(57)【要約】【課題】非導電性潤滑剤が与えられた軸受を用いた移動手段により基板保持部を移動させて基板搬送を行う基板搬送装置において基板保持部で保持した基板から静電気を確実に除去する。【解決手段】接触子７の上方端部が連結コラム５５ｂの下端面に取り付けられる一方、その下方端部は屈折部７１となっており、支持ベース５２の内底面に配置された導電プレート５２２に当接して屈折部７１を導電プレート５２２に押し付ける方向に弾性力が作用している。このため、ハンド５１ｂが移動する際に、屈折部７１は電気的にグランド電位に接続されている導電プレート５２２の上面と機械的に常時接触しながら摺動し、ハンド５１ｂ−ホルダ５３ｂ−連結コラム５５ｂ−接触子７−導電プレート５２２という除電経路が常時形成されている。【選択図】図３
2009123722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的にグランド電位に接続された導電性の支持部と、
基板を保持するハンドを有し、前記ハンドと一体的に前記支持部に対して移動自在に設けられた導電性の基板保持部と、
非導電性潤滑剤が与えられた軸受を用いて前記支持部に対して前記基板保持部を移動させる移動手段と、
常時あるいは前記基板保持部の移動ごとに前記基板保持部と前記支持部を電気的に接続する通電手段と
を備えたことを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
前記基板保持部は前記支持部の上方位置で移動自在に設けられ、
前記基板保持部および前記支持部のうちの一方を取付部とし、他方を接触部とするとき、
前記通電手段の一方端部が前記取付部に取り付けられる一方、前記通電手段の他方端部が前記接触部に向けて延設されて前記接触部の表面上を摺動自在となっている請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項３】
前記通電手段はバネ部材であり、前記他方端部を前記接触部の表面に押し付ける方向に弾性力を作用させる請求項２記載の基板搬送装置。
【請求項４】
前記通電手段は導電ケーブルであり、
前記導電ケーブルの一方端部が前記基板保持部に取り付けられる一方、前記導電ケーブルの他方端部が前記支持部に取り付けられ、導電ケーブルの中央部が前記基板保持部の移動に伴って湾曲変形する請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項５】
前記基板保持部は予め決められた移動範囲で移動自在に設けられ、
前記通電手段は前記支持部に設けられて前記移動範囲の一方端に移動してきた前記基板保持部に当接して前記基板保持部と前記支持部を電気的に接続する請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項６】
前記通電手段はバネ部材であり、前記移動範囲の一方端に移動してきた前記基板保持部を押し戻す方向に弾性力を作用させる請求項５記載の基板搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板を搬送する基板搬送装置に関するものである。なお、搬送対象となる基板には、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ：Field Emission Display）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等が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス、液晶ディスプレイ等の製造工程では、半導体ウエハ、ガラス基板等の基板に対して洗浄、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、イオン注入、レジスト剥離、層間絶縁膜の形成、熱処理等の各種処理が行われる。これらの処理の過程において基板が静電気により帯電すると、放電現象により基板表面の回路パターンが損傷を受けたり、また、塵埃等のパーティクルが基板に付着しやすくなったりする。そのため、基板の静電気を除去する除電装置を基板処理装置に装備することが提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、半導体デバイス等を製造するためには、複数の基板処理装置の間で基板を搬送しながら各処理装置により上記した処理を行う必要があり、各基板処理装置に対して除電装置を装備させることは製造コストの増大要因のひとつとなってしまう。そこで、基板を搬送する基板搬送装置に除電機構を設け、当該基板搬送装置により基板を搬送する際に、基板から静電気を除去する技術が提案されている。つまり、この技術は、基板搬送時に基板保持部のハンドが基板と直接接触するため、当該基板に帯電した静電気を基板搬送装置を介してグランドに逃がすというものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−７２５５９号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、基板搬送装置は基板処理装置との間で基板の授受を行うという機能を有しており、基板保持部は各基板処理装置に対してアクセス可能となるように構成されている。つまり、基板搬送装置の装置本体に対して基板保持部はリニアガイド機構や多関節機構などの移動機構（手段）により進退移動可能となっている。このため、基板搬送装置内での基板の静電気を除電する経路は基板保持部−移動機構−装置本体という経路となり、当該除電経路を介して静電気をグランドに逃がしている。
【０００６】
しかしながら、従来装置では、パーティクル発生を抑制しつつ基板保持部を円滑に移動させるために移動機構では低発塵性の潤滑剤、例えばＮＳＫ社製のクリーングリースＬＧＵなどを封入した軸受が用いられているため、時々、除電経路が断たれて除電を良好に行うことができない場合があった。その理由について、本願発明者が鋭意検討した結果、軸受に与えられている潤滑剤が非導電性であり、これが除電経路を断つ要因として作用していることを知見した。例えばリニアガイドを用いて基板保持部を直線移動させる装置では、当該リニアガイドに組み込まれた鋼球の表面に非導電性潤滑剤の油膜が形成されている。そして、当該油膜が絶縁箇所となって除電の阻害要因となることがあった。
【０００７】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、非導電性潤滑剤が与えられた軸受を用いた移動手段により基板保持部を移動させて基板搬送を行う基板搬送装置において基板保持部で保持した基板から静電気を確実に除去することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、上記目的を達成するため、電気的にグランド電位に接続された導電性の支持部と、基板を保持するハンドを有し、ハンドと一体的に支持部に対して移動自在に設けられた導電性の基板保持部と、非導電性潤滑剤が与えられた軸受を用いて支持部に対して基板保持部を移動させる移動手段と、常時あるいは基板保持部の移動ごとに基板保持部と支持部を電気的に接続する通電手段とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
このように構成された発明では、通電手段が常時あるいは基板保持部の移動ごとに基板保持部と支持部を電気的に接続して基板保持部−通電手段−支持部をいう除電経路を形成する。このため、上記電気接続によって基板から静電気が上記除電経路でグランドに強制的に除電される。
【００１０】
ここで、除電経路を常時形成するためには、通電手段を次のように構成することができる。例えば基板保持部が支持部の上方位置で移動自在に設けられている場合には、通電手段の一方端部が基板保持部（または支持部）に取り付けられる一方、通電手段の他方端部が支持部（または基板保持部）に向けて延設されて支持部（または基板保持部）の表面上を摺動自在となるように構成することができる。これによって除電経路を常時形成することができる。なお、通電手段をバネ部材で構成し、そのバネ部材を上記表面に押し付ける方向に弾性力を作用させると、良好な接触状態が形成されて除電を安定して行うことができる。
【００１１】
また、除電経路を常時形成するためには、例えば導電ケーブルの一方端部を基板保持部に取り付け、導電ケーブルの他方端部を支持部に取り付け、さらに導電ケーブルの中央部を基板保持部の移動に伴って湾曲変形可能に構成してもよい。
【００１２】
また、基板保持部が予め決められた移動範囲で移動自在に設けられている場合には、通電手段が支持部に設けられて移動範囲の一方端に移動してきた基板保持部に当接して基板保持部と支持部を電気的に接続するように構成してもよい。このように構成された発明では、基板保持部の移動ごとに基板保持部と支持部が電気的に接続されて除電経路が形成されて基板から静電気が強制的に除電される。なお、通電手段をバネ部材で構成し、移動範囲の一方端に移動してきた基板保持部を押し戻す方向に弾性力を作用させることで基板保持部と支持部が当接する際の衝撃を抑制することができると同時に、電気的な接触を確実なものとして除電を良好に行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、通電手段が常時あるいは基板保持部の移動ごとに基板保持部と支持部を電気的に接続して除電経路を形成して基板からの静電気の強制除電が実行される。したがって、非導電性潤滑剤が与えられた軸受を用いた移動手段により基板保持部を移動させて基板搬送を行う基板搬送装置であっても、基板保持部で保持した基板から静電気を確実に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１はこの発明にかかる基板搬送装置の一実施形態を装備した基板処理装置を示す図である。この基板処理装置は、半導体ウエハ等の基板Ｗに対して処理液や処理ガスなどによる処理を施すための枚葉式の処理装置である。この基板処理装置は、基板Ｗに対して処理を施す基板処理部ＰＰと、この基板処理部ＰＰに結合されたインデクサ部ＩＤと、処理流体（液体または気体）の供給／排出のための構成を収容した処理流体ボックス１１，１２とを備えている。
【００１５】
インデクサ部ＩＤは、基板Ｗを収容するためのカセットＣ（複数の基板Ｗを密閉した状態で収容するＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ  Ｏｐｅｎｉｎｇ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｐｏｄ）、ＳＭＩＦ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｉｎｔｅｒ  Ｆａｃｅ）ポッド、ＯＣ（Ｏｐｅｎ  Ｃａｓｓｅｔｔｅ）など）を複数個保持することができるカセット保持部２１と、このカセット保持部２１に保持されたカセットＣにアクセスして、未処理の基板ＷをカセットＣから取り出したり、処理済の基板をカセットＣに収納したりするためのインデクサロボット２２とを備えている。
【００１６】
各カセットＣには、複数枚の基板Ｗが「ロット」という一単位で収容されている。複数枚の基板Ｗはロット単位で種々の基板処理装置の間に搬送され、各基板処理装置でロットを構成する各基板Ｗに対して同一種類の処理が施される。各カセットＣは、複数枚の基板Ｗを微小な間隔をあけて上下方向に積層して保持するための複数段の棚（図示省略）を備えており、各段の棚に１枚ずつ基板Ｗを保持することができるようになっている。各段の棚は、基板Ｗの下面の周縁部に接触し、基板Ｗを下方から保持する構成となっており、基板Ｗは表面（パターン形成面）を上方に向け、裏面を下方に向けたほぼ水平な姿勢でカセットＣに収容されている。
【００１７】
基板処理部ＰＰは、平面視においてほぼ中央に配置された基板搬送ロボット５と、この基板搬送ロボット５が取付けられたフレーム３０とを有している。このフレーム３０には、基板搬送ロボット５を取り囲むように、複数個（この実施形態では４個）の処理ユニット１，２，３，４が搭載されている。この実施形態では、処理ユニット１〜４として例えば半導体ウエハのようなほぼ円形の基板Ｗに対して所定の処理を施す処理ユニットＰ１がフレーム３０に搭載されている。処理ユニットＰ１としては、例えば、基板Ｗに対して薬液による薬液処理および純水などのリンス液によるリンス処理を施す薬液処理ユニットＭＰを採用することができる。以下、薬液およびリンス液を総称する場合は「処理液」という。処理ユニット１，２，３，４はそれぞれ、内部に基板Ｗに対して処理を施すための処理空間が形成された処理チャンバー１ａ，２ａ，３ａ，４ａを有する。そして、各処理チャンバー１ａ〜４ａ内で基板Ｗに処理液が供給され該基板Ｗに対して湿式処理が施される。このように、この実施形態では、複数の処理ユニット１〜４の全てにおいて互いに同一種類の処理を施すようにしている。
【００１８】
処理ユニットＰ１としては、薬液処理ユニットＭＰ以外に、スクラブ洗浄ユニットＳＳ、ポリマー除去ユニットＳＲ、ベベル洗浄ユニットＣＢおよび気相洗浄ユニットＶＰから選択した任意の処理ユニットを採用することができる。ここで、スクラブ洗浄ユニットＳＳは、基板Ｗを回転させながら基板Ｗに純水を供給するとともに、基板表面をスクラブブラシでスクラブする。また、ポリマー除去ユニットＳＲは、基板Ｗを回転させながら基板Ｗにポリマー除去液を供給して基板Ｗ上の残渣物を除去する。また、ベベル洗浄ユニットＣＢは、基板Ｗを回転させながら基板Ｗの周端面および表面周縁部（ベベル部）に処理液を供給してベベル部に対して処理を施す。また、気相洗浄ユニットＶＰは、基板Ｗに薬液を含む蒸気またはケミカルガスを含む蒸気を供給して基板Ｗを処理する。
【００１９】
基板搬送ロボット５は、本発明の「基板搬送装置」に相当するものであり、インデクサロボット２２との間で基板Ｗの授受を行うことができ、かつ各処理ユニット１〜４に対する基板Ｗのローディング・アンローディングを行うことができる。より具体的には、例えば、基板搬送ロボット５は、基板Ｗを保持する導電性の一対のハンド５１ａ、５１ｂを有する基板保持部と、当該基板保持部を水平方向に進退移動自在に支持する支持ベース５２とを備えており、基板保持部の移動によって各ハンド５１ａ、５１ｂを処理ユニットおよびインデクサロボット２２に対してアクセス可能となっている。また、基板搬送ロボット５は各ハンド５１ａ、５１ｂを所望の処理ユニットに対向位置決めするために次のような構成を有している。基板搬送ロボット５では、基台部（図示省略）が基板処理部ＰＰのフレーム３０に固定されるとともに、この基台部に対して昇降ベース（図示省略）が昇降可能に取付けられている。さらに、この昇降ベースに対して上記支持ベース５２が鉛直軸回りの回転可能に設けられている。このため、装置全体を制御する制御ユニット（図示省略）からの制御指令に応じて昇降ベースおよび支持ベース５２が駆動されることによって支持ベース５２上のハンド５１ａ、５１ｂが処理ユニットおよびインデクサロボット２２に対向位置決めされる。なお、同図では、ハンド５１ａ、５１ｂはインデクサロボット２２に対向して位置決めされている。
【００２０】
図２は本発明にかかる基板搬送装置の一実施形態たる基板搬送ロボットの基板搬送部分を示す図である。この基板搬送ロボット５は一対のハンド５１ａ、５１ｂを上下方向に積層配置した上下２段構造を有しており、ハンド５１ａは支持ベース５２の上面近傍を進退方向Ｘに往復移動自在に設けられる一方、ハンド５１ｂはハンド５１ａの直上近傍を進退方向Ｘに往復移動自在に設けられており、次に説明する移動機構によってハンド５１ａ、５１ｂはそれぞれ独立して進退移動される。
【００２１】
図３は移動機構の構成を示す部分断面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）の部分拡大図である。この基板搬送ロボット５では、図２に示すように、ハンド５１ａの後端部に平面視で台形形状の導電性ホルダ５３ａが取り付けられて当該ホルダ５３ａを介して移動機構６の下側移動機構部に接続されている。また、図３（ａ）に示すように略コ字状断面を有する導電性ホルダ５３ｂがハンド５１ｂの後端部に取り付けられて当該ホルダ５３ｂを介して移動機構６の上側移動機構部６１ｂに接続されている。そして、制御ユニットからの制御指令に応じて上側移動機構部６１ｂの駆動モータ（図示省略）が作動することによってハンド５１ｂが進退方向Ｘに移動して、例えば図２に示すようにハンド５１ｂ上の３つの保持ピン５４ｂで保持された基板Ｗを水平移動させる。なお、ハンド５１ａにおいても、ハンド５１ｂと同様に、移動機構６の下側移動機構部によってハンド５１ａおよび基板Ｗを移動可能となっている。これらの移動機構部の構成は両者とも同一であるため、以下においては、上側移動機構部６１ｂについて詳述し、下側移動機構部については同一または相当符号を付して説明を省略する。
【００２２】
上側移動機構部６１ｂでは、支持ベース５２に固設された中央ビーム５２１に対して固定レール６２が固定されている。この中央ビーム５２１および固定レール６２はともに進退方向Ｘに延設されている。また、この固定レール６２に対してスライダ６３が取り付けられており、固定レール６２に沿って進退方向Ｘに移動自在となっている。レール６２とスライダ６３との間には鋼球（図示省略）が介挿されてスライド軸受構造が形成されている。そして、レール６２、スライダ６３および鋼球の間で発生する摩擦を低減するために低発塵性の潤滑剤、例えばＮＳＫ社製のクリーングリースＬＧＵなどが封入されている。なお、図３（ｂ）における符号６４は当該潤滑剤を示している。
【００２３】
このスライダ６３に対して導電性の連結コラム５５ｂの下端部が固着されるとともに、連結コラム５５ｂの上端部にホルダ５３ｂが取り付けられており、ハンド５１ｂ、ホルダ５３ｂ、連結コラム５５ｂおよびスライダ６３が一体的に進退方向Ｘに移動自在となっている。このように、本実施形態では、ハンド５１ｂ、ホルダ５３ｂおよび連結コラム５５ｂが本発明の「基板保持部」に相当しており、固定レール６２、スライダ６３および鋼球からなるリニアガイドによって進退方向Ｘに移動自在となっている。
【００２４】
また、連結コラム５５ｂの下端部にはベルト固定部６６が設けられ、駆動モータにより駆動されるベルト６７と連結されている。このベルト６７は支持ベース５２の内部で進退方向Ｘに離隔配置された２つのプーリ６８、６９の間に掛け渡されたものであり、駆動モータからの回転駆動力により一方のプーリ６８が回転駆動されると、その回転運動に応じてベルト６７は循環移動する。そして、このベルト駆動に応じてハンド５１ｂ、ホルダ５３ｂ、連結コラム５５ｂおよびスライダ６３が一体的に進退方向Ｘに移動する。なお、この実施形態では、ベルト駆動方式によりハンド５１ｂを駆動しているが、駆動方式はこれに限定されるものではなく、任意の駆動方式、例えばボールネジ駆動方式を採用してもよい。このように本実施形態の移動機構６が本発明の「移動手段」に相当している。
【００２５】
また、図３（ｂ）に示すように、連結コラム５５ｂの下端面からは断面略レ字状の接触子７が下方に突設され、ハンド５１ｂと支持ベース５２を常時電気的に接続している。すなわち、接触子７は導電性材料、例えばバネ鋼板等のバネ部材で構成されており、接触子７の上方端部は連結コラム５５ｂの下端面に取り付けられている。一方、その下方端部は屈折部７１となっており、支持ベース５２の内底面に配置された導電プレート５２２に当接して屈折部７１を導電プレート５２２に押し付ける方向に弾性力が作用している。このため、ハンド５１ｂが移動する際にも、屈折部７１は一定の弾性力で導電プレート５２２の上面と機械的に接触しながら摺動する。このため、ハンド５１ｂと支持ベース５２は常時電気的に接続されることとなる。しかも、この導電プレート５２２は電気的にグランド電位に接続されているため、ハンド５１ｂ−ホルダ５３ｂ−連結コラム５５ｂ−接触子７−導電プレート５２２という除電経路が常時形成されている。このように本実施形態では、接触子７が本発明の「通電手段」に相当している。
【００２６】
以上のように、接触子７を設けることによって除電経路（ホルダ５３ｂ−連結コラム５５ｂ−接触子７−導電プレート５２２）を常時形成し、当該除電経路を介して基板Ｗから静電気を強制的にグランドに逃がしているので、上記したように軸受（固定レール、鋼球、スライダ）に非導電性潤滑剤が与えられているものの、基板Ｗから静電気を常時、確実に除去することができる。なお、このような作用効果については、ハンド５１ａ側についても全く同様である。
【００２７】
また、接触子７はバネ部材で構成されるとともに、一定の弾性力で導電プレート５２２の上面と機械的に接触しながら摺動する。このため、ハンド５１ｂと支持ベース５２は常時、しかも良好な接触状態を形成しつつ電気的に接続されることとなる。その結果、除電を安定して行うことができる。なお、この実施形態では、基板保持部を構成する要素（ハンド５１ｂ、ホルダ５３ｂおよび連結コラム５５ｂ）のうち連結コラム５５ｂに接触子７を取り付けているが、他の要素に接触子を設けてもよい。また、本実施形態では、基板保持部（ハンド５１ｂ、ホルダ５３ｂおよび連結コラム５５ｂ）および支持ベース５２のうちの基板保持部を本発明の「取付部」とし、支持ベース５２を本発明の「接触部」として機能させているが、それらを逆に設定してもよい。
【００２８】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、接触子７を本発明の「通電手段」として用いているが、フラットケーブル等の導電ケーブルにより基板保持部（ハンド５１ｂ、ホルダ５３ｂおよび連結コラム５５ｂ）と支持ベース５２を電気的に接続してもよい。つまり、導電ケーブルの一方端部を基板保持部に取り付ける一方、導電ケーブルの他方端部を支持部に取り付けてもよく、進退方向Ｘへの基板保持部の移動に応じて導電ケーブルの中央部が湾曲変形しながら通電状態を維持することができ、除電経路を常時形成することができる。
【００２９】
また、上記実施形態では、除電経路を常時形成しているが、例えば図４に示すように、基板保持部の移動範囲Ｒの一方端側（同図（ａ）の右手側）に支持ベース５２に電気的に接続された導電性の通電部材、例えばバネ部材７２を本発明の「通電手段」として設けてもよい。このように構成された基板搬送装置では、ハンドを含む基板保持部が進退方向Ｘに移動してバネ部材７２に当接する（同図（ｂ））と、当該バネ部材７２を介して基板保持部と支持ベース５２が電気的に接続される。このように、基板保持部の移動ごとに基板保持部−バネ部材７２−支持ベース５２という除電経路が形成されて基板Ｗから静電気が強制的に除電される。また、上記のように通電手段をバネ部材７２で構成した場合、移動範囲Ｒの一方端側（図４の右手側）に移動してきた基板保持部を押し戻す方向に弾性力を作用させることで基板保持部と支持ベース５２が当接する際の衝撃を抑制することができると同時に、電気的な接触を確実なものとして除電を良好に行うことができる。
【００３０】
また、上記実施形態では、２本のハンドをそれぞれ進退方向Ｘに直線的に移動させる基板搬送装置に本発明を適用しているが、ハンドの本数や移動方向は本発明の適用範囲を限定するものではない。要は、非導電性潤滑剤が与えられた軸受を用いてハンドを移動させる構成を採用している基板搬送装置全般に適用することができる。例えば、上記実施形態のインデクサロボット２２に適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）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を含む基板を搬送する基板搬送装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明にかかる基板搬送装置の一実施形態を装備した基板処理装置を示す図である。
【図２】本発明にかかる基板搬送装置の一実施形態たる基板搬送ロボットの基板搬送部分を示す図である。
【図３】移動機構の構成を示す部分断面図である。
【図４】本発明にかかる基板搬送装置の他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
５…基板搬送ロボット（基板搬送装置）
６…移動機構（移動手段）
７…接触子（通電手段、通電部材）
５１ａ、５１ｂ…ハンド（基板保持部）
５２…支持ベース（支持部）
５３ａ、５３ｂ…導電性ホルダ（基板保持部）
５５ｂ…連結コラム（基板保持部）
６１ｂ…上側移動機構部（移動手段）
７１…屈折部７１
７２…バネ部材（通電手段、通電部材）
５２２…導電プレート（支持部）
Ｒ…移動範囲
Ｗ…基板
Ｘ…進退方向
【図１】
2009123722.tif 000003
【図２】
2009123722.tif 000004
【図３】
2009123722.tif 000005
【図４】
2009123722.tif 000006