JPH0611617B2

JPH0611617B2 - ウエーハ搬送装置

Info

Publication number: JPH0611617B2
Application number: JP28014588A
Authority: JP
Inventors: 昭福田
Original assignee: Mitsui Kinzoku Engineering Service Co Ltd
Current assignee: Mesco Inc
Priority date: 1988-11-04
Filing date: 1988-11-04
Publication date: 1994-02-16
Anticipated expiration: 2009-02-16
Also published as: JPH02169412A

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ウエーハのウエット処理に際し、ウエ
ーハをキャリアで保持して処理液槽から処理液槽へ順次
高速で搬送する装置に関するものである。

従来の技術この種のウエーハ搬送装置においては、処理すべきウエ
ーハが保持されたキャリアを処理液槽上で昇降させた
り、走行させたりするのに、別々の駆動源を必要として
いたので、装置が複雑化し、かつ装置各部材の動作タイ
ミングを良好にとるのが困難であるというネックがあっ
た。

そこで、１個の駆動源でキャリアの昇降と走行の動作を
行なうようにして前記ネックを解決したものが、提案さ
れている（特開昭57-201028号公報参照）。

発明が解決しようとする課題ところで、前記提案のものにおいては、キャリアの昇降
の過程で走行を行なえない構造のため、キャリアを処理
液槽から処理液槽へ搬送するのに例えば発生成長する酸
化膜の膜厚が許容できる時間（例えば２秒以内）内を大
巾にオーバーした６〜12秒の時間を要している。

したがって、ウエーハの大気と接触する時間が長くな
り、ウエーハの表面に酸化膜が成長してその厚みも増し
てしまい、後工程でこの酸化膜を除去して表面形状を回
復しようとするにも、全表面での均質な回復が困難とな
り、集積度の高いＩＣを作るうえで歩留まりが低下して
しまうという問題点があった。

そこで、この発明は前記のような従来の搬送装置がもつ
問題点を解決し、キャリアの昇降過程で走行を行なえる
ようにしてキャリアの処理液槽から処理液槽への搬送を
短時間に高速で行なえ、ウエーハの大気との接触時間を
短くして酸化膜の発生成長を軽減することができるウエ
ーハ搬送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前記目的を達成するため、この発明は、台車が、ウエーハ保持用キャリアを支持したスライダと、クラン
クと、これらスライダとクランクを連結した連結リンク
とを有し、クランクの回転を連結リンクを介してスライ
ダに上下運動として伝え、キャリアを処理液槽に浸漬さ
せる下方位置と処理液槽と上方位置とに昇降する昇降機
構と、この昇降機構のクランク軸を回転する駆動部材と、前記昇降機構のクランク軸と連動する回転部材と、この
回転部材と離脱可能に係合して所定角度揺動する揺動部
材と、この揺動部材の揺動により台車走行輪に回転を伝
達する伝達部材とを有する走行機構とを具え、この走行機構の回転部材と揺動部材が、係合状態で伝達
部材を介して台車走行輪を、前記昇降機構がキャリアを
昇降する間に、該キャリアが隣接する処理液槽から処理
液槽へ略円弧状の軌跡を描いて位置するように回転する
ようになっていることを特徴とする。

また、前記回転部材と揺動部材が、キャリアの上昇開始
時には離脱状態にあり、所定高さ位置となった後に係合
状態となるとともに、下降して前記所定高さ位置となっ
た後停止時までに再び離脱状態となりるように構成する
ことが好ましい。

作用前記構成により、１個の駆動部材の駆動により昇降機構
と走行機構が連動し、昇降機構がスライダ、クランク機
構により、キャリアを下方位置から中間位置までは徐々
に加速し、中間位置から上方位置までは徐々に減速して
上昇させ、また上方位置から中間位置までは徐々に加速
し、中間位置から下方位置までは徐々に減速して下降さ
せこの昇降の間に、走行機構が回転部材と揺動部材の係
合離脱により、台車を走行開始位置から走行中間位置ま
では徐々に加速させ、走行中間位置から走行終了位置ま
では徐々に減速させて走行する。この昇降および走行に
より、キャリアを隣接する処理液槽から処理液槽へ略円
弧状の軌跡を描いて位置させることが可能となるため、
キャリアの処理液槽から処理液槽への搬送が短時間に高
速で行なえる。

また、請求項２の場合にはキャリアの処理液槽からの上
昇開始時から所定高さ位置になるまでの間および下降し
て再び前記所定高さ位置から下降停止時になるまでの
間、キャリアは台車の走行がないため横移動がなく、昇
降だけとなるので、キャリアの円滑でゆるやかな昇降速
度の立上り、立ち下がり得られることになる。

実施例第１〜４図に示す一実施例において、１は薬液槽、リン
ス槽など各種の処理液槽であり、複数個１列に設けられ
ている。

２は列設された処理液槽１の一側に設置された基台で、
該基台２の上面には処理液槽１に沿って１対の台車走行
レール３とラック５が配設されている。

基台２には台車６がベアリング走行部７をレール３に載
置係合させ、かつ台車走行輪としてのピニオン８をラッ
ク５に噛合させて走行可能に設置されている。

台車６は前後壁10a,10bおよび上下壁10c,10dからなる台
車フレーム10を有し、該フレーム10の前壁10aの上部に
は昇降スライダ12が、その裏面に設けたベアリング走行
部13を１対のガイドレール11に係合させて配設されてい
る。

スライダ12には支持ポスト15が立設され、このポスト15
の上端部には先端部が処理液槽１の上方にまで延出した
１対のハンガー16が、台車６の走行方向と直交する向き
に水平に回転可能に取付けられている。ハンガー16の先
端部には処理液槽１内のキャリア17をクランプする１対
のクランプレバー18が、複数組取付けられている。この
クランプレバー18は、ハンガー16の取付基部に設置した
駆動ケース19内の図示しない駆動機構でハンガー16が回
転されることによりクランプが可能となる。

また、スライダ12には昇降機構20を構成する連結リンク
21の一端が枢支され、リンク21の他端にはクランク22の
一端が枢支されている。クランク22の他端は第３図に示
すように、台車フレーム10の前後壁10a,10b間に軸支さ
れたクランク軸23に固定されており、該軸23の回転によ
りクランク22が回転されると、この回転を連結リンク21
を介してスライダ12に上下運動として伝え、ポスト15、
ハンガー16、クランプレバー18を介してキャリア17を処
理液槽１に浸漬させる下方位置と処理液槽１の上方位置
とに昇降させることができるようになっている。

前記昇降機構20による昇降距離Ｈはクランク22の半径Ｒ
により、Ｈ＝２Ｒとなる（第７図）。

25はクランク軸23を回転する駆動部材としての駆動モー
タであり、ウオーム減速機26、該減速機26の軸に装着さ
れたプーリ27、タイミングベルト28、第２図に示すよう
に台車フレーム10に軸支された回転軸30に装着されたプ
ーリ31、および回転軸30に装着されたプーリ33、タイミ
ングベルト34、プーリ35を介して駆動を伝達するように
なっている。

一方、台車フレーム10にはモータ25から駆動をとり、ピ
ニオン８を回転させて昇降機構20による昇降過程で台車
６を走行させる走行機構36が設けられている。

すなわち、第２，４図に示すように台車フレーム10に軸
支されたピニオン軸37とクランク軸23のほぼ中間位置と
なる台車フレーム10にはクランク軸38が軸支されてお
り、該クランク軸38にはプーリ40が装着され、このプー
リ40とクランク軸23に装着されたプーリ41との間にはタ
イミングベルト42がテンションプーリ43を介して張架さ
れている。クランク軸38の前壁10aから突出した端部に
は回転部材としてのクランクレバー45が装着され、該レ
バー45の先端部には係合ローラ46が枢着されている。

また、台車フレーム10において、クランク軸38の垂直線
上となる上方位置には揺動軸50が軸支されており、該揺
動軸50の前壁10aから突出した端部には揺動部材として
の揺動レバー48が装着されている。揺動レバー48の自由
端側には係合ローラ46が離脱可能に係合する係合溝47が
設けられている。揺動レバー48は所定角度、すなわち前
壁10aに設けたストッパ55とストッパ56の間、揺動でき
るようになっており、該ストッパ55,56に当接した位置
で、一端が前壁10aに設けたフック51に係止し、かつ他
端が該レバー48の自由端に設けたフック51′に係止して
介装された位置決め用ばね53により、それぞれストッパ
55,56に当接する方向への付勢を受けるようになってい
る。揺動レバー48はストッパ55,56に当接した状態で
は、係合ローラ46と係合可能なように、その自由端が係
合ローラ46の回転軌跡の接線方向を向いている。

揺動軸50にはプーリ58が装着され、このプーリ58とピニ
オン軸37に装着されたプーリ60との間にタイミングベル
ト61がテンションプーリ62を介して張架されている。こ
のプーリ58，60，62及びタイミングベルト61で揺動レバ
ー48の揺動をピニオン８に回転力として伝達する伝達部
材を構成する。

また、昇降機構20と連動せず、台車６だけの走行が可能
なようにピニオン軸37に別のプーリ65が装着され、この
プーリ65と回転軸30に装着されたプーリ66との間にはタ
イミングベルト67が張架されている。

第２図において、71,72,73は電磁クラッチ、75,76は電
磁ブレーキである。

次に、前記実施例の作用を第５図を主に参照して説明す
る。

第６図に示すように、処理液槽１(Ａ)内でクランプレバ
ー18でクランプされたキャリア17を次の処理液槽１(Ｂ)
へ搬送するには、電磁クラッチ71,73をON、電磁クラッ
チ72および電磁ブレーキ75,76をOFFとした後、モータ25
を正転駆動する。

これにより、減速機26、プーリ27、タイミングベルト2
8、プーリ31、およびプーリ33、タイミングベルト34、
プーリ35を介してクランク軸23が回転される。このクラ
ンク軸23の回転により、クランク22が回転されてリンク
21を介してスライダ12が徐々に上動される一方、プーリ
41、タイミングベルト42、プーリ40を介してクランク軸
38が回転され、クランクレバー45が回転されて係合ロー
ラ46が揺動レバー48の係合溝47に係合するに至る（Ｉ→
II）。

クランク22がさらに回転されて半回転状態となると、リ
ンク21がクランク22と同軸的に伸びきってスライダ12が
上昇限に達し、キャリア17は処理液槽１(Ａ，Ｂ)の上方
にもたらされる(II→III)。

この際、回転するクランクレバー45の係合ローラ46が係
合溝47の一端から他端に移動し、この移動の間にストッ
パ55に当接した揺動レバー48がばね53の付勢力に抗して
ストッパ56側へ揺動され、垂下した状態となることによ
り揺動軸50が回転される。この揺動軸50の回転により、
プーリ58、タイミングベルト61、プーリ60を介してピニ
オン軸37が回転され、ピニオン８がラック５上で回転す
る。これにより台車６が走行レール３に沿って処理液槽
１(Ａ)から処理液槽１(Ｂ)側へ走行される。

クランク22がさらに同方向に回転されると、上昇限に達
したスライダ12が今度は徐々に下動される(III→IV)。

この際、係合ローラ46が係合溝47の他端から一端に移動
し、この移動の間に垂下状態の揺動レバー48がさらにス
トッパ56側に揺動されて、これに当接し、この揺動によ
り揺動軸50がさらに回転される。この揺動軸50の回転に
より、前記と同様にピニオン８がラック５上で回転し、
台車６が走行レール３に沿って処理液槽１(Ｂ)側へさら
に走行され、台車６は当初の位置から距離(Ｓ)ぶん走行
する。

クランク22が１回転状態となると、リンク21がクランク
22と重なり合ってスライダ12が下降限に達し、キャリア
17は処理液槽１(Ｂ)の下方位置にもたらされる(IV→
Ｖ)。その後クランプレバー18によるキャリア17のクラ
ンプが解除される(V→VI)。

キャリア17が処理液槽１(Ｂ)の下方位置にもたらされ浸
漬された状態となると、モータ25が停止されるととも
に、電磁ブレーキ76がOFFからONにかわり、ピニオン軸3
7がロックされ、台車６の走行も停止する。

前記した台車６の昇降過程での走行により、キャリア17
は第６図に示すように略円弧状の軌跡を描いて処理液槽
１(Ａ)から処理液槽１(Ｂ)へ短時間に高速で搬送され
る。

第７図に示すように、前記において係合ローラ46がａ位
置から揺動レバー48の係合溝47に係合するｂ位置へ移動
する間、およびｄ位置かｅ位置へ移動する間は、揺動レ
バー48の揺動が起きないようになっている。したがっ
て、この間では台車６の走行はなく、キャリア17の昇降
だけが行なわれる(第６図)。

また、揺動レバー48の速度は係合ローラ46がｂ位置から
ｃ位置へ移動するにしたがってゼロから徐々に最大に変
化するとともに、係合ローラ46がｃ位置からｄ位置へ移
動するにしたがって最大から徐々にゼロに変化し、台車
６の走行速度も同じように変化するから、キャリア17の
横移動速度も同じように変化する。

一方、キャリア17は上昇開始時から所定高さ位置(前記
でのａ位置→ｂ位置)になるまでの間および下降して再
び前記所定高さ位置から下降停止時(ｄ位置→ｅ位置)に
なるまでの間、横移動がなく、昇降機構により、キャリ
ア17の昇降速度の立上り、立ち下がりゆるやかにできる
ため、キャリア搬送の高速化に伴って起こるウエーハへ
の衝撃や処理液の飛散等が防止される。

台車６の走行距離(Ｓ)は次式により決定される(第７
図)。

Ｓ＝φmax×RRR×d₃／d₄(m) φmax＝２×Ｓin^-1(RR／ｃ) φmax：揺動レバー48の揺動角度(rad) RR：クランクレバー45の半径(m) c：揺動軸50とクランク軸38との軸間距離(m) RRR：ピニオン８の半径(m) d₃：プーリ58と直径(m) d₄：プーリ60の直径(m) 次に、電磁クラッチ71および電磁ブレーキ76をON、電磁
クラッチ72,73および電磁ブレーキ75をOFFとした後、モ
ータ25を逆転駆動する。

これにより、クランク軸23が逆回転され、このクランク
軸23の逆回転により、クランク22が逆回転されてリンク
21を介してスライダ21が徐々に上動される。そして、係
合ローラ46が揺動レバー48の係合溝47に係合しても後も
クランク22が逆回転されて、クランク22が半回転状態と
なると、キャリア17は処理液槽１(Ｂ)内に浸漬されたま
ま、クランプレバー18が処理液槽１(Ｂ)の上方位置にも
たらされる(VI→VII)。

この際、ストッパ56に当接した揺動レバー48がストッパ
55側に揺動され、垂下した状態となることにより、揺動
軸50が回転されるも、電磁クラッチ73がOFFとなってい
るので、ピニオン軸37にはこの回転が伝えられない。ク
ランク軸23が１回転状態となると、スライダ12が下降限
に達し、クランプレバー18がキャリア17をクランプ可能
な状態となる（VII→VIII）。この状態でモータ25が停
止されるとともに、クランプレバー18によるキャリア17
のクランプが行なわれることになる(VIII→IX)。

前記によりキャリア17を処理液槽１(Ａ)から処理液槽１
(Ｂ)へ台車６により昇降、走行して搬送する１サイクル
の動作が終了し、この動作が複数個列設された処理液槽
１について連続的に行なわれることによって、キャリア
17に保持されたウエーハのウエット処理が行なわれるこ
とになる。

そして、列設された処理液槽１の全てについての処理が
終了したら、列の当初の処理液槽１へ台車６を走行する
ことになるが、この際にはスライダ12を上昇限とし、電
磁クラッチ71,73および電磁ブレーキ76をOFFとし、電磁
クラッチ72および電磁ブレーキ75をONとした後、モータ
25を正転駆動する。

これにより、減速機26、プーリ27、タイミングベルト2
8、プーリ31、プーリ66、タイミングベルト67、プーリ6
5を介してピニオン軸37が回転され、ピニオン８がラッ
ク３上で回転されることになる。

尚、前記実施例は好ましい一例を示したにすぎず、例え
ば走行機構などの細部の設計等は要旨を変更しない範囲
で種々の改変が可能である。

発明の効果この発明は前記のようであって、キャリアの処理液槽か
ら処理液槽への搬送を略円弧状の軌跡により短時間に高
速で行なうことができるため、ウエーハの大気との接触
時間を短くできて、自然酸化膜の成長を抑えることがで
き、集積度の高いＩＣを作るうえでも歩留まりの低下を
きたさないという優れた効果がある。

また、請求項２の場合にはキャリアの上昇開始時から所
定高さ位置になるまでの間および下降して再び前記所定
高さ位置から下降停止時になるまでの間、キャリアの横
移動がなく、かつ昇降機構によりキャリアの昇降速度の
立上り、立ち下がりをゆるやかにできるため、キャリア
搬送の高速化に伴って起こるウエーハに対する衝撃を和
らげることができ、さらに処理液槽への出入時における
処理液の飛散を最小限に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す正面図、第２図は平
面図、第３図は第１図の線III−IIIに沿う縦断側面図、
第４図は第１図の線IV−IVに沿う縦断側面図、第５図は
装置全体の１サイクルの動作を説明する図面、第６図は
キャリアの軌跡を示す図面、第７図は作用説明図であ
る。１……処理液槽、６……台車、８……ピニオン（台車走
行輪）、12……昇降スライダ、20……昇降機構、21……
連結リンク、22……クランク、23……クランク軸、24…
…キヤリア、25……駆動モータ（駆動部材）、36……走
行機構、45……クランクレバー（回転部材）、48……揺
動レバー（揺動部材）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】列設された複数の処理液槽の一側に、ウエ
ーハ搬送用の台車が走行可能に配設されたウエーハ搬送
装置において、前記台車は、ウエーハ保持用キャリアを支持したスライ
ダと、クランクと、これらスライダとクランクを連結し
た連結リンクとを有し、クランクの回転を連結リンクを
介してスライダに上下運動として伝え、キャリアを処理
液槽に浸漬させる下方位置と処理液槽の上方位置とに昇
降する昇降機構と、この昇降機構のクランク軸を回転する駆動部材と、前記昇降機構のクランク軸と連動する回転部材と、この
回転部材と離脱可能に係合して所定角度揺動する揺動部
材と、この揺動部材の揺動により台車走行輪に回転を伝
達する伝達部材とを有する走行機構とを具え、この走行機構の回転部材と揺動部材は、係合状態で伝達
部材を介して台車走行輪を、前記昇降機構がキャリアを
昇降する間に、該キャリアが隣接する処理液槽から処理
液槽へ略円弧状の軌跡を描いて位置するように回転する
ようになっていることを特徴とするウエーハ搬送装置。
【請求項２】請求項１記載のウエーハ搬送装置におい
て、前記回転部材と揺動部材が、キャリアの上昇開始時
には離脱状態にあり、所定高さ位置となった後に係合状
態となるとともに、下降して前記所定高さ位置となった
後停止時までに再び離脱状態となるように構成されてい
ることを特徴とするウエーハ搬送装置。