JPS628934A - ウエハ搬送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の属する分野］ 本発明はＩＣ，ＬＳＩ等の製造工程で用いられるウェハ
の搬送装置において、ウェハ収納箱（ウェハカセットと
略称）からのウェハの挿脱を直進型のハンドを用いて行
なうウェハ搬送方法に関する。

［従来の技術］ 従来、この種のウェハ搬送装置を用いた半導体露光装置
等は、ウェハカセットからベルト搬送によってウェハを
取り出し、位置決めビンにウェハを突き当ててチャック
上に落下させ載置させた後、チャック上で先ずウェハの
オリエンテーションフラットの位置を合せるアリアライ
メントを行ない、さらにウェハ上の専用マークを光電的
手法で位置合せする精アライメントを行なっていた。

このようにチャック上にウェハを落下させて載置させる
方式は、ウェハの取扱いがソフトでない為に大口径ウェ
ハ、例えば８″サイズではウェハを破損する危険性があ
った。

この改善の為にウェハ挿脱口側がら直進型のハンドを挿
入する方式が提案された。

この方式の利点は、先ず第１にウェハカセットの任意の
部分から取出しが可能な事、第２にウェハを取出した後
また同じ位置にウェハを戻せる事である。従って供給カ
セットと回収カセットを別々に分けて設ける必要がなく
、全てのカセットを供給および回収兼用のカセットとす
る事ができる為、装置が小型化できるメリットがある。

しかしながら、ウェハカセット内の所定位置に整列させ
ておいたウェハが装置の振動などで−Ｂ飛び出すと様々
な不具合を生じさせる。すなわち、ウェハをウェハカセ
ット内の所定位置からずれたままの状態でハンドに載置
すると、例えば次工程でチャックにウェハを搭載しよう
としてもチャックの所定位置に受は渡すことができず、
バキューム吸着溝からウェハが離れてしまいうまく挿着
できなかったり、静電容量型のセンサでプリアライメン
トしようとする時はその検知範囲からウェハ端面がはみ
出してうまく検知できない等という問題があった。

［発明の目的］ 本発明は、上述の従）］ζ例における欠点を除去し、ウ
ェハがウエハカセッ１−から飛び出しているにうなとき
でも、正確にハンドの所定位置に載置させることのでき
るウェハ搬送方法を提供することを目的とする。

１］実施例］ 第１〜６図は、本発明の一実施例に係るウェハ搬送装置
を示す。第１図において、１はウェハを載置するフィン
ガ、２はウエハカレッ１〜．３（３ａ〜３ｄ）はウェハ
である。ウェハ３はウェハカレット２の内面に設（）ら
れた溝からなる棚（不図示）上に支持されている。５は
回転軸４に固定した第２のハンドアーム（以下第２アー
１１と略称する）、７は連結軸６により第２アーム５と
回動自在に連結した第１のハンドアーム（以下第１アー
ムと略称する）、８は第１アーム７とフィンガ１を連結
する連結軸、１１はレーザ源、１２はレーザ源１１から
照射されたレーザ光１５をミラー１３に向けて反射する
ハーフミラ−１１４はミラー１３からの反射光を受ける
ホトダイオードである。１６はフィンガ１をウェハカセ
ット２に出し入れするために軸４を回転させハンドアー
ム５および７を伸縮させるハンドアーム伸縮用駆動部、
１７はフィンガ１面上に載置されたウェハ３の向きを変
える為にハンドラを回転させる時に使用されるハンドラ
回転用モータである。１８はハンドラ昇降機構であり、
ウェハカセット２内に収容された任意の位置のウェハ３
を取り出す為にフィンガ１の高さを所望のレベルに変え
るものである。１９は本発明の特徴とするウェハ整列用
のブロック部材である。

第４図は第１図における第１アーム７、第２アーム５お
よびフィンガ１の部分の詳細図である。

同図において、６ａ、６ｂは軸６，６を中心とするタイ
ミングベルト用ギヤーで、軸６と共に第１アーム７に固
定されている。８ａ　、８ｂは軸８゜８を中心として相
互にかみ合っている歯車で、それぞれ第１アーム７に固
定されている。９ａ。

９ｂは軸４．４を中心とするタイミングベルト用ギヤー
で、ハンドアーム伸縮用駆動部１６の外ＩＩｕ２０に対
して固定され、かつ軸４および第２アーム５に対して回
転自在になっている。なお、ギヤー５ａ、５ｂおよびギ
ヤー９ａ、９ｂの直径は１：２の比率である。１０はタ
イミングベルトである。

以上の構成からなるハンドラの動作を第１図において説
明する。ウェハカセット２からウェハ３を取り出すに先
立ち、昇降装置１８でパンタハンドの全体コニットを上
下させ、フィンガ１を差し込む為の適正位置にセットす
る。これは、ミラー１３で反射されたレーザ光１５をハ
ーフミラ−１２を介しボ１〜ダイオード１４で検知して
行なう。この時、ハンドアーム５，７は、第３図に示す
ようにウェハカセット２と反対の方向に伸びた状態にあ
る。この状態はフィンガを引っこめた状態であり、従来
のハンドアーム５，７が９０°しか回転しないハンドに
対応して以下ハンドの「縮んだ」状態という。

次に、ハンドアーム伸縮用駆動部１６によって２個の軸
４を駆動させると、タイミングベルト１ｏの作用によっ
て（第４図参照）、軸６は軸４と反対方向に軸４の回転
角の２倍回転し、第１アーム７と第２アーム５とは互に
逆方向に同一角度ずつ回転する。これにより、軸６およ
び第１アーム７は軸４に対し１８０°回転動作可能にな
り、ハンドは第３図の「縮んだ」状態から第２図に示す
ような「伸びた」状態になって、ウェハカセット２内に
フィンガ１が挿入される。

この時、もし取り出そうとするウェハがウェハカセット
内から少しでも飛び出していると、フィンガ１上に設け
られたブロック部材１９がそのウェハの端部に当接し、
該ウェハはウェハカセット内の所定位置に押し込まれる
。従って、取り出そうどするウェハは、所定位置からず
れていれば全てブロック部材により位置決めされる為、
フィンガ１に対しある程度の位置精度が保証される。こ
のときウェハは、まだフィンガの上に載置されておらず
ウェハカセットの棚上に載っているので、該棚上を滑る
ことになる。

第２図は第１図において六方向から見た図で整列部材１
９がウェハ３に略接触している。

次に、この高さのままフィンガ１が進入方向とは逆方向
にある硲だけ戻り、昇降装置１８で全体ユニットを少し
上に持−りげてフィンガ１上にウェハ３を載置して取り
出し準備が完了する。この状態を示すのが第５図である
。尚、フィンガ１には不図示の真空吸着用の溝が構成さ
れており、ウェハ３を吸着するものどＪｏる。

第６図は、第５図においてＢ方向より見た図であり、前
述したようにフィンガ１はウェハ３を所定位置まで押し
込んだのち逆方向にある量だけ戻るため、ウェハ整列用
のブロック部材１９はウェハ３の外縁より一定距離だけ
離れた位置にある。

この後、ハンドアーム伸縮用駆動部１６によって２個の
軸４を進入時と逆方向に回転駆動させると、再び第４図
に示すタイミングベルト１０の作用によって軸６が軸４
に対し回転動作に入り、進入方向と反対側にハンドアー
ム５および７が折れ曲る。

次に昇降装置１８によってウェハは最上部に持上げらる
。次にウェハはハンドラ回転用モータ１７によって回転
され、この位置において不図示のセンサによりオリフラ
位置が検出されプリアライメントされる。

この時、つ■ハとフィンガとの位置関係がある程度合っ
ていないとセンサでオリフラ位置の検知かできないこと
になる。しかしながら、ここでは、簡単な整列用ブロッ
ク部材１９をフィンガ１上に設置プることにより、この
ような問題を解決することができる。

次に、露光または検査等の処理の済んだウェハ３がウェ
ハカセット２に戻される過程について説明する。ウェハ
処理装置は不図示であるが第１図において紙面に垂直方
向、即ちウェハカセット２に対し９０°回転した方向に
あるものとする。この位置でウェハをチャックからパン
クハンドのフィンガ上に回収し、次にパンクハンドユニ
ット全体をハンドラ回転用モータ１７によって９０°回
転して、フィンガ１がウェハカセット２に対し対向する
位置で停止する。

次にハンドアーム昇降装置１８によってウェハを取り出
した元の位置までパンクハンドユニットを下降させる。

この位置は本装置の不図示の記憶回路により記憶されて
いるものとする。この状態が第３図である。この位置で
フィンガ１およびウェハ３をウェハカセット２内の所定
位置まで挿入する（第６図）。この状態で真空吸着を解
除しウェハ３を解放する。さらにハンドアーム昇降装置
１８でパンクハンドユニットを、ウェハ３とフィンガ１
とが完全に分離する位置まで降下させウェハ３をウェハ
カセット２の棚に載置する。この後、ハンドアーム５，
７は収縮動作に入りフィンガ１はウェハカセット２より
脱出する。

さらに、次のウェハ取り出し位置までハンドは上下し、
以下ウェハ挿脱動作が繰り返される。

［実施例の変形例］ 前記ウェハ整列部材はウェハサイズに合せてそのポジシ
ョンを容易に可変できるものとすることも可能で、その
場合一台のハンドラで数種類のサイズのウェハに対応す
ることができる。

また、本発明では直進型ハンドとしてパンタグラフ方式
のハンドを例にあげたが、パンタグラフ方式でなくとも
例えばガイド棒にハンドを設はハンドにタイミングベル
トを連結した直進型ハンドを使用することも可能である
。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によればハンドにブロック部
材を設け、その部材で所定位置までウェハを押し込み、
しかる後、ブロック部材を一定量もどすという簡単な構
造と動作によって直進型ハンドに固有のウェハ整列問題
を解決することができる。

さらに本発明は、ウェハ収納棚内のウェハ間の間隔の小
さい場合特に有効になる。それは整列部材で所定位置ま
でウェハを押し込み、一定ωハンドを引き出さないでそ
のまま上に持上げようとすると、もしその抜き出そうと
する当該ウェハの上の棚にあるウェハが飛び出している
場合に、そのウェハを該整列部材で引掛けて一緒に引き
出す恐れがあり、本発明はこのような事故を未然に防止
することができるからである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る一実施例のウェハ搬送用ハンド
ラの横方向から見た全体外観図、第２図は、第１図の装
置を六方向より見た上面図、 第３図は、第１図の装置においてウェハがウェハカセッ
トより搬送された時のハンドラのハンドアームの状態の
上面図、 第４図は、第１図の装置の第１アーム、第２アーム間の
タイミングベルト部を示す詳細図、第５図は、第１図の
装置においてフィンガ上にウェハを載置せしめた状態の
全体外観図、第６図は、第５図においてＢ方向より見た
上面図である。 １：フィンガ、２：ウェハカセット、３：ウェハ、４：
第２アームの回転軸、５：第２アーム、６：第１アーム
と第２のハンドアームとの共通回転軸、７：第１アーム
、８：第１アームとフィンガの共通回転軸、１１：レー
ザ源、１６：ハンドアーム伸縮用駆動部、１９：ウェハ
整列用ブロック部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ウェハカセットのウェハ挿脱口側からウェハと対向
   する位置に直進型ハンドを設け、該ハンドをカセット内
   に挿入して該ハンド上にウェハを載置せしめ該ハンドを
   カセット外に脱出せしめてウェハを取り出すウェハ搬送
   方法において、直進型ハンド進入口側にウェハ脱出動作
   に先立ってカセット内に整列されて収納させていないウ
   ェハを所定位置に整列ならしめる為の部材を設けるとと
   もに、ウェハ取り出しに先立つてハンドを一旦ウェハ載
   置位置よりウェハカセットの奥側に押し込んでウェハ整
   列部材によってウェハを整列させ、しかる後一定量挿脱
   口側にウェハとは平行方向にハンドを戻し、しかる後ウ
   ェハと垂直方向にハンドを動かしてハンド上にウェハを
   載置せしめ、ウェハカセットよりウェハを取り出すこと
   を特徴とするウェハ搬送方法。