JP3745064B2 - 基板搬送装置およびそれを用いた基板搬送方法ならびに基板姿勢変換装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は第１ポジションに配置された半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、光ディスク用基板等の基板（以下「基板」という。）を搬送して、その基板を第２ポジションに配置する基板搬送装置およびそれを用いた基板搬送方法ならびに基板姿勢変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、各種基板処理を行う場合に、カセットに水平姿勢で収納された基板をカセットから搬出し、水平姿勢のまま基板処理を行ったり、カセット鉛直姿勢で収納された基板をカセットから搬出し、鉛直姿勢のまま基板処理を行ったりする方法がある。
【０００３】
また、諸般の事情から収納された基板が鉛直姿勢であるようにカセットを基板処理装置に投入した場合や、水平に基板を収納したカセットを基板処理装置に投入した場合に、カセットごと９０゜の横転をさせて基板の姿勢を変換して処理する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前者の技術の場合、実際には水平姿勢で行った方が有利な処理と鉛直姿勢で行った方が有利な処理とを含む複数の処理を行う場合でも、いずれかの姿勢のままで処理を行わなければならなかった。
【０００５】
また、後者の技術の場合、基板を搬送するロボット以外にカセット内に基板が収納された状態でカセットを横転させる装置が余分に必要となり、装置の製造コストが高くなっていた。
【０００６】
また、カセットの姿勢変換の際にカセットの基板支持部分と基板との間に摩擦が生じてパーティクル等が発生するといった問題が生じていた。
【０００７】
この発明は、従来技術における上述の問題の克服を意図しており、基板の姿勢を変更することが可能で、かつ製造コストが少なくて済み、パーティクルの発生を抑えることができる基板搬送装置およびそれを用いた基板搬送方法ならびに基板姿勢変換装置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】
上記の目的を達成するため、この発明の請求項１の装置は、第１ポジションに配置された基板を搬送して第２ポジションに配置する基板搬送装置であって、支持板と、前記支持板に設けられ、基板を支持する複数のピンと、基板を収容可能な収容溝を有するチャックとを備える基板保持手段と、前記基板保持手段を、ほぼ前記支持板の基部と先端部とを結ぶ軸線を中心に回動させることにより、前記基板保持手段によって保持された基板を、少なくとも、水平姿勢、第１の鉛直姿勢、および前記第１の鉛直姿勢に対して上下反転の関係にある第２の鉛直姿勢、のうちのいずれかの姿勢とすることを許容する第１駆動手段と、前記第１ポジションおよび前記第２ポジションの間で前記基板保持手段を移動させる第２駆動手段とを備え、前記チャックが、前記先端部に固定された固定チャックと、前記基部に近い側において、前記軸線に関してほぼ対称に配置され、独立して開閉可能な複数の開閉チャックとを備える。
【００１０】
また、この発明の請求項２の装置は、請求項１の基板搬送装置であって、複数の前記基板保持手段を多段に積層したことを特徴とする。
【００１１】
また、この発明の請求項３の装置は、請求項１または請求項２の基板搬送装置において、前記収容溝の奥側が狭まっているとともに、その底部が少なくとも基板の厚さより大きな幅のフラット部分を備える。
【００１２】
また、この発明の請求項４の方法は、請求項１ないし請求項３のうちのいずれかの基板搬送装置を用いて、前記第１ポジションに配置された基板を搬送して前記第２ポジションに配置する基板搬送方法であって、前記第１ポジションにおいて水平姿勢で配置された基板を前記基板保持手段によって保持しつつ、基板を水平姿勢で前記第１ポジションから搬出する工程と、基板を保持した前記基板保持手段を前記第２駆動手段によって前記第２ポジションへと移動させるとともに、前記第１ポジションから搬出された後、前記第２ポジションに前記基板を搬入する前までの期間に前記第１駆動手段によって前記基板保持手段を回動させることにより、第１と第２の鉛直姿勢のうちあらかじめ決定された鉛直姿勢へと基板の姿勢を変換する工程と、基板の姿勢の変換後に基板を前記第２ポジションへ搬入して前記基板保持手段による基板の保持を解放する工程と、を備える。
【００１３】
また、この発明の請求項５の方法は、請求項４の基板搬送方法であって、前記第２ポジションは基板を載置する第１および第２の基板載置部を有しており、前記第１ポジションに配置されている所定枚数の基板を前記基板保持手段によって搬出し、前記基板保持手段の一方向への回動によって前記第１の鉛直姿勢に変換して前記第１の基板載置部に配置し、前記第１ポジションに配置されている残りの基板を前記基板保持手段によって搬出し、前記基板保持手段の他方向への回動によって前記第２の鉛直姿勢に変換して前記第２の基板載置部に配置することを特徴とする。
【００１４】
また、この発明の請求項６の方法は、請求項１ないし請求項３のうちのいずれかの基板搬送装置を用いて、前記第１ポジションに配置された基板を搬送して前記第２ポジションに配置する基板搬送方法であって、前記第１ポジションにおいて鉛直姿勢で配置された基板を前記基板保持手段によって前記基板を保持しつつ、前記基板を鉛直姿勢で前記第１ポジションから搬出する工程と、基板を保持した前記基板保持手段を前記第２駆動手段によって前記第２ポジションへと移動させるとともに、前記第１ポジションから搬出された後、前記第２ポジションに前記基板を搬入する前までの期間に前記第１駆動手段によって前記基板保持手段を回動させることにより、水平姿勢へと基板の姿勢を変換する工程と、基板の姿勢の変換後に基板を前記第２ポジションへ搬入して前記基板保持手段による基板の保持を解放する工程と、を備える。
【００１５】
また、この発明の請求項７の方法は、請求項６の基板搬送方法であって、前記第１ポジションが、第１の鉛直姿勢で基板を載置する第１の基板載置部と、第２の鉛直姿勢で基板を載置する第２の基板載置部を有しており、前記第１の基板載置部から前記第１の鉛直姿勢で前記基板保持手段によって搬出された基板を、前記基板保持手段の一方向への回動によって前記水平姿勢に変換して前記第１ポジションに搬送し、前記第２の基板載置部から前記第２の鉛直姿勢で前記基板保持手段によって搬出された基板を、前記基板保持手段の他方向への回動によって水平姿勢に変換して前記第２ポジションに搬送することを特徴とする。
【００１６】
また、この発明の請求項８の装置は、基板を水平姿勢から鉛直姿勢へと姿勢変換する基板姿勢変換装置であって、支持板と、前記支持板に設けられ、基板を支持する複数のピンと、基板を収容可能な収容溝を有するチャックとを備える基板保持手段と、前記基板保持手段を、ほぼ前記支持板の基部と先端部とを結ぶ軸線を中心に回動させることにより、前記基板保持手段によって保持された基板を、少なくとも、水平姿勢、第１の鉛直姿勢、および前記第１の鉛直姿勢に対して上下反転の関係にある第２の鉛直姿勢、のうちのいずれかの姿勢とすることを許容する回動駆動手段とを備え、前記チャックが、前記先端部に固定された固定チャックと、前記基部に近い側において、前記軸線に関してほぼ対称に配置され、独立して開閉可能な複数の開閉チャックとを備える。
【００１８】
【発明の実施の形態】
【００１９】
【１．実施の形態における機構的構成および動作】
図１および図２はこの実施の形態の基板搬送装置を含む基板配列変換装置における側面図および平面図である。これらの図および以下の図において、水平面をＸ−Ｙ面とし、鉛直方向をＺ方向とする３次元座標系Ｘ−Ｙ−Ｚが定義されている。以下、図１および図２を用いてこの実施の形態の基板配列変換装置１の概略構成について説明していく。
【００２０】
基板配列変換装置１は、カセット載置台１０、搬送部としての基板搬送装置２０、収納部３０、基板載置台４０とを備えている。
【００２１】
基板搬送装置２０は第１ポジションとしての後述するカセット載置台１０に載置されたカセットＣＳ1，ＣＳ2から基板Ｗを取り出し、基板載置台４０に基板Ｗを搬送する。
【００２２】
カセット載置台１０にはその上面に作業者の手により１２インチの基板Ｗを最大２５枚収納することができるカセットＣＳ1，ＣＳ2がセットされる。なお、ここでカセットＣＳ1，ＣＳ2は内部に収納された基板Ｗが水平になるようにセットされる。
【００２３】
収納部３０の内部底面には図示しない駆動機構が設けられており、基板搬送装置２０を支持しつつ開口３０ａの長手方向すなわちＹ軸の正負方向に並進移動する。
【００２４】
第２ポジションとしての基板載置台４０の上面には基板載置部４１０ａ，４１０ｂが設けられており、その上部に刻まれた基板枚数（２５枚）と同数の溝に基板Ｗを嵌入させて支持する。
【００２５】
つぎに、要部についてさらに詳細に説明していく。
【００２６】
基板搬送装置２０は基台２１０、水平回動部２２０、第１鉛直回動部２３０、第２鉛直回動部２４０、ハンド回動部２４５、第３鉛直回動部２５０、ハンド２６０を備えている。なお、この基板搬送装置２０の各部のうち、ハンド２６０およびハンド回動部２４５を併せたものが基板姿勢変換装置に相当する。
【００２７】
基台２１０は図２に示した開口３０ａに沿って図示しない制御部の制御に基づいて前述の収納部３０内の駆動機構によりＹ軸の正負方向に並進移動される。
【００２８】
基台２１０の上面に設けられた水平回動部２２０は制御部の制御に基づいて基台２１０内の図示しない回動機構により鉛直方向（Ｚ軸方向）を中心として任意の角度で回動される。
【００２９】
第１鉛直回動部２３０は水平回動部２２０の上方に連結され、矢符Ａ１のように回動する。同様に第１鉛直回動部２３０の上方には第２鉛直回動部２４０が連結され、矢符Ａ２のように回動する。
【００３０】
さらに、第２鉛直回動部２４０の一端にはハンド回動部２４５が連結され、第２鉛直回動部２４０内部の図示しない回動駆動機構により中心軸ＣＡを中心に矢符Ａ３のように任意の角度で回動可能となっている。
【００３１】
また、ハンド回動部２４５の一端には第３鉛直回動部２５０が連結され、矢符Ａ４のように回動する。なお、このハンド回動部２４５の回動によるハンド２６０の回動の詳細は後述する。
【００３２】
このような機構によりハンド２６０はカセット載置台１０、収納部３０、基板載置台４０上方の任意位置に基板Ｗを移動できると共に、基板搬送装置２０から見たハンド２６０の水平面内の中心を軸として回動することができる。
【００３３】
図３はハンド２６０の斜視図である。以下、この図に基づいてハンド２６０の構成を説明していく。
【００３４】
基部である固定板２６１にはエアシリンダ２６２ａ，２６２ｂの一端が固定されており、さらにその他端は回動腕２６３ａ，２６３ｂに連結されている。そして、回動腕２６３ａ，２６３ｂの先端には開閉チャック２６４ａ，２６４ｂが設けられている。開閉チャック２６４ａ，２６４ｂは固定板２６１の中心から後述の固定チャック２６６ａ〜２６６ｅの中心に到る仮想的な軸線ＡＬに関して線対称に設けられている。なお、この軸線ＡＬが前述の第２鉛直回動部２４０の中心軸ＣＡと平行であり、近接するようにハンド２６０は第３鉛直回動部２５０に取り付けられている。
【００３５】
そして、開閉チャック２６４ａ，２６４ｂにはそれぞれ５本の収容溝ＧＡ1〜ＧＡ5が設けられている。そして、収容溝ＧＡ1〜ＧＡ5のうちの隣接するもの同士の間隔は支持板２６５ａ〜２６５ｅの間隔と同じになるように等間隔に形成されている。
【００３６】
また、このハンド２６０ではエアシリンダ２６２ａ，２６２ｂそれぞれの駆動により、回動腕２６３ａ，２６３ｂがそれぞれ独立に回動し、それにより開閉チャック２６４ａ，２６４ｂがそれぞれ独立に開閉する。
【００３７】
また、固定板２６１には５枚の支持板２６５ａ〜２６５ｅがカセットＣＳ1，ＣＳ2内に収納された基板Ｗの間隔と同じ間隔に設けられているが、図４に示すように収容溝ＧＡ1〜ＧＡ5のそれぞれは支持板２６５ａ〜２６５ｅのそれぞれの支持ピン２６７ａ〜２６７ｅ（支持ピン２６７ｂ〜２６７ｅは図示せず）の上端よりわずかに高い位置になるように設けられている。
【００３８】
また、これらの収容溝ＧＡ1〜ＧＡ5はその断面が奥に向けて２段の角度で次第に狭くなったＹ字形の溝になっており、収容溝ＧＡ1〜ＧＡ5のフラット部分である底部ＢＡはその幅ＷＡが基板Ｗの厚さよりわずかに広く構成されている。すなわち、この実施の形態では基板Ｗの厚さを７７５±２５μｍとして、これに対する収容溝ＧＡ1〜ＧＡ5の底部ＢＡの幅ＷＡを８００μｍとしている。
【００３９】
また、支持板２６５ａ〜２６５ｅの固定板２６１に接続されない先端部には固定チャック２６６ａ〜２６６ｅが設けられている。これら固定チャック２６６ａ〜２６６ｅにはそれぞれに収容溝ＧＢ1〜ＧＢ5が設けられており、固定チャック２６６ａ〜２６６ｅの収容溝ＧＡ1〜ＧＡ5と同様に、それぞれの底部ＢＢは基板Ｗの厚さよりわずかにその幅ＷＢが広いフラット部分となっており、その幅ＷＢも収容溝ＧＡ1〜ＧＡ5の底部ＢＡの幅ＷＡと同様となっている。
【００４０】
また、収容溝ＧＢ1〜ＧＢ5の上部スロープＵＳと下部スロープＬＳとはその水平面となす角度および水平方向の長さが異なっている。すなわち、下部スロープＬＳは上部スロープＵＳと比べてその水平面となす角度が小さく、その長さは長くなっている。また、底部ＢＢはそれぞれの支持板２６５ａ〜２６５ｅからの高さが支持ピン２６７ａ〜２６７ｅの高さより高くなっている。
【００４１】
なお、以上において、開閉チャック２６４ａ，２６４ｂの収容溝ＧＡ1〜ＧＡ5、支持板２６５ａ〜２６５ｅ、固定チャック２６６ａ〜２６６ｅおよびそれらの嵌入溝ＧＢ1〜ＧＢ5ならびに支持ピン２６７ａ〜２６７ｅの互いに対応するものがそれぞれ単独の基板保持手段に相当し、この実施の形態の装置ではそれら基板保持手段を多段に積層した状態で備えているものである。
【００４２】
つぎに、このように構成されたハンド２６０により基板Ｗを把持する際の動作について説明する。
【００４３】
基板搬送装置２０の各回動部の動きによってハンド２６０の支持板２６５ａ〜２６５ｅのそれぞれがカセットＣＳ1またはＣＳ2内の互いに隣接する基板Ｗの間に挿入され、支持板２６５ａ〜２６５ｅがカセットＣＳ1またはＣＳ2内の所定位置に位置したところでハンド２６０を上昇させて各基板Ｗを支持板２６５ａ〜２６５ｅに載置する。
【００４４】
図４は開閉チャック２６４ｂが開いている状態での支持板２６５ｃによる基板Ｗの支持の様子を示す図である。なお、図４および後述の図５、図６では支持板２６５ｃのみを図示したが、その他の支持板等も同様の構成である。
【００４５】
載置された状態では基板Ｗは図４のような位置に載置される。この段階では開閉チャック２６４ａ，２６４ｂは開いた状態である。
【００４６】
このように開閉チャック２６４ｂが開いた状態では基板Ｗは支持ピン２６７ｃと固定チャックＬＳとによって支持されている。なお、このときの基板Ｗの高さは収容溝ＧＡ3の底部ＢＡより低く、収容溝ＧＡ3の水平面とのなす角度が大きいスロープ部ＡＳの中程の高さになっている。
【００４７】
図５は開閉チャック２６４ｂが閉じた状態での基板の様子を示す図である。
【００４８】
開閉チャック２６４ｂが閉じられると図５のように基板Ｗは第１スロープ、第２スロープを乗り越えて、基板Ｗの側面が収容溝ＧＡ3の底部ＢＡに当接するようになる。そしてその際には基板Ｗを支持する支持ピン２６７ｃから離れている。
【００４９】
図６は固定チャック２６６ｃにおける基板の様子を示す図であり、図６（ａ）および図６（ｂ）はそれぞれ開閉チャック２６４ａ，２６４ｂが開いた状態および閉じた状態を表わしている。
【００５０】
図６（ａ）のように、開閉チャック２６４ａ，２６４ｂが開いた状態では基板Ｗは支持ピン２６７ａ〜２６７ｅおよび下部スロープＬＳにより支持されている。すなわち、収容溝ＧＢ3の底部ＢＢの高さは支持ピン２６７ａ〜２６７ｅより高くなっている。また、ハンド２６０がカセットＣＳ1，ＣＳ2内において基板を支持する際に基板Ｗが下部スロープＬＳに載置されるように上部スロープＵＳの張出し長さＵＬは短く設定されている。
【００５１】
そして、開閉チャック２６４ａ，２６４ｂが閉じると図６（ｂ）のように基板Ｗは開閉チャック２６４ａ，２６４ｂによって固定チャック２６６ａ〜２６６ｅ方向へ押されて下部スロープＬＳ上を上方に滑り、固定チャック２６６ｃの収容溝ＧＡ3の底部ＢＢに当接される。またそれにより基板Ｗは支持ピン２６７ｃから離れる。このようにしてハンド２６０は最大５枚の基板Ｗを１度に把持することができる。
【００５２】
つぎに、このようにして把持した基板Ｗを基板載置部４１０ａ，４１０ｂに渡す際のハンド２６０の動作について説明する。
【００５３】
図７は第１の鉛直姿勢での基板の受渡しの状況を示す図である。この場合の受渡しでは、まず、基板Ｗをその鏡面を上にして水平姿勢で把持したハンド２６０がハンド回動部２４５の回動により基板搬送装置２０から見て時計回りに９０゜の回動（以下「正回動」という。）を行い、基板Ｗを第１鉛直姿勢にする。このとき、基板Ｗの鏡面はＹ軸の正側を向いている。なお、この時には開閉チャック２６４ａ，２６４ｂは閉じた状態（実線で示した開閉チャック２６４ａと一点鎖線で示した開閉チャック２６４ｂ）にある。
【００５４】
つぎに、上側の開閉チャック２６４ｂを開く（実線で示した開閉チャック２６４ｂ）。
【００５５】
つぎに、基板搬送装置２０がハンド２６０を移動させて基板載置部４１０ａの図示しない溝の上方に、把持された基板Ｗを位置させた後に降下させる。その際、基板Ｗが完全に基板載置部４１０ａの溝に当接した（図７はこのときの状態を示している。）後もハンド２６０をわずかに下方に移動させることによって、固定チャック２６６ａ〜２６６ｅおよび開閉チャック２６４ａから基板Ｗがわずかに離間する。
【００５６】
つぎに、下側の開閉チャック２６４ａを開く（一点鎖線で示した開閉チャック２６４ａ）。
【００５７】
つぎに、ハンド２６０をわずかにＹ軸の負方向に移動させた後、基板Ｗの間から支持板２６５ａ〜２６５ｅを抜き取るようにハンド２６０を後退させる。これにより、第１の鉛直姿勢での基板Ｗの基板載置部４１０ａへの搬送が終了する。
【００５８】
図８は第２の鉛直姿勢での基板Ｗの受渡しの状況を示す図である。この場合の基板Ｗの受渡しでは、まず、基板Ｗをその鏡面を上にして水平姿勢で把持したハンド２６０がハンド回動部２４５の回動により基板搬送装置２０から見て反時計回りに９０゜の回動（以下「逆回動」という。）を行って基板Ｗを第２の鉛直姿勢にする。このとき、基板Ｗの鏡面はＹ軸の負方向を向いている。
【００５９】
そして、上記の第１の鉛直姿勢での受渡しとほぼ同様にして基板Ｗを基板載置部４１０ｂに載置するが、先に開閉チャック２６４ａを開き、基板Ｗを基板載置部４１０ｂに載置する点が異なる。
【００６０】
このように、開閉チャック２６４ａ，２６４ｂのうち、上側のもののみを先に開いて上記のように基板Ｗを受け渡すことができるので、開閉チャック２６４ａ，２６４ｂを両方同時に開く場合と比べて、容易で確実な基板の受渡しを行うことができる。
【００６１】
また、この実施の形態の基板搬送装置２０のハンド２６０では固定チャック２６６ａ〜２６６ｅの収容溝ＧＡ1〜ＧＡ5の底部ＢＡおよび開閉チャック２６４ａ，２６４ｂの収容溝ＧＢ1〜ＧＢ5の底部ＢＢが基板Ｗの厚さより幅の広いフラット部になっているため、上記のように基板Ｗを受け渡す際に、基板Ｗが収容溝ＧＡ1〜ＧＡ5や収容溝ＧＢ1〜ＧＢ5に挟まってハンド２６０から離間せず、その後退とともに基板Ｗが後退するといった不都合が生じない。
【００６２】
【２．実施の形態における処理手順】
図９および図１０は基板配列変換処理の手順を示す図である。以下、これらの図に基づいて基板配列変換処理について説明していく。
【００６３】
処理に当たり、予め基板搬送装置２０は基板搬送位置ＰＳ1に位置しているとともに、そのハンド２６０はその支持板２６５ａ〜２６５ｅが水平になっている。
【００６４】
まず、カセットＣＳ1内の基板Ｗ（第１基板列に相当）の間にハンド２６０の支持板２６５ａ〜２６５ｅを挿入し、最大５枚の基板Ｗを水平姿勢で把持して取り出す（ステップＳ１）。
【００６５】
つぎに、基板搬送装置２０が１８０゜の水平回動を行い、振り返る（ステップＳ２）。
【００６６】
つぎにハンド２６０が９０゜の正回動を行い、基板Ｗを第１鉛直姿勢にする（ステップＳ３）。
【００６７】
つぎに、把持していた基板Ｗを基板載置部４１０ａに載置する（ステップＳ４）。
【００６８】
つぎに、ハンド２６０が９０゜の逆回動を行った（ステップＳ５）後、基板搬送装置２０が再度１８０゜の水平回動をおこない、振り返る（ステップＳ６）。
【００６９】
そして、以上の処理をカセットＣＳ1内の全基板Ｗについて行ったかどうかを判定して（ステップＳ７）、完了していなければステップＳ１に戻り、完了していれば基板配列変換処理を終了することで、上記のステップＳ１〜ステップＳ６の処理をカセットＣＳ1内の全基板Ｗ（この実施の形態では最大２５枚となっている。）について行う。
【００７０】
つぎに基板搬送装置２０はＹ軸の正方向に水平移動して、基板搬送位置ＰＳ2に位置する（図１０のステップＳ８）。
【００７１】
つぎに、カセットＣＳ2内の基板Ｗ（第２基板列に相当）の間にハンド２６０の支持板２６５ａ〜２６５ｅを挿入し、最大５枚の基板Ｗを水平姿勢で把持して取り出す（ステップＳ９）。
【００７２】
つぎに、基板搬送装置２０が１８０゜の水平回動を行い振り返る（ステップＳ１０）。
【００７３】
つぎにハンド２６０が９０゜の逆回動を行い、基板Ｗを第２鉛直姿勢にする（ステップＳ１１）。
【００７４】
つぎに、把持していた基板Ｗを基板載置部４１０ｂに載置する（ステップＳ１２）。
【００７５】
つぎに、ハンド２６０が９０゜の正回動を行った（ステップＳ１３）後、基板搬送装置２０が再度１８０゜の水平回動を行い、振り返る（ステップＳ１４）。
【００７６】
そして、以上の処理をカセットＣＳ2内の全基板Ｗについて行ったかどうかを判定して（ステップＳ１５）、完了していなければステップＳ９に戻り、完了していれば基板配列変換処理を終了することで、上記のステップＳ９〜ステップＳ１４の処理をカセットＣＳ2内の全基板Ｗ（この実施の形態では最大２５枚となっている。）について行う。
【００７７】
以上説明したように、この実施の形態の基板搬送装置２０ではハンド回動部２４５の回動によりハンド２６０が基板Ｗを把持した状態で正逆回動することにより、基板Ｗを第１の鉛直姿勢および第２の鉛直姿勢のそれぞれと水平姿勢とで姿勢変更させることができるため、基板Ｗをカセットごと横転させる必要がないので、その際のカセットと基板Ｗとの摩擦によるパーティクルの発生がなく、また、カセットを横転させるための装置が不要であるので装置の製造コストを抑えることができる。
【００７８】
また、この実施の形態の基板搬送装置２０では、ハンド２６０が複数の基板Ｗを把持できるように構成されているため、一度に複数枚の基板搬送および水平姿勢と第１の鉛直姿勢および第２の鉛直姿勢との間で基板Ｗの姿勢変換を行うことができる。
【００７９】
さらに、この実施の形態の基板搬送装置２０ではカセットＣＳ1内の基板Ｗを第１の鉛直姿勢にして基板載置部４１０ａに載置し、カセットＣＳ2内の基板Ｗを第２の鉛直姿勢にして基板載置部４１０ｂに載置する構成であるため、互いに鏡面の向きの異なる２つの基板列を形成することができる。
【００８０】
【３．変形例】
上記実施の形態ではカセットＣＳ1，ＣＳ2から取り出した基板Ｗを基板載置部４１０ａ，４１０ｂに搬送するのみの構成としたが、逆の手順により基板載置部４１０ａ，４１０ｂから取り出した基板ＷをカセットＣＳ1，ＣＳ2に戻すことを行う構成としてもよい。
【００８１】
また、上記実施の形態では、カセットＣＳ1，ＣＳ2に水平に収納された基板Ｗを第１および第２の鉛直姿勢に変換して基板載置部４１０ａ，４１０ｂに載置する構成としたが、この発明はこれに限られず逆に鉛直姿勢でカセット内に収納された基板を水平姿勢に変換して基板載置部に載置する等の構成でもよい。
【００８２】
また、上記実施の形態では開閉チャック２６４ａ，２６４ｂを独立に開閉可能な構成としたが、この発明はこれに限られず、両開閉チャック２６４ａ，２６４ｂを同時に開閉する構成として、把持した基板Ｗが基板載置部４１０ａ，４１０ｂに当接した後に両開閉チャック２６４ａ，２６４ｂが開くようにしてもよい。
【００８３】
また、上記実施の形態では支持板、固定チャック、開閉チャック２６４ａ，２６４ｂの収容溝のそれぞれを５つずつ設けて一度に把持できる基板Ｗを最大５枚としたが、この発明はこれに限られず、その他の枚数、例えば１枚のみとしたり、１０枚等としてもよい。
【００８４】
また、上記実施の形態では回動腕２６３ａ，２６３ｂを回動駆動する機構としてエアシリンダ２６２ａ，２６２ｂを用いたが、この発明はこれに限られずモータとボールネジを用いた機構等でもよい。
【００８５】
また、上記実施の形態では開閉チャック２６４ａ，２６４ｂの収容溝ＧＡ1〜ＧＡ5や、固定チャック２６６ａ〜２６６ｅの収容溝ＧＢ1〜ＧＢ5を図４〜図６に示す形状としたが、この発明はこれに限られず、Ｖ字形等の形状でもよい。
【００８６】
さらに、上記実施の形態では支持ピン２６７ａ〜２６７ｅを支持板２６５ａ〜２６５ｅのそれぞれに２つずつ設ける構成としたが、この発明はこれに限られず、３つ設ける等の構成でもよい。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜請求項３および請求項８の発明では第１駆動手段により基板保持手段を、ほぼ支持板の基部と先端部とを結ぶ軸線のまわりに回動させることにより、それによって保持された基板を、少なくとも、水平姿勢、第１の鉛直姿勢、および第１の鉛直姿勢に対して上下反転の関係にある第２の鉛直姿勢、のうちの任意の姿勢とすることを許容することができるため、基板の姿勢を変換する際に基板をカセットごと横転させたりする必要がないので、その際のカセットと基板との摩擦によるパーティクルの発生がなく、また、カセットを横転させるための装置が不要であるので装置の製造コストを抑えることができる。
【００８８】
また、請求項４および請求項５の発明では、基板を水平姿勢で第１ポジションから搬出した後、第１駆動手段によって基板保持手段を回動させることにより、第１と第２の鉛直姿勢のうちあらかじめ決定された鉛直姿勢へと基板の姿勢を変換して第２ポジションへ搬入する構成であるため、また、請求項６および請求項７の発明では基板を鉛直姿勢で第１ポジションから搬出した後、第１駆動手段によって基板保持手段を回動させることにより、水平姿勢へと基板の姿勢を変換し、第２ポジションへ搬入する構成であるため、上記の請求項１〜請求項３および請求項８の発明と同様の効果を有する。
【００８９】
また、請求項１および請求項８の発明では基板保持手段が独立して開閉可能な複数の開閉チャックを備えるため、基板が第１の鉛直姿勢および第２の鉛直姿勢にある状態で、それら複数の開閉チャックのうち、相対的に高く位置する開閉チャックのみを開いた状態で基板を第２ポジションに配置させた後に、残りの開閉チャックを開くことにより基板を搬送することができるので、複数の開閉チャックを両方同時に開く場合と比べて、確実な基板の搬送を行うことができる。
【００９０】
また、請求項２の発明では複数の基板保持手段を多段に積層した状態で備えるため、一度に複数枚の基板搬送および上記のような基板の姿勢変換を行うことができる。
【００９１】
また、請求項３の発明では、基板保持手段の収容溝の奥側が狭まっているとともに、その底部が少なくとも基板の厚さより大きな幅のフラット部分を備えるため、基板の搬送時の基板保持手段が退去する際に基板が収容溝から抜けないで基板保持手段とともに移動してしまい、搬送に失敗するといったことがなく、確実な基板の搬送を行うことができる。
【００９２】
また、請求項５の発明では、水平姿勢で第１ポジションに配置された基板を搬送して、第２ポジションにおいて第１の鉛直姿勢とこの鉛直姿勢と上下反転の関係にある第２の鉛直姿勢で第１の基板載置部および第２の基板載置部に基板を配置しているので、第２ポジション配置後の処理工程において、基板の向きを反転させて処理する必要がある場合でも、基板の向きを反転させる回転機構を設ける必要がないという効果がある。
【００９３】
また、請求項７の発明では、第１ポジションにおいて第１の鉛直姿勢とこの鉛直姿勢と上下反転の関係にある第２の鉛直姿勢で第１の基板載置部および第２の基板載置部に配置された基板を搬送して、水平姿勢で第２ポジションに基板を配置しているので、第１ポジション配置前の処理工程により第１ポジションで異なる鉛直姿勢に配置されている基板を搬送して、第２ポジションで基板を水平姿勢に整列配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の基板配列変換装置における側面図である。
【図２】実施の形態の基板配列変換装置における平面図である。
【図３】ハンドの斜視図である。
【図４】開閉チャックが開いている状態での基板の様子を示す図である。
【図５】開閉チャックが閉じた状態での基板の様子を示す図である。
【図６】開閉チャックが開閉した状態での固定チャックにおける基板の様子を示す図である。
【図７】第１の鉛直姿勢での基板の受渡しの状況を示す図である。
【図８】第２の鉛直姿勢での基板の受渡しの状況を示す図である。
【図９】基板配列変換処理の手順を示す図である。
【図１０】基板配列変換処理の手順を示す図である。
【符号の説明】
１ 基板配列変換装置
２０ 基板搬送装置
１０ カセット載置台
４０ 基板載置台
２４５ ハンド回動部
２６０ ハンド
２６２ａ，２６２ｂ エアシリンダ
２６４ａ，２６４ｂ 開閉チャック
２６５ａ〜２６５ｅ 支持板
２６６ａ〜２６６ｅ 固定チャック
２６７ａ〜２６７ｅ 支持ピン
４１０ａ，４１０ｂ 基板載置部
ＢＡ，ＢＢ 底部
ＧＡ1〜ＧＡ5，ＧＢ1〜ＧＢ5 収容溝
Ｗ 基板
【発明の属する技術分野】
この発明は第１ポジションに配置された半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、光ディスク用基板等の基板（以下「基板」という。）を搬送して、その基板を第２ポジションに配置する基板搬送装置およびそれを用いた基板搬送方法ならびに基板姿勢変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、各種基板処理を行う場合に、カセットに水平姿勢で収納された基板をカセットから搬出し、水平姿勢のまま基板処理を行ったり、カセット鉛直姿勢で収納された基板をカセットから搬出し、鉛直姿勢のまま基板処理を行ったりする方法がある。
【０００３】
また、諸般の事情から収納された基板が鉛直姿勢であるようにカセットを基板処理装置に投入した場合や、水平に基板を収納したカセットを基板処理装置に投入した場合に、カセットごと９０゜の横転をさせて基板の姿勢を変換して処理する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前者の技術の場合、実際には水平姿勢で行った方が有利な処理と鉛直姿勢で行った方が有利な処理とを含む複数の処理を行う場合でも、いずれかの姿勢のままで処理を行わなければならなかった。
【０００５】
また、後者の技術の場合、基板を搬送するロボット以外にカセット内に基板が収納された状態でカセットを横転させる装置が余分に必要となり、装置の製造コストが高くなっていた。
【０００６】
また、カセットの姿勢変換の際にカセットの基板支持部分と基板との間に摩擦が生じてパーティクル等が発生するといった問題が生じていた。
【０００７】
この発明は、従来技術における上述の問題の克服を意図しており、基板の姿勢を変更することが可能で、かつ製造コストが少なくて済み、パーティクルの発生を抑えることができる基板搬送装置およびそれを用いた基板搬送方法ならびに基板姿勢変換装置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】
上記の目的を達成するため、この発明の請求項１の装置は、第１ポジションに配置された基板を搬送して第２ポジションに配置する基板搬送装置であって、支持板と、前記支持板に設けられ、基板を支持する複数のピンと、基板を収容可能な収容溝を有するチャックとを備える基板保持手段と、前記基板保持手段を、ほぼ前記支持板の基部と先端部とを結ぶ軸線を中心に回動させることにより、前記基板保持手段によって保持された基板を、少なくとも、水平姿勢、第１の鉛直姿勢、および前記第１の鉛直姿勢に対して上下反転の関係にある第２の鉛直姿勢、のうちのいずれかの姿勢とすることを許容する第１駆動手段と、前記第１ポジションおよび前記第２ポジションの間で前記基板保持手段を移動させる第２駆動手段とを備え、前記チャックが、前記先端部に固定された固定チャックと、前記基部に近い側において、前記軸線に関してほぼ対称に配置され、独立して開閉可能な複数の開閉チャックとを備える。
【００１０】
また、この発明の請求項２の装置は、請求項１の基板搬送装置であって、複数の前記基板保持手段を多段に積層したことを特徴とする。
【００１１】
また、この発明の請求項３の装置は、請求項１または請求項２の基板搬送装置において、前記収容溝の奥側が狭まっているとともに、その底部が少なくとも基板の厚さより大きな幅のフラット部分を備える。
【００１２】
また、この発明の請求項４の方法は、請求項１ないし請求項３のうちのいずれかの基板搬送装置を用いて、前記第１ポジションに配置された基板を搬送して前記第２ポジションに配置する基板搬送方法であって、前記第１ポジションにおいて水平姿勢で配置された基板を前記基板保持手段によって保持しつつ、基板を水平姿勢で前記第１ポジションから搬出する工程と、基板を保持した前記基板保持手段を前記第２駆動手段によって前記第２ポジションへと移動させるとともに、前記第１ポジションから搬出された後、前記第２ポジションに前記基板を搬入する前までの期間に前記第１駆動手段によって前記基板保持手段を回動させることにより、第１と第２の鉛直姿勢のうちあらかじめ決定された鉛直姿勢へと基板の姿勢を変換する工程と、基板の姿勢の変換後に基板を前記第２ポジションへ搬入して前記基板保持手段による基板の保持を解放する工程と、を備える。
【００１３】
また、この発明の請求項５の方法は、請求項４の基板搬送方法であって、前記第２ポジションは基板を載置する第１および第２の基板載置部を有しており、前記第１ポジションに配置されている所定枚数の基板を前記基板保持手段によって搬出し、前記基板保持手段の一方向への回動によって前記第１の鉛直姿勢に変換して前記第１の基板載置部に配置し、前記第１ポジションに配置されている残りの基板を前記基板保持手段によって搬出し、前記基板保持手段の他方向への回動によって前記第２の鉛直姿勢に変換して前記第２の基板載置部に配置することを特徴とする。
【００１４】
また、この発明の請求項６の方法は、請求項１ないし請求項３のうちのいずれかの基板搬送装置を用いて、前記第１ポジションに配置された基板を搬送して前記第２ポジションに配置する基板搬送方法であって、前記第１ポジションにおいて鉛直姿勢で配置された基板を前記基板保持手段によって前記基板を保持しつつ、前記基板を鉛直姿勢で前記第１ポジションから搬出する工程と、基板を保持した前記基板保持手段を前記第２駆動手段によって前記第２ポジションへと移動させるとともに、前記第１ポジションから搬出された後、前記第２ポジションに前記基板を搬入する前までの期間に前記第１駆動手段によって前記基板保持手段を回動させることにより、水平姿勢へと基板の姿勢を変換する工程と、基板の姿勢の変換後に基板を前記第２ポジションへ搬入して前記基板保持手段による基板の保持を解放する工程と、を備える。
【００１５】
また、この発明の請求項７の方法は、請求項６の基板搬送方法であって、前記第１ポジションが、第１の鉛直姿勢で基板を載置する第１の基板載置部と、第２の鉛直姿勢で基板を載置する第２の基板載置部を有しており、前記第１の基板載置部から前記第１の鉛直姿勢で前記基板保持手段によって搬出された基板を、前記基板保持手段の一方向への回動によって前記水平姿勢に変換して前記第１ポジションに搬送し、前記第２の基板載置部から前記第２の鉛直姿勢で前記基板保持手段によって搬出された基板を、前記基板保持手段の他方向への回動によって水平姿勢に変換して前記第２ポジションに搬送することを特徴とする。
【００１６】
また、この発明の請求項８の装置は、基板を水平姿勢から鉛直姿勢へと姿勢変換する基板姿勢変換装置であって、支持板と、前記支持板に設けられ、基板を支持する複数のピンと、基板を収容可能な収容溝を有するチャックとを備える基板保持手段と、前記基板保持手段を、ほぼ前記支持板の基部と先端部とを結ぶ軸線を中心に回動させることにより、前記基板保持手段によって保持された基板を、少なくとも、水平姿勢、第１の鉛直姿勢、および前記第１の鉛直姿勢に対して上下反転の関係にある第２の鉛直姿勢、のうちのいずれかの姿勢とすることを許容する回動駆動手段とを備え、前記チャックが、前記先端部に固定された固定チャックと、前記基部に近い側において、前記軸線に関してほぼ対称に配置され、独立して開閉可能な複数の開閉チャックとを備える。
【００１８】
【発明の実施の形態】
【００１９】
【１．実施の形態における機構的構成および動作】
図１および図２はこの実施の形態の基板搬送装置を含む基板配列変換装置における側面図および平面図である。これらの図および以下の図において、水平面をＸ−Ｙ面とし、鉛直方向をＺ方向とする３次元座標系Ｘ−Ｙ−Ｚが定義されている。以下、図１および図２を用いてこの実施の形態の基板配列変換装置１の概略構成について説明していく。
【００２０】
基板配列変換装置１は、カセット載置台１０、搬送部としての基板搬送装置２０、収納部３０、基板載置台４０とを備えている。
【００２１】
基板搬送装置２０は第１ポジションとしての後述するカセット載置台１０に載置されたカセットＣＳ1，ＣＳ2から基板Ｗを取り出し、基板載置台４０に基板Ｗを搬送する。
【００２２】
カセット載置台１０にはその上面に作業者の手により１２インチの基板Ｗを最大２５枚収納することができるカセットＣＳ1，ＣＳ2がセットされる。なお、ここでカセットＣＳ1，ＣＳ2は内部に収納された基板Ｗが水平になるようにセットされる。
【００２３】
収納部３０の内部底面には図示しない駆動機構が設けられており、基板搬送装置２０を支持しつつ開口３０ａの長手方向すなわちＹ軸の正負方向に並進移動する。
【００２４】
第２ポジションとしての基板載置台４０の上面には基板載置部４１０ａ，４１０ｂが設けられており、その上部に刻まれた基板枚数（２５枚）と同数の溝に基板Ｗを嵌入させて支持する。
【００２５】
つぎに、要部についてさらに詳細に説明していく。
【００２６】
基板搬送装置２０は基台２１０、水平回動部２２０、第１鉛直回動部２３０、第２鉛直回動部２４０、ハンド回動部２４５、第３鉛直回動部２５０、ハンド２６０を備えている。なお、この基板搬送装置２０の各部のうち、ハンド２６０およびハンド回動部２４５を併せたものが基板姿勢変換装置に相当する。
【００２７】
基台２１０は図２に示した開口３０ａに沿って図示しない制御部の制御に基づいて前述の収納部３０内の駆動機構によりＹ軸の正負方向に並進移動される。
【００２８】
基台２１０の上面に設けられた水平回動部２２０は制御部の制御に基づいて基台２１０内の図示しない回動機構により鉛直方向（Ｚ軸方向）を中心として任意の角度で回動される。
【００２９】
第１鉛直回動部２３０は水平回動部２２０の上方に連結され、矢符Ａ１のように回動する。同様に第１鉛直回動部２３０の上方には第２鉛直回動部２４０が連結され、矢符Ａ２のように回動する。
【００３０】
さらに、第２鉛直回動部２４０の一端にはハンド回動部２４５が連結され、第２鉛直回動部２４０内部の図示しない回動駆動機構により中心軸ＣＡを中心に矢符Ａ３のように任意の角度で回動可能となっている。
【００３１】
また、ハンド回動部２４５の一端には第３鉛直回動部２５０が連結され、矢符Ａ４のように回動する。なお、このハンド回動部２４５の回動によるハンド２６０の回動の詳細は後述する。
【００３２】
このような機構によりハンド２６０はカセット載置台１０、収納部３０、基板載置台４０上方の任意位置に基板Ｗを移動できると共に、基板搬送装置２０から見たハンド２６０の水平面内の中心を軸として回動することができる。
【００３３】
図３はハンド２６０の斜視図である。以下、この図に基づいてハンド２６０の構成を説明していく。
【００３４】
基部である固定板２６１にはエアシリンダ２６２ａ，２６２ｂの一端が固定されており、さらにその他端は回動腕２６３ａ，２６３ｂに連結されている。そして、回動腕２６３ａ，２６３ｂの先端には開閉チャック２６４ａ，２６４ｂが設けられている。開閉チャック２６４ａ，２６４ｂは固定板２６１の中心から後述の固定チャック２６６ａ〜２６６ｅの中心に到る仮想的な軸線ＡＬに関して線対称に設けられている。なお、この軸線ＡＬが前述の第２鉛直回動部２４０の中心軸ＣＡと平行であり、近接するようにハンド２６０は第３鉛直回動部２５０に取り付けられている。
【００３５】
そして、開閉チャック２６４ａ，２６４ｂにはそれぞれ５本の収容溝ＧＡ1〜ＧＡ5が設けられている。そして、収容溝ＧＡ1〜ＧＡ5のうちの隣接するもの同士の間隔は支持板２６５ａ〜２６５ｅの間隔と同じになるように等間隔に形成されている。
【００３６】
また、このハンド２６０ではエアシリンダ２６２ａ，２６２ｂそれぞれの駆動により、回動腕２６３ａ，２６３ｂがそれぞれ独立に回動し、それにより開閉チャック２６４ａ，２６４ｂがそれぞれ独立に開閉する。
【００３７】
また、固定板２６１には５枚の支持板２６５ａ〜２６５ｅがカセットＣＳ1，ＣＳ2内に収納された基板Ｗの間隔と同じ間隔に設けられているが、図４に示すように収容溝ＧＡ1〜ＧＡ5のそれぞれは支持板２６５ａ〜２６５ｅのそれぞれの支持ピン２６７ａ〜２６７ｅ（支持ピン２６７ｂ〜２６７ｅは図示せず）の上端よりわずかに高い位置になるように設けられている。
【００３８】
また、これらの収容溝ＧＡ1〜ＧＡ5はその断面が奥に向けて２段の角度で次第に狭くなったＹ字形の溝になっており、収容溝ＧＡ1〜ＧＡ5のフラット部分である底部ＢＡはその幅ＷＡが基板Ｗの厚さよりわずかに広く構成されている。すなわち、この実施の形態では基板Ｗの厚さを７７５±２５μｍとして、これに対する収容溝ＧＡ1〜ＧＡ5の底部ＢＡの幅ＷＡを８００μｍとしている。
【００３９】
また、支持板２６５ａ〜２６５ｅの固定板２６１に接続されない先端部には固定チャック２６６ａ〜２６６ｅが設けられている。これら固定チャック２６６ａ〜２６６ｅにはそれぞれに収容溝ＧＢ1〜ＧＢ5が設けられており、固定チャック２６６ａ〜２６６ｅの収容溝ＧＡ1〜ＧＡ5と同様に、それぞれの底部ＢＢは基板Ｗの厚さよりわずかにその幅ＷＢが広いフラット部分となっており、その幅ＷＢも収容溝ＧＡ1〜ＧＡ5の底部ＢＡの幅ＷＡと同様となっている。
【００４０】
また、収容溝ＧＢ1〜ＧＢ5の上部スロープＵＳと下部スロープＬＳとはその水平面となす角度および水平方向の長さが異なっている。すなわち、下部スロープＬＳは上部スロープＵＳと比べてその水平面となす角度が小さく、その長さは長くなっている。また、底部ＢＢはそれぞれの支持板２６５ａ〜２６５ｅからの高さが支持ピン２６７ａ〜２６７ｅの高さより高くなっている。
【００４１】
なお、以上において、開閉チャック２６４ａ，２６４ｂの収容溝ＧＡ1〜ＧＡ5、支持板２６５ａ〜２６５ｅ、固定チャック２６６ａ〜２６６ｅおよびそれらの嵌入溝ＧＢ1〜ＧＢ5ならびに支持ピン２６７ａ〜２６７ｅの互いに対応するものがそれぞれ単独の基板保持手段に相当し、この実施の形態の装置ではそれら基板保持手段を多段に積層した状態で備えているものである。
【００４２】
つぎに、このように構成されたハンド２６０により基板Ｗを把持する際の動作について説明する。
【００４３】
基板搬送装置２０の各回動部の動きによってハンド２６０の支持板２６５ａ〜２６５ｅのそれぞれがカセットＣＳ1またはＣＳ2内の互いに隣接する基板Ｗの間に挿入され、支持板２６５ａ〜２６５ｅがカセットＣＳ1またはＣＳ2内の所定位置に位置したところでハンド２６０を上昇させて各基板Ｗを支持板２６５ａ〜２６５ｅに載置する。
【００４４】
図４は開閉チャック２６４ｂが開いている状態での支持板２６５ｃによる基板Ｗの支持の様子を示す図である。なお、図４および後述の図５、図６では支持板２６５ｃのみを図示したが、その他の支持板等も同様の構成である。
【００４５】
載置された状態では基板Ｗは図４のような位置に載置される。この段階では開閉チャック２６４ａ，２６４ｂは開いた状態である。
【００４６】
このように開閉チャック２６４ｂが開いた状態では基板Ｗは支持ピン２６７ｃと固定チャックＬＳとによって支持されている。なお、このときの基板Ｗの高さは収容溝ＧＡ3の底部ＢＡより低く、収容溝ＧＡ3の水平面とのなす角度が大きいスロープ部ＡＳの中程の高さになっている。
【００４７】
図５は開閉チャック２６４ｂが閉じた状態での基板の様子を示す図である。
【００４８】
開閉チャック２６４ｂが閉じられると図５のように基板Ｗは第１スロープ、第２スロープを乗り越えて、基板Ｗの側面が収容溝ＧＡ3の底部ＢＡに当接するようになる。そしてその際には基板Ｗを支持する支持ピン２６７ｃから離れている。
【００４９】
図６は固定チャック２６６ｃにおける基板の様子を示す図であり、図６（ａ）および図６（ｂ）はそれぞれ開閉チャック２６４ａ，２６４ｂが開いた状態および閉じた状態を表わしている。
【００５０】
図６（ａ）のように、開閉チャック２６４ａ，２６４ｂが開いた状態では基板Ｗは支持ピン２６７ａ〜２６７ｅおよび下部スロープＬＳにより支持されている。すなわち、収容溝ＧＢ3の底部ＢＢの高さは支持ピン２６７ａ〜２６７ｅより高くなっている。また、ハンド２６０がカセットＣＳ1，ＣＳ2内において基板を支持する際に基板Ｗが下部スロープＬＳに載置されるように上部スロープＵＳの張出し長さＵＬは短く設定されている。
【００５１】
そして、開閉チャック２６４ａ，２６４ｂが閉じると図６（ｂ）のように基板Ｗは開閉チャック２６４ａ，２６４ｂによって固定チャック２６６ａ〜２６６ｅ方向へ押されて下部スロープＬＳ上を上方に滑り、固定チャック２６６ｃの収容溝ＧＡ3の底部ＢＢに当接される。またそれにより基板Ｗは支持ピン２６７ｃから離れる。このようにしてハンド２６０は最大５枚の基板Ｗを１度に把持することができる。
【００５２】
つぎに、このようにして把持した基板Ｗを基板載置部４１０ａ，４１０ｂに渡す際のハンド２６０の動作について説明する。
【００５３】
図７は第１の鉛直姿勢での基板の受渡しの状況を示す図である。この場合の受渡しでは、まず、基板Ｗをその鏡面を上にして水平姿勢で把持したハンド２６０がハンド回動部２４５の回動により基板搬送装置２０から見て時計回りに９０゜の回動（以下「正回動」という。）を行い、基板Ｗを第１鉛直姿勢にする。このとき、基板Ｗの鏡面はＹ軸の正側を向いている。なお、この時には開閉チャック２６４ａ，２６４ｂは閉じた状態（実線で示した開閉チャック２６４ａと一点鎖線で示した開閉チャック２６４ｂ）にある。
【００５４】
つぎに、上側の開閉チャック２６４ｂを開く（実線で示した開閉チャック２６４ｂ）。
【００５５】
つぎに、基板搬送装置２０がハンド２６０を移動させて基板載置部４１０ａの図示しない溝の上方に、把持された基板Ｗを位置させた後に降下させる。その際、基板Ｗが完全に基板載置部４１０ａの溝に当接した（図７はこのときの状態を示している。）後もハンド２６０をわずかに下方に移動させることによって、固定チャック２６６ａ〜２６６ｅおよび開閉チャック２６４ａから基板Ｗがわずかに離間する。
【００５６】
つぎに、下側の開閉チャック２６４ａを開く（一点鎖線で示した開閉チャック２６４ａ）。
【００５７】
つぎに、ハンド２６０をわずかにＹ軸の負方向に移動させた後、基板Ｗの間から支持板２６５ａ〜２６５ｅを抜き取るようにハンド２６０を後退させる。これにより、第１の鉛直姿勢での基板Ｗの基板載置部４１０ａへの搬送が終了する。
【００５８】
図８は第２の鉛直姿勢での基板Ｗの受渡しの状況を示す図である。この場合の基板Ｗの受渡しでは、まず、基板Ｗをその鏡面を上にして水平姿勢で把持したハンド２６０がハンド回動部２４５の回動により基板搬送装置２０から見て反時計回りに９０゜の回動（以下「逆回動」という。）を行って基板Ｗを第２の鉛直姿勢にする。このとき、基板Ｗの鏡面はＹ軸の負方向を向いている。
【００５９】
そして、上記の第１の鉛直姿勢での受渡しとほぼ同様にして基板Ｗを基板載置部４１０ｂに載置するが、先に開閉チャック２６４ａを開き、基板Ｗを基板載置部４１０ｂに載置する点が異なる。
【００６０】
このように、開閉チャック２６４ａ，２６４ｂのうち、上側のもののみを先に開いて上記のように基板Ｗを受け渡すことができるので、開閉チャック２６４ａ，２６４ｂを両方同時に開く場合と比べて、容易で確実な基板の受渡しを行うことができる。
【００６１】
また、この実施の形態の基板搬送装置２０のハンド２６０では固定チャック２６６ａ〜２６６ｅの収容溝ＧＡ1〜ＧＡ5の底部ＢＡおよび開閉チャック２６４ａ，２６４ｂの収容溝ＧＢ1〜ＧＢ5の底部ＢＢが基板Ｗの厚さより幅の広いフラット部になっているため、上記のように基板Ｗを受け渡す際に、基板Ｗが収容溝ＧＡ1〜ＧＡ5や収容溝ＧＢ1〜ＧＢ5に挟まってハンド２６０から離間せず、その後退とともに基板Ｗが後退するといった不都合が生じない。
【００６２】
【２．実施の形態における処理手順】
図９および図１０は基板配列変換処理の手順を示す図である。以下、これらの図に基づいて基板配列変換処理について説明していく。
【００６３】
処理に当たり、予め基板搬送装置２０は基板搬送位置ＰＳ1に位置しているとともに、そのハンド２６０はその支持板２６５ａ〜２６５ｅが水平になっている。
【００６４】
まず、カセットＣＳ1内の基板Ｗ（第１基板列に相当）の間にハンド２６０の支持板２６５ａ〜２６５ｅを挿入し、最大５枚の基板Ｗを水平姿勢で把持して取り出す（ステップＳ１）。
【００６５】
つぎに、基板搬送装置２０が１８０゜の水平回動を行い、振り返る（ステップＳ２）。
【００６６】
つぎにハンド２６０が９０゜の正回動を行い、基板Ｗを第１鉛直姿勢にする（ステップＳ３）。
【００６７】
つぎに、把持していた基板Ｗを基板載置部４１０ａに載置する（ステップＳ４）。
【００６８】
つぎに、ハンド２６０が９０゜の逆回動を行った（ステップＳ５）後、基板搬送装置２０が再度１８０゜の水平回動をおこない、振り返る（ステップＳ６）。
【００６９】
そして、以上の処理をカセットＣＳ1内の全基板Ｗについて行ったかどうかを判定して（ステップＳ７）、完了していなければステップＳ１に戻り、完了していれば基板配列変換処理を終了することで、上記のステップＳ１〜ステップＳ６の処理をカセットＣＳ1内の全基板Ｗ（この実施の形態では最大２５枚となっている。）について行う。
【００７０】
つぎに基板搬送装置２０はＹ軸の正方向に水平移動して、基板搬送位置ＰＳ2に位置する（図１０のステップＳ８）。
【００７１】
つぎに、カセットＣＳ2内の基板Ｗ（第２基板列に相当）の間にハンド２６０の支持板２６５ａ〜２６５ｅを挿入し、最大５枚の基板Ｗを水平姿勢で把持して取り出す（ステップＳ９）。
【００７２】
つぎに、基板搬送装置２０が１８０゜の水平回動を行い振り返る（ステップＳ１０）。
【００７３】
つぎにハンド２６０が９０゜の逆回動を行い、基板Ｗを第２鉛直姿勢にする（ステップＳ１１）。
【００７４】
つぎに、把持していた基板Ｗを基板載置部４１０ｂに載置する（ステップＳ１２）。
【００７５】
つぎに、ハンド２６０が９０゜の正回動を行った（ステップＳ１３）後、基板搬送装置２０が再度１８０゜の水平回動を行い、振り返る（ステップＳ１４）。
【００７６】
そして、以上の処理をカセットＣＳ2内の全基板Ｗについて行ったかどうかを判定して（ステップＳ１５）、完了していなければステップＳ９に戻り、完了していれば基板配列変換処理を終了することで、上記のステップＳ９〜ステップＳ１４の処理をカセットＣＳ2内の全基板Ｗ（この実施の形態では最大２５枚となっている。）について行う。
【００７７】
以上説明したように、この実施の形態の基板搬送装置２０ではハンド回動部２４５の回動によりハンド２６０が基板Ｗを把持した状態で正逆回動することにより、基板Ｗを第１の鉛直姿勢および第２の鉛直姿勢のそれぞれと水平姿勢とで姿勢変更させることができるため、基板Ｗをカセットごと横転させる必要がないので、その際のカセットと基板Ｗとの摩擦によるパーティクルの発生がなく、また、カセットを横転させるための装置が不要であるので装置の製造コストを抑えることができる。
【００７８】
また、この実施の形態の基板搬送装置２０では、ハンド２６０が複数の基板Ｗを把持できるように構成されているため、一度に複数枚の基板搬送および水平姿勢と第１の鉛直姿勢および第２の鉛直姿勢との間で基板Ｗの姿勢変換を行うことができる。
【００７９】
さらに、この実施の形態の基板搬送装置２０ではカセットＣＳ1内の基板Ｗを第１の鉛直姿勢にして基板載置部４１０ａに載置し、カセットＣＳ2内の基板Ｗを第２の鉛直姿勢にして基板載置部４１０ｂに載置する構成であるため、互いに鏡面の向きの異なる２つの基板列を形成することができる。
【００８０】
【３．変形例】
上記実施の形態ではカセットＣＳ1，ＣＳ2から取り出した基板Ｗを基板載置部４１０ａ，４１０ｂに搬送するのみの構成としたが、逆の手順により基板載置部４１０ａ，４１０ｂから取り出した基板ＷをカセットＣＳ1，ＣＳ2に戻すことを行う構成としてもよい。
【００８１】
また、上記実施の形態では、カセットＣＳ1，ＣＳ2に水平に収納された基板Ｗを第１および第２の鉛直姿勢に変換して基板載置部４１０ａ，４１０ｂに載置する構成としたが、この発明はこれに限られず逆に鉛直姿勢でカセット内に収納された基板を水平姿勢に変換して基板載置部に載置する等の構成でもよい。
【００８２】
また、上記実施の形態では開閉チャック２６４ａ，２６４ｂを独立に開閉可能な構成としたが、この発明はこれに限られず、両開閉チャック２６４ａ，２６４ｂを同時に開閉する構成として、把持した基板Ｗが基板載置部４１０ａ，４１０ｂに当接した後に両開閉チャック２６４ａ，２６４ｂが開くようにしてもよい。
【００８３】
また、上記実施の形態では支持板、固定チャック、開閉チャック２６４ａ，２６４ｂの収容溝のそれぞれを５つずつ設けて一度に把持できる基板Ｗを最大５枚としたが、この発明はこれに限られず、その他の枚数、例えば１枚のみとしたり、１０枚等としてもよい。
【００８４】
また、上記実施の形態では回動腕２６３ａ，２６３ｂを回動駆動する機構としてエアシリンダ２６２ａ，２６２ｂを用いたが、この発明はこれに限られずモータとボールネジを用いた機構等でもよい。
【００８５】
また、上記実施の形態では開閉チャック２６４ａ，２６４ｂの収容溝ＧＡ1〜ＧＡ5や、固定チャック２６６ａ〜２６６ｅの収容溝ＧＢ1〜ＧＢ5を図４〜図６に示す形状としたが、この発明はこれに限られず、Ｖ字形等の形状でもよい。
【００８６】
さらに、上記実施の形態では支持ピン２６７ａ〜２６７ｅを支持板２６５ａ〜２６５ｅのそれぞれに２つずつ設ける構成としたが、この発明はこれに限られず、３つ設ける等の構成でもよい。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜請求項３および請求項８の発明では第１駆動手段により基板保持手段を、ほぼ支持板の基部と先端部とを結ぶ軸線のまわりに回動させることにより、それによって保持された基板を、少なくとも、水平姿勢、第１の鉛直姿勢、および第１の鉛直姿勢に対して上下反転の関係にある第２の鉛直姿勢、のうちの任意の姿勢とすることを許容することができるため、基板の姿勢を変換する際に基板をカセットごと横転させたりする必要がないので、その際のカセットと基板との摩擦によるパーティクルの発生がなく、また、カセットを横転させるための装置が不要であるので装置の製造コストを抑えることができる。
【００８８】
また、請求項４および請求項５の発明では、基板を水平姿勢で第１ポジションから搬出した後、第１駆動手段によって基板保持手段を回動させることにより、第１と第２の鉛直姿勢のうちあらかじめ決定された鉛直姿勢へと基板の姿勢を変換して第２ポジションへ搬入する構成であるため、また、請求項６および請求項７の発明では基板を鉛直姿勢で第１ポジションから搬出した後、第１駆動手段によって基板保持手段を回動させることにより、水平姿勢へと基板の姿勢を変換し、第２ポジションへ搬入する構成であるため、上記の請求項１〜請求項３および請求項８の発明と同様の効果を有する。
【００８９】
また、請求項１および請求項８の発明では基板保持手段が独立して開閉可能な複数の開閉チャックを備えるため、基板が第１の鉛直姿勢および第２の鉛直姿勢にある状態で、それら複数の開閉チャックのうち、相対的に高く位置する開閉チャックのみを開いた状態で基板を第２ポジションに配置させた後に、残りの開閉チャックを開くことにより基板を搬送することができるので、複数の開閉チャックを両方同時に開く場合と比べて、確実な基板の搬送を行うことができる。
【００９０】
また、請求項２の発明では複数の基板保持手段を多段に積層した状態で備えるため、一度に複数枚の基板搬送および上記のような基板の姿勢変換を行うことができる。
【００９１】
また、請求項３の発明では、基板保持手段の収容溝の奥側が狭まっているとともに、その底部が少なくとも基板の厚さより大きな幅のフラット部分を備えるため、基板の搬送時の基板保持手段が退去する際に基板が収容溝から抜けないで基板保持手段とともに移動してしまい、搬送に失敗するといったことがなく、確実な基板の搬送を行うことができる。
【００９２】
また、請求項５の発明では、水平姿勢で第１ポジションに配置された基板を搬送して、第２ポジションにおいて第１の鉛直姿勢とこの鉛直姿勢と上下反転の関係にある第２の鉛直姿勢で第１の基板載置部および第２の基板載置部に基板を配置しているので、第２ポジション配置後の処理工程において、基板の向きを反転させて処理する必要がある場合でも、基板の向きを反転させる回転機構を設ける必要がないという効果がある。
【００９３】
また、請求項７の発明では、第１ポジションにおいて第１の鉛直姿勢とこの鉛直姿勢と上下反転の関係にある第２の鉛直姿勢で第１の基板載置部および第２の基板載置部に配置された基板を搬送して、水平姿勢で第２ポジションに基板を配置しているので、第１ポジション配置前の処理工程により第１ポジションで異なる鉛直姿勢に配置されている基板を搬送して、第２ポジションで基板を水平姿勢に整列配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の基板配列変換装置における側面図である。
【図２】実施の形態の基板配列変換装置における平面図である。
【図３】ハンドの斜視図である。
【図４】開閉チャックが開いている状態での基板の様子を示す図である。
【図５】開閉チャックが閉じた状態での基板の様子を示す図である。
【図６】開閉チャックが開閉した状態での固定チャックにおける基板の様子を示す図である。
【図７】第１の鉛直姿勢での基板の受渡しの状況を示す図である。
【図８】第２の鉛直姿勢での基板の受渡しの状況を示す図である。
【図９】基板配列変換処理の手順を示す図である。
【図１０】基板配列変換処理の手順を示す図である。
【符号の説明】
１ 基板配列変換装置
２０ 基板搬送装置
１０ カセット載置台
４０ 基板載置台
２４５ ハンド回動部
２６０ ハンド
２６２ａ，２６２ｂ エアシリンダ
２６４ａ，２６４ｂ 開閉チャック
２６５ａ〜２６５ｅ 支持板
２６６ａ〜２６６ｅ 固定チャック
２６７ａ〜２６７ｅ 支持ピン
４１０ａ，４１０ｂ 基板載置部
ＢＡ，ＢＢ 底部
ＧＡ1〜ＧＡ5，ＧＢ1〜ＧＢ5 収容溝
Ｗ 基板
Claims (8)
- 第１ポジションに配置された基板を搬送して第２ポジションに配置する基板搬送装置であって、
支持板と、前記支持板に設けられ、基板を支持する複数のピンと、基板を収容可能な収容溝を有するチャックとを備える基板保持手段と、
前記基板保持手段を、ほぼ前記支持板の基部と先端部とを結ぶ軸線を中心に回動させることにより、前記基保持手段によって保持された基板を、少なくとも、水平姿勢、第１の鉛直姿勢、および前記第１の鉛直姿勢に対して上下反転の関係にある第２の鉛直姿勢、
のうちのいずれかの姿勢とすることを許容する第１駆動手段と、
前記第１ポジションおよび前記第２ポジションの間で前記基板保持手段を移動させる第２駆動手段と、
を備え、
前記チャックが、
前記先端部に固定された固定チャックと、
前記基部に近い側において、前記軸線に関してほぼ対称に配置され、独立して開閉可能な複数の開閉チャックと、
を備えることを特徴とする基板搬送装置。 - 請求項１の基板搬送装置であって、
複数の前記基板保持手段を多段に積層したことを特徴とする基板搬送装置。 - 請求項１または請求項２の基板搬送装置において、
前記収容溝の奥側が狭まっているとともに、その底部が少なくとも基板の厚さより大きな幅のフラット部分を備えることを特徴とする基板搬送装置。 - 請求項１ないし請求項３のうちのいずれかの基板搬送装置を用いて、前記第１ポジションに配置された基板を搬送して前記第２ポジションに配置する基板搬送方法であって、
前記第１ポジションにおいて水平姿勢で配置された基板を前記基板保持手段によって保持しつつ、基板を水平姿勢で前記第１ポジションから搬出する工程と、
基板を保持した前記基板保持手段を前記第２駆動手段によって前記第２ポジションへと移動させるとともに、前記第１ポジションから搬出された後、前記第２ポジションに前記基板を搬入する前までの期間に前記第１駆動手段によって前記基板保持手段を回動させることにより、第１と第２の鉛直姿勢のうちあらかじめ決定された鉛直姿勢へと基板の姿勢を変換する工程と、
基板の姿勢の変換後に基板を前記第２ポジションへ搬入して前記基板保持手段による基板の保持を解放する工程と、
を備えることを特徴とする基板搬送方法。 - 請求項４の基板搬送方法であって、
前記第２ポジションは基板を載置する第１および第２の基板載置部を有しており、
前記第１ポジションに配置されている所定枚数の基板を前記基板保持手段によって搬出し、前記基板保持手段の一方向への回動によって前記第１の鉛直姿勢に変換して前記第１の基板載置部に配置し、
前記第１ポジションに配置されている残りの基板を前記基板保持手段によって搬出し、前記基板保持手段の他方向への回動によって前記第２の鉛直姿勢に変換して前記第２の基板載置部に配置することを特徴とする基板搬送方法。 - 請求項１ないし請求項３のうちのいずれかの基板搬送装置を用いて、前記第１ポジションに配置された基板を搬送して前記第２ポジションに配置する基板搬送方法であって、
前記第１ポジションにおいて鉛直姿勢で配置された基板を前記基板保持手段によって前記基板を保持しつつ、前記基板を鉛直姿勢で前記第１ポジションから搬出する工程と、
基板を保持した前記基板保持手段を前記第２駆動手段によって前記第２ポジションへと移動させるとともに、前記第１ポジションから搬出された後、前記第２ポジションに前記 基板を搬入する前までの期間に前記第１駆動手段によって前記基板保持手段を回動させることにより、水平姿勢へと基板の姿勢を変換する工程と、
基板の姿勢の変換後に基板を前記第２ポジションへ搬入して前記基板保持手段による基板の保持を解放する工程と、
を備えることを特徴とする基板搬送方法。 - 請求項６の基板搬送方法であって、
前記第１ポジションが、第１の鉛直姿勢で基板を載置する第１の基板載置部と、第２の鉛直姿勢で基板を載置する第２の基板載置部を有しており、
前記第１の基板載置部から前記第１の鉛直姿勢で前記基板保持手段によって搬出された基板を、前記基板保持手段の一方向への回動によって前記水平姿勢に変換して前記第１ポジションに搬送し、
前記第２の基板載置部から前記第２の鉛直姿勢で前記基板保持手段によって搬出された基板を、前記基板保持手段の他方向への回動によって水平姿勢に変換して前記第２ポジションに搬送することを特徴とする基板搬送方法。 - 基板を水平姿勢から鉛直姿勢へと姿勢変換する基板姿勢変換装置であって、
支持板と、前記支持板に設けられ、基板を支持する複数のピンと、基板を収容可能な収容溝を有するチャックとを備える基板保持手段と、
前記基板保持手段を、ほぼ前記支持板の基部と先端部とを結ぶ軸線を中心に回動させることにより、前記基板保持手段によって保持された基板を、少なくとも、水平姿勢、第１の鉛直姿勢、および前記第１の鉛直姿勢に対して上下反転の関係にある第２の鉛直姿勢、
のうちのいずれかの姿勢とすることを許容する回動駆動手段と、
を備え、
前記チャックが、
前記先端部に固定された固定チャックと、
前記基部に近い側において、前記軸線に関してほぼ対称に配置され、独立して開閉可能な複数の開閉チャックと、
を備えることを特徴とする基板姿勢変換装置。
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