JPH10249289A - 洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複雑な形状の被洗浄物でも効率よく且つ高い
清浄度で洗浄が可能で、小型・コンパクトな洗浄装置を
得る。 【解決手段】 洗浄装置は、カセットウエハ２を保持し
た洗浄篭５配設する配設空間２０ａを有した洗浄室２０
と、洗浄室２０内において洗浄篭５支持する搬送機構３
０と、洗浄室２０内において洗浄液を噴射する噴射ノズ
ル装置４０とを有する。洗浄に際しては、搬送機構３０
により洗浄篭５が左右に往復移動され、且つエアシリン
ダ４１により噴射ノズルが上下動されながら洗浄篭５内
のカセットに洗浄液を吹き付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被洗浄物の洗浄を
行う洗浄装置に関し、特に、半導体ウエハ、ガラス基板
等を収納保持するカセットのような高い清浄度が要求さ
れる被洗浄物の洗浄を行う場合に適した洗浄装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ＬＳＩ，超ＬＳＩ等のような半導体部品
の製造工程においては、極微細なダストの付着でも不良
品の発生、歩留まりの低下に結びつくために、極度に清
浄化されたクリーンルーム内で製造が行われる。当然な
がら、この製造に用いる装置、部品類も高度な清浄度が
要求される。例えば、製造対象となるウエハ、ガラス基
板等を収納するカセット等も高い清浄度が要求され、こ
れに応じて使用前に十分な洗浄が行われる。

【０００３】図２に、複数のウエハ１を収納保持するウ
エハカセット２の一例を示している。このウエハカセッ
ト２は樹脂成形により作られており、保持溝３にウエハ
１の端部を受容してカセット２内に複数のウエハ１を整
列保持する。このカセット２は半導体製造工程等におい
て用いられるため、カセット自体も高度な清浄度が要求
され、このようなカセットを洗浄する洗浄装置が従来か
ら種々実用に供されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の洗浄装置は、洗
浄室内に被洗浄物（例えば、ウエハカセット）を静止保
持し、この被洗浄物に洗浄ノズルから洗浄液を吹き付け
て洗浄するものであったが、図２に示すようにウエハカ
セット２は凹凸等の多い複雑な形状をしており、ウエハ
を収納するカセット内部４や、保持溝３内まで十分に洗
浄するのが難しいという問題があった。

【０００５】さらに、洗浄を行っている間は洗浄室を密
閉するとともに、被洗浄物の搬入、搬出時には搬送開口
を開放することが必要であるため、従来の洗浄装置には
搬送開口を開閉する扉を設けている。ところが、このよ
うにすると扉を開閉するためのスペースを必要とする
（例えば、観音開きの扉の場合には扉がスイングできる
だけのスペースが開放側に必要であり、スライド扉の場
合にはスライドした扉が移動できるだけのスペースが必
要である）ため、洗浄装置サイズが大きくなるという問
題があった。

【０００６】本発明はこのような問題に鑑みたもので、
複雑な形状の被洗浄物でも効率よく且つ高い清浄度で洗
浄が可能であり、装置全体を小型・コンパクト化するが
容易である洗浄装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的達成のた
め、本発明の洗浄装置は、被洗浄物を配設する配設空間
を有した洗浄室と、この洗浄室内において被洗浄物を支
持する洗浄物支持手段と、洗浄室内に設けられて被洗浄
物に洗浄液を噴射する噴射ノズルとを有し、さらに、配
設空間内において支持手段を第１の方向に移動させる第
１移動手段と、噴射ノズルを第２の方向に移動させる第
２移動手段とを有する。ここで、第１の方向と第２の方
向が異なり、第１および第２移動手段により支持手段と
噴射ノズルをそれぞれ第１および第２の方向に（異なる
方向に）移動させながら噴射ノズルから被洗浄物に洗浄
液を噴射して被洗浄物の洗浄を行う。

【０００８】この洗浄装置の場合には、洗浄に際して
は、支持手段とともにこれに支持されて被洗浄物が第１
の方向に移動され、且つ噴射ノズルが第２の方向に移動
しながら被洗浄物に洗浄液を噴射するため、噴射ノズル
からの洗浄液を被洗浄物にくまなく当てることができ
る。このため、ウエハカセットのように凹凸が多く形状
が複雑な被洗浄物であっても、効率良く、凹部等も確実
に且つ高度な清浄度で洗浄することができる。

【０００９】もう一つの本発明に係る洗浄装置は、被洗
浄物の配設空間および被洗浄物の搬送開口を有した洗浄
室と、搬送開口を介して配設空間内に被洗浄物を搬送す
る搬送装置と、搬送開口に設けられた開閉装置とを有し
て構成され、開閉装置が、搬送開口をカバー可能な幅を
有した長尺のシート部材と、搬送開口の一方の側に配設
されてシート部材を一端側から巻き取る第１巻き取り手
段と、搬送開口の他方の側に配設されてシート部材を他
端側から巻き取る第２巻き取り手段とから構成される。
そして、シート部材には所定の大きさの開放開口が形成
され、第１および第２巻き取り手段によりシート部材を
巻き取り及び繰り出して搬送開口に沿って移動させ、シ
ート部材の開放開口を洗浄室の搬送開口に対向させて搬
送開口を開放し、シート部材のシート面により搬送開口
を覆って搬送開口を閉止するようになっている。

【００１０】このような構成の洗浄装置の場合には、開
閉装置が、シート部材をそれぞれ端部からロール状に巻
き取る第１および第２巻き取り手段から構成されるた
め、両巻き取り手段を搬送開口の両側に対向する形で配
設するだけで、搬送開口の開閉を行わせることができ
る。このため、従来のような扉を開閉するためのスペー
スが不要で、単に両巻き取り手段を配設するだけのスペ
ースが必要なだけであり、洗浄装置が小型、コンパクト
になる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
ましい実施形態について説明する。図１に本発明に係る
洗浄装置の全体構成を示している。この洗浄装置は、配
設空間２０ａを有した洗浄室２０を有する。洗浄室２０
の上面には搬入開口２１が形成され、図における右側面
には連通開口２８が形成されている。洗浄室２０の上側
には、搬入開口２１を挟んで搬入部１０が形成されてお
り、洗浄室２０の右側には連通開口２８を挟んで乾燥室
５０が設けられている。さらに、乾燥室５０の右側面に
は搬出開口６８が形成されており、この搬出開口６８を
挟んで乾燥室５０の右側に搬出部６０が形成されてい
る。

【００１２】搬入部１０には、上下方向に起立した状態
で左右一対の第１搬送アーム機構１１が設けられてい
る。この第１搬送アーム機構１１は上下（矢印Ａ方向）
および左右（矢印Ｂ方向）に移動自在な第１アーム１２
を有しており、第１アーム１２の下部に支持突起１２ａ
が内方に突出して形成されている。左右の第１搬送機構
１１は、図４に示すように、それぞれ一対の第１アーム
１２を有しており、搬入部１０において対向する支持突
起１２ａ同士が向かい合う。

【００１３】本例の洗浄装置により洗浄される被洗浄物
は、図２に示すウエハカセット２であるが、この形状は
上述のとおりである。但し、このウエハカセット２をそ
のまま洗浄装置内に搬入するのではなく、図４に示すよ
うな洗浄篭５内に開口を下方に向けて整列保持された状
態で搬入される。洗浄篭５は線材もしくはパイプから作
られ、図示のように底面が９分割され、各分割区内に設
けられたガイド部材５ａに支持されてウエハカセット２
が整列配設される。このため、この洗浄篭５には合計９
個のウエハカセット２を入れることができる。このよう
にしてウエハカセット２を整列支持した状態の洗浄篭５
が図１に示すように、搬入部１０内に配設される。この
とき、搬入部１０内において、洗浄篭５の左右底部線材
５ｂが第１アーム１２の突起１２ａ上に位置し、洗浄篭
５は第１アーム１２により保持された状態となる。

【００１４】搬入部１０と洗浄室２０とを仕切る壁に形
成された搬入開口２１には、図３に示す構成の第１開閉
装置１５が設けられている。この開閉装置１５は、搬入
開口２１の幅より広い幅で長尺の防水シート部材１８
を、それぞれ端部からロール上に巻き取る第１および第
２巻き取りロール１６，１７を有する。なお、第１巻き
取りロール１６はバネ式巻き取り機１６ａを有してお
り、内蔵のバネによりシート部材１８をロール上に巻き
取る。また、第２巻き取りロール１７は巻き取りモータ
１７ａを有しており、モータ１７ａを駆動してシート部
材１８をロール上に巻き取ることができる。シート部材
１８には、図示のように矩形上の開放開口１８ａが形成
されており、第１巻き取りロール１６によりシート部材
１８を巻き取った状態で開放開口１８は両巻き取りロー
ル１６，１７の中間に位置する。この状態から巻き取り
モータ１７ａを駆動して第２巻き取りロール１７により
シート部材１８を巻き取ると、開放開口１８を有する部
分は第２巻き取りロール１７内に巻き取られ、両巻き取
りロール１６，１７の間には開口が存在しないシート面
１８ｂのみが位置する。

【００１５】このような構成の第１開閉装置１５が図１
に示すように、搬入開口２１に沿って配設されており、
第１巻き取りロール１６によりシート部材１８を巻き取
って開放開口１８を両巻き取りロール１６，１７の中間
に位置させると、この開放開口１８が搬入開口２１と重
なり、搬入開口２１を開放する。一方、第２巻き取りロ
ール１７によりシート部材１８を巻き取ると、両巻き取
りロール１６，１７の間にシート面１８ｂを位置させ
て、搬入開口２１を閉止する。

【００１６】前述のように、洗浄篭５内にウエハカセッ
ト２が配置され、この洗浄篭５が第１搬送アーム機構１
１の第１アーム１２により保持された状態（図１の状
態）から、まず、開閉装置１５により搬入開口２１が開
放される。この後、第１アーム１２が下動され、開放状
態の搬入開口２１を通って（開放開口１８ａを通って）
洗浄篭５が洗浄室２０の配設空間２０ａ内に搬入され
る。

【００１７】洗浄室２０の前後壁面には、上下に延びる
ガイド溝２３に沿って上下動可能な第２アーム２２を有
した第２搬送機構が設けられている。この第２アーム２
２は、図４に示すように、前後壁面にそれぞれ一対ずつ
設けられて対向しており、上記のように第１アーム１２
の下動により配設空間２０ａ内に搬入された洗浄篭５を
受容する。この受容は、洗浄篭５の前後底部線材５ｃを
第２アーム２２の突起２２ａ上に載置させて行われ、こ
れにより、洗浄篭５は第１アーム１２から第２アーム２
２上に受け渡される。そして、第１アーム１２は左右方
向外側に移動して洗浄篭５から離れた後、上動されて搬
入部１０の元の位置に戻る。

【００１８】次に、第２アーム２２が下動され、洗浄篭
５は第３搬送機構３０上に載置される。この第３搬送機
構３０を図５〜図７を参照して説明する。この機構３０
は、洗浄室２０内に前後に所定間隔をおいて左右に延び
て設けられた一対の支持レール３０ａを有し、この支持
レール３０ａの左右端部にそれぞれ前後の支持レール３
０ａに回転自在に支持された駆動シャフト３１および従
動シャフト３４が取り付けられている。駆動シャフト３
１は、支持レール３０ａの外側に位置する前後一対の搬
送駆動プーリ３１ａと、内側に位置する前後一対の搬送
駆動ローラ３１ｂとを一体結合状態で有している。同様
に、従動シャフト３４は、支持レール３０ａの外側に位
置する前後一対の搬送従動プーリ３４ａと、内側に位置
する前後一対の搬送従動ローラ３４ｂとを一体結合状態
で有している。

【００１９】搬送駆動プーリ３１ａと搬送従動プーリ３
４ａとの間には搬送ベルト３７が掛け渡されている。こ
こで、駆動シャフト３１の前端にはモータ従動プーリ３
１ａが取り付けられており、このプーリ３１ａはモータ
ベルト３３を介してモータ３２の回転軸に取り付けられ
たモータ駆動プーリ３２ａと繋がっている。このため、
モータ３２を駆動すると搬送駆動プーリ３１ａを回転駆
動し、この駆動により搬送ベルト３７を介して従動プー
リ３４ａも回転駆動する。

【００２０】さらに、支持レール３０ａの外側には左右
に並んで複数のアイドルプーリ３５ａが回転自在に取り
付けられるとともに、各アイドルプーリ３５ａと同軸結
合されたアイドルローラ３５ｂが支持レール３０ａの内
側に配設されている。各アイドルプーリ３５は搬送ベル
ト３７と当接しており、モータ３２が駆動されると、搬
送ベルト３７により各アイドルプーリ３５ａが回転駆動
され、同時にアイドルローラ３５ｂが回転駆動される。
なお、このとき搬送ベルト３７との間に滑りが生じない
ように、テンショナー３６が搬送ベルト３７を押し付け
ている。このようなことから、搬送ベルト３７は歯付ベ
ルトを使用するのが好ましい。

【００２１】第２アーム２２が下動されて洗浄篭５が第
３搬送機構３０上に載置された状態で、洗浄篭５の前後
底部線材５ｃが前後支持レール３０ａの内側において、
ローラ３１ｂ，３４ｂ，３５ｂの上に載置された状態と
なる。このため、この状態で、モータ３２を駆動する
と、搬送ベルト３７を介して各ローラ３１ｂ，３４ｂ，
３５ｂが回転駆動されるので、洗浄篭５を第３搬送機構
３０により左右に搬送することができる。

【００２２】洗浄室２０内の下部には、洗浄篭５に配設
されたウエハカセット２に洗浄液を噴射してこれを洗浄
するための洗浄ノズル装置４０も配設されている。この
装置４０を図６および図７に示しておりこれらの図を参
照して説明する（なお、図５は洗浄ノズル装置４０を除
いた状態で示している）。洗浄ノズル装置４０は、洗浄
室２０の配設空間２０ａの下面側外側に配設されたノズ
ル移動用エアシリンダ４１を有し、このエアシリンダ４
１により伸縮されるロッド４１ａの先端側は配設空間２
０ａ内に突出している。ロッド４１ａの先端には分配プ
レート４２が取り付けられ、この分配プレート４２から
前後左右に分配管４３が延びるとともにその先端に上方
に突出する噴射ノズル４５が取り付けられている。な
お、各噴射ノズル４５同士は連結管４４により接続され
ている。さらに、分配プレート４２から上方に突出する
ノズル４５も取り付けられている。

【００２３】このような構成の洗浄ノズル装置４０にお
いてエアシリンダ４１によりロッド４１ａを伸縮作動さ
せると、分配プレート４２とともに全噴射ノズル４５を
上下動させることができる。この洗浄ノズル装置４０は
図示のように、第３搬送機構３０の下側に配設されてお
り、上述のようにして第３搬送機構３０の上に載置され
た洗浄篭５の下側に位置する。このとき、各噴射ノズル
４５は、洗浄篭５に配設された９個のウエハカセット２
のちょうど下側に位置する。

【００２４】洗浄室２０内においては、噴射ノズル４５
から洗浄篭５内のウエハカセット２に洗浄液を噴射して
吹き付け、その洗浄が行われる。この洗浄に先だって、
第１開閉装置１５により搬入開口２１が閉止され、第１
開閉装置１５と同様の構成の第２開閉装置５５により連
通開口２８が閉止され、洗浄液が外部に漏れでないよう
にされる。なお、噴射洗浄液は洗浄室２０の底部に形成
された排出孔２０ｂから外部に排出される。

【００２５】洗浄に際しては、モータ３２が繰り返し反
転駆動されて第３搬送機構３０により洗浄篭５が配設空
間２０ａ内において左右に往復移動され、同時に、エア
シリンダ４１により噴射ノズル４５が上下に往復移動さ
れる。このため、噴射ノズル４５は対応するウエハカセ
ット２の下側から内部空間４に入り込み、カセット内面
に洗浄液を吹き付ける。このとき同時に洗浄篭５は左右
に往復移動するため、ウエハカセット内面全面にわたっ
て洗浄液が吹き付けられ、図２に示すウエハカセット２
の内面における保持溝３内等も確実に洗浄することがで
きる。

【００２６】なお、本例では、洗浄篭５を左右に移動さ
せ、噴射ノズル４５を上下に移動させているが、本発明
はこれに限られるものではなく、洗浄篭５を前後左右さ
らには上下に移動させてもよく、また、噴射ノズル４５
を前後左右に移動させたり回転させたりしてもよい。但
し、洗浄篭５の移動方向と噴射ノズル４５の移動方向と
は異なるように設定し、被洗浄物に洗浄液を広く且つく
まなく吹きかけるようにするのが望ましい。

【００２７】以上のようにして洗浄が終了すると、第２
開閉装置５５により連通開口２８を開放する。なお、こ
の第２開閉装置５５は第１および第２巻き取りロール５
６，５７とシート部材５８から構成され、図３に示す第
１開閉装置１５と同一構成なのでその説明は省略する。
そして、モータ３２により第３搬送機構３０を作動させ
て洗浄が終了した洗浄篭５を図１における右方に搬送
し、連通開口２８を通って乾燥室５０内に搬入する。乾
燥室５０内には、上記第３搬送機構３０と同一構成の第
４搬送機構５１が設けられており、第３搬送機構３０に
より乾燥室５０内に搬入された洗浄篭５を乾燥室５０内
に受け入れる。なお、第４搬送機構５１は第３搬送機構
３０と同一構成であるのでその説明は省略する。

【００２８】なお、洗浄室２０内の連通開口２８に隣接
する位置にエアナイフ２５が配設されており、上記のよ
うに搬送される洗浄篭５に上下に対向するエアノズル２
５ａ，２５ｂからエアを吹き付けてウエハカセット２に
付着した水分を吹き飛ばす。このエアナイフによる水分
除去をより確実に行わせるために、第３および第４搬送
機構３０，５１により洗浄篭５をやりとりして、洗浄篭
５が何度もエアナイフ２５を通過するようにしても良
い。なお、上側のエアノズル２５ａはガイド溝２５ｃに
沿って上下移動可能であり、これにより、上下エアノズ
ル２５ａ，２５ｂの対向間隔を、ここを通過する洗浄篭
５（およびここに配置されたカセット）の大きさに応じ
て調整可能となっている。

【００２９】このようにして乾燥室５０内に洗浄篭５が
搬入されると、第２開閉装置５５により連通開口２８を
閉止し、同時に第３開閉装置６５（第１および第２巻き
取りロール６６，６７とシート部材６８とからなる）に
よる搬出開口５４を閉止する。そして、乾燥室５０内に
温風を吹き込んだり、循環させたりして洗浄篭５に置か
れたウエハカセット２を乾燥し、水分を完全に除去す
る。なお、このとき、第４搬送機構５１により洗浄篭５
を乾燥室５０内において往復移動させると乾燥をより効
果的に行うことができる。

【００３０】乾燥室５０内での乾燥が完了すると、第３
開閉装置６５により搬出開口５４を開放し、第４搬送機
構６１により洗浄篭５を搬出開口５４から搬出部６０に
搬出する。搬出部６０には第４搬送機構６１（この機構
も第３搬送機構３０と同一なのでその説明は省略）が設
けられており、このように搬出された洗浄篭５を受け取
る。これにより、洗浄篭５に置かれたウエハカセット２
の洗浄乾燥が完了し、搬出部６０に取り出される。以
下、以上の操作が繰り返し行われ、ウエハカセットの洗
浄が継続的に行われる。

【００３１】なお、本例においては、第２および第３開
閉装置５５，６５はシート部材を上下に移動させて開閉
を行っているが、これを左右に移動させるように構成し
てもよい。この場合には、開口の左右に巻き取りロール
が配設される。また、本装置の洗浄対象はウエハカセッ
トに限られるものでないことは無論であり、ウエハカセ
ットボックス、その他様々なものの洗浄が可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
洗浄に際して、支持手段とともに被洗浄物が第１の方向
に移動され、且つ噴射ノズルが第２の方向に移動しなが
ら被洗浄物に洗浄液を噴射するため、噴射ノズルからの
洗浄液を被洗浄物にくまなく当てることができ、ウエハ
カセット等のように凹凸が多く形状が複雑な被洗浄物で
あっても、効率良く、凹部等も確実に洗浄でき、高度な
清浄度で洗浄することができる。

【００３３】もう一つの本発明によれば、洗浄室の搬送
開口の開閉を行う開閉装置が、シート部材をそれぞれ端
部からロール状に巻き取る第１および第２巻き取り手段
から構成されるため、両巻き取り手段を搬送開口の両側
に対向する形で配設するだけで、搬送開口の開閉を行わ
せることができ、従来のような扉を開閉するためのスペ
ースが不要となり、洗浄装置を小型、コンパクト化でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る洗浄装置の全体構成を示す概略断
面図である。

【図２】ウエハカセットおよびウエハを示す斜視図であ
る。

【図３】本発明に係る開閉装置を示す斜視図である。

【図４】本発明の洗浄装置に用いられる搬送機構を示す
斜視図である。

【図５】本発明の洗浄装置における洗浄室内を示す正面
図である。

【図６】本発明の洗浄装置における洗浄室内を示す側面
図である。

【図７】本発明の洗浄装置における洗浄室内を示す平面
図である。

【符号の説明】

１ ウエハ ２ ウエハカセット ５ 洗浄篭 １０ 搬入部 ２０ 洗浄室 ３０ 第３搬送機構 ４０ 噴射ノズル装置 ５０ 乾燥室 ６０ 搬出部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被洗浄物を配設する配設空間を有した洗
   浄室と、 この洗浄室内において前記配設空間内に配設された被洗
   浄物を支持する洗浄物支持手段と、 前記洗浄室内に設けられ、前記配設空間内に配設された
   被洗浄物に洗浄液を噴射する噴射ノズルと、 前記配設空間内において前記支持手段を第１の方向に移
   動させる第１移動手段と、 前記配設空間内において前記噴射ノズルを第２の方向に
   移動させる第２移動手段とを有して構成され、 前記第１の方向と前記第２の方向が異なる方向であり、
   前記第１および第２移動手段により前記支持手段と前記
   噴射ノズルをそれぞれ前記第１および第２の方向に移動
   させながら前記噴射ノズルから被洗浄物に洗浄液を噴射
   して被洗浄物の洗浄を行うことを特徴とする洗浄装置。
2. 【請求項２】 被洗浄物を配設する配設空間およびこの
   配設空間内に被洗浄物を搬入および／もしくは搬出する
   ための搬送開口を有した洗浄室と、前記搬送開口を介し
   て前記配設空間内に被洗浄物を搬入および／もしくは搬
   出する搬送装置と、前記搬送開口に開閉自在に設けられ
   た開閉装置とを有してなり、 この開閉装置が、 前記搬送開口をカバー可能な幅を有した長尺のシート部
   材と、 前記搬送開口の一方の側に配設されて前記シート部材を
   一端側から巻き取る第１巻き取り手段と、 前記搬送開口の他方の側に配設されて前記シート部材を
   他端側から巻き取る第２巻き取り手段とから構成され、 前記シート部材には所定の大きさの開放開口が形成され
   ており、前記第１および第２巻き取り手段による巻き取
   り及び繰り出しにより前記シート部材を、前記搬送開口
   に沿って移動させ、前記開放開口を前記搬送開口に対向
   させて前記搬送開口を開放し、前記シート部材のシート
   面により前記搬送開口を覆って前記搬送開口を閉止する
   ことを特徴とする洗浄装置。