JPH0575647B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は被搬送物である円形（オリエンテーシ
ヨン・フラツト部分を除く）の半導体ウエハ（以
下単にウエハという）を浮上させた状態で搬送さ
せる搬送技術であつて、特に搬送開始ステーシヨ
ン部分に適用して有効な技術に関する。

〔背景技術〕

一般に被搬送物を浮上させながら搬送する装置
として、エアベアリングあるいはエアトランスフ
ア等と称される搬送装置が知られている。そし
て、このエアベアリングは非接触状態で被搬送物
の搬送ができることから、たとえば、電子材料
（1974年２月号）の81頁あるいは自動化技術第14
巻第５号の26頁にも記載されているように、半導
体装置の製造において取り扱われる半導体薄板
（ウエハ）の搬送にも使用されている。この搬送
はウエハにホトレジストを塗布する装置を始めと
して、現像、検査、露光、熱処理装置等にも適用
されている。

本出願人はウエハの搬出系に前記エアベアリン
グを用いた露光装置（アライナ）を開発した。こ
のアライナでは第１図に示すように、露光時にウ
エハ１を保持するウエハチヤツク２に複数の噴射
孔３を設け、ウエハチヤツク２からウエハ１を搬
出する際は、ウエハチヤツク２の支持面に設けた
真空吸着溝４の真空を断つた後、噴射孔３からエ
ア５を噴出させ、第２図に示すようにこれら噴出
圧でウエハ１を浮かせる。各噴射孔３は同一方向
に傾斜（45°）しているため、ウエハ１は浮上状
態でウエハチヤツク２上を移動し、隣接する搬出
用ベルトコンベア６上に移り、搬出用ベルトコン
ベア６の先端に配置された図示しないカートリツ
ジに順次収容される。前記ウエハチヤツク２には
第１図に示すように２列に噴射孔３が配設される
とともに、ウエハ１の進行側端中央部にも搬出用
ベルトコンベア６に円滑にウエハ１が移るように
噴射孔７が設けられている。

しかし、このようなウエハチヤツク２では、感
光処理されたウエハ１のウエハチヤツク２からの
離脱搬送時にウエハ１の進行側の先端（以下、単
に先進端と称す。）は浮上力を得るが、ウエハ１
の先進端の逆の端（以下、単に後端と称す。）は
ウエハ１が円形であることから、その突出端に直
接エアが当接しないため浮上せずウエハチヤツク
２から離脱せずウエハ１が第２図の二点鎖線で示
すように傾斜してしまう。この結果、ウエハ１が
ウエハチヤツク２との接触点を中心に回動してし
まうウエハ１の浮上送り出しができなくなつたり
する問題点が生じたり、あるいはウエハ１のウエ
ハチヤツク２からの離脱をピンセツトにて修正処
理する手作業において、ピンセツトでウエハ１を
挾んだ際、力の加わり様によつては脆性物質から
なるウエハ１に傷が付いたり欠けたりするウエハ
損傷現象が生じ易いという問題点が生じたりする
ことが本発明者によつてあきらかとされた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は円形のウエハであつてもその搬
送後端が確実に浮上され、円形のウエハの搬送開
始が確実に行なえる気体浮上式の搬送技術を提供
することにある。

また、本発明の他の目的は脆性物質であるウエ
ハを気体浮上搬送する搬送技術における搬送開始
不良修正作業時にウエハがその搬送開始不良修正
作業によつて破損することを防止し、歩留の向上
を図ることにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な
特徴は、本明細書の記述および添付図面からあき
らかになるであろう。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうち代表的なも
のの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

すなわち、本発明の搬送装置は、ウエハチヤツ
クに設けた気体噴出による搬送装置によつて、ウ
エハチヤツク上に載置されていたウエハを搬出系
に送り出すに際して、移送開始シテーシヨンとな
るウエハチヤツクのウエハの移送進行方向に対し
て後端となる部分において気体噴射または機械的
手段による突上げ機構によつてウエハの後端中央
部を垂直方向上方に突き上げ、ウエハ全体をウエ
ハチヤツクから瞬時に浮き上がらせ、各噴射孔か
ら噴射される気体によつてウエハを搬出系に送り
出すことを特徴とする。この構成によりウエハの
一部は、ウエハチヤツクに接触することがなく、
回動することがなくなることにより、ウエハの搬
送が確実に達成できることになる。また、ウエハ
の搬送が確実に行なえることから、ウエハをピン
セツト等で挾んで搬送の適正化を図る修正作業が
不要となる。それゆえウエハが破損することもな
くなり、歩留の向上が図れる。

このようにしてウエハの搬送開始作業が確実に
行われた後は、ウエハは安定した水平状態となつ
ているので、ウエハチヤツクの搬送路面に、円形
のウエハの搬送方向に沿つて複数の列をなして配
設された気体噴射孔からウエハの搬送方向に向か
つて斜めに噴き出されるウエハ搬送用の気体によ
つて、ウエハは傾斜することなく円滑に搬送され
る。

実施例 １ 第３図は本発明をアライナ（露光装置）に適用
した例を示す一部概略平面図、第４図は同じくウ
エハチヤツクにおけるウエハの搬出系を示す概略
断面図、第６図は第５図の−線に沿う断面
図、第７図は第５図の−線に沿う断面図であ
る。

この実施例では、第３図に示すように、ウエハ
１を収容したカートリツジ８から搬入用ベルトコ
ンベア９によつて順次１枚ずつウエハ１を取り出
してプリアライメント・ステージ１０上に供給す
る。このプリアライメント・ステージ１０ではウ
エハ１はその外周の一部に設けられた直線からな
るオリエンテーシヨン・フラツト１１が利用され
て常用の方向決め機構（図示せず）によつてウエ
ハ１の方向決めおよび位置決めが行なわれる。プ
リアライメント・ステージ１０で方向決めが成さ
れたウエハ１は支軸１２を中心にして左右回動す
る転送アーム１３の先端に取り付けられたベルヌ
ーイチヤツク１４によつて保持され、アライメン
ト・ステージであるウエハチヤツク２上に転送さ
れる。ウエハチヤツク２は第４図のように昇降機
１５の昇降アーム１６に支持さるとともに、この
昇降機１５は水平XY方向および回転（θ）方向
に調整可能な制御テーブル１７上に固定されてい
る。そして、ウエハチヤツク２はウエハ１が供給
される際は第４図の実線で示すように降下した位
置にあり、ウエハ１が供給されるとマスクとのア
ライメントのために二点鎖線に示すようにわずか
に上昇する。また、アライメント終了後にウエハ
１は光学系１８によつて上面に塗布した図示しな
いホトレジスト膜を感光される。その後、ウエハ
１は昇降機１５の降下動作によつてウエハチヤツ
ク２に支持された状態で降下し、後述するウエハ
チヤツク２の搬送動作によつて搬出用ベルトコン
ベア１９上に送り出される。搬出用ベルトコンベ
ア１９上のウエハ１は搬出用ベルトコンベア１９
によつて順次カートリツジ８に収容される。

ここで、ウエハ１のカートリツジ８への搬出入
機構について説明する。搬出入機構は構成部材は
同一であるが、搬入、搬出動作は相互に逆となる
だけである。第４図は搬出機構について示したも
のである。すなわち、ウエハ１を多段に収容する
カートリツジ８は上下部分がＨ断面となる中空の
箱型となり、１対の側壁面に設けた図示しない収
容溝にウエハ１の周縁部分を挿入する構造となつ
ている。このカートリツジ８はモータの正逆回動
によつて昇降する昇降アーム２０に支持されてい
る。また、ウエハ１をカートリツジ８に移送する
搬出用ベルトコンベア１９の先端はカートリツジ
８の側方から内部に突入するようになつている。
また、この搬出用ベルトコンベア１９の先端延長
線上には自由に転動するガイドコンベア２１が配
設されている。このガイドコンベア２１は同様に
カートリツジ８内に位置するようになつている。
したがつて、カートリツジ８を昇降させると、カ
ートリツジ８の上・下部のＨ字構造断面の中央の
連結棒２２は搬出用ベルトコンベア１９とガイド
コンベア２１との間を移動するようになつてい
る。ウエハチヤツク２上のウエハ１を搬出用ベル
トコンベア１９によつてカートリツジ８に搬送す
る場合、空のカートリツジ８を昇降アーム２０に
取り付けた後、昇降アーム２０を降下させて空の
カートリツジ８を最も低い位置にセツトする。そ
して、搬出用ベルトコンベア１９によつてウエハ
１をカートリツジ８内に送り込む。ウエハ１はカ
ートリツジ８の最上段の１対の収容溝内に送り込
まれる。この際、搬出用ベルトコンベア１９から
外れたウエハ１の先進端部分はガイドコンベア２
１上に載り、搬出用ベルトコンベア１９の送りに
よつて移動するため、ウエハ１はカートリツジ８
の中央に進む。１枚のウエハ１の収容が終了する
と、カートリツジ８は一段上昇し、次のウエハ１
は上から二段目の収容溝に収容される。このよう
にして、搬出にあつては、ウエハ１はカートリツ
ジ８内に順次上方から下方に向かつて収容され
る。同様にウエハ１の搬入を行なう場合には搬入
用ベルトコンベア９はカートリツジ８内からウエ
ハ１を引き出すような方向に動き、下から順次ウ
エハ１を引き出す。

つぎに、第５図〜第７図を参照しながらウエハ
チヤツク２について説明する。ウエハチヤツク２
はウエハ１を載置する支持面は平坦な面となり、
中央に真空系に連結される真空孔２３が設けられ
ている。また、ウエハチヤツク２の支持面には前
記真空孔２３を中心として６方向に延在する真空
吸着溝４が設けられていて、ウエハチヤツク２上
に載置されたウエハ１は真空系の作動によつてウ
エハ１を真空吸着保持するようになつている。

また、ウエハチヤツク２の支持面には搬送方向
に沿つて２列に亘つて噴射孔３が穿設されてい
る。また、第１図と同様にウエハ１の進行端部に
対面して噴射孔７が設けられている。これら噴射
孔３，７は、第６図および第７図に示されている
ように45°に傾斜し、ウエハチヤツク２上のウエ
ハ１を搬出用ベルトコンベア９上に送り出すよう
に気体（たとえば空気；エア５）を噴出するよう
になつている。また、このウエハチヤツク２はウ
エハチヤツク２上に静止するウエハ１の後端部を
上方に突き上げるように気体を噴出する（支持面
に対して90°）上昇用噴射孔２４を有している。
また、前記各噴射孔３，７，２４は導孔２５を介
して相互に連通するとともに、供給口２６から圧
縮した空気５を供給されるようになつている。こ
の圧縮空気の供給はウエハ１をウエハチヤツク２
から送り出す際に行なわれ、ウエハ１の真空吸着
が解放された後に行なわれる。そして、ウエハ１
の送り出し時には上昇用噴射孔２４からのエア５
の噴射は他の各噴射孔３，７の噴射と同期して行
なわれる。この結果、ウエハ１は搬送系の噴射孔
３，７によるエア流によつてウエハチヤツク２の
支持面から浮上して移動を開始するが、これと同
期してウエハ１の後端も上昇用噴射孔２４から噴
射されるエアによつてウエハチヤツク２の支持面
から同時に浮上し、円滑な発進が行なわれること
になる。したがつて、第１図に示すウエハチヤツ
クの場合必要とした搬送開始（発進）不良修正作
業も不要となり、作業性が向上するとともに、修
正作業に伴なうウエハ１の損傷も防止できるよう
になる。

以上のようにしてウエハ１の搬送開始（発進）
作業が確実に行われた後は、ウエハ１は既に安定
した水平状態になつているので、ウエハ１が突上
げ機構である上昇用噴射孔２４からの影響を受け
なくなつても、２列の噴射孔３からウエハ１の搬
送方向に向かつて斜めにウエハ搬送用の気体が噴
出されていることにより、ウエハ１は傾斜するこ
となく水平姿勢のままで搬出用ベルトコンベア１
９の方向に円滑に搬送される。また、噴射孔７か
らウエハ１の搬送方向に向かつて斜めに気体が噴
出されているので、ウエハ１はウエハチヤツク２
の上から搬出用ベルトコンベア１９の上に円滑に
移載されることができる。

実施例 ２ 第８図は本発明の他の実施例によるウエハチヤ
ツクの断面図である。この実施例ではウエハ１の
後端を押し上げる突上げ機構としては、前記実施
例の気体噴射に替えて機械的な構造とした。すな
わち、ウエハチヤツク２にマイクロシリンダ２７
を組み込み、ウエハ１のエアー搬送と同期させて
作動させ、突出したロツド２８でウエハ１の後端
を突き上げ、ウエハ１の発進時にウエハ全体がウ
エハチヤツク２の支持面から離反して同時に浮上
するようにし、ウエハ１の発進が円滑となるよう
にした。

したがつて、本実施例２においても、前記実施
例１と同様に、ウエハ１の搬送開始（発進）作業
は確実かつ円滑に行われ、また、その後のウエハ
１の搬送も２列の噴射孔３からの気体の噴出によ
つてウエハ１が傾斜することなく円滑に行われ、
しかも噴射孔７からの気体の噴射によつてウエハ
チヤツク２の上から搬出用ベルトコンベア１９の
上へのウエハ１の移載も円滑に行われる。

〔効果〕

(1) 本発明によれば、略中央に真空系に連通され
る真空孔が設けられかつ該真空孔を中心として
搬送路面上に外側方向に延在する真空吸着溝を
有するウエハチヤツクを備え、かつその搬送路
面に複数の気体噴射孔が円形のウエハの搬送方
向に沿つて複数の列をなして配設され、それら
気体噴射孔からウエハの搬送方向に向かつて斜
めに噴き出されたウエハ搬送用の気体によつて
ウエハを浮かせた状態で搬送路の所定方向に沿
つて搬送するように構成された半導体ウエハの
搬送装置であつて、前記ウエハチヤツクには、
前記ウエハ搬送用の気体の噴出と同期して前記
搬送路面上のウエハの搬送方向に対して反対側
のウエハ後端中央部を垂直方向に突き上げる突
上げ機構が設けられていることにより、被搬送
物である円形のウエハは、ウエハ搬送用の気体
の噴出と同期して突上げ機構によつてその後端
中央部を垂直方向に突き上げられるので、ウエ
ハはオリエンテーシヨン・フラツト部分を除い
てその円状が円形であるにもかかわらず、全体
がバランス良く搬送路面から浮上され、従来の
ようにウエハの後端が搬送路面に接触してウエ
ハが回動されることによりウエハの浮上送り出
しができなくなることを阻止でき、ウエハの搬
送開始を円滑かつ確実に行うことができる。

(2) 上記(1)のように、円形のウエハの搬送開始が
確実に行なえることから、搬送開始不良が発生
せず、装置の稼働率向上が図れる。たとえば、
第１図のウエハチヤツクの場合では搬送開始不
良発生率は14％にも達したが、本発明によれば
略０％にすることができた。

(3) 上記(2)のように、ウエハの搬送開始不良発生
率を略０％とすることができるため、搬送開始
不良発生に伴なう修正作業での被搬送物の取り
扱い中での破損も起きなくなり、歩留が向上す
る。

(4) 上記(1)〜(3)により、稼動率向上、歩留向上が
図れるため、処理コストの低減が図れ、安価な
製品の供給が可能となる。

(5) 本発明においては、ウエハの搬送開始作業が
上記の如く確実かつ円滑に行われた後にはウエ
ハは既に安定した水平状態になつているので、
その後も、ウエハチヤツクの搬送路面に、円形
のウエハの搬送方向に沿つて複数の列をなして
配設された複数の気体噴出孔からウエハの搬送
方向に向かつて斜めに噴き出されるウエハ搬送
用の気体によつて、ウエハは傾斜することなく
水平姿勢のままで円滑に搬送される。

以上本発明者によつてなされた発明を実施例に
もとづき具体的に説明したが、本発明は上記実施
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。

たとえば、ウエハの搬送路は細長板状のもので
あつてもよい。そして、この場合にはその一部が
搬送開始ステーシヨンとなるであろうことから、
その搬送開始ステーシヨンに前記実施例のような
突上げ機構を設け、円滑確実な搬送開始を行なう
ようにする。

また本実施例では、各噴射孔３，７，２４は導
孔２５と連通しているが、噴射層３，７と上昇用
噴射孔２４の導孔は別々であつてもよい。この場
合、上昇用噴射孔２４から噴射されるエア流の圧
力は、噴射孔３，７から噴射されるエア流の圧力
より少々高くしてもよい。

〔利用分野〕

以上の説明では主として本発明者によつてなさ
れた発明をその背景となつた利用分野であるアラ
イナにおける搬送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、たと
えば、ウエハに各処理を施こす技術におけるウエ
ハの搬送に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本出願人の開発によるアライナのウエ
ハチヤツク部分を示す平面図、第２図は同じくウ
エハ搬送装置を示す一部断面図、第３図は本発明
をアライナに適用した例を示す一部概略平面図、
第４図は同じくウエハチヤツクにおけるウエハの
搬出系を示す概略断面図、第５図は同じくウエハ
チヤツク部を示す拡大平面図、第６図は第５図の
−線に沿う断面図、第７図は第５図の−
線に沿う断面図、第８図は他の実施例によるウエ
ハチヤツクの断面図である。 １……ウエハ、２……ウエハチヤツク、３……
噴射孔、４……真空吸着溝、５……エア、６……
搬出用ベルトコンベア、７……噴射孔、８……カ
ートリツジ、９……搬入用ベルトコンベア、１０
……プリアライメント・ステージ、１１……オリ
エンテーシヨン・フラツト、１２……支軸、１３
……転送アーム、１４……ベルヌーイチヤツク、
１５……昇降機、１６……昇降アーム、１７……
制御テーブル、１８……光学系、１９……搬出用
ベルトコンベア、２０……昇降アーム、２１……
ガイドコンベア、２２……連結棒、２３……真空
孔、２４……上昇用噴射孔、２５……導孔、２６
……供給口、２７……マイクロシリンダ、２８…
…ロツド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 略中央に真空系に連通される真空孔が設けら
   れかつ該真空孔を中心として搬送路面上に外側方
   向に延在する真空吸着溝を有するウエハチヤツク
   を備え、かつその搬送路面に複数の気体噴射孔が
   円形の半導体ウエハの搬送方向に沿つて複数の列
   をなして配設され、それら気体噴射孔から半導体
   ウエハの搬送方向に向かつて斜めに噴き出された
   ウエハ搬送用の気体によつて半導体ウエハを浮か
   せた状態で搬送路の所定方向に沿つて搬送するよ
   うに構成された半導体ウエハの搬送装置であつ
   て、前記ウエハチヤツクには、前記ウエハ搬送用
   の気体の噴出と同期して前記搬送路面上に半導体
   ウエハの搬送方向に対して反対側のウエハ後端中
   央部を垂直に突き上げる突上げ機構が設けられて
   いることを特徴とする半導体ウエハの搬送装置。