JP2018085354A - 反転機、反転ユニット、反転方法および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板を上下反転させる小型な反転機を提供する。【解決手段】反転機は、その上に基板が載置される第１ハンドと、第１ハンドに対向して配置された第２ハンドと、第２ハンドを第１ハンドと対向する方向に沿って移動させる駆動手段と、第１ハンドと駆動手段とが固定された固定部材と、固定部材を第１ハンドおよび第２ハンドの延在方向に沿った軸線回りに回転させる回転手段と、を備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、基板を上下反転させる反転機、反転ユニット、反転方法および基板処理方法に関する。

半導体製造装置では、対象基板に対し、１つの装置で複数の基板処理を行う必要がある。そのため、１つの装置に複数の処理ユニットが配備されている。また、これら複数の処理ユニット間を効率的に搬送する手段として複数の搬送ロボットが配備され、更にはその搬送補助として複数の仮置台が設けられている。

一方で、装置の機能向上に伴って装置が複雑かつ大型化するという課題があり、装置の縮小化が求められている。

たとえば、基板研磨装置では、対象基板の表裏面を反転させたり、戻したりしながら研磨処理を行う必要がある。そのため、装置内に基板の上下反転を行う反転ユニットが設けられている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２０１４−１５０１７８号公報

従来の反転ユニットは、基板を上下反転させる反転機と、上下反転された基板を搬送ロボットに引き渡すための上下移動可能な仮置台とを備えている。このような装置構成の場合、ウエハ反転時における反転機との干渉を回避するために、仮置台の上下移動のためのクリアランスを大きくとる必要があり、装置全体が大型化するという問題がある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、基板を上下反転させる小型な反転機を提供することにある。

本発明による反転機は、
その上に基板が載置される第１ハンドと、
前記第１ハンドに対向して配置された第２ハンドと、
前記第２ハンドを前記第１ハンドと対向する方向に沿って移動させる駆動手段と、
前記第１ハンドと前記駆動手段とが固定された固定部材と、
前記固定部材を前記第１ハンドおよび前記第２ハンドの延在方向に沿った軸線回りに回転させる回転手段と、
を備えている。

本発明によれば、第１ハンドと第２ハンドとを用いて基板の受け渡しおよび反転が可能となる。すなわち、反転機が前工程から基板を受け取る場合、第１ハンド上に基板が載置され、駆動手段により第２ハンドが下降され、第１ハンドと第２ハンドとの間に基板が保持され、回転手段により固定部材が回転されることにより、第１ハンドと第２ハンドとの間に保持された基板が上下反転され、駆動手段により第２ハンドが下降され、第２ハンドに保持された基板が第１ハンドから離間され、次工程に引き渡される。これにより、仮置台が不要となり、反転機を小型化できる。

また、本発明によれば、第１ハンドが固定部材に固定されるため、第１ハンドおよび第２ハンドを上下に開閉するための駆動手段の構造を簡略化できる。これにより、製造コストを低減できるとともに反転機をさらに小型化できる。

さらに、たとえばハンドが左右に開閉することで基板を保持する構成の場合には、基板の側方をハンドが取り囲むことになるため、ハンドと搬送ロボットとの干渉を回避するために、搬送ロボットのアクセス方向が非常に狭い範囲に限られてしまうが、本発明によれば、ハンドが上下に開閉することで基板を保持する構成のため、基板の側方をハンドが取り囲むことがなく、搬送ロボットのアクセス方向に関して高い自由度を実現できる。

本発明による反転機において、
前記第１ハンドは、前記第２ハンド側に突き出るように設けられ、前記基板の端部を保持する第１ウエハガイドを有し、
前記第２ハンドは、前記第１ハンド側に突き出るように設けられ、前記基板の端部を保持する第２ウエハガイドを有していてもよい。

このような態様によれば、第１ハンドおよび第２ハンドが、それぞれ、第１ウエハガイドおよび第２ウエハガイドを介して基板の端部を保持するため、たとえば基板として半導体ウエハが用いられる場合に、基板の表面または裏面に形成される半導体素子が第１ハンドおよび第２ハンドとの接触により損傷することを防止できる。

本発明による反転機において、
前記第１ウエハガイドと前記第２ウエハガイドとは、互いに重ならない位置に配置されていてもよい。

このような態様によれば、第２ハンドが下降して第１ハンドと第２ハンドとの間に基板が保持される際に、第２ウエハガイドが第１ウエハガイドと干渉することを防止できる。

本発明による反転機において、
前記第１ウエハガイドおよび前記第２ウエハガイドには、それぞれ、基板の端部と点または線で接触するように内向きに傾斜した斜面が設けられていてもよい。

このような態様によれば、第１ウエハガイドおよび第２ウエハガイドが基板の端部と点または線で接触し、基板の表面または裏面に接触することを防止できるため、たとえば基板として半導体ウエハが用いられる場合に、基板の表面または裏面に形成される半導体素子が第１ウエハガイドおよび第２ウエハガイドとの接触により損傷することを防止できる。

本発明による反転ユニットは、
上記したいずれかの特徴を有する反転機と、
前記反転機を収容するチャンバと、
前記チャンバに設けられた開閉可能なシャッタと、
前記第１ハンドの上方および下方にそれぞれ設けられ、前記第１ハンド上の基板の有無を検知するセンサと、
を備える。

本発明によれば、上述したように小型な反転機を用いることができるため、反転ユニットの大型化を抑制できる。

本発明による反転ユニットにおいて、
前記第１ハンドの上方および下方には、それぞれ、前記第１ハンド上の基板に洗浄液を供給するノズルが設けられていてもよい。

このような態様によれば、基板を反転させる際の基板の乾燥を防止できる。

本発明による反転ユニットにおいて、
前記シャッタは、前記第１ハンドから見て周方向において異なる角度位置に配置された複数のシャッタ部材を有してもよい。

このような態様によれば、複数のシャッタ部材を介して複数の角度方向から反転機に基板を受け渡しすることができ、基板の搬送効率を大幅に向上できる。

本発明による反転ユニットにおいて、
前記シャッタは、前記第１ハンドから見て周方向に延在するＵ字形状のシャッタ部材を有してもよい。

このような態様によれば、Ｕ字形状のシャッタ部材を介して複数の角度方向から反転機に基板を受け渡しすることができ、基板の搬送効率を大幅に向上できる。

本発明による反転ユニットは、
前記駆動手段および前記回転手段の動作を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、
前記第１ハンド上に基板が載置されていることが前記センサにより検知されると、前記第１ハンドと前記第２ハンドとの間に前記基板が保持されるように、前記駆動手段により前記第２ハンドを下降させ、
前記第１ハンドと前記第２ハンドとの間に保持された前記基板が上下反転されるように、前記回転手段により前記固定部材を前記軸線回りに回転させ、
前記第２ハンドに保持された前記基板が前記第１ハンドから離間されるように、前記駆動手段により前記第２ハンドを下降させてもよい。

本発明による反転ユニットにおいて、
前記制御部は、
前記第２ハンドに保持された前記基板が前記第１ハンドから離間された後、前記第２ハンド上に基板が載置されていないことが前記センサにより検知されると、前記第１ハンドと前記第２ハンドとが一体に上下反転されるように、前記回転手段により前記固定部材を前記軸線回りに回転させてもよい。

本発明による反転方法は、
第１ハンド上に基板を載置し、
前記第１ハンドに対向して配置された第２ハンドを駆動手段により下降させることにより、前記第１ハンドと前記第２ハンドとの間に前記基板を保持させ、
前記第１ハンドと前記駆動手段とが固定された固定部材を、前記第１ハンドおよび前記第２ハンドの延在方向に沿った軸線回りに回転させることにより、前記第１ハンドと前記第２ハンドとの間に保持された前記基板を上下反転させ、
前記第２ハンドを下降させることにより、前記第２ハンドに保持された前記基板を前記第１ハンドから離間させる。

本発明による基板処理方法は、
基板の第１の面を上向きにした状態で第１処理部において前記基板に対して第１の基板処理をし、
前記第１処理部から第１ハンドまで前記基板を搬送し、
第１ハンド上に前記基板を載置し、
前記第１ハンドに対向して配置された第２ハンドを駆動手段により下降させることにより、前記第１ハンドと前記第２ハンドとの間に前記基板を保持させ、
前記第１ハンドと前記駆動手段とが固定された固定部材を、前記第１ハンドおよび前記第２ハンドの延在方向に沿った軸線回りに回転させることにより、前記第１ハンドと前記第２ハンドとの間に保持された前記基板を上下反転させ、
前記第２ハンドを下降させることにより、前記第２ハンドに保持された前記基板を前記第１ハンドから離間させ、
前記第２ハンドから第２処理部まで前記基板を搬送し、
基板の第２の面を上向きにした状態で前記第２処理部において前記基板に対して第２の基板処理をする。

本発明による基板処理方法において、
前記第２処理部は、前記第１処理部と同じ装置であってもよい。

本発明による基板処理方法において、
前記第２処理部は、前記第１処理部とは異なる装置であってもよい。

本発明によれば、基板を上下反転させる反転機を小型化できる。

図１は、一実施の形態に係る反転機を備えた反転ユニットの構成を示す概略図である。 図２は、図１に示す反転機をハンドの先端側から見た斜視図である。 図３は、図１に示す反転機をハンドの基端側から見た斜視図である。 図４は、図１に示す反転機を上方から見た平面図である。 図５は、第１ウエハガイドおよび第２ウエハガイドの配置を説明するための平面図である。 図６は、図５に示す第１ウエハガイドおよび第２ウエハガイドのＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図７Ａは、一実施の形態に係る反転方法を説明するための概略図である。 図７Ｂは、一実施の形態に係る反転方法を説明するための概略図である。 図７Ｃは、一実施の形態に係る反転方法を説明するための概略図である。 図７Ｄは、一実施の形態に係る反転方法を説明するための概略図である。 図７Ｅは、一実施の形態に係る反転方法を説明するための概略図である。 図７Ｆは、一実施の形態に係る反転方法を説明するための概略図である。 図７Ｇは、一実施の形態に係る反転方法を説明するための概略図である。 図７Ｈは、一実施の形態に係る反転方法を説明するための概略図である。 図７Ｉは、一実施の形態に係る反転方法を説明するための概略図である。 図７Ｊは、一実施の形態に係る反転方法を説明するための概略図である。 図８は、一実施の形態に係る反転機を備えた反転ユニットの一変形例を示す概略平面図である。 図９は、一実施の形態に係る反転機の一変形例の構成を示す概略側面図である。

以下に、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示の理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

図１は、一実施の形態に係る反転機２０を備えた反転ユニット１０の構造を示す概略図である。

図１に示すように、反転ユニット１０は、基板Ｗを上下反転させる反転機２０と、反転機２０を収容するチャンバ１１と、チャンバ１１に設けられた開閉可能なシャッタ１２と、反転機２０に保持されている基板Ｗの有無を検知するセンサ１３と、を備えている。

このうち反転機２０は、その上に基板Ｗが載置される第１ハンド２１と、第１ハンド２１に対向して配置された第２ハンド２２と、第２ハンド２２を第１ハンド２１と対向する方向（図１における上下方向）に沿って移動させる駆動手段２３と、第１ハンド２１と駆動手段２３とが固定された固定部材２４と、固定部材２４を第１ハンド２１および第２ハンド２２の延在方向（図１における左右方向）に沿った軸線回りに回転させる回転手段２５と、を有している。

図２は、反転機２０をハンド２１、２２の先端側から見た斜視図である。図３は、反転機２０をハンド２１、２２の基端側から見た斜視図である。図４は、反転機２０を上方から見た平面図である。

図２〜図４に示すように、第１ハンド２１および第２ハンド２２は、それぞれ、略四角形の平板形状を有している。第１ハンド２１および第２ハンド２２の中央部には、開口が形成されており、第１ハンド２１と第２ハンド２２との間に保持された基板Ｗは、当該開口から露出されるようになっている。後述するセンサ１３から放射された光線は、第１ハンド２１または第２ハンド２２の開口を通過して基板Ｗに入射する。

駆動手段２３としては、たとえばエアシリンダが用いられる。エアシリンダのシリンダ部分が固定部材２４に固定され、ピストン部分が第２ハンド２２に固定されている。ピストン部分が伸縮されることで、第２ハンド２２は、固定部材２４および固定部材２４に固定された第１ハンド２１に対して、第１ハンド２１と対向する方向（すなわち上下方向）に沿って直線移動され、これにより、第１ハンド２１および第２ハンド２２は上下方向に開閉される。

本実施の形態では、第１ハンド２１および第２ハンド２２が上下方向に開閉することで基板Ｗが保持されるため、基板Ｗの側方が第１ハンド２１または第２ハンド２２により取り囲まれることがない。そのため、図４に示すように、搬送ロボット１７ａ、１７ｂのアクセス方向に関して高い自由度を実現できる。

回転手段２５は、固定部材２４に接続されている。回転手段２５としては、たとえばロータリシリンダが用いられる。回転手段２５の動作により、固定部材２４が第１ハンド２１および第２ハンド２２の延在方向に沿った軸線回りに１８０°回転されると、固定部材２４に支持された第１ハンド２１および第２ハンド２２が一体に当該軸線回りに１８０°回転され、すなわち、第１ハンド２１および第２ハンド２２が一体に上下反転される。

図１〜図３に示すように、第１ハンド２１は、第２ハンド２２側に突き出るように設けられ、基板Ｗの端部を保持する第１ウエハガイド２１ａを有している。また、第２ハンド２２は、第１ハンド２１側に突き出るように設けられ、基板Ｗの端部を保持する第２ウエハガイド２２ａを有している。

第１ハンド２１および第２ハンド２２が、それぞれ、第１ウエハガイド２１ａおよび第２ウエハガイド２２ａを介して基板Ｗの端部を保持することで、たとえば基板Ｗとして半導体ウエハが用いられる場合に、基板Ｗの表面または裏面に形成される半導体素子が第１ハンド２１および第２ハンド２２との接触により損傷することを防止できる。

図５は、第１ウエハガイド２１ａおよび第２ウエハガイド２２ａの配置を説明するための平面図である。図６は、図５に示す第１ウエハガイド２１ａおよび第２ウエハガイド２２ａのＡ−Ａ線に沿った断面図である。

図５に示すように、第１ハンド２１および第２ハンド２２の互いに対向する方向から見て、第１ウエハガイド２１ａと第２ウエハガイド２２ａとは、互いに重ならない位置に配置されている。言い換えると、第１ウエハガイド２１ａと第２ウエハガイド２２ａとは、基板Ｗの周方向に関して互いに異なる位置に配置されている。

これにより、第２ハンド２２が下降して第１ハンド２１と第２ハンド２２との間に基板Ｗが保持される際に、第２ウエハガイド２２ａが第１ウエハガイド２１ａと干渉することを防止できる。

図示された例では、第１ウエハガイド２１ａの数は４つであるが、これに限定されず、２〜３つ、または５つ以上であってもよい。また、図示された例では、第２ウエハガイド２２ａの数は４つであるが、これに限定されず、２〜３つ、または５つ以上であってもよい。

図６に示すように、第１ウエハガイド２１ａおよび第２ウエハガイド２２ａには、それぞれ、基板Ｗの端部と点または線で接触するように内向きに傾斜した斜面２１ｂ、２２ｂが設けられている。ここで「内向きに傾斜した」とは、ハンド２１、２２の径方向内側ほど高さが低くなるような向きに傾斜していることを言う。

第１ウエハガイド２１ａおよび第２ウエハガイド２２ａにそれぞれ斜面２１ｂ、２１ｂが設けられていることで、第１ウエハガイド２１ａと第２ウエハガイド２２ａとが基板Ｗの端部に接触する時に、斜面２１ｂ、２１ｂと基板Ｗの表面または裏面とがなす角度に起因して、斜面２１ｂ、２１ｂと基板Ｗの表面または裏面との間に隙間が形成される。これにより、第１ウエハガイド２１ａおよび第２ウエハガイド２２ａが基板Ｗの表面または裏面に接触してしまうことを防止できる。

図１に示すように、反転ユニット１０に設けられたシャッタ１２は、第１ハンド２１から見て周方向において異なる角度位置に配置された複数（図示された例では２つの）のシャッタ部材１２ａ、１２ｂを有している。チャンバ１１には、第１ハンド２１から見て周方向において異なる角度位置に複数（図示された例では２つ）の搬入出口１１ａ、１１ｂが形成されており、シャッタ部材１２ａ、１２ｂは、それぞれ異なる搬入出口１１ａ、１１ｂと対向するように配置されている。シャッタ部材１２ａ、１２ｂが昇降機構１２ａ１、１２ｂ１（たとえばエアシリンダ）により上下移動されることで、チャンバ１１の搬入出口１１ａ、１１ｂが開閉される。

上述したように本実施の形態では、第１ハンド２１および第２ハンド２２が上下方向に開閉することで基板Ｗが保持されることから、搬送ロボット１７ａ、１７ｂのアクセス方向に関して高い自由度を実現できるが、複数のシャッタ部材１２ａ、１２ｂを介して複数の角度方向から基板Ｗを受け渡しすることにより、基板Ｗの搬送効率を大幅に向上できる。

本実施の形態では、センサ１３は、光線を放射する発光部１３ａと、発光部１３ａから放射された光線を受講する受光部１３ｂとを有している。図示された例では、発光部１３ａは第１ハンド２１の下方に配置されており、受光部１３ｂは第１ハンド２１の上方に第１ハンド２１の開口を介して発光部１３ａと向かい合うように配置されている。

第１ハンド２１上に基板Ｗが保持されていない時、発光部１３ａから放射された光線は、第１ハンド２１の開口を通過して受光部１３ｂに入射する。後述する制御部１６は、受光部１３ｂにより光線の入射が検知される場合に、第１ハンド２１上に基板Ｗが保持されていないと判断する。

一方、第１ハンド２１上に基板Ｗが保持されている時、発光部１３ａから放射された光線は、第１ハンド２１の開口を通過した後、基板Ｗによって遮られ、受光部１３ｂには入射しない。後述する制御部１６は、受光部１３ｂにより光線の入射が検知されない場合に、第１ハンド２１上に基板Ｗが保持されていると判断する。

図１に示すように、第１ハンド２１の上方および下方には、それぞれ、第１ハンド２１上の基板Ｗに洗浄液を供給するノズル１５ａ、１５ｂが設けられている。第１ハンド２１と第２ハンド２２との間に保持された基板Ｗが上下反転される際に、各ノズル１５ａ、１５ｂから洗浄液が供給されることで、基板Ｗの乾燥を防止できる。

図１に示すように、反転ユニット１０は、駆動手段２３および回転手段２５の動作を制御する制御部１６をさらに備えている。制御部１６については後述する。

次に、このような構成からなる反転ユニット１０の動作の一例について、図７Ａ〜図７Ｊを参照して説明する。

まず、基板Ｗの第１の面が上向きにされた状態で第１処理部（不図示）において第１の基板処理をされ、第１の基板処理をされた基板Ｗは、図７Ａに示すように、第１搬送ロボット１７ａに保持されて第１処理部から反転ユニット１０へと搬送される。このとき、第１シャッタ部材１２ａが開状態にされる。

次いで、図７Ｂに示すように、基板Ｗを保持する第１搬送ロボット１７ａのハンドがチャンバ１１内に挿入され、反転機２０の第１ハンド２１上に基板Ｗが、第１の面が上向きにされた状態で載置される。その後、図７Ｃに示すように、第１搬送ロボット１７ａのハンドがチャンバ１１から引き出され、第１シャッタ部材１２ａが閉状態にされる。

制御部１６は、第１ハンド２１上に基板Ｗが載置されたことがセンサ１３により検知されると、図７Ｄに示すように、第１ハンド２１と第２ハンド２２との間に基板Ｗが保持されるように、駆動手段２３により第２ハンド２２を下降させる。制御部１６は、第２ウエハガイド２２ａの斜面２２ｂが基板Ｗの端部に接触するまで第２ハンド２２を下降させてもよいし、第２ウエハガイド２２ａの斜面２２ｂと基板Ｗの端部との間に微小な（たとえば０．５ｍｍ以下の）隙間が形成される位置まで第２ハンド２２を下降させてもよい。

次に、図７Ｅに示すように、制御部１６は、第１ハンド２１と第２ハンド２２との間に保持された基板Ｗが上下反転されるように、回転手段２５により固定部材２４を軸線回りに１８０°回転させる。これにより、基板Ｗの第１の面が下向きにされ、第２の面が上向きにされる。

次に、図７Ｆに示すように、制御部１６は、第２ハンド２２に保持された基板Ｗが、第２の面が上向きにされた状態で第１ハンド２１から離間されるように、駆動手段２３により第２ハンド２２を下降させる。

次に、図７Ｇに示すように、第２の面が上向きにされた状態で反転機２０に保持された基板Ｗが第２搬送ロボット１７ｂに受け渡される際には、第２シャッタ部材１２ｂが開状態にされる。

次いで、図７Ｈに示すように、第２搬送ロボット１７ｂのハンドがチャンバ１１内に挿入され、反転機２０の第２ハンド２２上に保持された基板Ｗが、第２の面が上向きにされた状態で第２搬送ロボット１７ｂのハンドに受け渡される。その後、図７Ｉに示すように、第２搬送ロボット１７ｂのハンドが基板Ｗと一緒にチャンバ１１から引き出され、第２シャッタ部材１２ｂが閉状態にされる。

第２搬送ロボット１７ｂに保持された基板Ｗは、反転ユニット１０から第２処理部（不図示）へと搬送され、基板Ｗの第２の面が上向きにされた状態で第２処理部において第２の基板処理をされる。

なお、第２処理部は、第１処理部と同じ装置であってもよいし、第１処理部とは異なる装置であってもよい。

一方、反転ユニット１０では、図７Ｊに示すように、制御部１６は、第２ハンド２２上に基板Ｗが載置されていないことがセンサ１３により検知されると、第１ハンド２１と第２ハンド２２とが一体に上下反転されるように、回転手段２５により固定部材２４を軸線回りに１８０°回転させる。そして、図７Ａに示す工程から作業が繰り返される。

以上のような本実施の形態によれば、反転機２０において、第１ハンド２１と第２ハンド２２とを用いて基板Ｗの受け渡しおよび反転が可能となる。すなわち、反転機２０が前工程から基板Ｗを受け取る場合、第１ハンド２１上に基板Ｗが載置され、駆動手段２３により第２ハンド２２が下降され、第１ハンド２１と第２ハンド２２との間に基板Ｗが保持され、回転手段２５により固定部材２４が回転されることにより、第１ハンド２１と第２ハンド２２との間に保持された基板Ｗが上下反転され、駆動手段２３により第２ハンド２２が下降され、第２ハンド２２に保持された基板Ｗが第１ハンド２１から離間され、次工程に引き渡される。これにより、仮置台が不要となるため、反転機２０を小型化でき、ひいては反転ユニット１０の大型化を抑制できる。

また、本実施の形態によれば、第１ハンド２１が固定部材２４に固定されるため、第１ハンド２１および第２ハンド２２を上下に開閉するための駆動手段２３の構造を簡略化できる。これにより、製造コストを低減できるとともに反転機２０をさらに小型化できる。

また、たとえばハンドが左右に開閉することで基板Ｗを保持する構成の場合には、基板Ｗの側方をハンドが取り囲むことになるため、ハンドと搬送ロボットとの干渉を回避するために、搬送ロボットのアクセス方向が非常に狭い範囲に限られてしまうが、本実施の形態によれば、ハンド２１、２２が上下に開閉することで基板Ｗを保持する構成のため、基板Ｗの側方をハンド２１、２２が取り囲むことがなく、搬送ロボット１７ａ、１７ｂのアクセス方向に関して高い自由度を実現できる。

また、本実施の形態によれば、第１ハンド２１および第２ハンド２２は、それぞれ、第１ウエハガイド２１ａおよび第２ウエハガイド２２ａを介して基板Ｗの端部を保持するため、たとえば基板Ｗとして半導体ウエハが用いられる場合に、基板の表面または裏面に形成される半導体素子が第１ハンド２１および第２ハンド２２との接触により損傷することを防止できる。

また、本実施の形態によれば、第１ウエハガイド２１ａと第２ウエハガイド２２ａとが、互いに重ならない位置に配置されているため、第２ハンド２２が下降して第１ハンド２１と第２ハンド２２との間に基板Ｗが保持される際に、第２ウエハガイド２２ａが第１ウエハガイド２１ａと干渉することを防止できる。

また、本実施の形態によれば、第１ウエハガイド２１ａおよび第２ウエハガイド２２ａには、それぞれ、基板Ｗの端部と点または線で接触するように内向きに傾斜した斜面２１ｂ、２２ｂが設けられているため、第１ウエハガイド２１ａおよび第２ウエハガイド２２ａが基板Ｗの端部と点または線で接触し、基板Ｗの表面または裏面に接触することを防止できる。これにより、たとえば基板Ｗとして半導体ウエハが用いられる場合に、基板Ｗの表面または裏面に形成される半導体素子が第１ウエハガイド２１ａおよび第２ウエハガイド２２ａとの接触により損傷することを防止できる。

また、本実施の形態によれば、第１ハンド２１の上方および下方に、それぞれ、第１ハンド２１上の基板Ｗに洗浄液を供給するノズル１５ａ、１５ｂが設けられているため、基板Ｗを反転させる際の基板Ｗの乾燥を防止できる。

また、本実施の形態によれば、シャッタ１２が、第１ハンド２１から見て周方向において異なる角度位置に配置された複数のシャッタ部材１２ａ、１２ｂを有しているため、複数のシャッタ部材１２ａ、１２ｂを介して複数の角度方向から反転機２０に基板Ｗを受け渡しすることができ、基板Ｗの搬送効率を大幅に向上できる。

なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。

図８は、一実施の形態に係る反転機２０を備えた反転ユニット１０の一変形例を示す概略平面図である。

図８に示す例では、シャッタ１２が、第１ハンド２１から見て周方向に延在するＵ字形状のシャッタ部材１２ｃを有している。チャンバ１１には、第１ハンド２１から見て周方向に延在する搬入出口１１ｃが形成されており、シャッタ部材１２ｃは、当該搬入出口１１ｃと対向するように配置されている。シャッタ部材１２ｃが不図示の昇降機構により上下移動されることで、チャンバ１１の搬入出口１１ｃが開閉される。

上述した実施の形態による反転機２０では、第１ハンド２１および第２ハンド２２が上下方向に開閉することで基板Ｗが保持されることから、搬送ロボット１７ａ、１７ｂのアクセス方向に関して高い自由度を実現できるが、図８に示す態様によれば、Ｕ字形状のシャッタ部材１２ｃを介して複数の角度方向から基板Ｗを受け渡しすることができ、基板Ｗの搬送効率を大幅に向上できる。

図９は、一実施の形態に係る反転機２０の一変形例の構成を示す概略側面図である。

図９に示す例では、第１ハンド２１を第２ハンド２２と対向する方向に沿って移動させる副駆動手段２３ａが設けられており、駆動手段２３と副駆動手段２３ａとが固定部材２４に固定されている。

副駆動手段２３ａとしては、たとえばエアシリンダが用いられる。エアシリンダのシリンダ部分が固定部材２４に固定され、ピストン部分が第１ハンド２１に固定されている。ピストン部分が伸縮されることで、第１ハンド２１は、固定部材２４に対して、第２ハンド２２と対向する方向（すなわち上下方向）に沿って直線移動され、これによっても、第１ハンド２１および第２ハンド２２は上下方向に開閉される。

次に、このような構成からなる反転機の動作の一例について説明する。

まず、第１ハンド２１上に基板Ｗが、第１の面が上向きにされた状態で載置される（ステップＳ２０）。

第１ハンド２１上に基板Ｗが載置されたことがセンサ１３（図１参照）により検知されると、制御部１６は、第１ハンド２１と第２ハンド２２との間に基板Ｗが保持されるように、駆動手段２３により第２ハンド２２を下降させる動作および副駆動手段２３ａにより第１ハンド２１を上昇させる動作のいずれか一方または両方を実行する（ステップＳ２１）。制御部１６は、第２ウエハガイド２２ａの斜面２２ｂが基板Ｗの端部に接触するまで第２ハンド２２の下降および第１ハンド２１の上昇のいずれか一方または両方を実行してもよいし、第２ウエハガイド２２ａの斜面２２ｂと基板Ｗの端部との間に微小な（たとえば０．５ｍｍ以下の）隙間が形成される位置まで第２ハンド２２の下降および第１ハンド２１の上昇のいずれか一方または両方を実行してもよい。

次に、制御部１６は、第１ハンド２１と第２ハンド２２との間に保持された基板Ｗが上下反転されるように、回転手段２５により固定部材２４を軸線回りに１８０°回転させる（ステップＳ２２）。これにより、基板Ｗの第１の面が下向きにされ、第２の面が上向きにされる。

次に、制御部１６は、第２ハンド２２に保持された基板Ｗが、第２の面が上向きにされた状態で第１ハンド２１から離間されるように、駆動手段２３により第２ハンド２２を下降させる動作および副駆動手段２３ａにより第１ハンド２１を上昇させる動作のいずれか一方または両方を実行する（ステップＳ２３）。その後、第２ハンド２２上に保持された基板Ｗが、第２の面が上向きにされた状態で第２ハンド２２から取り出される（ステップＳ２４）。

次に、第２ハンド２２上に新たな基板Ｗが、第１の面が上向きにされた状態で載置される（ステップＳ２５）。

第２ハンド２２上に基板Ｗが載置されたことがセンサ１３（図１参照）により検知されると、制御部１６は、第１ハンド２１と第２ハンド２２との間に基板Ｗが保持されるように、駆動手段２３により第２ハンド２２を上昇させる動作および副駆動手段２３ａにより第１ハンド２１を下降させる動作のいずれか一方または両方を実行する（ステップＳ２６）。制御部１６は、第２ウエハガイド２２ａの斜面２２ｂが基板Ｗの端部に接触するまで第２ハンド２２の上昇および第１ハンド２１の下降のいずれか一方または両方を実行してもよいし、第２ウエハガイド２２ａの斜面２２ｂと基板Ｗの端部との間に微小な（たとえば０．５ｍｍ以下の）隙間が形成される位置まで第２ハンド２２の上昇および第１ハンド２１の下降のいずれか一方または両方を実行してもよい。

次に、制御部１６は、第１ハンド２１と第２ハンド２２との間に保持された基板Ｗが上下反転されるように、回転手段２５により固定部材２４を軸線回りに１８０°回転させる（ステップＳ２７）。これにより、基板Ｗの第１の面が下向きにされ、第２の面が上向きにされる。

次に、制御部１６は、第１ハンド２１に保持された基板Ｗが、第２の面が上向きにされた状態で第２ハンド２２から離間されるように、駆動手段２３により第２ハンド２２を上昇させる動作および副駆動手段２３ａにより第１ハンド２１を下降させる動作のいずれか一方または両方を実行する（ステップＳ２８）。その後、第１ハンド２１上に保持された基板Ｗが、第２の面が上向きにされた状態で第１ハンド２１から取り出される（ステップＳ２９）。

そして、更に新たな基板Ｗに対してステップＳ２０の工程から作業が繰り返される。

図９に示す態様によれば、副駆動手段２３ａの分だけ製造コストが増加するとともに装置がやや大型化するものの、仮置台が不要となるため、従来の反転機に比べて小型化することができる。また、ハンド２１、２２が上下に開閉することで基板Ｗを保持する構成のため、基板Ｗの側方をハンド２１、２２が取り囲むことがなく、搬送ロボット１７ａ、１７ｂのアクセス方向に関して高い自由度を実現できる。

なお、上述した個々の実施の形態により開示する発明が限定されるものではない。各実施の形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。

１０ 反転ユニット
１１ チャンバ
１１ｃ 搬入出口
１２ シャッタ
１２ａ〜１２ｃ シャッタ部材
１２ａ１、１２ｂ１ 昇降機構
１３ センサ
１３ａ 発光部
１３ｂ 受光部
１５ａ、１５ｂ ノズル
１６ 制御部
１７ａ、１７ｂ 搬送ロボット
２０ 反転機
２１ 第１ハンド
２１ａ 第１ウエハガイド
２１ｂ 斜面
２２ 第２ハンド
２２ａ 第２ウエハガイド
２２ｂ 斜面
２３ 駆動手段
２４ 固定部材
２５ 回転手段

Claims (14)

1. その上に基板が載置される第１ハンドと、
   前記第１ハンドに対向して配置された第２ハンドと、
   前記第２ハンドを前記第１ハンドと対向する方向に沿って移動させる駆動手段と、
   前記第１ハンドと前記駆動手段とが固定された固定部材と、
   前記固定部材を前記第１ハンドおよび前記第２ハンドの延在方向に沿った軸線回りに回転させる回転手段と、
   を備えたことを特徴とする反転機。
2. 前記第１ハンドは、前記第２ハンド側に突き出るように設けられ、前記基板の端部を保持する第１ウエハガイドを有し、
   前記第２ハンドは、前記第１ハンド側に突き出るように設けられ、前記基板の端部を保持する第２ウエハガイドを有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の反転機。
3. 前記第１ウエハガイドと前記第２ウエハガイドとは、互いに重ならない位置に配置されている
   ことを特徴とする請求項２のいずれかに記載の反転機。
4. 前記第１ウエハガイドおよび前記第２ウエハガイドには、それぞれ、前記基板の端部と点または線で接触するように内向きに傾斜した斜面が設けられている
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の反転機。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の反転機と、
   前記反転機を収容するチャンバと、
   前記チャンバに設けられた開閉可能なシャッタと、
   前記第１ハンドの上方および下方にそれぞれ設けられ、前記第１ハンド上の基板の有無を検知するセンサと、
   を備えたことを特徴とする反転ユニット。
6. 前記第１ハンドの上方および下方には、それぞれ、前記第１ハンド上の基板に洗浄液を供給するノズルが設けられている
   ことを特徴とする請求項５に記載の反転ユニット。
7. 前記シャッタは、前記第１ハンドから見て周方向において異なる角度位置に配置された複数のシャッタ部材を有する
   ことを特徴とする請求項５または６に記載の反転ユニット。
8. 前記シャッタは、前記第１ハンドから見て周方向に延在するＵ字形状のシャッタ部材を有する
   ことを特徴とする請求項５または６に記載の反転ユニット。
9. 前記駆動手段および前記回転手段の動作を制御する制御部をさらに備え、
   前記制御部は、
   前記第１ハンド上に基板が載置されていることが前記センサにより検知されると、前記第１ハンドと前記第２ハンドとの間に前記基板が保持されるように、前記駆動手段により前記第２ハンドを下降させ、
   前記第１ハンドと前記第２ハンドとの間に保持された前記基板が上下反転されるように、前記回転手段により前記固定部材を前記軸線回りに回転させ、
   前記第２ハンドに保持された前記基板が前記第１ハンドから離間されるように、前記駆動手段により前記第２ハンドを下降させる
   ことを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の反転ユニット。
10. 前記制御部は、
    前記第２ハンドに保持された前記基板が前記第１ハンドから離間された後、前記第２ハンド上に基板が載置されていないことが前記センサにより検知されると、前記第１ハンドと前記第２ハンドとが一体に上下反転されるように、前記回転手段により前記固定部材を前記軸線回りに回転させる
    ことを特徴とする請求項９に記載の反転ユニット。
11. 第１ハンド上に基板を載置し、
    前記第１ハンドに対向して配置された第２ハンドを駆動手段により下降させることにより、前記第１ハンドと前記第２ハンドとの間に前記基板を保持させ、
    前記第１ハンドと前記駆動手段とが固定された固定部材を、前記第１ハンドおよび前記第２ハンドの延在方向に沿った軸線回りに回転させることにより、前記第１ハンドと前記第２ハンドとの間に保持された前記基板を上下反転させ、
    前記第２ハンドを下降させることにより、前記第２ハンドに保持された前記基板を前記第１ハンドから離間させる
    ことを特徴とする反転方法。
12. 基板の第１の面を上向きにした状態で第１処理部において前記基板に対して第１の基板処理をし、
    前記第１処理部から第１ハンドまで前記基板を搬送し、
    第１ハンド上に前記基板を載置し、
    前記第１ハンドに対向して配置された第２ハンドを駆動手段により下降させることにより、前記第１ハンドと前記第２ハンドとの間に前記基板を保持させ、
    前記第１ハンドと前記駆動手段とが固定された固定部材を、前記第１ハンドおよび前記第２ハンドの延在方向に沿った軸線回りに回転させることにより、前記第１ハンドと前記第２ハンドとの間に保持された前記基板を上下反転させ、
    前記第２ハンドを下降させることにより、前記第２ハンドに保持された前記基板を前記第１ハンドから離間させ、
    前記第２ハンドから第２処理部まで前記基板を搬送し、
    基板の第２の面を上向きにした状態で前記第２処理部において前記基板に対して第２の基板処理をする
    ことを特徴とする基板処理方法。
13. 前記第２処理部は、前記第１処理部と同じ装置である
    ことを特徴とする請求項１２に記載の基板処理方法。
14. 前記第２処理部は、前記第１処理部とは異なる装置である
    ことを特徴とする請求項１２に記載の基板処理方法。