JP4030654B2 - 基板搬送装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板等の薄板状基板(以下、単に「基板」という)を所定方向に沿って配置された複数の処理部間で搬送する基板搬送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
基板の処理過程において、基板表面の多層構造化に伴う凹凸を取り除くために、化学研磨剤やパッド等を使用して基板表面を機械的に削ることにより平坦化を行うCMP(Chemical Mechanical Polishing)と呼ばれる処理が行われている。
【0003】
CMP処理が施された基板の表面には研磨によって生じた研磨屑等が付着しているため、CMP処理後の基板に対する処理として基板を洗浄して研磨屑等を除去する処理が行われる。
【0004】
このようなCMP処理後の基板洗浄を行う従来の基板処理装置410を図13に示す。この従来の基板処理装置410は、ローダ310とアンローダ390と複数の処理部330,350,370と複数の搬送ロボット320,340,360,380とを備えている。
【0005】
処理部330では、基板表面を洗浄する表面ブラシと基板裏面を洗浄する裏面ブラシとを使用して基板の両面をブラッシングすることによってCMP処理によって基板に付着した研磨屑等のパーティクルを取り除く処理を行う。処理部350では、さらにパーティクル除去能力の高いブラシを使用して基板表面に付着している微細なパーティクルを取り除く処理を行う。これらの処理部330,350では、ブラシによる洗浄効果を高めるために、基板の表面又は裏面に対して所定の処理液を吐出することも行われる。また、処理部370では、純水等のリンス液を使用して基板の最終リンスを行った後、基板の高速スピンドライ乾燥を行う。
【0006】
ローダ310では、CMP処理後の基板が複数枚収納されたカセットを水中に浸しておき、基板を処理部330に搬送する際に水中からカセットを引き上げて、搬送ロボット320が基板を取り出すことができるように構成されている。なお、ローダ310において基板を収納したカセットを水中に浸しておくのは、CMP処理後の基板に対する洗浄効果を高めるために、洗浄処理が終了するまで基板を乾燥させないことが必要だからである。
【0007】
搬送ロボット320は、ローダ310から基板を取り出して処理部330に搬送を行う。搬送ロボット340は、処理部330での両面洗浄処理が終了した基板を取り出して、処理部350へ搬送する。搬送ロボット360は、処理部350での表面洗浄処理が終了した基板を取り出して、処理部370へ搬送する。さらに、搬送ロボット380は、処理部370での最終リンスが行われて乾燥された基板を取り出して、アンローダ390に設けられているカセット内に収納する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の基板処理装置410では、各処理部間に基板を搬送する専用の搬送ロボットが設けられるため、基板に対する処理部が3台であるにもかかわらず、搬送ロボットが4台設けられている。従って、装置全体のフットプリントが大きくなるという問題がある。この問題は、上記の基板処理装置410をCMP装置とインライン化した場合に、より顕著に現れる。
【0009】
図14は、従来の基板処理装置410を実際のCMP装置とインライン化した場合の構成を示す概略図である。従来の基板処理装置410は、CMP装置200と直接基板の受け渡しをできないため、コンベア420が設けられている。また、従来の基板処理装置410にはCMP処理後の洗浄処理のためのローダのみを備えるため、CMP装置に対して基板を取り出すためのインデクサ430がさらに設けられ、コンベア420に連結されることとなる。そして、インデクサ430から取り出される基板は、コンベア420によってCMP装置200に搬送されるとともに、CMP処理が終了した基板は再びコンベア420によって基板処理装置410のローダ310に搬送されるように構成される。
【0010】
このように、従来の基板処理装置410をCMP装置とインライン化した場合にはコンベア420を介した接続形態となるため、フットプリントが大きくなる。
【0011】
また、従来の基板処理装置410では、搬送ロボットが4台設けられているため、各搬送ロボットを個別に制御することが必要となり制御機構が複雑となるとともに、装置コストが上昇するという問題もある。
【0012】
この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、基板処理装置において、各処理部間を搬送する際の制御機構を簡単にすることができる基板搬送装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、基板を所定方向に沿って配置された、側面をカバーで覆う複数の処理部間で搬送する基板搬送装置であって、(a) 基板を保持する複数の基板保持部と、(b) 複数の基板保持部を同期して動作させるように複数の基板保持部に対して設けられた基板保持部駆動手段と、(c) 複数の基板保持部と基板保持部駆動手段とを一体として基板搬送方向に移動させる処理部間搬送手段とを備え、前記カバーには、前記複数の処理部の各々の間に設けられた退避位置に対応する位置に凹部が設けられ、前記凹部によって前記退避位置は前記カバーによる処理部外部に位置し、前記基板保持部駆動手段は、前記複数の基板保持部を前記基板搬送方向に沿って移動させ、前記複数の処理部の各々において前記基板を処理する際には、前記複数の処理部の各々の間に設けられた退避位置に前記基板保持部を前記カバーに接触することなく前記所定方向に退避させている。
【0014】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の基板搬送装置において、さらに、(d) 所定方向と平行に設けられ、複数の基板保持部が接続された回転軸と、(e) 回転軸を回転させることにより、複数の基板保持部を回転軸を中心として回転駆動する回転駆動手段とを備えている。
【0015】
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の基板搬送装置において、複数の基板保持部のそれぞれは、(a-1) 基板を挾持する第1アーム及び第2アームを有する一対のアームを備え、基板保持部駆動手段は、(b-1) 複数の基板保持部についての複数の前記第1アームを同時に所定方向に沿って移動させる第1アーム駆動手段と、(b-2) 複数の基板保持部についての複数の第2アームを同時に所定方向に沿って移動させる第2アーム駆動手段とを備えている。
【0016】
【発明の実施の形態】
<1.基板処理装置100の全体構成>
この発明の第1の実施の形態について説明する。図1は、第1の実施の形態における基板処理装置100を示す平面図である。また、図2は、第1の実施の形態における基板処理装置100のYZ平面における概略断面図である。さらに、図3は、第1の実施の形態における基板処理装置100のZX平面における概略断面図である。
【0017】
この実施の形態の基板処理装置100では、複数枚の基板を収納するポッド(POD)9が収納器として使用され、CMP処理の対象となる複数の基板がポッド9内に密閉された状態で基板収納部7に配置される。なお、基板収納部7には、複数のポッド9がX方向に配置される。
【0018】
また、基板収納部7との間にX軸に沿って設けられた搬送路15を挟んで、複数の処理部30,40,50が設けられている。これらの処理部30,40,50もX軸に沿って配置されており、基板Wに対する処理順序に応じて隣設されている。
【0019】
処理部30は、図3に示すように、CMP処理が終了した直後の基板を支持部材33が支持した状態で、基板表面を洗浄する表面ブラシ31と基板裏面を洗浄する裏面ブラシ32とを使用して基板の両面をブラッシングすることによってCMP処理によって基板に付着した研磨屑等のパーティクルを取り除く処理を行う処理部である。この処理部30では、表面ブラシ31及び裏面ブラシ32による洗浄効果を高めるために、図示しないノズルよりアルカリ液などの所定の処理液を基板の表面や裏面に供給することが行われる。
【0020】
また、処理部40は、さらにパーティクル除去能力の高いブラシ41を使用して基板表面に付着している微細なパーティクルを取り除く処理部である。処理部40では、ブラシ41による洗浄効果を高めるために、ノズル43より基板Wの表面に対して所定の処理液を吐出することができるとともに、回転部42が基板Wを保持しながら回転させることも可能であるように構成されている。
【0021】
さらに、処理部50は、回転部52によって基板Wが回転可能な状態に載置され、基板Wを回転させながらノズル53より純水等のリンス液を基板Wの表面に向けて吐出することにより、基板Wに対する最終リンスを行った後、リンス液の吐出を停止させて基板Wの高速スピンドライ乾燥を行う処理部である。
【0022】
なお、搬送路15と処理部30,40,50等との上方には、基板処理装置100の内部の雰囲気を清浄に保つために、フィルタファンユニットFFUが設けられている。そして、フィルタファンユニットFFUからは搬送路15や処理部30,40,50等に向けてクリーンエアのダウンフローが形成されている。
【0023】
そして、この基板処理装置100では、図1に示すように、処理部30のX方向側の隣接する部分を、外部装置であるCMP装置200とのインタフェース部分として構成しており、この部分に基板載置部20が設けられている。基板載置部20では、CMP装置200に設けられた搬送部210との間で基板の受け渡しを行うことができる位置として、図3に示すように、上下方向に2箇所の受け渡し位置La,Lbが設定されている。
【0024】
受け渡し位置Lbは、基板WをCMP装置200側に渡す際に、その基板が一旦載置される位置である。そして、CMP装置200の搬送部210が基板載置部20の受け渡し位置Lbに対してアクセスし、基板WをCMP装置200側に搬送して所定の研磨処理を施す。
【0025】
また、受け渡し位置Laは、CMP処理が終了した基板WをCMP装置200の搬送部210が基板処理装置100に渡す際に、その基板を一旦載置する位置である。CMP装置200の搬送部210が基板載置部20の受け渡し位置LaにアクセスしてCMP処理が終了した基板Wを載置するように構成されている。
【0026】
そして、処理部30,40,50および基板載置部20と、基板収納部7との間に設けられた搬送路15には、X軸方向に沿って移動可能な搬送ロボット10が設けられている。この搬送ロボット10は、上下方向に2つのアーム11を備えており、アーム11が基板Wを保持した状態で搬送を行う。そして、図2に示すように、基台部分14にX軸方向に設けられたボールネジ13が螺嵌されており、ボールネジ13が回転することによって搬送ロボット10がX軸に沿って移動可能となっている。また、搬送ロボット10は、昇降部分12が伸縮昇降することによって基板をZ軸方向にも搬送することができるとともに、θ軸を中心とする回転動作も行うことが可能となっている。従って、搬送ロボット10は、基板収納部7に配置された複数のポッド9と、基板載置部20と、処理部50とにアクセスすることができ、これらの間で基板の搬送を行うことができるように構成されている。
【0027】
ここで、搬送ロボット10のアーム11がポッド9にアクセスする際には、密閉状態のポッド9を開放してアーム11がアクセス可能な状態にする必要がある。そこで、基板処理装置100には、ポッド9が載置されるそれぞれの位置にポッドオープナ8が設けられている。図2に示す状態1aのように、基板収納部7にポッド9が配置されると、ポッドオープナ8はアームを伸ばしてポッド9の蓋のロックを解除する。そして、状態1bのように、アームがポッド9の蓋を保持した状態でY方向に移動し、ポッド9を密閉状態から開放する。状態1bのままでは、搬送ロボット10のアーム11がポッド9内にアクセスすることができないので、状態1cのように、ポッドオープナ8は蓋を保持しているアームを下降させる。このような動作により、ポッド9の密閉状態が開放され、搬送ロボット10のアーム11は、ポッド9内の基板にアクセスすることが可能となる。なお、ポッド9は、基板を外気とは隔離した清浄な雰囲気内に保つことで基板Wを汚染しないように密閉されるものであるが、基板処理装置100の内部はポッド9内部と同様に清浄な雰囲気を維持するように構成されており、ポッド9の開放動作は、基板処理装置100の内部で蓋を開放するため、基板を汚染する問題はない。
【0028】
そして、搬送ロボット10は、アーム11をポッド9の内部に向けて伸ばし、ポッド9の内部から基板Wを1枚取り出す。そして、搬送ロボット10は、X方向の移動やZ軸方向の移動を行うとともに、θ軸についての回転動作を行い、ポッド9から取り出した基板Wを基板載置部20の受け渡し位置Lbに載置する。また、搬送ロボット10は、処理部50に対してアクセスし、全ての処理が完了した基板Wを取り出す。そして、搬送ロボット10は、X方向の移動やZ軸方向の移動を行うとともに、θ軸についての回転動作を行い、ポッド9の所定位置にアクセスして、CMP処理後の洗浄処理が終了した基板Wを収納する。
【0029】
また、この基板処理装置100には、基板載置部20に載置されたCMP処理後の基板Wを処理部30に搬送し、処理部30での処理が終了した基板Wを処理部40に搬送し、処理部40での処理が終了した基板Wを処理部50に搬送するためにシャトル搬送ロボット60が設けられている。シャトル搬送ロボット60は、この発明にかかる基板搬送装置であり、後述するように、X軸に沿って移動可能に構成されており、基板載置部20の受け渡し位置Laに載置されているCMP処理後の基板Wを処理部30に、また、処理部30での処理が終了した基板Wを処理部40に、さらに、処理部40での処理が終了した基板Wを処理部50に搬送するが、それぞれの処理部間の搬送動作を一括して同時に行うように構成されている。
【0030】
このように、この実施の形態の基板処理装置100においては、搬送ロボット10がポッド9から基板載置部20への搬送動作を行い、シャトル搬送ロボット60が基板載置部20から処理部30,40,50への搬送動作を行う。そして、処理部50からポッド9への搬送は、再び搬送ロボット10が担当するように構成されている。
【0031】
また、基板処理装置100には、各処理部30,40,50における処理の際に使用される処理液等が処理部外部へ飛散しないように、昇降可能なカバー80が設けられている。カバー80は、シャトル搬送ロボット60によって各処理部間の基板Wの搬送が行われる際には、図示しないシリンダ等の昇降駆動手段によって上昇し、シャトル搬送ロボット60のX軸に沿った移動と緩衝しないように構成されており、シャトル搬送ロボット60による処理部間搬送が終了して各処理部における洗浄処理を行う際には、昇降駆動手段によってカバー80が下降し、各処理部30,40,50の側面等を覆うように構成されている。従って、各処理部において基板に対する処理を行っている際に、他の処理部からの処理液やパーティクルが付着することがなく、正常な処理を行うことができる。
【0032】
基板処理装置100の全体的構成は上記の如くであり、基板Wに対して処理を行うための複数の処理部30,40,50をX軸に沿って隣接するように配置しており、各処理部間の基板の搬送を1台のシャトル搬送ロボット60で一括して行うことができるように構成されているため、この基板処理装置100のフットプリントを縮小することができるとともに、基板載置部20によって直接外部装置であるCMP装置200とインライン化することができるため、基板処理装置100とCMP装置200とをインライン化したときのフットプリントも縮小することが可能となっている。
【0033】
<2.基板載置部20>
ここで、基板載置部20の詳細な構成について説明する。図4は、基板載置部20の構成を示す図である。なお、図4(a)は、基板載置部20の斜視図であり、図4(b)は、そのYZ平面における断面図である。
【0034】
図4に示すように、基板載置部20は、基板Wを載置する部分が上下2段構成となっている。下段側の第1基板載置部20Bは、CMP装置200へCMP処理対象の基板Wを搬送する際に、一旦基板Wを載置させる載置部であり、上段側の第2基板載置部20Aは、CMP装置200において研磨処理が終了した基板Wを一旦載置する載置部である。このように基板載置部20を2段構成とすることにより、CMP装置200等の外部装置による処理前後の基板Wの載置位置を異なるように設けることができ、処理の前後それぞれに応じた基板Wの取り扱いを行うことが可能となる。また、基板処理過程においては、CMP処理後の基板Wに対してパーティクル等が付着する可能性を低下させるために、基板Wは処理前の基板よりも上側に配置されるように構成するのが一般的であり、この基板処理装置100の基板載置部20でもそのような構成となっている。
【0035】
第1基板載置部20Bには、基板処理装置100の搬送路15側と、CMP装置200側とに開口部が設けられている。そして、搬送路15側からは搬送ロボット10のアーム11が基板Wを保持した状態で第1基板載置部20Bの内部に進入し、基板Wをピン23上に載置する。また、CMP装置200側からはCMP装置200の搬送部210が進入し、ピン23に載置されている基板Wを取り出して、CMP装置200の内部に搬送を行う。
【0036】
第2基板載置部20Aには、CMP装置200の搬送部210とシャトル搬送ロボット60とがアクセスできるような開口部が設けられている。CMP装置200側からは研磨処理等が終了した基板Wを保持した状態で搬送部210が進入してピン23上に基板Wを載置した後、第2基板載置部20Aの内部から退避する。
【0037】
また、第2基板載置部20Aには、ノズル21が設けられており、CMP処理後の基板Wをウェット状態に保つためにノズル21より純水等の処理液が基板Wに向けて吐出されるように構成されている。そして、基板Wに吐出される純水等の処理液が、第1基板載置部20Bに流下しないように、第2基板載置部20Aにはカップ22が設けられており、基板Wから流れ落ちる純水等を回収・排液するような構成となっている。このような構成により、CMP処理後の基板Wを常にウェットな状態に保つことが可能となり、その後に処理部30,40,50で行われる洗浄処理の洗浄効果を高めることが可能となる。
【0038】
<3.シャトル搬送ロボット60(基板搬送装置)>
次に、この発明にかかる基板搬送装置であるシャトル搬送ロボット60の詳細な構成について説明する。図5は、シャトル搬送ロボット60の斜視図である。
【0039】
シャトル搬送ロボット60には、基板Wの処理部間搬送を行う際に基板Wを保持する複数(図では3個)の基板保持部61が設けられており、それぞれの基板保持部61は、第1アーム61aと第2アーム61bとを備えている。そして、第1アーム61aと第2アーム61bには、基板Wを周縁部で保持するための保持部材62が設けられている。
【0040】
第1アーム61aと第2アーム61bとの基端部には、支持部材68によって支持されている回転軸66が嵌挿されている。第1アーム61aと第2アーム61bとは、回転軸66の回転に伴って、YZ平面内での回転動作を行うように構成されている。
【0041】
また、各基板保持部61についてのそれぞれの第1アーム61aは、基端部において接続部材を介して第1ロッド71aに連結されている。従って、第1ロッド71aがX方向に移動すると、各基板保持部61についての複数の第1アーム61aが同期してX方向に移動する。また、第1ロッド71aと、基台63に固設されているシリンダ64aのシリンダロッドとが、連結部材72aによって連結されている。シリンダ64aは、X軸に沿ってシリンダロッドを伸縮させるように配置されているため、シリンダ64aを駆動することによって、第1ロッド71aをX軸に沿って移動させることとなり、その結果、複数の基板保持部61におけるそれぞれの第1アーム61aが+X方向又は−X方向に同期して動作することが可能な構成となっている。すなわち、シリンダ64aは、第1アーム駆動手段として機能する。
【0042】
他方、各基板保持部61についてのそれぞれの第2アーム61bも同様に、基端部において接続部材を介して第2ロッド71bに連結されている。従って、第2ロッド71bがX方向に移動すると、各基板保持部61についての複数の第2アーム61bが同期してX方向に移動する。また、第2ロッド71bと、基台63に固設されているシリンダ64bのシリンダロッドとが、連結部材72bによって連結されている。シリンダ64bは、X軸に沿ってシリンダロッドを伸縮させるように配置されているため、シリンダ64bを駆動することによって、第2ロッド71bをX軸に沿って移動させることとなり、その結果、複数の基板保持部61におけるそれぞれの第2アーム61bが−X方向又は+X方向に同期して動作することが可能な構成となっている。すなわち、シリンダ64bは、第2アーム駆動手段として機能する。
【0043】
なお、上記第1アーム駆動手段と第2アーム駆動手段とは、複数の基板保持部61の基板Wを保持する動作を同期して動作させるために各基板保持部61に対して共通に設けられた基板保持部駆動手段として機能することとなる。
【0044】
そして、図示しない基板処理装置100のコントローラが、各シリンダ64a,64bに対してシリンダロッドを所定量だけ収縮するように駆動命令を送ると、各第1アーム61aは−X方向に移動する一方、各第2アーム61bは+X方向に移動する。この動作により、シャトル搬送ロボット60による基板を保持する動作(すなわち、チャッキング動作)が行われる。このチャッキング動作は、第1アーム61aと第2アーム61bとの2本のアームによって基板を挟み込む動作であるため、基板の下面を支持するだけのものに比べると、各処理部に対して搬送する基板Wの位置アライメントを行うことができる。
【0045】
逆に、コントローラが、各シリンダ64a,64bに対してシリンダロッドを所定量だけ伸ばすように駆動命令を送ると、各第1アーム61aは+X方向に移動する一方、各第2アーム61bは−X方向に移動する。この動作により、シャトル搬送ロボット60の基板の保持状態を開放する動作が行われる。
【0046】
また、基台63にはモータ65が固設されており、モータ65の回転軸にはベルト67が装着されている。このベルト67は、回転軸66に設けられたベルト装着部材69にも装着されている。従って、モータ65を回転駆動することによって、ベルト67を介して回転軸66を回転させることが可能となり、モータ65の駆動によって複数の基板保持部61も回転する。複数の基板保持部61が基板Wを保持した状態でモータ65を駆動することにより、基板WもYZ平面での回転動作を行う。
【0047】
ここで、モータ65の駆動によって回転軸66にα方向の微少量の回転を与えると、基板Wを保持した状態の基板保持部61は、基板Wを保持した状態でα方向に微少量の回転を行う。従って、基板載置部20の第2基板載置部20Aのピン23に載置されていた基板Wは、基板保持部61に保持されてα方向に回転することにより、ピン23から離脱することとなる。同様に、各処理部30,40で保持されていた基板についても、基板保持部61に保持されてα方向に回転することによって各処理部30,40における保持状態から開放され、基板Wが持ち上げられた状態となる。
【0048】
そして、基台63の下部に移動台75が連結されており、移動台75に螺嵌されているボールネジ74がモータ73の駆動によって回転することにより、移動台75はX軸に沿って移動する。従って、モータ73を駆動することにより、基台63もX軸に沿って移動することとなり、同時に複数の基板保持部61もX軸に沿って移動する。すなわち、モータ73は基板Wを各処理部間で搬送を行うための処理部間搬送手段となる。
【0049】
このように、このシャトル搬送ロボット60は、各処理部間の基板搬送の際に、シリンダ64a,64bを駆動することによって基板Wを保持するとともに、モータ65による回転駆動によって各処理部における載置面から基板をα方向に回転させることによって上昇させ(すなわち、基板を持ち上げる動作)、各処理部との緩衝が起こらない状態とした後に、モータ73を駆動して基台63を−X方向に移動させ、各基板を次の処理部に搬送する。そして、モータ65を駆動して基板Wを−α方向に回転させ、シリンダ64a,64bを駆動することにより基板Wの保持状態を開放することで搬送した基板を各処理部に載置する。
【0050】
図5に示すシャトル搬送ロボット60には、3個の基板保持部61が設けられているが、このうち最も+X方向側に設けられている基板保持部61は基板載置部20から処理部30への基板搬送を担当し、中央に設けられている基板保持部61は処理部30から処理部40への基板搬送を担当し、最も−X方向側に設けられている基板保持部61は処理部40から処理部50への基板搬送を担当する。この基板搬送の様子を図6,図7により説明する。なお、図6,図7は、処理部間の基板搬送を示す図である。
【0051】
まず、図6に示すように、シャトル搬送ロボット60は、基板載置部20と処理部30,40に対応する側に位置する。処理部30,40における基板の処理中は、3個の基板保持部61は図中一点鎖線で示す位置にある。そして、処理部30,40における基板処理が終了すると、上述のシリンダ64a,64bを駆動することにより、各基板保持部61はそれぞれ図中実線で示す位置に移動し、基板載置部20,処理部30,処理部40にある基板Wの保持を行う。そして、上述のモータ65の回転動作により各基板Wを上昇させた後、モータ73を駆動することによってシャトル搬送ロボット60を−X方向に移動させ、図7に示す位置に移動させる。
【0052】
そして、各処理部30,40,50に搬送した基板Wを下降させた後、図中実線で示す基板保持部61を一点鎖線で示す位置に退避させることによって、各処理部への基板Wの搬送動作を完了する。なお、基板保持部61が退避する際には、各処理部間等に設けられた退避位置91に退避する。
【0053】
このように、この実施の形態のシャトル搬送ロボット60は、隣接する処理部間での基板Wの搬送を同時に行うように構成されているため、効率的な基板Wの処理部間搬送を実現しているとともに、基板載置部20から処理部30への基板搬送と、処理部30から処理部40への基板搬送と、処理部40から処理部50への基板搬送とについて個別に搬送ロボットを設ける必要がなく、基板処理装置100のフットプリントを減少させることが可能となる。
【0054】
また、各処理部における基板処理の際には複数の基板保持部61を各処理部間等に設けられた退避位置91に退避させるように構成しているため、シャトル搬送ロボット60の実質的なフットプリントは、基台63がX方向に移動するために必要な面積だけで十分である。すなわち、シャトル搬送ロボット60は、基板載置部20から処理部30への基板搬送と、処理部30から処理部40への基板搬送と、処理部40から処理部50への基板搬送とを同時に行うことができるにもかかわらず、シャトル搬送ロボット60自体のフットプリントが小さく実現されているおり、その結果、基板処理装置100の全体のフットプリントも小さく実現される。
【0055】
さらに、この実施の形態のシャトル搬送ロボット60では、シリンダ64a,64bやモータ65等のように、複数の基板保持部61を共通の駆動源で同期して動作させるように構成されているため、各処理部間の基板搬送における制御機構を簡単にすることができる。
【0056】
なお、処理部50からの基板Wの取り出しは、上述のように搬送ロボット10が行うように構成されている。
【0057】
<4.カバー80>
次に、上述のカバー80について説明する。図8は、カバー80の斜視図である。図8に示すように、カバー80は、処理部30,40,50における基板処理の際に処理液等が飛散しないように各処理部を覆うように構成されている。また、カバー80は、下降した際に、退避位置91に退避しているシャトル搬送ロボット60の基板保持部61に緩衝しないように各退避位置91に対応する位置に凹部88が設けられている。従って、シャトル搬送ロボット60の基板保持部61が図7の一点鎖線で示す位置に退避した場合に、カバー80を下降させれば、カバー80は基板保持部61に接触することなく各処理部30,40,50を良好に覆うことができる。
【0058】
従って、シャトル搬送ロボット60の基板保持部61が退避位置91に退避した直後にカバー80を下降させれば、各処理部30,40,50における上述の基板処理を開始することができる。
【0059】
また、カバー80には、洗浄液吐出ノズル82が設けられており、図7に一点鎖線で示す退避位置91にある基板保持部61を洗浄することができるように構成されている。すなわち、退避位置91にある基板保持部61に対して洗浄液吐出ノズル82より純水等のリンス液を吐出することにより、各処理部間の搬送の際に基板保持部61(特に、保持部材62)に付着した汚れ等を洗浄することが可能となる。
【0060】
<5.カバーと基板搬送装置との関係>
ここで、カバー80とシャトル搬送ロボット60との関係について説明する。図9は、シャトル搬送ロボット60によって基板Wの処理部間搬送を行う際のカバー80と基板保持部61との関係を示す概略側面図である。図9に示すように、シャトル搬送ロボット60の回転軸66がα方向に微少量回転し、基板保持部61が基板Wを持ち上げた状態で処理部間搬送を行う。このとき、カバー80は、シャトル搬送ロボット60の搬送動作の際に緩衝しないように図示しない昇降手段によって上昇した状態となっている。
【0061】
ところで、基板Wの処理部間搬送が終了し、カバー80が下降して各処理部における基板処理が開始された際に、処理部30,40,50に対応する位置にあるシャトル搬送ロボット60を次の処理部間搬送に備えて、基板載置部20,処理部30,40に対応する位置に予め移動させておくことが必要に応じて行われる。
【0062】
しかし、各処理部は基板Wの処理中であり、カバー80は閉じた状態であるため、基板保持部61が退避位置91にある状態で、シャトル搬送ロボット60を+X方向に移動させると、カバー80に衝突する。
【0063】
そこで、この実施の形態のシャトル搬送ロボット60では、図10に示すように、シャトル搬送ロボット60の回転軸66を90度程度回転させることによって基板保持部61を起立状態にし、側面視でカバー80と基板保持部61とが重ならないような状態にする。こうすることによって、シャトル搬送ロボット60がX方向に移動しても基板保持部61がカバー80とは緩衝しないようになり、各処理部における基板処理中にシャトル搬送ロボット60を基板載置部20,処理部30,40に対応する位置に予め移動させておくことが可能となる。なお、基板保持部61を起立させる際には上述のモータ65が駆動源となり、シャトル搬送ロボット60をX方向に移動させる際には上述のモータ73が駆動源となる。
【0064】
そして、シャトル搬送ロボット60がX方向に移動して、基板載置部20,処理部30,40に対応する位置に到達すると、モータ65を逆方向に駆動し、起立状態の基板保持部61を再び略水平状態に戻す。
【0065】
このような動作によって、図7の一点鎖線で示す基板保持部61が各処理部における基板Wの処理中に図6の一点鎖線で示す基板保持部61の位置に移動することができることとなり、各処理部における基板処理が終了するまでその位置で待機しておくことにより、次の基板Wの処理部間搬送を効率良く行うことができる。
【0066】
なお、基板Wの処理中に図6の一点鎖線で示す基板保持部61の位置で待機しているときに基板保持部61の洗浄を行う場合は、基板載置部20の近辺に基板載置部20内の基板Wを保持する基板保持部61に対してリンス液を吐出するノズル(図示せず)を設ければ良い。そして、基板載置部20の近辺に設けられたノズルとカバー80に設けられた洗浄液吐出ノズル82とからリンス液を吐出することにより、基板保持部61を洗浄することが可能となる。
【0067】
以上、説明したように、この実施の形態の基板処理装置100では、基板Wに対して処理を行う複数の処理部30,40,50を基板の処理順序に応じてX軸に沿った状態で配置され、複数の基板保持部61を有する1台のシャトル搬送ロボット60が隣接する各処理部間での基板の搬送を一括して行うように構成されているため、各処理部間のそれぞれに独立した搬送ロボットを設ける必要がなく、フットプリントを最小限に抑えることができる。
【0068】
また、シャトル搬送ロボット60は、複数の基板保持部61を動作させる際に、シリンダ64a,64bやモータ65等のような共通の駆動源を使用しているため、各処理部間の基板搬送において各々の基板保持部61を同期して動作させることができるとともに、基板載置部20から処理部30への搬送と処理部30から処理部40への搬送と処理部40から処理部50への搬送を同時に行うことができるにもかかわらず、搬送の際の制御機構を簡単に構成することができる。
【0069】
さらに、処理部30に隣接する位置にCMP装置等の外部装置とのインタフェースとなる基板載置部20を設けており、シャトル搬送ロボット60が基板載置部20の基板を処理部30に搬送するように構成されているため、CMP装置等の外部装置と直接インライン化を図ることができる。図11は、この実施の形態の基板処理装置100をCMP装置200とインライン化した構成を示す図である。図11に示すように、基板処理装置100とCMP装置200とをインライン化する際に、従来のようにコンベアを設ける必要がないため、フットプリントを極めて小さく抑えることが可能となる。
【0070】
<6.変形例>
上記各実施の形態においては、外部装置がCMP装置である場合について説明したが、CMP装置以外の装置であっても良い。また、各処理部30,40,50についても、CMP処理後の洗浄を行う処理部に限定するものではない。
【0071】
また、カバー80には洗浄液吐出ノズル82が設けられることについて説明したが、図7に一点鎖線で示す退避位置91にある基板保持部61を洗浄することという観点からすれば、洗浄液吐出ノズル82をカバー80と分離し、基板保持部61の動作に緩衝しないように退避位置91に直接設けるようにしても良い。
【0072】
さらに、基板搬送装置であるシャトル搬送ロボット60においては、処理間搬送の際に基板Wを持ち上げる動作は、モータ65を駆動して複数の基板保持部61を回転軸66を中心に回転させることによって行っていたが、図5に示す基台63と移動台75との間に昇降機構を設けて基台63より上部側を昇降させることによって基板を持ち上げるように構成しても良い。この場合には、モータ65等は設ける必要がなくなる。
【0073】
また、図12に示すように、シャトル搬送ロボット60を構成する複数の基板保持部61は、基端部分に接続された回転部材97a,97bが回転することによって基板Wを保持するような構成としても良い。この場合、図5に示した第1ロッド71aがX軸に沿って移動する際に、ラックとピニオン等を使用した線運動を円運動に変換する構造を使用して回転部材97aを回転させるようにすれば、シリンダ64aの駆動によって複数の第1アーム61aを同期して動作させることができる。同様に、図5に示した第2ロッド71bがX軸に沿って移動する際に、ラックとピニオン等を使用した線運動を円運動に変換する構造を使用して回転部材97bを回転させるようにすれば、シリンダ64bの駆動によって複数の第2アーム61bを同期して動作させることができる。
【0074】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載の発明によれば、基板を保持する複数の基板保持部と、複数の基板保持部を同期して動作させるように複数の基板保持部に共通に設けられた基板保持駆動部と、複数の基板保持部と基板保持駆動部とを一体として所定方向に沿って移動させる処理部間搬送手段とを備えるため、複数の基板保持部の動作の制御を行う際には共通に設けられた基板保持部駆動手段を制御するだけで良いため、各処理部間を搬送する際の制御機構を簡単にすることもできる。
【0075】
請求項2に記載の発明によれば、さらに、所定方向と平行に設けられ、複数の基板保持部が接続された回転軸と、回転軸を回転させることにより、複数の基板保持部を回転軸を中心として回転駆動する回転駆動手段とを備えるため、処理部間搬送の際に複数の基板を保持しつつ同時に持ち上げることができる。
【0076】
請求項3に記載の発明によれば、複数の基板保持部のそれぞれは、基板を保持する第1アーム及び第2アームを有する一対のアームを備え、基板保持部駆動手段は、複数の基板保持部についての複数の第1アームを同時に所定方向に沿って移動させる第1アーム駆動手段と、複数の基板保持部についての複数の第2アームを同時に所定方向に沿って移動させる第2アーム駆動手段とを備えるため、複数の基板を保持する動作を同期して行うことができるとともに、搬送する際の基板の位置アライメントを行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態における基板処理装置を示す平面図である。
【図2】第1の実施の形態における基板処理装置のYZ平面における概略断面図である。
【図3】第1の実施の形態における基板処理装置のZX平面における概略断面図である。
【図4】基板載置部の構成を示す図である。
【図5】シャトル搬送ロボットの斜視図である。
【図6】処理部間搬送の様子を示す説明図である。
【図7】処理部間搬送の様子を示す説明図である。
【図8】カバーの斜視図である。
【図9】カバーと基板保持部との動作関係を示す概略側面図である。
【図10】カバーと基板保持部との動作関係を示す概略側面図である。
【図11】この実施の形態の基板処理装置をCMP装置とインライン化した構成を示す図である。
【図12】図5とは異なる構成のシャトル搬送ロボットを示す平面図である。
【図13】従来の基板処理装置を示す平面図である。
【図14】従来の基板処理装置をCMP装置とインライン化した構成を示す概略図である。
【符号の説明】
30,40,50 処理部
60 シャトル搬送ロボット(基板搬送装置)
61 基板保持部
61a 第1アーム
61b 第2アーム
66 回転軸
64a シリンダ(第1アーム駆動手段)
64b シリンダ(第2アーム駆動手段)
65 モータ(回転駆動手段)
73 モータ(処理部間搬送手段)
100 基板処理装置
W 基板
Claims (3)
- 基板を所定方向に沿って配置された、側面をカバーで覆う複数の処理部間で搬送する基板搬送装置であって、
(a) 基板を保持する複数の基板保持部と、
(b) 前記複数の基板保持部を同期して動作させるように前記複数の基板保持部に対して設けられた基板保持部駆動手段と、
(c) 前記複数の基板保持部と前記基板保持部駆動手段とを一体として基板搬送方向に移動させる処理部間搬送手段と、
を備え、
前記カバーには、前記複数の処理部の各々の間に設けられた退避位置に対応する位置に凹部が設けられ、前記凹部によって前記退避位置は前記カバーによる処理部外部に位置し、
前記基板保持部駆動手段は、前記複数の基板保持部を前記基板搬送方向に沿って移動させ、前記複数の処理部の各々において前記基板を処理する際には、前記複数の処理部の各々の間に設けられた退避位置に前記複数の基板保持部を前記カバーに接触することなく前記所定方向に退避させることを特徴とする基板搬送装置。 - 請求項1に記載の基板搬送装置において、さらに、
(d) 前記所定方向と平行に設けられ、前記複数の基板保持部が接続された回転軸と、
(e) 前記回転軸を回転させることにより、前記複数の基板保持部を前記回転軸を中心として回転駆動する回転駆動手段と、
を備えることを特徴とする基板搬送装置。 - 請求項1または請求項2に記載の基板搬送装置において、
前記複数の基板保持部のそれぞれは、
(a-1) 基板を挾持する第1アーム及び第2アームを有する一対のアーム、
を備え、
前記基板保持部駆動手段は、
(b-1) 前記複数の基板保持部についての複数の前記第1アームを同時に前記所定方向に沿って移動させる第1アーム駆動手段と、
(b-2) 前記複数の基板保持部についての複数の前記第2アームを同時に前記所定方向に沿って移動させる第2アーム駆動手段と、
を備えることを特徴とする基板搬送装置。
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