JPH02197143A - 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、搬送装置に関する。

（従来の技術） 一般に、物品を保持して搬送する搬送装置、例えば多数
の半導体ウェハを載置されたウェハボートを保持して搬
送するウェハボート搬送装置では、物品すなわちウェハ
ボートの受は渡しを行う際に、その機械的なバックラッ
シュ等から微小な位置ずれを生じその集積によるウェハ
ボートの位置ずれが数ミリ程度になる場合もある。そし
て、この様な可能性が潜在する場合、ウェハボートの搬
送及びメカ間での受は渡しの信頼性は大きく低下し、信
頼性の高い装置を供給することができなくなる。

（発明が解決しようとする課題） 上述のようなウェハボートの位置ずれを防止すべく、従
来の搬送装置では機械的なバックラッシュを極力少なく
したメカ的に高精度の位置決めのできる装置に指向する
傾向があったが、この、場合、高精度化のためのコスト
高を生じたり、微妙な調整等が要求される。また、若干
の位置ずれが生じた場合ボートの受は渡し時に結果的に
双方のメカの変形、ボートの強制的な位置修正が生じる
。

したがって、各部に応力が発生し、ウェハボートに損傷
を与えたり、不安定な状態、例えば垂直に設けられたウ
ェハボートの受は渡しを行うような場合は、ウェハボー
トが倒れる危険性がある。

また、保持部とウェハボートとが強く擦られるので、塵
埃も多く発生することになるが、半導体製造工程等では
、近年益々高集積化が図られており、これに伴い塵埃の
発生を抑制する必要が生じている。

一方、例えば画像認識等の手段を用いて上述のような受
は渡し時の位置ずれを補正することは可能であるが、こ
の場合、搬送装置の製造コストが大幅に上昇することに
なる。

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので
、物品受は渡し時の位置ずれを、搬送物品およびこの搬
送物品を保持する保持部に大きな応力を発生させること
なく吸収することができ、物品に損傷を与えたり、物品
が転倒したりする可能性を低減することができるととも
に、塵埃発生量を低減することができ、かつ、製造コス
トの大幅な上昇を招くことのない搬送装置を提供しよう
とするものである。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） すなわち本発明は、一指少なくとも２関節の指を少なく
とも　２指挟持するハンドリングアームにより物品を挟
持して搬送する搬送装置において、前記物品挟持に際し
、前記物品との係合に際し少なくとも一方の指の関節を
自由状態で係合する工程と、この工程により位置決め後
挾持する工程とを具備してなることを特徴とする。

（作　用） 上記構成の本発明の搬送装置では、物品を保持する保持
部が、前記物品の受は渡し時に自由可動状態にて位置決
めして保持するよう構成されている。したがって、物品
受は渡し時の位置ずれを、搬送物品およびこの搬送物品
を保持する保持部に大きな応力を発生させることなく吸
収することができ、物品に損傷を与えたり、物品が転倒
したりする可能性を低減することができるとともに、塵
埃発生量を低減することができる。また、画像認識手段
等の高価な機構を用いないので、製造コストの大幅な上
昇を招くこともない。

（実施例） 以下、本発明を縦型熱処理装置用ウェハボートを搬送す
る水平垂直変換搬送装置に適用した実施例を図面を参照
して説明する。

水平垂直変換搬送装置１の基台１０上には、例えばステ
ッピングモータとボールスクリュー等によって駆動され
図示矢印Ｘ方向に移動可能とする女ｌく可動台１１およ
び支柱１２が設けられている。

また、支柱１２は、例えばステッピングモータとインタ
ーナルギヤ−等によって駆動され図示矢印θ２方向に回
動可能に構成されている。さらに、この支柱１２には、
例えばステッピングモータとボールスクリュー等によっ
て駆動され図示矢印Ｚ方向に移動可能とする如く支持ア
ーム１３が設けられており、この支持アーム１３の先端
には、例えばステッピングモータとウオームギヤ等によ
って駆動され、図示矢印θＹ力方向ほぼ９０度回動自在
に変換アーム１４が設けられている。

また、上記変換アーム１４の両端には、それぞれ図示矢
印Ｙ１およびＹ２方向に移動可能に構成された上部ボー
トハンド１５と下部ボートハンド１６がそれぞれ設けら
れている。

上記上部ボートハンド１５は、第２図および第３図に示
すように、例えば変換アーム１４に設けられた駆動機構
としてのエアシリンダ１７によって上記Ｙ１方向に例え
ば数ミリ移動可能とされている。そして、エアシリンダ
１７によって上部ボートハンド１５を押圧した状態では
、この上部ボートハンド１５の上記Ｙ１方向の動きが制
限され上部ボートハンド１５が変換アーム１４に固定さ
れた状態となり、エアシリンダ１７を作動させない状態
では、外部かられずかに力を加えることにより上部ボー
トハンド１５がＹ１方向に自在に数ミリ程度移動可能に
構成されている。

一方、第２図および第４図に示すように下部ボートハン
ド１６も例えば駆動機構としてのエアシリンダ１８によ
って上記Ｙ２方向に例えば数ミリ移動可能とされている
。そして、上記上部ボートハンド１５と同様にこのエア
シリンダ１８によって下部ボートハンド１６を押圧した
状態では、この下部ボートハンド１６の上記Ｙ２方向の
動きが制限され下部ボートハンド１６が変換アーム１４
に固定された状態となり、エアシリンダ１８を作動させ
ない状態では、外部かられずかに力を加えることにより
下部ボートハンド１６がＹ２方向に自在に数ミリ程度移
動可能に構成されている。また、この下部ボートハンド
１６には、第２図および第４図に示すθ×Ｘ方向±１０
分程程度回転バッククラッシュが設けられている。

上記構成のこの実施例の水平垂直変換搬送装置１は、例
えばウェハカセット内に収容された半導体ウェハをウェ
ハボート上に移載するための移載装置２と、ウェハボー
トを垂直な状態で水平方向に搬送する水平方向搬送装置
３との間に設けられている。そして、第５図ないし第７
図に示すように、移載装置２によってウェハカセット内
から半導体ウェハ３０を移載したウェハボート３１を、
この移載装置２から受は取って搬送するとともに、ウェ
ハボート３１を垂直に立てて水平方向搬送装置３に受は
渡す。

すなわち、水平垂直変換搬送装置１は、予め変換アーム
１４を移載装置２に設けられたウェハボート３１の下側
に挿入し、この状態で待機している。そして、移載装置
２による半導体ウェハ３０の移載が終了すると、まずエ
アシリンダ１７、〕８をＯＦＦとし、上部ボートハンド
１５と下部ボートハンド１６がそれぞれＹ＋およびＹ２
方向に自在に移動可能な状態として支持アーム１３を上
昇（Ｚ方向に移動）させ、ウェハボート３１両端の円柱
部３２．３３を上部ボートハンド１５と下部ボートハン
ド１６によって支持する。この時、上部ボートハンド１
５と下部ボートハンド１６によってウェハボート３１を
支持する位置まで支持アーム１３を上昇させる直前で上
昇を一旦停止させ、変換アーム１４をθＹ力方向あって
下部ボートハンド１６が上昇する方向にわずかに回転さ
せる。

なお、この回転は、下部ボートハンド１６の垂直支持部
１９とウェハボート３１の垂直支持用フランジ部３４と
を接触させ、後述するように水平垂直変換を行った時に
ウェハボート３１に落下による衝撃を与えることなく、
垂直支持部１９上に支持させるために行うものである。

そして、上部ボートハンド１５と下部ボートハンド１６
によってウェハボート３１を支持した後、直ちにエアシ
リンダ１７．１８を作動させて上部ボートハンド１５と
下部ボートハンド１６を固定する。

すなわち、上部ボートハンド１５および下部ボートハン
ド１６をＹｌおよびＹ２方向に自在に移動可能な状態と
し、上部ボートハンド１５および下部ボートハンド１６
とウェハボート３１との位置のずれがあった場合は、上
部ボートハンド１５および下部ボートハンド１６がＹｌ
およびＹ２方向に移動してこのずれを吸収する。

なお、この時上部ボートハンド１５および下部ボートハ
ンド１６のＹｌおよびＹ２方向への移動を円滑に行わせ
るためには、第３図および第４図に示す角度α、すなわ
ち、上部ボートハンド１５および下部ボートハンド１６
内側のウェハボート３１との接触面（支持面）４０の傾
斜角度αが所定角度以上あることが必要となる。すなわ
ち、この傾斜角度αは上部ボートハンド１５および下部
ボートハンド１６と、ウェハボート３１との接触部の摩
擦係数によって適宜選択する必要があり、上部ボートハ
ンド１５および下部ボートハンド１６とウェハボート３
１とがどちらも石英製である場合は、５０度程度より少
なくすることが望ましく、この実施例では例えば３０度
とされている。

上述のようにして移載装置２からウェハボー１・３１を
受取った後、可動台１１をＸ方向（水平方向搬送装置３
側）に移動させ、この後、変換アーム１４をθＹ力方向
ほぼ９０度回動させ、ウェハボート３１を垂直にする。

なお、第４図に示すように、下部ボートハンド１６はウ
ェハボート３１の重心位置よりも先端側の垂直支持部１
９によってつ、：ｒ−ハボ−）３１を支持する。したが
って、上部ボートハンド１５は水平支持時と同様に支持
部２０によりウェハボート３１上端部側面を支持するよ
う構成されている。この時、前述のように受は渡し時に
予め変換アーム１４をθＹ方向方向にわずかに回転させ
、下部ボートハンド１６の垂直支持部１９とウェハボー
ト３１とを接触させであるので、ウェハボート３１は落
下による衝撃なく垂直支持部１９上に支持される。

しかる後、支柱１２を０２方向にほぼ９０度回転させ、
ウェハボート３１を水平方向搬送装置３の搬送方向に向
けるとともに、可動台１１をＸ方向（水平方向搬送装置
３側）に移動させ、ウェハボー　１−３１を水平方向搬
送装置３の搬送台５０上に位置させる。そして、変換ア
ーム１４を下降（Ｚ方向に移動）させてウェハボート３
１を水平方向搬送装置３の搬送台５０に受は渡す。なお
、搬送台５０には、円形に凹陥されたボート支持部５１
が設けられており、このボート支持部５１にウェハボー
ト３１下側円筒部３３が挿入されるよう構成されている
。このボート支持部５１の径はウェハボート３１の下側
円筒部径よりも若干大きく設定されており、例えばウェ
ハボート３１下側円筒部径１００ｍｍに対してボート支
持部５１径は１０２１０２Ｉとされている。

このようにして、ウェハボート３１を水平垂直変換して
移載装置２から水平方向搬送装置３に受は渡した後は、
この水平方向搬送装置３によってウェハボート３１を縦
型熱処理装置に搬送し、半導体ウェハ３０の処理、例え
ば酸化膜の形成、ＣＶＤ膜の形成、熱拡散等を行う。

また、半導体ウェハ３０の処理を終えて、ウェハボート
３１を水平方向搬送装置３から水平垂直変換搬送装置１
に受は渡す際には、前述のように搬送台５０のボート支
持部５１の径がウェハボート３１下側円筒部径よりも若
干大きく設定されているため、ウェハボート３１の位置
が、水平垂直変換搬送装置１がボート支持部５１に載置
した位置と若干ずれた位置となる可能性がある。このた
め、ウェハボート３１を水平方向搬送装置３から水平垂
直変換搬送装置１に受は渡す際は、前述の移載装置２か
ら水平垂直変換搬送装置１への受は渡しと同様に、水平
垂直変換搬送装置１のエアシリンダ１７．１８をＯＦＦ
としておき、上部ボートハンド１５および下部ボートハ
ンド１６がＹｌおよびＹ２方向に自在に移動可能な状態
としておき、これらの上部ボートハンド１５および下部
ボートハンド１６のＹｌおよびＹ２方向への移動によっ
てこの位置ずれを吸収する。

さらに、この後、ウェハボート３１を水平垂直変換搬送
装置１から移載装置２へ受は渡す際も、前述の移載装置
２から水平垂直変換搬送装置１への受は渡し時の逆の手
順で、受は渡し直前に水平垂直変換搬送装置１のエアシ
リンダ１７．１８をＯＦＦとし、上部ボートハンド１５
および下部ボートハンド１６がＹｌおよびＹ２方向に自
在に移動可能な状態とする。そして、上部ボートハンド
１５および下部ボートハンド１６のＹｌおよびＹ２方向
への移動によって位置ずれを吸収する。

このようにして、ウェハボート３１を移載装置２へ受は
渡すと、移載装置２は、処理済みの半導体ウェハ３０を
ウェハカセット内に収容し、さらに処理を行う場合は、
次の半導体ウェハ３０をウェハカセット内からウェハボ
ート３１に移載する。

すなわち、上記説明のこの実施例の搬送装置では、ウェ
ハボート３１の受は渡し時に位置ずれがある場合は、上
部ボートハンド１５および下部ボートハンド１６がＹｌ
およびＹ２方向へ移動してこの位置ずれを吸収するよう
構成されている。したがって、位置ずれにより発生する
応力により、ウェハボート３１に損傷を与えたり、垂直
状態に設けられたウェハボート３１を転倒させたりする
可能性を低減することができるとともに、摩擦による塵
埃発生量も大幅に低減することができる。

さらに、画像認識手段等の高価な機構を用いることもな
いので、製造コストの大幅な上昇を招くこともない。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明の搬送装置によれば、製造
コストの大幅な上昇を招くことなく、物品光は渡し時の
位置ずれを、搬送物品およびこの搬送物品を保持する保
持部に大きな応力を発生させることなく吸収することが
できる。したがって、物品を転倒させたり損傷を与えた
りする可能性を低減させることができるとともに、銀埃
の発生量を低減することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例の水平垂直変換搬送装置を示
す斜視図、第２図は第１図の水平垂直変換搬送装置の要
部を示す上面図、第３図および第４図は第２図の要部を
示す側面図、第５図、第６図、第７図はそれぞれ移載装
置から水平垂直変換搬送装置へのウェハボートの受は渡
しを説明するための変換アームの正面図、上面図、側面
図である。 １・・・・・・水平垂直変換搬送装置、２・・・・・・
移載装置、３・・・・・・水平方向搬送装置、１０・・
・・・・基台、１１・・・・・・可動台、１２・・・・
・・支柱、１３・・・・・・支持アーム、１４・・・・
・・変換アーム、１５・・・・・・上部ボートハンド、
１６・・・・・・下部ボートハンド、５０・・・・・・
搬送台、５１・・・・・・ボート支持部。 出願人　　　　　　チル相模株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一指少なくとも２関節の指を少なくとも指挟持す
   るハンドリングアームにより物品を挟持して搬送する搬
   送装置において、前記物品挟持に際し、前記物品との係
   合に際し少なくとも一方の指の関節を自由状態で係合す
   る工程と、この工程により位置決め後挾持する工程とを
   具備してなることを特徴とする搬送装置。