JP2002299406A - 基板搬送装置およびこれを用いた基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄型基板を確実に保持して搬送することがで
きるようにする。 【解決手段】 本発明に係る基板搬送装置１は、極性の
異なる永久磁石６，７が埋め込まれたリング状の第１部
材４と第２部材５とを備え、磁力の吸引力を利用して両
部材４，５で基板Ｗを挟持して基板処理部２に搬送する
ので、基板Ｗが撓んだり、振動したりすることによっ
て、基板Ｗが搬送中に脱落することがない。処理ステー
ジ２Ａ上では、第１部材４を基板Ｗから離脱させて処理
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造工程、
液晶ディスプレイ製造工程、プラズマディスプレイ製造
工程などで基板搬送に使用される基板搬送装置およびこ
れを用いた基板処理装置に係り、特に樹脂フィルム、ガ
ラス薄板、金属箔などの薄型基板の搬送に適した技術に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば液晶ディスプレイ製造工程
で取り扱われる大型のガラス基板の搬送に適した基板搬
送装置として、特開平１１−１８８６８１号公報に開示
されたものがある。この装置は、ハンド基台に片持ち支
持された一対のフォーク状部材に各々２個ずつ、合計４
個の真空吸引を利用した吸着パッドを配設して構成され
ている。これらの吸着パッド上に搬送対象であるガラス
基板を載せて、４箇所で吸着保持して搬送するようにな
っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、この種のガラス
基板の薄型化に伴い、次のような問題点が生じている。
すなわち、薄型のガラス基板を上述したフォーク状部材
の上に載せると、ガラス基板が大きく変形したり、また
振動するなどしてガラス基板の裏面と吸着パッドとの間
に隙間が生じるので、ガラス基板の吸着保持ができなく
なってガラス基板が脱落するという問題が生じている。
同様の問題は、樹脂フィルムや金属箔などの薄型基板を
搬送する場合にも生じる。

【０００４】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、薄型基板を確実に保持して搬送するこ
とができる基板搬送装置およびこれを用いた基板処理装
置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。請求項１
に記載の発明に係る基板搬送装置は、磁力によって互い
に吸引力を発揮する第１部材と第２部材とを備え、前記
両部材で基板を挟持して基板を搬送することを特徴とす
る。

【０００６】（作用・効果）請求項１に記載の発明によ
れば、磁力によって互いに吸引力を発揮する第１部材と
第２部材とで基板を挟持して搬送しているので、大型で
薄い基板であっても確実に保持して搬送することができ
る。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の基板搬送装置において、前記第１部材および第２部材
の少なくともいずれか一方の部材に永久磁石または電磁
石が取り付けられている。

【０００８】（作用・効果）請求項２に記載の発明によ
れば、第１部材および第２部材の少なくともいずれか一
方の部材に取り付けられた永久磁石または電磁石によっ
て励起される磁力によって吸引力が発揮される。

【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の基板搬送装置において、前記第１部材および
第２部材が、基板の周縁部を表裏面から挟持するリング
状部材である。

【００１０】（作用・効果）請求項３に記載の発明によ
れば、リング状の第１部材と第２部材とで基板の周縁部
を挟持して搬送しているので、大型の薄い基板であって
も基板の撓みを抑制することができ、基板を確実に保持
して搬送することができる。また、リング状の両部材は
基板の周縁に接触するだけで、基板の中央部には接触し
ないので、基板に与える損傷を最小限に抑えることがで
きる。

【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれかに記載の基板搬送装置において、前記第１部材
および第２部材のいずれか一方の部材は、基板を搬送す
る基板搬送アームに一体に取り付けられている。

【００１２】（作用・効果）請求項４に記載の発明によ
れば、第１部材および第２部材のいずれか一方の部材が
基板搬送アームに一体に取り付けられているので、両部
材に挟持された基板は、基板搬送アームと一体に搬送さ
れる。

【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれかに記載の基板搬送装置において、前記第１部材
および第２部材が、基板を搬送する基板搬送アームとは
別体で、かつ基板搬送アームに着脱自在に構成されてい
る。

【００１４】（作用・効果）請求項５に発明によれば、
第１部材および第２部材が基板搬送アームとは別体に構
成されているので、例えば基板の表裏を反転させる場合
に、基板搬送アームとは切り離して、両部材で基板を挟
持した状態で基板の姿勢変換を容易に行なうことができ
る。

【００１５】請求項６に記載の発明に係る基板処理装置
は、磁力によって互いに吸引力を発揮する第１部材と第
２部材とで基板を表裏面から挟持して基板を搬送する基
板搬送装置と、前記基板搬送装置によって搬送された基
板を処理ステージ上に載置して、基板に所要の処理を行
なう基板処理部とを備えたことを特徴とする。

【００１６】（作用・効果）請求項６に記載の発明によ
れば、第１部材と第２部材とで基板を表裏から挟持して
処理ステージ上に搬送して、基板に所要の処理を行なっ
ているので、大型の薄い基板であっても基板の処理を円
滑に行なうことができる。

【００１７】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
の基板処理装置において、前記基板搬送装置は、前記第
１部材と第２部材とで挟持された基板を前記処理ステー
ジ上に載置した後、基板の表面側に位置する第１部材を
基板表面から離脱させる。

【００１８】（作用・効果）請求項７に記載の発明によ
れば、第１部材と第２部材とで挟持された基板を処理ス
テージ上に載置した後に、基板表面側の第１部材を基板
から離脱させているので、基板の表面処理の際に第１部
材が邪魔になることがない。

【００１９】請求項８に記載の発明によれば、請求項７
に記載の基板処理装置において、前記処理ステージは、
縦軸心周りに回転可能であって、かつ処理ステージ上の
基板と前記第２部材とを保持する保持手段を備える。

【００２０】（作用・効果）請求項８に記載の発明によ
れば、基板と第２部材とを保持した状態で処理ステージ
を回転させているので、基板の回転処理を円滑に行なう
ことができる。

【００２１】なお、本明細書は、次のような基板保持具
およびこれを用いた基板処理方法に係る発明も開示して
いる。 （技術的課題）大型で薄い基板は撓んで大きく変形する
ので、その取り扱いが困難である。本発明はこの種の基
板の取り扱いを容易にする基板保持具およびこれを用い
た基板処理方法を提供することを目的とする。

【００２２】（１）磁力によって互いに吸引力を発揮す
る第１部材と第２部材とで基板を表裏面から挟持して基
板を保持する基板保持具。

【００２３】(作用・効果)上記の発明によれば、磁力に
よって互いに吸引力を発揮する第１部材と第２部材とで
基板を表裏面から挟持して基板を保持しているので、大
型で薄い基板であっても基板が撓んで変形することがな
く、基板を容易に取り扱うことができる。

【００２４】（２）前記（１）に記載の基板保持具にお
いて、前記第１部材および第２部材は、基板の周縁部を
表裏面から挟持するリング状の部材である。

【００２５】（作用・効果）上記の発明によれば、リン
グ状の両部材は基板の周縁に接触するだけで、基板の中
央部には接触しないので、基板に与える損傷を最小限に
抑えることができる。

【００２６】（３）磁力によって互いに吸引力を発揮す
る第１部材と第２部材とで基板を表裏面から挟持して基
板を処理ステージ上に載せる過程と、処理ステージ上に
載せられた基板の表面側に位置する第１部材を基板から
離脱させる過程と、処理ステージ上に基板と第２部材と
を載置した状態で基板に所要の処理を行なう過程とを備
えたことを特徴とする基板処理方法。

【００２７】（作用・効果）上記の発明によれば、第１
部材と第２部材とで基板を表裏から挟持して処理ステー
ジ上に搬送して、基板に所要の処理を行なっているの
で、大型の薄い基板であっても基板の処理を円滑に行な
うことができる。また、第１部材と第２部材とで挟持さ
れた基板を処理ステージ上に載置した後に、基板表面側
の第１部材を基板から離脱させているので、基板の表面
処理の際に第１部材が邪魔になることがない。

【００２８】（４）前記（３）に記載の基板処理方法に
おいて、前記基板の処理過程は、処理ステージ上に基板
と第２部材とを保持した状態で、処理ステージを縦軸心
周りに回転させて基板の処理を行なう回転処理過程であ
る。

【００２９】（作用・効果）上記の発明によれば、基板
と第２部材とを保持した状態で処理ステージを回転させ
ているので、基板の回転処理を円滑に行なうことができ
る。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。 ＜第１実施例＞図１は、本発明に係る基板搬送装置およ
び基板処理装置の一実施例の要部を示した斜視図であ
る。以下では、液晶表示器などに使用される矩形状のガ
ラス基板を例に採って説明するが、本発明は半導体ウエ
ハなどの円形状の基板などにも適用可能であり、基板の
形状は特に限定しない。

【００３１】本実施例に係る基板処理装置は、矩形状の
ガラス基板（以下、単位に「基板」という）Ｗを搬送す
る基板搬送装置１と、この基板搬送装置１によって搬送
された基板Ｗを載置して基板Ｗに所要の処理を施す基板
処理部２とを備えている。

【００３２】基板搬送装置１は、基板搬送アーム３と、
この基板搬送アーム３の先端部に一体に取り付けられた
リング状の第１部材４と、この第１部材４と協働して基
板Ｗを挟持・保持する第２部材５とを備えている。基板
搬送アーム３は、図示しない駆動機構に連結されて、昇
降および水平移動可能に構成されている。

【００３３】第１部材４および第２部材５は、基板Ｗと
ほぼ同形の矩形状のリングであり、セラミックス、ステ
ンレス鋼、アルミニウムなどから形成されている。第１
部材４の下面および第２部材５の上面には、複数個の異
極の永久磁石６，７が対向するように埋め込まれてい
る。このような第１部材４および第２部材５で基板Ｗを
表裏面から挟み込むと、異極の永久磁石６，７によって
励起される磁力によって、両部材４，５間に吸引力が発
揮され、両部材５，６間の基板Ｗが確実に保持される。
したがって、撓みやすい大型の薄い基板Ｗであっても基
板搬送アーム３から離脱することなく搬送することがで
きる。また、両部材４，５はリング状であって、基板Ｗ
の表裏周縁部に接触するだけであるので、基板Ｗの中央
部に傷や汚染などを与えることなく基板Ｗを搬送するこ
とができる。

【００３４】基板処理部２は基板Ｗを載置する処理ステ
ージ２Ａを備えている。処理ステージ２Ａは、基板Ｗよ
りも少し大きな矩形状のテーブルであって、縦軸心周り
に回転可能に構成されている。処理ステージ２Ａの上面
には、載置された基板Ｗを真空吸引で保持するための多
数の吸引孔８が開設されている。また、処理ステージ２
Ａの上面周縁に沿って矩形状の溝９が穿たれており、こ
の溝９に第２部材５が嵌まり込むようになっている。第
２部材５が溝９に嵌合した状態で、第２部材５と処理ス
テージ２Ａとはほぼ同一面になるように、溝９の深さが
設定されている。また、溝９の底面には嵌合した第２部
材５を真空吸引で保持するための吸引孔１０（図２参
照）が形成されている。

【００３５】次に上述した実施例装置の動作を図２〜図
４を参照して説明する。図２は基板Ｗを処理ステージ２
Ａに搬入する状態を示した断面図、図３は基板搬送装置
１が基板Ｗを処理ステージ２Ａに載せた状態を示す断面
図、図４は基板Ｗの処理状態を示す断面図である。

【００３６】基板Ｗを処理ステージ２Ａに搬入する場合
は、図２に示すように、基板搬送装置１の第１部材４と
第２部材５とで基板Ｗを表裏面から挟持・保持して基板
Ｗを搬送する。基板Ｗが処理ステージ２Ａの上方所定位
置に達すると、基板搬送装置１を下降(あるいは、処理
ステージ２Ａを上昇)させて、図３に示すように、第２
部材５を処理ステージ２Ａの溝９に嵌め入れる。

【００３７】第２部材５を溝９に嵌め入れた後に、吸引
孔８、１０に連通する吸引配管に設けられた電磁弁１１
を開放して、基板Ｗおよび第２部材５を処理ステージ２
Ａ上に吸着保持する。このとき、第２部材５の真空吸引
による吸着力を、両部材４，５の永久磁石６，７による
吸引力よりも強くなるように設定しておく。この状態で
基板搬送アーム３を上昇（あるいは、処理ステージ２Ａ
を下降）させると、図４に示すように、第１部材４が基
板Ｗの表面から離脱して、基板Ｗの上面全体が処理ステ
ージ２Ａ上に現れる。

【００３８】続いて、処理ステージ２Ａが回転して基板
Ｗの表面に所要の処理が施される。本実施例では、ノズ
ル１２が基板Ｗの回転中心に進出してきて、基板Ｗにフ
ォトレジスト液が供給される。そして、基板Ｗが高速回
転されて基板Ｗの表面にフォトレジスト膜が形成され
る。

【００３９】基板Ｗの処理が終わると処理ステージ２Ａ
の回転を停止させて、第２部材５が第１部材４に対向す
る位置に処理ステージ２Ａを止める。この状態で基板搬
送アーム３を下降（あるいは、処理ステージ２Ａを上
昇）させて、第１部材４を処理ステージ２Ａの第２部材
５に重ね合わせる。続いて、電磁弁１１を閉じて処理ス
テージ２Ａの吸着を解除する。この状態で基板搬送アー
ム３を上昇（あるいは、処理ステージ２Ａを下降）させ
ると、磁石の吸引力により基板Ｗが両部材４，５に挟持
された状態で処理ステージ２Ａから搬出される(図２の
状態)。

【００４０】以上のように、本実施例に係る基板搬送装
置１によれば、磁石による吸引力を利用して、リング上
の第１部材４と第２部材５とで基板Ｗを表裏面から挟持
して搬送するので、大型で薄い基板Ｗであっても基板Ｗ
の撓みなどに影響されることなく、基板Ｗを確実に搬送
することができる。また、本実施例に係る基板処理装置
によれば、基板搬送装置１を使って基板Ｗを基板処理部
２に搬入・搬出しているので、大型で薄い基板Ｗであっ
ても基板Ｗの処理を円滑に行なうことができる。更に、
基板Ｗの処理中は、基板Ｗの表面から第１部材４を離脱
させているので、フォトレジスト液の回転塗布などの処
理を第１部材４で邪魔されることなく行うことができ
る。

【００４１】＜第２実施例＞図５は、本発明に係る基板
搬送装置および基板処理装置の第２実施例の要部を示し
た斜視図である。上述した第１実施例では、第１部材４
を基板搬送アーム３に一体に取り付けたが、本実施例で
は第１部材４Ａを基板搬送アーム３とは切り離して別体
に構成してある。第１部材４Ａおよび第２部材５には、
第１実施例と同様に永久磁石６，７が埋め込まれてお
り、大型で薄い基板を磁石の吸引力で挟持・保持するよ
うになっている。基板搬送アーム３と切り離された第１
部材４Ａおよび第２部材５は、基板保持具１３を構成し
ている。

【００４２】一対の基板搬送アーム３の先端部には、第
１部材４Ａとほぼ同形の矩形状の支持具１４が一体に連
結されている。支持具１４の下面には複数個のピン１５
が設けられており、各ピン１５を上下に貫通して真空吸
着用の吸引孔１６（図７参照）が開けられている。第１
部材４Ａの上面には、支持具１４のピン１５に対応した
複数個の嵌合穴１７が開けられている。なお、基板処理
部２の構成は第１実施例と同様であるのでここでの説明
は省略する。

【００４３】次に本実施例の動作を図７および図８を参
照して説明する。図７に示すように、基板保持具１３が
磁石の吸引力で基板Ｗを挟持・保持した状態で、基板搬
送アーム３に連結された支持具１４のピン１５が第１部
材４Ａの嵌合穴１７に嵌め入れられる。そして、ピン１
５の吸引孔１６を介して真空吸引されることにより、基
板保持具１３が支持具１４に支持される。この状態で基
板Ｗが基板処理部２に搬送されて、第１実施例と同様に
第２部材５が処理ステージ２Ａの溝９に嵌め入れられ
て、基板Ｗおよび第２部材５が処理ステージ２Ａ上に吸
着保持される。続いて、支持具１４で第１部材４Ａを吸
引保持した状態で基板搬送アーム３を上昇（あるいは、
処理ステージ２Ａを下降）させることにより、第１部材
４Ａを基板Ｗの表面から離脱させる。この場合、支持具
１４が第１部材４Ａを吸着保持する力を基板保持具１３
の磁石の吸引力よりも強く設定しておく。処理ステージ
２Ａを使った基板Ｗの処理、および処理ステージ２Ａか
らの基板Ｗの搬出は第１実施例と同様であるので、ここ
での説明は省略する。

【００４４】本実施例によれば、第１部材４Ａと第２部
材５で構成された基板保持具１３が基板搬送アーム３と
は別体であるので、次のような特有の効果を奏する。

【００４５】すなわち、基板Ｗの表裏を逆転させて（基
板Ｗの裏面を上に向けた状態で）、基板Ｗの裏面に所要
の処理を行おうとすると、第１実施例装置によれば、基
板搬送アーム３に上下反転機構を付設する必要がある。
しかし、基板搬送アーム３は水平・昇降移動を行なう機
構を備えているので、これらの機構に加えて反転機構を
付設すると装置が大掛かりになって好ましくない。本実
施例では、基板搬送アーム３とは切り離して基板保持具
１３を構成しているので、基板搬送アーム３の駆動機構
とは個別に反転機構を設けることができ、装置の実現が
容易になる。

【００４６】本発明は、上述した各実施例のものに限ら
ず次のように変形実施することも可能である。 （１）上述した実施例では、第１部材４（４Ａ）および
第２部材５に互いに異極性の永久磁石を埋め込んだが、
本発明はこれに限らず、第１部材と第２部材との間に磁
力による吸引力が働くように構成すればよい。例えば、
第１部材および第２部材のいずれか一方に永久磁石を埋
め込み、他方の部材に鉄などの強磁性体を埋め込むよう
にしてもよい。また、磁力を発生させる手段は永久磁石
に限らず、電磁石であってもよい。電磁石は電気配線を
伴うので、基板搬送アーム３と別体となる第１部材４Ａ
や第２部材５に適用するのは好ましくなく、基板搬送ア
ーム３と一体になった第１実施例の第１部材４に適用す
るのが好ましい。

【００４７】（２）上述した実施例では、処理ステージ
２Ａに第２部材５を保持する手段として真空吸引を用い
たが、例えば図８に示すように、第２部材５に埋め込ま
れた永久磁石（または、鉄などの強磁性体）７に対向す
るように、処理ステージ２Ａに複数個の電磁石１８を取
りつけ、各電磁石への通電をＯＮ・ＯＦＦ制御すること
により、第２部材５を保持する状態と、第２部材５を保
持しない状態とを生成するようにしてもよい。

【００４８】（３）上述した実施例では、第１部材およ
び第２部材をリング状部材で構成したが、本発明はこれ
に限らず、例えば馬蹄形部材、Ｃの字形状の部材、フォ
ーク形状の部材などでもよい。

【００４９】（４）上述した実施例では、基板処理装置
としてフォトレジスト液の回転塗布装置を例に挙げた
が、本発明は基板の現像装置や熱処理装置などの種々の
基板処理装置に適用することができる。

【００５０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る基板搬送装置によれば、大型で薄い基板であって
も、基板の撓みによる変形に影響されることなく、基板
を確実に保持して搬送することができる。また、かかる
基板搬送装置を用いた基板処理装置によれば、大型で薄
い基板であっても円滑に処理を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板搬送装置および基板処理装置
の一実施例の要部を示した斜視図である。

【図２】基板を処理ステージに搬入する状態を示した断
面図である。

【図３】基板搬送装置が基板を処理ステージに載せた状
態を示した断面図である。

【図４】基板の処理状態を示した断面図である。

【図５】本発明に係る基板搬送装置および基板処理装置
の第２実施例の要部を示した斜視図である。

【図６】第２実施例装置で基板を処理ステージに搬入す
る状態を示した断面図である。

【図７】第２実施例装置で基板を処理するときの状態を
示した断面図である。

【図８】変形例の要部構成を示した断面図である。

【符号の説明】

Ｗ … 基板 １ … 基板搬送装置 ２ … 基板処理部 ２Ａ … 処理ステージ ３ … 基板搬送アーム ４、４Ａ … 第１部材 ５ … 第２部材 ６，７ … 永久磁石 １３ … 基板保持具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/13 １０１ Ｇ０２Ｆ 1/13 １０１ (72)発明者 上山 勉 京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神 北町１番地の１ 大日本スクリーン製造株 式会社内 Ｆターム(参考） 2H088 FA17 FA30 MA20 3C007 AS01 DS01 FS07 FS08 FT11 GS01 GS12 NS09 NS10 NS12 5F031 CA02 CA05 FA01 FA02 FA11 FA12 GA10 GA12 GA15 GA16 GA47 PA18

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁力によって互いに吸引力を発揮する第
   １部材と第２部材とを備え、前記両部材で基板を挟持し
   て基板を搬送することを特徴とする基板搬送装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の基板搬送装置におい
   て、 前記第１部材および第２部材の少なくともいずれか一方
   の部材には、永久磁石または電磁石が取り付けられてい
   る基板搬送装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の基板搬送装置
   において、 前記第１部材および第２部材は、基板の周縁部を表裏面
   から挟持するリング状部材である基板搬送装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の基板搬
   送装置において、 前記第１部材および第２部材のいずれか一方の部材は、
   基板を搬送する基板搬送アームに一体に取り付けられて
   いる基板搬送装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜３のいずれかに記載の基板搬
   送装置において、 前記第１部材および第２部材は、基板を搬送する基板搬
   送アームとは別体で、かつ基板搬送アームに着脱自在に
   構成されている基板搬送装置。
6. 【請求項６】 磁力によって互いに吸引力を発揮する第
   １部材と第２部材とで基板を表裏面から挟持して基板を
   搬送する基板搬送装置と、 前記基板搬送装置によって搬送された基板を処理ステー
   ジ上に載置して、基板に所要の処理を行なう基板処理部
   とを備えたことを特徴とする基板処理装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の基板処理装置におい
   て、 前記基板搬送装置は、前記第１部材と第２部材とで挟持
   された基板を前記処理ステージ上に載置した後、基板の
   表面側に位置する第１部材を基板表面から離脱させる基
   板処理装置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の基板処理装置におい
   て、 前記処理ステージは、縦軸心周りに回転可能であって、
   かつ処理ステージ上の基板と前記第２部材とを保持する
   保持手段を備える基板処理装置。