JP2859118B2 - 基板搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハ、フォト
マスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基板、
光ディスク用の基板などの基板を、カセットなどの収容
部などから取り出して載置支持し、各種の処理装置や測
定装置などに搬送するために使用する基板搬送装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】この種の基板搬送装置としては、従来一
般に、基板を載置支持するアームに真空吸着孔を設け、
基板を真空吸着によって保持するものがあったが、その
真空吸着の吸着面が基板に密着するために基板の裏面に
パーティクルが付着する問題があった。そのため、真空
吸着によらずに基板を保持できるように構成することが
考えられ、従来、実公平３−１８４３５号公報に開示さ
れているものが知られている。

【０００３】この従来例によれば、一対のグリッパーそ
れぞれの先端に固定の第１の押え部が設けられ、一方、
他方のグリッパーがプッシュロッドによって進退自在
に、かつ、スプリングによって押圧力を付与可能な状態
で設けられ、そのグリッパーに第２の押え部が設けら
れ、基板の外周面に２つの第１の押え部と第２の押え部
とを接触させるとともに、スプリングによって与えられ
る接触圧力により、基板を３点で支持する状態で保持
し、基板の表裏両面に接触しない状態で位置決めして基
板を保持することにより、塵埃の付着を回避するように
構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来例の場合、基板を保持するための力がスプリ
ングの弾性力に依存しており、相当な弾性力を必要とし
ている。そのため、第１および第２の押え部が基板の外
周面に当接して接触するときに、その当接部分が削れ、
却って発塵するという欠点があった。また、基板を搬送
している最中においても相当な弾性力で基板を挟持する
ため、その当接部分が削れて発塵するとともに、そのパ
ーティクルが基板に付着して汚染を招く欠点があった。

【０００５】そこで、本願出願人は、先に、発塵による
パーティクルの付着を極力抑制できながら位置決め状態
で基板を支持できるようにした技術を提案した（特願平
５−９５２９３号）。

【０００６】この提案例では、互いに対向してその対向
間隔を変更可能に支持部材を配置し、この支持部材それ
ぞれに、基板の外周縁側の底面を載置支持する底面支持
体と、基板の外周面に当接して基板の底面に沿った方向
の位置を規制する外縁支持体とを備えさせ、かつ、両支
持部材の対向間隔を調整するときに、外縁支持体が基板
に対して所定の遊びを持って作用するように構成し、基
板の外周面に外縁支持体が作用するときに、慣性力と基
板下面での摩擦力とに抗して移動させられるだけのわず
かな力で済むようにして、基板外周面との当接による発
塵を回避するように構成している。また、搬送の最中に
おいても、基板の外周面と外縁支持体との間の遊びによ
り基板の外周面に大きな力を加えないようにして発塵を
回避するように構成している。

【０００７】ところが、上記提案例の場合に、例えば、
カセットなどに収容された基板を取り出すなど、その基
板の下部の空間が狭い場合に、厚みのある外縁支持体を
基板の下方に挿入しづらく、実用上未だ改善の余地があ
った。このことは、先の実公平３−１８４３５号公報に
開示された従来例でも同様である。

【０００８】殊に、基板を上下方向に多段に収容したカ
セットでは、カセット搬送時の振動などに起因して、基
板の一部が傾いた姿勢で収容され、それに起因して基板
の取り出し側、即ち、カセットの開口側で上下に隣接し
た基板間の隙間が小さくなっている場合があり、このよ
うな場合には、上述提案例や実公平３−１８４３５号公
報に開示された従来例のものでは使用できない虞もあっ
た。

【０００９】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、基板下方の空間が狭い箇所でも、基板
支持アームを容易に挿入して基板を取り出すとともに、
容易に位置決めして搬送できるように、かつ、基板の位
置決めを行うための押圧部材を平面視でのスペースを大
きくすること無く設けられるようにすることを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述のような
目的を達成するために、基板を上下方向に多段に収容す
るカセットとの間で基板の受け渡しを行う基板搬送装置
であって、 その基端側にのみ基板の端面を受け止める位
置決めガイドを有し、基板を水平姿勢で支持する基板支
持アームと、 前記基板支持アームを昇降させる昇降手段
と、 基板が、前記カセット外の所定位置と前記カセット
内の所定位置との間の移動経路を移動するように前記基
板支持アームを移動させる移動手段と、 カセット外にお
ける、前記基板の移動経路よりも下方の位置に設けられ
た退避位置と、前記基板支持アームに支持された基板の
端面を押圧して前記基板支持アームの位置決めガイドに
受け止めさせる側に基板を摺動移動させる位置決め位置
との間を移動可能な押圧部材と、 前記退避位置と前記位
置決め位置との間で前記押圧部材を移動させる駆動手段
と、を備えたことを特徴としている。

【００１１】

【作用】本発明の基板搬送装置の構成によれば、カセッ
トから基板を受け取るにあたっては、まず、駆動手段に
よって押圧部材を基板の移動経路よりも下方の位置に設
けられた退避位置に移動させておく。そして、移動手段
によりカセット外からカセット内の基板の下方の空間に
その先端側を肉薄にした基板支持アームを移動させ、昇
降手段により基板支持アームを上昇させることでカセッ
トから基板を受け取り、カセット内の所定位置において
基板を水平姿勢で支持する。そして、基板がカセット内
の所定位置からカセット外の所定位置との間の移動経路
を移動するように、移動手段によって基板支持アームを
移動させる。そして、基板支持アームの移動により基板
がカセットから完全に取り出された後、駆動手段によっ
て退避位置にあった押圧部材を位置決め位置に移動さ
せ、基板支持アームに支持された基板の端面を押圧し
て、基板支持アームの位置決めガイドに基板を受け止め
させる側に摺動移動させて位置決めが行われる。

【００１２】

【００１３】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１４】図１は本発明に係る第１実施例の基板搬送
装置を用いた基板処理装置を示す全体概略斜視図であ
る。基板処理装置は、半導体ウエハ等の円弧状の外周面
を有する基板Ｗに対してフォトレジスト液を塗布処理す
るとともに乾燥処理するための装置であり、大きく分け
て、未処理基板や処理済み基板を保管する部分（以下、
インデクサーモジュールと称する）１と、基板Ｗを処理
する基板処理部２とから構成されている。

【００１５】インデクサーモジュール１は、固定の基台
３上に一列状態に載置された４個のカセットＣ…と、そ
れらのカセットＣ…に対して基板Ｗを搬入・搬出する基
板搬送装置４とよりなる。インデクサーモジュール１と
基板処理部２との間での基板Ｗの受け渡しは、所定の基
板受渡し位置Ｐにおいて、基板搬送装置４と基板処理部
２の基板搬送手段１０（後述する）との間で行われる。
基板搬送装置４は、基板処理部２へ搬送すべき基板Ｗを
カセットＣから取り出して基板受渡し位置Ｐへ搬送し、
また基板受渡し位置Ｐで基板搬送手段１０から受け取っ
た基板Ｗを搬送してカセットＣへ収納する。前記カセッ
トＣ…それぞれ内には、基板Ｗを上下方向に多段に収納
できるようになっている。

【００１６】基板処理部２は、例えば、 120℃などの所
定温度で基板Ｗを加熱処理して水分などを除去する第１
の基板加熱ユニット５と、その下方に設けられて加熱処
理後の基板Ｗを、例えば、23℃などの所定温度まで冷却
して常温に戻す第１の基板除熱ユニット６と、基板Ｗを
保持して回転させながらその表面にフォトレジスト液を
塗布する基板回転式フォトレジスト処理ユニット７と、
フォトレジスト液を塗布した基板Ｗを、例えば、 100℃
などの所定温度で基板Ｗを加熱処理して溶剤成分を揮発
させ、フォトレジスト膜を基板Ｗに密着させる第２の基
板加熱ユニット８と、その下方に設けられて加熱処理後
の基板Ｗを、例えば、23℃などの所定温度まで冷却して
常温に戻す第２の基板除熱ユニット９とを備えて構成さ
れている。

【００１７】また、基板処理部２には基板搬送手段１０
が備えられ、基板受渡し位置Ｐから給排される基板Ｗ
を、第１および第２基板加熱ユニット５，８、第１およ
び第２基板除熱ユニット６，９、基板回転式フォトレジ
スト処理ユニット７それぞれの間で任意の順序で搬入・
搬出するように構成されている。

【００１８】基板搬送装置４において、図２の斜視図に
示すように、基台３に固定される取付台１１に、第１の
電動モータ１２によって正逆転される第１のネジ軸１３
と第１のガイド１４とによって水平方向に移動可能に第
１の支持台１５が設けられている。この第１の支持台１
５の移動方向は、基台３上に載置されたカセットＣの列
に沿った方向である。

【００１９】第１の支持台１５に、第２の電動モータ１
６によって正逆転される第２のネジ軸１７と第２のガイ
ド１８とによって上下方向に移動可能に第２の支持台１
９が設けられている。この第２の電動モータ１６と第２
のネジ軸１７とが本発明の昇降手段に相当する。

【００２０】第２の支持台１９に、正逆転可能な第３の
電動モータ２０によって往復移動可能にベルト２１と第
３のガイド２２とによって、前記第１の支持台１５の移
動方向に直交する水平方向に移動可能に、基板Ｗを水平
姿勢で載置支持する基板支持アーム２３が設けられてい
る。これにより、基板Ｗが、カセットＣ外の所定位置と
カセットＣ内の所定位置との間の移動経路を移動するよ
うに基板支持アーム２３が移動される。この第３の電動
モータ２０、ベルト２１、第３のガイド２２が本発明の
移動手段に相当する。

【００２１】基板支持アーム２３は薄い板状部材で構成
され、その基板支持アーム２３の基端側に、平面視で円
弧状のガイド面Ｆを有する位置決めガイド２４が、その
ガイド面Ｆを基板支持アーム２３の先端側に向けて一体
的に設けられ、かつ、基板支持アーム２３の上面に、基
板Ｗを点接触により載置支持する複数の突起２５…が設
けられている。

【００２２】図３の要部の側面図、および、図４の要部
の平面図に示すように、第２の支持台１９上の基板支持
アーム２３を挟んで両側それぞれに、水平方向の軸芯周
りで揺動可能に押圧部材２６が設けられ、その押圧部材
２６，２６それぞれと第２の支持台１９との間にエアシ
リンダ２７が介装され、押圧部材２６，２６それぞれの
先端が、揺動に伴って基板支持アーム２３の上下および
基板支持アーム２３の先端側から基端側にわたって変位
し、突起２５…上に載置支持された基板Ｗの外周端面に
当接して基板Ｗを位置決めガイド２４側に押圧して移動
させ、その基板Ｗの端面を位置決めガイド２４に受け止
めさせるように構成されている。

【００２３】次に、以上の構成による基板搬送装置４を
用いてカセットＣから所定の基板Ｗを取り出す動作につ
き、図５の側面図により説明する。先ず、本発明の駆動
手段に相当するエアシリンダ２７を短縮して押圧部材２
６の先端を基板支持アーム２３の基板載置面よりも下方
に位置させた状態で、すなわち、押圧部材２６の先端を
カセットＣ外における、基板Ｗの移動経路よりも下方の
位置に設けられた退避位置に位置させた状態で、基板支
持アーム２３を所定のカセットＣの前まで移動させてか
ら、基板支持アーム２３を所定の高さまで上昇させ、そ
の後に、カセットＣ側に移動して基板支持アーム２３を
取り出そうとする基板Ｗの下方に挿入する［図５の
（ａ）参照］。

【００２４】基板支持アーム２３を所定位置まで挿入し
た後、基板ＷをカセットＣの基板嵌入溝２８から持ち上
げるに足る位置であるカセットＣ内の所定位置まで基板
支持アーム２３を上昇させ、基板Ｗを突起２５…上に載
置支持させる［図５の（ｂ）参照］。

【００２５】基板Ｗを基板支持アーム２３に支持した状
態で、カセットＣ外の所定位置に向けてカセットＣから
離れる側に移動させ、カセットＣ外に取り出し［図５の
（ｃ）参照］、しかる後に、エアシリンダ２７を伸長す
るよう作動して押圧部材２６を上方に揺動させかつ押圧
部材２６の先端を基板支持アーム２３の先端側から基端
側へ移動させる位置決め位置に移動させ、その先端を基
板Ｗの外周端面に押圧させ、基板Ｗを突起２５…上で基
板支持アーム２３の基端側に摺動移動させて基板Ｗの外
周端面を位置決めガイド２４のガイド面Ｆに合致するよ
うに当接させて位置決めする［図５の（ｄ）参照］。位
置決めガイド２４のガイド面Ｆは基板Ｗの外周と一致す
る円弧状の形状をしているので、基板Ｗは基板支持アー
ム２３の基端−先端方向だけでなく、それに直交する方
向でも所定位置に位置決めされる。

【００２６】その後、基板支持アーム２３を基板受渡し
位置Ｐに移動して基板Ｗを基板搬送手段１０に受け渡
す。基板受渡し位置ＰからカセットＣに基板Ｗを搬送し
て収容する場合は、押圧部材２６を下方側に揺動させた
状態で、基板受渡し位置Ｐにおいて基板搬送手段１０か
ら基板支持アーム２３に基板Ｗを受け取り、その後、基
板支持アーム２３を所定のカセットＣの前に移動させ、
エアシリンダ２７を伸長するように作動して押圧部材２
６を移動させて位置決めガイド２４によって基板Ｗの位
置決めをした後に、基板支持アーム２３をカセットＣ側
に移動させて基板ＷをカセットＣ内に収納する。

【００２７】図６は、第２実施例の基板搬送装置を示す
側面図であり、第１実施例と異なるところは次の通りで
ある。すなわち、第２の支持台１９上に、第４のガイド
２９と第２のエアシリンダ３０とによって基板支持アー
ム２３の先端側から基端側に移動可能となるように、上
下方向に伸縮する第３のエアシリンダ３１が設けられ、
その第３のエアシリンダ３１に押圧部材３２が一体的に
取り付けられ、第３のエアシリンダ３１の伸長動作によ
って、押圧部材３２を基板Ｗの外周端面に作用可能な位
置に変位させるとともに、その状態で第２のエアシリン
ダ３０を伸縮させることにより、押圧部材３２を基板Ｗ
の外周端面に押圧し、基板Ｗを突起２５…上で摺動移動
させて位置決めガイド２４に当接し、基板Ｗの位置決め
を行うように構成されている。他の構成は第１実施例と
同じであり、同一図番を付すことにより、その説明は省
略する。

【００２８】上記実施例では、位置決めガイド２４を基
板支持アーム２３に一体的に設けているが、本発明とし
ては、位置決めガイド２４を基板支持アーム２３とは別
体で設け、基板支持アーム２３だけをカセットＣに挿脱
させ、カセットＣから取り出した位置において、押圧部
材２６または３２の押圧により摺動移動した基板Ｗを受
け止めて位置決めできるように設けるものでも良い。

【００２９】本発明は、ノッチやオリエンテーションフ
ラットを備えた円弧状の外周面を有する円形基板に限ら
ず、角型基板にも適用でき、その場合、位置決めガイド
２４によって角型基板の角部を受け止めるように、その
ガイド面Ｆを直角形状に構成すれば良い。

【００３０】また、基板支持アーム２３の長さを、その
先端側が基板Ｗよりもはみ出すに足る長さに構成し、そ
の先端側に基板支持用の突起２５よりも、基板Ｗの厚み
より小さい所定量だけ突出するような掻き出し用突起を
付設し、基板ＷをカセットＣから取り出す時に基板Ｗが
カセットＣ側に不測に滑るのを阻止できるようにするも
のでも良い。

【００３１】上述実施例のカセットＣにおいて、その基
板嵌入溝２８の基板Ｗを受ける面が基板中心側程低くな
る傾斜面に構成され、カセットＣに収容された基板Ｗ…
の外周面の一部が傾斜面で受け止め支持して収容されて
いるような場合には、カセットＣの搬送時の振動などに
よって支持姿勢が傾斜して、下部の基板との間隔が小さ
くなる場合があり、また、オリエンテーションフラット
を形成した基板を収容したときにオリエンテーションフ
ラットと円弧面との交点箇所が基板嵌入溝２８に支持さ
れ、基板Ｗがその取り出し方向で傾斜して下部の基板と
の間隔が小さくなる場合があり、本発明としては、その
ようなカセットＣに収容された基板Ｗを取り出して搬送
する場合に好適に使用できるが、例えば、所定の基板待
機位置などに、その下部空間が狭い状態で載置される基
板を取り出して搬送するような場合にも適用できる。

【００３２】

【００３３】本発明の基板搬送装置によれば、基端側に
のみ位置決めガイドを設け、基板支持アームを肉薄にで
きるから、カセットに多段に収容された基板を取り出す
場合に、搬送時の振動などに起因して基板が傾斜姿勢に
なり、基板の取り出し側で上下方向で隣合う基板との間
隙が小さくなっていても、それらの基板間に基板支持ア
ームの先端側を容易に挿入でき、基板をカセットから取
り出してから、押圧部材により基板を押圧して位置決め
し、基板を容易に位置決めして搬送できる。また、基板
の位置決めのための押圧部材による押圧をカセットの外
で行うことにより、たとえ、基板の摺動や、基板の外周
端面と押圧部材や位置決めガイドとの接触に伴って発塵
があったとしても、それらを下方の基板上に落下させ
ず、パーティクルの付着を良好に抑制できる。さらに、
カセット外における、基板の移動経路よりも下方の位置
に設けられた退避位置と、基板支持アームに載置支持さ
れた基板の端面を押圧して基板支持アームの位置決めガ
イドに受け止めさせる側に基板を摺動移動させる位置決
め位置との間を移動可能なように押圧部材を設け、平面
視で基板支持アームの移動による基板の移動経路とオー
バーラップした位置に基板の位置決めを行うための押圧
部材を配置しているので、押圧部材を設けるための専用
のスペースを削減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例の基板搬送装置を用い
た基板処理装置を示す全体概略斜視図である。

【図２】基板搬送装置の斜視図である。

【図３】要部の側面図である。

【図４】要部の平面図である。

【図５】基板の取り出し動作の説明に供する側面図であ
る。

【図６】第２実施例の基板搬送装置の側面図である。

【符号の説明】

４…基板搬送装置 ２３…基板支持アーム ２４…位置決めガイド ２６，３２…押圧部材 Ｃ…カセット Ｗ…基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 溝畑 保▲廣▼ 京都市伏見区羽束師古川町322番地 大 日本スクリーン製造株式会社 洛西工場 内 (56)参考文献 特開 平５−29438（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−173940（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 21/68 B65G 49/07

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を上下方向に多段に収容するカセッ
   トとの間で基板の受け渡しを行う基板搬送装置であっ
   て、 その基端側にのみ基板の端面を受け止める位置決めガイ
   ドを有し、基板を水平姿勢で支持する基板支持アーム
   と、 前記基板支持アームを昇降させる昇降手段と、 基板が、前記カセット外の所定位置と前記カセット内の
   所定位置との間の移動経路を移動するように前記基板支
   持アームを移動させる移動手段と、 カセット外における、前記基板の移動経路よりも下方の
   位置に設けられた退避位置と、前記基板支持アームに支
   持された基板の端面を押圧して前記基板支持アームの位
   置決めガイドに受け止めさせる側に基板を摺動移動させ
   る位置決め位置との間を移動可能な押圧部材と、 前記退避位置と前記位置決め位置との間で前記押圧部材
   を移動させる駆動手段と、 を備え たことを特徴とする基板搬送装置。