JP2003100839A - 基板搬送装置および熱処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の有効領域における温度分布の均一性が
高い基板搬送装置および熱処理装置を提供する。 【解決手段】 基板Ｗの裏面側から有効領域ＥＡの全域
に近接して基板Ｗを保持する長尺の板状であるととも
に、内部に冷却配管６６を備える搬送アーム６０が搬送
部５０に設けられているため、基板Ｗの有効領域ＥＡに
おける温度分布の均一性を高く保ちつつ基板Ｗの搬送お
よび冷却が行える。

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、「基板」と称する）を保持し
て搬送する基板搬送装置およびそれを備えた熱処理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、基板に熱処理を施すため、ホ
ットプレートを備える熱処理装置と、そのような熱処理
装置に対して基板を受け渡す基板搬送装置が広く用いら
れている。そして、その様な装置間での基板の受け渡し
機構として、以下のようなものが提案されている。

【０００３】図１７は、従来の熱処理装置と基板搬送装
置の搬送アームの様子を示す図である。図１７に示すよ
うに、熱処理装置１００には、熱処理装置１００に進入
する基板搬送装置１１０の搬送アーム１１１との基板の
受け渡しのために、上端が同じ高さを保ちつつホットプ
レート１０１上を昇降する複数の支持ピン１０２が備え
られている。一方、基板搬送装置１１０は内部に冷媒の
通る配管（図示省略）が埋め込まれた板状の搬送アーム
１１１に複数のスリット状の切り込み１１２を備えると
ともに冷却機能を備えている。

【０００４】そして、熱処理装置１００から基板搬送装
置１１０に基板Ｗを渡す際には、複数の支持ピン１０２
の上端で基板Ｗを裏面から支えつつ、その基板Ｗの下方
に搬送アーム１１１が進入し、各支持ピン１０２がそれ
ら切り込み１１２に遊嵌し、搬送アーム１１１が進入し
終わると全支持ピン１０２が同時に下降することによっ
て、基板Ｗを搬送アーム１１１に渡し、その後搬送アー
ム１１１が後退することによって基板Ｗが熱処理装置１
００から搬出される。逆に搬送アーム１１１から熱処理
装置１００に基板Ｗを渡す際には、この逆の手順で行
う。

【０００５】そして、熱処理装置１００内で加熱処理を
受けた基板Ｗを冷却する際には搬送アーム１１１上に基
板Ｗを載置した状態で冷却するのである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来技術においては、基板搬送装置１１０の搬送アーム
１１１には冷却時や基板搬送時に、それら切り込みを通
じた熱拡散や切り込み１１２からの熱風の吹き込み等に
より、基板主面内、とりわけデバイス形成が行われる領
域である有効領域における温度分布の均一性が損なわれ
るという問題があった。

【０００７】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、基板主面のうちの少なくとも有効領域における
温度分布の均一性が高い基板搬送装置および熱処理装置
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明は、基板を保持して搬送する基板搬
送装置において、基板の裏面側から基板主面のうちの少
なくともデバイス形成が行われる有効領域の全域に当接
または近接して基板を保持する長尺の板状の搬送アーム
と、前記搬送アームを冷却する冷却手段と、を備えてい
る。

【０００９】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
に係る基板搬送装置において、前記搬送アームの幅を基
板の大きさよりも狭くしている。

【００１０】また、請求項３の発明は、基板を保持して
搬送する基板搬送装置において、基板の裏面側から当接
または近接して基板を保持する長尺の板状の搬送アーム
と、前記搬送アームを冷却する冷却手段と、を備え、前
記搬送アームの幅を基板の大きさよりも狭くしている。

【００１１】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係る基板搬送装置において、
前記搬送アームに対して基板を受け渡すためのピンが通
過する複数の孔を前記搬送アームに穿設している。

【００１２】また、請求項５の発明は、基板に熱処理を
行う熱処理室と前記熱処理室に対して基板を搬出入する
搬送部とを備えた熱処理装置において、前記搬送部に、
請求項１から請求項４のいずれかの発明に係る基板搬送
装置を備えている。

【００１３】さらに、請求項６の発明は、請求項５記載
の熱処理装置において、前記熱処理室に、前記基板搬送
装置との間で基板の受け渡しを行うときに基板の端縁部
を支持する複数の支持ピンを備え、前記基板搬送装置
に、前記熱処理室との間で基板の受け渡しを行うときに
前記搬送アームを前記複数の支持ピンの間に進入させて
いる。

【００１４】

【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。

【００１５】＜１．第１実施形態＞ ＜１−１．基板処理装置の全体構成＞まず、本発明に係
る基板搬送装置および熱処理装置を組み込んだ基板処理
装置の全体構成について説明する。図１は、基板処理装
置の全体構成の一例を示す平面図である。この基板処理
装置は、基板Ｗを払い出すためのインデクサＩＤと、各
種処理液を塗布するための回転式塗布処理装置（スピン
コータ）ＳＣ１，ＳＣ２と、本発明に係る熱処理装置Ｌ
ＯＨ１，ＬＯＨ２と、基板Ｗに加熱処理を施すホットプ
レート部ＨＰ１，ＨＰ２と、基板Ｗに冷却処理を施すク
ールプレート部ＣＰ１，ＣＰ２と、これらの間で基板Ｗ
の搬送を行う搬送ロボットＴＲとを備えている。

【００１６】インデクサＩＤは、複数の基板Ｗを収納可
能なカセットを複数載置することができるとともに、そ
のカセットと搬送ロボットＴＲとの間で基板Ｗの移載を
行う移載機構（図示省略）を備える。インデクサＩＤ
は、カセットに収納された未処理の基板Ｗを搬送ロボッ
トＴＲに払い出すとともに、処理が終了した基板Ｗを搬
送ロボットＴＲから受け取ってカセットに収納する機能
を有する。

【００１７】回転式塗布処理装置ＳＣ１，ＳＣ２は、と
もに略水平姿勢にて保持した基板Ｗを回転させつつ、各
種処理液をその基板Ｗに吐出することによりＳＯＤ（Sp
in-on-Dielectronics）やポリイミド等の低誘電体材料
の塗布処理を行う。

【００１８】熱処理装置ＬＯＨ１，ＬＯＨ２は、いずれ
もＳＯＤやポリイミド等の低誘電体材料の処理液が塗布
された基板Ｗに低酸素雰囲気にて熱処理を施すことによ
って、その基板Ｗ上に層間絶縁膜を形成する機能を有す
る。なお、熱処理装置ＬＯＨ１，ＬＯＨ２については、
後に詳述する。

【００１９】ホットプレート部ＨＰ１，ＨＰ２は、加熱
機構を有し、搬入された基板Ｗを所定温度にまで加熱す
る機能を有する。また、クールプレート部ＣＰ１，ＣＰ
２は、冷却機構を有し、搬入された基板Ｗを所定温度に
まで冷却するとともに、基板Ｗをその温度にて維持する
機能を有する。なお、ホットプレート部ＨＰ１，ＨＰ２
およびクールプレート部ＣＰ１，ＣＰ２はこの順序で上
から順に積層されているものであるが、図１においては
図示の便宜上、平面的に配置されているように記載して
いる。

【００２０】搬送ロボットＴＲは、回転式塗布処理装置
ＳＣ１，ＳＣ２からなる処理部列と熱処理装置ＬＯＨ
１，ＬＯＨ２、ホットプレート部ＨＰ１，ＨＰ２、クー
ルプレート部ＣＰ１，ＣＰ２からなる処理部列との間の
搬送路に沿って矢印ＡＲ１にて示すように水平方向に移
動可能に構成されている。また、搬送ロボットＴＲは、
インデクサＩＤおよび上記の各処理部間で基板Ｗの搬送
を行うことができる。

【００２１】また、基板処理装置の内部にはコンピュー
タを用いて構成される制御部ＣＲが設けられている。制
御部ＣＲは、上述した各処理部と電気的に接続されてお
り、所定の処理プログラムに従って各処理部の動作や搬
送ロボットＴＲによる基板搬送を制御する。

【００２２】＜１−２．熱処理装置ＬＯＨ１，ＬＯＨ２
の構成＞次に、上記基板処理装置に組み込まれた熱処理
装置ＬＯＨ１，ＬＯＨ２の構成について説明する。ここ
では、熱処理装置ＬＯＨ１について説明するが、熱処理
装置ＬＯＨ２についても全く同様である。

【００２３】図２は熱処理装置ＬＯＨ１を側面から見た
主要部の断面図であり、図３は熱処理装置ＬＯＨ１を上
面から見た断面図である。なお、図２および図３におい
ては、それらの方向関係を明確にするため、水平面をＸ
Ｙ面とし、鉛直方向をＺ方向とするＸＹＺ直交座表系を
付している。

【００２４】熱処理装置ＬＯＨ１は、大別して加熱部１
０と搬送部５０とを備えている。加熱部１０は加熱処理
を行う機能を有し、本発明に係る基板搬送装置である搬
送部５０は基板Ｗを加熱部１０に搬入したり、加熱部１
０から搬出する機能を有するとともに、基板Ｗを冷却す
る機能を有する。

【００２５】加熱部１０は、チャンバ１５の内部にヒー
タ３０を配置して構成されている。チャンバ１５は略直
方体形状の筐体であり、その天井部分１３は円柱形状と
されている。チャンバ１５は、その内部に搬入された基
板Ｗに熱処理を行う処理室である。

【００２６】ヒータ３０は、円盤状の部材であってその
内部に抵抗加熱等による加熱源を有しており、予め設定
された所定温度を維持している。

【００２７】また、ヒータ３０を鉛直方向（Ｚ方向）に
貫通して支持ピン３６が４本設けられている。４本の支
持ピン３６はその下端で一体となってその下方に設けら
れた昇降駆動手段であるエアシリンダ３５に連結されて
おり、エアシリンダ３５の伸縮により同期して昇降す
る。

【００２８】また、図３に示すように４本の支持ピン３
６はヒータ３０上に支持される基板の端縁部、従って、
基板Ｗを保持した搬送アーム６０が加熱部１０に進入し
てヒータ３０上方の進入位置ＩＰ１に位置する状態での
基板Ｗの端縁部で、しかも、搬送アーム６０が進入位置
ＩＰ１に位置した状態で支持ピン３６が昇降しても搬送
アーム６０の両脇を通過して搬送アーム６０と干渉しな
い平面的位置に配置されている。

【００２９】そして、４本の支持ピン３６はその上端が
同一高さとなるように設けられており、４本の支持ピン
３６の上端で基板Ｗを支持した状態にてエアシリンダ３
５が支持ピン３６を昇降させることにより、支持ピン３
６に支持された基板Ｗがヒータ３０直上の加熱位置とそ
れよりも上方の基板受け渡し位置との間で鉛直方向に昇
降する。そのため、基板Ｗが支持ピン３６によって加熱
位置に支持されているときには、その基板Ｗがヒータ３
０によって所定温度に加熱されることとなり、換言すれ
ば、ヒータ３０はチャンバ１５に搬入された基板Ｗを載
置して加熱する加熱手段であると言える。

【００３０】また、チャンバ１５には基板Ｗを搬出入す
るための開口４１が設けられている。開口４１は、ヒー
タ３０に載置された基板Ｗ、すなわち支持ピン３６によ
って加熱位置に支持された基板Ｗの一端側の側方に設け
られている。さらに、チャンバ１５にはゲートバルブ４
０が設けられている。ゲートバルブ４０は図示を省略す
る駆動機構によって昇降可能とされており、開口４１は
ゲートバルブ４０が上昇することによって遮蔽され、ゲ
ートバルブ４０が下降することによって開放される。ゲ
ートバルブ４０が下降して開口４１が開放されていると
きには、開口４１を介して搬送部５０がチャンバ１５へ
の基板Ｗの搬出入を行う。ゲートバルブ４０が上昇して
開口４１が遮蔽されているときには、チャンバ１５の内
部に閉空間が形成される。

【００３１】また、チャンバ１５には、天井部分１３に
ガス供給口１７が、ヒータ３０の周囲に排気口４５がそ
れぞれ設けられている。ガス供給口１７は、図示しない
窒素ガス供給部に接続されており、窒素ガスをチャンバ
１５内に上方から流入させる。また、チャンバ１５の天
井部分１３の内部には天板１２が設けられている。天板
１２は、ガス供給口１７から流入した窒素ガスが通過す
るための通気孔を多数有する。そして、加熱部１０での
基板Ｗの加熱処理中は、ガス供給口１７および排気口４
５が開放され、チャンバ１５内に窒素ガスのダウンフロ
ーが形成され、排気口４５から排気される。

【００３２】搬送部５０は、主として搬送アーム６０
と、搬送アーム６０を駆動するモータ７０と、基板Ｗを
支持する横断面が円形の支持ピン６３によって構成され
ている。搬送アーム６０は、基板Ｗの主面のうちの少な
くともデバイス形成が行われる有効領域ＥＡの全域を覆
うとともに、その幅（進退方向に垂直な方向（Ｘ方向）
の長さ）が基板Ｗの大きさ（直径）よりも狭い長尺の板
状の部材である（図３参照）。また、搬送アーム６０に
は、複数の突起６２が設けられるとともに、３つの丸い
貫通孔６４が穿設されている。そして、複数の突起６２
が基板Ｗの裏面に当接して支持することにより、搬送ア
ーム６０は基板Ｗの裏面側から有効領域ＥＡの全域に近
接して基板Ｗを保持することができる。

【００３３】また、３つの貫通孔６４は３本の支持ピン
６３それぞれが通過することができるよう、各貫通孔６
４の内径は支持ピン６３の断面の直径より大きくなって
いる。

【００３４】また、３本の支持ピン６３は搬送アーム６
０が図３に示す搬送部５０に退避した退避位置ＳＰ１に
位置する状態での３つの貫通孔６４に対応する平面的位
置に配置されている。また、３本の支持ピン６３は、そ
の下端で一体となりその下方に設けられた昇降駆動手段
であるエアシリンダ６７に連結されており、エアシリン
ダ６７の伸縮により昇降する。そして、３本の支持ピン
６３はその上端が同一高さとなるように設けられてお
り、３本の支持ピン６３の上端で基板Ｗを支持できるも
のとなっている。そのため、３本の支持ピン６３の上端
で基板Ｗを支持した状態にてエアシリンダ６７が支持ピ
ン６３を昇降させることにより、基板Ｗを昇降させるこ
とができる。

【００３５】また、前述のような平面的位置に支持ピン
６３が配置されているため、搬送アーム６０が退避位置
ＳＰ１に位置する状態で、支持ピン６３が搬送アーム６
０の下方から上昇すると、３本の支持ピン６３が搬送ア
ーム６０の３つの貫通孔６４を通過することができ、搬
送アーム６０と干渉することがない。

【００３６】また、搬送アーム６０の内部には、図３に
示すように、冷却配管６６が配設されている。冷却配管
６６は、冷却水供給部６５に接続されている。冷却水供
給部６５から供給された冷却水は冷却配管６６内を通過
して再び冷却水供給部６５に帰還する。つまり、冷却水
供給部６５は、冷却配管６６に冷却水を循環させるので
ある。そして、冷却配管６６内を冷却水が通過すること
によって、搬送アーム６０のうち少なくともそれが保持
する基板Ｗに対向する領域はほぼ均一に冷却される。こ
れにより、搬送アーム６０が保持する基板Ｗが冷却され
ることとなるのである。なお、冷却水供給部６５および
冷却配管６６が本発明の冷却手段に相当する。

【００３７】搬送アーム６０は、モータ７０、駆動プー
リ７３、従動プーリ７２、ベルト７１からなる駆動機構
によってＹ方向に移動することができる。モータ７０の
モータ軸には駆動プーリ７３が固設されている。従動プ
ーリ７２は、回転自在に設けられている。駆動プーリ７
３と従動プーリ７２とにはベルト７１が巻き掛けられて
いる。これにより、モータ７０が正または逆方向に回転
すると、その回転に伴って駆動プーリ７３も回転するこ
ととなり、ベルト７１が駆動プーリ７３と従動プーリ７
２との間で回走する。

【００３８】一方、搬送アーム６０の下部にはアーム支
持部７５が垂設されている。アーム支持部７５はガイド
部材７４に対して摺動自在とされている。そして、アー
ム支持部７５とベルト７１とは連結部材７６によって連
結されている。従って、モータ７０が回転してベルト７
１が回走すると、アーム支持部７５はＹ方向にスライド
移動し、それに伴って搬送アーム６０がチャンバ１５に
対して進退移動を行うこととなる。このような搬送アー
ム６０のチャンバ１５に対する進退移動により、搬送ア
ーム６０はチャンバ１５への基板Ｗの搬入およびチャン
バ１５からの基板Ｗの搬出を行うことができる。

【００３９】なお、搬送アーム６０が保持する基板Ｗを
冷却する手段としては冷却水供給に限定されるものでは
なく、例えばペルチェ素子等の他の冷却機構を用いるよ
うにしてもよい。

【００４０】＜１−３．搬送ロボットＴＲの構成＞次
に、搬送ロボットＴＲの構成について説明する。図４は
搬送ロボットＴＲの平面図であり、図５は搬送ロボット
ＴＲの側面図である。図４および図５においても、それ
らの方向関係を明確にするため、水平面をＸＹ面とし、
鉛直方向をＺ方向とするＸＹＺ直交座表系を付してい
る。

【００４１】搬送ロボットＴＲは２段の搬送アーム８０
ａ，８０ｂを備えるとともに、基台８１下方に設けられ
た水平駆動機構８２、垂直駆動機構８３および旋回駆動
機構８４によって、Ｘ軸方向の並進、Ｚ軸方向の昇降お
よびＺ軸方向を軸としての旋回が自在なように構成され
ている。なお、水平駆動機構８２、垂直駆動機構８３お
よび旋回駆動機構８４の構造は任意のものを用い得る。
例えば水平駆動機構８２は床面に沿って設けられたボー
ルネジとそれを回転するモータとからなるもの、垂直駆
動機構８３はエアシリンダ、旋回駆動機構８４はサーボ
モータ等とすればよい。

【００４２】また、搬送アーム８０ａは、先端に、内径
が上記基板Ｗより若干大きい円弧状の基板保持部８５が
形成された板状部材である。そして、上記基板保持部８
５の内周面には３本の支持ピン８６が設けられており、
基板Ｗを保持する際にはこれら支持ピン８６によって基
板Ｗを支持する。また、搬送アーム８０ａの先端部分、
すなわち基板保持部８５の切り欠き部ＮＰの幅は搬送部
５０の３本の支持ピン６３の配置されている間隔より広
く形成されており、支持ピン６３が上昇した位置にある
場合でも、それら支持ピン６３と干渉することなく、搬
送アーム８０ａが搬送部５０に進入できるようになって
いる。なお、搬送アーム８０ｂも同様の構造を有してい
る。

【００４３】基台８１内部には、搬送アーム８０ａ，８
０ｂそれぞれに対して、搬送部５０における搬送アーム
６０が備えるモータ、プーリ、ベルト等からなる水平方
向の進退駆動機構と同様の機構が設けられており、搬送
アーム８０ａ，８０ｂは、それぞれ独立して水平方向
（Ｙ方向）に進退自在とされている。また、上述した各
駆動機構が制御部ＣＲにそれぞれ電気的に接続されてい
る。

【００４４】以上のような構成により、搬送ロボットＴ
Ｒは制御部ＣＲの指示に従って、インデクサＩＤ、回転
式塗布処理装置ＳＣ１，ＳＣ２、熱処理装置ＬＯＨ１，
ＬＯＨ２、ホットプレート部ＨＰ１，ＨＰ２およびクー
ルプレート部ＣＰ１，ＣＰ２の各処理部間を基板Ｗを保
持して移動し、各処理部と基板Ｗの受け渡しを行うこと
によって基板Ｗを搬送する。

【００４５】＜１−４．熱処理装置ＬＯＨ１，ＬＯＨ２
における基板の受け渡し動作＞次に、熱処理装置ＬＯＨ
１，ＬＯＨ２における基板の受け渡し動作の詳細および
概略の処理手順を、図６から図９を用いつつ説明する。
図６から図９は、それぞれ、熱処理装置ＬＯＨ１におけ
る加熱部１０と搬送部５０との基板の受け渡しの一工程
を示す図である。

【００４６】なお、ここでは、熱処理装置ＬＯＨ１につ
いて説明するが、熱処理装置ＬＯＨ１と熱処理装置ＬＯ
Ｈ２とは並列処理を行う関係にあり、熱処理装置ＬＯＨ
２についても全く同様である。また、熱処理装置ＬＯＨ
１における処理は、全て制御部ＣＲの指示に従って行わ
れる。

【００４７】まず、搬送ロボットＴＲが基板Ｗを熱処理
装置ＬＯＨ１に搬入する。具体的には、搬送ロボットＴ
Ｒが基板Ｗを搬送アーム６０に渡す。なお、搬送ロボッ
トＴＲから搬送アーム６０への基板Ｗの受け渡し動作に
ついては後述する。

【００４８】図６は、搬送アーム６０に基板Ｗが渡され
たときの熱処理装置ＬＯＨ１の状態を示す図である。搬
送アーム６０に基板Ｗが渡された段階では、まだゲート
バルブ４０が上昇して開口４１が遮蔽されている。

【００４９】次に、ゲートバルブ４０が下降して開口４
１が開放され、基板Ｗを保持した搬送アーム６０がチャ
ンバ１５内に進入する。図７は、開口４１が開放され、
基板Ｗを保持した搬送アーム６０がチャンバ１５内に進
入したときの熱処理装置ＬＯＨ１の状態を示す図であ
る。チャンバ１５内に進入した搬送アーム６０は、チャ
ンバ１５内の進入位置ＩＰ１にて停止する。

【００５０】そして、支持ピン３６が上昇して基板Ｗの
裏面端縁部に当接し、その基板Ｗを持ち上げて搬送アー
ム６０から離間させる。つまり、搬送アーム６０から支
持ピン３６に基板Ｗが渡されるのである。このとき、４
本の支持ピン３６は搬送アーム６０の両脇を通過する。
換言すると、このとき搬送アーム６０は４本の支持ピン
３６の間に進入した状態にある。図８は、搬送アーム６
０から支持ピン３６に基板Ｗが渡されたときの熱処理装
置ＬＯＨ１の状態を示す図である。

【００５１】次に、基板Ｗを渡した搬送アーム６０が後
退してチャンバ１５から退出する。そして、ゲートバル
ブ４０が上昇して開口４１が遮蔽された後、基板Ｗを支
持する支持ピン３６が下降し、その基板Ｗをヒータ３０
直上の加熱位置まで下降させる。ヒータ３０は既に所定
温度にまで昇温されているため、基板Ｗがヒータ３０直
上の加熱位置まで下降されることによって直ちに基板Ｗ
の加熱処理が開始される。図９は、基板Ｗの加熱処理が
行われているときの熱処理装置ＬＯＨ１の状態を示す図
である。基板Ｗの加熱処理中は、ゲートバルブ４０が上
昇して開口４１が遮蔽されている。

【００５２】やがて、所定時間が経過して基板Ｗの熱処
理が終了すると、支持ピン３６が上昇し、基板Ｗをヒー
タ３０直上の加熱位置から基板受け渡し位置まで上昇さ
せる。

【００５３】その後、ゲートバルブ４０が下降して開口
４１が開放される。そして、搬送アーム６０が前進して
チャンバ１５内に進入し、チャンバ１５内の進入位置Ｉ
Ｐ１にて停止する。なお、前述のようにこの段階では既
に支持ピン３６が上昇している状態であるので、搬送ア
ーム６０は４本の支持ピン３６の間に進入するのであ
る。また、このときには、冷却配管６６内に冷却水が循
環されている。

【００５４】その後、基板Ｗを支持する支持ピン３６が
下降し、基板Ｗが支持ピン３６から搬送アーム６０に渡
される（図７参照）。

【００５５】冷却配管６６内に冷却水が循環されている
ため、搬送アーム６０に保持されている基板Ｗはチャン
バ１５内において冷却されることとなる。また、冷却水
が循環される搬送アーム６０上に基板Ｗを保持すること
によってその基板Ｗを冷却しているため、迅速に基板Ｗ
を冷却することができる。

【００５６】その後、所定時間が経過して基板Ｗが所定
温度以下にまで冷却された後、基板Ｗを保持する搬送ア
ーム６０が後退してチャンバ１５から退出する。すなわ
ち、搬送アーム６０は、加熱後の基板Ｗを受け取った
後、基板Ｗの温度が所定温度以下となるまでチャンバ１
５内に基板Ｗを待機させた後に、チャンバ１５から退出
するのである。

【００５７】そして、この後、搬送ロボットＴＲが熱処
理後の基板Ｗを搬送アーム６０から受け取り、熱処理装
置ＬＯＨ１における一連の処理が終了する。なお、搬送
ロボットＴＲと搬送アーム６０との基板Ｗの受け渡しは
後に詳述する。

【００５８】このように、チャンバ１５内に搬入された
基板Ｗを直ちに加熱することができるとともに、冷却水
が循環される搬送アーム６０上に基板Ｗを保持すること
によって迅速に基板Ｗを冷却することができるため、熱
処理装置ＬＯＨ１における処理に要する時間が短くな
り、高い処理効率を得ることができる。

【００５９】＜１−５．熱処理装置ＬＯＨ１，ＬＯＨ２
と搬送ロボットＴＲとの基板の受け渡し動作＞次に、熱
処理装置ＬＯＨ１，ＬＯＨ２と搬送ロボットＴＲとの基
板の受け渡し動作の詳細を、図１０から図１４を用いつ
つ説明する。図１０から図１４は、それぞれ、熱処理装
置ＬＯＨ１における搬送部５０と搬送ロボットＴＲとの
基板の受け渡しの一工程を示す図である。

【００６０】ここでも、熱処理装置ＬＯＨ１について説
明するが、前述のように熱処理装置ＬＯＨ１と熱処理装
置ＬＯＨ２とは並列処理を行う関係にあり、熱処理装置
ＬＯＨ２についても全く同様である。また、搬送ロボッ
トＴＲの受け渡し動作については搬送アーム８０ａのみ
について説明するが、搬送アーム８０ｂについても全く
同様である。さらに、搬送部５０および搬送ロボットＴ
Ｒの動作は、全て制御部ＣＲの指示に従って行われる。

【００６１】まず、熱処理装置ＬＯＨ１の搬送部５０か
ら搬送ロボットＴＲへの基板の受け渡し動作について説
明する。

【００６２】加熱処理後には、図１０に示すように基板
Ｗが搬送部５０の搬送アーム６０上に支持された状態
で、支持ピン６３は下降している。また搬送ロボットＴ
Ｒの搬送アーム８０ａは退避位置ＳＰ２に位置している
（図１０）。

【００６３】次に、搬送部５０の支持ピン６３が上昇し
て支持位置に位置する。その際、支持ピン６３はそれぞ
れ搬送アーム６０の貫通孔６４を通過した状態となる
（図１１）。

【００６４】次に、搬送ロボットＴＲの搬送アーム８０
ａが前進して進入位置ＩＰ２に位置する。このとき、搬
送部５０の支持ピン６３は搬送アーム８０ａの切り欠き
部ＮＰ（図４参照）に位置するので搬送アーム８０ａと
干渉することがない（図１２）。

【００６５】次に、支持ピン６３が下降して退避する
（図１３）。これにより、それまで支持ピン６３で支持
されていた基板Ｗは搬送ロボットＴＲの搬送アーム８０
ａに保持された状態になる（図１３）。

【００６６】そして、搬送ロボットＴＲの搬送アーム８
０ａが退避位置ＳＰ２に後退することにより基板Ｗは搬
送ロボットＴＲに渡される（図１４）。

【００６７】逆に、搬送ロボットＴＲから熱処理装置Ｌ
ＯＨ１の搬送部５０への基板Ｗの受け渡し動作は上記図
１０〜図１４の各部の動作を逆に行っていく。

【００６８】すなわち、まず、搬送ロボットＴＲの搬送
アーム８０ａが基板Ｗを保持した状態で退避位置ＳＰ２
に位置する（図１４）。

【００６９】次に、搬送アーム８０ａが基板Ｗを保持し
たまま、前進し、熱処理装置ＬＯＨ１の搬送部５０の進
入位置ＩＰ２に位置する（図１３）。

【００７０】次に、支持ピン６３が上昇して搬送アーム
８０ａ上の基板Ｗを突き上げる（図１２）。このとき
も、支持ピン６３は搬送アーム８０ａの円弧状の基板保
持部８５中を通過するため、支持ピン６３の上昇と搬送
アーム８０ａとが干渉することがない。

【００７１】次に、搬送アーム８０ａが後退して、退避
位置ＳＰ２に位置する（図１１）。このとき、搬送部５
０の支持ピン６３は搬送アーム８０ａの切り欠き部ＮＰ
（図４参照）を通過するので搬送アーム８０ａと干渉す
ることがない。

【００７２】次に、搬送部５０の支持ピン６３が下降す
ることによって搬送ロボットＴＲから搬送部５０への基
板Ｗの受け渡しが終了する（図１０）。

【００７３】以上説明したように、本発明の第１実施形
態によれば、搬送部５０が、基板Ｗの裏面側から有効領
域ＥＡの全域に近接して基板Ｗを保持する長尺の板状の
搬送アーム６０を備えるため、基板Ｗの有効領域ＥＡに
おける温度分布の均一性を高く保ちつつ基板Ｗの搬送お
よび冷却が行える。搬送アーム６０が基板の少なくとも
有効領域ＥＡの全域に近接する板状のものであるため、
スリット状の切り込み等の特別な加工を施す場合に比べ
て、加工再現性が高く、また搬送アーム６０の水平度の
維持が容易である。また、搬送アーム６０に切り込みが
ないので切り込みがある場合に比べてシール性が要求さ
れる部分が少なく、製造時の組み立ても容易である。

【００７４】また、搬送アーム６０の幅を基板Ｗの大き
さよりも狭く形成してあるため、加熱部１０との間で基
板Ｗの受け渡しを行う際に、基板Ｗの端縁部を支持ピン
３６で支持した状態で受け渡すことができ、基板Ｗの中
心側の有効領域ＥＡに悪影響を与えることが少ない。

【００７５】また、搬送アーム６０に対して基板Ｗを受
け渡すための支持ピン６３が通過する複数の貫通孔６４
が搬送アーム６０に穿設されているため、基板Ｗの中央
付近においても支持ピン６３により支持して受け渡すこ
とができるので、受け渡しの自由度が高まる。

【００７６】さらに、加熱部１０が、基板Ｗの端縁部を
支持する複数の支持ピン３６を備えるため、支持ピンと
して基板の中心部付近を支持するものを設ける場合に比
べて、ヒータパターンの形成が容易である。

【００７７】＜２．第２実施形態＞図１５は、第２実施
形態の熱処理装置における搬送部５１の平面図であり、
図１６は第２実施形態の熱処理装置における搬送部５１
を側面から見た主要部の断面図である。なお、図１５お
よび図１６においても、それらの方向関係を明確にする
ため、水平面をＸＹ面とし、鉛直方向をＺ方向とするＸ
ＹＺ直交座表系を付している。また、図１５および図１
６において、第１実施形態の搬送部５０と共通する構成
要素には第１実施形態と同様の参照符号を付している。

【００７８】図１５に示すように、搬送部５１は第１実
施形態の搬送部５０の搬送アーム６０とほぼ同形状の搬
送アーム９０を備えている。すなわち、基板Ｗの有効領
域ＥＡの全域を覆うとともに、その幅（進退方向に垂直
な方向（Ｘ方向）の長さ）が基板Ｗの大きさ（直径）よ
りも狭い長尺の板状の部材である。そして、搬送アーム
９０にも、複数の突起６２が設けられている。ただし、
搬送アーム９０には貫通孔が設けられていない点が搬送
アーム６０と異なっている。

【００７９】代わりに、搬送部５１には加熱部１０と同
様の、基板Ｗの端縁部の４カ所をそれぞれ支持する４本
の支持ピン９３を備えている。この４本の支持ピン９３
もその下端で一体となりその下方に設けられた第１実施
形態と同様のエアシリンダ６７に連結されており、エア
シリンダ６７の伸縮により同期して昇降する。そして、
図１５に示すように４本の支持ピン９３は基板Ｗの端縁
部で、しかも、搬送アーム９０が退避位置ＳＰ１に位置
した状態で支持ピン９３が昇降しても搬送アーム９０の
両脇を通過して搬送アーム９０と干渉しない平面的位置
に配置されている。そして、搬送アーム９０が基板Ｗを
保持する場合も第１実施形態の搬送アーム６０と同様、
基板Ｗの裏面側から有効領域ＥＡの全域に近接して基板
Ｗを保持する。

【００８０】なお、搬送アーム９０の進退駆動機構も第
１実施形態と全く同様である。また、基板受け渡し動作
およびその手順についても支持ピン９３による基板Ｗの
支持位置以外は第１実施形態と同様である。

【００８１】以上説明したような構成であるので、本発
明の第２実施形態によれば、第１実施形態における搬送
アーム６０が貫通孔６４を備えていることによる効果以
外の効果と同様の効果を得ることができる。

【００８２】また、搬送アーム９０が貫通孔を備えない
ので、より搬送アームの構造が簡単であり、加工や組み
立てが一層容易である。

【００８３】＜３．変形例＞以上、この発明の２つの実
施形態について説明したが、この発明はこれらの構成に
限定されるものではない。

【００８４】上記各実施形態では搬送アームが少なくと
も基板の有効領域全域を覆うものとしたが、必ずしも有
効領域全域を覆わなくてもよく、基板Ｗの中心部付近の
みを覆う長尺の板状のもの等としてもよい。

【００８５】また、上記各実施形態では、搬送アームが
基板Ｗを支持するための突起６２を備えるものとした
が、搬送アームを突起を備えないものとしてもよい。そ
の場合、搬送アームは基板Ｗの裏面側から有効領域ＥＡ
の全域に当接して基板Ｗを保持する。

【００８６】また、上記第１実施形態では、搬送部５０
の備える支持ピン６３を横断面が円形とし、搬送アーム
の備える貫通孔６４を丸いものとしたが、横断面が四角
形等の多角形や楕円形等その他の形状としてもよい。

【００８７】また、上記各実施形態では、熱処理装置Ｌ
ＯＨ１，ＬＯＨ２を、ＳＯＤやポリイミド等の低誘電体
材料の処理液が塗布された基板Ｗに熱処理を施すことに
よって、その基板Ｗ上に層間絶縁膜を形成するものとし
ていたが、これに限定されるものではなく、何らかの目
的にて基板Ｗに熱処理を行う装置であれば良い。

【００８８】さらに、上記各実施形態では設けなかった
が、パーティクル対策や基板裏面の残存ガスの置換のた
めに基板裏面から窒素ガス等をブローする機構を設けて
もよい。その場合でも、搬送アームが少なくとも基板の
有効領域全域を覆うため、基板の有効領域における温度
分布の均一性を高く保つことができる。

【００８９】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１および
請求項２の発明によれば、基板の裏面側から基板主面の
うちの少なくともデバイス形成が行われる有効領域の全
域に当接または近接して基板を保持する長尺の板状の搬
送アームを備えるため、基板主面のうちの少なくとも有
効領域における温度分布の均一性を高く保ちつつ基板の
搬送および冷却が行える。また、パーティクル対策や基
板裏面の残存ガスの置換のために基板裏面からのブロー
を設けた場合でも、少なくとも有効領域全域を覆うこと
になり、基板の有効領域における温度分布の均一性を高
く保つことができる。搬送アームが基板の少なくとも有
効領域の全域に当接または近接する板状のものであれば
よいため、搬送アームの構造が簡単で加工が容易であ
る。

【００９０】また、請求項２および請求項３の発明によ
れば、搬送アームの幅を基板の大きさよりも狭くするた
め、他の装置との間で基板の受け渡しを行う際に、端縁
部を支持した状態の基板を受け渡すことができ、基板の
中心側の有効領域に悪影響を与えることが少ない。

【００９１】また、請求項４の発明によれば、搬送アー
ムに対して基板を受け渡すためのピンが通過する複数の
孔を前記搬送アームに穿設するため、基板の中央付近に
おいてもピンにより支持して受け渡すことができるの
で、受け渡しの自由度が高まる。

【００９２】また、請求項５および請求項６の発明によ
れば、請求項１ないし請求項４のような基板搬送装置を
用いて、熱処理室との基板の受け渡しおよび冷却を行う
ことができるため、請求項１ないし請求項４による利点
を備えた熱処理装置とすることができる。とりわけ、請
求項１および請求項２の基板搬送装置を用いて基板の受
け渡し、冷却を行うことにより、温度分布の均一性を高
く保って、熱処理の結果を良好に保ちつつ受け渡しや冷
却を行うことができる。

【００９３】また、請求項６の発明によれば、基板搬送
装置が、熱処理室との間で基板の受け渡しを行うときに
搬送アームを熱処理室が備える複数の支持ピンの間に進
入させるため、基板の端縁部を支持して熱処理室と基板
を受け渡すことができ、基板の中心側の有効領域に悪影
響を与えることが少ない。さらに、熱処理室が、基板の
端縁部を支持する複数の支持ピンを備えるため、支持ピ
ンとして基板の中心部付近を支持するものを設ける場合
に比べて、熱処理室のヒータパターンの形成が容易であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】基板処理装置の全体構成の一例を示す平面図で
ある。

【図２】熱処理装置ＬＯＨ１を側面から見た主要部の断
面図である。

【図３】熱処理装置ＬＯＨ１を上面から見た断面図であ
る。

【図４】搬送ロボットＴＲの平面図である。

【図５】搬送ロボットＴＲの側面図である。

【図６】熱処理装置ＬＯＨ１における加熱部１０と搬送
部５０との基板の受け渡しの一工程を示す図である。

【図７】熱処理装置ＬＯＨ１における加熱部１０と搬送
部５０との基板の受け渡しの一工程を示す図である。

【図８】熱処理装置ＬＯＨ１における加熱部１０と搬送
部５０との基板の受け渡しの一工程を示す図である。

【図９】熱処理装置ＬＯＨ１における加熱部１０と搬送
部５０との基板の受け渡しの一工程を示す図である。

【図１０】熱処理装置ＬＯＨ１における搬送部５０と搬
送ロボットＴＲとの基板の受け渡しの一工程を示す図で
ある。

【図１１】熱処理装置ＬＯＨ１における搬送部５０と搬
送ロボットＴＲとの基板の受け渡しの一工程を示す図で
ある。

【図１２】熱処理装置ＬＯＨ１における搬送部５０と搬
送ロボットＴＲとの基板の受け渡しの一工程を示す図で
ある。

【図１３】熱処理装置ＬＯＨ１における搬送部５０と搬
送ロボットＴＲとの基板の受け渡しの一工程を示す図で
ある。

【図１４】熱処理装置ＬＯＨ１における搬送部５０と搬
送ロボットＴＲとの基板の受け渡しの一工程を示す図で
ある。

【図１５】第２実施形態の熱処理装置における搬送部５
１の平面図である。

【図１６】第２実施形態の熱処理装置における搬送部５
１を側面から見た主要部の断面図である。

【図１７】従来の熱処理装置と基板搬送装置の搬送アー
ムの様子を示す図である。

【符号の説明】

３６ 支持ピン １０ 加熱部（熱処理室） ５０，５１ 搬送部（基板搬送装置） ６０ 搬送アーム ６３，９３ 支持ピン ６４ 貫通孔 ６５ 冷却水供給部 ６６ 冷却配管 ＬＯＨ１，ＬＯＨ２ 熱処理装置 Ｗ 基板

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を保持して搬送する基板搬送装置で
   あって、 基板の裏面側から基板主面のうちの少なくともデバイス
   形成が行われる有効領域の全域に当接または近接して基
   板を保持する長尺の板状の搬送アームと、 前記搬送アームを冷却する冷却手段と、を備えることを
   特徴とする基板搬送装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の基板搬送装置において、 前記搬送アームの幅を基板の大きさよりも狭くすること
   を特徴とする基板搬送装置。
3. 【請求項３】 基板を保持して搬送する基板搬送装置で
   あって、 基板の裏面側から当接または近接して基板を保持する長
   尺の板状の搬送アームと、 前記搬送アームを冷却する冷却手段と、を備え、 前記搬送アームの幅を基板の大きさよりも狭くすること
   を特徴とする基板搬送装置。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
   の基板搬送装置において、 前記搬送アームに対して基板を受け渡すためのピンが通
   過する複数の孔を前記搬送アームに穿設することを特徴
   とする基板搬送装置。
5. 【請求項５】 基板に熱処理を行う熱処理室と前記熱処
   理室に対して基板を搬出入する搬送部とを備えた熱処理
   装置であって、 前記搬送部は、請求項１から請求項４のいずれかに記載
   の基板搬送装置を備えることを特徴とする熱処理装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の熱処理装置において、 前記熱処理室は、前記基板搬送装置との間で基板の受け
   渡しを行うときに基板の端縁部を支持する複数の支持ピ
   ンを備え、 前記基板搬送装置は、前記熱処理室との間で基板の受け
   渡しを行うときに前記搬送アームを前記複数の支持ピン
   の間に進入させることを特徴とする熱処理装置。