JP2003197713A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】互いに交差する２つの直線状ラインに沿ってユ
ニットを配列した構成の基板処理装置において、構成を
簡素化し、コストを低減する。搬送ロボット間での基板
の受け渡しをなくすことによって、基板の汚染を減少す
る。 【解決手段】第１搬送路１０に沿ってカセット載置部１
１，１２が設けられている。第１搬送路１０に直交する
第２搬送路２０に沿って、めっき処理ユニット２１〜２
４、裏面洗浄ユニット２５，２６および周縁洗浄ユニッ
ト２７，２８が設けられている。搬送ロボットＴＲは、
ロボット本体３０と、このロボット本体３０を第２搬送
路２０にほぼ沿うレール５８上で走行させるボールねじ
機構５０と、レール５８の第１搬送路１０側の端部をこ
の第１搬送路１０に沿って移動させることにより、レー
ル５８を揺動させるボールねじ機構４０とを備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハ、
液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガ
ラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光
磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板等の各種の基
板に対して処理を施すための基板処理装置および基板処
理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置や液晶表示装置の製造工程で
は、基板（半導体ウエハやガラス基板）に対して、めっ
き処理、レジスト塗布処理および洗浄処理などの各種の
処理を施す基板処理装置が用いられる。このような基板
処理装置は、たとえば、複数枚の基板を収容することが
できるカセットに対して基板を出し入れするインデクサ
部と、複数の処理ユニットを有する基板処理部とを結合
して構成されている。

【０００３】インデクサ部は、複数のカセットを所定の
カセット整列方向に沿って配列して載置することができ
るカセット載置部と、カセット整列方向に沿って往復走
行して、カセットに対して基板を出し入れするインデク
サロボットとを備えている。また、基板処理部は、たと
えばカセット整列方向に直交する水平方向に沿って走行
する主搬送ロボットと、この主搬送ロボットの搬送路に
沿って配列された複数の処理ユニットとを有する。主搬
送ロボットは、各処理ユニットに対して、未処理の基板
を搬入し、処理済の基板を搬出するためのアクセスす
る。

【０００４】未処理の基板は、インデクサロボットによ
ってカセット載置部に載置されたカセットから取り出さ
れ、主搬送ロボットへと受け渡される。主搬送ロボット
は、いずれかの処理ユニットまで移動して、この処理ユ
ニットから処理済の基板を搬出し、その後に未処理の基
板を当該処理ユニットに搬入する。また、主搬送ロボッ
トは、一連の処理が終了した基板を保持してインデクサ
部の近傍まで移動し、当該処理済の基板をインデクサロ
ボットに受け渡す。インデクサロボットは、この処理済
の基板をカセットに収容する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の基
板処理装置では、インデクサロボットおよび主搬送ロボ
ットの２つの搬送ロボットが設けられている。このた
め、構成が複雑であり、それに応じて基板処理装置の製
造コストが高くなる。しかも、一方の搬送ロボットが故
障すれば基板の処理を行うことができないから、信頼性
の点でも問題がある。

【０００６】また、インデクサロボットと主搬送ロボッ
トとの間で基板の受け渡しを行わなければならないか
ら、これに起因する種々の問題がある。たとえば、主搬
送ロボットおよびインデクサロボットは、互いにタイミ
ングを合わせなければならないから、これらを動作させ
るためのプログラミングが複雑である。また、インデク
サロボットおよび主搬送ロボットのそれぞれの基板保持
ハンドに基板が接触し、さらには、基板の受け渡しの際
に載置台上に基板を一時的に置いたりする場合もあり、
基板に多数の部材が繰り返し接触することになる。それ
に応じて、パーティクルの発生および基板への付着の機
会が多くなるから、基板が汚染され易いという問題があ
る。

【０００７】さらに、基板の受け渡し後には、基板を受
け取った側の搬送ロボットにおいて、基板の位置決めを
行う必要があるから、その際に、ガイドと基板端面との
間および基板保持ハンドと基板裏面との間での擦れが避
けられない。したがって、これに起因して、パーティク
ルが発生し、基板が汚染されるという問題もある。そこ
で、この発明の目的は、互いに交差する２つの直線状ラ
インに沿ってユニットを配列した構成の基板処理装置に
おいて、構成が簡素化され、したがって、コストを低減
することのできる基板処理装置を提供することである。

【０００８】また、この発明の他の目的は、搬送ロボッ
ト間での基板の受け渡しをなくすことによって、搬送ロ
ボットの動作が簡単になるとともに、基板の汚染を減少
することができる基板処理装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板
（Ｗ）が処理または載置される複数のユニット（１１，
１２，２１〜２９）間で基板を搬送して基板を順次処理
する基板処理装置であって、直線状の第１ライン（１
０）に沿って設けられた第１ユニット群（１１，１２）
と、上記第１ラインに対して所定の角度で交差する直線
状の第２ライン（２０）に沿って設けられた第２ユニッ
ト群（２１〜２８）と、上記第１ユニット群および第２
ユニット群の両方に対して基板を受け渡しすることがで
きる搬送ロボット（ＴＲ，ＴＲ１，ＴＲ２）とを含むこ
とを特徴とする基板処理装置である。なお、括弧内の英
数字は後述の実施形態における対応構成要素等を表す。
以下、この項において同じ。

【００１０】この発明によれば、搬送ロボットが、互い
に交差する直線状の第１ラインおよび第２ラインにそれ
ぞれ沿って設けられた第１ユニット群および第２ユニッ
ト群の両方に対して基板を受け渡しすることができる。
したがって、第１ユニット群にアクセスする搬送ロボッ
トと第２ユニット群にアクセスする搬送ロボットとを個
別に設けていないので、これらの搬送ロボットの間での
基板の受け渡しが不要である。これによって、構成が簡
単になり、信頼性が向上するうえ、基板が汚染される機
会を減少できるから、良好な基板処理が可能になる。ま
た、２つの搬送ロボット間でのタイミング合わせが不要
であるから、搬送ロボットの動作が簡単になり、そのた
めのプログラミングが容易になる。

【００１１】上記第１および第２ラインは、請求項２記
載のように約９０度の角度で交差していてもよい。ま
た、請求項３記載のように、上記第１ユニット群は基板
を収容することができるカセット（Ｃ）が載置されるカ
セット載置部（１１，１２）を含んでいてもよい。この
場合に、上記第２ユニット群は、基板に対して処理を施
す処理ユニット（２１〜２８）を含んでいることが好ま
しい。

【００１２】請求項４記載の発明は、上記搬送ロボット
（ＴＲ，ＴＲ１）は、上記第１ラインおよび第２ライン
を含む平面に沿う揺動が可能であるように設けられたレ
ール（５８）と、このレール上を走行するロボット本体
（３０）とを含むものであることを特徴とする請求項１
ないし３のいずれかに記載の基板処理装置である。この
構成によれば、第１ラインおよび第２ラインのいずれか
一方に沿う搬送ロボットの移動は、レール上をロボット
本体が走行することによって達成され、第１ラインおよ
び第２ラインのうちの他方に沿う搬送ロボットの移動
は、当該レールを揺動させることによって達成される。

【００１３】より具体的には、たとえば第２ラインにほ
ぼ沿うようにレールを配置し、このレール上でロボット
本体を走行させるロボット本体走行駆動機構（５０）
と、たとえば第２ライン上またはその近傍の位置を中心
にレールを揺動させる揺動駆動機構（４０）とを設けれ
ばよい。たとえば、第１ラインの中間部付近に第２ライ
ンがほぼ直交するように結合されている場合には、レー
ルの一端を第１ラインの近傍に位置させ、その他端近傍
にレールの揺動中心（Ｖ）を定めればよい。そして、レ
ールの上記一端付近にロボット本体が位置している状態
でレールを揺動させることによって、ロボット本体を第
１ラインに沿って移動させることができる。

【００１４】より好ましくは、レールの揺動中心が第２
ラインに沿って移動可能であるように構成しておき、揺
動駆動機構は第１ラインに沿ってレールの上記一端を移
動させるようにしておくとよい。これにより、ロボット
本体を第１ラインに沿って直線軌跡を描くように移動さ
せることができる。請求項５記載の発明は、上記搬送ロ
ボット（ＴＲ１）は、搬送台（７１）と、この搬送台に
対して、ほぼ水平方向に沿う第１水平回転軸（Ｈ１）を
中心に回転可能に連結された第１アーム（７２ａ）と、
この第１アームを回転駆動するための第１駆動源（８
１）と、上記第１アームに対して、上記第１水平回転軸
とほぼ平行な第２水平回転軸（Ｈ２）を中心に回転可能
に連結された第２アーム（７２ｂ）と、この第２アーム
を回転駆動するための第２駆動源（８２）と、上記第２
アームに対して、上記第１水平回転軸とほぼ平行な第３
水平回転軸（Ｈ３）を中心に回転可能に連結され、基板
を保持することができる基板保持手段（７４）とを含む
垂直多関節アーム式のものであることを特徴とする請求
項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置である。

【００１５】この構成によれば、第１駆動源および第２
駆動源によって第１アームおよび第２アームを第１水平
回転軸および第２水平回転軸まわりに独立に駆動するこ
とができる。これにより、第１および第２水平回転軸に
直交する垂直方向および水平方向に基板保持手段を移動
することができる。基板保持手段は、第２アームに対し
て第３水平回転軸まわりの回動が可能であるので、第１
および第２アームの移動によらずに、姿勢を維持（たと
えば、基板を水平に保持した姿勢を維持）することがで
きる。

【００１６】このような構成の搬送ロボットによって、
第１ラインおよび第２ラインのうちの一方に沿う方向の
搬送ロボットのアクセス位置の移動が達成される。第１
ラインおよび第２ラインのうちの他方に関するアクセス
位置の移動は、請求項７に記載のように、搬送台を、上
記第１ラインおよび第２ラインのうちの一方に沿って移
動可能にすることで達成される。具体的には、搬送台
を、たとえば、レール（６４，６５）に沿って移動させ
ることによって達成できる。

【００１７】なお、基板保持手段は、鉛直軸線まわりの
回転が可能であるように構成されていることが好まし
い。これにより、第１ラインおよび第２ラインに沿って
配置された第１ユニット群および第２ユニット群へのア
クセスが容易になる。請求項６記載の発明は、上記搬送
ロボット（ＴＲ２）は、搬送台（９１）と、この搬送台
に対して、ほぼ鉛直方向に沿う第１鉛直回転軸（θ１）
を中心に回転可能に連結された第１アーム（１０１）
と、この第１アームを回転駆動するための第１駆動源
（１１１）と、上記第１アームに対して、ほぼ鉛直方向
に沿う第２鉛直回転軸（θ２）を中心に回転可能に連結
された第２アーム（１０２）と、この第２アームを回転
駆動するための第２駆動源（１１２）と、上記第２アー
ムに対して、ほぼ鉛直方向に沿う第３鉛直回転軸（θ
３）を中心に回転可能に連結され、基板を保持すること
ができる基板保持手段（１０３）と、この基板保持手段
を回転駆動するための第３駆動源（１１３）とを含む水
平多関節アーム式のものであることを特徴とする請求項
１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置である。

【００１８】この構成によれば、第１駆動源および第２
駆動源によって、第１アームおよび第２アームを第１鉛
直回転軸および第２鉛直回転軸まわりに独立に駆動する
ことができる。これにより、基板保持手段を水平面内で
移動させることができるから、搬送ロボットの基板アク
セス位置を第１ラインおよび第２ラインに沿って移動す
ることができる。しかも、必ずしも、レールに沿ってロ
ボット本体部を走行させる必要もない。ただし、請求項
７に記載のように、搬送台を、上記第１ラインおよび第
２ラインのうちの一方に沿って移動可能にしてもよく、
この場合には、上記第１ラインおよび第２ラインのうち
の一方に沿う方向のアクセス範囲が広くなるという利点
がある。

【００１９】基板保持手段は、第２アームに対して第３
鉛直回転軸まわりの回動が可能であるように連結されて
いるから、基板保持手段は、第１アームおよび第２アー
ムの水平回動とは独立して、所望の方向に向けることが
できる。なお、基板保持手段を昇降させるための昇降駆
動機構（９２，９３，９７）がさらに備えられることが
好ましく、これにより、第１ユニット群および第２ユニ
ット群に対する基板の受け渡しが容易になるとともに、
高さの異なるユニットに対しても基板の受け渡しを行え
る。

【００２０】このような昇降駆動機構は、搬送台を昇降
させるものであってもよく、搬送台に対して第１アーム
を昇降させるものであってもよく、第１アームに対して
第２アームを昇降させるものであってもよく、さらに
は、第２アームに対して基板保持手段を昇降させるもの
であってもよい。また、請求項５または６の発明におい
て、基板保持手段は、複数の基板保持ハンド（３１ｃ，
３２ｃ）を有するものであることが好ましい。たとえ
ば、一対の基板保持ハンドを設けて、一方の基板保持ハ
ンドでユニットからの基板の搬出を行い、他方の基板保
持ハンドでユニットへの基板の搬入を行うようにすれ
ば、基板をすみやかに交換することができるので、基板
処理効率を向上できる。

【００２１】より具体的には、基板保持手段は、基板保
持ハンド（３１ｃ，３２ｃ）と、基板保持ハンドをユニ
ットに対して進退させる進退駆動機構（３１，３２）と
を備えるものであってもよい。請求項８記載の発明は、
直線状の第１ライン（１０）に沿って、基板（Ｗ）が処
理または載置されるユニット（１１，１２）を含む第１
ユニット群を設けること、上記第１ラインに対して所定
の角度で交差する直線状の第２ライン（２０）に沿っ
て、基板が処理または載置されるユニット（２１〜２
８）を含む第２ユニット群を設けること、ならびに上記
第１ユニット群および第２ユニット群の両方に対して基
板を受け渡しすることができる搬送ロボット（ＴＲ，Ｔ
Ｒ１，ＴＲ２）によって、上記第１ユニット群および第
２ユニット群に備えられた複数のユニット間で基板を搬
送して基板を処理することを含むことを特徴とする基板
処理方法である。

【００２２】この発明によって、請求項１の発明に関連
して述べた効果と同様な効果を達成することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、この
発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を説明する
ための図解的な平面図である。この基板処理装置は、半
導体ウエハ等の基板Ｗの表面に、銅薄膜等の金属薄膜を
めっきし、その後にこの基板Ｗを洗浄処理するための装
置である。

【００２４】水平方向に沿う直線状の第１搬送路１０に
沿って、基板Ｗを収容することができるカセットＣを各
１個ずつ載置することができる複数のカセット載置部１
１，１２が設けられている。一方、第１搬送路１０に直
交する水平方向に沿って、直線状の第２搬送路２０が設
けられている。この第２搬送路２０は、この実施形態で
は、第１搬送路１０のほぼ中間位置から延びている。こ
の第２搬送路２０の側方（この実施形態では両側方）に
は、複数の処理ユニットが第２搬送路２０に沿って配列
されている。より具体的には、第２搬送路２０の一方側
には、基板Ｗ表面に金属めっきを施すための複数のめっ
き処理ユニット２１〜２４が配列されている。また、第
２搬送路２０の他方側には、基板Ｗの裏面を洗浄するた
めの裏面洗浄ユニット２５，２６および基板Ｗの周縁部
を洗浄するための周縁洗浄ユニット２７，２８が配列さ
れている。２９は、基板Ｗを一時的に載置しておくため
のバッファ部である。むろん、このバッファ部２９に代
えて、基板Ｗに処理液等による処理を施す処理ユニット
が配置されてもよい。

【００２５】めっき処理ユニット２１〜２４は、たとえ
ば、めっき液を収容しためっき槽と、このめっき槽内の
めっき液に基板Ｗの表面を浸漬させた状態で保持する基
板保持手段と、めっき槽内に配置された電極と、基板Ｗ
に接触するように配置された電極とを備えている。この
構成により、電極間に電圧を印加することによって、基
板Ｗの表面に金属めっき層が形成される。基板Ｗの表面
に均一な薄膜を形成するために、基板Ｗは、中心軸まわ
りに回転されることが好ましい。

【００２６】第１搬送路１０および第２搬送路２０はＴ
字状の搬送路を形成していて、このＴ字状の搬送路に
は、１台の搬送ロボットＴＲが配置されている。この搬
送ロボットＴＲのロボット本体３０は、第１搬送路１０
に沿って基板Ｗを搬送することができるとともに、第２
搬送路２０に沿って基板Ｗを搬送することができる。し
たがって、ロボット本体３０は、カセット載置部１１，
１２に載置されたカセットＣにアクセスして基板Ｗの出
し入れを行うことができるとともに、めっき処理ユニッ
ト２１〜２４、裏面洗浄ユニット２５，２６、周縁洗浄
ユニット２７，２８およびバッファ部２９にアクセスし
て基板Ｗの出し入れを行うことができる。

【００２７】ロボット本体３０は、カセットＣから未処
理の基板Ｗを搬出すると、めっき処理ユニット２１〜２
４のいずれかの前まで移動して、このめっき処理ユニッ
ト２１〜２４から処理済の基板Ｗを搬出し、その後に未
処理の基板Ｗを当該めっき処理ユニット２１〜２４に搬
入する。さらに、ロボット本体３０は、めっき処理ユニ
ット２１〜２４から搬出した基板Ｗを裏面洗浄ユニット
２５，２６のいずれかに搬入する。この搬入に先立っ
て、ロボット本体３０は、当該裏面洗浄ユニット２５，
２６から、裏面洗浄処理済の基板Ｗを搬出する。ロボッ
ト本体３０は、この搬出した基板Ｗを保持して第２搬送
路２０を走行し、周縁洗浄ユニット２７，２８のいずれ
かに当該基板Ｗを搬入する。この基板Ｗの搬入に先立
ち、ロボット本体３０は、当該周縁洗浄ユニット２７，
２８から処理済の基板Ｗを搬出する。

【００２８】その後、ロボット本体３０は、処理済の基
板Ｗを保持した状態で、第２搬送路２０を第１搬送路１
０に向かって走行する。第１搬送路１０に達すると、ロ
ボット本体３０は、この搬送路１０に沿って移動するこ
とにより、カセット載置部１１，１２のいずれかに載置
されたカセットＣの前に移動し、当該カセットＣに基板
Ｗを搬入することになる。図２は、搬送ロボットＴＲの
構成例を説明するための図であり、図２(a)はその平面
図であり、図２(b)はその正面図である。

【００２９】この搬送ロボットＴＲは、ロボット本体３
０と、このロボット本体３０を第１搬送路１０に沿って
移動させるための第１ボールねじ機構４０と、ロボット
本体３０を第２搬送路２０に沿って移動させるための第
２ボールねじ機構５０とを備えている。第１ボールねじ
機構４０は、第１搬送路１０に沿って配置されたねじ軸
４１と、このねじ軸４１を回転駆動するためのモータ４
２と、ねじ軸４１に螺合するボールナット部を有するキ
ャリッジ４３とを備えている。このキャリッジ４３に
は、第２ボールねじ機構５０の一端を支持するブラケッ
ト５５が鉛直軸線まわりに回動可能であるように連結さ
れている。

【００３０】ブラケット５５には、第２搬送路２０にほ
ぼ沿うようにねじ軸５１が取り付けられており、このね
じ軸５１は、モータ５２によって回転駆動されるように
なっている。また、ブラケット５５には、ねじ軸５１に
沿って、レール５８が取り付けられている。このレール
５８は、第１搬送路１０から遠い側の端部に近い位置に
おいて、キャリッジ５６上に、鉛直方向に沿う回転軸線
Ｖまわりの回動が可能であるように支持されている。そ
して、キャリッジ５６は、第２搬送路１０に沿って配置
されたレール５７上で第２搬送路２０に沿って移動可能
とされている。

【００３１】ボールねじ５１には、このボールねじ５１
に螺合するボールナットを有するキャリッジ５３が設け
られており、このキャリッジ５３がレール５８上を移動
するようになっている。このキャリッジ５３上にロボッ
ト本体３０が取り付けられている。ロボット本体３０
は、昇降駆動機構および回転駆動機構（いずれも図示せ
ず）を内蔵した搬送台３５と、基板Ｗを保持する基板保
持部３４とを備えている。基板保持部３４は、上記昇降
駆動機構によって昇降されるとともに、上記回転駆動機
構によって鉛直方向に沿う回転軸線Ｖ０まわりに回転駆
動されるようになっている。

【００３２】基板保持部３４は、上記回転駆動機構によ
って回転軸線Ｖ０まわりに回転駆動される本体部３３
と、この本体部３３上に設けられた一対の進退アーム３
１，３２とを備えている。この一対の進退アーム３１，
３２を水平方向に進退させるための進退駆動機構（図示
せず）は、本体部３３に内蔵されている。進退アーム３
１，３２は、それぞれ、第１アーム部３１ａ，３２ａ、
第２アーム部３１ｂ，３２ｂおよび基板保持ハンド３１
ｃ，３２ｃを備えている。本体部３３は、平面視におい
て略半月形状を有しており、その両端に第１アーム部３
１ａ，３２ａが鉛直方向に沿う回転軸線Ｖ１１，Ｖ２１
まわりにそれぞれ回転可能に取り付けられている。これ
らの第１アーム部３１ａ，３２ａは、本体部３３内の進
退駆動機構によって、回転軸線Ｖ１１，Ｖ２１まわりに
回転駆動される。

【００３３】進退アーム３１，３２は、いわゆるスカラ
ーロボットを形成しており、第１アーム部３１ａ，３２
ａの回動に連動して、第２アーム部３１ｂ，３２ｂが、
鉛直方向に沿う回転軸線Ｖ１２，Ｖ２２まわりにそれぞ
れ回転する。これにより、進退アーム３１，３２は第１
および第２アーム部３１ａ，３２ａ；３１ｂ，３２ｂを
屈伸させて、基板保持ハンド３１ｃ，３２ｃを進退させ
る。進退アーム３１，３２は、収縮状態において、基板
保持ハンド３１ｃ，３２ｃを上下に重なり合った位置
（図１参照）に保持する。そのため、一方の進退アーム
３１の第２アーム部３１ｂは、他方の進退アーム３２の
基板保持ハンド３２ｃとの干渉を避けることができるよ
うに、屈曲形状に形成されている。

【００３４】第１ボールねじ機構４０において、モータ
４２を正転または逆転駆動することにより、第２ボール
ねじ機構５０のレール５８の第１搬送路１０側端部を、
この第１搬送路１０に沿って移動させることができる。
これにより、レール５０を水平面内で揺動させることが
できる。このとき、レール５８の回転軸線Ｖは、第２搬
送路２０に沿って若干移動するが、このような移動は、
レール５７に沿うキャリッジ５６の移動によって許容さ
れる。

【００３５】ロボット本体３０を第２搬送路２０に沿っ
て走行させるべきときには、第１ボールねじ機構４０の
モータ４２は、キャリッジ４３を第２搬送路２０の延長
線上（すなわち、第１搬送路１０の中間部付近）に位置
させるように制御される。この状態で、第２ボールねじ
機構５０のモータ５２を正転／逆転駆動することによ
り、ロボット本体３０を第２搬送路２０に沿って走行さ
せることができる。一方、ロボット本体３０を第１搬送
路１０に沿って移動させるべきときには、第２ボールね
じ機構５０のモータ５２は、キャリッジ５３を第１搬送
路１０内（すなわち、ボールねじ５１の第１搬送路１０
側端部）に位置させるべく制御される。この状態で、第
１ボールねじ機構４０のモータ４２が正転／逆転駆動さ
れることによって、第２ボールねじ機構５０のレール５
８が回転軸線Ｖまわりに揺動し、ロボット本体３０が第
１搬送路１０に沿って移動することになる。

【００３６】ロボット本体３０は、本体部３３の回転軸
線Ｖ０まわりの回転、本体部３３の昇降、および進退ア
ーム３１，３２の屈伸により、第１搬送路１０および第
２搬送路２０内の各位置において、基板保持ハンド３１
ｃ，３２ｃに保持した基板Ｗをユニット（カセット、処
理ユニット、バッファ部など）に搬入することができ、
また、ユニットから基板保持ハンド３１ｃ，３２ｃに基
板Ｗを受け取って搬出することができる。

【００３７】以上のように、この実施形態によれば、Ｔ
字状に形成された第１搬送路１０および第２搬送路２０
に沿って、ロボット本体３０を移動させることができ
る。これにより、１台の搬送ロボットＴＲによって、互
いに直交する第１搬送路１０および第２搬送路２０に沿
って配列された複数のユニットにアクセスして、基板Ｗ
の出し入れを行うことができる。これにより、複数の搬
送ロボット間での基板Ｗの受け渡しが不要になるうえ、
構成を簡素化してコストの低減を図ることができ、さら
には故障等が生じにくい、信頼性の高い基板処理装置を
提供できる。複数の搬送ロボット間での基板の受け渡し
の必要がないことから、搬送ロボットＴＲを動作させる
ためのプログラミングが簡単になるうえ、パーティクル
の発生を抑制できるから、基板Ｗの汚染を防止して、基
板処理品質を向上することができる。

【００３８】図３は、この発明の第２の実施形態に係る
基板処理装置において用いられる搬送ロボットＴＲ１の
構成を説明するための図であり、図３(a)は、その平面
図であり、図３(b)はその側面図である。この搬送ロボ
ットＴＲ１は、図１に示された基板処理装置において、
搬送ロボットＴＲに代えて用いることができるものであ
る。搬送ロボットＴＲ１は、第２搬送路２０（図１参
照）に沿って配置されるねじ軸６１を含むボールねじ機
構６０を有している。このボールねじ機構６０は、ねじ
軸６１と、このねじ軸６１に螺合するボールナット部を
有するキャリッジ６２と、ねじ軸６１を回転駆動するモ
ータ６３とを備えている。６４，６５は、ねじ軸６１と
平行に設けられ、キャリッジ６２の走行を案内するレー
ルである。なお、このレール６４，６５は、上述の第１
実施形態のレール５８のように揺動することはなく、基
板処理装置のフレーム等に対して、第２搬送路２０に沿
う方向に延びる状態で固定されている。

【００３９】キャリッジ６２上には、ロボット本体７０
が固定されている。より具体的には、ロボット本体７０
は、キャリッジ６２上に固定された基台部７１と、この
基台部７１に取り付けられた垂直多関節アーム７２と、
垂直多関節アーム７２に取り付けられた回転駆動機構７
３と、この回転駆動機構７３によって鉛直方向に沿う回
転軸線Ｖ０まわりに回転駆動される基板保持部７４とを
有している。基板保持部７４の構成は、第１の実施形態
における搬送ロボットＴＲの基板保持部３４と同様であ
るので、図３(a)(b)における対応部分には図２(a)(b)の
場合と同じ参照符号が付されている。

【００４０】垂直多関節アーム７２は、第１アーム７２
ａと第２アーム７２ｂとを水平な回転軸線Ｈ２まわりの
回動が可能であるように連結して構成されている。より
具体的には、第１アーム７２ａは、基台部７１に対し
て、水平方向に沿う回転軸線Ｈ１まわりの回動が可能で
あるように取り付けられている。そして、第１アーム７
２ａの他端に、第２アーム７２ｂの一端が水平な回転軸
線Ｈ２まわりの回動が可能であるように取り付けられて
いる。さらに、第２アーム７２ｂの他端には、回転駆動
機構７３が、水平な回転軸線Ｈ３軸線に沿う回動が可能
であるように取り付けられている。回転軸線Ｈ１，Ｈ
２，Ｈ３は互いに平行である。

【００４１】基台部７１には、第１アーム７２ａを回転
させるためのモータ８１が設けられており、第１アーム
７２ａと第２アーム７２ｂとの連結部には、第２アーム
７２ｂを回転駆動するためのモータ８２が設けられてい
る。第２アーム７２ｂには、モータ８２からの駆動力を
回転駆動機構７３側に伝達するための駆動力伝達機構
（図示せず）が内蔵されている。これによって、回転駆
動機構７３は、第１アーム７２ａおよび第２アーム７２
ｂが回動されたときでも、基板保持部７４を常に同じ姿
勢（たとえば、基板Ｗを水平に保持できる姿勢）に保持
するようになっている。

【００４２】回転駆動機構７３にはモータ（図示せず）
が内蔵されていて、このモータからの駆動力を得て、回
転駆動機構７３は、基板保持部７４を鉛直方向に沿う回
転軸線Ｖ０まわりに回転駆動する。このような構成によ
って、搬送ロボットＴＲ１は、基板保持ハンド３１ｃ，
３２ｃを、図４において斜線を示す範囲で水平方向およ
び鉛直方向に移動させることができる。

【００４３】ロボット本体７０がカセット載置部１１，
１２（図１参照）に載置されたカセットＣにアクセスす
るときには、ボールねじ機構６０の働きによって、ロボ
ット本体７０は、第１搬送路１０へと導かれる。この状
態で、垂直多関節アーム７２の働きによって、基板保持
部７４をカセット載置部１１，１２のカセットＣに対向
させることができる。そして、回転駆動機構７３の働き
により、進退アーム３１，３２を当該カセットＣに対向
させ、進退駆動機構によって、進退アーム３１，３２を
当該カセットＣにアクセスさせれば、カセットＣに対す
る基板Ｗの搬入／搬出を行うことができる。カセットＣ
と進退アーム３１，３２との間の基板Ｗの受け渡しの際
には、垂直多関節アーム７２の働きによって、基板保持
部７４が若干量だけ昇降される。

【００４４】ロボット本体７０が、めっき処理ユニット
２１〜２４、裏面洗浄ユニット２５，２６、周縁洗浄ユ
ニット２７，２８およびバッファ部２９（いずれも図１
参照）のいずれかにアクセスするときには、ボールねじ
機構６０の働きによって、ロボット本体７０は、該当す
るユニットの前まで移動される。この状態で、垂直多関
節アーム７２の働きによって、基板保持部７４が当該ユ
ニットの基板搬入／搬出口に対応する高さへと昇降さ
れ、かつ、回転駆動機構７３による基板保持部７４の回
転によって、進退アーム３１，３２が当該ユニットに対
向させられる。この状態で、進退駆動機構によって、進
退アーム３１，３２を当該ユニットにアクセスさせるこ
とによって、基板Ｗの搬入／搬出が行われる。当該ユニ
ットと進退アーム３１，３２との間の基板Ｗの受け渡し
の際には、垂直多関節アーム７２の働きによって、基板
保持部７４が若干量だけ昇降される。

【００４５】図３(b)に示すとおり、基板保持部７４が
比較的低い位置にあるとき、垂直多関節アーム７２はア
ーム７２ａ，７２ｂを折り畳んだ状態となっていて、第
１搬送路１０に沿う方向の幅が大きくなっている。この
状態で第２搬送路２０に沿う走行を可能とするために
は、第２搬送路２０の幅を大きくとらなければならな
い。しかし、このことは、基板処理装置のフットプリン
ト（専有面積）の縮小化の要求に反する。そこで、この
実施形態では、ロボット本体７０を第２搬送路２０に沿
って走行させるときには、基板保持部７４を比較的高い
位置に保持し、垂直多関節アーム７２をほぼ伸張した状
態として、この垂直多関節アーム７２の幅が小さくされ
る。これによって、第２搬送路２０の幅を狭くしておく
ことができるから、基板処理装置のフットプリントを小
さくできる。

【００４６】以上のように、この実施形態においても、
１台の搬送ロボットＴＲ１によって、第１搬送路１０に
沿って配置された２つのカセット載置部１１，１２のカ
セットＣに対してアクセスすることができ、かつ、第２
搬送路２０に沿って配置されためっき処理ユニット２１
〜２４、裏面洗浄ユニット２５，２６および周縁洗浄ユ
ニット２７，２８に対してアクセスすることができる。
これにより、第１の実施形態の場合と同様な効果を達成
することができる。

【００４７】図５(a) は、上述の搬送ロボットＴＲ，Ｔ
Ｒ１に代えて図１の基板処理装置において用いることが
できる搬送ロボットＴＲ２の基本構成を説明するための
概念的な断面図であり、図５(b) はこの搬送ロボットＴ
Ｒ２の概念的な平面図である。この搬送ロボットＴＲ２
は、基板処理装置の底面部のフレームに対して固定され
る搬送台９１と、この搬送台９１に対して鉛直方向に沿
う第１鉛直回転軸θ１まわりに回転可能に連結された第
１アーム１０１と、この第１アーム１０１を第１鉛直回
転軸θ１まわりに回転駆動するための第１モータ１１１
と、第１アーム１０１に対して、鉛直方向に沿う第２鉛
直回転軸θ２まわりに回転可能に連結された第２アーム
１０２と、この第２アーム１０２を第２鉛直回転軸θ２
まわりに回転駆動するための第２モータ１１２と、第２
アーム１０２に対して、鉛直方向に沿う第３鉛直回転軸
θ３まわりに回転可能に連結された基板保持手段を兼ね
る第３アーム１０３と、この第３アーム１０３を第３鉛
直回転軸θ３まわりに回転駆動するための第３モータ１
１３とを備えている。第３アーム１０３の先端部は、基
板Ｗを保持するためのハンド１１０となっている。

【００４８】搬送台９１には、上下方向であるＺ方向に
沿ってねじ軸９２が備えられており、このねじ軸９２に
は、モータ９３からの回転力がタイミングベルトを介し
て与えられるようになっている。ねじ軸９２には、第１
モータ１１１などを支持した状態で昇降する昇降ブロッ
ク９７に備えられたボールナットが螺合している。昇降
ブロック９７は、第１モータ１１１を支持し、この第１
モータ１１１は、回転軸９４を介して、第１鉛直回転軸
θ１まわりに第１アーム１０１を回転させる。

【００４９】また、昇降ブロック９７は、図示しないガ
イドレール等の案内手段により、Ｚ方向へ移動可能に案
内されている。モータ９３、第１ないし第３モータ１１
１，１１２，１１３は、制御部１００によって、それぞ
れ独立に駆動制御される。このような構成により、第１
モータ１１１、第２モータ１１２および第３モータ１１
３を独立に駆動させることによって、第１アーム１０
１、第２アーム１０２および第３アーム１０３（ハンド
１１０を含む。）を、それぞれ第１鉛直回転軸θ１、第
２鉛直回転軸θ２および第３鉛直回転軸θ３まわりに、
自由に回転させることができる。また、モータ９３を駆
動することによって、第１アーム１０１、第２アーム１
０２および第３アーム１０３の全体をＺ方向に昇降させ
ることができる。これにより、第３アーム１０３に保持
された基板Ｗを一定の範囲内においては、任意の場所に
任意の角度で搬送することができる。

【００５０】具体的には、第１鉛直回転軸θ１と第２鉛
直回転軸θ２との間の距離をＬ１とし、第２鉛直回転軸
θ２と第３鉛直回転軸θ３との間の距離をＬ２とし、第
３鉛直回転軸θ３と基板Ｗの中心との距離をＬ３とする
と、図６に示すように、第１鉛直回転軸θ１を中心とし
た（Ｌ１＋Ｌ２−Ｌ３）の半径の円内の領域Ｓ１におい
ては、基板Ｗを任意の角度で任意の場所に搬送できる。
また、領域Ｓ１の外側であっても、半径（Ｌ１＋Ｌ２＋
Ｌ３）の円内の領域Ｓ２内では、基板Ｗの角度はある程
度限定されるものの、任意の位置に基板Ｗを搬送するこ
とができる。

【００５１】この構成の搬送ロボットＴＲ２は、第１搬
送路１０内または第２搬送路２０（いずれも図１参照）
内の適切な位置に配置することにより、第１搬送路１０
に沿って配置されたカセット載置部１１，１２に置かれ
たカセットＣに対する基板Ｗの搬入／搬出を行うことが
でき、かつ、第２搬送路２０に近接して配置されたユニ
ット２１〜２９に対する基板Ｗの搬入／搬出を行うこと
ができる。したがって、第１の実施形態に関して述べた
効果と同様な効果を達成できる。

【００５２】なお、第３アーム１０３に代えて、第１お
よび第２の実施形態における搬送ロボットＴＲ，ＴＲ１
の場合と同様な基板保持部３４，７４を備えることとす
れば、一方の進退アーム３１，３２でユニット（カセッ
トを含む。）から基板Ｗを搬出できるとともに、他方の
進退アームでユニットに対する基板の搬入を行うことが
できる。これにより、とくに処理ユニットにおける基板
Ｗの交換を高速に行える。

【００５３】また、搬送台９１にボールねじ機構等の昇
降駆動機構を設ける代わりに、第１アーム１０１に対し
て第２アーム１０２を昇降させる昇降駆動機構を設けた
り、第２アーム１０２に対して第３アーム１０３を昇降
させる昇降駆動機構を設けたりするようにしてもよい。
昇降駆動機構は、ボールねじ機構に限らず、一対のアー
ムを鉛直方向に屈伸させるように配置したスカラーアー
ム型のものであってもよい。

【００５４】さらに、必要であれば、搬送台９１を第２
搬送路２０に沿って移動させるようにしてもよい。たと
えば、上述の第２実施形態と同様に、ボールねじ機構お
よびレールを、第２搬送路２０に沿う方向に延びる状態
で上記基板処理装置のフレーム等に対して固定し、その
レール上を搬送台９１を移動させるようにしてもよい。
このようにすれば、第２搬送路２０におけるアクセス範
囲を広くすることができ、結果的にユニット２１〜２９
の数をさらに増やすことができる。

【００５５】以上、この発明の３つの実施形態について
説明したが、この発明はさらに他の形態で実施すること
ができる。たとえば、上記の実施形態では、基板Ｗの表
面に金属めっきを行う処理装置について説明したが、こ
の発明は、基板Ｗの表面の洗浄を行う基板洗浄装置や、
基板表面に形成された薄膜をエッチングするエッチング
装置、基板Ｗの表面にレジスト等の塗布液を塗布する塗
布装置、現像液を供給する現像装置等の他の処理装置で
あってもよい。

【００５６】その他、特許請求の範囲に記載された事項
の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構
成を説明するための図解的な平面図である。

【図２】この発明の第１の実施形態に係る基板処理装置
において用いられる搬送ロボットの構成例を説明するた
めの図である。

【図３】この発明の第２の実施形態に係る基板処理装置
において用いられる搬送ロボットの構成を説明するため
の図である。

【図４】図３の搬送ロボットのアクセス範囲を説明する
ための図である。

【図５】この発明の第３の実施形態に係る基板処理装置
において用いられる搬送ロボットの基本構成を説明する
ための図である。

【図６】図５のロボットのアクセス範囲を説明するため
の図である。

【符号の説明】

１０ 第１搬送路 １１，１２ カセット載置部 ２０ 第２搬送路 ２１〜２４ めっき処理ユニット ２５，２６ 裏面洗浄ユニット ２７，２８ 周縁洗浄ユニット ２９ バッファ部 ３０ ロボット本体 ３１，３２ 進退アーム ３１ｃ，３２ｃ 基板保持ハンド ３４ 基板保持部 ３５ 搬送台 ４０ 第１ボールねじ機構 ５０ 第２ボールねじ機構 ５８ レール ６０ ボールねじ機構 ６４，６５ レール ７０ ロボット本体 ７１ 基台部 ７２ 垂直多関節アーム ７２ａ 第１アーム ７２ｂ 第２アーム ７４ 基板保持部 ８１ モータ ８２ モータ ９１ 搬送台 ９３ モータ １０１ 第１アーム １０２ 第２アーム １０３ 第３アーム １１０ ハンド １１１ モータ １１２ モータ １１３ モータ Ｃ カセット ＴＲ 搬送ロボット ＴＲ１ 搬送ロボット ＴＲ２ 搬送ロボット Ｗ 基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 溝畑 保廣 京都府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） 3C007 AS24 BS10 BS15 CS04 CT04 CT05 CT07 CV07 CV08 CW07 CW08 CX01 CY36 HS27 HT02 HT20 NS12 NS13 5F031 CA02 CA05 CA20 DA01 FA01 FA02 FA07 FA11 GA43 GA47 GA48 GA49 GA50 LA07 LA12 MA23 MA24 MA25 MA26 PA26

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板が処理または載置される複数のユニッ
   ト間で基板を搬送して基板を順次処理する基板処理装置
   であって、 直線状の第１ラインに沿って設けられた第１ユニット群
   と、 上記第１ラインに対して所定の角度で交差する直線状の
   第２ラインに沿って設けられた第２ユニット群と、 上記第１ユニット群および第２ユニット群の両方に対し
   て基板を受け渡しすることができる搬送ロボットとを含
   むことを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】上記第１ラインおよび第２ラインは、約９
   ０度の角度で交差していることを特徴とする請求項１記
   載の基板処理装置。
3. 【請求項３】上記第１ユニット群は、基板を収容するこ
   とができるカセットが載置されるカセット載置部を含
   み、 上記第２ユニット群は、基板に対して処理を施す処理ユ
   ニットを含むことを特徴とする請求項１または２記載の
   基板処理装置。
4. 【請求項４】上記搬送ロボットは、上記第１ラインおよ
   び第２ラインを含む平面に沿う揺動が可能であるように
   設けられたレールと、このレール上を走行するロボット
   本体とを含むものであることを特徴とする請求項１ない
   し３のいずれかに記載の基板処理装置。
5. 【請求項５】上記搬送ロボットは、 搬送台と、 この搬送台に対して、ほぼ水平方向に沿う第１水平回転
   軸を中心に回転可能に連結された第１アームと、 この第１アームを回転駆動するための第１駆動源と、 上記第１アームに対して、上記第１水平回転軸とほぼ平
   行な第２水平回転軸を中心に回転可能に連結された第２
   アームと、 この第２アームを回転駆動するための第２駆動源と、 上記第２アームに対して、上記第１水平回転軸とほぼ平
   行な第３水平回転軸を中心に回転可能に連結され、基板
   を保持することができる基板保持手段とを含む垂直多関
   節アーム式のものであることを特徴とする請求項１ない
   し３のいずれかに記載の基板処理装置。
6. 【請求項６】上記搬送ロボットは、 搬送台と、 この搬送台に対して、ほぼ鉛直方向に沿う第１鉛直回転
   軸を中心に回転可能に連結された第１アームと、 この第１アームを回転駆動するための第１駆動源と、 上記第１アームに対して、ほぼ鉛直方向に沿う第２鉛直
   回転軸を中心に回転可能に連結された第２アームと、 この第２アームを回転駆動するための第２駆動源と、 上記第２アームに対して、ほぼ鉛直方向に沿う第３鉛直
   回転軸を中心に回転可能に連結され、基板を保持するこ
   とができる基板保持手段と、 この基板保持手段を回転駆動するための第３駆動源とを
   含む水平多関節アーム式のものであることを特徴とする
   請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置。
7. 【請求項７】上記搬送ロボットの搬送台は、上記第１ラ
   インおよび第２ラインのうちの一方に沿って移動可能で
   あることを特徴とする請求項５または６に記載の基板処
   理装置。
8. 【請求項８】直線状の第１ラインに沿って、基板が処理
   または載置されるユニットを含む第１ユニット群を設け
   ること、 上記第１ラインに対して所定の角度で交差する直線状の
   第２ラインに沿って、基板が処理または載置されるユニ
   ットを含む第２ユニット群を設けること、ならびに上記
   第１ユニット群および第２ユニット群の両方に対して基
   板を受け渡しすることができる搬送ロボットによって、
   上記第１ユニット群および第２ユニット群に備えられた
   複数のユニット間で基板を搬送して基板を処理すること
   を含むことを特徴とする基板処理方法。