5657948 真空処理装置及び基板移載方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5657948

(24)【登録日】2014年12月5日

(45)【発行日】2015年1月21日

(54)【発明の名称】真空処理装置及び基板移載方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/56 20060101AFI20141225BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20141225BHJP

【ＦＩ】

   C23C14/56 G

   H01L21/68 A

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2010-178994(P2010-178994)

(22)【出願日】2010年8月9日

(65)【公開番号】特開2011-74487(P2011-74487A)

(43)【公開日】2011年4月14日

【審査請求日】2013年5月29日

(31)【優先権主張番号】特願2009-202184(P2009-202184)

(32)【優先日】2009年9月2日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000227294

【氏名又は名称】キヤノンアネルバ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100076428

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康徳

(74)【代理人】

【識別番号】100112508

【弁理士】

【氏名又は名称】高柳 司郎

(74)【代理人】

【識別番号】100115071

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100116894

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 秀二

(74)【代理人】

【識別番号】100130409

【弁理士】

【氏名又は名称】下山 治

(74)【代理人】

【識別番号】100134175

【弁理士】

【氏名又は名称】永川 行光

(72)【発明者】

【氏名】曽根 浩

(72)【発明者】

【氏名】東坂 隆嗣

(72)【発明者】

【氏名】吉林 和俊

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 辰憲

(72)【発明者】

【氏名】高橋 達宏

【審査官】 伊藤 光貴

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−２１０６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−０３３１２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２８５９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５０４７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０００−５０３４７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２８８８８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ １４／００−１４／５８

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

真空処理が行われるプロセスチャンバと、
前記プロセスチャンバに連結され、複数の基板を重力方向に対して基板面の法線が交差する垂直姿勢で収納する基板収納部が内部に設けられた基板移載チャンバと、
前記プロセスチャンバ及び前記基板移載チャンバの内部を貫通して設けられた基板搬送路と、
少なくとも２枚の基板を前記垂直姿勢で搭載した状態で、前記基板搬送路に沿って搬送される複数のキャリアと、
前記基板移載チャンバ内の前記基板搬送路の所定位置に設定された基板移載位置に停止した状態の前記キャリアに対して、前記基板収納部に収納された基板を移載する基板移載ロボットと、を備えた真空処理装置であって、
前記基板移載ロボットは、
駆動軸と、
該駆動軸に連結された第一アームと、
該第一アームに回動可能に連結された第二アームと、
該第二アームに回動可能に配設されたエンドエフェクターと、を備え、
前記エンドエフェクターは、少なくとも２枚の基板を一方向に向けて保持する保持部を２つ以上有してなる第一保持群と、少なくとも２枚の基板を逆方向に向けて保持する保持部を２つ以上有してなる第二保持群とを備え、
前記第一保持群および前記第二保持群はいずれも、基板に形成されたセンタ穴に差し込まれた状態で、前記垂直姿勢で基板を保持するものであり、
前記基板移載位置に停止した状態の前記キャリアに前記第一保持群の保持部が対向したときに、前記第二保持群の保持部は前記基板収納部に収容された基板のセンタ穴に向くように設けられていることを特徴とする真空処理装置。

【請求項2】

前記第一保持群および前記第二保持群はいずれも、２枚の基板を同時に保持可能な保持部を２つ有して構成されていることを特徴とする請求項１に記載の真空処理装置。

【請求項3】

前記基板移載ロボットは、前記エンドエフェクターの重力方向の位置を下降位置と上昇位置の２段階で制御する上下動手段をさらに備え、
前記上下動手段は、前記第一保持群の各保持部に保持した基板のうち１枚ずつを、前記基板移載位置に停止させた前記キャリアに移載するよう前記エンドエフェクターの重力方向の位置を制御し、
前記上下動手段は、前記第二保持群の各保持部に前記基板収納部から２枚ずつの基板を保持するよう前記エンドエフェクターの重力方向の位置を制御する
ことを特徴とする請求項１又は２項に記載の真空処理装置。

【請求項4】

請求項１に記載の真空処理装置を用いた基板移載方法であって、
予め基板が収納された前記基板収納部から、前記第一保持群の前記保持部に２枚ずつの基板を保持する第一ステップと、
前記基板移載位置に停止させた前記キャリアに、前記第一保持群の前記保持部に保持した基板が対向するように前記エンドエフェクターを回転する第二ステップと、
前記第一保持群の各前記保持部に保持した基板のうち１枚ずつを、前記基板移載位置に停止させた前記キャリアに移載する第三ステップと、
前記第二保持群の各前記保持部に前記基板収納部から２枚ずつの基板を保持する第四ステップと、
基板を移載した前記キャリアを、真空処理を行うプロセスチャンバに向けて搬送するとともに、基板を搭載していない第２のキャリアを前記基板移載位置に停止させる第五ステップと、
前記第２のキャリアに、前記第一保持群の前記保持部に保持した基板のうち残りの１枚ずつを移載させた後に、前記第一保持群の前記保持部が前記基板収納部に対向するように前記エンドエフェクターを回転する第六ステップと、
を有することを特徴とする基板移載方法。

【請求項5】

前記第四ステップと前記第五ステップは、並行して行うことを特徴とする請求項４に記載の基板移載方法。

【請求項6】

前記基板収納部が基板を奇数列に分けて収納するものであるとき、前記基板収納部から基板を保持する前記第一ステップ及び前記第四ステップを行う動作のうち、任意の１動作だけが奇数枚の基板を各前記保持部に保持するものであることを特徴とする請求項５に記載の基板移載方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板の移載に用いられるロボットを備えた真空処理装置及び基板移載方法に関し、特に、センタ孔を有する磁気ディスクや光ディスクのような記録媒体を成膜するインライン式成膜装置などにおいて基板の移載に用いられるロボットを備えた真空処理装置及びロボットを用いた基板移載方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、成膜処理前の基板を基板収納部から取り出してキャリアに搭載し、または、所定の成膜処理が終了した基板をキャリアから取り外して基板収納部へ格納する作業にロボットが用いられている。

【0003】

このようなロボットとして、スカラタイプのロボットが用いられることが多い。例えば、駆動部本体と駆動ベルトを介して駆動制御される第一アーム、第二アームを備えるロボットであり、第二アーム先端にはアダプターを有するロボットである。このアダプターには、基板を保持できる様々な形状のエンドエフェクターが設けられ、基板の移載ができるように構成されている（例えば、特許文献１、２参照）。

【0004】

特許文献１に記載されたロボットのエンドエフェクターは、２枚の基板を同時に搬送し、２枚の基板を搭載できるキャリアへ順次基板を搭載することができる。また、特許文献２に記載されたロボットのエンドエフェクターは、弓形のエンドエフェクターを用いることで、基板を同時に２枚搬送するとともに、これらの基板を同時にキャリアへ搭載する動作を可能とすることでスループットの向上が図られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平８−２７４１４２号公報

【特許文献2】特開２００１−２１０６９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１、２に開示されたロボットにおいても、一定速度以上に動作速度を増加させると基板の保持が不安定になるという不都合がある。また、動作速度の高速化に伴いメンテナンス間隔を短くせざるを得ないという不都合があった。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の目的は、上記問題に鑑み、基板移載用のロボットの動作速度の増加を抑えつつ、基板のキャリアへの搭載速度、若しくはキャリアからの回収速度を向上し、高スループット化に寄与する真空処理装置及び基板移載方法を提供することにある。

【0008】

本発明に係る真空処理装置は、真空処理が行われるプロセスチャンバと、
前記プロセスチャンバに連結され、複数の基板を重力方向に対して基板面の法線が交差する垂直姿勢で収納する基板収納部が内部に設けられた基板移載チャンバと、
前記プロセスチャンバ及び前記基板移載チャンバの内部を貫通して設けられた基板搬送路と、
少なくとも２枚の基板を前記垂直姿勢で搭載した状態で、前記基板搬送路に沿って搬送される複数のキャリアと、
前記基板移載チャンバ内の前記基板搬送路の所定位置に設定された基板移載位置に停止した状態の前記キャリアに対して、前記基板収納部に収納された基板を移載する基板移載ロボットと、を備えた真空処理装置であって、
前記基板移載ロボットは、
駆動軸と、
該駆動軸に連結された第一アームと、
該第一アームに回動可能に連結された第二アームと、
該第二アームに回動可能に配設されたエンドエフェクターと、を備え、
前記エンドエフェクターは、少なくとも２枚の基板を一方向に向けて保持する保持部を２つ以上有してなる第一保持群と、少なくとも２枚の基板を逆方向に向けて保持する保持部を２つ以上有してなる第二保持群とを備え、
前記第一保持群および前記第二保持群はいずれも、基板に形成されたセンタ穴に差し込まれた状態で、前記垂直姿勢で基板を保持するものであり、
前記基板移載位置に停止した状態の前記キャリアに前記第一保持群の保持部が対向したときに、前記第二保持群の保持部は前記基板収納部に収容された基板のセンタ穴に向くように設けられていることを特徴とする。

【0009】

また、本発明に係る基板移載方法は、上記の真空処理装置を用いた基板移載方法であって、
予め基板が収納された前記基板収納部から、前記第一保持群の前記保持部に２枚ずつの基板を保持する第一ステップと、
前記基板移載位置に停止させた前記キャリアに、前記第一保持群の前記保持部に保持した基板が対向するように前記エンドエフェクターを回転する第二ステップと、
前記第一保持群の各前記保持部に保持した基板のうち１枚ずつを、前記基板移載位置に停止させた前記キャリアに移載する第三ステップと、
前記第二保持群の各前記保持部に前記基板収納部から２枚ずつの基板を保持する第四ステップと、
基板を移載した前記キャリアを、真空処理を行うプロセスチャンバに向けて搬送するとともに、基板を搭載していない第２のキャリアを前記基板移載位置に停止させる第五ステップと、
前記第２のキャリアに、前記第一保持群の前記保持部に保持した基板のうち残りの１枚ずつを移載させた後に、前記第一保持群の前記保持部が前記基板収納部に対向するように前記エンドエフェクターを回転する第六ステップと、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明により、ロボットの速度増加を行わずに生産性を向上することが可能である。また、基板搬送時にロボットの動作回数を削減することが可能となり、産業用ロボットの長寿命化にも寄与する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態に係る真空処理装置の概略図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るロードチャンバの部分平面図及び部分側面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係るロボットの概略図である。

【図4】本発明の一実施形態に係るキャリアの概略図である。

【図5】本発明の一実施形態に係るロボットの動作説明図である。

【図6】本発明の一実施形態に係るロボットの動作説明図である。

【図7】本発明の一実施形態に係るロボットの他の真空処理装置への搭載例である。

【図8】本発明の他の実施形態に係るエンドエフェクターの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は発明を具体化した一例であって本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。

【0013】

図１〜図６は本発明の一実施形態に係る真空処理装置及び基板搬送ロボット（以下ロボットとする）について説明した図であり、図１は真空処理装置の概略図、図２はロードチャンバの平面図及び側面図、図３はロボットの概略図、図４はキャリアの概略図、図５と図６はロボットの動作説明図である。なお、図面の煩雑化を防ぐため一部を除いて省略している。

【0014】

図１に示す真空処理装置Ｓは、インライン型のスパッタリング成膜装置であり、ロードチャンバＬＬ、アンロードチャンバＵＬ、成膜室（チャンバ）Ｓ１やその他の処理室などとして機能する複数のチャンバが四角形状にゲートバルブＧＶを介して連結されている。基板９は、基板カセット２８に搭載された状態で、ロードチャンバＬＬに装填され、カセット間移載ロボット３０によって基板収納部２７に移載される。そして、基板９は、ロボット１５によって後述するキャリア１０に移載され、キャリア１０に搭載された状態でチャンバを貫通して設けられた基板搬送路２２に沿って搬送され、各チャンバで所定の処理が施される。

【0015】

本実施形態における基板９としては、磁気ディスクや光ディスクなどの記憶メディアに用いられる円盤状部材が好適に用いられるが、キャリア１０に取り付けられた基板ホルダ１３を交換することにより、種々の形状のガラス基板、アルミニウム若しくはアルミニウム合金などの金属基板、シリコン基板、樹脂基板などを用いることができる。なお、ロードチャンバＬＬとアンロードチャンバＵＬをまとめて基板移載チャンバとする。

【0016】

本発明に係るロボット１５は、スパッタリング成膜装置、電子ビームなどを使用した薄膜形成、若しくは、表面改質、ドライエッチングのような真空処理に用いる装置に幅広く適用可能なものであるが、本実施形態においてはインライン型のスパッタリング成膜装置に適用した例（真空処理装置Ｓ）について説明する。

【0017】

図２は、本発明の実施形態であるロードチャンバＬＬの平面図及び側面図を示す。ロボット１５は、ロードチャンバＬＬ内の基板搬送路２２と基板収納部２７の間の位置に設置されている。キャリア１０は、基板９を搭載した状態で基板搬送路２２に沿って移動する部材であり、基板９の移載動作中、ロードチャンバＬＬ内の所定位置（基板移載位置）に停止制御される。また、ロードチャンバＬＬ内には成膜前の基板９が別途収納されている基板収納部２７が設置されている。ロードチャンバＬＬ内に設置されたロボット１５の動作によって、基板収納部２７に格納された基板９をキャリア１０に移載される。

【0018】

なお、アンロードチャンバＵＬはロードチャンバＬＬとほぼ同様に構成されている。すなわち、処理済の基板９は、アンロードチャンバＵＬ内に設置されたロボット１５の動作によって、キャリア１０に搭載された基板９が基板収納部２７に格納され、そして、カセット間移載ロボット３０により、基板カセット２８に搭載された後、基板カセット２８ごとアンロードチャンバＵＬから取り出される。また、基板収納部２７は、基板９を２５枚ずつ二列に並べることができ、基板カセット２８は、基板９を２５枚若しくは５０枚ずつ二列に並べることができる。

【0019】

キャリア１０、エンドエフェクター６、基板収納部２７のそれぞれは、図２に示すように、基板９の搬送路が上下、左右一致するように配置され、最短の距離並びにステップ数で基板９の移載が可能な位置関係に設置されている。

【0020】

図３は、本発明に係るエンドエフェクターを備えたロボットの概略図を示す。本実施形態に用いるロボットは、スカラタイプのロボットであり、駆動機構としてのロボット本体１に、駆動機構からの回転力を伝達する駆動ベルトを備えた第一アーム３、第一アーム３と同様の機構を有する第二アーム４が設置されて構成されている。ロボット本体１には、回転のための駆動源（駆動軸）と上下動のための駆動源（上下動手段）が内蔵されるとともに、チャンバに設置するための接続フランジ２が設けられている。第二アーム４には、エンドエフェクター６を接続するためのアダプター５が設置されている。

【0021】

ロボット本体１の駆動力は、駆動軸と第一アーム３と第二アーム４を介してエンドエフェクター６に伝達される。第一アーム３、第二アーム４の角度を制御することにより、第二アーム４に取り付けられたエンドエフェクター６の直進や回転動作を行うことができる。また、エンドエフェクター６は、ロボット本体１の上下の機構により、接続フランジ２に対して上下動可能に構成されている。具体的には、第一アーム３が上下動可能に構成され、第一アーム３に載っている第二アーム４、エンドエフェクター６などが第一アーム３に伴い上下動することができる。なお、エンドエフェクター６は第二アーム４に対して旋回運動可能に構成されている。

【0022】

エンドエフェクター６は、アダプター５と接続される支持部材６ａの端部位置に基板９を保持する係止機構６ｂを取り付けたものである。係止機構６ｂは、基板９を載せるためのピック８（保持部）と、エンドエフェクター６にピック８を接続するピック接続ブロック７を主要部材として構成されている。

【0023】

具体的には、エンドエフェクター６は、略Ｘ形状に形成された支持部材６ａの中心から４方向に向けて延設された部分の先端部に、それぞれピック接続ブロック７とピック８が連結されて構成されている。それぞれのピック８には同時に２枚の基板９を保持するために、溝などからなる係止部が所定間隔をおいて２つ形成されている。すなわち、エンドエフェクター６は、最大で計８枚の基板９を同時に保持することができる。また、支持部材６ａに連結されたピック８のうち、２つは一方向に、残りの２つは逆方向に向けて基板９を保持可能に取り付けられている。なお、支持部材６ａの形状としては逆方向に基板を向けて保持できるものであればよく、例えばＨ形状などあってもかまわない。また、１つのピック８に最大３枚以上の基板９を保持可能に構成してもよい。

【0024】

キャリア１０の概略図を図４に示す。キャリア１０は、成膜室間を移動するための機構部を有するスライダー１１上に、基板９を支持するための基板支持爪１４が設置された基板ホルダ１３が接続されて構成されている。基板支持爪１４は弾性を有する部材であり、屈曲形状の板ばねから構成されている。本実施形態において用いられるキャリア１０は、２つの基板ホルダ１３を備えているため、基板９を同時に２枚搭載することができる。なお、キャリア１０の形状は、成膜室間を搬送する機構部に応じて変化し、また、基板９を支持するための基板支持爪１４も適宜変更可能である。基板支持爪１４は上側に２つ、下側に１つ設けられており、下側の基板支持爪１４を押し下げることで基板の保持を開放することができる。なお、基板支持爪１４の数や配置は適宜変更できることはもちろんである。

【0025】

ここで、図５及び図６に基づいて、ロボット１５による基板９の移載動作について説明する。なお、図５、図６に関する説明において、片側の２セットのピック８が設置されている部位をＡアーム（エンドエフェクター６の一方側）、反対側２セットのピック８が設置されている部位をＢアーム（エンドエフェクター６の他方側）とする。なお、Ａアームに設置されたピック８群を第一ピック群（第１保持群）、Ｂアームに設置されたピック８群を第二ピック群（第２保持群）とする。

【0026】

図５（ａ）は、ロボット１５が初期状態にあるロードチャンバＬＬ内の平面図及び側面図である。このとき、エンドエフェクター６の４つのピック８には基板が保持されておらず、一方、基板収納部２７には成膜前の基板９が収納され、キャリア１０には未だ基板９が載っていない状態である。

【0027】

次に、図５（ｂ）に示すように、エンドエフェクター６のＡアームにて基板収納部２７から４枚の基板９を２つのピック８（第一ピック群）に載せる動作を行う。エンドエフェクター６は、第一アーム３と第二アーム４の動作によって基板収納部２７側に移動し、基板９のセンタ穴にピック８を差し込んだ状態で、ロボット本体１の上下動機構によりエンドエフェクター６ごと上昇させることで基板９をピック８に保持する。なお、基板収納部２７には、ピック８の基板係止部の間隔に合わせて基板９が収納されているため、ピック８は同時に２枚の基板９を保持することができる。

【0028】

図５（ｃ）は、Ａアーム上のピック８（第一ピック群）に基板９を４枚載せた状態を示しており、継いで、図５（ｄ）に示すように、エンドエフェクター６を１８０°旋回させて、キャリア１０側へＡアームを向けた状態とする。

【0029】

図５（ｅ）では、エンドエフェクター６は、Ａアームをキャリア１０へ移動させて、Ａアームのピック８に係止された２枚の基板９を基板移載位置に停止しているキャリア１０に搭載する動作を行う。このとき、キャリア１０の基板ホルダ１３に設けられた下側の基板支持爪１４を押し下げ、ピック８に係止された基板９を基板ホルダ１３の基板保持位置に移動させる。そして、ロボット本体１の上下動機構により、キャリア１０の上側の基板支持爪に接触するまでＡアームのピック８に保持された２枚の基板９を上昇させ、その後に下側の基板支持爪１４を元に戻す操作を行っている。こうして、基板９のキャリア１０への移載をスムーズに行うことができる。

【0030】

キャリア１０の上側の基板支持爪に接触させる際のエンドエフェクター６の上下方向（重力方向）の位置を上限位置、下側の基板支持爪１４を押し下げられた基板ホルダ１３の基板保持位置に基板９を移動する際の上下方向（重力方向）の位置を下限位置として、上下位置の制御が２段階で行われる。なお、基板９の保持動作時なされるエンドエフェクター６の上下動制御も、上限位置と下限位置との２段階で行われる。

【0031】

図５（ｆ）では、エンドエフェクター６は、Ａアームのピック８に２枚の基板９を載せた状態で待機位置へと戻る。このとき、Ａアームのピック８には、２枚の基板９が係止された状態となる。なお、本実施形態においてはキャリア１０に保持されるときの基板９の高さは、基板収納部２７に収納されている基板９の高さと同じになるように配設されている。このため、エンドエフェクター６は基板９の保持動作時にだけ上下動すればよく、上下方向の動作を最小限とすることができる。こうして基板９のキャリア１０への移載をスムーズに行うことができる。ただし、基板収納部２７とキャリア１０に保持される基板９の高さが異なっていてよいことはもちろんである。また、エンドエフェクター６が回転動作と上下動作を同時に可能に構成されると好ましい。

【0032】

図６（ａ）では、Ａアームのピック８に２枚の基板９を載せた状態で、エンドエフェクター６を後退させて、基板収納部２７より４枚の基板９をＢアームのピック８に載せる動作を行う。具体的には、Ａアームのピック８に２枚（各１枚）の基板９を載せた状態で、第一アーム３と第二アーム４の動作によってＢアームを基板収納部２７に移動し、基板９のセンタ穴にピック８を差し込む。そして、ロボット本体１の上下動手段により第一アーム３を上昇させ基板収納部２７より４枚の基板９をＢアームのピック８に載せる動作を行う。

【0033】

その後、エンドエフェクター６は、第一アーム３と第二アーム４の動作によって任意の定位置、例えば待機位置に移動する。このとき、図５（ｅ）で基板９を移載されたキャリア１０（第１のキャリア）は処理室側へと搬送されるとともに、基板９を搭載していない次のキャリア１０（第２のキャリア）がロードチャンバＬＬ内に搬送される。

【0034】

図６（ｂ）では、Ａアームのピック８（第一ピック群）に２枚の基板９、Ｂアームのピック８（第二ピック群）に４枚の基板９を載せた状態であり、継いで、図６（ｃ）に示すように、Ａアームをキャリア１０（第２のキャリア）へ伸ばし、Ａアームのピック８に載っている残りの２枚の基板９を、キャリア１０（第２のキャリア）へ載せる動作を行う。

【0035】

図６（ｄ）では、エンドエフェクター６は、Ａアームのピック８は、キャリア１０（第２のキャリア）に基板９が全て移載されて、基板９が載っていない状態であり、Ｂアームのピック８には４枚の基板９が載せられた状態である。この状態でエンドエフェクター６は待機位置へ戻される。

【0036】

図６（ｅ）では、エンドエフェクター６を１８０°旋回し、キャリア１０側へＢアームが向いた状態となる。また、同時に、基板９を載せたキャリア１０（第２のキャリア）は、成膜室へと搬送され、新たな、基板９を載せていない次のキャリア１０がロードチャンバＬＬ内へと搬送される。この後、図６（ｆ）に示すように、エンドエフェクター６は、ＡアームとＢアームを入れ替えた状態で、図５（ｅ）からの動作を繰り返す。

【0037】

また、アンロードチャンバＵＬ内のおいても、ロードチャンバＬＬと同様の構成とすることができる。この場合、ロボット１５はロードロックＬＬ内とは、ほぼ逆の動作を行うことになる。

【0038】

上述したＸ形状のエンドエフェクター６を用いたロボット１５の動作では、基板収納部２７からキャリア１０へと基板９を運ぶ際、エンドエフェクター６の１８０°の旋回を繰り返すことで基板移載動作が可能となる。すなわち、従来の３６０°の旋回を１８０°にすることができるため、ロボット１５の動作速度の増加を伴うことなく基板９の移載速度の向上を図ることができる。さらに、各２枚の基板９を載せることが可能なピック８を使うことで、基板収納部２７から基板を載せる動作とエンドエフェクター６を回転させ基板移載動作が可能な位置に回転させる動作の２動作を異なるステップで実施することが可能となる。

【0039】

すなわち、従来、“１８０°回転”→“基板保持”→“１８０°回転”の３動作でキャリア１０に基板９を一回移載していたが、本実施形態では、“基板保持”と“１８０°回転”の２動作毎にキャリア１０に基板を一回移載することができる。具体的には、第一ピック群に保持された１枚目の基板９をキャリア１０に移載した後であって、第一ピック群の２枚目の基板９を次のキャリア１０（第２のキャリア）に移載する前のタイミングに、基板収納部２７より基板９を逆側のピック８（第二ピック群）に保持する動作を行っている。この動作により、ロボット１５の動作速度の増加を伴うことなく基板９の移載速度を大幅に向上することができる。

【0040】

ここで、基板９を同時に３枚保持できる各ピック８を用いた場合の動作については説明する。まず、エンドエフェクター６のそれぞれのピック８に同時に２枚までしか基板を保持しない場合について説明する。基板収納部２７の基板９の収納枚数が奇数であった場合、最後の一列に収容された基板９に対しては各ピックが一枚だけ保持する動作が行われることになる。

【0041】

例えば、２５列の基板が収納できる場合であれば、基板収納部２７からの受け取り回数が１２回目までは、１つのピック８に２枚の基板が受け取れる。しかし、１３回目は残った１枚だけがそれぞれのピック８に受け取られることになる。この結果、１２回目までは図５に示した繰り返しが可能であったが、１３回目だけは、一方側のピック８に各一枚の基板９が載った状態でエンドエフェクター６を反転させる動作を行うことになる。このままでは、１３回目のタイミングだけ、キャリア１０への基板９の移載時間が多くかかってしまい一時的にスループットが低下する。

【0042】

次に、各ピック８は同時に３枚の基板９を保持できるように構成した場合について説明する。この場合に、２５列の基板が収納できる基板収納部２７を用いると、基板９を移載する動作として、基板収納部２７からの受け取り回数が１１回目までは、図５に示した繰り返し動作に従い、それぞれのピック８に２枚の基板９を受け取っている。そして１２回目だけは、一度に３枚の基板９をそれぞれのピック８で受け取るように設定することができる。

【0043】

基板収納部２７からの受け取り回数が１回分減るため、キャリア１０への基板９の移載に要する時間を節約し、スループットの向上を図ることができる。なお、３枚の基板９を保持できる基板係止機構での移載方法は、上述した方法に限定されるものではなく、基板収納部２７からの基板９の受け取り枚数を常にそれぞれのピック８ごとに２枚以上にしてもよい。また、同様に一度に保持できる基板９の枚数も３枚に限定するものでない。さらに本実施形態においては、基板収納部２７からの受け取り回数が１２回目で各ピック８に基板９を３枚受け取ることとしているが、１回目や他の回数であってもよいことはもちろんである。

【0044】

図７は、ロボットの他の真空処理装置への搭載例である。図７に示す真空処理装置Ｔは、図１に示した真空処理装置Ｓと比べて、ロードチャンバＬＬとアンロードチャンバＵＬが移載チャンバＬＵとして一体に構成されている点に大きな違いがある。なお、図７に示した真空処理装置Ｔにおいて、真空処理装置Ｓと同様の部材、配置等には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

【0045】

移載チャンバＬＵは、真空処理装置ＳのロードチャンバＬＬとアンロードチャンバＵＬが基板搬送路２２側で内部空間が一体に連結されており、移載チャンバＬＵ内の基板搬送路２２側にはロボット１５が一台だけ配置されている。移載チャンバＬＵ内では、この一台のロボット１５によって、キャリア１０からの処理後の基板９の回収と、未処理の基板９の搭載とがいずれも行われる。

【0046】

ロボット１５にはＸ型のエンドエフェクター６が搭載されており、Ａアームを基板搭載用、Ｂアームを基板回収用として使用されている。基板収納部２７を２箇所設置し、一方を未処理の基板搭載用、他方を回収された（成膜後）基板９の収納用とすることにより、ロードチャンバＬＬとアンロードチャンバＵＬを１つのチャンバ（移載チャンバＬＵ）とし、１つロボット１５で基板９の搭載及び回収が可能となる。

【0047】

ロボット１５の動作としては、成膜後の基板９をＢアームにてキャリア１０より取り出し、既に載せてあるＡアーム上の成膜前の基板９をキャリア１０に載せる。そして、キャリア１０（第１のキャリア）の搬送を行い、次のキャリア１０（第２のキャリア）が基板回収・搭載位置に移動する間に、Ｂアーム上の基板９を基板回収用の基板収納部２７に運び、その後、未処理基板を収納した基板収納部２７からＡアームに成膜前の基板９を載せる。次のキャリア１０に対しても同様のサイクルを行う。

【0048】

Ａ・Ｂアームのピック８上の基板９を各１枚とした例を上述したが、ピック８上の基板９を各２枚とすることもできる。この場合、基板収納部２７への収納及び搭載動作を各キャリア毎に行う必要がなくなる。すなわち、１つのキャリア毎に収納及び搭載のいずれかの動作を行うようにすることが可能となり、基板９の移載速度の低下を伴うことなく、ロボット１５の動作量を抑えることができる。

【0049】

図８は、他の実施形態に係るエンドエフェクターの概略図である。図３に示したエンドエフェクター６を有するロボット１５は、アダプター５に取り付けられたエンドエフェクターを変更することができる。変更するエンドエフェクターとしては、ピック８を２セット配設可能なエンドエフェクター１６（図８（ａ））、ピック８を３セット配設可能なエンドエフェクター１７（図８（ｂ））、ピック８を６セット配設可能なエンドエフェクター１９（図８（ｃ））、ピック８を８セット配設可能なエンドエフェクター２０（図８（ｄ））、などが考えられる。

【0050】

エンドエフェクター１６，１７，１９，２０の各支持部材は、中心から等角度間隔に２、３、４方向に延設部が延設された形状を有している。また、エンドエフェクター１６，１７，１９，２０の各ピック８は、中心から等角度間隔に２、３、４方向に基板９の成膜面を向けて保持することができる。特に、エンドエフェクター１９，２０は、各方向に延設された部分の途中（延設部の先端）で分岐しており、分岐した部分よりも先端部側は分岐前の延設方向と平行に延長されている。

【0051】

エンドエフェクター１６，１７，１９，２０を備えたロボットを用いてキャリア１０に、基板９を移載するときは、いずれか一方向側のピック８を使ってキャリア１０に基板９を移載した後に、エンドエフェクター１６，１７，１９，２０を所定角度回転させて他の方向側のピック８に基板９を載せる動作を行うことで、エンドエフェクター６を備えたロボットとほぼ同様の基板移載方法を採用することができる。

【0052】

なお、図８に示したエンドエフェクター１６，１７，１９，２０は一例であり、この他にも上下方向にピック８を配設可能なエンドエフェクターも構成できることはもちろんである。さらに、エンドエフェクター１６，１７，１９，２０の各支持部材や各ピック８は、必ずしも等角度間隔に配置される必要はなく、所定角度ずらして配置される構成であってもよい。

【0053】

本発明に係るロボット１５は、運搬用での用途に止まらず、産業用ロボットに広く応用することが可能である。例えば、溶接ロボットなどでも同様の構造を用いることができ、２ラインの間に跨り設置することによって、今まで２台の産業用ロボットを使用していたものを１台にすることが可能となる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】