JPH0685032A - 基板搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】搬送装置の休止時間、待機時間を低減し、搬送
効率を向上させる。 【構成】複数の走行手段を有する走行搬送ユニット１１
に沿って複数の横行ユニット１４，１５，１６を設け、
各複数の走行手段と前記複数の横行ユニットを独立して
駆動可能とし、被搬送物７を各走行搬送ユニット及び各
横行ユニットが同時に搬送し、走行搬送ユニット及び各
横行ユニットの休止時間、待機時間を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体製造装置等、基板
搬送装置を具備する省力化装置に於ける基板搬送装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造は、基板表面に薄膜を生成
し、エッチング処理し、又スパッタリングする等の多数
の処理工程を経てなされる。

【０００３】近年は、顧客要求の多様化、高機能化等に
伴い、半導体製品の多種少量生産の必要に迫られてい
る。斯かる多種少量生産化に対応した生産様式として、
基板を１枚ずつ処理していく、枚葉処理方式の半導体製
造装置がある。又枚葉式半導体製造装置に於いて、ユー
ザ側の設備費用の削減と複合プロセス対応の要求から、
処理ユニットを複数個組合わせたクラスタ装置が注目さ
れている。クラスタ装置の１つの問題点はスループット
の低下であり、このスループットは、複数の処理ユニッ
トに於ける各プロセスの中で最も時間のかかるプロセス
時間に規制されてしまう。又、１種類のプロセスを実施
するシステムでは処理ユニットの数を増やしてそれぞれ
の処理ユニットで同一のプロセスを並行して実施してス
ループットを向上させることが必要になる。

【０００４】図７により従来の基板搬送装置の例を説明
する。

【０００５】図７は、センタハンドリング方式のクラス
タ型処理装置を上から見た断面図であり、該クラスタ型
処理装置に於いて、搬送ユニット１を中心にロードユニ
ット２、アンロードユニット３、第１処理ユニット４、
第２処理ユニット５、第３処理ユニット６が放射状に配
設され、前記搬送ユニット１には基板搬送用の回転可能
な伸縮アームを具備した搬送ロボット６０が設置されて
いる。又前記ロードユニット２、アンロードユニット３
は基板７が装填される基板カセット８を基板の装填ピッ
チ分だけ間欠昇降可能なカセットエレベータを具備し、
更に第１処理ユニット４、第２処理ユニット５、第３処
理ユニット６は基板７を載置する為の試料台６２と前記
搬送ロボット６０より基板７を授受する為のペデスタル
６１を昇降可能に具備している。

【０００６】搬送ユニット１、ロードユニット２、アン
ロードユニット３、第１処理ユニット４、第２処理ユニ
ット５、第３処理ユニット６は気密構造となっており、
搬送ユニット１とロードユニット２、アンロードユニッ
ト３、第１処理ユニット４、第２処理ユニット５、第３
処理ユニット６はそれぞれ基板を出入れする為のゲート
弁６３，６４，６５，６６，６７を介して前記搬送ユニ
ット１に連設されている。

【０００７】斯かる従来例の基板搬送動作について図８
により説明する。

【０００８】ロードユニット２に基板７を装填した基板
カセット８ａをセットすると共に、アンロードユニット
３に空の基板カセット８ｂをセットして、ロードユニッ
ト２とアンロードユニット３を図示しないポンプで排気
する。搬送ユニット１と第１処理ユニット４、第２処理
ユニット５、第３処理ユニット６は予め図示しないポン
プで排気完了している。

【０００９】図８中矢印線は、前記搬送ユニット１、及
びロードユニット２、アンロードユニット３のカセット
エレベータ、更に第１処理ユニット４、第２処理ユニッ
ト５、第３処理ユニット６のペデスタルの動きを示して
おり、同心状の円弧矢印線は伸縮アームの回転動、放射
矢印線は伸縮アームの伸縮動、該放射矢印線に対して直
角方向の矢印線、即ち弦矢印線は前記ロードユニット
２、アンロードユニット３のカセットエレベータの昇降
動、第１処理ユニット４、第２処理ユニット５、第３処
理ユニット６のペデスタル（図示せず）の昇降動を示し
ている。

【００１０】ここで、前記第１処理ユニット４、第２処
理ユニット５、第３処理ユニット６にそれぞれ基板が装
入されており、それぞれの基板は処理が完了しているも
のとする。又、該搬送ユニット１の搬送動作開始前のア
ーム先端位置を図中Ｘで示し、搬送動作終了後のアーム
先端位置を図中Ｙで示す。

【００１１】アームが伸長して第１処理ユニット４内に
移動し、ペデスタルとの協働で処理基板を受取り、アー
ムが縮短する。前記搬送ユニット１が回転し、アームと
前記アンロードユニット３とが対峙した位置で、アーム
が伸長する。該アームとアンロードユニット３のカセッ
トエレベータとの協働で処理基板を基板カセットに移載
する。

【００１２】アームが縮短し、更に搬送ユニット１が回
転してアームが前記ロードユニット２と対峙した位置で
停止し、アームが伸長し、該アームとロードユニット２
のカセットエレベータとの協働でカセットより未処理基
板を受領する。

【００１３】アームが縮短し、更に搬送ユニット１が回
転して該アームと前記第１処理ユニット４とが対峙した
位置で停止し、アームが伸長しペデスタルとの協働によ
り、未処理基板を第１処理ユニット４に装填する。空き
となつたアームを縮短させ搬送ユニット１を図中時計方
向に回転させ、アームを前記第２処理ユニット５と対峙
させ、アームを伸長すると共にペデスタルとの協働で第
２処理ユニット５内の処理基板を受領する。

【００１４】アームを縮短させ、第２処理ユニット５か
ら搬送ユニット１を図中反時計方向に回転させ、アーム
を前記アンロードユニット３に対峙させ、アームの伸長
とカセットエレベータとの協働で処理基板をカセットに
移載する。

【００１５】以下、同様な動作を繰返してロードユニッ
ト２の未処理基板を前記第２処理ユニット５に装填し、
第３処理ユニット６の処理基板をアンロードユニット３
に移載し、ロードユニット２の未処理基板を前記第３処
理ユニット６に装填して前記第１処理ユニット４、第２
処理ユニット５、第３処理ユニット６についての基板の
搬送動作を完了する。

【００１６】これら一連の動作を繰返し、ロードユニッ
ト内の基板カセット８に装填された基板７を処理して、
基板カセット８ａが空になると、ゲート弁６３を閉じて
ロードユニット２内に窒素ガスを導入して大気圧に戻
す。ロードユニット２内の圧力が大気圧になった後、基
板カセット８ａに新たな基板７を装填してロードユニッ
ト２内のカセットエレベータ上にセットし、図示しない
ポンプによってロードユニット２を排気する。

【００１７】アンロードユニット３内の基板カセット８
ｂが満杯になると、ゲート弁６７を閉じてアンロードユ
ニット３内に窒素ガスを導入して大気圧に戻す。アンロ
ードユニット３内の圧力が復圧した後、基板カセット８
ｂを空にした後アンロードユニット３内のカセットエレ
ベータ上に設置し、アンロードユニット３を図示しない
ポンプで排気し、更に処理を継続する。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上記した枚葉処理方式
の半導体製造装置に於いて、１枚の基板を処理する時
間、即ちスループットは半導体製造装置の生産性、ひい
ては製品価格を決定する大きな要因となる。

【００１９】ところが、上記した従来例の基板搬送装置
では１つの搬送ユニット１により第１処理ユニット４、
第２処理ユニット５、第３処理ユニット６に対して基板
を搬送しており、前記搬送ユニット１が所定の処理ユニ
ットに対して基板の搬送動作を行っている場合は、他の
処理ユニットは待ち状態となり半導体製造装置全体のス
ループットが上がらない。この状態を更に、図９で説明
する。図９中斜線で示す部分が基板の処理状態を示して
いる。而して、各処理ユニットとも待機時間がある為、
各処理ユニットの稼働率が低くなっているのが分かる。

【００２０】本発明は斯かる実情に鑑み、高スループッ
トを可能にした基板搬送装置を提供しようとするもので
ある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の走行手
段を有する走行搬送ユニットに沿って複数の横行ユニッ
トを設け、各複数の走行手段と前記複数の横行ユニット
を独立して駆動可能としたことを特徴とするものであ
る。

【００２２】

【作用】複数の走行搬送ユニット及び複数の横行ユニッ
トが独立して駆動可能であることから、各走行搬送ユニ
ット及び各横行ユニットが同時に被搬送物を搬送可能で
あり、各走行搬送ユニット及び各横行ユニットの休止時
間、待機時間が大幅に低減され、搬送能率が向上する。

【００２３】

【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を
説明する。

【００２４】図１は外壁を省略した内部機構斜視図であ
り、図中５図で示したものと同一のものには同符号を付
してある。

【００２５】直線的に構成した基板搬送装置１０の上流
側にロードユニット２を設け、下流側にアンロードユニ
ット３を設ける。更に、基板搬送装置１０の上流側よ
り、第１処理ユニット４、第２処理ユニット５、第３処
理ユニット６を設ける。

【００２６】前記基板搬送装置１０、ロードユニット
２、アンロードユニット３、第１処理ユニット４、第２
処理ユニット５、第３処理ユニット６は気密な構成とな
っており、又ロードユニット２、アンロードユニット
３、第１処理ユニット４、第２処理ユニット５、第３処
理ユニット６それぞれは、ゲート弁（図中では省略）を
介して気密に前記基板搬送装置１０に連設されている。

【００２７】前記ロードユニット２は、基板７を多段に
保持する基板カセット８が載置可能なカセットエレベー
タ（図示せず）を具備し、該カセットエレベータは前記
基板カセット８を基板７の装填ピッチだけ間欠送り可能
な構成になっている。

【００２８】前記アンロードユニット３は、前記ロード
ユニット２と同様な構成を有しており、その説明は省略
する。尚、アンロードユニット３は基板カセット８、カ
セットエレベータが筐体に内蔵されている状態を示す。

【００２９】前記基板搬送装置１０は主に、上流−下流
方向に基板７を搬送する走行搬送ユニット１１と前記ロ
ードユニット２に対向して設けられた上流横行搬送ユニ
ット１２と、該上流横行搬送ユニット１２と同様な構成
を有し、前記アンロードユニット３に対向して設けられ
た下流横行搬送ユニット１３と、前記第１処理ユニット
４、第２処理ユニット５、第３処理ユニット６にそれぞ
れ対向して設けられ、同様な構成を有する第１横行ユニ
ット１４、第２横行ユニット１５、第３横行ユニット１
６と、前記上流横行搬送ユニット１２に対応して下方に
設けられた基板昇降ユニット１７と、前記下流横行搬送
ユニット１３に対応して下方に設けられ前記基板昇降ユ
ニット１７と同様な構成を有する基板昇降ユニット１８
と、前記第１横行ユニット１４、第２横行ユニット１
５、第３横行ユニット１６に対応し、それぞれ下方に設
けられた基板貯留ユニット１９、基板貯留ユニット２
０、基板貯留ユニット２１を、具備している。

【００３０】尚、該基板貯留ユニット１９、基板貯留ユ
ニット２０、基板貯留ユニット２１は同様な構成を有し
ている。

【００３１】以下、各ユニットについて説明する。

【００３２】先ず、前記走行搬送ユニット１１（図１中
では他ユニット説明の為、中途部を破断してある）につ
いて説明する。

【００３３】前記上流横行搬送ユニット１２から前記下
流横行搬送ユニット１３に掛亘って上中下３段に上位走
行レール２２、中位走行レール２３、下位走行レール２
４を設け、これら走行レール２２，２３、２４にそれぞ
れスライダ２５、スライダ２６、スライダ２７を摺動自
在に設け、該スライダ２５，２６，２７はロッドレスシ
リンダ等所要の駆動手段で駆動可能にする。

【００３４】前記スライダ２５に下流側に向って延びる
２股フォーク２８を設け、前記スライダ２６に下流側に
向って延びる２股フォーク２９を設け、又前記スライダ
２７には上流側に向って延びる２股フォーク３０を設け
る。該２股フォーク２８、２股フォーク２９、２股フォ
ーク３０は基板７を授受可能であり、各２股フォーク２
８，２９，３０の４箇所には内側に向かって傾斜する斜
片３１が固着され、該斜片３１の斜面で基板を受ける様
になっており、該斜片３１によって載置された基板７の
安定が保証される。

【００３５】次に、上流横行搬送ユニット１２を説明す
る。

【００３６】前記走行レール２２，２３、２４の更に上
流側に、該走行レール２２，２３、２４と直角に横行レ
ール３２を設け、該横行レール３２に横行スライダ３３
を摺動自在に設け、該横行スライダ３３はロッドレスシ
リンダ等所要の駆動手段で駆動可能にする。又、該横行
スライダ３３には前記２股フォーク２８と同様な構成を
有する２股フォーク３４が、前記下位走行レール２４、
２股フォーク３０等に干渉しない様設けられ、該２股フ
ォーク３４の４箇所には前記した斜片３１が固着され
る。

【００３７】前記下流横行搬送ユニット１３は上述した
上流横行搬送ユニット１２と同様な構成を有するので説
明を省略する。

【００３８】前記上流横行搬送ユニット１２の下方に設
けられた基板昇降ユニット１７は基板受台３５を有し、
該受台３５は図示しない昇降装置に設けられ、該受台３
５は前記２股フォーク３４、２股フォーク３０の間を通
過可能となっている。

【００３９】前記基板昇降ユニット１８は前記した基板
昇降ユニット１７と同様な構成を有するので説明を省略
する。

【００４０】又、前記第１横行ユニット１４を説明す
る。

【００４１】該第１横行ユニット１４は、上基板装入装
脱機４０と下基板装入装脱機４１の上下２段構成であ
り、上基板装入装脱機４０は前記下位走行レール２４の
下方で且、該下位走行レール２４と直交する方向に延び
る装入装脱レール３６に装入装脱スライダ３８が摺動自
在に設けられ、該装入装脱スライダ３８はロッドレスシ
リンダ等所要の駆動手段で駆動される構成となってい
る。

【００４２】又、前記装入装脱スライダ３８は前記装入
装脱レール３６に対して直角方向に延出し、前記装入装
脱スライダ３８には前記装入装脱レール３６と平行な２
本の基板載置シャフト３９が基板７よりも幅広の間隔で
回転可能に設けられ、該２本の基板載置シャフト３９に
はそれぞれ前後一対の基板受舌片４２が固着されてい
る。

【００４３】下基板装入装脱機４１は前記上基板装入装
脱機４０の下方に設けられ、前記装入装脱レール３６に
対向して平行に設けられた装入装脱レール３７と、該装
入装脱レール３７に摺動自在に設けられ前記装入装脱ス
ライダ３８に対し下方に位置する装入装脱スライダ４３
と、基板載置シャフト４４と、基板受舌片４５を具備
し、前記上基板装入装脱機４０と同様な構成を有する。

【００４４】前記第２横行ユニット１５、第３横行ユニ
ット１６も前記第１横行ユニット１４と同様な構成であ
るので説明を省略する。

【００４５】前記した様に第１横行ユニット１４、第２
横行ユニット１５、第３横行ユニット１６の下方にはそ
れぞれ基板貯留ユニット１９、基板貯留ユニット２０、
基板貯留ユニット２１が設けられており、これら３組の
基板貯留ユニットは同一構成であるので、以下は基板貯
留ユニット２１について説明する。

【００４６】昇降基板４６がボール螺子等で構成される
リフト手段４７に固定されており、該昇降基板４６には
以下に述べる基板アライメント手段が設けてある。

【００４７】前記昇降基板４６の略中央に基板保持台４
８が設けられ、該基板保持台４８は水平方向に自在に動
き得る基板受座４９を具備している。又、前記昇降基板
４６には基板７の一辺に当接する２本の固定ピン５０が
植設され、更に前記昇降基板４６には基板７の対角線方
向に出入りする２本のスライドアーム５１が設けられて
いる。又、該スライドアーム５１の先端にはコーナピン
５２が２本宛て設けられ、該２本のコーナピン５２は基
板７の角を挾む様に該基板７の２辺に当接する。

【００４８】以下、本実施例の作動を説明する。

【００４９】尚、以下の作動は、第１処理ユニット４、
第２処理ユニット５、第３処理ユニット６共に基板７の
処理が完了されているものとする。

【００５０】前記受台３５の上方にから２股フォーク２
８、２股フォーク２９、２股フォーク３０が退避した状
態で、前記横行スライダ３３がロードユニット２に対し
て前進し、ロードユニット２のカセットエレベータとの
協働で２股フォーク３４に基板７を受領する。該基板７
受領後、前記横行スライダ３３が後退し、該基板７の中
心と前記受台３５の中心とが一致した位置で停止する。

【００５１】前記受台３５が上昇し、上流横行搬送ユニ
ット１２の２股フォーク３４より基板７を受取る。前記
２股フォーク２８、２股フォーク２９、２股フォーク３
０の所要の２股フォーク例えばスライダ２６の２股フォ
ーク３０が基板７の下方に進入し、更に前記受台３５が
下降して基板７を２股フォーク３０に移載する。

【００５２】前記スライダ２６が図中右方へ移動し、前
記第１処理ユニット４と対峙した位置に停止する。この
スライダ２６の停止位置では２股フォーク３０が保持す
る基板７の中心と前記基板貯留ユニット１９の中心とが
略合致する。以下、該基板貯留ユニット１９と上基板装
入装脱機４０、下基板装入装脱機４１との協働で基板７
を基板受舌片４２、基板受舌片４５に保持させるが、受
渡し前の状態では、前記基板載置シャフト３９を回転さ
せ、前記基板受舌片４２を起立状態とし、基板７と基板
受舌片４２が干渉しない様にする。

【００５３】前記リフト手段４７を作動させ、昇降基板
４６を上昇させ、基板７を基板受座４９に受取り、前記
２股フォーク３０を基板貯留ユニット１９位置より退避
させる。

【００５４】前記スライドアーム５１を引込み、前記コ
ーナピン５２を基板７の角に当て、更にスライドアーム
５１を引込む、基板７は基板受座４９と一体で移動し、
前記固定ピン５０に当接し、姿勢、水平方向の位置決め
がなされる。前記スライドアーム５１が再び延出して基
板を解放し、アライメントが完了する。

【００５５】次に、前記基板受舌片４２、基板受舌片４
５によって基板７を受領するが、いずれの基板受舌片で
受領するかは基板７の移載の手順によって決定される。
以下は下段の下基板装入装脱機４１を優先させた場合で
ある。

【００５６】前記基板受舌片４２を起立状態のまま、前
記リフト手段４７を駆動して昇降基板４６を下降させ、
基板７を基板受舌片４５に移載する。

【００５７】前記基板載置シャフト３９の回転により、
基板受舌片４２を水平状態にした後、図示しない前記第
１処理ユニット４のゲートバルブを開き、前記装入装脱
スライダ３８を前進させ基板載置シャフト３９を第１処
理ユニット４内に挿入する。このとき、該第１処理ユニ
ット４内の処理基板は、該第１処理ユニット４内のペデ
スタル（図示せず）によって、基板舌片４２より上方に
持上げられた状態になっている。その後ペデスタル（図
示せず）が下降して、第１処理ユニット４内の処理基板
を前記基板受舌片４２に受取る。

【００５８】装入装脱スライダ３８を後退させて処理基
板の装脱を行うと共に前記装入装脱スライダ４３を前進
させ、基板７を第１処理ユニット４内に装入する。図示
しない第１処理ユニット４のペデスタルとの協働によ
り、基板７を第１処理ユニット４に装填し、装入装脱ス
ライダ４３を後退させ、更に図示しないゲートバルブを
閉鎖して、第１処理ユニット４への基板７の装填を完了
する。

【００５９】処理基板は前記基板貯留ユニット１９とス
ライダ２５、スライダ２６、スライダ２７のいずれか、
例えばスライダ２６との協働で処理基板を該スライダ２
６の２股フォーク２９に移載する。

【００６０】スライダ２６を図中右方に移動させ、２股
フォーク２９が保持する処理基板を前記受台３５の上方
に位置させ、前記基板昇降ユニット１８との協働で該処
理基板を前記下流横行搬送ユニット１３の２股フォーク
３４に移載する。更に下流横行搬送ユニット１３の横行
スライダ３３が横行して処理基板を前記アンロードユニ
ット３内に挿入し、アンロードユニット３の図示しない
カセットエレベータとの協働で処理基板をアンロードユ
ニット３の基板カセットに移載する。

【００６１】又、前記スライダ２７による基板７の第１
処理ユニット４への装填、前記スライダ２６による処理
基板のアンロードユニット３への移載動作とは独立して
前記スライダ２５は動作可能であり、前記第２横行ユニ
ット１５は図中左端に移動して前記上流横行搬送ユニッ
ト１２と前記基板昇降ユニット１７との協働で前記ロー
ドユニット２より前記スライダ２５の２股フォーク２８
上に基板７を受領する。該基板７を受領したスライダ２
５は該基板７を挿入すべき処理ユニット、例えば第２横
行ユニット１５の位置迄移動する。

【００６２】而して、前記第２処理ユニット５への基板
７の装入、第２処理ユニット５からの処理基板の装脱
が、第２横行ユニット１５と基板貯留ユニット２０との
協働で前述した第１処理ユニット４への装入装脱と同様
に行われる。

【００６３】更に、前記第３処理ユニット６への基板７
の装入、第２処理ユニット５からの処理基板の装脱も同
様にして行われる。

【００６４】上述した作動で明らかな様に、第１横行ユ
ニット１４、第２横行ユニット１５、第３横行ユニット
１６、それぞれの上基板装入装脱機４０、下基板装入装
脱機４１はそれぞれ独立して横行可能であり、更に上流
横行搬送ユニット１２、第１横行ユニット１４、第２横
行ユニット１５、第３横行ユニット１６、下流横行搬送
ユニット１３の各ユニットはやはり独立して動作可能で
あり、更に又これら横行ユニット１２，１４，１５，１
６，１３と前記走行搬送ユニット１１とは独立して動作
可能であり、更に該走行搬送ユニット１１は独立して走
行可能な３の基板搬送用のスライダ２５、スライダ２
６、スライダ２７を具備している。

【００６５】従って、各第１処理ユニット４、第２処理
ユニット５、第３処理ユニット６に対する基板の装入装
脱が、他の装入装脱動作に影響を受けることなく行え、
装入装脱動作を行うに当たって待ち時間がなくなる。

【００６６】この各第１処理ユニット４、第２処理ユニ
ット５、第３処理ユニット６に対する装入装脱を図案化
すると図２の如くなる。即ち、各処理ユニットに対して
時間の無駄なく基板の装入装脱が行われ、従来の装入装
脱を示す図６と対比すれば、本実施例のスループットの
高さが証明される。図２中、斜線で示す部分が基板の処
理状態を示している。

【００６７】尚、上記実施例では各スライダの駆動手段
としてロッドレスシリンダを用いたが、駆動手段として
モータを用い、該モータの駆動力をボール螺子を介して
スライダの直進動に変換し、或はベルト等を使用してス
ライダの直進動に変換する様にしてもよい。又、第１横
行ユニット１４、第２横行ユニット１５、第３横行ユニ
ット１６の第１処理ユニット４、第２処理ユニット５、
第３処理ユニット６とは反対側にそれぞれ待機ステージ
を設ければ、前記した基板受舌片４２、基板受舌片４５
の回転機構を省略することができる。

【００６８】上記実施例はロードユニット２、アンロー
ドユニット３を基板搬送装置１０の上流と下流に分離し
て設けたが図３に示す様に、上流側にまとめて設けても
よい。

【００６９】以下、図３、図４により他の実施例を説明
する。尚、図３、図４中、図１中で示したものと同一の
機能を有するものには同符号を付してある。

【００７０】該他の実施例では、ロードユニット２とア
ンロードユニット３とを基板搬送装置１０を挾み対峙さ
せ設けたものであり、上流横行搬送ユニット１２と下流
横行搬送ユニット１３とは垂直方向のレベルを異ならせ
オーバラップさせ設けたものであり、上流横行搬送ユニ
ット１２と下流横行搬送ユニット１３は他のユニットと
同様独立して動作可能となっている。

【００７１】又、該他の実施例では、基板昇降ユニット
１７、基板貯留ユニット１９、基板貯留ユニット２０、
基板貯留ユニット２１に於ける基板支持を放射状に形成
した昇降アーム５４の先端に立設した基板支持ピン５５
によっている。更に又、該他の実施例では基板搬送装置
１０の第１処理ユニット４、第２処理ユニット５、第３
処理ユニット６の間に待機ステージ５６、待機ステージ
５７、待機ステージ５８を設けている。この待機ステー
ジを設けることで前記第１処理ユニット４、第２処理ユ
ニット５、第３処理ユニット６での基板処理順序に更に
自由度が増し、処理の多様化に対応することができる。

【００７２】又、上記実施例に於いて、基板アライメン
ト手段として基板受座４９に回転機構を連結し、該基板
受座４９を回転させることで基板のアライメントを行う
ようにしてもよく、更にロードユニット２、アンロード
ユニット３、第１処理ユニット４、第２処理ユニット
５、第３処理ユニット６の配置、処理ユニットの数も変
更可能である。

【００７３】図５は外壁を省略した内部機構斜視図であ
り、図中、図１で示したものと同一の機能を有するもの
には同符号を付してある。

【００７４】直線的に構成した基板搬送装置１０の上流
側にロードユニット２を連設し、下流側にアンロードユ
ニット３を連設する。更に基板搬送装置１０の側方略中
央位置に処理ユニット４を連設する。前記基板搬送装置
１０、ロードユニット２、アンロードユニット３、処理
ユニット４は気密な構造となっており、又ロードユニッ
ト２、アンロードユニット３、処理ユニット４のそれぞ
れは、ゲート弁（図中では省略）を介して気密に前記基
板搬送装置１０に連設されている。

【００７５】前記ロードユニット２は、基板７を多段に
保持するロード用の基板カセット８ａが載置可能なカセ
ットエレベータ（図示せず）を具備し、該カセットエレ
ベータは前記基板カセット８ａを基板７の装填ピッチだ
け間欠送り可能な構成になっている。

【００７６】前記アンロードユニット３は、前記ロード
ユニット２と同様な構成を有しており、アンロード用の
基板カセット８ｂが載置される。

【００７７】前記基板搬送装置１０は主に、上流ー下流
方向に基板７を搬送する走行搬送ユニット１１と、前記
処理ユニット４に対向して設けられた横行ユニット１４
と、横行ユニット１４に対応してその下方に設けられた
基板貯留ユニット１９、基板貯留ユニット２０を具備し
ている。尚、該基板貯留ユニット１９、基板貯留ユニッ
ト２０はそれぞれリフト駆動部７９によって昇降基板４
６を上下し、又上昇した状態で水平面上に於いて９０度
回転する機構を具備している。

【００７８】以下、各ユニットついて説明する。

【００７９】先ず、前記走行搬送ユニット１１（図５中
では他ユニット説明の為、中途部を破断してある）につ
いて説明する。

【００８０】走行搬送ユニット１１の上流端から下流端
に掛かって上下２段に上位走行レール２２ａ、下位走行
レール２４ａ及び上位ガイドレール２２ｂ、下位ガイド
レール２４ｂを設け、これら上位走行レール２２ａと上
位ガイドレール２２ｂ、下位走行レール２４ａと下位ガ
イドレール２４ｂにそれぞれ上位スライダ２５、下位ス
ライダ２７が跨がる様に摺動自在に設ける。前記上位走
行レール２２ａ、下位走行レール２４ａはボール螺子と
なっており、前記上位スライダ２５、下位スライダ２７
はそれぞれ前記上位走行レール２２ａ、下位走行レール
２４ａに螺合し、両スライダ２５、２７は上下走行レー
ルを走行レール駆動部５３で駆動することにより移動す
る。

【００８１】前記スライダ２５に上流側に向かって延び
る２股フォーク２８を複数段（例えば５段）設け、又前
記スライダ２７には下流側に向かって延びる２股フォー
ク３０を複数段（例えば５段）設ける。該２股フォーク
２８、２股フォーク３０は基板７を複数枚一括授受可能
である。

【００８２】前記横行ユニット１４を説明する。

【００８３】該横行ユニット１４は、上基板装入装脱機
４０と下基板装入装脱機４１の上下２段構成であり、上
基板装入装脱機４０は前記下位走行レール２４ａの下方
で且、該下位走行レール２４ａと直行する方向に延びる
一対の装入装脱レール３６に装入装脱スライダ３８が摺
動自在に設けられ、該装入装脱スライダ３８はボール螺
子等所要の駆動手段で駆動される構成となっている。
又、前記装入装脱スライダ３８は前記一対の装入装脱レ
ール３６に対して直角方向に跨がり、前記装入装脱スラ
イダ３８には前記装入装脱レール３６と平行な３本の基
板載置バー７０，７１が回転可能に設けられ、１枚の基
板７が一側側の基板載置バー７０と中央の基板載置バー
７１に掛渡って載置され、計２枚の基板７が受載可能と
なっている。

【００８４】前記下基板装入装脱機４１は前記上基板装
入装脱機４０の下方に設けられ、前記装入装脱レール３
６の下方に平行に設けられた装入装脱レール３７と、該
装入装脱レール３７に摺動自在に設けられた装入装脱ス
ライダ４３と、基板載置バー７２，７３を具備し、上基
板装入装脱機４０と略同様な構成を有している。前記基
板載置バー７２，７３は２枚の基板を受載可能である
が、回転はしない。

【００８５】前記上基板装入装脱機４０、下基板装入装
脱機４１は上下基板装入装脱機移動機７４の上下基板装
入装脱機移動スライダ７５に設けられている。基板装入
装脱機移動スライダ７５は基板装入装脱機移動ガイド７
６及び基板装入装脱機移動レール７７に摺動自在に取付
けられている。

【００８６】前記した様に横行ユニット１４の下方には
前記基板貯留ユニット１９、基板貯留ユニット２０が設
けられている。該基板貯留ユニット２０はリフトロッド
７８に取付けられた昇降基板４６と、該昇降基板４６を
上下に駆動すると共に、９０度回転させる為のリフト駆
動部７９で構成される。又、前記基板貯留ユニット１９
は、基板貯留ユニット２０と同一構成である。

【００８７】以下、本実施例の作動を説明する。

【００８８】前記ロードユニット２に基板７を装填した
基板カセット８ａを設置し、前記アンロードユニット３
に空の基板カセット８ｂを設置した後、ロードユニット
２及びアンロードユニット３を排気する。前記基板搬送
装置１０及び前記処理ユニット４は予め排気しているも
のとする。

【００８９】前記ロードユニット２とアンロードユニッ
ト３の排気完了後、前記基板搬送装置１０とロードユニ
ット２及びアンロードユニット３の間に設置された図示
しないゲート弁を開く。前記ロードユニット２内の図示
しないエレベータの動作によって基板カセット８ａの上
下方向の位置が調節される。同時にアンロードユニット
３内のエレベータの動作によって、基板カセット８ｂの
上下方向の位置が調節される。

【００９０】前記スライダ２７がロードユニット２側へ
移動し、前記２股フォーク３０が基板カセット８ａ内に
挿入された状態で停止する。ロードユニット２内の図示
しないエレベータにより基板カセット８ａが基板カセッ
トのピッチ分下降し、５枚の基板が５段の２股フォーク
３０の上に乗載された状態となる。

【００９１】この状態でスライダ２７がアンロードユニ
ット３の方向に移動し、前記基板貯留ユニット１９上で
停止する。この停止位置ではスライダ２７は前記処理ユ
ニットの図中左半分に対峙した状態となる。このスライ
ダ２７の停止位置は、基板載置バー７０，７１の図中左
側で保持すべき基板７の中心と該スライダ２７の２股フ
ォーク上の基板７の中心が略合致する。

【００９２】前記リフト駆動部７９を駆動し、リフトロ
ッド７８を介して前記昇降基板４６を上昇させてスライ
ダ２７の５段２股フォーク３０上の最下段の基板７を昇
降基板４６で受取る。基板７の受渡し後、前記スライダ
２７は、アンロードユニット３側へ移動し待機する。

【００９３】昇降基板４６は前記リフト駆動部７９によ
り基板７を乗せたまま９０度回転され、基板７の向きを
変える。この状態で図示しない基板アライメント機構に
より昇降基板４６上の基板７の位置合わせが行われる。
リフトロッド７８を介して昇降基板４６を下降させて基
板載置バー７０，７１で昇降基板４６上の基板７を受取
る。

【００９４】次に前記スライダ２７が前記ロードユニッ
ト２方向に移動し、基板貯留ユニット２０上に停止す
る。スライダ２７は処理ユニット４の図中右半分に対峙
する。このスライダ２７の停止位置は、図中右側の基板
載置バー７０，７１の中心と該スライダ２７の２股フォ
ーク３０上の基板７の中心とが略合致するものである。

【００９５】これ以降基板貯留ユニット１９，２０、ス
ライダ２７が前記と同様に動作し、スライダ２７の５段
の２股フォーク３０上の基板７が下から順に基板載置バ
ー７０，７１上に渡される。

【００９６】前記基板搬送装置１０と処理ユニット４間
に設置された図示しないゲート弁が開き、基板装入装脱
機移動スライダ７５が前進し、更に装入装脱スライダ３
８，４３が処理ユニット４側に前進する。前記装入装脱
機移動スライダ７５の水平動作と装入装脱スライダ３８
の水平動作との協働で処理ユニット４内に装入された２
枚の基板７は処理ユニット４内の図示しない２つのペデ
スタルの上昇でそれぞれのペデスタル上に受載され、基
板載置バー７０，７１から浮いた状態となる。この状態
で基板装入装脱機移動スライダ７５と装入装脱スライダ
３８は基板搬送装置１０内に戻り、処理ユニット４内の
ペデスタルが下降し、２枚の基板７は処理ユニット４内
に収納される。

【００９７】前記基板搬送装置１０と処理ユニット４間
に設置された図示しないゲート弁が閉じ、処理ユニット
４内の基板７の処理が開始される。同時にスライダ２７
が、前記動作と同様にして基板載置バー７０，７１上に
スライダ２７の２股フォーク３０上の基板７を２枚移換
える。

【００９８】処理ユニット４に於ける基板７の処理が終
了した時点で基板搬送装置１０と処理ユニット４間に設
置された図示しないゲート弁を開き、同時に処理ユニッ
ト４内の２枚の基板７を処理ユニット４内の図示しない
２つのペデスタルでそれぞれ基板載置バー７０，７１と
基板載置バー７２，７３の中間の高さまで上昇させる。

【００９９】基板装入装脱機移動スライダ７５が前進
し、更に基板装入装脱スライダ３８，４３が処理ユニッ
ト４側に前進する。該処理ユニット４内の図示しない２
つのペデスタルを下降させペデスタル上の２枚の処理済
基板７を基板載置バー７２，７３上に乗せた後、装入装
脱スライダ４３のみ基板搬送装置１０側に後退する。

【０１００】処理ユニット４内の図示しない２つのペデ
スタルが再び上昇し、基板載置バー７０，７１上の処理
前の２枚の基板７を該ペデスタルに移載する。

【０１０１】装入装脱スライダ３８が基板装入装脱機移
動スライダ７５上に後退すると共に該基板装入装脱機移
動スライダ７５は基板搬送装置１０内に後退する。

【０１０２】処理ユニット４の図示しない２つのペデス
タルが下降し、２枚の基板７は処理ユニット４内に載置
される。前記処理ユニット４と基板搬送装置１０との間
に設置された図示しないゲート弁を閉じ、処理ユニット
４内の２枚の基板７の処理が開始される。

【０１０３】前記装入装脱スライダ３８の３本の基板載
置バー７０，７１を９０度回転して直立させ、その下方
の基板装入装脱スライダ４３の基板載置バー７２，７３
上の処理済基板７の上昇を、基板載置バー７０，７１が
妨げない状態とする。

【０１０４】リフトロッド７８を介して昇降基板４６を
上昇させて基板載置バー７２，７３上の処理済基板７を
受取り、前記２股フォーク２８上の最上段の上部で停止
させる。昇降基板４６はリフト駆動部７９により基板７
を乗せたまま９０度回転し、基板７の向きを変える。ス
ライダ２５がアンロードユニット３側に移動し基板貯留
ユニット２０上で停止する。

【０１０５】リフトロッド７８を介して昇降基板４６を
下降させ、処理済基板７をスライダ２５の２股フォーク
２８の最上段に受取る。スライダ２５がロードユニット
２側に移動し待機する。

【０１０６】前記基板貯留ユニット２０と同様に基板貯
留ユニット１９が作動し基板貯留ユニット１９上の基板
７をスライダ２５に載置されている基板７の１つ下方の
２股フォーク２８の中間の高さに上昇させる。

【０１０７】前記したと同様にスライダ２５と基板貯留
ユニット１９が作動し、基板貯留ユニット１９上の基板
７をスライダ２５に移換えた後、スライダ２５はロード
ユニット２側に移動して待機する。同時に基板装入装脱
スライダ３８の３本の基板載置バー７０，７１を９０度
回転して水平にし、処理済基板７を受載可能とする。

【０１０８】スライダ２７がロードユニット２側に移動
し前記の動作と同様にして、スライダ２７内の基板２枚
を基板貯留ユニット１９，２０の作動により装入装脱ス
ライダ３８の基板載置バー７０，７１上に移す。

【０１０９】スライダ２７の２股フォーク上の基板７が
全て空になった時点でスライダ２７はロードユニット２
側に移動し、前記と同様にロードユニット２内の図示し
ないエレベータとの協働で基板カセット８ａ内の基板７
を５枚一括して受取る。

【０１１０】スライダ２５の５段に設けた２股フォーク
２８に基板７が満杯になった時点でスライダ２５はアン
ロードユニット３側に移動し、アンロードユニット３内
の図示しないエレベータとの協働で５段２股フォーク上
の５枚の基板７を一括して基板カセット５に移換える。

【０１１１】ロードユニット２内の基板カセット７が空
になったら、基板搬送装置１０とロードユニット２間に
設置された図示しないゲート弁を閉じ、ロードユニット
２内に窒素ガスを導入して大気圧に戻す。ロードユニッ
ト２内が大気圧に戻ったら、空の基板カセット８に基板
７を装填してロードユニット２にセットし、前記と同様
にロードユニット２を排気する。

【０１１２】前記アンロードユニット３内の基板カセッ
ト５の基板７が満杯になったら基板搬送装置１０とアン
ロードユニット３間に設置されている図示しないゲート
弁を閉じアンロードユニット３内に窒素ガスを導入して
大気圧に戻す。アンロードユニット３が大気圧に戻った
ら、満杯の基板カセット８を空にしてアンロードユニッ
ト３にセットした後、アンロードユニット３を排気す
る。

【０１１３】これら一連の動作により、ロードユニット
２に設置された基板カセット８ａ内の基板７を順次処理
し、処理を終了した基板７をアンロードユニット３に設
置された基板カセット８ｂに装填していく。

【０１１４】スライダ２５，２７の２股フォーク２８，
３０の段数は、設計の段階で処理ユニット４における処
理時間を考慮して、１段から２０段の範囲で選べば良
い。

【０１１５】本実施例では、処理ユニット４内に載置す
る基板７の数は２枚であるが、１枚でも３枚以上でも良
く、この枚数はスループットや装置の大きさを考慮して
決定し、また処理ユニット４内に装入する基板７の枚数
に対応して装入装脱スライダ３８，４３の基板載置バー
７０，７１，７２，７３及び基板貯留ユニット１９，２
０を増減すれば良い。

【０１１６】本発明によれば、処理ユニット４における
基板の処理を実施している間に装入装脱スライダ３８，
４３上の基板の授受を完了していれば、処理ユニット４
に対する基板の入換え時間は処理ユニット４に装入する
基板７の枚数によらず一定である。

【０１１７】又処理ユニット４に於いて基板の処理を実
施している間に装入装脱スライダ３８，４３上の基板の
授受を完了していれば、処理ユニット４に対する基板の
入換え時間、つまり処理ユニット４の待ち時間は処理ユ
ニット４と装入装脱スライダ３８，４３との授受で消費
される時間となり、従来のセンタハンドリング方式に比
べて極めて短くなる。

【０１１８】センタハンドリング方式では、処理ユニッ
ト４に対して複数の基板の出入れを行うことは、装置の
構成上極めて困難であるが、本発明では基板搬送装置１
０が直線的に構成されている為、処理ユニット４に対す
る複数の基板の出入れが容易である。

【０１１９】更に、センタハンドリング方式では、搬送
ユニット１に接続する処理ユニットの数が最大４程度で
あるが、本発明の基板搬送装置１０では、上位及び下位
走行レール２２ａ，２４ａと上位及び下位ガイドレール
２２ｂ，２４ｂの長さを大きくすれば、図６に示す様に
幾つでも設置することができる。

【０１２０】又、複数枚処理用と１枚処理用の処理ユニ
ットを混合して設置することも容易に実現できる。図６
は本発明の走行搬送ユニットに処理ユニットを増設した
システムを上から見た断面図である。処理ユニット８
０，８１が増設した処理ユニットで、それぞれ１枚処理
用と２枚処理用である。

【０１２１】尚、スライダ２５，２７、装入装脱スライ
ダの駆動はボール螺子に代えロッドレスシリンダ等他の
手段を用いてもよい。

【０１２２】更に、上記実施例は半導体製造装置につい
て説明したが、半導体製造装置以外の装置にも実施可能
であることは言う迄もない。

【０１２３】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、被搬送
物例えば半導体製造基板を搬送する場合の休止、待機時
間を大幅に解消し得、搬送効率を向上させ得、更に本発
明を半導体製造装置に実施した場合は高スループットを
実現させることができると共に処理ユニットを複数設け
た装置の構成が容易に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概略斜視図である。

【図２】該実施例の作動説明図である。

【図３】本発明の他の実施例の概略平面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ矢視図である。

【図５】本発明の更に他の実施例を示す概略斜視図であ
る。

【図６】本発明の応用例を示す説明図である。

【図７】従来例の説明図である。

【図８】該従来例の作動説明図である。

【図９】該従来例の作動説明図である。

【符号の説明】

２ ロードユニット ３ アンロードユニット ４ 第１処理ユニット ５ 第２処理ユニット ６ 第３処理ユニット ７ 基板 １０ 基板搬送装置 １１ 走行搬送ユニット １２ 上流横行搬送ユニット １３ 下流横行搬送ユニット １４ 第１横行ユニット １５ 第２横行ユニット １６ 第３横行ユニット １７ 基板昇降ユニット １８ 基板昇降ユニット １９ 基板貯留ユニット ２０ 基板貯留ユニット ２１ 基板貯留ユニット ３９ 基板載置シャフト ４０ 上基板装入装脱機 ４１ 下基板装入装脱機 ４２ 基板受舌片 ４５ 基板受舌片 ４６ 昇降基板 ５３ 走行レール駆動部 ７４ 基板装入装脱機移動機

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の走行手段を有する走行搬送ユニッ
   トに沿って複数の横行ユニットを設け、各複数の走行手
   段と前記複数の横行ユニットを独立して駆動可能とした
   ことを特徴とする基板搬送装置。
2. 【請求項２】 走行搬送ユニットの複数の走行手段をレ
   ベルを異ならせ相互に干渉しない様設けると共に該走行
   搬送ユニットと横行ユニットとをレベルを異ならせ干渉
   しない様設けた請求項１の基板搬送装置。
3. 【請求項３】 所要位置、所要数の横行ユニットに対し
   て処理ユニットを設け、走行ユニットの複数の走行手段
   が基板を運搬可能とすると共に前記所要数の処理ユニッ
   トに対して設けた横行ユニットが基板運搬可能な横行手
   段を有する請求項１の基板搬送装置。
4. 【請求項４】 横行手段が複数の基板を同時に運搬可能
   とした請求項３の基板搬送装置。
5. 【請求項５】 横行ユニットの少なくとも１つに複数の
   横行手段を設け、該各横行手段のレベルを異ならせ相互
   に干渉しない様にした請求項１、請求項３の基板搬送装
   置。
6. 【請求項６】 走行ユニット、横行ユニットがロッドレ
   スシリンダを有する請求項４の基板搬送装置。
7. 【請求項７】 走行ユニット、横行ユニットがボール螺
   子を有する請求項４の基板搬送装置。
8. 【請求項８】 横行ユニットの１つに対してロードユニ
   ットを設け、横行ユニットの他の１つに対してアンロー
   ドユニットを設けた請求項１、請求項３の基板搬送装
   置。
9. 【請求項９】 走行搬送ユニット、処理ユニット、ロー
   ドユニット、アンロードユニットをそれぞれ気密構成に
   した請求項７の基板搬送装置。
10. 【請求項１０】 各横行ユニットに対応させ基板を支持
    し、基板を昇降可能なユニットを設けた請求項１、請求
    項３の基板搬送装置。
11. 【請求項１１】 基板を平板状の受座で支持可能とした
    請求項９の基板搬送装置。
12. 【請求項１２】 立設された基板支持ピンで基板を支持
    可能とした請求項９の基板搬送装置。
13. 【請求項１３】 処理ユニットに対して基板貯留ユニッ
    トを設け、該基板貯留ユニットが基板アライメント手段
    を有する請求項３の基板搬送装置。
14. 【請求項１４】 基板アライメント手段が、基板を載置
    し水平方向に移動自在な基板受座と、２本の固定ピン
    と、対角線上を移動する２本宛て２対のコーナピンによ
    って構成される請求項１２の基板搬送装置。
15. 【請求項１５】 走行手段、横行手段の少なくとも１つ
    に相対向して設けた２本の回転可能な基板載置シャフト
    及び該基板載置シャフトに設けられた基板受舌片で構成
    される基板載置手段を具備する請求項３の基板搬送装
    置。
16. 【請求項１６】 走行手段、横行手段がそれぞれ基板を
    載置可能な２股状のフォークを有し、該フォークの４箇
    所に内側に向かって降下する斜面を有する斜片が設けら
    れ、前記基板が該斜辺の斜面によって支持される様にし
    た請求項１の基板搬送装置。