JP2005277316A - Supporting method and conveying robot for substrate, and substrate processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等(以下、単に「基板」と称する)を支持する基板支持技術に関する。 The present invention relates to a substrate support technology for supporting a semiconductor substrate, a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a photomask, a substrate for an optical disk, etc. (hereinafter simply referred to as “substrate”).
液晶ガラス基板や半導体ウェハにフォトリソグラフィー処理等を行う基板処理装置においては、種々の処理を行う処理ユニットに対して搬送ロボットが順次に基板を搬送している。搬送ロボットが基板を保持する方式には種々のものが存在しているが、その中の代表的な一つとして支持アームに設けた支持ピンによって基板を下面から支持する方式が知られている。特に、平面サイズが大きい液晶ガラス基板ではこの方式によって基板を保持して搬送することが多い(例えば、特許文献1参照)。また、基板を確実に保持するためにその下面を真空吸着する方式も用いられている(例えば、特許文献2参照)。 In a substrate processing apparatus that performs photolithography processing or the like on a liquid crystal glass substrate or a semiconductor wafer, a transport robot sequentially transports the substrate to a processing unit that performs various processing. There are various methods in which the transfer robot holds the substrate. As a typical example, a method in which the substrate is supported from the lower surface by a support pin provided on a support arm is known. In particular, a liquid crystal glass substrate having a large planar size is often held and transported by this method (for example, see Patent Document 1). In addition, a method in which the lower surface of the substrate is vacuum-sucked to securely hold the substrate is also used (for example, see Patent Document 2).
しかしながら、支持ピンを設けた支持アームによって基板を搬送する方式では、支持ピンが点接触(ピンポイント)にて基板を下面から支持するため、その接触点において大きな応力集中が生じる。被搬送物がガラス基板である場合には、支持ピンの点支持による応力集中によってクラックが生じるおそれがある。ガラス基板の場合、一旦クラックが生じるとそれが容易に伝播して基板破損に至るという問題がある。 However, in the system in which the substrate is transported by the support arm provided with the support pins, since the support pins support the substrate from the lower surface by point contact (pin point), a large stress concentration occurs at the contact point. When the object to be conveyed is a glass substrate, cracks may occur due to stress concentration due to point support of the support pins. In the case of a glass substrate, there is a problem that once a crack occurs, it easily propagates and damages the substrate.
また、近年、液晶ガラス基板の大型化が急速に進展しており、第7世代(1800mm×2200mm)の大型ガラス基板が実用化されようとしている。このような大型のガラス基板では、なるべく応力集中を軽減するために複数の支持アームに設けた多数の支持ピンによって基板を保持するようにしているが、支持アームが基板の下面から接触して保持する初期の段階においては、基板の撓みや支持アームのわずかな傾斜によって一部の支持ピンのみが接触することもある。この場合、その一部の支持ピンが当接する点においては、大きな応力集中が生じ基板の損傷が発生しやすい。 In recent years, the enlargement of the liquid crystal glass substrate has been rapidly progressing, and a seventh generation (1800 mm × 2200 mm) large glass substrate is about to be put into practical use. In such a large glass substrate, in order to reduce stress concentration as much as possible, the substrate is held by a large number of support pins provided on a plurality of support arms, but the support arm is held in contact with the lower surface of the substrate. In the initial stage, only some of the support pins may come into contact with each other due to the bending of the substrate or the slight inclination of the support arm. In this case, at the point where a part of the support pins comes into contact, a large stress concentration occurs and the substrate is easily damaged.
一方、真空吸着によって基板を保持する方式では、その吸着部位が汚染されやすいという問題がある。このため、特にパターン形成面を下面にして基板を搬送するような場合には、真空吸着方式を採用することが難しい。 On the other hand, the method of holding the substrate by vacuum suction has a problem that the suction site is easily contaminated. For this reason, it is difficult to adopt the vacuum suction method particularly when the substrate is transported with the pattern formation surface as the lower surface.
このような、接触方式による基板支持の問題を解決するために、静電方式や流体静圧方式などの非接触にて基板を保持する技術も考えられている。静電方式は、静電気によって非接触にて基板を支持するものであるが、静電気が基板上の素子に悪影響を与えるおそれがあり、また静電気によってパーティクルを引き付けるという問題も懸念されている。一方、流体静圧方式は、清浄な気体を吹き出すことによって基板を浮上させて支持するものであるが、気体によってパーティクルが巻き上げられたり、気流の当たる部位のみへの熱的影響が生じたりする上に、基板を保持する初期の段階においては基板全体を均一に浮上支持することができず、いずれかの吹き出しノズルと基板とが接触してその部位にダメージを与えるという問題もあった。 In order to solve such a problem of substrate support by the contact method, a technique for holding the substrate in a non-contact manner such as an electrostatic method or a hydrostatic pressure method has been considered. The electrostatic system supports the substrate in a non-contact manner by static electricity, but there is a concern that the static electricity may adversely affect the elements on the substrate, and that the particles are attracted by the static electricity. On the other hand, the hydrostatic pressure method is to lift and support the substrate by blowing out a clean gas. However, particles may be wound up by the gas or a thermal effect may occur only on the part where the airflow hits. In addition, in the initial stage of holding the substrate, the entire substrate cannot be lifted and supported uniformly, and there is a problem that any blowout nozzle and the substrate come into contact with each other and damage the portion.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、基板に大きな応力負担を与えることなく基板を支持することができる基板支持技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a substrate support technology that can support a substrate without giving a large stress load to the substrate.
上記課題を解決するため、請求項1の発明は、基板を下面から支持する基板支持方法において、複数の穴から気体を噴出する膨出した袋体を介して基板を下面から支持している。 In order to solve the above-mentioned problems, according to a first aspect of the present invention, in a substrate support method for supporting a substrate from the lower surface, the substrate is supported from the lower surface via a bulging bag body that ejects gas from a plurality of holes.
また、請求項2の発明は、基板を保持して搬送する基板搬送ロボットにおいて、基板を下面から支持する支持アームと、前記支持アームに着設され、複数の穴を有する膨縮自在の袋体と、前記袋体の内部に気体を供給する気体供給手段と、を備える。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a substrate transport robot for holding and transporting a substrate, a support arm that supports the substrate from the lower surface, and an inflatable / shrinkable bag body that is attached to the support arm and has a plurality of holes. And a gas supply means for supplying a gas into the bag body.
また、請求項3の発明は、請求項2の発明に係る基板搬送ロボットにおいて、前記複数の穴の総面積を前記袋体の表面積の5%以上30%以下としている。 According to a third aspect of the present invention, in the substrate transfer robot according to the second aspect of the present invention, the total area of the plurality of holes is 5% to 30% of the surface area of the bag.
また、請求項4の発明は、請求項2または請求項3の発明に係る基板搬送ロボットにおいて、前記複数の穴のそれぞれの穴径を1μm以上100μm以下としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the substrate transfer robot according to the second or third aspect of the present invention, each of the plurality of holes has a hole diameter of 1 μm to 100 μm.
また、請求項5の発明は、請求項2から請求項4のいずれかの発明に係る基板搬送ロボットにおいて、前記支持アームによって基板を支持したときに当該基板の周縁部よりも外側に位置する袋体の硬度を内側に位置する袋体の硬度よりも高く又は当該基板の周縁部よりも外側に位置する袋体の前記支持アーム上面からの高さを内側に位置する袋体の高さよりも高くしている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the substrate transfer robot according to any one of the second to fourth aspects of the present invention, when the substrate is supported by the support arm, the bag is located outside the peripheral edge of the substrate. The body hardness is higher than the hardness of the bag body located on the inner side, or the height from the upper surface of the support arm of the bag body located outside the peripheral edge of the substrate is higher than the height of the bag body located on the inner side. doing.
また、請求項6の発明は、基板に所定の処理を行う基板処理装置において、前記所定の処理を行う処理部と、請求項2から請求項5のいずれかの発明に係る基板搬送ロボットと、を備える。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus that performs a predetermined process on a substrate, a processing unit that performs the predetermined process, and a substrate transfer robot according to any one of the second to fifth aspects of the present invention, Is provided.
請求項1の発明によれば、複数の穴から気体を噴出する膨出した袋体を介して基板を下面から支持しているため、エアクッションの如き袋体が多少変形して大きな受圧面積にて基板を非接触支持することとなり、基板に大きな応力負担を与えることなく基板を支持することができる。 According to the first aspect of the present invention, since the substrate is supported from the lower surface via the bulged bag body that ejects gas from the plurality of holes, the bag body such as an air cushion is slightly deformed to increase the pressure receiving area. Thus, the substrate is supported in a non-contact manner, and the substrate can be supported without applying a large stress load to the substrate.
また、請求項2の発明によれば、基板を下面から支持する支持アームと、その支持アームに着設され、複数の穴を有する膨縮自在の袋体と、その袋体の内部に気体を供給する気体供給手段と、を備えるため、複数の穴から気体を噴出する膨出した袋体を介して基板を下面から支持することができ、その結果エアクッションの如き袋体が多少変形して大きな受圧面積にて基板を非接触支持することとなり、基板に大きな応力負担を与えることなく基板を支持することができる。
According to the invention of
また、請求項3の発明によれば、複数の穴の総面積を袋体の表面積の5%以上30%以下としているため、複数の穴から気体を噴出しつつも膨出する袋体を確実に実現することができる。 Further, according to the invention of claim 3, since the total area of the plurality of holes is 5% or more and 30% or less of the surface area of the bag body, the bag body that swells while the gas is ejected from the plurality of holes is surely provided. Can be realized.
また、請求項4の発明によれば、複数の穴のそれぞれの穴径を1μm以上100μm以下としているため、複数の穴から気体を噴出しつつも膨出する袋体を確実に実現することができる。 According to the invention of claim 4, since the hole diameter of each of the plurality of holes is set to 1 μm or more and 100 μm or less, it is possible to reliably realize a bag body that swells while ejecting gas from the plurality of holes. it can.
また、請求項5の発明によれば、支持アームによって基板を支持したときに当該基板の周縁部よりも外側に位置する袋体の硬度を内側に位置する袋体の硬度よりも高くしているため、その硬度の高い外側位置の部分によって基板が水平方向に滑るのを防止することができる。または、外側に位置する袋体の支持アーム上面からの高さを内側に位置する袋体より高くすることによって基板が水平方向に滑るのを防止することができる。 According to the invention of claim 5, when the substrate is supported by the support arm, the hardness of the bag body located outside the peripheral edge portion of the substrate is made higher than the hardness of the bag body located inside. Therefore, it is possible to prevent the substrate from sliding in the horizontal direction due to the portion of the outer position with high hardness. Alternatively, it is possible to prevent the substrate from sliding in the horizontal direction by making the height of the bag body located on the outer side from the upper surface of the support arm higher than that of the bag body located on the inner side.
また、請求項6の発明によれば、所定の処理を行う処理部と、請求項2から請求項5のいずれかの発明に係る基板搬送ロボットと、を備えるため、基板処理装置において基板に大きな応力負担を与えることなく基板を支持して搬送することができる。
According to the invention of claim 6, the substrate processing apparatus includes the processing unit that performs a predetermined process and the substrate transfer robot according to any of
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<1.基板処理装置の全体構成>
図1は、本発明にかかる基板処理装置の構成を示す図である。この基板処理装置は、複数の処理ユニットを接続して一貫した処理を可能にしたコータ/デベロッパ装置であって、露光機50、タイトラー60、およびエッジ露光機70と接続し、フォトリソグラフィー工程においてレジスト塗布前洗浄からレジスト塗布・露光・現像までを連続して行えるようにするものである。なお、本実施形態の基板処理装置による処理対象となる基板は液晶ガラス基板である。
<1. Overall configuration of substrate processing apparatus>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a substrate processing apparatus according to the present invention. This substrate processing apparatus is a coater / developer apparatus in which a plurality of processing units are connected to enable consistent processing. The substrate processing apparatus is connected to an
基板処理装置は、主として、インデクサー部2、洗浄ユニット10、脱水ベークユニット20a,20b、レジスト塗布ユニット30、プリベークユニット40a,40b、現像ユニット80およびポストベークユニット90a,90b、空冷ユニット99の各処理部と、搬送ロボット4a〜4eとを備えている。図1の紙面下側に示すインデクサー部2から露光機50までの行きラインには、洗浄ユニット10、ポストベークユニット90b、脱水ベークユニット20a、レジスト塗布ユニット30、プリベークユニット40a等が配置される。一方、図1の紙面上側に示す露光機50からの帰りラインには、プリベークユニット40b、現像ユニット80、脱水ベークユニット20b、ポストベークユニット90a、空冷ユニット99等が配置される。
The substrate processing apparatus mainly processes each of the
また、搬送ロボット4eの近傍には、露光機50に対して基板を受け渡す際の受け渡し場所あるいは一時的な待避場所となるバッファ部8a〜8cが設けられている。この基板処理装置はユニカセット方式であり、インデクサー部2に載置されたカセット3から液晶ガラス基板を取り出して各処理部へ送り出し、各処理工程を終えた基板を同じカセット3に収納する。カセット3からの取り出しおよびカセット3への収納は、基板を保持して旋回可能なアームを備えカセット3の列に沿って移動可能なインデクサーロボット2aによって行う。
In the vicinity of the
洗浄ユニット10は、連続枚葉式の処理部であって、搬入部12、洗浄部13、液滴除去部14および搬出部15からなる。また、搬入部12の上部には、UVオゾン洗浄室11が設けられている。すなわち、洗浄ユニット10の上にUVオゾン洗浄室11が重ねられている。UVオゾン洗浄室11から搬入部12まではインデクサーロボット2aにより基板を搬送する。搬入部12から搬出部15までは、コンベアによって基板を搬送しつつ、洗浄や液滴除去等の処理を行う。洗浄部13では、純水あるいは薬液を用いたブラシ,超音波,高圧スプレー等による洗浄が行われる。なお、コンベアはクリーンルーム内に対応した発塵性の少ないローラコンベアを採用している。
The
脱水ベークユニット20a,20bは、静止式の処理室、コンベア室(搬送室)および通過室が多段に積み上げられたユニットである。脱水ベークユニット20aは、下から、冷却室、搬入用コンベア室、搬出用コンベア室、冷却室、密着強化室の順で多段に室が重ねられたユニットである。脱水ベークユニット20bは、搬送ロボット4bを挟んで脱水ベークユニット20aと反対側の帰りラインに配置されており、下から、冷却室、通過室、バッファ室、2つの加熱室の順で多段に室が重ねられたユニットである。バッファ室内には、複数の基板を保管することができるように、複数の載置部が設けられている。搬入用コンベア室、搬出用コンベア室および通過室には、それぞれコンベアが配備されている。脱水ベークユニット20aの搬入用コンベア室21の高さレベルは、洗浄ユニット10の搬出部15の高さレベルと同じである。
The
レジスト塗布ユニット30は、枚葉式の処理部であって、搬入部31、スピンコータ部32、レベリング処理部33、エッジリンス部34および搬出部35からなる。搬入部31の高さレベルは、脱水ベークユニット20aの搬出用コンベア室の高さレベルと同じである。搬入部31から搬出部35までは、基板を隣接する処理部へ順送りしてゆくスライダー5a〜5dによって基板を搬送する。
The resist
プリベークユニット40a,40bは、静止式の処理室および搬送室が多段に積み上げられたものである。図2にプリベークユニット40a,40bの構成を示す。プリベークユニット40aは、下から、冷却室(CP)43a、空室、搬入用コンベア室(IN C/V)41、冷却室(CP)43b、加熱室(HP)42aの順で多段に室が重ねられたユニットである。プリベークユニット40bは、搬送ロボット4cを挟んでプリベークユニット40aと反対側の帰りラインに配置されており、下から、冷却室(CP)43c、通過室(THROUGH C/V)44、空室、2つの加熱室(HP)42b,42cの順で多段に室が重ねられたユニットである。搬入用コンベア室41および通過室44には、それぞれコンベアが配備されている。プリベークユニット40aの搬入用コンベア室41の高さレベルは、レジスト塗布ユニット30の搬出部35の高さレベルと同じである。
The
現像ユニット80は、連続枚葉式の処理部であって、搬入部81、現像部82、水洗部83、乾燥部84および搬出部85からなる。搬入部81から搬出部85までは、コンベアによって基板を水平方向に搬送する。搬入部81の高さレベルは、プリベークユニット40bの通過室44の高さレベルと同じである。
The developing
ポストベークユニット90a,90bは、静止式の処理室、搬送室および通過室が多段に積み上げられたユニットである。ポストベークユニット90aは、下から、冷却室、搬入用コンベア室、搬出用コンベア室、2つの加熱室の順で多段に室が重ねられたユニットである。ポストベークユニット90bは、搬送ロボット4aを挟んでポストベークユニット90aと反対側の行きラインに配置されており、下から、冷却室、通過室、バッファ室、空室、加熱室の順で多段に室が重ねられたユニットである。バッファ室内には、複数の基板を保管することができるように、複数の載置部が設けられている。搬入用コンベア室、搬出用コンベア室および通過室には、それぞれコンベアが配備されている。ポストベークユニット90aの搬入用コンベア室の高さレベルは、脱水ベークユニット20bの通過室、現像ユニット80の搬出部85およびプリベークユニット40bの通過室44の高さレベルと同じである。また、ポストベークユニット90aの搬出用コンベア室の高さレベルは、空冷ユニット99の高さレベルと同じである。
The
搬送ロボット4a〜4eは、旋回することはできるが水平方向に移動するような機構は有していない、いわゆるクラスタタイプのロボットである。図3は、搬送ロボット4cの平面図である。搬送ロボット4cは、旋回と昇降が可能な胴部51と、胴部51から延びて屈伸動作を行うセグメント部52と、セグメント部52の先端に装着され基板を保持する保持部53とを有している。胴部51が図3の矢印AR31に示すように旋回することによって保持部53がプリベークユニット40aまたはプリベークユニット40bに正対する。また、胴部51が昇降することによって保持部53が図2の矢印AR21に示すように多段に積層された各室の高さ位置に昇降する。さらに、セグメント部52が屈伸動作を行うことによって保持部53が図3の矢印AR32に示すように水平方向に進退移動を行う。このような各動作によって、搬送ロボット4cは、プリベークユニット40a,40bに多段に積層された各室に対して旋回と昇降の動作をして正対し、保持部53の進退移動および胴部51の上下動により基板Wの取り替えまたは受渡しの動作をして基板を移動させる。なお、搬送ロボット4cは、2つの保持部53を上下に所定の間隔を隔てて備え、それぞれを共通の胴部51に設けられた別個のセグメント部52によって相互に独立に進退移動させる、いわゆるダブルアームタイプの構成を採用している(図2参照)。また、他の搬送ロボット4a,4b,4d,4eについても搬送ロボット4cと同様の構成を備えており、同様の動作を行う。
The transfer robots 4a to 4e are so-called cluster type robots that can turn but do not have a mechanism that moves in the horizontal direction. FIG. 3 is a plan view of the
スライダー5a〜5dは、矩形運動により基板Wの位置を一方向に対して所定距離だけスライドさせるものであり、レジスト塗布ユニット30の各部間に設けられている。例えば、搬入部31とスピンコータ部32との間に配置されるスライダー5aは、両腕を広げて搬入部31から基板Wをすくい上げ、スピンコータ部32に水平移動して基板Wを下ろす。これをスライダー5a〜5dが繰り返すことによって、搬入部31から搬出部35まで基板Wが順次搬送される。
The sliders 5 a to 5 d slide the position of the substrate W by a predetermined distance with respect to one direction by a rectangular motion, and are provided between the respective parts of the resist
<2.搬送ロボットの保持部の構成>
次に、搬送ロボット4a〜4eの保持部の構成についてさらに詳細に説明する。図4は、搬送ロボット4cの保持部53の斜視図である。なお、他の搬送ロボット4a,4b,4d,4eについても同様の保持部を備えている。同図に示すように、本実施形態の保持部53は、基部53aに4本の支持アーム53bを互いに平行に並設して構成されている。各支持アーム53bは断面長方形の棒状部材である。なお、支持アーム53bの本数は4本に限定されるものではなく、搬送すべき基板Wの大きさに応じた本数とすればよい。また、各支持アーム53bの長さも基板Wの大きさに応じた値にすればよい。
<2. Configuration of holding unit of transfer robot>
Next, the configuration of the holding unit of the transfer robots 4a to 4e will be described in more detail. FIG. 4 is a perspective view of the holding
各支持アーム53bには複数の袋体54がその上面に着設されている。本実施形態の例では、各支持アーム53bにほぼ等間隔にて5つの袋体54が着設されており、保持部53全体としては20個の袋体54が設けられている。袋体54としては2種類設けられており、保持部53によって基板Wを支持したときに当該基板Wの周縁部に位置する外側袋体54aと、当該基板Wの内側に位置する内側袋体54bとが設けられている。なお、本明細書において外側袋体54aと内側袋体54bとを特に区別しないときには両者を総称して単に袋体54とする。
A plurality of bag bodies 54 are attached to the upper surface of each
それぞれの袋体54は、比較的容易に変形するシート状の素材を中空の膨縮自在の袋状に形成することによって構成されている。袋体54の材質としては、例えば展伸したフッ素樹脂、ゴム等の弾性体や布を用いることができ、また布に樹脂をコートしたものや発泡ゴムを使用しても良い。そして、各袋体54には流体を噴出するための複数の微細な噴出穴が穿設されている。それぞれの噴出穴の穴径は1μm以上100μm以下とする。また、各袋体54において、複数の噴出穴の総面積は袋体54の表面積の5%以上30%以下となるように、つまり穴密度が5%〜30%となるようにしている。 Each bag 54 is formed by forming a sheet-like material that is relatively easily deformed into a hollow inflatable bag. As the material of the bag body 54, for example, an expanded body such as expanded fluororesin or rubber, or a cloth can be used, or a cloth-coated resin or foamed rubber may be used. Each bag 54 is provided with a plurality of fine ejection holes for ejecting fluid. The diameter of each ejection hole is 1 μm or more and 100 μm or less. In each bag 54, the total area of the plurality of ejection holes is set to be 5% to 30% of the surface area of the bag 54, that is, the hole density is set to 5% to 30%.
図5は、支持アーム53bの構成を示す側断面図である。基板Wを下面から支持する支持アーム53bの上面には5つの袋体54が着設されている。支持アーム53bの内部には流体が通過可能な管路55が形成されている。管路55は、棒状の支持アーム53bの長手方向に沿って形成されている。支持アーム53bの内部において、管路55は複数の分岐路(この例では5つの分岐路)に分岐されており、各分岐路の先端は支持アーム53bの上面であって袋体54の着設位置に開口している。従って、管路55は支持アーム53bの上面に着設された5つの袋体54のそれぞれの内部空間と連通接続されることとなる。
FIG. 5 is a side sectional view showing the configuration of the
一方、管路55の基端部は配管56を介してエア供給源57と連通接続されている。エア供給源57は、清浄な空気を供給するものであれば良く、基板処理装置自体に設けられたものであっても良いし、基板処理装置が設置される工場のユーティリティであっても良い。配管56の経路途中には、エアバルブ56a、流量調整弁56b、フィルタ56cおよびポンプ56dが介設されている。エアバルブ56aを開放するとともにポンプ56dを作動させることにより、エア供給源57から供給される空気が配管56を介して管路55に送給される。このときに、送給される空気はフィルタ56cによってパーティクル等が除去されるとともに、流量調整弁56bによって予め定められた所定の流量に調整される。
On the other hand, the base end portion of the
管路55に送給された空気は上記複数の分岐路に分配されてそれぞれの先端開口部から噴出される。分岐路の先端開口部は袋体54の内部空間に接しており、当該先端開口部から噴出された空気は袋体54の内部に送り込まれる。図6に示すように、袋体54内部に空気が供給されることによって袋体54が膨出するとともに、その空気は袋体54に穿設された複数の噴出穴58から噴出することとなる。その結果、空気圧により膨出した袋体54自体がエアクッションとしての機能を発揮するとともに、その袋体54の表面では多数の噴出穴58から空気が噴出する状態が実現される。なお、流量調整弁56bによって規定される空気の送給量はこのような状態が実現されるのに適切な値とする。すなわち、空気送給量が過少であると袋体54が膨出しないまま噴出穴58から空気が漏れ出るような状態となり、逆に過多であると袋体54自体が損壊するおそれがあるため、流量調整弁56bによって規定される空気の送給量はその間の適切値とする。
The air supplied to the
また、噴出穴58の穴径を1μm以上100μm以下とし、穴密度を5%〜30%としているのも空気圧により膨出した袋体54自体をエアクッションとしての機能させるとともに、その袋体54の表面から空気が噴出する状態を確実に実現するためである。穴径が1μm未満または穴密度が5%未満では、袋体54の表面において複数の噴出穴58から十分な流量の空気を噴出させることができず、後述の如く基板Wを空気浮上させることが困難となる。また、穴径が100μmより大きいまたは穴密度が30%より大きくなると、袋体54内部に供給された空気がそのまま袋体54から漏出することとなり、空気圧により袋体54を膨出させてエアクッションとして機能させることが困難となる。
Further, the hole diameter of the
図7および図8は、噴出穴58から空気を噴出する膨出した袋体54によって基板Wを支持する様子を示す図である。図7は内側袋体54bによる基板支持を示し、図8は外側袋体54aによる基板支持を示している。保持部53によって基板Wを支持する際には、搬送ロボット4cが旋回、昇降および保持部53の進退の各動作を行って外側袋体54aをいずれかの室内に収納されている基板Wの周縁部に対向させる。外側袋体54aが基板Wの周縁部に対向すれば、内側袋体54bは当然に基板Wの内側部分に対向する。
7 and 8 are views showing a state in which the substrate W is supported by the swelled bag body 54 that ejects air from the ejection holes 58. FIG. 7 shows substrate support by the
外側袋体54aを基板Wの周縁部に対向させた状態で搬送ロボット4cが保持部53を上昇させると、内側袋体54bが基板Wの下面内側領域に近接するとともに、外側袋体54aが基板Wの下面周縁部領域に近接する。そして、保持部53をさらに上昇させると、複数の噴出穴58から気体を噴出する膨出した袋体54を介して支持アーム53bによって基板Wが下面から支持される。
When the
このときに、図7に示すように、エアクッションとしての機能する膨出した内側袋体54b全体が基板Wの重みによって多少押しつぶされるように変形する。但し、内側袋体54bの表面からは多数の噴出穴58を介して空気が噴出されているため、内側袋体54bが基板Wの下面に接触することはなく、その噴出する空気によって基板Wが内側袋体54bから浮上する。
At this time, as shown in FIG. 7, the entire bulged
また、図8に示すように、外側袋体54aのうち基板Wの下面周縁部領域に近接対向している部分については内側袋体54bと同様に基板Wの重みによって押しつぶされるように変形する。上記と同様に、外側袋体54aの表面からも多数の噴出穴58を介して空気が噴出されているため、外側袋体54aが基板Wの下面に接触することはなく、その噴出する空気によって基板Wの周縁部が外側袋体54aから浮上する。これにより、基板Wの全体が複数の袋体54によって下面から非接触にて浮上支持されることとなる。
Further, as shown in FIG. 8, the portion of the
一方、外側袋体54aのうち基板Wの周縁部領域よりも外側に位置する部分については、基板Wからの力を直接受けないため、それほど大きくは変形しない。そして、このほとんど変形しない部分が基板Wの水平位置を規制する役割を果たす。すなわち、基板Wは袋体54の噴出穴58から噴出する空気によって浮上支持されているため、水平方向に容易に滑る状態に置かれている。このため、基板Wの水平方向の滑走を防止する手段が必要となり、外側袋体54aのうちのほとんど変形しない部分がその機能を果たすのである。空気によって浮上されている基板Wが水平方向に滑ろうとしても、基板Wの端部がそのほとんど変形しない部分に当接し、外側袋体54aを超えて水平移動することはできない。
On the other hand, the portion of the
このような外側袋体54aの水平位置規制機能をより有効なものとするために、支持アーム53bによって基板Wを支持したときに当該基板Wの周縁部よりも外側に位置する外側袋体54aの硬度を内側に位置する内側袋体54bの硬度よりも高くしておくのが好ましい。具体的には、例えば、外側袋体54aのうちの上記外側位置の厚さを内側位置の厚さよりも厚くしたり、外側袋体54aの材質が布であれば上記外側位置の編み込み密度を内側位置の編み込み密度よりも高くする。このようにすれば、外側袋体54aのうちの上記外側位置はより変形しにくくなり、空気によって浮上されている基板Wの水平方向への滑走をより確実に防止することができる。なお、内側袋体54bの硬度は外側袋体54aの上記内側位置の硬度と同じにすればよい。
In order to make the horizontal position regulating function of the
または、支持アーム53bによって基板Wを支持したときに当該基板Wの周縁部よりも外側に位置する外側袋体54aの支持アーム53bの上面からの高さを内側に位置する内側袋体54bの高さよりも高くしておくことが好ましい。具体的には、例えば、外側袋体54aの大きさを内側袋体54bの大きさよりも大きくする。このようにしても、基板Wの水平方向への滑走を防止することができる。
Alternatively, when the substrate W is supported by the
本実施形態のように、複数の噴出穴58から気体を噴出する膨出した袋体54を介して支持アーム53bによって基板Wを下面から支持すれば、エアクッションの如き袋体54が多少変形して大きな受圧面積にて基板Wを支持することとなるため、従来のように支持ピンにて支持する場合に比較して基板Wに与える応力負担が著しく軽減される。すなわち、従来の支持ピンによる支持であれば点にて基板Wを支持しているのに対して、本実施形態のように気圧にて膨出した袋体54を介して基板Wを支持すれば面にて基板Wを支持することとなるため、基板Wに大きな応力負担を与えることなく基板Wを支持することができるのである。このため、基板Wがガラス基板であってもそのその破損をより確実に防止することができる。また、基板Wに与える応力負担が少ないため、搬送ロボット4cが基板Wを鉛直方向に沿って高速で搬送することができる。
As in this embodiment, if the substrate W is supported from the lower surface by the
また、供給される空気圧によって膨出した複数の袋体54から噴出される空気により基板Wを下面から浮上支持、つまり袋体54と基板Wとが非接触の状態を保ちながら基板Wを支持しているため、袋体54が基板Wを汚染することが防止される。また、基板Wは気体を介して浮上支持されることとなり、基板Wに与える応力負担はより軽いものとなる。 Further, the substrate W is supported by floating from the lower surface by the air blown from the plurality of bag bodies 54 swelled by the supplied air pressure, that is, the substrate body W is supported while the bag body 54 and the substrate W are kept in a non-contact state. Therefore, the bag body 54 is prevented from contaminating the substrate W. Further, the substrate W is levitated and supported via gas, and the stress burden applied to the substrate W becomes lighter.
さらに、支持アーム53bが基板Wの下面に近接する保持の初期段階においては基板Wの一部が袋体54に接触することもあり得るが、そのような場合であっても袋体54がエアクッションとしての役割を果たすため、基板Wに大きなダメージを与えるおそれはない。
Further, in the initial stage of holding the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記の例に限定されるものではない。例えば、支持アーム53bの本数や袋体54の設置個数は搬送対象となる基板Wの大きさに応じて任意のものとすることができる。例えば、支持アーム53bの上面の基板下面を全て含む領域にわたって長尺な一つの袋体によって基板Wを保持するようにしても良い。
While the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above examples. For example, the number of
また、袋体54に供給する流体としては空気に限定されず、窒素ガスやその他の気体であっても良い。 The fluid supplied to the bag body 54 is not limited to air, and may be nitrogen gas or other gases.
また、本発明に係る基板支持技術を適用した搬送ロボットを組み込む装置は上記実施形態の基板処理装置に限定されるものではなく、基板Wに所定の処理を行う処理ユニットを備えた任意の装置に本発明に係る搬送ロボットを組み込むことができる。 Further, the apparatus incorporating the transfer robot to which the substrate supporting technology according to the present invention is applied is not limited to the substrate processing apparatus of the above-described embodiment, but can be applied to any apparatus having a processing unit for performing predetermined processing on the substrate W. The transfer robot according to the present invention can be incorporated.
さらに、本発明に係る基板支持技術によって支持される対象となる基板Wは液晶ガラス基板に限定されるものではなく、半導体ウェハであっても良い。 Furthermore, the substrate W to be supported by the substrate supporting technique according to the present invention is not limited to a liquid crystal glass substrate, and may be a semiconductor wafer.
2 インデクサー部
10 洗浄ユニット
20a,20b 脱水ベークユニット
30 レジスト塗布ユニット
40a,40b プリベークユニット
53 保持部
53b 支持アーム
54a 外側袋体
54b 内側袋体
55 管路
56 配管
57 エア供給源
58 噴出穴
80 現像ユニット
90a,90b ポストベークユニット
99 空冷ユニット
4a,4b,4c,4d,4e 搬送ロボット
W 基板
2
Claims (6)
複数の穴から気体を噴出する膨出した袋体を介して基板を下面から支持することを特徴とする基板支持方法。 A substrate support method for supporting a substrate from the lower surface,
A substrate support method, comprising: supporting a substrate from a lower surface through a bulging bag body that ejects gas from a plurality of holes.
基板を下面から支持する支持アームと、
前記支持アームに着設され、複数の穴を有する膨縮自在の袋体と、
前記袋体の内部に気体を供給する気体供給手段と、
を備えることを特徴とする基板搬送ロボット。 A substrate transfer robot for holding and transferring a substrate,
A support arm for supporting the substrate from the bottom surface;
An inflatable bag body that is attached to the support arm and has a plurality of holes;
Gas supply means for supplying gas into the bag body;
A substrate transfer robot comprising:
前記複数の穴の総面積が前記袋体の表面積の5%以上30%以下であることを特徴とする基板搬送ロボット。 The substrate transfer robot according to claim 2,
The substrate transfer robot, wherein a total area of the plurality of holes is 5% or more and 30% or less of a surface area of the bag body.
前記複数の穴のそれぞれの穴径は1μm以上100μm以下であることを特徴とする基板搬送ロボット。 In the substrate transfer robot according to claim 2 or 3,
Each of the plurality of holes has a hole diameter of 1 μm to 100 μm.
前記支持アームによって基板を支持したときに当該基板の周縁部よりも外側に位置する袋体の硬度を内側に位置する袋体の硬度よりも高くすること又は当該基板の周縁部よりも外側に位置する袋体の前記支持アーム上面からの高さを内側に位置する袋体の高さよりも高くすることを特徴とする基板搬送ロボット。 The substrate transfer robot according to any one of claims 2 to 4,
When the substrate is supported by the support arm, the hardness of the bag body positioned outside the peripheral edge portion of the substrate is set higher than the hardness of the bag body positioned inside or positioned outside the peripheral edge portion of the substrate. A substrate transfer robot characterized in that the height of the bag body from the upper surface of the support arm is higher than the height of the bag body located inside.
前記所定の処理を行う処理部と、
請求項2から請求項5のいずれかに記載の基板搬送ロボットと、
を備えることを特徴とする基板処理装置。 A substrate processing apparatus for performing predetermined processing on a substrate,
A processing unit for performing the predetermined process;
A substrate transfer robot according to any one of claims 2 to 5,
A substrate processing apparatus comprising:
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2004092015A JP2005277316A (en) | 2004-03-26 | 2004-03-26 | Supporting method and conveying robot for substrate, and substrate processing apparatus |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2004
- 2004-03-26 JP JP2004092015A patent/JP2005277316A/en active Pending
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