JPH06297380A - 基板処理装置および基板搬送機構の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被処理基板受け渡しなどによる時間的・空間
的ロスを防止し、基板搬送機構の運用効率が高い基板処
理装置を提供すること。 【構成】 環状軌道１１０に沿って処理部１１，１８な
どが配列している。２台の基板搬送ロボット１５０ａ、
１５０ｂが環状軌道上を反時計まわりに循環移動しなが
ら、被処理基板２の搬送および各処理部への被処理基板
の出し入れを行う。基板搬送ロボットは、環状軌道上を
１周するごとに給電線１２１ａ，１２１ｂの捻れを戻す
べく自転する。 【効果】 基板搬送ロボット間の被処理基板の受け渡し
が不要である。また、基板搬送ロボットは往路を経由す
ることなく初期位置に戻れるため、基板搬送ロボットの
運用効率が高い。基板搬送ロボットの自転によって給電
線の捻れが防止され、連続運用が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は被処理基板を搬送しつ
つその被処理基板に対して一連の処理を行うための基板
処理装置と、それに使用される基板搬送機構の制御方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術とその問題点】周知のように、液晶表示基
板や半導体基板などの精密電子基板の製造プロセスにお
いては、たとえば回転式洗浄装置（以下「スピンスクラ
バ」）、回転式塗布装置（以下「スピンコータ」）、回
転式現像装置（以下「スピンデベロッパ」）、オーブン
（加熱器）、露光機などの単位処理部を配列し、被処理
基板をその配列に沿って搬送しつつそれら単位処理部に
出入れして一連の処理を行う基板処理装置が使用され
る。

【０００３】従来の基板処理装置においては、これらの
単位処理部の配列からなる処理列に沿って直線的搬送路
が設けられ、その搬送路上を基板搬送機構が往復移動す
る。そして、その基板搬送機構によって各単位処理部へ
の被処理基板の出し入れを行わせ、それによって各被処
理基板に対する一連の表面処理が実行される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
基板処理装置においては、比較的多数の単位処理部が存
在するとともに多数の被処理基板を同時並行的に処理し
なければならない関係上、１台の基板搬送機構のみで被
処理基板の搬送を行っていては所定のタクトタイムが経
過するまでに所定の位置に基板搬送機構が戻れないとい
う事態が生じる。

【０００５】このため、このような装置では複数の基板
搬送機構を使用し、それぞれに受け持ち範囲を持たせる
ゾーン守備方式とすることが多い。ところが、このよう
な場合には、ひとつの基板搬送機構から他の基板搬送機
構への被処理基板の受け渡しのための場所や時間が必要
であり、基板搬送機構の台数が多いとそのための空間的
および時間的ロスが特に大きくなるという問題がある。

【０００６】このような問題を解決するためにはゾーン
守備方式ではなく、各基板搬送機構が処理列の全範囲に
わたって移動可能となった「全範囲守備方式」とすれば
よい。しかしながら、複数の基板搬送機構が直線的な搬
送路を共用する場合には、先方の基板搬送機構が初期位
置に戻ろうとすると必然的に後方の基板搬送機構と衝突
してしまうため、１つの搬送路では「全範囲守備方式」
は不可能である。このため、基板搬送機構ごとに搬送路
を別個に設ければ「全範囲守備方式」は可能にはなる
が、そうすると他の問題が生じる。すなわち、複数の搬
送路を設けた場合、それらは互いに近接しているため
に、先方の基板搬送機構が初期位置に戻る際に後方の基
板搬送機構のアームを待避させて干渉を防止しなければ
ならず、後方の基板搬送機構が待機状態になってしま
う。その結果、基板搬送機構の運用の効率が低下してし
まう。

【０００７】また、基板搬送機構が一連の処理を１回終
えるごとにその初期位置に戻る際にも、上記同様の衝突
あるいは干渉防止のための待機の問題が生じる。

【０００８】さらに、複数の搬送路を設けている場合に
おいて、基板搬送機構の戻り移動の際には空状態で引き
返すため、基板搬送機構の運用効率が低いという問題も
ある。

【０００９】このように、従来の装置では時間的および
空間的ロスが多く、基板搬送機構の運用効率も低いとい
う問題があった。

【００１０】

【発明の目的】この発明は従来技術における上記の問題
を解決するためになされたものであり、被処理基板の受
け渡しのための空間的および時間的ロスを防止あるいは
軽減し、基板搬送機構の効率的運用を可能とした基板搬
送装置を提供することを第１の目的とする。

【００１１】第２の目的は、そのような処理装置におけ
る基板搬送機構を適切に制御することである。

【００１２】

【目的を達成するための手段】この発明にかかる基板処
理装置は、被処理基板を搬送しつつ前記被処理基板に対
して一連の処理を行うための基板処理装置を対象として
おり、この装置は、(a) 環状軌道と、(b) 複数の単位処
理部が前記環状軌道に沿って配列された処理列と、(c)
前記被処理基板を保持して環状軌道上を循環移動し、そ
れによって前記被処理基板の搬送を行うとともに、前記
単位処理部への前記被処理基板の出し入れを行う基板搬
送機構とを備える。

【００１３】また、この発明は上記装置における基板搬
送機構の制御方法をも提供する。すなわち、前記基板搬
送機構には給電線によって駆動電力が供給されていると
ともに、前記基板搬送機構は旋回による自転が可能とさ
れていることを条件として、この発明の方法は、(a) 前
記基板搬送機構に、前記環状軌道上の循環に相当する公
転と、前記旋回による自転とを行わせつつ、前記基板搬
送機構によって前記単位処理部への前記被処理基板の出
し入れを行わせる工程と、(b) 前記基板搬送機構がＮ回
（Ｎは所定の正の整数）の公転を行うごとに、前記基板
搬送機構の自転累積角度がゼロになるように前記基板搬
送機構に戻し自転を行わせる工程とを備える。

【００１４】

【作用】この発明の基板処理装置では、基板搬送機構が
環状軌道上を循環しつつ被処理基板の搬送と単位処理部
への出し入れを行うため、基板搬送機構相互の被処理基
板の受け渡しは不要である。このため、被処理基板の受
け渡しに伴う空間的および時間的ロスが防止される。

【００１５】また、基板搬送機構が初期位置に戻る際に
「空状態」である期間が少なく、初期位置に戻るための
時間的ロスが軽減される。

【００１６】さらに、１台の基板搬送機構が初期位置に
戻る際に他の基板搬送機構との衝突や干渉は生じない。
このため、各基板搬送機構の運用効率が高い。

【００１７】したがって、この発明の装置では時間的お
よび空間的ロスが少なく、基板搬送機構の運用効率も高
い装置となっている。

【００１８】一方、この発明の制御方法では、基板搬送
機構がＮ回の公転を行うごとに基板搬送機構の自転累積
角度をゼロに戻すため、基板搬送機構への給電線の捻れ
が防止される。

【００１９】

【実施例】以下、この発明の実施例を説明するが、各図
においては水平ＸおよびＹ方向と鉛直Ｚ方向とがプラス
マイナスの符号とともに定義されており、各図における
それらの方向は互いに対応している。なお、各方向にお
いてプラスマイナスの向きを区別する必要がないときに
は、単に「Ｘ方向」のように引用する。

【００２０】

【１．装置の全体構成と概略動作】図１は、この発明の
一実施例である基板処理装置１の平面配置図である。こ
の基板処理装置１は、液晶用ガラス角型基板を被処理基
板２とし、その被処理基板２の表面に電極などのパター
ンを形成する装置として構成されている。

【００２１】基板処理装置１は、被処理基板２に対して
一連の処理を行うための矩形環状の処理系１０と、それ
に囲まれた空間に配置されて被処理基板２を処理系１０
に沿って環状に搬送し、処理系１０に含まれる各単位処
理部に基板２を出し入れするための基板搬送系１００と
を備えている。この装置１はまた、各単位処理部や後述
する基板搬送機構などを制御するコントローラＣＴを備
える。

【００２２】このうち、基板搬送系１００は略矩形の水
平環状軌道１１０の上を循環移動する２台の基板搬送ロ
ボット（基板搬送機構）１５０ａ，１５０ｂを有してい
る。なお、以下では、これら２台の基板搬送ロボット１
５０ａ，１５０ｂを区別せずにそのうちの任意の１台を
指すときには「基板搬送ロボット１５０」と呼ぶことに
する。

【００２３】一方、処理系１０は基板搬入ステーション
１１を備えている。この基板搬入ステーション１１に
は、純水リンス処理を終えた被処理基板２がカセット３
に収容されて搬入されてくる。そして、基板搬送ロボッ
ト１５０は被処理基板２をカセット３から取り出し、そ
れを１枚ずつ第１処理部１２に転送する。

【００２４】第１処理部１２は後述する詳細構成を有し
ており、被処理基板２に対する露光前の一連の処理を行
う。その処理内容についても後述するが、それらの処理
が完了した時点では被処理基板２の表面にレジスト膜が
形成された状態となっている。

【００２５】第１処理部１２における処理を完了した被
処理基板２は基板搬送ロボット１５０によってバッファ
１３に送られる。このバッファ１３には露光機（ステッ
パ）１５が隣接している。

【００２６】バッファ１３では基板搬送ロボット１５０
が被処理基板２を１枚ずつ露光機１５に転送する。露光
機１５では所定のマスクを使用してレジスト膜へのパタ
ーンの露光転写を行う。この露光が完了した被処理基板
２はバッファ１３に戻され、基板搬送ロボット１５０に
よってさらに追加露光部１６に送られる。追加露光部１
６は被処理基板２のエッジ露光機および文字焼付け機を
備えており、被処理基板２のレジストに対する端部露光
および文字の焼付けを行う。これらの処理を完了した
後、被処理基板２は基板搬送ロボット１５０によって第
２処理部１７に送られる。

【００２７】第２処理部１７の詳細構成も後述するが、
この第２処理部１７での処理を完了した時点での被処理
基板２は、上記レジストの現像が完了した状態となって
いる。その被処理基板２は、基板搬送ロボット１５０に
よって１枚ずつ搬出ステーション１８へ移送され、その
上に載置されたカセット３に収容される。

【００２８】処理完了後の被処理基板２を収容したカセ
ット３は、搬出ステーション１８から次工程へと搬出さ
れる。

【００２９】基板搬送ロボット１５０ａ，１５０ｂは図
１において反時計まわりに循環しており、ひとつの基板
搬送ロボット１５０ａが搬入ステーション１１を出発し
て搬出ステーション１８まで戻ると、その基板搬送ロボ
ット１５０ａは往路を引き返すことなくそのまま反時計
まわりに移動して搬入ステーション１１に戻る。そして
次の被処理基板２の受取りを行う。他方の基板搬送ロボ
ット１５０ｂも同様である。

【００３０】このため、従来のゾーン守備方式のように
基板搬送機構間での被処理基板の受け渡しの場所も時間
も必要がなく、空間的および時間的ロスが防止される。

【００３１】また、一連の搬送処理がいったん完了した
後に、基板搬送機構がその初期位置に往路を戻る必要が
なく、そのような戻りのための時間的ロスが軽減でき
る。

【００３２】これら２台の基板搬送ロボット１５０ａ，
１５０ｂの位置関係は、各部での基板処理の配列や順序
に依存するため、常に一定というわけではないが、平均
するとほぼ１８０°だけ循環位相が異なった状態になっ
ている。したがって、これら２台の基板搬送ロボット１
５０ａ，１５０ｂは互いに干渉することなく、それぞれ
が独立して被処理基板２の搬送を行うことができる。

【００３３】基板処理装置１はまた、基板搬送ロボット
１５０ａ，１５０ｂに電力を供給するための給電パネル
１２０を備えており、この給電パネル１２０から延びる
給電線１２１ａ，１２１ｂを介してそれらの駆動電力を
受け取っている。

【００３４】なお、搬入ステーション１１と搬出ステー
ション１８との境界部分には、外部から搬送系１００の
保守のために搬送系１００側へアクセスするための通路
１９が形成されている。

【００３５】

【２．基板処理系の詳細】図２は、第１処理部１２にお
ける単位処理部の配列を示す概念的立面図である。第１
処理部１２は、複数の単位処理部を多段に配列した多段
構成となっている。第１段部分１２ａには、スピンスク
ラバＳＳ、スピンコータＳＣ、エッジおよびバックリン
ス部ＥＲがＸ方向に配列している。

【００３６】一方、第１段部分１２ａの上には第２段部
分１２ｂが設けられている。第２段部分１２ｂは２層構
造になっており、第１層目はホットプレート（オーブ
ン）ＨＰ１，ＨＰ４〜ＨＰ５，クールプレート（冷却プ
レート）ＣＰ１〜ＣＰ３のＸ方向配列を有している。ま
た、第２層目はホットプレートＨＰ２，ＨＰ３，ＨＰ６
を有している。対応する第１層目と第２層目（たとえば
クールプレートＣＰ１とホットプレートＨＰ３）とは上
下に積み重ねられている。

【００３７】以上説明した各処理部ＳＳ，ＳＣ，ＥＲ，
ＨＰ１〜ＨＰ６，ＣＰ１〜ＣＰ３がこの第１処理部１２
ａにおける「単位処理部」に相当しており、それらが全
体として多段の「処理列」を構成している。

【００３８】図３は第２処理部１７の概念的立面図であ
る。この第２処理部１７においても複数の単位処理部が
２段３層に配列されており、第１段部分１７ａは２個の
スピンデベロッパＳＤ１，ＳＤ２のＸ方向１次元配列を
備えている。

【００３９】第２段部分１７ｂの処理部は２層構造であ
って、第１層目にはホットプレートＨＰ７〜ＨＰ９とク
ールプレートＣＰ４との１次元配列が設けられている。

【００４０】この第２処理部１７においては、各処理部
ＳＤ１，ＳＤ２，ＨＰ７〜ＨＰ１０，ＣＰ４が「単位処
理部」に相当しており、それらが全体として多段の「処
理列」を構成している。

【００４１】以上の各処理部１２，１７の基板出し入れ
口は、図１の搬送系１００に対向している。また、ひと
つの被処理基板に着目したとき、各処理部１２，１７に
おける処理内容との詳細は表１の通りであり、この表１
の上から下への方向が処理順序に相当する。

【００４２】なお、ホットプレートＨＰ９の代わりにホ
ットプレートＨＰ１０が使用されてもよい。また、スピ
ンデベロッパＳＤ１，ＳＤ２は、それぞれ奇数番目およ
び偶数番目の被処理基板を処理するために交替的に使用
される。

【００４３】

【表１】

【００４４】図２，図３および表１からわかるように、
この実施例においては基板搬送ロボット１５０を単純に
図１の環状軌道１１０に沿って反時計まわりに循環させ
るだけでなく、局部的には往復移動などを行わねばなら
ない。たとえば、図２および表１を参照すると、図２の
ホットプレートＨＰ５での処理の後には基板搬送ロボッ
ト１５０が（−Ｘ）方向に移動してホットプレートＨＰ
６に被処理基板を転載し、その後には（＋Ｘ）方向に移
動してクールプレートＣＰ３へ移動する必要がある。

【００４５】また、図２，図３からわかるように、被処
理基板を各処理部における各段相互間および各層相互間
で転載させるために、基板搬送ロボット１５０の被処理
基板保持ハンドは、Ｚ方向にも移動することが必要であ
る。

【００４６】このため、基板搬送ロボット１５０は環状
軌道１１０に沿って水平面内に反時計まわりに循環する
だけではなく、環状軌道１１０上を時計回りに一時的に
戻ることも可能となっている。また、基板搬送ロボット
１５０の被処理基板保持ハンドは、各単位処理部への出
し入れのためにＹＺの２方向への並進移動自由度を有す
る。また、Ｚ軸まわりの旋回による自転も可能である。

【００４７】そのような移動自由度を実現するための機
構して望ましい例については次の項で説明する。

【００４８】

【３．基板搬送系の詳細】

【００４９】

【３−１．基板搬送ロボット】図４は、基板搬送ロボッ
ト１５０の機構をロボット関節シンボルを使用して示す
概念図である。ただし、この図４における水平面内の方
向符号（＋Ｘ），（−Ｘ），（＋Ｙ），（−Ｙ）は基板
搬送ロボット１５０が図１の１５０ａの位置にあるとき
の状態で示されており、基板搬送ロボット１５０が環状
軌道１１０のどの位置にあるかによって水平面内の方向
は変わってくる。

【００５０】図４において、環状軌道１１０上には、こ
の環状軌道１１０に沿って移動可能な基台１５１が載っ
ている。基台１５１にはＺ軸まわりのθ旋回が可能な旋
回部１５１Ｒが設置されている。また、旋回部１５１Ｒ
には垂直アーム機構１５２が連結されている。これら垂
直アーム機構１５２はいわゆるスカラロボット機構とさ
れており、それが屈伸することによって、ハウジング１
５３を水平姿勢不変のままＺ方向に並進させることがで
きる。

【００５１】ハウジング１５３内のの位置１５５には、
Ｙ方向に屈伸可能な水平アーム機構１５４が連結されて
いる。水平アーム機構１５４の先端にはハンド１５６ａ
が連結されており、ハンド１５６ａは被処理基板２をそ
の上に載置して保持可能である。

【００５２】水平アーム機構１５４もまた、いわゆるス
カラロボット機構とされており、それが屈伸することに
よって、ハンド１５６を水平姿勢不変のままＹ方向に並
進させることができる。

【００５３】なお、この基板搬送ロボット１５０ではハ
ンド１５６ａのほかに類似のハンド１５６ｂも設けられ
ており、それらが独立して動作可能である。

【００５４】以上のような構成を有することによって、
基板搬送ロボット１５０はＸＹＺの３方向での並進自由
度とＺ軸回りのθ旋回自由度とを有するロボット機構と
なっている。

【００５５】図５は、基板搬送ロボット１５０による単
位処理部への被処理基板の出し入れを模式的に示す図で
ある。１例として被処理基板２ａが単位処理部ＰＰにお
いて処理済であり、その被処理基板２ａを単位処理部Ｐ
Ｐから取り出すとともに、新たな被処理基板２ｂをこの
単位処理部ＰＰに入れる処理を説明する。

【００５６】まず、第２のハンド１５６ｂに被処理基板
２ｂを保持し、ハウジング１５３内に収容しておく（図
５(a) ）。次に水平アーム機構を使用して第１のハンド
１５６ａを延ばし、被処理基板２ａを単位処理部ＰＰか
ら取り出す（図５(b) ）。この第１のハンド１５６ａ
は、水平アーム機構を逆方向に並進させることにより、
被処理基板２ａとともにハウジング１５３内に収容され
る（図５(c) ）。

【００５７】一方、第２のハンド１５０ｂに保持された
被処理基板２ｂは、この第２のハンド１５６ｂがハウジ
ング１５３外に延びることによって単位処理部ＰＰに向
かって並進する（図５(c) ）。そして第２のハンド１５
６ｂから単位処理部ＰＰへ被処理基板２ｂを移し、第２
のハンド１５６ｂが単位処理部ＰＰから出て被処理基板
２ａ，２ｂの交換処理を完了する（図５(d) ）。

【００５８】以上が基板搬送ロボット１５０を使用した
被処理基板の交換処理の原理である。

【００５９】

【３−２．給電系】基板搬送ロボット１５０の各部の駆
動はモータによってなされる。このため、基板搬送ロボ
ット１５０に外部の電源線から給電を行わねばならな
い。また、制御信号を基板搬送ロボット１５０に供給す
ることも必要である。基板搬送ロボット１５０が１台の
みの場合にはこのような給電は特に問題を生じさせない
が、この実施例のように２台の基板搬送ロボット１５０
ａ，１５０ｂを使用する場合には、それぞれの給電線１
２１ａ，１２１ｂ相互のの絡み付きの問題が生じる。

【００６０】すなわち、仮に図１の中央部の床面上にひ
とつの給電パネルを配置し、その給電パネルから各給電
線１２１ａ，１２１ｂに電力を供給したような場合に
は、基板搬送ロボット１５０ａ，１５０ｂが環状軌道１
１０にそった循環を繰り返すことに伴って、図６に示す
ように給電線１２１ａ，１２１相互に絡み付きが発生し
てしまう。１回の循環程度ではその影響は少ないもの
の、循環を繰り返すに伴ってこの絡み付きは増大し、つ
いには基板搬送ロボット１５０の動作を妨げ、あるいは
給電線の破損が生ずるおそれもある。

【００６１】そこでこの実施例の装置１では、次のよう
な対策をとっている。すなわち、図１の（＋Ｘ）方向に
見た概念的側面図である図７において、第１の基板搬送
ロボット１５０ａのための給電パネル１２０ａは天井面
Ｔに設けられている一方、第２の基板搬送ロボット１５
０ｂのための給電パネル１２０ｂは床面Ｆに設けられて
いる。

【００６２】外部電源からの１次給電線１２２ａ，１２
２ｂのうち、第１の基板搬送ロボット１５０ａのための
１次給電線１２２ａは天井面Ｔ側から給電パネル１２０
ａに至り、そこから延びる２次給電線１２１ａが天井側
から第１の基板搬送ロボット１５０ａに延びている。ま
た、第２の基板搬送ロボット１５０ｂのための１次給電
線１２２ｂは床面Ｆ側から給電パネル１２０ｂに至り、
そこから延びる２次給電線１２１ｂが第２の基板搬送ロ
ボット１５０ｂに延びている。

【００６３】このように、一方の給電経路を上方側か
ら、また他方を下方側からとることによって２台の基板
搬送ロボット１５０ａ，１５０ｂがそれぞれ循環を繰り
返しても給電線１２１ａ，１２１ｂの絡み付きを防止す
ることができる。

【００６４】給電線１２１ａの水平部分が落下しないよ
うにする目的で、給電線１２１ａのうち給電パネル１２
０ａから出た部分とその後の水平部分とは、旋回可能な
Ｌ字形の配管の中に収容してもよい。

【００６５】このような方式で給電を行う場合、１つの
環状軌道１１０の上に付設できる基板搬送ロボットは、
この実施例のように２台が限度である。仮に３台の基板
搬送ロボットを１つの環状軌道１１０の上に付設した場
合には、第３の基板搬送ロボットに対する給電経路を他
の給電経路と絡み付くことなく設けることは不可能であ
る。したがって、この実施例のように１つの環状軌道１
１０の上に２台の基板搬送ロボットを付設し、それらへ
の給電経路を上方および下方に分けることは単なる設計
上の選択ではなく、格別の意味を有する配置となってい
る。

【００６６】一方、この実施例のような基板処理装置で
は、図１におけるＸ方向の長さがＹ方向の長さよりも長
くなることが通例である。このため、環状軌道１１０も
正方形ではなく長方形になる場合が多い。したがって、
その長方形の短辺の長さに合わせて給電線１２１ａ，１
２１ｂの長さを定めると、基板搬送ロボット１５０がＸ
方向両端側に移動したとき、給電線１２１ａ，１２１ｂ
の長さが足りなくなる。逆に、給電線１２１ａ，１２１
ｂを環状軌道１１０の長辺の長さに合わせると、基板搬
送ロボット１５０がたとえば図１の第１処理部１２の中
央付近に来たときに、給電線１２１ａ（１２１ｂ）が長
すぎて無用の弛みなどが生じ易い。

【００６７】このため、この実施例では次のような方式
を採用している。すなわち、図１の（＋Ｙ）方向から見
た部分拡大断面図である図８において、上部の給電パネ
ル１２０ａ内にはキャタピラ給電ガイド（以下、「キャ
タピラ」）１２３ａを設けておく。外部からの１次給電
線１２２ａはこのキャタピラ１２３ａの端部から入り、
このキャタピラ１２３ａの中を通る。キャタピラ１２３
ａの他端には給電管１２４ａが連結されており、１次給
電線１２２ａに電気的に接続されている２次給電線１２
１ａが給電管１２４ａから図１の基板搬送ロボット１５
０ａに延びている。なお、図１では基板搬送ロボット１
５０ａ，１５０ｂは処理部１２，１７にそれぞれ対向し
ているが、図８では第１の基板搬送ロボット１５０ａが
バッファ１３側に、また第２の基板搬送ロボット１５０
ｂが搬入ステーション１１側に位置している時点を想定
して給電線１２１ａ，１２１ｂの方向が描かれている。

【００６８】給電パネル１２０ａのハウジングの底面１
２５ａにはＸ方向にスリットが切ってあり、給電管１２
４ａはそのスリットに沿ってＸ方向に移動可能である。
このため、たとえば基板搬送ロボット１５０ａが図８の
右方向に移動すると給電線１２１ａも右側に引張られ、
給電管１２４ａが右側に移動するとともに、仮想線Ｉで
示すようにキャタピラ１２３ａの屈曲位置が右側にずれ
る。基板搬送ロボット１５０ａが図８の左方向に移動し
た場合はその逆になる。

【００６９】このようにすることによって、給電線１２
１ａに弛みや線長不足を生じることなく、基板搬送ロボ
ット１５０ａの循環移動に伴う給電線１２１ａの引き回
しが可能となる。

【００７０】同様に、基板搬送ロボット１５０ｂに関す
る給電パネル１２０ｂにおいても、キャタピラ１２３ｂ
と給電管１２４ｂを用いることによって、外部からの１
次給電線１２２ｂと２次給電線１２１ｂとの連結が図ら
れている。この場合には、給電パネル１２０ｂのハウジ
ングの天井面１２５ｂにＸ方向のスリットが切ってあ
る。

【００７１】

【３−３．基板搬送ロボットの自転制御】このようにし
て２台の基板搬送ロボットの循環移動による給電線１２
１ａ，１２１ｂ相互の絡み付きの問題は解決されるが、
これとは別に給電線１２１ａ，１２１ｂ個々の捻れの問
題がある。すなわち、基板搬送ロボット１５０は各単位
処理部に対向して被処理基板の出し入れをしなければな
らないため、図１の第１処理部１２に対向しているとき
にはそのハンドが（−Ｙ）方向を向いた姿勢となる。ま
た、第２処理部１７に対向しているときにはそのハンド
が（＋Ｙ）方向を向いた姿勢となる。同様に、バッファ
１３の位置では（＋Ｘ）方向、ステーション１１，１８
位置では（−Ｘ）方向となる。

【００７２】このため、基板の出し入れや受け渡しの際
にはハンドが常に環状軌道１１０の外側を向いているこ
とになる。したがって、ハンドが常に環状軌道１１０の
外側を向くようにしておけば、ハンドの作業上は効率的
であり、それが最も簡易な方法である。

【００７３】ところが、そのようにすると、基板搬送ロ
ボット１５０が環状軌道１１０に沿って１周する間に、
基板搬送ロボット１５０は自分自身の垂直中心軸のまわ
りに１回自転することになる。すると、給電線１２１ａ
（１２１ｂ）は図９のようにそれ自身の軸の回りに捻れ
てしまう。

【００７４】このような捻れも１周分程度では問題はな
いが、基板搬送ロボット１５０が循環を繰り返すと捻れ
が累積して基板搬送ロボット１５０の動作の阻害や給電
線１２１ａ（１２１ｂ）の断線などの問題を生じる。

【００７５】そこで、この実施例では基板搬送ロボット
１５０が環状軌道１１０を１周（公転）するごとに基板
搬送ロボット１５０を逆方向に自転させ、自転累積角度
がゼロになるような制御を行う。ここで、「自転累積角
度」とは、所定の初期方向からの自転角度の和のことを
指す。たとえば、図１０の例では初期方向ＰＯから角度
θａだけ反時計まわりに自転し、その後に角度θｂだけ
時計まわりに自転した場合には、自転累積角度θは、θ
＝（θａ−θｂ）となる。

【００７６】このような自転累積角度の補償の具体的方
法としては種々のものがあるが、図１１には好ましい例
が示されている。この図１１は、図１の処理系１０と搬
送系１００との境界に相当する矩形を、図１の配置関係
に対応させて描いた平面図である。このため、図１１の
基準位置Ｃ０は搬入ステーション１１へ対向する位置に
相当し、コーナーＣ１は搬入ステーション１１と第１処
理部１２との境界の隅に相当する。他のコーナＣ２〜Ｃ
４も同様である。

【００７７】初期位置Ｃ０においては自転累積角度θは
ゼロである。そして、第１のコーナＣ１においては基板
搬送ロボット１５０が反時計回りにθ１＝９０°だけ自
転する。このとき、自転累積角度θはθ＝９０°であ
る。

【００７８】各単位処理部における被処理基板の出し入
れの際には、基板搬送ロボット１５０はいったん単位処
理部に向かう方向に旋回するが、その後に搬送が再開さ
れるときには進行方向に向きを戻す。このため、図１１
に例示するように各単位処理部への被処理基板の出し入
れの前後では、たとえば時計回りの９０°の回転角度と
反時計回りの９０°の回転角度とがペアになり、自転累
積角度θの増分Δθは、Δθ＝９０°−９０°＝０°で
ある。このため、単位処理部への被処理基板の出し入れ
については、自転累積角度への寄与は無視してよい。

【００７９】このため、次に考慮しなければならないの
は第２のコーナＣ２における反時計回りの角度θ２＝９
０°の自転である。これが終わると自転累積角度θは、
θ＝９０°＋９０°＝１８０°になる。

【００８０】同様に、第３のコーナＣ３における反時計
回りの角度θ３＝９０°の自転がさらに加算されるた
め、基板搬送ロボット１５０が第４のコーナＣ４に至っ
たときには、自転累積角度θは、θ＝１８０°＋９０°
＝２７０°となっている。

【００８１】この第４のコーナＣ４において、仮に基板
搬送ロボット１５０が反時計回りに９０°自転すると、
基板搬送ロボット１５０の配向方向は初期位置Ｃ０にお
ける配向方向と同じにはなるが、既述したように給電線
１２１ａの捻れが生じる。このため、この実施例におけ
る制御では、この第４のコーナＣ４において基板搬送ロ
ボット１５０を時計回りに２７０°、すなわちθ４＝−
２７０°の自転させる。すると、自転累積角度θは、θ
＝２７０°−２７０°＝０°となり、初期位置Ｃ０にお
ける自転角度初期値に戻る。この戻り回転の際に、３／
４周だけ捻れていた給電線１２１ａ（１２１ｂ）が元に
戻る。

【００８２】初期位置Ｃ０において完全に最初と同じ状
態になるわけであるから、それ以後も同様の自転制御を
行わせることにより、基板搬送ロボット１５０が循環経
路１１０を何周しても自転累積角度θは１周ごとにゼロ
に戻り、給電線１２１ａ，１２１ｂの捻れが防止され
る。

【００８３】図１２はこのような目的を有する自転制御
の他の例を示している。この図１２の例では第３のコー
ナＣ３に至るまでは図１１と同じであるが、第３のコー
ナＣ３での自転角度θ３はゼロとする。このため、第３
のコーナＣ３を過ぎた時点での自転累積角度θは１８０
°である。

【００８４】そして、第４のコーナＣ４に至った時点で
も自転累積角度θは１８０°であり、この第４のコーナ
Ｃ４において基板搬送ロボット１５０を時計回りに１８
０°、すなわちθ４＝−１８０°だけ自転させる。する
と、自転累積角度θは、θ＝１８０°−１８０°＝０°
となり、初期位置Ｃ０における自転角度初期値に戻る。
この戻り回転の際に、１／２周だけ捻れていた給電線１
２１ａ（１２１ｂ）が元に戻る。

【００８５】このような自転累積角度θの補償は、上記
の２例に限らず、種々の態様で実現可能である。自転累
積角度θが初期位置Ｃ０においてゼロに戻る限り、環状
軌道１１０のどの位置で戻り自転を行っても良い。図１
３は、これらの戻り自転の状況例をグラフで示してお
り、破線のように初期位置Ｃ０で３６０°に至らしめる
ことなく、実線のように０°に戻すことが本質である。

【００８６】

【４．他の実施例】図１４は他の実施例を示す平面配置
図である。この基板処理装置１ａでは、第１と第２の処
理部１２，１７の外側を囲むように環状軌道１１０を設
けている。これに対応して、これらの処理部１２，１７
における被処理基板２の出し入れ口はそれぞれ（−Ｙ）
方向、（＋Ｙ）方向を向いている。このような配置の場
合には、図１の通路１９に相当する通路を設けなくても
搬送系の保守のためのアクセスが可能であるという利点
がある。

【００８７】図１５に側面図として示すように、この装
置１ａの場合の電源装置１２０のうち、基板搬送ロボッ
ト１５０ｂのための電源装置１２０ｂは比較的高い位置
に床面側から支持される。それは、給電線１２１ｂが処
理部１２，１７の上を越える必要があるためである。

【００８８】給電線１２１ａ，１２１ｂの水平部分が落
下しないようにする目的で、給電線１２１ａ，１２１ｂ
のうち給電パネル１２０から出た部分とその後の水平部
分とは、旋回可能なＬ字形の配管の中に収容してもよ
い。

【００８９】残余の構成および動作は図１の装置１と同
様である。戻り自転もまた、任意の位置で行わせること
ができる。

【００９０】

【５．変形例および補遺】 (1) 環状軌道は複数あってもよい。この場合には図１
６のようにそれらを互いに平行に配置させることができ
る。この場合には基板搬送ロボット１５０ａは外側の環
状軌道１１０ａ上を走り、基板搬送ロボット１５０ｂは
内側の環状軌道１１０ｂ上を走る。また、基板搬送ロボ
ット１５０ｂも各単位処理部にアクセスできるように、
基板搬送ロボット、１５０ａと１５０ｂとでは、アーム
などの長さを変えておく。

【００９１】この図１６の場合には基板搬送ロボット１
５０ａが基板搬送ロボット１５０ｂとすれ違うことや追
い越しなどもできるため、それぞれの基板搬送ロボット
１５０ａ，１５０ｂの運用自由度が高い。

【００９２】(2) 側面概念図として示す図１７のよう
に複数の環状軌道１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃを設け
ると共に、各環状軌道１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃの
それぞれに複数の基板搬送ロボット（Ｒ１ａ，Ｒ２
ａ），（Ｒ１ｂ，Ｒ２ｂ），（Ｒ１ｃ，Ｒ２ｃ）を付設
するようにしてもよい。この場合においても、給電線相
互の絡み付きを防止するために、一つの環状軌道１１０
ａ，１１０ｂまたは１１０ｃに付設できる基板搬送ロボ
ットは２台までである。

【００９３】図１７には３つの環状軌道が示されている
が、一般にＮ（Ｎは２以上の整数）の環状軌道を設けた
場合の給電線は次の(a) 〜(c) の規則によって配置すれ
ば給電線相互の絡み付きを防止可能である（括弧内は図
１７の例の場合の参照符号）。

【００９４】(a) 最も内側の環状軌道（１１０ａ）に
付設された基板搬送ロボットのうちの１台（Ｒ２ａ）に
は、床面Ｆ側から給電する（Ｅ２ａ）。

【００９５】(b) 内側からｉ番目（ｉ＝１，２，…，
Ｎ−１）の環状軌道に付設された基板搬送ロボットのう
ちの１台（ｉ＝１のときＲ１ａ）と、内側から（ｉ＋
１）番目の環状軌道に付設された基板搬送ロボットのう
ちの１台（Ｒ２ｂ）とには、ｉ番目の環状軌道（１１０
ａ）と（ｉ＋１）番目の環状軌道（１１０ｂ）との間を
通って床面Ｆ側から立設させたガイド（Ｇａｂ）を通し
てそれぞれ給電する（Ｅ１ａ，Ｅ２ｂ）。図１７におい
て、ｉ＝２については、Ｒ１ｂとＲ２ｃとへの給電線Ｅ
１ｂ、Ｅ２ｃをガイドＧｂｃに通す。

【００９６】(c) 最も外側の環状軌道（１１０ｃ）に
付設された基板搬送ロボットのうちの１台（Ｒ１ｃ）に
は、天井Ｔ側から給電する（Ｅ１ｃ）。

【００９７】なお、ガイドＧａｂ、Ｇｂｃは各単位処理
部への被処理基板の出し入れに支障がないように、それ
らの単位処理部における被処理基板の出し入れ口を避け
て立設させる。

【００９８】(3) 図１８のように、複数の環状軌道１１
０ａ，１１０ｂ，１１０ｃを縦積みとし、それぞれに１
台または２台の基板搬送ロボットを付設するようにして
もよい（図示例では３段積み）。この場合には、各階の
環状軌道の２台の基板搬送ロボットのうち、一方は上方
から、他方はそれぞれの階における床面Ｆ１，Ｆ２また
はＦ３側から給電する。２階以上の階Ｆ２，Ｆ３におけ
る給電線は、それぞれの下方の循環軌道１１０ｃ，１１
０ｂの中と通らないようにして電源装置側へと導く。図
示例では、これらの電源線は上方に釣り上げ、天井面Ｔ
を介して電源装置側へと導いている。これは、仮に基板
搬送ロボットＲ２ｂの給電線を破線Ｉのように床面Ｆ２
から真下に降して環状軌道１１０ｃの中を通すと、最下
段の基板搬送ロボットＲ１ｃ，Ｒ２ｃの給電線との間で
絡み付きが生じてしまうためである。

【００９９】図１８のような縦積みないしは多段構成の
場合、２階以上の床面Ｆ２，Ｆ３の支持には注意が必要
である。たとえば、２階部分Ｆ２については図１９に示
すようにそれぞれの下に存在する環状軌道１１０ｃの内
側に柱５０２を立設して支持すると、最下段の環状軌道
１１０ｃ上を走る基板搬送ロボットの給電線がこの柱５
０２に絡み付く。第３段部分Ｆ３における柱５０３につ
いても同様である。このため、床面Ｆ１側からの柱によ
って支持をする場合には下方の環状軌道１１０ｃの外側
から支持をする。また、最上段の床面Ｆ３を天井側から
釣って支持する場合には、矢印５２３で示すように環状
軌道１１０ａの外部側から支持する。

【０１００】もっとも、太い矢印５１２，５１３のよう
に水平方向から支持をしてもよく、この場合には上記よ
うな問題は生じない。

【０１０１】(4) 基板搬送ロボット１５０は、一連の処
理のタクトタイムに応じた所要台数だけ設けることがで
きる。上記実施例のように摺動部分を持たない給電系統
を使用する場合には、複数の給電線相互の絡みを防止す
るために１つの環状軌道に付設する基板搬送ロボットは
１台または２台が望ましいが、第３条軌方式やトロリー
方式での給電を行っても良いような装置の場合には１つ
の環状軌道上に３台以上の基板搬送ロボットを付設する
こともできる。制御信号は無線通信で伝送してもよい。

【０１０２】(3) 給電線の捻れ防止のための戻り自転
は、一般にＮ周（Ｎは正の整数）だけ環状軌道を周回し
た都度行うことができる。もっとも、捻れを最小限にす
るためには、上記実施例のように１周（Ｎ＝１）ごとに
戻り自転を行うことが好ましい。

【０１０３】半周した都度に戻り自転をするという方式
も考えられるが、この場合にも偶数回目の戻り自転は
「１周（Ｎ＝１）ごとの戻り自転」に相当するため、こ
のような方式もこの発明の態様に含まれる。１／４周ご
との戻り自転なども同様である。

【０１０４】(4) 実施例の装置では、１台の基板搬送ロ
ボット１５０ａが故障または点検整備のために環状軌道
から取り除かれても、残りの基板搬送ロボット１５０ｂ
がそすべての搬送を受け持つことができる。この場合、
スループットは低下するが、装置全体の稼働を停止させ
る必要がない。これは、ゾーン守備方式としていないこ
とによる利点である。

【０１０５】(5) 環状軌道は床面上に設置されていなく
ともよく、高架方式になっていてもよい。また、環状軌
道は水平軌道でなくてもよい。

【０１０６】(6) この発明は液晶表示用基板の処理装置
だけでなく、半導体基板その他の基板の処理装置にも適
用可能である。

【０１０７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明で
は、基板搬送機構が循環路を循環しつつ被処理基板の搬
送と単位処理部への出し入れを行うため、基板搬送機構
相互の被処理基板の受け渡しは不要である。このため、
被処理基板の受け渡しに伴う空間的および時間的ロスが
防止される。

【０１０８】また、基板搬送機構が初期位置に戻る際に
「空状態」である期間が少なく、初期位置に戻るための
時間的ロスが軽減される。

【０１０９】さらに、複数の基板搬送機構を設けた場合
であっても、１台の基板搬送機構が初期位置に戻る際に
他の基板搬送機構との衝突や干渉は生じない。このた
め、各基板搬送機構の運用効率が高い。

【０１１０】したがって、この装置は時間的および空間
的ロスが少なく、基板搬送機構の運用効率も高い装置と
なっている。

【０１１１】さらに、請求項２の制御方法では、基板搬
送機構がＮ回の公転を行うごとに基板搬送機構の自転累
積角度をゼロに戻すため、基板搬送機構への給電線のね
じれが防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例である基板処理装置の平面
配置図である。

【図２】第１処理部の模式的立面図である。

【図３】第２処理部の模式的立面図である。

【図４】ロボット記号を用いた基板搬送ロボットの機構
図である。

【図５】基板搬送ロボットによる被処理基板の出し入れ
の説明図である。

【図６】２本の給電線の絡みの説明図である。

【図７】給電系の説明図である。

【図８】給電系の部分拡大図である。

【図９】給電線の捻れの説明図である。

【図１０】基板搬送ロボットの自転累積角度の説明図で
ある。

【図１１】基板搬送ロボットの自転制御の説明図であ
る。

【図１２】基板搬送ロボットの自転制御の説明図であ
る。

【図１３】基板搬送ロボットの自転制御を説明するグラ
フである。

【図１４】この発明の他の実施例を示す平面図である。

【図１５】図１４の装置の側面図である。

【図１６】この発明の変形例を示す平面図である。

【図１７】この発明の変形例を示す側面図である。

【図１８】この発明の変形例を示す側面図である。

【図１９】図１８の配置における支持説明図である。

【符号の説明】

１ 基板処理装置 ２ 被処理基板 ３ カセット １０ 処理系 １１ 搬入ステーション １２ 第１処理部（処理列） １７ 第２処理部（処理列） １８ 搬出ステーション １００ 搬送理系 １１０ 水平環状軌道 １２０，１２０ａ，１２０ｂ 給電パネル １２１ａ，１２１ｂ 給電線 １５０，１５０ａ，１５０ｂ 基板搬送ロボット θ 自転累積角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/02 Ｚ 21/027 21/68 Ａ 8418−4Ｍ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理基板を搬送しつつ前記被処理基板
   に対して一連の処理を行うための基板処理装置であっ
   て、 (a) 環状軌道と、 (b) 複数の単位処理部が前記環状軌道に沿って配列され
   た処理列と、 (c) 前記被処理基板を保持して環状軌道上を循環移動
   し、それによって前記被処理基板の搬送を行うととも
   に、前記単位処理部への前記被処理基板の出し入れを行
   う基板搬送機構と、を備えることを特徴とする基板搬送
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の基板処理装置における前
   記基板搬送機構の制御方法であって、 前記基板搬送機構には給電線によって駆動電力が供給さ
   れているとともに、 前記基板搬送機構は旋回による自転が可能とされてお
   り、 前記制御方法が、 (a) 前記基板搬送機構に、前記環状軌道上の循環に相当
   する公転と、前記旋回による自転とを行わせつつ、前記
   基板搬送機構によって前記単位処理部への前記被処理基
   板の出し入れを行わせる工程と、 (b) 前記基板搬送機構がＮ回（Ｎは所定の正の整数）の
   公転をするごとに、前記基板搬送機構の自転累積角度が
   ゼロになるように前記基板搬送機構に戻し自転を行わせ
   る工程と、を備えることを特徴とする基板搬送機構の制
   御方法。