JP4726752B2 - 基板洗浄装置 - Google Patents
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Description
そして、テーブル102とともに回転する基板150に対して噴射ノズルをテーブル102の半径方向に往復動させながら洗浄液を噴射することにより、基板150の表面を洗浄する。洗浄中はカバー110にて基板150が囲まれており、洗浄液の飛散が防止されている。裏面を洗浄するときは、一旦真空引きを解除し、手袋をはめた作業者が人力で基板150を裏返すか、又は搬出テーブル161にて基板150を取りだして反転装置(例えば特許文献3)にて反転させた後に、搬入テーブル160にて装置本体内に搬入し、再び洗浄操作を行う。搬出搬入時にはカバー110はエアーシリンダー131によって上方の退避位置まで押し上げられる。
いずれの装置においても、洗浄後に基板を乾燥させるには、回転数を洗浄時の約3倍程度に上げて洗浄液を振り切る、場合により基板にイソプロピルアルコール(IPA)などのアルコールを噴射して乾燥時間を短縮するなどの方法が採られている。
次に、乾燥に関しては配線用トレンチ(溝)のアスペクト比が大きくなると、トレンチの中にウォーターマークやIPAが残り、導電材料を腐食したり汚染したりし、電気抵抗を増大させる。ときにはロボットハンド等による二次汚染が発生する。アルコールの非燃化のための対策を十分に施さなければならない。
それ故、この発明の一つの課題は、基板の回転中に基板の外周面をも洗浄することのできる装置を提供することにある。別の課題は、洗浄後の基板を清浄に乾燥することのできる装置を提供することにある。
基板を回転させながらノズルより基板に洗浄液を噴射するものにおいて、
本体と、
本体に取り付けられ、互いに独立して出力を生じうる二個以上の直線運動の駆動源と、
本体に回転可能に取り付けられた回転軸と、
回転軸を中心として回転可能に本体に取り付けられ、前記出力をそれぞれ回転力に変換する二以上のカム機構と、
回転軸から径方向に離れた位置に回転軸と平行な軸線を有し、その軸線を中心として回転可能に回転軸に固定され、基板を水平に支持するとともに回転に伴って基板の側面を互いに挟み又は解放する二組以上の回転柱と、
回転軸と同心の回転中心を有し、カム機構に従動して前記回転力を回転柱の組にそれぞれ伝達しうる二以上の伝達部材と、
回転軸に固定され、カム機構の回転を回転軸の回転に連係させるストッパーと
を備えることを特徴とする。
その後、もう一つの駆動源の出力の方向を変えることにより組Aの回転柱を自身の軸線を中心として回転させる。これにより基板は、組Aから解放される。従って、洗浄されずに残っていた、組Aの回転柱との接点を洗浄することができる。
前記カム機構は、回転軸を中心として回転可能且つ回転軸方向に移動可能に本体に取り付けられ、回転軸に対して傾斜した溝を有する溝カムと、伝達部材に固定されて溝内を転動するローラとの組み合わせである。溝が回転軸に対して傾斜していることから、溝カムの回転軸方向の移動により、ローラが周方向に変位させられ、伝達部材を回転させることができる。
前記回転軸の上端にはテーブルが固定され、前記回転柱はテーブルを介して回転軸に気密に固定されているのが、好ましい。テーブル下の部品の濡れを防止できるからである。また更に、テーブルが回転柱よりも径方向外側に延びており、テーブルの上面の延長部分に気密に当接して回転柱を収容可能なカバーを備えると好ましい。これにより、基板を極力小さい密閉空間に収容することができる。そのため、減圧手段や基板材料に対して不活性な気体を導入する手段と併用して、基板をその位置で静止させたまま速やかに乾燥させることができる。尚、このテーブルと回転柱との気密化構造は、テーブルの下の動力伝達機構がこの発明と異なる洗浄装置に対しても適用可能である。
すなわち、前記第二番目の課題を達成するために、適切な基板乾燥装置は、
テーブルと、
テーブルの中心と周縁との間に立てられて基板を支持する複数の支柱(前記洗浄装置が乾燥装置を兼ねる複合機となるときは、回転柱がこの支柱となる。)と、
テーブルの上面に気密に当接して支柱を収容しうるとともに、テーブルから離れる方向に移動可能なカバーと、
テーブルに当接しているカバーとテーブルとで囲まれる空間を減圧する手段と
を備えることを特徴とする。
この発明の実施形態を図面とともに説明する。図1は第一の実施形態に係る洗浄装置の要部を示す軸方向断面図、図2は同じく平面図である。
洗浄装置1は、半導体基板70を回転させながら、洗浄液を噴射して洗浄するものである。洗浄装置1は、円筒部を有する本体43と、本体43に固定された駆動モータ9と、本体43の円筒部内周面に上下の軸受け30を介して取り付けられた中空の回転軸4と、本体43にシリンダベース46を介して周方向に等間隔に固定された三個の往復エアシリンダ51と、シリンダベース47を介して同様に固定された三個の往復エアシリンダ52とを備える。駆動モータ9は、ベルトを介して回転軸4をその軸回りに回転させる。回転軸4の上端には円盤状のテーブル3がボルトにて固定されている。回転軸4の内部には、上下の軸受け7を介して中心軸5が嵌合され、その中心軸5の中に2本の洗浄液供給管が通されている。中心軸5は、テーブル3よりも上方に突き出ており、上端には供給管に各々接続された二個の下部ノズル6が取り付けられ、下端は本体43に固定されている。
尚、図12に縦断面図として示すように、回転軸4と伝達部材26、27との嵌合部に玉軸受け60、61を介在させてもよい。
シリンダ51、52は、押し式、引き式のいずれであってもよい。いずれの場合も停電やエア漏れ等によってエアの供給が停止したときでもブロック56、57が下がるようにリターンスプリングと併用するのが望ましい。また、シリンダ51、52、突起40、41及びローラ16、17は、曲げモーメントを軽減し、溝カム、ローラ、伝達部材などに発生する歪みを小さくするために各三個設けたが、個数は限定されない。回転柱10、11の上面は水平であってもよいが、傾斜しているのが好ましい。傾斜していることにより、基板70が回転柱10、11に点接触して支持される。その結果、基板70の底面と回転柱10、11との間を洗浄液が通過しやすくなり、洗浄力が向上するからである。テーブル3の幾何学的中心と回転中心とは一致していなくてもよく、不一致の場合の方が幾何学的中心を含む全面を均等に洗浄することができる。幾何学的中心と回転中心とを不一致にするには、3本の回転柱10(及び11)のうちの1本を、1又は2歯分だけ残り2本の回転柱よりも先行もしくは遅延するように伝達部材26(及び27)と噛み合わせればよい。
図9は第二実施形態に係る基板洗浄装置を示す要部断面図、図10は図9におけるD部拡大図である。この実施形態に係る洗浄装置は、洗浄後に基板を移動することなく乾燥することを可能にするものである。洗浄装置2は、テーブル3より下は実施形態1と同じ構造であってよい。以下、実施形態1と異なる点及び実施形態1で説明を省略した点を詳細に説明する。
テーブル3と中心軸5との嵌合部の気密性は、単一のリングシール90に代えて、2個以上のシール、例えば上リップを有するもの(加圧用)と下リップを有するもの(減圧用)とを併用することにより確保してもよい。また、凹部74に代えて図13に縦断面図として示すようにテーブル3’の上面に環状凹部75を形成し、そこにOリングシール87を嵌めることにより、カバー80’の下端面と気密に当接させてもよい。尚、図13のD部拡大図は、図10と同じである。
3 テーブル
4 回転軸
5 中心軸
6 ノズル
7 軸受け
9 駆動モータ
10、11 回転柱
20、21 ピン
26、27 伝達部材
36、37 溝カム
16、17 ローラ
23 ストッパー
51、52 シリンダ
80 カバー
Claims (3)
- 基板を回転させながらノズルより基板に洗浄液を噴射するものにおいて、
本体と、
本体に取り付けられ、互いに独立して出力を生じうる二個以上の直線運動の駆動源と、
本体に回転可能に取り付けられた回転軸と、
回転軸を中心として回転可能且つ回転軸方向に移動可能に本体に取り付けられ、回転軸に対して傾斜した溝を有する溝カムと、伝達部材に固定されて溝内を転動するローラとからなり、前記出力をそれぞれ回転力に変換する二以上のカム機構と、
回転軸から径方向に離れた位置に回転軸と平行な軸線を有し、その軸線を中心として回転可能に回転軸に固定され、基板を水平に支持するとともに回転に伴って基板の側面を互いに挟み又は解放する二組以上の回転柱と、
回転軸と同心の回転中心を有し、カム機構に従動して前記回転力を回転柱の組にそれぞれ伝達しうる二以上の伝達部材と、
回転軸に固定され、回転軸と直交する円盤であって、溝カムの回転軸方向の移動を許容するとともに溝カムを回転軸に連れ回りさせる凹部を有することにより、溝カムの回転を回転軸の回転に連係させるストッパーと
を備えることを特徴とする基板洗浄装置。 - 前記回転軸の上端に固定されたテーブルを更に備え、
前記回転柱がテーブルを介して回転軸に気密に固定されている請求項1に記載の装置。 - テーブルが回転柱よりも径方向外側に延びており、テーブルの上面に気密に当接して回転柱を収容可能なカバーを更に備える請求項2に記載の装置。
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