JP2002076095A

JP2002076095A - ウエハ搬送装置

Info

Publication number: JP2002076095A
Application number: JP2000265738A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Yokoi; 大輔横井
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2000-09-01
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2002-03-15

Abstract

(57)【要約】【課題】搬送停止時における静止時間が短く、かつ大口
径の半導体ウエハも精度高く搬送する。【解決手段】ロータ１９の外周面におけるウエハ受け渡
し位置Ｐ_１、マクロ検査位置Ｐ_２、ミクロ検査受渡し位
置Ｐ_３にそれぞれ対応する位置に各Ｖ溝２０ａ、２０
ｂ、２０ｃを設け、３本の搬送アーム１３ａ、１３ｂ、
１３ｃがそれぞれウエハ受け渡し位置Ｐ_１、マクロ検査
位置Ｐ_２、ミクロ検査受渡し位置Ｐ_３に停止したときに
クリックピン２２をいずれか１つのＶ溝２０ａ、２０ｂ
又は２０ｃに挿入して３本の搬送アーム１３ａ、１３
ｂ、１３ｃを停止させるクリック機構２１を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばトリプルア
ーム等の回転アームを回転させて複数枚の半導体ウエハ
をそれぞれ順次各ポジションに位置決めするウエハ搬送
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかるウエハ搬送装置は、例えば特開平
７−９４５７３号公報に開示されているようにトリプル
アームの構成で、３本のアーム（第１乃至第３のアー
ム）を回転軸から例えば角度１２０度毎の３方向に伸び
るように設け、これら第１乃至第３のアームの先端にそ
れぞれウエハチャックを設けたものとなっている。この
ウエハ搬送装置は、第１乃至第３のアームを回転軸を中
心に回転移動させることにより、これら第１乃至第３の
アームの各ウエハチャックをそれぞれ順番に、ウエハ供
給位置と、ウエハディスクにおける半導体ウエハの交換
位置と、半導体ウエハの排出位置とに位置決めしてい
る。

【０００３】例えば、ウエハ供給位置において第１のア
ームのウエハチャックに半導体ウエハを把持し、これと
同時に、半導体ウエハの交換位置において第２のアーム
のウエハチャック上の半導体ウエハを他のウエハチャッ
クに把持させ、半導体ウエハの排出位置において第２の
アームのウエハチャック上の半導体ウエハを排出させて
いる。

【０００４】次に、トリプルアームが１２０度回転移動
すると、ウエハ供給位置において第３のアームのウエハ
チャックに半導体ウエハを把持し、これと同時に、半導
体ウエハの交換位置において第１のアームのウエハチャ
ック上の半導体ウエハを他のウエハチャックに把持さ
せ、半導体ウエハの排出位置において第２のアームのウ
エハチャック上の半導体ウエハを排出させている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】トリプルアームを回転
移動させる駆動方法としては、ステッピングモータを代
表とする位置制御モータを用いる方法と、ベルト伝達機
構を用いる方法とが一般的である。

【０００６】しかしながら、これら駆動方法では、特に
搬送停止時（トリプルアームの回転停止時）において、
例えばベルト伝達機構を用いる方法では、ベルトの弾性
とトリプルアームの慣性力とにより振幅が発生し、この
振幅が原因で搬送停止時にトリプルアームが静止するま
での時間が長くなることにつながっている。

【０００７】現在実用化されている１２インチ径の半導
体ウエハや将来実用化される大口径の半導体ウエハを回
転移動させる場合、又はアーム数を４本、５本とした場
合には、そのアームの慣性力の大きさから、ギヤヘッド
にて減速されたステッピングモータ（以下、ギヤードモ
ータと称する）を使用する必要が生じる。このギヤード
モータを使用すると、搬送停止時に、バックラッシから
停止精度が悪化してしまう。

【０００８】そこで本発明は、搬送停止時における静止
時間が短く、かつ大口径の半導体ウエハも精度高く搬送
できるウエハ搬送装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載による本発
明は、複数の搬送アームをそれぞれ回転軸に対して複数
の方向に設け、複数の前記搬送アームが前記回転軸を中
心に回転移動して各ポジションに順次停止するウエハ搬
送装置において、前記回転軸上に設けられ、当該回転軸
と共に回転するロータと、このロータの外周面に設けら
れた溝と、前記ロータの外周面を押圧するクリック部材
を有し、複数の前記搬送アームが前記各ポジションに停
止したときに前記クリック部材を前記溝に挿入して複数
の前記搬送アームを停止させるクリック機構とを具備し
たことを特徴とするウエハ搬送装置である。

【００１０】請求項２記載による本発明は、請求項１記
載のウエハ搬送装置において、前記クリック機構は、一
端側を中心に旋回自在に設けられたアームと、このアー
ムの他端側に回転自在に設けられたベアリングと、前記
アームを前記一端側を中心に前記旋回方向に付勢して前
記ベアリングを前記ロータの外周面に対して押圧する弾
性体とを有することを特徴とする。

【００１１】請求項３記載による本発明は、請求項１記
載のウエハ搬送装置において、前記クリック機構は、前
記ロータの外周面に対して押圧する方向に移動自在なス
ライドテーブルと、このスライドテーブルの先端部に設
けられた回転自在なベアリングと、前記スライドテーブ
ルを前記ロータの外周面に対して押圧する弾性体とを有
することを特徴とする。

【００１２】請求項４記載による本発明は、請求項３記
載のウエハ搬送装置において、前記弾性体に代わってシ
リンダを用いることを特徴とする。

【００１３】請求項５記載による本発明は、請求項１記
載のウエハ搬送装置において、前記溝を前記ロータにお
ける前記各ポジションに対応する複数箇所にそれぞれ設
け、かつ前記クリック機構を１つ設けたことを特徴とす
る。

【００１４】請求項６記載による本発明は、請求項１記
載のウエハ搬送装置において、前記溝を前記ロータに１
箇所設け、かつ前記クリック機構を前記各ポジションに
対応する複数の位置にそれぞれ設けたことを特徴とす
る。

【００１５】請求項７記載による本発明は、請求項１記
載のウエハ搬送装置において、前記溝は、前記搬送アー
ムに設けたことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】（１）以下、本発明の第１の実施
の形態について図面を参照して説明する。

【００１７】図１は本発明のウエハ搬送装置を用いたウ
エハ外観検査装置の構成図である。このウエハ外観検査
装置は、半導体ウエハ１（以下、未検査の半導体ウエハ
を１ａ、検査済みの半導体ウエハを１ｂとして示す）に
対するマクロ検査とミクロ検査とを行うための検査部２
と、この検査部２に対して未検査の半導体ウエハ１ａを
供給すると共に、検査部２により検査済みの半導体ウエ
ハ１ｂを排出するローダ手段としてのローダ部３をそれ
ぞれ分離独立して設けた構成となっている。

【００１８】ローダ部３は、検査部２の正面側（検査員
４が検査を行う側）から見て左側に配置されている。こ
のローダ部３には、ウエハ搬送ロボット５が設けられて
いる。このウエハ搬送ロボット５は、３つの連結アーム
６〜８を連結してなる多関節型で、その先端部にはハン
ド（チャック機能付き）９が設けられている。このウエ
ハ搬送ロボット５は、各連結アーム６〜８を伸縮し、か
つ軸１０を中心として回転自在に構成されている。この
ウエハ搬送ロボット５は、検査部２の左面側から半導体
ウエハ１（１ａ，１ｂ）を、検査部２に対して供給／排
出するようになっている。

【００１９】ローダ部３には、ウエハキャリア１１が一
体的に設けられている。これらローダ部３とウエハキャ
リア１１とは、検査部２の左面側に並設されている。こ
のウエハキャリア１１内には、未検査の半導体ウエハ１
ａと検査済みの半導体ウエハ１ｂとが収納されている。

【００２０】検査部２の架台上には、ウエハ搬送装置１
２が設けられている。このウエハ搬送装置１２は、３本
の搬送アーム１３ａ、１３ｂ、１３ｃを等角度（例えば
１２０度）毎に設けたもので、それぞれの搬送アーム１
３ａ、１３ｂ、１３ｃには、それぞれ円形のウエハ吸着
パッド１４ａ、１４ｂ、１４ｃが設けられている。

【００２１】このウエハ搬送装置１２は、回転軸１５を
中心に例えば図面上左回りに回転し、各搬送アーム１３
ａ、１３ｂ、１３ｃがそれぞれウエハ受け渡し位置（ポ
ジション）Ｐ_１、マクロ検査位置（ポジション）Ｐ_２、
ミクロ検査受渡し位置（ポジション）Ｐ_３のいずれかに
順番にポジショニングされるようになっている。

【００２２】図２はかかるウエハ搬送装置１２の拡大図
である。回転軸（シャフト）１５には、図示しないプー
リが設けられている。このプーリとギヤードモータ１６
の軸に設けられたプーリ１７との間には、ベルト１８が
掛けられている。

【００２３】回転軸１５には、当該回転軸１５と同軸
で、かつ当該回転軸１５と共に回転するロータ１９が設
けられている。このロータ１９には、上記３本の搬送ア
ーム１３ａ、１３ｂ、１３ｃが例えば角度１２０度の等
角度毎の３方向にそれぞれ向けて設けられている。

【００２４】ロータ１９の外周面には、ウエハ受け渡し
位置Ｐ_１、マクロ検査位置Ｐ_２、ミクロ検査受渡し位置
Ｐ_３にそれぞれ対応する位置、具体的には３本の搬送ア
ーム１３ａ、１３ｂ、１３ｃが設けられた各間には、そ
れぞれＶ溝２０ａ、２０ｂ、２０ｃが例えば角度１２０
度の等角度毎に設けられている。

【００２５】ウエハ受け渡し位置Ｐ_１とミクロ検査受渡
し位置Ｐ_３との間で、かつロータ１９の傍らには、クリ
ック機構２１が設けられている。このクリック機構２１
は、ロータ１９の外周面を押圧するクリック部材として
のクリックピン２２を有し、３本の搬送アーム１３ａ、
１３ｂ、１３ｃがそれぞれウエハ受け渡し位置Ｐ_１、マ
クロ検査位置Ｐ_２、ミクロ検査受渡し位置Ｐ_３に停止し
たときにクリックピン２２を各Ｖ溝２０ａ、２０ｂ、２
０ｃのうちいずれか１つのＶ溝２０ａ、２０ｂ又は２０
ｃに挿入して３本の搬送アーム１３ａ、１３ｂ、１３ｃ
を停止させるものである。

【００２６】マクロ検査位置Ｐ_２には、検査員４の目視
により半導体ウエハ１をマクロ検査するためのマクロ検
査用揺動機構２３が設けられている。

【００２７】又、検査部２の架台上には、ミクロ検査部
２４が設けられている。このミクロ検査部２４は、ミク
ロ検査受渡し位置Ｐ_３にポジショニングされたウエハ吸
着パッド１４ａ、１４ｂ又は１４ｃ上に吸着されている
半導体ウエハ１を受け取り、顕微鏡を用いて半導体ウエ
ハ１をミクロ検査するためのものである。このミクロ検
査部２４では、顕微鏡で拡大された半導体ウエハ１の像
をＣＣＤカメラ等により撮像したり、接眼レンズ２５を
通して観察できるようになっている。

【００２８】次に、上記の如く構成された装置の作用に
ついて説明する。

【００２９】ウエハ搬送装置１２の各ウエハ吸着パッド
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ上にはそれぞれ半導体ウエハ１
が吸着され、ウエハ受け渡し位置Ｐ_１にポジショニング
されたウエハ吸着パッド１４ａ上の半導体ウエハ１に対
しては、ローダ部３により検査済みの半導体ウエハ１ｂ
が排出され、続いて未検査の半導体ウエハ１ａが供給さ
れる。これと同時に、マクロ検査位置Ｐ_２にポジショニ
ングされたウエハ吸着パッド１４ｂ上の半導体ウエハ１
に対しては、マクロ検査用揺動機構２３により半導体ウ
エハ１が揺動されて検査員の目視によりマクロ検査が行
われ、ミクロ検査受渡し位置Ｐ_３にポジショニングされ
たウエハ吸着パッド１４ｃ上の半導体ウエハ１に対して
は、ミクロ検査部２４に受け渡され、ここで顕微鏡によ
り拡大されてその像がＣＣＤカメラ等により撮像された
り、接眼レンズ２５を通してミクロ検査が行われる。

【００３０】これらマクロ検査及びミクロ検査が終了す
ると、ウエハ搬送装置１２は、ギヤモータ１６の駆動に
よりベルト駆動され、回転軸１５を中心に例えば図面上
左回りに回転する。そして、ウエハ搬送装置１２が角度
１２０度回転すると、ギヤーモータ１６の駆動が停止
し、これと同時に、クリック機構２１のクリックピン２
２がＶ溝２０ｃに挿入される。

【００３１】このとき、一般のギアードモータ１６はバ
ックラッシがあり、このギアードモータ１６を電気制御
により停止させても数度の角度ズレが発生する。ところ
が、ギヤーモータ１６の停止と同時に、クリック機構２
１のクリックピン２２がＶ溝２０ｃに挿入されるので、
角度ズレを防止できる。

【００３２】この結果、今度は搬送アーム１３ａがマク
ロ検査位置Ｐ_２、保持搬送アーム１３ｂがミクロ検査受
渡し位置Ｐ_３、搬送アーム１３ｃがウエハ受け渡し位置
Ｐ_１にそれぞれポジショニングされる。

【００３３】次に、ウエハ搬送ロボット５は、各連結ア
ーム６〜８を検査部２の左面側から伸ばしてハンド９を
ウエハ受け渡し位置Ｐ_１に位置決めする（破線により示
す）。次にウエハ搬送ロボット５は、ウエハ受け渡し位
置Ｐ_１にポジショニングされたハンド９上に、ウエハ吸
着パッド１４ｃから検査済みの半導体ウエハ１ｂを受け
取る。

【００３４】このウエハ搬送ロボット５は、そのハンド
９上に検査済みの半導体ウエハ１ｂを保持した状態で各
連結アーム６〜８を縮め、例えば右回りに９０度回転し
て停止し、再び各連結アーム６〜８を伸ばして検査済み
の半導体ウエハ１ｂをウエハキャリア１１内に収納す
る。

【００３５】続いて、ウエハ搬送ロボット５は、ウエハ
キャリア１１内に収納されている未検査の半導体ウエハ
１ａを保持し、各連結アーム６〜８を縮め、例えば左回
りに９０度回転して停止し、再び各連結アーム６〜８を
検査部２の左面側から伸ばしてウエハ受け渡し位置Ｐ_１
に移動する。そして、ウエハ搬送ロボット５は、未検査
の半導体ウエハ１ａを、搬送アーム１３ｃのウエハ吸着
パッド１４ｃ上に受け渡す。

【００３６】これと共に、上記同様に、マクロ検査位置
Ｐ_２にポジショニングされているウエハ吸着パッド１４
ｃ上の半導体ウエハ１に対しては、マクロ検査用揺動機
構２３により揺動されて検査員の目視によりマクロ検査
が行われ、ミクロ検査受渡し位置Ｐ_３にポジショニング
されているウエハ吸着パッド１４ｂ上の半導体ウエハ１
は、ミクロ検査部２４に受け渡され、ここで顕微鏡によ
り拡大されてその像がＣＣＤカメラ等により撮像された
り、接眼レンズ２５を通してミクロ検査が行われる。

【００３７】これ以降、上記同様に、ウエハ搬送装置１
２は、ギヤモータ１６の駆動によりベルト駆動され、回
転軸１５を中心に例えば図面上左回りに角度１２０度回
転し、ギヤーモータ１６の駆動が停止し、これと同時
に、クリック機構２１のクリックピン２２がＶ溝２０ｃ
に挿入され、例えば搬送アーム１３ａがミクロ検査受渡
し位置Ｐ_３、保持搬送アーム１３ｂがウエハ受け渡し位
置Ｐ_１、搬送アーム１３ｃがマクロ検査位置Ｐ_２にそれ
ぞれ順番にポジショニングされる。

【００３８】このように上記第１の実施の形態において
は、ロータ１９の外周面におけるウエハ受け渡し位置Ｐ
_１、マクロ検査位置Ｐ_２、ミクロ検査受渡し位置Ｐ_３に
それぞれ対応する位置に各Ｖ溝２０ａ、２０ｂ、２０ｃ
を設け、３本の搬送アーム１３ａ、１３ｂ、１３ｃがそ
れぞれウエハ受け渡し位置Ｐ_１、マクロ検査位置Ｐ_２、
ミクロ検査受渡し位置Ｐ_３に停止したときにクリックピ
ン２２をいずれか１つのＶ溝２０ａ、２０ｂ又は２０ｃ
に挿入して３本の搬送アーム１３ａ、１３ｂ、１３ｃを
停止させるクリック機構２１を設けたので、ギアードモ
ータ１６を電気制御により停止させてもバックラッシに
より数度の角度ズレが発生するが、ギヤーモータ１６の
停止と同時に、クリック機構２１のクリックピン２２を
いずれか１つのＶ溝２０ａ、２０ｂ又は２０ｃに挿入す
ることにより、静止するまでの時間を短縮して、かつ角
度ズレを防止できる。従って、ウエハ搬送装置１２の各
ウエハ吸着パッド１４ａ、１４ｂ、１４ｃをそれぞれ精
度高くウエハ受け渡し位置Ｐ_１、マクロ検査位置Ｐ_２、
ミクロ検査受渡し位置Ｐ_３に位置決めできる。

【００３９】又、現在実用化されている１２インチ径の
半導体ウエハや将来実用化される大口径の半導体ウエハ
を回転移動させる場合、又はアーム数を４本、５本とし
た場合でも、ギヤードモータ１６を使用したときに、そ
の搬送停止時に、バックラッシによる角度ズレを防止し
て、停止精度を高くできる。

【００４０】又、正、逆両方向での半導体ウエハ１の搬
送ができる。

【００４１】（２）次に、本発明の第２の実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。なお、ウエハ外観検査
装置の全体構成は図１と同様であって、同一部分には同
一符号を付すと共にその詳しい説明は省略し、ウエハ搬
送装置の具体的な構成について説明する。

【００４２】図３及び図４はウエハ搬送装置の構成図で
あって、図３は上方から見た構成図、図４は側面から見
た構成図である。ベース３０には、縦ベース３１が立設
されている。この縦ベース３１には、レール３２が上下
方向に設けられ、このレール３２上には、上ベース３３
に設けられたガイド３４が移動自在に設けられている。
又、縦ベース３１には、モータ３５が設けられている。
このモータ３５の軸には上ベース３３と接触するカム３
６が設けられ、モータ３５の駆動により上ベース３３が
上下動するようになっている。

【００４３】上ベース３３には、ベアリング３７が設け
られ、このベアリング３７に回転軸（シャフト）１５が
回転自在に軸支されている。この回転軸１５には、大プ
ーリ３８が設けられている。この大プーリ３８とギヤー
ドモータ１６の軸に設けられたプーリ（小プーリ）１７
との間には、ベルト１８が掛けられている。なお、大プ
ーリ３８と小プーリ１７とのギア比は、任意に設定され
るものであるが、ここでは例えば３対１が好ましい。

【００４４】回転軸１５には、当該回転軸１５と同軸
で、かつ当該回転軸１５と共に回転するロータ３９が設
けられている。このロータ３９には、上記３本の搬送ア
ーム１３ａ、１３ｂ、１３ｃが例えば角度１２０度の等
角度毎の３方向にそれぞれ向けて設けられている。

【００４５】このロータ３９の外周面には、ウエハ受け
渡し位置Ｐ_１、マクロ検査位置Ｐ_２、ミクロ検査受渡し
位置Ｐ_３にそれぞれ対応する位置、具体的には３本の搬
送アーム１３ａ、１３ｂ、１３ｃが設けられた各間に、
それぞれＬ形状の溝４０ａ、４０ｂ、４０ｃが例えば角
度１２０度の等角度毎に設けられている。

【００４６】ウエハ受け渡し位置Ｐ_１とミクロ検査受渡
し位置Ｐ_３との間で、かつロータ３９の傍らには、クリ
ック機構４１が設けられている。このクリック機構４１
は、ベース４２を有し、このベース４２上にアーム４３
がその一端側を軸４４を中心に旋回自在に設けられてい
る。このアーム４３の他端側には、ベアリング４５が回
転自在に設けられている。又、アーム４３の軸４４に
は、弾性体として巻きばね４６が取り付けられ、各ピン
４７、４８により支持されている。アーム４３は、巻き
ばね４６の付勢力により軸４４を中心に旋回方向Ａに付
勢してベアリング４５をロータ３９の外周面に対して押
圧するものとなっている。

【００４７】なお、各ウエハ吸着パッド１４ａ、１４
ｂ、１４ｃから回転軸１５には、その内部に孔（不図
示）が形成され、この孔にチューブ４９が接続されてい
る。そして、このチューブ４９を通して各ウエハ吸着パ
ッド１４ａ、１４ｂ、１４ｃに負圧がかけられ、これら
ウエハ吸着パッド１４ａ、１４ｂ、１４ｃにより半導体
ウエハ１を吸着できるようになっている。

【００４８】次に、上記の如く構成された装置の作用に
ついて説明する。なお、ウエハ外観検査装置の全体の作
用は上記第１の実施の形態と同様であるのでその説明は
省略し、ここではウエハ搬送装置の動作について説明す
る。

【００４９】ウエハ搬送装置の各ウエハ吸着パッド１４
ａ、１４ｂ、１４ｃ上にはそれぞれ半導体ウエハ１が吸
着されている。この状態に、モータ３５が駆動すると、
上ベース３３は、カム３６及びガイド３４を介して上方
に移動する。

【００５０】この後、ウエハ搬送装置は、ギヤモータ１
６の駆動によりベルト駆動され、回転軸１５を中心に例
えば図面上左回り（矢印Ｂ方向）に回転する。このと
き、ロータ３９の溝４０ａは、クリック機構４１のベア
リング４５を巻きばね４６の付勢方向（ばね力）に逆ら
って押し出し、ベアリング４５を溝４０ａから外す。

【００５１】さらに、ギヤモータ１６の駆動によりロー
タ３９が回転すると、ベアリング４５は、ロータ３９の
外周面を転動し、当該ロータ３９が角度１２０度回転す
ると、ギヤーモータ１６の駆動が停止し、これと同時
に、ベアリング４５が巻きばね４６のばね力により溝４
０ｃに押し付けられる。

【００５２】このとき、ギアードモータ１６にバックラ
ッシがあり、このギアードモータ１６を電気制御により
停止させても数度の角度ズレが発生する。ところが、ギ
ヤーモータ１６の停止と同時に、クリック機構４１のベ
アリング４５がばね力により溝４０ｃに押し付けられる
ので、角度ズレを防止できる。

【００５３】又、ギアードモータ１６の停止時には、ベ
ルト１８の伸びによる反力で各搬送アーム１３ａ、１３
ｂ、１３ｃに回転方向Ｂの力が発生するが、ロータ３９
をベアリング４５によって押圧するので、ベルト１８の
反力はギアードモータ１６側に伝達され、ギアードモー
タ１６のバックラッシで吸収され、各搬送アーム１３
ａ、１３ｂ、１３ｃに振動は伝達されない。

【００５４】この後、モータ３５の駆動により、上ベー
ス３３は、カム３６及びガイド３４を介して下降し、ウ
エハ吸着パッド１４ａ、１４ｂ、１４ｃの負圧を切るこ
とで、半導体ウエハ１の搬送を完了する。

【００５５】このように上記第２の実施の形態において
は、ロータ３９の外周面におけるウエハ受け渡し位置Ｐ
_１、マクロ検査位置Ｐ_２、ミクロ検査受渡し位置Ｐ_３に
それぞれ対応する位置に各溝４０ａ、４０ｂ、４０ｃを
設け、３本の搬送アーム１３ａ、１３ｂ、１３ｃがそれ
ぞれウエハ受け渡し位置Ｐ_１、マクロ検査位置Ｐ_２、ミ
クロ検査受渡し位置Ｐ_３に停止したときに、アーム４３
に設けられて巻きばね４６のばね力によりロータ３９に
押し付けられたベアリング４５を溝４０ａ、４０ｂ又は
４０ｃに挿入して３本の搬送アーム１３ａ、１３ｂ、１
３ｃを停止させるクリック機構４１を設けたので、ギア
ードモータ１６のバックラッシによる停止精度への影響
を無くすことができ、バックラッシのある一般のギアー
ドモータ１６を使用することが可能となり、回転慣性の
大きな大口径の半導体ウエハ１の搬送を安価にできる。

【００５６】又、ギアードモータ１６を使用すれば、慣
性負荷を軽減できるので、より高速での回転移動がで
き、その結果としてタクトタイムを短縮できる。

【００５７】さらに、搬送停止時におけるベルト駆動系
による振動を軽減でき、３本の搬送アーム１３ａ、１３
ｂ、１３ｃが静止するまでの時間を短縮することでもタ
クトタイムの短縮を図ることができる。

【００５８】（３）次に、本発明の第３の実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。なお、ウエハ外観検査
装置の全体構成は図１と同様であって、同一部分には同
一符号を付すと共にその詳しい説明は省略し、ウエハ搬
送装置におけるクリック機構５０の具体的な構成につい
て説明する。

【００５９】図５はウエハ搬送装置におけるクリック機
構周辺の構成図である。ベース４２上には、直動ガイド
５１がロータ１９の半径方向に設けられている。この直
動ガイド５１上には、スライドテーブル５２が移動自在
に設けられている。このスライドテーブル５２の先端部
には、ベアリング４５が回転自在に設けられている。

【００６０】又、ベース４２上には、圧縮ばね５３を備
えたばね機構５４が設けられている。このばね機構５４
は、スライドテーブル５２の突出板５５に連結され、ス
ライドテーブル５２をロータ１９の外周面に対してその
半径方向に押圧している。

【００６１】次に、上記の如く構成された装置の作用に
ついて説明する。なお、ウエハ外観検査装置の全体の作
用は上記第１の実施の形態と同様であるのでその説明は
省略し、ここではウエハ搬送装置の動作について説明す
る。

【００６２】ウエハ搬送装置の各ウエハ吸着パッド１４
ａ、１４ｂ、１４ｃ上にはそれぞれ半導体ウエハ１が吸
着されている。この状態に、ギヤモータ１６の駆動によ
りベルト駆動されると、ウエハ搬送装置は、回転軸１５
を中心に例えば図面上左回り（矢印Ｂ方向）に回転す
る。このとき、ロータ１９のＶ溝２０ａは、クリック機
構５０の圧縮ばね５３の付勢方向（ばね力）に逆らって
押し出し、これによりスライドテーブル５２が圧縮ばね
５３のばね力に逆らって直動ガイド５１上を移動し、ベ
アリング４５をＶ溝２０ａから押し出す。

【００６３】さらに、ギヤモータ１６の駆動によりロー
タ１９が回転すると、ベアリング４５は、ロータ１９の
外周面を転動し、当該ロータ１９が角度１２０度回転す
ると、ギヤーモータ１６の駆動が停止し、これと同時
に、ベアリング４５が圧縮ばね５３のばね力によりＶ溝
２０ｃに入る。

【００６４】このとき、ギアードモータ１６にバックラ
ッシがあり、このギアードモータ１６を電気制御により
停止させても数度の角度ズレが発生するが、ギヤーモー
タ１６の停止と同時に、クリック機構５０のベアリング
４５が圧縮ばね５３のばね力により溝２０ｃに押し付け
られるので、角度ズレを防止できる。

【００６５】又、ギアードモータ１６の停止時には、ベ
ルト１８の伸びによる反力で各搬送アーム１３ａ、１３
ｂ、１３ｃに回転方向Ｂの力が発生するが、ロータ１９
をベアリング４５によって押圧するので、ベルト１８の
反力はギアードモータ１６側に伝達され、ギアードモー
タ１６のバックラッシで吸収され、各搬送アーム１３
ａ、１３ｂ、１３ｃに振動は伝達されない。

【００６６】この後、モータ３５の駆動により、上ベー
ス３３は、カム３６及びガイド３４を介して下降し、ウ
エハ吸着パッド１４ａ、１４ｂ、１４ｃの負圧を切るこ
とで、半導体ウエハ１の搬送を完了する。

【００６７】一方、ウエハ搬送装置が回転軸１５を中心
に例えば図面上右回り（矢印Ｃ方向）に逆転しても、上
記同様に、３本の搬送アーム１３ａ、１３ｂ、１３ｃを
それぞれウエハ受け渡し位置Ｐ_１、マクロ検査位置
Ｐ_２、ミクロ検査受渡し位置Ｐ_３に対して順番に精度高
く停止できる。

【００６８】このように上記第３の実施の形態において
は、ロータ１９の外周面におけるウエハ受け渡し位置Ｐ
_１、マクロ検査位置Ｐ_２、ミクロ検査受渡し位置Ｐ_３に
それぞれ対応する位置に各Ｖ溝２０ａ、２０ｂ、２０ｃ
を設け、３本の搬送アーム１３ａ、１３ｂ、１３ｃがそ
れぞれウエハ受け渡し位置Ｐ_１、マクロ検査位置Ｐ_２、
ミクロ検査受渡し位置Ｐ_３に停止したときに、スライド
テーブル５２に設けられて圧縮ばね５３のばね力により
ロータ１９に押し付けられたベアリング４５を溝２０
ａ、２０ｂ又は２０ｃに挿入して３本の搬送アーム１３
ａ、１３ｂ、１３ｃを停止させるクリック機構５０を設
けたので、上記第２の実施の形態と同様の効果を奏する
ことは言うまでもなく、正、逆両方向（矢印Ｂ方向、矢
印Ｃ方向）での半導体ウエハ１の搬送ができる。又、機
械的に位置決めするので、より高精度な半導体ウエハ１
の位置決めができる。さらに、搬送停止時には、ギアー
ドモータ１６の励磁を切ることができ、省電力化につな
げることができる。

【００６９】（４）次に、本発明の第４の実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。なお、ウエハ外観検査
装置の全体構成は図１と同様であって、同一部分には同
一符号を付すと共にその詳しい説明は省略し、ウエハ搬
送装置におけるクリック機構６０の具体的な構成につい
て説明する。

【００７０】図６はウエハ搬送装置におけるクリック機
構周辺の構成図である。このクリック機構周辺の構成
は、上記第３の実施の形態における圧縮ばね５３及びば
ね機構５４をシリンダ６１に代えたものである。このシ
リンダ６１は、ロッド６２の先端にフローティングジョ
イント６３を設けたもので、スライドテーブル５２の突
出板５５に当接され、スライドテーブル５２をロータ１
９の外周面に対してその半径方向に押圧するものとなっ
ている。このシリンダ６１は、例えば空圧、油圧のもの
が用いられている。

【００７１】制御部６４は、ロータ１９の回転動作が停
止して各搬送アーム１３ａ、１３ｂ、１３ｃをそれぞれ
例えばウエハ受け渡し位置Ｐ_１、マクロ検査位置Ｐ_２、
ミクロ検査受渡し位置Ｐ_３に停止しているときにシリン
ダ６１を動作してベアリング４５をＶ溝２０ａ、２０ｂ
又は２０ｃ内に押し、かつロータ１９が正、逆両方向
（矢印Ｂ方向、矢印Ｃ方向）に回転動作しているときに
シリンダ６１を動作してベアリング４５をＶ溝２０ａ、
２０ｂ又は２０ｃから離してロータ１９を開放する機能
を有している。

【００７２】次に、上記の如く構成された装置の作用に
ついて説明する。なお、ウエハ外観検査装置の全体の作
用は上記第１の実施の形態と同様であるのでその説明は
省略し、ここではウエハ搬送装置の動作について説明す
る。

【００７３】ウエハ搬送装置の各ウエハ吸着パッド１４
ａ、１４ｂ、１４ｃ上にはそれぞれ半導体ウエハ１が吸
着されている。制御部６４は、ロータ１９が正、又は逆
両方向に回転動作しようとするときに、シリンダ６１を
動作してベアリング４５をＶ溝２０ａ、２０ｂ又は２０
ｃから離してロータ１９を開放する。

【００７４】この状態に、ギヤモータ１６の駆動により
ベルト駆動されると、ウエハ搬送装置は、回転軸１５を
中心に図面上左回り（矢印Ｂ方向）又は右回り（矢印Ｃ
方向）に回転する。

【００７５】ロータ１９が角度１２０度回転すると、ギ
ヤーモータ１６の駆動が停止し、これと同時に、制御部
６４は、シリンダ６１を動作してベアリング４５をＶ溝
２０ａ、２０ｂ又は２０ｃ内に押し付ける。これによ
り、各搬送アーム１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、それぞれ
例えばマクロ検査位置Ｐ_２、ミクロ検査受渡し位置
Ｐ_３、ウエハ受け渡し位置Ｐ_１に停止する。

【００７６】このとき、ギアードモータ１６にバックラ
ッシがあり、このギアードモータ１６を電気制御により
停止させても数度の角度ズレが発生するが、ギヤーモー
タ１６の停止と同時に、クリック機構６０のベアリング
４５をＶ溝２０ａ、２０ｂ又は２０ｃ内に押し付けるの
で、角度ズレを防止できる。

【００７７】この後、モータ３５の駆動により、上ベー
ス３３は、カム３６及びガイド３４を介して下降し、ウ
エハ吸着パッド１４ａ、１４ｂ、１４ｃの負圧を切るこ
とで、半導体ウエハ１の搬送を完了する。

【００７８】このように上記第４の実施の形態において
は、上記第３の実施の形態と同様な効果を奏することが
できると共に、各搬送アーム１３ａ、１３ｂ、１３ｃ及
びロータ１９の回転動作中に、このロータ１９及びベア
リング４５等に力が加わらないので、駆動系の寿命を長
くでき、ギアードモータ１６への負担も軽減できる。

【００７９】（５）次に、本発明の第５の実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。なお、ウエハ外観検査
装置の全体構成は図１と同様であって、同一部分には同
一符号を付すと共にその詳しい説明は省略し、ウエハ搬
送装置におけるクリック機構の具体的な構成について説
明する。

【００８０】図７はウエハ搬送装置におけるクリック機
構周辺の構成図である。このウエハ搬送装置は、上記第
２の実施の形態におけるクリック機構４１をロータ７０
の下方で鉛直方向に設けたものである。このクリック機
構４１のベース４２には、アーム４３の旋回角を規制す
るストッパ７１が設けられている。又、ロータ７０の下
部におけるウエハ受け渡し位置Ｐ_１、マクロ検査位置Ｐ
_２、ミクロ検査受渡し位置Ｐ_３に対応する位置には、そ
れぞれＶ溝７２が形成されている。

【００８１】このような構成であれば、ウエハ搬送装置
は、ギヤモータ１６の駆動によりベルト駆動され、回転
軸１５を中心に回転する。このとき、ロータ７０のＶ溝
７２は、クリック機構４１のベアリング４５を巻きばね
４６の付勢方向（ばね力）に逆らって押し出し、ベアリ
ング４５をＶ溝７２から外す。

【００８２】さらに、ギヤモータ１６の駆動によりロー
タ７０が回転すると、ベアリング４５は、ロータ７０の
下面を転動し、当該ロータ７０が角度１２０度回転する
と、ギヤーモータ１６の駆動が停止し、これと同時に、
ベアリング４５が巻きばね４６のばね力により図示しな
い別のＶ溝７２に押し付けられる。

【００８３】このとき、ギアードモータ１６にバックラ
ッシがあり、このギアードモータ１６を電気制御により
停止させても数度の角度ズレが発生する。ところが、ギ
ヤーモータ１６の停止と同時に、クリック機構４１のベ
アリング４５がばね力により溝７２に押し付けられるの
で、角度ズレを防止できる。

【００８４】又、ギアードモータ１６の停止時には、ベ
ルト１８の伸びによる反力で各搬送アーム１３ａ、１３
ｂ、１３ｃに回転方向Ｂの力が発生するが、ロータ７０
をベアリング４５によって押圧するので、ベルト１８の
反力はギアードモータ１６側に伝達され、ギアードモー
タ１６のバックラッシで吸収され、各搬送アーム１３
ａ、１３ｂ、１３ｃに振動は伝達されない。

【００８５】このように上記第５の実施の形態において
は、クリック機構４１をロータ７０の下方に設けたの
で、上記第２の実施の形態と同様な効果を奏することが
できると共に、省スペースで構成することができる。

【００８６】なお、この第５の実施の形態では、クリッ
ク機構４１を鉛直方向に設けているが、斜め方向に傾斜
して設けてもよい。

【００８７】なお、本発明は、上記第１乃至第５の実施
の形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨
を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。

【００８８】さらに、上記第１乃至第５の実施形態に
は、種々の段階の発明が含まれており、開示されている
複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の
発明が抽出できる。例えば、実施形態に示されている全
構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が
解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発
明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合に
は、この構成要件が削除された構成が発明として抽出で
きる。

【００８９】又、例えば、上記第１乃至第５の実施の形
態は、次の通り変形してもよい。

【００９０】ウエハ搬送装置は、３本の搬送アーム１３
ａ，１３ｂ，１３ｃを用いているが、これを２本、４本
などの複数本の搬送アームを用いてもよく、この場合に
は、ロータ１９に設けられるＶ溝やＬ字形状の溝も３箇
所に限らず、２箇所、４箇所にすることにより搬送アー
ムに対応できる。

【００９１】又、クリック機構を１台とし、ウエハ受け
渡し位置Ｐ_１、マクロ検査位置Ｐ_２、ミクロ検査受渡し
位置Ｐ_３に対応して各Ｖ溝やＬ字形状の各溝を設けるの
でなく、Ｖ溝やＬ字形状の溝はロータに１箇所形成し、
ウエハ受け渡し位置Ｐ_１、マクロ検査位置Ｐ_２、ミクロ
検査受渡し位置Ｐ_３などに対応して複数のクリック機構
を設けるようにしてもよい。

【００９２】又、ロータに形成するＶ溝やＬ字形状の溝
に限らず、例えば図８(a)に示すようなＵ字形状の各溝
８０〜８２や、同図(b)に示すようなベアリング４５と
嵌合するような半球形状（円弧形状）の各溝８３〜８５
に形成してもよい。又、ロータ上にピンを形成し、この
ピンをベアリング４５が押圧するようにしてもよい。

【００９３】又、クリック機構４１等に用いるベアリン
グ４５は、必ずしも回転するものを用いる必要はなく、
金属や樹脂の剛体を用いてもよい。

【００９４】又、図９に示すようにクリック機構５０
は、ばね機構５４の圧縮ばね５３を直接スライドテーブ
ル５２の本体に設けるようにしてもよい。これにより、
スライドテーブル５２は、直動ガイド５１上で圧縮ばね
５３のばね力を受けて、直動ガイド５１上で引っ掛かり
なくスムーズに移動できる。

【００９５】又、シリンダ６１に代えてソレノイドによ
り駆動するものを用いてもよい。

【００９６】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、搬
送停止時における静止時間が短く、かつ大口径の半導体
ウエハも精度高く搬送できるウエハ搬送装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるウエハ搬送装置の第１の実施の
形態を用いたウエハ外観検査装置の構成図。

【図２】本発明に係わるウエハ搬送装置の第１の実施の
形態を示す拡大構成図。

【図３】本発明に係わるウエハ搬送装置の第２の実施の
形態を示す構成図。

【図４】本発明に係わるウエハ搬送装置の第２の実施の
形態を示す側面から見た構成図。

【図５】本発明に係わるウエハ搬送装置の第３の実施の
形態におけるクリック機構周辺を示す構成図。

【図６】本発明に係わるウエハ搬送装置の第４の実施の
形態におけるクリック機構周辺を示す構成図。

【図７】本発明に係わるウエハ搬送装置の第５の実施の
形態におけるクリック機構周辺を示す構成図。

【図８】本発明に係わるウエハ搬送装置における溝の変
形例を示す図。

【図９】本発明に係わるウエハ搬送装置におけるクリッ
ク機構の変形例を示す構成図。

【符号の説明】

１（１ａ、１ｂ）：半導体ウエハ２：検査部３：ローダ部５：ウエハ搬送ロボット６，７，８：連結アーム９：ハンド（チャック機能付き）１０：軸１１：ウエハキャリア１２：ウエハ搬送装置１３ａ，１３ｂ，１３ｃ：搬送アーム１４ａ，１４ｂ，１４ｃ：ウエハ吸着パッド１５：回転軸１６：ギヤードモータ１７：プーリ１８：ベルト１９：ロータ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ：Ｖ溝２１：クリック機構２２：クリックピン２３：マクロ検査用揺動機構２４：ミクロ検査部２５：接眼レンズ３０：ベース３１：縦ベース３２：レール３３：上ベース３４：ガイド３５：モータ３６：カム３７：ベアリング３８：大プーリ３９：ロータ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ：Ｌ形状の溝４１：クリック機構４２：ベース４３：アーム４４：軸４５：ベアリング４６：巻きばね４７，４８：ピン４９：チューブ５０：クリック機構５１：直動ガイド５２：スライドテーブル５３：圧縮ばね５４：ばね機構５５：突出板６０：クリック機構６１：シリンダ６２：ロッド６３：フローティングジョイント７０：ロータ７１：ストッパ７２：Ｖ溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3F022 AA08 CC02 EE05 KK10 KK11 KK20 NN08 QQ17 4M106 AA01 BA04 BA10 CA38 DB04 DB18 DJ02 DJ06 DJ32 DJ40 5F031 CA02 DA01 FA01 FA07 FA11 GA08 GA24 GA35 GA43 GA47 GA49 GA50 HA13 HA57 HA58 HA60 LA09 LA13 LA15 MA04 MA13 MA33 PA18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の搬送アームをそれぞれ回転軸に対
して複数の方向に設け、複数の前記搬送アームが前記回
転軸を中心に回転移動して各ポジションに順次停止する
ウエハ搬送装置において、前記回転軸上に設けられ、当該回転軸と共に回転するロ
ータと、このロータの外周面に設けられた溝と、前記ロータの外周面を押圧するクリック部材を有し、複
数の前記搬送アームが前記各ポジションに停止したとき
に前記クリック部材を前記溝に挿入して複数の前記搬送
アームを停止させるクリック機構と、を具備したことを
特徴とするウエハ搬送装置。
【請求項２】前記クリック機構は、一端側を中心に旋
回自在に設けられたアームと、このアームの他端側に回転自在に設けられたベアリング
と、前記アームを前記一端側を中心に前記旋回方向に付勢し
て前記ベアリングを前記ロータの外周面に対して押圧す
る弾性体と、を有することを特徴とする請求項１記載の
ウエハ搬送装置。
【請求項３】前記クリック機構は、前記ロータの外周
面に対して押圧する方向に移動自在なスライドテーブル
と、このスライドテーブルの先端部に設けられた回転自在な
ベアリングと、前記スライドテーブルを前記ロータの外周面に対して押
圧する弾性体と、を有することを特徴とする請求項１記
載のウエハ搬送装置。
【請求項４】前記弾性体に代わってシリンダを用いる
ことを特徴とする請求項３記載のウエハ搬送装置。
【請求項５】前記溝を前記ロータにおける前記各ポジ
ションに対応する複数箇所にそれぞれ設け、かつ前記ク
リック機構を１つ設けたことを特徴とする請求項１記載
のウエハ搬送装置。
【請求項６】前記溝を前記ロータに１箇所設け、かつ
前記クリック機構を前記各ポジションに対応する複数の
位置にそれぞれ設けたことを特徴とする請求項１記載の
ウエハ搬送装置。
【請求項７】前記溝は、前記搬送アームに設けたこと
を特徴とする請求項１記載のウエハ搬送装置。