(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前段の処理工程より搬送した基板を基板の搬入部に載置するとともに、前記基板の搬入部の下方に配置される基板の搬出部に載置された基板を保持して搬出する基板搬送方法であって、
その上部に基板を支持するための支持部と、前記支持部の下方において基板を保持するための保持部とを備えた基板搬送アームを使用し、
前記基板搬送アームを前進させることにより、前記支持部に支持した基板を前記搬入部の上方の位置に配置する前進工程と、
前記基板搬送アームを下降させることにより、前記支持部に支持した基板を前記搬入部に載置するとともに、前記保持部により前記搬出部に載置された基板を保持する下降・保持工程と、
前記基板搬送アームを上昇させることにより、前記保持部に保持した基板を前記搬出部の上方に配置する上昇工程と、
前記基板搬送アームを後退させることにより、前記保持部に保持した基板を前記搬出部の上方から搬出する後退工程と、
を備えたことを特徴とする基板搬送方法。
【請求項２】
請求項１に記載の基板搬送方法において、
前記支持部に支持される基板の高さ位置と前記保持部に保持される基板の高さ位置の差をＤ１とし、
前記支持部に支持した基板を前記搬入部に載置した後の前記基板搬送アームの下降距離をＤ２とし、
前記搬入部に載置される基板の高さ位置と前記搬出部に載置される基板の高さ位置の差をＤ３としたとき、
前記Ｄ１と前記Ｄ２との和は、前記Ｄ３と実質的に等しい基板搬送方法。
【請求項３】
前段の処理工程より搬送した基板を基板の搬入部に載置するとともに、前記基板の搬入部の下方に配置される基板の搬出部に載置された基板を保持して搬出する基板搬送装置であって、
その上部に基板を支持するための支持部と、前記支持部の下方において基板を保持するための保持部とを備えた基板搬送アームと、
前記支持部に支持した基板が前記搬入部の上方に配置される位置まで前記基板搬送アームを前進させた後、前記支持部に支持した基板を前記搬入部に載置するとともに前記保持部により前記搬出部に載置された基板を保持するために前記基板搬送アームを下降させ、前記保持部に保持した基板が前記搬出部の上方に配置される位置まで前記基板搬送アームを上昇させ、前記保持部に保持した基板を前記搬出部の上方から退避する位置まで基板搬送アームを後退させるアーム移動機構と、
を備えたことを特徴とする基板搬送装置。
【請求項４】
請求項３に記載の基板搬送装置において、
前記支持部は、その上面に形成されたテーパー部により基板の端縁を支持する基板搬送装置。
【請求項５】
請求項３に記載の基板搬送装置において、
前記保持部は、その上面に形成された一対のテーパー部の少なくとも一方を互いに近接する方向に移動させることにより基板の端縁を保持する基板搬送装置。
【請求項６】
前段の処理工程より搬送した基板を基板の搬入部に載置するとともに、前記基板の搬入部の下方に配置される基板の搬出部に載置された基板を保持して搬出するための基板搬送装置に使用される基板搬送アームであって、
その上部に支持した基板を前記搬入部に載置するための支持部と、前記搬出部に載置された基板を前記支持部の下方において保持して搬出するための保持部とを備えたことを特徴とする基板搬送アーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板あるいは半導体製造装置用マスク基板等の基板を搬送する基板搬送方法、基板搬送装置および基板搬送アームに関し、特に、前段の処理工程より搬送した基板を基板の搬入部に載置するとともに、基板の搬入部の下方に配置される基板の搬出部に載置された基板を保持して搬出する基板搬送方法、基板搬送装置および基板搬送アームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
前段の処理工程より搬送した基板を載置する搬入部と、基板の搬入部の下方に配置される基板の搬出部とを有する基板処理装置においては、従来、その上部に基板を支持するための支持部を備える基板搬送アームを使用して、図１０のフローチャートに示す工程により基板の搬入、搬出動作を実行している。
【０００３】
すなわち、その支持部に基板を支持した状態で基板搬送アームを前進させることにより、支持部に支持した基板を搬入部の上方の位置に配置する（ステップＳ２１）。次に、基板搬送アームを下降させることにより、その支持部に支持した基板を搬入部に載置する（ステップＳ２２）。そして、基板搬送アームを、搬入部に載置された基板の下方から後退させる（ステップＳ２３）。
【０００４】
次に、基板搬送アームを、その支持部が搬出部より下方に配置される状態まで下降させる（ステップＳ２４）。次に、基板搬送アームを前進させることにより、支持部を搬出部に載置された基板の下方の位置に配置する（ステップＳ２５）。次に、基板搬送アームを上昇させることにより、搬出部に載置された基板をその支持部に支持する（ステップＳ２６）。そして、基板搬送アームを、その支持部に基板を載置した状態で後退させる（ステップＳ２７）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の基板搬送装置においては、基板の搬入および搬出を行うために、基板搬送アームの前進および後退動作を複数回繰り返す必要があることから、その搬送動作に時間を要し、処理のスループットが低下するというという問題が生ずる。
【０００６】
このような問題に対応するため、基板の搬入用の搬送アームと基板の搬出用の搬送アームを備えることも可能ではあるが、装置構成が複雑化し、また、製造コストが高額となる。
【０００７】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、簡易な構成でありながら、基板を高速に搬入、搬出することが可能な基板搬送方法、基板搬送装置および基板搬送アームを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、前段の処理工程より搬送した基板を基板の搬入部に載置するとともに、前記基板の搬入部の下方に配置される基板の搬出部に載置された基板を保持して搬出する基板搬送方法であって、その上部に基板を支持するための支持部と、前記支持部の下方において基板を保持するための保持部とを備えた基板搬送アームを使用し、前記基板搬送アームを前進させることにより、前記支持部に支持した基板を前記搬入部の上方の位置に配置する前進工程と、前記基板搬送アームを下降させることにより、前記支持部に支持した基板を前記搬入部に載置するとともに、前記保持部により前記搬出部に載置された基板を保持する下降・保持工程と、前記基板搬送アームを上昇させることにより、前記保持部に保持した基板を前記搬出部の上方に配置する上昇工程と、前記基板搬送アームを後退させることにより、前記保持部に保持した基板を前記搬出部の上方から搬出する後退工程とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記支持部に支持される基板の高さ位置と前記保持部に保持される基板の高さ位置の差をＤ１とし、前記支持部に支持した基板を前記搬入部に載置した後の前記基板搬送アームの下降距離をＤ２とし、前記搬入部に載置される基板の高さ位置と前記搬出部に載置される基板の高さ位置の差をＤ３としたとき、前記Ｄ１と前記Ｄ２との和は、前記Ｄ３と実質的に等しくなっている。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前段の処理工程より搬送した基板を基板の搬入部に載置するとともに、前記基板の搬入部の下方に配置される基板の搬出部に載置された基板を保持して搬出する基板搬送装置であって、その上部に基板を支持するための支持部と、前記支持部の下方において基板を保持するための保持部とを備えた基板搬送アームと、前記支持部に支持した基板が前記搬入部の上方に配置される位置まで前記基板搬送アームを前進させた後、前記支持部に支持した基板を前記搬入部に載置するとともに前記保持部により前記搬出部に載置された基板を保持するために前記基板搬送アームを下降させ、前記保持部に保持した基板が前記搬出部の上方に配置される位置まで前記基板搬送アームを上昇させ、前記保持部に保持した基板を前記搬出部の上方から退避する位置まで基板搬送アームを後退させるアーム移動機構とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記支持部は、その上面に形成されたテーパー部により基板の端縁を支持している。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記保持部は、その上面に形成された一対のテーパー部の少なくとも一方を互いに近接する方向に移動させることにより基板の端縁を保持している。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、前段の処理工程より搬送した基板を基板の搬入部に載置するとともに、前記基板の搬入部の下方に配置される基板の搬出部に載置された基板を保持して搬出するための基板搬送装置に使用される基板搬送アームであって、その上部に支持した基板を前記搬入部に載置するための支持部と、前記搬出部に載置された基板を前記支持部の下方において保持して搬出するための保持部とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係る基板搬送装置を使用した基板処理装置の側面概要図であり、図２はその平面概要図である。
【００１５】
この基板処理装置は、半導体ウエハからなる基板Ｗを加熱処理する加熱処理装置である。この基板処理装置は、基板Ｗを加熱するためのその内部にヒータを備えたホットプレート１１と、その下端部を支持体１２に支持された４本の支持ピン１３と、支持体１２を昇降駆動するエアシリンダ１４と、その下端部を支持体１５に支持された４本の支持ピン１６と、支持体１５を昇降駆動するためのエアシリンダ１７とを備える。支持ピン１３はエアシリンダ１４の駆動により上昇位置と下降位置との間を昇降し、支持ピン１６はエアシリンダ１７の駆動により上昇位置と下降位置との間を昇降する。
【００１６】
また、図２のように、支持体１５は平面視で略Ｕ字状の馬蹄形であり、基板部に図示せぬ支持体開閉機構を有する。これにより、支持体１５は実線で示す閉止姿勢と二点鎖線で示す開放姿勢とをとることができる。なお、支持体１５が開放姿勢をとった時は、平面視でホットプレート１１と重畳しないような状態になっている。また、支持体１５は、エアシリンダ１７とともに図示せぬ昇降機構に搭載されており、該昇降機構によりホットプレート１１よりも下方に移動可能である。
【００１７】
この基板処理装置においては、後述する基板搬送アーム２０により搬入された基板Ｗは、図１に示すように、上昇位置にある支持ピン１６上に載置される。次に、エアシリンダ１７の駆動により支持ピン１６が支持体１５とともに下降することにより、基板Ｗは支持ピン１６から上昇位置に配置された支持ピン１３上に移載される。そして、支持体１５が下降位置に到着すれば、支持体開閉機構により支持体１５が図２において二点鎖線で示す開放姿勢をとるとともに、昇降機構により支持体１５はホットプレート１１よりも下方に移動する。また、図示しない支持体開閉機構により支持体１５が図２において二点鎖線で示す開放姿勢をとるとともに、エアシリンダ１４の駆動により支持ピン１３が下降することにより、支持ピン１３に支持された基板Ｗがホットプレート１１上に載置され、この位置において基板Ｗに対する熱処理が実行される。
【００１８】
基板Ｗに対する熱処理が完了すれば、昇降機構によりエアシリンダ１７および支持体１５を上昇させるとともに、エアシリンダ１７にて支持体１５を上昇位置に配置し、支持体開閉機構により支持体１５を閉止姿勢にする。一方、エアシリンダ１４の駆動により支持ピン１３が上昇位置に配置される。そして、上昇位置にある支持ピン１３により支持された基板Ｗは、基板搬送アーム２０により搬出され、上昇位置にある支持ピン１６に基板Ｗが載置される。上記の基板Ｗの搬入動作と搬出動作とは、後述するように、互いに並行して実行される。
【００１９】
なお、この基板処理装置において、上昇位置にある支持ピン１６はこの発明に係る搬入部に相当し、上昇位置にある支持ピン１３はこの発明に係る搬出部に相当する。
【００２０】
次に、この発明に係る基板搬送装置の構成について説明する。図３は上述した基板搬送アーム２０の側面概要図であり、図４はその平面概要図である。なお、この発明に係る基板搬送装置は、上述した基板搬送アーム２０と、この基板搬送アーム２０を移動させるための後述するアーム移動機構４０とにより構成される。
【００２１】
図３および図４に示すように、基板搬送アーム２０は、ベース２１の先端に固定された固定部材２２と、ベース２１に固定されたアクチュエータ２４の駆動によりベース２１上を往復移動する移動部材２３とを備える。固定部材２２および移動部材２３の上部には、各々、この発明に係る支持部として機能するテーパー部２５が形成されている。また、固定部材２２および移動部材２３の下部には、各々、この発明に係る保持部として機能するテーパー部２６が形成されている。
【００２２】
図５は、この発明に係る基板搬送装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【００２３】
上述した基板搬送装置は、装置の制御に必要な動作プログラムが格納されたＲＯＭ３１と、制御時にデータ等が一時的にストアされるＲＡＭ３２と、論理演算を実行するＣＰＵ３３とを有する制御部３０を備える。この制御部３０は、インターフェース３４を介して、基板搬送アーム２０を移動させるためのアーム移動機構４０と接続されている。
【００２４】
次に、上述した基板搬送装置を使用して基板Ｗを図１および図２に示す基板処理装置に搬入、搬出する基板Ｗの搬送動作について説明する。図６は、基板Ｗの搬入、搬出動作を示すフローチャートである。
【００２５】
最初に、そのテーパー部２５に基板Ｗを支持した状態で基板搬送アーム２０を前進させることにより、テーパー部２５に支持した基板Ｗを上昇位置に配置された支持ピン１６の上方の位置に配置する（ステップＳ１１）。
【００２６】
次に、基板搬送アーム２０を下降させることにより、テーパー部２５に支持した基板Ｗを上昇位置に配置された支持ピン１６上に載置するとともに、テーパー部２６によりにより上昇位置に配置された支持ピン１３上に載置された基板Ｗを保持する（ステップＳ１２）。
【００２７】
テーパー部２３によりにより支持ピン１３上に載置された基板Ｗを保持する際には、基板搬送アーム２０の下降動作中にアクチュエータ２４の駆動により移動部材２３が往復移動し、基板Ｗをその両側から挟み込むことにより保持を実行する。なお、一対のテーパー部２５、２６を備えた移動部材２３を往復移動させる代わりに、基板Ｗを保持するためのテーパー部２６に相当する部分のみを往復移動させるようにしてもよい。
【００２８】
上述した下降・保持工程においては、図３に示すようにテーパー部２５に支持される基板Ｗの高さ位置とテーパー部２６に保持される基板Ｗの高さ位置の差をＤ１とし、テーパー部２５に支持した基板Ｗを上昇位置にある支持ピン１６に載置した後の基板搬送アーム２０の下降距離をＤ２とし、図１に示すように上昇位置にある支持ピン１６に載置される基板Ｗの高さ位置と上昇位置にある支持ピン１３に載置される基板Ｗの高さ位置の差をＤ３としたとき、Ｄ１とＤ２との和はＤ３と実質的に等しくなるように、基板搬送アーム２０の下降動作がアーム移動機構４０により制御される。
【００２９】
再度、図６を参照して、次に、基板搬送アーム２０を上昇させることにより、テーパー部２６に保持した基板Ｗを上昇位置に配置された支持ピン１３から離隔させる（ステップＳ１３）。
【００３０】
しかる後、基板搬送アーム２０を後退させることにより、一対のテーパー部２６に保持した基板Ｗを支持ピン１３の上方から搬出する（ステップＳ１４）。
【００３１】
このように、この発明に係る基板搬送装置においては、基板Ｗの搬入、搬出動作を、図６に示す４ステップにより実行することが可能となる。このため、図１０に示す従来技術に比べ、基板Ｗを高速に搬入、搬出することが可能となる。
【００３２】
上述した実施形態においては、この発明に係る基板搬送装置を使用して、基板Ｗを加熱処理する加熱処理装置に基板Ｗを搬入、搬出しているが、この発明は、前段の処理工程より搬送した基板Ｗを載置するための搬入部と、この搬入部の下方に配置される排出すべき基板Ｗを載置するための搬出部とを備えた各種の装置に対して、基板Ｗを搬入、搬出することが可能である。以下、このような実施形態について説明する。
【００３３】
図７は、この発明に係る基板搬送アーム２０を使用してバッファ部５３、５６に基板Ｗを搬入、搬出する動作を示す説明図である。
【００３４】
図７において、バッファ部５３は、支持体５１上に立設された支持ピン５２を備える。このバッファ部５３は、露光装置による露光処理が終了し現像装置に搬送されるのを待つ基板Ｗが一時的に載置されるものである。一方、バッファ部５６は、支持体５４上に立設された支持ピン５５を備える。このバッファ部５６は、レジスト塗布装置によるレジスト塗布処理が終了し、露光装置に搬送されるのを待つ基板Ｗが一時的に載置されるものである。
【００３５】
これらのバッファ部５３、５６は、レジスト塗布装置や現像装置と、露光装置との間に配設される。ここで、図７においては、一対のバッファ部５３、５６のみを図示しているが、これらのバッファ部５３、５６は、多段に積層されていてもよい。なお、バッファ部５６はこの発明に係る搬入部に相当し、バッファ部５３はこの発明に係る搬出部に相当する。
【００３６】
このようなバッファ部５３、５６に対しても、上述した基板処理装置の場合と同様の動作により、基板Ｗを搬入、搬出することが可能となる。
【００３７】
このとき、上述した実施形態の場合と同様、基板搬送アーム２０のテーパー部２５に支持される基板Ｗの高さ位置とテーパー部２６に保持される基板Ｗの高さ位置の差をＤ１とし、テーパー部２５に支持した基板Ｗをバッファ部５６の支持ピン５５に載置した後の基板搬送アーム２０の下降距離をＤ２とし、バッファ部５６における支持ピン５５に載置される基板Ｗの高さ位置とバッファ部５３における支持ピン５２に載置される基板Ｗの高さ位置の差をＤ３としたとき、Ｄ１とＤ２との和はＤ３と実質的に等しくなるように、基板搬送アーム２０の下降動作がアーム移動機構４０により制御される。
【００３８】
図８は、この発明に係る基板搬送アーム２０を使用してカセット６０に基板Ｗを搬入、搬出する動作を示す説明図である。
【００３９】
このカセット６０内には、一定のピッチＤ３で基板Ｗの支持溝が形成されている。そして、このカセット６０内の基板Ｗを枚葉処理する際には、上段の支持溝に処理の終了した基板Ｗを搬入するとともに、その次の支持溝に支持された基板Ｗを処理を行うために搬出するという動作が繰り返される。
【００４０】
このようなカセット６０に対しても、上述した基板処理装置の場合と同様の動作により、基板Ｗを搬入、搬出することが可能となる。この場合においては、カセット６０における上段の支持溝がこの発明に係る搬入部に相当し、その次の支持溝がこの発明に係る搬出部に相当する。
【００４１】
このとき、上述した実施形態の場合と同様、基板搬送アーム２０のテーパー部２５に支持される基板Ｗの高さ位置とテーパー部２６に保持される基板Ｗの高さ位置の差をＤ１とし、テーパー部２５に支持した基板Ｗをカセット６０の支持溝に載置した後の基板搬送アーム２０の下降距離をＤ２とし、カセット６０における支持溝のピッチをＤ３としたとき、Ｄ１とＤ２との和はＤ３と実質的に等しくなるように、基板搬送アーム２０の下降動作がアーム移動機構４０により制御される。
【００４２】
なお、図８に示す実施形態においては、基板Ｗをある支持溝に搬入した後、この支持溝の直下に位置する支持溝に支持された基板Ｗを搬出する構成となっている。しかしながら、基板Ｗをある支持溝に搬入した後、この支持溝の数段下方に位置する支持溝に支持された基板Ｗを搬出する構成としてもよい。
【００４３】
例えば、図９に示すように、基板Ｗをある支持溝に搬入した後、この支持溝から３段下方に位置する支持溝に支持された基板Ｗを搬出する構成を採用することも可能である。この場合においては、最初の３枚の基板Ｗに対しては、単に、搬出動作のみが実行され、３枚目の基板Ｗの搬入動作が４枚目の基板Ｗの搬出動作と同時に実行される。
【００４４】
この場合においては、基板搬送アーム２０のテーパー部２５に支持される基板Ｗの高さ位置とテーパー部２６に保持される基板Ｗの高さ位置の差をＤ１とし、テーパー部２５に支持した基板Ｗをカセット６０の支持溝に載置した後の基板搬送アーム２０の下降距離をＤ２とし、基板Ｗが搬入された支持溝と基板Ｗが搬出される支持溝との高さ位置の差をＤ３としたとき、Ｄ１とＤ２との和はＤ３と実質的に等しくなるように、基板搬送アーム２０の下降動作がアーム移動機構４０により制御される。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１乃至請求項６に記載の発明によれば、簡易な構成でありながら基板を高速に搬入、搬出することが可能となる。
【００４６】
特に、請求項４および請求項５に記載の発明によれば、基板の端縁部以外の部分が汚染されることを有効に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る基板搬送装置を使用した基板処理装置の側面概要図でる。
【図２】この発明に係る基板搬送装置を使用した基板処理装置の平面概要図である。
【図３】基板搬送アーム２０の側面概要図である。
【図４】基板搬送アーム２０の平面概要図である。
【図５】この発明に係る基板搬送装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【図６】基板Ｗの搬入、搬出動作を示すフローチャートである。
【図７】この発明に係る基板搬送アーム２０を使用してバッファ部５３、５６に基板Ｗを搬入、搬出する動作を示す説明図である。
【図８】この発明に係る基板搬送アーム２０を使用してカセット６０に基板Ｗを搬入、搬出する動作を示す説明図である。
【図９】この発明に係る基板搬送アーム２０を使用してカセット６０に基板Ｗを搬入、搬出する動作を示す説明図である。
【図１０】従来の基板の搬入、搬出動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１１      ホットプレート
１２      支持体
１３      支持ピン
１４      エアシリンダ
１５      支持体
１６      支持ピン
１７      エアシリンダ
２０      基板搬送アーム
２１      ベース
２２      固定部材
２３      移動部材
２４      アクチュエータ
２５      テーパー部
２６      テーパー部
３０      制御部
４０      アーム移動機構
５１      支持体
５２      支持ピン
５３      バッファ部
５４      支持体
５５      支持ピン
５６      バッファ部
６０      カセット
Ｗ        基板
【図１】
0003958613.tif 000002
【図２】
0003958613.tif 000003
【図３】
0003958613.tif 000004
【図４】
0003958613.tif 000005
【図５】
0003958613.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003958613.tif 000008
【図８】
0003958613.tif 000009
【図９】
0003958613.tif 000010
【図１０】
0003958613.tif 000011