシ機構が邪魔になる。 In addition, when performing maintenance on the cleaning device, the worker's hand may come into contact with the brush mechanism, damaging the brush. For example, in a chamber that houses the cleaning device, a brush mechanism cannot be provided on the side of the entrance through which the substrate is loaded and unloaded, taking into consideration interference with the substrate transport robot. In addition, when the outer edge of the substrate is held by rollers and the substrate is rotated, the brush mechanism cannot be provided at the position where the rollers move to move the substrate toward and away from the substrate. This requires that the brush mechanism be provided on the side of the maintenance access opening provided in the chamber, but in this case, the brush mechanism gets in the way when the worker puts his or her hand in or out through the access opening.
本発明の実施形態は、上述のような課題を解決するために提案されたものであり、その目的は、基板の外周端面を洗浄する端面ブラシが、基板の汚染源やメンテナンス時の邪魔になることを低減できる洗浄装置を提供することにある。 The embodiment of the present invention has been proposed to solve the problems described above, and its purpose is to provide a cleaning device that can reduce the edge brush that cleans the outer peripheral edge of the substrate from becoming a source of substrate contamination or a hindrance during maintenance.
上記の課題を解決するため、本発明の洗浄装置は、搬入された基板を洗浄するための洗浄室を有するチャンバと、前記洗浄室内において、前記基板の外周を保持する複数のローラを回転させることにより、前記基板を回転駆動する回転駆動部と、前記基板に対して、洗浄液を吐出する洗浄液吐出部と、回転する前記基板の少なくとも一方の面に、ブラシを接触させることにより、前記基板の面を洗浄する洗浄部と、前記基板の外周端面に、端面ブラシを接触させることにより、前記基板の前記外周端面を洗浄する外周洗浄部と、前記外周洗浄部を収容する収容室を有する収容チャンバと、前記外周洗浄部を、前記外周端面を洗浄可能な洗浄位置と、前記収容室に収容される収容位置との間で移動させる移動機構と、前記収容室を、前記洗浄室から遮蔽する遮蔽部と、を有する。
In order to solve the above problems, the cleaning apparatus of the present invention comprises a chamber having a cleaning chamber for cleaning a substrate carried in, a rotational drive unit that rotates the substrate by rotating a plurality of rollers that hold the outer periphery of the substrate within the cleaning chamber, a cleaning liquid discharge unit that discharges a cleaning liquid onto the substrate, a cleaning unit that cleans a surface of the substrate by contacting a brush with at least one surface of the rotating substrate, an outer periphery cleaning unit that cleans the outer periphery edge surface of the substrate by contacting an edge brush with the outer periphery edge surface of the substrate, an accommodating chamber having a accommodating chamber for accommodating the outer periphery cleaning unit, a moving mechanism that moves the outer periphery cleaning unit between a cleaning position where it can wash the outer periphery edge surface and a accommodating position where it is accommodated in the accommodating chamber , and a shielding unit that shields the accommodating chamber from the cleaning chamber .
本発明の実施形態によれば、基板の外周端面を洗浄する端面ブラシが、基板の汚染源やメンテナンス時の邪魔になることを低減できる。 According to an embodiment of the present invention, it is possible to reduce the edge brush used to clean the outer peripheral edge of a substrate from being a source of substrate contamination or a hindrance during maintenance.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態は、図1に示すように、基板Wを回転させながら、洗浄液とブラシによって洗浄する洗浄装置1である。洗浄対象となる基板Wは、典型的には半導体のウェーハであるが、表示装置用の基板等であってもよい。
Below, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, this embodiment is a
基板Wは円形であり、その外周端面には、ベベル加工が施されている。つまり角を研削することによる面取りがなされている。なお、以下の説明では、基板Wの上下の面を表面及び裏面とし、表面及び裏面の双方を指す場合には、基板Wの表裏面とする。また、外周端面は、基板Wの表裏面以外の側面である。 The substrate W is circular, and its outer peripheral edge surface is beveled. In other words, the corners are chamfered by grinding. In the following description, the top and bottom surfaces of the substrate W are referred to as the front and back surfaces, and when referring to both the front and back surfaces, the front and back surfaces of the substrate W are referred to. The outer peripheral edge surface is the side surface of the substrate W other than the front and back surfaces.
[構成]
洗浄装置1は、図1及び図2に示すように、チャンバ10、回転駆動部20、洗浄部30、ブラシ駆動部40、洗浄液吐出部50、外周洗浄部60、収容チャンバ70、移動機構80、制御部100を有する。なお、図1及び図2は、チャンバ10内を透視した図である。
[composition]
1 and 2, the
(チャンバ)
チャンバ10は、搬入された基板Wを洗浄するための洗浄室11を有する容器である。チャンバ10は、直方体形状の筐体であり、内部の空間が洗浄室11となっている。また、チャンバ10の底部を10aで示す。チャンバ10の対向する2側面のうち、一側面には、搬送ロボットによって基板Wを搬出入するための搬出入口12が設けられている。
(Chamber)
The
チャンバ10の搬出入口12が設けられた側面に対向する側面には、メンテナンス作業のための作業口13が設けられている。搬出入口12及び作業口13は、図示しない扉によって開閉可能に構成されている。各扉は、図示しない開閉機構によって、搬出入口12及び作業口13を開閉する。
A work opening 13 for maintenance work is provided on the side of the
チャンバ10の底部10aの作業口13側には、開口14が設けられている。開口14には、図2に示すように、遮蔽部15が設けられている。遮蔽部15は、図示しない開閉機構によって、水平で相反する方向に移動することにより、開口14を開閉する一対の板状体からなるシャッタである(図6参照)。
An
(回転駆動部)
回転駆動部20は、図3に示すように、基板Wの外周を保持する複数のローラ20aを回転させることにより、基板Wを回転駆動する。回転駆動部20は、図1及び図2に示すように、第1の保持部21、第2の保持部22、第1の駆動部23及び第2の駆動部24を有する。第1の保持部21及び第2の保持部22は、基板Wを挟んで対向する位置に配置される。
(Rotation drive unit)
As shown in Fig. 3, the
第1の保持部21、第2の保持部22は、それぞれ一対のローラ20aを有する。ローラ20aは、基板Wに直交する軸を中心に回転可能に設けられている。各ローラ20aは、大径の円柱形状の大径部と、大径部と同軸に設けられた小径の円柱形状の小径部を有する。ローラ20aは、小径部の側面が、基板Wの外周に当接することにより、基板Wを保持する。なお、ローラ20aは、例えば、PEEKなどの洗浄液に対する耐性を有する材料により形成されている。
The first holding
図2及び図3に示すように、第1の駆動部23及び第2の駆動部24は、それぞれ第1の保持部21、第2の保持部22を支持し、ローラ20aを、その軸を中心に回転させる。第1の駆動部23、第2の駆動部24内には、ローラ20aを駆動する回転機構(図示せず)が収納されている。
As shown in Figures 2 and 3, the
回転機構は、例えば、ベルトドライブ機構である。つまり、駆動源であるモータの駆動軸と一方のローラ20aの駆動軸に設けられたプーリの間、一対のローラ20aの駆動軸に設けられたプーリの間に、それぞれ駆動力を伝達するベルトが架け渡されることにより、駆動源により一対のローラ20aが回転可能に設けられている。なお、回転機構は、これには限定されず、例えば、各ローラ20aにそれぞれ設けられたモータによって、各ローラ20aを回転させるように構成してもよい。
The rotation mechanism is, for example, a belt drive mechanism. In other words, a belt that transmits a driving force is stretched between the drive shaft of a motor, which is the drive source, and a pulley provided on the drive shaft of one of the
また、第1の駆動部23及び第2の駆動部24は、ローラ20aが基板Wに対して接離する方向に移動可能となるように構成されている。つまり、図2に示すように、第1の駆動部23と第2の駆動部24のそれぞれの下端に、駆動機構25、26が設けられ、この駆動機構25、26によって、第1の駆動部23と第2の駆動部24が基板Wに対して接離する方向に移動する。これにより、第1の保持部21と第2の保持部22も、基板Wに対して接離する方向に移動する。
The
駆動機構25、26は、それぞれガイド部材27、シリンダ28を有する。ガイド部材27は、チャンバ10の底部10aの下方に設けられ、第1の駆動部23及び第2の駆動部24を、水平方向にスライド移動可能に支持する。シリンダ28は、駆動ロッドが第1の駆動部23、第2の駆動部24に接続され、第1の駆動部23、第2の駆動部24を互いに逆方向に移動させる。
The
駆動機構25、26によって、第1の保持部21及び第2の保持部22が互いに離れる方向に移動することにより、図3(A)、図4(A)に示すように、ローラ20aが基板Wから離れる解放位置となる。駆動機構25、26によって、第1の保持部21及び第2の保持部22が互いに近づく方向に移動することにより、図3(B)、図4(B)に示すように、ローラ20aが基板Wに接して保持する保持位置となる。
The
(洗浄部)
洗浄部30は、図4及び図5に示すように、回転する基板Wの面に、回転するブラシ35を接触させることにより、基板Wの面を洗浄する。なお、ここでいう接触は、ブラシ35が直接接する場合も、洗浄液が介在して接する場合も含む。ブラシ35は、柔軟性と弾性を有する材質で形成された円柱形状の部材である。
(Cleaning section)
4 and 5, the
本実施形態のブラシ35は、PVA(ナイロン系樹脂)、PTFE(フッ素系樹脂)などのスポンジ状の樹脂を用いる。なお、同様の樹脂製の毛ブラシを用いてもよい。つまり、本実施形態のブラシ35には、スポンジ状の塊のものも、多数の毛状体が密集したものも含まれる。なお、スポンジ状の塊としたブラシ35には、複数の繊維体が密集したものを塊にしたものも含まれる。また、ブラシ35の数は、単一であっても、複数であってもよい。
The
ブラシ35は、図2及び図4に示すように、筒状の胴部31に設けられた支持体に、ブラシホルダを介して着脱可能に設けられている。胴部31には、ブラシ35を回転させる駆動源であるモータ(図示せず)が内蔵されている。
As shown in Figures 2 and 4, the
(ブラシ駆動部)
図5に示すように、ブラシ駆動部40は、洗浄部30を基板Wの面に平行な方向に移動させる。ブラシ駆動部40は、図1及び図2に示すように、アーム41、駆動機構42を有する。アーム41は、基板Wに平行な方向の部材であり、一端に洗浄部30が取り付けられている。駆動機構42は、揺動機構と昇降機構を有する。
(Brush drive unit)
As shown in Fig. 5, the
揺動機構は、図5(A)~(C)に示すように、洗浄部30と反対側の端部を軸とする円弧の軌跡で、基板Wの外周上から反対側の外周上まで、基板Wに平行にアーム41を往復させる。また、揺動機構は、待機位置から基板Wの外周上まで、アーム41を往復させる。揺動機構は、アーム41から基板Wの面に直交する方向に延びた支軸と、支軸を揺動させる駆動源であるモータ(図示せず)を有する。アーム41は、基板Wの洗浄を行わないときは、基板Wの外部にある待機位置(図示せず)に位置付けられている。
As shown in Figures 5(A) to (C), the swing mechanism reciprocates the
昇降機構は、図4(A)、(B)に示すように、アーム41を、洗浄部30が基板Wに接離する方向に移動させる。昇降機構としては、アーム41の支軸を昇降させるボールねじ機構、シリンダ等が適用できる。
As shown in Figures 4(A) and (B), the lifting mechanism moves the
(洗浄液吐出部)
洗浄液吐出部50は、基板Wに対して洗浄液を吐出する。洗浄液吐出部50はノズル51から、回転する基板Wの両面に向けて洗浄液を吐出する。本実施形態の洗浄液は、オゾン水や純水、SC-1(アンモニア水と過酸化水素水を混合した洗浄液)である。洗浄液吐出部50は、配管を介して、図示しない洗浄液の供給機構に接続されている。供給機構は、純水製造装置(純水貯留タンク)、オゾン水製造装置(オゾン水貯留タンク)及びSC-1供給装置に接続された送液装置、バルブ等を有し、純水、オゾン水及びSC-1のいずれかを切り替えて供給可能である。
(Cleaning liquid discharge part)
The cleaning
上記のような洗浄部30、ブラシ駆動部40、洗浄液吐出部50は、図2及び図4に示すように、基板Wの表裏面を洗浄可能となるように、基板Wを挟んで上下に一対設けられている。つまり、一対の洗浄部30が、それぞれのブラシ35が基板Wに向かうように、ブラシ駆動部40の一対のアーム41が基板Wの上下に配置される。駆動機構42は、一対のブラシ35が基板Wを挟むように接触する接触位置(図4(B))と、基板Wから離れる離隔位置(図4(A))との間で、一対のアーム41を移動させる。
As shown in Figures 2 and 4, the
また、駆動機構42は、一対のアーム41を揺動させることにより、図5(A)~(C)に示すように、円弧の軌跡で、接触位置にある一対のブラシ35を移動させる。平面視で見た場合、接触位置は、図5(A)に示すように、ブラシ35が揺動する始点であり、離間位置は、図5(C)に示すように、ブラシ35が揺動する終点である。また、接触位置は、基板Wの外周上であって、離間位置は、接触位置とは反対の基板Wの外周上にある。
The
(外周洗浄部)
外周洗浄部60は、基板Wの外周端面に、端面ブラシ61を接触させることにより洗浄する。外周洗浄部60は、図1、図2及び図6に示すように、端面ブラシ61、ヘッド部62、首振り機構63、支持部64、ブラシ洗浄部65、洗浄液供給部66を有する。
(Outer circumference cleaning section)
The outer
端面ブラシ61は、円柱形状のブラシである。端面ブラシ61は、PTFE(フッ素系樹脂)、PVA(ナイロン系樹脂)などの硬質な樹脂を用いる。端面ブラシ61は、基板Wのベベル加工された外周端面を洗浄することから、ベベルブラシとも呼ぶ。端面ブラシ61の外周面は、基板Wの外周端面に平行である。但し、端面ブラシ61の軸は、基板Wの回転の軸(ローラ20aの回転の軸)に対して、ねじれの位置となるように傾斜している。これは、洗浄液とともに汚染物を下方に落下させ易くするためである。ヘッド部62は、端面ブラシ61を回転可能に支持する。ヘッド部62は、図示しないモータが傾斜配置され、そのシャフトが端面ブラシ61の軸に接続されている。
The
首振り機構63は、端面ブラシ61が基板Wの外周端面に接離する方向に、ヘッド部62を回動可能に支持する。首振り機構63は、図示はしないが、ヘッド部62に接続された鉛直方向の支柱と、支柱を回動させるロータリーアクチュエータを内蔵している。
The
支持部64は、首振り機構63の下端を支持する部材である。支持部64は、チャンバ10の底部10aに設けられた開口14を、閉止可能な板状体である。なお、支持部64が開口14を閉止しているときには、開口14の遮蔽部15は開状態にある。
The
ブラシ洗浄部65は、端面ブラシ61に接触することにより、端面ブラシ61を洗浄する。つまり、ブラシ洗浄部65の傾斜面と、端面ブラシ61の洗浄面(基板Wの外周端面と接触する面)が接触することで、端面ブラシ61が洗浄できる。ブラシ洗浄部65は、首振り機構63に隣接する位置に立設され、上端に、端面ブラシ61の軸に平行な傾斜面65aを有している。端面ブラシ61は、首振り機構63によるヘッド部62の回動によって、基板Wの外周端面に接する外周洗浄位置と、ブラシ洗浄部65の傾斜面65aに接する自己洗浄位置との間を移動可能に設けられている。
The
洗浄液供給部66は、柱部66a、アーム66b及び給液管66cを有する。柱部66aは、チャンバ10の底部10aに、鉛直方向に立設されている。アーム66bは、柱部66aの上端から水平方向に延びている。給液管66cは、先端がアーム66bの先端から下方に向かうように支持され、他端が洗浄液の供給機構に接続されている。この供給機構は、洗浄液吐出部50と同様のものを適用できる。また、洗浄液の供給源等、供給機構の一部を洗浄液吐出部50と共通とすることができる。
The cleaning
なお、柱部66aは、アーム66bの先端、つまり給液管66cの先端が、端面ブラシ61と基板Wの外周端面との接触位置と、端面ブラシ61及び基板Wから離隔した退避位置との間を移動可能となるように、ロータリーアクチュエータなどの回動機構によって回動可能に設けられている。
The
(収容チャンバ)
収容チャンバ70は、図1、図2及び図6に示すように、外周洗浄部60を収容する収容室71を有する容器である。収容チャンバ70は、開口14の下部に接続され、支持部64を含む外周洗浄部60が下降することにより収容室71に収容される。つまり、収容チャンバ70は、チャンバ10の底部10aの下方に設けられている。これにより収容室71は、洗浄室11からは外れた位置に配置される。
(Containment chamber)
1, 2 and 6, the
収容室71には、供給部72、排出部73が設けられている。供給部72は、端面ブラシ61を洗浄するための洗浄液を供給する。このため、供給部72は、収容室71に外周洗浄部60が収容された場合に、ブラシ洗浄位置にある端面ブラシ61に、洗浄液を供給可能な位置に設けられている。
The
供給部72は、洗浄液の供給機構に接続されている。この供給機構は、洗浄液吐出部50と同様のものを適用できる。また、洗浄液の供給源等、供給機構の一部を、洗浄液吐出部50と共通とすることができる。本実施形態の供給部72は、洗浄液を端面ブラシ61に吐出するノズルである。排出部73は、収容室71から洗浄液を排出する。排出部73は、配管を介して、洗浄液の回収機構に接続されている。
The
(移動機構)
移動機構80は、図1、図2及び図6に示すように、外周洗浄部60を、基板Wの外周端面を洗浄可能な洗浄位置と、収容室71に収容される収容位置との間で移動させる。移動機構80は、例えば、収容チャンバ70の底部70aに接続されたシリンダ81を有している。シリンダ81の鉛直方向の駆動ロッド81aは、収容室71内を上方に延び、支持部64に接続されている。なお、移動機構80は、シリンダ81には限定されない。例えば、移動機構80を、ボールねじ機構により外周洗浄部60を移動させる構成としてもよい。
(Moving mechanism)
1, 2 and 6, the moving
(制御部)
制御部100は、図2に示すように、洗浄装置1の各部を制御するコンピュータであり、基板洗浄に関する各種の情報及びプログラムなどを記憶する記憶部と、各種のプログラムを実行するプロセッサを有する。
(Control Unit)
As shown in FIG. 2, the
制御部100は、チャンバ10の搬出入口12及び作業口13の扉の開閉機構、遮蔽部15の開閉機構、回転駆動部20のローラ20aの回転機構、駆動機構25、26、ブラシ駆動部40の駆動機構42、洗浄液吐出部50の供給機構、外周洗浄部60の首振り機構63、洗浄液供給部66の供給機構及び回動機構、供給部72の供給機構、移動機構80などを駆動する駆動回路に、動作指令を出力することにより、各機構を制御する。
The
制御部100には、表示部110、入力部120が接続されている。表示部110は、洗浄装置1の状態を確認するための情報を、作業者が視認可能な状態とするディスプレイ、ランプ、メータ等の出力装置である。入力部120は、作業者が、制御部100を介して洗浄装置1を操作したり、設定を入力したりするためのスイッチ、タッチパネル、キーボード、マウス等の入力装置である。
The
表示部110は、洗浄装置1の状態を表示する。入力部120は、外周洗浄部60を洗浄位置とするか、収容位置とするかの指示を入力できる。例えば、タッチパネルとして入力部120が構成された表示部110に、情報入力を促すボタンを表示して、ボタンを選択することにより、所望の指示を入力できる。
The
より具体的には、制御部100に、基板Wを洗浄する運転モードと、洗浄装置1をメンテナンスするメンテナンスモードが設定され、図7(A)に示すように、表示部110に、いずれのモードを選択するかのボタンが表示される。
More specifically, the
運転モードが選択された場合には、図7(B)に示すように、表示部110に、洗浄開始のボタンとともに、収容ボタンが表示される。洗浄開始のボタンが選択されると、基板Wの表裏面の洗浄と、基板Wの外周端面の洗浄が行われる。
When the operation mode is selected, as shown in FIG. 7(B), a start cleaning button and a storage button are displayed on the
基板Wの表裏面の洗浄を行うが、基板Wの外周端面を洗浄しない場合には、収容ボタンを選択する。すると、制御部100は、外周洗浄部60を収容位置とする指示を出力するので、外周洗浄部60が収容チャンバ70に収容される。その後、洗浄開始のボタンを選択すると、基板Wの表裏面の洗浄が行われるが、基板Wの外周端面の洗浄は行われない。
If the front and back surfaces of the substrate W are to be cleaned but the outer peripheral edge of the substrate W is not to be cleaned, the accommodation button is selected. The
また、メンテナンスモードが選択された場合には、図7(C)に示すように、表示部110に、メンテナンス開始のボタンとともに、上昇ボタンが表示される。メンテナンス開始のボタンが選択されると、作業口13の扉が開く。
When the maintenance mode is selected, as shown in FIG. 7(C), a start maintenance button and an up button are displayed on the
基板Wの外周洗浄部60をメンテナンスする場合には、上昇ボタンを選択する。すると、外周洗浄部60が収容チャンバ70から上昇して、洗浄位置に来る。その後、メンテナンス開始のボタンが選択されると、作業口13の扉が開く。
When performing maintenance on the outer
なお、ボタン操作による場合とは別に、制御部100が、自動的に連続して基板Wの洗浄を行う設定とすることもできる。この場合、事前に処理シーケンスをプログラミング(レシピ設定)しておき、基板Wの洗浄において、基板Wの端面洗浄の有無を選択できるようにしてもよい。
In addition to the case where the button is operated, the
[動作]
上記のような構成の洗浄装置1の動作を説明する。なお、初期状態において、制御部100は運転モードにあり、外周洗浄部60は上昇した洗浄位置にある。このとき、チャンバ10の開口14は、外周洗浄部60の下端を構成する支持部64によって閉止されている。
[motion]
The operation of the
(基板の搬入)
まず、基板Wの搬入動作を説明する。すなわち、前工程において、処理済みの基板Wの表面にはオゾン水がかけられており、酸化膜が形成されることにより、親水化されている。この酸化膜が形成された基板Wの表面には、前々工程であるCMP工程で残存した、有機系汚染物(スラリー等)や金属汚染物などが付着した状態となっている。
(Carrying in the board)
First, a description will be given of the operation of carrying in the substrate W. That is, in the previous step, ozone water is sprayed on the surface of the processed substrate W, and an oxide film is formed on the surface, which is hydrophilic. Organic contaminants (slurry, etc.) and metal contaminants remaining from the CMP step before the previous step are attached to the surface of the substrate W on which the oxide film is formed.
これは、基板Wの表面に汚染物が付着したまま、オゾン水が供給された状態となっていること、つまり、汚染物が付着したまま、酸化膜が形成されていることを意味する。オゾン水には有機物を除去する能力はあるが、この前工程は、有機物を除去する工程ではなく、あくまでも基板Wの表裏面を親水化することが目的の工程である。 This means that the ozone water is supplied to the surface of the substrate W with contaminants still attached, meaning that an oxide film is formed with the contaminants still attached. Although ozone water has the ability to remove organic matter, this pre-process is not a process for removing organic matter, but rather a process aimed solely at making the front and back surfaces of the substrate W hydrophilic.
搬送ロボットは、前工程から基板Wを搬出して、洗浄装置1の搬出入口12から、図3(A)、図4(A)に示すように、第1の保持部21及び第2の保持部22のローラ20aの間に搬入する。第1の保持部21及び第2の保持部22は、図3(B)に示すように、互いに近付く方向に移動する。すると、4つのローラ20aが基板Wに向かって移動して、基板Wの外周に接することにより、基板Wを保持する。
The transport robot takes the substrate W out from the previous process and transports it through the
このとき、上下のアーム41は、基板Wの外部にある待機位置に待機した状態にある。また、外周洗浄部60は洗浄位置にあるが、端面ブラシ61は、チャンバ10内の基板Wの外周端面に、離隔して隣接した位置にある。
At this time, the upper and
(基板の表面の洗浄)
次に、基板Wの洗浄動作を説明する。まず、基板Wの表裏面を洗浄する際に、基板Wの外周端面を洗浄する動作を説明する。表示部110に表示された運転モードが選択され、洗浄開始のボタンが選択されると(図7(A)、(B)参照)、図3に示すように、ローラ20aが、図中、時計回りに回転することにより、基板Wが反時計回りに回転する。なお、図中の黒塗りの矢印は、基板Wの回転方向を示す。
(Cleaning the surface of the substrate)
Next, a description will be given of the cleaning operation of the substrate W. First, a description will be given of the operation of cleaning the outer peripheral edge surface of the substrate W when cleaning the front and back surfaces of the substrate W. When the operation mode displayed on the
待機位置にある上下のアーム41は、モータによってブラシ35を回転させながら、図5(A)に示すように、基板Wの外周上まで揺動して、一旦停止する。そして、上下のアーム41が互いに基板Wに近づく方向に移動することにより、上下の洗浄部30のブラシ35が、図4(B)に示すように、基板Wの表面、裏面に接触することにより、基板Wを挟む。
The upper and
そして、上下のアーム41が回動することにより、上下のブラシ35が水平移動する。このとき、ノズル51の吐出口は、洗浄液を吐出しているので、ブラシ35と基板Wとの間に洗浄液が流れている。つまり、図5(A)、(B)に示すように、基板Wの外周の一方から移動を開始したブラシ35が、図中、白塗りの矢印で示す円弧の軌跡で移動しながら、洗浄液とともに汚染物を基板Wの外周に押し出して行く。
The upper and
図5(C)に示すように、ブラシ35が基板Wの外周の他方を越えて、基板Wから外れると、ブラシ35は回転を停止して、ノズル51からの洗浄液の吐出を停止して、洗浄処理を終了する。
As shown in FIG. 5(C), when the
そして、上下のアーム41が互いに離れる方向に移動することにより、上下のブラシ35が離れ、さらに、アーム41が揺動することにより、基板Wの外周の外にある待機位置に退避する。なお、その後、上記の動作を繰り返すことにより、ブラシ35による洗浄を複数回行ってもよい。この場合、1回の洗浄毎に、アーム41は洗浄を開始する位置に戻る(図5(A)参照)。
The upper and
なお、上記のように基板Wの表裏面を洗浄する際に、以下のように、基板Wの外周端面を洗浄する。すなわち、図5(A)、(B)に示すように、ローラ20aの回転によって、基板Wが反時計回りに回転しながら、その表裏面がブラシ35によって洗浄されている間に、端面ブラシ61をモータにより回転させながら、首振り機構63によって基板Wの外周端面に接する外周洗浄位置に移動させる。
When cleaning the front and back surfaces of the substrate W as described above, the outer peripheral edge surface of the substrate W is cleaned as follows. That is, as shown in Figures 5(A) and (B), while the substrate W rotates counterclockwise due to the rotation of the
これとともに、洗浄液供給部66の柱部66aが回動して、アーム66bの先端の給液管66cの端部を、端面ブラシ61の上方に移動させて洗浄液を供給する。これにより、基板Wの外周端面が、回転する端面ブラシ61によって洗浄される。
At the same time, the
ブラシ35による基板Wの表裏面の洗浄の終了とともに、図5(C)に示すように、首振り機構63によって、端面ブラシ61を基板Wの外周端面から離れる位置に移動させ、洗浄液供給部66による洗浄液の供給を停止する。
When cleaning of the front and back surfaces of the substrate W by the
なお、基板Wの外周端面を洗浄しない場合には、作業者は、洗浄開始のボタンを選択する前に、表示部110に表示された収容ボタンを選択する。すると、図6(A)、(B)に示すように、移動機構80が作動することにより、外周洗浄部60が下降して開口14を通過し、図6(C)に示すように、収容チャンバ70内に収容される。そして、開口14が遮蔽部15によって閉止される。
When the outer peripheral edge of the substrate W is not to be cleaned, the operator selects the accommodation button displayed on the
その後、作業者が洗浄開始のボタンを選択すると、上記のように、ブラシ35による基板Wの表裏面の洗浄が行われる。このとき、外周洗浄部60は、収容チャンバ70内に収容され、開口14が遮蔽部15によって閉止されているので、洗浄液が外周洗浄部60に当たることがない。
Then, when the operator selects the button to start cleaning, the
(メンテナンス)
作業者が、洗浄装置1のメンテナンスを行う場合には、表示部110に表示されたメンテナンスモードのボタンを選択する。すると、上記のように、移動機構80が作動することにより、外周洗浄部60が収容チャンバ70内に収容され、開口14が遮蔽部15によって閉止される(図6参照)。
(maintenance)
When an operator performs maintenance on the
そして、作業者がメンテナンス開始のボタンを選択すると、開閉機構によって作業口13の扉が開く。これにより、作業者は、作業口13を介して、チャンバ10内をメンテナンスできる。このとき、外周洗浄部60は、収容チャンバ70に収容されているので、作業者によるメンテナンスの邪魔にならない。
When the worker selects the maintenance start button, the door of the
なお、作業者が外周洗浄部60をメンテナンスする場合には、上昇ボタンを選択する。すると、開閉機構が遮蔽部15を開き、移動機構80が外周洗浄部60を上昇させて、チャンバ10の底部10aの上の洗浄位置に移動させる。これにより、作業者は、端面ブラシ61の交換などのメンテナンスを行うことができる。
When an operator performs maintenance on the outer
(端面ブラシの洗浄)
さらに、収容チャンバ70に収容された外周洗浄部60の端面ブラシ61を洗浄する動作を説明する。収容チャンバ70に収容された状態では、端面ブラシ61は、首振り機構63によって、ブラシ洗浄部65の傾斜面65aに接触する自己洗浄位置にあり、供給部72のノズルが端面ブラシ61に洗浄液を供給可能な位置にある。
(Cleaning the end brush)
Next, an operation for cleaning the
この状態で、端面ブラシ61を回転させながら、供給部72から洗浄液を供給すると、端面ブラシ61の側面がブラシ洗浄部65に擦られながら、洗浄される。収容チャンバ70の底部に落下した洗浄液は、排出部73から排出される。
In this state, when cleaning liquid is supplied from the
(効果)
(1)以上のような本実施形態の洗浄装置1は、搬入された基板Wを洗浄するための洗浄室11を有するチャンバ10と、洗浄室11内において、基板Wの外周を保持する複数のローラ20aを回転させることにより、基板Wを回転駆動する回転駆動部20と、基板Wに対して、洗浄液を吐出する洗浄液吐出部50と、回転する基板Wの少なくとも一方の面に、ブラシ35を接触させることにより、基板Wの面を洗浄する洗浄部30と、基板Wの外周端面に、端面ブラシ61を接触させることにより、基板Wの外周端面を洗浄する外周洗浄部60と、外周洗浄部60を収容する収容室71を有する収容チャンバ70と、外周洗浄部60が、外周端面を洗浄可能な洗浄位置と、収容室71に収容される収容位置との間で移動させる移動機構80と、を有する。
(effect)
(1) The
このため、メンテナンスの際に、外周洗浄部60を収容チャンバ70に収容することにより、外周洗浄部60が作業者の手に当たり、端面ブラシ61が損傷することが防止される。また、基板Wの外周端面を洗浄しない場合に、外周洗浄部60を収容チャンバ70に収容することにより、基板Wの表裏面を洗浄している際の洗浄液が外周洗浄部60に跳ね返り、基板Wの表面に付着する可能性が低減する。
Therefore, by storing the outer
(2)収容チャンバ70は、チャンバ10の底部10aの下方に設けられている。このため、外周洗浄部60は、洗浄中の基板Wよりも下方に離れた位置に収容されることになるので、洗浄液の付着の可能性をより低減できる。
(2) The
(3)本実施形態は、収容室71を、洗浄室11から遮蔽する遮蔽部15を有する。このため、収容室71に収容された外周洗浄部60への洗浄液の付着を確実に防止できる。
(3) This embodiment has a
(4)チャンバ10は、基板Wの搬出入用の搬出入口12と、メンテナンス用の作業口13を有し、外周洗浄部60は、作業口13側に設けられている。このため、外周洗浄部60を、基板Wの搬出入口12側に配置できず、作業口13側に設けなければならない場合であっても、メンテナンス時に、外周洗浄部60を収容チャンバ70の収容室71に収容することにより、作業者の邪魔になることを確実に防止できる。
(4) The
(5)外周洗浄部60は、端面ブラシ61に接触することにより、端面ブラシ61を洗浄するブラシ洗浄部65を有し、収容室71には、端面ブラシ61を洗浄するための洗浄液を供給する供給部72と、洗浄液を排出する排出部73と、が設けられている。このため、収容室71内に収容された外周洗浄部60の端面ブラシ61を、ブラシ洗浄部65と洗浄液によって洗浄できる。
(5) The outer
(6)供給部72は、洗浄液を端面ブラシ61に吐出するノズルを有する。このため、回転する端面ブラシ61をブラシ洗浄部65に当てながら、洗浄液を吐出することにより、端面ブラシ61を洗浄できる。
(6) The
(7)移動機構80を制御する制御部100と、洗浄装置1の状態を表示する表示部110と、外周洗浄部60を洗浄位置とするか、収容位置とするかの指示を入力する入力部120と、を有する。
(7) It has a
このため、作業者は、表示部110により洗浄装置1の状態を確認して、外周洗浄部60が洗浄位置にある場合に、入力部120を用いて、外周洗浄部60を収容位置とすることにより、基板Wの表裏面の洗浄時に、洗浄液が外周洗浄部60に当たることを防止できる。また、外周洗浄部60が収容位置にある場合に、入力部120を用いて、外周洗浄部60を洗浄位置とすることにより、外周洗浄部60をメンテナンスできる。
Therefore, an operator can check the status of the
(変形例)
本実施形態は、上記の態様に限定されるものではなく、以下のような変形例も構成可能である。
(Modification)
This embodiment is not limited to the above-described aspects, and the following modified examples can also be configured.
(1)図8に示すように、収容室71を、端面ブラシ61を洗浄液に浸漬可能に設けてもよい。つまり、収容室71を、供給部72から供給された洗浄液が、端面ブラシ61よりも高い位置にまで貯量可能となるように、防水構造とする。この状態で、端面ブラシ61をブラシ洗浄部65に当てて回転させることにより、端面ブラシ61を洗浄できる。洗浄液は、供給部72による供給量と排出部73による排出量を調整することにより、常時、清浄化された洗浄液を維持できる。
(1) As shown in FIG. 8, the
(2)遮蔽部15は、一対のシャッタではなく、一枚のシャッタが一方向に移動して開閉する構成であってもよい。また、開口14と遮蔽部15との境界の間隙を、屈曲したラビリンス構造とすることにより、収容室71内への洗浄液の入り込みをより一層低減できる。さらに、開口14に遮蔽部15を設けなくてもよい。この場合にも、収容室71内に収容されていれば、外周洗浄部60に対する洗浄液の付着を低減できる。
(2) The shielding
(3)ローラ20aの数は、上記の態様には限定されない。洗浄部30の構成も、上記の態様には限定されない。例えば、基板Wの一方の面のみをブラシ35で洗浄する構成であってもよい。
(3) The number of
[他の実施形態]
以上、本発明の実施形態及び各部の変形例を説明したが、この実施形態や各部の変形例は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述したこれら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明に含まれる。
[Other embodiments]
Although the embodiment of the present invention and the modified examples of each part have been described above, these embodiments and the modified examples of each part are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments described above can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims.
1 洗浄装置
10 チャンバ
10a 底部
11 洗浄室
12 搬出入口
13 作業口
14 開口
15 遮蔽部
20 回転駆動部
20a ローラ
21 第1の保持部
22 第2の保持部
23 第1の駆動部
24 第2の駆動部
25、26 駆動機構
27 ガイド部材
28 シリンダ
30 洗浄部
31 胴部
35 ブラシ
40 ブラシ駆動部
41 アーム
42 駆動機構
50 洗浄液吐出部
51 ノズル
60 外周洗浄部
61 端面ブラシ
62 ヘッド部
63 首振り機構
64 支持部
65 ブラシ洗浄部
65a 傾斜面
66 洗浄液供給部
66a 柱部
66b アーム
66c 給液管
70 収容チャンバ
70a 底部
71 収容室
72 供給部
73 排出部
80 移動機構
81 シリンダ
81a 駆動ロッド
100 制御部
110 表示部
120 入力部
1
Claims (7)
前記洗浄室内において、前記基板の外周を保持する複数のローラを回転させることにより、前記基板を回転駆動する回転駆動部と、
前記基板に対して、洗浄液を吐出する洗浄液吐出部と、
回転する前記基板の少なくとも一方の面に、ブラシを接触させることにより、前記基板の面を洗浄する洗浄部と、
前記基板の外周端面に、端面ブラシを接触させることにより、前記基板の前記外周端面を洗浄する外周洗浄部と、
前記外周洗浄部を収容する収容室を有する収容チャンバと、
前記外周洗浄部を、前記外周端面を洗浄可能な洗浄位置と、前記収容室に収容される収容位置との間で移動させる移動機構と、
前記収容室を、前記洗浄室から遮蔽する遮蔽部と、
を有することを特徴とする洗浄装置。 a chamber having a cleaning chamber for cleaning the substrate carried therein;
a rotation drive unit that rotates a plurality of rollers that hold an outer periphery of the substrate in the cleaning chamber to rotate the substrate;
a cleaning liquid discharge unit that discharges a cleaning liquid onto the substrate;
a cleaning unit that cleans at least one surface of the rotating substrate by bringing a brush into contact with the surface of the substrate;
an outer periphery cleaning unit that cleans the outer periphery end surface of the substrate by bringing an end surface brush into contact with the outer periphery end surface of the substrate;
a housing chamber having a housing chamber for housing the outer circumferential cleaning unit;
a moving mechanism that moves the outer periphery cleaning unit between a cleaning position where the outer periphery end surface can be cleaned and a housing position where the outer periphery cleaning unit is housed in the housing chamber;
a shielding portion that shields the storage chamber from the cleaning chamber;
A cleaning device comprising:
前記外周洗浄部は、前記作業口側に設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の洗浄装置。 the chamber has an entrance for loading and unloading the substrate and an access for maintenance;
3. The cleaning device according to claim 1, wherein the outer circumferential cleaning section is provided on the side of the access port.
前記収容室には、
前記端面ブラシを洗浄するための洗浄液を供給する供給部と、
前記洗浄液を排出する排出部と、
が設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の洗浄装置。 the outer periphery cleaning unit has a brush cleaning unit that cleans the end face brush by contacting the end face brush,
The storage chamber includes:
A supply unit that supplies a cleaning liquid for cleaning the end surface brush;
A discharge section for discharging the cleaning liquid;
4. The cleaning device according to claim 1, further comprising:
前記洗浄装置の状態を示す情報を表示する表示部と、
前記外周洗浄部を前記収容位置とするか、前記洗浄位置とするかの指示を入力する入力部と、
を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の洗浄装置。 A control unit that controls the movement mechanism;
A display unit that displays information indicating a state of the cleaning device;
an input unit for inputting an instruction as to whether the outer circumferential cleaning unit is to be placed in the storage position or the cleaning position;
7. The cleaning apparatus according to claim 1, further comprising:
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