JPH07183356A - 基板配列ピッチ変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で基板を損傷することなく基板の
配列ピッチを変換する。 【構成】 この装置は、基板保持具４０と回動機構４２
とを備えている。基板保持具４０は標準ピッチで形成さ
れた基板保持可能な複数の保持溝４５と、保持溝４５か
らハーフピッチだけ変位して標準ピッチで形成された複
数の中間保持溝４６とを有し、少なくとも２つの基板群
を保持溝に沿った方向で並列配置可能である。回動機構
４２は、保持溝４５に載置された基板群を保持溝４５に
沿って他端側に移動させる手段である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板の配列ピッチを狭
くしたり、あるいは逆に広くしたりするための基板配列
ピッチ変換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体基板等の薄板状被処理基板（以
下、単に基板と記す）の表面処理を行う場合には基板処
理装置が用いられる。基板処理装置は、複数の基板を収
納したキャリアを搬送する搬送ロボットと、処理液によ
って複数の基板の表面処理を行う処理槽と、処理された
基板表面を乾燥する乾燥炉等が設けられている。基板を
処理槽に浸漬する場合には、キャリアを処理槽に浸漬す
るキャリアバッチ方式と、キャリアから取り出した複数
の基板をチャックにより保持して処理槽に搬送するキャ
リアレス方式が用いられる。

【０００３】ここで、処理槽内で一度に多数の基板を処
理可能とするために、搬送ロボットにおける基板配列ピ
ッチよりも狭いピッチで処理槽の基板保持具に基板を保
持させるための基板配列ピッチ変換装置が従来から提案
されている。たとえば特開平２−３０３１４０号公報に
示された装置では、左右１対のウエハ保持爪をそれぞれ
カム軸によって駆動し、保持される基板群のピッチをカ
ム軸の回転量を制御することによって調整している。ま
た、特開平３−２７３６６２号公報に記載された装置で
は、１対のプレート表面に上下方向に傾斜するピッチ変
換溝を形成し、このピッチ変換溝に沿って基板を移動さ
せることにより基板の配列ピッチを変換している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来のピッチ
変換装置において、前者の装置ではピッチ変換を行うた
めの機構が非常に複雑となり、装置全体が高価になって
しまう。また、左右１対のカム軸を同期して回転させる
必要があり、回転角度に狂いが生じると基板が捩じられ
て基板の破損を招くという問題がある。また後者の装置
では、上下方向に傾斜する溝を精度良く形成し、しかも
対向する１対のプレートの溝を高精度に対向して配置す
る必要がある。この装置において、両プレート間に位置
の狂いがあると、前記同様に基板が捩じられることとな
り、基板の破損を招く。このように従来のピッチ変換装
置では、構造が複雑で、しかも加工、組立及び作動を高
精度に行う必要があり、装置が高価になるとともに、精
度に狂いが生じると基板の破損を招く場合がある。

【０００５】本発明の目的は、簡単な構造で、容易に基
板配列のピッチ変換を行うことができるようにすること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る基板配列ピ
ッチ変換装置は、基板の配列ピッチを変換するための装
置であり、基板保持具と基板移動手段とを備えている。
基板保持具は、所定のピッチで互いに平行に形成されそ
れぞれ基板を保持可能な複数の保持溝を有し、少なくと
も２つの基板群を保持溝に沿った方向で並列配置可能で
ある。基板移動手段は、複数の保持溝に保持された基板
群を各溝に沿って移動させる。

【０００７】前記基板保持具は、たとえば、一端側から
他端側にかけて形成された複数の第１保持溝と、隣接す
る第１保持溝の間で他端側にのみ形成された第２保持溝
とを有している。この場合基板移動手段は、複数の第１
保持溝に保持された基板を基板保持具の一端側と他端側
との間で移動させる。また前記基板保持具は、たとえ
ば、一端側から中央部にかけて形成された複数の第１保
持溝と、他端側から中央部にかけて隣接する第１保持溝
の間に形成された複数の第２保持溝とを有している。こ
の場合基板移動手段は、各溝に配置された複数の基板
を、それぞれ基板保持具の端部と中央部との間で移動さ
せる。

【０００８】

【作用】本発明に係る基板配列ピッチ変換装置では、た
とえば標準ピッチ配列の基板群が基板保持具の保持溝の
一端側に１つおきに載置される。また、同様に標準ピッ
チ配列の基板群が保持溝の他端側に１つおきに載置され
る。ここで、一端側に載置された基板群と他端側に載置
された基板群とは保持溝の１ピッチ分ずれて配置され
る。そして、基板移動手段により、たとえば保持溝の一
端側に載置された基板群を他端側に移動させる。これに
より、他端側に標準ピッチで載置されている基板群の隣
接する基板間にそれぞれ移動されてきた基板が挿入さ
れ、他端側では、標準ピッチより狭いたとえば標準ピッ
チの半分のハーフピッチで基板が配列されることとな
る。

【０００９】また、たとえば保持溝が、一端側から中央
部にかけて形成された第１保持溝と、他端側から中央部
にかけてかつ隣接する第１保持溝の間に形成された第２
保持溝とからなる場合は、たとえば標準ピッチ配列の基
板群が第１保持溝の一端側と第２保持溝の他端側に載置
される。そして、両端の基板群を基板移動手段により中
央部に移動させることにより、中央部には、たとえばハ
ーフピッチの基板群が配列されることとなる。

【００１０】これらの装置では、基板保持具に形成され
る保持溝は直線状であり、加工が容易である。また、基
板保持具を対向して設ける必要がなく、１つの基板保持
具により配列ピッチを変換できるので、従来装置のよう
な同期のための制御や調整が不要となる。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明に係る基板配列ピッチ変換装
置が採用された基板処理装置を示している。この基板処
理装置１は、搬送用キャリア２から基板Ｗを取り出して
表面処理用キャリア３へ移し替える基板移替え部４と、
基板Ｗの表面処理部５と、基板乾燥部６と、搬送用キャ
リア２を洗浄するキャリア洗浄部７と、メンテナンス作
業域８とを有している。

【００１２】また、この基板処理装置１は、キャリア搬
入搬出部１０に沿って設けられたキャリア移載ロボット
１１と、基板移替え部４に沿って設けられた基板チャッ
ク１２と、基板移替え部４から基板表面処理部５及び基
板乾燥部６にわたって設けられたキャリア搬送ロボット
１３とがそれぞれ移動可能に設けられている。キャリア
搬入搬出部１０は、図１及び図２で示すように、前述の
キャリア移載ロボット１１と、搬送されてきた複数の搬
送用キャリア２を載置するステージ１５と、ステージ１
５の開口部１５ａ，１５ｂの下方に設けられたオリエン
テーションフラットの整合用ローラ１６とを有してい
る。キャリア移載ロボット１１は、ステージ１５に沿っ
て移動、回動及び昇降可能に設けられている。そしてこ
のキャリア搬入搬出部１０では、ステージ１５の一端側
に搬入されてきた搬送用キャリア２内の基板Ｗのオリエ
ンテーションフラットが整合用ローラ１６で整合され、
そのキャリア２がキャリア移載ロボット１１で基板移替
え部４のターンテーブル１７上に移載される。また、処
理済基板Ｗを収納した搬送用キャリア２は、キャリア移
載ロボット１１でステージ１５の他端側に移載され、こ
の移載された搬送用キャリア２は後段の処理工程に向け
て搬出される。

【００１３】基板移替え部４は、図２で示すように、前
述の基板チャック１２と、キャリア載置テーブル２０
と、キャリア載置テーブル２０の下方に配置された第１
基板受渡し装置２１と、基板配列ピッチ変換装置２２
と、第２基板受渡し装置２３とを有している。基板チャ
ック１２は、キャリア載置テーブル２０の一方側に設け
られ、キャリア載置テーブル２０に沿って移動可能であ
る。そしてこの基板移替え部４では、キャリア移載ロボ
ット１１で搬送されてきた２個の搬送用キャリア２から
標準ピッチで配列された複数の基板Ｗが取り出され、そ
の配列ピッチが標準ピッチの２分の１のハーフピッチに
縮小され、別の表面処理用キャリア３内に移し替えられ
る。

【００１４】第１基板受渡し装置２１の概要を図３に示
す。この第１基板受渡し装置２１は、図２及び図３で示
すように、キャリア載置テーブル２０に設けられた１対
のターンテーブル１７を水平回転させるための駆動モー
タ３０と、各ターンテーブル１７の下方に配置されター
ンテーブル１７の中央開口部を貫通して昇降する基板受
渡し具３１と、昇降基枠３２を介して各基板受渡し具３
１を昇降駆動する昇降駆動手段３３と、各基板受渡し具
３１を相互に接近、離反させるリンク駆動手段３４とか
ら構成されている。なお、ターンテーブル１７は、キャ
リア移載ロボット１１によりターンテーブル１７上に移
載された搬送用キャリア２の方向を９０°回転させるこ
とにより、基板Ｗの収容方向を後続の各種装置に対応さ
せるためのものであり、後続の装置の配列によって必ず
しも必要でない。

【００１５】この基板受渡し装置２１では、各基板受渡
し具３１が上昇させられ、その基板保持部３１ａで複数
の基板Ｗを起立整列状態のまま保持する。つまり、各基
盤受渡し具３１は、相互に離反した状態で各搬送用キャ
リア２から複数の基板Ｗを起立姿勢で受け取る。したが
ってこの段階では、２つの基板受渡し具３１で保持した
キャリア２個分の基板は、図３において実線で示すよう
に、それぞれ前群の基板Ｗ１と後群の基板Ｗ２とに分離
した状態となっている。

【００１６】このような状態で、基板受渡し具３１を基
板整列方向へ相互に接近させる。これにより、図３にお
いて二点鎖線で示すように、前群Ｗ１と後群Ｗ２に分離
されていた基板はほぼ等ピッチＰで整列し、基板チャッ
ク１２のチャックハンド３５の基板保持溝に対して位置
整合する。したがって、基板受渡し具３１で一括保持す
ることができる。この後、基板チャック１２でこれらの
基板Ｗを一括挟持して移送し、配列ピッチ変換装置２２
に移載する。

【００１７】基板配列ピッチ変換装置２２は、図４に示
すように、起立状態で１列に整列された複数の基板Ｗを
保持する基板保持具４０と、基板保持具４０を回動自在
に支持する支持枠４１と、基板保持具４０を回動させる
ための回動機構４２とを有している。基板保持具４０は
ほぼ平板状のプレート部材で構成されており、一端部に
設けられ標準ピッチＰで配列された基板群を保持可能な
第１保持部４３と、他端側に設けられ標準ピッチＰ及び
ハーフピッチＰ／２で基板群を保持可能な第２保持部４
４とを有している。第１保持部４３には、図５に示すよ
うに、標準ピッチで配列された基板群のそれぞれの基板
を保持するための保持溝４５が形成されており、この保
持溝４５は第２保持部４４にまで延びている。一方、第
２保持部４４には、第１保持部４３から延びて形成され
た保持溝４５の間に、標準ピッチＰで中間保持溝４６が
形成されている。保持溝４５と中間保持溝４６とはハー
フピッチＰ／２）だけずれている。また、中間保持溝４
６は、第２保持部４４に標準ピッチで配列された基板群
を載置可能なだけの幅を有しており、第１保持部４３側
には延びていない。このように、第２保持部４４には、
保持溝４５と中間保持溝４６とが形成され、ハーフピッ
チで配列された基板群を保持することが可能である。ま
た基板保持具４０の両端には、それぞれストッパー４０
ａ，４０ｂが上方に突出して形成されており、各保持部
４３，４４に保持された基板が基板保持具４０上から落
下するのを防止している。基板保持具４０の下面には、
１対の支持部４７が下方に突出して形成されており、各
支持部４７から外方に向かって回動軸４８が突出して設
けられている。

【００１８】支持枠４１は、基板の配列方向に沿って延
びる本体部４１ａと、本体部４１ａの前後方向の両端部
から上方に延びる前支持部４１ｂ及び後支持部４１ｃを
有している。基板保持具４０の回動軸４８は、支持枠４
１の各支持部４１ｂ，４１ｃにそれぞれ回動自在に支持
されている。回動機構４２は、基板保持具４０の前側の
回動軸４８に固定されたウォームホイール５０と、ウォ
ームホイール５０に噛み合うウォームシャフト５１と、
ウォームシャフト５１に連結された駆動モータ５２とを
有している。駆動モータ５２は、支持枠４１の本体部４
１ａに固定されている。このような回動機構４２によ
り、ウォームホイール５０を回転させて、基板保持具４
０を回動軸４８を中心に時計回りあるいは反時計回りに
回動させることが可能である。

【００１９】なお、支持枠４１はボール軸、ボールナッ
ト及びモータ等によって構成される昇降駆動手段５３
（図２参照）によって昇降駆動させられる。第２基板受
渡し装置２３は、図２に示すように、１つの基板受渡し
具５５と、この基板受渡し具５５を昇降させるための昇
降手段５６とを有している。ここでは、昇降手段５６に
より基板受け渡し具５５を上昇させ、基板受渡し具５５
の基板保持部５５ａでハーフピッチ配列の基板群を起立
整列状態のまま基板チャック１２から一括して受け取
り、表面処理用キャリア３に収容する。

【００２０】なお、表面処理用キャリア３には、搬送用
キャリア２の基板収納溝の１／２のピッチの基板収納溝
が形成されている。これにより、表面処理用キャリア３
への基板の収容枚数は多くなり、処理能力が向上する。
基板表面処理部５は、図１及び図２で示すように、オー
バーフローさせることなく酸洗浄等を行う処理槽６０ａ
と、オーバーフロー型の純水洗浄槽６０ｂとを備えてい
る。そして、表面処理用キャリア３をキャリア搬送ロボ
ット１３により順次各処理槽６０ａ，６０ｂ内に浸漬し
て基板Ｗの平面処理を行う。なお、各処理槽６０ａ，６
０ｂの下側には、処理液回収部６１ａと処理液供給部６
１ｂとが設けられている。

【００２１】基板乾燥部６は、表面処理用キャリア３を
収容して遠心力で液切り乾燥する遠心式の脱水乾燥機６
５を有している。なお、この遠心式の脱水乾燥機６５に
代えて、溶剤を用いて乾燥を促進するものや、減圧方式
により乾燥を促進するものも採用することも可能であ
る。キャリア洗浄部７は、基板Ｗを取り出して空になっ
た搬送用キャリア２を、基板Ｗの表面処理が行われてい
る間に洗浄するためのものであり、表面処理を終えた基
板Ｗは、基板移替え部４において表面処理用キャリア３
から洗浄された搬送用キャリア２に移し替えられる。

【００２２】次に、基板配列ピッチ変換装置２２の動作
を説明する。表面処理が行われていない未処理基板を表
面処理用キャリア３に移し替える場合には、標準ピッチ
Ｐで配列された基板群を以下のようにハーフピッチＰ／
２に変更する。すなわち、まず、基板保持具４０上の第
１保持部４３の保持溝４５に標準ピッチで配列された基
板群を基板チャック１２により載置する。次に、基板保
持具４０をハーフピッチＰ／２だけ横方向に移動させた
後、基板保持具４０上の第２保持部４４に形成された中
間保持溝４６に、標準ピッチで配列された基板群を載置
する。この状態を図４に示す。

【００２３】次に、駆動モータ５２を駆動してウォーム
シャフト５１を回転させ、ウォームホイール５０を図４
において時計回りに回転させる。すると、基板保持具４
０は、図６の一点鎖線で示す姿勢から実線で示す姿勢に
なる。これにより、第１保持部４３の保持溝４５に保持
されていた基板群は、保持溝４５に沿って第２保持部４
４側に移動し、中間保持溝４６に標準ピッチで配列され
た基板群の隣接する基板間にそれぞれの基板が挿入され
る。この状態では、第２保持部４４に、ハーフピッチで
基板が配列されたこととなる。

【００２４】次に基板チャック１２によってこれらのハ
ーフピッチで配列された基板群をチャックし、第２基板
受渡し装置２３側に受け渡す。一方、処理済の基板はハ
ーフピッチで配列されているので、処理済の基板を搬送
用キャリア２側に受け渡す場合には、前述と逆の動作を
行う。すなわち、第２受渡し装置２３側から、基板チャ
ック１２によってハーフピッチで配列された基板群を基
板保持具４０上の第２保持部４４の各保持溝４５，４６
上に載置する。次に、駆動モータ５２を駆動し、ウォー
ムシャフト５１及びウォームホイール５０を介して基板
保持具４０を図４において反時計回りに回動させる。こ
れにより、第２保持部４４上に配置されたハーフピッチ
の基板群のうちの保持溝４５に保持された基板は、保持
溝４５に沿って第１保持部４３側に移動させられる。そ
して第１保持部４３側に移動させられた基板は、ストッ
パー４０ａにより停止させられる。また中間保持溝４６
に保持された基板は、中間保持溝４６が第１保持部４３
側に延びて形成されていないので、そのままの位置で保
持される。このようにして、基板保持具４０の第２保持
部４４に載置されたハーフピッチの基板群は、第１保持
部４３と第２保持部４４とに分けられ、それぞれ標準ピ
ッチで配列された基板群となる。

【００２５】この後、それぞれ標準ピッチで配列された
基板群は、基板チャック１２によって第１基板受渡し装
置２１側で待ち受けている搬送キャリア２に移し替えら
れる。このような実施例では、基板保持具４０を傾斜さ
せるだけで標準ピッチで配列された基板群をハーフピッ
チで配列された基板群とすることができる。また、基板
保持具４０には保持溝４５，４６を直線状に形成するだ
けでよいので、その加工も容易である。

【００２６】〔他の実施例〕 （ａ） 前記実施例では、基板保持具４０上において基
板を移動させるために、回動機構４２を設けたが、基板
チャック１２の背面等の押出手段を利用して第１保持部
４３の基板群を第２保持部４４側に移動させるようにし
てもよい。なお、この場合には、第２保持部４４に配列
されたハーフピッチの基板群から標準ピッチの基板群を
取り出す場合には、標準ピッチの櫛歯状の部材によって
標準ピッチの基板を抽出する必要がある。 （ｂ） 基板保持具の表面に形成される保持溝のパター
ンは、前記実施例に限定されない。

【００２７】たとえば、図７に示すように、基板保持具
７０の左右両端部のそれぞれから中央方向に延びる保持
溝７１，７２を標準ピッチで形成してもよい。これらの
溝７１，７２は、左右両端部から中央方向に向かって延
び、各保持溝７１，７２に保持された基板が中央方向の
端部にまで移動したとき、各基板が整列するような長さ
となっている。また、左右の保持溝７１，７２は、ハー
フピッチ（Ｐ／２）だけ変位して形成されている。

【００２８】この場合には、基板保持具７０の左右両端
部にそれぞれ第１保持部７３，７４が形成され、中央部
に第２保持部７５が形成されたこととなる。 （ｃ） 図８に基板保持具のさらに他の実施例を示す。 この基板保持具８０では、保持溝８１，８２の形成パタ
ーンは図７に示す実施例と同様である。そしてこの基板
保持具８０は、２つのプレート部材８３，８４からな
り、両プレート部材８３，８４は中央に設けられた支持
軸８５を中心に回動が可能である。また、各プレート部
材８３，８４の端部には、ストッパー８３ａ，８４ａが
形成されている。

【００２９】この実施例では、図示しない駆動手段によ
って各プレート部材８３，８４を、図９に示すようにそ
れぞれの端部が上方に位置する方向に回動する。する
と、各保持溝８１，８２に保持された基板群は、中央側
の第２保持部に移動し、ハーフピッチ配列の基板群とな
る。一方、中央部に配置されたハーフピッチ配列の基板
群は、各プレート部材８３，８４を前記とは逆に回動さ
せることにより、それぞれ標準ピッチ毎の基板が各保持
溝８１，８２に沿ってそれぞれの端部に移動し、各端部
に標準ピッチ配列の基板群を抽出することが可能とな
る。 （ｄ） 本発明は、キャリアレス方式の基板処理装置に
対しても適用することが可能である。 （ｅ） 前述した実施例では、第１基板受渡し装置２１
により２つの基板群Ｗ１，Ｗ２を等ピッチで整列させて
作成した基板群Ｗを、さらに２つ組み合わせてハーフピ
ッチ配列の基板群としたが、第１基板受渡し装置２１を
省略し、２つの基板群を用いてハーフピッチ配列として
もよい。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明では、基板保持具の
保持溝に沿って基板を移動させるだけで基板の配列ピッ
チを変換することができ、また基板保持具の保持溝を直
線状の溝とすることができ、簡単な構成でしかも基板に
損傷をあたえることなく基板の配列ピッチを変換するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による基板配列ピッチ変換装
置が採用された基板処理装置の斜視図。

【図２】前記基板処理装置の縦断面概略構成図。

【図３】前記基板処理装置の第１基板受渡し装置の縦断
面概略構成図。

【図４】基板配列ピッチ変換装置の斜視図。

【図５】基板配列ピッチ変換装置の基板保持具の平面
図。

【図６】基板配列ピッチ変換の動作を説明するための
図。

【図７】本発明の他の実施例による基板保持具の平面
図。

【図８】本発明のさらに他の実施例による基板保持具の
平面部分図。

【図９】図８に示した基板保持具の動作を説明するため
の図。

【符号の説明】

１２ 基板チャック ２２ 基板配列ピッチ変換装置 ４０ 基板保持具 ４２ 回動機構 ４３ 第１保持部 ４４ 第２保持部 ４５ 保持溝 ４６ 中間保持溝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板の配列ピッチを変換するための基板配
   列ピッチ変換装置であって、 所定のピッチで互いに平行に形成されそれぞれ基板を保
   持可能な複数の保持溝を有し、少なくとも２つの基板群
   を前記保持溝に沿った方向で並列配置可能な基板保持具
   と、 前記複数の保持溝に保持された基板群を各溝に沿って移
   動させる基板移動手段と、を備えた基板配列ピッチ変換
   装置。
2. 【請求項２】前記基板保持具は、一端側から他端側にか
   けて形成された複数の第１保持溝と、隣接する第１保持
   溝の間で他端側にのみ形成された第２保持溝とを有し、 前記基板移動手段は、前記複数の第１保持溝に保持され
   た基板を前記基板保持具の一端側と他端側との間で移動
   させるものである、請求項１に記載の基板配列ピッチ変
   換装置。
3. 【請求項３】前記基板保持具は、一端側から中央部にか
   けて形成された複数の第１保持溝と、他端側から中央部
   にかけて隣接する前記第１保持溝の間に形成された複数
   の第２保持溝とを有し、 前記基板移動手段は、前記各溝に配置された複数の基板
   を、それぞれ前記基板保持具の端部と中央部との間で移
   動させるものである、請求項１に記載の基板配列ピッチ
   変換装置。