TWI656003B - Substrate transfer system and method - Google Patents

Substrate transfer system and method Download PDF

Info

Publication number
TWI656003B
TWI656003B TW103135082A TW103135082A TWI656003B TW I656003 B TWI656003 B TW I656003B TW 103135082 A TW103135082 A TW 103135082A TW 103135082 A TW103135082 A TW 103135082A TW I656003 B TWI656003 B TW I656003B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substrate
robot
transfer
substrates
robot arm
Prior art date
Application number
TW103135082A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201532762A (zh
Inventor
橋本康彥
福島崇行
金丸亮介
木下真也
宮川大輝
Original Assignee
日商川崎重工業股份有限公司
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商川崎重工業股份有限公司 filed Critical 日商川崎重工業股份有限公司
Publication of TW201532762A publication Critical patent/TW201532762A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI656003B publication Critical patent/TWI656003B/zh

Links

Classifications

    • 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
    • H01L21/683—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 supporting or gripping
    • H01L21/687—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 supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68707—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 supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade, or gripped by a gripper for conveyance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/02—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
    • B25J9/04—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
    • B25J9/041—Cylindrical coordinate type
    • B25J9/042—Cylindrical coordinate type comprising an articulated arm
    • 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
    • H01L21/67739—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 into and out of processing chamber
    • H01L21/67742—Mechanical parts of transfer devices
    • 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
    • H01L21/67763—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 the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H01L21/67766—Mechanical parts of transfer devices
    • 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
    • H01L21/67763—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 the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H01L21/67778—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 the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading involving loading and unloading of wafers
    • 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
    • H01L21/67763—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 the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H01L21/67778—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 the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading involving loading and unloading of wafers
    • H01L21/67781—Batch transfer of wafers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本發明之課題在於即便於根據基板收容部側之情況而批次搬送式機器手之使用存在限制之情形時，亦可順利地進行基板搬送。
本發明之末端執行器(5)包括可分別獨立地驅動之第1機器手(8)及第2機器手(9)。第1機器手(8)具有可***至收容於基板收容部之上下鄰接之基板彼此之間之機器手本體(10)，且保持機器手本體(10)之正上方或正下方之基板(S)。第2機器手(9)具有：機器手基部(11)，其至少一部分進入至收容於基板收容部之複數片基板(S)中之最下段之基板(S)之下方或最上段之基板(S)之上方；以及基板保持器件(12)，其設置於機器手基部(11)，且保持包含最下段或最上段之基板(S)之兩片以上之基板(S)。

Description

基板搬送系統及方法
本發明係關於一種安裝於機器人手臂並保持基板之末端執行器、具有該末端執行器之基板搬送機器人、具有該基板搬送機器人之基板搬送系統、包括該基板搬送系統及基板處理裝置之基板處理系統、以及使用有該基板搬送機器人之基板搬送方法。
先前，為了搬送半導體製造用之晶圓或液晶面板製造用之玻璃基板等基板(板狀構件)，而使用包括末端執行器之基板搬送機器人。
基板搬送機器人係經由連接於機器人控制器之指示裝置而指示出基板之搬送位置，於該被指示出之搬送位置間重複進行動作而搬送基板。例如自收納有複數片晶圓之基板收容部(例如FOUP(Front Opening Unified Pod，前開式晶圓盒))取出晶圓，並向另一基板收容部(例如FOUP)或晶圓處理裝置側搬送晶圓。
為了提高自搬送起點向搬送目的地搬送基板之效率，提出有一種保持並同時搬送複數片基板之末端執行器(專利文獻1-3)。此種末端執行器包括批次搬送式機器手，該批次搬送式機器手具有：機器手基部，其至少一部分進入至保持對象之複數片基板之下方；以及基板保持器件，其設置於該機器手基部，且可保持複數片基板。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2003-309166號公報
[專利文獻2]國際公開WO2013/021645
[專利文獻3]日本專利第2925329號公報
[專利文獻4]日本專利特開平5-235147號公報
[專利文獻5]日本專利特開平11-163096號公報
[專利文獻6]日本專利特開2001-118909號公報
[專利文獻7]日本專利特開2001-291759號公報
[專利文獻8]日本專利特開2005-340729號公報
然而，於上述批次搬送式機器手中，需要可供機器手基部進入至保持對象之複數片基板之下方之空間。於半導體製造程序中，為了收容複數片基板(晶圓)而使用FOUP，但FOUP之尺寸係根據標準而嚴格地規定。因此，極難或無法於收容在FOUP內之複數片基板之下方確保可供批次搬送式機器手之機器手基部進入之空間。
因此，即便欲使用批次搬送式機器手將FOUP內之基板搬出，亦由於在FOUP內之複數片基板之下方無足夠之空間，故無法將機器手基部***至FOUP內，從而無法搬出基板。又，於將基板搬入至FOUP內時，亦由於批次搬送式機器手無法進入FOUP內之下方端部區域，故仍無法使用批次搬送式機器手。
本發明係鑒於上述先前技術之問題而完成者，其目的在於提供一種即便於根據基板收容部側之情況而批次搬送式機器手之使用存在限制之情形時，亦可順利地進行使用批次搬送式機器手之基板搬送之末端執行器、具有該末端執行器之基板搬送機器人、具有該基板搬送機器人之基板搬送系統、包括該基板搬送系統及基板處理裝置之基板處理系統、以及使用有該基板搬送機器人之基板搬送方法。
為了解決上述問題，第1特徵之本發明係一種末端執行器，其特徵在於其安裝於機器人手臂，且包括可分別獨立地驅動之第1機器手及第2機器手，上述第1機器手係以如下方式構成：具有可***至收容於基板收容部且上下鄰接之基板彼此之間之機器手本體，且保持***至上述上下鄰接之基板彼此之間之上述機器手本體之正上方或正下方之基板，上述第2機器手具有：機器手基部，其至少一部分進入至收容於基板收容部之複數片基板中之最下段之基板之下方或最上段之基板之上方；以及基板保持器件，其設置於上述機器手基部，且保持包含上述最下段之基板或上述最上段之基板之兩片以上之基板。
第2特徵之本發明係如第1特徵之本發明，其特徵在於：上述第1機器手及上述第2機器手可分別切換進入上述基板收容部時之供用位置、及未進入上述基板收容部時之退避位置。
第3特徵之本發明係如第1或第2特徵之本發明，其特徵在於：上述基板保持器件具有複數個基板支持部，該等複數個基板支持部係用於支持上述兩片以上之基板之各背面緣部，且至少於基板保持狀態下配置於上下方向之不同高度。
第4特徵之本發明係如第3特徵之本發明，其特徵在於：上述複數個基板支持部之上下間距可變，上述基板保持器件係以如下方式構成：其高度隨著上述複數個基板支持部之上述上下間距之變更而變化。
第5特徵之本發明係如第3或第4特徵之本發明，其特徵在於：上述複數個基板支持部配置於自上述基板支持部之移動方向觀察時至少一部分未相互重疊之位置。
第6特徵之本發明係如第5特徵之本發明，其特徵在於：上述複數個基板支持部之上下間距可變，且即便變更上述上下間距，自上述上下方向觀察時之上述複數個基板支持部之位置亦不變化。
第7特徵之本發明係如第1至第6中任一特徵之本發明，其特徵在於：上述第1機器手具有複數個上述機器手本體。
第8特徵之本發明係如第7特徵之本發明，其特徵在於：上述複數個機器手本體之上下間距可變。
第9特徵之本發明係如第1至第8中任一特徵之本發明，其特徵在於：上述基板之直徑為300mm，上述第2機器手之基板保持片數為5片，上述第2機器手整體中之於基板搬送時通過自上下方向觀察時與收容於上述基板收容部之基板重疊之區域之部分之高度為60mm以下。
第10特徵之本發明係如第1至第8中任一特徵之本發明，其特徵在於：上述基板之直徑為450mm，上述第2機器手之基板保持片數為5片，上述第2機器手整體中之於基板搬送時通過自上下方向觀察時與收容於上述基板收容部之基板重疊之區域之部分之高度為72mm。
第11特徵之本發明係一種基板搬送機器人，其特徵在於包括：如第1至第10中任一特徵之本發明之末端執行器；以及機器人手臂，其安裝有上述末端執行器。
第12特徵之本發明係一種基板處理系統，其特徵在於包括：基板搬送系統，其包含如第11特徵之基板搬送機器人；以及基板處理裝置，其用於處理利用上述基板搬送系統所搬送之基板。
第13特徵之本發明係一種基板搬送系統，其特徵在於包括如第11特徵之本發明之基板搬送機器人、及用以收容複數片基板之上述基板收容部；於將上述基板收容部之基板收容片數設為N，將藉由上述第1機器手自上述基板收容部之上下方向之一端部區域搬出之基板之片數設為M，將上述第2機器手之基板保持片數設為n，將藉由上述第1機器手搬出M片基板時形成於上述基板收容部之上述一端部區域之空間之高度設為H，將上述第2機器手整體中之於基板搬送時通過自上 下方向觀察時與收容於上述基板收容部之基板重疊之區域之部分之高度設為h之情形時，H>h且(N-M)=n×(正整數)成立。
第14特徵之本發明係一種基板搬送方法，其特徵在於其使用有如第11特徵之本發明之基板搬送機器人，且包括：第1搬送步驟，其係藉由上述第1機器手而搬出存在於搬送起點之上述基板收容部之上下方向之一端部區域之一片或複數片基板；第2搬送步驟，其係於藉由上述第1搬送步驟而被搬出上述一片或複數片基板之上述一端部區域，***上述第2機器手而同時搬出複數片基板。
第15特徵之本發明係如第14特徵之本發明，其特徵在於：藉由上述第2機器手而搬出於上述第1搬送步驟後殘留於搬送起點之上述基板收容部之所有基板。
第16特徵之本發明係如第14特徵之本發明，其特徵在於：於將在上述第1搬送步驟中藉由上述第1機器手搬出之基板之數量設為M，將上述基板收容部之基板收容片數設為N，將上述第2機器手之基板保持片數設為n時，滿足M=N-n×(正整數)。
第17特徵之本發明係如第16特徵之本發明，其特徵在於：M=5、n=5。
第18特徵之本發明係如第14至第17中任一特徵之本發明，其特徵在於：將於上述第1搬送步驟中自搬送起點之上述基板收容部之上述一端部區域搬出之基板搬入至搬送目的地之基板收容部之上下方向之一端部區域，搬送起點之上述基板收容部之上述一端部區域與搬送目的地之上述基板收容部之上述一端部區域上下相反。
第19特徵之本發明係如第14特徵之本發明，其特徵在於：藉由上述第2機器手而搬出於上述第1搬送步驟後殘留於搬送起點之上述基板收容部之基板之一部分，藉由上述第2機器手而搬出於上述第1搬送步驟後殘留於搬送起點之上述基板收容部之上述基板之一部分，並搬 送至搬送目的地之基板收容部之上下方向之中間區域，藉由上述第1機器手而搬出殘留於搬送起點之上述基板收容部之上下方向之另一端部區域之基板，並搬入至搬送目的地之上述基板收容部之上下方向之一端部區域，搬送起點之上述基板收容部之上述一端部區域與搬送目的地之上述基板收容部之上述一端部區域上下相反。
第20特徵之本發明係如第14至第19中任一特徵之本發明，其特徵在於：上述末端執行器係如第4特徵之本發明之末端執行器，於上述第2搬送步驟中，於最初將上述第2機器手***至搬送起點之上述基板收容部之上述一端部區域時，將上述基板保持器件之高度設定為低於其最大高度之高度。
第21特徵之本發明係如第20特徵之本發明，其特徵在於：於在上述第1搬送步驟之後將上述第2機器手***至上述基板收容部之內部2次以上之情形時，於第2次之後***時，使上述複數個基板支持部之上述上下間距為最大間距。
第22特徵之本發明係一種基板搬送機器人，其特徵在於包括：第1機器人手臂；第2機器人手臂，其可與上述第1機器人手臂分開地驅動；第1機器手，其安裝於上述第1機器人手臂；以及第2機器手，其可與上述第1機器手分開地驅動，且安裝於上述第2機器人手臂；上述第1機器手係以如下方式構成：具有可***至收容於基板收容部且上下鄰接之基板彼此之間之機器手本體，且保持***至上述上下鄰接之基板彼此之間之上述機器手本體之正上方或正下方之基板，上述第2機器手具有：機器手基部，其至少一部分進入至收容於基板收容部之複數片基板中之最下段之基板之下方或最上段之基板之上方；以及基板保持器件，其設置於上述機器手基部，且保持包含上述最下段之基板或上述最上段之基板之兩片以上之基板。
第23特徵之本發明係一種基板搬送系統，其特徵在於包括第1基 板搬送機器人及第2基板搬送機器人，且上述第1基板搬送機器人具有安裝有第1機器手之第1機器人手臂，上述第1機器手係以如下方式構成：具有可***至收容於基板收容部且上下鄰接之基板彼此之間之機器手本體，且保持***至上述上下鄰接之基板彼此之間之上述機器手本體之正上方或正下方之基板，上述第2基板搬送機器人具有安裝有第2機器手之第2機器人手臂，上述第2機器手具有：機器手基部，其至少一部分進入至收容於基板收容部之複數片基板中之最下段之基板之下方或最上段之基板之上方；以及基板保持器件，其設置於上述機器手基部，且保持包含上述最下段之基板或上述最上段之基板之兩片以上之基板。
第24特徵之本發明係一種末端執行器，其特徵在於其安裝於機器人手臂，且包括可分別獨立地驅動之第1機器手及第2機器手，上述第1機器手係以如下方式構成：具有可***至收容於基板收容部且上下鄰接之基板彼此之間之機器手本體，且保持***至上述上下鄰接之基板彼此之間之上述機器手本體之正上方或正下方之基板，上述第2機器手具有：機器手基部，其至少一部分進入至收容於基板收容部之複數片基板中之最下段之基板之下方或最上段之基板之上方；以及基板保持器件，其可於上述機器手基部之至少一部分配置於上述最下段之基板之下方或上述最上段之基板之上方之狀態下，在遍及包含收容於上述基板收容部之兩片以上之基板之範圍而於上下方向延伸。
第25特徵之本發明之特徵在於：可於上述機器手基部之至少一部分配置於上述最下段之基板之下方或上述最上段之基板之上方之狀態下，不使上述機器手基部於上下方向移動地達成上述基板保持器件在遍及包含收容於上述基板收容部之兩片以上之基板之範圍而於上下方向延伸之狀態。
再者，於本說明書中，所謂「上(上側、上方)」及「下(下側、 下方)」係指於與由末端執行器保持之基板之表面垂直之方向，將基板之正面側稱作「上(上側、上方)」，將基板之背面側稱作「下(下側、下方)」。
根據本發明，即便於根據基板收容部側之情況而批次搬送式機器手之使用存在限制之情形時，亦可順利地進行使用有批次搬送式機器手之基板搬送。
1‧‧‧基板搬送機器人
2‧‧‧基台
3‧‧‧主軸
4‧‧‧機器人手臂
4A‧‧‧第1機器人手臂
4B‧‧‧第2機器人手臂
5‧‧‧末端執行器
6‧‧‧第1手臂構件
7‧‧‧第2手臂構件
8‧‧‧刀片式機器手(第1機器手)
9‧‧‧批次搬送式機器手(第2機器手)
10‧‧‧刀片式機器手之機器手本體
11‧‧‧批次搬送式機器手之機器手基部
12‧‧‧批次搬送式機器手之基板保持器件
13‧‧‧刀片式機器手之爪部
14‧‧‧刀片式機器手之機器手基部
15‧‧‧刀片式機器手之基板支持部
16‧‧‧刀片式機器手之固持器件
17‧‧‧刀片式機器手之抵接部
18‧‧‧刀片式機器手之可動構件
19‧‧‧刀片式機器手之驅動源
20‧‧‧批次搬送式機器手之基板支持部
21‧‧‧批次搬送式機器手之可動構件
22‧‧‧批次搬送式機器手之驅動源
23‧‧‧升降連桿機構
24‧‧‧升降構件
25‧‧‧滑塊
26‧‧‧FOUP(基板收容部)
27‧‧‧基板收容支架(基板收容部)
28‧‧‧機器手共用本體部
100‧‧‧基板搬送機器人
100A‧‧‧第1基板搬送機器人
100B‧‧‧第2基板搬送機器人
L1‧‧‧第1軸線
L2‧‧‧第2軸線
L3‧‧‧第3軸線
S‧‧‧基板(晶圓)
圖1係表示本發明之一實施形態之基板搬送機器人之俯視圖。
圖2係圖1所示之基板搬送機器人之側視圖。
圖3係表示圖1所示之基板搬送機器人之刀片式機器手(第1機器手)之俯視圖。
圖4係表示圖1所示之基板搬送機器人之批次搬送式機器手(第2機器手)之俯視圖。
圖5A係用以說明圖4所示之批次搬送式機器手之動作之模式圖。
圖5B係用以說明圖4所示之批次搬送式機器手之動作之另一模式圖。
圖6A係用以說明圖4所示之批次搬送式機器手之基板支持器件之動作之模式圖。
圖6B係用以說明圖4所示之批次搬送式機器手之基板支持器件之動作之另一模式圖。
圖7A係用以說明使用圖1所示之基板搬送機器人自搬送起點之基板收容部(FOUP)搬出基板之程序之模式圖。
圖7B係用以說明使用圖1所示之基板搬送機器人自搬送起點之基板收容部(FOUP)搬出基板之程序之另一模式圖。
圖7C係用以說明使用圖1所示之基板搬送機器人自搬送起點之基 板收容部(FOUP)搬出基板之程序之另一模式圖。
圖7D係用以說明使用圖1所示之基板搬送機器人自搬送起點之基板收容部(FOUP)搬出基板之程序之另一模式圖。
圖7E係用以說明使用圖1所示之基板搬送機器人自搬送起點之基板收容部(FOUP)搬出基板之程序之另一模式圖。
圖7F係用以說明使用圖1所示之基板搬送機器人自搬送起點之基板收容部(FOUP)搬出基板之程序之另一模式圖。
圖7G係用以說明使用圖1所示之基板搬送機器人自搬送起點之基板收容部(FOUP)搬出基板之程序之另一模式圖。
圖7H係用以說明使用圖1所示之基板搬送機器人自搬送起點之基板收容部(FOUP)搬出基板之程序之另一模式圖。
圖7I係用以說明使用圖1所示之基板搬送機器人自搬送起點之基板收容部(FOUP)搬出基板之程序之另一模式圖。
圖7J係用以說明使用圖1所示之基板搬送機器人自搬送起點之基板收容部(FOUP)搬出基板之程序之另一模式圖。
圖7K係用以說明使用圖1所示之基板搬送機器人自搬送起點之基板收容部(FOUP)搬出基板之程序之另一模式圖。
圖7L係用以說明使用圖1所示之基板搬送機器人自搬送起點之基板收容部(FOUP)搬出基板之程序之另一模式圖。
圖8係用以說明包含圖1所示之基板搬送機器人之基板搬送系統之模式圖。
圖9A係用以說明使用圖1所示之基板搬送機器人將自搬送起點之基板收容部(FOUP)搬出之基板搬入至搬送目的地之基板收容部之程序之模式圖。
圖9B係用以說明使用圖1所示之基板搬送機器人將自搬送起點之基板收容部(FOUP)搬出之基板搬入至搬送目的地之基板收容部之程 序之另一模式圖。
圖9C係用以說明使用圖1所示之基板搬送機器人將自搬送起點之基板收容部(FOUP)搬出之基板搬入至搬送目的地之基板收容部之程序之另一模式圖。
圖10係用以說明圖9C所示之基板搬送程序之一變化例之模式圖。
圖11(a)、(b)係用以說明圖1所示之基板搬送機器人之機器手切換機構之模式圖。
圖12(a)、(b)係用以說明圖11所示之機器手切換機構之一變化例之模式圖。
圖13(a)、(b)係表示圖1所示之基板搬送機器人之末端執行器之一變化例之模式圖。
圖14(a)、(b)係用以說明圖13所示之末端執行器之刀片式機器手之間距轉換動作之模式圖。
圖15係表示上述實施形態之一變化例之基板搬送機器人之側視圖。
圖16係表示上述實施形態之一變化例之基板搬送系統之側視圖。
圖17(a)、(b)係表示上述實施形態之一變化例之基板搬送機器人之機器手切換機構之模式圖。
圖18(a)、(b)係用以說明圖17所示之機器手切換機構之模式圖。
以下，參照圖式對包括本發明之一實施形態之基板搬送機器人之基板搬送系統及基板搬送方法進行說明。
再者，本實施形態係關於半導體製造用之晶圓(基板)之搬送，但成為本發明之基板搬送機器人之搬送對象之基板並不限定於半導體製 造用之晶圓，亦包含液晶面板製造用之玻璃基板等各種基板(板狀構件)。
如圖1及圖2所示，本實施形態之基板搬送機器人1包括：基台2；主軸3，其可沿第1軸線L1升降地設置於基台2；機器人手臂4，其基端部連接於主軸3之上端部；以及末端執行器5，其連接於機器人手臂4之前端部。機器人手臂4具有：第1手臂構件6，其包含機器人手臂4之基端部；以及第2手臂構件7，其包含機器人手臂4之前端部；且第1手臂構件6之前端部與第2手臂構件7之基端部可繞第2軸線L2旋轉地連接。
末端執行器5具有：刀片式機器手(第1機器手)8，其可繞第3軸線L3旋轉地連接於第2手臂構件7之前端部；以及批次搬送式機器手(第2機器手)9，其同樣可繞第3軸線L3旋轉地連接於第2手臂構件7之前端部。再者，於本例中，將批次搬送式機器手9配置於上方，將刀片式機器手8配置於下方，但亦可使兩者之上下位置逆轉。
刀片式機器手8具有機器手本體10，該機器手本體10可***至收容於基板收容部且上下鄰接之基板彼此之間。再者，於本實施形態中利用板狀體構成機器手本體10，但構成機器手本體之構件並不限定於板狀體，例如亦可由棒狀體等構成，且廣泛地包含可***至收容於基板收容部且上下鄰接之基板彼此之間之構件。
批次搬送式機器手9具有：機器手基部11，其至少一部分進入至收容於基板收容部之複數片基板之下方；以及基板保持器件12，其設置於機器手基部11，且可保持複數片基板(晶圓)S。
如圖2所示，批次搬送式機器手9之機器手基部11與刀片式機器手8之機器手本體10相比，其厚度相當厚，具有通常無法***至收容於FOUP等基板收容部且上下鄰接之基板彼此之間之厚度。
再者，如圖1及圖2所示，本實施形態係以利用刀片式機器手8及 批次搬送式機器手9之各自之上表面側保持基板S之方式構成，此種構成例如對於如半導體晶圓般欲防止微粒附著之情形特別有效。
刀片式機器手8與批次搬送式機器手9可分別繞第3軸線L3獨立地驅動。藉此，刀片式機器手8及批次搬送式機器手9之各者可切換進入基板收容部時之供用位置、及未進入基板收容部時之退避位置。
如圖3所示，刀片式機器手8具有：機器手本體10，其於前端側形成有一對爪部13；以及機器手基部14，其連接有機器手本體10之基端部。於一對爪部13之各前端部，設置有用以支持基板S之背面緣部之基板支持部15。於機器手本體10之基端部之左右兩側亦設置有用以支持基板S之背面緣部之基板支持部15。
進而，刀片式機器手8包括用以固持載置於基板支持部15之基板S之固持器件16。固持器件16具有：可動構件18，其包含抵接於基板S之側面之左右一對抵接部17；以及驅動源(例如氣缸)19，其將可動構件18朝前後驅動。使可動構件18朝前方移動並將抵接部17推壓至基板側面，藉此，可利用一對抵接部17及前端側之一對基板支持部15之垂直壁部分夾持基板S。
如圖4所示，批次搬送式機器手9之基板保持器件12係於機器手基部11之前端側包括左右一對基板支持部之組，且隔著基板S於相反側包括左右一對基板支持部之組，上述基板支持部之組包括用以支持複數片(於本例中為5片)基板S之各背面緣部之複數個(於本例中為5個)基板支持部20。偏靠機器手基部11之基端側之基板支持部20之組可與可動構件21一體地前後移動地設置。可動構件21係由驅動源(例如氣缸)22朝前後驅動。
如圖5A及圖5B所示，屬於各組之複數個(於本例中為5個)基板支持部20至少於基板保持狀態下配置於上下方向之不同高度。
於藉由前端側之基板支持部20與偏靠基端側之基板支持部20固 持基板S時，藉由驅動源22使可動構件21朝前方移動，將偏靠基端側之基板支持部20之垂直壁部分朝基板側面推壓。藉此，利用偏靠基端側之基板支持部20之垂直壁部分與前端側之基板支持部20之垂直壁部分夾持基板S。
於本實施形態中，屬於各組之複數個基板支持部20之上下間距可變。具體而言，如圖6A及圖6B所示，基板支持部20之下端部連接於升降構件24，該升降構件24連接於設置於機器手基部11之內部之升降連桿機構23。利用滑塊25驅動升降連桿機構23，藉此，升降構件24一面維持其水平延伸狀態，一面與基板支持部20一體地升降。
升降連桿機構23、升降構件24及滑塊25構成用以使基板支持部20於上方位置及下方位置之間移動之基板支持部驅動器件。可藉由基板支持部驅動器件而變更複數個基板支持部20之上下方向之間距。
又，於本實施形態中，以如下方式構成：包括複數個基板支持部20之各基板保持器件12之高度、即自機器手基部11之上表面至位於最高位置之基板支持部20之上端為止之距離隨著屬於各組之複數個基板支持部20之上下間距之變更而變化。各基板保持器件12之高度係若使複數個基板支持部20之上下間距變小則變低(圖5A)，若使複數個基板支持部20之上下間距變大則變高(圖5B)。
藉由使屬於各組之所有基板支持部20分別為最低位置，能夠以於自與上下方向正交之至少1個方向觀察時複數個基板支持部20之至少一部分相互重疊之方式，配置複數個基板支持部20。此時，較佳為，複數個基板支持部20中之位於最高位置之基板支持部20之上端成為與機器手基部11之上表面大致相同之高度(參照圖6A)或低於機器手基部11之上表面之高度。再者，於使屬於各組之所有基板支持部20分別為最低位置時，亦可使屬於各組之所有基板支持部20之上端成為同一平面。
於本實施形態中，如圖4所示，屬於各組之複數個基板支持部20配置於自基板支持部20之移動方向觀察時至少一部分未相互重疊之位置。具體而言，自上下方向觀察時之複數個基板支持部20之位置於基板S之周向相互錯開(offset)。進而，自上下方向觀察時之複數個基板支持部20之位置係即便使複數個基板支持部20之上下間距變更亦不會變化。
此處，亦可將自基板支持部20之移動方向觀察時未相互重疊之部分設為基板支持部20中之與基板(晶圓)S接觸之部分。又，屬於各組之複數個基板支持部20亦可於至少分別成為最低位置之情形時，配置於自基板支持部20之移動方向觀察時至少一部分未相互重疊之位置。進而，屬於各組之複數個基板支持部20亦可配置於在動作中之所有動作範圍內自基板支持部20之移動方向觀察時至少一部分未相互重疊之位置。
其次，參照圖式對使用本實施形態之基板搬送機器人1搬送基板S之方法進行說明。
例如於半導體製造程序中，於各種處理裝置中對基板(晶圓)S實施特定之處理(熱處理或成膜處理等)，此時，藉由基板搬送機器人1進行向處理裝置側搬入未處理基板及自處理裝置側搬出經處理之基板。具體而言，藉由基板搬送機器人1而將收容於作為搬送起點之基板收容部之FOUP內之未處理基板自FOUP搬出，並搬入至配置於處理裝置側之搬送目的地之基板收容部。經處理之基板係由基板搬送機器人1自處理裝置側搬出，並搬入至FOUP。
再者，收容直徑為300mm之晶圓之FOUP之基板收容間距為10mm，晶圓之厚度為775μm。又，收容直徑為450mm之晶圓之FOUP之基板收容間距為12mm，晶圓之厚度為925μm。
使用有本實施形態之基板搬送機器人1之基板搬送方法包括：第 1搬送步驟，其係藉由刀片式機器手8而搬出存在於FOUP(基板收容部)之下方端部區域之1片或複數片基板(晶圓)；以及第2搬送步驟，其係於藉由第1搬送步驟而被搬出1片或複數片基板S之FOUP之下方端部區域，***批次搬送式機器手9而同時搬出複數片基板S。
圖7A至圖7L係表示使用基板搬送機器人1將收容於作為搬送起點之基板收容部之FOUP26內之25片基板(晶圓)S搬出之情況。
如圖7A及圖7B所示，於第1搬送步驟中，將末端執行器5之刀片式機器手8設為供用位置，將批次搬送式機器手9設為退避位置。繼而，將位於供用位置之刀片式機器手8***至FOUP26內，最先搬出收納於FOUP26之最下方之位置之基板S。繼而，依序逐片搬出自下方起第2片、第3片、第4片、第5片之基板。藉由該第1搬送步驟，如圖7B所示，於FOUP26內部之下方端部區域形成空間。
其次，於第2搬送步驟中，如圖7C所示，將刀片式機器手8與批次搬送式機器手9之位置切換，使批次搬送式機器手9為供用位置，並且使刀片式機器手8為退避位置。又，將批次搬送式機器手9之基板保持器件12之高度設定為低於其最大高度之高度、較佳為最低之高度。於該狀態下，如圖7D所示，將批次搬送式機器手9***至FOUP26內部之下方端部區域之空間。
繼而，如圖7E所示，使基板搬送器件12之高度變高，並使複數個基板支持部20之上下間距與收納於FOUP26內之複數片基板S之上下間距一致擴大。較佳為，複數個基板支持部20之最大間距對應於收納於FOUP26內之複數片基板S之上下間距。而且，如圖7F所示，利用複數個基板支持部20保持複數片基板S，並自FOUP26內同時搬出。
繼而，於使用批次搬送式機器手9之第2次之後之搬送中，如圖7G所示，預先使基板保持器件12之高度變高，於該狀態下，如圖7H所示般將批次搬送式機器手9***至FOUP26內。繼而，使末端執行器 5上升，如圖7J所示般保持並同時搬出複數片基板S。
於向FOUP26***之前預先使基板保持器件12之高度變高，藉此，不再需要FOUP26內之基板保持器件26之高度變更動作，而可縮短作業時間。
圖7K係表示利用批次搬送式機器手9之第3次之搬送，圖7L係表示利用批次搬送式機器手9之第4次之搬送，該等搬送亦可藉由與圖7G至圖7J所示之利用批次搬送式機器手9之第2次之搬送相同之動作實施。
於本實施形態中，藉由批次搬送式機器手9搬送於第1搬送步驟後殘留於FOUP26內之所有基板S。
於包含本實施形態之基板搬送機器人1及FOUP26之基板搬送系統中，如圖8所示，於將在第1搬送步驟中藉由刀片式機器手8搬出之基板S之數量設為M，將FOUP26之基板收容片數設為N，將批次搬送式機器手之基板保持片數設為n時，滿足M=N-n×(正整數)。藉此，可使設置於搬送目的地之基板收容部之下方端部區域之批次搬送式機器手9用之***空間最小化。
又，於將藉由刀片式機器手8搬出M片基板S時形成於FOUP26之下方端部區域之空間之高度設為H，將批次搬送式機器手9整體中之於基板搬送時通過自上下方向觀察時與收容於FOUP26之基板S重疊之區域之部分之高度(於高度可變之情形時為最小高度)設為h之情形時，H>h。
作為為了容許批次搬送式機器手9之厚度且滿足H>h之較佳之例，基板S之直徑為300mm，批次搬送式機器手9之基板保持片數為3、4、6片中之任一者，批次搬送式機器手9整體中之於基板搬送時通過自上下方向觀察時與收容於FOUP26之基板S重疊之區域之部分之高度h為20mm以下。例如高度h為10mm以上且20mm以下。
作為同樣較佳之另一例，基板S之直徑為300mm，批次搬送式機器手9之基板保持片數為5片，批次搬送式機器手9整體中之於基板搬送時通過自上下方向觀察時與收容於FOUP26之基板S重疊之區域之部分之高度h為60mm以下。例如高度h為50mm以上且60mm以下。
作為同樣較佳之另一例，基板S之直徑為300mm，批次搬送式機器手9之基板保持片數為7片，批次搬送式機器手9整體中之於基板搬送時通過自上下方向觀察時與收容於FOUP26之基板S重疊之區域之部分之高度h為50mm以下。例如高度h為40mm以上且50mm以下。
作為同樣較佳之另一例，基板S之直徑為300mm，批次搬送式機器手9之基板保持片數為6或9片，批次搬送式機器手9整體中之於基板搬送時通過自上下方向觀察時與收容於FOUP26之基板S重疊之區域之部分之高度h為80mm以下。例如高度h為70mm以上且80mm以下。
作為同樣較佳之另一例，基板S之直徑為450mm，批次搬送式機器手9之基板保持片數為3、4、6片中之任一者，批次搬送式機器手9整體中之於基板搬送時通過自上下方向觀察時與收容於FOUP26之基板S重疊之區域之部分之高度h為24mm以下。例如高度h為12mm以上且24mm以下。
作為同樣較佳之另一例，基板S之直徑為450mm，批次搬送式機器手9之基板保持片數為5片，批次搬送式機器手9整體中之於基板搬送時通過自上下方向觀察時與收容於FOUP26之基板S重疊之區域之部分之高度h為72mm以下。例如高度h為60mm以上且72mm以下。
作為同樣較佳之另一例，基板S之直徑為450mm，批次搬送式機器手9之基板保持片數為7片，批次搬送式機器手9整體中之於基板搬送時通過自上下方向觀察時與收容於FOUP26之基板S重疊之區域之部分之高度h為60mm以下。例如高度h為49mm以上且60mm以下。
作為同樣較佳之另一例，基板S之直徑為450mm，批次搬送式機 器手9之基板保持片數為6或9片，批次搬送式機器手9整體中之於基板搬送時通過自上下方向觀察時與收容於FOUP26之基板S重疊之區域之部分之高度h為96mm以下。例如高度h為84mm以上且96mm以下。
再者，於如FOUP26般基板收容片數為25片之情形時，特別理想的是批次搬送式機器手9之基板保持片數n為5片。於將批次搬送式機器手9之基板保持片數n設為5片之情形時，藉由批次搬送式機器手9搬送之基板片數為n×(正整數)=5×4=20片，藉由刀片式機器手8搬出之基板片數M為5片。即，利用末端執行器5之基板搬送次數之合計係將刀片式機器手之5次與批次搬送式機器手之4次合計為9次。
相對於此，若使批次搬送式機器手9之基板保持片數n為4片，則藉由批次搬送式機器手9搬送之基板片數為n×(正整數)=4×5=20片，藉由刀片式機器手8搬出之基板片數M為5片。即，利用末端執行器5之基板搬送次數之合計係將刀片式機器手8之5次與批次搬送式機器手9之5次合計為10次，與n=5片之情形相比，搬送次數增加1次。
又，若使批次搬送式機器手9之基板保持片數n為6片，則藉由批次搬送式機器手9搬送之基板片數為n×(正整數)=6×3=18片，藉由刀片式機器手8搬出之基板片數M為7片。即，利用末端執行器5之基板搬送次數之合計係將刀片式機器手8之7次與批次搬送式機器手9之3次合計為10次，與n=5片之情形相比，搬送次數仍增加1次。
如上所述，於如FOUP26般基板收容片數為25片之情形時，將利用批次搬送式機器手9之基板保持片數n設定為5片，藉此，可使利用末端執行器5之基板S之合計搬送次數最小化。
其次，參照圖9A至圖9C，對將自搬送起點之FOUP26搬出之基板S收容於搬送目的地(處理裝置側)之基板收容支架(基板收容部)27之動作進行說明。
於本實施形態中，如圖9A所示，將於上述第1搬送步驟中藉由刀 片式機器手8自搬送起點之FOUP26之下方端部區域搬出之基板S搬入至搬送目的地之基板收容支架27之上方端部區域。
其次，如圖9B所示，將於上述第2搬送步驟中藉由批次搬送式機器手9自搬送起點之FOUP26之中間區域及上方端部區域搬出之基板S搬入至搬送目的地之基板收容支架27之上方端部區域之下方。
此處，於本例中，於搬送起點之FOUP26與搬送目的地之基板收容支架27中，處於收容狀態之複數片基板S之上下間距不同。即，搬送目的地之基板收容支架27之基板收容間距小於搬送起點之FOUP26之基板收容間距。
因此，於在第2搬送步驟中藉由批次搬送式機器手9自搬送起點之FOUP26搬出複數片基板S之後，使複數個基板支持部20之上下間距與搬送目的地之基板收容支架27之基板收容間距一致縮小。藉此，可於基板收容間距不同之基板收容部彼此之間順利地搬送複數片基板S。
再者，亦有搬送目的地之基板收容支架27之收容片數多於搬送起點之FOUP26之基板收容片數(=25片)之情形。例如於搬送目的地之基板收容支架27之收容片數為100片之情形時，自4台FOUP26依序搬出基板S，並搬入至搬送目的地之基板收容支架27。
於該情形時，搬入至搬送目的地之基板收容支架27之上方端部區域之基板S為自第1台FOUP26之下方端部區域搬出之基板S。另一方面，搬入至搬送目的地之基板收容支架27之下方端部區域之基板S為自第4台FOUP26之上方端部區域搬出之基板S。自第1台FOUP26之中間區域．上方端部區域、第2台FOUP26之全部區域、第3台FOUP26之全部區域、第4台FOUP26之下方端部區域．中間區域之各者搬出之基板被搬入至搬送目的地之基板收容支架27之中間區域。
再者，於本例中，如圖9C所示，由於可於搬送目的地之基板收 容支架27之下方端部區域確保空間，故而可利用該空間將批次搬送式機器手9***至基板收容支架27之下方端部區域。
作為上述實施形態之一變化例之基板搬送方法，可藉由批次搬送式機器手9搬出在上述第1搬送步驟後殘留於搬送起點之FOUP26之基板S之一部分而非全部。
例如藉由批次搬送式機器手9搬出在第1搬送步驟後殘留於搬送起點之FOUP26之基板S之一部分，並搬送至搬送目的地之基板收容支架27之上下方向之中間區域。
繼而，如圖10所示，藉由刀片式機器手8而非批次搬送式機器手9逐片搬出殘留於搬送起點之FOUP26之上方端部區域之基板S，並依序搬入至搬送目的地之基板收容支架27之下方端部區域。
如此，即便於在搬送目的地之基板收容支架27之下方端部區域無法確保用以***批次搬送式機器手9之空間之情形時，亦可將基板S順利地搬入至基板收容支架27之最下段。
再者，於上述末端執行器5中，如圖11所示，刀片式機器手8與批次搬送式機器手9可繞共同之軸線(第3軸線L3)相互獨立地旋轉。藉此，可適當地切換將批次搬送式機器手9設為供用位置且將刀片式機器手8設為退避位置之狀態(圖11(a))與將刀片式機器手8設為供用位置且將批次搬送式機器手9設為退避位置之狀態(圖11(b))。
相對於此，作為一變化例，如圖12所示，亦能夠以可使用線性導軌等相互獨立地朝前後移動之方式構成刀片式機器手8及批次搬送式機器手9。
於該構成中，可適當切換如下兩種狀態：使批次搬送式機器手9前進而形成供用位置且使刀片式機器手8後退而形成退避位置之狀態(圖12(a))；以及使刀片式機器手8前進而形成供用位置且使批次搬送式機器手9後退而形成退避位置之狀態(圖12(b))。
作為上述實施形態之另一變化例，如圖13所示，亦可於刀片式機器手8設置複數個機器手本體10。藉由如此於刀片式機器手8設置複數個機器手本體10，可於上述第1搬送步驟中自FOUP26同時搬出複數片基板S。藉此，可減少第1搬送步驟中之基板搬送次數，而可縮短搬送時間。
又，於該例中，較佳為如圖14所示般複數個機器手本體10之上下間距可變。藉由使複數個機器手本體10之上下間距可變，於搬送起點之基板收容間距與搬送目的地之基板收容間距不同之情形時亦可順利地應對。
如上所述，根據本發明之上述實施形態及其變化例，末端執行器5包括刀片式機器手8及批次搬送式機器手9之兩者，於無法將批次搬送式機器手9***至基板收容部內之情形時，可使用刀片式機器手8將基板S搬出而確保批次搬送式機器手9之***空間。藉此，即便於根據基板收容部側之情況而批次搬送式機器手9之使用存在限制之情形時，亦可使用批次搬送式機器手9順利地同時搬送複數片基板。
再者，於上述說明中，將搬送起點之基板收容部設為FOUP26，將搬送目的地之基板收容部設為處理裝置側之基板收容支架27，但亦可與此相反，將搬送目的地設為FOUP26，將搬送起點設為處理裝置側之基板收容支架27。於在作為搬送起點之處理裝置側之基板收容支架27之下方端部區域無法確保用以***批次搬送式機器手9之足夠之空間之情形時特別有效。
又，於上述實施形態中，對利用刀片式機器手8及批次搬送式機器手9之各自之上表面側保持基板S之構成進行了說明，但亦可代替此而採用利用刀片式機器手8及批次搬送式機器手9之各自之下表面側保持基板S之構成。
於本例中，於在第1搬送步驟中藉由刀片式機器手自搬送起點之 基板收容部搬出基板時，自搬送起點之基板收容部之上方端部區域搬出基板，將基板搬入至搬送目的地之基板收容容器之下方端部區域。同樣地，於第2搬送步驟中，將自搬送起點之基板收容部之中間區域及下方端部區域搬出之基板搬入至搬送目的地之基板收容部之中間區域及上方端部區域。
再者，安裝上述末端執行器5之機器人手臂4之構成並不特別限定於此，亦可將上述末端執行器安裝於正交座標型、圓柱座標型、極座標型、水平多關節型或垂直多關節型等各種機器人手臂。
又，批次搬送式機器手9之構成亦並不限定於上述構成，例如可適當採用專利文獻1-3中所揭示之構成。
又，作為另一變化例，如圖15所示，於包括第1機器人手臂4A及可與第1機器人手臂4A分開地驅動之第2機器人手臂4B之基板搬送機器人100中，亦可將上述刀片式機器手(第1機器手)8安裝於第1機器人手臂4A，將上述批次搬送式機器手(第2機器手)9安裝於第2機器人手臂4B。
於本變化例之基板搬送機器人100中，亦與上述實施形態同樣地，於無法將批次搬送式機器手9***至基板收容部內之情形時，可使用安裝於第1機器人手臂之刀片式機器手8將基板S搬出而確保批次搬送式機器手9之***空間。藉此，即便於根據基板收容部側之情況而批次搬送式機器手9之使用存在限制之情形時，亦可使用批次搬送式機器手9順利地同時搬送複數片基板。
又，作為另一變化例，如圖16所示，於包括第1基板搬送機器人100A及第2基板搬送機器人100B之基板搬送系統中，亦可將上述刀片式機器手(第1機器手)8安裝於第1基板搬送機器人100A之第1機器人手臂4A，將上述批次搬送式機器手(第2機器手)9安裝於第2基板搬送機器人100B之第2機器人手臂4B。
於本變化例之基板搬送系統中，亦與上述實施形態同樣地，於無法將批次搬送式機器手9***至基板收容部內之情形時，可使用第1基板搬送機器人100A之刀片式機器手8將基板S搬出而確保批次搬送式機器手9之***空間。藉此，即便於根據基板收容部側之情況而批次搬送式機器手9之使用存在限制之情形時，亦可使用批次搬送式機器手9順利地同時搬送複數片基板。
又，作為另一變化例，如圖17及圖18所示，亦可將刀片式機器手(第1機器手)8與批次搬送式機器手(第2機器手)9可相互獨立地滑動地設置於可繞第3軸線L3旋轉地設置之機器手共用本體部28。
又，於上述實施形態中，如圖6A及圖6B所示，將構成批次搬送式機器手9之基板保持器件12之基板支持部20設為可升降之構成，使鄰接之基板支持部20彼此之間隔可變，但作為一變化例，亦可使鄰接之基板支持部20彼此之間隔固定。於該情形時，可省略升降連桿機構23等而使構造簡化。
又，於上述實施形態中，如圖4所示，以自上方向觀察時不重疊之方式配置鄰接之基板支持部20彼此，但作為一變化例，亦可以自上方向觀察時重疊之方式配置鄰接之基板支持部20彼此。
於本說明書中，基板之保持意指設為可藉由機器手搬送基板之狀態，亦可為藉由機器手裝載、吸附或夾持基板之狀態。

Claims (25)

  1. 一種末端執行器，其安裝於機器人手臂，且包括可分別獨立地驅動之第1機器手及第2機器手，上述第1機器手係以如下方式構成：具有可***至收容於基板收容部且上下鄰接之基板彼此之間之機器手本體，且保持***至上述上下鄰接之基板彼此之間之上述機器手本體之正上方或正下方的基板，上述第2機器手為批次搬送式機器手，其具有：機器手基部，其至少一部分進入至收容於基板收容部之複數片基板中之最下段之基板之下方或最上段之基板之上方；以及基板保持器件，其設置於上述機器手基部，且保持包含上述最下段之基板或上述最上段之基板之兩片以上之基板，且上述機器手基部具有無法***至上述上下鄰接之基板彼此之間之厚度。
  2. 如請求項1之末端執行器，其中上述第1機器手及上述第2機器手分別可切換進入上述基板收容部時之供用位置、及未進入上述基板收容部時之退避位置。
  3. 如請求項1或2之末端執行器，其中上述基板保持器件具有複數個基板支持部，該等複數個基板支持部係用於支持上述兩片以上之基板之各背面緣部，且至少於基板保持狀態下配置於上下方向之不同高度。
  4. 如請求項3之末端執行器，其中上述複數個基板支持部之上下間距可變，上述基板保持器件係以如下方式構成：其高度隨著上述複數個基板支持部之上述上下間距之變更而變化。
  5. 如請求項3之末端執行器，其中上述複數個基板支持部配置於自上述基板支持部之移動方向觀察時至少一部分未相互重疊之位置。
  6. 如請求項5之末端執行器，其中上述複數個基板支持部之上下間距可變，且即便變更上述上下間距，自上述上下方向觀察時之上述複數個基板支持部之位置亦不變化。
  7. 如請求項1或2之末端執行器，其中上述第1機器手具有複數個上述機器手本體。
  8. 如請求項7之末端執行器，其中上述複數個機器手本體之上下間距可變。
  9. 如請求項1或2之末端執行器，其中上述基板之直徑為300mm，上述第2機器手之基板保持片數為5片，上述第2機器手整體中之於基板搬送時通過自上下方向觀察時與收容於上述基板收容部之基板重疊之區域之部分之高度為60mm以下。
  10. 如請求項1或2之末端執行器，其中上述基板之直徑為450mm，上述第2機器手之基板保持片數為5片，上述第2機器手整體中之於基板搬送時通過自上下方向觀察時與收容於上述基板收容部之基板重疊之區域之部分之高度為72mm以下。
  11. 一種基板搬送機器人，其包括：如請求項1至10中任一項之末端執行器；以及機器人手臂，其安裝有上述末端執行器。
  12. 一種基板處理系統，其包括：基板搬送系統，其包含如請求項11之基板搬送機器人；以及基板處理裝置，其用於處理利用上述基板搬送系統所搬送之基板。
  13. 一種基板搬送系統，其包括如請求項11之基板搬送機器人、及用以收容複數片基板之上述基板收容部，於將上述基板收容部之基板收容片數設為N，將藉由上述第1機器手自上述基板收容部之上下方向之一端部區域搬出之基板之片數設為M，將上述第2機器手之基板保持片數設為n，將藉由上述第1機器手搬出M片基板時形成於上述基板收容部之上述一端部區域之空間之高度設為H，將上述第2機器手整體中之於基板搬送時通過自上下方向觀察時與收容於上述基板收容部之基板重疊之區域之部分之高度設為h之情形時，H>h且(N-M)=n×(正整數)成立。
  14. 一種基板搬送方法，其係使用如請求項11之基板搬送機器人，且包括：第1搬送步驟，其係藉由上述第1機器手而搬出存在於搬送起點之上述基板收容部之上下方向之一端部區域之一片或複數片基板；以及第2搬送步驟，其係於藉由上述第1搬送步驟而被搬出上述一片或複數片基板之上述一端部區域，***上述第2機器手而同時搬出複數片基板。
  15. 如請求項14之基板搬送方法，其中藉由上述第2機器手而搬出於上述第1搬送步驟後殘留於搬送起點之上述基板收容部之所有基板。
  16. 如請求項14之基板搬送方法，其中於將在上述第1搬送步驟中藉由上述第1機器手搬出之基板之數量設為M，將上述基板收容部之基板收容片數設為N，將上述第2機器手之基板保持片數設為n時，滿足M=N-n×(正整數)。
  17. 如請求項16之基板搬送方法，其中M=5、n=5。
  18. 如請求項14至17中任一項之基板搬送方法，其中將於上述第1搬送步驟中自搬送起點之上述基板收容部之上述一端部區域搬出之基板搬入至搬送目的地之基板收容部之上下方向之一端部區域，搬送起點之上述基板收容部之上述一端部區域與搬送目的地之上述基板收容部之上述一端部區域上下相反。
  19. 如請求項14之基板搬送方法，其中藉由上述第2機器手而搬出於上述第1搬送步驟後殘留於搬送起點之上述基板收容部之基板之一部分，藉由上述第2機器手而搬出於上述第1搬送步驟後殘留於搬送起點之上述基板收容部之上述基板之一部分，並搬送至搬送目的地之基板收容部之上下方向之中間區域，藉由上述第1機器手而搬出殘留於搬送起點之上述基板收容部之上下方向之另一端部區域之基板，並搬入至搬送目的地之上述基板收容部之上下方向之一端部區域，搬送起點之上述基板收容部之上述一端部區域與搬送目的地之上述基板收容部之上述一端部區域上下相反。
  20. 如請求項14至17、19中任一項之基板搬送方法，其中上述末端執行器係如請求項4之末端執行器，於上述第2搬送步驟中，於最初將上述第2機器手***至搬送起點之上述基板收容部之上述一端部區域時，將上述基板保持器件之高度設定為低於其最大高度之高度。
  21. 如請求項20之基板搬送方法，其中於在上述第1搬送步驟之後將上述第2機器手***至上述基板收容部之內部2次以上之情形時，於第2次之後***時，使上述複數個基板支持部之上述上下間距為最大間距。
  22. 一種基板搬送機器人，其包括：第1機器人手臂；第2機器人手臂，其可與上述第1機器人手臂分開地驅動；第1機器手，其安裝於上述第1機器人手臂；以及第2機器手，其可與上述第1機器手分開地驅動，且安裝於上述第2機器人手臂；且上述第1機器手係以如下方式構成：具有可***至收容於基板收容部且上下鄰接之基板彼此之間之機器手本體，且保持***至上述上下鄰接之基板彼此之間之上述機器手本體之正上方或正下方之基板，上述第2機器手為批次搬送式機器手，其具有：機器手基部，其至少一部分進入至收容於基板收容部之複數片基板中之最下段之基板之下方或最上段之基板之上方；以及基板保持器件，其設置於上述機器手基部，且保持包含上述最下段之基板或上述最上段之基板之兩片以上之基板，且上述機器手基部具有無法***至上述上下鄰接之基板彼此之間之厚度。
  23. 一種基板搬送系統，其包括第1基板搬送機器人及第2基板搬送機器人，且上述第1基板搬送機器人具有安裝有第1機器手之第1機器人手臂，上述第1機器手係以如下方式構成：具有可***至收容於基板收容部且上下鄰接之基板彼此之間之機器手本體，且保持***至上述上下鄰接之基板彼此之間之上述機器手本體之正上方或正下方之基板，上述第2基板搬送機器人具有安裝有第2機器手之第2機器人手臂，上述第2機器手為批次搬送式機器手，其具有：機器手基部，其至少一部分進入至收容於基板收容部之複數片基板中之最下段之基板之下方或最上段之基板之上方；以及基板保持器件，其設置於上述機器手基部，且保持包含上述最下段之基板或上述最上段之基板之兩片以上之基板，且上述機器手基部具有無法***至上述上下鄰接之基板彼此之間之厚度。
  24. 一種末端執行器，其安裝於機器人手臂，且包括可分別獨立地驅動之第1機器手及第2機器手，上述第1機器手係以如下方式構成：具有可***至收容於基板收容部且上下鄰接之基板彼此之間之機器手本體，且保持***至上述上下鄰接之基板彼此之間之上述機器手本體之正上方或正下方的基板，上述第2機器手為批次搬送式機器手，其具有：機器手基部，其至少一部分進入至收容於基板收容部之複數片基板中之最下段之基板之下方或最上段之基板之上方；以及基板保持器件，其可於上述機器手基部之至少一部分配置於上述最下段之基板之下方或上述最上段之基板之上方的狀態下，在遍及包含收容於上述基板收容部之兩片以上之基板之範圍而於上下方向延伸，且上述機器手基部具有無法***至上述上下鄰接之基板彼此之間之厚度。
  25. 如請求項24之末端執行器，其可於上述機器手基部之至少一部分配置於上述最下段之基板之下方或上述最上段之基板之上方之狀態下，不使上述機器手基部於上下方向移動地達成上述基板保持器件在遍及包含收容於上述基板收容部之兩片以上之基板之範圍而於上下方向延伸之狀態。
TW103135082A 2014-01-28 2014-10-08 Substrate transfer system and method TWI656003B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-013216 2014-01-28
JP2014013216 2014-01-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201532762A TW201532762A (zh) 2015-09-01
TWI656003B true TWI656003B (zh) 2019-04-11

Family

ID=53756454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103135082A TWI656003B (zh) 2014-01-28 2014-10-08 Substrate transfer system and method

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10553471B2 (zh)
EP (1) EP3101684B1 (zh)
JP (1) JP6314161B2 (zh)
KR (1) KR101863475B1 (zh)
CN (1) CN106104786B (zh)
TW (1) TWI656003B (zh)
WO (1) WO2015114850A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10381257B2 (en) * 2015-08-31 2019-08-13 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Substrate conveying robot and substrate processing system with pair of blade members arranged in position out of vertical direction
JP6862233B2 (ja) * 2017-03-27 2021-04-21 日本電産サンキョー株式会社 産業用ロボット
DE202019101792U1 (de) * 2018-07-04 2019-10-14 Murata Machinery, Ltd. Öffnungsvorrichtung
JP2022025428A (ja) * 2020-07-29 2022-02-10 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板搬送方法
JP7425701B2 (ja) * 2020-09-16 2024-01-31 芝浦メカトロニクス株式会社 基板搬送装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5112641A (en) * 1989-01-28 1992-05-12 Kokusai Electric Co., Ltd. Wafer transfer method in vertical cvd diffusion apparatus
US5655871A (en) * 1993-10-04 1997-08-12 Tokyo Electron Limited Device for transferring plate-like objects
US5915957A (en) * 1997-04-09 1999-06-29 Tokyo Electron Limited Method of transferring target substrates in semiconductor processing system
US6450755B1 (en) * 1998-07-10 2002-09-17 Equipe Technologies Dual arm substrate handling robot with a batch loader
TW575677B (en) * 1998-03-20 2004-02-11 Brooks Automation Inc Method of transferring substrates with two different substrate holding end effectors
JP2005116807A (ja) * 2003-10-08 2005-04-28 Kawasaki Heavy Ind Ltd 基板保持装置
TW201043417A (en) * 2009-03-13 2010-12-16 Kawasaki Heavy Ind Ltd Robot having end effector and method of operating the same

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0155172B1 (ko) * 1990-10-31 1998-12-01 이노우에 다케시 판형상체 반송장치
JPH05235147A (ja) 1992-02-24 1993-09-10 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板移載装置
US5590996A (en) 1994-10-13 1997-01-07 Semitherm Wafer transfer apparatus
JPH08139160A (ja) 1994-11-14 1996-05-31 Shinko Electric Co Ltd 半導体製造装置におけるウェーハの移載装置
JPH11163096A (ja) 1997-11-21 1999-06-18 Kokusai Electric Co Ltd 基板移載機のピッチ可変機構
JP2001118909A (ja) 1999-10-21 2001-04-27 Zenkyo Kasei Kogyo Kk ピッチ変換装置
JP4278275B2 (ja) 2000-04-07 2009-06-10 三菱電機株式会社 配列ピッチ変換装置
JP2002231787A (ja) 2001-02-01 2002-08-16 Tokyo Electron Ltd 被処理体の移載装置及び移載方法
JP2003309166A (ja) 2002-04-15 2003-10-31 Sharp Corp 半導体ウェハの移載装置
JP3998662B2 (ja) 2004-05-31 2007-10-31 株式会社東京興業貿易商会 ウエハピッチ変換機
JP2006205264A (ja) 2005-01-25 2006-08-10 Jel:Kk 基板搬送装置
JP2007005582A (ja) 2005-06-24 2007-01-11 Asm Japan Kk 基板搬送装置及びそれを搭載した半導体基板製造装置
JP4451854B2 (ja) * 2006-03-20 2010-04-14 東京エレクトロン株式会社 縦型熱処理装置及び縦型熱処理装置における移載機構の制御方法
US8950998B2 (en) * 2007-02-27 2015-02-10 Brooks Automation, Inc. Batch substrate handling
JP2010067871A (ja) 2008-09-12 2010-03-25 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板搬送装置およびそれを備えた基板処理装置
KR101181560B1 (ko) * 2008-09-12 2012-09-10 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤 기판처리장치 및 그것에 사용되는 기판반송장치
JP5231274B2 (ja) * 2009-02-06 2013-07-10 日本電産サンキョー株式会社 産業用ロボット
KR20120056483A (ko) * 2010-11-25 2012-06-04 코리아테크노(주) 퍼지시스템의 웨이퍼 이송장치
TWI538789B (zh) 2011-08-10 2016-06-21 Kawasaki Heavy Ind Ltd A end effector device, and a substrate transport robot including the end effector device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5112641A (en) * 1989-01-28 1992-05-12 Kokusai Electric Co., Ltd. Wafer transfer method in vertical cvd diffusion apparatus
US5655871A (en) * 1993-10-04 1997-08-12 Tokyo Electron Limited Device for transferring plate-like objects
US5915957A (en) * 1997-04-09 1999-06-29 Tokyo Electron Limited Method of transferring target substrates in semiconductor processing system
TW575677B (en) * 1998-03-20 2004-02-11 Brooks Automation Inc Method of transferring substrates with two different substrate holding end effectors
US6450755B1 (en) * 1998-07-10 2002-09-17 Equipe Technologies Dual arm substrate handling robot with a batch loader
JP2005116807A (ja) * 2003-10-08 2005-04-28 Kawasaki Heavy Ind Ltd 基板保持装置
US20050123383A1 (en) * 2003-10-08 2005-06-09 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Substrate holding device
TW201043417A (en) * 2009-03-13 2010-12-16 Kawasaki Heavy Ind Ltd Robot having end effector and method of operating the same

Also Published As

Publication number Publication date
EP3101684A4 (en) 2017-11-15
TW201532762A (zh) 2015-09-01
KR20160118281A (ko) 2016-10-11
EP3101684A1 (en) 2016-12-07
WO2015114850A1 (ja) 2015-08-06
CN106104786A (zh) 2016-11-09
KR101863475B1 (ko) 2018-05-31
US20160351434A1 (en) 2016-12-01
US10553471B2 (en) 2020-02-04
JP6314161B2 (ja) 2018-04-18
JPWO2015114850A1 (ja) 2017-03-23
CN106104786B (zh) 2019-04-05
EP3101684B1 (en) 2023-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5004612B2 (ja) 基板処理装置
KR100927302B1 (ko) 기판처리장치
JP4744426B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP5274339B2 (ja) 基板処理装置および基板搬送方法
JP4726776B2 (ja) 反転装置およびそれを備えた基板処理装置
TWI656003B (zh) Substrate transfer system and method
KR102157427B1 (ko) 기판 반송 로봇 및 기판 처리 시스템
JP5068738B2 (ja) 基板処理装置およびその方法
KR20110118155A (ko) 엔드 이펙터를 갖춘 로봇 및 그 운전방법
CN102310410A (zh) 夹持装置、输送装置、处理装置和电子设备的制造方法
JP2008166367A (ja) 基板処理装置
CN106796906B (zh) 晶圆搬运方法及装置
JP2007317835A (ja) 基板搬送装置、基板処理システムおよび基板搬送方法
TW201700239A (zh) 基板搬送機器人及基板處理系統
KR102453865B1 (ko) 기판 처리 장치
JP4869097B2 (ja) 基板処理装置
JP5385965B2 (ja) 基板処理装置
JP5875901B2 (ja) 基板処理装置
JP5806463B2 (ja) 搬送ロボット及びその基板搬送方法
JP2011066445A (ja) 基板処理システムおよび基板搬送方法
JP2011054997A (ja) 基板搬送装置、基板処理システムおよび基板搬送方法