基板洗浄装置
【課題】 基板洗浄装置の工程流れ方向に対するコンパクト化を図りつつ、基板の支持を確実化させると共に、基板のエッジ部分の異物残存を回避し、製品歩留まりを向上させる。
【解決手段】 基板２を移送しつつ、スクラビング洗浄工程、リンス洗浄工程、および乾燥工程を順次実行する基板洗浄装置１において、スクラビング洗浄工程を実行する第一の槽４と、リンス洗浄工程および乾燥工程を実行する第二の槽５とを備える。そして、第二の槽５に、基板２を垂直姿勢に保持してスピンリンス洗浄およびスピン乾燥を行うための単一のスピン部５８を配備する。
【解決手段】 基板２を移送しつつ、スクラビング洗浄工程、リンス洗浄工程、および乾燥工程を順次実行する基板洗浄装置１において、スクラビング洗浄工程を実行する第一の槽４と、リンス洗浄工程および乾燥工程を実行する第二の槽５とを備える。そして、第二の槽５に、基板２を垂直姿勢に保持してスピンリンス洗浄およびスピン乾燥を行うための単一のスピン部５８を配備する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板やガラス基板等の洗浄を行う基板洗浄装置に係り、特に基板に付着したパーティクル（異物や汚れ等）を除去するためのスクラビング洗浄工程、リンス洗浄工程、および乾燥工程の各作業を適切に行いつつ、各工程の流れ方向に対する作業スペースを短縮して装置のコンパクト化を図るための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年においては、所定の処理工程を終えた半導体基板やガラス基板に付着しているパーティクルを除去するため、その後処理として、スクラビング洗浄工程、リンス洗浄工程、および乾燥工程の一連の流れ作業が実行されるに至っている。
【０００３】これらの流れ作業を実行する基板洗浄装置として、例えば特開平１０−３２１５７１号公報によれば、前工程で基板に付着したパーティクルをブラッシングにより取り除くためのブラシスクラブ槽と、残存するパーティクルおよびブラシカスを除去するためのリンス槽と、水滴付着を防止するために基板を乾燥させる乾燥槽とを、工程の流れ方向に順次配備した構成が開示されている。
【０００４】また、同公報に開示の基板洗浄装置は、ブラシスクラブ槽の工程流れ方向の上流側に、基板に付着したスラリ（研磨液）を洗い流すための洗浄槽を備えると共に、乾燥槽の工程流れ方向の下流側に、洗浄後の基板を収納するための基板カセットを備えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、同公報に開示の基板洗浄装置によれば、ブラッシングによるスクラビング洗浄工程、リンス洗浄工程、および乾燥工程を順次実行するために、ブラシスクラブ槽と、リンス槽と、乾燥槽との計三個の槽を個々に独立して備えているため、工程の流れ方向に対して大きな作業スペースが必要になり、装置の大型化を招くという問題がある。
【０００６】特に、リンス槽と乾燥槽とでは、基板に対する処理方法が全く別異のものであるため、この両槽内にはそれぞれ別個の処理構造や処理機能を所有させねばならなくなる。詳述すると、リンス槽には、基板を回転させながらアンモニア水や純水等を噴射供給するための各構成要素を配備する必要があり、乾燥槽には、イソプロピルアルコール液を貯留してヒータ等の加熱手段で加熱するための各構成要素を配備する必要がある。このため、多種多様の構成要素が必要になり、装置の製作に多大な手間および労苦を要するばかりでなく、製作コストの高騰を余儀なくされる。
【０００７】なお、同公報に開示の基板洗浄装置では、ブラシスクラブ槽でのスクラビング洗浄の前処理として、洗浄槽の内部に所定容積の純水を収容し、その純水中に基板を浸漬させてスラリを洗い流す手法が採用されている。しかしながら、この手法では、基板の浸漬に起因して純水が汚染される度に、洗浄槽内の純水を入れ替えねばならず、純水の消費量が増大してコスト面において不利になる。
【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、装置全体の小型化を図ると共に、装置の構成要素の共通化を図り、ひいては製作容易化を図り得る基板洗浄装置を提供することを技術的課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記技術的課題を達成するため、本発明は、移送される基板に対して、スクラビング洗浄工程、リンス洗浄工程、および乾燥工程を順次実行するように構成した基板洗浄装置において、スクラビング洗浄工程を実行する第一の槽と、リンス洗浄工程および乾燥工程を実行する第二の槽とを備えたことに特徴づけられる。
【００１０】このような構成によれば、基板に対する回転ブラシ等によるスクラビング洗浄工程が第一の槽で実行され、リンス洗浄工程と乾燥工程との二つの工程が単一の第二の槽で実行される。したがって、スクラビング洗浄工程、リンス洗浄工程、および乾燥工程の三つの工程を実行するに際して、二つの槽を備えるだけで済むことになり、装置全体が工程の流れ方向に対してコンパクトになる。
【００１１】この場合、第二の槽に、基板を垂直姿勢に保持してスピンリンス洗浄およびスピン乾燥を行うための単一のスピン手段を配備することが好ましい。このような構成とすれば、スピン手段によって基板を垂直姿勢で回転させながらリンス液等を基板に対して噴射供給することにより、基板の全面に亘って均一に濯ぎを行うことが可能になると共に、同一のスピン手段によって基板を高速回転させることにより、基板に付着しているリンス液等を遠心分離させて乾燥させることが可能になる。
【００１２】また、第一の槽に移送される基板を複数枚収納する第一の収納容器を備え、第一の収納容器内に霧化液体を充満させることが好ましい。このような構成によれば、基板がスクラビング洗浄工程を受ける前処理として、第一の収納容器内に充満されている霧化液体（例えば純水を霧化させたもの）の中に基板を晒すことにより、基板が湿潤な状態になる。この場合、基板に付着しているスラリ（研磨液）等の汚れが乾燥していると、後続のスクラビング洗浄を行ってもその汚れが確実に除去されないという事態が生じ得るが、基板が湿潤な状態にあれば、その汚れは短時間で確実に除去される。しかも、基板を浸漬させるための所定容積の純水等を貯留することや、純水等が汚染される度に入れ替えを行うこと等が不要になり、純水等の消費量を大幅に削減できる。
【００１３】さらに、第二の槽から取り出した基板を複数枚収納する第二の収納容器を備えると共に、第一の収納容器、第一の槽、第二の槽、および第二の収納容器を工程の流れ方向に沿って上流側から順に配備し、第一の収納容器と第一の槽との間の移送経路を往復する第一の基板搬送ロボットと、第一の槽と第二の槽との間の移送経路を往復する第二の基板搬送ロボットと、第二の槽と第二の収納容器との間の移送経路を往復する第三の基板搬送ロボットとを備えていることが好ましい。
【００１４】このような構成とすれば、第一、第二、および第三の搬送ロボットにより、第一の収納容器から第一の槽、第一の槽から第二の槽、および第二の槽から第二の収納容器にそれぞれ基板が移送されるので、例えば単一の搬送ロボットにより基板を移送する場合と比較して、搬送ロボットの到着を待つことなく基板に対して順次各処理および各動作を実行することが可能となり、作業能率の向上が図られる。
【００１５】特に、第一、第二の搬送ロボットは、濡れた状態の基板のみを搬送するのに対して、第三の搬送ロボットは乾燥した状態の基板のみを搬送するものであるから、濡れた基板の搬送と乾いた基板の搬送との役割分担が適切になされて、最終工程（乾燥工程）で乾燥された基板に不当な湿気や水分等が付着するといった事態が確実に回避される。
【００１６】加えて、第一の槽のスクラビング洗浄エリアと退避エリアとの間の移送経路に基板を支持して往復する洗浄治具を配備すると共に、退避エリアに、基板を表裏逆になるように１８０度回転させる反転ロボットを配備することが好ましい。このような構成とすれば、洗浄治具と反転ロボットとの間、および第一、第二搬送ロボットと反転ロボットとの間で基板の受け渡しを行うようにし、且つその受け渡し時に反転ロボットを適宜１８０度回転させることにより、各受け渡し動作を無駄なく円滑に行うことが可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１８】図１は、本発明の実施形態に係る基板洗浄装置の全体構成を示す概略斜視図である。同図に示すように、基板洗浄装置１は、工程流れ方向の上流側から順に、複数枚の基板２を収納する第一の収納容器３と、基板２に付着したパーティクルを除去すべくスクラビング洗浄工程を実行する第一の槽としてのブラシスクラブ槽４と、基板２に残存するパーティクルや洗浄液を除去すべくリンス洗浄工程を実行し且つその後に基板を乾燥させるべく乾燥工程を実行する第二の槽としてのリンス乾燥槽５と、乾燥後の基板２を順次収納する第二の収納容器６とを備えている。なお、基板２としては、半導体基板（ＤＶＤ原板およびＣＤ原板等を含む）やガラス基板等が挙げられる。
【００１９】第一の収納容器３内には、工程流れ方向と直交する方向（前後方向）に複数枚（例えば２０〜３０枚）の基板２が垂直姿勢で所定間隔おきに積層状に収納されている。この第一の収納容器３は、駆動シリンダ等の駆動手段の動作により前後方向に移動するように構成され、その上端部には上方開口部を開閉する例えばスライド式のシャッタでなる蓋体が配設されている（図示略）。この蓋体は、基板２の取り出し時にのみ上方開口部を僅かに開放するように構成されている。また、第一の収納容器３の内部には、純水等の湿潤用液体を霧化させて噴霧する噴霧手段としての噴霧ノズル７が複数箇所に設置されている。これらの各噴霧ノズル７には、例えば湿潤用液体を蒸気として導く蒸気導入通路が連通され、あるいは湿潤用液体とエアとを混合してなる混合気を導く混合気導入通路が連通される。
【００２０】ブラシスクラブ槽４の内部には、基板２の洗浄を行うためのスクラビング洗浄エリア８が設けられると共に、ブラシスクラブ槽４の直上方には、基板２を退避させてその受け渡しを行うための退避エリア９が設けられている。そして、この領域には、スクラビング洗浄エリア８と退避エリア９との間で基板２を保持して往復移送させる基板保持手段としての洗浄治具１０が配備されている。
【００２１】第一の収納容器３とブラシスクラブ槽４との間の移送経路には、第一の収納容器３に収納されている基板２を一枚ずつ取り出して退避エリア９まで搬送する第一の基板搬送ロボット１１が配備されると共に、退避エリア９には、基板２を表裏逆になるように１８０度回転させる反転ロボット１２が配備されている。
【００２２】リンス乾燥槽５の内部には、基板２の濯ぎを行うためのリンスエリアと基板２を乾燥させるための乾燥エリアとを兼ねるリンス乾燥エリア１３が設けられている。そして、ブラシスクラブ槽４とリンス乾燥槽５との間の移送経路には、反転ロボット１２から受け渡された基板２をリンス乾燥エリア１３まで搬送する第二の基板搬送ロボット１４が配備されている。
【００２３】第二の収納容器６内には、最終工程（乾燥工程）を終えた基板２が前後方向に垂直姿勢で所定間隔おきに積層状に収納されるようになっている。この第二の収納容器６も、駆動シリンダ等の駆動手段の動作により前後方向に移動するように構成され、その上端部には上方開口部を開閉する例えばスライド式のシャッタでなる蓋体が配設されている（図示略）。この蓋体は、基板２の収納時にのみ上方開口部を僅かに開放するように構成されている。リンス乾燥槽５と第二の収納容器６との間の移送経路には、リンス乾燥エリア１３で受け渡された基板２を第二の収納容器６内に収納させる第三の基板搬送ロボット１５が配備されている。
【００２４】第一、第二、第三の基板搬送ロボット１１、１４、１５はそれぞれ、工程流れ方向に沿って水平に延びる上下二段の横レール１６にスライド可能に支持された各スライダ１７と、この各スライダ１７に一体的に形成され且つ垂直方向に延びる各縦レール１８と、この各縦レール１８にスライド可能に支持された各支持ブラケット１９と、この各支持ブラケット１９に垂下して装着された各ハンドユニット２０とを備えている。そして、これらの基板搬送ロボット１１，１４，１５はそれぞれ、駆動シリンダ等の駆動手段の動作により工程流れ方向移動および上下方向移動するように構成されている。また、これらの基板搬送ロボット、取り分け第一、第三の基板搬送ロボット１１，１５は、垂直軸線廻りに９０度旋回可能とされている。
【００２５】これらの各基板搬送ロボット１１、１４、１５のハンドユニット２０は、図２に示すように、支持ブラケット１９の下方に垂直軸２１を介して回転自在に連結された基端枠体２２と、この基端枠体２２の内部に水平方向に平行配置された二本（一本または三本以上でもよい）のガイドロッド２３と、これらのガイドロッド２３に軸方向移動可能に支持され且つ上下方向に延びる一対のハンド部材２４と、この一対のハンド部材２４を相接近動および相離反動させる把持制御手段２５とを備えている。
【００２６】把持制御手段２５は、基端枠体２２の内部に設置されたエアシリンダ等の駆動シリンダ２６と、この駆動シリンダ２６の出退ロッド２７先端部に固定されたカム体２８と、一対のハンド部材２４を相接近方向に付勢する弾性体としてのコイルバネ２９とを備えている。カム体２８は、先端に移行するに連れて幅狭となるように両側面が傾斜して形成されると共に、一対のハンド部材２４のそれぞれの基端部（二本のガイドロッド２３の間）には、カム体２８の両側面が当接するガイドローラ３０が装着されている。
【００２７】一対のハンド部材２４には、基板２を保持する複数個（一のハンド部材２４について一個または二個以上、図例では一のハンド部材２４に二個ずつ計四個）の支持ローラ３１が装着され、この各支持ローラ３１の外周面には、基板２を保持した際にその軸方向移動を規制するための例えばＶ溝等の凹状溝が形成されている。そして、駆動シリンダ２６の出退ロッド２７が突出動することにより、一対のハンド部材２４が相離反動して基板２の保持を解除する一方、出退ロッド２７が後退動することにより、一対のハンド部材２４が相接近動してコイルバネ２９のバネ力によって基板２を保持するように構成されている。
【００２８】反転ロボット１２は、工程流れ方向に所定寸法範囲内で往復移動するように構成され、工程流れ方向に相互に近接配置された二つのハンドユニット３２，３３を備えている（図１参照）。これらのうちの工程流れ方向上流側（以下、単に上流側という）のハンドユニット３２には、その上流側から基板２の受け渡しが行われ、工程流れ方向下流側（以下、単に下流側という）のハンドユニット３３には、その下流側から基板２の受け渡しが行われるようになっている。なお、二つのハンドユニット３２，３３は、一体的に１８０度回転するように構成されている。
【００２９】詳述すると、この反転ロボット１２は、図３R>３に示すように、二つのハンドユニット３２，３３に共通の基端枠体３４を備え、この基端枠体３４は、前後方向の水平軸（図示略）を介して１８０度回転可能に支持されている。これ以外の構成要素については、この二つのハンドユニット３２，３３はそれぞれ、既述の各基板搬送ロボット１１、１４，１５のハンドユニット２０と実質的に同一の構成とされている。すなわち、詳細には図示しないが、反転ロボット１２の各ハンドユニット３２，３３はそれぞれ、基端枠体３４の内部に垂直方向に平行配置された二本（一本または三本以上でもよい）のガイドロッドと、これらのガイドロッドに相接近動および相離反動可能に支持され且つ前後方向に延びる一対のハンド部材３５，３６と、この一対のハンド部材３５，３６を相接近動および相離反動させる把持制御手段とを備えている。
【００３０】各把持制御手段はそれぞれ、基端枠体３４に設置されたエアシリンダ等の駆動シリンダと、この各駆動シリンダの出退ロッドに固定されたカム体と、一対のハンド部材３５，３６を相接近方向に付勢する弾性体としてのコイルバネとを備えている。そして、各駆動シリンダの動作に伴う各カム体のそれぞれの移動に伴って各一対のハンド部材３５，３６がそれぞれ独立して相接近動および相離反動するように構成されている。上流側の一対のハンド部材３５には、上流側に突出する複数個（一のハンド部材３５について一個または二個以上、図例では一のハンド部材３５に二個ずつ計四個）の支持ローラ３５ａが装着されると共に、下流側の一対のハンド部材３６には、下流側に突出する複数個（上記と同様）の支持ローラ３６ａが装着されている。なお、これらの支持ローラ３５ａ，３６ａの外周面には、基板２を保持した時にその軸方向移動を規制するＶ溝等の凹状溝が形成されている。
【００３１】洗浄治具１０は、図１に示すように、ハンガー部３７と基板保持部３８とを備え、垂直方向に延びる縦レール３９にハンガー部３７がスライド可能に支持され、駆動シリンダ等の駆動手段の動作により上下昇降するように構成されている。詳述すると、洗浄治具１０の基板保持部３８は、図４に示すように、基板２を垂直姿勢で保持して周方向に回転させる複数個（図例では三個）のロール４０，４１，４２を備えている。これらのロール４０，４１，４２の外周面には、基板２を保持した時にその軸方向移動を規制するＶ溝等の凹状溝が形成されると共に、これらのロールのうちの一つのロール４２は、揺動アーム４３に装着されている。この場合、揺動アーム４３に装着されているロール４２以外の複数個（二個）のロール４０，４１は、例えば駆動モータおよびベルト伝動機構の動作により回転駆動されるようになっている。
【００３２】なお、揺動アーム４３は、駆動シリンダ等の駆動手段（図示略）の動作により所定角度範囲で揺動するように構成され、揺動アーム２０が一方側への揺動端に達した場合には、各ロール４０、４１，４２により基板２の径方向移動および軸方向移動が規制されて、基板２が取り外し不能となるのに対して、揺動アーム４３が他方側への揺動端に達した場合には、基板２の移動規制が解除されて、基板２が取り外し可能となる構成とされている。また、洗浄治具１０の基板保持部３８は、ハンガー部３７の下端から前方に突出し且つその前端から下方に垂下するＬ字形を呈しており、その内側領域である凹状部が、一対の回転ブラシ４４との干渉を回避する逃げ部４５とされている。
【００３３】ブラシスクラブ槽４の後面部内側には、前後方向に平行配置された一対の回転ブラシ４４が片持ち的に支持され、この一対の回転ブラシ４４はスクラビング洗浄エリア８に位置している。各回転ブラシ４４は、その軸方向寸法が基板２の半径以上で且つ直径未満（直径の２／３以下）とされたローラ状体であって、軸部４４ａの外周にはナイロン繊維等の微細繊維が固着されている。そして、図示のように洗浄治具１０の基板保持部３８がスクラビング洗浄エリア８に到達している時には、基板保持部３８の逃げ部４５の領域内に一対の回転ブラシ４４の先端側部分が位置して基板２を挟持した状態にあり、両回転ブラシ４４と洗浄治具１０とが非干渉状態とされている。また、洗浄治具１０の基板保持部３８がスクラビング洗浄エリア８に侵入していく過程、およびスクラビング洗浄エリア８から退避していく過程においても、回転ブラシ４４と洗浄治具１０とが干渉しないように構成されている。
【００３４】ブラシスクラブ槽４の後面部外側には、各回転ブラシ４４を回転駆動させる駆動手段としての一対の駆動モータ４６が装備されている。各回転ブラシ４４は、基板２の表裏両面における外周から中心に至る部位に当接するように配列され、スクラビング洗浄時には両回転ブラシ４４が相互に近接する方向に付勢されるようになっている。なお、各回転ブラシ４４は、駆動シリンダ等の駆動手段の動作により軸方向に所定寸法範囲で且つ所定周期で往復移動するように構成されると共に、相互に接近および相離方向に移動するように構成されている。また、ブラシスクラブ槽４の上端部内側には、前後方向に延びる一対の噴射パイプ４７が配設され、各噴射パイプ４７の噴射ノズル４８から各回転ブラシ４４及びその周辺に洗浄液が噴射されるようになっている。
【００３５】さらに、ブラシスクラブ槽４には、回転ブラシ４４に付着したパーティクルやブラシカス等を除去するための補助洗浄手段４９が配備されている。この補助洗浄手段４９は、第一の例として、図５（ａ）に示すように、一対の回転ブラシ４４の外周側スペース（図例では上方スペース）にそれらと同方向に延びる流体噴射手段としての一対の洗浄パイプ５０を配設し、この一対の洗浄パイプ５０に噴射部としての複数の洗浄ノズル５１（または流体噴射口）を長手方向に沿って所定ピッチで配置したものである。各洗浄ノズル５１は、流体噴射後においてもその流体径が小径に維持される所謂ピンスポットタイプである。
【００３６】この場合、各洗浄ノズル５１の噴口すなわち流体の噴射方向は、図５（ｂ）に示すように、各回転ブラシ４４の各軸心に対して対称的に相反する方向にオフセットしている。詳述すると、上記噴射方向は、回転ブラシ４４の軸部４４ａと干渉しない位置までオフセットしている。また、各回転ブラシ４４の回転方向は、矢印ａで示すように、基板２に対して上方への押付け力を作用させる方向性とされており、したがって各洗浄ノズル５１からの流体の噴射方向と、回転ブラシ４４のその噴射部位の移動方向とは略同方向になるように方向性が設定されている。
【００３７】一対の洗浄パイプ５０は、基端部が連結パイプ５３で連結され（図５（ａ）参照）、この連結パイプ５３に通じる送給パイプ５４を通じて、高圧水、高圧洗浄液、もしくは高圧エア、またはこれらを任意に選択して組み合わせた混合流体等でなる洗浄用流体が洗浄パイプ５０に圧送される構成である。そして、一対の洗浄パイプ５０は、ブラシスクラブ槽４の側面部（後面部）に前後方向移動自在に支持され、駆動手段としての駆動シリンダ５５の動作により、回転ブラシ４４の軸心方向に沿って所定の寸法範囲（例えば洗浄ノズル５１の配列ピッチに対応する寸法範囲）で往復移動するように構成されている。
【００３８】この補助洗浄手段４９は、定期的に、あるいはスクラビング洗浄を施した基板２の個数が所定数になる度に、各洗浄ノズル５１から洗浄用流体を回転している回転ブラシ４４に向けて噴射する。そして、この噴射が行われている間は、洗浄パイプ５０が軸心方向に往復移動する。これにより、スクラビング洗浄時に回転ブラシ４４に付着したパーティクルやブラシカス等が洗い落とされる。
【００３９】この場合、洗浄ノズル５１からの洗浄用流体の噴射方向は、回転ブラシ４４の軸心に対してオフセットしていることから、洗浄用流体により押圧されたパーティクル等が回転ブラシ４４の軸部４４ａ周辺に残存せず、確実にパーティクル等が洗い落とされる。また、洗浄パイプ５０が軸心方向に往復移動するため、各洗浄ノズル５１からの噴射領域が狭いにも拘らず、回転ブラシ４４の軸心方向の全域に亘って洗浄用流体が噴射される。なお、洗浄パイプ５０の往復移動範囲が、洗浄ノズル５６の配列ピッチに対応する寸法であれば、効率良く且つ均一に洗浄用流体が噴射される。
【００４０】一方、補助洗浄手段４９は、第二の例として、図６（ａ），（ｂ）に示すように、矢印方向に回転する一対の回転ブラシ４４の外周側スペース（図例では上方スペース）に、流体噴射手段としての一対または二対以上の洗浄ノズルユニット５６（ピンスポットタイプ）を配設する。そして、各洗浄ノズルユニット５６を回転ブラシ４４の軸方向全長に亘って移動可能に支持し、図外の駆動シリンダ等の駆動手段の動作によって各洗浄ノズルユニット５６を移動させるように構成する。この場合にも、各洗浄ノズルユニット５６から高圧水、高圧洗浄液、もしくは高圧エア、またはこれらを任意に選択して組み合わせた混合流体等でなる洗浄用流体を、回転している各回転ブラシ４４の外周部に向けて噴射する。なお、各洗浄ノズルユニット５６からの洗浄用流体の噴射方向は、各回転ブラシ４４の各軸心に対して対称的に相反する方向にオフセットしている。また、洗浄ノズル５６からの洗浄用流体の噴射方向と、回転ブラシ４４のその噴射部位の移動方向とが略同方向になるように設定されている。
【００４１】さらに、補助洗浄手段４９は、第三の例として、回転ブラシ４４をスクラビング洗浄時に比して高速回転させ、回転ブラシ４４に付着しているパーティクル等を遠心力により分離させるように構成する。この場合、回転ブラシ４４は、パーティクル等が遠心力によって分離可能となる程度以上の高速度で回転する。具体的には、上記遠心分離を行う時の回転ブラシ４４の回転数は、スクラビング洗浄時の回転数の５倍から１０００倍であることが好ましい。５倍以下であれば、充分な遠心力によるパーティクル等の除去作用が得られず、１０００倍以上であれば、駆動モータ４６の能力上の問題が生じる。より好ましくは、上記遠心分離時の回転ブラシ４４の回転数は、スクラビング洗浄時の回転数の１０倍から５００倍とされる。１０倍以下であれば、より適切な遠心力によるパーティクル等の除去作用を得る上で支障が生じ、５００倍以上であれば、駆動モータ４６の小型化を図ることが困難になる等の問題が生じる。なお、回転ブラシ４４の洗浄時に使用される駆動モータは、スクラビング洗浄時に使用される駆動モータ４６と同一であってもよく、あるいは別々であってもよい。
【００４２】なお、上述の第一、第二の例についても、第三の例と同様にして、補助洗浄時の回転ブラシ４４の回転数を、スクラビング洗浄時の回転数よりも高くすることが好ましい。
【００４３】図７は、リンス乾燥槽５に対応する位置に配備された基板スピン装置５７を示している。この基板スピン装置５７は、基板２を垂直姿勢に保持して回転させるためのスピン手段としてのスピン部５８を備え、このスピン部５８は、リンス乾燥槽５内のリンス乾燥エリア１３に配置されている。詳述すると、基板スピン装置５７は、基板２を垂直姿勢に把持するチャック機構５９と、チャック機構５９により把持された基板２を回転させる回転駆動機構６０と、チャック機構５９による基板２の把持を解除させる解除機構６１と、チャック機構５９により把持された基板２を垂直姿勢から傾動させるチルト機構６２とを備えている。この場合、基台１１２上には、リンス乾燥槽５の下流側外方に取付部材８１が配設されると共に、この取付部材８１に軸受８２を介して回転基体８３が回転自在に支持され、この回転基体８３の上流側にチャック機構５９が一体回転可能に連結されている。
【００４４】チャック機構５９は、図８および図９に示すように、環状回転体６３の外周側における円周方向所定間隔位置に配列された複数（少なくとも三個以上、図例では六個）の把持部材６４と、これらの把持部材６４をそれぞれ基板２の半径方向に直線状に移動させる直線移動機構としての各リンク機構６５とを備えている。この場合、スピン部５８は、基板２を垂直姿勢に把持して周方向に回転させる複数の把持部材６４により構成されている。各把持部材６４は、環状回転体６３の外周から工程流れ方向に沿って上流側に延出されると共に、先端部が外周側に鈍角状に傾斜して折り曲げられ、その傾斜部６６の先端に、基板２の外周端面が当接する凹部６７が形成されている。リンク機構６５は、半径方向に延びる直動リンク６８と、この直動リンク６８に連結され且つ工程流れ方向に沿って配置された揺動リンク６９とを有する。詳述すると、直動リンク６８は、その外周側端部に把持部材６４の基端部が固定され、環状回転体６３に軸受７０を介して半径方向に摺動自在に支持されている。揺動リンク６９は、その上流側端部が直動リンク６８の内周側端部に回転自在に連結され、その長手方向中間部が、環状回転体６３と回転基体８３とを連結固定する支持連結部材７１に支持ピン７２を介して揺動自在に支持されている。
【００４５】この場合、直動リンク６８と揺動リンク６９との連結部は、図１０に示すように、直動リンク６８の内周側端部に固定された連結ブラケット７３に工程流れ方向に長尺な長孔７４を形成し、揺動リンク６９の上流側端部に固定した連結ピン７５を上記長孔７４に貫入して構成されている。そして、連結ブラケット７３と軸受７０との間には、把持部材６４に基板２の中心に向かう把持力を作用させるべく直動リンク６８を内周側に向かって付勢する弾性部材としてのコイルバネ７６が介設されている。さらに、揺動リンク６９には、支持ピン７２よりも下流側部位に所定重量のウェイト７７が固定され、このウェイト７７には、チャック機構５９の回転時において把持部材６４による基板２の把持力が大きくなる方向に遠心力が作用するように構成されている。なお、把持部材６４と直動リンク６８とを連結固定する連結体７８と、軸受７０の外周側を覆う部材７９との間、詳しくは、上記連結体７８と、環状回転体６３に各把持部材６４に対応して外周側に突設された突設体７９との間には、直動リンク６８の外周側を覆うと共に直動リンク６８の半径方向移動に伴って伸縮する蛇腹状部材（ベローズ）８０が介設されている。
【００４６】回転駆動機構６０は、図７に示すように、駆動モータ８４からの回転トルクを回転基体８１ひいてはチャック機構５９に伝達するように構成したものである。具体的には、回転基体８３に、タイミングプーリ、Ｖプーリ、スプロケット等（以下、車輪という）でなる従動側の車輪８６を固定すると共に、取付部材８１の下流側に所定の隙間を介して固定された補助取付部材８８に駆動モータ８４を設置し、この駆動モータ８４の出力軸に固定された駆動側の車輪８５と従動側の車輪８６とに亘ってタイミングベルト、Ｖベルト、チェーン等でなる無端状伝動帯８７を巻き掛けて構成したものである。なお、この回転駆動機構６０は、駆動モータ８４の出力軸の回転トルクを回転基体８３に伝達するギヤ列等を構成要素とすることもできる。
【００４７】解除機構６１は、図１１に示すように、補助取付部材８８に固定されたエアシリンダ等の駆動シリンダ８９と、この駆動シリンダ８９の出退ロッド９０先端に固定された押圧部材９１と、この押圧部材９１が当接および離反可能とされ且つ回転基体８３に工程流れ方向移動可能に支持された複数の移動ロッド９２と、工程流れ方向に沿って配置され且つ回転基体８３に下流側端部が固定されたガイド軸９３と、このガイド軸９３に沿って移動自在に支持されたスライド部材９４とを備えている。
【００４８】スライド部材９４は、図１０に示すように、ガイド軸９３に軸心方向移動自在に外嵌され且つ直列配置された２個のスライド環状体９５と、このスライド環状体９５の外周側に覆設固定され且つ直列配置された２個の覆設環状体９６とから構成されている。そして、ガイド軸９３の上流側端部に形成された鍔部９７とスライド部材９４との間に、弾性体としてのコイルバネ９８が介設され、このコイルバネ９８によってスライド部材９４が下流側に向かって付勢されている。
【００４９】２個の覆設環状体９６にはそれぞれ、外周側に突出する環状凸部９９が形成され、この両環状凸部９９には、上記各リンク機構６５に対応する円周位置に、所定の隙間を介在させて対向する一対の係止凸部１００がそれぞれ固定されている。そして、上記揺動リンク６９の長手方向中間部に内周側に突出して形成された突片１０１が、両係止凸部１００間に挿入されている。この場合、突片１０１は、支持ピン７２を中心とする半径方向に延出している。
【００５０】したがって、駆動シリンダ８９の出退ロッド９０が突出動した場合には、押圧部材９１が移動ロッド９２を上流側に移動させ、これに伴ってスライド部材９４がコイルバネ９８のバネ力に抗して上流側に移動することにより、下流側の係止凸部１００が突片１０１を押圧揺動させて、揺動リンク６９を支持ピン７２廻りに揺動させる。これにより、各リンク機構６５の直動リンク６８がコイルバネ７６のバネ力に抗して外周側に移動して、各把持部材６４が図７に鎖線で示すように外周側に直線状に移動する。この結果、各把持部材６４による基板２の保持が解除されるようになっている。
【００５１】各把持部材６４および各リンク機構６５が回転駆動機構６０の動作によって回転した場合には、把持部材６４に作用する遠心力と、ウェイト７７に作用する遠心力とが釣り合うように設定されている。すなわち、回転時に把持部材６４がリンク機構６５を一方側にリンク動作させようとする力と、ウェイト７７がリンク機構６５を他方側にリンク動作させようとする力とが略同一になるように設定されている。したがって、回転時に各把持部材６４から基板２に作用する把持力は、ガイド軸９３側のコイルバネ９８と各直動リンク６８側の各コイルバネ７６とのバネ力の総和に略等しくなる。
【００５２】なお、各把持部材６４が基板２を保持した状態にある時に、各直動リンク６８側の各コイルバネ７６が自然長となるように設定してもよく、この場合には、上記把持力がガイド軸９３側のコイルバネ９８のバネ力に略等しくなる。また、同状態にある時に、ガイド軸９３側のコイルバネ９８が自然長となるように設定してもよく、この場合には、上記把持力が各直動リンク６８側の各コイルバネ７６のバネ力の総和に略等しくなる。また、これと同様に何れか一方のコイルバネのみによる把持力を得るために、各直動リンク６８側またはガイド軸９３側の何れか一方のコイルバネを廃止してもよい。
【００５３】リンス乾燥槽５の内側面部には、図７に示すように、把持部材６４により保持された基板２の表裏両面に対して純水等のリンス液を噴射供給するリンス液噴射手段としての複数の噴射ノズル１０２が取付けられている。この場合、基板２の裏面（下流側の面）に対しては、各把持部材６４の相互間隙間１０３（図８参照）を通じて、噴射ノズル１０２からリンス液が噴射供給されるように位置設定がなされている。なお、環状回転体６３の表面（上流側の面）には、その内周側開口部を覆う覆設円板１０４が装着されている。
【００５４】チルト機構６２は、基台１１２に固定設置された基台側部材としての下部支持部材１０５の上方に、取付部材８１を前後方向の支軸１０６を介して傾動自在に支持することにより構成されている。そして、エアシリンダ等の駆動シリンダでなる駆動手段１０７の動作によって、取付部材８１が工程流れ方向に傾動するように構成されている。詳述すると、図８に示すように、下部支持部材１０５は、取付部材８１の前後両側にそれぞれ配設されており、この両下部支持部材１０５にそれぞれ回転自在に支持された各支軸１０６が、取付部材８１の下端部における前後両側にそれぞれ結合されている。この場合、傾動中心となる各支軸１０６は、把持部材６４の回転軌跡の最低部よりも低い位置に配設されている。なお、この各支軸１０６は、把持部材６４の回転軌跡の最低部と最高部との間の高さ位置に配設してもよく、あるいは把持部材６４の回転軌跡の最高部よりも高い位置に配設してもよい。
【００５５】駆動シリンダ１０７の出退ロッド１０８先端は、取付部材８１の裏面に固定されたブラケット１０９に回転自在に連結されると共に、そのシリンダ部材１１０後端は、基台１１２に固定されたブラケット１１１に回転自在に連結されている（図７参照）。この駆動シリンダ１０７の軸心は、工程流れ方向に沿う垂直面内において所定角度（例えば略４５度）傾斜している。そして、図７に示す状態から駆動シリンダ１０７の出退ロッド１０８が所定寸法だけ後退動した場合には、取付部材８１の表面が斜め上方を指向し、これに伴って各把持部材６４により保持されている基板２の表面も同角度だけ斜め上方を指向するようになっている。また、これとは逆に、出退ロッド１０８が突出動した場合には、取付部材８１の表面および基板２の表面が同角度だけ斜め下方を指向するようになっている。なお、リンス乾燥槽５の一側面部（下流側の側面部）には、回転基体８３とチャック機構５９との連結部（把持部材６４の配列径よりも小径）が挿通される開口部５ａが形成されている。この開口部５ａは、取付部材８１に装備されている各構成要素が上記のように傾斜しても、上記連結部との間で干渉が生じないようにその大きさおよび位置が設定されている。
【００５６】上記構成からなる基板洗浄装置は、以下に示すような手順に従って基板２に対する各処理を行う。
【００５７】図１に示す第一の基板搬送ロボット１１が上流側の端部に配置されている第一の収納容器３から基板２を取り出す際には、そのハンドユニット２０が図示の状態から９０度ｂ方向に旋回した状態で下動して、前端列に配置されている基板２を一対のハンド部材２４の支持ローラ３１によって保持した後に上動する。そして、第一の収納容器３は、第一の基板搬送ロボット１１により次回の基板２の取り出しを行うまでの間に、駆動手段の動作によって基板２の１枚分の収納スペースに対応する寸法だけ前方に移動する。したがって、第一の基板搬送ロボット１１は、前後方向移動をする機能を備えていなくても、第一の収納容器３から基板２の取り出しを正確に行うことができる。
【００５８】基板２の保持作業は、図２に示す駆動シリンダ２６の出退ロッド２７を突出動させてカム体２８を押し下げることにより、コイルバネ２９のバネ力に抗して一対のハンド部材２４間の幅を拡開させ、この状態で両ハンド部材２４の各支持ローラ３１を基板２の外周側スペースに位置させる。この後、駆動シリンダ２６の出退ロッド２７を後退動させてカム体２８を引き上げることにより、コイルバネ２９のバネ力によって一対のハンド部材２４間の幅を狭小にする。これにより、基板２は各支持ローラ３１によって保持された状態になる。
【００５９】この場合、第一の基板搬送ロボット１１のハンド部材２４が下動および上動して第一の収納容器３の上方開口部を通過する際には、その収納容器３の上方開口部に配設されている蓋体が、そのハンド部材２４を通過させることができる範囲内の僅かな幅だけ上方開口部を開放し、ハンド部材２４の通過後は蓋体により上方開口部が閉鎖される。
【００６０】一方、第一の収納容器３の内部は、噴霧ノズル７から噴霧された霧化液体（湿潤用液体を霧化させたもの）で充満されているので、その内部に収納されている複数の基板２の表裏両面は湿潤な状態にある。したがって、基板２に付着している汚れは乾燥せず、液中に浸漬されている場合と同等に濡れた状態に維持され、これにより後工程のスクラビング洗浄工程で汚れが落ち難くなるという不具合が回避される。
【００６１】そして、第一の基板搬送ロボット１１が基板２を保持した状態で所定高さ位置まで上動した後、そのハンドユニット２０を図１のａ方向に９０度旋回させて同図に示す状態とし、この状態から第一の基板搬送ロボット１１を反転ロボット１２の下流側位置まで移動させ、さらに第一の基板搬送ロボット１１を下動させて、そのハンドユニット２０と反転ロボット１２の下流側のハンドユニット３３とを対面させる。この後、上記と同様の動作によって反転ロボット１２の下流側の一対のハンド部材３６を移動させることにより、第一の基板搬送ロボット１１に保持されている基板２を、反転ロボット１２の下流側のハンドユニット３３によっても保持された状態とする。このような状態から、第一の基板搬送ロボット１１の一対のハンド部材２４間の幅を拡開させることにより、第一の基板搬送ロボット１１から反転ロボット１２の下流側のハンドユニット３３への基板２の受け渡しが完了する。この場合、第一の基板搬送ロボット１１のハンド部材２４は上下方向に延びているのに対して、反転ロボット１２のハンド部材３６は前後方向に延びているため、この両者２４、３６が基板２の受け渡し時に干渉することはない。
【００６２】このような動作と同時にあるいは若干の時間差をもって、反転ロボット１２の上流側のハンド部材３５と洗浄治具１０の基板保持部３８とを対面させ、洗浄治具１０に保持されている洗浄処理後の基板２を、反転ロボット１２の上流側のハンド部材３５に受け渡す。この場合の基板２の受け渡しは、反転ロボット１２側については既述と同様に、また洗浄治具１０側については揺動アーム４３を所定方向に揺動させてロール４２を基板保持位置から基板解除位置に移動させることによって行われる。
【００６３】この後、第一の基板搬送ロボット１１が退避して再び第一の収納容器３側に移動した時点で、反転ロボット１２が１８０度回転することにより、洗浄処理前の基板２を保持しているハンド部材３６が上流側に移行し、洗浄処理後の基板２を保持しているハンド部材３５が下流側に移行する。このような状態の下で、反転ロボット１２に保持されている洗浄処理前の基板２が洗浄治具１０に受け渡され、洗浄処理後の基板２が第二の基板搬送ロボット１４に受け渡される。
【００６４】洗浄処理前の基板２が反転ロボット１２から洗浄治具１０に受け渡された後は、洗浄治具１０が下動してブラシスクラブ槽４内のスクラビング洗浄エリア８に基板２が到達した時点で、図４に示すように、一対の回転ブラシ４４が基板２の外周から中心に至る部位に接触し、このような状態の下でスクラビング洗浄が行われる。すなわち、図外の駆動モータおよびベルト伝動機構等の動作によって二個のロール４０，４１に回転トルクが付与されて、基板２が垂直姿勢で周方向に回転すると共に、各回転ブラシ４４が駆動モータ４６の動作によって相反する方向に回転し、噴射パイプ４７の噴射ノズル４８からの洗浄液の供給の下で基板２に対する洗浄作業が行われる。
【００６５】この場合、回転ブラシ４４の軸方向寸法は基板２の直径未満であるが、基板２が周方向に回転しているため、回転ブラシ４４によるスクラビング洗浄は、基板２の全面に亘って均等に施される。しかも、基板２は、エッジ部分（外周端面部分）が露出した状態で回転するため、エッジ部分に対しても回転ブラシ４４によるスクラビング洗浄が適切に施される。このような洗浄作業が所定時間行われた後に、洗浄治具１０が上動して基板２を退避エリア９まで移送し、この退避エリア９で既述のように洗浄治具１０から反転ロボット１２に洗浄処理後の基板２が受け渡され、さらにその基板２が既述のように反転ロボット１２から第二の基板搬送ロボット１４に受け渡される。
【００６６】この後、第二の基板搬送ロボット１４は、下流側に所定距離だけ移動した後に下動して、リンス乾燥槽５内における基板スピン装置５７のスピン部５８（把持部材６４）に基板２を受け渡す。この受け渡し時には、図７に示す解除機構６１の駆動シリンダ８９の出退ロッド９０が突出動して、チャック機構５９の把持部材６４が同図に鎖線で示す外周方向の移動端位置まで直線状に移動すると共に、チルト機構６２の駆動シリンダ１０７の出退ロッド１０８が後退動して、取付部材８１に装備されている各構成要素が一体的に所定角度傾動し、チャック機構５９の表面側が斜め上方を指向した状態となる。したがって、複数の把持部材６４は、下方に存する把持部材６４が上方に存する把持部材６４よりも表側に突出した状態になる。
【００６７】このような状態で、基板２を保持した第二の基板搬送ロボット１４が下動することにより、チャック機構５９の把持部材６４と基板２とが干渉することなく、チャック機構５９に基板２が受け渡される。すなわち、第二の基板搬送ロボット１４が垂直下方に下動した場合に、仮にチャック機構５９が垂直姿勢に支持されていると、チャック機構５９の上方に存する把持部材６４に基板２が当接してその下動が阻止されることになる。しかしながら、上記のようにチャック機構５９が傾斜していれば、上方に存する把持部材６４と干渉することなく、基板２を下方に存する把持部材６４の近傍まで下動させることができる。この場合、一対のハンド部材２４は、各把持部材６４の相互間隙間１０３を通過する。
【００６８】そして、基板２が下動端に達した時点で、チルト機構６２の駆動シリンダ１０７の出退ロッド１０８を突出動させて、取付部材８１に装備されている各構成要素を垂直姿勢に復帰させる。そして、この復帰後に、解除機構６１の駆動シリンダ８９の出退ロッド９０を後退動させることにより、ガイド軸９３側のコイルバネ９８のバネ力によってスライド部材９４が下流側に移動し、これに伴って各リンク機構６５がリンク動作して直動リンク６８が内周側に移動する。この結果、各把持部材６４が内周側に直線状に移動し、ガイド軸９３側のコイルバネ９８および／または直動リンク６８側のコイルバネ７６のバネ力によって、基板２が各把持部材６４に保持される。この場合、各把持部材６４の把持力は、基板２の中心（重心）に向かって作用することになるので、基板２にはせん断力や曲げ応力が作用しなくなり、基板２の欠けや割れ等の発生が回避される。また、各把持部材６４は直線状に移動するため、把持部材６４が短尺であっても、外周側への移動により把持部材６４を充分に拡開でき、基板２の把持作業（解除作業も同様）を円滑に行えると共に、把持部材６４の短尺化ひいては基板スピン装置５７の小型化が図られる。
【００６９】この後、第二の基板搬送ロボット１４の一対のハンド部材２４間の幅を拡開させることにより、第二の基板搬送ロボット１４による基板２の保持を解除させ、基板２がチャック機構５９の各把持部材６４のみによって保持された状態にする。このような状態から、チルト機構６２の駆動シリンダ１０７を作動させて基板２の表面が斜め下方を指向する状態（この状態では下方に存する把持部材６４も傾斜と同時に上流側に僅かに移動する）に移行させるか、あるいはチャック機構５９を垂直姿勢に支持した状態で第二の基板搬送ロボット１４を下流側に僅かに移動させることにより、ハンド部材２４（支持ローラ３１）と基板２とを工程流れ方向に離反させる。これにより、ハンド部材２４と基板２とが干渉することなく、第二の基板搬送ロボット１４が上動してリンス乾燥エリア１３から退避し、再び反転ロボット１２との間で基板２の受け渡しを行うべく反転ロボット１２側に移動する。
【００７０】そして、チャック機構５９が垂直姿勢に支持されている状態の下で、回転駆動機構６０の駆動モータ８４が回転することにより、チャック機構５９およびこれに保持されている基板２が垂直姿勢で周方向に回転すると共に、複数の噴射ノズル１０２から基板２の表裏両面にリンス液が噴射供給される。このような動作を所定時間に亘って実行することにより、基板２に付着している洗浄液等が洗い落され、リンス洗浄処理が完了する。
【００７１】この後、噴射ノズル１０２からのリンス液の噴射供給を停止して、駆動モータ８４をリンス洗浄処理時に比して高速度で回転させることにより、基板２に付着しているリンス液を遠心分離させる。このような動作による乾燥処理中においては、遠心分離等により飛散したリンス液や、これに伴ってリンス乾燥槽５の上面部に付着したリンス液等が滴下するが、この場合、基板２の表面が例えばパターン形成面である等のように裏面よりも重要な面である場合には、基板２の表面をリンス液の滴下から保護する必要がある。そこで、このような場合には、乾燥処理の実行前に、チルト機構６２の駆動シリンダ１０７を作動させて、基板２の表面が斜め下方を指向する状態にしておき、この状態の下で上記のように駆動モータ８４を高速回転させる。これにより、リンス液等は斜め方向に飛散して垂直上方には飛散しなくなるため、この飛散したリンス液等が基板２に向かって滴下しなくなり、あるいは仮に基板２に向かって滴下しても専ら基板２の裏面に滴下することになり、基板２の表面は極めて清浄な状態で乾燥処理を受ける。なお、後者の場合、基板２の裏面については、滴下したリンス液等が再び遠心分離作用を受けるため、適切な乾燥処理が施されることになり、いずれにしても、リンス液等の滴下が生じない状態となるまで遠心分離作用を行えば、乾燥処理に支障を来すことはない。
【００７２】そして、リンス液の滴下が生じない状態となった時点で（この時点では、基板２の表面が斜め下方を指向している）、第三の基板搬送ロボット１５を下動端まで移動させ、この直後にチルト機構６２の駆動シリンダ１０７を作動させて基板２を垂直姿勢にすことにより、基板２と第三の基板搬送ロボット１５のハンド部材２４とを対面させる。なお、このような対面を行なわせるための他の例として、チャック機構５９に把持されている基板２を垂直姿勢にした状態で、第三の基板搬送ロボット１５を下動端まで移動させ、この直後に第三の基板搬送ロボット１５を上流側に僅かに移動させるようにしてもよい。そして、このような状態の下で、第三の基板搬送ロボット１５によって基板２を保持させた後、解除機構６１の駆動シリンダ８９を作動させて各把持部材６４による基板２の保持を解除させる。この後、チルト機構６２の駆動シリンダ１０７を作動させて、チャック機構５９の表面側が斜め上方を指向する状態とし、この状態の下で第三の基板搬送ロボット１５を上動させることにより、上方に存する把持部材６４と基板２との干渉を招くことなく、第三の基板搬送ロボット１５により基板２が垂直上方に移送される。
【００７３】このように、第三の基板搬送ロボット１５が基板スピン装置５７から基板２を受け取る場合（第二の基板搬送ロボット１４が基板スピン装置５７に基板２を受け渡す場合も同様）に、基板搬送ロボット１５（１４）は、リンス乾燥槽５内を単に上下動するだけで適切な動作を行うことができ、また工程流れ方向に移動するにしても僅かな移動量で済む。したがって、リンス乾燥槽５の大容量化、ひいては基板洗浄装置１の大型化を回避することができる。
【００７４】そして、第三の基板搬送ロボット１５が所定高さ位置まで上動した後、下流側に所定距離だけ移動して、第二の収納容器６の上方に到達した時点で、ハンドユニット２０が図示の状態からｄ方向に９０度旋回して下動し、第二の収納容器６内の前端列に基板２を収納する。この第二の収納容器６は、第三の基板搬送ロボット１５により次回の基板２の収納を行うまでの間に、駆動手段の動作によって基板２の１枚分の収納スペースに対応する寸法だけ後方に移動する。
【００７５】したがって、第三の基板搬送ロボット１５は、前後方向移動をする機能を備えていなくても、第二の収納容器６内への基板２の収納を正確に行うことができる。なお、第二の基板搬送ロボット１４についても、前後方向移動をする機能を備えていなくても、反転ロボット１２および基板スピン装置５７との間での基板２の受け渡しを正確に行うことができる。
【００７６】この場合、第一、第二の基板搬送ロボット１４は濡れた状態の基板２の搬送専用に供せられ、第三の基板搬送ロボット１５は乾燥した状態の基板２の搬送専用に供せられるため、第三の基板搬送ロボット１５の各構成要素が濡れることはなく、これにより第二の収納容器６には濡れや湿気が問題とならない高品質の基板２を収納することが可能となる。
【００７７】しかも、基板２に対するリンス洗浄処理と乾燥処理とは、単一のリンス乾燥槽５で行われるため、従来のようにリンス槽と乾燥槽とを別々に備えていた場合に比して、工程流れ方向に配列すべき構成要素が削減され、さらなる基板洗浄装置のコンパクト化が図られる。
【００７８】なお、上記実施形態では、基板スピン装置５７の取付部材８１側を下流側に位置させ、スピン部５８側を上流側に位置させたが、これとは逆に、取付部材８１側を上流側に位置させ、スピン部５８側を下流側に位置させてもよい。
【００７９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、移送される基板に対して、スクラビング洗浄工程、リンス洗浄工程、および乾燥工程を順次実行するに際して、第一の槽でスクラビング洗浄工程が実行され、第二の槽でリンス洗浄工程と乾燥工程との二つの工程が実行されるため、従来のようにリンス洗浄工程を実行する槽と乾燥工程を実行する槽とを別々に配備していた場合と比較して、槽の個数が削減され、装置全体が工程流れ方向に対してコンパクトになるという利点が得られる。
【００８０】また、第二の槽に、基板を垂直姿勢に保持してスピンリンス洗浄およびスピン乾燥を行うための単一のスピン手段を配備するように構成すれば、リンス処理を行うための装置と乾燥処理を行うための装置とを別々に備える必要がなくなり、基板洗浄装置を構成する各部装置の個数が減少し、構成要素のさらなる削減が図られる。
【００８１】さらに、第一の槽に移送される基板を複数枚収納する第一の収納容器を備え、第一の収納容器内に霧化液体を充満させるように構成すれば、基板を浸漬させるための所定容積の純水等を貯留することが不要になると共に、純水等が汚染される度に入れ替えを行うことが不要になり、純水等の消費量が大幅に削減される。
【００８２】しかも、第二の槽から取り出した基板を複数枚収納する第二の収納容器を備えると共に、第一の収納容器、第一の槽、第二の槽、および第二の収納容器を工程の流れ方向に沿って上流側から順に配備し、第一の収納容器と第一の槽との間の移送経路を往復する第一の基板搬送ロボットと、第一の槽と第二の槽との間の移送経路を往復する第二の基板搬送ロボットと、第二の槽と第二の収納容器との間の移送経路を往復する第三の基板搬送ロボットとを備えるように構成すれば、例えば単一の搬送ロボットにより基板を移送する場合と比較して、基板に対する各処理および各搬送動作が迅速に行われ、作業能率の向上が図られる。加えて、第一、第二の搬送ロボットは、濡れた状態の基板のみを搬送するのに対して、第三の搬送ロボットは乾燥した状態の基板のみを搬送するものであるから、最終処理工程としての乾燥工程で乾燥された基板への湿気や水分等の付着を確実に回避できるという利点が得られる。
【００８３】また、第一の槽のスクラビング洗浄エリアと退避エリアとの間の移送経路に基板を支持して往復する洗浄治具を備えると共に、退避エリアに、基板を表裏逆になるように１８０度回転させる反転ロボットを配備するように構成すれば、洗浄治具と反転ロボットとの間、および第一、第二搬送ロボットと反転ロボットとの間で基板の受け渡しを行う際に、反転ロボットを適宜１８０度回転させることにより、各受け渡し動作を無駄なく円滑に行えるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る基板洗浄装置の概略全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る基板洗浄装置に装備される基板搬送ロボットの縦断側面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る基板洗浄装置に装備される反転ロボットを示す概略斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る基板洗浄装置に装備されるブラシスクラブ槽の内部構造を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る基板洗浄装置に装備される補助洗浄装置の一例を示す要部斜視図（図５（ａ）），要部正面図（図５（ｂ））である。
【図６】本発明の実施形態に係る基板洗浄装置に装備される補助洗浄装置の他の例を示す要部斜視図（図６（ａ）），要部正面図（図６（ｂ））である。
【図７】本発明の実施形態に係る基板洗浄装置に装備されるリンス乾燥槽およびスピン装置を示す縦断正面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る基板洗浄装置に装備されるスピン装置の単体側面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る基板洗浄装置に装備されるスピン装置の要部を示す拡大縦断正面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る基板洗浄装置に装備されるスピン装置の要部を示す拡大縦断正面図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る基板洗浄装置に装備されるスピン装置の要部を示す拡大縦断正面図である。
【符号の説明】
１ 基板洗浄装置
２ 基板
３ 第一の収納容器
４ ブラシスクラブ槽（第一の槽）
５ リンス乾燥槽（第二の槽）
６ 第二の収納容器
８ スクラビング洗浄エリア
９ 退避エリア
１０ 洗浄治具
１１ 第一の基板洗浄ロボット
１２ 反転ロボット
１３ リンス乾燥エリア
１４ 第二の基板搬送ロボット
１５ 第三の基板洗浄ロボット
５８ スピン部（スピン手段）
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板やガラス基板等の洗浄を行う基板洗浄装置に係り、特に基板に付着したパーティクル（異物や汚れ等）を除去するためのスクラビング洗浄工程、リンス洗浄工程、および乾燥工程の各作業を適切に行いつつ、各工程の流れ方向に対する作業スペースを短縮して装置のコンパクト化を図るための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年においては、所定の処理工程を終えた半導体基板やガラス基板に付着しているパーティクルを除去するため、その後処理として、スクラビング洗浄工程、リンス洗浄工程、および乾燥工程の一連の流れ作業が実行されるに至っている。
【０００３】これらの流れ作業を実行する基板洗浄装置として、例えば特開平１０−３２１５７１号公報によれば、前工程で基板に付着したパーティクルをブラッシングにより取り除くためのブラシスクラブ槽と、残存するパーティクルおよびブラシカスを除去するためのリンス槽と、水滴付着を防止するために基板を乾燥させる乾燥槽とを、工程の流れ方向に順次配備した構成が開示されている。
【０００４】また、同公報に開示の基板洗浄装置は、ブラシスクラブ槽の工程流れ方向の上流側に、基板に付着したスラリ（研磨液）を洗い流すための洗浄槽を備えると共に、乾燥槽の工程流れ方向の下流側に、洗浄後の基板を収納するための基板カセットを備えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、同公報に開示の基板洗浄装置によれば、ブラッシングによるスクラビング洗浄工程、リンス洗浄工程、および乾燥工程を順次実行するために、ブラシスクラブ槽と、リンス槽と、乾燥槽との計三個の槽を個々に独立して備えているため、工程の流れ方向に対して大きな作業スペースが必要になり、装置の大型化を招くという問題がある。
【０００６】特に、リンス槽と乾燥槽とでは、基板に対する処理方法が全く別異のものであるため、この両槽内にはそれぞれ別個の処理構造や処理機能を所有させねばならなくなる。詳述すると、リンス槽には、基板を回転させながらアンモニア水や純水等を噴射供給するための各構成要素を配備する必要があり、乾燥槽には、イソプロピルアルコール液を貯留してヒータ等の加熱手段で加熱するための各構成要素を配備する必要がある。このため、多種多様の構成要素が必要になり、装置の製作に多大な手間および労苦を要するばかりでなく、製作コストの高騰を余儀なくされる。
【０００７】なお、同公報に開示の基板洗浄装置では、ブラシスクラブ槽でのスクラビング洗浄の前処理として、洗浄槽の内部に所定容積の純水を収容し、その純水中に基板を浸漬させてスラリを洗い流す手法が採用されている。しかしながら、この手法では、基板の浸漬に起因して純水が汚染される度に、洗浄槽内の純水を入れ替えねばならず、純水の消費量が増大してコスト面において不利になる。
【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、装置全体の小型化を図ると共に、装置の構成要素の共通化を図り、ひいては製作容易化を図り得る基板洗浄装置を提供することを技術的課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記技術的課題を達成するため、本発明は、移送される基板に対して、スクラビング洗浄工程、リンス洗浄工程、および乾燥工程を順次実行するように構成した基板洗浄装置において、スクラビング洗浄工程を実行する第一の槽と、リンス洗浄工程および乾燥工程を実行する第二の槽とを備えたことに特徴づけられる。
【００１０】このような構成によれば、基板に対する回転ブラシ等によるスクラビング洗浄工程が第一の槽で実行され、リンス洗浄工程と乾燥工程との二つの工程が単一の第二の槽で実行される。したがって、スクラビング洗浄工程、リンス洗浄工程、および乾燥工程の三つの工程を実行するに際して、二つの槽を備えるだけで済むことになり、装置全体が工程の流れ方向に対してコンパクトになる。
【００１１】この場合、第二の槽に、基板を垂直姿勢に保持してスピンリンス洗浄およびスピン乾燥を行うための単一のスピン手段を配備することが好ましい。このような構成とすれば、スピン手段によって基板を垂直姿勢で回転させながらリンス液等を基板に対して噴射供給することにより、基板の全面に亘って均一に濯ぎを行うことが可能になると共に、同一のスピン手段によって基板を高速回転させることにより、基板に付着しているリンス液等を遠心分離させて乾燥させることが可能になる。
【００１２】また、第一の槽に移送される基板を複数枚収納する第一の収納容器を備え、第一の収納容器内に霧化液体を充満させることが好ましい。このような構成によれば、基板がスクラビング洗浄工程を受ける前処理として、第一の収納容器内に充満されている霧化液体（例えば純水を霧化させたもの）の中に基板を晒すことにより、基板が湿潤な状態になる。この場合、基板に付着しているスラリ（研磨液）等の汚れが乾燥していると、後続のスクラビング洗浄を行ってもその汚れが確実に除去されないという事態が生じ得るが、基板が湿潤な状態にあれば、その汚れは短時間で確実に除去される。しかも、基板を浸漬させるための所定容積の純水等を貯留することや、純水等が汚染される度に入れ替えを行うこと等が不要になり、純水等の消費量を大幅に削減できる。
【００１３】さらに、第二の槽から取り出した基板を複数枚収納する第二の収納容器を備えると共に、第一の収納容器、第一の槽、第二の槽、および第二の収納容器を工程の流れ方向に沿って上流側から順に配備し、第一の収納容器と第一の槽との間の移送経路を往復する第一の基板搬送ロボットと、第一の槽と第二の槽との間の移送経路を往復する第二の基板搬送ロボットと、第二の槽と第二の収納容器との間の移送経路を往復する第三の基板搬送ロボットとを備えていることが好ましい。
【００１４】このような構成とすれば、第一、第二、および第三の搬送ロボットにより、第一の収納容器から第一の槽、第一の槽から第二の槽、および第二の槽から第二の収納容器にそれぞれ基板が移送されるので、例えば単一の搬送ロボットにより基板を移送する場合と比較して、搬送ロボットの到着を待つことなく基板に対して順次各処理および各動作を実行することが可能となり、作業能率の向上が図られる。
【００１５】特に、第一、第二の搬送ロボットは、濡れた状態の基板のみを搬送するのに対して、第三の搬送ロボットは乾燥した状態の基板のみを搬送するものであるから、濡れた基板の搬送と乾いた基板の搬送との役割分担が適切になされて、最終工程（乾燥工程）で乾燥された基板に不当な湿気や水分等が付着するといった事態が確実に回避される。
【００１６】加えて、第一の槽のスクラビング洗浄エリアと退避エリアとの間の移送経路に基板を支持して往復する洗浄治具を配備すると共に、退避エリアに、基板を表裏逆になるように１８０度回転させる反転ロボットを配備することが好ましい。このような構成とすれば、洗浄治具と反転ロボットとの間、および第一、第二搬送ロボットと反転ロボットとの間で基板の受け渡しを行うようにし、且つその受け渡し時に反転ロボットを適宜１８０度回転させることにより、各受け渡し動作を無駄なく円滑に行うことが可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１８】図１は、本発明の実施形態に係る基板洗浄装置の全体構成を示す概略斜視図である。同図に示すように、基板洗浄装置１は、工程流れ方向の上流側から順に、複数枚の基板２を収納する第一の収納容器３と、基板２に付着したパーティクルを除去すべくスクラビング洗浄工程を実行する第一の槽としてのブラシスクラブ槽４と、基板２に残存するパーティクルや洗浄液を除去すべくリンス洗浄工程を実行し且つその後に基板を乾燥させるべく乾燥工程を実行する第二の槽としてのリンス乾燥槽５と、乾燥後の基板２を順次収納する第二の収納容器６とを備えている。なお、基板２としては、半導体基板（ＤＶＤ原板およびＣＤ原板等を含む）やガラス基板等が挙げられる。
【００１９】第一の収納容器３内には、工程流れ方向と直交する方向（前後方向）に複数枚（例えば２０〜３０枚）の基板２が垂直姿勢で所定間隔おきに積層状に収納されている。この第一の収納容器３は、駆動シリンダ等の駆動手段の動作により前後方向に移動するように構成され、その上端部には上方開口部を開閉する例えばスライド式のシャッタでなる蓋体が配設されている（図示略）。この蓋体は、基板２の取り出し時にのみ上方開口部を僅かに開放するように構成されている。また、第一の収納容器３の内部には、純水等の湿潤用液体を霧化させて噴霧する噴霧手段としての噴霧ノズル７が複数箇所に設置されている。これらの各噴霧ノズル７には、例えば湿潤用液体を蒸気として導く蒸気導入通路が連通され、あるいは湿潤用液体とエアとを混合してなる混合気を導く混合気導入通路が連通される。
【００２０】ブラシスクラブ槽４の内部には、基板２の洗浄を行うためのスクラビング洗浄エリア８が設けられると共に、ブラシスクラブ槽４の直上方には、基板２を退避させてその受け渡しを行うための退避エリア９が設けられている。そして、この領域には、スクラビング洗浄エリア８と退避エリア９との間で基板２を保持して往復移送させる基板保持手段としての洗浄治具１０が配備されている。
【００２１】第一の収納容器３とブラシスクラブ槽４との間の移送経路には、第一の収納容器３に収納されている基板２を一枚ずつ取り出して退避エリア９まで搬送する第一の基板搬送ロボット１１が配備されると共に、退避エリア９には、基板２を表裏逆になるように１８０度回転させる反転ロボット１２が配備されている。
【００２２】リンス乾燥槽５の内部には、基板２の濯ぎを行うためのリンスエリアと基板２を乾燥させるための乾燥エリアとを兼ねるリンス乾燥エリア１３が設けられている。そして、ブラシスクラブ槽４とリンス乾燥槽５との間の移送経路には、反転ロボット１２から受け渡された基板２をリンス乾燥エリア１３まで搬送する第二の基板搬送ロボット１４が配備されている。
【００２３】第二の収納容器６内には、最終工程（乾燥工程）を終えた基板２が前後方向に垂直姿勢で所定間隔おきに積層状に収納されるようになっている。この第二の収納容器６も、駆動シリンダ等の駆動手段の動作により前後方向に移動するように構成され、その上端部には上方開口部を開閉する例えばスライド式のシャッタでなる蓋体が配設されている（図示略）。この蓋体は、基板２の収納時にのみ上方開口部を僅かに開放するように構成されている。リンス乾燥槽５と第二の収納容器６との間の移送経路には、リンス乾燥エリア１３で受け渡された基板２を第二の収納容器６内に収納させる第三の基板搬送ロボット１５が配備されている。
【００２４】第一、第二、第三の基板搬送ロボット１１、１４、１５はそれぞれ、工程流れ方向に沿って水平に延びる上下二段の横レール１６にスライド可能に支持された各スライダ１７と、この各スライダ１７に一体的に形成され且つ垂直方向に延びる各縦レール１８と、この各縦レール１８にスライド可能に支持された各支持ブラケット１９と、この各支持ブラケット１９に垂下して装着された各ハンドユニット２０とを備えている。そして、これらの基板搬送ロボット１１，１４，１５はそれぞれ、駆動シリンダ等の駆動手段の動作により工程流れ方向移動および上下方向移動するように構成されている。また、これらの基板搬送ロボット、取り分け第一、第三の基板搬送ロボット１１，１５は、垂直軸線廻りに９０度旋回可能とされている。
【００２５】これらの各基板搬送ロボット１１、１４、１５のハンドユニット２０は、図２に示すように、支持ブラケット１９の下方に垂直軸２１を介して回転自在に連結された基端枠体２２と、この基端枠体２２の内部に水平方向に平行配置された二本（一本または三本以上でもよい）のガイドロッド２３と、これらのガイドロッド２３に軸方向移動可能に支持され且つ上下方向に延びる一対のハンド部材２４と、この一対のハンド部材２４を相接近動および相離反動させる把持制御手段２５とを備えている。
【００２６】把持制御手段２５は、基端枠体２２の内部に設置されたエアシリンダ等の駆動シリンダ２６と、この駆動シリンダ２６の出退ロッド２７先端部に固定されたカム体２８と、一対のハンド部材２４を相接近方向に付勢する弾性体としてのコイルバネ２９とを備えている。カム体２８は、先端に移行するに連れて幅狭となるように両側面が傾斜して形成されると共に、一対のハンド部材２４のそれぞれの基端部（二本のガイドロッド２３の間）には、カム体２８の両側面が当接するガイドローラ３０が装着されている。
【００２７】一対のハンド部材２４には、基板２を保持する複数個（一のハンド部材２４について一個または二個以上、図例では一のハンド部材２４に二個ずつ計四個）の支持ローラ３１が装着され、この各支持ローラ３１の外周面には、基板２を保持した際にその軸方向移動を規制するための例えばＶ溝等の凹状溝が形成されている。そして、駆動シリンダ２６の出退ロッド２７が突出動することにより、一対のハンド部材２４が相離反動して基板２の保持を解除する一方、出退ロッド２７が後退動することにより、一対のハンド部材２４が相接近動してコイルバネ２９のバネ力によって基板２を保持するように構成されている。
【００２８】反転ロボット１２は、工程流れ方向に所定寸法範囲内で往復移動するように構成され、工程流れ方向に相互に近接配置された二つのハンドユニット３２，３３を備えている（図１参照）。これらのうちの工程流れ方向上流側（以下、単に上流側という）のハンドユニット３２には、その上流側から基板２の受け渡しが行われ、工程流れ方向下流側（以下、単に下流側という）のハンドユニット３３には、その下流側から基板２の受け渡しが行われるようになっている。なお、二つのハンドユニット３２，３３は、一体的に１８０度回転するように構成されている。
【００２９】詳述すると、この反転ロボット１２は、図３R>３に示すように、二つのハンドユニット３２，３３に共通の基端枠体３４を備え、この基端枠体３４は、前後方向の水平軸（図示略）を介して１８０度回転可能に支持されている。これ以外の構成要素については、この二つのハンドユニット３２，３３はそれぞれ、既述の各基板搬送ロボット１１、１４，１５のハンドユニット２０と実質的に同一の構成とされている。すなわち、詳細には図示しないが、反転ロボット１２の各ハンドユニット３２，３３はそれぞれ、基端枠体３４の内部に垂直方向に平行配置された二本（一本または三本以上でもよい）のガイドロッドと、これらのガイドロッドに相接近動および相離反動可能に支持され且つ前後方向に延びる一対のハンド部材３５，３６と、この一対のハンド部材３５，３６を相接近動および相離反動させる把持制御手段とを備えている。
【００３０】各把持制御手段はそれぞれ、基端枠体３４に設置されたエアシリンダ等の駆動シリンダと、この各駆動シリンダの出退ロッドに固定されたカム体と、一対のハンド部材３５，３６を相接近方向に付勢する弾性体としてのコイルバネとを備えている。そして、各駆動シリンダの動作に伴う各カム体のそれぞれの移動に伴って各一対のハンド部材３５，３６がそれぞれ独立して相接近動および相離反動するように構成されている。上流側の一対のハンド部材３５には、上流側に突出する複数個（一のハンド部材３５について一個または二個以上、図例では一のハンド部材３５に二個ずつ計四個）の支持ローラ３５ａが装着されると共に、下流側の一対のハンド部材３６には、下流側に突出する複数個（上記と同様）の支持ローラ３６ａが装着されている。なお、これらの支持ローラ３５ａ，３６ａの外周面には、基板２を保持した時にその軸方向移動を規制するＶ溝等の凹状溝が形成されている。
【００３１】洗浄治具１０は、図１に示すように、ハンガー部３７と基板保持部３８とを備え、垂直方向に延びる縦レール３９にハンガー部３７がスライド可能に支持され、駆動シリンダ等の駆動手段の動作により上下昇降するように構成されている。詳述すると、洗浄治具１０の基板保持部３８は、図４に示すように、基板２を垂直姿勢で保持して周方向に回転させる複数個（図例では三個）のロール４０，４１，４２を備えている。これらのロール４０，４１，４２の外周面には、基板２を保持した時にその軸方向移動を規制するＶ溝等の凹状溝が形成されると共に、これらのロールのうちの一つのロール４２は、揺動アーム４３に装着されている。この場合、揺動アーム４３に装着されているロール４２以外の複数個（二個）のロール４０，４１は、例えば駆動モータおよびベルト伝動機構の動作により回転駆動されるようになっている。
【００３２】なお、揺動アーム４３は、駆動シリンダ等の駆動手段（図示略）の動作により所定角度範囲で揺動するように構成され、揺動アーム２０が一方側への揺動端に達した場合には、各ロール４０、４１，４２により基板２の径方向移動および軸方向移動が規制されて、基板２が取り外し不能となるのに対して、揺動アーム４３が他方側への揺動端に達した場合には、基板２の移動規制が解除されて、基板２が取り外し可能となる構成とされている。また、洗浄治具１０の基板保持部３８は、ハンガー部３７の下端から前方に突出し且つその前端から下方に垂下するＬ字形を呈しており、その内側領域である凹状部が、一対の回転ブラシ４４との干渉を回避する逃げ部４５とされている。
【００３３】ブラシスクラブ槽４の後面部内側には、前後方向に平行配置された一対の回転ブラシ４４が片持ち的に支持され、この一対の回転ブラシ４４はスクラビング洗浄エリア８に位置している。各回転ブラシ４４は、その軸方向寸法が基板２の半径以上で且つ直径未満（直径の２／３以下）とされたローラ状体であって、軸部４４ａの外周にはナイロン繊維等の微細繊維が固着されている。そして、図示のように洗浄治具１０の基板保持部３８がスクラビング洗浄エリア８に到達している時には、基板保持部３８の逃げ部４５の領域内に一対の回転ブラシ４４の先端側部分が位置して基板２を挟持した状態にあり、両回転ブラシ４４と洗浄治具１０とが非干渉状態とされている。また、洗浄治具１０の基板保持部３８がスクラビング洗浄エリア８に侵入していく過程、およびスクラビング洗浄エリア８から退避していく過程においても、回転ブラシ４４と洗浄治具１０とが干渉しないように構成されている。
【００３４】ブラシスクラブ槽４の後面部外側には、各回転ブラシ４４を回転駆動させる駆動手段としての一対の駆動モータ４６が装備されている。各回転ブラシ４４は、基板２の表裏両面における外周から中心に至る部位に当接するように配列され、スクラビング洗浄時には両回転ブラシ４４が相互に近接する方向に付勢されるようになっている。なお、各回転ブラシ４４は、駆動シリンダ等の駆動手段の動作により軸方向に所定寸法範囲で且つ所定周期で往復移動するように構成されると共に、相互に接近および相離方向に移動するように構成されている。また、ブラシスクラブ槽４の上端部内側には、前後方向に延びる一対の噴射パイプ４７が配設され、各噴射パイプ４７の噴射ノズル４８から各回転ブラシ４４及びその周辺に洗浄液が噴射されるようになっている。
【００３５】さらに、ブラシスクラブ槽４には、回転ブラシ４４に付着したパーティクルやブラシカス等を除去するための補助洗浄手段４９が配備されている。この補助洗浄手段４９は、第一の例として、図５（ａ）に示すように、一対の回転ブラシ４４の外周側スペース（図例では上方スペース）にそれらと同方向に延びる流体噴射手段としての一対の洗浄パイプ５０を配設し、この一対の洗浄パイプ５０に噴射部としての複数の洗浄ノズル５１（または流体噴射口）を長手方向に沿って所定ピッチで配置したものである。各洗浄ノズル５１は、流体噴射後においてもその流体径が小径に維持される所謂ピンスポットタイプである。
【００３６】この場合、各洗浄ノズル５１の噴口すなわち流体の噴射方向は、図５（ｂ）に示すように、各回転ブラシ４４の各軸心に対して対称的に相反する方向にオフセットしている。詳述すると、上記噴射方向は、回転ブラシ４４の軸部４４ａと干渉しない位置までオフセットしている。また、各回転ブラシ４４の回転方向は、矢印ａで示すように、基板２に対して上方への押付け力を作用させる方向性とされており、したがって各洗浄ノズル５１からの流体の噴射方向と、回転ブラシ４４のその噴射部位の移動方向とは略同方向になるように方向性が設定されている。
【００３７】一対の洗浄パイプ５０は、基端部が連結パイプ５３で連結され（図５（ａ）参照）、この連結パイプ５３に通じる送給パイプ５４を通じて、高圧水、高圧洗浄液、もしくは高圧エア、またはこれらを任意に選択して組み合わせた混合流体等でなる洗浄用流体が洗浄パイプ５０に圧送される構成である。そして、一対の洗浄パイプ５０は、ブラシスクラブ槽４の側面部（後面部）に前後方向移動自在に支持され、駆動手段としての駆動シリンダ５５の動作により、回転ブラシ４４の軸心方向に沿って所定の寸法範囲（例えば洗浄ノズル５１の配列ピッチに対応する寸法範囲）で往復移動するように構成されている。
【００３８】この補助洗浄手段４９は、定期的に、あるいはスクラビング洗浄を施した基板２の個数が所定数になる度に、各洗浄ノズル５１から洗浄用流体を回転している回転ブラシ４４に向けて噴射する。そして、この噴射が行われている間は、洗浄パイプ５０が軸心方向に往復移動する。これにより、スクラビング洗浄時に回転ブラシ４４に付着したパーティクルやブラシカス等が洗い落とされる。
【００３９】この場合、洗浄ノズル５１からの洗浄用流体の噴射方向は、回転ブラシ４４の軸心に対してオフセットしていることから、洗浄用流体により押圧されたパーティクル等が回転ブラシ４４の軸部４４ａ周辺に残存せず、確実にパーティクル等が洗い落とされる。また、洗浄パイプ５０が軸心方向に往復移動するため、各洗浄ノズル５１からの噴射領域が狭いにも拘らず、回転ブラシ４４の軸心方向の全域に亘って洗浄用流体が噴射される。なお、洗浄パイプ５０の往復移動範囲が、洗浄ノズル５６の配列ピッチに対応する寸法であれば、効率良く且つ均一に洗浄用流体が噴射される。
【００４０】一方、補助洗浄手段４９は、第二の例として、図６（ａ），（ｂ）に示すように、矢印方向に回転する一対の回転ブラシ４４の外周側スペース（図例では上方スペース）に、流体噴射手段としての一対または二対以上の洗浄ノズルユニット５６（ピンスポットタイプ）を配設する。そして、各洗浄ノズルユニット５６を回転ブラシ４４の軸方向全長に亘って移動可能に支持し、図外の駆動シリンダ等の駆動手段の動作によって各洗浄ノズルユニット５６を移動させるように構成する。この場合にも、各洗浄ノズルユニット５６から高圧水、高圧洗浄液、もしくは高圧エア、またはこれらを任意に選択して組み合わせた混合流体等でなる洗浄用流体を、回転している各回転ブラシ４４の外周部に向けて噴射する。なお、各洗浄ノズルユニット５６からの洗浄用流体の噴射方向は、各回転ブラシ４４の各軸心に対して対称的に相反する方向にオフセットしている。また、洗浄ノズル５６からの洗浄用流体の噴射方向と、回転ブラシ４４のその噴射部位の移動方向とが略同方向になるように設定されている。
【００４１】さらに、補助洗浄手段４９は、第三の例として、回転ブラシ４４をスクラビング洗浄時に比して高速回転させ、回転ブラシ４４に付着しているパーティクル等を遠心力により分離させるように構成する。この場合、回転ブラシ４４は、パーティクル等が遠心力によって分離可能となる程度以上の高速度で回転する。具体的には、上記遠心分離を行う時の回転ブラシ４４の回転数は、スクラビング洗浄時の回転数の５倍から１０００倍であることが好ましい。５倍以下であれば、充分な遠心力によるパーティクル等の除去作用が得られず、１０００倍以上であれば、駆動モータ４６の能力上の問題が生じる。より好ましくは、上記遠心分離時の回転ブラシ４４の回転数は、スクラビング洗浄時の回転数の１０倍から５００倍とされる。１０倍以下であれば、より適切な遠心力によるパーティクル等の除去作用を得る上で支障が生じ、５００倍以上であれば、駆動モータ４６の小型化を図ることが困難になる等の問題が生じる。なお、回転ブラシ４４の洗浄時に使用される駆動モータは、スクラビング洗浄時に使用される駆動モータ４６と同一であってもよく、あるいは別々であってもよい。
【００４２】なお、上述の第一、第二の例についても、第三の例と同様にして、補助洗浄時の回転ブラシ４４の回転数を、スクラビング洗浄時の回転数よりも高くすることが好ましい。
【００４３】図７は、リンス乾燥槽５に対応する位置に配備された基板スピン装置５７を示している。この基板スピン装置５７は、基板２を垂直姿勢に保持して回転させるためのスピン手段としてのスピン部５８を備え、このスピン部５８は、リンス乾燥槽５内のリンス乾燥エリア１３に配置されている。詳述すると、基板スピン装置５７は、基板２を垂直姿勢に把持するチャック機構５９と、チャック機構５９により把持された基板２を回転させる回転駆動機構６０と、チャック機構５９による基板２の把持を解除させる解除機構６１と、チャック機構５９により把持された基板２を垂直姿勢から傾動させるチルト機構６２とを備えている。この場合、基台１１２上には、リンス乾燥槽５の下流側外方に取付部材８１が配設されると共に、この取付部材８１に軸受８２を介して回転基体８３が回転自在に支持され、この回転基体８３の上流側にチャック機構５９が一体回転可能に連結されている。
【００４４】チャック機構５９は、図８および図９に示すように、環状回転体６３の外周側における円周方向所定間隔位置に配列された複数（少なくとも三個以上、図例では六個）の把持部材６４と、これらの把持部材６４をそれぞれ基板２の半径方向に直線状に移動させる直線移動機構としての各リンク機構６５とを備えている。この場合、スピン部５８は、基板２を垂直姿勢に把持して周方向に回転させる複数の把持部材６４により構成されている。各把持部材６４は、環状回転体６３の外周から工程流れ方向に沿って上流側に延出されると共に、先端部が外周側に鈍角状に傾斜して折り曲げられ、その傾斜部６６の先端に、基板２の外周端面が当接する凹部６７が形成されている。リンク機構６５は、半径方向に延びる直動リンク６８と、この直動リンク６８に連結され且つ工程流れ方向に沿って配置された揺動リンク６９とを有する。詳述すると、直動リンク６８は、その外周側端部に把持部材６４の基端部が固定され、環状回転体６３に軸受７０を介して半径方向に摺動自在に支持されている。揺動リンク６９は、その上流側端部が直動リンク６８の内周側端部に回転自在に連結され、その長手方向中間部が、環状回転体６３と回転基体８３とを連結固定する支持連結部材７１に支持ピン７２を介して揺動自在に支持されている。
【００４５】この場合、直動リンク６８と揺動リンク６９との連結部は、図１０に示すように、直動リンク６８の内周側端部に固定された連結ブラケット７３に工程流れ方向に長尺な長孔７４を形成し、揺動リンク６９の上流側端部に固定した連結ピン７５を上記長孔７４に貫入して構成されている。そして、連結ブラケット７３と軸受７０との間には、把持部材６４に基板２の中心に向かう把持力を作用させるべく直動リンク６８を内周側に向かって付勢する弾性部材としてのコイルバネ７６が介設されている。さらに、揺動リンク６９には、支持ピン７２よりも下流側部位に所定重量のウェイト７７が固定され、このウェイト７７には、チャック機構５９の回転時において把持部材６４による基板２の把持力が大きくなる方向に遠心力が作用するように構成されている。なお、把持部材６４と直動リンク６８とを連結固定する連結体７８と、軸受７０の外周側を覆う部材７９との間、詳しくは、上記連結体７８と、環状回転体６３に各把持部材６４に対応して外周側に突設された突設体７９との間には、直動リンク６８の外周側を覆うと共に直動リンク６８の半径方向移動に伴って伸縮する蛇腹状部材（ベローズ）８０が介設されている。
【００４６】回転駆動機構６０は、図７に示すように、駆動モータ８４からの回転トルクを回転基体８１ひいてはチャック機構５９に伝達するように構成したものである。具体的には、回転基体８３に、タイミングプーリ、Ｖプーリ、スプロケット等（以下、車輪という）でなる従動側の車輪８６を固定すると共に、取付部材８１の下流側に所定の隙間を介して固定された補助取付部材８８に駆動モータ８４を設置し、この駆動モータ８４の出力軸に固定された駆動側の車輪８５と従動側の車輪８６とに亘ってタイミングベルト、Ｖベルト、チェーン等でなる無端状伝動帯８７を巻き掛けて構成したものである。なお、この回転駆動機構６０は、駆動モータ８４の出力軸の回転トルクを回転基体８３に伝達するギヤ列等を構成要素とすることもできる。
【００４７】解除機構６１は、図１１に示すように、補助取付部材８８に固定されたエアシリンダ等の駆動シリンダ８９と、この駆動シリンダ８９の出退ロッド９０先端に固定された押圧部材９１と、この押圧部材９１が当接および離反可能とされ且つ回転基体８３に工程流れ方向移動可能に支持された複数の移動ロッド９２と、工程流れ方向に沿って配置され且つ回転基体８３に下流側端部が固定されたガイド軸９３と、このガイド軸９３に沿って移動自在に支持されたスライド部材９４とを備えている。
【００４８】スライド部材９４は、図１０に示すように、ガイド軸９３に軸心方向移動自在に外嵌され且つ直列配置された２個のスライド環状体９５と、このスライド環状体９５の外周側に覆設固定され且つ直列配置された２個の覆設環状体９６とから構成されている。そして、ガイド軸９３の上流側端部に形成された鍔部９７とスライド部材９４との間に、弾性体としてのコイルバネ９８が介設され、このコイルバネ９８によってスライド部材９４が下流側に向かって付勢されている。
【００４９】２個の覆設環状体９６にはそれぞれ、外周側に突出する環状凸部９９が形成され、この両環状凸部９９には、上記各リンク機構６５に対応する円周位置に、所定の隙間を介在させて対向する一対の係止凸部１００がそれぞれ固定されている。そして、上記揺動リンク６９の長手方向中間部に内周側に突出して形成された突片１０１が、両係止凸部１００間に挿入されている。この場合、突片１０１は、支持ピン７２を中心とする半径方向に延出している。
【００５０】したがって、駆動シリンダ８９の出退ロッド９０が突出動した場合には、押圧部材９１が移動ロッド９２を上流側に移動させ、これに伴ってスライド部材９４がコイルバネ９８のバネ力に抗して上流側に移動することにより、下流側の係止凸部１００が突片１０１を押圧揺動させて、揺動リンク６９を支持ピン７２廻りに揺動させる。これにより、各リンク機構６５の直動リンク６８がコイルバネ７６のバネ力に抗して外周側に移動して、各把持部材６４が図７に鎖線で示すように外周側に直線状に移動する。この結果、各把持部材６４による基板２の保持が解除されるようになっている。
【００５１】各把持部材６４および各リンク機構６５が回転駆動機構６０の動作によって回転した場合には、把持部材６４に作用する遠心力と、ウェイト７７に作用する遠心力とが釣り合うように設定されている。すなわち、回転時に把持部材６４がリンク機構６５を一方側にリンク動作させようとする力と、ウェイト７７がリンク機構６５を他方側にリンク動作させようとする力とが略同一になるように設定されている。したがって、回転時に各把持部材６４から基板２に作用する把持力は、ガイド軸９３側のコイルバネ９８と各直動リンク６８側の各コイルバネ７６とのバネ力の総和に略等しくなる。
【００５２】なお、各把持部材６４が基板２を保持した状態にある時に、各直動リンク６８側の各コイルバネ７６が自然長となるように設定してもよく、この場合には、上記把持力がガイド軸９３側のコイルバネ９８のバネ力に略等しくなる。また、同状態にある時に、ガイド軸９３側のコイルバネ９８が自然長となるように設定してもよく、この場合には、上記把持力が各直動リンク６８側の各コイルバネ７６のバネ力の総和に略等しくなる。また、これと同様に何れか一方のコイルバネのみによる把持力を得るために、各直動リンク６８側またはガイド軸９３側の何れか一方のコイルバネを廃止してもよい。
【００５３】リンス乾燥槽５の内側面部には、図７に示すように、把持部材６４により保持された基板２の表裏両面に対して純水等のリンス液を噴射供給するリンス液噴射手段としての複数の噴射ノズル１０２が取付けられている。この場合、基板２の裏面（下流側の面）に対しては、各把持部材６４の相互間隙間１０３（図８参照）を通じて、噴射ノズル１０２からリンス液が噴射供給されるように位置設定がなされている。なお、環状回転体６３の表面（上流側の面）には、その内周側開口部を覆う覆設円板１０４が装着されている。
【００５４】チルト機構６２は、基台１１２に固定設置された基台側部材としての下部支持部材１０５の上方に、取付部材８１を前後方向の支軸１０６を介して傾動自在に支持することにより構成されている。そして、エアシリンダ等の駆動シリンダでなる駆動手段１０７の動作によって、取付部材８１が工程流れ方向に傾動するように構成されている。詳述すると、図８に示すように、下部支持部材１０５は、取付部材８１の前後両側にそれぞれ配設されており、この両下部支持部材１０５にそれぞれ回転自在に支持された各支軸１０６が、取付部材８１の下端部における前後両側にそれぞれ結合されている。この場合、傾動中心となる各支軸１０６は、把持部材６４の回転軌跡の最低部よりも低い位置に配設されている。なお、この各支軸１０６は、把持部材６４の回転軌跡の最低部と最高部との間の高さ位置に配設してもよく、あるいは把持部材６４の回転軌跡の最高部よりも高い位置に配設してもよい。
【００５５】駆動シリンダ１０７の出退ロッド１０８先端は、取付部材８１の裏面に固定されたブラケット１０９に回転自在に連結されると共に、そのシリンダ部材１１０後端は、基台１１２に固定されたブラケット１１１に回転自在に連結されている（図７参照）。この駆動シリンダ１０７の軸心は、工程流れ方向に沿う垂直面内において所定角度（例えば略４５度）傾斜している。そして、図７に示す状態から駆動シリンダ１０７の出退ロッド１０８が所定寸法だけ後退動した場合には、取付部材８１の表面が斜め上方を指向し、これに伴って各把持部材６４により保持されている基板２の表面も同角度だけ斜め上方を指向するようになっている。また、これとは逆に、出退ロッド１０８が突出動した場合には、取付部材８１の表面および基板２の表面が同角度だけ斜め下方を指向するようになっている。なお、リンス乾燥槽５の一側面部（下流側の側面部）には、回転基体８３とチャック機構５９との連結部（把持部材６４の配列径よりも小径）が挿通される開口部５ａが形成されている。この開口部５ａは、取付部材８１に装備されている各構成要素が上記のように傾斜しても、上記連結部との間で干渉が生じないようにその大きさおよび位置が設定されている。
【００５６】上記構成からなる基板洗浄装置は、以下に示すような手順に従って基板２に対する各処理を行う。
【００５７】図１に示す第一の基板搬送ロボット１１が上流側の端部に配置されている第一の収納容器３から基板２を取り出す際には、そのハンドユニット２０が図示の状態から９０度ｂ方向に旋回した状態で下動して、前端列に配置されている基板２を一対のハンド部材２４の支持ローラ３１によって保持した後に上動する。そして、第一の収納容器３は、第一の基板搬送ロボット１１により次回の基板２の取り出しを行うまでの間に、駆動手段の動作によって基板２の１枚分の収納スペースに対応する寸法だけ前方に移動する。したがって、第一の基板搬送ロボット１１は、前後方向移動をする機能を備えていなくても、第一の収納容器３から基板２の取り出しを正確に行うことができる。
【００５８】基板２の保持作業は、図２に示す駆動シリンダ２６の出退ロッド２７を突出動させてカム体２８を押し下げることにより、コイルバネ２９のバネ力に抗して一対のハンド部材２４間の幅を拡開させ、この状態で両ハンド部材２４の各支持ローラ３１を基板２の外周側スペースに位置させる。この後、駆動シリンダ２６の出退ロッド２７を後退動させてカム体２８を引き上げることにより、コイルバネ２９のバネ力によって一対のハンド部材２４間の幅を狭小にする。これにより、基板２は各支持ローラ３１によって保持された状態になる。
【００５９】この場合、第一の基板搬送ロボット１１のハンド部材２４が下動および上動して第一の収納容器３の上方開口部を通過する際には、その収納容器３の上方開口部に配設されている蓋体が、そのハンド部材２４を通過させることができる範囲内の僅かな幅だけ上方開口部を開放し、ハンド部材２４の通過後は蓋体により上方開口部が閉鎖される。
【００６０】一方、第一の収納容器３の内部は、噴霧ノズル７から噴霧された霧化液体（湿潤用液体を霧化させたもの）で充満されているので、その内部に収納されている複数の基板２の表裏両面は湿潤な状態にある。したがって、基板２に付着している汚れは乾燥せず、液中に浸漬されている場合と同等に濡れた状態に維持され、これにより後工程のスクラビング洗浄工程で汚れが落ち難くなるという不具合が回避される。
【００６１】そして、第一の基板搬送ロボット１１が基板２を保持した状態で所定高さ位置まで上動した後、そのハンドユニット２０を図１のａ方向に９０度旋回させて同図に示す状態とし、この状態から第一の基板搬送ロボット１１を反転ロボット１２の下流側位置まで移動させ、さらに第一の基板搬送ロボット１１を下動させて、そのハンドユニット２０と反転ロボット１２の下流側のハンドユニット３３とを対面させる。この後、上記と同様の動作によって反転ロボット１２の下流側の一対のハンド部材３６を移動させることにより、第一の基板搬送ロボット１１に保持されている基板２を、反転ロボット１２の下流側のハンドユニット３３によっても保持された状態とする。このような状態から、第一の基板搬送ロボット１１の一対のハンド部材２４間の幅を拡開させることにより、第一の基板搬送ロボット１１から反転ロボット１２の下流側のハンドユニット３３への基板２の受け渡しが完了する。この場合、第一の基板搬送ロボット１１のハンド部材２４は上下方向に延びているのに対して、反転ロボット１２のハンド部材３６は前後方向に延びているため、この両者２４、３６が基板２の受け渡し時に干渉することはない。
【００６２】このような動作と同時にあるいは若干の時間差をもって、反転ロボット１２の上流側のハンド部材３５と洗浄治具１０の基板保持部３８とを対面させ、洗浄治具１０に保持されている洗浄処理後の基板２を、反転ロボット１２の上流側のハンド部材３５に受け渡す。この場合の基板２の受け渡しは、反転ロボット１２側については既述と同様に、また洗浄治具１０側については揺動アーム４３を所定方向に揺動させてロール４２を基板保持位置から基板解除位置に移動させることによって行われる。
【００６３】この後、第一の基板搬送ロボット１１が退避して再び第一の収納容器３側に移動した時点で、反転ロボット１２が１８０度回転することにより、洗浄処理前の基板２を保持しているハンド部材３６が上流側に移行し、洗浄処理後の基板２を保持しているハンド部材３５が下流側に移行する。このような状態の下で、反転ロボット１２に保持されている洗浄処理前の基板２が洗浄治具１０に受け渡され、洗浄処理後の基板２が第二の基板搬送ロボット１４に受け渡される。
【００６４】洗浄処理前の基板２が反転ロボット１２から洗浄治具１０に受け渡された後は、洗浄治具１０が下動してブラシスクラブ槽４内のスクラビング洗浄エリア８に基板２が到達した時点で、図４に示すように、一対の回転ブラシ４４が基板２の外周から中心に至る部位に接触し、このような状態の下でスクラビング洗浄が行われる。すなわち、図外の駆動モータおよびベルト伝動機構等の動作によって二個のロール４０，４１に回転トルクが付与されて、基板２が垂直姿勢で周方向に回転すると共に、各回転ブラシ４４が駆動モータ４６の動作によって相反する方向に回転し、噴射パイプ４７の噴射ノズル４８からの洗浄液の供給の下で基板２に対する洗浄作業が行われる。
【００６５】この場合、回転ブラシ４４の軸方向寸法は基板２の直径未満であるが、基板２が周方向に回転しているため、回転ブラシ４４によるスクラビング洗浄は、基板２の全面に亘って均等に施される。しかも、基板２は、エッジ部分（外周端面部分）が露出した状態で回転するため、エッジ部分に対しても回転ブラシ４４によるスクラビング洗浄が適切に施される。このような洗浄作業が所定時間行われた後に、洗浄治具１０が上動して基板２を退避エリア９まで移送し、この退避エリア９で既述のように洗浄治具１０から反転ロボット１２に洗浄処理後の基板２が受け渡され、さらにその基板２が既述のように反転ロボット１２から第二の基板搬送ロボット１４に受け渡される。
【００６６】この後、第二の基板搬送ロボット１４は、下流側に所定距離だけ移動した後に下動して、リンス乾燥槽５内における基板スピン装置５７のスピン部５８（把持部材６４）に基板２を受け渡す。この受け渡し時には、図７に示す解除機構６１の駆動シリンダ８９の出退ロッド９０が突出動して、チャック機構５９の把持部材６４が同図に鎖線で示す外周方向の移動端位置まで直線状に移動すると共に、チルト機構６２の駆動シリンダ１０７の出退ロッド１０８が後退動して、取付部材８１に装備されている各構成要素が一体的に所定角度傾動し、チャック機構５９の表面側が斜め上方を指向した状態となる。したがって、複数の把持部材６４は、下方に存する把持部材６４が上方に存する把持部材６４よりも表側に突出した状態になる。
【００６７】このような状態で、基板２を保持した第二の基板搬送ロボット１４が下動することにより、チャック機構５９の把持部材６４と基板２とが干渉することなく、チャック機構５９に基板２が受け渡される。すなわち、第二の基板搬送ロボット１４が垂直下方に下動した場合に、仮にチャック機構５９が垂直姿勢に支持されていると、チャック機構５９の上方に存する把持部材６４に基板２が当接してその下動が阻止されることになる。しかしながら、上記のようにチャック機構５９が傾斜していれば、上方に存する把持部材６４と干渉することなく、基板２を下方に存する把持部材６４の近傍まで下動させることができる。この場合、一対のハンド部材２４は、各把持部材６４の相互間隙間１０３を通過する。
【００６８】そして、基板２が下動端に達した時点で、チルト機構６２の駆動シリンダ１０７の出退ロッド１０８を突出動させて、取付部材８１に装備されている各構成要素を垂直姿勢に復帰させる。そして、この復帰後に、解除機構６１の駆動シリンダ８９の出退ロッド９０を後退動させることにより、ガイド軸９３側のコイルバネ９８のバネ力によってスライド部材９４が下流側に移動し、これに伴って各リンク機構６５がリンク動作して直動リンク６８が内周側に移動する。この結果、各把持部材６４が内周側に直線状に移動し、ガイド軸９３側のコイルバネ９８および／または直動リンク６８側のコイルバネ７６のバネ力によって、基板２が各把持部材６４に保持される。この場合、各把持部材６４の把持力は、基板２の中心（重心）に向かって作用することになるので、基板２にはせん断力や曲げ応力が作用しなくなり、基板２の欠けや割れ等の発生が回避される。また、各把持部材６４は直線状に移動するため、把持部材６４が短尺であっても、外周側への移動により把持部材６４を充分に拡開でき、基板２の把持作業（解除作業も同様）を円滑に行えると共に、把持部材６４の短尺化ひいては基板スピン装置５７の小型化が図られる。
【００６９】この後、第二の基板搬送ロボット１４の一対のハンド部材２４間の幅を拡開させることにより、第二の基板搬送ロボット１４による基板２の保持を解除させ、基板２がチャック機構５９の各把持部材６４のみによって保持された状態にする。このような状態から、チルト機構６２の駆動シリンダ１０７を作動させて基板２の表面が斜め下方を指向する状態（この状態では下方に存する把持部材６４も傾斜と同時に上流側に僅かに移動する）に移行させるか、あるいはチャック機構５９を垂直姿勢に支持した状態で第二の基板搬送ロボット１４を下流側に僅かに移動させることにより、ハンド部材２４（支持ローラ３１）と基板２とを工程流れ方向に離反させる。これにより、ハンド部材２４と基板２とが干渉することなく、第二の基板搬送ロボット１４が上動してリンス乾燥エリア１３から退避し、再び反転ロボット１２との間で基板２の受け渡しを行うべく反転ロボット１２側に移動する。
【００７０】そして、チャック機構５９が垂直姿勢に支持されている状態の下で、回転駆動機構６０の駆動モータ８４が回転することにより、チャック機構５９およびこれに保持されている基板２が垂直姿勢で周方向に回転すると共に、複数の噴射ノズル１０２から基板２の表裏両面にリンス液が噴射供給される。このような動作を所定時間に亘って実行することにより、基板２に付着している洗浄液等が洗い落され、リンス洗浄処理が完了する。
【００７１】この後、噴射ノズル１０２からのリンス液の噴射供給を停止して、駆動モータ８４をリンス洗浄処理時に比して高速度で回転させることにより、基板２に付着しているリンス液を遠心分離させる。このような動作による乾燥処理中においては、遠心分離等により飛散したリンス液や、これに伴ってリンス乾燥槽５の上面部に付着したリンス液等が滴下するが、この場合、基板２の表面が例えばパターン形成面である等のように裏面よりも重要な面である場合には、基板２の表面をリンス液の滴下から保護する必要がある。そこで、このような場合には、乾燥処理の実行前に、チルト機構６２の駆動シリンダ１０７を作動させて、基板２の表面が斜め下方を指向する状態にしておき、この状態の下で上記のように駆動モータ８４を高速回転させる。これにより、リンス液等は斜め方向に飛散して垂直上方には飛散しなくなるため、この飛散したリンス液等が基板２に向かって滴下しなくなり、あるいは仮に基板２に向かって滴下しても専ら基板２の裏面に滴下することになり、基板２の表面は極めて清浄な状態で乾燥処理を受ける。なお、後者の場合、基板２の裏面については、滴下したリンス液等が再び遠心分離作用を受けるため、適切な乾燥処理が施されることになり、いずれにしても、リンス液等の滴下が生じない状態となるまで遠心分離作用を行えば、乾燥処理に支障を来すことはない。
【００７２】そして、リンス液の滴下が生じない状態となった時点で（この時点では、基板２の表面が斜め下方を指向している）、第三の基板搬送ロボット１５を下動端まで移動させ、この直後にチルト機構６２の駆動シリンダ１０７を作動させて基板２を垂直姿勢にすことにより、基板２と第三の基板搬送ロボット１５のハンド部材２４とを対面させる。なお、このような対面を行なわせるための他の例として、チャック機構５９に把持されている基板２を垂直姿勢にした状態で、第三の基板搬送ロボット１５を下動端まで移動させ、この直後に第三の基板搬送ロボット１５を上流側に僅かに移動させるようにしてもよい。そして、このような状態の下で、第三の基板搬送ロボット１５によって基板２を保持させた後、解除機構６１の駆動シリンダ８９を作動させて各把持部材６４による基板２の保持を解除させる。この後、チルト機構６２の駆動シリンダ１０７を作動させて、チャック機構５９の表面側が斜め上方を指向する状態とし、この状態の下で第三の基板搬送ロボット１５を上動させることにより、上方に存する把持部材６４と基板２との干渉を招くことなく、第三の基板搬送ロボット１５により基板２が垂直上方に移送される。
【００７３】このように、第三の基板搬送ロボット１５が基板スピン装置５７から基板２を受け取る場合（第二の基板搬送ロボット１４が基板スピン装置５７に基板２を受け渡す場合も同様）に、基板搬送ロボット１５（１４）は、リンス乾燥槽５内を単に上下動するだけで適切な動作を行うことができ、また工程流れ方向に移動するにしても僅かな移動量で済む。したがって、リンス乾燥槽５の大容量化、ひいては基板洗浄装置１の大型化を回避することができる。
【００７４】そして、第三の基板搬送ロボット１５が所定高さ位置まで上動した後、下流側に所定距離だけ移動して、第二の収納容器６の上方に到達した時点で、ハンドユニット２０が図示の状態からｄ方向に９０度旋回して下動し、第二の収納容器６内の前端列に基板２を収納する。この第二の収納容器６は、第三の基板搬送ロボット１５により次回の基板２の収納を行うまでの間に、駆動手段の動作によって基板２の１枚分の収納スペースに対応する寸法だけ後方に移動する。
【００７５】したがって、第三の基板搬送ロボット１５は、前後方向移動をする機能を備えていなくても、第二の収納容器６内への基板２の収納を正確に行うことができる。なお、第二の基板搬送ロボット１４についても、前後方向移動をする機能を備えていなくても、反転ロボット１２および基板スピン装置５７との間での基板２の受け渡しを正確に行うことができる。
【００７６】この場合、第一、第二の基板搬送ロボット１４は濡れた状態の基板２の搬送専用に供せられ、第三の基板搬送ロボット１５は乾燥した状態の基板２の搬送専用に供せられるため、第三の基板搬送ロボット１５の各構成要素が濡れることはなく、これにより第二の収納容器６には濡れや湿気が問題とならない高品質の基板２を収納することが可能となる。
【００７７】しかも、基板２に対するリンス洗浄処理と乾燥処理とは、単一のリンス乾燥槽５で行われるため、従来のようにリンス槽と乾燥槽とを別々に備えていた場合に比して、工程流れ方向に配列すべき構成要素が削減され、さらなる基板洗浄装置のコンパクト化が図られる。
【００７８】なお、上記実施形態では、基板スピン装置５７の取付部材８１側を下流側に位置させ、スピン部５８側を上流側に位置させたが、これとは逆に、取付部材８１側を上流側に位置させ、スピン部５８側を下流側に位置させてもよい。
【００７９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、移送される基板に対して、スクラビング洗浄工程、リンス洗浄工程、および乾燥工程を順次実行するに際して、第一の槽でスクラビング洗浄工程が実行され、第二の槽でリンス洗浄工程と乾燥工程との二つの工程が実行されるため、従来のようにリンス洗浄工程を実行する槽と乾燥工程を実行する槽とを別々に配備していた場合と比較して、槽の個数が削減され、装置全体が工程流れ方向に対してコンパクトになるという利点が得られる。
【００８０】また、第二の槽に、基板を垂直姿勢に保持してスピンリンス洗浄およびスピン乾燥を行うための単一のスピン手段を配備するように構成すれば、リンス処理を行うための装置と乾燥処理を行うための装置とを別々に備える必要がなくなり、基板洗浄装置を構成する各部装置の個数が減少し、構成要素のさらなる削減が図られる。
【００８１】さらに、第一の槽に移送される基板を複数枚収納する第一の収納容器を備え、第一の収納容器内に霧化液体を充満させるように構成すれば、基板を浸漬させるための所定容積の純水等を貯留することが不要になると共に、純水等が汚染される度に入れ替えを行うことが不要になり、純水等の消費量が大幅に削減される。
【００８２】しかも、第二の槽から取り出した基板を複数枚収納する第二の収納容器を備えると共に、第一の収納容器、第一の槽、第二の槽、および第二の収納容器を工程の流れ方向に沿って上流側から順に配備し、第一の収納容器と第一の槽との間の移送経路を往復する第一の基板搬送ロボットと、第一の槽と第二の槽との間の移送経路を往復する第二の基板搬送ロボットと、第二の槽と第二の収納容器との間の移送経路を往復する第三の基板搬送ロボットとを備えるように構成すれば、例えば単一の搬送ロボットにより基板を移送する場合と比較して、基板に対する各処理および各搬送動作が迅速に行われ、作業能率の向上が図られる。加えて、第一、第二の搬送ロボットは、濡れた状態の基板のみを搬送するのに対して、第三の搬送ロボットは乾燥した状態の基板のみを搬送するものであるから、最終処理工程としての乾燥工程で乾燥された基板への湿気や水分等の付着を確実に回避できるという利点が得られる。
【００８３】また、第一の槽のスクラビング洗浄エリアと退避エリアとの間の移送経路に基板を支持して往復する洗浄治具を備えると共に、退避エリアに、基板を表裏逆になるように１８０度回転させる反転ロボットを配備するように構成すれば、洗浄治具と反転ロボットとの間、および第一、第二搬送ロボットと反転ロボットとの間で基板の受け渡しを行う際に、反転ロボットを適宜１８０度回転させることにより、各受け渡し動作を無駄なく円滑に行えるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る基板洗浄装置の概略全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る基板洗浄装置に装備される基板搬送ロボットの縦断側面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る基板洗浄装置に装備される反転ロボットを示す概略斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る基板洗浄装置に装備されるブラシスクラブ槽の内部構造を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る基板洗浄装置に装備される補助洗浄装置の一例を示す要部斜視図（図５（ａ）），要部正面図（図５（ｂ））である。
【図６】本発明の実施形態に係る基板洗浄装置に装備される補助洗浄装置の他の例を示す要部斜視図（図６（ａ）），要部正面図（図６（ｂ））である。
【図７】本発明の実施形態に係る基板洗浄装置に装備されるリンス乾燥槽およびスピン装置を示す縦断正面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る基板洗浄装置に装備されるスピン装置の単体側面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る基板洗浄装置に装備されるスピン装置の要部を示す拡大縦断正面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る基板洗浄装置に装備されるスピン装置の要部を示す拡大縦断正面図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る基板洗浄装置に装備されるスピン装置の要部を示す拡大縦断正面図である。
【符号の説明】
１ 基板洗浄装置
２ 基板
３ 第一の収納容器
４ ブラシスクラブ槽（第一の槽）
５ リンス乾燥槽（第二の槽）
６ 第二の収納容器
８ スクラビング洗浄エリア
９ 退避エリア
１０ 洗浄治具
１１ 第一の基板洗浄ロボット
１２ 反転ロボット
１３ リンス乾燥エリア
１４ 第二の基板搬送ロボット
１５ 第三の基板洗浄ロボット
５８ スピン部（スピン手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】 移送される基板に対して、スクラビング洗浄工程、リンス洗浄工程、および乾燥工程を順次実行するように構成した基板洗浄装置において、前記スクラビング洗浄工程を実行する第一の槽と、前記リンス洗浄工程および乾燥工程を実行する第二の槽とを備えたことを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項２】 前記第二の槽に、基板を垂直姿勢に保持してスピンリンス洗浄およびスピン乾燥を行うための単一のスピン手段を配備したことを特徴とする請求項１に記載の基板洗浄装置。
【請求項３】 前記第一の槽に移送される基板を複数枚収納する第一の収納容器を備え、前記第一の収納容器内に霧化液体を充満させたことを特徴とする請求項１または２に記載の基板洗浄装置。
【請求項４】 前記第二の槽から取り出した基板を複数枚収納する第二の収納容器を備えると共に、前記第一の収納容器、第一の槽、第二の槽、および第二の収納容器を工程の流れ方向に沿って上流側から順に配備し、前記第一の収納容器と前記第一の槽との間の移送経路を往復する第一の基板搬送ロボットと、前記第一の槽と前記第二の槽との間の移送経路を往復する第二の基板搬送ロボットと、前記第二の槽と前記第二の収納容器との間の移送経路を往復する第三の基板搬送ロボットとを備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の基板洗浄装置。
【請求項５】 前記第一の槽のスクラビング洗浄エリアと退避エリアとの間の移送経路に基板を支持して往復する洗浄治具を配備すると共に、前記退避エリアに、前記基板を表裏逆になるように１８０度回転させる反転ロボットを配備したことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の基板洗浄装置。
【請求項１】 移送される基板に対して、スクラビング洗浄工程、リンス洗浄工程、および乾燥工程を順次実行するように構成した基板洗浄装置において、前記スクラビング洗浄工程を実行する第一の槽と、前記リンス洗浄工程および乾燥工程を実行する第二の槽とを備えたことを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項２】 前記第二の槽に、基板を垂直姿勢に保持してスピンリンス洗浄およびスピン乾燥を行うための単一のスピン手段を配備したことを特徴とする請求項１に記載の基板洗浄装置。
【請求項３】 前記第一の槽に移送される基板を複数枚収納する第一の収納容器を備え、前記第一の収納容器内に霧化液体を充満させたことを特徴とする請求項１または２に記載の基板洗浄装置。
【請求項４】 前記第二の槽から取り出した基板を複数枚収納する第二の収納容器を備えると共に、前記第一の収納容器、第一の槽、第二の槽、および第二の収納容器を工程の流れ方向に沿って上流側から順に配備し、前記第一の収納容器と前記第一の槽との間の移送経路を往復する第一の基板搬送ロボットと、前記第一の槽と前記第二の槽との間の移送経路を往復する第二の基板搬送ロボットと、前記第二の槽と前記第二の収納容器との間の移送経路を往復する第三の基板搬送ロボットとを備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の基板洗浄装置。
【請求項５】 前記第一の槽のスクラビング洗浄エリアと退避エリアとの間の移送経路に基板を支持して往復する洗浄治具を配備すると共に、前記退避エリアに、前記基板を表裏逆になるように１８０度回転させる反転ロボットを配備したことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の基板洗浄装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００２−１５９９２７（Ｐ２００２−１５９９２７Ａ）
【公開日】平成１４年６月４日（２００２．６．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０００−３５９７０８（Ｐ２０００−３５９７０８）
【出願日】平成１２年１１月２７日（２０００．１１．２７）
【出願人】（５９１２５５４１６）株式会社石井表記 (20)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１４年６月４日（２００２．６．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１２年１１月２７日（２０００．１１．２７）
【出願人】（５９１２５５４１６）株式会社石井表記 (20)
【Ｆターム（参考）】
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