CN107887312A - 姿势变更装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种姿势变更装置，其将基板的姿势从水平姿势和垂直姿势中的一种姿势变更为另一种姿势。在姿势变更装置中，在垂直保持部和推动器之间进行基板的交接前，控制部基于基板的翘曲状态来控制保持部移动机构，从而使厚度方向上的水平保持部的位置相对于垂直保持部移动基于翘曲状态所决定的移动距离。由此，即使在基板翘曲的情况下，也能够一边防止基板和水平保持部的接触，一边合适地进行垂直保持部和推动器之间的基板的交接。

Description

姿势变更装置
技术领域
本发明涉及将基板的姿势从水平姿势和垂直姿势中的一种姿势变更为另一种姿势的技术。
背景技术
以往，在半导体基板(以下，简称为“基板”)的制造工序中，利用对基板实施各种处理的基板处理装置。例如，在日本特开2010-93230号公报(文献1)中，公开了对多片基板一并进行处理的批量式基板处理装置。在文献1的基板处理装置中，以水平姿势沿厚度方向排列的多片基板被搬入，通过姿势转换机构使多片基板的姿势一并转换为垂直姿势之后，被一并移交至推动器。
姿势转换机构具有保持水平姿势的多片基板的水平保持构件和保持垂直姿势的多片基板的保持槽构件。水平保持构件和保持槽构件相邻配置，能够一并旋转。在姿势转换机构中，当多片基板的姿势为水平姿势时，水平保持构件与水平姿势的各基板的下表面接触，从下方支撑各基板。然后，水平保持构件和保持槽构件与多片基板一起旋转90度，从而多片基板的姿势转换为垂直姿势，通过与水平保持构件的下方相邻的保持槽构件从下方支撑各基板。然后，推动器的升降保持部一边从保持槽构件和水平保持构件的下方向上方移动，一边从保持槽构件一并接收垂直姿势的多片基板并进行保持。此时，被升降保持部保持的垂直姿势的多片基板沿水平保持构件向上方移动。
但是，在基板处理装置中被处理的基板存在因在搬入基板处理装置之前进行的处理的影响而翘曲的情况。翘曲的基板相比未翘曲的平坦的基板而言，其厚度方向的尺寸大。因此，多片基板从文献1的姿势转换机构被移交至推动器时，被升降保持部保持并上升的垂直姿势的基板有可能会与水平保持部接触。
发明内容
本发明涉及姿势变更装置，其目的在于，即使在基板翘曲的情况下，也能够一边防止基板和水平保持部的接触，一边合适地进行基板的交接。
本发明的姿势变更装置，将基板的姿势从水平姿势和垂直姿势中的一种姿势变更为另一种姿势。该姿势变更装置具有：垂直保持部，在基板为垂直姿势的情况下，以所述基板的下侧的端部向下方凸出的状态，在所述端部的周向两侧夹持所述基板的下缘部；水平保持部，在所述垂直保持部保持垂直姿势的所述基板的状态下相邻地配置在所述垂直保持部的上方，在所述基板为水平姿势的情况下，在所述基板的径向两侧从下方支撑所述基板的下表面；安装块，安装有所述垂直保持部和所述水平保持部；保持部旋转机构，通过使所述安装块以朝向水平方向的旋转轴为中心旋转，对能够利用所述垂直保持部保持垂直姿势的所述基板的垂直保持状态和能够利用所述水平保持部保持水平姿势的所述基板的水平保持状态进行切换；保持部移动机构，在所述基板的厚度方向上使所述水平保持部相对于所述垂直保持部相对移动；推动器，在与所述垂直保持部之间进行垂直姿势的所述基板的交接；控制部，在所述垂直保持部和所述推动器之间进行所述基板的交接前，基于所述基板的翘曲状态控制所述保持部移动机构，从而使所述厚度方向上的所述水平保持部的位置相对于所述垂直保持部移动基于所述翘曲状态所决定的移动距离。根据该姿势变更装置，即使在基板翘曲的情况下，也能够一边防止基板和水平保持部的接触，一边合适地进行基板的交接。
在本发明一优选实施方式中，利用所述保持部移动机构使所述水平保持部相对移动在所述推动器从所述垂直保持部接收所述基板之前进行。
更优选地，利用所述保持部移动机构使所述水平保持部相对移动在所述垂直保持状态下进行。
在本发明的其他优选实施方式中，利用所述保持部移动机构使所述水平保持部相对移动在所述垂直保持部从所述推动器接收所述基板之前进行。
更为优选地，利用所述保持部移动机构使所述水平保持部相对移动在所述水平保持状态下进行。
在本发明的其他优选实施方式中，所述姿势变更装置还具有使所述基板沿周向旋转而变更周向的朝向的基板对齐机构；在所述基板在一个径向上以最小曲率向所述厚度方向的一侧弯曲的情况下，在所述垂直保持部和所述推动器之间进行所述基板的交接前，所述控制部基于所述基板的翘曲状态来控制所述基板对齐机构，从而使被所述垂直保持部以垂直姿势保持时的所述基板的所述一个径向与上下方向平行。
在本发明的其他优选实施方式中，所述垂直保持部将沿垂直姿势的所述基板的所述厚度方向排列配置的垂直姿势的其他基板与所述基板同样地和所述基板一起保持；所述水平保持部将沿水平姿势的所述基板的所述厚度方向排列配置的水平姿势的所述其他基板与所述基板同样地和所述基板一起保持；所述推动器在与所述垂直保持部之间，将垂直姿势的所述其他基板的交接和垂直姿势的所述基板的交接一起进行。
通过参照所附的附图在以下进行的本发明的详细说明，使得上述目的及其他目的、特征、方面以及优点更加明确。
附图说明
图1是一个实施方式的基板处理装置的俯视图。
图2是表示基板处理装置的一部分的俯视图。
图3是表示基板处理装置的一部分的侧视图。
图4是基板的立体图。
图5是基板的立体图。
图6是表示姿势变更机构的俯视图。
图7是表示基板的姿势变更的流程的流程图。
图8是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图9是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图10是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图11是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图12是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图13是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图14是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图15是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图16是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图17是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图18是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图19是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图20是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图21是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图22是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图23是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图24是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图25是表示基板的姿势变更的流程的流程图。
图26是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图27是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图28是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图29是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图30是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图31是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图32是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图33是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图34是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图35是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图36是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图37是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图38是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图39是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图40是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图41是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图42是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图43是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图44是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图45是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图46是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图47是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图48是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图49是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
图50是表示姿势变更装置的动作的侧视图。
附图标记的说明：
5：姿势变更机构
6：推动器
8：基板对齐机构
9：基板
51：水平保持部
52：垂直保持部
53：安装块
54：保持部旋转机构
56：保持部移动机构
100：控制部
S11～S18、S21～S29：步骤
具体实施方式
图1是根据本发明一实施方式的基板处理装置10的俯视图。基板处理装置10在俯视的情况下呈大致长方形。基板处理装置10为一并处理多片半导体基板9(以下，简称为“基板9”)的批量式基板处理装置。基板9为大致圆板状的基板。基板9在周缘部具有表示结晶方向的凹口93(参照图4及图5)。需要说明的是，从基板9的外周缘的凹口93的深度约为1mm。
基板处理装置10具有：传送盒(FOUP)保持部1、基板处理部2、主搬运机构3、搬出搬入机构4、姿势变更机构5、推动器(pusher)6、交接机构7、基板对齐机构8、控制部100以及存储部101。控制部100控制基板处理装置10的各结构的动作等。控制部100为包括进行各种运算处理的CPU、存储基本程序的ROM以及存储各种信息的RAM等的一般的计算机系统。传送盒保持部1配置在基板处理装置10的一个角部。传送盒保持部1保持传送盒95。传送盒95为将水平姿势的多片(例如，25片)基板9以沿Z方向层叠的状态容纳的容纳器。
图1中的Z方向为与重力方向平行的方向，也称作上下方向。另外，图1中的X方向为与Z方向垂直的方向。Y方向为与X方向及Z方向垂直的方向。基板9的水平姿势是指，基板9的主面的法线方向大致朝向Z方向的姿势。另外，后述的基板9的垂直姿势是指，基板9的主面的法线方向朝向与Z方向大致垂直的方向的姿势。在基板处理装置10中，多片基板9以水平姿势或垂直姿势，沿与基板9的主面大致垂直的方向层叠。换言之，水平姿势或垂直姿势的多片基板9沿基板9的厚度方向排列。
图2是表示基板处理装置10的(-Y)侧的部位的放大俯视图。图3是表示基板处理装置10的(-Y)侧的部位的侧视图。如图2所示，在基板处理装置10中，在传送盒保持部1的(+Y)侧配置有搬出搬入机构4，其在Y方向上与传送盒保持部1相向。另外，在搬出搬入机构4的(+Y)侧配置有基板对齐机构8。在图3中，省略了传送盒保持部1和基板对齐机构8的图示。
如图2及图3所示，在搬出搬入机构4的(+X)侧配置有姿势变更机构5。在姿势变更机构5的(+X)侧配置有推动器6。在推动器6的(+X)侧配置有交接机构7和主搬运机构3。在图3示出的状态下，主搬运机构3位于交接机构7的(+Z)侧(即，上方)。如图1所示，在主搬运机构3的(+Y)侧配置有基板处理部2。
基板处理部2具有：第一药液槽21、第一冲洗液槽22、第二药液槽23、第二冲洗液槽24、干燥处理部25、第一升降器27以及第二升降器28。第一药液槽21、第一冲洗液槽22、第二药液槽23、第二冲洗液槽24以及干燥处理部25沿Y方向从(+Y)侧向(-Y)侧依次排列。第一药液槽21和第二药液槽23分别贮存相同或不同的药液。第一冲洗液槽22和第二冲洗液槽24分别贮存冲洗液(例如，纯水)。
在基板处理装置10中对基板9进行处理时，首先，准备多片(例如，25片)基板9以水平姿势被容纳的传送盒95。然后，利用图2及图3所示的搬出搬入机构4的单手42从容纳于传送盒95的多片(例如，25片)基板9中保持一片基板9，并将其从传送盒95搬出。单手42以水平姿势保持一片基板9。搬出搬入机构4还具有一并保持以水平姿势沿Z方向排列的状态的多片基板9的批量手41。
接着，单手42沿水平方向旋转，单手42朝向基板对齐机构8前进，从而一片基板9从搬出搬入机构4被移交到基板对齐机构8。基板对齐机构8使基板9沿周向旋转而变更周向的朝向，来确定基板9的周向的位置。
基板对齐机构8具有基板支撑部80、马达81以及传感器82。基板支撑部80将水平姿势的基板9支撑为能够自由旋转。马达81是将基板9与基板支撑部80一同旋转的旋转部。传感器82光学性地检测由基板支撑部80支撑的基板9的凹口93，从而获取旋转中的基板9的角度位置(即，基板9的周向的朝向)。在基板对齐机构8中，由基板支撑部80支撑的基板9通过马达81沿周向旋转，从而变更基板9的周向的朝向。并且，利用传感器82检测旋转中的基板9的凹口93，并在检测后的规定时刻(即，从检测出凹口93开始经过了规定时间后)停止马达81。需要说明的是，该规定时间可以是零。由此，在基板9的凹口93位于规定位置的状态下，停止基板9的旋转。即，进行周向上的基板9的凹口93的对位。基板对齐机构8是变更基板9的凹口93的周向的位置的凹口位置变更机构。
在基板对齐机构8中，在确定基板9的周向的位置时，该基板9由单手42从基板对齐机构8被搬出，并被返回至传送盒保持部1上的传送盒95。以下同样地，下一片基板9从传送盒95被取出，在基板对齐机构8中确定该基板9的周向的位置(即，进行周向上的凹口93的对位)，然后被返回至传送盒95。通过对传送盒95内的所有基板9重复该动作，变更传送盒95内的多片基板9的周向的朝向，从而确定多片基板9的周向的位置。换言之，该多片基板9在周向上被对齐。
需要说明的是，在基板9的周向的位置决定中，容纳在传送盒95的所有基板9的凹口93可以位于周向的相同位置，也可以位于不同位置。例如，对于多片基板9的排列方向上的奇数编号的各基板9，其凹口93的周向的位置可以为第一规定位置，对于该排列方向上的偶数编号的各基板9，其凹口93的周向的位置可以为与上述第一规定位置不同的第二规定位置。
在利用基板对齐机构8对多片基板9的对齐(即，凹口93的周向的对位)结束时，利用搬出搬入机构4的批量手41从传送盒95搬出多片基板9。接着，批量手41沿水平方向旋转并朝向姿势变更机构5前进，从而多片基板9从搬出搬入机构4被移交到姿势变更机构5。姿势变更机构5利用水平保持部51一并保持以水平姿势沿Z方向层叠的状态的多片基板9。姿势变更机构5利用保持部旋转机构54，将该多片基板9与水平保持部51、垂直保持部52以及安装块53一起，以朝向Y方向的旋转轴541为中心，沿图3的逆时针方向旋转90度。由此，将多片基板9的姿势从水平姿势一并变更为垂直姿势。垂直姿势的多片基板9由垂直保持部52一并保持。
然后，通过推动器6的保持部升降机构62进行的驱动，升降保持部61上升，从在图3中由以双点划线来表示所示的垂直保持部52接收多片基板9并进行保持。即，在垂直保持部52和推动器6之间进行垂直姿势的多片基板9的交接。升降保持部61一并保持以垂直姿势沿近似大致X方向排列的状态(即，层叠的状态)的多片基板9。当姿势变更机构5的水平保持部51和垂直保持部52沿图3的顺时针方向旋转90度，并从保持部升降机构62的上方退避时，升降保持部61以朝向Z方向的旋转轴63为中心水平旋转180度之后，通过保持部升降机构62下降。由此，多片基板9的层叠方向的位置相比旋转前移动基板9间距的一半的距离(即，层叠方向上相邻两片基板9之间的距离的一半，以下，称作“半个间距”)。
然后，以与上述相同的顺序，容纳在传送盒95的新的多片(例如，25片)基板9被基板对齐机构8沿周向依次对齐之后，利用搬出搬入机构4移交至姿势变更机构5。在姿势变更机构5中，该新的多片基板9的姿势从水平姿势一并变更为垂直姿势。然后，推动器6的升降保持部61再次上升，从势变更机构5接收该新的多片基板9并进行保持。此时，已保持在升降保持部61的多片基板9(以下，称作“第一基板组”)从下方插入新的多片基板9(以下，称作“第二基板组”)之间。这样，通过姿势变更机构5和推动器6将第一基板组和第二基板组组合来进行形成批量的批量组装。
如上所述，第一基板组的多片基板9(以下，也称作“第一基板9”)在插入第二基板组之间前已旋转180度(即，已反转)。因此，第一基板组的多片第一基板9以与多片第二基板9表背相反的朝向，分别配置在第二基板组的多片基板9(以下，也称作“第二基板9”)之间。换言之，在被升降保持部61保持的多片(例如，50片)基板9中，相邻的每一对基板9为表面彼此或背面彼此相向的状态(即，面对面状态)。需要说明的是，例如，基板9的表面是指形成有电路图案的主面，基板9的背面是指与该表面相反一侧的主面。
在推动器6中，保持第一基板组的升降保持部61在接收第二基板组之前无需旋转180度，只沿基板9的排列方向水平移动半个间距，也能够以相邻的每一对基板9的表面与背面相向的状态(即，面对背状态)进行批量组装。
在升降保持部61上批量组装的多片基板9从升降保持部61被移交到交接机构7的搬入卡盘71。搬入卡盘71将接收的多片基板9以垂直姿势保持的状态，从保持部升降机构62的上方向(+X)方向移动。接着，交接机构7的中介卡盘72下降，从搬入卡盘71接收多片基板9并上升。然后，主搬运机构3的基板卡盘31从中介卡盘72接收多片基板9。基板卡盘31保持以垂直姿势沿X方向排列的多片基板9。
主搬运机构3将保持在基板卡盘31的未处理的多片基板9向(+Y)方向搬运，使其位于图1示出的基板处理部2的第一升降器27的上方。第一升降器27从基板卡盘31一并接收以垂直姿势沿X方向排列的多片基板9。第一升降器27使该多片基板9向第一药液槽21下降，将其一并浸渍在第一药液槽21内的药液中。然后，将多片基板9浸渍在该药液中规定时间，从而多片基板9的药液处理结束。
接着，第一升降器27将多片基板9从第一药液槽21提起，向(-Y)方向移动。第一升降器27使多片基板9向第一冲洗液槽22下降，并将其一并浸渍在第一冲洗液槽22内的冲洗液中。然后，将多片基板9浸渍在该冲洗液中规定时间，从而多片基板9的冲洗处理结束。当冲洗处理结束时，第一升降器27将多片基板9从第一冲洗液槽22提起。主搬运机构3的基板卡盘31从第一升降器27一并接收多片基板9，并向第二升降器28的上方移动。
第二升降器28与第一升降器27相同，从基板卡盘31一并接收多片基板9，将其一并浸渍在第二药液槽23内的药液中。当多片基板9的药液处理结束时，第二升降器28将多片基板9从第二药液槽23提起，将其一并浸渍在第二冲洗液槽24内的冲洗液中。当多片基板9的冲洗处理结束时，第二升降器28将多片基板9从第二冲洗液槽24提起。主搬运机构3的基板卡盘31从第二升降器28一并接收多片基板9，并向干燥处理部25的上方移动。
干燥处理部25从基板卡盘31一并接收多片基板9，对多片基板9一并进行干燥处理。在该干燥处理中，例如，在减压气体环境中对基板9供给机溶剂(例如，异丙醇)，通过使基板9旋转，基板9上的液体因离心力被去除。当多片基板9的干燥处理结束时，主搬运机构3的基板卡盘31从干燥处理部25一并接收已处理的多片基板9，并向(-Y)方向移动。
接着，图2及图3所示的交接机构7的交付卡盘73从主搬运机构3的基板卡盘31一并接收多片基板9，并向(-X)方向移动而位于推动器6的升降保持部61的上方。推动器6的升降保持部61上升，并从交付卡盘73接收多片基板9。升降保持部61保持以垂直姿势沿X方向排列的多片(例如，50片)基板9。
接着，升降保持部61下降，在推动器6和垂直保持部52之间进行垂直姿势的多片基板9的交接。具体而言，该多片基板9中的第二基板组的多片(例如，25片)基板9被移交到图3中以双点划线所示的垂直保持部52。换言之，由第一基板组和第二基板组构成的批量被解除，第一基板组和第二基板组分离。姿势变更机构5的水平保持部51和垂直保持部52沿图3的顺时针方向旋转90度。由此，第二基板组的多片基板9的姿势从垂直姿势一并变更为水平姿势。该多片基板9以水平姿势沿Z方向层叠的状态，被水平保持部51一并保持。然后，搬出搬入机构4的批量手41从水平保持部51接收多片基板9，并搬入传送盒95。搬入了已处理的多片基板9的传送盒95被更换为新的传送盒95。
如上所述，当在姿势变更机构5中第二基板组的多片基板9的姿势从垂直姿势变更为水平姿势时，保持第一基板组的多片(例如，25片)基板9的升降保持部61上升。另外，将第二基板组的多片基板9移交到搬出搬入机构4的水平保持部51和垂直保持部52，沿图3的逆时针方向旋转90度。
然后，升降保持部61再次下降，在推动器6和垂直保持部52之间进行垂直姿势的多片基板9的交接。具体而言，第一基板组的多片基板9被移交到图3中以双点划线来表示的垂直保持部52。水平保持部51和垂直保持部52沿图3的顺时针方向再次旋转90度。由此，第一基板组的多片基板9的姿势从垂直姿势一并变更为水平姿势。所述多片基板9以水平姿势沿Z方向层叠的状态，由水平保持部51一并保持。然后，搬出搬入机构4的批量手41从水平保持部51接收多片基板9，并搬入传送盒95。需要说明的是，在基板9从推动器6向姿势变更机构5的移动中，可以利用姿势变更机构5先进行第一基板组的接收，然后进行第二基板组的接收。
如上所述，姿势变更机构5和推动器6由控制部100控制，从而将基板9的姿势从水平姿势变更为垂直姿势，或者，从垂直姿势变更为水平姿势。换言之，姿势变更机构5、推动器6以及控制部100为将基板9的姿势从水平姿势和垂直姿势中的一种姿势变更为另一种姿势的姿势变更装置。
如上所述，在图1至图3示出的基板处理装置10中，对大致圆板状的基板9进行处理，但基板9有可能因被搬入基板处理装置10之前进行的处理(即，前处理)的影响而翘曲。基板9的翘曲存在各种类型，但在容纳在一个传送盒95中的多片基板9中，通常其翘曲状态是共同的。具体而言，在所述多片基板9中，以凹口93的位置为基准的情况的翘曲状态是共同的。基板9的翘曲状态是指，包括基板9翘曲的朝向(例如，向表面侧凸出的朝向)以及基板9翘曲的尺寸等的信息。
图4及图5是表示具有不同的翘曲状态的基板9的例子的立体图。图4所示的基板9在第一径向K1上以第一曲率向厚度方向的一侧(即，图中向上凸出的方向)弯曲。图4的基板9在与第一径向K1正交的第二径向K2上，以大于第一曲率的第二曲率向厚度方向的上述一侧(即，与第一径向K1上的弯曲方向相同的方向)弯曲。
图5所示的基板9在第一径向K3上向厚度方向的一侧(即，图中向上凸出的方向)弯曲。第一径向K3可以不是与图4中示出的第一径向K1相同的方向。图5的基板9在与第一径向K3正交的第二径向K4上向厚度方向的另一侧(即，与第一径向K3上的弯曲方向相反的方向)弯曲。
在以下的说明中，分别将图4及图5所示的基板9的翘曲状态称作“第一翘曲状态”和“第二翘曲状态”。另外，将翘曲的基板9呈水平姿势时的厚度方向上的最低点和最高点之间的厚度方向的距离称作基板9的“厚度方向的尺寸”。在该基板9以垂直姿势被保持的情况下，基板9的厚度方向的尺寸为基板9的厚度方向上的最靠一侧的点和最靠另一侧的点之间的厚度方向的距离。在基板9未翘曲且平坦的情况下，基板9的厚度方向的尺寸与基板9的厚度相同。例如，翘曲的基板9的厚度方向的尺寸相比基板9平坦时的厚度，约大0.5mm。
图6是姿势变更机构5的俯视图。图6中示出后述的水平保持状态的姿势变更机构5。图6中还一并描绘了搬出搬入机构4的批量手41。姿势变更机构5具有水平保持部51、垂直保持部52、安装块53、保持部旋转机构54、端部抵接部55、保持部移动机构56、保持部滑动机构57以及抵接部移动机构58。例如，保持部移动机构56、保持部滑动机构57以及抵接部移动机构58配置在安装块53的内部。
水平保持部51、垂直保持部52以及端部抵接部55安装在图6中的安装块53的上表面(即，(+Z)侧的面)即安装面531。垂直保持部52配置在水平保持部51的(+X)侧。水平保持部51具有沿与安装面531大致垂直的方向(即，图中的Z方向)延伸的一对水平支撑构件511。各水平支撑构件511具有沿图6中的Z方向以大致等间隔的方式排列的多个水平支撑片512。在Z方向上相邻的每两个水平支撑片512的间隔等于第一基板组(或第二基板组)中基板9的间距。垂直保持部52具有沿与安装面531大致垂直的方向延伸的一对垂直支撑构件521。一对垂直支撑构件521分别位于一对水平支撑构件511的(+X)侧。端部抵接部55配置在垂直保持部52的(+X)侧。端部抵接部55为沿与安装面531大致垂直的方向延伸的大致圆柱状的构件。
水平保持部51从批量手41接收以水平姿势沿厚度方向排列的多片基板9并保持。在水平保持部51中，一对水平支撑构件511分别从下方支撑以水平姿势沿厚度方向排列的多片基板9的下表面。具体而言，在各基板9的一个径向的两端部，一对水平支撑片512与各基板9的下表面接触，从下方支撑各基板9。
水平保持部51和垂直保持部52能够通过保持部滑动机构57，沿安装块53的安装面531在图6中的X方向上分别单独地移动。水平保持部51在图6中以双点划线所示的位置和以实线所示的位置之间移动。垂直保持部52在图6中以实线所示的位置和以双点划线所示的位置之间移动。保持部移动机构56使水平保持部51沿与安装块53的安装面531垂直的方向(即，图6的Z方向，也是基板9的厚度方向)移动。由此，水平保持部51在该基板9的厚度方向上，相对于垂直保持部52相对移动(即，移动)。端部抵接部55能够通过抵接部移动机构58，沿安装块53的安装面531在图6中的Y方向上移动。端部抵接部55在图6中以实线所示的抵接位置和以双点划线所示的退避位置之间移动。
保持部旋转机构54以朝向水平方向(具体而言，图6中的Y方向)的旋转轴541为中心，使安装块53沿着图3中的逆时针方向旋转90度。由此，水平保持部51和垂直保持部52移动到图3中以双点划线所示的位置。另外，由水平保持部51保持的多片基板9的姿势从水平姿势变更为垂直姿势。在图3中以双点划线所示的状态下，利用垂直保持部52保持垂直姿势的多片基板9。具体而言，通过垂直保持部52的一对垂直支撑构件521(参照图6)，在各基板9的下侧的端部的周向两侧夹持各基板9的下缘部，各基板9的下侧的端部相比垂直保持部52更向下方凸出。
在以下的说明中，如图3中的双点划线所示，将利用垂直保持部52能够保持垂直姿势的基板9的姿势变更机构5的状态称作“垂直保持状态”。另外，如图3中的实线所示，将利用水平保持部51能够保持水平姿势的基板9的姿势变更机构5的状态称作“水平保持状态”。保持部旋转机构54是切换垂直保持状态和水平保持状态的切换机构。在垂直保持状态的姿势变更机构5中，水平保持部51相邻地配置在垂直保持部52的上方。
接着，一边参照图7至图50，一边说明利用姿势变更装置变更基板9的姿势的流程。图7及图25是表示基板9的姿势变更的流程的流程图。图8至图24以及图26至图50是表示姿势变更装置的动作的侧视图。在图8至图24以及图26至图50中，为了便于对图的理解，将多片基板9的片数以少于实际的数量描绘。
图7是表示上述批量组装的流程的流程图。如图8及图9所示，在进行批量组装时，首先，通过搬出搬入机构4的批量手41(参照图3)，将以水平姿势沿厚度方向排列的多片基板9(即，上述第一基板组)移交到水平保持状态的姿势变更机构5。在姿势变更机构5中，水平姿势的多片基板9被水平保持部51保持(步骤S11)。具体而言，利用水平保持部51从下方支撑多片基板9的各下表面。另外，利用控制部100(参照图1)控制推动器6的保持部升降机构62(参照图3)，从而升降保持部61向下方移动。
接着，如图10所示，利用控制部100控制保持部滑动机构57(参照图6)，从而水平保持部51向(+X)方向移动而接近垂直保持部52。在图10示出的状态下，水平姿势的多片基板9被水平保持部51保持。多片基板9的(+X)侧的端部相比垂直保持部52更向(+X)侧凸出。
接着，如图11所示，利用控制部100控制保持部旋转机构54(参照图6)，从而水平保持部51和垂直保持部52与安装块53一同沿图中的逆时针方向旋转。然后，如图12所示，水平保持部51和垂直保持部52旋转90度，从而姿势变更机构5从水平保持状态切换到垂直保持状态。另外，多片基板9的姿势也从水平姿势切换为垂直姿势，垂直姿势的多片基板9被垂直保持部52保持(步骤S12)。详细地说，在水平保持部51和垂直保持部52的旋转过程中，各基板9因自重而被按压至垂直保持部52，各基板9的下缘部被垂直保持部52的一对垂直支撑构件521夹持。被垂直保持部52保持的垂直姿势的多片基板9位于升降保持部61的上方。
如上所述，在基板处理装置10中，利用图1所示的基板对齐机构8预先对齐多片基板9，以使凹口位置变为期望的位置。利用基板对齐机构8对齐后的基板9的凹口位置基于基板9的翘曲状态被预先决定。具体而言，凹口位置被决定为，在步骤S12中利用垂直保持部52以垂直姿势保持多片基板9的状态下，各基板9的厚度方向的尺寸变小。
这样，在基板处理装置10中，基板对齐机构8通过控制部100基于基板9的翘曲状态来控制，基板9的凹口93位于预先决定的凹口位置，从而在步骤S12中被垂直保持部52保持的垂直姿势的多片基板9中，各基板9的厚度方向的尺寸变小。例如，在基板9在一个径向上以最小曲率(即，翘曲的基板9的各径向上的曲率中最小的曲率)向厚度方向的一侧弯曲的情况下，通过利用基板对齐机构8对基板9进行对齐，利用垂直保持部52以垂直姿势保持时的基板9的该一个径向与上下方向平行。例如，在图4所示的第一翘曲状态的基板9中，第一径向K1与上下方向平行。由此，在被垂直保持部52保持的垂直姿势的多片基板9中，各基板9的厚度方向的尺寸变得最小。
如图12所示，当多片基板9由垂直保持部52保持时，利用控制部100控制保持部移动机构56(参照图6)，从而在基板9的厚度方向(即，图中的X方向)上，水平保持部51相对于垂直保持部52相对移动。换言之，水平保持部51相对于垂直保持部52沿基板9的厚度方向相对移动(步骤S13)。在图12所示的例子中，垂直保持部52不移动，水平保持部51向(-X)方向(即，接近安装块53的安装面531的方向)移动。由此，水平保持部51的多个水平支撑片512(参照图6)从由垂直保持部52保持的垂直姿势的多片基板9向(-X)侧远离。
在基板处理装置10中，被姿势变更机构5保持的多片基板9的翘曲状态预先存储于存储部101。另外，在存储部101预先存储有移动信息，所述移动信息表示在步骤S13中将水平保持部51移动多大程度，在后述的步骤S14中基板9向上方移动时，才能够防止基板9和水平支撑片512接触。该移动信息包括基板9的翘曲状态和该翘曲状态所对应的水平保持部51的移动距离的多种组合。该移动距离是考虑到基板9的翘曲信息中，尤其是厚度方向的尺寸而设置的。例如，移动距离设置为稍大于可防止基板9和水平支撑片512的接触的水平保持部51的最短移动距离。
在步骤S13中，控制部100基于基板9的翘曲状态来控制保持部移动机构56，从而基板9的厚度方向上的水平保持部51的位置从垂直保持部52向(-X)方向相对移动基于该翘曲状态和上述移动信息所决定的移动距离。需要说明的是，在基板处理装置10中，无需存储部101中一定存储有移动信息，也可以是控制部100基于翘曲信息并通过运算求得移动距离。
如图13所示，当水平保持部51从多片基板9分离时，利用控制部100控制保持部升降机构62(参照图3)，从而升降保持部61向上方移动。如图14所示，升降保持部61在通过垂直保持部52的一对垂直支撑构件521和水平保持部51的一对水平支撑构件511(参照图6)之间并上升时，从垂直保持部52接收垂直姿势的多片基板9并保持(步骤S14)。如上所述，在基板处理装置10中，由于在步骤S13中水平保持部51已移动，因此，能够防止在步骤S14中基板9向上方移动时，基板9与水平保持部51接触。
如图14所示，当升降保持部61接收多片基板9(即，第一基板组)时，水平保持部51向(+X)方向(即，远离安装块53的安装面531的方向)移动上述移动距离(步骤S15、S16)。由此，水平保持部51的上述移动被返回。接着，如图15及图16所示，通过保持部旋转机构54(参照图6)，姿势变更机构5从垂直保持状态切换为水平保持状态(步骤S17)。
接着，如图17所示，保持第一基板组的升降保持部61以旋转轴63为中心水平旋转180度(即，反转)并下降(步骤S18)。另外，水平保持部51向(-X)方向移动远离垂直保持部52。然后，如图18至图24所示，对新的多片基板9(即，上述第二基板组)重复步骤S11～S14，从而进行上述批量组装，利用推动器6的升降保持部61保持第一基板组和第二基板组。
图25是表示上述批量解除的流程的流程图。如图26所示，在进行批量解除时，首先，在水平保持状态的姿势变更机构5中，利用控制部100控制保持部滑动机构57(参照图6)，从而水平保持部51向(+X)方向移动而接近垂直保持部52。另外，利用控制部100控制保持部移动机构56(参照图6)，从而水平保持部51向(-Z)方向(即，接近安装块53的安装面531的方向)移动上述移动距离(步骤S21)。
接着，如图27及图28所示，利用控制部100控制保持部旋转机构54(参照图6)，从而水平保持部51和垂直保持部52与安装块53一同沿图中的逆时针方向旋转。然后，如图29所示，水平保持部51和垂直保持部52旋转90度，从而姿势变更机构5从水平保持状态切换为垂直保持状态(步骤S22)。水平保持部51和垂直保持部52位于保持已处理的多片基板9(即，第一基板组和第二基板组)的升降保持部61的下方。
接着，利用控制部100控制保持部升降机构62(参照图3)，从而升降保持部61向下方移动。如图30及图31所示，当升降保持部61通过水平保持部51的一对水平支撑构件511和垂直保持部52的一对垂直支撑构件521(参照图6)之间并下降时，垂直保持部52从升降保持部61接收被升降保持部61保持的第一基板组和第二基板组中的第二基板组的多片基板9并保持(步骤S23)。由此，第一基板组和第二基板组的批量被解除。在基板处理装置10中，由于在步骤S21中水平保持部51已移动，因此，能够防止在步骤S23中基板9向下方移动时，第二基板组的基板9与水平保持部51接触。当然，第一基板组的基板9也不会与水平保持部51接触。
如图31所示，当多片基板9被垂直保持部52保持时，利用控制部100控制保持部移动机构56，从而水平保持部51向(+X)方向(即，远离安装块53的安装面531的方向)移动上述移动距离(步骤S24)。由此，水平保持部51的上述移动被返回，并且水平保持部51的多个水平支撑片512与被垂直保持部52保持的垂直姿势的多片基板9的(-X)侧的面接触。
接着，如图32及图33所示，利用控制部100控制保持部旋转机构54，从而水平保持部51和垂直保持部52与安装块53一同沿图中的顺时针方向旋转。然后，如图34所示，水平保持部51和垂直保持部52旋转90度，从而姿势变更机构5从垂直保持状态切换为水平保持状态，并且水平姿势的多片基板9被水平保持部51保持(步骤S25)。在图34示出的状态下，利用垂直保持部52对多片基板9的夹持未解除，利用水平保持部51从下侧支撑的多片基板9被垂直保持部52从(+X)侧夹持。
接着，如图35所示，利用控制部100控制抵接部移动机构58(参照图6)，从而端部抵接部55从上述退避位置移动到抵接位置，并在多片基板9的(+X)侧与各基板9的外周缘相抵接。接着，利用控制部100控制保持部滑动机构57，从而垂直保持部52向(+X)方向滑动。由此，垂直保持部52远离水平保持部51而接近端部抵接部55。如上所述，由于多片基板9与端部抵接部55相抵接，因此，无法向(+X)方向移动。因此，垂直保持部52相对于多片基板9向(+X)方向相对移动，从而利用垂直保持部52对多片基板9的夹持容易地被解除(步骤S26)。
如图36所示，当利用垂直保持部52对多片基板9的夹持被解除时，通过保持部滑动机构57，使水平保持部51和垂直保持部52向(-X)方向移动。以水平姿势被水平保持部51保持的多片基板9与水平保持部51一起向(-X)方向移动，从而远离端部抵接部55。另外，端部抵接部55从上述抵接位置移动到退避位置。然后，如图37所示，以水平姿势沿厚度方向排列的多片基板9(即，第二基板组)被搬出搬入机构4的批量手41(参照图3)从水平保持部51搬出(步骤S27)，并搬入传送盒95(参照图1)。容纳多片基板9的传送盒95被更换为未容纳过基板9的新的传送盒95。
接着，如图38所示，保持第一基板组的升降保持部61以旋转轴63为中心水平旋转180度(即，反转)并上升(步骤S28、S29)。然后，如图39至图50所示，通过对第一基板组的多片基板9重复步骤S21～S27，从而第一基板组从推动器6的升降保持部61移动到姿势变更机构5，并从姿势变更机构5搬出。
如上述的说明，上述姿势变更装置具有垂直保持部52、水平保持部51、安装块53、保持部旋转机构54、保持部移动机构56、推动器6以及控制部100。在基板9为垂直姿势的情况下，垂直保持部52以基板9的下侧的端部向下方凸出的状态，在该端部的周向两侧夹持基板9的下缘部。水平保持部51在垂直保持部52保持垂直姿势的基板9的状态下相邻地配置在垂直保持部52的上方。在基板9为水平姿势的情况下，水平保持部51在基板9的径向两侧从下方支撑基板9的下表面。垂直保持部52和水平保持部51安装于安装块53。
保持部旋转机构54使安装块53以朝向水平方向的旋转轴541为中心旋转，从而对利用垂直保持部52能够保持垂直姿势的基板9的垂直保持状态和利用水平保持部51能够保持水平姿势的基板9的水平保持状态进行切换。保持部移动机构56在基板9的厚度方向上使水平保持部51相对于垂直保持部52相对移动。推动器6在与垂直保持部52之间进行垂直姿势的基板9的交接。
如上所述，在垂直保持部52和推动器6之间进行基板9的交接前，控制部100基于基板9的翘曲状态来控制保持部移动机构56，从而使厚度方向上的水平保持部51的位置，从垂直保持部52相对移动基于翘曲状态所决定的移动距离。由此，即使在基板9翘曲的情况下，也能够一边防止基板9和水平保持部51的接触，一边合适地进行垂直保持部52和推动器6之间的基板9的交接。
如上所述，步骤S13中的利用保持部移动机构56使水平保持部51相对移动在步骤S14中推动器6从垂直保持部52接收基板9之前进行。由此，能够一边防止基板9和水平保持部51的接触，一边合适地进行步骤S14中的从垂直保持部52向推动器6的基板9的交接。
另外，利用上述保持部移动机构56使水平保持部51相对移动(步骤S13)在垂直保持状态下进行。这样，在步骤S12中姿势变更机构5从水平保持状态切换为垂直保持状态之后，进行水平保持部51的相对移动，从而从该水平保持状态切换为垂直保持状态时，持续利用水平保持部51支撑基板9。其结果，能够将支撑基板9的结构从水平保持部51稳定地变更为垂直保持部52。
如上所述，步骤S21中的利用保持部移动机构56使水平保持部51相对移动在步骤S23中垂直保持部52从推动器6接收基板9之前进行。由此，能够一边防止基板9和水平保持部51接触，一边合适地进行步骤S23中的从推动器6向垂直保持部52的基板9的交接。
另外，利用上述保持部移动机构56使水平保持部51相对移动(步骤S21)在水平保持状态下进行。由此，在步骤S22中姿势变更机构5从水平保持状态切换为垂直保持状态之后，能够一边防止基板9和水平保持部51的接触，一边进行从推动器6向垂直保持部52的基板9的交接。其结果，能够缩短处理基板9所需的时间。
如上所述，姿势变更装置还具有基板对齐机构8。基板对齐机构8使基板9沿周向旋转而变更周向的朝向。在基板9在一个径向上以最小曲率向厚度方向的一侧弯曲的情况下，在垂直保持部52和推动器6之间的基板9的交接(步骤S14、S23)前，控制部100基于基板9的翘曲状态来控制基板对齐机构8，从而使由垂直保持部52以垂直姿势保持时的基板9的上述一个径向与上下方向平行。由此，能够使被垂直保持部52保持的垂直姿势的基板9的厚度方向的尺寸变得最小。其结果，能够使步骤S13、S21中的水平保持部51相对移动时的上述移动距离变小。
上述姿势变更装置可以变更一片基板9的姿势，也可以一并变更多片基板9的姿势。在姿势变更装置中变更多片基板9的姿势的情况下，垂直保持部52将垂直姿势的一片基板9和沿该基板9的厚度方向排列配置的垂直姿势的其他基板9一起，以与该一片基板9相同的方式保持。水平保持部51将水平姿势的一片基板9和沿该基板9的厚度方向排列配置的水平姿势的其他基板9一起，以与该一片基板9相同的方式保持。另外，推动器6在与垂直保持部52之间，将垂直姿势的上述一片基板9的交接和垂直姿势的该其他基板9的交接一起进行。由此，能够一边防止多片基板9和水平保持部51的接触，一边合适地进行垂直保持部52和推动器6之间的多片基板9的交接。
在上述姿势变更装置和基板处理装置10中，能够进行各种变更。
例如，步骤S16中的水平保持部51的移动的恢复，可以在步骤S17中的姿势变更机构5从垂直保持状态向水平保持状态的切换与步骤S18中的升降保持部61的反转之间进行。或者，步骤S16也可以在步骤S18和接下来的步骤S11之间进行。另外，步骤S16也可以与步骤S17或步骤S18同时进行。
步骤S21中的水平保持部51的移动可以在步骤S22中的姿势变更机构5从水平保持状态向垂直保持状态的切换与步骤S23中的利用垂直保持部52从升降保持部61接收基板9之间进行。或者，步骤S21也可以与步骤S22同时进行。
基板对齐机构8若能够使基板9沿周向旋转而变更周向的朝向，则可以是具有各种结构的装置。例如，基板对齐机构8可以是使垂直姿势的基板9依次沿周向旋转而变更周向的朝向的机构。另外，基板对齐机构8还可以是使多片基板9同时沿周向旋转，从而变更多片基板9的各个周向的朝向的机构。进一步地，在基板对齐机构8中，也可以通过基板9的凹口93与规定的卡合轴相卡合来使基板9的旋转停止。需要说明的是，在姿势变更装置中，无需一定设置有基板对齐机构8。
上述姿势变更装置(即，姿势变更机构5、推动器6以及控制部100)可作为与基板处理装置10的其他结构独立的装置来使用。或者，该姿势变更装置可以装入上述基板处理装置10以外的各种装置中使用。
基板处理装置10除了半导体基板以外，还可以利用于在液晶显示装置、等离子显示器、FED(field emission display：场致发射显示器)等显示装置中使用的玻璃基板的处理。或者，基板处理装置10还可以利用于光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩膜用基板、陶瓷基板以及太阳能电池用基板等的处理。
上述实施方式以及各变形例的结构只要不相互矛盾，就可以适当组合。
以上，详细描述并说明了本发明，但上述说明仅仅是例示性的，而非限制性的。因此，只要不脱离本发明的范围，则能够进行各种变形或方式。

Claims (7)

1.一种姿势变更装置，将基板的姿势从水平姿势和垂直姿势中的一种姿势变更为另一种姿势，其中，
所述姿势变更装置具有：
垂直保持部，在基板为垂直姿势的情况下，以所述基板的下侧的端部向下方凸出的状态，在所述端部的周向两侧夹持所述基板的下缘部，
水平保持部，在所述垂直保持部保持垂直姿势的所述基板的状态下相邻地配置在所述垂直保持部的上方，在所述基板为水平姿势的情况下，在所述基板的径向两侧从下方支撑所述基板的下表面，
安装块，安装有所述垂直保持部和所述水平保持部；
保持部旋转机构，通过使所述安装块以朝向水平方向的旋转轴为中心旋转，对能够利用所述垂直保持部保持垂直姿势的所述基板的垂直保持状态和能够利用所述水平保持部保持水平姿势的所述基板的水平保持状态进行切换，
保持部移动机构，在所述基板的厚度方向上使所述水平保持部相对于所述垂直保持部相对移动，
推动器，在与所述垂直保持部之间进行垂直姿势的所述基板的交接，
控制部，在所述垂直保持部和所述推动器之间进行所述基板的交接前，基于所述基板的翘曲状态控制所述保持部移动机构，从而使所述厚度方向上的所述水平保持部的位置相对于所述垂直保持部移动基于所述翘曲状态所决定的移动距离。
2.根据权利要求1所述的姿势变更装置，其中，
利用所述保持部移动机构使所述水平保持部相对移动在所述推动器从所述垂直保持部接收所述基板之前进行。
3.根据权利要求2所述的姿势变更装置，其中
利用所述保持部移动机构使所述水平保持部相对移动在所述垂直保持状态下进行。
4.根据权利要求1所述的姿势变更装置，其中，
利用所述保持部移动机构使所述水平保持部相对移动在所述垂直保持部从所述推动器接收所述基板之前进行。
5.根据权利要求4所述的姿势变更装置，其中，
利用所述保持部移动机构使所述水平保持部相对移动在所述水平保持状态下进行。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的姿势变更装置，其中，
所述姿势变更装置还具有使所述基板沿周向旋转而变更周向的朝向的基板对齐机构，
在所述基板在一个径向上以最小曲率向所述厚度方向的一侧弯曲的情况下，在所述垂直保持部和所述推动器之间进行所述基板的交接前，所述控制部基于所述基板的翘曲状态来控制所述基板对齐机构，从而使被所述垂直保持部以垂直姿势保持时的所述基板的所述一个径向与上下方向平行。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的姿势变更装置，其中，
所述垂直保持部将沿垂直姿势的所述基板的所述厚度方向排列配置的垂直姿势的其他基板与所述基板同样地和所述基板一起保持，
所述水平保持部将沿水平姿势的所述基板的所述厚度方向排列配置的水平姿势的所述其他基板与所述基板同样地和所述基板一起保持，
所述推动器在与所述垂直保持部之间，将垂直姿势的所述其他基板的交接和垂直姿势的所述基板的交接一起进行。
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