JPH04192346A - 受け渡し方法および装置 - 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、板状物の受け渡し技術、特に、歩進送り作動
により板状物の受け渡しが１枚宛実行される受け渡し技
術に関し、例えば、半導体製造工程において、半導体ウ
ェハをカセットから１枚宛法い出すのに利用して有効な
技術に関する。

［従来の技術］ 半導体製造工程において、半導体ウェハ（以下、ウェハ
という。）をカセットから１枚宛法い出す場合、一定の
ピッチをもって整列された保持溝群を備えており、各保
持溝によりウェハを１枚宛保持してウェハを複数枚、一
列縦隊に整列して収容するカセ・シトが保持されるカセ
ット保持台と、ウェハを１枚宛保持する吸着ヘッドと、
カセット保持台を前記保持溝群の１ピッチをもって下方
向に歩道送りさせる歩進送り装置と、前記吸着ヘッドを
カセット保持台に接近および離反させて、カセットと吸
着ヘッドとの間でウェハの受け渡しを実行させる送り装
置とを備えている受け渡し装置、が使用されている。

そして、この受け渡し装Ｔにおいて、歩進送り装置によ
りカセット保持台が１ピッチ下降されると、カセットの
最下段に位置されているウェハが吸着ヘッドの上面に吸
着保持され、この保持状態で、吸着ヘッドが離反作動さ
れると、ウェハがカセットから払い出される。

なお、この種の受け渡し技術を述べである例として、特
開昭５９−１１３６３８号公報および特開昭６０−７２
２４１号公報、がある。

〔発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記受け渡し装置においては、カセット
保持台が常に定寸送りされるため、カセットの保持溝群
のピッチ寸法にばらつき（誤差）がある場合、ウェハと
吸着へンドとの間に隙間や傾きが発生し、受け渡しミス
が発生するという問題点があることが、本発明者によっ
て明らかにされた。

本発明の目的は、カセットの保持部群のピッチ寸法にば
らつきがある場合等であっても、受け渡し作業を確実に
実行することができる受け渡し技術を提供することにあ
る。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔ｉ！題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、次の通りである。

すなわち、一定のピッチをもって整列された保持部群を
備えており、各保持部により板状物を１枚宛保持して、
板状物を複数枚、一列縦隊に整列して収容するカセット
と、板状物を１枚宛保持する保持具との間で、前記カセ
ットと保持具とが前記保持部群の１ピッチをもって相対
的に歩進送りされて、板状物が１枚宛光は渡される受け
渡し方法において、 前記各受け渡し時に、前記歩進送り作動が１ピッチに対
応する定常位置の前後領域において小幅番二分けられて
、または、低速度をもって実行されることを特徴とする
。

〔作用〕

前記した手段によれば、板状物の受け渡し時に歩進送り
作動が小幅または低速度をもって実行されるため、これ
から受け渡し作業が実行される保持部のピッチに寸法誤
差がおった場合、その誤差は吸収されることになる。つ
まり、寸法誤差のある保持部に保持されている、または
、保持されようとしている板状物は、段階的または低速
度で相対的に送られる保持具にいずれ保持される、また
は、受け渡されることになる。

〔実施例〕

第１回は本発明の一実施例であるウェハ払い出し装置を
示す斜視図、第２図はその縦断面図、第３図はその作用
を説明するための説明図、第４図はそのフローチャート
図、である。

本実施例において、本発明に係る受け渡し装置はウェハ
をカセットから１枚宛法い出して行くウェハ払い出し装
置１０とし構成されている。このウェハ払い出し装置１
０において、払い出し、すなわち、受け渡しの対象にな
る板状物としてのウェハ１１は略円板形状に形成されて
おり、複数枚がカセット】２に互いに平行で、かつ、中
心に略揃えられた状態で１列縦隊に整列されて収容され
ている。カセット１２は大略四角形の箱形状に形成され
た本体１３を備えている。この本体１３の互いに対向す
る一対の側壁内面には保持部としての一対の保持溝１４
．１４が複数組、開口側から奥方向に整列されて、径方
向外向きにそれぞれ刻設されている。つまり、組内の溝
１４．１４間士は互いに正対して一平面を構成するよう
に刻設されており、また、隣り合う組同士は一定のピッ
チ寸法を可及的に維持して開口側から奥方向に整列され
ている。

このウェハ払い出し装置１０はエレベータ装置２０を備
えており、このエレベータ装置２０のスタンド２１は半
導体装置製造工場の所望の場所に垂直に据え付けられる
ようになっている。スタンド２１にはガイド孔２２が複
数条、垂直に配されてそれぞれ形成されており、このガ
イド孔２２にはカセット保持台２３の一部が垂直方向に
摺動自在に挿入されている。カセット保持台２３には前
記カセット１２をウェハ１１が水平になる状態で載置さ
れるようになっている。スタンド２１には送りねじ軸２
５が垂直に配されて回転自在に支承されており、送りね
じ軸２５には保持台２３に固定された雌ねし部材２４が
噛合されている。したがって、保持台２３は送りねじ軸
２５の正逆回転により上下方向に送られるようになって
いる。

スタンド２１にはサーボモータやステッピングモータ等
から成る駆動￥ｉｚとしての電動モータ（以下、モータ
という。）２７が据え付けられており、このモータ２７
は減速装置２６を介して送りねし軸２５を回転駆動する
ように構成されている。モータ２７の駆動制御部（図示
せず）はこのウェハ払い出し装置１０を統合的に制御す
るコン）・ローラ２８に接続されており、このコントロ
ーラ２８によりモータ２７は保持台２３を下降方向につ
いて、カセット１２における保持溝１４群の１ピンチ間
隔をもって歩進送り作動さ一部るように構成されている
。さらに、このコントローラ２８はモータ２７を６段階
の小幅に歩進送り作動させるようになっている。すなわ
ち、歩進送り作動により、保持台２３はその１ピンチに
対応する定常位置の前後顧域において６回小幅下膝され
ることになる。このコントローラ２８には静電容量セン
サ等から成るウェハ存無検出センサ２９が接続されてお
り、このセンサ２９はカセット１２に収容された最下段
のウェハ１１が接近した時にこれを検出して、コントロ
ーラ２８にウェハ１１の存在を知らせるように構成され
ている。

エレベータ装置２０の片脇にはハンドラ３ｏが設備され
ている。すなわち、エレベータ装置２゜のスタンド２１
の下端部には第１支持板３１が固定されており、支持板
３１には他端に第２支持板３２が固定されたガイドレー
ル３３が水平に突設されている。ガイドレール３３には
アーム３４がスタンド２２に接近離反する方向（以下、
左右方向り、Ｒということがある。）に摺動自在に支持
されている。両支持板３１．３２間には送りねじ軸３６
が回転自在に軸架されており、この送りねし軸３６には
アーム３４に固定された雌ねし部材３５が左右方向り、
Ｒに移動可能に噛合されている。第２支持板３２にはサ
ーボモータやステッピングモータ等から成る駆動装置と
しての電動モータ（以下、モータという。）３７が据え
付けられており、このモータ３７の駆動制御部はコント
ローラ２８に１妾続されてｔｌｎｌ　２Ｔｎされるよう
になっている。

アーム３４の上端部にはウェハ保持部としての吸着へン
ド３８が保持台２３の方向へ水平に突設されており、吸
着ヘソＩ’　３８の先端部には吸引口３９が上向きに開
設されている。吸引口３９には真空ポンプ等の負圧供給
源４１に接続された吸引路４０が接続されており、この
吸引路４０の途中には吸着へ、ド３８がウェハ１１を吸
着保持したことを検出するための圧力センサ４２が介設
されている。この圧力センサ４２は吸着ヘッド３８がウ
ェハ１１を吸着すると、その信号をコントローラ２日に
入力するようになっている。

次に、前記構成に係るウェハ払い出し装置１゜の作用を
説明することにより、本発明に係る受け渡し方法の一実
施例であるウェハ払い出し方法を、第３図および第４図
を基に説明する。

保持＠２３がモータ２７により送りねし軸２５および雌
ねじ部材２４を介して上限位置まで連続上昇される。

次に、保持溝１４にウェハ１１が保持された状態でカセ
ット１２は、エレベータ装置２０の保持台２３上に載置
される。

その後、カセット１２の最下段に収容されているウェハ
１１がウェハ有無検出センサ２９により検出されるまで
、保持台２３がモータ２７により送りねじ軸２５および
雌ねじ部材２４を介して１ピッチ宛下降される９この１
ピッチはカセ７）１２の保持溝１４のピンチに対応され
ている。そして、ウェハ１１がセンサ２９により検出さ
れると、保持台２３はこの検出に基づくコントローラ２
８の制御により自動的に停止される。

続いて、アーム３４がモータ３７により送りねじ軸３６
および雌ねし部材３５を介して接近方向りへ移動される
。これにより、吸着ヘッド３８はカセット１２内におけ
るウェハ１１の真下に位置された状態になる。このとき
、ウェハ１１と吸着へンド３８との位置関係は、第３図
に示されている状態になり、ウェハ１１は第１高さＴ１
に位置されている。

次いで、第４図に示されているように、コントローラ２
８の制御によるモータ２７の駆動により送りねじ軸２５
および雌ねじ部材２４を介して、保持台２３が１／２ピ
ッチ下降され、ウェハ１１が第３図に示されている第２
高さＴ２まで下降される。ウェハ１１が第２高さＴ２ま
で下降されると、第４図に示されているように、コント
ローラ２８のカウンタ（図示せず）かり七ノドされる。

続いて、第４図に示されているように、コントローラ２
８の制御によるモータ２７の駆動により送りねし軸２５
および雌ねじ部材２４を介して、保持台２３が１／６ビ
ツチ下降されるとともに、カウンタがインクリメントさ
れる。この下降作動により、ウェハ１１は第３図に示さ
れている第３高さＴ、まで下降される。

そして、第４図に示されているように、圧力センサ４２
によりウェハの吸着保持確認信号がコントローラ２８に
入力されないと、コントローラ２８はモータ２７により
保持台２３をさらに１／６ビツチ下陳させるとともに、
カウンタをインクリメントさせる。

このような下降作動により、第３図に示されているよう
に、例えば、第５高さＴ、にウェハ１１が下降されると
、ウェハ１１は吸着へンド３８に吸着保持される。この
吸着保持に伴って吸着ヘッド３８の吸引口３９が閉塞さ
れるため、圧力センサ４２によりウェハ１１が吸着保持
されたことが確認、される、ウェハ１１の吸着保持が確
認されると、保持台２３の１／６ビツチ宛の下降作動は
停止される。同時にモータ３７の駆動により送りねじ軸
３６および雌ねじ部材３５を介して、アーム３４がスタ
ンド２１から離反する右方向Ｒへ移動され、吸着ヘッド
３８に保持されたウェハ１１はカセット１２から払い出
される。

ここで、ウェハ１１が１／６ピッチ宛、６回下方向に歩
進送りされても、圧力センサ４２によりウェハ吸着保持
確認信号が入力されない場合、第４図に示されているよ
うに、コントローラ２８は保持台２３を１ピッチ士昇さ
せた後、１／２ピッチ下降後の前記作動をやり直す。こ
のやり直し作動は３回程度実施される。このやり直し作
動でもウェハ１１の払い出しが実現されない場合には、
コントローラ２８は運転を休止するとともに、警告信号
を発生する。

なお、圧力センサ４２による吸着保持確認信号が発生さ
れない場合の例としては、両側の保持１Ｍ１４．１４が
上下方向に互いに逆向きにずれて、ウェハ１１が傾いて
いる等のため、吸着へンド３８とウェハ１１との間に隙
間が発生している場合等がある。

以降、前記作動が繰り返されることによりカセット１２
に収容されたウェハ１１が１枚宛払い出されて行く。

そして、カセット１２からウェハ１１が全て払い出され
ると、保持台２３が再び上昇され、空力セットと実カセ
ットとが交換され、前記払い出し作動が繰り返される。

ところで、ウェハが１ピッチ宛、一定寸法常に下降され
る従来例の場合、ウェハ１１は定常位置に常に下降され
ることになるため、カセット１２の保持溝１４のピッチ
寸法に誤差があると、ウェハ１１が吸着ヘッド３８に吸
着保持されない事態が発生する。

これの−例を第３図について説明すると、カセット１２
の保持溝１４のピッチ寸法が適正である場合、例えば、
ウェハ１１は定常位置に相当する第５高さＴ、に下降さ
れることになるため、ウェハ１１は１ピッチの下降によ
り吸着ヘッド３８に吸着保持される。

ところが、カセット１２の隣り合う保持溝１４．１４同
士のビ・ンチ寸法につき広がる傾向の誤差がある場合、
例えば、ウェハ１１は初期高さＴａに位置されるため、
１ピッチ下陣された時には、第４高さＴ４以上の位置に
しか下降されない。したがって、ウェハ１１は１ピンチ
の下降では吸着ヘッド３８に吸着保持されない。

逆に、カセット１２の隣り合う保持溝１４．１４同士の
ピッチ寸法につき狭くなる傾向の誤差がある場合、ウェ
ハ１１は初期高さＴ、ｂに位置されるため、ｌビ、チ下
腎された時には、第６高さＴ６以下の位置に下降されて
しまう。したがって、ウェハ１１は吸着−・ノド３８に
衝突して傾斜することにより、ウェハ１１と吸着へ、ド
３８との間に隙間が発生し、吸着保持されない。

しかし、本実施例においては、前述した通り、ウェハ１
１は定常位置（Ｔ、）の前後の領域においてｌ／６ピン
チ宛小幅に下降されるため、カセット１２の保持溝１４
のピッチ寸法に広がる傾向の誤差、または、狭くなる傾
向の誤差があった場合でも、吸着保持ヘッド３８はウェ
ハ１１を常に保持することができる。すなわち、本実施
例において、ウェハ１１は第４高さＴ４以上の、第１、
第２、第３および第４高さＴ、、Ｔ、、Ｔ、ｌ、Ｔ４の
いずれにも間欠停止されるし、第６高さＴ。

以下の第７、第８高さＴ７、Ｔ、のいずれにも間欠停止
されるため、吸着ヘッド３８にょるウェハ１１の吸着保
持は適正に実行されることになる。

前記実施例によれば次の効果が得られる。

（１）　　ウェハの払い出し時に歩進送り作動が定常位
置の前後領域において小幅をもって実行することにより
、これから払い出し作業が実行される保持溝のピッチに
寸法誤差があった場合であっても、その誤差を吸収する
ことができるため、寸法誤差のある保持溝に保持されて
いるウェハを吸着ヘソ、ドで保持して適正に払い出すこ
とができる。

（２）　　前記（１）により、ウェハの払い出し装置に
おける運転休止時間を抑制することができるため、生産
側を高めることができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

例えば、定常位置前後領域の送り作動は、小幅の歩進送
り作動に制御するに限らず、受け渡し作業と実行するこ
とが可能な低速度の送り作動に制御してもよい。

板状物の受け渡しは、カセットから保持具への受け渡し
に限らず、保持具からカセットへの受け渡しであっても
よい。すなわち、ウェハのカセットからの１枚宛の払い
出し作動に使用するに限らすウェハのカセットへの１枚
宛の収納作業にも使用することができる。

カセット側を歩進送り作動するように構成するに限らず
、保持具側を歩進送り作動するように構成してもよく、
また、歩道送り方向は上下方向に限らず水平方向、さら
には、傾斜させてもよい。

送り手段はモータおよび送りねし機構を使用するに限ら
ず、リニアモーフ装置やシリンダ装置等を使用してもよ
い。

保持具は吸着ヘッドを使用するに限らず、把持機構等を
使用してもよい。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるウェハの受け渡し技
術に適用した場合について説明したが、それに限定され
るものではなく、ホトマスク、リードフレーム等の板状
物の受け渡し技術全般に適用することができる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、次の通りである。

板状物の受け渡し時に歩進送り作動を小幅または低速度
をもって実行させることにより、これから受け渡し作業
が実行される保持部のピンチに寸法誤差があった場合で
あっても、その誤差を小幅または低速度の歩進送り作動
によって吸収することができるため、寸法誤差のある保
持部に保持されている、または、保持されようとし′て
いる板状物を段階的または低速度で相対的に送られる保
持具によって受け渡すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であろウェハ払い出し装置を
示す斜視図、 第２図はその縦断面図、 第３図はその作用を説明するための説明図、第４図はそ
のフローチャートｔａ、である。 １０・・・ウェハ払い出し装置（受け渡し装置）、ＩＩ
・・・ウェハ（板状物）、１２・・・カセット、１３・
・本体、１４・・・保持溝（保持部）、２０・３．エレ
ベータ装置、２１・・スタンド、２２・・・ガイド孔、
２３・・・保持台、２４・・・雌ねし部材、２５・・・
送りねじ軸、２６・・・減速装置、２７・・・モータ、
２８・・・コントローラ、２９・・・ウェハ有無検出セ
ンサ、３０・・・ハンドラ、３１．３２・・・・支持板
、３３・・・ガイドレール、３４・・・アーム、３５・
・・雌ねし部材、３Ｇ・・・送りねじ軸、３７・・・モ
ータ、３８・・・吸着ヘッド、３９・・・吸引口、４０
・・・吸引路、４１・・・負圧供給源、４２・・・圧力
センサ。 代理人　弁理士　梶　原　辰　也 第３ＴＩ！Ｊ 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一定のピッチをもって整列された保持部群を備えて
   おり、各保持部により板状物を１枚宛保持して、板状物
   を複数枚、一列縦隊に整列して収容するカセットと、板
   状物を１枚宛保持する保持具との間で、前記カセットと
   保持具とが前記保持部群の１ピッチをもって相対的に歩
   進送りされて、板状物が１枚宛受け渡される受け渡し方
   法において、 前記各受け渡し時に、前記歩進送り作動が１ピッチに対
   応する定常位置の前後領域において小幅に分けられて、
   または、低速度をもって実行されることを特徴とする受
   け渡し方法。 ２、板状物の受け渡しが不成功であった際、前記歩進送
   り作動が複数回繰り返されることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の受け渡し方法。 ３、一定のピッチをもって整列された保持部群を備えて
   おり、各保持部により板状物を１枚宛保持して板状物を
   複数枚一列縦隊に整列して収容するカセットが保持され
   るカセット保持部と、板状物を１枚宛保持する保持具と
   、カセット保持部と保持具とを前記保持部群の１ピッチ
   をもって相対的に歩進送りさせる歩進送り装置と、前記
   カセット保持部と保持具とを相対的に接近および離反さ
   せて、カセットと保持具との間で板状物の受け渡しを実
   行させる送り装置とを備えている受け渡し装置であって
   、 前記歩進送り装置は、その歩進送り作動を１ピッチに対
   応する定常位置の前後領域において小幅に分けて、また
   は、低速度をもって実行するように構成されていること
   を特徴とする受け渡し装置。