JP5405911B2

JP5405911B2 - 搬送装置

Info

Publication number: JP5405911B2
Application number: JP2009141321A
Authority: JP
Inventors: 陽太青木
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2009-06-12
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2029-06-12
Also published as: JP2010287783A

Description

本発明は搬送装置に係り、特に、半導体ウエハ等の板状部材を複数の工程間で搬送することに適した搬送装置に関する。

半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という）は、種々の処理を施すために、複数の工程間で搬送される。このウエハ搬送に際しては、例えば、特許文献１に開示される搬送装置が利用されている。同搬送装置は、平面視略Ｕ字状のアームにより構成され、当該アームの上面側に吸引領域を備えたウエハ保持部と、当該ウエハ保持部を連結する旋回手段と、この旋回手段を介してウエハ保持部を上下移動させる上下動手段とを備えて構成されている。このような搬送装置に平面視略Ｕ字状のアームが採用されている多くの理由は、当該アームが接触しているウエハ面を被載置面として他の装置に載置する場合に、このＵ字内に受け渡し部材を介在させ、この受け渡し部材にウエハを移載した後にアームを退避させるためである。

特開２０００−１９５９２６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された搬送装置にあっては、図６に示されるように、ウエハ保持部中央に開放領域Ｋを有するＵ字形状となっていることから、ウエハが開放領域Ｋ内で撓んでしまい、当該ウエハにストレスを与え、場合によってはウエハを割ってしまう、という不都合がある。これは、ウエハの外縁に連なる一部の領域が、その直径方向反対側近くに至るまで何にも支持されていないため起こりうる現象であって、このような不都合は、ウエハ径が大きくなるほど、また、ウエハが極薄に研削されるほど顕在化する。

［発明の目的］
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、特に、ウエハ等の脆弱性を帯びた板状部材を搬送対象とした場合の当該板状部材にストレスを与え難くするとともに、板状部材の割れ原因等を効果的に回避可能な搬送装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、板状部材の一方の面側に位置して当該板状部材を支持する支持手段と、この支持手段を移動可能に支持する移動手段とを備えた搬送装置において、前記支持手段は、支持アームと、当該支持アームに設けられた吸引手段とを含み、前記支持アームは一部開放可能な閉ループを形成可能な複数のアーム形成部材を備え、当該アーム形成部材の先端側にアーム形成部材の開放を促進する開放促進手段を備える、という構成を採っている。

本発明によれば、支持アームを構成するアーム形成部材が閉ループとなる状態で板状部材を支持することができるため、板状部材の外縁に連なる一部の領域が、その直径方向反対側近くに至るまで何にも支持されない領域をなくすことができる。これにより、板状部材の径や面積が大きかったり、極薄なものであったりしても、当該板状部材の撓み変形を防止して搬送することができる。また、支持アームが一部開放可能な閉ループを形成可能なため、閉ループ内に受け渡し部材を介在させ、当該受け渡し部材に板状部材を移載した場合でも、移載した位置からアーム形成部材を退避させることが可能となる。
更に、アーム形成部材の先端側に開放促進手段を備えた場合、閉ループ内に位置する受け渡し部材からアーム形成部材を退避させる際、アーム形成部材が受け渡し部材に引っ掛かって退避できなくなったり、引っ掛かった状態から無理矢理退避させようとしてアーム形成部材や受け渡し部材を破損させたりしてしまうことを防止し、アーム形成部材の相互離間動作を円滑に行うことができる。

（Ａ）は実施形態に係る搬送装置の概略平面図、（Ｂ）は、吸引手段の正面視断面図図１（Ａ）の概略正面図。ウエハをリフタに受け渡した状態を示す概略正面図。支持アームがテーブル上から退避する状態を示す概略平面図。変形例を示す概略平面図。従来の不具合の説明図。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１及び図２において、搬送装置１０は、板状部材としてのウエハＷの一方の面（図２中下面）側に位置して当該ウエハＷを支持する支持手段１１と、この支持手段１１を移動可能に支持する移動手段１２とを備えて構成されている。

前記支持手段１１は、支持アーム２０と、当該支持アーム２０に設けられた吸引手段２１とにより構成されている。支持アーム２０は、移動手段１２に固定された第１アーム形成部材２４と、この第１アーム形成部材２４に回転可能に連結された２つの第２アーム形成部材２５とからなる。第１アーム形成部材２４は、移動手段１２に着脱自在に設けられた直線状部２４Ａと、当該直線状部２４Ａから二股に分かれて略半円弧状に延びる分岐部２４Ｂとを含み、当該分岐部２４Ｂの両端側に、一対をなす略１／４円弧状の第２アーム形成部材２５がそれぞれ連結されている。第２アーム形成部材２５は、その一端２５Ａ側がそれぞれ図示しない軸とばねを介して第１アーム形成部材２４に相対回転可能に連結されている。これにより、他端（先端）２５Ｂ側が図１中矢印で示される方向に付勢し合って閉ループを形成可能とされるとともに、一対の第２アーム形成部材２５の先端２５Ｂ側が相互に接離可能すなわち開閉可能となっている。本実施形態において、支持アーム２０は、第２アーム形成部材２５の各先端２５Ｂ側が相互に接触したときに、第１アーム形成部材２４と相互に作用して閉ループを形成し、第２アーム形成部材２５の各先端２５Ｂ側が相互に離間したときに、閉ループの一部を開放可能となっている。なお、第２アーム形成部材２５は、先端２５Ｂ側が、先端２５Ｂに向かってその幅を次第に縮小するように切り欠かれることで開放促進手段としての開放促進縁２５Ｃを備えた形状に設けられている。

前記吸引手段２１は、図１（Ｂ）に示されるように、第１アーム形成部材２４及び第２アーム形成部材２５に埋設され平面視略円形に設けられるとともに、同図中下面側と上面側とに貫通し、漏斗類似の略円錐形に設けられた円錐凹部３０Ａを有する本体部３０と、当該本体部３０に組み合わされるとともに、円錐凹部３０Ａと所定間隔を隔てて配置されることで断面視閉ループ状の通路３２を形成する漏斗類似の略円錐形に設けられた円錐部材３３と、通路３２に連通する供給路３４と、当該供給路３４に流体としての空気Ｇを供給する図示しない加圧ポンプとを備えて構成されている。通路３２は、その上端に閉ループ状の噴出口３２Ａを形成する。なお、円錐部材３３は、通路３２を全閉することのない図示しない支持部材によって本体部３０に支持されている。これにより、通路３２を通って噴出口３２Ａから噴出する空気ＧがウエハＷの面に沿って流れるようになり、噴出口３２Ａの閉ループ内側とウエハＷとの間に負圧領域Ａを形成してウエハＷを吸引支持できるようになっている。

前記移動手段１２は公知の多関節ロボットを採用したものである。この移動手段１２は、図示しないモータを連結部に備えた第１〜第３旋回アーム４０〜４２と、図示しないモータによって第１〜第３旋回アーム４０〜４２を上下方向に移動可能とする上下動部４４とを備えて構成されている。これにより、第３旋回アーム４２に取り付けられた支持手段１１をＸ−Ｙ−Ｚ空間内の所定の範囲内で自由に移動可能となっている。なお、第３旋回アーム４２の先端に、軸Ｌを中心として支持手段１１を回転可能な図示しないモータが設けられている。

次に、ウエハカセット５０からウエハＷを支持するテーブル６０に移載する場合を例に採り、本実施形態に係る搬送装置１０によるウエハＷの搬送方法について説明する。

支持手段１１の第２アーム形成部材２５が図示しないばねの付勢力によって、相互に接して閉ループ形状に保たれた状態とされる。そして、移動手段１２を駆動してウエハＷを多段に収容するウエハカセット５０内に支持手段１１が挿入される。

図２に示されるように、支持手段１１がウエハカセット５０内に入り込んでウエハＷの下面側に位置すると、図示しない加圧ポンプからの空気Ｇが吸引手段２１を構成する通路３２内に供給され、吸引手段２１によってウエハＷが第１及び第２アーム形成部材２４、２５の上面側に非接触な状態で吸引支持されることとなる。

このようにしてウエハＷを吸引した状態で、支持手段１１が移動手段１２を介してマガジン５０から抜け出し、受け渡し部材としてのリフタ６１が上昇して待機中のテーブル６０側上方に移動する。
そして、図３に示されるように、支持アーム２０の閉ループ内にリフタ６１を介在させるように、支持手段１１を下降させ、ウエハＷの下面側をリフタ６１の上面に当接させると、当該リフタ６１が図示しない吸引手段でウエハＷの吸着を開始する一方、スリット３２Ａからの空気噴出が停止される。

ウエハＷがリフタ６１に受け渡されると、図４に示されるように、移動手段１２によって支持手段１１がテーブル６０の側方に退避する。そして、第２アーム形成部材２５は、リフタ６１に当接しつつ、第１、第２アーム形成部材２４、２５の連結部に設けられた図示しないばねの付勢力に抗して、第２アーム形成部材２５の先端２５Ｂ側が相互に離間するようになることで、支持手段１１をリフタ６１から抜き取ることができる。この際、第２アーム形成部材２４に開放促進縁２５Ｃが設けられているため、第２アーム形成部材２５がリフタ６１に引っ掛かってしまって退避できなくなったり、引っ掛かった状態から無理矢理退避させようとして第１、第２アーム形成部材２４、２５やリフタ６１を破損させたりしてしまうことを防止することができる。そして、第２アーム形成部材２５がリフタ６１の最大径となる位置を通過した後に、図示しないばねの付勢力によって、先端２５Ｂがだんだん接近し、リフタ６１を過ぎた時点で再び閉ループ状となってリフタ６１の側方に退避する。その後、リフタ６１が下降して、ウエハＷはテーブル６０によって全面で支持され、ウエハＷの上面に接着シート等を貼付するといった所定の処理が行われることとなる。

なお、テーブル６０上で所定処理が施された後のウエハＷを搬送装置１０で別工程に搬送する場合も考えられる。この場合は、第２アーム形成部材２５の一端２５Ａ側を駆動手段としての図示しないモータを介して第１アーム形成部材２４に相対回転可能に連結されるように構成したものを使用することができる。そして、リフタ６１を上昇させ、図示しないモータによって第２アーム形成部材２５の先端２５Ｂ側を離間させた状態で、支持手段１１をウエハＷの下面側に位置させる。そして、図示しないモータによって、支持アーム２０の閉ループ内にリフタ６１を介在させるように、第２アーム形成部材２５の先端２５Ｂ側を当接させ、上記同様に吸引手段２１によってウエハＷを吸引支持し、リフタ６１がウエハＷの吸着を停止して下降することによって、ウエハＷを受け取って別工程に搬送することができる。

従って、このような実施形態によれば、ウエハＷを搬送する際に、第１及び第２アーム形成部材２４、２５が閉ループ状を形成した状態でウエハＷを支持する構成としたから、ウエハＷの外縁に連なる一部の領域が、その直径方向反対側近くに至るまで何にも支持されない領域をなくすことができるので、従来のように、ウエハが撓み変形することを効果的に防止でき、これに伴う割れを回避することができる、という効果を得る。

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施形態に対し、形状、位置若しくは配置等に関し、必要に応じて当業者が様々な変更を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

例えば、第２アーム形成部材２５を、図５に示すように、１個とすることもできる。この場合、第２アーム形成部材２５の一端側が第１アーム形成部材２４の一端側に回転可能に連結される一方、第２アーム形成部材２５の他端（先端）が第１アーム形成部材１４の他端に接離可能となっている。ここで、第２アーム形成部材２５は、平面視略Ｄ形状に設けられ、その直線部が開放促進縁２５Ｃとして機能する。
また、第１及び第２アーム形成部材２４、２５の連結部分に、図示しないばね等の付勢手段及びモータ等の駆動手段を介して１又は２つの第２アーム形成部材２５を設け、付勢手段のみの付勢力によって、第２アーム形成部材２４が接触して閉ループを形成する一方、モータの駆動力のみによって、第２アーム形成部材２４が離間して閉ループを開放するように構成してもよい。

更に、開放促進縁２５Ｃの切欠は、円弧形状に形成してもよい。また、開放促進手段として、第２アーム形成部材２５の先端２５Ｂ側に回転可能なローラやベアリング等を配置してもよい。このような構成によっても、支持手段１１をリフタ６１から抜き取るときに、ローラやベアリング等がリフタ６１に当接して回転することで、第２アーム形成部材２５の各先端２５Ｂ側が相互に離間して閉ループの一部を開放可能となる。

更に、吸引手段２１は、空気Ｇを噴出させる構成に限定されず、第１及び第２アーム形成部材２４、２５の上面側に吸着孔を形成し、当該吸着孔を減圧ポンプに接続してウエハＷを吸着支持するように構成してもよい。

また、移動手段１２も多関節ロボットに限定されるものではなく、モータ、エアシリンダ、油圧シリンダ等によって構成したり、それらを組み合わせて構成したりしてもよい。

更に、板状部材は半導体ウエハＷに限定されるものではなく、ガラス板、鋼板、または、樹脂板等、その他の板状部材も対象とすることができ、半導体ウエハは、シリコンウエハや化合物ウエハであってもよい。

また、第１アーム形成部材２４に回転可能に連結された１又は２つの第２アーム形成部材２５が、更に付勢手段や駆動手段を介して閉ループを形成又は開放できるように回転可能に連結される構成としてもよい。

１０搬送装置
１１支持手段
１２移動手段
２０支持アーム
２１吸引手段
２４第１アーム形成部材
２５第２アーム形成部材
２５Ｂ先端
２５Ｃ開放促進縁（開放促進手段）
Ａ負圧領域
Ｇ気体（流体）
Ｗ半導体ウエハ（板状部材）

Claims

板状部材の一方の面側に位置して当該板状部材を支持する支持手段と、この支持手段を移動可能に支持する移動手段とを備えた搬送装置において、
前記支持手段は、支持アームと、当該支持アームに設けられた吸引手段とを含み、
前記支持アームは一部開放可能な閉ループを形成可能な複数のアーム形成部材を備え、当該アーム形成部材の先端側にアーム形成部材の開放を促進する開放促進手段を備えていることを特徴とする搬送装置。