JP4909919B2 - ウェーハ搬送装置 - Google Patents
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このようなウェーハ搬送装置に関する技術として、例えば特許文献1には、クリーンボックスの床部に設置される軌道上を走行する無人走行車に、ロボット本体が備わって構成される基板の搬送装置(ウェーハ搬送装置)が開示されている。
このように、ダウンフローの排気口の設計自由度が制限されると、好適なダウンフローの形成が制限され、クリーンボックス内におけるゴミの吹き溜まりや巻上げによる清浄度の低下が問題となる。
また、クリーンボックスの床部に設置される軌道によって、ダウンフローの滑らかな流れが阻害されてしまうという問題もある。
図1に示すように、ミニエンバイロメント装置1は、クリーンボックス2の背面に、上位装置3(半導体製造装置や半導体検査装置)が備わって構成される。
なお、図1においては、クリーンボックス2の内部構造を説明するために、カバー2aは想像線(二点鎖線)で記載している。
そして、少なくとも1つの排気口25が、ベース23の床部23aを貫通して、クリーンボックス2の内部と外部を連通するように開口している。
ファンフィルタユニット22のファン22aは、外気をクリーンボックス2の内部に取り込む機能を有する。
さらに、ファン22aとクリーンボックス2の間に、図示しないフィルタを介在させ、ファン22aが取り込む外気を図示しないフィルタでろ過することで、外気に含まれる、例えば埃などの異物を除去したクリーンエアを生成できる。
ハンド26は、例えば公知の構造の機械式チャック又は静電チャックからなり、半導体ウェーハ4bを着脱可能に保持できる。
このように、ロードポート4に固定されるストッカ4aに収納される半導体ウェーハ4bは、ロードポート4を介してロボット本体20によってストッカ4aから取り出され、上位装置3に搬送される。
なお、アーム24の機械的構造、及び電気的構造は、公知の技術を使用すればよい。
そして、本実施形態に係るウェーハ搬送装置は、ロボット本体20、走行装置21、アーム24、及びハンド26を含んで構成される。
さらに、ウェーハ搬送装置は、図示しない制御装置によって制御される構成とする。
図2に示すように、ケース210の長手方向に沿ったねじ軸212が、一端をモータ211に支持され、他端を軸受部材214に支持されて、モータ211で軸中心の周りに回転可能にケース210の内部に備わる。
さらに、それぞれのリニアガイド217、217を摺動する摺動部213a、213aを有する摺動板213が備わる。この構成によって、摺動板213は、リニアガイド217、217を摺動するように備わる。摺動板213に設けられる摺動部213aの数は限定されるものではないが、例えば、それぞれのリニアガイド217、217に2つずつ備わる構成が考えられる(図2には、3つの摺動部213aが示されている)。
このような構造により、ねじ部216は、ねじ軸212の軸中心の周りの回転によってねじ軸212の軸方向に送られ、ねじ軸212の回転方向によって、送る方向を設定できる。例えば、モータ211の側から見てねじ軸212を右回転したとき、ねじ部216が図中左側に送られる構成の場合、モータ211の側から見てねじ軸212を左回転すると、ねじ部216は図中右側に送られる。
さらに、走行装置21は、例えばリニアモータを使用する構造であってもよく、走行装置21の構造は限定されるものではない。
図3の(a)に示すように、ロボット本体20は、ロボット固定板(固定板)10に固定され、ロボット固定板10と一体に走行装置21によって走行される。すなわち、走行装置21とロボット本体20は、ロボット固定板10を介して連結される。
ロボット固定板10は、上面視が略コ字型の部材で、走行装置21の反対側が開口するように、走行装置21に備わる。そして、ロボット固定板10の開口の底面部10bが、クリーンボックス2(図1参照)の側壁の一部を形成する側壁部23bと略平行に備わり、スライド溝215に沿って走行する。
そして、ロボット固定板10は、図3の(a)に示すように、スライド溝215から突出している摺動板213の端部に固定する。その固定方法は限定されるものではなく、ねじ止めや溶接などで固定すればよい。
このように、ロボット本体20(図1参照)を、ロボット固定板10を介して走行装置21に備える構成によって、ウェーハ搬送装置を制御する図示しない制御装置は、モータ211(図2参照)の回転を制御して、ロボット本体20の走行を制御できる。
図4の(a)に示すように、ロボット本体20の突起部202は、ロボット本体20の背面の側に突出し、本実施形態において、その下方は逆V字型に形成される。
また、図4の(b)に示すように、調芯軸101は、ロボット固定板10の開口の底面部10bから、開口側に突出するように自動調芯軸受101aに支持される。このように、自動調芯軸受101aに支持されることで、調芯軸101は、軸中心Cを中心とした回転R、上下方向V、及び左右方向Hに回転自在に、ロボット固定板10に支持される。
さらに、突起部202の逆V字型の中心がロボット本体20の背面の中心になるように突起部202を形成することで、調芯軸101の軸中心Cを、ロボット本体20の背面の中心に容易に合わせることができる。
フランジ部201は、ロボット本体20の外装と一体に形成されてもよいし、ロボット本体20の例えば背面の側(走行装置21の側)に、板状の部材を固定して形成してもよい。そして、図3の(a)に示すように、ロボット本体20をロボット固定板10に備えると、フランジ部201は、ロボット固定板10と対向する。
図3の(b)に示すように、ロボット本体20は、自動調芯軸受101aを介してロボット固定板10に支持される調芯軸101に、突起部202を載置してロボット固定板10に支持されるため、調芯軸101と同じ回転の自由度を有する。
調芯軸101は図4の(b)に示すように、軸中心Cを中心とした回転R、及び上下方向Vと左右方向Hに回転(首振り)することから、ロボット本体20もロボット固定板10に対して、調芯軸101の軸中心Cを中心とした回転R、及び上下方向Vと左右方向Hに回転(首振り)する。
なお、自動調芯軸受101aの構造は限定するものではなく、公知の構造のものを使用できる。
そのため、本実施形態に係るウェーハ搬送装置には、ロボット固定板10に対するロボット本体20の固定角度を調節する角度調節手段が備わる。
なお、ロボット本体20の固定角度は、調芯軸101の軸中心Cを中心とした回転角度と、ロボット固定板10の法線に対する傾斜角度とからなる。そして、角度調節手段は、調芯軸101の軸中心Cを中心とした回転角度を調節する回転調節手段と、ロボット固定板10の法線に対する傾斜角度を調節する傾斜調節手段とからなる。
図5に示すように、ロボット本体20は、上面視で略コ字型のロボット固定板10の開口に入るように支持される。そして、ロボット固定板10の底面部10bからロボット本体20のフランジ部201の側に凸部10aが形成される。
さらに、ロボット固定板10の凸部10aには、回転調節ボルト102が備わる。回転調節ボルト102は、例えば無頭ねじからなるボルト部材で、ロボット固定板10の凸部10aに形成されるねじ孔に螺合するように備わる。
回転調節ボルト102の先端は、凸部10aからフランジ部201の端部側面201aに向かって突出し、回転調節用突起を形成する。
さらに、例えばナットNを、ロボット固定板10の外側から回転調節ボルト102に螺合して固定することにより、ダブルナットの効果で回転調節ボルト102を確実に固定できる。
図6の(a)は、回転調節ボルトで、調芯軸の軸中心を中心とした回転角度を調節する状態を示す図である。
同様に、図示はしないが、図中右上の回転調節ボルト102と、図中左下の回転調節ボルト102でロボット本体20のフランジ部201の端部側面201aを押し込むと、ロボット本体20は、調芯軸101の軸中心Cを中心として反時計回りに回転する。
このように、自動調芯軸受101aに対して点対称に配置される回転調節ボルト102でフランジ部201の端部側面201aを押し込むことで、ロボット本体20の、調芯軸101の軸中心Cを中心とした回転角度を調節できる。すなわち、回転調節ボルト102は回転調節手段となる。
傾斜調節ボルト203の先端は、ロボット本体20のフランジ部201からロボット固定板10に向かって突出し、傾斜調節用突起を形成する。
さらに、例えばナットNを、傾斜調節ボルト203に螺合して固定することにより、ダブルナットの効果で傾斜調節ボルト203を確実に固定できる。
図6の(b)は、傾斜調節ボルトによる、ロボット固定板の法線に対する傾斜角度の調節を、ロボット本体の側面から見た図、(c)は、傾斜調節ボルトによる、ロボット固定板の法線に対する傾斜角度の調節を、ロボット本体の上面から見た図である。
同様に、図示はしないが、図中下の傾斜調節ボルト203をロボット固定板10の側にねじ込むと、ロボット本体20は、下側がロボット固定板10から離れる方向に傾斜する。
同様に、図示はしないが、図中右側の傾斜調節ボルト203をロボット固定板10の側にねじ込むと、ロボット本体20は、図中右側がロボット固定板10から離れる方向に傾斜する。
このように、傾斜調節ボルト203をロボット固定板10の側にねじ込むことで、ロボット本体20の、ロボット固定板10の法線に対する傾斜角度を調節できる。すなわち、傾斜調節ボルト203は傾斜調節手段となる。
図5に示すように、固定ボルト204は、例えばフランジ部201を貫通する本体固定孔(固定孔)205を挿通するように備わる有頭のボルト部材であって、ロボット固定板10に形成されるねじ孔に螺合する構成とする。
このような固定ボルト204を、図3の(b)に示すように、例えば、ロボット本体20の4箇所に備えることで、ロボット本体20をロボット固定板10に確実に固定できる。
図7の(a)は、本体固定孔の形状を示す図、(b)は、ロボット本体が、ロボット固定板に、調芯軸の軸中心を中心に回転して固定されることを示す図である。
図6の(a)に示すように、本実施形態に係るウェーハ搬送装置のロボット本体20は、ロボット固定板10に支持される調芯軸101の軸中心Cを中心とした回転角度を調節できる。このことによって、ロボット本体20は、ロボット固定板10に対して、調芯軸101の軸中心Cを中心に回転して固定される場合がある。
そして、ロボット本体20の走行装置21をクリーンボックス2の背面の側の側壁部23bに備えることで、クリーンボックス2の床部23aには、好適なダウンフローを実現できるように、自在に排気口25を形成できるという優れた効果を奏する。
さらに、好適なダウンフローを阻害する、例えば走行装置21などの要素がクリーンボックス2の下部に存在しないことで、好適なダウンフローを維持できるという優れた効果を奏する。
図8に示すように、側面視が略L字型のロボット固定台11の垂直部11bに、走行装置21の摺動板213が固定され、ロボット固定台11と摺動板213は一体に走行する。摺動板213の走行を実現する構成は、例えば図2に示す構成とすればよい。
また、摺動板213とロボット固定台11の垂直部11bの固定方法は限定されるものではなく、ねじ止めや溶接などで固定すればよい。
ロボット本体20は、ロボット固定台11の水平部11aに固定フランジ206を載置するように設置され、固定フランジ206の例えば角部近傍には、先端がロボット固定台11に当接するように、傾斜調節ボルト203が備わる。
さらに、図9の(a)に示すように、例えばナットNを、傾斜調節ボルト203に螺合して固定することにより、ダブルナットの効果で傾斜調節ボルト203を確実に固定できる。
図9の(b)に示すように、固定ボルト204は、例えば固定フランジ206を貫通して開口する、固定孔206aを挿通するように備わる有頭のボルト部材であって、ロボット固定台11の水平部11aに形成されるねじ孔に螺合する構成とする。
固定ボルト204を水平部11aのねじ孔に締め込むと、固定ボルト204の頭部が固定フランジ206を水平部11aの側に締め付ける。そして、固定フランジ206に螺合する傾斜調節ボルト203の先端を、水平部11aに強く押し付け、ロボット本体20をロボット固定台11の水平部11aに固定できる。
このような固定ボルト204を、例えば固定フランジ206の4箇所の角部近傍に備えることで(図8には、3箇所のみ記載)、ロボット本体20をロボット固定台11に確実に固定できる。
さらに、クリーンボックスの床部に、例えば走行装置の軌道など、ダウンフローの滑らかな流れを阻害する部材を配置する必要がない。
2 クリーンボックス
4b 半導体ウェーハ
10 ロボット固定板(固定板)
10a 凸部
20 ロボット本体(ウェーハ搬送装置)
21 走行装置(ウェーハ搬送装置)
23 ベース
23a 床部
23b 側壁部(側壁)
24 アーム(ウェーハ搬送装置)
26 ハンド(保持手段、ウェーハ搬送装置)
101 調芯軸
101a 自動調芯軸受
102 回転調節ボルト(回転調節用突起、回転調節手段)
201 フランジ部
201a 端部側面
203 傾斜調節ボルト(傾斜調節用突起、傾斜調節手段)
204 固定ボルト(固定手段)
205 本体固定孔(固定孔)
215 スライド溝
217 リニアガイド(軌道)
C 軸中心
Claims (4)
- 半導体ウェーハを加工するミニエンバイロメント装置のクリーンボックスに備わる走行装置と、
前記半導体ウェーハを着脱可能に保持する保持手段を備えるロボット本体と、を含み、
前記走行装置が前記ロボット本体を走行させて、前記保持手段が保持する前記半導体ウェーハを搬送するウェーハ搬送装置であって、
前記走行装置は、前記クリーンボックスの側壁に設置された軌道に沿って前記ロボット本体を走行させ、
前記走行装置と前記ロボット本体は、前記軌道が設置される前記クリーンボックスの側壁と略平行な固定板を介して連結され、
前記ロボット本体は、
自動調芯軸受に支持されて前記軌道と反対側に突出するように前記固定板に備わる調芯軸に当該ロボット本体の背面に備わる突起部が載置されて、前記調芯軸と一体に回転可能に、前記固定板に支持されることを特徴とするウェーハ搬送装置。 - 前記ロボット本体は、
前記固定板の法線に対する当該ロボット本体の傾斜角度を調節する傾斜調節手段、及び前記固定板に当該ロボット本体を固定する固定手段、を具備し、
前記固定板は、前記調芯軸の軸中心を中心とした、前記ロボット本体の回転角度を調節する回転調節手段を具備することを特徴とする請求項1に記載のウェーハ搬送装置。 - 前記ロボット本体には、前記固定板と対向するように広がるフランジ部が形成され、
前記固定板には、前記ロボット本体の前記フランジ部の側に凸部が形成され、
前記回転調節手段は、
前記凸部から前記フランジ部の端部側面に向かう突出長さを変更可能な回転調節用突起が、前記自動調芯軸受の回転中心に対して点対称に配置されて構成され、
前記傾斜調節手段は、前記フランジ部から前記固定板に向かう突出長さを変更可能な傾斜調節用突起が、前記調芯軸の軸中心に対して点対称に配置されて構成され、
前記固定手段は、
前記調芯軸の軸中心を中心とする円周に沿った円弧状の長孔が前記フランジ部を貫通してなる固定孔、及び、前記固定孔を挿通するとともに、前記固定板に形成されるねじ孔に螺合する固定ボルト、を含んで構成されることを特徴とする請求項2に記載のウェーハ搬送装置。 - 前記突起部の下方が逆V字型に形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のウェーハ搬送装置。
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