JPH06340333A

JPH06340333A - 気流搬送装置

Info

Publication number: JPH06340333A
Application number: JP12893393A
Authority: JP
Inventors: Hidefumi Ito; 秀文伊藤; Yoshio Saito; 由雄斉藤; Yoshikazu Tanabe; 義和田辺; Takehisa Nitta; 雄久新田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-05-31
Filing date: 1993-05-31
Publication date: 1994-12-13

Abstract

(57)【要約】【目的】板状体を目的の停止位置に高精度で短時間に
位置決めすることが可能な気流搬送技術を提供する。【構成】ウェハ２の移送経路に沿って敷設されたノズ
ル板３と、このノズル板３に設けられたウェハ浮上用ノ
ズル４と、ノズル板３におけるウェハ２の位置決め位置
に配置され、ウェハ２の進行方向を互いに逆方向に変更
するように高清浄度の窒素ガスをウェハ２の下面に噴射
供給する複数の制御用ノズル５ａおよび制御用ノズル５
ｂと、ウェハ２の停止位置を取り囲む位置に配置され、
ノズル板３内に引込み自在に垂直に配置された複数の位
置決めピン６と、ウェハ２の周辺部を下側から支持する
ウェハ保持ピン７とを備え、制御用ノズル５ａおよび制
御用ノズル５ｂのバランス制御による位置決めピン６へ
の当接動作によって、ウェハ２の位置決めを行う気流搬
送装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、気流搬送技術に関し、
特に、半導体集積回路装置の製造プロセスにおける半導
体ウェハの移送および位置決め操作等に適用して有効な
技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、従来、半導体集積回路装置の
製造分野では、ウェハの移送方法として、装置内用とし
ては、ゴムベルト方式、タクト方式、さらには気流搬送
方式等が開発されたが、現在ではロボット方式が中心と
なっている。また、各半導体製造装置間の移送は、人が
専用の箱にウェハを入れて運んでいた。

【０００３】しかし、近年、半導体素子の回路構造の微
細化に伴い、ウェハへの異物はもとより、大気にウェハ
をさらすことによってウェハ表面に形成される自然酸化
膜までもが、半導体素子の性能や歩留り等に影響を与え
るようになってきた。このような課題を克服するために
は、高清浄な不活性ガス雰囲気でウェハを移送する必要
が有る。そこで近年では、無摺動、無発塵で構造も簡単
である等の利点を有する気流搬送が再び見直されてき
た。

【０００４】ところで、このような気流搬送技術におけ
るウェハ位置決め機構としては、たとえば、半導体基盤
技術研究会、１９９０年１１月１９日発行、「超ＬＳＩ
ウルトラクリーンテクノロジーシンポジウムＮｏ．１
２」予稿集Ｐ３１７〜Ｐ３４２，山形大学教授、都田著
“１０．超高純度Ｎ₂によるウェハ気流搬送システ
ム”、等の文献に開示されているように、流体噴出部よ
りの噴流により行うことが知られている。

【０００５】すなわち、ウェハ位置決め中心の四方から
中心に向けた流体噴出部からの噴流によってウェハ位置
を位置決め中心に合わせようとするものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
な従来の気流のみによるウェハ位置決め技術では、次の
ような問題がある。

【０００７】すなわち、ウェハの周辺部には素子製造上
の目印としてオリエンテーションフラットが局所的に設
けられており、幾何学的に対称な形状ではないため、当
該オリエンテーションフラットの存在によってウェハ平
面を四方から中心に向かって流れる噴流からウェハの下
面や円周に受ける力のバランスが取れず、ウェハのふら
つきが生じ、位置決め精度が得られない。しかも、位置
決め位置が確定するまでに長時間を必要とし、搬送工程
におけるスループット（単位時間当たりにおける搬送枚
数）が低下することは避けられない。

【０００８】本発明の目的は、板状体を目的の停止位置
に高精度で短時間に位置決めすることが可能な気流搬送
技術を提供することにある。

【０００９】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。

【００１０】

【課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簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１１】すなわち、請求項１記載の発明は、移送路
に配置された第１のノズルから噴射される流体の流体力
によって板状体を浮上させ、非接触に移送する気流搬送
装置において、移送路における板状体の位置決め位置に
配置された位置決め部材と、位置決め位置における板状
体の移動方向および移動量および移動速度の少なくとも
一つを流体力によって制御することにより、位置決め部
材に対する板状体の位置決め動作を行う第２のノズルと
を備えるようにしたものである。

【００１２】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の気流搬送装置において、位置決め部材が、移送路の
内部に引込み可能に配置され、作動時に移送路上に突出
することにより、板状体の位置決め動作を行う第１のピ
ンからなる構成としたものである。

【００１３】また、請求項３記載の発明は、請求項２記
載の気流搬送装置において、移送路の内部に引込み可能
に配置され、作動時に移送路上に突出することにより、
第１のピンとともに板状体を保持する第２のピンを備え
たものである。

【００１４】また、請求項４記載の発明は、請求項１記
載の気流搬送装置において、位置決め部材が、移送路に
おける位置決め位置の上部空間に配置された基体部と、
この基体部の周辺部に配置された複数の第３のピンと、
板状体を挟持する位置と当該板状体を解放する位置との
間で第３のピンを回動させる駆動機構とからなる構成と
したものである。

【００１５】また、請求項５記載の発明は、請求項１，
２，３または４記載の気流搬送装置において、第１また
は第３のピンの板状体の外周部に臨む位置に、浮上状態
の板状体を流体力によって位置決めする第３のノズルを
設けたものである。

【００１６】

【作用】上記した本発明の気流搬送装置によれば、たと
えば、第１のノズルから噴射される流体の流体力によっ
て位置決め位置に浮上状態で到来する板状体を第２のノ
ズルから噴射される流体の流体力によって停止させ、さ
らに停止状態でふらついている板状体を位置決め部材を
用いて静止させることによって迅速にかつ高精度に位置
決めを行い、たとえば次の工程へ受け渡す等の操作を行
う。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
詳細に説明する。

【００１８】（実施例１）図１は、本発明の気流搬送装
置の一実施例の構成を示す略断面図であり、図２は、そ
の略平面図である。

【００１９】気流搬送装置１の内部には、ウェハ２の移
送経路に沿ってノズル板３が敷設されている。このノズ
ル板３には、ウェハ２の搬送方向に沿って複数のウェハ
浮上用ノズル４が設けられており、たとえば高清浄度の
窒素ガスをウェハ２の下面に噴射供給することにより、
当該ウェハ２を浮上状態で搬送する動作を行う。

【００２０】この場合、たとえば、ノズル板３における
ウェハ２の方向転換部位あるいは停止部位等の位置決め
位置には、ウェハ２の進行方向を互いに逆方向に変更す
るように高清浄度の窒素ガスをウェハ２の下面に噴射供
給する複数の制御用ノズル５ａおよび制御用ノズル５ｂ
が配置されている。

【００２１】なお、図１および図２においては、図面を
簡明にすべく、ウェハ浮上用ノズル４、さらには制御用
ノズル５ａおよび制御用ノズル５ｂは、当該各ノズルか
ら噴射されるガス流の向きを示す矢印によって表示され
ている。

【００２２】さらに、前記位置決め位置におけるウェハ
２の停止位置を取り囲む位置には、ノズル板３内に引込
み自在に垂直に配置された複数の位置決めピン６が配置
されている。これらの位置決めピン６において、ウェハ
２の側に臨む側面には、段差部６ａが刻設されており、
上昇動作によってウェハ２の周辺部を下面側から支持す
ることが可能になっている。

【００２３】また、これらの位置決めピン６とともにウ
ェハ２を取り囲む位置には、上端部に、ウェハ２の周辺
部を下面側から支持する段差部７ａが刻設され、ノズル
板３の内部に引込み自在に配置されたウェハ保持ピン７
が設けられており、複数の位置決めピン６と同期して昇
降動作を行うことにより、ウェハ２を下側から機械的に
支持することが可能になっている。

【００２４】以下、本実施例の気流搬送装置の作用の一
例を説明する。

【００２５】まず、図１および図２の左手側よりウェハ
浮上用ノズル４により、ウェハ２が浮上状態で到来する
と、到来方向と逆向きに開設された制御用ノズル５ｂか
らのガス噴流による制動力によりウェハ２を停止させ、
ウェハ浮上用ノズル４の噴流により停止浮上状態を維持
する。この浮上状態では、ウェハ２のオリエンテーショ
ンフラット２ａの存在などによってウェハ２は揺動状態
となる。

【００２６】この時、本実施例では、まず、ノズル板３
から位置決めピン６をウェハ２の周囲に上昇させ、制御
用ノズル５ａの噴流および制御用ノズル５ｂの噴流によ
る互いに逆方向の力のバランスを制御することにより、
ウェハ２を位置決めピン６の段差部６ａの側面部に静か
に押し付け、完全に静止させる。

【００２７】次に、位置決めピン６および当該位置決め
ピン６と同期して動作するウェハ保持ピン７を上昇さ
せ、位置決めピン６の段差部６ａおよびウェハ保持ピン
７の段差部７ａによってウェハ２の周辺部を下面側から
支持することによって持ち上げ、たとえば、気流搬送装
置１の外部からウェハ２の下側に差し入れられた図示し
ないフォーク等の別の搬送方式へ受け渡しをする。

【００２８】このように、本実施例の場合には、浮上状
態で不安定に停止しているウェハ２を位置決めピン６お
よび制御用ノズル５ａおよび５ｂの作用によって短時間
に正確に静止させることができる。このため、ウェハ２
の浮上搬送工程におけるスループットが向上するととも
に、ウェハ２の位置決めや、他の搬送機構に対する受け
渡しを的確に実行でき、動作の信頼性が向上する。

【００２９】（実施例２）図３は、本発明の他の実施例
である気流搬送装置の要部を示す略断面図である。この
実施例２の場合には、位置決めピン６の段差部６ａの側
面部に、ウェハ２の側面部に対してガス噴流を吹きつけ
るガス噴流ノズル８が開設されているところが、前記実
施例１の場合と異なっている。

【００３０】すなわち、この実施例２の場合には、制御
用ノズル５ａおよび５ｂによるウェハ２の位置決めピン
６に対する押圧操作によってウェハ２の位置決めを行う
ときに、位置決めピン６の側面に開設されたガス噴流ノ
ズル８からウェハ２に向ってガス噴流を吹きかけること
により非接触に静止させるものである。

【００３１】本実施例の場合にも、ウェハ２を短時間で
正確に位置決めできるとという効果が得られるととも
に、チッピング等によるウェハ２の周辺部の損傷や異物
の発生を確実に防止できる、という利点がある。

【００３２】（実施例３）図４は、本発明のさらに他の
実施例である気流搬送装置の構成を示す略断面図であ
る。

【００３３】この実施例３の場合には、ウェハ２の位置
決めを上部より行う構造としたところが前記実施例１の
場合と異なっている。

【００３４】すなわち、気流搬送装置１の天井には、ノ
ズル板３上に昇降機構１１の軸９が垂下され、軸９の下
端部には、ウェハ２と同程度の径を有する円板１０が水
平な姿勢で固定されている。円板１０は、軸９の昇降動
作によって上下動する。

【００３５】この円板１０の外周部には、複数の駆動機
構１２と、当該駆動機構１２の各々に基端部を支持され
た複数の位置決めピン６１が配置されている。そして、
複数の位置決めピン６１は、駆動機構１２による拡開動
作によって、円板１０の周囲に水平に放射状に開いた位
置と、同じく縮閉動作によって円板１０の下方に位置す
るウェハ２の周囲を取り囲む位置との間を移動する動作
を行う。

【００３６】複数の位置決めピン６１の先端部には、縮
閉状態でウェハ２の外周部に臨む側面に、凹溝６１ａが
刻設されており、当該凹溝６１ａをウェハ２の外周部に
嵌合させることによって、ウェハ２の保持動作を行う。

【００３７】以下、本実施例の気流搬送装置の作用の一
例を説明する。

【００３８】まず、図４の左手側よりノズル板３上を浮
上してウェハ２が到来すると、制御用ノズル５ｂのガス
の噴流による制動力でウェハ２を停止させ、ウェハ浮上
用ノズル４の噴流により浮上状態を維持する。この時、
オリエンテーションフラット２ａ等の存在により、ウェ
ハ２はふらつきながら停止状態となっている。

【００３９】この時、本実施例の場合には、まず、上部
より複数の位置決めピン６１が放射状に拡開した状態で
にある円板１０をウェハ２上の所定の高さに降下させ
る。

【００４０】その後、駆動機構１２により、複数の位置
決めピン６１を静かに縮閉動作させることにより、当該
位置決めピン６１の先端部の凹溝６１ａを、浮上状態の
ウェハ２の周囲に位置付け、各々の位置決めピン６１の
凹溝６１ａの間にウェハ２を静かに挟み込み完全に静止
させる。

【００４１】次に、たとえば、別の図示しない搬送方式
への受け渡しを行うべく、位置決めピン６１の間にウェ
ハ２を掴んだまま円板１０を上昇させ、他の搬送方式と
受け渡し動作を行う。

【００４２】このように、本実施例の気流搬送装置によ
れば、浮上状態のウェハ２を迅速かつ正確に位置決めす
ることができる。

【００４３】さらに、ウェハ２の上方、すなわち、ノズ
ル板３と独立に位置決めピン６１を備えているため、ノ
ズル板３に特別な加工を施す必要がなく装置構造が簡単
化されるとともに、当該位置決めピン６１や円板１０、
駆動機構１２、さらには昇降機構１１等からなる機構の
汎用性が増す、という利点がある。

【００４４】（実施例４）図５は、本発明のさらに他の
実施例である気流搬送装置の要部の構成の一例を示す略
断面図である。

【００４５】この実施例４の場合には、実施例３におけ
る位置決めピン６１の凹溝６１ａに、ガス噴流ノズル６
１ｂを開設し、当該ガス噴流ノズル６１ｂから噴射され
るガス流によって浮上状態のウェハ２を非接触に静止さ
せるようにしたところが、前記実施例３の場合と異なっ
ている。

【００４６】これにより、前記実施例３の効果に加え
て、チッピング等によるウェハ２の周辺部の損傷や異物
の発生を確実に防止できる、という利点がある。

【００４７】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。

【００４８】

【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、
以下のとおりである。

【００４９】すなわち、本発明の気流搬送装置によれ
ば、板状体を目的の停止位置に高精度で短時間に位置決
めすることが可能となり、板状体の受け渡し動作におけ
る信頼性、さらには浮上搬送工程におけるスループット
の向上を実現することができる、という効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の気流搬送装置の一実施例の構成を示す
略断面図である。

【図２】その略平面図である。

【図３】本発明の他の実施例である気流搬送装置の要部
を示す略断面図である。

【図４】本発明のさらに他の実施例である気流搬送装置
の構成を示す略断面図である。

【図５】本発明のさらに他の実施例である気流搬送装置
の要部の構成の一例を示す略断面図である。

【符号の説明】

１気流搬送装置２ウェハ（板状体）２ａオリエンテーションフラット３ノズル板（移送路）４ウェハ浮上用ノズル（第１のノズル）５ａ制御用ノズル（第２のノズル）５ｂ制御用ノズル（第２のノズル）６位置決めピン（位置決め部材：第１のピン）６ａ段差部７ウェハ保持ピン（第２のピン）７ａ段差部８ガス噴流ノズル（第３のノズル）９軸１０円板１１昇降機構１２駆動機構６１位置決めピン（第３のピン）６１ａ凹溝６１ｂガス噴流ノズル（第３のノズル）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者新田雄久東京都青梅市今井2326番地株式会社日立製作所デバイス開発センタ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移送路に配置された第１のノズルから噴
射される流体の流体力によって板状体を浮上させ、非接
触に移送する気流搬送装置であって、前記移送路におけ
る前記板状体の位置決め位置に配置された位置決め部材
と、前記位置決め位置における前記板状体の移動方向お
よび移動量および移動速度の少なくとも一つを流体力に
よって制御することにより、前記位置決め部材に対する
前記板状体の位置決め動作を行う第２のノズルとを備え
たことを特徴とする気流搬送装置。
【請求項２】前記位置決め部材は、前記移送路の内部
に引込み可能に配置され、作動時に前記移送路上に突出
することにより、前記板状体の位置決め動作を行う第１
のピンからなることを特徴とする請求項１記載の気流搬
送装置。
【請求項３】前記移送路の内部に引込み可能に配置さ
れ、作動時に前記移送路上に突出することにより、前記
第１のピンとともに前記板状体を保持する第２のピンを
備えたことを特徴とする請求項２記載の気流搬送装置。
【請求項４】前記位置決め部材は、前記移送路におけ
る前記位置決め位置の上部空間に配置された基体部と、
この基体部の周辺部に配置された複数の第３のピンと、
前記板状体を挟持する位置と当該板状体を解放する位置
との間で前記第３のピンを回動させる駆動機構とからな
ることを特徴とする請求項１記載の気流搬送装置。
【請求項５】前記第１または第３のピンの前記板状体
の外周部に臨む位置には、浮上状態の前記板状体を流体
力によって位置決めする第３のノズルが設けられている
ことを特徴とする請求項１，２，３または４記載の気流
搬送装置。