JP3100953B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等の
基板を多段に収納したカセットから基板を取り出し、こ
の基板をフォトレジストをコーティングするスピンナー
部や、熱処理部などの基板処理部へ搬送し、各基板処理
部で基板に所要の処理を施す基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の基板処理装置に備えられ
た基板取り出し機構として、次のようなものがある。例
えば、基板を収納したカセットを、カセット内の基板収
納溝のピッチと同じピッチで間欠的に昇降し、所定位置
に固定設置された光センサによってカセット内の各溝の
基板の有無を検出していく。カセットに基板を出し入れ
するための基板支持アームは、カセットに対して前後動
のみするように構成されている。カセットから基板を取
り出す場合には、カセットを昇降させて、基板が有るこ
とが検出された溝部分を基板支持アームの進入経路の高
さにセットする。続いて、基板支持アームがカセット内
に進入して、カセットから基板を取り出す。

【０００３】また、上記したような従来の基板処理装置
において、カセットを載置する高さに次のような２つの
制約がある。第１は、カセット搬送ロボットを使ってカ
セットを基板処理装置へ搬入する場合に、カセットが載
置される高さをカセット搬送ロボットに合わせて第１の
高さに設定しておく必要があるという制約である。第２
は、カセットから取り出した基板を装置内の各基板処理
部へ搬送するにあたり、各基板処理部への基板搬送に好
適な第２の高さにカセットを設定しておく必要があると
いう制約である。このようなカセットの設定高さの制約
を満足させるという目的のためにも、上記のようなカセ
ット昇降機構が利用されている。

【０００４】

【発明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、次のような問題が
ある。すなわち、従来装置によれば、カセットからの基
板取り出しや、カセットの設定高さの制約を満足させる
ために、カセットを昇降させる際に、カセットが振動す
るので、カセット内に付着していた塵埃が離脱して基板
に付着したり、あるいは基板収納溝の内壁と基板端部と
が擦れあって塵埃が発生するといった不都合がある。そ
のため従来の基板処理装置によれば、カセットの振動に
起因した塵埃の影響で、基板が汚染されやすいという問
題がある。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、カセットからの基板の取り出しに際し
て、塵埃の発生を極力抑えて基板処理の品質を向上させ
ることができる基板処理装置を提供することを目的とし
ている。

【０００６】また、本発明の他の目的は、装置内へカセ
ットを搬入するときのカセットの載置高さの制約と、カ
セットから取り出された基板を装置内の基板処理部へ搬
送するときの高さの制約を、カセットを昇降させること
なく満足させることができる基板処理装置を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、請求項１に記載の発明は、基板を多段に収納する複
数個のカセットを載置する静止したカセット載置用の基
台と、前記カセット載置用の基台に沿った第１搬送路を
移動し、かつ基板を上下多段に収納しているカセットの
収納高さを昇降して、カセットから基板を取り出すイン
デクサー搬送ユニットと、前記第１搬送路の中央部から
略直角の方向に延びる第２搬送路に沿って、基板支持ア
ームに基板を載置した状態で移送するプロセス搬送ユニ
ットと、前記インデクサー搬送ユニットとの間で基板の
受け渡しをする第１の高さと、前記プロセス搬送ユニッ
トとの間で基板の受け渡しをする第２の高さとの間を昇
降する基板載置具と、インデクサー搬送ユニットと一体
となってカセット載置用の基台に沿って移動し、インデ
クサー搬送ユニットによってカセットから取り出された
基板の位置合わせを行う基板整合機構と、前記第２搬送
路に沿って配置された複数個の基板処理部とを備え、前
記インデクサー搬送ユニットは、カセットから取り出し
た基板を第１搬送路に沿って搬送し、基板整合機構によ
り基板の位置合わせを行った後、その基板を前記第１の
高さにある基板載置具に受け渡し、前記基板載置具は受
け取った基板を第２の高さにまで昇降させ、前記プロセ
ス搬送ユニットは第２の高さにある基板を基板載置具か
ら受け取り、その基板を第２搬送路に沿って前記複数個
の基板処理部へ搬送することを特徴とするものである。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の基板処理装置において、前記複数個の基板処理部は、
前記第２搬送路に沿って配置されたスピンナー部と熱処
理部とを含み、前記インデクサー搬送ユニットは、カセ
ットから取り出した基板を第１搬送路に沿って搬送し、
基板整合機構により基板の位置合わせを行った後、その
基板を前記第１の高さにある基板載置具に受け渡し、前
記基板載置具は受け取った基板を第２の高さにまで昇降
させ、前記プロセス搬送ユニットは第２の高さにある基
板を基板載置具から受け取り、その基板を第２搬送路に
沿ってスピンナー部と熱処理部とを含む前記複数個の基
板処理部へ搬送するものである。

【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の基板処理装置において、前記基板は半導体ウエハであ
って、前記基板整合機構は、基板の外径と略同一曲率と
なるように配置された複数個の突起を、基板の周辺に当
接・離間して基板の位置合わせを行うものである。

【００１０】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の基板処理装置において、前記インデクサー搬送ユニッ
トは、カセットに向かって前後動する基板取り出し用の
アームを備えるものである。

【００１１】

【作用】請求項１の発明の作用は次のとおりである。基
台に載置された複数個のカセットの中の１つから基板を
取り出すときは、所定のカセットに対向する位置にまで
インデクサー搬送ユニットが第１搬送路を移動する。続
いて、インデクサー搬送ユニットは、カセット内の所定
の基板に対向する高さにまで昇降してカセットから基板
を取り出す。インデクサー搬送ユニットによってカセッ
トから取り出された基板は、第１の高さにある基板載置
具に受け渡された後、基板整合機構によって位置合わせ
され、続いて、基板載置具が昇降することにより、位置
合わせされた基板をプロセス搬送ユニットに適した第２
の高さにもってくる。プロセス搬送ユニットは、第２の
高さにある基板を受け取る。プロセス搬送ユニットは第
２の搬送路を移動して、受け取った基板を各基板処理部
へ搬送する。

【００１２】基板処理部で処理された基板をカセットへ
戻すときは、上記の基板取り出し動作とは逆の手順にな
る。すなわち、基板処理部から処理済の基板を受け取っ
たプロセス搬送ユニットは第２搬送路を移動し、処理済
の基板を第２の高さにある基板載置具に受け渡す。基板
載置具は、この基板を第１の高さに昇降させる。続い
て、インデクサー搬送ユニットが処理済の基板を基板載
置具から受け取り、第１搬送路を移動した後、昇降して
所定のカセット内に処理済の基板を収納する。

【００１３】請求項２の発明によれば、インデクサー搬
送ユニットによって取り出され、基板載置具を介して受
け渡された基板を、プロセス搬送ユニットが第２搬送路
に沿って配置されたスピンナー部と熱処理部とに搬送し
て受け渡す。

【００１４】請求項３の発明によれば、基板整合機構の
複数個の突起が基板の周辺に当接・離間することで、半
導体ウエハである基板の位置合わせが行われる。

【００１５】請求項４の発明によれば、取り出し対象で
あるカセット内の基板に対向する高さにまでインデクサ
ー搬送ユニットが昇降した後、基板取り出しアームが基
板の下方に進入する。続いて、インデクサー搬送ユニッ
トが少し上昇することで、基板を基板取り出しアーム上
に受け取る。基板を受け取った基板取り出しアームが後
退することで、カセットから基板を取り出す。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。 ＜第１実施例＞図１は本発明に係わる基板処理装置の一
実施例の概略構成を示している。この基板処理装置は、
半導体基板にフォトレジスト等をコーティングして熱処
理するための装置であり、大きく分けて、未処理基板を
保管したり処理ずみ基板を保管する部分（以下、インデ
クサーモジュールと称する）10と、基板処理に係るプロ
セスモジュール20とから構成されている。

【００１７】インデクサーモジュール10の静止した基台
11の上には、シリコンウエハ等の半導体基板（以下、単
に基板という）Ｗを多段に収納した基板収納容器として
の複数個（ここでは４個）のカセットＣが一列状態に載
置されている。インデクサーモジュール10には、各カセ
ットＣと、所定の基板受渡し位置Ｐとの間で、基板Ｗを
搬送するインデクサー搬送ユニット30が設けられてい
る。なお、前記受渡し位置Ｐは、プロセスモジュール20
における各処理ユニット23₁ 、23₂ 、24₁ 、24₂、24₃
へ所定の順番で基板Ｗを搬送するプロセス搬送ユニット
21とインデクサー搬送ユニット30との間で基板Ｗの受渡
しをする位置である。

【００１８】図２を参照する。図２はインデクサーモジ
ュール10の平面図を示している。後に詳しく説明するよ
うに、インデクサー搬送ユニット30は、各カセットＣと
前記基板受渡し位置Ｐとの間を移動可能に構成されてお
り、基板の下面を吸着することによって基板を保持する
アーム31や、図２には現れていないが、アーム31をカセ
ットＣに対して進退駆動するためのアーム進退駆動機構
およびアーム31を昇降させるためのアーム昇降機構が搭
載されているとともに、基板Ｗを載置するための基板載
置具としての昇降自在な３本の支持ピン32や、これらの
支持ピン32に載置された基板Ｗの位置合わせをするため
の基板整合機構などが搭載されている。基板整合機構
は、後に詳しく説明するが、支持ピン32の両側にそれぞ
れ摺動自在に配設された整合板34ａ，34ｂに、凸状の複
数個の当接片33を基板Ｗと略同じ曲率になるように円弧
状に配置しており、前記当接片33が支持ピン32上の基板
Ｗの外縁に当接離間するように整合板34ａ，34ｂを往復
駆動することにより、支持ピン32に対して基板Ｗの位置
合わせを行う。

【００１９】基台11に載置されたカセットＣの前後を挟
むよように、昇降自在のコの字状のブラケット35が配備
されており、このブラケット35の両先端部に投光素子36
と受光素子37とからなる光センサが取り付けられてい
る。本実施例では、アーム31による基板Ｗの取り出しの
前に、ブラケット35をカセットＣに沿って昇降すること
により、前記光センサで各カセットＣの各収納溝に基板
Ｗが収納されているかどうかを検出し、それによって得
られた各カセットＣの収納溝ごとの基板有り無しの情報
を、図示しない制御装置のメモリ内に記憶しておき、ア
ーム31による基板の取り出し時には、前記メモリ内の情
報に基づいてアーム31の位置をセッティングするように
構成されている。

【００２０】図１に戻って、インデクサー搬送ユニット
30によって、カセットＣから取り出されて、基板受渡し
位置Ｐへ移動してから、後述するようにして、基板Ｗの
位置決めを行い、プロセス搬送ユニット21へ基板Ｗの受
け渡しがなされる。

【００２１】プロセス搬送ユニット21は、旋回可能なＵ
の字状の基板支持アーム22に基板Ｗを載置した状態で基
板Ｗを移送し、プロセスモジュール20に備えられたスピ
ンナーユニット23₁ ，23₂ や、熱処理ユニット24₁ 〜24
₃ に基板Ｗを順にセッティングしていく。プロセスモジ
ュール20で処理された基板Ｗは、前記基板受渡し位置Ｐ
において、プロセス搬送ユニット21からインデクサー搬
送ユニット30へ受け渡された後、インデクサー搬送ユニ
ット30によってカセットＣ内に戻される。

【００２２】以下、図３〜図７を参照して、インデクサ
ー搬送ユニット30の詳細な構成を説明する。図３は、イ
ンデクサー搬送ユニット30に備えられた移動機構40、ア
ーム昇降機構50、およびアーム進退駆動機構60を示した
分解斜視図である。なお、図３では、理解の容易のため
に、インデクサー搬送ユニット30に備えられた支持ピン
32、当接片33、およびこれらを駆動するための機構につ
いては、図示を省略している。

【００２３】移動機構40の可動ベース部材41は、図１に
示したカセット設置用の基台11に並設された一対のガイ
ドレール42に摺動自在に嵌め付けられている。可動ベー
ス部材41は、ガイドレール42に並設された螺軸43に螺合
され、この螺軸43の一端に連結された図示しないモータ
で螺軸43が正逆方向に回転駆動されることにより、基台
11に沿って水平移動するようになっている。

【００２４】移動機構40には、次のような構成のアーム
昇降機構50が搭載されている。すなわち、可動ベース部
材41には門形フレーム51が立設されており、この門形フ
レーム51に上下方向にわたって架設された一対のガイド
軸52に、昇降部材53が摺動自在に嵌入されている。昇降
部材53は、ガイド軸52に並設された螺軸54に螺合されて
おり、この螺軸54を梁部材51ａに取り付けられたモータ
55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。昇降部材53には、一対のブラケット56
が設けられており、このブラケット56の上にアーム進退
駆動機構60が配設されている。

【００２５】アーム進退駆動機構60のベース板61には、
可動ベース部材41の移動方向と直交する方向にガイドレ
ール62が設けられており、このガイドレール62にアーム
基台63が摺動自在に嵌め付けられている。このアーム基
台63に立設された支持棒64の上部に、基板Ｗを吸着保持
するための薄板状のアーム31が水平状態に片持ち支持さ
れている。このアーム31の先端部に、基板Ｗを真空吸着
するための吸着孔31ａがある。

【００２６】アーム進退駆動機構60のベース板61には、
ガイドレール62に平行して、無端状のベルト65が一対の
従動プーリ66ａ，66ｂ間に張設されており、このベルト
65の一部がアーム基台63と連結されている。また、従動
プーリ66ｂと主動プーリ67との間に無端状のベルト68が
張設され、前記主動プーリ67をステッピングモータ69で
正逆方向に駆動することにより、アーム基台63がガイド
レール62に沿って往復動するようになっている。

【００２７】ベース板61には、アーム基台63の原点位置
を検出するために光センサ70が取り付けられており、こ
の光センサ70がアーム基台63から水平に延び出たＬ型の
遮光板71を検出することにより、アーム31の原点検出が
行われる。

【００２８】次に、図４〜図６を参照して、インデクサ
ー搬送ユニット30に備えられた支持ピン32、当接片33、
およびこれら駆動するための機構について説明する。な
お、支持ピン32が本発明の構成に言う「基板載置具」に
対応する。

【００２９】図４は、支持ピン32、当接片33、およびこ
れらの駆動機構を搭載した状態のインデクサー搬送ユニ
ット30を、図３のＡ矢印方向からみた一部破断図、図５
はインデクサー搬送ユニットを図４のＢ矢印方向からみ
た図、図６はインデクサー搬送ユニット30に搭載された
基板整合機構の一部破断平面図である。

【００３０】門形フレーム51の上面には、図２で説明し
た整合板34ａ，34ｂを摺動可能に支持するためのベース
板80が、片持ち状に取り付けられている。このベース板
80の中央部には、図３に示したアーム31の支持棒64を導
出するとともに、基板出し入れ時の支持棒64の進退駆動
を許容する長孔80ａ（図２および図６参照）が形成され
ている。この長孔80ａに直交する方向に、図４に示すよ
うに、一対のガイドレール81ａが設けられ、このガイド
レール81ａに摺動板82ａが摺動自在に架設されている。
この摺動板82ａに一方の整合板34ａが支持板83ａを介し
て支持されている。長孔80ａを挟んでガイドレール81ａ
と対向する位置に同様の一対のガイドレール81ｂがあり
（図５参照）、このガイドレール81ｂに摺動自在に架設
された摺動板82ｂに、他方の整合板34ｂが支持板83ｂを
介して支持されている。

【００３１】図４に示すように、各摺動板82ａ，82ｂの
下方には、支軸84を介してベース板80に揺動自在に取り
付けられたリンク部材85がそれぞれ設けられている。各
リンク部材85は、連結ピン86を介して摺動板82ａ，82ｂ
にそれぞれ緩く連結されている。また、各リンク部材85
の下方には、ベース板80上に設けられたガイドレール87
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
88があり（図６、図７参照）、このプッシャー板88が連
結ピン89を介して、各リンク部材85に緩く結合されてい
る。図７に示すように、前記プッシャー板88が、後述す
るカム機構によって同図の矢印Ｃ方向に押し出される
と、その作用力が連結ピン89を介して各リンク部材85に
伝えられ、各リンク部材85は支軸84を中心にして矢印Ｄ
方向に揺動する。その結果、各リンク部材85の連結ピン
86に連結された整合板34ａ，34ｂが互いに近づく方向
（矢印Ｅ方向）に動き、整合板34ａ，34ｂに設けられた
各当接片33が基板Ｗの外縁に当接する。

【００３２】図６に示すように、整合板34ａ，34ｂの間
にある３本の支持ピン32は、Ｕの字状の支持板90に支持
されている。支持板90の基部は昇降部材91に連結さてお
り、この昇降部材91が門形フレーム51に上下方向に取り
付けられたガイドレール92に摺動自在に嵌め付けられて
いる。図５に示すように、昇降部材91はコイルバネ93に
よって下方向に付勢されており、アーム31がカセットＣ
に対して基板Ｗの出し入れを行っているときには、同図
に示したような下限位置にある。なお、同図に鎖線で示
したアーム31は、下限位置にあるときのアーム位置を示
している。

【００３３】なお、整合板34ａ，34ｂ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32の上端
を、図４および図５に示したように、カセットＣの最下
段にある基板Ｗ’の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31がカセットＣ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32が基
板搬送の障害にならないようにしている。

【００３４】次に、上述した当接片33や支持ピン32を駆
動するための機構について説明する。図４および図６に
示すように、門形フレーム51の一方の側壁にガイドレー
ル94が上下方向に設けられており、このガイドレール94
に、部材97ｃが摺動自在に嵌め付けられており、この部
材97ｃが部材97ｂを介してカム部材95に連結されてい
る。カム部材95が設けられた門形フレーム51の側壁の内
側にエアーシリンダ96が取り付けられており、このエア
ーシリンダ96のロッド96ａと前記カム部材95とが、連結
部材97ａ，97ｂを介して連結されている。カム部材95に
形成されたカム溝95ａの作動曲面は、その上方がプッシ
ャー板88のスライド方向（図４の左方向）に凸状態にな
るような湾曲部分95ｂをもち、湾曲部分95ｂの下方は鉛
直に延びている。このカム部材95に、Ｌの字状の従動部
材98の下方に取り付けられたカムホロア99が嵌入されて
おり、この従動部材98の他端がプッシャー板88に連結さ
れている。

【００３５】図５に示すように、カム部材95に連結され
た部材97ｂの下方には、押し上げ部材100 が、昇降部材
91の下端と離間した状態で取り付けられており、カム部
材95が上昇駆動されている途中で、この押し上げ部材10
0 が昇降部材91の下端に当接することにより、その後の
カム部材95の上昇に伴って押し上げ部材100 がコイルバ
ネ93の付勢力に抗して昇降部材91を押し上げて支持ピン
32が上昇するように構成されている。なお、図５に示し
た符号101 は押し上げ部材100 の下端に当接して、カム
部材95の下方への動きを規制するストッパである。

【００３６】次に、上述した構成を備えたインデクサー
搬送ユニット30の動作を、図８を参照して説明する。カ
セットＣから所定の基板Ｗを取り出す場合の動作は、次
のとおりである。まず、図３に示した移動機構40の螺軸
43が回転駆動することによって、可動ベース部材41が水
平移動して、所定のカセットＣに対向する位置にまでく
る。上述の移動途中、あるいは移動後にアーム昇降機構
50のモータ55が駆動して、アーム31を昇降させることに
より、アーム31を前記カセットＣの取り出し対象となっ
ている基板Ｗの収納溝位置に対応する高さにセッティン
グする。次に、アーム進退駆動機構60のステッピングモ
ータ69が正転駆動することにより、アーム31をカセット
Ｃ内の取り出し対象となる基板Ｗの下方に進入させる。
そして、アーム31を少し上昇させることにより、基板Ｗ
をアーム31上に移載し、アーム31が基板Ｗを吸着保持す
る。基板Ｗの吸着後、ステッピングモータ69が逆転駆動
して、アーム31を原点位置（図２に示す位置）にまで後
退させる。このような基板取り出し動作のとき、支持ピ
ン32は下限位置にまで下降している。

【００３７】基板Ｗを吸着保持した状態でアーム31が原
点位置に戻ると、移動機構40の可動ベース部材41が水平
移動して、基板Ｗを図１に示した基板受渡し位置Ｐまで
搬送する。この水平移動の間に、あるいは、その後に、
アーム昇降機構50のモータ55を駆動して、アーム31を下
限位置にまで下降させる。

【００３８】アーム31の下限位置は退避位置にある支持
ピン32の上端よりも下方に設定されているので、アーム
31の下降の際に吸着が解除されることにより、アーム31
上の基板Ｗが、図８（Ａ１），（Ｂ１）に示すように、
退避位置にある支持ピン32の上に受渡される。このと
き、図４に示したエアーシリンダ96のロッド96ａは縮退
している（図４に示す状態）ので、カム部材95は下限位
置にある。したがって、図１２に示すように、従動部材
98に設けられたカムホロア99はカム溝95ａの上限位置に
あるので、整合板34ａ，34ｂは開いた状態になってい
る。

【００３９】アーム31が下限位置に達すると、エアーシ
リンダ96が駆動されて、ロッド96ａが伸長し、カム部材
95が上方に移動する。カム部材95の上昇に伴い、図１２
に示すように、カムホロア99がカム溝95ａの湾曲部分95
ｂに沿って、同図における左方向に変位するので、従動
部材98が同方向に変位し、その結果として、整合板34
ａ，34ｂが互いに近づくように移動する。カムホロア99
が湾曲部分95ｂの頂点Ｐ ₁ にきたとき、すなわち、整合
板34ａ，34ｂが相互に最も近づいたとき、各当接片33に
対する内接円が基板径と同程度になるように整合板34
ａ，34ｂの位置関係が予め調整されているので、仮に基
板Ｗが位置ズレを起こした状態で支持ピン32に載置され
ていても、上述の整合板34ａ，34ｂの移動途中に、当接
片33が基板Ｗの外縁に接触して基板Ｗを水平変移させる
ことで、基板Ｗは支持ピン32に対して常に一定の位置関
係になるように位置合わせされる（図９（Ａ２）、（Ｂ
２）参照）。

【００４０】カム部材95がさらに上昇すると、カムホロ
ア99は図１２のＰ₁ 位置から次第に右方向に戻り、Ｐ₂
位置にまで進んだところで、元の位置に戻る。これによ
り整合板34ａ，34ｂは元の開放状態に復帰する。カムホ
ロア99がＰ₂ 位置にくるまで、カム部材95が上昇したと
きに、カム部材95に連結された押し上げ部材100 が、昇
降部材91の下端に当接し、それ以後、カム部材95の上昇
に伴って、昇降部材91が上昇する。これにより、位置合
わせ済みの基板Ｗを載置した状態で支持ピン32が上昇
し、インデクサー搬送ユニット30とプロセス搬送ユニッ
ト21とで基板Ｗの受渡しをするように予め設定しておい
た高さ（以下、「基板受渡し高さ」と称する）まで基板
Ｗが持ち上げられる（図１０（Ａ３），（Ｂ３）参
照）。この基板受け渡し高さは、図１２に示すカムホロ
ア99のＰ₃ 位置に対応している。

【００４１】移動機構40が基板受渡し位置Ｐに達し、基
板の位置決めが完了すると、この位置に来たプロセス搬
送ユニット21の基板支持アーム22が、図１１（Ａ４），
（Ｂ４）に示すように、支持ピン32に載置された基板Ｗ
の下方に進入する。その後、基板支持アーム22が上昇す
ることにより、基板Ｗが基板支持アーム22上に受渡さ
れ、基板支持アーム22は、この基板Ｗを上述したよう
に、プロセスモジュール20の各処理ユニットに移送す
る。

【００４２】次に、基板ＷをカセットＣに搬入する場合
の動作について説明する。基板Ｗの搬入は、上述した基
板Ｗの搬出動作と略逆の順序で行われる。すなわち、イ
ンデクサー搬送ユニット30は、基板受渡し位置Ｐで、ア
ーム31は下降した状態で支持ピン32は上昇した状態で待
機している。その後、プロセスモジュール20で処理され
た基板Ｗは、基板支持アーム22に載置された状態で、基
板受渡し位置Ｐに移送される。その後、プロセス搬送ユ
ニット21の基板支持アーム22が下降することによって、
基板Ｗが支持ピン32に受渡される。

【００４３】この状態で、カムホロア99は図１２に示し
たように、カム部材95のＰ₃ 位置にある。基板Ｗが受渡
されると、エアーシリンダ96のロッド96ａが縮退するこ
とにより、カム部材95が下降し、カムホロア99はＰ₃ 位
置からＰ₂ 位置に向けて移動する。この間、カム部材95
の下降に伴って、昇降部材91が下降することにより、支
持ピン32が下降して、基板Ｗを下限位置にセッティング
する。カム部材95が更に下降して、カムホロア99がＰ₂
位置からＰ₁ 位置に移動することにより、当接片33が上
述の同様に、前記基板Ｗの外縁に当接するように駆動さ
れて、基板Ｗの位置合わせが行われる。カム部材95が原
点位置にまで下降すると、カムホロア99がＰ₀ 位置に戻
る。これにより、当接片33は基板Ｗから離れた初期状態
に復帰する。

【００４４】上述の位置合わせの後、アーム31が上昇
し、支持ピン32上で位置合わせされた基板Ｗがアーム31
上に載置され、吸着保持される。つづいて、移動機構40
は元のカセットＣに対向する位置にまで水平駆動される
とともに、その基板Ｗが収納されていた収納溝の高さに
まで昇降される。

【００４５】移動機構40の移動およびアーム31の高さセ
ッティングが完了すると、アーム進退駆動機構60が駆動
されて、アーム31がカセットＣ内に進入し、基板Ｗが所
定の収納溝内に搬入される。その後、アーム31が基板Ｗ
の吸着を解除した状態で、若干下降することにより、基
板Ｗが収納溝に受け渡される。基板Ｗの受渡しが終わる
と、アーム31が退出駆動され、原点位置に戻る。以上の
ように、基板Ｗの搬入が終わると、インデクサー搬送ユ
ニット30は、次の基板Ｗの取り出し動作に備えて待機す
る。

【００４６】＜第２実施例＞第１実施例では、移動機構
40に搭載されたアーム昇降機構50によって、アーム31を
カセットＣの所定の収納溝に対向する高さにまで昇降さ
せて基板Ｗの搬出・搬入を行うように構成したが、水平
移動可能な移動機構（第１実施例の移動機構40に相当す
る）を昇降機構に搭載して移動機構を昇降可能に構成
し、移動機構自体を昇降させることによってアームを所
定の収納溝高さにセッティングするように構成してもよ
い。前記移動機構に搭載されたアームは吸着などによる
基板保持機構を備え、第１実施例と同様のアーム進退駆
動機構によってカセットに対して進退駆動される。

【００４７】第２実施例では、移動機構自体を昇降させ
るように構成し、第１実施例のようにアーム自体は独立
して昇降しないので、アームと基板載置具（第１実施例
での支持ピン32に相当する）の間の基板受渡しのため
に、次のような基板載置具昇降駆動機構を備える。すな
わち、第２実施例の基板載置具昇降駆動機構は、基板載
置具の上端が、アームによる基板搬送高さよりも低い退
避位置と、前記基板搬送高さよりも高い基板載置位置と
の間で移動するように、基板載置具を昇降駆動するよう
に構成する。

【００４８】また、第２実施例では、アームが独立して
昇降しないように構成した関係上、アームによってカセ
ットに基板を出し入れする際、基板位置合わせ用の当接
片が前記基板の出し入れに障害とならないような位置に
退避させている。すなわち、本実施例の基板整合手段
（例えば、第１実施例での整合板34ａ，34ｂ等）は、こ
れに設けられた複数個の当接片が、アームによって基板
が搬送される際に、基板が搬送される領域よりも外側に
ある退避位置に退避させておく（すなわち、第１実施例
で言えば、基板搬出・搬入時に、当接片33が基板に接触
しないように、整合板34ａ，34ｂの間が基板Ｗの外径よ
りも広い状態になる位置にまで退避させておく）ように
構成している。そして、基板載置具に載置された基板を
位置合わせする際には、前記退避位置から、基板の外縁
に当接する位置にまで当接片を移動させて、基板の位置
合わせを行うようにしている。

【００４９】第２実施例によれば、移動手段による水平
方向の移動と昇降移動によって、アームがカセットの所
定の収納溝に対向する高さにセッティングされた後、ア
ームはアーム進退駆動機構によってカセット内に進入駆
動され、カセット内の基板を受け取り、この基板を保持
する。その後、アームはカセットから退出して、基板載
置具の上方に基板を取り出す。次に、前記移動機構が水
平移動して、基板を基板受渡し位置へ搬送するのは第１
実施例の場合と同様である。その後、基板載置具がアー
ムによる基板搬送高さよりも高い位置にまで上昇するこ
とにより、アーム上の基板が基板載置具に受渡される。
そして基板整合機構が駆動されて基板の位置合わせが行
われる。

【００５０】基板をカセットに搬入する場合には、基板
載置具をアームによる基板搬送高さよりも高い位置にま
で上昇させた状態で、本発明に係る基板搬送装置を基板
受渡し位置に待機させておき、図１に示したプロセス搬
送ユニット21などから基板載置具上に基板が受渡され
る。次に、基板整合手段が駆動されて基板の位置合わせ
が行われた後に、基板載置具が下降することにより、基
板載置具上の基板がアーム上に載置されて、保持され
る。上述の基板位置合わせの後に、移動機構が水平移動
とともに昇降移動して、基板をカセットの元の収納溝に
対向する位置にまで搬送し、アームを前記カセット内に
進入駆動されることによって、基板をカッセト内の所定
の溝に収納する。このように構成することによっても、
第１実施例と同様に、カセットに対する基板の搬出・搬
入および基板の位置合わせを、同じ基板搬送装置内で行
うことができる。

【００５１】＜第３実施例＞第３実施例も、前記第２実
施例と同様に、アームをカセットの所定の収納溝に対向
する高さにまで昇降させるための機構として、移動機構
を昇降可能に構成し、移動機構自体を昇降させることに
よってアームを所定の収納溝高さにセッティングするよ
うに構成する。前記移動機構に搭載されたアームは吸着
などによる基板保持機構を備え、第１実施例と同様のア
ーム進退駆動機構によってカセットに対して進退駆動さ
れる。

【００５２】基板を載置するために移動機構に搭載され
る基板載置具は、アームによる基板の搬送の際に障害に
ならないように、基板搬送高さよりも低い位置に設けら
れている。また、基板載置具に載置された基板を位置合
わせするための基板整合手段に備えられた複数個の当接
片は、第２実施例の場合と同様に構成されている。さら
に、アームと基板載置具との間で基板を受渡しする手段
として、第１実施例のアーム昇降機構50と同様のアーム
昇降駆動機構を前記移動機構に搭載する。ただし、本実
施例のアーム昇降駆動機構は、アームと基板載置具との
間で基板を受渡しするために設けられたものであるの
で、アームの駆動範囲は、基板載置具の基板載置高さよ
りも高い位置から、基板載置高さよりも低い位置の間で
ある。

【００５３】本実施例によれば、第２実施例と同様に、
移動機構が駆動された後、アームによってカセット内の
基板が取り出される。アームがカセットから退出した
後、移動機構が水平に移動して、基板を基板受渡し位置
へ搬送するのは第１実施例の場合と同様である。次に、
アーム昇降駆動機構によってアームが下降することによ
り、基板が基板載置具に受渡され、基板整合機構が駆動
されて基板の位置合わせが行われる。

【００５４】基板をカセットに搬入する場合には、アー
ムを基板載置具よりも低い位置に退避させた状態で、本
発明に係る基板搬送装置を基板受渡し位置に待機させて
おき、図１に示したプロセス搬送ユニット21などから基
板が基板載置具上に受渡される。次に、基板整合手段が
駆動され、基板の位置合わせが行われた後に、アームが
基板載置高さよりも高い位置にまで上昇駆動されること
により、基板載置具上の基板がアーム上に載置されて、
保持される。上述の基板位置合わせの後に、移動機構が
水平および昇降移動して、基板をカセットの元の収納溝
に対向する位置にまで搬送し、アームが前記カセット内
に進入駆動されることによって、基板をカッセト内の所
定の溝に収納する。

【００５５】また、本発明は、以下のように構成するこ
とが可能である。 （１）第１実施例で、４個のカセットを静止した基台上
に載置したが、カセットの数は１個、あるい５個以上で
あってもよい。

【００５６】（２）第１実施例において、支持ピン32を
昇降させたのは、ウエハ移送機構21のウエハ支持アーム
22が、支持ピン32の外側から基板Ｗを支えるＵの字形状
のアームで構成されているため、支持ピン32の下限位置
で基板Ｗの受渡しを行うと、整合板34ａ，34ｂが邪魔に
なって、基板Ｗの下方にウエハ支持アーム22を進入させ
ることができないからである。したがって、整合板34
ａ，34ｂと干渉し合わないような構造のウエハ支持アー
ム（例えば、基板Ｗを上から吸着保持するようなアー
ム）にすれば、基板Ｗの受渡しのために必ずしも支持ピ
ン32を昇降させる必要はない。

【００５７】（３）本発明に係る基板処理装置の一例と
して、基板にフォトレジストなどをコーティング処理す
る半導体製造装置を例に採って説明したが、本発明は、
例えば現像、エッチング、拡散処理装置などの、種々の
基板処理装置にも適用することが可能である。

【００５８】（４）また、搬送対象となる基板は、実施
例のような半導体基板に限らず、例えば、液晶表示器用
のガラス基板や、金属板など、種々の基板を対象とする
ことができる。

【００５９】（５）アームに備えられる基板保持機構
は、吸着によるものに限らず、基板を載置するような支
持ピンなどで構成してもよい。

【００６０】（６）また、基板載置具は必ずしもピン構
造に限らず、板状部材であってもよく、また、基板整合
手段の当接片もピン構造のものに限らず、端辺が基板の
外径と同様な曲率の凹状に形成された板状部材を基板の
外縁に当接離間させて、基板の位置合わせを行うように
してもよい。また、基板が矩形状である場合には、その
形状に合わせて当接片が配置形成されることはいうまで
もない。

【００６１】このように、本発明の各部は種々変形実施
可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、それら
の変形態様も本発明に含まれるものである。

【００６２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば次の効果を奏する。請求項１の発明によれば、
カセットからの基板の取り出しに際してカセットが昇降
しないので、カセットの振動に伴う塵埃の発生がなく、
基板を清浄な状態で搬送して処理することができる。

【００６３】また、請求項１の発明によれば、カセット
から取り出した基板を基板処理部へ搬送するに際して、
基板載置具が昇降して基板をプロセス搬送ユニットに応
じた高さにもってくるので、基台の高さを例えば、カセ
ット搬送ロボットに合わせた高さに固定することができ
る。つまり、装置内へカセットを搬入するときのカセッ
トの載置高さの制約と、カセットから取り出された基板
を装置内の基板処理部へ搬送するときの高さの制約を、
カセットを昇降させることなく満足させることもでき
る。

【００６４】また、基板を基板処理部へ搬送する場合に
は、カセットから取り出された基板がプロセス搬送ユニ
ットに受け渡されるまえに、基板整合機構によって位置
合わせされるので、プロセス搬送ユニットによる基板搬
送を精度よく行うことができる。また、処理済の基板を
カセットへ搬入する場合には、インデクサー搬送ユニッ
トに受け渡されるまえに、基板整合機構によって基板が
位置合わせされるので、カセットへの基板の搬入を円滑
に行うことができる。

【００６５】さらに、請求項１の発明によれば、基台に
置かれる複数個のカセットの配列と、第２搬送路に沿っ
て配置される複数の基板処理部の配列とが直角になるの
で、複数個のカセットと複数の基板処理部とを連ねて一
列に配列する場合に比べて、基板処理装置をコンパクト
に構成することができる。

【００６６】また、請求項１の発明によれば、第１搬送
路の中央部から第２搬送路が略直角に延びているので、
第１搬送路に沿って並ぶ各カセットから取り出した基板
をインデクサー搬送ユニットが基板載置具を介してプロ
セス搬送ユニットに受け渡すまでに要する時間につい
て、カセット間で大きな偏りはない。これに対して、第
１搬送路の一端から第２搬送部が直角に延在している
と、第１搬送路の他端に在るカセットから取り出した基
板をインデクサー搬送ユニットからプロセス搬送ユニッ
トへ受け渡すまでに要する時間は、前記第１搬送部の一
端の近くにあるカセットのそれよりも、相当長くなる。
このような基板受け渡しに要する時間のバラツキは、基
板の円滑な搬送にとって弊害になる。本発明によれば、
このような基板の受け渡しに要する時間のバラツキを極
力小さくすることができる。

【００６７】請求項２の発明によれば、基板へのフォト
レジストのコーティング処理および基板の熱処理の各品
質を向上することができる。

【００６８】請求項３の発明によれば、カセットから取
り出された基板の周辺に、複数個の突起が当接・離間す
ることで、基板の中心位置合わせが精度よく行うことが
できる。

【００６９】請求項４の発明によれば、基板取り出し機
構に備えられた基板吸着アームによって、カセット内の
基板が容易に取り出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる基板処理装置の第１実施例の外
観斜視図である。

【図２】インデクサー搬送ユニットの平面図である。

【図３】インデクサー搬送ユニットに備えられた移動機
構、アーム昇降機構、アーム進退駆動機構を示した分解
斜視図である。

【図４】インデクサー搬送ユニットに備えられた基板載
置機構および基板整合機構の構成を示した図３のＡ方向
矢視図である。

【図５】図４のＢ方向矢視図である。

【図６】基板載置機構および基板整合機構を平面視した
一部破断図である。

【図７】基板整合機構の説明図である。

【図８】実施例装置の動作説明図である。

【図９】実施例装置の動作説明図である。

【図１０】実施例装置の動作説明図である。

【図１１】実施例装置の動作説明図である。

【図１２】カム部材の昇降に伴うカムホロアの位置の説
明図である。

【符号の説明】 Ｗ…半導体基板（基板） Ｃ…カセット １１…基台 ２１…プロセス搬送ユニット ３０…インデクサー搬送ユニット ３２…支持ピン（基板載置具） ２３₁ 、２３₂ …スピンナーユニット ２４₁ 〜２４₃ …熱処理ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 健男 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)発明者 岡 義二 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 平２−132840（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−290946（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−39430（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/68 B65G 49/07 H01L 21/027

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を多段に収納する複数個のカセット
   を載置する静止したカセット載置用の基台と、 前記カセット載置用の基台に沿った第１搬送路を移動
   し、かつ基板を上下多段に収納しているカセットの収納
   高さを昇降して、カセットから基板を取り出すインデク
   サー搬送ユニットと、 前記第１搬送路の中央部から略直角の方向に延びる第２
   搬送路に沿って、基板支持アームに基板を載置した状態
   で移送するプロセス搬送ユニットと、 前記インデクサー搬送ユニットとの間で基板の受け渡し
   をする第１の高さと、前記プロセス搬送ユニットとの間
   で基板の受け渡しをする第２の高さとの間を昇降する基
   板載置具と、 インデクサー搬送ユニットと一体となってカセット載置
   用の基台に沿って移動し、インデクサー搬送ユニットに
   よってカセットから取り出された基板の位置合わせを行
   う基板整合機構と、 前記第２搬送路に沿って配置された複数個の基板処理部
   とを備え、 前記インデクサー搬送ユニットは、カセットから取り出
   した基板を第１搬送路に沿って搬送し、基板整合機構に
   より基板の位置合わせを行った後、その基板を前記第１
   の高さにある基板載置具に受け渡し、前記基板載置具は
   受け取った基板を第２の高さにまで昇降させ、前記プロ
   セス搬送ユニットは第２の高さにある基板を基板載置具
   から受け取り、その基板を第２搬送路に沿って前記複数
   個の基板処理部へ搬送することを特徴とする基板処理装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の基板処理装置におい
   て、前記複数個の基板処理部は、前記第２搬送路に沿っ
   て配置されたスピンナー部と熱処理部とを含み、 前記インデクサー搬送ユニットは、カセットから取り出
   した基板を第１搬送路に沿って搬送し、基板整合機構に
   より基板の位置合わせを行った後、その基板を前記第１
   の高さにある基板載置具に受け渡し、前記基板載置具は
   受け取った基板を第２の高さにまで昇降させ、前記プロ
   セス搬送ユニットは第２の高さにある基板を基板載置具
   から受け取り、その基板を第２搬送路に沿ってスピンナ
   ー部と熱処理部とを含む前記複数個の基板処理部へ搬送
   する基板処理装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の基板処理装置におい
   て、前記基板は半導体ウエハであって、前記基板整合機
   構は、基板の外径と略同一曲率となるように配置された
   複数個の突起を、基板の周辺に当接・離間して基板の位
   置合わせを行う基板処理装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の基板処理装置におい
   て、前記インデクサー搬送ユニットは、カセットに向か
   って前後動する基板取り出し用のアームを備える基板処
   理装置。