JP2506379B2 - 搬送方法及び搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体製造工程または半導体検査工程等に
おいて、半導体ウェハ等の半導体基板を搬送する搬送方
法及び搬送装置に関する。

［従来の技術］ 半導体装置を製造する工程において、被搬送体例えば
半導体ウェハを一時的に貯蔵したり、次の工程に供給し
たりするに際し、カセットが使用されている。そして、
このカセットを搬送路上に配置し、このカセットから上
記半導体ウェハを搬出したり、またカセットに半導体ウ
ェハを搬入したりする操作が行われている。

そして、上記操作を行う操作方法の装置例として、例
えば実公昭60−169841号公報、実公昭61−1731号公報等
にて開示されたものがある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記の従来装置には次のような問題点
がある。

先ず、半導体ウェハを搬送する手段として搬送ベルト
例えばＯリング等からなるゴムベルトを使用しているの
で、このゴムベルトから摩擦や劣化等によりダストが発
生しやすい。このダストが半導体ウェハに付着すると不
良発生の一原因となるので、ダスト発生は極力抑える必
要がある。

次に、上記ゴムベルトはカセット内に収納されている
半導体ウェハ間に進入する構成ではないので、ゴムベル
トに載せて半導体ウェハを搬出する際には、カセット内
の下方に位置する半導体ウェハを先に搬出し、順次上方
の半導体ウェハを搬出するようにしなければならない。

また、カセットに半導体ウェハを収納する際には、カ
セット内の上方から先に搬入し順次下方へと搬入して収
納するようにしなければならない。

上述のように搬入搬出に際し順序に制限があるので、
例えば先入れ先出し等の操作を行なうことができない。

さらに、カセットは、固定して配置されたゴムベルト
の上方を上下動する構成であるため、上記カセットをゴ
ムベルトの位置より下方に下げることは不可能であり、
上記カセットを上下に多段積みに配置構成するのは難し
い。

したがって、多数のカセットを配置しようとすれば、
カセットを一段にして搬送路上に直線状に並置しなけれ
ばならず、広いスペースが必要となる。

本発明は上述の従来事情に対処してなされたもので、
クリーンで、被搬送体の搬出、搬入を効率よく行なうこ
とが可能な搬送方法及び搬送装置を提供しようとするも
のである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の第１の特徴は、被搬送体が複数個収納された
カセットを配置し、このカセットからアームにより上記
被搬送体を取り出して搬送するに際し、上記アームと上
記カセットを相対的に移動させることにより上記アーム
を上記カセット外の上方又は下方を通過させて搬送させ
る手段を具備してなることを特徴とする搬送方法にあ
る。

第２の特徴は、半導体基板を複数個収納するカセット
と、このカセットを載置するカセットテーブルと、この
カセットテーブルを片支持するテーブル支持体と、この
テーブル支持体を昇降させる昇降駆動手段と、前記カセ
ットより前記半導体基板を取り出して半導体製造工程ま
たは半導体検査工程に搬送するアームと、前記昇降駆動
手段により移動されたテーブル支持体の下方を通過して
前記半導体基板を保持した前記アームを移動させるアー
ム移動機構とを備えたことを特徴とする搬送装置にあ
る。

好ましくは、前記テーブル支持体は、位置検出センサ
ーにより所定位置に停止可能である。さらに好ましく
は、前記テーブル支持体は、上昇の上限をセンスする上
限センサーと下降の下限をセンスする下限センサーとに
よりそれぞれ上昇限・下降限の位置で停止可能である。

第３の特徴は、半導体基板を複数収納するカセット
と、このカセットを載置するカセットテーブルと、この
カセットテーブルを支持するテーブル支持体と、このテ
ーブル支持体を昇降させる昇降駆動手段と、このカセッ
トより前記半導体基板を吸着保持に取り出して半導体製
造工程または半導体検査工程に搬送するアームと、前記
昇降駆動手段により前記カセットを移動させることによ
り、前記アームを前記カセットの上方又は下方を通過さ
せて前記半導体基板を搬送するアーム移動機構とを備え
たことを特徴とする。

好ましくは、前記アームは、樹脂又はセラミック材料
からなり、半導体基板を吸着する真空吸着口が設けられ
ていることを特徴とする。

［作用］ 本発明の搬送方法及び搬送装置では、半導体基板等の
被搬送体を吸着保持するアームでカセットから搬出搬入
するのでダストの発生が極めて少ない。また、上記アー
ムはカセットに進入可能であるため、上記カセットから
任意の被搬送体を搬出でき、またカセットの任意の位置
に被搬送体を搬入することができる。

さらに、上記アームはカセット外の上方又は下方を通
過可能であるため、上記カセットを搬送路上に複数個縦
列配置した構成の場合でも、また上記カセットを縦に多
段に積重ねて配置した構成の場合でも、任意のカセット
位置に迅速に移動し、上記被搬送体を搬出搬入すること
ができる。

［実施例］ 以下、本発明の搬送装置の一実施例を図面に基づいて
説明する。第１図に示すように概略、被搬送体、例えば
半導体基板等の半導体ウェハ（１）が複数個収納された
カセット（２）を昇降するカセット昇降部（３）と、上
記カセット（２）から半導体ウェハ（１）を搬出し、ま
た上記カセット（２）に半導体ウェハ（１）を搬入する
ウェハ搬送部（４）とから構成されている。

カセット昇降部（３）には、例えば２個のカセット昇
降装置すなわち、第１のカセット昇降装置（５）、第２
のカセット昇降装置（６）が並設されている。

第１のカセット昇降装置（５）の底部位置には基台
（７）が設けられている。そして、この基台（７）の後
方端部には、カセット（２）を載置するカセットテーブ
ル（８）を片支持する如く構成され、例えばモータや送
りネジ等からなる昇降駆動手段（図示せず）により上下
動可能に構成されたテーブル支持体（９）を備えたカセ
ット昇降機構（10）が立設され、カセット（２）と後述
するアーム（11）を相対的に移動させることができる。
例えばカセット（２）を移動させることができる。

また、テーブル支持体（９）は、昇降機構（10）内に
設けられたテーブル支持体（９）の位置検出センサー
（図示せず）等により所定位置に停止可能と共に、上下
センサー（図示せず）下限センサー（図示せず）によ
り、それぞれ上昇限・下降限の位置で停止する如く構成
されている。

さらに、上昇限・下降限の位置は、後述の半導体ウェ
ハ（１）を吸着保持するアーム（11）がそれぞれカセッ
ト（２）外の下方、上方を通過可能な如く設定される。

なお、第２のカセット昇降装置（６）は、上述の第１
のカセット昇降装置（５）とは同一構成のため同一部分
には同一番号にダッシュを付して記してあり説明は省略
する。そして、上記第１のカセット昇降装置（５）と第
２のカセット昇降装置（６）は、例えば横列をなす如く
並設されている。

カセット（２）は半導体ウェハ（１）の搬出搬入口が
右側に位置するようにカセットテーブル（８）上に縦列
配置される。

次に、ウェハ搬送部（４）は、上記カセット昇降部
（３）の前方に近接して配置されている。

先ず、半導体ウェハ（１）を保持、例えば吸着保持す
る後述するアーム（11）を例えばモータや送りネジ等か
らなるアーム移動手段（図示せず）により左右方向に移
動ならしめ、位置検出センサー（図示せず）等により所
定位置に停止可能で、前進限センサー（図示せず）後退
限センサー（図示せず）により、前進限位置（12）後退
限位置（13）に停止するように構成されたアーム移動機
構（14）が立設されている。

アーム（11）は、例えば、金属や樹脂、セラミック等
から作製され、逆Ｌ字状に形成されている。そして、こ
のアーム（11）はアーム移動機構（14）側からカセット
昇降部（３）側を見て、一端がアーム移動機構（14）に
支持され先端部（15）はカセット（２）内に進入可能な
ように設けられている。

また、アーム（11）の先端部（15）付近は、カセット
（２）内に収納された半導体ウェハ（１）相互間の空間
に支障なくアーム（11）が進入できる程度の厚みを有
し、後述するウェハチャック（16）が内通可能な開口
（17）が設けられている。

さらに、この開口（17）の周囲を取り囲むように例え
ばアーム（11）の上面に溝状の真空吸着口（18）が設け
られており、真空吸引装置（図示せず）により半導体ウ
ェハ（１）を吸着可能に構成されている。

上記アーム（11）が例えば後退限位置（13）で停止し
ている時のアーム（11）の先端部（15）下方には、例え
ば真空吸引により半導体ウェハ（１）を吸着保持し、昇
降手段例えばエアシリンダー（図示せず）等により上下
動可能に構成されたウェハチャック（16）が設けられて
いる。また、このウェハチャック（16）の上面がアーム
（11）の先端部（15）の上面よりも高く上昇し、一方ウ
ェハチャック（16）が下降時にはウェハチャック（16）
上方をアーム（11）が支障なく通過できるように構成さ
れている。

次に搬送方法を説明する。

第２図において、各カセット内には半導体ウェハが収
納されているものと仮定し、このカセットから半導体ウ
ェハを搬出する動作について説明する。

第２のカセット昇降装置（６）のカセット（２′）は
昇降機構（10′）により例えば上昇限位置に停止させて
おく。

第１のカセット昇降装置（５）のカセット（２）を昇
降機構（10）により上下動させ、カセット（２）内に所
定間隔をもって収納されている半導体ウェハ（１）間の
任意の空間（21）に、アーム（11）の先端部（15）が右
方向から支障なく進入可能なような位置に設定する。

そして、後退限位置（13）で停止しているアーム（1
1）を、アーム移動機構（14）を動作させて縦方向に沿
って左へ移動させ、カセット（２′）外の下方近傍（2
2）を通過してカセット（２）内の任意の空間（21）に
進入させ、アーム（11）を例えば前進限位置（12）にて
停止させる。

次に、昇降機構（10）を動作させてカセット（２）を
下降し、半導体ウェハ（23）を進入しているアーム（1
1）の先端部（15）上に載置する。そして、アーム（1
1）の真空吸着口（18）により半導体ウェハ（23）を吸
着保持し、カセット（２）から半導体ウェハ（23）を取
り出す。取り出された半導体ウェハ（23）はアーム（1
1）に吸着保持された状態で右方向に移動し、カセット
（２′）外の下側近傍を通過して後退限位置（13）にて
停止する。

次に、ウェハチャック（16）をアーム（11）の開口
（17）を通して上昇させ、半導体ウェハ（23）をアーム
（11）より持ち上げてウェハチャック（16）に載置保持
する。そして、必要に応じて例えばプリアライメント等
の操作を行なった後、外部の搬送装置（図示せず）によ
り半導体ウェハ（23）をウェハチャック（16）上から搬
出して半導体製造装置例えば検査装置、アッシング装
置、エッチング装置等（図示せず）に移送して、ウェハ
チャック（16）を下降させる。以後、上記動作をくり返
し、カセット（２）が空になればカセット（２′）を下
降させ、アーム（11）をカセット（２′）に進入させ
て、カセット（２）の場合と同様に搬出する。

上述の説明から分るように、アーム（11）がリセット
（２）（２′）内に進入可能であるので、任意の半導体
ウェハ（１）を搬出することができ、搬出する順序に例
えば下から上へというような制限は無いので搬出搬入の
効率が良い。また、ゴムベルトではなくアーム（11）で
吸着保持して搬送するのでダストの発生は極めて少な
い。

次に、カセット（２）に半導体ウェハ（１）を搬入す
る動作について説明する。第２図において、カセット
（２）（２′）は空の状態で、カセット（２）から先に
半導体ウェハ（１）を搬入するものと仮定する。半導体
製造装置後えば検査装置、アッシング装置、エッチング
装置等（図示せず）から外部の搬送装置（図示せず）等
により搬入する半導体ウェハ（24）をアーム（11）の開
口（17）を通して上昇しているウェハチャック（16）に
載置吸着保持し、次にウェハチャック（16）を下降さ
せ、アーム（11）の先端部（15）上に載置し吸着保持す
る。そして、カセット（２′）を例えば下降限位置に停
止させておく。

カセット（２）は昇降機構（10）により上下動させ、
半導体ウェハ（24）を吸着保持したアーム（11）がカセ
ット（２）内に進入する際、支障なく進入可能なように
予め所定の高さに設定しておく。

アーム移動機構（14）を動作させてアーム（11）をカ
セット（２′）外の上方近傍（図示せず）を通過させて
左方向に移動させ、半導体ウェハ（24）を吸着保持した
アーム（11）がカセット（２）内に進入し前進限位置
（12）で停止すると、昇降機構（10）によりカセット
（２）を上昇させる。そして、アーム（11）から半導体
ウェハ（24）を、カセット（２）内の半導体ウェハ支持
部（図示せず）により持ち上げて収納し、アーム（11）
は右方向に移動し後退限位置（13）にて停止する。

以後、上記搬入動作をくり返してカセット（２）が半
導体ウェハで満杯になると、カセット（２′）を上昇さ
せて半導体ウェハをカセット（２′）に搬入収納する。

上記搬入動作の際にも、カセット（２）（２′）内の
上から下へ順に搬入するというような制限は全く無い。

なお、上記実施例では、カセット（２）（２′）を共
に搬出用搬入用のカセットとしカセット（２）から先に
搬出搬入する動作について説明したが、本発明はかかる
実施例に限定されるものではなく、例えばカセット
（２）（２′）は任意に搬出搬入用にと用途を設定し、
また搬出搬入の順序やカセットの昇降動作等も、使用工
程の状況に対応して最適のプロセスで動作させること等
も可能であり、半導体ウェハ（１）（１′）をカセット
（２）（２′）内で並べかえる等の操作も行なうことが
できる。

さらに、多数のカセットを並置したり多段配置に構成
することにより、多種類の半導体ウェハを搬入搬出する
など複雑な動作を任意に、省スペースにて実現すること
も可能となる。

本発明搬送方法による搬送装置は、例えば半導体製造
装置、すなわち検査装置、アッシング装置、エッチング
装置等に使用して好適のものである。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の搬送方法及び搬送装置
によれば、被搬送体をアームによって吸着保持して搬出
搬入でき、従来のようなゴムベルトを使用しないから、
ダストの発生が極めて少なく、また、多数のカセットを
並置したり多段配置に構成することができ、多種類の半
導体ウェハ等の被搬送体を搬入搬出するなど複雑な動作
を任意に、省スペースにて実現することも可能となり、
効率良く被搬送体をカセットから搬出したり、カセット
に搬入したりすることが可能となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明搬送方法及び搬送装置の一実施例を示す
斜視図、第２図は第１図の動作を説明するための構成図
である。 1,1′……半導体ウェハ、2,2′……カセット、３……カ
セット昇降部、４……ウェハ搬送部、５……第１のカセ
ット昇降装置、６……第２のカセット昇降装置、７、
７′……基台、8,8′……カセットテーブル、9,9′……
テーブル支持体、10、10′……昇降機構、11……アー
ム、14……アーム移動機構、18……真空吸着口。

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被搬送体が複数個収納されたカセットを配
   置し、このカセットからアームにより上記被搬送体を取
   り出して搬送するに際し、上記アームと上記カセットを
   相対的に移動させることにより上記アームを上記カセッ
   ト外の上方又は下方を通過させて搬送させる手段を具備
   してなることを特徴とする搬送方法。
2. 【請求項２】半導体基板を複数個収納するカセットと、
   このカセットを載置するカセットテーブルと、このカセ
   ットテーブルを片支持するテーブル支持体と、このテー
   ブル支持体を昇降させる昇降駆動手段と、前記カセット
   より前記半導体基板を取り出して半導体製造工程または
   半導体検査工程に搬送するアームと、前記昇降駆動手段
   により移動されたテーブル支持体の下方を通過して前記
   半導体基板を保持した前記アームを移動させるアーム移
   動機構とを備えたことを特徴とする搬送装置。
3. 【請求項３】前記テーブル支持体は、位置検出センサー
   により所定位置に停止可能であることを特徴とする特許
   請求の範囲第２項記載の搬送装置。
4. 【請求項４】前記テーブル支持体は、上昇の上限をセン
   スする上限センサーと下降の下限をセンスする下限セン
   サーとによりそれぞれ上昇限・下降限の位置で停止可能
   であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の搬
   送装置。
5. 【請求項５】半導体基板を複数収納するカセットと、こ
   のカセットを載置するカセットテーブルと、このカセッ
   トテーブルを支持するテーブル支持体と、このテーブル
   支持体を昇降させる昇降駆動手段と、このカセットより
   前記半導体基板を吸着保持に取り出して半導体製造工程
   または半導体検査工程に搬送するアームと、前記昇降駆
   動手段により前記カセットを移動させることにより、前
   記アームを前記カセットの上方又は下方を通過させて前
   記半導体基板を搬送するアーム移動機構とを備えたこと
   を特徴とする搬送装置。
6. 【請求項６】前記アームは、樹脂又はセラミック材料か
   らなり、半導体基板を吸着する真空吸着口が設けられて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の搬送
   装置。