JPS58118125A - 基板の搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は基板（半導体ウェハー、ガラスなど）の搬送装
置に係り、特に回転処理装置（レジスト塗布機、スクラ
バー、現像機、表面検査機など）に必要な基板の位置決
めと基板の搬送を、ごみの発生や回転処理後の基板周縁
部の衝撃なしに正確に行われるようになすことを目的と
するう 従来、基板搬送機構としてはエアー搬送か、０リング搬
送が採用されている。

エアー搬送は第１図←）に示す如く、基板１の接触して
いる搬送板２に通孔３を設けると共に裏板５を設けて空
気通路番ができる構成となし、その空気通路４に加圧空
気を送風することによシ空気通路４を通った空気が通孔
３から斜めに噴射することによシ基板を搬送するようＫ
なすものであるが、このエアー搬送を使用して基板を搬
送すると、搬送開始時は基板の搬送速度は遅いが、次第
に搬送速度が早くなシ、最後は停止物例えばキャリヤー
などに衝突して停止することとなる。このことは基板の
周縁部が砕けたり、その砕けた微粉が基板にごみとなっ
て付着したりするのでおり、従って歩留まシを低下させ
ることになる。

上記の衝突を防止するべく停止物の前に真空にした通孔
３を設けて搬送中の基板を一度停止せしめ、その後に真
空を切って基板を搬送させて停止物で止める方法も有る
が、高粘度ネガレジスト等をレジスト塗布機で塗布した
基板においては、真空にした通孔３で停止した時に搬送
板２と基板１が高粘度ネガレジストで搬送板２に付着し
て搬送不能となるトラブルが発生する。そして又、基板
搬送時には搬送板２の上に設けである基板ガイドに接触
しながら搬送される九め、基板にレジストなどが塗布さ
れている時はそのレジストが基板ガイドｒ付着してごみ
の発生となったり、高粘度ネガレジスト等では、ガイド
に基板が付着して搬送不能となるなどの欠点を有してい
る。

次にＯリング搬送は第１図Ｃｂ）に示す如く、駆動ベル
ト６がローラー７により架設されてなり、駆動ベルト６
によって基板ｌを搬送させるものであるが、一般に駆動
ベルト６の材質がゴムやプラスチック性樹脂などのため
、搬送開始時や駆動ベルト６を回転させながら基板１を
ガイドに沿って位置合せする時に生じる基板ｌと駆動ベ
ルト６の摩擦による駆動ベルト６の摩耗によってごみが
発生することと、一般に搬送速度を変化させていないた
めにエアー搬送同様に基板と停止物の衝突による基板周
縁部の砕け、又はポジレジストや拡散剤塗布後などにお
いては、基板上の塗布物の砕けによるごみ発生によシ歩
留まり低下を招く欠点がある。

上記エアー搬送又はＯＩＪング搬送を回転処理装置に使
用した時の構成を、エアー搬送を例に説明すると次の通
夛である。

第２図は従来のエアー搬送を使用した回転処理装置の全
体斜視図であって、供給剣ヤリャー８とそのキャリヤー
内の基板１を可動テーブル１０に導ひく供給側搬送部１
１と基板ｌを可動テーブル１αよシ受は取って回転処理
するスピンドルチャック１２及びスピンドルチャック１
２の中央に基板１を設置するための可動テーブルｌＯ上
の位置合せガイド１３と基板１を収納側キャリヤーに導
ひくための収納側搬送部１４より構成されている。なお
、搬送部には基板搬送に必要な基板ガイド９及び通孔３
が設けである。

しかして１、その作用について説明すると第３図＠）〜
のに示す如くなる。

第３図（α）は供給側搬送部１１よシ導びかれる基板ｌ
及びスピンドルチャック１２上で回転処理中の基板ユを
示しておシ、基板ユは可動テーブル１０上の位置合せガ
イド１３まで送られ、位置合せガイド１３に基板の周縁
部が接した状態で停止する。そして、スピンドルチャッ
ク１２上の回転処理された基板は回転処理終了後図示一
点鎖線位置まで上昇される。次に第３図（ｂ）のように
可動テーブル１０を矢印方向、即ち供給側から収納側に
移動することによシ、スピンドルチャック１２上の基板
ｌを可動テーブル１０上に移し、さらに移動することに
より第３図（６）のようになる。この時点で第３図（ψ
の如く可動テーブル１０の収納側と、収納側搬送部１４
の通孔３よりエアーを噴射することによシ可動テーブル
ｌＯ上の基板ｌを収納側搬送部１４を通シ収納側キャリ
ヤー（図示せず）に導くようになす。このさい位置合せ
ガイド１３の端縁で停止されている今１つの基板１の下
方位置゛にはスピンドルチャック１２が待期しているの
であシ、次に第３図（ａ）の如くスピンドルチャック１
２を上昇させて該スピンドルチャツク１２上面に基板ｌ
を支持させ、あと可動テーブル１０は供給側搬送部１１
へ移動させるようになす。この状態は第３図（イ）で示
しておりスピンドルチャック１２は下降させて回転処理
を行わしめ、以下同様にして縁部えされる。

ところで、斯かる従来塗布機としての搬送位置決め方法
は第３図（α）に於ける可動テーブル１０上の位置合せ
ガイド１３に基板１が送り込まれるときはその前線部（
ハ）で、第３図（ｂ）に於ケるスピンドルチャック１２
上の基板１が可動テーブル上に移されるときはその後縁
部（ロ）で夫々れ衝突が起るのであり、従って衝突によ
る基板周縁部の砕け、またポジレジストや拡散剤塗布後
の基板搬送時はごみの発生原因となると共に、高粘度ネ
ガレジスト塗布後では可動テーブル１０と基板ユが付着
するなどのトラブルが発生するのである。

Ｏリング搬送を使用した回転処理装置も、第２図及び第
３図（α）〜ωの搬送方法がエアーから０す／グに変る
だけで、同じ位置決め方法が使用されているために上記
エアー搬送と同様に、基板周縁部の砕けやごみ発生によ
る基板の汚れがあるのであり、これに更にベルトのごみ
発生などが加わって基板の歩留低下をより一層招いてい
るのが実情である。

本発明者等は斯かる従来の欠点に鑑み鋭意検討の結果、
構成が簡単でごみの発生がなく、確実な基板搬送と正確
な位置合せを可能とする本発明装置に到達した。以下、
本発明装置実施の一例を添附図面にもとづいて説明する
。

第４図は本発明装置のフォーク部可動機構を示す斜視図
である。本図に於て３０は図示されでいない装［７レー
ムに固定されたベース板、３１はその中央部位置に穿設
された透孔であって該透孔を貫通してスピンドル軸が設
けられ、板面上の一定高さ位置でスピンドルチャック１
２が図示しない機構により上下動し、また回動されるよ
うになっている。これらの機構は従来のものと変わりが
ないので説明を省略する。

３２は上記ベース板３０の前面端縁部に一体となして取
付けられたレールであり、該レール３２ヲ案内とし且つ
前記ベース板中央のスヒ。

ンドルチャック１２が上下動するに支障のない対向間隔
で一対のフォーク１’／、１７’がペース板上の一定高
さ位置で一体となつで往復走行するように設けられる。

この具体的構成は長さ方向に設けたベアリング２３．２
３’でレール３２を挾持するようになした摺動匣２７の
前壁面に一定長のアーム支持杆２４．２１’ｔ−ペース
板側に立設させると共に、その各上端縁に対しテーブル
板面と直交し且つ水平となる状態に水平支持板１９．１
９’を固定ネジ２０．２σで取付けせしめるのであり、
また各水平支持板１９．１９’には一定の対向間隔ｄで
夫々れ１対のフォークｌｔａ、１）ｂ及び１７’ｃＬ、
　ｌ’４ｂｉ設けしめるのであり、このさい各フォーク
はベース板３０の長さ方向と平行をなす一定長の水平爪
体ＡとＬ字状腕体Ｂとから構成し、Ｌ字状腕体Ｂの垂直
部の高さにより水平支持板１９．１９’との間に一定高
さ九と中部の立体空間Ｖ、ψが形成されるようにして止
着されるのである。

しかして該立体空間は後述する往復走行のさい、基板の
吸着した状態のスピンドルテヤツり１２がその上昇の上
限位置で該空間％丙の自由な通過を可能となすのである
。

なお、供給側キャリヤ８に向うフォーク１７α１７ｂ先
端には基板ｌの周縁の一部と一致する切欠円を有する位
置決めフック１８α、１日すが止着されでなるのであり
、筐た各フォークには後述する往復作用のさい基板をフ
ォーク上に吸引止着させるための真空孔３７α、３７ｂ
及び３７Ｉα、３ｉｂが設けてあり、これら真空孔は水
平爪体Ａ及びＬ字状腕体Ｂ内に穿設した透孔（点線図示
）と連通し、水平支持板１９、ＩＩｌ／に於いでホース
１５．１５’を介して図示しない真空ポンプ手段と連結
させである。

平行をなす状態で立設させた基板受は台であって、この
さい対向間距離Ｗはフォーク１’ｆａ。

Ｐｌｂ間距＃ｄに対しｄ）Ｗの関係となるように設計さ
れており、またその高さｇはフォーク１７α、１γｂの
ペース板上の高さルに対し、同等若しくはや＼低くなる
関係に設計されでいるのである。

他方、上記構成のフォーク手段を支持する摺動［！！！
２７は２＠のシリンダー２５．２６を使用してベース板
上の長さ方向に往復走行せしめられるのであって、これ
には装置フレーム上にシリンダー固定用のＬ字状ブラケ
ット２９ヲ取付けせしめ、該ブラケット２９にベース板
と平行状態に１つのシリンダー（図示例では２６）のビ
ス゛トンロンド側を固定し、該シリンダー２５のシリン
ダ一本体側はフォーク手段を支持する摺動圧２γに対し
少し供給側キャリヤーの方に離れる状態ζなしてレール
３２から垂設させた別のＬ字状ブラケット２９’に取付
けせしめるのであり、＃Ｌ字状ブラケット２９’には今
１つのシリンダー（図示例では２ｂ）のシリンダ一本体
側を固定し、該シリンダーのピストンロンド側は前記摺
動圧２７の底面と一体的に止着させた今１つのＬ字状ブ
ラケット２日に固足させるのである。なお、２４はＬ字
状ブラケット２９′がレール３２を抱いで円滑な摺動が
行われるようになすためのブラケット上部に設けたベア
リングである。

次に本発明装置の作用を第５図及び第６図（α）〜（ｊ
）にもとづいて説明する。

第５図は待期位置の伏轢を示す全体斜視図であって、第
４図で説明したフォーク部及びその駆動構造のほかに、
ペース板上の左右端に上下動可能に供給側キャリヤー８
及び収納側キャリヤー２２を設けしめてあり、また供給
側キャリヤー８と前記基板受は台１６α、１６ｂ間には
誘導＃１Ｉ３３を穿設し、供給側キャリヤー８に収納さ
れている基板ｌを下方位置から真空吸着すると共に該誘
導溝３３を経て１受は台１６α、１６ｂの位置まで搬送
する搬送チャック３４を設けしめである。なお、３５は
搬送チャックに設けた真空孔であり、また供給側キャリ
ヤー８は対向する板面の夫々れには水平伏明の等間ピッ
チに多数の小溝３６が設けであシ、基板は各構内に差入
れられて保持されるのである。他方、収納側キャリヤー
２２にも同様に水平状態で等間ピッチの小＠３６が設け
である。

第６図＠）はシリンダー２５．２６を縮めた状態で７オ
ーク１７α、１７６及び１７’α、１７１ｂは待期位置
を示し、スピンドルチャック１２は基板１を保持して回
転処理されでいる。このさい供給側キャリヤー８は上昇
し、キャリヤー内の基板ｌを搬送チャック３４が上昇の
上限まで上昇した位置で下方からその１枚を真空孔３５
上に保持すると共に、誘導溝３３を経て受は台１６α、
１６ｂ側に向って移動せしめ、基板１７ｊｒ保持した状
態でスピンドルチャック１２上に於ける基板１の塗布処
理終了を待つ。この保持状態に於ける搬送チャック３４
のベース板３０上高さＨは前記フォーク１７α、１７ｂ
のベース板上の高さ々及び受は台１６ａ、　　１６ｂ（
７）ｋＪさｇの何れよりも高くなる関係に設計されでい
る。

しかしてスピンドルチャック１２が一定時間回転しで塗
布処理が終了するとスピンドルチャック１２は基板ｌを
保持した状態で上限まで上列し、第６図（ｂ）の状態と
なる。

次に第６図（Ｃ）に虻す如＜／リンダー２６を作動して
ピストンロッドを伸長させることにより摺軒匣２７の移
動でフォーク支持手段を受は台１６７２．１６ｂの佃に
移動させる。このとき左１０１１フオーク１７（２、１
７ｂは搬送チャック３４に保持された基板１の下方を遡
って移動し、フォーク１７ａ　、　　１７ｂ先端部の位
置決めフック１８ａ、１日すが基板受は台１６ａ、　１
６ｂの左端馳部から少し外れた位（至）で停止するので
あり、また該移動のさい基板１を支持して上限捷で上昇
しているスピンドルチャック１２は水平支持板１９“と
右側フォーク１７゛ａ、１７１ｂとの間に形成された立
体空間■°を通過して邪魔にならないようになってふり
、且つ前記停止位置では右側フォークｌ’７’ａ、　　
１’７’ｂの先端がスピンドルチャックユ２に保持され
た基板１の右端縁とはソ一致する状態となるように設計
されている。

第６図＜ａ＞は以上の状態で搬送チャック３４及びスピ
ンドルチャック１２の各吸引孔の真空を切って下降いせ
た状態であって、極・送ナヤノク３４−トの基板は受は
台１６ａ、１６１＞　）に移り、またスピンドルチャッ
ク１２上の基板１はノ珂−り１７°ａ、１７’ｂ上に移
るのである。

そして、この状態でフォーク１７ａ、　　ｌ’ｌの真空
孔３’ｌａ　、　３７ｂとフォーク１７’ａ１］、７’
ｂの真空孔３’ｒａ　、　　Ｊ’７’ｂを真空吸引し又
シリンダ−２６はピストンロッドを縮小させ　　　　　
゛　。

”　　・　　　゛　　　　　るようになすのであり、こ
れにより第６１ス１（りに下す如くフォーク１７ａ、　
　１７ｂ上の位１〜決ぬフック１８ａ、１８ｂにより受
は台１６ａ、１６ｂ−１１の基板１ｖ、ｌ　１ｉＩ。

置決ｌ）フック］［ａ、１日すに引掛けられて受は台１
．６ａ　、’１６ｂ上を滑りながらスピンドルチャック
１２上へ移動される。しかして、基板１が受は台１６ａ
、　　１６ｂより外れると、位置決ｌ）フック１８ａ、
　　１８ｂにより位置決めされた状態で基板１は真空孔
３７ａ、３７！ｂＫよりフォーク１７ａ、１７ｂに保持
きれてスピンドルチャンク１２１−ｊで搬送される。こ
れに対し、フォーク１７’ａ１１７゛ｂ上の基板１は収
納側キャリヤー２２内に差入れられて小溝３６に保持さ
れる状態となるのであり、このときシリンダー２５，２
５は第６図（イ）の如く７リンダー２５のピストンロッ
ドが伸長し、シリンダー２６のピストンロッドは縮小さ
れだ状態となっている。

次にフォークｌ’ｉ’ａ、　１７ｂの真空孔３？４．３
γｂとフォーク１７’ａ、　１７’ｂの真空孔３７’ａ
、　３Ｔ＃に対する真空を切ると共に、スピンドルチャ
ック１２に設けた真空孔３日の真空吸引が行われるよう
にして上限まで上昇させるとスピンドルチャック１２上
には基板ｌが吸着されて付上げられるのであり、一方収
納側キャリャ−２２は１ピツチ上昇させて第６図（ｑ）
の状態となす。

この状態のあとシリンダー２５のピストンロッドを縮小
させてフォーク支持手段全体を左方向に移動させるので
あり、とのさい基板１を支持したスピンドルチャック１
２は水平支持板１９とフォーク１７（２、１７ｂとの間
に形成された立体空間■を通過することによって邪魔に
なるようなことに１なく第６図（ｈ）の待期位置に包帰
スる。このあと、スピンドルチャンク１２は第６図（Ｉ
）に示す如く下限まで下降させられて回転処理が行われ
るのであり、以下は供給側キャリヤー８を１ピンチづつ
下１１＃せ、これに対し収納側キャリヤー２２は１ピン
チづつ１−昇させることにより、前述の第６図（ａ）〜
（＋）の作用が連続して自動的に繰返えされるのである
。

本発明は上述の如くスピンドルチャッチを中心に左右対
称方向に関連して移動する１対のフォーク１’７ａ、　
１７ｂ及び１７’（２、１７’ｂを設け、フォーク支持
置所で水平支持アーム１９ａ、１９゛ａと前記各フォー
ク間をスピンドル上に保持された基板が通過するに充分
な立体空間となる構成の採用により、同時にフォークに
対する基板）供給とスピンドルチャンクよりの基板の取
り外し、及び又はスピンドルチャックへの基板の供給と
収納側キャリヤーへの基板の収納を、基板周縁部の衝突
なしに確実（て位附決めし、［１つ搬送可能とする。こ
の結果、ウェハー）＾Ｊ辺部の汚れや搬送時のゴミの付
着がなくなり、従来方式では困難であった高粘度ネガレ
ジスト塗布後のウニ・・−搬送も確実に行い得るのであ
り、超ＳＬ工の量産に最適な装置として著効を奏せしめ
るものである。

上記実施例ではフォークの左右移動をシリンダーのピス
トンの伸縮により行われるものについて説明したが、シ
リンダーに代り、タイミングベルトとパルスモータ−又
はリニアパルスモータ−などの採用により行うようにな
しても良く本発明実施の範囲内とする◎その他各部の修
正及び変更は自由である。

４図面のＩＶ！壁、な説明 第１図は従来技術のエアー搬送を示す略式図、第２図は
従来のエアー搬送を使用した回転処理装置の全体斜視図
、第３図（ａ）〜（力はその作用説明図、第４し１は本
発明装置のフォーク部可動機構を示す斜視図、第５図は
本発明装置の待期位置の状態に於ける全体斜視図、第６
図（ａ）〜（１）はその作用説明図である。

１　・・・基　板　　　　　　８　・・・供給側キャリ
ヤー１２・・・スヒツドルテヤソク　１６ａ、　１６ｂ
・・・基板受ケ台１７　１’／’　、、、　／オーり１
８ａ、１８ｂ、、、位１６決ν、ンック１９　１９’　
、・、水平支持板　　２２・・・収納側キャリヤー２ｂ
・・・シリンダ−２６，、、シリンダー４・・・枯動匣
　　　　　３０．、、ベース板３２・・・レー　ル３３
・・・読導溝 −一・、・・搬送チャンク・・・　３６・・・小　溝３
７ａ、　３７ｂ　、　３’Ｐａ　、　３７’ｂ、　、　
、真空孔特許出願人　　タソ七株式会社 代理人弁理士　　　忰　熊　弘　稔 ・磨・ 第５図 ８ 第６図 り 第（ 手続補正書 昭和５７食針月１０日 特許庁長官　　島田春樹殿 １、事件の表示 昭和５７年　特許願第　７３７　号 ２、発明の名称　　基板の搬送装置 ３、　補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 住　所　　岡山県井原市西江原町３２１３査地氏　名（
名称）　　タ　ツ　モ　株式会社４、代理人 す第１４貞第７行に「上杵Ｊとあるを、「下降」と訂正
する。

２）第１９頁第１５行しこ１エアー搬送Ｊとあるを、１
エアー搬送とＯリング搬送」と削正する。

以　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ベース板上の中央位置く於いてスピンドルチャッ
   クを一定高さ位置で昇降するように設けしめ、該スピン
   ドルチャックを中心とする左右対称方向の一定距離間を
   移動する１対のフォ〜りをベース板上の一定高さ位置に
   配設し、各フォークは各フォークを支持してなる水平支
   持アームとの間に前記スピンドルチャック廉びに該スピ
   ンドルチャック上に保持された基板が通過するに充分な
   立体空間に形成されていることを特徴とした基板の搬送
   装ｆｔ。 （２）フォークの移動が２箇のシリンダーのピストンロ
   ッドの伸縮で行われるように構成されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の基板の搬送装置 （３）ベース板上のスピンドルチャックを挾んで片方に
   は収納側キャリヤーを、他方には基板受は台及び供給側
   キャリヤーを直列状態に配設せしめ、収納ｆａｌｌキャ
   リヤー及び供給側キャリヤーはペースの垂直方向に昇降
   可能ならしめると共に、供給側キャリヤーと基板受は台
   間には誘導Ｓを穿設し、上昇した供給側キャリヤーの底
   面から基板の１枚を吸着して基板受は台位＃、まで移動
   するようになす搬送チャックが設けしめであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の基板の搬送装置。 ４）供給側キャリヤー及び収納側キャリヤーには水平状
   の等間ピッチに多数のツＪＪＪ溝シが穿設されてなり、
   供給側キャリヤーの各ｌＪパ、′溝″１には基板を棚段
   状に載置し、該供給側キャリヤーはｌピッチ毎に間歇１
   降し、これに対し一輪側キャリャーはｌピッチ毎に間歇
   上昇する構成を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
   基板の搬送装置。 （５）フォーク、スピンドルチャック及び搬送チャック
   には真空孔が穿設されてなシ、基板を吸引止着するよう
   Ｉ／Ｃ＃Ｉ成されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項及び第３項記載の基板の搬送装置。