JP2671651B2 - ウエ−ハ−搬送機構 - Google Patents

ウエ−ハ−搬送機構

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JP2671651B2
JP2671651B2 JP3173153A JP17315391A JP2671651B2 JP 2671651 B2 JP2671651 B2 JP 2671651B2 JP 3173153 A JP3173153 A JP 3173153A JP 17315391 A JP17315391 A JP 17315391A JP 2671651 B2 JP2671651 B2 JP 2671651B2
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哲二 稲葉
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Nissin Electric Co Ltd
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  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はMBE装置(分子線結
晶成長装置)、MOCVD装置(有機金属熱分解法)、
真空蒸着装置など真空容器の中で半導体ウエ−ハ−に対
して薄膜形成、エッチング、熱処理などを行う装置の内
部でウエ−ハ−を搬送する機構に関する。
【0002】
【従来の技術】真空中に於いてウエ−ハ−を搬送する機
構は真空容器を開くことなくウエ−ハ−を交換できるよ
うにするため重要である。従来のウエ−ハ−搬送機構
は、細長い搬送棒の先にC型のフォ−クを取り付けたも
のが多く、フォ−クの上に段をつけておきここにウエ−
ハ−を置くことができるようになっている。C型にする
と、下方から円形のサセプタを相対的に上昇させること
により、サセプタの上へウエ−ハ−を移し、サセプタに
対して水平にフォ−クを動かしてフォ−クを抜きとるこ
とができる。
【0003】これは円形のサセプタの上にウエ−ハ−を
載せる場合である。この場合はサセプタが抜けるよう
に、C型のフォ−クを要するわけである。ところが、サ
セプタのようなものでなく、両側からウエ−ハ−を保持
することのできる保持台を有する処理装置に対してウエ
−ハ−のやりとりをしたいという要求もある。このよう
な場合はウエ−ハ−の外周を支持するC型のフォ−クで
ある必要はなく、むしろウエ−ハ−の中間部を支持する
台を用いた方がよい。このようなウエ−ハ−支持台を搬
送棒にとりつけて水平方向に移動させる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】搬送棒によってウエ−
ハ−を搬送するのであるから、目的の処理装置に対して
精確に位置合わせをしておかなくてはならない。このた
め各部品に対して厳しい加工精度の要求が課せられる。
加工精度だけでなく、搬送機構の組み立て調整が困難で
ある。たとえ組み立て調整しても、対象となる処理装置
の位置がズレるということもある。この場合、ウエ−ハ
−を正確に処理装置のウエ−ハ−保持位置に置くことが
できない。さらに、搬送装置を修理したり部品交換した
りすると再び組み立てなければならないが、この時に再
び困難な位置合わせをしなくてはならない。
【0005】このように従来のウエ−ハ−搬送機構は位
置関係が固定されているので、予め厳格な位置合わせを
しなければならず、製作コストが高くなる。また組み立
ての際の調整が煩雑で時間がかかる。メンテナンスする
たびに再調整が必要であるなど無駄が多い。高い加工精
度や組み立て精度を要求することなく安価に製造でき再
調整の必要のないウエ−ハ−搬送機構を提供することが
本発明の目的である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のウエ−ハ−搬送
機構は、円形のストッパとこれと軸合わせにされたウエ
−ハ−保持台を有する処理装置へウエ−ハ−をを搬送し
又は処理装置からウエ−ハ−を搬送するための機構であ
って、ウエ−ハ−を戴置できる形状の切欠きを有する試
料台と、試料台を水平方向揺動可能に支持する台支持部
と、台支持部を水平に支持し長手方向に平行移動させる
搬送棒と、試料台の上面又は下面の前記処理装置の円形
ストッパと接触しうる高さに於いて試料台の長手方向中
心線に関して対称の位置に設けられた複数の位置決めピ
ンと、試料台を台支持部に対して弾性的に支持する一対
以上のバネとを含むことを特徴とする。
【0007】
【作用】処理装置は円形のストッパを有する。これとウ
エ−ハ−保持台とは位置合わせされている。つまりスト
ッパの円弧の中心とウエ−ハ−保持台の中心とが上下方
向に於いて一致している。本発明の搬送機構を前進させ
て位置決めピンを円形ストッパに当てる。もしも円形ス
トッパの中心が搬送機構の前進後退の運動方向とずれて
いないとすれば、位置決めピンは同時に円形ストッパに
接触し試料台は左右に動かない。
【0008】もしも円形ストッパの中心が搬送機構の運
動方向とずれている場合は、いずれかの位置決めピンが
先に円形ストッパに接触する。すると試料台がこの位置
決めピンの方向へ回転し他の位置決めピンも円形ストッ
パに接触した時にこの回転が止まることになる。すると
結局、搬送機構の試料台の中心と処理装置のウエ−ハ−
保持台の中心とが常に合致することになる。この調整は
自動的に行われる。
【0009】
【実施例】図1は本発明の実施例に係るウエ−ハ−搬送
機構と処理装置の斜視図である。ただし図面寸法の制約
のため処理装置は上方に描いてあるが実際には搬送機構
の前進後退運動の線上にあって上下変位することができ
るものである。搬送機構はウエ−ハ−を戴置するための
試料台1を有する。試料台1は3つの部分を有する。後
方の左右両側に伸び、位置決めピン2、2を有する分岐
腕部3、3と、中央部の少し低くなったウエ−ハ−戴置
部4と、前方のウエ−ハ−押え部5である。これら3部
分はもちろん一体となっているのである。ウエ−ハ−押
え部5の内端面段部はウエ−ハ−の輪郭に合わせた円弧
切欠き6となっている。分岐腕部3の中央の内端面段部
も同様にウエ−ハ−の輪郭に合致する円弧切欠き7とな
っている。
【0010】試料台1は後方に於いて試料台回転軸8に
よって台支持部9に対し揺動可能に支持されている。台
支持部9は搬送棒10の先端に固着されている。搬送棒
10は直線導入機(図示せず)などによって軸方向に進
退できるようになっている。試料台1を台支持部9の上
に試料台回転軸8により揺動可能に支持しただけでは自
由状態に於ける試料台1の方向が決まらない。そこでバ
ランスのとれたバネの作用により自由状態での方向を正
しく規定するようにする。
【0011】台支持部9の両側の分岐部11、11と、
試料台1の分岐腕部3、3の両側に、中心から等距離に
ある対になった止穴13、13と止穴12、12を設け
る。これらの止穴12、13の間に同一の張力を有する
バネ14、14をとりつける。ここで止穴12、13の
かわりにねじによってバネの両端を固定するようにして
もよい。またバネは2本でなくてもよくて4本、6本な
ど複数本あってもよい。左右両側でバランスがとれてい
ればよいのである。自由状態では左右の張力が等しくな
ったところで試料台が止まるので、搬送棒10の延長線
上に試料台の中心が位置する。
【0012】また試料台回転軸8に於いてはかなりの摩
擦抵抗があるので、バネ14、14によって懸架すると
いっても、試料台1の重みで左右に振動するということ
はない。しかし、位置決めピン2、2に力が加わると試
料台1の方向が変わる。試料台1のウエ−ハ−戴置部4
にはウエ−ハ−18を置くことができる。円弧切欠き
6、7によって正しく位置決めすることができる。
【0013】円形ストッパ20を持つ処理装置19は、
薄膜形成のためのサセプタ、エッチングのための試料支
持台等を含む装置である。通常は円形ストッパのような
ものがないが、ここでは円形ストッパを有するものとす
る。円形ストッパ20は、この装置が持つウエ−ハ−保
持台22などの中心と軸合わせしてある。搬送機構によ
って運ばれるウエ−ハ−の中心と、ウエ−ハ−保持台2
2の中心が常に一致しなければならない。ウエ−ハ−保
持台22は自由に昇降することができる。左右方向には
動かない。もともとは、搬送機構と処理装置とは軸合わ
せしてあるのであるが、なんらかの原因で両者の中心が
狂うということもありうる。これについて説明する。図
2は処理装置や搬送機構の平面図である。搬送機構の運
動する作用線をmとする。試料回転軸8の中心Oや搬送
棒10の中心Gは、作用線mの上に必ず存在する。試料
台の中心点をXとする。OX=nとする。左右バランス
のとれた状態での試料台の中心点の位置(作用線m上に
ある)をYとする。OY=nである。
【0014】点Xは中心Oを中心として半径nの円周上
に必ず存在する。円形ストッパ20の中心をZとし、円
形ストッパの半径をrとする。処理装置の中心Zが作用
線m上から外れていたとする。図2のように右側に外れ
ていれば、位置決めピン2、2のうち右側のものが先に
円形ストッパの外周に衝突する。そして搬送棒10がな
おも前進すると、試料台1が試料台回転軸8を中心とし
て右方向へ旋回する。やがて左側の位置決めピン2も円
形ストッパ20の外周に当たる。ここで搬送棒10の前
進が禁止される。この状態で処理装置19の中心Zと、
試料台の中心Xとが上下方向に合致するようにしてあ
る。このようにするためには、位置決めピンの位置A、
B、回転軸中心Oの位置と、n=OX、円形ストッパ半
径rとの間に一定の幾何学的関係が存在しなくてはなら
ない。
【0015】位置決めピンA、Bの接触部の距離を2h
とする。これは設計のためのパラメ−タとなりまた実測
できる値である.A、Bの接触部を結ぶ直線に対して点
Oから下ろした垂線の足をMとする。OMの延長上に試
料台の中心点Xが存在する。OM=Sとすると、これも
設計のためのパラメ−タとなり、実測できる量である。
円形ストッパ20に位置決めピン2、2が接触した状態
では、三角形ZMB、ZMAに対して三平方の定理か
ら、 r2 =h2 +(n−s)2 (1) が成立する。n、s、hは搬送機構の側のパラメ−タで
あり、rは円形ストッパのパラメ−タである。これらの
間に(1)の関係があるようにすれば、常に円形ストッ
パの中心Zと、試料台の中心Xとを自動的に合致させる
ことができる。ウエ−ハ−の受授がなされた後、搬送棒
10を後退させると、試料台1は元の位置に復帰する。
【0016】
【発明の効果】搬送機構の試料台が相手の装置の位置に
対応して自動的に変位するから、搬送機構を予め厳格に
位置合わせしておかなくても良い。したがって組み立て
作業がより簡便になる。さらに部品の加工精度もそれ程
強く要求されない。製作コスト、組み立てコストともに
低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る搬送機構と処理装置との
概略の斜視図。
【図2】搬送機構の試料台が処理装置の円形ストッパに
接触し位置決めされた状態の平面図。
【符号の説明】
1 試料台 2 位置決めピン 3 分岐腕部 4 ウエ−ハ−戴置部 5 ウエ−ハ−押え部 6 円弧切欠き 7 円弧切欠き 8 試料台回転軸 9 台支持部 10 搬送棒 11 分岐部 12 止穴 13 止穴 14 バネ 19 処理装置 20 円形ストッパ 21 ウエ−ハ−昇降棒 22 ウエ−ハ−保持台

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円形のストッパとこれと軸合わせされた
    ウエーハーの両側を保持するウエーハー保持台を有する
    処理装置へウエーハーを搬送し又は処理装置からウエー
    ハーを搬送するための機構であって、ウエーハーを戴置
    できる形状の切り欠きを有する試料台と、試料台を水平
    方向揺動可能に支持する台支持部と、台支持部を水平に
    支持し長手方向に平行移動させる搬送棒と、試料台の上
    面又は下面の前記処理装置の円形ストッパと接触しうる
    高さに於いて試料台の長手方向中心線に関して対称の位
    置に設けられた複数の位置決めピンと、試料台を台支持
    部に対して弾性的に支持する一対以上のバネとを含み、
    円形ストッパに位置決めピンが接触するとウエーハー保
    持台の中心と搬送機構の中心が合致するように試料台が
    揺動するようにしたことを特徴とするウエーハー搬送機
    構。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS61263533A (ja) * 1985-05-15 1986-11-21 Denkoo:Kk 半導体移換え装置
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JP2691158B2 (ja) * 1988-09-06 1997-12-17 東京エレクトロン株式会社 基板移載装置

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