JP5291281B2 - 浮上搬送装置及び浮上搬送方法 - Google Patents

浮上搬送装置及び浮上搬送方法 Download PDF

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Description

本発明は、板状の被搬送体に対して圧力気体を噴射することによって被搬送体を浮上させつつ被搬送体を搬送する浮上搬送装置及びこの浮上搬送装置を用いた浮上搬送方法に関する。
特開２０００−７２２５０号公報
従来から、成形・加工工程における半導体ウエハ等の被搬送体を気流の噴射によって浮上させつつ搬送を行う浮上搬送装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
このような浮上搬送装置は、移送用ユニットと制御用ユニットとを組み合わせて所定の成形・加工ステージにて成形・加工工程を行いつつ搬送するものである。
図６は、このような搬送工程の一部により被搬送体としての半導体ウエハを搬送している状態を示し、所定方向に延びる搬送路１の裏面には、表面に噴射口を開口した多数の噴射ノズルが縦横に配置されている。また、搬送路１の側方には半導体ウエハ２が搬送路１の中心からずれて搬送された場合の搬送路１から脱落を防止するためのガード３が立ち上げられている。
図７は、このような半導体ウエハを浮上搬送するための噴射ノズルの一例を示す。図７において、噴射ノズル４は、搬送路１を形成する保持板５の保持穴５ａに保持された円柱体であり、その一部には保持穴５ａに形成された凹部５ｂと係合することにより相対回転不能に位置決めする凸部４ａが形成されている。また、噴射ノズル４には、保持板５の裏面に開口する連通路４ｂと、この連通路４ｂの上端から上端面に向かって傾斜状態で貫通するノズル４ｃとを備えている。
これにより、保持板５の裏面に供給された圧力気体が連通路４ｂを経由してノズル４ｃから噴射される。
尚、ノズル４ｃの傾斜角度は、垂直を含め、半導体ウエハ２の搬送方向等によって決定されている。
ところで、上記の如く構成された浮上搬送装置にあっては、噴射ノズル４が保持板５に相対回転不能に保持されているため、半導体ウエハ２が搬送途中で搬送中心からずれてしまった場合、それを修正する術がないといった問題が生じていた。
なお、このような半導体ウエハ２の搬送中心からのずれは、噴射ノズル４から噴射される圧力気体の噴射方向や噴射圧力に起因する場合と、半導体ウエハ２の裏面の平坦度に起因する場合とがある。
本発明は、上記問題を解決するため、被搬送体が搬送路中心からずれてしまった場合の調整を行うことができる浮上搬送装置、及び浮上搬送方法を提供することを目的とする。
その目的を達成するため、請求項１に記載の浮上搬送装置は、被搬送体の搬送経路を形成する搬送路と、被搬送体を前記搬送路に沿って浮上搬送する複数の噴射ノズルと、前記搬送路中における被搬送体の搬送方向を検出する一つ以上の検出部と、該検出部の検出結果に基づいて前記複数の噴射ノズルを独立して制御する制御部とを備え、前記制御部は前記検出部から同一方向に連続して被搬送体が前記搬送路の中心から外れているとの検出結果を得たときに、前記制御部は、前記検出部からの検出結果に基づいて、被搬送体を前記搬送路の中心へと戻すように前記噴射ノズルから噴射される圧力気体の噴射方向を自動的に変更することを特徴とする。
請求項２に記載の浮上搬送装置は、前記制御部は、前記検出部からの検出結果に基づいて、前記噴射ノズルを同一面内にて回転させる駆動モータを駆動制御することを特徴とする。
請求項３に記載の浮上搬送装置は、前記搬送路の搬送方向と直交し且つ前記搬送路の全幅に跨る検出範囲を有するラインセンサーであることを特徴とする。
請求項４に記載の浮上搬送装置は、前記被搬送体である半導体ウエハが前記搬送路からずれて搬送されている場合には、前記ラインセンサーによるずれ位置とずれ量の検出結果に基づいて前記半導体ウエハ毎に搬送位置修正を行うことを特徴とする。
請求項５に記載の浮上搬送装置は、前記被搬送体である半導体ウエハに形成された切欠の位置を２つのピーク間位置で検出し、２つのピークが前記ラインセンサーの中心から等距離にあれば前記半導体ウエハが搬送路の搬送中心に適正に位置して搬送されていると制御部が判定することを特徴とする。
請求項６に記載の浮上搬送方法は、請求項１乃至５の何れか一つに記載の浮上搬送装置を用いて被搬送体を搬送することを特徴とする。
本発明の浮上搬送装置によれば、被搬送体が搬送路中心からずれてしまった場合の調整を行うことができる。
次に、本発明の浮上搬送装置及び浮上搬送方法を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の浮上搬送装置の要部の平面図、図２は本発明の浮上搬送装置の噴射ノズルの断面図、図５はノズル本体の斜視図である。
図１において、本発明の浮上搬送装置１０は、複数の移送用ユニットと制御用ユニットとを縦横に複数配置して搬送路１１を形成している。尚、移送用ユニット若しくは制御用ユニットは、複数隣接して配置することにより所定の搬送方向が構築されるが、その配置例は自由であり、ここでは直線状に配置した一部のみを図示している。
浮上搬送装置１０は、搬送路１１に沿う両縁部に被搬送体としての半導体ウエハ１２を搬送路からの脱落を防止するガイド１３が設けられている。また、浮上搬送装置１０は、図２に示すように、搬送路１１を形成する保持板１４の裏面に縦横に多数配置された噴射ノズル１５と、搬送路１１の搬送方向と直交し且つ搬送路１１の全幅に跨る複数のラインセンサー１６とを備えている。
噴射ノズル１５は、コンプレッサー等の圧力気体供給源から配管を介して圧力気体が供給されるが、この供給構造は既存の構成のものが採用されている。また、噴射ノズル１５は、図２に示すように、保持板１４（若しくは保持板１４と上下で対向する基板）に図示を略すフレーム等を介して固定されたブラケット１７と、このブラケット１７に回転可能に保持されたノズル本体１８と、ノズル本体１８を回転させる駆動モータユニット１９とを備えている。
ラインセンサー１６は、搬送路１１の適宜複数個所に設置され、その検出結果が図示を略す制御部に出力される。この際、一つのラインセンサー１６で一箇所の半導体ウエハ１２の搬送位置を監視する。例えば、半導体ウエハ１２には、各種加工時の加工機等との位置決めのためにノッチと称する切欠１２ａが形成されている。
従って、図３に示すように、この切欠１２ａの位置を２つのピーク間位置で検出し、２つのピークがラインセンサー１６の中心から等距離にあれば半導体ウエハ１２が搬送路１１の搬送中心Ｑに適正に位置して搬送されていると制御部が判定する。
これに対し、図４に示すように、２つのピークがラインセンサー１６の中心からずれた位置にあれば半導体ウエハ１２が搬送路１１の搬送中心Ｑからずれて搬送されていると制御部が判定する。
ブラケット１７は、図示を略する圧力気体供給源から接続された配管と連通する連通路１７ａと、ノズル本体１８を保持する保持穴１７ｂとを備えている。また、この保持穴１７ｂの上端には上面に開口する大径部１７ｃが形成されている。尚、連通路１７ａは保持穴１７ｂと連通しているが、上述した配管と連通路１７ａとの間に電磁弁（例えば、三方弁）等の制御弁を介装してもよい。
ノズル本体１８は、図５に示すように、その外周全体が環状に凹陥されて保持穴１７ｂの内壁と協働して環状の供給路１８ａを形成する環状凹部１８ｂと、環状凹部１８ｂの内壁面間に軸線を経由して貫通する連通穴１８ｃと、ノズル本体１８の軸線上に形成されて連通穴１８ｃと連通する軸穴１８ｄと、軸穴１８ｄの上端部と連通してノズル本体１８の上端面に開口するノズル１８ｅと、大径部１７ｃと係合する環状フランジ部１８ｆとを一体に備えている。尚、ノズル１８ｅは、必要に応じて（搬送路１１の設置場所に応じて）ノズル本体１８に垂直若しくは傾斜状態で形成されている。また、ノズル本体１８は、鋳型若しくは射出成形等によって形成された後、環状凹部１８ｂの内壁面間を貫通するように連通穴１８ｂを形成すると共に、ノズル本体１８の下端面から軸線上に軸穴１８ｄを形成した後、ノズル１８ｅを穿孔している。これにより、軸穴１８ｄの連通穴１８ｂよりも下方はパッキン２０により密閉されている。
駆動モータユニット１９は、ノズル本体１８をブラケット１７に設置した際、ノズル１８ｅの向きを調整するためにノズル本体１８を回転制御する。また、駆動モータユニット１９は、ラインセンサー１６からの検出信号に基づく制御部の判定結果によってノズル本体１８の位置を回転制御する。
上記の構成において、コンプレッサー等のコントロールバルブが駆動すると、その圧力気体が連通路１７ａ、供給路１８ａ（環状凹部１８ｂ）、連通穴１８ｃ、軸穴１８ｄをこの順に介してノズル１８ｅから噴射される。
この際、ノズル本体１８は、駆動モータユニット１９により水平面内で回転可能となっていることから、ノズル１８ｅから噴射される圧力気体の噴射方向を調整することができる。
また、半導体ウエハ１２が搬送路１１からずれて搬送されている場合には、そのずれ位置とずれ量をラインセンサー１６が検出し、その検出結果に基づいて制御部が駆動モータユニット１９を制御し、ノズル本体１８を回転させてノズル１８ｅからの噴射方向を変えることで半導体ウエハ１２を適正位置へと戻すことができる。
ところで、半導体ウエハ１２を搬送している際には、２種類の搬送ずれを考慮することができる。
即ち、搬送ズレの要因の一つは、半導体ウエハ１２の処理工程によっては半導体ウエハ１２の搬送側裏面、即ち、ノズル１８ｅから噴射された圧力気体が噴射される面には面ダレ等のミクロ単位の凹凸が形成されている場合があり、このような凹凸に起因して半導体ウエハ１２の搬送位置がズレる場合が考えられる。
そして、このようなズレは、上述したラインセンサー１６によるずれ位置とずれ量の検出結果に基づいて半導体ウエハ１２毎に搬送位置修正を行う。
これに対し、ノズル本体１８の設置位置、即ち、ノズル１８ｅの噴射方向が適正となっていない場合においても、半導体ウエハ１２の搬送方向にズレが発生することが考えられる。
この際のズレは、連続して略同一方向に同一量だけ発生するものと想定することができるため、このようなズレが発生した場合には、上述したラインセンサー１６によるずれ位置とずれ量の検出結果に基づいて半導体ウエハ１２が適正搬送されるようにノズル本体１８の位置を修正する。
本発明の浮上搬送装置の要部の平面図である。 本発明の浮上搬送装置の噴射ノズルの断面図である。 本発明の浮上搬送装置のラインセンサーによる搬送適正状態を示す検出グラフ図である。 本発明の浮上搬送装置のラインセンサーによる搬送異常状態を示す検出グラフ図である。 本発明の浮上搬送装置のノズル本体の斜視図である。 従来の浮上搬送装置の要部の平面図である。 従来の浮上搬送装置の噴射ノズルの断面図である。
符号の説明
１０…浮上搬送装置
１１…搬送路
１５…噴射ノズル
２０…搬送部
２１…ベース部
１８…ノズル本体

Claims (6)

  1. 被搬送体の搬送経路を形成する搬送路と、被搬送体を前記搬送路に沿って浮上搬送する複数の噴射ノズルと、前記搬送路中における被搬送体の搬送方向を検出する一つ以上の検出部と、該検出部の検出結果に基づいて前記複数の噴射ノズルを独立して制御する制御部とを備え、
    前記制御部は前記検出部から同一方向に連続して被搬送体が前記搬送路の中心から外れているとの検出結果を得たときに、
    前記制御部は、前記検出部からの検出結果に基づいて、被搬送体を前記搬送路の中心へと戻すように
    前記噴射ノズルから噴射される圧力気体の噴射方向を自動的に変更することを特徴とする浮上搬送装置。
  2. 前記制御部は、前記検出部からの検出結果に基づいて、前記噴射ノズルを同一面内にて回転させる駆動モータを駆動制御することを特徴とする請求項１に記載の浮上搬送装置。
  3. 前記搬送路の搬送方向と直交し且つ前記搬送路の全幅に跨る検出範囲を有するラインセンサーであることを特徴とする請求項1又は２に記載の浮上搬送装置。
  4. 前記被搬送体である半導体ウエハが前記搬送路からずれて搬送されている場合には、前記ラインセンサーによるずれ位置とずれ量の検出結果に基づいて前記半導体ウエハ毎に搬送位置修正を行うことを特徴とする請求項３に記載の浮上搬送装置。
  5. 前記被搬送体である半導体ウエハに形成された切欠の位置を２つのピーク間位置で検出し、２つのピークが前記ラインセンサーの中心から等距離にあれば前記半導体ウエハが搬送路の搬送中心に適正に位置して搬送されていると制御部が判定することを特徴とする請求項３又は４に記載の浮上搬送装置。
  6. 請求項１乃至５の何れか一つに記載の浮上搬送装置を用いて被搬送体を搬送することを特徴とする浮上搬送方法。
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