JP2002164418A - ウエハの位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエハを安定的に支持した状態で位置決めす
ることができると共に、位置決め後にウエハを衝撃を加
えることなく安全にその位置に停止させることができ
る、作業性と安全性とに勝れた位置決め装置を得る。 【解決手段】 外周にノッチ２ａを有する複数の円板形
ウエハ２を、回転自在の複数の支持ローラー１０ａ，１
０ｂ，１０ｃの外周に形成されたＶ字形の支持溝１１内
にウエハ端部を嵌合させることにより、これらの支持ロ
ーラー１０ａ，１０ｂ，１０ｃで下半周側の複数点にお
いて並立状態に支持させ、各ウエハ２の下部外周に位置
決めローラー１３を接触させてこの位置決めローラー１
３でウエハ２を回転させ、ノッチ２ａが該位置決めロー
ラー１３に嵌合して回転が停止する位置までウエハ２を
回転させることにより位置決めする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外周の一部にノッ
チを有する複数の円板形ウエハを、上記ノッチの向きを
揃えた状態に位置決めするための位置決め装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハには、外周の一部にＶ字形
やＵ字形などに切り欠かれた位置決め用のノッチを有す
るものがある。このようなノッチを有するウエハは、そ
の製造工程において各種の処理や検査等を施す際に、複
数枚がキャリヤに収容された状態で搬送されるが、その
際、各ウエハをノッチの向きが一定となるように揃えて
おく必要がある。

【０００３】このようなウエハの位置決め装置として、
従来では、例えば特開２０００−２６０８５３号公報に
開示されているようなものが使用されていた。これは、
キャリヤに収容された複数のウエハを下方から駆動ロー
ラーとアイドラーとで持ち上げることによって回転可能
に支持させ、その状態でこれらの駆動ローラーとアイド
ラーとを回転させることにより各ウエハを回転させ、ノ
ッチが駆動ローラーの位置に周回して来て該駆動ローラ
ーに嵌合したときウエハが傾いて支持部に当接すること
によりその位置に停止し、位置決めされるように構成さ
れている。

【０００４】ところが、このような従来の位置決め装置
は、回転するウエハを駆動ローラーとアイドラーとによ
り外周の近接する２点において支持しながら位置決めす
る構成であるため、その支持状態が非常に不安定でウエ
ハが傾き易いという欠点があった。しかも、ノッチが駆
動ローラーに嵌合することによりウエハが傾いて支持部
に当接したとき、衝撃が加わってウエハの外周に傷がつ
き易いという欠点もあった。

【０００５】また、各ウエハを上述したようにノッチが
駆動ローラーに嵌合する位置に位置決めした後、ウエハ
の向きを一斉に変更する機構も備えているが、この機構
が、上記駆動ローラーとアイドラーとを全体として一端
下降させたあと横移動させ、再び上昇ささせることによ
ってウエハに対する接触位置を変更し、その位置で各ウ
エハを回転させてノッチの向きを変える方式であるた
め、構造が複雑で制御も面倒であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主要な技術的
課題は、ウエハを安定的に支持した状態で位置決めする
ことができると共に、位置決め後にウエハを衝撃を加え
ることなく安全にその位置に停止させることができる、
作業性と安全性とに勝れた位置決め装置を提供すること
にある。本発明の他の技術的課題は、上記位置決め装置
をさらに、位置決めされた各ウエハの向きを簡単な機構
によって確実に変更することができるように構成するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明によれば、外周の一部に位置決め用のノッチ
を有する複数の円板形ウエハを並立状態で回転自在なる
ように支持する支持手段と、該支持手段により支持され
たウエハの軸線と平行に配設されて各ウエハの外周に当
接する、直径が上記ノッチの幅より小さい位置決めロー
ラーと、該位置決めローラーを駆動回転させるための駆
動手段とを有し、上記支持手段が、ウエハの外周部を下
半周側の複数点で支持する回転自在の複数の支持ローラ
ーからなっていて、各支持ローラーがそれぞれ、外周に
ウエハの外周部が嵌合するＶ字形をした複数の支持溝を
一定間隔で備えていることを特徴とするウエハの位置決
め装置が提供される。

【０００８】上記構成を有する位置決め装置は、Ｖ字形
の支持溝を有する複数の支持ローラーによってウエハを
外周部の複数点において支持し、その状態で各ウエハを
位置決めローラーにより回転させて位置決めするように
しているため、位置決め時にウエハの支持状態が安定
し、キャリヤに側面を支持させなくても傾斜したり倒れ
たりすることがない。しかも、キャリヤに側面を支持さ
せた場合のように回転するウエハとキャリヤとが擦れ合
って塵埃が発生するといった不都合も生じない。また、
各ウエハの位置決めは、ノッチが位置決めローラーに嵌
合してウエハがその位置に停止することにより終了する
が、その際、ウエハは傾くことなく支持ローラーに真っ
直ぐ支持されたままであるため、従来装置のようにウエ
ハが傾いて支持部に当接することがなく、従って、衝撃
によってウエハの外周に傷が付くこともない。

【０００９】本発明の具体的な構成態様によれば、上記
駆動手段が、上記位置決めローラーの下部に該位置決め
ローラーと平行に配設された駆動ローラーと、該駆動ロ
ーラーと上記位置決めローラーとの間に配設されてこれ
ら両ローラーにそれぞれ全長にわたり接触することによ
り、上記位置決めローラーの支持と上記駆動ローラーか
ら該位置決めローラーへの回転力の伝達とを行う２本の
中間ローラーと、上記駆動ローラーを駆動回転させるた
めの回転手段とを有している。

【００１０】本発明の位置決め装置はまた、上記位置決
めローラーと平行に配設されて上記回転手段で駆動回転
自在の調整ローラーを有し、この調整ローラーは、上記
支持手段により支持された各ウエハから離間する非動作
位置と、上記各ウエハの側面に接触して該ウエハを上記
位置決めローラーから僅かに離間させると共に、各ウエ
ハを回転させてノッチの位置を調整する動作位置との間
で変移自在なるように構成されている。

【００１１】このように、ウエハに接離自在の一つの調
整ローラーを設けるだけで、位置決めされた各ウエハの
向きを簡単かつ確実に変更することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しながら詳細に説明する。図１及び図２は本発明の
好ましい一実施形態を概略的に示すもので、図中１は位
置決め装置、２は該位置決め装置１上に支持手段５によ
り一定間隔を保って並立状態に支持された円板形の半導
体ウエハであって、該ウエハ２は、その外周の一部にＶ
字形のノッチ２ａを有している。

【００１３】上記位置決め装置１は、左右一対の側板
６，６を有している。この側板６，６はＴ字形をしてい
て、下端部や中間部などの適宜位置に取り付けられた結
合部材７，８によって一体に結合されており、これらの
側板６，６間には、上記支持手段５を構成する複数の支
持ローラー１０ａ，１０ｂ，１０ｃが回転自在なるよう
に取り付けられている。これらの支持ローラー１０ａ，
１０ｂ，１０ｃはそれぞれ、その外周にウエハ２の外周
部が嵌合するＶ字形をした複数の支持溝１１を一定間隔
で設けたもので、図示の例では３本の支持ローラー１０
ａ，１０ｂ，１０ｃが、側板６，６の両端の相対する位
置と、それらの中間の低位置とに、ウエハ２の外周部を
下半周側の３点で支持できるような位置関係を保って配
設されている。

【００１４】上記左右の側板６，６の間にはまた、上記
中間の支持ローラー１０ｃに隣接する位置に、上記ウエ
ハ２を回転させて位置決めを行うための位置決めローラ
ー１３と、この位置決めローラー１３を駆動回転させる
ための駆動手段１４とが配設されている。

【００１５】上記位置決めローラー１３は、上記ノッチ
２ａの幅より小さい均一な直径を有していて、上記支持
ローラー１０ａ，１０ｂ，１０ｃにより縦向きに支持さ
れた各ウエハ２の外周に下側から当接するように、該ウ
エハ２の軸線と平行に向けて回転自在なるように配設さ
れている。

【００１６】一方の駆動手段１４は、上記位置決めロー
ラー１３の下部に該位置決めローラー１３と平行に配設
された駆動ローラー１５と、該駆動ローラー１５と上記
位置決めローラー１３との間に配設されてこれら両ロー
ラー１３，１５にそれぞれ全長にわたり接触する２本の
均一直径の中間ローラー１６，１６と、上記駆動ローラ
ー１５を駆動回転させるための回転手段であるモーター
１７とを有している。上記中間ローラー１６，１６は、
駆動ローラー１５の回転力を位置決めローラー１３へ伝
達するためのもので、それと同時に、細径の位置決めロ
ーラー１３を下方から支持することによって該位置決め
ローラー１３が撓むのを防止する機能をも兼備するもの
である。また、上記モーター１７は、一方の側板６の内
面に取り付けられ、その回転軸１７ａに取り付けられた
プーリー１８と、駆動ローラー１５の一端に取り付けら
れたプーリー１９とが、ベルト２０によって連結されて
いる。

【００１７】そして、図１及び図３から明らかなよう
に、上記モーター１７により駆動ローラー１５が駆動回
転されると、２本の中間ローラー１６，１６を介して位
置決めローラー１３が回転し、各ウエハ２を矢印方向に
回転させる。このとき各ウエハ２は、フリー回転する複
数の支持ローラ−１０ａ，１０ｂ，１０ｃによって複数
点で支持されているため、その回転は円滑で位置決めロ
ーラー１３との間に滑りを生じることがなく、かつ支持
状態も安定して傾いたり倒れたりするおそれがない。

【００１８】ウエハ２の回転によりノッチ２ａが、図３
に示すように位置決めローラー１３の位置まで周回し、
このノッチ２ａ内に位置決めローラー１３が嵌合する
と、該位置決めローラー１３がウエハ２に接触しなくな
るので該ウエハ２はその位置に停止する。このときウエ
ハ２は、複数の支持ローラ−１０ａ，１０ｂ，１０ｃに
支持されることにより回転時と同じ姿勢を保ったまま静
かに停止し、従来装置のように傾いて支持部材等に衝突
することがないため、衝撃による損傷等を生じない。

【００１９】上記の如くして全てのウエハ２の位置決め
が終わると、位置決めローラー１３の回転が停止する。
この場合、上記位置決めローラー１３の回転数を、ノッ
チ２ａがどの位置にあっても位置決めローラー１３との
嵌合位置に周回して来るまでウエハ２を回転させること
ができるように設定しておき、所要回数回転したところ
でモーター１７を停止させるようにしても、適宜のセン
サーにより全てのウエハ２のノッチ２ａが位置決めロー
ラー１３との嵌合位置にあることを検出してモーター１
７を停止させるようにしても良い。

【００２０】上記位置決め装置１はさらに、位置決めが
完了した上記ウエハ２を一斉に回転させることによって
ノッチ２ａが異なる方向を向くようにウエハの向きを調
整するための調整手段２２を有している。この調整手段
２２は、左右の側板６，６に上記駆動ローラー１５を中
心に回動自在なるように取り付けられた左右一対の支持
アーム２３，２３と、これらの支持アーム２３，２３の
先端部間に回転自在なるように取り付けられた調整ロー
ラー２４と、上記支持アーム２３，２３を回動させるた
めの回動機構２５とを有している。

【００２１】上記調整ローラー２４は、図４に示すよう
に、各ウエハ２の外周下部に上記位置決めローラー１３
に隣接する位置で接触できるように配設されていて、そ
の一端にはプーリー２７が取り付けられ、このプーリー
２７と上記駆動ローラー１５の端部に取り付けられたプ
ーリー２８との間にベルト２９が巻き掛けられ、この駆
動ローラー１５を介して上記モーター１７により駆動回
転されるようになっている。また、上記回動機構はエア
シリンダー等のアクチュエーター３１からなっていて、
このアクチュエーター３１の基端部が上記結合部材７に
支軸３２によって回動自在に取り付けられると共に、ロ
ッド３１ａが２つの支持アーム２３，２３間を結ぶ連結
部材３３に連結され、このアクチュエーター３１によっ
て上記調整ローラー２４が、上記各ウエハ２から離間す
る図１の非動作位置と、上記各ウエハ２の外周下部に接
触する図４の動作位置との間で変移させられるようにな
っている。調整ローラー２４が動作位置にあるとき各ウ
エハ２は、僅かに押し上げられて位置決めローラー１３
及び支持ローラー１０ｂからそれぞれ離間する。

【００２２】そして、上記位置決めローラー１３による
各ウエハ２の位置決め時には、上記調整ローラー２４は
アクチュエーター３１によって図１の非動作位置に待機
しており、位置決めが完了すると、該調整ローラー２４
が図４のように動作位置に移動して各ウエハ２の外周に
接触し、これらのウエハ２を一斉に回転させてノッチ２
ａが例えば上側に来るようにウエハ２の向きを調整す
る。

【００２３】かくして、ウエハ２に接離自在の一つの調
整ローラー２４により、位置決めされた各ウエハ２の向
きを簡単かつ確実に変更することができる。

【００２４】実際の半導体ウエハの製造工程において
は、製造ラインの一部に上記位置決め装置１が配置され
ていて、ウエハ２は、図１に示すようなマガジン３５に
収容された状態で前工程からこの位置決め装置１上に送
り込まれる。このマガジン３５は矩形枠状をしていて、
内側面の相対する位置に、ウエハ２の両側縁部を嵌合状
態に支持可能な複数の凹溝３６を一定間隔で備えたもの
で、相対する凹溝３６間の間隔はマガジン３５の下方側
が狭くなっていて、ウエハ２をマガジン３５上方からの
み出し入れできるようになっている。そして、複数のウ
エハ２を並立状態に収容したマガジン３５が図１に示す
ように位置決め装置１上にセットされると、各ウエハ２
は支持ローラ−１０ａ，１０ｂ，１０ｃ上に載置されて
マガジン３５の凹溝３６から僅かに浮上した状態に支持
され、この状態で上記位置決めローラー１３による位置
決めと、調整ローラー２４による向きの調整とが行われ
る。従って、各ウエハ２がマガジン３５と擦れ合って塵
埃が発生するといった不都合が生じない。位置決め及び
向きの調整が終わると、ウエハ２は上記マガジン３５に
より持ち上げられて次工程に搬送される。

【００２５】

【発明の効果】このように本発明の位置決め装置によれ
ば、ウエハを安定的に支持した状態で位置決めすること
ができると共に、位置決め後にウエハを衝撃を加えるこ
となく安全にその位置に停止させることができ、作業性
と安全性とに勝れる。また、位置決めされた各ウエハの
向きを、ウエハに接離自在の１つの調整ローラーを設け
るだけの簡単な機構によって確実に変更することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る位置決め装置の図２におけるＡ−
Ａ線での断面図である。

【図２】図１におけるＢ−Ｂ線での断面図である。

【図３】図１の要部拡大図である。

【図４】異なる動作状態を示す図１と同様位置での断面
図である。

【符号の説明】

１ 位置決め装置 ２ ウエハ ２ａ ノッチ ５ 支持手段 １０ａ，１０ｂ，１０ｃ 支持ローラー １１ 支持溝 １３ 位置決めローラー １４ 駆動手段 １５ 駆動ローラー １６ 中間ローラー １７ モーター ２４ 調整ローラー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外周の一部に位置決め用のノッチを有する
   複数の円板形ウエハを並立状態で回転自在なるように支
   持する支持手段と、該支持手段により支持されたウエハ
   の軸線と平行に配設されて各ウエハの外周に当接する、
   直径が上記ノッチの幅より小さい位置決めローラーと、
   該位置決めローラーを駆動回転させるための駆動手段と
   を有し、 上記支持手段が、ウエハの外周部を下半周側の複数点で
   支持する回転自在の複数の支持ローラーからなってい
   て、各支持ローラーがそれぞれ、外周にウエハの外周部
   が嵌合するＶ字形をした複数の支持溝を一定間隔で備え
   ている、ことを特徴とするウエハの位置決め装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の位置決め装置において、
   上記駆動手段が、上記位置決めローラーの下部に該位置
   決めローラーと平行に配設された駆動ローラーと、該駆
   動ローラーと上記位置決めローラーとの間に配設されて
   これら両ローラーにそれぞれ全長にわたり接触すること
   により、上記位置決めローラーの支持と上記駆動ローラ
   ーから該位置決めローラーへの回転力の伝達とを行う２
   本の中間ローラーと、上記駆動ローラーを駆動回転させ
   るための回転手段とを有することを特徴とするもの。
3. 【請求項３】請求項２に記載の位置決め装置において、
   該位置決め装置が、上記位置決めローラーと平行に配設
   されて上記回転手段で駆動回転自在の調整ローラーを有
   し、この調整ローラーは、上記支持手段により支持され
   た各ウエハから離間する非動作位置と、上記各ウエハの
   側面に接触して該ウエハを上記位置決めローラーから僅
   かに離間させると共に、各ウエハを回転させてノッチの
   位置を調整する動作位置との間で変移自在であることを
   特徴とするもの。