KR20180048928A - 기판 반송 로봇 및 기판 처리 시스템 - Google Patents

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찬 에릭
시게키 오노
신야 기타노
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가와사끼 쥬고교 가부시끼 가이샤
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Abstract

기판 반송 로봇(1)의 제어 수단(12)은, 블레이드 부재 진입 동작과 기판 수취 동작과 기판 재치 동작을, 로봇 아암(4) 및 기판 유지 장치(7)로 하여금 실시하게 한다. 기판 유지 장치(7)는, 한 쌍의 블레이드 부재(25, 26)가 상하 방향으로 배치된 제1 가동 상태와 한 쌍의 블레이드 부재(25, 26)가 상하 방향에서 벗어난 위치에 배치되고, 단일의 블레이드 부재를 기판 재치 구조에 진입 가능하게 하는 제2 가동 상태를 전환 가능하게 구성되어 있다. 기판 재치 구조의 종류에 상관없이, 기판 반송시의 택 타임을 단축할 수 있다.

Description

기판 반송 로봇 및 기판 처리 시스템
본 발명은, 로봇 아암에 기판 유지 장치가 장착된 기판 반송 로봇 및 이 기판 반송 로봇을 구비한 기판 처리 시스템에 관한 것이다.
종래, 반도체 제조용 웨이퍼 등의 기판을 로봇으로 반송하는 기술이 널리 이용되고 있다. 여기서, 반도체를 제조할 때에는, 웨이퍼의 세정 처리, 성막 처리, 가열 처리, 에칭 처리 등, 각종 처리 공정이 실시된다. 각 처리 공정은, 각각 상이한 처리 장치로 실시되기 때문에, 복수의 처리 장치 사이에서 웨이퍼를 반송할 필요가 있다.
상기 서술한 웨이퍼 반송에 로봇이 이용되고, 반도체 제조 프로세스에 있어서는 주위 분위기에 높은 청정도가 요구되기 때문에, 로봇의 사용에 의한 무인화의 장점은 크다.
또, 반도체 제조의 스루풋을 높이기 위해, 웨이퍼 반송시의 택 타임을 단축하는 것이 요구되고 있다. 웨이퍼 반송시의 택 타임을 단축하기 위한 기술로서, 로봇 아암에 장착된 하나의 핸드로 복수 장의 웨이퍼를 동시에 반송하는 로봇이 있다. 이 종류의 로봇은, 예를 들어, FOUP 내에 수용된 다수의 웨이퍼로부터, 하나의 핸드에 의해 복수 장의 웨이퍼를 유지하고 동시에 취출하여, 처리 장치측의 웨이퍼 재치(載置) 선반에 동시에 반송한다(특허문헌 1).
그런데, 반도체 제조시의 각종 처리 공정 중에는, 복수 장의 웨이퍼를 동시에 처리하는 공정(배치 처리 공정)과, 웨이퍼를 한 장씩 처리하는 공정(매엽 처리 공정)이 있다. 배치 처리 공정에 관련하여 웨이퍼를 반송하는 경우에 있어서는, 복수 장의 웨이퍼를 동시에 반송하는 상기 서술한 로봇이 적합하다.
한편, 매엽 처리 공정에 관련하여 웨이퍼를 반송하는 경우에는, 처리 공정이 웨이퍼 한 장마다 실시되기 때문에, 처리가 끝난 웨이퍼와 미처리 웨이퍼를 각각 한 장씩 반송하는 편이 유리한 경우가 있다. 이 경우에는, 복수 장의 웨이퍼를 동시에 반송하는 방식의 상기 서술한 로봇은 적합하지 않다.
특허문헌 2에는, 한 장의 처리가 끝난 기판의 반출과 한 장의 미처리 기판의 반입을 동시에 행하는 기술로서, 상하 방향의 간격을 변경 가능한 한 쌍의 핸드(U자형의 블레이드 부재)를 구비한 기판 유지 장치가 기재되어 있다. 이 기판 유지 장치는, 하측의 핸드를 웨이퍼 유지 상태로 하고, 상측의 핸드를 웨이퍼 비유지 상태로 하여, 핸드들의 상하 간격을 넓힘으로써, 하측의 핸드로 유지한 웨이퍼를 하단의 비어있는 선반에 재치하고, 이것과 동시에, 상측의 비어있는 핸드로, 상단의 선반에 재치된 웨이퍼를 수취할 수 있다.
일본국 특허공개 2004-311821호 공보 일본국 특허공개 평7-297255호 공보
그러나, 예를 들어 FOUP와 같이 다수의 기판을 수용하는 기판 재치 구조에 있어서, 그 모든 단에 미처리 기판이 재치되어 있는 경우에는, 처리가 끝난 기판을 재치해야 할 비어있는 단이 존재하지 않으므로, 특허문헌 2의 기술을 적용할 수 없다.
본 발명은, 상기 서술한 종래의 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 기판 재치 구조의 종류에 상관없이, 기판 반송시의 택 타임을 단축할 수 있는 기판 반송 로봇 및 이 로봇을 구비한 기판 반송 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제1 양태는, 기판을 유지하여 반송하기 위한 기판 반송 로봇으로서, 로봇 아암과, 상기 로봇 아암에 장착된 기판 유지 장치와, 상기 로봇 아암 및 상기 기판 유지 장치를 제어하기 위한 제어 장치를 구비하고, 상기 기판 유지 장치는, 상하 방향으로 배치되고, 각각이 상기 기판을 유지할 수 있는 한 쌍의 블레이드 부재와, 상기 한 쌍의 블레이드 부재 중 한쪽을 상기 한 쌍의 블레이드 부재 중 다른쪽에 대해서 상하 방향으로 상대적으로 이동시키기 위한 블레이드 승강 수단을 가지며, 상기 제어 수단은, 상기 한 쌍의 블레이드 부재 중 한쪽을 기판 유지 상태로 하고, 상기 한 쌍의 블레이드 부재 중 다른쪽을 기판 비유지 상태로 하여, 상단 및 하단을 갖는 기판 재치 구조에 상기 한 쌍의 블레이드 부재를 진입시키는 블레이드 부재 진입 동작과, 상기 상단 및 상기 하단 중 한쪽에 재치된 상기 기판을 상기 기판 비유지 상태에 있는 상기 블레이드 부재로 수취하는 기판 수취 동작과, 상기 기판 유지 상태에 있는 상기 블레이드 부재의 상기 기판을 상기 상단 및 상기 하단 중 다른쪽에 재치하는 기판 재치 동작을 상기 로봇 아암 및 상기 기판 유지 장치로 하여금 실시하게 하며, 상기 기판 유지 장치는, 상기 한 쌍의 블레이드 부재가 상하 방향으로 배치된 제1 가동 상태와, 상기 한 쌍의 블레이드 부재가 상하 방향에서 벗어난 위치에 배치되며, 단일의 상기 블레이드 부재를 상기 기판 재치 구조에 진입 가능하게 하는 제2 가동 상태를 전환 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 양태는, 제1 양태에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 블레이드 부재 진입 동작, 상기 기판 수취 동작, 및 상기 기판 재치 동작에 앞서, 상기 기판 유지 장치를 상기 제2 가동 상태로 하여, 상기 한 쌍의 블레이드 부재 중 한쪽을 상기 기판 재치 구조의 최하단에 재치된 기판의 하방에 진입시키고, 상승시킴으로써, 상기 최하단에 재치된 기판을 수취하는 최하단 기판 수취 동작을, 상기 로봇 아암 및 상기 기판 유지 장치로 하여금 실시하게 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3 양태는, 제1 또는 제2 양태에 있어서, 상기 블레이드 승강 수단에 의해 상기 한 쌍의 블레이드 부재의 상하 방향의 간격을 12mm 이하로 할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제4 양태는, 제1 내지 제3 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 기판 반송 로봇은, 상기 한 쌍의 블레이드 부재를 동시에 승강 가능한 서보 모터를 갖는 Z축 승강 수단을 더 구비하고, 상기 기판 수취 동작은, 상기 Z축 승강 수단을 이용하여 실시되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제5 양태는, 제1 내지 제4 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 기판 수취 동작은, 상기 한 쌍의 블레이드 부재 중 상측의 블레이드 부재로 실시되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제6 양태는, 제1 내지 제5 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 기판 수취 동작 및 상기 기판 재치 동작에 앞서, 상기 한 쌍의 블레이드 부재의 양방을 기판 비유지 상태로 하여, 상기 블레이드 승강 수단에 의해서 하측의 상기 블레이드 부재를 상승시킴으로써, 상기 기판 재치 구조의 최하단에 재치된 상기 기판을 수취하는 최하단 기판 수취 동작을, 상기 로봇 아암 및 상기 기판 유지 장치로 하여금 실시하게 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제7 양태는, 제1 내지 제6 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 한 쌍의 블레이드 부재의 양방이 상기 블레이드 승강 수단에 의해서 승강 구동되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제8 양태는, 제7 양태에 있어서, 상기 블레이드 승강 수단은 상기 한 쌍의 블레이드 부재의 각각을 독립적으로 승강 구동할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제9 양태는, 제7 또는 제8 양태에 있어서, 상기 블레이드 승강 수단은, 상기 한 쌍의 블레이드 부재의 각각을 승강 구동하기 위한 한 쌍의 유체압 실린더를 갖고, 상측의 상기 블레이드 부재를 위한 상기 유체압 실린더는, 그 피스톤이 하향이 되도록 배치되어 있으며, 하측의 상기 블레이드 부재를 위한 상기 유체압 실린더는, 그 피스톤이 상향이 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제10 양태는, 제1 내지 제6 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 한 쌍의 블레이드 부재 중 한쪽만이 상기 블레이드 승강 수단에 의해서 승강 구동되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제11 양태는, 제10 양태에 있어서, 상기 블레이드 승강 수단은, 상기 한 쌍의 블레이드 부재 중 한쪽을 승강 구동하기 위한 유체압 실린더를 갖고, 상기 한 쌍의 블레이드 부재 중 다른쪽은, 상기 유체압 실린더의 피스톤이 위치하는 측과 반대측에 위치하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제12 양태는, 제10 또는 제11 양태에 있어서, 상기 블레이드 승강 수단에 의해서 승강 구동되지 않는 상기 블레이드 부재의 선단부에 설치한 기판 센서를 갖는 기판 검출 수단을 더 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제13 양태는, 제1 내지 제12 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 블레이드 승강 수단에 의해서 승강 구동되는 상기 블레이드 부재의 선단부에 설치한 기판 센서를 갖는 기판 검출 수단을 더 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제14 양태는, 제1 내지 제13 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 기판 유지 장치는, 상하 방향으로 배치된 한 쌍의 핸드를 갖고, 상기 한 쌍의 핸드의 각각이 상기 블레이드 부재를 가지며, 상기 한 쌍의 핸드의 각각은, 서로 상하 간격이 고정된 복수의 상기 블레이드 부재를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제15 양태는, 제1 내지 제14 중 어느 한 양태에 의한 기판 반송 로봇과, 종류가 상이한 복수의 상기 기판 재치 구조를 구비한 기판 처리 시스템으로서, 복수의 상기 기판 재치 구조에 있어서의 기판 재치 피치가 동일한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 서술한 기판 재치 구조에는, 상하 방향으로 적어도 두 장의 기판을 재치할 수 있는 각종 구조가 포함되고, 예를 들어, FOUP 등의 기판 수용 용기, 처리 장치 포트로서의 기판 재치 선반(웨이퍼 보드), 버퍼식 얼라이너 등이 포함된다. 여기서, 버퍼식 얼라이너란, 기판의 회전 기구의 상방에서 다음 기판을 대기시키기 위한 기판 승강 기구를 구비한 얼라이너이다.
본 발명에 의하면, 로봇 아암에 장착된 기판 유지 장치에 있어서의 기판의 고정 방식의 종류에 상관없이, 기판 반송시의 택 타임을 단축할 수 있는 기판 반송 로봇 및 이 로봇을 구비한 기판 반송 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 기판 반송 로봇을 모식적으로 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇의 핸드의 내부 구조를 설명하기 위한 모식적인 단면도로서, 상하 블레이드 부재의 상하 간격을 최대로 한 상태를 도시한 도면.
도 3은 도 1에 도시한 기판 반송 로봇의 핸드의 내부 구조를 설명하기 위한 모식적인 단면도로서, 상하 블레이드 부재의 상하 간격을 최소로 한 상태를 도시한 도면.
도 4는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇의 상측 핸드를 확대하여 도시한 모식적인 평면도.
도 5는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇의 기판 유지 장치에 의해 기판을 유지한 상태를 설명하기 위한 모식적인 평면도.
도 6은 도 1에 도시한 기판 반송 로봇의 기판 유지 장치가 제2 가동 상태에 있는 모습을 도시한 모식적인 평면도이고, 상측 핸드가 진입 방향을 향한 상태를 도시한 도면.
도 7은 도 1에 도시한 기판 반송 로봇의 기판 유지 장치가 제2 가동 상태에 있는 모습을 도시한 모식적인 평면도이고, 하측 핸드가 진입 방향을 향한 상태를 도시한 도면.
도 8은 도 1에 도시한 기판 반송 로봇의 일 변형예의 기판 유지 장치가 제2 가동 상태에 있는 모습을 도시한 모식적인 평면도이고, 상측 핸드가 진입 방향을 향한 상태를 도시한 도면.
도 9는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇의 일 변형예의 기판 유지 장치가 제2 가동 상태에 있는 모습을 도시한 모식적인 평면도이고, 하측 핸드가 진입 방향을 향한 상태를 도시한 도면.
도 10a는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 처리가 끝난 기판을 수취하고, 미처리 기판을 재치할 때의 동작을 설명하기 위한 모식적인 도면.
도 10b는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 처리가 끝난 기판을 수취하고, 미처리 기판을 재치할 때의 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 도면.
도 10c는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 처리가 끝난 기판을 수취하고, 미처리 기판을 재치할 때의 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 도면.
도 10d는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 처리가 끝난 기판을 수취하고, 미처리 기판을 재치할 때의 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 도면.
도 10e는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 처리가 끝난 기판을 수취하고, 미처리 기판을 재치할 때의 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 도면.
도 10f는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 처리가 끝난 기판을 수취하고, 미처리 기판을 재치할 때의 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 도면.
도 10g는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 처리가 끝난 기판을 수취하고, 미처리 기판을 재치할 때의 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 도면.
도 11a는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 미처리 기판을 재치하고, 처리가 끝난 기판을 수취할 때의 다른 동작을 설명하기 위한 모식적인 도면.
도 11b는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 미처리 기판을 재치하고, 처리가 끝난 기판을 수취할 때의 다른 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 도면.
도 11c는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 미처리 기판을 재치하고, 처리가 끝난 기판을 수취할 때의 다른 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 도면.
도 11d는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 미처리 기판을 재치하고, 처리가 끝난 기판을 수취할 때의 다른 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 도면.
도 11e는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 미처리 기판을 재치하고, 처리가 끝난 기판을 수취할 때의 다른 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 도면.
도 11f는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 미처리 기판을 재치하고, 처리가 끝난 기판을 수취할 때의 다른 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 도면.
도 11g는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 미처리 기판을 재치하고, 처리가 끝난 기판을 수취할 때의 다른 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 도면.
도 11h는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 미처리 기판을 재치하고, 처리가 끝난 기판을 수취할 때의 다른 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 도면.
도 12a는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 처리가 끝난 기판을 수취하고, 미처리 기판을 재치할 때의 또 다른 동작을 설명하기 위한 모식적인 도면.
도 12b는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 처리가 끝난 기판을 수취하고, 미처리 기판을 재치할 때의 또 다른 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 도면.
도 12c는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 처리가 끝난 기판을 수취하고, 미처리 기판을 재치할 때의 또 다른 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 도면.
도 12d는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 처리가 끝난 기판을 수취하고, 미처리 기판을 재치할 때의 또 다른 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 도면.
도 12e는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 처리가 끝난 기판을 수취하고, 미처리 기판을 재치할 때의 또 다른 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 도면.
도 13a는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 기판 재치 구조의 최하단의 기판을 수취할 때의 동작을 설명하기 위한 모식적인 도면.
도 13b는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 기판 재치 구조의 최하단의 기판을 수취할 때의 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 도면.
도 13c는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 기판 재치 구조의 최하단의 기판을 수취할 때의 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 도면.
도 13d는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 기판 재치 구조의 최하단의 기판을 수취할 때의 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 도면.
도 14a는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 기판 재치 구조의 최하단의 기판을 수취할 때의 다른 동작을 설명하기 위한 모식적인 도면.
도 14b는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 기판 재치 구조의 최하단의 기판을 수취할 때의 다른 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 도면.
도 14c는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 기판 재치 구조의 최하단의 기판을 수취할 때의 다른 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 도면.
도 15는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇의 다른 변형예의 기판 유지 장치의 구조를 설명하기 위한 모식적인 단면도.
도 16은 도 1에 도시한 기판 반송 로봇의 다른 변형예의 기판 유지 장치의 구조를 설명하기 위한 모식적인 단면도.
도 17은 도 1에 도시한 기판 반송 로봇의 다른 변형예의 기판 유지 장치를 설명하기 위한 모식적인 단면도.
도 18은 도 1에 도시한 기판 반송 로봇의 다른 변형예의 기판 유지 장치 및 기판 검출 수단을 설명하기 위한 모식적인 단면도.
도 19는 도 18에 도시한 기판 반송 로봇의 기판 유지 장치 및 기판 검출 수단을 설명하기 위한 모식적인 평면도.
도 20a는 도 18 및 도 19에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여 단일 기판을 검출할 때의 동작을 설명하기 위한 모식적인 단면도.
도 20b는 도 18 및 도 19에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여 단일 기판을 검출할 때의 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 단면도.
도 21은 도 1에 도시한 기판 반송 로봇의 다른 변형예의 기판 유지 장치 및 기판 검출 수단을 설명하기 위한 모식적인 단면도.
도 22a는 도 21에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여 복수의 기판을 검출할 때의 동작을 설명하기 위한 모식적인 단면도.
도 22b는 도 21에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여 복수의 기판을 검출할 때의 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 단면도.
도 23은 도 1에 도시한 기판 반송 로봇의 다른 변형예의 기판 유지 장치 및 기판 검출 수단을 설명하기 위한 모식적인 단면도.
도 24는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇의 다른 변형예의 기판 유지 장치를 설명하기 위한 모식적인 단면도.
도 25a는 도 24에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 처리가 끝난 기판을 수취하고, 미처리 기판을 재치할 때의 동작을 설명하기 위한 모식적인 도면.
도 25b는 도 24에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 처리가 끝난 기판을 수취하고, 미처리 기판을 재치할 때의 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 도면.
도 25c는 도 24에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 처리가 끝난 기판을 수취하고, 미처리 기판을 재치할 때의 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 도면.
도 25d는 도 24에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 처리가 끝난 기판을 수취하고, 미처리 기판을 재치할 때의 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 도면.
도 25e는 도 24에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 처리가 끝난 기판을 수취하고, 미처리 기판을 재치할 때의 동작을 설명하기 위한 다른 모식적인 도면.
도 26은 도 1에 도시한 기판 반송 로봇과, 종류가 상이한 기판 재치 구조를 구비한 기판 처리 시스템을 도시한 모식적인 평면도.
도 27은 처리 장치의 스테이지를 상하 2단의 기판 재치 구조로 전환 가능한 구성의 일례를, 상단을 낮춘 상태에서 모식적으로 도시한 도면이고, (a)는 사시도, (b)는 측면도.
도 28은 도 27에 도시한 기판 재치 구조를, 상단을 높인 상태에서 모식적으로 도시한 도면이고, (a)는 사시도, (b)는 측면도.
도 29는 처리 장치의 스테이지를 상하 2단의 기판 재치 구조로 전환 가능한 구성의 다른 예를, 상단을 높인 상태에서 모식적으로 도시한 사시도.
도 30은 도 27 및 도 28에 도시한 기판 재치 구조에 있어서, 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 처리가 끝난 기판을 수취하고, 미처리 기판을 재치할 때의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 31은 도 27 및 도 28에 도시한 기판 재치 구조에 있어서, 도 1에 도시한 기판 반송 로봇을 이용하여, 처리가 끝난 기판을 수취하고, 미처리 기판을 재치할 때의 동작을 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 기판 반송 로봇에 대해, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 의한 기판 반송 로봇은, 특히 반도체 제조용 웨이퍼(원형 기판)의 반송에 적합한 것이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 의한 기판 반송 로봇(1)은, 기대(基臺)(2)를 갖는다. 기대(2)에는, 선회 주축(3)이 제1 회전축선(L1)을 따라 승강 가능하게 설치되어 있다.
선회 주축(3)의 상단에는 로봇 아암(4)의 기단이 접속되어 있다. 로봇 아암(4)은, 기단에 제1 회전축선(L1)을 가짐과 더불어 선단에 제2 회전축선(L2)을 갖는 제1 링크 부재(5)와, 기단에 제2 회전축선(L2)을 가짐과 더불어 선단에 제3 회전축선(L3)을 갖는 제2 링크 부재(6)를 갖는다. 제2 링크 부재(6)의 선단에는, 제3 회전축선(L3) 둘레로 회전 가능하게 기판 유지 장치(7)가 설치되어 있다.
선회 주축(3)의 승강 동작 및 회전 동작은, 각각, 기대(2)의 내부에 설치된 Z축 승강 구동원(8) 및 선회 구동원(9)에 의해 행해진다. 회전 주축(3)이 제1 회전축선(L1) 둘레로 회전함으로써, 제1 링크 부재(5)가 선회 주축(3)과 일체로 제1 회전축선(L1) 둘레로 회전한다.
제1 링크 부재(5)에 대한 제2 링크 부재(6)의 회전 동작은, 제1 링크 부재(5)의 내부에 설치된 구동원(10)에 의해 행해진다. 제2 링크 부재(6)에 대한 기판 유지 장치(7)의 회전 동작은, 제2 링크 부재(6)의 내부에 설치된 구동원(11)에 의해 행해진다.
상기 서술한 Z축 승강 구동원(8)은, 본 발명에 있어서의 Z축 승강 수단을 구성하고 있고, Z축 승강 구동원(8)에 의해 로봇 아암(4)을 승강시킴으로써, 기판 유지 장치(7)를 승강시킬 수 있다. 구동원(8, 9, 10, 11)은, 예를 들어 서보 모터로 구성할 수 있다.
각 구동원(8, 9, 10, 11)은, 로봇 컨트롤러(제어 장치)(12)에 의해 제어되고, 이로써, 기판 유지 장치(7)를 갖는 로봇 아암(4)의 승강 동작 및 회전 동작이 제어된다.
또한, 본 발명에 의한 기판 반송 로봇의 로봇 아암 및 그 구동 수단의 구성은, 도 1에 도시한 상기 서술한 구성에 한정되는 것은 아니며, 반송 대상의 기판에 대해 기판 유지 장치를 위치 결정할 수 있는 구성이면 된다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 로봇 아암(4)의 선단에 장착된 기판 유지 장치(7)는, 공통의 회전축선으로서 제3 회전축선(L3)을 갖고 상하 방향으로 배치된 상측 핸드(13) 및 하측 핸드(14)를 갖는다. 상측 핸드(13)는, 제3 회전축선(L3)을 따라 연장하는 내측 손목축(15)을 갖고, 하측 핸드(14)는, 내측 손목축(15)의 외측을 제3 회전축선(L3)을 따라 연장하는 외측 손목축(16)을 갖는다. 상측 핸드(13) 및 하측 핸드(14)는, 각각이 손목축 구동원(17, 18)을 갖고 있고, 제3 회전축선(L3) 둘레로 서로 독립적으로 회전 가능하다. 손목축 구동원(17, 18)은, 서보 모터로 구성할 수 있다.
상측 핸드(13)는, 내측 손목축(15)의 상단에 접속된 중공 부재로 이루어지는 상측 핸드 기부(19)를 갖고, 하측 핸드(14)는, 외측 손목축(16)의 상단에 접속된 중공 부재로 이루어지는 하측 핸드 기부(20)를 갖는다. 상측 핸드 기부(19)의 내부에는, 그 피스톤(21A)을 하향으로 하여 상측 승강 에어 실린더(21)가 설치되어 있고, 하측 핸드 기부(20)의 내부에는, 그 피스톤(22A)을 하향으로 하여 하측 승강 에어 실린더(22)가 설치되어 있다.
상측 승강 에어 실린더(21)의 피스톤(21A)의 선단에는, 상측 승강 부재(23)가 접속되어 있고, 하측 승강 에어 실린더(22)의 피스톤(22A)의 선단에는, 하측 승강 부재(24)가 접속되어 있다. 상측 승강 부재(23)에는, 기판(S)을 유지하는 상측 블레이드 부재(25)의 기단부가 접속되어 있고, 하측 승강 부재(24)에는, 기판(S)을 유지하는 하측 블레이드 부재(26)의 기단부가 접속되어 있다. 상측 승강 에어 실린더(21), 하측 승강 에어 실린더(22), 상측 승강 부재(23), 및 하측 승강 부재(24)는, 본 발명에 있어서의 블레이드 승강 수단을 구성하고 있다.
상측 승강 에어 실린더(21) 및 하측 승강 에어 실린더(22)는, 로봇 컨트롤러(12)에 의해, 서로 독립적으로 구동 가능하다. 이로 인해, 상측 블레이드 부재(25)와 하측 블레이드 부재(26)의 상하 방향의 배치에 관해, 4개의 상태를 적절히 전환할 수 있다. 즉, 상측 블레이드 부재(25)가 하 위치에 있고, 하측 블레이드 부재(26)가 상 위치에 있는 제1 배치 상태(최소 피치), 상측 블레이드 부재(25)가 상 위치에 있고, 하측 블레이드 부재(26)가 하 위치에 있는 제2 배치 상태(최대 피치), 상측 블레이드 부재(25)가 하 위치에 있고, 하측 블레이드 부재(26)가 하 위치에 있는 제3 배치 상태(하측 중간 피치), 및 상측 블레이드 부재(25)가 상 위치에 있고, 하측 블레이드 부재(26)가 상 위치에 있는 제4 배치 상태(상측 중간 피치)의 4개의 상태를 적절히 전환할 수 있다.
상기한 대로, 상측 승강 에어 실린더(21)의 피스톤(21A)을 하향으로 하고, 하측 승강 에어 실린더(22)의 피스톤(22A)을 상향으로 했으므로, 장척의 에어 실린더를 사용한 경우에도, 도 3에 도시한 바와 같이, 상측 블레이드 부재(25)와 하측 블레이드 부재(26)의 상하 방향의 최소 간격(최소 피치)을 작게 할 수 있다.
예를 들어, 상측 블레이드 부재(25)와 하측 블레이드 부재(26)의 상하 방향의 최소 간격(최소 피치)을 12mm 이하로 설정할 수 있다. 이것에 의해, FOUP와 같이 기판 재치 피치가 작은 기판 재치 구조에 대해서도, 본 실시 형태에 의한 기판 반송 로봇에 의한 기판 수취 동작 및 기판 재치 동작을 지장없이 행할 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 상측 블레이드 부재(25) 및 하측 블레이드 부재(26)의 각각의 선단부에는, 기판(S)의 가장자리부에 맞닿는 한 쌍의 고정 협지부(27)가 설치되어 있다. 상측 블레이드 부재(25) 및 하측 블레이드 부재(26)의 각각의 기단부의 상면에는, 기판(S)의 저면을 지지하는 한 쌍의 저면 지지부(28)가 설치되어 있다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 상측 승강 부재(23)의 상면에는, 그 피스톤(29A)을 전향(前向)으로 하여 상측 압압(押壓) 에어 실린더(29)가 설치되어 있고, 하측 승강 부재(24)의 하면에는, 그 피스톤(30A)을 전향으로 하여 하측 압압 에어 실린더(30)가 설치되어 있다.
상측 압압 에어 실린더(29)의 피스톤(29A)의 선단에는, 기판(S)을 압압하여 고정 협지부(27)와 함께 기판(S)을 협지하기 위한 가동 협지부(31)가 설치되어 있다. 마찬가지로, 하측 압압 에어 실린더(30)의 피스톤(30A)의 선단에는, 기판(S)을 압압하여 고정 협지부(27)와 함께 기판(S)을 협지하기 위한 가동 협지부(31)가 설치되어 있다.
상측 압압 에어 실린더(29) 및 하측 압압 에어 실린더(30)는, 로봇 컨트롤러(12)에 의해, 서로 독립적으로 구동 가능하다. 따라서, 상측 핸드(13)의 가동 협지부(31) 및 하측 핸드(14)의 가동 협지부(31)는, 서로 독립적으로 구동 가능하다.
또한, 상측 압압 에어 실린더(29) 및 하측 압압 에어 실린더(30)는, 각각, 상측 승강 부재(23) 및 하측 승강 부재(24)에 설치되어 있고, 상측 블레이드 부재(25) 및 하측 블레이드 부재(26)도, 각각, 상측 승강 부재(23) 및 하측 승강 부재(24)에 설치되어 있으므로, 각 블레이드 부재(25, 26)의 승강 동작에 연동하여 각 가동 협지부(31)가 승강한다.
기판 유지 장치(7)는, 상측 블레이드 부재(25) 및 하측 블레이드 부재(26)가 상하 방향으로 배치된 제1 가동 상태와, 상측 블레이드 부재(25) 및 하측 블레이드 부재(26)가 상하 방향에서 벗어난 위치에 배치되고, 상측 블레이드 부재(25) 및 하측 블레이드 부재(26) 중 어느 한쪽만을 FOUP 등의 기판 재치 구조에 진입 가능하게 하는 제2 가동 상태를 전환 가능하게 구성되어 있다.
제2 가동 상태에 있어서는, 도 6에 도시한 바와 같이, 상측 핸드(13)를 가동 위치로 한 상태에서 하측 핸드(14)를 비가동 위치까지 퇴피시키거나, 혹은 도 7에 도시한 바와 같이, 하측 핸드(14)를 가동 위치로 한 상태에서 상측 핸드(13)를 비가동 위치까지 퇴피시킬 수 있다. 여기서 「가동 위치」란, 핸드를 FOUP 등의 기판 재치 구조에 진입 가능한 위치이고, 「비가동 위치」란, 가동 위치에 있는 한쪽의 핸드에 의한 기판 반송 동작의 방해가 되지 않게 다른쪽의 핸드를 퇴피시킨 위치이다.
또한, 변형예로는, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 상측 핸드(13) 및 하측 핸드(14)의 한쪽을, 다른쪽에 대해 후방으로 이동시켜 비가동 위치에 배치하도록 해도 된다.
도 6 및 도 7에 도시한 회전 퇴피형에 있어서도, 도 8 및 도 9에 도시한 직동 퇴피형에 있어서도, 가동 위치에 있는 핸드의 제3 회전축선(L3)의 위치가 변화하지 않으므로, 아암의 실효 길이가 변화하지 않는다. 이로 인해, 상측 핸드(13) 및 하측 핸드(14)의 가동 위치/비가동 위치의 전환시에, 자중(自重)에 의한 로봇 아암(4)의 늘어짐에 차이가 생기지 않는다는 이점이 있다. 이 자중에 의한 로봇 아암(4)의 늘어짐의 차이는, 특히 더블 아암 타입인 경우에 문제가 된다.
다음으로, 상기 서술한 로봇 컨트롤러(12)에 의해 로봇 아암(4) 및 기판 유지 장치(7)를 구동하여, 기판 재치 구조의 상단에서 처리가 끝난 기판을 수취하고, 기판 재치 구조의 하단에 미처리 기판을 재치할 때의 동작에 대해, 도 10a 내지 도 10g를 참조하여 설명한다.
또한, 도 10a 내지 도 10g에 도시한 기판 재치 구조(100)는, 예를 들어 버퍼식 얼라이너이고, 기판 재치 구조(100)의 하단이 얼라이너의 회전 기구를 구성하며, 기판 재치 구조(100)의 상단이, 회전 기구의 상방에서 다음 기판을 대기시키는 기판 승강 기구를 구성한다.
먼저, 도 10a에 도시한 바와 같이, 상측 블레이드 부재(25)를 기판 비유지 상태로 하고, 하측 블레이드 부재(26)를 기판 유지 상태로 한다.
다음으로, 로봇 아암(4)을 구동하여, 도 10b에 도시한 바와 같이, 기판 재치 구조(100)의 상단과 하단 사이에, 상측 블레이드 부재(25) 및 하측 블레이드 부재(26)를 진입시킨다(블레이드 부재 진입 동작). 이때, 상측 블레이드 부재(25)의 고정 협지부(27)가 기판 재치 구조(100)의 상단에 재치된 기판(S)의 원위측의 가장자리부의 위치를 약간 넘을 때까지, 상측 블레이드 부재(25) 및 하측 블레이드 부재(26)를 전진시킨다.
다음으로, 상측 핸드(13)의 가동 협지부(31)를 비협지 위치까지 후퇴시킨 상태에서, 도 10c에 도시한 바와 같이, 상측 승강 에어 실린더(21)를 구동하여 상측 블레이드 부재(25)를 상승시키고, 상측 블레이드 부재(25)로 기판(S)을 수취한다(기판 수취 동작). 이때, 상측 블레이드 부재(25)의 고정 협지부(27)는, 기판 재치 구조(100)의 상단에 재치된 기판(S)의 원위측의 가장자리부를 약간 넘은 위치에 배치되어 있으므로, 고정 협지부(27)를 구성하는 돌출형상 부분 상에 기판(S)이 올라앉는 일이 없다.
다음으로, 상측 압압 에어 실린더(29)를 구동하여 상측 핸드(13)의 가동 협지부(31)를 전진시키고, 도 10d에 도시한 바와 같이 상측 핸드(13)의 가동 협지부(31)와 고정 협지부(27)로 기판(S)을 협지하여 유지한다. 이로써, 상측 핸드(13)에 의한 기판(S)의 유지 동작이 완료한다.
그리고, 상기 서술한 기판 수취 동작과 함께, 혹은 기판 수취 동작의 완료 후에, 로봇 아암(4)을 구동하여 상측 핸드(13) 및 하측 핸드(14)를 약간 후퇴시키고, 도 10d에 도시한 바와 같이, 하측 블레이드 부재(26)로 유지한 기판(S)을, 기판 재치 구조(100)의 하단의 재치 위치의 상방에 배치한다.
다음으로, 도 10e에 도시한 바와 같이, 하측 압압 에어 실린더(30)를 구동하여, 하측 핸드(14)의 가동 협지부(31)를 비협지 위치까지 후퇴시킨다. 다음으로, 하측 승강 에어 실린더(22)를 구동하여, 도 10f에 도시한 바와 같이 하측 블레이드 부재(26)를 하강시켜, 기판 재치 구조(100)의 하단에 기판(S)을 재치한다. 이로써, 하측 핸드(14)에 의한 기판 재치 동작이 완료한다.
다음으로, 로봇 아암(4)을 구동하여, 도 10g에 도시한 바와 같이 상측 블레이드 부재(25) 및 하측 블레이드 부재(26)를 후퇴시켜, 다른 기판 재치 구조에 처리가 끝난 기판(S)을 반송한다.
이상, 도 10a 내지 도 10g를 사용하여 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 의한 기판 반송 로봇(1)을 이용하여 처리가 끝난 기판(S)의 수취와 미처리 기판(S)의 재치를 실시할 때에는, 기판 수취 동작에 의해 처리가 끝난 기판(S)을 수취하는 타이밍과, 기판 재치 동작에 의해 미처리 기판(S)을 재치하는 타이밍을 어긋나게 하고 있다. 이로써, 기판 수취 동작에 있어서, 고정 협지부(27)를 구성하는 돌출형상 부분 상에 기판(S)이 올라앉지 않도록, 상측 블레이드 부재(25)를 약간 전방(원위 방향)으로 더 간 위치에 배치하는 것이 가능해진다.
또, 처리가 끝난 기판(S)이 세정이 끝난 기판인 경우에는, 처리가 끝난 기판(S)을 항상 상측 블레이드 부재(25)로 유지하도록 함으로써, 반도체 제조 에어리어에 있어서의 청정도를 확보하기 위한 다운 플로우에 의한 기판(S)으로의 파티클의 부착을 방지할 수 있다.
다음으로, 상기 서술한 로봇 컨트롤러(12)에 의해 로봇 아암(4) 및 기판 유지 장치(7)를 구동하여, 기판 재치 구조(100)의 하단에 미처리 기판(S)을 재치하고, 기판 재치 구조(100)의 상단에서 처리가 끝난 기판(S)을 수취할 때의 다른 동작에 대해, 도 11a 내지 도 11h를 참조하여 설명한다.
먼저, 도 11a에 도시한 바와 같이, 상측 블레이드 부재를 기판 비유지 상태로 하고, 하측 블레이드 부재를 기판 유지 상태로 한다.
다음으로, 로봇 아암(4)을 구동하여, 도 11b에 도시한 바와 같이, 기판 재치 구조(100)의 상단과 하단 사이에, 상측 블레이드 부재(25) 및 하측 블레이드 부재(26)를 진입시킨다(블레이드 부재 진입 동작). 이때, 하측 블레이드 부재(26)로 유지된 기판(S)이 기판 재치 구조(100)의 하단의 기판 재치 위치에 대응하는 위치에 배치되도록, 하측 블레이드 부재(26) 및 상측 블레이드 부재(25)를 전진시킨다.
다음으로, 도 11c에 도시한 바와 같이, 하측 압압 에어 실린더(30)를 구동하여 하측 핸드(14)의 가동 협지부(31)를 비협지 위치까지 후퇴시킨다. 다음으로, 하측 승강 에어 실린더(22)를 구동하여, 도 11d에 도시한 바와 같이 하측 블레이드 부재(26)를 하강시켜, 기판 재치 구조(100)의 하단에 기판(S)을 재치한다. 이로써, 하측 핸드(14)에 의한 기판 재치 동작이 완료한다.
다음으로, 로봇 아암(4)을 구동하여, 도 11e에 도시한 바와 같이, 상측 블레이드 부재(25)의 고정 협지부(27)가, 기판 재치 구조(100)의 상단에 재치된 기판(S)의 원위측의 가장자리부의 위치를 약간 넘을 때까지, 상측 블레이드 부재(25) 및 하측 블레이드 부재(26)를 전진시킨다.
다음으로, 상측 핸드(13)의 가동 협지부(31)를 비협지 위치까지 후퇴시킨 상태에서, 도 11f에 도시한 바와 같이, 상측 승강 에어 실린더(21)를 구동하여 상측 블레이드 부재(25)를 상승시키고, 상측 블레이드 부재(25)로 기판(S)을 수취한다. 이때, 상측 블레이드 부재(25)의 고정 협지부(27)는, 기판 재치 구조(100)의 상단에 재치된 기판(S)의 원위측의 가장자리부를 약간 넘은 위치에 배치되어 있으므로, 고정 협지부(27)를 구성하는 돌출형상 부분 상에 기판(S)이 올라앉는 일이 없다.
다음으로, 상측 압압 에어 실린더(29)를 구동하여 상측 핸드(13)의 가동 협지부(31)를 전진시키고, 도 11g에 도시한 바와 같이 상측 핸드(13)의 가동 협지부(31)와 고정 협지부(27)로 기판(S)을 협지하여 유지한다. 이로써, 상측 핸드(13)에 의한 기판(S)의 유지 동작이 완료한다.
다음으로, 로봇 아암(4)을 구동하여, 도 11h에 도시한 바와 같이, 상측 블레이드 부재(25) 및 하측 블레이드 부재(26)를 후퇴시켜, 다른 기판 재치 구조에 처리가 끝난 기판(S)을 반송한다.
이상, 도 11a 내지 도 11h를 사용하여 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 의한 기판 반송 로봇(1)을 이용하여 미처리 기판(S)의 수도(受渡)와 처리가 끝난 기판(S)의 재치를 실시할 때에는, 기판 재치 동작에 의해 미처리 기판(S)을 재치하는 타이밍과, 기판 수취 동작에 의해 처리가 끝난 기판(S)을 수취하는 타이밍을 어긋나게 하고 있다. 이로써, 기판 수취 동작에 있어서, 고정 협지부(27)를 구성하는 돌출형상 부분 상에 기판(S)이 올라앉지 않도록, 상측 블레이드 부재(25)를 약간 전방(원위 방향)으로 더 간 위치에 배치하는 것이 가능해진다.
또, 처리가 끝난 기판(S)이 세정이 끝난 기판인 경우에는, 처리가 끝난 기판(S)을 항상 상측 블레이드 부재(25)로 유지하도록 함으로써, 반도체 제조 에어리어에 있어서의 청정도를 확보하기 위한 다운 플로우에 의한 기판(S)으로의 파티클의 부착을 방지할 수 있다.
다음으로, 상기 서술한 로봇 컨트롤러(12)에 의해 로봇 아암(4), 기판 유지 장치(7), 및 Z축 승강 구동원(8)을 구동하여, 기판 재치 구조(100)의 상단에서 처리가 끝난 기판(S)을 수취하고, 기판 재치 구조(100)의 하단에 미처리 기판(S)을 재치할 때의 다른 동작에 대해, 도 12a 내지 도 12e를 참조하여 설명한다.
먼저, 도 12a에 도시한 바와 같이, 상측 블레이드 부재(25)를 기판 비유지 상태로 하고, 하측 블레이드 부재(26)를 기판 유지 상태로 하여, 기판 재치 구조(100)의 상단과 하단 사이에, 상측 블레이드 부재(25) 및 하측 블레이드 부재(26)를 진입시킨다(블레이드 부재 진입 동작). 이때, 상측 블레이드 부재(25)의 고정 협지부(27)가, 기판 재치 구조(100)의 상단에 재치된 기판(S)의 원위측의 가장자리부의 위치를 약간 넘을 때까지, 상측 블레이드 부재(25) 및 하측 블레이드 부재(26)를 전진시킨다.
다음으로, 상측 핸드(13)의 가동 협지부(31)를 비협지 위치까지 후퇴시킨 상태에서, 도 12b에 도시한 바와 같이, 서보 모터를 갖는 Z축 승강 구동원(8)을 구동하여, 상측 핸드(13) 및 하측 핸드(14)를 상승시키고, 상측 블레이드 부재(25)로 기판(S)을 수취한다(기판 수취 동작). 이때, 상측 블레이드 부재(25)의 고정 협지부(27)는, 기판 재치 구조(199)의 상단에 재치된 기판(S)의 원위측의 가장자리부를 약간 넘은 위치에 배치되어 있으므로, 고정 협지부(27)를 구성하는 돌출형상 부분 상에 기판(S)이 올라앉는 일이 없다.
이 기판 수취 동작에 있어서는, Z축 승강 구동원(8)에 의한 상측 핸드(13) 및 하측 핸드(14)의 상승 동작에 맞춰, 하측 승강 에어 실린더(22)를 구동하여, 하측 블레이드 부재(26)를 하강시킨다. 이로써, 하측 블레이드 부재(26)로 유지한 미처리 기판(S)이, 기판 재치 구조(100)의 하단에 접촉하지 않게 한다.
다음으로, 상측 압압 에어 실린더(29)를 구동하여 상측 핸드(13)의 가동 협지부(31)를 전진시키고, 도 12c에 도시한 바와 같이 상측 핸드(13)의 가동 협지부(31)와 고정 협지부(27)로 기판(S)을 협지하여 유지한다. 이로써, 상측 핸드(13)에 의한 기판(S)의 유지 동작이 완료한다.
상기 서술한 기판 수취 동작과 함께, 혹은 기판 수취 동작의 완료 후에, 로봇 아암(4)을 구동하여 상측 핸드(13) 및 하측 핸드(14)를 약간 후퇴시키고, 도 12c에 도시한 바와 같이, 하측 핸드(14)로 유지한 기판(S)을, 기판 재치 구조(100)의 하단의 재치 위치의 상방에 배치한다.
다음으로, 도 12d에 도시한 바와 같이, 하측 압압 에어 실린더(30)를 구동하여, 하측 핸드(14)의 가동 협지부(31)를 비협지 위치까지 후퇴시킨다. 다음으로, Z축 승강 구동원(8)을 구동하여, 도 12e에 도시한 바와 같이 상측 핸드(13) 및 하측 핸드(14)를 하강시키고, 하측 블레이드 부재(26) 상의 미처리 기판(S)을 기판 재치 구조(100)의 하단에 재치한다. 이로써, 하측 핸드(14)에 의한 기판 재치 동작이 완료한다.
이 기판 재치 동작에 있어서는, Z축 승강 구동원(8)에 의한 상측 핸드(13) 및 하측 핸드(14)의 하강 동작에 맞춰, 상측 승강 에어 실린더(21)를 구동하여, 상측 블레이드 부재(25)를 상승시킨다. 이로써, 상측 블레이드 부재(25)로 유지한 처리가 끝난 기판(S)이 기판 재치 구조(100)의 상단에 접촉하지 않게 한다.
이상, 도 12a 내지 도 12e를 사용하여 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 의한 기판 반송 로봇(1)을 이용하여 처리가 끝난 기판(S)의 수취와 미처리 기판(S)의 재치를 실시할 때에는, 서보 모터를 갖는 Z축 승강 구동원(8)을 이용하여 기판 수취 동작을 실시하도록 했으므로, 기판 수취시의 처리가 끝난 기판(S)으로의 충격을 최소화하면서 기판 수취 동작을 실시할 수 있다. 이로 인해, 예를 들어 얼라이너에 의한 얼라인먼트 처리를 실시한 처리가 끝난 기판(S)의 기판 수취시의 위치 어긋남을 확실하게 방지하면서, 처리가 끝난 기판(S)을 유지할 수 있다.
또, 기판 수취 동작 및 기판 재치 동작에 서보 모터를 갖는 Z축 승강 구동원(8)을 이용하므로, 기판 재치 구조(100)마다 그 기판 재치 피치가 상이한 경우에도, 보다 유연하게 대응할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 의한 기판 반송 로봇(1)에 있어서는, 상기 서술한 바와 같이 상측 블레이드 부재(25) 및 하측 블레이드 부재(26)의 상하 방향의 배치 상태에 대해, 최대 피치, 최소 피치, 하측 중간 피치, 및 상측 중간 피치의 4개를 적절히 전환할 수 있으므로, 기판 수취 동작 및/또는 기판 재치 동작에 Z축 승강 구동원(8)을 이용하지 않는 경우에도, 기판 재치 피치가 상이한 복수 종류의 기판 재치 구조(100)에 유연하게 대응할 수 있다.
또, 처리가 끝난 기판(S)이 세정이 끝난 기판인 경우에는, 처리가 끝난 기판(S)을 항상 상측 블레이드 부재(25)로 유지하도록 함으로써, 반도체 제조 에어리어에 있어서의 청정도를 확보하기 위한 다운 플로우에 의한 기판(S)으로의 파티클의 부착을 방지할 수 있다.
다음으로, 도 13a 내지 도 13d를 참조하여, 본 실시 형태에 의한 기판 반송 로봇(1)을 이용하여 상기 서술한 기판 수취 동작 및 기판 재치 동작을 행할 때의 전 공정에 대해 설명한다. 이 전 공정은, 특히 FOUP와 같이 다수의 기판(S)을 수용한 기판 재치 구조(100)로부터의 기판(S)의 반입 및 반출시에 유효하다.
상기 서술한 기판 수취 동작 및 기판 재치 동작에 앞서, 도 13a에 도시한 바와 같이 상측 핸드(13)를 비가동 위치로 한 상태에서, 도 13b에 도시한 바와 같이, 로봇 아암(4)을 구동하여 하측 블레이드 부재(26)를, 기판 재치 구조(100)의 최하단의 기판(S)의 하방에 진입시킨다.
다음으로, 도 13c에 도시한 바와 같이, Z축 승강 구동원(8)을 구동하여 상측 핸드(13) 및 하측 핸드(14)를 상승시키고, 하측 블레이드 부재(26)로 최하단의 기판(S)을 수취한다(최하단 기판 수취 동작). 다음으로, 로봇 아암(4)을 구동하여, 도 13d에 도시한 바와 같이 상측 블레이드 부재(25) 및 하측 블레이드 부재(26)를 후퇴시켜, 기판 재치 구조(100)로부터 최하단의 기판(S)을 반출한다.
이로써 기판 재치 구조(100)의 최하단이 비게 되므로, 상기 서술한 기판 수취 동작 및 기판 재치 동작에 의해, 기판 재치 구조(100)에 수용된 미처리 기판(S)의 반출과, 처리가 끝난 기판(S)의 기판 재치 구조(100)로의 반입을 순차적으로 실시하는 것이 가능해진다.
또한, 상측 블레이드 부재(25) 및 하측 블레이드 부재(26)를 기판 재치 구조(100)에 진입시킬 때에, 하측 블레이드 부재(26)에 유지된 처리가 끝난 기판(S)이 FOUP 등의 기판 재치 구조(100)의 배면벽에 접촉할 가능성이 있는 경우에는, 하측 핸드(14)의 가동 협지부(31)를 미리 비협지 위치까지 후퇴시켜 두도록 한다.
다음으로, 도 14a 내지 도 14c를 참조하여, 본 실시 형태에 의한 기판 반송 로봇(1)을 이용하여 상기 서술한 기판 수취 동작 및 기판 재치 동작을 행할 때의 전 공정의 다른 예에 대해 설명한다.
상기 서술한 기판 수취 동작 및 기판 재치 동작에 앞서, 도 14a에 도시한 바와 같이, 상측 블레이드 부재(25) 및 하측 블레이드 부재(26)의 양방을 기판 비유지 상태로 하여, 로봇 아암(4)을 구동하여, 상측 블레이드 부재(25)와 하측 블레이드 부재(26) 사이에 기판 재치 구조(100)의 최하단의 기판(S)이 위치하도록, 상측 블레이드 부재(25) 및 하측 블레이드 부재(26)를 전진시킨다.
다음으로, 하측 승강 에어 실린더(22)를 구동하여 하측 블레이드 부재(26)를 상승시킴으로써, 기판 재치 구조(100)의 최하단에 재치된 기판(S)을 하측 블레이드 부재(26)로 수취한다(최하단 기판 수취 동작). 다음으로, 로봇 아암(4)을 구동하여, 도 14c에 도시한 바와 같이 상측 블레이드 부재(25) 및 하측 블레이드 부재(26)를 후퇴시켜, 기판 재치 구조(100)로부터 기판(S)을 반출한다.
이로써 기판 재치 구조(100)의 최하단이 비게 되므로, 상기 서술한 기판 수취 동작 및 기판 재치 동작에 의해, 기판 재치 구조(100)에 수용된 미처리 기판(S)의 반출과, 처리가 끝난 기판(S)의 기판 재치 구조로의 반입을 순차적으로 실시하는 것이 가능해진다.
다음으로, 상기 서술한 기판 반송 로봇(1)의 일 변형예에 대해, 도 15를 참조하여 설명한다.
본 변형예에 의한 기판 반송 로봇은, 도 15에 도시한 바와 같이 단일 핸드(32)를 갖고, 단일 핸드(32)가 상측 블레이드 부재(25) 및 하측 블레이드 부재(26)의 양방을 구비하고 있다.
단일 핸드(32)의 핸드 기부(33)의 내부에는, 단일 승강 에어 실린더(34)가 설치되어 있다. 단일 승강 에어 실린더(34)의 피스톤(34A)은 하향으로 배치되어 있고, 그 하단에 하측 승강 부재(24)가 접속되어 있다. 한편, 상측 블레이드 부재(25)는 핸드 기부(32)에 고정되어 있다. 즉, 본 변형예에 있어서는, 하측 블레이드 부재(26)만이 핸드 기부(33)에 승강 가능하게 장착되어 있다.
상측 블레이드 부재(25)는, 승강 에어 실린더(34)의 피스톤(34A)이 위치하는 측과 반대측에 위치하고 있다. 이로써, 장척의 에어 실린더를 사용한 경우에도, 핸드 기부(33)의 두께의 증대를 억제할 수 있다.
도 16은, 도 15에 도시한 변형예와는 반대로, 상측 블레이드 부재(25)를 가동으로 하고, 하측 블레이드 부재(26)를 고정으로 하는 예를 도시하고 있다. 단일 에어 실린더(34)의 피스톤(34A)은 상향으로 배치되어 있다. 이 예에 있어서도, 장척의 에어 실린더를 사용한 경우에도, 핸드 기부(33)의 두께의 증대를 억제할 수 있다.
도 15 및 도 16에 도시한 각 예에 의한 기판 반송 로봇에 있어서도, Z축 승강 구동원(8)을 이용함으로써, 상기 서술한 기판 수취 동작 및 기판 재치 동작을 실시할 수 있다.
다음으로, 상기 서술한 기판 반송 로봇(1)의 다른 변형예에 대해, 도 17을 참조하여 설명한다.
본 변형예에 의한 기판 반송 로봇에 있어서는, 상측 핸드(13)는 도 1에 도시한 기판 반송 로봇(1)의 경우와 동일하다. 한편, 하측 핸드(14)에 대해서는, 하측 승강 에어 실린더(22)가 설치되어 있지 않고, 하측 블레이드 부재(26)가 핸드 기부(20)에 고정되어 있다.
본 변형예에 의한 기판 반송 로봇에 있어서도, Z축 승강 구동원(8)을 이용함으로써, 상기 서술한 기판 수취 동작 및 기판 재치 동작을 실시할 수 있다.
다음으로, 상기 서술한 기판 반송 로봇의 다른 변형예에 대해, 도 18 내지 도 20b를 참조하여 설명한다.
본 변형예에 의한 기판 반송 로봇은, 도 17에 도시한 기판 반송 로봇에 있어서, 상측 핸드(13)에 기판 검출 수단(35)을 설치한 것이다. 기판 검출 수단(35)은, 가동의 상측 블레이드 부재(25)의 선단부에 설치한 기판 센서(36)와, 이 기판 센서(36)에 접속된 센서 앰프(37)를 갖는다. 기판 센서(36)는, 예를 들어 투과형의 광 센서 또는 반사형의 광 센서에 의해 구성할 수 있다.
본 변형예에 의한 기판 반송 로봇에 의하면, 도 20a 및 도 20b에 도시한 바와 같이, 상측 승강 에어 실린더(21)를 구동하여 상측 블레이드 부재(26)를 상하 방향으로 이동시킴으로써, 단일 기판(S)의 근위측의 가장자리부를 기판 센서(36) 에 의해 검출할 수 있다. 그로 인해, 예를 들어 로봇 아암(4)을 좁은 개구부(101)에 삽입한 상태에 있어서, 로봇 아암(4) 자체의 승강 동작을 할 수 없는 경우에도, 상측 블레이드 부재(25)의 승강 동작에 의해 단일 기판(S)의 유무를 검출할 수 있다.
도 21은, 도 18에 도시한 예와는 반대로, 고정의 하측 블레이드 부재(26)를 갖는 하측 핸드(14)에 기판 검출 수단(35)을 설치한 예를 도시하고 있다. 이 예에 있어서는, 도 22a 및 도 22b에 도시한 바와 같이, Z축 승강 구동원(8)에 의해 하측 블레이드 부재(26)를 승강시킴으로써, 기판 재치 구조(100)에 재치된 복수의 기판(S)의 유무를 검출할 수 있다(매핑 가능).
고정의 하측 블레이드 부재(26)에 기판 센서(36)를 설치함으로써, 기판 센서(36)와 센서 앰프(37) 사이의 광 파이버의 처리를 용이화할 수 있음과 더불어, 광량(검출 정밀도)의 안정화를 도모할 수 있다.
도 23은, 상측 핸드(13) 및 하측 핸드(14)의 양방에 기판 검출 수단(35)을 설치한 예를 도시하고 있다. 이 예에 있어서는, 도 18에 도시한 예에 있어서의 단일 기판(S)의 검출과, 도 21에 도시한 예에 있어서의 복수 기판의 검출(S)의 양방을 실시할 수 있다.
또한, 도 18에 도시한 예에 있어서도, Z축 승강 구동원(8)을 구동함으로써, 가동의 상측 블레이드 부재(25)에 설치한 기판 센서(36)를 이용하여 복수의 기판(S)을 검출할 수 있다.
다음으로, 상기 서술한 실시 형태의 다른 변형예에 의한 기판 반송 로봇에 대해, 도 24 내지 도 25e를 참조하여 설명한다.
본 예에 의한 기판 반송 로봇에 있어서는, 상측 핸드(13)의 상측 승강 부재(23)에, 서로 상하 간격이 고정된 복수(본 예에서는 3개)의 상측 블레이드 부재(25)가 접속되어 있다. 마찬가지로, 하측 핸드(14)의 하측 승강 부재(24)에도, 서로 상하 간격이 고정된 복수(본 예에서는 3개)의 하측 블레이드 부재(26)가 접속되어 있다.
본 예에 의한 기판 반송 로봇을 이용하여, 처리가 끝난 기판(S)을 기판 재치 구조(100)에 반입하고, 미처리 기판(S)을 기판 재치 구조(100)로부터 반출할 때에는, 먼저, 도 25a에 도시한 바와 같이 복수의 하측 블레이드 부재(26)로 복수의 처리가 끝난 기판(S)을 유지한 상태에서, 로봇 아암(4)을 구동하여, 도 25b에 도시한 바와 같이 복수의 하측 블레이드 부재(26) 및 복수의 상측 블레이드 부재(25)를 전진시켜 기판 재치 구조(100) 내에 진입시킨다.
다음으로, 도 25c에 도시한 바와 같이, 상측 승강 에어 실린더(21)를 구동하여 복수의 상측 블레이드 부재(25)를 상승시키고, 복수의 상측 블레이드 부재(25)로 복수의 미처리 기판(S)을 유지한다. 계속해서, 도 25d에 도시한 바와 같이, 하측 승강 에어 실린더(22)를 구동하여 복수의 하측 블레이드 부재(26)를 하강시키고, 복수의 하측 블레이드 부재(26)로 복수의 처리가 끝난 기판(S)을 기판 재치 구조(100)에 재치한다. 다음으로, 도 25e에 도시한 바와 같이, 로봇 아암(4)을 구동하여, 복수의 상측 블레이드 부재(25) 및 복수의 하측 블레이드 부재(26)를 후퇴시켜, 기판 재치 구조(100)로부터 복수의 미처리 기판(S)을 반출한다.
본 예에 있어서는, 복수의 처리가 끝난 기판(S)을 기판 재치 구조(100)에 동시에 반입하고, 복수의 미처리 기판(S)을 기판 재치 구조(100)로부터 동시에 반출할 수 있으므로, 기판 반송시의 택 타임을 더욱 단축할 수 있다.
또한, 통상은 상측 블레이드 부재(25)의 설치수와 하측 블레이드 부재(26)의 설치수를 동일하게 하는 것이 바람직하나, 사용 목적에 따라, 양자의 설치수를 상이하게 해도 된다.
다음으로, 상기 서술한 실시 형태 또는 각 변형예에 의한 기판 반송 로봇(1)과, 종류가 상이한 복수의 기판 재치 구조(100)를 구비한 기판 처리 시스템에 대해, 도 26을 참조하여 설명한다.
이 기판 처리 시스템(50)은, 기판 재치 구조(100)로서, FOUP(100A), 얼라이너(100B), 및 처리 장치 포트(100C)를 구비하고 있다. 그리고, 본 실시 형태에 있어서는, 이들 기판 재치 구조(100)에 있어서의 기판 재치 피치가 동일하게 설정되어 있다. 여기서, 얼라이너(100B)는, 기판(웨이퍼)(S)을 회전시키는 재치부 외에, 기판(S)을 임시로 두는 재치부를 갖고 있다(도시 생략).
이와 같이 본 실시 형태에 있어서는, 복수 종류의 기판 재치 구조(100)에 있어서, 그들 기판 재치 피치를 동일하게 설정했으므로, 상측 블레이드 부재(25) 및 하측 블레이드 부재(26)의 상하 방향의 상대 이동 거리를 최소화할 수 있다.
또한, 상기 서술한 실시 형태 및 각 변형예에 있어서는, 기판 재치 구조(100)의 상단으로부터 처리가 끝난 기판(S)을 수취하고, 기판 재치 구조(100)의 하단에 미처리 기판(S)을 두는 경우에 대해 설명했는데, 이것과는 반대로, 기판 재치 구조(100)의 하단에서 처리가 끝난 기판을 수취하고, 기판 재치 구조(100)의 상단에 미처리 기판을 두도록 해도 된다.
이 경우에는, 상측 블레이드 부재(25)와 하측 블레이드 부재(26)의 상하 간격을 최대(전체 피치)로 하여, 기판 유지 상태에 있는 상측 블레이드 부재(25)를 기판 재치 구조(100)의 상단의 상방에 진입시키고, 기판 비유지 상태에 있는 하측 블레이드 부재(26)를 기판 재치 구조(100)의 하단의 하방에 진입시킨다. 그리고, 상측 블레이드 부재(25)의 하강 동작에 의해 기판 재치 구조(100)의 상단에 기판(S)을 두고, 하측 블레이드 부재(26)의 상승 동작에 의해 기판 재치 구조(100)의 하단에서 기판(S)을 수취한다.
또, 제1 기판 재치 구조(100)로부터 수취한 처리가 끝난 기판(S)을 제2 기판 재치 구조(100)에 재치할 때에는, 제1 기판 재치 구조(100)에 있어서의 기판 수취 동작·기판 재치 동작과는 반대의 동작에 의해, 제2 기판 재치 구조(100)에 처리가 끝난 기판(S)을 재치하고, 새로운 미처리 기판(S)을 수취하도록 해도 된다.
예를 들어, 제1 기판 재치 구조(100)에 있어서, 상측 블레이드 부재(25) 및 하측 블레이드 부재(26)의 상하 간격을 확대함으로써 기판 수취 동작·기판 재치 동작을 실시하는 경우에는, 제2 기판 재치 구조(100)에 있어서는, 상측 블레이드 부재(25) 및 하측 블레이드 부재(26)의 상하 간격을 축소함으로써 기판 수취 동작·기판 재치 동작을 실시해도 된다.
도 27(a), (b) 및 도 28(a), (b)는, 처리 장치의 스테이지(40)를 상하 2단의 기판 재치 구조(100)로 전환 가능한 구성의 일례를 도시하고 있다. 스테이지로는, 레지스트 도포 공정에 있어서의 회전대나 열처리 공정에 있어서의 핫 플레이트를 생각할 수 있는데 이것에 한정되지 않으며, 상하 2단으로 되어 있지 않은 기판 재치 구조에 널리 적용할 수 있다.
이 기판 재치 구조(100)는, 하단을 구성하는 3개의 하단 가동 핀(38)과, 상단을 구성하는 3개의 상단 가동 핀(39)을 갖는다. 상단 가동 핀(39)은, 도 27(a), (b)에 도시한 바와 같이, 스테이지(40)의 기판 재치면과 동일한 높이, 또는 그것보다 하방으로 퇴피시킨 상태와, 도 28(a), (b)에 도시한 바와 같이 상방으로 들어올린 상태를 전환할 수 있다. 하단 가동 핀(38)도, 스테이지(40)의 기판 재치면과 동일한 높이, 또는 그것보다 하방으로 퇴피시킬 수 있다.
하단 가동 핀(38) 및 상단 가동 핀(39)을 들어올린 상태에 있어서는, 도 28(b)에 도시한 바와 같이, 하단 가동 핀(38) 및 상단 가동 핀(39)의 각각에 기판(S)을 재치할 수 있다.
또한, 상단 가동 핀(39)은, 그 길이축선 둘레로 회전시켜, 핀 상단에 설치한 기판 지지편을 반경 방향 내향과 반경 방향 외향으로 전환할 수 있다. 이로써, 도 28(a)의 상태로부터, 상단 가동 핀(39)의 상단에 설치한 기판 지지편을, 스테이지(40) 상 또는 하단 가동 핀(38) 상에 재치된 기판(S)을 회피시키면서, 도 27(a)에 도시한 퇴피 위치까지 낮출 수 있다. 반대로, 상단 가동 핀(39)의 상단에 설치한 기판 지지편을, 도 27(a)에 도시한 퇴피 위치에서, 하단 가동 핀(38) 상에 재치된 기판(S)을 회피시키면서, 도 28(a)의 상태로 들어올릴 수 있다.
도 29는, 처리 장치의 스테이지(40)를 상하 2단의 기판 재치 구조(100)로 전환 가능한 구성의 다른 예를 도시하고 있다. 이 예에 있어서는, 3개의 하단 가동 핀(38)과 3개의 상단 가동 핀(39)이 동일 원주 상에 배치되어 있다. 본 예에 있어서도, 상단 가동 핀(39)을 승강 및 회전 구동함으로써, 도 27(a), (b) 및 도 28(a), (b)에 도시한 예와 동일한 기능을 달성할 수 있다.
도 30은, 도 27 및 도 28에 도시한 기판 재치 구조(100)에 있어서, 도 1에 도시한 기판 반송 로봇(1)을 이용하여, 처리가 끝난 기판(S)을 수취하고, 미처리 기판(S)을 재치할 때의 동작을 도시하고 있다.
도 31은, 도 27 및 도 28에 도시한 기판 재치 구조(100)에 있어서, 도 1에 도시한 기판 반송 로봇(1)을 이용하여, 처리가 끝난 기판(S)을 수취하고, 미처리 기판(S)을 재치할 때의 다른 동작을 도시하고 있다.
도 30 및 도 31에 도시한 바와 같이, 처리가 끝난 기판(S)을 상단 가동 핀(39) 또는 하단 가동 핀(38)으로 들어올려 상하 2단으로 함으로써, 기판 반송 로봇(1)을 이용하여 처리가 끝난 기판(S)과 미처리 기판(S)을 신속하게 교체할 수 있다.
또한, 한쪽의 블레이드 부재를 에어 실린더 등으로 상하로 구동하고, 다른쪽의 블레이드 부재를 Z축용 모터로 구동하는 경우에, 에어 실린더의 동작 속도를 검출하여, 그 동작 속도에 의거하여 Z축용 모터의 구동 속도를 조정해도 된다. 예를 들어, 웨이퍼의 「집기」와 「놓기」를 동시에 행할 수 있도록, 에어 실린더의 동작 속도에 따라 Z축용 모터의 구동 속도를 제어해도 된다. 이때, 에어 실린더의 동작 속도가 소정값보다 높은/낮은 경우에, 어떠한 알람을 발하도록 해도 된다.
또, 본 발명에 있어서의 기판 유지 장치에 있어서 기판을 유지하기 위한 기구로서는, 에지 그립 기구를 필수로 하는 양태를 제외하고, 진공 핸드, 재치 핸드, 떨굼 핸드 등, 각종의 기판 유지 기구를 적용할 수 있다.
1: 기판 반송 로봇 2: 기대
3: 선회 주축 4: 로봇 아암
5: 제1 링크 부재 6: 제2 링크 부재
7: 기판 유지 장치 8: Z축 승강 구동원(Z축 승강 수단)
9: 선회 구동원
10: 제2 링크 부재의 회전 동작의 구동원
11: 기판 유지 장치의 회전 동작의 구동원
12: 로봇 컨트롤러(제어 수단)
13: 상측 핸드 14: 하측 핸드
15: 내측 손목축 16: 외측 손목축
17, 18: 손목축 구동원 19: 상측 핸드 기부
20: 하측 핸드 기부 21: 상측 승강 에어 실린더
22: 하측 승강 에어 실린더 23: 상측 승강 부재
24: 하측 승강 부재 25: 상측 블레이드 부재
26: 하측 블레이드 부재 27: 고정 협지부
28: 저면 지지부 29: 상측 압압 에어 실린더
30: 하측 압압 에어 실린더 31: 가동 협지부
32: 단일 핸드 33: 단일 핸드의 핸드 기부
34: 단일 승강 에어 실린더 35: 기판 검출 수단
36: 기판 센서 37: 센서 앰프
38: 하단 가동 핀 39: 상단 가동 핀
40: 처리 장치의 스테이지 50: 기판 처리 시스템
100: 기판 재치 구조 100A: FOUP
100B: 얼라이너 100C: 처리 장치 포트
S: 기판(웨이퍼)

Claims (15)

  1. 기판을 유지하여 반송하기 위한 기판 반송 로봇으로서,
    로봇 아암과, 상기 로봇 아암에 장착된 기판 유지 장치와, 상기 로봇 아암 및 상기 기판 유지 장치를 제어하기 위한 제어 장치를 구비하고,
    상기 기판 유지 장치는, 상하 방향으로 배치되고, 각각이 상기 기판을 유지할 수 있는 한 쌍의 블레이드 부재와, 상기 한 쌍의 블레이드 부재 중 한쪽을 상기 한 쌍의 블레이드 부재 중 다른쪽에 대해서 상하 방향으로 상대적으로 이동시키기 위한 블레이드 승강 수단을 가지며,
    상기 제어 수단은, 상기 한 쌍의 블레이드 부재 중 한쪽을 기판 유지 상태로 하고, 상기 한 쌍의 블레이드 부재 중 다른쪽을 기판 비유지 상태로 하여, 상단 및 하단을 갖는 기판 재치(載置) 구조에 상기 한 쌍의 블레이드 부재를 진입시키는 블레이드 부재 진입 동작과, 상기 상단 및 상기 하단 중 한쪽에 재치된 상기 기판을 상기 기판 비유지 상태에 있는 상기 블레이드 부재로 수취하는 기판 수취 동작과, 상기 기판 유지 상태에 있는 상기 블레이드 부재의 상기 기판을 상기 상단 및 상기 하단 중 다른쪽에 재치하는 기판 재치 동작을 상기 로봇 아암 및 상기 기판 유지 장치로 하여금 실시하게 하며,
    상기 기판 유지 장치는, 상기 한 쌍의 블레이드 부재가 상하 방향으로 배치된 제1 가동 상태와, 상기 한 쌍의 블레이드 부재가 상하 방향에서 벗어난 위치에 배치되며, 단일의 상기 블레이드 부재를 상기 기판 재치 구조에 진입 가능하게 하는 제2 가동 상태를 전환 가능하게 구성되어 있는, 기판 반송 로봇.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어 수단은, 상기 블레이드 부재 진입 동작, 상기 기판 수취 동작, 및 상기 기판 재치 동작에 앞서, 상기 기판 유지 장치를 상기 제2 가동 상태로 하여, 상기 한 쌍의 블레이드 부재 중 한쪽을 상기 기판 재치 구조의 최하단에 재치된 기판의 하방에 진입시키고, 상승시킴으로써, 상기 최하단에 재치된 기판을 수취하는 최하단 기판 수취 동작을, 상기 로봇 아암 및 상기 기판 유지 장치로 하여금 실시하게 하는, 기판 반송 로봇.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 블레이드 승강 수단에 의해 상기 한 쌍의 블레이드 부재의 상하 방향의 간격을 12mm 이하로 할 수 있는, 기판 반송 로봇.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 반송 로봇은, 상기 한 쌍의 블레이드 부재를 동시에 승강 가능한 서보 모터를 갖는 Z축 승강 수단을 더 구비하고,
    상기 기판 수취 동작은, 상기 Z축 승강 수단을 이용하여 실시되는, 기판 반송 로봇.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 수취 동작은, 상기 한 쌍의 블레이드 부재 중 상측의 블레이드 부재로 실시되는, 기판 반송 로봇.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 기판 수취 동작 및 상기 기판 재치 동작에 앞서, 상기 한 쌍의 블레이드 부재의 양방을 기판 비유지 상태로 하여, 상기 블레이드 승강 수단에 의해서 하측의 상기 블레이드 부재를 상승시킴으로써, 상기 기판 재치 구조의 최하단에 재치된 상기 기판을 수취하는 최하단 기판 수취 동작을, 상기 로봇 아암 및 상기 기판 유지 장치로 하여금 실시하게 하는, 기판 반송 로봇.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 블레이드 부재의 양방이 상기 블레이드 승강 수단에 의해서 승강 구동되는, 기판 반송 로봇.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 블레이드 승강 수단은 상기 한 쌍의 블레이드 부재의 각각을 독립적으로 승강 구동할 수 있는, 기판 반송 로봇.
  9. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 블레이드 승강 수단은, 상기 한 쌍의 블레이드 부재의 각각을 승강 구동하기 위한 한 쌍의 유체압 실린더를 갖고,
    상측의 상기 블레이드 부재를 위한 상기 유체압 실린더는, 그 피스톤이 하향이 되도록 배치되어 있으며,
    하측의 상기 블레이드 부재를 위한 상기 유체압 실린더는, 그 피스톤이 상향이 되도록 배치되어 있는, 기판 반송 로봇.
  10. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 블레이드 부재 중 한쪽만이 상기 블레이드 승강 수단에 의해서 승강 구동되는, 기판 반송 로봇.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 블레이드 승강 수단은, 상기 한 쌍의 블레이드 부재 중 한쪽을 승강 구동하기 위한 유체압 실린더를 갖고,
    상기 한 쌍의 블레이드 부재 중 다른쪽은, 상기 유체압 실린더의 피스톤이 위치하는 측과 반대측에 위치하고 있는, 기판 반송 로봇.
  12. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
    상기 블레이드 승강 수단에 의해서 승강 구동되지 않는 상기 블레이드 부재의 선단부에 설치한 기판 센서를 갖는 기판 검출 수단을 더 구비한, 기판 반송 로봇.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 블레이드 승강 수단에 의해서 승강 구동되는 상기 블레이드 부재의 선단부에 설치한 기판 센서를 갖는 기판 검출 수단을 더 구비한, 기판 반송 로봇.
  14. 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 유지 장치는, 상하 방향으로 배치된 한 쌍의 핸드를 갖고, 상기 한 쌍의 핸드의 각각이 상기 블레이드 부재를 가지며,
    상기 한 쌍의 핸드의 각각은, 서로 상하 간격이 고정된 복수의 상기 블레이드 부재를 갖는, 기판 반송 로봇.
  15. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 기재된 기판 반송 로봇과,
    종류가 상이한 복수의 상기 기판 재치 구조를 구비한 기판 처리 시스템으로서,
    복수의 상기 기판 재치 구조에 있어서의 기판 재치 피치가 동일한, 기판 처리 시스템.
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