JP4057158B2

JP4057158B2 - 基板搬送装置およびそれを備えた基板処理装置

Info

Publication number: JP4057158B2
Application number: JP24738598A
Authority: JP
Inventors: 吉彦渡辺; 隆範川本; 讓一西村; 和士茂森
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-10-07
Filing date: 1998-09-01
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2018-09-01
Also published as: JPH11176910A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、搬送アームにより半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、光ディスク用基板等の基板（以下「基板」という。）の保持や受け渡しを行う基板搬送装置およびそれを備えた基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からレジスト膜形成処理や現像処理を行う基板処理装置においては、成膜処理部、現像処理部等の他、加熱処理部や冷却処理部等の各種処理部間を基板搬送ロボットによって処理対象である基板を受け渡しつつ一連の処理を行っている。このような基板処理装置における基板搬送ロボットの例としては、搬送アームを２本備え、それぞれが独立して進退可能に設けられたものが挙げられる。そして、この様な基板搬送ロボットでは基板を加熱処理部や冷却処理部に搬出入する際、複数の搬送アームがそれぞれそれら処理部の高温または常温雰囲気内に進入して基板の受け渡しを行ったり、そのようにして受け取った基板を保持して処理部間を移動したりする。
【０００３】
ところで、上記のように搬送アームが加熱処理部の高温雰囲気内に進入したり、そこから加熱されて高温となった基板を受け取って保持することにより搬送アーム自体が熱せられる。そして、その後、そのように熱せられた搬送アームが冷却処理部内の常温の基板を受け取ると、搬送アームに蓄積されていた熱が基板を加熱して基板の精密な温度管理が行えなくなり、例えばその基板がレジストパターンの現像工程の途中であった場合などは現像ムラの原因となるなど、処理済み基板の品質を悪化させるという問題あった。
【０００４】
そのため、こういった問題を解決する方法として以下の２通りの装置が用いられている。すなわち、
▲１▼加熱処理部と冷却処理部間の基板の受け渡しを行う基板搬送ロボットと冷却処理部と成膜処理部あるいは現像処理部間の基板の受け渡しを行う基板搬送ロボットとを個別に設ける。
【０００５】
▲２▼上記２本の搬送アーム以外に冷却処理部からのみ基板の受け取り、成膜処理部あるいは現像処理部に基板の搬送を行う搬送アームをさらに設ける。
【０００６】
というものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、▲１▼の技術の場合には少なくとも２機の基板搬送ロボットを備えるため、それら自体により、またそれらが互いに干渉しないで基板の受け渡しが行えるようにそれぞれの移動のための搬送路を設ける必要があるため、装置構成が大型化し基板処理装置全体としての占有面積が大きくなるとともに、装置の製造コストの増加という問題が生じていた。
【０００８】
また、▲２▼の技術の場合にも搬送アームの本数が増えるため、それらの進退機構およびその制御の複雑化や装置の製造コストの増加という問題が生じていた。
【０００９】
この発明は、従来技術における上述の問題の克服を意図しており、基板の精密な温度管理および処理済み基板の品質の向上を実現しつつ、装置構成の大型化および複雑化を抑え、装置の製造コストを抑えることができる基板搬送装置およびそれを備えた基板処理装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明の請求項１に記載の装置は、搬送アームにより基板の保持や受け渡しを行う基板搬送装置であって、前記搬送アームが、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部が取り付けられた基部と、を備え、前記搬送アームは、上下に２つ設けられており、前記２つの搬送アームの間に冷却板が設けられており、前記２つの搬送アームのうちの少なくとも１つの搬送アームには、前記基板保持部から前記基部に亙って冷媒の封入された冷却流路が設けられており、前記冷却板には、冷媒の封入されたヒートパイプが設けられていることを特徴とする。
また、この発明の請求項２に記載の装置は、請求項１に記載の基板搬送装置であって、前記２つの搬送アームのそれぞれは、待機状態と進出状態との間で進退移動し、前記待機状態における前記２つの搬送アームの間に前記冷却板が設けられており、前記ヒートパイプは、前記待機状態において上下に配置された前記２つの搬送アームに保持される基板と重なる領域に受熱部を有するとともに、前記待機状態において上下に配置された前記２つの搬送アームに保持される基板から外れた領域に放熱部を有することを特徴とする。
【００１５】
また、この発明の請求項３に記載の装置は、請求項１または請求項２に記載の基板搬送装置であって、前記冷却流路および前記ヒートパイプは、中心の空洞を覆う網状のウィックと、前記ウィックを覆う螺旋管とを備え、前記ウィックと前記螺旋管との間に前記冷媒が浸透される。
さらに、この発明の請求項４に記載の装置は、基板の加熱処理部を含む複数の基板処理部と、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の基板搬送装置を用いて構成され、複数の基板処理部に対して基板の受け渡しを行う基板搬送部と、を備える。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
＜１．第１の実施の形態＞
＜＜１−１．第１の実施の形態の装置構成＞＞
本発明の実施の形態を図１〜図７に基づいて以下に説明する。なお、図１〜図６には水平面をＸ−Ｙ面とし、鉛直方向をＺ軸方向とする３次元座標系Ｘ−Ｙ−Ｚが定義されている。
【００１８】
図１は本発明の第１の実施の形態である基板処理装置１００を示す斜視図である。図１に示すように、基板処理装置１００は、複数のプロセス装置、例えば基板Ｗにレジストを塗布する塗布ユニット１と、基板Ｗの現像処理を行う現像ユニット２と、基板Ｗの加熱処理を行う加熱ユニット３ａと、基板Ｗの冷却処理を行う冷却ユニット３ｂ（なお、加熱ユニット３ａおよび冷却ユニット３ｂを併せて熱処理ユニット３と呼ぶとともに、塗布ユニット１、現像ユニット２および熱処理ユニット３を併せて「処理ユニット１〜３」という。）と、順次各処理ユニット１〜３に基板Ｗを給排する基板搬送部として機能する基板搬送ロボット６とを備え、図示しない基板収容カセットから未処理の基板Ｗを取り出して上記基板搬送ロボット６に基板Ｗを引き渡すと共に、処理済み基板Ｗを当該基板搬送ロボット６から受け取り、再び基板収容カセットに収容する基板移載ロボット５を付設している。また、第１の実施の形態における基板搬送ロボットを示す斜視図である図２に示すように、上記基板搬送ロボット６は、上段アーム１０および下段アーム１１（以下、併せて「搬送アーム１０，１１」という。）が基板Ｗを支持し、搬送アーム１０，１１を支持する基台２０が上記処理ユニット１〜３間を自走、および所要の処理ユニット１〜３の方へ向くように旋回し、搬送アーム１０，１１が基台２０からプロセス装置へ向けて進退自在に構成され、予め設定された作動プログラムに基づき、各処理ユニット１〜３に基板Ｗを所定のタクトタイムで順次配送するように構成されている。
【００１９】
つぎに、上記基板搬送ロボット６の具体的な構成を図１〜図６に基づいて説明する。なお、図２〜図４は第１の実施の形態における上記基板搬送ロボット６を示す図であって、図２は斜視図、図３は一部断面正面図、図４は図２のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図であり、図５および図６はそれぞれ冷却板２５および搬送アーム１０，１１におけるヒートパイプ２５０および１１０，１１１の配置を示す平面図である。
【００２０】
基板搬送ロボット６は図示しない水平、垂直および旋回駆動機構によって、Ｘ軸方向の並進、Ｚ軸方向の昇降およびＺ軸方向を軸としての旋回が自在（図１参照）なように構成された基台２０の両側面には、スライドレール２１，２１が延設されている。これらスライドレール２１，２１には、それらに対して摺動自在な断面凹状のスライド部材２２，２２が嵌め合わされており、スライド部材２２，２２の外方には、それぞれ支持部材２３，２４が固定されている。これら支持部材２３，２４のうち支持部材２３上には、未処理ないし処理済みの基板Ｗを前記各処理ユニット１〜３に供給ないし取り出しをする上段アーム１０が固定される一方、支持部材２４上には未処理ないし処理済みの基板Ｗを各処理ユニット１〜３へ供給ないし取り出しをする下段アーム１１が固定されている。
【００２１】
これら両搬送アーム１０，１１の構造は、図２および図６に示すように内径が上記基板Ｗより若干大きくなるように形成された円弧状の基板保持部１０ａ，１１ａと、この基板保持部１０ａ，１１ａを支持する基部１０ｂ，１１ｂとが一体となった金属（熱伝導性のよい材質）製部材から構成されている。そして、上記基板保持部１０ａ，１１ａの内周面には各々３本の支持ピン２６…が設けられており、この支持ピン２６…上に基板Ｗが載置されて搬送されることになる。
【００２２】
また、上記支持部材２３の高さは、上記支持部材２４の高さより若干高くなるように構成されているので、上段アーム１０と下段アーム１１との間には若干の隙間が形成されることになる。そして、その隙間には、前記基台２０上に設けられた固定用部材２８に、その下面が固定された冷却板２５が設けられている。なお、この冷却板２５の詳細は後述する。
【００２３】
さらに、前記基台２０の下部には下段アーム駆動用のモータ３０が設けられており、このモータ３０の軸には駆動ローラ３１が固定されている。さらに、前記スライドレール２１の下部両端部近傍には、従動ローラ３３，３３が設けられており、また上記駆動ローラ３１の近傍にはガイドローラ３４が設けられている。そして、上記４つのローラ３１，３３，３３，３４間にはワイヤ３５が巻架されており、このワイヤ３５の両端は上記支持部材２４の下端に固定されている。これにより前記モータ３０を駆動すると支持部材２４（下段アーム）が進退することになる。
【００２４】
一方、上記下段アーム駆動用のモータ３０とは反対側の基台２０の側面には、上段アーム駆動用のモータ４０と、上記と同様に配置された各ローラおよびワイヤ（図示せず）とが設けられ、これによって支持部材２３（上段アーム１０）が進退するような構造となっている。なお、搬送アーム１０，１１が、図２に示す状態のように、処理ユニット１〜３へ進出していない状態が待機状態であり、図３に２点鎖線で示す状態が進出状態である。そして搬送アーム１０，１１は両状態間を矢符のように進退するのである。
【００２５】
＜＜１−２．第１の実施の形態の特徴＞＞
つぎに、本発明の特徴について実施の形態に即して説明していく。
【００２６】
図５に示すように冷却板２５は、その内部に図示のように冷却板２５を冷却するヒートパイプ２５０が埋め込まれた金属（熱伝導性のよい材質）製の板状部材であり、図５に示すように、平面視において一短辺を円弧としたほぼ長方形状をなしており、かつ前記両搬送アーム１０，１１より若干大きくなるように形成されている。
【００２７】
また、冷却板２５内部には、その両端が放熱部２５０ａ、中間が受熱部２５０ｂ、それらの間が断熱部２５０ｃとなっているヒートパイプ２５０が設けられている。そして、冷却板２５内には、待機状態における搬送アーム１０，１１およびそれらに保持される基板Ｗに重なる部分である受熱領域ＡＡ１を覆うようにヒートパイプ２５０の受熱部２５０ｂが設けられており、そのＸ軸の負側においてヒートパイプ２５０の断熱部２５０ｃが設けられ、さらに冷却板２５のＸ軸の負側端部付近の放熱領域ＥＡ１においてヒートパイプ２５０の両端の放熱部２５０ａがＹ軸方向に延設されている。
【００２８】
同様に、図６に示すように上段アーム１０および下段アーム１１のそれぞれの内部にも、その一端が放熱部１１０ａ，１２０ａ、他端が受熱部１１０ｂ，１２０ｂ、それらの間が断熱部１１０ｃ，１２０ｃとなっている、ヒートパイプ２５０と同様の構造を持つ２本のヒートパイプ１１０，１２０が設けられている。そして、搬送アーム１０，１１それぞれの基板保持部１０ａ，１１ａの受熱領域ＡＡ２内にはそれらに沿ってヒートパイプ１１０，１２０の受熱部１１０ｂ，１２０ｂが位置し、それにつながる基部１０ｂ，１１ｂ内にはヒートパイプ１１０，１２０の断熱部１１０ｃ，１２０ｃが位置し、さらに基部１０ｂ，１１ｂ内のＸ軸の負側端部付近の放熱領域ＥＡ２においてヒートパイプ１１０，１２０の放熱部１１０ａ，１２０ａがＹ軸方向に延設されている。
【００２９】
また、ヒートパイプ２５０および１１０，１２０の構造を示す断面図である図７に示すように、ヒートパイプ２５０および１１０，１２０には中心に空洞ＣＡが設けられ、それを覆うように金属細線による網状のウィック２５１および１１１，１２１が設けられ、さらにそれを覆うように螺旋状の襞をもつ螺旋管２５２および１１２，１２２が設けられている。そして、螺旋管２５２および１１２，１２２の襞の稜線にウィック２５１および１１１，１２１が接触している。そしてウィック２５１および１１１，１２１と螺旋管２５２および１１２，１２２の間には作動液Ｆが浸透されている。さらに、螺旋管２５２および１１２，１２２を覆うように上記断熱部２５０ｃのみに断熱性の管壁２５３および１１３，１２３が設けられており、放熱部２５０ａおよび１１０ａ，１２０ａならびに受熱部２５０ｂおよび１１０ｂ，１２０ｂには管壁２５３および１１３，１２３は設けられていない。
【００３０】
つぎに、この様なヒートパイプ２５０および１１０，１２０による放熱の原理の概略を説明する。
【００３１】
受熱部２５０ｂおよび１１０ｂ，１２０ｂ（冷却板２５における受熱領域ＡＡ１および搬送アーム１０，１１における受熱領域ＡＡ２）において熱せられた作動液Ｆは蒸発し潜熱（気化熱）を伴って、空洞ＣＡを通って放熱部２５０ａおよび１１０ａ，１２０ａ（冷却板２５における放熱領域ＥＡ１および搬送アーム１０，１１における放熱領域ＥＡ２）に至り、そこで潜熱を放出して液化する。そして放出された潜熱は放熱部２５０ａおよび１１０ａ，１２０ａの表面を通じて外部に放出される一方、液化した作動液Ｆはウィック２５１および１１１，１２１内を毛細管現象により再度受熱部２５０ｂおよび１１０ｂ，１２０ｂに向かって移動していく。このような一連の工程を常時繰り返すことによって、受熱領域ＡＡ１およびＡＡ２に位置する受熱部２５０ｂおよび１１０ｂ，１２０ｂによって受け取った熱がヒートパイプ２５０および１１０，１２０を介して高い熱伝導率で伝導することによって放熱部２５０ａおよび１１０ａ，１２０ａに至り、それらの位置する放熱領域ＥＡ１またはＥＡ２で放熱されることにより、結果的に受熱領域ＡＡ１またはＡＡ２が冷却される。
【００３２】
なお、このヒートパイプ２５０および１１０，１２０は管壁２５３および１１３，１２３ならびに螺旋管２５２および１１２，１２２がテフロン（登録商標）樹脂製、ウィック２５１および１１１，１２１が金属製であることにより可撓性を備えており、さらに螺旋管２５２および１１２，１２２を設けることにより折り曲げて配置しても、その作動液Ｆはその移動を阻害されず、ウィック２５１および１１１，１２１を介して螺旋管２５２および１１２，１２２の襞に沿って移動できるものとなっている。
【００３３】
そこで、この装置では搬送アーム１０，１１内および冷却板２５内においてヒートパイプ２５０および１１０，１２０を上記のように折り曲げて配置し、効率よく受熱および放熱することができるように張り巡らせている。
【００３４】
ところで、上記基板搬送ロボット６は各処理ユニット１〜３のいずれかに対して、基板Ｗの受け渡しを行う場合には、モータ４０または３０を駆動して上段アーム１０または下段アーム１１の基板保持部１０ａ，１１ａを、対象とするいずれかの処理ユニット１〜３内に進入（進出状態）させて基板Ｗの受け渡しを行った後、その搬送アーム１０，１１を後退させて図２および図３に示す待機位置に戻すのであるが、上記対象とする処理ユニット１〜３が加熱ユニット３ａである場合には、その加熱ユニット３ａに対して受け渡しを行った搬送アーム１０，１１は熱せられる。
【００３５】
しかし、この装置では搬送アーム１０，１１内に上記のようにヒートパイプ１１０，１２０が設けられており、基板保持部１０ａ，１１ａで受け取った熱を直ちにその搬送アーム１０，１１の放熱部１１０ａ，１２０ａに導き放熱するので基板保持部の温度上昇が抑えられる。そのため、次にその搬送アーム１０，１１が基板Ｗの受け渡しを行うために冷却ユニット３ｂに進入しても、その搬送アーム１０，１１はさほど高温になっていないので、冷却ユニット３ｂ内の冷却されて常温近くまで温度が低下している基板Ｗを取り出す場合やその逆の場合等にも、その基板Ｗや冷却ユニット３ｂの内部雰囲気にあまり熱的影響を与えない。
【００３６】
また、加熱ユニット３ａに搬送アーム１０，１１のうちのいずれかが基板Ｗを渡すために進入した後、後退して待機位置に位置する場合にも、その搬送アーム自体は上記の理由によりあまり高温になっていないため、冷却板２５や他方の搬送アーム１０，１１にあまり熱的影響を及ぼさない。また、第１の実施の形態では搬送アーム１０，１１に冷却流路として内部にウィック２５１および１１１，１２１等による図７に示す構造を備えたヒートパイプ１１０，１２０を用いているので、後述する第２および第３の実施の形態における簡単な構造の冷却流路と比較して冷却効率がよい。
【００３７】
また、加熱ユニット３ａにおいて搬送アーム１０，１１が高温の基板Ｗを保持して取り出した後に後退して待機位置に位置する場合にはその基板Ｗ（以下、これを「発熱側」という。）からの熱放射は、それに対向する冷却板２５の受熱領域ＡＡ１に至り、それを加熱する。しかし、この冷却板２５は上記のようにヒートパイプ２５０をその内部に備え、それにより冷却板２５自体を冷却しているため、その温度はあまり上昇することはない。
【００３８】
そのため、この冷却板２５は上記の発熱側からの熱放射を遮断し、他方の常温の搬送アーム１０，１１やそれに常温の基板Ｗが保持されている場合にはその基板Ｗ（以下、これらを併せて「受熱側」という。）に至るのを阻止するとともに、冷却板２５自体が熱せられて、２次的な熱放射により受熱側を熱することが少ないので発熱側と受熱側との熱的影響を抑えることができる。
【００３９】
また、発熱側近傍の雰囲気は加熱されるが、とりわけ、下段アーム１１が上記発熱側としての高温の基板Ｗを保持し、上段アーム１０が受熱側である状態で両搬送アーム１０，１１が待機位置にある場合には、対流により発熱側の熱せられた雰囲気が上昇して、受熱側へ向かうことになる。しかし、発熱側と受熱側との間には上記のように冷却される冷却板２５が設けられているため、発熱側の高温雰囲気の熱は受熱側に直接至ることがない。そのため上記熱放射の遮断効果と相まって、発熱側と受熱側との熱的影響を一層抑えることができる。
【００４０】
そして、以上により、基板Ｗの温度管理を精密に行うことができるので、例えばレジストパターンの現像工程における基板温度の不均一による現像ムラの発生を抑えるなどといった処理済みの基板Ｗの品質を向上させることができる。
【００４１】
また、基板搬送ロボット６にはヒートパイプ１１０，１２０を備えた搬送アーム１０，１１を備えるので、加熱ユニット３ａおよび冷却ユニット３ｂのいずれと基板Ｗの受け渡しを行っても基板Ｗに熱的影響を及ぼすことが少ないので、加熱ユニット３ａと冷却処理ユニット３ｂとの間の搬送を行う基板搬送ロボットと、冷却ユニット３ｂと塗布ユニット１又は現像ユニット２との間を搬送する基板搬送ロボットとを個別に設けたり、冷却ユニット３ｂからのみ基板Ｗを受け取る専用の搬送アーム等、３本以上の搬送アームを設ける必要がないので、上記効果を実現しながら前者では基板処理装置１００全体としての占有面積を抑えることができるのに加えて、両者とも装置構成を小型化および簡略化し、装置の制御を容易にするとともに製造コストを抑えることができる。
【００４２】
さらに、この基板搬送ロボット６では冷却板２５および搬送アーム１０，１１の冷却にヒートパイプ２５０および１１０，１２０を用いているので、ヒートポンプ等で冷却する場合のように冷媒を送受する配管等を搬送アーム１０，１１や冷却板２５の外部に設けられた放熱手段等に連結する必要がないので、基板搬送ロボット６の移動によるそれらの配管の破損が生じることがなく、信頼性の高い装置とすることができる。
【００４３】
＜２．第２の実施の形態＞
図８は第２の実施の形態における基板搬送ロボット７を示す斜視図である。また、図９はその基板搬送ロボット７の搬送アーム７０の構造を示す図であり、図９（ａ）は搬送アーム７０の平面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）におけるＢ−Ｂ部分断面図である。以下、これらの図をもとに、第２の実施の形態における基板搬送ロボット７の詳細について説明していく。
【００４４】
第２の実施の形態の基板処理装置は図１に示す第１の実施の形態の基板処理装置１００において基板搬送ロボット６の代わりに基板搬送ロボット７を備える以外は全く同様の構成となっている。また、第２の実施の形態における基板搬送ロボット７は第１の実施の形態の基板搬送ロボット６と同様に搬送アーム７０、基台７５および基台駆動機構７７等を備えている。なお、図８には説明の便宜上１本の搬送アーム７０しか図示されていないが、第２の実施の形態における基板搬送ロボット７も第１の実施の形態における基板搬送ロボット６と同様に搬送アーム７０が上下に２本設けられており、各搬送アーム７０の進退機構も第１の実施の形態の基板搬送ロボット６と同様の構成となっている。また、処理済の基板Ｗの処理ユニット１〜３のいずれかからの取り出しと、未処理の基板Ｗの処理ユニット１〜３のいずれかへの搬入とを一度に行える点も、第１の実施形態の基板搬送ロボット６と同様である。そして、図１および図８において共通の３次元座標系Ｘ−Ｙ−Ｚを用いて示すように、第１の実施の形態と同様に基台駆動機構７７によって基台７５はＹ軸方向の並進、Ｚ軸方向の昇降およびＺ軸方向を軸としての旋回が自在なものとなっている。
【００４５】
また、図９（ａ）に示すように、搬送アーム７０の内部には第１の実施の形態のヒートパイプ１１０，１２０の代わりに、基板保持部７０ａから基部７０ｂにかけて、内部に冷媒ＣＬが封入された空洞からなる冷却流路ＣＲが設けられている。ところで、搬送アーム７０は溝７１ａを備えた下部７１と、それと一致する輪郭を有し、下部７１の上面を覆うように取り付けられた蓋部７２とを備え、上記溝７１ａの上部開口ＵＯは蓋部７２によって閉じられて上記空洞を形成している。そして、下部７１および蓋部７２は金属（熱伝導性のよい材質）製となっている。なお、図９（ａ）では理解を容易にするため蓋部７２を破断線Ｌによって一部除去した状態で図示している。
【００４６】
そして、図９（ｂ）に示すように、空洞内の冷媒ＣＬはその液面と蓋部７２との間に間隙を有する量に調節されている。また、冷媒ＣＬとしては具体的には第２の実施の形態ではフロリナートを用いている。このような冷却流路ＣＲにより、この基板搬送ロボット７では搬送アーム７０を冷却する。以下、この搬送アーム７０の冷却原理を説明する。
【００４７】
冷却流路ＣＲにおける上記空洞内の液体の冷媒ＣＬは基板保持部７０ａにおいて、保持される基板Ｗにより熱せられた搬送アーム７０の熱を潜熱（気化熱）として奪って気化する。これにより基板保持部７０ａにおける冷却流路ＣＲ内の気圧が上昇する。これに対し、搬送アーム７０の基部７０ｂ内の空洞内の気体の冷媒ＣＬは逆に基部７０ｂに潜熱を与えて液化する。これによりその位置での空洞内の気圧は低下する。すなわち、基板保持部７０ａ側の冷却流路ＣＲ内の気圧は上昇し、基部７０ｂ側の空洞内の気圧は低下するため、基板保持部７０ａ側の気体の冷媒ＣＬは空洞内を基部７０ｂ側に移動する。
【００４８】
逆に、基板保持部７０ａにおける空洞内の液体の冷媒ＣＬは上記のように基板Ｗの熱により盛んに気化するためその体積が減少する。また基部７０ｂ側の空洞内の気体の冷媒ＣＬは上記のように盛んに液化するため、その位置の液体の冷媒ＣＬはその体積を増す。したがって、液体の冷媒ＣＬは空洞内を基部７０ｂ側から基板保持部７０ａ側へ移動することになる。以上から、空洞内の冷媒ＣＬは空洞内を循環することによって基板保持部７０ａの熱を奪い、その熱を基部７０ｂにおいて放出するため、搬送アーム７０は冷却されるのである。
【００４９】
さらに、この搬送アーム７０の基部７０ｂの後端（図９のＸ軸負側端）には多数のフィン７３ａが設けられて放熱促進部７３を形成している。各フィン７３ａは図中のＸ−Ｚ面内において長方形である板状部材であり、このような多数のフィン７３ａにより、大気にふれる表面積を多くして冷媒ＣＬから放出される潜熱を大気に放出し易いものとなっている。
【００５０】
以上説明したように、第２の実施の形態によれば、搬送アーム７０内に上記のような冷却流路ＣＲが設けられており、基板保持部７０ａで受け取った熱を直ちに基部７０ｂ、とりわけ、その後端の放熱促進部７３に導いて放熱するので基板保持部７０ａの温度上昇が抑えられる。したがって、次にその搬送アーム７０が基板Ｗの受け渡しを行うために冷却ユニット３ｂに進入しても、その搬送アーム７０はさほど高温になっていないので、冷却ユニット３ｂ内の冷却されて常温近くまで温度が低下している基板Ｗを取り出す場合やその逆の場合等にも、その基板Ｗや処理ユニット１〜３、とりわけ冷却ユニット３ｂの内部雰囲気にあまり熱的影響を与えない。
【００５１】
また、冷却流路ＣＲが基板保持部７０ａから基部７０ｂに亙って内部に設けられた空洞に冷媒ＣＬが封入された簡単な構造であるため、装置の制御を容易に行えるとともに製造コストを抑えることができる。
【００５２】
また、空洞が溝７１ａと当該溝７１ａの開口部を閉じる蓋部７２とから形成されるため、空洞をくり貫いて形成する場合に比べて、容易に形成することができるので、装置の製造コストをさらに抑えることができる。
【００５３】
また、基部７０ｂが外部への放熱を促進する放熱促進部７３を備えるため、より効率的に搬送アーム７０を冷却することができる。
【００５４】
そして、以上により、第２の実施の形態の基板処理装置により基板処理を行う場合に、基板Ｗの温度管理を精密に行うことができるので、例えばレジストパターンの現像工程における基板温度の不均一による現像ムラの発生を抑えるなどといった処理済みの基板Ｗの品質を向上させることができる。
【００５５】
また、基板搬送ロボット７には冷却流路ＣＲを備えた搬送アーム７０を備えるので、加熱ユニット３ａおよび冷却ユニット３ｂのいずれと基板Ｗの受け渡しを行っても基板Ｗに熱的影響を及ぼすことが少ないので、加熱ユニット３ａと冷却処理ユニット３ｂとの間の搬送を行う基板搬送ロボットと、冷却ユニット３ｂと塗布ユニット１又は現像ユニット２との間を搬送する基板搬送ロボットとを個別に設けたり、冷却ユニット３ｂからのみ基板Ｗを受け取る専用の搬送アーム等、３本以上の搬送アームを設ける必要がないので、上記効果を実現しながら前者では基板処理装置全体としての占有面積を抑えることができるのに加えて、両者とも装置構成を小型化および簡略化し、装置の製造コストを抑えることができる。
【００５６】
さらに、この基板搬送ロボット６では搬送アーム７０の冷却に冷却流路ＣＲを用いているので、ヒートポンプ等で冷却する場合のように冷媒を送受する配管等を搬送アーム１０，１１や冷却板２５の外部に設けられた放熱手段等に連結する必要がないので、基板搬送ロボット６の移動によるそれらの配管の破損が生じることがなく、信頼性の高い装置とすることができる。
【００５７】
＜３．第３の実施の形態＞
図１０は第３の実施の形態の基板処理装置における基板搬送ロボット８の搬送アーム８０の平面図である。以下、図１０をもとに、第３の実施の形態における基板処理装置について説明していく。
【００５８】
第３の実施の形態の基板処理装置は、その基板搬送ロボット８の搬送アーム８０の構造が図８および図９に示す第２の実施の形態の基板処理装置の基板搬送ロボット７と異なる以外は全く同様の構成となっている。
【００５９】
第３の実施の形態の装置における基板搬送ロボット８の搬送アーム８０は第２の実施の形態の基板搬送ロボット７と比較して、冷却流路ＣＲの中間部ＣＲｂ（参照符号一部省略）を基部８０ｂ内に多数本設けており、基板保持部８０ａ内の冷却流路ＣＲの受熱部ＣＲａにおいて熱せられた第２の実施の形態と同様の冷媒ＣＬが冷却流路ＣＲの上記中間部ＣＲｂを通過中にも基部８０ｂ表面から放熱し易いものとなっている。また、複数の中間部ＣＲｂはそれに垂直かつ後述する放熱促進部８３に平行に設けられた冷却流路ＣＲの放熱部ＣＲｃに連結されている。
【００６０】
また、第３の実施の形態における搬送アームの放熱促進部８３は第２の実施の形態におけるそれと同様の多数のフィン８３ａ（参照符号一部省略）を基部８０ｂの後端（Ｘ軸負側端）から外部に突出した状態で取り付けたものとなっている。
【００６１】
このような構成であるため、第３の実施の形態によれば第２の実施の形態と同様の効果を有する他、冷却流路ＣＲが多数の中間部ＣＲｂを備えているので、より放熱作用が良好で、より効率的に搬送アーム８０を冷却することができる。さらに、それにより、基板のより精密な温度管理、および処理済みの基板のさらなる品質の向上を実現することができる。
【００６２】
＜４．変形例＞
上記第１および第２の実施の形態において基板搬送部およびそれを備えた基板処理装置の一例を示したが、この発明はこれに限られるものではない。
【００６３】
例えば、上記第１の実施の形態における基板搬送ロボット６では冷却板を備えるものとしたが、冷却板を備えない構成としてもよい。その場合にも搬送アーム自体が高温になることが少ないので互いの熱的影響を抑えることができ、上記実施の形態と同様に基板Ｗの精密な温度管理、および処理済みの基板Ｗの品質の向上を実現しつつ、装置構成を小型化および簡略化し、装置の製造コストを抑えることができ、さらに、信頼性の高い装置とすることができる。また、逆に第２および第３の実施の形態の基板搬送ロボット７，８において上下２段の搬送アームの間に第１の実施の形態と同様の冷却板を設けてもよい。その場合には、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
また、上記第１の実施の形態における基板搬送ロボット６では内部にヒートパイプを備える搬送アームとして上段アーム１０および下段アーム１１の２本を備えるものとしたが、ヒートパイプまたは冷却流路を備える搬送アームを１本とし、他方の搬送アームはそれらを備えないものとしたり、逆にそれらを有する搬送アームを３本以上備えるものとしてもよい。すなわち、この発明では、従来のように搬送アーム間の熱分離を目的として搬送アームの本数を増加させる必要はなくなるが、搬送シーケンス上の目的などで３本以上の搬送アームを設けてあるような場合に、それらに対してこの発明を適用することを禁ずるものではない。搬送装置が複数台存在する場合にも同様である。
【００６５】
また、上記第１の実施の形態における基板搬送ロボット６では、冷却板２５および搬送アーム１０，１１に螺旋状の襞を持つ螺旋管２５２および１１２，１２２を備えることにより可撓性を備えたヒートパイプ２５０および１１０，１２０を図５，図６のように設けるものとしたが、螺旋管２５２および１１２，１２２の代わりに筒状の管を備えた可撓性を持たない通常のヒートパイプを冷却板２５および搬送アーム１０，１１内に直線状に設ける等のその他の構成であってもよい。
【００６６】
また、第２および第３の実施の形態における搬送アームでは、冷却流路ＣＲの空洞を下部の溝と蓋部とを併せることによって形成するものとしたが、搬送アームを上部と下部の互いに接合する面のそれぞれの対応する位置に同じ幅の溝を設けて、それらを重ね併せることによって空洞を形成するものとしてもよい。
【００６７】
さらに、第２および第３の実施の形態では搬送アーム７，８に放熱促進部として多数のフィンを設けたが、放熱促進部としてファンを設けて基部を空冷するもの等その他の手段を用いてもよい。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１および請求項１に従属する請求項２〜４に記載の発明によれば、基板保持部から基部に亙って冷媒の封入された冷却流路が設けられているため、搬送アームが保持する基板に与える熱的影響を抑えることができるので、基板の保持や受け渡しに際して、基板の精密な温度管理、および処理済み基板の品質の向上を実現することができる。
また、請求項１および請求項１に従属する請求項２〜４に記載の発明によれば、一方の搬送アームからの熱放射を遮断し、他方の搬送アームやそれに保持された基板に、その熱が至るのを阻止することができる。したがって、２つの搬送アームの相互の熱的影響を抑えることができ、基板の精密な温度管理を実現することができる。
【００７３】
また、請求項４の発明によれば、基板の加熱処理部を含む複数の基板処理部と、請求項１ないし請求項３の発明を用いた基板搬送部を備えるため、搬送アームが保持する基板に与える熱的影響を抑えることができるので、基板の精密な温度管理、および処理済みの基板の品質の向上を実現することができる。さらに、上記効果を得るために余分な搬送アームを備えたり、余分な基板搬送部を備える必要がないので、装置構成の大型化および複雑化を抑え、装置の製造コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態である基板処理装置を示す斜視図である。
【図２】第１の実施の形態における基板搬送ロボットを示す斜視図である。
【図３】第１の実施の形態における基板搬送ロボットの一部断面側面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である。
【図５】第１の実施の形態における基板搬送ロボットの冷却板のヒートパイプの配置を示す平面図である。
【図６】第１の実施の形態における基板搬送ロボットの搬送アームのヒートパイプの配置を示す平面図である。
【図７】ヒートパイプの断面図である。
【図８】第２の実施の形態における基板搬送ロボットを示す斜視図である。
【図９】第２の実施の形態の基板搬送ロボットの搬送アームの構造を示す図である。
【図１０】第３の実施の形態の基板搬送ロボットの搬送アームの平面図である。
【符号の説明】
１〜３処理ユニット（「基板処理部」）
３ａ加熱ユニット
３ｂ冷却ユニット
６，７．８基板搬送ロボット（「基板搬送装置」，「基板搬送部」）
１０，１１上段アーム，下段アーム（それぞれ「搬送アーム」）
７０，８０搬送アーム
１０ａ，１１ａ，７０ａ，８０ａ基板保持部
１０ｂ，１１ｂ，７０ｂ，８０ｂ基部
７３，８３放熱促進部
７１ａ溝
７２蓋部（７１と併せて空洞）
１００基板処理装置
２５０，１１０，１２０ヒートパイプ
ＣＲ冷却流路
ＣＬ冷媒
Ｗ基板

Claims

搬送アームにより基板の保持や受け渡しを行う基板搬送装置であって、
前記搬送アームが、
基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部が取り付けられた基部と、
を備え、
前記搬送アームは、上下に２つ設けられており、
前記２つの搬送アームの間に冷却板が設けられており、
前記２つの搬送アームのうちの少なくとも１つの搬送アームには、前記基板保持部から前記基部に亙って冷媒の封入された冷却流路が設けられており、
前記冷却板には、冷媒の封入されたヒートパイプが設けられてい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であって、
前記２つの搬送アームのそれぞれは、待機状態と進出状態との間で進退移動し、
前記待機状態における前記２つの搬送アームの間に前記冷却板が設けられており、
前記ヒートパイプは、前記待機状態において上下に配置された前記２つの搬送アームに保持される基板と重なる領域に受熱部を有するとともに、前記待機状態において上下に配置された前記２つの搬送アームに保持される基板から外れた領域に放熱部を有することを特徴とする基板搬送装置。
請求項１又は請求項２に記載の基板搬送装置であって、
前記冷却流路および前記ヒートパイプは、
中心の空洞を覆う網状のウィックと、
前記ウィックを覆う螺旋管と
を備え、
前記ウィックと前記螺旋管との間に前記冷媒が浸透されることを特徴とする基板搬送装置。
基板の加熱処理部を含む複数の基板処理部と、
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の基板搬送装置を用いて構成され、前記複数の基板処理部に対して基板の受け渡しを行う基板搬送部と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。