JP5909354B2 - 薄板部材移載装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体用ウェハー等の薄板部材を移載する薄板部材移載装置に関し、特に、複数枚の薄板部材を同時に移載する薄板部材移載装置に関する。

従来から、半導体製造に用いられる半導体ウェハーや液晶表示装置に用いられるガラス薄板等の薄板部材を、所定の場所から所定の場所に複数枚まとめて移載する移載装置が多数提供されている。

例えば、下記特許文献１，２には、ウェハーやガラス基板等の薄板部材を所定の収容部材から他の収容部材へと複数枚まとめて保持して移載させる移載装置が開示されている。

特開２０００−１１４３４４号公報 特開２００６−１５６６６７号公報

しかし、上記特許文献１，２に開示されている薄板部材移載装置では、真空吸着により各薄板部材を吸着保持しており、収容部材に収容されている各薄板部材の間に、吸着のための板状吸着部材を挿入する必要がある。

このため、上記特許文献１，２の移載装置では、板状吸着部材の厚みよりも大きな間隔で薄板部材が収容部材内に収容されていなければ、薄板部材を吸着保持することができず、薄板部材の収容ピッチによっては、移載することができないといった問題が生じてしまう。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、収容部材内に薄板部材が狭い間隔で収容されている場合であっても確実に保持して移載することのできる薄板部材移載装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る薄板部材移載装置は、第一収容部材に所定の間隔で整列して収容されている複数枚の薄板部材を第二収容部材に移載する薄板部材移載装置において、前記薄板部材を一枚ずつ保持するために所定の間隔で設置された複数の保持具を有し、前記薄板部材を所定の間隔で複数枚まとめて保持して移動させる保持移動部材と、前記第一収容部材と前記保持移動部材との間で前記薄板部材の受け渡しを行うために、前記第一収容部材に収容されている前記薄板部材を所定の枚数置きに支持して前記保持移動部材へ向けて突き出す第一突出部材と、前記保持移動部材と前記第二収容部材との間で前記薄板部材の受け渡しを行うために、前記保持移動部材により前記第二収容部材の近傍に移動させられた複数枚の前記薄板部材を支持して前記第二収容部材に収容する第二突出部材と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る薄板部材移載方法は、第一収容部材に所定の間隔で整列して収容されている複数枚の薄板部材を第二収容部材に移載する薄板部材移載方法において、前記第一収容部材に収容されている前記薄板部材を、一枚置きに突出部材により上方に突き上げる第一突上工程と、前記第一突上工程により突き上げられた前記薄板部材を保持移動部材に保持して前記第二収容部材に向けて移動させる第一移動工程と、前記第一収容部材に一枚置きに残された前記薄板部材を前記突出部材により上方に突き上げる第二突上工程と、前記第二突上工程により突き上げられた前記薄板部材を前記保持移動部材により保持して前記第二収容部材に向けて移動させる第二移動工程と、を備え、前記第一収容部材に収容されている薄板部材を一枚置きに二回に分けて移載させることを特徴とする。

本発明に係る薄板部材移載装置によれば、収容部材内に薄板部材が狭い間隔で収容されている場合であっても確実に保持して移載することができる。

図１は、本発明の実施形態に係るウェハー移載装置の斜視図である。 図２は、本発明の実施形態に係るウェハー移載装置の正面図である。 図３は、本発明の実施形態に係る第一吸着移動部材の下方から見た斜視図である。 図４は、本発明の実施形態に係る第一吸着移動部材の吸着プレートの斜視図である。 図５は、本発明の実施形態に係る第一吸着移動部材の吸着プレートによりウェハーを吸着保持した状態を示す図である。 図６は、本発明の実施形態に係る第一吸着移動部材のカム板駆動機構を示す斜視図である。 図７は、本発明の実施形態に係る第一吸着移動部材によりウェハーを保持した状態を示す正面図である。 図８は、本発明の実施形態に係る第二吸着移動部材の吸着プレートの斜視図である。 図９は、本発明の実施形態に係る第二吸着移動部材によりウェハーを保持した状態を示す正面図である。 図１０は、本発明の実施形態に係る中間旋回ステージの斜視図である。 図１１は、本発明の実施形態に係るウェハー支持部材の構成を示す斜視図である。 図１２は、本発明の実施形態に係るウェハー支持部材のスライドガイド部材の構成を示す斜視図である。 図１３は、本発明の実施形態に係る第一突出ユニットの斜視図である。 図１４は、本発明の実施形態に係る第二突出ユニットの正面図である。 図１５は、本発明の実施形態に係るウェハーの移載処理の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るウェハー移載装置について説明する。本実施形態では、薄板部材移載装置として、半導体ウェハーを真空吸着により保持して移載するウェハー移載装置を例に挙げて説明する。図１は、本実施形態に係るウェハー移載装置の構成を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係るウェハー移載装置の正面図である。

同図に示すように、ウェハー移載装置１は、カセット５と、ボート８と、第一吸着移動部材１０と、第二吸着移動部材２０と、中間旋回ステージ４０と、第一突出ユニット５０と、第二突出ユニット６０と、第三突出ユニット７０とを備えている。

カセット５は、複数枚のウェハー３を所定の間隔（ピッチ）で収容する収容部材であり、本実施形態では、5mmピッチで50枚のウェハー３を収容する。ボート８も複数枚のウェハー３を所定の間隔で収容する収容部材であり、本実施形態では、4mm間隔で100枚のウェハー３を収容する。なお、カセット５は、ウェハー３を垂直に立てた垂直状態で収容するのに対して、ボート８は、ウェハー３を垂直状態から10°傾斜させた傾斜状態で収容するように構成されている。

ウェハー移載装置１は、このカセット５内に収容されているウェハー３をボート８に移載する際に、ウェハー３の間隔を可変しながら移し替える。また、本実施形態に係るウェハー３の片面には、ウェハー３に所定の処理を施すための処理液が塗布されており（以下、処理液が塗布された側を表面とする）、移載処理の後工程において、ボート８を拡散炉に入れてウェハー３の表面が焼成される。

そして、本実施形態では、処理液が塗布されていないもう一方の面（以下、こちらを裏面とする）を向かい合わせた状態で、二枚のウェハー３を重ね、二枚重ねの状態でボート８内に収容する。

すなわち、ウェハー移載装置１は、移載の際に、カセット５内に収容されているウェハー３を一枚置きに反転させて二枚重ねにしながらボート８へと移載する機能を備えている。このため、本実施形態では、カセット５とボート８との間に中間旋回ステージ４０を設置しており、この中間旋回ステージ４０上にいったんウェハー３を載置し、中間旋回ステージ４０によりウェハー３の反転を行っている。

第一吸着移動部材２０は、カセット５に収容されているウェハー３を5枚単位で中間旋回ステージ４０へと移動させる。図３は、第一吸着移動部材の下方から見た斜視図である。図４は、第一吸着移動部材の吸着プレートの斜視図である。図５は、第一吸着移動部材の吸着プレートによりウェハーを保持した状態を示す図である。図６は、第一吸着移動部材のカム板駆動機構を示す斜視図である。図７は、第一吸着移動部材によりウェハーを保持した状態を示す正面図であり、図７（ａ）が吸着プレートのピッチを広げて保持した状態、図７（ｂ）が吸着プレートのピッチを狭めて保持した状態を示している。

第一吸着移動部材１０は、ウェハー３を一枚ずつ保持する保持具としての吸着プレート１１と、プレート保持部材１２と、エア供給部材１３と、ピッチ可変部材１５と、カバー１７と、第一アーム３０とを備えている。吸着プレート１１は、図４に示すように、板状形状であり、下端部分は、先端に向かってさらに厚みが薄くなるように尖った形状となっている。なお、図３及び図６では、吸着プレート１１の厚みを省略して示している。

吸着プレート１１の上面には、吸着のためのエア供給口１１２が形成されている。また、吸着プレート１１の側面には、ウェハー３を吸着プレート１１に吸着するための吸着口１１３及び吹出口１１４が形成されている。図４において、手前側の側面の4箇所に形成されているのが正圧によりエアを吹き出す吹出口１１４であり、奥側の側面の4箇所に形成され、点線で示されているのが負圧により吸引する吸着口１１３である。

エア供給口１１２ａは、吸着プレート１１内のエア流路を介して吸着口１１３と接続されていると共に、チューブ等からなるエア供給部材１３によって、エアポンプに接続されている。ウェハー３を保持する際には、吸着口１１３内が負圧になり、ウェハー３が吸着プレート１１に真空吸着される。

エア供給口１１２ｂは、吸着プレート１１内のエア流路を介して吹出口１１４に接続されていると共に、チューブ等からなるエア供給部材１３によって、エアポンプに接続されている。ウェハー３を保持する際には、吹出口１１４から吹き出されるエア流により、隣の吸着プレート１１へ向けてウェハー３が押され、隣の吸着プレート１１の吸着口１１３に当該ウェハー３を確実に吸着させることができる。

吸着プレート１１によるウェハー３の保持は、図５に示すように、吸着プレート１１によって、ウェハー３の上部が保持される。また、吸着プレート１１の上部両端側には、切り欠き１１５が形成されており、この切り欠き１１５にプレート保持部材１２の保持具が差し込まれることで、吸着プレート１１がプレート保持部材１２に固定保持される。

ここで、第一吸着移動部材１０は、並列に配置された6つの吸着プレート１１及びプレート保持部材１２を備えており、隣接する吸着プレート１１の間の5箇所の隙間に5枚のウェハー３を保持して一度に移載することができる。なお、両端に位置する吸着プレート１１の外側に位置する吸着口１１３及び吹出口１１４は、ウェハー３の保持に寄与しないため、これらには負圧や正圧は供給されない。

また、第一吸着移動部材１０は、ピッチ可変部材１５を備えており、吸着プレート１１の間隔を変更することで、保持するウェハー３の間隔を変更することができるように構成されている。ピッチ可変部材１５は、図６に示すように、カム板１５１と、プレート保持部材１２の上部に形成されたカムフォロワ１５５と、カム板１５１をスライド駆動させるためのカム板駆動部材１５６とを備えている。

カム板１５１には、カムフォロワ１５５を案内するためのガイド穴１５２が6箇所に形成されており、カム板１５１のスライドに合わせて、各ガイド穴１５２に挿入されている各カムフォロワ１５５が各ガイド穴１５２の形状に沿って移動することで、カムフォロワ１５２の間隔、すなわち、プレート保持部材１２（吸着プレート１１）の間隔を変更することができる。

図７（ａ）は、吸着プレート１１の間隔を狭くした状態、図７（ｂ）は、吸着プレート１１の間隔を拡げた状態を示しており、図７（ａ）に示した状態では、4mmピッチでウェハー３を保持しており、図７（ｂ）に示した状態では、5mmピッチでウェハー３を保持している。よって、第一吸着移動部材１０は、5mmピッチでウェハー３が収容されているカセット５からウェハー３を取り出す作業は、図７（ｂ）に示した状態で行い、中間旋回ステージ４０に4mm間隔でウェハー３を載置する作業は、図７（ａ）に示した状態で行う。

第一アーム３０は、第一吸着移動部材１０を移動可能に保持するアームである。第一アーム３０は、アーム駆動部材３１を備え、アーム移動レール３８に沿って水平方向においてスライド移動可能であると共に、第一吸着移動部材１０を垂直方向に移動可能に構成されている。

具体的には、第一アーム３０は、図２において左側に位置するカセット５から真ん中付近の中間旋回ステージ４０との間をアーム移動レール３８に沿って往復移動すると共に、第一吸着移動部材１０を垂直方向に移動させることで、カセット５と中間旋回ステージ４０との間でピッチを変更しながらウェハー３を移動させることができる。

次に、第二吸着移動部材２０の構成について説明する。第二吸着移動部材２０は、上述した第一吸着移動部材１０と略同様の構成及び機能を有しているため、同様の構成については説明を省略する。

両者の主な相違点は、第二吸着移動部材２０は、ピッチ可変部材を有していない点、第二吸着移動部材２０は、二枚重ねの状態のウェハー３を両側から保持するため、吸着プレート２１には吸着口２１３のみが設置されている点、第二吸着移動部材２０は、吸着プレート２１を傾斜状態にするための傾斜機構２４を有している点である。

第二吸着移動部材２０は、吸着プレート２１と、プレート保持部材２２と、エア供給部材２３と、傾斜機構２４と、カバー２７と、第二アーム３５とを備えている。図８は、第二吸着移動部材の吸着プレートの斜視図である。図９は、第二吸着移動部材によりウェハー３を保持した状態を示す正面図である。

吸着プレート２１の上面には、エア供給部材に接続されるエア供給口２１２が形成されている。また、吸着プレート２１の両側面には、ウェハー３を吸着プレート２１に吸着するための吸着口１１３が4箇所ずつ設置されている。

後述するように、中間旋回ステージ４０でウェハー３は二枚重ねにされるため、第二吸着移動部材２０が、中間旋回ステージ４０に載置されているウェハー３を保持する際には、二枚重ねの状態で保持することになる。図９において、第二吸着移動部材２０によって保持されているウェハー３は二枚重ねのウェハー３である。

吸着プレート２１は、両側面に吸着口２１３が設置されており、二枚重ねのウェハー３の両側からウェハー３を一枚ずつ吸着保持している。なお、図９において、第二吸着移動部材２０は、8mmピッチで二枚重ね状態のウェハー３を保持している。第二吸着移動部材２０は、ピッチ可変機構を備えておらず、保持されたウェハー３は、8mmピッチのまま、一段置きにボート８へと移載される。

また、第二吸着移動部材は、図示しない傾斜機構２４を備えており、吸着プレート２１を垂直状態と、垂直状態から10°傾斜した傾斜状態とに変換可能である。

第二アーム３５は、第二吸着移動部材２０を移動可能に保持するアームである。第二アーム３５は、アーム駆動部材３６を備え、アーム移動レール３８に沿って水平方向にスライド移動可能であると共に、第二吸着移動部材２０を垂直方向に移動可能に構成されている。

具体的には、第二アーム３５は、図２において真ん中付近の中間旋回ステージ４０からボート８との間を往復移動すると共に、第二吸着移動部材２０を垂直方向に移動させることで、中間旋回ステージ４０とボート８との間でウェハー３を移動させることができる。

次に、中間旋回ステージ４０の構成について詳細に説明する。図１０は、中間旋回ステージの斜視図である。図１１は、ウェハー支持部材を拡大して示す斜視図である。図１２は、ウェハー支持部材のスライドガイド部材を拡大して示す斜視図である。

中間旋回ステージ４０は、カセット５とボート８との中間に設置され、両者間で移載されるウェハー３が一時的に載置される中継点として機能している。また、中間旋回ステージ４０は、カセット５に連続して収容されている10枚のウェハー３のうち、先に取り出される一枚置きの5枚のウェハー３を反転させたうえで、残りの5枚のウェハー３とそれぞれ裏面側を密着させた5組10枚の二枚重ねのウェハー３に整える機能を有している。

中間旋回ステージ４０は、回転テーブル４１と、回転テーブル４１上に設置された一対のウェハー支持部材４２と、下端受け４３とを備えており、ウェハー３は、下端が下端受け４３に接触した垂直状態で回転テーブル４１上に載置される。回転テーブル４１は、円中心を回転軸として駆動部材により回動自在に構成されている。回転テーブル４１の中心には、穴４１１が形成されており、この穴４１１から後述する第三突出ユニット７０のキャッチャーが飛び出すことになる。

一対のウェハー支持部材４２は、回転テーブル４１上の穴４１１の周囲に180°間隔で相対して設置されており、両者の間にウェハー３が案内・支持される。ウェハー支持部材４２は、固定ガイド部材４２１と、スライドガイド部材４２２とを備えている。固定ガイド部材４２１は、各ウェハー支持部材４２のウェハー３に対向する内側面の最上部（一段目）と最下部（四段目）に固定され、ウェハー３を整列させるために並行に形成された6つのガイドを備えている。

スライドガイド部材４２２は、一段目と四段目に進退ガイド部４２３を備え、二段目と三段目に横スライドガイド部４２４を備えている（図１１、図１２参照）。進退ガイド部４２３は、並列に形成された5つのガイド４２３ａを有し、シリンダ駆動機構により、ガイド４２３ａが固定ガイド４２１のガイド４２１ａと同じ位置まで飛び出した前進位置と、引っ込んだ後退位置と間で進退スライドを行う。

前進位置では、進退ガイド部４２３の5つガイド４２３ａは、6つのガイド４２１ａ間の5つの隙間に位置することになる。よって、進退ガイド部４２３が飛び出した位置にあるとき、6つのガイド４２１ａと5つのガイド４２３ａとの間に10つの隙間ができる。この隙間にウェハー３を通すことで、ウェハー支持部材４２は、10枚のウェハー３が等ピッチ（4mm）で整列するように案内することができる。

一方、進退ガイド部４２３が後退位置にあるときには、ウェハー支持部材４２の一段目と四段目は、固定ガイド部材４２１の6つガイド４２１ａ間の5つの隙間でウェハー３をガイドすることになる。このとき、6つのガイド４２１ａの設置間隔は、8mmピッチである。

横スライドガイド部４２４は、進退ガイド部４２３のガイド４２３ａと同ピッチの5つのガイド４２４ａを有し、シリンダ駆動機構により、ガイド４２４ａの整列方向に水平に横スライドを行う。横スライドガイド部４２４は、定位置では、各ガイド４２４ａが固定ガイド部材４２１の各ガイド４２１ａの真下及び真上に位置するのに対して、後述するようにウェハー３を二枚重ねにする移動位置では、各ガイド４２４ａが進退ガイド部４２３の各ガイド４２３ａの真下及び真上に位置するように横スライドする。

次に、第一突出ユニット５０の構成について詳細に説明する。図１３は、第一突出ユニットの斜視図である。第一突出ユニット５０は、カセット５の下方に設置されており、カセット５と第一吸着移動部材１０との間でのウェハー３の受け渡しを補助する。

第一突出ユニット５０は、キャッチャー５１と、キャッチャー支持部材５２と、キャッチャースライド部材５３と、突出ユニット移動レール５８とを備えている。キャッチャー５１は、略板状の部材であり、その上端には、一枚のウェハー３を嵌め込んで支持するための嵌合溝５１ａが両端二箇所に形成されている。

また、第一突出ユニット５０は、5つのキャッチャー５１を備え、キャッチャー５１は、所定の間隔で並列に整列するようにキャッチャー支持部材５２により下端を支持されている。本実施形態において、第一突出ユニット５０は、カセット５に5mmピッチで整列収容されているウェハー３を一枚置きに嵌合保持して上方に突き上げる処理を行うため、キャッチャー５１は、嵌合溝５１ａが10mmピッチで位置するように設置されている。

キャッチャースライド部材５３は、キャッチャー支持部材５２を垂直方向に上下スライド可能に保持する駆動機構であり、キャッチャースライド部材５３により、キャッチャー５１をカセット５の下方の位置から、カセット５内へと突き上げることができる。

5つのキャッチャー５１がカセット５内へと突き上げられると、カセット５内に収容されているウェハー３が、一枚置きに5枚、各嵌合溝５１ａに嵌め込まれ、上方へと突き上げられる。このように、カセット５内から上方へ突出させられた5枚のウェハー３が、上記第一吸着移動部材１０により吸着保持されて移動させられる。

また、第一突出ユニット５０は、スライド機構の駆動により、突出ユニット移動レール５８に沿って移動自在に構成されている。突出ユニット移動レール５８は、カセット５が位置する領域に沿って設置されており、第一突出ユニット５０は、突出ユニット移動レール５８に沿って移動することで、カセット５内に収容されている全てのウェハー３を順次突き上げることができる。

次に、第二突出ユニット６０の構成について詳細に説明する。図１４は、第二突出ユニットの正面図である。第二突出ユニット６０は、ボート８の下方に設置されており、第二吸着移動部材２０とボート８との間でのウェハー３の受け渡しを補助する。

第二突出ユニット６０は、キャッチャー６１と、キャッチャー支持部材６２と、キャッチャースライド部材６３と、突出ユニット移動レール６８とを備えている。第二突出ユニット６０は、上述した第一突出ユニット５０とほぼ同様の構成をしている。両者の主な相違点は、第二突出ユニット自体が傾斜した状態でウェハー移載装置１に設置されている点と、5つのキャッチャー６１の設置間隔と嵌合溝６１ａの大きさが異なる点である。

ボート８は、二枚重ねのウェハー３を傾斜して収容するように構成されており、第二突出ユニット６０は、傾斜した状態のウェハー３を支持するためにキャッチャー６１が傾斜して設置されている。

また、上述したように、カセット５に5mmピッチで整列していたウェハー３は、中間旋回ステージ４０を経て、8mmピッチで整列する5組10枚の二枚重ねのウェハー３に整えられてボート８へと移動してくる。このため、第二突出ユニット６０のキャッチャー６１は、嵌合溝６１ａが8mmピッチで位置するように、キャッチャー支持部材６２によって整列支持されると共に、嵌合溝６１ａは、二枚重ね状態のウェハー３を嵌合させて支持するための幅を有している。

また、第二突出ユニット６０は、スライド機構の駆動により、突出ユニット移動レール６８に沿って移動自在に構成されている。突出ユニット移動レール６８は、ボート８が位置する領域に沿って設置されており、第二突出ユニット６０は、突出ユニット移動レール６８に沿って移動することで、ボート８の全体にウェハー３を順次収容することができる。

第三突出ユニット７０は、中間旋回ステージ４０の下方に設置されており、第一吸着移動部材１０と中間旋回ステージ４０との間のウェハー３の受け渡し、及び、中間旋回ステージ４０と第二吸着移動部材２０との間のウェハー３の受け渡しを補助する。

第三突出ユニット７０は、キャッチャー７１と、キャッチャー支持部材７２と、キャッチャースライド部材７３と、突出部材移動レール７８とを備え、第一突出ユニット５０と略同様の構成である。両者の主な相違点は、5つのキャッチャー７１の設置間隔と嵌合溝７１ａの大きさが異なる点である。

上述したように、第一吸着移動部材１０に保持されるウェハー３は、8mmピッチ間隔の5枚のウェハー３として中間旋回ステージ４０へと移動してくる。また、中間旋回ステージ４０では、8mm間隔の5組10枚の二枚重ねのウェハー３に整えられる。よって、第三突出ユニット７０のキャッチャー７１は、嵌合溝７１ａが8mmピッチで位置するように、キャッチャー支持部材７２によって整列支持されると共に、嵌合溝７１ａは、一枚のウェハー３及び二枚重ねのウェハー３の双方を嵌合させて支持するための幅を有している。

以上、ウェハー移載装置１の構成をついて詳細に説明したが、続いて、ウェハー移載装置１におけるウェハー３の移載処理について説明する。図１５は、本実施形態に係るウェハーの移載処理の流れを示すフローチャートである。本実施形態では、カセット５に5mm間隔で整列収容されているウェハー３の裏面を向かい合わせて二枚重ねにした状態で、4mm間隔でボート８に整列収容させる移載処理を行っている。

まず、Ｓ１０において、第一突出ユニット５０が、カセット５に整列収容されているウェハー３を一枚置きに5枚上方に突き上げて突出させる。続いて、Ｓ１１において、第一吸着移動部材１０が、これら5枚のウェハー３を保持して中間旋回ステージ４０へと移動させる。

具体的には、第一吸着移動部材１０を下降させて、吸着プレート１１を突出している5枚のウェハー３の間に介在させる。その後、吸着口１１３を負圧にすると共に吹出口１１４を正圧にして5枚のウェハー３をそれぞれ吸着プレート１１に吸着保持させる。このようにウェハー３を吸着保持した状態で、第一アーム３０により第一吸着移動部材１０を中間旋回ステージ４０へと移動させる。

本実施形態では、カセット５内に収容されているウェハー３をそのままの間隔（5mmピッチ）で第一吸着移動部材１０に保持させるのではなく、第一突出ユニット５０によって一枚置きに突出させ、第一吸着移動部材１０が一枚置きにウェハー３を保持するように構成することで、カセット５内に狭小ピッチで整列しているウェハー３でも移載処理が可能となる。

一枚置きであれば、第一吸着移動部材１０によって保持されるウェハー３の間隔は10mmピッチとなる。本実施形態に係る吸着プレート１１の厚みは7mm程度である。よって、5mmピッチで整列するウェハー３の間には吸着プレート１１を挿入することができないが、一枚置きに突出することで10mmピッチとなって整列するウェハー３間には吸着プレート１１を挿入して吸着を行うことができる。

さらに、Ｓ１１においては、ピッチ可変部材１５により、ウェハー３の間隔の変更が行われる。中間旋回ステージ４０において、二枚重ねを行う前には、10枚のウェハー３が4mmピッチで整列させられるため、Ｓ１１においては、5mmピッチから4mmピッチへ対応するために、ウェハー３の整列間隔の変換が行われる。但し、第一吸着移動部材１０は、一枚置きにウェハー３を保持しているため、ピッチ可変部材１５は、10mmピッチから8mmピッチへの変換を行う。

次に、Ｓ１２において、中間旋回ステージ４０にウェハー３を載置する。具体的には、第三突出ユニット７０のキャッチャー７１が上昇し、第一吸着移動部材１０から8mmピッチで整列する5枚のウェハー３を受け取った後、キャッチャー７１を下降させ、5枚のウェハー３をウェハー支持部材４２により案内しながら回転テーブル４１上に載置させる。

このとき、ウェハー支持部材４２のスライドガイド部材４２２は、進退ガイド部４２３が前進位置にあると共に、横スライドガイド部４２４は定位置にある。よって、ウェハー支持部材４２は、固定ガイド部材４２１と進退ガイド部４２３の存在により、10枚のウェハー３を4mmピッチで保持可能な状態となっている。

この状態で、回転テーブル４１上に下降してくる5枚のウェハー３は、一枚飛ばしの状態（8mmピッチ）でウェハー支持部材４２によって支持され、回転テーブル４１上に載置される。続いて、Ｓ１３では、先に載置されたこれら5枚のウェハー３の反転が行われる。具体的には、回転テーブル４１を180°回転させる。

Ｓ１２〜Ｓ１３が行われている間に、残りの5枚のウェハー３の移動処理（Ｓ１４及びＳ１５）が並行して行われる。Ｓ１４においては、Ｓ１０と同様に、残りの5枚のウェハー３が第一突出ユニット５０によって突き上げられる。Ｓ１５においては、Ｓ１１と同様に、ピッチ変換が行われながら、残り5枚のウェハー３が中間旋回ステージ４０に向けて移動させられる。

続いて、Ｓ１６では、Ｓ１２と同様に、残り5枚のウェハー３が回転テーブル４１上に載置される。このとき、ウェハー支持部材４２は、上記Ｓ１２と同様に10枚のウェハー３を4mmピッチで保持可能な状態となっており、一枚飛ばしで5つの隙間には既に先に5枚のウェハー３が載置されている。残り5枚のウェハー３は、残りの5つの隙間に一枚置きに収容されることになる。

ここで、上記Ｓ１３により、先の5枚のウェハー３は反転しているため、先の5枚のウェハー３と残り5枚のウェハー３とは、表面又は裏面同士を向き合わせた状態で、回転テーブル４１上に載置されている。

次に、Ｓ１７では、隣り合うウェハー３を二枚ずつ密着させる二枚重ね処理が行われる。具体的には、進退ガイド部４２３を後退位置にスライドさせると共に、横スライドガイド４２４を水平方向にスライドさせることで、二枚重ね状態とする。本実施形態では、ウェハー３の裏面同士を向かい合わせて密着させるように構成されている。

続いて、Ｓ１８では、二枚重ねにされた5組10枚のウェハー３を第三突出ユニット７０によって上方に突き上げる処理を行う。そして、Ｓ１９では、第二吸着移動部材２０により、二枚重ねにされた10枚のウェハー３がボート８に向けて保持移動させられる。上述したように、第二吸着移動部材２０は、二枚重ねの状態で10枚のウェハー３を吸着保持して移動させる。なお、Ｓ１９では、傾斜機構２４により吸着プレート２１が傾斜状態に変換させられる。

そして、Ｓ２０において、ボート８上にウェハー３を載置する。具体的には、傾斜して設置されている第二突出ユニット６０のキャッチャー６１が上昇し、第二吸着移動部材２０から5組10枚の二枚重ねウェハー３を受け取った後、キャッチャー６１を下降させることで、5組の二枚重ねウェハー３をボート８に8mmピッチで一段置きにボート８内に収容する。

上述したＳ１０〜Ｓ２０を繰り返すことで、順次、カセット５内のウェハー３を二枚重ねにしながら5組10枚ずつボート８に移載することができる。なお、上述したように、ボート８は、4mmピッチでウェハー３を収容可能に構成されている。

よって、本実施形態では、次の5組10枚のウェハー３が第二吸着移動部材２０により移動させられてきた場合には、既にボート８の収容箇所に一段置きに収容されている二枚重ねのウェハー３の間に次の二枚重ねのウェハー３を収容するように構成している。これにより、最終的には、二枚重ねのウェハー３が4mmピッチでボート８内に収容されることになる。

このように、二枚重ねのウェハー３としてボート８内に収容することで、一度に大量のウェハー３をボート８内に収容することができ、後述する焼成工程を効率よく行うことができる。これは、本実施形態に係る焼成工程では、処理液が塗布された表面だけを焼成すれば良いからである。なお、本実施形態では、4mmピッチで100枚収容可能なボート８内に100組200枚のウェハー３を一度に収容することができる。

ウェハー３を収容したボート８は、後工程において、拡散炉に運ばれ、ウェハー３が焼成される。この焼成工程が終了すると、ボート８が拡散炉から取り出され、今度は、ボート８からカセット５へのウェハー３の移し替えが行われる。このボート８からカセット５へと戻す作業は、上述した移載処理作業を逆に行うことで実現される。よって、ボート８から中間旋回ステージ４０までは、ウェハー３は二枚重ね状態で移載され、中間旋回ステージ４０からカセット５へは、一枚ずつに分離されて移載される。

以上、本実施形態について詳細に説明したが、本実施形態によれば、ウェハー３を一枚置きに取り出して吸着移動部材１０，２０により移動させるようにしているので、狭いピッチ間隔で収容部材に収容されているウェハー３であっても、良好に移載を行うことができる。

また、本実施形態によれば、中間旋回ステージ４０において、ウェハー３を二枚重ねにしてからボート８へ移載することで、一枚ずつ収容する場合と比較して、ボート８内により多くのウェハー３を収容することができ、後工程である焼成工程を効率よく行うことができる。

また、本実施形態では、カセット５から中間旋回ステージ４０へウェハー３を移動させるための第一吸着移動部材１０と、中間旋回ステージ４０からボート８へとウェハー３を移動させるための第二吸着移動部材２０とを設置しており、両移動を並行して行うことで、移載処理を高速に行うことができる。

また、本実施形態では、第一吸着部材１０がピッチ可変機構を備えており、収納ピッチの異なる収納部材に対しても容易に移載処理を行うことができる。

以上、本実施形態について詳細に説明したが、本発明の実施の形態は、上記実施形態に限られるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態におけるウェハー移載装置を構成する部材の形状やサイズ等は適宜変更可能であるのは言うまでもない。

また、カセットやボートの収納枚数、中間旋回ステージ上の載置枚数、吸着移動部材のウェハーの保持枚数等も適宜変更可能である。また、上記実施形態では、吸着移動部材によりウェハーを保持する際に、カセットに収容されているウェハーを一枚置きに保持し、二回に分けて移動させるようにしているが、三枚置き、四枚置き等、三回以上に分けて移動させるようにしても良い。

また、上記実施形態では、薄板部材として、半導体ウェハーを移載する場合を例に挙げて説明したが、液晶パネル用のガラス薄板等、適宜他の薄板部材に対しても本発明を適用することができる。

また、上記実施形態では、ウェハーの保持移動部材が真空吸着によりウェハーを保持しているが、ウェハーを一枚ずつ保持して間隔を可変にできる保持部材であれば、例えば、ベルヌーイチャック等、適宜他の方法にウェハーを保持する保持移動部材を用いても良い。

１ ウェハー移載装置
３ ウェハー
５ カセット
８ ボート
１０ 第一吸着移動部材
１１ 吸着プレート
１２ プレート保持部材
１３ エア供給部材
１５ ピッチ可変部材
１５１ カム板
１５５ カムフォロワ
２０ 第二吸着移動部材
２１ 吸着プレート
２２ プレート保持部材
２３ エア供給部材
２４ 傾斜機構
３０ 第一アーム
３５ 第二アーム
３８ アーム移動レール
４０ 中間旋回ステージ
４１ 回転テーブル
４２ ウェハー支持部材
４２１ 固定ガイド部材
４２２ スライドガイド部材
４２３ 進退ガイド部
４２４ 横スライドガイド部
４３ 下端受け
５０ 第一突出ユニット
５１ キャッチャー
５３ キャッチャースライド部材
５８ 突出ユニット移動レール
６０ 第二突出ユニット
６１ キャッチャー
６３ キャッチャースライド部材
６８ 突出ユニット移動レール
７０ 第三突出ユニット
７１ キャッチャー
７３ キャッチャースライド部材
７８ 突出ユニット移動レール

Claims (6)

1. 第一収容部材に所定の間隔で整列して収容されている複数枚の薄板部材を第二収容部材に移載する薄板部材移載装置において、
   前記薄板部材を一枚ずつ保持するために所定の間隔で設置された複数の保持具を有し、前記薄板部材を所定の間隔で複数枚まとめて保持して移動させる保持移動部材と、
   前記第一収容部材と前記保持移動部材との間で前記薄板部材の受け渡しを行うために、前記第一収容部材に収容されている前記薄板部材を所定の枚数置きに支持して前記保持移動部材へ向けて突き出す第一突出部材と、
   前記保持移動部材と前記第二収容部材との間で前記薄板部材の受け渡しを行うために、前記保持移動部材により前記第二収容部材の近傍に移動させられた複数枚の前記薄板部材を支持して前記第二収容部材に収容する第二突出部材と、
   を備えることを特徴とする薄板部材移載装置。
2. 前記保持移動部材により移動させられる前記薄板部材が一時的に載置されると共に載置された前記薄板部材の表裏を反転させるために回転自在な回転テーブルを有する、前記第一収容部材と前記第二収容部材との間に設置された中間旋回ステージと、
   前記保持移動部材と前記中間旋回ステージとの間で前記薄板部材の受渡を行うために、前記保持移動部材により前記中間旋回ステージの近傍に移動させられた複数枚の前記薄板部材を支持して前記回転テーブル上に載置すると共に、前記回転テーブル上に載置されている前記薄板部材を支持して前記保持移動部材に向けて突き出す第三突出部材と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の薄板部材移載装置。
3. 前記保持移動部材は、前記第一収容部材と前記中間旋回ステージとの間で前記薄板部材を移動させるための第一保持移動部材と、前記中間旋回ステージと前記第二収容部材との間で前記薄板部材を移動させるための第二保持移動部材と、を備えることを特徴とする請求項２記載の薄板部材移載装置。
4. 前記中間旋回ステージは、前記回転テーブル上に設置されて、当該回転テーブル上に載置された前記薄板部材を両側から支持する薄板支持部材であって、前記第三突出部材によって支持された複数枚の前記薄板部材が所定の間隔で前記回転テーブル上に載置されるように案内するガイド部材を有する薄板支持部材を一対備え、
   当該ガイド部材は、前記回転テーブル上に載置されている複数枚の前記薄板部材間に一箇所置きに介在するガイドを有すると共に水平方向にスライド自在な横スライドガイド部を備え、前記横スライドガイド部を水平方向にスライド移動させることで、前記薄板部材を二枚ずつ重ね合わせることを特徴とする請求項２又は３記載の薄板部材移載装置。
5. 前記保持移動部材は、
   前記保持具として真空吸着プレートを備え、
   前記保持具の間隔を変更するための間隔可変部材であって、前記保持具側に設置されたカムフォロワの間隔を変更するためのカム板と、カム板をスライド移動させるカム駆動部材と、を有する間隔可変部材をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至４何れか１項に記載の薄板部材移載装置。
6. 第一収容部材に所定の間隔で整列して収容されている複数枚の薄板部材を第二収容部材に移載する薄板部材移載方法において、
   前記第一収容部材に収容されている前記薄板部材を、一枚置きに突出部材により上方に突き上げる第一突上工程と、
   前記第一突上工程により突き上げられた前記薄板部材を保持移動部材に保持して前記第二収容部材に向けて移動させる第一移動工程と、
   前記第一収容部材に一枚置きに残された前記薄板部材を前記突出部材により上方に突き上げる第二突上工程と、
   前記第二突上工程により突き上げられた前記薄板部材を前記保持移動部材により保持して前記第二収容部材に向けて移動させる第二移動工程と、
   を備え、前記第一収容部材に収容されている薄板部材を一枚置きに二回に分けて移載させることを特徴とする薄板部材移載方法。

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