JP4098338B2 - ウェハ移載装置および基板移載装置 - Google Patents
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Description
5に収容された状態で、半導体処理設備1に搬送される。ウェハ移載装置3は、準備空間形成部11と、フープオープナ6と、ウェハ搬送ロボット7とを有する。準備空間形成部11は、準備空間9を規定する。準備空間9は、準備空間形成部11に固定されるファンフィルタユニット等の集塵装置によってクリーンな空間に保たれる。フープオープナ6は、フープ5および準備空間形成部11に形成されるそれぞれのドアを開閉する。フープオープナ6は、各ドアを開閉することで、フープ5の内部空間と準備空間9とが連通した状態と、閉鎖した状態とを切換え可能である。ウェハ搬送ロボット7は、準備空間9に収容され、フープ5とウェハ処理装置2とにわたってウェハ4を搬送する。
(b)予め定める前後方向に間隔をあけて配置される正面壁と背面壁とを有し、予め調整される雰囲気気体で満たされ、前後方向に比べて前後方向に垂直な左右方向が長い横長の準備空間を規定し、正面壁に複数の正面側開口が形成されるとともに各正面側開口毎に前記基板容器が設けられ、背面壁に前記準備空間とこの準備空間に隣接する処理空間とを連通する背面側開口が形成される準備空間形成部と、
(c)準備空間に隣接して配置される基板容器を開閉するとともに、準備空間形成部の正面側開口を開閉するための複数のフープオープナまたは基板容器設置台と、
(d)準備空間に配置され、各正面側開口と背面側開口とにわたって半導体ウェハを搬送するウェハ搬送ロボットとを含み、
(e)ウェハ搬送ロボットは、
(e1)準備空間形成部に固定され、前後方向に関して背面壁寄りに旋回軸線が設定される基台と、
(e2)基端部から先端部に向かう方向に順次連結される第1〜第3リンク体を備え、第1リンク体の基端部が基台に連結され、第3リンク体の先端部に基板を把持するためのロボットハンドが設けられて、旋回軸線まわりに角変位可能に構成され、前記ロボットハンドによって正面壁に設けられる最も離れた基板容器内の半導体ウェハを把持し、かつ準備空間内で旋回軸線まわりに旋回して前記背面側開口から処理空間内へ搬送するロボットアームと、
(e3)ロボットアームの各リンク体を対応する軸線まわりにそれぞれ個別に角変位駆動する駆動手段とを含んで構成され、
(e4)ロボットアームが変形されて、旋回軸線から、旋回軸線に対して半径方向に最も離れたアーム部分までの距離が最小となる最小変形状態において、旋回軸線から旋回軸線に対して半径方向に最も離れたアーム部分またはロボットハンドに把持された半導体ウェハのウェハ部分までの距離である最小回転半径Rが、準備空間形成部の正面壁と背面壁との間の準備空間の前後方向寸法Bの1/2を超え、かつ準備空間の前後方向寸法Bから、前後方向距離L0と、フープオープナによって設定される正面壁から背面壁側への前後方向のロボット侵入禁止領域寸法Eとを減算した減算値(B−L0−E)以下(B/2<R≦B−L0−E)に設定されることを特徴とするウェハ移載装置である。
基台に一端部が連結されて、前記旋回軸線まわりに角変位可能に構成され、前記旋回軸線に平行な第1関節軸線が設定される第1リンク体と、
第1リンク体の他端部に、一端部が連結されて、前記第1関節軸線まわりに角変位可能に構成され、前記旋回軸線に平行な第2関節軸線が設定される第2リンク体と、
第2リンク体の他端部に、一端部が連結されて、前記第2関節軸線まわりに角変位可能に構成され、他端部に前記ロボットハンドが設けられる1または複数の第3リンク体とを有し、
旋回軸線から、旋回軸線に対して第1関節軸線に向かう半径方向に最も離れた第1リンク体の端部までの距離である第1リンク距離L1が、前記許容方向寸法(B−L0−E)の1/2を超え、かつ前記許容寸法(B−L0−E)以下((B−L0−E)/2<L1≦B−L0−E)に設定されることを特徴とする。
第2関節軸線から、第2関節軸線に対して第1関節軸線に向かう方向に最も離れた第2リンク体の端部までの距離である第2リンク距離L2が、前記許容方向寸法(B−L0−E)の1/2を超えて、前記許容寸法(B−L0−E)以下に設定されることを特徴とする。
(b)前記準備空間を規定し、予め定める前後方向に間隔をあけて配置される正面壁と背面壁とを有し、正面壁に複数の第1出入口が形成され、背面壁に前記準備空間とこの準備空間に隣接する処理空間とを連通する第2出入口が形成される準備空間形成部と、
(c)準備空間形成部の各第1出入口を開閉する開閉手段と、
(d)準備空間に配置され、各第1出入口と第2出入口とにわたって基板を搬送する基板搬送ロボットとを含み、
(e)基板搬送ロボットは、
(e1)準備空間形成部に固定される基台と、
(e2)基台に一端部が連結されて、前記旋回軸線まわりに角変位可能に構成され、前記旋回軸線に平行な第1関節軸線が設定される第1リンク体と、
(e3)第1リンク体の他端部に、一端部が連結されて、前記第1関節軸線まわりに角変位可能に構成され、前記旋回軸線に平行な第2関節軸線が設定される第2リンク体と、
(e4)第2リンク体の他端部に、一端部が連結されて、前記第2関節軸線まわりに角変位可能に構成され、他端部に前記ロボットハンドが設けられる1または複数の第3リンク体と、
(e5)前記ロボットハンドによって正面壁に設けられる最も離れた基板容器内の半導体ウエハを把持し、かつ準備空間内で旋回軸線まわりに旋回して、前記第2出入口から処理空間内へ搬送するロボットアームと、
(e6)各リンク体を対応する関節軸まわりにそれぞれ個別に角変位駆動する駆動手段とを含んで構成され、
(e7)旋回軸線から、旋回軸線に対して第1関節軸線に向かう半径方向に最も離れた第1リンク体の端部までの距離である第1リンク距離L1が、準備空間形成部の正面壁と背面壁との間の準備空間の前後方向寸法Bの1/2を超え、かつ準備空間の前後方向寸法Bから、第1リンク体の旋回軸線まわりの周面の半径方向寸法T2およびロボットの干渉を防ぐための予め定める隙間寸法Qの和である前後方向寸法L0(=T2+Q)と、開閉手段によって設定される正面壁から背面壁側へ前後方向のロボット侵入禁止領域寸法Eとを減算した値(B−L0−E)以下(B/2<L1≦B−L0−E)に設定されることを特徴とする基板移載装置である。
Unified Pod、略称フープ)と称される基板容器に複数収容された状態で、半導体処理設備20に搬送される。フープ25は、極所クリーン化技術に関し、クリーン環境におけるミニエンバイロメント用基板容器である。
Materials International)規格によって、予め規定される。この場合、たとえばフープ25およびフープ25を開閉するためのフープオープナ(FOUP Opener)26は、SEMI規格のE47.1、E15.1、E57、E62、E63、E84などの仕様に従う。ただし、半導体処理設備20の構成がSEMI規格外の構成であっても、本実施の形態に含まれる。
Equipment Front End Module、略称EFEM)である。ウェハ移載装置23は、半導体処理設備23のうちで、フープ25とウェハ処理装置22との間でのウェハ24の受渡しを担うインターフェース部となる。ウェハ24は、フープ内空間34と、ウェハ処理装置22の処理空間30との間を移動する間に、予め定められる雰囲気気体で満たされるクリーン度の高い準備空間29を通過する。
International Organization for Standardization)に規定されるCLASS1が採用される。
Assembly Robot Arm、SCARA)型の水平多関節ロボットによって実現される。ロボット27は、準備空間29に配置され、ロボットアーム41と、水平駆動手段42aと、上下駆動手段42bと、基台43と、コントローラ44とを含んで構成される。
Read Only memory)などによって実現され、演算回路は、CPU(Central Processing
Unit)によって実現される。
(2・L11)2≧(L11+C)2+(1.5・W−H・Sinθ)2
…(1)
22 ウェハ処理装置
23 ウェハ移載装置
24 半導体ウェハ
25 フープ
26 フープオープナ
27 基板搬送ロボット
28 準備空間形成部
41 ロボットアーム
41a 第1リンク体
42b 第2リンク体
41c 第3リンク体
43 基台
110 正面壁
111 背面壁
120 正面側開口
121 背面側開口
R 最小回転半径
A0 旋回軸線
A1 第1関節軸線
A2 第2関節軸線
Claims (7)
- (a)複数の基板容器に収容される半導体ウェハを、半導体処理を行うウェハ処理装置に対して、搬入および搬出を行うウェハ移載装置であって、
(b)予め定める前後方向に間隔をあけて配置される正面壁と背面壁とを有し、予め調整される雰囲気気体で満たされ、前後方向に比べて前後方向に垂直な左右方向が長い横長の準備空間を規定し、正面壁に複数の正面側開口が形成されるとともに各正面側開口毎に前記基板容器が設けられ、背面壁に前記準備空間とこの準備空間に隣接する処理空間とを連通する背面側開口が形成される準備空間形成部と、
(c)準備空間に隣接して配置される基板容器を開閉するとともに、準備空間形成部の正面側開口を開閉するための複数のフープオープナまたは基板容器設置台と、
(d)準備空間に配置され、各正面側開口と背面側開口とにわたって半導体ウェハを搬送するウェハ搬送ロボットとを含み、
(e)ウェハ搬送ロボットは、
(e1)準備空間形成部に固定され、前後方向に関して背面壁寄りに旋回軸線が設定される基台と、
(e2)基端部から先端部に向かう方向に順次連結される第1〜第3リンク体を備え、第1リンク体の基端部が基台に連結され、第3リンク体の先端部に基板を把持するためのロボットハンドが設けられて、旋回軸線まわりに角変位可能に構成され、前記ロボットハンドによって正面壁に設けられる最も離れた基板容器内の半導体ウェハを把持し、かつ準備空間内で旋回軸線まわりに旋回して前記背面側開口から処理空間内へ搬送するロボットアームと、
(e3)ロボットアームの各リンク体を対応する軸線まわりにそれぞれ個別に角変位駆動する駆動手段とを含んで構成され、
(e4)ロボットアームが変形されて、旋回軸線から、旋回軸線に対して半径方向に最も離れたアーム部分までの距離が最小となる最小変形状態において、旋回軸線から旋回軸線に対して半径方向に最も離れたアーム部分またはロボットハンドに把持された半導体ウェハのウェハ部分までの距離である最小回転半径Rが、準備空間形成部の正面壁と背面壁との間の準備空間の前後方向寸法Bの1/2を超え、かつ準備空間の前後方向寸法Bから、前後方向距離L0と、フープオープナによって設定される正面壁から背面壁側への前後方向のロボット侵入禁止領域寸法Eとを減算した減算値(B−L0−E)以下(B/2<R≦B−L0−E)に設定されることを特徴とするウェハ移載装置。 - 前記第1リンク体は、基台に一端部が連結されて、前記旋回軸線まわりに角変位可能に構成され、前記旋回軸線に平行な第1関節軸線が設定され、
前記第2リンク体は、第1リンク体の他端部に、一端部が連結されて、前記第1関節軸線まわりに角変位可能に構成され、前記旋回軸線に平行な第2関節軸線が設定され、
前記第3リンク体は、第2リンク体の他端部に、一端部が連結されて、前記第2関節軸線まわりに角変位可能に設けられる1または複数のリンク体から成り、
旋回軸線から、旋回軸線に対して第1関節軸線に向かう半径方向に最も離れた第1リンク体の端部までの距離である第1リンク距離L1が、前記許容方向寸法(B−L0−E)の1/2を超え、かつ前記許容寸法(B−L0−E)以下((B−L0−E)/2<L1≦B−L0−E)に設定されることを特徴とする請求項1記載のウェハ移載装置。 - 旋回軸線から第1関節軸線までの第1軸間距離L11と、第1関節軸線から第2関節軸線までの第2軸間距離L12とが同一に設定され、
第2関節軸線から、第2関節軸線に対して第1関節軸線に向かう方向に最も離れた第2リンク体の端部までの距離である第2リンク距離L2が、前記許容方向寸法(B−L0−E)の1/2を超えて、前記許容寸法(B−L0−E)以下に設定されることを特徴とする請求項2記載のウェハ移載装置。 - 半導体ウェハをロボットハンドが把持した状態で、第2関節軸線から、第2関節軸線に対して半径方向に最も離れた第3リンク体の端部または半導体ウェハ部分までの距離である第3リンク距離L3が、前記許容方向寸法(B−L0−E)の1/2を超えて、前記許容寸法(B−L0−E)以下に設定されることを特徴とする請求項3記載のウェハ移載装置。
- 前記第1リンク距離L1、第2リンク距離L2および第3リンク距離L3が、前記許容寸法(B−L0−E)と同一に設定されることを特徴とする請求項4記載のウェハ移載装置。
- 準備空間形成部には、前後方向と旋回軸線方向とに直交する左右方向に関して並ぶ4つの正面側開口が形成され、各正面側開口毎に前記フープオープナが設けられることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載のウェハ移載装置。
- (a)基板処理を行う基板処理装置に対して、予め調整される雰囲気気体で満たされ、前後方向に比べて前後方向に垂直な左右方向が長い横長の準備空間で基板の搬入および搬出を行う基板移載装置であって、
(b)前記準備空間を規定し、予め定める前後方向に間隔をあけて配置される正面壁と背面壁とを有し、正面壁に複数の第1出入口が形成され、背面壁に前記準備空間とこの準備空間に隣接する処理空間とを連通する第2出入口が形成される準備空間形成部と、
(c)準備空間形成部の各第1出入口を開閉する開閉手段と、
(d)準備空間に配置され、各第1出入口と第2出入口とにわたって基板を搬送する基板搬送ロボットとを含み、
(e)基板搬送ロボットは、
(e1)準備空間形成部に固定される基台と、
(e2)基台に一端部が連結されて、前記旋回軸線まわりに角変位可能に構成され、前記旋回軸線に平行な第1関節軸線が設定される第1リンク体と、
(e3)第1リンク体の他端部に、一端部が連結されて、前記第1関節軸線まわりに角変位可能に構成され、前記旋回軸線に平行な第2関節軸線が設定される第2リンク体と、
(e4)第2リンク体の他端部に、一端部が連結されて、前記第2関節軸線まわりに角変位可能に構成され、他端部に前記ロボットハンドが設けられる1または複数の第3リンク体と、
(e5)前記ロボットハンドによって正面壁に設けられる最も離れた基板容器内の半導体ウエハを把持し、かつ準備空間内で旋回軸線まわりに旋回して、前記第2出入口から処理空間内へ搬送するロボットアームと、
(e6)各リンク体を対応する関節軸まわりにそれぞれ個別に角変位駆動する駆動手段とを含んで構成され、
(e7)旋回軸線から、旋回軸線に対して第1関節軸線に向かう半径方向に最も離れた第1リンク体の端部までの距離である第1リンク距離L1が、準備空間形成部の正面壁と背面壁との間の準備空間の前後方向寸法Bの1/2を超え、かつ準備空間の前後方向寸法Bから、第1リンク体の旋回軸線まわりの周面の半径方向寸法T2およびロボットの干渉を防ぐための予め定める隙間寸法Qの和である前後方向寸法L0(=T2+Q)と、開閉手段によって設定される正面壁から背面壁側へ前後方向のロボット侵入禁止領域寸法Eとを減算した値(B−L0−E)以下(B/2<L1≦B−L0−E)に設定されることを特徴とする基板移載装置。
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