JP2004055697A - 基板の移載、搬送装置及び移載方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板ロット組付支持枠体の容積を最小限に保持し配置スペースを低減すると共に搬送性向上、機器類を簡単化し得る基板の移載、搬送装置及び移載、搬送方法の提供。
【解決手段】収納カセット内の水平な基板ロットを多関節マニピュレータにより取り出して次工程処理装置に移載、搬送するにあたり基板ロットの基板を垂直に並置して支持する単一の支持枠体に基板同士を所定間隔をおいて重ね合わせ一体に合成する基板ロット合成装置を備え多関節マニピュレータは基板ロットを水平状態にて取り出し垂直になる位置まで回転させ前記基板ロット合成装置の支持枠体に移載するように構成されたことを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】収納カセット内の水平な基板ロットを多関節マニピュレータにより取り出して次工程処理装置に移載、搬送するにあたり基板ロットの基板を垂直に並置して支持する単一の支持枠体に基板同士を所定間隔をおいて重ね合わせ一体に合成する基板ロット合成装置を備え多関節マニピュレータは基板ロットを水平状態にて取り出し垂直になる位置まで回転させ前記基板ロット合成装置の支持枠体に移載するように構成されたことを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェーハの洗浄システム等に適用され、基板収納カセット内に板面を水平にして複数枚重ねて収納された基板（ウェーハ）を多関節マニピュレータにより取り出して洗浄装置等の次工程処理装置に移載、搬送する基板の移載、搬送装置及び移載方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板収納カセット内に、板面を水平にした複数枚の基板（ウェーハ）が重ねて収納された基板ロットを多関節マニピュレータのロボットハンドにより取り出して洗浄装置側に移載、搬送する基板の移載、搬送システムとして、特開平１０−２０９２４３号、特開平１０―３３５４２５号等の発明が提案されている。
【０００３】
特開平１０−２０９２４３号においては、基板収納カセット内に板面を水平にして複数枚重ねて収納された基板ロットを４関節マニピュレータにより取り出し、該マニピュレータを回転させて基板の板面を垂直方向に向けてから、該基板ロットを基板の板面を垂直にして支持枠体に基板ロット毎に並置し、各支持枠体に基板ロットを支持した形態にて洗浄装置等の次工程処理装置に搬送するようになっている。
【０００４】
特開平１０―３３５４２５号においては、基板（ウェーハ）収納カセット内に、基板を並列に支持する支持溝が形成された支持台を上下に昇降させ該支持台に収納された基板を把持し上昇させるリフト部材を設け、該リフト部材が上昇する途中に基板配列方向と平行な左右一対のウェーハチャックを設け、該ウェーハチャックの外周面に基板を把持する把持溝と基板を通過させる通過溝とを複数形成し、前記ウェーハチャックに平行な方向を中心軸として回動可能に枢支され、該回動により前記ウェーハチャックに形成した外周面の溝部を切り換え、前記基板を把持及び通過させることにより、基板の移載を行うように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１０−２０９２４３号にあっては、基板収納カセット内に基板の板面を水平にして収納された基板ロットを４関節マニピュレータにより９０°回転させて垂直に向け、基板ロット毎に支持枠体に移載し支持するようになっている。
このためかかる従来技術にあっては、基板ロット毎に支持枠体を用意して該基板ロットを支持した形態にて基板ロットを支持した支持枠体を次工程に搬送することを要し、このため基板ロット組付け支持枠体が基板ロット数必要となって該基板ロット組付け支持枠体の容積が基板ロット数倍となり、基板ロット組付け支持枠体の配置スペースが大きくなるとともに、基板ロット組付け支持枠体の搬送も基板ロット毎に行うこととなり搬送性に課題がある。
【０００６】
ここで、前記のような半導体基板にあっては、外径が３００ｍｍ程度の大径基板では基板収納カセット内に基板の板面を水平状態にして収納していることから、基板の板面を垂直にして搬送、洗浄等の工程を行うにあたっては、板面が水平状態にある基板を多関節マニピュレータ等によって取り出して該マニピュレータを回転させ基板の板面を垂直方向に向けて支持枠体に支持するようになっている。
しかるに、特開平１０―３３５４２５号の発明にあっては、基板収納カセット内に基板の板面を垂直に並置した状態で次工程までの移載や搬送を行うことを前提としているため、前記大径基板のような基板の板面を水平状態にして収納している基板ロットには適用できない、
等の問題点を有している。
【０００７】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、基板収納カセット内に基板の板面を水平にして収納している基板ロットを該基板の板面を垂直にして次工程処理に移行するにあたり、基板ロット組付け支持枠体の容積を最小限に保持して配置スペースを低減するとともに搬送性を向上し、機器類を簡単化し得る基板の移載、搬送装置及び移載、搬送方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するため、請求項１記載の発明として、基板収納カセット内に板面を水平にして複数枚重ねて収納された基板を多関節マニピュレータにより取り出して洗浄装置等の次工程処理装置に移載、搬送する基板の移載、搬送装置において、基板ロットを構成する複数枚の基板を垂直に並置して支持する支持枠体を有してなりロット合成駆動装置により複数の基板ロットの基板同士を所定間隔をおいて重ね合わせ単一の支持枠体に一括支持せしめて一体に合成する基板ロット合成装置を備えるとともに、前記多関節マニピュレータは前記基板収納カセット内に収納された前記基板ロットを水平状態にて取り出し該基板ロットの基板の板面が垂直になる位置まで回転させ前記基板ロット合成装置の支持枠体に移載するように構成されてなることを特徴とする基板の移載、搬送装置を提案する。
【０００９】
請求項２記載の発明は、複数の基板収納カセット内に板面を水平にして複数枚重ねて夫々収納された基板を多関節マニピュレータにより前記基板収納カセットから選択的に取り出して該基板を洗浄装置等の次工程処理装置に移載、搬送する基板の移載、搬送装置において、ロット合成駆動装置により前記多関節マニピュレータにより移載された複数ロットの基板同士を所定間隔をおいて重ね合わせ単一の支持枠体に一括支持せしめて一体に合成する基板ロット合成装置と、該基板ロット合成装置における基板の状態を検出して前記コントローラに入力する基板ロット検出器と、前記多関節マニピュレータにより複数の基板収納カセット内に収納された複数枚の基板からなる基板ロットを予め設定された基板ロット抽出順序で抽出せしめるマニピュレータ作動制御手段及び前記基板ロット検出器からの前記基板状態の検出信号を受けて前記基板ロット合成装置のロット合成駆動装置を作動させるロット合成作動制御手段を有するコントローラとを備えてなることを特徴とする。
【００１０】
請求項２において、好ましくは請求項３のように、前記基板ロット合成装置において合成された複数ロットの基板を前記洗浄装置に搬送する基板搬送装置を備え、前記コントローラは前記基板ロット検出器からの前記基板状態の検出信号を受けて前記基板搬送装置を作動させる基板搬送作動制御手段を有してなるのがよい。
【００１１】
請求項４ないし６記載の発明は、請求項１ないし３の装置を使用する方法の発明に係り、請求項４の発明は、基板収納カセット内に板面を水平にして複数枚重ねて収納された基板を多関節マニピュレータにより取り出して洗浄装置等の次工程処理装置に移載、搬送する基板の移載、搬送方法において、前記多関節マニピュレータにより前記複数の基板収納カセット内に収納された複数枚の基板からなる基板ロットを予め設定された基板ロット抽出順序で水平状態にて抽出し該基板ロットを基板の板面が垂直になる位置まで回転させて基板ロット合成装置に移載し、前記基板ロット合成装置における基板の状態を検出し、該基板状態検出信号を受けて該基板ロット合成装置において駆動装置を作動させて複数の基板ロットを単一の支持枠体に基板同士を所定間隔をおいて重ね合わせることにより一括支持せしめて一体に合成することを特徴とする。
【００１２】
請求項４において、好ましくは請求項５ないし６のように構成する。即ち請求項５においては、前記基板ロットを基板の板面を垂直にして前記ロット合成装置に移載するにあたり、前記複数の基板の裏面同士を対向させるとともに表面同士を裏面間よりも大きな間隔で以って対向させるのがよい。
【００１３】
請求項６においては、前記基板ロット合成装置における支持枠体への基板ロットの基板一括支持動作の完了を検出し、該検出信号を受けて前記基板ロット合成装置において合成された複数ロットの基板を前記次工程処理装置洗浄装置に搬送する。
【００１４】
かかる発明によれば、基板収納カセット内に基板の板面を水平にして収納された複数枚の基板からなる基板ロットを、コントローラによって６自由度アームマニピュレータ等の多関節マニピュレータを駆動操作することにより予め設定された順序で抽出し、次いで該多関節マニピュレータのアームを回転させることにより前記基板ロットを基板の板面が垂直になる位置まで９０°回転させて基板ロット合成装置に移載する。
そして、前記基板ロット合成装置における基板の状態を検出し、前記コントローラにおいて該基板状態検出信号を受けて該基板ロット合成装置における基板ロットの状態が基板ロットの合成工程に入れることを判断して基板ロットの合成駆動装置を作動させ、該基板ロット合成装置において、複数の基板ロットを単一の支持枠体に基板同士を互い違いに重ね合わせることにより一括支持せしめて一体に合成し、洗浄処理装置等の次工程処理装置に移載、搬送可能な形態にする。
【００１５】
従ってかかる発明によれば、６自由度アームマニピュレータ等の多関節マニピュレータにより基板の板面が水平な状態で基板収納カセット内に収納された基板ロットを抽出し該多関節マニピュレータのアームの回転により基板の板面を垂直にして基板ロット合成装置に移載し、該基板ロット合成装置において複数の基板ロットを単一の支持枠体に基板同士を所定間隔をおいて重ね合わせることにより一括支持することにより合成して、次工程処理装置に移載、搬送可能な形態にするという工程を、コントローラによる前記多関節マニピュレータの駆動制御と基板ロット合成装置の駆動制御とを組み合わせることにより、外径が３０ｃｍ以上の基板からなる大径の基板ロットであっても、人力を一切要することなく全自動で高い作業能率で以って行うことができるとともに、メインテナンス性も向上する。
【００１６】
また、前記多関節マニピュレータに６自由度アームマニピュレータを容易に適用できるので、コントローラによる該多関節マニピュレータの駆動制御によって、基板ロット収納カセットの位置や姿勢にずれがあっても、複数の基板ロットを予め設定された基板ロット抽出順序で抽出し、基板の板面が水平状態から垂直状態になるように回転させてから前記基板ロット合成装置における支持枠体の所定位置に正確にセットして該支持枠体に支持せしめ複数ロットの基板の合成を行うことができる。
これにより、従来の４自由度アームマニピュレータ使用時のような基板ロットを水平状態から垂直状態に回転させる基板反転機構が不要となり、構造が簡単化される。
【００１７】
また、複数の基板ロットを基板収納カセット内での水平配置状態から垂直配置にして単一の支持枠体に基板同士を最小間隔に保持して次工程処理装置に移載、搬送可能な形態に支持することが可能となるため、基板ロット組付け支持枠体の容積が従来技術に比べて約半分となって、基板ロット組付け支持枠体の配置スペースを低減できるとともに該基板ロット組付け支持枠体の搬送も容易化されて搬送性が向上する。
さらには、次工程処理が基板ロットを洗浄する洗浄処理の場合には前記のような基板ロット組付け支持枠体の容積低減に伴い洗浄槽の容積を減少でき、装置の小型化が実現できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１９】
図１は本発明の実施例に係る半導体基板の移載、搬送装置の全体制御構成図、図２は制御ブロック図、図３は全体配置構成図である。図４はウェーハロット合成装置の要部斜視図、図５は多間接マニピュレータの作用説明図、図６はロボットハンド部の構造図である。
【００２０】
全体配置を示す図３において、１は複数（１個でもよい）のウェーハカセット４内に収納された半導体ウェーハ（基板）で、複数枚（通常２５枚）を１ロットとして該ウェーハ１の板面を水平にして収納されている。
２は６自由度アームマニピュレータからなる多関節マニピュレータで、先端部に前記ウェーハ１のロット即ちウェーハロット０１を把持するロボットハンド２９を備え、後述するマニピュレータ駆動装置２１により６自由度でもって操作可能となっている。尚、前記多関節マニピュレータ２は、必ずしも６自由度アームマニピュレータでなくてもよく、ウェーハロット０１の移載、搬送の作動条件によって４自由度あるいは複数自由度のマニピュレータを適用できる。
【００２１】
前記多関節マニピュレータ２におけるロボットハンド２９の詳細を示す図６において、２９１は上下のプレート、２９３は該プレート２９１両側を連結するガイド棒、２９２は前記上下のプレート２９１間の背部連結部材、２９６は側部プレートホルダを兼ねた側部連結部材である。
２２は薄鋼鈑、ＣＦＲＰ等の複合軽量材料からなるウェーハ支持プレート、２９４はプレートホルダ、２９５は前記ウェーハ支持プレート２２をプレートホルダ２９４に固定するバネで、該ウェーハ支持プレート２２は前記ウェーハロット０１のウェーハ１と同数設けられて根元部を前記プレートホルダ２９４及びガイド棒２９３に固定されている。
【００２２】
２５はウェーハ支持ピンで、各ウェーハ支持プレート２２の前部２箇所に取り付けられて前記ウェーハ１の端縁部をウェーハ支持プレート２２に仮固定している。２８は可動型のウェーハ支持ブロックで、該ウェーハ１の根元部を前後方向（図のＴ矢方向）に支持している。従って前記ウェーハロット０１の各ウェーハ１は、該ウェーハ支持プレート２２に２箇所の固定型支持ピン２５及び１箇所の可動型支持ブロック２８により支持されて搬送されることとなる。
また、薄肉の前記ウェーハ支持プレート２２は薄鋼鈑、ＣＲＦＰ等の複合軽量材料であるが、その他の主要部材はアルミニウム材等の軽量金属材料で構成して軽量化を実現している。
【００２３】
図３に戻り、３はウェーハロット合成装置で、前記多関節マニピュレータ２によってウェーハカセット４から移載されたウェーハロット０１を垂直に並置して支持する支持枠体３８（図４参照）を有し、後述するロット合成駆動装置３１により、空圧式または電動式の駆動シリンダ３３を介してシリンダポスト３２を上下動させて、２個（複数であればよい）のウェーハロット０１のウェーハ１同士を重ね合わせることにより、単一の支持枠体３８に一括支持せしめて一体に合成するものであり、詳細は後述する。
【００２４】
５はウェーハ搬送装置で、前記ウェーハロット合成装置３において単一の支持枠体３８に合成されたウェーハロット０１の合成体を走行レール６に沿って洗浄槽７まで搬送するもので、走行レール６上を転動する車輪を備えたベース５１上に立設された支柱５２の上部にアーム５３を上下動可能に取り付け、該アーム５３に水平移動可能に前記ウェーハロット０１を把持する把持部材５４を取り付けて構成されている。
該ウェーハ搬送装置５自体の構成は公知であるので、詳細な説明は省略する。
【００２５】
前記ウェーハロット合成装置３の構造を示す図４において、３４はベース、３８は該ベース３４上に固定された支持枠体で、前記多関節マニピュレータ２から移載されたウェーハロット０１を構成する各ウェーハ１を並列に支持する支持溝が設けられている。３３は、空圧式、または電動の駆動シリンダで、これのピストン３３ａの上端部には連結部材３５が固定されている。
３２は前記支持枠体３８の両側に対をなして設けられたシリンダポストで、該シリンダポスト３２は前記ベース３４内を貫通してこれの内側に前記ウェーハロット０１が支持されている。３６は前記シリンダポスト３２の上部に固定された駆動リンク３７間に架設された押えロッドで、前記駆動リンク３７にアーム３６ａを介して揺動可能に支持され、その外周面で前記ウェーハロット０１の上部を押さえるようになっている。
【００２６】
半導体ウェーハの移載、搬送装置の全体制御構成を示す図１において、１０は後述する制御操作を行うコントローラ、１１は前記ウェーハカセット４内におけるウェーハロット０１の有無を検出するウェーハ有無検出器、２６は前記ウェーハロット合成装置３におけるウェーハロット０１の状態つまり該ウェーハロット合成装置３におけるウェーハロット０１の移載状態を検出するウェーハロット検出器である。
前記ウェーハ有無検出器１１及びウェーハロット検出器２６の検出信号は夫々検出回線１２及び１６を介して前記コントローラ１０に入力される。
【００２７】
２１はマニピュレータ駆動装置で、前記コントローラ１０から制御回線２３を介して入力される制御操作信号を受けて前記多関節マニピュレータ２を駆動操作するものである。３１はロット合成駆動装置で、前記コントローラ１０から制御回線１３を介して入力される制御操作信号を受けて前記ロット合成駆動装置３を駆動操作するものである。５１はウェーハ搬送駆動装置で、前記コントローラ１０から制御回線５を介して入力される制御操作信号を受けて前記ウェーハ搬送装置５を駆動操作するものである。６は該ウェーハ搬送装置５の走行レール、７は洗浄槽である。
８は手動操作用の操作盤で、前記コントローラ１０に手動にて各種操作信号を入力するものである。尚該操作盤８からの操作信号を、前記マニピュレータ駆動装置２１あるいはロット合成駆動装置３１あるいはウェーハ搬送駆動装置に直接入力して、これらの駆動操作を行なっても良い。
【００２８】
次に、図２及び図１に基づき、前記半導体ウェーハの移載、搬送装置の動作を説明する。
先ず、コントローラ１０のウェーハ取出順序設定部１０２に予め設定されたウェーハロット０１の取り出し順序で以って、複数のウェーハカセット４内におけるウェーハロット０１の有無を収納されたウェーハ有無検出器１１によって検出してコントローラ１０のマニピュレータ作動制御部１０１に入力する。
該マニピュレータ作動制御部１０１においては当該ウェーハカセット４内におけるウェーハロット０１の収納を確認してから、マニピュレータ駆動装置２１に制御操作信号を出力する。該マニピュレータ駆動装置２１は前記該マニピュレータ作動制御部１０１からの制御操作信号を受けて、次の手順で多関節マニピュレータ２を駆動操作する。
【００２９】
即ち、前記多関節マニピュレータ２は、前記マニピュレータ作動制御部１０１においてウェーハロット０１の収納が確認されたウェーハカセット４の正面にロボットハンド２９を位置決めし、該ロボットハンド２９をウェーハロット０１に向けて水平移動せしめて各ウェーハ支持プレート２２を各ウェーハ１の下面側に挿入する。
次いで前記ロボットハンド２９を若干（数ｍｍ程度）上方に持ち上げて、各ウェーハ支持プレート２２に取り付けられた２個の固定型支持ピン２５で各ウェーハ１の一端側（ウェーハカセット４の奥側）を支持するとともに可動型支持ブロック２８を押し出して各ウェーハ１の他端側（ウェーハカセット４の入口側）を支持する。
【００３０】
かかる動作によりウェーハロット０１の各ウェーハ１を各ウェーハ支持プレート２２に２箇所の支持ピン２５、２５、及び支持ブロック２８を介して一括支持した後、多関節マニピュレータ２のロボットハンド２９を水平方向に戻してウェーハロット０１をウェーハカセット４から一括して取り出す。
次いで、図５に示すように、水平軸Ｚ―Ｚ上にウェーハ１の板面が水平な状態でロボットハンド２９に把持されたウェーハロット０１を、多関節マニピュレータ２のロボットハンド２９を９０°回転させることによりウェーハ１の板面を垂直にして、前記ウェーハロット合成装置３の受け入れ位置Ｙ―Ｙ軸に置く。
そして、多関節マニピュレータ２のロボットハンド２９を下方に移動させて、ウェーハロット０１を、各ウェーハ１が図４に示される前記ウェーハロット合成装置３の支持枠体３８の支持溝内に嵌めこむことによりウェーハロット合成装置３側に受け渡す。
【００３１】
次いで、ロボットハンド２９をウェーハロット合成装置３から抜き出し、前記と逆の動作をして、前記ウェーハ取出順序設定部１０２に設定されている２番目の移載用ウェーハロット０１が収納されたウェーハカセット４に前記ロボットハンド２９を移行する。
そして、前記と同様にして、マニピュレータ駆動装置２１により多関節マニピュレータ２を駆動し、ロボットハンド２９によって２番目のウェーハカセット４からウェーハロット０１を取り出しウェーハ１の板面を垂直にして、図５に示すように、前記ウェーハロット合成装置３の受け入れ位置Ｙ―Ｙ軸における上部位置つまり１番目にウェーハロット合成装置３に移載したウェーハロット０１の上方に置く。
【００３２】
次いで、ウェーハロット検出器２６によってウェーハロット合成装置３におけるウェーハロット０１の支持状態を検出してコントローラ１０のロット合成作動制御部１０３に入力する。該ロット合成作動制御部１０３においては、前記ウェーハロット０１支持状態検出信号によって、前記ウェーハロット合成装置３におけるウェーハロット０１の支持状態がウェーハロット０１の合成工程に入れることを判断してロット合成駆動装置３１を駆動する。
そして、前記多関節マニピュレータ２により２番目にウェーハロット合成装置３に移載され図５に示されるような状態にある上部側ウェーハロット０１（２番目）を、多関節マニピュレータ２のロボットハンド２９によって降下させ、前記ロット合成駆動装置３１によりウェーハロット合成装置３の駆動シリンダ３３を作動させ連結部材３５及びシリンダポスト３２を降下させることによりウェーハロット０１の上部を押えロッド３６で押えながら、２番目のウェーハロット０１を前記ウェーハロット合成装置３の支持枠体３８の支持溝内に嵌めれている１番目のウェーハロット０１の間に、次のようにして所定間隔をおいて挿入する。
【００３３】
即ち、図５に示されるように、支持枠体３８にウェーハ１のピッチＰ１にて支持されている１番目のウェーハロット０１における各ウェーハ１の間に、２番目のウェーハロット０１における各ウェーハ１を挿入する。
かかる挿入時において、好ましくは図５に示すように、１番目のウェーハロット０１における各ウェーハ１と２番目のウェーハロット０１における各ウェーハ１とは、表面１ａ同士及び裏面１ｂ同士を対向させるとともに表面１ａの間隔Ｐ０を裏面１ｂの間隔Ｐ２よりも大きく形成することもできる。
このように構成することにより、ウェーハ１の表面１ａ同士の接触が回避でき、距離を大きく保持して相互に異物を伝播するのを防止できる。
【００３４】
以上の過程で、前記ウェーハロット合成装置３の単一の支持枠体３８に、ウェーハ１同士を所定間隔をおいて重ね合わせることにより２個のウェーハロット０１一括支持することができる。
そして、前記ウェーハロット検出器２６からウェーハロット合成装置３における前記２個のウェーハロット０１の合成完了の検出信号がコントローラ１０のウェーハ搬送作動制御部１０４に入力される。
該ウェーハ搬送作動制御部１０４においては、ウェーハ搬送駆動装置５１を駆動し、ウェーハ搬送装置５によって前記２個のウェーハロット０１の合成体を洗浄槽７に搬送せしめる。
【００３５】
【発明の効果】
以上記載の如く本発明によれば、多関節マニピュレータにより基板の板面が水平な状態で基板収納カセット内に収納された基板ロットを抽出し該多関節マニピュレータのアームの回転により基板の板面を垂直にして基板ロット合成装置に移載し、該基板ロット合成装置において複数の基板ロットを単一の支持枠体に基板同士を所定間隔をおいて重ね合わせることにより一括支持することにより合成して、次工程処理装置に移載、搬送可能な形態にするという工程を、コントローラによる前記多関節マニピュレータの駆動制御と基板ロット合成装置の駆動制御とを組み合わせることにより、外径が３０ｃｍ以上の基板からなる大径の基板ロットであっても、人力を一切要することなく全自動で高い作業能率で以って行うことができるとともに、メインテナンス性も向上する。
【００３６】
また、前記多関節マニピュレータに６自由度アームマニピュレータを容易に適用できるので、コントローラによる該多関節マニピュレータの駆動制御によって、基板ロット収納カセットの位置や姿勢にずれがあっても、複数の基板ロットを予め設定された基板ロット抽出順序で抽出し、基板の板面が水平状態から垂直状態になるように回転させてから前記基板ロット合成装置における支持枠体の所定位置に正確にセットして該支持枠体に支持せしめ、複数のロットの基板の合成を行うことができる。
これにより、従来の４自由度アームマニピュレータ使用時のような基板ロットを水平状態から垂直状態に回転させる基板反転機構が不要となり、構造が簡単化される。
【００３７】
また、複数の基板ロットを基板収納カセット内での水平配置状態から垂直配置にして単一の支持枠体に基板同士を最小間隔に保持して次工程処理装置に移載、搬送可能な形態に支持することが可能となるため、基板ロット合成体の容積が従来技術に比べて約半分となって、基板ロット組付け支持枠体の配置スペースを低減できるとともに該基板ロット合成体の搬送も容易化されて搬送性が向上する。さらには、次工程処理が基板ロットを洗浄する洗浄処理の場合には前記のような基板ロット合成体の容積低減に伴い洗浄槽の容積を減少でき、装置の小型化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る半導体基板の移載、搬送装置の全体制御構成図である。
【図２】前記実施例における制御ブロック図である。
【図３】前記実施例における全体配置構成図である。
【図４】ウェーハロット合成装置の要部斜視図である。
【図５】多間接マニピュレータの作用説明図である。
【図６】ロボットハンド部の構造図である。
【符号の説明】
１ ウェーハ（基板）
０１ ウェーハロット
２ 多関節マニピュレータ
３ ウェーハロット合成装置
４ ウェーハカセット
５ ウェーハ搬送装置
７ 洗浄槽
１０ コントローラ
１１ ウェーハ有無検出器
２１ マニピュレータ駆動装置
２２ ウェーハ支持プレート
２５ ウェーハ支持ピン
２６ ウェーハロット検出器
２８ ウェーハ支持ブロック
２９ ロボットハンド
３１ ロット合成駆動装置
３２ シリンダポスト
３３ 駆動シリンダ
３６ 押えロッド
３８ 支持枠体
５１ ウェーハ搬送駆動装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェーハの洗浄システム等に適用され、基板収納カセット内に板面を水平にして複数枚重ねて収納された基板（ウェーハ）を多関節マニピュレータにより取り出して洗浄装置等の次工程処理装置に移載、搬送する基板の移載、搬送装置及び移載方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板収納カセット内に、板面を水平にした複数枚の基板（ウェーハ）が重ねて収納された基板ロットを多関節マニピュレータのロボットハンドにより取り出して洗浄装置側に移載、搬送する基板の移載、搬送システムとして、特開平１０−２０９２４３号、特開平１０―３３５４２５号等の発明が提案されている。
【０００３】
特開平１０−２０９２４３号においては、基板収納カセット内に板面を水平にして複数枚重ねて収納された基板ロットを４関節マニピュレータにより取り出し、該マニピュレータを回転させて基板の板面を垂直方向に向けてから、該基板ロットを基板の板面を垂直にして支持枠体に基板ロット毎に並置し、各支持枠体に基板ロットを支持した形態にて洗浄装置等の次工程処理装置に搬送するようになっている。
【０００４】
特開平１０―３３５４２５号においては、基板（ウェーハ）収納カセット内に、基板を並列に支持する支持溝が形成された支持台を上下に昇降させ該支持台に収納された基板を把持し上昇させるリフト部材を設け、該リフト部材が上昇する途中に基板配列方向と平行な左右一対のウェーハチャックを設け、該ウェーハチャックの外周面に基板を把持する把持溝と基板を通過させる通過溝とを複数形成し、前記ウェーハチャックに平行な方向を中心軸として回動可能に枢支され、該回動により前記ウェーハチャックに形成した外周面の溝部を切り換え、前記基板を把持及び通過させることにより、基板の移載を行うように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１０−２０９２４３号にあっては、基板収納カセット内に基板の板面を水平にして収納された基板ロットを４関節マニピュレータにより９０°回転させて垂直に向け、基板ロット毎に支持枠体に移載し支持するようになっている。
このためかかる従来技術にあっては、基板ロット毎に支持枠体を用意して該基板ロットを支持した形態にて基板ロットを支持した支持枠体を次工程に搬送することを要し、このため基板ロット組付け支持枠体が基板ロット数必要となって該基板ロット組付け支持枠体の容積が基板ロット数倍となり、基板ロット組付け支持枠体の配置スペースが大きくなるとともに、基板ロット組付け支持枠体の搬送も基板ロット毎に行うこととなり搬送性に課題がある。
【０００６】
ここで、前記のような半導体基板にあっては、外径が３００ｍｍ程度の大径基板では基板収納カセット内に基板の板面を水平状態にして収納していることから、基板の板面を垂直にして搬送、洗浄等の工程を行うにあたっては、板面が水平状態にある基板を多関節マニピュレータ等によって取り出して該マニピュレータを回転させ基板の板面を垂直方向に向けて支持枠体に支持するようになっている。
しかるに、特開平１０―３３５４２５号の発明にあっては、基板収納カセット内に基板の板面を垂直に並置した状態で次工程までの移載や搬送を行うことを前提としているため、前記大径基板のような基板の板面を水平状態にして収納している基板ロットには適用できない、
等の問題点を有している。
【０００７】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、基板収納カセット内に基板の板面を水平にして収納している基板ロットを該基板の板面を垂直にして次工程処理に移行するにあたり、基板ロット組付け支持枠体の容積を最小限に保持して配置スペースを低減するとともに搬送性を向上し、機器類を簡単化し得る基板の移載、搬送装置及び移載、搬送方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するため、請求項１記載の発明として、基板収納カセット内に板面を水平にして複数枚重ねて収納された基板を多関節マニピュレータにより取り出して洗浄装置等の次工程処理装置に移載、搬送する基板の移載、搬送装置において、基板ロットを構成する複数枚の基板を垂直に並置して支持する支持枠体を有してなりロット合成駆動装置により複数の基板ロットの基板同士を所定間隔をおいて重ね合わせ単一の支持枠体に一括支持せしめて一体に合成する基板ロット合成装置を備えるとともに、前記多関節マニピュレータは前記基板収納カセット内に収納された前記基板ロットを水平状態にて取り出し該基板ロットの基板の板面が垂直になる位置まで回転させ前記基板ロット合成装置の支持枠体に移載するように構成されてなることを特徴とする基板の移載、搬送装置を提案する。
【０００９】
請求項２記載の発明は、複数の基板収納カセット内に板面を水平にして複数枚重ねて夫々収納された基板を多関節マニピュレータにより前記基板収納カセットから選択的に取り出して該基板を洗浄装置等の次工程処理装置に移載、搬送する基板の移載、搬送装置において、ロット合成駆動装置により前記多関節マニピュレータにより移載された複数ロットの基板同士を所定間隔をおいて重ね合わせ単一の支持枠体に一括支持せしめて一体に合成する基板ロット合成装置と、該基板ロット合成装置における基板の状態を検出して前記コントローラに入力する基板ロット検出器と、前記多関節マニピュレータにより複数の基板収納カセット内に収納された複数枚の基板からなる基板ロットを予め設定された基板ロット抽出順序で抽出せしめるマニピュレータ作動制御手段及び前記基板ロット検出器からの前記基板状態の検出信号を受けて前記基板ロット合成装置のロット合成駆動装置を作動させるロット合成作動制御手段を有するコントローラとを備えてなることを特徴とする。
【００１０】
請求項２において、好ましくは請求項３のように、前記基板ロット合成装置において合成された複数ロットの基板を前記洗浄装置に搬送する基板搬送装置を備え、前記コントローラは前記基板ロット検出器からの前記基板状態の検出信号を受けて前記基板搬送装置を作動させる基板搬送作動制御手段を有してなるのがよい。
【００１１】
請求項４ないし６記載の発明は、請求項１ないし３の装置を使用する方法の発明に係り、請求項４の発明は、基板収納カセット内に板面を水平にして複数枚重ねて収納された基板を多関節マニピュレータにより取り出して洗浄装置等の次工程処理装置に移載、搬送する基板の移載、搬送方法において、前記多関節マニピュレータにより前記複数の基板収納カセット内に収納された複数枚の基板からなる基板ロットを予め設定された基板ロット抽出順序で水平状態にて抽出し該基板ロットを基板の板面が垂直になる位置まで回転させて基板ロット合成装置に移載し、前記基板ロット合成装置における基板の状態を検出し、該基板状態検出信号を受けて該基板ロット合成装置において駆動装置を作動させて複数の基板ロットを単一の支持枠体に基板同士を所定間隔をおいて重ね合わせることにより一括支持せしめて一体に合成することを特徴とする。
【００１２】
請求項４において、好ましくは請求項５ないし６のように構成する。即ち請求項５においては、前記基板ロットを基板の板面を垂直にして前記ロット合成装置に移載するにあたり、前記複数の基板の裏面同士を対向させるとともに表面同士を裏面間よりも大きな間隔で以って対向させるのがよい。
【００１３】
請求項６においては、前記基板ロット合成装置における支持枠体への基板ロットの基板一括支持動作の完了を検出し、該検出信号を受けて前記基板ロット合成装置において合成された複数ロットの基板を前記次工程処理装置洗浄装置に搬送する。
【００１４】
かかる発明によれば、基板収納カセット内に基板の板面を水平にして収納された複数枚の基板からなる基板ロットを、コントローラによって６自由度アームマニピュレータ等の多関節マニピュレータを駆動操作することにより予め設定された順序で抽出し、次いで該多関節マニピュレータのアームを回転させることにより前記基板ロットを基板の板面が垂直になる位置まで９０°回転させて基板ロット合成装置に移載する。
そして、前記基板ロット合成装置における基板の状態を検出し、前記コントローラにおいて該基板状態検出信号を受けて該基板ロット合成装置における基板ロットの状態が基板ロットの合成工程に入れることを判断して基板ロットの合成駆動装置を作動させ、該基板ロット合成装置において、複数の基板ロットを単一の支持枠体に基板同士を互い違いに重ね合わせることにより一括支持せしめて一体に合成し、洗浄処理装置等の次工程処理装置に移載、搬送可能な形態にする。
【００１５】
従ってかかる発明によれば、６自由度アームマニピュレータ等の多関節マニピュレータにより基板の板面が水平な状態で基板収納カセット内に収納された基板ロットを抽出し該多関節マニピュレータのアームの回転により基板の板面を垂直にして基板ロット合成装置に移載し、該基板ロット合成装置において複数の基板ロットを単一の支持枠体に基板同士を所定間隔をおいて重ね合わせることにより一括支持することにより合成して、次工程処理装置に移載、搬送可能な形態にするという工程を、コントローラによる前記多関節マニピュレータの駆動制御と基板ロット合成装置の駆動制御とを組み合わせることにより、外径が３０ｃｍ以上の基板からなる大径の基板ロットであっても、人力を一切要することなく全自動で高い作業能率で以って行うことができるとともに、メインテナンス性も向上する。
【００１６】
また、前記多関節マニピュレータに６自由度アームマニピュレータを容易に適用できるので、コントローラによる該多関節マニピュレータの駆動制御によって、基板ロット収納カセットの位置や姿勢にずれがあっても、複数の基板ロットを予め設定された基板ロット抽出順序で抽出し、基板の板面が水平状態から垂直状態になるように回転させてから前記基板ロット合成装置における支持枠体の所定位置に正確にセットして該支持枠体に支持せしめ複数ロットの基板の合成を行うことができる。
これにより、従来の４自由度アームマニピュレータ使用時のような基板ロットを水平状態から垂直状態に回転させる基板反転機構が不要となり、構造が簡単化される。
【００１７】
また、複数の基板ロットを基板収納カセット内での水平配置状態から垂直配置にして単一の支持枠体に基板同士を最小間隔に保持して次工程処理装置に移載、搬送可能な形態に支持することが可能となるため、基板ロット組付け支持枠体の容積が従来技術に比べて約半分となって、基板ロット組付け支持枠体の配置スペースを低減できるとともに該基板ロット組付け支持枠体の搬送も容易化されて搬送性が向上する。
さらには、次工程処理が基板ロットを洗浄する洗浄処理の場合には前記のような基板ロット組付け支持枠体の容積低減に伴い洗浄槽の容積を減少でき、装置の小型化が実現できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１９】
図１は本発明の実施例に係る半導体基板の移載、搬送装置の全体制御構成図、図２は制御ブロック図、図３は全体配置構成図である。図４はウェーハロット合成装置の要部斜視図、図５は多間接マニピュレータの作用説明図、図６はロボットハンド部の構造図である。
【００２０】
全体配置を示す図３において、１は複数（１個でもよい）のウェーハカセット４内に収納された半導体ウェーハ（基板）で、複数枚（通常２５枚）を１ロットとして該ウェーハ１の板面を水平にして収納されている。
２は６自由度アームマニピュレータからなる多関節マニピュレータで、先端部に前記ウェーハ１のロット即ちウェーハロット０１を把持するロボットハンド２９を備え、後述するマニピュレータ駆動装置２１により６自由度でもって操作可能となっている。尚、前記多関節マニピュレータ２は、必ずしも６自由度アームマニピュレータでなくてもよく、ウェーハロット０１の移載、搬送の作動条件によって４自由度あるいは複数自由度のマニピュレータを適用できる。
【００２１】
前記多関節マニピュレータ２におけるロボットハンド２９の詳細を示す図６において、２９１は上下のプレート、２９３は該プレート２９１両側を連結するガイド棒、２９２は前記上下のプレート２９１間の背部連結部材、２９６は側部プレートホルダを兼ねた側部連結部材である。
２２は薄鋼鈑、ＣＦＲＰ等の複合軽量材料からなるウェーハ支持プレート、２９４はプレートホルダ、２９５は前記ウェーハ支持プレート２２をプレートホルダ２９４に固定するバネで、該ウェーハ支持プレート２２は前記ウェーハロット０１のウェーハ１と同数設けられて根元部を前記プレートホルダ２９４及びガイド棒２９３に固定されている。
【００２２】
２５はウェーハ支持ピンで、各ウェーハ支持プレート２２の前部２箇所に取り付けられて前記ウェーハ１の端縁部をウェーハ支持プレート２２に仮固定している。２８は可動型のウェーハ支持ブロックで、該ウェーハ１の根元部を前後方向（図のＴ矢方向）に支持している。従って前記ウェーハロット０１の各ウェーハ１は、該ウェーハ支持プレート２２に２箇所の固定型支持ピン２５及び１箇所の可動型支持ブロック２８により支持されて搬送されることとなる。
また、薄肉の前記ウェーハ支持プレート２２は薄鋼鈑、ＣＲＦＰ等の複合軽量材料であるが、その他の主要部材はアルミニウム材等の軽量金属材料で構成して軽量化を実現している。
【００２３】
図３に戻り、３はウェーハロット合成装置で、前記多関節マニピュレータ２によってウェーハカセット４から移載されたウェーハロット０１を垂直に並置して支持する支持枠体３８（図４参照）を有し、後述するロット合成駆動装置３１により、空圧式または電動式の駆動シリンダ３３を介してシリンダポスト３２を上下動させて、２個（複数であればよい）のウェーハロット０１のウェーハ１同士を重ね合わせることにより、単一の支持枠体３８に一括支持せしめて一体に合成するものであり、詳細は後述する。
【００２４】
５はウェーハ搬送装置で、前記ウェーハロット合成装置３において単一の支持枠体３８に合成されたウェーハロット０１の合成体を走行レール６に沿って洗浄槽７まで搬送するもので、走行レール６上を転動する車輪を備えたベース５１上に立設された支柱５２の上部にアーム５３を上下動可能に取り付け、該アーム５３に水平移動可能に前記ウェーハロット０１を把持する把持部材５４を取り付けて構成されている。
該ウェーハ搬送装置５自体の構成は公知であるので、詳細な説明は省略する。
【００２５】
前記ウェーハロット合成装置３の構造を示す図４において、３４はベース、３８は該ベース３４上に固定された支持枠体で、前記多関節マニピュレータ２から移載されたウェーハロット０１を構成する各ウェーハ１を並列に支持する支持溝が設けられている。３３は、空圧式、または電動の駆動シリンダで、これのピストン３３ａの上端部には連結部材３５が固定されている。
３２は前記支持枠体３８の両側に対をなして設けられたシリンダポストで、該シリンダポスト３２は前記ベース３４内を貫通してこれの内側に前記ウェーハロット０１が支持されている。３６は前記シリンダポスト３２の上部に固定された駆動リンク３７間に架設された押えロッドで、前記駆動リンク３７にアーム３６ａを介して揺動可能に支持され、その外周面で前記ウェーハロット０１の上部を押さえるようになっている。
【００２６】
半導体ウェーハの移載、搬送装置の全体制御構成を示す図１において、１０は後述する制御操作を行うコントローラ、１１は前記ウェーハカセット４内におけるウェーハロット０１の有無を検出するウェーハ有無検出器、２６は前記ウェーハロット合成装置３におけるウェーハロット０１の状態つまり該ウェーハロット合成装置３におけるウェーハロット０１の移載状態を検出するウェーハロット検出器である。
前記ウェーハ有無検出器１１及びウェーハロット検出器２６の検出信号は夫々検出回線１２及び１６を介して前記コントローラ１０に入力される。
【００２７】
２１はマニピュレータ駆動装置で、前記コントローラ１０から制御回線２３を介して入力される制御操作信号を受けて前記多関節マニピュレータ２を駆動操作するものである。３１はロット合成駆動装置で、前記コントローラ１０から制御回線１３を介して入力される制御操作信号を受けて前記ロット合成駆動装置３を駆動操作するものである。５１はウェーハ搬送駆動装置で、前記コントローラ１０から制御回線５を介して入力される制御操作信号を受けて前記ウェーハ搬送装置５を駆動操作するものである。６は該ウェーハ搬送装置５の走行レール、７は洗浄槽である。
８は手動操作用の操作盤で、前記コントローラ１０に手動にて各種操作信号を入力するものである。尚該操作盤８からの操作信号を、前記マニピュレータ駆動装置２１あるいはロット合成駆動装置３１あるいはウェーハ搬送駆動装置に直接入力して、これらの駆動操作を行なっても良い。
【００２８】
次に、図２及び図１に基づき、前記半導体ウェーハの移載、搬送装置の動作を説明する。
先ず、コントローラ１０のウェーハ取出順序設定部１０２に予め設定されたウェーハロット０１の取り出し順序で以って、複数のウェーハカセット４内におけるウェーハロット０１の有無を収納されたウェーハ有無検出器１１によって検出してコントローラ１０のマニピュレータ作動制御部１０１に入力する。
該マニピュレータ作動制御部１０１においては当該ウェーハカセット４内におけるウェーハロット０１の収納を確認してから、マニピュレータ駆動装置２１に制御操作信号を出力する。該マニピュレータ駆動装置２１は前記該マニピュレータ作動制御部１０１からの制御操作信号を受けて、次の手順で多関節マニピュレータ２を駆動操作する。
【００２９】
即ち、前記多関節マニピュレータ２は、前記マニピュレータ作動制御部１０１においてウェーハロット０１の収納が確認されたウェーハカセット４の正面にロボットハンド２９を位置決めし、該ロボットハンド２９をウェーハロット０１に向けて水平移動せしめて各ウェーハ支持プレート２２を各ウェーハ１の下面側に挿入する。
次いで前記ロボットハンド２９を若干（数ｍｍ程度）上方に持ち上げて、各ウェーハ支持プレート２２に取り付けられた２個の固定型支持ピン２５で各ウェーハ１の一端側（ウェーハカセット４の奥側）を支持するとともに可動型支持ブロック２８を押し出して各ウェーハ１の他端側（ウェーハカセット４の入口側）を支持する。
【００３０】
かかる動作によりウェーハロット０１の各ウェーハ１を各ウェーハ支持プレート２２に２箇所の支持ピン２５、２５、及び支持ブロック２８を介して一括支持した後、多関節マニピュレータ２のロボットハンド２９を水平方向に戻してウェーハロット０１をウェーハカセット４から一括して取り出す。
次いで、図５に示すように、水平軸Ｚ―Ｚ上にウェーハ１の板面が水平な状態でロボットハンド２９に把持されたウェーハロット０１を、多関節マニピュレータ２のロボットハンド２９を９０°回転させることによりウェーハ１の板面を垂直にして、前記ウェーハロット合成装置３の受け入れ位置Ｙ―Ｙ軸に置く。
そして、多関節マニピュレータ２のロボットハンド２９を下方に移動させて、ウェーハロット０１を、各ウェーハ１が図４に示される前記ウェーハロット合成装置３の支持枠体３８の支持溝内に嵌めこむことによりウェーハロット合成装置３側に受け渡す。
【００３１】
次いで、ロボットハンド２９をウェーハロット合成装置３から抜き出し、前記と逆の動作をして、前記ウェーハ取出順序設定部１０２に設定されている２番目の移載用ウェーハロット０１が収納されたウェーハカセット４に前記ロボットハンド２９を移行する。
そして、前記と同様にして、マニピュレータ駆動装置２１により多関節マニピュレータ２を駆動し、ロボットハンド２９によって２番目のウェーハカセット４からウェーハロット０１を取り出しウェーハ１の板面を垂直にして、図５に示すように、前記ウェーハロット合成装置３の受け入れ位置Ｙ―Ｙ軸における上部位置つまり１番目にウェーハロット合成装置３に移載したウェーハロット０１の上方に置く。
【００３２】
次いで、ウェーハロット検出器２６によってウェーハロット合成装置３におけるウェーハロット０１の支持状態を検出してコントローラ１０のロット合成作動制御部１０３に入力する。該ロット合成作動制御部１０３においては、前記ウェーハロット０１支持状態検出信号によって、前記ウェーハロット合成装置３におけるウェーハロット０１の支持状態がウェーハロット０１の合成工程に入れることを判断してロット合成駆動装置３１を駆動する。
そして、前記多関節マニピュレータ２により２番目にウェーハロット合成装置３に移載され図５に示されるような状態にある上部側ウェーハロット０１（２番目）を、多関節マニピュレータ２のロボットハンド２９によって降下させ、前記ロット合成駆動装置３１によりウェーハロット合成装置３の駆動シリンダ３３を作動させ連結部材３５及びシリンダポスト３２を降下させることによりウェーハロット０１の上部を押えロッド３６で押えながら、２番目のウェーハロット０１を前記ウェーハロット合成装置３の支持枠体３８の支持溝内に嵌めれている１番目のウェーハロット０１の間に、次のようにして所定間隔をおいて挿入する。
【００３３】
即ち、図５に示されるように、支持枠体３８にウェーハ１のピッチＰ１にて支持されている１番目のウェーハロット０１における各ウェーハ１の間に、２番目のウェーハロット０１における各ウェーハ１を挿入する。
かかる挿入時において、好ましくは図５に示すように、１番目のウェーハロット０１における各ウェーハ１と２番目のウェーハロット０１における各ウェーハ１とは、表面１ａ同士及び裏面１ｂ同士を対向させるとともに表面１ａの間隔Ｐ０を裏面１ｂの間隔Ｐ２よりも大きく形成することもできる。
このように構成することにより、ウェーハ１の表面１ａ同士の接触が回避でき、距離を大きく保持して相互に異物を伝播するのを防止できる。
【００３４】
以上の過程で、前記ウェーハロット合成装置３の単一の支持枠体３８に、ウェーハ１同士を所定間隔をおいて重ね合わせることにより２個のウェーハロット０１一括支持することができる。
そして、前記ウェーハロット検出器２６からウェーハロット合成装置３における前記２個のウェーハロット０１の合成完了の検出信号がコントローラ１０のウェーハ搬送作動制御部１０４に入力される。
該ウェーハ搬送作動制御部１０４においては、ウェーハ搬送駆動装置５１を駆動し、ウェーハ搬送装置５によって前記２個のウェーハロット０１の合成体を洗浄槽７に搬送せしめる。
【００３５】
【発明の効果】
以上記載の如く本発明によれば、多関節マニピュレータにより基板の板面が水平な状態で基板収納カセット内に収納された基板ロットを抽出し該多関節マニピュレータのアームの回転により基板の板面を垂直にして基板ロット合成装置に移載し、該基板ロット合成装置において複数の基板ロットを単一の支持枠体に基板同士を所定間隔をおいて重ね合わせることにより一括支持することにより合成して、次工程処理装置に移載、搬送可能な形態にするという工程を、コントローラによる前記多関節マニピュレータの駆動制御と基板ロット合成装置の駆動制御とを組み合わせることにより、外径が３０ｃｍ以上の基板からなる大径の基板ロットであっても、人力を一切要することなく全自動で高い作業能率で以って行うことができるとともに、メインテナンス性も向上する。
【００３６】
また、前記多関節マニピュレータに６自由度アームマニピュレータを容易に適用できるので、コントローラによる該多関節マニピュレータの駆動制御によって、基板ロット収納カセットの位置や姿勢にずれがあっても、複数の基板ロットを予め設定された基板ロット抽出順序で抽出し、基板の板面が水平状態から垂直状態になるように回転させてから前記基板ロット合成装置における支持枠体の所定位置に正確にセットして該支持枠体に支持せしめ、複数のロットの基板の合成を行うことができる。
これにより、従来の４自由度アームマニピュレータ使用時のような基板ロットを水平状態から垂直状態に回転させる基板反転機構が不要となり、構造が簡単化される。
【００３７】
また、複数の基板ロットを基板収納カセット内での水平配置状態から垂直配置にして単一の支持枠体に基板同士を最小間隔に保持して次工程処理装置に移載、搬送可能な形態に支持することが可能となるため、基板ロット合成体の容積が従来技術に比べて約半分となって、基板ロット組付け支持枠体の配置スペースを低減できるとともに該基板ロット合成体の搬送も容易化されて搬送性が向上する。さらには、次工程処理が基板ロットを洗浄する洗浄処理の場合には前記のような基板ロット合成体の容積低減に伴い洗浄槽の容積を減少でき、装置の小型化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る半導体基板の移載、搬送装置の全体制御構成図である。
【図２】前記実施例における制御ブロック図である。
【図３】前記実施例における全体配置構成図である。
【図４】ウェーハロット合成装置の要部斜視図である。
【図５】多間接マニピュレータの作用説明図である。
【図６】ロボットハンド部の構造図である。
【符号の説明】
１ ウェーハ（基板）
０１ ウェーハロット
２ 多関節マニピュレータ
３ ウェーハロット合成装置
４ ウェーハカセット
５ ウェーハ搬送装置
７ 洗浄槽
１０ コントローラ
１１ ウェーハ有無検出器
２１ マニピュレータ駆動装置
２２ ウェーハ支持プレート
２５ ウェーハ支持ピン
２６ ウェーハロット検出器
２８ ウェーハ支持ブロック
２９ ロボットハンド
３１ ロット合成駆動装置
３２ シリンダポスト
３３ 駆動シリンダ
３６ 押えロッド
３８ 支持枠体
５１ ウェーハ搬送駆動装置
Claims (6)
- 基板収納カセット内に板面を水平にして複数枚重ねて収納された基板を多関節マニピュレータにより取り出して洗浄装置等の次工程処理装置に移載、搬送する基板の移載、搬送装置において、基板ロットを構成する複数枚の基板を垂直に並置して支持する支持枠体を有してなりロット合成駆動装置により複数の基板ロットの基板同士を所定間隔をおいて重ね合わせ単一の支持枠体に一括支持せしめて一体に合成する基板ロット合成装置を備えるとともに、前記多関節マニピュレータは前記基板収納カセット内に収納された前記基板ロットを水平状態にて取り出し該基板ロットの基板の板面が垂直になる位置まで回転させ前記基板ロット合成装置の支持枠体に移載するように構成されてなることを特徴とする基板の移載、搬送装置。
- 複数の基板収納カセット内に板面を水平にして複数枚重ねて夫々収納された基板を多関節マニピュレータにより前記基板収納カセットから選択的に取り出して該基板を洗浄装置等の次工程処理装置に移載、搬送する基板の移載、搬送装置において、ロット合成駆動装置により前記多関節マニピュレータにより移載された複数ロットの基板同士を所定間隔をおいて重ね合わせ単一の支持枠体に一括支持せしめて一体に合成する基板ロット合成装置と、該基板ロット合成装置における基板の状態を検出して前記コントローラに入力する基板ロット検出器と、前記多関節マニピュレータにより複数の基板収納カセット内に収納された複数枚の基板からなる基板ロットを予め設定された基板ロット抽出順序で抽出せしめるマニピュレータ作動制御手段及び前記基板ロット検出器からの前記基板状態の検出信号を受けて前記基板ロット合成装置のロット合成駆動装置を作動させるロット合成作動制御手段を有するコントローラとを備えてなることを特徴とする基板の移載、搬送装置。
- 前記基板ロット合成装置において合成された複数ロットの基板を前記洗浄装置に搬送する基板搬送装置を備え、前記コントローラは前記基板ロット検出器からの前記基板状態の検出信号を受けて前記基板搬送装置を作動させる基板搬送作動制御手段を有してなることを特徴とする請求項２記載の基板の移載、搬送装置。
- 基板収納カセット内に板面を水平にして複数枚重ねて収納された基板を多関節マニピュレータにより取り出して洗浄装置等の次工程処理装置に移載、搬送する基板の移載、搬送方法において、前記多関節マニピュレータにより前記複数の基板収納カセット内に収納された複数枚の基板からなる基板ロットを予め設定された基板ロット抽出順序で水平状態にて抽出し該基板ロットを基板の板面が垂直になる位置まで回転させて基板ロット合成装置に移載し、前記基板ロット合成装置における基板の状態を検出し、該基板状態検出信号を受けて該基板ロット合成装置において駆動装置を作動させて複数の基板ロットを単一の支持枠体に基板同士を所定間隔をおいて重ね合わせることにより一括支持せしめて一体に合成することを特徴とする基板の移載、搬送方法。
- 前記基板ロットを基板の板面を垂直にして前記ロット合成装置に移載するにあたり、前記複数の基板の裏面同士を対向させるとともに表面同士を裏面間よりも大きな間隔で以って対向させることを特徴とする請求項４記載の基板の移載、搬送方法。
- 前記基板ロット合成装置における支持枠体への基板ロットの基板一括支持動作の完了を検出し、該検出信号を受けて前記基板ロット合成装置において合成された複数ロットの基板を前記次工程処理装置洗浄装置に搬送することを特徴とする請求項４記載の基板の移載、搬送方法。
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