JP2617867B2 - ウェーハ搬出入装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シリコンウェーハ等を
収納用カセットに搬出入するためのウェーハ搬出入装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ウェーハの最終検査工程において
は、ウェーハを目視検査した後作業者がウェーハをエア
ピンセット等を用いて収納用カセットに１枚ずつ入れて
いた。このような従来の作業によると、側面に傾斜を有
するカセットウェーハを挿入する場合は、ウェーハ挿入
口を上に向けた状態でカセットをセットし、ウェーハを
上からカセットへ挿入していた。しかしながら、カセッ
トへの挿入、或は取り出し時にウェーハが傷付くおそれ
があった。更に、ウェーハをきちんと左右の収納溝へ挿
入することが困難である等の欠点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の問題点を解決するためになされ、作業者の手作業
によらずカセットにウェーハを機械的に搬出入すること
が出来、搬出入時にウェーハに傷が付かず、カセットの
収納溝にウェーハをきちんと挿入することが出来るよう
にした、ウェーハ搬出入装置を提供することを課題とし
たものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の手段として、本発明は、ウェーハ収納用カセットを載
置するカセット載置テーブルと、このカセット載置テー
ブルの前方に取付板を介して配設されるウェーハ載置テ
ーブルと、このウェーハ載置テーブルと前記カセット載
置テーブルとの間を前後動すると共に、上下動可能に形
成されたウェーハ吸着アームと、このウェーハ吸着アー
ムを制御する駆動装置とを備え、前記カセット載置テー
ブルは、水平に固定され、そして前端部の両側にカセッ
ト位置決め用の取付部を有すると共に、後端部の中央部
にカセットのウェーハ収納溝を水平にするために出没し
てカセットの傾斜を調整するブロックを有し、前記取付
板は、長方形に形成され、前端縁の中央部に切り欠きに
よる凹状円弧部を有すると共に、この凹状円弧部の近辺
要所にウェーハの有無を検出するためのセンサーを有
し、前記ウェーハ載置テーブルは、一部が切り欠かれた
リング体に形成され、その切り欠き開口部を前方に向
け、かつリング体と取付板の凹状円弧部とが同心になる
ようにして取付板の上面に水平に固定され、前記ウェー
ハ吸着アームは、先端部にウェーハ吸着部を有し、この
ウェーハ吸着部がウェーハを搬出入する際に、ウェーハ
載置テーブルの切り欠き開口部及び取付板の凹状円弧部
を通過して上下動出来るように形成されたことを要旨と
する。また、ブロックは、孔の長手方向が上下方向であ
る長孔を有し、そしてカセット載置テーブルの下面に取
り付けられたＬ型アングルに対して上下方向の位置が調
整された状態で長孔に挿通されたボルトを介して固定さ
れていることを要旨とする。

【０００５】

【作 用】ウェーハ載置テーブルに載置したウェーハを
吸着アームで吸着してカセットのウェーハ収納溝に挿入
することが出来る。カセットの収納溝が水平ではなく傾
斜したものであっても、そのカセットの後端部をカセッ
ト載置テーブルのブロックにより持ち上げてカセットを
傾斜させることで、傾斜ウェーハ収納溝を水平に保持す
ることが出来る。又、カセットの任意の位置への搬入や
任意の位置からの搬出が可能である。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳説する。図１において、１はカセット載置テーブル
であり、図４に示すように基台２の上にシャフト３を介
して水平に固定されている。このカセット載置テーブル
１は、前端部の両側に略コ字型の取付部４が対設され、
後端部の中央部には切欠孔１ａが形成されると共にその
切欠孔にブロック５が出没自在に設けられている。

【０００７】前記ブロック５は図５(イ) 、(ロ) に示すよ
うに、カセット載置テーブル１の下面に取り付けられた
Ｌ型アングル６に対してボルト７を介して取り付けら
れ、このボルト７は上下動ブロック５に形成された上下
方向の長孔５ａに挿通されている。従って、ボルト７を
緩めると上下動ブロック５は長孔５ａを利用して上下動
させ、前記切欠孔１ａから出没させることが出来、所定
量移動させた時点でボルト７を再び締め付けるとブロッ
ク５をその位置に固定することが出来る。

【０００８】図１の８はリング状のウェーハ載置テーブ
ルであり、一部を切除して開口８ａしてあり、この開口
８ａが前方部となるようにして前記カセット載置テーブ
ル１の前方に取付板９を介して水平に固定してある。

【０００９】前記取付板９は前端縁がウェーハ載置テー
ブル８の中心よりやや前に位置し、その中央部にウェー
ハ載置テーブル８と同心の凹状円弧部９ａを設け、且つ
円弧部９ａの近辺要所にウェーハの有無を検出するセン
サー１０を取り付ける。この取付板９の位置決めピン９
ｂ（２本）は機種切り換え時に各５、６インチウェーハ
用リング状のウェーハ載置テーブルを差し込むだけで固
定され、リングを交換するだけでウェーハを所定の位置
に載置出来るようにしてある。

【００１０】１１はＬ型のウェーハ吸着アームであり、
先端部にウェーハ吸着部１１ａを有し、このウェーハ吸
着アーム１１は駆動装置の上下動機構及び前後動機構に
より駆動される。

【００１１】上下動機構は図２、図３に示すように上下
動用モーター１２を備え、その回転が伝達手段１３によ
り垂直に保持された第１のボールスクリュー１４に伝達
され、この第１のボールスクリュー１４に螺合した第１
のナット１５を上下動させるようになっている。

【００１２】前後動機構は図３に示すように前記第１の
ナット１５にブラケット１６を固定し、このブラケット
１６にガイド部材１７を固定すると共に、第２のボール
スクリュー１８を前後方向をなして水平に保持し、この
第２のボールスクリュー１８に第２のナット１９を螺合
して前後動させる。前記ガイド部材１７の先端部は、ハ
ウジングの前方に突出するためカバー１７ａを取り付け
て保護してある。

【００１３】前記第２のボールスクリュー１８はその後
端部がカップリング２０を介して前後動用モーター２１
に連結され、この前後動用モーター２１はコ字型ホルダ
ー２２に固定されている。

【００１４】前記前後動機構における第２のナット１９
に、前記ウェーハ吸着アーム１１の基端部が固定されて
おり、上下動用モーター１２により第１のボールスクリ
ュー１４を回転させると第１のナット１５を介して前後
動機構全体を上下動させることが出来、つまり第２のナ
ット１９と共にウェーハ吸着アーム１１を上下動させる
ことが出来る。更に、前記上下動用モーター１２を停止
し、今度は前後動用モーター２１により第２のボールス
クリュー１８を回転させると第２のナット１９が前後方
向に移動し、これによりウェーハ吸着アーム１１を前後
動させることが出来る。

【００１５】本発明に係るウェーハ搬出入装置は上記の
ように構成され、このウェーハ搬出入装置を用いてカセ
ットにウェーハを出し入れする要領について説明する。
先ず、ウェーハをカセット内に搬入するには空のカセッ
ト２３を前記カセット載置台１に載置する。この時、カ
セット２３の先端下部の両側に設けられた一対の係合用
突起２３ａを前記取付部４に嵌め込むことにより位置決
めし、そのカセット２３のウェーハ収納溝が後傾してい
る場合には、前記ブロック５によりカセット２３の後端
部を押し上げてウェーハ収納溝が水平になるように保持
する。

【００１６】収納すべきウェーハ２４はウェーハ載置テ
ーブル８の所定位置に載置し、そのウェーハ２４を前記
センサー１０が検知して制御装置（図略）に入力する
と、その制御装置から駆動装置に信号が出力されてウェ
ーハ吸着アーム１１が作動される。ウェーハ吸着アーム
１１の動きは図６に示すように待機位置ＰからＹ軸方
向に前進し、次いでＺ軸方向に上昇し、ウェーハ吸着
部１１ａがウェーハ２４の裏面に接触すると一旦停止し
てそのウェーハ２４を吸着し、そのままウェーハ載置
テーブル８の開口８ａ部を通過して所定位置まで持ち上
げ、その位置からＹ軸方向に後退してウェーハ２４を
カセット２３の所定のウェーハ収納溝に挿入することに
より収納し、その収納完了位置Ｑにてウェーハ吸着部１
１ａの吸着を解除すると共に、ほんの僅か下降し、引
き続きＹ軸方向に前進して戻り、そこからＺ軸方向
に下降し、前記ウェーハ載置テーブル８の開口８ａを通
り抜けて所定位置に戻り、最後にＹ軸方向に後退して
待機位置Ｐに復帰する。

【００１７】この後、次に収納すべきウェーハをウェー
ハ載置テーブル８上に載置すると、再びウェーハ吸着ア
ーム１１が作動され前記と同じサイクルにてそのウェー
ハがカセット２３内に収納される。このようなサイクル
の繰り返しにより、カセット２３内に通常は上から順に
所定数のウェーハが収納される。

【００１８】カセット２３のウェーハ収納溝に対する位
置決めは、前記ウェーハ吸着アーム１１のＺ軸方向の
上昇距離を制御することにより容易に決定することが出
来る。従って、カセットの種類によってウェーハ収納溝
のピッチが異なったとしても適正に対処することが出
来、ウェーハを傷付けずに収納することが可能である。

【００１９】一方、ウェーハをカセットから搬出する場
合には、ウェーハを収納したカセットを前記の要領でカ
セット載置テーブル１に載置し、ウェーハ吸着アーム１
１を図６に示す待機位置ＰからＹ軸方向に前進させ、次
いでＺ軸方向に上昇させて所定位置に停止し、そこから
Ｙ軸方向に後退させてウェーハ吸着部１１ａをカセット
内に挿入し、ほんの僅か上昇させてウェーハの下面に接
触させると共にウェーハ吸着部１１ａで吸着し、そのま
まＹ軸方向に前進させてウェーハをカセットの収納溝か
ら完全に引き出し、そのままＺ軸方向に下降してウェー
ハがウェーハ載置テーブル８に接触した時点で一旦停止
させ、ウェーハ吸着部１１ａの吸着を解除した後ウェー
ハをウェーハ載置テーブル８上に残して所定位置まで下
降し、最後にウェーハ吸着アーム１１をＹ軸方向に後退
させて待機位置Ｐに復帰させる。

【００２０】この場合も、上記サイクルを繰り返すこと
によりカセット内のウェーハを上から順に又は下から順
に搬出することが出来、目的とする数枚のウェーハのみ
を搬出することも出来る。尚、給水対応の真空回路を形
成し、ウェーハ吸着アーム機構を保護するように防水対
策を施せば濡れているウェーハを処理することも可能で
ある。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような優れた効果が得られる。 (1) 水平に固定されたウェーハ載置テーブルに載置した
ウェーハを前後動及び上下動するウェーハ吸着アームで
吸着してカセットのウェーハ収納溝に挿入し、更にカセ
ットからウェーハを引き出せるように形成し、カセット
載置テーブルにはカセットのウェーハ収納溝を水平に保
持するブロックを出没自在に設けたので、作業者の手作
業によらず、カセットに対してウェーハを機械的にしか
もウェーハを傷つけることなく搬出入することが出来
る。 (2) ブロックの構成は極めて簡単であるため安価に提供
することが出来る。 (3) ウェーハ載置テーブルは、ウェーハを水平に保持す
ることが出来るためウェーハ吸着アームによる吸着が確
実になされ、ウェーハの水平出し機構やそれに関連した
光センサー等を設ける必要はなく、ウェーハの有無を検
出するセンサーを取付板に設けるのみで良いため構成が
簡単になる。 (4) ウェーハ吸着アームは、ウェーハを搬出入する際に
ウェーハ載置テーブルの開口部及び取付板の凹状円弧部
を通過して上下動出来るように形成したので、ウェーハ
吸着アームをウェーハ載置テーブルに近接配置出来ると
共に前後方向のストロークを短くすること出来、これに
より装置の小型化が可能となる。 (5) ウェーハ吸着アームの上下方向の位置を調整するこ
とで、カセットの任意の収納位置への搬出入が出来るた
め、カセット毎のロット管理が出来る。また、複数カセ
ットに対応させることで、例えば取り出したカセットと
は別のカセットに収納するとか、良品と不良品を別々の
カセットに分けて収納するといったような様々な管理が
出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示す概略平面図である。

【図２】 同、概略正面図である。

【図３】 同、概略側面図である。

【図４】 図１のＡ−Ａ線部分断面図である。

【図５】 (イ) はブロックの設けられたカセット載置テ
ーブル部分の背面図、(ロ) は(イ) のＢ−Ｂ線断面図であ
る。

【図６】 ウェーハ搬入時のウェーハ吸着アームの動き
を示す説明図である。

【符号の説明】

１…カセット載置テーブル １ａ…切欠孔 ２…基
台 ３…シャフト ４…取付部 ５…ブロック ６…Ｌ型アングル
７…ボルト ８…ウェーハ載置テーブル ８ａ…開
口 ９…取付板 ９ａ…円弧部 ９ｂ…位置決め
ピン １０…センサー １１…ウェーハ吸着アーム
１１ａ…ウェーハ吸着部 １２…上下動用モータ
ー １３…伝達手段 １４…第１のボールスクリュ
ー １５…第１のナット １６…ブラケット １
７…ガイド部材 １７ａ…カバー １８…第２のボ
ールスクリュー １９…第２のナット ２０…カッ
プリング ２１…前後動用モーター ２２…コ字型
ホルダー ２３…カセット ２３ａ…係合用突起
２４…ウェーハ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウェーハ収納用カセットを載置するカセ
   ット載置テーブルと、このカセット載置テーブルの前方
   に取付板を介して配設されるウェーハ載置テーブルと、
   このウェーハ載置テーブルと前記カセット載置テーブル
   との間を前後動すると共に、上下動可能に形成されたウ
   ェーハ吸着アームと、このウェーハ吸着アームを制御す
   る駆動装置とを備え、 前記カセット載置テーブルは、水平に固定され、そして
   前端部の両側にカセット位置決め用の取付部を有すると
   共に、後端部の中央部にカセットのウェーハ収納溝を水
   平にするために出没してカセットの傾斜を調整するブロ
   ックを有し、 前記取付板は、長方形に形成され、前端縁
   の中央部に切り欠きによる凹状円弧部を有すると共に、
   この凹状円弧部の近辺要所にウェーハの有無を検出する
   ためのセンサーを有し、 前記ウェーハ載置テーブルは、一部が切り欠かれたリン
   グ体に形成され、その切り欠き開口部を前方に向け、か
   つリング体と取付板の凹状円弧部とが同心になるように
   して取付板の上面に水平に固定され、 前記ウェーハ吸着アームは、先端部にウェーハ吸着部を
   有し、このウェーハ吸着部がウェーハを搬出入する際
   に、ウェーハ載置テーブルの切り欠き開口部及び取付板
   の凹状円弧部を通過して上下動出来るように形成された
   ことを特徴とするウェーハ搬出入装置。
2. 【請求項２】 ブロックは、孔の長手方向が上下方向で
   ある長孔を有し、そしてカセット載置テーブルの下面に
   取り付けられたＬ型アングルに対して上下方向の位置が
   調整された状態で長孔に挿通されたボルトを介して固定
   されていることを特徴とする請求項１記載のウェーハ搬
   出入装置。