JP2003100695A

JP2003100695A - 基板洗浄装置

Info

Publication number: JP2003100695A
Application number: JP2001293396A
Authority: JP
Inventors: Joichi Nishimura; 讓一西村
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2003-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】簡易な構成であってかつフットプリントの小
さい基板洗浄装置を提供する。【解決手段】基板洗浄装置１は、カセットＣ１，Ｃ２
を載置するための載置ステージ１０と、基板Ｗに洗浄処
理を行う洗浄ユニットＳＳ１，ＳＳ２と、搬送ロボット
ＴＲとを備えている。搬送ロボットＴＲは、搬送アーム
４５によってカセットＣ１から未処理の基板Ｗを取り出
し、洗浄ユニットＳＳ１（ＳＳ２）に搬入し、処理後の
基板ＷをカセットＣ２に収納する。搬送ロボットＴＲ
は、基板Ｗを保持した搬送アーム４５を反転させること
ができ、これによって基板Ｗの表裏を洗浄することがで
きる。基板Ｗを反転させるためだけの特別な反転ユニッ
トが不要となるため、装置のフットプリントを小さくす
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板、液晶
表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光
ディスク用基板等（以下、「基板」と称する）に洗浄処
理を行う洗浄処理手段と、その洗浄処理手段に対して基
板の搬出入を行う搬送手段とを備えた基板洗浄装置、特
に基板を１枚ずつ洗浄する枚葉式の基板洗浄装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、半導体や液晶ディスプレ
イなどの製品は、上記基板に対して洗浄、レジスト塗
布、露光、現像、エッチング、層間絶縁膜の形成、熱処
理、ダイシングなどの一連の諸処理を施すことにより製
造されている。これらのうち洗浄処理は、基板に付着し
たパーティクル等の汚染物質を除去する処理であり、パ
ターンの微細化、複雑化が進展している近年においては
益々重要となっている処理である。

【０００３】図１０は、従来の基板洗浄装置の構成を示
す平面図である。図１０に示す従来の基板洗浄装置は、
４つの洗浄ユニット１０１と、反転ユニット１０５と、
搬送ロボット１１１と、インデクサ１２０とを備えてい
る。洗浄ユニット１０１は、基板Ｗを回転させつつその
主面をブラシにて洗浄する回転式洗浄ユニット（いわゆ
るスピンスクラバ）である。反転ユニット１０５は、基
板Ｗを水平方向を軸として１８０°回転させ、その表面
（パターン形成が行われる面）と裏面とを反転させるユ
ニットである。搬送ロボット１１１は、搬送アーム１１
２を備えるとともに、搬送路１１０に沿って移動するこ
とが可能に構成されている。搬送ロボット１１１は、イ
ンデクサ１２０の移載ロボット１２１との間で基板Ｗの
受け渡しを行うことができるとともに、４つの洗浄ユニ
ット１０１および反転ユニット１０５の間にて基板Ｗの
搬送を行うことができる。

【０００４】インデクサ１２０は、４つのカセット１２
５を載置するとともに、移載ロボット１２１を備える。
それぞれのカセット１２５は、洗浄処理前の未処理基板
または洗浄処理後の処理済基板を複数枚収納する。移載
ロボット１２１は、移載アーム１２２を備えるととも
に、インデクサ１２０内を移動することができる。移載
ロボット１２１は、洗浄処理前の未処理基板Ｗをカセッ
ト１２５から取り出して搬送ロボット１１１に渡すとと
もに、搬送ロボット１１１から受け取った洗浄処理後の
処理済基板Ｗをカセット１２５に収納する役割を有す
る。

【０００５】この基板洗浄装置における処理手順は以下
のようなものである。まず、移載ロボット１２１が移載
アーム１２２をカセット１２５に差し入れて未処理の基
板Ｗを取り出し、搬送ロボット１１１の搬送アーム１１
２にその基板Ｗを渡す。搬送ロボット１１１は、受け取
った基板Ｗを搬送アーム１１２に保持して搬送しつつ４
つの洗浄ユニット１０１のいずれかに搬入する。未処理
の基板Ｗが搬入された洗浄ユニット１０１は、その基板
Ｗの表面を洗浄する。

【０００６】表面の洗浄処理が終了した後、搬送ロボッ
ト１１１が搬送アーム１１２を当該洗浄ユニット１０１
にアクセスさせて基板Ｗを搬出する。そして、搬送ロボ
ット１１１は、表面洗浄処理が終了した基板Ｗを反転ユ
ニット１０５に搬入する。反転ユニット１０５は、基板
Ｗの表裏を反転させ、その裏面を上側に向ける。

【０００７】その後、搬送ロボット１１１が反転ユニッ
ト１０５から基板Ｗを取り出して、再び洗浄ユニット１
０１のいずれかに搬入する。基板Ｗが搬入された洗浄ユ
ニット１０１は、その基板Ｗの裏面を洗浄する。

【０００８】裏面の洗浄処理が終了した後、搬送ロボッ
ト１１１が基板Ｗを取り出して再度反転ユニット１０５
に搬入し、反転ユニット１０５が基板Ｗの表裏を反転さ
せてその表面を上側に向ける。そして、搬送ロボット１
１１が反転ユニット１０５から基板Ｗを取り出して、移
載ロボット１２１の移載アーム１２２に洗浄処理済の基
板Ｗを渡す。最後に、移載ロボット１２１が洗浄処理済
の基板Ｗをカセット１２５に収納することにより一連の
基板洗浄処理が完了し、基板Ｗの表裏の汚染が除去され
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１０
の従来の基板洗浄装置においては、基板Ｗを表裏反転さ
せるべく反転ユニット１０５を備えているため、装置サ
イズが大きくなるとともに、装置価格も高価なものにな
っている。上記のような基板洗浄装置は通常クリーンル
ーム内に設置されるものであるが、装置サイズ、特にフ
ットプリント（装置の平面サイズ）が大きくなると、装
置に必要なクリーンルーム内の専有面積も大きくなる。
クリーンルーム内においては基板処理に必要な高い清浄
度が実現されるとともに適切な温湿度が常時維持されて
おり、そのために相応のコストを要する。従って、フッ
トプリントの大きい基板洗浄装置がクリーンルーム内に
大きな専有面積を占めることは、高い装置価格に加えて
ランニングコストをも上昇させるという問題を発生させ
る。

【００１０】また、図１０の従来の基板洗浄装置におい
ては、一連の洗浄処理のための基板搬送に移載ロボット
１２１および搬送ロボット１１１の２台のロボットを使
用しているため、このことも装置価格を高くするととも
に、フットプリントを大きくする要因となっている。

【００１１】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、簡易な構成であってかつフットプリントの小さ
い基板洗浄装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、基板に洗浄処理を行う洗浄処理
手段と、前記洗浄処理手段に基板を搬入するとともに前
記洗浄処理手段から基板を搬出する搬送手段とを備えた
基板洗浄装置において、前記搬送手段に、基板を保持す
る搬送アームと、前記搬送アームに基板を保持させた状
態にて当該搬送アームを水平方向に沿った軸を中心にし
て１８０°反転させる反転駆動部とを備えている。

【００１３】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
に係る基板洗浄装置において、前記搬送アームに、基板
の端縁部を把持することによって当該基板を保持する端
縁部把持機構を備えている。

【００１４】また、請求項３の発明は、請求項２の発明
に係る基板洗浄装置において、前記端縁部把持機構に、
基板の端縁部の一部分に当接して当該基板の位置を規制
する位置規制部材と、前記基板の端縁部の他の部分を押
圧して前記基板を前記位置規制部材に押し付ける押圧手
段とを備えている。

【００１５】また、請求項４の発明は、請求項１から請
求項３のいずれかの発明に係る基板洗浄装置において、
前記搬送手段に、前記搬送アームを複数備えている。

【００１６】また、請求項５の発明は、請求項１から請
求項４のいずれかの発明に係る基板洗浄装置において、
前記搬送手段に、前記基板洗浄装置内に設けられた基板
収納部から洗浄処理前の未処理基板を取り出させるとと
もに、基板収納部に洗浄処理後の処理済基板を収納させ
ている。

【００１７】また、請求項６の発明は、請求項１から請
求項５のいずれかの発明に係る基板洗浄装置において、
前記搬送手段が略水平方向に移動する搬送路をさらに備
え、前記洗浄処理手段を前記搬送路の上方に配置してい
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について詳細に説明する。

【００１９】＜１．第１実施形態＞図１は、本発明に係
る基板洗浄装置の全体構成を示す平面図である。また、
図２は、図１の基板洗浄装置の側面図である。なお、図
１および以降の各図にはそれらの方向関係を明確にする
ため必要に応じてＺ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を
水平面とするＸＹＺ直交座標系を付している。

【００２０】この基板洗浄装置１は、基板Ｗに洗浄処理
を行ってパーティクルを除去する装置であり、主として
カセットＣ１，Ｃ２を載置するための載置ステージ１０
と、基板Ｗに洗浄処理を行う洗浄ユニットＳＳ１，ＳＳ
２と、搬送ロボットＴＲとを備えている。搬送ロボット
ＴＲは搬送路５に配置されており、この搬送路５を挟ん
で載置ステージ１０と洗浄ユニットＳＳ１，ＳＳ２とが
対向配置されている。

【００２１】２つの載置ステージ１０は、搬送路５に沿
って設けられており、それぞれの上面の所定位置にはカ
セットＣ１，Ｃ２が載置される。各カセットＣ１，Ｃ２
には、多段の収納溝が刻設されており、それぞれの溝に
は１枚の基板Ｗを水平姿勢にて（主面を水平面に沿わせ
て）収容することができる。従って、各カセットＣ１，
Ｃ２には、複数の基板Ｗを水平姿勢かつ多段に所定の間
隔を隔てて積層した状態にて収納することができる。な
お、本実施形態のカセットＣ１，Ｃ２の形態としては、
基板を密閉空間に収納するＦＯＵＰ(front opening uni
fied pod)を採用しているが、これに限定されるもので
はなく、収納基板を外気に曝すＯＣ(open casett)であ
っても良い。

【００２２】各カセットＣ１，Ｃ２の正面側（図中（−
Ｘ）側）には蓋が設けられており、当該蓋は基板Ｗの出
し入れを行えるように着脱可能とされている。カセット
Ｃ１，Ｃ２の蓋の着脱は、図示を省略するポッドオープ
ナーによって行われる。カセットＣ１，Ｃ２から蓋を取
り外すことにより、図２に示すように、開口部８が形成
される。カセットＣ１，Ｃ２に対する基板Ｗの搬入搬出
はこの開口部８を介して行われる。

【００２３】また、本実施形態では、カセットＣ１に洗
浄処理前の未処理基板を収納し、カセットＣ２に洗浄処
理後の処理済基板を収納するものとする。なお、カセッ
トＣ１，Ｃ２の載置ステージ１０への載置および載置ス
テージ１０からの搬出は、通常ＡＧＶ(Automatic Guide
d Vehicle)やＯＨＴ(over-head hoist transport)等に
よって自動的に行うようにしている。

【００２４】洗浄ユニットＳＳ１，ＳＳ２は、搬送路５
に沿って載置ステージ１０とは反対側に並べて設けられ
ている。本実施形態の洗浄ユニットＳＳ１，ＳＳ２は、
基板Ｗをその端縁部を把持して回転させつつ主面（表面
または裏面）に純水を供給し、ブラシや他の洗浄ツール
によって基板Ｗに付着したパーティクルを除去するスピ
ンスクラバである。なお、洗浄ユニットＳＳ１，ＳＳ２
は、スピンスクラバに限定されるものではなく、基板Ｗ
に付着した汚染物質を除去するユニットであれば種々の
ものを採用することができる。また、図２に示すよう
に、洗浄ユニットＳＳ１，ＳＳ２のそれぞれには、基板
Ｗを搬入搬出するための開口９が搬送路５に向けて形成
されており、さらに開口９を開閉するためのシャッター
等（図示省略）も設けられている。

【００２５】洗浄ユニットＳＳ１，ＳＳ２の下方には、
キャビネット部６が配置されている。キャビネット部６
の内部には、基板洗浄装置１に電力を供給するための電
源や純水のタンクおよび供給配管等が設置されている。

【００２６】搬送ロボットＴＲは、搬送路５に設けら
れ、載置ステージ１０に載置されたカセットＣ１，Ｃ２
および洗浄ユニットＳＳ１，ＳＳ２の間にて基板Ｗを搬
送する手段である。搬送ロボットＴＲは、水平移動部４
１、昇降部４２、アーム基台４３、搬送アーム４５およ
び搬送アーム４５を駆動するための各種駆動機構を備え
ており、これらによって洗浄ユニットＳＳ１，ＳＳ２に
洗浄処理前の基板Ｗを搬入するとともに洗浄ユニットＳ
Ｓ１，ＳＳ２から洗浄処理後の基板Ｗを搬出することが
できる。

【００２７】水平移動部４１は、搬送ロボットＴＲの最
下部を構成して搬送ロボットＴＲ全体を支持する部分で
あり、搬送路５の長手方向（Ｙ方向）に沿って水平移動
可能とされている。水平移動部４１が搬送路５に沿って
移動する機構としては、例えばボールネジを用いた送り
ねじ機構やプーリとベルトを用いた機構等の周知の駆動
機構を採用することができる。これにより、図１中矢印
ＡＲ１にて示すように、搬送アーム４５を含む搬送ロボ
ットＴＲの全体が搬送路５に沿ってＹ方向に水平移動を
行うことができる。

【００２８】水平移動部４１の上部には昇降部４２が設
置されている。昇降部４２は、例えば特開２０００−１
３５４７５号公報に示されているようないわゆるテレス
コピック型の昇降機構を具備している。このテレスコピ
ック型の昇降機構は多段の入れ子構造をなす複数の昇降
部材を順次に収納したり引き出したりすることにより鉛
直方向に沿って昇降を行う機構である。これにより、図
２中矢印ＡＲ２にて示すように、アーム基台４３および
搬送アーム４５が同時に鉛直方向（Ｚ方向）に沿って昇
降移動を行う。なお、昇降部４２に組み込む昇降機構と
してはテレスコピック型の機構に限定されるものではな
く、アーム基台４３および搬送アーム４５を鉛直方向に
沿って昇降させることができる機構であれば、パンタグ
ラフ機構であっても良いし、ボールネジやベルトを用い
た機構、シリンダを用いた機構等周知の駆動機構を採用
することが可能である。もっとも、テレスコピック型の
昇降機構は、コンパクトかつストロークを大きくするこ
とができるという点において搬送ロボットＴＲの昇降機
構として好適である。

【００２９】水平移動部４１および昇降部４２によっ
て、搬送アーム４５は搬送路５内をＹＺ平面に沿って自
在に移動することができ、カセットＣ１，Ｃ２および洗
浄ユニットＳＳ１，ＳＳ２のそれぞれの正面に位置する
ことができる。

【００３０】アーム基台４３は、鉛直方向に沿った回転
軸Ｑ周りで昇降部４２に対して回転することができる。
この回転動作は、アーム基台４３に内蔵したステッピン
グモータ等によって行われる。これにより、図１中矢印
ＡＲ３にて示すように、搬送アーム４５は回転軸Ｑを中
心として水平面内（ＸＹ平面内）にて回転自在となり、
カセットＣ１，Ｃ２および洗浄ユニットＳＳ１，ＳＳ２
のそれぞれに対向することができる。

【００３１】アーム基台４３の上部には、基板Ｗを保持
する３本の搬送アーム４５ａ，４５ｂ，４５ｃがこの順
序にて下から順に設けられている（本明細書では、３本
の搬送アームの個々を問題とするときには搬送アーム４
５ａ，４５ｂ，４５ｃとし、特に区別する必要のないと
きは単に搬送アーム４５と記載している）。各搬送アー
ム４５ａ，４５ｂ，４５ｃは、基板Ｗを保持して水平面
内（ＸＹ平面内）にて進退移動を行うことができるとと
もに、水平方向に沿った軸を中心にして１８０°反転す
ることができる。以下、搬送アーム４５ａがこれらの動
作を行うための機構について説明するが、搬送アーム４
５ｂ，４５ｃについても同様である。

【００３２】図３は、搬送アーム４５ａおよびその周辺
の斜視図である。搬送ロボットＴＲは、上述した駆動機
構以外に、搬送アーム４５ａを水平面内にて進退移動さ
せるための屈伸機構３０と、搬送アーム４５ａを水平方
向に沿った軸を中心にして１８０°反転させる反転駆動
部１５とを備えている。そして、搬送アーム４５ａは、
基板Ｗの端縁部を把持することによって当該基板Ｗを保
持するチャック部２０を備えている。

【００３３】図４は、屈伸機構３０の駆動構造を示す側
方断面図である。屈伸機構３０は、搬送アーム４５ａが
連結された反転駆動部１５と、この反転駆動部１５を水
平面内で回動自在に支持する第１アームセグメント３１
と、この第１アームセグメント３１を水平面内で回動自
在に支持する第２アームセグメント３２と、アーム基台
４３中に設けられ、第２アームセグメント３２を水平面
内で回動させる駆動モータ３９とによって構成されてお
り、この駆動モータ３９によって第２アームセグメント
３２を回動させたときに第１アームセグメント３１およ
び反転駆動部１５に動力を伝達してこれらの姿勢および
移動方向を制御する。

【００３４】搬送アーム４５ａは、反転駆動部１５に回
転可能に連結されている。反転駆動部１５についてはさ
らに後述するが、搬送アーム４５ａを水平方向に沿った
軸を中心にして回転させるものの、それ以外の動作を行
うものではない。すなわち、搬送アーム４５ａは反転駆
動部１５に対して屈曲動作を行うことはなく、搬送アー
ム４５ａの長手方向と反転駆動部１５の長手方向とは常
に一致している。

【００３５】反転駆動部１５の基端部には、第１回動軸
３３が下方に垂設固定されている。また、第１アームセ
グメント３１の先端部には、第１回動軸３３を回動自在
に軸受けする第１軸受け孔３４が穿設されている。ま
た、第１アームセグメント３１の基端部には、第２回動
軸３５が下方に垂設固定されている。第２アームセグメ
ント３２は、第１アームセグメント３１と同じ長さ寸法
に設定されており、その先端部には、第２回動軸３５を
回動自在に軸受けする第２軸受け孔３６が穿設されてい
る。また、第２アームセグメント３２の基端部には、駆
動モータ３９の回転力が伝達される第３回動軸３７が、
下方に向けて垂設固定されている。

【００３６】第１回動軸３３の下端に固定された第１プ
ーリ６１と、第２軸受け孔３６の上面側において第２回
動軸３５に固定された第２プーリ６２との間には第１ベ
ルト６３が巻き掛けられている。また、第２回転軸３５
の下端に固定された第３プーリ６４と、第２アームセグ
メント３２に固定されて第３回動軸３７を遊嵌する第４
プーリ６５との間には第２ベルト６６が巻き掛けられて
いる。

【００３７】ここで、第１プーリ６１の径と第２プーリ
６２の径とは２対１に設定され、また、第３プーリ６４
の径と第４プーリ６５の径とは１対２に設定されてい
る。また、第１回動軸３３から第２回動軸３５までの距
離と、第２回動軸３５から第３回動軸３７までの距離
は、同一の長さＲに設定されている。

【００３８】駆動モータ３９が第３回動軸３７を介して
第２アームセグメント３２を角度αだけ反時計回りに回
動させると、第２アームセグメント３２の先端部に軸受
された第２回動軸３５は、第２ベルト６６及び第３プー
リ６４を通じて第３回動軸３７の２倍の角度β＝２αだ
け時計回りに回動する。これによって、第１アームセグ
メント３１の先端部に軸受けされた第１回動軸３３は、
アーム基台４３に対して直進する。この際、第１回動軸
３３は、第２プーリ６２及び第１ベルト６３を通じて回
動角を制御されている。ここで、搬送アーム４５ａを基
準とすると、第１回動軸３３は、第２回動軸３５の１／
２倍の角度γ＝αだけ反時計回りに回動することになる
が、第１アームセグメント３１自体が回動している。よ
って、結果的に、搬送アーム４５ａは、図３中矢印ＡＲ
４にて示すように、同一の姿勢を維持したまま水平方向
に直線状に進退移動を行う。なお、搬送アーム４５ａの
進退移動機構としては、上記の屈伸機構３０に限定され
るものではなく、例えばボールネジを用いた送りねじ機
構等の周知の機構を採用することができる。

【００３９】また、反転駆動部１５はステッピングモー
タ１６を内蔵する。搬送アーム４５ａは、ステッピング
モータ１６のモータ軸に固定接続されており、その回転
駆動力が伝達される。これにより、図３中矢印ＡＲ５に
て示すように、搬送アーム４５ａは反転駆動部１５に対
して回転可能となり、水平方向に沿った軸Ｐを中心にし
て１８０°反転することができる。

【００４０】また、搬送アーム４５ａはチャック部２０
と保持部分２２とを備えている。図５は、搬送アーム４
５ａの構造を示す平面図である。チャック部２０はエア
シリンダ２１を内蔵している。エアシリンダ２１のピス
トンロッドには把持部２３が固定接続されている。これ
により、図５中矢印ＡＲ６にて示すように、エアシリン
ダ２１は把持部２３を前後に進退移動させることができ
る。

【００４１】保持部分２２は、２股に分かれたＵ字形状
を有しており、その上面に基板Ｗを載せて保持する。ま
た、保持部分２２には、基板Ｗの端縁部をガイドして水
平方向への移動を規制するガイド部２２ａ，２２ｂが形
成されている。

【００４２】保持部分２２に基板Ｗを載せた状態にて、
チャック部２０がエアシリンダ２１に把持部２３を前進
させると、把持部２３が基板Ｗの端縁部に当接して搬送
アーム４５ａの基端部側から基板Ｗを押す。そして、基
板Ｗは搬送アーム４５ａの先端部側に設けられたガイド
部２２ａに押しつけられ、基板Ｗの移動が規制される。
すなわち、ガイド部２２ａが基板Ｗの端縁部の一部分に
当接して当該基板Ｗの位置を規制するとともに、把持部
２３が基板Ｗの端縁部の他の部分を押圧して基板Ｗをガ
イド部２２ａに押し付けることにより、搬送アーム４５
ａによって基板Ｗが確実に保持されることとなる。

【００４３】把持部２３およびガイド部２２ａによって
基板Ｗの端縁部を把持することにより、この状態にて反
転駆動部１５が搬送アーム４５ａを１８０°反転させた
としても、基板Ｗが搬送アーム４５ａから脱落するのを
防止することができる。つまり、反転駆動部１５は、搬
送アーム４５ａに基板Ｗを保持させた状態にて当該搬送
アーム４５ａを水平方向に沿った軸Ｐを中心にして１８
０°反転させることができる。

【００４４】以上のような、水平移動部４１の水平移動
動作、昇降部４２の昇降動作、アーム基台４３の回転動
作および屈伸機構３０を用いた進退移動動作により、搬
送アーム４５ａ，４５ｂ，４５ｃのそれぞれは搬送路５
において３次元的に自在に移動することができ、カセッ
トＣ１，Ｃ２および洗浄ユニットＳＳ１，ＳＳ２のいず
れに対しても基板Ｗを搬入することができ、またいずれ
からも基板Ｗを搬出することができる。また、反転駆動
部１５の反転動作により、搬送アーム４５ａ，４５ｂ，
４５ｃのそれぞれは、基板Ｗを保持したまま水平方向に
沿った軸を中心にして１８０°反転することができる。

【００４５】ところで、既述したように、本実施形態の
搬送ロボットＴＲは基板Ｗを保持する３本の搬送アーム
４５ａ，４５ｂ，４５ｃを備えている。搬送アーム４５
ｂ，４５ｃの個々の動作については、搬送アーム４５ａ
と全く同じである。すなわち、搬送アーム４５ｂ，４５
ｃも基板Ｗを保持して水平面内にて進退移動を行うこと
ができるとともに、水平方向に沿った軸を中心にして１
８０°反転することができる。そして、３本の搬送アー
ム４５ａ，４５ｂ，４５ｃのそれぞれは相互に独立した
動作を行う。

【００４６】ここで、搬送アーム４５ａ，４５ｂ，４５
ｃのいずれかが反転動作を行ったときに、他の搬送アー
ムと干渉するのを防止しなければならない。例えば、搬
送アーム４５ａが１８０°反転するときには、その直上
の搬送アーム４５ｂとの干渉を防止する必要がある。こ
のため、本実施形態では、隣接する搬送アームの間隔を
少なくとも一方の搬送アームが基板Ｗを保持して反転し
たときにその基板Ｗが他の搬送アームに接触しない距離
以上としている。例えば、３００ｍｍ径の基板Ｗを扱う
場合には、隣接する搬送アームの間隔を１６０ｍｍ程度
にすれば、一方の搬送アームが基板Ｗを保持して反転し
たときにその基板Ｗが他の搬送アームに干渉するのを防
止することができる。具体的には、アーム基台４３中に
設けられた駆動モータ３９の第３回動軸３７（図４参
照）の長さを調整することによって隣接する搬送アーム
の間隔を決定するようにすれば良い。なお、図３には、
搬送アーム４５ｂの第３回動軸４８および搬送アーム４
５ｃの第３回動軸４７の一部を図示している。また、い
ずれかの搬送アームが反転動作を行っているときには、
それに隣接する搬送アームは反転動作を行わないように
する必要がある。

【００４７】本実施形態においては、洗浄ユニットＳＳ
１，ＳＳ２が洗浄処理手段に、搬送ロボットＴＲが搬送
手段に、ガイド部２２ａが位置規制部材に、把持部２３
が押圧手段に、カセットＣ１，Ｃ２が基板収納部にそれ
ぞれ相当する。

【００４８】次に、上記の基板洗浄装置１における処理
手順について説明する。基板洗浄装置１の処理内容の概
略は、カセットＣ１から取り出した未処理の基板Ｗの表
面および裏面を洗浄し、洗浄後の基板ＷをカセットＣ２
に収容するというものである。このときの基板搬送は全
て搬送ロボットＴＲによって行われる。図６は、基板洗
浄装置１における基板搬送手順の一例を示す図である。

【００４９】まず、搬送ロボットＴＲが搬送アーム４５
ａによってカセットＣ１から未処理の基板Ｗ１を取り出
し、洗浄ユニットＳＳ１に搬送する。洗浄ユニットＳＳ
１においては、既に表面洗浄処理済の基板Ｗ２を搬送ア
ーム４５ｂによって取り出すとともに、未処理の基板Ｗ
１を搬送アーム４５ａによって搬入する。すなわち、搬
送アーム４５ａ，４５ｂによって、洗浄ユニットＳＳ１
内の表面洗浄処理済の基板Ｗ２を未処理の基板Ｗ１に交
換するのである。表面洗浄処理済の基板Ｗ２は、搬送ア
ーム４５ｂによって洗浄ユニットＳＳ１から洗浄ユニッ
トＳＳ２に搬送される。

【００５０】ここで、カセットＣ１には基板Ｗ１がその
表面を上側に向けて収納されており、搬送アーム４５ａ
は反転動作を行わないため、洗浄ユニットＳＳ１には基
板Ｗ１がその表面を上側に向けた状態にて搬入される。
そして、洗浄ユニットＳＳ１は、基板Ｗの表面に対して
洗浄処理を行う。

【００５１】一方、搬送アーム４５ｂは、洗浄ユニット
ＳＳ１から洗浄ユニットＳＳ２への搬送過程において、
表面洗浄処理済の基板Ｗ２を保持したまま水平方向に沿
った軸を中心にして１８０°反転する。その結果、基板
Ｗ２の裏面が上側を向くこととなる。

【００５２】洗浄ユニットＳＳ２においては、既に裏面
洗浄処理済の基板Ｗ３を搬送アーム４５ｃによって取り
出すとともに、表面洗浄処理済の基板Ｗ２を搬送アーム
４５ｂによって搬入する。すなわち、搬送アーム４５
ｂ，４５ｃによって、洗浄ユニットＳＳ２内の裏面洗浄
処理済の基板Ｗ３を表面洗浄処理済の基板Ｗ２に交換す
るのである。裏面洗浄処理済の基板Ｗ３は、搬送アーム
４５ｃによって洗浄ユニットＳＳ２からカセットＣ２に
搬送され、カセットＣ２内に収納される。

【００５３】ここで、搬送アーム４５ｂが反転動作を行
ったことにより、洗浄ユニットＳＳ２には基板Ｗ２がそ
の裏面を上側に向けた状態にて搬入される。洗浄ユニッ
トＳＳ２は、基板Ｗの裏面に対して洗浄処理を行う。

【００５４】また、搬送アーム４５ｃも、洗浄ユニット
ＳＳ２からカセットＣ２への搬送過程において、洗浄処
理済の基板Ｗ３を保持したまま水平方向に沿った軸を中
心にして１８０°反転する。その結果、基板Ｗ３の表面
が再び上側を向くこととなり、カセットＣ２には基板Ｗ
３がその表面を上側に向けた状態にて収納される。

【００５５】以降、同様の手順が繰り返され、最初の未
処理の基板Ｗ１にも表面洗浄処理、裏面洗浄処理が順次
に行われてやがてカセットＣ２に収納される。

【００５６】以上のように、第１実施形態では、基板Ｗ
を搬送アーム４５に保持させた状態にて反転させる反転
駆動部１５を搬送ロボットＴＲに設けているため、従来
の反転ユニット１０５（図１０）を配置する必要がな
く、その分だけ基板洗浄装置１を小型化してフットプリ
ントを小さくすることができる。

【００５７】また、従来の反転ユニット１０５を削減
し、搬送ロボットＴＲに簡単な構成の反転駆動部１５を
設けるだけで良いため、装置価格が高くなるのを抑制す
ることができる。

【００５８】また、把持部２３およびガイド部２２ａに
よって基板Ｗの端縁部を把持することにより、その基板
Ｗを搬送アーム４５に確実に保持しているため、搬送ア
ーム４５が反転したときの基板Ｗの脱落を防止すること
ができる。

【００５９】また、搬送ロボットＴＲが３本の搬送アー
ム４５ａ，４５ｂ，４５ｃを備え、それら３本の搬送ア
ーム４５ａ，４５ｂ，４５ｃによって洗浄ユニットＳＳ
１，ＳＳ２における基板入れ換えを行うことができるた
め、高いスループットを得ることができる。

【００６０】特に、本実施形態のように、３本の搬送ア
ーム４５ａ，４５ｂ，４５ｃの搬送分担を明確に分割
し、搬送アーム４５ａのみが未処理の基板Ｗを保持し、
搬送アーム４５ｂのみが表面洗浄処理済の基板Ｗを保持
し、搬送アーム４５ｃのみが表裏面洗浄処理済の基板Ｗ
を保持するようにすれば、未処理の基板Ｗを保持した搬
送アーム４５が処理済の基板Ｗを保持することに起因し
た汚染の転写を防止することができる。

【００６１】また、本実施形態においては、搬送ロボッ
トＴＲが直接カセットＣ１から洗浄処理前の未処理基板
Ｗを取り出すとともに、カセットＣ２に洗浄処理後の処
理済基板Ｗを収納しており、従来の移載ロボット１２１
（図１０）を設ける必要がない。従って、移載ロボット
１２１を削減した分だけ基板洗浄装置１を小型化してフ
ットプリントを小さくすることができるとともに、装置
価格を低価格にすることができる。

【００６２】＜２．第２実施形態＞次に、本発明の第２
実施形態について説明する。第２実施形態の基板洗浄装
置２が第１実施形態の基板洗浄装置１と異なるのは、洗
浄ユニットＳＳ１，ＳＳ２の配置位置である。図７は、
第２実施形態の基板洗浄装置２の全体構成を示す平面図
である。また、図８は図７の基板洗浄装置の側面図であ
り、図９は図７の基板洗浄装置の背面図である。

【００６３】第２実施形態の基板洗浄装置２も、基板Ｗ
に洗浄処理を行ってパーティクルを除去する装置であ
り、主としてカセットＣ１，Ｃ２を載置するための載置
ステージ１０と、基板Ｗに洗浄処理を行う洗浄ユニット
ＳＳ１，ＳＳ２と、搬送ロボットＴＲとを備えている。
第２実施形態においては、洗浄ユニットＳＳ１，ＳＳ２
が搬送路５の上方に配置されている。なお、載置ステー
ジ１０、カセットＣ１，Ｃ２、洗浄ユニットＳＳ１，Ｓ
Ｓ２および搬送ロボットＴＲの構成については第１実施
形態と同じであり、同一の符号を付してその説明は省略
する。

【００６４】第２実施形態においては、洗浄ユニットＳ
Ｓ１，ＳＳ２が搬送路５の上方に所定間隔の隙間を隔て
てＹ方向に並べて配置されている。このため、搬送ロボ
ットＴＲは、図９中矢印ＡＲ８にて示すように搬送路５
に沿って水平方向に移動するとともに、矢印ＡＲ９にて
示すように搬送アーム４５を２つの洗浄ユニットＳＳ
１，ＳＳ２の隙間に上昇させて開口９から各洗浄ユニッ
トＳＳ１，ＳＳ２にアクセスさせる。既述したように、
搬送アーム４５ａ，４５ｂ，４５ｃのそれぞれは搬送路
５において３次元的に自在に移動することができるた
め、前述の如き洗浄ユニットＳＳ１，ＳＳ２へのアクセ
スも可能である。なお、第２実施形態では、洗浄ユニッ
トＳＳ１，ＳＳ２を搬送路５の上方に配置することによ
って、搬送ロボットＴＲに要求される昇降距離が大きく
なるため、昇降部４２にはストロークの大きいテレスコ
ピック型の昇降機構を組み込むことが望ましい。

【００６５】従って、第２実施形態においても、搬送ア
ーム４５ａ，４５ｂ，４５ｃのそれぞれは、カセットＣ
１，Ｃ２および洗浄ユニットＳＳ１，ＳＳ２のいずれに
対しても基板Ｗを搬入することができ、またいずれから
も基板Ｗを搬出することができる。また、反転駆動部１
５の反転動作により、搬送アーム４５ａ，４５ｂ，４５
ｃのそれぞれは、基板Ｗを保持したまま水平方向に沿っ
た軸を中心にして１８０°反転することができる。

【００６６】そして、第２実施形態においても第１実施
形態と同様の処理手順（図６）を実行することができ、
その結果、第１実施形態と同様の効果を得ることができ
る。特に、第２実施形態においては、洗浄ユニットＳＳ
１，ＳＳ２を搬送路５の上方に配置するようにしている
ため、基板洗浄装置２のフットプリントをさらに小さく
することができ、クリーンルーム内における専有面積を
より小さくすることができる。

【００６７】また、第２実施形態では、洗浄ユニットＳ
Ｓ１，ＳＳ２よりも下方に搬送ロボットＴＲが設けられ
ているため、搬送ロボットＴＲの駆動動作によって生じ
たパーティクル等が洗浄ユニットＳＳ１，ＳＳ２内に進
入しにくくなり、より清浄な雰囲気中にて基板Ｗの洗浄
を行うことができる。

【００６８】＜３．変形例＞以上、本発明の実施の形態
について説明したが、この発明は上記の例に限定される
ものではない。例えば、上記各実施形態においては、隣
接する搬送アームの間隔を相互に干渉しない程度に固定
していたが、搬送アーム４５ａ，４５ｂ，４５ｃのそれ
ぞれを個別の昇降機構によって昇降可能とし、これによ
って隣接する搬送アームの間隔を適宜調整するようにし
ても良い。

【００６９】また、上記各実施形態においては、洗浄ユ
ニットＳＳ１，ＳＳ２が基板Ｗの端縁部を把持して基板
Ｗを保持するいわゆるメカチャックを採用するようにし
ていたが、これに限定されるものではなく基板Ｗの裏面
を真空吸着して基板Ｗを保持するいわゆる真空チャック
を採用するようにしても良い。但し、基板Ｗの表面を真
空吸着すると汚染の原因となるため、いわゆる真空チャ
ックを採用するときには、基板Ｗの表面のみを洗浄する
こととなる。この場合、例えばカセットＣ１に裏面を上
側に向けて収納されていた基板Ｗを搬送アーム４５によ
って取り出し、反転させた後に洗浄ユニットＳＳ１（Ｓ
Ｓ２）に搬入するようにする。

【００７０】また、基板Ｗの搬送手順は図６に示したも
のに限定されないことは勿論であり、例えば表面洗浄の
みまたは裏面洗浄のみを行うようにしても良く、任意の
搬送手順を設定することが可能である。

【００７１】また、上記の搬送ロボットＴＲは３本の搬
送アーム４５ａ，４５ｂ，４５ｃを備えていたが、搬送
アーム４５の本数は３本に限定されるものではない。少
なくとも搬送アーム４５が１本あれば基板Ｗを反転して
搬送することができ、２本あれば洗浄ユニットＳＳ１，
ＳＳ２において基板交換を行うことによりスループット
を向上させることができる。そして、上記各実施形態の
ように搬送アーム４５が３本あれば基板Ｗと搬送アーム
４５との間の汚染の転写を防止することができる。

【００７２】また、搬送ロボットＴＲの水平移動部４１
の水平移動動作は必須のものではない。搬送アーム４５
の移動動作を制御することによって搬送ロボットＴＲが
水平動作を行わなくてもカセットＣ１，Ｃ２および洗浄
ユニットＳＳ１，ＳＳ２に搬送アーム４５をアクセスで
きるような形態であれば、水平移動部４１を有さない搬
送ロボットＴＲを搬送手段としても良い。

【００７３】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１の発明
によれば、搬送手段が、基板を保持する搬送アームと、
その搬送アームに基板を保持させた状態にて当該搬送ア
ームを水平方向に沿った軸を中心にして１８０°反転さ
せる反転駆動部とを備えるため、基板を反転させるため
だけの反転ユニットを設ける必要がなく、基板洗浄装置
を簡易な構成であってかつフットプリントの小さなもの
とすることができる。

【００７４】また、請求項２の発明によれば、搬送アー
ムが基板の端縁部を把持することによって当該基板を保
持する端縁部把持機構を備えるため、搬送アームが基板
を保持して反転しても当該基板の脱落を防止することが
できる。

【００７５】また、請求項３の発明によれば、端縁部把
持機構が、基板の端縁部の一部分に当接して当該基板の
位置を規制する位置規制部材と、基板の端縁部の他の部
分を押圧して基板を位置規制部材に押し付ける押圧手段
とを備えるため、請求項２の発明による効果を確実に得
ることができる。

【００７６】また、請求項４の発明によれば、搬送手段
が搬送アームを複数備えるため、スループットの向上や
汚染転写の防止を図ることができる。

【００７７】また、請求項５の発明によれば、搬送手段
が、基板洗浄装置内に設けられた基板収納部から洗浄処
理前の未処理基板を取り出すとともに、基板収納部に洗
浄処理後の処理済基板を収納するため、基板収納部と搬
送手段との間で基板の受け渡しを行う移載ロボットが不
要となり、基板洗浄装置のフットプリントをさらに小さ
くすることができる。

【００７８】また、請求項６の発明によれば、洗浄処理
手段が搬送路の上方に配置されているため、基板洗浄装
置のフットプリントをさらに小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板洗浄装置の全体構成を示す平
面図である。

【図２】図１の基板洗浄装置の側面図である。

【図３】搬送アームおよびその周辺の斜視図である。

【図４】搬送アームを水平面内にて進退移動させるため
の屈伸機構の駆動構造を示す側方断面図である。

【図５】搬送アームの構造を示す平面図である。

【図６】図１の基板洗浄装置における基板搬送手順の一
例を示す図である。

【図７】第２実施形態の基板洗浄装置の全体構成を示す
平面図である。

【図８】図７の基板洗浄装置の側面図である。

【図９】図７の基板洗浄装置の背面図である。

【図１０】従来の基板洗浄装置の構成を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１，２基板洗浄装置５搬送路１０載置ステージ１５反転駆動部２０チャック部２２ａガイド部２３把持部４５（４５ａ，４５ｂ，４５ｃ）搬送アームＣ１，Ｃ２カセットＳＳ１，ＳＳ２洗浄ユニットＴＲ搬送ロボットＷ基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板に洗浄処理を行う洗浄処理手段と、
前記洗浄処理手段に基板を搬入するとともに前記洗浄処
理手段から基板を搬出する搬送手段とを備えた基板洗浄
装置であって、前記搬送手段は、基板を保持する搬送アームと、前記搬
送アームに基板を保持させた状態にて当該搬送アームを
水平方向に沿った軸を中心にして１８０°反転させる反
転駆動部とを備えることを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項２】請求項１記載の基板洗浄装置において、前記搬送アームは、基板の端縁部を把持することによっ
て当該基板を保持する端縁部把持機構を備えることを特
徴とする基板洗浄装置。
【請求項３】請求項２記載の基板洗浄装置において、前記端縁部把持機構は、基板の端縁部の一部分に当接し
て当該基板の位置を規制する位置規制部材と、前記基板
の端縁部の他の部分を押圧して前記基板を前記位置規制
部材に押し付ける押圧手段とを備えることを特徴とする
基板洗浄装置。
【請求項４】請求項１から請求項３のいずれかに記載
の基板洗浄装置において、前記搬送手段は、前記搬送アームを複数備えることを特
徴とする基板洗浄装置。
【請求項５】請求項１から請求項４のいずれかに記載
の基板洗浄装置において、前記搬送手段は、前記基板洗浄装置内に設けられた基板
収納部から洗浄処理前の未処理基板を取り出すととも
に、基板収納部に洗浄処理後の処理済基板を収納するこ
とを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項６】請求項１から請求項５のいずれかに記載
の基板洗浄装置において、前記搬送手段が略水平方向に移動する搬送路をさらに備
え、前記洗浄処理手段が前記搬送路の上方に配置されている
ことを特徴とする基板洗浄装置。