【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェハ、ＬＣＤ基板に代表される被処理基板の真空処理装置に搭載され、被処理基板を処理室に搬入、搬出するための搬送装置およびそれを備えた処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェハ、ＬＣＤ基板を真空チャンバ内で枚葉処理する際、その処理室に対して、被処理基板即ち未処理基板と処理済基板を搬入、搬出させるために、搬送装置が使用される。
従来の搬送装置は、図６のような構成となっている。
図６において、１は処理室、８はトランスファー室、１３は大気搬送ロボット、１４はカセットである。そしてトランスファー室８の中に搭載される搬送機構には、従来より、水平多関節ロボットが知られている。
その水平多関節ロボットとしては、図７に示すようなツインフォーク７０のものや、図８に示すようなダブルアーム８０のものがある。
これらのツインフォーク７０やダブルアーム８０は、いずれもアームの屈伸運動によって、先端のフォーム上に搭載された被処理基板を搬送し、処理室に対して未処理基板と処理済基板の交換を早く行うため、すなわちスループットを向上させるため、未処理基板と処理済基板を同時に搭載できるツインフォークを有しているか、またはダブルのアームとしたものが多く見られる。
【０００３】
また、この水平多関節ロボットを搬送機構として使用しないで、特許文献１記載のような構成とする例もある。
これは装置の簡素化とコストダウンを図るため、トランスファー室をなくし、ロードロック室内に、直動する搬送機構を配している。この搬送機構は、処理室に対してのみ往復運動を可能とし、１対の搬送機構または、搬送機構と被処理基板を一時的に保管しておくバッファ機構の組み合わせの、どちらかの構成によって、未処理基板と処理済基板を処理室に対して入れ替えている。
【０００４】
また、搬送装置のスループットを向上させるための方法として、特許文献２記載のような構成とする例がある。これは、前記水平多関節ロボットが被処理基板の交換を行う際、被処理基板の載置台に設けられた、未処理基板を受け渡す昇降可能な支持ピンと、処理済基板を受け渡す昇降可能な支持ピンが、相対的に上下逆方向に移動することによって、未処理基板と処理済基板の交換をすばやく行い、スループットの向上を図ったものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１９５９２１号公報
【特許文献２】
特開２００１−１６０５８４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、以上のような水平多関節ロボットを搬送装置に使用すると、アームの旋回および屈伸運動のスペースを確保するために、トランスファー室が大型化し、装置全体が大型化し、フットプリントで不利になるとともに、このトランスファー室内を排気し、圧力を下げるための排気装置のコストが増大してしまうという問題が発生した。
昨今、被処理基板は大型化しているため、この問題はさらに顕著となっている。
また、特許文献１記載のような構成とすると、被処理基板が大型化した場合、大型化した基板を搬送するための搬送機構が大型化するため、ロードロック室内に配置された１対の搬送機構または、搬送機構と被処理基盤を一時的に保管しておくバッファ機構によって、ロードロック室が大型化し、室内を所望する圧力まで排気する時間が増大し、装置のスループットが減少してしまうこととなった。さらに、特許文献１記載のような構成の場合、ロードロック室内の基板を搬送する区画と、直動駆動部の区画の合計２つの区画の圧力を管理するための圧力センサが必要となるうえ、２つの区画を別々の排気装置を設けたうえで、所望する圧力まで排気しなくてはならなくなり、装置が複雑となってしまった。
また、搬送装置のスループットを向上させるために、特許文献２記載のような構成とすると、目的とする支持ピンを各処理室およびロードロック室に搭載しなくてはならず、装置数が増大するなどの問題が生じた。
【０００７】
本発明の目的は、上記欠点を解決するもので、搬送装置の搬送機構に従来技術の水平多関節ロボットを使用せず、トランスファーチャンバを小型化することでフットプリントで有利となる構成を実現するとともに、かつ同時にスループットの飛躍的な向上を可能とさせる搬送装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するためなされたもので、請求項１記載の搬送装置の発明は、上段フォークと下段フォークからなる２段構成の載置部を有する第一搬送機構と、上段フォークと下段フォークからなる２段構成の載置部とおよび該上段フォークと該下段フォークの上下方向間隔を制御できる間隔制御部とを有する第二搬送機構とから成り、前記第二搬送機構の前記上下段フォークが互いに間隔を拡げた状態で前記第一搬送機構の前記上下段フォークを挟み込み、前記第一搬送機構の前記上下段フォークと第二搬送機構の前記フォークとを平面図で互いに噛み合った状態で前記第二搬送機構の前記上段フォークが前記第一搬送機構の前記上段フォークの間をかつ前記第二搬送機構の前記下段フォークが前記第一搬送機構の前記下段フォークの間を通り抜けることができることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の搬送装置において、前記間隔制御部が１対のプーリと、前記１対のプーリ間に張られたベルトと、前記１対のプーリのうちどちらかのプーリを駆動させる１台のモータを有し、前記ベルトの２面の直線状部分にそれぞれ前記第二の搬送機構の２段のフォークの１段をクランプし、前記モータの回転運動を前記プーリを介して前記ベルトに伝えるものであることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の搬送装置において、前記第一搬送機構と前記第二搬送機構の少なくとも一方が直動する駆動部を有することを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載の搬送装置において、前記第一搬送機構と前記第二搬送機構がそれぞれ直動する駆動部を有し、両者の直動方向線が一致しかつ直動方向が逆向きであり、かつ、前記第一搬送機構の前記上段フォークと前記下段フォークが前記第一搬送機構に、第二搬送機構の前記上段フォークと前記下段フォークが前記第二搬送機構にそれぞれ片持ち支持されることにより前記第一搬送機構と前記第二搬送機構が直動方向線上に進んですれ違い可能となることを特徴とする。
請求項５記載の発明は、第一室と、該第一室に隣接する第二室と、該第二室に隣接する第三室と、前記第一室と前記第二室間を開閉する第一ゲートと、前記第二室と前記第三室間を開閉する第二ゲートと、請求項４記載の搬送装置とを備えて成る処理装置において、前記第一搬送機構が前記第一室と前記第二室の間で往復し、前記第二搬送機構は前記第二室と前記第三室の間で往復することを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項５記載の処理装置において、第一室〜第三室の少なくとも１つ以上に排気機構を有することを特徴とする。
【０００９】
以上の構成により、フットプリントで有利となる構成を実現するとともに、同時にスループットの飛躍的な向上を可能とさせる搬送装置が得られることとなる。
【００１０】
【発明実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る搬送装置を使用した被処理基板の処理装置の概略構成を示している。図１は従来の構成を示す図６と対比するものである。
図１において、１は半導体ウェハおよびＬＣＤ基板などを処理する処理室、２は処理室１内に設置され、被処理基板３を授受するための支持ピンを示す。
７は本発明の実施の形態に係る搬送装置を示し、第一の搬送機構５と第二の搬送機構６から構成されていることを示している。
１０はロードロック室、１１はロードロック室１０の内に設置され、被処理基板３を未処理の基板と処理済の基板を搭載しておくための上下２段になった支持台を示す。
処理室１およびトランスファー室８さらにロードロック室１０には、各室の仕切りに第一のゲート４、第二のゲート９及び第三のゲートが設けられている。
１３はクリーンルームなど大気雰囲気中にて、被処理基板３を搬送可能な大気搬送ロボットを示し、１４は被処理基板３を多段に収納できるカセットを示している。
被処理基板３は、大気搬送ロボット１３によってカセット１４から取り出され、ロードロック室１０を介して、トランスファー室８内に設置されている本発明の搬送装置７によって処理室１へと搬送される。
また、処理が終了した被処理基板３は、逆のルートを経て再びカセット１４へと戻される。搬送装置７を使った被処理基板の搬送方法の詳細は後述する。
【００１１】
次に、本発明の実施の形態に係る搬送装置７のうち、第一の搬送機構５の構成を図２において説明する。図２（ａ）は、第一の搬送機構５の上面図、図２（ｂ）はその正面図を示している。
図２（ａ）および図２（ｂ）において、２０はベース、２１はベース２０の上に配置される下段リニアモータである。
２２は下段リニアモータ２１の左右に配置され、２３の下段スライドを直線的に案内する下段リニアガイドを示す。
下段スライド２３は、下段リニアガイド２２と下段リニアモータ２１によって、図中に示すスライド方向Ａに駆動される。
また、下段スライド２３の上には、上段リニアモータ２４と上段リニアガイド２９が配置され、下段スライド２３と同様に２５の上段スライドを、図中に示す方向に駆動させる。
上段スライド２５の上には第一の上段フォーク２６と第一の下段フォーク２７が固定されている。フォークには被処理基板３が搭載される。２８はケーブルベアを示し、上段リニアモータ２４などへ供給する電源ケーブルおよび信号ケーブルを収納する。
このように、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す構成によれば、第一の搬送機構５は、トランスファー室８から処理室１までのストロークを被処理基板３を搬送するために、所定のストローのクおよそ半分のストロークを有する上段リニアモータ２４及び下段リニアモータ２１の２段のリニアモータを使用してその目的を達成している。
【００１２】
次に、本発明の実施の形態に係る搬送装置７のうち、第二の搬送機構６の構成を図３において説明する。
図３（ａ）は第二の搬送機構の上面図、図３（ｂ）はその正面図、図３（ｃ）は図３（ｂ）のＡ部の詳細図をそれぞれ示している。
第二の搬送機構６の構成については、図２において示した搬送機構５の構成とほぼ同様に構成されている。
しかし、図３（ａ）に示すように、第二の搬送機構６はロードロック室１０からトランスファー室８までのストロークに対して被処理基板３を搬送できるようトランスファー室８に設置されている。すなわち、第二の搬送機構６は、第一の搬送機構５が被処理基板３を搬送可能としている方向とは逆方向に搬送できるようにトランスファー室８内に設置されている。当然、第二の搬送機構６は第一の搬送機構５と互いに干渉しない位置でトランスファー室８内に設置されている。第一の搬送機構５と第二の搬送機構６の相対的位置関係については、図４がその位置関係を示している（後述）。
【００１３】
第二の搬送機構６の基本的構成は第一の搬送機構５と同じであるので、その説明はここでは省略し、ここではその違う点についてのみ説明する。
第二の搬送機構６が第一の搬送機構５と異なる点は、図３（ｂ）に示すように、第二の上段フォーク３１と第二の下段フォーク３２の間の間隔が可変となるように制御される構成となっている。言い換えれば第二の上段フォーク３１と第二の下段フォーク３２とを嘴に見立てて開口状に運動可能な構成としている点である。
その運動の駆動方法の実施例を、図３（ｂ）のＡ部の詳細図として図３（ｃ）に示している。上段スライド２５上に設置された真空モータ３３は、１対のプーリ３５を駆動させることによって、プーリ３５の間に張られたベルト３４を回転させる。また、第二の上段フォーク３１および第二の下段フォーク３２は、上下に案内させるリニアガイド３７に案内されると同時に、ベルト３４の２面の直線状部分に、第二の上段フォーク３１および第二の下段フォーク３２のそれぞれがクランプされるように、クランプ３６で固定されている。
このような構成によって、第二の上段フォーク３１および第二の下段フォーク３２は、真空モータ３３が回転することによって、それぞれのフォークが相対的に、上下反対方向に動き、開口状態の運動が可能となる。
【００１４】
次に、第一の搬送機構５と第二の搬送機構６の設置位置と、実施する場合の注意点について詳細に説明する。
すでに説明したように、第一の搬送機構５と第二の搬送機構６は、トランスファー室８内に設置され、その位置は図４に示すような配置となっている。
図４（ａ）はトランスファー室の上面図、図４（ｂ）はトランスファー室をロードロック室側より見た断面図である。
図４（ａ）に示すように、第一の搬送機構５に搭載されている第一の上段フォーク２６と第一の下段フォーク２７はくし状とし、上面から見てそれを同一形状とする。同じく第二の搬送機構６に搭載されている第二の上段フォーク３１および第二の下段フォーク３２は、同じくくし状とし、それを同一形状とするが、第一の搬送機構５のフォーク４０と第二の搬送機構６のフォーク４１は、互い干渉しないようなくし状の形状とする。その理由は第一の搬送機構５と第二の搬送機構６とで被処理基板３を授受する際干渉しないようにするためである。
【００１５】
次に、以上で説明した構成による本発明の搬送装置７を使用した結果、処理室１に対して、搬送装置７がどのように被処理基盤を搬送するのかを詳細に説明する。即ち被処理基板の搬送の流れを図１〜図４を再度使って説明する。
カセット１４（図１）に収納されている被処理基板３は、大気搬送ロボット１３（図１）によって取り出され、ロードロック室１０内の支持台１１の上段に未処理基板４３（図１）として載置される。その際、第二ゲート９（図１）は閉状態、第三のゲート１２（図１）は開状態であり、ロードロック室１０は大気圧状態である。その後、第三のゲート１２（図１）は閉じられ、ロードロック室１０は、ポンプなど排気機構によって減圧され、トランスファー室８と近い圧力まで減圧される。
トランスファー室８は、処理室１に近い圧力まで常時減圧されている。その後、第二のゲート９（図１）が開放され、第二の搬送機構６が、ロードロック室１０内に進入し、すでに説明した開口状の運動によって第二の上段フォーク３１（図３）に、未処理基板４３を載置させ、再びトランスファー室８内へと戻る。
この後、第二のゲート９（図１）は再び閉められ、ロードロック室１０は、Ｎ２などの気体によって大気圧状態まで圧力が戻され、大気搬送ロボット１３（図１）が再び新たな未処理基板４３をロードロック室１０内に搬入する。
一方、このロードロック室１０の大気開放作業と新たな未処理基板４３の搬入の作業の間に、第一のゲート４（図１）が開放され、第一の搬送機構５が、処理室１で処理が終了した処理済基板４２（図１）を、回収するために処理室１へと進入する。その際、処理済基板４２は、支持ピン２（図１）が上下することによって、第一の搬送機構５の第一の下段フォーク２７上に載置される。
この後、第一の搬送機構５がトランスファー室８に処理済基板４２を搬送しつつ戻る。
このとき、即ち、第一の搬送機構５の第一の下段フォーク２７（図４）上に処理済基板４２が載置され、かつ第二の搬送機構６の第二の上段フォーク３１（図４）に未処理基板４３が載置された状態で、図５に示すように、第二の搬送機構の真空モータ３３を駆動させることによって、つまり第二の搬送機構６の第一の上段フォーク３１と第一の下段フォーク３２が開口状に運動することによって、第二の搬送機構６の第一の上段フォーク３１より第一の搬送機構５の第一の上段フォーク２６に対して未処理基板４３が載置され、同時に第一の搬送機構５の第一の下段フォーク２７より、第二の搬送機構の第二の下段フォークに処理済基板４２が載置される。
【００１６】
この動作の後、第一の搬送機構５は、再び処理室１へと未処理基板４３を搬入し、トランスファー室へと戻った後、第一のゲート４が閉じられ、ロードロック室１０が減圧された状態で第二のゲート９が開かれると、第二の搬送機構６がロードロック室１０へと進入し、再び上記で説明した運動によって、第二の上段フォーク３１に新たな未処理基板４３を搭載し、同時に第二の下段フォーク３２に搭載されていた処理済基板４２を、支持台１１の下段へと搭載させる。
以上の搬送過程を繰り返し、本発明の搬送機構７は、処理室１に対して被処理基板を供給していくものである。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の搬送機構によれば、上段フォークと下段フォークからなる２段構成の載置部を有する第一搬送機構と、上段フォークと下段フォークからなる２段構成の載置部とおよび該上段フォークと該下段フォークの上下方向間隔を制御できる間隔制御部とを有する第二搬送機構とから成り、前記第二搬送機構の前記上下段フォークが互いに間隔を拡げた状態で前記第一搬送機構の前記上下段フォークを挟み込み、前記第一搬送機構の前記上下段フォークと第二搬送機構の前記フォークとを平面図で互いに噛み合った状態で前記第二搬送機構の前記上段フォークが前記第一搬送機構の前記上段フォークの間をかつ前記第二搬送機構の前記下段フォークが前記第一搬送機構の前記下段フォークの間を通り抜けることができるようになっていること、そしてこの場合、特に、前記第一搬送機構と前記第二搬送機構がそれぞれ直動する駆動部を有し、両者の直動方向線が一致しかつ直動方向が逆向きであり、かつ、前記第一搬送機構の前記上段フォークと前記下段フォークが前記第一搬送機構に、第二搬送機構の前記上段フォークと前記下段フォークが前記第二搬送機構にそれぞれ片持ち支持されることにより前記第一搬送機構と前記第二搬送機構が直動方向線上に進んですれ違い可能となるようにしたので、フットプリントにおいて有利で、かつ処理室に対して未処理基板と処理済基板の交換作業を極めて効率よく行えることができるため、スループットで極めて有利な搬送が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る搬送装置を含む基板処理装置の概略上面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る搬送装置の一部の構成を示す詳細図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその正面の断面図である。
【図３】本発明の搬送装置の一部の構成を示す詳細図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその正面の断面図である。（ｃ）は（ｂ）におけるＡ部の詳細図である。
【図４】本発明の搬送装置の配置位置を示した図である。（ａ）は上面図であり、（ｂ）はその正面の断面図である。
【図５】本発明の搬送装置が、基板を授受する際の動作を示した、正面の断面図である。
【図６】従来の搬送機構を使用した場合の基板処理装置の概略上面図である。
【図７】従来の搬送機構の例であるツインフォークの水平多関節ロボットを示す上面図である。
【図８】従来の搬送機構の例であるダブルアームの水平多関節ロボットを示す上面図である。
【符号の説明】
１ 処理室
２ 支持ピン
３ 被処理基板
４ 第一のゲート
５ 第一の搬送機構
６ 第二の搬送機構
７ 搬送装置
８ トランスファー室
９ 第二のゲート
１０ ロードロック室
１１ 支持台
１２ 第三のゲート
１３ 大気搬送ロボット
１４ カセット
２０ ベース
２１ 下段リニアモータ
２２ 下段リニアガイド
２３ 下段スライド
２４ 上段リニアモータ
２５ 上段スライド
２６ 第一の上段フォーク
２７ 第一の下段フォーク
２８ ケーブルベア
２９ 上段リニアガイド
３１ 第二の上段フォーク
３２ 第二の下段フォーク
３３ 真空モータ
３４ ベルト
３５ プーリ
３６ クランプ
３７ リニアガイド
４０、４１ フォーク
Ａ スライド方向[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a transport device mounted on a vacuum processing apparatus for a substrate to be processed typified by a semiconductor wafer and an LCD substrate, for carrying a substrate to be processed into and out of a processing chamber, and a processing apparatus having the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art When a semiconductor wafer and an LCD substrate are subjected to single-wafer processing in a vacuum chamber, a transfer device is used to load and unload a target substrate, that is, an unprocessed substrate and a processed substrate, into and from the processing chamber.
A conventional transport device has a configuration as shown in FIG.
In FIG. 6, 1 is a processing room, 8 is a transfer room, 13 is an atmosphere transfer robot, and 14 is a cassette. As a transport mechanism mounted in the transfer room 8, a horizontal articulated robot is conventionally known.
The horizontal articulated robot includes a twin fork 70 as shown in FIG. 7 and a double arm 80 as shown in FIG.
Each of the twin fork 70 and the double arm 80 conveys the substrate to be processed mounted on the front end foam by the bending and extending movement of the arm, and quickly exchanges the unprocessed substrate and the processed substrate into the processing chamber. In order to improve the throughput, that is, to improve the throughput, there are many cases in which a twin fork capable of mounting an unprocessed substrate and a processed substrate at the same time or a double arm is used.
[0003]
There is also an example in which the horizontal articulated robot is not used as a transport mechanism, but has a configuration as described in Patent Document 1.
In order to simplify the apparatus and reduce costs, the transfer chamber is eliminated, and a transfer mechanism that moves directly in the load lock chamber is provided. This transfer mechanism is capable of reciprocating movement only with respect to the processing chamber, and is configured by either a pair of transfer mechanisms or a combination of a transfer mechanism and a buffer mechanism for temporarily storing a substrate to be processed. The unprocessed substrate and the processed substrate are replaced in the processing chamber.
[0004]
Further, as a method for improving the throughput of the transfer device, there is an example of a configuration as described in Patent Document 2. When the horizontal articulated robot exchanges a substrate to be processed, the horizontal articulated robot is provided on a mounting table for the substrate to be processed, and is capable of elevating and lowering support pins for transferring an unprocessed substrate, and capable of elevating and lowering to transfer a processed substrate. By moving the support pins relatively up and down, the unprocessed substrate and the processed substrate are quickly exchanged, thereby improving the throughput.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2000-195921 A [Patent Document 2]
JP 2001-160584 A
[Problems to be solved by the invention]
However, if the horizontal articulated robot as described above is used for the transfer device, the transfer room becomes large, the entire device becomes large, and the footprint becomes disadvantageous in order to secure a space for the turning and bending / extending movement of the arm. However, there has been a problem that the cost of an exhaust device for exhausting the transfer chamber and lowering the pressure increases.
In recent years, the size of a substrate to be processed has been increased, so that this problem has become more remarkable.
Further, with the configuration as described in Patent Document 1, when the size of the substrate to be processed is increased, a transport mechanism for transporting the enlarged substrate is increased in size. The mechanism or the buffer mechanism that temporarily stores the transfer mechanism and the substrate to be processed increases the size of the load lock chamber, increases the time required to evacuate the chamber to a desired pressure, and decreases the throughput of the apparatus. It became. Further, in the case of the configuration as described in Patent Document 1, a pressure sensor for managing the pressure of a total of two sections, that is, a section for transporting the substrate in the load lock chamber and a section for the direct drive unit, is required. The two compartments must be evacuated to a desired pressure after being provided with separate evacuation devices, which complicates the device.
Further, if the configuration as described in Patent Document 2 is used to improve the throughput of the transfer device, the target support pins must be mounted in each processing chamber and load lock chamber, and the number of devices increases. And so on.
[0007]
An object of the present invention is to solve the above-described drawbacks, and realize a configuration that is advantageous in footprint by reducing the size of a transfer chamber without using a conventional horizontal articulated robot for a transfer mechanism of a transfer device. Further, it is an object of the present invention to provide a transfer device that enables a dramatic improvement in throughput.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problem, and the invention of a transfer device according to claim 1 includes a first transfer mechanism having a two-stage mounting portion composed of an upper fork and a lower fork; And a second transport mechanism having a two-stage mounting portion composed of a lower fork, and a spacing control portion capable of controlling a vertical spacing between the upper fork and the lower fork. In a state in which the upper and lower forks of the first transport mechanism are sandwiched between the forks in a state where the forks are widened from each other, and the upper and lower forks of the first transport mechanism and the forks of the second transport mechanism are engaged with each other in a plan view. The upper fork of the second transport mechanism is between the upper forks of the first transport mechanism, and the lower fork of the second transport mechanism is the lower fork of the first transport mechanism. Characterized in that it can pass through between.
According to a second aspect of the present invention, in the transport apparatus according to the first aspect, the interval control unit is one of a pair of pulleys, a belt stretched between the pair of pulleys, and the pair of pulleys. A single motor for driving the pulleys, and clamps one stage of a two-stage fork of the second transport mechanism on each of two linear portions of the belt, and controls the rotational movement of the motor by the pulley. The belt is transmitted to the belt via a.
According to a third aspect of the present invention, in the transport apparatus according to the second aspect, at least one of the first transport mechanism and the second transport mechanism has a drive unit that linearly moves.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the transport device according to any one of the first to third aspects, wherein the first transport mechanism and the second transport mechanism each have a drive unit that linearly moves, and the two linearly move. The direction lines coincide with each other, and the translation directions are opposite, and the upper fork and the lower fork of the first transport mechanism are connected to the first transport mechanism, and the upper fork and the lower fork of the second transport mechanism. Are cantilevered by the second transport mechanism, so that the first transport mechanism and the second transport mechanism can advance on the linear movement direction line and pass each other.
The invention according to claim 5 opens and closes the first chamber, the second chamber adjacent to the first chamber, the third chamber adjacent to the second chamber, and the first chamber and the second chamber. In a processing apparatus comprising: a first gate, a second gate that opens and closes between the second chamber and the third chamber, and the transfer device according to claim 4, wherein the first transfer mechanism includes the first chamber. It reciprocates between the second chambers, and the second transport mechanism reciprocates between the second chamber and the third chamber.
According to a sixth aspect of the present invention, in the processing apparatus of the fifth aspect, an exhaust mechanism is provided in at least one of the first to third chambers.
[0009]
With the above configuration, it is possible to obtain a transport device that realizes a configuration that is advantageous in footprint, and that also enables a dramatic improvement in throughput.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic configuration of a substrate processing apparatus using a transfer apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a comparison with FIG. 6 showing a conventional configuration.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a processing chamber for processing a semiconductor wafer, an LCD substrate, and the like, and reference numeral 2 denotes a support pin provided in the processing chamber 1 for transferring a substrate 3 to be processed.
Reference numeral 7 denotes a transport device according to the embodiment of the present invention, which includes a first transport mechanism 5 and a second transport mechanism 6.
Reference numeral 10 denotes a load lock chamber, and reference numeral 11 denotes a support table which is installed in the load lock chamber 10 and has two upper and lower stages for mounting an unprocessed substrate and a processed substrate.
In the processing chamber 1, the transfer chamber 8, and the load lock chamber 10, a first gate 4, a second gate 9, and a third gate are provided for partitions of each chamber.
Reference numeral 13 denotes an atmospheric transfer robot that can transfer the substrate 3 in an atmosphere such as a clean room, and reference numeral 14 denotes a cassette that can store the substrate 3 in multiple stages.
The substrate 3 to be processed is taken out of the cassette 14 by the atmospheric transfer robot 13 and transferred to the processing chamber 1 via the load lock chamber 10 by the transfer device 7 of the present invention installed in the transfer chamber 8.
The processed substrate 3 after the processing is returned to the cassette 14 again through the reverse route. The details of the method of transporting the substrate to be processed using the transport device 7 will be described later.
[0011]
Next, the configuration of the first transport mechanism 5 in the transport device 7 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2A is a top view of the first transport mechanism 5, and FIG. 2B is a front view thereof.
In FIGS. 2A and 2B, reference numeral 20 denotes a base, and reference numeral 21 denotes a lower linear motor disposed on the base 20.
Reference numeral 22 denotes a lower linear guide that is disposed on the left and right sides of the lower linear motor 21 and linearly guides a lower slide 23.
The lower slide 23 is driven by a lower linear guide 22 and a lower linear motor 21 in a slide direction A shown in the drawing.
On the lower slide 23, an upper linear motor 24 and an upper linear guide 29 are arranged, and like the lower slide 23, the upper slide 25 is driven in the direction shown in the drawing.
A first upper fork 26 and a first lower fork 27 are fixed on the upper slide 25. The substrate 3 to be processed is mounted on the fork. Reference numeral 28 denotes a cable carrier, which houses a power supply cable and a signal cable to be supplied to the upper linear motor 24 and the like.
As described above, according to the configuration shown in FIGS. 2A and 2B, the first transfer mechanism 5 moves the stroke from the transfer chamber 8 to the processing chamber 1 to transfer the substrate 3 to be processed. The purpose is achieved by using a two-stage linear motor having an upper linear motor 24 and a lower linear motor 21 having approximately half the stroke of a predetermined straw.
[0012]
Next, the configuration of the second transport mechanism 6 in the transport device 7 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
3A is a top view of the second transport mechanism, FIG. 3B is a front view thereof, and FIG. 3C is a detailed view of a portion A in FIG. 3B.
The configuration of the second transport mechanism 6 is substantially the same as the configuration of the transport mechanism 5 shown in FIG.
However, as shown in FIG. 3A, the second transfer mechanism 6 is installed in the transfer chamber 8 so that the substrate 3 can be transferred with respect to the stroke from the load lock chamber 10 to the transfer chamber 8. That is, the second transport mechanism 6 is installed in the transfer chamber 8 so as to be able to transport the substrate 3 in a direction opposite to the direction in which the substrate 3 can be transported. Naturally, the second transport mechanism 6 is installed in the transfer room 8 at a position that does not interfere with the first transport mechanism 5. FIG. 4 shows the relative positional relationship between the first transport mechanism 5 and the second transport mechanism 6 (described later).
[0013]
Since the basic configuration of the second transport mechanism 6 is the same as that of the first transport mechanism 5, its description is omitted here, and only different points will be described here.
The second transport mechanism 6 differs from the first transport mechanism 5 in that the distance between the second upper fork 31 and the second lower fork 32 is variable, as shown in FIG. Is controlled. In other words, the configuration is such that the second upper fork 31 and the second lower fork 32 can be moved in an open manner like a beak.
FIG. 3C shows an example of a driving method of the movement as a detailed view of a portion A in FIG. 3B. The vacuum motor 33 installed on the upper slide 25 drives the pair of pulleys 35 to rotate the belt 34 stretched between the pulleys 35. Further, the second upper fork 31 and the second lower fork 32 are guided by the linear guide 37 that guides up and down, and at the same time, the second upper fork 31 and the second Each of the two lower forks 32 is fixed by a clamp 36 so as to be clamped.
With such a configuration, the second upper fork 31 and the second lower fork 32 can be moved in the up and down directions relative to each other by the rotation of the vacuum motor 33, so that the open state movement is possible. It becomes.
[0014]
Next, the installation positions of the first transport mechanism 5 and the second transport mechanism 6 and the points to be noted when implementing the first transport mechanism 5 and the second transport mechanism 6 will be described in detail.
As described above, the first transport mechanism 5 and the second transport mechanism 6 are installed in the transfer room 8, and their positions are arranged as shown in FIG.
4A is a top view of the transfer chamber, and FIG. 4B is a cross-sectional view of the transfer chamber as viewed from the load lock chamber.
As shown in FIG. 4A, the first upper fork 26 and the first lower fork 27 mounted on the first transport mechanism 5 are comb-shaped, and have the same shape when viewed from above. The second upper fork 31 and the second lower fork 32, which are also mounted on the second transport mechanism 6, have the same comb shape and the same shape, but have the same shape as the fork 40 of the first transport mechanism 5. The forks 41 of the second transport mechanism 6 have a comb shape so as not to interfere with each other. The reason is that the first transport mechanism 5 and the second transport mechanism 6 do not interfere with each other when transferring and receiving the substrate 3 to be processed.
[0015]
Next, how the transfer device 7 transfers the substrate to be processed to the processing chamber 1 as a result of using the transfer device 7 of the present invention having the above-described configuration will be described in detail. That is, the flow of the transfer of the substrate to be processed will be described with reference to FIGS.
The substrate to be processed 3 stored in the cassette 14 (FIG. 1) is taken out by the atmospheric transfer robot 13 (FIG. 1), and is placed on the upper stage of the support base 11 in the load lock chamber 10 as an unprocessed substrate 43 (FIG. 1). Is placed. At that time, the second gate 9 (FIG. 1) is in the closed state, the third gate 12 (FIG. 1) is in the open state, and the load lock chamber 10 is in the atmospheric pressure state. Thereafter, the third gate 12 (FIG. 1) is closed, and the pressure in the load lock chamber 10 is reduced by an exhaust mechanism such as a pump, and the pressure is reduced to a pressure close to the transfer chamber 8.
The transfer chamber 8 is constantly depressurized to a pressure close to the processing chamber 1. Thereafter, the second gate 9 (FIG. 1) is opened, the second transport mechanism 6 enters the load lock chamber 10, and the second upper fork 31 (FIG. 3) is moved by the opening movement described above. Then, the unprocessed substrate 43 is placed thereon, and returns to the inside of the transfer chamber 8 again.
Thereafter, the second gate 9 (FIG. 1) is closed again, the pressure in the load lock chamber 10 is returned to the atmospheric pressure state by a gas such as N2, and the atmospheric transfer robot 13 (FIG. 1) is re-opened to a new unlocked state. The processing substrate 43 is carried into the load lock chamber 10.
On the other hand, the first gate 4 (FIG. 1) is opened between the operation of opening the load lock chamber 10 to the atmosphere and the operation of loading a new unprocessed substrate 43, and the first transfer mechanism 5 moves the processing chamber 1. Then, the processed substrate 42 (FIG. 1) which has been subjected to the processing described above enters the processing chamber 1 to be collected. At this time, the processed substrate 42 is placed on the first lower fork 27 of the first transport mechanism 5 by raising and lowering the support pins 2 (FIG. 1).
Thereafter, the first transport mechanism 5 returns to the transfer chamber 8 while transporting the processed substrate 42.
At this time, that is, the processed substrate 42 is placed on the first lower fork 27 (FIG. 4) of the first transport mechanism 5 and the second upper fork 31 of the second transport mechanism 6 (FIG. 4). 5), the vacuum motor 33 of the second transport mechanism is driven, that is, the first upper fork 31 of the second transport mechanism 6, as shown in FIG. The first lower fork 32 and the first lower fork 32 of the second transport mechanism 6 move from the first upper fork 31 of the second transport mechanism 6 to the first upper fork 26 of the first transport mechanism 5 to move the unprocessed substrate 43. And the processed substrate 42 is placed on the second lower fork of the second transport mechanism from the first lower fork 27 of the first transport mechanism 5 at the same time.
[0016]
After this operation, the first transport mechanism 5 transports the unprocessed substrate 43 again to the processing chamber 1 and returns to the transfer chamber. Then, the first gate 4 is closed, and the load lock chamber 10 is depressurized. When the second gate 9 is opened in the state of being moved, the second transfer mechanism 6 enters the load lock chamber 10 and again the new unprocessed substrate is moved to the second upper fork 31 by the movement described above. At the same time, the processed substrate 42 mounted on the second lower fork 32 is mounted on the lower stage of the support base 11.
By repeating the transfer process described above, the transfer mechanism 7 of the present invention supplies the substrate to be processed to the processing chamber 1.
[0017]
【The invention's effect】
As described above, according to the transfer mechanism of the present invention, the first transfer mechanism having the two-stage mounting part including the upper fork and the lower fork, and the two-stage mounting including the upper fork and the lower fork And a second transfer mechanism having an interval control unit capable of controlling a vertical interval between the upper fork and the lower fork, wherein the upper and lower forks of the second transfer mechanism are spaced apart from each other. The upper and lower forks of the second transport mechanism are sandwiched between the upper and lower forks of the first transport mechanism and the forks of the second transport mechanism are interlocked with each other in a plan view. The lower fork of the second transport mechanism can pass through between the lower forks of the first transport mechanism between the upper forks of the first transport mechanism. And, in this case, in particular, the first transport mechanism and the second transport mechanism each have a drive unit that directly translates, the translation direction lines of both coincide with each other, and the translation directions are opposite. And, the upper fork and the lower fork of the first transport mechanism are cantilevered by the first transport mechanism, and the upper fork and the lower fork of the second transport mechanism are cantilevered by the second transport mechanism, respectively. By doing so, the first transport mechanism and the second transport mechanism are advanced in the direction of linear movement and are allowed to pass each other, which is advantageous in footprint, and is an unprocessed substrate and a processed substrate with respect to the processing chamber. Can be carried out extremely efficiently, so that a very advantageous transfer in throughput can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic top view of a substrate processing apparatus including a transfer device according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are detailed views showing a configuration of a part of the transfer device according to the embodiment of the present invention, wherein FIG. 2A is a top view and FIG.
FIGS. 3A and 3B are detailed views showing a part of the configuration of the transport device of the present invention, wherein FIG. 3A is a top view thereof and FIG. 3B is a front sectional view thereof. (C) is a detailed view of a portion A in (b).
FIG. 4 is a diagram showing an arrangement position of a transport device of the present invention. (A) is a top view and (b) is a cross-sectional view of the front.
FIG. 5 is a front sectional view showing an operation when the transfer device of the present invention transfers a substrate.
FIG. 6 is a schematic top view of a substrate processing apparatus using a conventional transport mechanism.
FIG. 7 is a top view showing a twin fork horizontal articulated robot that is an example of a conventional transport mechanism.
FIG. 8 is a top view showing a double-armed horizontal articulated robot that is an example of a conventional transport mechanism.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing chamber 2 Support pin 3 Substrate to be processed 4 First gate 5 First transport mechanism 6 Second transport mechanism 7 Transport device 8 Transfer chamber 9 Second gate 10 Load lock chamber 11 Support base 12 Third gate 13 Atmospheric transfer robot 14 Cassette 20 Base 21 Lower linear motor 22 Lower linear guide 23 Lower slide 24 Upper linear motor 25 Upper slide 26 First upper fork 27 First lower fork 28 Cable bear 29 Upper linear guide 31 Second upper stage Fork 32 Second lower fork 33 Vacuum motor 34 Belt 35 Pulley 36 Clamp 37 Linear guide 40, 41 Fork A Sliding direction