JPH0154244B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、半導体ウエハなどの搬送装置に係
り、特にワークの受け渡しを円滑におこなうこと
ができるように構成した搬送装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

半導体集積回路などの半導体装置は、鏡面研磨
された半導体ウエハの表面に独立した複数の微細
パターンを形成したのち、このパターンを１個づ
つ含むチツプに分割して組立てられる。

上記パターンは、一般に、エピタキシヤル成
長、不純物拡散、酸化、フオトマスキング、真空
蒸着などの多彩な処理を繰返して形成され、かつ
その工程間で検査がおこなわれる。この複雑な工
程を経て形成される微細パターンの歩留をよくす
るために、各処理は、従来よりクリーンルーム内
でおこなわれている。しかし、半導体集積回路が
さらに高密度化すると、パターンはますます微細
化するので、より清浄度の高いクリーンルームが
必要となり、必然的に、ウエハを搬送する搬送装
置は、塵埃の発生の少いものでなければならず、
またウエハの搬送や、搬送装置と処理装置との受
け渡しなどを自動無人化することが要求される。

ところで、従来の搬送装置と処理装置との受け
渡しは、第３図に示すように、搬送装置をプーリ
の両端部に一対のベルトを装架した構造に形成
し、特に受け渡し部を走行する搬送装置１の一端
部に、フレーム２により連結された一対のプーリ
３，４が設けられている。この一対のプーリ３，
４のうち、内側に位置するプーリ４はモータ５に
より回転駆動され、かつ外側に位置する端部プー
リ３は、図示しないアクチユエータの駆動によ
り、破線で示すように上記プーリ４を支点として
フレーム２とともに回転するように構成されてい
る。そしてこの回転にともなつて傾斜するベルト
６上に搭載されたウエハＷをウエハチヤツク７に
受け渡す。

また他の例として、第４図に示すように、一連
の搬送装置と切り離して、駆動プーリ８および従
動プーリ９からなる一対のプーリの両端部間に一
対のベルト６を装架した独立の搬送装置１０を受
け渡し部に設け、各プーリ８，９に取り付けられ
たアクチユエータ１１，１１の駆動により、破線
で示すように搬送装置１０全体を平行に上下動さ
せて、ベルト６上に搭載されたウエハＷをウエハ
チヤツク７に受け渡すようにしたものがある。な
おこの例で５は各搬送装置の駆動プーリを回転さ
るモータである。

しかし上記のように搬送装置を構成すると、第
３図に示した前者の搬送装置では、ベルト６を傾
斜させてウエハＷの受け渡しをおこなうので、受
け渡し時にウエハＷの位置がずれる可能性が大き
く、正確な受け渡しが期待できない。また上下動
距離を大きくした場合、あるいはウエハＷがウエ
ハチユツク７に接触するときの接触角を小さくし
て安定な受け渡しをおこないたい場合は、一対の
プーリ３，４間隔を大きくする必要があり、搬送
装置１が長大化する。

また、第４図に示す後者の搬送装置では、受け
渡し部に他の搬送装置と切り離して搬送装置１０
を設けなければならず、したがつて一連の搬送装
置とは別個の独立の駆動装置が必要となる。また
駆動機構をもつた搬送装置を上下駆動しなければ
ならないので、上下駆動機構が複雑となる。

〔発明の目的〕

この発明は、半導体ウエハなどのワークを円滑
に受け渡しすることができ、かつ構造簡単な搬送
装置を構成ことにある。

〔発明の概要〕

一定間隔離間して位置する回転自在な一対のプ
ーリを各別に上下方向に駆動する一対の上下機構
を設けて、この上下機構の一対のプーリの相対向
する両端部間に一対のベルトを装架するととも
に、上記上下機構の外側方に、下端部を支点とす
る回転自在な支持体の上端部にプーリを回転自在
に支持する一対の回転機構を設けて、この各回転
機構のプーリとその内側に隣接して位置する上下
機構のプーリとの相対向する両端部間に各一対の
ベルトを装置し、かつこの各回転機構の支持体の
上端部を引張りばねによりその内側の上下機構か
ら遠ざける方向に付勢するように構成することに
より、特に独立の搬送装置としないでも、ワーク
の搬送と受け渡しを円滑におこなうことができる
ようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照してこの発明を実施例に基づ
いて説明する。

第１図にこの発明の一実施例である半導体ウエ
ハを搬送する搬送装置を示す。この搬送装置は、
ベース２０上に立設され、搬送装置と処理装置と
の間でウエハを一時的に支持する昇降自在なウエ
ハチヤツク７を備える位置合わせ装置７０を介し
てその両側に設置された一対のエアシリンダ２１
ａ，２１ｂからなるアクチユエータと、その作動
軸の先端に取り付けられた支持体２２ａ，２２ｂ
にそれぞれ回転自在に支持されたプーリ２３ａ，
２３ｂとからなる一対の上下機構２４ａ，２４ｂ
を備える。上記各プーリ２３ａ，２３ｂは、それ
ぞれ支持体２２ａ，２２ｂに回転自在に支持され
た回転軸の両端部に、複数のベルト装着溝が形成
されたプーリ２５を取り付けたものであり、この
一対の上下機構２４ａ，２４ｂの相対向するプー
リ２５間には、一対のベルト２７が装架されてい
る。

上記一対のエアシリンダ２１ａ，２１ｂの作動
軸は、図示しない制御装置から送出される指令に
基づいて、同時に等距離上昇または下降し、一対
の上下機構２４ａ，２４ｂの相対向するプーリ２
５間に装架されたベルト２７を、常に水平に保
つ。しかもこの一対の上下機構２４ａ，２４ｂの
相対向するプーリ２５間に装架されたベルト２７
は、各エアシリンダ２１ａ，２１ｂの作動軸が最
上昇位置にあるとき、図示したように最下降位置
にあるウエハチヤツク７のチヤツク面２８より上
方に位置し、各エアシリンダ２１ａ，２１ｂの作
動軸の下降にともなつて、上記最下降位置にある
ウエハチヤツク７のチヤツク面２８より下方に移
動する。

また、上記一対の上下機構２４ａ，２４ｂの外
側方には、上記ベース２０に固定されたブラケツ
ト３０ａ，３０ｂに下端部が回転自在に支持され
て、これらブラケツト３０ａ，３０ｂ上に立設さ
れた支持体３１ａ，３１ｂと、これら支持体３１
ａ，３１ｂの上端部にそれぞれ回転自在に支持さ
れたプーリ３２ａ，３２ｂとからなる一対の回転
機構３３ａ，３３ｂが設けられている。上記各プ
ーリ３２ａ，３２ｂは、前記プーリ２３ａ，２３
ｂと同様、それぞれ支持体３１ａ，３１ｂに回転
自在に支持された回転軸の両端部に、複数のベル
ト装着溝が形成されたプーリ３４を取り付けたも
のであつて、この各回転機構３３ａ，３３ｂおよ
びこれら回転機構３３ａ，３３ｂに隣接してその
内側に位置する上下機構２４ａ，２４ｂの相対向
するプーリ２５，３４間には、一対のベルト３５
が装架されている。

この一対のベルト３５は、支持体３１ａ，３１
ｂやブラケツト３０ａ，３０ｂ上に直立し、かつ
前記上下機構２４ａ，２４ｂのエアシリンダ２１
ａ，２１ｂの作動軸が最上昇位置にあるとき、上
記上下機構２４ａ，２４ｂのプーリ２３ａ，２３
ｂ間に装架されたベルト２７と同一水平面上に位
置する。

上記各回転機構３３ａ，３３ｂの支持体３１
ａ，３１ｂには、前記ブラケツト３０ａ，３０ｂ
上に立設固定されて、この搬送装置に隣接する一
連の搬送装置３７，３８のプーリ３９ａ，３９ｂ
を回転自在に支持する支持体４０ａ，４０ｂとの
間に、引張りコイルばね４１ａ，４１ｂが掛け渡
されている。上記上下機構２４ａ，２４ｂのエア
シリンダ２１ａ，２１ｂの作動軸が最上昇位置に
あるとき、各回転機構３３ａ，３３ｂの支持体３
１ａ，３１ｂは、この引張りコイルばね４１ａ，
４１ｂの付勢により各ブラケツト３０ａ，３０ｂ
上に直立しているが、エアシリンダ２１ａ，２１
ｂの作動軸が上記最上昇位置から下降しはじめる
と、支持体３１ａ，３１ｂの上端部は、プーリ２
３ａ，３２ａ，２３ｂ，３２ｂおよびこれらプー
リ２３ａ，３２ａ，２３ｂ，３２ｂに装架された
ベルト３５などを介して引張られ、ブラケツト３
０ａ，３０ｂに支持された下端部を支点にしてＢ
図に矢印で示すように回転する。また、エアシリ
ンダ２１ａ，２１ｂの作動軸を下降位置から上昇
させると、支持体３１ａ，３１ｂは、引張りコイ
ルばね４１ａ，４１ｂの付勢により逆回転して直
立状態に復帰する。

なお、この搬送装置は、上記回転機構３３ａ，
３３ｂを支持体３１ａ，３１ｂの下端部にも、そ
の回転支点を通るプーリ４３ａ，４３ｂが回転自
在に取り付けられ、隣接する搬送装置３７，３８
との間およびプーリ３２ａ，４３ａ，３２ｂ，４
３ｂ間にそれぞれ装架されたベルトなどを介し
て、一連の搬送装置のいずれか一つを直接駆動す
るモータの駆動によりベルト２７，３５を無端走
行させるようになつている。

また、この搬送装置には、ベルト２７に搭載さ
れて搬送された半導体ウエハＷがウエハチヤツク
７に対して定位置に来たとき、それを検出するセ
ンサ、およびウエハチヤツク７上の半導体ウエハ
の有無を検出するセンサおよびこれらセンサから
送出される信号に基づいて、上記ベルト２７，３
５の走行およびエアシリンダ２１ａ，２１ｂの作
動を制御する制御装置を備える。

なお第１図Ａ図に示した８０は、一対のバキユ
ムチヤツク８１を備える移載台であり、矢印８２
に示す方向に移動して、位置合わせ装置７０、処
理装置間の半導体ウエハＷの移載をおこなうもの
である。

つぎに第２図を参照してこの搬送装置の半導体
ウエハＷの搬送および受け渡しについて説明す
る。

Ａ図は、上下機構２４ａ，２４ｂのエアシリン
ダ２１ａ，２１ｂの作動軸が最上昇位置にあつ
て、各プーリ２３ａ，２３ｂ，３２ａ，３２ｂに
装架されたベルト２７，３５が同一水平面上にあ
る場合を示している。この状態で任意搬送装置に
設けられたモータを付勢すると、ベルト連結され
た一連の搬送装置の各ベルトは矢印で示すように
走行を開始し、搭載された半導体ウエハＷを隣接
搬送装置３７からこの搬送装置のベルト３５を介
してベルト２７に搬送し、このベルト２７により
位置合わせ装置７０のウエハチヤツク７上の定位
置に搬送する。半導体ウエハ（Ｗ）が上記定位置
に到達すると、上記ステージに設けられたセンサ
がこれを検出し、このセンサから送出される信号
に基づいて制御装置から送出される指令によりモ
ータの駆動を停止させる。

その後制御装置は、上下機構２４ａ，２４ｂに
一対のエアシリンダ２１ａ，２１ｂの作動軸を下
降させる指令を送出し、Ｂ図に示すように、一対
のプーリ２３ａ，２３ｂおよびこれらプーリ２３
ａ，２３ｂに装架されたベルト２７を水平を保ち
ながら下降させる。この下降にともなつて、回転
機構３３ａ，３３ｂの支持体３１ａ，３１ｂの上
端部に支持されたプーリ３２ａ，３２ｂは、プー
リ２３ａ，２３ｂおよびベルト３５を介して引張
られ、回転機構３３ａ，３３ｂの支持体３１ａ，
３１ｂは、引張りコイルばね４１ａ，４１ｂの付
勢に抗して、下端部を支点として回転する。ベル
ト２７が下降してウエハチヤツク７のチヤツク面
２８を横切るとき、このベルト２７上に搭載され
た半導体ウエハＷは、上記ウエハチヤツク７に移
載される。ベルト２７は、ウエハチヤツク７のチ
ヤツク面２８を横切つたのちも下降を続け、各エ
アシリンダ２１ａ，２１ｂに設けられたストツパ
により、チヤツク面２８下の定位置に停止する。
この定位置到着は、各エアシリンダ２１ａ，２１
ｂに設けられたセンサにより検出され、その検出
信号が制御装置に送出される。

一方、上記ウエハチヤツク７に搭載された半導
体ウエハＷは、上記検出信号によつて作動するバ
キユーム装置により、ウエハチヤツク７に吸着支
持される。この吸着支持は、上記バキユーム装置
の配管途中に設けられた真空検出センサにより検
出され、その検出信号が制御装置に送出される。

その後、上記位置合わせ装置７０を動作させ
て、ウエハチヤツク７に吸着支持されている半導
体ウエハＷの位置合わせがおこなわれる。この位
置合わせ終了後、この位置合わせ装置７０から制
御装置に送出される位置合わせ終了信号に基づい
てウエハＷの移載がおこなわれる。

このウエハＷの移載は、まずＣ図に示すよう
に、バキユームチヤツク８１の駆動シリンダ７１
を作動させて半導体ウエハＷをＢ図に示す状態か
ら所定の高さまで上昇させる。この上昇はセンサ
によつて検出され、その検出信号が制御装置に送
出される。この検出信号に基づいて制御装置かに
送出される信号により、移載装置８０が動作を開
始し、Ｄ図に示すようにそのバキユームチヤツク
８１取付け部分を上記バキユームチヤツク８１よ
りはみ出している半導体ウエハＷの周辺部の下に
挿入する。この挿入はセンサによつて検出され、
この検出信号に基づいて、挿入が停止されると同
時にバキユームチヤツク８１が作動する。また上
記検出信号は、制御装置にも送出され、それによ
り上記所定高さまで上昇したウエハチヤツク７の
駆動シリンダ７１は下降を開始する。かくして半
導体ウエハＷの下面が移載装置８０のバキユーム
チヤツク８１の位置まで下降すると、バキユーム
チヤツク８１のチヤツク面がふさがれ、バキユー
ムチヤツク８１とそのバキユーム装置とを接続す
る配管内の圧力が急激に低下する。この圧力低下
はベローセンサなどによつて検出され、その検出
信号に基づいて、駆動シリンダ７１の下降を停止
するとともにウエハチヤツク７の吸着支持が解除
される。その駆動シリンダ７１は、さらに下降
し、Ｅ図に示すように原位置に復帰する。この原
位置復帰はセンサによつて検出され、その検出信
号が制御装置に送出される。一方移載装置８０
は、上記検出信号に基づいて制御装置から送出さ
れる信号により、処理装置方向に移動し、吸着支
持している半導体ウエハＷを処理装置に移し換え
る。

上記のように半導体ウエハＷは、ベルト３５，
２７、位置合わせ装置７０、移載装置８０に移し
換えられ、かつこの間に位置合わせ装置７０によ
り位置合わせされて処理装置に送りこまれる。こ
の間、上下機構２４ａ，２４ｂのエアシリンダは
作動を停止し、一対のプーリ２３ａ，２３ｂに装
架されたベルト２７は、下降位置に停止してい
る。

処理装置で所定の処理を終了した半導体ウエハ
Ｗは、上記順序とは逆の順序、すなわち、処理装
置、移載装置８０、位置合わせ装置７０、ベルト
２７，３５の順に送り出される。ただしこのと
き、位置合わせ装置８０は、位置合わせをおこな
わない。

この位置合わせ装置７０から半導体ウエハＷを
送り出すとき、搬送装置は、一対のエアシリンダ
２１ａ，２１ｂの作動軸を上昇させる。それによ
り、それまで下端部を支点として回転傾斜してい
た上下機構３３ａ，３３ｂの支持体３１ａ，３１
ｂは、引張りコイルばね４１ａ，４１ｂの付勢に
より、エアシリンダ２１ａ，２１ｂの作動軸の上
昇とともに逆回転して、エアシリンダ２１ａ，２
１ｂの作動軸が最上昇位置に達したとき、直立状
態となり、ベルト２７，３５を同一平面上に復帰
させる。

上記のように搬送装置を構成すると、搬送装置
を簡単な構成にして、かつ半導体ウエハＷの搬送
および受け渡しを円滑におこなう装置とすること
ができる。すなわち、搬送装置に上下機構２４
ａ，２４ｂと、回転機構３３ａ，３３ｂとを設け
て、他の一連の搬送装置とベルト連結された状態
でその一部分を上下させるように構成したので、
その上下する部分に、その部分のベルトを走行さ
せる専用のモータを必要とせず、したがつて上下
機構を簡単に構成することができる。また搬送装
置の各ベルト２７，２５を他の任意搬送装置に設
けられたモータで駆動でき、装着全体を簡単にす
ることができる。しかも上下する部分のベルト２
７を隣接する部分のベルト３５と連続に水平に保
つて、このベルト２７上の定位置まで搬送し、か
つその水平を保持したまま上下するので、半導体
ウエハＷを円滑に搬送して受け渡しすることがで
き、半導体ウエハＷに位置ずれを生じさせない。

なお、この搬送装置は、半導体ウエハ以外のワ
ークのこの搬送にも使用できる。

〔発明の効果〕

一定間隔離間して位置する回転自在な一対のプ
ーリを各別に上下方向に駆動する一対の上下機構
を設けるとともに、この上下機構の外側方に、下
端部を支点とする回転自在な支持体の上端部にプ
ーリを回転自在に支持する一対の回転機構を設
け、隣接する各プーリ間にベルトを装架して、一
対の上下機構に支持されたプーリ間に装架された
ベルトを水平に保持したまま上下できるように構
成したので、簡単な構造でワークを円滑に搬送し
て受け渡しすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ＡおよびＢ図は、それぞれこの発明の一
実施例である半導体ウエハ搬送装置の平面図およ
び正面図、第２図ＡないしＥ図は、それぞれ上記
半導体ウエハ搬送装置の動作を説明するための
図、第３図および第４図は、それぞれ半導体ウエ
ハを搬送する従来の異なる搬送装置の図である。 ７……ウエハチヤツク、２１ａ，２１ｂ……エ
アシリンダ、２２ａ，２２ｂ……支持体、２３
ａ，２３ｂ……プーリ、２４ａ，２４ｂ……上下
機構、２７……ベルト、２８……チヤツク面、３
０ａ，３０ｂ……ブラケツト、３１ａ，３１ｂ…
…支持体、３２ａ，３２ｂ……プーリ、３２ａ，
３２ｂ……回転機構、３５……ベルト、３７……
一連の搬送装置、３８……一連の搬送装置、４０
ａ，４０ｂ……支持体、４１ａ，４１ｂ……引張
りコイルばね、７０……位置合わせ装置、８０…
…移載装置、Ｗ……半導体ウエハ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一定間隔離間して位置する回転自在な一対の
   プーリを各別に上下方向に駆動する一対の上下機
   構と、上記一対のプーリの相対向する両端間に装
   架された一対のベルトと、上記一対の上下機構に
   対してそれぞれそれらの外側方に設けられ下端部
   を支点とする回転自在な支持体の上端部にプーリ
   を回転自在に支持する一対の回転機構と、上記各
   回転機構およびこの各回転機構に隣接する上記上
   下機構の各プーリの相対向する両端部間に装架さ
   れた各一対のベルトと、上記各回転機構の支持体
   の上端部をこの各回転機構に隣接する上記上下機
   構から遠ざける方向に付勢する引張りばねとを具
   備することを特徴とする搬送装置。