JPH08255821A - シリコンウェハー搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シリコンウェハーに塵埃の付着を少なくし、
クリーンルーム内の省スペースかを図れるようなシリコ
ンウェハー搬送装置を提供すること。 【構成】 オリフラ位置合わせ装置を搬送装置１内に組
み込む様にするものであり、機台２に回転及び上下動可
能な副軸３と、副軸３の内面に枢着される主軸４と、主
軸４の回転で回動される第１アーム７、第２アーム３
２、ハンドアーム３３を有していて、前記各々の駆動に
よりウェハーを直線的に移動する様に構成された搬送装
置であって、主軸４の内部にウェハー２９を保持する保
持軸６が遊嵌されている。保持軸６は機台２の下方に配
設された駆動装置５によって、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方
向、及び軸に対する回転方向に駆動される。また第１ア
ーム７の上面にはオリフラ位置検出装置３０が取り付け
られていて、カセット装置３１から直線的に移動された
ウェハー２９が保持軸６じょうに吸着されると、オリフ
ラ位置検出装置によりオリフラ位置が検出される。更に
ウェハーが位置を修正されると、再びウェハーはカセッ
ト装置に移動され収納される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カセット装置内に収
納されているシリコンウェハーをロボットによって取り
出し、シリコンウェハーのオリフラの位置を合わせて再
びカセット内に収納するシリコンウェハー搬送装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ウェハー搬送装置はそのシステム
として、シリコンウェハーを搬送するロボット、シリコ
ンウェハーが収納されているカセット装置、シリコンウ
ェハーのオリフラの位置合わせをするオリフラ位置合わ
せ装置が各々配置されていた。

【０００３】そしてカセット装置内に収納されているシ
リコンウェハーをロボットによって１枚づつ取り出し、
ロボットの位置と別に配置されたオリフラ合わせ装置の
場所に搬送してオリフラの位置合わせをし、またオリフ
ラの位置合わせを終わるとロボットが再度シリコンウェ
ハーを取りに行き再びカセット装置内に収納していた。

【０００４】またロボットの構成は、シリコンウェハー
を吸着するハンドアーム、前記ハンドアームに連結され
ている中間アーム、前記中間アームに連結され機台に軸
支された第１アームの３個のアームを有し、機台の内部
に配設された駆動装置により駆動され、各々のアームを
ベルトあるいはチェーン等で駆動を伝えることによっ
て、シリコンウェハーを直線的に移動するようにしてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】通常、シリコンウェハ
ーの作業工程にあたっては塵埃を避けるためクリーンル
ーム内で作業が行われている。しかしシリコンウェハー
の搬送距離が多くなればなるほど塵埃が付着する可能性
が多いため、少しでも搬送距離を少なくする必要に迫ら
れていた。また限られたクリーンルーム内で、設置する
機械が増えているためルーム内が煩雑になり、各装置か
ら発生する塵埃も多くなりルーム内の省スペース化が求
められていた。

【０００６】しかし、従来のシリコンウェハー搬送装置
では、カセット装置と、ロボットと、オリフラ位置合わ
せ装置が別々に配置されていたので、搬送距離、省スペ
ース化については問題が残されていた。

【０００７】この発明は、上述の課題を解決するもので
あり、クリーンルーム内での省スペース化を図り、シリ
コンウェハーの搬送距離を少なくするシリコンウェハー
搬送装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明にかかわるシリ
コンウェハー搬送装置では、第１アームにスペースを持
たせ、オリフラ位置合わせ装置を搬送装置内に組み込む
ようにするものであり、機台の中央部に配設され機台に
対して回転及び上下動可能な副軸の内面に主軸が回転可
能に支持され、前記主軸によって回動される第１アーム
と、前記主軸によって回動され前記第１アームの一端に
回転可能に支持された第２アームと、前記第２アームの
回動により回動されて前記第２アームの一端に回転可能
に支持されたハンドアームを有することによって、シリ
コンウェハーを所定の位置から直線的に移動することが
できるシリコンウェハー搬送装置であって、前記第１ア
ームが中空部を有する円盤状に形成されているものであ
る。

【０００９】また前記第１アームが中空部を有する略円
盤状に形成されているものである。

【００１０】また前記第１アームが中空部を有する多角
形状に形成されているものである。

【００１１】また前記主軸の内部に前記シリコンウェハ
ーを保持する保持軸が遊嵌され、前記保持軸は前記機台
の下方に配置された駆動装置によってＸ方向、Ｙ方向、
Ｚ方向及び軸心に対する回転方向に駆動され、前記シリ
コンウェハーのオリフラの位置合わせするための検出装
置が、前記第１アームに固着されるように構成されたも
のであであればなお好ましい。

【００１２】

【発明の作用・効果】請求項１のシリコンウェハー搬送
装置においては、第１アームが中空部を有する円盤状に
形成されているため、作業エリアが広くなり、オリフラ
位置検出装置等の各機能を、取り付けたり中空部に収納
することができる。

【００１３】請求項２のシリコンウェハー搬送装置にお
いては、第１アームが中空部を有する略円盤状に形成さ
れているため、作業エリアが広くなり、オリフラ位置検
出装置等の格機能を、取り付けたり中空部に収納するこ
とができる。

【００１４】請求項３のシリコンウェハー搬送装置にお
いては、第１アームが中空部を有する多角形状に形成さ
れているので、作業エリアが広くなり、オリフラ位置検
出装置等の格機能を、取り付けたり中空部に収納するこ
とができる。

【００１５】請求項４のシリコンウェハー搬送装置にお
いては、搬送装置の主軸にシリコンウェハーを保持する
保持軸を遊嵌し、搬送装置の機台の下方に配置された駆
動装置によって前記保持軸をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及
び軸心に対する回転方向に駆動させ、更にオリフラの位
置検出装置を第１アームに取りつける。そしてベルトま
たはチェーン等により連結された第１アーム、第２アー
ム、ハンドアームの各々の動きによってシリコンウェハ
ーをカセット装置内から取り出し、直線的移動させて前
記保持軸上に載置させるようにしたので、オリフラ位置
合わせ装置を搬送装置内に組みつけることができる。そ
のためルーム内の省スペース化を達成することができ、
また同時にシリコンウェハーの搬送距離を少なくするこ
とができる。

【００１６】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。

【００１７】図１はシリコンウェハー搬送装置１（以
下、搬送装置という。）の主要断面図を示すものであ
り、機台２の中央部に筒状の副軸３が機台２に対して回
転及び上下動可能に、軸受を介して支持されている。ま
た副軸３の内周面に軸支されるように筒状に形成された
主軸４が軸受けを介して配設されている。さらに筒状の
主軸４の穴部を貫通するように機台２の下部に配設され
た駆動装置５から延設された保持軸６が主軸４に遊嵌さ
れている。

【００１８】機台２の上方には円盤状の第１アーム７が
副軸３に支持され、副軸３に対し軸受を介して枢着可能
に配設されている。また、第１アーム７の下端にはシー
ルを嵌合しているシールケース８が固着されている。シ
ールケース８はその内周部が副軸３に対しシールを介し
て嵌合されている。

【００１９】また副軸３の上端にはプーリー９が固着さ
れ副軸３の回転を伝えるためのベルト１０、１１がプー
リー９に巻装されている。プーリー９はその中心穴が主
軸４に対して回転可能に嵌合されている。

【００２０】主軸４の上部にアーム１２が固着され、ア
ーム１２は第１アームに主軸４の回転を伝えるために、
第１アームに固着されたピン１３を介して連結されてい
る。

【００２１】一方、副軸３の下部には副軸３と一体にな
ったプレート１４が装着されていて、副軸３が軸に対し
上下動できるようにボールねじ１５を介してモーター１
６に連結されている。

【００２２】副軸３の下端はプーリー１７が固着され、
副軸３が回転できるようにモーター１８が連結されてい
る。

【００２３】主軸４の下端にはプーリー１９が固着さ
れ、主軸４が回転できるようにモーター２０に連結され
ている。

【００２４】保持軸６の駆動装置５は本出願人がすでに
出願した「ウエハーの位置決め装置」（特開平６−２２
４２８５号参照）に示される公知技術を採用している。

【００２５】保持軸６は駆動装置５の上機枠５１に支持
され、またモーター２１に連結されていて、モーター２
１によって軸回りに回転される。

【００２６】駆動装置５は、プレート１４に連結棒を介
して固定された上機枠５１と、上機枠５１の下方でねじ
軸２３及びガイドで連結されている中機枠５２と、中機
枠５２にねじ軸２５とガイドで連結されている下機枠５
３とから構成されている。

【００２７】またねじ軸２３にはモーター２２が連結さ
れて上機枠５１をＸ方向（図２における左右方向）に作
動させ、ねじ軸２５にはモーター２４が連結されて中機
枠５２をＹ方向（図２における紙面に対する垂直方向）
に作動させる。

【００２８】また保持軸回転駆動用モーター２１は、上
機枠５１にボールねじ２７を介して螺着された保持軸支
持プレート２６に固着されている。ボールねじ２７はプ
ーリーを介してモーター２８に連結されていて、保持軸
６をＺ方向（図２における上下方向）に作動させる。

【００２９】また保持軸６の上部にはシリコンウェハー
２９が載置されるようにボス部６１が保持軸６より広め
に形成されている。ボス部６１の上面には吸着用の吸気
穴が複数個穿設され、保持軸６内の管路を介して図示し
ない吸気装置に接続されている。

【００３０】また第１アーム７には、シリコンウェハー
２９が保持軸６のボス部６１に載置された時に、シリコ
ンウェハーのオリフラ位置を光学的に検出するためのオ
リフラ位置検出装置３０が固定されている。

【００３１】図３は搬送装置１及びカセット装置３１の
全体を示すものであり、機台２に副軸３を介して支持さ
れた円盤状の第１アーム７の一端に第２アーム３２の一
端が支承され、また第２アーム３２の他端にはハンドア
ーム３３が支承されている。

【００３２】第１アーム７と第２アーム３２及びハンド
アーム３３の図示しない連結は、プーリーとベルトを使
ってシリコンウェハー２９を直線的に移動できるような
一般的に知られる構成による。（特開平２−１７２６８
９号） なお、ハンドアーム３３は図示しない吸着穴が配設され
ていて図示しない吸気着装置に接続されている。

【００３３】３１はシリコンウェハー２９が１枚づつ複
数段に載置されているカセット装置であり、搬送装置１
と相対して設置されている。

【００３４】次に本発明の搬送装置１の作動について説
明する。

【００３５】主軸４の駆動モーター２０により主軸４が
回転すると、アーム１２、ピン１３に連結された第１ア
ーム７が副軸３に対して回転する。

【００３６】第１アーム７と副軸３に固定された回転し
ないプーリー９は位相差を生じ、この差で、プーリー９
に対応する図示しない一方のプーリーが回転する。前記
プーリーに第２アーム３２が固着されているので、第２
アーム３２が回転を始める。同様にハンドアーム３３も
回転を始めるので、ハンドアーム３３に載置されるシリ
コンウェハーは直線運動を行うことができる。

【００３７】副軸３に支持されている第１アーム７、第
１アーム７に支持されている第２アーム３２、第２アー
ム３２に支持されているハンドアーム３３は、副軸３の
上下駆動用モーター１６の駆動によりボールネジ１５を
介してＺ方向（図１における上下方向）に移動する。

【００３８】また第１アーム７は、モーター１８の駆動
により副軸３が回転することによって機台２に対して回
転することができる。

【００３９】保持軸６は、モーター２２の駆動によって
ねじ軸２３が回転すると上機枠５１と共にＸ方向（図２
における左右方向）に動き、モーター２４の駆動によっ
てねじ軸２５が回転すると中機枠５２と共にＹ方向（図
２における紙面に対する垂直方向）に動く。またモータ
ー２８の駆動によってボールねじ２７が回転されると保
持軸６は保持軸支持プレート板２６と共にＺ方向（図２
における上下方向）に移動する。

【００４０】保持軸６のＸ方向、Ｙ方向の動きができる
ように、主軸４と主軸４に遊嵌されている保持軸６との
間に隙間が作られている。

【００４１】次にシリコンウェハーをカセット装置から
取り出してオリフラの位置合わせを行い、再びカセット
装置に搬送する動きを図４に従って説明する。

【００４２】（１）は各アームが伸びてカセット装置３
１のシリコンウェハー２９を取り出す位置を示してい
る。この時は円盤状の第１アーム７、第２アーム３２、
ハンドアーム３３が作動してシリコンウェハー２９の位
置に合うように主軸回転用モーター２０、副軸回転用モ
ータ１８が駆動する。

【００４３】次に副軸３のＺ方向駆動用モーター１６が
駆動してシリコンウェハー２９を上方に持ち上げる。こ
の時、吸気装置が作動してシリコンウェハー２９をハン
ドアーム３３に吸着する。

【００４４】（２）はモーター２０、モーター１８が更
に駆動して各アームを作動させシリコンウェハー２９を
カセット装置３１から抜き出した位置に移動させた状態
である。

【００４５】同様に各アームが作動され（３）、（４）
に示されるように円盤状の第１アーム７上に移動後、第
１アーム７の中心位置である保持軸６上に達する。

【００４６】この移動時、シリコンウェハー２９はカセ
ット装置３１に載置されていた位置から第１アーム７の
中心に向かって直線状に移動する。またシリコンウェハ
ー２９がオリフラ位置検出装置３０に干渉しないように
モーター１８の駆動によって副軸３を介してハンドアー
ム３３がＺ方向に作動される。

【００４７】シリコンウェハー２９が保持軸６上に達す
ると、モーター２８が駆動し、保持軸６を上方に作動さ
せシリコンウェハー２９を持ち上げ、吸気装置の作動に
よりシリコンウェハー２９が保持軸６のボス部６１上面
に吸着保持される。

【００４８】保持軸６上に吸着保持されたシリコンウェ
ハー２９は、その位置でモーター２１の駆動で回転さ
れ、オリフラ位置検出装置３０によってシリコンウェハ
ー２９の位置が検出される。検出後は、新たな指令が発
せられ、モーター２２、モーター２４、モーター２１の
駆動により保持軸６はＸ方向、Ｙ方向、回転方向に作動
され、シリコンウェハー２９の位置が正確な位置に修正
される。

【００４９】位置が修正されたシリコンウェハー２９は
再びハンドアーム３３に吸着され前述の動きと逆に作動
され、カセット装置３１に収納される。

【００５０】本実施例におけるシリコンウェハーの位置
修正の詳細説明ついては前述の特開平６−２２４２８５
号を参照すれば良い。

【００５１】以上のように構成され作動されるのでシリ
コンウェハー２９の移動距離は従来に比べてかなり短縮
される。

【００５２】なお、シリコンウェハー２９がハンドアー
ム３３に吸着される際、前述の実施例ではシリコンウェ
ハー２９がハンドアーム３３の上に吸着されているが、
シリコンウェハー２９をハンドアーム３３の下側に吸着
されるようにしても良い。その場合、オリフラ位置検出
装置３０のシリコンウェハー２９が入り込む位置を予め
合わせて設計すれば良い。

【００５３】また本実施例の第１アーム７は円盤状に形
成されているため作業エリアが広くなり、そのためオリ
フラ位置検出装置３０の設置場所を自由に設定でき、さ
らに他の機能を追加することもができる。

【００５４】また本実施例の第１アーム７は円盤状に形
成されているが、オリフラ位置検出装置３０の位置がシ
リコンウェハー２９移動時に干渉しない位置に設置でき
れば必ずしも円盤状に形成しなくても良い。

【００５５】この場合、略円盤状が考えられる。略円盤
状とは、歪状の円盤、あるいは一部切欠を有する円盤、
またはドーナツ状の円盤等を言う。

【００５６】また多角形状が考えられる。多角形状と
は、３角形以上であり必ずしも正多角形でなくても良
い。

【００５７】なお本実施例においては、各駆動部の構成
について、考えられる設計変更は認められるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による１実施例を示す搬送装置の主要断
面図

【図２】図１における保持軸の駆動装置を示す詳細図

【図３】搬送装置とカセット装置の全体図

【図４】シリコンウェハーの作動図

【符号の説明】

１……搬送装置 ２……機台 ３……副軸 ４……主軸 ５……保持軸の駆動装置 ６……保持軸 ７……第１アーム １６、１８、２０、２２、２４、２８……モーター ２９……シリコンウェハー ３０……オリフラ位置検出装置 ３１……カセット装置 ３２……第２アーム ３３……ハンドアーム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機台の中央部に配設され機台に対して回
   転及び上下動可能な副軸の内面に、主軸が回転可能に支
   持され、前記主軸によって回動される第１アームと、前
   記主軸によって回動され前記第１アームの一端に回転可
   能に支持される第２アームと、前記第２アームの回動に
   より回動されて前記第２アームの一端に回転可能に支持
   されたハンドアームを有することによって、前記シリコ
   ンウェハーを所定の位置から直線的に移動することがで
   きるシリコンウェハー搬送装置であって、 前記第１アームが中空部を有する円盤状に形成されてい
   ることを特徴とするシリコンウェハー搬送装置。
2. 【請求項２】 前記第１アームが中空部を有する略円盤
   状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のシ
   リコンウェハー搬送装置。
3. 【請求項３】 前記第１アームが中空部を有する多角形
   状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のシ
   リコンウェハー搬送装置
4. 【請求項４】 前記主軸の内部に前記シリコンウェハー
   を保持する保持軸が遊嵌され、前記保持軸は前記機台の
   下方に配置された駆動装置によってＸ方向、Ｙ方向、Ｚ
   方向及び軸心に対する回転方向に駆動され、 前記シリコンウェハーのオリフラの位置合わせするため
   の検出装置が、前記第１アームに固着されたことを特徴
   とする請求項１または請求項２または請求項３記載のシ
   リコンウェハーの搬送装置。