(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プーリに掛け渡して撓まないように張られた１本の搬送用ワイヤのうち搬送経路に位置する部分であって平行で互いに逆方向へ移動する２本のワイヤ部からなる搬送手段と、
当該搬送手段の環状に掛け渡された２本のワイヤ部を互いに逆方向に往復動させる駆動手段と、
当該駆動手段で互いに逆方向に往復動される前記２本のワイヤ部を個別に支持して搬送対象物の搬送方向へ移動する側のワイヤ部を前記搬送経路にそのまま維持して逆方向に移動する側のワイヤ部を下降させる昇降手段とを備えたことを特徴とするワイヤ搬送装置。
【請求項２】
請求項１に記載のワイヤ搬送装置において、
前記搬送手段の２本のワイヤ部の表面に、前記搬送対象物を保護するコーティングを施したことを特徴とするワイヤ搬送装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のワイヤ搬送装置において、
前記搬送手段を並列に複数本配設し、１の搬送手段の搬送用ワイヤのうち前記搬送経路に位置する各ワイヤ部が、他の搬送手段の搬送用ワイヤのうち前記搬送経路に位置する各ワイヤ部と平行になるように配設したことを特徴とするワイヤ搬送装置。
【請求項４】
１又は複数並べられた検査部と、この検査部に掛け渡した状態で配設されて検査対象物を検査部に移動させる搬送部とを備えた検査装置において、
前記搬送部が、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のワイヤ搬送装置によって構成されたことを特徴とする検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤを使って物を搬送するワイヤ搬送装置及びそれを用いた検査装置に関し、特に半導体ウエハの搬送及び検査に用いて好適なワイヤ搬送装置及びそれを用いた検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウエハの厚みや抵抗値等を測定する検査装置は一般に知られている。このような検査装置では、半導体ウエハが連続的に搬送されて、厚み等が連続的に測定される。
【０００３】
半導体ウエハの搬送には搬送装置が用いられる。この搬送装置は、半導体ウエハを吸着して支持する吸着アーム部や、この吸着アーム部等を移動させる移動機構等から構成されている。そして、この搬送装置で半導体ウエハを搬送しながら、厚みや抵抗値等を連続的に測定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の検査装置では、半導体ウエハを搬送する搬送装置が大がかりなものとなって嵩張る。このため、この搬送装置を用いた検査装置も大がかりなものとなってしまう。
【０００５】
本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、構造が簡単で、装置の小型化を図ることができるワイヤ搬送装置及びそれを用いた検査装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために第１の発明に係るワイヤ搬送装置は、プーリに掛け渡して撓まないように張られた１本の搬送用ワイヤのうち搬送経路に位置する部分であって平行で互いに逆方向へ移動する２本のワイヤ部からなる搬送手段と、当該搬送手段の環状に掛け渡された２本のワイヤ部を互いに逆方向に往復動させる駆動手段と、当該駆動手段で互いに逆方向に往復動される前記２本のワイヤ部を個別に支持して搬送対象物の搬送方向へ移動する側のワイヤ部を前記搬送経路にそのまま維持して逆方向に移動する側のワイヤ部を下降させる昇降手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
前記構成により、駆動手段で搬送手段の２本のワイヤ部を互いに逆方向に往復動させると共に、昇降手段で２本のワイヤ部を交互に昇降させる。互いに逆方向に往復動される２本のワイヤ部は、その１本が搬送対象物の搬送方向へ移動し、他の１本が搬送方向と逆方向へ移動する。さらに、２本のワイヤ部の移動方向は交互に変化するため、その変化の周期に合わせて昇降手段で、ワイヤ部を交互に昇降させる。例えば、搬送対象物の搬送方向へ移動する側のワイヤ部を上部位置に維持し、反対側のワイヤ部を下降させる。これにより、搬送対象物の搬送方向へ移動する側のワイヤ部に乗った搬送対象物が搬送方向へ移動されていく。このワイヤ搬送装置は、構造が簡単で、小型化を図ることができる。
【０００８】
第２の発明に係るワイヤ搬送装置は、第１の発明に係るワイヤ搬送装置において、前記搬送手段の２本のワイヤ部の表面に、前記搬送対象物を保護するコーティングを施したことを特徴とする。
【０００９】
前記構成により、コーティング部分で搬送することで、半導体ウエハ等の取り扱いの難しい板材も搬送することができる。コーティング剤としては、シリコンゴム等の柔らかくてゴミの発生の少ない材質のものを用いる。
【００１０】
第３の発明に係るワイヤ搬送装置は、第１又は第２の発明に係るワイヤ搬送装置において、前記搬送手段を並列に複数本配設し、１の搬送手段の搬送用ワイヤのうち前記搬送経路に位置する各ワイヤ部が、他の搬送手段の搬送用ワイヤのうち前記搬送経路に位置する各ワイヤ部と平行になるように配設したことを特徴とする。
【００１１】
前記構成により、複数本の搬送用ワイヤで、搬送対象物、特に半導体ウエハ等の板材を安定して支持し、搬送することができる。
【００１２】
第４の発明に係る検査装置は、１又は複数並べられた検査部と、この検査部に掛け渡した状態で配設されて検査対象物を検査部に移動させる搬送部とを備えた検査装置において、前記搬送部が、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のワイヤ搬送装置によって構成されたことを特徴とする。
【００１３】
前記構成により、ワイヤ搬送装置が小型であるため、検査装置の小型化を図ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るワイヤ搬送装置及びそれを用いた検査装置について、添付図面を参照しながら説明する。
【００１５】
［ワイヤ搬送装置］
以下、ワイヤ搬送装置について説明する。図１はワイヤ搬送装置１を示す平面図、図２はワイヤ搬送装置１を示す正面図である。
【００１６】
ワイヤ搬送装置１は主に、搬送手段２と、駆動手段３と、昇降手段４とから構成されている。なお、本実施形態では、２本の搬送用ワイヤ６を並列に対向させて配設されている。各搬送用ワイヤ６には、搬送手段２と、駆動手段３と、昇降手段４とがそれぞれ設けられている。
【００１７】
搬送手段２は、搬送用ワイヤ６の中間（後述する昇降プーリ１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅの間）に位置する２本のワイヤ部８で構成されている。各ワイヤ部８は搬送経路に沿って配設されている。搬送用ワイヤ６としてはステンレス鋼やその合金等の高強度の金属ワイヤを用いる。この金属ワイヤを環状にして搬送用ワイヤ６が形成されている。継ぎ目のない環状のワイヤを作ることは難しいため、ジョイント部７で両端を互いに接続されて環状の搬送用ワイヤ６が形成されている。搬送用ワイヤ６は、６個のプーリ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆに掛け渡して設けられている。各プーリのうち両端部の２つのプーリ１０Ａ，１０Ｆは駆動プーリ及び従動プーリである。中間のプーリ１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅは昇降プーリである。搬送用ワイヤ６のワイヤ部８は昇降プーリ１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅによって互いに平行になるように、並列に配設されている。
【００１８】
駆動プーリ１０Ａ及び従動プーリ１０Ｆは、搬送用ワイヤ６を撓まないように張ると共に、搬送用ワイヤ６を往復動させるように、即ち循環させずに一定距離で往復動させるようにするためのプーリである。従動プーリ１０Ｆは、駆動プーリ１０Ａと共に搬送用ワイヤ６を撓まないように張って駆動プーリ１０Ａによる搬送用ワイヤ６の往復動を支持するためのプーリである。従動プーリ１０Ｆと昇降プーリ１０Ｅとの間には、搬送用ワイヤ６に一定のテンション（搬送対象物を載せても撓まない程度のテンション）を持たせるためのテンショナ１１が設けられている。
【００１９】
昇降プーリ１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅは、搬送手段２となる２本のワイヤ部８をそれぞれ支持して交互に昇降させるためのプーリであり、後述する昇降手段４の一部を構成している。昇降プーリ１０Ｂ，１０Ｅは一方のワイヤ部８を、昇降プーリ１０Ｃ，１０Ｄは他方のワイヤ部８をそれぞれ支持する。
【００２０】
搬送手段２の２本のワイヤ部８の表面には、搬送対象物（特に半導体ウエハ）を保護するためにシリコンゴムがコーティングされている。シリコンゴムのコーティングは、ワイヤ部８を往復動させたときにシリコンゴムが各プーリ１０に接触しない範囲で施されている。
【００２１】
駆動手段３は、搬送手段２の２本のワイヤ部８を互いに逆方向に往復動させるための装置である。この駆動手段３は、駆動プーリ１０Ａと、ステッピングモータ（図示せず）とから構成されている。駆動プーリ１０Ａはステッピングモータに連結されている。このステッピングモータは駆動プーリ１０Ａを設定角度（搬送用ワイヤ６（ワイヤ部８）を往復動させる距離に対応する角度）で正逆方向に適宜回転させる。往復動させる距離は、駆動プーリ１０Ａと昇降プーリ１０Ｃとの間隔に応じて設定される。搬送用ワイヤ６はそのジョイント部７が駆動プーリ１０Ａと昇降プーリ１０Ｃとの間に位置するように掛け渡されている。このジョイント部７が駆動プーリ１０Ａ及び昇降プーリ１０Ｃに接触すると微小なゴミ等が発生するおそれがあるため、互いに接触しないようにする必要がある。このため、ジョイント部７が駆動プーリ１０Ａ及び昇降プーリ１０Ｃとの間だけで往復動するように設定する必要がある。このため、搬送用ワイヤ６を往復動させる距離を、駆動プーリ１０Ａと昇降プーリ１０Ｃとの間隔に設定している。この往復動させる距離は、駆動プーリ１０Ａと昇降プーリ１０Ｃとの間隔を変えることで、調整する。
【００２２】
昇降手段４は、搬送手段２の２本のワイヤ部８を交互に昇降させるための装置である。この昇降手段４は、昇降プーリ１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅと、エアシリンダ１３と、エア供給系（図示せず）とから構成されている。昇降プーリ１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅは、各エアシリンダ１３に連結されて、上下に昇降させるようになっている。昇降プーリ１０Ｂ，１０Ｅで支持された一方のワイヤ部８と、昇降プーリ１０Ｃ，１０Ｄで支持された他方のワイヤ部８とは互いに近接して（例えば３ｍｍ程度の間隔で）支持されている。エアシリンダ１３は、そのストロークを３〜５ｍｍ程度に設定され、２つのワイヤ部８を３〜５ｍｍ程度の範囲で交互に昇降させるようになっている。エア供給系は、前記駆動手段３のステッピングモータと連動して後述の動作をするように制御装置（図示せず）で制御されている。
【００２３】
以上の各手段は並列に２本配設された搬送用ワイヤ６にそれぞれ設けられ、半導体ウエハ３１等の搬送対象物を２本のワイヤ部８で支持するようになっている。
【００２４】
［動作］
以上のように構成されたワイヤ搬送装置１は次のように動作する。
【００２５】
まず、搬送手段２のワイヤ部８に半導体ウエハ３１等の搬送対象物が載置される。駆動手段３ではステッピングモータが正逆方向に回転され、搬送手段２のワイヤ部８が往復動される。これに連動して、エアシリンダ１３が昇降される。搬送経路の順方向に搬送対象物を搬送する場合は、ステッピングモータによって逆方向に移動するワイヤ部８を支持しているプーリのエアシリンダ１３が収縮され、順方向に移動するワイヤ部８を支持しているエアシリンダ１３がそのままの状態に維持される。これにより、逆方向に移動するワイヤ部８が交互に下降され、上位位置に維持されたワイヤ部８が搬送側となる。各ワイヤ部８は交互に移動方向が変わるため、ステッピングモータの正逆回転の周期に合わせて各エアシリンダ１３が昇降される。これにより、搬送対象物は、順方向に移動する側のワイヤ部８（搬送方向へ移動する側のワイヤ部８）に常時乗っている状態になる。そして、１回の搬送動作でワイヤ部８の移動距離だけ搬送される。さらに、この動作が連続することで、搬送対象物が搬送方向へ移動されていく。
【００２６】
ワイヤ部８の移動距離はステッピングモータで正確に制御されるため、搬送対象物は正確な位置に移動される。
【００２７】
［効果］
以上のように、搬送用ワイヤ６を用いて搬送対象物を搬送するようにしたので、構造が極めて簡単になると共に、極僅かな設置スペースで済むようになる。この結果、ワイヤ搬送装置１を小型化することができる。
【００２８】
さらに、搬送用ワイヤ６は、高強度の金属ワイヤで構成され、十分に離れた点にあるプーリで支持するため、プーリの位置調整と、ステッピングモータによるワイヤ部８の移動距離の制御により、搬送対象物を正確な位置に移動させることができる。
【００２９】
［検査装置］
次に、前記構成のワイヤ搬送装置１を用いた検査装置について図３及び図４を基に説明する。
【００３０】
この検査装置２１は主に、搬入側載置台２２と、搬入装置２３と、検査部２４と、搬送部２５と、搬出側載置台２６と、搬出装置２７とから構成されている。
【００３１】
搬入側載置台２２は、搬入側のウエハキャリア２８を支持するための台である。ウエハキャリア２８は、搬入側載置台２２の載置面の中央を中心にした円弧上に６個設けられている。載置面の中央には搬入装置２３が設けられている。
【００３２】
搬入装置２３は、搬入側載置台２２の載置面上の各ウエハキャリア２８に収納された半導体ウエア３１を１枚ずつ掴んで搬送部２５に載置するための装置である。
【００３３】
検査部２４は主に、位置調整装置３２と、厚み検出部３３と、高抵抗率検出部３４と、低抵抗率検出部３５とから構成されている。位置調整装置３２は、搬入装置２３で搬送部２５上に載置された半導体ウエハ３１を、正確な位置に合わせる。厚み検出部３３は半導体ウエハ３１の厚みを、各抵抗率検出部３４、３５は半導体ウエハの抵抗率をそれぞれ検出するための装置である。これら位置調整装置３２、厚み検出部３３、高抵抗率検出部３４及び低抵抗率検出部３５は、全て等間隔をおいて設置されている。この設置間隔は、搬送部２５による１回の搬送動作で、半導体ウエア３１が移動できる距離である。即ち、前記ステッピングモータの正方向又は逆方向への１回の回転で半導体ウエア３１を進めることができる距離である。搬送部２５の１回の搬送動作で半導体ウエハ３１を次の装置の位置に正確に移動できるようになる。
【００３４】
搬送部２５は、半導体ウエハ３１を検査部２４の位置調整装置３２、厚み検出部３３、高抵抗率検出部３４、低抵抗率検出部３５に順次移動させるための装置である。この搬送部２５は前記ワイヤ搬送装置１によって構成されている。ワイヤ搬送装置１は、位置調整装置３２、厚み検出部３３、高抵抗率検出部３４、低抵抗率検出部３５にそれぞれ臨ませた状態で、搬入側載置台２２と搬出側載置台２６との間に掛け渡して設けられている。
【００３５】
搬出側載置台２６は、搬出側の空のウエハキャリア３８を支持するための台である。ウエハキャリア３８は、搬出側載置台２６の載置面の中央を中心にした円弧上に６個設けられている。載置面の中央には搬出装置２７が設けられている。
【００３６】
搬出装置２７は、検査終了後の半導体ウエアを１枚ずつ掴んで搬出側載置台２６の載置面上の各ウエハキャリア３８に収納するための装置である。
【００３７】
［動作］
以上のように構成された検査装置２１は次のように動作する。
【００３８】
検査対象の半導体ウエア３１はウエハキャリア２８に挿入された状態で、搬入側載置台２２上に載置される。搬入装置２３は、その周囲に載置されたウエハキャリア２８から１枚ずつ半導体ウエア３１を取り出して、搬送部２５であるワイヤ搬送装置１のワイヤ部８に載置する。
【００３９】
ワイヤ搬送装置１では、駆動手段３でワイヤ部８が往復動されると共に、昇降手段４でワイヤ部８が交互に上下されて、半導体ウエア３１を位置調整装置３２に送る。搬入装置２３は次の半導体ウエア３１をワイヤ部８に載置する。
【００４０】
位置調整装置３２では、ワイヤ部８に載置された半導体ウエア３１の位置を厚み検出部３３等の検査位置に合わせて調整する。次いで、ワイヤ搬送装置１の駆動手段３及び昇降手段４でワイヤ部８が半導体ウエア３１を厚み検出部３３に送る。厚み検出部３３では半導体ウエア３１の厚みが検出される。これと同時に、搬入装置２３で新しくワイヤ部８に載置された半導体ウエア３１が位置調整装置３２に送られる。次いで、半導体ウエア３１は、ワイヤ搬送装置１で順送りに高抵抗率検出部３４及び低抵抗率検出部３５へ送られて検査され、その後、搬出装置２７で搬出側載置台２６上のウエハキャリア３８へ収納される。
【００４１】
［効果］
以上のように、検査装置２１の搬送部２５を、主にワイヤとプーリからなるワイヤ搬送装置１によって構成したので、この搬送部２５が簡素で小型の装置となり、検査装置２１を小型化することができる。
【００４２】
また、搬送用ワイヤ６の撓みをなくしてステッピングモータでワイヤ部８の移動量を正確に制御できるため、半導体ウエア３１を正確に移動させることができる。
【００４３】
［変形例］
（１）  前記実施形態では、ワイヤ搬送装置１を、２本の搬送用ワイヤ６を並列に配設して半導体ウエア３１を２本のワイヤ部８で支持するように構成したが、３本以上の搬送用ワイヤ６を並列に配設して３本のワイヤ部８で半導体ウエア３１を支持するように構成してもよい。
【００４４】
（２）  また、前記実施形態では、半導体ウエア３１を搬送対象物とし、２本のワイヤ部８の上に載置して搬送するようにしたが、３本以上のワイヤ部８によって搬送対象物を挟むようにして搬送してもよい。この場合、シート状の搬送対象物であって両側面にワイヤ部８が接触しても問題ないような物の搬送に適している。また、搬送対象物をワイヤ部８で挟んで垂直方向に搬送するようにしてもよい。
【００４５】
（３）  前記実施形態では、搬送用ワイヤ６を並列に配設したが、長い距離を搬送したい場合は、搬送用ワイヤ６を直列に複数本連続的に配設してもよい。この場合、前記実施形態のように横に配設した昇降プーリ１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅを縦にして、直列につなぐワイヤ搬送装置１の各ワイヤ部８が互いに重なるように配設する。これにより、複数のワイヤ搬送装置１間で、搬送対象物を連続的に搬送することができる。
【００４６】
（４）  前記実施形態では、ワイヤ部８の表面に、搬送対象物である半導体ウエア３１を保護するシリコンゴムをコーティングしたが、搬送対象物の種類に応じた最適な合成樹脂等をコーティングする。また、搬送対象物の種類によっては、コーティングする必要がない場合もある。
【００４７】
（５）  前記実施形態では、検査装置２１の検査部２４を、３つの検出部３３、３４、３５で構成したが、４つ以上又は２つ以下の検出部を設けた場合でもよいことはいうまでもない。
【００４８】
（６）  前記実施形態では、駆動手段３は各搬送用ワイヤ６毎に２つ設けたが、各駆動プーリ１０Ａを連結して１つのステッピングモータで駆動するようにしてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のワイヤ搬送装置及びそれを用いた検査装置によれば、つぎのような効果を奏する。
【００５０】
（１）  搬送対象物を搬送する手段をワイヤで構成したので、構造が簡単で、ワイヤ搬送装置を小型化することができる。
【００５１】
（２）  ワイヤ部の表面に搬送対象物を保護するコーティングを施したので、搬送対象物を傷つけることなく、安全に搬送することができる。特に、シリコンゴムを用いることで、その柔らかさによって搬送対象物を保護すると共に、ゴミの発生が少なく、搬送対象物を汚すこともない。
【００５２】
（３）  ワイヤ部を平行に複数本配設することで、搬送対象物、特に半導体ウエハ等の板材を安定して支持し、搬送することができる。
【００５３】
（４）  検査装置の搬送部を前記ワイヤ搬送装置によって構成したので、検査装置を小型化することができる。これにより、限られた空間でも、容易に検査装置を設置することができる。
【００５４】
（５）  ワイヤ部に十分なテンションを持たせて半導体ウエハ等を支持することで、半導体ウエハ等を上下することなく正確に搬送することができるので、精密機器等の搬送手段として使用することができる。これ以外にも、種々の装置の搬送手段として使用することができる。
【００５５】
（６）  直線状のワイヤの両端を互いに接続して環状の搬送用ワイヤを形成するため、搬送用ワイヤの製造が容易で、しかも寸法を自由に設定することができる。これにより、必要以上にテンショナーを設けなくてよいため、製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るワイヤ搬送装置を示す平面図である。
【図２】本実施形態に係るワイヤ搬送装置を示す正面図である。
【図３】本実施形態に係る検査装置を示す正面図である。
【図４】本実施形態に係る検査装置を示す平面図である。
【符号の説明】
１：ワイヤ搬送装置、２：搬送手段、３：駆動手段、４：昇降手段、６：搬送用ワイヤ、７：ジョイント部、８：ワイヤ部、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ：プーリ、１０Ａ：駆動プーリ、１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ：昇降プーリ、１０Ｆ：従動プーリ、１１：テンショナ、１３：エアシリンダ、２１：検査装置、２２：搬入側載置台、２３：搬入装置、２４：検査部、２５：搬送部、２６：搬出側載置台、２７：搬出装置、２８：ウエハキャリア、３２：位置調整装置、３３：厚み検出部、３４：高抵抗率検出部、３５：低抵抗率検出部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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