JP2002338042A

JP2002338042A - 基板処理装置および基板搬入搬出装置

Info

Publication number: JP2002338042A
Application number: JP2001144451A
Authority: JP
Inventors: Joichi Nishimura; 讓一西村; Masami Otani; 正美大谷; Yasuhiko Hashimoto; 康彦橋本
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-05-15
Filing date: 2001-05-15
Publication date: 2002-11-27

Abstract

(57)【要約】【課題】輸送時の再組み立て・調整が必要なく、しか
もより小型の基板搬送手段を備えた基板処理装置を提供
する。【解決手段】搬送ロボットＴＲは、搬送アーム３１
ａ，３１ｂを備えたアームステージ３５を伸縮体４０の
上部に設けて構成される。収縮体４０は、４つの分割体
４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄからなり、それらを順
次に引き出したり、収納したりすることによって伸縮体
４０の全体が伸縮する。伸縮体４０が伸縮することによ
り搬送アーム３１ａ，３１ｂの昇降が行われる。また、
アームステージ３５に内蔵されたモータによって、搬送
アーム３１ａ，３１ｂの回転動作および水平進退動作が
行われる。伸縮体４０の伸縮動作は、伸縮体４０の内部
に設けられた電動モータ、ローラ、ベルト等からなる昇
降機構によって実現される。よって、発塵防止のための
カバーが不要となり搬送ロボットＴＲが小型になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板、液晶
表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光
ディスク用基板等（以下、単に「基板」と称する）にレ
ジスト塗布処理や熱処理等の処理を行う基板処理装置お
よびそれに適用される基板搬入搬出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体や液晶ディスプレイなどの製品
は、基板に対して洗浄、レジスト塗布、露光、現像、エ
ッチング、層間絶縁膜の形成、熱処理などの一連の諸処
理を施すことにより製造されている。従来よりこれらの
諸処理は、塗布処理ユニットや熱処理ユニット等の複数
の処理ユニットを組み込んだ基板処理装置において行わ
れる。基板処理装置内の搬送ロボットによって複数の処
理ユニット間で基板を所定の順序に従って搬送し、各処
理ユニットにて基板に処理を行うことにより一連の基板
処理が進行するのである。

【０００３】ところで、近年基板の大径化が進展する一
方で、フットプリント（基板処理装置が占有する平面面
積）の増大を抑制する観点から処理ユニットを多段に積
層した装置が主流になりつつある。このような基板処理
装置を製造し半導体製造工場などに輸送する際には、輸
送手段における荷物高さ制限（例えば、航空機による輸
送の場合は２２００ｍｍが上限）の関係上、装置を上下
方向で分割した状態で輸送せざるを得ない。このときに
は、上記搬送ロボットも上下方向で分割するか、または
搬送ロボットを取り外した状態で輸送する必要がある
が、いずれにしても輸送先の工場内において搬送ロボッ
トの再組立・調整を行う必要があるため、輸送工数・納
入工数の増大が避けられない。

【０００４】このため、本発明者等は特開平１１−１２
９１８４号公報に記載の基板処理装置を提案している。
この基板処理装置は、高さ方向に伸縮自在のいわゆるテ
レスコピック型の昇降機構を備えた搬送ロボットにより
基板搬送を行っている。従って、フットプリントの増大
を抑制しつつも、装置の輸送時の搬送ロボットの再組み
立て・調整を不要とすることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の基板処理装置においては、搬送ロボットの動作に
よって発生する粉塵の漏出を防止すべく、伸縮昇降機構
の外部にカバーを設けていたため、そのサイズはある程
度大きなものにならざるを得なかった。３００ｍｍ径の
基板に対応した装置であれば、搬送ロボットのサイズが
ある程度大きくてもほとんど問題とならないが、２００
ｍｍ径の基板に対応する装置ではよりコンパクトな搬送
ロボットが要求される。また、３００ｍｍ対応の装置で
あっても、搬送ロボットが小さいほど好ましいことは勿
論である。

【０００６】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、輸送時の再組み立て・調整が必要なく、しかも
より小型の基板搬送手段を備えた基板処理装置および基
板搬入搬出装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、高さ方向に伸縮自在の基板搬送
手段が、複数の処理部に対して基板を搬送して所定の処
理を行う基板処理装置において、前記基板搬送手段に、
基板を保持して前記複数の処理部との間で基板の受け渡
しを行う搬送アームと、それぞれが中空となっている複
数の分割体を含み、それらのうちの第１の分割体に隣接
する第２の分割体を前記第１の分割体に収容しつつ相対
的に昇降させることにより、前記複数の分割体の全体が
高さ方向に沿って伸縮動作を行う伸縮体と、前記伸縮体
の上部に設けられ、前記搬送アームを鉛直軸周りに回転
させる回転駆動機構と、前記伸縮体の内側に設けられ、
前記伸縮体に前記伸縮動作を行わせることにより前記搬
送アームを昇降させる昇降機構と、を備えている。

【０００８】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
にかかる基板処理装置において、前記昇降機構を、前記
伸縮体の高さ方向に沿った中心軸よりも一方の側に集中
して設けている。

【０００９】また、請求項３の発明は、請求項１または
請求項２の発明にかかる基板処理装置において、前記第
２の分割体を前記第１の分割体よりも上方に配置してい
る。

【００１０】また、請求項４の発明は、請求項１から請
求項３のいずれかの発明にかかる基板処理装置におい
て、前記基板搬送手段の前記伸縮体の底部に前記伸縮体
の内部を排気する排気手段をさらに備えている。

【００１１】また、請求項５の発明は、請求項１から請
求項４のいずれかの発明にかかる基板処理装置におい
て、前記複数の処理部の一部からなる第１処理部群と、
残部からなる第２処理部群とを所定の配列方向に沿って
前記基板搬送手段を挟んで配置し、前記伸縮体の前記配
列方向の大きさを、前記配列方向と垂直な方向の大きさ
よりも小さくしている。

【００１２】また、請求項６の発明は、高さ方向に伸縮
自在の基板搬送手段が、所定の位置と、基板に処理を行
う処理部が配置されるユニット配置部に対する受渡位置
との間で基板を搬送する基板搬入搬出装置において、前
記基板搬送手段に、基板を保持して前記所定の位置およ
び前記受渡位置との間で基板の受け渡しを行う搬送アー
ムと、それぞれが中空となっている複数の分割体を含
み、それらのうちの第１の分割体に隣接する第２の分割
体を前記第１の分割体に収容しつつ相対的に昇降させる
ことにより、前記複数の分割体の全体が高さ方向に沿っ
て伸縮動作を行う伸縮体と、前記伸縮体の上部に設けら
れ、前記搬送アームを鉛直軸周りに回転させる回転駆動
機構と、前記伸縮体の内側に設けられ、前記伸縮体に前
記伸縮動作を行わせることにより前記搬送アームを昇降
させる昇降機構と、を備えている。

【００１３】また、請求項７の発明は、請求項６の発明
にかかる基板搬入搬出装置において、前記昇降機構を、
前記伸縮体の高さ方向に沿った中心軸よりも一方の側に
集中して設けている。

【００１４】また、請求項８の発明は、請求項６または
請求項７の発明にかかる基板搬入搬出装置において、前
記第２の分割体を前記第１の分割体よりも上方に配置し
ている。

【００１５】また、請求項９の発明は、請求項６から請
求項８のいずれかの発明にかかる基板搬入搬出装置にお
いて、前記伸縮体の底部に、前記伸縮体の内部を排気す
る排気手段をさらに備えている。

【００１６】また、請求項１０の発明は、請求項６から
請求項９のいずれかに記載の基板搬入搬出装置におい
て、前記所定の位置と、前記受渡位置とを所定の配列方
向に沿って前記基板搬入搬出装置を挟んで配置し、前記
伸縮体の前記配列方向の大きさを、前記配列方向と垂直
な方向の大きさよりも小さくしている。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について詳細に説明する。

【００１８】図１は、本発明にかかる基板処理装置１の
全体構成を示す平面図である。なお、図１および以降の
各図にはそれらの方向関係を明確にするため必要に応じ
てＺ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸ
ＹＺ直交座標系を付している。

【００１９】この基板処理装置１は、基板にレジスト塗
布処理や現像処理を行う装置であって、基板の搬出入を
行うインデクサＩＤと、基板に処理を行う複数の処理ユ
ニットからなる第１処理部群ＰＧ１，第２処理部群ＰＧ
２と、図示を省略する露光装置（ステッパ）との基板の
受け渡しを行うインターフェイスＩＦと、搬送ロボット
ＴＲとを備えている。

【００２０】インデクサＩＤは、複数の基板を収納可能
なキャリア（図示省略）を載置し、未処理基板を当該キ
ャリアから搬送ロボットＴＲに払い出すとともに処理済
基板を搬送ロボットＴＲから受け取ってキャリアに格納
する。なお、キャリアの形態としては、収納基板を外気
に曝すＯＣ(open casette)であっても良いし、基板を密
閉空間に収納するＦＯＵＰ(front opening unified po
d)や、ＳＭＩＦ(Standard Mechanical Inter Face)ポッ
ドであっても良い。

【００２１】インターフェイスＩＦは、搬送ロボットＴ
Ｒからレジスト塗布処理済の基板を受け取って図外の露
光装置に渡すとともに、露光済の基板を受け取って搬送
ロボットＴＲに渡す機能を有する。また、インターフェ
イスＩＦは、露光装置との受け渡しタイミングの調整を
行うべく、露光前後の基板を一時的にストックする機能
を有し、図示を省略しているが、搬送ロボットＴＲとの
間で基板を受け渡すロボットと、基板を載置するバッフ
ァカセットとを備えている。なお、本実施形態において
は、インデクサＩＤおよびインターフェイスＩＦが搬送
ロボットＴＲに対して基板の搬入／搬出をおこなう基板
搬入搬出装置に該当する。

【００２２】基板処理装置１は、基板に処理を行うため
の複数の処理ユニット（処理部）を備えており、そのう
ちの一部が第１処理部群ＰＧ１を構成し、残部が第２処
理部群ＰＧ２を構成する。図２は、第１処理部群ＰＧ１
および第２処理部群ＰＧ２の構成を示す図である。第１
処理部群ＰＧ１は、液処理ユニットたる塗布処理ユニッ
トＳＣ１，ＳＣ２の上方に複数の熱処理ユニットを配置
して構成されている。なお、図２においては、図示の便
宜上処理ユニットを平面的に配置しているが、実際には
これらは高さ方向（Ｚ軸方向）に積層されているもので
ある。

【００２３】塗布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ２は、基板
を回転させつつその基板主面にフォトレジストを滴下す
ることによって均一なレジスト塗布を行う、いわゆるス
ピンコータである。塗布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ２の
上方には３段に積層された熱処理ユニットが３列設けら
れている。すなわち、下から順に冷却ユニットＣＰ１、
密着強化ユニットＡＨ、加熱ユニットＨＰ１が積層され
た列と、冷却ユニットＣＰ２、加熱ユニットＨＰ２、加
熱ユニットＨＰ３が積層された列と、冷却ユニットＣＰ
３、加熱ユニットＨＰ４、加熱ユニットＨＰ５が積層さ
れた列とが設けられている。

【００２４】同様に、第２処理部群ＰＧ２は、液処理ユ
ニットたる現像処理ユニットＳＤ１，ＳＤ２の上方に複
数の熱処理ユニットを配置して構成されている。現像処
理ユニットＳＤ１，ＳＤ２は、露光後の基板上に現像液
を供給することによって現像処理を行う、いわゆるスピ
ンデベロッパである。現像処理ユニットＳＤ１，ＳＤ２
の上方には３段に積層された熱処理ユニットが３列設け
られている。すなわち、下から順に冷却ユニットＣＰ
４、露光後ベークユニットＰＥＢ、加熱ユニットＨＰ６
が積層された列と、冷却ユニットＣＰ５、加熱ユニット
ＨＰ７、加熱ユニットＨＰ８が積層された列と、冷却ユ
ニットＣＰ６、加熱ユニットＨＰ９、加熱ユニットＨＰ
１０が積層された列とが設けられている。

【００２５】加熱ユニットＨＰ１〜ＨＰ１０は、基板を
加熱して所定の温度にまで昇温する、いわゆるホットプ
レートである。また、密着強化ユニットＡＨおよび露光
後ベークユニットＰＥＢもそれぞれレジスト塗布処理前
および露光直後に基板を加熱する加熱ユニットである。
冷却ユニットＣＰ１〜ＣＰ６は、基板を冷却して所定の
温度にまで降温するとともに、基板を当該所定の温度に
維持する、いわゆるクールプレートである。

【００２６】本明細書においては、これら基板の温度調
整を行う処理ユニット（加熱ユニットおよび冷却ユニッ
ト）を熱処理ユニットと称する。また、塗布処理ユニッ
トＳＣ１，ＳＣ２および現像処理ユニットＳＤ１，ＳＤ
２の如き基板に処理液を供給して所定の処理を行う処理
ユニットを液処理ユニットと称する。そして、液処理ユ
ニットおよび熱処理ユニットを総称して処理ユニットと
する。

【００２７】なお、熱処理ユニットの直下には、液処理
ユニット側に温湿度の管理されたクリーンエアーのダウ
ンフローを形成するフィルタファンユニットＦＦＵが設
けられている。また、図示を省略しているが、搬送ロボ
ットＴＲが配置された上方の位置にも、搬送空間に向け
てクリーンエアーのダウンフローを形成するフィルタフ
ァンユニットが設けられている。

【００２８】図１に戻り、本実施形態では、第１処理部
群ＰＧ１と、第２処理部群ＰＧ２とがＹ軸方向に沿って
搬送ロボットＴＲを挟んで配置されている。そして、搬
送ロボットＴＲのＹ軸方向の大きさが、Ｙ軸方向と垂直
なＸ軸方向の大きさよりも小さくなるように構成されて
いるのであるが、これについてはさらに後述する。ま
た、本実施形態では、第１処理部群ＰＧ１、第２処理部
群ＰＧ２および搬送ロボットＴＲによってユニット配置
部が構成されている。

【００２９】次に、搬送ロボットＴＲについて説明す
る。図３は、搬送ロボットＴＲの外観斜視図である。ま
た、図４および図５は、搬送ロボットＴＲの伸縮昇降動
作を説明するための側面断面図である。搬送ロボットＴ
Ｒは、高さ方向に伸縮自在であり、図４は伸縮体４０が
収縮した状態を示しており、図５は伸縮体４０が伸張し
つつある状態を示している。図４および図５に示すよう
に、搬送ロボットＴＲは、伸縮体４０の上部に搬送アー
ム３１ａ，３１ｂを備えたアームステージ３５を設ける
とともに、伸縮体４０によってテレスコピック型の多段
入れ子構造を実現している。

【００３０】伸縮体４０は、上から順に４つの分割体４
０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄによって構成されてい
る。分割体４０ａは分割体４０ｂに収容可能であり、分
割体４０ｂは分割体４０ｃに収容可能であり、分割体４
０ｃは分割体４０ｄに収容可能である。そして、分割体
４０ａ〜４０ｄを順次に収納していくことによって伸縮
体４０は収縮し、逆に分割体４０ａ〜４０ｄを順次に引
き出していくことによって伸縮体４０は伸張する。すな
わち、伸縮体４０の収縮時においては、分割体４０ａが
分割体４０ｂに収容され、分割体４０ｂが分割体４０ｃ
に収容され、分割体４０ｃが分割体４０ｄに収容される
（図４）。一方、伸縮体４０の伸張時においては、分割
体４０ａが分割体４０ｂから引き出され、分割体４０ｂ
が分割体４０ｃから引き出され、分割体４０ｃが分割体
４０ｄから引き出される（図５）。このように本実施形
態においては、４つの分割体４０ａ〜４０ｄのうちのあ
る分割体（第１の分割体）に隣接する他の分割体（第２
の分割体）を第１の分割体に収容しつつ相対的に昇降さ
せることにより、４つの分割体４０ａ〜４０ｄの全体が
高さ方向に沿って伸縮動作を行うように伸縮体４０が構
成されているのである。

【００３１】伸縮体４０の伸縮動作は、その内部に設け
られた伸縮昇降機構によって実現される。以下、その伸
縮昇降機構について説明する。４つの分割体４０ａ〜４
０ｄのそれぞれは中空の筐体である。分割体４０ｂ，４
０ｃにはそれぞれ凸状の収納部４１ｂ，４１ｃが設けら
れている（図３）。収納部４１ｂにはローラ４２ｂが転
動自在に支持されるとともに、仕切り板４３ｂが固設さ
れている。同様に、収納部４１ｃにはローラ４２ｃが転
動自在に支持されるとともに、仕切り板４３ｃが固設さ
れている。そして、ローラ４２ｂにはベルト４５ｂが巻
き掛けられ、ローラ４２ｃにはベルト４５ｃが巻き掛け
られている。

【００３２】図６は、ローラ４２ｂにベルト４５ｂが巻
き掛けられている様子を示す図である。ローラ４２ｂ
は、その回転軸４４ｂが収納部４１ｂの内壁に軸受けさ
れることによって転動自在に支持されている。本実施形
態では、このローラ４２ｂに２本のベルト４５ｂ，４５
ｂが巻き掛けられている。ベルト４５ｂには、例えば所
定の強度および可撓性を有するステンレス製帯鋼を使用
すれば良い。そして、各ベルト４５ｂの一端は分割体４
０ａの下部に、他端は仕切り板４３ｃの下部にそれぞれ
取付部材を介して固定されている（図４，図５）。

【００３３】図６と同様に、ローラ４２ｃは、その回転
軸が収納部４１ｃの内壁に軸受けされることによって転
動自在に支持され、ローラ４２ｃには２本のベルト４５
ｃ，４５ｃが巻き掛けられている。そして、各ベルト４
５ｃの一端は分割体４０ｂの下部に、他端は分割体４０
ｄの底部にそれぞれ取付部材を介して固定されている
（図４，図５）。このように、２本のベルトを用いるこ
とにより、昇降機構の強度が安定するとともに、メンテ
ナンス時に例えば１本のベルト４５ｂ（４５ｃ）を残し
てそれに昇降機構を維持させたまま他方のベルト４５ｂ
（４５ｃ）を交換することが可能となり、メンテナンス
性が向上する。

【００３４】また、分割体４０ｃの下部にはスライド部
材４６が固設されている。スライド部材４６は、ボール
ネジ４７に螺合されている。ボールネジ４７の上端部に
固設された歯車４７ａは、分割体４０ｄの内壁に固設さ
れた電動モータ４８の歯車４８ａと噛合している。従っ
て、電動モータ４８が正または逆回転を行うと、歯車４
８ａ、歯車４７ａを介してボールネジ４７が回転し、そ
れにともなってスライド部材４６および分割体４０ｃが
高さ方向（Ｚ軸方向）に沿って上下動する。

【００３５】電動モータ４８が分割体４０ｃを分割体４
０ｄに対して相対的に上昇させると、分割体４０ｃに設
けられたローラ４２ｃおよび仕切り板４３ｃもともに上
昇する。このときに、ローラ４２ｃに巻き掛けられたベ
ルト４５ｃの他端が分割体４０ｄに固定されているた
め、ローラ４２ｃが上昇するとベルト４５ｃが分割体４
０ｂを分割体４０ｃに対して相対的に引き上げることと
なる。従って、例えば、分割体４０ｃが分割体４０ｄに
対してＬだけ上昇したとすると、分割体４０ｂも分割体
４０ｃに対してＬだけ上昇（分割体４０ｄに対しては２
Ｌ上昇）することとなる。

【００３６】分割体４０ｂが分割体４０ｃに対して相対
的に上昇すると、分割体４０ｂに設けられたローラ４２
ｂおよび仕切り板４３ｂもともに上昇する。このとき
に、ローラ４２ｂに巻き掛けられたベルト４５ｂの他端
が分割体４０ｃの仕切り板４３ｃに固定されているた
め、ローラ４２ｂが上昇するとベルト４５ｂが分割体４
０ａを分割体４０ｂに対して相対的に引き上げることと
なる。従って、例えば、分割体４０ｃが分割体４０ｄに
対してＬだけ上昇したとすると、分割体４０ｂは分割体
４０ｃに対してＬだけ上昇し、分割体４０ａも分割体４
０ｂに対してＬだけ上昇（分割体４０ｄに対しては３Ｌ
上昇）することとなる。このようにして、伸縮体４０の
全体を伸張させることにより搬送アーム３１ａ，３１ｂ
を上昇させることができる。

【００３７】搬送アーム３１ａ，３１ｂを下降させる場
合には、上記と逆の動作が実行されることとなる。すな
わち、電動モータ４８が分割体４０ｃを分割体４０ｄに
対して相対的に下降させることにより、分割体４０ｂが
分割体４０ｃに対して下降し、分割体４０ａが分割体４
０ｂに対して下降する。こうして伸縮体４０の全体を収
縮させることにより搬送アーム３１ａ，３１ｂを下降さ
せることができる。なお、本実施形態においては、電動
モータ４８、ボールネジ４７、ローラ４２ｂ，４２ｃお
よびベルト４５ｂ，４５ｃが一体として伸縮体４０に伸
縮動作を行わせることにより搬送アーム３１ａ，３１ｂ
を昇降させる昇降機構として機能しており、その昇降機
構が伸縮体４０の内側に設けられている。

【００３８】ところで、４つの分割体４０ａ〜４０ｄの
それぞれの相対昇降動作は、ガイド機構によって安定し
て行われるようにされている。図７は、ガイド機構を説
明する図である。なお、図３から図５では図示の便宜
上、ガイド機構の記載を省略している。ここでは、分割
体４０ｂと分割体４０ｃとの間のガイド機構を代表とし
て説明するが、分割体４０ａと分割体４０ｂとの間およ
び分割体４０ｃと分割体４０ｄとの間のガイド機構につ
いても同じである。分割体４０ｂの外壁面であって収納
部４１ｂの両側方には一対のガイドレール５１ｂが上下
方向に沿って配設されている。一方、分割体４０ｃには
スライド部材５２ｃが固設されている。このスライド部
材５２ｃは、上下方向に沿って摺動自在にガイドレール
５１ｂのガイド溝５３ｂに嵌合されている。そして、伸
縮体４０が伸縮動作を行うときには、スライド部材５２
ｃがガイドレール５１ｂのガイド溝５３ｂに沿って摺動
することにより、各分割体が横方向にふらつくことを防
止している。

【００３９】以上のようにして、搬送ロボットＴＲは、
伸縮体４０の伸縮動作に基づく搬送アーム３１ａ，３１
ｂの昇降動作を行うのである。また、搬送ロボットＴＲ
は、搬送アーム３１ａ，３１ｂの水平進退移動および回
転動作を行うこともできる。具体的には、分割体４０ａ
の上部にアームステージ３５が設けられており、そのア
ームステージ３５によって搬送アーム３１ａ，３１ｂの
水平進退移動および回転動作を行う。

【００４０】図８は、搬送アーム３１ａ，３１ｂおよび
アームステージ３５の外観斜視図である。また、図９
は、アームステージ３５の側面断面図である。アームス
テージ３５上には、ほぼ同一構造の２個の搬送アーム３
１ａ，３１ｂが取り付けられている。各搬送アーム３１
ａ，３１ｂは屈伸動作を行い、各搬送アーム３１ａ，３
１ｂの先端側に連結された第１アームセグメント３４
ａ，３４ｂは、それぞれステージ３５に対する姿勢を維
持しつつ水平方向に直進する。なお、第１アームセグメ
ント３４ａ，３４ｂは第２アームセグメント３３ａ，３
３ｂに連結されており、第２アームセグメント３３ａ，
３３ｂは第３アームセグメント３２ａ，３２ｂに連結さ
れている。各アームセグメントは、搬送アーム３１ａ，
３１ｂの動作において互いに干渉しないように構成され
ている。そして、各搬送アーム３１ａ，３１ｂを互い違
いに屈伸させれば、正面にある処理ユニット中の処理済
み基板Ｗを取り出して、未処理の基板Ｗをこの処理ユニ
ット中に搬入することができる。

【００４１】各搬送アーム３１ａ，３１ｂの具体的な構
成としては、第１アームセグメント３４ａ，３４ｂに直
線進退移動を行わせる種々の公知の機構、例えば特開平
１１−１２９１８４号公報に開示された屈伸機構を採用
することができる。この屈伸機構はプーリとベルトとを
組み合わせたリンク機構であり、アームステージ３５の
内部に設けられたモータ６１ａ，６１ｂが第３アームセ
グメント３２ａ，３２ｂをそれぞれ回転させることによ
り、第１アームセグメント３４ａ，３４ｂがそれぞれア
ームステージ３５に対する姿勢を維持しつつ水平方向に
進退する。

【００４２】また、アームステージ３５の内部にはパル
スモータ６２が設けられている。パルスモータ６２のモ
ータ軸は分割体４０ａの上部に連結されている。パルス
モータ６２が回転動作を行うことにより、搬送アーム３
１ａ，３１ｂを含むアームステージ３５の全体が鉛直方
向に沿った回転軸Ｇ周りで水平面内にて回転することと
なる。すなわち、アームステージ３５のパルスモータ６
２が、伸縮体４０の上部に設けられ、搬送アーム３１
ａ，３１ｂを鉛直軸周りに回転させる回転駆動機構とし
て機能している。

【００４３】以上のような構成により搬送ロボットＴＲ
は、搬送アーム３１ａ，３１ｂを高さ方向に昇降動作さ
せること、回転動作させることおよび水平方向に進退移
動させることができる。すなわち、搬送ロボットＴＲ
は、搬送アーム３１ａ，３１ｂを３次元的に移動させる
ことができる。そして、基板Ｗを保持した搬送アーム３
１ａ，３１ｂが３次元的に移動して複数の処理ユニット
との間で基板Ｗの受け渡しを行うことによりそれら複数
の処理ユニットに対して基板Ｗを搬送して当該基板Ｗに
種々の処理を行わせることができる。

【００４４】搬送ロボットＴＲは、テレスコピック型の
多段入れ子構造を有しているため、各処理ユニットに基
板Ｗの搬送を行うための高さが高くなったとしても、多
段入れ子構造の数を多くすれば、搬送ロボットＴＲの収
納時の高さや収納時における幅方向のスペースを抑制す
ることができ、ひいては基板処理装置１のフットプリン
トの増大を抑えることができる。また、高さ寸法が高い
基板処理装置であっても、各処理ユニットに基板Ｗを搬
出入することが可能であり、装置の輸送時にも搬送ロボ
ットＴＲの再組立・調整が不必要となる。

【００４５】また、図４、図５に示したように、伸縮体
４０に伸縮動作を行わせるローラ４２ｂ，４２ｃおよび
ベルト４５ｂ，４５ｃ等の昇降機構は全て伸縮体４０の
内側に設けられている。従って、昇降機構が動作によっ
て発塵したとしても、その粉塵が搬送ロボットＴＲの外
部に漏出することが防止され、基板Ｗへのパーティクル
付着を抑制することができる。

【００４６】また、昇降機構を伸縮体４０の内側に設け
ることによって粉塵が搬送ロボットＴＲの外部に漏出す
ることを防止すれば、各分割体にカバーを設ける必要が
なくなる。その結果、搬送ロボットＴＲを小型化、軽量
化することができる。

【００４７】特に、本実施形態の基板処理装置１におい
ては、伸縮体４０の内部を排気する排気手段たる排気用
ファン７０を伸縮体４０の底部に設けている（図４、図
５参照）。排気用ファン７０は、伸縮体４０の内部から
空気を吸引し、その吸引した空気を装置外部の排気ダク
トに排出する。伸縮体４０の内部から空気を吸引するこ
とによって、伸縮体４０内部が負圧となり、昇降機構か
ら発生した粉塵が搬送ロボットＴＲの外部に漏出するこ
とがより効果的に防止される。

【００４８】また、本実施形態では、回転駆動機構たる
パルスモータ６２を内蔵したアームステージ３５が伸縮
体４０の上部に設けられている。従って、搬送アーム３
１ａ，３１ｂを回転させるときにも搬送ロボットＴＲの
全体が回転することがなくなり、回転に伴う揺れが生じ
る可能性が小さくなり、搬送アーム３１ａ，３１ｂを安
定して回転できるとともに、回転角の精度や回転速度を
さらに向上させることができる。しかも、搬送アーム３
１ａ，３１ｂおよびアームステージ３５のみを回転させ
れば良いため、搬送ロボットＴＲの全体を回転させる場
合に比較して消費する電力が非常に小さくなるととも
に、回転に伴う気流の乱れも大幅に抑制される。

【００４９】また、本実施形態の搬送ロボットＴＲにお
いては、収容される分割体を収容する分割体よりも上方
に配置している。つまり、上方の分割体ほど小さくな
り、最上の分割体４０ａが最も小さく、最下の分割体４
０ｄが最も大きい。従って、搬送ロボットＴＲは剛性の
高い安定した構造物となり、その結果搬送アーム３１
ａ，３１ｂの昇降時におけるアームステージ３５の移動
特性や停止特性が優れたものとなる。

【００５０】また、上方の分割体ほど小さくなっている
ので昇降にともなう搬送ロボットＴＲ周辺の気流の乱れ
を小さく抑えることができ、液処理ユニットや熱処理ユ
ニットへの気流の乱れによる悪影響を抑制することがで
きる。

【００５１】また、図４および図５から明らかなよう
に、伸縮体４０に伸縮動作を行わせる昇降機構が伸縮体
４０の高さ方向に沿った中心軸よりも一方の側（本実施
形態では（−Ｙ）側）に集中して設けられている。従っ
て、搬送ロボットＴＲの剛性が高くなるとともに、その
メンテナンス性が向上し、しかも搬送ロボットＴＲを容
易に組み立てることができる。

【００５２】さらに、上述したように、搬送ロボットＴ
ＲのＹ軸方向（第１処理部群ＰＧ１と第２処理部群ＰＧ
２との配列方向）の大きさが、Ｘ軸方向の大きさよりも
小さくなるように構成されている。図１から理解される
ように、基板処理装置１全体のＸ軸方向の大きさは搬送
ロボットＴＲの大きさの影響を受けないが、Ｙ軸方向の
大きさは搬送ロボットＴＲの大きさに依存している。つ
まり、搬送ロボットＴＲのＹ軸方向の大きさを小さくす
ると、その分だけ第１処理部群ＰＧ１と第２処理部群Ｐ
Ｇ２との間隔を狭めることができ、基板処理装置１全体
のＹ軸方向の大きさをも小さくすることができるのであ
る。従って、本実施形態のように、搬送ロボットＴＲの
Ｙ軸方向の大きさをＸ軸方向の大きさよりも小さくすれ
ば、基板処理装置１全体のフットプリントを低減するこ
とができる。

【００５３】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、この発明は上記の例に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態においては、搬送ロボットＴＲを
第１処理部群ＰＧ１と第２処理部群ＰＧ２との間に配置
していたが、これに限定されるものではなく、基板を搬
送するロボットを配置するところ、例えば基板搬入搬出
装置たるインデクサＩＤやインターフェイスＩＦに配置
するようにしても良い。

【００５４】図１０は、図１のインデクサＩＤにおいて
キャリアから基板を取り出して第１処理部群ＰＧ１、第
２処理部群ＰＧ２および搬送ロボットＴＲからなるユニ
ット配置部との所定の受渡位置に基板を搬送したり、そ
のユニット配置部で所定の処理が終了した基板を上記受
渡位置で受け取ってキャリアへの収容を行う移載ロボッ
トＴＦの概要を示す斜視図である。図１０に示すよう
に、移載ロボットＴＦの搬送アーム７５は、雄ねじ７
７，ガイドレール７６等からなるＹ軸方向の駆動機構で
あるＹ駆動機構によって±Ｙ方向に移動することが可能
となっている。

【００５５】移載ロボットＴＦ自体の構成は、搬送アー
ム７５の形状やＹ方向に移動可能である点を除いては、
搬送ロボットＴＲと同じである。すなわち、分割体４０
ａ〜４０ｄを順次に収納していくことによって伸縮体４
０は収縮し、逆に分割体４０ａ〜４０ｄを順次に引き出
していくことによって伸縮体４０は伸張し、それによっ
て搬送アーム７５が昇降する。そして、伸縮体４０を伸
縮させる昇降機構を伸縮体４０の内側に設けている。ま
た、移載ロボットＴＦは、アームステージ３５内のモー
タにより搬送アーム７５を回転動作させることおよび水
平方向に進退移動させることができる。その結果、移載
ロボットＴＦは、搬送アーム７５を３次元的に移動させ
ることができるのである。

【００５６】このような移載ロボットＴＦを搭載したイ
ンデクサＩＤと、上述の搬送ロボットＴＲを備えるユニ
ット配置部とにおける基板の受け渡し動作について説明
する。図１１は、ユニット配置部ＭＰ内における基板Ｗ
の搬送、インデクサＩＤ内における基板Ｗの搬送、ユニ
ット配置部ＭＰ及びインデクサＩＤ間における基板Ｗの
受け渡しを説明するための図である。

【００５７】インデクサＩＤに設けた移載ロボットＴＦ
は、ユニット配置部ＭＰ側の搬送ロボットＴＲとの間で
基板Ｗの受け渡しを行う。この移載ロボットＴＦは、ユ
ニット配置部ＭＰ側の搬送ロボットＴＲによって受け渡
しポジションＰ３まで搬送されてきた基板Ｗを受け取っ
てキャリアＣＡ中に収納するとともに、キャリアＣＡ中
の基板ＷをキャリアＣＡ外に取り出し、受け渡しポジシ
ョンＰ３まで移動させて搬送ロボットＴＲに渡す。すな
わち、移載ロボットＴＦは、全体として、インデクサＩ
Ｄに設けた通路上をＹ方向に往復移動可能となってい
る。そして、基板Ｗを保持する搬送アーム７５をＺ軸及
びＸ軸方向に沿って移動させて正面の搬送ロボットＴＲ
との間で基板Ｗの受け渡しを行う。一方、移載ロボット
ＴＦが図示の位置から±Ｙ方向に移動するとともに回転
し、いずれかのキャリアＣＡの正面に対向する状態とな
ると、搬送アーム７５が±Ｚ方向及びＸ方向に移動して
キャリアＣＡとの間で基板Ｗの受け渡しを行う。

【００５８】また、ユニット配置部ＭＰの中央に設けた
搬送ロボットＴＲは、受け渡しポジションＰ３で移載ロ
ボットＴＦから受け取った基板Ｗを周囲の処理ユニット
に渡す。

【００５９】なお、インデクサＩＤやインターフェイス
ＩＦに関しては、受け渡しポジションＰ３，Ｐ４におい
て基板の交換が行われる。すなわち、搬送ロボットＴＲ
は、ユニット配置部ＭＰにおいて所定の処理を終了した
基板Ｗを受け渡しポジションＰ４まで移動させてここで
インターフェイスＩＦとの間の基板交換を行う。また、
搬送ロボットＴＲは、全ての処理を終了した基板Ｗを受
け渡しポジションＰ３まで移動させてここでインデクサ
ＩＤとの間の基板交換を行う。

【００６０】また、インターフェイスＩＦは既述のよう
に露光装置とユニット配置部ＭＰとの間で基板の搬入／
搬出を行うために設けられているため、露光装置から基
板を受け取ってユニット配置部ＭＰの受け渡しポジショ
ンＰ４に搬送したり、受け渡しポジションＰ４から基板
を受け取って露光装置に搬送したりするための基板の搬
送ロボットがインターフェイスＩＦ内にも設けられる。
このインターフェイスＩＦ内の搬送ロボットも図１０に
示すようなインデクサＩＤの移載ロボットＴＦと同様の
構成を適用することができる。

【００６１】つまり、インデクサＩＤやインターフェイ
スＩＦのようにユニット配置部ＭＰに対して基板を搬入
したり、搬出したりする基板搬入搬出装置においても、
この実施の形態で示した伸縮昇降機構を有する搬送ロボ
ットを適用することができ、この場合は、さらに、図１
０に示すように、雄ねじ７７，ガイドレール７６等から
なるＹ軸方向の駆動機構を備えることが好ましい。な
お、インデクサＩＤにおいてはキャリアＣＡが、インタ
ーフェイスＩＦにおいては露光装置やバッファカセット
がそれぞれ所定の位置に相当する。

【００６２】以上のような基板搬入搬出装置に配置され
た移載ロボットＴＦにおいても、搬送ロボットＴＲと同
様の構成によって、同様の効果を得ることができる。そ
して、搬送ロボットＴＦのＸ軸方向（キャリアＣＡと受
け渡しポジションＰ３との配列方向）の大きさが、Ｙ軸
方向の大きさよりも小さくなるように構成されている。
搬送ロボットＴＲのＸ軸方向の大きさを小さくすると、
インデクサＩＤ全体のＸ軸方向の大きさをも小さくする
ことができる。その結果、基板処理装置１全体のフット
プリントを低減することができるのである。

【００６３】また、複数の処理ユニットと搬送ロボット
ＴＲとの配置関係は図１、図２に記載したものに限定さ
れず、種々の態様を採りうることが可能である。この場
合、伸縮体４０自体が回転するものではないため、いず
れか一方向には縮めることができ（上記実施形態ではＹ
軸方向）、その縮める方向と処理部との配置関係を調整
することによって基板処理装置全体のフットプリントを
低減することができる。

【００６４】また、処理ユニットの種類は図２に示した
ものに限定されず、例えばエッジ露光ユニットや枚葉式
の洗浄ユニットを含ませるようにしても良い。また、第
１処理部群ＰＧ１および第２処理部群ＰＧ２のそれぞれ
に含ませる処理ユニットについても任意のものとするこ
とができる。

【００６５】また、上記実施形態においては、アームス
テージ３５に２本の搬送アーム３１ａ，３１ｂを設ける
いわゆるダブルアームとしていたが、これを図１０と同
様の１本の搬送アームを設けるシングルアームの形態に
しても良い。

【００６６】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１の発明
によれば、伸縮体に伸縮動作を行わせることにより搬送
アームを昇降させる昇降機構を伸縮体の内側に設けてい
るため、昇降機構から発生した粉塵が伸縮体の外部に漏
出することを防止でき、その結果伸縮体のカバーが不要
となり、基板搬送手段を小型にすることができる。ま
た、伸縮体を収縮することにより高さ寸法を抑えること
ができるので、装置の輸送時にも基板搬送手段の再組立
・調整が不必要である。

【００６７】また、請求項２の発明によれば、昇降機構
が伸縮体の高さ方向に沿った中心軸よりも一方の側に集
中して設けられているため、基板搬送手段の剛性が高く
なるとともに、その調整性、メンテナンス性が向上し、
しかも基板搬送手段を容易に組み立てることができる。

【００６８】また、請求項３の発明によれば、第１の分
割体に収容される第２の分割体を第１の分割体よりも上
方に配置するため、伸縮体の上方の分割体ほど小さくな
り、基板搬送手段の剛性が高くなるとともに、搬送アー
ムの昇降時における移動特性や停止特性が優れたものと
なる。

【００６９】また、請求項４の発明によれば、伸縮体の
底部に伸縮体の内部を排気する排気手段を設けているた
め、伸縮体の内部が負圧となり、昇降機構から発生した
粉塵の漏出をより確実に防止することができる。

【００７０】また、請求項５の発明によれば、複数の処
理部の一部からなる第１処理部群と、残部からなる第２
処理部群とが所定の配列方向に沿って基板搬送手段を挟
んで配置され、伸縮体の配列方向の大きさは、その配列
方向と垂直な方向の大きさよりも小さいため、第１処理
部群と第２処理部群との配列間隔を狭めることができ、
基板処理装置のフットプリントを低減することができ
る。

【００７１】また、請求項６の発明によれば、伸縮体に
伸縮動作を行わせることにより搬送アームを昇降させる
昇降機構を伸縮体の内側に設けているため、昇降機構か
ら発生した粉塵が伸縮体の外部に漏出することを防止で
き、その結果伸縮体のカバーが不要となり、基板搬送手
段を小型にすることができる。また、伸縮体を収縮する
ことにより高さ寸法を抑えることができるので、輸送時
にも基板搬送手段の再組立・調整が不必要である。

【００７２】また、請求項７の発明によれば、昇降機構
が伸縮体の高さ方向に沿った中心軸よりも一方の側に集
中して設けられているため、基板搬送手段の剛性が高く
なるとともに、その調整性、メンテナンス性が向上し、
しかも基板搬送手段を容易に組み立てることができる。

【００７３】また、請求項８の発明によれば、第１の分
割体に収容される第２の分割体を第１の分割体よりも上
方に配置するため、伸縮体の上方の分割体ほど小さくな
り、基板搬送手段の剛性が高くなるとともに、搬送アー
ムの昇降時における移動特性や停止特性が優れたものと
なる。

【００７４】また、請求項９の発明によれば、伸縮体の
底部に伸縮体の内部を排気する排気手段を設けているた
め、伸縮体の内部が負圧となり、昇降機構から発生した
粉塵の漏出をより確実に防止することができる。

【００７５】また、請求項１０の発明によれば、所定の
位置と、受渡位置とが所定の配列方向に沿って基板搬入
搬出装置を挟んで配置され、伸縮体の前記配列方向の大
きさは、その配列方向と垂直な方向の大きさよりも小さ
いため、所定の位置と受渡位置との配列間隔を狭めるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる基板処理装置の全体構成を示す
平面図である。

【図２】図１の基板処理装置の第１処理部群および第２
処理部群の構成を示す図である。

【図３】図１の基板処理装置の搬送ロボットの外観斜視
図である。

【図４】図３の搬送ロボットの伸縮昇降動作を説明する
ための側面断面図である。

【図５】図３の搬送ロボットの伸縮昇降動作を説明する
ための側面断面図である。

【図６】ローラにベルトが巻き掛けられている様子を示
す図である。

【図７】ガイド機構を説明する図である。

【図８】搬送アームおよびアームステージの外観斜視図
である。

【図９】アームステージの側面断面図である。

【図１０】図１の基板処理装置のインデクサに適用する
搬送ロボットの外観斜視図である。

【図１１】移載ロボットと搬送ロボットとの基板の受け
渡しを説明するための図である。

【符号の説明】

１基板処理装置３１ａ，３１ｂ搬送アーム３５アームステージ４０伸縮体４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ分割体４２ｂ，４２ｃローラ４５ｂ，４５ｃベルト４７ボールネジ４８電動モータ７０排気用ファンＩＤインデクサＩＦインターフェイスＰＧ１第１処理部群ＰＧ２第２処理部群ＴＦ移載ロボットＴＲ搬送ロボットＷ基板

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）Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６２５０２Ｊ (72)発明者橋本康彦兵庫県明石市川崎町１番１号川崎重工業株式会社明石工場内Ｆターム(参考） 3C007 AS05 AS24 AS25 BS15 BS26 CT02 CT04 CT05 CU03 CV07 CW07 CY16 CY28 CY36 CY37 HS27 HT02 HT06 HT20 5F031 CA02 CA05 CA07 FA01 FA02 FA04 FA07 FA12 FA15 GA02 GA43 GA47 GA48 GA49 GA50 LA09 LA12 LA13 MA02 MA03 MA06 MA13 MA24 MA26 NA03 NA14 NA18 PA06 5F046 AA28 CD01 CD05 CD06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高さ方向に伸縮自在の基板搬送手段が、
複数の処理部に対して基板を搬送して所定の処理を行う
基板処理装置であって、前記基板搬送手段は、基板を保持して前記複数の処理部との間で基板の受け渡
しを行う搬送アームと、それぞれが中空となっている複数の分割体を含み、それ
らのうちの第１の分割体に隣接する第２の分割体を前記
第１の分割体に収容しつつ相対的に昇降させることによ
り、前記複数の分割体の全体が高さ方向に沿って伸縮動
作を行う伸縮体と、前記伸縮体の上部に設けられ、前記搬送アームを鉛直軸
周りに回転させる回転駆動機構と、前記伸縮体の内側に設けられ、前記伸縮体に前記伸縮動
作を行わせることにより前記搬送アームを昇降させる昇
降機構と、を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】請求項１記載の基板処理装置において、前記昇降機構は、前記伸縮体の高さ方向に沿った中心軸
よりも一方の側に集中して設けられていることを特徴と
する基板処理装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の基板処
理装置において、前記第２の分割体を前記第１の分割体よりも上方に配置
することを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】請求項１から請求項３のいずれかに記載
の基板処理装置において、前記基板搬送手段は、前記伸縮体の底部に、前記伸縮体
の内部を排気する排気手段をさらに備えることを特徴と
する基板処理装置。
【請求項５】請求項１から請求項４のいずれかに記載
の基板処理装置において、前記複数の処理部の一部からなる第１処理部群と、残部
からなる第２処理部群とが所定の配列方向に沿って前記
基板搬送手段を挟んで配置され、前記伸縮体の前記配列方向の大きさは、前記配列方向と
垂直な方向の大きさよりも小さいことを特徴とする基板
処理装置。
【請求項６】高さ方向に伸縮自在の基板搬送手段が、
所定の位置と、基板に処理を行う処理部が配置されるユ
ニット配置部に対する受渡位置との間で基板を搬送する
基板搬入搬出装置であって、前記基板搬送手段は、基板を保持して前記所定の位置および前記受渡位置との
間で基板の受け渡しを行う搬送アームと、それぞれが中空となっている複数の分割体を含み、それ
らのうちの第１の分割体に隣接する第２の分割体を前記
第１の分割体に収容しつつ相対的に昇降させることによ
り、前記複数の分割体の全体が高さ方向に沿って伸縮動
作を行う伸縮体と、前記伸縮体の上部に設けられ、前記搬送アームを鉛直軸
周りに回転させる回転駆動機構と、前記伸縮体の内側に設けられ、前記伸縮体に前記伸縮動
作を行わせることにより前記搬送アームを昇降させる昇
降機構と、を備えることを特徴とする基板搬入搬出装
置。
【請求項７】請求項６記載の基板搬入搬出装置におい
て、前記昇降機構は、前記伸縮体の高さ方向に沿った中心軸
よりも一方の側に集中して設けられていることを特徴と
する基板搬入搬出装置。
【請求項８】請求項６または請求項７に記載の基板搬
入搬出装置において、前記第２の分割体を前記第１の分割体よりも上方に配置
することを特徴とする基板搬入搬出装置。
【請求項９】請求項６から請求項８のいずれかに記載
の基板搬入搬出装置において、前記伸縮体の底部に、前記伸縮体の内部を排気する排気
手段をさらに備えることを特徴とする基板搬入搬出装
置。
【請求項１０】請求項６から請求項９のいずれかに記
載の基板搬入搬出装置において、前記所定の位置と、前記受渡位置とが所定の配列方向に
沿って前記基板搬入搬出装置を挟んで配置され、前記伸縮体の前記配列方向の大きさは、前記配列方向と
垂直な方向の大きさよりも小さいことを特徴とする基板
搬入搬出装置。