JP2014203950A - Work transfer device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体の製造工程等において、半導体基板等のワークを搬送する際に用いられるワーク搬送装置に関する。 The present invention relates to a workpiece transfer apparatus used when transferring a workpiece such as a semiconductor substrate in a semiconductor manufacturing process or the like.
半導体の製造工程では、カセットから処理前基板を取り出して基板処理装置に搬送したり、基板処理装置から処理済基板を取り出してカセットに収納したりするために基板搬送装置が用いられる。基板搬送装置には基板を保持するハンドと該ハンドの移動機構が備えられている。 In a semiconductor manufacturing process, a substrate transfer apparatus is used to take out a substrate before processing from a cassette and transfer it to a substrate processing apparatus, or to extract a processed substrate from a substrate processing apparatus and store it in a cassette. The substrate transport apparatus includes a hand for holding a substrate and a moving mechanism for the hand.
ハンドの1つとして、ベルヌーイ効果を利用して基板を保持するベルヌーイハンドが知られている。特許文献1や特許文献2には、厚さ方向に小径の貫通孔が1乃至複数形成された平板状のベルヌーイハンドと、該ハンドを移動させるハンド移動機構、及び後述するように貫通孔に空気を送給する空気送給手段を備えた基板搬送装置が記載されている。
A Bernoulli hand that holds a substrate using the Bernoulli effect is known as one of the hands. In
ベルヌーイハンドにより基板を保持する動作を説明する。まず、ハンド移動機構を動作させてベルヌーイハンドを基板の上に位置させ、ベルヌーイハンドを降下させて、その下面を基板の上面に近接させる。続いて、ベルヌーイハンド上部から空気送給手段により貫通孔に空気を送給してベルヌーイハンドと基板の間に送り込む。貫通孔から基板に向けて空気が送給されると、ベルヌーイ効果によってベルヌーイハンドと基板の間の空間が負圧になる。基板の裏面(ハンドと対向していない面)側は大気圧であるため、その圧力差により基板が持ち上げられる。その後、空気の送給を継続している間、基板は、ベルヌーイハンドとわずかに離間した状態で保持される。この状態でベルヌーイハンドを所定の位置に移動させたあと、空気の送給を停止する。すると、上記圧力差が解消され、ベルヌーイハンドによる基板の保持が解除されて所定の位置への基板の搬送が完了する。ベルヌーイハンドを用いると、直接触れることなく基板を保持することができるため、基板表面が汚染される可能性が低いという利点がある。 The operation of holding the substrate by the Bernoulli hand will be described. First, the hand movement mechanism is operated so that the Bernoulli hand is positioned on the substrate, the Bernoulli hand is lowered, and the lower surface thereof is brought close to the upper surface of the substrate. Subsequently, air is supplied from the upper part of the Bernoulli hand to the through hole by the air supply means and is sent between the Bernoulli hand and the substrate. When air is fed from the through hole toward the substrate, the space between the Bernoulli hand and the substrate becomes negative due to the Bernoulli effect. Since the back surface (surface not facing the hand) side of the substrate is at atmospheric pressure, the substrate is lifted by the pressure difference. Thereafter, while the air supply is continued, the substrate is held in a state of being slightly separated from the Bernoulli hand. In this state, the Bernoulli hand is moved to a predetermined position, and then the air supply is stopped. Then, the pressure difference is eliminated, the holding of the substrate by the Bernoulli hand is released, and the transfer of the substrate to a predetermined position is completed. When the Bernoulli hand is used, the substrate can be held without being directly touched, and thus there is an advantage that the possibility of contamination of the substrate surface is low.
ベルヌーイハンドには、上述したように空気を送給する機構を備える必要があるため、従来用いられてきたように基板を下から支えるハンド(以下、「基板支持ハンド」という)よりも厚みを有している。また、上述したように、ベルヌーイハンドを用いると、基板は該ハンドとわずかに離間した状態で保持される。さらに、安定して基板を保持するには、貫通孔からの空気の流れに乱れを生じさせないように配慮する必要がある。従って、ベルヌーイハンドを用いて基板を安定して保持するためには、十分な空間が必要である。 Since the Bernoulli hand needs to be equipped with a mechanism for supplying air as described above, it has a thickness greater than that of a hand that supports a substrate from below (hereinafter referred to as a “substrate support hand”) as conventionally used. doing. Further, as described above, when a Bernoulli hand is used, the substrate is held in a state slightly separated from the hand. Furthermore, in order to hold the substrate stably, it is necessary to consider so as not to disturb the air flow from the through hole. Therefore, sufficient space is required to stably hold the substrate using the Bernoulli hand.
半導体製造工程では、多くの場合、基板を収容するために、SEMI規格に準拠して製造されたカセットが用いられる。例えば、3インチ用ウェハカセットの場合、ウェハポケットの収納間隔は4.76mm±0.25mmである。また、このカセットの場合、最上段のウェハポケットの上部スペースは3.18mmしかない。一般的なベルヌーイハンドの厚みは5mm以上あるため、ウェハカセットの最上段に収容されている基板の上部にハンドを挿入することができない。特許文献2には、ハンドの厚さを3mm以下にする旨の記載があるが、仮に厚さを3mmまで薄くすることができたとしても、最上段に収容されたウェハの上部にそのようなハンドを挿入した状態では0.18mmのスペースしかないため、空気送給時に気流が乱れ、基板がハンドに衝突して傷ついたり破損したりしてしまう可能性がある。
In the semiconductor manufacturing process, in many cases, a cassette manufactured in conformity with the SEMI standard is used to accommodate the substrate. For example, in the case of a 3-inch wafer cassette, the storage interval of the wafer pocket is 4.76 mm ± 0.25 mm. In this cassette, the upper space of the uppermost wafer pocket is only 3.18 mm. Since the thickness of a typical Bernoulli hand is 5 mm or more, the hand cannot be inserted into the upper part of the substrate accommodated in the uppermost stage of the wafer cassette. In
基板支持ハンドにより基板を搬送すれば、上記のような問題は生じない。しかし、この場合には、基板の搬送元、搬送先のいずれにおいても、基板載置場所の下に基板支持ハンドを挿入する空間を形成しておかなければならない。こうした空間を確保するために、従来、基板の搬送先(あるいは搬送元)となるトレイの座繰り部等に、該座繰り部の底面から突出するピンと、該ピンを上下動させるための孔を形成していた。しかし、トレイの座繰り部に孔やピンを形成すると、基板処理の均一性が低下してしまうという問題があった。 If the substrate is transported by the substrate support hand, the above problem does not occur. However, in this case, it is necessary to form a space for inserting the substrate support hand below the substrate mounting place at either the substrate transfer source or the transfer destination. In order to secure such a space, conventionally, a pin that protrudes from the bottom surface of the countersink portion and a hole for moving the pin up and down are provided in the countersink portion of the tray that is a substrate transfer destination (or transfer source). Was forming. However, when holes or pins are formed in the countersink portion of the tray, there is a problem that the uniformity of substrate processing is lowered.
そのため、従来、半導体の製造工程等においては、以下のようにしてカセットから処理前基板を取り出し、基板処理位置に搬送していた。
まず、基板支持ハンドを用いて、カセットから処理前基板を取り出し、載置台の上に基板を載置する。載置台には上面から突出するピンが設けられており、その上に該基板が載置される。そして、ベルヌーイハンドを用いて、ピンの上に載置された基板の上面を保持し、基板処理位置に搬送する(例えば特許文献3)。
また、処理済基板をカセットに収容する際には、この逆の順序で処理済基板を保持して搬送していた。
Therefore, conventionally, in a semiconductor manufacturing process or the like, a substrate before processing is taken out from a cassette and transported to a substrate processing position as follows.
First, the substrate before processing is taken out from the cassette using the substrate support hand, and the substrate is mounted on the mounting table. The mounting table is provided with pins protruding from the upper surface, on which the substrate is mounted. Then, using the Bernoulli hand, the upper surface of the substrate placed on the pin is held and conveyed to the substrate processing position (for example, Patent Document 3).
Further, when the processed substrates are stored in the cassette, the processed substrates are held and transported in the reverse order.
このように、従来は、処理前基板をカセットから取り出して基板処理位置等に搬送する際、あるいは基板処理位置から処理済基板をカセットに搬送する際に、基板を持ち替えるための載置台を設ける必要があった。また、基板を載置台の上に置いて持ち替えるため、搬送効率が悪いという問題があった。 As described above, conventionally, when the substrate before processing is taken out from the cassette and transported to the substrate processing position or the like, or when the processed substrate is transported from the substrate processing position to the cassette, it is necessary to provide a mounting table for changing the substrate. was there. Further, since the substrate is placed on the mounting table and changed, there is a problem that the conveyance efficiency is poor.
本発明が解決しようとする課題は、半導体の製造工程等において、第1所定位置と第2所定位置の間で半導体基板等のワークを効率よく搬送することができ、従来よりも構成が簡素なワーク搬送装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is that a workpiece such as a semiconductor substrate can be efficiently transferred between a first predetermined position and a second predetermined position in a semiconductor manufacturing process or the like, and the configuration is simpler than in the past. It is to provide a workpiece transfer device.
上記課題を解決するために成された本発明は、第1所定位置から第2所定位置に平板状のワークを搬送するワーク搬送装置であって、
a) 前記ワークを上面側から保持する保持面を有し、該保持面から所定距離下方に位置するワークを吸引保持するベルヌーイハンドと、該ベルヌーイハンドを移動させる第1移動機構とを備えた第1搬送手段と、
b) 前記ワークを下面側から支持する支持面を有するワーク支持ハンドと、該ワーク支持ハンドを移動させる第2移動機構を有する第2搬送手段と、
c) 前記ワーク支持ハンドの支持面から、前記所定距離及び前記ワークの厚さの合計距離上方に前記ベルヌーイハンドの保持面が位置するように前記第1移動機構と前記第2移動機構を制御する位置制御手段と、
を備えることを特徴とする。
The present invention made in order to solve the above-mentioned problem is a work conveyance device which conveys a flat work from a first predetermined position to a second predetermined position,
a) a Bernoulli hand having a holding surface for holding the workpiece from the upper surface side, suctioning and holding the workpiece located at a predetermined distance below the holding surface, and a first moving mechanism for moving the Bernoulli hand One conveying means;
b) a work support hand having a support surface for supporting the work from the lower surface side; a second transport means having a second moving mechanism for moving the work support hand;
c) Control the first moving mechanism and the second moving mechanism so that the holding surface of the Bernoulli hand is positioned above the predetermined distance and the total thickness of the workpiece from the supporting surface of the workpiece supporting hand. Position control means;
It is characterized by providing.
本発明に係るワーク搬送装置では、ワーク搬送時に、ベルヌーイハンドとワーク支持ハンドの間で直接ワークを受け渡しすることができるため、従来の装置よりも効率よくワークを搬送することができる。また、ワークを一旦載置するための載置台やピンを備える必要がないため、ワーク搬送装置を従来よりも簡素な構成にすることができる。 In the workpiece transfer device according to the present invention, the workpiece can be directly transferred between the Bernoulli hand and the workpiece support hand during workpiece transfer, so that the workpiece can be transferred more efficiently than the conventional device. Moreover, since it is not necessary to provide the mounting base and pin for mounting a workpiece | work once, a workpiece conveyance apparatus can be made into a structure simpler than before.
本発明に係るワーク搬送装置は、さらに
d) 第1所定位置の上部に前記ベルヌーイハンドの動作空間が存在するか否か、及び第2所定位置の上部に前記ベルヌーイハンドの動作空間が存在するか否かに関する所定位置情報が保存された記憶部と、
e) 前記所定位置情報に基づき、前記第1搬送手段のみにより前記ワークを搬送する第1動作と、前記第2搬送手段のみにより前記ワークを搬送する第2動作と、途中まで前記第1搬送手段により前記ワークを搬送し、その後、該ワークを前記第2搬送手段に受け渡して搬送する第3動作と、途中まで前記第2搬送手段により前記ワークを搬送し、その後、該ワークを前記第1搬送手段に受け渡して搬送する第4動作のうちのいずれかを選択的に実行する搬送動作選択手段と
を備える
ことが望ましい。
第1所定位置の上部、及び前記第2所定位置の上部に、ベルヌーイハンドを挿入して動作させるために必要な空間が存在するか否かの判断は、使用者が自ら行ってもよいが、上記のように構成することにより、使用者の手を煩わせることなくワークを搬送することができる。
The workpiece transfer apparatus according to the present invention further includes
d) Predetermined position information regarding whether or not the Bernoulli hand operating space exists above the first predetermined position and whether or not the Bernoulli hand operating space exists above the second predetermined position is stored. A storage unit;
e) based on the predetermined position information, a first operation for conveying the workpiece only by the first conveying means, a second operation for conveying the workpiece only by the second conveying means, and the first conveying means halfway. The work is transported by the above, and then the work is transferred to the second transport means and transported, and the work is transported by the second transport means halfway, and then the work is transported to the first transport. It is desirable to include a transporting operation selecting unit that selectively executes any one of the fourth operations that are transferred to the transporting unit.
The user may determine whether there is a space necessary for inserting and operating the Bernoulli hand at the upper part of the first predetermined position and the upper part of the second predetermined position. By comprising as mentioned above, a workpiece | work can be conveyed, without bothering a user's hand.
上記ワークは、例えば半導体基板であり、第1所定位置と第2所定位置は、例えば半導体基板を収容するカセットのウェハポケットや基板処理位置である。
上記態様のワーク搬送装置では、例えば、第1所定位置の上部及び第2所定位置の上部のいずれにもベルヌーイハンドの動作空間がある場合には第1動作、第1所定位置の上部及び第2所定位置の上部のいずれにもベルヌーイハンドの動作空間がない場合には第2動作、第1所定位置の上部に前記動作空間があり第2所定位置の上部に前記動作空間がない場合には第3動作、第1所定位置の上部に前記動作空間がなく第2所定位置の上部に前記動作空間がある場合には第4動作、によりワークを搬送する。つまり、第1所定位置及び第2所定位置の状況を考慮した上で、ベルヌーイハンドを効果的に用いることができる。
The workpiece is, for example, a semiconductor substrate, and the first predetermined position and the second predetermined position are, for example, a wafer pocket or a substrate processing position of a cassette that accommodates the semiconductor substrate.
In the workpiece transfer device of the above aspect, for example, when there is an operation space for the Bernoulli hand in both the upper portion of the first predetermined position and the upper portion of the second predetermined position, the first operation, the upper portion of the first predetermined position, and the second If there is no Bernoulli hand operating space above the predetermined position, the second operation is performed. If the operating space is above the first predetermined position and the operating space is not above the second predetermined position, the second operation is performed. When the operation space is not above the first predetermined position and the operation space is above the second predetermined position, the work is transported by the fourth operation. That is, the Bernoulli hand can be effectively used in consideration of the situation of the first predetermined position and the second predetermined position.
前記ワークが円板状である場合には、前記ベルヌーイハンドは、
f) 前記保持面上であって、前記ワークの中心を囲う少なくとも3点において該ワークの周縁と対応する位置に設けられ、前記保持面から前記ワークに向かって外方に傾斜する形状を有する複数の傾斜部と、
g) 前記傾斜部のうちの少なくとも1つを前記ワークの径方向に移動させる傾斜部移動機構
を備えることが望ましい。
When the workpiece is disk-shaped, the Bernoulli hand is
f) A plurality of shapes on the holding surface that are provided at positions corresponding to the periphery of the workpiece at at least three points surrounding the center of the workpiece, and that are inclined outward from the holding surface toward the workpiece. An inclined part of
g) It is desirable to provide an inclined part moving mechanism for moving at least one of the inclined parts in the radial direction of the workpiece.
ワークの中心を囲う3点とは、それら3点で形成される三角形の内部にワークの中心が位置するような点をいう。上記傾斜部は、そのような3点にそれぞれ設けてもよく、あるいは、そのような3点においてワークの周縁と対応するように、2つの傾斜部を設けてもよい。当然、傾斜部を4つ以上備えるようにしてもよい。 The three points surrounding the center of the workpiece are points where the center of the workpiece is located inside a triangle formed by these three points. The inclined portion may be provided at each of such three points, or two inclined portions may be provided so as to correspond to the periphery of the workpiece at such three points. Of course, you may make it provide four or more inclination parts.
上記態様のベルヌーイハンドを有するワーク搬送装置を用いると、該ベルヌーイハンドの傾斜部移動機構を用いてワークの径方向に傾斜部を移動させ、複数の傾斜部の間の距離を調整することができる。そのため、大きさの異なる基板を保持する場合でも、搬送装置を停止して傾斜部の位置あわせをするといった面倒な作業を行う必要がない。 When the workpiece transfer apparatus having the Bernoulli hand according to the above aspect is used, it is possible to adjust the distance between the plurality of inclined portions by moving the inclined portion in the radial direction of the workpiece using the inclined portion moving mechanism of the Bernoulli hand. . Therefore, even when holding substrates of different sizes, there is no need to perform troublesome work such as stopping the transfer device and aligning the inclined portion.
本発明に係るワーク搬送装置では、ワーク搬送時に、ベルヌーイハンドとワーク支持ハンドの間で直接ワークを受け渡しすることができるため、従来の装置よりも効率よくワークを搬送することができる。また、ワーク搬送時に該ワークを載置するための載置台やピンを備える必要がないため、ワーク搬送装置を従来よりも簡素な構成にすることができる。 In the workpiece transfer device according to the present invention, the workpiece can be directly transferred between the Bernoulli hand and the workpiece support hand during workpiece transfer, so that the workpiece can be transferred more efficiently than the conventional device. Moreover, since it is not necessary to provide a mounting table or a pin for mounting the workpiece during the workpiece conveyance, the workpiece conveyance device can be made simpler than the conventional one.
本発明に係るワーク搬送装置の一実施例について、以下、図面を参照して説明する。
本実施例のワーク搬送装置は、半導体基板を搬送する基板搬送装置であり、プラズマ処理装置の一部である。図1は、その要部構成図(平面図)である。本実施例のワーク搬送装置は、ウェハ搬送室1、カセット室2、及び移載室3を備えている。また、プラズマ処理装置は、他に反応室と、反応室内に基板を搬送する搬送ロボットが備えられたロードロック室を備えている。反応室及びロードロック室の詳細は本発明の特徴と直接関係しないため、図示を省略する。
An embodiment of a workpiece transfer apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
The workpiece transfer apparatus according to this embodiment is a substrate transfer apparatus that transfers a semiconductor substrate, and is a part of a plasma processing apparatus. FIG. 1 is a configuration diagram (plan view) of a main part thereof. The workpiece transfer apparatus of this embodiment includes a
各部の構成についてそれぞれ説明する。
ウェハ搬送室1には、ベルヌーイハンド11aと該ベルヌーイハンド11aを水平方向及び鉛直方向に移動させる第1移動機構11bを備えた第1搬送装置11、及び基板支持ハンド12aと該基板支持ハンド12aを水平方向及び鉛直方向に移動させる第2移動機構12bを備えた第2搬送装置12が配置されている。第1移動機構11bと第2移動機構12bはそれぞれ、ベルヌーイハンド11aあるいは基板支持ハンド12aを水平方向に回転・移動させたり、鉛直方向に移動させたりする機構を備えている。ウェハ搬送室1には、2本のレール13、14が敷設されており、第1搬送装置11及び第2搬送装置12が2本のレール13、14上を移動できるように構成されている。なお、本実施例のベルヌーイハンド11aの厚さは6.5mmである。この厚さは、ベルヌーイハンドとしては一般的な厚さである。
The configuration of each part will be described.
In the
カセット室2には、直径3インチ用のSEMIウェハカセット21、22(ウェハ間のピッチ:4.76mm±0.25mm、最上段のウェハと天井部のスペース:3.18mm)が配置されている。ウェハカセット21の各ウェハポケットには処理前の半導体基板23が収容されている。一方、ウェハカセット22は処理済の半導体基板を収容するためのものであり、処理開始時点では各ウェハポケットは空になっている。
In the
移載室3には、回転台が設けられており、その上にトレイ31が載置されている。トレイ31には、3インチの半導体基板23の大きさに対応する座繰り部32が設けられており、反応室に搬送される前の半導体基板、あるいは反応室においてプラズマ処理された後の半導体基板が収容されるようになっている。
The
制御部4は、記憶部41、位置制御部42、搬送動作選択部43を備えている。
記憶部41には、ウェハカセット21、22の各ウェハポケットの位置に関する情報(図2(a))、及びトレイ31に設けられている座繰り部32の位置に関する情報(図2(b))が保存されている。以下の説明では、これらをまとめて「所定位置情報」とする。また、記憶部41には、上記所定位置情報と搬送動作とを関連づけた動作選択情報(図2(c))も保存されている。動作選択情報は、上記所定位置情報に基づいて、搬送動作選択部43が、第1搬送装置11のみにより半導体基板23を搬送する第1動作と、第2搬送装置12のみにより半導体基板23を搬送する第2動作と、途中まで第1搬送装置11により半導体基板23を搬送し、その後、該半導体基板23を第2搬送装置12に受け渡して搬送する第3動作と、途中まで第2搬送装置12により半導体基板23を搬送し、その後、該半導体基板23を第1搬送装置11に受け渡して搬送する第4動作のうちのいずれにより半導体基板23を搬送するかを選択する際に用いられる。
位置制御部42は、後述するように第1移動機構11b及び第2移動機構12bを動作させて、ベルヌーイハンド11a及び基板支持ハンド12aの位置を制御する。
搬送動作選択部43は、記憶部41に保存されている所定位置情報に基づき、基板搬送動作を選択する。
The
In the
The
The transfer
本実施例における基板搬送動作の流れを説明する。ここでは、ウェハカセット21の最上段のウェハポケットから順に処理前の半導体基板23を取り出し、トレイ31に設けられた座繰り部32に搬送する場合を例に挙げて説明する。つまり、ウェハカセット21の各ウェハポケットが本発明における第1所定位置に相当し、座繰り部32が本発明における第2所定位置に相当する。
The flow of the substrate transfer operation in this embodiment will be described. Here, a case will be described as an example in which the
はじめに、搬送動作選択部43が、記憶部41に保存されている、所定位置情報及び動作選択情報を参照して搬送動作を選択する。最初に搬送される半導体基板23はウェハカセット21の最上段に収容されており、その上部にはベルヌーイハンド11aの動作空間が存在しない(図2(a)参照)。一方、座繰り部32の上部には当該動作空間が存在する(図2(b)参照)。つまり、所定位置情報は、「第1所定位置には動作空間なし」及び「第2所定位置には動作空間あり」となるため、搬送動作選択部43は、第4動作を選択する(図2(c)参照)。
First, the conveyance
搬送動作選択部43により第4動作が選択されると、位置制御部42は第1移動機構11b及び第2移動機構12bを以下のように動作させる。
When the fourth operation is selected by the transport
まず、第1搬送装置11を退避させ、第2搬送装置12をウェハカセット21の正面に移動させる。
続いて、基板支持ハンド12aをウェハカセット21の最上段にセットされている半導体基板23の下側に進入させ、最上段の半導体基板23を下面側から支持し、持ち上げて取り出す。
そして、次のようにして、第2搬送装置12の基板支持ハンド12aから第1搬送装置のベルヌーイハンド11aへの受け渡し動作を行う。半導体基板23を支持した基板支持ハンド12aを水平方向に回転させ、基板支持ハンド12aを第1搬送装置11側に突き出させる。また、退避させていた第1搬送装置11を、後述する半導体基板23の受け渡し動作が可能な距離まで第2搬送装置12に近づける。さらに、一旦、ベルヌーイハンド11aを基板支持ハンド12aの支持面よりも十分に上方まで上昇させた後、水平方向に回転させて第2搬送装置12側に突き出させ、基板支持ハンド12aの真上に位置させる。そして、その位置から基板支持ハンド12aの支持面よりも所定距離上方の位置までベルヌーイハンド11aを降下させる。ここでいう所定距離とは、ベルヌーイハンド11aの保持面と基板支持ハンド12aの支持面との離間距離が、ベルヌーイハンド11aが基板を吸引保持することができる距離と基板の厚さの合計となるような距離を意味する。これにより、図3に示すように、基板支持ハンド12aに支持された半導体基板23のすぐ上にベルヌーイハンド11aの保持面が位置した状態になる。そして、ベルヌーイハンド11aに設けられている空気送給手段を動作させ半導体基板23を吸引保持する。なお、ベルヌーイハンド11aの構成については後述する。
First, the
Subsequently, the
And the delivery operation | movement from the board |
半導体基板23の受け渡しを終えると、第2搬送装置12を退避させると共に第1搬送11装置を移載室3の正面に移動させる。続いて、半導体基板23を吸引保持したベルヌーイハンド11aをトレイ31の方向に水平方向に回転させる。そして、ベルヌーイハンド11aの保持面を座繰り部32の上に移動させ、降下させる。最後に、ベルヌーイハンド11aの空気送給手段の動作を停止させて半導体基板23の吸引保持を解除し、座繰り部32に半導体基板23を収容する。こうして、ウェハカセット21の最上段のウェハポケットに収容されていた半導体基板23の搬送動作を完了する。
When the delivery of the
ウェハカセット21の最上段のウェハポケットの上部にはベルヌーイハンド11aの動作空間が存在しないため、上記のように基板支持ハンド12aにより基板を取り出し、これをベルヌーイハンド11aに受け渡して、トレイ31の座繰り部32に搬送した(第4動作)が、2枚目以降については、それぞれが収容されているウェハポケットの上部に前記動作空間が存在する。つまり、2枚目以降の処理前基板の搬送時には、所定位置情報は、「第1所定位置には動作空間あり」及び「第2所定位置には動作空間あり」となり、搬送動作選択部43は、第1動作を選択する(図2(c)参照)。第1動作では第1搬送装置11のみを用いて、つまりベルヌーイハンド11aのみを用いて半導体基板23を座繰り部32に搬送する。
Since the operation space of the
搬送動作選択部43により第1動作が選択されると、位置制御部42は第1移動機構11b及び第2移動機構11bを次のよう動作させる。
When the first operation is selected by the transport
まず、第2搬送装置12をウェハカセット21の正面から退避させる。続いて、第1搬送装置11をウェハカセット21の正面に移動させる。そして、ベルヌーイハンド11aの水平方向の位置及び鉛直方向の高さを調整して、ウェハカセット21のウェハポケットの上側に進入させ、半導体基板23を吸引保持させてウェハカセット21から取り出す。さらに、半導体基板23を吸引保持させたまま、ベルヌーイハンド11aを水平方向に回転させて移載室3の方向に向ける。そして、ベルヌーイハンド11aを座繰り部32の上部に移動させ、ベルヌーイハンド11aの空気送給手段を停止させて、半導体基板23の吸引保持を停止し、座繰り部32に収容する。
First, the
上記実施例では、ウェハカセット21の最上段から順にから処理前基板を取り出し、トレイ31に設けられた座繰り部32に搬送したが、処理済基板をウェハカセット22に収容する際も同様に、搬送動作選択部43により選択された動作に応じて位置制御部42が第1移動機構11b及び第2移動機構12bを動作させる。処理済基板をウェハカセット22の最上段のウェハポケットに収容する際には第3動作、その他のウェハポケットに収容する際には、第1動作により処理済基板が搬送される。
In the above embodiment, the unprocessed substrates are taken out in order from the top of the
以上の例から分かるように、本実施例の基板搬送装置では、ベルヌーイハンド11aを挿入できない場所から基板を搬出したり、そのような場所に基板を収容したりする際に、ベルヌーイハンド11aと基板支持ハンド12aの間で直接ワークを受け渡しすることができる。そのため、従来の装置よりも効率よくワークを搬送することができる。また、ワークを一旦載置するための載置台やピンを備える必要がないため、ワーク搬送装置を従来よりも簡素な構成にすることができる。また、搬出元及び/又は搬出先にベルヌーイハンド11aの動作空間が存在する場合に、ベルヌーイハンドを用いた基板搬送を行う。つまり、第1所定位置及び第2所定位置の状況を考慮した上で、ベルヌーイハンドを効果的に用いることができる。
As can be seen from the above example, in the substrate transfer apparatus of the present embodiment, when the substrate is unloaded from the place where the
続いて、ベルヌーイハンド11aの構成について、図4を参照して説明する。図4(a)に本実施例のベルヌーイハンドの下面図、図4(b)にA-A'断面図を示す。
Next, the configuration of the
本実施例のベルヌーイハンド11aは、上述のように円板状の半導体基板23を上面側から吸引保持する。ベルヌーイハンド11aの基部は、ハンド支持部112にスライド機構(図示なし)によりスライド可能に支持されている。
The
ベルヌーイハンド11aは、平板状の本体110と、本体110の下面(保持面)の先端部に形成された先端側部材113、及び本体110の保持面に形成された6箇所の空気吐出部115を備えている。空気吐出部115の中央には貫通孔116が形成されている。また、本体110の保持面の基部には、基部側部材支持部117を介して基部側部材114が備えられている。基部側部材支持部117は、エアシリンダを備えた基部側部材移動機構118により半導体基板23の径方向に移動可能となっている。つまり、基部側部材支持部117を移動させることにより、基部側部材114を半導体基板23の径方向に移動させることが可能になっている。
The
先端側部材113は、傾斜部113aと、その外側に隣接して設けられたストッパ113bから構成されており、傾斜部113aは、半導体基板23に向かって外方に滑らかに傾斜する形状を有している。基部側部材114も同様に、傾斜部114aとストッパ114bから構成されている。先端側部材113は基部側部材支持部117の厚さ分だけ基部側部材114よりも厚みを有しており、傾斜部113aと傾斜部114a、ストッパ113bとストッパ114bの鉛直方向の位置がそれぞれ揃えられている。
The distal
図5を参照して、基板支持ハンド12aからベルヌーイハンド11aに半導体基板23を持ち替えて保持する動作を説明する。まず、第1移動機構11bを動作させ、ベルヌーイハンド11aを、基板支持ハンド12aにより支持されている半導体基板23の上部に位置させる。そして、ベルヌーイハンド11aを降下させてベルヌーイハンド11aの保持面を半導体基板23の上面から所定距離離れた位置まで近接させる。続いて、ベルヌーイハンド11aの上部から空気送給手段(図示なし)により貫通孔116に空気を送給してベルヌーイハンド11aと半導体基板23の間に送り込む。半導体基板23に向けて貫通孔116から吹き出された空気は、図5(a)に矢印で示すように流れ込む。既述の通り、貫通孔116から半導体基板23に向けて空気が送給されると、ベルヌーイ効果によってベルヌーイハンド11aと半導体基板23の間の空間が負圧になる。半導体基板23の下面側は大気圧であるため、その圧力差により半導体基板23が持ち上げられる。
With reference to FIG. 5, the operation of holding the
本実施例のベルヌーイハンド11aの本体110の先端部及び基部には、それぞれ、半導体基板23の周縁の一部に対応する位置に傾斜部113a、114aが形成されている。そのため、半導体基板23が勢いよく持ち上げられても、その周縁が傾斜部113a、114aによって止められる。そのため、半導体基板23の上面がベルヌーイハンド11aの保持面に直接衝突することが防止され、半導体基板23が破損したり、その表面が傷ついたりすることがない。
最初に空気を送給した際には半導体基板23が勢いよく持ち上げられるため、半導体基板23の周縁が傾斜部113a、114aに接触して保持位置がずれてしまうことがある(図5(b))。このような場合には、基部側部材移動機構118により基部側部材114を移動させて、傾斜部114aを半導体基板23側に移動させる。これにより、半導体基板23の保持位置のずれを修正する(図5(c))。
また、本実施例のベルヌーイハンド11aでは、傾斜部114aの位置を調整することにより、本体110の保持面と半導体基板23の上面の間の距離を調整することができる。これにより、前述した圧力差(ベルヌーイ効果により生じる負圧と大気圧の差)や半導体基板23の重量等を考慮して、ベルヌーイハンド11aの保持面と半導体基板23の上面の距離を、該半導体基板23を安定的に保持するために最適なものにすることができる。
When the air is first supplied, the
Further, in the
ベルヌーイハンド11aにより半導体基板23を保持した状態では、本体110の先端部に形成された傾斜部113aと、本体の基部に形成された傾斜部114aにより半導体基板23の横滑りが規制される。また、基部側部材114を半導体基板23の径方向に移動させることにより、基部側部材114の傾斜部114aで半導体基板23の保持位置をアライメントすることができる。そのため、半導体基板23を位置決めするためのアライメントステージなどを別途備える必要がない。
In a state where the
また、基部側部材移動機構118を用いて基部側部材114を移動させることにより、先端側部材113と基部側部材114の間の距離を自在に変更することができる。従って、大きさの異なる半導体基板23を保持する場合に、従来のように第1搬送装置からベルヌーイハンド11aを取り外して傾斜部の位置あわせをするなどの面倒な作業を行う必要がない。
Further, by moving the
上記実施例はいずれも一例であって、本発明の趣旨に沿って適宜に変更することができる。
上記実施例では、第1搬送装置11と第2搬送装置12を別体としたが、例えば図6に示すように、ベルヌーイハンド11a及び第1移動機構11bと、基板支持ハンド12a及び第2移動機構12bを備える一体的な搬送装置15としてもよい。
Each of the above-described embodiments is an example, and can be appropriately changed in accordance with the gist of the present invention.
In the above-described embodiment, the
ベルヌーイハンド11aの形状や構成についても適宜に変更することができる。上記実施例では、ベルヌーイハンド11aの保持面形状を略矩形状、基板支持ハンド12aの支持面形状を先端が二股に別れた形状としたが、これは適宜に変更することができる。
また、基部側部材(基部側に設けられた傾斜部)ではなく、先端側部材(先端側に設けられた傾斜部)を半導体基板の径方向に移動させるようにしてもよい。あるいは、基部側部材と先端側部材の両方を移動させるようにしてもよい。また、これらを移動させる機構は、エアシリンダに限らず、例えばステッピングモータやサーボモーターの駆動源を備えるようにしてもよい。さらに、傾斜部とストッパを別部材として、傾斜部のみが半導体基板の径方向に移動可能となるように構成してもよい。
また、上記実施例では、傾斜部を直線的な傾斜断面を有するものとしたが、弧状断面を有するものや、階段状のものとしてもよい。
その他、空気吐出部115の形状や個数も上記実施例に記載の構成に限定されない。
上記実施例では、ワークの一例として半導体基板を挙げたが、当然、ワークの種類はこれに限定されない。
The shape and configuration of the
Moreover, you may make it move not the base side member (inclination part provided in the base side) but the front end side member (inclination part provided in the front end side) to the radial direction of a semiconductor substrate. Or you may make it move both a base side member and a front end side member. Further, the mechanism for moving these is not limited to the air cylinder, and for example, a drive source for a stepping motor or a servo motor may be provided. Furthermore, the inclined portion and the stopper may be separate members, and only the inclined portion may be configured to be movable in the radial direction of the semiconductor substrate.
Moreover, in the said Example, although the inclined part shall have a linear inclined cross section, it may be a thing with an arc-shaped cross section, or a step shape.
In addition, the shape and the number of the
In the above embodiment, a semiconductor substrate is used as an example of a workpiece, but the type of workpiece is naturally not limited to this.
1…ウェハ搬送室
11…第1搬送装置
11a…ベルヌーイハンド
110…本体
112…ハンド支持部
113…先端側部材
113a…傾斜部
113b…ストッパ
114…基部側部材
114a…傾斜部
114b…ストッパ
115…空気吐出部
116…貫通孔
117…基部側部材支持部
118…基部側部材移動機構
11b…第1移動機構
12…第2搬送装置
12a…基板支持ハンド
12b…第2移動機構
13、14…レール
15…搬送装置
2…カセット室
21、22…ウェハカセット
23…半導体基板
3…移載室
31…トレイ
32…座繰り部
4…制御部
41…記憶部
42…位置制御部
43…搬送動作選択部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
a) 前記ワークを上面側から保持する保持面を有し、該保持面から所定距離下方に位置するワークを吸引保持するベルヌーイハンドと、該ベルヌーイハンドを移動させる第1移動機構とを備えた第1搬送手段と、
b) 前記ワークを下面側から支持する支持面を有するワーク支持ハンドと、該ワーク支持ハンドを移動させる第2移動機構を有する第2搬送手段と、
c) 前記ワーク支持ハンドの支持面から、前記所定距離及び前記ワークの厚さの合計距離上方に前記ベルヌーイハンドの保持面が位置するように前記第1移動機構と前記第2移動機構を制御する位置制御手段と、
を備えることを特徴とするワーク搬送装置。 A workpiece transfer device for transferring a flat workpiece from a first predetermined position to a second predetermined position,
a) a Bernoulli hand having a holding surface for holding the workpiece from the upper surface side, suctioning and holding the workpiece located at a predetermined distance below the holding surface, and a first moving mechanism for moving the Bernoulli hand One conveying means;
b) a work support hand having a support surface for supporting the work from the lower surface side; a second transport means having a second moving mechanism for moving the work support hand;
c) Control the first moving mechanism and the second moving mechanism so that the holding surface of the Bernoulli hand is positioned above the predetermined distance and the total thickness of the workpiece from the supporting surface of the workpiece supporting hand. Position control means;
A workpiece transfer apparatus comprising:
e) 前記所定位置情報に基づき、前記第1搬送手段のみにより前記ワークを搬送する第1動作と、前記第2搬送手段のみにより前記ワークを搬送する第2動作と、途中まで前記第1搬送手段により前記ワークを搬送し、その後、該ワークを前記第2搬送手段に受け渡して搬送する第3動作と、途中まで前記第2搬送手段により前記ワークを搬送し、その後、該ワークを前記第1搬送手段に受け渡して搬送する第4動作のうちのいずれかを選択的に実行する搬送動作選択手段と
を備えることを特徴とする請求項1に記載のワーク搬送装置。 d) Predetermined position information regarding whether or not the Bernoulli hand operating space exists above the first predetermined position and whether or not the Bernoulli hand operating space exists above the second predetermined position is stored. A storage unit;
e) based on the predetermined position information, a first operation for conveying the workpiece only by the first conveying means, a second operation for conveying the workpiece only by the second conveying means, and the first conveying means halfway. The work is transported by the above, and then the work is transferred to the second transport means and transported, and the work is transported by the second transport means halfway, and then the work is transported to the first transport. The workpiece transfer apparatus according to claim 1, further comprising a transfer operation selection unit that selectively executes any one of the fourth operations that are transferred to the transfer unit.
f) 前記保持面上であって、前記ワークの中心を囲う少なくとも3点において該ワークの周縁と対応する位置に設けられ、前記保持面から前記ワークに向かって外方に傾斜する形状を有する複数の傾斜部と、
g) 前記傾斜部のうちの少なくとも1つを前記ワークの径方向に移動させる傾斜部移動機構と
を備えることを特徴とする請求項1または2に記載のワーク搬送装置。 The workpiece is disk-shaped, and the Bernoulli hand is
f) A plurality of shapes on the holding surface that are provided at positions corresponding to the periphery of the workpiece at at least three points surrounding the center of the workpiece, and that are inclined outward from the holding surface toward the workpiece. An inclined part of
The workpiece transfer apparatus according to claim 1, further comprising: an inclined portion moving mechanism that moves at least one of the inclined portions in a radial direction of the workpiece.
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