(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に所定の処理を施す複数個の処理部が上下方向に配置されてなる縦配置型の処理ユニットを装置基台上に配備するとともに、各処理部に対して基板を搬入・搬出する基板搬送装置を備えている基板処理装置であって、
前記装置基台は、その内部に薬液タンクや電装ボックスを配備するための内部スペースを有するとともに、その上面に前記処理部に沿ったガイドレールが配備され、
前記基板搬送装置は、
ガイドレールに案内されて水平移動するベース部材と、
ベース部材を水平駆動する水平移動機構と、
ベース部材上に配備され上下に伸縮する伸縮昇降機構と、
伸縮昇降機構の上端部に支持台を介して備えられ、この支持台上で旋回可能であるとともに、各処理部に対して基板を水平に搬入・搬出する可動アームとを備え、
前記水平移動機構は、ベース部材と装置基台の上面との間に配備され、
前記伸縮昇降機構は、ベース部材上に配備された単一の屈伸アームをベース部材の下側で駆動する屈伸アーム構造であり、
前記屈伸アームは、前記支持台の下面に連結されているとともに、ガイドレールに沿った鉛直面内で回動することにより上下に伸縮するように配備され、
前記伸縮昇降機構の伸縮作動によって前記可動アームを各処理部に対応する高さに移動させるように構成したことを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用のガラス基板、液晶表示器用のガラス基板、光ディスク用の基板等の基板に種々の処理を施す処理部を備えた基板処理装置に係り、特には、複数個の処理部が上下方向に配置されてなる縦配置処理ユニットを備えるとともに、縦配置処理ユニットの各処理部に基板を搬入・搬出するための基板搬送装置を備えた基板処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の基板処理装置には、上下に多段に配置された各処理部に基板を搬送するために、基板を上下方向に搬送する基板搬送装置が備えられている。この基板搬送装置としては、螺軸によるねじ送り機構が用いられている。この螺軸によるねじ送り機構は、大きく分けて次の２種類のものがある。
【0003】
（１）  図７を参照する。基板搬送機構５１は、基板を水平姿勢で保持して進退する可動アーム５０を備える。この可動アーム５０は支柱５２を介して、水平移動可能な台枠５３上に配備されている。この台枠５３を装置内の底部に立設した螺軸５４によって昇降させて、可動アーム５０を上下多段配置の処理ユニット５５の所定の処理部５６に対向する高さに移動させるように構成されている。これに類する他の例として、水平移動可能な台枠に螺軸を垂設し、この螺軸によって可動アームを昇降させるようにしたものもある。
【0004】
（２）  図８を参照する。装置基台５７の上部に水平移動可能にベース部材５８が配備され、このベース部材５８上に螺軸５４が立設されている。基板搬入・搬出機構５１が搭載された台枠５３を螺軸５４によってねじ送り昇降させて、基板搬入・搬出機構５１の可動アーム５０を上下多段配置の処理ユニット５５の所定の処理部５６に対向する高さに移動させるように構成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題があった。
【0006】
上記（１）の構成のものは、装置基台の下部に螺軸５４が配置されるので、装置の内部に処理液のタンクや、電装ボックスなどを配置する場合、これらの配置に制約が加わる。特に、各処理部が基台上の水平方向にも並列配備される処理装置では、基板搬送装置を横方向に移動させるために、装置内の下方に基板搬送装置の水平移動を許容する大きいスペースを設けておくことが必要であり、そのために、装置の内部スペースを有効に活用することができないという問題点がある。
【0007】
上記（２）の構成のものは、装置基台５７の内部に螺軸５４が配置されないので、装置基台５７の内部スペースの有効利用を図ることは可能である。しかし、機械的に作動する機構、つまり螺軸５４の上端側の機構が基板搬入・搬出経路よりも上側に位置するので、機械作動箇所で潤滑油の飛沫や機械的摩耗粉などの塵埃が発生すると、それが飛散して基板表面に付着し、基板を汚染するおそれがある。
【0008】
そして、半導体装置の製造工程は基板の汚染を特に嫌うので、上記（１）の構成の昇降機構が採用されているが実情である。
【0009】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、基板を汚染することがなく、しかも装置基台における内部スペースの有効利用を図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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するために次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に係る発明は、基板に所定の処理を施す複数個の処理部が上下方向に配置されてなる縦配置型の処理ユニットを装置基台上に配備するとともに、各処理部に対して基板を搬入・搬出する基板搬送装置を備えている基板処理装置であって、前記装置基台は、その内部に薬液タンクや電装ボックスを配備するための内部スペースを有するとともに、その上面に前記処理部に沿ったガイドレールが配備され、前記基板搬送装置は、ガイドレールに案内されて水平移動するベース部材と、ベース部材を水平駆動する水平移動機構と、ベース部材上に配備され上下に伸縮する伸縮昇降機構と、伸縮昇降機構の上端部に支持台を介して備えられ、この支持台上で旋回可能であるとともに、各処理部に対して基板を水平に搬入・搬出する可動アームとを備え、前記水平移動機構は、ベース部材と装置基台の上面との間に配備され、前記伸縮昇降機構は、ベース部材上に配備された単一の屈伸アームをベース部材の下側で駆動する屈伸アーム構造であり、前記屈伸アームは、前記支持台の下面に連結されているとともに、ガイドレールに沿った鉛直面内で回動することにより上下に伸縮するように配備され、前記伸縮昇降機構の伸縮作動によって前記可動アームを各処理部に対応する高さに移動させるよう構成してある。
【0011】
（削除）
【0012】
（削除）
【0013】
（削除）
【0014】
【作用】
本発明の作用は次のとおりである。
請求項１に係る発明によると、基板が搬送される経路より下方で伸縮昇降機構が作動するので、たとえ伸縮昇降機構で塵埃が発生したとしても、基板上に塵埃が落下するおそれがない。また、基板搬送機構は装置基台の上部に配置されているので、装置基台の内部を他の装置や機構の配置スペースに利用することが可能となる。
【0015】
また、前記基板搬送機構のベース部材を水平移動させる水平移動機構を前記装置基台上に備えてあるので、装置基台上に各種処理部が水平方向にも配備された処理装置においても、装置基台の内部に基板搬送機構を水平移動させるためのスペースを必要とせず、装置基台の内部に他の装置や機構を配置する大きいスペースを確保することができる。
【0016】
さらに、伸縮昇降機構として、屈伸アーム構造を用いているので、下降した際の伸縮昇降機構の高さを低く構成することができ、しかも大きいストロークの昇降が可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は、本発明に係る基板処理装置の一例を示す外観斜視図、図２はその平面図、また、図３はその概略縦断側面図である。
【0018】
この基板処理装置は、半導体ウエハなどの基板にフォトレジスト液を塗布したり、本装置に連設された図示しない露光装置で露光された基板に対して現像処理を施したりするものである。この装置は、本装置に対する基板の搬入・搬出を行うインデクサ１、レジスト塗布及び現像を行う第１の処理ユニット２、基板に各種の熱処理を行う第２の処理ユニット３、これらの間で基板Ｗの受渡しを行う基板搬送装置４などをユニット化して構成されている。
【0019】
インデクサ１は、未処理の基板Ｗや処理済みの基板Ｗを多段に収納するキャリアＣを複数個（図１の例では４個）載置するキャリア載置テーブル５や、キャリアＣに対する基板の搬入・搬出および基板搬送装置４との間の基板Ｗの受渡しを行うための基板搬入・搬出ロボット６などを備えている。
【0020】
第１の処理ユニット２には、レジスト塗布用のスピンコーター７と２台の現像用スピンデベロッパー８が水平方向に並列配備されている。前記スピンコーター７は、スピンチャック９上に水平姿勢で吸着保持した基板Ｗを飛散防止カップ１０内で高速回転しながら、その表面にフォトレジスト液をレジスト供給ノズル１１から滴下して回転塗布するようになっている。また、スピンデベロッパー８は、スピンチャック１２上に水平姿勢で吸着保持した基板Ｗを飛散防止カップ１３内で高速回転しながら、その表面に現像液を現像液供機構１４から供給するように構成されている。
【0021】
第２の処理ユニット３は、基板Ｗをホットプレートに載置して所定温度に加熱する加熱処理部や、加熱された基板Ｗをクールプレートに載置して常温付近の所定温度に冷却する冷却処理部などの複数個の処理部１５が上下方向および水平方向に配置された縦配置型の処理ユニットに構成されている。各処理部１５には基板Ｗを出し入れする開閉シャター付きの搬入・搬出口１６が備えられている。
【0022】
基板搬送装置４の第１の実施例を図３〜図６を参照して説明する。
図４は基板搬送機構の概略正面図、図５は基板搬送機構の概略縦断側面図、図６は伸縮昇降機構の作動説明図である。
図３，図５に示すように、この基板搬送装置４は、装置基台１７の上部に配備されたベース部材１８と、このベース部材１８を水平方向に移動させる水平移動機構１９と、ベース部材１８の上に装備されて上下方向に伸縮作動する伸縮昇降機構２０と、この伸縮昇降機構２０の上端部に装備された基板搬入・搬出機構２１とを備えている。
【0023】
水平移動機構１９は、ベース部材１８を水平移動可能に支持するよう装置基台１７の上面に配備された前後一対のガイドレール２２と、ガイドレール２２と平行に装置基台１７上に配備固定された螺軸２３と、ベース部材１８の下面に備えられるとともに螺軸２３に外嵌螺着したナット部材２４と、これを正逆転駆動するモータ２５とから構成されている。固定の螺軸２３に対してナット部材２４を回動することで、ナット部材２４を保持したベース部材１８が水平移動されるようになっている。勿論、装置基台１７上にモータを固定配備し、このモータで螺軸２３を回転駆動することによって、ベース部材１８を水平移動させてもよい。
【0024】
伸縮昇降機構２０は、図４に示すように、ベース部材１８上に設けられた支持ブラケット１８ａに第１支点Ｐ1 周りに揺動自在に支持されるとともにモータ２６と螺軸２７によって揺動駆動される第１アーム２８と、この第１アーム２８の先端に第２支点Ｐ2 周りに揺動自在に支持された第２アーム２９とからなる屈伸アーム構造に構成されている。
【0025】
図５に示すように、前記第１支点Ｐ1 において、支持ブラケット１８ａと第１アーム２８とに亘って挿通された第１支点軸３０が支持ブラケット１８ａ側に固定されている。また、第２支点Ｐ2 において、第１アーム２８と第２アーム２９とに亘って挿通された第２支点軸３１が第２アーム２９に固定されている。そして、第１支点軸３０に連結固定された第１プーリ３２と、第２支点軸３１に連結固定された第２プーリ３３とに亘ってワイヤ３４が弛みなく張られている。なお、各プーリ３２，３３とワイヤ３４とは巻掛け範囲内の一点で連結固定されていて、ワイヤ３４のスリップが生じないようになっている。ここで、第１プーリ３２の径は第２プーリ３３の径の２倍に設定されている。つまり、第２プーリ３３が第１プーリ３２に対して２倍の増速比をもって巻掛け連動されている。
【0026】
基板搬入・搬出機構２１は、前記第２アーム２９の先端部に第３支点Ｐ3 周りに回動自在に連結された支持台３５と、その上面に縦軸心Ｘ周りに旋回可能に取り付けられた水平スライド機構３６と、この水平スライド機構３６に水平移動可能に装備された上下一対の可動アーム３７とから構成されている。
【0027】
また、第３支点Ｐ3 において、第２アーム２９と支持台３５とに亘って挿通された第３支点軸３８は支持台３５側に連結固定されている。そして、第２支点Ｐ2 において第１アーム２８の側面に連結固定した第３プーリ３９と、第３支点軸３８に連結固定した第４プーリ４０とに亘ってワイヤ４１が弛みなく、かつスリップの生じない状態に張られている。第３プーリ３９は第４プーリ４０の２分の１の径に設定されている。つまり、第４プーリ４０が第３プーリ３９に対して２分の１の減速比で巻掛け連動されているのである。
【0028】
上記構成によると、第１アーム２８の揺動に伴って基板搬入・搬出機構２１が水平姿勢を保ったままで鉛直に昇降されることになる。つまり、図６（ａ），（ｂ）に示すように、第１アーム２８が適当角度αだけ駆動揺動されると、第１支点軸３０が第１アーム２８に対して同角度αだけ逆方向に相対回動される。これに伴って、第２支点軸３１は第１アーム２８の揺動方向と逆方向に２倍の増速率をもって回動され、この第２支点軸３１と一体化された第２アーム２９が第１アーム２８の揺動角度αの２倍の角度で第１アーム２８の揺動方向と逆方向に揺動される。その結果、第１アーム２８の揺動に伴って第３支点Ｐ3 が鉛直線Ａに沿って上下動することになる。
【0029】
また、第２アーム２９が第１アーム２８に対して揺動されることで、第２アーム２９に対して第３プーリ３９が逆方向に同角度だけ相対回動されることになる。これに伴って第３支点軸３８は第２アーム２９の揺動方向と逆方向に２分の１の減速比をもって回動され、この第３支点軸３８と一体化された支持台３５は、第２アーム２９に対してその揺動方向と逆方向に２分の１の角度、つまり第１アーム２８の揺動角度αで揺動される。その結果、支持台３５は常に水平姿勢を保ったままで鉛直に昇降する。
【0030】
以上のように構成された実施例装置の基板処理の手順を簡単に説明する。
まず、インデクサ１の基板搬入・搬出ロボット６が未処理の基板ＷをキャリアＣから取り出して、この基板Ｗを基板搬送装置４に渡す。基板搬送装置４の基板搬入・搬出機構２１が基板Ｗを受け取ると、その基板Ｗを露光処理前の各種の基板処理（例えば、レジスト塗布前ベーク、レジスト塗布前の基板冷却、レジスト塗布、プリベーク、プリベーク後の基板冷却など）を行わせるために、所定の処理順序に従って、第２の処理ユニット３における所定の処理部１５およびスピンコーター７に基板Ｗを順次搬送する。露光前の基板処理が終了すると、本装置に隣接して配備した図示しない露光装置に基板搬入・搬出機構２１を介して基板Ｗを受渡す。そして、露光処理が終了すると露光済みの基板Ｗを基板搬入・搬出機構２１で受取って、露光処理後の各種基板処理（例えば、露光後ベーク、現像前の基板冷却、現像、ポストベーク、ポストベーク後の基板冷却など）を行わせるために、所定の処理の順序に従って、第２の処理ユニット３における所定の処理部１５およびスピンデベロッパー８に基板Ｗを順次搬送する。現像処理が終了すると、その処理済みの基板Ｗをインデクサ１の基板搬入・搬出ロボット６に引き渡す。基板搬入・搬出ロボット６は処理済みの基板Ｗを所定のキャリアＣに収納する。
【0031】
上記装置の一連の処理過程において、基板搬入・搬出機構２１を昇降および水平移動させる伸縮昇降機構２０および水平移動機構１９は、基板搬入・搬出機構２１で支持された基板Ｗよりも下方の位置で作動するので、たとえ各機構部から塵埃が発生しても基板Ｗ上に落下することがない。また、伸縮昇降機構２０および水平移動機構１９はともに装置基台１７の上部に配備されるので、装置基台１７の内部スペース（図３に符号Ｓで示す）に基板搬送用の伸縮昇降機構２０や水平移動機構１９が動くためのスペースを確保する必要がなく、内部スペースＳに薬液タンクや電装ボックスを配備するあたっての自由度が向上する。
【0032】
なお、上記実施形態では、第１アーム２８の揺動に連動して第２アーム２９、および基板搬入・搬出機構２１の支持台３５を揺動させるのに、プーリとワイヤとのよる巻き掛け連動機構を利用しているが、タイミングベルトやチェーンを利用した巻き掛け連動機構を用いることも可能である。また、第２アーム２９、および基板搬入・搬出機構２１を、第１アーム２８の揺動角に対応して独立的にモータなどで回動制御して、基板搬入・搬出機構２１を水平姿勢で鉛直に昇降させる屈伸アーム構造にすることも可能である。
【0033】
（削除）
【0034】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、基板搬送装置の伸縮昇降機構を常に基板搬送経路より下方で作動させることで、伸縮昇降機構で塵埃が発生したとしても、これが基板上に落下することがなく、基板の汚染を回避した基板処理を行うことができる。また、伸縮昇降機構が配備されるベース板は装置基台の上部に位置しているので、装置基台の下方に伸縮昇降機構を動かすためのスペースを確保する必要がなく、装置基台の内部スペースの有効利用を図ることができる。
【0035】
また、上下に配置された処理部の他に、種々の処理部が水平方向にも並んで配置される形態の基板処理装置であっても、基板の汚染を防止することができるとともに、装置基台の内部スペースの有効利用を図ることができる。
【0036】
また、伸縮昇降機構に屈折アーム構造を利用することで、上下ストロークを大きくとれるにもかかわらず、短縮下降時の高さを低くすることができる。その結果、装置基台上に上下に多段に配置される処理部の個数を増やしたり、あるいは、装置基台の内部スペースを大きく確保することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板処理装置の実施例の全体を示す外観斜視図である。
【図２】基板処理装置の全体平面図である。
【図３】基板処理装置の概略縦断側面図である。
【図４】基板搬送装置の略正面図である。
【図５】基板搬送装置の概略縦断側面図である。
【図６】伸縮昇降機構の作動を示す説明図であり、（ａ）は短縮下降状態を、（ｂ）は伸長上昇状態を示す。
【図７】従来の基板搬送機構の一例を示す概略縦断側面図である。
【図８】従来の基板搬送機構の他の例を示す概略縦断側面図である。
【符号の説明】
３…処理ユニット
４…基板搬送装置
１５…処理部
１７…装置基台
１８…ベース部材
１９…水平移動機構
２０…伸縮昇降機構
３７…可動アーム
Ｗ…基板
【図１】
0003580646.tif 000002
【図２】
0003580646.tif 000003
【図３】
0003580646.tif 000004
【図４】
0003580646.tif 000005
【図５】
0003580646.tif 000006
【図６】
0003580646.tif 000007
【図７】
0003580646.tif 000008
【図８】
0003580646.tif 000009