JPH07193114A - 基板支持装置及び基板位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で基板の支持及び位置決めを行
う。 【構成】 ハンド４３は、ハウジングに対して進退可能
でかつ基板Ｗを水平に支持する部材であって、支持ピン
６１と載置部本体５８と板バネ５９とを備えている。支
持ピン６１は、基板Ｗの下面を支持する。載置部本体５
８は、支持ピン６１に支持された基板Ｗの側方におい
て、基板Ｗの一辺を受ける載置面５８ａを有している。
板バネ５９は、載置部本体５８を昇降自在に支持しかつ
上方に付勢する。また、ハンド４３の先端には、当接部
材６１が配置され、載置部本体５８との間で基板Ｗを保
持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板を水平姿勢にて支
持する基板支持装置と、基板を位置決めするための基板
位置決め装置とに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体や液晶表示装置の製造工程におい
て、基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置が用
いられている。この種の基板処理装置は、一般に、基板
を１枚ずつ処理する複数の基板処理部と、各基板処理部
間で基板を搬送する基板搬送ロボットとを備えている。

【０００３】基板搬送ロボットは、ロボット本体と、ロ
ボット本体に対して進退するハンドとを有している。こ
のハンド上に基板が載置され搬送される。この基板搬送
時間を短縮するためには、搬送開始時や終了時における
加減速度を大きくする必要がある。そして、そのために
は、ハンド上で基板を確実に保持しなければならない。

【０００４】搬送時間を短縮できる基板搬送ロボットと
して、特開平５−１００１９９号公報に開示された基板
搬送ロボットが知られている。この基板搬送ロボットは
スカラ型のロボットであり、基台と、基台に回転自在に
取り付けられた第１のアームと、第１のアームの先端に
回転自在に取り付けられた第２のアームと、第２のアー
ムの先端に回転自在に取り付けられた基板載置部と、基
板載置部に載置された基板保持部とを有している。基板
保持部は、角型基板を側方から挟んで保持するようにな
っており、角型基板の進出側に当接し得るストッパー
と、角型基板の退入側に対向して配置された進退自在な
押圧部と、押圧部を前記第２アームの回転力により進退
させる回転カムとを備えている。

【０００５】この基板搬送ロボットでは、アームの進出
時に、回転カムが押圧部を退避位置に配置する。それ以
外の時には、押圧部は進出位置に配置され、基板に当接
してストッパーと共に角型基板を挟持する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】特開平５−１００１９
９号公報に開示された基板搬送ロボットにおいては、基
板を基板保持部上において支持するために、基板を押圧
する押圧部と第２アームとを基板載置部上において連結
する必要があるのでその構成が複雑となり、かつ支持さ
れる基板の近傍にこのような複雑な機構を設けるのでそ
の発塵によって基板が汚染されるおそれがある。

【０００７】本発明の目的は、簡単な構成によって基板
を挟持して支持しその発塵による基板の汚染も生じにく
い基板支持装置を提供することにある。本発明の別の目
的は、簡単な構成によって基板を基板保持部上の所定位
置に位置決めすることが可能な基板位置決め装置を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る基板支持装
置は、基板を水平姿勢にて支持する装置であって、基板
載置台と、受け部材と、弾性部材と、当接部材とを備え
ている。基板載置台は、基板の下面を下方から支持する
下面支持部を有している。受け部材は、下面支持部に支
持された基板の側方において基板の一端部を受けるよう
に、上下方向に傾斜を有するテーパ面を持っている。弾
性部材は、基板載置台に固定されて、受け部材を昇降自
在に支持する。当接部材は、下面支持部に支持された基
板の側方において一端部と対向する他端部と当接するよ
うに基板載置台に固定され、かつ受け部材のテーパ面と
で前記基板を挟持する。

【０００９】本発明に係る基板位置決め装置は、伸縮自
在な搬送アームの先端に設けられた基板支持部に基板を
支持して水平方向に搬送する基板搬送装置に用いられ、
搬送される基板を基板支持部上の所定位置に位置決めす
るための装置であって、第１当接部と、第２当接部と、
弾性機構とを備えている。第１当接部は、基板支持部上
に設けられ、位置決めされる基板の一端部が当接可能な
ものである。第２当接部は、一端部と対向する基板他端
部と当接可能なものである。弾性機構は、搬送アームの
圧縮状態において、第２当接部を弾性的に基板他端部に
押圧するように付勢力を生じ、搬送アームの伸長状態に
おいて、付勢力を解消する。

【００１０】

【作用】本発明に係る基板支持装置では、基板載置台の
下面支持部が基板の下面を支持し、受け部材のテーパ面
が基板の一端部を受ける。この受け部材は、基板を受け
る際に基板の重量により弾性部材が撓むことで下降す
る。このとき、受け部材がテーパ面で基板を受けるの
で、基板が支持部材に支持されたときに、基板の水平方
向の動きが受け部材で確実に規制される。ここでは基板
支持動作が、回転部分の無い簡素な構造で実現され、発
塵による基板の汚染も生じにくい。

【００１１】本発明に係る基板位置決め装置では、基板
支持部に基板が支持され、搬送アームが圧縮すると、弾
性機構が第２当接部を基板他端部に押圧するように付勢
し、基板を第１当接部に当接させる。この結果、基板が
第１当接部に当接して位置決めされる。また、搬送アー
ムが伸長すると、付勢力が解消する。ここでは基板位置
決め動作が、弾性機構の付勢力による回転部分の無い簡
素な構造で実現される。

【００１２】

【実施例】図１及び図２において、本発明の一実施例を
採用した基板処理装置１は、多数の角型基板Ｗを収納し
た２つのカセットＣ１，Ｃ２を載置する基板搬入・搬出
部２と、基板Ｗに一連の処理を行う処理ユニット部３
と、基板搬入・搬出部２と処理ユニット部３との間で基
板Ｗを搬送する基板搬送部４とを有している。

【００１３】基板搬入・搬出部２は、カセットＣ１，Ｃ
２が載置されるカセット載置台ＩＤと、カセットＣ１，
Ｃ２と基板搬送部４の基板搬入・搬出位置との間で基板
Ｗを１枚ずつ搬送するインデクサロボットＲＢ１とで構
成されている。カセットＣ１，Ｃ２には、たとえば１０
枚の基板Ｗが収納可能である。カセット載置台ＩＤは、
載置されたカセットＣ１，Ｃ２を上下させて、基板取り
出し取り入れ位置を一定高さに維持する機能を有してい
る。

【００１４】インデクサロボットＲＢ１は、Ｙ方向（図
１の奥行き方向）に延びるレール５上を移動可能であ
る。インデクサロボットＲＢ１は、スカラ型のロボット
であり、Ｚ方向（図１の上下方向）と、Ｘ方向（図１の
左右方向）と、θ方向（垂直軸回りの回転方向）とにも
移動可能である。処理ユニット部３には、各処理部が上
下２段に分けて配列されており、その下段には、基板Ｗ
を洗浄するスピンスクラバーＳＳと、洗浄された基板Ｗ
にフォトレジスト液を塗布するスピンコーターＳＣとが
配置されている。また上段には、ホットプレートＨＰ
１，ＨＰ２とクールプレートＣＰ１，ＣＰ２とが配置さ
れている。ホットプレートＨＰ１は、スピンスクラバー
ＳＳで洗浄された基板Ｗを脱水ベークするものであり、
ホットプレートＨＰ２は、フォトレジスト液が塗布され
た基板Ｗをプリベークするものである。クールプレート
ＣＰ１，ＣＰ２は、それぞれホットプレートＨＰ１，Ｈ
Ｐ２で加熱された基板Ｗを冷却するものである。

【００１５】基板搬送部４は、Ｘ方向に延びるレール６
と、レール６上を移動可能な基板搬送ロボットＲＢ２と
を有している。基板搬送ロボットＲＢ２は、スカラ型の
ロボットであり、Ｚ方向とＹ方向とにも移動可能であ
る。基板搬送ロボットＲＢ２は、図３に示すように、レ
ール６に沿って移動するＸ軸移動機構２０と、Ｘ軸移動
機構２０上に配置された１対のＺ軸移動機構２１と、Ｚ
軸移動機構２１間に配置されたＹ軸移動機構２２とを有
している。

【００１６】Ｘ軸移動機構２０は、レール６に移動可能
に支持された移動フレーム２３を有している。移動フレ
ーム２３内には、Ｘ方向移動のための駆動モータ（図示
せず）と、Ｚ方向移動のための駆動モータＺＭとが配置
されている。移動フレーム２３の上部には、Ｚ軸移動機
構２１の固定フレーム２４が立設されている。固定フレ
ーム２４の上端内側には、第１昇降アーム２５が回転軸
を介して連結されている。第１昇降アーム２５の先端に
は、第２昇降アーム２６が回転軸を介して連結されてい
る。第２昇降アーム２６の先端には、Ｙ軸移動機構２２
のハウジング２７が回転軸を介して連結されている。Ｚ
方向駆動モータＺＭの駆動力は、固定フレーム２４内に
配置されたリンク（図示せず）により第１昇降アーム２
５に伝達される。第１昇降アーム２５及び第２昇降アー
ム２６内には、多数のギア（図示せず）が配置されてお
り、これらのギアにより、第１昇降アーム２５と第２昇
降アーム２６とハウジング２７とが連動して回動するよ
うになっている。この結果、第１昇降アーム２５及び第
２昇降アーム２６の回動によりハウジング２７が同じ姿
勢を維持しつつ昇降する。

【００１７】ハウジング２７内のＹ軸移動機構２２は、
図４に示すように、ハウジング２７の下面手前側（図４
下側）に配置されたＹ軸駆動モータＹＭと、Ｙ軸駆動モ
ータＹＭに連結されかつハウジング２７に回動可能に支
持された第１移動アーム４０と、第１移動アーム４０に
回転軸を介して連結された第２移動アーム４１と、第２
移動アーム４１の先端に回転軸を介して連結された基板
保持部４２とを有している。

【００１８】基板保持部４２は、上下に配置された１対
のハンド４３と、ハンド４３を互いに接近・離反する方
向に移動可能に支持する保持部本体４４とを有してい
る。ハンド４３を上下に１対設けたのは、処理済の基板
Ｗと処理前の基板Ｗとを処理部内で一度に交換するため
である。ここでは、第１移動アーム４０、第２移動アー
ム４１及び基板保持部４２は図示しないギヤ列で連結さ
れて同期して回動し、ハンド４３がＹ方向に同じ姿勢で
進退する。

【００１９】ハウジング２７の図４上側の内壁には、平
面視Ｌ字状の押圧部５０が取り付けられている。また保
持部本体４４の上面及び下面（図示せず）には、押圧部
５０に当接し得るプッシャー５１が取り付けられてい
る。押圧部５０は、基部がハウジング２７に固定されか
つＸ方向に延びる押圧板バネ５２と、押圧板バネ５２の
先端からＹ方向（図４の下方）に延びる当接板５３とを
有している。プッシャー５１は、基部が保持部本体４４
に固定されかつＹ方向に延びる板バネ５４と、板バネ５
４の先端に基部が固定された支持部材５５と、支持部材
５５の中間部分からＹ方向に延びるプッシャー本体５６
とを有している。

【００２０】支持部材５５はＸ方向に延びており、図４
の退入状態では、その先端が当接板５３に当接してい
る。板バネ５４は、自由状態ではその先端が当接板５３
側に湾曲しており、図４の状態では当接板５３が支持板
５５に当接することによって伸ばされている。この構成
によって、ハンド４３がハウジング２７に収納されたと
き（図４の状態のとき）、プッシャー本体５６の先端が
ハンド４３に保持された基板ＷをＹ方向に押圧し、ハン
ド４３がハウジング２７に収納されていないとき（図３
及び図６の状態のとき）、プッシャー本体５６の先端が
板バネ５４により基板Ｗに当接しない位置に退避する。

【００２１】ハンド４３の基部（図４上側部分）におい
て、プッシャー本体５６の先端に隣接する位置には、１
対の基板載置部５７が取り付けられている。基板載置部
５７は、図５に示すように、側面が略三角形のくさび型
載置部本体５８と、載置部本体５８を上下動可能に支持
する板バネ５９とを有している。載置部本体５８の載置
面（図５右側の三角形斜辺）には、約１ｍｍ間隔で階段
状の溝５８ａが形成されている。溝５８ａは、Ｘ方向に
延びる溝である。板バネ５９は、概ねＹ方向に延びてお
り、その一端は載置部本体５８の背面（図５の左側面）
に固定されている。板バネ５９の他端は、ハンド４３の
内壁に取り付けられている。板バネ５９のバネ定数は、
ハンド４３に基板Ｗが載置されたときに、基板Ｗの重量
によって載置部本体５８が下方に移動し得る程度に小さ
く設定されている。

【００２２】ハンド４３の上面には、複数の支持ピン６
０が同一高さで取り付けられている。この支持ピン６０
は、基板Ｗを載置するためのものである。ハンド４３の
先端には、図４に示すように当接部材６１が取り付けら
れている。当接部材６１は、基板Ｗを位置決めするため
のものであり、プッシャー本体５６で押圧された基板Ｗ
を受け止めるようになっている。

【００２３】次に、上述の実施例の動作について説明す
る。基板Ｗを収納したカセットＣ１，Ｃ２が基板搬入・
搬出部に載置されると、インデクサロボットＲＢ１が基
板を１枚ずつ取り出し、基板搬送ロボットＲＢ２に渡
す。基板搬送ロボットＲＢ２は、受け取った基板Ｗをス
ピンスクラバーＳＳに対向する位置に搬送する。スピン
スクラバーＳＳでは、受け取った基板Ｗを洗浄処理す
る。洗浄処理が終了した基板Ｗは、ホットプレートＨＰ
１に搬送されて、加熱乾燥される。

【００２４】ホットプレートＨＰ１で乾燥された基板Ｗ
はクールプレートＣＰ１に搬送され、冷却される。冷却
された基板ＷはスピンコーターＳＣに搬送される。スピ
ンコーターＳＣでは、基板Ｗ上にフォトレジスト液が塗
布される。フォトレジスト液が塗布された基板Ｗはホッ
トプレートＨＰ２に搬送され、加熱乾燥され、さらにク
ールプレートＣＰ２に搬送され、冷却される。

【００２５】冷却が終了した基板Ｗは、基板搬送ロボッ
トＲＢ２により基板搬入・搬出部２のインデクサロボッ
トＲＢ１に渡される。インデクサロボットＲＢ１は、受
け取った基板ＷをカセットＣ１，Ｃ２に戻す。上述の動
作において、基板受け渡し時に基板搬送ロボットＲＢ２
は、図４のハンド退入状態と図６のハンド進出状態との
間で、ハンド４３を伸縮させる。このハンド４３の伸縮
動作は、Ｙ軸駆動モータＹＭの駆動によって実現され
る。

【００２６】図４の退入状態から図６の進出状態へとハ
ンド４３が進出すると、押圧部５０からプッシャー５１
が離れ、プッシャー５１のプッシャー本体５６が板バネ
５４により後方に退避する。そして、基板Ｗを受け取る
際には、図７（ａ）に示すように、基板Ｗが支持ピン６
０上に載置される。このとき、基板載置部５７の載置部
本体５８の斜辺の溝５８ａに基板Ｗの一辺が乗り、板バ
ネ５９がたわんで載置部本体５８が下方に移動する。こ
の状態では、プッシャー本体５６は退避しているので、
基板Ｗとは干渉しない。

【００２７】次に、ハンド４３がハウジング２７内に入
り込むと、プッシャー５１の支持部材５５の先端が押圧
部５０の当接板５３に当接し、板バネ５４に抗してプッ
シャー本体５６が図７（ｂ）に示すように基板Ｗを押
す。この結果、基板Ｗの前端が当接部材６１に当接し、
基板Ｗが位置決めされる。このとき、プッシャー本体５
６による基板Ｗの移動に伴って、載置部本体５８が板バ
ネ５９の付勢力により上昇するので、基板載置部本体５
８が基板Ｗの後端に接触した状態が常に維持される。そ
して、基板Ｗが当接部材６１に当接して基板Ｗが位置決
めされた段階で、載置部本体５８と当接部材６１との間
で基板Ｗが挟持される。

【００２８】載置部本体５８と当接部材６１との間で基
板Ｗが挟持された状態において、図４の退入位置から図
６の進出位置へとハンド４３が進出すると、押圧部５０
からプッシャー５１が離れ、プッシャー本体５６が板バ
ネ５４により図７（ｃ）に示すように後方に退避する。
しかし、板バネ５９はＹ方向には弾性を示さないので、
載置部本体５８と当接部材６１とによる基板Ｗの挟持は
維持される。

【００２９】この実施例では、基板搬送ロボットＲＢ２
による基板搬送時に、載置部本体５８と当接部材６１と
の間で基板Ｗが挟持された状態が維持されるので、搬送
速度を高速化できる。また、基板Ｗがハンド４３に支持
されたときに、板バネ５９により上下方向のみ弾性的に
支持された載置部本体５８がテーパ面で基板Ｗを受ける
ので、基板支持動作が回転部分の無い簡素な構造で実現
される。さらに、Ｙ軸移動機構２２が固定フレーム２７
内に退入すると、板バネ５２に付勢されたプッシャー本
体５６が基板Ｗに当接して基板Ｗを当接部材６１に当接
させるので、基板位置決め動作が回転部分の無い簡素な
構造で実現される。 〔他の実施例〕押圧板バネ５２の代わりにコイルスプリ
ングを用いて支持部材５５を押圧してもよい。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係る基板支持装置では、基板が
下面支持部に支持されたときに、受け部材がテーパ面で
基板を受けるので、基板支持動作が回転部分の無い簡素
な構造で実現され、発塵による基板の汚染も生じにく
い。本発明に係る基板位置決め装置では、基板支持部に
基板が支持され、搬送アームが圧縮すると、弾性機構が
第２当接部を基板他端部に押圧するように付勢し、基板
を第１当接部に当接させる。この結果、基板が第１当接
部に当接して位置決めされる。また、搬送アームが伸長
すると、付勢力が解消する。ここでは基板位置決め動作
が、弾性機構の付勢力による回転部分の無い簡素な構造
で実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が採用された基板処理装置の
側面模式図。

【図２】その平面模式図。

【図３】基板搬送ロボットの斜視図。

【図４】ハウジング内のＹ軸移動機構の横断平面図。

【図５】基板載置部の側面部分図。

【図６】Ｙ軸移動機構が進出した状態を示す横断平面
図。

【図７】プッシャーの動作を示す側面部分図。

【符号の説明】

２７ ハウジング ４２ 基板保持部 ５０ 押圧部 ５１ プッシャー ５２ 押圧板バネ ５６ プッシャー本体 ５７ 基板載置部 ５８ 載置部本体 ５９ 板バネ ６０ 支持ピン ６１ 当接部材 ＲＢ２ 基板搬送ロボット Ｗ 基板 ＹＭ Ｙ軸駆動モータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板を水平姿勢にて支持する基板支持装置
   において、 前記基板の下面を下方から支持する下面支持部を有する
   基板載置台と、 前記下面支持部に支持された前記基板の側方において前
   記基板の一端部を受けるように、上下方向に傾斜を有す
   るテーパ面を持つ受け部材と、 前記基板載置台に固定されて、前記受け部材を昇降自在
   に支持する弾性部材と、 前記下面支持部に支持された基板の側方において前記一
   端部と対向する他端部と当接するように前記基板載置台
   に固定され、かつ前記受け部材のテーパ面とで前記基板
   を挟持する当接部材と、を備えた基板支持装置。
2. 【請求項２】伸縮自在な搬送アームの先端に設けられた
   基板支持部に基板を支持して水平方向に搬送する基板搬
   送装置に用いられ、搬送される基板を前記基板支持部上
   の所定位置に位置決めするための基板位置決め装置にお
   いて、 前記基板支持部上に設けられ、位置決めされる基板の一
   端部が当接可能な第１当接部と、 前記一端部と対向する基板他端部と当接可能な第２当接
   部と、 前記搬送アームの圧縮状態において、前記第２当接部を
   弾性的に前記基板他端部に押圧するように付勢力を生
   じ、前記搬送アームの伸長状態において、前記付勢力を
   解消する弾性機構と、を備えた基板位置決め装置。