JP2003282670A - 基板保持アーム、基板搬送装置、基板処理装置および基板保持方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】安価な構成で基板を正確に位置決めして保持す
ることができる基板保持アーム、およびこのような基板
保持アームを備えた基板搬送機構、ならびにこのような
基板搬送機構を有する基板処理装置を提供する。 【解決手段】ハンド１１，１２の先端側に規制部材８
１，８３が設けられ、基端部側に傾斜部材８２，８４が
設けられている。ウエハＷは、傾斜面９７を自重により
滑り落ちて、規制面８８によって水平移動が規制された
状態に位置決めされ、支持面８７および傾斜面９７によ
って支持される。

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パネ
ル用ガラス基板、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に代
表される各種の基板を保持するための基板保持アーム、
これを用いた基板搬送機構および基板処理装置、ならび
に上記のような基板を保持するための基板保持方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、半導体装置の製造工程におい
て半導体ウエハ（以下単に「ウエハ」という。）を処理
するために用いられる枚葉型の基板処理装置は、ウエハ
をほぼ水平に保持して回転するスピンチャックと、この
スピンチャックに保持されて回転されているウエハ表面
に処理液（薬液または純水）を供給する処理液供給ノズ
ルとを備えている。スピンチャックには、ウエハの裏面
（下面）を吸引して保持する吸引保持型のもの（いわゆ
るバキュームチャック）が用いられる場合がある。

【０００３】吸引保持型のスピンチャックが用いられる
場合には、このスピンチャックの回転軸とウエハの中心
とを高精度に合わせる必要がある。もしも、スピンチャ
ックの回転軸とウエハの重心とが大きくずれていれば、
ウエハが偏心して回転することになるから、吸引保持に
不具合が生じることがあるうえ、処理が不十分となるお
それもある。そこで、搬送ロボットからスピンチャック
の吸引保持面にウエハを受け渡す前に、ウエハの位置合
わせを行う必要がある。このような位置合わせには、た
とえば、位置合わせ専用のステージを設け、このステー
ジ上にウエハを一旦載置して位置決めを行った後に、こ
のウエハをスピンチャックの吸引保持面に受け渡す構成
が採用される場合がある。

【０００４】また、このような位置決めステージを排除
するために、搬送ロボットの基板保持アームにウエハを
把持するグリップ機構を設けたり、基板保持アーム上に
ウエハを位置決めするためのガイド部材が設けられる場
合がある。ガイド部材は、たとえば、ウエハ下面の周縁
を支持する支持部と、この支持部から立ち上がってウエ
ハの端面を規制する規制面と、この規制面の上端縁に連
なり、上記支持部へとウエハの端部を案内する案内傾斜
面とを備えている。このようなガイド部材が、ウエハの
周端面に対応した４箇所に設けられて、この４箇所にお
いてウエハの周端面が規制された状態で当該ウエハが保
持されることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、基板処理装置
内に位置決めステージを設けると、コストが高くつくう
え、平面視における基板処理装置の大型化が避けられな
いから、クリーンルーム内の大きな床面積を占有するこ
とになり、省スペース化の要請に反する。また、基板保
持アームにグリップ機構を設ければ、搬送ロボットのコ
ストが高くつくから、結局、基板処理装置のコスト増加
が避けられない。

【０００６】さらに、基板保持アーム上のガイド部材に
よる位置決めを正確に行おうとすると、ガイド部材の取
り付け精度や加工精度を高める必要があり、やはり、コ
ストが高くつくことになる。そこで、この発明の目的
は、安価な構成で基板を正確に位置決めして保持するこ
とができる基板保持アーム、およびこのような基板保持
アームを備えた基板搬送機構、ならびにこのような基板
搬送機構を有する基板処理装置を提供することである。

【０００７】また、この発明の他の目的は、安価な構成
で基板を確実に位置決めして保持することができる基板
保持方法を提供することである。

【０００８】

【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）を保持するための基板保持アーム（１１，１２，
２１，２２）であって、基板を保持する際に基板の端部
に当接して基板のずれを規制する規制部（８８）を有
し、基板を支持する規制部材（８１，８３，９１，９
３）と、基板を保持する際に上記規制部材とは異なる位
置で上記基板の端部に当接する傾斜部（９７）を有し、
基板を支持する傾斜部材（８２，８４，９２，９４）と
を含むことを特徴とする基板保持アームである。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。

【０００９】この発明によれば、基板の端部は、ある位
置で規制部に当接してそのずれが規制され、他の位置で
傾斜部に当接する。したがって、基板は、自重により傾
斜部を案内されて、規制部によってずれが規制された状
態に位置決めされる。このようにして、位置決めステー
ジやグリップ機構を要することなく、基板保持アーム上
で基板を正確に位置決めすることができる。しかも、傾
斜部材に設けられた傾斜部によって、基板を正確な位置
に案内するとともに、この傾斜部で基板の端部を支持す
る構成であるので、規制部材および傾斜部材には高い加
工精度が要求されることもない。よって、安価な構成で
基板保持アーム上における基板の位置決めを正確に行う
ことができる。

【００１０】上記規制部と傾斜部とは、一定の固定的な
位置関係を有していることが好ましい。すなわち、基板
保持アーム上の固定位置に規制部および傾斜部を設ける
ことにより、簡単な構成で、基板を位置決めして保持で
きる。請求項２記載の発明は、上記規制部材と傾斜部材
との組が少なくとも２組設けられていることを特徴とす
る請求項１記載の基板保持アームである。この構成によ
れば、基板の保持を確実に行うことができるとともに、
基板の位置決めを異なる２つの方向から行うことができ
るから、さらに正確な基板の位置決めが可能になる。

【００１１】規制部材と傾斜部材との２つの組は、２つ
の規制部材と２つの傾斜部材とで構成することができる
が、このほかにも、たとえば、２つの規制部材と、１つ
の傾斜部材とで、規制部材と傾斜部材との組を２組構成
してもよい。すなわち、１つの傾斜部材を２つの規制部
材による基板規制位置への基板の案内に兼用してもよ
い。同様に、１つの規制部材と、２つの傾斜部材で、規
制部材と傾斜部材との組を２組構成してもよい。この場
合には、２つの傾斜部材によって、１つの規制部材によ
る規制位置へと基板が案内されることになる。

【００１２】請求項３記載の発明は、上記規制部材と傾
斜部材とは、当該基板保持アームに保持された状態の基
板の中心を挟んで互いに対向する位置に設けられている
ことを特徴とする請求項１または２記載の基板保持アー
ムである。この構成によれば、自重により傾斜部材の傾
斜部を案内された基板は、確実に規制部材の規制部に当
接するから、基板の位置決めを確実に行うことができ
る。請求項４記載の発明は、上記傾斜部材の傾斜部は、
水平面に対して４５度以上９０度未満（好ましくは、４
５度以上８０度以下、さらに好ましくは、４５度以上７
０度以下）の傾斜角で傾斜してい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保持アームであ
る。

【００１３】この構成により、傾斜部による基板の案内
を良好に行うことができる。請求項５記載の発明は、上
記規制部材および傾斜部材は、基板を水平面に対して傾
斜した状態で保持するものであることを特徴とする請求
項１ないし４のいずれかに記載の基板保持アームであ
る。この構成によれば、基板が水平面に対して傾斜して
いるから、傾斜部による案内によって、基板を確実に規
制部に当接する正確な位置に導くことができる。

【００１４】なお、基板が、その自重によって傾斜部材
の傾斜部を案内される限りにおいて、基板は必ずしも傾
斜状態で保持される必要はなく、正確な位置に位置決め
された状態での基板面が水平面にほぼ沿っていてもよ
い。請求項６記載の発明は、上記規制部材の規制部およ
び上記傾斜部材の傾斜部は、総数で３個以上設けられて
おり、これらの規制部および傾斜部は、当該基板保持ア
ームに保持された状態の基板との当接部位を線分で結ん
で形成される図形内に当該基板の重心が含まれるように
配置されていることを特徴とする請求項１ないし５のい
ずれかに記載の基板保持アームである。

【００１５】この構成によれば、規制部および傾斜部の
基板との当接部位を線分で結んで形成される図形内に基
板の重心が含まれるようになっているから、基板を安定
に保持することができる。なお、規制部または傾斜部と
基板との当接部位は、点接触であってもよいし、線接触
（直線で接触していてもよいし、曲線で接触していても
よい。）するようになっていてもよい。規制部および傾
斜部が基板と点接触する場合には、３個以上の基板との
接触点を結んでできる多角形内に基板の重心が含まれて
いれば、この基板を安定に保持することができる。

【００１６】請求項７記載の発明は、請求項１ないし６
のいずれかに記載の基板保持アームである第１基板保持
アーム（１１，１２；２１，２２）を有する第１基板搬
送機構（ＩＲ；ＣＲ）と、上記第１基板保持アームと基
板を直接受け渡しする第２基板保持アーム（２１，２
２；１１，１２）を有する第２基板搬送機構（ＣＲ；Ｉ
Ｒ）とを含むことを特徴とする基板搬送装置である。こ
の構成によれば、第１の基板保持アーム上で基板を正確
に位置決めすることができるので、この第１基板保持ア
ームから第２基板保持アームへの基板の直接受け渡しを
確実に行うことができ、搬送不良を防止できる。

【００１７】上記第１および第２基板搬送機構は、少な
くともいずれか一方が、第１基板保持アームまたは第２
基板保持アームを駆動するアーム駆動機構を有している
ことが好ましい。このアーム駆動機構は、たとえば、基
板保持アームを基板受け渡し位置に向かって進退させる
進退駆動機構（５１，５２；３１，３２）と、基板保持
アームを他方の基板保持アームに対して相対的に上下動
させる昇降駆動機構とを含んでいてもよい。さらに、上
記アーム駆動機構は、所定の回転軸線（たとえば鉛直方
向に沿う回転軸線）まわりに基板保持アームを回転させ
る回転駆動機構を含んでいてもよい。

【００１８】請求項８記載の発明は、請求項１ないし６
のいずれかに記載の基板保持アーム（２１，２２）を有
する基板搬送機構（ＣＲ）と、この基板搬送機構との間
で基板の受け渡しを行い、受け取った基板を吸引して保
持する基板保持機構（１）と、この基板保持機構に保持
された基板に対して処理を施す基板処理手段（３）とを
含むことを特徴とする基板処理装置である。

【００１９】この発明によれば、基板保持アーム上で基
板を正確に位置決めすることができるので、基板保持機
構に受け渡された基板は、正確な位置で吸引保持される
ことになる。これにより、基板保持機構による基板の吸
引保持が良好に行われるとともに、この基板に対する処
理も良好に行うことができる。しかも、基板の位置決め
のための位置決めステージ等を要しないので、基板処理
装置の専有面積を小さくすることができる。

【００２０】上記基板保持機構は、たとえば、基板を吸
引保持して回転するものであってもよい。この場合に、
基板保持アーム上で正確な位置に基板が位置決めされて
いるから、たとえば、基板保持機構の回転中心と基板の
重心とをほぼ正確に位置合わせした状態で、当該基板を
基板保持機構に吸引保持させることができる。これによ
り、基板保持機構の回転時に基板が偏心回転したりする
ことを防止できる。請求項９記載の発明は、基板（Ｗ）
を基板保持アーム（１１，１２，２１，２２）上に保持
するための方法であって、基板を保持する際に基板の端
部に当接して基板のずれを規制する規制部（８８）を有
し、基板を支持する規制部材（８１，８３，９１，９
３）と、基板を保持する際に上記規制部材とは異なる位
置で上記基板の端部に当接する傾斜部（９７）を有し、
基板を支持する傾斜部材（８２，８４，９２，９４）と
を基板保持アーム上に設け、上記基板の自重により、上
記規制部に当該基板の端部が当接するまで当該基板を上
記傾斜部上で滑らせて位置決めし、この位置決めされた
状態で当該基板を保持することを特徴とする基板保持方
法である。

【００２１】この発明により、請求項１の発明に関して
述べた効果と同様な効果を達成することができる。

【００２２】

【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
発明の一実施形態が適用された基板処理装置のレイアウ
トを示す図解的な平面図である。この基板処理装置は、
基板の一例としての半導体ウエハ（以下、単に「ウエ
ハ」という。）Ｗに対して、洗浄処理やエッチング処理
等の各種の処理を施すための装置である。この基板処理
装置は、基板処理ユニット１００と、この基板処理ユニ
ット１００に結合されたインデクサユニット２００とを
備えている。

【００２３】基板処理ユニット１００は、複数個（この
実施形態では４個）の処理部１０１，１０２，１０３，
１０４と、これらの処理部１０１〜１０４に取り囲まれ
るように中央に配置された主搬送ロボットＣＲとを備え
ている。この主搬送ロボットＣＲは、インデクサユニッ
ト２００との間でウエハＷの受け渡しを行うことができ
るとともに、処理部１０１〜１０４に対してウエハＷの
搬入／搬出を行うことができる。

【００２４】インデクサユニット２００は、直方体形状
の有蓋容器であるポッドＰに収容された状態でウエハＷ
が置かれるウエハステーション２０１と、ウエハステー
ション２０１に置かれたポッドＰに対してウエハＷを搬
入／搬出することができ、かつ、主搬送ロボットＣＲと
の間でウエハＷの受け渡しを行うことができるインデク
サロボットＩＲとを備えている。ウエハステーション２
０１には、複数個（この実施形態では３個）のポッドＰ
をＸ方向に沿って載置することができるようになってい
る。ポッドＰ内には、複数枚のウエハＷを互いに積層し
て収容することができるカセット（図示せず）が収容さ
れている。ポッドＰにおいて、インデクサロボットＩＲ
に対向することになる前面には、着脱自在な蓋が設けら
れており、図示しない脱着機構によって、当該蓋の自動
着脱が行われるようになっている。

【００２５】インデクサロボットＩＲは、ウエハステー
ション２０１に置かれたポッドＰの配置方向、すなわち
Ｘ方向に沿って、走行することができる。これによっ
て、インデクサロボットＩＲは、任意のポッドＰの前方
に移動することができるとともに、主搬送ロボットＣＲ
との間でウエハＷを受け渡すための受け渡し部３００の
前へと移動することができる。図２は、処理部１０１〜
１０４の構成例を説明するための図解的な断面図であ
る。処理部１０１〜１０４は、この例では、ウエハＷを
ほぼ水平に保持して回転するスピンチャック１と、この
スピンチャック１を回転駆動するための回転駆動機構２
と、スピンチャック１に保持されて回転されているウエ
ハＷの表面に処理液を供給する処理液供給ノズル３とを
備えている。

【００２６】スピンチャック１は、たとえば、ウエハＷ
の裏面（下面）の中央領域を吸引して保持するバキュー
ムチャックである。したがって、ウエハＷは、その重心
をスピンチャック１の回転軸線上に整合させて当該スピ
ンチャック１に保持させることが重要である。もしも、
ウエハＷの重心がスピンチャック１の回転軸線からずれ
ていると、偏心回転によって、ウエハＷの吸引保持が不
安定になるおそれがあるばかりでなく、処理液供給ノズ
ル３からの処理液によるウエハＷの表面処理が不良にな
るおそれがある。

【００２７】図３は、インデクサロボットＩＲと主搬送
ロボットＣＲとの間でのウエハＷの受け渡しの様子を示
す拡大平面図である。主搬送ロボットＣＲは、ウエハＷ
を保持するための一対のハンド２１，２２と、これらの
一対のハンド２１，２２を、基台部４０に対して互いに
独立に進退させるための進退駆動機構３１，３２と、基
台部４０を鉛直軸線（図３の紙面に垂直な軸線）回りに
回転駆動するための回転駆動機構（図示せず）と、基台
部４０を鉛直方向に昇降させるための昇降駆動機構（図
示せず）とを備えている。進退駆動機構３１，３２は、
多関節アーム型のものであり、ハンド２１，２２の姿勢
を保持しつつ、それらを水平方向に進退させる。一方の
ハンド２１は、他方のハンド２２よりも上方において進
退するようになっており、ハンド２１，２２の両方が基
台部４０の上方に退避させられた初期状態では、これら
のハンド２１，２２は上下に重なり合う。

【００２８】一方、インデクサロボットＩＲは、ウエハ
Ｗを保持するための一対のハンド１１，１２と、これら
の一対のハンド１１，１２を基台部６０に対して互いに
独立に進退させるための進退駆動機構５１，５２と、基
台部６０を鉛直軸線回りに回転させるための回転駆動機
構（図示せず）と、基台部６０を昇降させるための昇降
駆動機構（図示せず）と、インデクサロボットＩＲ全体
をＸ方向（図１参照）に沿って水平移動させるための水
平駆動機構とを備えている。進退駆動機構５１，５２
は、多関節アーム型の駆動機構であって、ハンド１１，
１２を、それらの姿勢を保持した状態で、水平方向に沿
って進退させる。一方のハンド１１は、他方のハンド１
２の上方に位置していて、ハンド１１，１２が基台部６
０の上方に退避した初期状態では、ハンド１１，１２は
上下に重なり合っている。

【００２９】インデクサロボットＩＲのハンド１１，１
２および主搬送ロボットＣＲのハンド２１，２２は、い
ずれもフォーク形状に形成されている。インデクサロボ
ットのハンド１１，１２はほぼ同形状であり、また、主
搬送ロボットＣＲのハンド２１，２２はほぼ同形状であ
る。インデクサロボットＩＲのハンド１１，１２と主搬
送ロボットＣＲのハンド２１，２２とは、平面視におい
てほぼ噛み合う形状を有していて、ハンド１１，２１間
またはハンド１２，２２間で、ウエハＷを直接受け渡す
ことができる。すなわち、受け渡し部３００において、
インデクサロボットＩＲのハンド１１は、主搬送ロボッ
トＣＲのハンド２１からウエハＷを直接受け取ることが
できる。同様に、インデクサロボットＩＲのハンド１２
は、受け渡し部３００において、主搬送ロボットＣＲの
ハンド２２に、ウエハＷを直接受け渡すことができる。

【００３０】主搬送ロボットＣＲのハンド２１からイン
デクサロボットＩＲのハンド１１へのウエハＷの受け渡
しは、ハンド２１に保持されたウエハＷを、インデクサ
ロボットＩＲのハンド１１によって下からすくい上げる
ことによって達成される。このとき、基台部６０の上昇
により、ハンド１１がハンド２１のやや下方からその上
方へと移動する。このとき、ハンド１１，２１間で干渉
が生じることはない。一方、インデクサロボットＩＲの
ハンド１２から、主搬送ロボットＣＲのハンド２２へと
ウエハＷを受け渡すときには、ハンド１２が受け渡し部
３００へと前進して基板を保持した状態で待機し、主搬
送ロボットＣＲのハンド２２が受け渡し部３００に前進
して、ハンド１２上のウエハＷをすくい取ることにな
る。このとき、基台部４０の上昇によって、ハンド２２
は、ハンド１２のやや下方からその上方へと上昇して、
その過程で、ハンド１２からウエハＷを受け取る。この
際、ハンド１２，２２の干渉が生じることはない。

【００３１】インデクサロボットＩＲおよび主搬送ロボ
ットＣＲにおいて、上方側に位置するハンド１１，２１
は、処理部１０１〜１０４での処理済のウエハＷを保持
するために用いられる。これに対して、インデクサロボ
ットＩＲおよび主搬送ロボットＣＲにおいて下方側に位
置することになるハンド１２，２２は、ポッドＰから取
り出された未処理のウエハＷを保持するために用いられ
る。このように、処理済のウエハＷと、未処理のウエハ
Ｗとでハンドを使い分けることにより、未処理のウエハ
Ｗに付着していたパーティクルが処理済のウエハＷへと
転移することを防止できる。また、処理済のウエハＷを
上方側のハンド１１，２１で保持するようにしているか
ら、未処理のウエハＷから落下したパーティクルが処理
済のウエハＷへと再付着することがない。

【００３２】インデクサロボットＩＲは、ハンド１２か
ら、主搬送ロボットＣＲのハンド２２へと未処理のウエ
ハＷを受け渡す時には、ハンド１２を受け渡し位置ＷＴ
へと前進させて待機する。その後に、主搬送ロボットＣ
Ｒは、ハンド２２を受け渡し部３００へと前進させて、
ハンド１２上の未処理のウエハＷをすくい取る。一方、
主搬送ロボットＣＲは、ハンド２１からインデクサロボ
ットＩＲのハンド１１へと処理済のウエハＷを受け渡す
時には、ハンド２１を受け渡し位置ＷＴへと前進させて
待機する。その後、インデクサロボットＩＲは、ハンド
１１を前進させて、ハンド２１上のウエハＷをすくい取
る。

【００３３】インデクサロボットＩＲは、処理済のウエ
ハＷをハンド１１で保持すると、ハンド１１を基台部６
０の上方の位置に退避させ、さらに、当該ウエハＷを収
容すべきポッドＰの前まで移動する。そして、基台部６
０が鉛直軸線回りに回転させられて、ハンド１１，１２
が目的のポッドＰの前面に対向させられる。その状態
で、ハンド１１がポッドＰに対して進退することによ
り、ハンド１１からポッドＰへとウエハＷが収容され
る。これと相前後して、ハンド１２がポッドＰに対して
進退し、未処理のウエハＷを搬出することになる。

【００３４】未処理のウエハＷをハンド１２に保持した
インデクサロボットＩＲは、受け渡し部３００の前に移
動する。そして、基台部６０の回転により、ハンド１
１，１２を受け渡し位置ＷＴに対向させる。この状態
で、ハンド１２から主搬送ロボットＣＲのハンド２２へ
のウエハＷの受け渡しと、ハンド２１からハンド１１へ
のウエハＷの受け渡しとが相前後して行われる。主搬送
ロボットＣＲは、未処理のウエハＷをハンド２２に受け
取ると、処理部１０１〜１０４のうち、処理の終了した
処理部へとハンド２１，２２を向けるべく、基台部４０
を回転させる。そして、処理済のウエハＷを当該処理部
からハンド２１によって搬出し、その後に、当該処理部
にハンド２２によって未処理のウエハＷを搬入する。そ
の後は、主搬送ロボットＣＲは、ハンド２１，２２を受
け渡し部３００に対向させて、インデクサロボットＩＲ
との間でのウエハＷの受け渡し時期を待機する。

【００３５】図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、インデク
サロボットＩＲのハンド１１および主搬送ロボットＣＲ
のハンド２１の構成をそれぞれ示す拡大平面図である。
インデクサロボットＩＲのハンド１１，１２には、その
上面の４箇所に、ハンド１１，１２上におけるウエハＷ
の相対水平位置を位置決めして当該ウエハＷを支持する
支持部材８１，８２，８３，８４が設けられている。同
様に、主搬送ロボットＣＲのハンド２１，２２の上面に
は、ハンド２１，２２上におけるウエハＷの相対水平位
置を位置決めして当該ウエハＷを支持するウエハ支持部
材９１，９２，９３，９４が固定されている。

【００３６】ハンド１１，１２の支持部材８１，８２，
８３，８４のうち、ウエハＷの中心を挟んで対向する一
対の支持部材８１，８４は、いずれか一方がウエハＷの
端部に当接してウエハＷのずれを規制する規制部を有す
る規制部材であり、他方は、当該規制部材に対向する位
置でウエハＷの端部に当接し、ウエハＷを当該規制部材
に向かって案内する傾斜部を有する傾斜部材である。同
様に、ウエハＷの中心を挟んで対向する他の一対の支持
部材８２，８３は、いずれか一方がウエハＷの端部に当
接してウエハＷのずれを規制する規制部を有する規制部
材であり、他方は、当該規制部材に対向する位置でウエ
ハＷの端部に当接し、ウエハＷを当該規制部材に向かっ
て案内する傾斜部を有する傾斜部材である。たとえば、
ハンド１１，１２の先端側の支持部材８１，８３が規制
部材であり、ハンド１１，１２の基端部側の支持部材８
２，８４が傾斜部材である。むろん、ハンド１１，１２
の基端部側に規制部材を配置し、ハンド１１，１２の先
端側に傾斜部材を配置してもよい。また、支持部材８
１，８２を規制部材（または傾斜部材）とし、支持部材
８３，８４を傾斜部材（または規制部材）としてもよ
い。

【００３７】ハンド２１，２２についても同様である。
すなわち、一対の支持部材９１，９４は、いずれか一方
が上記のような規制部材であり、他方は、上記のような
傾斜部材である。さらに、他の一対の支持部材９２，９
３は、いずれか一方が上記のような規制部材であり、他
方は上記のような傾斜部材である。いずれを規制部材ま
たは傾斜部材とするかについては、ハンド１１，１２の
場合と同様である。そして、ハンド１１，１２；２１，
２２のいずれについても、上記の規制部材および傾斜部
材は、たとえば、ウエハＷの端部にそれぞれ点接触し、
これらの４個の点接触部を結ぶ線分がなす多角形（この
例では四角形）は、ウエハＷの重心を内部に有すること
になる。

【００３８】以下の説明では、ハンド１１，１２，２
１，２２の先端側の支持部材８１，８３，９１，９３が
規制部材であり、ハンド１１，１２，２１，２２の基端
部側の支持部材８２，８４，９２，９４が傾斜部材であ
るものとする。図５は、ハンド１１，１２によるウエハ
Ｗの保持状態を示す図解的な断面図である。ハンド１
１，１２は、ほぼ水平な姿勢に保持されていて、このハ
ンド１１，１２に対して、ウエハＷは傾斜した姿勢で保
持される。すなわち、ウエハＷは、ハンド１１，１２上
で、水平面に対して傾斜した姿勢で保持される。水平面
に対するウエハＷの傾斜角αは、たとえば、約２度であ
るが、図５ではウエハＷの傾斜状態を誇張して表してあ
る。

【００３９】ハンド１１，１２の先端側に設けられた規
制部材８１，８３は、ウエハＷの端面および周縁部の下
面に当接し、ハンド１１，１２に対する相対的なウエハ
Ｗの水平移動を規制した状態で、ウエハＷの周縁部の下
面を支持する。一方、ハンド１１，１２の基端部側に設
けられた傾斜部材８２，８４は、ウエハＷの中心を挟ん
で規制部材８１，８３に対向する位置において、ウエハ
Ｗの端面の下方部に当接し、規制部材８１，８３に向か
ってウエハＷを案内するように作用する。

【００４０】図６(a)は規制部材８１，８３の構成例を
示す斜視図である。規制部材８１，８３は、ハンド１
１，１２への固定のための円柱状の固定部８５と、この
固定部８５上に連結された本体部８６とを有している。
本体部８６は、ハンド１１，１２に固定された状態でほ
ぼ水平面をなす支持面８７と、この支持面８７からほぼ
垂直に立ち上がる平面からなる規制面８８と、この規制
面８８に連なり、上方に向かうに従って支持面８７から
後退する案内傾斜面８９とを有している。この実施形態
では、支持面８７は、水平面に対して微小角度で傾斜し
た一対の傾斜面８７ａ，８７ｂを有し、これらの一対の
傾斜面８７ａ，８７ｂが出会うところに稜線８７ｃが形
成されている。この稜線８７ｃは、ウエハＷの中心に向
かうに従って下方に向かうように傾斜していて、ウエハ
Ｗの周縁部の下面に点接触する構成となっている。この
構成により、ウエハＷの端面は規制面８８に当接して水
平移動が規制され、支持面８７によって周縁部の下面が
支持されることになる。

【００４１】図６(b)は、傾斜部材８２，８４の構成例
を示す斜視図である。傾斜部材８２，８４は、ハンド１
１，１２への固定のための円柱状の固定部９５と、この
固定部９５上に連結された本体部９６とを有している。
本体部９６は、ハンド１１，１２に固定された状態でほ
ぼ水平面に対して所定の傾斜角度β（図５参照）で傾斜
する平面からなる傾斜面９７を有している。この傾斜面
９７により、ウエハＷの端面の下方側が支持されること
になる。傾斜面９７の傾斜角度βは、４５度以上９０度
未満であればよいが、４５度以上８０度以下であれば好
ましく、４５度以上７０度以下であればさらに好まし
い。

【００４２】傾斜面９７によって端部の下方側が支持さ
れたウエハＷは、その自重によって、傾斜面９７を滑り
落ち、規制部材８１，８３に向かう方向に水平移動す
る。この水平移動が、規制部材８１，８３の規制面８８
で規制される。これによって、ウエハＷは、ハンド１
１，１２上の所定位置に正確に位置決めされ、支持面８
７および傾斜面９７によって支持された状態となる。ハ
ンド２１，２２に関しても同様な構成となっていて、ハ
ンド２１，２２の規制部材９１，９３の構成は、規制部
材８１，８３の構成と同様であり、傾斜部材９２，９４
の構成は傾斜部材８２，８４の構成と同様である。

【００４３】以上のようにこの実施形態によれば、傾斜
部材８２，８４，９２，９４の傾斜面９７をウエハＷが
自重によって滑り落ちることにより、ウエハＷは、規制
部材８１，８３，９１，９３の規制面８８により水平移
動が規制された状態に導かれる。このような簡単な構成
で、ハンド１１，１２，２１，２２上でのウエハＷの位
置決めが達成される。よって、ハンド１１，１２；２
１，２２の間でのウエハＷの直接受け渡しを、簡単な構
成で、搬送不良（ウエハＷの落下）を生じさせることな
く行える。

【００４４】また、ハンド２１，２２とスピンチャック
１との間でのウエハＷの受け渡しについても同様に、簡
単な構成で、搬送不良を生じさせることなく行える。と
くに、主搬送ロボットＣＲからスピンチャック１にウエ
ハＷを受け渡すときに、ハンド２１上でウエハＷが正確
に位置決めされているため、ウエハＷの重心とスピンチ
ャック１の回転中心とを、複雑な位置合わせ機構を要す
ることなく、正確に整合させることができる。これによ
り、ウエハＷの回転中における吸引保持不良が生じるこ
とがなく、また、処理液による処理を良好に行える。

【００４５】そして、ウエハＷの位置決めのために位置
決めステージを要しないので、クリーンルーム内におけ
る基板処理装置の専有面積を縮小することができる。以
上、この発明の一実施形態について説明したが、この発
明は他の形態で実施することもできる。たとえば、上記
の実施形態では、ハンド１１，１２，２１，２２に、そ
れぞれ、２個の規制部材および２個の傾斜部材が設けら
れた構成について説明したが、規制部材および傾斜部材
の数は、必要に応じて増減されてもよい。たとえば、１
つのハンドに、１個の規制部材と、この規制部材に対し
てウエハＷを水平移動させる傾斜面を有する２個の傾斜
部材とを設けてもよい。また、２個の規制部材と、この
２個の規制部材に向けてウエハＷを水平移動させる傾斜
面を有する１個の傾斜部材とを設けてもよい。むろん、
総数で４個を超える規制部材および傾斜部材を設けても
よい（ただし、規制部材および傾斜部材を少なくとも各
１個含む）。総数で３個以上の規制部材および傾斜部材
を設けるときには、これらの接触部の間を線分で結んで
できる図形内に、ウエハＷの重心が位置するようにそれ
らの規制部材および傾斜部材を配置することが好まし
い。

【００４６】また、上記の実施形態では、傾斜部材８
２，８４，９２，９４に備えられた傾斜面９７は、平面
であることとしたが、傾斜面は、曲面（凸湾曲面または
凹湾曲面）であってもよい。凹湾曲面の場合には、ウエ
ハＷとの接触部は、点接触の場合もあり、線接触の場合
もある。さらに、規制部材８１，８３，９１，９３に備
えられた規制面８８は、鉛直面である必要はなく、鉛直
方向に対して傾斜（好ましくは、下方に向かうに従って
ウエハＷの中心に向かうように傾斜）した面であっても
よい。また、規制面は平面である必要はなく、曲面（凸
湾曲面または凹湾曲面）であってもよい。規制面とウエ
ハＷとの接触部が、点接触をなしてもよいし、線接触を
なしてもよいことも、傾斜部材の場合と同様である。

【００４７】また、上記の実施形態では、ハンド１１，
１２，２１，２２上に、ウエハＷが水平面に対して傾斜
（傾斜部材から規制部材に向かって下方に傾斜）した姿
勢で保持されることとしたが、ウエハＷは、規制部材の
規制面によって水平移動が規制された状態で、水平姿勢
をとるようになっていてもよく、規制部材から傾斜部材
に向かって下方に傾斜する姿勢をとるようになっていて
もよい。すなわち、ウエハＷの端面が傾斜部材の傾斜面
によって、規制部材に向かって規制面に当接するまで案
内される限りにおいて、ウエハＷはどのような姿勢をと
ることもできる。

【００４８】さらに、上記の実施形態では、インデクサ
ロボットＩＲおよび主搬送ロボットＣＲが、いずれも、
一対のハンド１１，１２；２１，２２を有するダブルハ
ンド型のものである例について説明したが、インデクサ
ロボットＩＲおよび主搬送ロボットＣＲのいずれか一方
または両方が、１つのハンドのみを持つシングルハンド
型のロボットであってもよい。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が適用された基板処理装
置のレイアウトを示す図解的な平面図である。

【図２】処理部の構成例を説明するための図解的な断面
図である。

【図３】インデクサロボットと主搬送ロボットとの間で
のウエハの受け渡しの様子を示す拡大平面図である。

【図４】インデクサロボットのハンドおよび主搬送ロボ
ットのハンドの構成を示す拡大平面図である。

【図５】ハンドによるウエハの保持状態を示す図解的な
断面図である。

【図６】規制部材および傾斜部材の構成例を示す斜視図
である。

【符号の説明】

１ スピンチャック ２ 回転駆動機構 ３ 処理液供給ノズル １１，１２，２１，２２ ハンド ３１，３２ 進退駆動機構 ４０ 基台部 ５１，５２ 進退駆動機構 ６０ 基台部 ８１，８３，９１，９３ 規制部材 ８２，８４，９２，９４ 傾斜部材 ８５ 固定部 ８６ 本体部 ８７ 支持面 ８７ａ，８７ｂ 傾斜面 ８７ｃ 稜線 ８８ 規制面 ８９ 案内傾斜面 ９５ 固定部 ９６ 本体部 ９７ 傾斜面 １００ 基板処理ユニット １０１〜１０４ 処理部 ２００ インデクサユニット ２０１ ウエハステーション ３００ 受け渡し部 ＣＲ 主搬送ロボット ＩＲ インデクサロボット Ｐ ポッド Ｗ ウエハ ＷＴ 受け渡し位置

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Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板を保持するための基板保持アームであ
   って、 基板を保持する際に基板の端部に当接して基板のずれを
   規制する規制部を有し、基板を支持する規制部材と、 基板を保持する際に上記規制部材とは異なる位置で上記
   基板の端部に当接する傾斜部を有し、基板を支持する傾
   斜部材とを含むことを特徴とする基板保持アーム。
2. 【請求項２】上記規制部材と傾斜部材との組が少なくと
   も２組設けられていることを特徴とする請求項１記載の
   基板保持アーム。
3. 【請求項３】上記規制部材と傾斜部材とは、当該基板保
   持アームに保持された状態の基板の中心を挟んで互いに
   対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項
   １または２記載の基板保持アーム。
4. 【請求項４】上記傾斜部材の傾斜部は、水平面に対して
   ４５度以上９０度未満の傾斜角で傾斜していることを特
   徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板保持
   アーム。
5. 【請求項５】上記規制部材および傾斜部材は、基板を水
   平面に対して傾斜した状態で保持するものであることを
   特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の基板保
   持アーム。
6. 【請求項６】上記規制部材の規制部および上記傾斜部材
   の傾斜部は、総数で３個以上設けられており、これらの
   規制部および傾斜部は、当該基板保持アームに保持され
   た状態の基板との当接部位を線分で結んで形成される図
   形内に当該基板の重心が含まれるように配置されている
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の
   基板保持アーム。
7. 【請求項７】請求項１ないし６のいずれかに記載の基板
   保持アームである第１基板保持アームを有する第１基板
   搬送機構と、 上記第１基板保持アームと基板を直接受け渡しする第２
   基板保持アームを有する第２基板搬送機構とを含むこと
   を特徴とする基板搬送装置。
8. 【請求項８】請求項１ないし６のいずれかに記載の基板
   保持アームを有する基板搬送機構と、 この基板搬送機構との間で基板の受け渡しを行い、受け
   取った基板を吸引して保持する基板保持機構と、 この基板保持機構に保持された基板に対して処理を施す
   基板処理手段とを含むことを特徴とする基板処理装置。
9. 【請求項９】基板を基板保持アーム上に保持するための
   方法であって、 基板を保持する際に基板の端部に当接して基板のずれを
   規制する規制部を有し、基板を支持する規制部材と、基
   板を保持する際に上記規制部材とは異なる位置で上記基
   板の端部に当接する傾斜部を有し、基板を支持する傾斜
   部材とを基板保持アーム上に設け、 上記基板の自重により、上記規制部に当該基板の端部が
   当接するまで当該基板を上記傾斜部上で滑らせて位置決
   めし、この位置決めされた状態で当該基板を保持するこ
   とを特徴とする基板保持方法。