JPH01140738A

JPH01140738A - 移送機構

Info

Publication number: JPH01140738A
Application number: JP62281927A
Authority: JP
Inventors: L Hain Derek; デレック・エル・ハイン
Original assignee: HAIN DESIGN Inc
Current assignee: HAIN DESIGN Inc
Priority date: 1987-11-06
Filing date: 1987-11-06
Publication date: 1989-06-01

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】［産業上の利用分野コ本発明は、シリコンウェハーもしくはそのようなしのの
移送のための装置とその使用方法に関する。

［従来の技術］ソリッドステートの電子装置の製造において、ノリコン
ウェハーは異なった作業場所間を移送される。作業場所
とは、一般的には、水平な複数のポケット内に積み重ね
られる多くのウエノ＼−を保持するカセット内にて、各
ポケットは一つのウェハーが置くことができる一般的に
Ｕ字型の水平な溝の形状をなしたものである。ウェハー
を注意深く取り扱うことは非常に重要である。特に、ウ
ェハーのカセットへの出し入れは、ウェハーへの損傷と
特殊な汚染の発生を最小限にするために直線移動を要求
される。多くの場合において、ウェハーは作業位置にて
公知のように所定の方向性をもっべきであり、カセット
においても公知の方向性をもつことが望ましい。

［発明が解決すべき問題点］一般に使われるシリコンウェハーのための移送機構は、
ベルト移送やエアトラック（空気輸送）により形成され
ているが、それらの機構はウェハーを汚染する粒子の源
となり得るという欠点があると指摘されている。（Ｌａ
ｍ研究所に譲渡された、ＫｏｃｈとＰ　ｅｔｅｒｓｏｎ
による米国特許４，４３３，９５１号と４，４８３，６
５４号は、支持アームの回転を、一連のギアを介して、
一端が支持アームに回転可能に設置されている作業部品
アームシャフトに伝達する移送機構を記載している。こ
の構成により支持アームの回転が作業部品アームンヤフ
トのもう一端に置かれた作業部品を直線移動（もしくは
他の所定の移動）させる。

［問題点を解決する手段］本発明は第１の位置から第２の位置への直線の通路に沿
ってウェハー等を移送ずろための装置であって、（ｉ）ベースと、（ｉｉＸａ）　　１番目の端部と２番目の端部を有し、
ベースに関して固定された第１アーム、（ｂ）　　近い
端部と遠い端部を有し、近い端部は第１アームの１番目
の端部に回転可能なように設置される第１アームより実
質上長い第２アーム、（ｃ）　　近い端部と遠い端部を
有し、近い端部は第１アームの２番目の端部に回転可能
なように設置される第２アームと同一の長さである第３
アーム、（ｄ）　　第２アームの遠い端部に回転可能な
ように設置される１番目の端部と第１アームの遠い端部
に回転可能なように設置される２番目の端部を有する第
１アームと同一の長さである第４アームを含む４本のア
ーム結合部と、（ｉｉｉ　）遠端部にて第２アームに設置される第１ピ
ニオンギアと、（ｉｖ）旋回軸端とウェハー支持端を有し、ウェハー支
持端はウェハーを運ぶようなウェハー支持アームと、（ｖ）旋回軸端にてウェハー支持アームに設置される第
２ピニオンギアと、第２アームが第１アームに関して回
転されるように、第１ピニオンギアと係合させる第２ピ
ニオンギアとを備え、ウェハー等がウェハー支持アーム
上に置かれ、そして第２アームが第１アームに関して回
転する時、ウェハーは直線の通路に沿って移送されるよ
うにしたことを特徴とする。

これにより、アーム結合部の回転移動により支持アーム
は結合部の回転移動と関連してはいるが、異なった回転
動作をする。この方法において支持アーム上に置かれる
シリコンウェハー（もしくは他の搭載物）はそのアーム
の長さとギアシステムにて構成される所定の円形状でな
い、好ましくは直線の、通路に沿って移送することがで
きる。

好ましくは、アーム結合部は各々が第１の長さを有する
２本の長いアームと長いアームの端部に接続される２本
の短いアームより構成され、短いアームの各々は、第１
の長さより短い、例えば第１の長さの０．１から０．５
倍の長さの第２の長さを有する。４本のアームは互いに
回転可能に設けられ、そして短いアームの１本がベース
に関して固定されている。３本の回転可能なアームが例
えば長いアームの１本と固定された短いアームの間の旋
回軸であるモータ駆動される駆動軸によって回転された
時アームによって囲まれる範囲（典型的には平行四辺形
）は変化する。もし第２．第３゜第４の、そして支持ア
ームが回転の隣接した面内迄は延在していない旋回軸に
ついて、異なったしかし平行な面内で回転するならばア
ーム間の全ての旋回軸の中心点が一直線上に並ぶ２つの
極端な位置を通過して４本のアーム結合部が回転するこ
とができる。アーム結合部のアームは真直形状であって
もよいし、そうでなくてもよい。そして“アーム”とい
う用語は、ここでは広い意味において、装置にとって必
要な操作を行なえる種々の物理的な構造を含めて使用さ
れる。例えば、固定されたアームは長いアームに関して
固定された旋回軸の中心点を設けるためにベース上に設
置された２本の柱によって設けることができる。この場
合において、ベースと柱はともに短い固定されたアーム
を設ける。

アーム結合部と支持アームを接続するギアシステムは非
常に簡単にすることができ、そして好ましくは、（ａ）
回転可能なアームの一つに設置された第１ピニオンギア
と（ｂ）支持アームに設置され、そして結合部の回転可
能なアームが回転するような第１ピニオンギアとともに
所定内に維持される第２ピニオンギアを備えている。第
１ピニオンギアは、好ましくは、固定された短いアーム
から離れた端部で長いアームの一つに設置される。第２
ピニオンギアは、好ましくは、支持アームの一端に設置
される。第１と第２のピニオンギアは、好ましくは、同
じ大きさであるので、第２アーム回転によって、支持ア
ームは、第２アームと方向は逆であるが同様の回転をす
る。このことは、支持アーム部分の直線移動（モして／
もしくは、支持アーム上に置かれたウェハーの直線移動
）に結果としてなり、支持アームの旋回軸の中心点から
の支持アームの上記部分の距離は、長いアームの各々の
旋回軸中心点間の距離に等しい。直線移動は、ピニオン
ギアを有する長いアームと第１アーム間の旋回軸の中心
点に近く、かつギアのオフセットに等しい距離だけ長い
アームと第１アーム間の旋回軸の中心点から離れた位置
を通過する。

アーム結合部がアーム間の全ての旋回軸中心点が一直線
上にある場所、もしくはそのような場所の近くを通って
回転される時、結合部は不安定になる傾向にあり、そし
て支持アームの位置決めが正確さに欠ける傾向にある。

本発明の好ましい具体例において、この傾向は支持アー
ム上のギアが結合部の回転可能なアームの少なくとも２
つの上面にあるギアにより駆動されるギアシステムを使
用することにより制御されている。好ましくは、第１と
第３のピニオンギア（これらは同じ寸法でなければなら
ない。）は、長いアームに固定された短いアームから隔
てた各々の端部にて設置され、そして第２ピニオンギア
は支持アームに設置され、そして結合部が回転するよう
に第１と第３のピニオンギアとともに係合される。好ま
しくは、第２ピニオンギアは第１と第３のピニオンギア
と同じ寸法であるので、支持アームの直線的な移動が得
られる。

必要に応じて、支持アームのない同様のギアシステムを
、アーム結合部を安定させるために固定アーム位置で使
用することができる。簡単な支持アームにより、所定の
度合の回転をともなって、所定の通路に沿って、好まし
くは直線状の通路に沿ってウェハー（もしくは類似のも
の）の移送が行われる。いくつかの場合において、この
ことは問題とならない。しかし、例えばもしウェハーを
異なった方向もしくはそれに近い方向に向けることが可
能な場合においては、作業位置において、ウェハーを方
向づける工程を削除できるかあるいはより迅速にかつ安
価に行えるので、上述のように回転をともなうようにす
ることは有効である。この望ましい結果は、以下に述べ
るようなウェハー支持アームを使用することで達成でき
る。すなわち、つ上バー支持アームは、補助の４本のア
ーム結合部であり、そのうちの−本のアームは、主結合
部の移動する短いアームに関して固定された部分内にあ
る。もし補助の４本のアーム結合部が主結合部と同一な
らば、ウェハーの回転は完全に排除されうる。もしその
補助の結合部が異なるなら、ウェハーの回転は簡単な支
持アームによる回転の度合いより小さい予測可能な度合
いの回転となる。

より長い距離に関して直線（もしくは他の予測可能な）
移動をさせるために、支持アームはもし要求されるなら
上述したのと同じ方法において、主結合部に連続的に接
続された２つもしくはそれ以上の補助の結合部を構成す
ることができる。しかしながら、アームが十分に強くそ
して硬いことを確保することに注意を払わねばならない
。

支持アームのギアは、アーム結合部にある一つもしくは
複数のギアと係合状態に維持されねばならない。このこ
とは、好ましくはギアを係合させるバネを装着するか、
もしくはその他公知のバックラッシュをなくす方法を使
用することにより成され、さらに装置をより安定化させ
、そしてバックラッシュを無くすかもしくは減じること
に寄与する。

［実施例］第１図から第３図を参照して、それらの図はベース１、
ベースに固定されている第１の短いアーム２１を含む４
本のアーム結合部、第２の長いアーム２２、第３の長い
アーム２３、第４の短いアーム２４、ベースについて結
合部を回転するためのモータ８より成る装置を示してい
る。そのアームとアーム間の旋回軸は、アームが異なっ
た面で平行に回転するように配されている。アーム２２
の端部に設置されたものは、ピニオンギア３であり、ア
ーム２３の端部に設置されたらのは同一のピニオンギア
６である。ウェハー支持アーム４は旋回軸端４１とシリ
コンウェハー１９（第２図のみに示されている。）を運
ぶことのできるウェハー支持部４２を有する。旋回軸端
４Ｉに固定されたものは、ピニオンギア５であり、ピニ
オンギア５はピニオンギア３や６と同一のものである。

ピニオンギア５はブラケット７内に回転可能なように装
着され、短いアーム２４にブラケット７を固定するショ
ルダーネジ（ｓｈｏｕｌｄｅｒ　ｓｃｒｅｗ）７１とさ
らバネ７２によってピニオンギア３と６と係合するよう
にバネ装填される。ピニオンギアを上記のように係合し
、バネ装填する他の手段をもちろん使用することができ
る。

第４図を参照して、結合部２と支持アーム４２間に設け
た４本の補助のアーム結合部９とともに第１図から第３
図に示す４本のアーム結合部２と支持アーム４を示して
いる。補助の結合部は、短いアーム９１と９４そして長
いアーム９２と９３を備えている。短いアーム９１は短
いアーム２４に関する固定位置内に、ピニオンギア６と
３とともに係合している、同一のピニオンギア９７と９
８によって維持される。アーム９２と９３は支持アーム
４に設置されるピニオンギア５にかみ合う同一のピニオ
ンギア９３と９６に設置される。

［発明の効果］以上詳述したようにこの発明によれば簡単な構成でウェ
ハーなどを直線状に移送できる移送機構を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の装置の一実施例を示す平面図、第２
図は第１図の装置の側面図、第３図は第１図の装置の一
部破断部を有する斜視図、第４図は支持アームが補助の
４つのアーム結合部より成るこの発明の他の実施例の概
略を示す平面図である。ｌ・・・ベース、３・・・ピニオンギア、４・・・ウェ
ハー支持アーム、５．６・・・ピニオンギア、訃・・モ
ータ、２１．２４・・・短いアーム、２２．２３・・・
長いアーム。特許出願人　バイン・デザイン・インコーホレイテッド

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１の位置から第２の位置への直線の通路に沿っ
てウェハー等を移送するための装置であって、（ｉ）ベースと、（ｉｉ）（ａ）１番目の端部と２番目の端部を有し、ベ
ースに関して固定された第１アーム、（ｂ）近い端部と遠い端部を有し、近い端部は第１アー
ムの１番目の端部に回転可能なように設置される第１ア
ームより実質上長い第２アーム、（ｃ）近い端部と遠い
端部を有し、近い端部は第１アームの２番目の端部に回
転可能なように設置される第２アームと同一の長さであ
る第３アーム、（ｄ）第２アームの遠い端部に回転可能
なように設置される１番目の端部と第１アームの遠い端
部に回転可能なように設置される２番目の端部を有する
第１アームと同一の長さである第４アーム、を含む４本
のアーム結合部と、（ｉｉｉ）遠端部にて第２アームに設置される第１ピニ
オンギアと、（ｉｖ）旋回軸端とウェハー支持端を有し、ウェハー支
持端はウェハーを運ぶようなウェハー支持アームと、（ｖ）旋回軸端にてウェハー支持アームに設置される第
２ピニオンギアと、第２アームが第１アームに関して回
転されるように、第１ピニオンギアと係合させる第２ピ
ニオンギアとを備え、ウェハーがウェハー支持アーム上に置かれ、そして第２
アームが第１アームに関して回転する時、ウェハー等は
直線状の通路に沿って移送されるようにしたことを特徴
とする移送機構。
（２）第２アームが第１アームに関して回転するように
第２ピニオンギアとともに係合される遠い端部にて第３
アームに設置される第３ピニオンギアを備えた特許請求
の範囲第１項記載の移送機構。
（３）前記第２、第３、第４アームとウェハー支持のア
ームとは、隣接した回転面内迄は延びていない旋回軸に
ついて、異なった面内にて回転し、前記４本のアームの
結合部は、アーム間の全ての旋回軸中心点が直線上にあ
る２つの位置を通過して回転させることができる、特許
請求の範囲第１項もしくは第２項記載の移送機構。
（４）第２アームを回転するための手段を含む特許請求
の範囲第１項から第３項のいずれかに記載の移送機構。
（５）ウェハー支持アームは（ａ）支持アームに関する固定された箇所内に存する１
番目の端部と２番目の端部を有する補助の第１アームと
、（ｂ）近い端部と遠い端部を有し、近い端部は補助の第
１アームの１番目の端部に回転可能なように設置されて
いる補助の第２アームと、（ｃ）近い端部と遠い端部を有し、近い端部は補助の第
１アームの２番目の端部に回転可能なように設置されて
いる補助の第２アームと同じ長さの補助の第３アームと
、（ｄ）１番目の端部が第２アームの遠い端部に回転可能
なように設置されるとともに、２番目の端部がウェハー
支持アームのウェハー支持端に回転可能なように設置さ
れる２番目の端部を有し、補助の第１アームと同じ長さ
の補助の第４アームとを含む　４本の補助アーム結合部を備え、ウェハーがウェハー
支持アーム上に置かれ、そして第２アームが第１アーム
に関して回転する時、ウェハーは回転移動をせずに直線
状の通路に沿って移送する、特許請求の範囲第１項より
第４項のいずれかに記載の移送機構。
（６）第２ピニオンギアはブラケット内に装着され、そ
して該ブラケットは、第２ピニオンギアが第１と第３の
ピニオンギアとともに係合しバネ装荷されるように第４
アームに固定される、特許請求の範囲第１項から第５項
のいずれかに記載の移送機構。
（７）特許請求の範囲第１項から第６項のいずれかにお
いて記載された移送機構のウェハー支持位置上にウェハ
ーを置くことと、４本のアーム結合部を回転すること、
とを含むことを特徴とするウェハーの移送方法。