JP2017183666A - 基板搬送装置、基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板搬送装置の回転軸から基板中心をずらして基板を保持して搬送する場合において、液盛り状態の基板表面から液が落下することを抑えることができる基板搬送装置、基板処理装置及び基板処理方法を提供する。【解決手段】実施形態に係る基板搬送装置として機能する第２の搬送ロボット１４は、基板Ｗを保持するアームユニット１４ａと、アームユニット１４ａを保持し、鉛直方向に延びる軸Ａ１を回転中心として回転する保持回転部として機能する昇降回転部１４ｄと、昇降回転部１４ｄを移動させる移動機構１４ｅとを備える。アームユニット１４ａは、昇降回転部１４ｄの回転軸から基板Ｗの中心をずらして基板Ｗを水平に保持する。移動機構１４ｅは、アームユニット１４ａにより水平に保持された基板Ｗを回しつつ水平な直線方向に搬送するよう、昇降回転部１４ｄの回転に応じて前述の直線方向に交わる水平な方向に昇降回転部１４ｄを移動させる。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、基板搬送装置、基板処理装置及び基板処理方法に関する。

基板処理装置は、半導体や液晶パネルなどの製造工程において、ウェーハや液晶基板などの基板表面に処理液（例えば、レジスト剥離液やリンス液、洗浄液など）を供給し、基板表面を処理する装置である。この基板処理装置では、均一性や再現性の面から、基板を１枚ずつ専用の処理室で処理する枚葉方式が用いられている。また、基板搬送系の共通化を図るため、基板は共通の専用ケース（例えば、ＦＯＵＰなど）に収納されて搬送される。この専用ケースには、基板が所定間隔で積層されて収納されている。

基板処理装置では、搬送ロボットなどの基板搬送装置が用いられ、専用ケースから基板が取り出されて処理室に搬送され、その後、処理済の基板が専用ケースに収納される。このとき、基板処理の種類は一種類に限られるものではなく、複数種類の処理工程（例えば、レジスト剥離工程やリンス工程、洗浄工程など）が種類ごとの専用の処理室で行われ、その後、専用ケースに戻される場合もある。

複数の処理室に順番に基板を搬送する場合には、例えば、純水による洗浄処理後、基板表面が水で濡れた状態のまま次工程の処理を行うことが効率的な場合がある。このとき、基板表面が均一に濡れていないと、基板表面は部分的に乾燥して基板品質が低下する。このため、基板は水平にされ、その表面が液膜で覆われた液盛り状態で次の処理室に搬送される。この搬送では、基板表面から水が落ちないように搬送を行うことが重要となる。

ところが、処理室の配置によっては、基板搬送装置が鉛直方向に延びる軸を回転軸として回転し、基板を保持するアームを例えば１８０度旋回させる場合があり、この旋回中の遠心力によって基板表面から水が落下することがある。この遠心力を最小にするためには、基板搬送装置の回転軸に基板中心を合わせることが有効である。

しかしながら、基板搬送装置の回転軸に基板中心を合わせると、基板を保持するアームが基板搬送装置の本体から突出し、アームの旋回に必要な旋回領域が広くなることがある。また、基板搬送装置からのアーム突出を防止しようとしても、アームを伸縮させる伸縮機構が複雑になる。したがって、基板搬送装置の回転軸から基板中心をずらして基板を保持して搬送する場合において、液盛り状態の基板表面から液が落下することを抑えることが望まれている。

特開平９−１７７６１号公報

本発明が解決しようとする課題は、基板搬送装置の回転軸から基板中心をずらして基板を保持して搬送する場合において、液盛り状態の基板表面から液が落下することを抑えることができる基板搬送装置、基板処理装置及び基板処理方法を提供することである。

実施形態に係る基板搬送装置は、基板を保持するアームユニットと、アームユニットを保持し、鉛直方向に延びる軸を回転中心として回転する保持回転部と、保持回転部を移動させる移動機構とを備え、アームユニットは、保持回転部の回転軸から基板の中心をずらして基板を水平に保持し、移動機構は、アームユニットにより水平に保持された基板を回しつつ水平な直線方向に搬送するよう、保持回転部の回転に応じて前述の直線方向に交わる水平な方向に前記保持回転部を移動させる。

実施形態に係る基板処理装置は、処理液による液膜を基板上に形成する第１の基板処理部と、第１の基板処理部により液膜が表面に形成された基板を搬送する前述の実施形態に係る基板搬送装置と、その基板搬送装置により搬送された基板を処理する第２の基板処理部とを備える。

実施形態に係る基板処理方法は、前述の実施形態に係る基板搬送装置により、基板を処理するための第１の処理室から、処理液の液膜が表面に形成された基板を搬出する工程と、搬出された基板を前述の実施形態に係る基板搬送装置により搬送する工程と、基板を処理するための第２の処理室に、搬送された基板を前述の実施形態に係る基板搬送装置により搬入する工程とを有する。

本発明の実施形態によれば、基板搬送装置の回転軸から基板中心をずらして基板を保持して搬送する場合において、液盛り状態の基板表面上から液が落下することを抑えることができる。

実施の一形態に係る基板処理装置の概略構成を示す平面図である。 実施の一形態に係る搬送ロボットを示す第１の斜視図である。 実施の一形態に係る搬送ロボットを示す第２の斜視図である。 実施の一形態に係る搬送ロボットの移動旋回方式の搬送動作の一部を説明するための説明図である。 実施の一形態に係る搬送ロボットの移動旋回方式の搬送動作の流れを説明するための第１の説明図である。 実施の一形態に係る搬送ロボットの移動旋回方式の搬送動作の流れを説明するための第２の説明図である。 比較例の搬送ロボットの単純旋回方式の搬送動作の流れを示す図である。 実施の一形態に係る移動旋回方式の遠心力の変化及び比較例の単純旋回方式の遠心力の変化を示すグラフである。 実施の一形態に係る移動旋回方式の遠心力及び比較例の単純旋回方式の遠心力を基板搬送時間ごとに示す図である。

実施の一形態について図面を参照して説明する。

（基本構成）
図１に示すように、第１の実施形態に係る基板処理装置１０は、複数の開閉ユニット１１と、第１の搬送ロボット１２と、バッファユニット１３と、第２の搬送ロボット１４と、複数の基板処理部１５と、装置付帯ユニット１６とを備えている。なお、開閉ユニットやバッファユニットは基板収納部として機能し、第１の搬送ロボット１２や第２の搬送ロボットは基板搬送装置として機能する。

各開閉ユニット１１は、一列に並べられて設けられている。これらの開閉ユニット１１は搬送容器として機能する専用ケース（例えばＦＯＵＰ）のドアを開閉する。なお、専用ケースがＦＯＵＰである場合、開閉ユニット１１はＦＯＵＰオープナーと呼ばれる。この専用ケースには、基板Ｗが所定間隔で積層されて収納されている。

第１の搬送ロボット１２は、各開閉ユニット１１が並ぶ第１の搬送方向に沿って移動するように各開閉ユニット１１の列の隣に設けられている。この第１の搬送ロボット１２は、開閉ユニット１１によりドアが開けられた専用ケースから未処理の基板Ｗを取り出す。そして、第１の搬送ロボット１２は、必要に応じてバッファユニット１３付近まで第１の搬送方向に移動し、停止する。そして、第１の搬送ロボット１２は、停止場所で旋回して未処理の基板Ｗをバッファユニット１３に搬入する。また、第１の搬送ロボット１２は、バッファユニット１３から処理済の基板Ｗを取り出し、必要に応じて所望の開閉ユニット１１付近まで第１の搬送方向に移動し、停止する。そして、第１の搬送ロボット１２は、停止場所で旋回して処理済の基板Ｗを所望の専用ケースに搬入する。なお、第１の搬送ロボット１２は、移動せずに旋回し、未処理の基板Ｗをバッファユニット１３に、あるいは、処理済の基板Ｗを所望の専用ケースに搬入する場合もある。第１の搬送ロボット１２としては、例えば、ロボットアームやロボットハンド、移動機構などを有するロボットを用いることが可能である。

バッファユニット１３は、第１の搬送ロボット１２が移動する第１のロボット移動路の中央付近に位置付けられ、その第１のロボット移動路の片側、すなわち各開閉ユニット１１と反対の片側に設けられている。このバッファユニット１３は、第１の搬送ロボット１２と第２の搬送ロボット１４との間で基板Ｗの持ち替えを行うためのバッファ台（基板受渡台）として機能する。このバッファユニット１３には、基板Ｗが所定間隔で積層されて収納される。

第２の搬送ロボット１４は、バッファユニット１３付近から前述の第１の搬送方向に直交する第２の搬送方向（第１の搬送方向に交差する方向の一例）に移動するように設けられている。この第２の搬送ロボット１４は、バッファユニット１３から未処理の基板Ｗを取り出し、必要に応じて所望の基板処理部１５付近まで第２の搬送方向に沿って移動し、停止する。そして、第２の搬送ロボット１４は、停止場所で旋回して未処理の基板Ｗを所望の基板処理部１５に搬入する。また、第２の搬送ロボット１４は、基板処理部１５から処理済の基板Ｗを取り出し、必要に応じてバッファユニット１３付近まで第２の搬送方向に移動し、停止する。そして、第２の搬送ロボット１４は、停止場所で旋回して処理済の基板Ｗをバッファユニット１３に搬入する。なお、第２の搬送ロボット１４は、移動せずに旋回し、未処理の基板Ｗを所望の基板処理部１５に、あるいは、処理済の基板Ｗをバッファユニット１３に搬入する場合もある。第２の搬送ロボット１４としては、例えば、ロボットアームやロボットハンド、移動機構などを有するロボットを用いることが可能である（詳しくは、後述する）。

基板処理部１５は、第２の搬送ロボット１４が移動する第２のロボット移動路の両側に例えば４つずつ設けられている。基板処理部１５は、処理室１５ａと、基板保持部１５ｂと、第１の処理液供給部１５ｃと、第２の処理液供給部１５ｄとを有する。基板保持部１５ｂ、第１の処理液供給部１５ｃ及び第２の処理液供給部１５ｄは、処理室１５ａ内に設けられている。

処理室１５ａは、例えば直方体形状に形成され、基板シャッタ１５ａ１を有する。基板シャッタ１５ａ１は、処理室１５ａにおける第２のロボット移動路側の壁面に開閉可能に形成されている。なお、処理室１５ａ内は、ダウンフロー（垂直層流）によって清浄に保たれており、また、外部よりも陰圧に保持されている。

基板保持部１５ｂは、ピン（図示せず）などにより基板Ｗを水平状態に保持し、基板Ｗの被処理面の略中央に垂直に交わる軸（基板Ｗの被処理面に交わる軸の一例）を回転中心として基板Ｗを水平面内で回転させる機構である。例えば、基板保持部１５ｂは、水平状態に保持した基板Ｗを回転軸やモータなどを有する回転機構（図示せず）により回転させる。

第１の処理液供給部１５ｃは、基板保持部１５ｂ上の基板Ｗの被処理面の中央付近に第１の処理液を供給する。この第１の処理液供給部１５ｃは、例えば、処理液を吐出するノズルを有しており、ノズルを基板保持部１５ｂ上の基板Ｗの被処理面の中央付近に移動させて、そのノズルから処理液を供給する。第１の処理液供給部１５ｃには、第１の処理液が液供給ユニット１６ａから配管（図示せず）を介して供給される。

第２の処理液供給部１５ｄは、基板保持部１５ｂ上の基板Ｗの被処理面の中央付近に第２の処理液を供給する。この第２の処理液供給部１５ｄは、例えば、処理液を吐出するノズルを有しており、ノズルを基板保持部１５ｂ上の基板Ｗの被処理面の中央付近に移動させて、そのノズルから処理液を供給する。第２の処理液供給部１５ｄには、第２の処理液が液供給ユニット１６ａから配管（図示せず）を介して供給される。

装置付帯ユニット１６は、第２のロボット移動路の一端、すなわちバッファユニット１３と反対側の端に設けられている。この装置付帯ユニット１６は、液供給ユニット１６ａと、制御ユニット（制御部）１６ｂとを収納する。液供給ユニット１６ａは、各基板処理部１５に各種の処理液（例えば、レジスト剥離液やリンス液、洗浄液など）を供給する。制御ユニット１６ｂは、各部を集中的に制御するマイクロコンピュータと、基板処理に関する基板処理情報や各種プログラムなどを記憶する記憶部（いずれも図示せず）を具備する。この制御ユニット１６ｂは、基板処理情報や各種プログラムに基づき、各開閉ユニット１１や第１の搬送ロボット１２、第２の搬送ロボット１４、各基板処理部１５などの各部を制御する。

（搬送ロボット）
次に、前述の第２の搬送ロボット１４について説明する。

図２及び図３に示すように、第２の搬送ロボット１４は、第１のアームユニット１４ａと、第２のアームユニット１４ｂと、液受けカバー１４ｃと、昇降回転部１４ｄと、移動機構１４ｅとを備えている。この第２の搬送ロボット１４は、２台のアームユニット１４ａ、１４ｂを上下二段に有するダブルアームロボットである。なお、昇降回転部１４ｄは保持回転部として機能する。

第１のアームユニット１４ａは、ハンド部２１と、アーム部２２とを備えている。なお、ハンド部２１は基板保持部として機能する。

ハンド部２１は、基板Ｗの外周面（側面）を複数個所から挟み込みこんで基板Ｗを把持する。このハンド部２１は、把持機構（図示せず）により基板Ｗの把持及び開放を行うことが可能に形成されている。例えば、把持機構としては、基板Ｗの外周面に当接する複数の爪部を基板Ｗの両側から基板Ｗを挟むための組に分け、組ごとに接離させる（すなわち、近づかせたり、離れさせたりする）機構を用いることが可能である。

アーム部２２は、昇降回転部１４ｄ上に連結されており、昇降回転部１４ｄにより鉛直方向の軸Ａ１に沿って昇降可能に、さらに、鉛直方向の軸Ａ１を中心として回転可能に形成されている。このアーム部２２は伸縮可能に形成されており、ハンド部２１を保持してハンド部２１を水平な直線方向に移動させる。したがって、アーム部２２が前進及び後退することで、バッファユニット１３や処理室１５ａに基板Ｗを搬入したり、それらから基板Ｗを搬出したりする。

第２のアームユニット１４ｂは、第１のアームユニット１４ａと基本的に同じ構造であり、ハンド部２１と、アーム部２２とを備えている。これらは前述と同じ構造であるため、その説明を省略する。なお、第１のアームユニット１４ａのハンド部２１と、第２のアームユニット１４ｂのハンド部２１は上下二段に設けられている。

液受けカバー１４ｃは、第１のアームユニット１４ａ及び第２のアームユニット１４ｂを取り囲むように設けられ、各アーム部２２の伸縮動作を妨げないように形成されている。この液受けカバー１４ｃが存在するため、処理が終わった後の濡れた状態の基板Ｗを搬送する場合に基板Ｗ上から液が落下して跳ねたとしても、その液は液受けカバー１４ｃに当たる。これにより、基板Ｗ上から落下した液が移動機構１４ｅや部屋の床面に飛散することを抑えることができる。

昇降回転部１４ｄは、第１のアームユニット１４ａ及び第２のアームユニット１４ｂの各アーム部２２を保持して鉛直方向の軸Ａ１に沿って移動し、第１のアームユニット１４ａ及び第２のアームユニット１４ｂを液受けカバー１４ｃと共に昇降させる。また、昇降回転部１４ｄは、鉛直方向の軸Ａ１を回転軸（ロボット回転軸Ａ１）として回転し、保持している各アーム部２２を液受けカバー１４ｃと共に回す。この昇降回転部１４ｄは、昇降機構や回転機構（いずれも図示せず）を内蔵している。昇降回転部１４ｄは電気的に制御ユニット１６ｂ（図１参照）に接続されており、その駆動が制御ユニット１６ｂにより制御される。

移動機構１４ｅは、直線レール（移動軸）３１と、移動駆動部３２と、従動移動部３３と、直線ガイドレール３４と、直線ガイドブロック３５と、回転部材３６と、連結部材３７とを備えている。この移動機構１４ｅは電気的に制御ユニット１６ｂ（図１参照）に接続されており、その駆動が制御ユニット１６ｂにより制御される。

直線レール３１は、前述の第２の搬送方向に沿って延びるレールである。また、移動駆動部３２は、直線レール３１に沿って移動可能に、直線レール３１上に設けられている。ただし、この移動駆動部３２の移動は、必要に応じて制限される。例えば、図１において、上下に延びる第２のロボット搬送路を挟んで左側の処理室１５ａから、それに対向する右側の処理室１５ａに基板Ｗを搬送する場合（１８０度の旋回動作時）には、移動駆動部３２の移動が制限される。従動移動部３３は、昇降回転部１４ｄの回転に応じ、直線レール３１に沿って移動可能に直線レール３１上に設けられている。この従動移動部３３の上部には昇降回転部１４ｄが回転可能に設けられている。

直線ガイドレール３４は、直線レール３１が延在する方向に直交する水平な方向に沿って移動駆動部３２上に固定されて設けられている。また、直線ガイドブロック３５は、直線ガイドレール３４に沿って移動可能に、直線ガイドレール３４上に設けられている。回転部材３６は、直線ガイドブロック３５上に回転可能に設けられている。この回転部材３６の回転中心は、基板Ｗの中心を通る鉛直方向の軸Ａ２（基板回転軸Ａ２）上に配置されている。回転部材３６は、連結部材３７を介して昇降回転部１４ｄの回転と一緒に回転する。連結部材３７は、回転部材３６上に設けられており、その上端は昇降回転部１４ｄの下面に固定されている。この連結部材３７は、直線ガイドブロック３５が回転部材３６と共に昇降回転部１４ｄの回転に応じて直線ガイドレール３４に沿って移動するよう、回転部材３６と昇降回転部１４ｄを連結している。

このような移動機構１４ｅによれば、図４に示すように（各部の位置関係が模式的に示されている）、昇降回転部１４ｄがロボット回転軸Ａ１を回転中心として回転すると（左図から右図への変化）、昇降回転部１４ｄに連結された回転部材３６は基板回転軸Ａ２を回転中心として回転しつつ、直線ガイドブロック３５と共に直線ガイドレール３４に沿って移動する。このとき、移動駆動部３２の移動が制限され、移動駆動部３２は停止している。このため、直線ガイドブロック３５の直線移動に応じ、昇降回転部１４ｄは従動移動部３３が直線レール３１に沿って移動駆動部３２に対して接離するように従動移動部３３と共に移動する。したがって、移動機構１４ｅは、ロボット回転軸Ａ１の移動軌跡が基板回転軸Ａ２の移動軌跡と直交するように昇降回転部１４ｄを移動させることになる。このような移動動作では、直線ガイドブロック３５が、直線レール３１と水平面内で直交する方向に直線移動するため、基板Ｗも回転（自転）しながら直線移動することになる。なお、ロボット回転軸Ａ１と基板回転軸Ａ２（直線ガイドブロック３５の回転軸）とは一致せず、一定のズレ量（旋回オフセット量）が存在する。

ここで、図５及び図６に示すように、第２の搬送ロボット１４は、アーム部２２の伸縮動作及び昇降回転部１４ｄの回転動作（旋回動作）により水平な直線方向（直線レール３１が延在する方向とは直交する方向）に基板Ｗを移動させて搬送する。第２の搬送ロボット１４は、例えば、アーム部２２の収縮動作により処理室１５ａから基板Ｗを搬出し、昇降回転部１４ｄを回転させつつ直線レール３１に沿って移動させて基板Ｗを搬送し、収縮動作により基板Ｗを処理室１５ａに搬入する。このとき、昇降回転部１４ｄは回転するが、直線レール３１に沿って移動するため、基板Ｗは一直線に移動する。このような移動旋回方式によれば、基板Ｗは直線移動するため、基板Ｗが直線移動以外の移動を行う場合に比べ、ハンド部２１により把持された基板Ｗに作用する遠心力を抑えることができる。これにより、液盛り状態の基板Ｗ上から液が落下することを抑制することが可能となるので、基板表面の部分的な乾燥を抑え、基板品質の低下を抑制することができる。なお、液盛り状態とは、基板Ｗの主面（被処理面）上に液膜が存在する状態であり、液膜は表面張力で基板Ｗの主面に保持されている。

（比較例）
比較例では、図７に示すように、基板Ｗは、アーム部２２の伸縮動作により水平な直線方向に移動するが、昇降回転部１４ｄの回転動作（旋回動作）によって水平面内において湾曲な線形状に移動する。これは、昇降回転部１４ｄが直線レール３１に沿って移動できないため、ロボット回転軸（ロボット旋回軸）Ａ１が固定され、ロボット回転軸Ａ１とアームユニット１４ａ、１４ｂに保持された基板Ｗ中心との距離（旋回オフセット）が一定の距離を保ったまま基板Ｗが旋回しながら搬送されるためである。このような単純旋回方式によれば、基板Ｗが直線移動以外の湾曲移動を行うため、ハンド部２１により把持された基板Ｗに作用する遠心力が大きくなる。このため、液盛り状態の基板Ｗ上から液が落下しやすく、基板表面が部分的に乾燥して基板品質が低下する。

（移動旋回方式及び単純旋回方式の遠心力の変化）
図８には、アーム部２２の伸縮時と昇降回転部１４ｄの旋回動作時の基板Ｗ上の加速度が計算されて示されている。なお、図８の縦軸は、基板Ｗ上の液が受ける最大遠心力（Ｇ）であり、Ｇは、重力加速度を１Ｇとしたときの比率で記載されている。図８に示すように、アーム部２２を伸ばした状態から戻す動作（移動６００ｍｍ）、昇降回転部１４ｄの旋回動作（１８０度旋回）、また、アーム部２２を伸ばす動作（移動６００ｍｍ）の３つの加速度変化が示されている。なお、アーム部２２の旋回動作では、基板Ｗ（例えば、直径３００ｍｍの基板）の外周端に発生する遠心力が旋回オフセット量を１６０ｍｍとして計算されている。

図８に示すように、アーム部２２が収縮する場合には、延伸位置から収縮する初めに大きな加速度（０．２Ｇ程度）が発生しており、収縮位置側では、減速のマイナスの加速度が発生している。なお、実際には、移動開始や停止時には別な加速度が発生するため、このままの値で移動開始や停止ができるものではないが、旋回動作による遠心力との比較はある程度可能である。

比較例の単純旋回方式では（図７参照）、１８０度旋回時の遠心力は０．３１Ｇで一定になっている。これに対し、本実施形態の移動旋回方式では（図５参照）、１８０度旋回時の遠心力は山形の曲線となり、最大値でも単純旋回の半分の加速度、約０．１５Ｇになっている。これは、単純旋回方式では、基板半径＋旋回オフセット量の遠心力が常に作用するのに対し、移動旋回方式では、旋回オフセット量をゼロにすることができるため、基板半径分の遠心力が、直線レール３１の延伸方向への昇降回転部１４ｄの移動により、基板移動方向と直交する水平な方向の加速度によって弱くなるためである。これにより、基板Ｗ上の液膜が基板Ｗ外に放出される現象を大幅に低減することが可能となる。あるいは、昇降回転部１４ｄの回転速度を上げて、回転移動時間を短縮することも可能となる。

ここで、図９には、単純旋回方式の遠心力と移動旋回方式の遠心力が基板搬送時間（１８０度旋回時の基板移動時間）ごとに示されている。なお、基板搬送中の加速度変化のうち最大値が示されている。図９に示すように、基板搬送時間が同じである場合には、移動旋回方式の遠心力の方が、単純旋回方式に比べて二分の一以下程度に小さくなっている。また、例えば、アーム部２２の収縮動作の最大加速度である約０．１８Ｇに加速度を抑えるためには、図９に示すように、単純旋回方式では、１．３秒で１８０度旋回を行うが、移動旋回方式では、０．９秒で１８０度旋回を行うことが可能である。これにより、昇降回転部１４ｄの回転移動時間を短くし、基板搬送時間を短縮することができる。

（基板処理工程）
次に、前述の基板処理装置１０が行う基板処理の流れについて説明する。なお、基板Ｗに対して２種類の処理を行う場合には、図１において、上下に延びる第２のロボット搬送路を挟んで左側の４つの処理室１５ａ（以下、第１の処理室１５ａとすることがある）と、右側の４つの処理室１５ａ（以下、第２の処理室１５ａとすることがある）が異なる処理を行うように設定されている。異なる処理を行う場合、第１の処理室は、第１の処理が行われる処理室であり、第２の処理室は、第１の処理の次の処理（第２の処理）が行われる処理室である。

まず、未処理の基板Ｗが開閉ユニット１１内の専用ケースから第１の搬送ロボット１２により取り出される。第１の搬送ロボット１２は、必要に応じて第１のロボット移動路に沿って移動し、停止する。そして、第１の搬送ロボット１２は、停止場所で旋回して未処理の基板Ｗをバッファユニット１３に搬入する。これにより、バッファユニット１３には、未処理の基板Ｗが収納される。

その後、バッファユニット１３内の未処理の基板Ｗは、第２の搬送ロボット１４により取り出される。第２の搬送ロボット１４は、必要に応じて第２のロボット移動路に沿って移動し、停止する。そして、第２の搬送ロボット１４は、停止場所で旋回して未処理の基板Ｗを所望の第１の処理室１５ａに搬入する。これにより、第１の処理室１５ａ内に未処理の基板Ｗがセットされる。その後、第１の処理室１５ａにおいて基板Ｗに第１の処理が行われる。

第１の処理室１５ａでの処理が終了すると、第１の処理室１５ａ内から処理済の基板Ｗが第２の搬送ロボット１４により取り出される。第２の搬送ロボット１４は、１８０°旋回して処理済の基板Ｗを第２の処理室１５ａに搬入する。これにより、第２の処理室１５ａ内に処理済の基板Ｗがセットされる。その後、第２の処理室１５ａにおいて基板Ｗに第２の処理が行われる。

第２の処理室１５ａでの処理が終了すると、第２の処理室１５ａ内から処理済の基板Ｗが第２の搬送ロボット１４により取り出される。第２の搬送ロボット１４は、必要に応じて第２のロボット移動路に沿って移動し、停止する。そして、第２の搬送ロボット１４は、停止場所で旋回して処理済の基板Ｗをバッファユニット１３に搬入する。これにより、バッファユニット１３には、処理済の基板Ｗが収納される。

その後、バッファユニット１３内の処理済の基板Ｗは、第１の搬送ロボット１２により取り出される。第１の搬送ロボット１２は、必要に応じて第１のロボット移動路に沿って移動し、停止する。そして、第１の搬送ロボット１２は、停止場所で旋回して処理済の基板Ｗを所望の専用ケースに搬入する。これにより、専用ケースには、処理済の基板Ｗが収納される。

このような基板搬送工程においては、２種類の処理を行うため、バッファユニット１３に収納された未処理の基板Ｗは、第２の搬送ロボット１４の第１のアームユニット１４ａにより、まず第１の処理室１５ａにセットされて処理される。処理が終了したら、処理済の基板Ｗが第２の搬送ロボット１４の第２のアームユニット１４ｂにより取り出され、１８０度の旋回動作により第２の処理室２にセットされる。このときの搬送が、基板表面上に液膜が形成された液盛り状態での搬送になる。第２の処理室１５ａでは次工程の処理が実施され、処理終了後、処理済の基板Ｗが第２のアームユニット１４ｂにより第２の処理室１５ａからバッファユニット１３に搬入される。バッファユニット１３に搬入された処理済の基板Ｗは、第１の搬送ロボット１２で専用ケースに戻される。なお、バッファユニット１３からの基板搬出と、バッファユニット１３に対する基板搬入は、ダブルアームの片方のドライハンドでの搬送になる。第１の処理室１５ａから第２の処理室１５ａまでの搬送は、もう片方のウエットハンドでの搬送となる。

また、上述したように、第２の搬送ロボット１４は、２台のアームユニット１４ａ、１４ｂを上下二段に有している。濡れた状態の基板Ｗを搬送する際に使用するウエットハンドとなるアームユニットは、搬送中に基板Ｗから放出された液が他方のアームユニットに付着することを抑制するため、２台のアームユニット１４ａ、１４ｂのうち、下段に位置するアームユニット（本実施形態の場合には第２のアームユニット１４ｂ）を使用する。ドライハンドは、上段のアームユニット（本実施形態の場合には第１のアームユニット１４ａ）を使用する。

ここで、濡れた基板Ｗの搬送では、基板表面の乾燥を防止する必要があるため、できるだけ基板Ｗ上の水を基板表面から落とさないことが必要である。このため、通常の乾いた基板Ｗを搬送する場合よりも、基板Ｗに作用する加速度を制限した動作が必要である。濡れた状態の基板Ｗに作用する加速度としては、処理室１５ａから取り出す移動動作時の加速、減速時の加速度、次の処理室１５ａへの搬送時の直線移動の加速、減速時の加速度、そして旋回動作における加速、減速の加速度と、旋回中の遠心力である。特に、遠心力は、第２の搬送ロボット１４の回転中心（旋回中心）から板状基板の外端までの最大距離で決まるため、基板サイズが大きいと、処理室１５ａからの移動時の直線移動の加速度よりも大きくなる。

また、第２の搬送ロボット１４の回転中心と基板中心が一致するように伸縮機構を設けるためには、第２の搬送ロボット１４の回転中心まで基板中心を移動する伸縮機構を設けるなど、アームユニット１４ａ、１４ｂのアーム長さを長くする必要がある。しかしながら、この場合にはロボット機構の旋回範囲が最小ではなくなり、ロボット機構を載置する搬送スペースの増加につながることから、省スペース化が求められるクリーンルームに設置する装置としては好ましくない。したがって、省スペース化のために第２の搬送ロボット１４の回転中心と基板中心が一致しない状態で基板Ｗを旋回させる搬送が行われるので、基板自身の回転（自転）に加え、軸のズレ量（旋回オフセット量）分だけ遠心力が増加することになる。さらに、遠心力は、旋回角速度の２乗に比例するため、短時間の高速旋回は難しくなる。

そこで、濡れた基板Ｗを搬送するウエットロボットでは、濡れた基板Ｗを保持して処理室１５ａ間を搬送するときには、できるだけ遠心力が作用しないように旋回動作を少なくして移動したいが、処理室レイアウト的には、移動する第２の搬送ロボット１４を中央にして両側に異なる処理室１５ａを配置する方が、処理液や排気等の引回しが有利になる。このため、第２の搬送ロボット１４は１８０度旋回して基板搬送することが多い。このため、第２の搬送ロボット１４は、基板Ｗ上の水膜が次工程処理に十分な量を確保できる最大の旋回速度で移載動作を行うことになる。

なお、多軸のロボット制御方法として、ハンド先端の軌跡を制御して部材搬送させる制御手法があるが、処理室１５ａ内からの取出し、旋回、次の処理室１５ａへのセットを直線移動で制御するには、関係するすべての移動軸をサーボモータにして同期制御する必要がある。モータ制御コントローラも高額になり、リンク機構で動作するコンパクトな伸縮直動アームもモータを配置するスペースが必要になり、ロボットの占有エリアが増大する。

ところが、本実施形態に係る移動旋回方式によれば、基板Ｗは直線移動するため、基板Ｗが直線移動以外の移動を行う場合に比べ、第１のアームユニット１４ａにより水平に保持された基板Ｗに作用する遠心力を抑えることが可能となる。これにより、基板Ｗ上の液膜が基板Ｗ外に放出される現象を大幅に低減することができ、あるいは、昇降回転部１４ｄの回転速度を上げて、旋回時間を短縮することもできる。すなわち、濡れた基板Ｗを搬送するウエットロボットにおいて、装置スペースを増やさずに、装置コストアップを抑えつつ、基板Ｗ上からの液落下を少なくし、また、基板搬送時間を短くすることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、昇降回転部１４ｄの回転軸から基板Ｗの中心をずらして基板Ｗを第１のアームユニット１４ａにより水平に保持し、その水平に保持した基板Ｗを回しつつ水平な直線方向に搬送するよう、昇降回転部１４ｄの回転に応じて前述の水平な直線方向に交わる水平な方向（例えば、直線方向に直交する水平な方向）に昇降回転部１４ｄを移動させる。これにより、基板Ｗは直線移動するため、基板Ｗが直線移動以外の移動を行う場合に比べ、昇降回転部１４ｄの回転により基板Ｗに作用する遠心力を抑制することが可能になるので、液盛り状態の基板表面から液が落下することを抑えることができる。

＜他の実施形態＞
前述の実施形態においては、二つのアームユニット１４ａ、１４ｂを保持する保持回転部として、昇降回転部１４ｄを例示したが、これに限るものではなく、例えば、昇降機構を有していない保持回転部を用いることも可能であり、その機構は特に限定されるものではない。また、二つのアームユニット１４ａ、１４ｂを設けているが、その数は一つでも二つ以上でも良く、特に限定されるものではない。

また、前述の実施形態においては、基板Ｗを保持するハンド部として、基板Ｗを把持するハンド部２１を例示したが、これに限るものではなく、例えば、基板Ｗを下面から支持するハンド部を用いることも可能であり、その機構は特に限定されるものではない。

また、前述の実施形態においては、基板Ｗの搬送方向に直交する水平な方向に昇降回転部１４ｄを移動させることを例示したが、これに限るものではなく、例えば、基板Ｗの搬送方向に交わる方向であれば良い。

また、前述の実施形態においては、第２の搬送ロボット１４のロボット本体の移動機構として、直線レール３１のリニアガイドを用いた直線移動変換機構を用いることを例示したが、これに限るものではなく、例えば、ロボット回転軸Ａ１と同期して回転する別のモータでロボット本体を移動させるようにしてもよい。リニアガイドではなく、偏芯カム機構でロボット本体を移動させることも可能である。また、直線レール３１をロボット本体のスライド軸としているが、直線レール３１と平行なスライド軸を設けてロボット本体を移動させるようにしても良い。

また、前述の実施形態においては、二種類の処理室１５ａを用いることを例示したが、これに限るものではなく、例えば、三種類の処理室１５ａを用いるようにしても良い。この場合には、処理１→処理２→処理３の順に処理を行ってからバッファユニット１３に処理済の基板Ｗを戻す作業になる。例えば、処理２を行う処理室１５ａの数を４つにするが、これは、処理２を行う処理室１５ａの処理が処理１又は処理３に比べて２倍の時間を要することを想定し、台数を倍に設定しているためである。

また、前述の実施形態においては、搬送する基板Ｗとして、円形の基板Ｗを例示して説明したが、これに限るものではなく、例えば、四角形や多角形形状の基板Ｗであってもよい。この場合、「基板の中心」とは、基板の重心であればよい。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０ 基板処理装置
１４ 第２の搬送ロボット
１４ａ 第１のアームユニット
１４ｄ 昇降回転部
１４ｅ 移動機構
１５ 基板処理部
１５ａ 処理室
３１ 直線レール
３３ 従動移動部
３４ 直線ガイドレール
３５ 直線ガイドブロック
３６ 回転部材
３７ 連結部材
Ｗ 基板

Claims (5)

1. 基板を保持するアームユニットと、
   前記アームユニットを保持し、鉛直方向に延びる軸を回転中心として回転する保持回転部と、
   前記保持回転部を移動させる移動機構と、
   を備え、
   前記アームユニットは、前記保持回転部の回転軸から前記基板の中心をずらして前記基板を水平に保持し、
   前記移動機構は、前記アームユニットにより水平に保持された前記基板を回しつつ水平な直線方向に搬送するよう、前記保持回転部の回転に応じて前記直線方向に交わる水平な方向に前記保持回転部を移動させることを特徴とする基板搬送装置。
2. 前記移動機構は、前記基板の回転軸の移動軌跡と前記保持回転部の回転軸の移動軌跡が直交するように、前記保持回転部を移動させることを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
3. 前記移動機構は、
   前記直線方向に延びる直線ガイドレールと、
   前記直線ガイドレール上に設けられ、前記直線ガイドレールに沿って移動する直線ガイドブロックと、
   前記直線ガイドブロック上に設けられ、回転する回転部材と、
   前記直線ガイドブロックが前記回転部材と共に前記保持回転部の回転に応じて前記直線ガイドレールに沿って移動するよう、前記回転部材と前記保持回転部を連結する連結部材と、
   前記直線ガイドレールに直交する水平な方向に延びる直線レールと、
   前記直線レール上に設けられて前記保持回転部に連結され、前記直線ガイドブロックの移動に応じて前記直線レールに沿って移動する従動移動部と、
   を具備することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基板搬送装置。
4. 処理液による液膜を基板上に形成する第１の基板処理部と、
   前記第１の基板処理部により前記液膜が表面に形成された基板を搬送する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の基板搬送装置と、
   前記基板搬送装置により搬送された前記基板を処理する第２の基板処理部と、
   を備えることを特徴とする基板処理装置。
5. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の基板搬送装置により、基板を処理するための第１の処理室から、処理液の液膜が表面に形成された基板を搬出する工程と、
   前記搬出された基板を前記基板搬送装置により搬送する工程と、
   前記基板を処理するための第２の処理室に、前記搬送された基板を前記基板搬送装置により搬入する工程と、
   を有することを特徴とする基板処理方法。

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