JP2550484Y2 - 基板処理装置間のインターフェイス装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、半導体ウエハや液晶表示器用のガラス基板
等の各種の基板に、フォトレジスト塗布、露光、現像、
エッチング等の各種の処理を順次施してゆく基板処理装
置間に用いるインターフェース装置に関する。

＜従来の技術＞ 例えば、基板にフォトレジストを塗布して乾燥させる
塗布プロセス装置、フォトレジストが塗布された基板を
露光する露光装置、露光された基板を現像処理する現像
プロセス装置等のプロセス装置は、それら幾種類かのプ
ロセス装置を連設させて所要の処理ラインを構成するよ
うに設置される。

なお、個々のプロセス装置は、単数または複数のプロ
セスユニットから構成される。例えば、塗布プロセス装
置は、基板表面にレジスト密着強化剤の蒸気を接触させ
る密着強化処理ユニット、回転塗布処理ユニット、加熱
ユニット、基板の温度を室温へ戻す冷却ユニット等から
構成される。また、各プロセス装置は、基板を載置する
アームを移動させることによって基板を搬送する基板搬
送手段を備え、その周囲に各種プロセスユニットを配置
して構成される。

このような基板処理装置では、基板を二つのプロセス
装置にわたって搬送するのであるが、プロセス装置間の
基板の搬送は、両プロセス装置間にインターフェイス装
置を設け、一方のプロセス装置の基板搬送手段からイン
ターフェイス装置に一旦、基板を受渡し、その後、他方
のプロセス装置の基板搬送手段が前記インターフェイス
装置に載置された基板を受け取るようにしている。

＜考案が解決しようとする課題＞ しかしながら、このような構成を有する従来例の場合
には、次のような問題点がある。

上述したインターフェイス装置は、基板を受け取る側
（以下、下手側と称する）のプロセス装置がトラブル発
生により停止した場合、基板の受渡しが不能になるの
で、基板を渡す側（以下、上手側と称する）プロセス装
置も停止せざるを得ず、トラブルが解消されるまで全て
の処理を停止しなければならず、プロセス装置の稼働効
率が低いものとなっていた。また、上手側のプロセス装
置で基板を搬送処理している間に基板の位置ズレが発生
することがある。このような位置ズレの発生した基板が
インターフェイス装置を介して、そのままの状態で下手
側のプロセス装置に受渡されると、下手側のプロセス装
置自身で生じる基板の位置ズレが上手側のプロセス装置
での位置ズレに累積されることになる。そのため、下手
側にプロセス装置で処理される基板の位置ズレが相当大
きくなり、基板の搬送不良が発生して基板が脱落したり
破損したりするおそれがある。

本考案は、このような事情に鑑みてなされたものであ
って、両プロセス装置間に介在させるインターフェイス
装置において、一方のプロセス装置にトラブルが発生し
ても、他方のプロセス装置を停止させる必要がなく、か
つ、一方のプロセス装置で基板の位置ズレが生じても、
基板が受渡される他方のプロセス装置に、前記基板の位
置ズレの影響がでない（すなわち、位置ズレが累積しな
い）ようにすることができるインターフェイス装置を提
供することを目的としている。

＜課題を解決するための手段＞ 本考案は、このような目的を達成するために、次のよ
うな構成を採る。

すなわち、本考案に係る基板処理装置間のインターフ
ェイス装置は、第１の基板搬送手段によって基板を順次
複数のプロセスユニットに対して搬入・搬出する構造の
第１のプロセス装置と、第２の基板搬送手段によって基
板を単数あるいは複数のプロセスユニットに対して搬入
・搬出する構造の第２のプロセス装置との間に介在設置
するインターフェイス装置において、前記両プロセス装
置の各基板搬送手段との間で基板を受渡しする基板受渡
し機構と、複数枚の基板が収納可能な基板保管部と、基
板保管部と基板受渡し機構との間で基板の出し入れを行
う基板収納搬出機構と、基板受渡し機構により受渡しす
る基板の位置合わせを行う基板整合手段と、を備えたも
のである。

＜作用＞ 上記構成によると、両プロセス装置にトラブルが発生
していない場合は、上手側のプロセス装置から、本発明
のインターフェイス装置の基板受渡し機構に基板が受渡
されると、基板受渡し機構に付設された基板整合手段に
より基板の位置合わせが行われ、その後、下手側のプロ
セス装置にその基板が受渡される。

一方、下手側のプロセス装置にトラブルが発生して処
理不能となった場合、上手側のプロセス装置から搬出さ
れてきた基板は一旦インターフェイス装置の基板受渡し
機構に送りこまれ、基板整合手段で位置合わせされた
後、基板収納搬出機構によって基板保管部に収納保管さ
れる。上手側プロセス装置から搬出されてくる後続の基
板も順次基板保管部に収納保管される。

下手側プロセス装置のトラブルが解消すると、基板保
管部に収納されていた基板を基板収納搬出機構が基板受
渡し機構へ搬出し、基板受渡し機構から下手側プロセス
装置へ順次渡した後、上手側プロセス装置からの基板を
受け取り、基板を位置合わせし、下手側プロセス装置へ
基板を受渡すという通常運転状態に復帰する。

＜実施例＞ 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は基板処理装置の要部の平面を示しており、図
中の符号１は上手側のプロセス装置、２は下手側のプロ
セス装置、３は両プロセス装置1,2の間に介在された基
板受渡し用のインターフェイス装置である。

上手側のプロセス装置１は、基板搬送手段101によっ
て複数個のプロセスユニット４に対して基板Ｗを順次的
に搬入・搬出して複数の処理を基板Ｗに施すよう構成さ
れたものである。また、下手側のプロセス装置２も同様
に基板Ｗを搬入・搬出する基板搬送手段102と、複数個
のプロセスユニット５とを備えている。

なお、両プロセス装置1,2の基板搬送手段101,102にお
ける基板を載置する部分は、各プロセス装置内で基板Ｗ
を頻繁に搬送するものであるため、基板裏面を可能な限
り汚染しないようにする必要があり、そのため、基板Ｗ
の外周の半分以上を囲む円弧部から、基板中心へ向けて
延設した支持片が基板裏面を点接触に近い状態で支持す
る構造となっている。

インターフェイス装置３には、第１図および第２図に
示すように、上手側プロセス装置１の基板搬出部、およ
び下手側プロセス装置２の基板搬入部に臨むように基板
受渡し機構６が備えられるとともに、その側脇に基板Ｗ
を多段に収納可能なカセット７を設置してなる基板保管
部８と、本考案の構成における基板収納搬出機構に対応
するアーム９が設けられている。

第３図ないし第６図に基板受渡し機構６の詳細を示
す。

基板受渡し機構６には、載置した基板Ｗの中心部下面
を吸着して保持するように構成された昇降および水平左
右動自在なアーム９、昇降自在な基板載置用の３本の支
持ピン10、支持ピン10上に載置された基板Ｗの位置合わ
せを行う基板整合手段11、位置決めされた基板Ｗを載置
して昇降する基板仮受けアーム12、および基板整合手段
11や基板仮受けアーム12の駆動手段が備えられており、
以下各部の詳細な構造と作動を説明する。

ベースフレーム13には中抜き状の固定フレーム14が立
設されており、この固定フレーム14に上下方向にわたっ
て架設された一対のガイド軸15に、昇降ブロック16がス
ライド軸受17を介して摺動自在に支持されている。昇降
ブロック16は、ガイド軸15に並設された螺軸18にナット
部材19を介して螺合されており、この螺軸18を固定フレ
ーム14の上部に取り付けられたモータ20（第６図参照）
で正逆方向にベルト駆動することにより、昇降するよう
になっている。昇降ブロック16には、一対のブラケット
21が設けられており、このブラケット21の上に昇降フレ
ーム22が取付けられている。

昇降フレーム22には、左右方向にガイドレール23が設
けられており、このガイドレール23にアーム基台24が摺
動自在に嵌め付けられている。このアーム基台24に立設
された支持棒25の上部に、前記アーム９が水平状態に片
持ち支持されている。このアーム９の先端部上面には、
基板Ｗを真空吸着するための吸着孔9aが設けられてい
る。

また、昇降フレーム22には、ガイドレール23に平行し
て、無端状のベルト26が一対のプーリ27,28間に張設さ
れており、このベルト26の一部がアーム基台24と連結さ
れている。また、一方のプーリ27と主動プーリ29との間
に無端状のベルト30が張設され、前記主動プーリ29をス
テッピングモータ31で正逆方向に駆動することにより、
アーム基台24がガイドレール23に沿って左右に往復動す
るようになっている。

基板整合手段11は、支持ピン10の両側にそれぞれ摺動
自在に配設された整合板32a,32bに、凸上の複数個（実
施例では各４個）の当接片33を基板Ｗと略同じ曲率にな
るように円弧上に配置して構成されたものであり、前記
当接片33が支持ピン10上の基板Ｗの外縁に当接離間する
ように整合板32a,32bを往復駆動することにより、支持
ピン10に対して基板Ｗの位置合わせを行うようになって
いる。

そして、前記固定フレーム14の上面には、整合板32a,
32bを摺動可能に支持するためのベース板34が、片持ち
状に取り付けられている。このベース板34の中央部に
は、前記アーム９の支持棒25を導出するとともに、基板
出し入れ時の支持棒25の左右移動を許容する長孔35が形
成されている。この長孔35に直交する方向に、左右一対
のガイドレール36aが設けられ、このガイドレール36aに
摺動板37aが摺動自在に架設されている。この摺動板37a
に立設した縦壁板38aの上端に一方の整合板32aが支持板
39aを介して支持されている。長孔35を挟んでガイドレ
ール36aと対向する位置に同様の一対のガイドレール36b
があり、このガイドレール36bに摺動自在に架設された
摺動板37bに、他方の整合板32bが縦壁板38bおよび支持
板39bを介して支持されている。

第４図および第７図に示すように、各摺動板32a,32b
の下方には、支軸40を介してベース板34に揺動自在に取
り付けられたリンク部材41がそれぞれ設けられている。
各リンク部材41は、連結ピン42を介して摺動板37a,37b
にそれぞれ長孔ピン結合されている。また、各リンク部
材41の下方には、ベース板34上に設けられたガイドレー
ル43に摺動自在に嵌め付けられたＵの字形状のプッシャ
ー板44があり、このプッシャー板44が連結ピン45を介し
て、各リンク部材41に長孔ピン結合されている。第７図
に示すように、前記プッシャー板44が、後述するカム構
造によって同図の矢印方向に押し出されると、その作用
力が連結ピン45を介して各リンク部材41に伝えられ、各
リンク部材41は支軸40を中心にして矢印方向に揺動す
る。その結果、各リンク部材41の連結ピン42に連結され
た整合板32a,32bが互いに近づく方向に動き、第８図に
示すように、整合板32a,32bに設けられた各当接片33が
基板Ｗの外縁に当接する。

次に、支持ピン10を上下方向に移動可能に支持するピ
ン支持手段について説明する。

第３図および第５図に示すように、整合板32a,32bの
間にある３本の支持ピン10は、Ｕの字状の支持板46に支
持されている。支持板46の基部は昇降部材47に連結され
ており、この昇降部材47が固定フレーム14に上下方向に
取り付けられたガイドレール48に摺動自在に嵌め付けら
れている。第５図に示すように、昇降部材47がコイルバ
ネ49によって下方向に付勢されており、アーム９が下降
している状態では、同図に示したような下限位置にあ
る。

なお、整合板32a,32bに設けられた当接片33の上端、
および下限位置にある支持ピン10の上端を、第２図に示
したように、カセット７の最下段にある基板収納高さよ
りも低い位置になるように設定することにより、アーム
９がカセット７に対して基板Ｗを出し入れする際に、当
接片33や支持ピン10が基板搬送の障害にならないように
している。

次に、上述した当接片33や支持ピン10を駆動する手段
について説明する。

第４図に示すように、固定フレーム14の一方の側壁に
ガイドレール50が上下方向に設けられており、このガイ
ドレール50に、可動部材51が摺動自在に嵌め付けられて
おり、この可動部材51に連結したプレート部材52にカム
部材53が連結されている。カム部材53が設けられた固定
フレーム14の側壁の内側にエアーシリンダ54が取り付け
られており、このエアーシリンダ54のロッド54aが前記
カム部材53およびプレート部材52の上端に、連結部材55
を介して連結されている。カム部材53に形成されたカム
溝56の作動曲面は、その上方がプッシャー板44のスライ
ド方向に凸状態になるような湾曲部分56aをもち、湾曲
部分56aの下方は鉛直に延びている。このカム部材53
に、Ｌの字状の従動部材57の下方に取り付けられたカム
フォロア58が嵌入されており、この従動部材57の他端が
プッシャー板44に連結されている。

第４図に示すように、カム部材53を連結したプレート
部材52の下方には、押し上げ部材59が、昇降部材47の下
向き段部47aと離間した状態で取り付けられており、カ
ム部材53が上昇駆動されている途中で、この押し上げ部
材59が昇降部材47の下向き段部47aに当接することによ
り、その後のカム部材53の上昇に伴って押し上げ部材59
がコイルバネ49の付勢力に抗して昇降部材47を押し上げ
て支持ピン10が上昇するように構成されている。

また、第３図および第４図に示すように、固定フレー
ム14の他方の側壁の上下に設けたブラケット60にわたっ
て一対のガイド軸61とロッドレスシリンダ62が鉛直に架
設されるとともに、ロッドレスシリンダ62によって昇降
される可動部材63がこれらに外嵌支持されている。この
可動部材63から立設した支持部材64の上端に連結部材65
を介して前記基板仮受けアーム12が片持ち状に取付けら
れている。この基板仮受けアーム12の上面には載置した
基板Ｗが万一ズレた場合に落下するのを阻止するための
小突起66が備えられている。

本考案は、以上のように構成されたものであり、次に
その作動について説明する。

（１）プロセス装置１からプロセス装置２への通常の受
渡しにおいては、プロセス装置１から搬出されてきた基
板Ｗは先ず支持ピン10上に載置される。

（２）次にエアーシリンダ54が伸長作動してカム部材53
が上昇し、その上昇初期においてカムフォロア58がカム
溝56の湾曲部分56aに作用してプッシャー板44が図上左
方へ移動され、基板整合手段11の整合板32a−32bが互い
に接近作動して基板Ｗの位置決めがなされる。

（３）引き続くカム部材53の上昇に伴って整合板32a,32
bが基板Ｗから離反する。

（４）プレート部材52の一層の上昇に伴って押上げ部材
59が昇降部材47の下向き段部47aに当接して、以後はプ
レート部材52と一体に昇降部材47が上昇し、位置決めさ
れた基板Ｗを載置した支持ピン10が上昇して所定高さで
待機する。

（５）その後、プロセス装置２のプロセス搬送ユニット
が支持ピン10上の基板Ｗを取り出してゆく。

以上の基板受渡し作動において、例えばプロセス装置
２でトラブルが発生して基板受入れが不能となった場合
で、とくに、支持ピン10がプロセス装置１から基板Ｗを
受け取ったものの、まだプロセス装置２へ渡していない
時にプロセス装置２のトラブルが発生した場合、ロッド
レスシリンダ62を上昇作動させて基板仮受アーム12上に
基板Ｗを受取り、第２図に示したアーム９の上限位置よ
りも、高い位置で基板仮受アーム12を上昇待機させるこ
とによって、支持ピン10はプロセス装置１から基板Ｗを
すぐに受け取れる状態となる。その後プロセス装置１か
ら排出されてくる基板Ｗを前述のように支持ピン10上に
受取り、位置決めしたのち、可動ブロック16を上昇させ
てアーム９上に支持ピン10上の基板Ｗを移載保持し、ス
テッピングモータ31を作動させてアーム９を基板保管部
８へ移動させ、カセット７の例えば最上段に基板Ｗを収
納する。

プロセス装置２のトラブルが解消されるまでの間、プ
ロセス装置１からの基板Ｗを上記要領で基板保管部８へ
順次搬送して保管してゆく。この間、トラブル発生直後
に、支持ピン10から基板仮受けアーム12が保持した基板
Ｗは基板仮受けアーム12が保持したままである。

なお、プロセス装置２のトラブルが解消するまでの間
にプロセス装置１から基板保管部８へ搬送されて来る基
板Ｗとは、プロセス装置２のトラブルが発生した時に、
プロセス装置１内にあった基板Ｗである。つまり、プロ
セス装置２でトラブルが発生した時点で、プロセス装置
１への新たな基板Ｗの供給は停止されるが、すでにプロ
セス装置１内にある基板Ｗに対する処理は停止すること
なく継続し、それら基板Ｗが、基板保管部８に受け取ら
れたのである。

下手側プロセス装置２でのトラブルが解消すると、基
板仮受けアーム12を下降させて、これに搭載保管してい
た基板Ｗを最初に支持ピン10上に移載し、基板仮受けア
ーム12上で基板がズレているかも知れないことを考慮し
て、基板整合手段11によって基板Ｗの位置決めを行って
から、プロセス装置２へ送り出し、以後は基板受渡し機
構６に搬入してきた順序で基板保管部８に収納した基板
Ｗを取り出してプロセス装置２へ排出してゆく。

なお、上述の実施例において、複数枚の基板を収納保
管する基板保管部の他に、基板受渡し機構上に１枚だけ
基板を持ち上げ保持しておける基板仮受けアームを備え
たのは次の理由による。

すなわち、仮に、このような基板仮受けアームが備え
られていなかったとした場合、インターフェース装置
が、上手側のプロセス装置から基板を受け取るには、イ
ンターフェース装置の基板受渡し機構に支持されている
基板を基板保管部に収納しなければならないが、通常、
基板保管部への基板収納には相当の時間を要する。この
ため、インターフェイス装置の基板受渡し機構が上手側
プロセス装置から基板を受け取って、まだ下手側プロセ
ス装置へ渡していない時に、下手側プロセス装置でトラ
ブルが発生した場合には、トラブル発生時に基板受渡し
機構にある基板を基板保管部へ収納する間、上手側プロ
セス装置からの基板を受け取ることができず、対処しき
れなくなる。

これに対し、上記の実施例では上述のような基板仮受
けアームを設け、トラブル発生時に基板受渡し機構にあ
る基板を基板仮受けアームに保持させて速やかに上昇待
機させることによって、インターフェイス装置は上手側
プロセス装置から基板を受け取れる状態となり、上手側
のプロセス装置を停止させることなく、上手側のプロセ
ス装置からの基板をインターフェイス装置が受け取る。
なお、それ以後は、上手側のプロセス装置が基板を処理
する周期でしかインターフェイス装置へ基板が渡されな
いので、インターフェイス装置は、基板保管部へ基板を
収納するに十分な時間間隔を持って、基板を受け取る。
このように、インターフェイス装置の基板受渡し機構に
基板がある時に、下手側プロセス装置にトラブルが発生
しても上手側プロセス装置に影響を及ぼすことなく基板
保管を行うことができる。

ただし、トラブル発生時に基板受渡し機構にある基板
を基板保管部に収納する時間を短縮できる機構を採用す
れば、上述のような基板仮受けアームは特に必要とされ
ないので、基板仮受けアームやその駆動機構は、本考案
において必ずしも要するものではない。

なお、インターフェイス装置３における基板仮受けア
ーム12から基板受渡し機構６へ基板Ｗを移載する際に、
基板整合手段11で位置決めを行ったが、これは前述した
ように基板仮受けアーム12上で基板がズレたかもしれな
いことを考慮したためであり、そのようなおそれのがな
い場合には、かかる位置決めをする必要はない。

また、上述の実施例では、プロセス装置１が上手側の
プロセス装置で、プロセス装置２が下手側のプロセス装
置であるとして、基板Ｗの移動は、プロセス装置１から
プロセス装置２へ向かう一方通行としたが、次のように
してもよい。

すなわち、未処理基板を供給したり処理済み基板を回
収する基板供給回収装置を、プロセス装置１に隣接し、
基板供給回収装置から供給された未処理基板をプロセス
装置１で第１の処理をし、インターフェイス装置３を介
してプロセス装置２へ搬送して、プロセス装置２で第２
の処理をし、しかる後に、処理済み基板をインターフェ
イス装置３を介してプロセス装置１を経て、基板供給回
収装置へ回収させるようにしてもよく、インターフェイ
ス装置３は、プロセス装置１からプロセス装置２へ搬送
される処理中の基板と、プロセス装置２からプロセス装
置１へ戻る処理済み基板の双方を受け渡すようにしても
よい。

なお、この場合、処理中の基板に関してはプロセス装
置１が上手側で、プロセス装置２が下手側であり、処理
済み基板に関してはプロセス装置２が上手側で、プロセ
ス装置１が下手側である。

また、上述の実施例で説明した基板受渡し機構や、基
板受渡し機構と基板保管部との間で基板を出し入れする
基板収納搬出機構、さらには基板仮受けアームを駆動す
る手段などは、種々変更実施可能であり、実施例で説明
したものに限定されるものではない。

＜考案の効果＞ 以上説明したように、本考案によれば、下手側プロセ
ス装置にトラブルがあって基板受入れが不能となって
も、上手側プロセス装置からの基板をインターフェイス
装置の基板保管部に収納保管しながら上手側プロセス装
置の運転を続行することができ、基板処理装置の稼働効
率を低下させることなく連続処理を行うことができる。

また、基板整合手段を備えることから、プロセス装置
にトラブルが発生していない通常運転状態の場合は、上
手側のプロセス装置から受け取った基板を下手側のプロ
セス装置に渡す前に基板の位置合わせが行われ、また、
下手側のプロセス装置にトラブルが発生した場合には、
基板保管部へ基板を保管収納する前に基板整合手段によ
って基板の位置合わせが行われるので、いずれにしても
上手側のプロセス装置で発生した基板の位置ズレが下手
側のプロセス装置に影響を及ぼすことがなく、下手側の
プロセス装置における基板搬送を円滑に行わせることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る基板処理装置間のインターフェイ
ス装置の要部平面図、第２図はインターフェイス装置の
側面図、第３図は基板受渡し機構の平面図、第４図は基
板受渡し機構の側面図、第５図は基板受渡し機構の正面
図、第６図は基板保管部への基板収納機構を抜き出して
示した斜視図、第７図および第８図は基板位置決め手段
の動作説明図である。 １…上手側プロセス装置 ２…下手側プロセス装置 ３…インターフェイス装置 ６…基板受渡し機構 ８…基板保管部 ９…アーム（基板収納搬出機構） 12…基板仮受けアーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 岡本 健男 京都府京都市伏見区羽束師古川町322番 地 大日本スクリーン製造株式会社洛西 工場内 (72)考案者 福冨 義光 京都府京都市伏見区羽束師古川町322番 地 大日本スクリーン製造株式会社洛西 工場内 (56)参考文献 特開 昭62−213259（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−139811（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−195118（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の基板搬送手段によって基板を順次複
   数のプロセスユニットに対して搬入・搬出する構造の第
   １のプロセス装置と、第２の基板搬送手段によって基板
   を単数あるいは複数のプロセスユニットに対して搬入・
   搬出する構造の第２のプロセス装置との間に介在設置す
   るインターフェイス装置において、前記両プロセス装置
   の各基板搬送手段との間で基板を受渡しする基板受渡し
   機構と、複数枚の基板が収納可能な基板保管部と、基板
   保管部と基板受渡し機構との間で基板の出し入れを行う
   基板収納搬出機構と、基板受渡し機構により受渡しする
   基板の位置合わせを行う基板整合手段と、を備えたこと
   を特徴とする基板処理装置間のインターフェイス装置。