基板搬送アーム及び基板搬送装置
【課題】自重で撓んだ状態の基板を破損させずに基板収容容器から取り出すことができる基板搬送アームを提供する。
【解決手段】基板搬送アーム１は、基板収容容器内に水平に置かれた基板の下側に挿入されて、この基板の裏面を支持しつつ基板を前記収容容器から搬出する。基板搬送アーム１は、基板が搬出されるときに基板の裏面を支持する載置面１２ｓを有する載置部と、当該基板搬送アーム１が基板の下側に挿入されるときに、基板の裏面を少なくとも載置面１２ｓの高さにまで押し上げる押上部１２ｒとを備える。
【解決手段】基板搬送アーム１は、基板収容容器内に水平に置かれた基板の下側に挿入されて、この基板の裏面を支持しつつ基板を前記収容容器から搬出する。基板搬送アーム１は、基板が搬出されるときに基板の裏面を支持する載置面１２ｓを有する載置部と、当該基板搬送アーム１が基板の下側に挿入されるときに、基板の裏面を少なくとも載置面１２ｓの高さにまで押し上げる押上部１２ｒとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を搬送する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスやガラス基板の製造ラインでは、加工装置や検査装置に基板を搬送する搬送システムが組み込まれている。たとえば、半導体製造プロセスは、研削工程、イオン注入工程、エッチング工程、洗浄工程、成膜工程及び検査工程といった複数の工程からなり、搬送システムは、これら複数の工程を実行する加工装置や検査装置に半導体基板を搬送する。
【０００３】
製造工程間で基板を搬送する際には基板キャリア（基板収容容器）が使用される。搬送システムは、基板搬送アームを用いて、基板キャリアから基板を取り出し、当該基板を加工装置や検査装置に搬入することが一般的である。このような基板搬送アームの構造は、たとえば、特開２００５−２８５８２３号公報（特許文献１）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２８５８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、基板の大型化あるいは薄型化により、基板が自重により撓みやすくなっている。このような基板を基板キャリアから取り出そうとすると、基板搬送アームの先端部が、自重で撓んだ基板の端部と衝突して基板搬送アームもしくは基板を破損させるという問題があった。
【０００６】
特許文献１に開示されている基板搬送アームは、基板の両端部分を支持する側部支持アームと、基板の略中央部分を支持する中央部支持アームとを有しており、中央部支持アームと側部支持アームとの間に段差が形成されている。この段差は、基板収容容器に収容されている基板の撓み形状に対応したものである。このような段差により、基板搬送アームは、基板の端部と衝突することがなく、撓んだ状態のままの基板を支持することができる。しかしながら、撓んだ状態のままの基板を基板搬送アームに載置させると、側部支持アームから基板にかかる応力集中が大きくなり、基板が破損するおそれがある。
【０００７】
上記に鑑みて本発明の目的は、撓んだ状態の基板を破損させることなく基板収容容器から取り出し、搬送することができる基板搬送アーム及び基板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】
【０００８】
本発明による基板搬送アームは、基板収容容器内に水平に置かれた基板の下側に前記基板収容容器の開口部から挿入され、前記基板の裏面を支持しつつ前記基板を前記基板収容容器から搬出する基板搬送アームであって、前記基板が搬出されるときに前記基板が載置される載置面を有する載置部と、当該基板搬送アームが前記基板の下側に挿入されるときに、前記基板の裏面を少なくとも前記載置面の高さにまで押し上げる押上部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明による基板搬送装置は、前記基板搬送アームと、前記基板搬送アームを駆動するアーム駆動部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基板搬送アームは、基板の撓みを解消しつつ載置面に基板を載置させる構造を有する。したがって、基板を破損させることなく基板収容容器から取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る実施の形態１の基板搬送アームであるウエハ搬送アームを概略的に示す斜視図である。
【図２】実施の形態１のウエハ搬送アームの上面を概略的に示す図である。
【図３】実施の形態１のウエハ搬送アームの側面の一部を概略的に示す図である。
【図４】基板収容容器の一例である基板キャリアを表す斜視図である。
【図５】図４の基板キャリアのＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】ウエハを基板キャリアから搬出しようとする従来のウエハ搬送アームを概略的に示す上面視図である。
【図７】自重により撓むウエハを基板キャリアから搬出しようとする実施の形態１のウエハ搬送アームを概略的に示す上面視図である。
【図８】ウエハを搬出しようとする実施の形態１のウエハ搬送アームを概略的に示す側面図である。
【図９】本発明に係る実施の形態２の基板搬送アームであるウエハ搬送アームを概略的に示す斜視図である。
【図１０】実施の形態２のウエハ搬送アームの上面を概略的に示す図である。
【図１１】図１０のウエハ搬送アームのＸＩ−ＸＩ線に沿った断面の一部を概略的に示す図である。
【図１２】ウエハを搬出しようとする実施の形態２のウエハ搬送アームを概略的に示す側面図である。
【図１３】本発明に係る実施の形態３の基板搬送アームであるウエハ搬送アームを概略的に示す斜視図である。
【図１４】実施の形態３のウエハ搬送アームの上面を概略的に示す図である。
【図１５】図１４のウエハ搬送アームのＸＶ−ＸＶ線に沿った断面の一部を概略的に示す図である。
【図１６】ウエハを基板キャリアから搬出する際の実施の形態３のウエハ搬送アームを概略的に示す上面視図である。
【図１７】ウエハを搬出しようとする実施の形態３のウエハ搬送アームを概略的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る種々の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明に係る実施の形態１の基板搬送アームであるウエハ搬送アーム１を概略的に示す斜視図である。また、図２は、ウエハ搬送アーム１の上面を概略的に示す図であり、図３は、ウエハ搬送アーム１の側面の一部を概略的に示す図である。
【００１４】
図１に示されるように、ウエハ搬送アーム１は、板状部材からなり、後方基端部１１と、この後方基端部１１から前方に突出する中央アーム部１２と、中央アーム部１２の左右側方で後方基端部１１から前方に突出する補助アーム部１３，１４とを備えている。
【００１５】
中央アーム部１２は、ウエハが載置される平坦な載置面１２ｓを有する部分（載置部）と、傾斜面１２ｒ及び平坦面１２ｆを含む先端部分（押上部）とで構成されている。図３の側面図に示されるように、傾斜面１２ｒは、載置面１２ｓに対して鋭角θをなし、載置面１２ｓよりも低い位置に形成されている。また、傾斜面１２ｒは、載置面１２ｓよりも前方に形成されており、後方基端部１１側から先端に向かうにつれて次第に低くなる高さを有する。平坦面１２ｆは、傾斜面１２ｒよりも先端側に且つ傾斜面１２ｒよりも低い位置に形成されている。
【００１６】
一方、補助アーム部１３，１４は、中央アーム部１２の先端部分の傾斜面１２ｒよりも後方基端部１１側に形成されており、補助アーム部１３，１４の全長（Ｙ軸方向長さ）ｗ４は、中央アーム部１２の全長（Ｙ軸方向長さ）ｗ３よりも短い。これら補助アーム部１３，１４は、ウエハが載置される補助載置面１３ｓ，１４ｓを有している。これら補助載置面１３ｓ，１４ｓの高さは、中央アーム部１２の載置面１２ｓの高さとほぼ同じである。また、補助アーム部１３，１４はそれぞれ吸着孔１５，１６を有しており、これら吸着孔１５，１６は、補助アーム部１３，１４の内部に形成された吸気路１７と連通している。この吸気路１７はさらに、後方基端部１１の吸入孔（図示せず）と連通している。この吸入孔から空気を吸入することで、補助載置面１３ｓ，１４ｓ上に載置されているウエハ（図示せず）の下面（裏面）を真空吸着することができる。
【００１７】
上記ウエハ搬送アーム１の寸法については、たとえば、中央アーム部１２、補助アーム部１３及び補助アーム部１４の幅（Ｘ方向長さ）ｗ１を１０ｍｍ程度、板状のウエハ搬送アーム１の厚みｗ５を２ｍｍ程度、傾斜面１２ｒの載置面１２ｓに対する傾斜角θを３０°以下、中央アーム部１２の先端部分と補助アーム部１３，１４との段差（高低差）ｓ３を３ｍｍ程度とすることができる。中央アーム部１２と補助アーム部１３との間隔ｓ１は、中央アーム部１２と補助アーム部１４との間隔ｓ２とほぼ等しい。また、搬出されるウエハの径（直径）をＲＷとするとき、ウエハ搬送アーム１の全体の横幅（Ｘ方向長さ）ｗ２をＲＷ−３０ｍｍ程度、中央アーム部１２の基端から先端までの全長（Ｙ方向長さ）ｗ３をＲＷ程度、補助アーム部１３，１４の基端から先端までの全長（Ｙ方向長さ）ｗ４をＲＷの３分の２程度とすることができる。ウエハの径ＲＷとしては、６インチ（１５０ｍｍ）〜１２インチ（３００ｍｍ）の範囲が想定されるが、この範囲に限定されるものではない。
【００１８】
このようなウエハ搬送アーム１の構成材料としては、硬質でウエハとの摩擦係数が小さい材料を使用することが好ましく、たとえば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）などの金属材料を使用することができる。あるいは、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＰＣ（ポリカーボネート）もしくはＡＢＳ樹脂などの樹脂材料やカーボン材料を使用してもよい。
【００１９】
図４は、基板収容容器の一例である基板キャリア１００を表す斜視図であり、図５は、図４の基板キャリア１００のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。図４に示されるように、基板キャリア１００は、複数枚のウエハＷが収容される内部空間を有する。この内部空間においては、水平方向（Ｙ軸方向）に沿って延在する突起部１０２，１０３の対が高さ方向（Ｚ軸方向）に沿って配列されている。高さ方向に隣接する突起部１０２，１０２の間に溝が形成され、高さ方向に隣接する突起部１０３，１０３の間に溝が形成されている。図４及び図５に示されるように、水平方向に対向する一対の溝にウエハＷを嵌め込むことでウエハＷを基板キャリア１００に収容することができる。
【００２０】
ウエハＷの厚みが薄く加工されると、図５の断面図に概略的に示されるように、ウエハＷが自重により撓みやすくなる。たとえば、６インチ径のウエハＷの厚みが２００μｍ程度に加工されると、自重によりウエハＷの中心部は高さ方向に１．５ｍｍ以上撓むことがある。図６は、このようなウエハＷを基板キャリア１００から搬出しようとするＵ字形状の従来のウエハ搬送アーム１０４を概略的に示す上面視図である。このウエハ搬送アーム１０４は、アーム駆動部１１２及び駆動アーム１１１とともにウエハ搬送装置１１０Ｃを構成している。図６に示されるように、アーム駆動部１１２は、駆動アーム１１１を介して、ウエハ搬送アーム１０４を基板キャリア１００の開口部からウエハＷの下側に挿入させようとする。このとき、ウエハＷは下方に撓んでいるため、ウエハ搬送アーム１０４の先端部１０４ａ，１０４ｂが、ウエハＷの下に入り込めずにウエハＷの端部Ｗｅａ，Ｗｅｂと衝突して、ウエハＷもしくはウエハ搬送アーム１０４を破損させるおそれがある。
【００２１】
これに対し、図７は、自重により撓むウエハＷを基板キャリア１００から搬出しようとする本実施の形態のウエハ搬送アーム１を概略的に示す上面視図である。ウエハ搬送アーム１は、アーム駆動部１１２及び駆動アーム１１１とともにウエハ搬送装置１１０を構成している。また、図８（Ａ）〜（Ｃ）は、ウエハＷを搬出する際のウエハ搬送アーム１の側面を概略的に示す図である。
【００２２】
図７に示されるように、アーム駆動部１１２は、駆動アーム１１１を介してウエハ搬送アーム１を水平方向に移動させて、ウエハ搬送アーム１を基板キャリア１００の開口部からウエハＷの下側に挿入させる。このとき、図８（Ａ）に示されるように、中央アーム部１２の先端部分の平坦面１２ｆは、ウエハ裏面Ｗｂの周縁端部よりも低くなるように制御されている。その後、ウエハ搬送アーム１の挿入が進行すると、図８（Ｂ）に示されるようにウエハＷの端部が傾斜面１２ｒに当接して載置面１２ｓ上に案内される。このとき、傾斜面１２ｒは、ウエハ裏面Ｗｂを載置面１２ｓの高さにまで押し上げるので、ウエハＷの自重による撓みが解消される。さらにウエハ搬送アーム１の挿入が進行すると、図８（Ｃ）に示されるように、載置面１２ｓと補助載置面１３ｓ，１４ｓとに、撓みが解消されたウエハＷが載置される。その後、ウエハ搬送アーム１上にウエハＷが完全に載置されると、後方基端部１１の吸入孔から空気を吸入することで、補助載置面１３ｓ，１４ｓにウエハ裏面Ｗｂが真空吸着される。そして、アーム駆動部１１２は、ウエハ搬送アーム１を１ｍｍ程度上昇させた後、ウエハ搬送アーム１を基板キャリア１００から引き出すことにより、ウエハＷを基板キャリア１００から搬出することができる。
【００２３】
以上説明したように実施の形態１のウエハ搬送アーム１は、基板キャリア１００へのウエハ搬送アーム１の挿入が深くなるとともに、傾斜面１２ｒがウエハ裏面Ｗｂを持ち上げるので、ウエハＷの撓みを解消しつつ載置面１２ｓと補助載置面１３ｓ，１４ｓとにウエハＷを載置させることができる。補助アーム部１３，１４は、中央アーム部１２の傾斜面１２ｒよりも後方基端部１１側に形成されているので、補助載置面１３ｓ，１４ｓには、撓みがほとんど解消されたウエハＷを案内することができる。それ故、補助アーム部１３，１４がウエハＷの端部と衝突することを確実に防止することができる。
【００２４】
また、ウエハＷの搬出と撓みの解消とを１ステップで行うことができるので、搬送に要する時間を短縮することができ、製造ラインの生産性を向上させることができる。さらに、ウエハ搬送アーム１は、可動部を持たないシンプルな構造を有しているので、ウエハ搬送アーム１の製造コストや維持コストを抑制することもできる。
【００２５】
実施の形態２．
次に、本発明に係る実施の形態２について説明する。図９は、実施の形態２の基板搬送アームであるウエハ搬送アーム２を概略的に示す斜視図である。また、図１０は、ウエハ搬送アーム２の上面を概略的に示す図であり、図１１は、図１０のウエハ搬送アーム２のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面の一部を概略的に示す図である。
【００２６】
図９に示されるように、ウエハ搬送アーム２は、板状部材からなり、後方基端部２１と、この後方基端部２１から前方に突出する中央アーム部２２と、中央アーム部２２の左右側方で後方基端部２１から前方に突出する補助アーム部２３，２４とを備えている。
【００２７】
このウエハ搬送アーム２の外形寸法は、中央アーム部２２の先端部分の平坦面２２ｆと傾斜面２２ｒとに流体排出孔２７ａ，２７ｂが形成されている点を除いて、上記ウエハ搬送アーム１の外形寸法と同じである。また、このウエハ搬送アーム２の構成材料には、上記実施の形態１のウエハ搬送アーム１の構成材料と同じものを使用することができる。
【００２８】
中央アーム部２２は、ウエハが載置される平坦な載置面２２ｓを有する部分（載置部）と、傾斜面２２ｒ及び平坦面２２ｆを含む先端部分（押上部）とで構成されている。中央アーム部２２は、ドライエアなどの流体を上方に噴出する流体排出孔２７ａ，２７ｂを有している。流体排出孔２７ａ，２７ｂの径ｒは、たとえば１ｍｍ程度にすることができる。一方の流体排出孔２７ａは、平坦面２２ｆに形成され、他方の流体排出孔２７ｂは傾斜面２２ｒに形成されている。図１０に示されるように、流体排出孔２７ａ，２７ｂは、中央アーム部２２の内部に形成された流体供給路２８と連通している。この流体供給路２８はさらに後方基端部２１の流体導入孔（図示せず）と連通している。この流体導入孔に圧縮空気などの流体を導入することで、流体排出孔２７ａ，２７ｂから流体を噴出させることができる。
【００２９】
また、補助アーム部２３，２４は、ウエハが載置される補助載置面２３ｓ，２４ｓを有している。これら補助載置面２３ｓ，２４ｓの高さは、中央アーム部２２の載置面２２ｓの高さとほぼ同じである。また、補助アーム部２３，２４はそれぞれ吸着孔２５，２６を有しており、これら吸着孔２５，２６は、それぞれ、補助アーム部２３，２４の内部に形成された吸気路２５ｈ，２６ｈと連通している。これら吸気路２５ｈ，２６ｈはさらに、後方基端部２１の吸入孔（図示せず）と連通している。この吸入孔から空気を吸入することで、補助載置面２３ｓ，２４ｓ上に載置されているウエハ（図示せず）の下面（裏面）を真空吸着することができる。
【００３０】
このウエハ搬送アーム２は、図７に示したアーム駆動部１１２と駆動アーム１１１とを用いて駆動されることにより基板キャリア１００からウエハＷを搬出することができる。図１２（Ａ）〜（Ｃ）は、ウエハＷを搬出しようとする実施の形態２のウエハ搬送アーム２を概略的に示す側面図である。
【００３１】
ウエハ搬送アーム２を基板キャリア１００の開口部からウエハＷの下側に挿入させるとき、図１２（Ａ）に示されるように、中央アーム部２２の先端部分の平坦面２２ｆは、ウエハ裏面Ｗｂの周縁端部よりも低くなるように制御されている。その後、ウエハ搬送アーム２の挿入が進行すると、図１２（Ｂ）に示されるようにウエハＷの端部が傾斜面２２ｒに当接するとともに、流体排出孔２７ａ，２７ｂからウエハ裏面Ｗｂに流体Ａｒが噴出される。このとき、傾斜面２２ｒと流体Ａｒの圧力とにより、ウエハ裏面Ｗｂは載置面２２ｓの高さにまで押し上げられるので、ウエハＷの自重による撓みが解消される。さらにウエハ搬送アーム２の挿入が進行すると、図１２（Ｃ）に示されるように、載置面２２ｓと補助載置面２３ｓ，２４ｓとに、撓みが解消されたウエハＷが載置される。その後、ウエハ搬送アーム２上にウエハＷが完全に載置されると、流体Ａｒの供給を中止し、後方基端部２１の吸入孔から空気を吸入することで、補助載置面２３ｓ，２４ｓにウエハ裏面Ｗｂが真空吸着される。そして、アーム駆動部１１２は、ウエハ搬送アーム２を１ｍｍ程度上昇させた後、ウエハ搬送アーム２を基板キャリア１００から引き出すことにより、ウエハＷを基板キャリア１００から搬出することができる。
【００３２】
以上説明したように実施の形態２においては、基板キャリア１００へのウエハ搬送アーム２の挿入が深くなるとともに、傾斜面２２ｒと流体Ａｒの圧力とによりウエハ裏面Ｗｂが持ち上げられるので、ウエハＷの撓みを解消しつつ載置面２２ｓと補助載置面２３ｓ，２４ｓとにウエハＷを載置させることができる。補助アーム部２３，２４は、中央アーム部２２の傾斜面２２ｒよりも後方基端部２１側に形成されているので、補助載置面２３ｓ，２４ｓには、撓みがほとんど解消されたウエハＷを案内させることができる。それ故、補助アーム部２３，２４がウエハＷの端部と衝突することを確実に防止することができる。
【００３３】
また、ウエハＷの搬出と撓みの解消とを１ステップで行うことができるので、搬送に要する時間を短縮することができ、製造ラインの生産性を向上させることができる。
【００３４】
実施の形態３．
次に、本発明に係る実施の形態３について説明する。図１３は、実施の形態３の基板搬送アームであるウエハ搬送アーム３を概略的に示す斜視図である。また、図１４は、ウエハ搬送アーム３の上面を概略的に示す図であり、図１５は、図１４のウエハ搬送アーム３のＸＶ−ＸＶ線に沿った断面の一部を概略的に示す図である。
【００３５】
図１３に示されるように、ウエハ搬送アーム３は、板状部材からなり、後方基端部３１と、この後方基端部３１から前方に突出する中央アーム部３２と、中央アーム部３２の左右側方で後方基端部３１から前方に突出する補助アーム部３３，３４とを備えている。このウエハ搬送アーム３の構成材料には、上記実施の形態１のウエハ搬送アーム１の構成材料と同じものを使用することができる。
【００３６】
中央アーム部３２は、平坦面３２ｓを有する。補助アーム部３３，３４は、それぞれ、ウエハが載置される平坦な載置面３３ｓ，３４ｓを有している。図１５に示されるように、中央アーム部３２の平坦面３２ｓは、載置面３３ｓよりも低い位置に形成されている。載置面３３ｓ，３４ｓの高さはほぼ同じである。
【００３７】
中央アーム部３２は、ドライエアなどの流体を上方に噴出する流体排出孔３７，３７，…，３７を有している。これら流体排出孔３７，３７，…，３７は、平坦面３２ｓの全体に亘って配列されている。流体排出孔３７の径ｒは、たとえば１ｍｍ程度にすることができる。さらに図１４に示されるように、流体排出孔３７，３７，…，３７は、中央アーム部３２の内部に形成された流体供給路３８と連通している。この流体供給路３８はさらに後方基端部３１の流体導入孔（図示せず）と連通している。この流体導入孔に圧縮空気などの流体を導入することで、流体排出孔３７，３７，…，３７から流体を噴出させることができる。
【００３８】
補助アーム部３３，３４の先端は、中央アーム部３２の先端よりも後方基端部３１側に位置しており、補助アーム部３３，３４の全長（Ｙ軸方向長さ）ｗ９は、中央アーム部３２の全長（Ｙ軸方向長さ）ｗ８よりも短い。また、補助アーム部３３，３４はそれぞれ吸着孔３５，３６を有しており、これら吸着孔３５，３６は、補助アーム部３３，３４の内部に形成された吸気路３５ｈ，３６ｈとそれぞれ連通している。これら吸気路３５ｈ，３６ｈはさらに、後方基端部３１の吸入孔（図示せず）と連通している。この吸入孔から空気を吸入することで、載置面３３ｓ，３４ｓ上に載置されているウエハ（図示せず）の下面（裏面）を真空吸着することができる。
【００３９】
上記ウエハ搬送アーム３の寸法については、たとえば、中央アーム部３２、補助アーム部３３及び補助アーム部３４の幅（Ｘ方向長さ）ｗ６を１０ｍｍ程度、板状のウエハ搬送アーム３の厚みｗ１０を２ｍｍ程度、中央アーム部３２と補助アーム部３３，３４との段差（高低差）ｓ６を３ｍｍ程度とすることができる。中央アーム部３２と補助アーム部３３との間隔ｓ４は、中央アーム部３２と補助アーム部３４との間隔ｓ５とほぼ等しい。また、搬出されるウエハの径（直径）をＲＷとするとき、ウエハ搬送アーム３の全体の横幅（Ｘ方向長さ）ｗ７をＲＷ−３０ｍｍ程度、中央アーム部３２の基端から先端までの全長（Ｙ方向長さ）ｗ８をＲＷ程度、補助アーム部３３，３４の基端から先端までの全長（Ｙ方向長さ）ｗ９をＲＷの３分の２程度とすることができる。ウエハの径ＲＷとしては、６インチ（１５０ｍｍ）〜１２インチ（３００ｍｍ）の範囲が想定されるが、この範囲に限定されるものではない。
【００４０】
図１６は、自重により撓むウエハＷを基板キャリア１００から搬出する際のウエハ搬送アーム３を概略的に示す上面視図である。ウエハ搬送アーム３は、アーム駆動部１１２及び駆動アーム１１１とともにウエハ搬送装置１１０Ｂを構成している。また、図１７（Ａ）〜（Ｃ）は、ウエハＷを搬出しようとする実施の形態３のウエハ搬送アーム３を概略的に示す側面図である。
【００４１】
図１６に示されるように、アーム駆動部１１２は、駆動アーム１１１を介してウエハ搬送アーム３を水平方向に移動させて、ウエハ搬送アーム３を基板キャリア１００の開口部からウエハＷの下側に挿入させる。このとき、図１７（Ａ）に示されるように、中央アーム部３２の平坦面３２ｓは、ウエハ裏面Ｗｂの周縁端部よりも低くなるように制御されている。その後、ウエハ搬送アーム３の挿入が進行すると、図１７（Ｂ）に示されるように、流体排出孔３７，…，３７からウエハ裏面Ｗｂに流体Ａｒが噴出される。この流体Ａｒの圧力により、ウエハ裏面Ｗｂはほぼ載置面３３ｓ，３４ｓの高さにまで押し上げられるので、ウエハＷの自重による撓みが解消される。さらにウエハ搬送アーム３の挿入が進行すると、図１７（Ｃ）に示されるように、載置面３３ｓ，３４ｓとに、撓みが解消されたウエハＷが載置される。その後、ウエハ搬送アーム３上にウエハＷが完全に載置されると、流体Ａｒの供給を中止し、後方基端部３１の吸入孔から空気を吸入することで、載置面３３ｓ，３４ｓにウエハ裏面Ｗｂが真空吸着される。そして、アーム駆動部１１２は、ウエハ搬送アーム３を１ｍｍ程度上昇させた後、ウエハ搬送アーム３を基板キャリア１００から引き出すことにより、ウエハＷを基板キャリア１００から搬出することができる。なお、流体排出孔３７の個数および流体排出量は、たとえば、流体Ａｒがウエハ裏面Ｗｂを持ち上げる力がウエハＷの全重量の１／３程度となるよう調整されればよい。
【００４２】
以上説明したように実施の形態３においては、基板キャリア１００へのウエハ搬送アーム３の挿入が深くなるとともに、流体Ａｒの圧力によりウエハ裏面Ｗｂが持ち上げられるので、ウエハＷの撓みを解消しつつ載置面３３ｓ，３４ｓにウエハＷを載置させることができる。補助アーム部３３，３４の先端は、中央アーム部３２の先端付近の流体排出孔３７，３７，３７よりも後方基端部３１側に形成されているので、載置面３３ｓ，３４ｓには、撓みがほとんど解消されたウエハＷを案内することができる。それ故、補助アーム部３３，３４がウエハＷの端部と衝突することを確実に防止することができる。
【００４３】
また、ウエハＷの搬出と撓みの解消とを１ステップで行うことができるので、搬送に要する時間を短縮することができ、製造ラインの生産性を向上させることができる。
【００４４】
以上、図面を参照して本発明に係る種々の実施の形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な形態を採用することもできる。たとえば、上記実施の形態のウエハ搬送アーム１〜３の構造は、ウエハを搬送するものであるが、これに限定されるものではない。他の基板（たとえば、ガラス基板）を搬送するアーム構造に実施の形態のウエハ搬送アーム１〜３の構造を適用してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１，２，３ ウエハ搬送アーム（基板搬送アーム）、 １１ 後方基端部、 １２ 中央アーム部、 １２ｆ 平坦面、 １２ｒ 傾斜面、 １２ｓ 載置面、 １３，１４ 補助アーム部、 １３ｓ，１４ｓ 補助載置面、 １５，１６ 吸着孔、 １７ 吸気路、 ２１ 後方基端部、 ２２ 中央アーム部、 ２２ｆ 平坦面、 ２２ｒ 傾斜面、 ２２ｓ 載置面、 ２３，２４ 補助アーム部、 ２３ｓ，２４ｓ 補助載置面、 ２５，２６ 吸着孔、 ２５ｈ，２６ｈ 吸気路、 ２７ａ，２７ｂ 流体排出孔、 ２８ 流体供給路、 ３１ 後方基端部、 ３２ 中央アーム部、 ３２ｓ 平坦面、 ３３，３４ 補助アーム部、 ３３ｓ，３４ｓ 載置面、 ３５ 吸着孔、 ３５ｈ，３６ｈ 吸気路、 ３７ 流体排出孔、 ３８ 流体供給路、 １１０，１１０Ｂ ウエハ搬送装置、 １１１ 駆動アーム、 １１２ アーム駆動部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を搬送する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスやガラス基板の製造ラインでは、加工装置や検査装置に基板を搬送する搬送システムが組み込まれている。たとえば、半導体製造プロセスは、研削工程、イオン注入工程、エッチング工程、洗浄工程、成膜工程及び検査工程といった複数の工程からなり、搬送システムは、これら複数の工程を実行する加工装置や検査装置に半導体基板を搬送する。
【０００３】
製造工程間で基板を搬送する際には基板キャリア（基板収容容器）が使用される。搬送システムは、基板搬送アームを用いて、基板キャリアから基板を取り出し、当該基板を加工装置や検査装置に搬入することが一般的である。このような基板搬送アームの構造は、たとえば、特開２００５−２８５８２３号公報（特許文献１）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２８５８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、基板の大型化あるいは薄型化により、基板が自重により撓みやすくなっている。このような基板を基板キャリアから取り出そうとすると、基板搬送アームの先端部が、自重で撓んだ基板の端部と衝突して基板搬送アームもしくは基板を破損させるという問題があった。
【０００６】
特許文献１に開示されている基板搬送アームは、基板の両端部分を支持する側部支持アームと、基板の略中央部分を支持する中央部支持アームとを有しており、中央部支持アームと側部支持アームとの間に段差が形成されている。この段差は、基板収容容器に収容されている基板の撓み形状に対応したものである。このような段差により、基板搬送アームは、基板の端部と衝突することがなく、撓んだ状態のままの基板を支持することができる。しかしながら、撓んだ状態のままの基板を基板搬送アームに載置させると、側部支持アームから基板にかかる応力集中が大きくなり、基板が破損するおそれがある。
【０００７】
上記に鑑みて本発明の目的は、撓んだ状態の基板を破損させることなく基板収容容器から取り出し、搬送することができる基板搬送アーム及び基板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】
【０００８】
本発明による基板搬送アームは、基板収容容器内に水平に置かれた基板の下側に前記基板収容容器の開口部から挿入され、前記基板の裏面を支持しつつ前記基板を前記基板収容容器から搬出する基板搬送アームであって、前記基板が搬出されるときに前記基板が載置される載置面を有する載置部と、当該基板搬送アームが前記基板の下側に挿入されるときに、前記基板の裏面を少なくとも前記載置面の高さにまで押し上げる押上部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明による基板搬送装置は、前記基板搬送アームと、前記基板搬送アームを駆動するアーム駆動部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基板搬送アームは、基板の撓みを解消しつつ載置面に基板を載置させる構造を有する。したがって、基板を破損させることなく基板収容容器から取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る実施の形態１の基板搬送アームであるウエハ搬送アームを概略的に示す斜視図である。
【図２】実施の形態１のウエハ搬送アームの上面を概略的に示す図である。
【図３】実施の形態１のウエハ搬送アームの側面の一部を概略的に示す図である。
【図４】基板収容容器の一例である基板キャリアを表す斜視図である。
【図５】図４の基板キャリアのＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】ウエハを基板キャリアから搬出しようとする従来のウエハ搬送アームを概略的に示す上面視図である。
【図７】自重により撓むウエハを基板キャリアから搬出しようとする実施の形態１のウエハ搬送アームを概略的に示す上面視図である。
【図８】ウエハを搬出しようとする実施の形態１のウエハ搬送アームを概略的に示す側面図である。
【図９】本発明に係る実施の形態２の基板搬送アームであるウエハ搬送アームを概略的に示す斜視図である。
【図１０】実施の形態２のウエハ搬送アームの上面を概略的に示す図である。
【図１１】図１０のウエハ搬送アームのＸＩ−ＸＩ線に沿った断面の一部を概略的に示す図である。
【図１２】ウエハを搬出しようとする実施の形態２のウエハ搬送アームを概略的に示す側面図である。
【図１３】本発明に係る実施の形態３の基板搬送アームであるウエハ搬送アームを概略的に示す斜視図である。
【図１４】実施の形態３のウエハ搬送アームの上面を概略的に示す図である。
【図１５】図１４のウエハ搬送アームのＸＶ−ＸＶ線に沿った断面の一部を概略的に示す図である。
【図１６】ウエハを基板キャリアから搬出する際の実施の形態３のウエハ搬送アームを概略的に示す上面視図である。
【図１７】ウエハを搬出しようとする実施の形態３のウエハ搬送アームを概略的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る種々の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明に係る実施の形態１の基板搬送アームであるウエハ搬送アーム１を概略的に示す斜視図である。また、図２は、ウエハ搬送アーム１の上面を概略的に示す図であり、図３は、ウエハ搬送アーム１の側面の一部を概略的に示す図である。
【００１４】
図１に示されるように、ウエハ搬送アーム１は、板状部材からなり、後方基端部１１と、この後方基端部１１から前方に突出する中央アーム部１２と、中央アーム部１２の左右側方で後方基端部１１から前方に突出する補助アーム部１３，１４とを備えている。
【００１５】
中央アーム部１２は、ウエハが載置される平坦な載置面１２ｓを有する部分（載置部）と、傾斜面１２ｒ及び平坦面１２ｆを含む先端部分（押上部）とで構成されている。図３の側面図に示されるように、傾斜面１２ｒは、載置面１２ｓに対して鋭角θをなし、載置面１２ｓよりも低い位置に形成されている。また、傾斜面１２ｒは、載置面１２ｓよりも前方に形成されており、後方基端部１１側から先端に向かうにつれて次第に低くなる高さを有する。平坦面１２ｆは、傾斜面１２ｒよりも先端側に且つ傾斜面１２ｒよりも低い位置に形成されている。
【００１６】
一方、補助アーム部１３，１４は、中央アーム部１２の先端部分の傾斜面１２ｒよりも後方基端部１１側に形成されており、補助アーム部１３，１４の全長（Ｙ軸方向長さ）ｗ４は、中央アーム部１２の全長（Ｙ軸方向長さ）ｗ３よりも短い。これら補助アーム部１３，１４は、ウエハが載置される補助載置面１３ｓ，１４ｓを有している。これら補助載置面１３ｓ，１４ｓの高さは、中央アーム部１２の載置面１２ｓの高さとほぼ同じである。また、補助アーム部１３，１４はそれぞれ吸着孔１５，１６を有しており、これら吸着孔１５，１６は、補助アーム部１３，１４の内部に形成された吸気路１７と連通している。この吸気路１７はさらに、後方基端部１１の吸入孔（図示せず）と連通している。この吸入孔から空気を吸入することで、補助載置面１３ｓ，１４ｓ上に載置されているウエハ（図示せず）の下面（裏面）を真空吸着することができる。
【００１７】
上記ウエハ搬送アーム１の寸法については、たとえば、中央アーム部１２、補助アーム部１３及び補助アーム部１４の幅（Ｘ方向長さ）ｗ１を１０ｍｍ程度、板状のウエハ搬送アーム１の厚みｗ５を２ｍｍ程度、傾斜面１２ｒの載置面１２ｓに対する傾斜角θを３０°以下、中央アーム部１２の先端部分と補助アーム部１３，１４との段差（高低差）ｓ３を３ｍｍ程度とすることができる。中央アーム部１２と補助アーム部１３との間隔ｓ１は、中央アーム部１２と補助アーム部１４との間隔ｓ２とほぼ等しい。また、搬出されるウエハの径（直径）をＲＷとするとき、ウエハ搬送アーム１の全体の横幅（Ｘ方向長さ）ｗ２をＲＷ−３０ｍｍ程度、中央アーム部１２の基端から先端までの全長（Ｙ方向長さ）ｗ３をＲＷ程度、補助アーム部１３，１４の基端から先端までの全長（Ｙ方向長さ）ｗ４をＲＷの３分の２程度とすることができる。ウエハの径ＲＷとしては、６インチ（１５０ｍｍ）〜１２インチ（３００ｍｍ）の範囲が想定されるが、この範囲に限定されるものではない。
【００１８】
このようなウエハ搬送アーム１の構成材料としては、硬質でウエハとの摩擦係数が小さい材料を使用することが好ましく、たとえば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）などの金属材料を使用することができる。あるいは、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＰＣ（ポリカーボネート）もしくはＡＢＳ樹脂などの樹脂材料やカーボン材料を使用してもよい。
【００１９】
図４は、基板収容容器の一例である基板キャリア１００を表す斜視図であり、図５は、図４の基板キャリア１００のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。図４に示されるように、基板キャリア１００は、複数枚のウエハＷが収容される内部空間を有する。この内部空間においては、水平方向（Ｙ軸方向）に沿って延在する突起部１０２，１０３の対が高さ方向（Ｚ軸方向）に沿って配列されている。高さ方向に隣接する突起部１０２，１０２の間に溝が形成され、高さ方向に隣接する突起部１０３，１０３の間に溝が形成されている。図４及び図５に示されるように、水平方向に対向する一対の溝にウエハＷを嵌め込むことでウエハＷを基板キャリア１００に収容することができる。
【００２０】
ウエハＷの厚みが薄く加工されると、図５の断面図に概略的に示されるように、ウエハＷが自重により撓みやすくなる。たとえば、６インチ径のウエハＷの厚みが２００μｍ程度に加工されると、自重によりウエハＷの中心部は高さ方向に１．５ｍｍ以上撓むことがある。図６は、このようなウエハＷを基板キャリア１００から搬出しようとするＵ字形状の従来のウエハ搬送アーム１０４を概略的に示す上面視図である。このウエハ搬送アーム１０４は、アーム駆動部１１２及び駆動アーム１１１とともにウエハ搬送装置１１０Ｃを構成している。図６に示されるように、アーム駆動部１１２は、駆動アーム１１１を介して、ウエハ搬送アーム１０４を基板キャリア１００の開口部からウエハＷの下側に挿入させようとする。このとき、ウエハＷは下方に撓んでいるため、ウエハ搬送アーム１０４の先端部１０４ａ，１０４ｂが、ウエハＷの下に入り込めずにウエハＷの端部Ｗｅａ，Ｗｅｂと衝突して、ウエハＷもしくはウエハ搬送アーム１０４を破損させるおそれがある。
【００２１】
これに対し、図７は、自重により撓むウエハＷを基板キャリア１００から搬出しようとする本実施の形態のウエハ搬送アーム１を概略的に示す上面視図である。ウエハ搬送アーム１は、アーム駆動部１１２及び駆動アーム１１１とともにウエハ搬送装置１１０を構成している。また、図８（Ａ）〜（Ｃ）は、ウエハＷを搬出する際のウエハ搬送アーム１の側面を概略的に示す図である。
【００２２】
図７に示されるように、アーム駆動部１１２は、駆動アーム１１１を介してウエハ搬送アーム１を水平方向に移動させて、ウエハ搬送アーム１を基板キャリア１００の開口部からウエハＷの下側に挿入させる。このとき、図８（Ａ）に示されるように、中央アーム部１２の先端部分の平坦面１２ｆは、ウエハ裏面Ｗｂの周縁端部よりも低くなるように制御されている。その後、ウエハ搬送アーム１の挿入が進行すると、図８（Ｂ）に示されるようにウエハＷの端部が傾斜面１２ｒに当接して載置面１２ｓ上に案内される。このとき、傾斜面１２ｒは、ウエハ裏面Ｗｂを載置面１２ｓの高さにまで押し上げるので、ウエハＷの自重による撓みが解消される。さらにウエハ搬送アーム１の挿入が進行すると、図８（Ｃ）に示されるように、載置面１２ｓと補助載置面１３ｓ，１４ｓとに、撓みが解消されたウエハＷが載置される。その後、ウエハ搬送アーム１上にウエハＷが完全に載置されると、後方基端部１１の吸入孔から空気を吸入することで、補助載置面１３ｓ，１４ｓにウエハ裏面Ｗｂが真空吸着される。そして、アーム駆動部１１２は、ウエハ搬送アーム１を１ｍｍ程度上昇させた後、ウエハ搬送アーム１を基板キャリア１００から引き出すことにより、ウエハＷを基板キャリア１００から搬出することができる。
【００２３】
以上説明したように実施の形態１のウエハ搬送アーム１は、基板キャリア１００へのウエハ搬送アーム１の挿入が深くなるとともに、傾斜面１２ｒがウエハ裏面Ｗｂを持ち上げるので、ウエハＷの撓みを解消しつつ載置面１２ｓと補助載置面１３ｓ，１４ｓとにウエハＷを載置させることができる。補助アーム部１３，１４は、中央アーム部１２の傾斜面１２ｒよりも後方基端部１１側に形成されているので、補助載置面１３ｓ，１４ｓには、撓みがほとんど解消されたウエハＷを案内することができる。それ故、補助アーム部１３，１４がウエハＷの端部と衝突することを確実に防止することができる。
【００２４】
また、ウエハＷの搬出と撓みの解消とを１ステップで行うことができるので、搬送に要する時間を短縮することができ、製造ラインの生産性を向上させることができる。さらに、ウエハ搬送アーム１は、可動部を持たないシンプルな構造を有しているので、ウエハ搬送アーム１の製造コストや維持コストを抑制することもできる。
【００２５】
実施の形態２．
次に、本発明に係る実施の形態２について説明する。図９は、実施の形態２の基板搬送アームであるウエハ搬送アーム２を概略的に示す斜視図である。また、図１０は、ウエハ搬送アーム２の上面を概略的に示す図であり、図１１は、図１０のウエハ搬送アーム２のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面の一部を概略的に示す図である。
【００２６】
図９に示されるように、ウエハ搬送アーム２は、板状部材からなり、後方基端部２１と、この後方基端部２１から前方に突出する中央アーム部２２と、中央アーム部２２の左右側方で後方基端部２１から前方に突出する補助アーム部２３，２４とを備えている。
【００２７】
このウエハ搬送アーム２の外形寸法は、中央アーム部２２の先端部分の平坦面２２ｆと傾斜面２２ｒとに流体排出孔２７ａ，２７ｂが形成されている点を除いて、上記ウエハ搬送アーム１の外形寸法と同じである。また、このウエハ搬送アーム２の構成材料には、上記実施の形態１のウエハ搬送アーム１の構成材料と同じものを使用することができる。
【００２８】
中央アーム部２２は、ウエハが載置される平坦な載置面２２ｓを有する部分（載置部）と、傾斜面２２ｒ及び平坦面２２ｆを含む先端部分（押上部）とで構成されている。中央アーム部２２は、ドライエアなどの流体を上方に噴出する流体排出孔２７ａ，２７ｂを有している。流体排出孔２７ａ，２７ｂの径ｒは、たとえば１ｍｍ程度にすることができる。一方の流体排出孔２７ａは、平坦面２２ｆに形成され、他方の流体排出孔２７ｂは傾斜面２２ｒに形成されている。図１０に示されるように、流体排出孔２７ａ，２７ｂは、中央アーム部２２の内部に形成された流体供給路２８と連通している。この流体供給路２８はさらに後方基端部２１の流体導入孔（図示せず）と連通している。この流体導入孔に圧縮空気などの流体を導入することで、流体排出孔２７ａ，２７ｂから流体を噴出させることができる。
【００２９】
また、補助アーム部２３，２４は、ウエハが載置される補助載置面２３ｓ，２４ｓを有している。これら補助載置面２３ｓ，２４ｓの高さは、中央アーム部２２の載置面２２ｓの高さとほぼ同じである。また、補助アーム部２３，２４はそれぞれ吸着孔２５，２６を有しており、これら吸着孔２５，２６は、それぞれ、補助アーム部２３，２４の内部に形成された吸気路２５ｈ，２６ｈと連通している。これら吸気路２５ｈ，２６ｈはさらに、後方基端部２１の吸入孔（図示せず）と連通している。この吸入孔から空気を吸入することで、補助載置面２３ｓ，２４ｓ上に載置されているウエハ（図示せず）の下面（裏面）を真空吸着することができる。
【００３０】
このウエハ搬送アーム２は、図７に示したアーム駆動部１１２と駆動アーム１１１とを用いて駆動されることにより基板キャリア１００からウエハＷを搬出することができる。図１２（Ａ）〜（Ｃ）は、ウエハＷを搬出しようとする実施の形態２のウエハ搬送アーム２を概略的に示す側面図である。
【００３１】
ウエハ搬送アーム２を基板キャリア１００の開口部からウエハＷの下側に挿入させるとき、図１２（Ａ）に示されるように、中央アーム部２２の先端部分の平坦面２２ｆは、ウエハ裏面Ｗｂの周縁端部よりも低くなるように制御されている。その後、ウエハ搬送アーム２の挿入が進行すると、図１２（Ｂ）に示されるようにウエハＷの端部が傾斜面２２ｒに当接するとともに、流体排出孔２７ａ，２７ｂからウエハ裏面Ｗｂに流体Ａｒが噴出される。このとき、傾斜面２２ｒと流体Ａｒの圧力とにより、ウエハ裏面Ｗｂは載置面２２ｓの高さにまで押し上げられるので、ウエハＷの自重による撓みが解消される。さらにウエハ搬送アーム２の挿入が進行すると、図１２（Ｃ）に示されるように、載置面２２ｓと補助載置面２３ｓ，２４ｓとに、撓みが解消されたウエハＷが載置される。その後、ウエハ搬送アーム２上にウエハＷが完全に載置されると、流体Ａｒの供給を中止し、後方基端部２１の吸入孔から空気を吸入することで、補助載置面２３ｓ，２４ｓにウエハ裏面Ｗｂが真空吸着される。そして、アーム駆動部１１２は、ウエハ搬送アーム２を１ｍｍ程度上昇させた後、ウエハ搬送アーム２を基板キャリア１００から引き出すことにより、ウエハＷを基板キャリア１００から搬出することができる。
【００３２】
以上説明したように実施の形態２においては、基板キャリア１００へのウエハ搬送アーム２の挿入が深くなるとともに、傾斜面２２ｒと流体Ａｒの圧力とによりウエハ裏面Ｗｂが持ち上げられるので、ウエハＷの撓みを解消しつつ載置面２２ｓと補助載置面２３ｓ，２４ｓとにウエハＷを載置させることができる。補助アーム部２３，２４は、中央アーム部２２の傾斜面２２ｒよりも後方基端部２１側に形成されているので、補助載置面２３ｓ，２４ｓには、撓みがほとんど解消されたウエハＷを案内させることができる。それ故、補助アーム部２３，２４がウエハＷの端部と衝突することを確実に防止することができる。
【００３３】
また、ウエハＷの搬出と撓みの解消とを１ステップで行うことができるので、搬送に要する時間を短縮することができ、製造ラインの生産性を向上させることができる。
【００３４】
実施の形態３．
次に、本発明に係る実施の形態３について説明する。図１３は、実施の形態３の基板搬送アームであるウエハ搬送アーム３を概略的に示す斜視図である。また、図１４は、ウエハ搬送アーム３の上面を概略的に示す図であり、図１５は、図１４のウエハ搬送アーム３のＸＶ−ＸＶ線に沿った断面の一部を概略的に示す図である。
【００３５】
図１３に示されるように、ウエハ搬送アーム３は、板状部材からなり、後方基端部３１と、この後方基端部３１から前方に突出する中央アーム部３２と、中央アーム部３２の左右側方で後方基端部３１から前方に突出する補助アーム部３３，３４とを備えている。このウエハ搬送アーム３の構成材料には、上記実施の形態１のウエハ搬送アーム１の構成材料と同じものを使用することができる。
【００３６】
中央アーム部３２は、平坦面３２ｓを有する。補助アーム部３３，３４は、それぞれ、ウエハが載置される平坦な載置面３３ｓ，３４ｓを有している。図１５に示されるように、中央アーム部３２の平坦面３２ｓは、載置面３３ｓよりも低い位置に形成されている。載置面３３ｓ，３４ｓの高さはほぼ同じである。
【００３７】
中央アーム部３２は、ドライエアなどの流体を上方に噴出する流体排出孔３７，３７，…，３７を有している。これら流体排出孔３７，３７，…，３７は、平坦面３２ｓの全体に亘って配列されている。流体排出孔３７の径ｒは、たとえば１ｍｍ程度にすることができる。さらに図１４に示されるように、流体排出孔３７，３７，…，３７は、中央アーム部３２の内部に形成された流体供給路３８と連通している。この流体供給路３８はさらに後方基端部３１の流体導入孔（図示せず）と連通している。この流体導入孔に圧縮空気などの流体を導入することで、流体排出孔３７，３７，…，３７から流体を噴出させることができる。
【００３８】
補助アーム部３３，３４の先端は、中央アーム部３２の先端よりも後方基端部３１側に位置しており、補助アーム部３３，３４の全長（Ｙ軸方向長さ）ｗ９は、中央アーム部３２の全長（Ｙ軸方向長さ）ｗ８よりも短い。また、補助アーム部３３，３４はそれぞれ吸着孔３５，３６を有しており、これら吸着孔３５，３６は、補助アーム部３３，３４の内部に形成された吸気路３５ｈ，３６ｈとそれぞれ連通している。これら吸気路３５ｈ，３６ｈはさらに、後方基端部３１の吸入孔（図示せず）と連通している。この吸入孔から空気を吸入することで、載置面３３ｓ，３４ｓ上に載置されているウエハ（図示せず）の下面（裏面）を真空吸着することができる。
【００３９】
上記ウエハ搬送アーム３の寸法については、たとえば、中央アーム部３２、補助アーム部３３及び補助アーム部３４の幅（Ｘ方向長さ）ｗ６を１０ｍｍ程度、板状のウエハ搬送アーム３の厚みｗ１０を２ｍｍ程度、中央アーム部３２と補助アーム部３３，３４との段差（高低差）ｓ６を３ｍｍ程度とすることができる。中央アーム部３２と補助アーム部３３との間隔ｓ４は、中央アーム部３２と補助アーム部３４との間隔ｓ５とほぼ等しい。また、搬出されるウエハの径（直径）をＲＷとするとき、ウエハ搬送アーム３の全体の横幅（Ｘ方向長さ）ｗ７をＲＷ−３０ｍｍ程度、中央アーム部３２の基端から先端までの全長（Ｙ方向長さ）ｗ８をＲＷ程度、補助アーム部３３，３４の基端から先端までの全長（Ｙ方向長さ）ｗ９をＲＷの３分の２程度とすることができる。ウエハの径ＲＷとしては、６インチ（１５０ｍｍ）〜１２インチ（３００ｍｍ）の範囲が想定されるが、この範囲に限定されるものではない。
【００４０】
図１６は、自重により撓むウエハＷを基板キャリア１００から搬出する際のウエハ搬送アーム３を概略的に示す上面視図である。ウエハ搬送アーム３は、アーム駆動部１１２及び駆動アーム１１１とともにウエハ搬送装置１１０Ｂを構成している。また、図１７（Ａ）〜（Ｃ）は、ウエハＷを搬出しようとする実施の形態３のウエハ搬送アーム３を概略的に示す側面図である。
【００４１】
図１６に示されるように、アーム駆動部１１２は、駆動アーム１１１を介してウエハ搬送アーム３を水平方向に移動させて、ウエハ搬送アーム３を基板キャリア１００の開口部からウエハＷの下側に挿入させる。このとき、図１７（Ａ）に示されるように、中央アーム部３２の平坦面３２ｓは、ウエハ裏面Ｗｂの周縁端部よりも低くなるように制御されている。その後、ウエハ搬送アーム３の挿入が進行すると、図１７（Ｂ）に示されるように、流体排出孔３７，…，３７からウエハ裏面Ｗｂに流体Ａｒが噴出される。この流体Ａｒの圧力により、ウエハ裏面Ｗｂはほぼ載置面３３ｓ，３４ｓの高さにまで押し上げられるので、ウエハＷの自重による撓みが解消される。さらにウエハ搬送アーム３の挿入が進行すると、図１７（Ｃ）に示されるように、載置面３３ｓ，３４ｓとに、撓みが解消されたウエハＷが載置される。その後、ウエハ搬送アーム３上にウエハＷが完全に載置されると、流体Ａｒの供給を中止し、後方基端部３１の吸入孔から空気を吸入することで、載置面３３ｓ，３４ｓにウエハ裏面Ｗｂが真空吸着される。そして、アーム駆動部１１２は、ウエハ搬送アーム３を１ｍｍ程度上昇させた後、ウエハ搬送アーム３を基板キャリア１００から引き出すことにより、ウエハＷを基板キャリア１００から搬出することができる。なお、流体排出孔３７の個数および流体排出量は、たとえば、流体Ａｒがウエハ裏面Ｗｂを持ち上げる力がウエハＷの全重量の１／３程度となるよう調整されればよい。
【００４２】
以上説明したように実施の形態３においては、基板キャリア１００へのウエハ搬送アーム３の挿入が深くなるとともに、流体Ａｒの圧力によりウエハ裏面Ｗｂが持ち上げられるので、ウエハＷの撓みを解消しつつ載置面３３ｓ，３４ｓにウエハＷを載置させることができる。補助アーム部３３，３４の先端は、中央アーム部３２の先端付近の流体排出孔３７，３７，３７よりも後方基端部３１側に形成されているので、載置面３３ｓ，３４ｓには、撓みがほとんど解消されたウエハＷを案内することができる。それ故、補助アーム部３３，３４がウエハＷの端部と衝突することを確実に防止することができる。
【００４３】
また、ウエハＷの搬出と撓みの解消とを１ステップで行うことができるので、搬送に要する時間を短縮することができ、製造ラインの生産性を向上させることができる。
【００４４】
以上、図面を参照して本発明に係る種々の実施の形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な形態を採用することもできる。たとえば、上記実施の形態のウエハ搬送アーム１〜３の構造は、ウエハを搬送するものであるが、これに限定されるものではない。他の基板（たとえば、ガラス基板）を搬送するアーム構造に実施の形態のウエハ搬送アーム１〜３の構造を適用してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１，２，３ ウエハ搬送アーム（基板搬送アーム）、 １１ 後方基端部、 １２ 中央アーム部、 １２ｆ 平坦面、 １２ｒ 傾斜面、 １２ｓ 載置面、 １３，１４ 補助アーム部、 １３ｓ，１４ｓ 補助載置面、 １５，１６ 吸着孔、 １７ 吸気路、 ２１ 後方基端部、 ２２ 中央アーム部、 ２２ｆ 平坦面、 ２２ｒ 傾斜面、 ２２ｓ 載置面、 ２３，２４ 補助アーム部、 ２３ｓ，２４ｓ 補助載置面、 ２５，２６ 吸着孔、 ２５ｈ，２６ｈ 吸気路、 ２７ａ，２７ｂ 流体排出孔、 ２８ 流体供給路、 ３１ 後方基端部、 ３２ 中央アーム部、 ３２ｓ 平坦面、 ３３，３４ 補助アーム部、 ３３ｓ，３４ｓ 載置面、 ３５ 吸着孔、 ３５ｈ，３６ｈ 吸気路、 ３７ 流体排出孔、 ３８ 流体供給路、 １１０，１１０Ｂ ウエハ搬送装置、 １１１ 駆動アーム、 １１２ アーム駆動部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板収容容器内に水平に置かれた基板の下側に前記基板収容容器の開口部から挿入され、前記基板の裏面を支持しつつ前記基板を前記基板収容容器から搬出する基板搬送アームであって、
前記基板が搬出されるときに前記基板が載置される載置面を有する載置部と、
当該基板搬送アームが前記基板の下側に挿入されるときに、前記基板の裏面を少なくとも前記載置面の高さにまで押し上げる押上部と
を備えることを特徴とする基板搬送アーム。
【請求項２】
請求項１に記載の基板搬送アームであって、
前記押上部は、前記載置面よりも低い位置で前記載置部よりも前方に形成された傾斜面を有し、
前記傾斜面は、該傾斜面の後方から先端に向かうにつれて低くなる高さを有し、当該基板搬送アームが前記基板の下側に挿入されるときに前記挿入が進むにしたがって前記基板の裏面を押し上げる
ことを特徴とする基板搬送アーム。
【請求項３】
請求項２に記載の基板搬送アームであって、
前記押上部は、流体を上方に噴出する流体排出孔を有し、
前記流体排出孔は、当該基板搬送アームが前記基板の下側に挿入されるときに、前記基板の裏面に前記流体を噴出する
ことを特徴とする基板搬送アーム。
【請求項４】
請求項１から３のうちのいずれか１項に記載の基板搬送アームであって、
前記載置部の側方で前記押上部よりも後方に配置された補助アーム部をさらに備え、
前記載置部と前記押上部とは、単一のアーム部を構成し、
前記補助アーム部は、前記載置面と同じ高さの補助載置面を有し、
前記補助載置面は、前記基板が搬出されるときに前記基板の裏面を支持する
ことを特徴とする基板搬送アーム。
【請求項５】
請求項４に記載の基板搬送アームであって、前記補助載置面には、前記基板が搬出されるときに前記基板の裏面を吸着する吸気孔が形成されていることを特徴とする基板搬送アーム。
【請求項６】
請求項１に記載の基板搬送アームであって、
前記押上部は、流体を上方に噴出する流体排出孔を有し、
前記載置部は、前記押上部の側方で前記流体排出孔の少なくとも１つよりも後方に配置されており、
前記流体排出孔は、当該基板搬送アームが前記基板の下側に挿入されるときに前記基板の裏面に前記流体を噴出する
ことを特徴とする基板搬送アーム。
【請求項７】
請求項６に記載の基板搬送アームであって、
前記押上部の上面には、前記流体排出孔が形成されており、
前記押上部の上面は、前記載置面よりも低い位置に形成されている
ことを特徴とする基板搬送アーム。
【請求項８】
請求項６または７に記載の基板搬送アームであって、前記載置面には、前記基板が搬出されるときに前記基板の裏面を吸着する吸気孔が形成されていることを特徴とする基板搬送アーム。
【請求項９】
請求項１から８のうちのいずれか１項に記載の基板搬送アームであって、前記基板は、半導体ウエハであることを特徴とする基板搬送アーム。
【請求項１０】
請求項１から９のうちのいずれか１項に記載の基板搬送アームと、
前記基板搬送アームを駆動するアーム駆動部と
を備えることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項１】
基板収容容器内に水平に置かれた基板の下側に前記基板収容容器の開口部から挿入され、前記基板の裏面を支持しつつ前記基板を前記基板収容容器から搬出する基板搬送アームであって、
前記基板が搬出されるときに前記基板が載置される載置面を有する載置部と、
当該基板搬送アームが前記基板の下側に挿入されるときに、前記基板の裏面を少なくとも前記載置面の高さにまで押し上げる押上部と
を備えることを特徴とする基板搬送アーム。
【請求項２】
請求項１に記載の基板搬送アームであって、
前記押上部は、前記載置面よりも低い位置で前記載置部よりも前方に形成された傾斜面を有し、
前記傾斜面は、該傾斜面の後方から先端に向かうにつれて低くなる高さを有し、当該基板搬送アームが前記基板の下側に挿入されるときに前記挿入が進むにしたがって前記基板の裏面を押し上げる
ことを特徴とする基板搬送アーム。
【請求項３】
請求項２に記載の基板搬送アームであって、
前記押上部は、流体を上方に噴出する流体排出孔を有し、
前記流体排出孔は、当該基板搬送アームが前記基板の下側に挿入されるときに、前記基板の裏面に前記流体を噴出する
ことを特徴とする基板搬送アーム。
【請求項４】
請求項１から３のうちのいずれか１項に記載の基板搬送アームであって、
前記載置部の側方で前記押上部よりも後方に配置された補助アーム部をさらに備え、
前記載置部と前記押上部とは、単一のアーム部を構成し、
前記補助アーム部は、前記載置面と同じ高さの補助載置面を有し、
前記補助載置面は、前記基板が搬出されるときに前記基板の裏面を支持する
ことを特徴とする基板搬送アーム。
【請求項５】
請求項４に記載の基板搬送アームであって、前記補助載置面には、前記基板が搬出されるときに前記基板の裏面を吸着する吸気孔が形成されていることを特徴とする基板搬送アーム。
【請求項６】
請求項１に記載の基板搬送アームであって、
前記押上部は、流体を上方に噴出する流体排出孔を有し、
前記載置部は、前記押上部の側方で前記流体排出孔の少なくとも１つよりも後方に配置されており、
前記流体排出孔は、当該基板搬送アームが前記基板の下側に挿入されるときに前記基板の裏面に前記流体を噴出する
ことを特徴とする基板搬送アーム。
【請求項７】
請求項６に記載の基板搬送アームであって、
前記押上部の上面には、前記流体排出孔が形成されており、
前記押上部の上面は、前記載置面よりも低い位置に形成されている
ことを特徴とする基板搬送アーム。
【請求項８】
請求項６または７に記載の基板搬送アームであって、前記載置面には、前記基板が搬出されるときに前記基板の裏面を吸着する吸気孔が形成されていることを特徴とする基板搬送アーム。
【請求項９】
請求項１から８のうちのいずれか１項に記載の基板搬送アームであって、前記基板は、半導体ウエハであることを特徴とする基板搬送アーム。
【請求項１０】
請求項１から９のうちのいずれか１項に記載の基板搬送アームと、
前記基板搬送アームを駆動するアーム駆動部と
を備えることを特徴とする基板搬送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−７９７８９（Ｐ２０１２−７９７８９Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２１３２８（Ｐ２０１０−２２１３２８）
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（３０８０３３７１１）ラピスセミコンダクタ株式会社 (898)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（３０８０３３７１１）ラピスセミコンダクタ株式会社 (898)
【Ｆターム（参考）】
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