JP4597810B2 - 基板処理装置および基板搬送方法 - Google Patents

Description

この発明は、基板を収容したカセットと基板に所定の処理を施す基板処理部との間で基板を搬送する基板処理装置および基板搬送方法に関する。処理の対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などが含まれる。

半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板等の基板Ｗを処理するための基板処理装置は、たとえば、図８に示すように、基板処理モジュール２０１と、この基板処理モジュール２０１に結合されたインデクサモジュール２０２とを備えている。
基板処理モジュール２０１は、平面的に配列された４つの処理部２０３と、この４つの処理部２０３に取り囲まれるように中央に配置された主搬送ロボット２０４とを備えている。主搬送ロボット２０４は、前記処理部２０３に対して、未処理の基板Ｗを搬入し、処理済の基板Ｗを処理部２０３から搬出するための基板搬入／搬出動作を行う。

一方、インデクサモジュール２０２は、複数枚の基板Ｗを収容することができるカセット２０５が載置されるカセット載置台２０６と、このカセット載置台２０６に置かれたカセット２０５にアクセスして基板の搬入／搬出を行い、さらに、上述の主搬送ロボット２０４との間で基板の受け渡しを行うインデクサロボット２０７と、インデクサロボット２０７をカセット２０５の配列方向に沿って移動させる移動機構２０８とを備えている。

インデクサロボット２０７と主搬送ロボット２０４との間での基板Ｗの受け渡しは、インデクサロボット２０７が距離的に主搬送ロボット２０４に最も近づいた基板受け渡し位置Ｐ１に位置している状態で行われる。
インデクサロボット２０７は、カセット載置台２０６に置かれたいずれかのカセット２０５に対向する位置に移動機構２０８によって移動させられ、そのカセット２０５から未処理の１枚の基板Ｗを搬出する。インデクサロボット２０７は、カセット２０５から未処理の基板Ｗを搬出した後、移動機構２０８によって基板受け渡し位置Ｐ１に移動させられ、この未処理の基板Ｗを主搬送ロボット２０４に渡す。主搬送ロボット２０４は、インデクサロボット２０７から受け取った未処理の基板Ｗを、複数の処理部２０３のうちのいずれかに搬入する。一方、主搬送ロボット２０４は、処理済の基板Ｗを処理部２０３から取り出して、この処理済の基板Ｗを基板受け渡し位置Ｐ１に位置しているインデクサロボット２０７へと渡す。インデクサロボット２０７は、カセット載置台２０６に置かれたいずれかのカセット２０５に対向する位置に移動機構２０８によって移動させられ、主搬送ロボット２０４から受け取った処理済の基板Ｗをそのカセット２０５に収容する。

また、インデクサロボット２０７と主搬送ロボット２０４との間での基板Ｗの受け渡しにおいては、インデクサロボット２０７が移動機構２０８によって基板受け渡し位置Ｐ１に位置制御された状態で、インデクサロボット２０７に内蔵されている進退駆動機構（図示せず）がアーム２０９を伸ばすことによって、インデクサロボット２０７のアーム２０９の一端に取り付けられた基板保持ハンド２１０が主搬送ロボット２０４に向かって進出させられる。さらに、主搬送ロボット２０４に内蔵されている進退駆動機構（図示せず）が主搬送ロボット２０４の基板保持ハンド２１１をインデクサロボット２０７に向かって進出させ、この状態で、基板Ｗの受け渡しが行われる。
特開２００２−３１３８８６号公報

ところが、このような基板処理装置では、インデクサロボット２０７の搬送負荷が大きく、インデクサロボット２０７の搬送動作が装置全体のスループットの低下を招いていた。具体的には、インデクサロボット２０７は、カセット載置台２０６に置かれた複数のカセット２０５にアクセスして基板Ｗの搬入／搬出を行っており、また、主搬送ロボット２０４と基板Ｗの受け渡し動作も行っている。

インデクサロボット２０７と主搬送ロボット２０４との間での基板Ｗの受け渡しは、インデクサロボット２０７が基板受け渡し位置Ｐ１に位置制御された状態で行われる。そのため、インデクサロボット２０７を、基板Ｗの搬入／搬出を行うカセット２０５に対向する位置と基板受け渡し位置Ｐ１との間で移動させなければならない。また、主搬送ロボット２０４は処理部２０３に取り囲まれるように中央に配置されているため、主搬送ロボット２０４とインデクサロボット２０７とは、互いに離れた位置に配置されている。そのため、主搬送ロボット２０４とインデクサロボット２０７とは、それぞれの基板保持ハンド２１０，２１１を進出させた状態で基板Ｗの受け渡しを行わなければならず、インデクサロボット２０７にとっては、その基板保持ハンド２１０の進退動作が負担となっていた。

このように、インデクサロボット２０７の搬送負荷は大きく、そのため、インデクサロボット２０７の搬送動作が装置全体のスループットの低下を招いていた。
この発明は、かかる背景のもとでなされたもので、装置全体のスループットを向上でき、生産効率を向上させることができる基板処理装置および基板搬送方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）を収容するための複数のカセット（４）を所定の配列方向に沿って載置することができるカセット載置台（５）と、このカセット載置台に載置されたカセットに対して進退可能な第１基板保持ハンド（７，８）を有し、この第１基板保持ハンドによって前記カセットに対して基板を受け渡しするための第１搬送機構（ＩＲ）と、前記所定の配列方向に沿って前記第１搬送機構を移動させるための移動機構（６）と、上下方向に積層され、基板に所定の処理を施すための複数の基板処理部（３）と、前記第１搬送機構および前記複数の基板処理部に対して進退可能であり、かつ所定の定位置に設定された、鉛直軸（１９ａ）を中心に旋回可能な第２基板保持ハンド（１４，１５）を有し、この第２基板保持ハンドによって前記第１搬送機構および前記複数の基板処理部に対して基板を受け渡しするための第２搬送機構（ＣＲ）と、前記第１搬送機構と前記第２搬送機構とが基板を受け渡しするときに、前記第１基板保持ハンドを退避させた状態で、前記第２基板保持ハンドを前記第１基板保持ハンドに対して進退させる制御手段（２１）とを含み、前記制御手段は、前記第１搬送機構が複数のカセットのそれぞれに対向する位置において、前記第１搬送機構と前記第２搬送機構との間での基板の受け渡しを行わせるものであることを特徴とする基板処理装置である。

なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この構成によれば、複数の基板処理部を上下方向に積層することにより、基板処理部の設置面積を減少させることができる。また、複数の基板処理部を上下方向に積層することにより、第２搬送機構の周囲の空間に余裕が生まれるから、第１搬送機構を第２搬送機構の近傍に配置して、第１搬送機構と第２搬送機構との間の距離を短縮することができる。したがって、第１基板保持ハンドを退避させた状態で、第２基板保持ハンドを第１基板保持ハンドに対して進退させ、基板の受け渡しを行うことができる。すなわち、第１基板保持ハンドの進退動作を行うことなく、第２基板保持ハンドを第１基板保持ハンドの方へ進出させて接近させたり、また、退避させて元の位置に戻したりすることによって基板の受け渡しを行うことができる。その結果、第１搬送機構の搬送負荷を低減することができ、基板処理装置全体の生産効率を向上することができる。

さらに、第１搬送機構は、移動機構によってカセットの配列方向に沿って移動させられる。これにより、複数のカセットのそれぞれに対向する位置に第１搬送機構を位置させることができる。
また、第１搬送機構は複数のカセットのそれぞれに対向する位置において、第２搬送機構との間での基板の受け渡しを行うことができる。すなわち、第１搬送機構は、複数のカセットのそれぞれにアクセス可能な位置で、第２搬送機構との間で基板の受け渡しを行うことができる。これにより、第１搬送機構が、距離的に第２搬送機構に最も近づいた基板受け渡し位置に移動する必要がないので、第１搬送機構の搬送負荷を軽減できる。また、第１搬送機構は、直前にカセットにアクセスしたときの位置、または直後にカセットにアクセスするときの位置で、第２搬送機構との間で、基板を受け渡しすることができる。このように、第１搬送機構の移動を抑制することができるので、それに応じて第１搬送機構の搬送負荷を軽減できる。これにより、基板処理装置の生産効率を向上できる。

請求項２記載の発明は、前記第１搬送機構は、前記カセット載置台に載置されたカセットに対向する姿勢と前記第２搬送機構に対向する姿勢とに前記第１基板保持ハンドを旋回させる第１ハンド旋回機構（１２）をさらに有し、前記制御手段は、前記第１搬送機構と前記第２搬送機構との間での基板の受け渡しに際して、前記第１ハンド旋回機構を制御することにより、前記第１基板保持ハンドを前記第２搬送機構に対向する姿勢に制御するものであることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置である。

この発明によれば、第１ハンド旋回機構によって第１搬送機構をカセット載置台上のカセットに対向する姿勢にさせて、第１搬送機構にカセット載置台のカセットに対する基板の搬入／搬出を行わせることができる。また、第１搬送機構と第２搬送機構との間の基板の受け渡しに際して、第１ハンド旋回機構によって、第１搬送機構を第２搬送機構に対向する姿勢にさせて、第１搬送機構と第２搬送機構との間の基板の受け渡しを行わせることができる。特に、請求項２に記載の発明のように、第１搬送機構が複数のカセットのそれぞれに対向する位置において、第１搬送機構と第２搬送機構との間での基板の受け渡しを行う場合、第１ハンド旋回機構によって、第１搬送機構を第２搬送機構に対向する姿勢にさせることができるので、第１基板保持ハンドと第２基板保持ハンドとの間での基板の受け渡しを簡単な装置構成でスムーズに行うことができる。

請求項３記載の発明は、前記複数の基板処理部は、前記第２搬送機構に対して前記第１搬送機構とは反対側に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置である。
この構成により、第２搬送機構を、第１搬送機構と基板処理部との間に配置することができる。これにより、第１搬送機構と第２搬送機構との間の距離を短縮することができる。したがって、第１搬送機構と第２搬送機構との間の基板の受け渡しに際して、第２搬送機構の第２基板保持ハンドが進退する距離（ストローク）を小さくすることができる。よって、装置構成を簡単にすることができ、かつ、コストを低下させることができる。

請求項４記載の発明は、基板を収容するためのカセットに対して第１基板保持ハンドを進退させることによってこのカセットに対して基板を受け渡しする第１基板搬送工程と、上下方向に積層されて基板に所定の処理を施すための複数の基板処理部のうちの所定の基板処理部に対して第２基板保持ハンドを進退させることによって、この所定の基板処理部に対して基板を受け渡しする第２基板搬送工程と、前記第１基板保持ハンドを退避させた状態で、前記第１基板保持ハンドに対して前記第２基板保持ハンドを進退させることによって、前記第１基板保持ハンドと前記第２基板保持ハンドとの間で基板を受け渡しする第３基板搬送工程とを含み、前記第３基板搬送工程は、前記第１基板保持ハンドが複数のカセットのそれぞれに対向する位置において、前記第１基板保持ハンドと前記第２基板保持ハンドとの間で基板を受け渡しする工程を含むことを特徴とする基板搬送方法である。

この発明によれば、第１基板保持ハンドの搬送負荷を低減することができる。これにより、装置全体のスループットを向上でき、基板処理の生産効率を向上することができる。

以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、この発明の一実施形態が適用された基板処理装置のレイアウトを示す図解的な平面図であり、図２は、図１における基板処理装置の矢視II方向から見た図解的な正面図である。この基板処理装置１００は、半導体ウエハ等の基板Ｗに対して、洗浄処理やエッチング処理等の各種の処理を施すための装置である。この基板処理装置１００は、基板処理モジュール１と、この基板処理モジュール１に結合されたインデクサモジュール２とを備えている。

基板処理モジュール１は、基板Ｗに洗浄処理やエッチング処理等の各種の処理を施すための複数の処理部３と、主搬送ロボットＣＲとを備えている。主搬送ロボットＣＲは処理部３に対して未処理の基板Ｗを搬入する搬入動作と、処理済の基板Ｗを処理部３から搬出するための搬出動作とを行い、且つインデクサモジュール２との間で基板Ｗの受け渡しを行う。

インデクサモジュール２は、基板Ｗをそれぞれ複数枚収容できる複数のカセット４が所定の配列方向Ｘ１（以下「カセット配列方向Ｘ１」という。）に沿って配列された状態で載置されるカセット載置台５と、このカセット載置台５に載置されたカセット４に対して処理済の基板Ｗを搬入する搬入動作と、未処理の基板Ｗをカセット４から搬出するための搬出動作とを行い、且つ主搬送ロボットＣＲとの間での基板Ｗの受け渡しを行うインデクサロボットＩＲと、このインデクサロボットＩＲを前記カセット配列方向Ｘ１に沿って移動させる移動機構６とを備えている。

なお、移動機構６は、たとえば、インデクサロボットＩＲの移動する方向（すなわち、前記カセット配列方向Ｘ１）に沿って延びて配置され、インデクサロボットＩＲの移動を案内するリニアガイド（図示せず）と、このリニアガイドに沿うインデクサロボットＩＲの移動動作を駆動制御するベルト機構またはボールねじ機構等の駆動機構（図示せず）とから構成される。

処理部３は、この実施の形態では４つ備えられている。これらの処理部３は上下方向に積み重ねられた２階建て構造をなし、上段および下段にはそれぞれ一対の処理部３が配置されている。上下各段の一対の処理部３は、カセット配列方向Ｘ１と平行に配列され、カセット配列方向Ｘ１に所定距離離隔して配置されている。また、処理部３とカセット載置台５とは、カセット配列方向Ｘ１に直交する水平方向に所定距離離隔して配置されている。

インデクサロボットＩＲおよび主搬送ロボットＣＲは、処理部３とカセット載置台５との間に配置されている。具体的には、インデクサロボットＩＲは、カセット載置台５と処理部３との間でカセット載置台５寄りに配置されている。インデクサロボットＩＲは、移動機構６によってカセット配列方向Ｘ１に沿って水平移動させられ、それぞれのカセット４に対向するように位置することができる。主搬送ロボットＣＲは、カセット載置台５と処理部３との間で処理部３寄りの位置であり、且つ上下各段の一対の処理部３の間に配置されている。すなわち、インデクサロボットＩＲと主搬送ロボットＣＲとは、基板処理装置１００の正面方向（矢視II方向）から見ると互いに隣接して配置されている。

インデクサロボットＩＲは、第１上ハンド７が先端に取り付けられた第１上アーム９および第１下ハンド８が先端に取り付けられた第１下アーム１０を備えている。また、主搬送ロボットＣＲは、第２上ハンド１４および第２下ハンド１５を備えている。
図３は、インデクサロボットを基板処理装置の正面方向からみた状態を図解的に示す側面図である。インデクサロボットＩＲは、前記第１上アーム９と、前記第１下アーム１０と、これらの第１上アーム９および第１下アーム１０を保持する第１基台部１１と、第１基台部１１を鉛直軸線まわりに回転させるための第１旋回機構１２と、第１基台部１１を鉛直方向に昇降させるための第１昇降駆動機構１３と、第１上アーム９を屈伸させて第１上ハンド７を水平方向に進退させるための第１上進退駆動機構２１ａと、第１下アーム１０を屈伸させて第１下ハンド８を水平方向に進退させるための第１下進退駆動機構２１ｂとを備えている。

第１上アーム９および第１下アーム１０は、いずれも多関節型の屈伸式アームであり、一端に第１上ハンド７および第１下ハンド８がそれぞれ取り付けられ、他端が第１基台部１１に共通に取り付けられている。
第１上進退駆動機構２１ａは、第１基台部１１に内蔵され、第１上アーム９に接続されている。第１上アーム９は、第１上進退駆動機構２１ａによって屈伸させられ、これにより、第１上ハンド７が水平方向に進退させられる。第１下進退駆動機構２１ｂは、第１基台部１１に内蔵され、第１下アーム１０に接続されている。第１下アーム１０は、第１下進退駆動機構２１ｂによって屈伸させられ、これにより、第１下ハンド８が水平方向に進退させられる。第１上アーム９および第１下アーム１０は、第１上進退駆動機構２１ａおよび第１下進退駆動機構２１ｂによって互いに独立して屈伸させられ、これにより第１上ハンド７および第１下ハンド８は互いに独立して進退させられる。

第1上アーム９に取り付けられた第１上ハンド７は、第１下アーム１０に取り付けられた第１下ハンド８よりも上方において進退するようになっており、第１上アーム９および第１下アーム１０が第１基台部１１の上方に退避させられた初期状態では、これらの第１上ハンド７および第１下ハンド８は鉛直方向から見たときに同じ位置にある。
第１旋回機構１２は、第１上アーム９および第１下アーム１０が保持された第１基台部１１を鉛直軸線まわりに回転させる。また、第１昇降駆動機構１３は第１基台部１１を鉛直方向に昇降させる。これにより、インデクサロボットＩＲは、第１上アーム９および第１下アーム１０にそれぞれ取り付けられた第１上ハンド７および第１下ハンド８を主搬送ロボットＣＲに対向させる姿勢をとることができ、その姿勢で主搬送ロボットＣＲとの間で基板Ｗの受け渡しを行える。また、第１旋回機構１２、第１昇降駆動機構１３および移動機構６により、インデクサロボットＩＲは第１上ハンド７および第１下ハンド８をカセット載置台５に載置されたカセット４に対向させる姿勢をとることができ、その姿勢でカセット４に対する基板Ｗの搬入／搬出を行える。

図４は、主搬送ロボットを基板処理装置の正面方向からみた状態を図解的に示す側面図である。主搬送ロボットＣＲは、前記第２上ハンド１４と、前記第２下ハンド１５と、これら第２上ハンド１４および第２下ハンド１５が直線的に進退可能に保持された第２基台部１８と、第２基台部１８を鉛直軸１９ｃまわりに回転させるための第２旋回機構１９と、第２基台部１８を鉛直方向に昇降させるための第２昇降駆動機構２０と、第２上ハンド１４を水平方向に進退させるための第２上進退駆動機構２２ａと、第２下ハンド１５を水平方向に進退させるための第２下進退駆動機構２２ｂとを備えている。

第２旋回機構１９は、鉛直軸１９ｃを中心とする回転軸１９ａと、駆動源（図示せず）が内蔵された旋回駆動部１９ｂとを含む。回転軸１９ａは一端が第２基台部１８の下部に固定され、他端が旋回駆動部１９ｂに回転可能に保持されている。旋回駆動部１９ｂに内蔵された駆動源の駆動によって、回転軸１９ａが鉛直軸１９ｃまわりに回転させられる。これにより、回転軸１９ａの一端に固定された第２基台部１８、第２上ハンド１４および第２下ハンド１５は回転軸１９ａを中心として鉛直軸１９ｃまわりに回転させられる。少なくとも基板処理動作中は、主搬送ロボットＣＲ全体が装置内で移動することはなく、ハンド１４，１５の回転中心である鉛直軸１９ｃは、所定の固定位置に保持されている。

第２昇降駆動機構２０は、アーム状の昇降部材２０ａと、駆動源（図示せず）が内蔵された昇降駆動部２０ｂとを含む。昇降部材２０ａは一端が旋回駆動部１９ｂに固定され、他端が昇降駆動部２０ｂに鉛直方向に昇降可能に保持されている。昇降駆動部２０ｂに内蔵された駆動源の駆動によって、昇降部材２０ａが鉛直方向に昇降される。これにより、昇降部材２０ａに固定された旋回駆動部１９ｂを含む第２旋回機構１９、第２基台部１８、第２上ハンド１４および第２下ハンド１５が鉛直方向に昇降される。

第２上進退駆動機構２２ａは、第２基台部１８に内蔵され、第２上ハンド１４に接続されている。第２上ハンド１４は、第２上進退駆動機構２２ａによって水平方向に進退させられる。第２下進退駆動機構２２ｂは、第２基台部１８に内蔵され、第２下ハンド１５に接続されている。第２下ハンド１５は、第２下進退駆動機構２２ｂによって水平方向に進退させられる。第２上ハンド１４および第２下ハンド１５は、第２上進退駆動機構２２ａおよび第２下進退駆動機構２２ｂによって互いに独立して進退させられる。

また、第２上ハンド１４は第２下ハンド１５よりも上方において進退するようになっており、第２上ハンド１４および第２下ハンド１５が第２基台部１８の上方に退避させられた初期状態では、これらの第２上ハンド１４および第２下ハンド１５は鉛直方向から見たときに同じ位置にある。
第２旋回機構１９は、第２上ハンド１４および第２下ハンド１５が保持された第２基台部１８を鉛直軸１９ｃまわりに回転させる。また、第２昇降駆動機構２０は第２基台部１８を鉛直方向に昇降させる。これにより、主搬送ロボットＣＲは、第２上ハンド１４および第２下ハンド１５をいずれかの処理部３に対向させる姿勢をとることができ、その姿勢で当該処理部３に対する基板Ｗの搬入／搬出を行える。また、主搬送ロボットＣＲは、第２上ハンド１４および第２下ハンド１５をインデクサロボットＩＲに対向させる姿勢をとることができ、その姿勢で、インデクサロボットＩＲとの間で基板Ｗの受け渡しを行える。

また、主搬送ロボットＣＲは、鉛直軸１９ｃがカセット載置台５と処理部３との間で処理部３寄りの位置であり、且つ上下各段の一対の処理部３の間に配置されている。さらに、主搬送ロボットＣＲは、鉛直軸１９ｃと各処理部３との水平方向の距離が等しくなるように配置されている。
図１に示すように、インデクサロボットＩＲの第１上ハンド７および第１下ハンド８ならびに主搬送ロボットＣＲの第２上ハンド１４および第２下ハンド１５は、たとえば、いずれもフォーク状に形成されており、基板Ｗを保持できるようになっている。インデクサロボットＩＲの第１上ハンド７および第１下ハンド８はほぼ同形状であり、また、主搬送ロボットＣＲの第２上ハンド１４および第２下ハンド１５はほぼ同形状である。インデクサロボットＩＲの第１上ハンド７および第１下ハンド８ならびに主搬送ロボットＣＲの第２上ハンド１４および第２下ハンド１５は、インデクサロボットＩＲと主搬送ロボットＣＲとの間で基板Ｗを受け渡す際の干渉を防ぐため、平面視において重なり合わないように互いに噛み合う形状を有していて、第１、第２上ハンド７，１４間または第１、第２下ハンド８，１５間で、基板Ｗを直接受け渡すことができる。すなわち、インデクサロボットＩＲの第１上ハンド７および第１下ハンド８は、主搬送ロボットＣＲの第２上ハンド１４および第２下ハンド１５から基板Ｗを直接受け取ることができる。同様に、インデクサロボットＩＲの第１上ハンド７および第１下ハンド８は、主搬送ロボットＣＲの第２上ハンド１４および第２下ハンド１５に、基板Ｗを直接渡すことができる。

図５は、前記基板処理装置の制御に関する構成を示すブロック図である。この基板処理装置１００は、制御装置２１を備えている。この制御装置２１は、基板処理モジュール１の第２旋回機構１９、第２昇降駆動機構２０、第２上進退駆動機構２２ａおよび第２下進退駆動機構２２ｂの動作を制御する。また、制御装置２１は、インデクサモジュール２の第１旋回機構１２、第１昇降駆動機構１３、第１上進退駆動機構２１ａ、第１下進退駆動機構２１ｂおよび移動機構６の動作を制御する。

次に、主搬送ロボットＣＲとインデクサロボットＩＲとの間での基板Ｗの受け渡しについて具体的に説明する。
図６は、基板の受け渡しシーケンスの一例を説明するための図解図である。インデクサロボットＩＲと主搬送ロボットＣＲとの間での基板Ｗの受け渡しは、インデクサロボットＩＲの第１上ハンド７および第１下ハンド８の進退動作を行わずに、主搬送ロボットＣＲの第２上ハンド１４および第２下ハンド１５をインデクサロボットＩＲの第１上ハンド７および第１下ハンド８に対して進退させることにより行われる。

インデクサロボットＩＲは、第１下ハンド８で未処理の基板Ｗを保持し、第１上ハンド７で処理済の基板Ｗを保持して、それらの基板Ｗを搬送するように制御される。同様に、主搬送ロボットＣＲは、第２下ハンド１５で未処理の基板Ｗを保持し、第２上ハンド１４で処理済の基板Ｗを保持して、それらの基板Ｗを搬送するように制御される。そして、インデクサロボットＩＲと主搬送ロボットＣＲとの間での基板Ｗの受け渡しは、未処理の基板Ｗおよび処理済の基板Ｗを交換するように動作する。すなわち、インデクサロボットＩＲは、未処理の基板Ｗを主搬送ロボットＣＲに渡し、主搬送ロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲに処理済の基板Ｗを渡す。

処理済の基板Ｗを受け取ったインデクサロボットＩＲは、カセット載置台５に載置されたカセット４のいずれかにアクセスし、当該カセット４から未処理の基板Ｗを搬出するとともに、当該カセット４に処理済の基板Ｗを搬入する。むろん、インデクサロボットＩＲは、或るカセット４から未処理の基板Ｗを搬出するとともに、別のカセット４に対して処理済の基板Ｗを搬入する動作を行う場合もある。

一方、未処理の基板Ｗを受け取った主搬送ロボットＣＲは、複数の処理部３のいずれかにアクセスし、この処理部３から処理済の基板Ｗを搬出し、その後に当該処理部３に対して未処理の基板Ｗを搬入する。むろん、処理部３内に処理済の基板Ｗがなければ、未処理の基板Ｗの搬入動作のみが行われ、処理部３に対して搬入すべき未処理の基板Ｗがなければ、処理済の基板Ｗの搬出動作のみが行われる。

インデクサロボットＩＲによるカセット４に対する基板Ｗの搬入／搬出および主搬送ロボットＣＲとの間での基板Ｗの受け渡しは、制御装置２１が、第１旋回機構１２、第１昇降駆動機構１３、第１上進退駆動機構２１ａ、第１下進退駆動機構２１ｂおよび移動機構６を制御することによって行われる。具体的には、制御装置２１は、第１昇降駆動機構１３および移動機構６を制御し、図６（ａ）に示すように、インデクサロボットＩＲを所定のカセット４に対向させる姿勢にする。すなわち、第１上アーム９に取り付けられた第１上ハンド７とカセット４とが対面させられる。次に、制御装置２１は第１上進退駆動機構２１ａを制御し、予め処理済の基板Ｗを保持させられた第１上ハンド７をカセット４に対して進出させる。すなわち、第１上アーム９が伸ばされて、第１上ハンド７がカセット４に対して水平移動させられる。

これに引き続いて、制御装置２１は、第１上進退駆動機構２１ａおよび第１昇降駆動機構１３を制御し、第１上ハンド７をやや下方へ移動させてカセット４に基板Ｗを置き、その後、第１上アーム９を退避させる。すなわち、カセット４に基板Ｗが渡された後、第１上アーム９が縮められ、第１上ハンド７が水平姿勢を保たれつつ第１基台部１１の中心部の方へ水平移動させられる。これにより、第１上アーム９は初期の位置に復帰させられる。このようにして、第１上ハンド７に保持された処理済の基板Ｗがカセット４に渡され、インデクサロボットＩＲのカセット４に対する基板Ｗの搬入が行われる。

次に、制御装置２１は、第１昇降駆動機構１３および移動機構６を制御し、インデクサロボットＩＲを、図６（ｂ）に示すように、基板Ｗが搬入されたカセット４または別のカセット４に対向する位置に移動させ、第１下アーム１０に取り付けられた第１下ハンド８がそのカセット４に対向する姿勢にする。制御装置２１は、第１下進退駆動機構２１ｂおよび第１昇降駆動機構１３を制御して、カセット４に対して第１下ハンド８を進出させる。すなわち、第１下アーム１０が伸ばされて、第１下ハンド８がカセット４内に収容されている基板Ｗのやや下方に水平移動させられる。さらに、制御装置２１は第１下進退駆動機構２１ｂおよび第１昇降駆動機構１３を制御して、第１下ハンド８をやや上方に移動させることにより第１下ハンド８に基板Ｗを保持させ、その後、第１下アーム１０を退避させる。これにより、カセット４内の未処理の基板Ｗが第１下ハンド８に渡されて、インデクサロボットＩＲのカセット４に対する基板Ｗの搬出が行われる。なお、図６（ｂ）は第１下ハンド８に基板Ｗを保持させた状態を示している。

このようにして、カセット４に対して第１上ハンド７および第１下ハンド８を進退させることによって、カセット４に対して基板Ｗを受け渡しする第１基板搬送工程が行われる。
次に、制御装置２１は、第１旋回機構１２および第１昇降駆動機構１３を制御して、図６（ｃ）に示すように、インデクサロボットＩＲの第１上ハンド７および第１下ハンド８が主搬送ロボットＣＲと対向する姿勢にする。この状態で、インデクサロボットＩＲと主搬送ロボットＣＲとの間での基板Ｗの受け渡しが行われる。基板Ｗの受け渡しが行われた後は、制御装置２１は、インデクサロボットＩＲを再び所定のカセット４に対向する位置に移動させ、上述のカセット４に対する基板Ｗの搬入／搬出動作およびインデクサロボットＩＲと主搬送ロボットＣＲとの間での基板Ｗの受け渡しを繰り返させる。

一方、主搬送ロボットＣＲによる処理部３に対する基板Ｗの搬入／搬出およびインデクサロボットＩＲとの間での基板Ｗの受け渡しは、制御装置２１が、第２旋回機構１９、第２昇降駆動機構２０、第２上進退駆動機構２２ａおよび第２下進退駆動機構２２ｂを制御することによって行われる。具体的には、制御装置２１は、第２旋回機構１９および第２昇降駆動機構２０を制御して、図６（ａ）に示すように、主搬送ロボットＣＲをいずれかの処理部３に対向させる姿勢にする。すなわち、第２上ハンド１４と処理部３内の処理済の基板Ｗとが対面させられ、第２上ハンド１４が基板Ｗに対してやや下方の高さに位置するように移動させられる。次に、制御装置２１は、第２上進退駆動機構２２ａおよび第２昇降駆動機構２０を制御し、第２上ハンド１４をこの処理部３に対して進出させる。すなわち、第２上ハンド１４が第２基台部１８上で直線的に相対移動して処理部３に近づき、処理部３内の基板Ｗのやや下方に水平移動させられる。

これに引き続いて、制御装置２１は、第２上進退駆動機構２２ａおよび第２昇降駆動機構２０を制御して、第２上ハンド１４をやや上方に移動させることにより第２上ハンド１４に基板Ｗを保持させ、その後、第２上ハンド１４を退避させる。すなわち、第２上ハンド１４に処理部３内の基板Ｗが保持された後、第２上ハンド１４が第２基台部１８上で直線的に相対移動して処理部３から遠ざかり、第２上ハンド１４の水平姿勢が保たれたまま移動させられる。これにより、第２上ハンド１４は初期の位置に復帰させられる。このようにして、第２上ハンド１４に処理部３内の処理済の基板Ｗが渡され、主搬送ロボットＣＲの処理部３に対する基板Ｗの搬出が行われる。

次に、制御装置２１は、第２昇降駆動機構２０を制御して、図６（ｂ）に示すように、第２下ハンド１５を基板Ｗの搬出が行われた処理部３に対向させる姿勢にする。すなわち、未処理の基板Ｗが保持された第２下ハンド１５と処理部３とが互いに向き合う姿勢にされる。次に、制御装置２１は、第２下進退駆動機構２２ｂを制御し、第２下ハンド１５をこの処理部３に対して進出させる。すなわち、第２下ハンド１５が第２基台部１８上で直線的に相対移動して処理部３に近づき、第２下ハンド１５の水平姿勢が保たれたまま移動させられる。

これに引き続いて、制御装置２１は、第２下進退駆動機構２２ｂおよび第２昇降駆動機構２０を制御して、第２下ハンド１５をやや下方に移動させ、処理部３に基板Ｗを渡した後、第２下ハンド１５を退避させる。これにより、第２下ハンド１５に保持された未処理の基板Ｗを処理部３に渡すことができ、主搬送ロボットＣＲの処理部３に対する基板Ｗの搬入が行われる。

このようにして、処理部３に対して第２上ハンド１４および第２下ハンド１５を進退させて、処理部３に対して基板Ｗを受け渡しする第２基板搬送工程が行われる。
次に、制御装置２１は、第２旋回機構１９および第２昇降駆動機構２０を制御して、図６（ｃ）に示すように、主搬送ロボットＣＲを第２上ハンド１４および第２下ハンド１５がインデクサロボットＩＲに対向する姿勢にする。この状態で、インデクサロボットＩＲと主搬送ロボットＣＲとの間での基板Ｗの受け渡しが行われる。基板Ｗの受け渡しが行われた後は、制御装置２１は、主搬送ロボットＣＲを再び第２上ハンド１４および第２下ハンド１５がいずれかの処理部３に対向する姿勢にさせ、上述の処理部３に対する基板Ｗの搬入／搬出動作およびインデクサロボットＩＲと主搬送ロボットＣＲとの間での基板Ｗの受け渡しを繰り返させる。

インデクサロボットＩＲと主搬送ロボットＣＲとの間での基板Ｗの受け渡しは、図６（ｃ）に示すように、インデクサロボットＩＲと主搬送ロボットＣＲとが互いに向かい合った状態で行われる。
制御装置２１は、第２上進退駆動機構２２ａを制御して、図６（ｄ）に示すように、処理済の基板Ｗを保持した第２上ハンド１４をインデクサロボットＩＲの方へ進出させる。すなわち、第２上ハンド１４がインデクサロボットＩＲの第１上ハンド７のやや上方に移動させられる。この際に、第１上ハンド７と第２上ハンド１４とは互いに干渉しないように平面視にて噛み合うような位置関係となる。次に、制御装置２１は第２昇降駆動機構２０を制御して、第２上ハンド１４を下降させて、第２上ハンド１４に保持された基板Ｗを第１上ハンド７に直接渡させる。この際に、第１上ハンド７は、主搬送ロボットＣＲの方へ進出されず、退避された状態のままで基板Ｗの受け渡しが行われる。

さらに、制御装置２１は、第２下進退駆動機構２２ｂを制御して、主搬送ロボットＣＲの第２下ハンド１５をインデクサロボットＩＲの方へ進出させる。すなわち、第２下ハンド１５がインデクサロボットＩＲの第１下ハンド８のやや下方に移動させられる。この際に、第１下ハンド８と第２下ハンド１５とは互いに干渉しないように平面視にて噛み合うような位置関係となる。この後、制御装置２１は第２昇降駆動機構２０を制御して、主搬送ロボットＣＲの第２下ハンド１５を上昇させて、インデクサロボットＩＲの第１下ハンド８に保持された基板Ｗを第２下ハンド１５に直接受け渡させる。この際に、第１下ハンド８は、主搬送ロボットＣＲの方へ進出されず、退避された状態のままで基板Ｗの受け渡しが行われる。

これにより、インデクサロボットＩＲの第１上ハンド７および第１下ハンド８を退避させた状態で、これら第１上ハンド７および第１下ハンド８に対して主搬送ロボットＣＲの第２上ハンド１４および第２下ハンド１５を進退させて、インデクサロボットＩＲと主搬送ロボットＣＲとの間で基板Ｗを受け渡す第３基板搬送工程が行われる。
このように、インデクサロボットＩＲと主搬送ロボットＣＲとが互いに接近して配置されているので、インデクサロボットＩＲと主搬送ロボットＣＲとの間での基板Ｗの受け渡しを、インデクサロボットＩＲの第１上ハンド７および第１下ハンド８を退避させた状態で行うことができる。また、インデクサロボットＩＲと主搬送ロボットＣＲとの間での基板Ｗの受け渡しに際して、インデクサロボットＩＲを基板Ｗの受け渡しを行うために定められた一定の基板受け渡し位置に移動機構６によって移動しなくてもよい。

以上のように、この実施形態によれば、複数の処理部３を上下方向に積層することにより、主搬送ロボットＣＲとインデクサロボットＩＲとの間の処理部をなくし、インデクサロボットＩＲと主搬送ロボットＣＲとを基板処理装置１００の正面方向から見て隣接するように配置している。これにより、インデクサロボットＩＲと主搬送ロボットＣＲとの間の距離を短縮することができる。

インデクサロボットＩＲと主搬送ロボットＣＲとの距離を短縮することにより、インデクサロボットＩＲの第１上ハンド７および第１下ハンド８を退避させた状態で、主搬送ロボットＣＲの第２上ハンド１４および第２下ハンド１５のみを第１上ハンド７および第１下ハンド８に対して進退させれば、基板Ｗの受け渡しを行うことができる。また、インデクサロボットＩＲを一定の基板受け渡し位置に移動させずに、インデクサロボットＩＲがカセット４と対向するいずれの位置においても基板Ｗの受け渡しを行うことができる。

これにより、基板Ｗの受け渡しに際して、インデクサロボットＩＲの第１上ハンド７および第１下ハンド８を進退させる時間やインデクサロボットＩＲを基板Ｗの受け渡しを行うために定められた一定の基板受け渡し位置に移動させる時間を省くことができる。すなわち、インデクサロボットＩＲの搬送負荷を低減することができ、これにより、基板処理装置全体の生産効率を向上させることができる。

図７は、前述の基板処理装置における基板の受け渡しシーケンスの他の例を説明するための図解図である。
この図７におけるインデクサロボットＩＲと主搬送ロボットＣＲとの間での基板Ｗの受け渡しと、図６におけるインデクサロボットＩＲと主搬送ロボットＣＲとの間での基板Ｗの受け渡しとの主要な相違点は、インデクサロボットＩＲが一定の基板受け渡し位置Ｐ２に位置した状態で、インデクサロボットＩＲと主搬送ロボットＣＲとの間での基板Ｗの受け渡しを行うことである。

インデクサロボットＩＲによるカセット４に対する基板Ｗの搬入／搬出および主搬送ロボットＣＲとの間での基板Ｗの受け渡しは、制御装置２１が、第１上進退駆動機構２１ａ、第１下進退駆動機構２１ｂ、第１旋回機構１２、第１昇降駆動機構１３および移動機構６を制御することによって行われる。
制御装置２１は、第１上進退駆動機構２１ａ、第１旋回機構１２、第１昇降駆動機構１３および移動機構６を制御し、図７（ａ）に示すように、第１上ハンド７により、処理済の基板Ｗを所定のカセット４へと搬入させる。

次に、制御装置２１は、第１下進退駆動機構２１ｂ、第１旋回機構１２、第１昇降駆動機構１３および移動機構６を制御し、図７（ｂ）に示すように、第１下ハンド８をカセット４に対して進退させることにより、カセット４（基板Ｗを搬入した同じカセットでも別のカセットでもよい）から、未処理の基板Ｗを搬出させる。
この後、制御装置２１は、第１旋回機構１２、第１昇降駆動機構１３および移動機構６を制御し、図７（ｃ）に示すように、インデクサロボットＩＲを基板受け渡し位置Ｐ２に移動させ、第１上ハンド７および第１下ハンド８が主搬送ロボットＣＲに対向する姿勢にする。基板受け渡し位置Ｐ２は、この実施形態では、基板処理装置１００のカセット配列方向Ｘ１の中央付近に設定されている。

これにより、インデクサロボットＩＲは、主搬送ロボットＣＲとの間での基板Ｗの受け渡しを行う際に、主搬送ロボットＣＲに対して最も直線距離の短い位置に配置される。
インデクサロボットＩＲは、制御装置２１によって基板受け渡し位置Ｐ２に移動させられた後、図７（ｄ）に示すように、主搬送ロボットＣＲとの間での基板Ｗの受け渡しを行う。

基板Ｗの受け渡しが行われた後は、制御装置２１は、インデクサロボットＩＲをいずれかのカセット４に対向する位置に移動させ、カセット４に対する基板Ｗの搬入／搬出から主搬送ロボットＣＲとの間での基板Ｗの受け渡しまでの一連の動作を繰り返させる。
一方、主搬送ロボットＣＲの処理部３に対する基板Ｗの搬入／搬出およびインデクサロボットＩＲとの基板Ｗの受け渡しは、制御装置２１が、第２上進退駆動機構２２ａ、第２下進退駆動機構２２ｂ、第２旋回機構１９および第２昇降駆動機構２０を制御することによって行われる。

制御装置２１は、第２上進退駆動機構２２ａ、第２旋回機構１９および第２昇降駆動機構２０を制御し、図７（ａ）に示すように、主搬送ロボットＣＲを第２上ハンド１４がいずれかの処理部３に対向する姿勢にする。この状態で主搬送ロボットＣＲは、第２上ハンド１４を処理部３に対して進退させることにより、処理部３から処理済の基板Ｗを搬出する。

次に、制御装置２１は、第２下進退駆動機構２２ｂおよび第２昇降駆動機構２０を制御し、図７（ｂ）に示すように、第２下ハンド１５を処理部３に対して進退させることにより、予め第２下ハンド１５に保持させられていた未処理の基板Ｗを同一の処理部３に搬入させる。
次に、制御装置２１は、第２旋回機構１９および第２昇降駆動機構２０を制御して、図７（ｃ）に示すように、主搬送ロボットＣＲを第２上ハンド１４および第２下ハンド１５がインデクサロボットＩＲに対向する姿勢にする。

この後、インデクサロボットＩＲは、図７（ｄ）に示すように、主搬送ロボットＣＲとの間で基板Ｗの受け渡しを行う。基板Ｗの受け渡しが行われた後は、制御装置２１は、主搬送ロボットＣＲを再び第２上ハンド１４および第２下ハンド１５がいずれかの処理部３に対向する姿勢にさせ、上述の処理部３に対する基板Ｗの搬入／搬出からインデクサロボットＩＲとの間での基板Ｗの受け渡しまでの一連の動作を繰り返させる。

インデクサロボットＩＲと主搬送ロボットＣＲとの間での基板Ｗの受け渡しは、図７（ｃ）に示すように、インデクサロボットＩＲの第１上ハンド７および第１下ハンド８と主搬送ロボットＣＲの第２上ハンド１４および第２下ハンド１５とがそれぞれ向かい合った状態で行われる。
制御装置は、第２上進退駆動機構２２ａ、第２下進退駆動機構２２ｂおよび第２昇降駆動機構２０を制御して、図７（ｄ）に示すように、インデクサロボットＩＲの第１上ハンド７および第１下ハンド８を退避させた状態で、主搬送ロボットＣＲの第２上ハンド１４および第２下ハンド１５をインデクサロボットＩＲの第１上ハンド７および第１下ハンド８に対して進退させて基板Ｗの受け渡しを行わせる。これにより、インデクサロボットＩＲおよび主搬送ロボットＣＲが互いに保持している基板Ｗを、それぞれ受け渡すことができる。

これにより、基板Ｗの受け渡しに際して、インデクサロボットＩＲの第１上ハンド７および第１下ハンド８を進退させる時間を省くことができる。すなわち、インデクサロボットＩＲの搬送負荷を低減することができ、したがって、基板処理装置全体の生産効率を向上させることができる。
また、インデクサロボットＩＲを、主搬送ロボットＣＲに対して非常に近い位置に配置させて、基板Ｗの受け渡しを行わせることにより、主搬送ロボットＣＲを小型化することができる。すなわち、インデクサロボットＩＲが主搬送ロボットＣＲの近傍に配置された状態で基板Ｗの受け渡しを行うので、第２上ハンド１４および第２下ハンド１５の進退距離（ストローク）を短くすることができ、それに応じて主搬送ロボットＣＲを小型化することができる。

以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は、他の形態で実施することもできる。例えば、前記の実施形態では、処理部を上段と下段との２層に積層した例について説明したが、処理部は２層以上に積層されていてもよい。
また、前記の実施形態では、インデクサロボットおよび主搬送ロボットが、いずれも、一対の基板保持ハンドを有するダブルハンド型のものである例について説明したが、インデクサロボットおよび主搬送ロボットのいずれか一方または両方が、一つの基板保持ハンドのみを持つシングルハンド型のロボットであってもよい。

この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。

この発明の一実施形態が適用された基板処理装置のレイアウトを示す図解的な平面図である。 前記基板処理装置の矢視II方向から見た図解的な正面図である。 インデクサロボットを基板処理装置の正面方向からみた状態を図解的に示す側面図である。 主搬送ロボットを基板処理装置の正面方向からみた状態を図解的に示す側面図である。 前記基板処理装置の制御に関する構成を示すブロック図である。 基板の受け渡しシーケンスの一例を説明するための図解図である。 前述の基板処理装置における基板の受け渡しシーケンスの他の例を説明するための図解図である。 従来の基板処理装置のレイアウトを示す図解的な平面図である。

符号の説明

３ 処理部（基板処理部）
４ カセット
５ カセット載置台
６ 移動機構
７ 第１上ハンド（第１基板保持ハンド）
８ 第１下ハンド（第１基板保持ハンド）
１４ 第２上ハンド（第２基板保持ハンド）
１５ 第２下ハンド（第２基板保持ハンド）
１２ 第１旋回機構（第１ハンド旋回機構）
１９ 第２旋回機構（第２ハンド旋回機構）
１９ｃ 鉛直軸
２１ 制御装置（制御手段）
１００ 基板処理装置
Ｗ 基板
ＩＲ インデクサロボット（第１搬送機構）
ＣＲ 主搬送ロボット（第２搬送機構）
Ｘ１ カセット配列方向（配列方向）

Claims (4)

1. 基板を収容するための複数のカセットを所定の配列方向に沿って載置することができるカセット載置台と、
   このカセット載置台に載置されたカセットに対して進退可能な第１基板保持ハンドを有し、この第１基板保持ハンドによって前記カセットに対して基板を受け渡しするための第１搬送機構と、
   前記所定の配列方向に沿って前記第１搬送機構を移動させるための移動機構と、
   上下方向に積層され、基板に所定の処理を施すための複数の基板処理部と、
   前記第１搬送機構および前記複数の基板処理部に対して進退可能であり、かつ所定の定位置に設定された、鉛直軸を中心に旋回可能な第２基板保持ハンドを有し、この第２基板保持ハンドによって前記第１搬送機構および前記複数の基板処理部に対して基板を受け渡しするための第２搬送機構と、
   前記第１搬送機構と前記第２搬送機構とが基板を受け渡しするときに、前記第１基板保持ハンドを退避させた状態で、前記第２基板保持ハンドを前記第１基板保持ハンドに対して進退させる制御手段とを含み、
   前記制御手段は、前記第１搬送機構が複数のカセットのそれぞれに対向する位置において、前記第１搬送機構と前記第２搬送機構との間での基板の受け渡しを行わせるものであることを特徴とする基板処理装置。
2. 前記第１搬送機構は、前記カセット載置台に載置されたカセットに対向する姿勢と前記第２搬送機構に対向する姿勢とに前記第１基板保持ハンドを旋回させる第１ハンド旋回機構をさらに有し、
   前記制御手段は、前記第１搬送機構と前記第２搬送機構との間での基板の受け渡しに際して、前記第１ハンド旋回機構を制御することにより、前記第１基板保持ハンドを前記第２搬送機構に対向する姿勢に制御するものであることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
3. 前記複数の基板処理部は、前記第２搬送機構に対して前記第１搬送機構とは反対側に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置。
4. 基板を収容するためのカセットに対して第１基板保持ハンドを進退させることによってこのカセットに対して基板を受け渡しする第１基板搬送工程と、
   上下方向に積層されて基板に所定の処理を施すための複数の基板処理部のうちの所定の基板処理部に対して第２基板保持ハンドを進退させることによって、この所定の基板処理部に対して基板を受け渡しする第２基板搬送工程と、
   前記第１基板保持ハンドを退避させた状態で、前記第１基板保持ハンドに対して前記第２基板保持ハンドを進退させることによって、前記第１基板保持ハンドと前記第２基板保持ハンドとの間で基板を受け渡しする第３基板搬送工程とを含み、
   前記第３基板搬送工程は、前記第１基板保持ハンドが複数のカセットのそれぞれに対向する位置において、前記第１基板保持ハンドと前記第２基板保持ハンドとの間で基板を受け渡しする工程を含むことを特徴とする基板搬送方法。

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