JPH0428622A - 半導体搬送装置 - 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】 〔概　要〕 ウェハ等を搬送する半導体搬送装置に関し、浮上用磁気
コイルを走行体に取りつけ、且つ電気部品が真空中でも
正常に作用できるようにして真空トンネル内のりニアモ
ータを実現することを目的とし、 リニアモータによって駆動される半導体搬送用走行体が
真空トンネル内に配置され、浮上用磁気コイルが搬送用
走行体に取りつけられ、該搬送用走行体が電気部品を収
容した大気室を有するとともに、該大気室に大気を供給
する大気供給手段が該真空トンネルの半導体積み下ろし
ステーションに設けられる構成とする。

〔産業上の利用分野〕 本発明はりニアモータを利用してウェハ等を搬送する半
導体搬送装置に関する。

最近の半導体製造工程においては、高密度実装の要求と
ともにウェハ等に粉塵が付着するのを防止することが強
く求められるようになってきている。このため、半導体
の各処理工程はクリーンルーム内に設置され、粉塵が半
導体処理部に飛散しないように細心の注意が払われてい
る。

また、ウェハ等の半導体材料は成る処理部から次の処理
部へ搬送装置によって搬送される。そのような搬送中に
も、粉塵がウェハに付着しないように細心の注意を払う
ことが必要である。

〔従来の技術〕

ウェハは半導体製造工程において種々の搬送装置によっ
て搬送される。例えば、同様の処理を行うウェハの場合
には複数のウェハが同時に搬送され、１枚毎に処理が異
なるウェハの場合には専用の搬送車で１枚ずつ搬送され
る。

上記したように半導体製造工程においては各処理から搬
送に至るまで粉塵が半導体に付着しないようにすること
が必要であり、粉塵の付着を防止できる搬送装置を求め
ると、ある処理工程と次の処理工程を真空トンネルで結
び、この真空トンネル内を通ってウェハを搬送するよう
にすることに想到する。

しかし、車輪のある搬送車を真空トンネル内で走らせる
と、車輪と走行路との間、または車輪と車輪取りつけ部
との間の摩擦によって粉塵が発生し、粉塵がウェハに付
着する可能性がある。そこで、リニアモータによって駆
動される磁気浮上式走行体を真空トンネル内で走らせれ
ば、摩擦がないので粉塵が発生せず、よってウェハを清
浄に搬送することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

真空トンネル内にリニアモータによって駆動される磁気
浮上式走行体を配置するのに際して、走行体の走行方式
及び浮上方式が問題となった。リニアモータは相対的に
作用する１次巻線と２次導体とからなり、これらのいず
れか一方をそれぞれ真空トンネル内のレール及び走行体
に取りつけることになる。また浮上用磁気コイルは、真
空トンネルの壁面に取りつけて走行体に作用させるか、
あるいは走行体に取りつけて真空トンネルの壁面に作用
させるか、のいずれかの方式になる。

リニアモータの１次巻線をレールに取りつけ、２次導体
を走行体に取りつけると、走行体には電気接続を行う必
要がない。この場合、搬送区間が短いと１次巻線をレー
ルの全長に沿って敷設しなくても加速に必要な領域にの
み設ければよいこともある。しかし、浮上用磁気コイル
を真空トンネルの壁面に取りつける場合には、走行体の
浮上作用が途切れてはいけないので浮上用磁気コイルを
真空トンネルの全長に沿って敷設しなければならない。

従って、浮上用磁気コイルの節約と制御の簡便化のため
には浮上用磁気コイルを走行体に取りつけるのが好まし
い。

しかし、浮上用磁気コイルを走行体に取りつけると、走
行体に浮上用磁気コイルのための電力を供給し、且つ浮
上用磁気コイルの制御装置を設けなければならない。電
力供給のためにパンタグラフを使用することが考えられ
るが、パンタグラフは摩擦による粉層の発生の原因にな
る。そこで被接触式で電力を供給するためには、走行体
にバッテリを載せておくのが好ましい。

ここでさらに問題が生じた。この走行体は真空トンネル
内で使用されるので、電気部品が長い間真空中にさらさ
れ、真空吸引作用によって電気部品の内部の気体が抜け
る現象が生じる。例えば、バッテリについては、バッテ
リ液が蒸発して使用不能になる。制御部品等についても
、大気中で製造されているので内部に何らかの空気が含
まれた状態で正常に作用するようになっているが、空気
が抜けることによって作用が変動することがある。

本発明の目的は、浮上用磁気コイルを走行体に取りつけ
、且つ電気部品が真空中でも正常に作用できるようにし
て真空トンネル内のりニアモータを実現する半導体搬送
装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による半導体搬送装置は、レールを備えた真空ト
ンネルを有し、リニアモータによって駆動される半導体
搬送用走行体が該レールに沿って走行可能に該真空トン
ネル内に配置され、浮上用磁気コイルが該搬送用走行体
に取りつけられ、該搬送用走行体が該浮上用磁気コイル
に通じる電気部品を収容した大気室を有するとともに、
該搬送用走行体の該大気室に大気を供給する大気供給手
段が該真空トンネルの半導体積み下ろしステーションに
設けられることを特徴とするものである。

〔作　用〕

上記構成においては、半導体搬送用走行体は、真空トン
ネル内で浮上用磁気コイルの磁気作用によって浮上し、
リニアモータによって駆動される。

この浮上用磁気コイルは搬送用走行体に取りつけられ、
電気部品が大気室に収容される。従って、電気部品は直
接に真空トンネルの真空を受けず、真空トンネルの半導
体積み下ろしステーションに設けた大気供給手段から走
行体が停止する度に大気を供給される。従って、電気部
品は真空トンネル内でも正常に作用する。

〔実施例〕

第１図を参照すると、本発明の実施例による半導体搬送
装置は、真空トンネル１０内に配置され、レール１２に
沿って走行可能な半導体搬送用走行体１４を含む。第３
図に示されるように、真空トンネル１０は頂部壁１０ａ
、底部壁１０ｂ、側壁１０Ｃ，１０ｄによって形成され
る。

第１図に示されるように、真空トンネル１ｏは複数の半
導体積み下ろしステーション１６を備えている。ウェハ
供給部１８．３カ所のウェハ処理部２０、ウェハ排出部
２２がそれぞれの半導体積み下ろしステーション１６に
フィルタを介して隣接して設けられる。ウェハ供給部１
８は例えば真空ストッカとして形成され、ウェハ排出部
２２は例えば真空ボックスとして形成される。これらの
ウェハ供給部１８及びウェハ排出部２２に通じる真空ポ
ンプによって真空トンネル１０内を所望のレベルの真空
に維持することができる。ウェハ処理部２０は例えばシ
リコンウェハから半導体を形成するのに必要な複数の工
程のい（つかを含む。

第２図に示されるように、半導体積み下ろしステーショ
ン１６にはロボットにより構成された移送手段２４が設
けられ、この移送手段２４の関節アーム２６にはシリコ
ンウェハＷを吸着保持する吸着孔２８が設けられる。ア
ーム２６は伸縮、旋回及び上下運動を行うことができ、
走行体１４と真空トンネル１０の外側のウェハ処理部２
０（ウェハ供給部１８、ウェハ排出部２２）との間でシ
リコンウェハＷを移送し、積み下ろしする。このウェハ
処理部２ｏも真空状態に維持され、従って、真空を破ら
ずに移送を行うことができる。第２図及び第３図に示さ
れるように、走行体１４の頂部にはウェハ支持クランプ
８３゜が設けられ、ウェハ支持部３０はシリコンウェハ
Ｗを引き出し状に収める溝を備えている。シリコンウェ
ハＷを積極的にクランプするためにウェハ支持部３０に
可動のロック部材（図示せず）を設けることもできる。

第３図及び第４図に示されるように、レール１２は断面
がＴ形の形状を有し、Ｔ形のレール１２の上面にはりニ
アモータの１次巻線３２が設けられる。

この１次巻線３２はレール１２の全長にわたることなく
、走行体１４の加速に必要な程度に半導体積み下ろしス
テーション１６の部位に局部的に設けられている（第１
図）。走行体１４はＴ形のレール１２を包み込む逆Ｕ形
の形状を有し、逆Ｕ形の走行体１４の水平頂部の下面に
リニアモータの２次導体３４が取りつけられる。１次巻
線３２と２次導体３４は所定のギャップで対向する。

逆Ｕ形の走行体１４の垂直側部の内面にはレール１２の
頂部の側面と協働する方向制御用磁気コイル３６が設け
られ、逆Ｕ形の走行体１４の下端内方部の上面にはレー
ル１２の頂部の下面と協働する浮上用磁気コイル３８が
設けられる。浮上用磁気コイル３８は例えばレール１２
に吸引する作用によって走行体１４を浮上させる。方向
制御用磁気コイル３６とレール１２との間のギャップ、
並びに浮上用磁気コイル３８とレール１２との間のギャ
ップを検出する手段（ｒＩＩＪ示せず）が設けられ、そ
れらのギャップを適切に維持するように方向制御用磁気
コイル３６及び浮上用磁気コイル３８の通電が制御され
る。

走行体１４の内部にはバッテリ４０及び制御盤４２が取
りつけられる。バッチ１Ｊ４０は方向制御用磁気コイル
３６及び浮上用磁気コイル３８に電力を供給し、制御盤
４２は方向制御用磁気コイル３６及び浮上用磁気コイル
３８を制御する。また、ウェハ支持部３ｏにシリコンウ
ェハＷのロック部材が設けられているときには、制御盤
４２はそのようなロック部材も制御する。

走行体１４には包囲壁４４によって形成された大気室４
６が設けられ、これらのバッテリ４ｏ及び制御盤４２は
大気室４６内に収容される。第４図に示されるように、
浮上用磁気コイル３８（及び方向制御用磁気コイル３６
）のボビンが大気室４６に臨んで配置され、大気室４６
に供給される冷たい空気によって浮上用磁気コイル３８
及び方向制御用磁気コイル３６を冷却できるようになっ
ている。

また、真空トンネル１０の半導体積み下ろしステーショ
ン１６の側壁１０ｃには光電式のセンサ４８が設けられ
る。走行体１４には検出用突起５ｏが設けられ、この検
出用突起５０がセンサ４８を横切ることによって走行体
１４が半導体積み下ろしステーション１６に達したこと
を検出し、リニアモータの駆動を停止する。また、真空
トンネル１０の半導体積み下ろしステーション１６の底
部壁１０ｂにはチャージ用の端子５２が設けられ、走行
体１４の底部にはバッテリ４゜に通じる端子５４が設け
られている。従って、半導体積み下ろしステーション１
６においてバッテリ４゜のチャージを行うことができる
。なお、このチャージ用の端子５２あるいは端子５４は
進退自在に設けられることができ、走行体１４が運動し
ている間は相互に接触せず、停止してから接触するよう
にする。

さらに、第１図及び第３図に示されるように、大気供給
手段５６が半導体積み下ろしステーション１６に設けら
れる。

第５図に示されるように、大気供給手段５６は真空トン
ネル１０の側壁１０ｃに設けた孔１０ｅに嵌合される外
筒状シール部材５８と、外筒状シール部材５８内を貫通
して延びる内筒状大気供給バイブロｏとからなる。外筒
状シール部材５８は内筒状大気供給バイブロ０の先端部
に設けられたものであり、側壁１０ｃに対して進退移動
可能である。シール６１が外筒状シール部材５８と側壁
１０Ｃに設けた孔１０ｅとの間をシールしている。外筒
状シール部材５８は真空トンネルＩＯ内に位置するディ
スク状のシールヘッド６２を備え、シールへラド６２に
はシールリング６４が取りつけられている。走行体１４
の大気室４６を形成する包囲壁４４にも孔６６が設けら
れ、この孔６６は、大気室４６内に配置された閉鎖部材
６８によって常時閉鎖され、スプリング７ｏが閉鎖部材
６８を閉鎖方向に付勢している。シールヘッド６２は包
囲壁４４の外面に押し当てられることができ、よって包
囲壁４４の孔６６を真空トンネル１０の真空からシール
しっつ内筒状大気供給パイプＧｏを大気室４Ｇに通じさ
せることができる。

内筒状大気供給バイブロｏは、外筒状シール部材５８に
対して進退移動可能であり、シール７２が内筒状大気供
給バイブロ０と外筒状シール部材５８との間をシールし
ている。スプリング７４が内筒状大気供給バイブロ０と
外筒状シール部材５８との間に配置され、内筒状大気供
給バイブロ０を大気室４６に向かって進めるときに外筒
状シール部材５８のシールヘッド６２がスプリング７４
のばね力によって包囲壁４４に当接するようになってい
る。

内筒状大気供給バイブロ０は制御弁７６を有する可撓性
のバイブ７８に接続され、大気供給制御弁７６の開閉に
よって大気の供給を制御する。なお、予め冷却した大気
を供給するように構成することができ、すると上記した
浮上用磁気コイル３８及び方向制御用磁気コイル３６の
冷却を助長することができる。

さらに、内筒状大気供給バイブロ０は制御エアシリンダ
８０のピストンロッド８２に連結され、走行体１４が半
導体積み下ろしステーション１６に達したときに制御エ
アシリンダ８０を作動させて内筒状大気供給バイブロ０
を大気室４６に向かって進める。こうして、内筒状大気
供給バイブロ０が大気室４６に向かって進むときに、最
初にシールへラド６２が包囲壁４４に当接して孔６６を
シールし、次に内筒状大気供給バイブロ０が閉鎖部材６
８に当接して閉鎖部材６８を開き、そこで大気室４６に
大気を供給する。それによって、大気室４６には大気が
充満し、真空トンネル１０の内部で使用されているにも
かかわらずバッテリ４０や制御盤４２を正常に作動させ
ることができる。なお、走行体１４が半導体積み下ろし
ステーション１６において停止している合計の時間は走
行体１４が走行している合計の走行時間と比べてそれほ
ど小さくなく、よって大気の供給を半導体積み下ろしス
テーション１６においてのみ行えば十分である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明による半導体搬送装置は、
真空トンネル内で浮上用磁気コイルの磁気作用によって
浮上し、リニアモータによって駆動される走行体によっ
て半導体を搬送するので、粉塵が半導体に付着するのを
防止することができる。さらに、浮上用磁気コイルは走
行体に取りつけられ、電気部品が大気室に収容され、真
空トンネルの半導体積み下ろしステーションに設けた大
気供給手段から走行体が停止する度に大気を供給される
ので、電気部品は真空トンネル内でも正常に作用し、よ
って簡単且つ確実に作動する半導体搬送装置を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の半導体搬送装置を示す平面図
、第２図は積み下ろしステーションの詳細を示す平面図
、第３図は真空トンネルの断面図、第４図は第３図の線
１’Ｖ−ＴＶに沿った断面図、第５図は大気供給手段の
詳細図である。 １０・・・真空トンネル、１２・・・レーノヘ１４・・
・走行体、 １６・・・積み下ろしステーション、 １Ｂ・・・ウェハ供給部、　２０・・・ウェハ処理部、
２２・・・ウェハ排出部、　２４・・・移送手段、３０
・・・ウェハ支持能、　３２・・・１次巻線、３４・・
・２次巻線、　　　３６　、３８川磁気コイル、４０・
・・バッテリ、　　　４２・・・制御盤、４６・・・大
気室、　　　　５６・・・大気供給手段、５Ｂ・・・外
筒状シール部材、 ６０・・・内筒状大気供給パイプ、 ６２・・・シールヘッド、６６・・・孔、６８・・・閉
鎖部材、　　　７６・・・大気供給制御弁、８０・・・
制御エアシリンダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レール（１２）を備えた真空トンネル（１０）を有
   し、リニアモータ（３２、３４）によって駆動される半
   導体搬送用走行体（１４）が該レールに沿って走行可能
   に該真空トンネル内に配置され、浮上用磁気コイル（３
   ８）が該搬送用走行体に取りつけられ、該搬送用走行体
   が該浮上用磁気コイルに通じる電気部品（４０、４２）
   を収容した大気室（４６）を有するとともに、該搬送用
   走行体の該大気室に大気を供給する大気供給手段（５６
   ）が該真空トンネルの半導体積み下ろしステーション（
   １６）に設けられることを特徴とする半導体搬送装置。 ２、該レールに走行用リニアモータの１次巻線（３２）
   を取りつけ、該搬送用走行体に該リニアモータの２次導
   体（３４）を設けた請求項１に記載の半導体搬送装置。 ３、該大気室に収容される該電気部品が該浮上用磁気コ
   イルに電力を供給するバッテリ（４０）及び該浮上用磁
   気コイルの制御装置（４２）である請求項１に記載の半
   導体搬送装置。 ４、該バッテリを充電する充電手段（５２）が該半導体
   積み下ろしステーションに設けられる請求項３に記載の
   半導体搬送装置。 ５、該半導体積み下ろしステーションに隣接して該真空
   トンネルの外側に半導体処理部（２０）が設けられ、該
   半導体処理部が真空に維持された状態で移送手段（２４
   ）が該搬送用走行体と該半導体処理部との間で半導体を
   移送するようにした請求項１に記載の半導体搬送装置。 ６、該搬送用走行体の該大気室に大気を供給する大気供
   給手段（５６）が、該真空トンネルの構成壁（１０ｃ）
   を貫通して進退可能に延びるパイプ（６０）と、該パイ
   プの先端に設けたシール手段（５８、６４）とからなり
   、該大気室の構成壁（４４）に大気導入孔（６６）及び
   該大気導入孔の閉鎖部材（６８）が設けられ、大気導入
   時に該パイプを該大気室に向かって進めることによって
   該シール手段を該大気室の構成壁に係合させて該大気導
   入孔をシールし、そして該閉鎖部材を開きつつ該パイプ
   を該大気導入孔に挿入するようにした請求項１に記載の
   半導体搬送装置。