JPH06183512A

JPH06183512A - ピッチ変換装置

Info

Publication number: JPH06183512A
Application number: JP35401592A
Authority: JP
Inventors: Taichi Fujita; 太一藤田
Original assignee: M C ELECTRON KK
Current assignee: M C ELECTRON KK
Priority date: 1992-12-15
Filing date: 1992-12-15
Publication date: 1994-07-05

Abstract

(57)【要約】【目的】ウェハー等の平板状試料を保持してその配列
間隔を高精度に変換することが可能なピッチ変換装置を
提供する。【構成】保持部材を備えたリンク機構から成り、前記
保持部材に保持された複数の平板状試料の配列間隔を一
括して変換するピッチ変換装置であって、直線状に形成
されたガイド、該ガイドに沿って直線移動可能に設けら
れた複数の移動子、該移動子の各々に取り付けられた保
持部材、前記ガイドの軸線上に設けられた支点に枢着さ
れたレバー、該レバーに一端が枢着され且つ前記移動子
に他端が枢着され、しかも、所定間隔にて平行に配置さ
れた複数のアームにて構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ピッチ変換装置に関す
るものであり、例えば、半導体ウェハーの処理を行う種
々の装置間にて多数枚のウェハーを一括して移動する際
に使用されるピッチ変換装置であって、ウェハー等の平
板状試料を保持してその配列間隔を高精度に変換するこ
とが可能なピッチ変換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、多数の試料を取り扱う場合、処
理工程等に応じてそれらの配列ピッチを適宜に変換する
場合がある。例えば、ＣＶＤ、エッチング、アッシング
などの半導体ウェハーの処理を行う縦型リアクターで
は、多数枚のウェハーを同時処理するため、ウェハーを
上下方向に所定間隔を設けて装填するボートが使用さ
れ、斯かるボートが円筒状反応容器内に挿入される。昨
今、収納カセット（ウェハー容器）からボートへのウェ
ハーの取り出し及び装填は、リアクターに併設された搬
送装置により、多数枚が一括して行われる。

【０００３】上記の搬送装置においては、ウェハーの移
送中にそれらの配列間隔をボートの装填間隔に変換する
ため、各種のピッチ変換装置が使用されており、そし
て、確実な作動と誤差の少ない変換を行うため、所謂パ
ンタグラフ等のリンク機構が多く用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のピッ
チ変換装置において、リンク機構としてパンタグラフを
用いた場合、出力リンクが入力基点から離間する程、リ
ンク相互を枢支する支点が多く介在して累積誤差が増加
するため、試料の数が増加するに従い、高精度な変換が
難しくなるという問題がある。

【０００５】本発明は、上記の実情に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、例えば、半導体ウェ
ハーの処理を行う種々の装置間にて多数枚のウェハーを
一括して移動する際に使用されるピッチ変換装置であっ
て、ウェハー等の平板状の試料を保持してその配列間隔
を高精度に変換することが可能なピッチ変換装置を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明では、保持部材を備えたリンク機構から成
り、前記保持部材に保持された複数の平板状試料の配列
間隔を一括して変換するピッチ変換装置であって、直線
状に形成されたガイド、該ガイドに沿って直線移動可能
に設けられた複数の移動子、該移動子の各々に取り付け
られた保持部材、前記ガイドの軸線上に設けられた支点
に枢着されたレバー、該レバーに一端が枢着され且つ前
記移動子に他端が枢着され、しかも、所定間隔にて平行
に配置された複数のアームにて構成されていることを特
徴とする。

【０００７】

【作用】本発明では、レバーの回動力は、該レバーから
各アームへ直接伝達され、各アームに各々連結された移
動子に伝達される。レバーの回動力の一部は、ガイドの
軸線方向の分力として移動子に作用し、移動子がガイド
に沿って同一比率で直線移動させられ、移動子に伴って
保持部材が移動させられる。また、各移動子の移動精度
に対し、レバーの支点および各アームの両支点だけが関
与する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明に係るピッチ変換装置の一実施
例を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るピッ
チ変換装置のリンク機構を示す要部側面図、図２は保持
部材の配列間隔を拡大した場合のリンク機構を示す要部
側面図、図３は本発明に係るピッチ変換装置の使用態様
を示す説明図である。

【０００９】本発明のピッチ変換装置は、保持部材を備
えたリンク機構から成り、保持部材に保持された複数の
平板状試料の配列間隔を一括して変換するものであっ
て、例えば、プラズマリアクター等の半導体装置に併設
されたウェハーの搬送機構等に用いられる。

【００１０】そして、本発明のピッチ変換装置は、図１
に示されるように、直線状に形成されたガイド（１）、
該ガイドに沿って直線移動可能に設けられた複数の移動
子（３）、該移動子の各々に取り付けられた保持部材
（４）、ガイド（１）の軸線上に設けられた支点（Ｏ）
に枢着されたレバー（５）、該レバーに一端が枢着され
且つ移動子（３）に他端が枢着され、しかも、所定間隔
にて平行に配置された複数のアーム（７）にて構成され
る。

【００１１】本実施例では、ガイド（１）は、断面が円
形の直線状のロッドにて形成されている。移動子（３）
は、例えば、平板状のブロックであり、一端側に開設さ
れた孔（図示せず）により、ガイド（１）に摺動自在に
外嵌させられている。保持部材は、例えば、ウェハー等
の平板状試料を各別に平行状態で保持し得る従来公知の
ウェハーチャック等であり、各移動子（３）の他端に連
設されている。

【００１２】また、保持部材（４）による移動子（３）
への偏荷重を緩和し、且つ、移動子（３）の回転を防止
するため、移動子（３）の他端側は、ガイド（１）と同
様に構成されたガイド（２）に外嵌させられている。更
に、移動子（３）の摩擦抵抗を逓減させるため、移動子
（３）とガイド（１）、（２）との間には、軸ベアリン
グ等（図示せず）の摺動部材が介装されていてもよい。
なお、符号（６）、（６）は、ガイド（１）、（２）の
両端を支持してガイド相互の平行を維持する取付ベース
である。

【００１３】レバー（５）は、側面形状を直線状に形成
されたバーであり、その回動により各移動子（３）を移
動させる共通のリンクとされている。本実施例では、レ
バー（５）の長さを短くして装置構成をコンパクトにす
るため、レバー（５）の中央部がガイド（１）の軸線上
の１点に枢着されている。具体的には、ガイド（１）上
に配列された移動子（３）の内、中央の移動子（３０）
にガイド（１）の軸線と重畳する位置に設けられた支点
（Ｏ）に取り付けられている。

【００１４】アーム（７）は、上記のレバー（５）の回
動を各移動子（３）に伝達するリンクであり、本実施例
では、支点（Ｏ）が中央の移動子（３０）に設けられて
いる関係上、移動子（３）の総数から１だけ減じた数と
される。そして、各アーム（７）の一端は、レバー
（５）の回動支点（Ｏ）からレバー（５）の長手方向に
沿って所定間隔にて設けられた支点（Ｐ）にそれぞれ枢
着される。図１に示されるアーム（７）は、同一間隔に
てレバー（５）に取り付けられている。

【００１５】一方、各アーム（７）の他端は、各移動子
（３）にガイド（１）の軸線と重畳する位置に設けられ
た支点（Ｑ）にそれぞれ枢着される。この場合、各アー
ム（７）の長さは、これらアームが互いに平行に配置さ
れ得る長さとされている。即ち、各アーム（７）は、所
定間隔にて平行に配置される。

【００１６】更に、本実施例においては、移動子（３）
の移動量（制御量）をレバー（５）の回動角から容易に
換算し得るように、各アーム（７）の一端が枢支される
レバー（５）上の各支点（Ｐ）からレバー（５）が枢支
される支点（Ｏ）までの各距離（Ｐ〜Ｏ）と、各アーム
（７）における両端の支点間の距離（Ｐ〜Ｑ）とが各々
に同一となっている。図１中、各支点間の距離の関係は
以下の通りである。

【表１】距離（Ｐ１〜Ｏ）＝距離（Ｐ１〜Ｑ１）距離（Ｐ２〜Ｏ）＝距離（Ｐ２〜Ｑ２）距離（ＰＮ〜Ｏ）＝距離（ＰＮ〜ＱＮ）

【００１７】すなわち、各支点にて形成される複数の三
角形、△₁（Ｐ１，Ｏ，Ｑ１）、△₂（Ｐ２，Ｏ，Ｑ
２）…△_n（ＰＮ，Ｏ，ＱＮ）は、各々、相似形であっ
て且つ辺（０，Ｑ１）、（Ｏ，Ｑ２）…（Ｏ，ＱＮ）を
底辺とする二等辺三角形となっている。

【００１８】上記の結果、例えば、図１において、ガイ
ド（１）に直交する仮想線（Ｘ）とレバー（５）とのな
す角を符号（θ）にて示した場合、支点（Ｏ）から各移
動子（３）までの距離（Ｏ〜Ｑ）は、次式にて示され、
移動子（３）の移動量をレバー（５）の回動角から容易
に演算して制御することが出来る。

【数１】（Ｏ〜Ｑ）＝２（Ｐ〜Ｏ）×ｓｉｎθ なお、図１に示されるリンク機構は、支点（Ｏ）に対し
て対称に形成されており、ガイド（１）上の各移動子
（３）は、中央の移動子（３０）に対して対称に位置し
ているため、移動子（３Ａ）、（３Ｂ）…（３Ｎ）が移
動する場合、移動子（３ａ）、（３ｂ）…（３ｎ）が対
称に接近、離間する。

【００１９】上記のようなリンク機構が備えられた本発
明のピッチ変換装置では、保持部材（４）の配列間隔を
変換する場合、レバー（５）を回動させて各移動子
（３）の間隔を変更する。レバー（５）の回動操作は、
レバー（５）を直接回動させる他、一の移動子（３）ま
たは一のアーム（７）を入力点としてレバー（５）を回
動させることが出来る。

【００２０】移動子（３Ｎ）以外の一の移動子、例えば
移動子（３Ａ）を固定して移動子（３Ｎ）を入力点とし
た場合は、移動子（３Ｎ）に連結されたアーム（７Ｎ）
を介してレバー（５）が回動させられる。また、移動子
（３Ｎ）を固定し、例えば、他の移動子（３０）を入力
点とした場合は、レバー（５）がガイド（１）に沿って
直接に直線移動させられると共に、アーム（７Ｎ）を介
してレバー（５）が回動させられる。他のアーム（７）
を入力点とした場合も同様である。

【００２１】レバー（５）の回動力は、該レバーから各
アーム（７）へ直接伝達され、各アーム（７）に各々連
結された移動子（３）に伝達される。レバー（５）を図
１中の矢印の方向に回動させた場合、レバー（５）の回
動力は、一部、ガイド（１）の軸線方向の分力として移
動子（３）に作用するため、移動子（３）がガイド
（１）に沿って直線移動させられる。そして、図２に示
されるように、これら移動子（３）に伴って保持部材
（４）が移動させられ、各保持部材（４）の間隙が拡大
される。

【００２２】上記の場合、図１及び図２に示されるよう
に、各アーム（７）は、互いに平行に配置されており、
各支点にて形成される上記の各三角形は、各々、相似形
を維持しているため、各移動子（３）が同一比率で移動
させられる。本実施例では、リンク機構がレバー（５）
の支点（Ｏ）に対して対称に形成されているため、各移
動子（３）が移動子（３０）を中心として相対的に同一
比率で接近、離間する。

【００２３】そして、各移動子（３）の移動において
は、ガイド（１）の軸線上の支点（Ｏ）及び各アーム
（７）の両支点（Ｐ）、（Ｑ）のみが移動精度に関与す
る。例えば、移動子（３Ｎ）であれば、支点（Ｏ）及び
アーム（７Ｎ）の両支点（ＰＮ）、（ＱＮ）のみが関与
する。その結果、移動子（３）の数が増加した場合で
も、移動子（３）の数に拘らず、各移動子（３）におい
て同様の精度が補償される。従って、ウェハー等の平板
状試料を多数取り扱う場合でも累積誤差を生じることが
なく、その配列間隔を高精度に変換することが可能とな
る。

【００２４】更に、レバー（５）の中心である支点
（Ｏ）に対し対称に構成されているため、例えば、アー
ム（７Ａ）及び移動子（３Ａ）とアーム（７ａ）及び移
動子（３ａ）とにおいて、アーム（７Ｂ）及び移動子
（３Ｂ）とアーム（７ｂ）及び移動子（３ｂ）とにおい
て、また、アーム（７Ｎ）及び移動子（３Ｎ）とアーム
（７ｎ）及び移動子（３ｎ）とにおいて、各々にカウン
ターバランスが得られ、その結果、駆動力において省力
化を図ることが出来る。

【００２５】次に、本発明のピッチ変換装置がウェハー
の搬送装置に使用される場合の実施例を説明する。図３
には、ウェハーの搬送装置が示されており、搬送装置
（８）は、半導体処理装置（９）とその近傍まで搬送さ
れたカセット（１０）との間に位置するように配置され
ている。半導体処理装置（９）は、例えば、ＣＶＤ、エ
ッチング、アッシングなどの処理を行うプラズマリアク
ター等の縦型反応装置であり、円筒状反応容器（９Ｃ）
の昇降可能に設けられた下蓋（９Ｂ）には、複数のウェ
ハーが装填されるボート（９Ａ）が搭載されている。

【００２６】カセット（１０）は、例えば、２５枚のウ
ェハー（Ｗ）を所定間隔を設けて収納し得るように構成
され、収納されたウェハー（Ｗ）を上下方向に配列する
状態にて、且つ、開口部を上記のボート（９Ａ）に対向
させて供給台（１１）に載置される。斯かる供給台（１
１）は、ウェハー（Ｗ）の半導体装置（９）への供給お
よび半導体装置（９）からの排出に応じて、適宜に昇降
するように構成されている。

【００２７】搬送装置（８）は、駆動機構が内蔵された
本体（８Ｂ）及び該本体に立設されたウェハー操作部
（８Ａ）にて構成されている。そして、本体（８Ｂ）の
駆動機構は、本体（８Ｂ）を基台（８Ｃ）に対して回動
させ、また、ウェハー操作部（８Ａ）を本体（８Ｂ）上
にて直線的に進退させる機能を有している。

【００２８】本発明のピッチ変換装置は、上記のウェハ
ー操作部（８Ａ）に収納されており、該操作部におい
て、図１に示されるガイド（１）、（２）が鉛直に設け
られ、そして、例えば、上方に位置する移動子（３Ｎ）
がガイド（１）、（２）の上端部に固定される。また、
ウェハー操作部（８Ａ）には、サーボモータ等の駆動手
段（図示せず）が設けられ、ギア駆動により中央に位置
する移動子（７０）をガイド（１）に沿って昇降させ
る。保持部材（ウェハーチャック）（４）は、水平方向
に突出させられている。

【００２９】上記のような搬送装置（８）においては、
ウェハー（Ｗ）が供給された場合、保持部材（４）をカ
セット（１０）へ向け、ウェハー操作部（８Ａ）を前進
させると共に、カセット（１０）を適宜の高さに位置さ
せる。カセット（１０）に収納されたウェハー（Ｗ）の
間隙に保持部材（４）を挿入し、そして、供給台（１
０）を僅かに下降させてウェハー（Ｗ）を保持させる。

【００３０】次いで、ウェハー操作部（８Ａ）を後退さ
せた後、本体（８Ｂ）を回動させて保持したウェハー
（Ｗ）をボート（９Ａ）に対向させる。ボート（９Ａ）
に対向させると同時に、または、対向させた後、ウェハ
ー操作部（８Ａ）に備えられたピッチ変換装置を用いて
保持部材（４）の間隔を変換し、保持したウェハー
（Ｗ）の配列間隔をボート（９Ａ）への装填間隔に変換
する。

【００３１】また、ボート（９Ａ）については、保持部
材（４）にて保持されたウェハー（Ｗ）とボート（９
Ａ）の係止部（図示せず）とが一致する高さに予め移動
させておく。そして、ウェハー操作部（８Ａ）を再び前
進させてウェハー（Ｗ）をボート（９Ａ）内に挿入した
後、円筒状反応容器（９Ｃ）の下蓋（９Ｂ）を僅かに上
昇させる。すると、ウェハー（Ｗ）は、ボート（９Ａ）
の上記の係止部に乗り移り該係止部にて保持される。な
お、ウェハー（Ｗ）の処理を終えた後は、上記の装填操
作とは逆の操作を行うことにより、ウェハー（Ｗ）を再
びカセット（１０）内に収納する。

【００３２】上記のように、搬送装置（８）に対して本
発明のピッチ変換装置を用いた場合、図１及び図２に示
されるように、共通のリンクであるレバー（５）の回動
が各アーム（７）を介して対応する各移動子（３）に伝
達され、且つ、共通の支点（Ｏ）及び各アーム（７）の
両端の支点（Ｐ）、（Ｑ）の機械精度だけが各移動子
（３）への伝達精度に関与するため、レバー（５）の回
動に応じて累積誤差のない高精度なピッチ変換を行うこ
とが出来る。従って、本発明のピッチ変換装置は、ウェ
ハー等の平板試料を保持して配列間隔を一括して変換す
る場合など、精密なピッチ変換において好適に使用し得
る。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のピッチ変
換装置によれば、移動子の数に拘らず各移動子において
同様の精度が補償されるため、例えば、半導体ウェハー
の処理を行う種々の装置間にて多数枚のウェハーを一括
して移動する際に、ウェハー等の平板状試料を保持して
その配列間隔を高精度に変換することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るピッチ変換装置のリンク機構を示
す要部側面図である。

【図２】保持部材の配列間隔を拡大した場合のリンク機
構を示す要部側面図である。

【図３】本発明に係るピッチ変換装置の使用態様を示す
説明図ある。

【符号の説明】

１：ガイド３（３０、３Ａ、３Ｂ、３Ｎ、３ａ、３ｂ、３ｎ）：移
動子４：保持部材５：レバー７（７Ａ、７Ｂ、７Ｎ、７ａ、７ｂ、７ｎ）：アームＯ：支点Ｐ（Ｐ１、Ｐ２、ＰＮ）：支点Ｑ（Ｑ１、Ｑ２、ＱＮ）：支点

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】保持部材を備えたリンク機構から成り、
前記保持部材に保持された複数の平板状試料の配列間隔
を一括して変換するピッチ変換装置であって、直線状に
形成されたガイド、該ガイドに沿って直線移動可能に設
けられた複数の移動子、該移動子の各々に取り付けられ
た保持部材、前記ガイドの軸線上に設けられた支点に枢
着されたレバー、該レバーに一端が枢着され且つ前記移
動子に他端が枢着され、しかも、所定間隔にて平行に配
置された複数のアームにて構成されていることを特徴と
するピッチ変換装置。