JPH08306759A - ウェーハ面取り機における搬送アーム水平駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水平面内旋回及び水平方向移動自在に搬送ア
ームを構成して、ウェーハ面取り機内でウェーハを搬送
するウェーハ搬送装置において、旋回中心から周囲の装
置までの距離を短くすることが可能で、旋回するときの
慣性モーメントが小さい搬送アーム水平駆動装置を提供
する。 【構成】 搬送アーム水平駆動装置を上下２段の案内機
構とした。 【効果】 搬送アームは下移動体の移動距離と上移動体
の移動距離とを加算した距離だけ移動するので、搬送ア
ーム水平駆動装置の搬送アーム移動方向の長さを短くす
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ウェーハの外周の面取
り加工を行うウェーハ面取り機の内部で、ウェーハを搬
送するウェーハ搬送装置に関するもので、特に、ウェー
ハを保持する搬送アームが水平方向の移動の他に水平面
内の旋回もするウェーハ搬送装置における搬送アーム水
平駆動装置に係わるものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子の素材となるシリコン等のウ
ェーハは、インゴットの状態からスライシングマシン等
にて薄く切り出された後、外周をウェーハ面取り機によ
って面取り加工される。

【０００３】ウェーハ面取り機の一例の機能説明図を図
８に示す。この例は、当出願人が「特願平６−３１７６
０８号（ウェーハ面取り機）」として出願した明細書に
従来の技術の例として示しているものである。

【０００４】図８において、面取り加工前のウェーハＷ
ａ（以下単に「ウェーハＷａ」ともいう）が格納された
カセット６１ａを設置する供給部６１が２箇所に設けら
れており、その近傍にウェーハＷａの厚さを測定すると
ともに円周方向位置を概略設定する前設定部６２が設け
られている。

【０００５】２箇所の供給部６１と前設定部６２で囲ま
れた部分には、供給搬送部７１がある。供給搬送部７１
の搬送アーム７１ａは水平移動と旋回と上下移動が可能
であり、カセット６１ａの中からウェーハＷａを１枚ず
つ取り出して前設定部６２へ搬送するとともに、前設定
部６２での処理が完了したウェーハＷａを後述する加工
部６３のウェーハテーブル６３ａの上方位置まで搬送す
る。取出しと搬送は搬送アーム７１ａにウェーハＷａを
載せて行う。

【０００６】また、前設定部６２の隣には加工部６３
が、加工部６３の隣には洗浄部６４が設けられている。
そして、加工部６３ではウェーハＷａはウェーハテーブ
ル６３ａに保持され、砥石６３ｂや６３ｃ（砥石６３ｃ
はノッチ付きウェーハの場合）によって外周の面取り加
工がされる。洗浄部６４では面取り加工が完了したウェ
ーハＷｂ（以下単に「ウェーハＷｂ」ともいう）が洗浄
される。

【０００７】加工部６３のウェーハテーブル６３ａ側に
は加工搬入部７２があり、加工搬入部７２は上下移動が
可能で、搬送アーム７１ａによって搬送されてきたウェ
ーハＷａを、２個のローラ７２ａと１個の位置決め駒７
２ｂで挾んで支持する。これによって、前設定部６２で
概略設定されたウェーハＷａの円周方向位置を正確に設
定し直す。加工搬入部７２の隣には洗浄搬送部７３があ
り、水平移動と上下移動が可能で、４個のローラ７３ａ
でウェーハＷｂを挾んで支持し、加工部６３から洗浄部
６４へ搬送する。

【０００８】さらに、洗浄部６４の隣には格納搬送部７
４があり、その周囲にはウェーハＷｂの形状寸法を測定
する後測定部６５が１箇所、ウェーハＷｂを格納するカ
セット６６ａを設置する格納部６６が２箇所設けられて
いる。

【０００９】格納搬送部７４の搬送アーム７４ａは供給
搬送部７１の搬送アーム７１ａと同様に、水平移動と旋
回と上下移動が可能であり、洗浄が完了したウェーハＷ
ｂを洗浄部６４のテーブル６４ａから取り出して後測定
部６５へ搬送するとともに、後設定部６５での処理が完
了したウェーハＷｂをカセット６６ａに格納する。搬送
と格納は搬送アーム７１ａにウェーハＷａを載せて行
う。

【００１０】なお、図８に示したウェーハ面取り機で
は、加工完了後、ウェーハＷｂを洗浄するとともに形状
寸法を測定してからカセット６６ａに格納したが、この
他に、加工完了後ウェーハＷｂを洗浄すると形状寸法測
定をせずにカセット６６ａに格納して後で別途測定する
例、加工完了後ウェーハＷｂを水槽等に入れて後で別途
取り出して処理する例等がある。

【００１１】ところで、供給搬送部７１や格納搬送部７
４（以下、この２つをまとめて「ウェーハ搬送装置」と
いう）の搬送アーム７１ａや搬送アーム７４ａ（以下、
この２つをまとめて「搬送アーム」という）は、水平移
動と旋回と上下移動をするが、搬送アームを水平駆動す
る部分（以下、「搬送アーム水平駆動装置」という）
は、旋回と上下駆動装置の上に設けられている。

【００１２】この場合、搬送アーム水平駆動装置は一般
的に図５に示すような機構で実現する。すなわち、旋回
軸３０に取り付けられた装置ベース３１の上面にリニア
ガイド３２を固着し、リニアガイド３２に水平方向移動
自在に移動体３３を設けて、移動体３３の上面に搬送ア
ーム３４を固着する。そして、装置ベース３１の側面に
回転自在に２個の駆動プーリ３５、３６を設けて駆動ベ
ルト３７を張設し、その一部を移動体３３に連結して、
２個のうちの１個の駆動プーリ３５にモーターの回転軸
（図示省略）を連結する。

【００１３】この場合、搬送アーム水平駆動装置の搬送
アーム移動方向長さＬｂ（以下、単に「搬送アーム水平
駆動装置の長さＬｂ」という）は、搬送アーム３４の移
動距離をＳｔ、移動体３３のリニアガイド３２に案内さ
れる部分の長さをＢ、リニアガイド３２の前後の余裕長
さを各々Ｃとすると、次のようになる。 Ｌｂ＝Ｓｔ＋Ｂ＋２Ｃ なお、駆動機構はこの他に、モーター駆動によるネジ送
り、モーター駆動によるラックピニオン送り、ロッドレ
スシリンダーによる送り等種々の方法がある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、移動距
離Ｓｔはウェーハ搬送装置の周囲の装置（供給部６１、
前設定部６２、後測定部６５、格納部６６等）の配置に
よって決まることが多いが、旋回中心３０ａから搬送ア
ーム水平駆動装置の最大旋回半径Ｒｂによっても影響さ
れる。すなわち、図７に示すように旋回中心３０ａから
周囲の装置までの距離Ｍｂは最大旋回半径Ｒｂより大き
くしなければならず、最大旋回半径Ｒｂが大きいと移動
距離Ｓｔが大きくなる。最大旋回半径Ｒｂは搬送アーム
水平駆動装置の長さＬｂが大きいと大きくなる値であ
り、結局、搬送アーム水平駆動装置の長さＬｂが大きい
とウェーハ面取り機が大きくなるという問題がある。

【００１５】また、最大旋回半径Ｒｂが大きいと旋回す
るときの慣性モーメントが大きくなるため、駆動装置が
大きくなったり高価になるという問題がある。なお、図
７の斜線の部分は、搬送アーム水平駆動装置の旋回と水
平移動範囲を表し、周囲の図形は周囲の装置を表してい
る。

【００１６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、水平面内旋回及び水平方向移動自在に搬送アー
ムを構成して、ウェーハ面取り機内でウェーハを搬送す
るウェーハ搬送装置において、旋回中心から周囲の装置
までの距離を短くすることが可能で、旋回するときの慣
性モーメントが小さい搬送アーム水平駆動装置を提供す
ることを目的とする。なお、前述した従来の技術の例で
は、ウェーハ搬送装置の搬送アームは上下移動もする
が、本発明の目的には上下移動の有無は特に関与しな
い。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、搬送アーム水平駆動装置を上下２段の案
内機構にする。すなわち、搬送アーム水平駆動装置を次
のように構成する。 （イ）装置ベースの上面に下リニアガイドを固着する。 （ロ）下リニアガイドに、水平方向移動自在に下移動体
を設ける。 （ハ）下移動体の上面に上リニアガイドを固着する。 （ニ）上リニアガイドに、下移動体と同一方向移動自在
に上移動体を設ける。 （ホ）上移動体に搬送アームを固着する。 （ヘ）下移動体を駆動する下駆動機構を設ける。 （ト）上移動体を駆動する上駆動機構を設ける。 （チ）下駆動機構及び上駆動機構を同時に駆動するモー
ターを下移動体に取り付ける。

【００１８】この場合、上駆動機構と下駆動機構は、種
々の方法、例えば、モーターによるベルト駆動、モータ
ーによるネジ駆動、モーターによるラックピニオン駆
動、ロッドレスシリンダーによる駆動等とすることがで
きる。

【００１９】

【作用】本発明によれば、モーターが回転すると、下駆
動機構によって下移動体が水平方向に移動すると同時
に、上駆動機構によって上移動体が水平方向に移動す
る。この結果、搬送アームは、下移動体の移動距離と上
移動体の移動距離とを加算した距離だけ移動する。

【００２０】

【実施例】本発明に係るウェーハ面取り機における搬送
アーム水平駆動装置の基本構成図４に示す。これは従来
の例と比較しやすいように、従来の技術で説明した図５
と同様に表したものである。

【００２１】すなわち、旋回軸１０に取り付けられた装
置ベース１１の上面に下リニアガイド１２が固着され、
下リニアガイド１２に、水平方向移動自在に下移動体１
４が設けられている。下移動体１４の上面には上リニア
ガイド１５が固着され、上リニアガイド１５に、下移動
体１４と同一方向移動自在に上移動体１６が設けられて
いる。そして、上移動体１６に搬送アーム１７が固着さ
れている。

【００２２】また、装置ベース１１の側面に回転自在に
２個の駆動プーリ２１、２２が設けられて駆動ベルト２
３が張設され、その一部が下移動体１４に連結されて、
下駆動機構が構成されている。同様に、下移動体１４の
側面に回転自在に２個の駆動プーリ２４、２５が設けら
れて駆動ベルト２６が張設され、その一部が上移動体１
６に連結されて、上駆動機構が構成されている。そし
て、下駆動機構の２個のうちの１個の駆動プーリ２１に
モーターの回転軸（図示省略）が連結され、図示しない
が、上駆動機構の２個のうちの１個の駆動プーリ２４又
は２５に、下駆動機構の２個のうちの１個の駆動プーリ
２１又は２２が連結されている。

【００２３】これによって、図示しないモーターが回転
すると、駆動プーリ２１と駆動ベルト２３を介して下移
動体１４が水平方向に駆動されると同時に、駆動プーリ
２４又は２５と駆動ベルト２６を介して上移動体１６が
水平方向に駆動される。この結果、搬送アーム１７は、
下移動体１４の移動距離Ｓａと上移動体１６の移動距離
Ｓｂとを加算した距離Ｓｔ（＝Ｓａ＋Ｓｂ）だけ移動す
る。

【００２４】この場合、下移動体１４の移動距離Ｓａと
上移動体１６の移動距離Ｓｂを各々Ｓｔ／２とし、下移
動体１４の下リニアガイド１２に案内される部分の長さ
と上移動体１６の上リニアガイド１５に案内される部分
の長さを各々Ｂ、下リニアガイド１２と上リニアガイド
１５の前後の余裕長さを各々Ｃとすると、下リニアガイ
ド１２と上リニアガイド１５の必要な長さＬａは、 Ｌａ＝Ｓｔ／２＋Ｂ＋２Ｃ となり、従来の例に比べてＳｔ／２だけ短くなる。

【００２５】また、旋回中心１０ａから搬送アーム水平
駆動装置の最大旋回半径をＲａとすると、図６に示すよ
うに旋回中心１０ａから周囲の装置までの距離Ｍａは最
大旋回半径Ｒａより大きくしなければならないが、最大
旋回半径Ｒａは従来の技術で説明した最大旋回半径Ｒｂ
に比べて小さくなるので、周囲の装置までの距離Ｍａも
従来の技術で説明した周囲の装置までの距離Ｍｂに比べ
て小さくすることが可能となる。なお、図６の斜線の部
分は、搬送アーム水平駆動装置の旋回と水平移動範囲を
表し、周囲の図形は周囲の装置を表している。

【００２６】また、搬送アーム水平駆動装置の高さＨａ
は従来の場合の高さＨｂに比べて大きくなるが、周辺の
装置の上下方向の大きさと比較してほとんど問題になら
ない。

【００２７】次に、本発明に係るウェーハ面取り機にお
ける搬送アーム水平駆動装置を具体的に構成した実施例
を図１から図３までに示す。図１は側面図、図２は平面
図、図３は図１のＡ矢視図である。

【００２８】図１・図２・図３に示すように、旋回軸４
１に取り付けられた装置ベース４２の上面に下リニアガ
イド４３が固着され、下リニアガイド４３に、水平方向
移動自在に下スライダー４４が設けられるとともに、下
スライダー４４に下移動体４５が固着されている。ま
た、下移動体４５の上面には上リニアガイド５１が固着
され、上リニアガイド５１に、下移動体４５と同一方向
移動自在に上スライダー５２が設けられるとともに、上
スライダー５２に上移動体５３が設けられている。上移
動体５３には搬送アーム５４が固着されている。

【００２９】さらに、下移動体４５には両側に回転軸を
有するモーター４６が取り付けられている。一方の回転
軸４６ａにはピニオン４７が固着され、装置ベース４２
にコラム４２ａを介して取り付けられたラック４８にピ
ニオン４７が係合されている。また、下移動体４５の側
面には回転自在に２個の駆動プーリ５５、５６が設けら
れて駆動ベルト５７が張設され、その一部が上移動体５
３に固着されたアーム５８に取り付けられている。そし
て、他方の回転軸４６ｂに伝動プーリ４９が固着され、
駆動プーリ５５と同じ軸（伝動プーリ４９側）に伝動プ
ーリ５９が固着されて、伝動プーリ４９と伝動プーリ５
９の間に伝動ベルト５０が張設されている。

【００３０】これによって、モーター４６の回転軸４６
ａ及び４６ｂが回転すると、ピニオン４７がラック４８
上を回転して下移動体４５が水平方向に駆動される。同
時に、伝動プーリ４９、伝動ベルト５０、伝動プーリ５
９を介して、駆動プーリ５５が回転し、駆動ベルト５７
によって上移動体５３が水平方向に駆動される。この結
果、搬送アーム５４は、下移動体４５の移動距離Ｓａと
上移動体５３の移動距離Ｓｂとを加算した距離Ｓｔだけ
移動する。

【００３１】なお、実施例では下移動体と上移動体の駆
動を１つのモーターで行ったが、これに限らず、別々に
２個のモーターで行ってもよい。ただし、１つのモータ
の方が一般的に安価に構成できる。

【００３２】また、本発明に係る搬送アーム水平駆動装
置は、従来の技術で説明したウェーハ面取り機の供給搬
送部７１や格納搬送部７４に適用できるだけでなく、当
出願人が「特願平６−３１７６０８号（ウェーハ面取り
機）」として出願した発明の実施例の供給搬送部や格納
搬送部にも適用できる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るウェー
ハ面取り機における搬送アーム水平駆動装置では、搬送
アーム水平駆動装置を上下２段の案内機構とした。これ
によって、搬送アームは下移動体の移動距離と上移動体
の移動距離とを加算した距離だけ移動するので、搬送ア
ーム水平駆動装置の搬送アーム移動方向の長さを短くす
ることができる。

【００３４】したがって、水平面内旋回及び水平方向移
動自在に搬送アームを構成して、ウェーハ面取り機内で
ウェーハを搬送するウェーハ搬送装置において、旋回中
心から周囲の装置までの距離を短くすることが可能で、
旋回するときの慣性モーメントが小さい搬送アーム水平
駆動装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る搬送アーム水平駆動装置の具体的
実施例の側面図

【図２】本発明に係る搬送アーム水平駆動装置の具体的
実施例の平面図

【図３】図１のＡ矢視図

【図４】本発明に係る搬送アーム水平駆動装置の基本構
成図

【図５】従来の搬送アーム水平駆動装置の基本構成図

【図６】本発明に係る搬送アーム水平駆動装置の旋回半
径と周囲の装置までの距離の関係を説明する図

【図７】従来の搬送アーム水平駆動装置の旋回半径と周
囲の装置までの距離の関係を説明する図

【図８】ウェーハ面取り機の一例の機能説明図

【符号の説明】

４１……旋回軸 ４２……装置ベース ４３……下リニアガイド ４５……下移動体 ４６……モーター ４７……ピニオン ４８……ラック ５１……上リニアガイド ５３……上移動体 ５４……搬送アーム ５５、５６…駆動プーリ ５７……駆動ベルト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平面内旋回及び水平方向移動自在に搬送
   アームを構成して、ウェーハ面取り機内でウェーハを搬
   送するウェーハ搬送装置における、その搬送アームを水
   平方向に駆動する装置であって、 装置ベースと、 その装置ベースの上面に固着された下リニアガイドと、 その下リニアガイドに、水平方向移動自在に支持された
   下移動体と、 その下移動体の上面に固着された上リニアガイドと、 その上リニアガイドに、前記下移動体と同一方向移動自
   在に支持された上移動体と、 その上移動体に固着された前記搬送アームと、 前記下移動体を駆動する下駆動機構と、 前記上移動体を駆動する上駆動機構と、 前記下移動体に取り付けられ、前記下駆動機構及び前記
   上駆動機構を同時に駆動するモーターと、から構成され
   たことを特徴とするウェーハ面取り機における搬送アー
   ム水平駆動装置。
2. 【請求項２】前記上駆動機構が、 前記下移動体の側面に回転自在に設けられた２個の駆動
   プーリと、 その２個の駆動プーリに張設され、一部が前記上移動体
   に連結された駆動ベルトと、 前記２個の駆動プーリのうちの１個に連結され、前記モ
   ーターからの回転を伝動する伝動機構と、から構成され
   たことを特徴とする請求項１に記載のウェーハ面取り機
   における搬送アーム水平駆動装置。
3. 【請求項３】前記下駆動機構が、 前記装置ベースに設けられてたラックと、 前記モーターの回転軸に固着され、前記ラックに係合す
   るピニオンと、から構成されたことを特徴とする請求項
   １又は請求項２に記載のウェーハ面取り機における搬送
   アーム水平駆動装置。