JP6383152B2 - 移載方法、保持装置及び移載システム - Google Patents

Description

本発明は移載方法、保持装置及び移載システムに関する。

処理装置等に基板を搬送する際、フレキシブル基板のように比較的薄い基板は反りが生じる場合があり、その搬送が困難な場合がある。そこで、基板をキャリアで保持した状態で搬送先に搬送することが提案されている。この場合、キャリアから基板のみを取り出して処理装置等に移載する仕組みが必要となる。特許文献１には、基板のカバーを取り外し、基板をピンで突き上げて取り出す装置が開示されている。

特開２０１０−２７２６５０号公報

特許文献１の装置では、カバーを取り外して移動する工程と、基板を取り出して移動する工程との２工程が必要となり、基板の移載の効率の点で改善の余地がある。

本発明の目的は、基板の移載効率を向上することにある。

本発明によれば、基板が載置される載置部と、前記載置部上面に密着して重ねられるカバーとを備えるキャリアから、前記載置部と前記カバーとの間に保持された前記基板を保持装置により移載する移載方法であって、前記保持装置は、前記カバーを保持するカバー保持ユニットと、前記基板を保持する基板保持ユニットと、前記カバー保持ユニット及び前記基板保持ユニットを支持する支持ユニットと、を備え、前記支持ユニットは、前記キャリアに近接・離間する方向に、前記カバー保持ユニットが変位可能に前記カバー保持ユニットを支持し、前記移載方法は、前記カバーを前記載置部から突き上げて前記載置部から前記カバーを分離する工程と、前記載置部上の前記基板及び前記カバーを前記保持装置によって保持する工程であって、前記カバーと前記基板とが平行な姿勢で、前記カバーを前記カバー保持ユニットにより、前記基板を前記基板保持ユニットにより、それぞれ保持する保持工程と、前記保持装置を移動することにより、前記基板及び前記カバーを前記載置部から移載先に移動する移動工程と、前記移動工程により前記移載先に移動された前記基板及び前記カバーの内、前記基板の保持を解除して移載先に前記基板を載置する基板載置工程と、前記カバーのみを保持する前記保持装置を、移載元の前記載置部に移動させる工程と、移載元の前記載置部上面に前記カバーを重ねる工程と、を含み、前記基板載置工程は、前記保持装置を降下させる一方、前記カバー保持ユニットの降下を規制して前記カバーの降下を前記基板よりも先に停止させ、前記カバーと前記基板とを離間させる工程を含む、ことを特徴とする移載方法が提供される。

また、本発明によれば、基板が載置される載置部と、前記載置部上面に密着して重ねられるカバーとを備えるキャリアから、前記載置部と前記カバーとの間に保持された前記基板と前記カバーとを保持する保持装置であって、前記カバーを保持するカバー保持ユニットと、前記基板を保持する基板保持ユニットと、前記カバー保持ユニット及び前記基板保持ユニットを支持する支持ユニットと、を備え、前記カバーと前記基板とが平行な姿勢で、前記カバーが前記カバー保持ユニットにより、前記基板が前記基板保持ユニットにより、それぞれ保持され、前記支持ユニットは、前記カバー保持ユニットを前記キャリアに近接・離間する方向にフローティング支持するフローティング機構を備える一方、前記基板保持ユニットを変位不能に支持する、ことを特徴とする保持装置が提供される。

また、本発明によれば、基板が載置される載置部と、前記載置部上面に密着して重ねられるカバーとを備えるキャリアから、前記載置部と前記カバーとの間に保持された前記基板を移載する移載システムであって、前記キャリアを位置決めして保持する位置決めユニットと、前記位置決めユニットに保持されている前記キャリアの前記載置部から、前記カバーを分離する分離ユニットと、上記保持装置と、前記保持装置を移動する移動装置と、を備える、ことを特徴とする移載システムが提供される。

本発明によれば、基板の移載効率を向上することができる。

本発明の一実施形態に係る移載システムを適用した基板処理設備の概略図。 図１の移載システムの概略図。 図１の移載システムが備えるキャリア処理装置の概略図。 （Ａ）及び（Ｂ）は図１の移載システムが備える保持装置の概略図。 （Ａ）及び（Ｂ）はカバー保持ユニットの概略図。 （Ａ）及び（Ｂ）は基板保持ユニットの概略図。 制御ユニットのブロック図。 （Ａ）及び（Ｂ）は図１の移載システムの動作説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）は図１の移載システムの動作説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）は図１の移載システムの動作説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）は図１の移載システムの動作説明図。 図１の移載システムの動作説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）は図１の移載システムの動作説明図。 別例の保持装置の概略図。 （Ａ）及び（Ｂ）は別例の保持装置の基板保持ユニットの概略図。 （Ａ）及び（Ｂ）は別例の保持装置の動作説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）は別例の保持装置の動作説明図。 別例の保持装置の動作説明図。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の実施形態について説明する。各図において、矢印Ｙは上下方向を示し、矢印Ｘ及びＺは互いに直交する水平方向を示す。

＜基板処理設備＞
図１は本発明の一実施形態に係る移載システム１を適用した基板処理設備Ａの概略図である。基板処理設備Ａは、移載システム１と、格納装置２と、処理装置３と、処理装置４とを備える。

格納装置２は、後述するキャリア５を複数格納可能である。キャリア５は基板を保持するための器具である。基板は、例えばＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）に代表される可撓性を有するフィルム状基板、或いは、可撓性を有する膜体、可撓性を有するシート体、及び可撓性を有する箔体などが挙げられる。格納装置２には、基板Ｗが保持されたキャリア５又は基板Ｗを取り出した空のキャリア５を格納可能である。格納装置２は、移載システム１に対するキャリア５の供給と、移載システム１からのキャリア５の回収とを行う装置である。

処理装置３は例えば塗布された半田の加熱処理（リフロー）を行う装置であり、処理装置４は例えば、冷却や洗浄処理を行う装置である。移載システム１は、基板Ｗを保持するキャリア５を処理装置３から搬入するための搬送装置１０を備える。そして、キャリア５から基板Ｗを取出し、取り出した基板を処理装置４へ搬送する。基板Ｗが取り出された空のキャリア５は、格納装置２へ搬送する。

＜移載システム＞
図２は移載システム１の概略図である。移載システム１は、搬送装置１０と、キャリア処理装置１１と、搬送装置１２と、保持装置１３と、移動装置１４と、を備える。搬送装置１０、キャリア処理装置１１、搬送装置１２および移動装置１４の支持構造及び配置は、特に限定されないが、本実施形態においては、ベース部を有する架台上に、搬送装置１０と、キャリア処理装置１１と、搬送装置１２と、移動装置１４とが配置される。搬送装置１０および搬送装置１２は、それぞれの搬送方向が平行になるように、かつ、搬送方向と直交する方向に離間させて配置される。また、キャリア処理装置１１は、搬送装置１０と搬送装置１２との間に配置される。移動装置１４は、搬送装置１０、キャリア処理装置１１および搬送装置１２の間で保持装置１３を移動可能に配置される。

搬送装置１０は、例えば、搬送方向となるＸ方向に延びるベルトコンベア機構を備え、不図示のベルト上に載置されたキャリア５を水平姿勢のまま搬送する。同図の例ではキャリア５が搬送装置１０上に搭載されている状態を示している。搬送装置１０は、処理装置３からのキャリア５の搬入と、格納装置２へのキャリア５の搬出とを行う。処理装置３からのキャリア５には基板Ｗが保持されている。格納装置２には基板Ｗを取り出した後の空のキャリア５を搬出する。

キャリア５は、基板Ｗが載置される載置部５０と、載置部５０の上面に密着して重ねられるカバー５１とを備える。載置部５０とカバー５１とは共に板状の部材であり、本実施形態では方形状をなしている。載置部５０とカバー５１とは、ここでは、磁力により互いに吸着（連結）する。この場合、例えば、載置部５０に永久磁石を設け、カバー５１は磁石にくっつく金属材料とすることができる。載置部５０とカバー５１との密着、連結としては、磁力による吸着の他に、クランプ部材などで物理的に挟むようにしても良い。

基板Ｗは載置部５０とカバー５１との間に挟まれて保持される。カバー５１は、複数の切り欠き５１ａと、開口部５１ｂと、位置決め用の孔５１ｃとを有する。切り欠き５１ａは、カバー５１の４隅近傍に形成されており、後述するキャリア処理装置１１が載置部５０を保持する際に、カバー５１との干渉を防止するために形成されている。開口部５１ｂは、基板Ｗとカバー５１とが重ならない露出部を形成する。本実施形態の場合、カバー５１の中央に開口部５１ｂを形成しているが、開口部５１ｂの部位はどこでもよく、また、開口部５１ｂに代えて切り欠きとしてもよい。更に、カバー５１のサイズを基板Ｗよりも小さくして、カバー５１の周縁外方に基板Ｗが露出するようにしてもよい。孔５１ｃは、カバー５１の四隅に設けられた貫通孔である。載置部５０の四隅には、孔５１ｃと重なる位置に孔５０ａが形成されている（図３に図示）。

搬送装置１２は、処理装置４への基板Ｗの搬出を行う。搬送装置１２は、例えば、Ｘ方向に延びるベルトコンベア機構を備え、図示しないベルト上に直接載置された基板Ｗを水平姿勢のまま搬送する。

搬送装置１０と搬送装置１２との間にはキャリア処理装置１１が設けられている。図２及び図３を参照してキャリア処理装置１１について説明する。図３はキャリア処理装置１１の概略図である。キャリア処理装置１１は、位置決めユニット１１０と分離ユニット１１１とを備える。図３は載置部５０が位置決めユニット１１０に保持された状態を示している。

位置決めユニット１１０は、キャリア５を位置決めして保持するユニットであり、本実施形態の場合、載置部５０を把持してその位置決めを行う。位置決めユニット１１０は、ベース部材１１００と、複数の載置ピン１１０１と、複数のアクチュエータ１１０２と、複数の位置決め部材１１０３と、を備える。

ベース部材１１００は、板状の部材であり、上述した各構成を搭載している。ベース部材１１００の中央部には、後述する分離ユニット１１１のピン支持テーブル１１１３やピン１１１４が通過可能な開口部が形成されている。

載置ピン１１０１はベース部材１１００上に立設され、先端部が円錐状に形成されたガイド部１１０１ａと載置部５０の下面を支持する支持面１１０１ｂとが設けられており、本実施形態の場合、２か所設けられている。載置部５０の下面には載置ピン１１０１が遊嵌される孔が形成されており、載置部５０はガイドされつつ載置ピン１１０１上に設けられた支持面に支持され搭載される。

アクチュエータ１１０２は、例えば電動シリンダであり、位置決め部材１１０３をＺ方向に往復移動する。本実施形態の場合、１つの位置決め部材１１０３に対して１つのアクチュエータ１１０２が割り当てられている。

位置決め部材１１０３は垂直部および水平部が設けられたＬ字型をなしており、載置部５０の周縁に上部および側部から当接して載置部５０の位置決めと載置部５０の保持とを行う。本実施形態の場合、載置部５０の対向する二辺に対して、それぞれ、２つの位置決め部材１１０３が割り当てられている。各アクチュエータ１１０２の駆動により、載置部５０は、対向する二辺に位置決め部材１１０３の垂直部および水平部がそれぞれ当接することによって挟まれるようにして、位置決めされ、かつ、水平姿勢で保持される。

分離ユニット１１１は、載置部５０に吸着したカバー５１を載置部５０から分離するユニットである。分離ユニット１１１は、駆動ユニット１１１０と、昇降体１１１１と、ガイド部１１１２と、ピン支持テーブル１１１３と、複数のピン１１１４とを備える。駆動ユニット１１１０は、モータ等の駆動源１１１０ａと、駆動源１１１０ａの駆動力を昇降体１１１１に伝達する伝達機構１１１０ｂとを備える。伝達機構１１１０ｂは、例えばボールねじ機構であり、駆動源１１１０ａの駆動力により、昇降体１１１１を昇降する。ガイド部１１１２は昇降体１１１１の昇降を案内する。ガイド部１１１２は、本実施形態の場合、昇降方向となるＹ方向に延びるレール１１１２ａを備え、このレール１１１２ａに昇降体１１１１に連結されたスライダ１１１１ａが係合される。

ピン支持テーブル１１１３は昇降体１１１１に連結されて昇降体１１１１と共に昇降する板状の部材である。複数のピン１１１４は支持部側先端が水平面状に形成され、ピン支持テーブル１１１３に立設されている。載置部５０には、ピン１１１４が挿通可能な貫通孔又は切り欠きが形成されており、ピン支持テーブル１１１３の昇降にしたがって、ピン１１１４は、上方の位置に設定された作動位置（図３の位置）と、載置部５０の下方の位置に設定された退避位置との間で移動可能になっている。作動位置では、ピン１１１４は載置部５０の上面から突出する。

位置決めユニット１１０に保持されている載置部５０から、カバー５１を分離する際、ピン１１１４を退避位置から作動位置に上昇させることでカバー５１の下面にピン１１１４を当接させカバー５１を突き上げる。これにより、カバー５１が載置部５０から分離され、載置部５０の上方に持ち上げられる。

図２を参照して移動装置１４について説明する。移動装置１４は、保持装置１３をＹ方向及びＺ方向に移動可能であり、搬送装置１０とキャリア処理装置１１との間、及び、キャリア処理装置１１と搬送装置１２との間、で保持装置１３を上下方向及び水平方向に移動する。

移動装置１４は、移載方向となるＺ方向に離間し、Ｙ方向に延設した一対の支柱１４０と、一対の支柱１４０間に架設された案内ユニット１４１と、案内ユニット１４１に沿ってＺ方向に移動可能に支持された水平移動体１４１ａと、水平移動体１４１ａに設けられた昇降ユニット１４２と、昇降ユニット１４２により昇降される昇降体１４４と、昇降体１４４に設けられた回動ユニット１４３とを備える。昇降体１４４は回動ユニット１４３を支持する。回動ユニット１４３は、保持装置１３に接続され、保持装置１３によって保持された基板Ｗおよびカバー５１の面がＸＺ面（水平面）と平行な状態で回動させ、保持した基板Ｗまたはカバー５１のＸＺ面における角度調整をする。案内ユニット１４１が昇降ユニット１４２を移動させる機構、及び、昇降ユニット１４２が昇降体１４４を昇降させる機構は、公知の機構を採用でき、例えば、モータ等の駆動源と、駆動源の駆動力を伝達する伝達機構（例えば、ベルト伝達機構、ボールネジ機構、ラック−ピニオン機構等）と、から構成することができる。また、案内ユニット１４１及び昇降ユニット１４２に、水平移動体１４１ａ及び昇降体１４４の各位置を検出するエンコーダ等のセンサを設けることで、各センサの検出結果に基づいて保持装置１３の移動制御を行うことができる。本実施形態においては、保持装置１３を直線状に移動する直交移動機構を採用しているが、垂直多関節を有するロボットなど多様な移動機構の先端に保持装置１３を装着してもよい。

次に、図４〜図６を参照して保持装置１３について説明する。図４（Ａ）及び（Ｂ）は保持装置１３の概略図であり、図４（Ａ）は保持装置１３の斜視図を、図４（Ｂ）は保持装置１３の分解斜視図をそれぞれ示している。図５（Ａ）及び（Ｂ）はカバー保持ユニット１３０の概略図である。図６（Ａ）及び（Ｂ）は基板保持ユニット１３１の概略図である。

保持装置１３は、カバー保持ユニット１３０と、基板保持ユニット１３１と、これらを支持する支持ユニット１３２と、を備える。

カバー保持ユニット１３０は、キャリア５のカバー５１を解除自在に保持するユニットである。カバー保持ユニット１３０は、ベース部材１３００と、吸着部１３０１と、カバー規定部材１３０２と、位置決め部材１３０３とを備える。

ベース部材１３００は板状の部材であり、後述する支持ユニット１３２の支持部１３２３が挿通される開口部１３００ａ（本実施形態では２つを図示）を備える。開口部１３００ａは、支持部１３２３に応じて形成されるものであり、その数は１つ又は３つ以上であっても良い。

吸着部１３０１は、カバー５１を吸着する。吸着部１３０１はベース部材１３００の下方に突出するようにベース部材１３００に支持されており、その先端部に空気を吸引する吸着パッドが設けられている。吸着パッドの吸引孔を介して不図示のポンプによって空気を吸引することで、カバー５１を負圧吸引し、保持することができる。吸引を停止し、大気圧解放することでカバー５１の保持が解除される。本実施形態の場合、吸着部１３０１は４つ設けられており、吸着部１３０１が、カバー５１の上面に対して４か所吸着することで、カバー規定部材１３０２と共にカバー５１を水平姿勢で保持する。

カバー規定部材１３０２は、カバー保持ユニット１３０におけるカバー５１の保持位置（保持高さ）を規定する部材であり、カバー５１をその姿勢を安定して保持することができる。カバー規定部材１３０２はベース部材１３００の下方に突出するようにベース部材１３００に支持されており、その先端部に、水平な位置決め面を有している。カバー５１の吸着時、この位置決め面にカバー５１の上面が当接し、カバー規定部材１３０２はカバー５１の吸着方向（Ｙ方向）の位置を規定することで、カバー５１の水平姿勢を保持する。本実施形態の場合、カバー規定部材１３０２は４つ設けられており、カバー規定部材１３０２がカバー５１の上面に対して４か所当接することで、その吸着方向の位置を規定する。

位置決め部材１３０３は、キャリア５に対するカバー保持ユニット１３０の位置決めを行う部材である。位置決め部材１３０３はベース部材１３００の下方に突出するようにベース部材１３００に支持されており、その先端部に、ピンを備えている。このピンが、載置部５０の孔５０ａ及びカバー５１の孔５１ｃに下降時に挿入されて係合することで、位置決め部材１３０３とキャリア５との水平方向の相対的な位置決めを行うことができる。本実施形態の場合、位置決め部材１３０３は２つ設けられており、位置決め部材１３０３が、載置部５０に対して２か所（詳細には、対角に２か所）係合することで、相対的な位置を規定する。

基板保持ユニット１３１は、基板Ｗを解除自在に保持するユニットである。基板保持ユニット１３１は、ベース部材１３１０と、吸着部１３１１と、基板規定部材１３１２と、を備える。ベース部材１３１０は板状の部材であり、後述する支持ユニット１３２の支持部１３２３が固定される取付孔１３１０ａ（本実施形態では２つを図示）が形成されている。

吸着部１３１１は、基板Ｗを吸着する。吸着部１３１１はベース部材１３１０の下方に突出するようにベース部材１３１０に支持されており、その先端部に空気を吸引するベローズパッドが設けられている。ベローズパッドの吸引孔を介して不図示のポンプによって空気を吸引することで、基板Ｗを負圧吸引し、保持することができる。吸引を停止し、大気圧解放すると基板Ｗの保持が解除される。本実施形態の場合、吸着部１３１１は８つ設けられており、吸着部１３１１が基板Ｗの上面に対して８か所吸着することで、基板規定部材１３１２と共に基板Ｗを水平姿勢で保持する。吸着部１３１１は、後述する基板規定部材１３１２に干渉しない位置に、かつ、基板規定部材１３１２の近傍に配置される。また、吸着部１３１１は、各基板規定部材１３１２を挟み込むように配置され、基板Ｗの上面を後述する位置決め部１３１２ｂに確実に当接させつつ基板Ｗを保持する。

基板規定部材１３１２は、基板保持ユニット１３１における基板Ｗの保持位置を規定する部材である。基板規定部材１３１２はベース部材１３１０の下方に突出するようにベース部材１３１０に支持されており、その先端部に、水平な取付部１３１２ａと、取付部１３１２ａから突出して形成された位置決め部１３１２ｂとを有している。取付部１３１２ａは、ベース部材１３１０に、例えばボルトなどの締結部材で取り付ける際に用いられる。また、位置決め部１３１２ｂの下面には、基板Ｗの吸着時に基板Ｗの上面の一部が当接し、基板Ｗの吸着方向（Ｙ方向）の位置を規定する。本実施形態の場合、基板規定部材１３１２は、ベース部材１３１０の下側に６つ配置されており、それぞれの位置決め部１３１２ｂの下面が同じ水平面（面一）になるように配置される。また、３つ一組で基板規定部材１３１２を直線状に２列になるように並べて配置し、それぞれの列を形成する位置決め部１３１２ｂが直線状になるように配置し、それぞれの列は、ベース部材１３１０の中心線に対して線対称に配置される。複数の位置決め部１３１２ｂを設けたことで、吸着時における基板Ｗの撓みを防止し、水平姿勢で基板Ｗを保持することを可能とする。なお、１つの位置決め部１３１２ｂであっても、その下面の面積を広くとった場合、基板Ｗを水平姿勢で保持することができる場合がある。

支持ユニット１３２は、カバー保持ユニット１３０と基板保持ユニット１３１を支持し、また、移動装置１４の回動ユニット１４３と接続されるユニットである。

支持ユニット１３２は、ベース部材１３２０と、支持部１３２２、１３２３を備えている。ベース部材１３２０は板状の部材であり、その上面中央部には回動ユニット１４３（特にその回転出力部）が接続される接続部材１３２１が設けられている。接続部材１３２１には例えば回動ユニット１４３と締結されるボルト孔等が形成される。

支持部１３２２は、一端側がベース部材１３２０に、他端側がカバー保持ユニット１３０のベース部材１３００に接続され、カバー保持ユニット１３０を支持する。本実施形態の場合、支持部１３２２はＸ方向に離間して２つ設けられている。本実施形態の場合、カバー保持ユニット１３０は、キャリア５に近接・離間する方向に変位可能に支持（吊設）される。支持部１３２２を複数設けているので、カバー保持ユニット１３０は、キャリア５に近接・離間する方向に変位可能なだけでなく、水平面に対して傾斜可能に支持されている。

本実施形態の場合、支持部１３２２は、カバー保持ユニット１３０をフローティング支持するフローティング機構として構成され、カバー保持ユニット１３０の変位を可能としている。

詳細には、支持部１３２２はロッドシリンダとバネとから構成されており、ロッドシリンダのシリンダ部がベース部材１３２０に固定され、ロッド部がベース部材１３００に固定されている。バネはシリンダ部とベース部材１３００との間に、ロッド部を囲繞して装填されている。シリンダ部に対するロッド部の進退量だけベース部材１３００は、ベース部材１３２０に対して近接、離間する方向（Ｙ方向）に変位可能となる。この結果、カバー５１を保持する際、カバー保持ユニット１３０は、キャリア５に近接・離間する方向に、支持ユニット１３２に対して変位することができる。バネはベース部材１３００とベース部材１３２０とが離れる方向にこれらを付勢する。

支持部１３２３は、一端側がベース部材１３２０に、他端側がベース部材１３００に形成した開口部１３００ａを通過して、ベース部材１３１０に接続され、基板保持ユニット１３１を支持（吊設）する。本実施形態の場合、支持部１３２３はＸ方向に離間して２つ設けられている。支持部１３２３は、支柱状の部材であり、その先端部にベース部材１３１０が固定される。カバー保持ユニット１３０と異なり、基板保持ユニット１３１は、支持ユニット１３２に対して変位不能に支持される。ベース部材１３１０及び１３２０は共に水平姿勢に維持され、ベース部材１３００は支持部１３２２の伸縮により多少の傾斜はあるものの、基本的には水平姿勢に維持される。

＜制御ユニット＞
図７は移載システム１の制御ユニット６のブロック図である。制御ユニット６は移載システム１全体の制御を行う。

制御ユニット６は、ＣＰＵ等の処理部６１と、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶部６２と、外部デバイスと処理部６１とをインターフェースするインターフェース部６３と、を含む。インターフェース部６３には、Ｉ／Ｏインターフェースの他、ホストコンピュータとの通信を行う通信インターフェースも含まれる。ホストコンピュータは、例えば、基板処理設備Ａ全体を制御するコンピュータである。

処理部６１は記憶部６２に記憶されたプログラムを実行し、各種のセンサ６５の検出結果や、各種のアクチュエータ６４を制御する。各種のセンサ６５には、例えば、昇降体１４４の位置を検出するセンサ等が含まれる。各種アクチュエータ６４には、例えば、搬送装置１０、キャリア処理装置１１、搬送装置１２、及び、移動装置１４の各駆動源や、保持装置１３における負圧吸引を行うポンプや制御弁等が含まれる。

＜制御例＞
移載システム１の制御例について図８（Ａ）〜図１３（Ｂ）を参照して説明する。ここでは、基板Ｗの移載動作について説明する。具体的には、搬送装置１０上に搬入された基板Ｗを保持するキャリア５から基板Ｗを取りだし、その基板Ｗを移載先へ移載する例について説明する。この例では基板Ｗの移載先は搬送装置１２である。

図８（Ａ）は、処理装置３から供給された、基板Ｗを保持するキャリア５が搬送装置１０上の所定位置に搬入された状態を示す。まず、同図に示すように移動装置１４によって保持装置１３をキャリア５の上方に移動すると共に、回動ユニット１４３によって保持装置１３の水平面における回転角度が調節される。続いて、図８（Ｂ）に示すように、移動装置１４によって保持装置１３を降下し、保持装置１３によりキャリア５を保持する。このとき、まず、保持装置１３の降下の過程でカバー保持ユニット１３０の位置決め部材１３０３が載置部５０の孔５０ａ及びカバー５１の孔５１ｃに挿入されて係合する。これにより、保持装置１３とキャリア５との水平方向の位置決めがなされる。続いてカバー保持ユニット１３０の吸着部１３０１の吸引を開始し、カバー５１を吸着保持する。このとき、カバー規定部材１３０２によって、保持位置が規定される。カバー５１と載置部５０とは磁力により連結しているので、カバー５１を吸着保持することで、基板Ｗを含むキャリア５全体が保持装置１３に保持されることになる。

次に、図９（Ａ）に示すように、キャリア５を保持した保持装置１３を、移動装置１４によってキャリア処理装置１１上に移動すると共に、回動ユニット１４３によって保持装置１３の水平面における回転角度が調節される。続いて図９（Ｂ）に示すように、保持装置１３を移動装置１４により降下し、キャリア５を位置決めユニット１１０の載置ピン１１０１上に載置する。更に、アクチュエータ１１０２を駆動して位置決め部材１１０３を載置部５０に当接し、載置部５０を位置決めして保持する。カバー５１には、切り欠き５１ａが形成されているため、位置決め部材１１０３が載置部５０に当接する際、カバー５１と位置決め部材１１０３とが干渉することがない。

次に、図１０（Ａ）に示すように、分離ユニット１１１の駆動ユニット１１１０を駆動して、ピン支持テーブル１１１３を上昇する。これにより、図１０（Ｂ）に示すようにピン１１１４が載置部５０から突出してカバー５１を突き上げ、載置部５０からカバー５１を上方に分離させる。すなわち、載置部５０とカバー５１との連結が解除され、載置部５０からカバー５１が所定の距離だけ離間した位置に位置づけられる。カバー保持ユニット１３０は、支持部１３２２により支持ユニット１３２に対して変位可能に支持されているため、カバー５１が突き上げられる際、カバー保持ユニット１３０もカバー５１と共に上昇することになる。

続いて基板保持ユニット１３１の吸着部１３１１の吸引を開始する。カバー５１には、開口部５１ｂが形成されているため、開口部５１ｂを介して、基板Ｗのうち、カバー５１と重ならない部分が吸着部１３１１に吸着保持される。このとき、基板規定部材１３１２により基板Ｗの位置が規定される。そして、カバー５１はカバー保持ユニット１３０に吸着保持され、基板Ｗは基板保持ユニット１３１に吸着保持された状態となる。なお、本実施形態においては、カバー５１と載置部５０との連結を解除した後に基板Ｗの吸着を開始しているが、カバー５１と載置部５０との連結の解除前に基板Ｗの吸着を開始してもよい。

次に、図１１（Ａ）に示すように、保持装置１３を、移動装置１４によって上昇させる。この時、載置部５０はキャリア処理装置１１上に残留し、カバー５１と基板Ｗとが保持装置１３と共に上昇する。カバー５１と基板Ｗとは共に水平姿勢で互いに平行に保持される。

カバー５１に対するピン１１１４の突き上げにより、支持ユニット１３２に対して上方に変位していたカバー保持ユニット１３０は、その変位分だけ元の位置に戻る（降下する）。

次に、図１１（Ｂ）に示すように、カバー５１と基板Ｗを保持した保持装置１３を、移動装置１４によって搬送装置１２上に移動すると共に、回動ユニット１４３によって保持装置１３の水平面における回転角度が調節される。続いて図１２に示すように、保持装置１３を搬送装置１２上に降下する。

搬送装置１２の上部には、図１３（Ａ）に示すように、基板Ｗと干渉しない位置に突起部１２０が形成されている。保持装置１３を搬送装置１２上に降下する際、この突起部１２０はカバー５１に当接し、カバー５１の降下を基板Ｗよりも先に停止させる。すなわち、カバー５１の下面に突起部１２０が当接すると、カバー保持ユニット１３０は、それ以上降下できなくなる。カバー保持ユニット１３０は、支持部１３２２により支持ユニット１３２に対して変位可能に支持されているため、保持装置１３の降下を継続すると、基板保持ユニット１３１はカバー保持ユニット１３０よりも降下して、カバー５１から基板Ｗが離れる状態となる。

保持装置１３の降下を所定位置で停止し、吸着部１３１１の吸引を停止して大気開放することで基板Ｗの吸着が解除され、搬送装置１２上に載置される。以上により、基板Ｗの搬送装置１２への移載が完了する。

その後、カバー５１を、移載元の位置決めユニット１１０上の載置部５０に重ねて空のキャリア５とし、この空のキャリア５を搬送装置１０に移載する動作を行う。まず、カバー５１のみを保持した保持装置１３を図１３（Ｂ）に示すように、キャリア処理装置１１上に移動させると共に、回動ユニット１４３によって保持装置１３の水平面における回転角度を調節し、移載元の載置部５０に移動させ、カバー５１と載置部５０とを連結させる。なお、ピン支持テーブル１１１３は、分離動作と逆動作で動作させて、ピン１１１４を退避位置に移動させる。

カバー５１を載置部５０に重ねることで、両者が磁力により連結する。これにより基板Ｗを保持していない、空のキャリア５となる。アクチュエータ１１０２を駆動して位置決め部材１１０３を載置部５０から離間し、載置部５０の保持を解除する。

空のキャリア５を保持した保持装置１３を移動装置１４により搬送装置１０上に移動すると共に、回動ユニット１４３によって保持装置１３の水平面における回転角度が調節される。続いて、カバー保持ユニット１３０の吸着部１３０１の吸引を停止して大気開放する。これにより空のキャリア５の保持が解除され、空のキャリア５は搬送装置１０に移載される。空のキャリア５は搬送装置１０によって格納装置２へ搬出され、基板Ｗを保持している新たなキャリア５が処理装置３から搬送装置１０に搬入されることになる。

また、搬送装置１２上に載置された基板Ｗは、搬送装置１２により処理装置４へ移送され、処理装置４によって処理が行われる。

以上の通り、本実施形態では、キャリア処理ユニット１１から搬送装置１２へ基板Ｗを移載する際、カバー５１と基板Ｗとの双方を保持装置１３で保持して搬送するので、カバー５１と基板Ｗとを別々に移動する方式に比べて移載の工程数を減らすことができ、基板Ｗの移載効率を向上することができる。カバー５１と基板Ｗとは、それぞれの面同士が互いに平行な姿勢で隣接して保持され、キャリア５におけるこれらの位置関係を保ったまま移動される。このため、カバー５１の持ち替え等が不要となり、基板Ｗの移載効率の向上に加えて、カバー５１を載置部５０上に戻す際の効率も向上できる。

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、基板保持ユニット１３１の吸着部１３１１による負圧吸引により、基板Ｗと接触吸着して基板Ｗを保持したが、ベルヌーイチャック方式による非接触吸着としてもよい。

図１４は本実施形態の保持装置１３の一部分解図、図１５（Ａ）及び（Ｂ）は基板保持ユニット１３３の概略図である。保持装置１３は、カバー保持ユニット１３０と、基板保持ユニット１３３と、これらを支持する支持ユニット１３２と、を備える。カバー保持ユニット１３０と支持ユニット１３２の構成は第１実施形態と同じである。

基板保持ユニット１３３は、基板Ｗを解除自在に保持するユニットである。基板保持ユニット１３３は、ベース部材１３３０と、吸着部１３３１と、規制ユニット１３３２と、を備える。ベース部材１３３０には、支持ユニット１３２の支持部１３２３が固定される取付孔１３３０ａ（本実施形態では２つを図示）が形成されている。また、ベース部材１３３０は、位置決めユニット１１０の位置決め部材１１０３との干渉を回避するように形成されている。

吸着部１３３１は、ベース部材１３３０の下面の凹部に設けられている。本実施形態では、基板の長手方向に間隔を空けて３つの吸着部が設けられている。吸着部１３３１はベース部材１３３０の内部に設けられた通路を介して不図示の流体発生減に接続され空気を噴出するように構成されている。吸着部１３３１から噴出される空気はベース部材１３３０の下面と基板Ｗとの隙間から外部周囲に流れ、吸着部１３３１と基板Ｗとの隙間の気圧が大気圧よりも低くなることで基板Ｗが非接触で吸着される。

基板Ｗの吸着は非接触吸着であり、基板Ｗはその基板面方向へ自由移動可能である。そこで、基板Ｗの基板面方向（本実施形態では水平方向）への自由移動を規制する規制ユニット１３３２がベース部材１３３０の長手方向のそれぞれの端部に設けられた吸着部１３３１の周辺に複数設けられている。規制ユニット１３３２は、ベース部材１３３０の下面から突出するピン状の規制部１３３２ａを備えている。規制部１３３２ａは、規制ユニット１３３２の本体に対して進退可能に設けられている。このため、ベース部材１３３０の下面からＹ方向に伸縮自在に突出する。

複数の規制ユニット１３３２は、規制部１３３２ａが基板Ｗの外縁を囲むように間隔を空けて配置されており、本実施形態の場合、６つ配置されている。詳細には、基板Ｗの長手方向の対向するそれぞれの辺に２つずつ合計４つの規制ユニット１３３２および、基板Ｗの短手方向の対向するそれぞれの辺に１つずつ合計２つの規制ユニット１３３２がそれぞれ配置され、基板Ｗが基板面方向に移動する際、基板Ｗの外縁がそれぞれの規制部１３３２ａに当接するので、その自由移動が規制される。

次に、本実施形態における基板Ｗの移載動作中の基板保持ユニット１３３の動作について図１６（Ａ）〜図１８を参照して説明する。

図１６（Ａ）は、ピン１１１４によりカバー５１を突き上げた状態を示し、第１実施形態の図１０（Ａ）の段階に相当する。このとき、基板保持ユニット１３３の規制部１３３２ａは載置部５０の上面に当接した状態にあり、基板Ｗの周囲は６つの規制部１３３２ａで囲まれている。また、基板Ｗとカバー５１とは、離間した状態となる。なお、保持装置１３を位置決めユニット１１０上に降下する際、規制部１３３２ａは伸縮自在であるため、規制部１３３２ａが載置部５０の上面に当接した後、更に、保持装置１３を降下すると規制部１３３２ａが収縮することになる。

吸着部１３３１から空気の噴出を開始すると、図１６（Ｂ）に示すように基板Ｗが載置部５０から離間し、ベース部材１３３０の下面に非接触で吸着される。規制部１３３２ａは、非接触で吸着される際に基板Ｗの周囲を規制しつつ載置部５０から非接触吸着保持位置までの基板Ｗの移動をガイドする。なお、カバー５１と基板Ｗとの対向する面は、重なる部分においては、接触した状態で保持装置１３に保持される。続いて、移動装置１４により保持装置１３を上昇する。カバー５１と基板Ｗとは共に水平姿勢で互いに平行に保持される。

次に、図１７（Ａ）に示すように、移動装置１４により保持装置１３を搬送装置１２上に降下する。移動の際、基板Ｗがその基板面方向（Ｚ方向）に自由移動する場合があるが、これは規制部１３３２ａにより規制される。

第１実施形態と同様に、保持装置１３を搬送装置１２上に降下する際、突起部１２０がカバー５１に当接して、図１７（Ｂ）の状態となる。吸着部１３３１の空気の噴出を停止すると、基板Ｗの吸着が解除され、搬送装置１２上に基板Ｗが載置される。この際も規制部１３３２ａは、基板Ｗの周囲を規制しつつ搬送装置１２状に載置されるまで基板Ｗの移動をガイドする。以上により、基板Ｗの搬送装置１２への移載が完了する。

その後、図１８に示すように、第１実施形態と同様にカバー５１を、移載元の位置決めユニット１１０上の載置部５０に重ねて空のキャリア５とし、この空のキャリア５を搬送装置１０に搬送する動作を行うことになる。

本実施形態の場合、基板Ｗが基板保持ユニット１３３と非接触で保持されるので、基板Ｗに吸着痕がつくことを防止できる。

なお、本移載システム１においては、搬送装置１０と、キャリア処理装置１１とがＺ方向に異なる位置に配置されているが、搬送装置１０による搬送軌道途中にキャリア処理装置１１を配置させて、Ｚ方向で同じ位置に配置させてもよい。これにより、キャリア５の搬入出および載置部５０とカバー５１との分離および基板Ｗとカバー５１との保持を連続して行うことが可能となる。

Claims (10)

1. 基板が載置される載置部と、前記載置部上面に密着して重ねられるカバーとを備えるキャリアから、前記載置部と前記カバーとの間に保持された前記基板を保持装置により移載する移載方法であって、
   前記保持装置は、
   前記カバーを保持するカバー保持ユニットと、
   前記基板を保持する基板保持ユニットと、
   前記カバー保持ユニット及び前記基板保持ユニットを支持する支持ユニットと、を備え、
   前記支持ユニットは、前記キャリアに近接・離間する方向に、前記カバー保持ユニットが変位可能に前記カバー保持ユニットを支持し、
   前記移載方法は、
   前記カバーを前記載置部から突き上げて前記載置部から前記カバーを分離する工程と、
   前記載置部上の前記基板及び前記カバーを前記保持装置によって保持する工程であって、前記カバーと前記基板とが平行な姿勢で、前記カバーを前記カバー保持ユニットにより、前記基板を前記基板保持ユニットにより、それぞれ保持する保持工程と、
   前記保持装置を移動することにより、前記基板及び前記カバーを前記載置部から移載先に移動する移動工程と、
   前記移動工程により前記移載先に移動された前記基板及び前記カバーの内、前記基板の保持を解除して移載先に前記基板を載置する基板載置工程と、
   前記カバーのみを保持する前記保持装置を、移載元の前記載置部に移動させる工程と、
   移載元の前記載置部上面に前記カバーを重ねる工程と、を含み、
   前記基板載置工程は、前記保持装置を降下させる一方、前記カバー保持ユニットの降下を規制して前記カバーの降下を前記基板よりも先に停止させ、前記カバーと前記基板とを離間させる工程を含む、
   ことを特徴とする移載方法。
2. 請求項１記載の移載方法であって、
   前記保持工程において、
   前記カバー保持ユニットは、前記カバーを吸着し、
   前記基板保持ユニットは、前記基板を吸着すると共に、規定部材により基板の位置決めを行う、
   ことを特徴とする移載方法。
3. 請求項１記載の移載方法であって、
   前記保持工程において、
   前記カバー保持ユニットは、前記カバーを吸着し、
   前記基板保持ユニットは、前記基板を非接触吸着すると共に、非接触吸着された前記基板の基板面方向への自由移動を規制する、
   ことを特徴とする移載方法。
4. 請求項１記載の移載方法であって、
   移載元の前記載置部と前記載置部に重ねられた前記カバーを搬出し、新たな前記キャリアを搬入する搬入出工程と、を更に含む、
   ことを特徴とする移載方法。
5. 基板が載置される載置部と、前記載置部上面に密着して重ねられるカバーとを備えるキャリアから、前記載置部と前記カバーとの間に保持された前記基板と前記カバーとを保持する保持装置であって、
   前記カバーを保持するカバー保持ユニットと、
   前記基板を保持する基板保持ユニットと、
   前記カバー保持ユニット及び前記基板保持ユニットを支持する支持ユニットと、を備え、
   前記カバーと前記基板とが平行な姿勢で、前記カバーが前記カバー保持ユニットにより、前記基板が前記基板保持ユニットにより、それぞれ保持され、
   前記支持ユニットは、
   前記カバー保持ユニットを前記キャリアに近接・離間する方向にフローティング支持するフローティング機構を備える一方、前記基板保持ユニットを変位不能に支持する、
   ことを特徴とする保持装置。
6. 請求項５記載の保持装置であって、
   前記カバー保持ユニットは、
   前記カバーを吸着する吸着部と、
   前記カバーに当接して前記カバーの吸着方向の位置を規定するカバー規定部材と、を備える、
   ことを特徴とする保持装置。
7. 請求項５記載の保持装置であって、
   前記カバー保持ユニットは、
   前記カバーを吸着する吸着部と、
   前記載置部と係合して前記キャリアに対して前記カバー保持ユニットを位置決めする位置決め部材と、を備える、
   ことを特徴とする保持装置。
8. 請求項５記載の保持装置であって、
   前記基板保持ユニットは、
   前記基板を非接触吸着する吸着部と、
   非接触吸着された前記基板の基板面方向への自由移動を規制する規制ユニットと、を備える、
   ことを特徴とする保持装置。
9. 請求項８記載の保持装置であって、
   前記支持ユニットは、前記基板保持ユニットを支持する支持部を備え、
   前記規制ユニットは、前記基板面方向と直交する方向に伸縮自在に突出する規制部を備える、
   ことを特徴とする保持装置。
10. 基板が載置される載置部と、前記載置部上面に密着して重ねられるカバーとを備えるキャリアから、前記載置部と前記カバーとの間に保持された前記基板を移載する移載システムであって、
    前記キャリアを位置決めして保持する位置決めユニットと、
    前記位置決めユニットに保持されている前記キャリアの前記載置部から、前記カバーを分離する分離ユニットと、
    請求項５〜９のいずれか１項記載の保持装置と、
    前記保持装置を移動する移動装置と、
    を備える、
    ことを特徴とする移載システム。

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