(57)【要約】【課題】半導体ウエハにストレスを与えることなく支持して当該半導体ウエハを搬送することのできる搬送装置を提供すること。【解決手段】収納キャリア１１に支持体１２が出し入れ可能に設けられ、当該支持体１２に半導体ウエハＷが支持されている。半導体ウエハＷは、搬送装置１０によって出し入れ可能に設けられており、当該搬送装置１０は、支持体１２と、この支持体１２を収納キャリア１１から引き出す引出手段２０と、引き出された支持体１２を支持する載置手段２１と、当該載置手段２１を連結してこれを支持する多関節ロボット５０とにより構成されている。ウエハＷは、支持体１２と共に載置手段２１に支持されて搬送可能となっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
収納キャリアに収納された半導体ウエハを搬送する搬送装置において、
前記収納キャリアに出し入れ可能であって、前記半導体ウエハの少なくとも外周側全域を支持する支持面を備えた支持体と、この支持体を前記収納キャリアから引き出す引出手段と、当該引出手段によって引き出された支持体を載置する載置手段と、この載置手段を介して前記半導体ウエハを支持体と共に搬送する駆動手段とを備えたことを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記支持体は貫通孔を備え、前記載置手段は、前記支持体と共に前記貫通孔を介して半導体ウエハを吸着保持する吸引手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
【請求項３】
前記載置手段はアーム部材を含み、前記引出手段は動力伝達手段を介して前記アーム部材に沿って進退可能に支持されていることを特徴とする請求項１又は２記載の搬送装置。
【請求項４】
前記動力伝達手段は、昇降手段によって昇降可能に設けられていることを特徴とする請求項３記載の搬送装置。
【請求項５】
前記アーム部材は、引き出そうとする支持体の１段下の支持体又は収納キャリアに当接する引出防止部が形成されていることを特徴とする請求項３又は４記載の搬送装置。
【請求項６】
収納キャリアに出し入れ可能であって、半導体ウエハの少なくとも外周側全域を支持する支持面を備えた支持体に支持させて当該半導体ウエハを搬送する搬送方法において、
前記収納キャリアに収納された支持体を引き出し、
次いで、当該引き出された支持体を載置手段に載置した状態で、前記半導体ウエハを支持体と共に搬送することを特徴とする搬送方法。
【請求項７】
前記載置手段に載置された前記支持体と共に半導体ウエハを吸着保持した状態で搬送することを特徴とする請求項４記載の搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は搬送装置及び搬送方法に係り、更に詳しくは、半導体ウエハにストレスを与えることなく支持して搬送することのできる搬送装置及び搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハ（以下、単に、「ウエハ」と称する）の搬送装置としては、例えば、特許文献１に記載されている。この搬送装置は、収納カセット内にウエハ支持用のアームを進入可能に設け、当該アームにウエハを支持させて収納カセットから後退させることで搬送可能な構成となっている。
【特許文献１】特開平１１−３５１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載された搬送装置は、二股状に分岐した支持アームにウエハを支持させる構成であるため、例えば、数十μｍの厚みまで極薄に裏面研削されたウエハを対象として搬送する場合には、支持アームの面からはみ出たウエハ領域が自重によって垂れ下がってしまい、これに起因してウエハに多大なストレスを与え、その結果、ウエハを破損させてしまうといった不都合がある。
【０００４】
［発明の目的］
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、ウエハにストレスを与えることなく支持し、これに起因したウエハの破損を回避することができる搬送装置及び搬送方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するため、本発明は、収納キャリアに収納された半導体ウエハを搬送する搬送装置において、前記収納キャリアに出し入れ可能であって、前記半導体ウエハの少なくとも外周側全域を支持する支持面を備えた支持体と、この支持体を前記収納キャリアから引き出す引出手段と、当該引出手段によって引き出された支持体を載置する載置手段と、この載置手段を介して前記半導体ウエハを支持体と共に搬送する駆動手段とを備える、という構成を採っている。
【０００６】
本発明において、前記支持体は貫通孔を備え、前記載置手段は、前記支持体と共に前記貫通孔を介して半導体ウエハを吸着保持する吸引手段を備える、という構成を採ることが好ましい。
【０００７】
また、前記載置手段はアーム部材を含み、前記引出手段は動力伝達手段を介して前記アーム部材に沿って進退可能に支持される、という構成を採っている。
【０００８】
更に、前記動力伝達手段は、昇降手段によって昇降可能に設けられている、という構成を採っている。
【０００９】
また、前記アーム部材は、引き出そうとする支持体の１段下の支持体又は収納キャリアに当接する引出防止部が形成されている、という構成を採っている。
【００１０】
更に、本発明は、収納キャリアに出し入れ可能であって、半導体ウエハの少なくとも外周側全域を支持する支持面を備えた支持体に支持させて当該半導体ウエハを搬送する搬送方法において、前記収納キャリアに収納された支持体を引き出し、次いで、当該引き出された支持体を載置手段に載置した状態で、前記半導体ウエハを支持体と共に搬送する、という手法を採っている。
【００１１】
前記搬送方法において、前記載置手段に載置された前記支持体と共に半導体ウエハを吸着保持した状態で搬送することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ウエハの少なくとも外周側全域が支持体によって支持され、当該支持体を収納キャリアから引き出してウエハが支持体と共に搬送される構成であるため、ウエハの部分的な垂れ下がりを確実に防止でき、これによってウエハにストレスが与えられ、破損するといった不都合を回避することができる。
また、支持体に設けられた貫通孔を介して当該支持体と共にウエハが吸着保持されるので、支持体とウエハとの相対的な滑りを防止することができ、搬送時にウエハが支持体から落下してしまうようなことはない。
更に、載置手段がアーム部材を含み、引出手段が動力伝達手段を介してアーム部材に沿って進退可能であれば、アーム部材をキャリア内に進入させなくても支持体をアーム部材上に載置することができる。また、支持体をベルト上に載せてアーム部材上に引き出すことができるので、当該支持体の引き出し、収納、及び、他の装置への受け渡しをスムーズに行うことができ、ウエハにストレスを与えることを極力防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１には、本実施形態に係る搬送装置の概略斜視図が示されている。この図において、搬送装置１０は、収納キャリア１１に出し入れ可能な支持体１２を介して収納キャリア１１内に収納されたウエハＷを支持体１２と共に搬送したり、所定処理されたウエハＷを支持体１２に支持させた状態で、当該支持体１２と共に収納キャリア１１内に収納したりすることができる装置として構成されている。収納キャリア１１は、一端側に開口部１３を備えており、当該開口部１３の左右両側に位置する側壁１４の内面側には、支持体１２を前後方向（出し入れ方向）に摺動可能に支持する片状の受け部１６が設けられている。
【００１５】
前記搬送装置１０は、支持体１２と、当該支持体１２を収納キャリア１１から引き出す引出手段２０と、支持体１２を載置する載置手段２１と、当該載置手段２１を介してウエハＷを支持体１２と共に搬送する駆動手段２３とを含む。
【００１６】
前記支持体１２は、本実施形態では、ウエハＷを全面的に支持する支持面２５と、この支持面２５の一端側に連設された起立面２６とからなる。支持面２５には、貫通孔２５Ａが複数箇所に形成されている。
【００１７】
前記引出手段２０は、図２に示されるように、吸着パッド３０と、当該吸着パッド３０を支持するシャフト３１と、このシャフト３１を軸方向に移動可能に支持するスライドブロック３２と、吸着パッド３０をスライドブロック３２から離れる方向に付勢するコイルばね３４とを含む。この引出手段２０は、支持体１２を収納キャリア１１から引き出す機能の他、収納キャリア１１内に支持体１２を収納する際に当該支持体１２を押し込む機能や、他の装置に支持体１２と共にウエハＷを受け渡す機能等を有する。
【００１８】
前記載置手段２１はアーム部材４０を含み、当該アーム部材４０は、中央部の長手方向に沿って空間部４０Ｃを有する。アーム部材４０の先端側の上面側には、図示しない吸引ポンプ等に連通する吸引手段としての吸引孔４１が多数形成されており、これにより、支持体１２は、貫通孔２５Ａを通じてウエハＷの外周側を吸着保持するようになっている。また、アーム部材４０の図３中左端は、引き出そうとする支持体１２の１段下の支持体１２の起立面２６（最下段の支持体１２の場合は収納キャリアの起立面１１Ａ）に当接し、引き出そうとしている支持体１２と共に、１段下の支持体１２が引き出されることを防止する引出防止部４０Ａが形成されている。更に、アーム部材４０の基端側には、連結部４３が設けられており、当該連結部４３の中央部には、駆動手段２３の自由端側に設けられた図示しないチャック爪が受容され、当該チャック爪と連結部４３との相互係合によってアーム部材４０が駆動手段２３に連結可能となっている。
【００１９】
前記アーム部材４０の空間部４０Ｃには動力伝達手段４５が設けられている。この動力伝達手段４５は、図３（Ａ）、（Ｂ）にも示されるように、アーム部材４０の基端側に位置するモータＭと、このモータＭの出力軸に接続された駆動プーリ４７と、当該駆動プーリ４７に対峙する従動プーリ４８と、これらプーリ４７、４８に掛け回されたベルトＢｅと、これらモータＭ、駆動プーリ４７、従動プーリ４８、ベルトＢｅを全体的に昇降させる直動モータからなる昇降手段４９とからなる。ベルトＢｅには引出手段２０のスライドブロック３２が固定され、これにより、引出手段２０が動力伝達手段４５を介してアーム部材４０に沿って進退可能となっている。
【００２０】
前記駆動手段２３は、多関節ロボット５０により構成されている。この多関節ロボット５０は、図１に示されるように、ベース部５１と、当該ベース部５１の上面側に配置された第１アーム５２〜第６アーム５７と、第６アーム５７の自由端側に取り付けられた保持チャック５８とを含む。第２、第３及び第５アーム５３、５４、５６は、図１に示された状態で、Ｙ-Ｚ面内でそれぞれＢ、Ｃ、Ｅ方向に回転可能に設けられているとともに、第１、第４及び第６アーム５２、５５、５７は、それぞれその軸周り、つまり、Ａ、Ｄ、Ｆ方向に回転可能に設けられている。保持チャック５８は、相互に離間接近可能な図示しない一対のチャック爪を備えており、これらチャック爪がアーム部材４０の連結部４３に係脱可能となっている。なお、保持チャック５８が連結部４３に係合したときに、図示しない吸引手段に連通された多関節ロボット５０の減圧用通路が吸引孔４１に連通するようになっている。
【００２１】
以上の構成において、収納キャリア１１からウエハＷを取り出して搬送する場合には、図３（Ａ）に示されるように、多関節ロボット５０を所定制御してアーム部材４０の先端側を収納キャリア１１の開口部１３に相対させる。このとき、引出防止部４０Ａが引き出そうとする支持体１２の１段下の支持体１２の起立面２６に当接するとともに、動力伝達手段４５は、昇降手段４９によって、ベルトＢｅの図３中上面がアーム部材４０の同図中上面よりも僅かに上昇した位置とされ、ベルトＢｅの上面が支持体１２の支持面２５の下面と同一面内に位置するように位置制御される。
【００２２】
動力伝達手段４５のモータＭが駆動することでベルトＢｅが回行し、スライドブロック３２が移動して吸着パッド３０が支持体１２の起立面２６に当接して当該起立面２６が吸着パッド３０に吸着される。
【００２３】
次いで、モータＭが逆転してベルトＢｅが反対側に回行すると、支持体１２はベルトＢｅ上に載ってアーム部材４０上を移動する。これにより、支持体１２がアーム部材４０に当接することなくスムーズに引き出され、この引き出し動作においてウエハに与えるストレスを極力低減することができる（図３（Ｂ）参照）。この引出が行われると、吸着パッド３０の吸着が断たれ、動力伝達手段４５は、昇降手段４９によって、ベルトＢｅの図３中上面がアーム部材４０の同図中上面よりも僅かに下降した位置とされ、支持体１２がアーム部材４０に当接するように位置制御される。そして、ウエハＷは、貫通孔２５Ａを介して吸引孔４１によって吸着保持され、この状態で、ウエハＷは、支持体１２と共に所定位置まで搬送されることとなる。
【００２４】
なお、ウエハＷを収納キャリア１１内に収納する場合には、前述した動作と反対となる動作が行われる。
【００２５】
従って、このような実施形態によれば、ウエハＷが支持体１２に支持された状態で両者が一体となって搬送されるので、ウエハＷが極薄に研削されたものであっても、一部の領域が垂れ下がるようなことはなく、ウエハＷにストレスを与えることを防止して当該ウエハの搬送を行うことができる、という効果を得る。
【００２６】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施の形態に関して特に図示し、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上に述べた実施の形態に対し、形状、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【００２７】
例えば、前記実施形態では、支持体１２は、ウエハＷの全面を支持する支持面２５を備えた形状としたが、支持面２５のウエハ支持領域に、ウエハＷよりも若干小さい穴を設け、当該穴の外側の支持面領域でウエハＷの外周側全域を支持するようにしてもよい。このような構成によっても、ウエハＷの垂れ下がりを防止して搬送を行うことができる。
【００２８】
また、支持面２５に、ウエハＷの外形に対応する環状凸部を設け、この環状凸部の内側にウエハＷを受容した状態で、当該ウエハＷの横滑りを防止するように構成してもよい。これによれば、ウエハＷを吸着保持しなくても、当該ウエハＷと支持体１２との相対滑りを防止することが可能となる。
【００２９】
また、載置手段２１は単軸ロボット又は直動モータによって構成し、そのスライダを利用して引出手段２０を構成することもできる。更に、引出手段２０は、支持体１２の起立面２６に適宜な係合部が構成されている場合には、吸着パッド３０に替えてフック等の係合部材を用いることができる。
要するに、本発明は、ウエハＷを搬送する際に、支持体１２と一体的な搬送を可能としてウエハＷの垂れ下がりを防止することができるものであれば足りる。
【００３０】
また、半導体ウエハは、シリコンウエハや化合物ウエハであってもよい。
【００３１】
また、支持体１２は、従来から使用されている別の収納キャリアの寸法に合わせて形成することができる。このようにした場合、従来から使用されている収納キャリアであっても本発明の搬送装置１０を適応することができ、汎用性を向上させることができる。
【００３２】
更に、動力伝達手段４５を構成する駆動プーリ４７、従動プーリ４８及びベルトＢｅはスプロケットやチェーンで構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施形態に係る搬送装置の概略斜視図。
【図２】搬送装置の要部概略斜視図。
【図３】（Ａ）は支持体を収納キャリアから引き出し又は収納したときの側面図、（Ｂ）はウエハが支持体と共に載置手段に支持されたときの側面図。
【符号の説明】
【００３４】
１０  搬送装置
１１  収納キャリア
１２  支持体
２０  引出手段
２１  載置手段
２３  駆動手段
２５  支持面
２５Ａ  貫通孔
４０  アーム部材
４０Ａ  引出防止部
４１  吸引孔（吸引手段）
４５  動力伝達手段
４９  昇降手段
Ｗ  半導体ウエハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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