JPS62161607A - ウエハ搬送用ハンドラ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の属する分野］ 本発明はＩＣ，ＬＳＩ等の製造工程で用いられるウェハ
の搬送用ハンドラにおいて、ウェハ収納箱（以下、「カ
セット」と略称する。）からのウェハの挿脱を直進型ハ
ンドの一種である、いわゆるパンタグラフ方式のハンド
を用いて行なう小型のウェハ搬送用ハンドラに関する。

［従来の技術］ 第５図は従来のウェハ搬送用ハンドラである。

同図において、１Ｃ、はカセット、１０２はウェハで、
１Ｃ、ａはウェハが載置される棚部である。１０３はギ
ヤ、１０４はラックの付いたカセットホルダーで、ギヤ
１０３の回転によって上下する。１０５は搬送ベルトで
ある。この装置は、回転可能なベルト上方にウェハを収
納したカセットを上下動可能に設置し、該カセットを下
方に移動させて、カセット内のウェハを下から順次ベル
ト上に載置させて取り出す構造になっている。このため
、カセットに収納されたウェハを順送りでない順序、例
えば一枚置きに随時取り出すという様な事ができなかっ
た。

このようにウェハを随時取り出す技術は特にウェハ検査
装置において重要である。

また、第５図のハンドラを用いた従来のウェハ検査装置
等では、ウェハを供給するカセットとウェハを回収する
カセツ１へと必ず２つを設けて、検査しないウェハも一
旦供給用のカセットから取り出して回収用のカセットに
収納するという手間が必要であった。このように、カセ
ットが２つ必要であり、装置の大型化を余儀なくさせる
という欠点があった。

［発明の目的］ 本発明は、上述の従来例の欠点に鑑みてなされたもので
、カセットは回収用と供給用とを兼用とし、かつカセッ
トの任意の箇所からウェハを取り出し、出した所に戻す
ことができるより小型のウェハ搬送用ハンドラを提供す
ることを目的とする。

［実施例］ 第１〜４図は、本発明の一実施例を示す。図面中、一対
の部品の参照番号には添字Ｉ’ａ　ＪおよびｒｂＪが付
されているが、両者をまとめて呼称する場合のみ添字を
省略する。第１図において、１はウェハを載置するフィ
ンガ、２はカセット、３はウェハである。４は第２アー
ム５の回転軸で、軸４、不図示のアーム駆動用モータに
連結したギヤ２Ｂおよび第２アーム５は回転が同期する
様に固定されている。６は第１アーム７と第２アーム５
との共通の回転軸で、軸６と第１アーム７とは回転が同
期する様に固定されている。８は第１アーム７のフィン
ガ１側の回転軸で、フィンガ１に対しては回転自在であ
る。なお、第１アーム７の軸間距離Ａと軸８ａ　、３ｂ
のスパンＣの１／２との和と、第２アーム５の軸間距１
１Ｂと軸４ａ、４ｂのスパンＤの１／２との和は、等し
く構成されている。つまり、２Ａ＋Ｃ＝２Ｂ＋Ｄである
。９はギヤで、第１アーム７、軸８およびギヤ９は回転
が同期する様に固定されている。また、ギヤ９ａ。

９ｂは相互に噛合しており、一対のハンドアーム（５，
７）の原点、例えば軸４ａ、４ｂの中心からの移動距離
に差が生じてフィンガ１が捩れたりしないように拘束す
る。１０は軸４を中心とするタイミングプーリで、基台
２６に固定されてＪ３す、フィンガ１の一連の往復動作
中も一切回転しない。

１１は軸６に中心を合わせて固定されたタイミングプー
リである。１２はタイミングベルトで、タイミングプー
リ１０とタイミングプーリ１１にかけられている。上記
フィンガ１、アーム５，７およびタイミングプーリｉｏ
、　ｉｌ等によりパンタグラフ方式のハンドが構成され
る。

ここで、第２図を参照し、第１アーム７と第２アーム５
が折り重なった位置を基準位置とし、りイミングブーリ
１０と第２アーム５との相対回転角度をα、タイミング
プーリ１１と第２アーム５との相対回転角度をβとする
と、 ｃｏｓ　（α−β）　−（Ａ’−Ｂ＋Ｂ　ｃｏｓβ）／
Ａである。

２０はレーザ光、２１はレーザ源、２２はハーフミラ−
で、レーザ源２１から射出されたレーザ光２０を全反射
ミラー２３に向けて反射する。２４はホトダイオードで
全反射ミラー２３からの反射光を受ける。２５はレーザ
源２１を基台２６に固定するための連結部材である。基
台２６はまたアーム伸縮駆動部２７を支える。アーム伸
縮駆動部２７内のギヤ２Ｂａ　、　２Ｂｂは互いに噛合
しており、不図示のアーム駆動用モータの回転はギヤ２
Ｂａに伝達されると同時にギヤ２Ｂｂにも伝達される。

図面中、各部材の固定のためのビスやキー、第１アーム
７と第２アーム５が円滑に動くための部材、フィンガ１
の支持部材、および一連のギヤのバックラッシュを除去
する部材等については図示を省略している。

以上の構成からなるハンドラの動作を第１図において説
明する。カセッｈ　２からウェハ３を取り出ずに先立ち
、不図示の全体ユニット昇降装置で全体ユニットを上下
させ、フィンガ１を差し込むための適正位置にセラ］・
する。これは、ミラー２３で反射されたレーザ光２０を
ハーフミラ−２３を介しホトダイオード２４で検知して
行なう。

ウェハの位買検知時のアームは、第４図においてウェハ
３が載置されていない状態にあり、第１アームと第２ア
ームが軸４からみてカセット２ど反対の方向へ伸びてい
る。

前記適正位置が検知されると、不図示の電気指令部から
アーム伸縮駆動部２７内にある不図示のアーム駆動用モ
ータに回転指令が与えられる。以下、説明の簡略のため
片側のアーム群だけについて説明する。不図示のアーム
駆動用モータが回転すると軸４ａ、ギヤ２Ｂａが回転す
る。この回転方向は第４図において、右回転となる。軸
４ａと第２アーム５ａは固定されているので、軸４ａを
中心に第２アーム５ａが右回転する。この時、タイミン
グベルト１０ａの作用によってタイミングプーリ１１ａ
は左回転する。

さてタイミングプーリ１１ａが左回転すると、タイミン
グプーリ１１ａは軸６ａおよび第１アーム７ａと回転が
同期する様に固定されているので、第１アーム７ａが第
２アーム５ａに対して左回転する。

また、前述のようにギヤ２Ｂａはギヤ２Ｂｂと噛合して
るので、もう一方のアーム群は上記の動作とレーザ光２
０に対し線対称の動作を行う。

第１アーム７ａと第２アーム５ａが一対構成であり、フ
ィンガ１によって第１アーム７の先端が拘束されている
ので、第１アーム７の第２アーム５に対する左右の回転
に伴い、フィンガ１は右方向すなわち、カセット２内へ
と進入する。進入した状態を示す図が第１図である。

このようにして、一定回転角度だけ軸４が回転してカセ
ット２内にフィンガ１が挿入されると、不図示の全体ユ
ニット昇降装置の作動によりフィンガ１が持上げられ、
フィンガ１上にウェハ３が載置される。

ウェハ３を載置するとウェハ取り出し動作を開始する。

第１図および第３図を参照して、アーム伸縮駆動部２１
内の不図示の電気指令部より不図示のアーム駆動用モー
タに進入時とは逆回転の指令が出されると、前述した動
作とは丁度逆の一連の動作で第１アーム７が回転移動し
、フィンガ１はカセット２より脱出する。脱出を完了し
た後、前述のタイミングプーリ１０とタイミングプーリ
１１の作用により先と同様の支点（軸４ａ　、　４ｂ　
）を乗り越えて左方にフィンガ１が移動した状態を示す
図が第４図である。

以上のようにしてカセット２より取り出されたウェハ３
は不図示の次工程へと搬送され、次工程で処理の済んだ
ウェハ３は前述の動作と逆の動作を辿ってカセット２内
へと１般入される。

また、軸４の回転角度を任意に変えることによってウェ
ハ挿脱のストロークを任意に変えることも可能である。

なお、本発明は上述の実施例に限るものでなく、例えば
タイミングギヤ９は一部分を切欠いてセクタギヤとして
も良い。

［発明の効果］ 以上説明した様に本発明によれば、ウェハをカセットの
下から順に取り出す必要は全くないため、任意のウェハ
を随時取り出すことができ、従って供給用のカセットと
、回収用のカセットとを別々に設ける必要がなく、装置
の小型化を計ることができる。さらに、一対のアームが
伸びた状態より一度折れ重なって反対側に進むようにし
ているため、狭いスペースで最大限のストロークを利用
でき、装置の小型化が計れる。そして、この場合一対の
アームの長さを必ずしも同一にする必要がないという設
計上の自由度もある。

また、従来のベルトを使ってカセットよりウェハを取り
出す方式に比べて、ウェハにゴミが付着するようなこと
がなくなる。また、第２アームの駆動徂を変えることに
よりウェハ支持部材の移動のストロークを任意に変える
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係るウェハ搬送用ハンド
ラがカセット内に進入した状態を示す上面図、 第２図は、第１図の装置のハンドの上面図、第３図は、
第１図の装置の縦断面図、 第４図は、第１図の装置のハンドが「縮んで」ウェハを
取り出した状態を示す上面図、第５図は、従来例を示す
側面および断面図である。 １：フィンガ、３：ウェハ、４．６．８：軸、５：第２
アーム、７；第１アーム、 ９：タイミングギヤ、１０．１１：タイミングプーリ、
１２：タイミングベルト、２６：基台。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ウェハを面上に載置させるように構成されたウェハ
   支持部材と、 上記ウェハ支持部材に枢動可能に連結された対をなす第
   １アームと、 上記対をなす第１アームの枢動を調時させる第１の調時
   機構と、 上記対をなす第１アームの他端に枢動可能に連結され、
   かつ一端を基台の回転軸に回動自在に取りつけられた対
   をなす第２アームと、 上記第１アームと上記第２アームの回動を調時させる第
   ２の調時機構と を有するウェハ搬送用ハンドラ。 ２、前記第１の調時機構が、前記ウェハ支持部材と前記
   第１アームとの枢動軸に上記第１アームに固定して設け
   られた互いに噛合する対をなすタイミングギア機構であ
   る特許請求の範囲第１項記のウェハ搬送用ハンドラ。 ３、前記第２の調時機構が、 前記第１アームと前記第２アームの共通軸に上記第１ア
   ームに固定して設けられた第１のタイミングプーリと、 上記第２アームの回転軸に中心を合わせ、基台に対して
   回転不能に取り付けられた第２のタイミングプーリと、 上記第１のタイミングプーリと上記第２のタイミングプ
   ーリのまわりに掛け渡されたタイミングベルトからなる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１または２項に記載
   のウェハ搬送用ハンドラ。 ４、前記第１アームと前記第２アームが折り重なつた位
   置を基準位置とした時、前記基台と上記第２アームとの
   相対回転角度をα、上記第１アームと上記第２アームと
   の相対回転角度をβ、上記第１アームの軸間距離をＡ、
   上記第２アームの軸間距離をＢとして、 ｃｏｓ（α−β）＝（Ａ−Ｂ＋Ｂｃｏｓβ）／Ａである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１〜３項のいずれか
   １つに記載のウェハ搬送用ハンドラ。 ５、前記ウェハ支持部材と前記第１アームとの一対の連
   結軸のスパンをＣ、前記一対の回転軸のスパンをＤとし
   て、上記第１アームと前記第２アームの軸間距離Ａ、Ｂ
   との関係が ２Ａ＋Ｃ＝２Ｂ＋Ｄ であることを特徴とする特許請求の範囲第１〜４項のい
   ずれか１つに記載のウェハ搬送用ハンドラ。