JPH0451995Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の技術分野 本考案は、搬送手段としてアーム旋回型のロボ
ツトを用いるウエハー等の搬送装置に関する。

考案の背景 半導体部品、例えばウエハーなどは、空気中の
微粒子や雑菌などの付着を避け、精密で高品質の
製品を作りだすために、清浄空間いわゆるクリー
ンルームで、清潔な作業環境のもとに加工され、
かつ組み立てられる。このクリーンルーム内で
は、通常、天井から床面に向けて、清浄空気が吹
き出されており、空気中の微粒子などが床面で吸
引され、クリーンルームの外部に排出される。

一方、これらのウエハーは、製造過程で、その
良否を判定するために、測定器などの作業ステー
シヨンに送り込まれ、測定の後にカセツトケース
などの内部に品質ごとに分類しながら収納され
る。

従来技術 このような測定工程では、カセツトケースから
ウエハーを取り出し、測定ステーシヨンに搬送
し、測定作業の後に、再び所定のカセツトケース
の内部に搬送する過程が存在する。従来、このよ
うなカセツトの搬送手段として、ベルトコンベア
が用いられており、またカセツトケースのウエハ
ーをコンベアベルトの上に乗せるための手段とし
て、あるいはこれと逆にコンベアベルトの上のウ
エハーをカセツトケースに収納する手段として、
カセツトリフター（昇降機）が用いられている。

この従来の装置では、コンベアベルトとして丸
ベルトが用いられているため、ウエハーの表面に
ごみ、または傷がつきやすく、またウエハーの外
形が大きくなると、丸ベルトがウエハーの自重に
よつてたわむことから、ごみ発生の可能性が高く
なつている。

また他の手段として、産業用ロボツトを用い
て、バキユームチヤツク（バキユームパツド）で
ウエハーの表面を吸着しながら保持し、供給用お
よび排出用カセツトケースと測定ステーシヨンと
の間をロボツトの運動機能により移動させる手段
が考えられる。しかし、このような手段による
と、ウエハーの表面にバキユーパツトの跡がつき
やすく、またカセツトフリターからの発塵によつ
て、清浄度の低下が引き起こされる。

もちろん、このような一連の作業は、エアピン
セツト（バキユーパツト）を用い、供給用カセツ
トからウエハーを取り出し、測定器へ移し、その
測定結果に基づいて手作業により排出用カセツト
を選別することも可能である。しかし、このよう
な手作業によると、発塵の可能性が極めて高く、
また作業能率が低いため、クリーンルーム内の作
業として不適当である。

考案の目的 したがつて、本考案の目的は、発塵の可能性を
極力抑え、クリーン度を向上させながら、カセツ
トなどの収納部材からウエハー等を計測器などの
作業ステーシヨンに供給し、その作業の後に排出
側のカセツトなどの収納部材に自動的に供給でき
るようにすることである。

考案の概要 そこで、本考案は、このような一連の搬送作業
をアーム旋回型のロボツトにより行い、そのロボ
ツトの上下機能および旋回による搬送機能を利用
して、供給側および排出側のカセツトケースなど
の収納部材を固定的に配置できるようにしてい
る。

また、このロボツトは、先端部分でウエハー等
の外周をつかむためのグリツパーを備えており、
ウエハー等の表面に直接接触しない状態で、ウエ
ハー等を確実に保持している。

さらに、このロボツトは、クリーンルーム内の
クリーン度を確保すべく、ケーシングで完全に囲
まれており、その内部に排気手段を備えている。
したがつて、ロボツトの軸受け部分などの可動部
分にごみなどが発生したとしても、この排気手段
によつてクリーンルームの外部に排出される。

実施例の構成 第１図ないし第３図は、本考案のウエハー等の
搬送装置１の中心をなすアーム旋回型のロボツト
２を示している。このロボツト２は、ケーシング
兼用の基台３の内部で上下動手段としての送りね
じ４、送りナツト５および上下動用のモータ６を
備えており、これらによつて中空状の上下動体７
を上下動自在に支持している。なお、上記モータ
６の回転は、タイミングベルト・プーリ８などに
よつて、送りねじ４に伝達される。この送りねじ
４は、垂直方向で、回転自在に設けられており、
基台３の内部のガイド９に対し、回転自在に支持
されている。また上記上下動体７は、基台３の上
部および上記ガイド９の下部に対し滑り案内でき
る状態で支持されており、その底部で送りナツト
５に固定的に連結されており、またこの上面でケ
ーシング兼用のロボツトフレーム１０を保持して
いる。

そして、上記ロボツトフレーム１０は、旋回ア
ームとして、第１アーム１１、およびこれを介し
第２アーム１２、さらに先端アーム１３を垂直方
向の軸線により旋回可能な状態で支持しており、
また、内部でこれらを駆動するためのギヤモータ
１４，１５，１６を収納している。すなわち、上
記第１アーム１１は、垂直な第１軸１７によつて
ロボツトフレーム１０に対し回動自在に支持され
ており、また第２アーム１２は、第１アーム１１
の先端で、しかもその上方位置で、垂直方向にあ
つて、中空の第２軸１８によつて回動自在に支持
され、さらに先端アーム１３は、第２アーム１２
の先端で、しかもその上面位置で垂直方向の先端
軸１９により回動自在に支持されている。なお、
この第１アーム１１、および第２アーム１２は、
ともに中空体であり、ケーシングを兼用してい
る。このようにして第１アーム１１、第２アーム
１２および先端アーム１３は、順次上継ぎ状に連
結されている。

さらに、上記先端アーム１３は、第４図にも示
されているように、グリツパー２２として、駆動
部２０を介し、一対の弾性体２１によつて、把持
部２３ａ，２３ｂを開閉自在に保持している。な
お、この２つの可動側の把持部２３ａ，２３ｂ
は、他の固定的なグリツパー２３ｃとともに、三
角形の頂点位置に配置されている。

また前記ギヤモータ１５は、タイミングベル
ト・プーリ２４、第１軸１７と同心的な中空軸２
５、およびタイミングベルト・プーリ２６により
上記第２軸１８に回転力を伝達する。また、ギヤ
モータ１６は、タイミングベルト・プーリ２７、
中間軸２８、タイミングベルト・プーリ２９、中
間軸３０およびタイミングベルト・プーリ３１に
より、先端軸１９および先端アーム１３に回転力
を伝達する。このように回転力の伝達過程で、軸
およびその受けの部分が同心的に組み合わせられ
ているため、タイミングベルト・プーリなどはケ
ーシング兼用のロボツトフレーム１０、第１アー
ム１１および第２アーム１２によつて完全に囲ま
れている。

また基台３、ロボツトフレーム１０の内部およ
び第１アーム１１の内部に排気手段として排気チ
ユーブ３２，３３が開口状態で設けられている。
これらの排気チユーブ３２，３３の他端部分は、
基台３の内部、あるいは外部の排気ポンプ３４の
吸引側に接続されている。

そして、このロボツト２は、作業ステーシヨン
３５と対向する位置に設置される。この作業ステ
ーシヨン３５にロボツト２の回動域の範囲で、測
定器３６が設けられる。また、このロボツト２の
他の回動域の部分にウエハー３７を供給するため
に、カセツトなどの収納部材３８および作業（測
定）後のウエハー３７を排出するために、カセツ
トなどの収納部材３９がそれぞれ複数設けられて
いる。

考案の作用 ロボツト２は、上下動体７の上下運動、および
第１アーム１１、第２アーム１２の旋回運動を組
み合わせることによつて、供給側の収納部材３８
からウエハー３７をそのグリツパー２２ではさみ
込みながら、収納部材３８の下側から上側の順に
取り出し、作業ステーシヨン３５の測定器３６に
供給する。この測定器３６の測定結果のデータに
基づき、ウエハー３７は良品、および例えば２つ
の不良品（標準以上の厚み、それ以下の厚みの不
良品）などに分類分けされる。

そこで、ロボツト２は、その測定結果に基づい
て、ウエハー３７を複数の排出側の収納部材３９
に分類分けしながら上部より下方にかけて順次収
納していく。このような一連の運動は、教示操作
によつて、予め教え込まれる。

このとき、グリツパー２２の把持部２３ａ，２
３ｂ，２３ｃがウエハー３７の外周面に接するた
め、その表面に傷つきや、ごみなどの付着がなく
なる。また、この作業中に吸引手段によつて、基
台３、ロボツトフレーム１０、第１アーム１１、
および第２アーム１２の内部が常に吸引され、外
部に排出されるため、ロボツト２の運動によるご
みなどの発生が確実に防止できる。また第１アー
ム１１および第２アーム１２、さらに先端アーム
１３が順次上継ぎ状に接続されており、ウエハー
３７の保持部分がそれよりも高い位置にあるた
め、ウエハー３７が常に上方からの清浄空気に最
初に触れる関係にあり、したがつてごみなどの付
着が確実に防止できる。

考案の変形例 上記実施例は、先端アーム１３に１組のグリツ
パー２２のみを設けているが、作業ステーシヨン
３５での測定時間が長いときには、その先端アー
ム１３を先端軸１９に対し、第５図のように旋回
可能な状態とし、２つのウエハー３７を交互に作
業ステーシヨン３５に供給できるようにする。こ
れによつて、ロボツト２の搬送動作に必要な時間
が短縮できる。

また一対の把持部２３ａ，２３ｂが弾性体２１
によつて支持されていると、ウエハー３７に傷つ
きがなく、有利である。しかし、これらのグリツ
パー２２は、一般的な開閉チヤツクなどを用いて
保持することもできる。もちろん搬送対象は、ウ
エハー３７に限らず、クリーン度を必要とする他
の半導体部品などであつてもよい。

考案の効果 本考案では、下記の効果が得られる。

アーム旋回型のロボツトが旋回動作の他、上下
運動によつて、グリツパーをウエハー等の供給あ
るいは排出位置、さらには作業位置の高さに移動
させるため、収納部材の昇降機が不要となり、こ
れによるごみの発生が防止できる。特に、収納部
材の設置数が多くても、昇降機が１台も必要とさ
れないので、設備が安価で、しかも複雑にならな
い。

またロボツトがケーシングによつて包まれてお
り、しかもその内部に排気手段が設けられている
ため、ロボツトの運動によるごみの外部への飛散
が確実に防止でき、例えばクリーンルーム内のク
リーン度が向上する。

ロボツトの先端部分のグリツパーがウエハー等
の機械的にしもその外周部分に接してつかむた
め、ウエハー等の表面に傷つきや、バキユームパ
ツトの跡などが残らず、したがつて、搬送過程で
そのウエハー等の品質の低下が確実に防止でき
る。

上下動体上のロボツトフレームに対して複数の
旋回アームが順次上継ぎ状に連結され、しかもそ
の先端のグリツパーがロボツト各部、特に上下動
手段より高い位置に設けられているため、クリー
ンルーム内ではウエハー等が上方からの清浄空気
に最初に触れることになり、ウエハー等の搬送過
程でウエハーなどに対する塵などの付着が確実に
防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のウエハー等の搬送装置の側面
図、第２図は同装置の平面図、第３図はロボツト
のスケルトン図、第４図はグリツパーの正面図、
第５図は他の実施例の先端アームの平面図であ
る。 １……ウエハー等の搬送装置、２……アーム旋
回型のロボツト、３……ケーシング兼用の基台、
４……送りねじ、５……送りナツト、６……上下
動用のモータ、７……上下動体、１１……第１ア
ーム、１２……第２アーム、１３……先端アー
ム、２２……グリツパー、２３ａ，２３ｂ，２３
ｃ……把持部、３２，３３……排気チユーブ、３
４……排気ポンプ、３５……作業ステーシヨン、
３７……ウエハー、３８，３９……収納部材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 上下動手段を内蔵する基台、上下動手段によ
   つ上下動する上下動体、この上下動体の上面に
   保持されているロボツトフレーム、このロボツ
   トフレームに対して順次上継ぎ状に連結された
   旋回アームを有し、それぞれがケーシングで囲
   まれ、このケーシング内に排気手段を設けたア
   ーム旋回型のロボツトと、上記旋回アームの先
   端で上記ロボツトの各部より高い位置に設けた
   ウエハー等のグリツパーと、上記旋回アームの
   回動域に位置するウエハー等の供給、排出用の
   収納部材と、上記旋回アームの回動域に位置す
   る作業ステーシヨンとからなり、上記ロボツト
   が供給用の収納部材よりウエハー等を作業ステ
   ーシヨンに搬送し、この作業ステーシヨンでの
   作業の後に、排出用の収納部材に搬送すること
   を特徴とするウエハー等の搬送装置。 (2) グリツパーを、弾性体を介してウエハー等の
   周囲に当たる把持部、およびこの把持部の開閉
   手段で構成してなることを特徴とする実用新案
   登録請求の範囲第１項記載のウエハー等の搬送
   装置。