JPH028120A - 少なくとも一つの支持体から少なくとも一つの他の支持体へ品物を搬送するための装置 - 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】 本発明はより特定的には、ただし非限定的にはシリンコ
ラニーへをキャリアからボートへまたはその逆方向へと
搬送するための装置に係わる。実際ではウェーハまたｔ
よ他の品物は、その処理段階においてはキャリアの切込
みに鉛直に位置決めされ、該切込みはそれぞれ同じ間隔
でずれている。

例えばこれらのウェーハを拡散炉へ配置するに先立って
、通常は耐熱性材料で作られているボートの中ヘウエー
ハを搬送しなければならない。周知の方法では、ウェー
ハを均等且つ順序よく鉛直に保持するためにボートは側
部切込みを有するが、その間隔またはピップはキャリア
のそれとは異なっている。

搬送操作はデリケートである。他所から来た粒子が１４
着しτウェーハが汚染しないように注意すべきであり、
さらにキャリアとボートの切込み間のピッチまたは間隔
差にもできるだけ注意を払う必要がある。

所与の条件下では、キャリアからボートへ及びその反対
方向へのウェーハの搬送は適当手段により個別に実↑ｊ
されることが非常に多い。これは合理的でもなく、また
例えばウェーハの自動処理にも適合し難いことが確めら
れよう。

従って生ずる問題は、キャリア〈またはボート）の中の
１り■−ハの全数または所定数を把持して、次にボート
（またはキャリア）中ヘウエーハの全数または所定数を
搬送できるかという点で、しかも一方ではキャリアとボ
ートとの間にあるピッチの相違を考慮しでいなければな
らない。

この問題を解決すべく本出願人は、ヨーロッパ特許Ｅ　
Ｐ　Ｏ，２２８，９７３号を開示しそれを保持している
。その主要部分で本発明は、ウェーハまたは他の品物の
全部と協働する複数の把持用手段を含む装置を示してい
る。例えばこれらの把持用手段は、支持体と一体な中空
のらせん管の遮断コイルの端部に固定され、電気モータ
へ接続した駆動手段に結合している。

そのような解決は工業的見地からは設置に当ってデリケ
ートであり十分にはｉ足されない。さらに実施手段の構
成はウェーハが汚染するおそれを生じている。

これらの不便を解消し、且つウェーハまたは他の品物の
搬送時のピッチ相違による問題を簡単で有効で合理的な
方法で汚染のおそれ無く解決するのが本発明の目的であ
る。本発明で提供する装置は幾つかの把持用手段が独立
的である一方で各々が、駆動手段に取付けられた成分の
システムによってサーボ制御されて把持用手段に対して
は連続的な方法でそれらのビッグを変えるように相互に
関して相対運動を実行し、従ってそれらの間隔は品物が
搬送されるべき切込みの間隔と正しく合わされており、
把持用手段及びピッチを変化させるシステムが、並進運
動で且つ高さにおいて移動されまた支持体の■に位置す
る支持プレート上に設置される。

有利な方法により、問題は次の特徴によって解決される
。

成分のシステムが、ラックとして作用する成分と協働す
るステップギアから成る。

各把持用手段がラックとして作用する成分を介してギア
と連結しており、それにより各把持手段が、ステップギ
アが回ねった際に望まれるピッチの変化に対応すべく把
持用手段の並進運動における異なった運動を可能にする
異なった直径のギアと歯に対応する。

把持用手段から成る組立で体の端部の１つに位置する手
段を除いて該把持手段の各々が、支持プレートの上方部
分で並進運動をすべく配置された独立キャリジへ接続さ
れており、前記キャリジの各々がラックとして働く成分
によってギアと結合している。

異なったステップギアのピッチ直径Ｄｐが、番号２から
ｎまでの把持用手段の各々に関して、＊把持用手段ＮＣ
１２では、Ｄ、２・・Ｍ２　Ｚ２傘把持用手段Ｎｏ．３
では、Ｄ　３・・Ｄ、２＋定数率把持用手段ｍｎでは、
Ｄ、ｎ＋１＋定数Ｍはギアの歯と対応ラックとのモジ１
−ル、方で７はギアの歯の数である。

−ステップギアが、数値軸型のブＯグラム可能モータに
よっていずれの方向へも回転される共通シャフトに配置
されている。

装置へ最大の信頼性を付与すべく、支持体の１つ特定的
にはボート、またはより特定的には切込みのピッチ、第
１の切込みの位置づけ及びボートの変形を点検する。

起こっていた問題が近接スイッチによっＣ克服されるが
、該スイップーがスイッチの高さを調節づるような成分
を介して案内テーブルに連結された水平アーム上に配置
され、該スイッチはボートに沿って動かされるように駆
動装置に据付けられている。

本発明の特徴は添付の図面を参照してより詳細に明らか
になるだろう。

１隻上 図示のように装置はシリコンウェーハ（Ｗ）を、搬送中
にピッチの変化を伴なう他の部材の搬送を締め出すこと
なく少なくとも１つのキャリア（Ｐ）から少なくとも１
つのボート（Ｎ）へ搬送するために特別に適合するよう
にしである。

これらの条件の下でＲ置は既知の任意タイプの機械の上
に装備されるが、該機械は例えば主としてキャリアのた
めの積込み／向上しステーションを特に備えたキャリア
支持のドラムと、ウェーハ平滑体の位置決めステーショ
ンと、キャリアからのウェーハの積込み／向上しステー
ションと、つＬ−ハをドラムから把持ステーションへま
たは逆方向へ搬送するためのマニピュレータとを有し、
これらのステーションは好ましくは搬送￥Ａ置に据付け
られている。ウェーハ処理用機械は本発明の特定対象に
は属していないので詳細には述べない。

装置は好ましくは幾つかの独立的な把持用手段を有して
、該手段がキャリアまたはボート中に位置するつ１−ハ
の全体とまたは前記ウェーハの１部分だけと同時的に協
働するようにする。図には１から１３までのウェーハを
独立的に把持てきるように１３個の把持用手段が例示し
である。

第１図に示１ように各把持用手段はある断面を持つ２個
のアーム１ａと１ｂを含むグリッパ１から成り、該アー
ムは対向に配置されて、接ｌＣロッド３のシステムに据
付けられた案内成分２とそれらの底部においてそれぞれ
協働している。接続［］ツドは、２つのアームをグリッ
パの開放または閉鎖位置に対応する相互接近または分離
を提供すべくシリンダ４または他の操作成分により操作
される。

アーム１ａ及び１ｂの端部はテフロン、ポリエチレンま
たは他の材料からなるチップ（１８１〜１ｂ１）を有し
、その中には切込みが作られてウェーハがその縁端部で
把持された時にウェーハを案内する。

アーム１ａ及び１ｂはシリンダまたは他の操作成分を作
動することで開かれるが、一方前記アームはばねを介し
て閏じられ得る点に注目すべきである。

本発明による顕茗な方法においては、こうして構成され
た各グリッパはその底部においては独立的キャリジ５に
接続し、該キャリジは支持プレート６上に装備されその
上で並進運動での案内運動が可能である。例えばグリッ
パ１を支持する各キャリジ５は、プレートらの部分を補
完する平行案内レール８と係合するホイール７を有する
。

把持用手段組立て体の端部の１つでグリパ１−１は、固
定された並進運動位置をもつ支持プレート６上に配置さ
れる点に注目されたい。各グリッパ１の組立て体を考え
ると、独立的キャリジ５の上のグリッパ１−１を除いて
前記グリッパは、相互に関して結果的にそれらの間隔を
変化１べくプレート６上で並進運動で動かされる。

この目的を考慮に入れるとグリッパ支持キャリジのそれ
ぞれが、ギア１０と共にラック９ａとして作用ケるバー
９を介して接続される。異なった直径と歯を有するｒア
は各グリッパに対応し、従ってこのように構成したステ
ツノギアの回転効果の下に、グリッパ支持キャリジの貢
なった相伴の並進運動が所望ピッチの変化に対応する順
序を生ずる。

ステップギア１０がシャフト１１に支持された封止ボー
ルベアリングへ中心付けられ、該シャフトはインフラノ
ル（ｔｒｌｒａｎｏｒ）数値軸型プログラムｎ丁能！！
ｉ！動モータ１２によって特定的には直接的にサーボａ
、１１御、またはブーり及び有歯ベルトを介して駆動さ
れる。これは前記ギアが所定の角運動量に従って何れの
方向へも回転されるためである。ギア１゜と対応ラック
９ａは真直な歯を有する。

ギアとラック駆動は、第１のグリッパ１−１が並進で固
定されそれでそれがキャリジを介するギア／ラック駆動
には固定されないという点を考慮して次のように決定さ
れる。

Ｍがギアの歯とラックとの（ジュール、７をギアの歯の
数、またり、がギアのピッチ直径とすると、番号２から
ｎのグリッパの各々ではギアの対応ピッチ直径が ＊グリッパ１１０．２では、Ｄｐ２　＝Ｍ２７２傘グリ
ツパ順３では、Ｄ　　３＝Ｄ、２＋定数零グリッパ随４
では、［’）ｐ４　＝ＤＯ３＋定数傘グリッパｍ　ｎ　
テハ、Ｄｐｎ　＝Ｄｐｎ−１＋定数前述のように装置が
１３のグリッパを有する場合は、１２のギア１０及びラ
ック９ａがある。

ウェーハを搬送するのに要する種々の運動を実行するた
め、支持プレート６は鉛直に並進運動すべく駆動手段を
介してサーボ制御される必要がある。

例えば矢印１３で表わされる鉛直運動はＤＣモータ、ブ
リー、有歯ベルト駆動、及びボールスクリ１−でウェー
ハを上方へ動かし、ウェーハをコム（ｃｏａ＋ｂ）の切
込みまたはボートから外へ取り出すとか既に位置してい
るウェーハを持ら上げる（試験またはバッフルの場合）
。

＾さでのこれらの運動は精度のある誘導センサで点検さ
れるが、それは厳格な必要はない。

矢印１４で示される艮手力向並進運動は、ＤＣモータ、
ブリー、有歯ベルト駆動及びボールスクリューによって
コムからボートを積込むとかコムへボートを荷下しする
ために実施される。これらすべての長手方向運動は非常
に精度よく行なわれるべきである。

支持プレート６の各端に配置された誘導センサは安全￥
Ａｒ！１として作用しなければならない。

交差した運ａｔ伴なうブレー８６組立て体の固定部分は
、例えばドラム支持フレームの上に配置される。

装置の操作は次のようであるが、述べられるサイクルは
１例として与えられるに過ぎぬことを強調しておく。

支持プレート６の高さ運動、従って把持用成分の組立て
休（グリッパ１、キャリジ５、ラック９、ギア１０）が
キャリアＰまたはボートＮ中に鉛直に位置するつ〕−−
ハＷの所定のプログラム化された数を把持する運動を行
なう。対応するグリッパは従って把持作業を提供するた
めに駆動される（第３図）。

把持用成分１，５，９．１０の組立て体を備えるプレー
ト６の並進運動で、把持したウェーハを搬送すべくボー
トＮまたはキャリアＰへ向かう運動を行なう。この搬送
運動の間においてステップギア１０の駆動エータ１２が
、グリッパ１が固定されているラック９ａの動きを介し
てスタートすべく伺れかの方向に回転される。場合に応
じて把持されたウェーハのピップＰが連続的に伸縮され
る（第４図）。

ボートＮ（またはキャリア）上におけるプレート６及び
把持用成分組立て体の位置付けで、ウェーハＷと前記ボ
ート（またはキャリア）の切込みが鉛直で整列する位置
になる（第５図）。

−プレート６及び把持用成分のボートＮまたはキャリア
に関連しての降十で、前記ボートまたは前記キレリアの
ウェーハを位置付けするためのものである。

前述のように最も信頼できる装置を提供するためには支
持体の１つを検査すること、特にボートＮ１より特定的
には切込みのピッチ、第１の切込みの位置付は及びボー
トの変形などの検査が重要なことが分かる。

この目的のために２つのセンサ、特に焦点合ゎせしたビ
ームをもつ光電子型センナが、案内テーブルに連結した
水平アーム上に前記センサの高さを調節し得る部材を介
して配置される。さらにこれら２つのセンサは、２つの
操作方向をもつＤＣＣギアー夕によりサーボ制御され、
それによりボートに関して平行に、特に前記ボートの頂
上のバーの切込みへ動かされる。

さらに光電子センサを動かすべく、モータのｒｐｉを表
示すめため１個のセンサが用意される。

検知された種々の情報が計算手段へ入力され、検査下の
ボートが満足すべき状態か否かをオペレータへ知らせる
ために処理され基準値と比較される。

以上の記述により装置の利点は明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は装置の正面図、第２図は第１図の装置の側面図
、第３図から第６図は本発明による搬送原則を示す概略
図である。 １・・・・・・グリッパ、２・・・・・・案内成分、５
・・・・・・キャリジ、６・・・・・・支持プレート、
７・・・・・・ホイール、９・・・・・・バー、１０・
・・・・・ステップギア、Ｎ・・・・・・ボート、Ｐ・
・・・・・キセリア、Ｗ・・・・・・ウェーハ。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも一つの支持体から少なくとも一つの他
   の支持体へ品物を搬送するための装置であって、前記支
   持体のそれぞれが品物の特に鉛直の位置付けを提供する
   ために切込みまたは他の部材を有し、第１の支持体の切
   込み及び第２の支持体の切込みは異なった間隔を有し、
   品物の総てまたはそれらの部分を把持するように同時的
   に品物と協働するようにした幾つかの把持用手段を装置
   は含んでおり、前記把持用手段は独立的である一方で各
   々が、把持用手段に対してそれらのピッチを連続的な仕
   方で変えるように相互に相対的に運動を与えるようにし
   た駆動手段に取付けた成分のシステムを介してサーボ制
   御され、従ってそれらの間隔は品物が搬送されるべき切
   込みの間隔と正しく合わされており、把持用手段の組立
   て体及びピッチを変化させるシステムが、並進で動かさ
   れまた高さにおいて動かされまた支持体成分の下に位置
   する支持プレート上に設置されている装置。
2. （２）成分のシステムが、ラックとして作用する成分と
   協働するステップギアから成る特許請求の範囲第１項に
   記載の装置。
3. （３）各把持用手段がラックとして作用する成分を介し
   てギアと連結しており、それによって各把持用手段が、
   ステップギアが回転される際に望まれるピッチの変化に
   対応すべく把持用手段の並進運動における異なった運動
   のための異なった直径のギア及び歯に対応する特許請求
   の範囲第２項に記載の装置。
4. （４）把持用手段から成る組立て体の端部の１つに位置
   する手段を除いて該把持用手段の各々が、支持プレート
   の上方部分で並進運動で動くべく配置された独立キャリ
   ジへ接続されており、前記キャリジの各々がラックとし
   て作用する成分を介してギアと結合している特許請求の
   範囲第３項に記載の装置。
5. （５）把持用手段から成る組立て体の端部の１つに位置
   する把持用手段が、並進運動で固定された部分を持つ支
   持プレート上に配置されている特許請求の範囲第４項に
   記載の装置。
6. （６）異なったステップギアのピッチ直径Ｄ＿ｐが、番
   号２からｎまでの把持用手段の各々に関して、＊把持用
   手段Ｎｏ．２では、Ｄ＿ｐ２＝Ｍ２Ｚ２＊把持用手段Ｎ
   ｏ．３では、Ｄ＿ｐ３＝Ｄ＿ｐ２＋定数＊把持用手段Ｎ
   ｏ．ｎでは、Ｄ＿ｐｎ−１＋定数Ｍはギアの歯と対応ラ
   ックとのモジュール、一方でＺはギアの歯の数である特
   許請求の範囲第３項または第４項に記載の装置。
7. （７）ステップギアが共通シャフトに配置されて、数値
   軸型のプログラム可能モータによっていずれの方向へも
   回転される特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   装置。
8. （８）ギア及びラックが真直な歯を有している特許請求
   の範囲第１項、第２項、及び第５項のいずれか一項に記
   載の装置。
9. （９）各把持用手段が、相互に対向し且つ各々が駆動シ
   ステムに取付けられた案内成分と協働する２本のアーム
   を含んでおって駆動システムがアームを接近したりまた
   は離隔するようにしており、各アームの自由端が把持す
   べき品物と協働するように構成されている特許請求の範
   囲第１項に記載の装置。
10. （１０）品物を受取る支持体成分の１つが、切込みのピ
    ッチと、第１の切込みの位置付け及び前記支持体の変形
    を決定するような成分によって検査される特許請求の範
    囲第１項に記載の装置。
11. （１１）検査する成分が近接スイッチを含み、該スイッ
    チがスイッチの高さを調節するような手段を介して案内
    テーブルに連結された水平アーム上に配置される特許請
    求の範囲第１０項に記載の装置。