JPS6231629A - ウエハ搬送用ハンドラ - 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】 ［発明の屈する分野］ 本発明はＩＣ，ＬＳＩ等の製造工程で用いられるウェハ
の搬送用ハンドラにおいて、ウェハ収納筒（以下、「カ
セット」と略称する。）からのウェハの挿脱を直進型ハ
ンドの一種である、いりゆるパンタグラフ方式のハンド
を用いて行なう小型のウェハ搬送用ハンドラに関する。

［従来の技術〕 第５図は従来のウェハ搬送用ハンドラである。

同図において、１０１はカセット、１０２はウェハで、
１０１ａはウェハが載置される棚部である。１０３はギ
ヤ、１０４はラックの付いたカセットハンジングで、ギ
ヤ１０３の回転によって上下する。１０５は搬送ベルト
である。この装置は、回転可能なベルト上方にウェハを
収納したカセットを上下動可能に設置し、該カセットを
下方に移動させて、カセット内のウェハを下から順次ベ
ルト上に載置させて取り出す構造になっている。このた
め、カセットに収納されたウェハを順送りでない順序、
例えば一枚置きに随時取り出すという様な事ができなか
った。

このようにウェハを随時取り出す技術は特にウェハ検査
装置において重要である。

また、第５図のハンドラを用いた従来のウェハ検査装置
等では、ウェハを供給するカセットとウェハを回収する
カセットと必ず２つを設けて、検査しないウェハも一旦
供給用のカセットから取り出して回収用のカセットに収
納するという手間が必要であった。このように、カセッ
トが２つ必要であり、装置の大型化を余儀なくさせると
いう欠点があった。

［発明の目的］ 本発明は、上述の従来例の欠点に鑑みてなされたもので
、カセットは回収用と供給用とを兼用とし、かつカセッ
トの任意の箇所からウェハを取り出し、出した所に戻す
ことができるより小型のウェハ搬送用ハンドラを提供す
ることを目的とする。

［実施例］ 第１〜３図は、本発明の一実施例を示す。図面中、一対
の部品の参照番号には添字ｒａＪおよびｒｂＪが付され
ているが、両者をまとめて呼称する場合のみ添字を省略
する。第１図において、１はウェハを載置するフィンガ
、２はカセット、３はウェハである。４は第２アーム５
の回転軸で、軸４、不図示のアーム駆動用モータに連結
したギヤ２８および第２アーム５は回転が同期する様に
固定されている。６は第１アーム７と第２アーム５との
共通の回転軸で、軸６と第１アーム７とは回転が同期す
る様に固定されている。なお、第１アーム７の軸間距離
と第２アーム５の軸間距離とは、はぼ等しく構成されて
いる。８は第１アーム７のフィンガ１側の回転軸で、フ
ィンガ１に対しては回転自在である。９はギヤで、第１
アーム７、軸８およびギヤ９は回転が同期する様に固定
されている。また、ギヤ９ａ、９ｂは相互に噛合してい
る。１０は軸４を中心とするギヤで、基台２６に固定さ
れており、フィンガ１の一連の往復動作中も一切回転し
ない。１１は軸６に中心を合わせて固定されたギヤであ
る。１２は中間ギヤで第２アーム５に固定さ屯た軸１３
に回転自在に支持され、ギヤ１０とギヤ１１に噛合して
いる。なお、ギヤ１０とギヤ１１の回転数の比は１：２
になるように構成されている。

上記フィンガ１、アーム５，７およびギヤ１０．１１等
によりパンタグラフ方式のハンドが構成される。

２０はレーザ光、２１はレーザ源、２２はハーフミラ−
で、レーザ源２１から射出されたレーザ光２０を全反射
ミラー２３に向けて反射する。２４はホトダイオードで
全反射ミラー２３からの反射光を受ける。２５はレーザ
［２１を基台２６に固定するための連結部材である。基
台２６はまたアーム伸縮駆動部２７を支える。アーム伸
縮駆動部２７内のギヤ２８ａ　、　２８ｂは互いに噛合
しており、不図示のアーム駆動用モータの回転はギヤ２
８ａに伝達されると同時にギヤ２８ｂにも伝達される。

図面中、各部材の固定のためのビス、キー、第１アーム
７と第２アーム５が円滑に動くための部材、フィンガ１
の支持部材、および一連のギヤのバックラッシュを除去
する部材等については図示を省略している。

以上の構成からなるハンドラの動作を第１図において説
明する。カセット２からウェハ３を取り出すに先立ち、
不図示の全体ユニット昇降装置で全体ユニットを上下さ
せ、フィンガ１を差し込むための適正位置にセットする
。これは、ミラー２３で反射されたレーザ光２０をハー
フミラ−２３を介しホトダイオード２４で検知して行な
う。

ウェハの位置検知時のアームは、第３図においてウェハ
３が載置されていない状態にあり、第１アームと第２ア
ームが軸４からみてカセット２と反対の方向へ伸びてい
る。この状態はフィンガ１を最左方に移動した状態であ
る。

前記適正位置が検知されると、不図示の電気指令部から
アーム伸縮駆動部２７内にある不図示のアーム駆動用モ
ータに回転指令が与えられる。以下、説明の簡略のため
片側のアーム群だけについて説明する。不図示のアーム
駆動用モータが回転すると軸４ａ、ギヤ２８ａが回転す
る。この回転方向は第３図において、右回転となる。軸
４ａと第２アーム５ａは固定されているので、軸４ａを
中心に第２アーム５ａが右回転する。この時、中間ギヤ
１２ａはギヤ１０ａの周りに噛合しながら回転するが、
その回転方向は軸１３ａに対して右回転となる。中間ギ
ヤ１２ａの回転によりギヤ１１ａは左回転する。

この際、第１アーム７と第２アーム５が折り重なった位
置すなわち死点（軸４ａ）を経て移動するためには、ギ
ヤ１０とギヤ１１の回転数の比は１：２である必要があ
る。この回転数比と回転方向を守る限り、中間ギヤ１２
は複数枚にすることも可能である。その時中間ギヤ１２
の枚数は、図の如く一平面上に設ける場合は奇数枚とす
る。また、中間ギヤ１２の１つに対しその中間ギヤ１２
と回転軸を共通にするギヤを一枚ふやしてギヤ枚数を偶
数枚とし、該ギヤとギヤ１１とを噛合させればより小形
化を計ることも可能である。しかしながら、回転方向の
関係からそのギヤ段数は奇数段である必要がある。

さてギヤ１１ａが左回転すると、ギヤ１１ａは軸６ａお
よび第１アーム７ａと回転が同期する様に固定されてい
るので、第１アーム７ａが第２アーム５ａに対して左回
転する。

また、前述のようにギヤ２８ａはギヤ２８ｂと噛合して
るので、もう一方のアーム群は上記の動作とレーザ光２
０に対し線対称の動作を行う。

第１アーム７ａと第２アーム５ａが一対構成であり、フ
ィンガ１によって第１アーム７の先端が拘束されている
ので、第１アーム７の第２アーム５に対する左右の回転
に伴い、フィンガ１は右方向すなわち、カセット２内へ
と進入する。進入した状態、つまりハンドが最も伸びた
状態を示す図が第１図である。この時、一対の第１アー
ムおよび第２アームの軸間距離に製作誤差があって、そ
のために軸８ａ、８ｂの右方向移動距離および移動速度
が同一にならない場合は、フィンガ１が捩れるという不
具合を生じるが、ギヤ９ａ　、９ｂはこれを防止する役
目をしている。

このようにして、一定回転角度だけ軸４が回転してカセ
ット２内にフィンガ１が挿入されると、不図示の全体ユ
ニット昇降装置の作動によりフィンガ１が持上げられ、
フィンガ１上にウェハ３が載置される。

ウェハ３を載置するとウェハ取り出し動作を開始する。

第１図および第２図を参照して、アーム伸縮駆動部２７
内の不図示の電気指令部より不図示のアーム駆動用モー
タに進入時とは逆回転の指令が出されると、前述した動
作とは丁度逆の一連の動作で第１アーム７が回転移動し
、フィンガ１はカセット２より脱出する。脱出を完了し
た後、前述のギヤ１０とギヤ１１の作用により先と同様
の死点（軸４ａ　、　４ｂ　）を乗り越えて最も左方に
フィンガＦＧが移動した状態を示す図が第３図である。

以上のようにしてカセット２より取り出されたウェハ３
は不図示の次工程へと搬送され、次工程で処理の済んだ
ウェハ３は前述の動作と逆の動作を辿ってカセット２内
へと搬入される。

また、軸４の回転角度を任意に変えることによってウェ
ハ挿脱のストロークを任意に変えることも可能である。

第４図は、本発明の他の実施例を示す。同図の装置は第
１図の装置におけるギヤ１０の代わりに部分内歯車２９
をギヤ１１の外側に配した例であり、歯車２９はギヤ１
１と噛合している。この場合ギヤ１１と歯車２９の間に
設けることのできる中間ギヤはＯを含む偶数段になる。

同図における実施例の動作について説明する。

不図示のアーム駆動用モータの回転が第２アーム５に伝
わり、第２アーム５が回転することにより歯車２９と噛
合するギヤ１１が回転する。この時、ギヤ１１は軸６お
よび第１アーム７に固定されているため第１アーム７が
回転し、以下前述の実施例と同様にフィンガ１が往復運
動を行う。この場合、第２アーム５が軸４を中心として
回転する角度と第１アームが軸６を中心として回転する
角度が１＝２になるようギヤ１１と歯車２９を設定しで
ある。

なお、本発明は上述の実施例に限るものでなく、例えば
ギヤ９．１０．１１．１２は一部分を切欠いてセクタギ
ヤとしても良い。

［発明の効果］ 以上説明した様に本発明によれば、ウェハをカセットの
下から順に取り出す必要は全くないため、任意のウェハ
を随時取り出すことができ、従って供給用のカセットと
、回収用のカセットとを別々に設ける必要がなく、装置
の小型化を計ることができる。さらに、一対のアームが
伸びた状態より一度折れ重なって反対側に進むようにし
ているため、狭いスペースで最大限のストロークを利用
でき、装置の小型化が計れる。また、従来のベルトを使
ってカセットよりウェハを取り出す方式に比べて、ウェ
ハにゴミが付着するようなことがなくなる。また、第２
アームの駆動量を変えることによりウェハ支持部材の移
動のストロークを任意に変えることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係るウェハ搬送用ハンド
ラがカセット内に進入した状態を示す上面図、 第２図は、第１図の装置の縦断面図、 第３図は、第１図の装置のハンドが「縮んで」ウェハを
取り出した状態を示す上面図、第４図は、本発明の他の
実施例に係るウェハ搬送用ハンドラの上面図、 第５図は、従来例を示す側面および断面図である。 １：フィンガ、２：カセット、３：ウェハ、４゜６、８
．１３：軸、５：第２アーム、７：第１アーム、９．１
０．１１．１２：ギヤ、２６：基台、２９：部分内歯車
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ウェハを面上に載置させるように構成されたウェハ
   支持部材と、 上記ウェハ支持部材に枢動可能に連結された対をなす第
   １アームと、 上記対をなす第１アームの他端に枢動可能に連結され、
   かつ一端を基台の回転軸に回動自在に取りつけられた対
   をなす第２アームと、 上記第１アームと上記第２アームの移動を調時させるタ
   イミングギヤ機構とを有するウェハ搬送用ハンドラ。 ２、前記タイミングギヤ機構が前記第１アームと前記第
   ２アームの共通軸に上記第１アームに固定して設けられ
   た第１のギヤと、 上記第２アームの回転軸に中心を合わせ、基台に対して
   回転不能に取り付けられた第２のギヤと、上記第２アー
   ムの中程に設けられた上記第１のギヤと上記第２のギヤ
   に噛合する回転自在の中間ギヤからなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載のウェハ搬送用ハンドラ
   。 ３、前記タイミングギヤ機構が前記第１アームと前記第
   ２アームの共通軸に上記第１アームと固定して設けられ
   た第１のギヤと、 上記共通軸の移動中上記第１のギヤが噛合する固定曲線
   状ギヤからなることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載のウェハ搬送用ハンドラ。 ４、前記第１アームの前記第２アームに対する回転角度
   が、上記第２アームの回転軸周りの回転角度の２倍であ
   る特許請求の範囲第１項、第２項または第３項のいずれ
   か一つに記載のウェハ搬送用ハンドラ。