(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。【選択図】図１
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【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１８０°反転させる反転駆動部とを備え、
前記搬送手段は、搬送過程にて基板を反転させ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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１１２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１２５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１１２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１０１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１１１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。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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１８０°反転させる反転駆動部とを備え、前記搬送手段は、搬送過程にて基板を反転させることを特徴とする。
【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。
【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。
【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、前記搬送手段は、前記搬送アームを複数備えることを特徴とする。
【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。
【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。
【発明の効果】
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。
【００２５】
＜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。
【００２６】
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，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。
【００２７】
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 unified 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 cassette)であっても良い。
【００２８】
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。
【００２９】
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 Guided 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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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４１、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ＳＳ１，ＳＳ２から洗浄処理後の基板Ｗを搬出することができる。
【００３３】
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。
【００３４】
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２０００−１３５４７５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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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４５ａ，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４５ｂ，４５ｃについても同様である。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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ＡＲ４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。
【００４５】
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。
【００４６】
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４５ａ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。
【００４７】
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。
【００４８】
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４５ａによって基板Ｗが確実に保持されることとなる。
【００４９】
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１８０°反転させることができる。
【００５０】
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。
【００５１】
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４５ｂ，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，４５ｃ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１８０°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。
【００５２】
ここで、搬送アーム４５ａ，４５ｂ，４５ｃ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４５ｃ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。
【００５３】
本実施形態においては、洗浄ユニットＳＳ１，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。
【００５４】
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。
【００５５】
まず、搬送ロボットＴＲが搬送アーム４５ａ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ＳＳ１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Ｗ１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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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４５ｂ，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。
【００５９】
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。
【００６０】
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Ｗ３がその表面を上側に向けた状態にて収納される。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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ＳＳ１，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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
＜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。
【００６９】
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，ＳＳ２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。
【００７０】
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ＳＳ１，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。
【００７１】
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。
【００７２】
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ＳＳ１，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。
【００７３】
また、第２実施形態では、洗浄ユニットＳＳ１，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。
【００７４】
＜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。
【００７５】
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（ＳＳ２）に搬入するようにする。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【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】
【００８０】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007281491.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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