JPH07183358A - 基板配列ピッチ変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で、基板に付着するパーティクル
を抑えながら基板の配列ピッチを変換する。 【構成】 この装置は、複数の基板保持部材４０と支持
機構４１と移動機構４２とを有している。複数の基板保
持部材４０は、それぞれ基板Ｗを保持可能な保持溝４０
ａを上部に有し、所定のピッチで配列された複数の基板
を保持可能なように基板の配列方向に並べて配置されて
いる。支持機構４１は、複数の基板保持部材４０を、基
板配列方向に移動自在にかつ移動時に保持溝４０ａの姿
勢が維持されるように支持する。移動機構４２は、複数
の基板保持部材４０の下方に配置され、複数の基板保持
部材４０のそれぞれを基板配列方向に沿って移動させて
隣合う基板保持部材４０の間隔を変換する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板配列ピッチ変換装
置、特に、基板の配列ピッチを狭くしたり、あるいは逆
に広くしたりするための基板配列ピッチ変換装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体基板等の薄板状被処理基板（以
下、単に基板と記す）の表面処理を行う場合には基板処
理装置が用いられる。基板処理装置は、複数の基板を収
納したキャリアを搬送する搬送ロボットと、処理液によ
って複数の基板の表面処理を行う処理槽と、処理された
基板表面を乾燥する乾燥炉とが設けられている。基板を
処理槽に浸漬する場合には、キャリアを処理槽に浸漬す
るキャリアバッチ方式と、キャリアから取り出した複数
の基板をチャックにより保持して処理槽に搬送するキャ
リアレス方式が用いられる。

【０００３】ここで、処理槽内で一度に多数の基板を処
理可能とするために、搬送ロボットにおける基板配列ピ
ッチよりも狭いピッチで処理槽の基板保持具に基板を保
持させるための基板配列ピッチ変換装置が従来から提案
されている。たとえば特開平２−３０３１４０号公報に
示された装置では、左右１対のウエハ保持爪をそれぞれ
カム軸によって駆動し、保持される基板群のピッチをカ
ム軸の回転量を制御することによって調整している。ま
た、特開平３−２７３６６２号公報に記載された装置で
は、１対のプレート表面に上下方向に傾斜するピッチ変
換溝を形成し、このピッチ変換溝に沿って基板を移動さ
せることにより基板の配列ピッチを変換している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来のピッチ
変換装置において、前者の装置ではピッチ変換を行うた
めの機構が非常に複雑となり、装置全体が高価になって
しまう。また、左右１対のカム軸を同期して回転させる
必要があり、回転角度に狂いが生じると基板が捩じられ
て基板の破損を招くという問題がある。また後者の装置
では、上下方向に傾斜する溝を精度良く形成し、しかも
対向する１対のプレートの溝を高精度に対向して配置す
る必要がある。この装置において、両プレートの溝の間
に位置の狂いがあると、前記同様に基板が捩じられるこ
ととなり、基板の破損を招く。このように従来のピッチ
変換装置では、加工、組立及び作動を高精度に行う必要
があり、装置が高価になる。

【０００５】また、前記従来のピッチ変換装置では、基
板をプレート上で直接移動させるためにパーティクルが
発生しやすい。しかも、ピッチ変換のための駆動部が基
板より上方に配置されているために、駆動部で発生した
パーティクルは下方の基板に付着しやすい。本発明の目
的は、簡単な構造で容易に基板配列ピッチを変換でき、
しかも基板へのパーティクルの付着を少なくすることに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る基板配列ピ
ッチ変換装置は、基板の配列ピッチを変換するための装
置であり、複数の基板保持部材と、支持手段と、移動手
段とを備えている。複数の基板保持部材は、それぞれ基
板保持可能な基板保持溝を上部に有し、所定のピッチで
配列された複数の基板を保持可能なように基板の配列方
向に並べて配置されている。支持手段は、複数の基板保
持部材を、基板配列方向に移動自在にかつ移動時に基板
保持溝の姿勢が維持されるように支持する。移動手段
は、複数の基板保持部材の下方に配置され、複数の基板
保持部材のそれぞれを基板配列方向に移動させて隣合う
基板保持部材の間隔を変換する。

【０００７】

【作用】本発明に係る基板配列ピッチ変換装置では、複
数の基板保持部材の上部に形成された基板保持溝にそれ
ぞれ基板が保持される。複数の基板保持部材は所定のピ
ッチで配列されているが、移動手段によってこれらの基
板保持部材を基板配列方向に沿って移動させることが可
能である。このようにして、複数の基板保持部材のそれ
ぞれの間隔を変換することにより、基板保持部材の上部
に載置された複数の基板の配列ピッチを変換することが
できる。ここで、移動手段によって複数の基板保持部材
が移動させられるとき、支持手段によって複数の基板保
持部材が支持されており、これにより基板保持溝の姿勢
が維持される。このため、配列ピッチの変換時における
基板の配列姿勢の傾きが防止される。

【０００８】ここでは、基板は基板保持部材に支持さ
れ、基板保持部材の移動によって基板の配列ピッチが変
換されるので、基板と他の部材との摺接によるパーティ
クルの発生がない。また、基板保持部材を移動させるた
めの移動手段は基板保持部材の下方に配置されているの
で、移動手段で発生したパーティクルが基板に付着する
のを抑えることができる。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明に係る基板配列ピッチ変換装
置が採用された基板処理装置を示している。この基板処
理装置１は、搬送用キャリア２から基板Ｗを取り出して
表面処理用キャリア３へ移し替える基板移替え部４と、
基板Ｗの表面処理部５と、基板乾燥部６と、搬送用キャ
リア２を洗浄するキャリア洗浄部７と、メンテナンス作
業域８とを有している。

【００１０】また、この基板処理装置１には、キャリア
搬入搬出部１０に沿って設けられたキャリア移載ロボッ
ト１１と、基板移替え部４に沿って設けられた基板チャ
ック１２と、基板移替え部４から基板表面処理部５及び
基板乾燥部６にわたって設けられたキャリア搬送ロボッ
ト１３とがそれぞれ移動可能に設けられている。キャリ
ア搬入搬出部１０は、図１及び図２で示すように、前述
のキャリア移載ロボット１１と、搬送されてきた複数の
搬送用キャリア２を載置するステージ１５と、ステージ
１５の開口部１５ａ，１５ｂの下方に設けられた整合用
ローラ１６とを有している。キャリア移載ロボット１１
は、ステージ１５に沿って移動、回動及び昇降可能であ
る。そしてこのキャリア搬入搬出部１０では、ステージ
１５の一端側に搬入されてきた搬送用キャリア２内の基
板Ｗが整合用ローラ１６で整合され、そのキャリア２が
キャリア移載ロボット１１で基板移替え部４のターンテ
ーブル１７上に移載される。また、処理済基板Ｗを収納
した搬送用キャリア２は、キャリア移載ロボット１１で
ステージ１５の他端側に移載され、この移載された搬送
用キャリア２は後段の処理工程に向けて搬出される。

【００１１】基板移替え部４は、図２で示すように、前
述の基板チャック１２と、キャリア載置テーブル２０
と、キャリア載置テーブル２０の下方に配置された第１
基板受渡し装置２１と、基板配列ピッチ変換装置２２
と、第２基板受渡し装置２３とを有している。基板チャ
ック１２は、キャリア載置テーブル２０の一方側に設け
られ、キャリア載置テーブル２０に沿って移動可能であ
る。そしてこの基板移替え部４では、キャリア移載ロボ
ット１１で搬送されてきた２個の搬送用キャリア２から
標準ピッチで配列された複数の基板Ｗが取り出され、そ
の配列ピッチが標準ピッチの２分の１のハーフピッチに
縮小され、別の表面処理用キャリア３内に移し替えられ
る。

【００１２】第１基板受渡し装置２１の概要を図３に示
す。この第１基板受渡し装置２１は、図２及び図３で示
すように、キャリア載置テーブル２０に設けられた１対
のターンテーブル１７を水平回転させるための駆動モー
タ３０と、各ターンテーブル１７の下方に配置されター
ンテーブル１７の中央開口部を貫通して昇降する基板受
渡し具３１と、昇降基枠３２を介して各基板受渡し具３
１を昇降駆動する昇降駆動手段３３と、各基板受渡し具
３１を相互に接近、離反させるリンク駆動手段３４とか
ら構成されている。なお、ターンテーブル１７は、キャ
リア移載ロボット１１によりターンテーブル１７上に移
載された搬送用キャリア２の方向を９０°回転させるこ
とにより、基板Ｗの収容方向を後続の各種装置に対応さ
せるためのものであり、後続の装置の配列によって必ず
しも必要でない。

【００１３】この第１基板受渡し装置２１では、各基板
受渡し具３１が上昇させられ、その基板保持部３１ａで
複数の基板Ｗを起立整列状態のまま保持する。つまり、
各基盤受渡し具３１は、相互に離反した状態で各搬送用
キャリア２から複数の基板Ｗを起立姿勢で受け取る。し
たがってこの段階では、２つの基板受渡し具３１で保持
したキャリア２個分の基板は、図３において実線で示す
ように、それぞれ前群の基板Ｗ１と後群の基板Ｗ２とに
分離した状態となっている。

【００１４】このような状態で、基板受渡し具３１を基
板整列方向へ相互に接近させる。これにより、図３にお
いて二点鎖線で示すように、前群Ｗ１と後群Ｗ２に分離
されていた基板はほぼ等ピッチＰで整列し、基板チャッ
ク１２のチャックハンド３５の基板保持溝に対して位置
整合する。したがって、基板受渡し具３１で一括保持す
ることができる。この後、基板チャック１２でこれらの
基板Ｗを一括挟持して移送し、配列ピッチ変換装置２２
に移載する。

【００１５】基板配列ピッチ変換装置２２は、図４に示
すように、それぞれ基板Ｗを起立状態で保持するための
複数の基板保持部材４０と、複数の基板保持部材４０を
支持する支持機構４１と、複数の基板保持部材４０のそ
れぞれを基板配列方向に移動させてそれらの間隔を変換
する移動機構４２とを有している。基板保持部材４０
は、図５に拡大して示すように、その上部に基板Ｗを保
持するための保持溝４０ａを有している。またそのほぼ
中央部には、ガイド孔４０ｂが形成されている。さらに
保持部材４０の下端には、下方に突出するガイドピン４
５が固定されている。基板保持部材４０の上面は、図４
で示すように、基板Ｗの形状に沿うように下方に窪む円
弧状となっている。

【００１６】支持機構４１は、複数の基板保持部材４０
のガイド孔４０ｂを貫通するガイドロッド４６と、ガイ
ドロッド４６の両端を支持する支持枠４７とを有してい
る。支持枠４７は、側面視Ｕ字状に形成されており、上
方に突出する１対の支持部４７ａ，４７ｂと、各支持部
４７ａ，４７ｂの下端部を連結する連結部４７ｃとを有
している。複数の基板支持部材４０はガイドロッド４６
に沿って移動自在であり、移動時において、それぞれの
保持溝４０ａはガイドロッド４６の軸芯と直交した状態
に維持される。

【００１７】移動機構４２は、支持枠４７の支持部４７
ａ，４７ｂに回転自在に支持されたドラム５０と、ドラ
ム５０を回転させるためのウォームホイール５１、ウォ
ームシャフト５２及び駆動モータ５３とを有している。
ドラム５０は、基板保持部材４０の下方にガイドロッド
４６と平行に配置されている。そしてその表面には、複
数のガイド溝５０ａが形成されている。ガイド溝５０ａ
には、基板保持部材４０下端のガイドピン４５が摺動自
在に挿入している。ここで、ガイド溝５０ａは、その中
央に形成されたものは、ドラム５０の回転軸と直交する
平面内に形成されている。一方、その左右両側方の溝
は、中央の溝に対して平行には形成されていない。すな
わち、ドラム５０が基準角度位置で停止している場合
（図４の状態）では、複数の基板保持部材４０が標準ピ
ッチＰで配列され、ドラム５０が基準角度位置（初期位
置）から１８０°回転した場合にはガイド溝５０ａに沿
って移動した複数の基板保持部材４０のそれぞれの間隔
が標準ピッチＰの１／２のピッチ（ハーフピッチ）とな
り、さらにこの角度位置から１８０°回転したときには
元の標準ピッチに戻るようにそれぞれのガイド溝５０ａ
が形成されている。ウォームホイール５１はドラム５０
の一端に固定されており、ドラム５０とともに回転す
る。ウォームシャフト５２はウォームホイール５１に噛
み合っており、駆動モータ５３によって回転させられ
る。駆動モータ５３は、支持枠４７の連結部４７ｃ上に
固定されている。また図示していないが、ドラム５０の
回転角度位置を検出するための光学センサが設けられて
いる。

【００１８】なお、支持枠４７は、ボールねじ、ボール
ナット及びモータ等によって構成される昇降駆動手段５
３（図２参照）によって昇降駆動させられるようになっ
ている。第２基板受渡し装置２３は、１つの基板受渡し
具５５と、この基板受渡し具５５を昇降させるための昇
降手段５６とを有している。ここでは、昇降手段５６に
より基板受け渡し具５５を上昇させ、基板受渡し具５５
の基板保持部５５ａでハーフピッチ配列の基板群を起立
整列状態のまま基板チャック１２から一括して受け取
り、表面処理用キャリア３に収容する。

【００１９】なお、表面処理用キャリア３には、搬送用
キャリア２の基板収納溝の１／２のピッチの基板収納溝
が形成されている。これにより、表面処理用キャリア３
への基板の収容枚数は多くなり、処理能力が向上する。
基板表面処理部５は、図１及び図２で示すように、オー
バーフローさせることなく酸洗浄等を行う処理槽６０ａ
と、オーバーフロー型の純水洗浄槽６０ｂとを備えてい
る。そして、表面処理用キャリア３をキャリア搬送ロボ
ット１３により順次各処理槽６０ａ，６０ｂ内に浸漬し
て基板Ｗの平面処理を行う。なお、各処理槽６０ａ，６
０ｂの下側には、処理液回収部６１ａと処理液供給部６
１ｂとが設けられている。

【００２０】基板乾燥部６は、表面処理用キャリア３を
収容して遠心力で液切り乾燥する遠心式の脱水乾燥機６
５を有している。なお、この遠心式の脱水乾燥機６５に
代えて、溶剤を用いて乾燥を促進するものや、減圧方式
により乾燥を促進するものも採用することも可能であ
る。キャリア洗浄部７は、基板Ｗを取り出して空になっ
た搬送用キャリア２を、基板Ｗの表面処理が行われてい
る間に洗浄するためのものであり、表面処理を終えた基
板Ｗは、基板移替え部４において表面処理用キャリア３
から洗浄された搬送用キャリア２に移し替えられる。

【００２１】次に、基板配列ピッチ変換装置２２の動作
を説明する。表面処理が行われていない未処理基板を表
面処理用キャリア３に移し替える場合には、標準ピッチ
で配列された基板群を以下のような動作でハーフピッチ
に変更する。すなわち、まずドラム５０を初期位置（基
準角度位置）とする。ドラム５０が初期位置の場合に
は、ガイド溝５０ａによって案内されて配列された複数
の基板保持部材４０は、標準ピッチで配列されている。
このように標準ピッチで配列された基板保持部材４０の
保持溝４０ａに、基板チャック１２によってそれぞれ基
板を載置する。この状態を図４に示す。

【００２２】次に、駆動モータ５３を駆動してウォーム
シャフト５２を回転させ、ウォームホイール５１を図４
において時計回りに回転させる。すると、基板保持部材
４０は、そのガイドピン４５がドラム５０のガイド溝５
０ａに沿って案内されるので、各基板保持部材４０はガ
イドロッド４６に沿って互いの間隔が近づくように移動
する。このとき、各基板保持部材４０はガイドロッド４
６によって支持されているので、基板保持溝４０ａは常
にガイドロッド４６の軸芯と直交する姿勢に維持され、
基板の姿勢が乱されることはない。そして、ドラム５０
が１８０°回転したところで駆動モータ５３の回転を停
止させ、ドラム５０を停止させる。この状態では、複数
の基板保持部材４０は互いに密着し、複数の基板はハー
フピッチで配列されたこととなる。

【００２３】次に基板チャック１２によって、これらの
ハーフピッチで配列された基板群をチャックし、第２基
板受渡し装置２３側に受け渡す。一方、処理済の基板は
ハーフピッチで配列されているので、処理済の基板を搬
送用キャリア２側に受け渡す場合には、基板保持部材４
０の配列ピッチをハーフピッチから標準ピッチに戻す。

【００２４】すなわち、まず、ドラム５０の回転角度位
置を初期位置から１８０°回転した位置とする。この状
態では、複数の基板保持部材４０はハーフピッチで配列
されている。そしてこの状態で、第２受渡し装置２３側
から、基板チャック１２によってハーフピッチで配列さ
れた基板群を基板保持部材４０の保持溝４０ａ上に載置
する。次に、駆動モータ５３を駆動し、ウォームシャフ
ト５２及びウォームホイール５１を介してドラム５０を
時計回りに回転させる。前述のように、ドラム５０のガ
イド溝５０ａは、それによって案内される複数の基板保
持部材４０が標準ピッチからハーフピッチさらにハーフ
ピッチから標準ピッチとなるように形成されているの
で、基板保持部材４０は、ドラム５０の回転によってハ
ーフピッチから徐々にその間隔が拡がるようにガイドロ
ッド４６に沿って移動する。そしてハーフピッチで配列
された状態から１８０°回転した角度位置（初期位置）
でドラム５０の回転を停止させる。この状態では、基板
保持部材４０の間隔は標準ピッチとなっている。したが
って複数の基板保持部材４０上に配列された基板群は標
準ピッチ配列となっている。

【００２５】この後、標準ピッチで配列された基板は、
基板チャック１２によって第１基板受渡し装置２１側で
待ち受けている搬送キャリア２に移し替えられる。この
ような実施例では、ドラム５０を回転させるだけで標準
ピッチで配列された基板群をハーフピッチに変換した
り、あるいはハーフピッチで配列された基板群を標準ピ
ッチとすることができる。また、ドラムの回転角度を制
御することによって任意の配列ピッチとすることができ
る。

【００２６】また、基板保持部材４０を移動させるため
の機構は基板保持部材４０よりも下方に配置されている
ので、移動機構４２で発生したパーティクルが基板Ｗに
付着しにくい。さらに、配列ピッチ変換時に、基板が他
の部材と摺接しないので、パーティクルの発生をより抑
えることが可能となる。 〔他の実施例〕 （ａ） 前記実施例では、基板保持部材４０を移動させ
るためにドラム５０を設けたが、基板保持部材４０を移
動させるための機構は前記実施例に限定されない。たと
えば、平板プレート上にピッチが徐々に変わるようなガ
イド溝を形成し、この平板プレートを、ガイド溝が形成
された方向に移動させて基板保持部材４０の間隔を変え
るようにしてもよい。 （ｂ） 前記実施例では、中央の基板保持部材を中心に
して、その両側の基板保持部材をそれぞれ移動させるよ
うにしたが、一端側の基板保持部材を基準にしてそれ以
外の基板保持部材を移動させるようにしてもよい。 （ｃ） ドラム５０の表面に形成するガイド溝５０ａの
形状を種々変更することにより、基板の配列ピッチを任
意に変更することが可能である。 （ｄ） 前記実施例とは逆に、基板保持部材の下面にガ
イド溝を形成し、ドラム側にレール等のガイド凸部を形
成して基板配列ピッチを変換するようにしてもよい。 （ｅ） 本発明は、キャリアレス方式の基板処理装置に
対しても適用することが可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明では、簡単な構成で
基板の配列ピッチを任意に変更することができる。また
基板の配列ピッチを変換する際に、基板と他の部材とを
直接摺接させることがないので、パーティクルの発生が
抑えられる。さらに、基板配列ピッチ変換のための機構
を基板を保持する部材より下方に配置しているので、各
機構で発生したパーティクルが基板に付着しにくい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による基板配列ピッチ変換装
置が採用された基板処理装置の斜視図。

【図２】前記基板処理装置の縦断面概略構成図。

【図３】前記基板処理装置の第１基板受渡し装置の縦断
面概略構成図。

【図４】基板配列ピッチ変換装置の斜視図。

【図５】基板保持部材の断面構成図。

【符号の説明】

２２ 基板配列ピッチ変換装置 ４０ 基板保持部材 ４０ａ 保持溝 ４１ 支持機構 ４２ 移動機構 ４５ ガイドピン ４６ ガイドロッド ４７ 支持枠 ５０ ドラム ５０ａ ガイド溝 ５１ ウォームホイール ５２ ウォームシャフト ５３ 駆動モータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板の配列ピッチを変換するための基板配
   列ピッチ変換装置であって、 それぞれ基板を保持可能な基板保持溝を上部に有し、所
   定のピッチで配列された複数の基板を保持可能なように
   基板の配列方向に並べて配置された複数の基板保持部材
   と、 前記複数の基板保持部材を、基板配列方向に移動自在に
   かつ移動時に前記基板保持溝の姿勢が維持されるように
   支持する支持手段と、 前記複数の基板保持部材の下方に配置され、前記複数の
   基板保持部材のそれぞれを基板配列方向に沿って移動さ
   せて隣合う基板保持部材の間隔を変換する移動手段と、
   を備えた基板配列ピッチ変換装置。