(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収納する基板収納部と、前記基板収納部に対する基板の取り出し・収納を行う基板移載手段とが配設された基板搬入搬出部と、
複数の処理ユニットと、前記処理ユニット間の基板の搬送及び前記処理ユニットに対する基板の受渡しを行う基板搬送手段とが配設された基板処理部と、
を備えた基板処理装置において、
前記基板移載手段は、基板を保持して水平方向に進退移動が可能な基板移載保持部を有し、
前記基板搬送手段は、基板を保持し、互いに独立して水平方向に進退移動が可能な複数の基板搬送保持部を有し、
前記基板移載保持部における基板の保持位置と、前記各基板搬送保持部における基板の保持位置とを違えて、前記基板移載保持部と前記各基板搬送保持部との上下方向の相対移動によって、前記両保持部間で基板を直接に受け渡すように構成されており、
かつ、前記基板搬送手段は、水平面内での移動は行わずに、鉛直軸心周りに回動可能で、かつ昇降可能な支持台を備え、この支持台上に前記基板搬送保持部が設けられており、
前記複数の処理ユニットは、前記基板搬送手段を囲むようにその周囲に、多段に積層されて配設されており、
前記基板処理部には、前記基板搬送手段が基板移載手段との間で基板を受け渡しするための受渡し通路が設けられており、基板の受け渡し時には、基板移載手段の基板移載保持部が基板処理部内の受け渡し通路上に進入し、この受け渡し通路上で前記基板の受け渡しを行うように構成されたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記基板移載保持部は、平面視で略Ｉ字型の形状を有し、基板の直径に平行な２本の仮想軸線で基板を３つの保持領域に分割したうちの中央の第１保持領域において基板を保持するとともに、基板の外周端縁に接触して基板の水平移動を規制し、
前記各基板搬送保持部はそれぞれ、平面視で略Ｕ字型の形状を有し、二股に分かれた先端部分で、前記第１保持領域の両側の第２、第３保持領域において基板を保持するとともに、基板の外周端縁に接触して基板の水平移動を規制するように構成したことを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記基板移載保持部を支持する支持台を鉛直方向の軸芯周りで回動自在に構成したことを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記基板移載保持部と前記各基板搬送保持部との間で基板を受け渡す際に、前記基板移載保持部が基板を保持して前記基板搬送手段に向けて前進移動する動作を含む場合、前記基板搬送手段が前記基板移載手段と基板の受渡し動作が可能になったことを指令する制御指令に応じて、前記基板移載保持部が基板を保持して前記基板搬送手段に向けて前進移動を開始するように動作させ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】
本発明は、基板を収納する基板収納部と、基板収納部に対する基板の取り出し・収納を行う基板移載手段とが配設された基板搬入搬出部と、１または複数の処理ユニットと、処理ユニット間の基板の搬送及び処理ユニットに対する基板の受渡しを行う基板搬送手段とが配設された基板処理部と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では、基板搬入搬出部に配設された基板移載ロボットと、基板処理部に配設された基板搬送ロボットとの間の基板の受渡しは、基板受渡し台を介して行っている。
【０００３】
すなわち、基板移載ロボットは、基板収納部から未処理の基板を取り出すと、その未処理基板を基板受渡し台に載置する。基板搬送ロボットは、基板受渡し台に載置されている未処理基板を受け取り、その基板を搬送して、１または複数の処理ユニットに受け渡していく。各処理ユニットで所定の処理が施され、予め決められた処理を終えた処理済基板は、基板搬送ロボットにより基板受渡し台に載置される。基板移載ロボットは、基板受渡し台に載置されている処理済基板を受け取り、基板収納部に収納する。
【０００４】
【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る。
従来装置では、基板移載ロボットと基板搬送ロボットとの間の基板の受渡しを基板受渡し台を介して行っているので、装置内に基板受渡し台を配設する必要があり、部品点数が増えて装置構成が複雑化するという問題がある。また、基板受渡し台の配設場所の制約などによって、装置のフットプリント（設置面積）が大型化する場合もあり、クリーンルームの有効利用を図る上で問題となるケースも起きている。
【０００５】
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、装置内の部品点数を削減して装置構成の簡単化や、装置のフットプリントの小型化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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような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に記載の発明は、基板を収納する基板収納部と、前記基板収納部に対する基板の取り出し・収納を行う基板移載手段とが配設された基板搬入搬出部と、複数の処理ユニットと、前記処理ユニット間の基板の搬送及び前記処理ユニットに対する基板の受渡しを行う基板搬送手段とが配設された基板処理部と、を備えた基板処理装置において、前記基板移載手段は、基板を保持して水平方向に進退移動が可能な基板移載保持部を有し、前記基板搬送手段は、基板を保持し、互いに独立して水平方向に進退移動が可能な複数の基板搬送保持部を有し、前記基板移載保持部における基板の保持位置と、前記各基板搬送保持部における基板の保持位置とを違えて、前記基板移載保持部と前記各基板搬送保持部との上下方向の相対移動によって、前記両保持部間で基板を直接に受け渡すように構成されており、かつ、前記基板搬送手段は、水平面内での移動は行わずに、鉛直軸心周りに回動可能で、かつ昇降可能な支持台を備え、この支持台上に前記基板搬送保持部が設けられており、前記複数の処理ユニットは、前記基板搬送手段を囲むようにその周囲に、多段に積層されて配設されており、前記基板処理部には、前記基板搬送手段が基板移載手段との間で基板を受け渡しするための受渡し通路が設けられており、基板の受け渡し時には、基板移載手段の基板移載保持部が基板処理部内の受け渡し通路上に進入し、この受け渡し通路上で前記基板の受け渡しを行うように構成されたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の基板処理装置において、前記基板移載保持部は、平面視で略Ｉ字型の形状を有し、基板の直径に平行な２本の仮想軸線で基板を３つの保持領域に分割したうちの中央の第１保持領域において基板を保持するとともに、基板の外周端縁に接触して基板の水平移動を規制し、前記各基板搬送保持部はそれぞれ、平面視で略Ｕ字型の形状を有し、二股に分かれた先端部分で、前記第１保持領域の両側の第２、第３保持領域において基板を保持するとともに、基板の外周端縁に接触して基板の水平移動を規制するように構成したことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、上記請求項１または２のいずれかに記載の基板処理装置において、前記基板移載保持部を支持する支持台を鉛直方向の軸芯周りで回動自在に構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、上記請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置において、前記基板移載保持部と前記各基板搬送保持部との間で基板を受け渡す際に、前記基板移載保持部が基板を保持して前記基板搬送手段に向けて前進移動する動作を含む場合、前記基板搬送手段が前記基板移載手段と基板の受渡し動作が可能になったことを指令する制御指令に応じて、前記基板移載保持部が基板を保持して前記基板搬送手段に向けて前進移動を開始するように動作させたことを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】
請求項１に記載の発明の作用は次のとおりである。
基板移載手段は、基板移載保持部を水平方向に進退移動させて基板収納部から未処理基板を取り出し、所定の保持位置で基板を基板移載保持部に保持させる。基板搬送手段に設けられた基板搬送保持部と基板移載保持部との少なくとも一方の保持部が水平方向に前進移動して、両保持部の上下方向の相対移動によって、基板移載保持部から基板搬送保持部へ未処理基板を直接に受け渡す。このとき、基板搬送保持部は、基板移載保持部における基板の保持位置と異なる保持位置で基板を保持するので、基板移載保持部と干渉せずに未処理基板を基板移載手段から直接に受け取ることができる。未処理基板を受け取った基板搬送手段は、基板搬送保持部にその基板を保持させて処理ユニット間で基板を搬送し、基板搬送保持部を水平方向に進退移動させてその基板を複数の処理ユニットに受け渡していく。各処理ユニットで所定の処理が施され、予め決められた処理を終えた処理済基板は、基板搬送手段の基板搬送保持部に保持され、上述した基板移載保持部から基板搬送保持部への基板の受渡しと逆の動作で、基板搬送保持部から基板移載保持部に直接に受け渡される。処理済基板を受け取った基板移載手段は基板移載保持部を進退移動させて処理済基板を基板収納部に収納する。
【００１１】
また、本発明では、互いに独立して進退移動が可能な複数の基板搬送保持部を基板搬送手段に備えているので、一つの基板搬送保持部が基板を保持しておらず、他の基板搬送保持部に処理済基板が保持されている状態では、基板を保持していない基板搬送保持部で基板移載保持部から未処理基板を直接に受け取り、それに続いてすぐに、処理済基板を保持する基板搬送保持部から基板移載保持部に処理済基板を直接に受け渡すことができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、基板移載保持部は、平面視で略Ｉ字型の形状を有し、基板の直径に平行な２本の仮想軸線で基板を３つの保持領域に分割したうちの中央の第１保持領域において基板を保持するように構成し、一方で、各基板搬送保持部はそれぞれ、平面視で略Ｕ字型の形状を有し、二股に分かれた先端部分で、上記第１保持領域の両側の第２、第３保持領域において基板を保持するように構成したので、基板移載保持部が基板搬送保持部の二股に分かれた各先端部分の間に入り込んだ状態で基板の受渡しを行うことができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、基板移載保持部を支持する支持台を鉛直方向の軸芯周りで回動自在に構成したので、基板移載保持部の進退移動方向を水平面内で任意に変えることができる。従って、例えば、基板収納部に対する基板の取り出し・収納時の基板移載保持部の進退移動方向と異なる進退移動方向に基板移載保持部を前進移動させて基板移載保持部と基板搬送保持部との間で基板を直接に受け渡すこともできる。
【００１４】
ところで、基板移載保持部と各基板搬送保持部との間で基板を受け渡す際に、基板移載保持部が基板を保持して基板搬送手段に向けて前進移動する動作を含む場合、基板搬送手段が基板の搬送や処理ユニットに対する基板の受渡しを行っている状態で、基板移載保持部が基板を保持して基板搬送手段に向けて前進移動し、基板搬送手段の近くで基板を待機させておくと、基板搬送手段の動作に応じて発生するパーティクルによって基板が汚染されるおそれがある。
【００１５】
そこで、請求項４に記載の発明によれば、基板移載保持部と各基板搬送保持部との間で直接に基板を受け渡す際に、基板移載保持部が基板を保持して基板搬送手段に向けて前進移動する動作を含む場合、基板搬送手段が基板移載手段と基板の受渡し動作が可能になったことを指令する制御指令に応じて、基板移載保持部が基板を保持して基板搬送手段に向けて前進移動を開始するように動作させるので、基板搬送手段が基板の搬送や処理ユニットに対する基板の受渡しを行っている状態で、基板搬送手段の近くで基板が待機されることがなくなり、基板移載保持部と基板搬送保持部との間の基板の受渡しの動作において、基板搬送手段から発生するパーティクルで基板が汚染されることを防止することができる。
【００１６】
【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は本発明の第１実施例に係る基板処理装置の全体構成を示す平面図である。
【００１７】
この第１実施例装置は、基板搬入搬出部としてのインデクサ部１と基板処理部２とを備えている。インデクサ部１と基板処理部２とは隣接して配設されている。
【００１８】
インデクサ部１は、基板収納部としてのカセットＣを複数個載置することができるカセット載置台３と、カセットＣに対する基板Ｗの取り出し・収納を行うとともに、後述する基板搬送ロボット６との間で基板Ｗを直接に受け渡す基板移載ロボット４とを備えている。
【００１９】
カセットＣには、複数枚の基板Ｗを水平姿勢で積層収納することができる。このカセットＣは、図２に示すように、カセットＣの互いに対向する２つの内周壁に形成された基板支持部Ｃｓに、基板Ｗの互いに対向する２箇所の外周部が載置支持されることで基板Ｗを収納するように構成されている。
【００２０】
図１に戻って、基板移載ロボット４の搬送路ＴＲＩの一方の側部に沿って基板処理部２が、他方の側部に沿ってカセット載置台３が配設されている。カセットＣは、搬送路ＴＲＩの長手方向に沿ってカセット載置台３に載置されるようになっている。
【００２１】
基板移載ロボット４は、基板Ｗを保持して水平方向に進退移動が可能な基板移載保持部１０を備えている。基板移載ロボット４は、この基板移載保持部１０を用いてカセットＣに対する基板Ｗの取り出し・収納と、基板搬送ロボット６との間での基板Ｗの直接の受渡しとを行う。
【００２２】
基板移載保持部１０は、図１、図３に示すように、平面視で略Ｉ字型の形状を有し、基板Ｗの直径ＷＲに平行な２本の仮想軸線ＲＪ１、ＲＪ２で基板Ｗを３つの保持領域ＨＡ１、ＨＡ２、ＨＡ３に分割したうちの中央の第１保持領域（ハッチングで示す領域）ＨＡ１において基板Ｗを保持する。具体的には、基板移載保持部１０は、基板Ｗを載置支持する３本以上の基板支持ピン１０ａが立設され、基板Ｗの外周端縁に接触して基板Ｗの水平移動を規制する水平移動規制部１０ｂを前後の２箇所に有する。そして、基板Ｗの上記第１保持領域ＨＡ１において、基板支持ピン１０ａによって基板Ｗを３点以上で載置支持し、各水平移動規制部１０ｂで基板Ｗの水平移動を規制することで基板Ｗを保持する。
【００２３】
図２に示すように、基板Ｗは互いに対向する２箇所の外周部、すなわち、上記第１保持領域ＨＡ１の両側の第２、第３保持領域（図３の斜線で示す領域）ＨＡ２、ＨＡ３内の一部が基板支持部Ｃｓに載置支持されることでカセットＣに収納される。従って、基板移載保持部１０は、基板支持部Ｃｓと干渉することなくカセットＣに対する基板Ｗの取り出し・収納を行うことができる。
【００２４】
基板移載保持部１０は、多関節型のアーム機構によって支持台１３に対して水平方向に進退移動できるように構成されている。このアーム機構は、基板移載保持部１０を先端のアームセグメントとして、それを含めて奇数本（図では３本）のアームセグメント１０、１１、１２を連結した構造となっている。
【００２５】
基板移載保持部１０の基端部は、中間アームセグメント１１の先端部に水平面内で回動自在に支持され、中間アームセグメント１１の基端部は、基端アームセグメント１２の先端部に水平面内で回動自在に支持され、基端アームセグメント１２の基端部は、支持台１３に水平面内で回動自在に支持されている。支持台１３には、基端アームセグメント１２の基端部を水平面内で回動させるモーターなどの回転駆動機構１４（図６参照）が設けられている。
【００２６】
図４に示すように、基板移載保持部１０の基端部の回動中心Ｐ１から中間アームセグメント１１の基端部の回動中心Ｐ２までの距離（中間アームセグメント１１の有効長）と、中間アームセグメント１１の基端部の回動中心Ｐ２から基端アームセグメント１２の基端部の回動中心Ｐ３までの距離（基端アームセグメント１２の有効長）とは、同一の長さＲに設定されている。
【００２７】
また、中間アームセグメント１１及び基端アームセグメント１２には、プーリやタイミングベルトなどで構成される動力伝達機構（図示せず）が内設されている。この動力伝達機構によって、図４（ｂ）に示すように、支持台１３に対して基端アームセグメント１２が回動中心Ｐ３を支点として所定角度αだけ揺動されると、基端アームセグメント１２の先端部に対して中間アームセグメント１１が、上記基端アームセグメント１２の揺動方向とは逆の揺動方向に、回動中心Ｐ２を支点として、基端アームセグメント１２の揺動角度αの２倍の揺動角度β（＝２α）だけ揺動され、さらに、中間アームセグメント１１の先端部に対して基板移載保持部１０が、上記中間アームセグメント１１の揺動方向と逆の揺動方向（上記基端アームセグメント１２の揺動方向と同じ揺動方向）に、回動中心Ｐ１を支点として、中間アームセグメント１１の揺動角度βの１／２倍の揺動角度γ（＝β／２＝α）だけ揺動されように構成されている。
【００２８】
なお、図４、図６における符号ＫＪは、各アームセグメント１１〜１３を各回動中心Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３周りに回動自在に連結支持する回動軸である。
【００２９】
このように構成したことにより、基板移載保持部１０を、支持台１３に対して姿勢を維持しながら水平１軸方向に沿って、支持台１３に対して進退移動させることができる。
【００３０】
なお、この多関節型のアーム機構は、３本のアームセグメントを連結する構成に限らず、基板移載保持部１０を含むアームセグメントの本数が奇数本であれば、５本以上のアームセグメントを連結して構成してもよい。
【００３１】
また、基板移載保持部１０を進退移動させる機構は、上記多関節型のアーム機構に限らず、例えば、図５に示す機構などで構成してもよい。図５（ａ）は、多段の伸縮機構によって基板移載保持部１０を水平方向に進退させるもので、基板移載保持部１０及びブームＢＭが後退された状態（二点鎖線で示す状態）から、支持台１３に対してブームＢＭを前進すると、それに連動してブームＢＭに対して基板移載保持部１０が前進し、一方、基板移載保持部１０及びブームＢＭが前進された状態（実線で示す状態）から、支持台１３に対してブームＢＭが後退すると、それに連動してブームＢＭに対して基板移載保持部１０が後退するように構成されている。図５（ｂ）は、ガイドレールとボールネジなどを用いた１軸方向駆動機構などの１段のスライド移動機構によって支持台１３に対して基板移載保持部１０を進退移動させるものである。
【００３２】
なお、図５（ｂ）に示す構成の場合には、基板移載保持部１０の進退移動のストロークＳＴは、支持台１３の長さＬ１３よりも短くなる。これに対して、この実施例の多関節型のアーム機構や図５（ａ）に示す多段の伸縮機構の場合は、支持台１３の長さよりも基板移載保持部１０の進退移動のストロークを長くすることが可能であり、同じストロークを実現するのに、図５（ｂ）に示す構成が最も支持台１３の長さが長くなる。支持台１３の長さが長いと、基板移載ロボット４の搬送路ＴＲＩの幅ｗｉ（図１参照）が大きくなり、インデクサ部１のフットプリントの大型化を招くことになる。また、後述するように、支持台１３を鉛直方向の軸芯周りで回動可能に構成する場合には、支持台１３を回転駆動させるのに確保すべき動作領域として、少なくとも支持台１３の長さを直径とした円形の領域が必要であり、支持台１３の長さが長くなると、それに応じて、支持台１３の回転駆動の動作領域が広くなるので、基板移載ロボット４の搬送路ＴＲＩを広く採らなければならず、インデクサ部１のフットプリントの大型化が招くことになる。従って、インデクサ部１のフットプリントの小型化を図る上では、基板移載保持部１０を進退移動させる機構としては、この実施例の多関節型のアーム機構や図５（ａ）に示す多段の伸縮機構で構成することが好ましい。
【００３３】
図６に示すように、基板移載ロボット４のステージ１５から上方に回動軸１６が回動自在に突出され、この回動軸１６の上端部に、基板移載保持部１０を支持する支持台１３が固定支持されている。回動軸１６は、ステージ１５に設けられたモーターなどの回転駆動機構１７により回動され、これにより、支持台１３が鉛直方向の軸芯Ｑ１周りに回動され、基板移載保持部１０の進退移動方向を水平面内で任意に変えることができるようになっている。
【００３４】
ステージ１５は、昇降駆動ユニット１８の上方から突出された昇降軸１９の上端部に支持されている。昇降駆動ユニット１８内には、ガイドレールとボールネジなどを用いた周知の１軸方向駆動機構（図示せず）が設けられていて、この１軸方向駆動機構によって昇降軸１９が鉛直方向（Ｚ方向）に進退されるように構成されている。これにより、ステージ１５、支持台１３が昇降され、基板移載保持部１０の進退移動の高さ位置を任意に変えられるようになっている。
【００３５】
さらに、昇降駆動ユニット１８は、基板移載ロボット４の搬送路ＴＲＩの長手方向であるＹ方向に沿って敷設された一対のガイドレール２０に摺動自在に嵌め付けられている。搬送路ＴＲＩには、これらガイドレール２０に平行にベルト２１が張設されている。一方、昇降駆動ユニット１８の底部には、モーター２２によって正逆方向に回転駆動される主動プーリ２３と、その両側に配設された一対の従動プーリ２４ａ、２４ｂとが設けられている。前記ベルト２１は、上記各プーリ２４ａ、２３、２４ｂに巻回され、モーター２２により主動プーリ２３が正逆方向に回転されることにより、基板移載ロボット４全体が搬送路ＴＲＩに沿ってＹ方向に往復移動できるように構成されている。これにより、基板移載保持部１０の進退移動のＹ方向の位置を任意に変えられるようになっている。
【００３６】
図１に戻って、基板処理部２には、１または複数（図では複数）の処理ユニット５と、処理ユニット５間の基板Ｗの搬送及び各処理ユニット５に対する基板Ｗの受渡しを行う基板搬送ロボット６とが配設されている。
【００３７】
処理ユニット５としては、基板Ｗにレジストを塗布するスピンコーターＳＣや、現像処理を行うスピンデベロッパーＳＤ、冷却処理を行う冷却処理部ＣＰ、加熱処理を行う加熱処理部ＨＰなどで構成される。各処理ユニット５は、基板搬送ロボット６を囲むようにその周囲に、多段に積層されて配設されている。１段目にスピンコーターＳＣやスピンデベロッパーＳＤが配設され、その上にさらに、冷却処理部ＣＰや加熱処理部ＨＰが多段に積層配設されている。
【００３８】
基板搬送ロボット６は、基板Ｗを保持する２つの基板搬送保持部３０（３０ａ、３０ｂ）を備えている。図１、図７、図８に示すように、各基板搬送保持部３０は、上下に積層して設けられていて、それぞれ上記基板移載ロボット４と略同様の構成の多関節型のアーム機構によって互いに独立して支持台３３に対して水平方向に進退移動できるように構成されている。なお、図１、図７、図８中の符号３１ａと３２ａは、下に配設された基板搬送保持部３０ａのアーム機構を構成する中間アームセグメントと基端アームセグメントであり、符号３１ｂと３２ｂは、上に配設された基板搬送保持部３０ｂのアーム機構を構成する中間アームセグメントと基端アームセグメントであり、これら各アームセグメント３１ａ、３２ａ、３１ｂ、３２の有効長さは全て同じにしている。回動中心Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、図４で説明した回転中心と同様の回転中心であり、ＫＪは図４と同様の回動軸である。また、図７のＴＰ２は、基板搬送保持部３０（３０ａ）の進退移動の際の回転中心Ｐ２の移動軌跡を示す。各基板保持部３０ａ、３０ｂのアーム機構を図１、図７、図８に示すように配置することにより、各基板搬送保持部３０は互いに独立して支持台３３に対して水平方向に進退移動させることができる。
【００３９】
なお、この基板搬送保持部３０の進退移動機構においても、上記基板移載保持部１０の進退移動機構と同様に、図５（ａ）に示す多段の伸縮機構や図５（ｂ）に示す１段のスライド移動機構などで構成してもよいが、基板処理部２のフットプリントの小型化を図る上では、この実施例の多関節型のアーム機構や、図５（ａ）に示すような多段の伸縮機構で構成することが好ましい。
【００４０】
各基板搬送保持部３０はそれぞれ、平面視で略Ｕ字型の形状を有し、二股に分かれた先端部分３０ｃで、基板移載保持部１０の保持領域である上記第１保持領域ＨＡ１の両側の第２、第３仮想領域ＨＡ２、ＨＡ３（図３参照）において基板Ｗを保持するように構成している。具体的には、図１、図９に示すように、基板搬送保持部３０は、各先端部分３０ｃにそれぞれ、基板Ｗを載置支持する基板支持ピン３０ｄが立設され、基板Ｗの外周端縁に接触して基板Ｗの水平移動を規制する水平移動規制部３０ｅが形成されている。そして、一方の先端部分３０ｃが第２保持領域ＨＡ２において、他方の先端部分３０ｃが第３保持領域ＨＡ３において、互いに対向する基板Ｗの外周部付近を各基板支持ピン３０ｄによって３点以上で載置支持し、各水平移動規制部３０ｅで基板Ｗの水平移動を規制することで基板Ｗを保持するようにしている。
【００４１】
このように構成したことにより、基板移載保持部１０と各基板搬送保持部３０との上下方向の相対移動によって、両保持部１０、３０の干渉をなくして両保持部１０、３０間で基板Ｗを直接に受け渡すことができる。また、本実施例のように基板移載保持部１０を略Ｉ字型の形状とし、各基板搬送保持部３０を略Ｕ字型の形状としたことで、基板移載保持部１０が基板搬送保持部３０の二股に分かれた各先端部分３０ｃの間に入り込んだ状態で基板Ｗの受渡しを行うことができ、簡単な構造の基板移載保持部１０及び基板搬送保持部３０で両保持部１０、３０間の基板Ｗの受渡しを実現することができる。
【００４２】
各基板搬送保持部３０は、図１、図９の構成に限らず、例えば、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、この実施例よりも各先端部分３０ｃの間隔を狭めた略Ｕ字型の形状で構成してもよいし、同図（ｃ）、（ｄ）に示すように、各先端部分３０ｃが基板Ｗの外周端縁に沿うような略Ｕ字型の形状で構成してもよい。
【００４３】
これら各基板搬送保持部３０は、各処理ユニット５に対する基板Ｗの受渡しにも用いられるので、各処理ユニット５内の基板Ｗの受渡し機構の構成に応じて、各基板搬送保持部３０の形状を適宜決めればよい。
【００４４】
基板搬送ロボット６は、基板移載ロボット４と略同様の構成により、支持台３３が鉛直方向の軸芯Ｑ２周りで回動可能で、かつ、昇降可能に構成されている。なお、本実施例では、基板搬送ロボット６は、図１に示す位置に固定され、Ｘ、Ｙ方向への移動は行わないようになっている。
【００４５】
図１の符号７は、本基板処理装置と露光装置８との間で基板Ｗを受け渡すインターフェース（ＩＦ）ユニットであり、基板搬送ロボット６から受け渡された露光処理前の基板Ｗを露光装置８に引き渡すとともに、露光処理済の基板Ｗを露光装置８から受け取って基板搬送ロボット６に引き渡す図示しない基板受渡しロボットを備えている。
【００４６】
基板処理部２には、基板搬送ロボット６が基板移載ロボット４及びＩＦユニット７と基板Ｗを受け渡すための受渡し通路２ａ及び２ｂが設けられている。
【００４７】
図１１は本実施例装置の制御系の概略構成を示す図である。インデクサ部１（基板移載ロボット４など）や、基板処理部２（各処理ユニット５や基板搬送ロボット６など）の動作制御など、装置全体の制御はコントローラ９によって行われる。また、ＩＦユニット７（基板受渡しロボットなど）の動作制御もこのコントローラ９によって行われる。
【００４８】
次に本実施例装置の動作を説明する。
まず、基板移載ロボット４は、Ｙ方向に移動して、取り出し対象の未処理基板Ｗが収納されているカセットＣの前に位置し、支持台１３などを昇降させて、カセットＣ内の取り出し対象の基板Ｗの高さ位置に応じて基板移載保持部１０の進退移動の高さ位置を合わせ、支持台１３などを軸芯Ｑ１周りで回転させて、基板移載保持部１０の進退方向をカセットＣ側にする。そして、基板移載保持部１０を前進させて、取り出し対象の基板Ｗの若干下方においてカセットＣ内に基板移載保持部１０を進入させ、基板移載保持部１０を所定量上昇させて基板支持部Ｃｓから基板Ｗを基板移載保持部１０に受け取り、基板移載保持部１０を後退させて未処理基板ＷをカセットＣから取り出す。
【００４９】
カセットＣから未処理基板Ｗを取り出すと、基板移載ロボット４は、Ｙ方向に移動して、基板処理部２の受渡し用の通路２ａの前に位置し、支持台１３などを昇降させて、基板搬送ロボット６との基板Ｗの受渡し高さに応じて基板移載保持部１０の進退移動の高さ位置を合わせ、支持台１３などを軸芯Ｑ１周りで回転させて、基板移載保持部１０の進退移動方向を基板処理部２（基板搬送ロボット６）側にする（以下では、この状態を基板移載ロボット４側の「基板受渡し準備状態」という）。そして、基板移載保持部１０を前進させて、未処理基板Ｗを保持した基板移載保持部１０を基板処理部２（受渡し用の通路２ａ）内に進入させる。
【００５０】
一方で、基板搬送ロボット６は、支持台３３などを昇降させて、基板移載ロボット４との基板Ｗの受渡し高さに応じて、未処理基板Ｗの受け取りに用いる方の基板搬送保持部３０（以下、未処理基板Ｗの受取動作において同じ）の進退移動の高さ位置を合わせ、支持台３３などを軸芯Ｑ２周りで回転させて、基板搬送保持部３０の進退移動方向を受渡し用の通路２ａ（基板移載ロボット４）側にする（以下では、この状態を基板搬送ロボット６側の「基板受渡し準備状態」という）。そして、基板搬送保持部３０を前進させて平面視で図１の状態にする。
【００５１】
このとき、基板搬送保持部３０は、基板移載保持部１０に保持されている未処理基板Ｗよりも下方に位置している。この状態で、基板搬送保持部３０が基板移載保持部１０の上方に位置するように、所定の昇降量だけ、基板移載保持部１０と基板搬送保持部３０とが相対昇降され、この相対昇降動作の間に、未処理基板Ｗが基板移載保持部１０から基板搬送保持部３０に受け渡される。
【００５２】
未処理基板Ｗを引き渡した基板移載ロボット４は次の未処理基板ＷをカセットＣから取り出しに行く。
【００５３】
一方、未処理基板Ｗを受け取った基板搬送ロボット６は、その基板Ｗを保持して処理ユニット５間で基板Ｗを搬送し、所定の処理手順に従って、各処理ユニット５に順次基板Ｗを受け渡していき、各処理ユニット５で一連の処理を基板Ｗに行わせていく。この途中工程で、ＩＦユニット７を介して露光装置８に基板Ｗが渡されて露光処理が行われる。一連の処理を終えた処理済基板Ｗは、基板搬送ロボット６の一方の基板搬送保持部３０に保持され、上述した基板移載保持部１０から基板搬送保持部３０への基板Ｗの受渡しと逆の動作で、基板搬送保持部３０から基板移載保持部１０に直接受け渡される。なお、基板搬送保持部３０から基板移載保持部１０への基板Ｗの受渡しの場合は、平面視で図１の状態のとき、基板移載保持部１０が、基板搬送保持部３０に保持されている処理済基板Ｗよりも下方に位置しており、この状態で、基板移載保持部１０が基板搬送保持部３０の上方に位置するように、所定の昇降量だけ、基板移載保持部１０と基板搬送保持部３０とが相対昇降され、この相対昇降動作の間に、処理済基板Ｗが基板搬送保持部３０から基板移載保持部１０に受け渡される。
【００５４】
処理済基板Ｗを受け取った基板移載ロボット４は、上述したカセットＣからの基板Ｗの取り出しと逆の動作で処理済基板ＷをカセットＣに収納する。
【００５５】
なお、本実施例装置では、基板移載ロボット４は、カセットＣから未処理基板Ｗを次々に取り出して、基板搬送ロボット６に次々に引き渡していき、基板処理部２の各処理ユニット５及び露光装置８では、それぞれの処理が同時並行して行われている。基板搬送ロボット６は、一方の基板搬送保持部３０にのみ基板Ｗを保持して処理ユニット５間で基板Ｗを搬送し、各処理ユニット５に対しては、基板Ｗを保持していない空の基板搬送保持部３０がその処理ユニット５での処理を終えた基板Ｗを取り出し、それに続いてすぐに、その処理ユニット５で処理すべき基板Ｗを保持している他方の基板搬送保持部３０を用いてその基板Ｗをその処理ユニット５に引き渡すというように、基板Ｗを入れ換えて基板Ｗの受渡しを行う。ＩＦユニット７に対する露光処理前後の基板Ｗの受渡しも同様に行われる。従って、処理が進行してくると、基板移載保持部１０から基板搬送保持部３０に未処理基板Ｗを引き渡す際に、基板搬送ロボット６側では、一方の基板搬送保持部３０が空で、他方の基板搬送保持部３０に一連の処理を終えた処理済基板Ｗを保持した状態になる。この状態以降は、空の基板搬送保持部３０で基板移載保持部１０から未処理基板Ｗを受け取り、それに続いてすぐに、処理済基板Ｗを保持している基板搬送保持部３０から基板移載保持部１０に処理済基板Ｗが受け渡される。処理済基板Ｗを受け取った基板移載ロボット４は、処理済基板ＷをカセットＣに収納すると、それに続いてすぐに、次の未処理基板ＷをカセットＣから取り出し、その未処理基板Ｗを基板搬送ロボット６に引き渡す動作を繰り返していく。
【００５６】
このように、基板搬送保持部３０を２つ備えることにより、基板移載ロボット４と基板搬送ロボット６との間の未処理基板Ｗと処理済基板Ｗとの受渡しをスムーズに行え、装置全体のスループットを向上させることができる。なお、基板搬送ロボット６は、基板搬送保持部３０を３つ以上備える構成でも、同様に基板移載ロボット４と基板搬送ロボット６との間の未処理基板Ｗと処理済基板Ｗとの受渡しをスムーズに行うことができる。
【００５７】
ところで、各処理ユニット５での処理時間などの関係で、基板移載ロボット４の動作サイクルに応じて基板搬送ロボット６を動作させるように、基板移載ロボット４や基板搬送ロボット６の動作を制御するのは実質的に不可能であり、両ロボット４、６の動作にズレ（タイムラグ）が生じことは避けられない。従って、例えば、基板移載ロボット４が基板受渡し準備状態になっていても、基板搬送ロボット６は基板受渡し準備になっておらず、基板Ｗの搬送や処理ユニット５に対する基板Ｗの受渡しを行っていることもある。
【００５８】
このような状態で、基板移載保持部１０が未処理基板Ｗを保持して基板搬送ロボット６に向けて前進移動し、基板処理部２内の受渡し用の通路２ａで未処理基板Ｗを待機させておくと、基板搬送ロボット６の動作に応じて発生するパーティクルによって未処理基板Ｗが汚染されるおそれがある。
【００５９】
そこで、コントローラ９は、基板搬送ロボット６が基板受渡し準備状態でないときに、基板移載ロボット４が基板受渡し準備状態になると、その状態で待機させ、基板搬送ロボット６が基板移載ロボット４と基板Ｗの受渡し動作が可能となったときに、基板移載保持部１０の前進移動を開始させる制御指令を基板移載ロボット４に与えて、基板移載保持部１０の基板搬送ロボット６に向けた前進移動を開始させるように制御する。
【００６０】
ここで、コントローラ９が上記制御指令を与えるタイミングとしては、以下のタイミングが考えられる。
【００６１】
(1)  基板搬送ロボット６が基板受渡し準備状態となったタイミング。この場合には、コントローラ９は基板移載保持部１０の前進移動と基板搬送保持部３０の前進移動とを同時に開始させる。
【００６２】
(2)  上記(1)のタイミングよりも若干遅いタイミング。例えば、基板搬送保持部３０の前進移動を完了したタイミング。この場合には、基板移載保持部１０の前進移動は、基板搬送保持部３０の前進移動より遅れて開始される。
【００６３】
(3)  上記(1)のタイミングよりも若干早いタイミング。例えば、基板移載保持部１０の前進移動が完了するまでに、基板搬送ロボット６が基板受渡し準備状態になるようなタイミング。この場合には、基板搬送保持部３０の前進移動は、基板移載保持部１０の前進移動より遅れて開始される。
【００６４】
以上のように、コントローラ９は基板移載ロボット４及び基板搬送ロボット６を制御することにより、基板移載保持部１０と基板搬送保持部３０との間の基板Ｗの受渡しの動作において、基板搬送ロボット６による搬送動作や処理ユニット５に対する受渡し動作などによって発生するパーティクルで未処理基板Ｗが汚染されることを防止することができる。
【００６５】
以上のように本実施例によれば、基板移載保持部１０と各基板搬送保持部３０との間で基板Ｗを直接に受け渡すので、従来装置に必要であった基板移載保持部１０と各基板搬送保持部３０との間の基板Ｗの受渡し用の基板受渡し台を削減することができ、装置構成の簡単化および装置のフットプリントの小型化を図ることができる。
【００６６】
（削除）
【００６７】
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【００６８】
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【００６９】
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【００７０】
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【００７１】
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【００７２】
また、図１２に示すように、基板移載ロボット４の搬送路ＴＲＩに対してカセット載置台３と、第１、第２実施例と同様の構成の基板処理部２とを同じ側部側に配置すると、基板移載ロボット４は、支持台１３などの軸芯Ｑ１周りの回転を行うことなく、基板搬送保持部３０との基板Ｗの受渡しの際に、基板移載保持部１０を基板搬送ロボット６に向けて前進移動させることができる。従って、このような装置のレイアウトにおいても、基板移載ロボット４は、支持台１３などを軸芯Ｑ１周りで回転させる機構を省略することができる。
【００７３】
なお、図１２の構成では、基板移載ロボット４の搬送路ＴＲＩが長くなり、また、カセット載置台３が基板処理部２の側方から張り出して装置全体のコンパクト化の妨げとなる。上記第１実施例のように基板移載ロボット４の搬送路ＴＲＩの一方の側部側にカセット載置台３を配置し、他方の側部側に基板処理部２を配置すると基板移載ロボット４の搬送路ＴＲＩを短くでき、装置全体をコンパクトに構成することができるが、このような配置において、基板搬送保持部３０との基板Ｗの受渡しの際に、基板移載保持部１０を基板搬送ロボット６に向けて前進移動させる場合には、支持台１３などの軸芯Ｑ１周りの回転が必要になる。従って、基板移載ロボット４の支持台１３などを軸芯Ｑ１周りで回動可能に構成すると、基板移載保持部１０の進退移動方向を水平面内で任意に変えることができ、装置のレイアウトや、基板移載保持部１０と基板搬送保持部３０との間の基板Ｗの受渡しの動作形態などの自由度を高めることができる。
【００７４】
また、基板移載ロボット４の支持台１３などを軸芯Ｑ１周りで回動可能に構成すると、基板移載保持部１０をＹ方向に向けて進退移動させることもでき、搬送路ＴＲＩの端部ＥＰ（図１参照）においても基板移載ロボット４は基板Ｗの受渡しを行うことができる。従って、例えば、露光装置８との受渡しを行うＩＦユニット７を搬送路ＴＲＩの端部ＥＰに隣設させ、ＩＦユニット７との露光処理前後の基板Ｗの受渡しを基板移載ロボット４が行うように構成することもできる。また、その他の装置やユニット、例えば、検査装置などを搬送路ＴＲＩの端部ＥＰに隣設させ、その装置との基板Ｗの受渡しを基板移載ロボット４が行うように構成することもできる。さらに、図１３に示すように、基板移載ロボット４の搬送路ＴＲＩを挟んで、その両端部ＥＰに隣設して基板処理部２とＩＦユニット７とを対向配置させ、搬送路ＴＲＩの側部に沿ってカセット載置台３を配設するなどのレイアウトも可能となる。
【００７５】
なお、上記実施例では、レジスト塗布工程の処理を行う基板処理装置を例に採り説明したが、その他の工程の処理を行う基板処理装置にも本発明は同様に適用できる。
【００７６】
また、本発明は半導体ウエハに対して処理を行う装置に限らず、液晶表示器用のガラス基板やフォトマスク、光ディスク用のガラス基板などのその他の基板に対して処理を行う装置にも同様に適用できる。
【００７７】
【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、基板移載保持部における基板の保持位置と、各基板搬送保持部における基板の保持位置とを違えて、基板移載保持部と各基板搬送保持部との上下方向の相対移動によって、両保持部間で基板を直接に受け渡すように構成したので、従来装置に必要であった基板受渡し台を削減することができ、装置構成の簡単化および装置のフットプリントの小型化を図ることができる。
【００７８】
また、基板搬送手段に複数の基板搬送保持部を備えているので、基板移載保持部から基板搬送保持部への未処理基板の受渡し動作と、基板搬送保持部から基板移載保持部への処理済基板の受渡し動作とを連続して行うことができ、基板移載手段と基板搬送手段との間の基板の受渡し動作をスムーズに行うことができる。
【００７９】
請求項２に記載の発明によれば、基板移載保持部は、平面視で略Ｉ字型の形状を有し、基板の直径に平行な２本の仮想軸線で基板を３つの保持領域に分割したうちの中央の第１保持領域において基板を保持し、各基板搬送保持部はそれぞれ、平面視で略Ｕ字型の形状を有し、二股に分かれた先端部分で、第１保持領域の両側の第２、第３保持領域において基板を保持するように構成したので、簡単な構造の基板移載保持部及び基板搬送保持部で両保持部間の基板の受渡しを実現することができる。
【００８０】
請求項３に記載の発明によれば、基板移載保持部を支持する支持台を鉛直方向の軸芯周りで回動可能に構成したので、基板移載保持部の進退移動方向を水平面内で任意に変えることができ、装置のレイアウトや、基板移載保持部と基板搬送保持部との間の基板の受渡しの動作形態などの自由度を高めることができる。
【００８１】
請求項４に記載の発明によれば、基板移載保持部と各基板搬送保持部との間で基板を受け渡す際に、基板移載保持部が基板を保持して基板搬送手段に向けて前進移動する動作を含む場合、基板搬送手段が基板移載手段と基板の受渡し動作が可能になったことを指令する制御指令に応じて、基板移載保持部が基板を保持して基板搬送手段に向けて前進移動を開始するように動作させるので、基板移載保持部と基板搬送保持部との間の基板の受渡しの動作において、基板搬送手段から発生するパーティクルで基板が汚染されることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施例に係る基板処理装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】  カセットの構成を示す横断面図と正面図である。
【図３】  基板移載保持部の構成を示す平面図とＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】  基板移載保持部を進退移動させるアーム機構の構成を示す平面図と動作説明図である。
【図５】  基板移載保持部を進退移動させるその他の機構を示す図である。
【図６】  基板移載ロボットの正面図と側面図である。
【図７】  ２つの基板搬送保持部を進退移動させるアーム機構の構成を示す平面図である。
【図８】  ２つの基板搬送保持部を進退移動させるアーム機構の構成を示す正面図である。
【図９】  基板搬送保持部の構成を示す斜視図と平面図とＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図１０】  基板搬送保持部のその他の形状を示す平面図及びＣ−Ｃ矢視断面図と、基板搬送保持部のさらに別の形状を示す平面図及びＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図１１】  実施例装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図１２】  装置のレイアウトの他の例を示す要部平面図である。
【図１３】  装置のレイアウトのさらに他の例を示す要部平面図である。
【符号の説明】
１：インデクサ部
２：基板処理部
３：カセット載置台
４：基板移載ロボット
５：処理ユニット
６：基板搬送ロボット
１０：基板移載保持部
３０（３０ａ、３０ｂ）：基板搬送保持部
Ｗ：基板
Ｃ：カセット
ＨＡ１：基板移載保持部の保持位置を含む第１保持領域
ＨＡ２、ＨＡ３：基板搬送保持部の保持位置を含む第２、第３保持領域
Ｑ１：基板移載保持部を支持する支持台の鉛直方向の回転軸芯
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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