JPS6210072Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、半導体ウエハーの搬送装置に関し、
さらに詳しくは、半導体プロセスにおいて、例え
ば相互に直交状に配設されている真空予備室とプ
ラズマ処理室の室内相互間で半導体ウエハー（以
下、ウエハーという）を１枚ずつ、換言すれば、
例えば90度方向のラインに対してウエハーをチヤ
ンバー内周壁面と非接触の状態で搬送することが
できる半導体ウエハーの搬送装置に関するもので
ある。

半導体プロセスにおいて、装置の占有床面積の
省スペース化を計り、クリーンルーム面積の有効
利用を計るためには、真空予備室や処理室等の各
装置を一直線上に配置することなく、直交状等に
配置することが望ましい。

ところで、各装置を直交状等に配置するには、
ウエハーの搬送ラインも90度角度のラインとしな
ければならない。

従来におけるこの種搬送装置は、いずれも直線
ラインのみにおける搬送が可能であつて、90度等
任意方向ラインに対しては不可能であつた。

この場合、ベルトコンベアによれば任意方向ラ
インに対しても可能と考えられるが、塵埃による
汚染や、傷、割れを防止してウエハーを任意方向
に搬送することは技術的に難がある。

本考案は、このような半導体プロセスにおける
現状に鑑みなされたものである。

したがつて、本考案の目的は、90度等任意方向
のラインに対してウエハーをチヤンバー内周壁面
と非接触の状態で搬送することができる半導体ウ
エハーの搬送装置を提供することにある。

また、本考案のもう一つの目的は、ウエハーの
任意方向ラインへの搬送を可能とすることによつ
て、各装置の直交状等の配置を可能とし、以つて
装置全体の占有床面積の省スペース化を計ること
にある。

また、本考案のもう一つの目的は、ウエハーの
搬送速度を高めることができて、作業時間の短縮
と作業能率の向上に寄与できると共に、塵埃によ
る汚染や傷、割れを防止して、高い歩留の半導体
を製造することができる半導体ウエハーの搬送装
置を提供することにある。

これらの目的を達成するため、本考案は、チヤ
ンバーの下面開口部に下側より筒状体が気密的に
垂設固着されると共に、この筒状体の軸心方向に
は、前記開口部の下側に配置の駆動源の回転力を
受けて直接回転する回転筒状体が回転可能にし
て、かつ気密的に縦設されると共に、この回転筒
状体の上面には、回転筒状体と一体回転するブロ
ツクを介して断面コ字形の軸受体が固着され、前
記回転筒状体の中心軸方向には、その上端を前記
軸受体における軸受板より突出させ、かつ下端を
回転筒状体より突出させて、その下端突出部にお
いて駆動源の回転力を受けて回転する回転軸が回
転可能にして、かつ気密的に縦設され、この回転
軸における前記軸受板よりの突出軸部には、この
軸受板の上面薄鋼板とこれに接するベアリングを
介して搬送アームが固着され、この搬送アームの
自由端には、回転自在なホイールとスペーサーブ
ロツクを介して他の搬送アームの一端が回転自在
なホイールと共に枢着軸により枢着されると共
に、この搬送アームの自由端の上方には回転自在
なホイールを介してウエハーホルダーのアームが
枢着軸により枢着され、更に前記軸受体の天板の
下面に前記回転軸と同心状に固着されたホイール
と前記搬送アームの自由端下部のホイールとの間
および搬送アームの自由端上部のホイールと他の
搬送アームの自由端上部のホイールとの間にチエ
ーンが懸架された構成を特徴とするものである。

以下、本考案を図示の実施例に基づいて説明す
る。

第１図は全体の平面図、第２図は同上断面図
で、真空予備室等のチヤンバー１の下面１′に円
形開口部２が形成され、この開口部２には、下側
より筒状体３が気密的に固着垂設されている。

この筒状体３は公知の中空磁気シールであつ
て、頭部が開口部２内に位置すると共に、上部の
環状つば部４がチヤンバー下面にＯリング５を介
して気密的に当接せしめられ、つば部４の適所に
おいてねじ６によつて固定されている。

筒状体３の中心軸方向には、回転筒状体７が回
転可能にして、かつ気密的に同心状に配設されて
いる。

この回転筒状体７は公知の磁気シールであつ
て、そのねじ部に対する螺着をもつて固着された
ブロツク８と筒状体３との対接部にＯリング９が
介装されると共に、ブロツク８の下端対接面との
間にもＯリング１０が介装され、これらＯリング
９，１０によつて気密性が保持されると共に、筒
状体３の下端より突出している部位において駆動
源１１と接続され、自動制御機構により制御され
る駆動源１１の回転力を受けて定角度回転するよ
うになつている。

また、回転筒状体７はその中心軸方向にその上
下が突出した回転軸１２を有し、この回転軸１２
はその回転筒状体７の下端より突出している部位
において駆動源１３と接続され、自動制御機構に
より制御される駆動源１３の回転力を受けて定角
度回転するようになつている。

回転筒状体７に固着されたブロツク８の上面に
は回転軸１２の断面コ字形の軸受体１３′が固着
され、この軸受体１３′は断面略Ｌ形の軸受板１
４と天板１５を含み、軸受板１４はその水平板部
の軸穴より回転軸１２の上端を突出させ、水平板
部をブロツク７にねじ１６をもつてねじ着固定さ
れると共に、軸受板１４の垂直板部には天板１５
がねじ１７によつてねじ着固定されている。

軸受板１４の軸穴より突出して回転軸１２の軸
部には、搬送アーム１８の基端が固着されると共
に、この搬送アーム１８と軸受板１４の水平板部
との間には薄鋼板１９とベアリング２０が介装さ
れて、回転軸１２と共に搬送アーム１８が一体的
にして、かつ軽快に回転するようになつている。

搬送アーム１８の自由端には、これに立設固着
された枢着軸２１を介し、かつスペーサーブロツ
ク２２を介して他の搬送アーム２３の端部が枢着
されると共に、スペーサーブロツク２２の下面に
は枢着軸２１に挿通固着されたホイール２４が介
装され、また、搬送アーム１８の上面凹所内に設
けられたベアリング受２５とホイール２４との間
にはベアリング２６が設けられている。

そして、ホイール２４と軸受体１３′の天板１
５の下面にスペーサーブロツク２７を介して回転
軸１２と同心状にねじ２８をもつてねじ着固定さ
れたホイール２９との間にラバーチエーン３０が
懸架され、回転軸１２の回転による搬送アーム１
８の定角度回転に伴つてラバーチエーン３０が回
動するようになつている。

搬送アーム２３より突出している枢着軸部には
ベアリング受３１、ベアリング３２を介してホイ
ール３３が固着されている。

搬送アーム２３の自由端の上方には、搬送アー
ム２３に立設固着された枢着軸３４を介し、かつ
この枢着軸３４に固着されたホイール３５を介し
てホルダー部材のアーム３６が枢着されると共
に、ホイール３５と搬送アーム２３との間にはベ
アリング３７とベアリング受３８が介装され、ま
た、アーム３６の上面凹所内のベアリング受３９
と枢着軸３４のつば状上面との間にはベアリング
４０が介装され、そして、枢着軸３４に固着され
たホイール３５と枢着軸２１の上部に固着された
ホイール３３との間にはラバーチエーン４１が懸
架され、搬送アーム１８の定角度回転に伴つてラ
バーチエーン４１が回動し、搬送アーム２３とホ
ルダー部材とを伸縮運動させるようになつてい
る。

搬送アーム２３に枢着されたホルダー部材はウ
エハーａを載置保持するもので、第３図および第
４図に拡大して示すように、アーム３６とホルダ
ー４２を含み、ホルダー４２は平面からみて対向
する円弧面を切欠し、かつ一方側を略扇形に切欠
した形状を呈し、その中心部には扇形切欠部に連
らなる円弧状切欠部４３を有すると共に、上面に
はウエハーａを載置保持するための段部４４が周
設され、また、下面中央部位には短手方向いつぱ
いにアリ溝４５が設けられ、このアリ溝４５に、
アーム３６の円弧状切欠部４３と適合する円弧状
切欠部４７を有する段部４６が密に嵌入されると
共に、段部４６の下方よりねじ４８によつて固着
されることによつてホルダー４２とアーム３６は
一体的に取り付けられている。

なお、ホルダー４２が前記したような形状を呈
し、かつその中心部位に、円弧状切欠部４７と適
合した円弧状切欠部４３を有するのは、特に図示
しないが、搬送時において、例えば処理室内のテ
ーブルからウエハーａをホルダー４２の段部４４
に載置させる場合、また、ウエハーａをホルダー
４２からテーブル上に載置させる場合はウエハー
ａに対する押上装置の押上ピンによる押上げ下げ
によつて行うので、この場合において、押上ピン
にホルダーが干渉しないようにするためである。

また、段部４４はウエハーａの口径に対応して
共用できるよう複数段に亘つて、周設され、例え
ば、３インチ、４インチ、５インチおよび６イン
チの４種の口径に共用できるようになつている。

次に、以上のように構成された本案装置の作動
について説明する。

本案装置は第５図に例示するように、各装置と
直交状に配設されたチヤンバー１内に装備され
て、ウエハーａを点Ｐから点P′に搬送、換言すれ
ば、90度方向のラインに対して搬送するもので、
これを第２図および第６図から第８図を参照して
説明すると、先ず、搬送アーム１８，２３および
ホルダー部材のアーム３６が一直線状となつて中
心直線Ａ−A′上に位置している状態から、自動
制御された駆動源１３の作動により回転軸１２を
定角度回転させると、搬送アーム１８，２３はラ
バーチエーン３０，４１の回動によつてそれぞれ
想像線で示す位置に移動すると共に、ウエハーａ
を載置保持しているホルダー４２はアーム３６の
移動によつて直線Ａ−A′上を移動して想像線で
示す位置となり、さらに移動して第７図に示す状
態において停止し、ウエハーａは直線Ａ−A′上
を点Ｐから点Ｏに搬送される。

次いで、回転軸１２の回転が停止している第７
図の状態から、自動制御された駆動源１１の作動
により回転筒状体７を第７図に示す矢印イ方向に
定角度（90度）させると、ブロツク８を介して回
転筒状体７に一体的に固着されている軸受体１
３′と共に回転軸１２、搬送アーム８，２３およ
びウエハーａを載置保持しているホルダー部材が
矢印イ方向に回動して第８図に示す位置において
停止する。

次いで、再び駆動源１３の作動により回転軸１
２を定角度回転させると、搬送アーム１８，２３
はラバーチエーン３０，４１の回動によつてそれ
ぞれ第６図に実線で示す位置に伸長して移動する
と共に、ウエハーａを載置保持しているホルダー
４２はアーム３６の移動によつて直線Ｂ−B′上を
移動して実線で示す位置となり、さらに伸長し、
移動して第６図に想像線で示す状態（搬送アーム
１８，２３およびアーム３６が一直線状となつた
状態）において停止し、ウエハーａは直線Ｂ−
B′上を点Ｏから点P′に搬送される。

すなわち、ウエハーａは点Ｐ，Ｏ，P′と90度方
向に搬送される。

なお、前記の説明は90度方向に対しての搬送で
あるが、駆動源１１による回転筒状体７の回転角
度によつては任意向方に対して搬送できること勿
論である。

そして、駆動源１３により回転軸１２の回転角
度、回転停止、駆動源１１による回転筒状体７の
回転角度、回転停止等の回転軸１２と回転筒状体
７の作動は例えば周知のプログラム制御機構によ
つて行われる。

なお、ウエハーａを点P′から90度方向の点Ｐに
搬送するには、前記と逆に作動させればよい。

このように、ウエハーａはホルダー４２の段部
４４に載置保持され、搬送アーム１８，２３の伸
縮機構によつて１枚ずつ90度等の方向に一連に搬
送されるが、この場合において、ホルダー４２は
直線Ａ−A′，Ｂ−B′上を直進するためにウエハ
ーａには遠心力が作用せず、しかも直進速度はス
ローダウンするために振れがなく、安定的で搬送
動作がスムーズであつて、停止も極めてスムーズ
に行われる。

しかして、本考案によれば、90度等任意方向の
ラインにウエハーを搬送することができるので、
真空予備室や処理室等の各装置の直交状配置が可
能となり、装置全体の占有床面積の省スペース化
を計り、クリーンルーム面積の有効利用を計るこ
とができる。

また、本考案によれば、搬送アーム等の水平伸
縮運動は確実に保持されてウエハーは常に中心線
上を直進するために遠心力が働らかず、しかもス
ローダウンしながら直進するため、搬送速度を高
めることができて、作業時間の短縮と作業能率の
向上に寄与することができる。

また、本考案によれば、ウエハーはチヤンバー
内を非接触の状態で搬送されるため、塵埃による
汚染や、傷、割れを防止することができ、高い歩
留の半導体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図は全体
の平面図、第２図は同上縦断面図、第３図はホル
ダー部材の拡大平面図、第４図は同上−線に
沿つた断面図、第５図はウエハーの搬送方向の説
明図、第６図、第７図および第８図は動作状態を
示す概略的平面図である。 １……チヤンバー、１′……チヤンバー下面、
２……開口部、３……筒状体、７……回転筒状
体、１１，１３……駆動源、１２……回転軸、１
３′……軸受体、１８，２３……搬送アーム、２
１，３４……枢着軸、２４，２９，３３，３５…
…ホイール、３６……アーム、３０，４１……チ
エーン、４２……ホルダー、ａ……半導体ウエハ
ー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. チヤンバー１の下面開口部２に下側より筒状体
   ３が気密的に垂設固着されると共に、この筒状体
   ３の軸心方向には、前記開口部２の下側に配置の
   駆動源１１の回転力を受けて直接回転する回転筒
   状体７が回転可能にして、かつ気密的に縦設され
   ると共に、この回転筒状体７の上面には、回転筒
   状体７と一体回転するブロツク８を介して断面コ
   字形の軸受体１３′が固着され、前記回転筒状体
   ７の中心軸方向には、その上端を前記軸受体１
   ３′における軸受板１４より突出させ、かつ下端
   を回転筒状体７より突出させて、その下端突出部
   において駆動源１３の回転力を受けて回転する回
   転軸１２が回転可能にして、かつ気密的に縦設さ
   れ、この回転軸１２における前記軸受板１４より
   の突出軸部には、この軸受板１４の上面薄鋼板１
   ９とこれに接するベアリング２０を介して搬送ア
   ーム１８が固着され、この搬送アーム１８の自由
   端には、回転自在なホイール２４とスペーサーブ
   ロツク２２を介して他の搬送アーム２３の一端が
   回転自在なホイール３３と共に枢着軸２１により
   枢着されると共に、この搬送アーム２３の自由端
   の上方には回転自在なホイール３５を介してウエ
   ハーホルダー４２のアーム３６が枢着軸３４によ
   り枢着され、さらに前記軸受体１３′の天板１５
   の下面に前記回転軸１２と同心状に固着されたホ
   イール２９と前記搬送アーム１８の自由端下部の
   ホイール２４との間および搬送アーム１８の自由
   端上部のホイール３３と他の搬送アーム２３の自
   由端上部のホイール３５との間にチエーン３０，
   ４１が懸架された構成を特徴とする半導体ウエハ
   ーの搬送装置。