JP2004006534A - ウエハハンドリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウエハ表面に直接接触することなくウエハを保持すると共にウエハの位置決め及びウエハの把持検出が可能なバッチ式ウエハハンドリング装置を提供する。
【解決手段】オーバーラップさせた状態で左右交互に配設したスプリング１１によるバッファ機構と連結した可動爪４をシリンダにより進退動作する装置構成とし、可動爪とフォーク先端に配設した固定爪２によってウエハを把持するものとし、把持したウエハの検出を上部と下部に対向して設けた一対の検出装置により検出可能な構成とした。
【選択図】図２

Description

【発明の属する分野】
本発明は、半導体の製造工程に於いて、ウエハカセットに収納される複数枚のウエハを一括搬送する際に用いられるウエハハンドリング装置に関するものである。
【従来の技術】
半導体の製造工程に於いて、複数枚のウエハが収納されたウエハカセットから他のカセットに移し換えを行う際にウエハハンドリング装置を使用し、一枚ずつ搬送を行うと非常に多くの時間を要する為に、複数のフォークを積み重ね構成したバッチ式ウエハハンドリング装置によりウエハを一括搬送することでサイクルタイムの短縮が図られている。
前記バッチ式ウエハハンドリング装置には、ウエハカセットに収容されるウエハ間の１０ｍｍ以下の隙間にウエハと干渉することなく侵入するために、上乗せ式や吸着式等の薄型のハンドリング装置が使用されているが、上乗せ式の場合ハンドリング装置上にウエハが固定されておらず、搬送中のウエハの位置ずれや落下を防ぐために搬送速度を遅くしなければならず、搬送に非常に多くの時間を要してしまう。吸着式のハンドリング装置を使用する事で前記問題を解消する事が可能であるが、吸着式の場合ハンドリング装置がウエハ表面に直接接触するため傷や塵埃の付着による不良の発生が問題となっている。
更に従来のバッチ式ウエハハンドリング装置のウエハの把持確認方法として、特開平１０−２７０５２２号公報のような方式のものが知られているが、該方式の場合、各フォークにセンサを設けなければならず高価な装置となってしまう。
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、ウエハ表面に直接接触することなくウエハを安定して保持すると共にウエハの位置決め及びウエハの把持確認が可能なバッチ式ウエハハンドリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明は、前記した課題を解決するための手段として、流体圧により進退動作を行うシリンダと、該シリンダに連結され進退動作を行う先端部に可動爪を配したセンタークランプの間に、スプリングとクランプピンにより構成されるバッファ機構を設ける。各センタークランプにバッファ機構を設けることで複数のウエハを均一な把持力で把持することが出来る。
前記バッファ機構は、スプリング及びクランプピン挿入部を左右交互且つオーバーラップさせた状態に複数配設することでウエハを把持するフォーク間のピッチを短く設定することが出来る。
上記構成のバッチ式ウエハハンドリング装置におけるウエハの把持確認方法として、ウエハハンドリング装置の上部と下部に一対の透過型光電センサを対向させ配置する。
該透過型光電センサにより、全フォークが正常にウエハを把持していない場合にウエハを把持しているフォークと、把持していないフォーク間に生じるセンタークランプに設けた検出孔のズレを検出することで、正常又は異常の検出を行う装置構成とした。
前記構成のように一対のセンサによって全フォークの検出を可能としたことにより各フォークごとにセンサを設ける必要を無くすことが出来る。
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本実施例のウエハ把持装置はフレームと、フレーム内に多段に配設される複数のべース６と、ベース６に固定されるフォーク１と、フレームに取り付けられたシリンダ１２によって進退動作を行うバッファ機構を有した可動爪４より構成されている。
フレームは、サイドプレート、トッププレート２６、ベースプレート２７、バックプレート２８の組み合わせにより構成され、バックプレート２８中央にはシリンダ１２が取付られる。該シリンダ１２内には流体圧によって進退動作を行うピストンＡ１８とピストンの動作をセンサにて検出するための磁石２０が装着されたピストンＢ１９が挿入されピストンロット１７にネジ止めされている。ピストンと連結され進退動作を行うピストンロット１７の先端部にはクランプベース１３を介しリニアプレート１４が取り付けられている。リニアプレート１４はバックプレート２８に取り付けられたガイドロット１５とリニアプレート１４に取り付けられたリニアブッシュ１６によりガイドされた状態で進退動作可能に取り付けられている。リニアプレート１４にはバッファブロック１０がシリンダ中心線に対し対称に取り付けられており、該バッファブロック１０にはスプリング１１とクランプピン７を挿入するための挿入孔が左右交互且つオーバーラップさせた状態で設けられ、挿入孔にクランプピン７がスプリング１１により常時押圧された状態で挿入されている。バッファブロック１０より突出した状態に挿入されたクランプピン７の先端にはセンタークランプ５がガイドプレート９に取り付けられたリニアスライドにガイドされ進退動作可能に取り付けられ、該センタークランプ５には可動爪４が装着される。
フレームを形成するサイドプレートＡ２４・Ｂ２５には位置決めピンがフレームの内側に突出した状態で配設され、該位置決めピンによりベースが揺動可能に保持されている。
揺動可能に支持されるベース６にはウエハを支持するフォーク１がフレームより突出した状態に取り付けられ、ベース側にはウエハの受座３が配設され、先端にウエハを把持するための固定爪２が配設され、フォーク１間のピッチ調整完了後にサイドプレートＡ２４側より固定ボルトによってベース６をフレームに固定している。
トッププレート２６とベースプレート２７の対向した位置に一対の透過型光電センサ２９が配設し、センタークランプ５に設けられた検出用孔８によりウエハの把持を検出するように構成されている。
次に上記バッチ式ウエハハンドリング装置の動作について述べる。
多軸ロボット等の搬送装置によりフォークをウエハカセット内に侵入させ侵入完了後に上方に移動させウエハを受座３と固定爪２の大径部にて支持する。
支持完了後に第１圧力室２２に流体圧を供給するとピストンが図面右方向に移動を開始する。
ピストンが移動を行うとクランプベース１３やクランプピン７を介し連結されたセンタークランプ５も図面右方向へ移動を行い、センタークランプ５先端に取り付けられた可動爪４によりウエハを固定爪２のＶ溝部に当接するまで移動させウエハを把持しセンタークランプ５が移動を完了する。
流体圧によって移動を開始したピストンは、センタークランプ５の移動完了後に数ミリ図面右方向に移動を行った後にシリンダ室壁面に当接し移動を完了する。
センタークランプ５の移動完了後に数ミリ移動を行うことで、バッファブロック１０内に挿入されセンタークランプ５を押圧しているスプリング１１が縮められ、その押圧力によりセンタークランプ５がウエハを把持する。
この時ウエハはセンタークランプ５に設けられた可動爪４とフォーク１先端部に配設された２つの固定爪２によって把持されることにより位置決めされる。
全ウエハが位置決めされた状態で把持された場合、センタークランプ５に設けられた検出孔８が同じ位置に停止するためトッププレート２６とベースプレート２７に対向して配設された一対の透過型光電センサ２９により全ウエハが正常に把持されたことを確認することができる。
またウエハカセット内にウエハの抜けが発生した場合や、把持の段階でミスクランプが発生した場合、ウエハの抜け又はミスクランプが生じた箇所のセンタークランプ５と正常に把持を行ったセンタークランプ５の検出孔８に位置ずれが生じセンサ間が遮断されることで異常を検出することができる。
ウエハの把持完了後、多軸ロボット等の搬送装置によりウエハカセット内より引き出し、新たなウエハカセットに挿入後、第２圧力室２３に流体圧の供給を行う。
第２圧力室２３に流体圧が供給されるとピストンが図面左方向へ移動を開始し、同時にピストンロット１７とクランプベース１３を介し、連結されたリニアプレート１４とバッファブロック１０が同様に移動を開始し、数ミリ移動するとバッファブロック１０内壁がクランプピン７に当接し、クランプピン７及びクランプピン７と連結されたセンタークランプ５が図面左方向へ移動を行いウエハを放し、ピストンがシリンダーカバーに当接し動作を完了する。
【発明の効果】
本発明のバッチ式ウエハハンドリング装置は、スプリングにより構成したバッファ機能を各フォークに設け、センタークランプ先端部に設けた可動爪とフォーク先端部に設けた固定爪によりウエハの外周を把持する装置構成としたことにより、把持する際のウエハ表面へのキズや塵埃の付着が防止できると同時に、複数のウエハの位置決めをすることが可能となった。
また、バッファ機構を左右交互且つオーバーラップさせた状態に配置したことで把持方式のバッチ式ウエハハンドリング装置であってもフォーク間のピッチを短く設定することが可能となり各種ウエハカセットに対応することができる。
更にハンドリング装置の上部と下部に対向して配設した一対のセンサによってミスチャック及びウエハの把持を検出可能な構成としたことにより、従来方式のように複数のセンサを必要としないため、安価に提供する事が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の側面図
【図２】Ａ−Ａ断面図
【図３】Ｂ−Ｂ断面図
【符号の説明】
１フォーク
２固定爪
３受座
４可動爪
５センタークランプ
６ベース
７クランプピン
８検出孔
９ガイドプレート
１０バッファブロック
１１スプリング
１２シリンダ
１３クランプベース
１４リニアプレート
１５ガイドロット
１６リニアブッシュ
１７ピストンロット
１８ピストンＡ
１９ピストンＢ
２０磁石
２１シリンダカバー
２２第１圧力室
２３第２圧力室
２４サイドプレートＡ
２５サイドプレートＢ
２６トッププレート
２７ベースプレート
２８バックプレート
２９透過型光電センサ

Claims (3)

1. ウエハカセット内に収納される複数のウエハを同時に把持搬送を行うためのウエハ搬送装置で、ベースに取り付けられたフォークに配設された固定爪と、シリンダにより進退動作を行うセンタークランプに取り付けられた可動爪によりウエハの把持搬送を行うバッチ式ウエハハンドリング装置において、シリンダによって進退動作を行うリニアプレートとセンタークランプの間にバッファ機構を設けた事を特長とするバッチ式ウエハハンドリング装置。
2. スプリングとクランプピンより構成するバッファ機構を左右交互且つオーバーラップさせた状態で配設したことを特長とした請求項１に記載のバッチ式ウエハハンドリング装置。
3. トッププレートとベースプレートに対向して配設した一対の透過型光電センサにより把持確認を行うことを特長とした請求項１と２に記載のバッチ式ウエハハンドリング装置。

Images