JPH04279043A - ウエハ搬送装置とウエハ搬送方法 - Google Patents
ウエハ搬送装置とウエハ搬送方法Info
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- JPH04279043A JPH04279043A JP3013771A JP1377191A JPH04279043A JP H04279043 A JPH04279043 A JP H04279043A JP 3013771 A JP3013771 A JP 3013771A JP 1377191 A JP1377191 A JP 1377191A JP H04279043 A JPH04279043 A JP H04279043A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
- B25J9/106—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
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- H01L21/67742—Mechanical parts of transfer devices
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T74/18848—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary including flexible drive connector [e.g., belt, chain, strand, etc.] with pulley
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ウエハ搬送装置、特に
旋回可能なフロッグレッグタイプのウエハ搬送装置に関
する。
旋回可能なフロッグレッグタイプのウエハ搬送装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】半導体製造プロセス技術が半導体素子の
微細化、高精度化の要求に応えるには1つのチャンバで
の工程を終えて他のチャンバでの工程に移行するとき半
導体基板表面部に変質が生じないようにすることが必要
である。しかし、実際のプロセスにおいては、1つのチ
ャンバでの工程(例えばエッチング)を終えて他のチャ
ンバで次の工程(例えばCVD)を行う場合、半導体ウ
エハを大気に曝すので例えば配線膜のスルーホールに露
出する部分に自然酸化膜が生じるというような問題が生
じる。かかる自然酸化膜の存在はコンタクト抵抗の増大
を招くのでそれを除去する必要性が生じる場合が多い。 そして、自然酸化膜の除去は半導体ウエハのエッチング
液への浸漬、更にはそのエッチング液の水洗い等を必要
とし、工程を著しく増やす原因となり、スループットを
低下させる原因となる。そのため、複数のチャンバをゲ
ートバルブを介して一体化したマルチチャンバ装置なる
ものが開発され、たとえばNIKKEI MICRO
DEVICES 1989年10月号34〜39頁等
により紹介されている。
微細化、高精度化の要求に応えるには1つのチャンバで
の工程を終えて他のチャンバでの工程に移行するとき半
導体基板表面部に変質が生じないようにすることが必要
である。しかし、実際のプロセスにおいては、1つのチ
ャンバでの工程(例えばエッチング)を終えて他のチャ
ンバで次の工程(例えばCVD)を行う場合、半導体ウ
エハを大気に曝すので例えば配線膜のスルーホールに露
出する部分に自然酸化膜が生じるというような問題が生
じる。かかる自然酸化膜の存在はコンタクト抵抗の増大
を招くのでそれを除去する必要性が生じる場合が多い。 そして、自然酸化膜の除去は半導体ウエハのエッチング
液への浸漬、更にはそのエッチング液の水洗い等を必要
とし、工程を著しく増やす原因となり、スループットを
低下させる原因となる。そのため、複数のチャンバをゲ
ートバルブを介して一体化したマルチチャンバ装置なる
ものが開発され、たとえばNIKKEI MICRO
DEVICES 1989年10月号34〜39頁等
により紹介されている。
【0003】そして、このようなマルチチャンバを用い
てより効果的に半導体装置の製造の工程を進めるには各
チャンバへの半導体ウエハの出し込れを円滑に行うウエ
ハ搬送装置が必要であり、その一つのウエハ搬送装置と
して図4に示すようなフロッグレッグタイプのウエハ搬
送装置を用いることが試みられた。図4は該装置の上部
(要部)を示す斜視図である。
てより効果的に半導体装置の製造の工程を進めるには各
チャンバへの半導体ウエハの出し込れを円滑に行うウエ
ハ搬送装置が必要であり、その一つのウエハ搬送装置と
して図4に示すようなフロッグレッグタイプのウエハ搬
送装置を用いることが試みられた。図4は該装置の上部
(要部)を示す斜視図である。
【0004】図面において、1は上端にフランジを有す
る無底の筒状体で、該フランジにて水平シールド板2に
直接又は間接に垂直に取り付けられている。尚、該筒状
体1は図4にはフランジのみが現われる。3は上記筒状
体1の内側に例えば磁気流体を介して回転自在に取り付
けられた無底筒状の旋回外筒である。図4には旋回外筒
3の上端のみが現われる。4は上記旋回外筒3に対して
垂直方向に移動可能に挿通状に図面に現われないリニア
モーションベアリングを介して取り付けられた旋回内筒
である。5はベローズで、下端が上記旋回外筒3の上端
面に固定され、上端が旋回内筒4の上部外周面に固定さ
れている。旋回内筒4は旋回外筒3が図面に現われない
駆動手段(モータ等)によって回転せしめられるとこれ
と一体的に回転し、また、図面に現われない昇降手段に
よって旋回外筒3に対する上下方向における位置が変化
せしめられるようになっている。
る無底の筒状体で、該フランジにて水平シールド板2に
直接又は間接に垂直に取り付けられている。尚、該筒状
体1は図4にはフランジのみが現われる。3は上記筒状
体1の内側に例えば磁気流体を介して回転自在に取り付
けられた無底筒状の旋回外筒である。図4には旋回外筒
3の上端のみが現われる。4は上記旋回外筒3に対して
垂直方向に移動可能に挿通状に図面に現われないリニア
モーションベアリングを介して取り付けられた旋回内筒
である。5はベローズで、下端が上記旋回外筒3の上端
面に固定され、上端が旋回内筒4の上部外周面に固定さ
れている。旋回内筒4は旋回外筒3が図面に現われない
駆動手段(モータ等)によって回転せしめられるとこれ
と一体的に回転し、また、図面に現われない昇降手段に
よって旋回外筒3に対する上下方向における位置が変化
せしめられるようになっている。
【0005】6は旋回内筒4に回転可能に図面に現われ
ない磁性流体を介して挿通状に取り付けられた駆動軸で
、旋回内筒4から上方へ突出した上端部にはギア(以下
「駆動ギア」という)7が固定されている。そして、該
駆動ギア7にはアーム8aの一端が一体に連結されてい
る。9は旋回内筒4の上端部に取り付けられた軸で、該
軸9に上記駆動ギア7と歯合する従動ギア10が回転自
在に取り付けられている。該軸9は固定軸であるが、従
動ギア10の軸なので、以後便宜上「従動軸」と称する
こととする。従動ギア10には上記アーム8aと同じ長
さのアーム8bの一端が一体に連結されている。上記駆
動軸6は図面に現われないモータによって回動せしめら
れるようになっており、駆動軸6が回動するとアーム8
aがそれと共に同じ方向に回動するが、一方、従動ギア
10と一体のアーム8bがアーム8aと反対方向に回動
する。従って、アーム8aと8bとは対を成し駆動軸6
の回動に伴って拡いたり閉じたりする。11a、11b
は上記一対のアーム8a、8bの他端部に一端部を回動
自在に連結された一対のアームで、該アーム11a、1
1bの他端部には互いに歯合せしめられたギア12、1
2が設けられている。該アーム11a、11bと上記ア
ーム8a、8bによってフロッグレッグが構成されるの
である。13は上記ギア12、12の軸心を介して一対
のアーム11a、11bの上記他端部に取り付けられた
ウエハ載置台で、1枚の半導体ウエハ14を載置するこ
とができるようになっていた。
ない磁性流体を介して挿通状に取り付けられた駆動軸で
、旋回内筒4から上方へ突出した上端部にはギア(以下
「駆動ギア」という)7が固定されている。そして、該
駆動ギア7にはアーム8aの一端が一体に連結されてい
る。9は旋回内筒4の上端部に取り付けられた軸で、該
軸9に上記駆動ギア7と歯合する従動ギア10が回転自
在に取り付けられている。該軸9は固定軸であるが、従
動ギア10の軸なので、以後便宜上「従動軸」と称する
こととする。従動ギア10には上記アーム8aと同じ長
さのアーム8bの一端が一体に連結されている。上記駆
動軸6は図面に現われないモータによって回動せしめら
れるようになっており、駆動軸6が回動するとアーム8
aがそれと共に同じ方向に回動するが、一方、従動ギア
10と一体のアーム8bがアーム8aと反対方向に回動
する。従って、アーム8aと8bとは対を成し駆動軸6
の回動に伴って拡いたり閉じたりする。11a、11b
は上記一対のアーム8a、8bの他端部に一端部を回動
自在に連結された一対のアームで、該アーム11a、1
1bの他端部には互いに歯合せしめられたギア12、1
2が設けられている。該アーム11a、11bと上記ア
ーム8a、8bによってフロッグレッグが構成されるの
である。13は上記ギア12、12の軸心を介して一対
のアーム11a、11bの上記他端部に取り付けられた
ウエハ載置台で、1枚の半導体ウエハ14を載置するこ
とができるようになっていた。
【0006】本ウエハ搬送装置は旋回外筒3を回転する
ことによりフロッグレッグの向きを旋回することができ
、また駆動ギア6を回転することによりアーム8a、8
b、11a、11bからなるフロッグレッグを伸ばした
り縮めたり、即ちウエハ載置台13を前進させたり後退
させたりすることができる。また、昇降手段により旋回
内筒4を上下動させることによりウエハ載置台13を上
下動させることができる。これはチャンバ内のウエハ受
部分との間で半導体ウエハ14の受け渡しができるよう
にするにはウエハ載置台13をある範囲で上下させる必
要があるからである。
ことによりフロッグレッグの向きを旋回することができ
、また駆動ギア6を回転することによりアーム8a、8
b、11a、11bからなるフロッグレッグを伸ばした
り縮めたり、即ちウエハ載置台13を前進させたり後退
させたりすることができる。また、昇降手段により旋回
内筒4を上下動させることによりウエハ載置台13を上
下動させることができる。これはチャンバ内のウエハ受
部分との間で半導体ウエハ14の受け渡しができるよう
にするにはウエハ載置台13をある範囲で上下させる必
要があるからである。
【0007】本ウエハ搬送装置によって半導体ウエハ1
4が出し入れされる各チャンバは、ウエハ搬送装置のま
わりに配置される。尚、図面には便宜上1つのチャンバ
15のみを2点鎖線で示した。16は各チャンバ15と
ウエハ搬送装置との間に設けられたゲートバルブ、17
、17、……は半導体ウエハ14を通すウエハ通過孔、
18、18、……はウエハがきたらそのことを検知する
検知センサ、19は排気口である。
4が出し入れされる各チャンバは、ウエハ搬送装置のま
わりに配置される。尚、図面には便宜上1つのチャンバ
15のみを2点鎖線で示した。16は各チャンバ15と
ウエハ搬送装置との間に設けられたゲートバルブ、17
、17、……は半導体ウエハ14を通すウエハ通過孔、
18、18、……はウエハがきたらそのことを検知する
検知センサ、19は排気口である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図4に示す
ような従来のウエハ搬送装置には、図6に示すようにア
ーム8a、8b、11a、11bが上から見て一直線に
なりフロッグレッグの先端部が駆動ギア6上に位置した
状態で停止した場合、その状態から脱出することが難し
いという問題があった。即ち、ジャックナイフが延びき
った状態にあるときそれを曲げるのにとても大きな曲げ
モーメントを必要とするがそれと同じことが図4に示す
ようなウエハ搬送装置にも当てはまるのである。従って
、このような現象をジャクナイフ現象(Jack K
nife Phenomenon)ともいう。若し、
かかるジャクナイフ現象によってフロッグレッグが停止
したままの状態になり、それを外部から動かすことがで
きなくなるとウエハ搬送装置のチャンバを開いて元に戻
してやらなければならないことになる。そして、高真空
のチャンバを一旦開いて大気に暴すと、チャンバ内面に
大気中の水分等が吸着し、ベーキング長時間の真空吸引
をしなければ元の高真空にすることができない。そのた
め数時間あるいは何日間マルチチャンバの使用ができな
くなる。これは生産設備の使用効率を低下せしめ半導体
装置の製造コスト増の要因となるので絶対に避ける必要
があった。
ような従来のウエハ搬送装置には、図6に示すようにア
ーム8a、8b、11a、11bが上から見て一直線に
なりフロッグレッグの先端部が駆動ギア6上に位置した
状態で停止した場合、その状態から脱出することが難し
いという問題があった。即ち、ジャックナイフが延びき
った状態にあるときそれを曲げるのにとても大きな曲げ
モーメントを必要とするがそれと同じことが図4に示す
ようなウエハ搬送装置にも当てはまるのである。従って
、このような現象をジャクナイフ現象(Jack K
nife Phenomenon)ともいう。若し、
かかるジャクナイフ現象によってフロッグレッグが停止
したままの状態になり、それを外部から動かすことがで
きなくなるとウエハ搬送装置のチャンバを開いて元に戻
してやらなければならないことになる。そして、高真空
のチャンバを一旦開いて大気に暴すと、チャンバ内面に
大気中の水分等が吸着し、ベーキング長時間の真空吸引
をしなければ元の高真空にすることができない。そのた
め数時間あるいは何日間マルチチャンバの使用ができな
くなる。これは生産設備の使用効率を低下せしめ半導体
装置の製造コスト増の要因となるので絶対に避ける必要
があった。
【0009】そこで、本願発明者はフロッグレッグの先
端部が駆動ギア7上に位置する状態にならないような仕
組みにすることを試みた。即ち、図6に示すような縮み
きった状態にならないように、例えば駆動ギア7の回転
範囲を狭める等することによりジャックナイフ現象を起
きないようにするのである。しかしながらこのようにす
ると、スループットの著しい向上を図ることが難しいと
いう好ましくない別の問題が生じるのである。というの
は、元来、フロッグレッグタイプのウエハ搬送装置はフ
ロッグレッグが伸びた状態から縮んでウエハ載置台13
が駆動ギア7上を通過(この通過のことを以後「支点通
過」ということとする)し、その後、今までと逆の方向
に伸びるようにでき、そのようにした場合には、ウエハ
載置台13の移動ストロークをフロッグレッグの長さ(
アームの長さの2倍)の2倍にすることができ、ウエハ
載置台13を駆動ギア7上(以後「支点」という)から
いずれの側へも伸ばすことができるのである。従って、
例えば一つのチャンバからそれと反対側のチャンバへフ
ロッグレッグの働きのみにより、即ち旋回することなく
半導体ウエハ14を搬送することもでき、この機能を有
効に活用することによりスループットの向上を図ること
ができるのである。そして、更に、ウエハ載置台13に
半導体ウエハ載置部を2個設けることにより2枚の半導
体ウエハ14を並置できるようにすればより一層スルー
プットの向上を図る途が開けてくる筈なのである。 しかるに、ジャックナイフ現象を回避するために例えば
駆動ギア7の回転範囲を狭める等することによりフロッ
グレッグを図6の実線で示す縮み切った状態にならない
ようにすれば支点通過ができずウエハ載置台13のスト
ロークが略半減し、1つのチャンバからそれと反対側の
チャンバへ旋回を伴うことなくフロッグレッグの伸縮の
みで半導体ウエハ14を搬送することは全く不可能にな
り、またウエハ14を2枚並置できるようにすることの
意義がほとんど失われ、スループットの著しい向上を図
ることができない。
端部が駆動ギア7上に位置する状態にならないような仕
組みにすることを試みた。即ち、図6に示すような縮み
きった状態にならないように、例えば駆動ギア7の回転
範囲を狭める等することによりジャックナイフ現象を起
きないようにするのである。しかしながらこのようにす
ると、スループットの著しい向上を図ることが難しいと
いう好ましくない別の問題が生じるのである。というの
は、元来、フロッグレッグタイプのウエハ搬送装置はフ
ロッグレッグが伸びた状態から縮んでウエハ載置台13
が駆動ギア7上を通過(この通過のことを以後「支点通
過」ということとする)し、その後、今までと逆の方向
に伸びるようにでき、そのようにした場合には、ウエハ
載置台13の移動ストロークをフロッグレッグの長さ(
アームの長さの2倍)の2倍にすることができ、ウエハ
載置台13を駆動ギア7上(以後「支点」という)から
いずれの側へも伸ばすことができるのである。従って、
例えば一つのチャンバからそれと反対側のチャンバへフ
ロッグレッグの働きのみにより、即ち旋回することなく
半導体ウエハ14を搬送することもでき、この機能を有
効に活用することによりスループットの向上を図ること
ができるのである。そして、更に、ウエハ載置台13に
半導体ウエハ載置部を2個設けることにより2枚の半導
体ウエハ14を並置できるようにすればより一層スルー
プットの向上を図る途が開けてくる筈なのである。 しかるに、ジャックナイフ現象を回避するために例えば
駆動ギア7の回転範囲を狭める等することによりフロッ
グレッグを図6の実線で示す縮み切った状態にならない
ようにすれば支点通過ができずウエハ載置台13のスト
ロークが略半減し、1つのチャンバからそれと反対側の
チャンバへ旋回を伴うことなくフロッグレッグの伸縮の
みで半導体ウエハ14を搬送することは全く不可能にな
り、またウエハ14を2枚並置できるようにすることの
意義がほとんど失われ、スループットの著しい向上を図
ることができない。
【0010】そこで、本願発明者は、図5に示すように
、駆動ギア7に固定プーリー20を取り付け、アーム8
aと11aの連結軸(関節部)に固定プーリー20の2
分の1の径の動プーリー21を回動自在に取り付け、固
定プーリー20と動プーリー21にワイヤ22(あるい
はベルト)を掛けて支点脱出を補助するところの支点脱
出補助機構を設けることによりフロッグレッグが縮んだ
状態から脱出するに必要な脱出モータートルクを小さく
することを試みてみた。この脱出に要するモータトルク
をM、ウエハ載置台13が駆動ギア6上から脱出するの
に要する力をF、アーム長をL、動プーリー21の直径
、即ち固定プーリー20の半径をrとすると、脱出モー
タトルクMは次式で表わされる。 M=2FL2 /r ところで、アーム長Lは長くなる傾向にあり、そのため
脱出に要する脱出モータトルクMが大きくなる傾向にな
り、その結果ワイヤ22切れの虞れが生じたり、モータ
脱調の虞れが生じることが予想される。
、駆動ギア7に固定プーリー20を取り付け、アーム8
aと11aの連結軸(関節部)に固定プーリー20の2
分の1の径の動プーリー21を回動自在に取り付け、固
定プーリー20と動プーリー21にワイヤ22(あるい
はベルト)を掛けて支点脱出を補助するところの支点脱
出補助機構を設けることによりフロッグレッグが縮んだ
状態から脱出するに必要な脱出モータートルクを小さく
することを試みてみた。この脱出に要するモータトルク
をM、ウエハ載置台13が駆動ギア6上から脱出するの
に要する力をF、アーム長をL、動プーリー21の直径
、即ち固定プーリー20の半径をrとすると、脱出モー
タトルクMは次式で表わされる。 M=2FL2 /r ところで、アーム長Lは長くなる傾向にあり、そのため
脱出に要する脱出モータトルクMが大きくなる傾向にな
り、その結果ワイヤ22切れの虞れが生じたり、モータ
脱調の虞れが生じることが予想される。
【0011】そこで、本願発明者は支点からの脱出によ
うするトルクMを大きくすべく固定プーリー20の径を
大きくすることを着想したが、固定プーリー20が駆動
ギア6に取り付けられるものであり従動ギアと近いので
当初駆動ギア6と従動ギア10との軸間距離によって固
定プーリー20の径が制約されると思い込んでいた。従
って、固定プーリー20を大きくすることにより上記脱
出モータトルクMを小さくすることに限界があり、支点
脱出補助機構によりこの難問を打開することは難しいと
思われた。しかし、本願発明者は従動ギア7と固定プー
リー20との位置関係が固定されており、固定プーリー
20の半径を駆動ギア6と従動ギア10との軸間距離を
越えて大径にすることが可能であることに気付き本発明
を為すに至った。本発明は、その結果として為されたも
ので、フロッグレッグタイプのウエハ搬送装置の支点脱
出に要する脱出トルクを小さくすることによりウエハ搬
送装置を支点通過可能にし、スループットの向上を図る
ことを目的とする。
うするトルクMを大きくすべく固定プーリー20の径を
大きくすることを着想したが、固定プーリー20が駆動
ギア6に取り付けられるものであり従動ギアと近いので
当初駆動ギア6と従動ギア10との軸間距離によって固
定プーリー20の径が制約されると思い込んでいた。従
って、固定プーリー20を大きくすることにより上記脱
出モータトルクMを小さくすることに限界があり、支点
脱出補助機構によりこの難問を打開することは難しいと
思われた。しかし、本願発明者は従動ギア7と固定プー
リー20との位置関係が固定されており、固定プーリー
20の半径を駆動ギア6と従動ギア10との軸間距離を
越えて大径にすることが可能であることに気付き本発明
を為すに至った。本発明は、その結果として為されたも
ので、フロッグレッグタイプのウエハ搬送装置の支点脱
出に要する脱出トルクを小さくすることによりウエハ搬
送装置を支点通過可能にし、スループットの向上を図る
ことを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1のウエハ搬送装
置は、支点脱出補助機構の固定プーリーの半径を駆動体
と従動体の軸間距離よりも大きくしたことを特徴とする
。請求項2のウエハ搬送装置は、請求項1のウエハ搬送
装置において、ウエハ載置台のウエハ載置部の数を2個
にしたことを特徴とする。
置は、支点脱出補助機構の固定プーリーの半径を駆動体
と従動体の軸間距離よりも大きくしたことを特徴とする
。請求項2のウエハ搬送装置は、請求項1のウエハ搬送
装置において、ウエハ載置台のウエハ載置部の数を2個
にしたことを特徴とする。
【0013】
【実施例】以下、本発明ウエハ搬送装置を図示実施例に
従って詳細に説明する。図1及び図2は本発明ウエハ搬
送装置の一つの実施例を示すもので、図1は斜視図、図
2は縦断面図であり、また、図3は原理説明のための平
面図である。図1及び図2に示した本ウエハ搬送装置は
、図4に示したウエハ搬送装置とは共通する部分を有し
、その共通部分については多くの部分が既に説明済なの
でその説明済部分の詳細な説明を省略することとし、相
違する部分と未説明の部分についてのみ説明する。そし
て、図1乃至図3の図4と共通する部分には同一の符号
を使用する。
従って詳細に説明する。図1及び図2は本発明ウエハ搬
送装置の一つの実施例を示すもので、図1は斜視図、図
2は縦断面図であり、また、図3は原理説明のための平
面図である。図1及び図2に示した本ウエハ搬送装置は
、図4に示したウエハ搬送装置とは共通する部分を有し
、その共通部分については多くの部分が既に説明済なの
でその説明済部分の詳細な説明を省略することとし、相
違する部分と未説明の部分についてのみ説明する。そし
て、図1乃至図3の図4と共通する部分には同一の符号
を使用する。
【0014】無底筒状体1は水平シールド板2にフラン
ジにてOリング23を用いて垂直の向きに気密に固定さ
れているが、その内側に磁性流体24を介して回転可能
に設けられた旋回外筒3の回転による温度上昇を防止す
るため冷却水を通す冷却水路25が設けられている。 尚、24aは通常のベアリングであり、磁性流体24と
併用されている。26は旋回外筒3の下部に取り付けら
れたプーリー、27は旋回外筒3を旋回させる駆動源た
るDCサーボモータで、そのプーリー28と上記旋回外
筒3のプーリー26にはタイミングベルト29が掛けら
れている。このモータ27の回転によりフロッグレッグ
の向きを旋回させることができるのである。
ジにてOリング23を用いて垂直の向きに気密に固定さ
れているが、その内側に磁性流体24を介して回転可能
に設けられた旋回外筒3の回転による温度上昇を防止す
るため冷却水を通す冷却水路25が設けられている。 尚、24aは通常のベアリングであり、磁性流体24と
併用されている。26は旋回外筒3の下部に取り付けら
れたプーリー、27は旋回外筒3を旋回させる駆動源た
るDCサーボモータで、そのプーリー28と上記旋回外
筒3のプーリー26にはタイミングベルト29が掛けら
れている。このモータ27の回転によりフロッグレッグ
の向きを旋回させることができるのである。
【0015】30は旋回体3の下端面に取り付けられた
シリンダ支持ブラケットで、その下端の支持片31にて
シリンダ32を支持している。33は旋回外筒3と旋回
内筒4との間に介在するリニアモーションベアリングで
、これによって旋回内筒4が旋回外筒3の内側に上下動
可能に取り付けられている。34は旋回内筒4の下端に
取り付けられた伝動ブラケットで、下端の支持片35に
てフロッグレッグ伸縮用のDCサーボモータ36を支持
している。該モーター36の回転中心は駆動軸6のそれ
と一致せしめられており、モータ36の回転はカップリ
ング37を介して駆動軸6に伝達されるようになってい
る。尚、ハーモニックドライブを用いて回転力をノンバ
ックラッシで伝達するようにしても良い。尚、旋回内筒
4とその内側に回転可能に取り付けられた駆動軸6との
間にもベアリングとして磁気流体24と普通のベアリン
グが介在せしめられている。そして、上記伝動ブラケッ
ト34は下端の支持片35にてシリンダ32により上下
方向に移動せしめられるようになっている。従って、シ
リンダ32によって伝動ブラケット34が上下動すると
モータ36、カップリング37及び駆動軸6が一体で上
下動し、延いてはフロッグレッグが上下動する。
シリンダ支持ブラケットで、その下端の支持片31にて
シリンダ32を支持している。33は旋回外筒3と旋回
内筒4との間に介在するリニアモーションベアリングで
、これによって旋回内筒4が旋回外筒3の内側に上下動
可能に取り付けられている。34は旋回内筒4の下端に
取り付けられた伝動ブラケットで、下端の支持片35に
てフロッグレッグ伸縮用のDCサーボモータ36を支持
している。該モーター36の回転中心は駆動軸6のそれ
と一致せしめられており、モータ36の回転はカップリ
ング37を介して駆動軸6に伝達されるようになってい
る。尚、ハーモニックドライブを用いて回転力をノンバ
ックラッシで伝達するようにしても良い。尚、旋回内筒
4とその内側に回転可能に取り付けられた駆動軸6との
間にもベアリングとして磁気流体24と普通のベアリン
グが介在せしめられている。そして、上記伝動ブラケッ
ト34は下端の支持片35にてシリンダ32により上下
方向に移動せしめられるようになっている。従って、シ
リンダ32によって伝動ブラケット34が上下動すると
モータ36、カップリング37及び駆動軸6が一体で上
下動し、延いてはフロッグレッグが上下動する。
【0016】20は旋回内筒4上端に一体的に取り付け
られた固定プーリーで、駆動軸6と軸中心が一致するよ
うに設けられており、駆動軸6と従動軸9との軸間距離
dよりも相当に大きくされている。21はアーム8aと
11aとを回動自在に連結する連結軸(関節部)に取り
付けられた動プーリーで、固定プーリー20の直径の2
分の1の直径を有する。22は固定プーリー20と動プ
ーリー21に掛けられたワイヤである。ワイヤではなく
ベルトを用いるようにしても良い。23は固定プーリー
20に形成されたところの逃げ孔で、これによって旋回
内筒4の上端に突出形成された従動軸9を逃げることが
できる。尚、該従動軸9を旋回内筒4にではなく固定プ
ーリー10に取り付け、該軸に従動ギア10を取り付け
るようにしても良い。これ等固定プーリー20と動プー
リー21とワイヤ22によって支点脱出補助機構が構成
されている。
られた固定プーリーで、駆動軸6と軸中心が一致するよ
うに設けられており、駆動軸6と従動軸9との軸間距離
dよりも相当に大きくされている。21はアーム8aと
11aとを回動自在に連結する連結軸(関節部)に取り
付けられた動プーリーで、固定プーリー20の直径の2
分の1の直径を有する。22は固定プーリー20と動プ
ーリー21に掛けられたワイヤである。ワイヤではなく
ベルトを用いるようにしても良い。23は固定プーリー
20に形成されたところの逃げ孔で、これによって旋回
内筒4の上端に突出形成された従動軸9を逃げることが
できる。尚、該従動軸9を旋回内筒4にではなく固定プ
ーリー10に取り付け、該軸に従動ギア10を取り付け
るようにしても良い。これ等固定プーリー20と動プー
リー21とワイヤ22によって支点脱出補助機構が構成
されている。
【0017】本ウエハ搬送装置によれば、フロッグレッ
グが縮み切った状態(ウエハ載置台13が支点にいる状
態)から脱出(即ち、支点脱出)するのを補助する支点
脱出補助機構を構成する固定プーリー20の半径rを図
3に示すように駆動軸6と従動軸9との軸間距離dを越
えて大きくしたので、脱出に要するモータトルク(モー
タ36により得る)M(=2FL2 /r)を小さくす
ることができる。従って、若し、ウエハ載置台13が支
点上に停止した状態になっても小さなトルクで支点脱出
ができる。依って、支点脱出時にワイヤ22に大きな力
が加わる虞れがなく、ワイヤ22が切断する事故の発生
する虞れがなくなると共に、モータ36が脱調する虞れ
もない。しかして、ウエハ搬送装置をフロッグレッグの
支点通過を許容する機構にすることができる。従って、
このようなウエハ搬送装置によれば、フロッグレッグの
旋回運動なしに半導体ウエハ14を1つのチャンバから
ウエハ搬送装置を挟んで逆方向にあるチャンバに運ぶこ
とすら可能になり、フロッグレッグの伸縮及び旋回の組
み合せにより効率的な半導体ウエハ14の搬送が可能に
なる。しかも、本ウエハ搬送装置においてはウエハ載置
台13が伸縮方向に沿って並んだ2つのウエハ載置部1
3a、13bを有し、2枚のウエハ14、14を同時に
搬送できるので更にウエハ搬送効率を高めることができ
るのである。
グが縮み切った状態(ウエハ載置台13が支点にいる状
態)から脱出(即ち、支点脱出)するのを補助する支点
脱出補助機構を構成する固定プーリー20の半径rを図
3に示すように駆動軸6と従動軸9との軸間距離dを越
えて大きくしたので、脱出に要するモータトルク(モー
タ36により得る)M(=2FL2 /r)を小さくす
ることができる。従って、若し、ウエハ載置台13が支
点上に停止した状態になっても小さなトルクで支点脱出
ができる。依って、支点脱出時にワイヤ22に大きな力
が加わる虞れがなく、ワイヤ22が切断する事故の発生
する虞れがなくなると共に、モータ36が脱調する虞れ
もない。しかして、ウエハ搬送装置をフロッグレッグの
支点通過を許容する機構にすることができる。従って、
このようなウエハ搬送装置によれば、フロッグレッグの
旋回運動なしに半導体ウエハ14を1つのチャンバから
ウエハ搬送装置を挟んで逆方向にあるチャンバに運ぶこ
とすら可能になり、フロッグレッグの伸縮及び旋回の組
み合せにより効率的な半導体ウエハ14の搬送が可能に
なる。しかも、本ウエハ搬送装置においてはウエハ載置
台13が伸縮方向に沿って並んだ2つのウエハ載置部1
3a、13bを有し、2枚のウエハ14、14を同時に
搬送できるので更にウエハ搬送効率を高めることができ
るのである。
【0018】ちなみに、2枚のウエハを搬送できるタイ
プのウエハ搬送装置と従来の1枚のウエハしか搬送でき
ないタイプのウエハ搬送装置とを4つのシーケンス例に
ついて比較する。前提条件は旋回に要する時間が3秒、
前進及び後退に要する時間が共に2秒、上昇及び下降に
要する時間が共に1秒、ピックアップ旋回に要する時間
が1秒、ゲートバルブの開及び閉に要する時間が共に1
秒である。次に、4つのシーケンス例について述べると
、少なくともチャンバA〜チャンバEあるいはFまでの
少なくとも5あるいは6個のチャンバがウエハ搬送装置
のまわりにあることを前提とし、第1のシーケンス例は
、チャンバA(45秒間)、チャンバB(40秒間)、
チャンバC(60秒間)、チャンバD(20秒間)チャ
ンバE(40秒間)の順でウエハ14を搬送するという
ものであり、カッコ内は以後のシーケンス例を含めウエ
ハがチャンバ内に存在する時間を示す。第2のシーケン
スは、例えばチャンバA(50秒間)、チャンバB(3
0秒間)、チャンバC(60秒間)、チャンバD(30
秒間)、チャンバE(60秒間)、チャンバF(10秒
間)の順でウエハ14を搬送する場合であり、第3のシ
ーケンス例はチャンバA(10秒間)、チャンバB(3
0秒間)、チャンバC(60秒間)、チャンバD(40
秒間)、チャンバE(45秒間)、チャンバF(10秒
間)、チャンバA(15秒間)の順でウエハ14を搬送
する場合であり、第4のシーケンス例はチャンバA(1
0秒間)、チャンバB(45秒間)、チャンバC(30
秒間)、チャンバD(60秒間)、チャンバC(10秒
間)、チャンバA(20秒間)の順でウエハ14を搬送
する場合である。
プのウエハ搬送装置と従来の1枚のウエハしか搬送でき
ないタイプのウエハ搬送装置とを4つのシーケンス例に
ついて比較する。前提条件は旋回に要する時間が3秒、
前進及び後退に要する時間が共に2秒、上昇及び下降に
要する時間が共に1秒、ピックアップ旋回に要する時間
が1秒、ゲートバルブの開及び閉に要する時間が共に1
秒である。次に、4つのシーケンス例について述べると
、少なくともチャンバA〜チャンバEあるいはFまでの
少なくとも5あるいは6個のチャンバがウエハ搬送装置
のまわりにあることを前提とし、第1のシーケンス例は
、チャンバA(45秒間)、チャンバB(40秒間)、
チャンバC(60秒間)、チャンバD(20秒間)チャ
ンバE(40秒間)の順でウエハ14を搬送するという
ものであり、カッコ内は以後のシーケンス例を含めウエ
ハがチャンバ内に存在する時間を示す。第2のシーケン
スは、例えばチャンバA(50秒間)、チャンバB(3
0秒間)、チャンバC(60秒間)、チャンバD(30
秒間)、チャンバE(60秒間)、チャンバF(10秒
間)の順でウエハ14を搬送する場合であり、第3のシ
ーケンス例はチャンバA(10秒間)、チャンバB(3
0秒間)、チャンバC(60秒間)、チャンバD(40
秒間)、チャンバE(45秒間)、チャンバF(10秒
間)、チャンバA(15秒間)の順でウエハ14を搬送
する場合であり、第4のシーケンス例はチャンバA(1
0秒間)、チャンバB(45秒間)、チャンバC(30
秒間)、チャンバD(60秒間)、チャンバC(10秒
間)、チャンバA(20秒間)の順でウエハ14を搬送
する場合である。
【0019】そして、スループット(ウエハ枚数/時間
)は、1枚のウエハしか搬送できない従来のウエハ搬送
装置によれば、同時に複数のゲートバルフを開閉できな
い場合には、第1のシーケンス例が33、第2のシーケ
ンス例が28、第3のシーケンス例が20、第4のシー
ケンス例が18であり、同時に複数のゲートバルブを開
閉できる場合には、第1のシーケンス例が37、第2の
シーケンス例が32、第3のシーケンス例が22、第4
のシーケンス例が20になる。それに対して、2枚のウ
エハ14、14を同時に搬送できる本ウエハ搬送装置に
よれば、スループット(ウエハ枚数/時間)は同時に複
数のゲートバルブを開閉できない場合には、第1のシー
ケンス例が40、第2のシーケンス例が34、第3のシ
ーケンス例が30、第4のシーケンス例が27にもなる
。そして、同時に複数のゲートバルブを開閉できる場合
だと、第1のシーケンス例が42、第2のシーケンス例
が36、第3のシーケンス例が32、第4のシーケンス
例が29と更に多くなる。このように本ウエハ搬送装置
によればスループットを高くできるのである。
)は、1枚のウエハしか搬送できない従来のウエハ搬送
装置によれば、同時に複数のゲートバルフを開閉できな
い場合には、第1のシーケンス例が33、第2のシーケ
ンス例が28、第3のシーケンス例が20、第4のシー
ケンス例が18であり、同時に複数のゲートバルブを開
閉できる場合には、第1のシーケンス例が37、第2の
シーケンス例が32、第3のシーケンス例が22、第4
のシーケンス例が20になる。それに対して、2枚のウ
エハ14、14を同時に搬送できる本ウエハ搬送装置に
よれば、スループット(ウエハ枚数/時間)は同時に複
数のゲートバルブを開閉できない場合には、第1のシー
ケンス例が40、第2のシーケンス例が34、第3のシ
ーケンス例が30、第4のシーケンス例が27にもなる
。そして、同時に複数のゲートバルブを開閉できる場合
だと、第1のシーケンス例が42、第2のシーケンス例
が36、第3のシーケンス例が32、第4のシーケンス
例が29と更に多くなる。このように本ウエハ搬送装置
によればスループットを高くできるのである。
【0020】
【発明の効果】請求項1のウエハ搬送装置は、旋回体の
旋回中心に沿って回転自在に設けられた駆動体と、該駆
動体に対して従動する従動体と、該駆動体及び従動体に
一端部が取り付けられ該駆動体の回動により互いに反対
方向に回動する第1の一対のアームと、該アームの他端
部に一端部にて回動自在に連結されて上記第1の一対の
アームとでフロッグレッグを成す第2の一対のアームと
、該第2の一対のアームの他端部により支持されたウエ
ハ載置体と、からなるウエハ搬送装置において、上記駆
動体と軸中心が一致し且つ上記旋回体に対する位置関係
が固定にされて設けられた固定プーリーと、上記駆動軸
に一端部が取り付けられた上記アームの他端部の連結軸
に回動可能に取り付けられ上記固定プーリーとの間にベ
ルト乃至ワイヤが掛けられたところの該固定プーリーよ
り小径の動プーリーと、からなる支点脱出補助機構を有
し、上記固定プーリーの半径を上記駆動軸と従動体の軸
間距離よりも大きくしたことを特徴とするものである。 従って、請求項1のウエハ搬送装置によれば、支点脱出
補助機構を構成する固定プーリーの半径を駆動体と従動
体との軸間距離を越えて大きくしたので、フロッグレッ
グが支点脱出するときに要する駆動軸のトルクを小さく
することができる。従って、固定プーリーと動プーリー
に掛けられたワイヤ(あるいはベルト)に大きなテンシ
ョンがかかって切れたり駆動体を回転させるモータが重
負荷により脱調したりする虞れがなくなる。依って、ウ
エハ搬送装置をフロッグレッグ先端部のウエハ載置台が
支点通過でき支点のどちら側にも伸ばすことのできる態
様で支障なく、即ち、ワイヤ(あるいはベルト)に大き
なテンションが加わったり駆動軸を回転するモータが脱
調する虞れなく使用できる。請求項2のウエハ搬送装置
は、請求項1記載のウエハ搬送装置において、ウエハ載
置体にウエハを載置する部分を2個設けてなるものであ
る。従って、請求項2記載のウエハ搬送装置によれば、
同時に搬送できるウエハの枚数が従来の2倍なので、ウ
エハの搬送のスループットをより高めることができる。
旋回中心に沿って回転自在に設けられた駆動体と、該駆
動体に対して従動する従動体と、該駆動体及び従動体に
一端部が取り付けられ該駆動体の回動により互いに反対
方向に回動する第1の一対のアームと、該アームの他端
部に一端部にて回動自在に連結されて上記第1の一対の
アームとでフロッグレッグを成す第2の一対のアームと
、該第2の一対のアームの他端部により支持されたウエ
ハ載置体と、からなるウエハ搬送装置において、上記駆
動体と軸中心が一致し且つ上記旋回体に対する位置関係
が固定にされて設けられた固定プーリーと、上記駆動軸
に一端部が取り付けられた上記アームの他端部の連結軸
に回動可能に取り付けられ上記固定プーリーとの間にベ
ルト乃至ワイヤが掛けられたところの該固定プーリーよ
り小径の動プーリーと、からなる支点脱出補助機構を有
し、上記固定プーリーの半径を上記駆動軸と従動体の軸
間距離よりも大きくしたことを特徴とするものである。 従って、請求項1のウエハ搬送装置によれば、支点脱出
補助機構を構成する固定プーリーの半径を駆動体と従動
体との軸間距離を越えて大きくしたので、フロッグレッ
グが支点脱出するときに要する駆動軸のトルクを小さく
することができる。従って、固定プーリーと動プーリー
に掛けられたワイヤ(あるいはベルト)に大きなテンシ
ョンがかかって切れたり駆動体を回転させるモータが重
負荷により脱調したりする虞れがなくなる。依って、ウ
エハ搬送装置をフロッグレッグ先端部のウエハ載置台が
支点通過でき支点のどちら側にも伸ばすことのできる態
様で支障なく、即ち、ワイヤ(あるいはベルト)に大き
なテンションが加わったり駆動軸を回転するモータが脱
調する虞れなく使用できる。請求項2のウエハ搬送装置
は、請求項1記載のウエハ搬送装置において、ウエハ載
置体にウエハを載置する部分を2個設けてなるものであ
る。従って、請求項2記載のウエハ搬送装置によれば、
同時に搬送できるウエハの枚数が従来の2倍なので、ウ
エハの搬送のスループットをより高めることができる。
【図1】本発明ウエハ搬送装置の一つの実施例を示す斜
視図である。
視図である。
【図2】同じく縦断面図である。
【図3】本発明の原理説明のための平面図である。
【図4】ウエハ搬送装置の従来例を示す斜視図である。
【図5】フロッグレッグの支点脱出を補助する支点脱出
補助機構として本願発明者が当初試みたものの平面図で
ある。
補助機構として本願発明者が当初試みたものの平面図で
ある。
【図6】図4に示したウエハ搬送装置の問題点であると
ころのジャックナイフ現象を説明する平面図である。
ころのジャックナイフ現象を説明する平面図である。
3 旋回体
4 旋回体
7 駆動体
8a、8b 第1の一対のアーム
10 従動体
11a、11b 第2の一対のアーム13 ウエハ
載置台 13a、13b ウエハ載置部 14 ウエハ 20 固定プーリー 21 動プーリ 22 ワイヤ
載置台 13a、13b ウエハ載置部 14 ウエハ 20 固定プーリー 21 動プーリ 22 ワイヤ
Claims (2)
- 【請求項1】 旋回体の旋回中心に沿って回転自在に
設けられた駆動体と、該駆動体に対して従動する従動体
と、上記駆動体及び従動体に一端部が取り付けられ上記
駆動体の回動により互いに反対方向に回動する第1の一
対のアームと、該アームの他端部に一端部にて回動自在
に連結されて上記第1の一対のアームとでフロッグレッ
グを成す第2の一対のアームと、該第2の一対のアーム
の他端部により支持されたウエハ載置体と、からなるウ
エハ搬送装置において、上記駆動体と軸中心が一致し且
つ上記旋回体に対する位置関係が固定にされて設けられ
た固定プーリーと、上記駆動軸に一端部が取り付けられ
た上記アームの他端部の連結軸に回動可能に取り付けら
れ上記固定プーリーとの間にベルト乃至ワイヤが掛けら
れたところの該固定プーリーより小径の動プーリーと、
からなる支点脱出補助機構を有し、上記固定プーリーの
半径を上記駆動軸と従動体の軸間距離よりも大きくした
ことを特徴とするウエハ搬送装置 - 【請求項2】 ウエハ載置体にウエハを載置する部分
を2個設けてなることを特徴とする請求項1記載のウエ
ハ搬送装置
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01377191A JP3196218B2 (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | ウエハ搬送装置とウエハ搬送方法 |
US07/813,665 US5147175A (en) | 1991-01-10 | 1991-12-27 | Wafer transfer device for a semiconductor device fabricating system |
KR1019920000006A KR100240458B1 (ko) | 1991-01-10 | 1992-01-03 | 웨이퍼 반송장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01377191A JP3196218B2 (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | ウエハ搬送装置とウエハ搬送方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04279043A true JPH04279043A (ja) | 1992-10-05 |
JP3196218B2 JP3196218B2 (ja) | 2001-08-06 |
Family
ID=11842512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01377191A Expired - Fee Related JP3196218B2 (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | ウエハ搬送装置とウエハ搬送方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5147175A (ja) |
JP (1) | JP3196218B2 (ja) |
KR (1) | KR100240458B1 (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5971701A (en) * | 1996-02-09 | 1999-10-26 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor manufacturing apparatus for transferring articles with a bearing-less joint and method for manufacturing semiconductor device |
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