專利名稱：基板校準裝置，基板處理裝置及基板搬運裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在液晶顯示器(LCD)等的制造工藝中使用的基板校準裝置，基板處理裝置及基板搬運裝置，特別是，涉及機械式地進行被處理基板的對位的技術。
背景技術：
歷來，在LCD的制造工藝中，為了在加工處理前或搬運途中將被處理基板(玻璃基板)在工作臺上沿XY方向進行對位，采用一面將基板基本上水平地支承在隔開規(guī)定的間隔設置在工作臺上的多個支承銷上，一面用適當?shù)膴A具向規(guī)定的方向推壓基板的拐角部或各邊的側面進行定位的機械方式的校準機構(例如，參照特開2001-44118號公報的圖2及基于該圖的說明，以及，特開平6-143177號公報的圖5、圖6及基于這些圖的說明)。此外，在將基板固定把持在工作臺上的設定位置的情況下，在工作臺上隔開規(guī)定的間隔設置多個真空吸附墊，在將基板載置于設定位置的墊上之后，立即將各墊連接到真空源上，利用真空吸附基板(例如參照特開平10-106945號公報的圖4及基于該圖的說明)。
上述現(xiàn)有的機械式的校準機構在基板較小時可以沒有障礙地進行對位。但是，最近，基板已經(jīng)相當大型化，例如已經(jīng)在制作其尺寸為850×1000mm、1000×1200mm、每個重量為2～4kg的基板。在這種大型基板的情況下，利用現(xiàn)有技術的校準機構，存在著即使用夾具推壓基板的側面，基板也不會在支承銷上滑動而是彎曲，或者，即使滑動基板的背面也會被銷的前端強行擦傷，或者產(chǎn)生碎粒等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種不會對被處理基板造成傷害及擦痕、并且不會產(chǎn)生碎粒、能夠安全且正確，進而高效率地進行基板的對位的基板校準裝置。
本發(fā)明的另外的目的是，提供一種安全、正確、高效地進行被處理基板的對位，并提高處理質(zhì)量和效率的基板處理裝置。
本發(fā)明的另外一個目的是，提供一種安全、正確、高效地進行被處理基板的對位，提高基板的搬運精度、可靠性及效率的基板搬運裝置。
為了達到上述目的，本發(fā)明的基板校準裝置包括為了基本上水平地載置支承被處理基板而分散地配置的多個支承部，在各個支承部的附近從下方向被處理基板施加氣體的壓力、使被處理基板實質(zhì)上浮起的浮置機構，將浮起狀態(tài)的被處理基板在水平面內(nèi)向規(guī)定的方向推壓而進行對位的對位機構。
在本發(fā)明中，由于在進行被處理基板的對位時，浮置機構使被處理基板為實質(zhì)上從支承部上浮起的狀態(tài)，利用對位機構將浮起狀態(tài)的被處理基板在水平面向規(guī)定的方向推壓而進行定位，所以，不會對被處理基板的下表面造成損傷及擦痕，并且不會發(fā)生污染，可以將被處理基板順滑并且高精度地定位。此外，由于浮置機構在支承部附近使被處理基板局部地浮起，所以可以節(jié)約所使用的高壓氣體等的消耗量。
本發(fā)明的一種優(yōu)選形式是支承部具有在基本上水平的工作臺上垂直向上安裝的支承銷，在該支承銷的前端上載置被處理基板。在這種情況下，為了獲得有效的浮置功能，優(yōu)選地，浮置機構具有在支承銷的周圍以規(guī)定的壓力向被處理基板的下表面噴出氣體的氣體噴出部，更優(yōu)選地，氣體噴出部具有口徑隨著朝向上端依次增大的喇叭型的噴出構件。
另外一種優(yōu)選的形式是支承部包括具有載置被處理基板的上表面和沿垂直方向延伸的通孔的支承構件。在這種情況下，為了獲得有效的浮置功能，優(yōu)選地，浮置機構具有以規(guī)定的壓力從支承構件的通孔中向被處理基板的下表面噴出氣體的氣體噴出部，更優(yōu)選地，支承構件具有朝向上方地固定在基本上水平的工作臺上的下部筒體，以及經(jīng)由氣體噴出部在下部筒體上能夠朝向垂直上方位移地安裝的上部筒體。
另外一種優(yōu)選的形式是支承部包括具有載置被處理基板的上表面和接受氣體的壓力的下表面的墊，以及安裝在基本上水平的工作臺上、能夠在規(guī)定的范圍內(nèi)在垂直方向和水平方向上位移地支承墊的墊支承機構。在這種情況下，為了獲得有效的浮置功能，優(yōu)選地，浮置機構具有以規(guī)定的壓力向墊的下表面噴出氣體的氣體噴出部。
在本發(fā)明中，也可以采用以真空吸附力將被處理基板固定在支承部上的固定機構，作為一種優(yōu)選的形式，可以在固定機構和浮置機構上設置共同的氣體導向部。
本發(fā)明的第二種基板校準裝置包括為了基本上水平地載置支承被處理基板而分散地配置在基本上水平的工作臺上的多個可在水平方向上位移的支承部，以及將載置于支承部上的被處理基板在水平面內(nèi)向規(guī)定的方向推壓而進行定位的定位機構。
在這種第二種基板校準裝置中，在進行被處理基板的對位時，由于支承部在水平方向上效仿被處理基板的位移也進行位移，所以不會對被處理基板的下表面造成傷害及擦痕，可抑制發(fā)生污染。
在本發(fā)明中，優(yōu)選地，定位機構可以將被處理基板的相互對向的一對拐角部向沿角線方向推壓，將被處理基板定位，或者，也可以將被處理基板的一部分或全部的邊的側面向與該邊垂直的方向推壓，將被處理基板定位。
本發(fā)明的基板處理裝置包括本發(fā)明的基板校準裝置，以及對由該基板校準裝置對位后的被處理基板實行規(guī)定的處理的處理機構。由于利用本發(fā)明的基板校準裝置可以將基板安全、正確、迅速地對位，所以，可以安全、高精度并且高效率地對被處理基板實行所需的處理。
本發(fā)明的基板搬運裝置包括本發(fā)明的基板校準裝置，以及將由該基板校準裝置對位后的被處理基板搬運到規(guī)定的場所的搬運機構。由于利用本發(fā)明的基板校準裝置可以安全、正確、迅速地進行被處理基板的對位，所以可以提高基板搬運的精度、可靠性及效率。
本發(fā)明的上述及其它的目的、特征、形式及優(yōu)點，通過與附圖相關的為了理解本發(fā)明所進行的下表面的詳細說明，可以變得更加清楚。


圖1是表示能夠采用本發(fā)明的基板校準裝置、基板處理裝置及基板搬運裝置的涂布顯影處理系統(tǒng)的結構的平面圖。
圖2是表示圖1的涂布顯影處理系統(tǒng)中的處理步驟的流程圖。
圖3是表示圖1中的涂布顯影處理系統(tǒng)中涂布處理單元組的主要部分結構的平面圖。
圖4是表示圖1中的涂布顯影處理系統(tǒng)中涂布處理單元組的主要部分結構的側視圖。
圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例的校準機構的主要部分結構的透視圖。
圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例的校準機構的主要部分結構及一種狀態(tài)的圖示。
圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例的校準機構的主要部分結構及一種狀態(tài)的部分剖面?zhèn)纫晥D。
圖8是表示根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例的校準機構的主要部分結構的透視圖。
圖9是表示根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例的校準機構的主要部分結構的放大透視圖。
圖10是表示根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例的校準機構的主要部分結構的框體。
圖11是表示根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例的校準機構的主要部分結構及一種狀態(tài)的縱剖面圖。
圖12是表示根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例的校準機構的主要部分結構的框圖。
圖13是表示根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例的校準機構的主要部分結構及一種狀態(tài)的縱剖面圖。
圖14是表示根據(jù)本發(fā)明的第三個實施例的校準機構的主要部分結構及一種狀態(tài)的縱剖面圖。
圖15是表示根據(jù)本發(fā)明的第三個實施例的校準機構的主要部分結構及一種狀態(tài)的縱剖面圖。
圖16是表示根據(jù)本發(fā)明的第三個實施例的一個變形例的結構及一種狀態(tài)的縱剖面圖。
圖17是表示根據(jù)本發(fā)明的第四個實施例的校準機構的主要部分結構及一種狀態(tài)的縱剖面圖。
圖18是表示本發(fā)明的搬運機構的一種實施形式的結構的平面圖。
圖19是表示圖17所示的第四個實施例的一個變形例的縱剖面圖。
圖20是放大地表示圖19所示的變形例的主要部分的縱剖面圖。
圖21是放大地表示圖17所示的第四個實施例的另外一個變形例的主要部分的縱剖面圖。
具體實施例方式
以下參照

本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
圖1表示作為能夠采用本發(fā)明的基板校準裝置、基板處理裝置及基板搬運裝置的結構例的涂布顯影處理系統(tǒng)。該涂布顯影處理系統(tǒng)設置在凈化間內(nèi)，例如，以LCD基板作為被處理基板，在LCD制造過程中，進行光刻工藝中的清洗、光致抗蝕劑的涂布，預烘干，顯影以及后烘干等各種處理。曝光處理用與該系統(tǒng)相鄰設置的外部曝光裝置(圖中未示出)進行。
該涂布顯影處理系統(tǒng)大致劃分由基板盒工位(C/S)10，處理工位(P/S)12，接口部(I/F)構成。
設置在系統(tǒng)的一個端部上的基板盒工位(C/S)10包括載置規(guī)定數(shù)目例如直到4個容納多個基板G的基板盒C的基板盒工作臺16，在該基板盒工作臺16上的側方并且與基板盒C的排列方向平行地設置的搬運路徑17，以及可以在該搬運路徑17上自由移動、相對于工作臺16上的基板盒C進行基板G的取出放入的搬運機構20。該搬運機構20具有可以保持基板G的機構、例如搬運臂，能夠進行X、Y、Z、θ四軸動作、與后面所述的處理工位(P/S)12側的搬運裝置38進行基板G的交接。
處理工位(P/S)12從上述基板盒工位(C/S)工位起，經(jīng)由(隔著)基板中繼部23、藥液供應單元25和間隙27設置成一橫列地依次設置清洗處理部22，涂布處理部24，顯影處理部26。
清洗處理部22包含兩個擦洗清洗單元(SCR)28，上下兩級的紫外線照射/冷卻單元(UV/COL)30，加熱單元(HP)32，以及冷卻單元(COL)34。
涂布處理部24包含光致抗蝕劑涂布單元(CT)40，減壓干燥單元(VD)42，邊緣清理單元(ER)44，上下兩級式/冷卻單元(AD/COL)46，上下兩級式加熱/冷卻單元(HP/COL)48，以及加熱單元(HP)50。
顯影處理部26包含三個顯影單元(DEV)52，兩個上下兩級式加熱/冷卻單元(HP/COL)53，以及加熱單元(HP)55。
在各處理部22、24、26的中央部上沿長度方向設置搬運路徑36、51、58，主搬運裝置38、54、60沿個搬運路徑移動，進出各個處理部內(nèi)的個單元內(nèi)，進行基板G的運入/運出或運送。此外，在該系統(tǒng)中，在各處理部22、24、26中，在搬運路徑36、51、58的一側配置旋轉(zhuǎn)器系統(tǒng)的單元(SCR，CT，DEV等)，在另一側配置熱處理系統(tǒng)的單元(HP，COL等)。
設置在系統(tǒng)的另一個端部的接口部(I/F)14在與處理工位12鄰接的一側設置延伸部(基板交接部)56和緩沖臺57，在與曝光裝置鄰接的一側設置搬運機構59。該搬運機構59可以在沿Y方向延伸的搬運路徑19上自由移動，相對于緩沖臺57進行基板G的取出放入，將或者進行基板G與延伸部(基板交接部)56及相鄰的曝光裝置的交接。
圖2表示在該涂布顯影處理系統(tǒng)中處理的步驟。首先，在基板盒工位(C/S)10，搬運機構20從工作臺12上的規(guī)定的基板盒C中取出一個基板G，轉(zhuǎn)送給處理工位(P/S)12的清洗處理部22的搬運裝置38(步驟S1)。
在清洗處理部22，依次將基板G運入紫外線照射/冷卻單元(UV/COL)30，在紫外線照射單元(UV)實行最初的用紫外線照射進行的干式清洗，其次在冷卻單元(COL)冷卻到規(guī)定的溫度(步驟S2)。在該紫外線清洗中，主要是除去基板表面的有機物。
其次，基板G在擦洗清洗單元(SCR)28中之一接受擦洗清洗處理，從基板表面除去粒子狀的污物(步驟S3)。擦洗后，基板G接受在加熱單元(HP)32通過加熱進行的脫水處理(步驟S4)，其次，在冷卻單元34冷卻到一定的基板溫度(步驟S5)。到此，在清洗處理部22的前處理結束，利用主搬運裝置38將基板G經(jīng)由基板交接部23搬運到涂布處理部24。
在涂布處理部24，首先依次將基板G運入粘結/冷卻單元(AD/COL)46，最初在粘結單元(AD)接受疏水化處理(HMDS)(步驟S6)，其次，在冷卻單元(COL)冷卻到一定的基板溫度(步驟S7)。
然后，基板G在光致抗蝕劑涂布單元(CT)40接受光致抗蝕劑液涂布處理，其次接受在減壓干燥單元(VD)42通過減壓進行的干燥處理，其次在邊緣清理單元(ER)44除去基板周緣的多余部分(不要)的光致抗蝕劑。
其次，基板G被依次運入加熱/冷卻單元(HP/COL)48，最初在加熱單元(HP)進行涂布后的烘干(預烘干)(步驟S9)，其次，在冷卻單元(COL)冷卻到一定的基板溫度(步驟S10)。此外，在這種涂布后的烘干中，也可以利用加熱單元(HP)50。
上述涂布處理后，將基板G利用涂布處理部24的主搬運裝置54和顯影處理部26的主搬運裝置60搬運到接口部(I/F)14，從該處送到曝光裝置(步驟S11)。用曝光裝置將基板G上的光致抗蝕劑上進行規(guī)定電路圖形的曝光。然后，圖形曝光完畢的基板G從曝光裝置返回到接口部(I/F)14。接口部(I/F)14的搬運機構59將從曝光裝置接受的基板G經(jīng)由延伸部56轉(zhuǎn)交給處理工位(P/S)12的顯影處理部26(步驟S11)。
在顯影處理部26，基板G接受顯影單元(DEV)52中之一的顯影處理(步驟S12)，其次，依次被運入加熱/冷卻單元(HP/COL)53中之一，最初在加熱單元(HP)進行后烘干(步驟S13)，其次，在冷卻單元(COL)冷卻到一定的基板溫度(步驟S14)。對于該后烘干，也可以使用加熱單元(HP)55。
在顯影處理部26進行過一系列處理后的基板G由處理工位(P/S)24內(nèi)的搬運裝置60、54、38返回到基板盒工位(C/S)10，在該處，利用搬運機構20容納到任何一個基板盒C中(步驟S1)。
在該涂布顯影處理系統(tǒng)中，例如，對于涂布處理部24的邊緣清理部單元(ER)44，可以采用本發(fā)明。以下，基于圖3～圖17，說明將本發(fā)明應用于邊緣清理單元(ER)44的實施形式。
圖3和圖4表示涂布處理部12中光致抗蝕劑涂布單元(CT)40，減壓干燥單元(VD)42及邊緣清理單元(ER)44的主要部分的結構。
這些涂布系統(tǒng)處理單元組(CT)40，(VD)42，(ER)44在支承臺60上按照處理工序的順序配置成一個橫列。在支承臺60的兩側敷設一對導軌62、62，利用沿兩個導軌62、62平行移動的一組或多組搬運臂64、64在單元之間直接(不經(jīng)過主搬運路徑52側的主搬運裝置54)交換基板G。
光致抗蝕劑涂布單元(CT)40包括上表面開口的杯狀的處理容器66，在該處理容器66內(nèi)水平地載置保持基板G用的可升降的工作臺68，為了使該工作臺68升降而設置在處理容器66的下部的升降驅(qū)動部70，將從上方向工作臺68上的基板G滴下光致抗蝕劑用的光致抗蝕劑噴嘴72沿XY方向驅(qū)動的噴嘴掃描機構74，將不運轉(zhuǎn)的光致抗蝕劑噴嘴72在處理容器66的外面進行維修用的噴嘴維修部76，控制各部的控制器(圖中沒有示出)。噴嘴維修部76包括噴嘴清洗部78和噴嘴待機部80。
噴嘴掃描機構74將沿Y方向延伸的一對Y導軌82、82配置在處理容器66的兩側，同時，沿X方向延伸的X導軌84能夠向Y方向移動地跨越在兩個Y導軌82、82之間。配置在規(guī)定的位置、例如一側的Y導軌82的一端上的Y方向驅(qū)動部86經(jīng)由環(huán)形帶等的傳動機構(圖中未示出)將X導軌84沿兩個Y導軌82、82向Y方向驅(qū)動。此外，設置可以沿X導軌84向X方向例如以自行式或外部驅(qū)動式移動的滑架(搬運體)88，在該滑架88上可拆裝地安裝光致抗蝕劑噴嘴72。
減壓干燥單元(VD)42具有上表面開口的托盤或淺底容器型的下部腔室90，能夠氣密性地貼緊或嵌合到該下部腔室90的上表面地構成的蓋狀的上部腔室92。下部腔室90基本上為方形，在中心部上配置水平地載置支承基板G用的工作臺94，在底面的四角上設置排氣口96。從下部腔室90的下部連接到各排氣口96上的排氣管98通到真空泵(圖中未示出)上。在將上部腔室92被覆到下部腔室90上的狀態(tài)下，用該真空泵將兩個腔室90、92之間的處理空間減壓到規(guī)定的真空度。
在邊緣清理單元(ER)44上，設置將基板G水平載置的例如由鋁板構成的工作臺100，將基板G在工作臺100上定位的根據(jù)第一個實施例的校準機構102，從基板G的四邊的周緣部(邊緣)除去多余的光致抗蝕劑的四個清理頭104等。校準機構102將基板G在工作臺100上定位到設定的位置上，并且在以水平姿勢固定保持的狀態(tài)下，各清理頭104一面沿基板G的各邊移動，一面用溶劑、例如稀釋劑將附著基板各邊的周緣部上的多余的光致抗蝕劑溶解除去。
該第一個實施例的校準機構102在工作臺100的一對對角線所方向上表面對面地配置，具有能夠沿相同方向移動的一對推壓部106、106。如圖3所示，兩個推壓部106、106具有前端部在水平面內(nèi)基本上張開成直角(90°)的末端執(zhí)行器。在將基板G在工作臺100上對位時，為了兩個末端執(zhí)行器在基板G的對角線方向上從兩側嚴絲合縫地卡合到基板G的對向的拐角部上，兩個推壓部106、106從待機位置向工作臺100的中心分別移動到規(guī)定的向外運動的位置。
進而，如圖5所示，校準機構102具有隔開規(guī)定的間隔分散地配置在工作臺100上的多個將基板G水平支承用的支承銷108、使基板G從支承銷108實質(zhì)上浮起用的浮置部110，以及利用真空吸附固定基板G用的吸附固定部112。在圖示的例子中，支承銷108和浮置部110的列和吸附固定部112的列沿行的方向交替地配置。
如圖6所示，支承銷108從固定安裝到工作臺100上的筒狀支承體114的上端中心部向垂直的上方延伸或突出，由銷的前端承受基板G的下表面。浮起部110包括從筒狀支承體114的上端周緣部向上方延伸的喇叭型的氣體噴出部116，以及經(jīng)由筒狀支承體114內(nèi)的通風路徑114a及氣體供應管118連接到該氣體噴出部116上的高壓氣體供應源(圖中未示出)。在氣體供應管118的中途設置打開/關閉控制用的開閉閥(圖中未示出)。氣體噴出部116的上端可以設定在與載置于支承銷108上的基板G的背面(下表面)之間形成微小的間隙g的高度的位置上。
如圖7所示，在基板G載置于工作臺100上的狀態(tài)下，將從上述高壓氣體供應源來的高壓氣體，例如空氣(也可以是氮氣等)，經(jīng)由氣體供應管118及筒狀支承體114內(nèi)的通風路徑114a從氣體噴出部116以抵消規(guī)定的壓力、即基板G的重力或超過它的壓力噴出時，基板G從支承銷108上實質(zhì)上浮起。由于氣體噴出部116形成喇叭型，所以，碰到基板G的下表面的空氣不會產(chǎn)生渦流，順滑地通過間隙g向外排出。
支承銷108的材質(zhì)，由于基本上不會與基板G發(fā)生很強的相互摩擦，所以，可以是物理強度高的任意物質(zhì)，但優(yōu)選地是相對于基板G摩擦系數(shù)低的橡膠或樹脂等。浮置部110的氣體噴出部116也可以是任意的材質(zhì)，但優(yōu)選地是即使與基板G接觸通過彈性的彎曲不會將其傷害的柔性材料，例如橡膠、布，工程塑料等。
如圖5所示，吸附固定部112由以與支承銷108基本上相同的高度垂直向上安裝在工作臺100的上表面的筒狀體構成，在工作臺100的背面經(jīng)由吸氣管(圖中未示出)連接到真空源、例如真空泵或噴吸器(圖中未示出)上。在將基板G載置于工作臺100上的狀態(tài)下，當將設于該吸氣管的中途的打開/關閉控制用的開閉閥(圖中未示出)打開、將吸附固定部112連接到真空源上時，利用真空吸附力將基板G吸附保持到吸附固定部112上。此外，吸附固定部112的材質(zhì)優(yōu)選地是至少與基板G接觸的上端部不容易傷及基板的橡膠及樹脂等。
這里，對本實施例中的校準機構102的整體作用進行說明。如上所述，將用光致抗蝕劑涂布單元(CT)40涂布光致抗蝕劑液、然后接受用減壓干燥單元(VD)42進行了干燥處理的基板G由搬運臂64、64運入邊緣清理單元(ER)44，在工作臺101上更正確地基本上水平地載置與支承銷108上。在該基板運入時，浮置部110及吸附固定部112處于非動作狀態(tài)。
基板運入后，首先，浮置部110動作，如上所述，從氣體噴出部116噴出高壓空氣，利用空氣的壓力將基板G從支承銷108上實質(zhì)上浮起。在這樣將基板G浮起的狀態(tài)下，推壓部106、106動作，如上所述，兩個末端執(zhí)行器在基板G的一對對角線方向一直移動到嚴絲合縫地卡合到兩側的拐角部上，在該移動過程中，將基板G的位置在XY方向進行微調(diào)，定位到工作臺100上的設定位置上。
在進行這種對位時，基板G可以完全懸空，也可以與一部分或全部支承銷108輕輕接觸。由于利用空氣的壓力將基板G的重力幾乎抵消，即使基板G的下表面與支承銷108接觸也可以順滑地滑動，所以，不會造成傷害及擦痕，不會發(fā)生污染。此外，懸浮狀態(tài)的基板G至少在各支承銷108附近局部地高于銷的前端即可，在鄰接的銷108、108之間及基板周緣部可以向下方撓曲而低于銷的前端的高度位置。
在如上所述的基板G的對位完畢之后，浮置部110斷開，停止高壓空氣的噴出。然后，代替浮置部。吸附固定部112動作，使真空吸附力起作用，將基板G以水平姿勢固定保持在設定位置。推壓部106、106在這一階段，或者在前面的定位剛剛完畢之后離開基板G，退避到待機位置。
這樣，利用校準機構102將基板G在工作臺100上定位到設定位置，并且以水平姿勢固定保持。在這種狀態(tài)下，如上所述，清理頭104動作，從基板G的周緣部除去多余的光致抗蝕劑。在這種邊緣清洗結束后，在校準機構102中將吸附固定部112關閉，解除真空吸附力。之后，搬運臂64、64或其它搬運機構將處理完畢的基板G從工作臺100上運出，搬運到后工序處理部。
如上所述，在本實施例的校準機構102中，在工作臺100上利用推壓部106、106以機械方式進行XY方向的對位時，通過浮置部100將基板G變成從支承銷108上實質(zhì)上浮起的狀態(tài)，不會對基板G的下表面造傷害及擦痕，并且也不會發(fā)生污染，可以順滑且高精度地將基板G定位在工作臺100上的設定位置上。進而，由于浮置部110的氣體噴出部116以包圍支承銷108的方式設置在支承銷108的附近，所以，可以局部地高效率地使基板G從支承銷108上浮起，可以盡可能地減少高壓氣體的消耗量。
此外，在本實施例的邊緣清理單元(ER)44中，由于可以利用校準機構102將基板G安全、正確、迅速地對位在工作臺100上的設定位置上，所以，可以利用清理頭104對基板G的各邊的周緣部進行安全、高精度且高效率的邊緣清理。
其次，基于圖8～圖13說明根據(jù)第二個實施例的校準基板102。該第二個實施例的校準機構102例如也可以應用于本實施例的邊緣清理單元(ER)44，具有和上述第一個實施例一樣的推壓部106(圖3、圖4)。
如圖8所示，在本實施例中，在工作臺100上隔開規(guī)定的間隔分散地、例如以網(wǎng)格狀的配置圖案配置兼作支承部和浮置部及吸附固定的例如圓筒狀的突起部120。
該突起部120如圖9、圖11、圖13所示，具有固定安裝到工作臺100的上表面的下部圓筒體122，以及經(jīng)由喇叭型氣體導向部124在下部圓筒體122的上部能夠向上下方向和水平方向位移地安裝的上部圓筒部126。在下部圓筒體122的內(nèi)壁上形成將氣體導向部124的凸緣狀下端部124a嵌入固定用的環(huán)狀的槽部122a，在上部圓筒體126的內(nèi)壁上形成將氣體導向部124的喇叭型上端部124b嵌入固定用的環(huán)狀槽部126a。氣體導向部124的下端部連接到貫穿工作臺100的氣體管128上。
下部圓筒體122的材質(zhì)可以是物理強度高的任意構件。上部圓筒體126的材質(zhì)，由于和基板G的下表面直接接觸，所以優(yōu)選地為不會傷及基板G的橡膠或樹脂等。氣體導向部124的材質(zhì)優(yōu)選地為柔性的橡膠或布等。
如圖10及圖12所示，連接到突起部120(更正確地說是氣體導向部124)上的氣體管128經(jīng)由打開/關閉控制用的開閉閥130和流路切換用的雙位型三通閥132與高壓氣體供應源134及真空源136連通。開閉閥130和三通閥132例如由電磁閥構成，控制部138控制開閉閥130的打開/關閉位置與三通閥132的切換位置。此外，在高壓氣體供應源134和真空源136內(nèi)分別包含有壓力控制裝置(圖中未示出)。
在基板G載置于工作臺100上的狀態(tài)下，如圖10所示，當把開閉閥130切換到打開的位置上的同時，將三通閥132切換到高壓氣體供應源134一側時，從高壓氣體供應源134來的高壓氣體、例如空氣(也可以是氮氣等)經(jīng)由氣體管128被供應給各圓筒體120內(nèi)的氣體導向部124。借此，如圖11所示，氣體導向部124起著噴出部的作用，將垂直向上的高壓氣體吹到基板G的下表面上。通過以令這種垂直向上的空氣的壓力將基板G的重力抵消、或者超過該重力的方式設定高壓氣體供應源134一側的空氣壓力，基板G可以從上部圓筒體126的上表面浮起。這時，從氣體導向部124垂直向上噴出的空氣通過形成在基板G的下表面和上部圓筒體126的上表面之間的間隙g向外排出。此外，如圖11所示，氣體導向部124被垂直向上的空氣的壓力向上方拉伸，上部圓筒體126變成從下部圓筒體122上浮的狀態(tài)。
在本實施例中，同樣，在浮起狀態(tài)，基板G的下表面也可以與上部圓筒體126的上表面輕輕地接觸。在這種情況下，當由于推壓部106、106產(chǎn)生的水平方向的推壓力，基板G向水平方向位移或移動時，由于上部圓筒體126支承在柔性的氣體導向部124上，所以，能夠模仿基板G的移動向相同的方向位移。因此，不會對基板G造成傷害及擦痕。從而，可以安全、迅速、正確地將基板G定位到工作臺100的設定位置上。
在上述對位完畢后，如圖12所示，當把三通閥132切換到真空源132一側時，將高壓氣體供應源134切斷，而代之以將真空源136經(jīng)由氣體管128連接到各圓筒體120內(nèi)的氣體導向部124上。借此，如圖13所示，氣體導向部124起著吸氣部的作用，基板G被吸附，固定保持在上部圓筒體126的上表面上。這時，利用真空吸引力，垂直地向下方吸引氣體導向部124和上部圓筒圖126，上部圓筒體126座落到下部圓筒體122上并被固定。這樣，基板G被固定保持在工作臺100上的設定位置。在邊緣清理單元(ER)44中，在這種狀態(tài)下，通過如上所述使清理頭104動作，可以對基板G的周緣部進行良好的邊緣清洗處理。
如上所述，在第二個實施例中，同樣，在利用推壓部106、106以機械方式在工作臺100上進行XY方向的對位時，利用工作臺100上的突起部120所備有的浮置功能，通過使基板G處于從基板支承部(上部圓筒體126的上表面)實質(zhì)上浮起的狀態(tài)，不會對基板G的下表面造成傷害及擦痕，此外，也不會產(chǎn)生污染，可以順滑且高精度地將基板G定位在工作臺100上的設定位置上。此外，由于在突起部120，將浮置機構設置在基板支承部的內(nèi)側，所以將能夠高效率地使基板G從基板支承部上局部地浮起，可以盡可能地減少高壓氣體的消耗量。
進而，在該第二個實施例中，由于工作臺100上的圓筒體120具備真空吸附功能，所以可以省略專用的吸附固定部，減少部件的數(shù)目，可以降低部件的成本，提高工作臺載置面的平坦性。
此外，突起部120的形狀及結構可以有各種各樣的變形。例如，可以采用將突起部120形成方筒體的結構以及將上部筒體126和下部筒體122形成一個整體的結構?？梢源胬刃?，采用將氣體導向部124形成圓筒形的結構，以及用筒體的通孔代用的結構等。
在圖14和圖15中，表示根據(jù)第三個實施例的校準機構102的主要部分的結構。該實施例的校準機構102例如也可以適用于本實施形式的邊緣清理單元(ER)44，具有和上述第一個實施例一樣的推壓部106(圖3、圖4)。
在該第三個實施例中，在工作臺100上隔開規(guī)定的間隔分散地配置兼作支承部和浮置部的可動支承墊140。固定保持基板G的功能可以由專用的吸附構件，例如由上述第一個實施例中的吸附固定部112承擔。
在圖14和圖15中，支承墊140構成下端部具有凸緣部140a的圓盤體，能夠沿水平方向和垂直方向位移地容納在形成于圓柱形基座構件142的上表面上的圓形的凹部142a內(nèi)。更詳細地說，在凹部142a的底面中心部上形成上表面平坦的突出部或座部144，支承墊140在該座部144的上表面就座。從基座構件142的上端周緣部向凹部142a的上方水平突出的環(huán)形的凸緣部142c具有用上表面載置基板G的支承功能，用下表面阻擋支承墊140的凸緣部140a的擋塊的功能。
如圖14所示，在支承墊140在座部144上就位時，將支承墊140的上表面設定得比基座構件142的凸緣部142c的上表面低。在座部144上設置多個沿垂直方向貫通的氣體噴出孔144a，這些氣體噴出孔144a連接到貫通基座構件142和工作臺100的氣體通路或氣體供應管146上。該氣體供應管146經(jīng)由打開/關閉控制用開閉閥(圖中未示出)通到高壓起氣體發(fā)生源(圖中未示出)上。
在基座構件142的凹部142a的底面上形成多個排氣口142d。這些排氣口142d經(jīng)由貫通基座構件142和工作臺100的排氣路徑或排氣管148通到排氣系統(tǒng)、例如排氣導管(圖中未示出)上。
在本實施例中，在工作臺100上進行基板G的對位時，如圖15所示，將從高壓氣體發(fā)生源來的高壓氣體、例如空氣，經(jīng)由氣體供應管146供應給座部144的氣體噴出孔144a，由氣體噴出孔144a以規(guī)定的壓力噴出空氣。與基板G的下表面接觸的空氣被支承墊140的凸緣部140a的朝下彎曲的下表面導向，向座部144的側方放出，由排氣口142d排出。接受由該高壓空氣產(chǎn)生的垂直向上的壓力，支承墊140變成原封不動地載置著基板G從座部144浮起的狀態(tài)。在這種浮起狀態(tài)下，通過使推壓部106、106動作，可以使基板G與支承墊140成一整體地位移，定位到工作臺100上的設定位置上。
定位完畢之后，隔斷從高壓氣體發(fā)生源來的高壓氣體，將支承墊140下降?；錑在支承墊140下降的中途轉(zhuǎn)移到基座構件142的凸緣部142c上，在該高度位置用吸附固定部(112)的真空吸附力固定保持。
在本實施例中，優(yōu)選地，在推壓部106、106即將動作之前的中立狀態(tài)，支承墊140在基座構件凹部142a內(nèi)的中心位置載置基板G。為了實現(xiàn)這種中立·位置功能，如圖16所示，例如，在支承墊140的外周面與凹部142a的內(nèi)側面之間放射狀地設置多個(例如沿圓周方向每隔120°三個)螺旋彈簧150。
在本實施例中，在工作臺100上利用推壓部106、106以機械的方式進行XY方向的對位時，通過利用在工作臺100上分散地配置的支承墊140的氣體壓力式的浮置功能，使基板G實質(zhì)上處于浮起狀態(tài)，不會對基板G的下表面造成傷害及擦痕，并且不會發(fā)生污染，可以將基板G順滑并且高精度地定位在工作臺100上的設定位置上。此外，由于在支承墊140乃至浮置機構分散性地并且局部地作用到工作臺100上，所以，可以使基板G高效率地浮起，可以減少高壓氣體的消耗量。
在圖17中，表示根據(jù)第四個實施例的校準機構102的主要部分的結構。本實施例的校準機構102例如也適用于本實施形式的邊緣清理單元(ER)44，具有和上述第一個實施例相同的推壓部106(圖3、圖4)。
在本實施例的校準機構102中，在工作臺102上隔開規(guī)定的間隔分散地配置可沿水平方向位移的支承部152。固定保持基板G的功能由專用吸附構件、例如在上述第一個實施例中的吸附固定部112承擔。
如圖17所示，在工臺100的上表面上形成凹部100a，在該凹部100a的內(nèi)部，在水平方向設置具有能夠向任意方向轉(zhuǎn)動的球狀的小腳輪154的例如圓柱形的支承部152，用成放射狀地配置的多個(例如在圓周方向以120°的間隔配置的三個)螺旋彈簧156支承該支承部152。
在工作臺100上進行基板G的對位時，如圖17所示，將基板G載置于支承部152的上表面上，在這種狀態(tài)下，使推壓部106、106動作。支承部152與基板G成一整體地沿水平方向位移，將基板G定位到規(guī)定的位置上。
在該第四個實施例中，由于不配備如上述第一～第三個實施例中那樣的氣體壓力式的浮置機構，所以，在對位時，不能夠使基板G向垂直方向位移，但利用在水平方向模仿基板G的位移地使支承部152位移的機構，可以不易對基板G的下表面造成傷害及擦痕。此外，支承部152并不局限于圓柱體，可以是各種形狀。
在本實施形式的涂布顯影處理系統(tǒng)中，除上述涂布處理部14的邊緣清理單元(ER)44之外，在基板盒工位(C/S)10的搬運機構20和接口部(I/F)14的搬運機構59中，也可以應用本發(fā)明。
圖18表示搬運機構59的結構的一種實施形式。該搬運機構59具有在能夠沿搬運路徑19移動的搬運主體(圖中未示出)上能沿θ方向旋轉(zhuǎn)并且沿上下方向移動(升降)地安裝的基本上水平的大致長方形的搬運工作臺160。
在搬運工作臺160的上表面，安裝能夠沿工作臺的長度方向水平前進/后退移動的搬運臂162。圖18中，搬運臂162位于工作臺160上的原始位置上。在搬運臂162的上表面，設置吸附固定基板G用的多個板片狀的吸附墊162a。
進而，在搬運工作臺160的上表面，在不與搬運臂162干擾的位置上分別設置可以自由升降或出入地設置的對位用的多個(例如4個)支承銷164和多個(例如4個)推壓銷166。搬運臂162在原始位置解除相對于基板G的吸附保持的狀態(tài)下，通過支承銷164從退避位置突出(上升)到規(guī)定的高度，基板G從搬運臂162轉(zhuǎn)交給支承銷164。
各推壓部166在搬運工作臺160的長度方向(臂的移動方向)靠近載置于原始位置的搬運臂162或支承銷164上的基板G的外側配置，在導向槽或長孔168內(nèi)可以沿工作臺的長度方向移動。在基板G載置于支承銷164上的狀態(tài)下，當各推壓銷166向基板中心移動到規(guī)定的向外移動的位置上時，基板G在工作臺長度方向被推壓銷166從兩側推壓而定位。此外，在各推壓銷166與基板G接觸的部位上，也可以安裝能夠繞垂直軸旋轉(zhuǎn)的橡膠或樹脂制的輥(圖中未示出)。
進而，為了進行與工作臺的長度方向(臂的移動方向)正交的寬度方向的定位，在工作臺100上設置能夠沿寬度方向移動的左右一對推壓臂170、170。分別安裝在這些推壓臂170、170上的推壓墊172、172從兩側推壓載置于支承銷164上的基板G對向的側面。為了縮小與基板G接觸時的沖擊和摩擦，在這些推壓墊172上，也安裝能夠圍繞垂直軸旋轉(zhuǎn)的橡膠或樹脂制造的輥174。
在本實施例中，例如可以將第一個實施例中的浮置部110結合到支承銷164上。即，可以將和上述第一個實施例中將浮置部110結合到支承銷108上的結構(圖5～圖7)相同的結構應用于支承銷164。不過，由于不固定安裝到工作臺160上，有必要變形成升降型的。在本實施例中，也可以將高壓氣體供應給浮置部110，和上述第一個實施例一樣地將基板G從支承銷108上實質(zhì)上浮起。同時，通過使推壓銷166和推壓臂170對變成浮起狀態(tài)的基板G進行如上表面所述的作用，不會對基板G的下表面造成傷害及擦痕，也不會發(fā)生污染，可以順滑且將正確地將基板G定位到工作臺100上的設定位置上。
上述這種對位完畢后，將浮置部110斷開，將基板G在設定位置支承在支承銷164上。其次，在使各推壓銷166和推壓臂170從基板G離開而退避到規(guī)定的原來位置的同時，支承銷164也退避到原來位置，即，使之向垂直下方下降。通過該支承銷164的下降，基板G從支承銷164上移動載置于搬運臂162上。搬運臂162在接受基板G時利用吸附墊162a的真空吸附力保持固定基板G上。這樣，搬運機構59可以將在工作臺160上進行過對位的基板G搬運到緩沖臺57、延伸部56及相鄰的曝光裝置上。
此外，伴隨著機構的復雜化和大型化，在本實施形式中，代替支承銷164，可以采用根據(jù)上述第三個實施例的可動支承墊140(圖14～圖16)的結構。
此外，在將本發(fā)明應用于基板盒工位(C/S)10的搬運機構20的情況下，獲得和上述同樣的結構和效果。
在圖17所示的第四個實施例中，支承部152和基板G成一整體地沿水平方向位移，將基板G定位在設定位置上，但利用如圖19所示的結構也可以進行基板G的定位。在圖19所示的變形例中，將安裝有沿水平方向可以向任意方向轉(zhuǎn)動的、例如陶瓷制的球形構件184的例如圓柱形的支承部182用螺釘固定到工作臺100的上表面上，借助球形構件184的旋轉(zhuǎn)，基板G沿水平方向位移，將基板G定位到設定的位置上。
圖20是放大地表示圖19所示的支承部182的主要部分。在支承部182的上表面上安裝滾珠軸承186，可轉(zhuǎn)動地安裝球形構件184。
此外，也可以用圖21所示的結構進行基板G的定位。在圖21所示的變形例中，在支承部182內(nèi)形成通氣路徑188，在把基板G載置于球形構件184上之前，將高壓氣體、例如空氣(也可以是氮氣等)供應給通氣路徑188，在使球形構件184浮起的狀態(tài)下載置基板G。當在這種狀態(tài)下使推壓部106、106動作時，球184旋轉(zhuǎn)，基板G在水平方向上位移，基板G被定位到設定的位置上。其次，當停止向通氣路徑188內(nèi)供應空氣時，球形構件184下降，其旋轉(zhuǎn)受到抑制。然后，解除用推壓部106、106對基板G的推壓。
進而，為了抑制球形構件184的旋轉(zhuǎn)，可以將通氣路188連接到真空源(圖中未示出)上，利用吸引力將球形構件184的旋轉(zhuǎn)固定。
上述空氣供應狀態(tài)，將空氣供應停止的狀態(tài)，吸引狀態(tài)的切換，例如用圖10和圖12所示的結構控制。
如上所述，在基板G沿水平方向位移時，可使球形構件184上浮并轉(zhuǎn)動，由于基板G被定位時抑制構件184的旋轉(zhuǎn)，所以，可以不會對基板G造成傷害及擦痕地進行定位。
進而，本發(fā)明可以應用于除上述實施形式之外的各種基板處理裝置或基板搬運裝置。此外，本發(fā)明中的被處理基板并不局限于LCD基板，可以是平面面板顯示用的各種基板，半導體晶片，CD基板，玻璃基板，光刻掩模，印刷電路基板等。
如上表面說明的，根據(jù)本發(fā)明的基板校準裝置，不會對被處理基板造成傷害及擦痕，并且不會發(fā)生污染，可以安全并且正確地、進而高效率地進行基板的對位。
此外，根據(jù)本發(fā)明的基板處理裝置，可以安全、正確、有效地進行被處理基板的對位，可以提高處理質(zhì)量和效率。
此外，根據(jù)本發(fā)明的基板搬運裝置，可以安全、正確、有效地進行被處理基板的對位，提高基板搬運精度，可靠性，效率等。
上表面對本發(fā)明進行了詳細說明，但它們只是用于舉例，本發(fā)明并不局限于此，應當理解，本發(fā)明的精神和范圍由所附權利要求書限定。
權利要求
1.一種基板校準裝置，包括為了基本上水平地支承被處理基板(G)而分散地配置的多個支承部，在各個前述支承部的附近，從下方向前述被處理基板施加氣體的壓力、使前述被處理基板實質(zhì)上浮起的漂置機構(110)，將浮起狀態(tài)的前述被處理基板在水平面內(nèi)向規(guī)定的方向推壓而進行定位的定位機構(102)。
2.如權利要求1所述的基板校準裝置，前述支承部具有在基本上水平的工作臺(100)上垂直向上安裝的支承銷(108)，在該支承銷的前端上載置前述被處理基板(G)。
3.如權利要求2所述的基板校準裝置，前述浮置機構(110)具有在前述支承銷(108)的周圍以規(guī)定的壓力向前述被處理基板的下表面噴出前述氣體的氣體噴出部(116)。
4.如權利要求3所述的基板校準裝置，前述氣體噴出部(116)具有口徑隨著朝向上端依次增大的喇叭型的噴出構件。
5.如權利要求1所述的基板校準裝置，前述支承部包括具有載置前述被處理基板(G)的上表面和沿垂直方向延伸的通孔。
6.如權利要求5所述的基板校準裝置，前述浮置機構(110)具有以規(guī)定的壓力從前述支承構件的通孔中向前述被處理基板(G)的下表面噴出前述氣體的氣體噴出部(116)。
7.如權利要求6所述的基板校準裝置，前述支承構件具有朝向垂直上方地固定到基本上水平的工作臺(100)上的下部筒體(122)，以及經(jīng)由前述氣體噴出部在前述下部筒體上能夠朝向垂直上方位移地安裝的上部筒體(126)。
8.如權利要求1所述的基板校準裝置，前述支承部包括具有載置前述被處理基板(G)的上表面和接受前述氣體的壓力的下表面的墊(140)，以及安裝在基本上水平的工作臺(100)上、能夠在規(guī)定的范圍內(nèi)在垂直方向和水平方向上位移地支承前述墊的墊支承機構。
9.如權利要求8所述的基板校準裝置，前述浮置機構(110)具有以規(guī)定的壓力向前述墊(140)的下表面噴出前述氣體的氣體噴出部(144a)。
10.如權利要求1至9中任一項所述的基板校準裝置，具有用真空吸附力將前述被處理基板(G)固定在前述支承部上的固定機構(112)。
11.如權利要求10所述的基板校準裝置，前述固定機構(112)具有與前述浮置機構(110)共同的氣體導向部(124)。
12.一種基板校準裝置，包括為了基本上水平地載置支承被處理基板(G)而分散地配置在基本上水平的工作臺(100)上的多個可在水平方向上位移的支承部(152)，將載置于前述支承部上的前述被處理基板在水平面內(nèi)向規(guī)定的方向推壓而進行定位的定位機構(102)。
13.如權利要求1～9，11及12中任一項所述的基板校準裝置，前述定位機構(102)將前述被處理基板(G)的對向的一對拐角部沿對角線方向推壓，將前述被處理基板定位。
14.一種基板對位裝置，配備為了基本上水平地支承被處理基板(G)而分散地配置的多個支承部(182)，將浮起狀態(tài)的前述被處理基板在水平面內(nèi)向規(guī)定的方向推壓而進行定位的定位機構(102)，在各個前述支承部的上表面上包含能夠使前述被處理基板在水平方向上向任意的方向移動轉(zhuǎn)動地安裝的球形構件(184)。
15.如權利要求14所述的基板校準裝置，前述球形構件(184)經(jīng)由配置在前述支承部(182)的上表面上的滾珠軸承(186)安裝。
16.如權利要求14所述的基板校準裝置，前述球形構件(184)由配置在前述支承部(182)的上表面上的、利用高壓氣體的浮置機構(188)可浮置地安裝。
17.一種基板校準裝置，包括為了基本上水平地支承被處理基板(G)而分散地配置的多個支承部(182)，在前述支承部的上表面上，將前述被處理基板支承成維持在水平狀態(tài)，并且可以在水平的任意方向上移動地設置的基板水平維持機構，將由前述基板水平維持機構維持在水平的前述被處理基板在水平面內(nèi)向規(guī)定的方向推壓而進行定位的定位機構(102)。
18.如權利要求1～9，11和12中任一項所述的基板校準裝置，前述定位機構(102)將前述被處理基板(G)的一部分或全部的邊的側面向與所述邊垂直的方向推壓，將前述被處理基板定位。
19.一種基板處理裝置，包括權利要求1～9、11～12和14～17中任一項所述的基板校準裝置，對由前述基板校準裝置對位后的被處理基板(G)實行規(guī)定的處理的處理機構。
20.一種基板搬運裝置，包括權利要求1～9、11～12和14～17中任一項所述的基板校準裝置，將由前述基板校準裝置對位后的被處理基板(G)搬運到規(guī)定的場所的搬運機構(38、54、60)。
全文摘要
在把基板(G)載置于工作臺(100)上的狀態(tài)下，通過經(jīng)由氣體供應管(118)和筒狀支承體(114)內(nèi)的通氣路徑(114a)、從氣體噴出部(116)以規(guī)定的壓力噴出從高壓氣體供應源來的高壓空氣，使基板(G)實質(zhì)上從支承銷(108)上浮起。由于氣體噴出部(116)形成喇叭型，所以，與基板(G)下表面接觸的空氣不會產(chǎn)生渦流，順滑地通過間隙(g)而排出到外部。借助這種結構，不會對被處理基板造成傷害及擦痕，不會產(chǎn)生污染，可以安全并且正確、進而高效率地進行基板的對位。
文檔編號G02F1/133GK1499299SQ20031010264
公開日2004年5月26日 申請日期2003年10月27日 優(yōu)先權日2002年10月25日
發(fā)明者立山清久, 元田公男, 巖崎達也, 也, 男 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社