JP3886180B2 - Substrate cradle, substrate extraction / accommodating apparatus and substrate transfer apparatus having the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、あるカセット内に整列して収容されているシリコンウェハーや液晶用ガラス基板等の基板を該カセットから抜き出して他のカセット内に移し替える作業をなす基板転移装置に関し、また、該基板転移装置等に装備されて基板をカセットから抜き出し、収容する作業を行う基板抜出し収容装置と、カセットからの基板の抜出し及び収容のために該基板転移装置及び基板抜出し収容装置が具備すべき基板受台とに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の基板転移装置として、図7に示すものがある。
【0003】
図示のように、この従来の基板転移装置は、夫々水平にして互いに水平方向において並設された略同形状の一対の第1のトラバース台2と、該各トラバース台2と平行にして下方に配設された第2のトラバース台3とを備えている。該第1のトラバース台2及び第2のトラバース台3は相互結合されて一体化しており、この結合体を可動ベース5と総称する。該可動ベース5は、図示しないベース駆動手段により駆動されて往動及び復動(矢印Fにて示す)し、図において二点鎖線及び実線で示す位置に適宜位置決めされる。
【0004】
図7に示すように、上記第1のトラバース台2上には小型にして高さも低い自立型カセットからなる第1のカセット7が夫々1つずつ搭載され、第2のトラバース台3上には第2のカセット8が2つ搭載される。詳しくは、第1のトラバース台2には、その移動方向における一端側にて開放する開口部2aが形成されており、第1のカセット7は底部がこの開口部2aに対応するように載置される。そして、第2のトラバース台3には、その移動方向における一端側にて開放する2つの開口部3aと、他端側にて開放する他の2つの開口部3bとが形成されており、上記第2のカセット8は、この一端側の開口部3aに底部が対応するように載置される。該他端側の開口部3bについては、上記第1のトラバース台2に設けられた開口部2aと上下で一致するように形成されている。
【0005】
なお、図7において参照符号2bにて示すのは、第1のトラバース台2上において第1のカセット7の下端部に係合して該カセット7を位置決めする位置決め駒である。図示してはいないが、第2のトラバース台3上にも、第2のカセット8の位置決めをなすべく同様の位置決め駒が設けられている。
【0006】
前述した可動ベース5と、ベース駆動手段(図示せず)とによって、上記第1のカセット7及び第2のカセット8を所定位置に位置決めするカセット位置決め手段が構成されている。
【0007】
上記第1のカセット7及び第2のカセット8について説明する。
【0008】
これら第1のカセット7及び第2のカセット8は夫々、複数枚、例えば26枚のシリコンウェハー10すなわち基板を、その主たる面同士が略平行となるように等間隔にて整列して収容、保持し得る。第1のカセット7は、その収容したシリコンウェハー10の洗浄用として供されるものであり、シリコンウェハー10と共に各種処理液に浸漬される故、処理液による腐食などを避けるために、テフロン等、所要の素材を以て成形されている。
【0009】
一方、第2のカセット8は、洗浄処理を終了したシリコンウェハー10を後段の工程に運搬するためのもので、第1のカセット7のように耐食性等を考慮する必要はなく、比較的安価な一般的な素材にて成形されている。
【0010】
第1のカセット7及び第2のカセット8の形状は次のようである。
【0011】
まず、上記第1のカセット7は、図7に示すように、保持すべきシリコンウェハー10の左右両側下部に2本ずつ対応するように平行に設けられた合計4本の長手基板支持部材7aと、該各基板支持部材7aの端部間に介装されて該端部同士を相互結合させる一対の平板状の側部材7bとからなる。
【0012】
図8に示すように、上記基板支持部材7aは全体としては略円柱状となされ、シリコンウェハー10の外周部が係合する支持溝7dが長手方向において等ピッチにて並設されている。図示のように該支持溝7dは断面形状が例えば略台形状となされ、本実施例の場合、26条が形成されている。従って、26枚のシリコンウェハー10が保持され得、各シリコンウェハー10は、この支持溝7dに係合することによって、その主たる面同士が略平行となるように等間隔にて整列して保持される。
【0013】
上記に対して、第2のカセット8は、図9及び図10に示すように、シリコンウェハー10の出し入れのために上部が開放されており、内壁には、各シリコンウェハー10の外周部が係合する支持溝8aが並設されている。各シリコンウェハー10は、この支持溝8aに係合することによって、その主たる面同士が略平行となるように等間隔にて整列して保持される。第2のカセット8の上端部には外側に向う張出部8bが形成されている。この第2のカセット8も、シリコンウェハー10を26枚収容する。
【0014】
第2のカセット8の底部には開口部8cが形成されている。この開口部8cは、後述するように上記第1のカセット7から該第2のカセット8にシリコンウェハー10を移し替える際に、基板受台(後述)が通過するものである。
【0015】
図7に示すように、上記第1のカセット7及び第2のカセット8は、その各々の底部開口部が、第1のトラバース台2及び第2のトラバース台3に各々形成された開口部2a、3aに対応するように搭載される。
【0016】
図7に示すように、上記第1のトラバース台2及び第2のトラバース台3の各開口部2a、3a、3bに対応する所定位置に、一対の基板受台15が配置されている。これら基板受台15は、該各開口部2a、3a、3b並びに第1のカセット7及び第2のカセット8の底部開口部を通じて該両カセットに対して挿通し得ると共に、該各カセット内のシリコンウェハー10各々を整列状態を保って受ける。詳しくは、図7及び図11に示すように、この基板受台15は全体としては略矩形板状に形成されており、その長手方向に沿って中央に1条の長手突部15aが、又、両側に2条の長手突部15bが互いに平行に形成されている。中央の突部15aはその上端が平坦となされ、両側の突部15bの上端は内側に向って下方に傾斜する傾斜面とされている。そして、これら突部15a、15bの上端部には、図11及び図12に示す受け溝15d及び15eが全長にわたって26条ずつ並設されている。各受け溝15d、15eにシリコンウェハー10の外周部が係合し得、これにより、各シリコンウェハー10はその主たる面同士が略平行となるように整列して支持される。
【0017】
なお、図12から明らかなように、各受け溝15d及び15eは、その断面形状が略Y字状となされている。
【0018】
上記各基板受台15は、図示しない受台駆動手段によって担持されて上下に移動すべく駆動され、これによって、第1のカセット7及び第2のカセット8に対して挿通、抜出しされる。該受台駆動手段と、基板受台15とによって、シリコンウェハー10を第1のカセット7から抜き出し、また第2のカセット8に収容する作業を行うための基板抜出し収容装置が構成されている。
【0019】
図7に示すように、上記基板抜出し収容装置の上方には、上昇して来た上記両基板受台15から各シリコンウェハー10を一旦受け取り、また逆に渡す作業、すなわち受渡しを行う受渡し手段18が配設されている。図示のように、この受渡し手段18は、回転自在に設けられた2本のシャフト19と、該各シャフト19を相対的に回動せしめる駆動手段20と、該各シャフト19の先端部に垂下状態で取り付けられたアーム部材21と、該各アーム部材21の自由端部に2本ずつ一端部にて連結されて互いに平行に水平に伸長する合計4本の支持シャフト22すなわち基板支持部材と、該各支持シャフト22の他端部を支えると共にその作動すべき方向に円滑に案内する案内部材24とを有している。図13に示すように、該各支持シャフト22には、シリコンウェハー10の外周部が係合する支持溝22aが例えば52条、長手方向に沿って並設されており、52枚、すなわちカセット2つ分のシリコンウェハー10を整列状態を維持して支持する。
【0020】
次に、上記した構成の基板転移装置の動作について説明する。なお、以下の動作は、当該基板転移装置が備えるマイクロコンピュータ等からなる制御部によって制御される。
【0021】
図7において、洗浄処理を終えたシリコンウェハー10を収容した2つの第1のカセット7が、夫々第1のトラバース台2上に載置される。また、空の第2のカセット8が2つ、第2のトラバース台3上に載置される。すると、該第1のトラバース台2及び第2のトラバース台3からなる可動ベース5が、図示しないベース駆動手段の作動によって二点鎖線にて示す位置から往動させられ、実線で示す位置に達する。これにより、上記2つの第1のカセット7は所定位置、すなわち、各基板受台15の直上に位置決めされる。
【0022】
この状態で、図示しない受台駆動手段が作動し、両基板受台15が上昇させられる。両基板受台15は、第2のトラバース台3及び第1のトラバース台2に形成された開口部3b、2aを経て、第1のカセット7に対してその底部開口部を通じて挿通される。よって、該第1のカセット7内の各シリコンウェハー10は該基板受台15により支持されて上方に抜き出される。このとき、上方に配設された受渡し手段18に関しては、その具備した両アーム部材21が相互離間方向に回動させられ、シリコンウェハー10を支持すべき2本ずつ合計4本の支持シャフト22は開状態とされている。
【0023】
上記両基板受台15は、その支持した各シリコンウェハー10と共に更に上昇を続けられ、最上昇位置に至り、停止される。この状態で、該各シリコンウェハー10は上記各支持シャフト22間に位置している。続いて、受渡し手段18が作動して、該各支持シャフト22が閉動作、すなわちチャッキング動作させられる。このチャッキング動作が完了すると、上記両基板受台15が下降せしめられる。これにより、各シリコンウェハー10は、該各支持シャフト22に形成された支持溝22a(図13参照)に係合し、該各支持シャフト22によって受けられる。
【0024】
下降する両基板受台15が第1のカセット7、第1のトラバース台2及び第2のトラバース台3を通過して最下降位置に達したら、可動ベース5が復動させられ、図7において二点鎖線にて示す位置に至る。これにより、上記第1のカセット7は基板受台15の直上から離脱し、代って第2のカセット8が基板受台15の直上に位置決めされる。
【0025】
この後、上記両基板受台15が再び上昇させられる。よって、該基板受台15は、第2のトラバース台3の開口部3a、第2のカセット8を通過して最上昇位置に至る。これにより、受渡し手段18の各支持シャフト22によって支えられている各シリコンウェハー10は、該各基板受台15によって若干持ち上げられる形となり、該各基板受台15に渡される。すると、該各支持シャフト22が開動作、すなわち反チャッキング動作させられる。
【0026】
この反チャッキング動作が完了すると、両基板受台15がその保持した各シリコンウェハー10と共に下降される。よって、該各シリコンウェハー10は第2のカセット8内に収納され、両基板受台15のみが更に下降して最下降位置に達する。
【0027】
【発明が解決しようとする課題】
上記した構成の基板転移装置においては、次のような問題を擁している。
【0028】
前述したように、基板受台15には上下2段の受け溝15d、15e(図11、図12参照)が形成されており、各シリコンウェハー10は、その外周部がこの受け溝15d、15eに係合することによって整列状態とされる。図12から明らかなようにこれらの受け溝15d、15eは、シリコンウェハー10を整列させるための導入部であるテーパ部15g、15hと、該テーパ15g、15hに連なって形成されてシリコンウェハー10を正規の収容位置の略中心部に位置決めさせるスリット部15i、15jとからなる。該正規の収容位置の中心を一点鎖線26で示している。
【0029】
上記スリット部15i、15jの幅w1 は、該スリット部に対するシリコンウエハー10の抜き差しを円滑にすること、また、摺れ合いを防止することなどを目的として、シリコンウェハー10の厚みtよりも若干大きく設定されている。よって図12において実線で示すようにシリコンウェハー10はスリット部15i、15jの内壁面に対してa、bの箇所で係合し、傾きθ1 を生ずる。この傾きによって、シリコンウェハー10の上端部は、上記正規の収容位置の中心26に対してs1 だけ振れる。
【0030】
具体的に、シリコンウエハー10が直径Dが8(インチ:inch)で厚みtが0.725(mm)のものであり、スリット部15i、15jの幅w1 が0.800(mm)であれば、上記振れs1 は約1.70(mm)となる。但し、この数値は、上記スリット部15i、15jに対するシリコンウェハー10の係合箇所a、b間の垂直距離vd1 の大きさによって変化する。
【0031】
また、上記振れs1 の数値に約と付したのは、計算上で小数点以下第3位以下の値を四捨五入したことの他、シリコンウェハー10の外周部がテーパ部10aとなっていることによる誤差分を含む意味である。
【0032】
図12で二点鎖線にて示すように、シリコンウェハー10は反対方向の振れs1 も生じるlから、振れ幅2s1 は約3.40(mm)となる。
【0033】
上記構成においては、スリット部15i、15jの幅w1 とシリコンウェハー10の厚みtとの差(0.800mm−0.725mm=0.075mm)がさほど大きくないことから、上記振れ幅2s1 が小さい。故に、基板受台15上にシリコンウェハー10が整列した状態でのガタつきが抑えられ、又、受渡し手段18が具備する支持シャフト22の支持溝22a(図13参照)に各シリコンウェハー10が係合する際のシリコンウェハーの振れ、すなわち衝撃も強くない。
【0034】
ところが、比較的薄いシリコンウェハーを取り扱う場合には、上記振れ幅2s1 はかなり大きくなり、基板受台15上でのシリコンウェハーのガタつきが激しく、上記支持シャフト22にシリコンウェハーを渡すときに大きな衝撃が加わることが考えられ、シリコンウェハーの汚染の原因となるパーティクル(particle)の発生等が懸念される。
【0035】
また、このように振れ幅2s1 が大きいと、第2のカセット8内に各シリコンウェハーを収容させる際、該カセット8に形成されている支持溝8a(図9、図10参照)の壁面とシリコンウェハーとの摩擦力が大きくなって同じくパーティクルが発生する可能性がある。
【0036】
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、支持する基板の振れ幅を小さく抑えた基板受台、並びに該基板受台を具備した基板抜き出し収容装置及び基板転移装置を提供することを目的とする。
【0037】
また、本発明は、更に他の効果をも奏し得る基板受台、基板抜き出し収容装置及び基板転移装置を提供する。
【0038】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による基板受台は、全体が略矩形状に形成され、少なくとも中央に1条の長手突部31a、該長手突部31aの 両側に2条の長手突部31bが互いに平行に形成されて前記長手突部31a、31bの上端部に複数の受け溝31d、31eが設けられ、前記受け溝31d、31eと係合して基板10の主たる面同士が略平行となるように整列して支持される基板受台であって、前記受け溝31d、31eは、前記基板を整列させるための導入部としての第1のテーパ部31g、31hが形成された第1の位置決め部と、前記第1の位置決め部の第1のテーパ部31g、31hに連接して前記基板の厚みよりも若干大きな幅を有し、前記基板の主たる面に沿って形成されて前記基板を略中心部に位置決めさせるスリット部31i、31jからなる第2の位置決め部と、前記第2の位置決め部の底部に前記基板の外周縁と係合して前記基板の中心を位置決めさせるテーパ部31m、31nからなる第3の位置決め部を設けたものである。
また、同目的を達成するため、本発明による基板抜出し収容装置は、全体が略矩形状に形成され、少なくとも中央に1条の長手突部31a、該長手突部31aの両側に2条の長手突部31bが互いに平行に形成されて前記長手突部31a、31bの上端部に複数の受け溝31d、31eが設けられ、前記受け溝31d、31eと係合して基板10の主たる面同士が略平行となるように整列して支持され、前記基板を保持し得るカセットに対して該カセットの底部開口部を通じて挿通し得ると共に該基板を整列状態を保って受けることが可能な基板受台と、該基板受台を担持して前記カセットに対する挿通、抜出しをなすべく移動させる受台駆動手段とを備えた基板抜出し収容装置において、前記基板受台の前記受け溝31d、31eは、前記基板を整列させるための導入部としての第1のテーパ部31g、31hが形成された第1の位置決め部と、前記第1の位置決め部の第1のテーパ部31g、31hに連接して前記基板の厚みよりも若干大きな幅を有し、前記基板の主たる面に沿って形成されて前記基板を略中心部に位置決めさせるスリット部31i、31jからなる第2の位置決め部と、前記第2の位置決め部の底部に前記基板の外周縁と係合して前記基板の中心を位置決めさせるテーパ部31m、31nからなる第3の位置決め部を設けたものである。
また、本発明による基板抜出し収容装置の前記カセットには、前記基板の外周部が係合する支持溝が並設されている。
また、同目的を達成するため、本発明による基板転移装置は、夫々が基板を略平行となるように整列して保持し得る第1及び第2のカセットを所定位置に位置決めするカセット位置決め手段と、全体が略矩形状に形成され、少なくとも中央に1条の長手突部31a、該長手突部31aの両側に2条の長手突部31bが互いに平行に形成されて前記長手突部31a、31bの上端部に複数の受け溝31d、31eが設けられ、前記受け溝31d、31eと係合して基板10の主たる面同士が略平行となるように整列して支持され、前記第1及び第2のカセットに対して所定位置に設けられて該カセット各々の底部開口部を通じて挿通し得ると共に該基板を整列状態を保って受けることが可能な基板受台と、該基板受台を担持して前記カセット各々に対する挿通、抜出しをなすべく移動させる受台駆動手段と、前記基板受台に対して前記基板の受渡しを行う受渡し手段とを備えた基板転移装置において、前記基板受台の前記受け溝31d、31eは、前記基板を整列させるための導入部としての第1のテーパ部31g、31hが形成された第1の位置決め部と、前記第1の位置決め部の第1のテーパ部31g、31hに連接して前記基板の厚みよりも若干大きな幅を有し、前記基板の主たる面に沿って形成されて前記基板を略中心部に位置決めさせるスリット部31i、31jからなる第2の位置決め部と、前記第2の位置決め部の底部に前記基板の外周縁と係合して前記基板の中心を位置決めさせるテーパ部31m、31nからなる第3の位置決め部を設けたものである。
また、本発明による基板転移装置の前記受渡し手段は、前記基板の外周部が係合する支持溝が並設されて前記基板各々を整列状態を維持して支持する基板支持部材と、該基板支持部材を前記基板に対する係合及びその解除をなすべく駆動する支持部材駆動手段とを有 するものである。
また、本発明による基板転移装置においては、前記基板の厚みをt、前記第2の位置決め部の幅をw 2 、前記第2の位置決め部及び前記第3の位置決め部に対する前記基板の係合箇所間の垂直距離をvd 2 、前記第3の位置決め部に対する前記基板の係合箇所から前記基板支持部材の略中心までの垂直距離をvd 3 、前記基板支持部材の支持溝の開口幅をb 3 としたとき、b 3 >(w 2 −t)vd 3 /vd 2 +tとなされている。
また、本発明による基板転移装置の前記第1及び第2のカセットには、前記基板の外周部が係合する支持溝が並設されている。
【0039】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例としての基板転移装置の要部について説明する。但し、この本発明に係る基板転移装置は、以下に説明する部分以外は図7乃至図13に示した基板転移装置と同様に構成されており、装置全体としての構成及び動作の説明は重複する故に省略し、要部のみの説明に留める。
【0040】
また、以下の説明及び参照図において、図7乃至図13に示した基板転移装置の構成部分と同一又は対応する構成部分については同じ参照符号を付して示している。
【0041】
この本発明に係る基板転移装置では、図7、図11、図12に示した基板受台15に代えて、図1に示す基板受台31が使用される。
【0042】
図示のように、この基板受台31も全体として略矩形板状に形成されており、中央に1条の長手突部31aが、また、両側に2条の長手突部31bが互いに平行に形成されている。中央の突部31aはその上端が平坦となされ、両側の突部31bの上端は内側に向って下方に傾く傾斜面とされている。そして、これら突部31a及び31bの上端部には、受け溝31d及び31eが全長にわたって26条ずつ並設されている。これらの受け溝31d、31eにシリコンウェハー10の下側外周部が係合し得、これにより、各シリコンウェハー10はその主たる面同士が略平行となるように整列して支持される。
【0043】
図2に示すように、該受け溝31d及び31eはその断面形状が略Y字状となされ、各々、シリコンウェハー10を整列させるための導入部を形成する第1の位置決め部としてのテーパ部31g、31hと、該テーパ部31g、31hに連なって形成されてシリコンウェハー10を正規の収容位置の略中心部に位置決めさせる第2の位置決め部としてのスリット部31i、31jとを有している。該正規の収容位置の中心を一点鎖線33で示している。
【0044】
上記スリット部31i及び31jは、該スリット部に対するシリコンウェハー10の抜き差しを円滑にすること、また、摺れ合いを防止することなどを目的として、その幅w2がシリコンウェハー10の厚みtよりも若干大きく設定され、シリコンウェハー10の主たる面に沿って形成されている。スリット部31i、31jの底部にはシリコンウェハー10の外周縁と係合するテーパ部31m、31nが設けられている。このテーパ部31m、31nは、シリコンウェハー10の中心を上記正規の収容位置の中心33に位置決めさせる第3の位置決め部として作用する。
【0045】
上記構成の基板受台31により、シリコンウェハー10は次のようにして支持される。
【0046】
図2に示すようにシリコンウェハー10が各受け溝31d、31e内に入り込むと、図3に示すように該シリコンウェハー10の片面の外周縁がテーパ部31mの一方の壁面に接触する。シリコンウェハー10はこの一方の壁面に倣うように滑り込み、その結果、図4に示すように両面の外周縁が該テーパ部31mの両壁面に係合し、該シリコンウェハー10の下部は中心33に一致する。この直後、又は同時に、図5に示すようにシリコンウェハー10は傾いて、その片面がスリット31jの内壁面に対してhの箇所で係合し、静止する。このときの傾き角度を図5でθ2 にて示している。
【0047】
また、図5において、シリコンウェハー10の外周縁のテーパ部31mに対する係合箇所をf及びgにて示している。
【0048】
ここで、シリコンウェハー10と装置各部との寸法的な関係を図5及び図6に基づいて説明する。
【0049】
前述したように、上記基板受台31に形成された各受け溝31d、31eのスリット部31i、31jの幅w2 がシリコンウェハー10の厚みtよりも若干大きいことから、シリコンウェハー10は傾きθ2 を生ずる。この傾きによって、シリコンウェハー10の上端部は、正規の収容位置の中心33に対してs2 だけ振れる。具体的には、シリコンウェハー10が直径Dが8(インチ:inch)で厚みtが0.725(mm)のものであり、スリット部31i、31jの幅w2 が0.800(mm)であれば、この振れs2 は約1.03(mm)となる。但し、この数値は、下段のスリット部31iの底部に設けられたテーパ部31mに対するシリコンウェハー10の係合箇所f、g(図5参照)と、上段のスリット部31jの内壁面に対する係合箇所hとの垂直距離vd3 の設定値に応じて変化する。
【0050】
なお、上記振れs2 の数値を約としたのは、計算上で小数点以下第3位以下の値を四捨五入したことの他、シリコンウェハー10の外周部がテーパ部10aとなっていることによる誤差分を含むことによる。
【0051】
図5及び図6で二点鎖線にて示すように、シリコンウェハー10は反対側の振れs2 も生じ得るから、振れ幅2s2 は約2.06(mm)となる。
【0052】
このように、当該基板転移装置においては、上記テーパ部31m、31nによってシリコンウェハー10の下端が正規の収容位置の中心33から偏倚することなく位置決めされ、シリコンウェハー10の上端側の振れ幅が小さく抑えられる。
【0053】
よって、基板受台31上でのシリコンウェハー10のガタつきが抑えられ、また、受渡し手段18(図7参照)が具備する支持シャフト22(図13参照)の支持溝22aにシリコンウェハー10が係合するときのシリコンウェハーの揺れ、すなわち衝撃も小さく、パーティクルの発生が防止され、環境が清浄に保たれる。
【0054】
また、このようにシリコンウェハー10の振れ幅2s2 が小さい故に、図7、図9及び図10に示す第2のカセット8内にシリコンウェハー10を収容させる際、該カセット8に形成されている支持溝8aの壁面とシリコンウェハー10との摩擦力も小さく、この点からもパーティクルの発生が防止される。
【0055】
ところで、図6において記号b3 にて示す寸法、すなわち、受渡し手段18(図7参照)が具備する支持シャフト22に形成された支持溝22aの開口幅は、次式を満足するように設定される。
【0056】
b3 >(w2 −t)vd3 /vd2 +t ・・・▲1▼
但し、
t:シリコンウェハー10の厚み
w2 :基板受台31に形成された受け溝31d、31eのスリット部(第2の位置決め部)31i、31jの幅
vd2 :該スリット部31jに対するシリコンウェハー10の係合箇所h(図5参照)とテーパ部31mに対する係合箇所f、g(図5参照)との垂直距離
vd3 :該スリット部31mに対するシリコンウェハー10の係合箇所f(図5参照)から上記支持シャフト22(上側の支持シャフト)の中心22bまでの垂直距離
【0057】
すなわち、シリコンウェハー10の振れ幅を小さく抑えたことに鑑みて、支持シャフト22の支持溝22aの開口幅b3 を必要最小限の値に設定しようとするものである。これによって、該開口幅b3 が小さくとも、シリコンウェハー10は確実に該支持溝22a内に入り込むことができる。
【0058】
なお、上記支持溝22aは断面形状が台形状にて、その底部の幅b2 は上記開口幅b3 よりも小さいが、この底部の幅b2 を次式を満足するように設定してもよい。
【0059】
b2 >(w2 −t)vd3 /vd2 +t ・・・▲2▼
【0060】
つまり、基板受台31上で僅かな傾きθ2 をもって整列している各シリコンウェハー10を上記支持シャフト22が挾持する際、シリコンウェハー10の周縁が常に上記幅b2 内に収まるようにするものである。このようにすれば、台形断面の上記支持溝22aの斜面部分に対してシリコンウェハー10の外周が摺れ合うことも防止され、パーティクルの発生が防止される。
【0061】
上記▲1▼式の導き方を簡単に説明する。
【0062】
まず、図5で、eの値、すなわちスリット部31jの内壁面に対するシリコンウェハー10の係合箇所hのレベルにおいて該シリコンウェハー10の中心の偏倚量(中心33からの偏倚量)を考える。この係合箇所hは、上記テーパ部31mに対するシリコンウェハー10の係合箇所f、gから垂直距離vd2 の位置にあるから、該係合箇所f、gから垂直距離vd3 の位置にある支持シャフト22の中心22bでの偏倚量e2 (図には示していない)は、比例の関係から、
【0063】
e2 =e・vd3 /vd2
となる。
【0064】
上記eは、スリット部31jの幅内でシリコンウェハー10が中心から片側に寄っただけであるから、
【0065】
e=(w2 −t)/2
ゆえに、
e2 =(w2 −t)vd3 /2vd2
である。
【0066】
シリコンウェハー10は上記中心33を境として反対側にも傾き得ること、また、上記e2 はシリコンウェハー10の中心の偏倚量であるから厚みtの1/2ずつを両側で加える(すなわちtを加える)こととし、
(w2 −t)vd3 /vd2 +t
を得る。この値が上記支持シャフトと22の中心22bのレベルにおけるシリコンウェハー10の振れ幅であるから、この振れ幅のシリコンウェハー10を支持シャフト22の支持溝22aの開口幅b3 に収めるためには上記▲1▼式のように設定する必要がある。
【0067】
なお、本実施例においては、基板受台31に設けられた第1の位置決め部及び第2の位置決め部、並びに該第2の位置決め部の底部に設けられてシリコンウェハー10の中心を位置決めさせる手段について、夫々、テーパ部31g、31h、スリット部31i、31j、テーパ部31m、31nとしているが、これら各位置決め部及び手段の形態に関しては本実施例のものに限らず種々可変である。
【0068】
但し、上記テーパ部、スリット部は成形が容易であり、しかもこれらを組み合わせて本実施例のように断面Y字状の受け溝31d、31eとすれば,シリコンウェハー10の保持及びその解除が円滑に行なわれ、有用である。
【0069】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、基板受台において、第1の位置決め部で基板を整列させるための導入部を形成し、第2の位置決め部で該基板を略中心部に位置決めさせ、更に、該第2の位置決め部の底部に基板の中心を位置決めさせる手段を設けている。
かかる構成の故、基板の下端は正規の収容位置の中心から偏倚することなく位置決めされ、基板の上端側の振れ幅が小さく抑えられる。
よって、該基板受台上での基板のガタつきは抑えられ、又、受渡し手段が具備する基板支持部材の支持溝に基板が係合するときの基板の揺れ、すなわち衝撃も小さく、パーティクルの発生が防止され、環境が清浄に保たれる。
また、基板の振れ幅が小さい故に、カセット内に基板を収容させる際、該カセットに形成されている支持溝の壁面と基板との摩擦力も小さく、この点からもパーティクルの発生が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明に係る基板受台がシリコンウェハーを支持した状態を示す斜視図である。
【図2】図2は、図1に関するB−B矢視にて、基板受台の一部の縦断面図である。
【図3】図3は、図1及び図2に示した基板受台の受溝にシリコンウェハーが係合する際の動作を説明するための図である。
【図4】図4は、図1及び図2に示した基板受台の受溝にシリコンウェハーが係合する際の動作を説明するための図である。
【図5】図5は、図1及び図2に示した基板受台の受溝にシリコンウェハーが係合する際の動作を説明するための図である。
【図6】図6は、図1及び図2に示した基板受台と、その上方に位置する受渡し手段が具備する支持シャフトとに対して、シリコンウェハーが係合した状態を示す、一部断面を含む側面図である。
【図7】図7は、従来の基板転移装置の斜視図である。
【図8】図8は、図7に示した基板転移装置で取り扱う(第1の)カセットが具備する長手支持部材と、これに係合するシリコンウェハーの一部とを示す平面図である。
【図9】図9は、図7に示した基板転移装置で取り扱う(第2の)カセットの縦断面図である。
【図10】図10は、図9に関するA−A矢視図である。
【図11】図11は、図7に示した基板転移装置が具備する基板受台と、シリコンウェハーとを示す正面図である。
【図12】図12は、図11に示した基板受台の一部の受け溝にシリコンウェハーが係合した状態を示す縦断面図である。
【図13】図13は、図7に示した基板転移装置が備えた受渡し手段の一部である支持シャフトに対して、シリコンウェハーが係合した状態を示す側面図である。
【符号の説明】
2 第1のトラバース台
3 第2のトラバース台
5 可動ベース
7 第1のカセット
7a (第1のカセット7が具備する)長手支持部材
7d (支持部材7aに形成された)支持溝
8 第2のカセット
8a (第2のカセット8に形成された)支持溝
10 シリコンウェハー(基板)
18 受渡し手段
20 (受渡し手段18が有する)駆動手段
22 (受渡し手段18が具備する)支持シャフト(基板支持部材)
22a 支持シャフト22に形成された支持溝
31 基板受台
31d、31e (基板受台31に形成された)受け溝
31g、31h (受け溝31d、31eの一部をなす)テーパ部(第1の位置決め部)
31i、31j (受け溝31d、31eの一部をなす)スリット部(第2の位置決め部)
31m (スリット部31i、31jの底部に設けられた)テーパ部(シリコンウェハー10の中心を正規の収容位置の中心33に位置決めさせる手段)
33 (シリコンウェハー10を位置決めすべき正規の収容位置の)中心[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate transfer apparatus for performing an operation of extracting a substrate such as a silicon wafer or a glass substrate for liquid crystal accommodated in a cassette and transferring it to another cassette, and the substrate. A substrate extraction / accommodation device that is equipped in a transfer device or the like and performs an operation of extracting and accommodating a substrate from a cassette, and a substrate receiving device that the substrate transfer device and the substrate extraction / accommodation device should have for extracting and accommodating the substrate from the cassette. Related to the stand.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of substrate transfer apparatus is shown in FIG.
[0003]
As shown in the figure, this conventional substrate transfer apparatus is composed of a pair of
[0004]
As shown in FIG. 7, on the first traverse table 2, the
[0005]
In FIG. 7,
[0006]
The movable base 5 and the base driving means (not shown) constitute cassette positioning means for positioning the
[0007]
The
[0008]
Each of the
[0009]
On the other hand, the
[0010]
The shapes of the
[0011]
First, as shown in FIG. 7, the
[0012]
As shown in FIG. 8, the substrate support member 7a as a whole has a substantially cylindrical shape, and support grooves 7d with which the outer peripheral portion of the
[0013]
On the other hand, as shown in FIGS. 9 and 10, the
[0014]
An
[0015]
As shown in FIG. 7, each of the
[0016]
As shown in FIG. 7, a pair of
[0017]
As is apparent from FIG. 12, each of the receiving
[0018]
Each
[0019]
As shown in FIG. 7, above the substrate extraction / accommodating device, the
[0020]
Next, the operation of the substrate transfer apparatus configured as described above will be described. The following operations are controlled by a control unit including a microcomputer provided in the substrate transfer apparatus.
[0021]
In FIG. 7, the two
[0022]
In this state, the cradle driving means (not shown) is operated, and both the
[0023]
Both the substrate pedestals 15 continue to rise together with the supported
[0024]
When the
[0025]
Thereafter, both the board pedestals 15 are raised again. Accordingly, the substrate receiving table 15 passes through the
[0026]
When this anti-chucking operation is completed, the both
[0027]
[Problems to be solved by the invention]
The substrate transfer apparatus configured as described above has the following problems.
[0028]
As described above, upper and lower receiving
[0029]
Width w of the
[0030]
Specifically, the
[0031]
The above deflection1 In addition to rounding off the value of the third decimal place after the decimal point in the calculation, the numerical value of 1 includes the error due to the outer peripheral portion of the
[0032]
As shown by a two-dot chain line in FIG. 12, the
[0033]
In the above configuration, the width w of the
[0034]
However, when handling a relatively thin silicon wafer, the above-mentioned runout width 2s.1 The size of the silicon wafer is considerably large, and the backlash of the silicon wafer on the
[0035]
In addition, the runout width 2s in this way1 Is large, when each silicon wafer is accommodated in the
[0036]
The present invention has been made in view of the above points, and provides a substrate cradle in which a swing width of a substrate to be supported is suppressed to be small, a substrate extraction housing device and a substrate transfer device provided with the substrate cradle. Objective.
[0037]
The present invention also provides a substrate cradle, a substrate extraction / accommodating device, and a substrate transfer device that can achieve other effects.
[0038]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the substrate base according to the present invention is formed in a substantially rectangular shape as a whole, and has at least one central
In order to achieve the same object, the substrate extraction / accommodating apparatus according to the present invention is formed in a substantially rectangular shape as a whole, and has at least one
Further, the cassette of the substrate extracting and storing apparatus according to the present invention is provided with a support groove in parallel with which the outer peripheral portion of the substrate is engaged.
In order to achieve the same object, the substrate transfer apparatus according to the present invention includes cassette positioning means for positioning the first and second cassettes, each of which can hold the substrates in alignment so as to be substantially parallel, at a predetermined position. The whole is formed in a substantially rectangular shape, at least one
Further, the delivery means of the substrate transfer apparatus according to the present invention includes a substrate support member that supports the substrates in an aligned state by providing support grooves that engage with the outer peripheral portion of the substrate, and the substrate support. Supporting member driving means for driving the member to engage and disengage the substrate. To do.
In the substrate transfer apparatus according to the present invention, the thickness of the substrate is t, and the width of the second positioning portion is w. 2 The vertical distance between the engagement positions of the substrate with respect to the second positioning portion and the third positioning portion is vd. 2 , And vd is a vertical distance from the engagement position of the substrate to the third positioning portion to the approximate center of the substrate support member. Three , The opening width of the support groove of the substrate support member is b Three When b Three > (W 2 -T) vd Three / Vd 2 + T.
Further, the first and second cassettes of the substrate transfer apparatus according to the present invention are provided with support grooves that engage with the outer peripheral portion of the substrate.
[0039]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the principal part of the substrate transfer apparatus as an embodiment of the present invention will be described. However, the substrate transfer apparatus according to the present invention is configured in the same manner as the substrate transfer apparatus shown in FIGS. 7 to 13 except for the portions described below, and the description of the configuration and operation of the entire apparatus is duplicated. Therefore, it abbreviate | omits and keeps only description of the principal part.
[0040]
In the following description and reference drawings, the same or corresponding components as those of the substrate transfer apparatus shown in FIGS. 7 to 13 are denoted by the same reference numerals.
[0041]
In the substrate transfer apparatus according to the present invention, a
[0042]
As shown in the figure, the
[0043]
FIG.As shown in FIG. 3, the receiving
[0044]
The
[0045]
The
[0046]
When the
[0047]
Further, in FIG. 5, f and g indicate the locations where the outer peripheral edge of the
[0048]
Here, the dimensional relationship between the
[0049]
As described above, the widths w of the
[0050]
The above deflection2 The reason why the numerical value is about is that, in addition to rounding off the value of the third decimal place in the calculation, it includes an error due to the outer peripheral portion of the
[0051]
As shown by the two-dot chain line in FIG. 5 and FIG.2 Can also occur.2 Is about 2.06 (mm).
[0052]
As described above, in the substrate transfer apparatus, the lower end of the
[0053]
Therefore, the play of the
[0054]
Further, the runout width 2 s of the
[0055]
By the way, in FIG.Three That is, the opening width of the
[0056]
bThree > (W2 -T) vdThree / Vd2 + T ・ ・ ・ ▲ 1 ▼
However,
t: thickness of the
w2 : Widths of slit portions (second positioning portions) 31i and 31j of the receiving
vd2 : Vertical distance between the engagement portion h (see FIG. 5) of the
vdThree : Vertical distance from the engagement position f (see FIG. 5) of the
[0057]
That is, in view of reducing the swing width of the
[0058]
The
[0059]
b2 > (W2 -T) vdThree / Vd2 + T (2)
[0060]
That is, a slight inclination θ on the
[0061]
The method of guiding the above formula (1) will be briefly described.
[0062]
First, in FIG. 5, the amount of deviation of the center of the silicon wafer 10 (the amount of deviation from the center 33) is considered at the value of e, that is, at the level of the engagement location h of the
[0063]
e2 = E · vdThree / Vd2
It becomes.
[0064]
The above e is only that the
[0065]
e = (w2 -T) / 2
therefore,
e2 = (W2 -T) vdThree / 2vd2
It is.
[0066]
The
(W2 -T) vdThree / Vd2 + T
Get. Since this value is the swing width of the
[0067]
In the present embodiment, the first positioning portion and the second positioning portion provided on the
[0068]
However, the taper portion and the slit portion are easy to mold, and if they are combined to form the receiving
[0069]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the substrate cradle, the introduction portion for aligning the substrate is formed by the first positioning portion, the substrate is positioned at the substantially central portion by the second positioning portion, Further, means for positioning the center of the substrate is provided at the bottom of the second positioning portion.
Due to such a configuration, the lower end of the substrate is positioned without deviating from the center of the regular accommodation position, and the deflection width on the upper end side of the substrate can be suppressed small.
Therefore, the backlash of the substrate on the substrate cradle is suppressed, and the substrate is not shaken when the substrate is engaged with the support groove of the substrate support member provided in the delivery means, that is, the impact is small, and the generation of particles. Is prevented and the environment is kept clean.
In addition, since the swing width of the substrate is small, when the substrate is accommodated in the cassette, the frictional force between the wall surface of the support groove formed in the cassette and the substrate is small, and generation of particles is also prevented from this point.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a substrate cradle according to the present invention supports a silicon wafer.
2 is a longitudinal sectional view of a part of a substrate cradle as seen from the direction of arrows BB in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a view for explaining an operation when a silicon wafer is engaged with a receiving groove of the substrate cradle shown in FIGS. 1 and 2;
4 is a view for explaining an operation when a silicon wafer is engaged with a receiving groove of the substrate cradle shown in FIGS. 1 and 2; FIG.
FIG. 5 is a view for explaining an operation when a silicon wafer is engaged with a receiving groove of the substrate cradle shown in FIGS. 1 and 2;
FIG. 6 is a partial view showing a state in which a silicon wafer is engaged with the substrate cradle shown in FIGS. 1 and 2 and a support shaft provided in a delivery means located above the substrate cradle. It is a side view including a cross section.
FIG. 7 is a perspective view of a conventional substrate transfer apparatus.
8 is a plan view showing a longitudinal support member included in a (first) cassette handled by the substrate transfer apparatus shown in FIG. 7 and a part of a silicon wafer engaged therewith. FIG.
9 is a longitudinal sectional view of a (second) cassette handled by the substrate transfer apparatus shown in FIG. 7. FIG.
10 is an AA arrow view of FIG. 9. FIG.
11 is a front view showing a substrate holder and a silicon wafer included in the substrate transfer apparatus shown in FIG. 7; FIG.
12 is a longitudinal sectional view showing a state in which a silicon wafer is engaged with a part of the receiving groove of the substrate cradle shown in FIG.
13 is a side view showing a state in which a silicon wafer is engaged with a support shaft that is a part of the delivery means provided in the substrate transfer apparatus shown in FIG. 7. FIG.
[Explanation of symbols]
2 First traverse stand
3 Second traverse stand
5 Movable base
7 First cassette
7a Long support member (provided by the first cassette 7)
7d Support groove (formed on support member 7a)
8 Second cassette
8a Support groove (formed in the second cassette 8)
10 Silicon wafer (substrate)
18 Delivery means
20 Drive means (with delivery means 18)
22 Support shaft (provided by the delivery means 18) (substrate support member)
22a Support groove formed in the
31 Substrate cradle
31d, 31e (formed on the substrate base 31) receiving grooves
31g, 31h (a part of the receiving
31i, 31j (a part of the receiving
31m Tapered portion (provided at the bottom of the
33 (in the normal accommodation position where the
Claims (7)
前記受け溝31d、31eは、
前記基板を整列させるための導入部としての第1のテーパ部31g、31hが形成された第1の位置決め部と、
前記第1の位置決め部の第1のテーパ部31g、31hに連接して前記基板の厚みよりも若干大きな幅を有し、前記基板の主たる面に沿って形成されて前記基板を略中心部に位置決めさせるスリット部31i、31jからなる第2の位置決め部と、
前記第2の位置決め部の底部に前記基板の外周縁と係合して前記基板の中心を位置決めさせるテーパ部31m、31nからなる第3の位置決め部を設けたこと
を特徴とする基板受台。 The whole is formed in a substantially rectangular shape, and at least one longitudinal projection 31a is formed at the center, and two longitudinal projections 31b are formed in parallel with each other on both sides of the longitudinal projection 31a, so that the longitudinal projections 31a and 31b A plurality of receiving grooves 31d and 31e are provided at the upper end portion, and are substrate supports that are aligned and supported so that the main surfaces of the substrate 10 are substantially parallel by engaging with the receiving grooves 31d and 31e. ,
The receiving grooves 31d and 31e are
A first positioning part formed with first taper parts 31g and 31h as introduction parts for aligning the substrates;
The first positioning portion is connected to the first taper portions 31g and 31h and has a width slightly larger than the thickness of the substrate, and is formed along the main surface of the substrate so that the substrate is substantially at the center. A second positioning portion comprising slit portions 31i, 31j to be positioned;
3. A substrate pedestal comprising a third positioning portion comprising tapered portions 31m and 31n for positioning the center of the substrate by engaging the outer peripheral edge of the substrate at the bottom of the second positioning portion .
前記基板受台の前記受け溝31d、31eは、
前記基板を整列させるための導入部としての第1のテーパ部31g、31hが形成された第1の位置決め部と、
前記第1の位置決め部の第1のテーパ部31g、31hに連接して前記基板の厚みよりも若干大きな幅を有し、前記基板の主たる面に沿って形成されて前記基板を略中心部に位置決めさせるスリット部31i、31jからなる第2の位置決め部と、
前記第2の位置決め部の底部に前記基板の外周縁と係合して前記基板の中心を位置決めさせるテーパ部31m、31nからなる第3の位置決め部を設けたこと
を特徴とする基板抜出し収容装置。 The whole is formed in a substantially rectangular shape, and at least one longitudinal projection 31a is formed at the center, and two longitudinal projections 31b are formed in parallel with each other on both sides of the longitudinal projection 31a, so that the longitudinal projections 31a and 31b A plurality of receiving grooves 31d and 31e are provided on the upper end portion, and are engaged with and supported by the receiving grooves 31d and 31e so that the main surfaces of the substrate 10 are substantially parallel to each other, thereby holding the substrate. eggplant and substrate pedestal capable of kicking receive maintains the alignment of the substrate with be inserted through the bottom opening of the cassette relative to the cassette, inserted to said cassette carrying the substrate pedestal, withdrawal In the substrate extraction and storage device provided with the cradle drive means to move as much as possible,
The receiving grooves 31d and 31e of the substrate holder are
A first positioning part formed with first taper parts 31g and 31h as introduction parts for aligning the substrates;
The first positioning portion is connected to the first taper portions 31g and 31h and has a width slightly larger than the thickness of the substrate, and is formed along the main surface of the substrate so that the substrate is substantially at the center. A second positioning portion comprising slit portions 31i, 31j to be positioned;
3. A substrate extraction / accommodating apparatus comprising: a third positioning portion comprising tapered portions 31m and 31n for engaging the outer peripheral edge of the substrate and positioning the center of the substrate at the bottom of the second positioning portion. .
全体が略矩形状に形成され、少なくとも中央に1条の長手突部31a、該長手突部31aの両側に2条の長手突部31bが互いに平行に形成されて前記長手突部31a、31bの上端部に複数の受け溝31d、31eが設けられ、前記受け溝31d、31eと係合して基板10の主たる面同士が略平行となるように整列して支持され、前記第1及び第2のカセットに対して所定位置に設けられて該カセット各々の底部開口部を通じて挿通し得ると共に該基板を整列状態を保って受けることが可能な基板受台と、
該基板受台を担持して前記カセット各々に対する挿通、抜出しをなすべく移動させる受台駆動手段と、前記基板受台に対して前記基板の受渡しを行う受渡し手段とを備えた基板転移装置において、
前記基板受台の前記受け溝31d、31eは、
前記基板を整列させるための導入部としての第1のテーパ部31g、31hが形成された第1の位置決め部と、
前記第1の位置決め部の第1のテーパ部31g、31hに連接して前記基板の厚みよりも若干大きな幅を有し、前記基板の主たる面に沿って形成されて前記基板を略中心部に位 置決めさせるスリット部31i、31jからなる第2の位置決め部と、
前記第2の位置決め部の底部に前記基板の外周縁と係合して前記基板の中心を位置決めさせるテーパ部31m、31nからなる第3の位置決め部を設けたこと
を特徴とする基板転移装置。Cassette positioning means for positioning the first and second cassettes, each of which can hold the substrates in alignment so as to be substantially parallel, at a predetermined position;
The whole is formed in a substantially rectangular shape, and at least one longitudinal projection 31a is formed at the center, and two longitudinal projections 31b are formed in parallel with each other on both sides of the longitudinal projection 31a, so that the longitudinal projections 31a and 31b A plurality of receiving grooves 31d and 31e are provided at the upper end portion, and are engaged with the receiving grooves 31d and 31e and supported so that the main surfaces of the substrate 10 are substantially parallel to each other. A substrate holder that is provided at a predetermined position with respect to the cassette of the cassette and can be inserted through the bottom opening of each of the cassettes and can receive the substrate in an aligned state;
In a substrate transfer apparatus comprising: a receiving table driving means that carries the substrate receiving table and moves it to insert and withdraw each cassette; and a transferring means that transfers the substrate to and from the substrate receiving table.
The receiving grooves 31d and 31e of the substrate holder are
A first positioning part formed with first taper parts 31g and 31h as introduction parts for aligning the substrates;
The first positioning portion is connected to the first taper portions 31g and 31h and has a width slightly larger than the thickness of the substrate, and is formed along the main surface of the substrate so that the substrate is substantially at the center. slits 31i for position-decided fit, and a second positioning portion consisting 31j,
3. A substrate transfer apparatus comprising: a third positioning portion comprising tapered portions 31m and 31n for engaging the outer peripheral edge of the substrate to position the center of the substrate at the bottom of the second positioning portion .
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