WO2006115157A1

WO2006115157A1 - カセット搬送システム

Info

Publication number: WO2006115157A1
Application number: PCT/JP2006/308280
Authority: WO
Inventors: Fumio Sakiya; Katsunori Sakata
Original assignee: Rorze Corporation
Priority date: 2005-04-22
Filing date: 2006-04-20
Publication date: 2006-11-02
Also published as: JPWO2006115157A1; KR100945983B1; TWI392049B; JP4805258B2; TW200703544A; KR20080004619A

Description

明細書

カセット搬送システム

技術分野

[0001] 本発明は、工場等の施設内において物品を搬送する搬送システムに関する。特に

、高清浄な環境下において、各種処理がなされる半導体製造用基板等の高清浄物品をカセットに収納して搬送するのに適するカセット搬送システムに関するものである

。尚、本明細書では、搬送対象物品として電子部品である LCDの基板をカセットに収納して運搬する例を用いて説明するが、これは例示であり、本発明の適用範囲を限定するものではない。

背景技術

[0002] 一般に半導体の製造行程では塵埃を嫌うため、 LCDや半導体ウェハ等の基板の搬送やその加工処理等の製造は高清浄な環境、 V、わゆるクリーンルームで行われる。従来技術においては、これらの基板をカセット内に収納して、 AGV(Automatic Gui ded Vehicle:自走式運搬車）によりカセット単位で運搬している。これらのカセットには、密封式のカセットとオープン形式のカセットがある。密封式のカセットは基板への塵埃の付着をできるだけ抑制することができるが、重量が重くなること及び振動による基板の破損の危険が大きいこと等の問題もあり、ガラス基板や大型基板では採用されておらず、主として 300mm以下のウェハの運搬に採用されている。ガラス基板ゃ大型の基板を収納するカセットでは、一般的にオープンカセットが使用されている。

[0003] AGVにより目的の処理装置まで運搬されたカセットは、処理装置の前に設けられたカセット載置台（ロードポート）上に載置される。その後、公知のスカラ型ロボットにより、載置台上に載置されたカセットの中から一枚ずつ基板が取出され、各処理装置内部へ搬入される。処理装置内部に搬入された基板は、処理装置内で所定の加工処理が行われる。加工処理が終わると、処理装置力基板からが取り出されて、カセット内に収納密封されて、次の目的地 (処理装置または収納室）に搬送される。

[0004] また、特許文献 1には、所定の場所に載置されたカセットから基板を取り出し、目的の処理装置に搬送する搬送システムが開示されている。この搬送システムでは、搬送装置自体にスカラロボットが設けられており、該スカラロボットによりカセットから基板を取り出して、基板を搬送装置上の所定の載置台に載置する。基盤を載置した搬送装置が目的の基板処理装置まで移動すると、搬送装置のスカラロボットにより載置台上の基板を持ち上げ、基板処理装置内に移動させて、基板の搬送を終了する。このように搬送装置自体に 1台のスカラロボットを設けることにより、基板処理装置毎にスカラ型ロボッ卜を設置することが不要となる。

[0005] 特許文献 1 :特開 2001— 168169号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] しかし、最近では処理対象となる基板の大型化が進み、例えば、第 6世代の液晶基板の製造工場では、約 1500 X 1800ミリの大型基板を使用している。このような製造ェ場では、薄膜形成前の洗浄工程、薄膜形成工程、レジスト塗布工程等の各種処理を行うために、このような大型基板を、処理工程に応じて必要な場所 (処理装置の配置されている場所）に移動しなければならない。

[0007] このように搬送する基板が大型化するとその基板を収納するカセットも大型化する。

大型化したカセットを従来の AGVで搬送するためには、 AGVのカセット載置台のサィズが大きくなるだけでなぐ AGVに搭載されるロボットアームも大型化し、 AGV全体が巨大化する。このように AGVが巨大化すると、 AGVの重量が増えるため、それを支えて搬送する搬送路を含む搬送システム全体が巨大化する。 AGVの重量が増えると、それを支えて搬送する搬送機構の耐久性、高出力の駆動装置が求められるので、装置全体がますます大型化する。それだけでなぐ従来技術により大型化した重量基板を搬送すると、摺動摩擦の増大による塵埃の増加も問題となる。このように、半導体製造工程においては、基板が大型化に伴い、解決すべき種々の問題が存在する。

[0008] カセット内の大型基板の収容枚数をできるだけ少なくしてカセット全体の重量をできるだけ軽くすることにより、従来の AGVにより搬送することも、上述の問題を回避する手段の一つとして考えられる。しかし、カセットの収納枚数を減らすと搬送能力（運搬能力）が下がる。近年、半導体製造用の各処理装置の能力は大幅に向上しており、搬送能力が下がると搬送能力がボトルネックとなり、全体の生産能力が低下してしまう。従って、各処理装置の処理速度に応じて大型基板を供給可能な基板の運搬能力が求められている。すなわち、大型基板を、塵埃を出すことなぐ高速で安定して各処理装置に供給することのできる搬送装置が望まれている。

[0009] 特許文献 1の搬送装置は、カセットから取り出した基板を搬送するものであり、搬送装置の設置環境全体を清浄な状態に維持しなければなければならな、。基板が大型化すると、搬送路も長くなるので、このような搬送システムでは清浄環境を維持するだけでも大きなコストが必要となる。また、特許文献 1の搬送システムでは、 1つの搬送路上に走行できる搬送装置は 1台に限られている。これでは、ライン上に流通できる総量が大幅に制限され、運搬能力（搬送能力）の要請に対応することができない。

[0010] 一方、カセット内に基板を収納する場合、基板の両端力カセットに設けられた支持端部により支持され、基板の中央部がすこし下方に垂れ下がり橈んだ状態となる。基盤が大きく（長く）なればこの中央部の橈み量も大きくなる。そのため、カセット内に大型基板を収納した状態で搬送する場合、静かに搬送しないと、震動により基板の中央部が大きく震動し、基板同士が衝突して破損するおそれがある。従来技術による搬送方法では、搬送の前後においてリフトで上げ下げしてカセットを受け渡すので、震動が生じ、破損し易いというのも問題となる。

[0011] また、カセットを搬送する場合には、カセットの底部にリフトの爪を挿入して持ちあげるものである。そのため、巨大化したカセットの底部に爪を挿入して持ち上げると、力セット自体も橈むので、カセット内部に収納されている基板を破損するおそれもある。

[0012] さらに、基板の搬送には、塵埃の付着を抑制可能な密封式カセットを使用することが望ましいが、そのためには重量の重いカセットを、振動を抑制しつつ正確に搬送できることが要求される。しかしこれには、種々の問題がある。例えば、蓋を有しており重量のある大型カセットでは、搬送時に大型カセットをリフトで持ちあげるとカセット自体が橈むため蓋を有して密閉しても隙間ができるおそれがある。また、リフトで持ち上げると、振動が大きぐ内部の基板同士が衝突して破損するおそれもある。

[0013] 本発明は、大型基板等を収納したカセットやガラス基板のような重量の重いカセットを、振動を抑制しつつ基板を傷つけることなく円滑に搬送することのできるカセット搬送システムを提供することを目的とする。

[0014] また、本発明の他の目的は、搬送装置の摺動摩擦による塵埃発生の少ないカセット搬送システムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0015] 本願発明のカセット搬送システムは、高圧気体の噴出によりカセットを浮上させ、浮上させたカセットを搬送路に備えた移送アームにより搬送路に沿って目的位置まで移動させるよう構成することにより、上記課題を解決する。

[0016] 本発明によるカセット搬送システムの第 1の態様は、内部に被搬送物を収容する力セットを、所定の搬送路に沿って目的位置まで搬送するカセット搬送システムであつて、気体を噴出させることにより前記カセットを前記搬送路上で浮上させる浮上装置と、浮上した前記カセットに水平方向の力を付与することにより、前記カセットを前記搬送路に沿って移動させるカセット移送装置と、前記浮上装置による気体の噴出及び前記カセット移送装置による前記カセットの移動を制御して、前記カセットを所望の位置に搬送する搬送制御装置と、を備えることを特徴とする。

[0017] この第 1の態様に力かるカセット搬送システムでは、カセットが浮上しているため、水平方向の外力をかけると、カセットを容易に移動させることができる。浮上装置は、力セットを移動させることが可能な数ミリ程度浮力せれば良、。噴出する気体は清浄な空気であっても、特殊な気体であっても良い。移送手段はカセットに水平方向の力を加えることのできるものであれば、気体の噴射であっても、アームによる移動であっても、磁界による吸引または反発であってもよい。このように、カセットを浮かせることにより、搬送機構が簡単になるだけでなぐ摺動部分がほとんどなくなるので、摺動磨耗による塵埃の発生を抑制することが可能となり、清浄環境を維持することが容易となる。特に重量の大きい物品を機械式搬送装置により搬送する場合、搬送装置自身の摺動摩擦による塵埃の発生が大きくなるので、カセットを浮上させることによる塵埃発生の抑制効果は大きい。

また、目的位置にカセットを載置するときも、噴出するエアを徐々に落とすことにより、緩やかに載置することが可能となる。

[0018] 本発明によるカセット搬送システムの他の態様は、前記浮上装置が、前記搬送路の上面に設けられ、搬送路の上面力該搬送路上のカセットに向力つて高圧気体を噴射することにより前記カセットを浮上させることを特徴とする。この態様では、搬送路面力カセットに向力つて高圧気体を噴射するので、高圧気体を生成する圧縮ポンプ又は高圧気体を一時ストックする収納ボンべ等を搬送路面の下に配置することができ、比較的シンプルな構成とすることが可能となる。

[0019] 本発明によるカセット搬送システムの他の態様は、前記浮上装置が、前記カセットの下部に設けられ、下面力前記搬送路に対して高圧気体を噴射することにより前記カセットを浮上させることを特徴とする。カセットを載せる浮上装置に圧縮ポンプを載せてカセットとともに移動するように構成してもよいが、外部から浮上装置に高圧気体を供給するように構成することにより、浮上装置を小型軽量ィ匕することが好ましい。

[0020] 本発明によるカセット搬送システムの他の態様は、前記カセット移送装置が、前記搬送路の側部に設けられ、浮上した前記カセットを保持して前記搬送路に沿って移動させる少なくとも 1つの移送アームを備えることを特徴とする。

[0021] 搬送路の片側部に 1個の移送アームを設けても、両側部に対となるように 2個の移送アームを設けても良い。移送アームは、例えば、 2本のアームを関節で接続し、ァームの先端でカセットを保持して、該 2本のアームを搬送路に沿って伸縮させて水平方向に移動させるような構成とすることができる。また、搬送路の長さに応じて、所定の間隔ごとにこのような移送アームを複数個設けて、次々とリレー式にカセット渡して V、くことにより長、距離を搬送するように構成することも可能である。移送アームは 2 関節に限らず、多関節であっても良い。さらに、移送アームを 1本のアームのみで構成し、その先端にカセットを保持しつつ該移送アームを搬送路に沿って水平方向に駆動して横方向に移動させることも可能である。これは、横方向に移動する無関節の移送アームである。

[0022] 本発明の他の態様に力かるカセット搬送システムは、前記カセット移送装置が、前記移送アームを複数備えており、複数の前記移送アーム間で前記カセットを受け渡すことにより、前記カセットを前記搬送路に沿って搬送することを特徴とする。

[0023] 本発明の他の態様に力かるカセット搬送システムは、前記移送アームの少なくとも一つが、前記搬送路に沿って水平に移動可能であることを特徴とする。水平移動可能とすることにより、直線移送距離が長い場合でも、移送アーム間でカセットを受け渡すことなく搬送することができるので、高速搬送が可能となる。水平方向の駆動手段としては、例えば、モータの作動によりボールネジ軸を介して直線駆動できる駆動装置や、磁石を N極と S極とが交互となるように円柱状のシャフト内に備えるとともに、可動部材側にコイルを備えて、コイルに電流を流すことで直線または曲線上で駆動できるリニア駆動装置など公知の移動手段を用いることができる。

[0024] 本発明の他の態様に力かるカセット搬送システムは、前記移送アームの少なくとも一つが、少なくとも 2個のアームカ^ンタ結合されており、屈曲駆動されることを特徴とする。

[0025] 本発明の他の態様に力かるカセット搬送システムは、前記搬送制御装置が、前記搬送路上の前記カセットの位置にあわせて、前記浮上装置の高圧気体の噴出位置を制御することを特徴とする。この態様によると、移動中のカセットの存在するところのみ、またはその近傍の高圧気体を噴出させることになる。従って、高圧気体の効率的な使用が可能となる。

[0026] 本発明の他の態様に力かるカセット搬送システムは、搬送路が、前記搬送路は、一つの本線と、前記本線カゝら所定の角度で延在する岐路とを備え、前記本線及び岐路のそれぞれに前記カセット移送装置を備えることを特徴とする。

[0027] 本発明の他の態様に力かるカセット搬送システムは、前記搬送路上のいずれかに、前記カセットを載置して昇降させるための昇降装置を備え、該昇降装置は、前記カセットを載置する載置台に前記浮上装置を備えることを特徴とする。浮上装置を備える昇降手段を設けることにより、カセットを振動させることなぐ載置台上から持ち上げ、または下ろすことができる。

[0028] 本発明に他の態様に力かるカセット搬送システムは、前記カセット移送装置が、前記搬送路の側部に設けられ、浮上した前記カセットを保持して前記搬送路に沿って移動させる少なくとも 1つの移送アームを備えており、前記カセット移送装置は、前記移送アームの前記カセットを保持するための保持部を介して前記カセットの下部に設けられた浮上装置に高圧気体を供給することを特徴とする。この態様では、カセットと移送手段の接続部であるカセット保持部を介して外部から高圧気体を供給することにより、カセットの重量を軽量ィ匕させる。また、カセットに接続された場合のみ高圧気体が供給されるので、カセットの位置に合わせて高圧気体の噴出するような噴出位置の制御が不要となるので、噴射制御が容易である。これにより、シンプルな噴射制御にもかかわらず、高圧気体の効率的な使用が可能となる。

[0029] 本発明に他の態様に力かるカセット搬送システムは、前記カセット移送装置は、前記移送アームを複数備えており、複数の前記移送アーム間で前記カセットを受け渡すことにより、前記カセットを前記搬送路に沿って搬送することを特徴とする。

[0030] 本発明に他の態様に力かるカセット搬送システムは、前記移送アームの少なくとも一つは、前記搬送路に沿って水平に移動可能であることを特徴とする。

[0031] 本発明に他の態様に力かるカセット搬送システムは、前記移送アームの少なくとも一つは、少なくとも 2個のアーム力 Sリンク結合されており、屈曲駆動されることを特徴とする。

発明の効果

[0032] 本発明のカセット搬送システムでは、カセットを浮上させて移動させるため、横方向へカセットを移動させる際の摩擦による負荷を無くすることができ、横方向への駆動出力を小さくすることができる。

[0033] また、本発明のカセット搬送システムでは、カセットの底面全体に気体を吹き付け、またはカセットの底面全体力気体を噴出することによりカセットを浮上させるので、力セットの底面全体でカセットの荷重を受けることとなり、底面の一部に集中荷重がかからない。すなわち、浮上手段により底面全体を持ちあげるので、カセット自体が橈まない。そのため、リフトで持ちあげるのと異なり、重量のある大型カセットを蓋で密閉しても隙間ができる等の不具合が生じない。また、橈みを抑制するために、カセットの剛性を大きくする等の特別の設計を必要としな、。

[0034] 本願発明のカセット搬送システムでは、浮上手段により搬送路とカセットとを接触することなくカセットを移動させることができるため、摺動摩擦によるパーティクル等の塵埃の発生を抑制可能となる。

[0035] 一方、移送アームを用いて水平方向の搬送移動を行う場合には、移送アームで力セットを常時保持しているので、外力による横方向への位置ずれを防止することができる。さらに、カセットの重量が重くなると移動に伴う慣性力が大きくなるが、移送ァームでカセットをしつ力り保持しているので、慣性力の正確な制御が可能になり、所望の位置へ正確に搬送し確実に停止させることが可能となる。これにより、ロードポートに重量のある大型カセットを正確に位置決めすることが可能となる。さらに、上述のように大型基板では特に振動の抑制が重要であるが、噴出気体による微少な振動をァームで保持することにより低減することが可能である。

図面の簡単な説明

[図 1]本発明の第 1の実施形態に力かるカセット搬送システムを示す斜視図である。

[図 2]図 1のカセット搬送システムにおいてカセットを浮上させる浮上装置及びカセットの一例を示す縦断面図である。

[図 3]図 1のカセット搬送システムに備えるカセット移送装置を示す一部切り欠き斜視図である。

[図 4]本発明のカセットの昇降手段を示す斜視図である。

[図 5]本発明の第 2の実施形態に力かるカセット搬送システムを示す斜視図である。

[図 6]本発明の第 3の実施形態に力かるカセット搬送システムを示す斜視図である。

[図 7]本発明の第 4の実施形態に力かるカセット搬送システムを示す斜視図である。

[図 8]図 7に示すカセット搬送システムに使用する他の実施例に力かるカセット移送装置の搬送動作を示す側面図である。

[図 9]図 7に示すカセット搬送システムに使用する他の実施例に力かるカセット移送装置の搬送動作を示す側面図である。

[図 10]図 7に示すカセット搬送システムのカセット移送装置により、昇降装置上にあるカセットを本線に搬送する手順を示すフローチャートを示す図である。

[図 11]カセットの向きを調整する本発明にかかるカセット回動機構を示す側面図である。

[図 12]本発明に係るカセット搬送システムのカセット保持手段の一例を示す一部切り欠き斜視図である。

[図 13]本発明にかかるカセット搬送システムの動作を制御する制御部の概略構成を示す機能ブロック図である。圆 14]本発明の第 5の実施形態に力かるカセット搬送システムを示す斜視図である。圆 15]本発明の第 6の実施形態に力かるカセット搬送システムを示す斜視図である。圆 16]カセットから高圧気体を噴出して浮上するカセットに、高圧気体を供給する力セット移送アームのカセット保持部の構造を説明するための図である。

[図 17]カセット搬送システム、ミニエンバイロメント装置、及び処理装置の関係を示す斜視図である。ミニエンバイロメントの一部を切り欠いて内部に載置されている搬送口ボットを示している。

圆 18]カセットの蓋を開ける手順及び開閉機構の動きを、順を追って示すカセットとドァ開閉機構の側面図であり、一部を切り欠き断面図として示している。

[図 19]図 18の開閉動作の続きを示すカセット及びドア開閉機構の断面図である。

[図 20]カセットの蓋及びミニエンバイロメント装置のドアを開ける手順を示すフローチヤートである。

[図 21]底面力も気体を噴出するカセットの底面部を、下力もみた斜視図である。圆 22]カセットに高圧気体を供給する力ブラと、力ブラを接続する力ブラ受けを示す断面図である。

圆 23]カセットの下部に備える浮上手段を示す断面図である。

[図 24]図 5の A— A'線断面図を図 24に示す

圆 25]カセットに高圧気体を供給するカセット保持部の他の実施形態に力かる構成を説明するための図である。

圆 26]カセット及びカセットの下部に設けられる浮上装置の他の実施形態を示す断面図である。

圆 27]カセットを浮上させた状態で停止させる構造を説明するための搬送路とカセットの断面図である。

符号の説明

la〜： Lf 本発明の一実施形態に力かるカセット搬送システム

2 基板

3, 3e カセット

4, 4e 搬送路カセット移送装置a〜q カセット移送アーム， 6e カセット浮上装置本線

処理装置

a, 9b 岐路

0 昇降装置

1 偏移機構

2 基板取り出し装置

3 圧縮ポンプ（コンプレッサ)4 圧力調整室

5 天井部材

6, 16e 噴出口

7 圧力制御装置

8a〜18e 水平駆動部9a, 19b 可動部材

0a、20e カセット保持部1 モータ

2 ボーノレネジ軸

3 駆動モータ

第 1アーム

5 プーリ

6 ベノレ卜

7 動力伝達手段

8 第 2アーム

基台

1 支持部材

2 モータボーノレネジ軸

駆動手段

昇降台

胴体部

下アーム

上アーム

基板保持手段

棚段

最下段の棚段

最上段の棚段

、 43b 第 1カセット保持手段保持用凹部

a 第 1保持用凹部b 第 2保持用凹部

ピン用昇降装置カセット用ピン

第 2カセット保持手段基台昇降装置

基台

モータ

載置台

位置決めピン

, 53e 突出部材

突出部材駆動手段力ブラ

電磁弁

配管

ミニエンバイロメント装置 FFU

グレーチング処理装置用ドアドア

開口部

蓋

カセット本体部ドア昇降装置ラッチキー受けラッチキードア昇降装置力ブラ受け配管

開口部

圧力センサ弾性部材弁部材

弁部材受けシール部材力ブラ本体部力ブラ受け本体部可動弁部材固定部材凹部

横移動部穴部

カセット保持アームコィノレ 87 永久磁石

88 吹き出し口

89 吸気口

97 排気口

98 永久磁石又は磁性体

99 停止コイル

発明を実施するための最良の形態

[0038] 図 1は、本発明の一実施形態を示すカセット搬送システム laの一部切り欠き斜視図である。半導体製造工場においては、クリーンルーム内にこのようなカセット搬送システム laが配置されている。加工処理の対象となる基板 2は、カセット内に収容された状態で搬送され、各処理装置に搬入される。このように、カセット内に収納して搬送するのは、クリーンルームの雰囲気よりも高い清浄環境に維持した状態で、基板を処理装置まで搬送するためである。カセット搬送システム laは、複数の基板 2を収容したカセット 3を搬送する搬送路 4と、搬送路 4の上にカセット 3を浮上させる浮上装置 6と、浮上しているカセット 3を搬送路 4に沿って移送するカセット移送装置 5を備えている。カセット移送装置 5は、搬送路 4の両側に設けられた 1対のカセット移送アーム (移送アーム） 5a、 5b、 5cが、搬送路 4に沿って順次配設された構成となっている。

[0039] 搬送路 4の上側部に設けられている浮上装置 6は、搬送路 4の上面に設けられた多数の孔 16を備えており、該多数の孔 16から高圧空気または空気以外の清浄な高圧気体を上方向に噴出する。この気体の噴出圧により、カセット 3を搬送路 4の上に僅かに浮上させる。図 1では、比較的長い本線 4 (7)と、この本線 4 (7)から各種処理装置 8へ向力う岐路 9 (9a、 9b)とにより構成されている。符号 4 (7)中、 4は搬送路を表し、（7)はその搬送路 4が本線であることを表して、る。符号 4 (9)の数字（9)は搬送路 4が岐路であることを表している。岐路（9)は、岐路の位置に応じて符号 4 (9a)、 4 (9b)の符号が付されて、る。

[0040] 岐路 4 (9a)、 4 (9b)の端部には、カセット 3を昇降させる昇降装置 10と、昇降装置 1 0上に設けられた偏移機構 11が設けられている。偏移機構 11はカセット 3を載置した状態で垂直軸を中心に回転可能であり、カセット 3の向きを変えるための機構である。さらに、図 1の岐路 4 (9a)と岐路 4 (9b)の間には、基板取出し装置 12が配置されている。基板取出し装置 12は、各岐路 4 (9a)又は 4 (9b)の終端位置上まで搬送されたカセット 3から基板 2を取り出して、図中破線で示す処理装置 8の内部へ挿入 (搬入 )し、または、処理の完了した基板 2を処理装置 8の内部力も取り出してカセット 3の中に収納する。

[0041] カセット移送装置 5は、一対のカセット移送アーム（移送アーム） 5a、 5b、 5cにより力セット 3の両側部を保持した状態で、一対の移送アームが協働して同時に伸縮することにより、カセット 3を次々と隣の移送アーム 5a〜5cに順次受け渡すことにより、浮上して、るカセット 3を搬送路 4に沿って水平方向に移動させる。

[0042] 移送アーム 5a〜5cは、それぞれ先端部分に突出部材 53を備えている。カセット移送装置 5は、移送アーム 5a〜5cの突出部材 53をカセット 3の両側部に装着してカセット 3を保持した状態で、同時に伸縮させることにより、浮上しているカセット 3を希望する方向へ移動させる。

[0043] さらに、一部の移送アーム 5bは、搬送路 4の本線 7に沿って該移送アーム 5bを水平方向に移動させる一対の水平駆動部 18aを備えている。水平駆動部 18aによって、カセット 3を保持した状態の移送アーム 5bを搬送路本線 4 (7)に沿って移動させることにより、カセット 3を他の移送アーム (例えば、 5c)に受け渡す位置まで円滑に長距離移動することができる。

[0044] 図 2は、搬送路 4の一部を構成しており、下力高圧気体を噴き上げてカセットを浮上させる浮上装置 6と、高圧気体により浮上した状態のカセット 3の横断面を示す断面図である。浮上装置 6は、圧縮ポンプ 13、圧力制御装置 17、及び圧力調整室 14 を備えている。圧縮ポンプ 13は、圧縮された高圧気体を圧力調整室 14へ供給する。圧力調整室 14の天井部材 15には多数の噴出口（孔） 16が設けられており、この噴出口 16を通して高圧気体を上方向に噴出する。このように高圧気体を上方に強く噴出してカセット 3を搬送路 4上に浮上させる。尚、圧縮ポンプ 13に代えて、高圧気体を一時的に収容貯蔵するボンべ (高圧気体貯蔵室)を設けてもよい。この場合、ボンべには外部に設けられた圧縮ポンプ 13から高圧気体が供給され、出力バルブ（図示せず)を開閉することにより、圧力調整室 14に送り込むべき高圧気体の量を調整する。このように、高圧気体を一時貯蔵室 (ボンべ）に貯めて力噴出することにより、圧縮ポンプ 13の駆動を直接制御するよりも、高圧気体の噴出をより正確、迅速、かつ効率的に制御することが可能となるほか、安定した高圧気体の噴射制御が可能となる。

[0045] 搬送路 4は浮上装置 6を比較的短い長さにモジュール化して複数個連続して配列することにより所望の長さの搬送路を形成することが好ましい（図示せず)。このように、ジュールィ匕した独立の短い浮上装置 6を連続して併設することにより、カセット 3の移動位置に応じて、高圧気体を噴出する浮上装置 6のモジュールを細力べ切り換えることが可能となる。これにより、カセットが存在しないモジュールでは高圧気体の噴射を停止することができるので、高圧気体の効率的な使用が可能となる。

[0046] カセット搬送システム laは、カセット 3を目的位置まで搬送するために、搬送動作全体を制御する制御装置を備えている。図 13に、制御装置の基本的な機能の一例を機能ブロック図として示す。制御装置 90は、中央演算装置 (CPU)、制御プログラム、論理回路等を備えた比較的高性能のコンピュータであることが望ましい。ここでは、制御装置 90の各種機能のうち、本発明の要旨である搬送制御のための中心的な機能だけを説明する。

[0047] 制御装置 90は、外部コンピュータとの連携動作を可能にするための通信インタフエース 91、カセット搬送システム la全体の動作を制御する主制御部 92と、カセット 3を浮上させるための各浮上装置 6の圧力制御部 17を制御する浮上制御部 93、複数の移送アーム 5a〜5cを連携動作させてカセット 3を目的位置まで搬送するよう制御する搬送制御部 (搬送制御装置） 94、カセット 3の向きを調整するため偏移機構 11を制御する偏移制御部 95、及びカセットの蓋やミニエンバイロメント装置のドアを開閉するためのドア昇降機構 66等を制御する開閉制御部 96、基板取出し装置 12等のその他の各部を制御する各種制御手段（図示せず)を備えて、る。

[0048] 尚、カセット搬送システム laは、浮上装置 6、カセット移送装置 5等に個別の動作状況を検知する各種センサを備えているほか、搬送路 4に沿って搬送中のカセット 3の位置を検出する位置センサ、その他の各種センサ郡が設けられている。これら各種センサ郡力もの検知信号は、主制御部 92及び各種制御部 93〜96にフィードバック信号として入力される。図 1では、一つの制御装置 90内に偏移制御部 95、ドア開閉制御部 96等も含んでいる力ドアの開閉制御及びカセットの向きを調整する偏移制御部 95は、各種処理装置ごとに独立して制御することが可能である。制御装置 90の制御処理を簡素化するためにも、ドアの開閉制御や偏移制御等の各処理装置周りの制御は、処理装置ごとに個別の制御装置を設けて制御する構成が望ましい。カセット 3の向きの調整やドアの開閉の制御は、従来技術を適宜使用可能であるので、以下の説明では、浮上制御手段及び搬送制御手段についてのみ説明する。

[0049] 制御装置 90の主制御部 92は、カセット 3の移送先が指定されると、各個別制御部 9 3〜96等に必要な制御情報を提供する。浮上制御部 93は、カセット 3の搬送先まで、カセット 3の現在位置に対応する浮上装置 6を順次駆動する。すなわち、カセット 3 の存在する位置の前後の該当する各浮上装置 6の高圧気体の圧力を監視し、カセットの位置にあわせて順次高圧気体を噴出させてカセット 3を浮上させるよう圧力制御装置 17等を制御する。また、搬送制御部 94は、カセット 3の位置に対応するカセット移送部 5によりカセット 3を保持し、保持したカセット 3を次の移送アーム 5a〜5cに順次引き渡すことにより、カセット 3を目的の位置まで搬送するように各移送アーム 5a〜 5cの動作を制御する。

[0050] 次に、図 3 (a)〜（c)を用いて、カセット 3の搬送動作についてより具体的に説明する。図 3 (a)〜（c)は、基板 2を収納しているカセット 3を搬送路本線 4 (7)に沿って運搬する一連の搬送動作を示す、一部切り欠き側面図である。カセット 3内部に収納されている基板 2および水平駆動部 18aの構造を示すために、一部を断面図として示している。搬送路本線 4 (7)の両側面に配置された一対の移送アーム 5bは水平駆動部 18aに取り付けられている。水平駆動部 18aは、移送アーム 5bを搬送路 4 (7)に沿つて移動させる。これにより、移送アーム 5bは、搬送路 4 (7)に沿って、浮上しているカセット 3を次の移送アーム 5c (図 3には図示せず）に受け渡す場所まで水平に移動させる。

[0051] 前述したように、移送アーム 5bはその先端にカセット 3を保持するためのカセット保持部 20aを備えている（図 3 (c)参照）。移送アーム 5a〜5cは、カセット保持部 20aに設けられた突出部材 53を、カセットの側部に設けられた保持用凹部 44 (図 1、図 2参照）に挿入することにより、カセット 3の両側面を保持する。尚、図 3では、移送アーム 5bを用いてその動作を説明する力移送アーム 5a〜5cの構成および動作は、すべて同様である。

[0052] 図 3 (a)〜 (c)を説明する前に、移送アーム 5a〜5cの先端に設けられたカセット保持部 20a及び突出部材 53の一例を、図 12を用いて説明する。図 12は、移送アーム 5a〜5cの先端に設けられたカセット保持部 20aを示す一部切り欠き斜視図である。カセット保持部 20aは、移送アーム 5a〜5cの先端の内部に設けられた突出部材 53と、該突出部材 53を駆動するエアシリンダ等のような突出部材駆動部 54とを備えている。突出部材駆動部 54は、空気等の気体を供給することにより突出部材 53を外側（図中白抜きの矢印方向）に突出させ、または退避させることができる。突出部材 53が突出することにより、突出部材 53がカセット 3の保持用凹部 44に挿入される（突出部材 53の突出した状態を破線により示す)。これにより、カセット 3の両側部に設けられた保持用凹部 44に、カセット保持部 20aの突出部材 53が挿入係合されて、カセット 3 が確実に保持される。

[0053] 再び図 3に戻り、搬送路本線 4 (7)におけるカセット 3の搬送について説明する。図 3 (a)は、移送アーム 5bが搬送路本線 4 (7)の左端の位置にぉ、てカセット 3を保持している状態を示している。移送アーム 5a〜5cは、第 1アーム 24と第 2アーム 28 (図 3 (c) )により構成されている。カセット保持部 20aは、第 2アーム 28の先端に設けられており、第 2アームの先端に設けられた突出部材 53がカセット 3の保持用凹部 44 (図 2参照）に挿入されることにより、カセット 3は移送アーム 5bのカセット保持部 20a (図 1 2参照）により保持された状態となる。

[0054] 図 3 (b)は、カセット 3を保持した移送アーム 5bを、水平駆動部 18aにより、図 3 (a) に示す搬送路本線 4 (7)の左端の位置から、搬送路本線 4 (7)の右端に移動させた状態を示す。水平駆動部 18aは水平移送モータ 21を回転駆動することによりボールネジ軸 22を回転させて、水平可動部材 19aを矢印方向に直線移動させる。水平可働部材 19a上には、移送アーム 5bが固定されている。これにより移送アーム 5bが力セット 3を保持したまま、図 3 (b)の位置まで移動する。

[0055] 図 3 (c)は、第 1アーム 24内に設けられているアーム駆動モータ 23を駆動させて移送アーム 5bを伸ばし、カセット 3をさらに右方向の岐路 9b (図中、破線のハッチングにより 4 (9b)として示す)までへ移動させた状態を示している。移送アーム 5bは、前述の通り第 1アーム 24及び第 2アーム 28により構成されており、第 2アーム 28の先端にカセット保持手段 20aが設けられている。第 1アーム 24内には、アーム駆動モータ 23 の動力を伝達するプーリ 25とベルト 26からなる動力伝達手段 27を備えており、この動力伝達手段 27を介して第 2アーム 28を回動させることにより第 1アーム 24及び第 2 アーム 28は屈伸動作する。この屈伸動作により、移送アーム 5bは最大第 1アーム 24 と第 2アームの長さだけ伸びることができ、これによりカセット 3をさらに水平移動させることが可能となる。

[0056] 図 4は、カセット搬送システム laに備えられる昇降装置 10及び基板取り出し装置 1 2の一例を示す側面図である。基板取り出し装置 12は、カセット 3内に収納された基板 2を取り出して処理装置 8 (図 1参照）内に挿入し、または処理の完了した基板を処理装置から取り出してカセット 3内に収納する装置であり、昇降装置 10は、基板取り出し装置 12によって基板 2を取り出すために、カセット 3を載置した台を昇降させて力セット 3の高さを調整する装置である。

[0057] 昇降装置 10は、底面に設けられた基台 30の両端に、クロスして設けられた 2つの支持部材 31を備えている。支持部材 31は、中央でクロスした状態で軸支されて回動可能に連結されており、片方の支持部材 31が水平移動可能に昇降駆動部 34に接続されている。昇降駆動部 34は、モータ 32とボールネジ軸 33とを備えており、モータ 32が回転することによりボールネジ軸 33が図 4において左右方向に直線的に移動する。ボールネジ軸 33が左右に移動することにより、接続されている支持部材 31の下端を左右に移動させる。支持部材 31の下端が左右に移動すると、 1対の支持部材 31は、クロスしている回動軸を中心に屈伸し、上部に備える昇降台 35が上下に昇降する。

[0058] 昇降装置 10の隣には、基板取り出し装置 12が設けられている。基板取り出し装置 12は、カセット 3から基板 2を取り出して処理装置 8 (図 1参照）に搬入し、または処理装置 8から加工処理済みの基板 2を取り出してカセット 3内に収納する。基板取り出し装置 12は、胴体部 36の上の水平面内で回動可能である下アーム 37と、下アーム 37 の上面にお!ヽて回動可能である上アーム 38と、上アーム 38の上面に回動可能に支承されて!、る基板保持アーム 39を備えて、る。

[0059] 基板取り出し装置 12よりカセット 3内の基板 2を各処理装置 8へと搬送する手順を説明する。まず、図 4 (a)に示すように、上アーム 38上に支承されている基板保持ァーム 39を直線運動させることにより、カセット 3の棚段 40上に載置されている基板 2の下方に基板保持アーム 39の先端を挿入 (移動)する。次に昇降装置 10を降下させて、基板保持アーム 39により基板 2が支持されるまでカセット 3を下げる。基板保持ァーム 39により基板 2が支持された状態で、基板支持アーム 39をカセット 3から引き出すことにより、基板 2をカセット 3から取り出して、処理装置 8 (図 1参照)へ搬送する。

[0060] このように、基板取り出し装置の動作と連動させて、昇降装置 10を上下動させることにより、カセット 3内の基板を取出す。昇降装置 10を上下動させてカセット 3を上下動させること〖こより、基板保持アーム 39の上面 (位置 Sで示す） 1S カセット 3の最下段から最上段の範囲をカバーできれば、基板取り出し装置 36を上下動させることなぐ力セット 3内に収納されている基板 2をすベて取り出すことが可能となる。図 4 (b)は昇降装置 10を最も低い位置まで降下させた状態を示す図である。

[0061] 図 5に、第 2の実施形態に力かるカセット搬送システム lbを示し、その A— A'線断面図を図 24に示す。尚、第 1の実施形態と共通する部分は、第 2の実施形態においても同じ番号を使用する。第 1の実施形態に力かるカセット搬送システム laでは、屈曲動作可能な 2つのアーム 24, 28からなる移送アーム 5a〜5cの第 2アーム 28の先端にカセット保持部 20aを備えているのに対して、本実施形態のカセット搬送システム 1 bでは、一部の移送アーム 5d、 5eが、水平可動部材 19bで構成されている。図 24に示すように、水平可動部材 19bの上部先端にはカセット保持部 20aが設けられており、他端は水平駆動部のボールネジ軸 22に接続されている。これにより、ボールネジ軸が回転駆動されることにより、水平可動部材 19bは水平方向に移動して、カセット 3 を搬送する。

[0062] 図 6に第 3の実施形態に力かるカセット搬送システム lcを示す。図 5と同様に、第 1 及び第 2の実施形態と共通する部分は、第 3の実施形態においても同じ番号を使用する（以下の実施形態においても同じ)。図 5のカセット搬送システム lbでは、少なくとも岐路 4 (9)においては、第 1アーム 24、第 2アーム 28を備える移送アーム 5a、 5cを備えているのに対して、このカセット移送システム lcでは、第 1、第 2アームを備える移送アーム 5a、 5cが存在していない。代わりに、移送アーム 5e、 5fが設けられている。この移送アーム 5e、 5fは、カセットを本線 4 (7)に受け渡すために本線側に伸びるカセット保持アーム 85を備えてヽる。

なお、移送アーム 5e、 5fを岐路 4 (9a)、 4 (9b)に沿って移動させる水平駆動部 18c 、 18dは、岐路 4 (9a)、 4 (9b)の側部下方に設けられている。

[0063] 図 7に第 4の実施形態に力かるカセット搬送システム Idを示す。第 4の実施形態に力かるカセット搬送システム Idにおいては、各移送アーム 5j、 5kは、カセット保持ァーム 86の両端にそれぞれ第 1のカセット保持部 43、第 2のカセット保持部 47を備えている点で異なっている。このように、左右に伸びるカセット保持アーム 86の両端に第 1、第 2のカセット保持部 43、 47を設けて、搬送路上で左右の第 1、第 2のカセット保持部 43、 47でカセット 3を持ち替えることにより、移送アーム 5j、 5kの水平方向の移動距離を、図 6の移送アーム 5e、 5fを使用する場合に比べて短くすることができる

[0064] 図 6の岐路 4 (9b)に設けられて、る移送アーム 5fと比較して説明する。図 6の実施形態では、岐路 4 (9b)の側部に設けられている水平駆動部 18dが、カセット 3の昇降装置 10の側部まで伸びている。図 7の実施形態では、水平駆動部 18eは昇降装置 1 0の側部にまでは伸びておらず、図 6の水平駆動部 18dに比べて水平移動距離が短い。これは、図 6の実施形態では、移送アーム 5fが、カセット 3を持ち帰ることなくそのまま移送アーム 5dへと受け渡すため、移送アーム 5fは、カセット 3の特定の保持用凹部 44を把持するのに対して、図 7の移送アーム ¾では、カセット 3を搬送路上にー且載置し、カセット 3を左右のカセット保持部 43, 47で持ち替えて搬送するという搬送方法の違いにより生じるものである。このため、図 7の実施形態の場合、図 6の実施形態の持ち替えなしで受け渡す方法をそのまま採用した場合に比べて、水平駆動部 1 8eの水平駆動距離を短くすることができる。

[0065] 図 7乃至図 10を用いて、第 4の実施形態において、昇降装置 10上にあるカセット 3 を、搬送路 4の岐路 9cを経由して、搬送路 4の本線 7上の位置 Fまで搬送する搬送手順を、より詳しく説明する。図 8及び図 9は、昇降装置 10、搬送路 4及び水平駆動部 1 8eの側面部分を表す断面図であり、カセット 3が移送アーム ¾により昇降装置 10から搬送路 4の岐路 9cを経由して本線 7の上まで搬送される状態を示している。図 10は、カセット 3が移送アーム ¾により昇降装置 10から本線 7まで搬送される手順を示すフローチャートである。

[0066] 図 10のフローチャートに従って説明する。まず、図 8 (a)に示すように、岐路 4 (9c) 左端の位置 Aに移送アーム 5jを移動する（S 101)。次に、昇降装置 10上のカセット 3 の下部に設けられている第 1の保持用凹部 44aに、第 1のカセット保持部 43を挿入する（S102)。その後、水平駆動部 18eを駆動させて、カセット 3を図 8bに示す位置 Bへと右方向に移動する。次に、ピン昇降装置 45によりカセット用ピン 46を上昇させる（S104)。カセット 3がピン 46で支えられることにより図 8cに示す所定の位置に係止されると、第 1のカセット保持部 43による保持を解除する（S105)。

[0067] その後、図 9 (a)に示すように、移送アーム 5jを左側の位置 Cに移動して（S 106)、第 2の保持用凹部 44bに反対側の第 2のカセット保持部 47を挿入してカセット 3を保持する（S107)。カセット 3を保持したら、図 9 (b)に示すように、カセット 3を係止していたカセット用ピン 46を降下させる（S108)。次に図 9 (c)に示すように、本線 4 (7)上の移送アーム 5kがカセット 3を保持できる位置 Dまで、移送アーム 5jをさらに右に移動させる（S109)。同時に、移送アーム 5kを、第 1のカセット保持部 43によりカセット 3 を保持できる位置 E (図 7参照）に移動し (S110)、移送アーム 5kの第 1のカセット保持部 43によりカセット 3を保持する（S 111)。その後、移送アーム ¾の第 2のカセット保持部 47によるカセット 3の保持を解除して（S 112)、移送アーム ¾を待機位置 (例えば、位置 C)まで移動させる（S 113)。カセット 3は、移送アーム 5kにより本線 7上の位置 Fまで搬送される。

[0068] 図 7乃至図 9に示す例では、移送アーム ¾の第 2カセット保持手段 47と移送アーム 5kの第一カセット保持手段 43とが衝突しな、ように、カセット保持手段の高さをずらしてある。これに合わせて、高さの異なるいずれの移送アームのカセット保持手段によってもカセット 3を保持できるように、カセット 3の下部に設けられている保持用凹部 44a、 44bは高さ方向に伸びる長、縦溝形状に形成されて、る。

[0069] 図 11(a)は、昇降装置 10の昇降台 35内部に備える偏移機構 11の一例を示す断面図であり、図 11 (b)はその斜視図である。偏移機構 11は、カセット 3の向きを変えるための機構であり、昇降台 35の内部に設けられた上下可動基台 49上と、昇降台 35の中心部を軸にして回転可能なリング形状の載置台 51を備えている。載置台 51は、可動基台 49に固定されたモータ 50により回転駆動される。上下可動基台 49は、可動基台 49自身を僅かに上方へ持ち上げることのできるエアシリンダ等の基台昇降装置 48により支持されている。基台持ち上げ装置 48によりリング形状の載置台 51を持ち上げることにより、載置台 51が昇降台 35から上方に突出し、その上にカセット 3を載置することができる。この状態で載置台 51を回転させることにより、カセット 3の向きを希望する方向に偏移させることができる。

[0070] 載置台 51の上面には、カセット 3の下側縁部と当接してカセット 3を所定の位置に位置決めするための位置決めピン 52を備える。位置決めピン 52は、ほぼ円錐形状をしており、カセット底面の所定の位置に設けられた穴に位置決めピン 52落とし込み、カセットの位置決めを行う。そのため、位置決めピン 52の上面及び側面には、カセット 3が当接した際に滑りやすくなるような表面加工が施されている。また、偏移機構 1 1は、コンプレッサ (圧縮ポンプ） 13と圧力調整室 14を備えており、天井部材 14に設けられた孔 16から高圧気体を噴出して、カセット 3を浮上させる。

[0071] 図 11 (b)を参照して偏移機構 11によりカセット 3の向きを調整する動作を説明する。浮上しているカセット 3を、カセット搬送ロボットにより昇降装置 10上に移動させた後、エアシリンダ 48等の基台昇降装置 48を作動させて位置決めピン 52を上昇させる。その後コンプレッサ 13を停止することにより、カセット 3 (破線で示す)を昇降装置 10 の載置台 51上に下ろす。このとき、基台昇降装置 48により載置台 51は上昇しているので、載置台 51の上面は、天井部材 15の上面より高い位置となっている。従って、モータ 50を作動して載置台 51の上に載置したカセット 3を回動することができる。

[0072] このように、カセット 3を搬送路上等に載置する際に、カセット 3を浮上させた状態のままピン 46を上昇して、カセット 3を保持することが可能となるので、載置に伴う震動を抑制することができ、大型基板の振動による破損を防止することができる。

[0073] 図 14に本発明の第 5の実施形態に力かるカセット搬送システム leを示す。第 5の実施形態は、カセット 3を浮上させる機構が大きく異なる。第 1の実施形態乃至第 4の実施形態のカセット搬送システム la乃至 Idが搬送路 4の上面に浮上装置 6を備えるのに対して、第 5の実施形態では、浮上装置 6eをカセット 3eの下部に備える点で異なつている。このように第 5の実施形態では、第 1乃至第 4の実施形態とは、カセット及び浮上装置等の構造が異なるので、この構造のカセット及び浮上装置等の各部の番号には" 3e"、 "6e"のように、数字の後ろに" e"を付して、第 1乃至第 4のカセット 3とは区別して表す。

[0074] このカセット搬送システム leに備える移送アーム 5m〜5pは、カセット保持手段 20e の突出部材 53eがカセット 3eを保持した際に、浮上装置 6eに気体を供給するコネクタとなるカプラ 55 (図 16参照）を備える。カセット保持部 20eについては、図 16を用いて後ほど説明する。また、カセット 3eの下側部には、カセット保持部 20eの突出部材 5 3eと当接する凹形状の保持用凹部 44eを備えている。

[0075] 尚、図 14のカセット搬送システム leは、図 1のカセット 3及び搬送路 4を、浮上装置 6 eを備えるカセット 3e及び天井部材に孔 16の無い搬送路 4eに置き換えたものである。同様に、第 2乃至第 4の実施形態に力かるカセット搬送システム lb乃至 Idの搬送路 4及びカセット 3を、第 5の搬送路 4e及びカセット 3eに置き換えることも可能である。

[0076] 図 15に第 6の実施形態に力かるカセット搬送システム Ifを示す。第 6の実施形態では、図 14に示すカセット搬送システム leの搬送路本線 4e (7)の移送アーム 5nに比ベて、カセット搬送ロボット 5qのアームが長ぐかつ、図 14のような水平駆動部 18aを備えていない点で異なる。すなわち、図 15に示すように、移送アーム 5pの長いァームを伸縮することにより、遠距離までカセットを搬送することができるので、水平駆動部 18aを不要としたものである。このような長いアームを備える移送アーム 5qは、既に説明したすべての実施形態の搬送路本線 4 (7)について使用することができる。

[0077] 図 16は、第 5及び第 6の実施形態に力かる移送アーム 5m〜5qのカセット保持手段 20eの構造の一例を示す断面図である。以下の説明では、図 14の移送アーム 5nのカセット保持手段 20eを用いて説明する。移送アームの第 2アーム 28の先端付近に、カセット保持手段 20eが設けられる。カセット保持手段 20eは、カセット 3eに接合する突出部材 53e、及び突出部材 53eをカセット 3eの保持用凹部 44eに向力つて突出させる駆動手段であるエアシリンダ 48eを備えて、る。 [0078] エアシリンダ 48eは電磁弁 56aにより駆動され、電磁弁 56aを開放することにより電磁弁 56a及び配管 57aを介して圧縮ポンプ (コンプレッサ） 13から高圧気体が供給される。エアシリンダ 48eが駆動されると、突出部材 53eはカセット 3の保持用凹部 44e ( 図中白抜きの矢印方向）に向力つて直線駆動し、これにより突出部材 53eを保持用凹部 44eに挿入し接続する。カセット 3eの保持用凹部 44eには、力ブラ 55と当接する際に力ブラ 55と係合する力ブラ受け 70を備えている。

[0079] 突出部材 53eの先端には、カセット 3eの浮上装置 6eへと気体を供給する力ブラ 55 を備えている。この力ブラ 55には、配管 57bが接続されており、配管 57bには他の電磁弁 56bを介して圧縮ポンプ 13から高圧気体が供給される。

[0080] カセット 3eの保持用凹部 44eには力ブラ受け 70が設けられており、突出部材 53eの力ブラ 55が力ブラ受け 70に接続される。なお、図中の破線は、突出部材 53e及び力ブラ 55が保持用凹部 44eに接続された状態を示している。力ブラ受け 70より供給された高圧気体は、浮上装置 6eの圧力調整室 14eへと送られ (図 21 (a)参照）、圧力調整室 14eの底部材に有する噴出口から平板状の搬送路 4eに向力つて噴出される。これにより、カセット 3eを浮上させることができる。なお、カプラ 55とカプラ受け 70については、公知の技術を使用することができる。

[0081] 配管 57bの途中には、圧力センサ 73を設けることが望まし、。カセット保持手段 20 eがカセット 3eを保持し損ねたことにより力ブラ 55が力ブラ受け 70に正しく接続されない場合には、高圧気体が力ブラ受け 70の配管 71へ流れず漏れが生じて圧力が低下する。この圧力低下を圧力センサ 73で検知することにより、力ブラ 55が適切に接続されて、る力否かを判定することが可能となる。

[0082] また、図 25に示すように、突出部材 53eの先端円周部分にコイル 86を設け、カセット 3eに永久磁石 (コイルでも良い） 87を設けることも可能である。図 25は、第 5及び第 6の実施形態に力かる移送アーム 5m〜5qの他の実施形態に力かるカセット保持部 2 Oeの構造の一例を示す断面図である。この構成により、突出部材 53eを突出させて力ブラ 55を装着したときに、コイル 86に電流を流すことにより、コイル 86と永久磁石 8 7とが密着して、移送アームによりカセット 3eを強固に保持することができ、微細な位置ずれを防止することができる。 [0083] 図 17に、基板取り出し装置 12を内部に備えるミニエンバイロメント装置（高清浄環境維持装置） 58の一例を示す。基板取り出し装置 12は、カセット 3e (カセット 3の場合も同様である）力も基板 2を取出し、ミニエンバイロメント装置 58内を経由して処理装置 8へと搬送する。ミニエンバイロメント装置 58は、内部雰囲気を高清浄な状態に保っために外部雰囲気と隔離された密封された構造体となっている。ミニエンバイ口メント装置 58の上部には、清浄な気体を装置内部に供給するための FFU (ファン'フィルタ.ユニット） 59を備えており、ミニエンバイロメント装置 58の上部の FFU59からグレーチング (複数の穴を有する床） 60へと清浄な気体を流して、る。

[0084] このミニエンバイロメント装置 58は、処理装置 8及び搬送路 4e (9a、 9b)との間に設けられ、処理装置 8の方に処理装置用ドア 61を備え、搬送路 4e (9a、 9b)側に載置台用ドア 62を備えている。なお、カセット 3eは、 1つの側面に開口部 63 (図 19参照）を備え、この開口部 63を蓋 64で密閉することによりカセット内部を清浄に保ち、内部に基板を収容する収容具である。

[0085] なお、基板取り出し装置 12は横移動部 83により横方向に移動可能であり、カセット 3eの載置された位置に応じて横方向の位置を調整可能である。この横移動部 83は、既に説明したカセット搬送ロボット 5を搬送路 4 (7)に沿って直線移動させる水平駆動部 18aと同じようなボールネジ軸等を回転させる機構等を用いることにより実施することが可能である。

[0086] 図 18及び図 19は、カセット 3eを図 17に示す搬送路岐路 4e (9b)の載置台上に載置し、カセット 3eの蓋 64及び載置台側ドア 62を開放する際のカセット 3eの蓋 64及び載置台側ドア 64の構造及び動きを示す側面図である。図 18 (a)→図 18 (b)→図 19 (a)→図 19 (b) t\、う順序でカセット 3eの蓋 64が取り外される。

[0087] 図 20は、カセット 3e内の基板 2をミニエンバイロメント装置 58に搬送する手順の一例を示すフローチャートである。以下図 18乃至図 20を参照して、カセット 3eから基板 2を取出す手順を説明する。

[0088] 搬送路 4eの岐路 9b上で浮上しているカセット 3eは、図 18 (a)に示すように、移送ァーム 5pのカセット保持部 20eにより保持されている。移送アーム 5pは、カセット 3eを所定の位置に載置するため、アームを伸ばし、カセット 3eを所定の位置まで移動（前進）させる（S201)。尚、図 18、図 19の符号 67は、カセット 3の蓋 64を開錠するためのラッチキー受けであり、符号 68は載置台側ドア 64に設けられているラッチキーである。ラッチキー 68は、ラッチキー受け 67に挿入されて蓋 64を開錠する。

[0089] カセット 3を図 18bに示す載置台側ドア 62と蓋 64とが当接する所定の位置まで移動させると、移送アーム 5pはアームの動きを停止させる（S202)。このとき、ラッチキ一 68は、蓋 64のラッチキー受け 67に挿入されている。この後、ラッチキー 68を回転させることにより、載置台側ドア 62と蓋 64とを合体させる（S203)。

[0090] この後、図 19 (a)に示すように、移送アーム 5pによりカセット 3eを僅かに後退させることにより、カセット本体部 65から蓋 64を取り外す（S204)。

[0091] 次に、図 19 (b)に示すように、蓋 64と載置台側ドア 62を合体した状態のまま、ドア昇降装置 66を作動させて、下方の空間にドア 62を下降させることにより、ミニエンバイロメント装置 58の内部とカセット 3e内部とを連通させる（S205)。なお、ドア昇降装置 66は、エアシリンダ、モータとボールネジ軸、直動軸受け等の組合せにより昇降動作を行うよう構成することができる。次に、カセット本体部 65をさらにミニエンノィロメント装置 58の内部方向へ移動させ、基板受け渡しのための所定の位置（図 19bの位置）で停止する（S 206)。

[0092] 本願発明のミニエンバイロメント装置 58では、カセット 3eとミニエンバイロメント装置 58の開口部 72との間には 2mmから 10mm (望ましくは 5mm)程度の隙間を有している。しかし、本願発明のミニエンバイロメント装置 58の内部圧力を外部より高くしていることから、その隙間には内部力も外部への気流（図中白抜き矢印）が生じている。これにより外部の清浄度が低く若しくは塵埃を含む空気をミニエンバイロメント装置 5 8内部に流入することを防ぐことができる。また、この気流の流量が充分でないと塵埃を含む外気を内部に巻き込む気流が生じて、装置内部に汚染を生じさせるおそれがある。前述の工程 S206においてカセット 3を前進移動したのは、カセット 3eをミニエンバイロメント装置 58の内部側に移動することで、前述の隙間付近の塵埃を含む外気からの気流の影響を受けに《するためである。また、このように奥に移動することで、装置内部から隙間に向かう気流により、カセット 3内部を循環して下方へ向かう気流が生じやすぐこれによりカセット 3内部を高清浄に保つことができる。 [0093] 尚、前述の例では、カセット本体部 65を僅かに後退させることによりカセット本体部 65から蓋 64を取り外していたのに対して、載置台側ドア 62を内部に移動することでも可能である。しかし、この方法は、高清浄な領域に、塵埃が付着した蓋 64を持ち込むこととなり、装置内部に汚染が生じるおそれがあることに留意する必要がある。

[0094] 図 21は、浮上装置 6eを備えるカセット 3eを、底部方向力もみた斜視図である。図 2 1 (a)に示す符号 65はカセット本体部であり、通常は蓋 64により密封されている。力セット本体部 65の内部の図示しない棚段上に、複数の基板 2が所定の間隔を空けて収納される。カセット本体部 65の下部に浮上装置 6eが設けられている。浮上装置 6e は、圧縮された高圧気体を供給する力ブラ 55を接続するための力ブラ受け 70と、 4つの圧力調整室 14eと、高圧気体を 4つの圧力調整室 14eへ送るカセット配管 71とを備えている。圧力調整室 14eの底部には多数の噴出孔 16eがあり、カセット 3eの裏面の噴出口 16eから高圧気体を下方に噴出することでカセット 3を浮上させるものである。

[0095] 圧力調整室 14eは 1つであっても良いが、搬送路 4上に凹凸のうねりがあって平面状でない場合等に、噴出口 16eと搬送路面との距離 (隙間)の差により気体の噴出にムラが生じ。距離の短、箇所ではカセット 3裏面が搬送路 4eを擦るおそれが生じる。このような可能性をできるだけ少なくするため、本実施形態では圧力調整室 14eを 4 つに分割して、安定した状態で気体を噴出できるようにした。尚、圧力調整室 14eにさらに細力べ分割することや、 2個または 3個の圧力調整室に分割することも可能である。

[0096] 図 21 (b)に、他の実施形態に力かるカセット 3fを示す。このカセット 3fの浮上装置 6 fでは、圧力調整室 14fの形状が天井部を有する大きな円筒形となっており、カセット 3fの底部側は開放された形状となっている。その他、力ブラ 55等は図 21 (b)と同様である。

[0097] 図 22は、カプラ 55とカプラ受け 70の一例を示す断面図である。図示しないポンプより気体を供給する供給部の先端部には浮上装置 6e、 6fと接続するための力ブラ 55 が設けられている。図 22 (a)は、力ブラ 55と力ブラ受け 70が当接する前の状態を示す。この力ブラ 55を、浮上装置 6e, 6fに設けられる力ブラ受け 70に挿入することにより、両者は接続される。図 22 (b)は、図 22 (b)の状態力ゝらカブラ 55を少し移動して、力ブラ 55を力ブラ受け 70に当接した状態を示している。力ブラ 55の内部には横方向に押圧する弾性部材 74を介して設けられた弁部材 75を備えて、る。弁部材 75の外周にはシール部材 77を備えており、弁部材 75が力ブラ受け 70本体の内壁に固設された弁部材受け 76と当接したときに、力ブラ 55から気体が漏れるのを防止している。

[0098] 図 22Cは、力ブラ 55を力ブラ受け 70内にさらに挿入して、完全に接続された状態を示している。力ブラ本体部 78と弁部材 75との間にある弾性部材 74を押し縮めるともに、力ブラ本体部 78は、力ブラ受け本体部 79の内壁とその内壁に当接する可動弁部材 80の間に備える弾性部材 74を押し縮めることで、力ブラ 55と力ブラ受け 70と連通可能に連結することができる。

[0099] 図 22 (a)を参照して力ブラ 55について以下に説明する。力ブラ本体部 78は配管 5 7を通って供給される高圧気体を外部へ排出するためのものである。弁部材 75は、力ブラ 55を力ブラ受け 70に結合されていない状態のときに、力ブラ本体 75から気体を放出させないようにするための弁である。力ブラ本体部 78は、内部が有底筒状となつており、高圧気体を配送するための配管 57が取り付けられている。弁部材 75は、その一端が、弾性部材 74aにより前方向に押圧された状態で、力ブラ本体部 78の内部に取り付けられている。これにより、弁部材 75の先端力該カブラ本体部 78の開口部に押圧されて配管 57の出口部分を塞ぎ、弁の役割を果たしている。なお、力ブラ 55 が結合されていない状態においては、弁部材 75と力ブラ本体部 78とは、弁部材 75 に取り付けられてシール部材 77aにより気密性が維持されている。

[0100] カプラ受け 70では、カプラ 55が挿入されたときに、可動弁部材 80が、カプラ受け本体部 79内部であって弁部材受け 76の外部を左右に移動可能な構成とすることで、弁の機能を果たして、る。可動弁部材 80は弁部材受け 76に弾性部材 74bを介して、外側に押圧された状態で取り付けられている。これにより、力ブラ 55が接続されていないときには可動弁部材 80は外側に押圧されて力ブラ受け 70と弁部材受け 76との双方に当接しており、弁部材受け 76に取り付けられたシール部材 77bにより可動弁部材 80と弁部材受け 76の気密性を保って、る。

[0101] 力ブラ 55と力ブラ受け 70が挿入されて、高圧気体が供給される状態を以下に説明する。図 22 (b)は、図 22 (a)の状態力も突出部材 53をカセット 3側に少し移動して、力ブラ本体部 78と可動弁部材 80の先端を当接させた状態を示している。力ブラ本体部 78が力ブラ受け本体部 79の内部に一部挿入された状態である。力ブラ本体部 78 の先端は凸形状をしており、可動弁部材 80の先端部は凹形状をしていることから、互いに嵌合する。

[0102] なお、可動弁部材 80には、力ブラ本体部 78と当接する箇所にはシール部材 77cが取り付けられており、これにより当接時における両者の当接部分の気密性を維持している。図 22 (b)において、可動弁部材 75と弁部材受け 76とは当接しているがこの時点では力ブラ本体部 78の内部と可動弁部材 80の内部とは連通していない (力ブラ本体部 78の内部に備える弾性部材 74aと、可動弁部材 80の内部に備える弾性部材 7 4bは共に図 22 (a)で示す状態力も縮んでおらず、変化していない）

[0103] 図 22 (c)は、突出部材 53がさらに奥に移動することにより、突出部材 53がカセット 3 eの保持用凹部 44eに挿入され、結合された状態を示している。力ブラ本体部 78が、可動弁部材 80を左方に押し動かすことで、可動弁部材 80と弁部材受け 76との間に備える弾性部材 74bを押し縮めた状態となる。なお、可動弁部材 80と弁部材受け 76 とは、弁部材受け 76の外側に設けられたシール部材 77dにより気密性が維持される

[0104] また、突出部材 53を奥に挿入する際に、弁部材受け 76の先端により弁部材 75が押圧されるので、弁部材 75と力ブラ本体部 78との間に備える弾性部材 74aが押し縮められた状態となる。これにより、弁部材 75及び可動弁部材 80の双方の弁機能が解放状態となり、配管 57から供給された気体は、力ブラ本体 78の内部を通り、連通可能となった可動弁部材の内部 (弁部材 75の外周及び弁部材受け 76の外周部分)を通り、弁部材受け 80に設けられた穴部 84を介して、弁部材 80の内部に備えられた配管 71へと流れることとなる。

[0105] 力ブラ 55は力ブラ受け 70に完全に挿入された際に、力ブラ受け本体 79に備える固定部材 81が、力ブラ本体 78の外側部に備える凹部 82に嵌り込むことでロックされる。これにより力ブラ受け 70から力ブラ 55を引き抜く方向に軽い力が力かっても容易に引き抜くことができな、構造となって、る。力ブラ 55から力ブラ受け 70を外すときには、固定部材 81を凹部 82から外すことで容易に取り外せるように、固定部材 81は、電磁マグネット、弾性部材を用いた簡易の口ック機構を備える構造としてもょヽ。

[0106] 図 23は、カセット 3e及びカセット 3eの下部に設けられる浮上装置 6eの一例を示す断面図である。この浮上装置 6eは、圧縮ポンプ 13から移送アーム内の配管 57を介して流量 Q の

A 高圧気体が供給される。

[0107] 今、カセット 3eの下部に設けられた浮上手段 6eの底面にある m個の孔カも流量 q ( n= l , 2, 3…！ n)の気体が噴出されるとすると、 m個の孔力均等に気体を噴出するには、 Q ≥q + q + q〜+ qとなるようにポンプ、配管 57の径、孔の面積（a + a +

A 1 2 3 n 1 2 a - - + a )を選択する必要がある。なお、カセット 3の下部力も噴出する高圧気体によ

3 n

る浮力 Fは、気体密度 p (空気： p = 1. 2929 [kg/cm³] )、流量 Q (q + q + q…

1 2 3

+ q [m³Zs²])、流速 v=QZA[mZs²]から F = p X Q X v[kg'mZs²]で求めることができる。浮上装置 6はカセット 3の重量に応じた浮力を出力する必要がある。

[0108] 図 26は、カセット 3e及びカセット 3eの下部に設けられる浮上装置の他の実施形態を示す断面図である。図 26に示すように、カセットを密封式にしなくとも、移送アームの先端 20eから、清浄な高圧気体の一部を減圧してカセット本体部 65内に送ることにより、基板収納スペース内を常に清浄に保つことができる。清浄な気体は力ブラ 55 を介してカセット本体部 65内の配管を通して清浄気体が吹き出し口 88から吹き出され、吸気口 89を通り排気口 97からカセット外部へ排出される。この際、左右の圧力調整室 14eの気圧が均一となるように、清浄な気体を左右双方の移送アームの先端 20eからカセット本体部 65内に供給し、カセット底部に排気口（図示せず)を設けるようにしてもよい。

[0109] 図 27は、カセットを浮上させた状態で停止させる構造を説明するための搬送路 4とカセット 3eの断面図である。カセット 3eの底面に永久磁石 98を設け、搬送路の上面のカセット停止位置に電流を流すことにより磁界を発生させる停止コイル 99を設けることができる。これにより、カセット 3eが停止位置を通過するときに停止コイル 99に電流を流して、永久磁石 98を磁力で引きつけて、カセット 3eを浮上させた状態のまま停止状態に維持することが可能となる。カセット 3eを浮上させたまま停止して、移送ァームの受け渡しを行うことができ、受け渡し完了後停止状態力即座に移動を開始することが可能となる。停止アーム等のメカによる停止機構を設けることも可能であるが、停止機構が複雑で大がかりとなり、フットスペースも問題となる可能性がある。これに対して、永久磁石 98及び停止コイル 93によれば、構造が簡単であり低コストとなる。また、余分なフットスペースを必要としないという利点もある。尚、カセット 3eの底部に永久磁石 98を設けると、鉄粉等のゴミを拾うおそれがあるので、永久磁石に代えて鉄等の磁性体 98とすることも可能である。この場合、軽い磁性体を採用することが望ましい。また、永久磁石又は磁性体 98をカセット 3eの底部の側部に設け、停止コイル 9 3を搬送路の側壁に設けることも可能である。

[0110] 以上説明したように、本発明のカセット搬送システムでは、カセットを浮上して移動するため、カセットを横方向の駆動するための駆動出力を小さくすることができ、カセット搬送システムを小型化することが可能となる。また、本発明のカセット搬送システムでは、カセットの底面全体に気体を吹き付け、またはカセットの底面全体から気体を噴出することによりカセットを浮上させるので、カセットの底面全体でカセットの荷重を受けることとなり、底面の一部に集中荷重が力からない。すなわち、浮上手段により底面全体を持ちあげるので、カセット自体が橈まない。そのため、リフトで持ちあげるのと異なり、重量のある大型カセットを蓋で密閉しても隙間ができる等の不具合が生じない。また、橈みを抑制するために、カセットの剛性を大きくする等の特別の設計を必要としない。

[0111] 本願発明のカセット搬送システムでは、浮上手段により搬送路とカセットとを接触することなく移動することができるため、摺動摩擦によるパーティクル等の塵埃の発生を抑制可能となる。

[0112] 一方、移送アームを用いて水平方向の搬送移動を行う場合には、移送アームで力セットを常時保持しているので、外力による横方向への位置ずれを防止することができる。さらに、カセットの重量が重くなると移動に伴う慣性力が大きくなるが、移送ァームでカセットをしつ力り保持しているので、慣性力の正確な制御が可能になり、所望の位置へ正確に搬送し確実に停止させることが可能となる。これにより、ロードポートに重量のある大型カセットを正確に位置決めすることが可能となる。さらに、上述のように大型基板では特に振動の抑制が重要であるが、噴出気体による微少な振動をァームで保持することにより低減することが可能である。

[0113] さらに移送アームでカセットを順次受け渡して運搬する場合、一つの搬送路上に複数のカセットを同時に搬送することも可能である。また、搬送路に岐路を設けることにより、緊急時にはカセットを岐路内または搬送路端に一時退避させることが可能となる。これにより、急を要するロットを処理するためには、使用中の生産ラインの一つを緊急ロット処理用のラインとして開放することも可能となる。

[0114] 本明細書は、 2005年 4月 22日出願の特願 2005— 125765および 2005年 6月 17 曰出願の特願 2005— 178630【こ基づく。この内容 ίますべてここ【こ含めておく。

Claims

請求の範囲

[1] 内部に被搬送物を収容するカセットを、所定の搬送路に沿って目的位置まで搬送するカセット搬送システムであって、

気体を噴出させることにより前記カセットを前記搬送路上で浮上させる浮上装置と、浮上した前記カセットに水平方向の力を付与することにより、前記カセットを前記搬送路に沿って移動させるカセット移送装置と、

前記浮上装置による気体の噴出及び前記カセット移送装置による前記カセットの移動を制御して、前記カセットを所望の位置に搬送する搬送制御装置と、

を備えるカセット搬送システム。

[2] 前記浮上装置は、前記搬送路の上面に設けられ、搬送路の上面から該搬送路上のカセットに向力つて高圧気体を噴射することにより前記カセットを浮上させることを特徴とする請求項 1に記載のカセット搬送システム。

[3] 前記浮上装置は、前記カセットの下部に設けられ、下面から前記搬送路に対して高圧気体を噴射することにより前記カセットを浮上させることを特徴とする請求項 1に記載のカセット搬送システム。

[4] 前記カセット移送装置は、前記搬送路の側部に設けられ、浮上した前記カセットを保持して前記搬送路に沿って移動させる少なくとも 1つの移送アームを備えることを特徴とする請求項 2または 3に記載のカセット搬送システム。

[5] 前記カセット移送装置は、前記移送アームを複数備えており、複数の前記移送ァーム間で前記カセットを受け渡すことにより、前記カセットを前記搬送路に沿って搬送することを特徴とする請求項 4に記載のカセット搬送システム。

[6] 前記移送アームの少なくとも一つは、前記搬送路に沿って水平に移動可能であることを特徴とする請求項 5に記載のカセット搬送システム。

[7] 前記移送アームの少なくとも一つは、少なくとも 2個のアームがリンク結合されており

、屈曲駆動されることを特徴とする請求項 6に記載のカセット搬送システム。

[8] 前記搬送制御装置は、前記搬送路上の前記カセットの移動位置にあわせて、前記浮上装置の高圧気体の噴出位置を制御することを特徴とする請求項 4に記載のカセット搬送システム。

[9] 前記搬送路は、一つの本線と、前記本線から所定の角度で延在する岐路とを備え、前記本線及び岐路のそれぞれに前記カセット移送装置を備えることを特徴とする請求項 8に記載のカセット搬送システム。

[10] 前記搬送路上のいずれかに、前記カセットを載置して昇降させるための昇降装置を備え、該昇降装置は、前記カセットを載置する載置台に前記浮上装置を備えることを特徴とする請求項 9に記載のカセット搬送システム。

[11] 前記カセット移送装置は、前記搬送路の側部に設けられ、浮上した前記カセットを保持して前記搬送路に沿って移動させる少なくとも 1つの移送アームを備えており、前記カセット移送装置は、前記移送アームの前記カセットを保持するための保持部を介して前記カセットの下部に設けられた浮上装置に高圧気体を供給することを特徴とする請求項 3に記載のカセット搬送システム。

[12] 前記カセット移送装置は、前記移送アームを複数備えており、複数の前記移送ァーム間で前記カセットを受け渡すことにより、前記カセットを前記搬送路に沿って搬送することを特徴とする請求項 11に記載のカセット搬送システム。

[13] 前記移送アームの少なくとも一つは、前記搬送路に沿って水平に移動可能であることを特徴とする請求項 12に記載のカセット搬送システム。

[14] 前記移送アームの少なくとも一つは、少なくとも 2個のアームがリンク結合されており

、屈曲駆動されることを特徴とする請求項 13に記載のカセット搬送システム。