JPH069129U

JPH069129U - 遠心乾燥装置

Info

Publication number: JPH069129U
Application number: JP5315592U
Authority: JP
Inventors: 澄樹波多
Original assignee: Kaijo Corp
Current assignee: Kaijo Corp
Priority date: 1992-07-07
Filing date: 1992-07-07
Publication date: 1994-02-04

Abstract

(57)【要約】【目的】大径化した半導体基板に対しても十分に小型
であると共に、回転ムラ防止のための枚数調整を不要と
し、しかも乾燥時間の短縮を達成した遠心乾燥装置を提
供すること。【構成】洗浄後の複数枚の半導体基板３を整列して且
つ直接収容する基板保持手段４を設け、該基板保持手段
４の回転中心を該基板保持手段上の半導体基板３の中心
と略一致するようになし、上記の効果を得た。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は遠心乾燥装置、詳しくは洗浄後のシリコンウエハー等半導体基板の表面に付着している水分を遠心力により飛散させることにより半導体基板を乾燥する遠心乾燥装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の遠心乾燥装置として、図１１に示すものが知られている。

【０００３】この従来の遠心乾燥装置は、水平面に沿って回転駆動されるターンテーブル１０１と、該ターンテーブル１０１の外周部適宜位置に取り付けられた複数個のクレードル１０２とを備え、洗浄後のシリコンウエハー等半導体基板１０３がその主面同士が平行となるように整列して複数枚収納されたカセット１０４を各クレードル１０２に上方からセットし、各クレードル１０２を支軸１０５を中心として鉛直面に沿って９０°下方へ回動して各半導体基板１０３を水平状態に保ち、その後ターンテーブル１０１を回転させるように構成されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記した従来の遠心乾燥装置においては、上述したような占有スペースが比較的大きいカセット１０４及びクレードル１０２を使用し、しかもこれらを大径のターンテーブル１０１上に分散して配置しているため、大径化してきたシリコンウエハー例えば８インチサイズのシリコンウエハーの乾燥用として利用するためには装置全体を大型化しなればならないという問題が生じている。

【０００５】また、ターンテーブル１０１の回転ムラを防止するためには、各クレードル１０２に加わる荷重を均等にすることが望ましく、そのためには各カセット１０４に収容される半導体基板１０３の枚数を同数とする必要があり、枚数の調整が煩雑であるという欠点もある。なお、図１１における他の参照符号１０６は回転軸を、１０７はプーリーを、１０８はモータをそれぞれ表わしている。

【０００６】本考案は上記従来技術の欠点に鑑みてなされたものであって、大径の半導体基板に対する乾燥用としても十分に小型であると共に、洗浄後の半導体基板をセットする際に上記のような半導体基板の枚数調整を行う必要がなく、しかも乾燥時間の短縮を達成した遠心乾燥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】

本考案による遠心乾燥装置は、複数枚の半導体基板をその主面同士が平行となるように整列して保持する基板保持手段と、前記基板保持手段を回転自在に支持し且つ回転させる回転駆動機構とを備え、前記基板保持手段の回転中心が前記基板保持手段により保持された半導体基板の中心に略一致するように構成されたものである。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図１乃至図１０に基づいて説明する。

【０００９】この実施例に係る遠心乾燥装置は、シリコンウエハー等の半導体基板を洗浄した後の乾燥工程で使用されるものである。

【００１０】図１に示すように、当該遠心乾燥装置１は、矢印ａ₁ ，ａ₂ ，ａ₃ ，ａ₄ にて示す経路を移動する搬送手段２の移動ルートの下方に設置されている。ここで、搬送手段２は、前工程である洗浄工程で洗浄された複数枚の半導体基板３をその主面同士が平行となるように整列して把持しながら遠心乾燥装置１の上方位置まで矢印ａ₁ で示すように接近移動し、次に遠心乾燥装置１に向かって矢印ａ₂ で示すように下降し、半導体基板３を基板保持手段４に受け渡した後、元の位置まで矢印ａ₃ で示すように上昇し、次に矢印ａ₄ で示すように離間移動する。なお、基板保持手段４は、上記搬送手段２より受け渡された各半導体基板３を、整列状態を維持して保持する。

【００１１】図２乃至図４にも示すように、遠心乾燥装置１は、床面上に設置される架台５と、該架台５上に取り付けられた乾燥室６とを備えている。乾燥室６の下部は開口しており、該開口部には排水及び排気ダクト７が連結されている。

【００１２】乾燥室６の上部は開口しており、該開口部の上方には開閉蓋８が配置され且つ架台５に対してヒンジ結合されており、通常時、開閉蓋８は乾燥室６の開口部を閉状態にする。図３及び図４に示すように、開閉蓋８のヒンジ部近傍の下方には、開閉蓋８を開閉するための開閉蓋駆動機構９が配置されている。開閉蓋駆動機構９は、架台５に取り付けられたシリンダ１０により上下方向へ前進、後退するプッシュロッド１１を備える。

【００１３】図５乃至図８から特に明らかなように、乾燥室６の内部には、前述の基板保持手段４が配置されている。この基板保持手段４は、基体部としての一対の側板１２，１３と、各々棒状に形成された３本の基板保持部材１４と、２本のチャックアーム１５と、ロックピン１６とを備えている。

【００１４】各側板１２及び１３は、それぞれ円形に形成され、鉛直状態で互いに対向して配置されている。

【００１５】一方の側板１２の外面には、回転軸心が側板１２の中心位置と直交するようにシャフト１７が、また他方の側板１３の外面には、該シャフト１７と同様な他のシャフト１８が、それぞれ固着されている。両シャフト１７及び１８の軸心は互いに一致しており、また、後述するように基板保持手段４により保持された半導体基板３の中心と略一致している。両シャフト１７，１８は基板保持手段４を回転自在に支持し且つ回転させる回転駆動機構１９の一部を構成しており、前者のシャフト１７は、架台５に取り付けられた軸受２０により回転可能に支持されている。図３及び図４に示すように、前者のシャフト１７の先端部はカップリング２１を介してサーボモータ２２の出力軸２３に連結されている。前者のシャフト１７は、シールパッキン２４により乾燥室６のシール性が確保されるようにして、乾燥室６の穴２５に挿通されている。後者のシャフト１８は架台５に取り付けられた軸受２６により回転可能に支持されている。後者のシャフト１８は、前者のシャフト１７と同様に乾燥室６の他の穴２７に挿通されている。図３に示すように、前者のシャフト１７の下方には架台５に取り付けられた位置決めシリンダ２８が配置されている。位置決めシリンダ２８は、サーボモータ２２の運転停止後、基板保持手段４を図３に示すような状態、即ち、基板保持部材１４が下方に、チャックアーム１５が上方に相対的に位置して初期状態に位置決めするものである。

【００１６】図５から明らかなように、上記他方の側板１３の内面には、チャックアーム１５の先端部の下方への移動を規制するストッパー２９が２つ形成されている。

【００１７】ここで、基板保持手段４の各構成部材について詳述する。

【００１８】まず、３本設けられた基板保持部材１４は、各半導体基板３の整列方向において延在すべく互いに平行に配置され、且つ両側板１２、１３間に架設されている。なお、両側板１２及び１３は、山形鋼などよりなる連結部材（参照符号は付していない）によって相互連結されている。

【００１９】図７及び図８から明らかなように、上記各基板保持部材１４は各々その断面形状が例えば矩形であるように形成されており、その長手方向において等間隔にて複数の受け溝（図では明瞭に表していない）が並設されている。これら受け溝は、半導体基板３の外周部を収容してこれらを受けるものであり、３本の基板保持部材１４についてそれら相互間における長手方向の同一位置に形成されている。なお、本実施例においては基板保持部材１４が３本設けられているが、その本数について限定するものではない。

【００２０】一方、図６から明らかなように、チャックアーム１５は、各半導体基板３を挾んで上記基板保持部材１４とは反対側に配置されて該各半導体基板３を基板保持部材１４に向けて押圧するための押え部材として作用する２本の主平行棒３１と、これらの主平行棒３１に対し直交する２本の副平行棒３２とから略井桁状に形成されている。各主平行棒３１の基部３１ａはＬ字状に形成されている。基部３１ａは一方の側板１２に形成された穴３３を通って側板１２の外側に一部突出している。基部３１ａは水平軸３４に固定されている。この水平軸３４は、側板１２の外面に固定された複数のホールダー３５により回動可能に保持されている。該水平軸３４はチャックアーム１５を開閉するチャックアーム駆動機構３６の一部を構成している。各主平行棒３１の先端部は、ストッパー２９と当接可能とされ、下方への移動が規制されている。チャックアーム１５は、通常、図５において実線で示すような状態（以下閉状態という。）にある。

【００２１】図４乃至図８から明らかなように、上記水平軸３４の一方の端部には垂直にレバー３７が延設されている。レバー３７の先端部の前方には、プッシュロッド３８が配されている。プッシュロッド３８は、図１０に示すように、架台５に取り付けられたシリンダ３９により水平方向へ前進、後退する。シリンダ３９が引き戻し状態にある時、プッシュロッド３８とレバー３７の先端部との間は所定間隔に保たれている。

【００２２】なお、図５乃至図７に示すように、上記の各主平行棒３１は、チャックアーム１５の閉状態時に半導体基板３を損傷することなく押圧できるよう表面にラバー４０が被覆されている。

【００２３】一方、図６から明らかなように、ロックピン１６は全体として略コ字状に形成されており、２つの互いに平行なロック部４１と両ロック部４１を連結する連結部４２とからなる。

【００２４】各ロック部４１の先端には、主平行棒３１の先端部の段差部４３（図５参照）に侵入可能なローラ４４が設けられている。各ロック部４１は、側板１３に固設されたストッパー２９の上方近傍に形成された穴４５を覆うようにして側板１３の外面に取り付けられたホールダー４６により、上記穴４５を通って側板１３の内外にシャフト１７，１８の軸心と平行に前進、後退をすることができるよう保持されている。図５に示すように、各ロック部４１には円周方向に沿って溝４７が形成されており、また、各ホールダー４６の内部には、この溝４７に係合し得るボール（参照符号は付さない）と該ボールを溝４７に向けて付勢する圧縮ばね４８が配設されており、ロック部４１が前端位置に来たとき、圧縮ばね４８の付勢力により該ボールが溝４７内に侵入してロック部４１をロック状態に保持し、チャックアーム１５の主平行棒３１の先端部をストッパー２９に押圧した状態としてチャックアーム１５をロックする。

【００２５】図４乃至図６並びに図８に示すように、上記した連結部４２にはＬ字状のハンドル部４９が設けられている。

【００２６】ロックピン１６のこのハンドル部４９と対向する水平方向の位置には、ロックピン１６を前進、後退させるロックピン駆動機構５０が配されている。図９から明らかな如く、ロックピン駆動機構５０は、ロックピン１６のハンドル部４９と対向し、先端にＬ字状のフック部５１を有する可動アーム５２を備える。可動アーム５２は、乾燥室６に形成された穴５３を覆うようにして取り付けられた軸受５４により、上記穴５３を通ってシャフト１７，１８の軸心と平行に前進、後退をすることができるよう保持されている。可動アーム５２の基部５２ａはシリンダ５５のロッド５６と連結されている。シリンダ５５は架台５に取り付けられている。可動アーム５２の基部５２ａには、ギヤ５７が固定されている。ギヤ５７はロータリーアクチュエータ５８のギヤ５９と噛み合っている。ロータリーアクチュエータ５８は、シリンダ５５のロッド５６に固定されたプレート６０に取り付けられている。

【００２７】次に、上記のように構成された遠心乾燥装置１の動作の一例を順に説明する。

【００２８】 (1) 第１回目の遠心乾燥半導体基板搬入洗浄後の半導体基板３を初めて遠心乾燥させる場合には、開閉蓋８は閉状態にあり、チャックアーム１５はアンロックされた閉状態にあり、また、基板保持手段４は、図５に示すような初期状態にある。このような状態において、半導体基板３を搬入するにあたっては、まず、開閉蓋駆動機構９のシリンダ１０を突出動作させる。シリンダ１０が突出動作を開始すると、プッシュロッド１１が上方へ前進し、それまで閉状態にあった開閉蓋８がヒンジ部を支点に押し上げられ、開閉蓋８が開く。開閉蓋８が開いた後は、シリンダ１０を突出状態に維持し、開閉蓋８を開状態に保持する。開閉蓋８が開いた後、チャックアーム駆動機構３６のシリンダ３９を突出動作させる。シリンダ３９が突出動作を開始すると、プッシュロッド３８が水平方向へ前進し、レバー３７の先端部を押圧し、水平軸３４が回動し、それまで閉状態にあったチャックアーム１５が上方へ回動し、チャックアーム１５は開く。チャックアーム１５が開いた後は、シリンダ３９を突出状態に維持し、チャックアーム１５を開状態に保持する。上記のように開閉蓋８及びチャックアーム１５を共に開状態に保持した状態で、搬送手段２を図１に示す矢印ａ₁ のように接近移動させ、次に矢印ａ₂ のように下降させ、半導体基板３を各基板保持部材１４上にセットする。半導体基板３を基板保持部材１４上にセットした後は、搬送手段２を矢印ａ₃ のように上昇させ、次に矢印ａ₄ のように離間移動させる。

【００２９】半導体基板固定次に、チャックアーム駆動機構３６のシリンダ３９を引き戻し動作させる。シリンダ３９が引き戻し動作を開始すると、プッシュロッド３８が後退し、チャックアーム１５は閉じ、主平行棒３１の先端部がストッパー２９と当接する。次に、ロックピン駆動機構５０のシリンダ５５を突出動作させる。シリンダ５５が突出動作を開始すると、可動アーム５２は前進し、ロックピン１６の連結部４２を押圧し、ロックピン１６のロック部４１が前進し、圧縮ばね４８の付勢力によってボール（参照符号は付していない）がロック部４１の溝４７内に侵入し、ロックピン１６のローラ４４が主平行棒３１の先端部の段差部４３に侵入し、主平行棒３１の先端部をストッパー２９に押圧し、チャックアーム１５はロックされる。チャックアーム１５がロックされると、シリンダ５５を引き戻し動作させ、可動アーム５２を元の位置まで戻す。次に、開閉蓋駆動機構９のシリンダ１０を引き戻し動作させる。シリンダ１０が引き戻し動作を開始すると、プッシュロッド１１が下方へ後退し、開閉蓋８は閉じる。

【００３０】半導体基板回転次に、サーボモータ２２を始動する。サーボモータ２２が始動されると、シャフト１７，１８が回転し、基板保持手段４は回転する。基板保持手段４の回転中心と半導体基板３の中心が略一致せられており、この回転時、半導体基板３は略その中心を軸心として回転する。半導体基板３の回転により、半導体基板３に遠心力が作用し、半導体基板３の表面に付着している水分が飛散する。なお、図７に示すように、基板保持手段４の回転中心６２と半導体基板３の中心６３とは極く僅かの距離ｅを隔てられており、これによって半導体基板３の中心部に水分が残存することが防止される。但し、これら回転中心６２及び中心６３を互いに完全に一致させてもよい。

【００３１】半導体基板搬出半導体基板３の表面から水分が十分に取り除かれたとき、サーボモータ２２を停止する。そして、サーボモータ２２が完全に停止した後、位置決めシリンダ２８により、基板保持手段４を初期状態に位置決めする。次に、ロックピン駆動機構５０のシリンダ５５を突出動作させ、可動アーム５２を前端位置まで前進させた後、ロータリーアクチュエータ５８を所定角度だけ正転させ、可動アーム５２のフック部５１をロックピン１６のハンドル部４９に係合させ、シリンダ５５を引き戻し動作させ、可動アーム５２を元の位置まで後退させる。この可動アーム５２の後退に従いロックピン１６は後退し、チャックアーム１５はアンロックされる。そして、ロータリーアクチュエータ５８を同一角度だけ逆転させ、可動アーム５２とロックピン１６との係合を解除する。次に、上述した半導体基板搬入工程と同様、開閉蓋８及びチャックアーム１５をそれぞれ開いて開状態に維持し、搬送手段２により基板保持部材１４上の乾燥後の半導体基板３を搬出する。

【００３２】 (2) 第２回目以降の遠心乾燥開閉蓋８及びチャックアーム１５を共に開状態に維持した状態で、洗浄後の半導体基板３を搬送手段２により基板保持部材１４上に搬入させる。そして、上述した第１回目の遠心乾燥における上記〜に記載した動作を行なう。以後、同様な動作を繰り返し行なう。なお、これまでの説明から明らかなように、上記基板保持手段４は、夫々棒状の形態を有する基板保持部材１４及びチャックアーム１５から成る。このように棒状の部材によって半導体基板３を保持して回転させる故に、水分はこれら棒状部材の間隙を通じて有効に飛散する。また、かかる構成を採用することによって基板保持手段４の重量を軽くすることが出来る。

【００３３】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、各半導体基板を基板保持手段により直接保持し、しかも該基板保持手段の回転中心が該基板保持手段上の半導体基板の中心に略一致せられている。かかる構成の故、従来用いられている基板収納用のカセットが不要になるなどの点から大径の半導体基板に対する乾燥用としても十分に小型であり、しかも洗浄後の半導体基板をセットする際に従来のような半導体基板の枚数調整をしなくても回転ムラを防止することが可能になるという効果がある。また、従来要していたカセットの乾燥時間分が短縮されることから、半導体基板の乾燥が迅速に行われるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本考案の実施例としての遠心乾燥装置
と搬送手段を示す一部断面図を含む正面図である。

【図２】図２は、図１に示した遠心乾燥装置の一部断面
を含む正面図である。

【図３】図３は、図１及び図２に示した遠心乾燥装置の
一部断面を含む右側面図である。

【図４】図４は、図１乃至図３に示した遠心乾燥装置の
一部断面を含む平面図である。

【図５】図５は、図３に示した構成の一部の拡大図であ
る。

【図６】図６は、図４に示した構成の一部の拡大図であ
る。

【図７】図７は、図４に関するＡ−Ａ矢視図である。

【図８】図８は、図４に関するＢ−Ｂ矢視図である。

【図９】図９は、図５に関するＣ−Ｃ矢視図である。

【図１０】図１０は、図４に関するＤ−Ｄ矢視図であ
る。

【図１１】図１１は、従来の遠心乾燥装置の正面図であ
る。

【符号の説明】

３半導体基板４基板保持手段１４基板保持部材１５チャックアーム２２サーボモータ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】複数枚の半導体基板をその主面同士が平
行となるように整列して保持する基板保持手段と、前記
基板保持手段を回転自在に支持し且つ回転させる回転駆
動機構とを備え、前記基板保持手段の回転中心が前記基
板保持手段により保持された半導体基板の中心に略一致
せられていることを特徴とする遠心乾燥装置。
【請求項２】前記回転中心と前記半導体基板の中心と
が、極く僅かの距離を隔てられていることを特徴とする
請求項１記載の遠心乾燥装置。
【請求項３】前記基板保持手段は、前記回転駆動機構
により支えられた基体部と、略棒状に形成されて前記半
導体基板の整列方向において延在すべく前記基体部に取
り付けられて前記半導体基板の外周部に係合してこれら
を受ける複数の受け溝が長手方向に並設された少なくと
も１の基板保持部材と、略棒状にして前記半導体基板を
挾んで前記基板保持部材とは反対側に配置されて前記基
体部に対して可動に取り付けられ、前記半導体基板を前
記基板保持部材に向けて押圧するための押え部材とを有
することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の遠心
乾燥装置。