JP2021048242A - 搬送装置及び搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の基板を同時に搬送する搬送装置を小型化する。【解決手段】基板を搬送する搬送装置であって、第１の基板を保持する保持部を有する第１の保持アームと、第２の基板を保持する保持部を有する第２の保持アームと、一端部が駆動部を介して前記第１の保持アーム及び前記第２の保持アームに接続される駆動アームと、を有し、前記駆動部は、少なくとも前記第１の保持アームを水平方向に回転させる回転機構と、前記第１の保持アームに対して前記第２の保持アームを連結させるクラッチ機構と、前記駆動アームに対して前記第２の保持アームを固定するラッチ機構と、を有する。【選択図】図４

Description

本開示は、搬送装置及び搬送方法に関する。

特許文献１には、複数の基板を処理する基板処理装置において、基板の搬送に要する時間を短縮することが開示されている。特許文献１に記載の基板処理装置によれば、２枚の基板を縦並びに搭載して同時に搬送する搬送アームと、横並びに配置された２枚の基板を同時に処理する基板処理部とを有している。

特開２０１３−１７１８７２号公報

本開示にかかる技術は、複数の基板を同時に搬送する搬送装置を小型化する。

本開示の一態様は、基板を搬送する搬送装置であって、第１の基板を保持する保持部を有する第１の保持アームと、第２の基板を保持する保持部を有する第２の保持アームと、一端部が駆動部を介して前記第１の保持アーム及び前記第２の保持アームに接続される駆動アームと、を有し、前記駆動部は、少なくとも前記第１の保持アームを水平方向に回転させる回転機構と、前記第１の保持アームに対して前記第２の保持アームを連結させるクラッチ機構と、前記駆動アームに対して前記第２の保持アームを固定するラッチ機構と、を有する。

本開示によれば、複数の基板を同時に搬送する搬送装置を小型化することができる。

ウェハ処理装置の構成の一例を示す平面図である。 ウェハ搬送機構の構成の一例を示す斜視図である。 ウェハ搬送機構の構成の一例を示す縦断面図である。 本実施形態にかかる搬送アームの構成の一例を示す縦断面図である。 ラッチ機構の構成の一例を示す説明図である。 ウェハの搬送における搬送アームの動作を示す説明図である。 ウェハの搬送における搬送アームの動作を示す説明図である。

例えば半導体デバイスの製造プロセスにおいては、半導体ウェハ（基板；以下、「ウェハ」という。）を収納した処理モジュールの内部を減圧状態にし、当該ウェハに予め決められた処理を施す、様々な処理工程が行われている。これら処理工程は、処理モジュールを複数備えたウェハ処理装置を用いて行われる。

上述した特許文献１に記載の基板処理装置は、この処理工程を行うための装置である。特許文献１に開示の基板処理装置によれば、搬送アームにより２枚の基板を縦並びに搭載して同時に搬送することで、ウェハの搬送に要する時間を短縮することができる。

しかしながら、通常、基板処理装置においては搬送アームのウェハの保持間隔に対して処理モジュールの搬入出口が小さいため、特許文献１に記載の搬送アームでは複数のウェハを同時に処理モジュールに対して搬入出することができなかった。すなわち、処理モジュールに対して複数のウェハを搬入出する場合には、搬入出動作を複数回行う必要があった。具体的には、基板処理装置に対する搬送アームの進入動作及び退避動作を、支持しているウェハの枚数回、行う必要があった。

本開示にかかる技術は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複数の基板を同時に搬送する搬送装置を小型化する。以下、本実施形態にかかる搬送装置を備えたウェハ処理システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜ウェハ処理装置＞
先ず、ウェハ処理装置の構成について説明する。図１は、ウェハ処理装置１の構成の概略を模式的に示す平面図である。本実施形態においては、ウェハ処理装置１が、ウェハＷにＣＯＲ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｒｅｍｏｖａｌ）処理、ＰＨＴ（Ｐｏｓｔ Ｈｅａｔ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）処理、ＣＳＴ（Ｃｏｏｌｉｎｇ Ｓｔｏｒａｇｅ）処理及びオリエント処理を行う、各種処理モジュールを備える場合を例に説明する。なお、本開示のウェハ処理装置１のモジュール構成はこれに限られず、任意に選択され得る。

図１に示すようにウェハ処理装置１は、大気部１０と減圧部１１がロードロックモジュール２０ａ、２０ｂを介して一体に接続された構成を有している。大気部１０は、大気圧雰囲気下においてウェハＷに所望の処理を行う複数の大気モジュールを備える。減圧部１１は、減圧雰囲気下においてウェハＷに所望の処理を行う複数の減圧モジュールを備える。

ロードロックモジュール２０ａは、大気部１０の後述するローダーモジュール３０から搬送されたウェハＷを、減圧部１１の後述するトランスファモジュール６０に引き渡すため、ウェハＷを一時的に保持する。ロードロックモジュール２０ａは、２枚のウェハＷを鉛直方向に沿って保持する上部ストッカ２１ａと下部ストッカ２２ａを有している。

ロードロックモジュール２０ａは、ゲートバルブ２３ａが設けられたゲート２４ａを介して後述するローダーモジュール３０に接続されている。このゲートバルブ２３ａにより、ロードロックモジュール２０ａとローダーモジュール３０の間の気密性の確保と互いの連通を両立する。また、ロードロックモジュール２０ａは、ゲートバルブ２５ａが設けられたゲート２６ａを介して後述するトランスファモジュール６０に接続されている。このゲートバルブ２５ａにより、ロードロックモジュール２０ａとトランスファモジュール６０の間の気密性の確保と互いの連通を両立する。

ロードロックモジュール２０ａにはガスを供給する給気部（図示せず）とガスを排出する排気部（図示せず）が接続され、当該給気部と排気部によって内部が大気圧雰囲気と減圧雰囲気に切り替え可能に構成されている。すなわちロードロックモジュール２０ａは、大気圧雰囲気の大気部１０と、減圧雰囲気の減圧部１１との間で、適切にウェハＷの受け渡しができるように構成されている。

なお、ロードロックモジュール２０ｂはロードロックモジュール２０ａと同様の構成を有している。すなわち、ロードロックモジュール２０ｂは、上部ストッカ２１ｂと下部ストッカ２２ｂ、ローダーモジュール３０側のゲートバルブ２３ｂとゲート２４ｂ、トランスファモジュール６０側のゲートバルブ２５ｂとゲート２６ｂを有している。

なお、ロードロックモジュール２０ａ、２０ｂの数や配置は、本実施形態に限定されるものではなく、任意に設定できる。

大気部１０は、後述するウェハ搬送機構４０を備えたローダーモジュール３０と、複数のウェハＷを保管可能なフープ３１を載置するロードポート３２と、ウェハＷを冷却するＣＳＴモジュール３３と、ウェハＷの水平方向の向きを調節するオリエンタモジュール３４とを有している。

ローダーモジュール３０は内部が矩形の筐体からなり、筐体の内部は大気圧雰囲気に維持されている。ローダーモジュール３０の筐体の長辺を構成する一側面には、複数、例えば３つのロードポート３２が並設されている。ローダーモジュール３０の筐体の長辺を構成する他側面には、ロードロックモジュール２０ａ、２０ｂが並設されている。ローダーモジュール３０の筐体の短辺を構成する一側面には、ＣＳＴモジュール３３が設けられている。ローダーモジュール３０の筐体の短辺を構成する他側面には、オリエンタモジュール３４が設けられている。

なお、ロードポート３２、ＣＳＴモジュール３３、及びオリエンタモジュール３４の数や配置は、本実施形態に限定されるものではなく、任意に設計できる。

フープ３１は複数、例えば１ロット２５枚のウェハＷを等間隔で多段に重なるようにして収容する。また、ロードポート３２に載置されたフープ３１の内部は、例えば、大気や窒素ガスなどで満たされて密閉されている。

ＣＳＴモジュール３３は、複数、例えばフープ３１に収容される枚数以上のウェハＷを等しい間隔で多段に収容することができ、当該複数のウェハＷの冷却処理を行う。

オリエンタモジュール３４は、ウェハＷを回転させて水平方向の向きの調節を行う。具体的に、オリエンタモジュール３４は、複数のウェハＷのそれぞれにウェハ処理を行うにあたり、当該ウェハ処理毎に、基準位置（例えばノッチ位置）からの水平方向からの向きが同じになるように調節される。

ローダーモジュール３０の内部には、ウェハＷを搬送するウェハ搬送機構４０が設けられている。ウェハ搬送機構４０は、ウェハＷを保持して移動する搬送アーム４１ａ、４１ｂと、搬送アーム４１ａ、４１ｂを回転可能に支持する回転台４２と、回転台４２を搭載した回転載置台４３とを有している。ウェハ搬送機構４０は、ローダーモジュール３０の筐体の内部において長手方向に移動可能に構成されている。

減圧部１１は、２枚のウェハＷを同時に搬送するトランスファモジュール６０と、トランスファモジュール６０から搬送されたウェハＷにＣＯＲ処理を行うＣＯＲモジュール６１と、ＰＨＴ処理を行うＰＨＴモジュール６２とを有している。トランスファモジュール６０、ＣＯＲモジュール６１、及びＰＨＴモジュール６２の内部は、それぞれ減圧雰囲気に維持される。トランスファモジュール６０に対し、ＣＯＲモジュール６１及びＰＨＴモジュール６２は複数、例えば３つずつ設けられている。

トランスファモジュール６０は内部が矩形の筐体からなり、上述したようにゲートバルブ２５ａ、２５ｂを介してロードロックモジュール２０ａ、２０ｂに接続されている。トランスファモジュール６０は内部が矩形の筐体からなり、ロードロックモジュール２０ａに搬入されたウェハＷを一のＣＯＲモジュール６１、一のＰＨＴモジュール６２に順次搬送してＣＯＲ処理とＰＨＴ処理を施した後、ロードロックモジュール２０ｂを介して大気部１０に搬出する。

ＣＯＲモジュール６１の内部には、２枚のウェハＷを水平方向に並べて載置する２つのステージ６３ａ、６３ｂが設けられている。ＣＯＲモジュール６１は、ステージ６３ａ、６３ｂにウェハＷを並べて載置することにより、２枚のウェハＷに対して同時にＣＯＲ処理を行う。なお、ＣＯＲモジュール６１には、処理ガスやパージガスなどを供給する給気部（図示せず）とガスを排出する排気部（図示せず）が接続されている。

また、ＣＯＲモジュール６１は、ゲートバルブ６４が設けられたゲート６５を介してトランスファモジュール６０に接続されている。このゲートバルブ６４により、トランスファモジュール６０とＣＯＲモジュール６１の間の気密性の確保と互いの連通を両立する。

ＰＨＴモジュール６２の内部には、２枚のウェハＷを水平方向に並べて載置する２つのステージ６６ａ、６６ｂが設けられている。ＰＨＴモジュール６２は、ステージ６６ａ、６６ｂにウェハＷを並べて載置することにより、２枚のウェハＷに対して同時にＰＨＴ処理を行う。なお、ＰＨＴモジュール６２には、ガスを供給する給気部（図示せず）とガスを排出する排気部（図示せず）が接続されている。

また、ＰＨＴモジュール６２は、ゲートバルブ６７が設けられたゲート６８を介してトランスファモジュール６０に接続されている。このゲートバルブ６７により、トランスファモジュール６０とＰＨＴモジュール６２の間の気密性の確保と互いの連通を両立する。

トランスファモジュール６０の内部には、ウェハＷを搬送するウェハ搬送機構７０が設けられている。ウェハ搬送機構７０は、２枚のウェハＷを保持して移動する搬送アーム７１ａ、７１ｂと、搬送アーム７１ａ、７１ｂを回転可能に支持する回転台７２と、回転台７２を搭載した回転載置台７３とを有している。また、トランスファモジュール６０の内部には、トランスファモジュール６０の長手方向に延伸するガイドレール７４が設けられている。回転載置台７３はガイドレール７４上に設けられ、ウェハ搬送機構７０をガイドレール７４に沿って移動可能に構成されている。

なお、本実施形態においては、搬送アーム７１ａ、７１ｂが本開示における搬送装置に相当する。搬送アーム７１ａ、７１ｂの詳細な構成、及び、本開示における搬送アーム７１ａ、７１ｂによるウェハＷの搬送方法については後述する。

トランスファモジュール６０では、ロードロックモジュール２０ａにおいて上部ストッカ２１ａと下部ストッカ２２ａに保持された２枚のウェハＷを搬送アーム７１ａで受け取り、ＣＯＲモジュール６１に搬送する。また、ＣＯＲ処理が施された２枚のウェハＷを、搬送アーム７１ａが保持し、ＰＨＴモジュール６２に搬送する。また更に、ＰＨＴ処理が施された２枚のウェハＷを、搬送アーム７１ｂが保持し、ロードロックモジュール２０ｂに搬出する。

以上のウェハ処理装置１には、制御部８０が設けられている。制御部８０は、例えばＣＰＵやメモリ等を備えたコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、ウェハ処理装置１におけるウェハＷの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理モジュールや搬送機構などの駆動系の動作を制御して、ウェハ処理装置１における後述のウェハ処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、当該記憶媒体Ｈから制御部８０にインストールされたものであってもよい。

本実施形態にかかるウェハ処理装置１は以上のように構成されている。次に、本実施形態にかかる搬送装置としての搬送アーム、及びウェハ搬送方法について説明する。

＜搬送アーム＞
図２は、本実施形態にかかる搬送アーム７１ａの構成の概略を模式的に示す斜視図である。また、図３は搬送アーム７１ａの構成の概略を模式的に示す縦断面図である。なお、搬送アーム７１ｂは搬送アーム７１ａと同様の構成を有しているため、詳細な説明及び図示を省略する。

図２に示すように搬送アーム７１ａは、一端が回転台７２に対して回転自在に接続された第１アーム１００と、第１アーム１００の他端に対して一端が回転自在に接続された駆動アームとしての第２アーム１１０と、第２アーム１１０の他端に対して回転自在に接続される第１の保持アームとしての第３アーム１２０ａと、第２アーム１１０の他端に対して回転自在に接続される第２の保持アームとしての第４アーム１２０ｂとを有している。すなわち搬送アーム７１ａは、２軸で３種類のアームが連結されたリンクアーム構造を有している。

また、第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂの他端には、それぞれウェハＷを保持するための保持部としての上部ピック１２１ａ及び下部ピック１２１ｂが接続されている。

第１アーム１００と第２アーム１１０は、駆動機構１３０を介して接続されている。駆動機構１３０は、例えば第１アーム１００の内部に設けられる駆動ベルト１３１と、第１アーム１００と第２アーム１１０の接続部に設けられ、駆動ベルト１３１により回転する例えばプーリなどを介して接続される回転機構１３２を有している。第２アーム１１０は、この回転機構１３２により第１アーム１００に対して回転自在に構成されている。

図４は、第２アーム１１０と第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂの接続部の構成の概略を模式的に示す縦断面図である。

第２アーム１１０と第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂは、駆動部としての駆動機構１４０を介して接続されている。駆動機構１４０は、例えば第２アーム１１０の内部に設けられる駆動ベルト１４１と、第２アーム１１０と第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂの接続部に設けられ、駆動ベルト１４１により回転する例えばプーリなどを介して接続される回転機構１４２を有している。第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂは、この回転機構１４２により第２アーム１１０に対して回転自在に構成されている。

また、駆動機構１４０は、第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂの回転動作を制御するためのラッチ機構１４３及びクラッチ機構１４４を有している。

図５は、ラッチ機構１４３の構成の概略を模式的に示す説明図である。図４及び図５に示すようにラッチ機構１４３は、ラッチギア１４５と、ラッチレバー１４６と、ソレノイド１４７とを有している。

ラッチギア１４５は、第４アーム１２０ｂの他端部において、回転機構１４２により当該第４アーム１２０ｂが回動する範囲において周方向に沿って形成されている。ラッチレバー１４６は、ソレノイド１４７により第２アーム１１０の長手方向においてラッチギア１４５に対して離接自在に構成されており、接触時においてラッチギア１４５のギア部と嵌合するように構成されている。ソレノイド１４７は、例えば第２アーム１１０の内部において駆動ベルト１４１の内側に設けられている。

ラッチ機構１４３によれば、図５（ａ）に示すようにソレノイド１４７の動作によりラッチギア１４５とラッチレバー１４６を嵌合させることにより、第４アーム１２０ｂを第２アーム１１０に対して固定することができる。すなわち、回転機構１４２による第４アーム１２０ｂの回転を係止可能であり、かかる場合、回転機構１４２によっては、第３アーム１２０ａのみが第２アーム１１０に対して回転することになる。換言すれば、ラッチ機構１４３により、第３アーム１２０ａは第２アーム１１０に対して独立して回転可能に構成されている。また図５（ｂ）に示すようにソレノイド１４７の動作によりラッチギア１４５とラッチレバー１４６を離隔させることにより、第３アーム１２０ａと第４アーム１２０ｂが同期して回転可能に構成されている。

なお、以下の説明においてラッチギア１４５とラッチレバー１４６を嵌合させた状態を「ラッチ機構１４３をロックした状態」、ラッチギア１４５とラッチレバー１４６を離隔させた状態を「ラッチ機構１４３を解除した状態」と言うことがある。

クラッチ機構１４４は、図示しない励磁ソレノイドにより無励磁作動する。これにより、励磁ソレノイドに対する無通電時においては、第３アーム１２０ａに対して第４アーム１２０ｂを連結（ホールド）させることにより、第４アーム１２０ｂを第３アーム１２０ａに対して固定することができる。換言すれば、励磁ソレノイドに対する通電時においては、第４アーム１２０ｂが第３アーム１２０ａから離隔され、かかる場合、回転機構１４２によっては、第３アーム１２０ａのみが第２アーム１１０に対して回転することになる。すなわちクラッチ機構１４４によれば、励磁ソレノイドに対する通電の有無を切り替える電磁ブレーキにより、第２アーム１１０に対する第４アーム１２０ｂの回転を制御する。

なお、以下の説明において励磁ソレノイドに対する無通電時の状態を「電磁ブレーキを作動させた状態」、励磁ソレノイドに対する通電時の状態を「電磁ブレーキを解除した状態」と言うことがある。

搬送アーム７１ａ、７１ｂは、駆動機構１３０及び駆動機構１４０の動作による伸縮回転及び、回転台７２の回転により、ロードロックモジュール２０ａ、２０ｂ、ＣＯＲモジュール６１、及びＰＨＴモジュール６２との間でウェハＷを搬送することができる。

本実施形態にかかる搬送アーム７１ａ、７１ｂは以上のように構成されている。次に、かかる搬送アーム７１ａ、７１ｂを用いた、トランスファモジュール６０におけるウェハＷの搬送方法について説明する。

＜ウェハ搬送方法＞
図６及び図７は、トランスファモジュール６０におけるウェハＷ搬送時の搬送アーム７１ａの様子を模式的に示す平面図（図中上側）及び斜視図（図中下側）である。なお、図６及び図７においては図示の簡略化のため、搬送アーム７１ａに保持されたウェハＷの図示を省略する。

前述したように、ロードロックモジュール２０ａに搬入された２枚のウェハＷは、上部ストッカ２１ａ及び下部ストッカ２２ａにより鉛直方向に沿って保持される。

続いて２枚のウェハＷは、ウェハ搬送機構７０の上部ピック１２１ａ及び下部ピック１２１ｂに受け渡され、トランスファモジュール６０に搬入される。

２枚のウェハＷのロードロックモジュール２０ａからウェハ搬送機構７０への受け渡しにあたっては、先ず、図６（ａ）に示すように、第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂが重なるように配置される。この際、ラッチ機構１４３を解除し、かつ、電磁ブレーキを作動させることにより、第３アーム１２０ａに対して第４アーム１２０ｂを固定する。すなわち、第３アーム１２０ａと第４アーム１２０ｂが同期して回転する。

続いて、搬送アーム７１ａの上部ピック１２１ａ及び下部ピック１２１ｂがロードロックモジュール２０ａの内部に進入するように、搬送アーム７１ａの伸長が開始される。

搬送アーム７１ａの伸長にあたっては、図６（ｂ）に示すように、第１アーム１００を回転台７２に対して回転させるとともに、駆動機構１３０及び駆動機構１４０を作動させる。具体的には、駆動ベルト１３１を動作させることで回転機構１３２を回転させることで第１アーム１００に対して第２アーム１１０を回転させるとともに、駆動ベルト１４１を動作させることで回転機構１４２を回転させることで第２アーム１１０に対して第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂを回転させる。また同様に、回転台７２を回転させることにより第１アーム１００を回転させる。

これにより、ロードロックモジュール２０ａに対して各アームが為す角度θ１〜θ３が変化して搬送アーム７１ａが伸長し、ロードロックモジュール２０ａに対してウェハＷが進入する。そして、図６（ｃ）に示すように第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂが重なるように配置された状態でロードロックモジュール２０ａの内部に進入することで、上部ストッカ２１ａ及び下部ストッカ２２ａで鉛直方向に沿って保持された２枚のウェハＷを、第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂで同時に受け取ることができる。

ウェハ搬送機構７０に２枚のウェハＷが受け渡されると、一のＣＯＲモジュール６１の前までウェハＷが搬送される。

続いて、ゲートバルブ６４が開放され、ウェハＷを保持する搬送アーム７１ａがＣＯＲモジュール６１の内部に進入するように、搬送アーム７１ａの伸長が開始される。

搬送アーム７１ａの伸長にあたっては、第１アーム１００を回転台７２に対して回転させるとともに、駆動機構１３０及び駆動機構１４０を作動させる。具体的には、駆動ベルト１３１を動作させることで回転機構１３２を回転させることで第１アーム１００に対して第２アーム１１０を回転させるとともに、駆動ベルト１４１を動作させることで回転機構１４２を回転させることで第２アーム１１０に対して第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂを回転させる。また同様に、回転台７２を回転させることにより第１アーム１００を回転させる。

これにより、ＣＯＲモジュール６１に対して各アームが為す角度が変化して搬送アーム７１ａが伸長し、ＣＯＲモジュール６１に対してウェハＷが進入する。

なお本実施の形態においては、ＣＯＲモジュール６１において水平方向に並べて配置されたステージ６３ａ、６３ｂに対して、２枚のウェハＷを同時に搬入する。具体的には、搬送アーム７１ａに保持された２枚のウェハＷをＣＯＲモジュール６１のステージ６３ａ、６３ｂ上にそれぞれ配置し、その後、２枚のウェハＷを同時にステージ６３ａ、６３ｂに載置する。すなわち、ＣＯＲモジュール６１に対する搬送アーム７１ａの進入動作及び退避動作を複数行う必要がなく、１度の進入動作及び退避動作で２枚のウェハＷを受け渡す。

ＣＯＲモジュール６１に対する搬送アーム７１ａの伸長が開始されると、ラッチ機構１４３をロックし、かつ、電磁ブレーキを解除させることにより、第２アーム１１０に対して第４アーム１２０ｂを固定する。すなわち、回転機構１４２により第３アーム１２０ａが独立して回転させる。

これにより、図７（ｄ）に示すように、第２アーム１１０に対する第４アーム１２０ｂの角度φ１が固定された状態で、ＣＯＲモジュール６１に対して各アームが為す角度が変化して搬送アーム７１ａが伸長し、ＣＯＲモジュール６１に対してウェハＷが進入する。この時、第２アーム１１０に対する第４アーム１２０ｂの角度φ１が固定されるため、第３アーム１２０ａと第４アーム１２０ｂとが為す角度φ２が大きくなる。

そして、平面視において角度φ２が２枚のウェハＷをステージ６３ａ、６３ｂに同時搬入できる角度（以下、「搬入角度」という。）になったところで、再度、ラッチ機構１４３を解除、かつ、電磁ブレーキを作動する。そして、かかる搬入角度を保った状態でウェハＷをステージ６３ａ、６３ｂ上に配置することで、適切に２枚のウェハＷを同時にステージ６３ａ、６３ｂに対して受け渡すことができる。

２枚のウェハＷは以上のようにしてＣＯＲモジュール６１に対して搬入される。

なお、図１に示したように、ＣＯＲモジュール６１のステージ６３ａ及び６３ｂの両外端部を結ぶ幅は、ゲートバルブ６４の開口幅よりも大きい場合がある。すなわち、ＣＯＲモジュール６１の外部で角度φ２が搬入角度に達してしまうと、搬送アーム７１ａがＣＯＲモジュール６１に対して進入できなくなってしまう場合がある。

そこでＣＯＲモジュール６１に対するウェハＷの搬入にあたっては、ＣＯＲモジュール６１に対する搬送アーム７１ａの進行動作と、角度φ２を広げる動作を同時に行うことが好ましい。すなわち、ＣＯＲモジュール６１に対する搬送アーム７１ａの進行に際して、角度φ２が徐々に大きくなることが好ましい。これにより、ＣＯＲモジュール６１のゲートバルブ６４の開口幅が小さい場合であっても、適切に２枚のウェハＷをＣＯＲモジュール６１に対して進入させることができる。

または、ＣＯＲモジュール６１に対するウェハＷの搬入にあたっては、ＣＯＲモジュール６１に対する搬送アーム７１ａの進行動作と、角度φ２を広げる動作を繰り返し交互に行ってもよい。すなわち、ラッチ機構１４３を段階的に作動させることで、ＣＯＲモジュール６１に対する搬送アーム７１ａの進行に伴って、角度φ２を段階的に大きくしてもよい。かかる場合であっても、適切に２枚のウェハＷをＣＯＲモジュール６１に対して進入させることができる。

なお、ＣＯＲモジュール６１からのウェハＷの搬出動作においては、上記搬入動作が逆順に行われる。すなわち、先ず、ＣＯＲモジュール６１に対して角度φ２を大きくしながら搬送アーム７１ａが進入した後、ステージ６３ａ、６３ｂから２枚のウェハＷが受け渡される。そして、角度φ２を小さくしながら搬送アーム７１ａをＣＯＲモジュール６１から退避させる。その後、ＣＯＲモジュール６１の外部において第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂが重なるように配置されると、ラッチ機構１４３を解除、かつ、電磁ブレーキを作動させ、第３アーム１２０ａに対して第４アーム１２０ｂを固定する。

２枚のウェハＷに対するＣＯＲ処理が完了すると、続いて、ラッチ機構１４３を解除し、かつ、電磁ブレーキを作動した状態で、一のＰＨＴモジュール６２の前までウェハＷが搬送される。

そして、図６及び図７に示したように、ＣＯＲモジュール６１に対する搬入出動作と同様の動作でＰＨＴモジュール６２に対して２枚のウェハＷが搬入され、ＰＨＴ処理が施される。

ＰＨＴ処理が施された２枚のウェハＷは、搬送アーム７１ｂによりＰＨＴモジュール６２から搬出され、次に、ロードロックモジュール２０ｂに搬送される。

ロードロックモジュール２０ｂに対するウェハＷの搬入にあたっては、先ず、第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂが重なるように配置された状態で、ラッチ機構１４３を解除、かつ、電磁ブレーキを作動させ、第３アーム１２０ａに対して第４アーム１２０ｂを固定する。すなわち、２枚のウェハＷが鉛直方向に沿って保持される。そして、かかる状態で搬送アーム７１ｂをロードロックモジュール２０ｂの内部に進入させることで、上部ストッカ２１ｂ及び下部ストッカ２２ｂに対して２枚のウェハＷを同時に受け渡すことができる。

そしてその後、搬送アーム７１ｂをロードロックモジュール２０ｂから退避させることで、トランスファモジュール６０における一連のウェハ処理が終了する。

以上、本実施形態によれば、処理装置に対する搬送アーム７１ａ、７１ｂの進行に伴って、徐々に第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂが為す角度φ２を大きくすることで、ゲートバルブの開口幅が小さい場合であっても、適切に２枚のウェハＷを同時に搬入出することができる。

また更に、本実施の形態によれば、図３に示したように搬送アーム７１ａの内部にモータを設けることなく、駆動ベルト及び回転機構によって各アームが回転可能に構成されているため、搬送アーム７１ａ、７１ｂの高さ方向の大きさを小型化することができる。具体的には、従来のモータを各アームの接続部にそれぞれ設けていた場合と比べて、高さ方向の大きさを約１５％程度小さくすることができた。そしてこれにより、ゲートバルブの開口高さが小さい場合であっても、適切に２枚のウェハＷを同時に搬入出することができる。

また本実施形態によれば、第１の保持アームとしての第３アーム１２０ａ、及び第２の保持アームとしての第４アーム１２０ｂに対して、それぞれ独立して駆動機構を設ける必要がない。すなわち、ラッチ機構１４３及びクラッチ機構１４４の動作により、１つの駆動機構１４０のみによって、第３アーム１２０ａを独立して水平方向に回転させることができる。また同様に、ラッチ機構１４３及びクラッチ機構１４４の動作により、１つの駆動機構１４０のみによって、第３アーム１２０ａと第４アーム１２０ｂを同期して水平方向に回転させることができる。すなわち、これによりさらに適切に搬送アーム７１ａ、７１ｂを小型化できるとともに、搬送アーム７１ａの動作にかかる制御を簡易化することができる。

なお上記実施形態においては、駆動機構は駆動ベルト及び例えばプーリなどを介して接続される回転機構により構成されたが、駆動機構の構成はこれに限定されず、任意の構成をとり得る。例えば駆動ベルトに代えて他の駆動源を設けて回転機構を回転させてもよい。

なお、上記実施形態においては、ラッチ機構１４３のラッチギア１４５のギア部は第２アーム１１０に対して第４アーム１２０ｂが回動する範囲において形成したが、当然に、ギア部は第４アーム１２０ｂの端部において全周に形成されていてもよい。また例えば、第４アーム１２０ｂが回動範囲において段階的に、複数個所に形成されていてもよい。

また、ラッチレバー１４６の駆動機構もソレノイド１４７には限定されず、任意の構成をとり得る。

なお、上記実施形態においては、クラッチ機構１４４は励磁ソレノイドにより無励磁作動させたが、当然に励磁作動させてもよい。すなわち、励磁ソレノイドに対する無通電時に電磁ブレーキが解除され、励磁ソレノイドに対する通電時に電磁ブレーキが作動するようにしてもよい。また、励磁ソレノイドに代えて、他の構成によりクラッチ機構１４４を構成してもよい。

なお上記実施形態においては、搬送アーム７１ａ、７１ｂは第３アーム１２０ａ、第４アーム１２０ｂ、第２アーム１１０が、鉛直方向上方からこの順に配置されたが、搬送アーム７１ａ、７１ｂの構成はこれに限定されるものではない。例えば、第３アーム１２０ａ、第４アーム１２０ｂ、第２アーム１１０が、鉛直方向下方からこの順に配置されてもよいし、第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂが第２アーム１１０を介して上下方向にそれぞれ配置されてもよい。

また、上記実施形態においてはラッチ機構１４３及びクラッチ機構１４４により第４アーム１２０ｂの回転を制御したが、ラッチ機構１４３及びクラッチ機構１４４により回転を制御されるのが第３アーム１２０ａであってもよい。

また、本開示の技術にかかる搬送装置が適用されるウェハ処理装置１の構成も上記実施形態に限られるものではなく、複数のウェハＷを同時に搬送、処理するものであれば、任意のウェハ処理システムに、本開示にかかる搬送装置を適用することができる。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。

（１）基板を搬送する搬送装置であって、第１の基板を保持する保持部を有する第１の保持アームと、第２の基板を保持する保持部を有する第２の保持アームと、一端部が駆動部を介して前記第１の保持アーム及び前記第２の保持アームに接続される駆動アームと、を有し、前記駆動部は、少なくとも前記第１の保持アームを水平方向に回転させる回転機構と、前記第１の保持アームに対して前記第２の保持アームを連結させるクラッチ機構と、前記駆動アームに対して前記第２の保持アームを固定するラッチ機構と、を有する、搬送装置。
前記（１）によれば、第１の保持アーム及び第２の保持アームの動作を一の駆動部により制御することができる。すなわち、第１の保持アーム及び第２の保持アームのそれぞれに別の駆動部を設ける必要がないため、搬送装置を小型化することができる。

（２）前記第１の保持アーム、前記第２の保持アーム及び前記駆動アームは、鉛直方向上方からこの順に配置される、前記（１）に記載の搬送装置。

（３）前記ラッチ機構は、前記回転機構により前記第２の保持アームを水平方向に回転させるラッチギアと、前記ラッチギアのギア部と嵌合することで前記第２の保持アームを固定するラッチレバーと、前記ラッチレバーの動作を制御するソレノイドと、を有する、前記（１）又は（２）に記載の搬送装置。
前記（３）によれば、ラッチ機構により第２の保持アームを駆動アームに固定することにより、第１の保持アームを独立して駆動させることができる。そしてこれにより、適切に処理装置に対して第１の基板と第２の基板を同時に搬入することができる。

（４）前記ギア部は、前記駆動アームに対して前記第２の保持アームが回動する範囲において、前記ラッチギアの周方向に形成される、前記（３）に記載の搬送装置。

（５）前記駆動アームは、前記回転機構を回転させる駆動ベルトを内部に有し、前記駆動ベルトは、プーリを介して前記回転機構に接続される、前記（１）〜前記（４）のいずれかに記載の搬送装置。

（６）前記クラッチ機構は励磁により駆動する、前記（１）〜前記（５）のいずれかに記載の搬送装置。

（７）前記（１）〜前記（６）のいずれかに記載の搬送装置を用いて、処理装置に基板を搬送する搬送方法であって、前記処理装置は、水平方向に並べて配置される少なくとも２つの基板保持部を有し、前記搬送方法は、前記処理装置に対する前記基板の搬入時において、（ａ）前記クラッチ機構により前記第１の保持アームと前記第２の保持アームの連結を解除し、且つ、前記ラッチ機構により前記第２の保持アームと前記駆動アームを固定した状態で、前記回転機構を作動することで前記第１の保持アームのみを水平方向に回転させ、前記第１の保持アームと前記第２の保持アームが成す角度を広げる工程と、（ｂ）前記処理装置に対して前記第１の保持アーム及び前記第２の保持アームを進行させる工程と、を有する、搬送方法。

（８）前記（ａ）工程と前記（ｂ）工程を同時に行うことで、前記第１の保持アームと前記第２の保持アームが成す角度を広げつつ、前記処理装置に対して前記第１の保持アーム及び前記第２の保持アームを進行させる、前記（７）に記載の搬送方法。

（９）前記（ａ）工程と前記（ｂ）工程を交互に繰り返し行うことで、前記第１の保持アームと前記第２の保持アームが成す角度を段階的に広げる、前記（７）に記載の搬送方法。

（１０）（ｃ）前記クラッチ機構により前記第１の保持アームと前記第２の保持アームを連結し、且つ、前記ラッチ機構により前記第２の保持アームと前記駆動アームの固定を解除した状態で、前記回転機構を作動することで、前記第１の保持アームと前記第２の保持アームを同時に水平方向に回転させる工程、をさらに有する、前記（７）〜前記（９）のいずれかに記載の搬送方法。

７１ａ 搬送アーム
７１ｂ 搬送アーム
１１０ 第２アーム
１２０ａ 第３アーム
１２０ｂ 第４アーム
１２１ａ 上部ピック
１２１ｂ 下部ピック
１４０ 駆動機構
１４２ 回転機構
１４３ ラッチ機構
１４４ クラッチ機構
Ｗ ウェハ

Claims (10)

1. 基板を搬送する搬送装置であって、
   第１の基板を保持する保持部を有する第１の保持アームと、
   第２の基板を保持する保持部を有する第２の保持アームと、
   一端部が駆動部を介して前記第１の保持アーム及び前記第２の保持アームに接続される駆動アームと、を有し、
   前記駆動部は、
   少なくとも前記第１の保持アームを水平方向に回転させる回転機構と、
   前記第１の保持アームに対して前記第２の保持アームを連結させるクラッチ機構と、
   前記駆動アームに対して前記第２の保持アームを固定するラッチ機構と、を有する、搬送装置。
2. 前記第１の保持アーム、前記第２の保持アーム及び前記駆動アームは、鉛直方向上方からこの順に配置される、請求項１に記載の搬送装置。
3. 前記ラッチ機構は、
   前記回転機構により前記第２の保持アームを水平方向に回転させるラッチギアと、
   前記ラッチギアのギア部と嵌合することで前記第２の保持アームを固定するラッチレバーと、
   前記ラッチレバーの動作を制御するソレノイドと、を有する、請求項１又は２に記載の搬送装置。
4. 前記ギア部は、前記駆動アームに対して前記第２の保持アームが回動する範囲において、前記ラッチギアの周方向に形成される、請求項３に記載の搬送装置。
5. 前記駆動アームは、
   前記回転機構を回転させる駆動ベルトを内部に有し、
   前記駆動ベルトは、プーリを介して前記回転機構に接続される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の搬送装置。
6. 前記クラッチ機構は励磁により駆動する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の搬送装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の搬送装置を用いて、処理装置に基板を搬送する搬送方法であって、
   前記処理装置は、水平方向に並べて配置される少なくとも２つの基板保持部を有し、
   前記搬送方法は、
   前記処理装置に対する前記基板の搬入時において、
   （ａ）前記クラッチ機構により前記第１の保持アームと前記第２の保持アームの連結を解除し、且つ、前記ラッチ機構により前記第２の保持アームと前記駆動アームを固定した状態で、前記回転機構を作動することで前記第１の保持アームのみを水平方向に回転させ、前記第１の保持アームと前記第２の保持アームが成す角度を広げる工程と、
   （ｂ）前記処理装置に対して前記第１の保持アーム及び前記第２の保持アームを進行させる工程と、を有する、搬送方法。
8. 前記（ａ）工程と前記（ｂ）工程を同時に行うことで、前記第１の保持アームと前記第２の保持アームが成す角度を広げつつ、前記処理装置に対して前記第１の保持アーム及び前記第２の保持アームを進行させる、請求項７に記載の搬送方法。
9. 前記（ａ）工程と前記（ｂ）工程を交互に繰り返し行うことで、前記第１の保持アームと前記第２の保持アームが成す角度を段階的に広げる、請求項７に記載の搬送方法。
10. （ｃ）前記クラッチ機構により前記第１の保持アームと前記第２の保持アームを連結し、且つ、前記ラッチ機構により前記第２の保持アームと前記駆動アームの固定を解除した状態で、前記回転機構を作動することで、前記第１の保持アームと前記第２の保持アームを同時に水平方向に回転させる工程、をさらに有する、請求項７〜９のいずれか一項に記載の搬送方法。

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