JP2006278508A - 基板搬送装置および基板搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】２つの基板搬送ロボット間での基板の受け渡しに要する時間を短縮することにより、基板の搬送に要する時間を短縮する。
【解決手段】この基板処理装置は、インデクサ部１および処理部２を備える。インデクサ部１に備えられたインデクサロボット６は、上下に配置された上ハンド９Ａおよび下ハンド９Ｂを備える。処理部２に配置された主搬送ロボット１１は、上下に配置された上ハンド１３Ａおよび下ハンド１３Ｂを備える。インデクサロボット６と主搬送ロボット１１との間の基板Ｗの受け渡しは、シャトル搬送機構１５によって仲介される。このシャトル搬送機構１５は、上下に配置された上ハンド１９Ａおよび下ハンド１９Ｂと、これらが互いに離反するように上下動させるハンド開動作と、それらが互いに接近するように上下動させるハンド閉動作とを行わせるハンド駆動機構とを備える。
【選択図】 図１

Description

この発明は、基板搬送装置および基板搬送方法に関する。搬送の対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などが含まれる。

半導体装置の製造工程において用いられる枚葉型の基板処理装置は、インデクサ部と処理部とを備えている。処理部は、基板に対して処理を施すための処理ユニットと、この処理ユニットに対して基板の搬入／搬出を行う主搬送ロボットとを備えている。インデクサ部は、基板を複数枚積層状態で収容可能なキャリヤを保持するキャリヤ保持部と、このキャリヤ保持部に保持されたキャリヤと主搬送ロボットとの間で基板を搬送するインデクサロボットとを備えている。

未処理の基板は、インデクサロボットによってキャリヤから取り出されて主搬送ロボットに受け渡され、この主搬送ロボットによって処理ユニットに搬入される。処理ユニットによって処理された後の基板は、主搬送ロボットによって処理ユニットから搬出されてインデクサロボットに受け渡され、このインデクサロボットによってキャリヤ内に収容される。

主搬送ロボットおよびインデクサロボットは、たとえば、それぞれ、上下に配置された進退可能な上ハンドおよび下ハンドを備えたダブルアーム型のものであり、下ハンドによって処理済の基板を保持するとともに、上ハンドによって未処理の基板を保持するように動作する。すなわち、主搬送ロボットは、処理ユニットから上ハンドによって処理済の基板を搬出した直後に、下ハンドによって未処理の基板を当該処理ユニットに搬入する。また、主搬送ロボットは、上ハンドに保持した処理済の基板をインデクサロボットの上ハンドに受け渡すとともに、下ハンドによってインデクサロボットの下ハンドから未処理の基板を受け取る。インデクサロボットは、処理済の基板を上ハンドに保持してキャリヤまで搬送して収容するとともに、下ハンドによって未処理の基板をキャリヤから搬出する。

主搬送ロボットとインデクサロボットとの間の基板の受け渡し手順の詳細は、次のとおりである。
１．インデクサロボットが基板受け渡し位置に対向する位置まで移動する。
２．インデクサロボットが未処理基板を保持した下ハンドを基板受け渡し位置まで進出させる。
３．主搬送ロボットが基板受け渡し位置に対向する位置まで移動する。
４．主搬送ロボットが、下ハンドを基板受け渡し位置まで進出させ、さらに下ハンドを微少高さだけ上昇させてインデクサロボットの下ハンドから未処理基板をすくい取り、その後、下ハンドを後退させる。
５．インデクサロボットが、下ハンドを後退させる。
６．インデクサロボットが、上ハンドを基板受け渡し位置まで進出させる。
７．主搬送ロボットが、処理済基板を保持した上ハンドを基板受け渡し位置まで進出させ、さらに上ハンドを微少高さだけ下降させてインデクサロボットの上ハンドに処理済基板を受け渡し、その後、上ハンドを後退させる。
８．インデクサロボットが、上ハンドを後退させる。
特開２００２−３１３８８６号公報

前述のような構成では、主搬送ロボットは、インデクサロボットとの間での基板の受け渡しのために、上ハンドおよび下ハンドの往復ならびに基板の受け渡しのための昇降のための時間を必要とする。また、インデクサロボットは、上ハンドおよび下ハンドの往復のための時間を必要とする。
そのため、主搬送ロボットおよびインデクサロボットが、両者間の基板の受け渡しのために拘束される時間が長く、このことが、基板搬送速度を改善し基板搬送時間を短縮するうえでの障害となっていた。

そこで、この発明の目的は、２つの基板搬送ロボット間での基板の受け渡しに要する時間を短縮することにより、基板の搬送に要する時間を短縮することができる基板搬送装置および基板搬送方法を提供することである。

上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、上下に配置された上ハンド（９Ａ）および下ハンド（９Ｂ）を備え、これらの上ハンドおよび下ハンドでそれぞれ基板（Ｗ）を保持して搬送することができる第１基板搬送ロボット（６）と、上下に配置された上ハンド（１３Ａ）および下ハンド（１３Ｂ）を備え、これらの上ハンドおよび下ハンドでそれぞれ基板を保持して搬送することができる第２基板搬送ロボット（１１）と、上下に配置された上ハンドおよび下ハンドを備え、さらに、これらの上ハンドおよび下ハンドを、これらが互いに離反するように上下動させるハンド開動作と、それらが互いに接近するように上下動させるハンド閉動作とを行わせるハンド駆動機構（３０Ａ，３０Ｂ）を備え、前記第１基板搬送ロボットおよび第２基板搬送ロボットによるアクセスを受けて、これらとの間で基板の受け渡しを行う基板受け渡し機構（１５，７０）とを含むことを特徴とする基板搬送装置である。なお、括弧内の英数字は後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。

この構成によれば、第１および第２基板搬送ロボット間での基板の受け渡しは、基板受け渡し機構を介して行われる。第１および第２基板搬送ロボットは、いずれも、少なくとも上下一対のハンドを備えた複数ハンド型のものである。また、基板受け渡し機構にも、上下一対のハンドが備えられている。
基板受け渡し機構は、ハンド駆動機構によって、上ハンドおよび下ハンドの間隔を広げるハンド開動作と、これらの間隔を狭めるハンド閉動作とを行うことができる。

したがって、たとえば、基板受け渡し機構の上下のハンドを間隔を狭めた閉状態とし、これらを第１基板搬送ロボットの上ハンドと下ハンドの間に配置した状態で、ハンド開動作を行うことにより、基板受け渡し機構の上ハンドによって第１基板搬送ロボットの上ハンドから基板をすくい取ることができ、同時に、基板受け渡し機構の下ハンドによって第１基板搬送ロボットの下ハンド上に基板を置くことができる。

また、たとえば、基板受け渡し機構の上下のハンドを間隔を広げた開状態とし、これらの間に第２基板搬送ロボットの上ハンドおよび下ハンドを配置した状態で、ハンド閉動作を行うことにより、基板受け渡し機構の上ハンド上の基板を第２基板搬送ロボットの上ハンド上に置くことができ、同時に、第２基板搬送ロボットの下ハンド上の基板を基板受け渡し機構の下ハンドですくい取ることができる。

このようにして、基板受け渡し機構のハンド開動作またはハンド閉動作によって、基板受け渡し機構と第１または第２基板搬送ロボットとの間で基板を交換することができる。そのため、基板の受け渡しのために第１および第２の基板搬送ロボットが拘束される時間は、それぞれの上下のハンドを同時にアクセス位置に進出させ、基板受け渡し機構によるハンド開動作またはハンド閉動作を待って、アクセス位置から退避させるのに要する時間となる。これにより、従来技術に比較して、基板受け渡しに要する時間が著しく短縮され、その結果、基板搬送時間を短縮することができる。しかも、第１および第２基板搬送ロボットは、基板受け渡し機構との間で基板を受け渡す動作を行うに過ぎないので、お互いの動作タイミングを合わせる必要がない。これにより、基板搬送効率を向上できるから、基板搬送時間を一層短縮することができる。

なお、前記第１基板搬送ロボットは、基板を収容したキャリヤから未処理の基板を取り出して基板受け渡し機構に受け渡すとともに、基板受け渡し機構から処理済の基板を受け取ってキャリヤに収容するインデクサロボットであってもよい。
また、前記第２基板搬送ロボットは、基板受け渡し機構から未処理の基板を受け取って処理ユニットに搬入するとともに、この処理ユニットから処理済の基板を搬出して基板受け渡し機構に受け渡す主搬送ロボットであってもよい。

前記第１および第２基板搬送ロボットは、基板受け渡し機構に対するアクセス位置に対して上下のハンドを進退させる進退駆動機構を備えていることが好ましい。この進退駆動機構は、上ハンドおよび下ハンドを独立して進退させることができるものであることが好ましい。
請求項２記載の発明は、前記第１基板搬送ロボットが、上ハンドに基板を保持せず、下ハンドに基板を保持しており、前記基板受け渡し機構が、上ハンドに基板を保持し、下ハンドに基板を保持していない場合に、前記基板受け渡し機構の上ハンドおよび下ハンドを開状態として、これらの間に前記第１基板搬送ロボットの上ハンドおよび下ハンドを進入させ、この状態から、前記基板受け渡し機構にハンド閉動作を行わせて、前記第１基板搬送ロボットの下ハンドの基板を前記基板受け渡し機構の下ハンドに移し、同時に、前記基板受け渡し機構の上ハンドの基板を前記第１基板搬送ロボットの上ハンドに移す搬送制御手段（６０）をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置である。

この構成により、基板受け渡し機構の上ハンドおよび下ハンドの間に第１基板搬送ロボットの上ハンドおよび下ハンドを進入させ、基板受け渡し機構にハンド閉動作を行わせることによって、基板受け渡し機構と第１基板搬送ロボットとの間で瞬時に基板を交換できる。むろん、基板の受け渡し時、前記第１基板搬送ロボットは、上下のハンドを上下動させる必要はない。

請求項３記載の発明は、前記第２基板搬送ロボットが、上ハンドに基板を保持し、下ハンドに基板を保持しておらず、前記基板受け渡し機構が、上ハンドに基板を保持せず、下ハンドに基板を保持している場合に、前記基板受け渡し機構の上ハンドおよび下ハンドを閉状態として、これらを前記第２基板搬送ロボットの上ハンドおよび下ハンドの間に進入させ、この状態から、前記基板受け渡し機構にハンド開動作を行わせて、前記第２基板搬送ロボットの上ハンドの基板を前記基板受け渡し機構の上ハンドに移し、同時に、前記基板受け渡し機構の下ハンドの基板を前記第２基板搬送ロボットの下ハンドに移す搬送制御手段（６０）をさらに含むことを特徴とする請求項１または２記載の基板搬送装置である。

この構成により、第２基板搬送ロボットの上ハンドおよび下ハンドの間に基板受け渡し機構の上ハンドおよび下ハンドが進入した状態とし、基板受け渡し機構にハンド開動作を行わせることによって、基板受け渡し機構と第２基板搬送ロボットとの間で瞬時に基板を交換できる。むろん、基板の受け渡し時、前記第２基板搬送ロボットは、上下のハンドを上下動させる必要はない。

請求項４記載の発明は、前記基板受け渡し機構を、前記第１基板搬送ロボットによるアクセスを受ける第１アクセス位置（１７）と、前記第２基板搬送ロボットによるアクセスを受ける第２アクセス位置（１８）との間で移動させる移動機構をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板搬送装置である。
この構成により、基板受け渡し機構は、第１および第２アクセス位置間で基板を搬送する補助搬送機構としての役割を担うことができる。これにより、第１および第２基板搬送ロボットの上ハンドおよび下ハンドが第１および第２アクセス位置にそれぞれアクセスするためのストローク長が短くなる。これにより、第１および第２基板搬送ロボットが基板の受け渡しのために拘束される時間を一層短くすることができ、基板搬送時間の短縮化に寄与することができる。

請求項５記載の発明は、前記基板受け渡し機構の上ハンドおよび下ハンドは、水平方向に関してずれた位置に配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の基板搬送装置である。
この構成によれば、基板受け渡し機構の上ハンドおよび下ハンドを水平方向に関してずらすことにより、これらの上下間の間隔を狭くすることができる。これにより、第１または第２基板搬送ロボットの上ハンドおよび下ハンド間の微少な隙間内に基板受け渡し機構の上ハンドおよび下ハンドを進入させることが可能となる。

また、上ハンドおよび下ハンドを水平方向にずらして配置することにより、たとえば、ハンド上の基板の有無を光ビーム等を利用して検出する基板検出機構を設ける場合に、基板の検出を確実に行えるという利点もある。
前記第１、第２基板搬送ロボットが、上ハンドおよび下ハンドを独立して進退させる進退駆動機構を備えている場合には、基板受け渡し機構の上ハンドおよび下ハンドは、第１、第２基板搬送ロボットの上ハンドおよび下ハンドの進退方向に沿って水平方向にずれて配置されていることが好ましい。これにより、基板受け渡し機構における上ハンドおよび下ハンドの位置に合わせて第１、第２基板搬送ロボットの上ハンドおよび下ハンドの進出ストロークを制御することで、基板受け渡し機構と第１、第２基板保持ロボットとの間での基板の受け渡しが可能になる。

請求項６記載の発明は、上下に配置された上ハンド（９Ａ）および下ハンド（９Ｂ）を備えた第１基板搬送ロボット（６）の前記上ハンドに基板（Ｗ）を保持せず、前記下ハンドに基板を保持するステップと、上下に配置された上ハンド（１９Ａ）および下ハンド（１９Ｂ）を備えた基板受け渡し機構（１５，７０）の前記下ハンドに基板を保持せず、前記上ハンドに基板を保持するステップと、前記基板受け渡し機構の上ハンドおよび下ハンドの間に前記第１基板搬送ロボットの上ハンドおよび下ハンドを進入させるステップと、この状態から、前記基板受け渡し機構の前記上ハンドおよび下ハンドの間隔を上下に狭め、前記第１基板搬送ロボットの下ハンドの基板を前記基板受け渡し機構の下ハンドに移し、同時に、前記基板受け渡し機構の上ハンドの基板を前記第１基板搬送ロボットの上ハンドに移す第１基板受け渡しステップと、上下に配置された上ハンド（１３Ａ）および下ハンド（１３Ｂ）を備えた第２基板搬送ロボット（１１）の前記下ハンドに基板を保持せず、前記上ハンドに基板を保持するステップと、前記第２基板搬送ロボットの上ハンドおよび下ハンドの間に前記第１基板受け渡しステップを経た前記基板受け渡し機構の前記上ハンドおよび下ハンドを進入させるステップと、
この状態から、前記基板受け渡し機構の前記上ハンドおよび下ハンドの間隔を上下に開き、前記第２基板搬送ロボットの上ハンドの基板を前記基板受け渡し機構の上ハンドに移し、同時に、前記基板受け渡し機構の下ハンドの基板を前記第２基板搬送ロボットの下ハンドに移す第２基板受け渡しステップとを含むことを特徴とする基板搬送方法である。

この構成により、請求項１等の発明に関連して述べた効果と同様な効果が得られる。
むろん、この基板搬送方法の発明についても、基板搬送装置の発明と同様な変形を施すことができる。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。この基板処理装置は、インデクサ部１と、このインデクサ部１に結合された処理部２とを備えている。インデクサ部１は、複数枚の基板Ｗ（たとえば半導体ウエハ）を積層状態で保持することができるキャリヤ３を所定方向に沿って整列状態で保持することができるキャリヤ保持部４と、このキャリヤ保持部４に沿って形成された搬送路５内を走行することができる第１基板搬送ロボットとしてのインデクサロボット６とを備えている。このインデクサロボット６は、一対のアーム７，８を独立して駆動することができるダブルアーム型のロボットであって、アーム７，８の先端部には、上下に位置をずらせて上ハンド９Ａおよび下ハンド９Ｂがそれぞれ結合されている。インデクサロボット６は、アーム７，８を駆動することによって、上ハンド９Ａおよび下ハンド９Ｂを独立して進退させる進退駆動機構１０を備えている。さらに、図示は省略するが、インデクサロボット６は、アーム７，８を鉛直軸線回りに回転させるアーム回転駆動機構と、アーム７，８を昇降させる昇降駆動機構と、インデクサロボット６を搬送路５内で往復移動させるための往復移動機構とを備えている。

一方、処理部２は、中央に配置された第２基板搬送ロボットとしての主搬送ロボット１１と、この主搬送ロボット１１を取り囲んで配置された４つの処理ユニット１２と、インデクサロボット６と主搬送ロボット１１との間の基板Ｗの受け渡しを仲介する基板受け渡し機構としてのシャトル搬送機構１５とを備えている。主搬送ロボット１１は、上下に重なり合って配置された上ハンド１３Ａおよび下ハンド１３Ｂと、これらの上ハンド１３Ａおよび１３Ｂを独立して水平方向に進退させるための進退駆動機構１４とを備えている。さらに、図示は省略するが、主搬送ロボット１１は、上ハンド１３Ａおよび１３Ｂを鉛直軸線回りに回転させる回転駆動機構と、上ハンド１３Ａおよび１３Ｂを昇降させるための昇降駆動機構とを備えている。主搬送ロボット１１は、その基台部が処理部２に対して固定されており、この処理部２内で直線走行することはできない。なお、上述のインデクサロボット６、主搬送ロボット１１、およびシャトル搬送機構１５が、本願発明の基板搬送装置に相当する。

シャトル搬送機構１５は、インデクサ部１の搬送路５のほぼ中間部から、この搬送路５と直交する方向に延びる搬送路１６に沿って、インデクサロボットアクセス位置１７と、主搬送ロボットアクセス位置１８との間で往復移動することができる。このシャトル搬送機構１５は、上下方向にずれて配置された上ハンド１９Ａおよび下ハンド１９Ｂを備えており、これらの上ハンド１９Ａおよび１９Ｂを独立して上下動させることができる構成となっている。

図２は、シャトル搬送機構１５の平面図であり、図３は、図２の矢印Ａ方向から見た正面図であり、図４は図２の矢印Ｂ方向から見た側面図である。
シャトル搬送機構１５は、搬送路１６に沿って配置された一対のレール２１と、このレール２１上を往復移動する本体部２２と、この本体部２２をレール２１に沿って往復移動させるための直動機構２３とを備えている。本体部２２は、水平に配置された座板部２４と、この座板部２４の底面に固定され、レール２１上を摺動する摺動ブロック２５と、座板部２４から立ち上げられた４本の支柱２６と、この支柱２６の上端に水平に固定された支持板２７と、この支持板２７の下面に、搬送路１６の延在方向に沿って位置をずらせて固定された一対の支持梁２８Ａ，２８Ｂと、この支持梁２８Ａ，２８Ｂにそれぞれ取り付けられた上ハンド駆動機構３０Ａおよび下ハンド駆動機構３０Ｂとを備えている。

上ハンド駆動機構３０Ａおよび下ハンド駆動機構３０Ｂは、それぞれ、支持梁２８Ａ，２８Ｂの下方において上下動するほぼ矩形の昇降板３１Ａ，３１Ｂと、この昇降板３１Ａ，３１Ｂの四隅に結合部材３２によって取り付けられて立設された４本のガイド軸３３Ａ，３３Ｂと、支持梁２８Ａ，２８Ｂの下面に取り付けられたほぼ矩形の取付板３４Ａ，３４Ｂと、この取付板３４Ａ，３４Ｂの四隅に設けられ、４本のガイド軸３３Ａ，３３Ｂの上下動をそれぞれ案内するガイド３５Ａ，３５Ｂと、昇降板３１Ａ，３１Ｂを上下動させるためのボールねじ機構３６Ａ，３６Ｂとを備えている。ボールねじ機構３６Ａ，３６Ｂは、ねじ軸３９を備え、このねじ軸３９は、取付板３４Ａ，３４Ｂに固定された軸受３７によって回転自在に支持されているとともに、昇降板３１Ａ，３１Ｂに固定されたボールナット３８に螺合している。ねじ軸３９の上端には、プーリ４０が固定されており、このプーリ４０に巻き掛けられたベルト４３には、モータ４１Ａ，４１Ｂからの回転力が与えられるようになっている。このモータ４１Ａ，４１Ｂは、取付板３４Ａ，３４Ｂの下面に取り付けられており、その出力軸は、支持梁２８Ａ，２８Ｂに形成された貫通孔４２内に収容されている。この貫通孔４２は、平面視において長孔形状を有し、ねじ軸３９の上端のプーリ４０およびベルト４３もこの貫通孔４２内に収容されている。貫通孔４２の上側は支持板２７によって覆われている。

各ボールねじ機構３６Ａ，３６Ｂを挟んで対向する二対のガイド軸３３Ａ，３３Ｂの上端には、ハンド１９Ａ，１９Ｂを構成する基板支持部４５Ａ，４６Ａ；４５Ｂ，４６Ｂがそれぞれほぼ水平に固定されている。基板支持部４５Ａ，４６Ａ；４５Ｂ，４６Ｂは、搬送路１６の両側縁の上方に対応する位置にあって、互いに対向しており、それぞれの内方側の上面には、基板Ｗの周縁部を下方から支持する各一対の支持爪４７Ａ，４８Ａ；４７Ｂ，４８Ｂが固定されている。上ハンド１９Ａでは４つの支持爪４７Ａ，４８Ａにより、下ハンド１９Ｂでは４つの支持爪４７Ｂ，４８Ｂにより、それぞれ、基板Ｗがほぼ水平に支持されるようになっている。

上ハンド１９Ａの基板支持部４５Ａ，４６Ａと、下ハンド１９Ｂの基板支持部４５Ｂ，４６Ｂとは、搬送路１６の長手方向に沿ってずれて配置されており、これらは、モータ４１Ａ，４１Ｂを駆動することによって、それぞれ独立して昇降させることができるようになっている。
上ハンド１９Ａは、この実施形態では、インデクサ部１寄りに配置された基板支持部４５Ａ，４６Ａによって構成されており、下ハンド１９Ｂは、主搬送ロボット１１側に配置された基板支持部４５Ｂ，４６Ｂによって構成されている。上ハンド１９Ａの基板支持部４５Ａの上面および基板支持部４６Ａの下面には、発光素子および受光素子の対からなる透過型基板センサ５０Ａが設けられており、同様に、下ハンド１９Ｂの基板支持部４５Ｂの下面および基板支持部４６Ｂの上面には発光素子および受光素子の対からなる透過型基板センサ５０Ｂが取り付けられている。透過型基板センサ５０Ａは、上ハンド１９Ａが基板Ｗを保持しているかどうかを検出するためのものであり、発光素子および受光素子の間の光路である検出ライン５１Ａは、下ハンド１９Ｂが基板Ｗを保持した状態において、当該基板Ｗよりもインデクサ部１側にずれた位置に設定されている。同様に、透過型基板センサ５０Ｂは、下ハンド１９Ｂが基板Ｗを保持しているかどうかを検出するためのものであり、発光素子および受光素子間の光路である検出ライン５１Ｂは、上ハンド１９Ａが基板Ｗを保持したときに、当該基板Ｗよりも主搬送ロボット１１側にずれた位置となるように定められている。透過型基板センサ５０Ａ，５０Ｂは、高さをずらして配置された発光素子および受光素子の対で構成されているので、検出ライン５１Ａ，５１Ｂは水平面に対して傾斜している。これにより、基板Ｗを確実に検出できる。

上ハンド１９Ａおよび下ハンド１９Ｂの各一方の基板支持部４５Ａ，４５Ｂの上面には、基板Ｗを挟持するためのシリンダ５３Ａ，５３Ｂが備えられている。これらは、ロッド５４Ａ，５４Ｂを他方の基板支持部４６Ａ，４６Ｂに向かって進退させることができるように配置されており、ロッド５４Ａ，５４Ｂを基板Ｗの端面に押し付けることにより、基板支持部４６Ａ，４６Ｂとの間で基板Ｗを確実に保持できるようになっている。

本体部２２の座板部２４には、直動機構２３の駆動部５５が、結合部材５６を介して結合されている。直動機構２３は、たとえば、ケース内にボールねじ機構およびこれに駆動力を与えるモータを内蔵した、いわゆる電動シリンダからなり、駆動部５５は、レール２１と平行な方向に動くようになっている。これにより、直動機構２３を付勢することにより、本体部２２を、その上方に保持された上ハンド１９Ａおよび１９Ｂとともにレール２１に沿って、搬送路１６内を往復移動させることができる。直動機構２３とはしては、ほかにも、ロッドレスシリンダなどを適用することもできる。

シャトル搬送機構１５の上ハンド１９Ａおよび下ハンド１９Ｂは、それぞれインデクサロボット６の上ハンド９Ａおよび９Ｂとの間で基板Ｗの受け渡しを行う。また、シャトル搬送機構１５の上ハンド１９Ａおよび下ハンド１９Ｂは、主搬送ロボット１１の上ハンド１３Ａおよび下ハンド１３Ｂとの間でそれぞれ基板Ｗの受け渡しを行う。この基板Ｗの受け渡しの際には、したがって、インデクサロボット６の上ハンド９Ａおよび下ハンド９Ｂは、インデクサロボットアクセス位置１７に位置しているときのシャトル搬送機構１５の上ハンド１９Ａおよび下ハンド１９Ｂに対応した位置まで進出させられる。同様に、シャトル搬送機構１５と主搬送ロボット１１との間で基板Ｗの受け渡しを行うときは、主搬送ロボットアクセス位置１８に位置しているときのシャトル搬送機構１５の上ハンド１９Ａ，１９Ｂに対応する位置まで主搬送ロボット１１の上ハンド１３Ａおよび下ハンド１３Ｂがそれぞれ進出させられることになる。

図５は、上記の基板処理装置の制御に関する構成を示すブロック図である。この基板処理装置は、制御装置６０を備えており、この制御装置６０により、インデクサロボット６の進退駆動機構１０、主搬送ロボット１１の進退駆動機構１４、直動機構２３、上ハンド駆動機構３０Ａおよび下ハンド駆動機構３０Ｂのモータ４１Ａ，４１Ｂ、ならびにシリンダ５３Ａ，５３Ｂを制御する。

図６は、インデクサロボット６とシャトル搬送機構１５との間における基板受け渡し動作を説明するための図解図である。インデクサロボット６は、キャリヤ保持部４に保持されたキャリヤ３から１枚の未処理の基板を下ハンド９Ｂによって取り出し、搬送路５を移動して、上ハンド９Ａおよび下ハンド９Ｂをインデクサロボットアクセス位置１７に対向させる。一方、シャトル搬送機構１５は、主搬送ロボット１１から受け渡された処理済の基板Ｗを上ハンド９Ａに保持した状態でインデクサロボットアクセス位置１７へと移動する。このとき、制御装置６０によるモータ４１Ａ，４１Ｂの制御によって、上ハンド１９Ａは上昇位置に配置されていて、下ハンド１９Ｂは下降位置に配置されている。すなわち、上ハンド１９Ａおよび下ハンド１９Ｂは、それらの間の上下の間隔が開かれたハンド開状態とされている。この状態が図６(a)に示されている。

この状態から、上ハンド１９Ａおよび下ハンド１９Ｂの間にインデクサロボット６の上ハンド９Ａおよび下ハンド９Ｂが進入させられて、図６(b)の状態となる。インデクサロボット６の上ハンド９Ａおよび下ハンド９Ｂをシャトル搬送機構１５の上ハンド１９Ａおよび下ハンド１９Ｂの間に進入させる動作は、シャトル搬送機構１５が先にインデクサロボットアクセス位置１７に移動していて、その後にインデクサロボット６がインデクサロボットアクセス位置１７へと上ハンド１９Ａおよび下ハンド９Ｂを同時に進出させる動作によって行われてもよい。また、インデクサロボット６が、シャトル搬送機構１５がインデクサロボットアクセス位置１７に達するよりも前に、上ハンド９Ａおよび下ハンド９Ｂをインデクサロボットアクセス位置１７に進出させており、その後にシャトル搬送機構１５がインデクサロボットアクセス位置１７に到着することにより、結果として、その上ハンド１９Ａおよび下ハンド１９Ｂの間にインデクサロボット６の上ハンド９Ａおよび下ハンド９Ｂが進入するようになってもよい。

図６(b)の状態から、制御装置６０は、モータ４１Ａ，４１Ｂを制御して、上ハンド１９Ａを下降させ、下ハンド１９Ｂを上昇させることにより、上ハンド１９Ａおよび下ハンド１９Ｂの上下方向の間隔を狭めるハンド閉動作を行わせる。これにより、図６(c)に示す状態となる。すなわち、インデクサロボット６の下ハンド９Ｂに保持されていた未処理の基板Ｗはシャトル搬送機構１５の下ハンド１９Ｂによってすくい取られ、同時に、シャトル搬送機構１５の上ハンド１９Ａに保持されていた処理済の基板Ｗはインデクサロボット６の上ハンド９Ａに置かれる。こうして、未処理の基板Ｗおよび処理済の基板Ｗが、シャトル搬送機構１５とインデクサロボット６との間で一気に交換されることになる。

シャトル搬送機構１５の上ハンド１９Ａおよび下ハンド１９Ｂを構成する基板支持部４５Ａ，４６Ａ；４５Ｂ，４６Ｂは、インデクサロボット６の上ハンド９Ａおよび下ハンド９Ｂを受け入れることができる十分な間隔をあけて対向配置されており、ハンド１９Ａ，１９Ｂの上下動のときに、これらがインデクサロボット６のハンド９Ａ，９Ｂと干渉することはない。

基板Ｗを交換した後は、制御装置６０は、インデクサロボット６の進退駆動機構１０を制御することにより、その上ハンド９Ａおよび下ハンド９Ｂを同時に後退させ。この後、インデクサロボット６は、シャトル搬送機構１５から受け取った処理済の基板Ｗをいずれかのキャリヤ３に収容して、別の未処理の基板Ｗをいずれかのキャリヤ３から搬出することになる。一方、シャトル搬送機構１５は、制御装置６０によって直動機構２３が制御されることにより、搬送路１６に沿って、主搬送ロボットアクセス位置１８まで移動する。このとき、上ハンド１９Ａ，下ハンド１９Ｂは、両者間の上下方向の間隔が狭められた閉状態（図６(c)参照）とされている。

図７は、シャトル搬送機構１５と主搬送ロボット１１との間での基板Ｗの受け渡し動作を説明するための図解図である。シャトル搬送機構１５は、上ハンド１９Ａおよび下ハンド１９Ｂの上下方向の間隔を狭めたハンド閉状態で主搬送ロボットアクセス位置１８まで移動する。このとき、下ハンド１９Ｂには未処理の基板Ｗが保持されており、上ハンド１９Ａにはいずれの基板も保持されていない（図７(a)参照）。

一方、主搬送ロボット１１は、処理ユニット１２から処理済の基板Ｗを上ハンド１３Ａによって搬出し、主搬送ロボットアクセス位置１８にアクセスする。このとき、制御装置６０は、主搬送ロボット１１の進退駆動機構１４を制御することにより、上ハンド１３Ａおよび下ハンド１３Ｂを主搬送ロボットアクセス位置１８に同時に進出させる。これにより、主搬送ロボット１１の上ハンド１３Ａおよび下ハンド１３Ｂの間にハンド閉状態の上ハンド１９Ａおよび下ハンド１９Ｂが入り込み、図７(b)の状態に至る。もしも、シャトル搬送機構１５が主搬送ロボットアクセス位置１８に到着するよりも前に、主搬送ロボット１１が上ハンド１３Ａおよび下ハンド１３Ｂを主搬送ロボットアクセス位置１８に進出させている場合には、これらの上ハンド１３Ａおよび下ハンド１３Ｂの間に、シャトル搬送機構１５の上ハンド１９Ａおよび下ハンド１９Ｂが進入していくことになる。逆に、シャトル搬送機構１５が先に主搬送ロボットアクセス位置１８に到着して待機している場合は、主搬送ロボット１１の上ハンド１３Ａおよび１３Ｂが主搬送ロボットアクセス位置１８に同時に進出することにより、これらの間にハンド閉状態の上ハンド１９Ａおよび１９Ｂが上下から挟まれた状態に至る。

次に、制御装置６０は、シャトル搬送機構のモータ４１Ａ，４１Ｂを制御することにより、上ハンド１９Ａおよび下ハンド１９Ｂの上下方向の間隔を広げるハンド開動作を行わせる。これによって、主搬送ロボット１１の上ハンド１３Ａに保持された処理済の基板Ｗは、シャトル搬送機構１５の上ハンド１９Ａによってすくい取られる。これと同時に、シャトル搬送機構１５の下ハンド１９Ｂに保持されていた未処理の基板Ｗは、主搬送ロボット１１の下ハンド１３Ｂ上に置かれることになる。こうして、未処理の基板Ｗおよび処理済の基板Ｗを一気に主搬送ロボット１１とシャトル搬送機構１５との間で交換することができる（図７(c)参照）。

シャトル搬送機構１５の上ハンド１９Ａおよび下ハンド１９Ｂを構成する基板支持部４５Ａ，４６Ａ；４５Ｂ，４６Ｂは、主搬送ロボット１１の上ハンド１３Ａおよび下ハンド１３Ｂを受け入れることができる十分な間隔をあけて対向配置されており、ハンド１９Ａ，１９Ｂの上下動のときに、これらが主搬送ロボット１１のハンド１３Ａ，１３Ｂと干渉することはない。

その後、シャトル搬送機構１５は、上ハンド１９Ａおよび下ハンド１９Ｂの上下方向の間隔を拡げたハンド開状態で、インデクサロボットアクセス位置１７へと移動する。一方、主搬送ロボット１１は、上ハンド１３Ａおよび下ハンド１３Ｂを同時に後退させ、いずれかの処理ユニット１２に対して、下ハンド１３Ｂに保持された未処理の基板Ｗを搬入する。むろん、当該処理ユニット１２内に処理済の基板Ｗがあれば、未処理の基板Ｗの搬入に先立ち、上ハンド１３Ａにより処理済の基板Ｗを取り出すことになる。

なお、制御装置６０は、直動機構２３を制御してシャトル搬送機構１５を搬送路１６上で走行させる際、シリンダ５３Ａ，５３Ｂを、そのロッド５４Ａ，５４Ｂが伸長されるように制御する。これにより、シャトル搬送機構１５は、基板Ｗを確実に保持した状態で、インデクサロボットアクセス位置１７と主搬送ロボットアクセス位置１８との間で移動できる。

以上のようにこの実施形態によれば、インデクサロボット６の上ハンド９Ａおよび下ハンド９Ｂと、シャトル搬送機構１５の上ハンド１９Ａおよび下ハンド１９Ｂとの間で、未処理の基板Ｗおよび処理済の基板Ｗを一気に（ワンアクションで）交換することができる。また、シャトル搬送機構１５の上ハンド１９Ａおよび下ハンド１９Ｂと主搬送ロボット１１の上ハンド１３Ａおよび下ハンド１３Ｂとの間で、未処理の基板Ｗと処理済の基板Ｗとを一気に（ワンアクション）で交換することができる。しかも、これらの基板交換動作の際に、インデクサロボット６の上ハンド９Ａおよび下ハンド９Ｂは上下動する必要がなく、また、主搬送ロボット１１の上ハンド１３Ａおよび下ハンド１３Ｂは上下動する必要がない。これにより、インデクサロボット６は、単にインデクサロボットアクセス位置１７に対して上ハンド９Ａおよび下ハンド９Ｂを同時に進退させればよく、主搬送ロボット１１は、上ハンド１３Ａおよび下ハンド１３Ｂを主搬送ロボットアクセス位置１８に対して同時に進退させればよい。こうして、インデクサロボット６とシャトル搬送機構１５との間での基板Ｗの受け渡しは極めて短時間に完了し、また、シャトル搬送機構１５と主搬送ロボット１１との間での基板Ｗの受け渡しも短時間に完了する。

このように、インデクサロボット６および主搬送ロボット１１がシャトル搬送機構１５との間での基板Ｗの受け渡しのために拘束される時間は極めて短いから、基板処理の全体に要する時間を短縮することができる。さらに、インデクサロボット６および主搬送ロボット１１の間の基板Ｗの受け渡しをシャトル搬送機構１５を介して行っていることによって、インデクサロボット６および主搬送ロボット１１は互いの動作に拘束されることなくそれぞれの基板搬送動作を行うことができる。これにより、より効率的な基板Ｗの搬送が可能になるので、基板搬送時間を一層短縮することが可能になる。

そして、さらに、シャトル搬送機構１５により、インデクサロボットアクセス位置１７と主搬送ロボットアクセス位置１８との間で基板Ｗの補助的な搬送を行うことができるから、インデクサロボットからインデクサロボットアクセス位置１７までの上ハンド９Ａおよび下ハンド９Ｂのストローク長が短く、かつ、主搬送ロボット１１から主搬送ロボットアクセス位置１８までの上ハンド１３Ａおよび下ハンド１３Ｂのストローク長が短くなる。これによっても、インデクサロボットおよび主搬送ロボット１１が基板Ｗの受け渡しのために拘束される時間を短縮できるから、基板Ｗの搬送に要する時間を短縮して、基板処理の生産性を向上することができる。

さらに、上記の実施形態では、シャトル搬送機構１５は、上ハンド１９Ａおよび下ハンド１９Ｂを、インデクサロボットアクセス位置および主搬送ロボットアクセス位置１８を結ぶ直線に沿う方向（搬送路１６の方向）に沿って、ずらせて配置されている。これにより、たとえば、支持爪４７Ａ，４８Ａ；４７Ｂ，４８Ｂの干渉を生じたりすることなく上ハンド１９Ａおよび下ハンド１９Ｂの上下方向の間隔（正確には各ハンドによる基板保持高さの間隔）を極めて微小距離に抑制することができる。その結果、ハンド閉状態において、主搬送ロボット１１の上ハンド１３Ａおよび下ハンド１３Ｂの間にシャトル搬送機構１５の上ハンド１９Ａおよび下ハンド１９Ｂを進入させることができる。それとともに、前述のとおり、透過型基板センサ５０Ａ，５０Ｂの検出ライン５１Ａ，５１Ｂを、他方側のハンドに保持された基板Ｗによる干渉を受けない位置に設定することができる。これにより、上ハンド１９Ａおよび下ハンド１９Ｂにおける基板Ｗの有無を確実に検出することができる。

また、シャトル搬送機構１５の上ハンド１９Ａおよび下ハンド１９Ｂの水平方向の位置ずれは、搬送路１６に沿っており、したがって、インデクサロボット６のハンド９Ａ，９Ｂの進退方向に平行であり、かつ、主搬送ロボット１１のハンド１３Ａ，１３Ｂの進退方向に平行である。そのため、単に、インデクサロボット６の上ハンド９Ａおよび下ハンド９Ｂの進出距離を異ならせ、また、主搬送ロボット１１の上ハンド１３Ａおよび下ハンド１３Ｂの進出距離を異ならせるだけで、これらとシャトル搬送機構１５の上下のハンド１９Ａ，１９Ｂとの基板受け渡しが可能になる。

図８は、他の実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。この図８において、前述の図１に示された各部と同等の部位には、図１の場合と同一の参照符号を付して示す。この基板処理装置には、処理部２には一対の処理ユニット１２が設けられており、これらの処理ユニット１２とインデクサ部１との間に主搬送ロボット１１が配置されている。そして、処理部２内において、インデクサ部１の搬送路５の一端付近の位置には、インデクサロボット６および主搬送ロボット１１の両方によるアクセスが可能な位置に基板受け渡し機構７０が配置されている。この基板受け渡し機構７０は、直線移動のための構成が設けられていないことと、上下のハンドを水平方向にずらしていないことを除き、前述のシャトル搬送機構１５と同様の構成を有している。この構成においても、前述の第１実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態においては、インデクサロボット６、主搬送ロボット１１、および基板受け渡し機構７０が、本願発明の基板搬送装置に相当する。

また、この実施形態の構成の場合、インデクサロボット６と主搬送ロボット１１との間で基板Ｗを直接受け渡すことも可能である。そこで、このような直接基板受け渡しを行うか、基板受け渡し機構７０を介する間接基板受け渡しを行うかを選択できるようにしてもよい。たとえば、インデクサロボット６および主搬送ロボット１１の動作状況に応じて、直接基板受け渡しと間接基板受け渡しとの搬送時間を見積り、搬送時間がより短くなるいずれかの受け渡し方法を選択して実行するように、インデクサロボット６および主搬送ロボット１１ならびに基板受け渡し機構７０を制御することとしてもよい。

以上、この発明の２つの実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、シャトル搬送機構１５の上ハンド１９Ａおよび１９Ｂは、水平方向にずらせて配置されているが、上ハンド１９Ａおよび下ハンド１９Ｂの上下方向の間隔をあまり狭める必要がなければ、このような水平方向の位置ずれは不要である。

また、上下のハンド１９Ａ，１９Ｂにおける基板Ｗの検出は、透過型基板センサ５０Ａ，５０Ｂによって行う代わりに、シリンダ５３Ａ，５３Ｂのロッド５４Ａ，５４Ｂの作動状態を検出することによって行うこともできる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

この発明の一実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。 前記基板処理装置に備えられたシャトル搬送機構の平面図である。 図２の矢印Ａ方向から見た正面図である。 図３の矢印Ｂ方向から見た側面図である。 上記の基板処理装置の制御に関する構成を示すブロック図である。 インデクサロボットとシャトル搬送機構との間における基板受け渡し動作を説明するための図解図である。 シャトル搬送機構と主搬送ロボットとの間での基板受け渡し動作を説明するための図解図である。 他の実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。

符号の説明

１ インデクサ部
２ 処理部
３ キャリヤ
４ キャリヤ保持部
５ 搬送路
６ インデクサロボット
７，８ アーム
９Ａ 上ハンド
９Ｂ 下ハンド
１０ 進退駆動機構
１１ 主搬送ロボット
１２ 処理ユニット
１３Ａ 上ハンド
１３Ｂ 下ハンド
１４ 進退駆動機構
１５ シャトル搬送機構
１６ 搬送路
１７ インデクサロボットアクセス位置
１８ 主搬送ロボットアクセス位置
１９Ａ 上ハンド
１９Ｂ 下ハンド
２１ レール
２２ 本体部
２３ 直動機構
２４ 座板部
２５ 摺動ブロック
２６ 支柱
２７ 支持板
２８Ａ，２８Ｂ 支持梁
３０Ａ 上ハンド駆動機構
３０Ｂ 下ハンド駆動機構
３１Ａ，３１Ｂ 昇降板
３２ 結合部材
３３Ａ，３３Ｂ ガイド軸
３４Ａ，３４Ｂ 取付板
３５Ａ，３５Ｂ ガイド
３６Ａ，３６Ｂ ボールねじ機構
３７ 軸受
３８ ボールナット
３９ ねじ軸
４０ プーリ
４１Ａ，４１Ｂ モータ
４２ 貫通孔
４３ ベルト
４５Ａ，４５Ｂ 基板支持部
４６Ａ，４６Ｂ 基板支持部
４７Ａ，４７Ｂ 支持爪
５０Ａ，５０Ｂ 透過型基板センサ
５３Ａ，５３Ｂ シリンダ
５４Ａ，５４Ｂ ロッド
５５ 駆動部
５６ 結合部材
６０ 制御装置
７０ 基板受け渡し機構
Ｗ 基板

Claims (6)

1. 上下に配置された上ハンドおよび下ハンドを備え、これらの上ハンドおよび下ハンドでそれぞれ基板を保持して搬送することができる第１基板搬送ロボットと、
   上下に配置された上ハンドおよび下ハンドを備え、これらの上ハンドおよび下ハンドでそれぞれ基板を保持して搬送することができる第２基板搬送ロボットと、
   上下に配置された上ハンドおよび下ハンドを備え、さらに、これらの上ハンドおよび下ハンドを、これらが互いに離反するように上下動させるハンド開動作と、それらが互いに接近するように上下動させるハンド閉動作とを行わせるハンド駆動機構を備え、前記第１基板搬送ロボットおよび第２基板搬送ロボットによるアクセスを受けて、これらとの間で基板の受け渡しを行う基板受け渡し機構とを含むことを特徴とする基板搬送装置。
2. 前記第１基板搬送ロボットが、上ハンドに基板を保持せず、下ハンドに基板を保持しており、前記基板受け渡し機構が、上ハンドに基板を保持し、下ハンドに基板を保持していない場合に、前記基板受け渡し機構の上ハンドおよび下ハンドを開状態として、これらの間に前記第１基板搬送ロボットの上ハンドおよび下ハンドを進入させ、この状態から、前記基板受け渡し機構にハンド閉動作を行わせて、前記第１基板搬送ロボットの下ハンドの基板を前記基板受け渡し機構の下ハンドに移し、同時に、前記基板受け渡し機構の上ハンドの基板を前記第１基板搬送ロボットの上ハンドに移す搬送制御手段をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
3. 前記第２基板搬送ロボットが、上ハンドに基板を保持し、下ハンドに基板を保持しておらず、前記基板受け渡し機構が、上ハンドに基板を保持せず、下ハンドに基板を保持している場合に、前記基板受け渡し機構の上ハンドおよび下ハンドを閉状態として、これらを前記第２基板搬送ロボットの上ハンドおよび下ハンドの間に進入させ、この状態から、前記基板受け渡し機構にハンド開動作を行わせて、前記第２基板搬送ロボットの上ハンドの基板を前記基板受け渡し機構の上ハンドに移し、同時に、前記基板受け渡し機構の下ハンドの基板を前記第２基板搬送ロボットの下ハンドに移す搬送制御手段をさらに含むことを特徴とする請求項１または２記載の基板搬送装置。
4. 前記基板受け渡し機構を、前記第１基板搬送ロボットによるアクセスを受ける第１アクセス位置と、前記第２基板搬送ロボットによるアクセスを受ける第２アクセス位置との間で移動させる移動機構をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板搬送装置。
5. 前記基板受け渡し機構の上ハンドおよび下ハンドは、水平方向に関してずれた位置に配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の基板搬送装置。
6. 上下に配置された上ハンドおよび下ハンドを備えた第１基板搬送ロボットの前記上ハンドに基板を保持せず、前記下ハンドに基板を保持するステップと、
   上下に配置された上ハンドおよび下ハンドを備えた基板受け渡し機構の前記下ハンドに基板を保持せず、前記上ハンドに基板を保持するステップと、
   前記基板受け渡し機構の上ハンドおよび下ハンドの間に前記第１基板搬送ロボットの上ハンドおよび下ハンドを進入させるステップと、
   この状態から、前記基板受け渡し機構の前記上ハンドおよび下ハンドの間隔を上下に狭め、前記第１基板搬送ロボットの下ハンドの基板を前記基板受け渡し機構の下ハンドに移し、同時に、前記基板受け渡し機構の上ハンドの基板を前記第１基板搬送ロボットの上ハンドに移す第１基板受け渡しステップと、
   上下に配置された上ハンドおよび下ハンドを備えた第２基板搬送ロボットの前記下ハンドに基板を保持せず、前記上ハンドに基板を保持するステップと、
   前記第２基板搬送ロボットの上ハンドおよび下ハンドの間に前記第１基板受け渡しステップを経た前記基板受け渡し機構の前記上ハンドおよび下ハンドを進入させるステップと、
   この状態から、前記基板受け渡し機構の前記上ハンドおよび下ハンドの間隔を上下に開き、前記第２基板搬送ロボットの上ハンドの基板を前記基板受け渡し機構の上ハンドに移し、同時に、前記基板受け渡し機構の下ハンドの基板を前記第２基板搬送ロボットの下ハンドに移す第２基板受け渡しステップとを含むことを特徴とする基板搬送方法。

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