JPH04167538A

JPH04167538A - 板状体搬送装置

Info

Publication number: JPH04167538A
Application number: JP29474590A
Authority: JP
Inventors: Yuji Ono; 裕司小野
Original assignee: Tokyo Electron Sagami Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Sagami Ltd
Priority date: 1990-10-31
Filing date: 1990-10-31
Publication date: 1992-06-15
Anticipated expiration: 2015-09-11
Also published as: JP3085969B2

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、板状体搬送装置に関する。

（従来の技術）従来から、半導体製造工程等においては、例えば半導体
ウェハ等の板状体を搬送する装置として、各種の板状体
搬送装置が用いられている。

例えば特開昭６４−３５７４６号公報には、半導体ウェ
ハを支持するアームを、半導体ウェハが等間隔で互いに
ほぼ平行となる如く５つ配列した板状体搬送装置であっ
て、これらのアームを、−軸上にリードの異なる部位を
設けたボールネジにより、平行移動させて半導体ウェハ
の間隔を変更可能に構成された板状体搬送装置が開示さ
れている。

このような板状体搬送装置は、半導体ウェハのピッチ（
間隔）を変更しなから移載を実施することかできるとい
う特徴を有し、例えばウニ八カセットと熱処理装置用の
ウェハボートとの間における半導体ウェハの移載等に利
用される。

（発明が解決しようとする課８）しかしながら、上述した従来の板状体搬送装置では、ボ
ールネジを使用しているためネジ軸部およびナツト部は
ともに金属であり、装置高さが高くなるという問題と、
位置精度の高いピッチ変換のためにボールネジを多数回
回転させなければならないのでネジ軸とナツトの金属部
分の摺動する部分の面積が大きく、金属性の塵もしくは
潤滑油のミスト等の塵埃発生量が多く、この塵埃が半導
体ウェハ等に付着して不良発生率が高くなる可能性があ
るという問題があった。特に近年は、半導体デバイスの
高集積化にともない、塵埃発生を抑制する必要性が高く
なっており、上記塵埃発生の問題は大きな問題となりつ
つある。

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので
、従来に較べて装置の小形化および金属性の塵や油性塵
の塵埃発生量の低減を図ることのできる板状体搬送装置
を提供しよう゛とするものである。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）すなわち本発明は、板状体を支持するアームを、前記板
状体が等間隔で互いにほぼ平行となる如く複数配列した
板状体搬送装置であって、前記アームを平行移動させて
前記板状体の間隔を変更可能に構成された板状体搬送装
置において、前記アームは、該アームに配設されたラッ
クと、このラックに歯合する如く設けられ駆動軸に接続
された径の異なる複数のピニオンとによってそれぞれ所
定距離ずつ平行移動し、前記板状体の間隔を変更するよ
う構成されていることを特徴とする。

（作　用）本発明の板状体搬送装置では、板状体を支持するアーム
を、該アームに配設されたラックと、このラックに歯合
する如く設けられ駆動軸に接続された径の異なる複数の
ピニオンとによってそれぞれ所定距離ずつ平行移動し、
板状体の間隔を変更する。

したがって、例えばボールネジを用いてアームを駆動す
る場合等に較べてラックとピニオンを用いてアームを駆
動する場合、駆動部の摺動する部分の面積が少なく、塵
埃の発生を抑制することができる。また、装置の高さも
低く構成することができる。

（実施例）以下、本発明を、ウェハキャリアと縦型熱処理装置用ウ
ェハボートとの間で半導体ウェハの移載を行うウェハ搬
送装置に適用した実施例を図面を参照して説明する。

１１１図および第２図に示すように、ウェハ搬送装置に
は、板状体である半導体ウェハ１を支持するための複数
（本実施例では５つ）の薄板状に構成されたアーム２８
〜２ｅが設けられている。これらのアーム２８〜２ｅは
、互いにほぼ平行となる如く積層するように配列されて
おり、これらの、アーム２８〜２ｅに支持された半導体
ウェハ１は、同軸上にほぼ平行かつ、等間隔（等ピッチ
）に配列されるよう構成されている。

また、これらのアーム２８〜２ｅのうち、中央に設けら
れたアーム（以下、中央アームという）２ａは、固定さ
れており、中央アーム２ａの外側に設けられたアーム（
以下、中間アームという）２　ｂ　ｓ　２　ｃおよび最
外側に設けられたアーム（以下、外側アームという）２
ｄ、２ｅは、図示矢印の如く第１図において上下方向に
平行移動し、半導体ウェハ１のピッチを変更可能に構成
されている。

上記中間アーム２ｂ、２Ｃおよび外側γ−ム２ｄ、２ｅ
の移動は、各半導体ウェハ１同志の間隔を等しく保ちな
がら、この間隔を変更するため、中間アーム２ｂ、２ｃ
の移動距ＨＤに対して、外側アーム２ｄ、２ｅの移動距
離か２Ｄとなるよう構成されており、このような移動は
、以下のような機構により実現されている。

すなわち、上記外側アーム２ｄ、２ｅの端部には、複数
個のボールベアリングを内装されたリニアスライダ３が
それぞれ２つずつ設けられている。

一方上記アーム２８〜２ｅを支持するためのアーム支持
部４には、４本の丸棒５がほぼ垂直に立設されており、
これらの丸棒５のうち、半導体ウェハ１側の２本の丸棒
５（図において左側）によって外側アーム２　ｄ　ｓ　
２　ｅが、他の２本の丸棒５（図において右側）によっ
て中間アーム２ｂ１２Ｃが上下動自在に支持されている
。なお、中央アーム２ａは、図示を省略した支持部材に
より、ア−ム支枠部４のほぼ中間高さ位置に固定されて
いる。

上記リニアスライダ３と丸棒５が摺動することにより発
生する塵は、図示しないシール部材がリニアスライダ３
に設けられており、周囲に飛散することのないように構
成されている。

また、アーム支持部４のほぼ中央には、第２図に示すよ
うに、プーリー６．７およびベルト８を介してモータ９
に接続された回転軸１０が設けられている。この回転軸
１０には、径の異なる外側アーム用例えば硬質樹脂デル
リン（商品名）からなるピニオン１１と中間アーム用ピ
ニオン１２が設けられており、外側アーム用ピニオン１
１の歯数は、中間アーム用ピニオン１２の歯数の２倍に
設定されている。

一方、中間アーム２ｂ％２Ｃには、中間アーム用例えば
硬質樹脂デルリン（商品名）からなるピニオン１２に歯
合する如くそれぞれラック１３ｂ１１３ｃが設けられて
いる。すなわち、これらのラック１３ｂ、１３Ｃは、中
間アーム用ピニオン１２を挾んで対向する如く設けられ
ており、中間アーム用ピニオン１２か回転するとこれら
のラック１３ｂ、１３ｃによって中間アーム２ｂ、２ｃ
が互いに反対方向に同じ距離だけ平行移動するよう構成
されている。

また、同様に、外側アーム２ｄ、２ｅには、外側アーム
用ピニオン１１に歯合する如くそれぞれラック１４ｄ、
１４ｅか設けられており、外側アーム用ピニオン１１が
回転するとこれらのラック１４ｄ、１４ｅによって外側
アーム２ｄ、２ｅが互いに反対方向に同じ距離だけ平行
移動するよう構成されている。なお、外側アーム２ｄ、
２ｅの移動距離は、常に中間アーム２ｂ、２Ｃの移動距
離の２倍となる。また、中間アーム２ｂ、２ｃおよび外
側アーム２ｄ、２ｅは、それぞれラック１３ｂ、１３Ｃ
およびラック１４ｄ、１４ｅがこれらのアームを貫通す
る如く行き違えるような形状となっている。

このような機構によれば、モータ９を僅かに回転させる
ことにより、半導体ウェハ１のピッチを任意に変更する
ことができる。なお、中間アーム２ｂ、２Ｃおよび外側
アーム２ｄ、２ｅのいずれか一つの位置を例えば光学的
なセンサて検出してモータ９の回転を制御するようにす
れば、中間アーム２ｂ、２ｃおよび外側アーム２ｄ、２
ｅを確実に所定位置に停止させることができる。

上記構成の機構は、第３図に示すように前後に直線状に
移動させるための水平駆動機構２０、上下に移動させる
ための昇降機構２１、水平回転させるための水平回転機
構２２上に設けられる。また、上述した機構のアーム２
８〜２ｅの上部には、これらのアーム２ａ〜２ｅと独立
に前後に移動可能とされた枚葉移載用アーム２３が配置
されてウェハ搬送装置が構成されている。

そして、複数例えば２５枚の半導体ウェハ１を、所定ピ
ッチ例えば３／１６インチで収容可能に構成されたウェ
ハキャリア３０と、所定ピッチ例えば９／１６インチで
例えば１５０枚の半導体ウェハ１を収容可能に構成され
た熱処理用ウェハボート３１との間で半導体ウェハ１の
移載を行う。

すなわち、まずモータ９を回転させてアーム２ａ〜２ｅ
の間隔をウェハキャリア３０のウェハピッチ（３／１６
インチ）に設定し、この状態で水平駆動機構２０、昇降
機構２１、水平回転機構２２によりウェハキャリア３０
内の半導体ウェハ１の下部にアーム２ａ〜２ｅを挿入す
る。

この後、昇降機構２１によってアーム２ａ〜２ｅを上昇
させることにより、ウェハキャリア３０内の半導体ウェ
ハ１を各アーム２ａ〜２ｅ上にそれぞれ１枚（合計５枚
）載せ、しかる後アーム２ａ〜２ｅをウェハキャリア３
０内から引き抜いて熱処理用ウェハボート３１の前方に
搬送する。

そして、モータ９を回転させてアーム２８〜２ｅの間隔
を熱処理用ウェハボート３１のウェハピッチ（９／１６
インチ）に変更し、アーム２ａ〜２ｅを熱処理用ウェハ
ボート３１の所定位置に挿入し、アーム２ａ〜２ｅを昇
降機構２１によって下降させることにより、−度に５枚
の半導体ウェハ１の移載を行う。

同様な操作を繰り返して、所定枚数の半導体つエバ１を
ウェハキャリア３０から熱処理用ウェハボート３１にピ
ッチ変換して移載する。また、熱処理工程では、熱処理
用ウェハボート３１の上部と下部にダーミーウエハを配
置したり、所定枚数の半導体ウェハ１の間にモニター用
ウェハを配置したりすることがあるが、このような場合
は枚葉移載用アーム２３を用いて一枚ずっ移載を行う。

そして、熱処理が終了すると、上記手順とは逆の手順で
処理済みの半導体ウェハ１を熱処理用ウェハボート３１
からウェハキャリア３０に移載する。

このように、本実施例によれば、ラック１４ｄ１１４ｅ
と外側アーム用ピニオン１１および、ラック１３ｂ、１
３ｃと中間アーム用ピニオン１２により、半導体ウェハ
１のピッチを変換するよう構成されているので、例えば
ボールネジを使用する場合などに較べて、ピッチ変換に
要するモータ９の回転数を少なくすることができ、塵埃
発生量の低減を図ることができる。また、装置の小形化
も図ることができる。

なお、上記実施例では中央アーム２ａを固定とし、中間
アーム２ｂ、２ｃおよび外側アーム２ｄ、２ｅを移動さ
せて半導体ウェハ１のピッチを変更するよう構成したか
、例えば外側アーム２ｄ、２ｅのどちらか一方を固定と
し、他のアームを移動させるようにしても良い。また、
半導体ウェハ１に限らず、例えば液晶表示器用ガラス基
板等どのような板状体の搬送に利用することもできる。

さらに、板状体を支持するアームの数も５つに限らず例
えば２５等いくつにしても良い。

以上の如く硬質樹脂製のピニオンとラックを用いたアー
ム駆動機構は金属性の塵や油性の塵の発生か少なく、ピ
ニオンとラックも硬質樹脂であるため発塵が非常に少な
くすることができる。なお、ラックとピニオンの材質は
硬質樹脂製に限らず例えばステンレススチール等の金属
製のものを用いても良い。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の板状体搬送装置によれば
、従来に較べて塵埃発生量の低減を図ることと装置高さ
を低く構成することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部構成を示す図、第２図
は第１図の上面図、第３図は本発明の一実施例の全体構
成を示す図である。１・・・・・・半導体ウェハ、２ａ・・・・・・中央ア
ーム、２ｂ　ｓ　２　ｃ・・・・・・中間アーム、２ｄ
、２ｅ・・・・・・外側アーム、３・・・・・・リニア
スライダ、４・・・・・・アーム支持部、５・・・・・
・丸棒、６．７・・・・・・プーリー、８・・・・・・
ベルト、９・・・・・・モータ、１０・・・・・・回転
軸、１１・・・・・・外側アーム用ピニオン、１２・・
・・・・中間アーム用ピニオン、１３　ｂ、　　１３　
ｃ−−−−ラック、１４ｄ、１４ｅ・・・・・・ラック
。出願人　　東京エレクトロン相模株式会社代理人　弁理
士　　須　山　佐　− （ばか１名）第　１　し１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）板状体を支持するアームを、前記板状体が等間隔
で互いにほぼ平行となる如く複数配列した板状体搬送装
置であって、前記アームを平行移動させて前記板状体の
間隔を変更可能に構成された板状体搬送装置において、前記アームは、該アームに配設されたラックと、このラ
ックに歯合する如く設けられ駆動軸に接続された径の異
なる複数のピニオンとによってそれぞれ所定距離ずつ平
行移動し、前記板状体の間隔を変更するよう構成されて
いることを特徴とする板状体搬送装置。