JPH0740080U - 基板昇降装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置全体の軽量・コンパクト性を維持しつつ
かつ基板を上下方向に移動させる駆動部の負荷を軽減す
る。 【構成】 基板搬送ロボットＲＢ２は、基板Ｗを搬送す
るものであって、第１昇降アーム２５と固定フレーム２
４とＺ軸駆動モータＺＭとリンク２８とスプリング３４
とを備えている。固定フレーム２４は、先端部で第１昇
降アーム２５の基端部を横軸回りに回動可能に支持して
いる。Ｚ軸駆動モータＺＭは、固定フレーム２４の基端
部に配置されている。リンク２８は、固定フレーム２４
内において、第１昇降アーム２５の基端部をＺ軸駆動モ
ータＺＭに連結する。スプリング３４は、固定フレーム
２４内において、第１昇降アーム２５が重力に抗する方
向にリンク２８を付勢する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、昇降装置、特に、基板を昇降させる基板昇降装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】

半導体や液晶表示装置の製造工程では、基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板 処理装置が用いられている。本出願人は、特願平４−３５６７５２号において、 処理能力を低下させることなく装置全体のフットスペースを小さくするために、 基板に対して各種の処理を行う基板処理部を上下多段に配列すると共に、その多 段に配列された複数の基板処理部の各々に対して基板の搬入及び搬出を行う基板 搬送ロボットを多段処理列に沿って配置した基板処理装置を提案した（未公開） 。この基板搬送ロボットは、多段に配列された基板処理部のそれぞれの間におい て基板を搬送するために、鉛直（上下）方向、水平（処理列に沿った）方向、及 び前後（基板処理列に対して基板を出し入れする方向）のそれぞれに基板を搬送 する必要がある。

【０００３】 ここで、特に液晶用ガラス基板を水平姿勢に保持しつつ搬送する場合には基板 が大型で重い上に表面積が大きいので、上下方向に、特に重力に抗して基板を上 方向に搬送する際に大きな駆動力を必要とする。そこで、この駆動力を軽減する ために基板を上下方向に搬送するために水平軸回りに回転する回転アームに、そ の回転軸に対して反対側に伸びるカウンターアームを固定し、その先端にカウン ターウェイトを取り付ける構成が考えられる。この構成を採用すると、鉛直駆動 用モータの負荷を軽減することが可能であるが、新たに以下のような問題が生じ る。すなわち、基板が大きく重くなると共にこの回転アーム自体を処理部に沿っ て、水平方向に移動させるための水平駆動用モータの容量を大きくしなければな らず、その結果、装置全体のサイズが大きくなってしまう。また、カウンターウ ェイトを重くしないためにはカウンターアームを長くする必要があるので、やは り装置全体のサイズが大きくなってしまう。

【０００４】 本考案の目的は、装置全体の軽量・コンパクト性を維持しつつかつ基板を上下 方向に移動させる駆動部の負荷を軽減することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る基板昇降装置は、回動アームと支持アームと駆動部と連結部と反 発部材とを備えている。 回動アームは、先端部で基板を保持する。支持アームは、先端部で回動アーム の基端部を水平軸回りに回動可能に支持する。駆動部は、支持アームの基端部に 配置されている。連結部は、支持アーム内において、回動アームの基端部を駆動 部に連結する。付勢部材は、支持アーム内において、回動アームを重力に抗する 方向に付勢する。

【０００６】

【作用】

本考案に係る基板昇降装置では、支持アーム内の連結部により駆動部の駆動力 が回動アームに伝達され、回動アームが基板を保持して昇降させる。ここでは、 回動アームが重力に抗する方向に付勢部材により付勢されているので、駆動部の 負荷トルクが軽減する。また付勢部材は、支持アーム内において連結部を付勢す るので、装置は軽量でかつコンパクトである。

【０００７】

【実施例】

図１及び図２において、本考案の一実施例を採用した基板処理装置１は、多数 の角型基板Ｗを収納した２つのカセットＣ１，Ｃ２を載置する基板搬入・搬出部 ２と、基板Ｗに一連の処理を行う処理ユニット部３と、基板搬入・搬出部２と処 理ユニット部３との間で基板Ｗを搬送する基板搬送部４とを有している。

【０００８】 基板搬入・搬出部２は、カセットＣ１，Ｃ２が載置されるカセット載置台ＩＤ と、カセットＣ１，Ｃ２と基板搬送部４の基板搬入・搬出位置との間で基板Ｗを １枚ずつ搬送するインデクサロボットＲＢ１とで構成されている。カセットＣ１ ，Ｃ２には、たとえば１０枚の基板Ｗが収納可能である。カセット載置台ＩＤは 、載置されたカセットＣ１，Ｃ２を上下させて、基板取り出し取り入れ位置を一 定高さに維持する機能を有している。

【０００９】 インデクサロボットＲＢ１は、Ｙ方向（図１の奥行き方向）に延びるレール５ 上を移動可能である。インデクサロボットＲＢ１は、スカラ型のロボットであり 、Ｚ方向（図１の上下方向）と、Ｘ方向（図１の左右方向）と、θ方向（垂直軸 回りの回転方向）とにも移動可能である。 処理ユニット部３には、各処理部が上下２段に分けて配列されている。その下 段には、基板Ｗを洗浄するスピンスクラバーＳＳと、洗浄された基板Ｗにフォト レジスト液を塗布するスピンコーターＳＣとが配置されている。また上段には、 ホットプレートＨＰ１，ＨＰ２とクールプレートＣＰ１，ＣＰ２とが配置されて いる。ホットプレートＨＰ１は、スピンスクラバーＳＳで洗浄された基板Ｗを脱 水ベークするものである。ホットプレートＨＰ２は、フォトレジスト液が塗布さ れた基板Ｗをプリベークするものである。クールプレートＣＰ１，ＣＰ２は、そ れぞれホットプレートＨＰ１，ＨＰ２で加熱された基板Ｗを冷却するものである 。

【００１０】 基板搬送部４は、Ｘ方向に延びるレール６と、レール６上を移動可能な基板搬 送ロボットＲＢ２とを有している。基板搬送ロボットＲＢ２は、スカラ型のロボ ットであり、Ｚ方向とＹ方向とにも移動可能である。基板搬送ロボットＲＢ２は 、図３に示すように、レール６に沿って移動するＸ軸移動機構２０と、Ｘ軸移動 機構２０上に配置された１対のＺ軸移動機構２１と、Ｚ軸移動機構２１の間に配 置されたＹ軸移動機構２２とを有している。

【００１１】 Ｘ軸移動機構２０は、レール６に移動可能に支持された移動フレーム２３を有 している。移動フレーム２３内には、Ｘ方向移動のための駆動モータ（図示せず ）と、Ｚ方向移動のための駆動モータＺＭとが配置されている。 移動フレーム２３の上部には、Ｚ軸移動機構２１の固定フレーム２４が立設さ れている。固定フレーム２４の上端内側には、第１昇降アーム２５が回転軸を介 して連結されている。第１昇降アーム２５の先端には、第２昇降アーム２６が回 転軸を介して連結されている。第２昇降アーム２６の先端には、Ｙ軸移動機構２ ２のハウジング２７が回転軸を介して連結されている。Ｚ方向駆動モータＺＭの 駆動力は、固定フレーム２４内に配置されたリンク２８（図４）により第１昇降 アーム２５に伝達される。第１昇降アーム２５及び第２昇降アーム２６内には、 多数のギア（図示せず）が配置されており、これらのギアにより、第１昇降アー ム２５と第２昇降アーム２６とハウジング２７とが連動して回動するようになっ ている。この結果、第１昇降アーム２５及び第２昇降アーム２６の回動によりハ ウジング２７が同じ姿勢を維持しつつ昇降する。

【００１２】 リンク２８は、図４の上下方向に長い左右１対のリンク本体３０を有しており 、両リンク本体３０は互いに上下が逆に配置されている。各リンク本体３０には 、外側からバネ押し部材３１が嵌合している。リンク本体３０の下端は、水平方 向の回転軸を介して、円板状の接合部材３８に回動可能に連結されている。接合 部材３８はＺ方向駆動モータＺＭの出力軸に連結されており、それによって接合 部材３８は回転駆動される。リンク本体３０の上端は、水平方向の回転軸を介し て、平板状の接合部材３９に回転自在に連結されている。接合部材３９は、第１ 昇降アーム２５の基部に固定されており、第１昇降アーム２５と共に回動する。

【００１３】 リンク本体３０の中間部には雄ネジ３０ａが形成されており、この雄ネジ３０ ａにバネ押し部材３１が螺合している。この構成によって、バネ押し部材３１を 回動することでその上下位置を調整可能である。バネ押し部材３１は一端にフラ ンジ部３２を有している。また、フランジ部３２から離れた側のリンク本体３０ の部分には、バネ受け部材３３が配置されている。

【００１４】 バネ押し部材３１とバネ受け部材３３との間には、スプリング３４が圧縮状態 で配置されている。スプリング３４はコイルスプリングであり、リンク本体３０ に外側から嵌合している。スプリング３４の圧縮量は、リンク本体３０に対する バネ押し部材３１の螺合位置を変更することによって調整される。 バネ受け部材３３には、ガイドローラ３５が設けられている。ガイドローラ３ ５は、バネ受け部材３３を水平方向に円滑にガイドするためのものである。バネ 受け部材３３とでガイドローラ３５を挟むように、ガイド板３６が配置されてい る。ガイド板３６の基部は固定フレーム２４に固定されている。ガイド板３６に は、動作時のリンク本体３０の図４左右方向の移動を自由にするために長孔３７ が形成されている。

【００１５】 スプリング３４は、図４左側のリンク２８を上方に、右側のリンク２８を下方 に付勢しているので、結果として第１昇降アーム２５を上方に付勢している。こ の付勢力は、たとえば第１昇降アーム２５から先の重力に見合う値となるように 設定されており、この結果、Ｚ方向駆動モータＺＭの負荷トルクが軽減される。 また、スプリング３４は固定フレーム２４内に配置されているので、コンパクト である。

【００１６】 ハウジング２７内のＹ軸移動機構２２は、図５に示すように、ハウジング２７ の下面手前側（図５下側）に配置されたＹ軸駆動モータＹＭと、Ｙ軸駆動モータ ＹＭに連結されかつハウジング２７に回動可能に支持された第１移動アーム４０ と、第１移動アーム４０と回転軸を介して連結された第２移動アーム４１と、第 ２移動アーム４１の先端に回転軸を介して連結された基板保持部４２とを有して いる。

【００１７】 基板保持部４２は、上下に配置された１対のハンド４３と、ハンド４３を互い に接近・離反する方向に移動可能に支持する保持部本体４４とを有している。ハ ンド４３を上下に設けたのは、処理済の基板Ｗと処理前の基板Ｗとを処理部内で 一度に交換するためである。ここでは、第１移動アーム４０、第２移動アーム４ １及び基板保持部４２は図示しないギア列で連結されて同期して回動し、ハンド ４３がＹ方向に同じ姿勢で進退する。

【００１８】 ハウジング２７の図５上側の内壁には、平面視Ｌ字状の押圧部５０が取り付け られている。また保持部本体４４の上面及び下面（図示せず）には、押圧部５０ に当接し得るプッシャー５１が取り付けられている。押圧部５０は、押圧板バネ ５２と、押圧板バネ５２の先端からＹ方向（図５の下方）に延びる当接板５３と を有している。プッシャー５１は、保持部本体４４に取り付けられ、Ｙ方向に延 びる板バネ５４と、押圧板５３に当接し得るように板バネ５４の先端に配置され た支持部材５５と、支持部材５５の中間からＹ方向に延びるプッシャー本体５６ とを有している。プッシャー本体５６は、ハンド４３がハウジング２７に収納さ れたとき、ハンド４３に保持された基板ＷをＹ方向に押圧する。

【００１９】 ハンド４３の基部（図５上側部分）には、１対の基板載置部５７が取り付けら れている。ハンド４３の上面には、支持ピン６０が同一高さで取り付けられてい る。この支持ピン６０は、基板Ｗを載置するためのものである。ハンド４３の先 端には、当接部材６１が取り付けられている。当接部材６１は、プッシャー本体 ５６で押圧された基板Ｗを受けることで基板Ｗを位置決めするためのものである 。

【００２０】 次に、上述の実施例の動作について説明する。 基板Ｗを収納したカセットＣ１，Ｃ２が基板搬入・搬出部に載置されると、イ ンデクサロボットＲＢ１が基板を１枚ずつ取り出し、基板搬送ロボットＲＢ２に 渡す。基板搬送ロボットＲＢ２は、受け取った基板ＷをスピンスクラバＳＳに対 向する位置に搬送する。スピンスクラバＳＳでは、受け取った基板Ｗを洗浄処理 する。洗浄処理が終了した基板Ｗは、ホットプレートＨＰ１に搬送される。この とき基板搬送ロボットＲＢ２は、スピンスクラバＳＳから基板Ｗを受け取る際に はＺ軸移動機構２１を下降させ、基板ＷをホットプレートＨＰ１に搬送する際に はＺ軸移動機構２１を上昇させる。それに伴って、第１昇降アーム２５は図４に ２点鎖線で示すように回動する。

【００２１】 ホットプレートＨＰ１で加熱された基板ＷはクールプレートＣＰ１に搬送され 、冷却される。冷却された基板ＷはスピンコータＳＣに搬送される。スピンコー タＳＣでは、基板Ｗ上にフォトレジスト液が塗布される。フォトレジスト液が塗 布された基板ＷはホットプレートＨＰ２に搬送され、加熱乾燥され、さらにクー ルプレートＣＰ２に搬送され、冷却される。ここでも、基板搬送ロボットＲＢ２ は、基板Ｗを保持した状態で昇降動作を繰り返す。

【００２２】 冷却処理が終了した基板Ｗは、基板搬送ロボットＲＢ２により基板搬入・搬出 部２のインデクサロボットＲＢ１に渡される。インデクサロボットＲＢ１は、受 け取った基板ＷをカセットＣ１，Ｃ２に戻す。 上述の基板搬送ロボットＲＢ２による昇降動作時には、Ｚ軸駆動モータＺＭが 駆動される。その結果、接合部材３８が回動し、リンク２８が上下動し、接合部 材３９が回動する。この接合部材３９の回動によって、図４に示すように第１昇 降アーム２５が回動し、さらに第２昇降アーム２６を介してハウジング２７が昇 降する。

【００２３】 このハウジング２７の昇降動作時には、固定フレーム２４内に配置されたスプ リング３４が、第１昇降アーム２５を重力に抗して上方に回動する方向（図４の 時計回りの方向）に付勢するようにリンク２８を付勢しているので、Ｚ軸駆動モ ータＺＭに作用する負荷トルクが低減される。またスプリング３４の付勢力は、 第１昇降リンク２５から先の重力に見合う値となるように設定されるので、Ｚ方 向駆動モータＺＭにおいて、ハウジング２７の昇降動作時の両方向間での負荷ト ルクの差がほぼなくなる。この結果、Ｚ軸駆動モータＺＭの容量を小さくできる 。

【００２４】 〔他の実施例〕 （ａ） コイルスプリング３４に代えて、図９に示すように、圧可変型ガススプ リング６２を用いてもよい。この場合には、ガススプリング６２の一端を固定フ レーム２４に、他端をリンク本体３０にそれぞれ回動可能に連結する。 （ｂ） 前記圧可変ガススプリング６２の圧力を、Ｚ軸駆動モータＺＭに作用す る負荷トルクに応じて制御してもよい。 （ｃ） 反発部材として、ゴム等の他の反発部材を用いてもよい。

【００２５】

【考案の効果】

本考案に係る基板昇降装置では、回動アームを重力に抗する方向に付勢する付 勢部材が設けられているので、駆動部の負荷トルクを軽減できる。また付勢部材 は、支持アーム内において連結部を付勢するので、装置が軽量かつコンパクトで ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例が採用された基板処理装置の
側面模式図。

【図２】その平面模式図。

【図３】基板搬送ロボットの斜視図。

【図４】図３のIV−IV断面部分図。

【図５】ハウジング内のＹ軸移動機構の横断平面図。

【図６】Ｙ軸移動機構が進出した状態を示す横断平面
図。

【図７】他の実施例の図４に相当する図。

【符号の説明】

２４ 固定フレーム ２５ 第１昇降アーム ２８ リンク ３４ スプリング ４２ 基板保持部 ＲＢ２ 基板搬送ロボット Ｗ 基板 ＺＭ Ｚ軸駆動モータ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】基板を昇降させる基板昇降装置であって、 先端部で前記基板を保持する回動アームと、 先端部で前記回動アームの基端部を水平軸回りに回動可
   能に支持する支持アームと、 前記支持アームの基端部に配置された駆動部と、 前記支持アーム内において、前記回動アームの基端部を
   前記駆動部に連結する連結部と、 前記支持アーム内において、前記回動アームを重力に抗
   する方向に付勢する付勢部材と、 を備えた基板昇降装置。