TW202213604A - 基板搬送裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種可減少灰塵對基板的附著的基板搬送裝置。實施方式的基板搬送裝置包括:基板搬送用的搬送臂;支柱,角度不動地立設於基體;上鏈節,一端支撐搬送臂,以能夠轉動的方式連結于支柱,並且隨著轉動使搬送臂升降;下鏈節,以能夠以與上鏈節的轉動的軸平行的軸為中心轉動的方式連結于支柱中的較與上鏈節的連結部分靠下方的位置;連接鏈節,以使上鏈節隨著下鏈節的轉動而轉動的方式,能夠轉動地連結於上鏈節及下鏈節;及驅動部,使下鏈節轉動。
Description
本發明涉及一種基板搬送裝置。
基板處理裝置是在半導體或液晶面板等的製造步驟中對晶片或液晶基板等基板進行處理的裝置。基板的處理中例如包括用來形成電路的蝕刻、抗蝕劑剝離、洗淨、乾燥等各種處理。在此種基板處理裝置中,也存在一次性對多塊基板進行處理的情形,但存在從對各基板的處理的均一性或再現性的觀點出發,而對基板一塊一塊地進行處理的情形。將如上所述對基板一塊一塊地進行的處理稱為逐片處理。
另外,為了避免粉塵附著於基板上,而將多塊基板收納於密封的盒子內,在各基板處理裝置間進行基板的搬送。作為所述盒子,例如有前開式傳送盒(Front-Opening Unified Pods,FOUP)。
在進行逐片處理的基板處理裝置中,由於是在一個腔室內對基板一塊一塊地進行處理,故而與一次性處理的情形時相比,處理效率低。因此,在基板處理裝置內沿著水準方向排列配置多個實施各處理步驟的腔室,通過將各腔室中的處理同時實施或連續實施,來提高作業效率。
因此,在上文所述的基板處理裝置中,在盒子與腔室之間搬送基板的基板搬送裝置成為必需。基板搬送裝置從自前一步驟搬送來的盒子中一塊一塊地取出未處理的基板並搬入腔室內,將腔室內結束處理的基板收納至盒子中。
進而,在上文所述的基板處理裝置設置了暫時載置基板的緩衝單元。並且,將在盒子與緩衝單元之間搬送基板的盒子(搬送)用的基板搬送裝置和在交接台與腔室之間搬送基板的腔室(搬送)用的基板搬送裝置分開,由此提高作業效率。
即,盒子用的基板搬送裝置具有包括雙臂的搬送機器人,利用其中一臂從盒子中取出未處理的基板,同時利用另一臂將處理完的基板裝回盒子中。然後,搬送機器人移動到緩衝區,利用另一臂從緩衝區接收處理完的基板,同時利用其中一臂將未處理的基板置於緩衝區。
腔室用的基板搬送裝置具有包括雙臂的搬送機器人,利用其中一臂從緩衝區接收未處理的基板,同時利用另一臂將處理完的基板置於緩衝區。然後,搬送機器人移動到腔室,利用另一臂將處理完的基板從腔室搬出,同時利用其中一臂將未處理的基板搬入腔室內。
進而,作為提高基板處理裝置的生產性的方法,採用如下方式,即通過將腔室上下堆疊配置,而在不擴大裝置的覆蓋區、即佔有面積的情況下增加腔室數。在此種基板處理裝置中,作為腔室用的基板搬送裝置,除了需要使雙臂向水準方向移動的機構以外,還需要使其沿著上下方向移動的機構。
作為此種包括使其沿著上下方向移動的機構的基板搬送裝置,提出了專利文獻1所示的裝置。所述基板搬送裝置是通過重疊的筒狀容器沿著軸方向上下移動而使裝置整體上下伸縮的拉杆式裝置。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平11-87461號公報
[發明所要解決的問題]
為了防止灰塵對基板的附著等,基板處理裝置的室內通過嚴格進行環境管理來提高良率。因此,基板處理裝置的搬送室內構成為利用來自頂部的降流在比基板搬送的高度低的位置進行排氣的無塵室。然而,基板處理裝置的搬送室內的各種機構的動作會導致產生氣流的紊亂。若氣流紊亂,則存在在穩定的降流中排至地面側的灰塵會向上方飛舞而附著於基板的可能性。雖然紊亂的氣流會隨著時間的推移而復原,但是等待其變得穩定會導致處理速度降低。因此,優選為將基板處理裝置的搬送室內的氣流的紊亂抑制為最小限度。
然而,例如在拉杆式基板搬送裝置的情形時,若筒狀容器的移動使得整體伸縮,則內部的容積發生大幅變動。於是,所述筒狀容器作為活塞發揮功能,容器每次上下移動,會從容器彼此的間隙發生吸氣、排氣。即,在整體收縮時,氣體會從內部噴出,在整體伸長時,氣體會流入內部。於是,若使雙臂升降,則基板處理裝置內的氣流大幅紊亂,導致灰塵附著於基板。並且,筒狀的容器在基板處理裝置內所占的體積增大,因此水準方向的移動或上下方向的移動中均容易發生氣流的紊亂。
本發明是為了解決如上所述的課題而完成,其目的在於提供一種可抑制氣流的紊亂而減少灰塵對基板的附著的基板搬送裝置。
[解決問題的技術手段]
本發明包括:基板搬送用的搬送臂;支柱,角度不動地立設於基體;上鏈節,一端支撐所述搬送臂,以能夠轉動的方式連結于所述支柱,並且隨著轉動使所述搬送臂升降;下鏈節,以能夠以與所述上鏈節的轉動的軸平行的軸為中心轉動的方式連結于所述支柱中較與所述上鏈節的連結部分靠下方的位置;連接鏈節,以使所述上鏈節隨著所述下鏈節的轉動而轉動的方式,而以能夠轉動的方式連結於所述上鏈節及所述下鏈節;及驅動部,使所述下鏈節轉動。
[發明的效果]
根據本發明,可獲得能夠抑制氣流的紊亂而減少灰塵對基板的附著的基板搬送裝置。
參照圖式對實施方式的基板搬送裝置及應用所述實施方式的基板搬送裝置的基板處理裝置進行說明。
[基板處理裝置]
首先,參照圖1及圖2對應用本實施方式的基板搬送裝置1的基板處理裝置100的概要進行說明。圖1是表示基板處理裝置100的整體結構的平面圖。圖2是基板搬送裝置1的立體圖。基板處理裝置100包括進行多塊基板處理的腔室141,是對於前一步驟中收容到盒子CA(FOUP)中並搬送而來的多塊基板W,在各腔室141內一塊一塊地進行處理的逐片處理的裝置。基板W例如為圓盤形狀的半導體晶片。作為處理,例如為蝕刻、抗蝕劑剝離、沖洗、洗淨等。但基板W並不限定於此,可以顯示裝置用的基板W等進行逐片處理的各種基板W為物件。
基板處理裝置100包括構成為長方體形狀的處理室110的盒子搭載區120、第一搬送區130、腔室配置區140、第二搬送區150、及附帶區160。
此外,在以下的說明中,將沿著重力的方向設為下方,將與其相反的抵抗重力的方向設為上方。在本實施方式中,基板處理裝置100是以工廠等的水準的地面為下方而設置。另外,將基板處理裝置100的盒子搭載區120側設為前方,將其相反側設為後方。從前方觀察而將左右的水準方向設為寬度方向。
(盒子搭載區)
盒子搭載區120是沿著處理室110的前表面而沿著寬度方向將多個盒子CA配置一列的區域。盒子CA是將多塊水準方向的基板W在以特定的間隔層疊的狀態下收容的殼體。作為盒子CA,可應用通常的FOUP。在盒子搭載區120的各盒子CA的搭載位置設置了開關盒子CA的門的開啟器121。通過未圖示的頂部行駛的機器人將盒子CA搬入盒子搭載區120的各開啟器121的位置或從所述位置搬出。
(第一搬送區)
第一搬送區130包括緩衝單元131、搬送機器人132、及移動機構133,為通過利用移動機構133進行移動的搬送機器人132在盒子CA與緩衝單元131之間搬送基板W的區域。第一搬送區130構成于盒子搭載區120的後方。
緩衝單元131是暫時放置基板W的台。在從正面觀察的左右的位置隔開間隔設置了兩個緩衝單元131。分別將多塊水準方向的基板W在以特定的間隔層疊的狀態下收容到緩衝單元131中。
搬送機器人132是包括分別各握持一塊基板W的兩根臂132a、132b的雙臂結構。臂132a以握持基板W的狀態位於下側,臂132b以握持基板W的狀態位於上側。搬送機器人132以能夠通過移動機構133而沿著盒子CA的排列方向移動的方式設置。作為移動機構133,例如使用線性引導件。
搬送機器人132的下側的臂132a從盒子CA中取出未處理的基板W並回轉,移動至緩衝單元131而收容基板W。另外,上側的臂132b從緩衝單元131中取出處理完的基板W並回轉,移動至盒子CA而送回基板W。下側的臂132a搬送未處理的基板W、上側的臂132b搬送處理完的基板W的原因在於防止某些構件到達處理完的基板W上而灰塵等附著於其上。
(腔室配置區)
腔室配置區140是配置了進行各種處理的多個腔室141的區域。各腔室141包括通過擋板開關的開口141a、載置被處理的基板W的載置台141b。此外,省略對向基板W供給處理液的噴嘴等各腔室141內進行處理所需的結構的說明。各腔室141對載置於載置台141b的一塊基板W進行處理。
另外,腔室141沿著前後方向排列多個,且沿著寬度方向配置兩列,在兩列之間隔開用於第二搬送區150的間隔。進而,從前面觀察,腔室141在左側配置上下兩段,在右側配置上下三段(參照圖8)。各腔室141以開口141a面向第二搬送區150的方向配置。
(第二搬送區)
第二搬送區150是配置本實施方式的基板搬送裝置1,並在緩衝單元131與腔室141之間、腔室141彼此之間搬送基板W的區域。基板搬送裝置1包括雙臂結構的搬送臂2,所述雙臂結構的搬送臂2包括上臂22與下臂23。搬送臂2利用上臂22從緩衝單元131搬出未處理的基板W,同時利用下臂23將處理完的基板W搬入緩衝單元131中。另外,搬送臂2利用下臂23將處理完的基板W從腔室141中搬出,同時利用上臂22將未處理的基板W搬入腔室141中。
基板搬送裝置1以能夠通過移動機構151而在緩衝單元131與腔室141之間移動的方式設置。移動機構151是包括直軌151a、及移動基座151b的線性引導件。直軌151a是設置於處理室110的底部而沿著前後方向延伸的導軌。移動基座151b支撐基板搬送裝置1,沿著直軌151a而以能夠在前後方向上往返移動的方式設置。
(附帶區)
附帶區160設置於處理室110的後部。附帶區160收容供液裝置161與控制裝置162。供液裝置161向腔室141供給例如蝕刻液、抗蝕劑剝離液、沖洗液、洗淨液等各種處理液。控制裝置162是包括運算裝置、存儲裝置、信號發送接收裝置、輸入輸出裝置等的電腦。控制裝置162通過執行存儲於存儲裝置中的基板處理資訊或各種程式等來控制基板處理裝置100的各部。
此外,如上所述的基板處理裝置100的處理室110的內部構成為無塵室。即,雖然未圖示,但在處理室110的頂部設置了風機過濾單元(Fan Filter Unit,FFU)。FFU在風機的下游設置超高效空氣(Ultra-Low Penetration Air,ULPA)篩檢程式,使經由ULPA篩檢程式被淨化的空氣產生流向下方的降流。在處理室110的底部設置了第一搬送區130及第二搬送區150的專用排氣口。因此,將處理室110內的氣體與灰塵一起從處理室110的底部的排氣口排出。另外,第一搬送區130及第二搬送區150相較於外部而被保持為正壓。
進而,在設置了處理室110的工廠內也形成了由FFU引起的降流,通過地下的排氣設備經由設置於地面的格柵對工廠內進行排氣。
[基板搬送裝置]
參照圖2~圖6對本實施方式的基板搬送裝置1的詳情進行說明。如圖2所示,基板搬送裝置1包括搬送臂2、升降鏈節3、驅動部4。如上所述,搬送臂2進行與緩衝單元131之間的基板W的更換及與腔室141之間的基板W的更換。升降鏈節3根據腔室141的高度使搬送臂2升降。驅動部4驅動升降鏈節3。以下,對各部進行詳細說明。
(搬送臂)
搬送臂2包括工作臺21、上臂22、下臂23、及臂座24。工作臺21是以頂面成為水準方向的方式配置的台。工作臺21的頂面為在其外緣內容納水準方向的基板W的大小。例如,工作臺21的寬度為與基板W的直徑相等或稍長的程度。所謂稍長是距基板W的外緣為數cm以內的長度。另外,工作臺21由下臂23(下文所述的濕臂)所保持,作為用以防止液體從覆液狀態的基板W落至移動機構151的接水器發揮功能。
上臂22、下臂23是握持基板W的臂。上臂22、下臂23為共通的結構,包括驅動臂25、連結部26、握持臂27。驅動臂25的一端以能夠以垂直方向的軸為中心而沿著水平方向轉動的方式支撐於工作台21。下文對能夠轉動的範圍等的詳情進行說明。驅動臂25由未圖示的馬達驅動而轉動。連結部26以能夠以垂直方向的軸為中心而沿著水平方向轉動的方式連結于驅動臂25的另一端。
握持臂27安裝於連結部26,以能夠與連結部26一起沿著水準方向轉動的方式設置。握持臂27包括可動壓板27a、梁部27b及固定壓板27c。可動壓板27a包括與基板W的緣接觸分離的一對爪。可動壓板27a通過未圖示的氣缸沿著爪與基板W的緣接觸分離的方向移動。
梁部27b是從連結部26起越過基板W的上方向相反側延伸的一對棒狀構件。固定壓板27c被固定于梁部27b的前端,在與可動壓板27a相向的位置包括與基板W的緣相接的一對爪。可動壓板27a通過移動至所述爪與基板W的緣相接的位置而成為在與固定壓板27c的爪之間握持基板W的握持位置(參照圖7的(C))。另外,可動壓板27a通過移動至所述爪與基板W的緣分離的位置而成為釋放基板W的釋放位置(參照圖7的(B))。
另外,如上所述,上臂22、下臂23在將握持臂27所握持的基板W容納至工作臺21的頂面的外緣內的收容位置與從工作臺21向寬度方向偏移而實現與外部的交接的交接位置之間移動。
即,如圖2及圖3所示,上臂22、下臂23各自的驅動臂25的驅動軸配置於工作臺21的前後的端部且為寬度方向的中央。如圖3所示,在互相的驅動臂25的長度方向成為前後方向時,上臂22與下臂23以上臂22為上、下臂23為下的方式設置互不干擾的間隙而上下重合。此時,上臂22、下臂23的驅動臂25及握持臂27全部上下重合排列。由此,上臂22、下臂23成為握持臂27所握持的基板W在俯視下容納於工作臺21的外緣內的收容位置。
此外,上臂22可用作搬送處理完的基板W的搬送臂,下臂23可用作搬送未處理的基板W的臂。另外,上臂22可作為搬送表面乾燥的狀態的基板W的幹臂發揮功能,下臂23可作為搬送表面覆液的狀態的基板W的濕臂發揮功能。即,是為了防止處理後覆液狀態的基板W的液體滴下而附著於未處理的基板W。
另外,雖然未圖示,但在驅動臂25的內部固定有與驅動軸同軸的滑輪,在連結部26的內部固定有與連結軸同軸的滑輪。在這些滑輪之間架設了正時皮帶。因此,若處於收容位置的驅動臂25轉動,則所述轉動經由正時皮帶被傳遞至連結部26,使得握持臂27與連結部26一起轉動。於是,如圖2所示,驅動臂25及握持臂27以消除互相的重合的方式沿著寬度方向展開,而以直線狀延伸,成為基板W從工作臺21的外緣的內側偏離而實現與外部的交接的交接位置。
此外,本實施方式的上臂22、下臂23通過如上所述的驅動臂25的轉動而能夠向從前方觀察的左方向或右方向延伸,在左右兩個方向上包括交接位置(參照圖8、圖9)。即,上臂22、下臂23以驅動臂25的軸為中心,最大具有左右180°的轉動範圍。
臂座24是從下方支撐工作臺21的構件。在臂座24設置了使上臂22與下臂23一體升降的升降機構。即,在臂座24固定有能夠沿著上下方向移動的升降軸24a的上端,通過升降機構使所述升降軸24a沿著上下方向移動,而使上臂22與下臂23、工作臺21升降。
臂座24的升降對於緩衝單元131或腔室141內握持臂27載置基板W時的下降、提升基板W時的上升而言為必需。雖然未圖示,但升降機構可使用氣缸、齒輪機構、滾珠螺杆機構等。
此外,上臂22、下臂23的收容位置與交接位置之間的動作、握持臂27的釋放位置與握持位置之間的動作、臂座24的升降動作是由所述控制裝置162所控制。
(升降鏈節)
升降鏈節3包括基體31、支柱32、上鏈節33、下鏈節34、及連接鏈節35。基體31是支撐基板搬送裝置1的整體的構件。基體31被固定於移動基座151b,或與移動基座115b一體地構成。支柱32是角度不動地立設於基體31的構件。本實施方式的支柱32是以預先確定的特定的角度立起的角柱狀構件。在本實施方式中,所述角度為上端稍向後方傾倒的角度。
上鏈節33的一端支撐搬送臂2,以能夠轉動的方式連結于支柱32,並隨著轉動使搬送臂2升降。上鏈節33的轉動的軸為寬度方向(參照圖4及圖5)。上鏈節33是相較於前後方向而寬度方向更薄的板狀的長條構件。上鏈節33的前端以能夠轉動的方式連結於搬送臂2的臂座24的後端。上鏈節33越過與支柱32的連結部分而向後方延伸。
另外,在上鏈節33的上方以與上鏈節33平行的方式設置了輔助鏈節33a。輔助鏈節33a是相較於前後方向而寬度方向更薄的板狀的長條構件。輔助鏈節33a的前端以能夠轉動的方式連結於臂座24的後端,並且後端以能夠轉動的方式連結于支柱32。
下鏈節34的前端以能夠以與上鏈節33的轉動的軸平行的軸為中心轉動的方式連結于支柱32中的與上鏈節33的連結部分的下方。下鏈節34是相較於前後方向而寬度方向更薄的板狀的長條構件。下鏈節34與上鏈節33平行。
連接鏈節35的兩端以上鏈節33隨著下鏈節34的轉動而轉動的方式,而以能夠轉動的方式連結於上鏈節33及下鏈節34的後端。連接鏈節35是相較於前後方向而寬度方向更薄的板狀的長條構件。
支柱32、上鏈節33、下鏈節34及連接鏈節35構成以支柱32為靜止節、以上鏈節33為從動節、以下鏈節34為原動節、以連接鏈節35為中間節的四節鏈節。在本實施方式中,包括支柱32、上鏈節33、下鏈節34及連接鏈節35的四節鏈節是相向的軸間的距離相等且平行的平行鏈節。進而,支柱32、上鏈節33、輔助鏈節33a及臂座24也構成平行鏈節。
在以下的說明中,如圖4及圖5所示,將原動節的下鏈節34與支柱32的連結部分的軸設為軸A,將從動節的上鏈節33與支柱32的連結部分的軸設為軸B。另外,將原動節的下鏈節34與連接鏈節35的連結部分的軸設為軸C,將從動節的上鏈節33與連接鏈節35的連結部分的軸設為軸D。另外,將支柱32與輔助鏈節33a的連結部分的軸設為軸E,將上鏈節33與臂座24的連結部分的軸設為軸F,將輔助鏈節33a與臂座24的連結部分的軸設為軸G。此外,這些軸A~軸G表示轉動的中心,並不表示構件。下文對連結部分的具體結構進行說明。
如圖4及圖5所示,通過下鏈節34以軸A為中心轉動,連接鏈節35一面以軸C為中心轉動一面升降,因此軸D升降。由此,上鏈節33以軸B為中心轉動而搬送臂2升降。例如從圖4所示的側面觀察,若下鏈節34順時針轉動,則如圖5所示,搬送臂2上升。若從圖5的狀態起,下鏈節34逆時針轉動,則如圖4所示,搬送臂2下降。
即使通過上鏈節33轉動而改變角度,軸F與軸G之間的節、軸B與軸E之間的節也角度不動地維持互相的平行。因此,搬送臂2的角度維持為工作臺21的頂面為水準的狀態。因此,即使改變搬送臂2的高度,由上臂22、下臂23所握持、搬送的基板W也可始終維持水準。
另外,在連接鏈節35設置了砝碼36。砝碼36的重量優選為以將軸B設為支點而與搬送臂2匹配的方式選擇。由此,可減小從一個移動端向另一個移動端移動時的啟動時所要求的力。
進而,如以圖3的α、β、γ作為切斷面的截面圖即圖6的(A)、圖6的(B)、圖6的(C)所示,所述升降鏈節3的內部以氣體能夠流通的方式連通。另外,在升降鏈節3設置了用以從驅動部4側、即下方排氣的排氣口37。
更具體而言,支柱32、上鏈節33、下鏈節34、連接鏈節35、輔助鏈節33a是內部中空的方筒形狀。另外,用以將這些方筒連接而實現以軸A~軸G為中心的轉動的連結部分是通過在固定於連結物件的一者的內部中空的外筒38介置軸承38b而使固定於連結物件的另一者的內部中空的內筒39通過而構成。在各外筒38及內筒39形成了與支柱32、上鏈節33、下鏈節34、連接鏈節35、輔助鏈節33a的內部連通的多個通氣孔38a、39a。另外,各方筒與外筒38及內筒39的連接部分的間隙為利用階差或槽使路徑彎曲的迷宮結構,且與外部連通。
排氣口37與支柱32的內部連通而設置于支柱32中的軸B的下方。雖然未圖示,但經由柔性管在排氣口37連接了進行排氣的排氣裝置。
(驅動部)
如圖2、圖4及圖5所示,驅動部4包括線性運動機構41、轉換部42。線性運動機構41為包括線性運動部41b的機構,所述線性運動部41b由驅動源41a所驅動,而沿著與上鏈節33及下鏈節34的轉動的軸正交的方向以直線狀往返移動。此外,驅動部4配置於比對基板W進行處理的腔室141的開口更低的位置(參照圖8)。
本實施方式的線性運動機構41是固定於基體31的線性引導件。即,線性運動機構41是包括作為驅動源41a的馬達與滾珠螺杆、螺母、導軌及滑塊而構成。滾珠螺杆及導軌沿著前後方向設置,螺母螺合於螺旋軸。在螺母上固定有滑塊,通過利用伺服馬達使螺旋軸進行軸旋轉,使滑塊沿著在前後方向上延伸的導軌移動,滑塊在前後方向上直線移動。所述滑塊為線性運動部41b。此外,伺服馬達通過皮帶將以前後方向為軸的軸(shaft)的轉動傳遞至滾珠螺杆。
此外,如上所述,通過設置於連接鏈節35的砝碼36可減小線性運動部41b從移動端啟動時所要求的力,因此對馬達所要求的輸出較低即可。因此,能夠將驅動源41a進行小型化,同時可減少起塵。
如圖4所示,驅動源41a配置於線性運動部41b的一對移動端中遠離搬送臂2一側、即後端側。另外,在搬送臂2處於下方的移動端的情形時,線性運動部41b處於遠離搬送臂2一側的移動端、即後端。進而,驅動源41a配置於線性運動機構41的設置面側、即下方。
轉換部42將線性運動部41b與下鏈節34連接,將線性運動部41b的移動轉換為下鏈節34的轉動。本實施方式的轉換部42為L字形的搖動臂42a(參照圖2)。搖動臂42a的下端以能夠轉動的方式連結於線性運動部41b,上端橫跨線性運動機構41而連結于支柱32與下鏈節34的連結部。搖動臂42a的下端以能夠隨著線性運動部41b的直線移動而以軸A為中心轉動的方式設置。
但搖動臂42a在與線性運動部41b的連結部分中以能夠相對於線性運動部41b而沿著轉動的半徑方向伸縮的方式設置。因此,可實現線性運動部41b以直線狀移動,並且搖動臂42a轉動。此外,也可以為如下結構:搖動臂42a不伸縮,而搖動臂42a與線性運動部41b的連結部分中的軸沿著搖動臂42a在上下方向上移動。由此,搖動臂42a與線性運動部41b的連結部分至軸A的距離越靠近線性運動部41b的一對移動端越長,越靠近一對移動端的中央越短。即,越靠近線性運動部41b的移動端,轉動半徑越長,越成為中央,轉動半徑越短。
通過如以上的線性運動機構41,如圖4所示,若使線性運動部41b向後端移動,則搬送臂2下降。如圖5所示,若線性運動部51b向前端移動,則搬送臂2上升。因此,通過使線性運動部41b向前端與後端的哪一個位置移動,可決定搬送臂2的高度。
此外,驅動部4的驅動源的啟動、停止、速度、動作時機等是由所述控制裝置162所控制。即,通過控制裝置162來控制搬送臂2的高度、升降速度。
[動作]
對如以上的基板處理裝置100及基板搬送裝置1的動作進行說明。
(搬送臂的升降動作)
首先,以下對為了使上臂22、下臂23的高度與腔室141的開口的高度匹配而使搬送臂2升降的動作進行說明。如圖4所示,在搬送臂2處於最下端的情形時,線性運動部41b處於後端。
從所述狀態起,若驅動源41a運行而使線性運動部41b向前方移動,則搖動臂42a向前方轉動,由此使得下鏈節34以軸A為中心轉動而落下。於是,通過軸C連結於下鏈節34的連接鏈節35下降,同時上鏈節33的後端的軸D下降,因此上鏈節33以軸B為中心轉動,上鏈節33的前端的搬送臂2上升。線性運動部41b到達前端後,如圖5所示那樣搬送臂2來到上方的移動端。
繼而,若驅動源41a反方向運行而使線性運動部41b向後方移動,則搖動臂42a向後方轉動,下鏈節34以軸A為中心轉動而立起,因此,通過軸C連結於下鏈節34的連接鏈節35上升。於是,上鏈節33的後端的軸D與連接鏈節35一起上升,因此上鏈節33以軸B為中心轉動,而上鏈節33的前端的搬送臂2下降。線性運動部41b到達後端後,如圖4所示,搬送臂2來到下方的移動端。
在搬送臂2在上下的移動端間移動的期間,通過包括輔助鏈節33a在內的平行鏈節將工作臺21的上表面及上臂22、下臂23維持為水準狀態。另外,如上所述,在線性運動部41b靠近前後的移動端時,轉換部42的轉動延遲,因此上升及下降的速度降低。因此,在與腔室141的開口對準時,即使不調整速度,速度也會降低,從而以適於位置對準的速度緩慢移動。
(排氣動作)
在進行如上所述的升降動作的期間,利用連接於排氣口37的排氣裝置進行排氣。即,將經由通氣孔38a、通氣孔39a連通的支柱32、上鏈節33、下鏈節34、連接鏈節35、輔助鏈節33a、外筒38及內筒39的內部的空氣從下方的排氣口37排出。由此,從動作部分產生的灰塵不會流出至基板處理裝置100內部,而是被排出至外部。基板處理裝置100內部的空氣在多個連結部分中經由成為迷宮結構的微小間隙流入,因此不存在集中從一處大的開口吸入的情況,氣流的紊亂也少。
(基板的交接動作)
其次,對基板搬送裝置1在緩衝單元131與腔室141之間交接基板W的動作進行說明。首先,如基板處理裝置100中的說明那樣,將由搬送機器人132從盒子CA取出的未處理的基板W收容至緩衝單元131中。另外,基板搬送裝置1的下臂23握持腔室141中處理完的基板W。
如圖1所示,基板搬送裝置1通過移動機構151而向前方移動,搬送臂2來到緩衝單元131的旁邊。利用驅動部4使下臂23的高度與緩衝單元131收容未處理的基板W的高度相匹配。下臂23從收容位置變為交接位置,如圖7的(A)所示,使握持臂27移動到緩衝單元131的未處理的基板W的上方。
通過升降軸24a下降,將可動壓板27a設為釋放位置的握持臂27下降,而如圖7的(B)所示,基板W進入可動壓板27a與固定壓板27c之間。在所述狀態下,如圖7的(C)所示,可動壓板27a移動而成為握持位置,由此利用可動壓板27a的爪與固定壓板27c的爪握持基板W的緣部。然後,如圖7的(D)所示,升降軸24a上升後,下臂23返回到收容位置。
另外,驅動部4使上臂22的高度與緩衝單元131的空位置相匹配。然後,上臂22從收容位置變為交接位置,由此如圖7的(D)所示,使上臂22所握持的處理完的基板W向緩衝單元131的空位置移動。如圖7的(C)所示,使升降軸24a下降,並使握持臂27下降,而如圖7的(B)所示,將可動壓板27a設為釋放位置,由此將基板W釋放。然後,如圖7的(A)所示,升降軸24a上升後,上臂22返回到收容位置。
繼而,如圖8及圖9所示,基板搬送裝置1通過移動機構151而向後方移動,搬送臂2到達應處理的腔室141的旁邊。如圖8所示,通過驅動部4使上臂22的高度與腔室141的開口141a相匹配,而如圖9所示,上臂22從收容位置變為交接位置,由此將握持臂27從開口141a插入腔室141內。此外,圖8表示將握持臂27插入上方的腔室141、下方的腔室141中的全部狀態,但實際上可同時插入最多兩根握持臂27。於是,如圖7的(A)所示,握持臂27來到處理完的基板W的上方。其後,如圖7的(B)~圖7的(D)所示,握持基板W的握持臂27上升後,上臂22返回到收容位置。
另外,驅動部4使下臂23的高度與腔室141的開口141a的位置相匹配。然後,下臂23從收容位置變為交接位置,由此如圖7的(D)所示,使下臂23所握持的未處理的基板W移動至腔室141內。其後,如圖7的(C)~圖7的(A)所示,握持臂27下降,將可動壓板27a設為釋放位置,由此在將基板W載置於載置台141b後,握持臂27上升,下臂23返回到收容位置。
另外,基板搬送裝置1將腔室141中結束處理的基板W搬出後,可將其搬入其他腔室141中,而進行其他處理。例如,可在一個腔室141中進行洗淨處理後,在其他腔室141中進行乾燥處理。在此種情形時,可將上臂22用作幹臂,將下臂23用作濕臂。例如,利用作為濕臂的下臂23將覆液的基板W搬送至進行乾燥的腔室141中,並利用作為幹臂的上臂22搬送結束乾燥處理的基板W。進而,基板搬送裝置1由於上臂22、下臂23分別在左右兩個方向上具有交接位置,故而也可以將一個腔室141中結束處理的基板W搬出,並將其搬入相向的其他腔室141中,由此依序進行處理。
[效果]
(1)本實施方式的基板搬送裝置1包括:基板搬送用的搬送臂2;支柱32,角度不動地立設於基體31;上鏈節33,一端支撐搬送臂2,以能夠轉動的方式連結于支柱32,並且隨著轉動使搬送臂2升降;下鏈節34,以能夠以與上鏈節33的轉動的軸平行的軸為中心轉動的方式連結于支柱32中的較與上鏈節33的連結部分靠下方的位置;連接鏈節35,以使上鏈節33隨著下鏈節34的轉動而轉動的方式,而以能夠轉動的方式連結於上鏈節33及下鏈節34;及驅動部4,使下鏈節34轉動。
驅動部4成為灰塵的產生源,但在本實施方式中,所述驅動部4配置于下方,用以使搬送臂2升降的動作部分僅為配置于上方的四節鏈節的機構。因此,不會如拉杆式基板搬送裝置那樣每次升降就從筒狀容器彼此的間隙產生吸氣、排氣。因此,可減少降流的氣流的紊亂引起的灰塵對基板W的附著。例如,如上所述,通過將各鏈節設為寬度方向比前後方向更薄的板狀構件,而可進一步抑制轉動引起的氣流的紊亂。
另外,用以使搬送臂2升降的驅動部4僅為下方的一處,因此與對每根轉動的軸設置成為灰塵的產生源的馬達進行驅動的情形相比,也可以減少灰塵的產生。即,在對每根轉動的軸設置馬達的情形時,馬達的數量增多導致灰塵的產生量增多。另外,若在基板W或腔室141的開口141a的附近也存在馬達,則灰塵附著於基板W的可能性提高。進而,由於馬達的重量大,故而為了具有支撐設置于上方的軸的馬達的剛性,必須使主體部分非常粗,並且設置于下方的軸的馬達必須使用輸出更大且更重的馬達。因此,灰塵的產生量也增多。在本實施方式中,也可以減少驅動源41a的數量,所需的輸出少也無妨,因此可以抑制灰塵的產生。
進而,由於上鏈節33及下鏈節34的轉動的軸為互相平行的四節鏈節,故而可減小寬度方向的所需空間。例如,在拉杆式基板搬送裝置的情形時,登頂部搭載了雙臂的圓筒形狀的容器的大小佔有上方至下方的空間。另外,在對每根轉動的軸設置馬達的情形時,如上所述,必須使主體變粗,同時必須增大下方的馬達,因此整體所需的空間增大。在本實施方式中,可利用構成節的細長構件構成四節鏈節,因此可減少所需空間。例如,如上所述,通過將各鏈節設為寬度方向比前後方向更薄的板狀構件,而可減少寬度方向的所需空間。
(2)驅動部4包括:線性運動機構41,包括線性運動部41b,所述線性運動部41b由驅動源41a所驅動,而沿著與上鏈節33及下鏈節34的轉動的軸正交的水準方向以直線狀往返移動;及轉換部42,將線性運動部41b與下鏈節34連接,將線性運動部41b的移動轉換為下鏈節34的轉動。
如上所述,由於將成為灰塵的產生源的驅動源41a配置于下方,線性運動部41b沿著水準方向移動,故而不易產生朝向上方的灰塵。因此,可減少灰塵對基板W的附著。線性運動部41b的移動引起的灰塵的產生也成為下方的水準方向,因此可抑制對上方的影響。另外,通過將線性運動部41b的移動方向設為與上鏈節33及下鏈節34的軸正交的方向,可減小與軸平行的寬度方向的空間。進而,僅通過控制直線上的線性運動部41b的位置便可調整搬送臂2的高度,因此變得容易控制。
(3)驅動源41a配置於線性運動部41b的一對移動端中遠離搬送臂2一側的移動端。雖然驅動源41a為灰塵的最大的產生源,但由於處於遠離搬送臂2的位置,故而可減少灰塵對基板W的附著。
(4)在搬送臂2處於下方的移動端的情形時,線性運動部41b處於遠離搬送臂2一側的移動端。因此,搬送臂2不易受到由線性運動部41b的移動產生的灰塵的影響,而可減少灰塵對基板W的附著。
(5)包括支柱32、上鏈節33、下鏈節34、連接鏈節35及這些的連結部分而構成的升降鏈節3的內部以氣體能夠流通的方式互相連通,包括用來從驅動部4側將升降鏈節3的內部進行排氣的排氣口。因此,可將從升降鏈節3中的可動部分產生的灰塵從內部排出,因此可減少灰塵對基板W的附著。
(6)驅動部4配置於比對基板W進行處理的腔室141的開口更低的位置。因此,可減少灰塵對相對於腔室141搬入、搬出的基板W的附著。
(7)驅動部4通過單一的驅動源41a來驅動線性運動部41b。因此,可通過抑制用來使搬送臂2升降的驅動源41a的數量,減少灰塵的產生原因的數量,而減少灰塵對基板W的附著。
(8)搬送臂2包括:一對上臂22、下臂23,以能夠沿著水準方向轉動的方式設置,被收容至上下重合的位置。因此,可減小搬送臂2的寬度方向的空間,而可抑制搬送臂2升降時由氣流的紊亂引起的灰塵的產生。另外,搬送臂2的寬度為容納基板W的空間即可,因此可縮窄為了供基板搬送裝置1移動而沿著腔室141的排列方向的搬送空間。
例如,在本實施方式中,通過使上臂22、下臂23能夠180°移動,而無需使上臂22、下臂23的搭載部分沿著水準方向回轉的空間,可實現相向的腔室141間的基板W的交接。因此,無需使搬送臂2轉動,而可如圖9的d1所示那樣縮窄第二搬送區150的寬度。另一方面,在圖10所示的雙臂結構的基板搬送裝置T的情形時,于在相向的腔室141間進行基板W的交接的情形時,必須使搭載雙臂的部分的整體回轉。因此,如d2所示,第二搬送區150的寬度增大。
(其他實施方式)
本發明並不限定於所述實施方式,也包含下述所示的其他實施方式。另外,本發明也包含將所述實施方式及下述其他實施方式全部組合或組合任一者而成的形態。進而,可在不脫離發明範圍的範圍內對這些實施方式進行各種省略或置換、變更,其變形也包含于本發明中。
例如,如上所述,可減小第二搬送區150的寬度方向的空間,因此如圖11所示,即使在第二搬送區150配置兩列基板搬送裝置1,也可以減小d3所示的寬度的增大。在所述情形時,各列基板搬送裝置1在與相鄰列的腔室141之間進行基板W的交接。
另外,也可以由線性馬達構成線性運動機構41。即,可將驅動源41a設為線性馬達,將線性運動部41b設為通過線性馬達進行直線移動的滑塊。由此,可減少滑動部位,因此可進一步減少灰塵的產生。另外,也可以通過對搬送臂2的可動部分也進行排氣,而防止灰塵向基板處理裝置100內流出。此外,搬送臂2只要為能夠握持、釋放基板W並搬送的結構,則並不限定於所述形態。臂的數量可為單根,也可為多根。
1、T:基板搬送裝置
2:搬送臂
3:升降鏈節
4:驅動部
21:工作臺
22:上臂
23:下臂
24:臂座
24a:升降軸
25:驅動臂
26:連結部
27:握持臂
27a:可動壓板
27b:梁部
27c:固定壓板
31:基體
32:支柱
33:上鏈節
33a:輔助鏈節
34:下鏈節
35:連接鏈節
36:砝碼
37:排氣口
38:外筒
38a、39a:通氣孔
38b:軸承
39:內筒
41:線性運動機構
41a:驅動源
41b、51b:線性運動部
42:轉換部
42a:搖動臂
100:基板處理裝置
110:處理室
115b、151b:移動基座
120:盒子搭載區
121:開啟器
130:第一搬送區
131:緩衝單元
132:搬送機器人
132a、132b:臂
133、151:移動機構
140:腔室配置區
141:腔室
141a:開口
141b:載置台
150:第二搬送區
151a:直軌
160:附帶區
161:供液裝置
162:控制裝置
CA:盒子
W:基板
圖1是表示應用了實施方式的基板搬送裝置的基板處理裝置的整體結構的平面圖。
圖2是實施方式的基板搬送裝置且搬送臂處於下降端的情形時的立體圖。
圖3是實施方式的基板搬送裝置且搬送臂處於上升端的情形時的立體圖。
圖4是實施方式的基板搬送裝置且搬送臂處於下降端的情形時的側面圖。
圖5是實施方式的基板搬送裝置且搬送臂處於上升端的情形時的側面圖。
圖6的(A)~圖6的(C)是在圖3的α面、β面、γ面處切斷的截面圖。
圖7的(A)~圖7的(D)是表示握持臂的動作的說明圖。
圖8是表示基板相對於腔室的搬入、搬出動作的正面圖。
圖9是表示基板相對於腔室的搬入、搬出動作的平面圖。
圖10是表示回轉型臂的例子的平面圖。
圖11是表示將基板搬送裝置設為兩列的形態的平面圖。
1:基板搬送裝置
2:搬送臂
22:上臂
23:下臂
100:基板處理裝置
110:處理室
120:盒子搭載區
121:開啟器
130:第一搬送區
131:緩衝單元
132:搬送機器人
132a、132b:臂
133、151:移動機構
140:腔室配置區
141:腔室
141a:開口
141b:載置台
150:第二搬送區
151a:直軌
160:附帶區
161:供液裝置
162:控制裝置
CA:盒子
W:基板
Claims (8)
- 一種基板搬送裝置,其特徵在於包括: 基板搬送用的搬送臂; 支柱,角度不動地立設於基體; 上鏈節,一端支撐所述搬送臂,以能夠轉動的方式連結于所述支柱,並且隨著轉動使所述搬送臂升降; 下鏈節,以能夠以與所述上鏈節的轉動的軸平行的軸為中心轉動的方式連結于所述支柱中較與所述上鏈節的連結部分靠下方的位置; 連接鏈節,以使所述上鏈節隨著所述下鏈節的轉動而轉動的方式,能夠轉動地連結於所述上鏈節及所述下鏈節;及 驅動部,使所述下鏈節轉動。
- 如請求項1所述的基板搬送裝置,其特徵在於: 所述驅動部包括: 線性運動機構,包括線性運動部,所述線性運動部由驅動源所驅動,沿著與所述上鏈節及所述下鏈節的轉動的軸正交的方向而呈直線狀往返移動;及 轉換部,將所述線性運動部與所述下鏈節連接,將所述線性運動部的移動轉換為所述下鏈節的轉動。
- 如請求項2所述的基板搬送裝置,其特徵在於: 所述驅動源配置於所述線性運動部的一對移動端中距所述搬送臂較遠一側的移動端。
- 如請求項2或3所述的基板搬送裝置,其特徵在於: 在所述搬送臂處於下方的移動端的情形時,所述線性運動部處於距所述搬送臂較遠一側的移動端。
- 如請求項2或3所述的基板搬送裝置,其特徵在於: 所述驅動部通過單一的驅動源來驅動所述線性運動部。
- 如請求項1至3 中任一項所述的基板搬送裝置,其特徵在於: 包括所述支柱、所述上鏈節、所述下鏈節、所述連接鏈節及這些的連結部分而構成的升降鏈節的內部以氣體能夠流通的方式互相連通, 包括用來從所述驅動部側將所述升降鏈節的內部進行排氣的排氣口。
- 如請求項1至3 中任一項所述的基板搬送裝置,其特徵在於: 所述驅動部配置於比對所述基板進行處理的腔室的開口更低的位置。
- 如請求項1至3 中任一項所述的基板搬送裝置,其特徵在於: 所述搬送臂包括: 一對上臂、下臂,以能夠沿著水準方向轉動的方式設置,被收容至上下重合的位置。
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