JP2956665B2 - ウエハー搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体基板（以下ウ
エハーと記す）を搬送するためのウエハー搬送装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工場では、半導体装置
の製造が自動化され、ウエハー処理装置へのウエハーの
ロード、アンロードがロボット等を用いて自動化されて
いる。このようなウエハーのロード、アンロード時には
ウエハー搬送装置が使用される。また、ウエハーは近年
のデバイスのパッケージの多様化により年々薄型化およ
び大口径化されている。

【０００３】従来、このようなウエハーの搬送装置で
は、図７（Ａ）、図７（Ｂ）および図７（Ｃ）にそれぞ
れ平面図、側面図、正面図に示したように、１本のア−
ム１４上にウエハー５の重心を合わせて載置させ、ウエ
ハー５を吸着孔８を介して真空吸着（真空チャック）に
よって吸着した状態で、直線方向に移動させたりあるい
は裏返しも含めた旋回移動搬送させる。

【０００４】このようなウエハー搬送装置（チャック）
は、例えば、特開平４−２４２９５４号公報、特開平２
−３９５４８号公報あるいは特開昭６４−２８９１２号
公報等に開示されている。上記構成において例えば、薄
型化された直径３００ｍｍの大口径ウエハー５を図８に
示す様なウエハーキャリア４に収納する場合、矢印Ｄ方
向に、支持部材３に設けられた当該アーム１４に搭載さ
せたウエハー５を搬送した場合、ウエハー５の中央部が
アーム１４で保持されるため、図７（Ｃ）及び図８
（Ａ）に示す様に、アーム１４の中心軸に略沿ったウエ
ハー５の直径部分を中心軸として、所定の幅ｄだけ両側
に、例えばｄ＝３ｍｍ程度垂れ下がる事になる。

【０００５】一方、当該半導体ウエハー５が、ウエハー
キャリア４の中央部にアーム１４によって移動せしめら
れた時点、つまり、半導体ウエハーが、図８の側面図に
図示されている様になウエハーキャリア４への収納時に
は、ウエハーキャリア４の両端２カ所のスロット６の部
分にウエハー５の互いに対向する端縁部が搭載されるこ
とから、ウエハーキャリア４への当該ウエハー５の収納
時には、このウエハー５は、その径の大きさ或いはその
厚さによっても異なるが、ウエハー５の自重によって中
央部が約５ｍｍ程度垂れ下がるように凹状の反り（図８
（Ｃ）の正面図に図示）が発生する。

【０００６】従って、当該半導体ウエハーを当該支持部
材により移動する支持バーに搭載して、移動させ、当該
ウエハーを図８に示されている様なウエハーキャリア４
に収納させる場合或いは当該ウエハーキャリア４から所
定のウエハー５を取り出す場合には、係るウエハー５の
反りの状態を考慮しながら、当該ウエハー５が当該ウエ
ハーキャリア４のスロット６と或いは既に収納されてい
る他のウエハー５と互いに接触しない様に当該支持バー
を移動させる必要があり、更には、当該ウエハーキャリ
ア４に設けられているスロット６の間隙との関係も考慮
する必要が有った。

【０００７】係る搬送操作に於ける従来のウエハー搬送
装置の動作に有っては、多数のウエハー５が搭載された
ウエハーキャリア４から所定のウエハー５を取り出すた
めに、各ウエハー５間に上記少なくとも４ｍｍ程度の厚
さのアーム１４をスロット６に挿入させている。図８に
示すように、アーム１４に所定のウエハー５が載ったら
ウエハーキャリア４とウエハー５が接触しない位置まで
アーム１４を上昇させた後、アーム１４をウエハーキャ
リア４から引き出す。

【０００８】この場合に、従来の搬送装置の場合は、収
納するか、或いは当該ウエハーキャリア４から取り出す
ウエハー５がその上に既に収納されている他のウエハー
５と接触する事が多く、従って、多数枚のウエハー５を
搭載するためのウエハーキャリア４の多くのスロットの
ピッチは、各々１０ｍｍ以上必要となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って、このように薄
型化された大口径ウエハー５をウエハーキャリア４に収
納して様々なウエハー処理を行なうには、ウエハーキャ
リア４それ自体を大型化する必要がある。しかしなが
ら、ウエハーキャリア４を使用する設備は共通であるた
めウエハーキャリア４のサイズをウエハー５に合わせ使
い分けることは、作業が煩雑になり作業ミスの要因とな
る。さらに、サイズが異なるウエハーキャリア−４を準
備しなければならないという管理上の不具合もある。

【００１０】本発明の目的は、上記した従来技術の欠点
を改良し、薄型化したウエハーあるいは大口径ウエハー
の搬送時に、当該ウエハーキャリアを大型にすることな
く、ウエハーの自重で、当該ウエハーそのものに反りが
生じても、ウエハーの搬送操作には何等の不具合を起こ
させない搬送装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成する為、以下に示す様な基本的な技術構成を採用す
るものである。即ち、本発明に係るウエハー搬送装置
は、円形の半導体ウエハーを搬送するためのウエハー搬
送装置であって、前記半導体ウエハーを載置する１対の
支持バーと、前記１対の支持バーの各々の１端を支持す
るための支持部材からなっており、前記した一対の支持
バーは、互いに平行に配置され且つウエハーの搬送方向
に前記支持部材から突出せしめられ、且つ前記１対の支
持バーは、互いにその間隔を変えることができる様に構
成されているウエハー搬送装置である。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明に係るウエハー搬送装置
は、上記したような技術構成を採用しているので、１対
（２本）の支持バー上にウエハーが載置した状態でウエ
ハーを搬送することになるため、従来の１本の支持バー
で搬送するよりウエハーが安定化する。しかも通常ウエ
ハーが収納されるウエハーキャリア内では、通常当該半
導体ウエハーはその両端を上向きに凹状に反った状態に
収納されている。そのため本発明のウエハー搬送装置で
搬送中の当該ウエハーの反り方向が、従来の場合と異な
り、当該ウエハーキャリア４内に既に収納されているウ
エハーの反り状態と一致する様にして搬送する事になる
ので、当該ウエハー５を該ウエハーキャリア４に収納す
る場合を含めて当該ウエハーキャリア４に対して出し入
れする時の当該支持バーの上下方向の移動距離、及び当
該ウエハーキャリア４のスロットの幅を従来よりも小さ
く設定でき従って、ウエハーキャリア４の大型化を回避
する事が可能となる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例を図面を参照
して詳細に説明する。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、本
発明に係るウエハー搬送装置を一具体例の構成を説明す
る図であり、図中、半導体ウエハー５を搬送するための
ウエハー搬送装置３０であって、前記半導体ウエハー５
を載置する１対の支持バー２、２’と、前記１対の支持
バー２、２’の各々の１端を支持するための支持部材３
からなるウエハー搬送装置３０が示されている。

【００１４】本発明に係る当該ウエハー搬送装置３０に
於いては、前記した一対の支持バー２、２’は、互いに
平行に配置され且つウエハーの搬送方向（Ｄ）に前記支
持部材３から突出せしめられているものである。更に、
本発明に於いては、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示す様
に、当該一対の支持バー２、２’のそれぞれの支持バー
は、搬送せしめられる前記ウエハー５の互いに対向する
縁端部３１、３１’近傍の部位Ｐ、Ｐ’にそれぞれ当接
する様に配置されている事が望ましい。

【００１５】然も、本発明に於ける当該ウエハー５の上
記端縁部Ｐ、Ｐ’は、当該半導体ウエハー５の縁端部
で、特に反りの少ない部分に対応しうる位置である事が
望ましい。ここで、本発明に係るウエハー搬送装置３０
に付いて更に詳細に説明するならば、当該１対のウエハ
ー支持バー２、２’の位置は、支持部材３の重心Ｇを通
る横中心軸Ｏに対して対称位置にあり、ウエハー５を支
持バー２、２’に載置した際にウエハー５の反りが最も
小さくなる位置になるように支持部材３にネジ止めある
いは嵌合等によって固定配置されている。

【００１６】従って、支持バー２、２’とウエハー５と
の相対位置関係は以下に図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示
す様に、ウエハー５の縁端部３１、３１’から互いに略
同一距離にある点Ｐ、Ｐ’に支持バー２、２’が当接配
置されることが重要である。支持バー２、２’と支持部
材３はセラミック製あるいは金属製の中空板材が好適に
使用される。

【００１７】図２（Ａ）、図２（Ｂ）および図２（Ｃ）
は図１に示した具体例に於けるウエハー搬送装置３０に
ウエハー５を載置しかつ所定のウエハーキャリア４に搬
送する時の状態を示すそれぞれ正面図、平面図および側
面図である。尚、図２（Ａ）は、当該ウエハー搬送装置
３０の移動方向Ｄから見た正面図である。

【００１８】図２（Ｂ）に示したように、ウエハー５は
ウエハー搬送装置３０の支持バー２、２’に載置された
ウエハー５はその縁端部３１、３１’から所定の同一距
離（ｄ）に配置され、ウエハー５の重心をとると共に、
特に図２（Ａ）に示すように反り（Ｙ）が従来の方法に
比べて略最小になっている。支持バー２、２’の取り付
け位置は、ウエハー５のサイズによっても異なるが、ス
ロット６の深さ、約１０ｍｍと、スロット６と支持バー
２との間で必要とされる余裕、約１ｍｍとの和の距離、
約１１ｍｍが当該ウエハー５が、その搬送操作中に於
て、他のウエハーと接触したり、スロット部分と接触し
たりする事を防止するために望ましい。

【００１９】また該ウエハー５の縁端部３１、３１’は
ウエハー５がウエハーキャリア４に搭載、収納されてい
る基点でもあり、この基点からウエハーの中心側に１ｍ
ｍ程度はいった位置Ｐ、Ｐ’は、ウエハー５の反り量が
最少の位置である。ウエハーキャリア４内のウエハー５
は、ウエハーキャリア４内のスロット６にウエハー５の
縁端部３１、３１’が搭載された形態で収納され、その
収納状態ではウエハー５は自重により凹状態に反りを生
じている。

【００２０】以下、本実施例を使用してウエハーキャリ
ア４内へウエハーを収納する際の動作を説明する。図３
（Ａ）及び図３（Ｂ）を参照して、ウエハーキャリア４
へウエハー５を収納する際の動作を説明する。ウエハー
キャリア４にウエハー５を本実施例のウエハー搬送装置
１を用いて収納する場合、先ず、ウエハー搬送装置３０
の支持バー２、２’上にウエハー５を載置する。この時
ウエハー５は図２（Ｃ）に示したように凹状に反った状
態となっている。

【００２１】次に、このように凹状に反ったウエハー５
を従来技術で説明したのを同様の移動方向で搬送してウ
エハーキャリア４内のスロット６に挿入する。所定位置
まで支持バー２、２’を送り込んでウエハー５を所定位
置まで挿入した後、支持バー２、２’をわずかに下降さ
せてスロット６にウエハー５の両縁端部３１、３１’を
搭載し収納する。

【００２２】次に下側の収納ウエハー（もしあれば）に
接触しないように注意深く支持バー２、２’をウエハー
キャリア４から引き出すようにウエハー搬送装置１を移
動させる。このようにしてウエハー５をウエハーキャリ
ア４内のスロット６に収納するとその際の反りは、支持
バー２、２’上にウエハー５を載置した際に生じる反り
と同様の向き（凹状）でしかも同程度の自重による反り
である。そのため支持バー２、２’上のウエハー５の上
面位置Ｕと前に収納した上のウエハー５と接触しない
し、また下面位置Ｗも下側に配置された他のウエハーと
も接触しないで当該ウエハーキャリア４に対してウエハ
ー５を挿入する事が可能となる。

【００２３】一方、上記のようにウエハー５をウエハー
キャリア内に収納した状態からウエハー搬送装置１を用
いて取り出す動作を説明する。先ず、凹状に反った状態
のウエハー５の下面に沿うようにウエハー搬送装置３０
の支持バー２、２’を注意深く挿入する。ウエハー５と
スロット６が接触しない様に、約５ｍｍ当該ウエハー搬
送装置３０の支持バー２、２’を僅かに上げて、当該ウ
エハー５を引き出すことによってウエハーキャリア４か
らのウエハー５の取り出しが完了する。

【００２４】以上説明したように、本ウエハー搬送装置
を使用すればウエハーキャリア４内のスロット６に既に
収納されているウエハーに接触することなく新たなウエ
ハーを下側（あるいは上側）のスロットに収納したり、
あるいは取り出しが可能である。本実施例ではウエハー
５を載置する支持バー２、２’は１対（２本）としてい
るのは以下の理由による。

【００２５】つまり、もしこの支持バーを３本以上にす
れば、ウエハーキャリア４内にウエハー５が既に収納さ
れている状態では、ウエハー搬送装置１の支持バーに載
置した時のウエハーの反りと反りの程度が異なってく
る。そのため、既に収納されているウエハーの反りと新
たに収納するウエハーの反りの程度を合わせ込みを行な
った後でなければウエハー搬送装置１の支持バー２をウ
エハーキャリア４内に挿入し、あるいは、所定のウエハ
ーを支持バー２で取り出しすることができない。

【００２６】また、ウエハー搬送装置１上のウエハー５
をウエハーキャリア４に収納する場合には、ウエハーキ
ャリア４に既に収納されている他のウエハー５の反りに
接触しないように、３本以上の複数の支持バー２のスロ
ットに対する高さを調整した上で、ウエハー５を所定の
スロット６に収納しなければならない。従って、支持バ
ーが３本以上あるとウエハーをウエハーキャリアのスロ
ットに収納する場合、あるいはそのスロットから取り出
しする場合の両方の場合でウエハー搬送装置１の支持バ
ー２の高さを調節する必要がある。

【００２７】このような支持バーの高さの調節は技術的
に可能であってもその装置が複雑となり、トラブルの要
因となる。従って、ウエハー搬送装置１の支持バーは３
本以上とはせず、上記実施例のように２本のみに構成す
るのである。本発明に係る当該ウエハー搬送装置３０の
他の具体例としては、前記１対の支持バーは、互いにそ
の間隔を変えることができる様に構成されているもので
ある。

【００２８】つまり、本発明に係る当該ウエハー搬送装
置３０は、多種類にウエハー５を搬送しうる様に構成さ
れる事が望ましく、その為、前記１対の支持バー２、
２’の各々の１端を支持するための支持部材３が例えば
所定のガイド１３に沿って摺動する様に構成されている
事が望ましい。そして当該支持部材３は、任意の駆動手
段、例えばモーター等によって、両支持バー２、２’の
間隔が、自由に変更しえる様に構成されている事が望ま
しい。

【００２９】より具体的には、図４に示す様に、当該支
持部材３、３’は、適宜のモータ等の駆動手段１０によ
って回転する螺旋溝を有する駆動軸１２と嵌合せしめて
おき、当該駆動手段１０を任意の方向に回転させる事に
よって、当該支持バー２、２’を矢印Ｐ及びＱの方向に
互いに反対の方向に移動させて、その相互の間隔を変更
する事が可能となる。

【００３０】かかる構成を採用する事によって、種々の
径のウエハー、特に大口径のウエハーを有効に利用する
ことができ、従って任意のサイズからなる半導体ウエハ
ー５を取り扱う事が可能となる。又、本発明に係る当該
ウエハー搬送装置３０の他の具体例としては、前記一対
の支持バー２、２’を支持している前記支持部材３、
３’は、前記支持バー２、２’を上下方向に所定の距離
変位せしめる機構を有している事が望ましい。

【００３１】当該支持部材３、３’の上下方向の移動機
構は図示してはいないが、従来公知の機構を使用する事
が出来る。更に、本発明に係るウエハー搬送装置３０の
更に別の具体例としては、図５に示す様に、前記１対の
支持バー２、２’の各々の自由端に突起部７を形成した
ことである。

【００３２】即ち、支持バー２、２’の自由先端部に突
起７を設けることによって、ウエハー５が自重により先
端方向へ垂れ下がり、わずかな振動で支持バーから落下
するのを防止することができる。従って、本具体例に於
いては、支持バー２、２’上にウエハー５を安定配置す
ることができる。本具体例の突起７は実施例１に追加し
て設けた例であるが、勿論実施例２に追加して設けるこ
とができる。

【００３３】又、本発明に係る更に他の具体例として
は、当該１対の支持バー２、２’に前記半導体ウエハー
５を吸着するための吸着機構８が設けられているもので
ある。即ち、図６に示す様に、支持バー２、２’を中空
構造にして吸着孔８を複数個、本実施例では各支持バー
に２個設けてある。このような吸着孔８を適宜の真空源
に接続させる事によってウエハー５を吸着させて支持バ
ー２、２’からのウエハーの落下をより確実に防止する
ことができる。

【００３４】なおいずれにせよ上記実施例では支持バー
に剛性を持たせるように支持バー自体の強度を上げる必
要がある。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるウエ
ハー搬送装置によれば、薄型化したウエハーあるいは大
口径ウエハーがウエハーの自重で反りを生じても搬送す
る場合に不具合を起こさず搬送することができる。特に
本発明はウエハーキャリアからのウエハーの出し入れ時
に有効に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明のウエハー搬送装置の一具体例
の構成を示す図であり、図１（Ａ）は正面図、図１
（Ｂ）は平面図及び図１（Ｃ）は側面図である。

【図２】図２は、図１に示す具体例に於けるウエハー搬
送装置３０にウエハー５を載置、搬送時の状態を示す図
であり、図２（Ａ）は正面図であり、図２（Ｂ）は平面
図であり又図２（Ｃ）は側面図である。

【図３】図３は、本発明に係るウエハー搬送装置に於け
るウエハーキャリアへウエハーを収納する際の動作を説
明するための概略図であり、図３（Ａ）は、ウエハーキ
ャリアの正面図であり図３（Ｂ）はその側面図である。

【図４】図４は、本発明に係るウエハー搬送装置の他の
具体例を示す平面図である。

【図５】図５は、本発明のウエハー搬送装置の別の具体
例の構成を示す側面図である。

【図６】図６は、本発明のウエハー搬送装置の更に他の
具体例を示す平面図である。

【図７】図７は、従来に於けるウエハー搬送装置の構成
例を示す図であり、図７（Ａ）は側面図、図７（Ｂ）は
平面図であり、（Ｃ）は平面図、正面図である。

【図８】従来のウエハー搬送装置の動作を説明するため
の概略図であり、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は側面図で
あり、図１（Ｃ）は正面図である。

【符号の説明】

３０…ウエハー搬送装置 ２、２’…支持バー ３、３’…支持部材 ４…ウエハーキャリア ５…ウエハー ６…スロット ７…突起 ８…吸着孔 １０…モ−タ− １２…駆動軸 １３…ガイド １４…アーム（支持バー）

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円形の半導体ウエハーを搬送するための
   ウエハー搬送装置であって、前記半導体ウエハーを載置
   する１対の支持バーと、前記１対の支持バーの各々の１
   端を支持するための支持部材からなっており、前記した
   一対の支持バーは、互いに平行に配置され且つウエハー
   の搬送方向に前記支持部材から突出せしめられ、且つ前
   記１対の支持バーは、互いにその間隔を変えることがで
   きる様に構成されていることを特徴とするウエハー搬送
   装置。
2. 【請求項２】 前記１対の支持バーの各々の１端を支持
   するための支持部材が、当該一対の支持バーにより形成
   された平面に平行で、且つ当該支持バーに対して直交す
   る方向に設けられた軸に沿って摺動可能に構成されてい
   る事を特徴とする請求項１記載のウエハー搬送装置。
3. 【請求項３】 前記１対の支持バーの各々の先端部に突
   起部を形成したことを特徴とする請求項２記載のウエハ
   ー搬送装置。