JPH11129184A

JPH11129184A - 基板処理装置および基板搬入搬出装置

Info

Publication number: JPH11129184A
Application number: JP10047593A
Authority: JP
Inventors: Joichi Nishimura; 讓一西村; Masami Otani; 正美大谷; Yasuhiko Hashimoto; 康彦橋本
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-09-01
Filing date: 1998-02-27
Publication date: 1999-05-18
Also published as: US6371713B1; US20020106269A1; US6896466B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高さ寸法が高い基板処理装置であっても、各
処理部に基板を搬出入することが可能であるとともに装
置の輸送時に基板搬送手段の再組立・調整の必要が生じ
ないこと。【解決手段】搬送ロボットＴＲ１は、いわゆるテレス
コピック型の多段入れ子構造の伸縮昇降機構を形成して
いる。駆動機構Ｄ１の駆動により、支持部材４８が上昇
し、同時に、昇降部材４２ｄが上昇する。昇降部材４２
ｄが上昇するとプーリ４７ｃも同時に上昇する。プーリ
４７ｃが上昇するとベルトＬ１に引き上げられるように
して昇降部材４２ｃが上昇する。以下同様の作用によっ
て昇降部材４２ａの上側に設置されている搬送アーム３
１ａ，３１ｂが上昇する。そして、多段入れ子構造の数
を多くすれば、搬送ロボットＴＲ１の収納時の高さが高
くならず、装置の輸送時にも搬送ロボットＴＲ１の再組
立・調整が不必要となる。

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、半導体基板や液
晶用ガラス基板などの薄板状基板（以下、単に「基板」
と称する）に対して熱処理、薬液処理などの一連の処理
を行う基板処理装置およびこれに適用される基板搬入搬
出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、基板に対して所定の熱処理、
薬液処理などの一連の処理を行う基板処理装置において
は、加熱処理を行う加熱処理部、冷却処理を行う冷却処
理部および薬液処理を行う薬液処理部間で搬送ロボット
により基板の搬送を行い、所定の順序で一連の基板処理
を行っている。そして、このような基板処理装置は、温
度、湿度およびパーティクルが管理されたクリーンルー
ム中に通常設置されている。

【０００３】ところで、近年においては、基板の大口径
化がますます進み、直径が３００ｍｍ以上の基板も取り
扱われるようになりつつある。基板のサイズが大きくな
ると、その基板を処理する各処理部も大きくなり、それ
につれて基板処理装置全体が大型化する。

【０００４】一方、クリーンルームの管理の都合上、基
板処理装置が大型化するのは好ましくない。これは、ク
リーンルームを維持するのに温湿調ユニットやフィルタ
などの特別な設備を必要とし、特に最近は化学増幅型レ
ジストに対応するための化学吸着フィルタなどが必要と
なる場合もあるため、基板処理装置が平面的に占有する
面積（以下、「フットプリント」と称する）が大きくな
ると環境維持費のコストアップに結びつくからである。

【０００５】そこで、基板処理装置のフットプリントの
増大を抑制するために、上記の薬液処理部、加熱処理
部、冷却処理部などの各処理部を多段に積層した基板処
理装置が提案され、使用されつつある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】各処理部を多段に積層
した基板処理装置では、フットプリントの増大は抑制で
きるものの、その高さは積層の程度に応じて高くなる。
そして、基板処理装置の高さが高くなるにつれて、各処
理部に基板の搬送を行う搬送ロボットの高さも高くな
る。

【０００７】このような基板処理装置を製造し半導体製
造工場などに輸送する際には、輸送手段における荷物高
さ制限（例えば、航空機による輸送の場合は２２００ｍ
ｍが上限）の関係上、装置を上下方向で分割した状態で
輸送せざるを得ない。このときには、上記搬送ロボット
も上下方向で分割するか、または搬送ロボットを取り外
した状態で輸送する必要があるが、いずれにしても輸送
先の工場内において搬送ロボットの再組立・調整を行う
必要があるため、輸送工数・納入工数の増大が避けられ
ない。

【０００８】このような問題を解決するため、搬送ロボ
ットの上下移動機構をパンタグラフ構造などの伸縮機構
で構成し、当該搬送ロボットの収縮時の高さを上記荷物
高さ制限以内とすることが考えられる。このようにすれ
ば、分割後の基板処理装置のうちの一方に搬送ロボット
を付設したまま輸送することができるため、再組立・調
整の必要はなくなる。

【０００９】しかしながら、パンタグラフ構造は複数の
パンタグラフリンクで構成されており、当該パンタグラ
フ構造が最も収縮した状態であっても、複数のパンタグ
ラフリンクからなる厚さに相当する高さより下の高さ位
置には搬送ロボットが移動できなくなり、下段に配置さ
れた処理部にアクセスできなくなることもある。このよ
うなことを防ぐためには、パンタグラフリンクの長さを
長くして、少ない数のパンタグラフリンクで上下移動機
構を実現すれば良いが、そうすると、収縮時に要するス
ペースを考慮して搬送ロボットを配置する領域を確保す
る必要があり、基板処理装置のフットプリントが増大す
るという問題がある。

【００１０】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、高さ寸法が高い基板処理装置であっても、各処
理部に基板を搬出入することが可能であるとともに装置
のフットプリントを抑制することができ、さらに装置の
輸送時にも基板搬送手段の再組立・調整の必要のない基
板処理装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、高さ方向に伸縮自在の基
板搬送手段が、高さ方向に積層された複数の処理部に対
して基板を搬送して所定の処理を行う基板処理装置であ
って、前記基板搬送手段は、(a)基板を保持して前記複
数の処理部との間で基板の受け渡しを行う搬送アーム
と、(b)収納部材と当該収納部材に収納される被収納部
材とを含み、前記収納部材と前記被収納部材との相対昇
降動作により前記搬送アームを昇降させる伸縮昇降機構
とを備えている。

【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の基板処理装置において、前記基板搬送手段は、(c)収
納カバー部材と当該収納カバー部材に収納される被収納
カバー部材とを含み、前記伸縮昇降機構の昇降動作に連
動して収納カバー部材と被収納カバー部材との収納状態
が変動して伸縮するとともに、前記伸縮昇降機構の周囲
を覆う状態に設けられたカバーをさらに備えている。

【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の基板処理装置において、前記基板搬送手段は、
さらに、(d)前記搬送アームを鉛直軸周りに回転させる
回転駆動機構を備えている。

【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の基板処理装置において、前記回転駆動機構は、前記伸
縮昇降機構の上部に設けられていることを特徴としてい
る。

【００１５】請求項５に記載の発明は、少なくとも鉛直
方向に移動可能な基板搬送手段が、所定の位置と、基板
の処理を行う処理部が配置されるユニット配置部に対す
る受渡位置との間で基板を搬送する基板搬入搬出装置で
あって、前記基板搬送手段は、(a)基板を保持する搬送
アームと、(b)収納部材と当該収納部材に収納される被
収納部材とを含み、前記収納部材と前記被収納部材との
相対昇降動作により前記搬送アームを昇降させる伸縮昇
降機構とを備えている。

【００１６】請求項６に記載の発明は、請求項３に記載
の基板搬入搬出装置において、前記基板搬送手段は、
(c)収納カバー部材と当該収納カバー部材に収納される
被収納カバー部材とを含み、前記伸縮昇降機構の昇降動
作に連動して収納カバー部材と被収納カバー部材との収
納状態が変動して伸縮するとともに、前記伸縮昇降機構
の周囲を覆う状態に設けられたカバーをさらに備えてい
る。

【００１７】請求項７に記載の発明は、請求項５又は６
に記載の基板搬入搬出装置において、前記基板搬送手段
は、さらに、(d)前記搬送アームを鉛直軸周りに回転さ
せる回転駆動機構を備えている。

【００１８】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の基板搬入搬出装置において、前記回転駆動機構は、前
記伸縮昇降機構の上部に設けられていることを特徴とし
ている。

【００１９】

【発明の実施の形態】

＜１．基板処理装置の全体構成＞まず、本発明に係る基
板処理装置の全体構成について説明する。図１は、実施
形態の装置を説明する図である。図１（ａ）は、装置の
平面図であり、図１（ｂ）は、装置の正面図である。な
お、図１には、その方向関係を明確にするためＸＹＺ直
交座標系を付している。ここでは、床面に平行な水平面
をＸＹ面とし、鉛直方向をＺ方向としている。

【００２０】図１に示すように、本実施の形態において
は、基板処理装置は、基板の搬出入を行うインデクサＩ
Ｄと、基板に処理を行う複数の処理ユニットおよび各処
理ユニットに基板を搬送する基板搬送手段が配置される
ユニット配置部ＭＰと、図示しない露光装置とユニット
配置部ＭＰとの間で基板の搬入／搬出を行うために設け
られているインターフェイスＩＦとから構成されてい
る。

【００２１】ユニット配置部ＭＰは、最下部に、薬剤を
貯留するタンクや配管等を収納するケミカルキャビネッ
ト１１を備え、この上側であってその４隅には、基板に
処理液による処理を施す液処理ユニットとして、基板を
回転させつつレジスト塗布処理を行う塗布処理ユニット
ＳＣ１、ＳＣ２（スピンコータ）と、露光後の基板の現
像処理を行う現像処理ユニットＳＤ１、ＳＤ２（スピン
デベロッパ）とが配置されている。さらに、これらの液
処理ユニットの上側には、基板に熱処理を行う多段熱処
理ユニット２０が装置の前部及び後部に配置されてい
る。なお、装置の前側（Ｙ方向の負の向き側）であって
両塗布処理ユニットＳＣ１、ＳＣ２の間には、基板処理
ユニットとして、基板に純水等の洗浄液を供給して基板
を回転洗浄する洗浄処理ユニットＳＳ（スピンスクラ
バ）が配置されている。

【００２２】塗布処理ユニットＳＣ１、ＳＣ２や現像処
理ユニットＳＤ１、ＳＤ２に挟まれた装置中央部には、
周囲の全処理ユニットにアクセスしてこれらとの間で基
板の受け渡しを行うための基板搬送手段として、搬送ロ
ボットＴＲ１が配置されている。この搬送ロボットＴＲ
１は、鉛直方向に移動可能であるとともに中心の鉛直軸
回りに回転可能となっている。この搬送ロボットＴＲ１
についてはさらに後述する。

【００２３】なお、ユニット配置部ＭＰの最上部には、
クリーンエアのダウンフローを形成するフィルタファン
ユニットＦＦＵが設置されている。多段熱処理ユニット
２０の直下にも、液処理ユニット側にクリーンエアのダ
ウンフローを形成するフィルタファンユニットＦＦＵが
設置されている。

【００２４】次に、図２は、図１の処理ユニットの配置
構成を説明する図である。塗布処理ユニットＳＣ１の上
方には、多段熱処理ユニット２０として、６段構成の熱
処理ユニットが配置されている。これらのうち、最下段
より数えて１段目の位置には基板の冷却処理を行うクー
ルプレート部ＣＰ１が設けられており、２段目，３段目
についても同様にクールプレート部ＣＰ２，ＣＰ３が設
けられている。そして、４段目には、基板に対して密着
強化処理を行う密着強化部ＡＨが設けられ、５段目と６
段目の位置には、基板の加熱処理を行うホットプレート
部ＨＰ１，ＨＰ２が設けられている。

【００２５】塗布処理ユニットＳＣ２の上方にも、多段
熱処理ユニット２０として、６段構成の熱処理ユニット
が配置されている。これらのうち、最下段より１段目か
ら３段目の位置にはクールプレート部ＣＰ４〜ＣＰ６が
設けられており、４段目から６段目の位置にはホットプ
レート部ＨＰ３〜ＨＰ５が設けられている。

【００２６】現像処理ユニットＳＤ１の上方にも、多段
熱処理ユニット２０として、４段構成の熱処理ユニット
が配置されている。このうち、最下段より１段目，２段
目の位置にはクールプレート部ＣＰ７，ＣＰ８が設けら
れており、３段目，４段目の位置にはホットプレート部
ＨＰ６，ＨＰ７が設けられている。なお、最上段側の２
段は、本実施形態の装置の場合、空状態となっている
が、用途及び目的に応じてホットプレート部やクールプ
レート部、又はその他の熱処理ユニットを組み込むこと
ができる。

【００２７】現像処理ユニットＳＤ２の上方にも、多段
熱処理ユニット２０として、２段構成の熱処理ユニット
が配置されている。このうち、最下段より１段目の位置
には、クールプレート部ＣＰ４が設けられており、２段
目の位置には、基板に対して露光後のベーキング処理を
行う露光後ベークプレート部ＰＥＢが設けられている。
この場合も、露光後ベークプレート部ＰＥＢより上段側
は空状態となっているが、用途及び目的に応じてホット
プレート部やクールプレート部、又はその他の熱処理ユ
ニットを組み込むことができる。

【００２８】そして、上記の液処理ユニットや熱処理ユ
ニット間をユニット配置部ＭＰの中央部に設けられた搬
送ロボットＴＲ１が順次に搬送することによって基板に
対して所定の処理を施すことができる。

【００２９】なお、インターフェイスＩＦは、ユニット
配置部ＭＰにおいてレジストの塗布が終了した基板を露
光装置側に渡したり露光後の基板を露光装置側から受け
取るべく、かかる基板を一時的にストックする機能を有
し、図示を省略しているが、搬送ロボットＴＲ１との間
で基板を受け渡すロボットと、基板を載置するバッファ
カセットとを備えている。

【００３０】＜２．搬送ロボットの構成１＞次に、搬送
ロボットＴＲ１について説明する。図３は、搬送ロボッ
トＴＲ１の外観斜視図である。この搬送ロボットＴＲ１
は、基板Ｗを保持する一対の搬送アーム３１ａ，３１ｂ
を水平方向に移動させる水平移動機構と、伸縮しつつ鉛
直方向に移動させる伸縮昇降機構と、鉛直軸周りに回転
させる回転駆動機構とを備えている。そして、これらの
機構によって搬送アーム３１ａ，３１ｂは３次元的に移
動することが可能である。

【００３１】本発明にかかる基板処理装置の搬送ロボッ
トＴＲ１の伸縮昇降機構は、後述するいわゆるテレスコ
ピック型の伸縮機構であり、カバー４１ｄをカバー４１
ｃに収納可能であり、カバー４１ｃをカバー４１ｂに収
納可能であり、カバー４１ｂをカバー４１ａに収納可能
である。そして、搬送アーム３１ａ，３１ｂを降下させ
る際には、カバーを順次に収納していくことができ、逆
に、搬送アーム３１ａ，３１ｂを上昇させる際には収納
した状態のカバーが順次に引き出されるように実現され
ている。これらのカバー４１ａ〜４１ｄは内部に設けら
れている伸縮昇降機構が、動作する際に発生する粉塵を
搬送ロボットＴＲ１の外部に出さないために設けられて
おり、これにより基板へのパーティクルの付着を抑制す
ることができる。

【００３２】また、この搬送ロボットＴＲ１は基台４４
上に設置されており、基台４４の中心を軸として回転す
ることができるように回転駆動機構が構成されている。
なお、基台４４に固定された状態で、固定カバー４３が
取り付けられている。

【００３３】図４，図５は、搬送ロボットＴＲ１の動作
を説明するための側面断面図であり、図４は、伸縮昇降
機構が伸長した状態を示しており、図５は、伸縮昇降機
構が収縮した状態を示している。図に示すように、この
搬送ロボットＴＲ１の内部は、上記のようにテレスコピ
ック型の多段入れ子構造となっている。そして、収縮時
において、昇降部材４２ａは昇降部材４２ｂに収納さ
れ、昇降部材４２ｂは昇降部材４２ｃに収納され、昇降
部材４２ｃは昇降部材４２ｄに収納され、昇降部材４２
ｄは固定部材４２ｅに収納されるように構成されてい
る。

【００３４】例えば、昇降部材４２ａと昇降部材４２ｂ
との関係をみると、昇降部材４２ａは昇降部材４２ｂに
収納されるため、昇降部材４２ｂが収納部材となり、昇
降部材４２ａが被収納部材となっている。また、昇降部
材４２ｂと昇降部材４２ｃとの関係をみると、昇降部材
４２ｂは昇降部材４２ｃに収納されるため、昇降部材４
２ｃが収納部材となり、昇降部材４２ｂが被収納部材と
なっている。

【００３５】そして、昇降部材４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ
には、それぞれプーリ４７ａ，４７ｂ，４７ｃが取り付
けられている。これらプーリ４７ａ，４７ｂ，４７ｃに
は、ベルトＬ３，Ｌ２，Ｌ１が掛架されている。そし
て、ベルトＬ１の一端は固定部材４２ｅの上部に固定さ
れており、他端は昇降部材４２ｃの下部に固定されてい
る。同様に、ベルトＬ２は昇降部材４２ｄの上部と昇降
部材４２ｂの下部に固定されており、ベルトＬ３は昇降
部材４２ｃの上部と昇降部材４２ａの下部に固定されて
いる。

【００３６】そして、回転台４５上に設置されたモータ
等の駆動機構Ｄ１を駆動することにより、支持部材４８
が昇降し、この支持部材４８に固着された昇降部材４２
ｄが昇降する。ここで、伸縮昇降機構を伸長することに
より搬送アーム３１ａ，３１ｂを上昇させる場合につい
て説明する。まず、駆動機構Ｄ１の駆動により、支持部
材４８が上昇し、同時に、昇降部材４２ｄが上昇する。
昇降部材４２ｄが上昇するとそれに取り付けられていた
プーリ４７ｃも同時に上昇する。上記のようにベルトＬ
１の一端が固定部材４２ｅに固定されているとともにベ
ルトＬ１の長さは一定であるため、プーリ４７ｃが上昇
するとベルトＬ１に引き上げられるようにして昇降部材
４２ｃが上昇する。昇降部材４２ｃが上昇するとそれに
取り付けられていたプーリ４７ｂが上昇し、ベルトＬ２
に引き上げられるようにして昇降部材４２ｂが上昇す
る。昇降部材４２ｂが上昇するとそれに取り付けられて
いたプーリ４７ａが上昇し、ベルトＬ３に引き上げられ
るようにして昇降部材４２ａが上昇する。このようにし
て、昇降部材４２ａの上側に設置されている搬送アーム
３１ａ，３１ｂを上昇させることができる。

【００３７】また、伸縮昇降機構を収縮することにより
搬送アーム３１ａ，３１ｂを下降させる場合について
は、上記と逆に、駆動機構Ｄ１の駆動により、支持部材
４８を下降させるようにすれば、各昇降部材が順次に連
動して下降し、収納部材となる昇降部材は、その内側に
被収納部材となる昇降部材を収納する。

【００３８】なお、カバー４１ａ〜４１ｄは、それぞれ
昇降部材４２ａ〜４２ｄに取り付けられており、これら
カバー４１ａ〜４１ｄの昇降動作は、昇降部材４２ａ〜
４２ｄの動作に連動している。また、カバー４１ａは、
伸縮昇降機構の上面も覆うように形成されているが、そ
の他のカバー４１ｂ，４１ｃ，４１ｄは、伸縮昇降機構
の側面のみを覆うように形成されており、昇降部材４２
ａ〜４２ｄとはプーリやベルト等の可動部の動作を妨げ
ないような状態で接続されている。

【００３９】また、モータ等の駆動機構Ｄ１を駆動する
ことにより、支持部材４８を昇降させる機構は、例えば
ラックとピニオンを用いてモータの回転動作を昇降動作
に変換するようにしても良いし、その他の方法を用いて
も良い。

【００４０】そして、駆動機構Ｄ２は、回転台４５を基
台４４の軸Ｇを中心に回転させるための駆動機構であ
り、モータ等によって構成されている。従って、回転台
４５が軸Ｇを中心に回転することによって、搬送アーム
３１ａ，３１ｂが軸Ｇを中心として回転することが可能
となっている。

【００４１】このように搬送ロボットＴＲ１は、テレス
コピック型の多段入れ子構造の伸縮昇降機構を有してい
るため、各処理ユニットに基板の搬送を行うための高さ
が高くなったとしても、多段入れ子構造の数を多くすれ
ば、搬送ロボットＴＲ１の収納時の高さや収納時におけ
る幅方向のスペースを抑制することができ、ひいては基
板処理装置のフットプリントの増大を抑えることができ
る。また、高さ寸法が高い基板処理装置であっても、各
処理部に基板を搬出入することが可能であり、装置の輸
送時にも搬送ロボットＴＲ１の再組立・調整が不必要と
なる。

【００４２】次に、搬送ロボットＴＲ１の搬送アーム３
１ａ，３１ｂについて説明する。図６は、搬送アーム３
１ａ，３１ｂの構造を示す図である。

【００４３】ステージ３５上には、ほぼ同一構造の２個
の搬送アーム３１ａ，３１ｂが取り付けられている。各
搬送アーム３１ａ，３１ｂは屈伸動作を行い、各搬送ア
ーム３１ａ，３１ｂの先端側に連結された第１アームセ
グメント３４ａ，３４ｂは、それぞれステージ３５に対
する姿勢を維持しつつ水平方向に直進する。なお、第１
アームセグメント３４ａ，３４ｂは第２アームセグメン
ト３３ａ，３３ｂに連結されており、第２アームセグメ
ント３３ａ，３３ｂは第３アームセグメント３２ａ，３
２ｂに連結されている。各アームセグメントは、搬送ア
ーム３１ａ，３１ｂの動作において互いに干渉しないよ
うに構成されている。そして、各搬送アーム３１ａ，３
１ｂを互い違いに屈伸させれば、正面にある処理ユニッ
ト中の処理済み基板Ｗを取り出して、未処理の基板Ｗを
この処理ユニット中に搬入することができる。

【００４４】これら各搬送アーム３１ａ，３１ｂのそれ
ぞれは、図７に示すような構成となっている。図７は、
搬送アーム３１ｂの内部構造を示す側方断面図である。
なお、搬送アーム３１ａについても同様の構成であるこ
とは言うまでもない。搬送アーム３１ｂは、基板Ｗを載
置する先端側の第１アームセグメント３４ｂと、この第
１アームセグメント３４ｂを水平面内で回動自在に支持
する第２アームセグメント３３ｂと、この第２アームセ
グメント３３ｂを水平面内で回動自在に支持する第３ア
ームセグメント３２ｂと、この第３アームセグメント３
２ｂを水平面内で回動させる回転駆動装置５９と、この
回転駆動装置５９によって第３アームセグメント３２ｂ
を回動させたときに第２アームセグメント３３ｂ及び第
１アームセグメント３４ｂに動力を伝達してこれらの姿
勢および移動方向を制御する屈伸機構である動力伝達手
段４６とが設けられている。

【００４５】第１アームセグメント３４ｂの基端部に
は、第１回動軸５１が下方に垂設固定されている。ま
た、第２アームセグメント３３ｂの先端部には、第１回
動軸５１を回動自在に軸受けする第１軸受け孔５２が穿
設されている。また、第２アームセグメント３３ｂの基
端部には、第２回動軸５３が下方に垂設固定されてい
る。第３アームセグメント３２ｂは、第２アームセグメ
ント３３ｂと同じ長さ寸法に設定されており、その先端
部には、第２回動軸５３を回動自在に軸受けする第２軸
受け孔５４が穿設されている。また、第３アームセグメ
ント３２ｂの基端部には、回転駆動装置５９の回転力が
伝達される第３回動軸５５が、下方に向けて垂設固定さ
れている。

【００４６】動力伝達手段４６は、第１回動軸５１の下
端に固定された第１プーリ６１と、第２軸受け孔５４の
上面側において第２回動軸５３に固定された第２プーリ
６２と、第１プーリ６１と第２プーリ６２との間に掛架
された第１ベルト６３と、第２回転軸５３の下端に固定
された第３プーリ６４と、第３アームセグメント３２ｂ
に固定されて第３回動軸５５を遊嵌する第４プーリ６５
と、第３プーリ６４と第４プーリ６５との間に掛架され
た第２ベルト６６とを備えている。

【００４７】ここで、第１プーリ６１の径と第２プーリ
６２の径とは２対１に設定され、また、第３プーリ６４
の径と第４プーリ６５の径とは１対２に設定されてい
る。また、第１回動軸５１から第２回動軸５３までの距
離と、第２回動軸５３から第３回動軸５５までの距離
は、同一の長さＲに設定されている。

【００４８】図８は、搬送アーム３１ｂの動作を概念的
に説明する図である。図７，図８により動作について説
明すると、回転駆動装置５９が第３回動軸５５を介して
第３アームセグメント３２ｂを角度αだけ反時計回りに
回動させると、第３アームセグメント３２ｂの先端部に
軸受された第２回動軸５３は、第２ベルト６６及び第３
プーリ６４を通じて第３回動軸５５の２倍の角度β＝２
αだけ時計回りに回動する。これによって、第２アーム
セグメント３３ｂの先端部に軸受けされた第１回動軸５
１は、水平方向に直進する。この際、第１回動軸５１
は、第２プーリ６２及び第１ベルト６３を通じて回動角
を制御されている。ここで、第２アームセグメント３３
ｂを基準とすると、第１回動軸５１は、第２回動軸５３
の１／２倍の角度γ＝αだけ反時計回りに回動すること
になるが、第２アームセグメント３３ｂ自体が回動して
おり、結果的に、第１アームセグメント３４ｂは、回転
駆動装置５９に対する姿勢を維持しながら直進する。

【００４９】このように、この搬送ロボットＴＲ１は、
基板Ｗを保持する一対の搬送アーム３１ａ，３１ｂを水
平方向に移動させる水平移動機構と、伸縮しつつ鉛直方
向に移動させる伸縮昇降機構と、鉛直軸周りに回転させ
る回転駆動機構とを備えており、これらの機構によって
搬送アーム３１ａ，３１ｂは３次元的に移動することが
でき、基板Ｗを任意の処理ユニットに搬送することが可
能である。

【００５０】＜３．搬送ロボットの構成２＞図４および
図５に示した搬送ロボットＴＲ１の側面断面図では、回
転駆動機構が最下段に設置され、回転駆動機構によって
回転する回転台４５上に伸縮昇降機構が設けられ、さら
に伸縮昇降機構の上部に水平移動機構が設けられてい
る。すなわち、搬送ロボットＴＲ１の下部から上部にか
けて回転駆動機構，伸縮昇降機構，水平移動機構の順序
で設置されている。

【００５１】しかし、この実施の形態の搬送ロボットＴ
Ｒ１の構成は、上記のようなものに限定するものではな
く、図９に示すような構成としても良い。図９は、搬送
ロボットＴＲ１の側面断面図であり、図４とは異なる構
成を示している。

【００５２】図９に示す搬送ロボットＴＲ１では、伸縮
昇降を行うための駆動機構Ｄ１および固定部材４２ｅ
は、基台４４上に固定された状態で設置されている。そ
して、伸縮昇降機構の上部に固定台３６が設置されてい
る。さらに固定台３６の上側には固定台３６に対して回
動可能なステージ３５が設けられている。ステージ３５
の内部には、固定台３６の内側に形成されたガイド部分
に沿ってステージ３５を回動させる駆動機構Ｄ２が設け
られている。従って、駆動機構Ｄ２の駆動によって、ス
テージ３５から上側部分が鉛直方向の回転軸Ｇを中心に
回転する。そして、ステージ３５が回転することによっ
て搬送アーム３１ａ，３１ｂも回転軸Ｇを中心に回転す
る。

【００５３】なお、図９には、搬送アーム３１ａ，３１
ｂを駆動する回転駆動装置５９を示しているが、この回
転駆動装置５９はそれぞれの搬送アーム３１ａ，３１ｂ
について１個ずつ設けられる。また、回転駆動機構以外
の機構部（伸縮昇降機構，水平移動機構）は、上述した
内容と同様であるため、その説明を省略する。

【００５４】このように、図９に示す搬送ロボットＴＲ
１は、図６に示したステージ３５の内部にステージ３５
を回動させる駆動機構Ｄ２が設けられ、伸縮昇降機構の
上部に回転駆動機構が設けられた構成である。従って、
回転駆動機構が動作しても伸縮昇降機構は回転動作を行
わない。

【００５５】ここで、図４，図５に示した構成のように
搬送ロボットＴＲ１の下部から上部にかけて回転駆動機
構，伸縮昇降機構，水平移動機構の順序で設置されてい
ると、伸縮昇降機構が最大に伸長した状態で回転駆動機
構が動作する場合は、搬送ロボットＴＲ１のほぼ全体が
回転するため、搬送ロボットＴＲ１の鉛直軸に対する振
れが問題となる可能性がある。

【００５６】しかし、搬送ロボットＴＲ１を図９に示す
ように回転駆動機構を伸縮昇降機構の上部に設けて実現
すると、伸縮昇降機構が最大に伸長した状態で回転駆動
機構が動作する場合であっても伸縮昇降機構は回転しな
いため、回転に伴う振れが生じる可能性が非常に小さく
なる。また、ステージ３５の安定した回転を実現するこ
とができるので、回転角の精度や回転速度をさらに向上
させることができる。また、駆動機構Ｄ２として必要な
動力が小さいので、回転駆動機構の消費する電力も小さ
くなるという効果も生じる。

【００５７】また、図９のような構成の搬送ロボットＴ
Ｒ１とすると、搬送アーム３１ａ，３１ｂを軸Ｇ周りに
回転させる際に、固定台３６から下側部分については回
転しないので、搬送ロボットＴＲ１のほぼ全体が回転す
る場合と比べてユニット配置部ＭＰ内の気流の乱れを抑
えることができる。

【００５８】また、一般に、回転動作を伴う回転駆動部
から外部にケーブルを引き出す場合には、回転動作を考
慮した複雑なケーブル配置となるが、図９のような搬送
ロボットＴＲ１の構成とすることにより、そのような複
雑なケーブル配置を伸縮昇降機構の昇降部材４２ａ〜４
２ｄの内側に納めることができるため、搬送ロボットＴ
Ｒ１の外部に導き出されるケーブルについては回転動作
等を考慮する必要がなく、そのケーブル配置を簡単にす
ることができる。

【００５９】さらに、駆動機構Ｄ２等が故障した場合に
は、固定台３６より上側部分を搬送ロボットＴＲ１から
取り外して修理することが可能となり、メンテナンス性
能も向上する。

【００６０】このように搬送ロボットＴＲ１を構成する
にあたって回転駆動機構を伸縮昇降機構の上部に設ける
ことにより、上記のような特有の効果を生ずるので、さ
らに好ましい実施形態となる。

【００６１】＜４．搬送ロボットの動作＞図１０および
図１１は搬送ロボットＴＲ１の昇降動作を説明する図で
あり、図１０は当該搬送ロボットＴＲ１が液処理ユニッ
トにアクセスするとき、また図１１は多段熱処理ユニッ
ト２０にアクセスする様子を示す。

【００６２】まず、図１０に示すように、搬送ロボット
ＴＲ１が液処理ユニットにアクセスするときは、テレス
コピック型の伸縮昇降機構４０が縮んだ状態となり、搬
送アーム３１ａ，３１ｂが液処理ユニットと所定の高さ
位置Ｐ１で基板の受け渡しを行うことができるように高
さ調整される。そして、搬送アーム３１ａまたは搬送ア
ーム３１ｂを液処理ユニットに差し入れて基板の受け渡
しを行う。

【００６３】一方、図１１に示すように、搬送ロボット
ＴＲ１が多段熱処理ユニット２０にアクセスするとき
は、テレスコピック型の伸縮昇降機構４０が伸長した状
態となる。そして、多段熱処理ユニット２０の最上段に
設けられた熱処理ユニットにアクセスする場合は、搬送
アーム３１ａ，３１ｂが熱処理ユニットと所定の高さ位
置Ｐ２で基板の受け渡しを行うことができるように高さ
調整される。

【００６４】液処理ユニットまたは熱処理ユニットのい
ずれにアクセスする場合であっても、搬送ロボットＴＲ
１の回転駆動機構によって搬送アーム３１ａ，３１ｂを
鉛直軸回りに回転させて対象となる処理ユニットに対向
させ、水平移動機構によって搬送アーム３１ａ，３１ｂ
を前後に移動させて基板の受け渡しを行う。なお、回転
駆動機構は、図４，図５のように搬送ロボットのほぼ全
体を回転させるものであっても良いし、また、図９のよ
うに搬送アーム３１ａ，３１ｂが設けられたステージを
含むそれより上側部分を回転させるものであっても良
い。

【００６５】以上説明したような基板処理装置は、処理
ユニットを多段に配置し高さが高いため、これを輸送す
る際には装置を上下方向で２分割（例えば、フィルタフ
ァンユニットＦＦＵと多段熱処理ユニット２０との間で
分割）し、それぞれの部分を別個に輸送する。そして、
このときにテレスコピック型の伸縮昇降機構４０を最も
収縮した状態にしておけば、搬送ロボットＴＲ１の高さ
は最小となる。従って、その高さが輸送手段における荷
物の高さ制限以下であれば、搬送ロボットＴＲ１を分割
後の装置の下側部分に設置した状態のまま輸送すること
ができ、再組立・調整の必要はなくなる。

【００６６】また、パンタグラフ構造を採用した場合の
ように、鉛直方向のストロークを大きくしようとする際
のパンタグラフリンクの厚さや、収縮時のフットプリン
トが問題となることはない。

【００６７】従って、この実施の形態の搬送ロボットを
適用した基板処理装置では、高さ寸法が高い基板処理装
置であっても、各処理部に基板を搬出入することが可能
であるとともに装置のフットプリントを抑制することが
でき、さらに装置の輸送時にも搬送ロボットの再組立・
調整の必要のない基板処理装置を実現することができ
る。

【００６８】＜５．変形例＞上記のように伸縮昇降機構
を有する構造の搬送ロボットは、ユニット配置部ＭＰ内
の搬送ロボットに限らず、その他の基板の搬送を行うロ
ボットに適用することができる。

【００６９】図１２および図１３は、図１のインデクサ
ＩＤにおいてカセットから基板を取り出してユニット配
置部ＭＰとの所定の受渡位置に基板を搬送したり、ユニ
ット配置部ＭＰで所定の処理が終了した基板を上記受渡
位置で受け取ってカセットへの収容を行う移載ロボット
ＴＲ２の概要を示す斜視図である。図１２，図１３に示
すように、移載ロボットＴＲ２の搬送アーム７５は、雄
ねじ７７，ガイドレール７６等からなるＹ軸方向の駆動
機構であるＹ駆動機構によって±Ｙ方向に移動すること
が可能となっている。

【００７０】また、基台７４に設けられたＺ軸方向の駆
動機構である伸縮昇降機構により、±Ｚ方向に昇降可能
になっている。この伸縮昇降機構は、ユニット配置部Ｍ
Ｐ内の搬送ロボットＴＲ１と同様の構造となっている。
すなわち、いわゆるテレスコピック型の伸縮機構であ
り、カバー７１ａがカバー７１ｂを収納し、カバー７１
ｂがカバー７１ｃを収納し、カバー７１ｃがカバー７１
ｄを収納するように構成されている。そして、搬送アー
ム７５を降下させる際には、カバーを順次に収納してい
き、逆に、搬送アーム７５を上昇させる際には収納した
状態のカバーが順次に引き出されるような構成となって
いる。そして、図１２に示す移載ロボットＴＲ２では、
伸縮昇降機構も含むそれより上部が回転駆動機構により
鉛直方向の回転軸を中心として回転することが可能なよ
うに実現されており、図１３に示す移載ロボットＴＲ２
では、搬送アーム７５が設けられたステージ７８を含む
それより上部がステージ７８内部に設けられた駆動機構
により鉛直方向の回転軸Ｇを中心として回転することが
可能なように実現されている。なお、この伸縮昇降機構
や回転駆動機構の詳細は、図４，図５，図９で説明した
ものと同様であるため、その説明を省略する。このよう
に、インデクサＩＤの移載ロボットＴＲ２においてもテ
レスコピック型の多段入れ子構造として伸縮昇降機構を
実現することができる。

【００７１】さらに、搬送アーム７５は、屈伸動作を行
うことによって水平方向に基板を搬送することが可能と
なっている。この搬送アーム７５の動作についても、図
７，図８で説明したものと同様である。

【００７２】このような移載ロボットＴＲ２を搭載した
インデクサＩＤと、上述の搬送ロボットＴＲ１を搭載し
たユニット配置部ＭＰとにおける基板の受け渡し動作に
ついて説明する。図１４は、ユニット配置部ＭＰ内にお
ける基板Ｗの搬送、インデクサＩＤ内における基板の搬
送、ユニット配置部ＭＰ及びインデクサＩＤ間における
基板の受け渡しを説明する図である。

【００７３】インデクサＩＤに設けた移載ロボットＴＲ
２は、ユニット配置部ＭＰ側の搬送ロボットＴＲ１との
間で基板の受け渡しを行う。この移載ロボットＴＲ２
は、ユニット配置部ＭＰ側の搬送ロボットＴＲ１によっ
て受け渡しポジションＰ３まで搬送されてきた基板Ｗを
受け取ってカセットＣＡ中に収納するとともに、カセッ
トＣＡ中の基板ＷをカセットＣＡ外に取り出し、受け渡
しポジションＰ３まで移動させて搬送ロボットＴＲ１に
渡す。すなわち、移載ロボットＴＲ２は、全体として、
インデクサＩＤに設けた通路上をＹ方向に往復移動可能
となっている。そして、図示の位置では、基板を保持す
る移載アームをＺ軸及びＸ軸方向に沿って移動させて正
面の搬送ロボットＴＲ１との間で基板Ｗの受け渡しを行
う。一方、移載ロボットＴＲ２が図示の位置から±Ｙ方
向に移動するとともに回転し、いずれかのカセットＣＡ
の正面に対向する状態となると、搬送アームが±Ｚ方向
及び−Ｘ方向に移動してカセットＣＡとの間で基板Ｗの
受け渡しを行う。

【００７４】また、ユニット配置部ＭＰの中央に設けた
搬送ロボットＴＲ１は、受け渡しポジションＰ３で移載
ロボットＴＲ２から受け取った基板Ｗを周囲の処理ユニ
ットに渡す。

【００７５】なお、インデクサＩＤやインターフェイス
ＩＦに関しては、受け渡しポジションＰ３，Ｐ４におい
て基板の交換が行われる。すなわち、搬送ロボットＴＲ
１は、ユニット配置部ＭＰにおいて所定の処理を終了し
た基板Ｗを受け渡しポジションＰ４まで移動させてここ
でインターフェイスＩＦとの間の基板交換を行う。ま
た、搬送ロボットＴＲ１は、全ての処理を終了した基板
Ｗを受け渡しポジションＰ３まで移動させてここでイン
デクサＩＤとの間の基板交換を行う。

【００７６】また、インターフェイスＩＦは既述のよう
に露光装置とユニット配置部ＭＰとの間で基板の搬入／
搬出を行うために設けられているため、露光装置から基
板を受け取ってユニット配置部ＭＰの受け渡しポジショ
ンＰ４に搬送したり、受け渡しポジションＰ４から基板
を受け取って露光装置に搬送したりするための基板の搬
送ロボットがインターフェイスＩＦ内にも設けられる。
このインターフェイスＩＦ内の搬送ロボットも図１２又
は図１３に示すようなインデクサＩＤの移載ロボットＴ
Ｒ２と同様の構成を適用することができる。

【００７７】つまり、インデクサＩＤやインターフェイ
スＩＦのようにユニット配置部ＭＰに対して基板を搬入
したり、搬出したりする基板搬入搬出装置においても、
この実施の形態で示した伸縮昇降機構を有する搬送ロボ
ットを適用することができ、この場合は、さらに、図１
２又は図１３に示すように、雄ねじ７７，ガイドレール
７６等からなるＹ軸方向の駆動機構を備えることが好ま
しい。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、複数の処理部が高さ方向に積層された基
板処理装置において、基板を順次に搬送する基板搬送手
段が、基板を保持して複数の処理部との間で基板の受け
渡しを行う搬送アームと、収納部材と当該収納部材に収
納される被収納部材とを含み、収納部材と被収納部材と
の相対昇降動作により搬送アームを昇降させる伸縮昇降
機構とを備えるため、高さ寸法が高い基板処理装置であ
っても、各処理部に基板を搬出入することが可能である
とともに、収納部材に被収納部材を収納することにより
高さ寸法を抑えることができるので、装置の輸送時にも
基板搬送手段の再組立・調整が不必要である。また、伸
縮昇降機構による収縮時の基板搬送手段の占めるスペー
スを抑制することができ基板処理装置の占めるフットプ
リントを低減することができる。

【００７９】請求項２に記載の発明によれば、基板搬送
手段は、収納カバー部材と当該収納カバー部材に収納さ
れる被収納カバー部材とを含み、伸縮昇降機構の昇降動
作に連動して収納カバー部材と被収納カバー部材との収
納状態が変動して伸縮するとともに、伸縮昇降機構の周
囲を覆う状態に設けられたカバーを備えるため、内部に
設けられている伸縮昇降機構が、動作する際に発生する
粉塵を基板搬送手段の外部に出さず、基板へのパーティ
クルの付着を抑制することができる。

【００８０】請求項３に記載の発明によれば、基板搬送
手段は、さらに、搬送アームを鉛直軸周りに回転させる
回転駆動機構を備えるため、搬送アームは周方向にも移
動することができ、複数の処理部に対して基板を有効に
搬送することができる。

【００８１】請求項４に記載の発明によれば、回転駆動
機構は、伸縮昇降機構の上部に設けられているため、伸
縮昇降機構は回転しないので、回転に伴う振れが生じる
可能性が非常に小さくなるとともに、回転駆動機構の消
費する電力も小さくなり、さらに、基板搬送手段の付近
の気流の乱れを抑えることができる。また、ケーブル配
置やメンテナンスも容易となる。

【００８２】請求項５に記載の発明によれば、所定の位
置と基板の処理を行う処理部が配置されるユニット配置
部に対する受渡位置との間で基板を搬送する基板搬送手
段が、基板を保持する搬送アームと、収納部材と当該収
納部材に収納される被収納部材とを含み、収納部材と被
収納部材との相対昇降動作により搬送アームを昇降させ
る伸縮昇降機構とを備えるため、基板搬入搬出装置にお
いても収納部材に被収納部材を収納することにより高さ
寸法を抑えることができるので、装置の輸送時にも基板
搬送手段の再組立・調整が不必要である。また、伸縮昇
降機構による収縮時の基板搬送手段の占めるスペースを
抑制することができ、基板搬入搬出装置の占めるフット
プリントを低減することができる。

【００８３】請求項６に記載の発明によれば、基板搬送
手段は、収納カバー部材と当該収納カバー部材に収納さ
れる被収納カバー部材とを含み、伸縮昇降機構の昇降動
作に連動して収納カバー部材と被収納カバー部材との収
納状態が変動して伸縮するとともに、伸縮昇降機構の周
囲を覆う状態に設けられたカバーを備えるため、内部に
設けられている伸縮昇降機構が、動作する際に発生する
粉塵を基板搬送手段の外部に出さず、基板に発生するパ
ーティクルを低減することができる。

【００８４】請求項７に記載の発明によれば、基板搬送
手段は、さらに、搬送アームを鉛直軸周りに回転させる
回転駆動機構を備えるため、搬送アームは周方向にも移
動することができ、ユニット配置部に対する受渡位置と
の間で基板を有効に搬送することができる。

【００８５】請求項８に記載の発明によれば、回転駆動
機構は、伸縮昇降機構の上部に設けられているため、伸
縮昇降機構は回転しないので、回転に伴う振れが生じる
可能性が非常に小さくなるとともに、回転駆動機構の消
費する電力も小さくなり、さらに、基板搬送手段の付近
の気流の乱れを抑えることができる。また、ケーブル配
置やメンテナンスも容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態である基板処理装置を説
明する平面図及び正面図である。

【図２】図１の装置を構成する処理ユニットの配置を説
明する図である。

【図３】図１の装置のユニット配置部における搬送ロボ
ットを示す外観斜視図である。

【図４】図１の装置のユニット配置部における搬送ロボ
ットの内部構造を示す側面断面図である。

【図５】図１の装置のユニット配置部における搬送ロボ
ットの内部構造を示す側面断面図である。

【図６】図１の装置のユニット配置部における搬送ロボ
ットの搬送アームを示す斜視図である。

【図７】図６の搬送アームの伸縮機構を説明する図であ
る。

【図８】図７の搬送アームの動作を説明する図である。

【図９】図４，図５とは異なる構成の搬送ロボットの内
部構造を示す側面断面図である。

【図１０】図３の搬送ロボットが液処理ユニットにアク
セスするときの昇降動作を説明する図である。

【図１１】図３の搬送ロボットが多段熱処理ユニットに
アクセスするときの昇降動作を説明する図である。

【図１２】インデクサやインターフェイス等の基板搬入
搬出装置における搬送ロボットを示す外観斜視図であ
る。

【図１３】インデクサやインターフェイス等の基板搬入
搬出装置における搬送ロボットを示す外観斜視図であ
る。

【図１４】インデクサとユニット配置部との間の基板の
受け渡し等を説明する図である。

【符号の説明】

３１ａ，３１ｂ，７５搬送アーム４１ａ〜４１ｄ，７１ａ〜７１ｄカバー４４，７４基台４２ａ〜４２ｄ昇降部材４２ｅ固定部材４５回転台４７ａ〜４７ｃプーリ７６ガイドレール７７雄ねじＬ１，Ｌ２，Ｌ３ベルトＤ１，Ｄ２駆動機構ＴＲ１搬送ロボットＴＲ２移載ロボットＩＤインデクサＭＰユニット配置部ＩＦインターフェイスＷ基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高さ方向に伸縮自在の基板搬送手段が、
高さ方向に積層された複数の処理部に対して基板を搬送
して所定の処理を行う基板処理装置であって、前記基板搬送手段は、 (a) 基板を保持して前記複数の処理部との間で基板の受
け渡しを行う搬送アームと、 (b) 収納部材と当該収納部材に収納される被収納部材と
を含み、前記収納部材と前記被収納部材との相対昇降動
作により前記搬送アームを昇降させる伸縮昇降機構と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】請求項１に記載の基板処理装置におい
て、前記基板搬送手段は、 (c) 収納カバー部材と当該収納カバー部材に収納される
被収納カバー部材とを含み、前記伸縮昇降機構の昇降動
作に連動して収納カバー部材と被収納カバー部材との収
納状態が変動して伸縮するとともに、前記伸縮昇降機構
の周囲を覆う状態に設けられたカバー、をさらに備える
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】請求項１又は２に記載の基板処理装置に
おいて、前記基板搬送手段は、さらに、 (d) 前記搬送アームを鉛直軸周りに回転させる回転駆動
機構、を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】請求項３に記載の基板処理装置におい
て、前記回転駆動機構は、前記伸縮昇降機構の上部に設けら
れていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】少なくとも鉛直方向に移動可能な基板搬
送手段が、所定の位置と、基板の処理を行う処理部が配
置されるユニット配置部に対する受渡位置との間で基板
を搬送する基板搬入搬出装置であって、前記基板搬送手段は、 (a) 基板を保持する搬送アームと、 (b) 収納部材と当該収納部材に収納される被収納部材と
を含み、前記収納部材と前記被収納部材との相対昇降動
作により前記搬送アームを昇降させる伸縮昇降機構と、
を備えることを特徴とする基板搬入搬出装置。
【請求項６】請求項５に記載の基板搬入搬出装置にお
いて、前記基板搬送手段は、 (c) 収納カバー部材と当該収納カバー部材に収納される
被収納カバー部材とを含み、前記伸縮昇降機構の昇降動
作に連動して収納カバー部材と被収納カバー部材との収
納状態が変動して伸縮するとともに、前記伸縮昇降機構
の周囲を覆う状態に設けられたカバー、をさらに備える
ことを特徴とする基板搬入搬出装置。
【請求項７】請求項５又は６に記載の基板搬入搬出装
置において、前記基板搬送手段は、さらに、 (d) 前記搬送アームを鉛直軸周りに回転させる回転駆動
機構、を備えることを特徴とする基板搬入搬出装置。
【請求項８】請求項７に記載の基板搬入搬出装置にお
いて、前記回転駆動機構は、前記伸縮昇降機構の上部に設けら
れていることを特徴とする基板搬入搬出装置。