JPH06191639A - 偏平物品の取扱い装置 - Google Patents

偏平物品の取扱い装置

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JPH06191639A
JPH06191639A JP5258605A JP25860593A JPH06191639A JP H06191639 A JPH06191639 A JP H06191639A JP 5258605 A JP5258605 A JP 5258605A JP 25860593 A JP25860593 A JP 25860593A JP H06191639 A JPH06191639 A JP H06191639A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の偏平物品取扱い装置は、取扱う物品
を1つずつ個別に超清浄雰囲気のボックスに収容して、
ベンチレータ装備を備えたインターフェイスを介して作
業ステーションに搬送するようにすることで、ホワイト
・ルームを使用することなく超清浄雰囲気下で偏平物品
を取扱い及び移送できるようにする。本発明の装置はシ
リコン・ウェファ上の印刷回路の製造に使用できる。 【構成】 本発明の偏平物品取扱い装置は、それぞれに
偏平物品を収容する個別ボックス(1)を受取するイン
ターフェイス(5)を備え、このインターフェイスにお
いてボックスが開かれ、偏平物品が取出されて作業ステ
ーション(6A)へ搬入される。装置は又トンネル
(4)を備え、このトンネルによって1つの作業ステー
ション(6A)から他の作業ステーション(6B)への
偏平物品の移送が可能にされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シリコン・ウェファの
ような偏平な物品を特別な超清浄の雰囲気下で取扱う装
置に関する。それらシリコン・ウェファは、エレクトロ
ニクス又はマイクロエレクトロニクスの分野の集積回路
の製造に使用されるものである。本発明は、特に真空が
用いられる他の用途にも適用できる。
【0002】
【従来の技術】円形のシリコン・ウェファ上に電子回路
を製造する場合、シリコン・ウェファを特別な雰囲気下
で処理し、そして超清浄な雰囲気下で即ち制御された窒
素又は高純度の空気に包んで取扱い、貯蔵しなければな
らない。現在まで幾つかのシステム構想が使われてい
る。
【0003】その第一の構想は、シリコン・ウェファが
処理される所の部屋を所定の超清浄雰囲気、即ち制御さ
れた雰囲気にすることである。この場合大型の空気ろ過
/ベンチレーション設備と、部屋の中で作業するオペレ
ータの精巧な衣服が必要になる。
【0004】別の構想は、シリコン・ウェファが貯蔵さ
れ、取扱われる地点だけを制御された雰囲気にすること
である。そのような地点とは作業ステーションと貯蔵コ
ンテナである。1つの作業ステーションから別の作業ス
テーションへ、あるいは貯蔵ステーションから作業ステ
ーションへのウェファの搬送は、10枚から30枚の積
重ねたシリコン・ウェファを受入できる棚システムを有
するカセット又はケースを備えたコンテナによって行わ
れる。それらの全体的に気密のコンテナはこれ自体に超
清浄空気供給システムを備えることさえできる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は更に別
の構想のシリコン・ウェファ取扱い装置を提供すること
である。脆性と処理条件に関してシリコン・ウェファは
デジタル光ディスク及びコンパクト・オーディオデジタ
ル・ディスクにリンクすることができる。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで本発明の主要な目
的は、個別のボックス内の超清浄の雰囲気中に閉込めた
偏平な物品を、この物品の完全な連続性を確保したま
ま、内部が特別な雰囲気にされた少なくとも1つの作業
ステーション内へ送込むように該偏平物品を取扱う装置
を提供することである。この偏平物品取扱い装置は、超
清浄雰囲気を収容する個別の気密ボックス、これらボッ
クスを通常の雰囲気中で搬送する装備、この搬送装備
と、偏平物品のための作業ステーションとの間に設けら
れるインターフェイスを備え、このインターフェイス内
においてボックスが開かれ、これらボックスから偏平物
品が引出され、そしてこれら物品が作業ステーション内
に滞留する全期間中超清浄雰囲気下に保持され、又、偏
平物品を超清浄雰囲気下に保持したまま2つの作業ステ
ーションを剛性結合する偏平物品の移送トンネル、及
び、ボックスの搬送又は移送の操作と制御を行う装備を
備える。
【0007】個別ボックスは超偏平であり、そして隠蔽
ドアを有する。
【0008】好適な実施例において、インターフェイス
は、アクセル・トンネルを構成し、そしてこのトンネル
内に偏平物品を挿入して通過させるように作動する取上
げ及び設置ロボットを装備する体部、この体部の第一端
部に固定され、又作業ステーションの出口の固定装備と
合致する固定装備を有して作業ステーションに対するイ
ンターフェイスの機械的位置決めを行うアダプタ底部プ
レート、及び、ボックスを位置決めしてそれらボックス
を開かせ、上記ロボットに物品を把持させ、又その逆順
序の操作を行わせるためのモジュール底部プレートを備
える。
【0009】この場合上記体部は好適には、送給パイプ
によって窒素又は超清浄空気を供給される物品を保護す
る装備を備える。
【0010】アダプタ底部プレートは好適には、作業ス
テーションを隔離するドア・システムを備える。
【0011】モジュール底部プレートは好適には、ボッ
クスのベンチレーション接続装備、ボックスの内部を体
部に気密結合させるようにボックスを開く装備、この開
き装備に対してボックスを位置決めする装備、及び、前
記操作及び制御装備と情報を交換する装備を備える。
【0012】ボックスが説明カードを有する場合、モジ
ュール底部プレートは、その説明カード上の情報を読取
り及び更新する装備を備えることができる。
【0013】上記位置決め装備は好適には、ボックスを
係留孔内へ押入れる水平なピストンを有する。
【0014】前記トンネルは好適には、相互に固定され
る次の3個の要素、即ち、トンネル・セクションで構成
される少なくとも1個の中継モジュール、及び少なくと
も2個のロボット・モジュールを備え、これらモジュー
ルはそれぞれ作業ステーションの出口と移送モジュール
とに固定され、この移送モジュールは、作業ステーショ
ンの出口に置かれた偏平物品を中継モジュールに通して
他のロボット・モジュールへ移送させる。又、窒素又は
超清浄ガス源と接続した物品保護装備を備える。
【0015】
【実施例】以下、本発明の制約的でない実施例及び添付
図面と関連して本発明をより詳細に説明する。
【0016】図1は2つの作業ステーション6A,6B
を示し、これら作業ステーションの中で、シリコン・ウ
ェファのような非常に脆性の大きい物品に対する作業が
特別な作業条件下、特に多くの場合特別な性質をもたせ
た雰囲気下で行われる。それら作業ステーションの外部
では物品は1個ずつ個別のボックス1内に貯蔵して取扱
われる。ボックスの貯蔵と搬送は手動的又は自動的に行
われる。例えば、物品は、1本又はそれ以上のベルト又
はパスを有するコンベヤで構成される搬送要素3のよう
な様々な要素によって、作業ステーション6A,6Bへ
送ることができる。
【0017】本発明によれば、搬送要素3と作業ステー
ション6A,6Bとの間のベンチレーション移行を行わ
せるインターフェイス5が備えられる。
【0018】ボックス1はそれぞれにシリコン・ウェフ
ァ又は偏平スクリーンのような偏平物品を収容し、超清
浄雰囲気下に保持する。その偏平なボックス1は又、コ
ンパクト・ディスクあるいはデジタル光ディスクのよう
な偏平ディスクを収容することができる。
【0019】そこで、シリコン・ウェファのような偏平
物品は恒常的に、その個別のボックス1内では超清浄雰
囲気の中に閉込められ、そして個別ボックス1から引出
されて作業ステーション6A,6B内にあるときには特
別な雰囲気の中に閉込められていることになる。いうま
でもなく閉込め要素は全て気密にされている。
【0020】本発明においては、偏平物品が貯蔵及び搬
送される間それぞれの個別ボックス1内に気密に封入さ
れているから、作業ステーション6A,6Bとインター
フェイス5とトンネル4との内部だけが特別な雰囲気に
保持される。偏平物品を挿入したり取出すためにボック
スが開かれるときにはボックス内のベンチレーション・
システムが操作される。そこでボックスのドアの反対側
に備えられた超清浄ガス又は窒素油圧送給パイプが、周
囲のガスがボックス・ドアを通って流入するのを防止す
る。
【0021】従って本発明の偏平物品取扱い装置では、
超清浄ガス又は窒素の及び特別な雰囲気にされる容積の
量は最小限のものになる。更に超偏平ボックス1は取扱
い及び貯蔵に適した外形にすることができるから、それ
らボックスの取扱い又は処理に支障をきたすことはな
い。このようなボックス1の取扱いを容易にすることの
構成はコンパクト・ディスクのボックスの場合と同様で
ある。
【0022】シリコン・ウェファのような偏平な物品を
個別のボックス1に容れて取扱うという構想は、シリコ
ン・ウェファを集合的に保護する、即ち決して個別のエ
ンベロプで包むことをしないという構想とは正反対のも
のである。本発明の構想において、偏平物品/個別ボッ
クス1で構成される組立体は、偏平物品の処理又は製造
サイクル全体を通して分離不可能な対を成している。
【0023】いうまでもなく、それぞれの個別ボックス
1は、本発明の取扱い装置で用いられる開閉システムと
適合する隠蔽ドアを有する。そこで各物品はこれの個別
ボックス1から引出し、そして再び挿入することができ
る。
【0024】ボックスの搬送を操作し制御する装備は図
示していないが、いうまでもなく本発明の装置の一部と
して含まれる。図1は又水平の取扱いランプ8を示す、
このランプに搬送キャリジ9が吊下げられ、個別ボック
ス1のカセット又はパック7を貯蔵要素2の中へ入れら
れるようにする。
【0025】図2は本発明における主要な要素の1つで
ある、搬送装備と作業ステーションとの間の移行部を形
成するインターフェイスを示す。
【0026】インターフェイスの第一部分は、偏平物品
10を通すトンネル部分である体部11によって構成さ
れる。この体部は作業ステーション6へのアクセス・ト
ンネルとなる。体部11はロボット12、例えばブルッ
クス・アンド・エイド(BROKS and ADE)
から発売されている取上げ及び設置ロボットを備える。
このロボット12は物品10を作業ステーション6内へ
導入するリレーとして働く。即ち、垂直軸心13周りの
回転運動及び体部11内に備えられたアーム14の枢動
運動によってロボット12は偏平物品10を体部11に
通過させることができる。
【0027】体部11の内側全体に亘って空気または窒
素により恒常的な清掃を行うことによって、偏平物品1
0が汚染から保護される。この清掃は、偏平物品10の
平面に対し平行方向又は横断方向の積層状に行うことが
できる。その空気流は、例えば、高清浄の空気又は窒素
を送られる体部11内に設けられたディフューザ29に
よって作られよう。
【0028】インターフェイスの別の部分は、体部11
の第一端部16に固定されるアダプタ底部プレート15
によって構成されるものである。この底部プレート15
は作業ステーション6の入口17に固定される。好適に
は底部プレート15は、作業ステーション6の内部をイ
ンターフェイスの内部から隔離できるようにするドア1
8を有する。作業雰囲気は一般的に特別なものにされ、
超清浄ではない。従ってドア18を開く前にインターフ
ェイス内のガスを追出し、その特別な雰囲気で充たさな
ければならない。
【0029】インターフェイスの第三の部分は、体部1
1の第二端部19に固定されるモジュール底部プレート
20で構成される。このモジュール底部プレートは実質
的に、ボックスのベンチレーション接続装備、ボックス
の位置決め装備、ボックスを開く装備、及び、前記操作
及び情報を交換する装備を備える。
【0030】ボックス1を人手でモジュール底部プレー
ト20上に載せることもできるが、後者は通常ボックス
搬送装備のパス上に置かれ、そして当該作業ステーショ
ンで処理されるべき物品を収容したものが途中で取出さ
れる。底部プレート20はそこで搬送システムの特別の
モジュール上に装架され、これによって搬送システムか
らボックスを自動的に引出すようにすることができる。
特別モジュール50を備えたモジュール底部プレート2
0はボックス搬送装備の中間要素を構成する。
【0031】ボックス1の位置決め装備を形成するた
め、水平のピストン23が備えられてボックス1を係留
及び位置決め孔24の方へ押す。そこでボックス1の開
くドアがモジュール底部プレート20の閉じるドアに接
触する。インターフェイスに存在する汚染物質を捕える
ためそれら2つのドアを同時に開く装備が備えられる。
この開きによってボックス1の内部と体部11の内部と
を連結することができる。そこでその開きが行われてい
る間に窒素又は清浄空気の流れがボックス1内に漸次的
に作られて、物品10を全ての汚染源から保護する。作
業ステーションへ移送されていくときの物品10を確実
に保護するためボックス1と体部11との間にベンチレ
ーション・システムが備えられる。前記開き装備は、底
部プレート20の端部で係留孔24の上又は下に設置さ
れる装置25によって構成することができる。2つの一
体になっているドアの開きは枢動又は並進動によって行
うことができる。
【0032】モジュール底部プレート20は又、前記制
御装備と情報を交換する装備を備えることができる。即
ち、各ボックス1が説明カードを有する場合、そのボッ
クス1のカードに書込まれている情報を読取り及び更新
する装備を備えることができる。この装備は水平ピスト
ン23上に設けられ、ボックス1の後部と連絡する。
【0033】ボックス1が内部ベンチレーション装備を
有するので、モジュール底部プレート20がそのボック
ス1につなげられるベンチレーション接続装備を備え
る。このベンチレーション接続装備は、ボックス1の内
部ベンチレーション装備に結合できる窒素又は超清浄ガ
ス送給パイプ26の形にすることができる。送給パイプ
26のベンチレーション接続部27がピストン23に固
定され、そしてボックス1のベンチレーション入口に係
合される。
【0034】以上のようなインターフェイスは下記のよ
うに操作する。ボックス1が自動的又は手動的に係留孔
24に対して位置決めされる。そこで水平ピストン23
がボックス1を係留孔24内へ押入れ、これによってボ
ックス1はピストン23の行程によって決まる所定の並
進位置まで押される。
【0035】それからボックス1のドアをラッチング作
用で把持するシステム25によってボックス1は開かれ
る。そこでその開きシステム25が枢動することにより
ボックス1の内部が体部11の内部と連絡する。それか
ら接続部27によってボックス1の内部にベンチレーシ
ョン循環が行われる。
【0036】次いで、把持装備をもったロボット12の
アーム14が、ボックス1内に収容された偏平物品10
を把持する。ロボット12の軸心13周りの回転及び/
又はアーム14の枢動によって、作業ステーションの入
口にある支持28の上に偏平物品を載せることができ
る。物品を個別ボックス1内に再び入れるときにはその
逆の順序の操作が行われ、そしてボックスは再び閉じら
れる。
【0037】以上のようなモジュール底部プレートは、
下記の如き様々な機能を充たすことのできるインターフ
ェイスを構成することが可能である。即ち、本発明の取
扱い装置により制御されるボックス1を適用できる。ボ
ックス1が開き装備25上にラッチング係合又は錠止さ
れる。各ボックス1が窒素又は清浄空気分配ネットワー
クにベンチレーション接続される。ボックス1内の物理
化学的パラメータを検査できる。ボックス1の開閉機構
を備える。ボックス1から作業ステーション6へのシリ
コン・ウェファの移送が制御される。制御システム及び
自動ボックス分配システムと情報交換が行われる。
【0038】図3は、本発明の偏平物品取扱い装置のト
ンネル4の構造を示す。このトンネルは、2個のコーナ
リング・モジュール42で成る2個の基本的モジュール
の間に中継モジュール41を取付けて構成される。図3
に示されるように、各コーナリング・モジュール42
は、作業ステーション6Aと6Bの入口に取付けられる
固定装備47によって作業ステーション6A,6Bに固
定される。それら固定装備は、インターフェイスの底部
プレートにおいて使用されるドア・システムの場合と同
様にトンネル4又は作業ステーション6A,6Bを隔離
するドア・システム46を備えることができる。これに
よってトンネル4又は作業ステーション6A,6Bは相
互に、そしてベンチレーション装備から隔離することが
できる。ステーション6Aと6Bとの間が著しく離れて
いる場合には前記の体部モジュール11を使ってトンネ
ル4を延長することが可能である。体部モジュール11
をそこでは「ストレート」体部モジュールと称する。2
つの体部モジュールの間に中継モジュール41は不可欠
である。
【0039】偏平物品10は、体部モジュール11又は
42に備える取上げ及び設置ロボット43によってトン
ネル4内を移送されていくとき、恒常的な空気又は窒素
による清掃によって汚染から保護される。体部モジュー
ル11,42及び中継モジュール41はそのような保護
を行うためのベンチレーション装置を備える。このベン
チレーション装置は、物品に対し平行または直角に置か
れ、そしてベンチレーション送給パイプ48から超清浄
空気または窒素を供給されるディフューザ49で構成さ
れる。このベンチレーション装置は、各インターフェイ
スにおいて乱流を生じさせないような設計にされてい
る。
【0040】トンネル4はこれの内部が示されるように
図示されている。そこで、各コーナリング・モジュール
42の中に、インターフェイスの体部に備えられている
ものと同様なロボット43が備えられていることが解か
る。このロボットは取上げ及び設置型ロボットである。
換言するとそのロボットは垂直軸心44周りの回転運動
と水平方向の並進運動を行う。コーナリング・モジュー
ル42は直角のトンネル・セクションで構成され、そこ
でロボットは作業ステーション6A又は6Bの内部から
偏平物品を中継モジュール41へ移送する。このために
はアーム45の端部で偏平物品を把持し、ロボットの中
心部へ運び、90°回転し、アーム45を中継モジュー
ル41の方へ延ばし、そしてこのモジュール41の支持
43の上へ設置すればよい。こうしてシリコン・ウェフ
ァは1つの作業ステーション6Aから他の作業ステーシ
ョン6Bへと容易に移送できる。又、より長いトンネル
部分を作るため、中継モジュール41の間に図2のイン
ターフェイス体部モジュール11のようなモジュールを
挿入することも可能である。
【0041】以上のようにして2つの作業ステーション
6Aと6Bはいわゆる「剛性」的に組合わされる。こう
して内部に超清浄空気又は窒素が循環する活性的なトン
ネルを簡単に製作できる。更に半真空に耐えるトンネル
にすることさえ可能である。即ち、ポンプを有し、そし
て高レベルの緘封作用をもったシステムを備えることに
よって本発明の装置は真空処理や真空製造の用途にも応
用することができる。
【0042】ここに本発明の偏平物品取扱い装置は、高
度の清浄状態を必要するシリコン・ウェファに適用され
るものとして記述されてきた。しかし本発明の装置は一
般的に、同様な清浄状態を必要とする大型の偏平物品を
取扱う場合にも利用できる。これは偏平なスクリーンの
場合である。又、コンパクト・ディスクへの応用も本発
明の装置の適用範囲である。諸要素を気密に閉鎖できる
ようにすることによって、本発明の装置は真空下で物品
を取扱うのに使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の偏平物品取扱い装置の全体的な外観斜
視図。
【図2】本発明の装置で使用されるインターフェイスの
断面図。
【図3】本発明の装置で使用される移送トンネルの斜視
断面図。
【符号の説明】
1 ボックス 2 ボックス貯蔵要素 3 搬送装備 4 移送トンネル 5 インターフェイス 6 作業ステーション 8 取扱いランプ 9 移送キャリジ 10 偏平物品 11 体部 12 取上げ及び設置ロボット 15 アダプタ底部プレート 18 ドア 20 モジュール底部プレート 23 ピストン 24 係留及び位置決め孔 25 開き装置 26 ベンチレーション・パイプ 28 支持 29 ディフューザ 41 中継モジュール 42 コーナリング・モジュール 43 取上げ及び設置ロボット 46 ドア 48 ベンチレーション・パイプ 49 ディフューザ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 個別のボックス(1)内の超清浄の雰囲
    気中に閉込めた偏平な物品(10)を、内部が特別な雰
    囲気にされた少なくとも1つの作業ステーション(6,
    6A,6B)内へ送込むように該偏平物品(10)を取
    扱う装置において、内部が超清浄の雰囲気にされた個別
    のボックス(1)、これらボックス(1)を通常の雰囲
    気中で搬送する装備(3)、この搬送装備(3)と、該
    偏平物品(10)のための該作業ステーション(6,6
    A,6B)との間に設けられるインターフェイス(5)
    を備え、このインターフェイス内において該ボックス
    (1)が開かれ、これらボックスから該偏平物品(1
    0)が引出され、そしてこれら物品が該作業ステーショ
    ン(6,6A,6B)内に滞留する全期間中特別な雰囲
    気下に保持され、又、該偏平物品(1)を超清浄雰囲気
    下に保持したまま2つの該作業ステーション(6A,6
    B)を剛性結合する該偏平物品(1)の移送トンネル
    (4)、及び、該ボックスの搬送の操作と制御を行う装
    備を備えて成る偏平物品取扱い装置。
  2. 【請求項2】 該偏平物品(10)がシリコン・ウェフ
    ァであり、該個別ボックス(1)が超偏平であり、そし
    て隠蔽ドアを有することを特徴とする請求項1の偏平物
    品取扱い装置。
  3. 【請求項3】 該インターフェイス(5)が、アクセス
    ・トンネルを構成し、そしてこのトンネル内に偏平物品
    (10)を通過させるように作動する取上げ及び設置ロ
    ボット(12)を装備する体部(11)、一方において
    該体部(11)の第一端部(16)に固定され、他方に
    おいて作業ステーション(6)の入口に固定されて該作
    業ステーション(6)に対する該インターフェイス
    (5)の機械的位置決めを行うアダプタ底部プレート
    (15)、及び、該ボックス(1)を位置決めしてそれ
    らボックスを開かせ、該ロボット(12)に該偏平物品
    (10)を把持させ、又その逆順序の操作を行わせるた
    めのモジュール底部プレート(20)を備えることを特
    徴とする請求項1の偏平物品取扱い装置。
  4. 【請求項4】 該体部(11)が、供給パイプ(26)
    によって窒素又は超清浄空気を供給される該物品(1
    0)を保護する装備を備えることを特徴とする請求項3
    の偏平物品取扱い装置。
  5. 【請求項5】 該アダプタ底部プレート(15)が、該
    作業ステーション(6)を該体部(11)から隔離する
    ドア・システム(18)を有することを特徴とする請求
    項3の偏平物品取扱い装置。
  6. 【請求項6】 該モジュール底部プレート(20)が、
    該ボックス(1)のベンチレーション接続装備(26,
    27)、該ボックス(1)の内部を該体部(11)に気
    密結合させるように該ボックスを開く装備(25)、こ
    の開き装備(25)に対して該ボックス(1)を位置決
    めする装備(24)、及び、該操作及び制御装備と情報
    を交換する装備を備えることを特徴とする請求項3の偏
    平物品取扱い装置。
  7. 【請求項7】 該ボックス(1)が説明カードを有し、
    そこでこの説明カード上の情報を読取り及び更新する装
    備を備えることを特徴とする請求項6の偏平物品取扱い
    装置。
  8. 【請求項8】 該位置決め装備が、該ボックス(1)を
    係留孔(24)内へ押入れる水平なピストン(23)を
    含むことを特徴とする請求項6の偏平物品取扱い装置。
  9. 【請求項9】 該トンネル(4)が、トンネルセクショ
    ンで構成される少なくとも1個の中継モジュール(4
    1)及び少なくとも2個のコーナリング・モジュール
    (42)を備え、これらモジュールはそれぞれ作業ステ
    ーション(6A,6B)の出口と中継モジュール(4
    1)とに固定されて、該作業ステーション(6A,6
    B)の出口に置かれた偏平物品(10)を該中継モジュ
    ール(41)に通して他のロボット・モジュールへ移送
    させ、又、該物品(10)を保護する装備を備え、この
    保護装備は送給パイプ(48)によって超清浄空気また
    は窒素を供給される如く構成されていることを特徴とす
    る請求項1の偏平物品取扱い装置。
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