JP2000031235A - 基体の移載装置及びその操作方法 - Google Patents

基体の移載装置及びその操作方法

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 薄板状の基体をカセットに出し入れする際に
基体と直接接触するような移動手段を用いることなく、
気流搬送によって基体をカセットに出し入れすることが
可能な基体の移載装置及びその操作方法を提供する。 【解決手段】 薄板状の基体７を、該基体を収納するカ
セット６から出し入れする際に用いる基体の移載装置
が、前記基体裏面と対向する搬送面に、基体の浮上若し
くは着地、基体の捕捉若しくは発射、又は、基体の中心
出し、を行う機能を備えた気体の噴射口をそれぞれ複数
個有する気流搬送用ハンド１と、前記カセットを載置
し、該カセットを前記気流搬送用ハンドに対して水平前
後進させる手段を備えたカセット台座４と、該カセット
台座を所定のピッチで昇降する手段３とを一体的構造と
したカセット置台２と、から構成されたことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基体の移載装置及
びその操作方法に係る。より詳細には、半導体産業や液
晶産業などで用いられる薄板状の基体を、該基体を収納
するカセットから出し入れする際に用いる装置であり、
該基体を気体で浮上させながら基体の出し入れが可能
な、基体の移載装置及びその操作方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体等の製造工程では、各工程
で用いる製造装置間において基体（例えば半導体ウェ
ハ）を移動させるため、基体の搬送装置を用いている。
この種の搬送装置としては、例えば基体を入れたカセッ
ト治具を搬送車に積載して搬送する搬送装置、基体を一
枚毎にロボットアームで搬送する搬送装置が挙げられ
る。しかし、これらの搬送装置においては基体が処理さ
れる空間の雰囲気は大気中であり、充分な高清浄雰囲気
空間とはなっていないのが現状である。最近では基体を
入れたカセット治具を密閉容器に入れて搬送する方法も
利用されているが、基体に対する容器材質・気密用ガス
ケット等からの汚染という問題が解決されていない。
【０００３】この問題を解消する方法としては、例え
ば、基体を気流（エアべアリング）によって搬送路内を
搬送する気流搬送装置が提案されている。この気流搬送
装置は搬送路内をクローズドタイプ（密閉系）にするこ
とができるので、基体の周囲は充分な高清浄雰囲気空間
とすることができる。このような従来の気流搬送装置
は、長・短距離の搬送及び分岐路搬送、ホバリングによ
る浮上停止、左右回転による結晶軸の方向決め等の機能
は完備するものの、本来枚葉搬送であるため、カセット
に収納されている基体（例えば半導体ウエハ）の枚葉取
出しは、例えばロボットハンド（フィンガー）等に代表
される、基体と直接接触するような移動手段によらざる
を得なかった。
【０００４】上記移動手段を用いた場合には、基体裏面
を真空吸着する方法や、基体周辺を下側からＬ形堤つき
のハンドで支持する方法が用いられてきた。しかしなが
ら、前者の場合は、基体の裏面汚れが問題となり、例え
ば基体として両面ミラーのウエハが採用されている現在
では最適とは言えないものであった。また、後者の場合
は、基体のチッピングの問題あるいは移動手段の基体を
支持する部分に堆積するパーティクルの付着等の問題が
あった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、薄板状の基
体をカセットに出し入れする際に基体と直接接触するよ
うな移動手段を用いることなく、気流搬送によって基体
をカセットに出し入れすることが可能な基体の移載装置
及びその操作方法であって、枚葉式気流搬送装置に最適
なものを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る基体の移載
装置は、薄板状の基体を、該基体を収納するカセットか
ら出し入れする際に用いる基体の移載装置が、前記基体
裏面と対向する搬送面に、基体の浮上若しくは着地、基
体の捕捉若しくは発射、又は、基体の中心出し、を行う
機能を備えた気体の噴射口をそれぞれ複数個有する気流
搬送用ハンドと、前記カセットを載置し、該カセットを
前記気流搬送用ハンドに対して水平前後進させる手段を
備えたカセット台座と、該カセット台座を所定のピッチ
で昇降する手段とを一体的構造としたカセット置台と、
から構成されたことを特徴とする。
【０００７】上述した基体の移載装置を用い、前記カセ
ットから前記気流搬送ハンドの方向へ前記基体を移動さ
せる操作方法は、前記カセットを前記カセット台座に載
置する工程と、前記カセット台座を前記気流搬送用ハン
ドの方向に前進させることにより該気流搬送ハンドを前
記カセット内に配置し、該カセット内のスロットに収納
されている任意の前記基体の下面に対して該気流搬送ハ
ンドの搬送面を近接させる工程と、前記気流搬送ハンド
の搬送面に設けた所定の噴射口から該基体に向けて所定
の気体を噴射することによって、該基体を浮上させると
ともに、該カセットから該気流搬送ハンドの方向へ該基
体を搬出する工程と、を少なくとも有することを特徴と
する。
【０００８】また、上述した基体の移載装置を用い、前
記気流搬送ハンドから前記カセットの方向へ前記基体を
移動させる操作方法は、前記カセットを前記カセット台
座に載置する工程と、前記気流搬送ハンドの搬送面に設
けた所定の噴射口から該基体に向けて所定の気体を噴射
することによって、該基体を浮上保持している該気流搬
送用ハンドの方向に前記カセット台座を前進させ、該気
流搬送ハンドを該カセット内の所定のスロットに収納さ
れるように配置する工程と、前記気流搬送ハンドの搬送
面に設けた所定の噴射口から該基体に向けて噴射してい
た所定のガスの噴射を止めて、該基体をカセット内の所
定のスロットに搬入する工程と、前記カセット台座を前
記気流搬送用ハンドとは逆方向に後進させることにより
該気流搬送ハンドを前記カセット内から引き抜く工程
と、を少なくとも有することを特徴とする。
【０００９】上記構成からなる基体の移載装置では、気
流搬送ハンドの搬送面に設けた所定の噴射口から該基体
に向けて所定の気体を噴射することによって、該基体を
浮上保持しているので、基体を移動させる手段である気
流搬送ハンドは、基体と直接接触することなく、基体を
カセットに出し入れすることができる。従って、基体の
裏面汚れ、基体のチッピング、あるいは移動手段の基体
を支持する部分に堆積するパーティクルの付着等の問題
を解消することが可能な基体の移載装置が得られる。ま
た、上述した操作方法によれば、本発明に係る基体の移
載装置を用いて、基体をカセットに出し入れすることが
可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下では、本発明の実施の形態を
本発明の作用等と共に説明する。
【００１１】図１は、本発明に係る基体の移載装置の一
例を示す模式的な断面図である。図２は、図１に示した
装置の斜視図である。図３は、図１に示した気流搬送ハ
ンド１の平面図（ａ）と断面図（ｂ）である。また、図
４は、本発明に係る基体の移載装置の他の一例を示す模
式的な断面図である。
【００１２】図１〜４において、１は気流搬送ハンド、
２はカセット置台、３はカセット台座を所定のピッチで
昇降する手段、４はカセット台座、５はカセットを気流
搬送用ハンドに対して水平前後進させる手段、６は基体
を収納するカセット、７は薄板状の基体、８はスロッ
ト、９は浮上用噴射口、１０は発射用噴射口、１１は他
の気流搬送装置、１２は気流搬送ハンドのフランジ部、
１３及び１４はガイド、１５は配管である。
【００１３】図１に示すように、本発明に係る基体の移
載装置は、基体７を収納するカセット６を載置するカセ
ット置台２と、基体７を移動させる手段である気流搬送
ハンド１と、から構成されている。
【００１４】カセット置台２は、カセット台座４を所定
のピッチで昇降する手段３（不図示）を有し、その最上
部にはカセット台座４上に載置されたカセット６を気流
搬送用ハンド１に対して水平前後進させる手段５（不図
示）が一体的に設けられている。従って、カセット台座
４にカセット６を載置することにより、カセット６は気
流搬送ハンド１に向かう方向又は逆の方向（矢印の方
向）に前後進すると共に、カセット置台２の昇降手段３
によって所定のピッチでカセット６を上下することが可
能となっている。
【００１５】気流搬送ハンド１には、図２に示すよう
に、基体７の裏面と対向する搬送面に、基体の浮上若し
くは着地、基体の捕捉若しくは発射、又は、基体の中心
出し、を行う機能を備えた気体の噴射口をそれぞれ複数
個有する。これらの噴射口は、カセット６内のスロット
８に収納されている基体７を、噴出気流によって０．２
〜０．５ｍｍ浮上させる機能を備えている。ここで、９
は基体の浮上若しくは着地用の噴射口であり、１０は基
体の捕捉若しくは発射用の噴射口である。図面におい
て、各噴射口から伸びる矢印は、各噴射口から気体が噴
出する方向を示している。また、薄板状の基体７として
は、例えばウェハ基板が好適に用いられる。
【００１６】基体の捕捉若しくは発射用の噴射口１０
は、複数列平行に設けてあり、その噴出気流の水平分力
により浮上した基体７に推進力を与える機能を有する。
図１には、気流搬送ハンド１が他の気流搬送装置１１に
接続固定された場合を示した。
【００１７】図３に示すように、各噴出口への気体の供
給は気流搬送ハンド１のフランジ部１２に設けた配管１
５を通して行い、噴射口９、１０は各噴射口における気
体の噴射時間、気体の流量、及び、気体を噴射するタイ
ムスケジュール、を制御する手段（不図示）を備えてい
る。
【００１８】以下では、本発明に係る基体の移載装置の
操作方法を、図１、図２及び図４に基づき詳細に説明す
る。
【００１９】（１）カセットから気流搬送ハンドの方向
へ基体を移動させる操作方法 まず、図２のように、基体７を収納してあるカセット６
をカセット置台２のカセット台座４に置く。位置検知手
段（不図示）によりカセット６が所定の位置にあると判
断した後、台座４を水平移動させることによって、カセ
ット６を気流搬送ハンド１の方向に前進させる。そし
て、気流搬送ハンド１がカセット６内の図４又は図１に
示す位置となった時点で、台座４を停止させる。
【００２０】次に、気流搬送ハンド１上の浮上用噴射口
９から気体を噴射させると共に、置台２が所定のピッチ
で下降することによって、基体７の下面に気流搬送ハン
ド１の上面（すなわち搬送面）を近接させる。この操作
により、基体７をカセット６のスロット８内で０．２〜
０．５ｍｍ浮上させる。
【００２１】続いて、気流搬送ハンド１上の発射用噴射
口１０から噴射された気流の水平分力によって、基体７
はカセット６から気流搬送ハンド１の方向に、気流搬送
ハンド１上を浮上滑走して他の気流搬送装置１１に搬送
される。
【００２２】所望の基体７をカセット６から搬出した
後、カセット置台２を所定ピッチ下降させることによ
り、気流搬送ハンド１をウエハ７の直上の位置にあった
基体の下面に近接させる。そして、前記同様の操作を繰
り返し行うことにより、カセット６内に収納されている
複数の基体を次々と搬出し、他の気流搬送装置１１に搬
送する。
【００２３】所望の基体をカセット６から搬出した後、
カセット台座４は後退して待機する。本発明に係る装置
に所定の命令を与えることにより、カセット置台２は昇
降し、カセット７内の任意スロットから基体を任意数搬
出することも可能であることは言うまでもない。
【００２４】その後、カセット台座４が後退し、カセッ
ト置台２が所定の初期高さにした後、基体が搬出された
空きカセットはアンロードさせる。
【００２５】（２）気流搬送ハンドからカセットの方向
へ基体を移動させる操作方法 まず、空きカセット６をカセット置台２上のカセット台
座４に載置し、カセット台座４を気流搬送ハンド１の方
向に前進させる。そして、気流搬送ハンド１がカセット
６内の図４又は図１に示す位置となった時点で、台座４
を停止させる。
【００２６】次に、カセット置台２を所望のカセットス
ロット位置になるまで昇降させると共に、気流搬送ハン
ド１の浮上用噴射口９からは気体を噴射させる。
【００２７】そして、他の気流搬送装置１１から気流搬
送ハンド１上に到着した基体は、気流搬送ハンド１上の
捕捉用（発射用）噴射口１０から噴射された気流の水平
分力によって進入速度は減速されつつ、空きカセット６
内に入り、浮上用噴射口９から噴射された気流によって
停止ホバリングする。この場合、図４に示すように、カ
セット台座４は、気流搬送ハンド１がカセット６内に進
入する側の両側に、該カセットと同材質のガイド１３、
１４を備えることによって、基体のカセット内搬入を容
易とする構成としても良い。
【００２８】次いで、浮上用噴射口９から噴射する気体
を停止することにより、基体はスロット８の下棚（不図
示）に載せることができる。その後、カセット置台２を
僅かに上昇させ、カセット６のスロット８内の基体下面
と気流搬送ハンド１との隙間を広げてから、カセット台
座４が水平に後退することによって、カセットへの基体
の収納を終える。そして、前記同様の操作を繰り返し行
うことにより、カセット６内に所望の枚数の基体を収納
する。
【００２９】最後に、上記操作を繰り返して収納枚数が
所望数に達すれば、直ちに気流搬送装置１を停止（サイ
クル停止）して待機状態とし、空きカセットの入れ替え
を行う。
【００３０】通常の気流搬送装置（例えば図１に示す１
１）は、超高純度・高清浄気体（必要に応じ、Ｎ2等の
超高純度不活性気体）を使用し、充分な高清浄雰囲気の
密閉空間搬送としている。これに対応させるため、本発
明に係る装置は、装置全体または装置の一部をクローズ
して排気し、高清浄気体と置換することにより、高清浄
雰囲気空間における基体の移載装置とすることができ
る。
【００３１】また、上記説明では、気流搬送ハンド１を
他の気流搬送装置１１に接続固定した例を示したが、気
流搬送ハンド１と他の気流搬送装置１１との間にロード
ロック室等を設け、雰囲気の置換を行うようにしても構
わない。
【００３２】さらに、上記説明では、気流搬送ハンド１
に対してカセット６が移動する例を示したが、カセット
６対して気流搬送ハンド１を移動する構造としても良い
ことは言うまでもない。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カセットからの基体の搬出または搬入を気流搬送ハンド
で行うことにより、基体の表裏共非接触搬送が可能とな
るので、基体の汚れ・チッピングパーティクルの付着等
を激減させることができる。
【００３４】また、カセットからの基体の搬出または搬
入を気流搬送ハンドで行えるため、気流搬送装置ならび
に気流浮上を応用した各種薄板基板処理装置と、基体を
収納したカセットとを容易に直結させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基体の移載装置の一例を示す模式
的な断面図である。
【図２】図１に示した装置の斜視図である。
【図３】図１に示した装置を構成する気流搬送ハンドの
平面図（ａ）と断面図（ｂ）である。
【図４】本発明に係る基体の移載装置の他の一例を示す
模式的な断面図であり、カセット台座がカセットと同材
質のガイドを備えた場合を示す。
【符号の説明】
１ 気流搬送ハンド、 ２ カセット置台、 ３ カセット台座を所定のピッチで昇降する手段、 ４ カセット台座、 ５ カセットを気流搬送用ハンドに対して水平前後進さ
せる手段、 ６ 基体を収納するカセット、７は薄板状の基体、 ８ スロット、 ９ 浮上用噴射口、 １０ 発射用噴射口、 １１ 他の気流搬送装置、 １２ 気流搬送ハンドのフランジ部、 １３、１４ ガイド、 １５ 配管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅田 優 東京都中央区日本橋室町４丁目２番16号 株式会社渡邊商行内 (72)発明者 谷貝 道雄 東京都中央区日本橋室町４丁目２番16号 株式会社渡邊商行内 Ｆターム(参考） 3F061 CA04 DB04 DB06 5F031 CA02 DA01 FA01 FA07 FA11 FA14 GA02 GA48 GA49 GA61 GA63 KA17 MA13 MA15 NA15 PA23

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 薄板状の基体を、該基体を収納するカセ
    ットから出し入れする際に用いる基体の移載装置が、 前記基体裏面と対向する搬送面に、基体の浮上若しくは
    着地、基体の捕捉若しくは発射、又は、基体の中心出
    し、を行う機能を備えた気体の噴射口をそれぞれ複数個
    有する気流搬送用ハンドと、 前記カセットを載置し、該カセットを前記気流搬送用ハ
    ンドに対して水平前後進させる手段を備えたカセット台
    座と、該カセット台座を所定のピッチで昇降する手段と
    を一体的構造としたカセット置台と、 から構成されたことを特徴とする基体の移載装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の基体の移載装置を用
    い、前記カセットから前記気流搬送ハンドの方向へ前記
    基体を移動させる操作方法は、 前記カセットを前記カセット台座に載置する工程と、 前記カセット台座を前記気流搬送用ハンドの方向に前進
    させることにより該気流搬送ハンドを前記カセット内に
    配置し、該カセット内のスロットに収納されている任意
    の前記基体の下面に対して該気流搬送ハンドの搬送面を
    近接させる工程と、 前記気流搬送ハンドの搬送面に設けた所定の噴射口から
    該基体に向けて所定の気体を噴射することによって、該
    基体を浮上させるとともに、該カセットから該気流搬送
    ハンドの方向へ該基体を搬出する工程と、 を少なくとも有することを特徴とする基体の移載装置の
    操作方法。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の基体の移載装置を用
    い、前記気流搬送ハンドから前記カセットの方向へ前記
    基体を移動させる操作方法は、 前記カセットを前記カセット台座に載置する工程と、 前記気流搬送ハンドの搬送面に設けた所定の噴射口から
    該基体に向けて所定の気体を噴射することによって、該
    基体を浮上保持している該気流搬送用ハンドの方向に前
    記カセット台座を前進させ、該気流搬送ハンドを該カセ
    ット内の所定のスロットに収納されるように配置する工
    程と、 前記気流搬送ハンドの搬送面に設けた所定の噴射口から
    該基体に向けて噴射していた所定のガスの噴射を止め
    て、該基体をカセット内の所定のスロットに搬入する工
    程と、 前記カセット台座を前記気流搬送用ハンドとは逆方向に
    後進させることにより該気流搬送ハンドを前記カセット
    内から引き抜く工程と、 を少なくとも有することを特徴とする基体の移載装置の
    操作方法。
  4. 【請求項４】 前記気流搬送ハンドの搬送面に設けた、
    前記基体の浮上若しくは着地を行う機能を備えた複数の
    気体の噴射口は、該搬送面に対して所定の角度をもって
    穿孔されており、該角度の傾き方向は該気流搬送ハンド
    の搬送面の中心を指向し、かつ、該該搬送面において少
    くとも３象限分割以上に区分された噴射口群を形成して
    いることを特徴とする請求項１に記載の基体の移載装
    置。
  5. 【請求項５】 前記気流搬送ハンドの搬送面に設けた、
    前記基体の中心出しを行う機能を備えた複数の気体の噴
    射口は、該搬送面に対して所定の角度をもって穿孔され
    ており、該角度の傾き方向は該気流搬送ハンドの搬送面
    の中心を指向し、該基体の外周に対応する位置に複数列
    配置されていることを特徴とする請求項１に記載の基体
    の移載装置。
  6. 【請求項６】 前記気流搬送ハンドの搬送面に設けた、
    前記基体の捕捉若しくは発射を行う機能を備えた気体の
    噴射口は、該搬送面に対して所定の角度をもって穿孔さ
    れており、該角度の傾き方向は、前記カセットから該気
    流搬送ハンドの方向で直線配列されたもの、及び、該気
    流搬送ハンドから該カセットの方向で直線配列されたも
    の、の２種類であり、各直線配列とも２列以上の複数列
    を形成してことを特徴とする請求項１に記載の基体の移
    載装置。
  7. 【請求項７】 前記気流搬送ハンドの外形寸法は、前記
    カセット内のスロットに配置された任意の基体の下に非
    接触で挿入可能な寸法であることを特徴とする請求項１
    に記載の基体の移載装置。
  8. 【請求項８】 前記カセット台座は、前記気流搬送ハン
    ドが前記カセット内に進入する側の両側に、該カセット
    と同材質のガイドを備えていることを特徴とする請求項
    １に記載の基体の移載装置。
  9. 【請求項９】 前記気流搬送ハンドの搬送面に設けた複
    数の気体の噴射口は、各噴射口における気体の噴射時
    間、気体の流量、及び、気体を噴射するタイムスケジュ
    ール、を制御する手段を備えていることを特徴とする請
    求項１に記載の基体の移載装置。
  10. 【請求項１０】 前記気流搬送ハンドは、該気流搬送ハ
    ンドの搬送面に設けた複数の気体の噴射口に、所定の気
    体を供給する配管を内蔵していることを特徴とする請求
    項１に記載の基体の移載装置。
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