JP3335150B2

JP3335150B2 - 基板並べ替え装置及び該装置を備えた基板処理装置並びに基板並べ替え方法

Info

Publication number: JP3335150B2
Application number: JP26871599A
Authority: JP
Inventors: 亮大関
Original assignee: Kaijo Corp
Current assignee: Kaijo Corp
Priority date: 1999-09-22
Filing date: 1999-09-22
Publication date: 2002-10-15
Anticipated expiration: 2019-09-22
Also published as: JP2001093959A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の基板（液晶
用ガラス基板、半導体ウエハ等）のフェイス面（鏡面）
同士又はバック面同士を対向させた配列に変換する基板
並べ替え装置及び該装置を備えた基板処理装置並びに基
板並べ替え方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の基板表面に薄膜を形成させ
るＣＶＤ装置や洗浄液等の処理液を貯留した処理槽に複
数の基板を浸漬して基板に処理を行う基板処理装置は、
複数の基板を素子パターンが形成されるフェイス面同
士、又はフェイス面の裏側であるバック面同士を対向さ
せて互いにその面が揃うように整列させることが行われ
る。

【０００３】従来の基板処理装置の基板並べ換え装置と
しては、例えば特開平２−１８４０４５号がある。図１
２は、この従来の基板並べ換え装置の側面図である。図
１２に示すように、ウエハ押上回転装置１６０の押上板
１６２は、キャリア１２０内に収容された基板Ｗを押し
上げて保持する。押上板１６２上の基板Ｗは、チャック
装置１４０のチャック１４８によって１枚置きに把持さ
れる。そして、チャック１４８を上昇させて基板Ｗの間
から１枚置きに抜き取る。その後、チャック装置１４０
がレール１５０上をＹ軸方向に移動することによりチャ
ック１４８も基板Ｗの並び方向であるＹ軸方向に移動し
てキャリア１２０の上方から退避する。

【０００４】次に、押上板１６２上に残された基板Ｗ
は、押上板１６２が１８０度回転することによってフェ
イス面が向いていた方向にバック面が向くように回転す
る。そして、チャック装置１４０は、前述の移動方向と
は逆方向に移動することによって、基板Ｗを把持したチ
ャック１４８をキャリア１２０上方に移動させた後降下
させる。更に、押上板１６２が上昇することで押上板１
６２上に保持された複数の基板Ｗの隙間にチャック１４
８によって把持された基板Ｗが挿入される。その後、チ
ャック１４８を開いて把持していた基板Ｗを押上板１６
２上に保持することによってフェイス面同士又はバック
面同士が対向した状態で基板Ｗを整列させることができ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の基板並べ換え装
置は、チャック１４８が押上板１６２上に保持された基
板Ｗを１枚置きに把持する際、又はチャック１４８が把
持した基板Ｗを押上板１６２上の複数の基板Ｗの隙間に
挿入する際に、それらの基板Ｗの並び方向にチャック１
４８を移動させて適切な位置にチャック１４８が位置す
るように位置決めを行っている。

【０００６】しかしながら、この位置決め精度が低いと
チャック１４８が基板Ｗを把持し損ねたり、チャック１
４８に把持された基板Ｗと押上板１６２上に保持された
基板Ｗとが接触するなどして基板Ｗを破損する恐れもあ
る。

【０００７】本発明は、従来のようなチャックを用いる
ことなく確実に基板を保持することが可能であって、基
板を破損させることがなく複数の基板のフェイス面（鏡
面）同士又はバック面同士を対向させた配列に変換する
ことが可能な基板並べ替え装置及び該装置を備えた基板
処理装置並びに基板並べ替え方法を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による基板並べ替
え装置は、複数のカセット内に収容された複数の基板の
一部の向きを反転させて基板のフェイス面同士又はフェ
イス面の裏側であるバック面同士を対向させた配列に並
べ換える基板並べ換え装置であって、前記基板並べ換え
装置は、昇降機構と、水平方向に移動可能で略Ｕ字状で
なり、先端部の左右対称な位置に前記基板を複数載置可
能に保持する基板保持部材が装着されて該基板保持部材
の保持溝と保持溝との間に基板１枚分を通過可能な溝が
形成されている可動ベースを有する水平移動機構とを有
する基板保持手段と、前記カセットの保持溝のピッチと
異なるピッチで保持可能な溝を有する第１の押上部材、
該第１の押上部材と同一の構成でなる第２の押上部材
と、前記第１の押上部材及び第２の押上部材をそれぞれ
支持する支持アームと、該支持アームを昇降する駆動手
段と、前記支持アームを拡開及び縮閉する拡開縮閉手段
とを有する基板昇降手段と、前記第１の押上部材及び前
記第２の押上部材を夫々回転可能な回転機構を有する基
板押上回転手段とを備え、前記拡開縮閉手段は、架台に
取付固定されたモータと、該モータの出力軸に取り付け
られた連結板と、該連結板の両端に一端が結合されてな
る略コ字状の駆動板を有し、該駆動板の他端はそれぞれ
前記支持アームと摺動可能に連結されてなり、前記連結
板の回転作用により前記駆動板が拡開又は縮閉して前記
支持アームが第１の位置と第２の位置に移動位置決め可
能である。

【０００９】本発明による基板処理装置は、前記基板並
べ換え装置を有する第１の基板並び替え部及び第２の基
板並べ換え部と、受台上に載置された複数の基板が収
容されたカセットを搬送するカセット搬送手段と、カセ
ット内に収納された基板を揃えて正規の位置に位置決め
を行う基板揃え手段と、基板を搬送する基板搬送手段
と、前記基板搬送手段により搬送された基板を洗浄処理
する複数の洗浄槽と、前記洗浄槽により洗浄処理された
基板を乾燥する乾燥手段とを備え、前記第１の基板並び
替え部により前記洗浄槽により洗浄処理される前の基板
をフェースツーフェースの配列に並べ換え、第２の基板
並べ換え部により前記洗浄槽により洗浄処理された後の
基板をフェースツーバックの配列に並べ換えるものであ
る。

【００１０】本発明による基板並べ替え方法は、複数の
カセット内に収容された複数の基板の一部の向きを反転
させて基板のフェイス面同士又はフェイス面の裏側であ
るバック面同士を対向させた配列に並べ換える基板並べ
換え方法であって、昇降機構と、水平方向に移動可能で
略Ｕ字状で先端部の左右対称な位置に前記基板を複数載
置可能に保持する基板保持部材が装着されて該基板保持
部材の保持溝と保持溝との間に基板１枚分を通過可能な
溝が形成されて成る可動ベースを有する水平移動機構を
有する基板保持手段を前記昇降機構により昇降させ、前
記カセットの保持溝のピッチと異なるピッチで保持可能
な溝を有する第１の押上部材、該第１の押上部材と同一
の構成でなる第２の押上部材と、前記第１の押上部材及
び第２の押上部材をそれぞれ支持する支持アームと、該
支持アームを昇降する駆動手段と、架台に取付固定され
たモータと、該モータの出力軸に取り付けられた連結板
と、該連結板の両端に一端が結合されてなる略コ字状の
駆動板を有し、該駆動板の他端はそれぞれ前記支持アー
ムと摺動可能に連結され、前記連結板の回転作用により
前記駆動板が拡開及び縮閉して前記支持アームが拡開又
は縮閉して第１の位置と第２の位置とに移動位置決め可
能な拡開縮閉手段とを有する基板昇降手段と、前記第１
の押上部材及び前記第２の押上部材を夫々回転可能な回
転機構を有する基板押上回転手段とを備え、前記第１の
押上部材及び第２の押上部材は、前記カセットに収容さ
れた複数の基板を受け取って所定の位置まで移動した
後、前記第１の押上部材（又は第２の押上部材）に載置
されている基板を前記基板保持手段の可動ベースが前記
第１の押上部材（又は第２の押上部材）と基板の外周下
縁部との間に進入上昇して載置保持した状態で、第２の
押上部材（又は第１の押上部材）上に保持されている複
数の基板を回転させ、前記基板保持手段は前記第２の押
上部材の上方まで移動し、前記拡開縮閉手段により前記
支持アームを第１の位置又は第２の位置に移動位置決め
してから下降して第２の押上部材上の基板間に前記基板
を挿入して載置するものである。

【００１１】複数のカセット内に収容された複数の基板
の一部の向きを反転させて基板のフェイス面同士又はフ
ェイス面の裏側であるバック面同士を対向させた配列に
並べ換える基板並べ換え方法であって、昇降機構と、水
平方向に移動可能で略Ｕ字状で先端部の左右対称な位置
に前記基板を複数載置可能に保持する基板保持部材が装
着されて該基板保持部材の保持溝と保持溝との間に基板
１枚分を通過可能な溝が形成されて成る可動ベースを有
する水平移動機構を有する基板保持手段を前記昇降機構
により昇降させ、前記カセットの保持溝のピッチと異な
るピッチで保持可能な溝を有する第１の押上部材、該第
１の押上部材と同一の構成でなる第２の押上部材と、前
記第１の押上部材及び第２の押上部材をそれぞれ支持す
る支持アームと、該支持アームを昇降する駆動手段と、
架台に取付固定されたモータと、該モータの出力軸に取
り付けられた連結板と、該連結板の両端に一端が結合さ
れてなる略コ字状の駆動板を有し、該駆動板の他端はそ
れぞれ前記支持アームと摺動可能に連結され、前記連結
板の回転作用により前記駆動板が拡開及び縮閉して前記
支持アームが拡開又は縮閉して第１の位置と第２の位置
とに移動位置決め可能な拡開縮閉手段とを有する基板昇
降手段と、前記第１の押上部材及び前記第２の押上部材
を夫々回転可能な回転機構を有する基板押上回転手段と
を備え、前記第１の押上部材及び第２の押上部材は、前
記カセットに収容された複数の基板を受け取って所定の
位置まで移動した後、前記第１の押上部材及び第２の押
上部材に載置されている基板を前記基板保持手段の可動
ベースが前記第１の押上部材（又は第２の押上部材）と
基板の外周下縁部との間に進入上昇して載置保持して退
避した状態で、第１の押上部材及び第２の押上部材上に
保持されている複数の基板を回転させ、前記基板保持手
段は前記第１の押上部材及び第２の押上部材の上方まで
移動してから下降して前記第１の押上部材及び第２の押
上部材上の基板間に前記基板を挿入して載置するもので
ある。

【００１２】

【００１３】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明によ
る基板並べ替え装置及び該装置を備えた基板処理装置並
びに基板並べ替え方法の実施の形態について説明する。
なお、以下には、基板並べ換え装置を備えた基板処理装
置としての基板自動洗浄装置について説明する。図１
は、基板処理装置としての基板自動洗浄装置の構成の概
略を示す平面図である。

【００１４】図１に示すように、基板自動洗浄装置１
は、平面が略長方形状となっており、左下部にウエハな
どの基板Ｗが複数枚収納されたカセット１５及びカセッ
ト１６が図示せぬ受台上に載置される。カセット１５及
びカセット１６には夫々２５枚づつの基板Ｗが収納され
ている。カセット１５及びカセット１６は、カセット搬
送手段としてのカセット搬送機２によりカセットを１台
づつ上方のＯ／Ｆ(Orientation Flat)揃え手段６に載置
位置決めする。前記カセット搬送機２は、カセット１５
及びカセット１６のカセットを夫々保持して移動するも
のであって、昇降動作、水平動作が可能なものとなって
いる。

【００１５】前記Ｏ／Ｆ(Orientation Flat)揃え手段６
は、カセット１５及びカセット１６内に収納された基板
ＷのＯ／Ｆ(Orientation Flat)を揃えて正規の位置（基
準面）に位置決めを行うものである。けだし、基板Ｗ、
すなわちウエハの形状は真円ではなく基準面となる辺が
形成されているからであり、この基準面を揃えることに
よってパターン面を容易に一致させることができる。ま
た、前記Ｏ／Ｆ揃え手段６に代えて出願人の提出に係る
特開平１０−４１３３号公報に記載の発明「ノッチ付き
ウエハ整列装置」を使用することもできる。前記Ｏ／Ｆ
揃え手段６、ノッチ付きウエハ整列装置を基板揃えｄ手
段とも称する。

【００１６】また、カセット１５及びカセット１６の基
板Ｗを保持する保持溝（図示せず）は、１Ｐ（ピッ
チ）、すなわち６．３５ｍｍとなっている。

【００１７】前記Ｏ／Ｆ(Orientation Flat)揃え手段６
によるカセット１５及びカセット１６内に収納された基
板ＷのＯ／Ｆが揃えられると、後述する基板並べ換え装
置１１により複数の基板Ｗをフェースツーバック(face
to back)の配列からフェースツーフェース(face to fac
e)の配列に並べ換える。すなわち、隣り合う基板Ｗの対
向するフェース面（鏡面）同士が向かい合っている状態
となる。

【００１８】そして、基板並べ換え装置１１の基板押上
回転手段３１は、前述した複数の基板Ｗをフェースツー
フェース(face to face)の配列に並べ換えた段階でウエ
ハ搬送手段（又は基板搬送手段とも称する）としてのウ
エハ搬送機３は前記基板押上回転手段３１上の基板Ｗ
（カセット１５，カセット１６は空の状態となる）を図
１に矢印で示すＡ方向に搬送して処理槽である夫々の洗
浄槽４，４，４で所定の洗浄作業を行い、後段の乾燥手
段としてのスピンドライヤー（Ｓ／Ｄ）５で所定の乾燥
作業を行う。前記ウエハ搬送機３は、前述したカセット
搬送機２と同様に昇降動作、水平動作が可能なものとな
っている。なお、図１に示すように、入口側となる基板
並べ換え装置１１を第１の基板並べ換え部１１Ａで示
し、出口側となる基板並べ換え装置１１を第２の基板並
べ換え部１１Ｂで示す。

【００１９】しかして、基板並べ換え装置１１の基板押
上回転手段３１上の空のカセット１５及びカセット１６
は、カセット搬送機２により図１に示す矢印Ｂ方向に搬
送された後、ベルトコンベア等からなる図示せぬ搬送手
段により図１に示す矢印Ａ方向に搬送されて空のカセッ
ト１５及びカセット１６はＰ１の位置から出口側となる
空カセット待機位置Ｐ２まで搬送される。

【００２０】次に、空のカセット１５及びカセット１６
は、出口側（ＯＵＴ）となるカセット搬送機２によりカ
セット受台７まで移送されて載置される。次に、前記カ
セット受台７からカセット搬送機２により受け取られた
空のカセット１５及びカセット１６は、基板並べ換え装
置１１の基板押上回転手段３１に移送される。なお、本
発明による基板自動洗浄装置は、空のカセット１５及び
カセット１６がカセット受台７に一旦移送される構成と
なっているが、基板押上回転手段３１に直接移送される
構成であってもよい。

【００２１】前記基板押上回転手段３１上の空のカセッ
ト１５及びカセット１６は、洗浄処理作業を行っている
ウエハ搬送機３により搬送されて洗浄槽４，４，４及び
スピンドライヤー５による洗浄作業が行われた基板Ｗを
収納する。

【００２２】そして、基板押上回転手段３１を含む基板
並べ換え装置１１は、後述するように、逆の動作を行っ
てフェースツーフェース(face to face)の配列に並べ換
えられている複数の基板Ｗをフェースツーバック(face
to back)の配列に並べ換える。

【００２３】図２は、基板並べ換え装置を正面からみた
図、図３は、基板保持手段の一部断面を含む図である。

【００２４】図２に示すように、この基板並べ換え装置
１１は、架台１２内に固定されている基板保持手段２１
と基板押上回転手段３１とを有している。

【００２５】基板保持手段２１は、図２に示すように、
架台３１に取付固定されており、昇降機構２２と、昇降
機構２２と直交する方向、すなわち図３に示すＸ方向に
移動可能な水平移動機構２３とを有している。

【００２６】図２及び図３に示すように、昇降機構２２
は、駆動手段としてのパルスモータ２２ａと、このパル
スモータ２２ａの出力軸にカップリング等（図示せず）
を介して取り付けられたボールねじ２２ｂ（図３に図
示）と、該ボールねじ２２ｂと螺合結合してなるナット
（図示せず）と、前記ボールねじ２２ｂの両側に長手方
向に沿って平行に配設されたトラックレール及び摺動台
からなるリニアガイド２２ｃ（２２ｃ₁及び２２ｃ₂）
と、該リニアガイド２２ｃ（２２ｃ₁及び２２ｃ₂）に取
付固定された可動枠２２ｄ（二点鎖線で図示している）
とからなる。

【００２７】図３に示すように、昇降機構２２のパルス
モータ２２ａの出力軸が回転するとボールねじ２２ｂも
一体に回転して該ボールねじ２２ｂのボールを介して螺
合結合してなるナットが矢印Ｚ方向の何れかに移動する
（本実施例の図３に図示の場合には上方に移動すること
とする）。そして、前記ナットと結合してなる可動枠２
２ｄがリニアガイド２２ｃ（２２ｃ₁及び２２ｃ₂）に案
内されて矢印Ｚ方向に移動して水平移動機構２３を図３
に示す２点鎖線で示す位置まで上昇移動させる。

【００２８】次に、水平移動機構２３について説明す
る。

【００２９】図２乃至図５に示すように、水平移動機構
２３は、前記可動枠２２ｄの上方の端部に片持状に固定
されたベース２３ａ（図４に図示）と、該ベース２３ａ
の片側に取付固定された断面略Ｌ字状の取付固定部材２
３ｂと、この取付固定部材２３ｂに配設された駆動手段
としてのパルスモータ２３ｃと、このパルスモータ２３
ｃの出力軸にカップリング等（図示せず）を介して取り
付けられたボールねじ２３ｄと、該ボールねじ２３ｄと
螺合結合してなるナット（図示せず）と、前記ボールね
じ２３ｄの長手方向に沿って平行に配設されたトラック
レール及び該トラックレールに摺動可能な摺動台とから
なるリニアガイド２３ｅ₁及び２３ｅ₂と、該リニアガイ
ド２３ｅ₁及び２３ｅ₂に取付固定された略Ｕ字状の可動
ベース２３ｆ（図５に図示）とからなっている。

【００３０】なお、可動ベース２３ｆは略Ｕ字状となっ
ているため、図１に示すように、前記可動ベース２３ｆ
間にＯ／Ｆ揃え手段６、カセット受台７を配することが
可能となり、省スペース化が図られている。

【００３１】また、図５に示すように、前記可動ベース
２３ｆは、先端部の左右対称な位置にウエハなどの基板
Ｗを保持する基板保持部材２３ｇが装着されている。こ
の基板保持部材２３ｇの保持溝２３ｇ₁，２３ｇ₂は、櫛
歯状でなり、該保持溝２３ｇ ₁，２３ｇ₂は１Ｐ（ピッ
チ）（＝６．３５ｍｍ）で形成されている。

【００３２】前記基板保持部材２３ｇは、図６に示すよ
うに、基板Ｗを保持する保持溝２３ｇ₁と保持溝２３ｇ₁
との間に基板１枚分が間を通過するための溝２３ｇｓが
１／２Ｐ（ピッチ）の位置に形成されている。

【００３３】図３に示すように、上記水平移動機構２３
は、駆動手段としてのパルスモータ２３ｃが駆動して出
力軸が回転すると該出力軸に取り付けられたボールねじ
２３ｄが回転する。このボールねじ２３ｄの回転により
ボールを介して図示せぬナットがリニアガイド２３ｅ₁
及び２３ｅ₂に案内されて直動する。そして、前記リニ
アガイド２３ｅ₁及び２３ｅ₂に取り付けられた可動ベー
ス２３ｆが図３に示す矢印Ｘ方向に移動可能となる。そ
して、後述するように、前記可動ベース２３ｆの先端部
に取り付けられた基板保持部材２３ｇの保持溝２３
ｇ₁，２３ｇ₂が図７に示す押上部材６１上に載置される
カセット１６（図２に図示）内に載置された基板Ｗを保
持するようになっている。

【００３４】次に、基板押上回転手段３１について説明
する。

【００３５】図２及び図７に示すように、基板押上回転
手段３１は、架台１２に配設されている。この基板押上
回転手段３１は、基板昇降手段３２と、回転機構５１と
を有している。

【００３６】基板昇降手段３２は、駆動手段としてのパ
ルスモータ３２ａと、パルスモータ３２ａの出力軸３２
ａ₁に回転可能に取付固定されたプーリ３２ｂ₁と、該プ
ーリ３２ｂ₁の上方であって架台１２に回転可能に取付
固定されたプーリ３２ｂ₂と、プーリ３２ａ₁及びプーリ
３２ｂ₂に巻回されたベルト３２ｃとからなっている。

【００３７】前記基板昇降手段３２のベルト３２ｃに
は、押上機構３３の押上ベース３４が取付金具３５を介
して取り付けられている。従って、押上ベース３４は、
前記ベルト３２ｃの移動に伴って矢印で示すＺ方向に往
復動自在となっている。そして、押上ベース３４は、架
台１２に前記ベルト３２ｃと平行に配設された１本のト
ラックレール３６に摺動可能な摺動台３７に取り付けら
れてなり、該摺動台３７に案内されて前記ベルト３２ｃ
の移動に伴って安定した直線案内運動を行うことができ
る。

【００３８】図７に示すように、前記押上ベース３４は
前述したトラックレール及び摺動台とからなるリニアガ
イド３８ａ（３８ａ₁〜３８ａ₄）が設けられており、該
リニアガイド３８ａ（３８ａ₁〜３８ａ₄）の夫々の摺動
台には、テーブル３９ａ（３９ａ₁〜３９ａ₄）が取付固
定されている。そして、前記テーブル３９ａ₁とテーブ
ル３９ａ₃との間、及びテーブル３９ａ₂とテーブル３９
ａ₄との間には、支持アーム４０及び支持アーム４１が
装着されている。従って、前記テーブル３９ａ（３９ａ
₁〜３９ａ₄）と支持アーム４０及び支持アーム４１と
は、矢印Ｘ方向に拡開（第１の位置）又は縮閉（第２の
位置）することができる。但し、図７に示す状態は、拡
開した状態を示している。

【００３９】しかして、前記支持アーム４０及び支持ア
ーム４１を拡開又は縮閉する拡開縮閉手段４３は、図７
に示すように、架台１２に取付固定された駆動手段とし
てのパルスモータ４４と、パルスモータ４４の出力軸に
取り付けられた長方形状で薄板状の連結板４５と、該連
結板４５の両端に一端が結合されてなる略コ字状の駆動
板４６及び駆動板４７とを有している。そして、駆動板
４６及び駆動板４７の他端は、前記支持アーム４０及び
支持アーム４１と摺動可能に連結されている。従って、
図８に示すように、パルスモータ４４が駆動されて出力
軸と連結した連結板４５が矢印で示す時計方向に回転す
ると、駆動板４６及び駆動板４７は図８に示すような状
態となって支持アーム４０及び支持アーム４１を図７に
示す拡開状態から縮閉状態にすることができるようにな
っている。逆に、パルスモータ４４を逆転すると前述し
た動作とは逆の動作をして図７に示す状態となる。そし
て、本実施例では、前述したような連結板４５と駆動板
４６及び駆動板４７とを用いたことにより正弦波のよう
な動きを呈することができ、初速及び終速は遅く、移動
途中は早く移動させることが可能であるので基板Ｗへの
振動等による悪影響を軽減させることができるものとな
っている。

【００４０】次に、回転機構５１について説明する。

【００４１】回転機構５１は、図７に示すように、２組
設けられている。すなわち、テーブル３９ａ₃と、テー
ブル３９ａ₄に配設された支持部材５２及び支持部材５
３と、支持部材５２及び支持部材５３に回転可能に取付
固定された歯車５４及び歯車５５と、該歯車５４及び歯
車５５を夫々伝達歯車５８及び伝達歯車５９を介して駆
動する駆動手段としてのモータ５６及びモータ５７と、
前記歯車５４及び歯車５５の回転に伴って回転可能な押
上部材６０及び押上部材６１とからなっている。なお、
前記伝達歯車５８、伝達歯車５９、モータ５６、モータ
５７は、回転機構５１の図示せぬ取付部材に取り付けら
れている。

【００４２】図７に示すように、押上部材６０は、押上
部材６１と同一の部材からなり、押上部材６１が１８０
°回転した状態となっており、一側面が略コ字状となっ
ている。そして、両側に基板Ｗを保持する溝が櫛歯状
（図７の押上部材６１で示す）に形成され、この溝によ
り基板Ｗを複数枚保持することが可能である。この溝
は、通常基板Ｗを１／２Ｐ（ピッチ）毎に５０枚保持す
ることができるようになっているが、それ以上及びそれ
よりも少なく保持するように構成することも可能であ
る。なお、押上部材６１を第１の押上部材、押上部材６
０を第２の押上部材と称する。

【００４３】本発明による基板並べ換え装置１１の保持
溝のピッチの関係は、以下のようになっている。すなわ
ち、カセット１５及びカセット１６の保持溝のピッチＰ
は、６．３５ｍｍ、図４及び図５に示す可動ベース２３
ｆの基板保持部材２３ｇの保持溝のピッチは、Ｐ（＝
６．３５ｍｍ）、但し、１／２Ｐ（ピッチ）の位置に基
板Ｗを通過させるためのスリット２３ｇｓが形成されて
いる。また、押上部材６０及び押上部材６１の保持溝の
ピッチは、１／２Ｐ（＝６．３５ｍｍ／２）となってい
る。

【００４４】次に、本発明による基板並べ換え装置の動
作について図面を参照して説明する。

【００４５】図２に示すように、図示せぬ搬送手段によ
りカセット１５及びカセット１６が架台１２の上面に配
設された受台１３及び受台１４に自動的に載置された状
態となっている。このとき、図２、図７、図９（特に
（１））に示すように、押上部材６０及び押上部材６１
は基準位置である第１の位置Ｈ１に位置している。そし
て、図９に示すように、カセット１５及びカセット１６
内には複数枚の基板Ｗが保持されており、この場合、複
数枚の基板Ｗはカセット１５内に２５枚、カセット１６
内に２５枚、計５０枚の基板が保持されている。そし
て、カセット１５及びカセット１６内の複数の基板Ｗの
配列は、通常ウエハのパターン形成面（フェース）と裏
面（バック）とが向き合うようになっている。

【００４６】そして、前記カセット１５及びカセット１
６の底部は、前記押上部材６０及び押上部材６１が内部
を通過するために十分な空間が形成されている。

【００４７】図７に示すように、パルスモータ３２ａが
駆動されると、ベルト３２ｃの移動に伴って押上ベース
３４、支持アーム４０及び支持アーム４１と共に押上部
材６０及び押上部材６１が矢印Ｚ方向に上昇する。する
と、図９の（２）で示すように、押上部材６０及び押上
部材６１がカセット１５及びカセット１６内を通過して
該カセットから複数枚の基板Ｗを受け取って第２の位置
Ｈ２まで基板を上昇移動させる。

【００４８】図６に示すように、前記カセット１５及び
カセット１６の基板を保持する保持溝のピッチは、Ｐ
（＝６．３５ｍｍ）であり、押上部材６０，押上部材６
１の保持溝のピッチは、Ｐ／２（＝６．３５／２ｍｍ）
となっている。

【００４９】そして、図９の（３）、及び図３に示すよ
うに、基板保持手段２１の可動ベース２３ｆがパルスモ
ータ２３ｃの駆動力により駆動されて一方の押上部材６
１と基板Ｗの外周下縁部との間に進入する。

【００５０】図９の（４）に示すように、基板保持手段
２１は図９の（２）で示す第２の位置Ｈ２から更に第３
の位置Ｈ３まで上昇する。第３の位置Ｈ３は、押上部材
６０による基板Ｗの回転時に基板Ｗが可動ベース２３ｆ
の基板保持部材２３ｇに保持されている基板Ｗに当たら
ない位置で設定されている。

【００５１】可動ベース２３ｆの基板保持部材２３ｇ
は、第３の位置Ｈ３までの上昇過程で押上部材６１に保
持されている基板Ｗを受け取って保持する。可動ベース
２３ｆの基板保持部材２３ｇの保持溝のピッチは、１Ｐ
（ピッチ）であるが、１／２Ｐ（ピッチ）の位置に基板
Ｗを通過させるためのスリット２３ｇｓ（図６に図示）
が形成されている。

【００５２】図９の（４）に示す状態で、押上部材６０
は基板Ｗを１８０°回転させる。

【００５３】次に、図９の（５）に示すように、基板保
持部材２３ｇの基板Ｗを保持している可動ベース２３ｆ
は、押上部材６０の上方まで突出移動する。そして、図
７に示す拡開縮閉手段４３により図９の（５）に矢印で
示す方向に１／２Ｐ（ピッチ）だけずらせる。これは、
図９の（４）で押上部材６０の基板Ｗを１８０°回転さ
せているので押上部材６０上の基板Ｗと基板Ｗの間に基
板保持部材２３ｇ上の基板Ｗを衝突しないように挿入さ
せるための位置合わせを行うためである。更に、図９の
（５）に示すように、押上部材６０及び押上部材６１を
矢印Ｓ，Ｓ’方向に所定距離移動させる。これは、図１
に示すスピンドライヤー５にて基板Ｗを乾燥する場合に
スピンドライヤー５の処理槽の中心と一致させるためで
ある。従って、押上部材６０及び押上部材６１の矢印
Ｓ，Ｓ’方向へ移動させる所定距離をαとすると、図９
の（５）で示す基板保持部材２３ｇの移動量は、α＋１
／２Ｐ（ピッチ）ずらせることになる。図１に示すよう
に、前記スピンドライヤー５の処理槽の中心、すなわ
ち、処理槽の回転軸中心などの予め設定した基準位置と
基板並べ換え装置１１との距離Ｌは、図示せぬ制御手段
内の記憶手段としてのメモリ内に記憶されている。

【００５４】そして、図９の（６）に示すように、基板
保持手段２１が下降して図６の２点鎖線で示すスリット
２３ｇｓの間に基板Ｗを挿入して押上部材６０上に載置
する。

【００５５】次に、図９の（７）に示すように、可動ベ
ース２３ｆを引き込む。

【００５６】図９の（１）〜（７）の処理工程によるフ
ェースツーフェースの工程が終了すると、図１に示すよ
うに、前述した処理槽による基板Ｗの洗浄処理作業に移
行する。

【００５７】なお、図１に示す基板自動洗浄装置１は、
マイクロコンピュータ等からなる図示せぬ制御手段によ
り制御されている。また、図２、図３、図７等に示す駆
動手段としてのパルスモータにより駆動される可動部の
位置は、エンコーダ等からなる位置検出手段（図示せ
ず）により検出される構成となっている。

【００５８】また、本発明による基板並べ換え装置１１
は、基板Ｗの保持を従来のようなチャックではなく可動
ベース２３ｆにより保持するように構成したので、基板
Ｗを確実に保持することができ、しかも基板Ｗを把持す
る把持力の調整を行う必要がなく基板Ｗの掴み損ない等
による基板Ｗへの損傷等を防止することができる。

【００５９】次に、本発明による基板並べ替え装置及び
該装置を備えた基板処理装置並びに基板並べ替え方法の
第２の実施の形態について説明する。なお、図１乃至図
８に示す装置と同一の機能及び構成を有するものについ
ては詳細な説明を省略し、以下には、相違する点につい
て図１０及び図１１を参照して説明する。

【００６０】図１０は、図６に対応する構成を示した図
であり、水平移動機構の可動ベースの基板保持部材の構
成の要部を示す図である。

【００６１】図１０に示すように、前記カセット１５及
びカセット１６の基板を保持する可動ベース２３ｆ（図
４及び図５に図示）の基板保持部材２３ｇの保持溝のピ
ッチは、２Ｐ（＝６．３５ｍｍ×２）、押上部材６０及
び押上部材６１の保持溝のピッチＰは、６．３５ｍｍと
なっている。従って、カセット１５及びカセット１６の
保持溝のピッチＰは、６．３５ｍｍ、可動ベース２３ｆ
の基板保持部材２３ｇの保持溝のピッチは、２Ｐ（＝
６．３５ｍｍ×２）、但し、１Ｐ（ピッチ）の位置に基
板Ｗを通過させるためのスリット２３ｇｓが形成されて
いる。また、押上部材６０及び押上部材６１の保持溝の
ピッチＰは、６．３５ｍｍである。以上のような関係に
なっている。

【００６２】次に、第２の実施の形態による基板並べ換
え装置の動作について図１１を参照して説明する。

【００６３】図１１に示すように、図示せぬ搬送手段に
よりカセット１５及びカセット１６が架台１２の上面に
配設された受台１３及び受台１４に自動的に載置された
状態（図２参照）となっている。このとき、図２、図
７、図１１（特に（１））に示すように、押上部材６０
及び押上部材６１は基準位置である第１の位置Ｈ１に位
置している。そして、図１１に示すように、カセット１
５及びカセット１６内には複数枚の基板Ｗが保持されて
おり、この場合、複数枚の基板Ｗはカセット１５内に２
５枚、カセット１６内に２５枚、計５０枚の基板が保持
されている。そして、カセット１５及びカセット１６内
の複数の基板Ｗの配列は、通常ウエハのパターン形成面
（フェース）と裏面（バック）とが向き合うようになっ
ている。

【００６４】そして、前記カセット１５及びカセット１
６の底部は、前記押上部材６０及び押上部材６１が内部
を通過するために十分な空間が形成されている。

【００６５】図７に示すように、パルスモータ３２ａが
駆動されるとベルト３２ｃの移動に伴って押上ベース３
４、支持アーム４０及び支持アーム４１と共に押上部材
６０及び押上部材６１が矢印Ｚ方向に上昇する。する
と、図１１の（２）で示すように、押上部材６０及び押
上部材６１がカセット１５及びカセット１６内を通過し
て該カセットから複数枚の基板Ｗを受け取って第２の位
置Ｈ２まで基板を上昇移動させると共に図７に示すパル
スモータ４４が反時計方向に駆動して駆動板４６、駆動
板４７を縮閉方向に作動させて押上部材６０及び押上部
材６１を互いに近接する方向に移動させる。

【００６６】そして、図１１の（３）、及び図３に示す
ように、基板保持手段２１の可動ベース２３ｆがパルス
モータ２３ｃの駆動力により駆動されて押上部材６０及
び押上部材６１と基板Ｗの外周下縁部との間に進入す
る。

【００６７】図１１の（４）に示すように、基板保持手
段２１は図１１の（２）で示す第２の位置Ｈ２から更に
第３の位置Ｈ３まで上昇する。

【００６８】この第３の位置Ｈ３の上昇位置で押上部材
６０及び押上部材６１に保持されている基板Ｗの半分を
可動ベース２３ｆの基板保持部材２３ｇは受け取って保
持し、可動ベース２３ｆを図１１の（５）で示すように
引き込む。

【００６９】そして、押上部材６０及び押上部材６１
は、図１１の（２）で示す縮閉方向とは反対に拡開方向
に移動させる。図１１の（６）で示すように、押上部材
６０及び押上部材６１による基板Ｗの回転時に基板Ｗが
互いに当たらないようにするためである。

【００７０】図１１の（６）に示す状態で、押上部材６
０及び押上部材６１は基板Ｗをカセット１５及びカセッ
ト１６に当たらない位置まで僅かに上昇させると共に１
８０°回転させる。

【００７１】図１１の（７）に示すように、図１１の
（６）でカセット１５及びカセット１６を１８０°回転
させた後、押上部材６０及び押上部材６１は基板Ｗを下
降させて図１１に示す（５）の状態に戻す。

【００７２】次に、図１１の（８）に示すように、押上
部材６０及び押上部材６１を互いに近接する方向に移動
させて図１１の（２）に示す状態とする。そして、基板
保持部材２３ｇの基板Ｗを保持している可動ベース２３
ｆは、押上部材６０及び押上部材６１の上方まで突出移
動する。そして、図７に示す拡開縮閉手段４３により１
Ｐ（ピッチ）分だけずらせる。これは、図１１の（６）
で押上部材６０及び押上部材６１のの基板Ｗを互いに１
８０°回転させているので押上部材６０及び押上部材６
１上の基板Ｗと基板Ｗの間に基板保持部材２３ｇ上の基
板Ｗが衝突しないように挿入させるための位置合わせを
行うためである。更に、押上部材６０及び押上部材６１
を矢印Ｓ，Ｓ’方向に所定距離移動させる。これは、図
１に示すスピンドライヤー５にて基板Ｗを乾燥する場合
にスピンドライヤー５の処理槽の中心と一致させるため
である。従って、押上部材６０及び押上部材６１の矢印
Ｓ，Ｓ’方向へ移動させる所定距離をαとすると、図１
１の（８）で示す基板保持部材２３ｇの移動量は、α＋
１Ｐ（ピッチ）ずらせることになる。

【００７３】そして、図１１の（９）に示すように、基
板保持手段２１が下降して図１０の２点鎖線で示すスリ
ット２３ｇｓの間に基板Ｗを挿入して押上部材６０及び
押上部材６１上に載置する。

【００７４】次に、図１１の（１０）に示すように、可
動ベース２３ｆを引き込む。

【００７５】図１１の（１）〜（１０）の処理工程によ
るフェースツーフェースの工程が終了すると、図１に示
すように、前述した処理槽による基板Ｗの洗浄処理作業
に移行する。

【００７６】なお、図１に示す基板自動洗浄装置１は、
マイクロコンピュータ等からなる図示せぬ制御手段によ
り制御されている。また、図２、図３、図７等に示す駆
動手段としてのパルスモータにより駆動される可動部の
位置は、エンコーダ等からなる位置検出手段（図示せ
ず）により検出される構成となっている。

【００７７】また、本発明は、その精神又は主要な特徴
から逸脱することなく種々の形態で実施することがで
き、限定的に解釈されるものであることは説明するまで
もないところである。また、本発明には、均等の範囲に
属する変更や変形は全て含まれるものである。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来のようなチャックを用いることなく確実に基板を保
持することが可能であって、基板を破損させることがな
く複数の基板のフェイス面（鏡面）同士又はバック面同
士を対向させた配列に変換することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】基板処理装置としての基板自動洗浄装置の構成
の概略を示す平面図である。

【図２】基板並べ換え装置の正面からみた図である。

【図３】基板保持手段の一部断面を含む図である。

【図４】図３に示す基板保持手段の側面図及び基板保持
手段の可動ベースが基板を保持した状態を示す図であ
る。

【図５】図３に示す基板保持手段の平面からみた図であ
る。

【図６】水平移動機構の可動ベースの基板保持部材の構
成の要部を示す図である。

【図７】基板押上回転手段の構成を示す図である。

【図８】図７に示す基板押上回転手段の拡開縮閉手段の
動作を説明する図である。

【図９】基板並べ換え装置の動作を説明する図である。

【図１０】第２の実施の形態による水平移動機構の可動
ベースの基板保持部材の構成の要部を示す図である。

【図１１】基板並べ換え装置の動作を説明する図であ
る。

【図１２】従来の基板並べ換え装置の側面図である。

【符号の説明】

１基板自動洗浄装置２カセット搬送機３ウエハ搬送機４洗浄槽５スピンドライヤー６Ｏ／Ｆ揃え手段７カセット受台１１基板並べ換え装置１２架台１３，１４受台１５，１６カセット２１基板保持手段２２昇降機構２３水平移動機構２３ｆ可動ベース２３ｇ基板保持部材３１基板押上回転手段３２基板昇降手段３３押上機構３４押上ベース３５取付金具４０，４１支持アーム４３拡開縮閉手段４５連結板４６，４７駆動板５１回転機構５２，５３支持部材５４，５５歯車６０，６１押上部材

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のカセット内に収容された複数の基
板の一部の向きを反転させて基板のフェイス面同士又は
フェイス面の裏側であるバック面同士を対向させた配列
に並べ換える基板並べ換え装置であって、前記基板並べ換え装置は、昇降機構と、水平方向に移動可能で略Ｕ字状でなり、先
端部の左右対称な位置に前記基板を複数載置可能に保持
する基板保持部材が装着されて該基板保持部材の保持溝
と保持溝との間に基板１枚分を通過可能な溝が形成され
ている可動ベースを有する水平移動機構とを有する基板
保持手段と、前記カセットの保持溝のピッチと異なるピッチで保持可
能な溝を有する第１の押上部材、該第１の押上部材と同
一の構成でなる第２の押上部材と、前記第１の押上部材
及び第２の押上部材をそれぞれ支持する支持アームと、
該支持アームを昇降する駆動手段と、前記支持アームを
拡開及び縮閉する拡開縮閉手段とを有する基板昇降手段
と、前記第１の押上部材及び前記第２の押上部材を夫々
回転可能な回転機構を有する基板押上回転手段とを備
え、前記拡開縮閉手段は、架台に取付固定されたモータと、
該モータの出力軸に取り付けられた連結板と、該連結板
の両端に一端が結合されてなる略コ字状の駆動板を有
し、該駆動板の他端はそれぞれ前記支持アームと摺動可
能に連結されてなり、前記連結板の回転作用により前記
駆動板が拡開又は縮閉して前記支持アームが第１の位置
と第２の位置に移動位置決め可能なことを特徴とする基
板並べ換え装置。
【請求項２】請求項１に記載の基板並べ換え装置を有
する第１の基板並び替え部及び第２の基板並べ換え部
と、受台上に載置された複数の基板が収容されたカセットを
搬送するカセット搬送手段と、カセット内に収納された基板を揃えて正規の位置に位置
決めを行う基板揃え手段と、基板を搬送する基板搬送手段と、前記基板搬送手段により搬送された基板を洗浄処理する
複数の洗浄槽と、前記洗浄槽により洗浄処理された基板を乾燥する乾燥手
段とを備え、前記第１の基板並び替え部により前記洗浄槽により洗浄
処理される前の基板をフェースツーフェースの配列に並
べ換え、第２の基板並べ換え部により前記洗浄槽により
洗浄処理された後の基板をフェースツーバックの配列に
並べ換えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】複数のカセット内に収容された複数の基
板の一部の向きを反転させて基板のフェイス面同士又は
フェイス面の裏側であるバック面同士を対向させた配列
に並べ換える基板並べ換え方法であって、昇降機構と、水平方向に移動可能で略Ｕ字状で先端部の
左右対称な位置に前記基板を複数載置可能に保持する基
板保持部材が装着されて該基板保持部材の保持溝と保持
溝との間に基板１枚分を通過可能な溝が形成されて成る
可動ベースを有する水平移動機構を有する基板保持手段
を前記昇降機構により昇降させ、前記カセットの保持溝のピッチと異なるピッチで保持可
能な溝を有する第１の押上部材、該第１の押上部材と同
一の構成でなる第２の押上部材と、前記第１の押上部材
及び第２の押上部材をそれぞれ支持する支持アームと、
該支持アームを昇降する駆動手段と、架台に取付固定されたモータと、該モータの出力軸に取
り付けられた連結板と、該連結板の両端に一端が結合さ
れてなる略コ字状の駆動板を有し、該駆動板の他端はそ
れぞれ前記支持アームと摺動可能に連結され、前記連結
板の回転作用により前記駆動板が拡開及び縮閉して前記
支持アームが拡開又は縮閉して第１の位置と第２の位置
とに移動位置決め可能な拡開縮閉手段とを有する基板昇
降手段と、前記第１の押上部材及び前記第２の押上部材
を夫々回転可能な回転機構を有する基板押上回転手段と
を備え、前記第１の押上部材及び第２の押上部材は、前記カセッ
トに収容された複数の基板を受け取って所定の位置まで
移動した後、前記第１の押上部材（又は第２の押上部
材）に載置されている基板を前記基板保持手段の可動ベ
ースが前記第１の押上部材（又は第２の押上部材）と基
板の外周下縁部との間に進入上昇して載置保持した状態
で、第２の押上部材（又は第１の押上部材）上に保持さ
れている複数の基板を回転させ、前記基板保持手段は前
記第２の押上部材の上方まで移動し、前記拡開縮閉手段
により前記支持アームを第１の位置又は第２の位置に移
動位置決めしてから下降して第２の押上部材上の基板間
に前記基板を挿入して載置することを特徴とする基板並
べ換え方法。
【請求項４】複数のカセット内に収容された複数の基
板の一部の向きを反転させて基板のフェイス面同士又は
フェイス面の裏側であるバック面同士を対向させた配列
に並べ換える基板並べ換え方法であって、昇降機構と、
水平方向に移動可能で略Ｕ字状で先端部の左右対称な位
置に前記基板を複数載置可能に保持する基板保持部材が
装着されて該基板保持部材の保持溝と保持溝との間に基
板１枚分を通過可能な溝が形成されて成る可動ベースを
有する水平移動機構を有する基板保持手段を前記昇降機
構により昇降させ、前記カセットの保持溝のピッチと異
なるピッチで保持可能な溝を有する第１の押上部材、該
第１の押上部材と同一の構成でなる第２の押上部材と、
前記第１の押上部材及び第２の押上部材をそれぞれ支持
する支持アームと、該支持アームを昇降する駆動手段
と、架台に取付固定されたモータと、該モータの出力軸
に取り付けられた連結板と、該連結板の両端に一端が結
合されてなる略コ字状の駆動板を有し、該駆動板の他端
はそれぞれ前記支持アームと摺動可能に連結され、前記
連結板の回転作用により前記駆動板が拡開及び縮閉して
前記支持アームが拡開又は縮閉して第１の位置と第２の
位置とに移動位置決め可能な拡開縮閉手段とを有する基
板昇降手段と、前記第１の押上部材及び前記第２の押上
部材を夫々回転可能な回転機構を有する基板押上回転手
段とを備え、前記第１の押上部材及び第２の押上部材
は、前記カセットに収容された複数の基板を受け取って
所定の位置まで移動した後、前記第１の押上部材及び第
２の押上部材に載置されている基板を前記基板保持手段
の可動ベースが前記第１の押上部材（又は第２の押上部
材）と基板の外周下縁部との間に進入上昇して載置保持
して退避した状態で、第１の押上部材及び第２の押上部
材上に保持されている複数の基板を回転させ、前記基板
保持手段は前記第１の押上部材及び第２の押上部材の上
方まで移動してから下降して前記第１の押上部材及び第
２の押上部材上の基板間に前記基板を挿入して載置する
ことを特徴とする基板並べ換え方法。