JP3085969B2 - Plate transfer device - Google Patents
Plate transfer deviceInfo
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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。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to a plate-shaped object conveying device.
(従来の技術) 従来から、半導体製造工程等においては、例えば半導
体ウエハ等の板状体を搬送する装置として、各種の板状
体搬送装置が用いられている。(Prior Art) Conventionally, in a semiconductor manufacturing process or the like, various types of plate-like body transfer devices have been used as a device for transferring a plate-like body such as a semiconductor wafer.
例えば特開昭64−35746号公報には、半導体ウエハを
支持するアームを、半導体ウエハが等間隔で互いにほぼ
平行となる如く5つ配列した板状体搬送装置であって、
これらのアームを、一軸上にリードの異なる部位を設け
たボールネジにより、平行移動させて半導体ウエハの間
隔を変更可能に構成された板状体搬送装置が開示されて
いる。For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-35746 discloses a plate-like body transfer device in which five semiconductor wafer arms are arranged so that the semiconductor wafers are substantially parallel to each other at equal intervals.
A plate-shaped body transfer device is disclosed in which these arms can be moved in parallel by a ball screw provided with portions with different leads on one axis to change the interval between semiconductor wafers.
このような板状体搬送装置は、半導体ウエハのピッチ
(間隔)を変更しながら移載を実施することができると
いう特徴を有し、例えばウエハカセットと熱処理装置用
のウエハボートとの間における半導体ウエハの移載等に
利用される。Such a plate-like body transfer device has a feature that transfer can be performed while changing a pitch (interval) of semiconductor wafers. For example, a semiconductor wafer between a wafer cassette and a wafer boat for a heat treatment apparatus is used. Used for wafer transfer and the like.
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上述した従来の板状体搬送装置では、
ボールネジを使用しているためネジ軸部およびナット部
はともに金属であり、装置高さが高くなるという問題
と、位置精度の高いピッチ変換のためにボールネジを多
数回回転させなければならないのでネジ軸とナットの金
属部分の摺動する部分の面積が大きく、金属性の塵もし
くは潤滑油のミスト等の塵埃発生量が多く、この塵埃が
半導体ウエハ等に付着して不良発生率が高くなる可能性
があるという問題があった。特に近年は、半導体デバイ
スの高集積化にともない、塵埃発生を抑制する必要性が
高くなっており、上記塵埃発生の問題は大きな問題とな
りつつある。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the above-described conventional plate-shaped body transport device,
Since the ball screw is used, the screw shaft and the nut are both metal.The height of the device is high, and the ball screw must be turned many times to convert the pitch with high positional accuracy. The area of the sliding part between the metal part of the nut and the nut is large, and a large amount of dust such as metallic dust or lubricating oil mist is generated. There was a problem that there is. In particular, in recent years, with the increase in the degree of integration of semiconductor devices, the need to suppress the generation of dust has increased, and the problem of the generation of dust has become a serious problem.
本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもの
で、従来に較べて装置の小形化および金属性の塵や油性
塵の塵埃発生量の低減を図ることのできる板状体搬送装
置を提供しようとするものである。The present invention has been made in view of such a conventional situation, and provides a plate-like body transfer device capable of reducing the size of the device and reducing the amount of generated metallic dust and oily dust as compared with the related art. It is something to offer.
[発明の構成] (課題を解決するための手段) すなわち本発明は、板状体を支持するアームを、前記
板状体が等間隔で互いにほぼ平行となる如く複数配列し
た板状体搬送装置であって、前記アームを平行移動させ
て前記板状体の間隔を変更可能に構成された板状体搬送
装置において、 複数の前記アームのうち、中央に設けられた第1のア
ームは固定され、 前記第1のアームの両側に夫々設けられた第2のアー
ムは、該第2のアームに配設されたラックと、このラッ
クに歯合する如く設けられた第1のピニオンによって互
いに反対方向に平行移動するよう駆動され、 前記第2のアームの外側に夫々設けられた第3のアー
ムは、該第3のアームに配設されたラックと、このラッ
クに歯合する如く設けられた前記第1のピニオンの2倍
の歯数を有する第2のピニオンによって互いに反対方向
に平行移動するよう駆動され、 前記板状体の間隔を変更するよう構成されたことを特
徴とする。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) That is, the present invention provides a plate-like body transfer device in which a plurality of arms for supporting a plate-like body are arranged so that the plate-like bodies are substantially parallel to each other at regular intervals. In the plate-like body transport device configured to be able to change the interval between the plate-like bodies by moving the arm in parallel, the first arm provided at the center among the plurality of arms is fixed. The second arms provided on both sides of the first arm are opposed to each other by a rack provided on the second arm and a first pinion provided to mesh with the rack. The third arms respectively provided outside the second arm are provided with a rack disposed on the third arm and the third arm provided so as to mesh with the rack. Double the number of teeth of the first pinion It is driven to translate in opposite directions by a second pinion, characterized in that it is configured to change the spacing of the plate-like body.
(作用) 本発明の板状体搬送装置では、板状体を支持するアー
ムを、該アームに配設されたラックと、このラックに歯
合する如く設けられ駆動軸に接続された径の異なる複数
のピニオンとによってそれぞれ所定距離ずつ平行移動
し、板状体の間隔を変更する。(Effect) In the plate-like body transporting device of the present invention, the arm supporting the plate-like body has a different diameter from a rack provided on the arm and connected to a drive shaft provided to mesh with the rack. Each of the plurality of pinions is moved in parallel by a predetermined distance to change the interval between the plate-like members.
したがって、例えばボールネジを用いてアームを駆動
する場合等に較べてラックとピニオンを用いてアームを
駆動する場合、駆動部の摺動する部分の面積が少なく、
塵埃の発生を抑制することができる。また、装置の高さ
も低く構成することができる。Therefore, for example, when the arm is driven using the rack and the pinion as compared with the case where the arm is driven using a ball screw, the area of the sliding portion of the drive unit is small,
Generation of dust can be suppressed. Further, the height of the device can be reduced.
(実施例) 以下、本発明を、ウエハキャリアと縦型熱処理装置用
ウエハボートとの間で半導体ウエハの移載を行うウエハ
搬送装置に適用した実施例を図面を参照して説明する。(Embodiment) Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a wafer transfer apparatus that transfers a semiconductor wafer between a wafer carrier and a wafer boat for a vertical heat treatment apparatus will be described with reference to the drawings.
第1図および第2図に示すように、ウエハ搬送装置に
は、板状体である半導体ウエハ1を支持するための複数
(本実施例では5つ)の薄板状に構成されたアーム2a〜
2eが設けられている。これらのアーム2a〜2eは、互いに
ほぼ平行となる如く積層するように配列されており、こ
れらのアーム2a〜2eに支持された半導体ウエハ1は、同
軸上にほぼ平行かつ、等間隔(等ピッチ)に配列される
よう構成されている。As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of (five in this embodiment) thin arms 2a to 2a to support a semiconductor wafer 1 which is a plate-like body are provided in a wafer transfer device.
2e is provided. The arms 2a to 2e are arranged so as to be stacked so as to be substantially parallel to each other. The semiconductor wafer 1 supported by these arms 2a to 2e is coaxially substantially parallel and at equal intervals (equal pitch). ).
また、これらのアーム2a〜2eのうち、中央に設けられ
たアーム(以下、中央アームという)2aは、固定されて
おり、中央アーム2aの外側に設けられたアーム(以下、
中間アームという)2b、2cおよび最外側に設けられたア
ーム(以下、外側アームという)2d、2eは、図示矢印の
如く第1図において上下方向に平行移動し、半導体ウエ
ハ1のピッチを変更可能に構成されている。Further, among these arms 2a to 2e, an arm provided at the center (hereinafter, referred to as a central arm) 2a is fixed, and an arm provided at the outside of the central arm 2a (hereinafter, referred to as a central arm).
The intermediate arms 2b and 2c and the outermost arms (hereinafter referred to as outer arms) 2d and 2e move in parallel in the vertical direction in FIG. Is configured.
上記中間アーム2b、2cおよび外側アーム2d、2eの移動
は、各半導体ウエハ1同志の間隔を等しく保ちながら、
この間隔を変更するため、中間アーム2b、2cの移動距離
Dに対して、外側アーム2d、2eの移動距離が2Dとなるよ
う構成されており、このような移動は、以下のような機
構により実現されている。The movement of the intermediate arms 2b and 2c and the outer arms 2d and 2e is performed while keeping the distance between the semiconductor wafers 1 equal.
In order to change this interval, the outer arm 2d, 2e is configured to have a moving distance of 2D with respect to the moving distance D of the intermediate arms 2b, 2c. Such a movement is performed by the following mechanism. Has been realized.
すなわち、上記外側アーム2d、2eの端部には、複数個
のボールベアリングを内装されたリニアスライダ3がそ
れぞれ2つずつ設けられている。一方上記アーム2a〜2e
を支持するためのアーム支持部4には、4本の丸棒5が
ほぼ垂直に立設されており、これらの丸棒5のうち、半
導体ウエハ1側の2本の丸棒5(図において左側)によ
って外側アーム2d、2eが、他の2本の丸棒5(図におい
て右側)によって中間アーム2b、2cが上下動自在に支持
されている。なお、中央アーム2aは、図示を省略した支
持部材により、アーム支持部4のほぼ中間高さ位置に固
定されている。That is, two linear sliders 3 each containing a plurality of ball bearings are provided at the ends of the outer arms 2d and 2e. On the other hand, the arms 2a to 2e
In the arm support portion 4 for supporting the semiconductor device, four round bars 5 are erected substantially vertically. Of these round bars 5, two round bars 5 on the semiconductor wafer 1 side (in the figure, The outer arms 2d and 2e are supported by the left side (left side), and the intermediate arms 2b and 2c are supported by the other two round bars 5 (right side in the figure) so as to be vertically movable. The center arm 2a is fixed at a substantially intermediate height position of the arm support portion 4 by a support member (not shown).
上記リニアスライダ3と丸棒5が摺動することにより
発生する塵は、図示しないシール部材がリニアスライダ
3に設けられており、周囲に飛散することのないように
構成されている。The dust generated when the linear slider 3 slides on the round bar 5 is provided with a seal member (not shown) on the linear slider 3 so that the dust is not scattered around.
また、アーム支持部4のほぼ中央には、第2図に示す
ように、プーリー6、7およびベルト8を介してモータ
9に接続された回転軸10が設けられている。この回転軸
10には、径の異なる外側アーム用例えば硬質樹脂デルリ
ン(商品名)からなるピニオン11と中間アーム用ピニオ
ン12が設けられており、外側アーム用ピニオン11の歯数
は、中間アーム用ピニオン12の歯数の2倍に設定されて
いる。As shown in FIG. 2, a rotary shaft 10 connected to a motor 9 via pulleys 6 and 7 and a belt 8 is provided substantially at the center of the arm support 4. This rotation axis
The pinion 10 is provided with a pinion 11 made of, for example, a hard resin Delrin (trade name) for the outer arm having a different diameter and a pinion 12 for the intermediate arm. It is set to twice the number of teeth.
一方、中間アーム2b、2cには、中間アーム用例えば硬
質樹脂デルリン(商品名)からなるピニオン12に歯合す
る如くそれぞれラック13b、13cが設けられている。すな
わち、これらのラック13b、13cは、中間アーム用ピニオ
ン12を挟んで対向する如く設けられており、中間アーム
用ピニオン12が回転するとこれらのラック13b、13cによ
って中間アーム2b、2cが互いに反対方向に同じ距離だけ
平行移動するよう構成されている。On the other hand, the intermediate arms 2b and 2c are provided with racks 13b and 13c, respectively, so as to mesh with a pinion 12 made of, for example, a hard resin Delrin (trade name) for the intermediate arm. That is, the racks 13b and 13c are provided so as to face each other with the intermediate arm pinion 12 therebetween. When the intermediate arm pinion 12 rotates, the racks 13b and 13c cause the intermediate arms 2b and 2c to face in opposite directions. Are moved in parallel by the same distance.
また、同様に、外側アーム2d、2eには、外側アーム用
ピニオン11に歯合する如くそれぞれラック14d、14eが設
けられており、外側アーム用ピニオン11が回転するとこ
れらのラック14d、14eによって外側アーム2d、2eが互い
に反対方向に同じ距離だけ平行移動するよう構成されて
いる。なお、外側アーム2d、2eの移動距離は、常に中間
アーム2b、2cの移動距離の2倍となる。また、中間アー
ム2b、2cおよび外側アーム2d、2eは、それぞれラック13
b、13cおよびラック14d、14eがこれらのアームを貫通す
る如く行き違えるような形状となっている。Similarly, the outer arms 2d and 2e are provided with racks 14d and 14e respectively so as to mesh with the outer arm pinion 11, and when the outer arm pinion 11 rotates, the racks 14d and 14e The arms 2d and 2e are configured to translate in the opposite directions by the same distance. The moving distance of the outer arms 2d and 2e is always twice the moving distance of the intermediate arms 2b and 2c. The intermediate arms 2b and 2c and the outer arms 2d and 2e
The shape is such that b, 13c and racks 14d, 14e are misplaced so as to penetrate these arms.
このような機構によれば、モータ9を僅かに回転させ
ることにより、半導体ウエハ1のピッチを任意に変更す
ることができる。なお、中間アーム2b、2cおよび外側ア
ーム2d、2eのいずれか一つの位置を例えば光学的なセン
サで検出してモータ9の回転を制御するようにすれば、
中間アーム2b、2cおよび外側アーム2d、2eを確実に所定
位置に停止させることができる。According to such a mechanism, the pitch of the semiconductor wafer 1 can be arbitrarily changed by slightly rotating the motor 9. If the position of any one of the intermediate arms 2b and 2c and the outer arms 2d and 2e is detected by, for example, an optical sensor and the rotation of the motor 9 is controlled,
The intermediate arms 2b and 2c and the outer arms 2d and 2e can be reliably stopped at predetermined positions.
上記構成の機構は、第3図に示すように前後に直線状
に移動させるための水平駆動機構20、上下に移動させる
ための昇降機構21、水平回転させるための水平回転機構
22上に設けられる。また、上述した機構のアーム2a〜2e
の上部には、これらのアーム2a〜2eと独立に前後に移動
可能とされた枚葉移載用アーム23が配置されてウエハ搬
送装置が構成されている。As shown in FIG. 3, the mechanism having the above-described structure includes a horizontal drive mechanism 20 for linearly moving back and forth, an elevating mechanism 21 for moving up and down, and a horizontal rotating mechanism for horizontally rotating.
Provided on 22. Also, the arms 2a to 2e of the mechanism described above
A wafer transfer device is configured by disposing a single-wafer transfer arm 23 that can be moved back and forth independently of these arms 2a to 2e.
そして、複数例えば25枚の半導体ウエハ1を、所定ピ
ッチ例えば3/16インチで収容可能に構成されたウエハキ
ャリア30と、所定ピッチ例えば9/16インチで例えば150
枚の半導体ウエハ1を収容可能に構成された熱処理用ウ
エハボート31との間で半導体ウエハ1の移載を行う。A wafer carrier 30 configured to accommodate a plurality of, for example, 25 semiconductor wafers 1 at a predetermined pitch, for example, 3/16 inch, and a wafer carrier 30 at a predetermined pitch, for example, 9/16 inch, for example, 150
The transfer of the semiconductor wafer 1 is performed between the semiconductor wafer 1 and a heat treatment wafer boat 31 configured to accommodate the semiconductor wafers 1.
すなわち、まずモータ9を回転させてアーム2a〜2eの
間隔をウエハキャリア30のウエハピッチ(3/16インチ)
に設定し、この状態で水平駆動機構20、昇降機構21、水
平回転機構22によりウエハキャリア30内の半導体ウエハ
1の下部にアーム2a〜2eを挿入する。That is, first, the motor 9 is rotated to set the interval between the arms 2a to 2e to the wafer pitch of the wafer carrier 30 (3/16 inch).
In this state, the arms 2a to 2e are inserted into the lower part of the semiconductor wafer 1 in the wafer carrier 30 by the horizontal drive mechanism 20, the lifting mechanism 21, and the horizontal rotation mechanism 22.
この後、昇降機構21によってアーム2a〜2eを上昇させ
ることにより、ウエハキャリア30内の半導体ウエハ1を
各アーム2a〜2e上にそれぞれ1枚(合計5枚)載せ、し
かる後アーム2a〜2eをウエハキャリア30内から引き抜い
て熱処理用ウエハボート31の前方に搬送する。Thereafter, the arms 2a to 2e are lifted by the elevating mechanism 21, whereby one semiconductor wafer 1 in the wafer carrier 30 is placed on each of the arms 2a to 2e (total of 5 wafers), and then the arms 2a to 2e are mounted. The wafer is pulled out of the wafer carrier 30 and transferred to the front of the heat treatment wafer boat 31.
そして、モータ9を回転させてアーム2a〜2eの間隔を
熱処理用ウエハボート31のウエハピッチ(9/16インチ)
に変更し、アーム2a〜2eを熱処理用ウエハボート31の所
定位置に挿入し、アーム2a〜2eを昇降機構21によって下
降させることにより、一度に5枚の半導体ウエハ1の移
載を行う。Then, the motor 9 is rotated to set the interval between the arms 2a to 2e to the wafer pitch of the heat treatment wafer boat 31 (9/16 inch).
Then, the arms 2a to 2e are inserted into predetermined positions of the wafer boat 31 for heat treatment, and the arms 2a to 2e are lowered by the elevating mechanism 21, thereby transferring five semiconductor wafers 1 at a time.
同様な操作を繰り返して、所定枚数の半導体ウエハ1
をウエハキャリア30から熱処理用ウエハボート31にピッ
チ変換して移載する。また、熱処理工程では、熱処理用
ウエハボート31の上部と下部にダーミーウエハを配置し
たり、所定枚数の半導体ウエハ1の間にモニター用ウエ
ハを配置したりすることがあるが、このような場合は枚
葉移載用アーム23を用いて一枚ずつ移載を行う。そし
て、熱処理が終了すると、上記手順とは逆の手順で処理
済みの半導体ウエハ1を熱処理用ウエハボート31からウ
エハキャリア30に移載する。By repeating the same operation, a predetermined number of semiconductor wafers 1
Is transferred from the wafer carrier 30 to the wafer boat 31 for heat treatment after the pitch conversion. In the heat treatment step, dermy wafers may be arranged above and below the heat treatment wafer boat 31 or monitor wafers may be arranged between a predetermined number of semiconductor wafers 1. The transfer is performed one by one using the leaf transfer arm 23. When the heat treatment is completed, the processed semiconductor wafer 1 is transferred from the heat treatment wafer boat 31 to the wafer carrier 30 in a procedure reverse to the above procedure.
このように、本実施例によれば、ラック14d、14eと外
側アーム用ピニオン11および、ラック13b、13cと中間ア
ーム用ピニオン12により、半導体ウエハ1のピッチを変
換するよう構成されているので、例えばボールネジを使
用する場合などに較べて、ピッチ変換に要するモータ9
の回転数を少なくすることができ、塵埃発生量の低減を
図ることができる。また、装置の小形化も図ることがで
きる。As described above, according to the present embodiment, the pitch of the semiconductor wafer 1 is changed by the racks 14d and 14e and the pinion 11 for the outer arm, and the racks 13b and 13c and the pinion 12 for the intermediate arm. For example, compared to the case where a ball screw is used, a motor 9 required for pitch conversion is used.
Can be reduced, and the amount of generated dust can be reduced. Further, the size of the device can be reduced.
なお、上記実施例ではアーム2aを固定とし、中間アー
ム2b、2cおよび外側アーム2d、2eを移動させて半導体ウ
エハ1のピッチを変更するよう構成したが、例えば外側
アーム2d、2eのどちらか一方を固定とし、他のアームを
移動させるようにしても良い。また、半導体ウエハ1に
限らず、例えば液晶表示器用ガラス基板等どのような板
状体の搬送に利用することもできる。さらに、板状体を
支持するアームの数も5つに限らず例えば25等いくつに
しても良い。In the above embodiment, the arm 2a is fixed, and the intermediate arms 2b, 2c and the outer arms 2d, 2e are moved to change the pitch of the semiconductor wafer 1. For example, one of the outer arms 2d, 2e is used. May be fixed and the other arm may be moved. Further, the present invention is not limited to the semiconductor wafer 1 and can be used for transporting any plate-like body such as a glass substrate for a liquid crystal display. Further, the number of arms for supporting the plate-like body is not limited to five, but may be any number such as 25.
以上の如く硬質樹脂製のピニオンとラックを用いたア
ーム駆動機構は金属性の塵や油性の塵の発生が少なく、
ピニオンとラックも硬質樹脂であるため発塵が非常に少
なくすることができる。なお、ラックとピニオンの材質
は硬質樹脂製に限らず例えばステンレススチール等の金
属製のものを用いても良い。As described above, the arm drive mechanism using the pinion and the rack made of hard resin generates less metallic dust and oily dust,
Since the pinion and the rack are also hard resins, dust generation can be extremely reduced. The material of the rack and the pinion is not limited to a hard resin, but may be a metal such as stainless steel.
[発明の効果] 以上説明したように、本発明の板状体搬送装置によれ
ば、従来に較べて塵埃発生量の低減を図ることと装置高
さを低く構成することができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the plate-shaped body transporting device of the present invention, it is possible to reduce the amount of generated dust and reduce the height of the device as compared with the related art.
第1図は本発明の一実施例の要部構成を示す図、第2図
は第1図の上面図、第3図は本発明の一実施例の全体構
成を示す図である。 1……半導体ウエハ、2a……中央アーム、2b、2c……中
間アーム、2d、2e……外側アーム、3……リニアスライ
ダ、4……アーム支持部、5……丸棒、6、7……プー
リー、8……ベルト、9……モータ、10……回転軸、11
……外側アーム用ピニオン、12……中間アーム用ピニオ
ン、13b、13c……ラック、14d、14e……ラック。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a main part of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a top view of FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram showing an entire configuration of the embodiment of the present invention. 1 ... Semiconductor wafer, 2a ... Center arm, 2b, 2c ... Intermediate arm, 2d, 2e ... Outer arm, 3 ... Linear slider, 4 ... Arm support part, 5 ... Round bar, 6, 7 ... pulley, 8 ... belt, 9 ... motor, 10 ... rotating shaft, 11
… Pinion for outer arm, 12… Pinion for middle arm, 13b, 13c… Rack, 14d, 14e… Rack.
Claims (1)
等間隔で互いにほぼ平行となる如く複数配列した板状体
搬送装置であって、前記アームを平行移動させて前記板
状体の間隔を変更可能に構成された板状体搬送装置にお
いて、 複数の前記アームのうち、中央に設けられた第1のアー
ムは固定され、 前記第1のアームの両側に夫々設けられた第2のアーム
は、該第2のアームに配設されたラックと、このラック
に歯合する如く設けられた第1のピニオンによって互い
に反対方向に平行移動するよう駆動され、 前記第2のアームの外側に夫々設けられた第3のアーム
は、該第3のアームに配設されたラックと、このラック
に歯合する如く設けられた前記第1のピニオンの2倍の
歯数を有する第2のピニオンによって互いに反対方向に
平行移動するよう駆動され、 前記板状体の間隔を変更するよう構成されたことを特徴
とする板状体搬送装置。1. A plate-like body transporting device in which a plurality of arms for supporting a plate-like body are arranged so that said plate-like bodies are substantially parallel to each other at equal intervals. In the plate-shaped body transport device configured to be able to change the body interval, a first arm provided at a center among the plurality of arms is fixed, and a first arm provided at both sides of the first arm is provided. The second arm is driven by a rack disposed on the second arm and a first pinion provided so as to mesh with the rack so as to be translated in opposite directions to each other. The third arms provided on the outside each have a rack disposed on the third arm and a second arm having twice the number of teeth of the first pinion provided to mesh with the rack. Translated in opposite directions by the pinion To as being driven, the plate-like body conveying apparatus characterized by being configured to change the spacing of the plate-like body.
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WO2008023560A1 (en) * | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Double arm robot |
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1990
- 1990-10-31 JP JP29474590A patent/JP3085969B2/en not_active Expired - Fee Related
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