JPH09312325A - オリフラ整合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で被処理基板の有無の検知とオリ
フラ整合状態の確認とを容易に行なうことができ、構造
の簡素化、コストの低減および省スペース化が図れるオ
リフラ整合装置を提供する。 【解決手段】 オリフラ２を有する複数枚の被処理基板
Ｗを容器１内に適宜間隔で整列収納した状態で、被処理
基板Ｗを回転させてオリフラ２を一方向に揃える駆動ロ
ーラ１０と、各列の被処理基板Ｗの有無を検出するセン
サ１１とを備えたオリフラ整合装置において、上記セン
サ１１が被処理基板Ｗの有無を検出する位置とオリフラ
２の整合状態を検出する位置との間を往復移動可能に設
けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オリフラ整合装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造においては、被処理基
板である半導体ウエハを各処理工程に搬送する手段とし
て、複数枚のウエハを整列収納した容器たるカセット
（キャリアともいう）が用いられている。また、上記ウ
エハには位置合せ用として、外周の一部をフラットな面
にしたオリフラ（オリエンテーションフラット）が設け
られている。

【０００３】そして、各処理装工程を実行する処理装置
における上記カセットの搬出入口等には、上記ウエハを
カセット内で駆動ローラにより回転させてオリフラを一
方向に揃えるオリフラ整合装置が設けられている。この
オリフラ整合装置においては、処理の自動化を図るため
に、例えば特開平４−９６２４８号公報に示されている
ように、カセット内の各ウエハの有無、具体的にはウエ
ハの位置や枚数を検出するセンサ（ウエハカウントセン
サともいう）を備えているものがある。

【０００４】しかしながら、上記オリフラ整合装置にお
いては、オリフラの整合状態を確認することは困難であ
った。なお、オリフラ整合状態を確認するためのセンサ
（オリフラ確認センサともいう）を備えたオリフラ整合
装置も提案されている（実開平６−１７２４０号公
報）。従って、上記ウエハカウントセンサと上記オリフ
ラ確認センサとを組合せることは容易に考えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記オ
リフラ整合装置において、上記ウエハカウントセンサの
他にオリフラ確認センサを設けることは、スペース的に
困難を伴うばかりでなく、構造の煩雑化やコストの増大
を招く問題がある。

【０００６】そこで、本発明の目的は、簡単な構成で被
処理基板の有無の検出とオリフラ整合状態の確認とを容
易に行なうことができ、構造の簡素化、コストの低減お
よび省スペース化が図れるオリフラ整合装置を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のうち請求項１に係る発明は、オリフラを有す
る複数枚の被処理基板を容器内に適宜間隔で整列収納し
た状態で、被処理基板を回転させてオリフラを一方向に
揃える駆動ローラと、各列の被処理基板の有無を検出す
るセンサとを備えたオリフラ整合装置において、上記セ
ンサが被処理基板の有無を検出する位置とオリフラの整
合状態を検出する位置との間を往復移動可能に設けられ
ていることを特徴とする。

【０００８】請求項２に係る発明は、オリフラを有する
複数枚の被処理基板を容器内に適宜間隔で整列収納した
状態で、被処理基板に下方から接触して回転させてオリ
フラを下方に揃える駆動ローラと、各列の被処理基板を
前後から挟むように対向して被処理基板の有無を検出す
る投光受光型センサとを備えたオリフラ整合装置におい
て、上記センサが被処理基板の有無の検出とオリフラの
整合状態の検出とを行なうべく上記整合されたオリフラ
を境として上下に昇降移動可能に設けられていることを
特徴とする。

【０００９】請求項３に係る発明は、請求項２記載のオ
リフラ整合装置において、上記駆動ローラおよび上記セ
ンサには、駆動ローラよりもセンサの方が大きく昇降す
るように異なる昇降ストロークで昇降駆動する昇降駆動
機構が設けられていることを特徴とする。

【００１０】

【実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を添付図面
に基づいて詳述する。

【００１１】オリフラ整合装置の全体構成を示す図３に
おいて、１は外周の一部にオリフラ２を有する円板状の
被処理基板例えば半導体ウエハＷを複数枚（２５枚程
度）立てた状態で適宜間隔で整列収納した容器たるカセ
ットで、処理装置におけるカセット１の搬出入口には上
記カセット１を載置するための載置台３が設けられてい
る。この載置台３には、上記カセット１を位置決めする
位置決め部４が設けられていると共に、上記カセット１
内のウエハＷを回転させてオリフラ２を一方向へ揃える
オリフラ整合用の開口部５が設けられている。

【００１２】上記載置台３の下方には、オリフラ整合ユ
ニット６がエアシリンダ７により昇降可能に設けられて
おり、オリフラ整合を行なうときにオリフラ整合ユニッ
ト６が下部ストロークエンドの待機位置から上記載置台
３の開口部５より若干突出した上部ストロークエンドま
で上昇されるようになっている。上記オリフラ整合ユニ
ット６は、ベース部８ａの両側に側枠部８ｂを立設して
断面Ｕ字状に組立てられたユニット枠８を有し、その両
側枠部８ｂの上部にはウエハＷをカセット１内から持上
げて所定間隔で支持する支持溝９ａを有する左右一対の
ウエハガイド９が設けられている。このようにウエハガ
イド９の支持溝９ａでウエハＷを所定ピッチで精度よく
支持することにより、後述するセンサ１１をウエハＷ間
の微小な隙間にウエハＷと干渉することなくスムーズに
挿入できるようになっている。

【００１３】また、上記両ウエハガイド９間には、図
１、図２または図４に示すように、カセット１内のウエ
ハＷを回転させてオリフラ２を一方向に揃える駆動ロー
ラ１０と、上下に往復移動して各ウエハＷの有無の検出
とオリフラ２の整合状態の検出とを行なう兼用のセンサ
１１とが配設されている。上記駆動ローラ１０は、オリ
フラ整合ユニット６が上部ストロークエンドまで上昇し
た際に図２に示すようにウエハＷの下部と接触してウエ
ハＷをウエハガイド９の支持溝９ａから若干持上げた状
態で回転させ、図１に示すようにオリフラ２が下方に位
置したときにオリフラ２と非接触となる一組のローラ１
０ａ，１０ｂからなっている。

【００１４】オリフラ２が下方に位置すると、上記駆動
ローラ１０と非接触となると共に、ウエハＷの外周がウ
エハガイド９の支持溝９ａに接触することによりウエハ
Ｗの回転が停止して、オリフラ２の整合がなされるよう
になる。上記一方のローラ１０ａは上記ウエハガイド９
の支持溝９ａと同じピッチの溝１２を有する例えばテフ
ロン製の溝付ローラからなり、他方のローラ１０ｂは例
えばシリコン製の溝なしローラからなっている。

【００１５】本実施の形態では、上記駆動ローラ１０お
よびセンサ１１が別個の取付枠１３，１４に取付けられ
ており、駆動ローラ１０よりもセンサ１１の方が大きく
昇降するように異なる昇降ストロークで昇降可能とされ
ている。すなわち、駆動ローラ１０の取付枠（以下、駆
動ローラ取付枠という。）１３は、図６ないし図７に示
すように断面略Ｕ字状に形成されており、その底板部１
３ａが上記ユニット枠８の両側枠部８ｂにスライドガイ
ド１５を介して昇降可能に支持されている。また、上記
取付枠１３の一端には、上端部間に回転可能に支持され
た上記駆動ローラ１０をプーリ１６およびベルト（好ま
しくはタイミングベルト）１７を介して回転駆動するモ
ータ（好ましくはステッピングモータ）１８が取付けら
れている。

【００１６】上記センサ１１の取付枠（以下、センサ取
付枠という。）１４は、上記駆動ローラ取付枠１３の底
板部１３ａの上に位置される底板部１４ａを有し、この
底板部１４ａ上に複数の支柱１４ｂを介して上板部１４
ｃを水平に取付けてなり、その上板部１４ｃ上に上記セ
ンサ１１が取付けられている。センサ取付枠１４は、そ
の底板部１４ａと駆動ローラ取付枠１３の底板部１３ａ
に設けたガイドロッド２５とスライドブッシュ２６によ
り昇降可能に支持されている（図６参照）。

【００１７】上記ユニット枠８のベース部８ａ上には、
駆動ローラ１０およびセンサ１１を昇降駆動する昇降駆
動機構としてエアシリンダ１９が立設され、このエアシ
リンダ１９の駆動軸１９ａが駆動ローラ取付枠１３の底
板部１３ａを緩く貫通してセンサ取付枠１４の底板部１
４ａに接合されている。上記駆動軸１９ａには、上記セ
ンサ取付枠１４の上昇よりも少し遅れて駆動ローラ取付
枠１３の底板部１３ａに当接する鍔部２０が設けられて
おり、これにより図８に示すように駆動ローラ１０とセ
ンサ１１が異なる昇降ストロークｄ，ｅ、但しｅ＞ｄで
昇降駆動されるようになっている。

【００１８】このようにオリフラ整合ユニット６のユニ
ット枠８内で駆動ローラ１０を上下に昇降移動させる構
造としたのは、図８の左図に示すように下限位置の駆動
ローラ１０によりオリフラ２を下方に整合（下合せ）さ
せることを可能とし、図８の右図に示すように上限位置
の駆動ローラ１０により下合せ状態のウエハＷを更に１
８０゜回転させてオリフラ２を上方に整合（上合せ）さ
せることも可能とするためである。すなわち、本実施の
形態のオリフラ整合装置は、オリフラの整合方式を下合
せ仕様と上合せ仕様の何れかに選択可能に構成されてい
る。また、上記センサ１１の昇降ストロークｅを駆動ロ
ーラ１０の昇降ストロークｄよりも大きく設定したの
は、センサ１１をオリフラ２を境として上下に変位させ
ることによりウエハＷの有無の検出とオリフラ２の整合
状態の検出とを可能とするためである。

【００１９】上記駆動ローラ１０は、予め定められた所
定時間例えばウエハＷを１回転させるに必要な時間だけ
回転し、ウエハＷを回転させてオリフラ２の整合動作を
行なうように構成されている。また、上記センサ１１
は、上記駆動ローラ１０の回転終了後に図８の左図に示
す下限位置でオリフラ２の整合状態すなわちオリフラ２
が整合状態にあるか否かを検出するように構成されてい
る。

【００２０】そして、整合状態に無いときには、整合状
態になるまで上記駆動ローラ１０の回転によるオリフラ
整合動作とセンサ１１による検出を繰り返し、整合状態
にあるときには、駆動ローラ１０およびセンサ１１が図
８の右図に示す上限位置までそれぞれ上昇し、そのセン
サ１１により各列のウエハＷの有無、具体的にはカセッ
ト１内におけるウエハＷの位置および枚数を検出するよ
うに構成されている。なお、上記オリフラ整合動作のト
ライ回数は、図示しない制御装置により任意に設定可能
になっている。

【００２１】上記センサ１１は、図５に示すようにウエ
ハＷを前後から挟んで対向する一対の投光素子１１ａと
受光素子１１ｂを有する投光受光型の光センサからな
り、投光素子１１ａと受光素子１１ｂとの間の光路がウ
エハＷにより遮断されるか否かによりウエハＷの有無や
オリフラ２の整合状態を検出するようになっている。こ
の場合、ウエハＷの配列ピッチが小さいことから、隣接
するセンサ同士が干渉しないように左右に位置をずらし
て互い違いに配設されている。

【００２２】また、上記センサ１１の投光素子１１ａと
受光素子１１ｂは、上記センサ取付枠１４の上板部１４
ｃに立設された中空のピン２１の上端にそれぞれ取付け
られている。上記センサ１１の光軸２２は、下限位置で
はオリフラ２の整合状態を検出するために整合位置のオ
リフラ２よりも微小寸法ｆだけ下方に位置するように設
定されており、また、上限位置ではウエハＷの有無を検
出するために整合位置のオリフラ２よりも寸法ｇだけ上
方に位置するように設定されている（図８参照）。

【００２３】次に、以上の構成からなるオリフラ整合装
置の作用を述べる。カセット１を載置台３上にセットし
て、オリフラ整合装置を始動させると、オリフラ整合ユ
ニット６が上昇してカセット１内のウエハＷをウエハガ
イド９の支持溝９ａで支持しつつ持上げる。このとき、
オリフラ２が整合されていないため、図２に示すように
駆動ローラ１０がウエハＷの外周下部に接触してウエハ
Ｗをウエハガイド９の支持溝９ａより若干持上げた状態
になる。

【００２４】この状態で、駆動ローラ１０が予め定めら
れた所定時間例えばウエハＷを１回転させるに必要な時
間だけ回転してウエハＷを回転させる。ウエハＷが回転
してオリフラ２が図１に示すように下方に至ると、オリ
フラ２と駆動ローラ１０とが非接触となると同時に、ウ
エハＷの外周がウエハガイド９の支持溝９ａに接触する
ため、ウエハＷの回転が停止する。このようにして、複
数枚のウエハＷが順次回転を停止してオリフラ２が下方
に向いた状態に整合されることとなり、所定時間経過後
に駆動ローラ１０の回転が停止する。

【００２５】しかしながら、ウエハＷと駆動ローラ１０
とは点接触であり、ウエハＷの表面状態により摩擦力も
変化し、駆動ローラ１０との間にスリップが生ずること
もあるため、全てのウエハＷのオリフラ２が所定時間内
に一斉に整合するとは限らない。そこで、上記駆動ロー
ラ１０の回転終了後に図８の左図に示すように下限位置
にあるセンサ１１によりオリフラ２が整合状態にあるか
否かを検出し、整合状態に無いときには、整合状態にな
るまで、または設定回数になるまで上記駆動ローラ１０
の回転によるオリフラ整合動作とセンサ１１によるオリ
フラ整合状態の検出を繰り返す。

【００２６】上記センサ１１によりオリフラ２が整合状
態にあることを検出したときには、エアシリンダ１９に
より図８の右図に示すように駆動ローラ１０およびセン
サ１１がそれぞれの昇降ストロークｄ，ｅで上限位置ま
で上昇移動される。このとき、駆動ローラ１０はウエハ
Ｗのオリフラ２に接触してウエハＷをウエハガイド９の
支持溝９ａから若干持上げた状態となり、センサ１１は
オリフラ２を越えてウエハＷ間に挿入された状態となっ
て、各列のウエハＷの有無を検出する。

【００２７】上記検出後、オリフラ２の整合方式が上合
せ仕様の場合には、更に駆動ローラ１０を回転させてオ
リフラ２の上合せを行ない、下合せ仕様の場合には、駆
動ローラ１０およびセンサ１１を下限位置まで下降させ
る。次いで、オリフラ整合ユニット６を待機位置まで下
降させて一連のオリフラ整合作業が終了する。

【００２８】このように上記オリフラ整合装置によれ
ば、オリフラ２を有する複数枚のウエハＷをカセット１
内に適宜間隔で整列収納した状態で、ウエハＷを回転さ
せてオリフラ２を一方向に揃える駆動ローラ１０と、各
列のウエハＷの有無を検出するセンサ１１とを備えたオ
リフラ整合装置において、上記センサ１１がウエハＷの
有無を検出する位置とオリフラ２の整合状態を検出する
位置との間を往復移動可能に設けられているため、簡単
な構成でウエハＷの有無の検出とオリフラ整合状態の確
認とを容易に行なうことが可能となり、構造の簡素化、
コストの低減および省スペース化が図れる。

【００２９】更に具体的には、オリフラ２を有する複数
枚のウエハＷをカセット１内に適宜間隔で整列収納した
状態で、ウエハＷに下方から接触して回転させてオリフ
ラ２を下方に揃える駆動ローラ１０と、各列のウエハＷ
を前後から挟むように対向してウエハＷの有無を検出す
る投光受光型センサ１１とを備えたオリフラ整合装置に
おいて、上記センサ１１がウエハＷの有無の検出とオリ
フラ２の整合状態の検出とを行なうべく上記整合された
オリフラ２を境として上下に昇降移動可能に設けられて
いるため、センサ１１を昇降移動可能とするだけの簡単
な構成でウエハＷの有無の検出とオリフラ整合状態の確
認とを容易に行なうことが可能となり、構造の簡素化、
コストの低減および省スペース化が図れる。

【００３０】また、上記駆動ローラ１０および上記セン
サ１１には、駆動ローラ１０よりもセンサ１１の方が大
きく昇降するように異なる昇降ストロークｄ，ｅで昇降
駆動する昇降駆動機構が設けられているため、ウエハＷ
の有無の検出とオリフラ整合状態の確認とを容易に行な
うことが可能となるばかりでなく、オリフラ２の整合方
式を下合せ仕様もしくは上合せ仕様の何れかに選択的に
容易に構成することが可能となる。

【００３１】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の
設計変更等が可能である。例えば、上記実施の形態で
は、オリフラ２の整合状態の検出を行なった後、ウエハ
Ｗの有無の検出を行なうように構成されているが、これ
とは逆にウエハＷの有無の検出を行なった後、オリフラ
２の整合状態の検出を行なうように構成されていてもよ
い。

【００３２】また、上記実施の形態では、オリフラ２の
整合方式が下合せ仕様もしくは上合せ仕様の何れかに選
択可能に構成されているが、駆動ローラ１０が昇降しな
い下合せ仕様のみに構成されていてもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果が得られる。

【００３４】（１）請求項１に係る発明によれば、オリ
フラを有する複数枚の被処理基板を容器内に適宜間隔で
整列収納した状態で、被処理基板を回転させてオリフラ
を一方向に揃える駆動ローラと、各列の被処理基板の有
無を検出するセンサとを備えたオリフラ整合装置におい
て、上記センサが被処理基板の有無を検出する位置とオ
リフラの整合状態を検出する位置との間を往復移動可能
に設けられているため、簡単な構成で被処理基板の有無
の検出とオリフラ整合状態の確認とを容易に行なうこと
が可能となり、構造の簡素化、コストの低減および省ス
ペース化が図れる。

【００３５】（２）請求項２に係る発明によれば、オリ
フラを有する複数枚の被処理基板を容器内に適宜間隔で
整列収納した状態で、被処理基板に下方から接触して回
転させてオリフラを下方に揃える駆動ローラと、各列の
被処理基板を前後から挟むように対向して被処理基板の
有無を検出する投光受光型センサとを備えたオリフラ整
合装置において、上記センサが被処理基板の有無の検出
とオリフラの整合状態の検出とを行なうべく上記整合さ
れたオリフラを境として上下に昇降移動可能に設けられ
ているため、センサを昇降移動可能とするだけの簡単な
構成で被処理基板の有無の検出とオリフラ整合状態の確
認とを容易に行なうことが可能となり、構造の簡素化、
コストの低減および省スペース化が図れる。

【００３６】（３）請求項３に係る発明によれば、上記
駆動ローラおよび上記センサには駆動ローラよりもセン
サの方が大きく昇降するように異なる昇降ストロークで
昇降駆動する昇降駆動機構が設けられているため、被処
理基板の有無の検出とオリフラ整合状態の確認とを容易
に行なうことが可能となるばかりでなく、オリフラの整
合方式を下合せ仕様もしくは上合せ仕様の何れかに容易
に構成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す要部断面図である。

【図２】オリフラ整合ユニットを上昇させたときのウエ
ハの支持状態を示す断面図である。

【図３】オリフラ整合装置の全体構成を概略的に示す図
である。

【図４】オリフラ整合ユニットを示す平面図である。

【図５】センサの配列状態を示す図である。

【図６】図４のＡ−Ａ線断面図である。

【図７】図６のＢ−Ｂ線断面図である。

【図８】駆動ローラおよびセンサの昇降ストロークを説
明するための説明図である。

【符号の説明】

Ｗ 半導体ウエハ（被処理基板） １ カセット（容器） ２ オリフラ １０ 駆動ローラ １１ センサ １９ エアシリンダ（昇降駆動機構）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オリフラを有する複数枚の被処理基板を
   容器内に適宜間隔で整列収納した状態で、被処理基板を
   回転させてオリフラを一方向に揃える駆動ローラと、各
   列の被処理基板の有無を検出するセンサとを備えたオリ
   フラ整合装置において、上記センサが被処理基板の有無
   を検出する位置とオリフラの整合状態を検出する位置と
   の間を往復移動可能に設けられていることを特徴とする
   オリフラ整合装置。
2. 【請求項２】 オリフラを有する複数枚の被処理基板を
   容器内に適宜間隔で整列収納した状態で、被処理基板に
   下方から接触して回転させてオリフラを下方に揃える駆
   動ローラと、各列の被処理基板を前後から挟むように対
   向して被処理基板の有無を検出する投光受光型センサと
   を備えたオリフラ整合装置において、上記センサが被処
   理基板の有無の検出とオリフラの整合状態の検出とを行
   なうべく上記整合されたオリフラを境として上下に昇降
   移動可能に設けられていることを特徴とするオリフラ整
   合装置。
3. 【請求項３】 上記駆動ローラおよび上記センサには、
   駆動ローラよりもセンサの方が大きく昇降するように異
   なる昇降ストロークで昇降駆動する昇降駆動機構が設け
   られていることを特徴とする請求項２記載のオリフラ整
   合装置。