JPS60258013A

JPS60258013A - 試料搬送装置

Info

Publication number: JPS60258013A
Application number: JP59114900A
Authority: JP
Inventors: Toru Tojo; 東条　徹; Kazuyoshi Sugihara; 和佳杉原; Mitsuo Tabata; 光雄田畑
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-06-05
Filing date: 1984-06-05
Publication date: 1985-12-19

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】〔発明の技術分野〕本発明は、各種製造工程において使用される試料の搬送
装置に係わり、特に進行波（ぜん動波）を利用した試料
搬送装置に関する。

（発明の技術的背景とその問題点）従来、各種の製造工程、特に半導体製造■稈においては
、半導体ウェハヤマスク基板等の試料を搬送するため各
種の搬送装置が用いられている。

このような搬送装置では、種々の搬送方式が採用されて
いるが、その代表的なものを次の■〜■に示す。

■　ゴムベルトをローラに巻付け、該ローラを回転させ
てベルト上の試料を搬送する方式。

■　電気膜を使用して試料を搬送する方式（Ｊ。

Ａ、　ｐａｉＶａｎａｓ、Ｊ、　Ｋ、　Ｈａｓｓａｎ、
Ａ　Ｎｅｗ　ＡｌｒＦ＋１ＩＩＩ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ
　ｆｏｒ　Ｌｏｗ　ＣｏｎｔａｃｔＨａｎｄｌｌｎｏｏ
ｆ　５ｉｌｉｃｏｎ　Ｗａｆｅｒｓ、Ａｐｒｉｌ　１９
８０゜５ｏｌｉｄ　５ｔａｔｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｐｙ
、１４８　）　。

■　１本のアーム或いは駆動棒によって試料を決められ
た距離だけ搬送する方式。

しかしながら、この種の方式にあっては次のような問題
があった。即ち、前記■の方式ではゴムを用いているこ
とから、真空中での使用が制限される。また、長期間の
使用によってゴムが摩耗したり切れたりすることがある
。さらに、使用中にゴムがローラから外れることがあり
、信頼性に乏しい等の欠点がある。■の方式では、駆動
部分が少なく信頼性が高いという利点はあるものの、真
空中での使用が不可能である。また、■の方式では搬送
距離が長くなるど、アームや駆動棒の長さも長くなり、
装置が大形化するという欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、大気中は勿論のこと、真空中でも使用
することができ、小型で且つ信頼性の高い試料搬送装置
を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の骨子は、試料搬送路の表面（搬送面）にぜん動
（進行波）を形成し、この進行波により試料を搬送する
ことにある。

即ち本発明は、搬送路の搬送面上に載置した試料を該搬
送路に沿って搬送する試料搬送装置において、前記搬送
路を弾性材料で構成すると共に、この搬送路の一部若し
くは全体に該搬送路の搬送面に進行波を形成せしめる振
動子を取着してなり、上記試料を上記進行波の進行方向
と逆方向に搬送するようにしたものである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、試料の駆動が接触面のぜん動波、即ち
進行波によって行われるため、搬送路を弾性変形可能な
材料、例えばＦｅ、Ｃｕ、ＡＩ等の金属で形成すればよ
く、大気中・真空中に拘らず使用することができる。ま
た、駆動機構としてモータ、歯車、ローラ或いはアーム
等の従来使用８ゎ工いえ、。□い。□ヵ、ヶい。１、□
　）−の摩耗、組立て誤差及び経時変化による信頼性低
下を防止することができる。さらに、これらの部品を使
用しないため構造が簡単になり、搬送路とぜん動波を形
成するための小型撮動子が必要なだけでよく、装置の小
型化をはかり得る。従来の振動型搬送機と異なり、試料
が進行波の波の上に乗って動くだけなので、振動によっ
て試料が摩耗したり、搬送面が摩耗することがない。ま
た、進行波の振動数を超音波領域にすることによって、
全く騒音のない駆動方式とすることができる。さらに、
直進、回転、反転成いはこれらの組合わせを自由に行う
ことができる等の利点があり、その有用性は絶大である
。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の第１の実施例に係わる試料搬送装置の
概略構成を示す斜視図である。図中１゜２は直線状の直
進搬送路、３はリング上の回転搬送路であり、これらの
搬送路１．２．３はＦｅ。

Ｃｕ、ＡＩ等の弾性材料から構成されている。そして、
搬送路１．２．３上に半導体ウェハ等の試料４が載置さ
れ、該試料４が搬送路表面（搬送面）５− 上を走行するものとなっている。

搬送路Ｌ　２．３の下面には、その搬送方向に沿って複
数の振動子がそれぞれ配置されている。

例えば、搬送路１の下面には、第２図に示す如くチタン
酸鉛系の圧電材料５を電極６ａ、６ｂで挟んでなる圧電
素子７が搬送方向に沿って一定間隔で取着されている。

これらの圧電素子７は電圧印加によってその長さ方向（
搬送方向と同方向）が伸縮するものであり、各電極６ａ
、６ｂ間には隣接する圧電素子７と１２０度位相がずれ
て電圧が印加されるものとなっている。

このような構成において、各圧電素子７に交流電圧を印
加すると、それぞれの圧電素子７はその電圧の大きさに
より伸縮する。いま、第３図（ａ）に示す如く圧電素子
７　（７１，〜、７６）に３相　□交流電圧を印加する
と、圧電素子７１の印加電圧が零（Ｖｓｉｎω；ω−〇
）のとき圧電素子７１゜７４の伸縮ｍは零、圧電素子７
２．７５の印加電圧は（Ｖ　ｓｉｎω’　；　ω’　＝
ω＋１２０°）で該素子７２．７５は伸長し、圧電素子
７Ｂ　、７ｓの印加６− 電圧は（Ｖ　ｓｉｎω″；　ω”　＝ω＋２７０°）で
該素子７ｓ　、７ｓは縮長する。これにより、搬送路１
の表面にぜん動波（進行波）８が形成される。ここで、
上記圧電素子７の伸縮形態は印加電圧の位相により変化
する。即ち、上記位相が１２０度遅れると圧電素子７ｓ
　、７４が縮長し、圧電素子７３．７ｓが伸長すること
になり、この場合第３図（ｂ）に示す如き進行波が形成
される。さらに、位相が２７０度遅れると、圧電素子７
１．７４が伸長し、圧電素子７２．７６が縮長すること
になり、この場合第３図（Ｃ）に示す如き進行波が形成
される。つまり、圧電素子７の伸縮により前記搬送路１
の表面（搬送面）上に進行波８が生じ、この進行波８が
紙面右方向に進行することになる。

そして、進行波８の進行により搬送路１上の試料４は該
進行方向と逆方向に搬送されることになる。

かくして本装置によれば、搬送路１上の搬送面に進行波
を形成することができ、該搬送面上に載置した試料４を
搬送路１の搬送方向に沿って搬送することができる。ま
た、圧電素子７に印加する交流電圧の位相を逆にすれば
、上記搬送方向を逆方向にすることも可能である。この
ため、直進搬送路１．２及び回転搬送路３上で試料４を
自由に搬送することができる。そしてこの場合、ゴム等
を用いる必要もなく、大気中は勿論のこと真空中であっ
ても何等不都合なく使用することができる。

また、弾性材料からなる搬送路１，２．３及び圧電素子
７からなる極めて簡易な構成で突環できる等の利点があ
る。また、試料４の搬送速度は圧電素子７の振動振幅、
即ち印加電圧の大きさを変えることによって自由に可変
することができる。さらに印加電圧の周波数を選択し、
搬送面上に形成される進行波の周波数を超音波領域にす
れば、騒音の発生を防止することができる。

なお、上記の例では複数の圧電素子を搬送路の下面に一
定間隔で取着するようにしたが、搬送路の下面に１枚の
圧電材料を取着し、その電極のみを搬送方向に沿って分
割するようにしてもよい。

・１７また、圧電素子の分極方向を隣接するもの同志で逆にし
、隣接する圧電素子に９０度位相の異なる電圧を印加す
るようにして、進行波を形成することも可能である。さ
らに、圧電素子の配置は搬送路の全体に限るものではな
く、搬送路の一部であってもよい。また、前記直進搬送
路１，２の場合、端面における反射が進行波を打ち消す
ように働くため、反射波を低減させる処理が必要となる
。これには、搬送路の端面に減衰器を取付ければよい。

或いはランダムな反射を作り出すように端面を粗面に仕
上げるか、先端を尖らして両者を同時に行うようすれば
よい。

第４図は本発明の第２の実施例の概略構成を示す平面図
である。この実施例は、半導体ウェハの搬送と回転とを
行うものである。４つの直進搬送路１１．１２．１３．
１４が十字に交差しており、その交差部には円板体から
なる回転搬送路１５が配置されている。また、直進搬送
路１１．〜。

１４と回転搬送路１５との間には３角形状の搬送路１６
．１７，１８．１９がそれぞれ配置されている。ここで
、直進搬送路１１．〜，１４は前記実施例のものと同様
であり、その説明は省略する。

−〇− 搬送路１６．〜，１９は搬送路１１．〜，１４と搬送路
１５との間で進行波が途切れることにより試料４が停止
するのを防止する補助的なものであり、その搬送方向は
紙面上下方向及び紙面左右方向となっている。回転搬送
路１５の下面には第５図（ａ）（ｂ）に示す如く、その
円周方向に沿って複数の圧電素子２１が取着されると共
に、その中心点を通る十字状に複数の圧電素子２２が取
着されている。ここで圧電素子２１は、円周方向に沿っ
た進行波を形成するためのもので、圧電素子２２は紙面
上下方向及び紙面左右方向の進行波を形成するためのも
のである。なお、第５図（ａ）は平面図、第５図（ｂ）
は同図（ａ）の矢？１ｌＡ−Ａ断面を示している。

トこのような構成においては、まず直進搬送路１１上に載
置された試料４を先の実施例と同様にして紙面右方向に
搬送し、搬送路１６．１７により回転搬送路１５上に移
す。回転搬送路１５上に搬送された試料４は該搬送路１
５の圧電素子２２による進行波によりさらに右方向に搬
送され、こ１０− れにより試料４が搬送路１５の中心にセットされる。そ
の後、回転搬送路１５の圧電素子２１による進行波によ
り試料４を回転する。この回転により試料４はそのオリ
エンテーション・フラット面を所望の方向にセットされ
る。このオリエンテーション・フラット面のセットはウ
ェハマークの読み取りに極めて重要なものである。次い
で、回転搬送路１５の圧電素子２２により試料４を、例
えば紙面下方向に搬送し、さらに搬送路１７．１８の作
用により直進搬送路１２上に移す。そして、搬送路１２
により試料４は紙面下方向に搬送されることになる。

従って本実施例によれば、先の実施例と同様に試＄４４
を搬送することができ、さらに試料４を回転せしめるこ
とができる。このため、半導体ウェハのオリエンテーシ
ョン・フラット面のセット等にも有効である。

第６図は第３の実施例を説明するためのもので、本発明
を適用した電子ビーム露光装置の概略構成図を示してい
る。図中３１は試料室、３２は電子光学鏡筒である。試
料室３１内には試料台３２が収容され、該試料台３３上
には第１の搬送機構４１が設けられている。試料室３１
にはゲートバルブ３４を介して予備室３５が接続されて
いる。

予備室３５内には移動台３６が収容されており、この移
動台３６上には第２の搬送機構４１が設けられている。

また、図中３７は予備室３５を大気中と遮断するゲート
バルブ、３８は移動台を示し、移動台３８上に第３の搬
送機構４３が設けられている。

ここで、試料台３３上及び移動台３６．３８上に形成さ
れた搬送機構４１．〜．４３は、先の実施例で説明した
搬送路及び圧電素子からなるものと同様である。

このような構成では、ウェハキャリア（図示せず）から
受け渡されたウェハはまず大気側搬送機構４３上を走行
する。次いで、予備室３５内に入ｈ　ａ　ｒ：　ｅ　／
７″−ｈｔ＜Ａｙ７３７ｔｒＺ凱■”３６１Ｃ、ｌ。

より搬送機構４２をゲートバルブ３７の厚さ分だけ動か
し、搬送機構４２．４３を接触させる。搬送機構４２に
よりウェハは予備室３５内に入り、ゲートバルブ３７は
閉じる。予備室３５内を真空にした後、ゲー］・バルブ
３４を開き、移動台３６により搬送機構４２を動かし搬
送機構４１に接触させる。次いで、搬送機構４１により
ウェハを試料台３３の中央に搬送し、ゲートバルブ３４
を閉じる。そして、この位置でウェハは電子ビーム露光
に供されることになる。

かくして本実施例によれば、電子ビーム露光装置のウェ
ハ搬送を行うことができる。そしてこの場合、従来の搬
送アームや駆動環を用いるものに比較し、その構成が簡
単であり、全体構成の小型化をはかり得る等の利点があ
る。

なお、本発明は上述した各実施例に限定されるものでは
ない。例えば、前記搬送路を形成する部材はＦｅ、Ｃｕ
、Ａ　Ｉに何等限定されるものではなく、所望の弾性度
を有する弾性部材であればよい。また、前記圧電素子の
形状、配設位置及び個数等の条件は仕様に応じて適宜変
更可能である。

さらに、圧電素子の伸縮方向は必ずしも長さ方向１３− （搬送方向）に限るものではなく、厚み方向（搬送方向
と直交する方向）に伸縮するものであっても前記進行波
を形成することが可能である。また、圧電素子の代りに
は、搬送路に歪みを加え搬送面上に進行波を形成せしめ
る振動子であれば用いることが可能である。その他、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係わる試料搬送装置の
概略構成を示す斜視図、第２図は上記装置の要部構成を
拡大して示す断面図、第３図は上記装置の作用を説明す
るための模式図、第４図は本発明の第２の実施例の概略
構成を示す平面図、第５図は上記装置の要部構成を拡大
して示す図、第６図は本発明の第３の実施例を説明する
ためのもので電子ビーム露光装置を示す概略構成図であ
る。１．２．１１．〜．１４・・・直進搬送路、　３゜１５
回転搬送路、４・・・試料、５・・・圧電材料、６ａ。１４− ６ｂ・・・電極、７．７１．〜．７ｓ　、２１．２２・
・・圧電素子、８・・・進行波（ぜん動波）、３１・・
・試料室、３２・・・電子光学鏡筒、３３・・・試料台
、３４゜３７・・・ゲートバルブ、３５・・・予備室、
３６．３８・・・移動台、４１，４２．４３・・・搬送
機構。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦１５−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）弾性材料からなりその搬送面に試料が載置される
搬送路と、この搬送路の一部若しくは全体に取着され該
搬送路の搬送面に進行波を形成せしめる振動子とを具備
してなり、上記進行波により該進行波の進行方向と逆方
向に前記試料を搬送することを特徴とする試料搬送装置
。
（２）前記搬送路は、直進型、ヘアピン型、回転型或い
はこれらを組合わせて形成されたものであることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の試料搬送装置。
（３）前記振動子として、圧電素子を用いたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の試料搬送装置。
（４）前記進行波の周波数を、超音波領域に設定してな
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の試料搬
送装置。
（５）前記試料の搬送速度の制御を、前記振動子の振動
振幅を変化させることによって行うことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の試料搬送装置。