JP2805068B2 - 基板搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序に従って本発明を説明する。

A.産業上の利用分野 B.発明の概要 C.従来技術 D.発明が解決しようとする問題点 E.問題点を解決するための手段 F.作用 G.実施例［第１図乃至第５図］ H.発明の効果 （A.産業上の利用分野） 本発明は基板搬送装置、特に搬送板に上から下へ行く
に従って搬送方向側に寄るように傾斜した複数の気体噴
出孔を搬送方向に沿って配列し各気体噴出孔から斜め下
側に向けて気体を噴出するようにした基板搬送装置に関
する。

（B.発明の概要） 本発明は、上記の基板搬送装置において、 各気体噴出孔から噴出する気体の圧力を強めることな
く搬送能力を増し、且つ調芯力を強めるため、 搬送板に搬送方向に沿って配置する複数の気体噴出孔
による列を２列にし、各列の気体噴出孔を上から下へ行
くに従って外側に寄るようにも傾斜させたものである。

（C.従来技術） ウエハ状の半導体基板を搬送するものとして気流のベ
ルヌイ効果を活用して非接触で搬送する基板搬送装置が
あり、特開昭57−37847号公報や特公昭61−7739号公報
等により紹介されている。このベルヌイ効果を利用した
基板搬送装置は、搬送板に上から下に行くに従って搬送
方向に行くように傾斜した複数の気体噴出孔を搬送方向
に沿って配列し、更に搬送板の上面に各気体噴出孔に圧
力気体を送るための空房を設け、該空房に気体導入口を
通じて圧力気体を供給することにより各気体噴出孔から
斜め下側へ圧力気体を噴出させ、搬送板下に負圧により
流体層をクッションとしてウエハ状の半導体基板を浮上
させると共に搬送方向へ移動させるようにしたものであ
る。

そして、特開昭57−37847号公報により紹介された搬
送装置は気体噴出孔の列の数が１列であった。

それに対して特公昭61−7739号公報により紹介された
搬送装置においては気体噴出孔の列の数が３列にされて
おり、中央の列の各気体噴出孔は上から下へ行くに行っ
て搬送方向側へ行くように傾斜せしめられており、この
傾斜によって半導体基板を浮上させつつ搬送させること
ができるのである。そして、両側の列の各気体噴出孔は
上から下へ行くに従って外側へ行くように傾斜せしめら
れており、この傾斜により半導体基板が中央に調芯され
るようにすることができるのである。

（D.発明が解決しようとする問題点） ところで、特開昭57−37847号公報に記載された基板
搬送装置によれば次のような問題がある。半導体基板は
大口径化の傾向にあり、１枚の半導体基板の重量が重く
なる傾向にある。従って、基板搬送装置により半導体基
板を搬送する場合は半導体基板の大口径化に対応して負
圧効果を強めることが必要である。そして、負圧効果を
強める方法として考えられるのは空気噴出孔から噴出さ
せる気体の流量を多くし、圧力を高めることである。し
かし、各気体噴出孔から噴出される気体の圧力を強める
ことは気体に混っているゴミの半導体基板にたたきつけ
る力を強くすることになり、半導体基板表面が汚染され
易くなるという問題をもたらす。また、気体の供給流量
を増すことは汚染量を増すことになり、汚染量の増大を
伴うことなく気体の供給量を増すには気体に対するフィ
ルター効果を強め気体のクリーン度を高める必要があ
る。しかし気体のクリーン度を高めることはフィルター
設備の著しい高価格化を伴うので好ましくないという問
題がある。

また、特公昭61−7739号公報に紹介された基板搬送装
置には調芯不安定になるという問題がある。というのは
外側の２列の気体噴出孔によって半導体基板を中央（２
列の気体噴出孔の列間の中央）に調芯させる気流がつく
られるが、その気流が真ん中の列の気体噴出孔によって
乱され、その結果、半導体基板が搬送される際横振れし
易くなるからである。これは半導体基板を正確に目的位
置、例えばカセット内に移送することを妨げる要因にな
り好ましくない。そのため、搬送板の下面両側縁に側壁
を設けて半導体基板が搬送コースから外れないようにす
る必要がある。しかし、このようにした場合、半導体基
板が側壁に衝突してゴミを生じるという問題をもたらし
好ましくないし、搬送板の形状を複雑にするという問題
もある。

本発明はこのような問題点を解決すべく為されたもの
であり、各気体噴出孔から噴出する気体の圧力を強める
ことなく搬送能力を増し、且つ調芯力を強めることを目
的とする。

（E.問題点を解決するための手段） 本発明基板搬送装置は上記問題点を解決するため、上
から下に行くに従って搬送方向のみならず外側へも寄る
ように傾斜された複数の気体噴出孔による搬送方向に沿
う気体噴出孔列を２列有し、該２列の気体噴出列は互い
に平行で且つその列間の間隔が被搬送基板の径あるいは
幅よりも適宜小さくされたことを特徴とする。

（F.作用） 本発明基板搬送装置によれば、２列の気体噴出孔によ
り半導体基板を浮上搬送するので、気体噴出孔の配置ピ
ッチが同じでも気体噴出孔の数を２倍にすることがで
き、各気体噴出孔から噴出する気体の圧力が従来と同じ
であっても約２倍程度の重量の半導体基板を搬送するこ
とができる。即ち、各気体噴出孔から噴出する気体の圧
力を強めず、気体の供給量を徒らに増やさなくても搬送
能力（搬送する基板の許容重量）を高めることができ
る。

そして、２列の気体噴出孔は共に下側に行くに従って
外側に寄るようにも傾斜せしめられているので、基板を
中心部に寄るように調芯する気流が生じ、そしてこの気
流を乱す他の気流が生じないので強い調芯力が得られ
る。

（G.実施例）［第１図乃至第５図］ 以下、本発明基板搬送装置を図示実施例に従って詳細
に説明する。

図面は本発明基板搬送装置の一つの実施例を示すもの
であり、第１図は斜視図、第２図は搬送板の平面図（但
し、搬送板の表面より稍高いところで切断して見た平面
図）、第３図は第２図の３−３線視断面図、第４図は第
２図の４−４線視断面図、第５図は基板の浮上を説明す
るための断面図である。

図面において、１は例えばガラスからなる搬送板で、
気体噴出孔2a、2a、…、2b、2b、…及び2c、2cが形成さ
れている。気体噴出孔2a、2a、…は基板搬送方向に沿っ
て１列に配列されており、気体噴出孔2b、2b、…は基板
搬送方向に沿って気体噴出孔2a、2a、…の列と平行に１
列に配列されている。

上記気体噴出孔2a、2a、…搬送板１を搬送方向に沿っ
て見て右側の列を成す気体噴出孔であり、それぞれ上か
ら下へ行くに従って斜め右前方に行くように傾斜せしめ
られている。

気体噴出孔2c、2c搬送板１の気体噴出孔2a、2a、…の
列と気体噴出孔2b、ｂ、…の列の中間にあたるところに
形成された気体噴出孔であり、上から下へ行くに従って
前方へ寄るように傾斜せしめられて半導体基板を局部的
に吸引してスムーズな半導体基板の浮上を促す役割を果
す。この気体噴出孔2c、2cの働きについては後で第５図
に従って詳細に説明する。

3f、3rは搬送板１の上面に固着された断面形状が弧状
の隔壁で、搬送板と同様にガラスからなり、搬送板１上
に外部から遮断された気体流通空間を形成するものであ
り、平面形状がコ字状に形成されてコ字状の気体通空間
をつくっている。そして、隔壁3fにより形成された気体
流通空間には右側の列の気体噴出孔2a、2a、…のうちの
前側の一部、前側の気体噴出孔2c及び左側の例の気体噴
出孔2b、2b、…のうちの前側の一部が連通している。ま
た、隔壁3rにより形成された気体流通空気に右側の列の
気体噴出孔2a、2a、…のうちの残り、後側の気体噴出孔
2c及び左側の気体噴出孔2b、2b、…のうちの残りが連通
している。各隔壁3f、3fにはそれぞれ一個ずつ気体供給
口4f、4rが形成されており、そしてえ該気体供給口4f、
4rには気体供給パイプ5f、5rが連結され、該パイプ5f、
5rを通じて気体供給口4f、4rに供給された気体が隔壁3
f、3r内の気体流通空間を経て各気体噴出孔2a、2a、
…、2b、2b、…2c、2cから搬送板１の下側へ噴出される
ようになっている。

このような基板搬送装置によれば、左右両側の気体噴
出孔2a、2a、…、2b、2b、…が斜め外側前方へ傾斜せし
められているので、気体噴出孔2a、2a、…、2b、2b、…
から気体、例えば空気あるいは窒素ガスを噴出させるこ
とにより搬送板１の下面に気体層をクッションとして浮
上させると共に調芯しながら前方へ搬送することができ
る。というのは、先ず、各気体噴出孔2a、2a、…及び2
b、2b、…が上から下へ行くに従って前方へ寄る傾斜を
有しているので気体は搬送板１の下面から斜め下前方へ
噴出される。従って、ベルヌイ効果により半導体基板は
搬送板１の真下に浮上せしめられると共に前方へ押され
るような負圧を受ける。そして、各気体噴出孔2a、2a、
…、2b、2b、…が上から下へ行くに従って外側へ寄るよ
うな傾斜も有しているので、半導体基板はその中心が気
体噴出孔2a、2a、…の列と、気体噴出孔2b、2b、…の列
との中心に位置するような負圧も受け、その負圧によっ
て調芯される。しかも、特公昭61−7739号公報により紹
介された基板搬送装置のように両側の列の気体噴出孔に
よって生じたところの半導体基板を調芯する負圧を生ぜ
しめる気流が真ん中の列の気体噴出孔によって生じた気
流によって乱されるということは本基板搬送装置におい
ては起きようがない。従って、半導体基板は気流による
調芯力を受けて搬送され、横振れの虞れがない。である
から、搬送板の下面両側縁に側壁を設けて半導体基板の
横振れを防止する必要もないので搬送板の構造は単純で
済むし、半導体基板と側壁との衝突によりゴミが生じる
というようなことも起り得ない。

そして、本基板搬送装置は特開昭57−37847号公報に
より紹介された気体噴出孔が１列しかない基板搬送装置
に比較して同じ重量の半導体基板を搬送するに要する気
体圧力を少なくすることができる。というのは、本基板
搬送装置は気体噴出孔が２列あるので、気体噴出孔の配
置ピッチが同じならば半導体基板の搬送に寄与する気体
噴出孔の数を倍増することができる。従って、各気体噴
出孔から噴出する気体の圧力は約２分の１程度で済むこ
とになる。そして、このことは２つの重要な利点をもた
らす。第１に搬送される半導体基板の表面に吹き付けら
れる気体の圧力が弱くなり、半導体基板が損傷を受けに
くくなる。また、ゴミによる汚染の度合も少なくなる。
このことの意義は大きい。というのは、基板搬送装置は
気相成長装置のサセプタから半導体基板を取り出してウ
エハカセットへ搬送するのに最適であるが、半導体基板
表面のエピタキシャル成長層表面が損傷を受けたりゴミ
が付着したりすることがそのまま半導体素子の特性劣
化、不良発生につながるからゴミにより汚染される度合
が少ないことは非常に好ましいことなのである。

第２に、気体供給量が少なくて済み、供給する気体か
らゴミを除去するフィルターの能力も小さくて済むとい
う利点がある。これは設備費の低減につながる。

尚、本実施例においては、隔壁が２つ（3fと3r）ある
が、このようにしたのは１つのサセプタの２つの同心円
上に並べられた半導体基板を搬送できるようにするため
である。即ち、搬送板の下側に２枚の半導体基板が搬送
方向に離間して位置する場合、先ず目的位置に近い方の
側の半導体基板のみを搬送し、次にもう１枚の半導体基
板を搬送することが本基板搬送装置によって可能であ
る。具体的には、まず最初は気体供給口4fを通じて隔壁
3f内の気体流通空気内へ気体の供給を行うが、気体供給
口4rには気体の供給を行わない。従って、隔壁3rの下側
の部分には半導体基板を浮上させ搬送する負圧が生じな
いので、隔壁3fの下側にあるところの目的位置に近い半
導体基板のみが搬送される。次に、気体供給口4rにも気
体を供給すると今度は隔壁3rの下側にあるところの目的
位置から遠い半導体基板が搬送される。

第５図は気体噴出孔2c、2cにより基板を浮上し易くで
きることを説明するための断面図である。気体噴出孔2
c、2cがない場合、サセプタ６の凹部７に載置された半
導体基板８はそれと対向したところに位置している数個
の気体噴出孔2a、2a、…及び数個の気体噴出孔2b、2b、
…によって全体に渡って略均一な負圧を受けることにな
る。そして、半導体基板８をそれ全体に略均一に浮上さ
せ始めるにはかなり大きな負圧を必要とする。しかる
に、気体噴出孔2cがあれば、この気体噴出孔2cの直下に
あたる部分が他よりも強い負圧を受け、その部分の反対
側の部分を中心としてモーメントが働き第５図において
実線で示すように回動する。そして、少しでも半導体基
板８がサセプタ６の凹部７表面から浮き上ると、そこか
ら半導体基板８の裏面にエアーが急激に侵入して半導体
基板８を浮上させる。従って、半導体基板８がスムーズ
に浮上、搬送されることになる。

（H.発明の効果） 以上に述べたように、本発明基板搬送装置は、搬送板
に上から下へ行くに従って搬送方向側に寄るように傾斜
した複数の気体噴出孔を搬送方向に沿って配置し各気体
噴出孔から下方に向けて気体を噴出するようにした基板
搬送装置において、上から下に行くに従って搬送方向の
みならず外側へも寄るように傾斜された複数の気体噴出
孔による搬送方向に沿う気体噴出孔列を２列有し、該２
列の気体噴出列は互いに平行で且つその列間の間隔が被
搬送基板の径あるいは幅よりも適宜小さくされたことを
特徴とするものである。

従って、本発明基板搬送装置によれば、２列の気体噴
出孔により半導体基板を浮上搬送するので、気体噴出孔
の配置ピッチが同じでも気体噴出孔の数を２倍にするこ
とができ、各気体噴出孔から噴出する気体の圧力が従来
と同じであっても約２倍程度の重量の半導体基板を搬送
することができる。即ち、各気体噴出孔から噴出する気
体の圧力を強めず、気体の供給量を徒らに増加しなくて
も搬送能力（搬送する基板の許容重量）を高めることが
できる。

そして、２列の気体噴出孔は共に下側に行くに従って
前側だけでなく外側にも寄るように傾斜せしめられてい
るので、基板を中心部に寄るように調芯する気流が生
じ、そしてこの気流を乱す他の気流が生じないので強い
調芯力が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明基板搬送装置の一つの実施例
を説明するためのもので、第１図は基板搬送装置の斜視
図、第２図は基板搬送装置を搬送板よりも稍高いところ
で切断して見た平面図、第３図は第２図の３−３線視断
面図、第４図は第２図の４−４線斜断面図、第５図は基
板の浮上を説明するための断面図である。 符号の説明 １……搬送板、 2a、2b……気体噴出孔、 ８……基板。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】搬送板に上から下へ行くに従って搬送方向
   側に寄るように傾斜した複数の気体噴出孔を搬送方向に
   沿って配置し各気体噴出孔から下方に向けて気体を噴出
   するようにした基板搬送装置において、 上から下に行くに従って搬送方向のみならず外側へも寄
   るように傾斜された複数の気体噴出孔による搬送方向に
   沿う気体噴出孔列を２列有し、 上記２列の気体噴出列は互いに平行で且つその列間の間
   隔が被搬送基板の径あるいは幅よりも適宜小さくされた ことを特徴とする基板搬送装置