JP3954714B2 - 基板搬送装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）用ガラス基板のような基板を搬送するための基板搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程には、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）の表面に薄膜を形成する工程や、ウエハの表面から不要物を除去するための洗浄工程などが含まれる。これらの工程は、それぞれ個別の処理装置によって行われるのが一般的であり、１つの処理装置から他の処理装置への基板の搬送には、複数枚のウエハを整列して収容することのできるカセットが用いられている。これに応じて、各処理装置には、カセットを載置するためのカセット載置部と、ウエハに処理を施すための処理部と、カセット載置部に載置されたカセットからウエハを１枚ずつ取り出して処理部に搬送したり、処理部から処理済みのウエハを受け取ってカセットに収納したりするためのインデクサロボットを含む基板搬送部とが備えられている。
【０００３】
基板搬送部は、インデクサロボットによるカセットへのアクセスが可能なようにカセット載置部に隣接して設けられている。そのため、作業者がカセット載置部にカセットを載置する際など、カセット載置部にカセットが載置されていない状態で人手をカセット載置部に侵入させたときに、人手が誤って基板搬送部に入り込むおそれがある。もし人手が基板搬送部へ侵入したときにインデクサロボットが動作していると、この動作中のインデクサロボットによって人手を怪我してしまうおそれがある。
【０００４】
そこで、従来の処理装置においては、カセット載置部への人手などの侵入を検出するためのエリアセンサが設けられており、このエリアセンサによって人手などの侵入が検出された場合、直ちにインデクサロボットの動作が停止されるように構成されている。
具体的には、従来の処理装置では、ソフトインターロック構成が採用されており、人手などの検出に応答してエリアセンサから出力される検出信号は、たとえばマイクロコンピュータで構成される制御部に入力されるようになっている。制御部は、エリアセンサからの検出信号に応答し、インデクサロボットの駆動源としてのモータを駆動するためのドライバに向けて、モータを停止させるための制御信号を出力する。これにより、モータの駆動が停止されて、インデクサロボットの動作が停止する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなソフトインターロック構成では、制御部における処理にある程度の時間を要するため、人手などがカセット載置部に侵入してからすみやかに基板搬送部に至ると、インデクサロボットの動作停止が間に合わないかもしれない。また、制御部を構成するマイクロコンピュータが暴走した場合などには、インターロックが良好に作動しないかもしれない。そのため、従来の装置では、インデクサロボットの動作中に人手を基板搬送部に侵入させないように注意を促す警告ラベルを処理装置の外板に貼り付けることで、人手とインデクサロボットとの接触による事故の発生を防いでいる。
【０００６】
また、人手などが基板搬送部に侵入するまでにインデクサロボットの動作を確実に停止させるには、たとえば、エリアセンサから検出信号が出力されたことに応答してオン／オフされるリレーをドライバとモータとの間に設け、このリレーをエリアセンサからの検出信号の出力に連動してオフにすることによってインデクサロボットの動作を停止させるハードインターロック構成を採用することが考えられる。
【０００７】
ところが、ハードインターロック構成を採用した場合、エリアセンサによって人手が検出されると、制御部からドライバに向けて制御信号が出力され続けているにもかかわらずモータが強制停止されるため、制御部がインデクサロボットの位置を正確に把握できなくなる。そのため、人手がカセット載置部に侵入してモータが強制停止される度に処理装置を初期化する必要があり、インデクサロボットが停止されてから処理が再開されるまでに長い時間を要してしまう。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、装置の処理能力を下げることなく、基板搬送手段と人手との接触による事故をより確実に防止することができる基板搬送装置を提供することである。
【００２１】
請求項１記載の発明は、基板を収容可能なカセットを載置するためのカセット載置部と、上記カセット載置部にアクセスして基板を搬送する基板搬送手段を有する基板搬送部と、上記カセット載置部と上記基板搬送部との間に設けられて、上記基板搬送手段が上記カセット載置部にアクセスする際の基板の通過を許容する開口を有する隔壁と、上記カセット載置部に昇降可能に設けられていて、カセットが載置されていない状態で上記開口を閉塞し、カセットが載置されたときに当該カセットの重みによって下降して、当該カセットを上記開口に対向するカセット載置位置に導く侵入防止部材とを含むことを特徴とする基板搬送装置である。
この構成によれば、カセットが侵入防止部材上に載置されていない状態では、侵入防止部材によって開口がカセット載置部側から閉塞された状態となるから、誤って人手が開口を介して基板搬送部側へ侵入することがない。よって、人手と基板搬送手段との接触による事故が発生するのを確実に防ぐことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、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搬送装置が備えられた基板処理装置のレイアウトを簡略化して示す平面図である。この基板処理装置は、基板としてのウエハＷをカセットＣから１枚ずつ取り出し、このウエハＷに対して第１の薬液処理、第２の薬液処理および水洗・乾燥処理を順に施すことにより、ウエハＷの洗浄を行う枚葉式洗浄装置である。第１および第２の薬液処理は、たとえば、フッ酸やアンモニア水などの薬液を用いてウエハＷの表面を洗浄するための処理であり、たとえば、第１の薬液処理と第２の薬液処理とでは異なる薬液が用いられる。また、水洗・乾燥処理は、薬液処理後のウエハＷを純水によってリンスし、さらに、高速に回転させて水切り乾燥を行うための処理である。
【００２３】
上記の処理を実行するために、この基板処理装置は、基板搬送装置としてのインデクサ部ＩＮＤと、このインデクサ部ＩＮＤに隣接して設けられた処理部Ｐとを有している。インデクサ部ＩＮＤは、複数枚のウエハＷを収容可能なカセットＣを載置するためのカセット載置部１を含む。カセット載置部１には、水平面に沿って設けられた載置台１１が備えられており、この載置台１１上に複数個（たとえば４個）のカセットＣを一直線上に並べて載置できるようになっている。また、カセット載置部１には、載置台１１上の各カセット載置位置に関連して、カセットＣの有無を検知するためのカセット検出センサ１２が設けられている。
【００２４】
インデクサ部ＩＮＤはまた、カセット載置部１に隣接して設けられたウエハ搬送部２を有している。ウエハ搬送部２には、カセット載置部１上におけるカセットＣの配列方向に沿う直線搬送路２１と、カセット載置部１上に載置されている任意のカセットＣにアクセスして、カセットＣから未処理のウエハＷを取り出したり、処理済みのウエハＷをカセットＣに収容したりすることができるインデクサロボット２２とが備えられている。インデクサロボット２２は、直線搬送路２１上を走行できるように構成されており、ウエハＷを保持することのできるハンドを有している。
【００２５】
カセット載置部１とウエハ搬送部２とは、載置台１１のウエハ搬送部２側の端縁から上方に向けて立ち上がった隔壁３によって仕切られている。この隔壁３には、カセット載置部１の載置台１１上に載置された各カセットＣに対向する位置に、それぞれウエハＷの通過を許容する大きさの開口３１が形成されている。また、隔壁３の内部には、各開口３１に関連して、それぞれ開口３１を開閉するための板状のシャッタ３２が設けられている。シャッタ３２は、開口３１に対向するカセット載置位置にカセットＣが載置されたことに応答して開成され、そのカセット載置位置からカセットＣが取り除かれたことに応答して閉成されるようになっている。インデクサロボット２２は、シャッタ３２が開成された状態で、開口３１を介してハンドをカセットＣにアクセスさせることができる。
【００２６】
処理部Ｐは、ウエハ搬送部２の直線搬送路２１の中間付近において、この直線搬送路２１と直交する方向に沿って配置された直線搬送路４と、この直線搬送路４に沿って走行する主搬送ロボットＭＴＲとを備えている。直線搬送路４の両側には、第１処理トラック５と第２処理トラック６とが振り分けられている。第１処理トラック５および第２処理トラック６は、それぞれ、上記第１の薬液処理を行う第１薬液処理部ＭＴＣ１と、上記第２の薬液処理を行う第２薬液処理部ＭＴＣ２と、上記水洗・乾燥処理を行う水洗・乾燥処理部ＤＴＣとを有しており、これらの複数の処理部は、インデクサ部ＩＮＤから遠い側から上記の順序で直線搬送路７に沿って配列されている。
【００２７】
第１処理トラック５および第２処理トラック６の第１薬液処理部ＭＴＣ１、第２薬液処理部ＭＴＣ２および水洗・乾燥処理部ＤＴＣに対するウエハＷの搬入および搬出は、主搬送ロボットＭＴＲによって行われる。主搬送ロボットＭＴＲは、未処理のウエハＷをインデクサロボット２２から受け取って第１薬液処理部ＭＴＣ１に搬入し、第１薬液処理部ＭＴＣ１での処理が終了した後のウエハＷを搬出して第２薬液処理部ＭＴＣ２に搬入し、この第２薬液処理部ＭＴＣ２での処理が終了した後のウエハＷを搬出して水洗・乾燥処理部ＤＴＣに搬入し、この水洗・乾燥処理部ＤＴＣでの処理が完了したウエハＷを搬出して、インデクサロボット２２に受け渡す。
【００２８】
図２は、インデクサ部ＩＮＤの構成を示す断面図である。載置台１１の各カセット載置位置には、載置台１１上におけるカセットＣの配列方向に沿う嵌合溝１３がそれぞれ形成されており、この嵌合溝１３にカセットＣの下面に設けられた位置決め用突条７を嵌め込むことによって、カセットＣをカセット載置位置に位置決めできるようになっている。
【００２９】
載置台１１に形成された各嵌合溝１３に関連して、カセット載置位置におけるカセットＣの有無を検出するためのカセット検出センサ１２が設けられている。カセット検出センサ１２は、たとえばマイクロスイッチで構成されており、カセットＣの位置決め用突条７が嵌合溝１３に嵌め込まれると、位置決め用突条７によってスイッチ片１２ａが押し下げられてオンになり、位置決め用突条７が嵌合溝１３から離脱するとオフになるように配置されている。したがって、カセット検出センサ１２のオン／オフ状態に基づいて、載置台１１上の各カセット載置位置にカセットＣが載置されているか否かを判断することができる。
【００３０】
載置台１１の下方には、シャッタ３２を開閉するための駆動源としてのエアシリンダ３３が配設されている。エアシリンダ３３は、シャッタ３２をそれぞれ独立して開閉できるようにシャッタ３２ごとに設けられている。エアシリンダ３３は、上下方向にロッド３４を進退させることができるように配置されており、ロッド３４の先端が、Ｌ字状の連結部材３５を介してシャッタ３２の下端部に連結されている。これにより、エアシリンダ３３のロッド３４を実線の位置と仮想線の位置との間で進退させると、ロッド３４の進退に伴って、ロッド３４に連結されたシャッタ３２が、隔壁３の開口３１を開放する開成状態（実線で示す状態）と開口３１を閉塞する閉成状態（仮想線で示す状態）との間で変位する。
【００３１】
シャッタ３２を開閉するためのエアシリンダ３３の駆動は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭを含む制御部８によって、カセット検出センサ１２からの出力信号に基づいて制御される。
人手またはＡＧＶ(Automated Guided Vehicle)によって、処理すべきウエハＷが収容されたカセットＣが搬送されてきて、カセットＣの位置決め用突条７が嵌合溝１３に嵌め込まれると、その嵌合溝１３に関連して設けられたカセット検出センサ１２がオンになる。制御部８は、カセット検出センサ１２がオンになると、そのカセット検出センサ１２が配置されているカセット載置位置にカセットＣが載置されたと判断する。そして、その載置されたカセットＣに対向するシャッタ３２に連結さているエアシリンダ３３のヘッド３４を、仮想線で示す最上位置から実線で示す最下位置まで移動させる。その結果、閉成状態にあるシャッタ３２が下方へスライドされて開成状態となり、載置されたカセットＣに対向した開口３１が開放される。つまり、制御部８は、載置台１１上のカセット載置位置にカセットＣが載置されると、そのカセット載置位置に対向したシャッタ３２を開成させる。
【００３２】
一方、処理済みのウエハＷが収容されたカセットＣが載置台１１上のカセット載置位置から取り除かれると、そのカセット載置位置に設けられたカセット検出センサ１２がオフになる。制御部８は、カセット検出センサ１２がオフになると、そのカセット検出センサ１２が配置されているカセット載置位置からカセットＣが取り除かれたと判断する。そして、そのカセット載置位置に対向するシャッタ３２に連結されたエアシリンダ３３のヘッド３４を、実線で示す最下位置から仮想線で示す最上位置まで変移させる。その結果、開成状態にあるシャッタ３２が上方へスライドされて閉成状態となり、隔壁３に形成されている開口３１がシャッタ３２によって閉塞される。つまり、制御部８は、載置台１１上のカセット載置位置からカセットＣが除去されると、そのカセット載置位置に対向したシャッタ３２を閉成させる。
【００３３】
以上のように本実施形態によれば、載置台１１上のカセット載置位置にカセットＣが載置されていないときには、そのカセット載置位置に対向する開口３１がシャッタ３２によって閉塞されているので、人手などを開口３１を介してウエハ搬送部２に侵入させることができない。また、インデクサロボット２２のハンドがカセット載置部１に侵入してくることもない。したがって、カセット載置位置にカセットＣを載置する際などに人手とインデクサロボット２２とが接触することがなく、人手とインデクサロボット２２との接触による事故を確実に防ぐことができる。
【００３４】
また、載置台１１のカセット載置位置にカセットＣが載置されているときには、そのカセットＣに対向する開口３１が開放されているので、その開口３１を介して、インデクサロボット２２のハンドをカセットＣにアクセスさせることができる。したがって、このときには、シャッタ３２がインデクサロボット２２の動作の妨げになることはなく、インデクサロボット２２によるカセットＣからのウエハＷの取出しおよびカセットＣへのウエハＷの収納を円滑に行うことができる。
【００３５】
なお、カセット載置位置にカセットＣが載置されているときは、カセットＣによって開口３１がほぼ閉塞された状態になっているから、人手が開口３１を介してウエハ搬送部２へ誤って侵入することはなく、人手とインデクサロボット２２とが接触することはない。
また、カセット載置部１と基板搬送部２との間に隔壁３が設けられているので、人手が載置台１１上で隣り合うカセットＣの間から基板搬送部に入り込むこともない。
【００３６】
この発明の一実施形態の説明は以上の通りであるが、この発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記の実施形態では、ウエハ搬送部２に人手が侵入するのを防ぐ手段として、隔壁３に形成された開口３１を開閉するシャッタ３２が適用された構成を取り上げて説明したが、この構成の以外に、図３に示すような構成を採用することもできる。すなわち、載置台１１上の各カセット載置位置にカセットＣとほぼ同じサイズまたはカセットＣよりも大きいサイズを有する侵入防止部材９０を設け、この侵入防止部材９０上にカセットＣを載置したときに、カセットＣの重みによって侵入防止部材９０が仮想線の位置まで押し下げられることにより、カセットＣがカセット載置位置にセットされるような構成であってもよい。この構成においても、カセットＣを載置台１１上から取り除いたときに侵入防止部材９０を実線の位置まで戻しておけば、侵入防止部材９０によって開口３１がカセット載置部１側から閉塞された状態となるから、誤って人手が開口３１を介してウエハ搬送部２へ侵入することがない。なお、侵入防止部材９０は、仮想線の位置から実線の位置まで自動的に復帰するのが好ましく、そのためには、たとえば、侵入防止部材９０を上方に向けて付勢するスプリング９１を侵入防止部材９０の下面に連結しておけばよい。
【００３７】
また、カセット載置部１とウエハ搬送部２との間の隔壁３およびこの隔壁３に形成された開口３１は必ずしも必要ではなく、隣接するシャッタ３２がほとんど間隔を空けずに設けられていれば、隔壁３および開口３１を省略することができる。
さらに、上記の実施形態においては、カセット載置位置におけるカセットＣの有無を検出する手段としてマイクロスイッチが採用されているが、マイクロスイッチ以外にも、たとえば、フォトセンサなどを採用することもできる。この場合、フォトセンサは、カセットＣが載置されたときに、発光素子から受光素子へ向かう光がカセットＣの位置決め用突条７で遮られるように配置されてもよいし、カセットＣが載置されたときに、位置決め用突条７がその下方に設けられた弾性部材を変位させ、この変位をフォトセンサによって読み取るように配置されてもよい。また、発光素子からの光がカセットＣの下面で反射して受光素子に入力されるように、いわゆる反射型のフォトセンサが配置されていてもよい。
【００３８】
さらにまた、上記の実施形態においては、ウエハを搬送する構成を例にとったが、この発明は、液晶表示装置用ガラス基板などの他の種類の基板を搬送するための装置にも適用することができる。
その他、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲内で、種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る基板搬送装置が備えられた基板処理装置のレイアウトを簡略化して示す平面図である。
【図２】基板搬送装置としてのインデクサ部の構成を示す断面図である。
【図３】侵入防止手段のシャッタ以外の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１ カセット載置部
２ ウエハ搬送部（基板搬送部）
３ 隔壁
８ 制御部
１１ 載置台
１２ カセット検出センサ（カセット検出手段）
２２ インデクサロボット（基板搬送手段）
３１ 開口（開口部）
３２ シャッタ（侵入防止手段，開閉手段）
３３ エアシリンダ
９０ 侵入防止部材（侵入防止手段）
Ｃ カセット
Ｗ ウエハ（基板）
ＩＮＤ インデクサ部（基板搬送装置）

Claims (1)

1. 基板を収容可能なカセットを載置するためのカセット載置部と、
   上記カセット載置部にアクセスして基板を搬送する基板搬送手段を有する基板搬送部と、
   上記カセット載置部と上記基板搬送部との間に設けられて、上記基板搬送手段が上記カセット載置部にアクセスする際の基板の通過を許容する開口を有する隔壁と、
   上記カセット載置部に昇降可能に設けられていて、カセットが載置されていない状態で上記開口を閉塞し、カセットが載置されたときに当該カセットの重みによって下降して、当該カセットを上記開口に対向するカセット載置位置に導く侵入防止部材と
   を含むことを特徴とする基板搬送装置。

Images