JPH0750334A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各単位処理部に対して基板を自在に出し入れ
することが可能であるとともに、装置全体としてコンパ
クトで基板を搬送する基板搬送手段のメンテナンスも容
易であり、更に、基板搬送手段からの発塵による前記基
板の汚染を防止することができる基板処理装置を提供す
る。 【構成】 下段処理列Ｃ1 よりも下方の位置に設けられ
たレール対２０１，２０２に、基板搬送ユニット１０
１，１０２がそれぞれＸ方向に並進自在に付設され、水
平搬送機構１１０が構成される。また、水平搬送機構１
１０にアーム機構からなる垂直搬送機構１２０ａが連結
されるとともに、その先端にハウジング１３１が固定さ
れる。このハウジング１３１内には水平Ｙ方向に屈伸可
能な２組の基板出入機構が収容されており、基板を搬送
路と単位処理部ＰＰ1 ，ＰＰ2 との間で搬送自在となっ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は被処理基板を搬送しつ
つその被処理基板に対して一連の処理を行うための基板
処理装置に関するもので、特に、前記基板を搬送する基
板搬送手段から発生する発塵の前記基板への影響を抑え
ることができる基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、液晶表示基板や半導体基
板などの精密電子基板の製造プロセスにおいては、たと
えば回転式洗浄装置、回転式塗布装置、回転式現像装
置、オーブン（加熱器）などの単位処理部を配列し、被
処理基板をその配列に沿って搬送しつつそれら単位処理
部に出入れして一連の処理を行う基板処理装置が使用さ
れる。

【０００３】このような基板処理装置における第１の従
来技術では、各単位処理部を床面上に一列に配列して一
体化した装置とされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
基板処理においては多数の単位処理部を設けねばならな
い関係上、この第１の従来技術では装置の全長が長くな
り、占有床面積が増大してしまうという問題がある。

【０００５】また、基板処理装置では複数の被処理基板
を連続して処理するという使い方をされるのが通例であ
るが、この第１の従来技術では被処理基板をその単位処
理部列に沿って上流側から下流側へと１方向にのみ搬送
可能であり、特定の順序以外では基板処理を行うことは
困難である。それは、異なった処理順序で処理を行なお
うとすると被処理基板を一時的に下流側から上流側へと
戻したり、処理を飛び越したりしなければならないが、
そのような動作を行うと、前あるいは次の被処理基板と
干渉してしまうためである。

【０００６】このため、この第１の従来技術では、単位
処理部へのランダムなアクセスが困難であるという問題
もある。

【０００７】このような問題を解決するため、特開平２
−１３２８４０号公報（第２の従来技術）においては、
複数の単位処理部を２つのグループに分けてそれぞれの
グループ内では１列配置とするとともに、これら２つの
グループを対向配置した構成としている。基板搬送ユニ
ットはこれら２つのグループの間に設けられており、そ
の搬送機構がこれら２つのグループのそれぞれの中、お
よびグループ間での基板搬送を行う。

【０００８】この第２の従来技術の場合には装置全体の
長さは短くなり、各単位処理部へのランダムなアクセス
が可能であるが、次のような問題がある。

【０００９】その第１は、装置の長さは短くなったとい
っても、占有する床面積は第１の従来技術とあまり変わ
らないということである。すなわち、各単位処理部の床
面上での配置位置を変えただけであるから、全体として
の床面積を減少させることはできないのである。

【００１０】その第２は、基板の搬送装置のメンテナン
ス性の問題である。すなわち、搬送装置が２つの単位処
理部グループの間に設けられているため、その点検や修
理を行おうとしても外部から容易に近づけず、搬送装置
のメンテナンス性が低くなっている。

【００１１】一方、第１の従来技術の問題点を解決する
ための他の従来技術として、特開昭６３−５５２３号公
報に開示された技術（第３の従来技術）がある。この第
３の従来技術ではすべての単位処理部を垂直方向に縦積
みにしており、被処理基板の搬送は垂直方向のみについ
て行う。

【００１２】この第３の技術では、床面積の低減効果は
著しいが、そのかわりに装置の高さが高くなってしま
う。特に、多数の処理を行わねばならない装置では単位
処理部の数も多いため、それらを縦積みにすると高さが
著しく高い装置になってしまう。

【００１３】このため、工場の天井高さとの関係で第３
の従来技術の適用範囲が制約を受けるだけでなく、上方
に設置した単位処理部についてはその監視やメンテナン
スが極めて不便である。

【００１４】さらに、単位処理部の中にはかなりの重量
を持つものや処理液供給のための配管を必要とするもの
もあり、それらを上方に配置することは現実的ではない
場合もある。したがって、第３の従来技術は設計の自由
度が低い装置となっているとともに、第１の従来技術の
配列を縦にしただけであるから、ランダムなアクセスも
困難である。

【００１５】この第３の従来技術ではさらに、基板搬送
ユニットが長いストロークにわたってガイドに沿って上
下移動するため、その移動にともなって発生するパーテ
ィクルが下方の各単位処理部に降り注ぎ、被処理基板や
単位処理部の汚染を引き起こすという問題もある。

【００１６】また、被処理基板の搬送が垂直方向のみで
なされなければならない関係上、複数の被処理基板のそ
れぞれ搬送経路に競合が生じ易く、装置全体としての被
処理基板のスループットも長くなる。

【００１７】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、各単位処理部に対して基板を自在に出
し入れすることが可能であるとともに、装置全体として
コンパクトで基板を搬送する基板搬送手段のメンテナン
スも容易であり、更に、基板搬送手段からの発塵による
前記基板の汚染を防止することができる基板処理装置を
提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明は、複数の単位
処理部がそれぞれ水平方向に配列されてなる複数の処理
列が垂直方向に重なるように上段及び下段にそれぞれ配
設されて多段処理列とされ、基板搬送手段により該多段
処理列の各単位処理部に基板を搬送しつつ該基板に対し
て一連の処理を行う基板処理装置であって、上記目的を
達成するため、前記基板搬送手段を、多段処理列に沿っ
て配置された搬送路に沿って前記基板を水平方向に移送
する水平搬送機構と、該水平搬送機構によって移送され
た基板を上下方向に移送するように、水平回転軸回りに
回転する垂直回転アームによって構成された垂直搬送機
構と、該水平搬送機構によって移送された基板を前記搬
送路上と単位処理部内との間に搬送するように、垂直回
転軸回りに回転する水平回転アームによって構成された
基板出入機構とで構成するとともに、上記水平搬送機構
の駆動部を前記多段処理列の下段処理列よりも下方側に
配置している。

【００１９】

【作用】この発明では、基板搬送手段が被処理基板の縦
横の搬送を達成できることから、各単位処理部へのラン
ダムなアクセスが可能である。また、複数の単位処理部
が垂直面内において縦横に配置された多段の配列となっ
ており、各従来技術と比較して装置全体としてのサイズ
が小さくなる。さらに、基板搬送手段は多段処理列に沿
って付設されており、その修理・点検のために外部から
容易に取扱いができるため、そのメンテナンス性も高
く、しかも基板搬送手段の水平搬送機構の駆動部が多段
処理列の下段処理列よりも下方側に配置されており、水
平搬送機構の動作によってパーティクルが発生したとし
ても、多数の単位処理部が汚染されることはない。

【００２０】

【実施例】図１は、この発明にかかる基板処理装置の一
実施例を示す平面配置図であり、図２は、図１のＩ−Ｉ
位置から（−Ｘ）方向に見た側面構造図である。なお、
この図１および以下の各図においては、床面に平行な水
平面をＸ−Ｙ面とし、鉛直方向をＺ方向とする３次元直
角座標系Ｘ−Ｙ−Ｚが定義されている。また、（＋Ｘ）
方向と（−Ｘ）方向とを区別しない場合には単に「Ｘ方
向」と呼ぶ（ＹおよびＺについても同様）。さらに、こ
の実施例におけるＺ方向がこの発明における「垂直方
向」に相当し、Ｘ方向は「水平第１方向」に相当する。
また、Ｙ方向は「水平第２方向」に相当する。

【００２１】図１において、この装置１は、被処理基板
に一連の処理を行う処理ユニット部Ａ１と、この処理ユ
ニット部Ａ１に沿ってＸ方向に被処理基板を搬送する２
つの基板搬送ユニット１０１，１０２を備えた搬送部Ａ
２とを有している。

【００２２】この処理ユニット部Ａ１は、上下２段に分
けて平行配列されており、図２に示すように、下段に
は、複数の単位処理部（例えば、紫外線照射ユニットＵ
Ｖからなる紫外線照射部や回転式洗浄装置など）ＰＰ1
がＸ方向に配列されて下段処理列Ｃ1 が構成されるとと
もに、上段にも複数の単位処理部（例えばホットプレー
トやクールプレートなど）ＰＰ2 がＸ方向に配列されて
上段処理列Ｃ2 が構成されている。

【００２３】また、搬送部Ａ２の側端部（図１の左手
側）には、基板の搬入および搬出を行う基板搬入・搬出
処理部ＩＤが設けられており、この基板搬入・搬出処理
部ＩＤに設けられた不図示のロボットから被処理基板を
渡された次に詳説する構成を有する第１および第２の基
板搬送ユニット１０１，１０２により、被処理基板が各
単位処理部ＰＰ1 ，ＰＰ2 に順次搬送され、一連の処理
を受けるようになっている。

【００２４】図３は、第１および第２の基板搬送ユニッ
ト１０１，１０２の斜視図である。この実施例では、下
段処理列Ｃ1 よりも下方の位置で、それぞれがＸ方向に
延びる２組のレール対２０１，２０２が水平Ｙ方向に隣
接して設けられている（図２参照）。そして、一方のレ
ール対２０１には、基板搬送ユニット１０１が付設され
ており、基板搬送ユニット１０１はレール対２０１によ
ってガイドされつつＸ方向に並進自在となっている。ま
た、他方のレール対２０２には、基板搬送ユニット１０
２が付設されており、基板搬送ユニット１０２はレール
対２０２によってガイドされつつＸ方向に並進自在とな
っている。なお、同図への図示は省略されているが、各
基板搬送ユニット１０１，１０２には、モータなどの駆
動源がそれぞれ連結されており、駆動源からの駆動力に
より、各基板搬送ユニット１０１，１０２全体が水平Ｘ
方向に並進移動するようになっている。このようにし
て、この実施例では基板搬送ユニット１０１，１０２を
水平Ｘ方向に移動させる水平搬送機構１１０が構成さ
れ、基板をホルダ（後述する）で保持しながら水平Ｘ方
向に搬送することができるようになっている。

【００２５】この第１の基板搬送ユニット１０１では、
レール対２０１上を水平Ｘ方向に移動可能な基台１５０
の上に垂直Ｚ方向にコラム１５１ａが立設されている。
このコラム１５１ａの頂部付近に垂直Ｚ方向に屈伸する
垂直搬送機構１２０ａが連結され、さらに、その先端は
水平梁１２３に固定され、垂直搬送機構１２０ａおよび
水平梁１２３でハウジング１３１を支持している。

【００２６】また、第２の基板搬送ユニット１０２でも
同様に、レール対２０２上を水平Ｘ方向に移動可能な基
台１５０の上に垂直Ｚ方向にコラム１５１ｂが立設され
ている。また、コラム１５１ｂの頂部付近に垂直Ｚ方向
に屈伸する垂直搬送機構１２０ａ，１２０ｂが連結さ
れ、さらに、各先端に直接ハウジング１３１が固着され
ている。

【００２７】図４は、コラム１５１ｂの頂部付近に連結
された垂直搬送機構１２０ａを示す側面図である。な
お、図面説明の便宜から、ここでは、垂直搬送機構１２
０ａ，１２０ｂの作動により、ハウジング１３１がコラ
ム１５１ｂから（＋Ｚ）方向に移動した状態を示してい
る。

【００２８】この垂直搬送機構１２０ａはいわゆるスカ
ラロボット機構とされている。このため、モータ１１６
が回転すると該モータにリンク機構１２５ａ，１２５ｂ
を介して連結されたそれぞれのアーム１２１ａ，１２２
ｂがそれぞれ矢印θ１、θ２で示すように回転し、ハウ
ジング１３１がその姿勢を維持しつつをＺ方向に並進す
る（矢印Ｅ１）。モータ１１６の回転方向を切り換える
ことにより、ハウジング１３１のＺ方向における並進の
向きが（＋Ｚ）方向から（−Ｚ）方向に、または（−
Ｚ）方向から（＋Ｚ）方向に逆転する。

【００２９】また、図５に示されているように、垂直搬
送機構１２０ａと同じ構造を有する別の垂直搬送機構１
２０ｂがハウジング１３１の反対側に設けられている。
そして、一方の水平搬送機構１２０ａは模式的に示すリ
ンク機構１２５ａを介してモータ１１６に連結されてお
り、他方の水平搬送機構１２０ｂは模式的に示すリンク
１２５ｂ及び連結材１２４を介してモータ１１６に連結
されている。このため、モータ１１６の駆動力は連結材
１２４を介して垂直搬送機構１２０ｂにも伝達される。
すなわち、第１の垂直搬送機構１２０ａの各アームが回
転すると、それとともに連結材１２４を介して第２の垂
直搬送機構１２０ｂの各アームも対応する量だけ回転す
る。これによってハウジング１３１は両端で支持されつ
つ、姿勢を変えずにＺ方向に変位する。なお、垂直搬送
機構１２０ｂにおいては、垂直搬送機構１２０ａにおけ
るモータ１１６とのバランスをとるためにトルクバネ１
１７が設けられている。

【００３０】したがって、モータ１１６の作動に応じ
て、これらの垂直搬送機構１２０ａ，１２０ｂによりホ
ルダに保持された基板が垂直方向に搬送されるようにな
っている。なお、第１の基板搬送ユニット１０１の垂直
搬送機構１２０ａ，１２０ｂについても上記と同様に構
成されているため、ここでは、その説明を省略する。

【００３１】図６は、ハウジング１３１部分を示す斜視
図であり、図７は、ハウジング１３１の天井面を取り除
いて示した平面図である。このハウジング１３１は、Ｙ
方向の両端が開口した中空のボックスであり、その内部
には水平Ｙ方向に屈伸可能な２組の基板出入機構１４０
ａ，１４０ｂが収容されている。

【００３２】一方の基板出入機構１４０ａは実質的に等
長の２本のアーム１４１ａ，１４２ａを備えており、第
１のアーム１４１ａは連結位置１４３ａにおいてモータ
１３３ａ（図４，図５参照）に連結されている。また、
第２のアーム１４２ａの先端はハンド１５０ａに連結さ
れている。

【００３３】この基板出入機構１４０ａもまた、スカラ
ロボット機構として構成されており、モータ１３３ａを
回転させるとアーム１４１ａ，１４１ｂは矢印α１，α
２方向にそれぞれ旋回し、ハンド１５０ａはその姿勢を
維持しつつＹ方向に並進する（矢印Ｅ２）。

【００３４】このため、モータ１３３ａを駆動すること
によってハンド１５０ａが（＋Ｙ）方向に並進するとハ
ンド１５０ａはハウジング１３１から外部に露出して単
位処理部内に到達する。また、（−Ｙ）方向に並進する
とハンド１５０ａはハウジング１３１内に収容される。

【００３５】他方の基板出入機構１４０ｂの構成と動作
も同様である。第１のハンド１５０ａと第２のハンド１
５０ｂとはＹ方向に整列させている。これは、水平Ｘ方
向における基板搬送ユニットと各処理部との相対位置を
変えることなく、各処理部ＰＰ1 ，ＰＰ2 に対する被処
理基板の出し入れをどちらのハンドでも行うことができ
るようにするためである。

【００３６】このように、基板出入機構１４０ａ，１４
０ｂにより、下段の単位処理部ＰＰ1 あるいは上段の単
位処理部ＰＰ2 に対して被処理基板の出し入れが可能で
ある。

【００３７】ところで、ハンド１５０ａ，１５０ｂをＹ
方向に整列させる関係上、ハウジング１３１に対するハ
ンド１５０ａ，１５０ｂの配置高さを同一にすると、そ
れらが相互に干渉してしまう。

【００３８】このため、図５に示すようにハンド１５０
ａ，１５０ｂの高さを異ならしめている。また図７にお
いて、基板出入機構１４０ａ，１４０ｂの双方の支点
（ハウジング１３１への連結点）１４３ａ，１４３ｂの
Ｘ方向の間隔は、基板出入機構１４０ａ，１４０ｂの双
方の肘部分が干渉しないように各アーム１４１ａ，１４
２ａの２倍以上の幅とされている。

【００３９】図６および図７に示すように、この実施例
におけるハンド１５０ａ，１５０ｂは２本の指を有する
平面板である。被処理基板をハンド１５０ａまたは１５
０ｂの上に載置してハウジング１３１に収容し、その状
態で他の処理部に搬送される。

【００４０】以上のように、この実施例によれば、単位
処理部ＰＰ1 ，ＰＰ2 が多段に配列されているため、各
単位処理部ＰＰ1 ，ＰＰ2 が水平または垂直に１直線に
並べられている場合と比較して床面積と高さとの全体が
小さく、設置や運用が容易な構成となっている。また、
単位処理部が縦横に配列しているため、各単位処理部へ
のランダムなアクセスが可能である。

【００４１】また、基板搬送ユニット１０１，１０２は
多段処理列Ｃ1 ，Ｃ2 に沿って付設されており、その修
理・点検のために外部から容易に取扱いができるため、
そのメンテナンス性が高いものとなている。

【００４２】さらに、基板搬送ユニット１０１，１０２
におけるＸおよびＺ方向の移動はアーム機構を使用して
行われており、ガイドは使用する必要はないため、発塵
が著しく減少する。しかも、基板搬送ユニット１０１，
１０２の水平Ｘ方向の駆動部が下段処理列Ｃ1 よりも下
方側に配置されており、水平搬送機構の動作によってパ
ーティクルが発生したとしても、単位処理部ＰＰ1 ，Ｐ
Ｐ2 が汚染されるという事態を防止することができる。

【００４３】なお、上記実施例では、レール対上を水平
Ｘ方向に移動可能な基台１５０の上にコラム１５１ａ，
１５１ｂを立設し、各コラム１５１ａ，１５１ｂの頂部
付近に垂直搬送機構を連結しているが、例えば、図８に
示すように、一方の基台１５０から逆Ｌ字上のコラム１
５１ｃを立設し、各基板搬送ユニット１０１，１０２の
垂直搬送機構が相互に上下方向に並ぶ、いわゆる片持ち
方式を採用してもよい。

【００４４】また、図９に示すように、いわゆる門型方
式、つまり相互にサイズの異なるアーチ状基台１５２，
１５３をそれぞれレール対２０３，２０４上で、相互に
干渉することなく、水平Ｘ方向に移動可能とするととも
に、各アーチ状基台１５２，１５３に垂直搬送機構１２
０ａを連結してもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、この発明では、複数の単
位処理部が垂直面内において縦横に配置された多段の配
列となっており、装置全体としてのサイズを小さくする
ことができる。また、基板搬送手段が被処理基板の縦横
の搬送を達成できることから、各単位処理部へのランダ
ムなアクセスが可能である。さらに、基板搬送手段は多
段処理列に沿って設けられており、その修理・点検のた
めに外部から容易に取扱いができるため、そのメンテナ
ンス性も高い。しかも、基板搬送手段における第２水平
方向と垂直方向との動作はアーム機構の屈伸によって行
われるため、ガイドを使用するスライド機構などと比較
して発塵が著しく減少し、その上、水平搬送機構の駆動
部が多段処理列の下段処理列よりも下方側に配置されて
いることから、基板搬送手段からの発塵による前記基板
の汚染を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる基板処理装置の一実施例を示
す平面配置図である。

【図２】図１のＩ−Ｉ位置から（−Ｘ）方向に見た側面
構造図である。

【図３】第１および第２の基板搬送ユニットの斜視図で
ある。

【図４】コラムの頂部付近に連結された垂直搬送機構を
示す側面図である。

【図５】基板搬送ユニットの正面図である。

【図６】ハウジング部分を示す斜視図である。

【図７】ハウジングの天井面を取り除いて示した平面図
である。

【図８】この発明にかかる基板処理装置の他の実施例を
示す図である。

【図９】この発明にかかる基板処理装置の別の実施例を
示す図である。

【符号の説明】

１０１ 第１の基板搬送ユニット（基板搬送手段） １０２ 第２の基板搬送ユニット（基板搬送手段） １１０ 水平搬送機構 １２０ａ，１２０ｂ 垂直搬送機構 １４０ａ，１４０ｂ 基板出入機構 Ｃ1 下段処理列 Ｃ2 上段処理列 ＰＰ1 ，ＰＰ2 単位処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺内 健一 京都市伏見区羽束師古川町322番地 大日 本スクリーン製造株式会社洛西工場内 (72)発明者 上山 勉 京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神 北町１番地の１ 大日本スクリーン製造株 式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の単位処理部がそれぞれ水平方向に
   配列されてなる複数の処理列が垂直方向に重なるように
   上段及び下段にそれぞれ配設されて多段処理列とされ、
   基板搬送手段により該多段処理列の各単位処理部に基板
   を搬送しつつ該基板に対して一連の処理を行う基板処理
   装置であって、 前記基板搬送手段が、 多段処理列に沿って配置された搬送路に沿って前記基板
   を水平方向に移送する水平搬送機構と、 該水平搬送機構によって移送された基板を上下方向に移
   送するように、水平回転軸回りに回転する垂直回転アー
   ムによって構成された垂直搬送機構と、 該水平搬送機構によって移送された基板を前記搬送路上
   と単位処理部内との間に搬送するように、垂直回転軸回
   りに回転する水平回転アームによって構成された基板出
   入機構とで構成されるとともに、 上記水平搬送機構の駆動部が前記多段処理列の下段処理
   列よりも下方側に配置されたことを特徴とする基板処理
   装置。