(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状物を支持する支持溝が形成された第一の側壁及び第二の側壁と、板状物を後部側から支持する後部壁と、該第一の側壁の下端と該第二の側壁の下端との間に架設され帯状に形成される底板と、該第一の側壁の上端と該第二の側壁の上端との間に架設される天板と、板状物の搬出入口となる開口部とから構成されるカセットから板状物を搬出すると共に該カセットに板状物を搬入する板状物搬出入装置であって、
該底板を下にして該カセットが載置されるカセット載置領域と、保持部において板状物を保持して該カセット載置領域に載置されたカセットからの板状物の搬出及び該カセットへの板状物の搬入を行う搬出入手段とを少なくとも含み、
該カセット載置領域には、該底板の前方側において板状物の下面を支持する第一の支持部と、該底板の後方側において該板状物の下面を支持する第二の支持部と、該第一の支持部及び該第二の支持部を上下方向に進退させる進退駆動部と、該第一の支持部及び該第二の支持部を前後方向に駆動する前後駆動部とから構成される搬出入補助手段とが配設されている板状物搬出入装置。
【請求項２】
第一の支持部及び第二の支持部の支持面には、緩衝部材が配設される請求項１に記載の板状物搬出入装置。
【請求項３】
板状物を支持する支持溝が形成された第一の側壁及び第二の側壁と、板状物を後部側から支持する後部壁と、該第一の側壁の下端と該第二の側壁の下端との間に架設され帯状に形成される底板と、該第一の側壁の上端と該第二の側壁の上端との間に架設される天板と、板状物の搬出入口となる開口部とから構成されるカセットから板状物を搬出すると共に該カセットに板状物を搬入する板状物搬出入装置であって、該底板を下にして該カセットが載置されるカセット載置領域と、保持部によって板状物を保持して該カセット載置領域に載置されたカセットからの板状物の搬出及び該カセットへの板状物の搬入を行う搬出入手段とを少なくとも含み、該カセット載置領域には、該底板の前方側において板状物の下面を支持する第一の支持部と、該底板の後方側において該板状物の下面を支持する第二の支持部と、該第一の支持部及び該第二の支持部を上下方向に進退させる進退駆動部と、該第一の支持部及び該第二の支持部を前後方向に駆動する前後駆動部とから構成される搬出入補助手段とが配設されている板状物搬出入装置を用いて該カセットから板状物を搬出する板状物の搬出方法であって、
該第一の支持部及び該第二の支持部を上方に進出させて板状物を上昇させた後に、該第一の支持部及び該第二の支持部を開口部方向に移動させて該板状物を該開口部から前方に突出させ、該突出した板状物を該保持部によって保持して該板状物をカセットから搬出する板状物の搬出方法。
【請求項４】
板状物を支持する支持溝が形成された第一の側壁及び第二の側壁と、板状物を後部側から支持する後部壁と、該第一の側壁の下端と該第二の側壁の下端との間に架設され帯状に形成される底板と、該第一の側壁の上端と該第二の側壁の上端との間に架設される天板と、板状物の搬出入口となる開口部とから構成されるカセットから板状物を搬出すると共に該カセットに板状物を搬入する板状物搬出入装置であって、該底板を下にして該カセットが載置されるカセット載置領域と、保持部によって板状物を保持して該カセット載置領域に載置されたカセットからの板状物の搬出及び該カセットへの板状物の搬入を行う搬出入手段とを少なくとも含み、該カセット載置領域には、該底板の前方側において板状物の下面を支持する第一の支持部と、該底板の後方側において該板状物の下面を支持する第二の支持部と、該第一の支持部及び該第二の支持部を上下方向に進退させる進退駆動部と、該第一の支持部及び該第二の支持部を前後方向に駆動する前後駆動部とから構成される搬出入補助手段とが配設されている板状物搬出入装置を用いて該カセットに板状物を搬入する板状物の搬入方法であって、
第一の支持部及び第二の支持部を開口部側に移動させた状態で、該保持部によって板状物を該第一の支持部及び該第二の支持部の上方に位置付け、該第一の支持部及び該第二の支持部を上方に進出させて該板状物を該第一の支持部及び該第二の支持部の上に載置した後、該第一の支持部及び該第二の支持部を該後部壁側に移動させ下降させて該板状物をカセットに搬入する板状物の搬入方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェーハ等の板状物を収容するカセットからの板状物の搬出及びカセットへの板状物の搬入を行う板状物搬出入装置並びにこれを用いた板状物の搬出方法及び搬入方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェーハ等の板状物を加工する装置においては、加工の対象となる板状物は、カセットと呼ばれる箱形の容器に複数収容され、そこから１枚ずつ搬出して加工され、加工後の板状物もカセットに収容して次の工程に搬送されるのが一般的である。
【０００３】
例えば、半導体ウェーハの面を研削する研削装置においては、図７に示すように、研削しようとする半導体ウェーハＷ１、Ｗ２、・・・・・、Ｗｎがカセット７０にｎ枚収容され、搬出入装置１２によって搬出される。
【０００４】
カセット７０は、内側に支持溝７１が複数形成されその支持溝７１において半導体ウェーハＷを左右両側から支持する第一の側壁７２及び第二の側壁７３と、第一の側壁７２及び第二の側壁７３の上下両端に連結される底板７４及び天板７５と、第一の側壁７２及び第二の側壁７３の後部側に連結される後部壁７６とから構成される。そして、対面する２つの支持溝７１で１枚の半導体ウェーハが支持された状態で複数収容される。
【０００５】
一方、搬出入装置１２には、上下動及び進退可能な保持部６２を備えており、保持部６２の上面には半導体ウェーハを吸着する吸着部６１が形成されている。そして、吸着部６１において半導体ウェーハを吸着した状態で保持部６２が移動することにより半導体ウェーハを搬送することができる。
【０００６】
カセット７０から半導体ウェーハＷ１、Ｗ２、・・・・・Ｗｎを搬出する際は、保持部６２を搬出しようとする半導体ウェーハＷの下側に進入させ、保持部６２を若干上昇させて吸着部６１において半導体ウェーハＷを吸着する。そして、保持部６２を手前に引き出すことにより、吸着部６１において保持した半導体ウェーハＷをカセット７０の外部に搬出することができる。
【０００７】
ところが、カセット７０の最も下の支持溝７１に支持されている半導体ウェーハＷ１を搬出する場合は、底板７４と半導体ウェーハＷ１との隙間が極めて狭いために、保持部６２が半導体ウェーハＷ１の下側に進入できず、半導体ウェーハＷ１を搬出できないという問題がある。また、半導体ウェーハを最も下の段に搬入する場合にも同様の問題が起こる。
【０００８】
そこで、カセット７０の最も下の段には半導体ウェーハを収容しないことにより、搬出入時に保持部６２を進入させるための隙間を確保する等の苦肉の策が講じられている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、最も下の段に半導体ウェーハを収容しない場合には、例えばカセット７０に支持溝７１が２５組あって本来ならば半導体ウェーハを２５枚収容できるにもかかわらず、２４枚しか収容できないできないことになり、生産性が低下するという問題がある。
【００１０】
また、前の工程においてカセット７０に２５枚の半導体ウェーハが収容されると、最も下の段から１枚を抜き出す手間も生じ、この点でも生産性を低下させることになる。
【００１１】
このように、カセットから板状物を搬出する場合、カセットに板状物を搬入する場合においては、カセット内のすべての段において、円滑に搬出入を行うことに課題を有している。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための具体的手段として本発明は、板状物を支持する支持溝が形成された第一の側壁及び第二の側壁と、板状物を後部側から支持する後部壁と、第一の側壁の下端と第二の側壁の下端との間に架設され帯状に形成される底板と、第一の側壁の上端と第二の側壁の上端との間に架設される天板と、板状物の搬出入の搬出入口となる開口部とから構成されるカセットから板状物を搬出すると共にカセットに板状物を搬入する板状物搬出入装置であって、底板を下にしてカセットが載置されるカセット載置領域と、保持部において板状物を保持してカセット載置領域に載置されたカセットからの板状物の搬出及びカセットへの板状物の搬入を行う搬出入手段とを少なくとも含み、カセット載置領域には、底板の前方側において板状物の下面を支持する第一の支持部と、底板の後方側において板状物の下面を支持する第二の支持部と、第一の支持部及び第二の支持部を上下方向に進退させる進退駆動部と、第一の支持部及び第二の支持部を前後方向に駆動する前後駆動部とから構成される搬出入補助手段とが配設されている板状物搬出入装置を提供する。
【００１３】
そしてこの板状物搬出入装置は、第一の支持部及び第二の支持部の支持面に、緩衝部材が配設されることを付加的な要件とする。
【００１４】
また本発明は、上記の板状物搬出入装置を用いてカセットから板状物を搬出する板状物の搬出方法であって、第一の支持部及び第二の支持部を上方に進出させて板状物を上昇させた後に、第一の支持部及び第二の支持部を開口部方向に移動させて板状物を開口部から前方に突出させ、突出した板状物を保持部によって保持して板状物をカセットから搬出する板状物の搬出方法を提供する。
【００１５】
更に本発明は、上記の板状物搬出入装置を用いてカセットに板状物を搬入する板状物の搬入方法であって、第一の支持部及び第二の支持部を開口部側に移動させた状態で、保持部によって板状物を第一の支持部及び第二の支持部の上方に位置付け、第一の支持部及び第二の支持部を上方に進出させて板状物を第一の支持部及び第二の支持部の上に載置した後、第一の支持部及び第二の支持部を後部壁側に移動させ下降させて板状物をカセットに搬入する板状物の搬入方法を提供する。
【００１６】
このように構成される板状物搬出入装置並びに板状物の搬出方法及び搬入方法においては、カセット載置領域に搬出入補助手段を配設し、カセットの底板と板状物との間に保持部を進入させるための十分な隙間がない場合でも、搬出入補助手段を用いて保持部を進入させるための隙間を形成することができるため、板状物を円滑に搬出または搬入できるようになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例として、図１に示す研削装置１０に配設される板状物搬出入装置１について説明する。なお、従来例と同様に構成される部位については同一の符号を付して説明する。
【００１８】
まず研削装置１０の概要について説明すると、この研削装置１０を用いて板状物、例えば半導体ウェーハＷの裏面を研削する場合は、半導体ウェーハＷは、カセット１１に複数収容される。
【００１９】
そして、搬出入手段１２によって搬出されて中心合わせテーブル１３に載置され、ここで一定の位置に位置合わせされた後、第一の搬送手段１４によってチャックテーブル１５に搬送され、裏面を上にして保持される。
【００２０】
チャックテーブル１５、１６、１７は、ターンテーブル１８によって回転可能に支持されており、半導体ウェーハＷを保持したチャックテーブル１５は、ターンテーブル１８が左回りに所定角度（図示の例では１２０度）回転することにより、粗研削手段２０の直下に位置付けられる。
【００２１】
粗研削手段２０は、基台１９から立設された壁部２１に垂直方向に配設された一対のガイドレール２２にガイドされて駆動源２３の駆動により上下動する支持部２４に支持され、支持部２４の上下動に伴って上下動する構成となっている。この粗研削手段２０においては、回転可能に支持されたスピンドル２５の先端にマウンタ２６を介して研削ホイール２７が装着されており、研削ホイール２７の下部には粗研削用の研削砥石２８が円環状に固着されている。
【００２２】
粗研削手段２０の直下に位置付けられた半導体ウェーハＷの裏面は、粗研削手段２０がスピンドル２５の回転を伴って下方に研削送りされ、回転する研削砥石２８が裏面に接触することにより粗研削される。
【００２３】
次に、ターンテーブル１８が左回りに同じだけ回転することにより、粗研削された半導体ウェーハＷが仕上げ研削手段３０の直下に位置付けられる。
【００２４】
仕上げ研削手段３０は、壁部２１に垂直方向に配設された一対のガイドレール３１にガイドされて駆動源３２の駆動により上下動する支持部３３に支持され、支持部３３の上下動に伴って上下動する構成となっている。この仕上げ研削手段３０においては、回転可能に支持されたスピンドル３４の先端にマウンタ３５を介して研削ホイール３６が装着されており、研削ホイール３６の下部には仕上げ研削用の研削砥石３７が円環状に固着されており、粗研削手段２０とは、研削砥石の種類のみが異なる構成となっている。
【００２５】
仕上げ研削手段３０の直下に位置付けられた半導体ウェーハＷの裏面は、仕上げ研削手段３０がスピンドル３４の回転を伴って下方に研削送りされ、回転する研削砥石３７が裏面に接触することにより仕上げ研削される。
【００２６】
このようにして裏面が仕上げ研削された半導体ウェーハＷは、第二の搬送手段３８によって洗浄手段３９に搬送され、ここで洗浄により研削屑が除去された後に、搬出入手段１２によってカセット４０に収容される。
【００２７】
カセット１１及びカセット４０は同様に構成されるため、図２において同一の符号を付して説明すると、カセット１１及びカセット４０は、左右両側において対面する第一の側壁４１及び第二の側壁４２と、第一の側壁４１及び第二の側壁４２の下端に連結され両側壁の間に架設された底板４３と、第一の側壁４１及び第二の側壁４２の上端に連結され両側壁の間に架設された天板４４と、第一の側壁４１及び第二の側壁４２の後部側に連結され両側壁の間に架設された後部壁４５と、板状物を搬出入する際の搬出入口となる開口部４６とから構成されている。
【００２８】
第一の側壁４１及び第二の側壁４２の内側の面には、支持溝４７が形成されており、板状物の収容時は、対面する２つの支持溝４７において板状物を下方から支持する構成となっている。底板４３は、帯状に形成することにより中心部のみに架設され、底部の一部を塞いでいる。
【００２９】
このように構成されるカセット１１、４０は、図１に示す研削装置１０におけるカセット載置領域５０及びカセット載置領域５１にそれぞれ載置されて搬出入手段１２によって板状物の搬出入が行われ、カセット載置領域５０、５１と搬出入手段１２とによって板状物搬出入装置１を構成する。
【００３０】
カセット載置領域５０に載置されたカセット１１には、研削前の板状物、例えば半導体ウェーハＷが複数収容され、ここから搬出入手段１２によって搬出されて研削が行われる。一方、カセット載置領域５１に載置されたカセット４０には、搬出入手段１２によって研削済みの半導体ウェーハが収容される。
【００３１】
カセット載置領域５０及びカセット載置領域５１には、図３（Ａ）に示す搬出入補助手段６０が配設されている。この搬出入補助手段６０は、支持板５２の上面に固定され上方に突出する第一の支持部５３及び第二の支持部５４と、第一の支持部５３及び第二の支持部５４を上下方向に進退させる進退駆動部５５と、進退駆動部５５が固定される移動部５６と、移動部５６を前後方向に移動させる前後駆動部５７と、移動部５６を摺動可能に支持するレール５８とから構成される。
【００３２】
図３（Ｂ）に示すように、第一の支持部５３及び第二の支持部５４は、進退駆動部５５による駆動によって上昇することができ、図３（Ｃ）に示すように、前後駆動部５７による駆動によって前後方向に移動することができる。また、第一の支持部５３及び第二の支持部５４の上部の支持面にはゴム等の緩衝部材５９が固着されている。この緩衝部材５９は弾性があり、摩擦係数が大きいものである。
【００３３】
図４に示すように、搬出入手段１２は、吸着部６１を備えた保持部６２と、保持部６２を進退方向を回転軸として回転させる回転駆動部６３と、旋回動により保持部６２を所望の位置に位置付ける第一アーム６４及び第二アーム６５と、第一アーム６５を旋回駆動する第一アーム駆動部６６と、第二アーム６５を旋回駆動する第二アーム駆動部６７と、これらを上下方向に駆動する上下駆動部６８とから構成され、保持部６２は、第一アーム６４及び第二アーム６５の旋回動及び上下動によって所望の位置に位置付けられる。
【００３４】
図５（Ａ）は、研削前の半導体ウェーハＷがカセット１１の最も下段の支持溝４７に支持されて収容され、搬出入補助手段６０が配設されたカセット載置領域５０にそのカセット１１が載置されている状態を示しており、第一の支持部５３及び第二の支持部５４の上端は底板４３より下に位置している。なお、実際にはすべての支持溝に支持されて複数の半導体ウェーハが収容されているが、図５においては、最も下段に収容された半導体ウェーハＷのみ図示している。
【００３５】
図４に示した搬出入手段１２を用いて半導体ウェーハＷを搬出して図１に示した中心合わせテーブル１３に搬送しようとするときは、図５（Ｂ）に示すように、進退駆動部５５の駆動により第一の支持部５３及び第二の支持部５４を上昇させて、最も下の段に収容されている半導体ウェーハＷを若干持ち上げる。このとき、底板４３は帯状に形成されているため、第一の支持部５３及び第二の支持部５４は底板４３に接触しない。また、第一の支持部５３及び第二の支持部５４に固着された緩衝部材５９は弾性があって半導体ウェーハＷに衝撃を与えることがないため、半導体ウェーハＷが破損することがない。
【００３６】
次に、図５（Ｃ）に示すように第一の支持部５３及び第二の支持部５４を開口部４６側に移動させると、第一の支持部５３及び第二の支持部５４には摩擦係数が大きい緩衝部材５９が固着されているため、半導体ウェーハＷもいっしょに開口部４６側に移動し、半導体ウェーハＷが開口部４６から前方に突出する。
【００３７】
そして、図４に示した搬出入手段１２を構成する保持部６２を開口部４６から半導体ウェーハＷの下方に進入させてから上昇させ、吸着部６１において半導体ウェーハＷの下面を吸引保持する。このとき、保持部６２は略コの字型に形成されているため、第一の支持部５３に接触することなく半導体ウェーハＷの中心部を保持することができる。
【００３８】
保持部６２をカセット１１に進入させる際には、底板４３が帯状に形成されているため、保持部６２が底板４３に接触することがない。また、半導体ウェーハＷが第一の支持部５３及び第二の支持部５４によって若干上昇した状態で保持されているため、保持部１１がカセット１１内に進入する途中で半導体ウェーハＷに接触することもない。
【００３９】
このように、半導体ウェーハＷが保持部６２によって保持されると、保持部６２を手前に引き出すことによって半導体ウェーハＷをカセット１１の外に搬出することができる。従って、底板４３と最も下の段に収容された半導体ウェーハＷとの間に保持部６２を進入させるための十分な隙間がない場合でも、半導体ウェーハＷを搬出することができる。
【００４０】
半導体ウェーハＷをカセット１１の外部に完全に搬出した後は、保持部６２を図１に示した中心合わせテーブル１３の上方に位置付け、ここで図４に示した回転駆動部６３の駆動により保持部６２を１８０度回転させて半導体ウェーハＷを裏返した後、保持部１１を下降させて中心合わせテーブル１３に載置する。
【００４１】
一方、カセット載置領域５１には空のカセット４０が載置されており、このカセット４０には、粗研削手段２０及び仕上げ研削手段３０によって研削され洗浄手段３９により洗浄された半導体ウェーハＷが、搬出入手段１２を構成する保持部６２によって保持されて次々と収容されていく。
【００４２】
カセット４０の最も下の支持溝４７により形成される段に半導体ウェーハを搬入しようとする場合は、図６（Ａ）に示すように、搬入の前に、予め第一の支持部５３及び第二の支持部５４を開口部４６側に移動させておき、半導体ウェーハＷを保持した保持部６２をカセット４０の内部に進入させていく。このとき、底板４３が帯状に形成されているため、保持部５２が底板４３に接触することがない。
【００４３】
次に、図６（Ｂ）に示すように、半導体ウェーハＷを第一の支持部５３及び第二の支持部５４の上方に位置付け、第一の支持部５３及び第二の支持部５４を若干上昇させて半導体ウェーハＷを第一の支持部５３及び第二の支持部５４の上に載置した後、第一の支持部５３及び第二の支持部５４を後部壁４５側に引く。そして、図６（Ｃ）に示すように、第一の支持部５３及び第二の支持部５４を下降させることにより、支持溝４７の上に載置され、カセット４０の最も下の段に収容される。
【００４４】
このように、通常の状態では最も下の段と底板４３との間に保持部６２を進入させるための十分な隙間がない場合でも、搬出入補助手段６０によって保持部６２を進入させるのに十分な隙間をつくりだすことができるため、最も下の段に半導体ウェーハを容易に搬入することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る板状物搬出入装置並びに板状物の搬出方法及び搬入方法においては、カセット載置領域に搬出入補助手段を配設し、カセットの底板と板状物との間に保持部を進入させるための十分な隙間がない場合でも、搬出入補助手段を用いて保持部を進入させるための隙間を形成することができるため、板状物を円滑に搬出または搬入できるようになる。従って、従来は板状物を収容しない段を設ける必要があるために収容できる板状物の枚数を減らさざるを得ずその分生産性を低下させていたが、本発明の板状物搬出入装置を用いれば、カセットのすべての段に板状物を収容できるため、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される装置の一例である研削装置を示す斜視図である。
【図２】板状物が収容されるカセットを示す斜視図である。
【図３】本発明の板状物搬出入装置を構成する搬出入補助手段の動作を示す斜視図である。
【図４】同板状物搬出入装置を構成する搬出入手段を示す斜視図である。
【図５】本発明の板状物の搬出方法の手順を示す斜視図である。
【図６】本発明の板状物の搬入方法の手順を示す斜視図である。
【図７】従来の板状物の搬出方法を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…板状物搬出入装置
１０…研削装置  １１…カセット  １２…搬出入手段
１３…中心合わせテーブル  １４…第一の搬送手段
１５、１６、１７…チャックテーブル
１８…ターンテーブル  １９…基台
２０…粗研削手段  ２１…壁部  ２２…ガイドレール
２３…駆動源  ２４…支持部  ２５…スピンドル
２６…マウンタ  ２７…研削ホイール
２８…研削砥石  ３０…仕上げ研削手段
３１…ガイドレール  ３２…駆動源  ３３…支持部
３４…スピンドル  ３５…マウンタ
３６…研削ホイール  ３７…研削砥石
３８…第二の搬送手段  ３９…洗浄手段
４０…カセット  ４１…第一の側壁
４２…第二の側壁  ４３…底板  ４４…天板
４５…後部壁  ４６…開口部  ４７…支持溝
５０、５１…カセット載置領域  ５２…支持板
５３…第一の支持部  ５４…第二の支持部
５５…進退駆動部  ５６…移動部  ５７…前後駆動部
５８…レール  ５９…緩衝部材
６０…搬出入補助手段  ６１…吸着部  ６２…保持部
６３…回転駆動部  ６４…第一アーム
６５…第二アーム  ６６…第一アーム駆動部
６７…第二アーム駆動部  ６８…上下駆動部
７０…カセット  ７１…支持溝  ７２…第一の側壁
７３…第二の側壁  ７４…底板  ７５…天板
７６…後部壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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