JPH01173736A - 異径ウエハー移送装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は半導体製造装置の異径ウェハー移送装置に係る
ものであり、特に直径が２〜８インチのウェハーを、ウ
ェハー支持装置の取り替えを行わずに、各ウェハーの中
心を反応路の中心に合致させたまま反応路から真空積荷
装置へ移送できる異径ウェハー移送装置に関するもので
ある。

〈従来の技術〉 一般に半導体製造では直径２〜６インチまでの多様なウ
ェハーが用いられており、製造工程中に有毒ガスや、シ
ラン（ｓｉｌａｎｅ）　（ＳｉＨａ）、アンモニア（Ｎ
Ｈ３）を用いる場合が多く、また半導体素子の集積度を
増大させるために微細なパターン形成が要求されるので
、ウェハーを小さい微粒子等による汚染から回避しなけ
ればならない。

従って、微粒子に因る汚染防止及び有毒ガス漏洩防止の
ため、大部分の高性能半導体製造装置としては真空積荷
装置が必要とされる。そして、このこの真空積荷装置に
は、カセット又はウェハー供給装置から成る反応路にお
いて、ウェハーを移送するためのウェハー移送装置が用
いられる。

〈発明が解決しようとする課題〉 従って、微粒子発生が少ない真空システム内部で動作す
ることができ、信鯨性の最も優れたシステムで機械アー
ムを利用するようにした現在のウェハー移送装置のほと
んどは、使用できるウェハーの直径が固定され適用範囲
が制限されているか、或いは異径型機械アームを採用し
ている場合でも、支持装置をウェハーの径に応じて取り
替えなければ、与えられた反応路の中心に移送できなか
った。

よって、製造過程の複雑化や、使用上の制限に伴う生産
性の低下を招いていた。

く課題を解決するための手段〉 この発明に係る異径ウェハー移送装置は、上記の課題を
解決するために、ターンテーブルに往復動自在に設けら
れた機械アームを用いる異径ウェハー移送装置において
、上記機械アームの前側には、移送するウェハーの直径
に応じた複数の固定ピンが設けられたウェハー支持部を
備え、また、機械アームの後側には、定圧スプリングに
て前側方向へ付勢されたスライドアームを備え、前記固
定ピンとスライドアームとの間で、異径ウェハーの中心
を常に一致させた状態で、異径ウェハーを保持するよう
にしたものである。

また、この発明に係る別の異径ウェハー移送装置は、前
記固定ピンが、最大径ウェハー用でウェハー支持部の前
端に設けられた第１固定ピンと、最大径ウェハーより小
径のウェハー用で第１固定ピンの後側へ設けられた第１
固定ピンより低い第２固定ピンと、前記ウェハーより更
に小径のウェハー用で第２固定ピンの後側へ仮スプリン
グを介して押込み自在に設けられた第３固定ピンと、か
ら成るものである。

更に、この発明に係る別の異径ウェハー移送装置は、前
記固定ピンが、最大径ウェハー用でウェハー支持部の前
端に設けられた第１固定ピンと、該最大径ウェハーより
順次小径となるウェハー群用で各々固定ピンの後側へ順
次板スプリング群を介して押込み自在に設けられた第２
固定ピン群と、から成るものである。

更に、この発明に係る別の異径ウェハー移送装置は、前
記スライドアームが、前端に衝撃吸収板を備えているも
のである。

更に、この発明に係る別の異径ウェハー移送装置は、前
記スライドアームが、前側移動時にターンテーブルに固
定されたローラブラケットと係合する停止ピンを、一体
的に備えているものである。

く実　施　例〉 以下、この発明の好適な実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図〜第５図はこの発明の一実施例である。

直径２〜８インチまでウェハーの中心を、与えられた反
応路の中心及び真空積荷装置の中心に合致させた状態で
、且つ８９械アームを取り替えることなく、異径のウェ
ハーを移送することができる異径ウェハー移送装置を説
明すれば以下の通りである。

第１図及び第２図は、異径ウェハー移送装置の全体の縦
側断面図で、ウェハー運送装置の装置台１の上端部には
機械アーム３０が設けられており、その下端には機械ア
ーム３０の回転運動のためのターンテーブル１２が設け
られている。このターンテーブル１２の回転軸１２６は
、ベアリング１２１．１２２及びベアリングカバー１２
３．１２７、ならびにベアリングハウジング１２８によ
り装置台１に固定されている。また、装置台１の下端部
の一側面には、ターンテーブル１２を回転させるための
ステッピングモータ１４がステッピングモータハウジン
グ１４１により固定されている。

このステッピングモータ１４の回転運動は、モータ軸１
４４に固定されているプーリ１４２とタイミングベルト
１２４を介して、ターンテーブル１２の回転輪１２６に
固定したプーリ１２５に伝達されるようになっている。

異径ウェハー用の機械アーム３０は、支持台２０を上面
に備えているターンテーブル１２の回転軸１２６内に装
着したステッピングモータ１３により駆動されるように
なっている。このステッピングモータ１３の回転運動は
、ビニオンギア１３１を介してブーＩＪ　１１４のギア
１１８を駆動させるようになっている。また、ステンレ
ス線１１１を巻付けたプーリ軸１１５がターンテーブル
１２に設けられている。プーリ軸１１５に巻付けられて
いるステンレス線１１１は、ターンテーブル１２の両端
に位置しているローラブラケット１１２内に設けられた
２つのローラ１１３に掛は回されていると共に、その両
端が各々支持台２０に連結されている。従って、上記プ
ーリ１１４の回転運動によりプーリ軸１１５が回転し、
そしてステンレス線１１１を前後に引っ張るので、支持
台２０が前後に直線運動する。また、この支持台２０に
は、第２図（ｂ）に示されている如く、ローラブラケン
ト１１２に固定された２本のガイドシャフト１１が貫通
しており、支持台２０はこのガイドシャフト１１に沿っ
て前後直線運動できるようになっている。尚、第２図（
ａ）に示されている如く、支持台２０とガイドシャフト
１１との間には、支持台２０の直線運動を円滑にするた
めのベアリング２１が設けられている。２５はネジで、
ベアリング２１を固定するためのものである。更に、１
１６はプーリベアリングで、１１７はその蓋を各々示し
ている。

また、第２図（Ｃ）に示されている如く、上記スティン
レス線１１１の両端は、線端子２２と線端子固定ネジ２
４により支持台２０に固定されている。

更に、スティンレス線１１１の両端は締張力調節ネジ２
３となっており、この締張力調節ネジ２３を回転させる
ことによりスティンレス線１１１の張力を調節できるよ
うになっている。

尚、上記ステッピングモータ１４．１３には、振動を減
少させるための振動減少装置１４３．１３２が各々設置
されている。

一方、異径ウェハー用の機械アーム３０は、第３〜５図
に示されている。この機械アームの後端には、これを固
定させるためのブラケット３５と、異径ウェハーを保持
或いは解放するためのスライドアーム３１が設けられて
いる。また、機械アーム３０の前側には、異径ウェハー
用のウェハー支持部４０が設けられている。尚、３６は
スライドアーム圧力調節用のネジである。

ウェハー支持部４０は、第４図に示されているように、
３〜５インチまたは４〜６インチ間等の現在著るしく多
く使用されている異なった３種類の直径を有する異径ウ
ェハーを移送のため、各異径ウェハーの中心がウェハー
支持部４０の中心に常に一致するようになっている。す
なわち、ウェハー支持部４０の二股形状をした前端には
、高さの異なる固定ピン４１〔第１固定ピン）、４１１
〔第２固定ピン〕と、ウェハー支持部４０の裏面に仮ス
プング４２を介して設けられた押込み自在な固定ピン４
１２〔第３固定ピン〕とが、各々左右一対設けられてい
る。そして、これら固定ピン４１．４１１．４１２のう
ち、固定ピン４１は最大径のウェハーを保持するための
ものであり、固定ピン４１１はそれよりも小径のウェハ
ーを保持するためのものであり、固定ピン４１２は更に
小径のウェハーを保持するためのものであって、各々ウ
ェハー支持部４０の前端から後側へ向けて順次並んでい
る。また、４３は平衡ピンで、最大径のウェハーを保持
するために設けられているものである。

スライドアーム３１は、機械アーム３０に対して前後ス
ライド自在に設けられている。このスライドアーム３１
が前側にスライドすることにより、前記固定ピン４１．
４１１．４１２のうちの１つと協働してウェハーを挟ん
で保持し、ウェハーの中心をウェハー支持部４０の中心
に一致させるようになっている。このような方法で２〜
８インチ直径のウェハーを保持するには、スライドアー
ム３１は６インチ以上の範囲で、且つ一定の押付は力を
維持しつつ前後にスライドしなければならない。

このため、第５図に示されている如く、スライドアーム
３１には、その中央部にウエハーヲ一定な力で押すため
の定圧スプリング５３が設けられている。この定圧スプ
リング５３の一端はベアリング５５に巻かれており、他
端は機械アーム３０に固定のスプリング支持板５１に取
付けられている。定圧スプリング５３が巻かれているベ
アリング５５は、ベアリングヒンジ５６によりスライド
アーム３１に固定されたウェハー位置固定装置５０に設
けられている。尚、５４はスプリングリテイナーで、５
２は停止ピンを各々示している。

上記スライドアーム３１の先端部分には衝撃吸収板３２
が設けられており、またスライドアーム３１の運動を円
滑にさせるためのスライドアームボール３３とボールリ
テイナ−３４がスライドアーム３１と機械アーム３０の
間に装着されている。

次に作用を説明する。

まず装置に電源を印加すれば、ステッピングモータハウ
ジング１４１内のステッピングモータ１４が駆動してモ
ータ軸１４４が回転する。該モータ軸１４４が回転する
と、プーリ１４２とタイミングベルト１２４を介して回
転力がプーリ１２５に伝達されるので、回転軸１２６が
回転してターンテーブル１２全体が回転する。

次に、ターンテーブル１２側に設けられているステッピ
ングモータ１３を駆動させれば、ステッピングモータ１
３の回転運動はピニオンギア１３１を通じてギア１１８
に伝達され、プーリ１１４を回転される。このプーリ１
１４はステンレス線１１１が巻付けられているプーリ軸
１１５を回転させるので、ターンテープ１２上面の両端
に位置したローラ・ブラケット１１２に装着されている
ローラ１１３を通じてステンレス線１１１が前後に引っ
張られることになり、支持台２０をローラ・ブラケット
１１２に固定されているガイドシャフト１１に沿って直
線運動させることになる。

一方、機械アーム３０前端のウェハー支持部４０に設け
られた固定ピン４１．４１１．４１２上にウェハーを置
くことになれば、ウェハーの直径より小さい部分の固定
ピン４１１．４１２はウェハーの下側になる。つまり、
最大径のウェハーの場合は、固定ピン４１１．４１２は
ウェハーの下側になり、固定ピン４１とスライドレール
３１にてウェハーが保持される。この場合、ウェハーは
固定ピン４１１と平衡ピン４３の上に載り、ウェハーの
平衡が保たれる。そして、最大径より小さいウェハーの
場合は、固定ピン４１２だけがウェハーの下側になる。

この固定ピン４１２は仮スプリング４２にて支持されて
いるので、ウェハーが置かれた時点で、下側に押込まれ
る。そして、このウェハーは固定ピン４１１とスライド
レール３１にて保持される。そして、ウェハーが更に小
径の場合、ウェハーは固定ピン４１２とスライドレール
３１にて保持される。この場合、ウェハーが固定ピン４
１２の上に載らないので、固定ピン４１２は押込まれな
い。このようにして、異径の各ウェハーの中心は、ウェ
ハー支持部４０の中心に一致する。尚、前述の如く、ス
ライドアーム３１と機械アーム３０の間に、ボールリテ
イナ−３４とスライドアームボール３３とが設けられて
いることから、スライドアーム３１の運動は円滑に行わ
れる。また、このスライドアーム３１の前端には衝撃吸
収板３２が設けられているので、ウェハーに加えられる
機械的衝撃が吸収され、ウェハーをやさしく取扱うこと
ができる。

次いで、機械アーム３０がステッピングモータ１３によ
り直線運動を続けると、スライドアーム３１に取付けた
停止ピン５２がローラブラケット１１２に当接するので
スライドアーム３１の前方移動は停止する。一方、機械
アーム３０自体は前方移動を続けるので、固定ピン４１
．４１１．４１２とスライドレール３１とによるウェハ
ーの保持は解除され、ウェハーを離す。

次いで、ウェハーがウェハー支持部４０上に載せられる
。そして、機械アーム３０はウェハーを載せたまま移送
のために後退する。機械アーム３０が後退を始めると、
前記停止ピン５２とローラブラケット１１２との当接状
態が解除されるので、スライドアーム３１は再び定圧ス
プリング５３に因る一定の付勢力で以て前進し、前記同
様固定ピン４１．４１１．４１２と協働してウェハーを
保持することとなる。

第６図（ａ）［有］）は、この発明の他の実施例を示す
図である。

この実施例は、２〜８インチ間の異なった７種類の直径
を有するウェハーを移送するためのものである。この実
施例に係るウェハー支持部４０には、最大径ウェハー用
でウェハー支持部４０の前端に設けられた固定ピン４４
〔第１固定ピン〕と、この最大径ウェハーより順次小径
となるウェハー群用で各々前記固定ピン４４の後側へ順
次板スプリング４５．４５１〜４５５を介して押込み自
在に設けられた固定ピン４４１〜４４６〔第２固定ピン
群〕とが設けられている。従って、ウェハー支持第４０
上に載せたウェハーの径よりも内側の固定ピン４４１〜
４４６は下方に押込まれ、ウェハーの径よりも外側にあ
る固定ピン４４．４４１〜４４６は突出し、スライドア
ーム３１と協働してウェハーを保持する。その他の構成
及び作用効果は先の実施例と同様に付き、重複説明を省
略する。

〈発明の効果〉 この発明に係る異径ウェハー移送装置は、以上説明して
きた如き内容のものなので、異径ウェハーの中心を機械
アームの中心に一致させたまま、与えられた一定位置か
ら定められた位置に正確かつ安全に移送することができ
る。従って、異なった直径のウェハーを取り扱う場合で
も、機械アームの取替・交換を要せず、簡単かつ容易に
移送することができる。また、ウェハー直径が８インチ
以上の場合でも機械アームの修正なしに移送することが
可能となる等の長所がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る異径ウェハー移送装
置の全体縦断面図、 第２図（ａ）は、支持台がガイドシャフトに設置された
状態を示す断面図、 第２図Φ）は、支持台がガイドシャフトに設置された状
態を示す側面図、 第２図（Ｃ）は、支持台にステンレス線端子が設置され
た状態を示す断面図、 第３図（ａ）は、機械アームを示す平面図、第３図（１
））は、機械アームを示す側面図、第３図（Ｃ）は、機
械アームを示す正面図、第３図（ｄ）は、ボールリテイ
ナーとスライドアームポールを示す断面図、 第４図（ａ）は、３種類のウェハー運送が可能なウェハ
ー支持部を示す平面図、 第４図（ｂ）は、ウェハー支持部を示す正面図、第５図
（ａ）は、ウェハー位置固定装置の部分平面図、 第５図（ｂ）は、定圧スプリングを示す平面図、第５図
（Ｃ）は、ウェハー位置固定装置の部分正面図、 第６図（ａ）は、この発明の他の実施例に係る７種類の
ウェハー運送が可能なウェハー支持部を示す平面図、そ
して、 第６図（ｂ）は、ウェハー支持部を示す正面図である。 １−　装置台 １１２　−　　　ローラブラケット １２　　−　ターンテーブル ２０　　・−支持台 ３０−　　機械アーム ３１−・　スライドアーム ３２　−・−衝撃吸収板 ４０　−・・　ウェハー支持部 ４１−　　固定ピン〔第１固定ピン〕 ４１Ｌ４１２　−一　固定ピン〔第２固定ピン〕４２−
　　仮スプリング ４４　−・・　固定ピン（第１固定ピン）４４１〜４４
６−　　固定ピン〔第２固定ピン群〕４５、４５１〜４
５５　−・・　仮スプリング群５２　−・・　停止ピン ５３−　　定圧スプリング 第１図 第２図（ｂ） 第２図ｔｃ） 第４図、。。 第４図Ｃｂ） 級スフリンク“ 第５図（σ） 第５図（Ｃン 図面の浄ｊｌＦ（内’ｉＪＧ″−変更な１）第６図（ｂ
＞ 手続補正書（方式） 昭和６３年１１月２２日

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ターンテーブル１２に往復動自在に設けられた機
   械アーム３０を用いる異径ウェハー移送装置において、 上記機械アームの前側には、移送するウェハーの直径に
   応じた複数の固定ピンが設けられたウェハー支持部４０
   を備え、 また、機械アームの後側には、定圧スプリング５３にて
   前側方向へ付勢されたスライドアーム３１を備え、 前記固定ピンとスライドアームとの間で、異径ウェハー
   の中心を常に一致させた状態で、異径ウェハーを保持す
   ることを特徴とする異径ウェハー移送装置。
2. （２）固定ピンが、 最大径ウェハー用でウェハー支持部の前端に設けられた
   第１固定ピン４１と、 最大径ウェハーより小径のウェハー用で第１固定ピンの
   後側へ設けられた第１固定ピンより低い第２固定ピン４
   １１と、 前記ウェハーより更に小径のウェハー用で第２固定ピン
   の後側へ板スプリング４２を介して押込み自在に設けら
   れた第３固定ピン４１２と、から成ることを特徴とする
   特許請求の範囲１記載の異径ウェハー移送装置。
3. （３）固定ピンが、 最大径ウェハー用でウェハー支持部の前端に設けられた
   第１固定ピン４４と、 該最大径ウェハーより順次小径となるウェハー群用で各
   々固定ピンの後側へ順次板スプリング群４５、４５１〜
   ４５５を介して押込み自在に設けられた第２固定ピン群
   ４４１〜４４６と、から成ることを特徴とする特許請求
   の範囲１記載の異径ウェハー移送装置。
4. （４）スライドアームが、前端に衝撃吸収板３２を備え
   ていることを特徴とする特許請求の範囲１〜３のいずれ
   か１つに記載の異径ウェハー移送装置。
5. （５）スライドアームが、前側移動時にターンテーブル
   に固定されたローラブラケット１１２と係合する停止ピ
   ン５２を、一体的に備えていることを特徴とする特許請
   求の範囲１〜４のいずれか１つに記載の異径ウェハー移
   送装置。