JP2003318245A - 基板搬送機構及び基板搬送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱・冷却処理装置における冷却板のウェハ
搬送の信頼性を向上する。 【解決手段】 冷却板９０に，ウェハＷの保持機構９２
を設ける。保持機構９２は，ウェハＷをＸ方向負方向側
から保持する第１の保持部材９３と，Ｘ方向正方向側か
ら保持する第２の保持部材９４，９５を有する。第１の
保持部材９３の固定された直動ガイド９６には，並進板
１０１が固定され，並進板１０１には，直動シャフト９
９，１００がＸ方向に向けて固定されている。直動シャ
フト９９，１００は，第２の保持部材９４，９５が取り
付けられた各ブラケット９７，９８に連結されており，
ブラケット９７，９８は，それぞれ直動シャフト９９，
１１０に連動して回動できる。直動ガイド９６をＸ方向
正方向側に移動させ，第１の保持部材９３，第２の保持
部材９４，９５によってウェハＷを載置位置Ｐ３で保持
してから，ウェハＷを搬送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，基板搬送機構及び
基板搬送方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスの製造におけるフォトレ
ジスト処理工程が行われる塗布現像処理装置おいては，
半導体ウェハ（以下，「ウェハ」）の表面にレジスト液
を塗布した後の加熱処理であるプリベーキングや，パタ
ーンの露光を行った後の加熱処理であるポストエクスポ
ージャーベーキング，現像処理後の加熱処理であるポス
トベーキング等の種々の加熱処理と，各加熱処理直後に
行われる冷却処理が行われている。すなわち，フォトレ
ジスト処理工程においては，加熱，冷却処理が１セット
で行われている。かかる一連の処理を行うにあたって
は，従来から塗布現像処理システムが用いられ，各加熱
・冷却処理等が行われる処理装置間のウェハの搬送は，
システム内に設置された搬送装置によって行われてい
る。

【０００３】上述の１セットの加熱，冷却処理は，ウェ
ハ処理のスループット，熱履歴の均一性等に鑑みて，加
熱処理，冷却処理の双方を行うことのできる加熱・冷却
処理装置で行われている。かかる加熱・冷却処理装置
は，通常図１４に示すようにケーシング１５０内にウェ
ハＷを載置し冷却する冷却板１５１と，ウェハＷを載置
し加熱する熱板１５２とを備えている。例えば熱板１５
２には，所定パターンのヒータ（図示せず）が内蔵され
ており，ウェハＷを所定位置に載置することにより，ウ
ェハ面内において均一な温度で加熱することができる。

【０００４】冷却板１５１は，他の搬送装置の搬送アー
ムＫとの受け渡し位置から熱板１５２上まで進退自在で
あり，ウェハＷを熱板１５２との間で授受することがで
きる。冷却板１５１と熱板１５２には，それぞれウェハ
Ｗを受け渡すための昇降ピン１５３，１５４が設けられ
ている。昇降ピン１５３は，冷却板１５２に設けられた
スリット１５５内を，昇降ピン１５４は，熱板１５１に
設けられた貫通孔１５６内を上下動することによって，
ウェハの裏面を支持してウェハＷを昇降できる。

【０００５】そして，加熱・冷却処理が行われる際に
は，搬送アームＫによって搬送されたウェハＷが昇降ピ
ン１５３を介して冷却板１５１上に載置され，その後冷
却板１５１が熱板１５２上まで移動して，昇降ピン１５
４を介してウェハが熱板１５２上に載置される。熱板１
５２に載置されたウェハＷは，所定時間，所定温度で加
熱処理される。その後，ウェハＷが冷却板１５１に受け
渡され，ウェハＷが所定時間冷却処理される。その後ウ
ェハＷは，昇降ピン１５３を介して搬送アームＫに受け
渡され，次の処理装置に搬送される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような加熱・冷却
処理装置におけるウェハの搬送は，複数回に渡るウェハ
の受け渡しや移動を伴うものであり，ウェハ搬送の信頼
性の確保が重要である。つまり，冷却板１５１上のウェ
ハがずれて，熱板１５２や搬送アームＫにウェハが正確
に受け渡されないと，熱板１５２では，適切な加熱位置
にウェハが載置されず適正な加熱処理が行われず，搬送
アームＫでは，ウェハが所定の位置で保持されず，適正
な搬送が行われなくなる。また，スループットの向上等
の観点から，冷却板１５１の急発進，急停止の要請があ
り，その際にウェハＷが大きくずれて冷却板１５１上か
ら落下するようなことがあると，ウェハ処理が滞り，か
えってスループットの低下を招くおそれがある。

【０００７】かかる問題を解決するために，例えば冷却
板上に，複数の固定ピンと当該固定ピンにウェハを押し
つける押圧部材とを設けて，ウェハを冷却板上の所定位
置に固定してからウェハを搬送することが提案できる。
しかしながら，かかる場合ウェハを一方向から押圧する
ので，ウェハを適切に所定位置に導き固定ピンに押しつ
けるためには，例えば押圧部材に所定幅を持たせて，押
圧部材とウェハとの接触面積を広くする必要がある。し
たがって，押圧部材の形状が限定される。また，押圧部
材とウェハとの接触面積が広いので，ウェハ温度に悪影
響を与えかねない。さらに，ウェハを一方向から押すの
で，ウェハが固定ピンに接触する際の衝撃が比較的大き
く，ウェハが破損することがある。また，ウェハの受け
渡し時には，押圧部材がウェハから後退し，ウェハが固
定ピンに接触した状態になる。そして，その状態で，ウ
ェハが昇降ピンによって昇降されるので，ウェハの側面
が固定ピンに引っかかって，ウェハの受け渡しが正確に
行われないことがある。

【０００８】本発明は，かかる点に鑑みてなされたもの
であり，冷却板等の載置台上において，ウェハ等の基板
の保持部材と基板との接触面積を小さくし，かつ載置台
による基板の受け渡しを正確に行うことのできる基板搬
送機構及び基板搬送方法を提供することをその目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば，基板を載置板上の所定の載置位置に載置し，当該載
置板を移動させることによって，基板を所定位置まで搬
送する基板搬送機構であって，前記載置板上を所定方向
に移動し，載置板上の基板の一の側面側から基板を保持
する第１の保持部材と，前記第１の保持部材の移動に連
動し，前記一の側面の逆側面側から基板を保持する複数
の第２の保持部材と，を備え，前記第１の保持部材と前
記第２の保持部材による基板の保持によって，載置板上
の基板が前記載置位置に保持されることを特徴とする基
板搬送機構が提供される。

【００１０】この発明によれば，搬送中の基板が第１及
び第２の保持部材により保持されるので，搬送中の基板
の落下，ずれが防止でき，基板搬送の信頼性が向上され
る。例えば基板の落下によって処理装置を停止すること
がなくなるので，処理装置の稼働率を向上できる。ま
た，基板が所定の載置位置に保持されるので，基板の受
け渡しを所望の位置で行うことができ，例えば受け渡し
先である処理部に正確に受け渡され，当該処理部におい
て適正な処理を行うことができる。また，基板が複数方
向から移動する保持部材によって保持されるので，各保
持部材と基板との接触を点で行うことができ，基板との
接触面積を小さくすることができる。この結果，例えば
保持部材との接触による基板の温度変動を抑制できる。
また，保持部材の形状の自由度が増え，設計しやすくな
る。さらに，基板の受け渡し時に，総ての保持部材が基
板から退避して，保持部材と基板とを非接触の状態にす
ることができるので，例えば受け渡し時の基板の昇降を
基板の位置をずらさずに行うことができる。また，基板
を両側から確実に保持するので，載置板の高速移動して
も基板搬送の信頼性が確保される。なお，載置板には，
基板の裏面の一部，例えば基板裏面の外周部を保持して
基板を載置するものも含まれる。

【００１１】前記第１の保持部材と前記第２の保持部材
とは，連動機構によって連動しており，前記連動機構
は，前記第１の保持部材と一体となって前記所定方向に
直線状に移動する直動部材と，前記直動部材の直線移動
に連動して自ら回転し，前記第２の保持部材を前記載置
板上の基板に向けて回動させる回動部材と，を備えてい
てもよい。

【００１２】かかる場合，基板の一の側面側を保持する
ために第１の保持部材を前記所定方向に動かすと，前記
直動部材が直線状に動き，この直動部材の直線運動によ
って回動部材が回転し，例えば当該回動部材に取り付け
られた第２の保持部材が回動して基板の逆側面側を保持
できる。つまり，第１の保持部材を動かすことによっ
て，基板を所定の載置位置に保持したり，その保持を解
除したりすることができる。したがって，第１の保持部
材の動作を制御するだけで，基板の保持やその解除動作
を制御できる。なお，前記第２の保持部材は，前記回動
部材に取り付けられていてもよい。

【００１３】前記第２の保持部材は，二箇所に設けら
れ，前記回動部材は，前記載置位置の前記逆側面側の外
方に配置され，前記直動部材は，載置板の両側端部に配
置されていてもよい。かかる場合，載置板上で行われる
基板の受け渡しを，前記回動部材や直動部材が妨げるこ
とがない。

【００１４】前記連動機構は，前記第１の保持部材と前
記直動部材とを接続する接続部材を備えていてもよく，
また，前記回動部材は，前記載置板に垂直に設けられた
回転軸を中心に回転するものであってもよい。

【００１５】前記直動部材と前記回動部材との連結部に
は，前記第２の保持部材と基板との接触を緩衝する弾性
体が取り付けられていてもよい。第２の保持部材と基板
との接触部に強い力が加わることがある。本発明では，
弾性体により第２の保持部材と基板との接触圧を緩和
し，基板の破損を防止できる。

【００１６】前記第２の保持部材は，複数箇所に設けら
れていてもよく，かかる場合，一箇所にかかる基板との
接触圧力を小さくすることができるので，基板の破損を
より確実に防止できる。また，基板をより確実に保持で
きるので，基板搬送の信頼性も向上する。前記第１の保
持部材と第２の保持部材は，前記載置板上の基板の外周
を等間隔に保持できるように配置されていてもよい。

【００１７】前記載置板は，基板を載置し加熱する加熱
板と同じ熱処理装置内に設けられており，前記載置板
は，前記加熱板上の受け渡し位置と，前記熱処理装置外
の他の搬送装置がアクセスできる熱処理装置内の受け渡
し位置まで基板を搬送できるものであってもよい。ま
た，前記基板搬送機構は，前記載置板に基板を冷却する
機能を有していてもよい。基板が加熱板上の所定位置で
受け渡されないと，例えば基板が加熱板上の所望の位置
に載置されず，適切な加熱処理を行うことができない。
また，基板が他の搬送装置に所定位置で受け渡されない
と，例えば他の搬送装置が基板を所望の位置で保持する
ことができず，基板を適切に搬送できない。本発明によ
れば，第１，第２の保持部材により基板を所定の載置位
置に保持した状態で，受け渡し位置まで搬送できるの
で，加熱板と他の搬送装置に対して適正な位置で基板を
受け渡すことができる。

【００１８】前記第１の保持部材と第２の保持部材の材
質には，基板よりも柔らかい材質が用いられていてもよ
い。この場合，基板と第１又は第２の保持部材との接触
時の衝撃が緩和されるので，基板の破損をより確実に防
止できる。

【００１９】請求項１２の発明によれば，請求項１〜１
１のいずれかに記載の基板搬送機構を用いた基板搬送方
法であって，前記載置板の移動中は，前記第１の保持部
材と第２の保持部材によって基板を保持し，基板を受け
渡す際に，前記第１の保持部材と第２の保持部材による
基板の保持を解除することを特徴とする基板搬送方法が
提供される。この基板搬送方法によれば，搬送中の基板
を所定の載置位置で保持し固定し，基板の落下，ずれを
防止できる。また，基板の受け渡し時には，基板の保持
を解除し，基板の受け渡しを円滑に行うことができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下，本発明の好ましい実施の形
態について説明する。図１は，本実施の形態にかかる基
板搬送機構を備えた塗布現像処理システム１の平面図で
あり，図２は，塗布現像処理システム１の正面図であ
り，図３は，塗布現像処理システム１の背面図である。

【００２１】塗布現像処理システム１は，図１に示すよ
うに，例えば２５枚のウェハＷをカセット単位で外部か
ら塗布現像処理システム１に対して搬入出したり，カセ
ットＤに対してウェハＷを搬入出したりするカセットス
テーション２と，塗布現像処理工程の中で枚葉式に所定
の処理を施す各種処理装置を多段配置してなる処理ステ
ーション３と，この処理ステーション３に隣接して設け
られている露光装置（図示せず）との間でウェハＷの受
け渡しをするインターフェイス部４とを一体に接続した
構成を有している。

【００２２】カセットステーション２では，載置部とな
るカセット載置台５上の所定の位置に，複数のカセット
ＤをＸ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在とな
っている。そして，このカセット配列方向（Ｘ方向）と
カセットＤに収容されたウェハＷのウェハ配列方向（Ｚ
方向；鉛直方向）に対して移送可能なウェハ搬送体７が
搬送路８に沿って移動自在に設けられており，各カセッ
トＤに対して選択的にアクセスできるようになってい
る。

【００２３】ウェハ搬送体７は，ウェハＷの位置合わせ
を行うアライメント機能を備えている。このウェハ搬送
体７は後述するように処理ステーション３側の第３の処
理装置群Ｇ３に属するアドヒージョン装置３１やエクス
テンション装置３２に対してもアクセスできるように構
成されている。

【００２４】処理ステーション３では，他の搬送装置と
しての主搬送装置１３が中心部に配置されている。主搬
送装置１３は，例えばウェハＷの外周部を保持する複数
の搬送アーム１３ａを備えている。主搬送装置１３の周
辺には各種処理装置が多段に配置されて処理装置群を構
成している。該塗布現像処理システム１においては，４
つの処理装置群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４が配置されてお
り，第１及び第２の処理装置群Ｇ１，Ｇ２は塗布現像処
理システム１の正面側に配置され，第３の処理装置群Ｇ
３は，カセットステーション２に隣接して配置され，第
４の処理装置群Ｇ４は，インターフェイス部４に隣接し
て配置されている。さらにオプションとして破線で示し
た第５の処理装置群Ｇ５を背面側に別途配置可能となっ
ている。主搬送装置１３は，これらの処理装置群G1，G
2，G3，G4，G5に配置されている後述する各種処理装置
に対して，ウェハＷを搬入出可能である。なお，処理装
置群の数や配置は，任意に選択可能である。

【００２５】第１の処理装置群Ｇ１では，図２に示すよ
うに２種類のスピンナ型の液塗布処理装置，例えばウェ
ハＷに対してレジストを塗布して処理するレジスト塗布
装置１５と，ウェハＷに現像液を供給して処理する現像
処理装置１６が下から順に２段に配置されている。第２
の処理装置群Ｇ２の場合も同様に，レジスト塗布装置１
７と，現像処理装置１８とが下から順に２段に積み重ね
られている

【００２６】第３の処理装置群Ｇ３では，図３に示すよ
うにウェハＷを冷却処理するクーリング装置３０，レジ
スト液とウェハＷとの定着性を高めるためのアドヒージ
ョン装置３１，ウェハＷを待機させるエクステンション
装置３２，レジスト塗布後の加熱処理を行うプリベーキ
ング装置３３，３４及び現像処理後の加熱処理を行うポ
ストベーキング装置３５，３６等が下から順に例えば７
段に重ねられている。

【００２７】第４の処理装置群Ｇ４では，例えばクーリ
ング装置４０，載置したウェハＷを自然冷却させるエク
ステンション・クーリング装置４１，エクステンション
装置４２，本実施の形態にかかる基板搬送機構を備えた
熱処理装置としての加熱・冷却処理装置４３，４４，４
５，ポストベーキング装置４６，４７等が下から順に例
えば８段に積み重ねられている。

【００２８】インターフェイス部４の中央部には，ウェ
ハ搬送体５０が設けられている。このウェハ搬送体５０
は，第４の処理装置群Ｇ４に属するエクステンション・
クーリング装置４１，エクステンション装置４２，周辺
露光装置５１及び露光装置（図示せず）に対してアクセ
スできるように構成されている。

【００２９】ここで，加熱・冷却処理装置４３，４４，
４５の構成について，加熱・冷却処理装置４３を例に採
って説明する。加熱・冷却処理装置４３は，露光処理後
の加熱処理を行うポストエクスポージャーベーキング
と，その直後の冷却処理を行うものである。

【００３０】加熱・冷却処理装置４３は，図４及び図５
に示すようにケーシング６１内に加熱部６２と冷却部６
３とを有している。ケーシング６１の冷却部６３側の側
面には，主搬送装置１３によってウェハＷを搬入出する
ための搬入出口６４が設けられている。

【００３１】加熱部６２は，上下動自在な蓋体６５と，
蓋体６５の下側に位置し当該蓋体６５と一体となって処
理室Ｓを形成する熱板収容部６６とからなっている。

【００３２】蓋体６５は，中心部に向かって次第に高く
なる略円錐状の形態を有し，頂上部には排気管７０が接
続され，処理室Ｓ内の雰囲気は，排気管７０から排気さ
れる。

【００３３】熱板収容部６６は，外周の略円筒状のケー
ス８０，ケース８０内に配置された略円筒状の内側ケー
ス８１，内側ケース８１内に固着された断熱性の良好な
サポートリング８２，このサポートリング８２に支持さ
れた円盤状の加熱板としての熱板８３を有している。内
側ケース８１の上面には，吹き出し口８１ａが設けら
れ，処理室Ｓ内に向けて例えば空気や不活性ガス等を吹
き出すことが可能である。

【００３４】熱板８３の内部には，給電により発熱する
ヒータ８４が内蔵されていると共に，例えば３つの貫通
孔８５が形成されている。各貫通孔８５には，ウェハＷ
の裏面を支持し昇降する第１の昇降ピン８６がそれぞれ
挿入されている。例えばこれら各貫通孔８５と内側ケー
ス８１の底板８１ｂとの間には，第１の昇降ピン８６の
外周を覆う筒状のガイド８７が設けられている。このガ
イド８７によって，外部雰囲気が各貫通孔８５を通じて
処理室Ｓ内に流入することを防止している。第１の昇降
ピン８６は，例えばシリンダ等を備えた昇降機構８８に
より上下動する。第１の昇降ピン８６は，熱板８３の上
方の所定位置，つまり後述する冷却板との受け渡し位置
Ｐ１でウェハＷを水平姿勢で支持できる。また，第１の
昇降ピン８６は，熱板８３上の加熱位置Ｐ２にウェハＷ
を載置することができる。なお，前記第１の昇降ピン８
６の先端部分のみが弾性体である例えば耐熱性ゴムで形
成されている。

【００３５】冷却部６３には，ウェハＷを載置して冷却
することができ，かつ載置したウェハＷを熱板８３まで
搬送できる冷却板９０と，冷却部６３側の第２の昇降ピ
ン９１が備えられている。

【００３６】冷却板９０は，図６に示すように略長方形
で厚みのある平板形状をなしている。ウェハＷは，冷却
板９０上面の所定の載置位置Ｐ３に載置される。冷却板
９０には，ウェハＷ側面を３点で保持して，ウェハＷを
載置位置Ｐ３に保持する保持機構９２が設けられてい
る。保持機構９２は，第１の保持部材９３，２つの第２
の保持部材９４，９５，第１の保持部材９３が取り付け
られた直動ガイド９６，各第２の保持部材が取り付けら
れた回動部材としてのブラケット９７，９８，直動ガイ
ド９６とブラケット９７，９８とを連動させるための２
本の直動部材としての直動シャフト９９，１００及び接
続部材としての並進板１０１等で主に構成されている。

【００３７】第１の保持部材９３は，冷却板９０の後部
側（図６に示すＸ方向負方向側）からウェハＷ側面を保
持するものであり，第２の保持部材９４，９５は，冷却
板９０の先端部側（図６に示すＸ方向正方向側）からウ
ェハＷ側面を保持するものである。第１の保持部材９３
と第２の保持部材９４，９５は，ウェハＷよりも柔軟性
のある樹脂，例えばポリベンダイミダゾール（クラリア
ントジャパン社の登録商標）からなる。

【００３８】第１の保持部材９３は，載置位置Ｐ３より
冷却板９０の後部側であって，例えば載置位置Ｐ３の中
心を通るＸ方向の中心線Ｊ上に設けられている。第１の
保持部材９３は，直動ガイド９６に取り付けられてお
り，直動ガイド９６は，冷却板９０上の中心軸Ｊ上に設
けられたレール１０２に沿って移動自在である。第１の
保持部材９３は，Ｘ方向に移動自在であり，ウェハＷの
側面をＸ方向負方向側から保持することができる。

【００３９】第２の保持部材９４，９５は，載置位置Ｐ
３よりも冷却板９０の先端部側に設けられた回動部材と
してのブラケット９７，９８にそれぞれ固定されてい
る。ブラケット９７，９８は，冷却板９０の両側端部付
近にそれぞれ配置されており，例えば第２の保持部材９
４の固定されたブラケット９７は，冷却板９０のＹ方向
正方向側（図６の右側），第２の保持部材９５の固定さ
れたブラケット９８は，冷却板９０のＹ方向負方向側
（図６の左側）に配置されている。

【００４０】各ブラケット９７，９８は，略方形板状に
形成されている。例えばブラケット９７，９８の載置位
置Ｐ３よりの角付近には，冷却板９０に立設されたピン
１０３が貫通しており，ブラケット９７，９８は，冷却
板９０に対して回動自在になっている。第２の保持部材
９４，９５は，ブラケット９７，９８の中心軸Ｊ側に互
いに対向するように取り付けられている。第２の保持部
材９４と第２の保持部材９５は，例えば中心線Ｊに対し
て等距離に設けられ，載置位置Ｐ３上のウェハＷを保持
する位置も，中心線Ｊに対して対称の位置になる。

【００４１】ブラケット９７，９８は，各ブラケット９
７，９８にそれぞれ連結された直動シャフト９９，１０
０と，並進板１０１を介して，直動ガイド９６に連動し
ている。

【００４２】並進板１０１は，例えばＹ方向に長い板形
状を有している。並進板１０１は，直動ガイド９６に固
定されており，直動ガイド９６の移動に伴ってＸ方向に
並進する。並進板１０１の両端は，冷却板９０の両側端
部外方まで延びている。

【００４３】２本の直動シャフト９９，１００は，冷却
板９０の両側端部にそれぞれ配置される。各直動シャフ
ト９９，１００の後端部９９ａ，１００ａ側（Ｘ方向負
方向側）は，並進板１０１の両端にそれぞれ固定されて
おり，先端部９９ｂ，１００ｂ側（Ｘ方向正方向側）
は，各ブラケット９７，９８にそれぞれ連結されてい
る。これにより，直動シャフト９９，１００は，並進板
１０１と共にＸ方向に直線移動し，その直線運動は，ブ
ラケット９７，９８において回転運動に変換される。し
たがって，第２の保持部材９４，９５は，第１の保持部
材９３の直線運動に連動して回動する。

【００４４】直動シャフトと各ブラケットとの連結部に
ついて直動シャフト９９とブラケット９７の連結部を例
に採って説明すると，例えばブラケット９７における中
心軸Ｊの反対側，つまり冷却板９０の側端部側には，図
７及び図８に示すように凸状の貫通部９７ａが設けられ
ている。貫通部９７ａには，直動シャフト９９の先端部
９９ｂ側が移動自在に貫通しており，直動シャフト９９
とブラケット９７の貫通部９７ａとが滑り対偶になって
いる。例えば貫通部９７ａが直径５ｍｍ程度であるのに
対し，直動シャフト９９は，直径３ｍｍ程度である。直
動シャフト９９には，貫通部９７ａを挟むように第１ス
トッパ１０４と第２ストッパ１０５とが設けられてい
る。直動シャフト９９の後端部９９ａ側の第２ストッパ
１０５と貫通部９７ａとの間には，弾性体としての例え
ばバネ１０６が設けられている。したがって，図７に示
すように直動シャフト９９がＸ方向正方向側に移動した
際には，第２ストッパ１０５がバネ１０６を押し，バネ
１０６の付勢によって押されたブラケット９７が冷却板
９０の内側方向，つまり反時計回りに回動する。このと
きの回動角度は，例えば１０°程度に設定される。ま
た，図８に示すように直動シャフト９９がＸ方向負方向
側に移動した際には，第１ストッパ１０４に押されてブ
ラケット９７は，冷却板９０の外側方向，つまり時計回
りに回動する。なお，直動シャフト１００とブラケット
９８との連結部も，直動シャフト９９側と同様の構成を
有しており，ブラケット９８の貫通部９８ａに直動シャ
フト１００が貫通し，上述の第１ストッパ１０４，第２
ストッパ１０５及びバネ１０６が同様に設けられてい
る。ここで用いる弾性体は，スポンジ，ゴム等であって
もよい。また，

【００４５】第１の保持部材９３がＸ方向正方向に移動
し，平面から見て載置位置Ｐ３の外縁部に接触すると，
第２の保持部材９４，９５も同時に載置位置Ｐ３の外縁
部に接触するように各保持部材９３，９４，９５の位置
が調整されている。したがって，第１の保持部材９３及
び第２の保持部材９４，９５が３点でウェハＷを保持し
た時に，ウェハＷが載置位置Ｐ３上に位置合わせされ
る。

【００４６】直動ガイド９６には，例えば図示しないモ
ータ等が設けられており，当該モータの電源は，制御部
１１０によって制御されている。したがって，制御部１
１０によって直動ガイド９６のＸ方向の移動距離，移動
タイミングが制御でき，例えば制御部１１０の処理プロ
グラムに従って第１の保持部材９３と第２の保持部材９
４，９５が動かされる。なお，直動ガイド９６の駆動源
としてシリンダを用いてもよい。

【００４７】一方，冷却板９０には，冷却板９０の先端
部から中央部付近まで達する２本のスリット１２０，１
２１が形成されている。このスリット１２０，１２１に
より，冷却板９０が熱板８３上まで移動した際に，熱板
８３上に突出している第１の昇降ピン８６との干渉を回
避できる。また，第２の昇降ピン９１は，図４に示すよ
うに例えばシリンダ等を備えた昇降機構１２２により上
下動する。第２の昇降ピン９１は，冷却部６３にある冷
却板９０の上方の主搬送装置１３との受け渡し位置Ｐ４
でウェハＷを水平姿勢で支持すると共に，冷却板９０上
の載置位置Ｐ３にウェハＷを載置することができる。な
お，前記第２の昇降ピン９１の先端部分のみが弾性体で
ある例えば耐熱性ゴムで形成されている。

【００４８】冷却板９０は，Ｘ方向に延びる移動レール
１２３に沿って移動する移動ガイド１２４に取り付けら
れており，加熱部６２，冷却部６３間を移動できる。ま
た，冷却板９０の内部には，冷却管９０ａが内蔵されて
おり，この冷却管９０ａを流れる冷却水によって，冷却
板９０は，所定の冷却温度に維持され，冷却板９０に載
置されるウェハＷを所定温度に冷却できる。なお，本実
施の形態における基板搬送機構は，冷却板９０と保持機
構９２で構成される。また，本実施の形態における連動
機構は，ブラケット９７，９８，直動シャフト９９，１
００，並進板１０１，直動ガイド９６で構成される。

【００４９】本実施の形態にかかる加熱・冷却処理装置
４３は，以上のように構成されており，次にその作用等
について説明する。先ず露光装置において露光処理が終
了したウェハＷが，第４の処理装置郡Ｇ４に属する加熱
・冷却処理装置４３内に搬入される。

【００５０】ウェハＷの搬入は，主搬送装置１３によっ
て搬入出口６４から行われ，ウェハＷは，冷却板９０上
の受け渡し位置Ｐ４で予め上昇して待機していた第２の
昇降ピン９１に受け渡される。次いで，第２の昇降ピン
９１が下降し，ウェハＷが冷却板９０上に載置される。
ウェハＷが冷却板９０上に載置されると，制御部１１０
により直動ガイド９６が作動し，図９に示すように第１
の保持部材９３がＸ方向正方向側に移動する。このと
き，直動ガイド９６の移動に伴い，並進板１０１，直動
シャフト９９，１００がＸ方向正方向側に移動する。そ
して，この直動シャフト９９，１００の移動によってブ
ラケット９７，９８がそれぞれ冷却板９０の内側に回動
し，第２の保持部材９４，９５もウェハＷに向けて回動
する。こうして，第１の保持部材９３及び第２の保持部
材９４，９５によって，冷却板９０上のウェハＷが載置
位置Ｐ３に誘導され，ウェハＷが載置位置Ｐ３に位置し
た時に，ウェハＷが３点で保持される。

【００５１】続いて，冷却板９０がＸ方向正方向の熱板
８３側に移動する。冷却板９０が熱板８３上の受け渡し
位置Ｐ１まで移動すると，図１０に示すように直動ガイ
ド９６がゆっくり後退し，第１の保持部材９３，第２の
保持部材９４，９５が，ウェハＷからゆっくり離れて，
ウェハＷの保持が解除される。ウェハＷの保持が解除さ
れると，第１の昇降ピン８６がウェハＷを持ち上げる。
ウェハＷが持ち上げられている間に，冷却板９０が冷却
部６３側に退避する。その後，蓋体６５が下降し，熱板
収容部６６と一体となって処理室Ｓが形成される。続い
て，吹き出し口８１ａから例えば窒素ガスが噴出され，
蓋体６５の排気管７０から処理室Ｓ内の雰囲気が排気さ
れて，処理室Ｓ内に上昇気流が形成されると共に，処理
室Ｓ内が窒素ガス雰囲気に維持される。

【００５２】その後，第１の昇降ピン８６が下降し，ウ
ェハＷが熱板８３上の加熱位置Ｐ２に載置されると，ウ
ェハＷの加熱処理が開始される。このように，冷却板９
０の載置位置Ｐ３に正確に載置されていたウェハＷが，
第１の昇降ピン９１によって一旦持ち上げられてそのま
ま下降されるので，ウェハＷは，加熱位置Ｐ４に正確に
載置される。この後，ウェハＷは，所定時間加熱処理さ
れる。所定時間経過後，再び第１の昇降ピン８６によっ
てウェハＷが上昇し，ウェハＷの加熱処理が終了する。
ウェハＷの加熱処理が終了すると，蓋体６５が上昇し，
処理室Ｓが開放され，続いて冷却板９０が再び加熱部６
２側に移動し，ウェハＷと熱板８３との間の受け渡し位
置Ｐ２に侵入する。そして第１の昇降ピン８６が下降
し，ウェハＷが冷却板９０上に載置される。ウェハＷが
冷却板９０上に載置されると，図１１に示すように直ち
に直動ガイド９６が載置位置Ｐ３側に移動し，第１の保
持部材９３，第２の保持部材９４，９５によってウェハ
Ｗが載置位置Ｐ３で保持される。

【００５３】また，ウェハＷが冷却板９０上に載置され
た時点で，ウェハＷの冷却が開始される。ウェハＷが保
持されると，冷却板９０が冷却部６３側に移動し，そこ
で，ウェハＷの温度が所定温度に下がるまで所定時間待
機する。ウェハＷ温度が所定温度まで低下すると，第１
の保持部材９３，第２の保持部材９４，９５によるウェ
ハＷの保持が解除され，第２の昇降ピン９１によってウ
ェハＷが冷却板９０上の受け渡し位置Ｐ４まで上昇され
る。このとき，載置位置Ｐ３に正確に載置されたウェハ
Ｗが，第２の昇降ピン９１によってそのまま上昇される
ので，ウェハＷは，受け渡し位置Ｐ４に正確に移動され
る。この受け渡し位置Ｐ４に移動されたウェハＷは，主
搬送装置１３に受け渡され，加熱・冷却装置４３から搬
出される。

【００５４】以上の実施の形態によれば，冷却板９０
に，ウェハＷを３点で保持する保持機構９２を設けたの
で，冷却板９０の移動中にウェハＷが載置位置Ｐ３から
ずれることが防止される。この結果，冷却板９０を高速
移動させても，ウェハＷが冷却板９０から落下等するこ
とがなくなる。第１の保持部材９３，第２の保持部材９
４，９５によってウェハＷが載置位置Ｐ３に正確に載置
できるようにしたので，冷却板９０から熱板８３へのウ
ェハＷの受け渡しも正確な位置で行うことができ，その
結果，ウェハＷが熱板８３上に適切に載置される。した
がって，ウェハＷの加熱処理を適切に行うことができ
る。また，主搬送装置１３へのウェハＷを受け渡しも正
確に行えるので，例えばウェハＷが主搬送装置１３上の
適切な位置に載置され，主搬送装置１３によるウェハＷ
の搬送も好適に行うことができる。

【００５５】第２の保持部材９４，９５を，第１の保持
部材９３に連動させたので，第１の保持部材９３の移動
制御のみでウェハＷの保持やその解除を行うことができ
る。

【００５６】保持部材９３〜９５にウェハＷよりも柔ら
かい樹脂を用いたので，ウェハＷと接触した際のウェハ
Ｗの欠損を防止できる。さらに，ブラケット９７，９８
と直動シャフト９９，１００との間に，バネ１０６を介
在させたので，第２の保持部材９４，９５とウェハＷと
の接触を緩衝することができる。

【００５７】以上の実施の形態においては，第１の保持
部材９３の直線運動は，並進板１０１，直動シャフト９
９，１００，ブラケット９７，９８によって第２の保持
部材９４，９５の回転運動に変換されていたが，他の機
構を用いて変換してもよい。例えば，図１２に示すよう
に直動ガイド９６と各直動シャフト９９，１００が複数
の節で連結されていてもよい。

【００５８】この場合，例えば冷却板１３０の載置位置
Ｐ３のＸ方向負方向側であって，冷却板９０の両側端部
付近に，節となるサブブラケット１３１，１３２がそれ
ぞれ設けられる。サブブラケット１３１，１３２は，ピ
ン１３３によって冷却板１３０に対して回転自在であ
る。各サブブラケット１３１，１３２には，直動ガイド
９６に回転自在に取り付けられたリンク１３４，１３５
が回転自在にそれぞれ取り付けられている。また，サブ
ブラケット１３１と直動シャフト９９，サブブラケット
１３２と直動シャフト１００とは，それぞれ回転自在に
連結されている。そして，直動ガイド９６がＸ方向に移
動すると，リンク１３３，１３４を介して各サブブラケ
ット１３１，１３２が回動し，サブブラケット１３１，
１３２の回動すると，直動シャフト９９，１００がＸ方
向に移動する。かかる場合においても，直動ガイド９６
の移動制御のみで，ウェハＷの保持や位置合わせを行う
ことができる。

【００５９】以上の実施の形態では，３箇所の保持部材
９３，９４，９５の間隔は，特に限定しなかったが，ウ
ェハＷの外周上を等間隔に保持できるように各保持部材
を配置してもよい。なお，保持部材が全部で３箇所の場
合，保持部材は，ウェハＷの外周上を１２０°間隔で配
置される。このように配置することによって，ウェハＷ
を保持した際に各保持部材にかかる力関係が均等にな
り，ウェハＷを正確な位置で保持できる。なお，第２の
保持部材の数は，必ずしも２つである必要ななく，２つ
以上であってもよい。

【００６０】上記実施の形態では，第１の保持部材と第
２の保持部材とを機械的に連動させたが，第１の保持部
材と，第２の保持部材とを電気的に連動させて，ウェハ
Ｗの側面を保持させてもよい。かかる場合，図１３に示
すように例えば第１の保持部材１４０と第２の保持部材
１４１，１４２をソレノイド１４３によってウェハＷに
対して進退自在にする。ソレノイド１４３は，例えば制
御部１４４により制御され，ウェハＷを載置位置Ｐ３で
保持する際には，第１の保持部材１４０，第２の保持部
材１４１，１４２を突出させ，ウェハＷを３点で押さえ
る。そして，ウェハＷの受け渡しを行う際には，第１の
保持部材１４０，第２の保持部材１４１，１４２を後退
させて，保持を解除する。かかる場合においても，ウェ
ハＷを３点で保持し，固定することができるので，ウェ
ハＷの搬送時の落下等を防止できる。

【００６１】以上の実施の形態では，本発明における載
置板を，冷却板９０に適用したが，冷却板に限られず，
本実施の形態の加熱・冷却処理装置４３と同様の構成を
有し，冷却機能のない載置板や搬送装置の搬送アーム等
に適用してもよい。

【００６２】なお，本発明の実施の形態の一例について
説明したが，本発明はこの例に限らず種々の態様を採り
うるものである。例えば基板を上記ウェハＷに限定せ
ず，方形の他の基板，たとえばＬＣＤ基板を搬送する搬
送機構及び搬送方法に対しても適用可能である。

【００６３】

【発明の効果】本発明によれば，搬送中の基板の保持を
確実に行うことができるので，基板搬送の信頼性が向上
できる。また，搬送する基板の位置合わせが正確に行わ
れるので，基板の受け渡しを正確かつ確実に行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態における加熱・冷却処理装置を備
えた塗布現像処理システムの平面図である。

【図２】図１の塗布現像処理システムの正面図である。

【図３】図１の塗布現像処理システムの背面図である。

【図４】加熱・冷却処理装置の縦断面を示す説明図であ
る。

【図５】図４の加熱・冷却処理装置の平面説明図であ
る。

【図６】冷却板の平面説明図である。

【図７】ブラケットと直動シャフトの連結部の構成を示
す説明図である。

【図８】ブラケットと直動シャフトの連結部の構成を示
す説明図である。

【図９】冷却部においてウェハを保持した様子を平面か
ら示した説明図である。

【図１０】加熱部においてウェハの保持を解除した様子
を平面から示した説明図である。

【図１１】加熱部においてウェハを保持した様子を平面
から示した説明図である。

【図１２】保持機構の他の構成例を示す冷却板の平面説
明図である。

【図１３】ソレノイドを用いた保持部材を備えた冷却板
の平面説明図である。

【図１４】従来の加熱・冷却処理装置の平面説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 塗布現像処理システム ４３ 加熱・冷却処理装置 ９０ 冷却板 ９２ 保持機構 ９３ 第１の保持部材 ９４，９５ 第２の保持部材 ９６ 直動ガイド ９７，９８ ブラケット ９９，１００ 直動シャフト １０１ 並進板 Ｗ ウェハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F031 CA02 DA01 FA01 FA07 FA12 FA14 FA15 GA02 GA10 GA14 GA15 GA32 GA42 GA47 GA48 GA49 HA02 HA33 HA57 KA01 KA11 LA06 LA15 MA02 MA04 MA07 MA24 MA26 MA30 NA04 5F046 CD01 CD04 CD06 KA04 KA07 KA10

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を載置板上の所定の載置位置に載置
   し，当該載置板を移動させることによって，基板を所定
   位置まで搬送する基板搬送機構であって，前記載置板上
   を所定方向に移動し，載置板上の基板の一の側面側から
   基板を保持する第１の保持部材と，前記第１の保持部材
   の移動に連動し，前記一の側面の逆側面側から基板を保
   持する複数の第２の保持部材と，を備え，前記第１の保
   持部材と前記第２の保持部材による基板の保持によっ
   て，載置板上の基板が前記載置位置に保持されることを
   特徴とする，基板搬送機構。
2. 【請求項２】 前記第１の保持部材と前記第２の保持部
   材とは，連動機構によって連動しており，前記連動機構
   は，前記第１の保持部材と一体となって前記所定方向に
   直線状に移動する直動部材と，前記直動部材の直線移動
   に連動して自ら回転し，前記第２の保持部材を前記載置
   板上の基板に向けて回動させる回動部材と，を備えたこ
   とを特徴とする，請求項１に記載の基板搬送機構。
3. 【請求項３】 前記第２の保持部材は，前記回動部材に
   取り付けられていることを特徴とする，請求項２に記載
   の基板搬送機構。
4. 【請求項４】 前記第２の保持部材は，二箇所に設けら
   れ，前記回動部材は，前記載置位置の前記逆側面側の外
   方に配置され，前記直動部材は，載置板の両側端部に配
   置されていることを特徴とする，請求項２又は３のいず
   れかに記載の基板搬送機構。
5. 【請求項５】 前記連動機構は，前記第１の保持部材と
   前記直動部材とを接続する接続部材を備えていることを
   特徴とする，請求項２，３又は４のいずれかに記載の基
   板搬送機構。
6. 【請求項６】 前記回動部材は，前記載置板に垂直に設
   けられた回転軸を中心に回転することを特徴とする，請
   求項２，３又は４のいずれかに記載の基板搬送機構。
7. 【請求項７】 前記直動部材と前記回動部材との連結部
   には，前記第２の保持部材と基板との接触を緩衝する弾
   性体が取り付けられていることを特徴とする，請求項
   ２，３，４，５又は６のいずれかに記載の基板搬送機
   構。
8. 【請求項８】 前記第１の保持部材と第２の保持部材
   は，前記載置板上の基板の外周を等間隔に保持できるよ
   うに配置されていることを特徴とする，請求項１，２，
   ３，４，５，６又は７のいずれかに記載の基板搬送機
   構。
9. 【請求項９】 前記載置板は，基板を載置し加熱する加
   熱板と同じ熱処理装置内に設けられており，前記載置板
   は，前記加熱板上の所定位置と，前記熱処理装置外の他
   の搬送装置がアクセスできる熱処理装置内の所定位置ま
   で基板を搬送できることを特徴とする，請求項１，２，
   ３，４，５，６，７又は８のいずれかに記載の基板搬送
   機構。
10. 【請求項１０】 前記載置板に，基板を冷却する冷却機
    能を有することを特徴とする，請求項１，２，３，４，
    ５，６，７，８又は９のいずれかに記載の基板搬送機
    構。
11. 【請求項１１】 前記第１の保持部材と第２の保持部材
    の材質には，基板よりも柔らかい材質が用いられている
    ことを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，
    ７，８，９又は１０のいずれかに記載の基板搬送機構。
12. 【請求項１２】 請求項１〜１１のいずれかに記載の基
    板搬送機構を用いた基板搬送方法であって，前記載置板
    の移動中は，前記第１の保持部材と第２の保持部材によ
    って基板を保持し，基板を受け渡す際に，前記第１の保
    持部材と第２の保持部材による基板の保持を解除するこ
    とを特徴とする，基板搬送方法。