JP2509215Y2

JP2509215Y2 - 基板の搬出・搬入装置

Info

Publication number: JP2509215Y2
Application number: JP4355790U
Authority: JP
Inventors: 正美大谷; 義二岡; 義光福冨; 健男岡本
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1990-04-23
Filing date: 1990-04-23
Publication date: 1996-08-28
Anticipated expiration: 2005-04-23
Also published as: JPH042037U

Description

【考案の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本考案は、半導体ウエハや液晶装置用ガラス基板等の
各種基板（以下、基板と称する）を保持する機構を備え
たアームを使って、基板を収納したカセットから基板を
取り出したり、あるいはカセットへ基板を収納するため
の基板の搬出・搬入装置に関する。

〈従来の技術〉従来、この種の基板の搬出・搬入装置は、基板を保持
する機構を備えたアームと、このアームをカセットに対
して進退駆動する駆動機構と、前記駆動機構を制御する
制御部などから構成されている。

このような装置を使った基板の搬出・搬入動作は概ね
次のように行われる。

基板をカセットから搬出する場合は、原点位置にある
アームを駆動機構によって所定量だけ送り出して、アー
ム先端部をカセット内の基板の下側に進入させる。次
に、アームとカセットとを上下方向に相対移動させるこ
とによって基板をアーム上に移載し、この基板をアーム
で吸着保持した後、駆動機構を退出駆動してアームを原
点位置にまで戻すことにより、基板の搬出の１行程を終
えている。

一方、基板をカセットに搬入する場合には、原点位置
で基板を吸着保持しているアームを駆動機構によって前
記搬出時と同じ量だけ送り出して、基板をカセット内の
所定の収納溝内に差し入れる。次に、アームの吸着を解
除して、アームとカセットとを上下方向に相対移動させ
ることにより、アーム上の基板を前記収納溝に移載し、
その後、アームを原点位置にまで戻すことにより、基板
の搬入の１行程を終えている。

〈考案が解決しようとする課題〉しかしながら、上述した従来装置には次のような問題
点がある。

すなわち、従来装置に備えられた制御部は、基板搬出
時のアームの送り出し量と、基板搬入時のアームの送り
出し量とが、同じ値になるように駆動機構を制御してお
り、また、基板搬出・搬入時にアームが基板を吸着した
状態で、アームと基板の位置関係が同じになるように位
置合わせされているので、カセット内に搬入された基板
は、基板搬出時の基板と同じ位置に収納されることにな
る。

ところで、カセット内において、基板は、位置を揃え
るために、カセット内において、基板は、位置を揃える
ために、カセットの奥側内壁に接触状態に整列させられ
ている。したがって、カセットから基板を搬出する際の
アームの送り出し量は、カセットの送側内壁と接触状態
にある基板を基準として決定されている。そのため、従
来装置で基板をカセットに搬入した場合、その基板はカ
セットの奥側内壁に接触状態で収納されることになる。
このとき、基板が正確に位置合わせされない状態でアー
ムに吸着されていたり、アーム駆動機構の精度が悪い
と、アームをカセット内に進入させた時に、基板前端部
がカセットの奥側内壁に衝突して、塵埃が発生したり、
基板に損傷を与えるといった問題が生じる。

本考案は、このような事情に鑑みてなされたものであ
って、基板をカセット内に収納する際に、基板がカセッ
トの奥側内壁に接触しないようにした基板の搬出・搬入
装置を提供することを目的としている。

〈課題を解決するための手段〉本考案は、このような目的を達成するために、次のよ
うな構成をとる。

即ち、本考案は、基板を収納することが可能なカセッ
トに対して基板の出し入れを行う基板の搬出・搬入装置
であって、基板を保持する機構を備えたアームと、前記アームをカセットに向けて送り出したり、カセッ
トから退出させるアーム駆動機構と、基板をカセットに搬入する際のアームの送り出し量
を、基板をカセットから搬出する際のアームの送り出し
量よりも小さくなるように前記アーム駆動機構を制御す
る送り出し量制御手段と、を備えたものである。

〈作用〉本考案によれば、基板をカセットに搬入する際のアー
ムの送り出し量が、基板をカセットから搬出する際のア
ームの送り出し量よりも小さくなるように制御されるの
で、カセット内に搬入された基板は、基板搬出時におけ
る基板位置よりも、カセット開口部側に位置する。つま
り、カセット内に搬入される基板は、カセットの送側内
壁から一定の間隙を置いて収納されることになる。

〈実施例〉以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

本装置の詳細な構成を説明する前に、第５図を参照し
て、本実施例に係るウエハ（基板）の搬出・搬入装置が
使用される半導体製造装置の一例を簡単に説明する。

第５図に示した装置は、半導体ウエハＷにフォトレジ
スト等をコーティングして熱処理するための装置であ
り、大きく分けて、カセットＣからウエハＷを取り出し
たり、カセットＣ内へウエハＷを搬入するためのウエハ
搬出・搬入ユニット１と、カセットＣから取り出された
ウエハＷに所要の処理を施すプロセスユニット２とから
構成されている。

ウエハ搬出・搬入ユニット１のカセット設置台３の上
には、ウエハＷを多段に収納する複数個のカセットＣが
設置されている。このウエハ搬出・搬入ユニット１に備
えられた本実施例に係るウエハの搬出・搬入４は、後に
詳しく説明するように、昇降および前後動可能なウエハ
吸着アームを備え、このウエハ吸着アームによって各カ
セットＣ内の溝に収納されたウエハＷを取り出したり、
あるいはカセットＣ内に処理済みのウエハＷを収納した
りするようになっている。なお、このウエハの搬出・搬
入装置４には、カセットＣから取り出したウエハＷや、
カセットＣへ搬入しようとするウエハＷの中心位置合わ
せを行うための機構などが備えられている。

ウエハの搬出・搬入装置４によって、カセットＣから
取り出されて、位置合わせされたウエハＷは、ウエハの
搬出・搬入装置４によってウエハ受渡し位置（第５図に
おけるＰ位置）に移送された後、プロセスユニット２に
備えられたウエハ移送機構５に受け渡される。

ウエハ移送機構５は、Ｕの字状のウエハ支持アーム６
にウエハＷを載置した状態でウエハＷを移送し、プロセ
スユニット２に備えられたスピンナー部7₁,7₂や、熱処
理部8₁〜8₃にウエハＷを順にセッティングしていく。プ
ロセスユニット２で処理されたウエハＷは、前記ウエハ
受渡し位置Ｐにおいて、ウエハ移送機構５からウエハの
搬出・搬入装置４へ受け渡された後、元のカセットＣの
元の収納溝内に戻される。

以上のような半導体製造装置に備えられたウエハの搬
出・搬入装置４を、第１図ないし第４図を参照して説明
する。

第４図は、ウエハの搬出・搬入装置４の概略構成を示
した分解斜視図である。なお、同図では、ウエハＷの中
心位置合わせを行う機構などを省略している。

図中、符号10は可動ベース部材であり、この可動ベー
ス部材10は、第５図に示したカセット設置台３に並設さ
れた一対のガイドレール11に摺動自在に嵌め付けられて
いる。可動ベース部材10は、ガイドレール11と同方向に
配設された螺軸12に螺合されている。この螺軸12の一端
に連結された図示しないモータで螺軸12が正逆方向に回
転駆動されることにより、可動ベース部材10がカセット
設置台３に沿って水平移動するようになっている。

可動ベース部材10の上面には門形フレーム13が立設さ
れており、この門形フレーム13の梁部材13aと可動ベー
ス部材10との間に垂直に架設された一対のガイド軸14
に、昇降部材15が摺動自在に嵌入されている。この昇降
部材15はガイド軸14に並設された螺軸16に螺合されてい
る。この螺軸16を梁部材13aに取り付けられたモータ17
で正逆方向にベルト駆動することにより、昇降部材15を
昇降するようになっている。

昇降部材15には、一対のブラケット18が水平に設けら
れており、このブラケット18の上にアームユニット20が
載置・固定されている。アームユニット20のベース板21
には、可動ベース部材10の移動方向と直交する方向にガ
イドレール22が設けられており、このガイドレール22に
アーム基台23が摺動自在に嵌め付けられている。このア
ーム基台23に立設された支持棒24の上部に、ウエハＷを
吸着保持するための薄板状の吸着アーム25が水平状態に
片持ち支持されている。この吸着アーム25の先端部にウ
エハを真空吸着するための吸着孔25aが設けられてい
る。

アームユニユット20のベース板21には、ガイドレール
22に平行して、無端状のベルト27が一対の従動プーリ26
a,26b間に張設されており、このベルト27の一部がアー
ム基台23と連結されている。また、従動プーリ26bと主
動プーリ28との間に無端状のベルト29が張設され、前記
主動プーリ28をステッピングモータ30で正逆方向に駆動
することにより、アーム基台23をガイドレール22に沿っ
て往復動するようになっている。

ベース板21には、アーム基台23の原点位置を検出する
ために光センサ31が取り付けられており、この光センサ
31がアーム基台23から水平に延び出たＬ型の遮光板32を
検出することにより、原点検出が行われる。

このように構成されたウエハの搬出・搬入装置４は、
可動ベース部材10が水平駆動されることにより、カセッ
ト設置台３上の所望のカセットＣに対応する位置にまで
移動する。そして、モータ17で昇降部材15を昇降駆動す
ることにより、吸着アーム25を前記カセットＣの所望の
収納溝位置にセッティングする。次に、アームユニット
20のステッピングモータ30を正転駆動することにより、
後述するように吸着アーム25を所定量だけ原点位置から
前方向に進めてカセットＣ内に進入させ、カセットＣ内
のウエハの受け取り、あるいは吸着保持していたウエハ
の受渡しを行った後、ステッピングモータ30を逆転駆動
して、吸着アーム25を原点位置にまで戻す。

次に、第１図および第３図を参照して、本実施例装置
における、ウエハ搬出・搬入の動作を詳しく説明する。

第１図は、ウエハ搬出・搬入時に吸着アーム25の送り
出し量を制御するための制御系の概略構成を示したブロ
ック図である。

符号40は、吸着アーム25の送り出し量等を制御する制
御手段としてのCPU、41は入出力インターフェイス、42
は吸着アーム駆動用のステッピングモータ30を駆動制御
するためのモータコントローラである。

第２図（Ａ）および第３図（Ａ）を参照して、ウエハ
搬出動作を説明する。第２図（Ａ）はカセットＣ内から
のウエハ搬出動作の説明図、第３図（Ａ）はその動作フ
ローチャートである。

カセットＣの所定の収納溝からウエハＷを搬出する場
合、上述したように吸着アーム25を所定の高さにセッテ
ィングした後、CPU40は入出力インターフェイス41を介
して光センサ31の検出信号を取り込み、吸着アーム25が
原点位置にあることを確認する（ステップS1）。そし
て、モータコントローラ42に対して、送り出し量Ｌの前
進指令を出す（ステップS2）。モータコントローラ42か
らステッピングモータ30へ前記送り出し量Ｌに対応した
数のパルスが出力されることにより、原点位置P₀にあっ
た吸着アーム25がウエハ取り出し位置P₁にまで前進す
る。なお、送り出し量Ｌは、カセットＣ内のウエハＷを
カセットＣの外へ搬出するのに十分な距離に設定されて
いる。

次にウエハの搬出・搬入装置４の各部にウエハ受け取
りのための動作指令、すなわち、吸引動作の開始や吸着
アームの上昇等の動作指令を出し（ステップS3）、吸着
アーム25がカセットＣ内のウエハＷを吸着保持したこと
を確認した後（ステップS4）、モータコントローラ42に
送り出し量と同じ距離Ｌの後退指令を出す（ステップS
5）。これにより、吸着アーム25は原点位置P₀に復帰
し、その後、光センサ31の検出信号に基づいて、吸着ア
ーム25が原点に復帰したことを確認し（ステップS6）、
１行程の搬出動作を終了する。なお、ステップS1,S6で
原点復帰していない場合や、ステップS4でウエハを吸着
していないことが確認されると、エラー表示をしてオペ
レータにその旨を知らせる（ステップS7）。

次に第２図（Ｂ）および第３図（Ｂ）を参照して、ウ
エハ搬入動作を説明する。第２図（Ｂ）はカセットＣ内
へのウエハ搬入動作の説明図、第３図（Ｂ）はその動作
フローチャートである。

処理の終わったウエハＷをカセットＣ内の元の収納溝
に搬入する場合、第２図（Ｂ）に示すように、吸着アー
ム25は原点位置P₀で処理済みのウエハＷを吸着保持して
いる。前述した搬出処理の場合と同様に、CPU40は光セ
ンサ31の検出信号に基づき、吸着アーム25が原点位置に
あることを確認し（ステップS11）、モータコントロー
ラ42に対して、送り出し量Ｌ−ΔＬの前進指令を出す
（ステップS12）。これにより、原点位置P₀にあった吸
着アーム25がカセットＣへのウエハ受渡し位置P₂にまで
前進する。

ウエハ搬入時の吸着アーム25の送り出し量は、上述し
たように、搬出時の送り出し量Ｌよりも、ΔＬ（例え
ば、１〜2mm）だけ小さく設定されているので、吸着ア
ーム25に吸着保持されたウエハＷの前端部がカセットＣ
の奥側内壁よりもΔＬだけ手前に来たときに、吸着アー
ム25の前進駆動が停止される。したがって、ウエハＷが
多少の位置ズレをもった状態で吸着アーム25に吸着保持
された状態でカセットＣ内に搬入されても、ウエハＷの
前端がカセットＣの奥側内壁に衝突することがない。

次にウエハの搬出・搬入装置４の各部にウエハ受渡し
のための動作指令、すなわち、吸着解除や吸着アーム下
降等の動作指令を出してウエハの受渡しを行った後（ス
テップS13）、吸着アーム25がウエハＷの吸着を解除し
たことを確認し（ステップS14）、モータコントローラ4
2に送り出し量と同じ距離Ｌ−ΔＬの後退指令を出し
（ステップS15）、吸着アーム25を原点位置P₀に復帰さ
せ、光センサ31の検出信号に基づいて、吸着アーム25の
原点復帰を確認して（ステップS16）、１行程の搬入動
作を終了する。なお、ステップS11,S16で原点復帰して
いない場合や、ステップS14でウエハを吸着解除してい
ないことが確認されるとエラー表示を行う（ステップS1
7）。

なお、本考案は次のように変形実施することができ
る。

（１）基板を保持するための機構は、実施例のような吸
着アーム25に限らず、例えば、多関節式のアームやパン
タグラフ構造のアームなどを用いることも可能である。
また、基板の保持構造は、吸着式に限らず、把持式、あ
るいはピン等への載置方式でもよい。

（２）前記実施例では基板搬出時と搬入時のアームの送
り出し量を変えるために、ステッピングモータ30に与え
るパルス数を変えるような構成にしたが、サーボモータ
どによってアームを駆動する場合は、第２図に示した基
板受け取り位置P₁,基板受渡し位置P₂にそれぞれ光セン
サ等の位置検出手段を設け、これらの検出手段が吸着ア
ームの各位置を検出したときにアームの前進駆動を停止
することにより、アームの送り出し量を切り換えるよう
にしてもよい。

また、エアーシリンダなどでアームを駆動する場合に
は、前記P₁,P₂位置に昇降式のストッパをそれぞれ設
け、これらのストッパでアームの前進を阻止することに
より、アームの送り出し量を換えるようにしてもよい。

（３）また、実施例では、吸着アーム25を昇降させるこ
とによってカセットＣ内の所定溝に対してアームのセッ
ティングを行ったが、これはカセットＣを昇降させるこ
とによって行ってもよい。

〈考案の効果〉以上の説明から明らかなように、本考案によれば、基
板をカセットに搬入する際のアームの送り出し量を、基
板をカセットから搬出する際のアームの送り出し量より
も小さくなるようにしたので、アームに対する基板の位
置決めや、アームの送り出し量の多少の誤差があって
も、基板がカセットの奥側内壁に衝突して、その振動に
よって塵埃が発生して基板に損傷を与えるという不都合
を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本考案の一実施例に係り、第１図
はアームの送り出し量を制御する制御系の概略構成を示
したブロック図、第２図はウエハ（基板）搬出・搬入の
動作説明図、第３図は動作フローチャート、第４図はウ
エハ（基板）の搬出・搬入装置の概略構成を示した分解
斜視図、第５図はウエハ（基板）の搬出・搬入装置が使
用される半導体製造装置の一例を示した斜視図である。４……ウエハ（基板）の搬出・搬入装置 25……吸着アーム 30……ステッピングモータ 31……光センサ 40……CPU Ｗ……ウエハ（基板）Ｃ……カセットＬ……ウエハ（基板）搬出時のアーム送り出し量Ｌ−ΔＬ……ウエハ（基板）搬入時のアーム送り出し量

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者福冨義光京都府京都市伏見区羽束師古川町322番地大日本スクリーン製造株式会社洛西工場内 (72)考案者岡本健男京都府京都市伏見区羽束師古川町322番地大日本スクリーン製造株式会社洛西工場内

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】基板を収納することが可能なカセットに対
して基板の出し入れを行う基板の搬出・搬入装置であっ
て、基板を保持する機構を備えたアームと、前記アームをカセトに向けて送り出したり、カセットか
ら退出させるアーム駆動機構と、基板をカセットに搬入する際のアームの送り出し量を、
基板をカセットから搬出する際のアームの送り出し量よ
りも小さくなるように前記アーム駆動機構を制御する送
り出し量制御手段と、を備えたことを特徴とする基板の搬出・搬入装置。