JPS63271951A - ウエ−ハ搬送装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、クリーンルーム内を自走し、製造機械部分（
以下、ステーションという）で半導体のウェーハを積み
、下しするウェーハ搬送装置に関するものである。

従来の技術 半導体の製造に関し、品質上量も留意しなければならな
いものは、発塵の問題である。ウェーハにゴミが付着す
ると、微細なパターンの形成が阻害され、結果的に不良
品として処分されることになる。従って製造装置から製
造装置への運搬および装置へのセットに携される作業者
は、防塵着衣を着用することと、ウェーハの収納用カセ
ットを更に密封ケースに納めて運搬することが義務づけ
られている。

しかしながらクリーンルームにおける最大の発塵源は人
間であることから、究極的には無人化することによって
一層の高集積回路を形成することが検討されている。と
同時に、半導体の集積密度が上がるにつれ、クリーンル
ームは増々高クリーン度が要求され、必然的にクリーン
ルーム維持費が大巾に増大し、製造コストの上昇につな
がっていることへの打開策が研究されている。

発明が解決しようとする問題点 ウェーハの移送を無人化しようとして、最近自走式の台
車にロボットを積み込む方式が提案されているが、この
場合、ロボットが密封されたケースを開閉し、ウェーハ
カセットを取り出し、製造装置にセットすることは、従
来技術からすれば少なくともケース開閉用ハンドと、ウ
ェーハカセットを把握するためのハンドの両方を持たね
ばなら１゛ 楼、構造的に複雑となる為、前記のあらゆる提案は、密
封ケースを持たない状態、即ちウェーハが空中にむき出
しのウェーハカセットをハンドで把握した状態で搬送を
行う様に計画している。このことはクリーンルーム全体
を高クリーンにすることを前提として考えたもので、必
然的にクリーンルーム維持費を増大させる結果となる。

しかるに最近のクリーン技術は層流により、同一のクリ
ーンルーム内でも、クリーン度を変化させる。即ち通路
等は低クリーンとし、装置やステーション部などの重要
部のみ高クリーンとして、前記クリーンルームの維持費
を低減させる方法が発展してきた。

本発明は、以上の点に着目してなされたもので、複数の
ハンドが不要な簡単な構造のロホットを使用して、低ク
リーンな通路等では密閉ケース内にウェーハを収容しつ
つ搬送し、高クリーンなステーションでウェーハカセッ
トを積み下しする極めて経済的な無人ウェーハ搬送装置
を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題点は本発明によれば、筐体内部にロボット機構
を内蔵し、このロボット機構のロボットアームと、ウェ
ーハカセットを取外し自在に搭載するハンドとを着脱自
在に形成し、前記ロボットアームから離脱したハンドを
捕捉するハンド捕捉台にハンド捕捉機構を設け、前記ハ
ンド捕捉台、前記ハンド及びこのハンドに対向するカセ
ットケースにより密閉式クリーンボックスを形成し、走
行中は該クリーンボックス内にウェーハカセットを格納
して走行するウェーハ搬送装置とすることで解決される
。

作　　用 ウェーハカセットの積み、下し時においてはハンドにロ
ボット機構のロボットアームを連結してウェーハカセッ
トのみを積み、下しし、またつ工−ハの搬送時において
はカセットケースをハンド捕捉台、ハンド及びカセット
ケースにより形成される密閉式クリーンボックス内に格
納する。

実施例 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を説明する。

第１図は、本発明に係るウェーハ搬送装置を示しており
、このウェーハ搬送装置は、自走台車（１）上に制御ユ
ニット部（２）とマニピユレータ部（３）とを有し、該
自走台車（１）の下部に設けた一対のステアリング付駆
動輪（４，４）が駆動してクリーンルーム内のガイドウ
ェイ（５）上を走行するようになっている。また該自走
台車（１）には、各駆動輪（４，４）の両側にガイド用
のキャスタ（６，６）が夫々設けられており、これら各
キャスタ（６，６）はクリーンルームの床面であるグレ
ーチング（図示せず）上を滑動してウェーハ搬送装置の
走行を補助する。なお、前記つ工−ハ搬送装置は、自走
台車（１）内にバッテリー（図示せず）を搭載してガイ
ドウェイ（５）上を走行するようになっているが、給電
用レール上を走行するようにすればバッテリーが不要と
なってウェーハ搬送装置自体の軽重量化が計れる。

前記制御ユニット部（２）は、マニピユレータ部（３）
と隣接しており、上部に自走台車（１）を駆動制御する
操作パネル（７）を有し、内部側方Ｃと後述するマニピ
ユレータ部（３）の各機器を制御する駆動制御設定用の
ティーチングパネル（図示せず）を有している。

前記マニピユレータ部（３）は、筐体（９）の上部に一
対のハンド捕捉台（１０，１０）を設け、筐体（９）の
内部にロボットアーム（１１）を駆動するロボット機構
（１２）を設けて、該各ハンド捕捉台（１０，１０）に
取付けられた一対のハンド捕捉機構（１３，１３）によ
り捕捉したウェーハ搭載用の各ハンド（Ｉ４）とロボッ
ト機構（Ｉ２）のロボットアーム（１１）とが若脱する
ようになっている。

前記筐体（９）は、第２図ないし第４図に示されるよう
に、上方開口の箱型に形成されて内部が中空と成ってお
り、ウェーハ搬送装置の進行方向である前、後壁（１８
，１７）に続く両側壁（１８，１８）にはロボットアー
ム（１１）が出入りするアーム出入口（１９，１９）を
切欠している（第２図参照）。

該両アーム出入口（１９，１９）は、上方側が開口して
筐体（９）の上下方向に延びており、両側壁（１８，１
８）の長手力向略中央で互いに対面している。

前記両ハンド捕捉台（１０，１０）は、第２図に示され
るように、平板状に形成されて筐体（９）の前、後壁（
１８，１７）側で互いに離隔しており、両ハンド捕捉台
（１０，１０）間がハンド搬出入口（２１）となってい
る。このハンド搬出入口（２１）は、ハンド（１４）が
出入りするに十分な間隙となっており、筐体（９）の両
側壁（１８，１８）に形成したアーム出入口（１９，１
９）と連続している。該両ハンド捕捉台（１０，１０）
の夫々には、第５図に代表して示されるように、筐体（
９）の両側壁（１８，１８）側で離隔した一対の捕捉穴
（２２，２２）が互いに並列して穿設され、一台のハン
ド捕捉台（ｌＯ）に対し２基のハンド（１４，１４）が
装填できるようになっている。該各捕捉穴（２２）は、
ハンド（１４）が嵌合する形状に穿設されており、この
各捕捉穴（２２）には筐体（９）の下方側からロボット
アーム（１１）によりハンド（１４）が装填される。ま
た該各捕捉穴（２２）は、その内周面（２３）を下方に
向けて拡開するテーバ面に形成し、ハンド（１４）の脱
着をより確実なものとしている。該各ハンド捕捉台（１
０，１０）の上面には、一対のケースガイド（２４，２
４）が対角線上に取付けられており（第５図参照）、こ
のケースガイド（２４，２４）には下方開口の箱状に形
成した透明なカセットケース（２５）が上方側から取外
し可能に収受されている。

このカセットケース（２５）は、各捕捉穴（２２，２２
）を囲むようにハンド捕捉台（１０）上に載置されて捕
捉穴（２２）に装填したハンド（１４）と対向するよう
になっており、捕捉穴（２２）にハンＦ（１４）が装填
されると、ハンド捕捉台（１０）、ハンド（１４）及び
カセットケース（２５）により密閉式り５リーンボツク
スが形成される。これによりハンド（１４）に搭載した
ウェーハカセット（２６）は、クリーンボックス内に密
閉した状態で格納されることとなり、従ってウェーハ（
３８）にゴミ、埃等が付着しない。また該各ハンド捕捉
台（ｔｏ、　１０）の上面には、筐体（９）の前、後壁
（１８，１７）側で対面する一対のホトセンサ（２７，
２７）が各捕捉穴（２２，２２）毎に泡付けられている
（第２図参照）。

このホトセンサ（２７，２７）は、ハンド捕捉台（１０
，１０）の各捕捉穴（２２，２２）に装填したハンド（
１４，１４）がウェーハカセット（２６）を搭載してい
るか否かを検知し、その旨の信号を制御ユニット部（２
）に出力する。

前記ハンド捕捉機構（１３）は、第５図及び第６図に示
されるように、各捕捉穴（２２）毎にハンド捕捉台（１
（１，１０）の下面で対を成して設けられている。該両
ハンド捕捉機構（１３，１３）は、捕捉穴（２２）に装
填したハンド（１４）の両側を捕捉する捕捉片（２９，
２９）を夫々有している。この両捕捉片（２９，２９）
は、ハンド捕捉台（１０）に固着した各保持部材（３０
，８０）に摺動自在に取付けられて筐体（９）の前、後
壁（１８，１７）側で対面しており、ソレノイド（３１
，３１）の作動により捕捉穴（２２）に向けて出沿する
ようになっている。（３２，３２）は、ハンド捕捉台（
１０）に固着した支軸（３３，３３）に回転自在に取付
けられたリンクであり、この各リンク（３２，３２）は
、一端を捕捉片（２９，２９）に軸支し、他端をソレノ
イド（３１，３１）のソレノイドリンク（３４，３４）
に軸支している。

これにより両捕捉片（２９，２９）は、ソレノイド（３
１，３１）がＯＮになると、捕捉穴（２２）から同時に
退却し、ソレノイド（３１，３１）がＯＦＦになると、
捕捉穴（２２）に向けて同時に突出する。

前記ハンド（１４）は、第７図及び第８図に示されるよ
うに、ハンド捕捉台（１０）の捕捉穴（２２）に装填さ
れる平板状の基板（３６）を存し、この基板（３６）上
にはウェーハカセット（２６）を取外し可能に保持する
一対のカセットホルダ（３７，３７）が固着されている
。該両力セットホルダ（３７，３７）は、筐体（９）の
前、後壁（１８，１７）側で離隔して上方側に延、びて
おり（第２図参照）、この両力セットホルダ（３７，３
７）にはウェーハカセット（２６）が先端側（上方側）
から差し込まれて搭載される。このウェーハカセット（
２６）は、円板状のウェーハ（３８）を並列して収納す
るようになっており、両力セットホルダ（３７，３７）
の先端側に引き上げればハンド（１４）から取外すこと
ができる。また該基板（３Ｂ）上には、搭載したウェー
ハカセット（２６）に嵌合する略コ字状のカセットガイ
ド（３９）が両力セットホルダ（３７，３７）間に固着
され、搭載したウェーハカセット（２６）がハンド（１
４）から容易に抜は落ちないように成っている。該基板
（３６）の下面には、圧下ビン（４０）を下端に有する
円柱状のプラグ（４１）と、一対のアームガイド（４２
，４２）とが並列して固着されている。このプラグ（４
１）は、基板（３Ｂ）の略中央で下方側に延びており、
その中央部分外周には径方向に窪んだ係止溝（４３）が
周設されている。また該プラグ（４１）には、大径部（
４４）と小径部（４５）とから成る貫通孔（４６）が穿
設されている。この貫通孔（４６）は、プラグ（４１）
の軸方向に貫通しており、大径部（４４）に収納した圧
縮コイルバネ（４７）が小径部（４５）に係止保持した
圧下ビン（４０）を下方側に付勢している。該圧下ビン
（４０）は、先端がプラグ（４Ｉ）の下面から突出して
おり、小径部（４５）内で上下動するようになっている
。

該両アームガイド（４２，４２）は、筐体（９）の両側
壁（１８，１８）側で離隔してプラグ（４１）の両側に
取付けられている。この両アームガイド（４２゜４２）
は、プラグ（４１）よりもさらに下方側に延びており、
その先端部を径小の嵌合軸部（４８，４８）に形成して
いる。また該基板（３６）の下面には、筐体（９）の一
方の側壁（１８）側に突出する平板状の蓋板（４９）が
固着されている（第８図参照）。

この蓋板（４９）は、ロボットアーム（１１）によりハ
ンド捕捉台（１０）の捕捉穴（２２）にハンド（１４）
を装填する際、その上面がハンド捕捉台（１０）の下面
に当接してハンド（１４）の上昇を規制する。

前記ロボット機構（１２）は、ロボットアーム（１１）
を第１図に示すＸ−Ｘ軸方向、Ｙ−Ｙ軸方向、Ｚ−Ｚ軸
方向に往復移動させ、かつＡ−Ａ軸方向に往復回動させ
る４つの駆動機構（５１，５２゜５３、５４）から成り
、夫々の各駆動機構（５１，５２゜５３、５４）とも制
御ユニット部（２）からの駆動信号により駆動制御され
る（以下、第２図ないし第４図参照）。

第１駆動機構（５１）は、筐体（９）の底板（５６）に
固着した基板（５７）上に取付けられている。この基板
（５７）には、筐体（９）の前、後壁（１６゜１７）側
に延びる一対のレール（５８，５８）及びボールネジ（
５９）が夫々並設されており、基板（５７）よりも短尺
に形成した第１可動台（６０）の両端部下面に夫々対を
成して固着した摺接部材（８１，６１）を両レール（５
８，５８）上に摺動自在に載置し、かつ第１可動台（６
０）の中央下面に固着したナツトハウジング（６２）を
ボールネジ（５９）に螺合させている。該ボールネジ（
５９）は、両レール（５８゜５８）間で基板（５７）上
に固着した一対の軸受部材（８３，８３）により回転自
在に保持され、一端に取付けたプーリ（６４）とモータ
（６５）のモータ軸に取付けたプーリ（６６）とに張設
したベルト（６７）を介してモータ（６５）の駆動が伝
達される。これにより該第１可動台（６０）は、ボール
ネジ（５９）が正、逆転すると筐体（９）の前後方向、
すなわち第１図に示すＸ−Ｘ軸方向でレール（５８，５
８）上を往復移動する。

第２駆動機構（５２）は、第１駆動機構（５１）の第１
可動台（６０）上に取付けられている。この第１可動台
（ＢＯ）には、筐体（９）の両側壁（１８゜１８）側に
延びる一対し−ル’（６９，６９）及びボールネジ（７
０）が夫々並設されており、第１可動台（６０）よりも
短尺に形成した第２可動台（７１）の両端部下面に夫々
対を成して固着した摺接部材（７２，７２）を両レール
（６９，８９）上に摺動自在に載置し、かつ第２可動台
（７１）の略中央部下面に固着したナツトハウジング（
７３）をポールネジ（７０）に螺合させている。該ボー
ルネジ（７０）は、両レール（６９，６９）間で第１可
動台（６０）上に固着した一対の軸受部材（７４，７４
）により回転自在に保持され、一端に取付けたプーリ（
７５）とモータ（７６）のモータ軸に取付けたプーリ（
７７）とに張設したベルト（７８）を介してモータ（７
６）の駆動が伝達される。これにより該第２可動台（７
１）は、ボールネジ（７０）が正、逆転すると筐体（９
）の左右方向、すなわち第１図に示すＹ−Ｙ軸方向でレ
ール（６９，６９）上を往復移動する第３駆動機構（５
３）は、第２駆動機構（５２）の第２可動台（７１）上
で筐体（９）の後壁（１７）寄りに立設した取付部材（
８０）に取付けられている。

この取付部材（８０）は、筐体（９）の両側壁（１Ｂ、
１８）と対面する一対の側板（８１，８１）と、この両
側板（８１，８１）を連結した上板（８２）とからなっ
て下方開口のコ字状をしており、両側板（８１゜８１）
の内側面には筐体（９）の前、後壁（１６，１７）と対
面する保持板（８３）が固着されている。この保持板（
８３）は、下部に筐体（９）の前壁（１６）側に突出す
る突片（８４）を有して略し字状に形成されており、筐
体（９）の前壁（１６）と対面する面側に筐体（９）の
上下方向に延びる一対のレール（８５，８５）及びボー
ルネジ（８Ｂ）が夫々並設されている。（８７）は、取
付部材（８０）の両側板（８１，８１）よりもわすかに
小さい幅寸法に形成した略正方形状の第３可動台である
。この第３可動台（８７）は、筐体（９）の後壁（１７
）と対面する面倒の両端部に夫々対を成して固着した摺
接部材（８８，８８）を両レール（８５，８５）に摺動
自在に嵌合させ、かつ同じ側面の中央部に固着したナツ
トハウジング（８９）をボールネジ（８６）に螺合させ
ている。該ボールネジ（８Ｂ）は、両レール（８５゜８
５）間で取付部材（８０）の上板（８２）及び保持板（
８３）の突片（８４）に固着した一対の軸受部材（９０
，９０）により回転自在に保持され、一端に取付けたプ
ーリ（９１）とモータ（９２）のモータ軸に取付けたプ
ーリ（９３）とに張設したベルト（９４）を介してモー
タ（９２）の駆動が伝達される。これにより該第３可動
台（８７）は、ボールネジ（８６）が正、逆転すると筐
体（９）の上下方向、すなわち第１図に示す２−２軸方
向でレール（８５，８５）上を往復移動する。

第４駆動機構（５４）は、第３駆動機構（５３）の第３
可動台（８７）に突設した一対の支持板（９６゜９６）
に取付けられている。この両支持板（９６，９６）は、
筐体（９）の前壁（１６）側に突出しており、その先端
部には第３可動台（８７）と対面してモータ取付板（９
７）が固着されている。このモータ取付板（９７）には
、内部ハウジング（９８）に連結したモータ（９９）の
他に、両支持板（９８，９６）と同方向に延びる一対の
ブレーキステー（１００，１００）を介してモータ取付
板（９７）と対面する電磁ブレーキ取付板（１０１）が
固・着されている。（１０２）は、ハーモニックドライ
ブ等の減速機構（図示せず）を介して内部ハウジング（
９８）に連結された外部ハウジングである。この外部ハ
ウジング（１０２）は、電磁ブレーキ取付板（１０１）
に取付けた電磁ブレーキ（１０３）に連結され、モータ
（９９）が正、逆転すると、第４図に示す状態から筐体
（９）の左右側［両側壁（１８，１８）側コに所定角度
、すなわち第１図に示すＡ−Ａ軸方向に略９００ずつ往
復回動する。なお、外部ハンジング（１０２）の回動位
置は、電磁ブレーキ（１０３）の両側及び両ブレーキス
テー（１００，１００）の上面に取付けたホトセンサー
（図示せず）により検知される。

前記ロボットアーム（１１）は、円筒状に形成したアー
ムパイプ（１０８）の下部を第４駆動機構（５４）の外
部ハウジング（１０２）に固着している（第２図及び第
４図参照）。該アームパイプ（１０６）の上部には、第
９図及び第１０図に示されるように、ハンド（１４）の
プラグ（４１）と嵌合する上方開口の収納穴（１０７）
を穿設した略円柱状のソケット（１０８）がハンド（１
４）のアームガイド（４２，４２）を受けるガイド受は
部材（１０９）とともに固着されている。また該アーム
パイプ（１０Ｂ）には、筐体（９）の前、後壁（１６，
１７）側でアームパイプ（１０Ｂ）の上面から下方に向
けて延びる一対の切欠溝（１１０，１１０）が形成され
ており（第９図参照）、この切欠溝（１１０，１１０）
には、ソケット（１０８）の下方でアームパイプ（１０
Ｂ）の内部に固着したソレノイド（ｌ１ｌ）のソレノイ
ドリンク（１１２）とＬ字状の連結部材（１１３）を介
して連結固定したコ字状のソレノイドレバー（１１４）
が上下動自在に嵌め込まれている。

前記ソケット（１０８）は、下方側の基部（１１５）が
アームパイプ（１０Ｂ）に固着されており、この基部（
１１５）よりも径小に形成した摺接胴部（１１６）を基
部（１１５）の上方に有し、この摺接胴部（１１６）よ
りも径小に形成した保持胴部（１１７）を摺接胴部（１
１６）の上方に有している。該ソケット（１０８）の摺
接胴部（１１Ｂ）には、環状のスリーブ（１１Ｂ）が上
下動自在に嵌合している。このスリーブ（１１ｇ）は、
ソレノイドリンク（１１２）の先端に挾持して固着され
、その上部内面には、後述する把持法（１２１）を受け
る収受部（１１９ａ）を形成するよう環状の押圧部（１
１９）が突設されている。この押圧部（１１９）の下面
には、ソケット（１０ｇ）の保持胴部（１１７）に捲回
した圧縮コイルバネ（１２０）が当接しており、これに
より該スリーブ（１１８）は、その上面がソケット（１
０ｇ）の上面と而−に成るよう上方側に付勢されている
。

該ソケット（１０８）の保持胴部（１１７）には、ハン
ド（１４）のプラグ（４１）をソケット（１０８）の収
納穴（１０７）に挿入した際、プラグ（４１）の係止溝
（４３）に係止する多数の把持法（１２１）を設けてい
る。この各把持法（１２１）は、ソケット（１０ｇ）の
収納穴（１０７）と連通して保持胴部（１１７）の周囲
に穿設された保持孔（１２２）内に移動自在に保持され
、スリーブ（１１８）の上下動に伴って収納穴（１０７
）内に出湯するようになっている。すなわち、ソレノイ
ド（１１１）がＯＮとなってスリーブ（１１８）を摺接
胴部（１１Ｂ）の停止面（１２３）まで下降させると、
各把持法（１２１）が収納穴（１０７）から退却して収
受部（１１９ａ）内に移動し、ソレノイド（１１１）が
ＯＦＦとなってスリーブ（１１８）が上昇すると、各把
持法（１２１）が抑圧部（１１９）により押圧されて収
納穴（１０７）内に突出する。また該ソケット（１０８
）には、収納穴（１０７）と同方向に延びて連通ずる下
方開口の係止孔（１２４）が穿設されている。この係止
孔（１２４）は、上側がプラグ（４１）の圧下ビン（４
０）と嵌合する導入口（１２５）となって収納穴（１０
７）よりも径小に形成されており、この係止孔（１２４
）内にはジヨイント検知用ピン（１２６）が上下動自在
に貫入係止している。このジヨイント検知用ピン（１２
６）は、導入口（１２５）の下側に装着した圧縮コイル
バネ（１２７）がフランジ部（１２８）の下面に当接し
て上方側に付勢されている。しかし、軸部（１２９）の
下端に取付けた上輪（１３０）がソケット（１０８）の
下面に当接してその上昇を阻止している。これにより該
ジヨイント検知用ピン（１２６）は、フランジ部（１２
８）の上面が収納穴（１０７）の底面と路面−となって
、一対のスイッチステー（１３１，１３１）を介してソ
ケット（１０８）の基部（１１５）に固着したジヨイン
ト検知用スイッチ（１３２）から軸部（１２９）が離間
している。

なお、該圧縮コイルバネ（１２７）は、プラグ（４１）
の圧下ピン（４０）を押圧する圧縮コイルバネ（４７）
の付勢力よりも小となって、ジヨイント検知用スイッチ
（１３２）に対するジヨイント検知用ピン（１２６）の
衝突力を緩和している。該ジヨイント検知用スイッチ（
１３２）は、ジヨイント検知用ピン（１２６）の軸部（
１２９）が当接すると、制御ユニット部（２）を介して
ハンド（１４）を捕捉している両ハンド捕捉機構（１３
，１３）に捕捉信号または捕捉解除信号を出力する。

前記ガイド受は部材（１０９）は、アームパイプ（１０
Ｂ）と嵌合して固着された筒状の取付部（１３４）上に
平板状の受は板（１３５）を有している。

この受は板（１３５）は、アームパイプ（１０６）の上
面と面一になって筐体（９）の両側壁（ＩＬ　１８）側
に延びており、その両端部には、一対のガイドボス（１
３６，１３６）が固着されている。この両ガイドボス（
１３８，１３８）は、ハンド（１４）のアームガイド（
４２，４２）と対面する位置に取付けられ、ハンド（１
４）のプラグ（４１）をソケット（１０８）の収納穴（
１０７）に挿入した際、アームガイド（４２，４２）の
嵌合軸部（４７）が貫入するようになっている。

このような構成としたウェー７１搬送装置は、次のよう
にしてウェーハカセット（２６）を積み、下しする。

先ず、ウェーハカセット（２６）をクリーンルーム内の
ステーションに下す場合、ロボットアーム（１１）を直
立させた状態でロボット機構（１２）の第１駆動機構（
５１）と第２駆動機構（５２）とが駆動する。第１可動
台（６０）と第２可動台（７１）は、ロボットアーム（
１１）がウェーハカセット（２６）を下そうとするハン
ド（１４）と対面する位置で停止し、その後第３駆動機
構（５３）が駆動して第３可動台（８７）を上昇させ、
これに伴ってロボットアーム（１１）も上昇する。ロボ
ットアーム（１１）の上昇途中において、ロボットアー
ム（１１）内のソレノイド（１１１）がＯＮとなってス
リーブ（１１８）が下降すると、ソケット（１０８）の
収納穴（１０７）から各把持法（１２１）が退却し、こ
れによりハンド（１４）のプラグ（４１）がソケット（
１０８）の収納穴（１０７）に挿入可能となる。この状
態でロボットアーム（１１）が上昇すると、ハンド（１
４）のプラグ（４１）がソケット（１０８）の収納穴（
１０７）に挿入し、またハンド（１４）の両アームガイ
ド（４２，４２）がガイド受は部材（１０９）のガイド
ボス（１３６，１３８）に貫入する。ハンド（１４）の
プラグ（４１）をソケット（１０ｇ）の収納穴（１０７
）に挿入すると、プラグ（４１）の圧下ピン（４０）に
よりジヨイント検知用ピン（１２６）が下降してジヨイ
ント検知用スイッチ（１３２）に当接する。ジヨイント
検知用スイッチ（１３２）にジヨイント検知用ピン（１
２６）が当接すると、第３可動台（８７）の上昇が停止
し、その後ソレノイド（１１１）がＯＦＦとなってスリ
ーブ（１１ｇ）を上昇させる。スリーブ（１１８）が上
昇すると、把持法（１２１）がソケット（１０ｇ）の収
納穴（１０７）内に突出してプラグ（４１）の係止溝（
４３）に係止しく第１１図参照）、これによりハンド（
１４）とロボットアーム（１１）との連結が完了する。

このようにしてロボットアーム（１１）に連結されたハ
ンド（１４）は、アームガイド（４２，４２）がガイド
受は部材（１０９）のガイドボス（１３８，１３６）に
貫入していることから、ロボットアーム（１１）に対し
て回転することがない。

制御ユニット部（２）からハンド（１４）を捕捉したハ
ンド捕捉機構（１３，１３）に捕捉解除信号が入力する
と、ソレノイド（３１，３１）がＯＮとなって両捕捉片
（２９，２９）がハンド捕捉台（１０，１０）の捕捉穴
（２２）から退却し、これによりハンド（１４）をハン
ド捕捉台（１０）から取外すことができる。両捕捉片（
２９，２９）が捕捉穴（２２，２２）から退却すると、
再び第３駆動機構（５３）が駆動して第３可動台（８７
）を下降させ、ロボットアーム（１１）が所定位置まで
下降すると第３可動台（８７）の下降が停止し、次いで
第１駆動機構（５１）と第２駆動機構（５２）とが駆動
する。第１可動台（６０）と第２可動台（７１）は、ロ
ボットアーム（１１）がアーム出入口（１９）に対面し
、かつハンド（１４）がハンド搬出入口（２１）に対面
する位置で停止する。第１可動台（６０）と第２可動台
（７１）が停止すると、第３駆動機構（５３）が駆動し
て第３可動台（８７）を上昇させ、これに伴ってロボッ
トアーム（１１）も上昇する。これによりハンド（１４
）がハンド搬出入口（２１）を通過して筐体（９）外に
搬出される。ハンド（１４）の搬出後、第２駆動機構（
５２）が再び駆動して第２可動台（７１）をいずれか一
方のアーム出入口（１９）側に移動させる。

第２可動台（７１）が停止すると、第４駆動機構（５４
）が駆動して外部ハウジング（１０２）を略９０″ステ
ーシヨン側に回動させ、これに伴ってロボットアーム（
１１）もアーム出入口（１９）の下方側に向けて同角度
回動する（第４図参照）。外部ハウジング（１０２）が
停止すると、第３駆動機構（５３）が駆動して第３可動
台（８７）を下降させ、ハンド（１４）に搭載したウェ
ーハカセット（２６）をステーションの台（１４Ｇ）上
に載置する。このウェーハカセット（２６）は、図示し
ない把持機構等により把持されて台（１４０）上に固定
され、その後第２駆動機構（５２）が駆動して第２可動
台（７１）を他方のアーム出入口（１９）側に移動させ
る。これによりハンド（１４）の両カセットホルダ（３
７，３７）からウェーハカセット（２６）が抜き取られ
、ウェーハカセット（２６）の下し工程が終了する。

また、この状態からステーションの台（１４０）上に在
るウェーハカセット（２６）を積む場合、第２駆動機構
（５２）が駆動して第２可動台（７１）をウェーハカセ
ット（２６）側に移動させ、ハンド（１４）の両力セッ
トホルダ（３７，３７）にウェーハカセット（２６）を
差し込む。次いでステーションの台（１４０）上でウェ
ーハカセット（２６）を固定している把持機構の把持状
態を解除した後、第３駆動機構（５３）が駆動して第３
可動台（８７）を上昇させる。第３可動台（８７）は、
上記第４駆動機構（５４）が駆動した位置と同じ位置で
停止し、その後、第４駆動機構（５４）が駆動して外部
ノ＼ウジング（１０２）を筐体（９）側に略９０＠回動
させると、ロボットアーム（１１）もアーム出入口（１
９）の上方側に向けて同角度回動じ、外部ハウジング（
１０２）の停止に伴ってロボットアーム（１１）が直立
した状態で停止する。外部ハウジング（１０２）が停止
すると、第２駆動機構（５２）が駆動して第２可動台（
７１）を他方のアーム出入口（１９）側に移動させる。

第２可動台（７１）は、ロボットアーム（１１）に連結
したハンド（１４）がハンド搬出入口（２１）と対面す
る位置で停止する。第２可動台（７１）が停止すると、
第３駆動機構（５３）が再び駆動して第３可動台（８７
）を所定位置まで下降させる。第３可動台（８７）の下
降に伴ってロボットアーム（１１）も下降することから
ハンド（１４）がハンド搬出入口（２１）を通過して筐
体（９）内に搬入される。なお、第３可動台（８７）の
停止位置は、ハンド（１４）を捕捉穴（２２）から取出
した際、第３可動台（８７）が停止した時の位置と同じ
である。第３可動台（８７）が停止すると、第１駆動機
構（５１）と第２駆動機構（５２）とが駆動する。第１
可動台（６０）と第２可動台（７１）は、ロボットアー
ム（１１）に連結したバンド（１４）がハンド（１４）
を取出したハンド捕捉台（ｌＯ）の捕捉穴（２２）と対
面する位置で停止し、その後第３駆動機構（５３）が駆
動して第３可動台（８７）を上昇させ、これに伴ってロ
ボットアーム（１１）も上昇する。ハンド（１４）を捕
捉するハンド捕捉機構（１３，１３）は、ソレノイド（
３１，３１）がＯＮとなった状態で待機しており、従っ
てハンド捕捉台（１０）の捕捉穴（２２）から両捕捉片
（２９，２９）が退却している。ロボットアーム（１１
）が上昇してハンド（１４）を捕捉穴（２２）に装填す
ると第３可動台（８７）の上昇が停止し、ホトセンサ（
２７，２７）によりウェーハカセット（２６）が検知さ
れる。ホトセンサ（２７，２７）がウェーハカセット（
２６）を検知すると制御ユニット部（２）からの捕捉信
号により、ハンド捕捉機構（１３，１３）のソレノイド
（３１，３１）がＯＦＦとなり、両捕捉片（２９，２９
）が捕捉穴（２２）に向けて突出し、捕捉穴（２２）に
装填したハンド（１４）が両側から捕捉される。これに
よりハンド（１４）に搭載したウェーハカセット（２６
）は、ハンド捕捉台（１０）、ハンド（１４）及びカセ
ットケース（２５）により密閉されることとなる。ハン
ド（１４）の捕捉終了後、ロボットアーム（１１）のソ
レノイド（１１１）がＯＮとなってスリーブ（１１８）
を下降させる。スリーブ（１１８）が下降すると、プラ
グ（４１）の係止溝（４３）に係止している各把持法（
１２１）がソケット（１０８）の収納穴（１０７）から
退却して収受部（１１９ａ）内に移動し、これによりハ
ンド（１４）とロボットアーム（１１）とが分離可能と
成る。その後、第３駆動機構（５３）が駆動して第３可
動台（８７）を始動時の待機位置まで下降させ、これに
伴ってロボットアーム（１１）も下降する。ロボットア
ーム（１■）が下降すると、ハンド（１４）のプラグ（
４１）がソケット（１０８）の収納穴（１０７）から離
脱し、またハンド（１４）の両アームガイド（４２，４
２）がガイド受は部材（１０９）のガイドボス（１３８
，１３６）から抜は出、ウェーハカセット（２６）の積
み工程が終了する。

発明の効果 以上のように本発明によれば、ウェーハを搬送する際は
、ハンド、ハンド捕捉台およびカセットケースにより形
成される密閉式クリーンボックス内に、ウェーハカセッ
トを格納するようにしたので、クリーンルームは層流に
より通路を低クリーンに保ち、ウェーハを積み下しする
ステーション部と半導体の製造装置部分のみを高クリー
ンとすれば良くなる。これにより、クリーンルームの維
持費は大巾に低減され、製造コストの圧縮に対する効果
は極めて大きい。

また、大きな発塵源となる人間が介在せずつ工−ハの移
送が可能となるので品質向上に果す効果は極めて大きい
。

さらに、複数種類のハンドを要せず、単種類のハンドで
搬送時の密閉および積み下しを可能とする為構造的に簡
単であり、かつ同一構造で複数のウェーハカセットを密
閉して搬送できる点に大きな利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るウェーハ搬送装置の一実施例を
示す斜視図、 第２図は、マニピユレータ部の内部構造を示す正面図、 第３図は、第２図の■−■線矢視図、 第４図は、第２図のＩＶ−ＩＶ線矢視図、第５図は、第
２図のＶ−ｖ線矢視図、 第６図は、第５図のＶｌ−Ｖｌ線矢視図、第７図は、ハ
ンドの正面図、 第８図は、第７図の■−■線断面図、 第９図は、ロボットアームの正面図、 第１０図は、第９図のＸ−Ｘ線拡大断面図、第１１図は
、ハンドとロボットアームとの連結状態を示す一部切欠
断面図である。 （９）二環体、　　　（１０）　　：ハンド捕捉台、（
１１）　　：ロボットアーム、 （１２）　　：ロボット機構、 （１３）　　：ハンド捕捉機構、（１４）　　：ハンド
、（２５）　　：カセットケース、 （２６）　　：ウェーハカセット。 特許出願人　　　日本信号株式会社 第　１　図 第１０図 第１１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕自走し、ウェーハを積み、下しするウェーハ搬送
   装置において、 筐体（９）内部にロボット機構（１２）を内蔵し、この
   ロボット機構（１２）のロボットアーム（１１）と、ウ
   ェーハカセット（２６）を取外し自在に搭載するハンド
   （１４）とを着脱自在に形成し、前記ロボットアーム（
   １１）から離脱したハンド（１４）を捕捉するハンド捕
   捉台（１０）にハンド捕捉機構（１３）を設け、前記ハ
   ンド捕捉台（１０）、前記ハンド（１４）及びこのハン
   ド（１４）に対向するカセットケース（２５）により密
   閉式クリーンボックスを形成し、走行中は該クリーンボ
   ックス内にウェーハカセット（２６）を格納して走行す
   るようにしたことを特徴とするウェーハ搬送装置。