JPH01139412A - 半導体基板の搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体基板の搬送装置に関する。

（従来の技術） ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体製造において、半導体基板の搬
送装置として、例えば、ごみ発生防止等を考慮し超音波
を利用して上記半導体基板製浮上させて搬送しようとす
る搬送装置が検討されている。

そして、超音波を利用した搬送に関して例えば、特開昭
５８−１４８６８２　、特開昭５９−４３７２４、特開
昭５９−８２２２２、特開昭６０−１４４２２４　、特
開昭６０−１８８２１３、特開昭６１−７１２６　、特
開昭６１−５５０１２号公報等にて開示されたものがあ
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上記開示されたものには、次のような問題
点がある。

１）超音波「定在波方式」のものは、搬送方向が一方向
であり方向の変更が難しい。

２）搬送機構が複雑である。

３）超音波の強度等の制御が複雑である。

本発明は、上述の従来事情に対処してなされたもので、
機構が簡単で取扱いの容易な半導体基板の搬送装置を提
供しようとするものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） すなわち本発明は、表面が厚さ方向において回転運動す
る弾性体」二に被搬送体を載置して搬送することを特徴
とする。

（作　用） 本発明搬送装置によれば、弾性体表面に発生する回転運
動を利用して被搬送体を浮上させて搬送するので、ごみ
等の発生のないクリーンな搬送ができる。

（実施例） 以下、本発明搬送装置の一実施例を図面を参照して説明
する。

第１図に示すように、合成樹脂例えばデルリン（商品名
）等により形成された薄板状の弾性体■の下面には、概
略平板状で上下面に電圧を印加すると横方向に「伸びる
」ひずみを発生する圧電体例えば圧電セラミックス■と
「縮む」ひずみを発生する圧電体例えば圧電セラミック
ス（３）とが複数個交互に上記ひずみの方向と同一方向
に隣接して配置されてなる第１の圧電体部（９）が、接
着剤その他の手段にて貼りつけられている。

なお、上記圧電セラミックス■■のひずみ方向の巾寸法
は、この圧電セラミックス（２）■に印加される第１の
交流電源０の波長λの１／２の長さに選定されている。

次に、上記第１の圧電体部位の下面には、複数層例えば
これと同様に構成配置されてなる第２の圧電体部図が、
上記第１の圧電体部位とは、上記波長λの１／４に相当
する距離だけ位置をずらして例えば右方向に向ってずら
した状態で、接着剤その他の手段にて貼りつけられてい
る。

そして、第１の圧電体部（９）の上面■下面（８）、第
２の圧電体部図の上面（９）下面（１０）は、例えば上
記第１、第２の圧電体部（９）、幹の左端に電圧を印加
すると、すべての弾性体■■に上記電圧が印加されるよ
うに導電体により接続されている。

次に、第１．第２の圧電体部間、幹の左端の第１の圧電
体部位の上面■と下面（８）とには、第１の交流電源０
が接続され、第２の圧電体部旦の上面０と下面（１０）
とには、第２の交流電源（１１）が接続されており、そ
れぞれ第１の圧電体部（９）、第２の圧電体部図に電圧
印加可能に構成されている。

そして、上記第１の交流電源（５）と第２の交流電源（
１１）により、それぞれ第１の圧電体部琲と第２の圧電
体部図に交流電圧を印加して「伸びる」　「縮む」のひ
ずみを発生させる。このひずみの運動で弾性体■を励振
し、この弾性体■に発生する動き例えば回転運動により
上記弾性体ω上に置かれた半導体基板（１２）を搬送可
能に構成されている。

次に動作を説明する。

先ず、圧電セラミックスの「伸びる」　「縮む」のひず
みに関して説明する。第２図（ａ）に示すように、例え
ば左より右方向に向って「縮む」圧電セラミックス（２
１）、「伸びる」圧電セラミックス（２２）、「縮む」
圧電セラミックス（２１）、・・・と交互に配置した圧
電体部（旦）において、左端から上面（２４）にプラス
、下面（２５）にマイナスの電圧（２（４）を印加した
場合、上記各圧電セラミックスには第２図に矢印で示す
ような方向にひずみが発生することが知られている。

そして、この圧電体部（２３）の例えば上面（２４）に
弾性体（図示せず）を貼りつけた場合、上記ひずみによ
り上記弾性体（図示せず）には、「縮む」圧電セラミッ
クス（２１）の部分は山となり、また「伸びる」圧電セ
ラミックス（２２）　ｉ部分は谷となるようなたわみ（
２７）が発生する。

次に、第２図（ｂ）に示すように、圧電体部（競）の上
面（２４）にマイナス、下面（２５）にプラスの電圧（
２８）を印加した場合には、第２図（ａ）とは逆方向の
たわみ（２９）が発生する。

したがって、上記電圧（２（４）　（２８）として交流
電圧を印加した場合には、上記たわみ（２７）　（２９
）が交互に発生し、弾性体（図示せず）には上記たわみ
（２７）　（２９）を同じ場所で繰り返し上下運動する
定在波が発生することが知られている。

そこで、第１図において、第１の交流電源（５）から第
３図（ａ）に示すようなＡＳｉｎωｔで表わされる超音
波の第１の交流電圧（３１）を、また第２の交流型ｒＡ
（１１）から第３図（ｂ）に示すような−ＡＣｏｓ　（
１１ｔで表わされ上記交流電圧（３１）より時間的に９
０度位相のずれた第２の交流電圧（３２）を、それぞれ
第１の圧電体部医、第２の圧電体部旦に印加する。

この時、第１の圧電体部間および第２の圧電体部且は、
それぞれ第１の交流電圧（３１）および第２の交流電圧
（３２）に対応して定在波振動を発生するが、上記９０
度の位相のずれ、また第１、第２の交流電圧（３１）、
（３２）の超音波の波長の１７４波長すなわち機械的に
９０度ずらせて配置されているため、上記定在波を合成
した波すなわち弾性体■の振動は、時間の経過と共に右
方向に進む進行波となる。

そして、上記超音波の進行波によって弾性体（１）が励
振され、第４図に示すように上記弾性体（ト）は波が右
方向に進む如く運動する。上記運動している弾性体（Ｄ
の表面のある一点ａ　（４１）に着目すると、この点ａ
　（４１）は進行波の進む右方向とは逆回りの左回りの
円軌跡を画く如く回転運動（４２）　していることが知
られている。そして、この回転運動（４２）が弾性体■
表面の空気を概略左方向に押し流す作用をする。

したがって、進行波が励振されている弾性体（１）の上
に、半導体基板（１２）を乗せると、上記回転運動（４
２）によって、上記半導体基板（１２）を進行波の進む
方向とは逆の方向に浮上して搬送される。

搬送方向を変更するには、例えば第１、第２の圧電体部
（９）、幹の右端から電圧を印加する等の方法により、
進行波の方向製左向きにしてやればよい。

また、搬送速度は、印加する交流電圧（３１）　（３２
）の振幅Ａ、又は角速度ωを変更することにより可変す
ることができ、例えば振幅Ａを大きくし、角速度ωを大
きくすると搬送速度は速くなる。

また、メカ的機構を使用していないので構造は簡単であ
り、しかも、半導体基板（１２）を浮上させて搬送する
ので摺動、摩擦等によるごみの発生は極めて少ない。

なお、上記実施例では、弾性体（υとしてデルリン（商
品名）より形成されたものについて説明したが、本発明
は上記実施例に限定されるものではなく、弾性を有し例
えば振動等によりごみ等が発生しにくい弾性体であれば
使用できることは言うまでもない。

また、搬送するものとしては、半導体基板（１２）に限
定されるものではなく、板状体であれば搬送可能である
。

圧電体としては、ＬｉＴａ０．　ＬｉＮｂ０．、ＺｎＯ
など、圧電効果を有するものであれば良い。

さらに、圧電体は、上記実施例の圧電セラミックスに限
定されるものではなく、電圧印加によって「伸びる」　
「縮む」の機械的ひずみを発生するものであれば、他の
素材を使用しても上記実施例と同様な効果を得ることが
できる。

〔発明の効果〕

」二連のように、本発明搬送装置によれば、ごみ等の発
生のないクリーンな搬送ができる。特に、超クリーンル
ーム内での半導体ウェハの搬送には好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明搬送装置の一実施例を説明するための構
成図、第２図（ａ）（ｂ）は第１図の主要部の原理説明
図、第３図（ａ）（ｂ）は第１図の印加電圧例を示す図
、第４図は第１図の主要部の搬送原理を説明する図であ
る。 １・・・弾性体、 ２．３・・・圧電セラミックス、 ↓・・・第１の圧電体部、　　５・・・第１の交流電源
、６　・＝第２の圧電体部、　１１・・第２の交流電源
、１２・・・半導体基板、　　　３１・・・第１の交流
電圧、３２・・・第２の交流電圧、　４２・・・回転運
動。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面が厚さ方向において回転運動する弾性体上に
   被搬送体を載置して搬送することを特徴とする搬送装置
   。
2. （２）回転運動は、弾性体を超音波の進行波で励振する
   ことにより発生することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の搬送装置。
3. （３）弾性体は、合成樹脂から成ることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の搬送装置。
4. （４）回転運動は、弾性体の一方面に互いに相反する方
   向に機械的に変化する圧電体領域を交互に設けた配列体
   により発生させることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の搬送装置。
5. （５）配列体は、位置をずらして複数積み重ねることを
   特徴とする特許請求の範囲第４項記載の搬送装置。