CN105966916B - 基板输送用机械手 - Google Patents

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Abstract

提供一种基板输送用机械手，该基板输送用机械手能够将基板的卡紧时的颗粒的产生抑制在最小限度并能够防止液体流入到基板上，能够防止基板的污染。多个接受部件(3)具有：平板状的支承部，其为安装在机械手主体(1)上的部分；基板外周保持部(32)，其为由支承部支承的部分，保持基板的外周；以及基板下表面保持部(33)，其为由支承部支承的部分，保持基板的下表面，基板外周保持部(32)具有从支承部竖立设置且与基板的外周接触而保持基板的部分，基板下表面保持部(33)具有从所保持的基板的外周侧朝向内侧倾斜的部分，基板外周保持部(32)与基板下表面保持部(33)被间隙或者槽(35)隔离。

Description

基板输送用机械手
技术领域
本发明涉及一种把持半导体晶片或液晶玻璃等基板的边缘而输送基板的基板输送用机械手。
背景技术
在半导体器件或液晶等的制造工序中输送半导体晶片或液晶玻璃等基板时，利用机器人的机械手吸附并保持基板的下表面，使机器人和机械手移动，将基板输送到下一工序。在吸附该基板的下表面的方式中，有可能在吸附时在基板的下表面上产生伤痕或者附着颗粒。
也存在通过使基板落入凹状的收纳部而能够保持基板的外周部的机械手，但由于需要在基板的外周部与接受基板的收纳部之间设置缝隙(间隙)，因此有可能导致基板错位或者基板下落，存在无法以高速输送基板问题。
因此，最近，把持基板的外周部的边缘把持方式的机械手成为主流。在专利文献1中公开了如下的边缘把持方式的机械手，该边缘把持方式的机械手构成为使把持基板的边缘的接受部件和把持部件倾斜，仅利用基板的外周部的一部分与接受部件和把持部件之间的接触来把持基板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第4600856号公报
发明要解决的课题
然而，在边缘把持方式的机械手中，实际上存在基板与接受部件以及把持部件滑动的部位，从该部位产生颗粒。只是，通常情况下，基板的处理面朝上，机械手位于下表面，接受部件和把持部件也从外周部处位于下表面。多数情况下基板输送空间也保持在下游。并且，由于多数情况下基板的外周部的几mm(一般情况下为3mm左右)是不用于制品的部分，因此即使颗粒产生也不会成为特别的问题。但是，在潮湿环境下，状况就不同了。
图16(a)、(b)是表示潮湿环境下的一般的边缘把持方式的机械手的动作的示意图。
如图16(a)所示，机械手在潮湿环境下进行动作时，清洗液或冲洗液等液体附着于机械手的接受部件301或把持部件302。并且，当输送研磨后的基板时，在研磨工序中使用的研磨液(浆料)附着于机械手的接受部件301或把持部件302。
如图16(b)所示，在使把持部件302移动而在把持部件302与接受部件301之间卡紧基板W时，基板W在接受部件301的斜面上上滑，此时进行摩擦而产生颗粒。颗粒被取入清洗液或冲洗液等液体中。如图16(b)所示，液体因惯性力而与把持部件302和基板W的移动一同流入到基板上。由此，液体到达基板W的部位会被污染。
发明内容
本发明是鉴于上述的情况而完成的，其目的在于，提供一种基板输送用机械手，能够将在基板的卡紧时颗粒的产生抑制在最小限度，并且能够防止液体流入到基板上，能够防止基板的污染。
用于解决课题的手段
为了达成上述的目的，本发明的基板输送用机械手的第一方式提供一种基板输送用机械手，具有：平板状的机械手主体；多个接受部件，该多个接受部件设置在机械手主体上，用于保持基板的边缘；以及把持部件，该把持部件被设置为能够相对于机械手主体移动，把持基板的边缘，该基板输送用机械手构成为通过致动器使所述把持部件移动，利用所述接受部件和所述把持部件夹持并固定基板，该基板输送用机械手的特征在于，所述多个接受部件具有：平板状的支承部，该支承部是安装在所述机械手主体上的部分；基板外周保持部，该基板外周保持部是由支承部支承的部分，保持基板的外周；以及基板下表面保持部，该基板下表面保持部是由支承部支承的部分，保持基板的下表面，将所述支承部从所述基板下表面保持部的外端进一步延长，在延长的该支承部上形成另一个基板外周保持部，从而使两个基板外周保持部相对于穿过所述基板下表面保持部的中心的中心线呈线对称地形成，所述两个基板外周保持部具有从所述支承部竖立设置且与基板的外周接触而保持基板的部分，所述基板下表面保持部具有从所保持的基板的外周侧朝向内侧倾斜的部分，所述两个基板外周保持部与所述基板下表面保持部被间隙隔离，并且由所述两个基板外周保持部与所述基板下表面保持部包围的所述支承部的上表面露出。
根据本发明，在由基板输送用机械手保持(卡紧)基板时，首先，基板载置在接受部件的基板下表面保持部的倾斜的部分。此时，多数情况下在倾斜的部分上载有水滴(液体)。接着，基板被把持部件推动而前进，基板下表面保持部的倾斜的部分上的水滴被基板推动而从倾斜的部分经由间隙下落到支承部上。因此，水滴(液体)不会流入到基板上。若基板被把持部件进一步推动，则基板的外周与基板外周保持部的保持基板的部分抵接，通过该保持基板的部分与把持部件来保持(卡紧)基板。此时，由于基板的外周为R形状(曲面形状)，因此基板的外周以与保持基板的部分线接触或者点接触的方式被支承。并且，基板的下表面以只与基板下表面保持部的倾斜的部分的上端线接触或者点接触的方式被支承。这样，在利用接受部件和把持部件保持(卡紧)基板时，通过使基板与接受部件之间的接触部的面积尽可能得小，从而能够将颗粒的产生抑制在最小限度。
根据本发明的优选的方式，其特征在于，在所述基板外周保持部中，与基板的外周接触而保持基板的部分由沿着基板的外周的圆弧面构成。
根据本发明的优选的方式，其特征在于，在所述基板外周保持部中，与基板的外周接触而保持基板的部分由具有与基板的外周接触的棱线的多棱柱或者具有曲面的柱状体构成。
根据本发明，多棱柱例如由三棱柱构成，具有曲面的柱状体例如由半圆柱构成。
根据本发明的优选的方式，其特征在于，所述基板下表面保持部的所述倾斜的部分由倾斜面构成。
根据本发明的优选的方式，其特征在于，所述基板下表面保持部的所述倾斜的部分由具有与基板的下表面接触的棱线的多棱柱或者具有曲面的柱状体构成。
根据本发明，多棱柱例如由三棱柱构成，具有曲面的柱状体例如由半圆锥台构成。
根据本发明的优选的方式，其特征在于，所述基板外周保持部的上部被切割成上端为薄壁的边缘状。
本发明的基板输送用机械手的第二方式提供一种基板输送用机械手，具有：平板状的机械手主体；多个接受部件，该多个接受部件设置在机械手主体上，用于保持基板的边缘；以及把持部件，该把持部件被设置为能够相对于机械手主体移动，把持基板的边缘，该基板输送用机械手构成为通过致动器使所述把持部件移动，利用所述接受部件和所述把持部件夹持并固定基板，该基板输送用机械手的特征在于，所述多个接受部件具有：平板状的支承部，该支承部是安装在所述机械手主体上的部分；基板外周保持部，该基板外周保持部是由支承部支承的部分，保持基板的外周；以及基板下表面保持部，该基板下表面保持部是由支承部支承的部分，保持基板的下表面，所述把持部件具有与基板的外周接触而把持基板的部分，把持所述基板的部分由具有曲面的柱状体构成。
根据本发明，在把持部件与接受部件之间把持(卡紧)基板时，把持部件的柱状体的曲面与基板的外周接触而把持(卡紧)基板。由于基板的外周为R形状(曲面形状)，因此把持部件的柱状体的曲面与基板的外周以点接触或者接近点接触的形态接触。因此，能够将基板与把持部件摩擦时的颗粒的产生抑制在最小限度。并且，由于把持部件的把持基板的部分是曲面，因此水滴(液体)不易积存。
根据本发明的优选的方式，其特征在于，所述具有曲面的柱状体由圆柱的至少一部分或者倒圆锥台的至少一部分构成。
根据本发明，具有曲面的柱状体例如由半圆柱或者半倒圆锥台构成。
根据本发明的优选的方式，其特征在于，所述具有曲面的柱状体是将位于下方侧的由圆柱的至少一部分构成的柱状体和位于上方侧的由倒圆锥台的至少一部分构成的柱状体一体化而得到的。
根据本发明，具有曲面的柱状体例如由半圆柱和设置在半圆柱上的半倒圆锥台构成。
根据本发明，其特征在于，所述把持部件的上部被切割成上端为薄壁的边缘状。
本发明的基板输送用机械手的第三方式提供一种基板输送用机械手，具有：机械手主体；接受部件，该接受部件设置于机械手主体，用于保持基板的边缘；以及把持部件，该把持部件被设置为能够相对于机械手主体移动，把持基板的边缘，该基板输送用机械手构成为通过致动器使所述把持部件移动，利用所述接受部件和所述把持部件夹持并固定基板，该基板输送用机械手的特征在于，所述接受部件具有：与基板的外周接触而保持基板的外周的基板外周保持面、以及保持基板的下表面的基板下表面保持面，所述基板外周保持面与所述基板下表面保持面被隔离。
本发明的基板处理装置的特征在于，具有：基板输送机构，该基板输送机构具有上述基板输送用机械手；以及处理部，该处理部对由所述基板输送机构输送来的基板进行处理。
发明效果
本发明实现以下列举的效果。
(1)在基板输送用机械手对基板进行卡紧时，即使在水滴等液体附着在接受部件上的情况下，液体也易于从基板外周保持部与基板下表面保持部之间的间隙或者槽被挤出。因此，能够防止在基板的卡紧时液体向基板上流入，能够防止基板的污染。
(2)在基板输送用机械手对基板进行卡紧时，通过使接受部件与基板接触的部分的面积尽可能得小，能够将颗粒的产生抑制在最小限度。因此，能够防止基板的污染。
(3)由于在基板输送用机械手的把持部件中不存在水滴等液体积存的凹部，因此不存在卡紧基板时水滴等液体从把持部件流入到基板上的担忧。
(4)在基板输送用机械手对基板进行卡紧时，通过使把持部件与基板接触的部分的面积尽可能得小，从而能够将颗粒的产生抑制在最小限度。因此，能够防止基板的污染。
附图说明
图1(a)、(b)是表示本发明的基板输送用机械手的第一方式的图，图1(a)是基板输送用机械手的示意性俯视图，图1(b)是基板输送用机械手的示意性主视图。
图2(a)、(b)是表示本发明的基板输送用机械手的第二方式的图，图2(a)是基板输送用机械手的示意性俯视图，图2(b)是基板输送用机械手的示意性主视图。
图3(a)、(b)、(c)是表示接受部件的第一方式的图，图3(a)是接受部件的立体图，图3(b)是接受部件的俯视图，图3(c)是接受部件的侧视图。
图4(a)、(b)、(c)是表示像图3(a)、(b)、(c)所示那样构成的接受部件保持基板时的状态的示意性立体图。
图5是表示图3(a)所示的第一方式的接受部件的变形例的立体图。
图6是表示接受部件的第二方式的图，是接受部件的俯视图。
图7是表示接受部件的第三方式的图，是接受部件的俯视图。
图8是表示接受部件的第四方式的图，是接受部件的立体图。
图9是表示接受部件的第五方式的图，是接受部件的俯视图。
图10(a)、(b)是表示接受部件的基板外周保持部和基板下表面保持部的变形例的立体图。
图11(a)、(b)是表示把持部件的第一方式的图，图11(a)是把持部件的立体图，图11(b)是图11(a)的XI-XI线剖面图。图11(c)是表示图11(a)、(b)所示的第一方式的把持部件的变形例的剖面图。
图12(a)、(b)是表示把持部件的第二方式的图，图12(a)是把持部件的立体图，图12(b)是图12(a)的XII-XII线剖面图。
图13(a)、(b)是表示把持部件的第三方式的图，图13(a)是把持部件的立体图，图13(b)是图13(a)的XIII-XIII线剖面图。
图14是表示使用具有本发明的基板输送用机械手的基板输送机构(输送机器人)来依次输送基板并且进行基板的处理的基板处理装置的整体结构的俯视图。
图15(a)是表示清洗部的俯视图，图15(b)是表示清洗部的侧视图。
图16(a)、(b)是表示潮湿环境下的通常的边缘把持方式的机械手的动作的示意图。
符号说明
1 机械手主体
1a 切口
2 安装部
3 接受部件
3A 接受部件
3B 接受部件
4A 接受部件
4B 接受部件
5 夹紧机构
5a 杆
6 把持部件
6a 半圆柱
6b 半倒圆锥台
6u 上端
32 基板外周保持部
32s 圆弧面
32t 棱线
32u 上端
33 基板下表面保持部
33e 上端
33s 倾斜面
33t 棱线
35 间隙(或者槽)
101 外壳
101a 隔壁
101b 隔壁
102 装载/卸载部
103 研磨部
103A 第1研磨单元
103B 第2研磨单元
103C 第3研磨单元
103D 第4研磨单元
104 清洗部
105 控制部
110 研磨垫
120 前装载部
121 行驶机构
122 输送机器人(装载器)
130A 研磨工作台
130B 研磨工作台
130C 研磨工作台
130D 研磨工作台
131 支承部
131A 顶圈
131B 顶圈
131C 顶圈
131D 顶圈
132A 研磨液供给喷嘴
132B 研磨液供给喷嘴
132C 研磨液供给喷嘴
132D 研磨液供给喷嘴
133A 修整器
133B 修整器
133C 修整器
133D 修整器
134A 喷雾器
134B 喷雾器
134C 喷雾器
134D 喷雾器
180 临时放置台
190 第1清洗室
191 第1输送室
192 第2清洗室
193 第2输送室
194 干燥室
201A 上侧一次清洗模块
201B 下侧一次清洗模块
202A 上侧二次清洗模块
202B 下侧二次清洗模块
203 临时放置台
205A 上侧干燥模块
205B 下侧干燥模块
209 第1输送机器人
210 第2输送机器人
211 支承轴
212 支承轴
301 接受部件
302 把持部件
H 水平面
θ 倾斜角
W 基板
具体实施方式
以下，参照图1至图15对本发明的基板输送用机械手的实施方式进行说明。在图1至图15中，对相同或者相当的结构要素标注相同的符号而省略重复的说明。
图1(a)、(b)是表示本发明的基板输送用机械手的第一方式的图，图1(a)是基板输送用机械手的示意性俯视图，图1(b)是基板输送用机械手的示意性主视图。
如图1(a)、(b)所示，基板输送用机械手由如下部件构成：机械手主体1，保持半导体晶片等基板W；以及安装部2，支承机械手主体1，并且安装于机器人的臂(未图示)。机械手主体1由大致矩形的平板状的部件构成，在机械手主体1形成有V字状的切口1a，机械手主体1的顶端侧被分成两股。在机械手主体1，在被分成两股的顶端部设置有用于保持基板W的顶端侧边缘的接受部件3A、3B。并且，在机械手主体1的后部(安装部侧)设置有用于保持基板W的后端侧边缘的接受部件4A、4B。
在支承机械手主体1的安装部2设置有夹紧机构5。夹紧机构5位于机械手主体1的后端部的中央部，配置在接受部件4A、4B的中间。夹紧机构5具有用于与基板W的后端侧边缘抵接而把持基板W的边缘的把持部件6，把持部件6构成为通过气缸等致动器(未图示)进行前进后退。即，夹紧机构5具有致动器，通过使致动器进行动作而使把持部件6朝向基板侧前进，从而利用顶端侧的接受部件3A、3B和把持部件6夹持并固定(夹紧)基板W。
图2(a)、(b)是表示本发明的基板输送用机械手的第二方式的图，图2(a)是基板输送用机械手的示意性俯视图，图2(b)是基板输送用机械手的示意性主视图。
如图2(a)、(b)所示，在第二方式的基板输送用机械手中设置有两个夹紧机构5，这两个夹紧机构5被配置为位于机械手主体1的侧方且夹持机械手主体1。夹紧机构5和把持部件6的结构与图1(a)、(b)所示的结构相同。
接着，对用于保持基板W的顶端侧边缘的接受部件3A、3B和用于保持后端侧边缘的接受部件4A、4B进行说明。用于保持基板W的顶端侧边缘的2个接受部件3A、3B的形状相对于图1(a)中穿过基板W的中心O的中心线L处于线对称的关系。因此，如果确定接受部件3A的形状，则以该确定的形状为基准，相对于图1(a)中穿过基板W的中心O的中心线L呈线对称的形状为另一方的接受部件3B的形状。并且，用于保持基板W的顶端侧边缘的接受部件3A、3B和用于保持后端侧边缘的接受部件4A、4B只有安装方向不同，可以分别使用相同的部件。因此，在以下的说明中，不使用后缀A、B而以接受部件3代表接受部件进行说明。
图3(a)、(b)、(c)是表示接受部件3的第一方式的图，图3(a)是接受部件3的立体图，图3(b)是接受部件3的俯视图，图3(c)是接受部件3的侧视图。如图3(a)、(b)、(c)所示，接受部件3具有：平板状的支承部31，具有大致矩形的平面形状；基板外周保持部32，是由支承部31支承的部分，且保持基板W的外周(边缘)；以及基板下表面保持部33，是由支承部31支承的部分，且保持基板W的下表面。
接受部件3的支承部31以支承部31的下表面与机械手主体1(参照图1(a)、(b))的上表面接触的状态通过螺钉紧固等固定于机械手主体1。基板外周保持部32的内表面为曲率与基板W的外周相同的圆弧面32s，圆弧面32s与基板W的外周接触而保持基板W的外周。圆弧面32s从支承部31的上表面沿垂直方向延伸。基板下表面保持部33的上表面为倾斜面33s，倾斜面33s与基板W的下表面接触而保持基板W的下表面。
在基板W的外周形成凹口，由于凹口的圆周方向的长度约为2mm，因此基板外周保持部32的水平方向的长度需要比凹口的圆周方向的长度长。因此，在本实施方式中，图3(b)的长度l被设定在(2mm+1mm)～(2mm+5mm)的范围。
由于基板外周保持部32需要利用从水平面H(参照图3(c))到基板外周保持部32的上端之间、即相当于图3(c)的高度h的部分保持外周，因此若将基板W的厚度设为t，则高度h被设定在(tmm+0mm)～(tmm+2mm)的范围。基板下表面保持部33的倾斜面33s从接近于基板外周保持部32的端部侧朝向支承部31的顶端侧向下方倾斜，相对于水平面H的倾斜角θ被设定为1°～15°，优选被设定为2°～4°。并且，如图3(a)、(b)所示，在基板外周保持部32与基板下表面保持部33之间形成有间隙(或者槽)35。即，基板外周保持部32与基板下表面保持部33被间隙(或者槽)35完全地隔离，支承部31的上表面在基板外周保持部32与基板下表面保持部33之间露出。
图4(a)、(b)、(c)是表示像图3(a)、(b)、(c)所示那样构成的接受部件3保持基板W时的状态的示意性立体图。在图4(a)、(b)、(c)中基板W由双点划线表示。
当由图1(a)、(b)所示的基板输送用机械手保持基板W(卡紧)时，首先，如图4(a)所示，基板W载置在接受部件3的基板下表面保持部33的倾斜面33s上。此时，在倾斜面33s上载有水滴(液体)的情况较多。
接着，如图4(b)所示，基板W被夹紧机构5的把持部件6(参照图1(a)、(b))推动而前进，倾斜面33s上的水滴被基板W推动而从倾斜面33s经由间隙35下落到支承部31上。因此，水滴(液体)不会流入到基板W上。
若基板W被把持部件6进一步推动，则如图4(c)所示，基板W的外周与基板外周保持部32的圆弧面32s抵接，基板W的外周被基板外周保持部32的圆弧面32s的上部和把持部件6(参照图1(a)、(b))保持(卡紧)。此时，由于基板W的外周为R形状(曲面形状)，因此基板W的外周以与圆弧面32s线接触或者接近线接触的形态被支承。并且，基板W的下表面以仅与倾斜面33s的上端33e线接触的方式被支承。这样，在通过接受部件3和把持部件6保持(卡紧)基板W时，通过使基板W与接受部件3的接触部的面积尽可能得小，从而能够将颗粒的产生抑制在最小限度。
图5是表示图3(a)所示的第一方式的接受部件3的变形例的立体图。如图5所示，在变形例中，基板外周保持部32的上部被倾斜地切割，使得基板外周保持部32的上端32u成为薄壁。因此，基板外周保持部32构成为不使水滴(液体)积存在其上端32u。图5所示的接受部件3的其他的结构与图3(a)～(c)所示的接受部件相同。
图6是表示接受部件3的第二方式的图，是接受部件3的俯视图。如图6所示，在第二方式的接受部件3中，基板外周保持部32从支承部31的一侧端延伸到另一侧端。因此，基板外周保持部32的内表面与图3(a)～(c)所示的基板外周保持部32的内表面相比在水平方向上延伸得长。并且，基板外周保持部32的内表面为曲率与基板W的外周相同的圆弧面32s，圆弧面32s与基板W的外周接触而保持基板W的外周。在基板外周保持部32的圆弧面32s与基板下表面保持部33的端面之间形成有间隙(或者槽)35。图6所示的接受部件3的其他的结构与图3(a)～(c)所示的接受部件相同。
图7是表示接受部件3的第三方式的图，是接受部件3的俯视图。如图7所示，在第三方式的接受部件3中，基板下表面保持部33从支承部31的一端延伸到另一端。基板下表面保持部33的倾斜面33s与图3(a)～(c)所示的接受部件3同样具有1°～15°、优选2°～4°的倾斜角。在基板外周保持部32的侧面与基板下表面保持部33的侧面之间形成有间隙(或者槽)35。图7所示的接受部件3的其他的结构与图3(a)～(c)所示的接受部件相同。
图8是表示接受部件3的第四方式的图，是接受部件3的立体图。如图8所示，第四方式的接受部件3为在图3(a)所示的接受部件3上添加另一个基板外周保持部32的形式。即，支承部31从基板下表面保持部33的外端进一步延长，在该延长的支承部31上形成另一个基板外周保持部32。因此，两个基板外周保持部32、32成为相对于穿过基板下表面保持部33的中心的中心线呈线对称地形成的形式。在两个基板外周保持部32、32与基板下表面保持部33之间形成有间隙(或者槽)35。根据本实施方式，形成有两个基板外周保持部32、32，在这两个基板外周保持部32、32之间形成有间隙(或者槽)35。因此，即使在基板W的凹口位于一方的基板外周保持部32的圆弧面32s的情况下，另一方的基板外周保持部32的圆弧面32s也能够保持基板W的不存在凹口的部分的外周，因此基板外周保持部32的长度l也可以比基板W的凹口的圆周方向的长度短。图8所示的接受部件3的其他的结构与图3(a)～(c)所示的接受部件相同。
图9是表示接受部件3的第五方式的图，是接受部件3的俯视图。如图9所示，在第五方式的接受部件3中，基板外周保持部32从支承部31的一侧端延伸到另一侧端，基板下表面保持部33位于支承部31的中央部。因此，图9所示的第五方式的接受部件3为将图8所示的接受部件3中的两个基板外周保持部32、32一体化成一个基板外周保持部32的形态。并且，在基板外周保持部32的圆弧面32s与基板下表面保持部33的端面之间形成有间隙(或者槽)35。图9所示的接受部件3的其他的结构与图8所示的接受部件相同。
图10(a)、(b)是表示接受部件3的基板外周保持部32和基板下表面保持部33的变形例的立体图。
在图10(a)所示的变形例中，基板外周保持部32由三棱柱构成，基板下表面保持部33也由三棱柱构成。由三棱柱构成的基板外周保持部32的棱线32t在垂直方向上延伸，由三棱柱构成的基板下表面保持部33的棱线33t从接近基板外周保持部32的端部侧朝向另一端部侧向下方倾斜，棱线33t相对于水平面H(参照图3(c))的倾斜角被设定为1°～15°，优选被设定为2°～4°。在图10(a)所示的变形例中，由于基板W的外周为R形状(曲面形状)，因此基板外周保持部32以其棱线32t与基板W的外周点接触或者接近点接触的形态保持基板W的外周，并且基板下表面保持部33构成为以其棱线33t与基板W的下表面点接触或者接近点接触的形态保持基板W的下表面。
在图10(b)所示的变形例中，基板外周保持部32由半圆柱构成，基板下表面保持部33由半圆锥台构成。由半圆柱构成的基板外周保持部32的棱线32t在垂直方向上延伸，由半圆锥台构成的基板下表面保持部33的棱线33t从接近基板外周保持部32的端部侧朝向另一端部侧向下方倾斜，棱线33t相对于水平面H(参照图3(c))的倾斜角被设定为1°～15°，优选被设定为2°～4°。这里，半圆柱的棱线32t是指连接半圆柱的各截面(半圆)的顶点的线，在图10(b)中由点划线表示。半圆锥台的棱线33t是指连接半圆锥台的各截面(半圆)的顶点的线，在图10(b)中由点划线表示。在图10(b)所示的变形例中，由于基板W的外周为R形状(曲面形状)，因此构成为基板外周保持部32以其棱线32t与基板W的外周点接触或者接近点接触的形态保持基板W的外周，并且基板下表面保持部33以其棱线33t与基板W的下表面点接触或者接近点接触的形态保持基板W的下表面。
根据图10(a)、(b)所示的实施方式，基板外周保持部32和基板下表面保持部33分别与基板W的外周和基板W的下表面以点接触或者接近点接触的形态接触，由此能够保持基板W，因此能够将基板W与基板保持部32、33摩擦时的颗粒的产生抑制在最小限度。另外，由于有时基板外周保持部32的棱线32t也与基板W的凹口的位置一致，因此优选基板外周保持部32如图8所示那样设置多个。
接着，对在图1(a)、(b)和图2(a)、(b)所示的基板输送用机械手中使用的夹紧机构5的把持部件6进行说明。
图11(a)、(b)是表示把持部件6的第一方式的图，图11(a)是把持部件6的立体图，图11(b)是图11(a)的XI-XI线剖面图。如图11(a)、(b)所示，把持部件6由半圆柱6a和设置在半圆柱6a上的半倒圆锥台6b构成。即，把持部件6是将圆柱和倒圆锥台一体化后的形状对半切割而得到的形状。把持部件6的平坦的端面侧固定于夹紧机构5的杆5a(由双点划线表示)。把持部件6以半圆柱6a的底面侧与机械手主体1(图1(a)、(b)参照)的上表面相对的方式安装于夹紧机构5的杆5a。
在图11(a)、(b)所示的把持部件6把持(卡紧)基板W时，半圆柱6a的外周面与基板W(由双点划线表示)的外周接触而把持(卡紧)基板W。由于半倒圆锥台6b的倒圆锥面向基板W的上表面倾斜地突出，因此能够防止在卡紧时基板W向上方浮起。如图11(b)所示，由于基板W的外周为R形状(曲面形状)，因此半圆柱6a的外周面与基板W的外周以点接触或者接近点接触的形态接触。因此，能够将基板W与把持部件6摩擦时的颗粒的产生抑制在最小限度。
图11(c)是表示图11(a)、(b)所示的第一方式的把持部件6的变形例的剖面图。如图11(c)所示，在变形例中，将把持部件6的上部切割成盘状，使得把持部件6的圆弧状的上端6u成为薄壁。因此，把持部件6构成为水滴(液体)不会积存在其上表面。图11(c)所示的把持部件6的其他的结构与图11(a)、(b)所示的把持部件相同。
图12(a)、(b)是表示把持部件6的第二方式的图，图12(a)是把持部件6的立体图，图12(b)是图12(a)的XII-XII线剖面图。如图12(a)、(b)所示，把持部件6由半圆柱6a构成。即，把持部件6是将圆柱对半切割而得到的形状。把持部件6的平坦的端面侧固定于夹紧机构5的杆5a(由双点划线表示)。把持部件6以半圆柱6a的底面侧与机械手主体1(参照图1(a)、(b))的上表面相对的方式安装于夹紧机构5的杆5a。
在图12(a)、(b)所示的把持部件6把持(卡紧)基板W时，半圆柱6a的外周面与基板W(由双点划线表示)的外周接触而把持(卡紧)基板W。如图12(b)所示，由于基板W的外周为R形状(曲面形状)，因此半圆柱6a的外周面与基板W的外周以点接触或者接近点接触的形态接触。因此，能够将基板W与把持部件6摩擦时的颗粒的产生抑制在最小限度。
图13(a)、(b)是表示把持部件6的第三方式的图，图13(a)是把持部件6的立体图，图13(b)是图13(a)的XIII-XIII线剖面图。如图13(a)、(b)所示，把持部件6由半倒圆锥台6b构成。即，把持部件6是将倒圆锥台对半切割而得到的形状。把持部件6的平坦的端面侧固定于夹紧机构5的杆5a(由双点划线表示)。把持部件6以半倒圆锥台6b的底面侧与机械手主体1(参照图1(a)、(b))的上表面相对的方式安装于夹紧机构5的杆5a。
在图13(a)、(b)所示的把持部件6把持(卡紧)基板W时，半倒圆锥台6b的外周面与基板W的外周接触而把持(卡紧)基板W。由于半倒圆锥台6b的逆圆锥面向基板W的上表面倾斜地突出，因此能够防止在卡紧时基板W向上方浮起。如图13(b)所示，由于基板W的外周为R形状(曲面形状)，因此半倒圆锥台6b的外周面与基板W的外周以点接触或者接近点接触的形态接触。因此，能够将基板W与把持部件6摩擦时的颗粒的产生抑制在最小限度。
图3至图13所示的接受部件3和把持部件6由导电性PEEK或者高密度聚乙烯等塑料构成。这样，由于使基板接触部件具有导电性，因此能够防止因带电粒子对基板的附着而导致的污染。
图14是表示使用具有本发明的基板输送用机械手的基板输送机构(输送机器人)，将基板依次输送到多个处理部，并且进行基板的处理的基板处理装置的整体结构的俯视图。图1至图13所示的结构的基板输送用机械手能够应用于图14和图15所示的基板处理装置所使用的所有的输送机器人。如图14所示，基板处理装置具有大致矩形的外壳101，外壳101的内部被隔壁101a、101b划分成装载/卸载部102、研磨部103以及清洗部104。这些装载/卸载部102、研磨部103以及清洗部104分别独立地装配，独立地排气。并且，基板处理装置具有控制基板处理动作的控制部105。
装载/卸载部102具有载置有晶片盒的2个以上(在本实施方式中为4个)的前装载部120，所述晶片盒存储多个晶片(基板)。这些前装载部120与外壳101相邻地配置，沿着基板处理装置的宽度方向(与长度方向垂直的方向)排列。能够在前装载部120搭载开盒、SMIF(Standard Manufacturing Interface：标准生产接口)罐、或者FOUP(Front OpeningUnified Pod：前开式联合晶圆盒)。这里，SMIF、FOUP是通过在内部收纳晶片盒并由隔壁覆盖而能够保持与外部空间独立的环境的密闭容器。
并且，在装载/卸载部102沿着前装载部120的排列铺设行驶机构121，在该行驶机构121上设置有能够沿着晶片盒的排列方向移动的1台输送机器人(装载器)122。输送机器人122通过在行驶机构121上移动而能够访问搭载在前装载部120上的晶片盒。各输送机器人122具有上下2个机械手，上侧的机械手在使处理后的晶片返回到晶片盒时使用，下侧的机械手在从晶片盒取出处理前的晶片时使用，上下的机械手能够分开使用。此外，输送机器人122的下侧的机械手构成为能够通过绕其轴心旋转而使晶片反转。
由于装载/卸载部102是最需要保持清洁的状态的区域，因此装载/卸载部102的内部始终维持在比基板处理装置外部、研磨部103以及清洗部104中都高的压力。由于研磨部103使用浆料作为研磨液，因此是最脏的区域。因此，在研磨部103的内部形成负压，其压力被维持为比清洗部104的内部压力低。在装载/卸载部102中设置有具有HEPA过滤器、ULPA过滤器或者化学过滤器等清洁空气过滤器的过滤器风扇单元(未图示)，从该过滤器风扇单元始终吹出将颗粒、有毒蒸汽、有毒气体去除后的清洁空气。
研磨部103是进行晶片的研磨(平坦化)的区域，具有第1研磨单元103A、第2研磨单元103B、第3研磨单元103C、第4研磨单元103D。如图14所示，这些第1研磨单元103A、第2研磨单元103B、第3研磨单元103C以及第4研磨单元103D沿着基板处理装置的长度方向排列。
如图14所示，第1研磨单元103A具有：研磨工作台130A，安装有具有研磨面的研磨垫110；顶圈131A，用于保持晶片并且一边将晶片按压在研磨工作台130A上的研磨垫110一边进行研磨；研磨液供给喷嘴132A，用于向研磨垫110供给研磨液或修整液(例如，纯水)；修整器133A，用于进行研磨垫110的研磨面的修整；以及喷雾器134A，使液体(例如纯水)与气体(例如氮气)的混合流体或者液体(例如纯水)呈雾状而向研磨面喷射。
同样，第2研磨单元103B具有：安装有研磨垫110的研磨工作台130B、顶圈131B、研磨液供给喷嘴132B、修整器133B以及喷雾器134B。第3研磨单元103C具有：安装有研磨垫110的研磨工作台130C、顶圈131C、研磨液供给喷嘴132C、修整器133C以及喷雾器134C。第4研磨单元103D具有：安装有研磨垫110的研磨工作台130D、顶圈131D、研磨液供给喷嘴132D、修整器133D以及喷雾器134D。
图15(a)是表示清洗部104的俯视图，图15(b)是表示清洗部104的侧视图。如图15(a)和图15(b)所示，清洗部104被划分成第1清洗室190、第1输送室191、第2清洗室192、第2输送室193以及干燥室194。在第1清洗室190内配置有沿着纵向排列的上侧一次清洗模块201A和下侧一次清洗模块201B。上侧一次清洗模块201A配置在下侧一次清洗模块201B的上方。同样，在第2清洗室192内配置有沿着纵向排列的上侧二次清洗模块202A和下侧二次清洗模块202B。上侧二次清洗模块202A配置在下侧二次清洗模块202B的上方。一次和二次清洗模块201A、201B、202A、202B是使用清洗液来清洗晶片的清洗机。由于这些一次和二次清洗模块201A、201B、202A、202B沿着垂直方向排列，因此得到占地面积较小这样的优点。
在上侧二次清洗模块202A与下侧二次清洗模块202B之间设置有晶片的临时放置台203。在干燥室194内配置有沿着纵向排列的上侧干燥模块205A和下侧干燥模块205B。这些上侧干燥模块205A和下侧干燥模块205B相互隔离。在上侧干燥模块205A和下侧干燥模块205B的上部设置有分别将清洁的空气供给到干燥模块205A、205B内的过滤器风扇单元207、207。上侧一次清洗模块201A、下侧一次清洗模块201B、上侧二次清洗模块202A、下侧二次清洗模块202B、临时放置台203、上侧干燥模块205A以及下侧干燥模块205B经由螺栓等固定于未图示的框架。
在第1输送室191中配置有能够上下移动的第1输送机器人209，在第2输送室193中配置有能够上下移动的第2输送机器人210。第1输送机器人209和第2输送机器人210分别移动自如地支承于在纵向上延伸的支承轴211、212。第1输送机器人209和第2输送机器人210在其内部具有电动机等驱动机构，沿着支承轴211、212上下自由移动。第1输送机器人209与输送机器人122同样地具有上下两级的机械手。如图15(a)的虚线所示，第1输送机器人209的下侧的机械手配置在能够访问临时放置台180的位置。在第1输送机器人209的下侧的机械手访问临时放置台180时，设置于隔壁101b的闸门(未图示)打开。
第1输送机器人209以在临时放置台180、上侧一次清洗模块201A、下侧一次清洗模块201B、临时放置台203、上侧二次清洗模块202A、下侧二次清洗模块202B之间输送晶片W的方式进行动作。在输送清洗前的晶片(浆料附着的晶片)时，第1输送机器人209使用下侧的机械手，在输送清洗后的晶片时，使用上侧的机械手。第2输送机器人210以在上侧二次清洗模块202A、下侧二次清洗模块202B、临时放置台203、上侧干燥模块205A、下侧干燥模块205B之间输送晶片W的方式进行动作。第2输送机器人210由于只输送清洗后的晶片，因此只具有1个机械手。图14所示的输送机器人122使用其上侧的机械手从上侧干燥模块205A或者下侧干燥模块205B取出晶片，使该晶片返回到晶片盒。在输送机器人122的上侧机械手访问干燥模块205A、205B时，设置于隔壁101a的闸门(未图示)打开。
由于清洗部104具有2台一次清洗模块和2台二次清洗模块，因此能够构成将多个晶片并列清洗的多个清洗线。“清洗线”是指在清洗部104的内部通过多个清洗模块清洗一个晶片时的移动路径。例如，能够按照第1输送机器人209、上侧一次清洗模块201A、第1输送机器人209、上侧二次清洗模块202A、第2输送机器人210以及上侧干燥模块205A的顺序输送1个晶片(参照清洗线1)，与此并列地，按照第1输送机器人209、下侧一次清洗模块201B、第1输送机器人209、下侧二次清洗模块202B、第2输送机器人210以及下侧干燥模块205B的顺序输送其他的晶片(参照清洗线2)。能够通过这样的2个并列的清洗线而大致同时地清洗及干燥多个(典型地为2个)晶片。
以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述的实施方式，在其技术思想的范围内，当然可以以各种不同的形态来实施。

Claims (7)

1.一种基板输送用机械手，具有：平板状的机械手主体；多个接受部件，该多个接受部件设置在机械手主体上，用于保持基板的边缘；以及把持部件，该把持部件被设置为能够相对于机械手主体移动，把持基板的边缘，该基板输送用机械手构成为通过致动器使所述把持部件移动，利用所述接受部件和所述把持部件夹持并固定基板，该基板输送用机械手的特征在于，
所述多个接受部件具有：平板状的支承部，该支承部是安装在所述机械手主体上的部分；基板外周保持部，该基板外周保持部是由支承部支承的部分，保持基板的外周；以及基板下表面保持部，该基板下表面保持部是由支承部支承的部分，保持基板的下表面，
将所述支承部从所述基板下表面保持部的外端进一步延长，在延长的该支承部上形成另一个基板外周保持部，从而使两个基板外周保持部相对于穿过所述基板下表面保持部的中心的中心线呈线对称地形成，
所述两个基板外周保持部具有从所述支承部竖立设置且与基板的外周接触而保持基板的部分，
所述基板下表面保持部具有从所保持的基板的外周侧朝向内侧倾斜的部分，
所述两个基板外周保持部与所述基板下表面保持部被间隙隔离，并且由所述两个基板外周保持部与所述基板下表面保持部包围的所述支承部的上表面露出。
2.根据权利要求1所述的基板输送用机械手，其特征在于，
在所述基板外周保持部中，与基板的外周接触而保持基板的部分由沿着基板的外周的圆弧面构成。
3.根据权利要求1所述的基板输送用机械手，其特征在于，
在所述基板外周保持部中，与基板的外周接触而保持基板的部分由具有与基板的外周接触的棱线的多棱柱或者具有曲面的柱状体构成。
4.根据权利要求1所述的基板输送用机械手，其特征在于，
所述基板下表面保持部的所述倾斜的部分由倾斜面构成。
5.根据权利要求1所述的基板输送用机械手，其特征在于，
所述基板下表面保持部的所述倾斜的部分由具有与基板的下表面接触的棱线的多棱柱或者具有曲面的柱状体构成。
6.根据权利要求1所述的基板输送用机械手，其特征在于，
所述基板外周保持部的上部被切割成上端为薄壁的边缘状。
7.一种基板处理装置，其特征在于，具有：
基板输送机构，该基板输送机构具有权利要求1至6中的任意一项所述的基板输送用机械手；以及
处理部，该处理部对由所述基板输送机构输送来的基板进行处理。
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