JPH0276242A - 基板搬送方法およびその装置 - 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〕 この発明は半導体結晶基板等の基板を流体の噴流を用い
て浮上させて搬送する基板搬送方法およびその基板搬送
方法を実施するための基板搬送装置に関するものである
。

〔従来の技術〕

最近、薄膜形成装置、不純物導入装置、熱処理装置、パ
ターン形成装置、基板洗浄装置などの各種の装置間に半
導体結晶基板を搬送するには、流体の噴流を用いて搬送
する基板搬送装置が用いられている。

第１０図は従来の基板搬送装置を示す概略側断面図、第
１１図は同じく概略平面図である。図において、２１は
搬送装置本体、２２は搬送装置本体２１の上面に対して
傾斜して設けられた噴出孔で、噴出孔２２には窒素ガス
等の気体が供給される。２６は搬送装置本体２１の上方
に設けられたストッパ、２７は搬送装置本体２１の側部
に取り付けられたトラックガイド壁、５はシリコンウェ
ハなどの基板である。

この基板搬送装置においては、噴出孔２２から気体を噴
出すれば、気体により基板５を浮上させることができる
とともに、噴出孔２２が搬送装置本体２１の上面に対し
て傾斜して設けられているので、基板５に水平方向の力
ｆが作用するから、基板５を移動することができ、また
ストッパ２６によって基板５を停止することができ、さ
らにトラックガイド壁２７によって基板５の搬送方向を
安定することができる。

第１２図は従来の他の基板搬送装置（特開昭５９−４０
４０号公報）を示す概略側断面図である。図において、
３１は搬送装置本体で、搬送装置本体３１は領域Ａ、Ｃ
およびＥでは水平であり、領域ＢおよびＤでは傾斜しで
いる。３２は搬送装置本体３１に設けられた噴出孔で、
噴射孔３２は領域Ａでは搬送装置本体３１の上面に対し
て傾斜して設けられており、領域Ｂ−Ｅでは搬送装置本
体３１の上面と直角に設けられており、噴出孔３２には
流体が供給される。

この基板搬送装置においては、噴出孔３２から流体を噴
出すれば、流体により基板５を浮上させることができる
とともに、領域Ａでは噴射孔３２が搬送装置本体３１の
上面に対して傾斜して設けられているから、基板５に初
速が与えられ、領域Ｂでは重力によって基板５が加速さ
れ、領域Ｃでは基板５が等速で搬送され、領域りでは基
板５が減速され、領域Ｅで基板５が停止される。

第１３図は従来の他の基板搬送装置（電子情報通信学会
技術研究報告、８７巻、３９７号、６５頁）を示す概略
斜視図、第１４図は第１３図に示した基板搬送装置の一
部を示す平面図、第１５図は同じく正断面図、第１６図
は第１３図に示した基板搬送装置の他の一部を示す平面
図、第１７図は同じく正断面図である。図において、４
１は搬送装置本体、４２は搬送装置本体４１に設けられ
た浮上専用噴出孔、４３は搬送装置本体４１の中央部に
設けられた駆動専用噴出孔、４４は搬送装置本体４１の
端部に設けられたガイド専用噴出孔で、浮上専用噴出孔
４２、駆動専用噴出孔４３、ガイド専用噴出孔４４は流
体が高速で噴出するのを防止する構造となっている。４
５は搬送装置本体４１に設けられた基板位置検出手段、
４６は制御弁で、制御弁４６は駆動専用噴出孔４３に接
続されている。

この基板搬送装置においては、浮上専用噴出孔４２から
流体を噴出すれば、流体により基板５を浮上させること
ができるとともに、基板位置検出手段４５からの情報と
基板搬送命令とに基づいて制御弁４６を開閉して、駆動
専用噴出孔４３からの流体の噴出量を調整することによ
り、基板５の搬送速度を制御することができ、また基板
５をゆるやかに停止させることができ、さらにガイド専
用噴出孔４４から流体を噴出させることによって基板５
をガイドすることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、第１０図、第１１図に示した基板搬送装置にお
いては、搬送中に基板５がトラックガイド壁２７に衝突
し、また基板５を停止する際に基板５がストッパ２６に
衝突するから、ダストが発生し、そのダストが基板５に
付着して、製品の分留りを低下させる。さらに、基板５
に水平方向の力ｆを作用させるために、搬送装置本体２
１の上面に対して傾斜して設けられた噴出孔２２がら気
体を高速で噴出させる必要があるから、気体の噴流によ
って搬送装置本体２１の上面上のダストが巻き上げられ
ので、基板５に付着するダスト量が増加し、製品の分留
りを低下させる。

また、第１２図に示した基板搬送装置においては、はと
んどの領域で噴出孔３２は搬送装置本体３１の上面と直
角に設けられており、しかも噴出孔３２から流体を高速
で噴出させる必要がないから、搬送装置本体３１の上面
上のダストの巻き上げは低減化される。しかし、領域Ｂ
−Ｄにおいては基板５の位置を制御することができない
ので、領域Ｂ−Ｄに複数枚の基板５を導入したときには
、基板５間の衝突が起こり、ダストが発生するおそれが
あるため、領域Ｂ−Ｄには１枚の基板５しか導入するこ
とができないから、多量の基板５を搬送する場合には、
搬送時間が著しく増大する。

さらに、第１３図〜第１７図に示した基板搬送装置にお
いては、基板５の浮上、駆動、ガイドを全て流体の力に
よって行なっているから、搬送中にダストが発生するこ
とがなく、また浮上専用噴出孔４２、駆動専用噴出孔４
３、ガイド専用噴出孔４４は流体が高速で噴出するのを
防止する構造となっているので、搬送装置本体３１の上
面上のダストの巻き上げを起こすことがなく、さらに多
量の基板５を短時間に搬送することができる。しかし、
浮上専用噴出孔４２、駆動専用噴出孔４３、ガイド専用
噴出孔４４の構造が複雑であり、長期間使用したときに
は、浮上専用噴出孔４２、駆動専用噴出孔４３、ガイド
専用噴出孔４４内にダストがたまりやすく、またたまっ
たダストを除去しにくいために、長期にわたってダスト
を基板５に付着させずに基板５を搬送することができな
い。

この発明は上述の課題を解決するためになされたもので
、搬送中にダストが発生することがなく、搬送装置本体
の上面上のダストの巻き上げを起こすことがなく、多量
の基板を短時間に搬送することができ、しかも長期にわ
たってダストを基板に付着させずに基板を搬送すること
ができる基板搬送方法およびその装置を提供することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、この発明においては、基板を
流体の噴流を用いて浮上させて搬送する基板搬送方法に
おいて、上記流体の噴出流量の分布を変化させる。

また、上記方法を実施するため、この発明においては、
基板を流体の噴流を用いて浮上させて搬送する基板搬送
装置において、搬送装置本体と、上記搬送装置本体に上
記基板の長さの１／２以下の間隔で設けられた噴出孔と
、上記噴出孔に接続された流量制御手段と、上記基板の
位置を検出する基板位置検出手段と、基板搬送命令を入
力する命令入力手段と、上記基板の位置と上記基板搬送
命令とに基づいて上記流量制御手段に流量制御信号を出
力する搬送制御手段とを設ける。

〔作用〕

この基板搬送方法およびその装置においては、基板の下
から噴出する流体の噴出流量の分布を任意の方向に傾斜
させることによって、その方向に基板を駆動することが
でき、また搬送されている基板の下から噴出する流体の
噴出流量の分布を搬送方向とは反対方向に傾斜させるこ
とによって、基板を減速することができる。

〔実施例〕

第１図はこの発明に係る基板搬送方法を実施するための
基板搬送装置を示す正断面図、第２図は同じく側断面図
である６図において、１は搬送装置本体で、搬送装置本
体１の上面は平坦である。

２は搬送装置本体１に設けられた複数の断面円形の噴出
孔で、噴出孔２は搬送装置本体１の上面に開口しており
、搬送装置本体１の上面と直角に設けられており、噴出
孔２は基板５の長さの約１／３の間隔で設けられている
。４は搬送装置本体１に設けられた導入口、１５は導入
口４と噴出孔２との間に設けられた複数の流量制御手段
で。

流量制御手段１５としては、流体が窒素などの気体であ
るときには、たとえば高速型のマスフローコントローラ
、エアバルブなどを用いればよく、また流体が純水など
の液体であるときには、たとえば動作速度の可変な液体
用ポンプを用いればよい。１１は基板５の位置を検出す
る基板位置検出手段で、基板位置検出手段１１としては
、たとえば基板５による光の遮断や反射を検出する光セ
ンサを直接または光ファイバなどを介して用いてもよく
、また基板５が搬送装置本体１上のある位置に存在する
ときの圧力の上昇を検出する圧力センサを用いてもよい
。１３は基板５の位置と命令入力手段（図示せず）に入
力された基板搬送命令とに基づいて流量制御手段１５に
流量制御信号を出力する搬送制御手段で、搬送制御手段
１３としては、適切な流量分布を迅速に判断しうるコン
ピュータを用いればよい。

この基板搬送装置においては、命令入力手段に基板５を
静止させる命令が入力されると、搬送制御手段１３がそ
の命令および基板５の位置に基づいて流量制御手段１５
に流量制御信号を出力して、第１図、第２図に示すよう
に、基板５の下の噴出孔２から噴出する流体の噴出流量
が他の噴出孔２から噴出する流体の噴出流量よりも小さ
くなり、しかも基板５の下の噴出孔２から噴出する流体
の噴出流量が基板５の重心のまわりで均一に保たれるの
で、基板５は安定した水平静止状態で浮上する。また、
命令入力手段に基板５をある方向に移動させる命令が入
力されると、搬送制御手段１３がその命令および基板５
の位置に基づいて流量制御手段１５に流量制御信号を出
力して、第３図に示すように、基板５の下の噴射孔２か
ら噴出する流体の噴出流量の分布が移動すべき方向に傾
斜される。このときに基板５に作用する主な力は、第４
図に示すように、重力による力ｆｇと噴射孔２から噴出
した流体による力ｆｆとであり、これらの力ｆ１！、ｆ
ｆの合成で生ずる流体の噴出流量の分布の傾斜方向への
水平成分の力ｆａが基板５の駆動力となる。そして、こ
の駆動力により基板５が移動すると、基板位置検出手段
１１が移動中の基板５の位置を検出し、搬送制御手段１
３が適切な流量分布を判断して、流量制御手段１５に流
量制御信号を出力し、第５図に示すように、移動した基
板５の下の噴射孔２から噴出する流体の噴出流量の分布
を移動すべき方向に傾斜する。この基板５の移動は波乗
りの板の移動と類似したものであり、噴出する流体の噴
出流量の分布を適正化することにより、基板５の移動を
安定に継続することができる。また、基板５の移動中に
、移動方向と直角な方向の流体の噴出流量分布を第２図
と同様に保つことにより、基板５の移動方向が移動すべ
き方向からはずれるのを防止することができる。

さらに、基板５がある方向に移動している状態で、命令
入力手段に基板５をある位置に停止させる命令が入力さ
れると、搬送制御手段１３がその命令および基板５の位
置に基づいて流量制御手段１５に流量制御信号を出力し
て、第６図に示すように、基板５の下の噴射孔２から噴
出する流体の噴出流量の分布が移動すべき方向とは反対
方向に傾斜される。このとき、重力による力ｆ８と噴射
孔２から噴出した流体による力ｆｆ　との合成で生ずる
水平成分の力ｆ、Ｉが基板５の移動方向とは反対方向に
作用するから、基板５が減速する。そして、減速した基
板５が所定の位置に停止すると、搬送制御手段１３が基
板５の位置に基づいて流量制御手段１５に流量制御信号
を出力して、第７図に示すように、基板５の下の噴出孔
２から噴出する流体の噴出流量が他の噴出孔２から噴出
する流体の噴出流量よりも小さくなり、しかも基板５の
下の噴出孔２から噴出する流体の噴出流量が基板５の重
心のまわりで均一に保たれるので、基板５は安定した水
平静止状態で浮上する。

このように、この基板搬送方法、基板搬送装置において
は、基板５がトラックガイド壁、ストッパ等を接触する
ことはないから、搬送中にダストが発生することがない
ので、基板５にダストが付着するのを有効に防止ること
ができ、製品の分留りが低下することはない。また、基
板５の下の噴射孔２から噴出する流体の噴出流量の分布
を傾斜することにより基板５を移動するので、噴出孔２
から流体を高速で噴出させる必要がなく、しかも噴出孔
２が搬送装置本体１の上面と直角に設けられているから
、搬送装置本体１の上面上のダストの巻き上げを起こす
ことがないので、基板５に付着するダスト量が増加する
ことがなく、製品の分留りが低下することはない。さら
に、搬送装置本体１の上面の全ての領域において基板５
の位置制御を行なうことができるので、多数の基板５を
同時に搬送することができるため、多量の基板を短時間
に搬送することができる。また、噴出孔２から流体を高
速で噴出させる必要がなく、また噴出孔２から搬送装置
本体１の上面と直角方向に流体を噴出させればよいので
、噴出孔２の構造を簡単にすることができるから、噴出
孔２内にダストがたまるおそれがなく、ダストがたまっ
たときにも簡単にダストを除去することができるので、
長期にわたってダストを基板５に付着させずに基板５を
搬送することができる。

なお、基板５をテフロンカセットから搬送装置本体１上
に位置させるとき、基板５を搬送装置本体１上からテフ
ロンカセット内に収納するとき、基板５を搬送装置本体
１上と薄膜形成装置、不純物導入装置、熱処理装置、パ
ターン形成装置、基板洗浄装置などの各種の装置との間
に移動するときには、ロボット、真空吸着装置などを用
いる。

また、基板５を基板搬送装置により搬送しながら薄膜形
成処理、不純物導入処理、熱処理処理、パターン形成処
理、基板洗浄処理などの処理を行なってもよい。

また、この基板搬送方法を集積回路を製造すべきシリコ
ンウェハの搬送に適用すれば、シリコンウェハの搬送に
伴うダストの発生やダストの巻き上げを起こすことがな
いので、シリコンウェハへのダストの付着を防止するこ
とができるので、製作した集積回路の歩留りを向上させ
ることができる。

第８図はこの発明に係る他の基板搬送方法を実施するた
めの基板搬送装置を示す正断面図、第９図は同じく側断
面図である０図において、１９は基板５の集積回路など
を製造すべき主面で、主面１９は下方を向いている。２
０は導入口４内を流れる流体にイオンを添加するイオン
添加手段で、イオン添加手段２ｏとしては、・流体とし
て気体を用いるときには、たとえばコロナ放電器を用い
ればよく、また流体としてたとえば水を用いるときには
、たとえばＨＣｌ、ＣＯ，などを基板５に損傷を与えな
い濃度で添加する添加手段を用いればよい、また、搬送
装置本体１の上面は基板５の搬送方向とは直角方向に凹
状である。

この基板搬送装置においては、主面１９が下方を向いて
いるから、上から落下してくるダストが主面１９に付着
する可能性をほとんど除去することができ、またイオン
添加手段２ｏにより流体にイオンを添加しているから、
基板５の帯電を防止することができるので、ダストが基
板５に付着する確率をさらに低減させることができ、さ
らに搬送装置本体１の上面が基板５の搬送方向とは直角
方向に凹状であるから、噴出孔２からの流体の噴出が意
図に反して停止した場合にも、基板５の主面１９の中央
部が搬送装置本体１の上面と接触することがなく、基板
５の主面１９の中央部が損傷することがない、したがっ
て、製作した集積回路の歩留りをさらに向上させること
ができる。

なお、上述実施例においては、噴出孔２を基板５の長さ
の約１７３の間隔で設けたが、噴出孔を基板の長さの１
／２以下の間隔で設ければよい。

また、上述実施例においては、流量制御手段１５を噴出
孔２にそれぞれ設けたが、流量制御手段を複数の噴出孔
２に対して共通して設けてもよい。

さらに、搬送制御装置１３として一連の作業を繰り返す
ことにより作業能率を高めていく学習機能を備えたもの
を用いてもよい、また、流体として液体を用いたときに
は、搬送装置本体１の上面に液体の回収口を設けておく
とよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明に係る基板搬送方法およ
びその装置においては、基板がトラックガイド壁、スト
ッパ等を接触することはないから。

搬送中にダストが発生することがないので、基板にダス
トが付着するのを有効に防止ることができ。

また基板の下の噴射孔から噴出する流体の噴出流量の分
布を傾斜することにより基板を移動するので、噴出孔か
ら流体を高速で噴出させる必要がなく、しかも噴出孔が
搬送装置本体の上面と直角に設けることができるから、
搬送装置本体の上面上のダストの巻き上げを起こすこと
がないので、基板に付着するダスト量が増加することが
ないから、製品の分留りが低下することはない、さらに
、搬送装置本体の上面の全ての領域において基板の位置
制御を行なうことができるので、多数の基板を同時に搬
送することができるため、多量の基板を短時間に搬送す
ることができる。また、噴出孔から流体を高速で噴出さ
せる必要がなく、また噴出孔から搬送装置本体の上面と
直角方向に流体を噴出させればよいので、噴出孔の構造
を簡単にすることができるから、噴出孔内にダストがた
まるおそれがなく、ダストがたまったときにも簡単にダ
ストを除去することができるので、長期にわたってダス
トを基板に付着させずに基板を搬送することができる。

このように、この発明の効果は顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る基板搬送方法を実施するための
基板搬送装置を示す正断面図、第２図は同じく側断面図
、第３図〜第７図は第１図、第２図に示した基板搬送装
置の動作説明図、第８図はこの発明に係る他の基板搬送
方法を実施するための基板搬送装置を示す正断面図、第
９図は同じく側断面図、第１０図は従来の基板搬送装置
を示す概略側断面図、第１１図は同じく概略平面図、第
１２図は従来の他の基板搬送装置を示す概略側断面図、
第１３図は従来の他の基板搬送装置を示す概略斜視図、
第１゜４図は第１３図に示した基板搬送装置の一部を示
す平面図、第１５図は同じく正断面図、第１６図は第１
３図に示した基板搬送装置の他の一部を示す平面図、第
１７図は同じく正断面図である。 １・・・搬送装置本体　　　２・・・噴出孔５・・・基
板　　　　　　１１・・基板位置検出手段１３・・・搬
送制御手段　　１５・・・流量制御手段特許出願人　　
日本電信電話株式会社 代理人　　弁理士　中　村　純之助 第５図　　　゛。 （ｉ 第６図 龜 第７図 第９図 第１３図 第１４図 第１５図 第１７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板を流体の噴流を用いて浮上させて搬送する基板
   搬送方法において、上記流体の噴出流量の分布を変化さ
   せることを特徴とする基板搬送方法。 ２、基板を流体の噴流を用いて浮上させて搬送する基板
   搬送装置において、搬送装置本体と、上記搬送装置本体
   に上記基板の長さの１／２以下の間隔で設けられた噴出
   孔と、上記噴出孔に接続された流量制御手段と、上記基
   板の位置を検出する基板位置検出手段と、基板搬送命令
   を入力する命令入力手段と、上記基板の位置と上記基板
   搬送命令とに基づいて上記流量制御手段に流量制御信号
   を出力する搬送制御手段とを具備することを特徴とする
   基板搬送装置。