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図面 (20)

課題

簡易な構成で基板の状態を検出することができる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。

解決手段

基板Wは搬送アームbm4の上面に配置された4個の基板支持部PSの平面により支持されている。3個の超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3は基板Wの上方に設置された固定台KDに固定される。この3個の超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3は、基板Wの外周部近傍における基板Wの上面までの距離を測定できるように配置されている。この場合、基板Wが正常に支持されている状態で超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3の測定値が等しくなるように、超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3が位置決めされている。超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3は、各々基板Wの上面までの距離を測定し、その測定値を制御部CLに与える。

概要

背景

半導体ウエハ液晶表示装置用ガラス基板フォトマスク用ガラス基板光ディスクガラス基板等の基板に種々の処理を行うために、基板処理装置が用いられている。例えば、半導体デバイスの製造プロセスでは、生産効率を高めるために一連の処理の各々をユニット化し、複数の処理ユニット統合した基板処理装置が用いられている。

このような基板処理装置では、一般に、一枚の基板に対して複数の異なる処理が連続的に行われる。そのため、各処理ユニット間で基板を搬送する基板搬送ロボットが設けられている。

図22は従来の基板処理装置500の一例を示す斜視図である(特許文献1参照)。

図22の基板処理装置500は、基板Wに塗布処理現像処理加熱処理冷却処理等の一連の処理を行うための装置であり、図22の紙面で下側に処理領域Aを有し、上側に処理領域Bを有し、処理領域Aと処理領域Bとの間に搬送領域Cを有する。

処理領域Aには、基板Wに処理液の塗布処理を行う回転式塗布ユニットスピンコータ)SCおよび基板Wに現像処理を行う回転式現像ユニットスピンデベロッパ)SDが配置されている。また、処理領域Bには、基板Wに加熱処理を行う加熱ユニットホットプレート)HPおよび基板Wに冷却処理を行う冷却ユニットクーリングプレート)CPが配置されている。搬送領域Cには、基板搬送ロボット60が移動自在に設けられている。また、処理領域A,Bの一端部側には、基板の搬入および搬出を行うインデクサIDが配置されている。

このインデクサIDには、基板Wを収納する複数のカセット1と搬送領域Cに設けられた基板搬送ロボット60との間で基板Wの受け渡しを行うインデクサロボット51が配置されている。この基板搬送ロボット60とインデクサロボット51との間の基板Wの受け渡しは、受け渡し部TPで行われる。

すなわち、インデクサIDのインデクサロボット51は、矢印Uの方向に移動し、カセット1から基板Wを取り出して受け渡し部TPにおいて基板搬送ロボット60に渡し、逆に、一連の処理が施された基板Wを受け渡し部TPにおいて基板搬送ロボット60から受け取ってカセット1に戻す。

基板搬送ロボット60は、搬送アーム61を有し、インデクサロボット51から渡された基板Wを指定された処理ユニットに搬送し、あるいは処理ユニットから受け取った基板Wを他の処理ユニットまたはインデクサロボット51に搬送する。

このように、従来の基板処理装置500では、基板搬送ロボット60およびインデクサロボット51により各処理ユニットに基板Wを搬送しつつ一連の処理を行うことができる。
特開2000−82653号公報

概要

簡易な構成で基板の状態を検出することができる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。 基板Wは搬送アームbm4の上面に配置された4個の基板支持部PSの平面により支持されている。3個の超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3は基板Wの上方に設置された固定台KDに固定される。この3個の超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3は、基板Wの外周部近傍における基板Wの上面までの距離を測定できるように配置されている。この場合、基板Wが正常に支持されている状態で超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3の測定値が等しくなるように、超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3が位置決めされている。超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3は、各々基板Wの上面までの距離を測定し、その測定値を制御部CLに与える。

目的

本発明の目的は、簡易な構成で基板の状態を検出することができる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
4件

この技術が所属する分野

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請求項1

基板に処理を行う基板処理装置であって、基板に処理を行う複数の処理部と、基板の受け渡しのための受け渡し位置と、前記受け渡し位置と所定位置との間で基板を支持して搬送する第1の搬送手段と、前記受け渡し位置と前記複数の処理部のいずれかとの間で基板を支持して搬送する第2の搬送手段と、前記受け渡し位置に設けられ、前記第1または第2の搬送手段により支持される基板の水平面に対する傾斜状態を検出する検出手段とを備えたことを特徴とする基板処理装置。

請求項2

前記検出手段は、前記第1または第2の搬送手段により支持される基板の傾斜状態として基板の傾斜の有無を検出することを特徴とする請求項1記載の基板処理装置。

請求項3

前記検出手段は、前記第1または第2の搬送手段により支持される基板の傾斜状態として基板の傾斜の方向を検出することを特徴とする請求項1または2記載の基板処理装置。

請求項4

前記検出手段は、前記第1または第2の搬送手段により支持される基板の傾斜状態として基板の傾斜の角度を検出することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の基板処理装置。

請求項5

前記検出手段により検出された角度が所定値以上の場合に基板の傾斜状態が異常であると判定する判定手段をさらに備えたことを特徴とする請求項4記載の基板処理装置。

請求項6

前記検出手段は、基板の表面までの距離を測定することにより前記第1または第2の搬送手段により支持される基板の傾斜状態を検出することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の基板処理装置。

請求項7

前記検出手段は、基板の表面までの距離を測定する超音波式距離測定センサを含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の基板処理装置。

請求項8

前記検出手段は、基板の表面までの距離を測定するレーザ式距離測定センサを含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の基板処理装置。

請求項9

前記検出手段は、基板の表面までの距離を測定するマイクロ波式距離測定センサを含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の基板処理装置。

請求項10

前記検出手段は、基板の表面までの距離を測定する3つ以上の距離測定センサを含むことを特徴とする請求項6〜9のいずれかに記載の基板処理装置。

請求項11

前記検出手段は、基板の表面までの距離を測定する距離測定センサと、前記距離測定センサを基板に対して相対的に移動させる移動手段とを含むことを特徴とする請求項6〜9のいずれかに記載の基板処理装置。

請求項12

前記検出手段は、前記受け渡し位置において前記第1または第2の搬送手段により支持される基板の一端部側から他端部側にその基板の表面に沿った方向に所定幅の光を投射する投光部と、前記他端部側において前記投光部により投射された光を受光する受光部とを含み、前記受光部により受光された光の幅に基づいて前記第1または第2の搬送手段により支持される基板の傾斜状態を検出することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の基板処理装置。

請求項13

前記検出手段により検出された基板の傾斜状態に基づいて前記第1または第2の搬送手段により支持される基板の傾斜状態を修正する修正手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の基板処理装置。

請求項14

前記修正手段は、当接部材と、前記第1または第2の搬送手段により支持された基板を前記当接部材に当接させることにより前記第1または第2の搬送手段により支持された基板の傾斜状態を修正する制御手段とを含むことを特徴とする請求項13記載の基板処理装置。

請求項15

複数の処理部の各々において基板に処理を行う工程と、受け渡し位置と所定位置との間で第1の搬送手段により基板を支持して搬送する工程と、前記受け渡し位置と前記複数の処理部のいずれかとの間で第2の搬送手段により基板を支持して搬送する工程と、前記受け渡し位置において、前記第1または第2の搬送手段により支持される基板の水平面に対する傾斜状態を検出する工程とを備えたことを特徴とする基板処理方法

技術分野

0001

本発明は、基板に処理を行う基板処理装置および基板処理方法に関する。

背景技術

0002

半導体ウエハ液晶表示装置用ガラス基板フォトマスク用ガラス基板光ディスクガラス基板等の基板に種々の処理を行うために、基板処理装置が用いられている。例えば、半導体デバイスの製造プロセスでは、生産効率を高めるために一連の処理の各々をユニット化し、複数の処理ユニット統合した基板処理装置が用いられている。

0003

このような基板処理装置では、一般に、一枚の基板に対して複数の異なる処理が連続的に行われる。そのため、各処理ユニット間で基板を搬送する基板搬送ロボットが設けられている。

0004

図22は従来の基板処理装置500の一例を示す斜視図である(特許文献1参照)。

0005

図22の基板処理装置500は、基板Wに塗布処理現像処理加熱処理冷却処理等の一連の処理を行うための装置であり、図22紙面で下側に処理領域Aを有し、上側に処理領域Bを有し、処理領域Aと処理領域Bとの間に搬送領域Cを有する。

0006

処理領域Aには、基板Wに処理液の塗布処理を行う回転式塗布ユニットスピンコータ)SCおよび基板Wに現像処理を行う回転式現像ユニットスピンデベロッパ)SDが配置されている。また、処理領域Bには、基板Wに加熱処理を行う加熱ユニットホットプレート)HPおよび基板Wに冷却処理を行う冷却ユニットクーリングプレート)CPが配置されている。搬送領域Cには、基板搬送ロボット60が移動自在に設けられている。また、処理領域A,Bの一端部側には、基板の搬入および搬出を行うインデクサIDが配置されている。

0007

このインデクサIDには、基板Wを収納する複数のカセット1と搬送領域Cに設けられた基板搬送ロボット60との間で基板Wの受け渡しを行うインデクサロボット51が配置されている。この基板搬送ロボット60とインデクサロボット51との間の基板Wの受け渡しは、受け渡し部TPで行われる。

0008

すなわち、インデクサIDのインデクサロボット51は、矢印Uの方向に移動し、カセット1から基板Wを取り出して受け渡し部TPにおいて基板搬送ロボット60に渡し、逆に、一連の処理が施された基板Wを受け渡し部TPにおいて基板搬送ロボット60から受け取ってカセット1に戻す。

0009

基板搬送ロボット60は、搬送アーム61を有し、インデクサロボット51から渡された基板Wを指定された処理ユニットに搬送し、あるいは処理ユニットから受け取った基板Wを他の処理ユニットまたはインデクサロボット51に搬送する。

0010

このように、従来の基板処理装置500では、基板搬送ロボット60およびインデクサロボット51により各処理ユニットに基板Wを搬送しつつ一連の処理を行うことができる。
特開2000−82653号公報

発明が解決しようとする課題

0011

しかしながら、近年、基板の大型化に伴って各処理ユニットおよび基板搬送装置も大型化しつつある。また、この基板の大型化に伴って基板1枚当たり生産コストも増加し、搬送不良による基板の落下または破損等が生じるとコスト増加の要因となる。

0012

例えば、従来の基板処理装置500において、基板Wが搬送アームに設けられた複数の支持ピンのうち一部の支持ピンに支持されずに搬送アーム上に載置された場合、基板Wは、傾斜姿勢のまま各処理ユニットに搬入される。この場合、各処理ユニットにおいて基板の保持不良が発生し、基板Wの未処理部分が生じたり、基板Wの破損が生じたりする。

0013

本発明の目的は、簡易な構成で基板の状態を検出することができる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。

課題を解決するための手段

0014

第1の発明に係る基板処理装置は、基板に処理を行う基板処理装置であって、基板に処理を行う複数の処理部と、基板の受け渡しのための受け渡し位置と、受け渡し位置と所定位置との間で基板を支持して搬送する第1の搬送手段と、受け渡し位置と複数の処理部のいずれかとの間で基板を支持して搬送する第2の搬送手段と、受け渡し位置に設けられ、第1または第2の搬送手段により支持される基板の水平面に対する傾斜状態を検出する検出手段とを備えたものである。

0015

本発明に係る基板処理装置においては、複数の処理部により基板に処理が行われる。受け渡し位置と所定位置との間で第1の搬送手段により基板が支持されて搬送される。また、受け渡し位置と複数の処理部のいずれかとの間で第2の搬送手段により基板が支持されて搬送される。さらに、受け渡し位置において、第1または第2の搬送手段により支持される基板の水平面に対する傾斜状態が検出手段により検出される。

0016

このように、第1の搬送手段と第2の搬送手段との間での基板の受け渡し位置において簡単な構成で基板の水平面に対する傾斜状態を検出することができる。それにより、各処理部において基板の未処理部分の発生および基板の破損を未然に防止することが可能となる。

0017

検出手段は、第1または第2の搬送手段により支持される基板の傾斜状態として基板の傾斜の有無を検出してもよい。

0018

この場合、基板の傾斜状態の異常を判定することができる。それにより、基板の状態の異常時に、異常の警告、処理の中止または基板の姿勢(傾斜状態)の修正を行うことが可能となる。

0019

検出手段は、第1または第2の搬送手段により支持される基板の傾斜状態として基板の傾斜の方向を検出してもよい。

0020

これにより、基板の傾斜の方向に基づいて基板の姿勢を修正することが可能となる。あるいは、基板の傾斜の方向に基づいて異常時の対応方法を変更することもできる。

0021

検出手段は、第1または第2の搬送手段により支持される基板の傾斜状態として基板の傾斜の角度を検出してもよい。

0022

これにより、基板の傾斜の角度に基づいて基板の姿勢を修正することが可能となる。あるいは、基板の傾斜の角度に基づいて異常時の対応方法を変更することもできる。

0023

検出手段により検出された角度が所定値以上の場合に基板の傾斜状態が異常であると判定する判定手段をさらに備えてもよい。

0024

この場合、基板の傾斜状態の異常時に、異常の警告、処理の中止または基板の姿勢の修正を行うことが可能となる。

0025

検出手段は、基板の表面までの距離を測定することにより第1または第2の搬送手段により支持される基板の傾斜状態を検出してもよい。

0026

この場合、検出手段により基板の表面までの距離が測定されることにより第1または第2の搬送手段により支持される基板の傾斜状態が正確に検出される。

0027

検出手段は、基板の表面までの距離を測定する超音波式距離測定センサを含んでもよい。この場合、超音波式距離測定センサから発信された超音波が基板の表面で反射され、その反射波が超音波式距離測定センサにより受信されることにより、基板の表面までの距離が測定される。

0028

ここで、超音波は、対象物の透明および不透明にかかわらず、その表面で反射する。したがって、超音波式距離測定センサによれば、基板の透明および不透明にかかわらず基板の表面までの距離を正確に測定することができる。それにより、基板の表面までの距離に基づいて水平面に対する基板の傾斜状態を正確に検出することが可能となる。

0029

検出手段は、基板の表面までの距離を測定するレーザ式距離測定センサを含んでもよい。この場合、レーザ式距離測定センサから出射されたレーザ光が基板の表面で反射され、その反射光がレーザ式距離測定センサにより受光されることにより、基板の表面までの距離が測定される。

0030

ここで、レーザ式距離測定センサは、高い分解能で対象物までの距離を測定することができる。したがって、レーザ式距離測定センサによれば、基板の表面までの距離を正確に測定することができる。それにより、基板の表面までの距離に基づいて水平面に対する基板の傾斜状態を正確に検出することが可能となる。

0031

検出手段は、基板の表面までの距離を測定するマイクロ波式距離測定センサを含んでもよい。この場合、マイクロ波式距離測定センサから発信されたマイクロ波が基板の表面で反射され、その反射波がマイクロ波式距離測定センサにより受信されることにより、基板の表面までの距離が測定される。

0032

ここで、マイクロ波は、対象物の透明および不透明にかかわらず、その表面で反射する。したがって、マイクロ波式距離測定センサによれば、基板の透明および不透明にかかわらず基板の表面までの距離を正確に測定することができる。それにより、基板の表面までの距離に基づいて水平面に対する基板の傾斜状態を正確に検出することが可能となる。

0033

検出手段は、基板の表面の少なくとも3つの測定地点までの距離を測定することにより少なくとも3つの測定地点の空間座標を算出し、算出された空間座標に基づいて基板の傾斜状態を検出してもよい。

0034

この場合、基板の表面の少なくとも3つの測定地点までの距離が測定され、少なくとも3つの測定地点の空間座標が算出される。そして、少なくとも3つの測定地点の空間座標に基づいて基板の傾斜状態が検出される。それにより、水平面に対する基板の傾斜状態をより正確に検出することが可能となる。

0035

検出手段は、第1または第2の搬送手段によりほぼ水平に支持された基板の表面までの距離を基準値として予め測定した後に、第1または第2の搬送手段により支持された基板の表面までの距離を測定値として測定する距離測定センサと、距離測定センサにより得られた基準値と距離測定センサにより得られた測定値との差に基づいて基板の傾斜状態を判定する判定手段とを含んでもよい。

0036

この場合、ほぼ水平に支持された基板の表面までの距離が基準値として距離測定センサにより予め測定された後に、第1または第2の搬送手段により支持された基板の表面までの距離が測定値として距離測定センサにより測定され、基準値と測定値との差に基づいて基板の傾斜状態が判定される。したがって、距離測定センサの位置決め精度にかかわらず、より正確に基板の傾斜状態を判定することが可能となる。

0037

検出手段は、基板の表面までの距離を測定する3つ以上の距離測定センサを含んでもよい。

0038

この場合、3つ以上の距離測定センサにより基板の表面の少なくとも3点までの距離を測定することができる。それにより、基板の傾斜の有無、基板の傾斜の方向および基板の傾斜の角度を正確に検出することが可能となる。

0039

検出手段は、基板の表面までの距離を測定する距離測定センサと、距離測定センサを基板に対して相対的に移動させる移動手段とを含んでもよい。

0040

この場合、距離測定センサを移動手段により移動させることにより基板の任意の1つまたは複数の位置において基板の表面までの距離を測定することができる。例えば、基板の少なくもと3つの位置において基板の表面までの距離を測定することにより、基板の傾斜の有無、基板の傾斜の方向および基板の傾斜の角度を正確に検出することが可能となる。

0041

検出手段は、受け渡し位置において第1または第2の搬送手段により支持される基板の一端部側から他端部側にその基板の表面に沿った方向に所定幅の光を投射する投光部と、他端部側において投光部により投射された光を受光する受光部とを含み、受光部により受光された光の幅に基づいて第1または第2の搬送手段により支持される基板の傾斜状態を検出してもよい。

0042

この場合、投光部により投射される光の一部が基板により遮られる。基板の傾斜状態により遮られる光の幅が異なるので、受光部により受光される光の幅に基づいて基板の傾斜状態を検出することができる。

0043

検出手段により検出された基板の傾斜状態に基づいて第1または第2の搬送手段により支持される基板の傾斜状態を修正する修正手段をさらに備えてもよい。

0044

この場合、基板の傾斜状態が修正されるので、基板の処理を続行することが可能となる。

0045

修正手段は、当接部材と、第1または第2の搬送手段により支持された基板を当接部材に当接させることにより第1または第2の搬送手段により支持された基板の傾斜状態を修正する制御手段とを含んでもよい。

0046

この場合、第1または第2の搬送手段により支持された基板を当接部材に当接させることにより基板の傾斜状態を容易に修正することができる。なお、基板を当接部材に当接させるためには、例えば、第1または第2の搬送手段により基板を当接部材の方向に移動させてもよいし、当接部材を、第1または第2の搬送手段に保持された基板の方向に移動させてもよい。

0047

第2の発明に係る基板処理方法は、複数の処理部の各々において基板に処理を行う工程と、受け渡し位置と所定位置との間で第1の搬送手段により基板を支持して搬送する工程と、受け渡し位置と複数の処理部のいずれかとの間で第2の搬送手段により基板を支持して搬送する工程と、受け渡し位置において、第1または第2の搬送手段により支持される基板の水平面に対する傾斜状態を検出する工程とを備えたものである。

0048

本発明に係る基板処理方法においては、複数の処理部により基板に処理が行われる。受け渡し位置と所定位置との間で第1の搬送手段により基板が支持されて搬送される。また、受け渡し位置と複数の処理部のいずれかとの間で第2の搬送手段により基板が支持されて搬送される。さらに、受け渡し位置において、第1または第2の搬送手段により支持される基板の水平面に対する傾斜状態が検出される。

0049

このように、第1の搬送手段と第2の搬送手段との間での基板の受け渡し位置において簡単な構成で基板の水平面に対する傾斜状態を検出することができる。それにより、各処理部において基板の未処理部分の発生および基板の破損を未然に防止することが可能となる。

発明の効果

0050

本発明によれば、基板の受け渡し位置において簡単な構成で基板の水平面に対する傾斜状態を検出することができる。それにより、各処理部において基板の未処理部分の発生および基板の破損を未然に防止することが可能となる。

発明を実施するための最良の形態

0051

以下、図を用いて本発明の実施の形態に係る基板処理装置の構成について説明する。

0052

(第1の実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態に係る基板処理装置100の平面図である。なお、図1以降の各図には、位置関係を明確にするためにXYZ直交座標系を付している。なお、各軸において矢印が向かう方向を+方向、その反対の方向を−方向とする。また、図1〜3、8および10におけるZ軸について、紙面に垂直で手前に向かう方向を+Z方向とし、紙面に垂直で奥に向かう方向を−Z方向としている。また、図4におけるY軸について、紙面に垂直で手前に向かう方向を−Y方向とし、紙面に垂直で奥に向かう方向を+Y方向としている。

0053

図1の基板処理装置100は、基板Wの洗浄を行う処理ユニットである枚葉式の洗浄ユニットMP1,MP2,MP3,MP4(以下、MP1〜MP4と略記する。)、基板搬送装置としてのインデクサロボットIRおよび基板搬送ロボットCR、カセット1および制御部CLを含む。

0054

図1に示すように、基板処理装置100は、処理領域A,Bを有し、処理領域A,Bの間に搬送領域Cを有する。

0055

処理領域Aには、洗浄ユニットMP2,MP4が配置されている。また、処理領域Bにも、洗浄ユニットMP1,MP3が配置されている。

0056

搬送領域Cには、基板搬送ロボットCRが回動自在に設けられている。また、搬送領域CとインデクサIDとの間に受け渡し部TPが設けられており、受け渡し部TPにおいてインデクサロボットIRと基板搬送ロボットCRとの間で基板Wの受け渡しが行われる。受け渡し部TPには、後述する複数の超音波式距離測定センサ(超音波式長センサ)TS1,TS2,TS3が設けられ、さらに複数の位置決めピンT1,T2,T3,T4が立設されている。

0057

インデクサIDに設けられたインデクサロボットIRは、±Y方向に移動し、カセット1から基板Wを取り出して基板搬送ロボットCRに渡し、逆に一連の処理を施された基板Wを基板搬送ロボットCRから受け取ってカセット1に戻す。

0058

基板搬送ロボットCRは、インデクサロボットIRから渡された基板Wを指定された洗浄ユニットMP1〜MP4に搬送し、あるいは洗浄ユニットMP1〜MP4から受け取った基板Wを他の洗浄ユニットMP1〜MP4またはインデクサロボットIRに搬送する。

0059

制御部CLは、CPU(中央演算処理装置)を含むコンピュータ等からなり、搬送領域A,Bの各洗浄ユニットMP1〜MP4の動作、搬送領域Cの基板搬送ロボットCRの動作およびインデクサIDのインデクサロボットIRの動作を制御する。

0060

図2図1の基板処理装置100におけるインデクサロボットIRおよび基板搬送ロボットCRの構成を示す平面図である。図2(a)はインデクサロボットIRの多関節アームの構成を示し、図2(b)は基板搬送ロボットCRの多関節アームの構成を示し、図2(c)は基板支持部PSの構成を示す。なお、図2の(a)および(b)におけるθについて、紙面で時計回りの方向を+θ方向とし、紙面で反時計回りの方向を−θ方向としている。

0061

図2(a)に示すように、インデクサロボットIRは、基板Wを保持するための一対の搬送アームam4,cm4と、これらの一対の搬送アームam4,cm4をインデクサロボット本体IRHに対して互いに独立に進退させるための進退駆動機構am1,am2,am3およびcm1,cm2,cm3と、インデクサロボット本体IRHを鉛直軸線の±θ方向に回転駆動するための回転駆動機構(図示せず)と、インデクサロボット本体IRHを±Z方向に昇降させるための昇降駆動機構(図示せず)と、インデクサロボット本体IRHを±Y方向に移動させる±Y方向移動機構部(図示せず)とを備えている。

0062

進退駆動機構am1,am2,am3およびcm1,cm2,cm3は、多関節アーム型であり、一対の搬送アームam4,cm4の姿勢を保持しつつ、それらを水平方向に進退させることができる。一方の搬送アームam4は、他方の搬送アームcm4よりも上方において進退するようになっており、一対の搬送アームam4,cm4の両方がインデクサロボット本体IRHの上方に退避させられた初期状態では、これらの搬送アームam4,cm4は上下に重なり合う。

0063

インデクサロボット本体IRHは、上述した制御部CLの指示に応じて進退駆動機構am1,am2,am3およびcm1,cm2,cm3を駆動する。この進退駆動機構am1,am2,am3およびcm1,cm2,cm3は、一対の搬送アームam4,cm4を往復移動させるためのモータワイヤおよびプーリ等からなる駆動装置を有している。このような機構により、一対の搬送アームam4,cm4は、各々直接に駆動力が付与されて、±X方向に往復移動することができる。

0064

それにより、インデクサロボットIRの搬送アームam4,cm4が基板Wを支持した状態で±Z方向に移動可能、±θ方向に回動可能かつ伸縮可能となる。

0065

また、搬送アームam4,cm4の上面には、後述する複数の基板支持部PSが取り付けられる。本実施の形態においては、搬送アームam4,cm4の上面に載置される基板Wの外周に沿ってほぼ均等にそれぞれ4個の基板支持部PSが取り付けられる。この4個の基板支持部PSにより基板Wが支持される。

0066

なお、基板支持部PSの個数は4個に限定されず、基板Wを安定して支持することができる個数であればよい。

0067

次に、図2(b)に示すように、基板搬送ロボットCRは、基板Wを保持するための一対の搬送アームbm4,dm4と、これらの一対の搬送アームbm4,dm4を基板搬送ロボット本体CRHに対して互いに独立に進退させるための進退駆動機構bm1,bm2,bm3およびdm1,dm2,dm3と、基板搬送ロボット本体CRHを鉛直軸線の±θ方向に回転駆動するための回転駆動機構(図示せず)と、基板搬送ロボット本体CRHを±Z方向に昇降させるための昇降駆動機構(図示せず)とを備えている。

0068

進退駆動機構bm1,bm2,bm3およびdm1,dm2,dm3は、多関節アーム型であり、一対の搬送アームbm4,dm4の姿勢を保持しつつ、それらを水平方向に進退させることができる。一方の搬送アームbm4は、他方の搬送アームdm4よりも上方において進退するようになっており、一対の搬送アームbm4,dm4の両方が基板搬送ロボット本体CRHの上方に退避させられた初期状態では、これらの搬送アームbm4,dm4は上下に重なり合う。

0069

基板搬送ロボット本体CRHは、上述した制御部CLの指示に応じて進退駆動機構bm1,bm2,bm3およびdm1,dm2,dm3を駆動する。この進退駆動機構bm1,bm2,bm3およびdm1,dm2,dm3は、一対の搬送アームbm4,dm4を往復移動させるためのモータ、ワイヤおよびプーリ等からなる駆動装置を有している。このような機構により、一対の搬送アームbm4,dm4は、各々直接に駆動力が付与されて、±X方向に往復移動することができる。

0070

それにより、基板搬送ロボットCRの搬送アームbm4,dm4が基板Wを支持した状態で±Z方向に移動可能、±θ方向に回動可能かつ伸縮可能となる。

0071

また、基板搬送ロボットCRの搬送アームbm4,dm4の上面には、後述する複数の基板支持部PSが取り付けられる。本実施の形態においては、搬送アームbm4,dm4の上面に載置される基板Wの外周に沿ってほぼ均等にそれぞれ4個の基板支持部PSが取り付けられる。この4個の基板支持部PSにより基板Wが支持される。

0072

なお、基板支持部PSの個数は4個に限定されず、基板Wを安定して支持することができる個数であればよい。

0073

本実施の形態では、インデクサロボットIRおよび基板搬送ロボットCRが、それぞれ一対の搬送アームam4,cm4およびbm4,dm4を有するダブルアーム型であるため、一方の搬送アームam4,bm4で処理済の基板Wを搬送し、他方の搬送アームcm4,dm4で未処理の基板Wを搬送する。それにより、未処理の基板Wに付着していたパーティクルが処理済の基板Wへと転移することを防止できる。また、処理済の基板Wを上方側の搬送アームam4,bm4で保持するようにしているから、未処理の基板Wから落下したパーティクルが処理済の基板Wへと再付着することがない。

0074

なお、上記実施の形態においては、インデクサロボットIRおよび基板搬送ロボットCRの両方が、それぞれ、一対の搬送アームam4,cm4およびbm4,dm4を有するダブルアーム型のものである例について説明したが、インデクサロボットIRおよび基板搬送ロボットCRのいずれか一方または両方が、1つの搬送アームのみを持つシングルアーム型であってもよい。

0075

以下の説明においては、インデクサロボットIRおよび基板搬送ロボットCRの一対の搬送アームam4,cm4およびbm4,dm4のうち、インデクサロボットIRの一方の搬送アームam4および基板搬送ロボットCRの一方の搬送アームbm4のみを図示しつつ説明する。

0076

次に、図2(c)に示すように、基板支持部PSは、平面PS1,PS2,PS3,PS4を備えた基板支持台PSDおよび基板支持棒PSBより構成される。

0077

基板支持台PSDの平面PS1,PS3は、水平なXY平面に平行に形成され、平面PS2,PS4は、XY平面から所定の角度傾斜するように形成される。なお、平面PS2は平面PS4に比較してより険しい傾斜面となっている。また、水平な平面PS3が平面PS4に向かう方向に十分に広く形成されている場合には、傾斜した平面P4を特に設けなくともよい。

0078

複数の基板支持部PSを平面PS2,PS4が基板Wの中心を向くように搬送アームam4,bm4の上面に配置することにより、複数の平面PS2,PS4によりテーパ形状が形成される。基板Wの正常な支持状態は、複数の基板支持部PSの平面PS3により基板Wの下面が支持される状態である。

0079

1つの基板支持部PSの平面PS2で基板Wの一方側の周縁が支持され、他の1つの基板支持部PSの平面PS3または平面PS4で基板Wの他方側の周縁が支持された場合には、この平面PS2のテーパ形状により基板Wの周縁を平面PS3上に容易に移動させることができる。

0080

次いで、インデクサロボットIRおよび基板搬送ロボットCRの動作について説明する。

0081

図3は、インデクサロボットIRおよび基板搬送ロボットCRの受け渡し部TPにおける基板Wの受け渡し動作を説明するための平面図であり、図4は、インデクサロボットIRおよび基板搬送ロボットCRの受け渡し部TPにおける基板Wの受け渡し動作を説明するための側面図である。

0082

図3(a)および図4(a)は基板WがインデクサロボットIRにより支持された状態を示し、図3(b)および図4(b)は基板WがインデクサロボットIRから基板搬送ロボットCRに受け渡された直後の状態を示し、図3(c)および図4(c)は基板Wが基板搬送ロボットCRにより支持された状態を示す。なお、図4に示す超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3、固定台KDおよび位置決めピンT1,T2,T3,T4については後述する。

0083

まず、図3(a)および図4(a)に示すように、インデクサロボットIRは、基板Wを搬送アームam4の基板支持部PSで支持している。

0084

図4(a)に示すように、インデクサロボットIRと受け渡し部TPとの間には、開口部を有する周壁WLが形成されている。その周壁WLの開口部には、シャッタSHが開閉自在に設けられている。シャッタSHは、制御部CLからの指示に基づいてシリンダSLにより開閉される。

0085

図4(a)に示すように、基板Wを受け取る前の基板搬送ロボットCRの搬送アームbm4は、インデクサロボットIRの搬送アームam4に対して相対的に下方向に位置する。

0086

図4(b)に示すように、制御部CLは、シリンダSLによりシャッタSHを開かせる。続いて、インデクサロボットIRは、基板Wを支持する搬送アームam4を受け渡し部TPに前進させる。基板搬送ロボットCRは、点線で示すように、搬送アームbm4を周壁WLの開口部を通して受け渡し部TPに進入させる。

0087

続いて、基板搬送ロボットCRは、搬送アームbm4を上方向に移動させる。それにより、インデクサロボットIRの搬送アームam4により支持された基板Wが基板搬送ロボットCRの搬送アームbm4により支持される。このとき、図3(b)に平面図で示すように、この受け渡し部TPにおいては、インデクサロボットIRの搬送アームam4および基板搬送ロボットCRの搬送アームbm4は、互いの形状が干渉しない平面位置に位置しているので、搬送アームbm4と搬送アームam4とが相対的に昇降しても、互いに干渉しない。

0088

この場合、基板Wは、搬送アームbm4の上面に設けられた4個の基板支持部PSにより支持される。インデクサロボットIRの搬送アームam4は、受け渡し部TPから後退する。

0089

次に、基板搬送ロボットCRの搬送アームbm4により支持された基板Wの姿勢が超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3および制御部CLにより検出される。超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3による基板Wの姿勢の検出結果に応じて、制御部CLは基板搬送ロボットCRの動作指示を行う。基板搬送ロボットCRは、制御部CLの指示に基づいて位置決めピンT1〜T4により基板Wの姿勢を修正する。この超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3による基板Wの姿勢の検出および位置決めピンT1〜T4による基板Wの姿勢の修正方法に関しては後述する。

0090

続いて、これら基板Wの姿勢の検出結果が良好と判定された場合には、図3(c)および図4(c)に示すように、基板搬送ロボットCRは、基板Wを支持する搬送アームbm4を受け渡し部TPから後退させる。その後、制御部CLは、シリンダSLによりシャッタSHを閉じる。

0091

次に、超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3による基板Wの姿勢の検出および位置決めピンT1〜T4による基板Wの姿勢の修正に関して説明する。

0092

図5または図6は超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3を用いて基板Wの姿勢を検出する方法を示す斜視図であり、図5は基板Wが搬送アームbm4に正常に支持されている場合を示し、図6は基板Wが搬送アームbm4に傾斜姿勢で支持されている場合を示す。

0093

ここで、超音波式距離測定センサは超音波を対象物に発信し、対象物で反射された超音波を受信し、超音波の発信から受信までの時間を測定することにより対象物までの距離を測定する。超音波式距離測定センサによれば、不透明体のみならず透明体からなる対象物までの距離も正確に測定することができる。したがって、超音波式距離測定センサは光学式測長センサ等と異なり、基板が透光性であるか否かにかかわらず基板Wの上面までの距離を正確に測定することができる。

0094

図5においては、基板Wは搬送アームbm4の上面に配置された4個の基板支持部PSの平面PS3により正常に支持されている。この場合、超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3の測定値(D1,D2,D3)は、全て所定の許容範囲内にある。それにより、制御部CLは、基板Wが正常に支持されていると判定する。

0095

また、3個の超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3は基板Wの上方に設置された固定台KDに固定される。この3個の超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3は、基板Wの外周部近傍における基板Wの上面までの距離を測定できるように配置されている。この場合、基板Wが正常に支持されている状態で超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3の測定値D1,D2,D3が等しくなるように、超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3が位置決めされている。

0096

超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3は、各々基板Wの上面までの距離を測定し、その測定値D1,D2,D3を制御部CLに与える。

0097

制御部CLは、超音波式距離測定センサTS1の測定値D1、超音波式距離測定センサTS2の測定値D2および超音波式距離測定センサTS3の測定値D3に基づいて基板Wの傾斜方向および傾斜角度を算出する。

0098

ここで、図7は、基板Wの傾斜方向と傾斜角度とを算出する方法の説明図である。

0099

まず、基板W表面の上向きの法線ベクトルA1を、基板W表面に対して垂直下方向に投影させてできたベクトルを基板Wの傾斜ベクトルVとする。そして、基板Wの傾斜方向Hとは、この傾斜ベクトルVをXY平面(水平面W')に投影させてできたベクトルの方向であり、基板Wの傾斜角度θ1とは、傾斜ベクトルVとXY平面(水平面W')とのなす角度である。そして、超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3が測定した基板W表面における3つの測定地点の空間座標(以下、測定座標という。X座標およびY座標既知、Z座標は測定値D1〜D3に対応する値。)をそれぞれ求め、この3つの測定座標より基板W表面を含む平面の方程式が導かれる。この平面の方程式より、基板Wの法線ベクトルA1、傾斜ベクトルV、傾斜方向Hおよび傾斜角度θ1が算出される。

0100

次に、制御部CLは、算出した基板Wの傾斜角度θ1が所定の許容範囲内(例えば、水平に対する基板Wの傾斜角度θ1が1度未満)にあるか否かを判定し、所定の許容範囲内にあれば、基板Wが正常に搬送アームbm4に支持されていると判定し、傾斜角度θ1が所定の許容範囲外(例えば、1度以上)にあれば、基板Wが傾斜姿勢で搬送アームbm4に支持されていると判定する。

0101

なお、ここで、図5のように搬送アームbm4により正規に(ほぼ水平に)支持された基板W上面までのそれぞれの距離(基準値DR1,DR2,DR3)を予め測定しておき、基板W上面までのそれぞれの実測距離(測定値D1,D2,D3)を測定し、そして基準値と実測距離との差(差分距離DR1−D1,DR2−D2,DR3−D3)を算出し、これら差分距離DR1−D1,DR2−D2,DR3−D3に基づいて基板Wの傾斜姿勢を判定してもよい。このようにすれば、上記実施の形態のように超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3を上下方向の位置に関して精密に位置決めしておく必要がない。このため、これら超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3の取り付け位置精度に関わらず、より正確に基板Wの姿勢を判定することが可能である。

0102

一方、図6においては、基板Wは搬送アームbm4の上面に配置された4個の基板支持部PSの平面PS1および傾斜した平面PS4により支持されている(図2(b),(c)参照)。この場合、算出した基板Wの傾斜角度θ1が所定の許容範囲外となるように設定されている。

0103

続いて、制御部CLにより基板Wが傾斜姿勢で支持されていると判定された場合の基板搬送ロボットCRの搬送アームbm4の動作について説明する。

0104

図8は基板Wの傾斜姿勢を修正する方法を示す斜視図であり、図9は基板Wの傾斜姿勢を修正する過程を示す平面図である。

0105

図9(a)は基板Wが傾斜姿勢で支持されている一例を示し、図9(b)は図9(a)の基板Wの傾斜姿勢を修正する一例を示し、図9(c)は基板Wが傾斜姿勢で支持されている他の例を示し、図9(d)は図9(c)の基板Wの傾斜姿勢を修正する他の例を示す。

0106

まず、制御部CLにより基板Wが傾斜姿勢で支持されていると判定された場合、図8に示すように、基板搬送ロボットCRは、基板Wを支持した搬送アームbm4を、受け渡し部TP内に立設された位置決めピンT1〜T4の上端部よりも低い位置まで下方向に平行移動させる。

0107

次に、図9(a)においては、基板Wの前側(−X方向)の周縁が、搬送アームbm4の先端に設けられた2個の基板支持部PSの平面PS1上にあり、基板Wの後側(+X方向)の周縁が搬送アームbm4の上面にある。このような場合、制御部CLは、超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3から与えられる測定値D1〜D3より基板Wの傾斜ベクトルVを求め、さらに傾斜方向H(この場合は+X方向)を算出し、基板Wが前側にずれた状態で前側が高く後側が低く傾斜していると判定する。

0108

この場合、制御部CLは、傾斜方向Hから傾斜姿勢の基板Wの前側の周縁を2本の位置決めピンT1,T3に当接させて基板姿勢を修正するように基板搬送ロボットCRに指示する。すなわち、制御部CLは、基板Wを保持した搬送アームbm4を基板Wの傾斜方向H(+X方向)とは逆の方向(−X方向)に移動させ、搬送アームbm4を位置決めピンT1,T3に近づける。

0109

この場合、図9(b)に示すように、搬送アームbm4の先端側に支持された基板Wの前側の周縁が位置決めピンT1,T3に当接する。それにより、基板Wの前側の周縁が基板支持部PSの平面PS1から平面PS3に移動し、基板Wの後側の周縁が搬送アームbm4の上面から傾斜した平面PS4を経由して平面PS3に移動する。その結果、基板Wの傾斜姿勢が水平に修正される。

0110

一方、図9(c)においては、基板Wの前側(−X方向)の周縁が、搬送アームbm4の上面にあり、基板Wの後側(+X方向)の周縁が搬送アームbm4の後端に設けられた2個の基板支持部PSの平面PS1上にある。この場合、制御部CLは、超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3から与えられる測定値D1〜D3より基板Wの傾斜ベクトルVを求め、さらに傾斜方向H(この場合はちょうど−X方向)を算出し、基板Wが後側にずれた状態で前側が低く後側が高く傾斜していると判定する。

0111

この場合、制御部CLは、傾斜方向Hから傾斜姿勢の基板Wの後側の周縁を2本の位置決めピンT2,T4に当接させて基板Wの姿勢を修正するように基板搬送ロボットCRに指示する。すなわち、制御部CLは、基板Wを保持した搬送アームbm4を基板Wの傾斜方向H(−X方向)とは逆の方向(+X方向)に移動させ、搬送アームbm4を位置決めピンT2,T4に近づける。

0112

この場合、図9(d)に示すように、搬送アームbm4の後端側に支持された基板Wの後側の周縁が位置決めピンT2,T4に当接する。それにより、基板Wの前側の周縁が搬送アームbm4の上面から基板支持部PSの平面PS4を経由して平面PS3に移動し、基板Wの後側の周縁が基板支持部PSの平面PS1から平面PS3に移動する。その結果、基板Wの傾斜姿勢が水平に修正される。

0113

続いて、基板搬送ロボットCRは、搬送アームbm4を上方向に上昇させて超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3を用いて基板Wの姿勢を再度検出する。制御部CLは、超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3による測定値D1〜D3に基づいて基板Wの傾斜角度θ1を算出し、基板Wが傾斜姿勢であるか否かを判定し、傾斜姿勢であると判定した場合には、再度、図8および図9に示した動作を基板搬送ロボットCRに指示する。

0114

一方、基板Wが傾斜姿勢でないと判定した場合には、制御部CLは図1の各洗浄ユニットMP1〜MP4に基板Wを搬入するように基板搬送ロボットCRに指示する。

0115

以上のように、本実施の形態に係る基板処理装置100においては、超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3を用いて基板Wの上面までの距離を正確に測定することができる。そして、制御部CLは、超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3から与えられる測定値D1〜D3に基づいて基板Wの傾斜姿勢を正確かつ容易に判定することができる。

0116

また、基板処理装置100の制御部CLは、まず、基板Wの傾斜角度θ1に基づいて基板Wの保持が不良であるかどうかを判定し、不良である場合には、基板Wの傾斜方向Hに基づいて、最適な方法で位置決めピンT1〜T4に傾斜姿勢の基板Wを当接させることにより基板Wの傾斜姿勢を容易に修正することができる。それにより、基板Wの落下、破損および基板Wの未処理部分の発生を防止することができる。その結果、コスト増加を抑制することができる。

0117

図10は、超音波式距離測定センサTSRにより基板Wの姿勢を検出する方法の他の例を示す斜視図である。

0118

図10に示すように、受け渡し部TPの上方にモータMが固定され、モータMの回転軸固定回転板KBが取り付けられている。固定回転板KBの外周部近傍に超音波式距離測定センサTSRが取り付けられている。モータMの回転軸が±θ方向(鉛直軸Zを中心とする回転方向)に回転することにより、固定回転板KBが回転し、固定回転板KBに取り付けられた超音波式距離測定センサTSRが基板Wの外周部近傍の上方を回転移動する。

0119

この場合、制御部CLは、超音波式距離測定センサTSRが基板Wの外周部近傍の上方を回転移動している際に、所定のタイミングで(例えば、超音波式距離測定センサTSRが+θ方向に30度回転する毎に)基板Wの外周部近傍における基板Wの上面までの距離を3箇所以上測定するように超音波式距離測定センサTSRに指示する。超音波式距離測定センサTSRは、制御部CLの指示に応じて基板Wの上面までの距離を3箇所以上測定する。

0120

また、制御部CLは、基板Wの外周部の任意の複数位置における基板Wの上面までの距離を測定することができる。その結果、制御部CLは、傾斜方向Hおよび傾斜角度θ1をより正確に判定することができる。したがって、制御部CLは、より最適に、基板Wの傾斜姿勢の是非を判定したり、位置決めピンT1〜T4を用いて基板Wの傾斜姿勢を修正することができる。

0121

さらに、この場合、複数の超音波式距離測定センサを配置する必要がなくなるため、部品点数の削減および組み立て工数の削減を実現でき、総合的なコストダウンを図ることもできる。

0122

本実施の形態においては、洗浄ユニットMP1〜MP4が複数の処理部に相当し、受け渡し部TPが受け渡し位置に相当し、超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3が検出手段に相当し、インデクサロボットIR、搬送アームam4および基板支持部PSが第1の搬送手段に相当し、基板搬送ロボットCR、搬送アームbm4および基板支持部PSが第2の搬送手段に相当し、位置決めピンT1,T2,T3,T4が修正手段および当接部材に相当し、光学式測長センサLS1,LS2,LS3,LSRが投光部および受光部に相当し、モータMが移動手段に相当し、制御部CLが制御手段および判定手段に相当し、洗浄ユニットが処理部に相当する。

0123

(基板Wの姿勢の検出方法の他の例)
図11図1の基板処理装置100において基板Wの姿勢を検出する方法の他の例を示す斜視図であり、図12は基板Wの姿勢を検出する方法の他の例を示す平面図である。

0124

図11および図12の例では、図5および図6の超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3の代りに、レーザ式距離測定センサ(レーザ式変位センサ)TS11,TS12,TS13が設けられている。レーザ式距離測定センサTS11,TS12,TS13は、図5および図6の例と同様に、図1の受け渡し部TPの上方に設置された固定台KDに固定される。これらのレーザ式距離測定センサTS11,TS12,TS13は、基板Wの外周部近傍における基板Wの上面までの距離を測定できるように配置されている。この場合、基板Wが正常に支持されている状態でレーザ式距離測定センサTS11,TS12,TS13の測定値D1,D2,D3が等しくなるように、レーザ式距離測定センサTS11,TS12,TS13が位置決めされている。

0125

レーザ式距離測定センサTS11,TS12,TS13は、各々基板Wの上面までの距離を測定し、その測定値D1,D2,D3を図1の制御部CLに与える。

0126

制御部CLは、レーザ式距離測定センサTS11の測定値D1、レーザ式距離測定センサTS12の測定値D2およびレーザ式距離測定センサTS13の測定値D3に基づいて基板Wの傾斜方向および傾斜角度を算出する。

0127

基板Wの傾斜方向および傾斜角度の算出方法は、図5図7を用いて説明した方法と同様である。また、基板Wの傾斜姿勢を修正する方法は、図8および図9を用いて説明した方法と同様である。

0128

なお、本例では、レーザ式距離測定センサTS11,TS12,TS13が検出手段に相当する。

0129

図13図11および図12のレーザ式距離測定センサTS11の構成および動作原理を説明するための模式図である。レーザ式距離測定センサTS12,TS13の構成および動作原理は、図13のレーザ式距離測定センサTS11の構成および動作原理と同様である。

0130

図13に示されるように、レーザ式距離測定センサTS11は、レーザ光源401およびCCD(電荷結合素子)402を備える。レーザ光源401から出射されたレーザ光は、対象物OBに照射される。対象物OBからの反射光が受光レンズ403を通してCCD402の受光面により受光される。このレーザ式距離測定センサTS11においては、三角距方式により対象物OBまでの距離を高い分解能(例えば0.1μm)で測定することができる。

0131

図13実線の矢印で示すように、対象物OBがレーザ式距離測定センサTS11に近い位置にある場合には、対象物OBへの入射光とCCD402への入射光とのなす角度θ1が大きくなる。一方、図13に点線の矢印で示すように、対象物OBがレーザ式距離測定センサTS11から遠い位置にある場合には、対象物OBへの入射光とCCD402への入射光とのなす角度θ2が小さくなる。それにより、レーザ式距離測定センサTS11から対象物OBまでの距離によりCCD402の受光面に形成される光スポットの位置が変化する。このレーザ式距離測定センサTS11は、CCD402の受光面上での光スポットの位置を検出することにより対象物OBまでの距離に比例した電圧信号を出力する。したがって、レーザ式距離測定センサTS11から出力される電圧信号に基づいて対象物OBまでの距離を測定することができる。

0132

本例では、レーザ式距離測定センサTS11,TS12,TS13を用いて基板Wの上面までの距離を正確に測定することができる。そして、制御部CLは、レーザ式距離測定センサTS11,TS12,TS13から与えられる測定値D1〜D3に基づいて基板Wの傾斜姿勢を正確かつ容易に判定することができる。

0133

この場合にも、制御部CLは、まず、基板Wの傾斜角度に基づいて基板Wの保持が不良であるかどうかを判定し、不良である場合には、基板Wの傾斜方向に基づいて、最適な方法で図8の位置決めピンT1〜T4に傾斜姿勢の基板Wを当接させることにより、基板Wの傾斜姿勢を容易に修正することができる。

0134

なお、図10に示した例において超音波式距離測定センサTSRの代わりにレーザ式距離測定センサTS11を用いてもよい。

0135

この場合にも、レーザ式距離測定センサTS11により基板Wの外周部の任意の複数位置における基板Wの上面までの距離を測定することができる。それにより、制御部CLは、基板Wの傾斜方向および傾斜角度をより正確に判定することができる。したがって、制御部CLは、より最適に基板Wの傾斜姿勢の是非を判定し、図8の位置決めピンT1〜T4を用いて基板Wの傾斜姿勢を修正することができる。

0136

(基板Wの姿勢の検出方法のさらに他の例)
図14図1の基板処理装置100において基板Wの姿勢を検出する方法のさらに他の例を示す斜視図であり、図15は基板Wの姿勢を検出する方法のさらに他の例を示す平面図である。

0137

図14および図15の例では、図5および図6の超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3の代りに、マイクロ波式距離測定センサ(マイクロ波式変位センサ)TS21,TS22,TS23が設けられている。マイクロ波式距離測定センサTS21,TS22,TS23は、図5および図6の例と同様に、受け渡し部TPの上方に設置された固定台KDに固定される。これらのマイクロ波式距離測定センサTS21,TS22,TS23は、基板Wの外周部近傍における基板Wの上面までの距離を測定できるように配置されている。この場合、基板Wが正常に支持されている状態でマイクロ波式距離測定センサTS21,TS22,TS23の測定値D1,D2,D3が等しくなるように、マイクロ波式距離測定センサTS21,TS22,TS23が位置決めされている。

0138

マイクロ波式距離測定センサTS21,TS22,TS23は、各々基板Wの上面までの距離を測定し、その測定値D1,D2,D3を制御部CLに与える。

0139

制御部CLは、マイクロ波式距離測定センサTS21の測定値D1、マイクロ波式距離測定センサTS22の測定値D2およびマイクロ波式距離測定センサTS23の測定値D3に基づいて基板Wの傾斜方向および傾斜角度を算出する。

0140

基板Wの傾斜方向および傾斜角度の算出方法は、図5図7を用いて説明した方法と同様である。また、基板Wの傾斜姿勢を修正する方法は、図8および図9を用いて説明した方法と同様である。

0141

なお、本例では、マイクロ波式距離測定センサTS21,TS22,TS23が検出手段に相当する。

0142

マイクロ波式距離測定センサは、Xバンド等のマイクロ波バンド電波を対象物に発信するとともに、対象物により反射された電波を受信し、発信から受信までの時間差に基づいて対象物までの距離を測定する。

0143

このマイクロ波式距離測定センサは、対象物までの距離に比例した電圧信号を出力する。したがって、マイクロ波式距離測定センサから出力される電圧信号に基づいて対象物までの距離を測定することができる。マイクロ波式距離測定センサによれば、不透明体のみならず透明体からなる対象物までの距離も正確に測定することができる。

0144

本例では、マイクロ波式距離測定センサTS21,TS22,TS23を用いて基板Wの上面までの距離を正確に測定することができる。そして、制御部CLは、マイクロ波式距離測定センサTS21,TS22,TS23から与えられる測定値D1〜D3に基づいて基板Wの傾斜姿勢を正確かつ容易に判定することができる。

0145

この場合にも、制御部CLは、まず、基板Wの傾斜角度に基づいて基板Wの保持が不良であるかどうかを判定し、不良である場合には、基板Wの傾斜方向に基づいて、最適な方法で図8の位置決めピンT1〜T4に傾斜姿勢の基板Wを当接させることにより、基板Wの傾斜姿勢を容易に修正することができる。

0146

なお、図10に示した例において超音波式距離測定センサTSRの代わりにマイクロ波式距離測定センサTS21を用いてもよい。

0147

この場合にも、マイクロ波式距離測定センサTS21により基板Wの外周部の任意の複数位置における基板Wの上面までの距離を測定することができる。それにより、制御部CLは、基板Wの傾斜方向および傾斜角度をより正確に判定することができる。したがって、制御部CLは、より最適に基板Wの傾斜姿勢の是非を判定し、図8の位置決めピンT1〜T4を用いて基板Wの傾斜姿勢を修正することができる。

0148

(第2の実施の形態)
図16は、第2の実施の形態に係る基板処理装置100aの平面図である。図16の基板処理装置100aの構成が図1の基板処理装置100の構成と異なるのは以下の点である。

0149

図16の基板処理装置100aの構成は、基板処理装置100の超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3および固定台KDに代えて、レーザ等の2対の光学式測長センサLS1,LS2を備える。

0150

第2の実施の形態においては、第1の実施の形態の超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3の代わりに2対の光学式測長センサLS1,LS2を用いて基板Wの姿勢を検出する。ここで、光学式測長センサLS1は投光部ST1および受光部SR1からなり、光学式測長センサLS2は投光部ST2および受光部SR2からなる。以下、光学式測長センサLS1,LS2による基板Wの姿勢の検出方法に関して説明する。

0151

図17および図18は光学式測長センサLS1,LS2を用いた基板Wの姿勢の検出方法を示す斜視図であり、図17は基板Wが搬送アームbm4に正常に支持されている場合を示し、図18は基板Wが搬送アームbm4に傾斜姿勢で支持されている場合を示す。

0152

また、図19および図20は、光学式測長センサLS1,LS2を用いた基板Wの姿勢の検出方法を示す断面図であり、図19は基板Wが搬送アームbm4に正常に支持されている場合を示し、図20は基板Wが搬送アームbm4に傾斜姿勢で支持されている場合を示す。図19および図20の(a)は光学式測長センサLS1による基板Wの検出状態を示し、図19および図20の(b)は光学式測長センサLS2による基板Wの検出状態を示す。

0153

図17および図18に示すように、光学式測長センサLS1,LS2は、投光部から投光される光束が基板Wのほぼ中心でほぼ直交するように配置されている。

0154

図17においては、基板Wは搬送アームbm4の上面に配置された4個の基板支持部PSの平面PS3により正常にほぼ水平に支持されている。この場合、図19(a)に示すように、光学式測長センサLS1の投光部ST1から光束L1がほぼ平行に投光され、基板Wで遮蔽された領域の長さが光学式測長センサLS1の受光部SR1により測定される。光学式測長センサLS1の受光部SR1は、投光光量受光光量との差より、制御部CLに測定値SD1を与える。

0155

同様に、図19(b)に示すように、光学式測長センサLS2の受光部SR2により基板Wで遮蔽された領域の長さが測定される。光学式測長センサLS2の受光部SR2は、投光光量と受光光量との差より、制御部CLに測定値SD2を与える。

0156

制御部CLは、光学式測長センサLS1の受光部SR1および光学式測長センサLS2の受光部SR2から与えられた測定値SD1,SD2に基づいて基板Wの傾斜角度θ1を算出する。制御部CLは、算出した基板Wの傾斜角度θ1がそれぞれ所定の許容範囲内にあるか否かを判定する。図17の場合では、基板Wの傾斜角度θ1が所定の許容範囲内にあるので、基板Wが正常に搬送アームbm4に支持されていると判定する。

0157

一方、図18においては、基板Wは搬送アームbm4の上面に配置された4個の基板支持部PSの平面PS1および傾斜した平面PS4により支持されている(図2(b),(c)参照)。この場合、図20(a)に示すように、基板Wが傾斜姿勢にあるため、光学式測長センサLS1の投光部ST1から投光された光束L1が本来の基板Wの厚み以上に遮蔽される。光学式測長センサLS1の受光部SR1は、投光光量と受光光量との差より、制御部CLに測定値SD3を与える。

0158

同様に、図20(b)に示すように、光学式測長センサLS2の受光部SR2は、投光光量と受光光量との差より、制御部CLに測定値SD4を与える。

0159

制御部CLは、光学式測長センサLS1の受光部SR1および光学式測長センサの受光部SR2から与えられた測定値SD3,SD4に基づいて基板Wの傾斜角度θ1を算出する。制御部CLは、算出した基板Wの傾斜角度θ1がそれぞれ所定の許容範囲内にあるか否かを判定する。図18の場合では、基板Wの傾斜角度θ1が所定の許容範囲外にあるので、基板Wが傾斜姿勢で搬送アームbm4に支持されていると判定する。

0160

なお、測定値SD3よりも測定値SD4の方が大きい場合、制御部CLは、光学式測長センサLS1に沿った方向よりも光学式測長センサLS2に沿った方向で基板Wが大きく傾斜していると判定することができる。

0161

また、測定値SD3と測定値SD4とが同じ場合、制御部CLは、光学式測長センサLS1に沿った方向と光学式測長センサLS2に沿った方向との中間で基板Wが大きく傾斜していると判定することができる。

0162

制御部CLは、基板Wが傾斜姿勢で搬送アームbm4に支持されていると判定した場合、基板搬送ロボットCRの搬送アームbm4を±X方向に移動させ、位置決めピンT1〜T4のそれぞれ全てに基板Wの周縁を順に当接させる。それにより、基板Wの傾斜姿勢を修正することができる。

0163

なお、予め搬送アームbm4により基板Wが正規に(ほぼ水平に)支持された場合において、光学式測長センサLS1,LS2の測定値を基準値SDR1,SDR2として測定しておき、基準値と測定値SD3,SD4との差(差分値SDR1−SD3,SDR2−SD4)を算出し、これら差分値SDR1−SD3,SDR2−SD4に基づいて傾斜角度θ1を算出してもよい。

0164

以上のように、第2の実施の形態に係る基板処理装置100aにおいては、光学式測長センサLS1,LS2を用いて基板Wの傾斜姿勢を検出することができる。そして、制御部CLは、光学式測長センサLS1,LS2から与えられる測定値SD1,SD2,SD3,SD4に基づいて基板Wの傾斜姿勢を判定することができる。

0165

また、基板処理装置100の制御部CLは、基板Wの傾斜角度θ1から基板Wの傾斜姿勢を検出し、検出結果に基づいて最適な方法で位置決めピンT1〜T4に傾斜姿勢の基板Wを当接させることにより基板Wの傾斜姿勢を正常に修正するよう基板搬送ロボットCRを制御することができる。それにより、基板Wの落下、破損および基板Wの未処理部分の発生を防止することができる。その結果、コスト増加を抑制することができる。

0166

なお、本実施の形態においては、受光部および投光部からなる透過式の光学式測長センサを用いて基板Wの傾斜姿勢を検出したが、これに限定されず、他の任意の検出方式を持つセンサを用いてもよい。例えば、反射式の光学式測長センサ等を用いてもよい。

0167

図21は、光学式測長センサの他の配置例を示す模式的平面図である。

0168

図21(a)は、3対の光学式測長センサを配置して基板Wの傾斜姿勢を検出する方法を示し、図21(b)は、光学式測長センサを回動させて基板Wの姿勢を検出する方法を示す。

0169

図21(a)の例においては、基板Wの傾斜姿勢をより正確に検出するために、2対の光学式測長センサLS1,LS2に、さらに光学式測長センサLS3を設ける。

0170

この場合、制御部CLには、光学式測長センサLS1,LS2,LS3より3個の測定値が与えられる。その結果、制御部CLは、それらの3個の測定値に基づいて傾斜角度θ1をより正確に判定することができる。

0171

図21(b)においては、受け渡し部TPの上方にモータM2が固定され、モータM2の回転軸に固定回転板KB2が取り付けられている。固定回転板KBの外周部近傍に光学式測長センサLSRの投光部STRおよび受光部SRRが取り付けられている。モータM2の回転軸が±θ方向(鉛直軸Zを中心とする回転方向)に回転することにより、固定回転板KB2が回転し、固定回転板KB2に取り付けられた光学式測長センサLSRが基板Wの外周部近傍を回転移動する。

0172

この場合、制御部CLは、光学式測長センサLSRが基板Wの外周部近傍を回転移動している際に、所定のタイミングで(例えば、光学式測長センサLSRが+θ方向に120度回転する毎に)任意の複数位置における測定値を与えるように光学式測長センサLSRに指示する。光学式測長センサLSRは、制御部CLの指示に応じて基板Wの任意の複数位置での測定値を制御部CLに与える。

0173

その結果、制御部CLは、傾斜角度θ1をより正確に判定することができる。

0174

また、図21(b)に示す構成においては、複数の光学式測長センサを配置する必要がなくなるため、複数の光学式測長センサ間で生じ得る光の相互干渉を防止することができるとともに、部品点数の削減および組み立て工数を削減でき、総合的なコストダウンを図ることができる。

0175

第2の実施の形態においては、洗浄ユニットMP1〜MP4が複数の処理部に相当し、受け渡し部TPが受け渡し位置に相当し、超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3が検出手段、超音波式検出手段に相当し、インデクサロボットIR、搬送アームam4および基板支持部PSが第1の搬送手段に相当し、基板搬送ロボットCR、搬送アームbm4および基板支持部PSが第2の搬送手段に相当し、位置決めピンT1,T2,T3,T4が修正手段および当接部材に相当し、光学式測長センサLS1,LS2,LS3,LSRが1または複数の測長手段に相当し、モータM2が移動手段に相当し、制御部CLが制御手段に相当し、洗浄ユニットが処理部に相当する。

0176

(その他)
上述した第1の実施の形態においては、基板Wの傾斜方向Hに基づいて基板Wの傾斜姿勢を修正する場合について説明したが、これに限定されず、第1の実施の形態においても第2の実施の形態と同様に、制御部CLは、基板Wが傾斜姿勢にあると判定した場合に、位置決めピンT1〜T4のそれぞれ全てに基板Wの周縁を順に当接させて基板Wの傾斜姿勢を修正してもよい。

0177

なお、第1の実施の形態においては、位置決めピンT1〜T4に傾斜姿勢の基板Wを当接させることにより基板Wの傾斜姿勢を修正しているが、これに限らず、例えば、以下のようにインデクサロボットIRの搬送アームam4を用いた方法で基板Wの姿勢の修正を行ってもよい。まず、基板搬送ロボットCRの搬送アームbm4上で傾斜姿勢で保持されている基板Wを、インデクサロボットIRの搬送アームam4によって一時的に保持する。そして、超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3によって得られた基板Wの傾斜状態(傾斜方向Hや傾斜角度θ1)に基づいて搬送アームam4と搬送アームbm4との水平方向での相対位置を修正し、再びインデクサロボットIRの搬送アームam4から基板搬送ロボットCRの搬送アームbm4への基板Wの受け渡しを行ってもよい。

0178

なお、搬送アームbm4が基板Wを支持していないときに超音波式距離測定センサTS1,TS2,TS3を用いて基板搬送ロボットCRの搬送アームbm4までの距離を測定することにより、搬送アームbm4の動作を調整してもよい。

0179

上述した実施の形態においては、基板Wの傾斜方向Hが−X方向および+X方向である場合、位置決めピンT1〜T4に基板Wを当接させて基板Wの姿勢を修正しているが、例えば、基板Wの傾斜方向Hが−Y方向および+Y方向に近い場合を考慮して、さらに2〜4本の位置決めピンを、図8の基板Wから見て±Y方向に設け、この位置決めピンに基板Wを当接させてもよい。

0180

さらに、上記の実施の形態においては、処理領域A,Bに処理ユニットとして複数の枚葉式の洗浄ユニットMP1〜MP4が配置されているが、これに限定されず、任意の処理ユニット、例えば、加熱処理を行うホットプレート、冷却処理を行うクーリングプレート、現像処理を行う回転式現像装置(スピンデベロッパ)、レジストの塗布処理を行う回転式塗布ユニット(スピンコータ)、レジストの剥離処理を行うレジスト剥離ユニット有機金属等のポリマーを除去するポリマー除去ユニット等の種々の処理ユニットを任意に組み合わせて設けてもよい。

0181

本発明は、種々の基板に処理を行うため等に利用することができる。

図面の簡単な説明

0182

本発明の実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。
図1の基板処理装置におけるインデクサロボットおよび基板搬送ロボットの構成を示す平面図である。
インデクサロボットおよび基板搬送ロボットの受け渡し部における基板の受け渡し動作を説明するための平面図である。
インデクサロボットおよび基板搬送ロボットの受け渡し部における基板の受け渡し動作を説明するための側面図である。
超音波式距離測定センサを用いて基板の姿勢を検出する方法を示す斜視図である。
超音波式距離測定センサを用いて基板の姿勢を検出する方法を示す斜視図である。
基板の傾斜方向と傾斜角度とを算出する方法の説明図である。
基板の傾斜姿勢を修正する方法を示す斜視図である。
基板の傾斜姿勢を修正する過程を示す平面図である。
超音波式距離測定センサにより基板の姿勢を検出する方法の他の例を示す斜視図である。
図1の基板処理装置において基板の姿勢を検出する方法の他の例を示す斜視図である。
基板の姿勢を検出する方法の他の例を示す平面図である。
図11および図12のレーザ式距離測定センサの構成および動作原理を説明するための模式図である。
図1の基板処理装置において基板の姿勢を検出する方法のさらに他の例を示す斜視図である。
基板の姿勢を検出する方法のさらに他の例を示す平面図である。
第2の実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。
光学式測長センサを用いた基板の姿勢の検出方法を示す斜視図である。
光学式測長センサを用いた基板の姿勢の検出方法を示す斜視図である。
光学式測長センサを用いた基板の姿勢の検出方法を示す断面図である。
光学式測長センサを用いた基板の姿勢の検出方法を示す断面図である。
光学式測長センサの他の配置例を示す模式的平面図である。
従来の基板処理装置の一例を示す斜視図である。

符号の説明

0183

1カセット
100基板処理装置
W基板
MP1,MP2,MP3,MP4枚葉式の洗浄ユニット
IRインデクサロボット
CR基板搬送ロボット
CL 制御部
IRH インデクサロボット本体
am1,am2,am3,bm1,bm2,bm3搬送アーム
PS基板支持部
R1,R2,R3,R4回転駆動部
CRH 基板搬送ロボット本体
TS1,TS2,TS3超音波式距離測定センサ
TS11,TS12,TS13レーザ式距離測定センサ
TS21,TS22,TS23マイクロ波式距離測定センサ
LS1,LS2,LS3,LSR光学式測長センサ
bm4略馬蹄形状の搬送アーム
TP受け渡し部
SLシリンダ
SHシャッタ
T1,T2,T3,T4位置決めピン
PS1,PS2,PS3,PS4 平面
PSD基板支持台
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