JPS632142B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は基板（半導体ウエハー、ガラスなど）
の搬送装置に係り、特に回転処理装置（レジスト
塗布機、スクラバー、現像機、表面検査機など）
に必要な基板の位置決めと基板の搬送を、ごみの
発生や回転処理後の基板周縁部の衝撃なしに正確
に行われるようになすことを目的とする。

従来、基板搬送機構としてはエアー搬送か、Ｏ
リング搬送が採用されている。

エアー搬送は第１図ａに示す如く、基板１の接
触している搬送板２に通孔３を設けると共に裏板
５を設けて空気通路４ができる構成となし、その
空気通路４に加圧空気を送風することにより空気
通路４を通つた空気が通孔３から斜めに噴射する
ことにより基板を搬送するようになすものである
が、このエアー搬送を使用して基板を搬送する
と、搬送開始時は基板の搬送速度は遅いが、次第
に搬送速度が早くなり、最後は停止物例えばキヤ
リヤーなどに衝突して停止することとなる。この
ことは基板の周縁部が砕けたり、その砕けた微粉
が基板にごみとなつて付着したりするのであり、
従つて歩留まりを低下させることになる。

上記の衝突を防止するべく停止物の前に真空に
した通孔３を設けて搬送中の基板を一度停止せし
め、その後に真空を切つて基板を搬送させて停止
物で止める方法も有るが、高粘度ネガレジスト等
をレジスト塗布機で塗布した基板においては、真
空にした通孔３で停止した時に搬送板２と基板１
が高粘度ネガレジストで搬送板２に付着して搬送
不能となるトラブルが発生する。そして又、基板
搬送時には搬送板２の上に設けてある基板ガイド
に接触しながら搬送されるため、基板にレジスト
などが塗布されている時はそのレジストが基板ガ
イドに付着してごみの発生となつたり、高粘度ネ
ガレジスト等では、ガイドに基板が付着して搬送
不能となるなどの欠点を有している。

次にＯリング搬送は第１図ｂに示す如く、駆動
ベルト６がローラー７により架設されてなり、駆
動ベルト６によつて基板１を搬送させるものであ
るが、一般に駆動ベルト６の材質がゴムやプラス
チツク性樹脂などのため、搬送開始時や駆動ベル
ト６を回転させながら基板１をガイドに沿つて位
置合せする時に生じる基板１と駆動ベルト６の摩
擦による駆動ベルト６の摩耗によつてごみが発生
することと、一般に搬送速度を変化させていない
ためにエアー搬送同様に基板と停止物の衝突によ
る基板周縁部の砕け、又はポジレジストや拡散剤
塗布後などにおいては、基板上の塗布物の砕けに
よるごみ発生により歩留まり低下を招く欠点があ
る。

上記エアー搬送又はＯリング搬送を回転処理装
置に使用した時の構成を、エアー搬送を例に説明
すると次の通りである。

第２図は従来のエアー搬送を使用した回転処理
装置の全体斜視図であつて、供給キヤリヤー８と
そのキヤリヤー内の基板１を可動テーブル１０に
導びく供給側搬送部１１と基板１を可動テーブル
１０より受け取つて回転処理するスピンドルチヤ
ツク１２及びスピンドルチヤツク１２の中央に基
板１を設置するための可動テーブル１０上の位置
合せガイド１３と基板１を収納側キヤリヤーに導
びくための収納側搬送部１４より構成されてい
る。なお、搬送部には基板搬送に必要な基盤ガイ
ド９及び通孔３が設けてある。

しかして、その作用ついて説明すると第３図ａ
〜ｆに示す如くなる。

第３図ａは供給側搬送部１１より導びかれる基
板１及びスピンドルチヤツク１２上で回転処理中
の基板１を示しており、基板１は可動テーブル１
０上の位置合せガイド１３まで送られ、位置合せ
ガイド１３に基板の周縁部が接した状態で停止す
る。そして、スピンドルチヤツク１２上の回転処
理された基板は回転処理終了後図示一点鎖線位置
まで上昇される。次に第３図ｂのように可動テー
ブル１０を矢印方向、即ち供給側から収納側に移
動することにより、スピンドルチヤツク１２上の
基板１を可動テーブル１０上に移し、さらに移動
することにより第３図ｃのようになる。この時点
で第３図ｄの如く可動テーブル１０の収納側と、
収納側搬送部１４の通孔３よりエアーを噴射する
ことにより可動テーブル１０上の基板１を収納側
搬送部１４を通り収納側キヤリヤー（図示せず）
に導くようになす。このさい位置合せガイド１３
の端縁で停止されている今１つの基板１の下方位
置にはスピンドルチヤツク１２が待期しているの
であり、次に第３図ｅの如くスピンドルチヤツク
１２を上昇させて該スピンドルチヤツク１２上面
に基板１を支持させ、あと可動テーブル１０は供
給側搬送部１１へ移動させるようになす。この状
態は第３図ｆで示しておりスピンドルチヤツク１
２は下降させて回転処理を行わしめ、以下同様に
して繰返えされる。

ところで、斯かる従来塗布機としての搬送位置
決め方法は第３図ａに於ける可動テーブル１０上
の位置合せガイド１３に基板１が送り込まれると
きはその前縁部イで、第３図ｂに於けるスピンド
ルチヤツク１２上の基板１が可動テーブル上に移
されるときはその後縁部ロで夫々れ衝突が起るの
であり、従つて衝突による基板周縁部の砕け、ま
たポジレジストや拡散剤塗布後の基板搬送時はご
みの発生原因となると共に、高粘度ネガレジスト
塗布後では可動テーブル１０と基板１が付着する
などのトラブルが発生するのである。

Ｏリング搬送を使用した回転処理装置も、第２
図及び第３図ａ〜ｆの搬送方法がエアーからＯリ
ングに変るだけで、同じ位置決め方法が使用され
ているために上記エアー搬送と同様に、基板周縁
部の砕けやごみ発生による基板の汚れがあるので
あり、これに更にベルトのごみ発生などが加わつ
て基板の歩留低下をより一層招いているのが実情
である。

本発明者等は斯かる従来の欠点に鑑み鋭意検討
の結果、構成が簡単でごみの発生がなく、確実な
基板搬送と正確な位置合せを可能とする本発明装
置に到達した。以下、本発明装置実施の一例を添
附図面にもとづいて説明する。

第４図は本発明装置のフオーク部可動機構を示
す斜視図である。本図に於て３０は図示されてい
ない装置フレームに固定されたベース板、３１は
その中央部位置に穿設された透孔であつて該透孔
を貫通してスピンドル軸が設けられ、板面上の一
定高さ位置でスピンドルチヤツク１２が図示しな
い機構により上下動し、また回動されるようにな
つている。これらの機構は従来ものと変わりがな
いので説明を省略する。

３２は上記ベース板３０の前面端縁部に一体と
なして取付けられたレールであり、該レール３２
を案内とし且つ前記ベース板中央のスピンドルチ
ヤツク１２が上下動するに支障のない対向間隔で
一対のフオーク１７，１７′がベース板上の一定
高さ位置で一体となつて往復走行するように設け
られている。この具体的構成は長さ方向に設けた
ベアリング２３，２３′でレール３２を挾持する
ようになした摺動匣２７の前壁面に一定長のアー
ム支持杆２１，２１′をベース板側に立設させる
と共に、その各上端縁に対しテーブル板面と直交
し且つ水平となる状態に水平支持板１９，１９′
を固定ネジ２０，２０′で取付けせしめるのであ
り、また各水平支持板１９，１９′には一定の対
向間隔ｄで夫々れ１対のフオーク１７ａ，１７ｂ
及び１７′ａ，１７′ｂを設けしめるのであり、こ
のさい各フオークはベース板３０の長さ方向と平
行をなす一定長の水平爪体ＡとＬ字状腕体Ｂとか
ら構成し、Ｌ字状腕体Ｂの垂直部の高さにより水
平支持板１９，１９′との間に一定高さｎと巾ｍ
の立体空間Ｖ，V′が形成されるようにして止着
されるのである。しかして該立体空間は後述する
往復走行のさい、基板の吸着した状態のスピンド
ルチヤツク１２がその上昇の上限位置で該空間
Ｖ，V′内の自由な通過を可能となすのである。

なお、供給側キヤリヤ８に向うフオーク１７
ａ，１７ｂ先端には基板１の周縁の一部と一致す
る切欠円を有する位置決めフツク１８ａ，１８ｂ
が止着されてなるのであり、また各フオークには
後述する往復作用のさい基板をフオーク上に吸引
止着させるための真空孔３７ａ，３７ｂ及び３
７′ａ，３７′ｂが設けてあり、これら真空孔は水
平爪体Ａ及びＬ字状腕体Ｂ内に穿設した透孔（点
線図示）と連通し、水平支持板１９，１９′に於
いてホース１５，１５′を介して図示しない真空
ポンプ手段と連結させてある。

一方、１６ａ，１６ｂは供給側キヤリヤー８に
向う側のベース板上に於て、該板の長さ方向と平
行をなす状態で立設させた基板受け台であつて、
このさい対向間距離Ｗはフオーク１７ａ，１７ｂ
間距離ｄに対しｄ＞Ｗの関係となるように設計さ
れており、またその高さｇはフオーク１７ａ，１
７ｂのベース板上の高さｈに対し、同等若しくは
やゝ低くなる関係に設計されているのである。

他方、上記構成のフオーク手段を支持する摺動
匣２７は２箇のシリンダー２５，２６を使用して
ベース板上の長さ方向に往復走行せしめられるの
であつて、これには装置フレーム上にシリンダー
固定用のＬ字状ブラケツト２９を取付けせしめ、
該ブラケツト２９にベース板と平行状態に１つの
シリンダー（図示例では２６）のピストンロツド
側を固定し、該シリンダー２６のシリンダー本体
側はフオーク手段を支持する摺動匣２７に対し少
き供給側キヤリヤーの方に離れる状態となしてレ
ール３２から垂設させた別のＬ字状ブラケツト２
９′に取付けせしめるのであり、該Ｌ字状ブラケ
ツト２９′には今１つのシリンダー（図示例では
２５）のシリンダー本体側を固定し、該シリンダ
ーのピストンロツド側は前記摺動匣２７の底面と
一体的に止着させた今１つのＬ字状ブラケツト２
８に固定させるのである。なお、２４はＬ字状ブ
ラケツト２９′がレール３２を抱いて円滑な摺動
が行われるようになすためのブラケツト上部に設
けたベアリングである。

次に本発明装置の作用を第５図及び第６図ａ〜
ｉにもとづいて説明する。

第５図は待期位置の状態を示す全体斜視図であ
つて、第４図で説明したフオーク部及びその駆動
機構のほかに、ベース板上の左右端に上下動可能
に供給側キヤリヤー８及び収納側キヤリヤー２２
を設けしめてあり、また供給側キヤリヤー８と前
記基板受け台１６ａ，１６ｂ間には誘導溝３３を
穿設し、供給側キヤリヤー８に収納されている基
板１を下方位置から真空吸着すると共に該誘導溝
３３を経て受け台１６ａ，１６ｂの位置まで搬送
する搬送チヤツク３４を設けしめてある。なお、
３５は搬送チヤツクに設けた真空孔であり、また
供給側キヤリヤー８は対向する板面の夫々れには
水平状態の等間ピツチに多数の小溝３６が設けて
あり、基板は各溝内に差入れられて保持されるの
である。他方、収納側キヤリヤー２２にも同様に
水平状態で等間ピツチの小溝３６が設けてある。

第６図ａはシリンダー２５，２６を縮めた状態
でフオーク１７ａ，１７ｂ及び１７′ａ，１７′ｂ
は待期位置を示し、スピンドルチヤツク１２は基
板１を保持して回転処理されている。このさい供
給側キヤリヤー８は下降し、キヤリヤー内の基板
１を搬送チヤツク３４が上昇の上限まで上昇した
位置で下方からその１枚を真空孔３５上に保持す
ると共に、誘導溝３３を経て受け台１６ａ，１６
ｂ側に向つて移動せしめ、基板１を保持した状態
でスピンドルチヤツク１２上に於ける基板１の塗
布処理終了を待つ。この保持状態に於ける搬送チ
ヤツク３４のベース板３０上高さＨは前記フオー
ク１７ａ，１７ｂのベース板上の高さｈ及び受け
台１６ａ，１６ｂの高さｇの何れよりも高くなる
関係に設計されている。

しかしてスピンドルチヤツク１２が一定時間回
転して塗布処理が終了するとスピンドルチヤツク
１２は基板１を保持した状態で上限まで、上昇
し、第６図ｂの状態となる。

次に第６図ｃに示す如くシリンダー２６を作動
してピストンロツドを伸長させることにより摺動
匣２７の移動でフオーク支持手段を受け台１６
ａ，１６ｂの側に移動させる。このとき左側フオ
ーク１７ａ，１７ｂは搬送チヤツク３４に保持さ
れた基板１の下方を通つて移動し、フオーク１７
ａ，１７ｂ先端部の位置決めフツク１８ａ，１８
ｂが基板受け台１６ａ，１６ｂの左端縁部から少
し外れた位置で停止するのであり、また該移動の
さい基板１を支持して上限まで上昇しているスピ
ンドルチヤツク１２は水平支持板１９′と右側フ
オーク１７′ａ，１７′ｂとの間に形成された立体
空間V′を通過して邪魔にならないようになつて
おり、且つ前記停止位置では右側フオーク１７′
ａ，１７′ｂの先端がスピンドルチヤツク１２に
保持された基板１の右端縁とほゞ一致する状態と
なるように設計されている。

第６図ｄは以上の状態で搬送チヤツク３４及び
スピンドルチヤツク１２の各吸引孔の真空を切つ
て下降させた状態であつて、搬送チヤツク３４上
の基板は受け台１６ａ，１６ｂ上に移り、またス
ピンドルチヤツク１２上の基板１はフオーク１
７′ａ，１７′ｂ上に移るのである。

そして、この状態でフオーク１７ａ，１７ｂの
真空孔３７ａ，３７ｂとフオーク１７′ａ，１
７′ｂの真空孔３７′ａ，３７′ｂを真空吸引し又
シリンダー２６はピストンロツドを縮小させるよ
うになすのであり、これにより第６図ｅに示す如
くフオーク１７ａ，１７ｂ上の位置決めフツク１
８ａ，１８ｂにより受け台１６ａ，１６ｂ上の基
板１は位置決めフツク１８ａ，１８ｂに引掛けら
れて受け台１６ａ，１６ｂ上を滑りながらスピン
ドルチヤツク１２側け移動される。しかして、基
板１が基板受け台１６ａ，１６ｂより外れると、
位置決めフツク１８ａ，１８ｂにより位置決めさ
れた状態で基板１は真空孔３７ａ，３７ｂにより
フオーク１７ａ，１７ｂに保持されてスピンドル
チヤツク１２上まで搬送される。これに対し、フ
オーク１７′ａ，１７′ｂ上の基板１は収納側キヤ
リヤー２２内に差入れられて小溝３６に保持され
る状態となるのであり、このときシリンダー２
５，２６は第６図ｆの如くシリンダー２５のピス
トンロツドが伸長し、シリンダー２６のピストン
ロツドは縮小された状態となつている。

次にフオーク１７ａ，１７ｂの真空孔３７ａ，
３７ｂとフオーク１７′ａ，１７′ｂの真空孔３７
a′，３７′ｂに対する真空を切ると共に、スピン
ドルチヤツク１２に設けた真空孔３８の真空吸引
が行われるようにして上限まで上昇させるとスピ
ンドルチヤツク１２上には基板１が吸着されて持
上げられるのであり、一方収納側キヤリヤー２２
は１ピツチ上昇させて第６図ｇの状態となす。こ
の状態のあとシリンダー２５のピストンロツドを
縮小させてフオーク支持手段全体を左方向に移動
させるのであり、このさい基板１を支持したスピ
ンドルチヤツク１２は水平支持板１９とフオーク
１７ａ，１７ｂとの間に形成された立体空間Ｖを
通過することによつて邪魔になるようなことはな
く第６図ｈの待期位置に復帰する。このあと、ス
ピンドルチヤツク１２は第６図ｉに示す如く下限
まで下降させられて回転処理が行われるのであ
り、以下は供給側キヤリヤー８を１ピツチづつ下
降させ、これに対し収納側キヤリヤー２２は１ピ
ツチづつ上昇させることにより、前述の第６図ａ
〜ｉの作用が連続して自動的に繰返えされるので
ある。

本発明は上述の如くベース板上のスピンドルチ
ヤツクを挾んで片方には収納側キヤリヤーを、他
方には供給側キヤリヤーを直列状態に配設すると
共に、供給側キヤリアーのスピンドルチヤツクに
向うベース板上には一定距離Ｗで対向させた１対
の基板受け台を立設させ、且つ両者間には誘導溝
を穿設するのほか、供給側キヤリヤーア内の基板
を下方位置から真空吸着すると共に上記誘導溝を
経て基板受け台位置まで搬送するための搬送チヤ
ツクを設け、一方スピンドルチヤツクは一定高さ
位置間を昇降するように設けしめると共に、該ス
ピンドルチヤツクを中心とする左右対称方向の一
定距離間を移動する１対のフオークをベース板と
平行をなす一定高さ位置に配設し、このうち供給
側キヤリアーへ向うフオークは対向間距離ｄを上
記基板受け台間距離Ｗより大なる寸法で且つ各先
端部には相反する外方へ向つて基板周縁の一部と
一致する切欠円の形成された位置決めフツクを取
付け、他方各フオークは各フオークを支持してな
る水平支持アームとの間に前記スピンドルチヤツ
ク並びに該スピンドルチヤツク上に保持された基
板を通過するに充分な立体空間を形成した構成と
なしたことから同時にフオークに対する基板の供
給とスピンドルチヤツクよりの基板の取り外し、
及び又はスピンドルチヤツクへの基板の供給と収
納側キヤリアーへの基板の収納を、基板周縁部の
衝突なしに、しかも確実に位置決めし、且つ搬送
可能とする。この結果、被膜厚のバラツキが解消
され、ウエハー周辺部の汚れや搬送時のゴミの付
着がなくなり、従来方式では困難であつた高粘度
ネガレジスト塗布後のウエハー搬送も確実に行い
得るのであり、超SLIの量産に最適な装置として
著効を奏せしめるものである。

上記実施例ではフオークの左右移動をシリンダ
ーのピストンの伸縮より行われるものについて説
明したが、シリンダーに代り、タイミングベルト
とパルスモーター又はリニアパルスモーターなど
の採用により行うようになしても良く本発明実施
の範囲内とする。その他各部の修正及び変更は自
由である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術のエアー搬送とＯリング搬送
を示す略式図、第２図は従来のエアー搬送を使用
した回転処理装置の全体斜視図、第３図ａ〜ｆは
その作用説明図、第４図は本発明装置のフオーク
部可動機構を示す斜視図、第５図は本発明装置の
待期位置の状態に於ける全体斜視図、第６図ａ〜
ｉはその作用説明図である。 １…基板、８…供給側キヤリヤー、１２…スピ
ンドルチヤツク、１６ａ，１６ｂ…基板受け台、
１７，１７′…フオーク、１８ａ，１８ｂ…位置
決めフツク、１９，１９′…水平支持板、２２…
収納側キヤリヤー、２５…シリンダー、２６…シ
リンダー、２７…摺動匣、３０…ベース板、３２
…レール、３３…誘導溝、３６…搬送チヤツク、
３６…小溝、３７ａ，３７ｂ，３７′ａ，３７′ｂ
…真空孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ベース板上のスピンドルチヤツクを挾んで片
   方には収納側キヤリヤーを、他方には供給側キヤ
   リヤーを、直列状態に配設すると共に、供給側キ
   ヤリヤーのスピンドルチヤツクに向うベース板上
   には一定距離Ｗで対向させた１対の基板受け台を
   立設させ、且つ両者間には誘導溝を穿設するのほ
   か、供給側キヤリヤー内の基板を下方位置から真
   空吸着すると共に上記誘導溝を経て基板受け台位
   置まで搬送するための搬送チヤツクを設け、一方
   スピンドルチヤツクは一定高さ位置間を昇降する
   ように設けしめると共に、該スピンドルチヤツク
   を中心とする左右対称方向の一定距離間を移動す
   る１対のフオークをベース板と平行をなす一定高
   さ位置に配設し、このうち供給側キヤリヤーへ向
   うフオークは対向間距離Ｗより大なる寸法で且つ
   各先端部には相反する外方へ向つて基板周縁の一
   部と一致する切欠円の形成された位置決めフツク
   を取付け、他方各フオークは各フオークを支持し
   てなる水平支持アームとの間に前記スピンドルチ
   ヤツク並びに該スピンドルチヤツク上に保持され
   た基板を通過するに充分な立体空間が形成されて
   いることを特徴とした基盤の搬送装置。 ２ ベース板上のスピンドルチヤツクを挾んで片
   方には収納側キヤリヤーを、他方には供給側キヤ
   リヤーを直列状態に配設すると共に、供給側キヤ
   リヤーのスピンドルチヤツクに向うベース板上に
   は一定距離Ｗで対向させた１対の基板受け台を立
   設させ、且つ両者間には誘導溝を穿設するのほ
   か、供給側キヤリヤー内の基板を下方位置から真
   空吸着すると共に上記誘導溝を経て基板受け台位
   置まで搬送するための搬送チヤツクを設け、一方
   スピンドルチヤツクは一定高さ位置間を昇降する
   ように設けしめると共に、該スピンドルチヤツク
   を中心とする左右対称方向の一定距離間を移動す
   る１対のフオークをベース板と平行をなす一定高
   さ位置に配設し、このうち供給側キヤリヤーへ向
   うフオークは対向間距離ｄを上記基板受け台間距
   離Ｗより大なる寸法で且つ各先端部には相反する
   外方へ向つて基板周縁の一部と一致する切欠円の
   形成された位置決めフツクを取付け、他方各フオ
   ークは各フオークを支持してなる水平支持アーム
   との間に前記スピンドルチヤツク並びに該スピン
   ドルチヤツク上に保持された基板を通過するに充
   分な立体空間を形成し、また上記供給側キヤリヤ
   ー及び収納側キヤリヤーには水平状の等間ピツチ
   に多数の小溝を穿設し、且つ供給側キヤリヤーの
   各小溝には基板を棚段状に載置すると共に、該供
   給側キヤリヤーは１ピツチ毎に間歇下降させ、こ
   れに対し収納側キヤリヤーは１ピツチ毎に間歇上
   昇する構成を特徴とした基板の搬送装置。