JP4479034B2 - ロードポート装置におけるウェハキャリアの移載装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロードポート装置のキャリア載置板上に設置されたウェハキャリアを、すくい板の上昇、水平移動及び下降により、半導体製造装置内に移載させるウェハキャリアの移載装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図17及び図18に示されるように、半導体製造装置Hにおいて、その前面(正面壁)にのみウェハキャリアCを受け入れるための開口2が設けられているものがある。この種の半導体製造装置Hでは、「AGV」と称される移載ロボット付き無人車等(図示せず)によってウェハキャリアCが搬送され、半導体製造装置H内に移載される。
【0003】
ウェハキャリアCを搬送するためには、上記したAGVの他に、「OHT」と称されるホイスト付き天井搬送装置(図示せず)が使用されることがある。前記OHTによって搬送されたウェハキャリアCを仮載置するために、半導体製造装置Hの前面にロードポート装置Lが設置される。ロードポート装置Lは、図17及び図18に示されるように、ウェハキャリアCを移載させるための移載装置A’が配設されている。この移載装置A’は、ウェハキャリアCの下方に配置され、ウェハキャリアCをすくい上げるためのすくい板51と、すくい板51を前後方向に水平移動させるための第1及び第2の各アーム52,53から成るアーム装置D’から構成されている。
【0004】
前記ロードポート装置Lのキャリア移載面の最も手前側の部分には、キャリアID読取装置Rが取付けられる。このキャリアID読取装置Rは、ウェハキャリアCの後端部の底面に取付けられたキャリアID(例えば、バーコード)を読み取るためのものである。このキャリアID読取装置Rは、バーコード読取式、電波式、及び電磁誘導式等の各種のものがある。前記キャリアID読取装置RによってウェハキャリアCのキャリアIDが読み取られ、半導体製造装置Hが要求していないウェハキャリアCがロードポート装置Lに載置されることを防止すると共に、それらの処理の履歴が記録される。そして、半導体製造装置に関する規格により、ロードポート装置Lにおいて、前記キャリアID読取装置Rを取付けるための位置と大きさとが定められている。上記したアーム装置D’と、前記キャリアID読取装置Rとの配置関係は、該アーム装置D’全体の昇降位置とは無関係に、高さ方向においては常に共有領域を有しているため、各アーム52,53の旋回時において、各アーム52,53とキャリアID読取装置Rとの干渉を回避する設計が不可欠である。
【0005】
一方、図17に示されるように、従来の移載装置A’においては、すくい板51の前後方向のストロークSは、すくい板51と第2アーム53との連結部54の前進端と後退端との間隔と同一となる。図17において、すくい板51の前進端における第1及び第2の各アーム52,53を破線で示し、同じく後退端における第1及び第2の各アーム52,53を二点鎖線で示す。
【0006】
従来の移載装置A’では、アーム装置D’の駆動軸55をキャリアID読取装置Rの直前であって、しかも、その左右方向のほぼ中央部に配置させ、すくい板51の前進端においては、2本のアーム52,53は略直線状となり、その後退端においては、ほぼ重なって左右方向に突出した状態で配置される関係となっていた。第1及び第2の各アーム52,53は、本発明の実施の形態で説明するように、それらの連結部の各軸心に配設された歯付プーリに、歯付ベルトが掛装されている。このため、第1アーム52が旋回されるのに伴い、第2アーム53を介してすくい板51が、第1アーム52の旋回角度を打ち消す方向に旋回させられる。このため、前記すくい板51は、常に、前後方向に沿って、支点軸(駆動軸55)の中心を通る直線上を水平移動される。
【0007】
上記のことを、各アーム52,53の長さと、その旋回角度から見ると、各アーム52,53の長さは、前記ストロークSのほぼ半分であり、その旋回角度に関しては、第1アーム52がほぼ90°であり、第2アーム53はその2倍である。これにより、すくい板51が後退端に配置されたときに、各アーム52,53と、キャリアID読取装置Rとの干渉を回避している。
【0008】
なお、アーム装置D’の駆動軸55を、キャリアID読取装置Rの左右方向の略中央部に配置せざるを得ないのは、すくい板51の後退端において、2本のアーム52,53が重なり合って、ロードポート装置Lの側方から突出したり、或いは2基の移載装置A’が左右方向に並設されている場合に、隣接する移載装置A’との干渉を回避するためである。
【0009】
このため、すくい板51の後退端における連結部54の前後方向の位置(第1位置)は、駆動軸55のそれとほぼ同じであるので、該すくい板51の前進端における連結部54の前後方向の位置は、前記第1位置から起算して、すくい板51の前後方向のストロークSだけ前方に位置することになる。
【0010】
そして、ウェハキャリアCは、その全体が半導体製造装置Hの開口57を通って、該装置H内に収容されるため、ウェハキャリアCを支持しているすくい板51と第2アーム53とを連結している連結部54は、その一部又は全部が半導体製造装置H内に侵入することとなる。このため、半導体製造装置H側においては、前記連結部54との干渉を避けるために、前記開口57の下端部の最も手前側の部分を切り欠く必要がある。この切欠部58(図18参照)における奥行方向の寸法は、半導体製造装置Hに侵入する連結部54の侵入長W’に比例する。
【0011】
しかし、装置設計の観点からして、前記切欠部58の大きさは、最小にすることが望ましい。特に、AGV対応の半導体製造装置HをOHT対応とするために、ロードポート装置Lを半導体製造装置Hに「後付け」する場合には、ユーザ側で使用を開始している半導体製造装置Hに対して、その一部を切り欠く必要があるため、その必要性は、更に高くなる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した不具合に鑑み、半導体製造装置にロードポート装置を設置させる際に、前記ロードポート装置に配設されたウェハキャリアの移載装置が、各種の部材と干渉しないようにすることを課題としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明は、ロードポート装置のキャリア移載面の最も手前側の部分におけるすくい板の幅方向の中央部にキャリアID読取装置が配設されて、該すくい板の上昇、水平移動及び下降を、この順序で行って、垂直下方に搬送されて前記キャリア移載面に移載されたウェハキャリアを、半導体製造装置の手前側の開口を通過させて、前記半導体製造装置内に移載させる装置であって、前記すくい板を水平移動させるアーム装置は、2本のアームを有する駆動側、及び従動側の各アーム装置で構成され、駆動側アーム装置は、駆動軸と同心であって基端側アームのキャリア載置面に対する支持部である回動軸部と、2本のアームの連結部と、先端側アームと前記すくい板との連結部との3つの部分にそれぞれ設けられた各歯付プーリに歯付ベルトが掛装されて、駆動側アーム装置の駆動軸により2本の各アームを互いに逆方向に旋回駆動させることにより、従動側アーム装置の2本のアームを従動旋回させながら、前記すくい板を直線的に前後動させる構成であって、前記駆動側アーム装置を駆動する前記駆動軸は、正面視において、前記キャリアID読取装置の一方の側方であって、しかも平面視において、前記開口と前記キャリアID読取装置との中間部に配置され、駆動側及び従動側の各アーム装置は、いずれも2本の各アームの前記連結部が、基端側アームの前記回動軸部、及び先端側アームとすくい板との前記連結部よりも、平面視において前記すくい板の幅方向の中心を通る中心線の側に配置されるように、2本のアームが連結配置されて、駆動側及び従動側の各アーム装置の先端側の各アームは、すくい板の幅方向の両端に近い部分に連結されていることを特徴としている。
【0014】
請求項1の発明によれば、前記すくい板における幅方向(左右方向)の中心線に対してほぼ対称位置に、前記駆動側アーム装置とほぼ同一構成であって、該すくい板の前後動により駆動される従動側アーム装置が設けられて、前記すくい板を両端支持する構成にしてあるので、ウェハキャリアを左右方向の両端で支持することができるため、一方側である場合と比較して、偏荷重によるたわみを防止することができ、前記ウェハキャリアを安定状態で移載することができる。これに加えて、駆動側及び従動側の各アーム装置は、いずれも2本の各アームの連結部が、基端側アームのキャリア載置面に対する回動軸部、及び先端側アームとすくい板との連結部よりも、平面視において前記すくい板の幅方向の中心を通る中心線の側に配置されるように、2本のアームが連結配置されていて、駆動側及び従動側の各アーム装置の先端側のアームは、すくい板の幅方向の両端に近い部分に連結されているので、すくい板によるウェハキャリアの支持安定性が一層に高まると共に、平面視において2本のアームの伸縮による占有幅は、すくい板の幅内に収まって、余分の空間を占有しない(アームの伸縮による占有空間を狭くできる)。
【0015】
このように、駆動側及び従動側の各アーム装置の先端側のアームは、すくい板の幅方向の両端に近い部分に連結されているので、すくい板がキャリアID読取装置に対して最も接近する当該すくい板の後退端位置において、当該すくい板と先端側アームとの連結部は、当該すくい板の幅方向の両端に近い部分に配置されているために、当該すくい板の幅方向の中央部に配置された前記キャリアID読取装置と、先端側アームとの干渉を効果的に回避させられる。
【0016】
そして、本発明においては、駆動側アーム装置を駆動する駆動軸を、正面視において、前記キャリアID読取装置の一方の側方に位置させるのみならず、平面視において、半導体製造装置の開口と前進端キャリアID読取装置との中間部に配置させることにより、2本のアームの長さを短くして、それらの旋回角度を大きくさせて、すくい板の前後方向の必要ストロークを確保でき、しかも、各アームの旋回時において、これらとキャリアID読取装置との干渉が回避させられる。その結果、従来装置に比較して、アームとすくい板とを連結している連結軸の前進端位置を手前側に配置すること(すくい板を基準にすると、従来装置に比較して、更に手前側に連結軸を設けること)が可能となって、該連結軸の半導体製造装置内への侵入長を短くできる。当然のことながら、半導体製造装置の切欠部の奥行長さを短くできる。
【0017】
また、請求項2の発明は、前記従動側アーム装置を構成するアーム、及びそれらの連結軸に連通する中空部を設けて、前記すくい板に設けられたセンサの電線を前記中空部に挿通する構成であるため、前記電線が各アームの内部を通して配線される。このため、電線が外部に露出することが防止されると共に、各アームが旋回した場合であっても、前記電線が破損されるおそれはない。
【0018】
また、請求項3の発明は、前記従動側アーム装置を構成する2本のアームの長さを異ならしめてあるので、前記2本のアームが重なった際に、それらが一体となって旋回されることが防止される。即ち、従動側の2本のアームが等長である場合、各アームが重なって停止した際に、平面視におけるそれらの軸心がほぼ同一位置に配置されるため、何らかの外力が加わった際に、一体となって旋回するおそれがある。しかし、2本のアームの長さが異なっている場合、各アームが重なった場合であっても、平面視におけるそれらの軸心の位置が異なって配置されるため、それらが一体となって旋回されることはない。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、実施形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。図1は本発明の第1実施例の移載装置A1 を配設したロードポート装置Lが、半導体製造装置Hの正面壁1に取付けられた状態の正面断面図、図2は同じく平面図、図3は同じく側面断面図、図4は第1実施例の移載装置A1 の斜視図、図5は駆動側のアーム装置Daの側面断面図である。最初に、半導体製造装置Hについて簡単に説明する。図1ないし図3に示されるように、この半導体製造装置Hの正面壁1には、ウェハキャリアCを受け入れるための開口2が設けられている。また、前記開口2内には、移載されたウェハキャリアCを載置するためのキャリア載置板4が設けられている。該キャリア載置板4には、移載されたウェハキャリアCを設置させるための3本の位置決めピン5が立設されている。なお、図2において、3は、開口2を閉塞するための扉である。
【0020】
次に、ロードポート装置Lについて説明する。図1ないし図3に示されるように、本実施例のロードポート装置Lは、2台のウェハキャリアCを左右に並べて同時に仮載置できる構成になっており、これに対応して同一構成の移載装置A1 が左右に並設されている。以後、一方側の移載装置A1 の構成についてのみ説明する。ロードポート装置Lを構成する装置本体6の上面のほぼ中央部には、ウェハキャリアCを仮載置するためのキャリア載置板7が取付けられている。このキャリア載置板7の上面には、仮載置されるウェハキャリアCの位置決めを行うための3本の位置決めピン8が立設されている。前記キャリア載置板7における左右方向(幅方向)の両側には、移載装置A1 を構成するすくい板F(後述)を前後方向に水平移動させるための長方形状の開口孔10が設けられている。また、ロードポート装置Lの内側には、移載装置A1 全体を昇降させるために、空気圧シリンダ11等から成る昇降装置Bが配設されている。この昇降装置Bを作動させて、移載装置A1 全体を上昇させることにより、ウェハキャリアCの下方に配置されたすくい板Fを構成する一対のすくい板本体9a,9b が、該ウェハキャリアCをすくい上げる。こうすることによって、ウェハキャリアCがキャリア載置板7の各位置決めピン8から離脱され、一対のすくい板本体9a,9b に支持される。ロードポート装置Lにおける正面側の上部で、幅方向の中心線CL上には、キャリアID読取装置Rが取付けられている。
【0021】
次に、第1実施例の移載装置A1 の構成について説明する。図1及び図3に示されるように、上記した昇降装置Bの上面には、ロードポート装置Lの左右方向に沿って長方形状の支持プレート12が、ほぼ水平に取付けられている。該支持プレート12における左右方向の一端部には、移載装置A1 を構成する駆動側の部材が配設されていて、同じく他端部には、従動側の部材が配設されている。両者の構成は、駆動手段の有無を除いてほぼ同一である。このため、以後、駆動側の部材には添字「a」を付すと共に、従動側の部材には添字「b」を付し、主に駆動側のアーム装置Daの構成を説明する。この移載装置A1 は、図4に示されるように、第1及び第2の各アーム13a,14a から成る駆動側のアーム装置Daと、第1及び第2の各アーム13b,14b から成る従動側のアーム装置Dbと、前記第2アーム14a,14b の先端部に取付けられたすくい板F(後述)とから構成されている。前記駆動側のアーム装置Daを駆動するための制御モータMは、ロードポート装置Lの正面視におけるキャリアID読取装置Rの側方であって、平面視における前後方向のほぼ中央部に取付けられている。第1実施例の場合、第1及び第2の各アーム13a,14a の長さは同一である。
【0022】
図5に示されるように、前記支持プレート12の一端部の上面には、円筒状のハウジング15aが取付けられていて、その内側に、制御モータMが挿通された状態で固着されている。前記ハウジング15aの上面には、外周面に多数の歯が形成された歯付軸16aが、前記制御モータMのモータ軸17aと同心にして固着されている。前記モータ軸17aには、第1アーム13aの基端部(後端部)が取付けられている。この第1アーム13aは、制御モータMを作動させることにより、軸受18aを介して前記制御モータMの軸心(駆動軸心J0a)を中心に所定方向に旋回される。
【0023】
前記第1アーム13aの前端部の内側に突設されたボス部には、第1連結軸21aが固着されていて、第1下側歯付プーリ23aが、第1軸受22aを介して第1軸心J1aを中心に旋回可能に支承されている。そして、上記した歯付軸16aと、前記第1下側歯付プーリ23aとの間に第1歯付ベルト24aが掛装されている。制御モータMによって第1アーム13aが所定方向に旋回されると、前記第1歯付ベルト24aを介して第1下側歯付プーリ23aが、第1アーム13aに対して、その旋回方向と反対方向に回動させられる。本実施例の場合、第1下側歯付プーリ23aの歯数は、歯付軸16aの歯数の半分である。前記第1下側歯付プーリ23aの上面には、第2アーム14aの基端部が固着されている。このため、第2アーム14aは、第1軸心J1aを中心に旋回可能である。また、前記第1連結軸21aの上部には、第1上側歯付プーリ26aが固着されている。
【0024】
前記第2アーム14aの前端部の内側に突設されたボス部(第2連結軸27a)には、第2歯付プーリ29aが、第2軸受25aを介して、第2軸心J2aを中心に回動可能にして取付けられている。そして、前述した第1上側歯付プーリ26aと、前記第2歯付プーリ29aとの間に第2歯付ベルト31aが掛装されている。上記したように、制御モータMによって第1アーム13aが所定方向に旋回されると、第1下側歯付プーリ23aが、第1アーム13aに対してその旋回方向と反対方向に旋回される。この結果、第2アーム14aが、前記第1下側歯付プーリ23aと一体となって同方向(第1アーム13aの旋回方向と反対方向)に旋回させられる。まったく同様にして、第2歯付プーリ29aが、第2アーム14aの旋回方向と反対方向(即ち、第1アーム13aの旋回方向と同方向)に旋回される。本実施例の場合、第2歯付プーリ29aの歯数は、第1下側歯付プーリ23aの歯数の2倍である。
【0025】
図5ないし図7を参照しながら、上記したアーム装置Daの作用について説明する。ここでは、説明を簡単にするために、第1及び第2の各アーム13a,14a が一直線になった状態から旋回される場合について説明する。制御モータMが作動されると、そのモータ軸17aに取付けられた第1アーム13aが矢印Q1 の方向に旋回される。このとき、歯付軸16aは、ハウジング15aに固着されているため、該歯付軸16aが旋回されることはない。しかし、前記歯付軸16aと第1下側歯付プーリ23aとに掛装されている第1歯付ベルト24aは、前記第1下側歯付プーリ23aが第1軸心J1aを中心にして旋回可能であるため、前記第1アーム13aの旋回に伴って、第1歯付ベルト24aに設けられている多数の歯部Tと、歯付軸16a及び第1下側歯付プーリ23aとの噛み合い部t(前記多数の歯部Tと噛み合わされる部分)との噛み合い状態が変化する。即ち、図6に示されるように、最初の状態において、非噛み合い状態であった第1歯付ベルト24aの特定の歯部T1 は、第1アーム13aが矢印Q1 の方向に旋回されると、図7に示されるように、対応する歯付軸16aの噛み合い部t1 に接近して噛み合わされる。同様にして、最初の状態において、噛み合い状態であった第1歯付ベルト24aの別の歯部T2 は、対応する歯付軸16aの噛み合い部t2 から離反して、非噛み合い状態となる。上記した作用は、第1下側歯付プーリ23aにおいても、まったく同じである。このように、第1アーム13aが旋回されることによって、第1歯付ベルト24aに設けられた多数の歯部Tは、順次、歯付軸16a及び第1下側歯付プーリ23aにおける、それぞれ個別に対応する噛み合い部tと噛み合わされたり、離反されたりする。
【0026】
このとき、第1下側歯付プーリ23aは、上記した噛み合い状態の変化に伴い、矢印Q2 の方向(矢印Q1 と反対方向)に旋回される。このときの駆動力によって、第2アーム14aは、第1軸心J1aを中心に同方向(矢印Q2 の方向)に旋回させられる。このときの作用は、上記した第1アーム13aが旋回されるときの作用とまったく同一である。
【0027】
しかも、第1下側歯付プーリ23aの歯数は、歯付軸16aの歯数の半分であるため、第1アーム13aが、矢印Q1 の方向に角度θ1 だけ旋回されると、第2アーム14aは常に、その2倍の角度θ2 (θ2 =2×θ1 )だけ矢印Q2 の方向に旋回させられる。更に、第1上側歯付プーリ26aの歯数は、第2歯付プーリ29aの歯数の半分であるため、すくい板本体9a(後述)は常に、第2アーム14aの半分の角度θ3 {θ3 =(1/2)×θ2 }だけ、第2連結軸27aの第2軸心J2aを中心として、矢印Q3 の方向に旋回させられる。上記した結果、角度θ1 と角度θ3 の大きさは同一である。即ち、すくい板本体9aと連結されている第2連結軸27a(第2アーム14aの前端部)の第2軸心J2aの移動軌跡は、制御モータMの駆動軸心J0aを通り、しかも、前後方向に沿った直線である。
【0028】
次に、すくい板Fについて説明する。このすくい板Fは、図8及び図9に示されるように、一対のすくい板本体9a,9b が、ウェハキャリアCの移載方向(前後方向)に沿って、しかも、左右方向に所定の間隔をおいて配設されていて、それらの後端部が連結板32によって連結された形態である。各すくい板本体9a,9b は細長い角材状であって、駆動側及び従動側の各第2アーム14a,14b の前端部に連結されている。前記一対のすくい板本体9a,9b どうしの間隔は、ウェハキャリアCの幅よりも少し広い。また、前記連結板32の後部には、一対のすくい板本体9a,9b が後退端に配置されたときにキャリアID読取装置Rとの干渉を避けるための逃し部33が設けられている。一対のすくい板本体9a,9b が、ロードポート装置Lのキャリア載置板7に仮載置されたウェハキャリアCの下方に配置され、昇降装置Bによって移載装置A1 全体が上昇されることによって、該ウェハキャリアCが一対のすくい板本体9a,9b に支持される。
【0029】
一対のすくい板本体9a,9b には、それらの上面に支持されるウェハキャリアCの有無を検出するための一対のセンサ34a,34b が取付けられている。一対のセンサ34a,34b が、各すくい板本体9a,9b に取付けられているため、ウェハキャリアCが両側のすくい板本体9a,9b に載置された状態が確実に検出される。もし、前記センサ34a,34b が、いずれか一方側にのみ取付けられている場合、一対のすくい板本体9a,9b にウェハキャリアCが斜めに支持されても正常と検出されてしまうが、本実施例の場合、このような不具合は生じない。そして、前記一対のすくい板本体9a,9b には、前記一対のセンサ34a,34b の各電線35a,35b を通すための各電線収容孔36a,36b が、それらの長手方向に沿って設けられている。同様にして、連結板32にも、その長手方向に沿って電線収容孔37a,37b が設けられている。更に、図10に示されるように、従動側のアーム装置Dbを構成する第1及び第2の各アーム13b,14b の内側には、前記電線35a,35b を収容可能な空間部V1,V2 が形成されていると共に、従動側の第1及び第2の各アーム13b,14b を旋回自在に支承する各連結軸(支点軸38b、第1連結軸39b、第2連結軸41b)には、前記空間部V1,V2 に連通するための各連通孔42b,43b,44b が設けられている。そして、前記連結板32に設けられた各電線収容孔37a,37b は、従動側の第2連結軸41bに設けられた連通孔44bに連通されている。
【0030】
駆動側のすくい板本体9aに取付けられたセンサ34aの電線35aは、前記すくい板本体9aの電線収容孔36aから、連結板32の電線収容孔37aに挿通される。同様にして、従動側のすくい板本体9bに取付けられたセンサ34bの電線35bも、各電線収容孔36b,37b に挿通される。両電線35a,35b は一体となって、第2連結軸41bの連通孔44bに挿通され、第2アーム14bの空間部V2 に収容される。更に、両電線35a,35b は、第1連結軸39bの連通孔43bに挿通されて第1アーム13bの空間部V1 に収容され、支点軸38bの連通孔42bを介して、ロードポート装置Lに配線される。このように、一対のセンサ34a,34b の各電線35a,35b は、従動側の各アーム13b,14b の空間部V1,V2 を通って配線される。このため、各電線35a,35b が外部に露出しない。しかも、各アーム13b,14b の連結部分においては、支点軸38bの軸心J0b、及び各連結軸39b,41b の軸心J1b,J2bを通って配線される。このため、第1及び第2の各アーム13b,14b が旋回してもねじれたり、破損されたりするおそれはない。
【0031】
本発明の第1実施例のウェハキャリアCの移載装置A1 の作用について説明する。図1ないし図3に示されるように、第1実施例の移載装置A1 が配設されたロードポート装置Lを、前面にのみウェハキャリアCを受け入れるための開口2が設けられた半導体製造装置Hの正面壁1に設置される。図11に示されるように、すくい板Fは、予め、後退端に配置されている。このとき、一対のすくい板本体9a,9b と第2アーム14a,14b との連結部45a,45b は、キャリアID読取装置Rの側方に配置されるため、両者が干渉することはない。ロードポート装置Lのキャリア載置板7に、ウェハキャリアCが上方から搬送され、仮載置される。一対のすくい板本体9a,9b に取付けられた一対のセンサ34a,34b によって、ウェハキャリアCが仮載置されたことが検出されると、昇降装置Bが作動して、移載装置A1 全体が上昇される。前記ウェハキャリアCは、一対のすくい板本体9a,9b によってすくい上げられて支持される。
【0032】
続いて、制御モータMが作動される。図11に示されるように、第1アーム13aが駆動軸心J0aを中心として、矢印Q4 の方向に旋回される。すると、歯付軸16a及び第1下側歯付プーリ23aと、第1歯付ベルト24aとの噛み合い状態が変化する。このため、第1下側歯付プーリ23aが矢印Q5 の方向に旋回する。それに伴い、第2アーム14aが、第1軸心J1aを中心として同方向(矢印Q5 の方向)に旋回させられる。まったく同様にして、第2アーム14aに対してすくい板本体9aが、第2軸心J2aを中心として矢印Q6 の方向に旋回させられる。前記歯付軸16aの歯数は、第1下側歯付プーリ23aの歯数の2倍であり、第1上側歯付プーリ26aの歯数は、第2歯付プーリ29aの歯数の半分である。しかも、第1及び第2の各アーム13a,14a は等長である。このため、すくい板本体9aは、第1アーム13aの旋回角度を打ち消すように旋回され、あたかも非旋回状態で前後方向にのみ水平移動される。即ち、すくい板本体9aと連結されている第2アーム14aの第2軸心J2aの移動軌跡は、キャリアID読取装置Rの右側方で、前記制御モータMの駆動軸心J0aを通り、しかも、前後方向に沿った直線Paである。
【0033】
図12に示されるように、一対のすくい板本体9a,9b は、連結板32によって一体に連結されているため、該連結板32の前後動により、従動側のアーム装置Dbを構成する第2アーム14bが旋回し、更に、第1アーム13bが旋回される。即ち、従動側のアーム装置Dbにも、駆動側のアーム装置Daとほぼ同一の作用が及ぼされる。即ち、従動側のすくい板本体9bと連結されている第2アーム14bの第2軸心J2bの移動軌跡は、キャリアID読取装置Rの左側方で、制御モータMの駆動軸心J0bを通り、しかも、前後方向に沿った直線Pbである。上記した結果、一対のすくい板本体9a,9b に支持されたウェハキャリアCは、安定状態で、しかも、常に前後方向に沿った直線Pa,Pb 上を、真直状態を維持しながら移載される。
【0034】
上記した作用を、更に詳細に説明する。制御モータMのモータ軸17aが回動されるのに伴い、第1及び第2の各アーム13a,14a が旋回しながら、互いに接近して重なり合う。このとき、駆動軸心J0aと第2軸心J2aは、平面視において、ほぼ同一の位置に配置される(図14参照)。更に、制御モータMのモータ軸17aが回動されると、第1及び第2の各アーム13a,14a が旋回しながら、離反する。駆動側のアーム装置Daの駆動力が、連結板32を介して、従動側の第1及び第2の各アーム13b,14b に伝達されるため、駆動側のアーム装置Daと従動側のアーム装置Dbは、ウェハキャリアCの左右方向の中心線CLを挟んでほぼ対称の状態を呈する。
【0035】
即ち、本実施例の第1及び第2の各アーム13a,14a は、内側の領域(中心線CLの側の領域)で旋回される形態である。このため、各アーム13a,14a が重なり合ったときに、それらが外側に張り出すことがない。この結果、ロードポート装置Lにおいて、移載装置A1 が占有する領域を小さくすることができる。また、図12に示されるように、すくい板Fが後退端から前進端にまで水平移動されたときに、第1アーム13aが旋回する角度θ4 をより大きくすることにより、必要な移載ストロークSを確保しながら、第1及び第2の各アーム13a,14a の長さを短くすることができる。こうすることによって、駆動側の各アーム13a,14a と従動側の各アーム13b,14b とが干渉することが、確実に避けられる。
【0036】
図12に示されるように、すくい板Fが後退端に配置されているときの第2軸心J2aの位置は、キャリアID読取装置Rの側方で、従来の移載装置A’の駆動軸55の軸心よりも、長さdだけ手前側である。このため、ウェハキャリアCが半導体製造装置H内に移載されるために必要なストロークSを確保しながら、すくい板Fが前進端に配置されたときに、各第2アーム14a,14b と連結板32との連結部45a,45b が、半導体製造装置H内に侵入する領域の寸法(侵入長W)を、従来の侵入長W’と比較して、前記長さdだけ短くすることができる。しかも、すくい板Fが後退端に配置されたとき、各第2アーム14a,14b が、キャリアID読取装置Rと干渉することも避けられる。
【0037】
そして、一対のすくい板本体9a,9b は、駆動側及び従動側の両アーム装置Da,Db によって両側から支持されるため、一方側のみである場合と比較して、偏荷重によるたわみが防止される。
【0038】
また、図13に示されるように、半導体製造装置Hの正面壁1において、一対のすくい板本体9a,9b 及び連結板32を半導体製造装置H内に侵入させるために前記正面壁1に切り欠かれる切欠部46a,46b は、正面視における両端部にのみ設けるだけで済み、しかも、それらの大きさは、前記連結部45a,45b が侵入できるだけの大きさで済む。このため、従来の移載装置A’のように、幅方向の中心部に大きな切欠部58(図13において、一点鎖線で示す)を設ける必要がない。この結果、切欠部46a,46b が設けられることによって、半導体製造装置Hの正面壁1の強度が低下する度合いが少なくなる。
【0039】
更に、図10に示されるように、一対のすくい板本体9a,9b に取付けられた各センサ34a,34b の電線35a,35b は、前記一対のすくい板本体9a,9b 、連結板32、及び従動側の第1及び第2の各アーム13b,14b の空間部V1,V2 に収容されているため、外部に露出されることがなく、その外観を向上させることができる。更に、駆動側の各アーム13a,14a に電線35a,35b を通さずに済むため、前記駆動側の各アーム13a,14a を薄くすることができ、半導体製造装置Hの切欠部46a,46b (図13参照)の高さ寸法を小さくすることができる。
【0040】
図2及び図3に示されるように、一対のすくい板本体9a,9b に支持されたウェハキャリアCは、そのまま水平移動され、半導体製造装置Hの開口2内のキャリア載置板4の直上に配置される。昇降装置B(図3参照)が作動され、移載装置A1 全体が下降される。このようにして、ウェハキャリアCが、半導体製造装置H内のキャリア載置板に載置される。一対のすくい板本体9a,9b が退避されると、扉3が上昇して開口2が閉塞され、ウェハキャリアCに収容されたウェハ(図示せず)に各種の処理が施される。処理が終了した後、上記した工程と逆の工程により、開口2からウェハキャリアCが取り出され、ロードポート装置Lに移載される。
【0041】
次に、第2実施例の移載装置A2 について説明する。この実施例は、従動側の第1及び第2の各アーム13b',14b'の長さを異ならせた場合である。すくい板Fが連続して水平移動されている場合、従動側のアーム装置Dbは、上記した第1実施例の構成で何ら不具合は生じない。しかし、従動側の第1及び第2の各アーム13b,14b が等長であって、それらのアーム13b,14b が重なった状態で停止され、その状態(思案状態)から再び作動される場合、何らかの原因(多くは人為的原因)で不具合が発生することがある。即ち、図16に示されるように、従動側の第1及び第2の各アーム13b,14b が重なると、従動側の支点軸心J0b及び第2軸心J2bは、平面視において同一位置に配置される。ところが、従動側の各アーム13b,14b は旋回自在に取付けられているため、この状態で、前記各アーム13b,14b に何らかの外力が加わると、各アーム13b,14b が一体となったまま、支点軸心J0b及び第2軸心J2bを中心として、前後方向に旋回される。各アーム13b,14b が旋回された状態を、図13において一点鎖線で示す。このままの状態で、更にすくい板Fが進退しようとすると、各アーム装置Da,Db を損壊させるおそれがある。
【0042】
しかし、第2実施例の移載装置A2 の場合、図14及び図15に示されるように、従動側の第1及び第2の各アーム13b',14b'の長さが異なっている。本実施例の場合、第1アーム13bの長さ47の方が、第2アーム14bの長さ48よりも長い。このため、すくい板Fが水平移動して各アーム13b',14b'が重なったときに、それらの支点軸心J0b及び第2軸心J2bは、平面視において、左右方向にずれた位置に配置される。この結果、各アーム13b',14b'に何らかの外力が加わっても、それらが旋回されるおそれはない。
【0043】
本明細書で説明した実施例では、駆動側及び従動側の各アーム13a,13b,14a,14b の長さは、それらが重なって、ロードポート装置Lの幅方向に沿った位置に配置された場合であっても干渉しない長さである。しかし、第1アーム13aの旋回角度θ4 (図12参照)を大きくすることによって、各アーム13a,13b,14a,14b の長さを短くすることもできる。
【0044】
【0045】
【発明の効果】
本発明に係るウェハキャリアの移載装置は、駆動側及び従動側の各アーム装置の先端側のアームは、すくい板の幅方向の両端に近い部分に連結されているので、すくい板がキャリアID読取装置に対して最も接近する当該すくい板の後退端位置において、当該すくい板と先端側アームとの連結部は、当該すくい板の幅方向の両端に近い部分に配置されているために、当該すくい板の幅方向の中央部に配置された前記キャリアID読取装置と、先端側アームとの干渉を効果的に回避させられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施例の移載装置A1 を配設したロードポート装置Lが、半導体製造装置Hの正面壁1に取付けられた状態の正面断面図である。
【図2】 同じく平面図である。
【図3】 同じく側面断面図である。
【図4】 第1実施例の移載装置A1 の斜視図である。
【図5】 駆動側のアーム装置Daの側面断面図である。
【図6】 駆動側の第1及び第2の各アームを一直線にした状態の平面図である。
【図7】 駆動側の第1及び第2の各アームを旋回させた状態の平面図である。
【図8】 すくい板Fの平面図である。
【図9】 駆動側のすくい板本体9aの側面図である。
【図10】 従動側のアーム装置Dbの側面断面図である。
【図11】 すくい板Fが後退端に配置された状態の平面図である。
【図12】 同じく、前進端に配置された状態の平面図である。
【図13】 半導体製造装置H内に、すくい板Fが侵入した状態の正面図である。
【図14】 第1実施例の移載装置A1 を構成する第1及び第2の各アーム13a,13b,14a,14b が重なった状態の平面図である。
【図15】 第2実施例の移載装置A2 の概略平面図である。
【図16】 第2実施例の移載装置A2 を構成する第1及び第2の各アーム13a,13b',14a,14b'が重なった状態の平面図である。
【図17】 従来の移載装置A’の平面図である。
【図18】 同じく、側面断面図である。
【符号の説明】
A1,A2 :移載装置
C:ウェハキャリア
CL:中心線
Da :アーム装置(駆動側アーム装置)
Db :アーム装置(従動側アーム装置)
F:すくい板
J 0 a, J 0 b:駆動軸心(基端側アームの回動軸部)
J 1 a, J 1 b:第1軸心(2本のアームの連結部)
J 2 a, J 2 b:第2軸心(先端側アームとすくい板との連結部)
H:半導体製造装置
L:ロードポート装置
R:キャリアID読取装置
V1,V2 :空間部(中空部)
2:開口
7:キャリア載置板(キャリア移載面)
13a,13b,13b':第1アーム(基端側アーム)
14a,14b,14b':第2アーム(先端側アーム)
16a:歯付軸(固定軸)
17a:モータ軸(駆動軸)
21a:第1連結軸
24a:第1歯付ベルト(確動ベルト機構)
27a:第2連結軸
31a:第2歯付ベルト(確動ベルト機構)
34a,34b :センサ
35a,35b :電線
36a,36b,37a,37b :電線収容孔(中空部)
38b :支点軸(連結軸)
39b :第1連結軸(連結軸)
41b :第2連結軸(連結軸)
42b,43b,44b :連通孔(中空部)
45a,45b :連結部(連結軸)
Claims (3)
- ロードポート装置のキャリア移載面の最も手前側の部分におけるすくい板の幅方向の中央部にキャリアID読取装置が配設されて、該すくい板の上昇、水平移動及び下降を、この順序で行って、垂直下方に搬送されて前記キャリア移載面に移載されたウェハキャリアを、半導体製造装置の手前側の開口を通過させて、前記半導体製造装置内に移載させる装置であって、
前記すくい板を水平移動させるアーム装置は、2本のアームを有する駆動側、及び従動側の各アーム装置で構成され、
駆動側アーム装置は、駆動軸と同心であって基端側アームのキャリア載置面に対する支持部である回動軸部と、2本のアームの連結部と、先端側アームと前記すくい板との連結部との3つの部分にそれぞれ設けられた各歯付プーリに歯付ベルトが掛装されて、駆動側アーム装置の駆動軸により2本の各アームを互いに逆方向に旋回駆動させることにより、従動側アーム装置の2本のアームを従動旋回させながら、前記すくい板を直線的に前後動させる構成であって、
前記駆動側アーム装置を駆動する前記駆動軸は、正面視において、前記キャリアID読取装置の一方の側方であって、しかも平面視において、前記開口と前記キャリアID読取装置との中間部に配置され、
駆動側及び従動側の各アーム装置は、いずれも2本の各アームの前記連結部が、基端側アームの前記回動軸部、及び先端側アームとすくい板との前記連結部よりも、平面視において前記すくい板の幅方向の中心を通る中心線の側に配置されるように、2本のアームが連結配置されて、
駆動側及び従動側の各アーム装置の先端側の各アームは、すくい板の幅方向の両端に近い部分に連結されていることを特徴とするロードポート装置におけるウェハキャリアの移載装置。 - 前記従動側アーム装置を構成するアーム、及びそれらの連結軸に連通する中空部を設けて、前記すくい板に設けられたセンサの電線を前記中空部に挿通したことを特徴とする請求項1に記載のロードポート装置におけるウェハキャリアの移載装置。
- 前記従動側アーム装置を構成する2本のアームの長さを異ならしめて、前記2本のアームが重なった際に、それらが一体となって旋回されることが防止されるように構成したことを特徴とする請求項1又は2に記載のロードポート装置におけるウェハキャリアの移載装置。
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