JP2901469B2

JP2901469B2 - 基板搬送装置

Info

Publication number: JP2901469B2
Application number: JP5245914A
Authority: JP
Inventors: 喜之中澤; 達文楠田; 郁祥中谷; 康浩今岡
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1993-09-06
Filing date: 1993-09-06
Publication date: 1999-06-07
Anticipated expiration: 2014-06-07
Also published as: JPH0778859A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板などの円弧
状の外周面を有する基板をカセットなどから取り出し、
基板表面に形成されたフォトレジスト膜やシリコン酸化
膜等の透明薄膜の厚さを光学的に測定するとか、それら
透明薄膜の他に金属薄膜等を含む各種薄膜の線幅を顕微
鏡で拡大した映像を分析することで非接触で測定すると
か、更には、容量−電圧測定法のような物性値を測定す
るといった表面評価装置や検査装置、あるいは、回転塗
布装置のような各種の処理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において基板を搬
送する場合、従来、例えば、実開平２−１２２３０６号
公報に開示されるように構成されている。すなわち、こ
の従来例によれば、カセットなどに収容された基板を膜
厚測定用のＸ−Ｙテーブル上のＺテーブルに搬送する場
合、カセットから取り出した基板を位置決め部に一旦搬
送し、その位置決め部において、基板を当て板に当接さ
せるとともに、基板を保持部材に真空吸着によって吸着
保持させ、更に、センタリング部材などによってセンタ
リングを行った後、別の搬送機構によりＺテーブルに搬
送していくように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
では、当て板によってセンタリングを行うために、位置
決め部に搬送した基板を保持部材に受け渡し、その保持
部材により保持させて基板のセンタリングを行った後
に、保持部材から別の搬送機構に基板を受け渡して所定
の処理部に搬送するように構成しているため、搬送とは
無関係の専用の位置決め部が必要であり、装置全体が大
型化する欠点があった。

【０００４】そこで、上述のような専用の位置決め部を
不要にして装置全体を小型化するために、特開平４−３
０５４９号公報に開示されるように、基板を搬送する基
板搬送装置そのものに、基板の位置決めを行う基板整合
手段を備えさせ、基板搬送装置を構成する基板載置具に
基板を載置させた状態で、基板整合手段の当接片を基板
の外縁に当接離間させることにより基板の位置決めを行
うように構成したものも提案されたが、基板搬送装置に
基板整合手段を備えさせるために、その構成が複雑化し
て高価になってしまう欠点があった。

【０００５】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、請求項１に係る発明の基板搬送装置
は、センタリングを行うための専用の位置決め部や装置
を不要にして、装置全体を小型化できるものでありなが
ら安価に構成できるようにすることを目的とし、また、
請求項２に係る発明の基板搬送装置は、センタリングを
行うための制御構成を簡単にできるようにすることを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の基
板搬送装置は、上述のような目的を達成するために、基
板の裏面を載置支持する第１の基板搬送アームを上下方
向に移動可能に設けるとともに、基板受け渡し位置にお
いて前記第１の基板搬送アームに支持された前記基板を
受け渡される第２の基板搬送アームを水平方向に移動可
能に設け、前記第１の基板搬送アームに、前記基板の外
周端面に当接する第１の位置決めガイドを付設するとと
もに、基板受け渡し位置における前記第２の基板搬送ア
ームの上方位置に、前記第１の位置決めガイドに対向し
て前記基板の外周端面に当接する第２の位置決めガイド
を設け、かつ、前記第１および第２の位置決めガイドの
いずれか一方を対向方向に遠近変位可能に設け、さら
に、基板を載置支持した前記第１の基板搬送アームを基
板受け渡し位置にまで下降させて基板を第２の基板搬送
アームに受け渡した直後に第１の基板搬送アームの下降
移動を停止させ、続いて前記第１および第２の位置決め
ガイドで基板を挟むことにより、受け渡された前記第２
の基板搬送アーム上で基板の位置決めを行うように構成
する。

【０００７】また、請求項２に係る発明の基板搬送治具
は、上述のような目的を達成するために、請求項１に記
載の第１の位置決めガイドを、第２の位置決めガイドに
対して遠近するように第１の基板搬送アームに相対移動
可能に設けて構成する。

【０００８】

【作用】請求項１に係る発明の基板搬送装置の構成によ
れば、例えば、カセットや適所から基板を取り出して適
所に基板を搬送するときに、第１の基板搬送アームから
第２の基板搬送アームに受け渡す際に、基板を載置支持
した第１の基板搬送アームを基板受け渡し位置にまで下
降させて基板を第２の基板搬送アームに受け渡した直後
に第１の基板搬送アームを停止させ、続いて第１の基板
搬送アームに付設した第１の位置決めガイドと、基板受
け渡し位置の第２の基板搬送アームの上方位置に設けた
第２の位置決めガイドとによって、第２の基板搬送アー
ム上で基板のセンタリングを行い、その基板受け渡しに
伴ってセンタリングを行った基板を第２の基板搬送アー
ムで適所に搬送することができる。

【０００９】また、請求項２に係る発明の基板搬送装置
の構成によれば、第１の基板搬送アームに付設した第１
の位置決めガイドを、第１の基板搬送アームに対して移
動させ、第１の基板搬送アームに載置支持された基板の
外周端面に第１の位置決めガイドを当接させて基板を押
し込み、固定の第２の位置決めガイドに基板の外周端面
を当接させて基板のセンタリングを行うことができる。

【００１０】

【実施例】

＜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。

【００１１】図１は、本発明に係る基板搬送装置を適用
した、電気的特性を測定する装置の平面図、図２は図１
の側面図であり、台１上に、カセット載置部２、基板搬
送装置３、および、電気的特性を測定する測定ステージ
４が設けられている。

【００１２】カセット載置部２は、図３の要部の一部切
欠拡大側面図、および、図４の要部の一部切欠拡大平面
図それぞれに示すように、それぞれオリエンテーション
フラットを有する複数個の基板Ｗを上下方向に多段状に
収納したカセット５を載置して構成されている。カセッ
ト５は、上下方向に所定間隔を隔てて基板嵌入溝６を形
成した溝形成部材７を対向状態で連結して構成され、か
つ、溝形成部材７，７それぞれの奥側に基板Ｗの外周端
面と当接するテーパ面Ｆが付設されている。なお、図３
および図４それぞれにおいては、後述する第２の基板搬
送装置９は省略している。

【００１３】前記基板搬送装置３は、図５の要部の斜視
図に示すように、基板Ｗをカセット５とカセット載置部
２の下方の基板受け渡し位置とにわたって搬送する第１
の基板搬送装置８と、基板受け渡し位置と測定ステージ
４とにわたって基板Ｗを搬送する第２の基板搬送装置９
とから構成されている。

【００１４】第１の基板搬送装置８は、第１の電動モー
タ１０により正逆転されるネジ軸１１と一対の第１のガ
イド１２，１２とによって昇降可能に設けられた第１の
支持体１３に、正逆転可能な第２の電動モータ１４によ
って往復移動される第１のワイヤー１５と第２のガイド
１６とによって水平方向に移動可能に第２の支持体１７
が設けられ、その第２の支持体１７の先端側に、基板Ｗ
の外周端面に当接する円弧面１８ａを有する第１の位置
決めガイド１８と基板Ｗの中央部を含んだ裏面を真空吸
着によって載置支持する第１の基板搬送アーム１９とを
設けて構成されている。

【００１５】図６の要部の分解斜視図に示すように、第
２の支持体１７の先端側に支持ブラケット２０が取り付
けられるとともに、その支持ブラケット２０に取付プレ
ート２１が取り付けられ、取付プレート２１の下側に固
定ガイド体２２ａとバネ受け２２ｂとが取り付けられる
とともに、取付プレート２１の上側に、真空吸着孔２３
を形成した第１の基板搬送アーム１９が取り付けられて
いる。図示しないが、真空吸着孔２３には、第１の基板
搬送アーム１９、取付プレート２１、支持ブラケット２
０および第２の支持体１７を通じて真空吸引源が接続さ
れている。

【００１６】固定ガイド体２２ａに対して摺動可能に可
動体２４が設けられ、その可動体２４とバネ受け２２ｂ
との間に圧縮コイルスプリング２５，２５が介装される
とともに、可動体２４に設けた突起２６を取付プレート
２１に形成した長穴２７内に嵌入することにより可動体
２４の移動範囲が規制されている。可動体２４に、第１
の基板搬送アーム１９の上方に位置する状態で前記第１
の位置決めガイド１８が取り付けられている。上述の圧
縮コイルスプリング２５，２５に代えて引っ張りスプリ
ングを用いても良い。第１の位置決めガイド１８は、第
１の基板搬送アーム１９の上方側において、真空吸着孔
２３の位置よりも基部側に位置し、圧縮コイルスプリン
グ２５の作用により第１の基板搬送アーム１９の先端側
方向に付勢されている。

【００１７】圧縮コイルスプリング２５，２５は、第１
の位置決めガイド１８で基板Ｗの外周端面を押圧する際
において、第２の支持体１７による第１の位置決めガイ
ド１８の押圧方向への移動量の変動を吸収し、また、個
々の基板Ｗの外形寸法のばらつきによって基板Ｗに無理
な力をかけることがないように過大な押圧力を吸収する
ように作用する。

【００１８】一方、第２の基板搬送装置９は、図７の斜
視図に示すように、第３の支持体２８に、正逆転可能な
第３の電動モータ２９によって往復移動される第２のワ
イヤー３０と第３のガイド３１とによって水平方向に移
動可能に第４の支持体３２が設けられ、その第４の支持
体３２に、第４の電動モータ３３によって回転される偏
芯カム３４によって回転される回転体（カムフォロワ）
３５と第４のガイド３６とによって所定量だけ昇降可能
に第５の支持体３７が設けられ、その第５の支持体３７
に、基板Ｗの外周縁を真空吸着によって載置支持する円
弧状の第２の基板搬送アーム３８が取り付けられてい
る。第２の基板搬送アーム３８は、その先端に、半円の
円弧状であって搬送されるべき基板Ｗの外周に沿う形状
の吸着部３８ａを備えており、基板Ｗの中央部を含んだ
部分で支持する第１の基板搬送アーム１９との間で基板
Ｗを受け渡しする場合に、両方のアームがぶつかること
がないように構成されている。

【００１９】基板受け渡し位置は、前述のようにカセッ
ト載置部２の下方位置に設定され、前記カセット載置部
２のカセット載置台２ａの下面に、基板受け渡し位置の
第２の基板搬送アーム３８に近接する位置（詳細は後述
する）に、第１の位置決めガイド１８に対向して基板Ｗ
の外周端面に当接する円弧面３９ａを有する第２の位置
決めガイド３９が取り付け固定されている。

【００２０】次に、上記基板搬送装置による基板Ｗの搬
送動作について説明する。先ず、図８の（ａ）の平面図
に示すように（図３および図４参照）、カセット５から
基板Ｗを取り出すときには、第１の基板搬送アーム１９
を所定の高さまで上昇させた後に水平方向に移動させて
カセット５内に突入させ、第１の位置決めガイド１８を
基板Ｗの外周端面に当接させて押圧力を付与し、基板Ｗ
の他方の外周端面を溝形成部材７，７のテーパ面Ｆに押
圧することにより、その３箇所が接触するように溝形成
部材７，７に対して基板Ｗを変位し、自ずとセンタリン
グ位置になるように基板Ｗの位置を調整する。このと
き、第１の位置決めガイド１８は、基板Ｗとの当接と第
１の基板搬送アーム１９の前進により、圧縮コイルスプ
リング２５を圧縮する方向に変位する。

【００２１】その後に、図８の（ｂ）の平面図に示すよ
うに、第１の位置決めガイド１８が基板Ｗの外周端面か
ら離間するように第１の基板搬送アーム１９をカセット
５から抜き出す方向に僅かだけ移動させてから、第１の
基板搬送アーム１９が吸引動作を行いつつ僅かだけ上昇
して真空吸着を行って基板Ｗを載置支持し、しかる後
に、第１の基板搬送アーム１９を後退させて基板Ｗをカ
セット５から抜き出す。

【００２２】次いで、図９の（ａ）の平面図、および、
図９の（ｂ）の一部切欠側面図に示すように、第１の基
板搬送アーム１９を第２の基板搬送アーム３８の上面付
近の基板受け渡し位置に下降させ、第１の基板搬送アー
ム１９による吸着を解除してから更に僅かだけ下降させ
て基板Ｗを第２の基板搬送アーム３８に載置支持させ
る。基板Ｗは、この時点で第１の基板搬送アーム１９の
吸着面から離れ、第２の基板搬送アーム３８に移載され
る。

【００２３】その後、図１０の（ａ）の平面図、およ
び、図１０の（ｂ）の一部切欠側面図に示すように、第
１の基板搬送アーム１９を第２の基板搬送アーム３８側
に移動させ、第１の位置決めガイド１８で基板Ｗの外周
端面を押圧し、基板Ｗを第２の位置決めガイド３９に当
接させ、第１および第２の位置決めガイド１８，３９で
挟んで位置決めし、基板Ｗのセンタリングを行う。

【００２４】そして、かかる状態で第２の基板搬送アー
ム３８が吸引動作を行って基板Ｗを吸着し、しかる後、
図１１の（ａ）の平面図、および、図１１の（ｂ）の一
部切欠側面図に示すように、第１の基板搬送アーム１９
を第２の基板搬送アーム３８よりも下方の待機位置に下
降させて、基板Ｗの第１の基板搬送アーム１９から第２
の基板搬送アーム３８への受け渡し移載を完了する。

【００２５】そして、図１２の（ａ）の平面図、およ
び、図１２の（ｂ）の一部切欠側面図に示すように、位
置決めされた状態の基板Ｗを載置支持した第２の基板搬
送アーム３８を測定ステージ４側に移動させ、開口４０
を通じて処理室４１内に搬入して基板Ｗを測定ステージ
４上まで搬送し、測定ステージ４の吸着を開始するとと
もに第２の基板搬送アーム３８による吸着を解除してか
ら第２の基板搬送アーム３８を下降し、基板Ｗを測定ス
テージ４上に載置する。

【００２６】その後、図示しないが、第２の基板搬送ア
ーム３８を後退させて処理室４１外の待機位置まで移動
させるとともに、ドア４２によって開口４０を閉じ、所
定の測定処理を行う。処理の終了後には、前述の場合と
逆の手順によって処理済み基板をカセット５の所定の位
置に戻すことになる。

【００２７】なお、本実施例において、第１の基板搬送
アーム１９から第２の基板搬送アーム３８に基板Ｗを移
載するときの第１の基板搬送アーム１９の下降距離は、
移載後に第１の基板搬送アーム１９を第２の位置決めガ
イド３９側に移動させたときに、その第２の位置決めガ
イド３９と第１の位置決めガイド１８との間で基板Ｗを
挟むことができるだけの距離である。また、第２の位置
決めガイド３９は、基板Ｗが第２の基板搬送アーム３８
に載置された状態で、基板Ｗが第１の位置決めガイド１
８に押し込まれたときに基板Ｗの外周端面が第２の位置
決めガイド３９に当接するように、第２の基板搬送アー
ム３８よりも若干高い位置に設けられている。

【００２８】また、上記実施例では第２の位置決めガイ
ド３９と第２の基板搬送アーム３８とを独立して設け、
第２の位置決めガイド３９が固定状態のまま第２の基板
搬送アーム３８のみが移動するようにしている。このた
め、例えば、第２の位置決めガイドを第２の基板搬送ア
ームに付設した場合のように、センタリング後第２の基
板搬送アームが基板Ｗを測定ステージ４等に搬送して載
置した後、測定ステージ４等から退避するために下降す
る際に、第２の位置決めガイドの円弧面で基板Ｗの外周
端面が擦れるというようなことを防ぐことができる。

【００２９】上記実施例では、第１および第２の基板搬
送アーム１９，３８それぞれを、真空吸着によって基板
Ｗを載置支持するように構成しているが、本発明として
は、真空吸着によらずに、静電気によって吸着保持する
いわゆる静電チャック構成を用いるとか、あるいは、吸
着によらずに、単に載置するなど、各種の載置支持構成
を採用できる。

【００３０】上記実施例では、第１の基板搬送アーム１
９に、それと相対変位可能に第１の位置決めガイド１８
を設け、一方、カセット載置部２の下方に固定状態で第
２の位置決めガイド３９を設けているが、本発明として
は、第１の位置決めガイド１８を第１の基板搬送アーム
１９に固定状態で設け、一方、カセット載置部２の下方
位置に第２の位置決めガイド３９をその円弧面が第１の
位置決めガイド１８の進行方向に沿って変位可能に設け
るとともに、第１の位置決めガイド１８および基板Ｗに
よって押されたときに第２の位置決めガイド３９が後退
変位可能なスペースを確保するように構成しても良い。

【００３１】上記実施例では、第２の基板搬送アーム３
８を、第１の位置決めガイド１８による押圧方向と対向
する方向に移動するように構成しているが、その対向方
向に直交する水平方向など、第２の基板搬送アーム３８
による基板Ｗの搬送移動方向は、いづれの方向であって
も良い。

【００３２】本実施例では、第１の基板搬送アーム１９
は基板Ｗの中央部を含んだ裏面を載置支持するようにし
ているが、基板Ｗの中心部を外れた箇所を載置支持する
ものでも良く、要するに、基板Ｗの外周縁を載置支持す
る第２の基板搬送アーム３８と干渉しない位置で基板Ｗ
を載置支持できるように構成するものであれば良い。

【００３３】本発明は、上述のようにオリエンテーショ
ンフラットを有する基板Ｗの搬送に限らず、例えば、ノ
ッチを有する基板など、要するに、円弧状の外周面を有
する基板を搬送する場合に適用できる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明の基板搬送装置によれば、例えば、カセットや適所か
ら基板を取り出して適所に基板を搬送するときに、第１
の基板搬送アームから第２の基板搬送アームへの受け渡
しにおいて、第１の基板搬送アームに付設した第１の位
置決めガイドと、基板受け渡し位置の第２の基板搬送ア
ームの上方位置に設けた第２の位置決めガイドとによっ
て、受け渡された第２の基板搬送アーム上で基板のセン
タリングを行うから、専用の位置決め部が不用で装置全
体を小型化できながら、第１または第２の基板搬送アー
ムにセンタリングを行うための位置決め装置を備えさせ
るといった複雑な構成を採用せずに済み、安価に構成で
きるようになった。

【００３５】また、例えば、第１の位置決めガイドを第
１の基板搬送アームに対して相対移動できるように構成
し、その第１の位置決めガイドによって基板をカセット
の奥側に押圧して基板のセンタリングを行い、それを第
１の基板搬送アームだけで測定ステージなどに搬送しよ
うとする場合であると、第１の位置決めガイドによる押
圧作用を解除するために、測定ステージの近くや処理室
内にガイドローラなどのカム機構が必要になってパーテ
ィクルの問題が発生するが、請求項１に係る発明の基板
搬送装置によれば、第１および第２の位置決めガイドに
よって位置決めした基板を第２の基板搬送アームに受け
渡すから、上述のようなカム機構を不用にでき、パーテ
ィクル発生の問題を回避できる。

【００３６】また、請求項２に係る発明の基板搬送装置
によれば、第１の基板搬送アームに付設した第１の位置
決めガイドを、第１の基板搬送アームに対して移動さ
せ、基板の外周端面に当接させて押し込み、固定の第２
の位置決めガイドに基板の外周端面を当接させて基板の
センタリングを行うから、第２の基板搬送アームを基板
受け渡しに際して停止するときに第２の位置決めガイド
を基準とした位置に停止させれば良く、例えば、第１の
位置決めガイドを固定にして第２の位置決めガイドを移
動可能に設ける場合であると、第２の位置決めガイドの
移動に追随して第２の基板搬送アームを移動させるなど
といった制御動作を行わせなければならないのに比べ、
センタリングを行うための制御構成を簡単にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板搬送装置を用いた、電気的特
性を測定する装置の平面図である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】要部の一部切欠拡大側面図である。

【図４】要部の一部切欠拡大平面図である。

【図５】基板搬送装置の斜視図である。

【図６】要部の分解斜視図である。

【図７】第２の基板搬送装置の斜視図である。

【図８】搬送動作を説明する要部の平面図である。

【図９】（ａ）は、搬送動作を説明する要部の平面図、
（ｂ）は、搬送動作を説明する一部切欠側面図である。

【図１０】（ａ）は、搬送動作を説明する要部の平面
図、（ｂ）は、搬送動作を説明する一部切欠側面図であ
る。

【図１１】（ａ）は、搬送動作を説明する要部の平面
図、（ｂ）は、搬送動作を説明する一部切欠側面図であ
る。

【図１２】（ａ）は、搬送動作を説明する要部の平面
図、（ｂ）は、搬送動作を説明する一部切欠側面図であ
る。

【符号の説明】

１８…第１の位置決めガイド１９…第１の基板搬送アーム３８…第２の基板搬送アーム３９…第２の位置決めガイドＷ…基板

フロントページの続き (72)発明者中谷郁祥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 (72)発明者今岡康浩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) 特開平４−30549（ＪＰ，Ａ) 実開平３−38636（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 21/68 B65G 49/07

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基板の裏面を載置支持する第１の基板搬
送アームを上下方向に移動可能に設けるとともに、基板
受け渡し位置において前記第１の基板搬送アームに支持
された前記基板を受け渡される第２の基板搬送アームを
水平方向に移動可能に設け、前記第１の基板搬送アーム
に、前記基板の外周端面に当接する第１の位置決めガイ
ドを付設するとともに、基板受け渡し位置における前記
第２の基板搬送アームの上方位置に、前記第１の位置決
めガイドに対向して前記基板の外周端面に当接する第２
の位置決めガイドを設け、かつ、前記第１および第２の
位置決めガイドのいずれか一方を対向方向に遠近変位可
能に設け、さらに、基板を載置支持した前記第１の基板
搬送アームを基板受け渡し位置にまで下降させて基板を
第２の基板搬送アームに受け渡した直後に第１の基板搬
送アームの下降移動を停止させ、続いて前記第１および
第２の位置決めガイドで基板を挟むことにより、受け渡
された前記第２の基板搬送アーム上で基板の位置決めを
行うように構成したことを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】請求項１に記載の第１の位置決めガイド
を、前記第２の位置決めガイドに対して遠近するように
第１の基板搬送アームに相対移動可能に設けてある基板
搬送装置。