(57)【要約】      （修正有）【課題】  基板の縦横の向きを可変な基板回転ステージと、基板搬送ロボットにより構造を簡素化し、かつ高精度のプロセス処理が可能な基板処理装置を提供する。【解決手段】  基板５を縦横方向の内のいずれかとしてカセット６に収容するカセットステージ４と、Ｘ，Ｙ駆動機構が組み込まれ、基板５を縦横両方向に載置可能な非回転のプロセスステージ１８を有し、プロセス処理を行うプロセス室３と、大気中に配設され、基板５を縦横両方向に載置させ得るハンドを有し、カセット６の基板５をプロセスステージ１８に向けて搬送し、かつ、プロセスステージ１８からの基板５をカセット６に向けて搬送するロボット１６と、大気中に配設され、ロボット１６によつて搬送される途中の基板５を載置する基板回転ステージ８を回動駆動し、基板５の縦横方向の向きを変更する回動駆動装置とを備える。【選択図】        図１
2005096908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長方形をなして縦横方向を有する複数の未処理の基板（５）及び処理済みの基板（５）を縦横方向の内のいずれかの方向としてカセット（６）に収容するカセットステージ（４）と、
基板（５）を縦横方向に一致するＸ，Ｙ両方向に送り可能とするＸ，Ｙ駆動機構（２３）が組み込まれ、未処理の基板（５）を縦横両方向に載置可能な非回動のプロセスステージ（１８）を有し、未処理の基板（５）をプロセスステージ（１８）に載置して、Ｘ方向及びＹ方向の内のいずれか一方に連続走査しながらプロセス処理を行うプロセス室（３）と、
大気中に配設され、カセット（６）の未処理の基板（５）を１個のハンド（１６ａ，１６ｂ）に保持させてプロセスステージ（１８）に向けて搬送し、かつ、プロセスステージ（１８）からの処理済みの基板（５）を１個のハンド（１６ａ，１６ｂ）に保持させてカセットステージ（４）に搬送する基板搬送ロボット（１６）と、
大気中に配設され、前記基板搬送ロボット（１６）によつて搬送される途中の未処理及び処理済みの基板（５）を中心を一致させて載置する基板回転ステージ（８）と、
基板回転ステージ（８）を回動駆動し、基板回転ステージ（８）に載置される未処理及び処理済みの基板（５）の縦横方向の向きを変更する回動駆動装置（１０）とを備えることを特徴とする基板の処理装置。
【請求項２】
前記基板回転ステージ（８）が、未処理及び処理済みの基板（５）を固定する拘束手段（１５，３４）を備え、未処理及び処理済みの基板（５）の回動に際する相対移動を防止することを特徴とする請求項１の基板の処理装置。
【請求項３】
前記拘束手段（１５）が、基板回転ステージ（８）に載置する未処理及び処理済みの基板（５）の下面を真空にて吸引する吸着手段（１５）によつて構成されることを特徴とする請求項２の基板の処理装置。
【請求項４】
前記基板搬送ロボット（１６）のハンド（１６ａ，１６ｂ）が、基板（５）を縦横両方向の姿勢で固定可能な固定手段（１７）を備え、カセット（６）の未処理の基板（５）をハンド（１６ａ，１６ｂ）に固定状態でプロセスステージ（１８）に向けて搬送することを特徴とする請求項１，２又は３の基板の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の処理装置に関し、特に、長方形をなす基板の設置方向を縦又は横に任意に変更することが可能な基板の処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の基板の処理装置として、例えば液晶パネルを製造するためのガラス基板の処理装置が知られている（例えば特許文献１）。この種の基板の処理装置では、図８に示すように、未処理の液晶基板を回転駆動ステージ１０１を備えたロードロック室１００に搬入し、回転駆動ステージ１０１によつて液晶基板を処理する方向に合わせて回転すると共に、プロセス室１０４のプロセス雰囲気に合わせてロードロック室１００内を真空雰囲気にコントロールした後、雰囲気コントロールされた搬送室１０２内に配備された搬送ロボット１０３にて液晶基板を真空雰囲気のプロセス室１０４内のプロセスステージ１０５に搬入し、レーザ照射口１０６からのレーザ光を基板へ照射させてプロセス処理を行う。各室１００，１０２，１０４の液晶基板の出入口には、基板の搬入搬出時に開くゲート１１２〜１１４が配設されている。
【０００３】
なお、ロードロック室１００の手前には、未処理の基板及び処理済みの基板を収容するカセット１０７及び基板搬送ロボット１０８を備えるカセットステーション１１０が配置されている。カセット１０７は、長方形をなす未処理の基板及び処理済みの基板を縦横方向の内のいずれかの方向として収容している。
【０００４】
液晶基板をカセット１０７とロードロック室１００との間で搬送する基板搬送ロボット１０８及び、液晶基板をロードロック室１００とプロセスステージ１０５との間で搬送する搬送ロボット１０３は、いずれも２枚の基板を同時に搬送可能な２つのハンドを備える。基板搬送ロボット１０８の各ハンドは、カセット１０７とロードロック室１００の回転駆動ステージ１０１との間で、カセット１０７に収容された方向のままで基板の受渡しを行う。基板搬送ロボット１０８の各ハンドは、基板を縦横方向のいずれか一方として載置可能であればよく、真空雰囲気に配備される搬送ロボット１０３の各ハンドは、基板を縦横両方向として載置可能である。
【０００５】
プロセス室１０４内のプロセスステージ１０５には、長短辺つまり縦横を有して長方形をなす液晶基板を長短両方向に送り可能とするＸ，Ｙ駆動機構が組み込まれている。
【０００６】
この基板の処理装置により、液晶基板をプロセス処理する場合の連続処理時の途中の動作は、次の（１）〜（１２）の通りである。但し、カセット１０７内の基板の載置方向及び出し入れ方向（Ｘ方向）を縦（基板の長辺方向）とし、プロセスステージ１０５上で処理する基板の載置方向及び出し入れ方向を横（基板の短辺がＸ方向と一致する方向）とする。ここで、基板の載置方向ひいては基板に施すプロセス処理の方向をカセット１０７内の基板投入方向を基準として９０°異なる方向に変更する必要性は、基板上に形成させる半導体等の薄膜の種類や用途によつて生ずる。
【０００７】
（１）処理済み基板Ａが載つたプロセスステージ１０５を、Ｘ，Ｙ駆動機構により所定の基板搬入搬出位置（図８に示すゲート１１４と対向する位置）へ移動させる。
【０００８】
（２）搬送室１０２内に配備されている搬送ロボット１０３の一方のハンドａにより、プロセスステージ１０５上の処理済み基板Ａを横方向（基板の短辺方向がＸ方向に沿う方向）のままで取り出す。
【０００９】
（３）搬送室１０２内に配備されている搬送ロボット１０３の他方のハンドｂに予め持つている横方向の未処理基板Ｂをプロセス室１０４のプロセスステージ１０５へ横方向のままで投入し載置させる。
【００１０】
（４）プロセス室１０４において、未処理基板Ｂのプロセス処理を開始する。
【００１１】
（５）ロードロック室１００内に設置される回転駆動ステージ１０１上に予め縦方向として載せた未処理基板Ｃを横方向に回動させた後、搬送ロボット１０３の他方のハンドｂにより取り出し、プロセス室１０４に向けて搬送する準備をする。
【００１２】
（６）搬送ロボット１０３の一方のハンドａに持つている横方向の処理済み基板Ａをロードロック室１００内の回転駆動ステージ１０１上に載置する。
【００１３】
（７）処理済み基板Ａが投入された回転駆動ステージ１０１を、カセットステーション１１０内に設置されているカセット１０７に納める方向に合わせて回動させ、処理済み基板Ａを縦方向とする。
【００１４】
（８）カセットステーション１１０内の基板搬送ロボット１０８の他方のハンドｄにより、ロードロック室１００内の回転駆動ステージ１０１上の処理済み基板Ａを取り出す。
【００１５】
（９）カセットステーション１１０内の基板搬送ロボット１０８の一方のハンドｃに予め持つている未処理基板Ｄを、ロードロック室１００内の回転駆動ステージ１０１へ投入・載置し、横方向に回動させる。
【００１６】
（１０）基板搬送ロボット１０８の他方のハンドｄに持つている処理済み基板Ａをカセットステーション１１０内に設置されているカセット１０７に納める。
【００１７】
（１１）基板搬送ロボット１０８の他方のハンドｄにより、次の未処理基板Ｅをカセット１０７から縦方向で取り出す。
【００１８】
（１２）上記（１）の動作へ続く。
【特許文献１】特開２００２−１６４４０７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
このような従来技術において、回転駆動ステージ１０１は、ロードロック室１００が真空雰囲気中において動作するので真空による基板吸着ができず、回転速度を遅くせざるを得ない。また、搬送室１０２に設置されている搬送ロボット１０３も同様に真空雰囲気中で動作するのでハンドに基板吸着することができず、基板を持つた際の動作速度が遅い。これは、速い動作を与えると、基板に位置ずれを生じるためである。
【００２０】
また、装置構成上、真空を形成するロードロック室１００及び搬送室１０２並びに基板搬送真空タイプの搬送ロボット１０３を設置する必要があるため、構造が複雑かつ高価となる。加えて、２つのロボット１０３，１０８に対するティーチング作業等の調整作業に手間を要する。
【００２１】
他方、従来、プロセス室を大気圧雰囲気とし、大気圧雰囲気中でプロセス処理を実施する基板の処理装置も知られているが、この種の装置にあつても、カセット内の基板投入方向は縦及び横のいずれかの方向に限定されていると共に、プロセス室内のプロセスステージには、長短辺つまり縦横を有して長方形をなす液晶基板を長短両方向に送り可能とするＸ，Ｙ駆動機構が組み込まれている。
【００２２】
このため、基板に対するプロセス処理の方向をカセット内の基板投入方向を基準として９０°異なる方向に変更したい場合は、プロセス室内のプロセスステージに回動駆動装置を組み込み、プロセス処理の前後において基板を可及的正確に９０°回動させている。このため、基板１枚当たりの処理時間が増し、生産能力が上がらないという技術的課題がある。そして、装置構成上、プロセスステージには、Ｘ，Ｙ駆動機構に加えて回動駆動装置を組み込まなければならないため、基板の処理装置、特にプロセスステージ付近の構造が複雑になり、プロセスステージの動作精度の向上が困難になり、プロセス処理の品質が低下するのみならずコスト高になつてしまうという技術的課題がある。
【００２３】
そこで、本発明は、カセットステーション内の大気圧雰囲気下で基板の縦横の向き（角度）を可変な基板回転ステージを設けると共に、基板を固定可能な基板回転ステージ又は基板搬送ロボットを備えさせることにより、構造を簡素かつ高精度のプロセス処理を可能にした基板の処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明は、このような従来の技術的課題に鑑みてなされたもので、その構成は、次の通りである。
請求項１の発明は、長方形をなして縦横方向を有する複数の未処理の基板５及び処理済みの基板５を縦横方向の内のいずれかの方向としてカセット６に収容するカセットステージ４と、
基板５を縦横方向に一致するＸ，Ｙ両方向に送り可能とするＸ，Ｙ駆動機構２３が組み込まれ、未処理の基板５を縦横両方向に載置可能な非回動のプロセスステージ１８を有し、未処理の基板５をプロセスステージ１８に載置して、Ｘ方向及びＹ方向の内のいずれか一方に連続走査しながらプロセス処理を行うプロセス室３と、
大気中に配設され、カセット６の未処理の基板５を１個のハンド１６ａ，１６ｂに保持させてプロセスステージ１８に向けて搬送し、かつ、プロセスステージ１８からの処理済みの基板５を１個のハンド１６ａ，１６ｂに保持させてカセットステージ４に搬送する基板搬送ロボット１６と、
大気中に配設され、前記基板搬送ロボット１６によつて搬送される途中の未処理及び処理済みの基板５を中心を一致させて載置する基板回転ステージ８と、
基板回転ステージ８を回動駆動し、基板回転ステージ８に載置される未処理及び処理済みの基板５の縦横方向の向きを変更する回動駆動装置１０とを備えることを特徴とする基板の処理装置である。
請求項２の発明は、前記基板回転ステージ８が、未処理及び処理済みの基板５を固定する拘束手段１５，３４を備え、未処理及び処理済みの基板５の回動に際する相対移動を防止することを特徴とする請求項１の基板の処理装置である。
請求項３の発明は、前記拘束手段１５が、基板回転ステージ８に載置する未処理及び処理済みの基板５の下面を真空にて吸引する吸着手段１５によつて構成されることを特徴とする請求項２の基板の処理装置である。
請求項４の発明は、前記基板搬送ロボット１６のハンド１６ａ，１６ｂが、基板５を縦横両方向の姿勢で固定可能な固定手段１７を備え、カセット６の未処理の基板５をハンド１６ａ，１６ｂに固定状態でプロセスステージ１８に向けて搬送することを特徴とする請求項１，２又は３の基板の処理装置である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る基板の処理装置によれば、次の効果を奏することができる。
請求項１に係る発明によれば、カセットからの基板の出し入れ方向に対しプロセス室での基板のプロセス処理方向を縦横方向で相違させる要求がある場合において、プロセスステージに基板が載置されている時間を短縮しながら、プロセスステージに基板が載置されている時間を最大限に有効活用して、基板の搬送を速やかに行い、処理量を向上させることが可能となる。
【００２６】
これは、プロセス処理中にプロセス室の外で処理済み又は未処理基板を大気圧雰囲気下で基板搬送ロボットによつて搬送し、未処理及び処理済みの基板を基板回転ステージに載せて回動することを可能としたことで得られる。
【００２７】
すなわち、プロセスステージに基板が載置されている時間の短縮は、プロセスステージを非回動とし、プロセスステージに基板を載置させて回動させる時間を削減させることによつて実現される。また、プロセス処理中に未処理基板及び処理済み基板を大気圧雰囲気下で基板回転ステージに載せて、しかも基板の中心を一致させて回動することにより、基板搬送ロボットとの間での速やかな授受が可能となることで実現され、かつ、プロセス処理中の時間を有効に基板の搬送に使用できる。
【００２８】
その結果、連続処理時の基板１枚当たりの処理時間を低減し、生産性を向上させることが可能となる。また、ロードロック室を備える場合には、そのステージを非回動とできるので、ロードロック室内に基板が回転するための空間を確保する必要がなく、基板のサイズの大形化に伴うロードロック室のサイズの拡大化を必要最小限に抑えることができる。同様に、プロセス室のサイズの拡大化も必要最小限に抑えることができる。ロードロック室及びプロセス室の容積低減は、真空引きに要する時間の削減につながる。
【００２９】
加えて、基板に高精度のプロセス処理を与えることが可能になる。これは、先ず、プロセス室のプロセスステージを非回動とし、回動駆動装置を組み込まないことにより、プロセスステージの動作を削減して精度向上が容易に可能となることにより実現され、安価に製作することも可能となる。また、プロセスステージでの基板の移動量を最小限度のものにし、移動誤差を低減することでも実現できる。
【００３０】
請求項２によれば、基板回転ステージが、未処理及び処理済みの基板を固定する拘束手段を備え、基板の回動に際する相対移動を防止するので、基板を固定した状態で比較的高い速度の回動を与えることが可能になる。これにより、基板の回動時間ひいては搬送処理時間を削減しながら高精度の搬送を行うことが可能になる。
【００３１】
請求項３によれば、拘束手段が、基板回転ステージに載置する未処理及び処理済みの基板の下面を真空にて吸引する吸着手段によつて構成されるので、基板を基板回転ステージに載置させ、真空吸着・拘束した状態で基板をすばやく回動することが可能になる。これにより、大気圧雰囲気下で基板の向きを変える場合において、基板の回動に伴う位置ずれを確実に防止し、基板の回動時間ひいては搬送処理時間を削減しながら高精度の搬送を行い、基板に高精度のプロセス処理を与えることが可能になる。
【００３２】
請求項４によれば、基板搬送ロボットのハンドが、基板を縦横両方向の姿勢で固定させる固定手段を備え、カセットの未処理の基板をハンドに固定状態でプロセスステージに向けて搬送するので、大気圧雰囲気下の基板搬送ロボットのハンドに相対移動しないように保持させて基板を載置することことになる。このため、基板搬送ロボットによる搬送速度を高めながら、プロセスステージに載置する基板の位置決め精度の更なる向上が可能となり、基板に高精度のプロセス処理を与えることが可能になる。
【００３３】
大気中に配設させる基板搬送ロボットでは、基板の真空吸着を可能とすることができるから、基板を縦横両方向に真空吸着させ得るハンドを２個備えさせると共に、未処理の基板を１個のハンドに吸着させてプロセスステージに向けて搬送し、かつ、プロセスステージの処理済みの基板を１個のハンドに吸着させて搬送することにより、基板の速やか、かつ、高精度な搬送が容易に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の１実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明を液晶パネルの製造装置に適用した１実施の形態に係る基板の処理装置を示し、基板の処理装置は、大気圧雰囲気のクリーンルームによつて構成されるカセットステーション１と、カセットステーション１にプロセス室ゲート２を介して接続するプロセス室３とを備える。プロセス室３は、プロセス室ゲート２を閉塞した状態で、レーザアニール用の密閉空間を形成する。プロセス室ゲート２は、基板５を縦横両方向の姿勢として通過可能な大きさを有している。
【００３５】
カセットステーション１は、大気圧雰囲気下にあり、ガラス製の複数枚の基板５を多段に搭載可能なカセット６を縦横いずれかの方向で設置できるカセットステージ４及び基板回転ステージ８をＹ方向に隣合つて備える。基板５は、長辺及び短辺を有する長方形をなし、図上では基板５を縦（長辺がＹ方向と直交するＸ方向と一致する方向）として、カセット６に収容されている。
【００３６】
基板回転ステージ８は、カセットステーション１に図２に示すように設けた回動駆動装置１０によつて基板５の中心を維持したままで精度良く交互に正逆に９０°回動させることが可能であり、未処理の基板５及び処理済みの基板５を載せて、図１に示す基板５の長辺がＸ方向に延在する姿勢と、基板５の長辺がＹ方向に延在する姿勢との間で回動される。回動駆動装置１０は、図２に示すように回転モータ１０ａにより、減速機として機能する巻掛け伝動装置１０ａを介して、昇降装置２８、支持板１１及びカセットステーション１に回動自在に支持した基板回転ステージ８を一体に正逆に回動させることができる。
【００３７】
また、基板回転ステージ８は、１つの長方形の各頂点に位置させてテーパピン状の基板ガイド１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを備えると共に、受け部材である受けピン１４が複数（図上では５本）設けられている。基板ガイド１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、基板５の載置面１３を区画する。受けピン１４は、基板回転ステージ８の上面からの突出作動及び没入作動が昇降装置２８によつて与えられ、突出作動状態で基板５の下面の複数箇所を支持する機能を有し、基板回転ステージ８を貫通して配置されて下端部が支持板１１に固着され、支持板１１が昇降装置２８によつて昇降駆動され、基板回転ステージ８の上面からの突出作動及び没入作動が与えられる。
【００３８】
更に、基板回転ステージ８には、基板５を固定するための真空による拘束手段である吸着手段１５が設けられている。この吸着手段１５は、基板回転ステージ８の受けピン１４を挿通させる挿通孔とは別個の貫通孔から、真空源（図示せず）に接続するチューブ配管を介して空気を吸引し、基板回転ステージ８上に載置した基板５を吸着・固定するものでよく、基板ガイド１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄによつて区画する長方形の載置面１３に基板５を受け入れた状態で、吸着手段１５によつて吸着することにより、回転時の基板５の位置ずれを搬送許容範囲に保つ機能を有する。基板回転ステージ８を正逆に回動させずに一方向にのみ間欠的に回動させる場合には、基板回転ステージ８の貫通孔を常時開口する環状空間を介して真空源に連通させ、貫通孔が常時真空源に接続するようにする。
【００３９】
また、カセットステーション１のプロセス室ゲート２寄りの位置には、基板搬送ロボット１６がＹ方向の移動可能に大気中として設置される。基板搬送ロボット１６は、ロボット駆動装置（図示せず）の駆動によつてＹ方向に移動し、カセットステージ４に対向する第１位置Ｉ、実線で示すようにプロセス室ゲート２に対向する中央の第２位置ＩＩ、及び基板回転ステージ８に対向する第３位置ＩＩＩを採ることができる。
【００４０】
基板搬送ロボット１６は、図３，図４に示すように伸縮自在な２個のハンド１６ａ，１６ｂを備え、各ハンド１６ａ，１６ｂには、基板５の下面を真空にて吸着して固定する固定手段１７が装備されている。この固定手段１７は、各ハンド１６ａ，１６ｂに基板５を縦横両方向に載せた状態で固定可能に配置してあり、基板搬送ロボット１６は、各ハンド１６ａ，１６ｂに基板５を縦横両方向に載せた状態で、各ハンド１６ａ，１６ｂをＸ方向に伸縮移動させて、カセット６、基板回転ステージ８及び後記するプロセス室３のプロセスステージ１８との間で、２枚の基板５の搬送・授受を同時期に行うことができる。
【００４１】
すなわち、各ハンド１６ａ，１６ｂは、長方形の基板５を出し入れ方向に対して縦長及び横長の両位置で搭載し、各ハンド１６ａ，１６ｂの移動時に基板５を相対移動しないように固定することができ、カセット６の未処理の基板５を１個のハンド１６ａ又は１６ｂに吸着させてプロセスステージ１８に向けて搬送し、かつ、プロセスステージ１８の処理済みの基板５を１個のハンド１６ａ又は１６ｂに吸着させてカセットステージ４に向けて搬送する。
【００４２】
プロセス室３は、未処理の基板５を縦方向及び横方向の両方向に載置できる載置面１８ａ，１８ｂを有する非回動のプロセスステージ１８を備える。このため、プロセスステージ１８には、図１，図５に示すように、載置面１８ａ，１８ｂを区画するように、２つの直交する長方形の各頂点に位置させてテーパピン状の基板ガイド２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ及び２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを備えると共に、プロセスステージ１８の上面からの突出作動及び没入作動が昇降駆動装置（図示せず）によつて与えられ、突出作動状態で基板５の下面の複数箇所を支持する受けピン２４が複数（図上で５本）設けられている。この受けピン２４は、基板５を昇降させる点で基板回転ステージ８に設ける受けピン１４と同様の機能を有するが、基板５を縦方向及び横方向の両方向に載置した状態で昇降可能である点で機能的に相違する。
【００４３】
複数の基板ガイド２０及び２１によつて区画される２つの長方形の載置面１８ａ，１８ｂは、それぞれ基板５を受け入れた状態で、Ｘ，Ｙ駆動機構２３によるＸ，Ｙ駆動時の基板５の位置ずれを抑制する機能を有する。従つて、プロセスステージ１８に載る基板５の方向は、一方の載置面１８ａに受け入れてカセット６への搭載方向と長短方向が同じ又は、他方の載置面１８ｂに受け入れて９０°回転した方向のいずれでも可能であり、両方向に載る状態で、未処理の基板Ａに液晶基板とするためのプロセス処理（レーザアニール処理）が施される。
【００４４】
このプロセスステージ１８は、Ｘ，Ｙ駆動機構２３により、図５に示すように案内レール２３ａによつて案内されながら図外のモータ、ボールねじ等からなる駆動装置によつてＸ方向に駆動され、案内レール２３ｂによつて案内されながら図外の駆動装置によつてＹ方向に駆動される。プロセス室３では、ステージ駆動装置であるＸ，Ｙ駆動機構２３によつてＸ，Ｙ両方向に駆動させながら、いずれかの載置面１８ａ，１８ｂに載置状態の基板５にＸ方向及びＹ方向のいずれか一方にのみ連続走査させながらプロセス処理が与えられる。Ｘ方向及びＹ方向のいずれか一方に走査させ、基板５の端部に達したなら、Ｘ方向及びＹ方向のいずれか他方に若干移動させ、同様にＸ方向及びＹ方向のいずれか一方の走査を行う。この連続走査方向がプロセス処理の方向である。
【００４５】
但し、プロセスステージ１８は、Ｘ，Ｙ駆動機構２３によつて所定のＸ，Ｙ位置に駆動させ、基板Ａが載るプロセスステージ１８をプロセス室ゲート２の中心に対向する所定の基板搬入搬出位置（図１に示す位置）へ移動させることができる。なお、プロセスステージ１８は非回動であり、いわゆるθ方向に回転させる機構は備えない。このように、プロセスステージ１８を非回動としたので、プロセス室３内に基板５が回転するための空間を確保する必要がなく、基板５のサイズの大形化に伴うプロセス室３のサイズの拡大化を必要最小限に抑えることができる。
【００４６】
以上のように、基板の処理装置は、（１）大気圧雰囲気のカセットステーション１内の基板搬送ロボット１６が、基板５を縦方向及び横方向の両方向で受け取り、搬送可能な形状及び構造を備え、（２）カセットステーション１内に、処理する基板５の中心を保持したままで回動可能な基板回転ステージ８を備え、（３）縦長方向の基板５でも横長方向の基板５でも搭載可能なプロセスステージ１８を備えることにより、プロセス処理中にプロセス室３の外で処理済み又は未処理基板５を大気圧雰囲気下で回動し、搬送することを可能としたものである。
【００４７】
次に、作用について、基板５をプロセス処理する際の連続処理開始時からの動作として説明する。但し、カセット６内の基板５の出し入れ方向と、プロセスステージ１８上で処理する基板５の方向とが９０°異なる場合、具体的にはカセット６内の基板５の出し入れ方向を縦（基板の長辺方向）とし、プロセスステージ１８上に載置する基板５の方向を横（基板の短辺方向）とする場合について説明する。
【００４８】
ａ．複数枚の基板５を縦方向として搭載したカセット６をカセットステージ４に投入する。
【００４９】
ｂ．基板搬送ロボット１６をＩ位置へ移動させ、カセット６内の未処理の基板５（Ａ）を基板搬送ロボット１６の一方のハンド１６ａによつて取り出す。但し、基板５を載せた基板搬送ロボット１６及びハンド１６ａ，１６ｂの全ての移動時には、固定手段１７によつて基板５を真空にて吸着して固定する。
【００５０】
ｃ．基板搬送ロボット１６を基板回転ステージ８に対向するようにＹ方向にＩＩＩ位置まで移動させ、一方のハンド１６ａの未処理の基板５（Ａ）を基板回転ステージ８へ搬送・載置する。このとき、受けピン１４を突出作動させて受けピン１４に基板５を受け取つた状態で、ハンド１６ａを退避させる。この状態を図２に示す。その後、受けピン１４を没入させて、載置面１３に未処理の基板５（Ａ）を載置する。
【００５１】
ｄ．未処理の基板５（Ａ）の載つた基板回転ステージ８を回動駆動装置１０によつて一方向に＋９０°中心軸線回りに回動させ、未処理の基板５（Ａ）を中心軸線回りに回動させて横向きに変更する。このとき、真空による吸着手段１５により、基板５を基板回転ステージ８に吸引固定し、基板５が基板回転ステージ８に対して移動し摩擦して傷つくことを防止する。基板５は、基板ガイド１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄによつて区画される載置面１３に載置されているが、載置面１３は、基板サイズ＋最大公差サイズ＋余裕代を区画し、基板５よりも大きく設定されており、基板回転ステージ８に速やかな回動を与えることにより、相対移動を生ずるため、基板５を載置面１３に拘束させて相対移動を防止する。載置面１３の余裕代は、各種の作動誤差を吸収するために設定されている。
【００５２】
ｅ．基板回転ステージ８上で横向きになつた未処理の基板５（Ａ）を基板搬送ロボット１６の一方のハンド１６ａによつて取り出す。このとき、受けピン１４を突出作動させて受けピン１４に基板５を載せた状態でハンド１６ａを基板５の下方へ進入させ、続いて受けピン１４を没入させて、基板５をハンド１６ａに受渡しする。
【００５３】
ｆ．未処理の基板５（Ａ）がハンド１６ａに載つた基板搬送ロボット１６を移動させてＩＩ位置を採らせると共に、プロセス室ゲート２を開き、横向きの未処理の基板５（Ａ）をプロセスステージ１８へ投入する。このとき、プロセスステージ１８は、プロセス室ゲート２に対向する所定の基板搬入搬出位置（図１に示す位置）へ移動させてある。
【００５４】
ｇ．プロセス室ゲート２を閉じ密閉空間とし、プロセスステージ１８上の未処理の基板５（Ａ）へのプロセス処理を開始する。
【００５５】
ｈ．カセット６内の次の未処理の基板５（Ｂ）を上記ｂ．〜ｅ．と同様の動作により、ハンド１６ａに横向きで受渡しするように搬送する。
【００５６】
ｉ．未処理の基板５（Ｂ）がハンド１６ａに載つた基板搬送ロボット１６を移動させてＩＩ位置を採らせると共に、基板５（Ａ）に対するプロセス処理が終了した後、プロセス室ゲート２を開き、プロセス処理の終了した処理済みの基板５（Ａ）を横向きで他方のハンド１６ｂによつてプロセスステージ１８から取り出す。このとき、プロセスステージ１８は、プロセス室ゲート２に対向する所定の基板搬入搬出位置（図１に示す位置）へ移動させてある。
【００５７】
ｊ．一方のハンド１６ａにある横向きの未処理の基板５（Ｂ）をプロセスステージ１８へ投入する。プロセスステージ１８での基板５の受渡しに際しては、基板回転ステージ８の受けピン１４の突出作動及び没入作動と同様の作動を受けピン２４に与える。
【００５８】
ｋ．プロセスステージ１８上の未処理の基板５（Ｂ）へのプロセス処理を開始する。
【００５９】
ｌ．他方のハンド１６ｂにある横向きの処理済みの基板５（Ａ）を基板回転ステージ８へ搬送する。このとき、受けピン１４を突出作動させて受けピン１４に基板５を受け取つた状態で、ハンド１６ｂを退避させ、その後、受けピン１４を没入させて、載置面１３に処理済みの基板５（Ａ）を載置する。
【００６０】
ｍ．処理済みの基板５（Ａ）の載つた基板回転ステージ８を−９０°回動させ、縦向きに変更する。このとき、真空による吸着手段１５により、基板５を基板回転ステージ８に吸引固定し、基板５が移動し基板回転ステージ８に摩擦して傷つくことを防止する。
【００６１】
ｎ．基板回転ステージ８上で縦向きになつた処理済みの基板５（Ａ）を、他方のハンド１６ｂにて基板回転ステージ８から搬出する。このとき、受けピン１４を突出作動させて基板５を上昇させてハンド１６ｂを基板５の下方へ進入させ、その後、受けピン１４を没入させて、ハンド１６ｂ上に未処理の基板５（Ａ）を載置する。
【００６２】
ｏ．基板搬送ロボット１６をカセット６に対向するようにＹ方向にＩ位置まで移動させ、他方のハンド１６ｂ上の処理済みの基板５（Ａ）をカセット６内の元位置に戻す。
【００６３】
ｐ．カセット６内の縦向きの次位の未処理の基板５（Ｃ）を上記ｂ．〜ｊ．と同様の動作により搬送し、上記ｋ．のようにプロセス処理を行う。
【００６４】
ｑ．カセット６内の未処理の基板５が無くなるまで、上記ｂ．〜ｏ．を繰り返す。
【００６５】
ｒ．最後の処理済みの基板５をハンド１６ｂ（又は１６ａ）にてカセット６内の元位置へ搬送する。
【００６６】
上記ｂ．〜ｆ．の動作つまり基板５をカセット６から取り出してプロセス室３に搬入する直前までの動作は、上記ｋ．で開始されるプロセスステージ１８に投入された基板５のプロセス処理時間を有効活用して行うので、プロセス処理に要する時間が長ければ、その分だけ並行して上記ｂ．〜ｆ．の動作が行えるため、効果が増す。従つて、プロセス処理に要する時間が、上記ｂ．〜ｆ．の動作に要する時間以上である場合に、特に有効である。
【００６７】
勿論、カセット６内の基板５の出し入れ方向と、プロセスステージ１８上で処理する基板５の方向とが一致する場合には、未処理の基板５及び処理済みの基板５を載せた基板回転ステージ８を９０°回動させることなく、或いは基板回転ステージ８に載せることなく、同様の作用を得ることができる。
【００６８】
ところで、上記１実施の形態にあつては、基板回転ステージ８に載せた基板５を吸着手段１５による真空吸着によつて固定したが、真空吸着による拘束手段である吸着手段１５に代えて、図６，図７に示す拘束手段３４を採用することもできる。この拘束手段３４は、基板５の角部を積極的にたわませるように、基板５の下面を支持する。
【００６９】
すなわち、拘束手段３４は、受けピン１４に代えて、基板５の四角（各頂点）をたわませるように、中央部の１本の高い受けピン３４ａと、基板５の周縁部の各辺の中央部付近を支持する４本の受けピン３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅとを有する。これらの受けピン３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅは、図７に示すように下端部が支持部材１１に固着され、基板５の全体に無理な変形のない湾曲変形を与えるように中央部の１本の受けピン３４ａが周囲の４本の受けピン３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅよりも長くなつている。中央部の１本の高い受けピン３４ａは、基板５の全体的なたわみ変形を促す機能を有する。なお、各受けピン３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅは、上半部と下半部とをねじ結合させ、高さ調節自在としてある。
【００７０】
支持部材１１は、昇降装置２８によつて昇降駆動される。昇降装置２８は、拘束手段３４に載せてたわんだ基板５の垂下する四角が、基板回転ステージ８の上面に接触しない高さ位置を採るように、所定高さにまで上昇させることができる。勿論、５本の受けピン３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅからなる拘束手段３４は、受けピン１４と同様に、二股のハンド１６ａ又は１６ｂと干渉しない位置に配置してあり、拘束手段３４に載せてたわんだ基板５の下方には、ハンド１６ａ又は１６ｂを出し入れするための適当な大きさの空間を形成させる。
【００７１】
なお、拘束手段３４は、基板回転ステージ８上面から相対的に突出及び没入作動が可能に設けられればよく、基板回転ステージ８を昇降装置によつて昇降駆動させることもできる。このとき、ハンド１６ａ又は１６ｂを昇降させて、基板５の授受を行う。従つて、基板５は、基板回転ステージ８上の載置面１３に相対的に昇降すればよい。
【００７２】
基板回転ステージ８上に基板５を載せるときは、昇降装置２８によつて支持部材１１を下降駆動し、最も高い受けピン３４ａが基板５と干渉しない高さになるまで没入させてある。この受けピン３４ａ〜３４ｅを没入させた状態で、ハンド１６ａ又は１６ｂにほぼ水平に載せた１枚の基板５を基板回転ステージ８の上方に搬送する。このとき、ハンド１６ａ又は１６ｂは、Ｘ方向に水平移動する。ハンド１６ａ又は１６ｂに載せた基板５が基板回転ステージ８上方の所定位置に達したなら、昇降装置２８によつて支持部材１１を上昇駆動し、受けピン３４ａ〜３４ｅを基板回転ステージ８上面から突き出させる。
【００７３】
受けピン３４ａ〜３４ｅの突き出しにより、基板５の中央部が中心位置の１本の受けピン３４ａに接触して支持されると共に、基板５の周縁部の各辺の中央部付近が周辺部の受けピン３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅによつて支持される。全ての受けピン３４ａ〜３４ｅによつて安定的に支持されて受け渡された基板５は、図７に示すように中央部が最も突出して四角が大きくたわんだ全体として上向き凸の姿勢となり、投影面積が縮小した状態で固定されている。このような基板５の自重による弾性的なたわみ変形は、薄く大きな基板５において良好に生じる。
【００７４】
基板５が全ての受けピン３４ａ〜３４ｅに受け渡されたなら、ハンド１６ａ又は１６ｂを基板回転ステージ８上面に沿つて水平に引出す。ハンド１６ａ又は１６ｂが基板５の下方から十分に引出されたなら、回動駆動装置１０によつて基板５の中心を維持したままで基板回転ステージ８を正逆に９０°回動させる。これにより、未処理の基板５及び処理済みの基板５を載せて、図１に示す基板５の長辺がＸ方向に延在する姿勢と、基板５の長辺がＹ方向に延在する姿勢との間で回動される。基板５は、湾曲変形した状態で受けピン３４ａ〜３４ｅに支持・固定されているので、受けピン３４ａ〜３４ｅひいては基板回転ステージ８に対して相対移動することが防止される。基板回転ステージ８を回動させさせたなら、昇降装置２８によつて支持部材１１を下降させ、全ての受けピン３４ａ〜３４ｅが基板回転ステージ８上面から突出しない高さにまで没入させる。
【００７５】
受けピン３４ａ〜３４ｅの下降により、基板５は、大きく垂下する四角が最初に基板回転ステージ８の上面に接触した後、各辺の中央部付近を支持する受けピン３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅに支持される箇所がほぼ同時に基板回転ステージ８の上面に接触し、最後に中央部の１本の受けピン３４ａに支持される箇所が基板回転ステージ８の上面に接触し、全面が基板回転ステージ８の上面に接触して矩形平板状をなすように弾性的に復元変形する。
【００７６】
なお、上記１実施の形態にあつては、プロセス処理としてレーザアニール処理を行うものとしたが、スパッタリング処理、ＣＶＤ処理等の処理を行うことも可能である。
【００７７】
また、上記１実施の形態にあつては、プロセス室３が、プロセス室ゲート２を介してカセットステーション１に直接接続しているが、プロセス室３を大気圧状態として基板５に処理を与える場合には、プロセス室ゲート２を省略することが可能である。また、プロセス室３を真空状態として基板５に処理を与える場合において、プロセス室３とカセットステーション１との間に、従来例と同様に、真空雰囲気にコントロール可能なロードロック室１００及び雰囲気コントロールされた搬送室１０２を介在させることもできる。但し、その場合のロードロック室１００のステージは非回動のものとし、回転駆動ステージ１０１とする必要がない。ロードロック室１００のステージを非回動とすれば、ロードロック室１００内に基板５が回動するための空間を確保する必要がなく、基板５のサイズの大形化に伴うロードロック室１００のサイズの拡大化を必要最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の１実施の形態に係る基板の処理装置を示す平面図。
【図２】同じく基板回転ステージを示す一部断面図。
【図３】同じくロボットを示す斜視図。
【図４】同じくロボットのハンドを示す斜視図。
【図５】同じくプロセスステージを示す斜視図。
【図６】同じく基板回転ステージの構造例を示す斜視図。
【図７】同じく図６のＶＩＩ矢視図。
【図８】従来の基板の処理装置を示す平面図。
【符号の説明】
【００７９】
１：カセットステーション
２：プロセス室ゲート
３：プロセス室
４：カセットステージ
５：基板
６：カセット
８：基板回転ステージ
１０：回動駆動装置
１４：受けピン
１５：吸着手段（拘束手段）
１６：ロボット
１６ａ，１６ｂ：ハンド
１７：固定手段
１８：プロセスステージ
２３：Ｘ，Ｙ駆動機構
２４：受けピン
３４：拘束手段
３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ：受けピン
【図１】
2005096908.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005096908.tif 000008
【図７】
2005096908.tif 000009
【図８】
2005096908.tif 000010