JP2005093893A - ウェハ搬送装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 反りが生じ易い薄いウェハを搬送する場合においても、ウェハを確実に保持してその脱落を防止することが可能な搬送アームを提供する。
【解決手段】 ウェハWを支承して搬送を行う搬送アームであって、搬送を行う搬送路に沿って移動される支持部10と、支持部10に支持されウェハWの裏面の複数箇所に当接してウェハを支承する複数本の支持バー11とを備え、支持バー11はウェハWを支承する領域に開口された吸着孔111と、吸着孔に連通され支持バーの内部に長さ方向に沿って延設されて真空源に接続される吸着路112と、支持バー11をバーの長さ方向の軸線回り方向に回転可能な状態で前記支持部に支持する回転支持手段13とを備える。ウェハWの反りに応じて支持バー11が回転して支承面が傾斜されるので、吸着孔111がウェハWの裏面に密接して安定したウェハ吸着、搬送ができる。
【選択図】 図2
【解決手段】 ウェハWを支承して搬送を行う搬送アームであって、搬送を行う搬送路に沿って移動される支持部10と、支持部10に支持されウェハWの裏面の複数箇所に当接してウェハを支承する複数本の支持バー11とを備え、支持バー11はウェハWを支承する領域に開口された吸着孔111と、吸着孔に連通され支持バーの内部に長さ方向に沿って延設されて真空源に接続される吸着路112と、支持バー11をバーの長さ方向の軸線回り方向に回転可能な状態で前記支持部に支持する回転支持手段13とを備える。ウェハWの反りに応じて支持バー11が回転して支承面が傾斜されるので、吸着孔111がウェハWの裏面に密接して安定したウェハ吸着、搬送ができる。
【選択図】 図2
Description
本発明はウェハキャリアと半導体装置の製造部との間でウェハを搬送するための搬送アームに関し、特に厚さの薄いウェハをウェハキャリアに対して収納し、あるいは取り出すのに用いて好適な搬送アームを備えるウェハ搬送装置に関する。
従来、半導体製造装置においてウェハキャリアに収納されているウェハを製造部に搬送し、あるいは製造部からウェハキャリアにまで搬送するためにウェハ搬送装置が設けられる。このウェハ搬送装置ではウェハの表面に装置の一部が接触することがないように、ウェハの裏面の両側寄りの2箇所において線接触状態で支承する一対の支持バーを備えた搬送アームが設けられ、この搬送アームを用いてウェハを保持し、かつ移動させる構成がとられている。
このような搬送アームとしては、特許文献1に記載のものが用いられている。図8(a),(b)は特許文献1に記載の搬送アームの概略構成を示す平面図と側面図であり、断面が矩形の棒状をした一対の支持バー11と、これら支持バーを基端において支持する支持部10とで構成されており、これら一対の支持バー11の先端領域においてウェハWの両側寄りの縁端部を裏面において支承し、支持部10を図には表れない駆動機構によって移動させることでウェハWを搬送するようになっている。また、この搬送アームでは、支持バー11の先端部にはウェハWの円周一部を係止するための突起部11aを設けている。この突起部11aは、一対の支持バー11上にウェハWを支承したときにウェハの重みで支持バー11が先端部が下方に湾曲した場合でもウェハWの円周一部が突起部11aに係止されるためその脱落が防止される。
また、図9(a),(b)は従来の他の搬送アームの平面図と側面図であり、基本的には図8のものと同じであるが、一対の支持バー11を中空構造として内部に吸着路112を形成するとともに、支持バー11の先端部寄りの位置に吸着路112につながる真空吸着用の吸着孔111を開口している。前記吸着路112には図には表れない真空源が接続される。この搬送アームはウェハWを支持バー11上に保持したときに、吸着孔111がウェハWの裏面に密接し、吸着路112を通して真空引きすることで吸着孔111においてウェハWを真空吸着することでウェハの脱落を防止している。
特開平11−71025号公報
ところで、図10(a)に正面図を示すように、ウェハを収納しているウェハキャリアCは、上下に長くかつ一側面が開口された矩形の箱状に形成されるとともに、その両側内面には上下に所要の間隔をおいて水平方向にキャリアスロットSが形成されており、収納されるウェハWは、その両側縁部がキャリアスロットSに挿入され、このキャリアスロットSにおいて両側縁部が支承された状態で支持されている。そのため、ウェハの厚さが薄い場合には、ウェハキャリアC内に収納されているウェハWは自重によって中央部が下方に湾曲する反りが生じる。このような反りが生じると、図8の搬送アームでは、ウェハWの縁端部の裏面が支持バー11の上面に対して傾斜して浮いた状態となり、ウェハWの縁部が支持バー11に設けた突起部11aに係止されない状態が生じ、搬送アーム11において生じる振動等によって支持バー11上でウェハWが移動され、突起部11aによる係止から外れてウェハWが支持バー11から脱落してしまうことがある。
これに対し、図9の構成の搬送アームでは吸着孔111がウェハWの裏面に対して真空吸着しているため、支持バー11に振動が生じた場合でもウェハWを支持バー11に対して固定状態に支承することが可能であり、ウェハが支持バーから脱落し難くいものになる。しかし、図10(b)に示すように、ウェハWの反りがある程度大きくなってウェハWの裏面が支持バー11の上面に対して傾斜する程度が大きくなると、吸着孔111においてウェハWの裏面と支持バー11の上面との間に隙間dが生じるようになり、吸着孔111においてウェハWを確実に真空吸着することが難しくなる。
本発明の目的は、反りが生じ易い薄いウェハを搬送する場合においても、ウェハを確実に保持してその脱落を防止することが可能な搬送アームを備えた半導体製造装置を提供することにある。
本発明は、ウェハを支承して搬送を行う搬送アームであって、搬送を行う搬送路に沿って移動される支持部と、支持部に支持されウェハの裏面の複数箇所に当接してウェハを支承する複数本の支持バーとを備え、支持バーはウェハを支承する領域に開口された吸着孔と、吸着孔に連通され支持バーの内部に長さ方向に沿って延設されて真空源に接続される吸着路と、支持バーをバーの長さ方向の軸線回り方向に回転可能な状態で前記支持部に支持する回転支持手段とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、薄ウェハの反りに応じて支承面が傾斜される支持バーを備えることにより、安定したウェハ吸着、搬送ができる。これは、搬送アームの支持バー自体が回転する構造になっているために、ウェハが反りにより傾斜が生じても、ウェハの自重により、支持バーを傾斜させることによるためである。なお、特開平7−302830号公報には、ウェハを支承する真空吸着構造のウェハステージにおいて、ウェハステージの一部をステージ面の方向が自由に変えられる機構を備えることによって、ウェハの反りに対して当該ステージの一部のステージ面をウェハに対応させて真空吸着を確実ならしめる構成が開示されている。しかしながら、この技術はステージの裏面側にウェハの裏面と垂直な方向に副軸を延長させた構成であるため、ウェハの裏面側にスペースが必要であり、図 に示したようにウェハをウェハキャリア内に積層状態に収納し、かつ取り出す搬送アームにこの技術をそのまま適用することは困難である。
本発明における回転支持手段は、支持バーと一体に長さ方向に連結された支持シャフトと、支持シャフトを支持部に対して軸線回り方向に回転可能に支持するベアリングとを備える構成とする。あるいは、本発明における回転支持手段は、支持バーと平行に延長されて支持部に支持された支持ロッドと、支持バーを支持ロッドに支持すると共に軸線回り方向に沿って弾性変形する板ばねとを備える構成とする。
また、本発明においては、支持バーの軸線回り方向の回転角度を規制するためのストッパ手段を備えることが好ましい。このストッパ手段は、支持バーが回転規制されたときの回転角度位置における上下方向の最大寸法がウェハキャリア内に積層状態に収納されている複数枚のウェハの上下間隔よりも小さくなるように設定される。
次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。図1は本発明にかかる搬送アーム1の実施例1の要部の斜視図である。また、図2(a),(b)はその平面図とA−A線断面図である。図には表れない駆動機構に連結されている支持部10には、水平方向に所要の間隔をおいて一対の支持バー11が各基端において支持されている。前記支持部10は前記駆動機構によって上下方向及び支持バーの長さ方向に移動可能であり、この移動によって図10に示したようなウェハキャリア と、図には表れないウェハに各種処理を行う製造部との間で移動される。前記一対の支持バー11は長さ方向に直交する方向の断面形状が横長の矩形に形成されており、両支持バー11の間隔は搬送するウェハWの径寸法よりも若干小さい寸法であり、従来と同様に各支持バー11の先端寄りの箇所においてウェハWの裏面を支承するようになっている。また、前記各支持バー11の前記ウェハWを支承する領域の上面(支承面)には吸着孔111が開口されるとともに、この吸着孔111から基端部にわたる領域は中空に形成され、これにより前記吸着孔111に連通される吸気路112が支持バー11の長さ方向に沿って形成されている。
前記各支持バー11の基端部には細径をした断面形状が円形の支持シャフト12が連設されており、前記吸気路112はこの支持シャフト12の内部にまで延長されている。また、前記支持シャフト12はその長さ方向の中間部において前記支持部10に設けられたベアリング13によって軸周り方向に回転可能に支持されている。さらに、前記支持バー11の基端部に対向するように前記支持部10の下側部にはストッパ14が設けられ、前記支持バー11の軸線回り方向の回転角度を規制するようになっている。前記ストッパ14は支持部10から支持バーに沿って突出されたステム141の先端部に、支持バー11の幅方向の両側下面に対向して一対のストッパロッド142が上方に向けて突出されており、支持バー11が回転されたときにいずれか一方側の下面がストッパロッド142の上端部に当接することでその回転が規制される。ここでは、ストッパロッド142はネジで構成されており、ステム141を貫通した下端部に螺合されるナット143により上方への突出量が調整できるようになっている。
また、前記各支持シャフト11の端部には図には表れない真空源に接続された真空チューブ15が連結されており、この真空源によって前記吸着路112ないし吸着孔111が真空引きされるようになっている。ここで使用する真空チューブ15は前記したような支持バー11の回転を妨げないように、例えばシリコンチューブのような軟性の高いチューブが使用される。
次に、実施例1の搬送アーム1の動作について説明する。ここでは、製造装置の一部に固定的に設置されている図10に示したようなウェハキャリアCに対してウェハWを収納し、あるいは取り出すように構成されているものとしているが、搬送アーム位置を固定して、ウェハキャリアが上下動作する構成の場合でも同様である。
図3は、支持バー11とウェハキャリアC内のウェハWとの位置関係を示す正面図である。図10に示したように、ウェハキャリアCは両内側面に上下方向に微小間隔おいた複数のキャリアスロットSが形成されており、ウェハWはその両側の縁端部においてキャリアスロットSにより支承される。はじめに、図には表れない駆動機構によって支持部10を所定位置まで移動し、図10及び図3(a)に示すように支持バー11をウェハキャリアC内に上下方向に積層状態に収納されている複数枚のウェハW間のほぼ中央に挿入する。次に、図3(b)のように、支持バー11を上昇し、ウェハWの裏面に当接した後もさらに微小寸法だけ上昇させ、ウェハWの縁端部をキャリアスロットSのほぼ中央高さ位置まで持ち上げる。その際、吸気路112を通して真空引きすることで支持バー11の吸着孔111はウェハWの裏面を真空吸着させる。
このとき、図3(c)に要部を拡大図示するようにウェハWの自重により生じる反りによってウェハWの縁端部が水平方向に対して傾斜する状態となる。このとき、支持バー11の上面が水平であると、ウェハWの裏面と支持バー11の吸着孔111との間に隙間が生じてしまうが、支持バー11は支持シャフト12において支持されているベアリング13によって軸線回り方向の回転が可能であるため、支持バー11はその上面がウェハWの反りに追従して回転され、ウェハWの反った際の傾斜角度θと同等に傾斜する。この結果、支持バー11の上面、すなわち吸着孔111は常にウェハWの裏面に対して平行な状態で接触することになり、吸着孔111におけるウェハWの裏面との間の隙間がなくなり、安定してウェハWを吸着することができる。その後、支持部10と共に支持バー11を後方に移動することによりウェハキャリアCからウェハWを取出すことができる。
次に、ウェハWをウェハキャリアCに収納する時の動作について説明する。図3(c)のように、支持バー11にウェハWが保持されている状態で、図3(b)のように、キャリアスロットCのほぼ中央に挿入する。その後、図3(a)のように、支持バー11の吸着孔111の真空を切り、支持バー11をキャリアスロットSのほぼ中央まで下降させる。この時、支持バー11はウェハWの負荷がなくなるため、自由に傾斜しようとするが、図4(a)のように支持バー11の下面がストッパ14のいずれか一方のストッパロッド142の上端部に当接して支持バー11の傾斜角度θxが制限されるため、支持バーが上下のウェハとの間に一定の隙間を保持してこれらのウェハと干渉することなく支持バーaを後方に移動することができる。
すなわち、支持バー11は軸線回り方向に回転可能な構造になっているため、傾斜角度θが大きくなると、図4(b)に破線で示すように、ウェハキャリア内に支持バーaを挿入した時に、上下に積層されているウェハWとの隙間に余裕が少なくなり、同図に破線で示すように上下のウェハWに接触する危険性がある。したがって、ストッパロッド142の上方突出長さを調整することで、図4(a)のように、支持バー11の傾斜角度θをウェハWの反りに応じた最低限の傾斜角度θxに制限することが可能になる。また、支持バー11の幅が広いと傾斜時にウェハキャリアC内のウェハWとの隙間に余裕がなくなるため、必要最低限の吸着面積を確保した上で、出来るだけ狭い方が望ましい。
次に実施例2について説明する。図5は実施例2の要部の斜視図、図6(a),(b)はその平面図とB−B線断面図である。支持部10と支持バー11の基本的な構成は実施例1と同様であるので、実施例1と等価な部分には同一符号を付してある。すなわち、支持部10には一対の支持バー11が支持されており、各支持バー11の上面には吸着孔111が開口され、支持バー11の内部には前記吸着孔111に連通して長さ方向に延長された吸気路112が形成されている。ただし、実施例2では実施例1の支持シャフトは設けられておらず、支持バー11の基端部に吸着路112に連通する真空チューブ15が直接接続されている。また、実施例1のような支持シャフトが存在しない代わりに、前記支持バー11は前記支持バー11の長さ方向に沿って延長されて前記支持部10に基端が支持された支持ロッド16によって支持されている。前記支持ロッド16は円柱ロッドで構成されており、前記支持バー11は前記支持ロッド16の長さ方向の複数箇所、ここでは2箇所において板ばね17を介して連結されている。前記板ばね17は水平方向に向けられており、前記支持バー11に加えられる負荷によって支持ロッド16を支点として板厚方向、すなわち上下方向に弾性変形され、他端部に連結した支持バー11を上下方向に傾動させ、結果として実施例1とほぼ同様に支持バー11の軸線回り方向に沿って回転させることが可能とされている。
この実施例2の搬送アームでは、基本的には実施例1と同様な動作によってウェハキャリアに対してウェハを収納し、取り出すことが可能である。ただし、支持バー11の回転、すなわち傾動は前述のように板ばね17が弾性変形することによって、反りが生じたウェハWの裏面に追従して傾斜し、これにより支持バー11の上面がウェハWの裏面と密接状態となり、吸着孔によるウェハの真空吸着が実現される。すなわち、図7(a)のように、ウェハキャリアC内において上下のウェハW間に挿入した支持バー11を上昇させ、自重により反りが生じているウェハWの裏面に接触させると、図7(b)に要部を拡大図示するように、支持バー11は板ばね17が弾性変形して支持ロッド16を支点に下方に傾動するため、支持バー11は常にウェハWの裏面と平行な状態で接触することになり、ウェハWを吸着孔111において安定した状態で吸着することができる。逆に、ウェハキャリアC内にウェハWを収納させた後に支持バー11を下降させると、ウェハWの負荷がなくなるため板ばね17により支持バー11はほぼ水平状態に復帰される。これにより、実施例1と同様にウェハキャリアC内において支持バー11が上下に積層されたウェハWに干渉することが防止できる。
この実施例2では、実施例1に比較するとベアリングが不要であり構成部品も少ないので、構造をシンプルに実施できる利点がある。また、板ばね17はウェハの自重により変形する程度のばね定数の小さいものを選択するようにすれば、支持バー11が大きく傾斜することが抑制できるため、実施例1のようなストッパも不要になる。なお、支持バーの傾斜角度を確実に規制するためには実施例1のようなストッパを設けるようにしてもよい。
1 搬送アーム
10 支持部
11 支持バー
12 支持シャフト
13 ベアリング
14 ストッパ
15 真空チューブ
16 支持ロッド
17 板ばね
111 吸着孔
112 吸着路
10 支持部
11 支持バー
12 支持シャフト
13 ベアリング
14 ストッパ
15 真空チューブ
16 支持ロッド
17 板ばね
111 吸着孔
112 吸着路
Claims (6)
- ウェハを支承して搬送を行う搬送アームであって、前記搬送を行う搬送路に沿って移動される支持部と、前記支持部に支持され前記ウェハの裏面の複数箇所に当接してウェハを支承する複数本の支持バーとを備え、前記支持バーは前記ウェハを支承する領域に開口された吸着孔と、前記吸着孔に連通され前記支持バーの内部に長さ方向に沿って延設されて真空源に接続される吸着路と、前記支持バーをバーの長さ方向の軸線回り方向に回転可能な状態で前記支持部に支持する回転支持手段とを備えることを特徴とするウェハ搬送装置。
- 前記回転支持手段は、前記支持バーと一体に長さ方向に連結された支持シャフトと、前記支持シャフトを前記支持部に対して前記軸線回り方向に回転可能に支持するベアリングとを備えることを特徴とする請求項1に記載のウェハ搬送装置。
- 前記回転支持手段は、前記支持バーと平行に延長されて前記支持部に支持された支持ロッドと、前記支持バーを前記支持ロッドに支持すると共に前記軸線回り方向に沿って弾性変形する板ばねとを備えることを特徴とする請求項1に記載のウェハ搬送装置。
- 前記支持バーは軸線方向と直交する方向の断面が矩形に形成され、その上側面に前記吸着孔が開口されていることを特徴とする請求項2または3に記載のウェハ搬送装置。
- 前記支持バーの前記軸線回り方向の回転角度を規制するためのストッパ手段を備えることを特徴とする請求項4に記載のウェハ搬送装置。
- 前記ストッパ手段は、前記支持バーが回転規制されたときの回転角度位置における上下方向の最大寸法がウェハキャリア内に積層状態に収納されている複数枚のウェハの上下間隔よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項5に記載のウェハ搬送装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003328008A JP2005093893A (ja) | 2003-09-19 | 2003-09-19 | ウェハ搬送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003328008A JP2005093893A (ja) | 2003-09-19 | 2003-09-19 | ウェハ搬送装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2005093893A true JP2005093893A (ja) | 2005-04-07 |
Family
ID=34457718
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003328008A Pending JP2005093893A (ja) | 2003-09-19 | 2003-09-19 | ウェハ搬送装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005093893A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2003
- 2003-09-19 JP JP2003328008A patent/JP2005093893A/ja active Pending
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