CN1712333A - 基板翻转装置及方法、基板运送装置及方法、基板处理装置及方法 - Google Patents

基板翻转装置及方法、基板运送装置及方法、基板处理装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基板翻转装置及方法、基板运送装置及方法、基板处理装置及方法，基板被支承在第二可动构件上所设置的多个基板支承销上。接着，第一及第二可动构件相互移动，使得多个基板支承销接近第一可动构件上所设置的多个基板支承销。接着，在基板被保持于基板支承销之间的状态下，第一及第二可动构件被翻转。而且，第一及第二可动构件相对移动，使得多个基板支承销相互离开。

Description

基板翻转装置及方法、基板运送装置及方法、基板处理装置及方法
技术领域
本发明涉及对基板进行规定的处理的基板翻转装置、基板运送装置、基板处理装置、基板翻转方法、基板运送方法及基板处理方法。
背景技术
在半导体装置、液晶显示器等的制造工序中，对半导体晶片、玻璃基板等基板进行清洗、抗蚀剂涂敷、曝光、显影、蚀刻、离子注入、抗蚀剂剥离、层间绝缘膜的形成以及热处理等各种处理。
清洗处理工序是将附着在基板上的微粒(细小尘埃)等污染物质除去的工序。因此，清洗处理工序伴随着近年来图形的微细化，作为重要的工序特别引人注目。
例如，为了对基板实施各种处理而将基板运送到各个处理单元时，基板的边缘部以及背面是通过运送机械手的手部而被保持并运送的。在该运送时，有时附着在运送机械手的手部上的微粒会附着在基板的背面。在这些各种处理工序中，附着在基板背面的微粒移动到基板表面(图形形成面)上，可能会对基板的图形形成造成不良影响。因此，不仅对基板的表面，就连基板的背面也需要清洗。
通常，在进行基板的清洗处理工序的清洗处理装置中，因为一次只能清洗基板的一面，所以使用了翻转基板的基板翻转装置(参照日本专利申请特开2003-59885号公报)。
图13是表示现有技术的基板翻转装置的外观的示意图。
如图13所示，现有技术的基板翻转装置900具有通过升降装置(图中未示)而上下移动的基板支承部950。在基板支承部950上设置有支承基板W的背面及端面的多个基板支承销960。
另外，在基板支承部950的上方，设置有夹持由多个基板支承销960保持的基板W的端部的一对卡盘970。一对卡盘970由以水平轴为中心进行旋转的翻转机构980支承着。
以下针对图13的基板翻转装置900的动作进行说明。图14A～图14F到图16A～图16D是表示图13的基板翻转装置900的动作的示意图。图14A～图14C、图15A～图15C、图16A～图16B是表示基板翻转装置900的侧面的示意图，图14D～图14F、图15D～图15F、图16C～图16D是表示基板翻转装置900的俯视的示意图。
(1)基板安置工序
首先，如图14A所示，将基板W运入到基板支承部950上。在这种情况下，如图14D所示，一对卡盘970呈打开状态。
(2)基板支承部上升工序
如图14B所示，在基板支承部950支承基板W的状态下，向箭头y的方向上升，在能由一对卡盘970夹持基板W的两端的位置上停止。在这种情况下，如图14E所示，一对卡盘970呈打开状态。
(3)基板保持工序
接着如图14C所示，通过一对卡盘970夹持基板W的两端。由此，基板W从基板支承部950被转移安置到一对卡盘970上。
(4)基板支承部下降工序
接着，如图15A所示，基板支承部950沿箭头-y的方向下降到即使一对卡盘970旋转也不干扰的位置上。
(5)基板翻转工序
接着，如图15B、图15E所示，翻转装置980使一对卡盘970旋转180度。
(6)基板支承部上升工序
如图15C、图15E所示，基板支承部950沿箭头y的方向上升，并在能用基板支承销960支承由一对卡盘970支承的基板W的位置上停止。
(7)基板放开工序
如图16C所示，一对卡盘970放开所夹持着的基板W的两端。由此，如图16A所示，由一对卡盘970支承的基板W被转移安置到基板支承部950上。
(8)基板运出工序
最后，如图16B、图16D所示，在基板支承部950支承着基板W的状态下，向箭头-y的方向下降。从而基板W被从基板支承部950运出。
如上所述，现有技术的基板翻转装置900翻转基板W的工序通过8个工序完成。
然而，由于以现有技术的基板翻转装置900使基板翻转时的工序数量多，所以需要很长时间。
另外，由于需要在基板旋转工序之前，使基板支承部950下降到与一对卡盘970及基板W不干扰的位置上，因此基板翻转装置900为大型装置。
还有，由于需要使基板支承部950升降的升降装置(图中未示)、翻转机构980及控制一对卡盘970的基板挟持机构(图中未示)三个驱动系统，因此增加了零件个数，易损件的更换次数也增加，也增加了成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基板翻转装置及基板翻转方法，能用很少的工序数量及简单的构成，使基板确实翻转，而且能够小型化。
本发明的另一目的在于提供一种基板运送装置和基板运送方法，能使基板翻转装置不大型化而以简单的构成，并且在短时间内进行基板的翻转处理，同时进行基板的运送。
本发明的又一目的在于提供一种基板处理装置和基板处理方法，也能使基板翻转装置不大型化而以简单的构成，并且在短时间内进行基板的翻转处理，同时进行基板的运送。
(1)本发明一个方面的基板翻转装置，是使基板翻转的基板翻转装置，其中包括：相互相对向设置的第一及第二可动构件；设置在第一可动构件上、支承基板的外周部的多个第一支承部；设置在第二可动构件上、支承基板的外周部的多个第二支承部；驱动装置，其使第一及第二可动构件的至少一方相对于另一方而相对移动，从而选择性地转移到多个第一支承部和多个第二支承部相互离开的第一状态、以及多个第一支承部和多个第二支承部相互接近的第二状态；翻转装置，其在第二状态下，使第一及第二可动构件翻转。
在该基板翻转装置中，例如在使多个第二支承部离开而配制在多个第一支承部的上方那样的第一状态下，基板被基本上水平支承在第一可动构件上所设置的多个第一支承部上。接着，使第一及第二可动构件的至少一方相对于另一方而相对移动，使得被设置在处于第一可动构件上方的第二可动构件的多个第二支承部和多个第一支承部相互接近。接着，在基板存在于第一支承部及第二支承部之间的状态下，第一及第二可动构件被翻转，从而基板被翻转，同时以第一支承部支承的基板被第二支承部支承。而且，使第一及第二可动构件的至少一方相对于另一方而相对移动，使得多个第一支承部和多个第二支承部相互离开。
这样，能够通过第一及第二可动构件进行支承基板的工序及翻转基板的工序。由此，能够在减少使基板翻转的工序的同时，在短时间内进行基板的翻转处理。
另外，因为是用第一及第二可动构件进行基板的支承及基板的翻转，所以不需要退避空间。其结果，能够使基板翻转装置小型化。而且，因为能够通过驱动装置和翻转装置的两个驱动系统使基板翻转，所以能够减少零件件数，易损件的更换次数也降低。其结果是成本也能降低。
这样，通过该基板翻转装置，可以用少的工序数量及简单的构成，使基板能够确实地翻转，而且可实现小型化。
(2)在第二状态下，第一支承部和第二支承部设置于在沿基板的外周的方向上错离的位置上也可以。
在这种情况下，在第一及第二可动构件接近的第二状态下，无论怎样接近，第一支承部和第二支承部也不会干扰。由此，即使在基板的翻转途中，也不会使基板落下，能确实地保持基板。
(3)也可以是第一可动构件由呈放射状延伸的多个第一棒状构件构成，第一支承部设置在多个第一棒状构件的前端部，第二可动构件由呈放射状延伸的多个第二棒状构件构成，第二支承部设置在多个第二棒状构件的前端部。
在这种情况下，在第一可动构件中，由于第一支承部设置在呈放射状延伸的多个第一棒状构件的前端部，因此能实现第一可动构件自身的轻量化。同样，在第二可动构件中，由于第二支承部设置在呈放射状延伸的多个第二棒状构件的前端部，因此能实现第二可动构件自身的轻量化。其结果是能够减轻对驱动装置的负载。
(4)也可以是第一及第二支承部分别具有支承基板的外周部的支承面、和限制沿基板表面的方向的基板偏移的限制面。
在这种情况下，通过第一及第二支承部的支承面，能支承基板的外周部，通过第一及第二支承部的限制面，能限制沿基板表面的方向的基板偏移。其结果是能确实地保持基板。
(5)也可以是支承面是凸形面，限制面是随着从包含所述支承面所支承的基板的平面离开而远离基板的中心的倾斜面。
在这种情况下，因为支承面是凸形面，所以能以点支承基板的外周部。由此，能减少微粒对基板附着的机会。还有，因为限制面是所谓的锥形的侧面，所以即使基板沿着基板表面的方向发生偏移，也能因基板的自重而将基板引导到支承面。
(6)也可以是翻转装置使第一及第二可动构件旋转180度。此时，翻转装置能使基板和第一及第二可动构件一起旋转180度。由此，基板的运入及运出变得容易。
(7)驱动装置使第一及第二可动构件双方移动，从而选择性地转移到所述第一状态和所述第二状态。
在这种情况下，因为是使第一及第二可动构件双方以互相接近及离开的方式移动，所以能够利用第一可动构件的移动空间和第二可动构件的移动空间作为进行基板的翻转的空间。还有，因为移动第一及第二可动构件双方，所以能在短时间内从第一状态转移到第二状态，或者从第二状态转移到第一状态。
(8)也可以是驱动装置驱动的第一及第二可动构件的移动量大致相等。在这种情况下，由于第一及第二可动构件双方移动大致相等的移动量而互相接近，因此能够最有效利用第一及第二可动构件的移动空间来作为进行基板翻转的空间。还有，因为第一及第二可动部构件双方移动相同的移动量，所以能在最短时间内从第一状态转移到第二状态，或者是从第二状态转移到第一状态。
(9)也可以是还具有控制部，该控制部控制所述驱动装置，使得在第二状态下，在与基板的表面垂直的方向上，多个第一支承部和多个第二支承部部分重叠。换而言之，也可以是在第一支承部或者第二支承部相互接近之际，控制所述驱动装置，使所述第一及第二可动构件相对移动，直到该基板位于由包含第一支承部的前端部且与被第一或者第二支承部支承的基板平行的平面、和包含第二支承部的前端部且与被第一或者第二支承部支承的基板平行的平面所夹着的空间为止。
此时，由于在第二状态下，多个第一支承部和多个第二支承部部分重叠，所以通过翻转装置翻转基板时，基板的外周部由多个第一或第二支承部的任意之一支承，特别防止基板处于接近垂直的状态时，基板掉落。
(10)按照本发明的另一方面的基板运送装置，是运送基板的基板运送装置，其中具有基板翻转装置、和使基板翻转装置移动的移动装置，基板翻转装置包括：相互相对向设置的第一及第二可动构件；设置在第一可动构件上、支承基板的外周部的多个第一支承部；设置在第二可动构件上、支承基板的外周部的多个第二支承部；驱动装置，其使第一及第二可动构件的至少一方相对于另一方而相对移动，从而选择性地转移到多个第一支承部和多个第二支承部相互离开的第一状态、以及多个第一支承部和多个第二支承部相互接近的第二状态；翻转装置，其在第二状态下，使第一及第二可动构件翻转。
在该基板运送装置中，能通过具有上述构成的基板翻转装置使基板翻转，同时运送基板。
由此，能使基板翻转装置不大型化而以简单的构成，并且在短时间内进行基板的翻转处理，同时进行基板的运送。
(11)按照本发明又一其他方面的基板处理装置，是对基板进行处理的基板处理装置，其中具有：保持基板并使之翻转的基板翻转装置、和对由基板翻转装置保持的基板进行处理的处理装置，基板翻转装置包括：相互相对向设置的第一及第二可动构件；设置在第一可动构件上、支承基板的外周部的多个第一支承部；设置在第二可动构件上、支承基板的外周部的多个第二支承部；驱动装置，其使第一及第二可动构件的至少一方相对于另一方而相对移动，从而选择性地转移到多个第一支承部和多个第二支承部相互离开的第一状态、以及多个第一支承部和多个第二支承部相互接近的第二状态；翻转装置，其在第二状态下，使第一及第二可动构件翻转。
在该基板处理装置中，能够通过具有上述构成的基板翻转装置使基板翻转，同时处理基板。
由此，能使基板翻转装置不大型化而以简单的构成，并且在短时间内进行基板的翻转处理，同时进行基板的运送。
(12)也可以是处理装置包含处理基板的第一及第二处理部，基板翻转装置使由第一处理部处理过的基板翻转，第二处理部对由基板翻转装置翻转过的基板进行处理。
在该基板处理装置中，能在第一处理部中处理基板，使由具有上述构成的基板翻转装置处理过的基板翻转，在第二处理部中处理基板。
由此，能使基板翻转装置不大型化而以简单的构成，并且在短时间内进行基板的翻转处理，同时进行基板的运送。
(13)本发明又一其他方面的基板翻转方法，包括：将基板支承在第一可动构件上所设置的多个第一支承部上的工序；在将基板支承在多个第一支承部上的工序之后，使第一可动构件及第二可动构件的至少一方相对于另一方而相对移动，使得设置在第二可动构件上的多个第二支承部与多个第一支承部接近的工序；在使之相对移动的工序之后，在使第一及第二可动构件翻转的同时，将多个第一支承部所支承的基板支承在多个第二支承部上的工序；将基板支承在多个第二支承部上的工序之后，使第一及第二可动构件的至少一方相对于另一方而相对移动，使得多个第一支承部和多个第二支承部相互离开的工序。
在基板翻转方法中，基板被支承在第一可动构件上所设置的多个第一支承部上。然后，使第一及第二可动构件的至少一方相对于另一方而相对移动，使得设置在第二可动构件上的多个第二支承部接近于多个第一支承部。其后，在第一及第二可动构件被翻转的同时，被多个第一支承部支承的基板移动到多个第二支承部上而被支承。而且，使第一及第二可动构件的至少一方相对于另一方而相对移动，使得多个第一支承部和多个第二支承部相互离开。
在这种情况下，能通过第一及第二可动构件，进行第一及第二支承部的接近工序、第一及第二可动构件的翻转工序以及第一及第二支承部的离开工序。由此，能够在减少使基板翻转的工序数的同时，在短时间内进行基板的翻转处理。
另外，由于是以第一及第二可动构件进行基板的支承及基板的翻转，因此不需要退避空间。而且，因为能通过两个驱动系统使基板翻转，所以能减少零件件数，降低易损件的更换次数。其结果是成本也降低。
这样，通过那样的基板翻转方法，能以少的工序数及简单的构成，使基板能够确实翻转，而且实现基板翻转装置的小型化。
(14)按照本发明的又一其他方面的基板运送方法，是运送基板的运送方法，其中包括：使用基板翻转装置保持基板并使之翻转的工序、和使保持着基板的基板翻转装置移动的工序，保持基板并使之翻转的工序包括：在基板翻转装置中，将基板支承在第一可动构件上所设置的多个第一支承部上的工序；在将基板支承在多个第一支承部上的工序之后，在基板翻转装置中，使第一可动构件及第二可动构件的至少一方相对于另一方而相对移动，使得设置在第二可动构件上的多个第二支承部与多个第一支承部接近的工序；在使之相对移动的工序之后，在使第一及第二可动构件翻转的同时，将多个第一支承部所支承的基板支承在多个第二支承部上的工序；将基板支承在多个第二支承部上的工序之后，使第一及第二可动构件的至少一方相对于另一方而相对移动，使得多个第一支承部和多个第二支承部相互离开的工序。
在该基板运送方法中，能够在基板翻转装置中，通过上述工序使基板翻转的同时，通过使基板翻转装置移动而运送基板。
由此，能使基板翻转装置不大型化而以简单的构成，并且在短时间内进行基板的翻转处理，同时进行基板的运送。
(15)按照本发明的又一其他方面的基板处理方法，是对基板进行处理的基板处理方法，其中包括：由基板翻转装置保持基板并使之翻转的工序、和对由基板翻转装置保持的基板进行处理的工序，保持基板并使之翻转的工序包括：在基板翻转装置中，将基板支承在第一可动构件上所设置的多个第一支承部上的工序；在将基板支承在多个第一支承部上的工序之后，在基板翻转装置中，使第一可动构件及第二可动构件的至少一方相对于另一方而相对移动，使得设置在第二可动构件上的多个第二支承部与多个第一支承部接近的工序；在使之相对移动的工序之后，在使第一及第二可动构件翻转的同时，将多个第一支承部所支承的基板支承在多个第二支承部上的工序；将基板支承在多个第二支承部上的工序之后，使第一及第二可动构件的至少一方相对于另一方而相对移动，使得多个第一支承部和多个第二支承部相互离开的工序。
在该基板处理方法中，能够在基板翻转装置中通过上述的工序使基板翻转，同时对基板进行处理。
由此，能使基板翻转装置不大型化而以简单的构成，开且在短时间内进行基板的翻转处理，同时进行基板的处理。
(16)也可以是对基板进行处理的工序包括：对基板进行第一处理的工序、和对基板进行第二处理的工序，保持基板并使之翻转的工序包括：使用基板翻转装置使进行了第一处理的基板翻转的工序，进行第二处理的工序包括：对被翻转的基板进行第二处理的工序。
这样，通过该基板翻转装置，能以少的工序数及简单的构成，使基板能够确实翻转，而且能实现小型化。
在该基板处理方法中，能够对基板进行第一处理，通过基板翻转装置使基板翻转，对被翻转过的基板进行第二处理。
由此，能使基板翻转装置不大型化而以简单的构成，并且在短时间内进行基板的翻转处理，同时进行基板的处理。
附图说明
图1是本实施形式中第一实施形式的基板处理装置的俯视图。
图2是示意地表示图1的处理单元的一个例子的侧视图。
图3是表示基板翻转装置的外观的立体图。
图4是表示基板翻转装置的一部分的外观的立体图。
图5是详细说明基板支承销的形状的立体图。
图6是示意地表示在第一可动构件及第二可动构件接近的状态下、基板由基板支承销支承的状态的放大图。
图7是示意地表示多个基板支承销和基板的关系的放大图。
图8是表示图3基板翻转装置的其他例子的立体图。
图9A、图9B是示意地表示本实施形式的基板翻转装置的动作的构成图。
图10A、图10B是示意地表示本实施形式的基板翻转装置的动作的构成图。
图11是示意地表示在处理单元设置基板翻转装置的情况下的第二实施形式的剖视图。
图12是表示在基板运送机械手上上设置基板翻转装置的情况下的第三
实施形式的图。
图13是表示现有技术的基板翻转装置的构造的示意图。
图14A～图14F是表示现有技术的基板翻转装置的动作的示意图。
图15A～图15F是表示现有技术的基板翻转装置的动作的示意图。
图16A～图16D是表示现有技术的基板翻转装置的动作的示意图。
具体实施方式
下面针对具有本发明实施形式的基板翻转装置的基板处理装置，使用附图进行说明。
在下面的说明中，所谓基板，是指半导体晶片、液晶表示装置用玻璃基板、PDP(等离子体显示面板)用玻璃基板、光掩膜用玻璃基板、光盘用基板等。
图1是第一实施形式的基板处理装置的俯视图。
如图1所示，基板处理装置100具有处理区域A、B，处理区域A、B之间具有运送区域C。
在处理区域A配置有控制部4、流体室部2a、2b及处理单元5a、5b。在处理区域B配置有流体室部2c、2d及处理单元5c、5d。
图1的流体室部2a、2b容纳有与向每个处理单元5a、5b进行药液或纯水等的供给、以及从处理单元5a、5b排液相关的配管、接头、阀门、流量计、调节器、泵、温度调节器、处理液保存罐等流体相关设备。图1的流体室部2c、2d容纳有与向每个处理单元5c、5d进行药液或者纯水的供给、以及从处理单元5c、5d排液相关的配管、接头、阀门、流量计、调节器、泵、温度调节器、处理液保存罐等流体相关设备。
在处理单元5a～5d，进行由药液进行的清洗处理(以下称为药液处理)及由纯水进行的清洗处理(以下称为水洗处理)。在水洗处理中，通过纯水将残留在药液处理后的基板上的药液洗掉。此后，使基板W旋转，进行甩掉基板W水分的旋转干燥处理。另外，作为药液，使用氨(NH3)-过氧化氢(H2O2)的混合液(APM)或者过氧化氢溶液等。
下面将处理单元5a、5b、5c、5d统称为处理单元。基板运送机械手CR被设置在运送区域C上。另外，在处理单元A和处理单元B之间的区域上，设置翻转基板W用的基板翻转装置7。关于基板翻转装置7的详细说明后述。
在处理区域A、B的一端部侧，配置有进行基板的运入及运出的分度器ID。在分度器ID中，安置有容纳基板W的载货箱1。
在本实施形式中，作为载货箱1，使用以密闭的状态容纳基板W的FOUP(Front Opening Unified Pod)，不只限于此，使用SMIF(StandardMechanical Inter Face)箱体、OC(Open Cassette)等也可以。
分度器ID的分度器机械手IR沿箭头U的方向移动，从载货箱1取出基板W，送到基板运送机械手CR。相反地，从基板运送机械手CR接收被实施了一系列处理的基板W，返回到载货箱。
基板运送机械手CR将从分度器机械手IR送来的基板W运送到指定的处理单元。还有，基板运送机械手CR把从处理单元接收的基板W运送到其他的处理单元、基板翻转装置7或者分度器机械手IR。
控制部4由包含CPU(中央运算处理器)的计算机等构成，控制处理区域A、B的各处理单元的动作、基板翻转装置7的动作、运送区域C的基板运送机械手CR的动作以及分度器ID的分度器机械手IR的动作。
图1的基板处理装置100被设置在下降流方式的清洁室内等。
在这里，示出该第一实施形式的基板处理装置100中的、使用了基板翻转装置7的基板W的处理流程的一个例子(参照图1)。
1)首先，分度器机械手IR取出被容纳在载货箱1内的多个基板W中的规定的一枚。
2)接着，把基板从分度器机械手IR交接到基板运送机械手CR。
3)接着，把基板W从基板运送机械手CR运入基板翻转装置7。
4)接着，在基板翻转装置7中，基板W被翻转，使得与基板W的器件形成面相反侧的面成为上面。而且，关于该基板翻转装置7的基板W的翻转以后再详述。
5)接着，被翻转的基板W，由基板运送机械手CR从基板翻转装置7运出。
6)接着，基板W从基板运送机械手CR被运入到处理单元5a～5d中的一个处理单元、例如处理单元5a中。这时，基板W被处理单元5a内的、例如后述的图2的旋转卡盘501那样的基板保持装置保持，基板W的与器件形成面相反侧的面(以下称为非器件形成面)成为上面。
7)接着，在处理单元5a中，在保持着基板W的基板保持装置被旋转的同时，在以基板W的非器件形成面为上面的状态下，进行所述的药液处理、水洗处理、旋转干燥处理等的一系列的处理。
8)接着，基板运送机械手CR把在处理单元5a中进行了一系列处理的基板W，从处理单元5a运出。
9)接着，基板W从基板运送机械手CR被运入到基板翻转装置7。
10)接着，在基板翻转装置7中，再次翻转基板W，使基板W的器件形成面为上面。即，基板W为与在载货箱1内被容纳的状态相同的状态。
11)接着，被翻转的基板W通过基板运送机械手CR而从基板翻转装置7中运出。
12)接着，基板W从基板运送机械手CR被运入到其他的处理单元5a～5d中的一个处理单元、例如处理单元5b中。这时，基板W被处理单元5b内的、例如后述的图2的旋转卡盘501那样的基板保持装置保持，基板W的器件形成面成为上面。
13)接着，在处理单元5b中，在保持着基板W的基板保持装置被旋转的同时，在以基板W的器件形成面为上面的状态下，进行所述的药液处理、水洗处理、旋转干燥处理等的一系列的处理。
14)接着，基板运送机械手CR将在处理单元5b中进行了一系列处理的基板W从处理单元5b中运出。
15)最后，从基板运送机械手CR将基板W交接到分度器机械手IR，然后从分度器机械手IR将基板W交接并容纳到载货箱1内。
通过以上的处理流程，首先，在基板翻转装置7中，基板W被翻转，在处理单元5a中，在基板W的非器件形成面为上面的状态下进行第一处理。此后，在基板翻转装置7中，基板W再度被翻转。在处理单元5b中，在基板W的器件形成面为上面的状态下进行第二处理。
由此，相对于基板W的两面(器件形成面及非器件形成面)能进行良好的处理。
图2示意地表示图1的处理单元的一个例子的侧面图。
如图2所示，处理单元5a、5b、5c、5d具有在水平保持基板W的同时在通过基板W的中心的垂直的转动轴的周围使基板W旋转的旋转卡盘501。旋转卡盘501固定在通过卡盘旋转驱动机构508而被旋转的转动轴503的上端。基板W在进行使用了药液或纯水的处理后的基板W的干燥处理时，通过旋转卡盘501以被水平保持的状态旋转。
转动马达511被设置在旋转卡盘501的旁边。转动轴512被连结在转动马达511上。还有，臂部513以向水平方向延伸的方式被连结在转动轴512上。喷嘴510被设置在臂部513的前端。
旋转卡盘501的旋转轴503由中空轴构成。在旋转轴503的内部插通有处理液供给管504。处理液供给管504中供给清洗基板W的下表面的处理液。处理液供给管504延伸到接近被旋转卡盘501保持的基板W的下表面的位置。在处理液供给管504的前端，设置有向基板W的下表面中央喷出处理液的下表面喷嘴505。
旋转卡盘501被容纳在处理罩502内。筒状的隔断壁509被设置在处理罩502的内侧。另外，在处理罩502和隔断壁509之间形成了用于回收基板W的处理中使用的药液的回收液空间506。在回收液空间506中，连接有用于将回收的药液再利用的回收管507。
从喷嘴510及下表面喷嘴505的任意一方或者两方喷出药液或者纯水。由此，能进行基板W的表面(上面)及背面(下面)的清洗。但是，基板W表面侧的喷嘴510安装在能摇动的臂部513上，能全部清洗基板W的表面，与此相比，基板W的背面是不能移动的喷嘴505，所以基板W的背面与表面相比，附着力强的异物的除去困难。因此，可以考虑优选在清洗了基板W的表面之后，在后述的基板翻转装置7中，使基板W翻转，清洗基板W的背面。
接着，对基板翻转装置7的结构进行说明。
图3是表示基板翻转装置7外观的立体图。图4是表示基板翻转装置7一部分外观的立体图。
如图3及图4所示，基板翻转装置7包含有：第一支承构件71、第二支承构件72、多个基板支承销73a、73b、第一可动构件74、第二可动构件75、固定板76、连接机构77及旋转机构78。
如图4所示，第二支承构件72由呈放射状延伸的6根棒状构件构成。在这6根棒状构件的每个前端，分别设有基板支承销73b。
同样，如图3所示，第一支承构件71也由呈放射状延伸的6根棒状构件构成。在6根棒状构件的各个前端分别设有基板支承销73a。
另外，虽然在本实施形式中，第一及第二支承构件71、72是由6根棒状构件构成，但不仅限于此，第一及第二支承构件71、72也能由其他任意数量的棒状构件或者其他任意的形状构件、例如具有沿着多个第一及第二支承部73a、73b的外周的圆板和多边形等的形状构成。关于如图4所示的基板支承销73b的间隔Hc及基板支承销73a、73b的形状的详细说明后述。
第一可动构件74成“コ”字状，第一支承构件71被固定在第一可动构件的一端。第一可动构件的另一端被连接在连接结构77上。同样，第二可动构件75成“コ”字状。第二支承构件72被固定在第二可动构件75的一端上。第二可动构件75的另一端被连接在连接机构77上。连接机构77被安装在旋转机构78的旋转轴上。该连接机构77及旋转机构78被安装在固定板76上。
在图3的连接机构77中内置有气缸等，能使第一可动构件74及第二可动构件75选择性地转移到相对离开的状态和接近的状态。另外，在图3的旋转机构78中内置有马达等，通过连接机构77，能使第一可动构件74及第二可动构件75在水平方向的轴的周围旋转180度。
接着，图5是对基板支承销73a、73b的详细形状进行说明的立体图。
图5所示的基板支承销73a、73b包含有安置部731及引导部732。
图5所示的安置部731形成为大致圆筒状。安置部731的上表面731a具有凸形的曲面。还有，引导部732被设置在安置部731的上表面731a上。引导部732具有支承基板W时，朝向基板W的外方而向斜上方倾斜的锥形的倾斜面732a。本实施形式中，倾斜面732a的锥角θ(与水平面的夹角)例如是60度。另外，引导部732的前端部是与基板W的表面大致平行的平面732b。
因为基板支承销73a、73b的安置部731具有凸形的曲面731a，所以能用很小的面积支承基板W的外周部。还有，因为倾斜面732a具有锥形，所以能在以基板W的自重将基板W引导到安装部731的凸形的曲面731上的同时，倾斜面732a也能对于沿基板W的表面的方向限制基板W的偏移。
然后，图6示意地表示在第一可动构件74及第二可动构件75接近的状态下，由基板支承销73a、73b支承基板W的状态的放大图。
在图6中，被设置在第一支承构件71上的多个基板支承销73a以白圆表示，被设置在第二支承构件72上的多个基板支承销73b以黑圆表示。
如图6所示，每个基板支承销73a及基板支承销73b，在沿基板W外周的方向相互错离的位置上支承基板W。由此，即使在第一可动构件74及第二可动构件75相互接近的状态下，基板支承销73a、73b之间也不发生干涉。
另外，基板支承销73a及基板支承销73b相对于基板W的外周端面大致平均地配置。因此通过多个基板支承销73a、73b，能使基板W确实稳定并保持着。
并且，在使基板W旋转180度的情况下，支承基板W的多个基板支承销73a及基板支承销73b的配置没有变化。其结果是在基板W的运入或者运出时，回避多个基板支承销73a、73b而被插入的基板运送机械手CR的手部的运入动作及运出动作变得容易。
接着，图7是示意地表示多个基板支承销73a、73b与基板W的关系的放大图。
如图7所示，在第一可动构件74及第二可动构件75接近的状态下，通过第二支承构件72的基板支承销73b的安置部731上形成的凸形的曲面731a，基板W的外周部被支承。在这种情况下，如图7所示，基板支承销73a的引导部732的前端部732b位于基板支承销73b的引导部732的前端部732b的下方。而基板W位于包含基板支承销73b的前端部732b的、与基板W平行的平面、和包含基板支承销73b的前端部732b的、与基板W平行的平面所夹着的空间内。因此，在基板W被翻转180度的情况下，能防止基板W从第一及第二可动构件71、72掉落。
如图7所示，在第一可动构件74及第二可动构件75接近的状态下，第一可动构件71的安置部731的凸形的曲面731a和第二可动构件72的安置部731的凸形的曲面731b之间的距离是基板W的厚度和间隙量t1的合计。在本实施形式中，基板W的厚度是0.7～0.8mm，间隙量t1约是2.0mm。而且基板W在通过翻转装置78被翻转的情况下，因为基板W通过自重而从基板支承销73b移动到基板支承销73a，所以这个间隙量t1是以在该移动时使施加到基板W上的冲击减少的方式确定的。
另外，如图7所示，多个基板支承销73b的引导部732的内侧所形成的圆的直径Hc(参照图4)被设定成比起基板W的直径Hw仅大间隙量t2的两倍。在本实施形式中，基板W的直径Hw是300mm，所述圆的直径Hc是301mm，间隙量t2是0.5mm，即相对于基板W的直径有合计0.1mm的富余。
接着，图8是表示图3的基板翻转装置7的另一例子的立体图。
图8的基板翻转装置7a在图3的基板翻转装置7的基础上还包含水平旋转装置78a。
水平旋转装置78a是在通过基板W的大致中心的相对于基板W的垂直轴的周围使第一支承构件71旋转。在这种情况下，第二支承构件也被设置成在通过基板W的大致中心的相对于基板W而垂直的轴的周围可旋转。因此，在具有切口的基板W的情况下，也能以使切口的位置成为最合适的方式使基板W旋转，而交接给基板运送机械手CR的手部。
接着，图9A、图9B和图10A、图10B是示意性地表示本实施形式的基板翻转装置7的动作的构成图。
(1)基板安置工序
首先，如图9A所示，由图1的基板运送机械手CR的手部TH将基板W运入到基板翻转装置7中。在这种情况下，根据连接机构77的动作，第一可动构件74及第二可动构件75在沿垂直方向离开的状态下被保持。手部TH把基板W转移到第二支承构件72的多个基板支承销73b上。此时，基板W因自重而沿着被设置在第二支承构件72上的多个基板支承销73b的引导部732的锥形倾斜面732a移动，从而基板W的外周部在安置部731上被支承。基板W被转移后，基板运送机械手CR的手部TH从基板翻转装置7退出。
(2)可动构件接近工序
如图9B所示，根据连接机构77的动作，第一可动构件74及第二可动构件75被转移到在垂直方向上接近的状态。在这种情况下，第一可动构件74及第二可动构件75双方移动大致相等的量。
(3)基板翻转工序
接着，如图10A所示，根据旋转机构78的动作，第一可动构件74及第二可动构件75在水平轴的周围，以箭头θ7的方向旋转180度。
在这种情况下，基板W和第一可动构件74及第二可动构件75一起，在被设置在第一可动构件71及第二可动构件72上的多个基板支承销73a、73b保持的同时，旋转180度。还有，如上所述，因为多个基板支承销73a、73b的引导部732部分重叠，所以在基板W垂直时，基板W端面通过任意的引导部732，关于与基板W的表面平行的方向(在这个状态是垂直方向)被限制。因此，基板W不会落下。
(4)可动构件离开工序
最后根据连接机构77的动作，第一可动构件74及第二可动构件75被转移到在垂直方向上离开的状态。在这种情况下，第一可动构件74及第二可动构件75双方移动大致相等的量。还有，基板W通过多个基板支承销73a的支承部731而被支承着。
而且，基板运送机械手CR的手部TH进入到基板翻转装置7内，如图10B所示，转移基板W并退出。
如此，因为本实施形式的基板翻转装置7进行的翻转基板W的工序以4个工序结束，所以能用现有技术的基板翻转装置900的工序(8个工序)的一半使基板W翻转。其结果是在短时间内能进行基板的翻转处理。因为不需要现有技术的基板支承部950升降用的退避空间，所以能使基板翻转装置7小型化。另外，由于驱动系统能从以前的3个减少为连接机构77和旋转机构78两个，所以零件件数能够减少，易损件的更换次数也降低。其结果是成本也能降低。
其结果是，在本实施形式的基板翻转装置7中，可以用很少的工程数量及简单的构造使基板能够确实地翻转，并且可实现小型化。
在本实施形式中，基板支承销73a相当于多个第一支承部，基板支承销73b相当于多个第二支承部，第一可动构件74及第二可动构件75相互离开的情况相当于第一状态，第一可动构件74及第二可动构件75相互接近的情况相当于第二状态，连接机构77相当于驱动装置，旋转机构78相当于翻转装置，凸形的曲面731a相当于支承面，倾斜面732a相当于限制面。
再者，在本实施形式中，处于让第一可动构件74及第二可动构件75接近的情况及离开的情况中，让第一可动构件74及第二可动构件75双方移动大致相等的量，但并不限于此，也可以使第一可动构件74及第二可动构件75各自的移动量不一样，或者只让第一可动构件74及第二可动构件75的任意一方移动也可以。另外，就把基板翻转装置7设置在基板处理装置100内的情况进行了说明，但并不限于此，设置在清洗处理单元5a～5d内也可以，还有设置在基板运送机械手CR内也可以。
例如，图11是示意地表示在处理单元内适用基板翻转装置7的结构的情况的第二实施形式的剖面图。在这里，作为该第二实施形式的基板处理装置全体的构成，如在第一实施形式中，代替处理单元5a～5d而配置4个处理单元5e，而且省略了基板翻转装置7。
如图11所示，处理单元5e备有水平保持基板W用的第一支承构件571以及多个基板支承销573a，在第一支承构件571的上方备有第二支承构件572及多个基板支承销573b。而且第一及第二支承构件571、572及多个基板支承销573a、573b的结构与通过图3～图10说明的所述实施形式相同。在第一支承构件571的下方，设置有在通过基板W的中心的垂直的旋转轴的周围使基板W旋转用的马达501a。同样，在第二支承构件572的上方，设置有在通过基板W的中心的垂直的旋转轴的周围使基板W旋转用的马达501b。马达501a、501b通过马达旋转驱动机构508a控制。基板W可以在使用了药液或纯水的清洗处理时或清洗处理之后的基板W的干燥处理时，以水平保持的状态旋转。
第一可动构件574的一端被连接在马达501a上，第一可动构件574的另一端被连接在连接机构577上。同样，第二可动构件575的一端被连接在马达501b上，第二可动构件575的另一端被连接在连接机构577上。
连接机构577能转移到使第一可动构件574及第二可动构件575在垂直方向上离开的状态和接近的状态。还有，连接机构577与旋转机构578连接。通过旋转机构578，能使连接机构577、第一及第二可动构件574、575以及第一及第二支承构件571、572作为一体而旋转。
第一支承构件571被容纳在处理罩502内。筒状的隔断壁509被设置在处理罩502的内侧。还有，在处理罩502和隔断壁509之间形成回收用于基板W的处理的药液用的回收液空间506。在回收液空间506中，连接有用于将多余的药液再利用的回收管507。
在处理罩502的外方设置有转动马达511。转动马达511上连接有转动轴512。还有，臂部513以沿水平方向延伸的方式连接在转动轴512上，在臂部513的前端设有喷嘴510。
接着，臂部513旋转，喷嘴510移动到基板W的上方，从喷嘴510喷出药液或纯水，同时通过马达501b，基板W被旋转。因此，能进行基板W表面的清洗。而且，在清洗基板W背面时，通过连接机构577，第一及第二可动构件574、575接近。
接着，通过旋转机构578，第一及第二可动构件574、575被旋转180度。由此，基板W旋转180度。通过连接机构577使第一及第二可动构件574、575在垂直方向上离开。然后，臂部513旋转，喷嘴510移动到基板W的上方，从喷嘴510喷出药液或纯水，同时通过马达501b，基板W被旋转。因此，能进行基板W背面的清洗。
如上所述，在处理单元中适用基板翻转装置7的结构的情况下，支承基板W的工序及使基板W翻转的工序能通过第一及第二可动构件574、575进行。因此，能容易的使基板W翻转，在短时间内能进行基板W的翻转处理。
另外，因为基板W的支承和基板W的翻转用第一及第二可动构件574、575进行，所以不需要退避空间。其结果是，适用了本实施形式的基板翻转装置7的结构的处理单元中，可以用很少的工序数量和简单的构成，使基板能确实地翻转，并且可实现小型化。
同样，图12是表示在基板运送机械手CR中适用了基板翻转装置7的结构的情况的第3实施形式的图。在此，作为该第3实施形式的基板处理装置全体的构成，例如在第一实施形式中，将基板运送机械手CR替换为图12的基板运送机械手CR，进一步省略了基板翻转装置7。
如图12所示，基板运送机械手CR包括：机身部680、第一可动构件674a、674b、674c、第二可动构件675a、675b、675c、手部TH1、TH2、固定板676、连接机构677、旋转机构678及多个旋转轴679。多个基板支承销673a、673b分别设置在手部TH1、TH2上。而且，手部(第一及第二支承构件)TH1、TH2及多个基板支承销673a、673b的构造与通过图3～图10说明的所述实施形式相同。
手部TH1被安装在第一可动构件674a上。第一可动构件674a通过旋转轴679，被连接在第一可动构件674b上。第一可动构件674b通过旋转轴679，被连接在第一可动构件674c上。第一可动构件674c被安装在连接机构677上。
同样，手部TH2被安装在第二可动构件675a上。第二可动构件675a通过旋转轴679，被连接在第二可动构件675b上。第二可动构件675b通过旋转轴679，被连接在第二可动构件675c上。第二可动构件675c被安装在连接机构677上。
在这里，各旋转轴679能在相对于包含被手部TH1、TH2支承的基板W的平面而垂直的方向的轴的周围旋转，因此，能使手部TH1及手部TH2以与水平面平行的方式移动(以下称为伸缩)。
连接机构677能够使第一可动构件674a～674c及第二可动构件675a～675c转移到相对于包含被手部TH1、TH2支承的基板W的平面而沿垂直方向离开的状态或接近的状态。
旋转机构678能使连接机构677、第一可动构件674a～674c、第二可动构件675a～675c及手部TH1、TH2旋转180度。
在图12所示的基板运送机械手CR中，通过第一可动构件674a～674c，通过使手部TH1伸缩，在与分度器机械手IR或者处理单元5a～5e之间，进行基板W的交接。
并且，在使基板W翻转180度时，在手部TH1、TH2相互相对向的状态下，通过连接机构677，使第一可动构件674a～674c及第二可动构件675a～675c在垂直方向上接近。
接着，通过旋转机构678，使第一可动构件674a～674c及第二可动构件675a～675c旋转180度，基板W旋转180。在这种情况下，基板W被从手部TH1交接到手部TH2。
接着，使第一可动构件674a～674c及第二可动构件675a～675c沿垂直方向离开。然后，通过第二可动构件675a～675c，通过手部TH2伸缩，在与分度器机械手IR或者处理单元之间进行基板W的交接。
如上所述，在基板运送机械手CR中适用基板翻转装置7的结构时，支承基板W的工序和使基板W翻转的工序，能通过第一及第二可动构件674a～674c、675a～675c进行。因此，能容易的翻转基板W，在短时间内能进行基板的翻转处理。其结果是，适用了本实施形式的基板翻转装置7的结构的基板运送机械手CR中，能以很少的工序数量和简单的构成，使基板确实地翻转，并且能实现小型化。特别是由于基板运送机械手CR自身具有基板W的翻转功能，所以在基板W的运送途中使基板W翻转时，能进一步缩短基板W的处理全体花费的时间。

Claims (16)

1、一种基板翻转装置，是使基板翻转的基板翻转装置，其特征在于，包括：
相互相对向设置的第一及第二可动构件；
设置在所述第一可动构件上、支承基板的外周部的多个第一支承部；
设置在所述第二可动构件上、支承基板的外周部的多个第二支承部；
驱动装置，其使所述第一及第二可动构件的至少一方相对于另一方而相对移动，从而选择性地转移到所述多个第一支承部和所述多个第二支承部相互离开的第一状态、以及所述多个第一支承部和所述多个第二支承部相互接近的第二状态；
翻转装置，其在所述第二状态下，使所述第一及第二可动构件翻转。
2、如权利要求1所述的基板翻转装置，其特征在于，在所述第二状态下，所述第一支承部和所述第二支承部设置于在沿基板的外周的方向上错离的位置上。
3、如权利要求1所述的基板翻转装置，其特征在于，所述第一可动构件由呈放射状延伸的多个第一棒状构件构成，所述第一支承部设置在所述多个第一棒状构件的前端部，
所述第二可动构件由呈放射状延伸的多个第二棒状构件构成，所述第二支承部设置在所述多个第二棒状构件的前端部。
4、如权利要求1所述的基板翻转装置，其特征在于，所述第一及第二支承部分别具有支承基板的外周部的支承面、和限制沿基板表面的方向的基板偏移的限制面。
5、如权利要求4所述的基板翻转装置，其特征在于，所述支承面是凸形面，
所述限制面是随着从包含所述支承面所支承的基板的平面离开而远离基板的中心的倾斜面。
6、如权利要求1所述的基板翻转装置，其特征在于，所述翻转装置使所述第一及第二可动构件旋转180度。
7、如权利要求1所述的基板翻转装置，其特征在于，所述驱动装置使所述第一及所述第二可动构件双方移动，从而选择性地转移到所述第一状态和所述第二状态。
8、如权利要求1所述的基板翻转装置，其特征在于，所述驱动装置驱动的所述第一及所述第二可动构件的移动量大致相等。
9、如权利要求1所述的基板翻转装置，其特征在于，还具有控制部，该控制部控制所述驱动装置，使得在第二状态下，在与基板的表面垂直的方向上，多个第一支承部和多个第二支承部部分重叠。
10、一种基板运送装置，是运送基板的基板运送装置，其特征在于，具有基板翻转装置、和使所述基板翻转装置移动的移动装置，
所述基板翻转装置包括：
相互相对向设置的第一及第二可动构件；
设置在所述第一可动构件上、支承基板的外周部的多个第一支承部；
设置在所述第二可动构件上、支承基板的外周部的多个第二支承部；
驱动装置，其使所述第一及第二可动构件的至少一方相对于另一方而相对移动，从而选择性地转移到所述多个第一支承部和所述多个第二支承部相互离开的第一状态、以及所述多个第一支承部和所述多个第二支承部相互接近的第二状态；
翻转装置，其在所述第二状态下，使所述第一及第二可动构件翻转。
11、一种基板处理装置，是对基板进行处理的基板处理装置，其特征在于，具有：保持基板并使之翻转的基板翻转装置、和对由所述基板翻转装置保持的基板进行处理的处理装置，
所述基板翻转装置包括：
相互相对向设置的第一及第二可动构件；
设置在所述第一可动构件上、支承基板的外周部的多个第一支承部；
设置在所述第二可动构件上、支承基板的外周部的多个第二支承部；
驱动装置，其使所述第一及第二可动构件的至少一方相对于另一方而相对移动，从而选择性地转移到所述多个第一支承部和所述多个第二支承部相互离开的第一状态、以及所述多个第一支承部和所述多个第二支承部相互接近的第二状态；
翻转装置，其在所述第二状态下，使所述第一及第二可动构件翻转。
12、如权利要求11所述的基板处理装置，其特征在于，所述处理装置包含处理基板的第一及第二处理部，
所述基板翻转装置使由所述第一处理部处理过的基板翻转，
所述第二处理部对由所述基板翻转装置翻转过的基板进行处理。
13、一种基板翻转方法，其特征在于，包括：
将基板支承在第一可动构件上所设置的多个第一支承部上的工序；
在将基板支承在所述多个第一支承部上的所述工序之后，使所述第一可动构件及第二可动构件的至少一方相对于另一方而相对移动，使得设置在所述第二可动构件上的多个第二支承部与所述多个第一支承部接近的工序；
在使之相对移动的所述工序之后，在使所述第一及第二可动构件翻转的同时，将所述多个第一支承部所支承的基板支承在所述多个第二支承部上的工序；
将基板支承在所述多个第二支承部上的所述工序之后，使所述第一及第二可动构件的至少一方相对于另一方而相对移动，使得所述多个第一支承部和所述多个第二支承部相互离开的工序。
14、一种基板运送方法，是运送基板的运送方法，其特征在于，包括：使用基板翻转装置保持基板并使之翻转的工序、和使保持着基板的所述基板翻转装置移动的工序，
所述保持基板并使之翻转的工序包括：
在所述基板翻转装置中，将基板支承在第一可动构件上所设置的多个第一支承部上的工序；
在将基板支承在所述多个第一支承部上的所述工序之后，在所述基板翻转装置中，使所述第一可动构件及第二可动构件的至少一方相对于另一方而相对移动，使得设置在所述第二可动构件上的多个第二支承部与所述多个第一支承部接近的工序；
在使之相对移动的所述工序之后，在使所述第一及第二可动构件翻转的同时，将所述多个第一支承部所支承的基板支承在所述多个第二支承部上的工序；
将基板支承在所述多个第二支承部上的所述工序之后，使所述第一及第二可动构件的至少一方相对于另一方而相对移动，使得所述多个第一支承部和所述多个第二支承部相互离开的工序。
15、一种基板处理方法，是对基板进行处理的基板处理方法，其特征在于，包括：由基板翻转装置保持基板并使之翻转的工序、和对由所述基板翻转装置保持的基板进行处理的工序，
保持基板并使之翻转的所述工序包括：
在所述基板翻转装置中，将基板支承在第一可动构件上所设置的多个第一支承部上的工序；
在将基板支承在所述多个第一支承部上的所述工序之后，在所述基板翻转装置中，使所述第一可动构件及第二可动构件的至少一方相对于另一方而相对移动，使得设置在所述第二可动构件上的多个第二支承部与所述多个第一支承部接近的工序；
在使之相对移动的所述工序之后，在使所述第一及第二可动构件翻转的同时，将所述多个第一支承部所支承的基板支承在所述多个第二支承部上的工序；
将基板支承在所述多个第二支承部上的所述工序之后，使所述第一及第二可动构件的至少一方相对于另一方而相对移动，使得所述多个第一支承部和所述多个第二支承部相互离开的工序。
16、如权利要求15所述的基板处理方法，其特征在于，对基板进行处理的所述工序包括：对基板进行第一处理的工序、和对基板进行第二处理的工序，
保持基板并使之翻转的所述工序包括：使用所述基板翻转装置使进行了所述第一处理的基板翻转的工序，
所述进行第二处理的工序包括：对所述被翻转的基板进行第二处理的工序。
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