WO2021054167A1 - 搬送装置及び搬送方法 - Google Patents

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WO2021054167A1
WO2021054167A1 PCT/JP2020/033746 JP2020033746W WO2021054167A1 WO 2021054167 A1 WO2021054167 A1 WO 2021054167A1 JP 2020033746 W JP2020033746 W JP 2020033746W WO 2021054167 A1 WO2021054167 A1 WO 2021054167A1
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WO
WIPO (PCT)
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arm
holding arm
holding
module
transport
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/033746
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English (en)
French (fr)
Inventor
啓一 長久保
佐々木　義明
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Publication of WO2021054167A1 publication Critical patent/WO2021054167A1/ja

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/06—Programme-controlled manipulators characterised by multi-articulated arms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations

Definitions

  • This disclosure relates to a transport device and a transport method.
  • Patent Document 1 discloses that in a substrate processing apparatus that processes a plurality of substrates, the time required for transferring the substrates is shortened. According to the substrate processing apparatus described in Patent Document 1, it has a transport arm for vertically mounting two substrates and simultaneously transporting them, and a substrate processing unit for simultaneously processing two horizontally arranged substrates. ing.
  • the technology according to the present disclosure reduces the size of a transport device that simultaneously transports a plurality of substrates.
  • One aspect of the present disclosure is a transport device for transporting a substrate, the first holding arm having a holding portion for holding the first substrate, and a second holding having a holding portion for holding the second substrate. It has an arm and a drive arm whose one end is connected to the first holding arm and the second holding arm via a driving unit, and the driving unit horizontally holds at least the first holding arm.
  • a rotation mechanism that rotates in a direction, a clutch mechanism that connects the second holding arm to the first holding arm, and a latch mechanism that fixes the second holding arm to the drive arm.
  • various processing steps are performed in which the inside of a processing module containing a semiconductor wafer (base; hereinafter referred to as “wafer”) is decompressed and a predetermined process is applied to the wafer. It is done. These processing steps are performed using a wafer processing apparatus provided with a plurality of processing modules.
  • the substrate processing apparatus described in Patent Document 1 described above is an apparatus for performing this processing step. According to the substrate processing apparatus disclosed in Patent Document 1, the time required for conveying a wafer can be shortened by vertically mounting two substrates by a conveying arm and conveying them at the same time.
  • the transport arm described in Patent Document 1 simultaneously loads and unloads a plurality of wafers to the processing module. I could't. That is, when a plurality of wafers are carried in and out of the processing module, it is necessary to perform the carry-in / out operation a plurality of times. Specifically, it was necessary to perform the approaching operation and the retracting operation of the transfer arm with respect to the substrate processing apparatus as many times as the number of supporting wafers.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing an outline of the configuration of the wafer processing apparatus 1.
  • the wafer processing apparatus 1 is provided with various processing modules for performing COR (Chemical Oxide Removal) processing, PHT (Post Heat Treatment) processing, CST (Cooling Storage) processing, and Orient processing on the wafer W. Let's take an example.
  • the module configuration of the wafer processing apparatus 1 of the present disclosure is not limited to this, and can be arbitrarily selected.
  • the wafer processing apparatus 1 has a configuration in which the atmosphere unit 10 and the decompression unit 11 are integrally connected via load lock modules 20a and 20b.
  • the atmosphere unit 10 includes a plurality of atmosphere modules that perform desired processing on the wafer W in an atmospheric pressure atmosphere.
  • the decompression unit 11 includes a plurality of decompression modules that perform a desired process on the wafer W in a decompression atmosphere.
  • the load lock module 20a temporarily holds the wafer W in order to deliver the wafer W conveyed from the loader module 30 described later in the atmosphere unit 10 to the transfer module 60 described later in the decompression unit 11.
  • the load lock module 20a has an upper stocker 21a and a lower stocker 22a that hold the two wafers W along the vertical direction.
  • the load lock module 20a is connected to the loader module 30 described later via a gate 24a provided with a gate valve 23a.
  • the gate valve 23a ensures airtightness between the load lock module 20a and the loader module 30 and enables mutual communication.
  • the load lock module 20a is connected to the transfer module 60, which will be described later, via a gate 26a provided with a gate valve 25a.
  • the gate valve 25a ensures airtightness between the load lock module 20a and the transfer module 60 and allows communication with each other.
  • An air supply unit (not shown) for supplying gas and an exhaust unit (not shown) for discharging gas are connected to the load lock module 20a, and the inside of the load lock module 20a has an atmospheric pressure atmosphere and a decompression atmosphere. It is configured to be switchable to. That is, the load lock module 20a is configured so that the wafer W can be appropriately transferred between the atmospheric unit 10 in the atmospheric pressure atmosphere and the decompression unit 11 in the decompression atmosphere.
  • the load lock module 20b has the same configuration as the load lock module 20a. That is, the load lock module 20b has an upper stocker 21b and a lower stocker 22b, a gate valve 23b and a gate 24b on the loader module 30 side, and a gate valve 25b and a gate 26b on the transfer module 60 side.
  • the number and arrangement of the load lock modules 20a and 20b are not limited to this embodiment and can be set arbitrarily.
  • the atmosphere unit 10 includes a loader module 30 provided with a wafer transfer mechanism 40 described later, a load port 32 on which a hoop 31 capable of storing a plurality of wafers W is placed, a CST module 33 for cooling the wafer W, and a wafer W. It has an oriental module 34 for adjusting the horizontal orientation of the wafer.
  • the loader module 30 has a rectangular housing inside, and the inside of the housing is maintained in an atmospheric pressure atmosphere.
  • a plurality of, for example, three load ports 32 are arranged side by side on one side surface forming the long side of the housing of the loader module 30.
  • Load lock modules 20a and 20b are arranged side by side on the other side surface forming the long side of the housing of the loader module 30.
  • a CST module 33 is provided on one side of the loader module 30 that constitutes a short side of the housing.
  • An oriental module 34 is provided on the other side surface forming the short side of the housing of the loader module 30.
  • the number and arrangement of the load port 32, the CST module 33, and the oriental module 34 are not limited to this embodiment, and can be arbitrarily designed.
  • the CST module 33 can accommodate a plurality of wafers W, for example, more than the number of wafers W accommodated in the hoop 31, in multiple stages at equal intervals, and cools the plurality of wafers W.
  • the oriental module 34 rotates the wafer W to adjust the orientation in the horizontal direction. Specifically, the oriental module 34 is adjusted so that the orientation from the reference position (for example, the notch position) in the horizontal direction is the same for each wafer processing when the wafer processing is performed on each of the plurality of wafers W. Ru.
  • the wafer transfer mechanism 40 for transporting the wafer W is provided inside the loader module 30, a wafer transfer mechanism 40 for transporting the wafer W is provided.
  • the wafer transfer mechanism 40 includes transfer arms 41a and 41b that hold and move the wafer W, a turntable 42 that rotatably supports the transfer arms 41a and 41b, and a rotary mounting table 43 on which the turntable 42 is mounted. are doing.
  • the wafer transfer mechanism 40 is configured to be movable in the longitudinal direction inside the housing of the loader module 30.
  • the decompression unit 11 has a transfer module 60 that simultaneously conveys two wafers W, a COR module 61 that performs COR processing on the wafer W transferred from the transfer module 60, and a PHT module 62 that performs PHT processing. There is.
  • the insides of the transfer module 60, the COR module 61, and the PHT module 62 are each maintained in a reduced pressure atmosphere.
  • a plurality of COR modules 61 and PHT modules 62, for example, three are provided with respect to the transfer module 60.
  • the transfer module 60 has a rectangular housing inside, and is connected to the load lock modules 20a and 20b via the gate valves 25a and 25b as described above.
  • the transfer module 60 has a rectangular housing inside, and the wafer W carried into the load lock module 20a is sequentially conveyed to one COR module 61 and one PHT module 62 to be subjected to COR processing and PHT processing, and then subjected to COR processing and PHT processing. It is carried out to the atmosphere unit 10 via the load lock module 20b.
  • the COR module 61 Inside the COR module 61, two stages 63a and 63b are provided on which two wafers W are placed side by side in the horizontal direction.
  • the COR module 61 simultaneously performs COR processing on two wafers W by placing the wafers W side by side on the stages 63a and 63b.
  • the COR module 61 is connected to an air supply unit (not shown) that supplies processing gas, purge gas, and the like, and an exhaust unit (not shown) that discharges the gas.
  • the COR module 61 is connected to the transfer module 60 via a gate 65 provided with a gate valve 64.
  • the gate valve 64 ensures airtightness between the transfer module 60 and the COR module 61 and allows communication with each other.
  • the PHT module 62 Inside the PHT module 62, two stages 66a and 66b are provided on which two wafers W are placed side by side in the horizontal direction.
  • the PHT module 62 simultaneously performs PHT processing on two wafers W by placing the wafers W side by side on the stages 66a and 66b.
  • the PHT module 62 is connected to an air supply unit (not shown) for supplying gas and an exhaust unit (not shown) for discharging gas.
  • the PHT module 62 is connected to the transfer module 60 via a gate 68 provided with a gate valve 67.
  • the gate valve 67 ensures airtightness between the transfer module 60 and the PHT module 62 and communicates with each other.
  • a wafer transfer mechanism 70 for transporting the wafer W is provided inside the transfer module 60.
  • the wafer transfer mechanism 70 includes a transfer arm 71a and 71b that hold and move two wafers W, a turntable 72 that rotatably supports the transfer arms 71a and 71b, and a rotary mounting table 73 that mounts the turntable 72. And have. Further, inside the transfer module 60, a guide rail 74 extending in the longitudinal direction of the transfer module 60 is provided. The rotary mounting table 73 is provided on the guide rail 74, and the wafer transfer mechanism 70 is configured to be movable along the guide rail 74.
  • the transfer arms 71a and 71b correspond to the transfer device in the present disclosure.
  • the detailed configuration of the transfer arms 71a and 71b and the method of transferring the wafer W by the transfer arms 71a and 71b in the present disclosure will be described later.
  • the load lock module 20a receives the two wafers W held by the upper stocker 21a and the lower stocker 22a by the transfer arm 71a and transfers them to the COR module 61. Further, the two wafers W subjected to the COR treatment are held by the transfer arm 71a and transferred to the PHT module 62. Further, the two wafers W subjected to the PHT treatment are held by the transfer arm 71b and carried out to the load lock module 20b.
  • the above wafer processing apparatus 1 is provided with a control unit 80.
  • the control unit 80 is, for example, a computer equipped with a CPU, a memory, or the like, and has a program storage unit (not shown).
  • the program storage unit stores a program that controls the processing of the wafer W in the wafer processing apparatus 1. Further, the program storage unit also stores a program for controlling the operation of the drive system such as the above-mentioned various processing modules and the transfer mechanism to realize the wafer processing described later in the wafer processing apparatus 1.
  • the program may be recorded on a computer-readable storage medium H and may be installed on the control unit 80 from the storage medium H.
  • the wafer processing device 1 is configured as described above. Next, a transfer arm as a transfer device and a wafer transfer method according to the present embodiment will be described.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing an outline of the configuration of the transport arm 71a according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a vertical cross-sectional view schematically showing an outline of the configuration of the transport arm 71a. Since the transport arm 71b has the same configuration as the transport arm 71a, detailed description and illustration thereof will be omitted.
  • the transport arm 71a is a drive in which one end is rotatably connected to the turntable 72 and one end is rotatably connected to the other end of the first arm 100.
  • the second arm 110 as an arm
  • the third arm 120a as a first holding arm rotatably connected to the other end of the second arm 110
  • the second arm 110 rotatably connected to the other end of the second arm 110.
  • It has a fourth arm 120b as a second holding arm connected to the. That is, the transport arm 71a has a link arm structure in which three types of arms are connected by two axes.
  • an upper pick 121a and a lower pick 121b as holding portions for holding the wafer W are connected to the other ends of the third arm 120a and the fourth arm 120b, respectively.
  • the first arm 100 and the second arm 110 are connected via a drive mechanism 130.
  • the drive mechanism 130 is provided, for example, at a connection portion between a drive belt 131 provided inside the first arm 100 and the first arm 100 and the second arm 110, and is connected via, for example, a pulley rotated by the drive belt 131. It has a rotating mechanism 132.
  • the second arm 110 is rotatably configured with respect to the first arm 100 by the rotation mechanism 132.
  • FIG. 4 is a vertical cross-sectional view schematically showing an outline of the configuration of a connection portion between the second arm 110, the third arm 120a, and the fourth arm 120b.
  • the second arm 110, the third arm 120a, and the fourth arm 120b are connected via a drive mechanism 140 as a drive unit.
  • the drive mechanism 140 is provided at, for example, a drive belt 141 provided inside the second arm 110 and a connection portion between the second arm 110, the third arm 120a, and the fourth arm 120b, and is rotated by the drive belt 141, for example, a pulley or the like. It has a rotation mechanism 142 connected via.
  • the third arm 120a and the fourth arm 120b are rotatably configured with respect to the second arm 110 by the rotation mechanism 142.
  • the drive mechanism 140 has a latch mechanism 143 and a clutch mechanism 144 for controlling the rotational operation of the third arm 120a and the fourth arm 120b.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing an outline of the configuration of the latch mechanism 143.
  • the latch mechanism 143 includes a latch gear 145, a latch lever 146, and a solenoid 147.
  • the latch gear 145 is formed at the other end of the fourth arm 120b along the circumferential direction within a range in which the fourth arm 120b rotates by the rotation mechanism 142.
  • the latch lever 146 is configured to be detachably attached to and detached from the latch gear 145 in the longitudinal direction of the second arm 110 by a solenoid 147, and is configured to be fitted with the gear portion of the latch gear 145 at the time of contact.
  • the solenoid 147 is provided inside the drive belt 141, for example, inside the second arm 110.
  • the fourth arm 120b can be fixed to the second arm 110 by fitting the latch gear 145 and the latch lever 146 by the operation of the solenoid 147 as shown in FIG. 5A. it can. That is, the rotation of the fourth arm 120b by the rotation mechanism 142 can be locked, and in such a case, only the third arm 120a rotates with respect to the second arm 110 depending on the rotation mechanism 142. In other words, the latch mechanism 143 allows the third arm 120a to rotate independently of the second arm 110. Further, as shown in FIG. 5B, by separating the latch gear 145 and the latch lever 146 by the operation of the solenoid 147, the third arm 120a and the fourth arm 120b are configured to be rotatable in synchronization with each other.
  • the state in which the latch gear 145 and the latch lever 146 are fitted is the “state in which the latch mechanism 143 is locked”, and the state in which the latch gear 145 and the latch lever 146 are separated is the “state in which the latch mechanism 143 is released”. May be said.
  • the clutch mechanism 144 operates without excitation by an exciting solenoid (not shown).
  • the fourth arm 120b can be fixed to the third arm 120a by connecting (holding) the fourth arm 120b to the third arm 120a.
  • the fourth arm 120b is separated from the third arm 120a, and in such a case, depending on the rotation mechanism 142, only the third arm 120a rotates with respect to the second arm 110. become. That is, according to the clutch mechanism 144, the rotation of the fourth arm 120b with respect to the second arm 110 is controlled by the electromagnetic brake that switches the presence or absence of energization of the exciting solenoid.
  • the state when the exciting solenoid is not energized may be referred to as the "electromagnetic brake activated state", and the state when the exciting solenoid is energized may be referred to as the “electromagnetic brake released state”.
  • the transfer arms 71a and 71b move the wafer W between the load lock module 20a and 20b, the COR module 61, and the PHT module 62 by the expansion and contraction rotation by the operation of the drive mechanism 130 and the drive mechanism 140 and the rotation of the turntable 72. Can be transported.
  • the transport arms 71a and 71b according to this embodiment are configured as described above. Next, a method of transporting the wafer W in the transfer module 60 using the transport arms 71a and 71b will be described.
  • ⁇ Wafer transfer method> 6 and 7 are a plan view (upper side in the drawing) and a perspective view (lower side in the drawing) schematically showing the state of the transfer arm 71a when the wafer W is transferred in the transfer module 60.
  • the wafer W held by the transfer arm 71a is not shown for the sake of simplicity.
  • the two wafers W carried into the load lock module 20a are held by the upper stocker 21a and the lower stocker 22a along the vertical direction.
  • the two wafers W are delivered to the upper pick 121a and the lower pick 121b of the wafer transfer mechanism 70, and are carried into the transfer module 60.
  • the third arm 120a and the fourth arm 120b are arranged so as to overlap each other.
  • the fourth arm 120b is fixed to the third arm 120a by releasing the latch mechanism 143 and operating the electromagnetic brake. That is, the third arm 120a and the fourth arm 120b rotate in synchronization.
  • the extension of the transfer arm 71a is started so that the upper pick 121a and the lower pick 121b of the transfer arm 71a enter the inside of the load lock module 20a.
  • the first arm 100 is rotated with respect to the turntable 72, and the drive mechanism 130 and the drive mechanism 140 are operated. Specifically, by operating the drive belt 131, the rotation mechanism 132 is rotated to rotate the second arm 110 with respect to the first arm 100, and by operating the drive belt 141, the rotation mechanism 142 is rotated. The third arm 120a and the fourth arm 120b are rotated with respect to the second arm 110. Similarly, the first arm 100 is rotated by rotating the turntable 72.
  • the angles ⁇ 1 to ⁇ 3 formed by each arm with respect to the load lock module 20a change, the transfer arm 71a extends, and the wafer W enters the load lock module 20a.
  • the upper stocker 21a and the lower stocker 22a are vertically aligned.
  • the two wafers W held along the direction can be simultaneously received by the third arm 120a and the fourth arm 120b.
  • the wafers W are conveyed to the front of one COR module 61.
  • the gate valve 64 is opened, and the extension of the transfer arm 71a is started so that the transfer arm 71a holding the wafer W enters the inside of the COR module 61.
  • the first arm 100 When extending the transport arm 71a, the first arm 100 is rotated with respect to the turntable 72, and the drive mechanism 130 and the drive mechanism 140 are operated. Specifically, by operating the drive belt 131, the rotation mechanism 132 is rotated to rotate the second arm 110 with respect to the first arm 100, and by operating the drive belt 141, the rotation mechanism 142 is rotated. The third arm 120a and the fourth arm 120b are rotated with respect to the second arm 110. Similarly, the first arm 100 is rotated by rotating the turntable 72.
  • the two wafers W are simultaneously carried into the stages 63a and 63b arranged horizontally side by side in the COR module 61. Specifically, the two wafers W held by the transfer arm 71a are arranged on the stages 63a and 63b of the COR module 61, respectively, and then the two wafers W are placed on the stages 63a and 63b at the same time. That is, it is not necessary to perform a plurality of approach and retract operations of the transport arm 71a with respect to the COR module 61, and two wafers W are delivered in one approach and retract operation.
  • the latch mechanism 143 is locked and the electromagnetic brake is released to fix the fourth arm 120b to the second arm 110. That is, the rotation mechanism 142 rotates the third arm 120a independently.
  • the latch mechanism 143 is released again and the electromagnetic brake is released. To operate. Then, by arranging the wafers W on the stages 63a and 63b while maintaining such a carry-in angle, the two wafers W can be appropriately delivered to the stages 63a and 63b at the same time.
  • the two wafers W are carried into the COR module 61 as described above.
  • the width connecting both outer ends of the stages 63a and 63b of the COR module 61 may be larger than the opening width of the gate valve 64. That is, if the angle ⁇ 2 reaches the carry-in angle outside the COR module 61, the transport arm 71a may not be able to enter the COR module 61.
  • the angle ⁇ 2 gradually increases as the transport arm 71a advances with respect to the COR module 61.
  • the traveling operation of the transport arm 71a with respect to the COR module 61 and the operation of widening the angle ⁇ 2 may be repeatedly performed alternately. That is, by operating the latch mechanism 143 stepwise, the angle ⁇ 2 may be stepwise increased as the transport arm 71a advances with respect to the COR module 61. Even in such a case, the two wafers W can be appropriately inserted into the COR module 61.
  • the loading operation is performed in the reverse order. That is, first, the transfer arm 71a enters the COR module 61 while increasing the angle ⁇ 2, and then the two wafers W are delivered from the stages 63a and 63b. Then, the transport arm 71a is retracted from the COR module 61 while reducing the angle ⁇ 2. After that, when the third arm 120a and the fourth arm 120b are arranged so as to overlap each other outside the COR module 61, the latch mechanism 143 is released and the electromagnetic brake is activated, so that the fourth arm is relative to the third arm 120a. Fix 120b.
  • the wafers W are subsequently conveyed to the front of one PHT module 62 with the latch mechanism 143 released and the electromagnetic brake activated.
  • the two wafers W subjected to the PHT treatment are carried out from the PHT module 62 by the transfer arm 71b, and then transferred to the load lock module 20b.
  • the latch mechanism 143 is released and the electromagnetic brake is operated in a state where the third arm 120a and the fourth arm 120b are arranged so as to overlap each other, and the third arm is operated.
  • the fourth arm 120b is fixed to the 120a. That is, the two wafers W are held along the vertical direction. Then, by allowing the transfer arm 71b to enter the inside of the load lock module 20b in such a state, the two wafers W can be delivered to the upper stocker 21b and the lower stocker 22b at the same time.
  • the opening width of the gate valve is increased by gradually increasing the angle ⁇ 2 formed by the third arm 120a and the fourth arm 120b as the transfer arms 71a and 71b with respect to the processing device progress. Even if it is small, two wafers W can be appropriately carried in and out at the same time.
  • each arm is configured to be rotatable by a drive belt and a rotation mechanism without providing a motor inside the transfer arm 71a, so that the transfer arm
  • the size of 71a and 71b in the height direction can be reduced. Specifically, the size in the height direction can be reduced by about 15% as compared with the case where the conventional motor is provided at the connection portion of each arm. As a result, even when the opening height of the gate valve is small, the two wafers W can be appropriately carried in and out at the same time.
  • the third arm 120a can be independently rotated in the horizontal direction by only one drive mechanism 140.
  • the third arm 120a and the fourth arm 120b can be synchronously rotated in the horizontal direction by only one drive mechanism 140. That is, this makes it possible to more appropriately reduce the size of the transport arms 71a and 71b and simplify the control of the operation of the transport arms 71a.
  • the drive mechanism is configured by a drive belt and a rotation mechanism connected via, for example, a pulley, but the configuration of the drive mechanism is not limited to this, and any configuration can be adopted.
  • the rotation mechanism may be rotated by providing another drive source instead of the drive belt.
  • the gear portion of the latch gear 145 of the latch mechanism 143 is formed in the range in which the fourth arm 120b rotates with respect to the second arm 110, but naturally, the gear portion is the fourth arm 120b. It may be formed on the entire circumference at the end. Further, for example, the fourth arm 120b may be formed at a plurality of positions stepwise in the rotation range.
  • the drive mechanism of the latch lever 146 is not limited to the solenoid 147, and any configuration can be adopted.
  • the clutch mechanism 144 is operated without excitation by the exciting solenoid, but it may be operated by excitation as a matter of course. That is, the electromagnetic brake may be released when the exciting solenoid is not energized, and the electromagnetic brake may be activated when the exciting solenoid is energized. Further, instead of the exciting solenoid, the clutch mechanism 144 may be configured by another configuration.
  • the transfer arms 71a and 71b have the third arm 120a, the fourth arm 120b, and the second arm 110 arranged in this order from above in the vertical direction. It is not limited.
  • the third arm 120a, the fourth arm 120b, and the second arm 110 may be arranged in this order from the lower side in the vertical direction, or the third arm 120a and the fourth arm 120b may be arranged in the vertical direction via the second arm 110. It may be arranged in each.
  • the rotation of the fourth arm 120b is controlled by the latch mechanism 143 and the clutch mechanism 144, but the rotation of the third arm 120a may be controlled by the latch mechanism 143 and the clutch mechanism 144. ..
  • the configuration of the wafer processing device 1 to which the transfer device according to the technique of the present disclosure is applied is not limited to the above embodiment, and any wafer processing can be performed as long as a plurality of wafers W are simultaneously transported and processed.
  • the transfer device according to the present disclosure can be applied to the system.
  • a transport device for transporting a substrate the first holding arm having a holding portion for holding the first substrate, a second holding arm having a holding portion for holding the second substrate, and one end thereof.
  • the unit has a first holding arm and a drive arm connected to the second holding arm via a driving unit, and the driving unit rotates at least the first holding arm in a horizontal direction.
  • a transport device having a rotation mechanism, a clutch mechanism for connecting the second holding arm to the first holding arm, and a latch mechanism for fixing the second holding arm to the drive arm. ..
  • the operation of the first holding arm and the second holding arm can be controlled by one driving unit. That is, since it is not necessary to provide a separate drive unit for each of the first holding arm and the second holding arm, the transport device can be miniaturized.
  • the latch mechanism includes a latch gear that rotates the second holding arm in the horizontal direction by the rotating mechanism, and a latch lever that fixes the second holding arm by fitting with a gear portion of the latch gear.
  • the first holding arm can be driven independently by fixing the second holding arm to the drive arm by the latch mechanism. As a result, the first substrate and the second substrate can be appropriately carried into the processing device at the same time.
  • the drive arm has a drive belt for rotating the rotation mechanism inside, and the drive belt is connected to the rotation mechanism via a pulley, any of the above (1) to (4).
  • the transport method has two substrate holding portions, and the transport method disengages the connection between the first holding arm and the second holding arm by (a) the clutch mechanism when the substrate is carried into the processing device.
  • the second holding arm and the driving arm are fixed by the latch mechanism, by operating the rotating mechanism, only the first holding arm is rotated in the horizontal direction, and the first holding is performed.
  • a transport method comprising a step of widening the angle formed by the arm and the second holding arm, and (b) a step of advancing the first holding arm and the second holding arm with respect to the processing device.
  • the first holding arm and the second holding arm form an angle with respect to the processing apparatus.

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Abstract

基板を搬送する搬送装置であって、第１の基板を保持する保持部を有する第１の保持アームと、第２の基板を保持する保持部を有する第２の保持アームと、一端部が駆動部を介して前記第１の保持アーム及び前記第２の保持アームに接続される駆動アームと、を有し、前記駆動部は、少なくとも前記第１の保持アームを水平方向に回転させる回転機構と、前記第１の保持アームに対して前記第２の保持アームを連結させるクラッチ機構と、前記駆動アームに対して前記第２の保持アームを固定するラッチ機構と、を有する。

Description

搬送装置及び搬送方法
　本開示は、搬送装置及び搬送方法に関する。
　特許文献１には、複数の基板を処理する基板処理装置において、基板の搬送に要する時間を短縮することが開示されている。特許文献１に記載の基板処理装置によれば、２枚の基板を縦並びに搭載して同時に搬送する搬送アームと、横並びに配置された２枚の基板を同時に処理する基板処理部とを有している。
特開２０１３－１７１８７２号公報
　本開示にかかる技術は、複数の基板を同時に搬送する搬送装置を小型化する。
　本開示の一態様は、基板を搬送する搬送装置であって、第１の基板を保持する保持部を有する第１の保持アームと、第２の基板を保持する保持部を有する第２の保持アームと、一端部が駆動部を介して前記第１の保持アーム及び前記第２の保持アームに接続される駆動アームと、を有し、前記駆動部は、少なくとも前記第１の保持アームを水平方向に回転させる回転機構と、前記第１の保持アームに対して前記第２の保持アームを連結させるクラッチ機構と、前記駆動アームに対して前記第２の保持アームを固定するラッチ機構と、を有する。
　本開示によれば、複数の基板を同時に搬送する搬送装置を小型化することができる。
ウェハ処理装置の構成の一例を示す平面図である。 ウェハ搬送機構の構成の一例を示す斜視図である。 ウェハ搬送機構の構成の一例を示す縦断面図である。 本実施形態にかかる搬送アームの構成の一例を示す縦断面図である。 ラッチ機構の構成の一例を示す説明図である。 ウェハの搬送における搬送アームの動作を示す説明図である。 ウェハの搬送における搬送アームの動作を示す説明図である。
　例えば半導体デバイスの製造プロセスにおいては、半導体ウェハ（基板；以下、「ウェハ」という。）を収納した処理モジュールの内部を減圧状態にし、当該ウェハに予め決められた処理を施す、様々な処理工程が行われている。これら処理工程は、処理モジュールを複数備えたウェハ処理装置を用いて行われる。
　上述した特許文献１に記載の基板処理装置は、この処理工程を行うための装置である。特許文献１に開示の基板処理装置によれば、搬送アームにより２枚の基板を縦並びに搭載して同時に搬送することで、ウェハの搬送に要する時間を短縮することができる。
　しかしながら、通常、基板処理装置においては搬送アームのウェハの保持間隔に対して処理モジュールの搬入出口が小さいため、特許文献１に記載の搬送アームでは複数のウェハを同時に処理モジュールに対して搬入出することができなかった。すなわち、処理モジュールに対して複数のウェハを搬入出する場合には、搬入出動作を複数回行う必要があった。具体的には、基板処理装置に対する搬送アームの進入動作及び退避動作を、支持しているウェハの枚数回、行う必要があった。
　本開示にかかる技術は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複数の基板を同時に搬送する搬送装置を小型化する。以下、本実施形態にかかる搬送装置を備えたウェハ処理システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
＜ウェハ処理装置＞
　先ず、ウェハ処理装置の構成について説明する。図１は、ウェハ処理装置１の構成の概略を模式的に示す平面図である。本実施形態においては、ウェハ処理装置１が、ウェハＷにＣＯＲ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｒｅｍｏｖａｌ）処理、ＰＨＴ（Ｐｏｓｔ　Ｈｅａｔ　Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）処理、ＣＳＴ（Ｃｏｏｌｉｎｇ　Ｓｔｏｒａｇｅ）処理及びオリエント処理を行う、各種処理モジュールを備える場合を例に説明する。なお、本開示のウェハ処理装置１のモジュール構成はこれに限られず、任意に選択され得る。
　図１に示すようにウェハ処理装置１は、大気部１０と減圧部１１がロードロックモジュール２０ａ、２０ｂを介して一体に接続された構成を有している。大気部１０は、大気圧雰囲気下においてウェハＷに所望の処理を行う複数の大気モジュールを備える。減圧部１１は、減圧雰囲気下においてウェハＷに所望の処理を行う複数の減圧モジュールを備える。
　ロードロックモジュール２０ａは、大気部１０の後述するローダーモジュール３０から搬送されたウェハＷを、減圧部１１の後述するトランスファモジュール６０に引き渡すため、ウェハＷを一時的に保持する。ロードロックモジュール２０ａは、２枚のウェハＷを鉛直方向に沿って保持する上部ストッカ２１ａと下部ストッカ２２ａを有している。
　ロードロックモジュール２０ａは、ゲートバルブ２３ａが設けられたゲート２４ａを介して後述するローダーモジュール３０に接続されている。このゲートバルブ２３ａにより、ロードロックモジュール２０ａとローダーモジュール３０の間の気密性の確保と互いの連通を両立する。また、ロードロックモジュール２０ａは、ゲートバルブ２５ａが設けられたゲート２６ａを介して後述するトランスファモジュール６０に接続されている。このゲートバルブ２５ａにより、ロードロックモジュール２０ａとトランスファモジュール６０の間の気密性の確保と互いの連通を両立する。
　ロードロックモジュール２０ａにはガスを供給する給気部（図示せず）とガスを排出する排気部（図示せず）が接続され、当該給気部と排気部によって内部が大気圧雰囲気と減圧雰囲気に切り替え可能に構成されている。すなわちロードロックモジュール２０ａは、大気圧雰囲気の大気部１０と、減圧雰囲気の減圧部１１との間で、適切にウェハＷの受け渡しができるように構成されている。
　なお、ロードロックモジュール２０ｂはロードロックモジュール２０ａと同様の構成を有している。すなわち、ロードロックモジュール２０ｂは、上部ストッカ２１ｂと下部ストッカ２２ｂ、ローダーモジュール３０側のゲートバルブ２３ｂとゲート２４ｂ、トランスファモジュール６０側のゲートバルブ２５ｂとゲート２６ｂを有している。
　なお、ロードロックモジュール２０ａ、２０ｂの数や配置は、本実施形態に限定されるものではなく、任意に設定できる。
　大気部１０は、後述するウェハ搬送機構４０を備えたローダーモジュール３０と、複数のウェハＷを保管可能なフープ３１を載置するロードポート３２と、ウェハＷを冷却するＣＳＴモジュール３３と、ウェハＷの水平方向の向きを調節するオリエンタモジュール３４とを有している。
　ローダーモジュール３０は内部が矩形の筐体からなり、筐体の内部は大気圧雰囲気に維持されている。ローダーモジュール３０の筐体の長辺を構成する一側面には、複数、例えば３つのロードポート３２が並設されている。ローダーモジュール３０の筐体の長辺を構成する他側面には、ロードロックモジュール２０ａ、２０ｂが並設されている。ローダーモジュール３０の筐体の短辺を構成する一側面には、ＣＳＴモジュール３３が設けられている。ローダーモジュール３０の筐体の短辺を構成する他側面には、オリエンタモジュール３４が設けられている。
　なお、ロードポート３２、ＣＳＴモジュール３３、及びオリエンタモジュール３４の数や配置は、本実施形態に限定されるものではなく、任意に設計できる。
　フープ３１は複数、例えば１ロット２５枚のウェハＷを等間隔で多段に重なるようにして収容する。また、ロードポート３２に載置されたフープ３１の内部は、例えば、大気や窒素ガスなどで満たされて密閉されている。
　ＣＳＴモジュール３３は、複数、例えばフープ３１に収容される枚数以上のウェハＷを等しい間隔で多段に収容することができ、当該複数のウェハＷの冷却処理を行う。
　オリエンタモジュール３４は、ウェハＷを回転させて水平方向の向きの調節を行う。具体的に、オリエンタモジュール３４は、複数のウェハＷのそれぞれにウェハ処理を行うにあたり、当該ウェハ処理毎に、基準位置（例えばノッチ位置）からの水平方向からの向きが同じになるように調節される。
　ローダーモジュール３０の内部には、ウェハＷを搬送するウェハ搬送機構４０が設けられている。ウェハ搬送機構４０は、ウェハＷを保持して移動する搬送アーム４１ａ、４１ｂと、搬送アーム４１ａ、４１ｂを回転可能に支持する回転台４２と、回転台４２を搭載した回転載置台４３とを有している。ウェハ搬送機構４０は、ローダーモジュール３０の筐体の内部において長手方向に移動可能に構成されている。
　減圧部１１は、２枚のウェハＷを同時に搬送するトランスファモジュール６０と、トランスファモジュール６０から搬送されたウェハＷにＣＯＲ処理を行うＣＯＲモジュール６１と、ＰＨＴ処理を行うＰＨＴモジュール６２とを有している。トランスファモジュール６０、ＣＯＲモジュール６１、及びＰＨＴモジュール６２の内部は、それぞれ減圧雰囲気に維持される。トランスファモジュール６０に対し、ＣＯＲモジュール６１及びＰＨＴモジュール６２は複数、例えば３つずつ設けられている。
　トランスファモジュール６０は内部が矩形の筐体からなり、上述したようにゲートバルブ２５ａ、２５ｂを介してロードロックモジュール２０ａ、２０ｂに接続されている。トランスファモジュール６０は内部が矩形の筐体からなり、ロードロックモジュール２０ａに搬入されたウェハＷを一のＣＯＲモジュール６１、一のＰＨＴモジュール６２に順次搬送してＣＯＲ処理とＰＨＴ処理を施した後、ロードロックモジュール２０ｂを介して大気部１０に搬出する。
　ＣＯＲモジュール６１の内部には、２枚のウェハＷを水平方向に並べて載置する２つのステージ６３ａ、６３ｂが設けられている。ＣＯＲモジュール６１は、ステージ６３ａ、６３ｂにウェハＷを並べて載置することにより、２枚のウェハＷに対して同時にＣＯＲ処理を行う。なお、ＣＯＲモジュール６１には、処理ガスやパージガスなどを供給する給気部（図示せず）とガスを排出する排気部（図示せず）が接続されている。
　また、ＣＯＲモジュール６１は、ゲートバルブ６４が設けられたゲート６５を介してトランスファモジュール６０に接続されている。このゲートバルブ６４により、トランスファモジュール６０とＣＯＲモジュール６１の間の気密性の確保と互いの連通を両立する。
　ＰＨＴモジュール６２の内部には、２枚のウェハＷを水平方向に並べて載置する２つのステージ６６ａ、６６ｂが設けられている。ＰＨＴモジュール６２は、ステージ６６ａ、６６ｂにウェハＷを並べて載置することにより、２枚のウェハＷに対して同時にＰＨＴ処理を行う。なお、ＰＨＴモジュール６２には、ガスを供給する給気部（図示せず）とガスを排出する排気部（図示せず）が接続されている。
　また、ＰＨＴモジュール６２は、ゲートバルブ６７が設けられたゲート６８を介してトランスファモジュール６０に接続されている。このゲートバルブ６７により、トランスファモジュール６０とＰＨＴモジュール６２の間の気密性の確保と互いの連通を両立する。
　トランスファモジュール６０の内部には、ウェハＷを搬送するウェハ搬送機構７０が設けられている。ウェハ搬送機構７０は、２枚のウェハＷを保持して移動する搬送アーム７１ａ、７１ｂと、搬送アーム７１ａ、７１ｂを回転可能に支持する回転台７２と、回転台７２を搭載した回転載置台７３とを有している。また、トランスファモジュール６０の内部には、トランスファモジュール６０の長手方向に延伸するガイドレール７４が設けられている。回転載置台７３はガイドレール７４上に設けられ、ウェハ搬送機構７０をガイドレール７４に沿って移動可能に構成されている。
　なお、本実施形態においては、搬送アーム７１ａ、７１ｂが本開示における搬送装置に相当する。搬送アーム７１ａ、７１ｂの詳細な構成、及び、本開示における搬送アーム７１ａ、７１ｂによるウェハＷの搬送方法については後述する。
　トランスファモジュール６０では、ロードロックモジュール２０ａにおいて上部ストッカ２１ａと下部ストッカ２２ａに保持された２枚のウェハＷを搬送アーム７１ａで受け取り、ＣＯＲモジュール６１に搬送する。また、ＣＯＲ処理が施された２枚のウェハＷを、搬送アーム７１ａが保持し、ＰＨＴモジュール６２に搬送する。また更に、ＰＨＴ処理が施された２枚のウェハＷを、搬送アーム７１ｂが保持し、ロードロックモジュール２０ｂに搬出する。
　以上のウェハ処理装置１には、制御部８０が設けられている。制御部８０は、例えばＣＰＵやメモリ等を備えたコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、ウェハ処理装置１におけるウェハＷの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理モジュールや搬送機構などの駆動系の動作を制御して、ウェハ処理装置１における後述のウェハ処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、当該記憶媒体Ｈから制御部８０にインストールされたものであってもよい。
　本実施形態にかかるウェハ処理装置１は以上のように構成されている。次に、本実施形態にかかる搬送装置としての搬送アーム、及びウェハ搬送方法について説明する。
＜搬送アーム＞
　図２は、本実施形態にかかる搬送アーム７１ａの構成の概略を模式的に示す斜視図である。また、図３は搬送アーム７１ａの構成の概略を模式的に示す縦断面図である。なお、搬送アーム７１ｂは搬送アーム７１ａと同様の構成を有しているため、詳細な説明及び図示を省略する。
　図２に示すように搬送アーム７１ａは、一端が回転台７２に対して回転自在に接続された第１アーム１００と、第１アーム１００の他端に対して一端が回転自在に接続された駆動アームとしての第２アーム１１０と、第２アーム１１０の他端に対して回転自在に接続される第１の保持アームとしての第３アーム１２０ａと、第２アーム１１０の他端に対して回転自在に接続される第２の保持アームとしての第４アーム１２０ｂとを有している。すなわち搬送アーム７１ａは、２軸で３種類のアームが連結されたリンクアーム構造を有している。
　また、第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂの他端には、それぞれウェハＷを保持するための保持部としての上部ピック１２１ａ及び下部ピック１２１ｂが接続されている。
　第１アーム１００と第２アーム１１０は、駆動機構１３０を介して接続されている。駆動機構１３０は、例えば第１アーム１００の内部に設けられる駆動ベルト１３１と、第１アーム１００と第２アーム１１０の接続部に設けられ、駆動ベルト１３１により回転する例えばプーリなどを介して接続される回転機構１３２を有している。第２アーム１１０は、この回転機構１３２により第１アーム１００に対して回転自在に構成されている。
　図４は、第２アーム１１０と第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂの接続部の構成の概略を模式的に示す縦断面図である。
　第２アーム１１０と第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂは、駆動部としての駆動機構１４０を介して接続されている。駆動機構１４０は、例えば第２アーム１１０の内部に設けられる駆動ベルト１４１と、第２アーム１１０と第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂの接続部に設けられ、駆動ベルト１４１により回転する例えばプーリなどを介して接続される回転機構１４２を有している。第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂは、この回転機構１４２により第２アーム１１０に対して回転自在に構成されている。
　また、駆動機構１４０は、第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂの回転動作を制御するためのラッチ機構１４３及びクラッチ機構１４４を有している。
　図５は、ラッチ機構１４３の構成の概略を模式的に示す説明図である。図４及び図５に示すようにラッチ機構１４３は、ラッチギア１４５と、ラッチレバー１４６と、ソレノイド１４７とを有している。
　ラッチギア１４５は、第４アーム１２０ｂの他端部において、回転機構１４２により当該第４アーム１２０ｂが回動する範囲において周方向に沿って形成されている。ラッチレバー１４６は、ソレノイド１４７により第２アーム１１０の長手方向においてラッチギア１４５に対して離接自在に構成されており、接触時においてラッチギア１４５のギア部と嵌合するように構成されている。ソレノイド１４７は、例えば第２アーム１１０の内部において駆動ベルト１４１の内側に設けられている。
　ラッチ機構１４３によれば、図５（ａ）に示すようにソレノイド１４７の動作によりラッチギア１４５とラッチレバー１４６を嵌合させることにより、第４アーム１２０ｂを第２アーム１１０に対して固定することができる。すなわち、回転機構１４２による第４アーム１２０ｂの回転を係止可能であり、かかる場合、回転機構１４２によっては、第３アーム１２０ａのみが第２アーム１１０に対して回転することになる。換言すれば、ラッチ機構１４３により、第３アーム１２０ａは第２アーム１１０に対して独立して回転可能に構成されている。また図５（ｂ）に示すようにソレノイド１４７の動作によりラッチギア１４５とラッチレバー１４６を離隔させることにより、第３アーム１２０ａと第４アーム１２０ｂが同期して回転可能に構成されている。
　なお、以下の説明においてラッチギア１４５とラッチレバー１４６を嵌合させた状態を「ラッチ機構１４３をロックした状態」、ラッチギア１４５とラッチレバー１４６を離隔させた状態を「ラッチ機構１４３を解除した状態」と言うことがある。
　クラッチ機構１４４は、図示しない励磁ソレノイドにより無励磁作動する。これにより、励磁ソレノイドに対する無通電時においては、第３アーム１２０ａに対して第４アーム１２０ｂを連結（ホールド）させることにより、第４アーム１２０ｂを第３アーム１２０ａに対して固定することができる。換言すれば、励磁ソレノイドに対する通電時においては、第４アーム１２０ｂが第３アーム１２０ａから離隔され、かかる場合、回転機構１４２によっては、第３アーム１２０ａのみが第２アーム１１０に対して回転することになる。すなわちクラッチ機構１４４によれば、励磁ソレノイドに対する通電の有無を切り替える電磁ブレーキにより、第２アーム１１０に対する第４アーム１２０ｂの回転を制御する。
　なお、以下の説明において励磁ソレノイドに対する無通電時の状態を「電磁ブレーキを作動させた状態」、励磁ソレノイドに対する通電時の状態を「電磁ブレーキを解除した状態」と言うことがある。
　搬送アーム７１ａ、７１ｂは、駆動機構１３０及び駆動機構１４０の動作による伸縮回転及び、回転台７２の回転により、ロードロックモジュール２０ａ、２０ｂ、ＣＯＲモジュール６１、及びＰＨＴモジュール６２との間でウェハＷを搬送することができる。
　本実施形態にかかる搬送アーム７１ａ、７１ｂは以上のように構成されている。次に、かかる搬送アーム７１ａ、７１ｂを用いた、トランスファモジュール６０におけるウェハＷの搬送方法について説明する。
＜ウェハ搬送方法＞
　図６及び図７は、トランスファモジュール６０におけるウェハＷ搬送時の搬送アーム７１ａの様子を模式的に示す平面図（図中上側）及び斜視図（図中下側）である。なお、図６及び図７においては図示の簡略化のため、搬送アーム７１ａに保持されたウェハＷの図示を省略する。
　前述したように、ロードロックモジュール２０ａに搬入された２枚のウェハＷは、上部ストッカ２１ａ及び下部ストッカ２２ａにより鉛直方向に沿って保持される。
　続いて２枚のウェハＷは、ウェハ搬送機構７０の上部ピック１２１ａ及び下部ピック１２１ｂに受け渡され、トランスファモジュール６０に搬入される。
　２枚のウェハＷのロードロックモジュール２０ａからウェハ搬送機構７０への受け渡しにあたっては、先ず、図６（ａ）に示すように、第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂが重なるように配置される。この際、ラッチ機構１４３を解除し、かつ、電磁ブレーキを作動させることにより、第３アーム１２０ａに対して第４アーム１２０ｂを固定する。すなわち、第３アーム１２０ａと第４アーム１２０ｂが同期して回転する。
　続いて、搬送アーム７１ａの上部ピック１２１ａ及び下部ピック１２１ｂがロードロックモジュール２０ａの内部に進入するように、搬送アーム７１ａの伸長が開始される。
　搬送アーム７１ａの伸長にあたっては、図６（ｂ）に示すように、第１アーム１００を回転台７２に対して回転させるとともに、駆動機構１３０及び駆動機構１４０を作動させる。具体的には、駆動ベルト１３１を動作させることで回転機構１３２を回転させることで第１アーム１００に対して第２アーム１１０を回転させるとともに、駆動ベルト１４１を動作させることで回転機構１４２を回転させることで第２アーム１１０に対して第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂを回転させる。また同様に、回転台７２を回転させることにより第１アーム１００を回転させる。
　これにより、ロードロックモジュール２０ａに対して各アームが為す角度θ１～θ３が変化して搬送アーム７１ａが伸長し、ロードロックモジュール２０ａに対してウェハＷが進入する。そして、図６（ｃ）に示すように第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂが重なるように配置された状態でロードロックモジュール２０ａの内部に進入することで、上部ストッカ２１ａ及び下部ストッカ２２ａで鉛直方向に沿って保持された２枚のウェハＷを、第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂで同時に受け取ることができる。
　ウェハ搬送機構７０に２枚のウェハＷが受け渡されると、一のＣＯＲモジュール６１の前までウェハＷが搬送される。
　続いて、ゲートバルブ６４が開放され、ウェハＷを保持する搬送アーム７１ａがＣＯＲモジュール６１の内部に進入するように、搬送アーム７１ａの伸長が開始される。
　搬送アーム７１ａの伸長にあたっては、第１アーム１００を回転台７２に対して回転させるとともに、駆動機構１３０及び駆動機構１４０を作動させる。具体的には、駆動ベルト１３１を動作させることで回転機構１３２を回転させることで第１アーム１００に対して第２アーム１１０を回転させるとともに、駆動ベルト１４１を動作させることで回転機構１４２を回転させることで第２アーム１１０に対して第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂを回転させる。また同様に、回転台７２を回転させることにより第１アーム１００を回転させる。
　これにより、ＣＯＲモジュール６１に対して各アームが為す角度が変化して搬送アーム７１ａが伸長し、ＣＯＲモジュール６１に対してウェハＷが進入する。
　なお本実施の形態においては、ＣＯＲモジュール６１において水平方向に並べて配置されたステージ６３ａ、６３ｂに対して、２枚のウェハＷを同時に搬入する。具体的には、搬送アーム７１ａに保持された２枚のウェハＷをＣＯＲモジュール６１のステージ６３ａ、６３ｂ上にそれぞれ配置し、その後、２枚のウェハＷを同時にステージ６３ａ、６３ｂに載置する。すなわち、ＣＯＲモジュール６１に対する搬送アーム７１ａの進入動作及び退避動作を複数行う必要がなく、１度の進入動作及び退避動作で２枚のウェハＷを受け渡す。
　ＣＯＲモジュール６１に対する搬送アーム７１ａの伸長が開始されると、ラッチ機構１４３をロックし、かつ、電磁ブレーキを解除させることにより、第２アーム１１０に対して第４アーム１２０ｂを固定する。すなわち、回転機構１４２により第３アーム１２０ａが独立して回転させる。
　これにより、図７（ｄ）に示すように、第２アーム１１０に対する第４アーム１２０ｂの角度φ１が固定された状態で、ＣＯＲモジュール６１に対して各アームが為す角度が変化して搬送アーム７１ａが伸長し、ＣＯＲモジュール６１に対してウェハＷが進入する。この時、第２アーム１１０に対する第４アーム１２０ｂの角度φ１が固定されるため、第３アーム１２０ａと第４アーム１２０ｂとが為す角度φ２が大きくなる。
　そして、平面視において角度φ２が２枚のウェハＷをステージ６３ａ、６３ｂに同時搬入できる角度（以下、「搬入角度」という。）になったところで、再度、ラッチ機構１４３を解除、かつ、電磁ブレーキを作動する。そして、かかる搬入角度を保った状態でウェハＷをステージ６３ａ、６３ｂ上に配置することで、適切に２枚のウェハＷを同時にステージ６３ａ、６３ｂに対して受け渡すことができる。
　２枚のウェハＷは以上のようにしてＣＯＲモジュール６１に対して搬入される。
　なお、図１に示したように、ＣＯＲモジュール６１のステージ６３ａ及び６３ｂの両外端部を結ぶ幅は、ゲートバルブ６４の開口幅よりも大きい場合がある。すなわち、ＣＯＲモジュール６１の外部で角度φ２が搬入角度に達してしまうと、搬送アーム７１ａがＣＯＲモジュール６１に対して進入できなくなってしまう場合がある。
　そこでＣＯＲモジュール６１に対するウェハＷの搬入にあたっては、ＣＯＲモジュール６１に対する搬送アーム７１ａの進行動作と、角度φ２を広げる動作を同時に行うことが好ましい。すなわち、ＣＯＲモジュール６１に対する搬送アーム７１ａの進行に際して、角度φ２が徐々に大きくなることが好ましい。これにより、ＣＯＲモジュール６１のゲートバルブ６４の開口幅が小さい場合であっても、適切に２枚のウェハＷをＣＯＲモジュール６１に対して進入させることができる。
　または、ＣＯＲモジュール６１に対するウェハＷの搬入にあたっては、ＣＯＲモジュール６１に対する搬送アーム７１ａの進行動作と、角度φ２を広げる動作を繰り返し交互に行ってもよい。すなわち、ラッチ機構１４３を段階的に作動させることで、ＣＯＲモジュール６１に対する搬送アーム７１ａの進行に伴って、角度φ２を段階的に大きくしてもよい。かかる場合であっても、適切に２枚のウェハＷをＣＯＲモジュール６１に対して進入させることができる。
なお、ＣＯＲモジュール６１からのウェハＷの搬出動作においては、上記搬入動作が逆順に行われる。すなわち、先ず、ＣＯＲモジュール６１に対して角度φ２を大きくしながら搬送アーム７１ａが進入した後、ステージ６３ａ、６３ｂから２枚のウェハＷが受け渡される。そして、角度φ２を小さくしながら搬送アーム７１ａをＣＯＲモジュール６１から退避させる。その後、ＣＯＲモジュール６１の外部において第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂが重なるように配置されると、ラッチ機構１４３を解除、かつ、電磁ブレーキを作動させ、第３アーム１２０ａに対して第４アーム１２０ｂを固定する。
　２枚のウェハＷに対するＣＯＲ処理が完了すると、続いて、ラッチ機構１４３を解除し、かつ、電磁ブレーキを作動した状態で、一のＰＨＴモジュール６２の前までウェハＷが搬送される。
　そして、図６及び図７に示したように、ＣＯＲモジュール６１に対する搬入出動作と同様の動作でＰＨＴモジュール６２に対して２枚のウェハＷが搬入され、ＰＨＴ処理が施される。
　ＰＨＴ処理が施された２枚のウェハＷは、搬送アーム７１ｂによりＰＨＴモジュール６２から搬出され、次に、ロードロックモジュール２０ｂに搬送される。
　ロードロックモジュール２０ｂに対するウェハＷの搬入にあたっては、先ず、第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂが重なるように配置された状態で、ラッチ機構１４３を解除、かつ、電磁ブレーキを作動させ、第３アーム１２０ａに対して第４アーム１２０ｂを固定する。すなわち、２枚のウェハＷが鉛直方向に沿って保持される。そして、かかる状態で搬送アーム７１ｂをロードロックモジュール２０ｂの内部に進入させることで、上部ストッカ２１ｂ及び下部ストッカ２２ｂに対して２枚のウェハＷを同時に受け渡すことができる。
　そしてその後、搬送アーム７１ｂをロードロックモジュール２０ｂから退避させることで、トランスファモジュール６０における一連のウェハ処理が終了する。
　以上、本実施形態によれば、処理装置に対する搬送アーム７１ａ、７１ｂの進行に伴って、徐々に第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂが為す角度φ２を大きくすることで、ゲートバルブの開口幅が小さい場合であっても、適切に２枚のウェハＷを同時に搬入出することができる。
　また更に、本実施の形態によれば、図３に示したように搬送アーム７１ａの内部にモータを設けることなく、駆動ベルト及び回転機構によって各アームが回転可能に構成されているため、搬送アーム７１ａ、７１ｂの高さ方向の大きさを小型化することができる。具体的には、従来のモータを各アームの接続部にそれぞれ設けていた場合と比べて、高さ方向の大きさを約１５％程度小さくすることができた。そしてこれにより、ゲートバルブの開口高さが小さい場合であっても、適切に２枚のウェハＷを同時に搬入出することができる。
　また本実施形態によれば、第１の保持アームとしての第３アーム１２０ａ、及び第２の保持アームとしての第４アーム１２０ｂに対して、それぞれ独立して駆動機構を設ける必要がない。すなわち、ラッチ機構１４３及びクラッチ機構１４４の動作により、１つの駆動機構１４０のみによって、第３アーム１２０ａを独立して水平方向に回転させることができる。また同様に、ラッチ機構１４３及びクラッチ機構１４４の動作により、１つの駆動機構１４０のみによって、第３アーム１２０ａと第４アーム１２０ｂを同期して水平方向に回転させることができる。すなわち、これによりさらに適切に搬送アーム７１ａ、７１ｂを小型化できるとともに、搬送アーム７１ａの動作にかかる制御を簡易化することができる。
　なお上記実施形態においては、駆動機構は駆動ベルト及び例えばプーリなどを介して接続される回転機構により構成されたが、駆動機構の構成はこれに限定されず、任意の構成をとり得る。例えば駆動ベルトに代えて他の駆動源を設けて回転機構を回転させてもよい。
　なお、上記実施形態においては、ラッチ機構１４３のラッチギア１４５のギア部は第２アーム１１０に対して第４アーム１２０ｂが回動する範囲において形成したが、当然に、ギア部は第４アーム１２０ｂの端部において全周に形成されていてもよい。また例えば、第４アーム１２０ｂが回動範囲において段階的に、複数個所に形成されていてもよい。
　また、ラッチレバー１４６の駆動機構もソレノイド１４７には限定されず、任意の構成をとり得る。
　なお、上記実施形態においては、クラッチ機構１４４は励磁ソレノイドにより無励磁作動させたが、当然に励磁作動させてもよい。すなわち、励磁ソレノイドに対する無通電時に電磁ブレーキが解除され、励磁ソレノイドに対する通電時に電磁ブレーキが作動するようにしてもよい。また、励磁ソレノイドに代えて、他の構成によりクラッチ機構１４４を構成してもよい。
　なお上記実施形態においては、搬送アーム７１ａ、７１ｂは第３アーム１２０ａ、第４アーム１２０ｂ、第２アーム１１０が、鉛直方向上方からこの順に配置されたが、搬送アーム７１ａ、７１ｂの構成はこれに限定されるものではない。例えば、第３アーム１２０ａ、第４アーム１２０ｂ、第２アーム１１０が、鉛直方向下方からこの順に配置されてもよいし、第３アーム１２０ａ及び第４アーム１２０ｂが第２アーム１１０を介して上下方向にそれぞれ配置されてもよい。
　また、上記実施形態においてはラッチ機構１４３及びクラッチ機構１４４により第４アーム１２０ｂの回転を制御したが、ラッチ機構１４３及びクラッチ機構１４４により回転を制御されるのが第３アーム１２０ａであってもよい。
　また、本開示の技術にかかる搬送装置が適用されるウェハ処理装置１の構成も上記実施形態に限られるものではなく、複数のウェハＷを同時に搬送、処理するものであれば、任意のウェハ処理システムに、本開示にかかる搬送装置を適用することができる。
　今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
　なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）基板を搬送する搬送装置であって、第１の基板を保持する保持部を有する第１の保持アームと、第２の基板を保持する保持部を有する第２の保持アームと、一端部が駆動部を介して前記第１の保持アーム及び前記第２の保持アームに接続される駆動アームと、を有し、前記駆動部は、少なくとも前記第１の保持アームを水平方向に回転させる回転機構と、前記第１の保持アームに対して前記第２の保持アームを連結させるクラッチ機構と、前記駆動アームに対して前記第２の保持アームを固定するラッチ機構と、を有する、搬送装置。
　前記（１）によれば、第１の保持アーム及び第２の保持アームの動作を一の駆動部により制御することができる。すなわち、第１の保持アーム及び第２の保持アームのそれぞれに別の駆動部を設ける必要がないため、搬送装置を小型化することができる。
（２）前記第１の保持アーム、前記第２の保持アーム及び前記駆動アームは、鉛直方向上方からこの順に配置される、前記（１）に記載の搬送装置。
（３）前記ラッチ機構は、前記回転機構により前記第２の保持アームを水平方向に回転させるラッチギアと、前記ラッチギアのギア部と嵌合することで前記第２の保持アームを固定するラッチレバーと、前記ラッチレバーの動作を制御するソレノイドと、を有する、前記（１）又は（２）に記載の搬送装置。
　前記（３）によれば、ラッチ機構により第２の保持アームを駆動アームに固定することにより、第１の保持アームを独立して駆動させることができる。そしてこれにより、適切に処理装置に対して第１の基板と第２の基板を同時に搬入することができる。
（４）前記ギア部は、前記駆動アームに対して前記第２の保持アームが回動する範囲において、前記ラッチギアの周方向に形成される、前記（３）に記載の搬送装置。
（５）前記駆動アームは、前記回転機構を回転させる駆動ベルトを内部に有し、前記駆動ベルトは、プーリを介して前記回転機構に接続される、前記（１）～前記（４）のいずれかに記載の搬送装置。
（６）前記クラッチ機構は励磁により駆動する、前記（１）～前記（５）のいずれかに記載の搬送装置。
（７）前記（１）～前記（６）のいずれかに記載の搬送装置を用いて、処理装置に基板を搬送する搬送方法であって、前記処理装置は、水平方向に並べて配置される少なくとも２つの基板保持部を有し、前記搬送方法は、前記処理装置に対する前記基板の搬入時において、（ａ）前記クラッチ機構により前記第１の保持アームと前記第２の保持アームの連結を解除し、且つ、前記ラッチ機構により前記第２の保持アームと前記駆動アームを固定した状態で、前記回転機構を作動することで前記第１の保持アームのみを水平方向に回転させ、前記第１の保持アームと前記第２の保持アームが成す角度を広げる工程と、（ｂ）前記処理装置に対して前記第１の保持アーム及び前記第２の保持アームを進行させる工程と、を有する、搬送方法。
（８）前記（ａ）工程と前記（ｂ）工程を同時に行うことで、前記第１の保持アームと前記第２の保持アームが成す角度を広げつつ、前記処理装置に対して前記第１の保持アーム及び前記第２の保持アームを進行させる、前記（７）に記載の搬送方法。
（９）前記（ａ）工程と前記（ｂ）工程を交互に繰り返し行うことで、前記第１の保持アームと前記第２の保持アームが成す角度を段階的に広げる、前記（７）に記載の搬送方法。
（１０）（ｃ）前記クラッチ機構により前記第１の保持アームと前記第２の保持アームを連結し、且つ、前記ラッチ機構により前記第２の保持アームと前記駆動アームの固定を解除した状態で、前記回転機構を作動することで、前記第１の保持アームと前記第２の保持アームを同時に水平方向に回転させる工程、をさらに有する、前記（７）～前記（９）のいずれかに記載の搬送方法。
　　７１ａ　　搬送アーム
　　７１ｂ　　搬送アーム
　　１１０　　第２アーム
　　１２０ａ　第３アーム
　　１２０ｂ　第４アーム
　　１２１ａ　上部ピック
　　１２１ｂ　下部ピック
　　１４０　　駆動機構
　　１４２　　回転機構
　　１４３　　ラッチ機構
　　１４４　　クラッチ機構
　　Ｗ　　　　ウェハ

Claims (10)

  1. 基板を搬送する搬送装置であって、
    第１の基板を保持する保持部を有する第１の保持アームと、
    第２の基板を保持する保持部を有する第２の保持アームと、
    一端部が駆動部を介して前記第１の保持アーム及び前記第２の保持アームに接続される駆動アームと、を有し、
    前記駆動部は、
    少なくとも前記第１の保持アームを水平方向に回転させる回転機構と、
    前記第１の保持アームに対して前記第２の保持アームを連結させるクラッチ機構と、
    前記駆動アームに対して前記第２の保持アームを固定するラッチ機構と、を有する、搬送装置。
  2. 前記第１の保持アーム、前記第２の保持アーム及び前記駆動アームは、鉛直方向上方からこの順に配置される、請求項１に記載の搬送装置。
  3. 前記ラッチ機構は、
    前記回転機構により前記第２の保持アームを水平方向に回転させるラッチギアと、
    前記ラッチギアのギア部と嵌合することで前記第２の保持アームを固定するラッチレバーと、
    前記ラッチレバーの動作を制御するソレノイドと、を有する、請求項１又は２に記載の搬送装置。
  4. 前記ギア部は、前記駆動アームに対して前記第２の保持アームが回動する範囲において、前記ラッチギアの周方向に形成される、請求項３に記載の搬送装置。
  5. 前記駆動アームは、
    前記回転機構を回転させる駆動ベルトを内部に有し、
    前記駆動ベルトは、プーリを介して前記回転機構に接続される、請求項１～４のいずれか一項に記載の搬送装置。
  6. 前記クラッチ機構は励磁により駆動する、請求項１～５のいずれか一項に記載の搬送装置。
  7. 請求項１～６のいずれか一項に記載の搬送装置を用いて、処理装置に基板を搬送する搬送方法であって、
    前記処理装置は、水平方向に並べて配置される少なくとも２つの基板保持部を有し、
    前記搬送方法は、
    前記処理装置に対する前記基板の搬入時において、
    （ａ）前記クラッチ機構により前記第１の保持アームと前記第２の保持アームの連結を解除し、且つ、前記ラッチ機構により前記第２の保持アームと前記駆動アームを固定した状態で、前記回転機構を作動することで前記第１の保持アームのみを水平方向に回転させ、前記第１の保持アームと前記第２の保持アームが成す角度を広げる工程と、
    （ｂ）前記処理装置に対して前記第１の保持アーム及び前記第２の保持アームを進行させる工程と、を有する、搬送方法。
  8. 前記（ａ）工程と前記（ｂ）工程を同時に行うことで、前記第１の保持アームと前記第２の保持アームが成す角度を広げつつ、前記処理装置に対して前記第１の保持アーム及び前記第２の保持アームを進行させる、請求項７に記載の搬送方法。
  9. 前記（ａ）工程と前記（ｂ）工程を交互に繰り返し行うことで、前記第１の保持アームと前記第２の保持アームが成す角度を段階的に広げる、請求項７に記載の搬送方法。
  10. （ｃ）前記クラッチ機構により前記第１の保持アームと前記第２の保持アームを連結し、且つ、前記ラッチ機構により前記第２の保持アームと前記駆動アームの固定を解除した状態で、前記回転機構を作動することで、前記第１の保持アームと前記第２の保持アームを同時に水平方向に回転させる工程、をさらに有する、請求項７～９のいずれか一項に記載の搬送方法。
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