JP2889657B2 - 板状体搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は板状体搬送装置に関する。

（従来の技術） ウエハキャリアとウエハ保持治具との間で５枚のウエ
ハを一括して移載する搬送装置は、送りネジピッチの異
なるネジ軸を複数個それぞれ右ネジ用と左ネジ用に同軸
に設け、このネジに嵌合するナットを設け、このナット
にウエハ保持具を設け、上記ウエハを移載するときのピ
ッチを無段階に変換するものとして、実開昭64−35746
号公報がある。

また、ウエハを保持する可動ベースを等ピッチで複数
個配設し、回転ネジ軸とナットにより可動ベースを移動
可能に構成し、上記回転ネジ軸は軸方向移動可能な回転
伝達部を介して連結され、上記回転ネジ軸を回転するこ
とにより上記可動ベースのピッチを無段階に変換するも
のとして、特開平１−171237号公報がある。

（発明が解決しようとする課題） 前者の文献の技術は、ウエハ保持具に対応してそれぞ
れネジ軸とナットを設けており、上記ネジ軸が同軸に設
けられているためネジ軸全長が大幅に長くなっている。
従ってウエハピッチ変換装置が不要に大型化するという
問題点を有する。

また、ウエハ保持具に対応して高価なそれぞれ専用の
ネジピッチで右ネジ又は左ネジのネジ軸とナットを設け
ているため、ウエハ移載装置が複雑で高価になるという
問題点を有する。

また、ネジ軸とナットが複数設けられているためこの
部分からの発塵が大きく、搬送されるウエハに塵が付着
して半導体素子の歩留りを低下させるという問題点を有
する。

後者の文献の技術は、ウエハを保持する可動ベースに
対応してそれぞれ回転ネジ軸、ナットそして軸方向移動
可能な回転伝達部を設けている。従ってウエハピッチ変
換装置は前者文献よりも複雑な構成になるという問題点
を有する。

また、ウエハを保持する可動ベースに対応して高価な
回転ネジ軸、ナットそして回転伝達部を設けているた
め、ウエハ移載装置が高価になるという問題点を有す
る。

また、ネジ軸とナットそして回転伝達部からの発塵が
大きく、搬送されるウエハに塵が付着して半導体素子の
歩留りを低下させるという問題点を有する。

この発明は上記点に鑑みなされたもので、複数の板状
体を複数のアームに保持して搬送するに際し、等間隔で
上記アーム間隔を無段階に変えることができ、簡単で安
価に構成することができ、発塵の少ない板状体搬送装置
を提供するものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明のうち請求項１記載の板状体搬送装置は、複数
の板状体を上下方向に等間隔で積層配置された複数のア
ームに保持して搬送する板状体搬送装置において、上記
複数のアームをパンタグラフ式の平行移動機構を介して
平行移動可能に連結し、一端のアームを固定し、他端の
アームにこれを一端のアームに対してモータの回転によ
り接近離反させる移動手段を連結し、移動側のアームの
位置を検出する光学センサを予め定めたピッチで配置
し、上記光学センサがアームの位置を検出する信号によ
り上記モータの回転を停止させることにより、上記アー
ムの間隔を等間隔で変えるように構成したことを特徴と
する。

また、請求項２記載の板状体搬送装置は、複数の板状
体を上下方向に等間隔で積層配置された複数のアームに
保持して搬送する板状体搬送装置において、上記複数の
アームをパンタグラフ式の平行移動機構を介して平行移
動可能に連結し、一端のアームを固定し、他端のアーム
にこれを一端のアームに対してステッピングモータの回
転により接近離反させる移動手段を連結し、移動側のア
ームの予め定めた原点位置を検出する原点センサ部を設
け、この原点センサ部で検出したアームの原点位置を基
準として上記ステッピングモータを所定の角度回転させ
ることにより、上記アームの間隔を等間隔で変えるよう
に構成したことを特徴とする。

（作 用） 請求項１記載の板状体搬送装置によれば、複数のアー
ムをパンタグラフ式の平行移動機構を介して平行移動可
能に連結し、一端のアームを固定し、他端のアームにこ
れを一端のアームに対してモータの回転により接近離反
させる移動手段を連結し、移動側のアームの位置を検出
する光学センサを予め定めたピッチで配置し、上記光学
センサがアームの位置を検出する信号により上記モータ
の回転を停止させることにより、上記アームの間隔を等
間隔で変えるように構成されているため、簡単な構成
で、アームの間隔を等間隔で所定のピッチに正確に変え
ることができ、発塵を少なくして板状体から作られる素
子の歩留りの向上が図れる。

また、請求項２記載の板状体搬送装置によれば、複数
のアームをパンタグラフ式の平行移動機構を介して平行
移動可能に連結し、一端のアームを固定し、他端のアー
ムにこれを一端のアームに対してステッピングモータの
回転により接近離反させる移動手段を連結し、移動側の
アームの予め定めた原点位置を検出する原点センサ部を
設け、この原点センサ部で検出したアームの原点位置を
基準として上記ステッピングモータを所定の角度回転さ
せることにより、上記アームの間隔を等間隔で変えるよ
うに構成されているため、簡単な構成で、アームの間隔
を等間隔で所定のピッチに正確に変えることができ、発
塵を少なくして板状体から作られる素子の歩留りの向上
が図れる。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面を参照して具体的に説明す
る。

第１図において板状体である例えば半導体ウエハ１を
保持して搬送する薄板状で例えばセラミックスからなる
５枚のアーム２は等間隔で積層配置されている。

最下部のアーム２の一端には、可動板３が設けられ、
この可動板３の中央部にはネジ軸４と嵌合するナット５
が設けられ、このナット５の両側部には丸棒６と嵌合し
例えばボールベアリングが複数個内装されたリニアスラ
イダ７が２個設けられている。中間部に設けられた３枚
のアーム２の一端には、移動板８が設けられ、この移動
板８には第２図に示す如く穴部９が３ケ所に設けられ、
上記丸棒６とネジ軸４が貫通されている。最上部に設け
られたアーム２の一端には固定板10が設けられ、この固
定板10の中央部には上記ネジ軸４の一端を受けるベアリ
ング11が設けられ、このベアリング11の両側部には上記
丸棒６が嵌入保持されている。

上記可動板３の下側には基台12が設けられ、上記ネジ
軸４がベアリング11を介して保持され、上記ネジ軸４の
一端は上記基台12の下面に貫通され、上記ネジ軸４と上
記基台12に設けられた例えばステッピングモータからな
るモータ13の軸との間にベルト14が張設されている。ま
た、上記基台12には上記丸棒６が嵌入保持されている。

上記可動板３、移動板８、固定板10は、パンタグラフ
式の２組の平行移動機構15を介して平行移動可能に連結
されている。上記平行移動機構15は、リンクを交差させ
てピン（軸）で連結したものを複数の菱形が形成される
ように複数段ピン連結してなり、その各段の交差部16に
アーム２がそれぞれピンを介して連結されている。一端
（上端）の固定側のアーム２に対して他端（下端）の可
動側のアーム２を接近離反させる移動手段として、上記
ネジ軸４、ナット５、ベルト14及びモータ13が用いられ
ている。

上記交差部16および上記平行移動機構15の他の交差部
17には図示しないボールベアリングが設けられており、
上記交差部16,17を中心として円滑に回転可能の如く構
成されている。

上記アーム２には第２図に示す如くウエハ１の周縁と
嵌合してウエハを受け入れる如く形成された凹部18が設
けられており、この凹部18に上記ウエハ１を収容載置し
て搬送を行うようにしている。

第１図において移動板８には平板状の遮光体20が設け
られ、この遮光体20が移動板８の移動により動かされる
範囲に例えばフォトインタラプタからなる光学センサ21
が複数個例えば３個設けられており、上記移動板８が予
め定められた位置に移動させられたとき上記光学センサ
21に遮光体20が嵌入され、光学センサ21の光学的変化が
電気信号の変化として図示しない検出装置に送られ検出
されるように構成されている。

上記実施例においてアーム２のピッチが、通常のキャ
リア内の溝ピッチである3/16インチ（9.76mm）と、その
２倍のピッチである6/16インチと、その３倍のピッチで
ある9/16インチになったとき、上記光学センサ21により
上記アーム２の位置が検出され上記アーム２を移動させ
るモータ13の回転が停止され、上記５枚のアーム２を正
確な位置に停止することができるように構成されてい
る。以上の如く５枚のアーム２からなるピッチ変換機構
28は構成されている。

このピッチ変換機構28は第３図の如くアーム機構25に
設けられ図示しない移動機構により水平方向に移動可能
の如く構成されている。

また、ウエハ１を１枚移載する場合に用いるアーム24
は上記ピッチ変換機構と同様に図示しない移動機構によ
り水平方向に移動可能に設けられている。

上記アーム機構25は昇降機構26により上下移動と水平
回転機構27により水平回転が可能に構成されている。そ
して、図示しない例えば500〜1200℃の範囲で適宜温度
設定可能で所定の均熱範囲を有する熱処理炉の設けら
れ、この熱処理炉が下部に設けられた昇降機構31に上記
熱処理炉の開口部を密閉する蓋体32を設け、この蓋体32
の上に保持台33を載置し、この保持台33に耐熱性材料例
えば石英からなり上記ウエハ１を収納する図示しない溝
部が設けられたボート34を載置している。このボート34
に収納された上記ウエハ１は上記熱処理炉の所定の均熱
領域に上記昇降機構31で搬入搬出されるように構成され
ている。

そして、複数枚のウエハ１を収納するキャリア30と上
記ボート34の間でウエハ１を上記アーム機構により移載
可能の如く構成している。

次に、キャリア30内に収納されているウエハ１を、ボ
ート34にウエハのピッチ変換を行い収納する場合につい
て以下説明を行う。

アーム機構25の５枚のアーム２は、上記アーム２の間
隔がキャリア30の溝ピッチと同じ3/16インチになるよう
に、モータ11が所定方向に回転される。

上記間隔が3/16インチであるかは、遮光体20が光学セ
ンサ21を遮閉することにより、この光学センサ21から電
気的信号が図示しない検出装置に送られ検知される。

そして昇降機構25と水平回転機構27の予め定められた
移動により、アーム機構25はキャリア30の前方に配置さ
れる。アーム機構25の５枚のアーム２は図示しないモー
タの回転により、キャリア30に収納されたウエハ間に挿
入される。

そして昇降機構26を例えば2mm上方に移動することに
より、アーム２に設けられた凹部18にウエハ１が嵌合収
納され、一度に５枚のウエハ１が５枚のアーム２に載置
される。

そしてアーム機構25のウエハ１が保持された５枚のア
ーム２は、図示しないモータの回転によりキャリア30よ
り取り出される。

次に、アーム機構25の上記ウエハ１を載置した５枚の
アーム２は、このアーム２の間隔がボート34の溝ピッチ
と同じ9/16インチになるように、モータ11が所定方向に
回転され、上記間隔が9/16インチであることは、遮光体
20と光学センサ21と図示しない検出装置により上記説明
と同様に検知される。

そして昇降機構26と水平回転機構27の予め定められた
移動により、アーム機構25はボート34の前方の所定位置
に配置される。

そしてアーム機構25の５枚のアーム２は図示しないモ
ータの回転により、ボート34の図示しない溝部に上記ア
ーム２に載置されたウエハ１が嵌合する如く移動され
る。

そして昇降機構26が例えば2mm下降することにより、
５枚のウエハ１が9/16インチのピッチ溝のボート34に収
納載置される。

以上の動作をくり返し行うことにより、溝ピッチ3/16
インチのキャリア30から溝ピッチ9/16インチのボート34
に所定のウエハ枚数をピッチ変換して移載することがで
きる。

次にバッチ熱処理のバラツキ管理を行うために、ボー
ト34の所定位置例えばボート34の上部、中間部、下部に
モニター用ウエハ１を収納する。

このモニター用ウエハ１は１枚づつ移載するためにア
ーム機構25に設けられた１枚のアーム24を単独に動かせ
る機構を用いて、上記説明と同様にアーム機構25と昇降
機構26と水平回転機27の所定の動作で、モニター用ウエ
ハ１が移載される。

以上説明した如く上記実施例においては、アーム２が
設けられた２組の平行移動機構15をネジ軸４とナット５
とモータ13からなる移動手段を用いて等間隔で無段階に
連続して変えられるため簡単で安価に板状体搬送装置を
構成することができる。

またネジ軸とナットは１組しか用いていないため、発
塵が少なく搬送されるウエハに塵が付着して半導体素子
の歩留りを低下させることもない。

また１枚移載用のアーム24を設けているため、モニタ
ー用ウエハ１の移載を容易に行うことができる。また上
記移動手段はラックとピニオンや、偏心カムをモータで
回転させるもの等どのような方法を用いてもよい。

また移動板３の予め定められた位置を検出する図示し
ない遮光体と光学センサからなる原点センサ部を設け、
この原点センサ部で検出された上記移動板３の原点位置
を基準として上記ステッピングモータ11を所定の角度回
転することにより、上記アーム２の間隔を無段階で変え
るようにしてもよい。

また、移動板３の所定の移動範囲をオーバーしたこと
を検出するために図示しない上記と同様な構成の上限お
よび下限位置検出用の２組のオーバーランセンサ部を設
け、上記移動板３がオーバーランした時これを検出して
予め定められた異常処理を行うように板状体搬送装置を
構成してもよい。

他の実施例として第４図に示すものがある。

前記実施例と同一部分には同一番号を付して説明を省
略する。

３枚の移動板８には丸棒６と嵌合し円滑に摺動可能な
スライダ７が２ケ所に設けられている。平行移動機構15
は固定板10と移動板８と可動板３に設けられている。

以上のように構成してあるので、平行移動機構を１組
使用するだけでピッチ変換機構28を簡単に構成すること
ができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく本
発明の要旨の範囲内で種々変形実施が可能である。上記
実施例ではピッチ変換するアームは５枚であったが２枚
以上何枚でも、例えば25枚のアームのピッチ変換を行う
ようにしてもよい。

ウエハを保持するアームは、ウエハの裏面の一部を真
空吸着により保持するようにしてもよく、この真空吸着
アームを用いればウエハが垂直に収納されている場合で
も本発明を利用することができる。被搬送体は半導体ウ
エハに限らずガラス基板等でもよく、四角形や長方形等
どのような形状であってもよい。

上記した板状体搬送装置の応用例は、半導体製造装
置、液晶製造装置の各工程で有効に活用できるものであ
り、CVD装置や酸化拡散等の熱処理装置やプラズマ処理
装置、キャリアストッカー装置、ボートストッカー装置
等に利用できる。

〔発明の効果〕

本発明のうち請求項１記載の板状体搬送装置によれ
ば、複数のアームをパンタグラフ式の平行移動機構を介
して平行移動可能に連結し、一端のアームを固定し、他
端のアームにこれを一端のアームに対してモータの回転
により接近離反させる移動手段を連結し、移動側のアー
ムの位置を検出する光学センサを予め定めたピッチで配
置し、上記光学センサがアームの位置を検出する信号に
より上記モータの回転を停止させることにより、上記ア
ームの間隔を等間隔で変えるように構成されているた
め、簡単な構成で、アームの間隔を等間隔で所定のピッ
チに正確に変えることができ、発塵を少なくして板状体
から作られる素子の歩留りの向上が図れる。

また、請求項２記載の板状体搬送装置によれば、複数
のアームをパンタグラフ式の平行移動機構を介して平行
移動可能に連結し、一端のアームを固定し、他端のアー
ムにこれを一端のアームに対してステッピングモータの
回転により接近離反させる移動手段を連結し、移動側の
アームの予め定めた原点位置を検出する原点センサ部を
設け、この原点センサ部で検出したアームの原点位置を
基準として上記ステッピングモータを所定の角度回転さ
せることにより、上記アームの間隔を等間隔で変えるよ
うに構成されているため、簡単な構成で、アームの間隔
を等間隔で所定のピッチに正確に変えることができ、発
塵を少なくして板状体から作られる素子の歩留りの向上
が図れる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る板状体搬送装置の一実施例のウエ
ハピッチ変換機構説明図、第２図は第１図の斜視図、第
３図は第１図を熱処理装置に用いた説明図、第４図は第
１図の他の実施例の説明図である。 １……ウエハ、２……アーム ４……ネジ軸、５……ナット 15……平行移動機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 21/68 B65G 49/07

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の板状体を上下方向に等間隔で積層配
   置された複数のアームに保持して搬送する板状体搬送装
   置において、上記複数のアームをパンタグラフ式の平行
   移動機構を介して平行移動可能に連結し、一端のアーム
   を固定し、他端のアームにこれを一端のアームに対して
   モータの回転により接近離反させる移動手段を連結し、
   移動側のアームの位置を検出する光学センサを予め定め
   たピッチで配置し、上記光学センサがアームの位置を検
   出する信号により上記モータの回転を停止させることに
   より、上記アームの間隔を等間隔で変えるように構成し
   たことを特徴とする板状体搬送装置。
2. 【請求項２】複数の板状体を上下方向に等間隔で積層配
   置された複数のアームに保持して搬送する板状体搬送装
   置において、上記複数のアームをパンタグラフ式の平行
   移動機構を介して平行移動可能に連結し、一端のアーム
   を固定し、他端のアームにこれを一端のアームに対して
   ステッピングモータの回転により接近離反させる移動手
   段を連結し、移動側のアームの予め定めた原点位置を検
   出する原点センサ部を設け、この原点センサ部で検出し
   たアームの原点位置を基準として上記ステッピングモー
   タを所定の角度回転させることにより、上記アームの間
   隔を等間隔で変えるように構成したことを特徴とする板
   状体搬送装置。