特許 6708514 基板カセット洗浄装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6708514

(24)【登録日】2020年5月25日

(45)【発行日】2020年6月10日

(54)【発明の名称】基板カセット洗浄装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20200601BHJP

   B08B 9/28 20060101ALI20200601BHJP

   B08B 3/02 20060101ALI20200601BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/304 648E

   B08B9/28

   B08B3/02 B

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-151979(P2016-151979)

(22)【出願日】2016年8月2日

(65)【公開番号】特開2018-22746(P2018-22746A)

(43)【公開日】2018年2月8日

【審査請求日】2019年5月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】594191434

【氏名又は名称】東朋テクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】特許業務法人 サトー国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 喜光

(72)【発明者】

【氏名】後藤 一直

(72)【発明者】

【氏名】宇野 陽一

【審査官】 加藤 芳健

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−０３４０９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３３５８３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０５５７０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｂ０８Ｂ ３／０２

Ｂ０８Ｂ ９／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板カセットが載置される載置部と、
前記載置部に前記基板カセットが載置された状態における前記基板カセットの底面よりも下方に設けられて前記基板カセットの底面へ向かって洗浄液を噴射する底面側噴射部と、
前記載置部に前記基板カセットが載置された状態における前記基板カセットの水平方向の周囲に設けられて前記基板カセットの側面へ向かって洗浄液を噴射する側面側噴射部と、
前記載置部に前記基板カセットが載置された状態における前記基板カセットの天面よりも上方に設けられ前記基板カセットの天面へ向かって洗浄液を噴射する天面側噴射部と、
垂直方向へ向かって伸びる軸部材で構成され前記載置部に接続されて前記載置部を回転させる回転軸と、を備え、
前記底面側噴射部は、前記回転軸内に通されて洗浄液供給装置に接続される第１管部と、前記第１管部に接続されて水平方向へ向かって延び複数のノズルが設けられた第２管部と、を有している、
基板カセット洗浄装置。

【請求項2】

前記載置部と前記底面側噴射部の前記第２管部とが相対的に回転可能に構成されている、
請求項１に記載の基板カセット洗浄装置。

【請求項3】

前記基板カセットの底面を摺動することなく前記基板カセットを搬送して前記載置部に載置するとともに前記載置部から取り外すことができる非摺動式の搬送装置を更に備えている、
請求項１又は２に記載の基板カセット洗浄装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、基板カセット洗浄装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば特許文献１のように、半導体ウエハ等の基板を収容する基板カセットを洗浄する洗浄装置が公知である。洗浄装置は、基板カセットに洗浄液を吹き掛けることで、基板カセットを洗浄する。
しかしながら、従来構成では、基板カセットの底面の洗浄については意識されておらず、そのため、基板カセットの底面にパーティクルが残ることがあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１０−２６１６０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

そこで、基板カセットの底面に極力パーティクルが残らないように洗浄することができる基板カセット洗浄装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態の基板カセット洗浄装置は、基板カセットが載置される載置部と、前記載置部に前記基板カセットが載置された状態における前記基板カセットの底面よりも下方に設けられて前記基板カセットの底面へ向かって洗浄液を噴射する底面側噴射部と、前記載置部に前記基板カセットが載置された状態における前記基板カセットの水平方向の周囲に設けられて前記基板カセットの側面へ向かって洗浄液を噴射する側面側噴射部と、前記載置部に前記基板カセットが載置された状態における前記基板カセットの天面よりも上方に設けられ前記基板カセットの天面へ向かって洗浄液を噴射する天面側噴射部と、垂直方向へ向かって伸びる軸部材で構成され前記載置部に接続されて前記載置部を回転させる回転軸と、を備え、前記底面側噴射部は、前記回転軸内に通されて洗浄液供給装置に接続される第１管部と、前記第１管部に接続されて水平方向へ向かって延び複数のノズルが設けられた第２管部と、を有している。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】第１実施形態による基板カセット洗浄装置について、全体の概略構成を示す平面図

【図2】第１実施形態による基板カセット洗浄装置について、洗浄室の概略構成を示す平面図

【図3】第１実施形態による基板カセット洗浄装置について、洗浄室の概略構成を示すもので、図２のＸ３−Ｘ３線に沿って示す断面図

【図4】第１実施形態による基板カセット洗浄装置について、洗浄室の概略構成を示すもので、回転軸が回転している状態を示す平面図

【図5】第２実施形態による基板カセット洗浄装置について、全体の概略構成を示す平面図

【図6】第２実施形態による基板カセット洗浄装置について、全体の概略構成を示す平面図であって、搬送装置が動作している状態を示す図（その１）

【図7】第２実施形態による基板カセット洗浄装置について、全体の概略構成を示す平面図であって、搬送装置が動作している状態を示す図（その２）

【図8】第２実施形態による基板カセット洗浄装置について、全体の概略構成を示す平面図であって、搬送装置が動作している状態を示す図（その３）

【図9】第２実施形態による基板カセット洗浄装置について、搬送装置の概略構成を示すもので、図５のＸ９−Ｘ９線に沿って示す断面図

【図10】第２実施形態による基板カセット洗浄装置について、洗浄室の概略構成を示すもので、図５のＸ１０−Ｘ１０線に沿って示す断面図

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、複数の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態で実質的に同一の要素には同一の符号を付し、説明を省略する。また、以下の説明において、「垂直」及び「水平」との語句は、方向の概念を示すものであり、地面等に対して厳密に「垂直」又は「水平」を意味するものではない。

【0008】

（第１実施形態）
第１実施形態について図１〜図４を参照して説明する。図１に示す基板カセット洗浄装置１０（以下、単に洗浄装置１０と称する）は、投入部１１、排出部１２、洗浄室２０、及び乾燥室３０を備えている。洗浄装置１０の洗浄対象となる基板カセット９０は、詳細は図示しないが、一面が開口した立方体形状に構成されており、複数枚の基板を収納可能である。

【0009】

洗浄室２０及び乾燥室３０は、相互に連通している。洗浄対象となる基板カセット９０は、図１の白抜き矢印で示すように、投入部１１から、洗浄室２０、乾燥室３０を経て、排出部１２に至る。すなわち、基板カセット９０は、まず、図示しない作業者又は搬送ロボット等によって前の工程から搬送されて、投入部１１に投入される。次に、基板カセット９０は、投入部１１のコンベア１１１によって、洗浄室２０内に搬送される。コンベア１１１は、例えばローラー式のコンベアである。洗浄室２０は、洗浄液を噴射するための複数の洗浄液噴射部４０を備えている。洗浄室２０内では、洗浄液噴射部４０から噴射された洗浄液を基板カセット９０に吹き付けることにより基板カセット９０を洗浄する洗浄工程が実行される。

【0010】

洗浄工程が終了すると、基板カセット９０は、洗浄室２０内に設けられたコンベア２１によって乾燥室３０へ搬送される。コンベア２１は、例えばローラー式のコンベアである。乾燥室３０は、乾燥風を噴射するための複数の送風部３１を備えている。乾燥室３０内では、送風部３１から噴射された乾燥風が基板カセット９０に吹き付けることにより基板カセット９０に付着した洗浄液を乾燥させる乾燥工程が実行される。

【0011】

乾燥工程が終了すると、基板カセット９０は、乾燥室３０に設けられたコンベア３２によって排出部１２に搬送される。コンベア３２は例えばローラー式のコンベアである。その後、基板カセット９０は、排出部１２のコンベア１２１を経て、図示しない作業者又は搬送ロボット等に渡された後、次の工程へ搬送される。

【0012】

洗浄装置１０は、図２及び図３に示すように、洗浄室２０内に、コンベア２１、回転軸２２、支持部２３、及び洗浄液噴射部４０を備えている。本実施形態の場合、コンベア２１は、例えばローラーコンベアでる。この場合、コンベア２１は、図複数のローラー２１１と、駆動軸２１２と、伝達軸２１３と、伝達ベルト２１４と、を有している。

【0013】

駆動軸２１２は、垂直方向へ向かって延びる軸部材であり、中空軸で構成されている。駆動軸２１２は、図示しないモータ等の駆動源に接続されている。伝達軸２１３は、水平方向へ向かって延びる軸部材である。駆動軸２１２と伝達軸２１３とは、駆動軸２１２の回転が伝達軸２１３に伝達可能に接続されている。伝達ベルト２１４は、伝達軸２１３の回転を各ローラー２１１に伝達するためのものである。

【0014】

駆動軸２１２の回転は、伝達軸２１３及び伝達ベルト２１４を介して、各ローラー２１１に伝達される。基板カセット９０は、洗浄室２０内においてコンベア２１の上面に載置されている。そのため、本実施形態の場合、コンベア２１のローラー２１１は、基板カセット９０を載置される載置部として機能する。そして、各ローラー２１１が回転すると、ローラー２１１上に載置された基板カセット９０が、そのローラー２１１の回転方向へ搬送される。

【0015】

回転軸２２は、垂直方向へ向かって延びる軸部材であり、図示しないモータ等の駆動源に接続されている。回転軸２２は、中空軸で構成されており、その内部に駆動軸２１２を通している。支持部２３は、回転軸２２に設けられており、コンベア２１のローラー２１１を回転可能に支持している。すなわち、各ローラー２１１は、支持部２３を介して回転軸２２に接続されている。そのため、回転軸２２が回転すると、その回転に伴って回転軸２２の回転方向に沿って各ローラー２１１も移動する。つまり、回転軸２２が回転すると、図４の矢印Ａに示す方向へ、コンベア２１全体が水平面方向に回転する。

【0016】

洗浄液噴射部４０は、底面側噴射部４１と、側面側噴射部４２と、天面側噴射部４３と、から構成されている。底面側噴射部４１は、基板カセット９０がコンベア２１のローラー２１１に載置された状態において、図３の二点鎖線で示すように基板カセット９０の底面９１へ向かって洗浄液を噴射する。

【0017】

すなわち、底面側噴射部４１は、図３に示すように、ローラー２１１に基板カセット９０が載置された状態において、基板カセット９０の底面９１よりも下方に設けられている。この場合、底面側噴射部４１は、ローラー２１１の載置面よりも下方に設けられている。また、底面側噴射部４１は、図２に示すように、コンベア２１の水平方向の内側つまり対向するローラー２１１間に設けられている。

【0018】

底面側噴射部４１は、第１管部４１１、第２管部４１２、ベアリング４１３、及び複数のノズル４１４を有している。第１管部４１１は、垂直方向へ向かって延びる管部材である。第１管部４１１は、駆動軸２１２の内部に通されており、図示しない洗浄液供給装置に接続されている。第２管部４１２は、水平方向へ向かって延びる管部材である。本実施形態では、第２管部４１２は、図２に示すように、矩形の枠状に構成されている。

【0019】

ベアリング４１３は、第１管部４１１と第２管部４１２とを、相対的に回転可能に接続している。すなわち、ベアリング４１３は、第１管部４１１の上端部と、第２管部４１２の矩形枠状の中心部分における第１管部４１１側に設けられている。このため、第２管部４１２は、第２管部４１２の矩形枠状の中心部つまりベアリング４１３を中心に、第１管部４１１に対して相対的に回転可能となっている。本実施形態の場合、第２管部４１２は、回転軸２２の回転及びコンベア２１全体の回転と共に、回転可能となっている。

【0020】

複数のノズル４１４は、第２管部４１２に所定間隔を空けて設けられており、上側すなわち基板カセット９０の底面９１側を向いている。この構成において、図示しない洗浄液供給装置から第１管部４１１に供給された洗浄液は、第２管部４１２を通って各ノズル４１４から基板カセット９０の底面９１に向かって噴射される。これにより、基板カセット９０の底面９１が洗浄される。

【0021】

側面側噴射部４２は、基板カセット９０がコンベア２１のローラー２１１に載置された状態において、図３の二点鎖線で示すように基板カセット９０の側面９２へ向かって洗浄液を噴射する。側面側噴射部４２は、コンベア２１のローラー２１１に対して水平方向の周囲に設けられている。すなわち、側面側噴射部４２は、コンベア２１のローラー２１１に基板カセット９０が載置された状態において、基板カセット９０の水平方向の周囲に設けられている。具体的には、側面側噴射部４２は、図２に示すように、コンベア２１の周囲にあって矩形の洗浄室２０の四つの角部近傍に設けられている。

【0022】

側面側噴射部４２は、図３に示すように、垂直方向に延びる垂直管部４２１と、複数のノズル４２２と、を有している。垂直管部４２１は、図示しない洗浄液供給装置に接続されている。複数のノズル４２２は、垂直管部４２１に所定間隔を空けて設けられており、基板カセット９０の側面９２側を向いている。この構成において、図示しない洗浄液供給装置から垂直管部４２１に供給された洗浄液は、各ノズル４２２から基板カセット９０の側面に向かって噴射される。これにより、基板カセット９０の側面９２が洗浄される。

【0023】

天面側噴射部４３は、基板カセット９０がコンベア２１のローラー２１１に載置された状態において、図３の二点鎖線で示すように基板カセット９０の天面９３へ向かって洗浄液を噴射する。天面側噴射部４３は、コンベア２１のローラー２１１に対し上方に設けられている。すなわち、天面側噴射部４３は、コンベア２１のローラー２１１に基板カセット９０が載置された状態において、基板カセット９０の上方に設けられている。

【0024】

天面側噴射部４３は、水平方向に延びる水平管部４３１と、複数のノズル４３２と、を有している。水平管部４３１は、図示しない洗浄液供給装置に接続されている。複数のノズル４３２は、水平管部４３１に所定間隔を空けて設けられており、基板カセット９０の天面９３側を向いている。この構成において、図示しない洗浄液供給装置から水平管部４３１に供給された洗浄液は、各ノズル４３２から基板カセット９０の天面９３に向かって噴射される。これにより、基板カセット９０の天面９３が洗浄される。

【0025】

この構成において、洗浄工程が開始されると、図示しない洗浄液供給装置から、各噴射部４１、４２、４３へ洗浄液が供給される。そして、各噴射部４１、４２、４３から、基板カセット９０の底面９１、側面９２、及び天面９３に向かって、洗浄液が噴射される。その際、図４の矢印Ａに示すように回転軸２２が回転することで、コンベア２１全体と共にローラー２１１に載置された基板カセット９０も回転する。これにより、側面側噴射部４２及び天面側噴射部４３から噴射された洗浄液が、基板カセット９０の側面９２及び天面９３に満遍なく吹き付けられて、側面９２及び天面９３が効率良く洗浄される。

【0026】

なお、回転軸２２の回転方向は、時計回り又は反時計回りのいずれか一方向でも良いし、両方向でも良い。また、本実施形態の場合、底面側噴射部４１の第２管部４１２は、回転軸２２の回転と共に回転するが、回転軸２２の回転と共に回転しないようにしても良い。

【0027】

以上説明した実施形態によれば、洗浄装置１０は、底面側噴射部４１を備えている。底面側噴射部４１は、洗浄工程の際に、基板カセット９０の底面９１側へ向けて洗浄液を噴射する。これによれば、基板カセット９０の底面９１に対しても洗浄液を吹き付けて洗浄することができる。その結果、基板カセット９０の底面９１に極力パーティクルが残らないように洗浄することができる。

【0028】

また、洗浄装置１０は、側面側噴射部４２と、天面側噴射部４３と、を備えている。側面側噴射部４２は、基板カセット９０の側面９２へ向けて洗浄液を噴射する。天面側噴射部４３は、基板カセット９０の天面９３へ向けて洗浄液を噴射する。そして、載置部としてのコンベア２１は、基板カセット９０を載置した状態で水平方向に回転可能に構成されている。これによれば、洗浄工程の際に、側面側噴射部４２及び天面側噴射部４３から基板カセット９０の側面９２及び天面９３に洗浄液を吹き付けながら基板カセット９０を回転させることで、基板カセット９０の側面９２及び天面９３の全体に満遍なく洗浄液を吹き付けることができる。これにより、側面９２及び天面９３をより効率良く洗浄することができる。

【0029】

なお、基板カセット９０と底面側噴射部４１の第２管部４１２とを相対的に回転可能に構成しても良い。すなわち、回転軸２２を回転させて基板カセット９０を回転させる際に第２管部４１２を回転しない構成、又は、回転軸２２を停止させて基板カセット９０を回転させていない状態で第２管部４１２を回転させる構成、としても良い。これによれば、底面側噴射部４１から噴射された洗浄液を、基板カセット９０の底面９１の全体に満遍なく吹き付けることができる。その結果、底面９１を更に効率良く洗浄することができる。

【0030】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図５〜図１０を参照して説明する。
第２実施形態の洗浄装置１０は、コンベア１１１、１２１、２１、３２に換えて、非摺動式の搬送装置５０を備えている。搬送装置５０は、基板カセット９０の底面９１を摺動することなく基板カセット９０を搬送することができる。本実施形態の場合、２台の搬送装置５０は同一の構成である。この場合、２台の搬送装置５０を区別する場合には、投入部１１側の搬送装置５０を投入部側搬送装置５０１と称し、排出部１２側の搬送装置５０を排出部側搬送装置５０２と称する。

【0031】

本実施形態において、洗浄室２０と乾燥室３０とは相互に連通しておらず、独立している。投入部側搬送装置５０１は、投入部１１と洗浄室２０との間に設けられており、投入部１１と洗浄室２０との間で基板カセット９０の受け渡しを行う。すなわち、投入部側搬送装置５０１は、投入部１１に投入された基板カセット９０を、洗浄室２０内へ搬送する。また、投入部側搬送装置５０１は、洗浄室２０内で洗浄工程を終了した基板カセット９０を、洗浄室２０から取り出す。

【0032】

排出部側搬送装置５０２は、乾燥室３０と排出部１２との間に設けられている。排出部側搬送装置５０２は、投入部側搬送装置５０１と乾燥室３０との間、及び乾燥室３０と排出部１２との間で、基板カセット９０の受け渡しを行う。すなわち、排出部側搬送装置５０２は、洗浄工程が終了し投入部側搬送装置５０１によって洗浄室２０から取り出された基板カセット９０を、投入部側搬送装置５０１から受け取って乾燥室３０内へ搬送する。また、排出部側搬送装置５０２は、乾燥室３０で乾燥工程が終了した基板カセット９０を、乾燥室３０から取り出して排出部１２側へ搬送する。

【0033】

各搬送装置５０は、図９にも示すように、水平方向に回転可能な回転テーブル１３上に設けられている。また、搬送装置５０は、多段式のスライダ５１と、図９に示す上下動部５２と、受け部５３と、を有している。多段式のスライダ５１は、図５、図６、及び図８に示すように、水平方向に伸縮可能に構成されている。上下動部５２及び受け部５３は、スライダ５１の先端部側に設けられている。受け部５３は、上下動部５２を介してスライダに接続されている。上下動部５２は、図９に示すように、受け部５３を上下方向に移動させる。

【0034】

また、本実施形態において、洗浄装置１０は、洗浄室２０内に載置部２４を備えている。載置部２４には、基板カセット９０が載置される。載置部２４は、回転軸２２の上端部側に設けられており、回転軸２２と共に回転する。また、洗浄装置１０は、乾燥室３０内に載置部３３を備えている。乾燥室３０内に設けられた載置部３３は、洗浄室２０内に設けられた載置部２４と同様の構成である。

【0035】

搬送装置５０は、次のようにして、基板カセット９０を搬送する。ここでは、搬送装置５０の搬送の一例として、投入部１１から洗浄室２０への基板カセット９０の搬送について説明する。
まず、搬送装置５０は、受け部５３を、基板カセット９０の底面９１よりも下方に位置させた状態で、図６に示すようにスライダ５１を投入部１１側へ延ばして受け部５３を基板カセット９０の底面９１の下方へ潜り込ませる。その後、搬送装置５０は、上下動部５２により受け部５３を上昇させ、これにより受け部５３で基板カセット９０を受ける。

【0036】

次に、搬送装置５０は、受け部５３を上昇させたままスライダ５１を縮める。その後、図７に示すように回転テーブル１３が回転し、搬送装置５０の向きが１８０°回転すなわち反転する。次に、搬送装置５０は、図８に示すように、受け部５３を上昇させたままスライダ５１を洗浄室２０側へ延ばして、基板カセット９０を載置部２４の上方に位置させる。そして、搬送装置５０は、上下動部５２により受け部５３を下降させ、これにより基板カセット９０を載置部２４に受け渡す。その後、搬送装置５０は、スライダ５１を縮めて基板カセット９０の下方から受け部５３を抜く。

【0037】

なお、乾燥室３０から排出部１２への搬送も、上述したものと同様に行われる。また、投入部側搬送装置５０１と排出部側搬送装置５０２との間における基板カセット９０の受け渡しは、図７に矢印Ｂで示すように、各搬送装置５０１、５０２を図５の状態から９０°回転させた状態で、上述したものと同様の動作が行われる。

【0038】

このような構成によれば、基板カセット９０は、洗浄装置１０の各工程において、基板カセット９０の底面９１を摺動することなく非摺動式で搬送される。すなわち、搬送装置５０は、基板カセット９０の底面９１を摺動することなく基板カセット９０を搬送して載置部２４に載置するとともに載置部２４から取り外すことができる。

【0039】

したがって、本実施形態によれば、基板カセット９０の搬送時に底面９１が摺動しないため、摺動によって底面９１にパーティクルが発生することを防止することができる。そのため、基板カセット９０の底面９１にパーティクルが発生すること自体を抑制することができるため、底面９１からより効果的にパーティクルを除去することができる。

【0040】

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な拡張、変更が可能である。
例えば各実施形態において、各工程を搬送する機構は、コンベア１１１、１２１、２１，３２や、スライダ式の搬送装置５０に限らず、例えば多関節ロボット等であっても良い。
また、洗浄装置１０は、必ずしも投入部１１や排出部１２、及び乾燥室３０を備えている必要はない。すなわち、洗浄室２０単体でも、洗浄装置１０は機能する。この場合、洗浄室２０内への基板カセット９０の投入及び洗浄室２０からの基板カセット９０の取り出しは、例えば作業者等が直接行う構成としても良い。

【符号の説明】

【0041】

図面中、１０は基板カセット洗浄装置、２１１はローラー（載置部）、４１は底面側噴射部、４２は側面側噴射部、４３は天面側噴射部、２４は載置部、５０１は投入部側搬送装置（搬送装置）、５０２は排出部側搬送装置（搬送装置）を示す。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】