JPH06271067A

JPH06271067A - 薄板材浸漬装置

Info

Publication number: JPH06271067A
Application number: JP5815093A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Niihara; 薫新原; Yasuhiro Kurata; 康弘倉田; Masashi Sawamura; 雅視澤村
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1993-03-18
Filing date: 1993-03-18
Publication date: 1994-09-27
Anticipated expiration: 2015-09-25
Also published as: JP3092888B2

Abstract

(57)【要約】【目的】装置構成を簡素化しかつパーティクルの発生
を抑える。【構成】ウエハ浸漬装置は、多数のウエハＷを上下多
段に収納するカセットＣを純水中に浸漬する装置であ
る。この装置は、水槽１１とカセット昇降装置１２と多
関節ロボット７とを備えている。水槽１１は、内部に純
水を貯溜し、カセットＣを純水中に浸漬する。カセット
昇降装置１２は、カセットＣを水槽１１で上下動させ
る。多関節ロボット７は、カセットＣ内に侵入し、カセ
ットＣ内でウエハＷをそ下方より支持した後に搬出す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄板材浸漬装置、特
に、多数の薄板材を上下多段に収納する薄板材収納部を
液体中に浸漬する薄板材浸漬装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ウエハ（薄板材の一例）は、極めて清浄
なクリーンルーム内で汚染されないように自動的に搬送
され処理されている。この種の薄板材は、搬送中に空気
に触れると空気中に浮遊する僅かな埃が付着したり、表
面が酸化されたりして不良品になるおそれがある。ま
た、研磨材等で汚染された状態のウエハでは、ウエハが
乾燥してしまうと、研磨材等のパーティクルがウエハ表
面に固着し容易に除去できなくなる。

【０００３】そこで、ウエハを処理装置へ供給するま
で、たとえば純水等の液中に浸漬する薄板材浸漬装置が
用いられる（実公平３−６５８１号）。この薄板材浸漬
装置は、多数のウエハを上下多段に収容可能なカセット
を液中に浸漬させるための液槽と、このカセットを液槽
内で上下動させるためのローダと、ウエハを水平方向に
搬送する２条のゴムリングからなるコンベアと、ローダ
からコンベアへウエハを押し出すプッシャーとから構成
されている。

【０００４】この薄板材浸漬装置では、ローダにカセッ
トがセットされると、一旦カセットは液槽中に浸漬され
る。そして、カセットからウエハを取り出す際には、ロ
ーダが所望のウエハを搬出可能な位置まで上昇させ、プ
ッシャーがウエハをコンベア側へ押し出す。押し出され
たウエハは、コンベアにより水平方向に搬送され処理工
程に運ばれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の構成では、
液槽の搬送方向上流側にプッシャーが必要となり、また
液槽の搬送方向下流側にはコンベアが必要になる。この
ため装置が大型化し構成が複雑になる。また、プッシャ
ーがカセット内からコンベアへウエハを押し出す際に、
ウエハの裏面とカセット及びコンベアとが摺接すること
により、ウエハ裏面を損傷し、また、パーティクルを発
生させる。

【０００６】本発明の目的は、装置構成を簡素化しかつ
ウエハ裏面の損傷やパーティクルの発生を抑えることに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る薄板材浸漬
装置は、多数の薄板材を上下多段に収納する薄板材収納
部を液体中に浸漬する装置である。この装置は、液槽と
収納部昇降手段と薄板材搬出手段とを備えている。液槽
は、内部に液体を貯溜し、薄板材収納部を液体中に浸漬
させるためのものである。収納部昇降手段は、薄板材収
納部を液槽で上下動させるためのものである。薄板材搬
出手段は、多関節構造を有し、薄板材収納部内に侵入し
て、薄板材収納部内で薄板材をその下方より支持した後
に搬出するものである。

【０００８】さらに、薄板材浸漬装置は、薄板材搬出手
段内に設けられて薄板材を負圧により吸着保持するため
の吸着経路と、吸着経路に接続されて吸着経路に負圧を
発生させるための負圧発生手段と、負圧発生手段により
発生した負圧を計測するための負圧計測手段と、負圧発
生手段と負圧計測手段との間に滞留する液体を排除する
ための液体排除手段とを備えていてもよい。

【０００９】

【作用】本発明に係る薄板材浸漬装置では、薄板材収納
部が収納部昇降手段にセットされると、収納部昇降手段
が下降し薄板材が液槽内に浸漬される。薄板材を送り出
す際には、収納部昇降手段が上昇し、薄板材搬出手段が
薄板材収納部内に侵入し、薄板材収納部内で薄板材をそ
の下方より支持した後に搬出する。

【００１０】ここでは、薄板材搬出手段が薄板材収納部
内に侵入して、薄板材収納部内で薄板材をその下方より
支持した後に搬出するので、薄板材裏面と薄板材収納部
との摺接がなく搬出時の薄板材の磨耗による損傷やパー
ティクルの発生を抑えることができる。また、プッシャ
ー及びコンベアが不要になるので、装置構成が簡素化す
る。

【００１１】なお、薄板材搬出手段が薄板材を負圧によ
り吸着保持する構成とした場合には、負圧発生手段と負
圧計測手段との間に滞留する液体は、液体排除手段によ
り排除される。このため吸着により薄板材を保持する場
合においても、確実に負圧の計測を行える。

【００１２】

【実施例】図１及び図２は、本発明の一実施例を採用し
た基板処理装置を示している。この基板処理装置は、半
導体ウエハＷに対する洗浄及び乾燥処理を行う。これら
の図において、基板処理装置は、カセットＣに収容され
た多数のウエハＷを純水中に浸漬する水中ローダ１と、
カセットＣから取り出されたウエハＷの裏面（下面）を
ブラシ洗浄する裏面洗浄装置２と、ウエハＷの表面（上
面）をブラシ洗浄する表面洗浄装置３と、ウエハＷの水
洗及び乾燥処理を行う水洗乾燥装置４と、処理されたウ
エハＷを別のカセットＣに収容して排出するためのアン
ローダ５とがこの順に配置された構成となっている。

【００１３】各ローダ１，５及び装置２〜４の間には、
多関節ロボット７を有する搬送装置６が配置されてい
る。この搬送装置６と各ローダ１，５及び装置２〜４の
間は、図示しないシャッタにより遮断され得る。また、
ローダ１及び装置２〜４，６には、純水供給措置８から
制御弁９を介して純水が供給される。ローダ１及び装置
２〜４，６からの排水は、排液回収装置１０により回収
される。

【００１４】水中ローダ１は、図３〜図５に示すよう
に、内部に純水を貯溜し、カセットＣを純水中に浸漬さ
せるための水槽１１と、カセットＣを水槽１１内で上下
動させるためのカセット昇降装置１２とを有している。
この昇降装置１２は、少なくとも、カセットＣを、カセ
ットＣ内に収納された最上段のウエハＷが完全に純水中
に浸漬する位置と、カセットＣ内に収納された最下段の
ウエハＷが純水中より浮上する位置との間で上下動させ
る。カセットＣは中空状であり、その図３右手前側に
は、収容されたウエハＷを出し入れするための開口１３
が形成されている。

【００１５】水槽１１は、合成樹脂製であり、カセット
Ｃの開口１３が対向配置される側面と逆側の側面（図４
左側）には、上下位置を調節可能な堰１４が設けられて
いる。この堰１４により、水槽１１内の液面の高さが決
定される。また、水槽１１の底面においてカセットＣの
開口１１に近い部分には、純水供給口１５が形成されて
おり、この供給口１５から純水が水槽１１に供給され
る。また、供給された純水は堰１４から溢れて排出され
る。このため、純水供給中においては、水槽１１内の少
なくとも液面付近でカセットＣの開口１３から奥側への
水流が形成される。また、水槽１１の一側面には、静電
容量センサ１８を用いた液面計１７が配置されている。

【００１６】カセット昇降装置１２は、昇降フレーム１
９備えている。昇降フレーム１９は、上下に配置された
２本のガイド軸２０により上下移動自在に支持されてい
る。昇降フレーム１９の中央には、ボールナット２１が
配置されている。ボールナット２１は、上下に延びるボ
ールスクリュー２２に螺合している。ボールスクリュー
２２は、ガイド軸２０を支持するガイドフレーム２３に
より回転自在に支持されている。ボールスクリュー２２
は、下端に配置された歯付プーリ２４及び歯付ベルト２
５を介してモータ２６により回転駆動される。これによ
り、昇降フレーム１９が昇降駆動される。

【００１７】昇降フレーム１９の両側端には、ステンレ
ス製薄板部材からなる１対の昇降部材２７と、これに連
結する垂直部材３１が配設されている。各垂直部材３１
の下端には合成樹脂製平板部材からなるカセット台３２
が取り付けられている。カセット台３２上には、カセッ
トＣの四隅を位置決めするための位置決め部材３３が取
り付けられている。

【００１８】また、各昇降部材２７の上端は、繋ぎ部材
３０により連結されており、この繋ぎ部材３０の中央部
には、カセットＣを水槽１１に浸漬する際に、カセット
Ｃの浮き上がりを防止するための浮き上がり防止部材４
４ａが配設されている。この浮き上がり防止部材４４ａ
は、繋ぎ部材３０に固定された軸受部４５ａと、軸４６
ａを介して軸受部４５ａに回動自在に連結されたストッ
パー４７ａとにより構成される。

【００１９】図２に示す搬送装置６において、搬送方向
上流側の３つの多関節ロボット７の上方には、図６及び
図７に示すように純水噴射用のノズル３４が設けられて
いる。このノズル３４は、多関節ロボット７に吸着保持
されたウエハＷに対して純水を噴霧し、ウエハＷの乾燥
を防止し、ウエハＷと空気との接触を抑えるためのもの
である。このノズル３４は、ウエハＷよりやや大きい径
のコーン状に純水を噴霧する。

【００２０】多関節ロボット７は、図７に示すように、
基板処理装置のフレーム４０に取り付けられた垂直コラ
ム４１と、垂直コラム４１上で水平方向に回動自在に支
持されたベース４２と、ベース４２の先端で水平方向に
回動自在に支持された搬送アーム４３とから構成されて
いる。この多関節ロボット７は、図６に実線で示す待機
姿勢と、二点鎖線で示す搬出姿勢と、点線で示す搬入姿
勢とをとり得る。待機姿勢は搬送アーム４３がベース４
２上に折り込まれた姿勢である。搬出姿勢は、ベース４
２が待機姿勢から図６の反時計回りに９０°旋回し、ベ
ース４２と搬送アーム４３とが一直線上に延びて配置さ
れた姿勢である。搬入姿勢は、待機姿勢を挟んで搬出姿
勢と線対称の姿勢である。

【００２１】垂直コラム４１はステンレス製であり、図
８に示すように、概ね円筒状である。垂直コラム４１の
内部には、ステンレス製のベアリング４５，４６により
回動自在に支持された回動軸４４が配置されている。回
動軸４４の上端には、合成樹脂製の回動レバー４９が固
定されており、下端側には図示しないモータを含む回転
駆動機構が連結されている。回動レバー４９は、図９に
示すように扇状であり、その外縁部がベース４２に固定
されている。このため、ベース４２と揺動軸４４とは一
体的に回動する。

【００２２】垂直コラム４１の上端には、合成樹脂製の
平歯車５０が固定されている。このため平歯車５０は垂
直コラム４１と一体的に回動する。垂直コラム４１の上
端外周にはステンレス製のベアリング４７，４８が配設
されている。このベアリング４７，４８は、ベース４７
を回動自在に支持するためのものである。ベース４２
は、アルミニウム製であり、外面が４フッ化エチレン樹
脂で被覆されている。ベース４２は、概ね小判形状であ
り、その基部にベアリング４７，４８を収納する軸受収
納部５１を有している。また、ベース４２の先端と中間
部とには、合成樹脂製の固定軸５２，５３が立設されて
いる。中間部の固定軸５３には、平歯車５０に噛合する
合成樹脂製の中間歯車５４が回転自在に支持されてい
る。この中間歯車５４は、バックラッシュを取り除くた
めの調整が可能な２枚構造の歯車である。先端の固定軸
５２には、合成樹脂製のピニオン５５が回転自在に支持
されている。ピニオン５５は上部にボス部５６を有して
おり、ボス部５６の上端には、搬送アーム４３の基端が
固定されている。

【００２３】なお、これらの回動レバー４９、平歯車５
０、中間歯車５４及びピニオン５５は、ベース４２の周
囲にねじ止めされた合成樹脂製のカバー５７で覆われて
いる。搬送アーム４３はステンレス製薄板部材からな
り、その内部には搬送アーム４３の先端上面に開口し、
そこから固定軸５２へと延びる吸着孔５８が形成されて
いる。また、固定軸５２及び固定軸５３の軸心にも同じ
く吸着孔５９，６０が形成されている。この吸着孔５
９，６０を結ぶように、ベース４２にも吸着孔６１が形
成されている。さらに、回動軸４４の軸心にも吸着孔６
２が形成されており、この吸着孔６２と吸着孔６０とは
吸着配管６３で接続されている。

【００２４】回動軸４４の基端には、図１０に示すよう
に、負圧配管６４の一端が接続されている。そして、吸
着孔５８〜６２、吸着配管６３及び負圧配管６４により
吸着経路６５が構成されている。負圧配管６４の他端は
負圧発生部６６に接続されている。負圧発生部６６は、
アスピレータ方式であり、負圧発生部６６に接続された
エア源６７からの高圧エアにより負圧を発生する。負圧
発生部６６には、計測配管６８を介して下限接点付真空
計６９が接続されている。この計測配管６８において真
空計６９の近傍には、大気に開放された開放配管７０が
接続されている。開放配管７０には、電磁制御方式のオ
ンオフ弁７１が配置されている。この開放配管７０は、
計測配管６８中に吸着経路６５から侵入した純水を除去
するためのものである。

【００２５】負圧発生部６６の下流側には、気水分離装
置７２が接続されている。気水分離装置７２は、エア中
に含まれる水分と空気とを分離するためのものである。
気水分離装置７２の下流側は、排気管７３と排水管７４
とに接続されている。ここでは、搬送アーム４３の先端
で濡れたウエハＷを吸着すると、吸着経路６５に水が侵
入する。侵入した水は負圧発生部６６から気水分離装置
７２に流れる。そして、気水分離装置７２で分離された
空気は排気管７３に排出され、また水分は排水管７４に
排出される。また、水の一部が計測配管６８にも侵入す
る。計測配管６８に純水が滞留すると真空計６９での計
測が不能になるため、真空計６９による計測の直前にオ
ンオフ弁７１を開き、計測配管６８を大気開放して計測
配管６８中の純水を負圧発生部６６側へ排出する。

【００２６】このように構成された基板処理装置では、
水中ローダ１からのウエハＷの取り出しを多関節ロボッ
ト７だけで行えるので、装置構成が簡素化する。次に、
上述の基板処理装置の動作について説明する。多数のウ
エハＷを上下に収納したカセットＣが水中ローダ１のカ
セット昇降装置１２に位置決めされて載置されると、昇
降装置１２が下降して水槽１１内にカセットＣを浸漬す
る。

【００２７】裏面洗浄装置２側にウエハＷを供給する際
には、浸漬されていたカセットＣを保持するカセット昇
降装置１２が上昇する。そして、搬出すべきウエハＷを
取り出し位置よりやや上方に位置させた状態でカセット
昇降装置１２が停止する。続いて、多関節ロボット７の
回動軸４４を図示しないモータにより図９の反時計回り
に回転させて、回動レバー４９を介してベース４２を反
時計回りに回動する。すると、ベース４２に固定された
平歯車５０がベース４２とともに回転し、中間歯車５４
を介してピニオン５５を回転駆動する。ピニオン５５が
回転すると、搬送アーム５８（図８）が旋回する。そし
て、ベース４２が反時計回りに９０°回転するとベース
４２と旋回アーム４３とが一直線上に並んだ搬出姿勢
（図５の二点鎖線の姿勢）になる。そして僅かにカセッ
ト昇降装置１２を下降させることにより、多関節ロボッ
ト７の搬送アーム４３上でウエハＷを受け取る。

【００２８】ここで、吸着経路６５内を負圧にし、ウエ
ハＷを吸着保持する。また、オンオフ弁７１を瞬時開
き、計測配管６８を大気開放する。これにより計測配管
６８に侵入して滞留している水を排出し、真空計６９に
より負圧の確認ができるようにする。そして真空計６９
の下限接点がオンしているか否かをチェックする。下限
接点がオンしているときは負圧が充分ではないので装置
を停止させる。

【００２９】正常な負圧が検出され、ウエハＷの吸着が
正常に行われている場合には、回動軸４４を逆方向（図
９の時計回り）に回転させ、ベース４２を逆方向に９０
°回動させる。この結果、搬送アーム４３がベース４２
上に位置する待機姿勢になる。ここでは、水中ローダ１
からウエハＷを受け取る際に、搬送アーム４３をカセッ
トＣ内に侵入させ、昇降装置１２を下降させることによ
りウエハＷを受け取り、受け取ったウエハＷを負圧によ
り吸着保持し、吸着保持後に搬送アーム４３を待機姿勢
に回動させてウエハＷを排出しているので、ウエハＷと
搬送装置６及びカセットＣとの摺接が生じない。このた
め磨耗によるパーティクルの発生を防止できる。

【００３０】多関節ロボット７の待機姿勢は、裏面洗浄
装置２からの搬送要求がくるまで維持される。この間、
ノズル３４から純水が噴霧される。このため、ウエハＷ
が搬送中及び待機中に乾燥しなくなり、空気との接触に
よって生じる酸化やパーティクルの固着等を防止でき
る。裏面洗浄装置２から搬送要求が生じると、回動軸４
４がさらに時計回りに９０°回動する。すると搬送アー
ム４３が裏面洗浄装置２側に延びた搬入姿勢となり、そ
の先端が裏面洗浄装置２の中心位置に配置される。裏面
洗浄装置２側では、図示しないチャックがウエハＷを受
け取り、裏面洗浄を行う。

【００３１】裏面洗浄が終了すると、裏面洗浄装置２と
表面洗浄装置３との間に配置された多関節ロボット７
が、裏面洗浄装置２からウエハＷを受け取る。そして、
一旦待機した後に、表面洗浄装置３からの搬入要求によ
りウエハＷを表面洗浄装置３に搬入する。この搬出から
搬入までの待機中においても、ノズル３４から純水が噴
霧され、ウエハＷの乾燥を防止する。表面洗浄が終了す
ると、表面洗浄槽３と水洗乾燥装置４との間に配置され
た多関節ロボット７が表面洗浄装置３からウエハＷを受
け取り、同様な処理で乾燥を防止しながらウエハＷを水
洗乾燥装置４に搬入する。水洗・乾燥処理が終了したウ
エハＷは、水洗乾燥装置４とアンローダ５との間に配置
された多関節ロボット７により、水洗乾燥装置４から搬
出されてアンローダ５に搬入される。アンローダ５は、
処理の済んだウエハＷを別のカセットＣ内に順次収納
し、全てのウエハＷを収納した時点でアンローダ５から
カセットＣを排出する。

【００３２】〔他の実施例〕（ａ）液晶用またはフォトマスク用のガラス基板を浸
漬する薄板材浸漬装置においても本発明を同様に実施で
きる。（ｂ）純水中に浸漬する代わりに、イソプロピルアル
コール等の液体中にウエハを浸漬するようにしてもよ
い。

【００３３】

【発明の効果】本発明に係る薄板材浸漬装置では、多関
節構造の薄板材搬出手段が、薄板材収納部内に侵入し、
薄板材収納部内で薄板材をその下方より支持した後に搬
出するので、薄板材の損傷やパーティクルの発生が抑え
られる。また、装置構成が簡略化する。

【００３４】さらに、薄板材を負圧により吸着保持する
場合には、負圧計測手段と負圧発生手段との間の液体が
液体排除手段により排除されるので、負圧計測を確実に
行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が採用された基板処理装置の
斜視図。

【図２】その縦断面概略図。

【図３】水中ローダの斜視部分図。

【図４】水中ローダの縦断面図。

【図５】水中ローダの平面図。

【図６】搬送装置の平面図。

【図７】搬送装置の側面図。

【図８】多関節ロボットの一部破断側面図。

【図９】多関節ロボットの一部破断平面図。

【図１０】多関節ロボットの配管図。

【符号の説明】

１水中ローダ７多関節ロボット１１水槽１２カセット昇降装置６５吸着経路６６負圧発生部６９真空計７０開放配管７１オンオフ弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者澤村雅視滋賀県野洲郡野洲町大字三上字口ノ川原 2426番１大日本スクリーン製造株式会社野洲事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数の薄板材を上下多段に収納する薄板材
収納部を液体中に浸漬する薄板材浸漬装置であって、内部に液体を貯溜し、前記薄板材収納部を前記液体中に
浸漬させるための液槽と、前記薄板材収納部を前記液槽で上下動させるための収納
部昇降手段と、前記薄板材収納部内に侵入し、前記薄板材収納部内で前
記薄板材をその下方より支持した後に搬出する多関節構
造の薄板材搬出手段と、を備えた薄板材浸漬装置。
【請求項２】前記薄板材搬出手段内に設けられ、前記薄
板材を負圧により吸着保持するための吸着経路と、前記吸着経路に接続され、前記吸着経路で負圧を発生す
るための負圧発生手段と、前記負圧発生手段により発生した負圧を計測するための
負圧計測手段と、前記負圧発生手段と前記負圧計測手段との間に滞留する
前記液体を排除するための液体排除手段と、をさらに備
えた請求項１に記載の薄板材浸漬装置。