JP3763956B2 - 基板搬送装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カセット内部に水平姿勢で収納された複数の基板を外部に取り出し、その取り出した基板を垂直姿勢で保持したり、また垂直姿勢で保持された複数の基板をカセット内部に水平姿勢で収納する基板搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体ウエハ、プラズマディスプレイ用ガラス基板、液晶用ガラス基板、プリント基板等の各種基板の製造プロセスにおいて、複数の基板を垂直姿勢で一括して処理部に搬送し、所定の処理を施す基板処理装置が汎用されている。この基板処理装置としては、例えば図４に示すように、前工程の基板処理装置から搬送されてきたカセットＣから未処理の基板を取出し、処理部１に搬送しながら処理部１で所定の処理を基板に施した後、カセットＣに処理済みの基板を収納して後工程の基板処理装置に送り出す装置が知られている。この基板処理装置では、基板に対して所定の処理を施す処理部１、例えば各種処理液を貯留した複数の処理槽に垂直姿勢で順に浸漬して各種処理を順に施す処理部１が設けられるとともに、この処理部１における処理槽の配列方向と平行に移動して複数の基板を一括して搬送するメイン搬送ロボットＭＴＲが設けられている。
【０００３】
また、処理部１の両側のうち一方側（同図の左手側）には、前工程の基板処理 装置から搬送されてくるカセットＣを受取るカセット搬入部２が配置されるとともに、このカセット搬入部２とメイン搬送ロボットＭＴＲとの間に基板取出部３が介挿されており、カセット搬入部２に載置されているカセットＣから未処理の基板が基板取出部３によって一括して取出され、メイン搬送ロボットＭＴＲに受け渡されるように構成されている。そして、こうしてメイン搬送ロボットＭＴＲに受け渡された複数の基板は処理部１に搬送され、所定の処理を受ける。
【０００４】
一方、処理部１の他方側（同図の右手側）には、処理済みの基板を収納するためのカセットＣを載置したカセット搬出部４が配置されるとともに、このカセット搬出部４とメイン搬送ロボットＭＴＲとの間に基板収納部５が介挿されており、上記のようにして処理部１で所定の処理を受けた複数の基板がメイン搬送ロボットＭＴＲから基板収納部５に受け渡され、この基板収納部５によって一括してカセット搬出部４のカセットＣに収納されるように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来では、複数の基板を垂直姿勢でカセットＣに収納した状態で基板処理装置の間を搬送しており、基板取出部３は垂直姿勢のまま複数の基板をカセットＣから取出し、メイン搬送ロボットＭＴＲに受渡すとともに、基板収納部５は同じく垂直姿勢のまま複数の基板をメイン搬送ロボットＭＴＲから受取り、カセットＣに収納している。
【０００６】
しかしながら、最近、基板サイズの大型化に伴って基板をカセットに水平姿勢で収納した状態で基板処理装置間で搬送する搬送形態が検討され、実用化されようとしている。この搬送形態が実用化されると、従来構成の基板取出部３および基板収納部５をそのまま使用することができなくなる。そのため、カセットに水平姿勢で基板を収納し、基板処理装置の間を搬送する場合に対応した基板取出部および基板収納部が望まれるが、従来、この種の基板搬送装置はなかった。なお、この明細書では、基板取出部の機能、基板収納部の機能、および両機能を発揮する装置を、「基板搬送装置」と総称する。
【０００７】
また、１枚ずつ基板をカセットから取出し、基板姿勢を水平姿勢から垂直姿勢に変換したり、逆に垂直姿勢の基板を受け取り、水平姿勢でカセットに収納する基板搬送装置は従来より周知であるが、かかる基板搬送装置を上記基板取出部および基板収納部として使用した場合、基板の取出処理および収納処理に長時間かかってしまって、スループットが大幅に低下するという問題がある。
【０００８】
なお、基板処理装置としては、上記のように処理部の両側にカセット搬入部とカセット搬出部がそれぞれ配置されるタイプの他に、処理部の一方側にのみカセット搬入出部が設けられ、このカセット搬入出部とメイン搬送ロボットとの間に介挿された基板搬送装置がカセット搬入出部から処理部への基板取出しおよび処理部からカセット搬入出部への収納を行うタイプのものがあるが、このタイプの基板処理装置における基板搬送装置においても、上記と同様の問題がある。
【０００９】
従って、本発明は、カセット内部に水平姿勢で収納された複数の基板を容易に、しかも一括して外部に取り出すことのできる基板搬送装置を提供することを第１の目的とする。
【００１０】
また、本発明は、カセット外部で垂直姿勢で保持された複数の基板を容易に、しかも一括してカセット内部に水平姿勢で収納することのできる基板搬送装置を提供することを第２の目的とする。
【００１１】
さらに、本発明は、上記第１および第２の目的を達成することのできる基板搬送装置を提供することを第３の目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、カセットの内部における基板収納位置に水平姿勢で収納された複数の基板を外部に取り出し、その取り出した基板を前記カセットの外部の垂直保持位置において垂直姿勢で保持する基板搬送装置であって、
基板を水平姿勢で保持可能なアームが垂直方向に複数段に配設されてなり、前記カセットの外部でしかも前記基板収納位置と水平方向に隣接する基板水平受渡位置と、前記基板収納位置との間を移動自在に構成された基板水平保持手段と、
前記基板水平保持手段を、前記基板収納位置から前記基板水平受渡位置に移動させて前記カセットから基板を取り出す水平保持移動手段と、
前記水平保持移動手段によって前記基板水平受渡位置に移動されてきた基板を、当該基板の搬送方向に直交する方向における基板周縁部で保持する一対のチャックを有し、前記基板水平受渡位置と前記垂直保持位置との間で往復移動自在に構成されたチャック手段と、
前記基板水平受渡位置に位置する基板を前記チャックで保持した保持状態の前記チャック手段を前記基板水平受渡位置から前記垂直保持位置に移動させる姿勢変換手段と、
前記姿勢変換手段によって前記垂直保持位置に姿勢が変換された状態で複数の基板を保持する前記チャック手段の内部に下方から進入し、当該チャック手段に保持されている複数の基板の下方端縁を支持して垂直姿勢で保持し、前記垂直保持位置と、当該垂直保持位置と垂直方向に隣接する基板垂直受渡位置との間を往復移動自在に設けられた基板垂直保持手段と、
前記基板垂直保持手段を駆動して前記チャック手段により垂直姿勢で保持された複数の基板を前記基板垂直受渡位置に移動させる垂直移動手段と
を備えたものである。
【００１３】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の基板搬送装置であって、前記基板垂直受渡位置において移動される前記基板垂直保持手段との間で、垂直姿勢の基板の受け渡しを行う基板受渡手段と、
前記基板受渡手段を、前記水平保持移動手段によって前記基板水平保持手段が前記基板収納位置から前記基板水平受渡位置に移動される方向に直交する水平方向に移動させて、基板を基板処理部配置箇所に搬送する水平移動手段とを更に備えた請求項１に記載の基板搬送装置ものである。
【００１４】
また、請求項３の発明は、カセットの外部の垂直保持位置において垂直姿勢で保持された複数の基板を前記カセットの内部における基板収納位置に水平姿勢で収納する基板搬送装置であって、
垂直姿勢で複数の基板の下方端縁を支持して垂直姿勢で保持した状態で、前記垂直保持位置と垂直方向に隣接する基板垂直受渡位置と、前記垂直保持位置との間を往復移動自在に設けられた基板垂直保持手段と、
当該基板垂直保持手段により垂直姿勢で保持された複数の基板を前記基板垂直受渡位置から前記垂直保持位置に移動させる垂直移動手段と、
前記基板垂直保持手段に保持されている基板を、当該基板の搬送方向に直交する方向における基板周縁部で保持する一対のチャックを有し、当該垂直保持位置と、前記カセットの外部でしかも前記基板収納位置と水平方向に隣接する基板水平受渡位置との間で往復移動自在に構成されたチャック手段と、
前記垂直保持位置に位置する基板を前記チャックで保持した保持状態の前記チャック手段を、前記垂直保持位置から前記基板水平受渡位置に移動させる姿勢変換手段と、
前記姿勢変換手段による前記チャック手段の移動により水平姿勢とされた基板を、当該水平姿勢で保持可能なアームが垂直方向に複数段に配設され、前記基板水平受渡位置と前記基板収納位置との間を移動自在に構成された基板水平保持手段と、
前記基板水平保持手段で前記基板水平受渡位置に位置する基板を保持し、この基板水平保持手段を前記基板水平受渡位置から前記基板収納位置に移動させて当該基板を前記カセットに収納する水平保持移動手段と
を備えたものである。
【００１５】
また、請求項４の発明は、請求項３に記載の基板搬送装置であって、前記基板垂直受渡位置において前記基板垂直保持手段との間で垂直姿勢の基板の受け渡しを行う基板受渡手段と、
前記基板受渡手段を、前記水平保持移動手段によって前記基板水平保持手段が前記基板水平受渡位置から前記基板収納位置に移動される方向に直交する水平方向に移動させて、基板を基板処理部配置箇所から搬送する水平移動手段とを更に備えたものである。
【００１６】
また、請求項５の発明は、カセットの内部において基板を水平姿勢で収納する基板収納位置と、前記カセットの外部において基板を垂直姿勢で保持する垂直保持位置との間で、複数の基板を一括して移動させる基板搬送装置であって、
基板を水平姿勢で保持可能なアームが垂直方向に複数段に配設されてなり、前記カセットの外部でしかも前記基板収納位置と水平方向に隣接する基板水平受渡位置と、前記基板収納位置との間を移動自在に構成された基板水平保持手段と、
前記基板水平保持手段を、前記基板水平受渡位置と前記基板収納位置との間で往復移動させる水平保持移動手段と、
前記水平保持移動手段によって前記基板水平受渡位置に移動されてきた基板を、前記基板水平受渡位置と前記基板収納位置との間における往復移動方向に直交する方向における基板周縁部で保持する一対のチャックを有し、前記基板水平受渡位置と前記垂直保持位置との間で往復移動自在に構成されたチャック手段と、
基板を前記基板水平受渡位置から前記垂直保持位置に移動させる場合には、前記基板水平受渡位置に位置する基板を前記チャックで保持した保持状態の前記チャック手段を、前記チャックによって保持されていない基板部分が下側となるようにし、一方、基板を前記垂直保持位置から前記基板水平受渡位置に移動させる場合には、前記垂直保持位置に位置する基板を前記チャックで保持した保持状態の前記チャック手段を、前記チャックによって保持されていない基板部分が、前記基板水平受渡位置から記基板収納位置への基板搬送方向上に位置するようにして、前記チャック手段を前記基板水平受渡位置と前記垂直保持位置との間で往復移動させる姿勢変換手段と、
前記姿勢変更手段によって前記垂直保持位置に姿勢が変更された状態で複数の基板を保持する前記チャック手段の内部に下方から進入し、当該チャック手段に保持されている複数の基板の下方端縁を支持して垂直姿勢で保持する構成とされ、前記垂直保持位置と垂直方向に隣接する基板垂直受渡位置と、前記垂直保持位置との間を往復移動自在に設けられた基板垂直保持手段と、
前記基板垂直保持手段を基板垂直受渡位置と、前記垂直保持位置との間で移動させる垂直移動手段と
を備えたものである。
【００１７】
さらに、請求項６の発明は、請求項５に記載の基板搬送装置であって、前記垂直移動手段によって前記基板垂直受渡位置と前記垂直保持位置との間で移動される前記基板垂直保持手段との間で、垂直姿勢の基板の受け渡しを行う基板受渡手段と、
前記基板受渡手段を、前記水平保持移動手段によって前記基板水平保持手段が前記基板水平受渡位置と前記基板収納位置との間で往復移動される方向に直交する水平方向に移動させて、基板を基板処理部配置箇所との間で搬送する水平移動手段とを更に備えたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態にかかる基板搬送装置が適用された基板処理装置の要部を示す平面図であり、この基板搬送装置である基板取出部の近傍を示している。また、図２は、図１の基板処理装置の内部側面図である。なお、ここでは、各構成要素間の方向関係を明確にするため、ＸＹＺ直角座標軸を併せて示している。
【００１９】
この発明にかかる基板搬送装置である基板取出部１０は、基板処理装置１２の筐体１２１の上面に固定されたカセット搬入部１４に載置されるカセットＣから未処理の基板Ｗを一括して取出し、メイン搬送ロボットＭＴＲに受渡すものであり、カセット搬入部１４の後方（−Ｙ方向）に配置された基板水平保持部１６と、カセット搬入部１４の手前（＋Ｙ方向）に配置されたチャック部１８と、チャック部１８の手前（＋Ｙ方向）に配置された基板垂直保持部２０と、を備えている。
【００２０】
カセット搬入部１４は、例えば、図３に示すような構成のカセットＣを載置可能に構成されたものである。このカセットＣは、左右両側の立直部Ｈ1，Ｈ2に縦方向に沿って複数の溝Ｍ1，Ｍ2が対向形成され、この対向形成された各溝Ｍ1，Ｍ2に跨って複数の円板状の半導体ウエハ等の基板Ｗを縦方向に沿って水平姿勢で収納するようにしたものであり、カセット搬入部１４に載置されたカセットＣの各溝の位置が基板収納位置ＨＰ1に相当する。なお、各溝Ｍ1，Ｍ2のピッチは基板Ｗの厚さよりも大きくなるように形成されており、各溝Ｍ1，Ｍ2に基板Ｗを差し込んだ状態で各基板Ｗ間に基板水平保持部１６の後述するアーム１６２が挿入可能となっている。このカセットＣは、立直部Ｈ1，Ｈ2と交差する側が両側とも開口状に形成され、いずれの側からも基板Ｗが挿脱自在となっており、一方の開口を基板水平保持部１６側に向け、他方の開口をチャック部１８側に向けてカセット搬入部１４上に取り付けられる。
【００２１】
基板水平保持部１６は、垂直に配置された支持体１６１に複数のロッド状のアーム１６２が手前側（＋Ｙ方向）に伸びるように取り付けられて構成されている。このアーム１６２は、それぞれ基板Ｗの直径の少なくとも２倍の長さ寸法を有しており、カセットＣの溝Ｍ1，Ｍ2と同一のピッチで縦方向（Ｚ方向）に沿ってカセットＣに収納可能な基板Ｗの数に対応する数だけ取り付けられると共に、各基板Ｗに対応して横方向（Ｘ方向）に２本ずつ取り付けられている。
【００２２】
また、基板水平保持部１６は、支持体１６１の下部が水平移動機構２４に取り付けられ、アーム１６２をカセットＣに対して進退可能にするべく前後方向（Ｙ方向）に移動可能となっている。すなわち、水平移動機構２４は、取付板２４１に前後方向（Ｙ方向）に取り付けられた一対のプーリ２４２，２４３と、このプーリ２４２，２４３に架け渡されたタイミングベルト２４４と、一方のプーリ２４２を回転駆動させるモータ２４５とを備えており、基板水平保持部１６の支持体１６１の下部に位置する取付部１６３がタイミングベルト２４４に取り付けられている。この結果、基板水平保持部１６は、モータ２４５が正逆両方向に回転してタイミングベルト２４４が駆動されることにより前後方向に移動する。
【００２３】
また、基板水平保持部１６は、アーム１６２を昇降可能にするべく垂直移動機構２６により縦方向（Ｚ方向）に移動可能となっている。すなわち、垂直移動機構２６は、水平移動機構２４の取付板２４１を支持するボールねじ２６１と、このボールねじ２６１を回転駆動させるモータ２６２とを備えている。この結果、基板水平保持部１６は、モータ２６２が正逆両方向に回転してボールねじ２６１が駆動されることにより縦方向に移動する。
【００２４】
このため、後の動作説明で詳述するように、水平移動機構２４および垂直移動機構２６により基板水平保持部１６を移動させることで、カセットＣから複数の基板Ｗを一括して、カセットＣの外部でしかも基板収納位置ＨＰ1と水平方向（＋Ｙ方向）に隣接する基板水平受渡位置ＨＰ2に取出すことができる。このように、水平移動機構２４および垂直移動機構２６で本発明の水平保持移動手段が構成されている。
【００２５】
チャック部１８は、基板Ｗを両側から挟持し得るように左右方向（Ｘ方向）に対向配置された一対の挟持板（チャック）１８１，１８２と、これらの挟持板１８１，１８２の下部位置を螺合状態で貫通するボールねじ１８３と、このボールねじ１８３を回転駆動させるモータ１８４とを備えている。
【００２６】
挟持板１８１，１８２は、各対向面にそれぞれカセットＣの溝Ｍ1，Ｍ2と同一のピッチでカセットＣに収納可能な基板Ｗの数に対応する数の湾曲状の溝１８１ａ，１８２ａが刻設されており、カセットＣ内部から取り出された複数の基板Ｗを一括して挟持可能となっている。
【００２７】
ボールねじ１８３は、その両端側で筐体１２１に固定された支持板１８５，１８６に支持されると共に、一方の挟持板１８１の螺合箇所のねじと、他方の挟持板１８２の螺合箇所のねじとが互いに逆方向となるように刻設されている。この結果、挟持板１８１，１８２は、モータ１８４が正逆両方向に回転することによって互いに接離する方向に移動される。
【００２８】
また、チャック部１８は、その挟持板１８１，１８２が回動機構２８によりボールねじ１８３を回動中心として直角に回動するようになっている。すなわち、回動機構２８は、一方が取付板２８１に取り付けられ、他方がモータ１８４の背面に取り付けられて縦方向に配置された一対のプーリ２８２，２８３と、これらのプーリ２８２，２８３に架け渡されたタイミングベルト２８４と、一方のプーリ２８２を回転駆動させるモータ２８５とを備えている。この結果、モータ２８５が正逆両方向に回転することにより、挟持板１８１，１８２が図２の実線で示す位置（垂直位置）と、手前側（＋Ｙ方向）に９０°傾倒した二点鎖線で示す位置（水平位置）との間を回動する。これにより、水平姿勢で挟持した基板Ｗが垂直姿勢に変更される。
【００２９】
このように、この実施形態では、挟持板１８１，１８２を互いに近接する方向に移動させることで、基板水平受渡位置ＨＰ2に位置する水平姿勢の基板Ｗを一括して挟持し、さらに回動機構２８によって基板Ｗを挟持したままの挟持板１８１，１８２を回動させて基板水平受渡位置ＨＰ2から垂直保持位置ＶＰ1に移動させている（姿勢変換手段）。
【００３０】
基板垂直保持部２０は、複数の基板Ｗの周面に当接するヘッド部３０を備えており、このヘッド部３０が昇降機構３２により昇降可能となっている。ヘッド部３０は、筐体１２１の上面側に回動不能の状態で配置されると共に、その上面に、カセットＣに収納可能な基板Ｗの数に対応する数の湾曲状の溝３０１が前後方向（Ｙ方向）に沿ってカセットＣの溝Ｍ1，Ｍ2と同一のピッチで刻設されている。昇降機構３２は、縦方向（Ｚ方向）に配置されたボールねじ３２１と、このボールねじ３２１を正逆両方向に回転駆動するモータ３２２とを備えており、ヘッド部３０の底面に取り付けられた支持体３０２がボールねじ３２１に螺合されている。この結果、モータ３２２が正逆両方向に回転することによって昇降可能となり、上昇時には傾倒された挟持板１８１，１８２に挟持されている基板Ｗの下方端縁をヘッド部３０の溝３０１で支持した状態で下方から突き上げて、基板Ｗを垂直保持位置と垂直方向（＋Ｚ方向）に隣接する基板垂直受渡位置ＶＰ2に移動させる。なお、ヘッド部３０による基板Ｗの突き上げ時には、挟持板１８１，１８２による基板Ｗの挟持が解除される。
【００３１】
なお、以上のように基板垂直受渡位置ＶＰ2に保持された複数の基板Ｗは、メイン搬送ロボットＭＴＲのチャック部２２によって挟持され、処理部に搬送される。
【００３２】
すなわち、チャック部２２は、基板Ｗを両側から挟持し得るように左右方向（Ｘ方向）に対向配置された一対の挟持板２２１，２２２と、挟持板２２１，２２２を支持する横方向の支持棒２２３，２２４と、支持棒２２３，２２４を支持すると共に、挟持板２２１，２２２の下端側が互いに内側に移動するように支持棒２２３，２２４を軸心回りに回動させるロボット回動機構２２５とを備えており、ロボット水平移動機構４０により基板処理装置１２の前端側（＋Ｙ方向）で左右方向（Ｘ方向）に伸びる移動溝１２２に沿って移動可能となっている。
【００３３】
挟持板２２１，２２２は、各対向面にそれぞれカセットＣの溝Ｍ1，Ｍ2と同一のピッチでカセットＣに収納可能な基板Ｗの数に対応する数の湾曲状の溝２２１ａ，２２２ａが刻設されており、基板垂直保持部２０により突き上げられた基板Ｗを溝２２１ａ，２２２ａ内に挿入した状態で挟持可能となっている。
【００３４】
ロボット回動機構２２５は、ボックス２２５ａ内の中央に配置されたモータ２２５ｂと、このモータ２２５ｂの回転軸に取り付けられたギア２２５ｃと、支持棒２２３，２２４に取り付けられ、ギア２２５ｃとそれぞれ噛合するギア２２５ｄ，２２５ｅとを備えており、モータ２２５ｂが正逆両方向に回転することによって挟持板２２１，２２２を基板Ｗを挟持する方向と挟持を解除する方向とに回動させる。
【００３５】
ロボット水平移動機構４０は、図略のモータにより回転駆動される図略のプーリに架け渡されたタイミングベルト４０１を備えており、ロボット回動機構２２５の底面に取り付けられた支柱２２６の下部に位置する取付部２２７がタイミングベルト４０１に係止されている。この結果、このタイミングベルト４０１が回転駆動されることによりチャック部２２が移動溝１２２に沿って移動され、挟持板２２１，２２２により挟持した基板Ｗを右方（＋Ｘ方向）に設置されている図略の処理槽に搬送する。
【００３６】
次に、上記のように構成された基板取出部１０の概略動作について説明する。今、カセット搬入部１４上に、複数の基板Ｗが水平姿勢で収納されたカセットＣが前工程の基板処理装置から送られ載置された後、図略のスタートスイッチがＯＮされると、基板水平保持部１６が前方（＋Ｙ方向）に移動して各アーム１６２ の前半分側がカセットＣ内部の基板Ｗ間に挿入されると共に、この状態で基板水平保持部１６が僅かに上昇する。この結果、基板Ｗは、各アーム１６２によりカセットＣの溝Ｍ1，Ｍ2面から持ち上げられる。
【００３７】
この状態で、基板水平保持部１６がさらに前方（＋Ｙ方向）に移動し、基板Ｗがアーム１６２上に保持された状態でカセットＣの内部の基板収納位置ＨＰ1から基板水平受渡位置ＨＰ2に取り出される。このとき、カセットＣの前方（＋Ｙ方向）には、チャック部１８が挟持板１８１，１８２を開放状態にした姿勢で配置されており、カセットＣから外部に取り出された基板Ｗはそのまま挟持板１８１，１８２間に搬送されることになる。
【００３８】
その後、挟持板１８１，１８２が基板Ｗを挟持する方向に移動され、これにより基板Ｗが溝１８１ａ，１８２ｂに支持された状態で挟持される。次いで、チャック部１８がボールねじ１８３を中心に９０°前方（＋Ｙ方向）に回動されて基板水平受渡位置ＨＰ2から垂直保持位置ＶＰ1に移動されることで、基板Ｗが水平姿勢から垂直姿勢に変更される。
【００３９】
この状態で、ヘッド部３０が上昇して基板Ｗの底面に当接し、基板Ｗの下方端縁がヘッド部３０の溝３０１内に挿入されて支持されると同時に挟持板１８１，１８２が互いに離反される。これにより、挟持板１８１，１８２による基板Ｗの挟持が解除され、ヘッド部３０がさらに上昇して基板Ｗが挟持板１８１，１８２の上方の基板垂直受渡位置ＶＰ2に突き上げられる。その後、右方（＋Ｘ方向）に退避していたメイン搬送ロボットＭＴＲ２２が左方（−Ｘ方向）に移動してヘッド部３０で突き上げられた基板Ｗを挟持板２２１，２２２で挟持し、同時にヘッド部３０は降下する。
【００４０】
なお、メイン搬送ロボットＭＴＲは、基板Ｗを挟持した状態で右方に移動され、基板Ｗを処理用のカセットに移し替える必要があるときには基板Ｗを移替部にまで搬送する。処理用のカセットに移し替える必要がないときには基板Ｗを直接 、処理部の処理槽にまで搬送する。
【００４１】
本発明に係る基板取出部１０は、上記のように構成されるので、カセットＣ内部に水平姿勢で収納された複数の基板を容易に、しかも一括して外部に取り出すことができ、スループットを向上させることが可能となるが、以下のような種々の変形例が可能である。
【００４２】
（１）上記実施形態では、基板水平保持部１６は、アーム１６２が基板Ｗを保持した状態でカセットＣの内部を貫通して前方のチャック部１８にまで基板Ｗを搬送するようにしているが、例えば、アーム１６２が基板Ｗを保持した状態で後退するようにしてもよい。この場合には、アーム１６２の長さ寸法を短くすることができて材料を節約することが可能となる。このように構成する場合は、例えば、カセット搬入部１４を左右方向（Ｘ方向）に移動可能にしておき、アーム１６２を後退させたときにカセット搬入部１４をアーム１６２の手前から退避させ、その後にアーム１６２をチャック部１８の位置にまで前進させるようにすればよい。
【００４３】
（２）上記実施形態では、基板水平保持部１６は、アーム１６２が基板Ｗを保持した状態でカセットＣの内部を貫通して前方のチャック部１８にまで基板Ｗを搬送するようにしているが、例えば、カセット搬入部１４を左右方向（Ｘ方向）及び前後方向（Ｙ方向）に移動可能にしておき、カセット搬入部１４を後退させてアーム１６２がカセットＣの内部に挿入されるようにしてアーム１６２上に基板Ｗを保持させ、その後にカセット搬入部１４を前進させると共に、アーム１６２の前方から退避させ、この状態で基板Ｗを保持したアーム１６２をチャック部１８の位置にまで前進させるようにしてもよい。
【００４４】
（３）上記実施形態では、基板水平保持部１６は、基板水平保持部１６を移動させることによりカセットＣに対して昇降するように構成されているが、基板水平保持部１６を静止させた状態でカセットＣを移動させるようにすることも可能 である。要は、基板水平保持部１６がカセットＣに対して相対的に昇降するように構成されていればよい。
【００４５】
（４）上記実施形態では、チャック部１８は、一対の挟持板１８１，１８２を備えた構成とされているが、挟持板１８１，１８２に代えてロッド状の挟持体で構成する等、種々の変更が可能である。チャック部２２についても、ロッド状の挟持体等で構成することが可能である。
【００４６】
（５）上記実施形態では、チャック部１８は、一対の挟持板１８１，１８２を備え、モータ１８４により互いに接離して基板Ｗを挟持するように構成されているが、挟持板１８１，１８２の代わりに、挟持板１８１，１８２と同様に溝１８１ａ，１８２ａが刻設されてはいるが、接離せず基板Ｗを出し入れ自在な間隔に固定された一対の側板を使用して構成するようにしてもよい。ただし、この場合、図２にて２点鎖線で示された状態で、上方側の開口からのみ基板Ｗを出し入れでき、下方側の開口は、ヘッド部３０は挿通するが、基板Ｗは通さずに受け止めて支持するように構成する。このように構成する場合には、アーム１６２によって基板Ｗを前記一対の側板間に移動後、アーム１６２を少し下降するだけで、前記一対の側板にて挟持しない状態で保持させることができる。
【００４７】
（６）上記実施形態では、カセットＣとチャック部１８と基板水平保持部１６を一列に配置したが、基板水平保持部１６におけるアーム１６２を水平に回転可能に構成し、基板水平保持部１６を中心にして、カセットＣとチャック部１８を円周状に配置してもよい。
【００４８】
なお、上記においては、基板取出部１０について詳述したが、基板処理装置の基板収納部も基板取出部１０と同様に構成されており、基板取出部１０における基板Ｗの取出動作と全く逆の動作でメイン搬送ロボットＭＴＲから処理済みの複数の基板Ｗを一括して受取り、カセットＣに収納する。このため、カセット外部で垂直姿勢で保持された複数の基板Ｗを容易に、しかも一括してカセットＣに収納することができ、スループットを向上させることが可能となる。
【００４９】
また、本発明にかかる基板搬送装置の適用対象は、上記のように処理部の両側にカセット搬入部とカセット搬出部がそれぞれ配置されるタイプの基板処理装置に限定されるものではなく、処理部の一方側にのみカセット搬入出部が設けられた基板処理装置にも適用することができる。この場合も、カセット搬入出部と処理部との間に介挿される基板搬送装置を基板取出部１０と同様に構成し、カセットからの基板の取出しに際しては上記実施形態における取出動作と同様に動作させる一方、基板のカセットへの収納に際しては取出動作と全く逆に動作させるようにすればよく、この基板搬送装置によれば、カセットＣ内部に水平姿勢で収納された複数の基板を容易に、しかも一括して外部に取り出すことができ、またカセット外部で垂直姿勢で保持された複数の基板Ｗを容易に、しかも一括してカセットＣに収納することができ、スループットを向上させることが可能となる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１および２の発明にかかる基板搬送装置によれば、基板水平保持手段を基板収納位置から基板水平受渡位置に移動させてカセットから基板を取り出し、この基板水平受渡位置に位置する基板をチャック手段で保持し、その保持状態のままチャック手段を基板水平受渡位置から垂直保持位置に移動させるように構成しているので、カセット内部に水平姿勢で収納された複数の基板を容易に、しかも一括して外部に取り出すことができる。
【００５１】
また、請求項３および４の発明にかかる基板搬送装置によれば、チャック手段のチャックで垂直保持位置に位置する基板を保持し、その保持状態のままチャック手段を基板水平受渡位置に移動させた後、基板水平保持手段で基板水平受渡位置に位置する基板を保持し、この基板水平保持手段を基板水平受渡位置から基板収納位置に移動させて当該基板をカセットに収納するように構成しているので、カセット外部で垂直姿勢で保持された複数の基板を容易に、しかも一括してカセット内部に水平姿勢で収納することができる。
【００５２】
さらに、請求項５および６の発明にかかる基板搬送装置によれば、基板を水平姿勢で保持可能なアームが垂直方向に複数段に配設されてなる基板水平保持手段を、基板水平受渡位置と基板収納位置との間で往復移動させるとともに、基板を周縁部で保持するための一対のチャックを有し、当該チャックを前記基板水平受渡位置と前記垂直保持位置との間で往復移動させて基板姿勢を変更するように構成しているので、カセット内部に水平姿勢で収納された複数の基板を容易に、しかも一括して外部に取り出すことができ、しかも、カセット外部で垂直姿勢で保持された複数の基板を容易に、しかも一括してカセット内部に水平姿勢で収納することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態にかかる基板搬送装置が適用された基板処理装置の要部を示す平面図である。
【図２】 図１に示す基板処理装置の基板取出部側の側面図である。
【図３】 水平姿勢で基板Ｗを収納するカセットの斜視図である。
【図４】 この発明にかかる基板搬送装置が適用される基板処理装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
２，１４…カセット搬入部
３，１０…基板取出部
４…カセット搬出部
５…基板収納部
１２…基板処理装置
１４…カセット搬入部
１６…基板水平保持部
１８…チャック部（チャック手段）
２０…基板垂直保持部
２４…水平移動機構（水平保持移動手段）
２６…垂直移動機構（水平保持移動手段）
２８…回動機構
３０…ヘッド部
３２…昇降機構
４０…ロボット水平移動機構
１８１，１８２…挟持板（チャック）
１８３…ボールねじ
１８４…モータ
１８５，１８６…支持板
Ｃ…カセット
ＨＰ1…基板収納位置
ＨＰ2…基板水平受渡位置
ＭＴＲ…メイン搬送ロボット
ＶＰ1…垂直保持位置
ＶＰ2…基板垂直受渡位置
Ｗ…基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、カセット内部に水平姿勢で収納された複数の基板を外部に取り出し、その取り出した基板を垂直姿勢で保持したり、また垂直姿勢で保持された複数の基板をカセット内部に水平姿勢で収納する基板搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体ウエハ、プラズマディスプレイ用ガラス基板、液晶用ガラス基板、プリント基板等の各種基板の製造プロセスにおいて、複数の基板を垂直姿勢で一括して処理部に搬送し、所定の処理を施す基板処理装置が汎用されている。この基板処理装置としては、例えば図４に示すように、前工程の基板処理装置から搬送されてきたカセットＣから未処理の基板を取出し、処理部１に搬送しながら処理部１で所定の処理を基板に施した後、カセットＣに処理済みの基板を収納して後工程の基板処理装置に送り出す装置が知られている。この基板処理装置では、基板に対して所定の処理を施す処理部１、例えば各種処理液を貯留した複数の処理槽に垂直姿勢で順に浸漬して各種処理を順に施す処理部１が設けられるとともに、この処理部１における処理槽の配列方向と平行に移動して複数の基板を一括して搬送するメイン搬送ロボットＭＴＲが設けられている。
【０００３】
また、処理部１の両側のうち一方側（同図の左手側）には、前工程の基板処理 装置から搬送されてくるカセットＣを受取るカセット搬入部２が配置されるとともに、このカセット搬入部２とメイン搬送ロボットＭＴＲとの間に基板取出部３が介挿されており、カセット搬入部２に載置されているカセットＣから未処理の基板が基板取出部３によって一括して取出され、メイン搬送ロボットＭＴＲに受け渡されるように構成されている。そして、こうしてメイン搬送ロボットＭＴＲに受け渡された複数の基板は処理部１に搬送され、所定の処理を受ける。
【０００４】
一方、処理部１の他方側（同図の右手側）には、処理済みの基板を収納するためのカセットＣを載置したカセット搬出部４が配置されるとともに、このカセット搬出部４とメイン搬送ロボットＭＴＲとの間に基板収納部５が介挿されており、上記のようにして処理部１で所定の処理を受けた複数の基板がメイン搬送ロボットＭＴＲから基板収納部５に受け渡され、この基板収納部５によって一括してカセット搬出部４のカセットＣに収納されるように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来では、複数の基板を垂直姿勢でカセットＣに収納した状態で基板処理装置の間を搬送しており、基板取出部３は垂直姿勢のまま複数の基板をカセットＣから取出し、メイン搬送ロボットＭＴＲに受渡すとともに、基板収納部５は同じく垂直姿勢のまま複数の基板をメイン搬送ロボットＭＴＲから受取り、カセットＣに収納している。
【０００６】
しかしながら、最近、基板サイズの大型化に伴って基板をカセットに水平姿勢で収納した状態で基板処理装置間で搬送する搬送形態が検討され、実用化されようとしている。この搬送形態が実用化されると、従来構成の基板取出部３および基板収納部５をそのまま使用することができなくなる。そのため、カセットに水平姿勢で基板を収納し、基板処理装置の間を搬送する場合に対応した基板取出部および基板収納部が望まれるが、従来、この種の基板搬送装置はなかった。なお、この明細書では、基板取出部の機能、基板収納部の機能、および両機能を発揮する装置を、「基板搬送装置」と総称する。
【０００７】
また、１枚ずつ基板をカセットから取出し、基板姿勢を水平姿勢から垂直姿勢に変換したり、逆に垂直姿勢の基板を受け取り、水平姿勢でカセットに収納する基板搬送装置は従来より周知であるが、かかる基板搬送装置を上記基板取出部および基板収納部として使用した場合、基板の取出処理および収納処理に長時間かかってしまって、スループットが大幅に低下するという問題がある。
【０００８】
なお、基板処理装置としては、上記のように処理部の両側にカセット搬入部とカセット搬出部がそれぞれ配置されるタイプの他に、処理部の一方側にのみカセット搬入出部が設けられ、このカセット搬入出部とメイン搬送ロボットとの間に介挿された基板搬送装置がカセット搬入出部から処理部への基板取出しおよび処理部からカセット搬入出部への収納を行うタイプのものがあるが、このタイプの基板処理装置における基板搬送装置においても、上記と同様の問題がある。
【０００９】
従って、本発明は、カセット内部に水平姿勢で収納された複数の基板を容易に、しかも一括して外部に取り出すことのできる基板搬送装置を提供することを第１の目的とする。
【００１０】
また、本発明は、カセット外部で垂直姿勢で保持された複数の基板を容易に、しかも一括してカセット内部に水平姿勢で収納することのできる基板搬送装置を提供することを第２の目的とする。
【００１１】
さらに、本発明は、上記第１および第２の目的を達成することのできる基板搬送装置を提供することを第３の目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、カセットの内部における基板収納位置に水平姿勢で収納された複数の基板を外部に取り出し、その取り出した基板を前記カセットの外部の垂直保持位置において垂直姿勢で保持する基板搬送装置であって、
基板を水平姿勢で保持可能なアームが垂直方向に複数段に配設されてなり、前記カセットの外部でしかも前記基板収納位置と水平方向に隣接する基板水平受渡位置と、前記基板収納位置との間を移動自在に構成された基板水平保持手段と、
前記基板水平保持手段を、前記基板収納位置から前記基板水平受渡位置に移動させて前記カセットから基板を取り出す水平保持移動手段と、
前記水平保持移動手段によって前記基板水平受渡位置に移動されてきた基板を、当該基板の搬送方向に直交する方向における基板周縁部で保持する一対のチャックを有し、前記基板水平受渡位置と前記垂直保持位置との間で往復移動自在に構成されたチャック手段と、
前記基板水平受渡位置に位置する基板を前記チャックで保持した保持状態の前記チャック手段を前記基板水平受渡位置から前記垂直保持位置に移動させる姿勢変換手段と、
前記姿勢変換手段によって前記垂直保持位置に姿勢が変換された状態で複数の基板を保持する前記チャック手段の内部に下方から進入し、当該チャック手段に保持されている複数の基板の下方端縁を支持して垂直姿勢で保持し、前記垂直保持位置と、当該垂直保持位置と垂直方向に隣接する基板垂直受渡位置との間を往復移動自在に設けられた基板垂直保持手段と、
前記基板垂直保持手段を駆動して前記チャック手段により垂直姿勢で保持された複数の基板を前記基板垂直受渡位置に移動させる垂直移動手段と
を備えたものである。
【００１３】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の基板搬送装置であって、前記基板垂直受渡位置において移動される前記基板垂直保持手段との間で、垂直姿勢の基板の受け渡しを行う基板受渡手段と、
前記基板受渡手段を、前記水平保持移動手段によって前記基板水平保持手段が前記基板収納位置から前記基板水平受渡位置に移動される方向に直交する水平方向に移動させて、基板を基板処理部配置箇所に搬送する水平移動手段とを更に備えた請求項１に記載の基板搬送装置ものである。
【００１４】
また、請求項３の発明は、カセットの外部の垂直保持位置において垂直姿勢で保持された複数の基板を前記カセットの内部における基板収納位置に水平姿勢で収納する基板搬送装置であって、
垂直姿勢で複数の基板の下方端縁を支持して垂直姿勢で保持した状態で、前記垂直保持位置と垂直方向に隣接する基板垂直受渡位置と、前記垂直保持位置との間を往復移動自在に設けられた基板垂直保持手段と、
当該基板垂直保持手段により垂直姿勢で保持された複数の基板を前記基板垂直受渡位置から前記垂直保持位置に移動させる垂直移動手段と、
前記基板垂直保持手段に保持されている基板を、当該基板の搬送方向に直交する方向における基板周縁部で保持する一対のチャックを有し、当該垂直保持位置と、前記カセットの外部でしかも前記基板収納位置と水平方向に隣接する基板水平受渡位置との間で往復移動自在に構成されたチャック手段と、
前記垂直保持位置に位置する基板を前記チャックで保持した保持状態の前記チャック手段を、前記垂直保持位置から前記基板水平受渡位置に移動させる姿勢変換手段と、
前記姿勢変換手段による前記チャック手段の移動により水平姿勢とされた基板を、当該水平姿勢で保持可能なアームが垂直方向に複数段に配設され、前記基板水平受渡位置と前記基板収納位置との間を移動自在に構成された基板水平保持手段と、
前記基板水平保持手段で前記基板水平受渡位置に位置する基板を保持し、この基板水平保持手段を前記基板水平受渡位置から前記基板収納位置に移動させて当該基板を前記カセットに収納する水平保持移動手段と
を備えたものである。
【００１５】
また、請求項４の発明は、請求項３に記載の基板搬送装置であって、前記基板垂直受渡位置において前記基板垂直保持手段との間で垂直姿勢の基板の受け渡しを行う基板受渡手段と、
前記基板受渡手段を、前記水平保持移動手段によって前記基板水平保持手段が前記基板水平受渡位置から前記基板収納位置に移動される方向に直交する水平方向に移動させて、基板を基板処理部配置箇所から搬送する水平移動手段とを更に備えたものである。
【００１６】
また、請求項５の発明は、カセットの内部において基板を水平姿勢で収納する基板収納位置と、前記カセットの外部において基板を垂直姿勢で保持する垂直保持位置との間で、複数の基板を一括して移動させる基板搬送装置であって、
基板を水平姿勢で保持可能なアームが垂直方向に複数段に配設されてなり、前記カセットの外部でしかも前記基板収納位置と水平方向に隣接する基板水平受渡位置と、前記基板収納位置との間を移動自在に構成された基板水平保持手段と、
前記基板水平保持手段を、前記基板水平受渡位置と前記基板収納位置との間で往復移動させる水平保持移動手段と、
前記水平保持移動手段によって前記基板水平受渡位置に移動されてきた基板を、前記基板水平受渡位置と前記基板収納位置との間における往復移動方向に直交する方向における基板周縁部で保持する一対のチャックを有し、前記基板水平受渡位置と前記垂直保持位置との間で往復移動自在に構成されたチャック手段と、
基板を前記基板水平受渡位置から前記垂直保持位置に移動させる場合には、前記基板水平受渡位置に位置する基板を前記チャックで保持した保持状態の前記チャック手段を、前記チャックによって保持されていない基板部分が下側となるようにし、一方、基板を前記垂直保持位置から前記基板水平受渡位置に移動させる場合には、前記垂直保持位置に位置する基板を前記チャックで保持した保持状態の前記チャック手段を、前記チャックによって保持されていない基板部分が、前記基板水平受渡位置から記基板収納位置への基板搬送方向上に位置するようにして、前記チャック手段を前記基板水平受渡位置と前記垂直保持位置との間で往復移動させる姿勢変換手段と、
前記姿勢変更手段によって前記垂直保持位置に姿勢が変更された状態で複数の基板を保持する前記チャック手段の内部に下方から進入し、当該チャック手段に保持されている複数の基板の下方端縁を支持して垂直姿勢で保持する構成とされ、前記垂直保持位置と垂直方向に隣接する基板垂直受渡位置と、前記垂直保持位置との間を往復移動自在に設けられた基板垂直保持手段と、
前記基板垂直保持手段を基板垂直受渡位置と、前記垂直保持位置との間で移動させる垂直移動手段と
を備えたものである。
【００１７】
さらに、請求項６の発明は、請求項５に記載の基板搬送装置であって、前記垂直移動手段によって前記基板垂直受渡位置と前記垂直保持位置との間で移動される前記基板垂直保持手段との間で、垂直姿勢の基板の受け渡しを行う基板受渡手段と、
前記基板受渡手段を、前記水平保持移動手段によって前記基板水平保持手段が前記基板水平受渡位置と前記基板収納位置との間で往復移動される方向に直交する水平方向に移動させて、基板を基板処理部配置箇所との間で搬送する水平移動手段とを更に備えたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態にかかる基板搬送装置が適用された基板処理装置の要部を示す平面図であり、この基板搬送装置である基板取出部の近傍を示している。また、図２は、図１の基板処理装置の内部側面図である。なお、ここでは、各構成要素間の方向関係を明確にするため、ＸＹＺ直角座標軸を併せて示している。
【００１９】
この発明にかかる基板搬送装置である基板取出部１０は、基板処理装置１２の筐体１２１の上面に固定されたカセット搬入部１４に載置されるカセットＣから未処理の基板Ｗを一括して取出し、メイン搬送ロボットＭＴＲに受渡すものであり、カセット搬入部１４の後方（−Ｙ方向）に配置された基板水平保持部１６と、カセット搬入部１４の手前（＋Ｙ方向）に配置されたチャック部１８と、チャック部１８の手前（＋Ｙ方向）に配置された基板垂直保持部２０と、を備えている。
【００２０】
カセット搬入部１４は、例えば、図３に示すような構成のカセットＣを載置可能に構成されたものである。このカセットＣは、左右両側の立直部Ｈ1，Ｈ2に縦方向に沿って複数の溝Ｍ1，Ｍ2が対向形成され、この対向形成された各溝Ｍ1，Ｍ2に跨って複数の円板状の半導体ウエハ等の基板Ｗを縦方向に沿って水平姿勢で収納するようにしたものであり、カセット搬入部１４に載置されたカセットＣの各溝の位置が基板収納位置ＨＰ1に相当する。なお、各溝Ｍ1，Ｍ2のピッチは基板Ｗの厚さよりも大きくなるように形成されており、各溝Ｍ1，Ｍ2に基板Ｗを差し込んだ状態で各基板Ｗ間に基板水平保持部１６の後述するアーム１６２が挿入可能となっている。このカセットＣは、立直部Ｈ1，Ｈ2と交差する側が両側とも開口状に形成され、いずれの側からも基板Ｗが挿脱自在となっており、一方の開口を基板水平保持部１６側に向け、他方の開口をチャック部１８側に向けてカセット搬入部１４上に取り付けられる。
【００２１】
基板水平保持部１６は、垂直に配置された支持体１６１に複数のロッド状のアーム１６２が手前側（＋Ｙ方向）に伸びるように取り付けられて構成されている。このアーム１６２は、それぞれ基板Ｗの直径の少なくとも２倍の長さ寸法を有しており、カセットＣの溝Ｍ1，Ｍ2と同一のピッチで縦方向（Ｚ方向）に沿ってカセットＣに収納可能な基板Ｗの数に対応する数だけ取り付けられると共に、各基板Ｗに対応して横方向（Ｘ方向）に２本ずつ取り付けられている。
【００２２】
また、基板水平保持部１６は、支持体１６１の下部が水平移動機構２４に取り付けられ、アーム１６２をカセットＣに対して進退可能にするべく前後方向（Ｙ方向）に移動可能となっている。すなわち、水平移動機構２４は、取付板２４１に前後方向（Ｙ方向）に取り付けられた一対のプーリ２４２，２４３と、このプーリ２４２，２４３に架け渡されたタイミングベルト２４４と、一方のプーリ２４２を回転駆動させるモータ２４５とを備えており、基板水平保持部１６の支持体１６１の下部に位置する取付部１６３がタイミングベルト２４４に取り付けられている。この結果、基板水平保持部１６は、モータ２４５が正逆両方向に回転してタイミングベルト２４４が駆動されることにより前後方向に移動する。
【００２３】
また、基板水平保持部１６は、アーム１６２を昇降可能にするべく垂直移動機構２６により縦方向（Ｚ方向）に移動可能となっている。すなわち、垂直移動機構２６は、水平移動機構２４の取付板２４１を支持するボールねじ２６１と、このボールねじ２６１を回転駆動させるモータ２６２とを備えている。この結果、基板水平保持部１６は、モータ２６２が正逆両方向に回転してボールねじ２６１が駆動されることにより縦方向に移動する。
【００２４】
このため、後の動作説明で詳述するように、水平移動機構２４および垂直移動機構２６により基板水平保持部１６を移動させることで、カセットＣから複数の基板Ｗを一括して、カセットＣの外部でしかも基板収納位置ＨＰ1と水平方向（＋Ｙ方向）に隣接する基板水平受渡位置ＨＰ2に取出すことができる。このように、水平移動機構２４および垂直移動機構２６で本発明の水平保持移動手段が構成されている。
【００２５】
チャック部１８は、基板Ｗを両側から挟持し得るように左右方向（Ｘ方向）に対向配置された一対の挟持板（チャック）１８１，１８２と、これらの挟持板１８１，１８２の下部位置を螺合状態で貫通するボールねじ１８３と、このボールねじ１８３を回転駆動させるモータ１８４とを備えている。
【００２６】
挟持板１８１，１８２は、各対向面にそれぞれカセットＣの溝Ｍ1，Ｍ2と同一のピッチでカセットＣに収納可能な基板Ｗの数に対応する数の湾曲状の溝１８１ａ，１８２ａが刻設されており、カセットＣ内部から取り出された複数の基板Ｗを一括して挟持可能となっている。
【００２７】
ボールねじ１８３は、その両端側で筐体１２１に固定された支持板１８５，１８６に支持されると共に、一方の挟持板１８１の螺合箇所のねじと、他方の挟持板１８２の螺合箇所のねじとが互いに逆方向となるように刻設されている。この結果、挟持板１８１，１８２は、モータ１８４が正逆両方向に回転することによって互いに接離する方向に移動される。
【００２８】
また、チャック部１８は、その挟持板１８１，１８２が回動機構２８によりボールねじ１８３を回動中心として直角に回動するようになっている。すなわち、回動機構２８は、一方が取付板２８１に取り付けられ、他方がモータ１８４の背面に取り付けられて縦方向に配置された一対のプーリ２８２，２８３と、これらのプーリ２８２，２８３に架け渡されたタイミングベルト２８４と、一方のプーリ２８２を回転駆動させるモータ２８５とを備えている。この結果、モータ２８５が正逆両方向に回転することにより、挟持板１８１，１８２が図２の実線で示す位置（垂直位置）と、手前側（＋Ｙ方向）に９０°傾倒した二点鎖線で示す位置（水平位置）との間を回動する。これにより、水平姿勢で挟持した基板Ｗが垂直姿勢に変更される。
【００２９】
このように、この実施形態では、挟持板１８１，１８２を互いに近接する方向に移動させることで、基板水平受渡位置ＨＰ2に位置する水平姿勢の基板Ｗを一括して挟持し、さらに回動機構２８によって基板Ｗを挟持したままの挟持板１８１，１８２を回動させて基板水平受渡位置ＨＰ2から垂直保持位置ＶＰ1に移動させている（姿勢変換手段）。
【００３０】
基板垂直保持部２０は、複数の基板Ｗの周面に当接するヘッド部３０を備えており、このヘッド部３０が昇降機構３２により昇降可能となっている。ヘッド部３０は、筐体１２１の上面側に回動不能の状態で配置されると共に、その上面に、カセットＣに収納可能な基板Ｗの数に対応する数の湾曲状の溝３０１が前後方向（Ｙ方向）に沿ってカセットＣの溝Ｍ1，Ｍ2と同一のピッチで刻設されている。昇降機構３２は、縦方向（Ｚ方向）に配置されたボールねじ３２１と、このボールねじ３２１を正逆両方向に回転駆動するモータ３２２とを備えており、ヘッド部３０の底面に取り付けられた支持体３０２がボールねじ３２１に螺合されている。この結果、モータ３２２が正逆両方向に回転することによって昇降可能となり、上昇時には傾倒された挟持板１８１，１８２に挟持されている基板Ｗの下方端縁をヘッド部３０の溝３０１で支持した状態で下方から突き上げて、基板Ｗを垂直保持位置と垂直方向（＋Ｚ方向）に隣接する基板垂直受渡位置ＶＰ2に移動させる。なお、ヘッド部３０による基板Ｗの突き上げ時には、挟持板１８１，１８２による基板Ｗの挟持が解除される。
【００３１】
なお、以上のように基板垂直受渡位置ＶＰ2に保持された複数の基板Ｗは、メイン搬送ロボットＭＴＲのチャック部２２によって挟持され、処理部に搬送される。
【００３２】
すなわち、チャック部２２は、基板Ｗを両側から挟持し得るように左右方向（Ｘ方向）に対向配置された一対の挟持板２２１，２２２と、挟持板２２１，２２２を支持する横方向の支持棒２２３，２２４と、支持棒２２３，２２４を支持すると共に、挟持板２２１，２２２の下端側が互いに内側に移動するように支持棒２２３，２２４を軸心回りに回動させるロボット回動機構２２５とを備えており、ロボット水平移動機構４０により基板処理装置１２の前端側（＋Ｙ方向）で左右方向（Ｘ方向）に伸びる移動溝１２２に沿って移動可能となっている。
【００３３】
挟持板２２１，２２２は、各対向面にそれぞれカセットＣの溝Ｍ1，Ｍ2と同一のピッチでカセットＣに収納可能な基板Ｗの数に対応する数の湾曲状の溝２２１ａ，２２２ａが刻設されており、基板垂直保持部２０により突き上げられた基板Ｗを溝２２１ａ，２２２ａ内に挿入した状態で挟持可能となっている。
【００３４】
ロボット回動機構２２５は、ボックス２２５ａ内の中央に配置されたモータ２２５ｂと、このモータ２２５ｂの回転軸に取り付けられたギア２２５ｃと、支持棒２２３，２２４に取り付けられ、ギア２２５ｃとそれぞれ噛合するギア２２５ｄ，２２５ｅとを備えており、モータ２２５ｂが正逆両方向に回転することによって挟持板２２１，２２２を基板Ｗを挟持する方向と挟持を解除する方向とに回動させる。
【００３５】
ロボット水平移動機構４０は、図略のモータにより回転駆動される図略のプーリに架け渡されたタイミングベルト４０１を備えており、ロボット回動機構２２５の底面に取り付けられた支柱２２６の下部に位置する取付部２２７がタイミングベルト４０１に係止されている。この結果、このタイミングベルト４０１が回転駆動されることによりチャック部２２が移動溝１２２に沿って移動され、挟持板２２１，２２２により挟持した基板Ｗを右方（＋Ｘ方向）に設置されている図略の処理槽に搬送する。
【００３６】
次に、上記のように構成された基板取出部１０の概略動作について説明する。今、カセット搬入部１４上に、複数の基板Ｗが水平姿勢で収納されたカセットＣが前工程の基板処理装置から送られ載置された後、図略のスタートスイッチがＯＮされると、基板水平保持部１６が前方（＋Ｙ方向）に移動して各アーム１６２ の前半分側がカセットＣ内部の基板Ｗ間に挿入されると共に、この状態で基板水平保持部１６が僅かに上昇する。この結果、基板Ｗは、各アーム１６２によりカセットＣの溝Ｍ1，Ｍ2面から持ち上げられる。
【００３７】
この状態で、基板水平保持部１６がさらに前方（＋Ｙ方向）に移動し、基板Ｗがアーム１６２上に保持された状態でカセットＣの内部の基板収納位置ＨＰ1から基板水平受渡位置ＨＰ2に取り出される。このとき、カセットＣの前方（＋Ｙ方向）には、チャック部１８が挟持板１８１，１８２を開放状態にした姿勢で配置されており、カセットＣから外部に取り出された基板Ｗはそのまま挟持板１８１，１８２間に搬送されることになる。
【００３８】
その後、挟持板１８１，１８２が基板Ｗを挟持する方向に移動され、これにより基板Ｗが溝１８１ａ，１８２ｂに支持された状態で挟持される。次いで、チャック部１８がボールねじ１８３を中心に９０°前方（＋Ｙ方向）に回動されて基板水平受渡位置ＨＰ2から垂直保持位置ＶＰ1に移動されることで、基板Ｗが水平姿勢から垂直姿勢に変更される。
【００３９】
この状態で、ヘッド部３０が上昇して基板Ｗの底面に当接し、基板Ｗの下方端縁がヘッド部３０の溝３０１内に挿入されて支持されると同時に挟持板１８１，１８２が互いに離反される。これにより、挟持板１８１，１８２による基板Ｗの挟持が解除され、ヘッド部３０がさらに上昇して基板Ｗが挟持板１８１，１８２の上方の基板垂直受渡位置ＶＰ2に突き上げられる。その後、右方（＋Ｘ方向）に退避していたメイン搬送ロボットＭＴＲ２２が左方（−Ｘ方向）に移動してヘッド部３０で突き上げられた基板Ｗを挟持板２２１，２２２で挟持し、同時にヘッド部３０は降下する。
【００４０】
なお、メイン搬送ロボットＭＴＲは、基板Ｗを挟持した状態で右方に移動され、基板Ｗを処理用のカセットに移し替える必要があるときには基板Ｗを移替部にまで搬送する。処理用のカセットに移し替える必要がないときには基板Ｗを直接 、処理部の処理槽にまで搬送する。
【００４１】
本発明に係る基板取出部１０は、上記のように構成されるので、カセットＣ内部に水平姿勢で収納された複数の基板を容易に、しかも一括して外部に取り出すことができ、スループットを向上させることが可能となるが、以下のような種々の変形例が可能である。
【００４２】
（１）上記実施形態では、基板水平保持部１６は、アーム１６２が基板Ｗを保持した状態でカセットＣの内部を貫通して前方のチャック部１８にまで基板Ｗを搬送するようにしているが、例えば、アーム１６２が基板Ｗを保持した状態で後退するようにしてもよい。この場合には、アーム１６２の長さ寸法を短くすることができて材料を節約することが可能となる。このように構成する場合は、例えば、カセット搬入部１４を左右方向（Ｘ方向）に移動可能にしておき、アーム１６２を後退させたときにカセット搬入部１４をアーム１６２の手前から退避させ、その後にアーム１６２をチャック部１８の位置にまで前進させるようにすればよい。
【００４３】
（２）上記実施形態では、基板水平保持部１６は、アーム１６２が基板Ｗを保持した状態でカセットＣの内部を貫通して前方のチャック部１８にまで基板Ｗを搬送するようにしているが、例えば、カセット搬入部１４を左右方向（Ｘ方向）及び前後方向（Ｙ方向）に移動可能にしておき、カセット搬入部１４を後退させてアーム１６２がカセットＣの内部に挿入されるようにしてアーム１６２上に基板Ｗを保持させ、その後にカセット搬入部１４を前進させると共に、アーム１６２の前方から退避させ、この状態で基板Ｗを保持したアーム１６２をチャック部１８の位置にまで前進させるようにしてもよい。
【００４４】
（３）上記実施形態では、基板水平保持部１６は、基板水平保持部１６を移動させることによりカセットＣに対して昇降するように構成されているが、基板水平保持部１６を静止させた状態でカセットＣを移動させるようにすることも可能 である。要は、基板水平保持部１６がカセットＣに対して相対的に昇降するように構成されていればよい。
【００４５】
（４）上記実施形態では、チャック部１８は、一対の挟持板１８１，１８２を備えた構成とされているが、挟持板１８１，１８２に代えてロッド状の挟持体で構成する等、種々の変更が可能である。チャック部２２についても、ロッド状の挟持体等で構成することが可能である。
【００４６】
（５）上記実施形態では、チャック部１８は、一対の挟持板１８１，１８２を備え、モータ１８４により互いに接離して基板Ｗを挟持するように構成されているが、挟持板１８１，１８２の代わりに、挟持板１８１，１８２と同様に溝１８１ａ，１８２ａが刻設されてはいるが、接離せず基板Ｗを出し入れ自在な間隔に固定された一対の側板を使用して構成するようにしてもよい。ただし、この場合、図２にて２点鎖線で示された状態で、上方側の開口からのみ基板Ｗを出し入れでき、下方側の開口は、ヘッド部３０は挿通するが、基板Ｗは通さずに受け止めて支持するように構成する。このように構成する場合には、アーム１６２によって基板Ｗを前記一対の側板間に移動後、アーム１６２を少し下降するだけで、前記一対の側板にて挟持しない状態で保持させることができる。
【００４７】
（６）上記実施形態では、カセットＣとチャック部１８と基板水平保持部１６を一列に配置したが、基板水平保持部１６におけるアーム１６２を水平に回転可能に構成し、基板水平保持部１６を中心にして、カセットＣとチャック部１８を円周状に配置してもよい。
【００４８】
なお、上記においては、基板取出部１０について詳述したが、基板処理装置の基板収納部も基板取出部１０と同様に構成されており、基板取出部１０における基板Ｗの取出動作と全く逆の動作でメイン搬送ロボットＭＴＲから処理済みの複数の基板Ｗを一括して受取り、カセットＣに収納する。このため、カセット外部で垂直姿勢で保持された複数の基板Ｗを容易に、しかも一括してカセットＣに収納することができ、スループットを向上させることが可能となる。
【００４９】
また、本発明にかかる基板搬送装置の適用対象は、上記のように処理部の両側にカセット搬入部とカセット搬出部がそれぞれ配置されるタイプの基板処理装置に限定されるものではなく、処理部の一方側にのみカセット搬入出部が設けられた基板処理装置にも適用することができる。この場合も、カセット搬入出部と処理部との間に介挿される基板搬送装置を基板取出部１０と同様に構成し、カセットからの基板の取出しに際しては上記実施形態における取出動作と同様に動作させる一方、基板のカセットへの収納に際しては取出動作と全く逆に動作させるようにすればよく、この基板搬送装置によれば、カセットＣ内部に水平姿勢で収納された複数の基板を容易に、しかも一括して外部に取り出すことができ、またカセット外部で垂直姿勢で保持された複数の基板Ｗを容易に、しかも一括してカセットＣに収納することができ、スループットを向上させることが可能となる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１および２の発明にかかる基板搬送装置によれば、基板水平保持手段を基板収納位置から基板水平受渡位置に移動させてカセットから基板を取り出し、この基板水平受渡位置に位置する基板をチャック手段で保持し、その保持状態のままチャック手段を基板水平受渡位置から垂直保持位置に移動させるように構成しているので、カセット内部に水平姿勢で収納された複数の基板を容易に、しかも一括して外部に取り出すことができる。
【００５１】
また、請求項３および４の発明にかかる基板搬送装置によれば、チャック手段のチャックで垂直保持位置に位置する基板を保持し、その保持状態のままチャック手段を基板水平受渡位置に移動させた後、基板水平保持手段で基板水平受渡位置に位置する基板を保持し、この基板水平保持手段を基板水平受渡位置から基板収納位置に移動させて当該基板をカセットに収納するように構成しているので、カセット外部で垂直姿勢で保持された複数の基板を容易に、しかも一括してカセット内部に水平姿勢で収納することができる。
【００５２】
さらに、請求項５および６の発明にかかる基板搬送装置によれば、基板を水平姿勢で保持可能なアームが垂直方向に複数段に配設されてなる基板水平保持手段を、基板水平受渡位置と基板収納位置との間で往復移動させるとともに、基板を周縁部で保持するための一対のチャックを有し、当該チャックを前記基板水平受渡位置と前記垂直保持位置との間で往復移動させて基板姿勢を変更するように構成しているので、カセット内部に水平姿勢で収納された複数の基板を容易に、しかも一括して外部に取り出すことができ、しかも、カセット外部で垂直姿勢で保持された複数の基板を容易に、しかも一括してカセット内部に水平姿勢で収納することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態にかかる基板搬送装置が適用された基板処理装置の要部を示す平面図である。
【図２】 図１に示す基板処理装置の基板取出部側の側面図である。
【図３】 水平姿勢で基板Ｗを収納するカセットの斜視図である。
【図４】 この発明にかかる基板搬送装置が適用される基板処理装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
２，１４…カセット搬入部
３，１０…基板取出部
４…カセット搬出部
５…基板収納部
１２…基板処理装置
１４…カセット搬入部
１６…基板水平保持部
１８…チャック部（チャック手段）
２０…基板垂直保持部
２４…水平移動機構（水平保持移動手段）
２６…垂直移動機構（水平保持移動手段）
２８…回動機構
３０…ヘッド部
３２…昇降機構
４０…ロボット水平移動機構
１８１，１８２…挟持板（チャック）
１８３…ボールねじ
１８４…モータ
１８５，１８６…支持板
Ｃ…カセット
ＨＰ1…基板収納位置
ＨＰ2…基板水平受渡位置
ＭＴＲ…メイン搬送ロボット
ＶＰ1…垂直保持位置
ＶＰ2…基板垂直受渡位置
Ｗ…基板
Claims (6)
- カセットの内部における基板収納位置に水平姿勢で収納された複数の基板を外部に取り出し、その取り出した基板を前記カセットの外部の垂直保持位置において垂直姿勢で保持する基板搬送装置であって、
基板を水平姿勢で保持可能なアームが垂直方向に複数段に配設されてなり、前記カセットの外部でしかも前記基板収納位置と水平方向に隣接する基板水平受渡位置と、前記基板収納位置との間を移動自在に構成された基板水平保持手段と、
前記基板水平保持手段を、前記基板収納位置から前記基板水平受渡位置に移動させて前記カセットから基板を取り出す水平保持移動手段と、
前記水平保持移動手段によって前記基板水平受渡位置に移動されてきた基板を、当該基板の搬送方向に直交する方向における基板周縁部で保持する一対のチャックを有し、前記基板水平受渡位置と前記垂直保持位置との間で往復移動自在に構成されたチャック手段と、
前記基板水平受渡位置に位置する基板を前記チャックで保持した保持状態の前記チャック手段を前記基板水平受渡位置から前記垂直保持位置に移動させる姿勢変換手段と、
前記姿勢変換手段によって前記垂直保持位置に姿勢が変換された状態で複数の基板を保持する前記チャック手段の内部に下方から進入し、当該チャック手段に保持されている複数の基板の下方端縁を支持して垂直姿勢で保持し、前記垂直保持位置と、当該垂直保持位置と垂直方向に隣接する基板垂直受渡位置との間を往復移動自在に設けられた基板垂直保持手段と、
前記基板垂直保持手段を駆動して前記チャック手段により垂直姿勢で保持された複数の基板を前記基板垂直受渡位置に移動させる垂直移動手段と
を備えた基板搬送装置。 - 前記基板垂直受渡位置において移動される前記基板垂直保持手段との間で、垂直姿勢の基板の受け渡しを行う基板受渡手段と、
前記基板受渡手段を、前記水平保持移動手段によって前記基板水平保持手段が前記基板収納位置から前記基板水平受渡位置に移動される方向に直交する水平方向に移動させて、基板を基板処理部配置箇所に搬送する水平移動手段とを更に備えた請求項１に記載の基板搬送装置。 - カセットの外部の垂直保持位置において垂直姿勢で保持された複数の基板を前記カセットの内部における基板収納位置に水平姿勢で収納する基板搬送装置であって、
垂直姿勢で複数の基板の下方端縁を支持して垂直姿勢で保持した状態で、前記垂直保持位置と垂直方向に隣接する基板垂直受渡位置と、前記垂直保持位置との間を往復移動自在に設けられた基板垂直保持手段と、
当該基板垂直保持手段により垂直姿勢で保持された複数の基板を前記基板垂直受渡位置から前記垂直保持位置に移動させる垂直移動手段と、
前記基板垂直保持手段に保持されている基板を、当該基板の搬送方向に直交する方向における基板周縁部で保持する一対のチャックを有し、当該垂直保持位置と、前記カセットの外部でしかも前記基板収納位置と水平方向に隣接する基板水平受渡位置との間で往復移動自在に構成されたチャック手段と、
前記垂直保持位置に位置する基板を前記チャックで保持した保持状態の前記チャック手段を、前記垂直保持位置から前記基板水平受渡位置に移動させる姿勢変換手段と、
前記姿勢変換手段による前記チャック手段の移動により水平姿勢とされた基板を、当該水平姿勢で保持可能なアームが垂直方向に複数段に配設され、前記基板水平受渡位置と前記基板収納位置との間を移動自在に構成された基板水平保持手段と、
前記基板水平保持手段で前記基板水平受渡位置に位置する基板を保持し、この基板水平保持手段を前記基板水平受渡位置から前記基板収納位置に移動させて当該基板を前記カセットに収納する水平保持移動手段と
を備えた基板搬送装置。 - 前記基板垂直受渡位置において前記基板垂直保持手段との間で垂直姿勢の基板の受け渡しを行う基板受渡手段と、
前記基板受渡手段を、前記水平保持移動手段によって前記基板水平保持手段が前記基板水平受渡位置から前記基板収納位置に移動される方向に直交する水平方向に移動させて、基板を基板処理部配置箇所から搬送する水平移動手段とを更に備えた請求項３に記載の基板搬送装置。 - カセットの内部において基板を水平姿勢で収納する基板収納位置と、前記カセットの外部において基板を垂直姿勢で保持する垂直保持位置との間で、複数の基板を一括して移動させる基板搬送装置であって、
基板を水平姿勢で保持可能なアームが垂直方向に複数段に配設されてなり、前記カセットの外部でしかも前記基板収納位置と水平方向に隣接する基板水平受渡位置と、前記基板収納位置との間を移動自在に構成された基板水平保持手段と、
前記基板水平保持手段を、前記基板水平受渡位置と前記基板収納位置との間で往復移動させる水平保持移動手段と、
前記水平保持移動手段によって前記基板水平受渡位置に移動されてきた基板を、前記基板水平受渡位置と前記基板収納位置との間における往復移動方向に直交する方向における基板周縁部で保持する一対のチャックを有し、前記基板水平受渡位置と前記垂直保持位置との間で往復移動自在に構成されたチャック手段と、
基板を前記基板水平受渡位置から前記垂直保持位置に移動させる場合には、前記基板水平受渡位置に位置する基板を前記チャックで保持した保持状態の前記チャック手段を、前記チャックによって保持されていない基板部分が下側となるようにし、一方、基板を前記垂直保持位置から前記基板水平受渡位置に移動させる場合には、前記垂直保持位置に位置する基板を前記チャックで保持した保持状態の前記チャック手段を、前記チャックによって保持されていない基板部分が、前記基板水平受渡位置から記基板収納位置への基板搬送方向上に位置するようにして、前記チャック手段を前記基板水平受渡位置と前記垂直保持位置との間で往復移動させる姿勢変換手段と、
前記姿勢変更手段によって前記垂直保持位置に姿勢が変更された状態で複数の基板を保持する前記チャック手段の内部に下方から進入し、当該チャック手段に保持されている複数の基板の下方端縁を支持して垂直姿勢で保持する構成とされ、前記垂直保持位置と垂直方向に隣接する基板垂直受渡位置と、前記垂直保持位置との間を往復移動自在に設けられた基板垂直保持手段と、
前記基板垂直保持手段を基板垂直受渡位置と、前記垂直保持位置との間で移動させる垂直移動手段と
を備えた基板搬送装置。 - 前記垂直移動手段によって前記基板垂直受渡位置と前記垂直保持位置との間で移動される前記基板垂直保持手段との間で、垂直姿勢の基板の受け渡しを行う基板受渡手段と、
前記基板受渡手段を、前記水平保持移動手段によって前記基板水平保持手段が前記基板水平受渡位置と前記基板収納位置との間で往復移動される方向に直交する水平方向に移動させて、基板を基板処理部配置箇所との間で搬送する水平移動手段とを更に備えた請求項５に記載の基板搬送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34926497A JP3763956B2 (ja) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | 基板搬送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34926497A JP3763956B2 (ja) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | 基板搬送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11186357A JPH11186357A (ja) | 1999-07-09 |
| JP3763956B2 true JP3763956B2 (ja) | 2006-04-05 |
Family
ID=18402597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34926497A Expired - Lifetime JP3763956B2 (ja) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | 基板搬送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3763956B2 (ja) |
-
1997
- 1997-12-18 JP JP34926497A patent/JP3763956B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11186357A (ja) | 1999-07-09 |
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