JPH09306974A - ワーク保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は非接触状態で搬送されるワ−クの
表面全体の酸化を防止できるようにしたワ−ク保持装置
を提供することにある。 【解決手段】 ワ−クＷを非接触状態で保持するための
ワ−ク保持装置において、中央部に流体の噴出孔１３が
穿設された板状体１２と、上記噴出孔に接続されこの噴
出孔から上記板状体の下面側に不活性ガスを噴出させる
ことでその下面側に上記ワ−クを非接触状態で保持させ
る流体の供給管１４と、上記板状体の周辺部に設けられ
上記噴出孔から噴出してワ−クの上面周辺部から外方へ
流れる流体を上記ワ−クの下面側へ導くガイド部１７と
を具備したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は半導体ウエハなど
のワ−クを非接触状態で保持搬送するためのワ−ク保持
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置や液晶表示装置を製造する場
合、各工程間において半導体ウエハや液晶基板などのワ
−クを保持搬送するための保持装置が用いられている。
保持装置としては、通常上記ワ−クを接触状態で保持搬
送する手段やベルヌ−イの原理を利用して非接触状態で
保持搬送する手段が知られており、ワ−クへの塵埃の付
着を防止したり、上記ワ−クのかけを防止するという観
点からは非接触状態で保持搬送した方がよい。

【０００３】ところで、半導体装置や液晶表示装置を製
造する際、たとえば上記ワ−クに対しては成膜工程とエ
ッチング工程とが繰り返して行われ、これら工程の間に
は上記ワ−クをブラシによって荒洗浄する第１の洗浄工
程と、荒洗浄されたワ−クをスピン洗浄する第２の洗浄
工程などがある。

【０００４】洗浄されたワ−クを次工程へ搬送する際、
上記ワ−クの表面が空気と接触することで酸化するとい
うことがあり、そのような場合にはその酸化膜の除去作
業が必要となる。そこで、ワ−クに浮力を生じさせるた
めに保持装置から噴出される流体に不活性ガスを用いる
ことで、上記ワ−クの酸化を防止するということが行わ
れている。しかしながら、保持装置から噴出される流体
はワ−クの上面に沿って流れ、下面側にはほとんど回ら
ないから、上記ワ−クの下面側は空気と接触し、酸化し
てしまうということがあった。

【０００５】また、成膜工程あるいはエッチング工程を
経たワ−クを保持装置によって非接触状態で洗浄工程へ
搬送する際、上記ワ−クには浮力を生じさせるために気
体が吹き付けられている。そのため、その気体の流れに
よって洗浄されたワ−クの表面が部分的に乾燥してしま
う。

【０００６】ワ−クの表面が乾燥すると、前工程で発生
した塵埃がワ−クの表面にこびり付いてしまうから、そ
の塵埃を洗浄工程で確実に除去できないということがあ
る。とくに、荒洗浄してからスピン洗浄する工程で上記
ワ−クの表面が乾燥して塵埃がこびり付いてしまうと、
上記スピン洗浄ではワ−クに付着した塵埃が非常に除去
されずらいといことがある。しかも、ワ−クの乾燥は気
体が吹き付けられる上面側だけでなく、下面側にも生じ
るから、下面側が乾燥するのも防止するようにすること
が望まれる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、ベルヌ−
イの原理を利用してワ−クを非接触状態で保持搬送する
場合、そのワ−クの酸化を防止するために不活性ガスを
用いるということが行われているが、その場合、ワ−ク
の上面側の酸化を防止することはできても、下面側は酸
化してしまうということがある。

【０００８】また、洗浄工程に搬送する際にワ−クを乾
燥させてしまうと、ワ−クの表面に塵埃がこびり付いて
しまうため、その塵埃を良好に洗浄除去できないという
ことがある。

【０００９】この発明の第１の目的は、ワ−クを非接触
状態で保持搬送する際に、そのワ−クの表面全体を酸化
させることがないようにしたワ−ク保持装置を提供する
ことにある。

【００１０】この発明の第２の目的は、ワ−クを乾燥さ
せずに洗浄工程へ搬送できるようにして、その洗浄を確
実に行えるようにしたワ−ク保持装置を提供することに
ある。

【００１１】この発明の第３の目的は、ワ−クの上面側
に噴出された気体を下面側に導くことで、ワ−クの支持
状態を安定させることができるワ−ク保持装置を提供す
ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１に記載されたこの発明は、ワ−クを非接触状
態で保持するためのワ−ク保持装置において、中央部に
流体の噴出孔が穿設された板状体と、上記噴出孔に接続
されこの噴出孔から上記板状体の下面側に不活性ガスを
噴出させることでその下面側に上記ワ−クを非接触状態
で保持させる流体供給手段と、上記板状体の周辺部に設
けられ上記噴出孔から噴出してワ−クの上面周辺部から
外方へ流れる不活性ガスを上記ワ−クの下面側へ導くガ
イド部とを具備したことを特徴とする。

【００１３】請求項２に記載された発明は、ワ−クを非
接触状態で保持するためのワ−ク保持装置において、中
央部に流体の噴出孔が穿設された板状体と、上記噴出孔
に接続されこの噴出孔から上記板状体の下面側に加湿気
体を噴出させることでその下面側に上記ワ−クを非接触
状態で保持させる流体供給手段とを具備したことを特徴
とする。

【００１４】請求項３に記載された発明は、請求項２記
載の発明において、上記板状体の周辺部には、上記噴出
孔から噴出してワ−クの上面周辺部から外方へ流れる加
湿空気を上記ワ−クの下面側へ導くガイド部が設けられ
ていることを特徴とする。

【００１５】請求項４に記載された発明は、ワ−クを非
接触状態で保持するためのワ−ク保持装置において、中
央部に流体の噴出孔が穿設された板状体と、上記噴出孔
に接続されこの噴出孔から上記板状体の下面側に気体を
噴出させることでその下面側に上記ワ−クを非接触状態
で保持させる流体供給手段と、上記板状体の周辺部に設
けられ上記噴出孔から噴出してワ−クの上面周辺部から
外方へ流れる気体を上記ワ−クの下面側へ導くガイド部
とを具備したことを特徴とする。

【００１６】請求項１の発明によれば、非接触状態で保
持されたワ−クには、その上面側に噴出された不活性ガ
スがガイド体にガイドされて下面側にも流れるから、上
記ワ−クの上下両面が酸化するのを防止できる。

【００１７】請求項２の発明によれば、非接触状態で保
持されたワ−クには、その上面側に加湿気体が噴出され
ることで、乾燥を防止して塵埃がこびり付くのを防止で
きる。

【００１８】請求項３の発明によれば、ワ−クの上面側
だけでなく、下面側も乾燥して塵埃が付着するのを防止
できる。請求項４の発明によれば、ガイド部から流れ出
る気体がワ−クの下面側ほぼ全体を覆うため、ワ−クの
保持状態が外乱の影響を受けずらくなる。

【００１９】

【実施形態】以下、この発明の一実施形態を図面を参照
して説明する。図２と図３は液晶表示装置や半導体装置
の製造工程の一部を示し、図中１は第１の洗浄工程とし
てのブラシ洗浄工程であり、２は第２の洗浄工程として
のスピン洗浄工程である。

【００２０】上記ブラシ洗浄工程１は上下方向に所定の
間隔で対向して配置され図示しない駆動源によって矢印
方向に回転駆動される下部ブラシ３と上部ブラシ４とか
らなる。これら一対のブラシ３、４間には、図示しない
洗浄液が供給されるとともに第１の搬送ベルト５によっ
て搬送されてきた液晶基板や半導体ウエハなどのワ−ク
Ｗが送り込まれる。それによって、上記ワ−クＷはその
上下面が上記各ブラシ３、４によって洗浄されることに
なる。

【００２１】ブラシ洗浄工程１で洗浄されたワ−クＷは
第２の搬送ベルト６上に送り出される。この搬送ベルト
６上に送り出されたワ−クＷは第１の保持装置７Ａによ
って保持されてスピン洗浄工程２に供給される。このス
ピン洗浄工程２は筐体８を有し、この筐体８には上記ワ
−クＷを保持した状態で回転駆動されるスピンチャック
９およびスピンチャック９に保持されたワ−クＷに洗浄
液を供給するためのノズル体１０が回動自在に設けられ
ている。

【００２２】上記スピンチャック９にワ−クＷが供給さ
れると、上記ノズル体１０が回動し、その先端部がワ−
クＷの中央部上方に位置し、洗浄液がワ−クＷに向かっ
て噴出されるとともに、上記スピンチャック９が回転駆
動される。それによって、ワ−クＷはスピン洗浄される
ことになる。

【００２３】スピン洗浄されたワ−クＷは第２の保持装
置７Ｂによって上記スピンチャック９から取り出され、
次工程に搬送されることになる。上記第１、第２の保持
装置７Ａ、７Ｂはそれぞれア−ム１１によって所定の範
囲内で往復駆動されるようになっている。つまり、上記
ア−ム１１は一端が駆動源１２によって回動駆動および
上下駆動されるようになっており、他端に上記第１、第
２の保持装置７Ａ、７Ｂが設けられている。

【００２４】上記保持装置７Ａ、７Ｂは図１に示すよう
に平面円形状が円形をなした板状体１２を有しする。こ
の板状体１２の中央部には噴出孔１３が形成され、この
噴出孔１３には供給管１４の一端が接続されており、こ
の供給管１４を介して上記板状体１２が上記ア−ム１１
の他端に取り付けられている。

【００２５】上記板状体１２の周辺部は、その下面側に
向かって円弧状に曲成された外部カ−ル部材１５が設け
られ、この外部カ−ル部材１５の内面側には外部カ−ル
部材１５内面と所定の間隔で離間対向して、同じく円弧
状に曲成された内部カ−ル部材１６が設けられている。
それによって、上記外部カ−ル部材１５と内部カ−ル部
材１６とで上記供給管１４から噴出される流体を後述す
るごとく板状体１２にベルヌ−イの原理によって保持さ
れたワ−クＷの下面側へガイドするガイド部１７を形成
している。

【００２６】なお、上記内部カ−ル部材１６は上記板状
体１２の下面周辺部に、周方向に所定間隔で垂設された
複数の支持部材１８によって支持されている。図３に示
すように上記第１の保持搬送装置７Ａの供給管１４は、
たとえば空気に上記が所定の割合で混合された加湿空気
を蓄えた第１の供給源２１に接続され、上記第２の保持
装置７Ｂの供給管１４は加湿空気を蓄えた第２の供給源
２２に接続されている。

【００２７】つぎに、上記構成の装置の動作について説
明する。第１の搬送ベルト５によってブラシ洗浄工程１
に供給されたワ−クＷは、一対のブラシ３、４によって
上下面が洗浄され、第２の搬送ベルト５によって上記ブ
ラシ洗浄工程１から搬出される。

【００２８】上記ワ−クＷが所定位置まで搬出される
と、上記第２の搬出ベルト５は停止し、第１の保持装置
７Ａが取り付けられたア−ム１１が回動方向に駆動さ
れ、上記第１の保持装置７Ａをワ−クＷの上方に位置決
めする。ついで、第１の保持装置７Ａは下降方向に駆動
され、その板状体１２の下面が上記ワ−クＷの上面と所
定の間隔で対向するよう位置決めされる。その状態で供
給管１４から供給される加湿空気が噴出孔１３から所定
の圧力で噴出されると、その加湿空気はワ−クＷの上面
中央部から周辺部に向かって流れるから、ベルヌ−イの
原理によって上記ワ−クＷが浮上し、上記板状体１２に
非接触状態で保持される。

【００２９】第１の保持装置７Ａがワ−クＷを保持する
と、ア−ム１１が上昇し、ついでスピン洗浄工程２のス
ピンチャック９の上方に回動駆動されたのち、下降方向
に駆動されてワ−クＷをスピンチャック９の上面にわず
かな間隔で位置決めする。この状態で加湿空気の供給が
停止させられ、それによってワ−クＷはスピンチャック
９の上面に移載されることになる。

【００３０】上記ワ−クＷを、ブラシ洗浄工程１からス
ピン洗浄工程２へ移載する間、第１の保持装置７Ａの噴
出孔１３からはワ−クＷをベルヌ−イの原理によって浮
上保持するための流体として加湿空気が噴出されてい
る。加湿空気はワ−クＷの上面中央から周辺部へと流
れ、周辺部から外方へ向かって流出するとガイド部１７
へ流入し、ワ−クＷの下面に対して平行よりもわずかに
傾斜した角度で流出することになる。つまり、ワ−クＷ
の下面側に加湿空気のエアカ−テンを形成することにな
る。

【００３１】そのため、ワ−クＷは、ブラシ洗浄工程１
からスピン洗浄工程２へ移載される間、その上下面に沿
って流れる加湿空気によって湿潤状態が維持されるか
ら、ワ−クＷの表面に残留する塵埃がこびり付くのが防
止される。したがって、スピン洗浄工程では、ワ−クの
表面が湿潤状態にあることで、その表面を良好に洗浄す
ることができる。

【００３２】ワ−クＷがスピン洗浄工程２でスピン洗浄
され終わると、第２の保持装置７Ｂがその上方に回動駆
動され、ついで下降方向に駆動されてワ−クＷの上面に
対して所定の間隔で位置決めされる。その状態で、第２
の保持装置７Ｂの噴出孔１４からは不活性ガスが噴出さ
れるから、その不活性ガスの流れによってワ−クＷが非
接触状態で吸引保持されることになる。

【００３３】ついで、上記第２の保持機構７Ｂは上昇方
向に駆動されてたのち、回動方向に駆動されて図示しな
い次工程、たとえば成膜工程の上方に位置決めされるこ
とになる。スピン洗浄工程２から取り出されたワ−クＷ
が次工程に移載される間、上記保持機構７Ｂの噴出孔１
３からはワ−クＷを吸引保持するための流体として不活
性ガスが噴出される。不活性ガスはワ−クＷの上面だけ
でなく、ガイド部１７から下面側にも流れ、その下面側
に不活性ガスのエア−カ−テンを形成する。

【００３４】そのため、スピン洗浄されたワ−クＷはそ
の表面ほぼ全体が不活性ガスによって覆われるから、空
気に触れて酸化するのが防止される。上記第１、第２の
保持装置７Ａ、７Ｂにおいて、板状体１２の下面側に上
面を対向させて保持されたワ−クＷは、その下面側がガ
イド部１７から流れる加湿空気あるいは不活性ガスによ
ってそれぞれ覆われた状態にある。つまり、ワ−クＷの
下面側にエア−カ−テンが形成される。そのため、ワ−
クＷの下面に外気が作用しずらいから、そのワ−クＷの
保持状態が外乱の影響をうけずらい。つまり、ワ−クＷ
を安定した状態で保持することができる。

【００３５】この発明は上記一実施形態に限定されず、
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。た
とえば、第１の保持装置と第２の保持装置は、ブラシ洗
浄工程やスピン洗浄工程以外の工程で使用するようにし
てもよく、要はワ−クの湿潤状態を保持する必要がある
工程や酸化を防止する工程であれば適用することができ
る。また、ガイド部は板状体の外周全体にわたって形成
したが、周方向に所定間隔で部分的に設けるようにして
もよい。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように請求項１の発明によれ
ば、板状体の下面側に非接触状態でワ−クを保持するた
めの流体として不活性ガスを用い、この不活性ガスをワ
−クの上面側だけでなく、下面側にも流すことができる
ようにしたから、上記ワ−クの上下両面が酸化するのを
防止できる。

【００３７】請求項２の発明によれば、板状体の下面側
に非接触状態でワ−クを保持するための流体として加湿
空気用い、この加湿空気をワ−クの上面側に流すこと
で、湿潤状態を維持するようにした。

【００３８】そのため、たとえばワ−クを１回洗浄して
から２回目の洗浄をする場合、１回目の洗浄で残留した
塵埃がワ−クにこびり付くのを防止できるから、２回目
の洗浄によって確実に除去できるということがある。

【００３９】請求項３の発明によれば、ワ−クの上面側
だけでなく、下面側にも加湿空気を流すようにしたか
ら、ワ−クの上下両面に乾燥により塵埃がこびり付くの
を防止することができる。

【００４０】また、請求項４の発明によれば、ワ−クの
下面側がガイド部から流出する流体によって覆われるこ
とで、ワ−クは外気の影響を受けずらくなるから、保持
状態を安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態を示す保持装置の断面
図。

【図２】同じく上記保持装置が使用される洗浄工程の平
面図。

【図３】同じく上記保持装置が使用される洗浄工程の側
面図。

【符号の説明】

１２…板状体、１３…噴出孔、１４…供給管（流体供給
手段）、１７…ガイド部、２１、２２…流体の供給源
（流体供給手段）、Ｗ…ワ−ク。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワ−クを非接触状態で保持するためのワ
   −ク保持装置において、 中央部に流体の噴出孔が穿設された板状体と、 上記噴出孔に接続されこの噴出孔から上記板状体の下面
   側に不活性ガスを噴出させることでその下面側に上記ワ
   −クを非接触状態で保持させる流体供給手段と、 上記板状体の周辺部に設けられ上記噴出孔から噴出して
   ワ−クの上面周辺部から外方へ流れる不活性ガスを上記
   ワ−クの下面側へ導くガイド部とを具備したことを特徴
   とするワ−ク保持装置。
2. 【請求項２】 ワ−クを非接触状態で保持するためのワ
   −ク保持装置において、 中央部に流体の噴出孔が穿設された板状体と、 上記噴出孔に接続されこの噴出孔から上記板状体の下面
   側に加湿気体を噴出させることでその下面側に上記ワ−
   クを非接触状態で保持させる流体供給手段とを具備した
   ことを特徴とするワ−ク保持装置。
3. 【請求項３】 上記板状体の周辺部には、上記噴出孔か
   ら噴出してワ−クの上面周辺部から外方へ流れる加湿空
   気を上記ワ−クの下面側へ導くガイド部が設けられてい
   ることを特徴とする請求項２記載のワ−ク保持装置。
4. 【請求項４】 ワ−クを非接触状態で保持するための
   ワ−ク保持装置において、 中央部に流体の噴出孔が穿設された板状体と、 上記噴出孔に接続されこの噴出孔から上記板状体の下面
   側に気体を噴出させることでその下面側に上記ワ−クを
   非接触状態で保持させる流体供給手段と、 上記板状体の周辺部に設けられ上記噴出孔から噴出して
   ワ−クの上面周辺部から外方へ流れる気体を上記ワ−ク
   の下面側へ導くガイド部とを具備したことを特徴とする
   ワ−ク保持装置。