JPH09219433A - 基板枚葉処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の搬送を迅速に行えるようにし、かつ装
置の小型化を図れるようにすること。 【解決手段】 ＬＣＤ基板Ｇを載置する複数段の載置手
段２０，２１と、複数のＬＣＤ基板Ｇを収容するバッフ
ァカセット３０と、載置手段２０，２１とバッファカセ
ット３０に対してそれぞれＬＣＤ基板Ｇを授受する基板
搬送手段４０とを設ける。上記各載置手段２０，２１を
水平面に所定角度回転可能に形成し、基板搬送手段４０
を水平、垂直及び回転可能に形成することにより、ＬＣ
Ｄ基板Ｇの搬送を迅速に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばＬＣＤ基
板等の基板を枚葉処理する基板枚葉処理装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、液晶表示ディスプレイ（ＬＣ
Ｄ）装置の製造工程においては、ＬＣＤ基板（ガラス基
板）上に例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉ
ｄｅ）の薄膜や電極パターン等を形成するために、半導
体製造工程において用いられるものと同様なフォトリソ
グラフィ技術を用いて回路パターン等を縮小してフォト
レジストに転写し、これを現像処理する一連の処理が施
される。

【０００３】例えば、被処理体であるＬＣＤ基板を、洗
浄装置にて洗浄した後、ＬＣＤ基板にアドヒージョン処
理装置にて疎水化処理を施し、冷却処理装置にて冷却し
た後、レジスト塗布装置にてフォトレジスト膜すなわち
感光膜を塗布形成する。そして、フォトレジスト膜を熱
処理装置にて加熱してベーキング処理（プリベーク）を
施した後、露光装置にて所定のパターンを露光し、そし
て、露光後のＬＣＤ基板を現像装置にて現像液を塗布し
て所定のパターンを形成した後に、ベーキング処理（ポ
ストベーク）を施して高分子化のための熱変成、ＬＣＤ
基板とパターンとの密着性を強化している。

【０００４】上記レジスト液塗布・現像システムにおい
て、従来では、レジスト膜が形成されたＬＣＤ基板を露
光装置に搬送する場合、塗布処理されたＬＣＤ基板を、
一旦カセット内に収容して、カセット毎露光装置に搬送
し、そして、再びカセット内からＬＣＤ基板を取り出し
て露光装置に搬送し、所定の回路パターンを露光してい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように塗布処理されてＬＣＤ基板をカセットに収容した
後、露光装置に搬送して露光処理を行うものにおいて
は、カセットを搬送するための装置が必要となるばかり
か、カセットの搬送に労力及び時間を要する。したがっ
て、処理能力が低下する共に、装置が大型となるという
問題があった。

【０００６】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、基板の搬送を迅速に行えるようにし、かつ装置の小
型化を図れるようにした基板枚葉処理装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の基板枚葉処理装置は、基板を載置する載
置手段と、複数の基板を収容する基板収容手段と、上記
載置手段と基板収容手段に対してそれぞれ基板を授受す
る基板搬送手段とを具備し、 上記載置手段を複数段設
けると共に、各載置手段を水平面に所定角度回転可能に
形成し、 上記基板搬送手段を水平、垂直及び回転可能
に形成してなる、ことを特徴とする（請求項１）。

【０００８】この発明において、上記載置手段は水平面
に所定角度回転可能に形成されるものであれば、各載置
手段は同様な構造のものであってもよいが、載置手段の
少なくとも１つに冷却機能を具備させる方が好ましい。
この場合、載置手段に、基板を載置する冷却用載置台
と、この冷却用載置台の上面に出没可能な支持ピンとを
具備する構造とする方がよい（請求項２）。

【０００９】また、上記基板搬送手段に、基板収容手段
内に収容された基板の検知手段を具備する方が好ましい
（請求項３）。

【００１０】この発明によれば、各載置手段にて載置さ
れた基板を所定角度回転した後、基板を基板搬送手段が
受け取って所定の処理部に搬送することができ、また、
基板搬送手段により基板収容手段内に搬送して基板を一
時待機させた後、再び基板搬送手段が受け取って所定の
処理部に搬送することができる（請求項１）。この場
合、載置手段に、基板を載置する冷却用載置台と、この
冷却用載置台の上面に出没可能な支持ピンとを具備する
ことにより、処理部への搬送途中における基板の温度制
御を行うことができ、基板の処理の安定化及び迅速化を
図ることができる（請求項２）。

【００１１】また、基板搬送手段に、基板収容手段内に
収容された基板の検知手段を具備することにより、基板
の搬送を安全かつ確実に行うことができる（請求項
３）。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施形態を添付
図面に基いて詳細に説明する。この実施例では、この発
明の基板枚葉処理装置をＬＣＤ基板の塗布・現像処理シ
ステムに適用した場合について説明する。

【００１３】上記塗布・現像処理システムは、図１に示
すように、被処理体としてＬＣＤ基板Ｇ（以下に基板と
いう）を搬入・搬出するローダ部１と、基板Ｇの塗布処
理部２と、中継部３を介して塗布処理部２に連設される
現像処理部４と、この発明の枚葉処理装置５を介して現
像処理部４に連設される露光処理部６とで主に構成され
ている。

【００１４】上記ローダ部１は、未処理の基板Ｇを収容
するカセット７と、処理済みの基板Ｇを収容するカセッ
ト７ａを載置するカセット載置台８と、このカセット載
置台８上のカセット７，７ａとの間で基板Ｇの搬出入を
行うべく水平（Ｘ，Ｙ）方向と垂直（Ｚ）方向の移動及
び回転（θ）可能な基板搬出入ピンセット９とで構成さ
れている。

【００１５】上記塗布処理部２は、Ｘ，Ｙ、Ｚ方向の移
動及びθ回転可能なメインアーム１０の搬送路１１の一
方の側に、基板Ｇをブラシ洗浄するブラシ洗浄装置１２
と、基板Ｇを高圧ジェット水で洗浄するジェット水洗浄
装置１３と、基板Ｇの表面を疎水化処理するアドヒージ
ョン処理装置１４と、基板Ｇを所定温度に冷却する冷却
処理装置１５とを配置し、搬送路１１の他方の側に、レ
ジスト塗布装置１６及び塗布膜除去装置１７を配置して
なる。

【００１６】一方、上記現像処理部４は、塗布処理部２
と同様に、Ｘ，Ｙ、Ｚ方向の移動及びθ回転可能なメイ
ンアーム１０ａを有し、このメインアーム１０ａの搬送
路１１ａの一方の側に、レジスト液塗布の前後で基板Ｇ
を加熱してプリベーク又はポストベークを行う熱処理装
置１８を３基並列に配置し、搬送路１１ａの他方の側に
現像装置１９を２基配置している。

【００１７】また、上記中継部３は、基板Ｇを支持する
支持ピン３ａを立設する受渡し台３ｂを有する箱体３ｃ
の底面にキャスタ（図示せず）を具備した構造となって
おり、必要に応じてこの中継部３を塗布処理部２及び現
像処理部４から分離し引出してスペースを確保し、塗布
処理部２又は現像処理部４内に作業員が入って補修や点
検等を容易に行うことができるようになっている。

【００１８】次に、この発明の基板枚葉処理装置につい
て説明する。上記基板枚葉処理装置５は、図２に示すよ
うに、基板Ｇを載置する複数段例えば２段の載置手段２
０，２１と、これら載置手段２０，２１の両側に配置さ
れて複数枚の基板Ｇを収容するバッファ用のカセット３
０（基板収容手段）と、載置手段２０，２１とバッファ
カセット３０に対してそれぞれ基板Ｇを授受する基板搬
送手段４０とで主要部が構成されている。

【００１９】この場合、上記載置手段２０，２１は、図
３に示すように、ボックス状に枠組みされたフレーム２
２の上部と下部に設けられている。上部載置手段２０
は、フレーム２２の上部に架設された上部取付板２３ａ
にベアリング２４ａを介して回転自在に装着される載置
台２５にて形成されている。この載置台２５の回転軸２
５ａには、従動プーリ２６ａが装着されており、この従
動プーリ２６ａと、上部取付板２３ａに固設された駆動
モータ２６ｂの駆動軸２６ｃに装着された駆動プーリ２
６ｄとに掛け渡される伝達ベルト２６ｅを介して駆動モ
ータ２６ｂの動力が載置台２５に伝達されて、載置台２
５が水平面に所定角度例えば９０度回転し得るように構
成されている。また、載置台２５は図示しない真空ポン
プに接続されて、載置台２５上に載置する基板Ｇを吸着
保持し得るように構成されている。

【００２０】また、下部載置手段２１は、図３に示すよ
うに、基板Ｇを載置する冷却用載置台２７と、この冷却
用載置台２７の上面に出没すべく冷却用載置台２７に設
けられた貫通孔（図示せず）に遊嵌する複数例えば５本
の支持ピン２８と、冷却用載置台２７と支持ピン２８を
保持する回転円盤２９と、回転円盤２９を回転する駆動
機構３１と、支持ピン２８を昇降する昇降機構３２とで
主要部が構成されている。

【００２１】この場合、冷却用載置台２７は例えばタフ
ラム処理されたアルミニウム合金製部材にて形成されて
おり、その内部には冷媒液を流通する循環通路３３が設
けられている。この循環通路３３には図示しないスイベ
ルジョイントによって接続される供給管３４及び開閉弁
３５を介して冷媒液供給源３６が接続されている。

【００２２】回転円盤２９の下面には中空回転軸３１ａ
が取り付けられており、この中空回転軸３１ａがフレー
ム２２に架設された下部取付板２３ｂにベアリング２４
ｂを介して回転自在に取り付けられている。駆動機構３
１は、中空回転軸３７ａに装着される従動プーリ３１ｂ
と、フレーム２２に取り付けられる駆動モータ３１ｃの
駆動軸３１ｄに装着される駆動プーリ３１ｅとの間に、
伝達ベルト３１ｆが掛け渡されて、駆動モータ３１ｃの
駆動によって回転円盤２９を水平面に回転し得るように
構成されている。

【００２３】上記支持ピン２８の昇降機構３２は、図４
ないし図６に示すように、回転円盤２９上に配置される
正逆回転可能な昇降用モータ３２ａと、この昇降用モー
タ３２ａの駆動軸３２ｂに装着される駆動ギアプーリ３
２ｃと、回転円盤２９上に立設された支持部材３７に装
着される従動ギアプーリ３２ｄと、これらギアプーリ３
２ｃ，３２ｄに掛け渡される無端状のタイミングベルト
３２ｅと、タイミングベルト３２ｅにクランプ部材３２
ｆを介して固定され、上面に支持ピン２８を立設支持す
る支持板３２ｇと、支持板３２ｇの端部両側に取り付け
られ、回転円盤２９上に立設されたリニアガイド３２ｈ
に摺動自在に係合するガイド部材３２ｉとで構成されて
いる。このように構成される昇降機構３２において、昇
降用モータ３２ａを駆動することにより、タイミングベ
ルト３２ｅが回転して支持板３２ｇ及び支持ピン２８が
昇降する。上昇時には支持ピン２８が冷却用載置台２７
の上面に突出して、例えば現像処理部４のメインアーム
１０ａから搬送される基板Ｇを支持し、また下降時には
支持ピン２８が冷却用載置台２７の上面より下方に位置
して基板Ｇを冷却用載置台２７上に載置する。この際、
冷却用載置台２７の循環通路３３内を流れる冷媒液によ
って基板Ｇが所定の温度例えば２３℃に冷却される。

【００２４】上記説明では、冷却用載置台２７に対して
支持ピン２８を昇降させて冷却用載置台２７の上面に支
持ピン２８を出没可能にしているが、支持ピン２８を固
定した冷却用載置台２７を昇降させて冷却用載置台２７
の上面に支持ピン２８を出没させるようにしてもよい。
また、図３に２点鎖線で示すように、冷却用載置台２７
の上方周囲に、冷媒液を循環流通する補助冷却用環状管
２７ａを配管することにより、更に冷却能率を高めるこ
とができる。

【００２５】一方、上記基板搬送手段４０は、図２に示
すように、Ｙ方向に敷設される搬送路４１に沿って摺動
可能な搬送台４２と、この搬送台４２上に回転（θ）可
能に取り付けられる共に水平（Ｘ）方向及び垂直（Ｚ）
方向に移動可能な基板搬送用ピンセット４３とで構成さ
れている。この場合、搬送台４２は、図示しない駆動モ
ータ及びタイミングベルト等の駆動機構によって移動さ
れるようになっている。また、基板搬送用ピンセット４
３は、搬送台４２に内蔵された図示しないモータによっ
て水平面に回転し、モータ及びタイミングベルト等の伝
達機構（図示せず）によって垂直方向（Ｚ方向）に移動
し得るようになっている。

【００２６】また、搬送台４２の上面には、バッファカ
セット３０内の基板Ｇを検知するための発光・受光素子
４４ａ（検知手段）が取り付けられており、基板搬送用
ピンセット４３の側部にはピンセット４３と平行方向に
伸縮可能なアーム４４ｃを介してミラー４４ｂが取り付
けられている。このように発光・受光素子４４ａとミラ
ー４４ｂを取り付けることにより、図７に示すように、
ピンセット４３がバッファカセット３０内の基板Ｇを受
け取る際に、発光・受光素子４４ａから照射されたビー
ムが基板Ｇによって遮られることによって基板Ｇの存在
を検知し、その検知信号を図示しない制御部例えばＣＰ
Ｕ等に伝達し、制御部からの信号により、ピンセット４
３を作動して基板Ｇを受け取り、バッファカセット３０
から基板Ｇを搬送することができるようになっている。
なお、ピンセット４３の両側には、ピンセット４３上の
基板Ｇの位置合せ用の調整アーム４５が互いに進退方向
に伸縮可能に設けられており、これら調整アーム４５に
よって基板Ｇの両辺を挾持すると共に、その間の１辺を
ピンセット４３の基部側起立壁４３ａに揃えることによ
って基板Ｇの位置決めが行えるようになっている（図８
参照）。

【００２７】また、上記搬送台４２の移動方向（Ｙ方
向）の側面にはミラー４６ａが取り付けられており、こ
のミラー４６ａと対向する装置固定側には発光・受光素
子４６ｂが取り付けられて、これらミラー４６ａと発光
・受光素子４６ｂとで非常停止機構が構成されている。
このような非常停止機構を設けることにより、基板搬送
手段４０が動作中に、万一、搬送台４２と装置との間に
オペレータが入ったり、何等かの障害物が入った場合
に、発光・受光素子４６ｂからのビームが遮断されるこ
とにより、その信号を図示しない制御部に伝達して装置
の動作を停止することができる。

【００２８】上記のように構成される基板搬送手段４０
によれば、上記載置手段２０，２１に載置された基板Ｇ
を基板搬送用ピンセット４３で受け取った後、露光処理
部６の搬入部に移動すると共に、水平面に１８０度回転
して露光処理部６内に基板Ｇを搬送することができる。
また、露光処理部６での処理待ちの場合には載置手段２
０，２１から基板Ｇを受け取った姿勢の状態でバッファ
カセット３０の搬入位置に移動して、バッファカセット
３０内に基板Ｇを搬送する。そして、露光処理部６での
露光処理が済んだ基板Ｇを受け取って載置手段２０，２
１に搬送し、次に露光処理する基板Ｇをバッファカセッ
ト３０内から取り出すか又は載置手段２０，２１から受
け取って露光処理部６に搬送することができる。

【００２９】次に、上記のように構成される塗布・現像
処理システムの動作態様について説明する。まず、カセ
ット７内に収容された未処理の基板Ｇはローダ部１の搬
出入ピンセット９によって取り出された後、塗布処理部
２のメインアーム１０に受け渡され、そして、ブラシ洗
浄装置１２内に搬送される。このブラシ洗浄装置１２内
にてブラシ洗浄された基板Ｇは必要に応じてジェット水
洗浄装置１３内にて高圧ジェット水により洗浄される。
この後、基板Ｇは、アドヒージョン処理装置１４にて疎
水化処理が施され、冷却処理装置１５にて冷却された
後、レジスト塗布装置１６にてフォトレジスト膜すなわ
ち感光膜が塗布形成され、引続いて塗布膜除去装置１７
によって基板Ｇの周辺部の不要なレジスト膜が除去され
る。

【００３０】次に、このフォトレジスト膜が熱処理装置
１８にて加熱されてベーキング処理が施された後、基板
Ｇは横向きの状態でメインアーム１０ａによって搬送さ
れ、この発明の基板枚葉処理装置５の載置手段例えば上
部載置手段２０に搬送されて載置台２５上に載置される
（図９（ａ）参照）。基板Ｇを載置した状態で上部載置
手段２０の駆動モータ２６ｂが作動して、載置台２５が
水平面に９０度回転することにより、基板Ｇの長辺がＹ
方向と平行に姿勢変換される。

【００３１】すると、基板搬送手段４０の基板搬送用ピ
ンセット４３が載置台２５に向って移動して載置台２５
上の基板Ｇを受け取り、受け取った基板Ｇを露光処理部
６の搬入部に移動すると共に、ピンセット４３が水平面
に１８０度回転した後、露光処理部６内に基板Ｇを搬入
する（図９（ｂ）参照）。なお、露光処理待ちの場合に
は、図９（ｃ）に示すように、載置台２５から受け取っ
た基板Ｇをバッファカセット３０に搬送して、バッファ
カセット３０内に待機させた後、バッファカセット３０
から取り出して露光処理部６内に搬送する。また、露光
処理部６で所定のパターンが露光された基板Ｇをピンセ
ット４３によって受け取った後、露光処理済みの基板Ｇ
を載置手段例えば下部載置手段２１の冷却用載置台２７
の上方へ移動し、冷却用載置台２７上に突出する支持ピ
ン２８に受け渡した後、ピンセット４３は後退する。す
ると、昇降用モータ３２ａが駆動して支持ピン２８が下
降して基板Ｇが冷却用載置台２７上に載置され、循環通
路３３内を流れる冷媒液によって基板Ｇが所定温度例え
ば２３℃に冷却される。

【００３２】基板Ｇが所定温度に冷却された後、支持ピ
ン２８が上昇して基板Ｇを冷却用載置台２７上に持ち上
げる。すると、メインアーム１０ａが下部載置手段２１
の上方に移動して支持ピン２８によって支持された基板
Ｇを受け取った後、基板Ｇを現像装置内へ搬送し、現像
液により現像した後にリンス液により現像液を洗い流
し、現像処理を完了する。このようにして現像処理が施
された基板Ｇは、メインアーム１０ａ，１０によってロ
ーダ部１に搬送され、搬出入ピンセット９によってカセ
ット７ａ内に搬送される。

【００３３】上記実施形態では、載置手段が基板Ｇの姿
勢を９０度変換する上部載置手段２０と、基板Ｇを所定
温度に冷却する冷却用載置台２７を有する下部載置手段
２１とで構成される場合について説明したが、必ずしも
このような構造とする必要はなく、上部載置手段２０と
同様な構造のものを２段設けてもよく、あるいは下部載
置手段２１と同様な冷却機能を有するものを２段設けて
もよい。また、載置手段を３段以上設けることも可能で
ある。

【００３４】また、上記実施形態では、被処理体がＬＣ
Ｄ基板である場合について説明したが、ＬＣＤ基板以外
の例えば半導体ウエハ、ガラス基板、ＣＤ等についても
同様に処理することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、上記のように構成されているので、以下のような効
果が得られる。

【００３６】１）請求項１記載の発明によれば、各載置
手段にて載置された基板を所定角度回転した後、基板を
基板搬送手段が受け取って所定の処理部に搬送すること
ができ、また、基板搬送手段により基板収容手段内に搬
送して基板を一時待機させた後、再び基板搬送手段が受
け取って所定の処理部に搬送することができるので、従
来のように基板をカセットに収容した後、処理部に搬送
するようにしたものに比べて基板の搬送を迅速に行うこ
とができ、スループットの向上を図ることができる。ま
た、基板を収容するカセットを搬送する必要がないの
で、装置の小型化を図ることができる。

【００３７】２）請求項２記載の発明によれば、載置手
段に、基板を載置する冷却用載置台と、この冷却用載置
台の上面に出没可能な支持ピンとを具備することによ
り、処理部への搬送途中における基板の温度制御を行う
ことができるので、上記１）に加えて基板の処理の安定
化及び迅速化を図ることができ、歩留まりの向上を図る
ことができる。

【００３８】３）請求項３記載の発明によれば、基板搬
送手段に、基板収容手段内に収容された基板の検知手段
を具備するので、上記１）に加えて基板の搬送を安全か
つ確実に行うことができ、歩留まりの向上を図ることが
できる

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の処理装置を適用したＬＣＤ基板の塗
布・現像処理システムの概略平面である。

【図２】この発明の基板枚葉処理装置の一例を示す概略
断面図である。

【図３】この発明における載置手段の一部を断面で示す
側面図である。

【図４】この発明における支持ピンとその昇降機構を示
す平面図である。

【図５】上記支持ピンとその昇降機構を示す側面図であ
る。

【図６】上記昇降機構の要部を示す斜視図である。

【図７】この発明における基板搬送手段及び検知手段を
示す概略平面図である。

【図８】上記基板搬送装置の位置決め機構を示す平面図
である。

【図９】上記基板搬送手段の動作態様を示す概略平面図
である。

【符号の説明】

Ｇ ＬＣＤ基板 ２０ 上部載置手段 ２１ 下部載置手段 ２５ 載置台 ２６ｂ 駆動モータ ２７ 冷却用載置台 ２８ 支持ピン ３０ バッファカセット（基板収容手段） ３１ 駆動機構 ３２ 昇降機構 ３３ 循環通路 ３６ 冷媒液供給源 ４０ 基板搬送手段 ４４ａ 発光・受光素子 ４４ｂ ミラー ４４ｃ 伸縮アーム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を載置する載置手段と、複数の基板
   を収容する基板収容手段と、上記載置手段と基板収容手
   段に対してそれぞれ基板を授受する基板搬送手段とを具
   備し、 上記載置手段を複数段設けると共に、各載置手段を水平
   面に所定角度回転可能に形成し、 上記基板搬送手段を水平、垂直及び回転可能に形成して
   なる、ことを特徴とする基板枚葉処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の基板枚葉処理装置におい
   て、 上記載置手段の少なくとも１つが、基板を載置する冷却
   用載置台と、この冷却用載置台の上面に出没可能な支持
   ピンとを具備することを特徴とする基板枚葉処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の基板枚葉処理装置におい
   て、 上記基板搬送手段に、基板収容手段内に収容された基板
   の検知手段を具備することを特徴とする基板枚葉処理装
   置。