(57)【要約】【課題】  処理室内部から基板保持機構を搬出する作業や、処理室内部へと基板保持機構を搬入する作業に用いる、基板保持機構移動装置を提供することである。【解決手段】基板保持機構移動装置は、支持機構を鉛直方向および水平方向に移動可能である。基板保持機構にアタッチメント部材を係合させた上で、支持機構とアタッチメント部材を係合させることにより、基板保持機構を保持・移動させることが可能である。支持機構は水平に伸びる一対の支持アーム対を有しており、アタッチメント部材は、柱状のフランジ接続部と、フランジ接続部の一端に接続され径方向外方に広がりフランジ形状を為す上側フランジ部と、フランジ接続部の他端に接続され径方向外方に広がりフランジ形状を為す下側フランジ部とを有している。アタッチメント部材は、前記基板保持機構と係合／離合可能である。【選択図】図１
2017118028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を水平に保持する基板保持機構を移動させるための基板保持機構移動装置であって、
土台部と、
前記土台部の上面に鉛直に配設される柱部と、
前記柱部から水平方向に延びるメインアームと、
前記メインアームの一端に配設され、一対の支持アーム対を有する支持機構と、
前記一対の支持アーム対を鉛直方向に移動させるための鉛直移動機構と、
前記一対の支持アーム対を水平方向に移動させるための水平移動機構と、
前記一対の支持アームおよび前記基板保持機構の各々と係合／離合可能なアタッチメント部材と、を備えており、
前記アタッチメント部材は、柱状のフランジ接続部と、前記フランジ接続部の一端に接続され径方向外方に広がりフランジ形状を為す上側フランジ部と、前記フランジ接続部の他端に接続され径方向外方に広がりフランジ形状を為す下側フランジ部と、を有しており、
前記アタッチメント部材は、前記下側フランジ部の下面と前記基板保持機構の上面とを係合／離合させることにより、前記下側フランジ部を介して前記基板保持機構と係合／離合可能であり、
前記アタッチメント部材は、前記下側フランジ部を介して前記基板保持機構の上面中央部と係合した状態において前記一対の支持アーム対と前記上側フランジ部とを係合／離合させることにより、前記上側フランジ部を介して前記支持機構と係合／離合可能であることを特徴とする、基板保持機構移動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板保持機構移動装置であって、
前記一対の支持アーム対が、水平方向に延びており、互いに略平行であることを特徴とする、基板保持機構移動装置。
【請求項３】
請求項１乃至２に記載の基板保持機構移動装置であって、
前記一対の支持アーム対同士の間隔が、前記上側フランジ部の外径より小さいことを特徴とする、基板保持機構移動装置。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載の基板保持機構移動装置であって、
前記支持機構が、前記一対の支持アーム対同士の間隔を変化させるための間隔調節機構をさらに備えることを特徴とする、基板保持機構移動装置。
【請求項５】
請求項１乃至４に記載の基板保持機構移動装置であって、
前記支持機構が、前記一対の支持アーム対の各々にかかる押圧の大きさを検知するための押圧検知センサをさらに備えることを特徴とする、基板保持機構移動装置。
【請求項６】
請求項１乃至５に記載の基板保持機構移動装置であって、前記第水平移動機構が二軸移動ステージであることを特徴とする、基板保持機構移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、処理室内において水平に基板を保持する基板保持機構を、処理室外へと移動させるために用いる基板保持機構移動装置に関する。基板保持機構の保持対象である基板には、処理対象の基板には、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、フォトマスク用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板などの各種の基板が含まれる。これら基板を以下、ウエハと総称する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、半導体ウエハ等のウエハに対して処理液を用いた処理を施す基板処理装置が用いられる。このような基板処理装置には、複数枚のウエハに対して一括して処理を施すバッチ型のものと、１枚ずつのウエハに対して処理を施す枚葉型のものとがある。
枚葉型の基板処理装置は、例えば、特許文献１に例示されるように、処理時にウエハを水平に保持するための基板保持機構、基板保持機構と連結しこれを回転させる回転駆動機構、処理室内外を区画する隔壁、薬液等をウエハに適用するためのノズル機構などを有する。典型的な基板保持機構は、ウエハに対向する上面と、上面周縁部に配設された支持ピンまたは上面中央部に設けられた吸着機構を有している。ウエハは、これら支持ピン等により基板保持機構の上面に保持された状態で処理が施される。ウエハに対する典型的な処理としては、ウエハに薬液を適用する薬液処理、ウエハを洗浄する洗浄処理、ウエハを乾燥する乾燥処理などがある。
【０００３】
基板保持機構は、その上面がウエハの下面と対向するため、ウエハへの汚染転移を防止すべく特にその上面を清浄に保つ必要がある。このため、基板保持機構は、定期的に交換・メンテナンス・洗浄等の目的のため、処理室外へと搬出させる必要がある。従来、こうした搬出作業は、人間によって手動で行われてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−４５０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、基板処理装置においては、装置の配置面積を極小化すべく各種機構が密集して配設されている場合が大半であり、基板保持機構を取り出すための空間も狭いことが通常である。例えば基板保持機構を取り出すには通常、処理室を区画する隔壁側面に設けられた開口部を通じて行う。開口部は常時開放した状態となっている場合もあり、また、基板処理時において隔壁内外の雰囲気を遮断するために開口部がシャッタの形態を有しておりこれが開閉する場合もある。
作業者は、開放状態となっている開口部を通じて略水平方向に手を差し入れ、基板保持機構を持ち上げた状態で略水平かつ逆方向に手を引き入れる必要がある。基板保持機構は数キログラムの重量を有しており、こうした作業は人間工学上無理がある。特に、４５０ｍｍ半導体基板を処理するための基板処理装置における基板保持機構では、基板保持機構の重量が８ｋｇ以上、外径４６６ｍｍ、高さ５６ｃｍにも達する場合があり、このような重量・体積の機構を手動にて移動させることは非常に困難である。
【０００６】
加えて、半導体処理装置等においては、短ＴＡＴ（Ｔｕｒｎ  Ａｒｏｕｎｄ  Ｔｉｍｅ）の厳格化や、装置設置面積減少の要求などから、ウエハを処理するための区画された処理室（処理チャンバ）を複数隣接して設けるマルチチャンバ―化、処理室の多段化を採用したものが増加している。こうしたマルチチャンバ―化や多段化の進展に伴い、能率上からも人間工学を考慮した安全上からも、手動による基板保持機構を搬出・搬入作業の実施は、今後増々困難となることが予想される。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、処理室内部から基板保持機構を搬出する作業や、処理室内部へと基板保持機構を搬入する作業に用いる、基板保持機構移動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）を水平に保持する基板保持機構（５０）を移動させるための基板保持機構移動装置（２）であって、土台部（２０）と、前記土台部の上面に鉛直に配設される柱部（２５）と、前記柱部から水平方向に延びるメインアーム（２６）と、前記メインアームの一端に配設され、一対の支持アーム対を有する支持機構（３０）と、前記一対の支持アーム対を鉛直方向に移動させるための鉛直移動機構（２１、２３）と、前記一対の支持アーム対を水平方向に移動させるための水平移動機構（２２、２４）と、前記一対の支持アームおよび前記基板保持機構の各々と係合／離合可能なアタッチメント部材（４０）と、を備えており、前記アタッチメント部材は、柱状のフランジ接続部（４２）と、前記フランジ接続部の一端に接続され径方向外方に広がりフランジ形状を為す上側フランジ部（４１）と、前記フランジ接続部の他端に接続され径方向外方に広がりフランジ形状を為す下側フランジ部（４３）と、を有しており、前記アタッチメント部材は、前記下側フランジ部の下面と前記基板保持機構の上面とを係合／離合させることにより、前記下側フランジ部を介して前記基板保持機構と係合／離合可能であり、前記アタッチメント部材は、前記下側フランジ部を介して前記基板保持機構の上面中央部と係合した状態において前記一対の支持アーム対と前記上側フランジ部とを係合／離合させることにより、前記上側フランジ部を介して前記支持機構と係合／離合可能であることを特徴とする、基板保持機構移動装置（２）である。
【０００９】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態に例示される対応構成要素等を表すものであり、上記発明の内容を制限するものではない。以下、この項において同じ。
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、基板保持機構（５０）にアタッチメント部材（４０）を係合させた状態において、当該アタッチメント部材を支持アーム対（３２）に係合／離合させることができる。支持アーム対は、鉛直移動機構（２１、２４）および水平移動機構（２２、２４）により、鉛直または水平方向に移動することが可能である。従って、アタッチメント部材（４０）を介して基板保持機構（５０）を鉛直または水平方向に移動することが可能である。請求項１記載の発明に示されるように支持アーム対とアタッチメント部材は、簡便な構成により、基板保持機構という比較的重量の大きな部材を、確実に係合して移動させる作業に適した構造を有する。またその構成上、係合／離合作業における支持アーム対等の移動の精度もそれほど高い精度を必要としないため、能率的に係合／離合を実施することを可能ならしめる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の基板保持機構移動装置（２）であって、  前記一対の支持アーム対（３２）が、水平方向に延びており、互いに略平行であることを特徴とする、基板保持機構移動装置である。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１乃至２に記載の基板保持機構移動装置であって、前記一対の支持アーム対同士の間隔が、前記上側フランジ部の外径より小さいことを特徴とする、基板保持機構移動装置である。
【００１３】
この構成によれば、支持アーム対を上側フランジ部と係合させた状態において、支持アーム対同士の間隔が上側フランジ部の外径より狭くなっており、また、このとき支持アーム対はフランジ接続部を挟持する形となっているため、仮に支持アーム対が上側フランジ部に対して水平方向に急に移動するなどの事態が生じても、当該係合状態が解消されるには至らない。従って、基板保持機構が移動中に係合状態が解消され、基板保持機構が落下するなどの事態を回避することができる。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３に記載の基板保持機構移動装置（２）であって、前記支持機構（３０）が、前記一対の支持アーム対（３２）同士の間隔を変化させるための間隔調節機構（３５）をさらに備えることを特徴とする、基板保持機構移動装置である。
【００１５】
この発明によれば、例えば、支持アーム対（３２）が上側フランジ部（４１）の下面部（４１Ａ）に位置する状態にて、支持アーム対（３２）同士の間隔を狭めることにより、上側フランジ部の下側に連結するフランジ接続部（４２）に支持アーム対が圧接する状態を実現することができる。このことにより、支持アーム対と上側フランジ部との係合時において、係合状態をより確実にすることが可能となる。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４に記載の基板保持機構移動装置（２）であって、前記支持機構（３０）が、前記一対の支持アーム対（３２）の各々にかかる押圧の大きさを検知するための押圧検知センサ（３６、３６Ａ、３６Ｂ）をさらに備えることを特徴とする、基板保持機構移動装置である。
【００１７】
請求項５記載の発明によれば、支持アーム対（３２）の各々にかかる押圧の大きさを検知することができるため、支持アーム対と上側フランジ部（４１）との係合／離合を実施する際に、支持アーム対の片側に偏って押圧が検知されるなどの異常を検知することが可能である。また、支持アーム対を上側フランジ部に対向するように移動させる際、支持アーム対に係る圧力を検知することにより、支持アーム対の移動方向を修正することも可能となる。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５に記載の基板保持機構移動装置（２）であって、前記水平移動機構（２４）が二軸移動ステージであることを特徴とする、基板保持機構移動装置である。
【００１９】
この発明によれば、支持アーム対（３２）とアタッチメント部材（４０）との係合／離合の作業や、基板保持機構（５０）の搬出／搬送作業を、より高い自由度にて実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、この発明の一実施形態に係る基板保持機構移動装置（２）および枚葉型の基板処理装置（１）の典型的な構成を説明するための図式的な断面図である。
【図２】図２は、支持機構（３０）を説明するための図式的な斜視図である。
【図３】図３は、アタッチメント部材（４０）を説明するための図式的な斜視図である。
【図４】図４は、支持機構（３０）がアタッチメント部材（４０）に係合した状態を説明するための図式的な斜視図である。
【図５】図５は、基板保持機構（５０）の図式的な斜視図である。
【図６】図６は、アタッチメント部材（４０）が基板保持機構（５０）に係合した状態を説明するための図式的な斜視図である。
【図７】図７は、基板保持機構（５０）を処理室（１０）内から処理室（１０）外へと搬出する際の工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る基板保持機構移動装置２および枚葉型の基板処理装置１の典型的な構成を説明するための図式的な断面図である。
【００２２】
先ず、図１における基板処理装置１の構成の概略を説明する。
基板処理装置１は、隔壁１５で区画された処理室１０内部に設置されている。
近年の半導体処理装置などにおいては、一つの装置内に複数の処理室（処理チャンバ―）を備えたいわゆるマルチチャンバ―方式を採用するものもあり、その場合、複数の処理室１０ごとに、各々の処理室の要求に適合した基板処理装置１が設置されることとなる。
【００２３】
基板処理装置１は、処理室１０の床部に設置した回転駆動機構６０と、基板保持機構５０を有する。このほか、基板処理装置１は、処理室の要求に応じて、処理室上部に設けられたＦＦＵや、基板保持機構５０により保持された基板Ｗに処理液を適用するための処理液ノズルなどを備える。基板処理装置１に備えられるこれらＦＦＵ部や、処理液ノズルその他の構成等については、特許文献１を含む公知文献に記載されており、本発明とは直接に関わりを有さないため、図示および詳しい説明を省略する。
【００２４】
基板処理装置１における回転駆動機構６０は、処理室１０の床部に固設する回転機構台座６１と、回転駆動シャフト６２を有する。回転機構台座６１内部には図示しない回転駆動エンジンが格納されており、当該回転駆動エンジンと前記回転駆動シャフト６２とが連結されており、回転駆動エンジンを駆動させることにより、その回転力が前記回転駆動シャフト６２に伝達され、前記回転駆動シャフト６２は鉛直方向の回転軸を中心に回転する。
前記回転駆動シャフト６２の上面は、後述するように結合ねじにより基板保持機構本体５１の下面と結合させるための結合ねじ穴６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃ、６３Ｄを有する。
【００２５】
基板処理装置１における基板保持機構５０は、基板保持機構本体５１と、基板保持機構本体５１の上面５２の周縁部上に配設された複数の支持ピン５８Ａ、５８Ｂ、５８Ｃ、５８Ｄ、５８Ｅ、５８Ｆを有する。基板保持機構本体５１の上面５２は、全体としては略平面状であるが、略円板状のカバー部５９が嵌合／離合できるように、当該カバー部の形状に合わせてその中央部に凹部を有する。カバー部５９が取り外された状態での当該凹部には、結合ねじ穴５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃ、５３Ｄが形成されており、これらは鉛直方向に向けて基板保持機構本体５１を貫通する。
さらにカバー部５９が取り外された状態での当該凹部には、後述するようにアタッチメント部材４０を基板保持機構５０と連結させるための係合ねじ穴４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、４４Ｄが設けられている。ウエハＷの処理時においては、カバー部５９が基板保持機構本体５１に嵌合し取り付けられているため、ウエハＷにこれらねじ穴が直接対向することは無い。
【００２６】
基板保持機構本体５１の上面５２の周縁部上に配設された複数の支持ピン５８Ａ、５８Ｂ、５８Ｃ、５８Ｅ、５８Ｆは、図示しない駆動機構により、ウエハＷを保持するための閉状態、ウエハＷを開放するための開状態を実現すべく、上面５２上にて所定の移動などの動作を行う。
【００２７】
次に、図１における基板保持機構移動装置２の構成の概略を説明する。
基板保持機構移動装置２は、土台部２０と、土台部２０の上部に固設される主鉛直移動機構２１と、主鉛直移動機構２１から立設する柱部２５と、柱部２５の上部近傍に設けられた主水平移動機構２２と、主水平移動機構２２に摺動可能に設置され水平方向に延びるメインアーム２６と、メインアーム２６の先端部に設けられた副鉛直移動機構２３と、副鉛直移動機構２３に摺動可能に設置される支持機構３０、さらに、支持機構３０と係合／離合可能なアタッチメント部材４０とを備える。
【００２８】
土台部２０は、基板保持機構移動装置２の全重量および基板保持機構５０を支えるため、金属、コンクリートなどの高い剛性を有し、かつ、数ｋｇ〜数１０ｋｇの重量を有する略直方体の部材で構成される。基板保持機構移動装置２は、メンテナンス時など基板保持機構５０を搬出／搬入する際に、基板処理装置１近傍の所定位置へと移動される。移動が完了すると、土台部２０は床面のボルト穴にボルト結合する等により、床面に確実に固設される。
【００２９】
主鉛直移動機構２１は、土台部２０の上部に固設されており、柱部２５を鉛直方向に移動させる機能を有する。主鉛直移動機構２１により、支持機構３０の鉛直方向のおよその位置が位置決めされる。後述する副鉛直移動機構２３によっても支持機構３０は鉛直方向に移動されるが、副鉛直移動機構２３による移動は、移動の精度が高い反面、移動可能なストローク長が短い。
【００３０】
柱部２５の上部近傍には、主水平移動機構２２が設けられる。主水平移動機構２２は、主水平移動機構２２に摺動可能に設置され水平方向に延びるメインアーム２６を水平方向に移動させる機能を有する。主水平移動機構２２により、支持機構３０の水平方向のおよその位置が位置決めされる。後述する副水平移動機構２４によっても支持機構３０は水平方向に移動されるが、副水平移動機構２４による移動は、移動の精度が高い反面、移動可能なストローク長が短い。
【００３１】
メインアーム２６の先端部には、副鉛直移動機構２３が設けられる。副鉛直移動機構２３は、副鉛直移動機構２３に摺動可能に連結される支持機構３０を鉛直方向に移動させる機能を有する。
【００３２】
支持機構３０は、副鉛直移動機構２３と摺動可能に連結する。支持機構３０は略馬蹄状の支持アーム基部３１を有しており、支持アーム基部３１上部には、副水平移動機構２４と一対の支持アーム対３２が設けられている。
【００３３】
アタッチメント部材４０は、支持アーム対３２と係合／離合可能な構造を有する。アタッチメント部材４０は、柱状のフランジ接続部４２と、フランジ接続部４２の一端に接続された上側フランジ部と、フランジ接続部４２の他端に接続された下側フランジ部を有する。
【００３４】
なお、基板保持機構移動装置２には、図示しない制御ユニット１００が連結しており、前記制御ユニット１００からの制御信号は、主鉛直移動機構２１、主水平移動機構２２、副鉛直移動機構２３、副水平移動機構２４などの可動機構および後述する間隔調整機構３５へと送信される。また、前記制御ユニット１００へは後述する押圧検知センサ３６からの検知信号が送信される。
【００３５】
制御ユニット１００には、図示しない記憶ユニット１１０、操作インタフェース１２０が連結する。記憶ユニット１１０は、土台部２０を処理の処理室１０に対する所定位置に設置した場合における、処理室１０の隔壁１５の開口部の位置や、基板保持機構５０にアタッチメント部材４０が係合した状態におけるアタッチメント部材４０の上側フランジ部４１の位置などの情報が格納されている。操作者が操作インタフェース１２０を通じて基板保持機構移動装置２を操作する際に、これら情報を操作インタフェース１２０に表示させることにより、円滑な作業を実施することができる。また、いわゆるティーチングを行い、記憶ユニット１１０にティーチング情報をも格納しておくことにより、基板保持機構移動装置２をの操作の一部または全てを自動操作することも可能となる。
【００３６】
以上、図１を参照し、基板保持機構移動装置２および基板処理装置１の構成の概要を説明した。以下、各構成部位ごとについて、その構成・機能などについて図面を参照して詳細に説明する。
【００３７】
図２は、支持機構３０を説明するための図式的な斜視図である。  
以下、図２を参照し、支持機構３０の詳細について説明する。
支持機構３０は、前記副鉛直移動機構２３と摺動可能に連結するために鉛直方向に延びる連結部３４と、連結部３４下端から水平方向に延びる略馬蹄状の平板である支持アーム基部３１と、支持アーム基部３１上に摺動可能に設置された支持アーム対３２と、支持アーム基部３１上に固設され、支持アーム対３２を水平方向に移動させるための副水平移動機構２４とを備える。
【００３８】
前記副水平移動機構２４は、いわゆるＸＹステージ構造を有することにより水平面内で二軸方向に独立移動可能であることが望ましい。
支持アーム対３２は、略水平方向に延伸する支持アーム３２Ａ、支持アーム３２Ｂを有する。本実施例においては、支持アーム対３２Ａと３２Ｂはその一端が連結し全体として略馬蹄状の平板を為す。支持アーム対３２は、支持アーム対３２Ａの一部と３２Ｂの一部が支持アーム基部３１上に摺動可能に設置された状態となるように配置される。一方で、平面視において支持アーム基部３１が支持アーム対３２Ａと３２Ｂとの間の空間に重ならないように配置される。支持アーム対３２Ａと３２Ｂはともに平行方向に延設する。支持アーム対３２Ａと３２Ｂは、例えば互いに所定の間隔を隔てて平行となるように構成される。当該支持アーム対３２Ａと３２Ｂとの間隔の大きさは、後述するアタッチメント部材４０の上側フランジ部４１の外径よりも小さく、かつ、アタッチメント部材４０のフランジ接続部４０の外径よりも大きくなるように構成される。
【００３９】
支持アーム基部３１上に配置される前記副水平移動機構２４は、ＸＹ移動機構を有し、Ｘ方向Ｙ方向それぞれについて支持アーム対３２を水平方向に押し出すための突設部を有する。ＸＹ移動機構は手動で調節可能なＸＹねじ機構を備えたＸＹステージであっても良い。この場合、ＸＹステージには、Ｘ方向に突出し手動にて押出し・引出されるＸ方向ねじと、Ｙ方向に突出し手動にて押出し・引出されるＹ方向ねじが備えられ、Ｘ方向ねじとＹ方向ねじのそれぞれの先端を支持アーム対３２に押し付けることにより支持アーム対３２の位置を調節することが可能となる。
【００４０】
支持アーム対３２は、後述するようにアタッチメント部材４０と係合される。当該係合した状態で基板保持機構５０を保持し移動させることとなるため、アーム対３２とアタッチメント部材４０との係合部である支持アーム対３２の上面は、数ｋｇから１０数ｋｇの荷重がかかることとなる。従って、支持アーム対３２およびこれを下支えする支持アーム基部３１は、高い剛性を有することが望ましい。
支持アーム対３２の上面は、略平面であるが、アタッチメント部材４０との係合時における係合の安定度を高めるべく、アタッチメント部材４０の上側フランジ部４１の下面４１Ａの形状に適合した凹部を設けても良い。また、係合の安定度を高めるべく、支持アーム対３２の上面に微細な複数溝を設けても良い。
なお、支持アーム対３２を構成する支持アーム３２Ａと３２Ｂ各々が対向する側面には略平面状の押圧検知センサ３６Ａ、３６Ｂが設けられていても良い。略平面状の押圧検知センサ３６Ａ、３６Ｂは、その表面上に適用された押圧力の大きさに応じて図示しない回転を通じて制御ユニット１００へと信号を送信する。制御ユニット１００は信号に所定の演算を行い、その結果が操作インタフェース１２０に設けられた表示画面に表示される。こうして検知された支持アーム３２Ａ、３２Ｂに適用された押圧力の値情報は、支持アーム３２の水平方向の位置調整を行ううえでの参考情報とすることができる。
【００４１】
図３は、アタッチメント部材４０を説明するための図式的な斜視図である。
以下、図３を参照し、アタッチメント部材４０の詳細について説明する。
アタッチメント部材４０は、支持アーム対３２と係合／離合可能な構造を有する。アタッチメント部材４０は、柱状のフランジ接続部４２と、フランジ接続部４２の一端に接続された上側フランジ部４１と、フランジ接続部４２の他端に接続された下側フランジ部を有する。
【００４２】
上側フランジ部４１は、フランジ接続部４２の一端に接続され、当該柱状のフランジ接続部の径方向外方に広がりフランジ形状を為す。アタッチメント部材４０を支持機構３０と係合させるにあたっては、支持機構３０の支持アーム対３２Ａ、３２Ｂの両方を、上側フランジ部の下面に当接させる必要がある。従って、当該当接時における支持アーム対３２Ａ、３２Ｂ間の間隔に比べ、フランジ接続部の外径が小さく、かつ、上側フランジ部の外径よりも大きくなるように上側フランジ部４１およびフランジ接続部４２の形状は設計される。
【００４３】
フランジ接続部４２は、上側フランジ部４１と、下側フランジ部４３とを連結する機能を有する。さらに、アタッチメント部材４０を支持機構３０と係合させるにあたり、支持アーム対３２は、支持アーム対３２Ａと３２Ｂとの間にフランジ接続部４２が位置するように配置されるため、支持アーム対３２Ａと３２Ｂの水平方向の動きを規制する機能をも有する。
【００４４】
下側フランジ部４３は、フランジ接続部４２の他端に接続され、当該柱状のフランジ接続部の径方向外方に広がりフランジ形状を為す。
下側フランジ部４３の上面には、係合ねじ穴４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、４４Ｄが設けられており、これらは下側フランジ部４３を鉛直方向に貫通する。これらねじ穴は、後述するようにアタッチメント部材４０を基板保持機構５０にボルトねじにより係合するために用いられる。
【００４５】
図４は、支持機構３０がアタッチメント部材４０に係合した状態を説明するための図式的な斜視図である。
【００４６】
支持アーム対３２は、図１に示す主鉛直移動機構２１、主水平移動機構２２、副鉛直移動機構２３、副水平移動機構２４によって、その位置が移動される。
以下、図４を参照し、副鉛直移動機構２３、副水平移動機構の動作の詳細を説明する。
基板保持機構５０の搬出に当たっては、後述する方法によりアタッチメント部材４０の下側フランジ部４３を基板保持機構５０に係合させた上で、支持アーム対３２Ａ、３２Ｂがアタッチメント部材４０のフランジ接続部４２を挟み込む形にて上側フランジ部４１の下面４１Ａに対向するように、支持アーム対３２Ａ、３２Ｂが移動される。次に、支持アーム対３２Ａ、３２Ｂが、鉛直上方に移動され、上側フランジ部４１の下面４１Ａに接触する。当該接触により、支持アーム４１Ａ、４１Ｂのそれぞれがフランジ接続部４２を挟み込んだ状態にて、上側フランジ部４１の下面４１Ａを下支えする形となる。この状態からさらに支持アーム対３２Ａ、３２Ｂが上方に移動されると、基板保持機構５０もこれに伴い上方に引き上げられる。基板保持機構は、典型的には数ｋｇ以上あるため、支持アーム対３２Ａ、３２Ｂと上側フランジ部４１の下面４１Ａとは重力による強い静止摩擦力が発生するため、係合部においてロック機構などの人為的な固定手段などを特に設けずとも、支持アーム対３２Ａ、３２Ｂと上側フランジ部４１とは確実に固定された状態を維持することができる。
【００４７】
図５は、基板保持機構５０の図式的な斜視図である。
以下、基板保持機構５０の構成について、図５を参照し説明する。
【００４８】
基板保持機構５０は、図５に示すように略円柱状かつ上面が略平面である基板保持機構本体５１と、ウエハＷを保持する機能を有する。また、基板保持機構本体５１の上面の周縁部には、簡単のため図示を省略する複数の支持ピン５８Ａ、５８Ｂ、５８Ｃ、５８Ｄが設置されている。
基板保持機構本体５１の上面の中央部には、略円板状の凹部が形成されており、当該凹部の底面には、基板保持機構本体５１と、図１に示される回転駆動シャフト６２とを結合させるための結合ねじ穴５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃ、５３Ｄが設けられている。これら結合ねじ穴に、対応するネジ５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄをねじ込むことにより、基板保持機構本体５１と回転駆動シャフト６２とが結合される。
上記凹部にこれらねじ穴などンのメカニカルな機構がある場合、ウエハＷの処理時に凹部がウエハＷに直接対向することは、ウエハＷの汚染回避からみても、メカニカル機構の劣化回避からみても望ましくない。そこで、上記凹部には、これと嵌合する略円板状のカバー部５９が取り付けられる。図５ではこのカバー部５９が取り外された状態について図示されている。
なお、基板保持機構本体５１の上面中央部の凹部には、これらねじ穴の他、下面ノズル、中央開口などが設けられている場合もあるし、本実施形態で例示したようなカバー部５９を有さない場合もある。基板保持機構本体５１の上面中央部に下面ノズルがある場合において、アタッチメント部材４０と基板保持機構５０とを係合させる際にアタッチメント部材４０と下面ノズルとが干渉することが見込まれる場合は当該係合に先立ち、下面ノズルは一時的に手動にて取り外される。
【００４９】
基板保持機構本体５１の上面の中央部の凹部における結合ねじ穴５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃ，５３Ｄは、結合トルクの均等分散という観点から、回転駆動機構６０の鉛直回転軸を中心に径方向に等距離かつ平面視において鏡面対称または回転対象となるように配置されることが望ましい。基板保持機構本体５１の上面の中央部の凹部には、これら結合ねじ穴に加えて、アタッチメント部材４０の下側フランジ部と基板保持機構本体５１とを係合させるための係合ねじ穴４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ、４６Ｄが、上記結合ねじ穴と重ならないように設けられる。これら係合ねじ穴４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ、４６Ｄは、結合トルクの均等分散という観点から、回転駆動機構６０の鉛直回転軸を中心に径方向に等距離かつ平面視において鏡面対称または回転対象となるように配置されることが望ましい。
【００５０】
図６は、アタッチメント部材４０が基板保持機構５０に係合した状態を説明するための図式的な斜視図である。
以下、アタッチメント部材４０の基板保持機構５０に係合について図６を参照し説明する。
【００５１】
アタッチメント部材４０を基板保持機構５０に係合させる作業に先立ち、基板保持機構本体５１と回転駆動シャフト６２とを結合する結合ねじ５８Ａ、５８Ｂ、５８Ｃ、５８Ｄが作業者により手動等により除去される。
次に、アタッチメント部材４０の下側フランジ部４３の下面部４３Ａが基板保持機構５０の上面５２の中央部に配置され、下側フランジ部上の係合ねじ穴４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、４４Ｄと、基板保持機構５２の上面の係合ねじ穴５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄが平面視で重なるように位置調整され、これらねじ穴が、係合ねじ４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃ、４５Ｄにより作業者により係合固定される。逆に、基板保持機構５０からアタッチメント部材４０を本願発明に示す装置および方法により取り外す際には、あらかじめこれら係合ねじ４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃ、４５Ｄを取り外す。
【００５２】
図７は、基板保持機構５０を処理室１０内から処理室１０外へと搬出する際の工程を示すフローチャートである。
以下、基板保持機構５０の搬出工程について、図７を参照し説明する。
【００５３】
基板保持機構５０の搬出作業は、基板処理装置１において基板保持機構５０にウエハＷが保持されていない状態において、基板保持機構５０を交換・メンテナンス・洗浄する等の場合に実施される。以下の搬出工程は、すでにウエハＷが処理室１０から搬出されている状態となっていることを前提として実行される。
【００５４】
［ステップＳ１］
処理室１０の隔壁１５の側面を開放状態とする。たとえば、隔壁１５の側面に開閉可能なシャッターが設けられている場合には、これを開放する。
【００５５】
［ステップＳ２］
基板保持機構５２と回転駆動シャフト６２とを、互いを結合する結合ねじを取り外すことにより結合関係を解消させる。
【００５６】
［ステップＳ３］
基板保持機構５２とアタッチメント部材４０とを、アタッチメント部材４０の下側フランジ部４３を介して係合させる。係合は例えば、係合ねじを介してなされる。
【００５７】
［ステップＳ４］
基板保持機構移動装置２を、搬出すべき基板保持機構５０を格納する処理室１０の側面近傍に移動させる。この移動は、手動にて行っても良いし、基板保持機構移動装置２の土台部２０に移動機構および制御部を配設することにより、当該移動自体を自動実行させるようにしても良い。基板保持機構移動装置２を所定位置に移動した後は、土台部２０を、ボルト等により床に固定することが望ましい。
基板保持機構移動装置２の移動は、主鉛直移動機構２１および主水平移動機構２２による位置調整によりメインアーム２６がターゲットの処理室１０の隔壁１５の側面開口部に進退しうるような位置およびその向きとなるように行われる。
【００５８】
［ステップＳ５］
主鉛直移動機構２１により、メインアーム２６を所定位置へと鉛直移動させる。この所定位置は、操作者が操作インタフェース１２０を通じて直接指定しても良いし、予め所定位置を記憶させておくことにより、当該上昇を自動実行させても良い。
【００５９】
［ステップＳ６］
主水平移動機構２２により、メインアーム２６を所定位置へと水平移動させる。この所定位置は、操作者が操作インタフェース１２０を通じて直接指定しても良いし、予め所定位置を記憶させておくことにより、当該上昇を自動実行させても良い。
【００６０】
［ステップＳ７］
副鉛直移動機構２３および副水平移動機構２４により、支持アーム対３２Ａ、３２Ｂが、アタッチメント部材４０のフランジ接続部４２を両側から挟み込む形で、かつ、上側フランジ部４１の下面４１Ａに支持アーム対３２Ａ、３２Ｂそれぞれの上面が対向するように、支持アーム対３２が移動される。
支持アーム３２Ａ、３２Ｂそれぞれに係る押圧を検知する押圧検知センサ３６を具備している場合、一旦支持アーム対３２Ａ、３２Ｂがフランジ接続部４２を両側から挟み込む形にした後、アーム対３２Ａ、３２Ｂにかかる押圧の値が等しくなるように支持アーム対３２の位置を副水平移動機構により調整することが可能である。
【００６１】
［ステップＳ８］
副鉛直移動機構２３により、支持アーム対３２を鉛直方向に上昇し、支持アーム３２Ａ、３２Ｂの両方を上側フランジ部４１の下面４１Ａに当接させる。
支持アーム３２Ａ、３２Ｂそれぞれに係る押圧を検知する押圧検知センサ３６を具備している場合、この当接状態が実現されたかどうかを支持アーム３２Ａ、３２Ｂに係る押圧が所定の値に達したかどうかに基づき判断することが可能である。
【００６２】
［ステップＳ９］
主鉛直移動機構２１により、支持アーム対３２を鉛直方向に上昇させる。
これにより、基板保持機構５０も鉛直方向に上昇する。
当該上昇を、基板保持機構５０および基板保持機構移動装置２の支持機構３０が処理室１０の隔壁１５の側面開口を通過可能となる所定高さまで続ける。
【００６３】
［ステップＳ１０］
主水平移動機構２１により、基板保持機構５０および基板保持機構移動装置２が処理室１０の隔壁１５の側面開口を通じて搬出されるように、支持アーム対３２を水平方向に移動する。
【００６４】
［ステップＳ１１］
基板保持機構移動装置２の土台部２０をボルトねじなどで床に固定している場合、固定を解除する。基板保持機構移動装置２を、手動または土台部２０に装備した移動機構により所定の場所へと移動する。
【００６５】
以上、基板保持機構移動装置２を用いて基板保持機構５０を処理室１０から搬出する作業の工程について説明した。基板保持機構移動装置２のこれまで説明してきた機能を用いて、逆に基板保持機構５０を処理室１０へと搬入することも可能である。
【００６６】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明の実施態様は、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【００６７】
例えば、本発明の実施形態の上記説明においては、基板保持機構移動装置２は、支持機構３０を鉛直方向に移動させるための機構として、主鉛直移動機構２１と副鉛直移動機構２３の２つの独立した移動機構を有するものとした。このように２つの独立した移動機構を具備させることには、移動機構それぞれの性能の長短を相補することが可能であることなどのメリットがあるが、装置全体のサイズ・重量・コスト増大につながりうるというデメリットもある。また、近年の移動装置では、可動ストロークが長く、高トルクでしかも高い位置制度を有する製品も存在する。従って、支持機構３０を鉛直方向に移動させるための機構として、上記実施形態で説明した主鉛直移動機構２１と副鉛直移動機構２３のいずれかを具備しないこととし、残った移動機構により鉛直移動の機能の全てを実行する装置構成としても良い。
【００６８】
また、本発明の実施形態の上記説明においては、基板保持機構移動装置２は、支持機構３０を水平方向に移動させるための機構として、主水平移動機構２２と副水平移動機構２４の２つの独立した移動機構を有するものとした。このように２つの独立した移動機構を具備させることには、移動機構それぞれの性能の長短を相補することが可能であることなどのメリットがあるが、装置全体のサイズ・重量・コスト増大につながりうるというデメリットもある。また、近年の移動装置では、可動ストロークが長く、高トルクでしかも高い位置制度を有する製品も存在する。従って、支持機構３０を鉛直方向に移動させるための機構として、上記実施形態で説明した主水平移動機構２２と副鉛直移動機構２４のいずれかを具備しないこととし、残った移動機構により鉛直移動の機能の全てを実行する装置構成としても良い。
【００６９】
また、本発明の実施形態の上記説明および図面で示した支持機構３０やアタッチメント部材４０の具体的な形状についても、本発明の開示内容を超えない範囲内において、当業者による様々なバリエーションが実現可能である。
【００７０】
その他、特許請求の範囲による限定の範囲内において、願書に添付された明細書、請求の範囲、図面に開示された本発明の開示内容を超えない範囲内において、実施態様の種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００７１】
Ｗ  ウエハ
１  基板処理装置
１０  処理室
１５  隔壁
２  基板保持機構移動装置
２０  土台部
２１  主鉛直移動機構
２２  主水平移動機構
２３  副鉛直移動機構
２４  副水平移動機構
２５  柱部
２６  メインアーム
３０  支持機構
３１  支持アーム基部
３２  支持アーム対
３２Ａ、３２Ｂ  支持アーム
３４  連結部
３５  間隔調整機構
３６  押圧検知センサ
４０  アタッチメント部材
４１  上側フランジ部
４１Ａ  上側フランジ下面部
４２  フランジ接続部
４３  下側フランジ部
４３Ａ  下側フランジ下面部
４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、４４Ｄ  係合ねじ穴
４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃ、４５Ｄ  係合ねじ
５０  基板保持機構
５１  基板保持機構本体
５２  基板保持機構の上面
５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃ、５３Ｄ  結合ねじ穴
５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄ  結合ねじ
５８Ａ、５８Ｂ、５８Ｃ、５８Ｄ、５８Ｅ、５８Ｆ  支持ピン
５９  カバー部
６０  回転駆動機構
６１  回転駆動機構台座
６２  回転駆動シャフト
６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃ、６３Ｄ  結合ねじ穴
１００  制御ユニット
１１０  記憶ユニット
１２０  操作インタフェース
【図１】
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【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】
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【図７】
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