CN1996567B - 基板搬送装置和基板搬送方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能以低成本制造、且能抑制用于搬送基板的气体的消耗量的气体浮起型的基板搬送装置。该基板搬送装置包括：形成基板的搬送路径的搬送路径部件；在该搬送路径部件的上面、沿搬送路径形成的排气槽；气流形成槽，在搬送路径部件的上面左右相互成对，该对沿搬送路径设置有多个，各自随着朝向基板的搬送方向而接近排气槽，其一端与该排气槽合流；和气体吐出孔，在该气流形成槽的另一端穿孔而形成，用于形成向基板提供浮力、并从气流形成槽的另一端向一端的搬送基板用的气流。来自气体吐出孔的气体向基板提供浮力并在气流形成槽中流动，由此基板受到推进力而被搬送。沿搬送方向分割搬送路径，对各区域控制气体吐出，能抑制气体的消耗量。

Description

基板搬送装置和基板搬送方法
技术领域
本发明涉及利用空气等气体使基板浮起以进行搬送的基板搬送装置、基板搬送方法以及用于实施该方法的计算机程序。
背景技术
作为半导体制造工序中的基板的搬送机构，搬送臂是主流，但是需要使搬送臂进退的机构和用于沿搬送路径进行搬送的机构等。如果基板尺寸大型化，则这些机构也大型化，例如，如果半导体晶片的尺寸达到12英寸或16英寸，则这些机构的驱动部也会达到相当大的规模，为了抑制由该驱动部的磨损而产生的颗粒附着在基板上，需要在形成专用的排气流等发尘对策方面想办法。另一方面，因为半导体制造装置也随着基板的大型化而变得大型化，所以尽可能实现结构的简化的要求变得强烈。
如果从这样的观点考虑，则作为基板的搬送机构，利用气体使基板浮起以进行搬送的方法，因为能够使装置薄型化，所以是好方法。例如，在专利文献1中记载有使用这样的方法的搬送机构，对于该搬送机构，下面，参照作为其俯视图的图19(a)以及作为其纵截侧视图的图19(b)简单地进行说明。图中11是形成基板的搬送路径的扁平结构体，图中12是构成该扁平结构体的上面部的上面板。在整个该上面板12上，以隔开间隔、相对于板的厚度方向倾斜地贯穿该上面板12的表里的方式，穿设有多个气体吐出孔13，如图19(c)所示，各气体吐出孔13形成为从搬送路径的一端侧(图中左侧)朝向另一端侧(图中右侧)向斜上方吐出气体。另外，在上面板12的下部设置有盖14，由上面板12和盖14围成的空间成为闭塞空间15。图中16是与上述闭塞空间15连通、用于向闭塞空间15供给气体的气体供给管，该气体供给管16的另一端与用于向上述空间15压送例如空气的不图示的气体供给源连接。
在这样的基板搬送机构中，在将例如作为基板的晶片W载置在搬送路径的一端侧的状态下，从上述气体供给源经由气体供给管16向上述闭塞空间15压送空气时，如图19(c)中的箭头所示，从各气体吐出孔13向上面板12上吐出该空气。于是，被吐出的空气与晶片W的下面接触时，该空气向上推晶片W、使之从上面板12上浮起，从搬送路径的一端侧向另一端侧在晶片W的下面流动，浮起的晶片W从朝向该搬送路径的另一端侧的空气得到推进力，由此被向搬送路径的另一端侧搬送。
但是，浮起的晶片W由于不受摩擦力的作用，所以处于不稳定的状态，易于由于很小的力的作用而在移动中在左右方向上产生位置偏移。为了防止这样的位置偏移，需要在上述上面板12上精密地穿设各气体吐出孔13。但是，通常，这样相对于板的厚度方向倾斜地穿设多个孔，在技术上是困难的，因此，有可能由于搬送晶片W用的气流紊乱而在晶片W的搬送中产生不利情况、或该搬送装置的制造成本升高。
另外，就搬送晶片W用的空气来说，有必要使用洁净度高的空气，以不影响搬送后的晶片W的处理，但是由于随着搬送路径的长度变长，这样的空气的消耗量变多，所以有成本升高的问题。
因为有这些问题，所以虽然利用空气搬送该基板的方法已广为所知，但是据认为却是难于在现实中采用的结构。
例如，在对基板进行抗蚀剂的涂敷和显影的涂敷、显影装置中，由于处理单元的数量多，所以，也研究了例如在叠层处理块的同时、为了运用的方便而在配置有处理单元的处理块内进行直通搬送，这样在长距离上进行搬送的情况下，气体浮起型的搬送机构为薄型，所以被认为是有利的，但是由于有上述问题，所以阻碍了其应用。
【专利文献1】日本特开昭57-128940号公报：第二页左下栏第12行～17行
发明内容
本发明鉴于上述情况而做出，其目的在于提供能够以低成本制造、而且能够抑制用于搬送基板的气体的消耗量的气体浮起型的基板搬送装置、基板搬送方法以及用于实施该方法的计算机程序。
本发明的基板搬送装置，其特征在于，包括：形成基板的搬送路径的搬送路径部件；在该搬送路径部件的上面、沿搬送路径形成的排气槽；气流形成槽，该气流形成槽在上述搬送路径部件的上面左右相互成对，该对沿搬送路径设置有多个，各自随着朝向基板的搬送方向而接近排气槽，其一端与该排气槽合流；和气体吐出孔，在该气流形成槽的另一端侧穿孔而形成，用于形成向基板提供浮力、并且从气流形成槽的另一端向一端的搬送基板用的气流。
另外，本发明的另一方面的基板搬送装置，其特征在于，包括：形成基板的搬送路径的搬送路径部件；在该搬送路径部件上、沿搬送路径形成，吐出基板浮起用的气体的气体吐出孔；和气体吐出部，该气体吐出部具有供给气流形成用的气体的气体吐出孔，为了从俯角方向向已浮起的基板供给气体、在搬送路径上形成朝向基板的搬送方向的气流以搬送基板而设置在搬送路径的上方。这些搬送装置例如还可以包括：用于独立进行来自气体吐出孔的气体的吐出和停止的开闭单元，该气体吐出孔与沿搬送方向将基板的搬送路径分割为多个而形成的各分割区域的每个分别对应；检测基板在搬送路径上的搬送方向的位置的位置检测单元；和基于该位置检测单元的检测结果，通过开闭单元、控制各分割区域的气体的吐出和停止的控制部。
再者，本发明的另一方面的基板搬送装置，其特征在于，包括：以沿基板的搬送方向延伸的方式形成基板的搬送路径的搬送路径部件；在该搬送路径部件上、沿搬送路径形成，吐出基板浮起用的气体的气体吐出孔；形成用于将已浮起的基板沿搬送路径进行搬送的气流的气流形成用的气体吐出孔；用于独立进行从各气体吐出孔向将基板的搬送路径沿搬送方向分割为多个而形成的各分割区域的每个吐出气体或停止吐出气体的开闭单元；检测基板在搬送路径上的搬送方向的位置的位置检测单元；和基于该位置检测单元的检测结果，通过开闭单元、控制各分割区域的气体的吐出和停止的控制部。
上述位置检测单元例如设置在各个上述分割区域中，是检测有无基板的基板检测传感器。另外，上述基板搬送装置也可以包括：检测来自搬送路径的基板的高度的高度检测单元；和基于该高度检测单元的检测结果、判定基板是否位于预先设定的高度的单元。
本发明的基板搬送方法，其特征在于，包括：使基板位于形成基板的搬送路径的搬送路径部件上的工序；从在气流形成槽的另一端侧穿孔而形成的气体吐出孔吐出气体、向基板提供浮力的工序，该气流形成槽在搬送路径部件的上面左右相互成对，它们的一端各自随着朝向基板的搬送方向而与沿搬送路径设置在搬送路径部件上的排气槽接近、并且与该排气槽合流，该气流形成槽沿搬送路径设置有多个；和形成从气流形成槽的另一端朝向一端、用于搬送基板的气流的工序。
本发明的另一方面的基板搬送方法，其特征在于，包括：从在形成基板的搬送路径的搬送路径部件中、沿搬送路径形成的气体吐出孔吐出基板浮起用的气体的工序；和从设置在搬送路径上方的气体吐出部，从俯角方向向已浮起的基板供给气体，形成朝向基板的搬送方向的气流的工序。
另外，本发明的另一方面的基板搬送方法，其特征在于，包括：从基板浮起用的气体吐出孔吐出气体的工序，该基板浮起用的气体吐出孔在沿基板的搬送方向延伸的搬送路径部件上、沿搬送路径形成；从用于沿搬送路径搬送已浮起的基板的气流形成用的气体吐出孔吐出气体的工序；利用开闭单元，独立进行从各气体吐出孔向将基板的搬送路径沿搬送方向分割为多个而形成的各分割区域的每个吐出气体、或停止吐出气体的工序；利用位置检测单元，检测基板在搬送路径上的搬送方向的位置的工序；和利用控制部，基于该位置检测单元的检测结果，通过开闭单元控制各分割区域的气体的吐出和停止的工序。
上述基板搬送方法例如包括：检测基板在搬送路径上的搬送方向的位置的工序；和基于上述工序的检测结果，对将基板的搬送路径在搬送方向上分割为多个而形成的各分割区域的气体的吐出和停止进行控制的工序。另外，例如包括：检测来自搬送路径的基板的高度的工序；和基于基板高度的检测结果，判定基板是否位于预先设定的高度的工序。此外，这些基板的搬送例如利用在使基板从搬送路径部件上浮起的状态下沿搬送路径搬送基板的基板搬送装置来实施，该基板搬送装置具备包含用于实施这样的基板搬送的步骤组的计算机程序。
根据本发明的基板搬送装置，在搬送路径部件上，沿搬送路径形成排气槽，并且沿搬送路径形成多个倾斜朝向基板的行进方向的左右成一对的气流形成槽、并将其下游端(一端)与排气槽连接，在气流形成槽的上游端(另一端)形成有气体吐出孔。所以，来自气体吐出孔的气体向基板提供浮力，并且由于压力梯度、经由气流形成槽流入排气槽，这样在气流形成槽中形成的气流向基板提供推进力，沿搬送路径搬送基板。因此，气体吐出孔只要构成为向正上方吐出气体即可，所以，搬送路径部件的加工作业容易。
再者，根据本发明的另一方面，因为从俯角方向向已浮起的基板吐出气体、从而向基板提供推进力，所以即使设置倾斜吐出气体的气体吐出部，也没有将其设置在搬送路径的上面(浮起的基板的下方侧)的情况下的设置空间的限制，因此，能够使用喷嘴等突出的部件作为基板推进用的气体吐出部，所以装置的制造容易。
另外，根据本发明的另一方面，沿搬送方向将基板的搬送路径分割为多个，检测基板在搬送路径上的搬送方向的位置，基于该检测结果，控制各分割区域的气体的吐出和停止，因此，能够抑制气体的消耗量。
附图说明
图1是表示本发明的基板搬送装置的实施方式的立体图。
图2是表示上述实施方式的俯视图。
图3是表示上述实施方式的横截面图。
图4是表示上述实施方式的纵截面图。
图5是表示上述实施方式的搬送路径的搬送面的立体图。
图6是上述搬送路径的纵截面图。
图7是表示在上述搬送路径上搬送晶片的状态的说明图。
图8是表示在上述搬送路径上形成的气流形成槽和排气槽的结构的说明图。
图9是表示上述搬送路径的终端的结构的立体图。
图10是表示搬送路径部件的两端部的纵截面图。
图11是表示对基板的高度进行检测的状态的说明图。
图12是表示气体的吐出位置根据基板的搬送位置而变化的状态的说明图。
图13是表示本发明的另一实施方式的基板的搬送的一个例子的状态的纵截面图。
图14是表示上述实施方式的喷嘴的结构的说明图。
图15是表示将本发明的基板搬送装置应用于涂敷、显影装置的实施方式的平面图。
图16是表示上述涂敷、显影装置的立体图。
图17是表示上述涂敷、显影装置的侧部截面图。
图18是表示上述涂敷、显影装置的DEV层的涂敷单元、架单元、主臂和排气单元的立体图。
图19是表示现有的基板搬送装置的结构的一个例子的说明图。
符号说明
W        半导体晶片
2        搬送路径板
22       浮起辅助用气体吐出孔
24       通气室
25       气体供给管
3、4     交接台
51       排气槽
52       气流形成槽
53       气体吐出孔
71       晶片位置检测传感器
74、75   晶片高度检测传感器
S1～S8   分割区域
V1～V10  阀
具体实施方式
图1～图4是表示本发明的实施方式的基板搬送装置的图，图中2是作为形成基板的搬送路径的搬送路径部件的长尺状的搬送路径板。该搬送路径板2水平设置，其一端侧(图1中左端侧)和另一端侧分别构成搬入用的交接台3和搬出用的交接台4。搬入用的交接台3是从外部的马蹄形的搬送臂20搬入作为基板的半导体晶片W(以下称为晶片)的部位，突出、没入自由地设置有三根升降销31，使得能够在搬送臂20和交接台3之间交接晶片。另外，对于搬出用的交接台4，也同样突出、没入自由地设置有三根升降销41，构成为能够在未图示的搬送臂和交接台4之间交接晶片。
搬送路径板2在搬送方向上被分割为多个，在图1中，包含交接台3、4，被分割为8个。如果将该被分割的区域称为分割区域，则从搬送路径板2的一端侧向另一端侧，排列有8个分割区域S1～S8(分割区域S1、S8分别相当于交接台3、4)。
例如，在搬送路径板2的分割区域S1～S7中，沿厚度方向(铅垂方向)贯通该板2的浮起辅助用气体吐出孔22，例如在板2的宽度方向上隔开间隔排列有两个，如果将这两个作为一组，则沿搬送方向隔开间隔排列有多个这样的组。各浮起辅助用气体吐出孔22与后述的气体吐出孔53一起向正上方吐出空气，具有使晶片W从搬送路径板2上浮起的作用。
另外，例如，在分割区域S1～S7的搬送路径板2的上面，两个排气槽51沿该搬送路径板2的搬送方向形成为平行状，使得在分割区域S1～S7中，从左右夹住上述浮起辅助用气体吐出孔22的排列组。再者，在搬送路径板2的上面的各排气槽51的两侧，形成有气流形成槽52，其随着朝向晶片W的搬送方向而接近排气槽51，其一端与排气槽51合流。而且，在该例子中，该气流形成槽52相对于板2的中心线左右对称，成对设置，该成对设置的气流形成槽52、52沿搬送路径隔开间隔排列。换句话说，形成为气流形成槽52、52在相对于晶片W的搬送方向倾斜延伸的状态下，分别与左右的排气槽51、51连接的结构。
参照图5和图6，说明该气流形成槽52周边的结构。图5是气流形成槽52的周边的放大立体图，图6是图5中的I-I箭头方向截面图。图6(a)中h1表示的搬送气流形成槽的深度是例如0.5mm～1.0mm，在各气流形成槽52的朝向搬送路径板2的左右两端侧的端部的底面上，穿设有沿厚度方向贯通搬送路径板2的气体吐出孔53。另外，为了使如后所述从上述气体吐出孔53吐出、经由气流形成槽52流入的空气有效地排出至下游侧，排气槽51的深度h2被形成为大于气流形成槽52的深度，例如为1.0mm～2.0mm。
如图6(a)所示，气流形成槽52的气体吐出孔53形成为向正上方吐出空气。如图6(b)中箭头所示，在晶片W位于气体吐出孔53的上方的情况下，从该气体吐出孔53吐出的空气与该晶片W的下面接触，与从上述浮起辅助用气体吐出孔22吐出的空气一起向该晶片W提供浮力，使晶片W从搬送路径板2上浮起。这样从气体吐出孔53吐出从而与晶片W接触的空气，利用该气体吐出孔53周边的压力梯度，沿气流形成槽52流入排气槽51。浮起的晶片W，由于沿该气流形成槽52的空气的流动，如图7所示，受到从交接台3侧朝向交接台4侧的力，同时受到从搬送路径的左右两侧朝向中心的力，从而以该晶片W的中心沿着搬送路径的中心的方式向交接台4搬送。此外，如图8所示，在从上面观察搬送路径板2的情况下，各气流形成槽52与排气槽51所成角θ1为例如30度～60度。另外，气流形成槽52的宽度11的大小为例如3mm～10mm，排气槽51的宽度12的大小为7mm～20mm。
为了从交接台3向交接台4搬送晶片W，空气从上游侧(交接台3侧)的气流形成槽52依次向排气槽51流动，由此在排气槽51中形成从上游侧向下游侧的排气流。
接着，参照图9(a)，对作为搬送路径的终端部的晶片搬出用的交接台4进行说明。图9(a)是表示该晶片交接台4上的中央部的立体图，在该中央部中，在比对应于晶片W的外边缘的位置靠近晶片W的中心的位置，沿以上述中心为中心的圆，在圆周方向上排列有多个、例如6个定位用气体吐出孔61。再者，沿着比上述圆小的同心圆，形成环状槽62，同时，从该环状槽62朝向各定位用气体吐出孔61呈放射状地在该交接台4上形成有用于对晶片W进行定位的定位用气流形成槽63。另外，在环状槽62的底面上，例如在各定位用气流形成槽63的向中央方向的延长线上，设置有吸引孔64，如图4所示，在搬送路径板2的背面，排气管65的一端与该吸引孔64连接。排气管65的另一端向后述的通气室的外部延伸，经由阀V9，与例如真空泵等吸引单元66连接。
然后，向搬送路径的下游侧搬送晶片W，在将晶片W从分割区域S7搬送至该交接台4上时，例如从气体吐出孔61吐出空气。另外，例如，与该空气的吐出大致同时，从吸引孔64进行吸引排气，如图9(b)中的箭头所示，形成从各气体吐出孔61通过放射状的气流形成槽63朝向各吸引孔64的气流。被搬送到交接台4上的晶片W在利用该气流在交接台4上浮起的状态下，被定位在规定的位置并且静止。
此外，在该交接台4上，也可以分别相反地设置吸引孔64和气体吐出孔61。也就是说，也可以构成为：分别在该定位用气流形成槽63内、朝向交接台4外侧的端部设置吸引孔64，在环状槽62内设置气体吐出孔61，从这些吸引孔64和吐出孔61分别进行气体的吐出和吸引，形成从环状槽62朝向上述气流形成槽63的端部的、在交接台4上呈放射状展开的气流，利用该气流将晶片W定位在交接台4上。
气体吐出孔22、53、61构成为能够在每个分割区域S1～S8中独立地吐出、控制气体。即，如图4所示，在搬送路径板2的下面侧，在每个分割区域S1～S8中，利用通气室形成部件24a形成作为中空区域的通气室24，各气体吐出孔22、53、61的入口侧在该通气室24上开口。关于分割区域S1(S8)，如图10所示，在通气室24的与升降销31(41)的设置位置对应的部位，配置有套筒32(42)，升降销31(41)能够从通气室24的下方，经由套筒32(42)内以及在交接台3(4)中形成的孔进行升降。此外，在图10中，33(43)是经由支撑部件34(44)使升降销31(41)升降的升降机构。此外，搬送路径板2可以用一体的板构成，但是也可以为将构成各分割区域S1～S8的板连结而形成的结构。
气体供给管25与各通气室24连接，在各气体供给管25上设置有作为用于进行气体的供给、停止的开闭单元的阀V1～V8。此外，F是除去颗粒用的过滤器。各气体供给管25的基端侧与共用的配管26连接，经由作为流量调整部的质量流量控制器MFC以及阀V10，与作为空气的供给源的气体供给源27连接。
另外，在分割区域S2～S8中，设置有晶片检测传感器71，其由作为构成对晶片W的搬送方向的位置进行检测的位置检测单元的光传感器的反射型传感器或者静电电容传感器构成，在该例子中，其被配置在分割区域S2～S8的宽度方向中央部、并且被配置在上游端。如图4所示，各晶片检测传感器71与控制部100连接，控制部100包括基于来自这些晶片检测传感器71的检测信号对晶片W的位置进行判断、并基于该判断结果(检测结果)对阀V1～V9进行控制的例如由软件构成的程序。
例如，该程序将步骤组组合，使得：在分割区域S2～S7中，在一个分割区域的晶片检测传感器71检测到晶片W时，与该分割区域对应的阀打开，吐出空气，在该分割区域的一个下游侧的分割区域的晶片检测传感器71检测不到晶片W时，与上述的一个分割区域对应的阀关闭，停止吐出气体，从而能够实施后述的该基板搬送装置的作用。所以，例如如果着眼于分割区域S2，则在设置在该分割区域S2的入口的晶片检测传感器71接通(on)时，阀V2打开，在一个下游侧的分割区域S3的入口的晶片检测传感器71从接通变为断开(off)时，阀V2关闭。
此外，控制部100包括由例如计算机构成的程序存储部，上述程序被存储在该程序存储部中，该程序在控制部100中被读出，控制部100运行上述各步骤。此外，该程序在被收纳在例如硬盘、光盘、磁光盘和存储卡等记录介质中的状态下，被存储在程序存储部中。
另外，就分割区域S1(搬入用的交接台3)来说，例如在升降销31处于上升位置、即处于载置有晶片W的状态，并且在搬出用的交接台4上不存在晶片W时，例如在该交接台4的升降销41处于下降位置时，阀V1打开，从气体吐出孔22、53吐出气体，在分割区域S2的入口的晶片检测传感器71从接通变为断开时，阀V1关闭，停止吐出空气。再者，就分割区域S8(搬出用的交接台4)来说，在该分割区域S8的入口的晶片检测传感器71变为接通时，阀V8、V9打开，从气体吐出孔61吐出空气，同时从吸引孔64进行吸引排气，在气流形成槽63内形成上述的朝向交接台4的中央的气流，在升降销41处于上升位置时，关闭阀V8、V9。上述程序被构成为组成上述的顺序。
在搬送路径板2的分割区域S2～S7中，如图1以及图3所示，在两侧边缘分别设置有导向部件72、73(在图1中，一边的导向部件73省略)，使得晶片W在轨道向左右偏移时不会落下，在这些导向部件72、73上，例如对于每个分割区域S2～S7，设置有用于检测晶片W的浮起高度的高度检测单元。在该例子中，如图11所示，在比晶片W正常浮起时的高度例如1.0mm低的水平H1和比之高的水平H2上，分别配置有作为具有光轴的透过型的光传感器的高度检测传感器74、75。此外，高度检测传感器74(75)的发光部74a(75a)以及受光部74b(75b)分别设置在导向部件72、73上。
实际上，这些光传感器74或者75被构成为：以比晶片W的厚度小的间隔在上下方向上排列有多个，在晶片W位于某一高度区域时，能够检测到该晶片。
上述受光部74b(75b)的输出被输送至控制部100，控制部100具有在检测到任一个受光信号时、输出警报的功能。另外，控制部100也可以形成为具有如下功能的结构：进行与该受光信号相应的显示，例如，在由受光部74b检测到晶片W时，发出与浮起力降低相应的信号或者进行显示，另外在由受光部75b检测到晶片W时，发出浮起力过大的信号或者进行显示。
另外，控制部100具有测量例如从分割区域S2的晶片检测传感器71检测到晶片W开始到分割区域S8的晶片检测传感器71检测到晶片W为止所经过的时间的功能，还具有如下功能：例如，在即使经过了预先设定的时间、分割区域S8的晶片检测传感器71也没有检测到晶片W的情况下，输出在搬送路径中晶片W的搬送已停止的警报。
下面，说明上述实施方式的作用。现在，如图1所示，在由搬送臂20从外部保持晶片W、并使其位于搬送路径板2一端侧的搬入用的交接台3的上方时，升降销31突出，将搬送臂20上的晶片W举起并保持，随后，搬送臂20退避，升降销31下降，晶片W被载置在交接台3上。接着，以在搬送路径板2的另一端侧的搬出用的交接台4上未载置有晶片W为条件，打开阀V1和V10(参照图4)，从交接台3的浮起辅助用气体吐出孔22和气体吐出孔53吐出空气。
这样从各气体吐出孔22、53吐出的空气，与被置于交接台3上的晶片W的下面接触，使该晶片W从搬送路径板2上浮起。另外，从气体吐出孔53吐出的空气与晶片W接触时，在气流形成槽52中向排气槽51流动，因为摩擦对浮起的晶片W不起作用，所以晶片W受到由在该气流形成槽52中流动的气流产生的力，在搬送路径板2上开始向下游侧移动。在晶片W位于搬入用的交接台3上时，其他的分割区域S2～S8的阀V2～V8关闭，不吐出空气，但是如果晶片W通过分割区域S2的入口，则由位于那里的晶片检测传感器71检测到晶片W的通过，其结果，分割区域S2的阀V2打开，从气体吐出孔22、53吐出空气。
这样，晶片W进一步向分割区域S2的下游侧前进。晶片W从搬送路径板2浮起的高度如上所述为例如1.0mm。此外，图12是表示晶片W的位置与空气的吐出的对应的图。现在，晶片W容纳在分割区域S3中，则只在该分割区域S3中吐出空气。然后，当晶片W前进、其一部分到达分割区域S4时，其入口的晶片检测传感器71从断开变为接通，在该分割区域S4中，阀V4也打开，吐出空气，晶片W利用从分割区域S3和S4吐出的空气而成为浮起的状态。晶片W进一步前进，完全通过分割区域S3，在分割区域S4的入口的晶片检测传感器71从接通变为断开时，分割区域S3的阀V3关闭，停止吐出空气。
这样，在分割区域S1～S8中，随着晶片W的移动，只对需要的区域吐出空气，一边利用在上述气流形成槽52中流动的气流对晶片W进行位置限制，使得晶片W的中心与搬送路径的中心一致，一边将其向下游侧进行搬送，直至搬送至搬出用的交接台4。当晶片W到达该交接台4的入口、该交接台4的晶片检测传感器71从断开变为接通时，阀V8打开，空气从气体吐出孔61吐出，同时，阀V9打开，从吸引孔64进行吸引排气，在各定位用气流形成槽63内形成朝向该交接台4的中心的气流。
当晶片W进一步向交接台4的中央部移动、上述晶片检测传感器71从接通变为断开时，阀V7关闭，停止从分割区域S7的气体吐出孔22、53吐出空气。在停止从气体吐出孔53吐出气体后，晶片W由于惯性而向下游侧移动，利用在上述定位用气流形成槽63中形成的气流，在交接台4的预定位置上，在利用空气浮起的状态下静止。
接着，升降销4 1举起该晶片W，关闭阀V8、V9，停止空气的吐出和吸引，此后，升降销41下降，晶片W被载置在交接台4上。然后，利用未图示的搬送臂，通过与升降销41的协动作用，接收该晶片W，将其从交接台4上搬出。
另外，在这样的晶片W的一系列的搬送中，在气体吐出系统等中产生不利情况，晶片W的浮力不足，晶片W的高度水平变为H1时，利用高度检测传感器74检测到晶片W，变为接通，结果，控制部100判断晶片W的浮力不足，发出警报。另外，晶片W的浮力过大、晶片W的高度水平变为H2时，利用高度检测传感器75检测到晶片W，结果，控制部100判断晶片W的浮力过大，发出警报。此外，高度水平H1、H2如上所述各自并不是1点的高度，而是被设定为能够检测到某一高度区域的晶片W。再者，在晶片W的浮力失去、晶片W在一个分割区域的高度检测传感器74和其一个下游侧的高度检测传感器74之间落下、搬送停止的情况下，在从分割区域S2的晶片检测传感器71检测到晶片W之后经过规定的时间、分割区域S8的晶片检测传感器71未检测到晶片W时，控制部100判断在搬送路径中、晶片W的搬送已停止，发出警报。
根据上述的实施方式，在构成水平设置的晶片W的搬送路径的搬送路径板2上，相互平行地形成两条排气槽51，在搬送路径的左右相互成对，沿搬送路径设置有多个气流形成槽52，其一端随着朝向晶片W的搬送方向而接近排气槽51、并与该排气槽51合流，并且，在其另一端形成有气体吐出孔53。所以，从气体吐出孔53吐出的空气与晶片W接触，向晶片W提供浮力，并且，利用压力梯度、经由气流形成槽52流入排气槽51，这样在气流形成槽52中流动的气流向晶片W施加推进力，从而沿搬送路径搬送晶片W。如该例子那样，气体吐出孔53只要以向正上方吐出气体的方式沿铅垂方向穿孔即可，所以，例如，不需要为了使基板在上述搬送路径部件上浮起并且沿搬送方向对其进行推送而在搬送路径上穿设向斜上方吐出气体的气体吐出孔，搬送路径板2的加工作业容易。
另外，在搬送路径的左右形成的上述气流形成槽52的一端形成为朝向搬送路径的中心线，因为上述晶片W一边受到朝向搬送路径的中心的力一边被搬送，所以能够抑制晶片W在搬送中向左右摇摆或飞出到搬送路径之外，从而能够沿着搬送路径的中心搬送晶片W。
另外，沿搬送方向将搬送路径板2分割成多个，利用晶片检测传感器71检测晶片W在搬送路径上的搬送方向的位置，基于该检测结果，只向各分割区域S1～S8中有助于晶片W的搬送的区域吐出空气，即，对于晶片W通过的区域依次吐出空气，在晶片通过之后停止该区域的空气的吐出，因此能够抑制空气的消耗量。
下面，在图13(a)中表示本发明的另一实施方式。在该实施方式中，与之前的实施方式不同，不在搬送路径上形成气流形成槽52以及排气槽51，在搬送路径的上方设置与搬送路径平行的顶板81，另外，在该顶板81的下面，设置有多个作为气体吐出部的喷嘴82，从该喷嘴的气体吐出孔83向例如搬送路径的另一端侧(交接台4侧)、向斜下方吐出空气。图14(a)是从下方观察顶板81的图，例如，如该图所示，喷嘴82在顶板81的宽度方向上每两个成为一对地设置，另外，这样的对在顶板81的长度方向上以大致相等的间隔设置有多个。上述气体吐出孔83被设置成朝向搬送路径的中心线。
在该图13(a)的实施方式中，晶片W只利用从浮起辅助用气体吐出孔22吐出的空气而从搬送路径板2上浮起，如果从喷嘴82向该已经浮起的晶片W吐出空气，则晶片W受到朝向搬送路径的中心并且朝向另一端侧的推进力，从而沿搬送路径的中心进行搬送。此外，如图13(b)所示，在从侧面观察被搬送的晶片W时，用虚线表示的从气体吐出孔83吐出的气体的吐出方向与晶片W所成的角θ2为例如15度～45度。另外，如图14(b)所示，在从上面观察晶片W的情况下，喷嘴82与晶片W的前进方向(朝向交接台4的方向)所成的角θ3是例如120度～180度。
在这样的实施方式中，沿俯角方向从设置在搬送路径上方的喷嘴82向已经浮起的晶片W吐出空气，从而向晶片W提供推进力，因为可抑制喷嘴的形状和设置空间所受的限制，所以装置的制造容易。
另外，在图13(a)所示的实施方式中，可以应用如下方法：在搬送方向上将搬送路径板2分割成多个，利用晶片检测传感器71对晶片W在搬送路径上的搬送方向上的位置进行检测，基于该检测结果，控制从与各分割区域S1～S8对应的喷嘴82和浮起辅助用气体吐出孔22吐出或停止吐出空气的方法；或检测晶片W的浮起高度位置，发出警报的方法。
下面，参照图15～图18，对将本发明的基板搬送装置应用于半导体制造装置的例子进行说明。该半导体制造装置是在晶片上涂敷抗蚀剂、并利用显影液对曝光后的晶片进行显影的涂敷、显影装置。图15是表示该系统的一个实施方式的平面图，图16是同一实施方式的简要立体图，图17是同一实施方式的简要侧面图。该涂敷、显影装置被设置在大气气氛中的清洁室(clean room)内，包括：用于搬入搬出密闭收纳有13片作为基板例如晶片的晶片W的载体(carrier)120的载体块(carrier block)P1、将多个例如4个块B1～B4以及搬送块M1纵向排列而构成的处理块P2、接口块(interface block)P3、和曝光装置P4。
在上述载体块P1内设置有：能够载置多个上述载体120的载置台121；从该载置台121观察，设置在前方的壁面上的开闭部122；和用于经由开闭部122从载体120取出晶片W的传送臂C。为了在后述的块B 1和B2的交接台TRS1～2之间进行晶片W的交接，该传送臂C被构成为自由进退、自由升降、沿铅垂轴自由旋转、以及在载体120的排列方向上自由移动。
周围被框体124包围的处理块P2与载体块P1的内侧连接。在该例子中，处理块P2从下方侧开始被分配为：用于进行显影处理的第一块(DEV层)B1、搬送块M1、用于进行在抗蚀剂膜的下层侧形成的反射防止膜(以下，称为“下部反射防止膜”)的形成处理的第二块(BCT层)B2、用于进行抗蚀剂液的涂敷处理的第三块(COT层)B3、和用于进行在抗蚀剂膜的上层侧形成的反射防止膜(以下，称为“上部反射防止膜”)的形成处理的第四块(TCT层)B4。这些块B1～B4以及搬送块M1从载体块P1向接口块P3延伸。在此，上述DEV层B1相当于显影用的块，BCT层B2、COT层B3和TCT层B4相当于用于形成由感光材料例如抗蚀剂构成的涂敷膜的涂敷膜形成用的块。此外，各块之间利用分隔板(基体)进行分隔。
接着，对第一～第四的块B(B1～B4)的结构进行说明，在本实施方式中，这些块B1～B4含有很多共通部分，各块B以大致相同的布局构成。所以，以DEV层B1为例，参照图15进行说明。在该DEV层B1的中央部，沿横向、具体地说是沿DEV层B1的长度方向(图中Y方向)，形成有用于连接载体块P1和接口块P3的晶片W的搬送用通路R1。
从该搬送用通路R1的载体块P1侧观察，从跟前侧(载体块P1侧)向内侧，在右侧，沿搬送用通路R1设置有显影单元300作为液处理单元，显影单元300包括用于进行显影液的涂敷处理的多个涂敷部。另外，从DEV层B1的跟前侧向内侧，在左侧，沿搬送用通路R1依次设置有：将加热、冷却系统的热系统处理单元多段化的四个架单元U1、U2、U3、U4；和排气单元500。即，显影单元300与架单元U1～U4隔着搬送用通路R1相对排列。架单元U1～U4中，用于进行在显影单元300中进行的处理的前处理和后处理的热系统处理单元被叠层在两段中。
在上述的热系统处理单元中包括：例如对曝光后的晶片W进行加热处理、或为了使显影处理后的晶片W干燥而进行加热处理的加热单元；和用于在该加热单元的处理后、将晶片W调整至规定温度的冷却单元等。此外，在本实施方式中，作为该DEV层B1的架单元U1、U2、U3，加热单元被叠层在两段中，作为架单元U4，冷却单元被叠层在两段中。
在此，在搬送块M1中设置有本发明的基板搬送装置2A，该基板搬送装置2A是将晶片W从载体块P1向接口块P3直行搬送的直通搬送单元。该基板搬送装置2A由上述的空气浮起型的基板搬送装置构成，例如，与图1所示同样地构成，具有将晶片W从与上述的搬入用的交接台3相当的交接台TRS1B搬送至与搬出用的交接台4相当的交接台TRS5B的作用。
搬送用通路R1和搬送块M1的与载体块P1邻接的区域，成为第一晶片交接区域R2，如图15和图17所示，在该区域R2中，在主臂A1、基板搬送装置2A以及传送臂C能够进行存取的位置上设置有架单元U5，并且包括作为用于对该架单元U5进行晶片W的交接的升降搬送单元的交接臂D1。
在该架单元U5中，在块B1中从上段开始依次设置有交接台TRS1B、交接台TRS1，构成为传送臂C、交接臂D1能够向交接台TRS1B进行存取。交接台TRS1构成为主臂A1、传送臂C、以及交接臂D1能够进行存取。作为该交接台TRS1和交接台TRS1B的结构，例如，包括方形的框体，在该框体内设置有具有通过载置晶片W而将晶片W的温度调节至预定温度的机构的台，另外，在该台上设置有自由突没的销。例如，具有如下结构：各臂经由设置在框体的朝向各臂的侧面上的搬送口进入上述框体内，各臂能够保持通过上述销而从台上浮起的晶片W的背面，或者，由各臂搬送的晶片W经由上述销而被载置在板上。
此外，在该例子中，如图17所示，在块B2～B4中设置有各两个交接台TRS2～TRS4，各TRS都具有如上所述的结构，交接台TRS2～TRS4被构成为能够与设置在各层中的主臂A2～A4、以及交接臂D1进行晶片W的交接。另外，TRS2被构成为：除了这些臂以外，还能够与传送臂C进行晶片的交接。但是，各TRS的数量并没有限定，与各块相对应，可以设置两个以上。
上述交接臂D1被构成为可自由进退和自由升降，使其能够在从B1到B4的各层中移动，从而能够相对于设置在各层中的交接台TRS1～TRS4以及交接台TRS1B进行晶片W的交接。另外，上述交接台TRS1、TRS2以及交接台TRS1B，在该例子中被构成为可在与传送臂C之间进行晶片W的交接。
再者，DEV层B1的搬送用通路R1和搬送块M1的与接口块P3邻接的区域，成为第二晶片交接区域R3，如图15所示，在该区域R3中设置有架单元U6。如图17所示，架单元U6被构成为：从上方开始依次设置有作为交接台的TRS5B、TRS5，交接台TRS5B能够在与接口臂B之间进行晶片W的交接。另外，交接台TRS5被构成为能够在与主臂A1和接口臂B之间进行晶片W的交接。交接台TRS5B、TRS5例如具有与上述的交接台TRS1B同样的结构，具备晶片W的冷却功能，能够进行交接后的晶片W的温度调节管理。
另外，在处理块P2的架单元U6的内侧，经由接口块P3连接有曝光装置P4。在接口块P3内设置有用于相对于处理块P2的架单元U6与曝光装置P4进行晶片W的交接的接口臂B。在该接口臂B中，虽然省略了图示，但沿基台自由进退地设置有例如用于支撑晶片W的背面侧中央区域的一条臂。上述基台以利用旋转机构沿铅垂轴自由旋转的方式安装在升降台上，以沿升降导轨自由升降的方式设置。这样，该臂被构成为自由进退、自由升降以及沿铅垂轴自由旋转。
此外，上述的交接臂D1除了不沿铅垂轴旋转之外，与接口臂B同样地构成。
该接口臂B构成介于处理块P2和曝光装置P4之间的晶片W的搬送单元，在该实施方式中，其被构成为：从块B1的交接台TRS5B接收晶片W、并将其搬入曝光装置P4，另一方面，从曝光装置P4接收晶片W、并将其转移至台TRS5。
在此，关于该涂敷、显影装置的作用，首先，对在抗蚀剂膜的上下各自形成反射防止膜的情况下的晶片W的流动的例子进行说明。从外部将载体120搬入载体块P1中，利用传送臂C将晶片W从该载体120中取出。经由架单元U5的交接台TRS2，将晶片W从传送臂C转移至BCT层B2的主臂A2。然后，在BCT层B2中，由主臂A2按照冷却单元→反射防止膜形成单元(未图示，是与显影单元300对应的单元)→加热单元→架单元U5的交接台TRS2的顺序进行搬送，形成下部反射防止膜。
然后，利用交接臂D1将交接台TRS2的晶片W搬送至COT层B3的交接台TRS3，接着，将其转移至该COT层B3的主臂A3。于是，在COT层B3中，由主臂A3将晶片W按照冷却单元→抗蚀剂涂敷单元(未图示，是与显影单元300对应的单元)→加热单元的顺序进行搬送，在下部反射防止膜的上层形成抗蚀剂膜后，将其搬送至周边曝光单元，使周边部曝光，再将其搬送至架单元U5的交接台TRS3。
随后，利用交接臂D1将交接台TRS3的晶片W搬送至TCT层B4的交接台TRS4，将其转移至该TCT层B4的主臂A4。于是，在TCT层B4中，由主臂A4将晶片W按照冷却单元→第二反射防止膜形成单元(未图示，是与显影单元300对应的单元)→加热单元的顺序进行搬送，在抗蚀剂膜的上层形成上部反射防止膜之后，将其搬送至架单元U5的交接台TRS4。
利用交接臂D1将交接台TRS4上的晶片W搬送至交接台TRS1B。随后，利用本发明的基板搬送装置，晶片W如上述那样浮起，向接口块P3侧移动，被搬送至交接台TRS5B。此外，该台TRS5B可以构成为作为将晶片W调整至在曝光装置中曝光时的温度用的温度调整板的冷却板。利用接口臂B将被载置在台TRS5B上的晶片W搬送至曝光装置P4，在此进行规定的曝光处理。
利用接口臂B将曝光处理后的晶片W搬送至架单元U6的交接台TRS5上，该台TRS5上的晶片W被DEV层B1的主臂A1接收，在该DEV层B1中，按照架单元U1～U4中包含的加热单元→冷却单元→显影单元300→加热单元→冷却单元的顺序进行搬送，进行规定的显影处理。这样进行过显影处理的晶片W被搬送至架单元U5的交接台TRS1，利用传送臂C将其返回至载置在载体块P1上的原来的载体120中。

Claims (4)

1.一种基板搬送装置，其特征在于，包括：
以沿基板的搬送方向延伸的方式形成基板的搬送路径的搬送路径部件；
在该搬送路径部件上、沿搬送路径形成，吐出基板浮起用的气体的气体吐出孔；
形成用于将已浮起的基板沿搬送路径进行搬送的气流的气流形成用的气体吐出部；
用于独立进行从各气体吐出部向将基板的搬送路径沿搬送方向分割为多个而形成的各分割区域的每个吐出气体或停止吐出气体的开闭单元；
检测基板在搬送路径上的搬送方向的位置的位置检测单元；
基于该位置检测单元的检测结果，通过开闭单元、控制各分割区域的气体的吐出和停止的控制部；和
设置于搬送路径部件的端部，上表面形成有环状槽和从该环状槽放射状延伸的基板定位用气流形成槽的基板搬出用的交接台，
在所述基板定位用气流形成槽中设置有定位用气体吐出孔，在所述环状槽中设置有吸引孔，
所述位置检测单元设置在各个所述分割区域中，是检测有无基板的基板检测传感器。
2.根据权利要求1所述的基板搬送装置，其特征在于，包括：
检测来自搬送路径的基板的高度的高度检测单元；和
基于该高度检测单元的检测结果、判定基板是否位于预先设定的高度位置的单元。
3.一种基板搬送方法，其特征在于，包括：
从基板浮起用的气体吐出孔吐出气体的工序，该基板浮起用的气体吐出孔在沿基板的搬送方向延伸的搬送路径部件上、沿搬送路径形成；
从用于沿搬送路径搬送已浮起的基板的气流形成用的气体吐出部吐出气体的工序；
利用开闭单元，独立进行从各气体吐出部向将基板的搬送路径沿搬送方向分割为多个而形成的各分割区域的每个吐出气体、或停止吐出气体的工序；
利用位置检测单元，检测基板在搬送路径上的搬送方向的位置的工序；
利用控制部，基于该位置检测单元的检测结果，通过开闭单元控制各分割区域的气体的吐出和停止的工序；和
利用设置于搬送路径部件的端部，上表面形成有环状槽和从该环状槽放射状延伸的基板定位用气流形成槽的基板搬出用的交接台进行基板的定位的工序，
所述进行基板的定位的工序，通过从设置于所述基板定位用气流形成槽中的定位用气体吐出孔吐出气体，并由设置于所述环状槽的吸引孔吸引气体来进行。
4.根据权利要求3所述的基板搬送方法，其特征在于，包括：
检测来自搬送路径的基板的高度的工序；和
基于基板高度的检测结果，判定基板是否位于预先设定的高度的工序。
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