特許 5679498 ウェハ搬送装置及びウェハ供給排出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5679498

(24)【登録日】2015年1月16日

(45)【発行日】2015年3月4日

(54)【発明の名称】ウェハ搬送装置及びウェハ供給排出装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20150212BHJP

   B65G 49/07 20060101ALI20150212BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/68 A

   B65G49/07 F

【請求項の数】7

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2014-94741(P2014-94741)

(22)【出願日】2014年5月1日

【審査請求日】2014年5月1日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】591048070

【氏名又は名称】上野精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100081961

【弁理士】

【氏名又は名称】木内 光春

(72)【発明者】

【氏名】原 佳明

(72)【発明者】

【氏名】櫨木 智啓

【審査官】 青山 純

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１５８９４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５２１８２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−３３８７２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２８３５０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１６１８０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６７−２１／６８７

Ｂ６５Ｇ ４９／００−４９／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マガジンとリングホルダとの間に介在し、マガジンから取り出したウェハリングをリングホルダに渡し、リングホルダから取り出したウェハリングをマガジンに戻すウェハ搬送装置であって、
ウェハリングを保持する２機の保持部と、
前記２機の保持部が前記マガジンと前記リングホルダの少なくとも一方に対して交互に向かい合わせになるように、前記２機の保持部の位置をシフトする第１の駆動部と、
を備え、
前記２機の保持部は、
前記リングホルダが既に保持しているウェハリングからデバイスの取り出し中、一方がウェハリングを保持したまま、他方が空のまま待機し、
既に保持しているウェハリングからデバイスの取り出しを前記リングホルダが終了すると、前記他方が前記リングホルダからウェハリングを取り出し、前記一方が新たなウェハリングを前記リングホルダにセットし、
前記リングホルダが前記新たなウェハリングからデバイスの取り出し中、前記他方が前記リングホルダから取り出したウェハリングを前記マガジンに戻し、前記一方または前記他方が新たなウェハリングを前記マガジンから取り出し、前記リングホルダに向かって戻ること、
を特徴とするウェハ搬送装置。

【請求項2】

前記２機の保持部を共に前記マガジンと前記リングホルダとの間で移動させる第２の駆動部を更に備えること、
を特徴とする請求項１記載のウェハ搬送装置。

【請求項3】

前記２機の保持部は、相対的に接近又は離反可能な一対のプレートをそれぞれ有し、前記ウェハリングを当該一対のプレートで挟み込み、
前記一対のプレートを前記マガジン及び前記リングホルダに向けてそれぞれ進退させる第３の駆動部を更に備えること、
を特徴とする請求項１記載のウェハ搬送装置。

【請求項4】

ウェハリングからデバイスをピックアップする処理装置に対してウェハリングを供給するウェハ供給排出装置であって、
ウェハリングを収容するとともに、デバイスが取り出されたウェハリングが戻されるマガジンと、
前記処理装置がピックアップする特定箇所に各デバイスを位置させるように、ウェハリングを移動させるリングホルダと、
前記マガジンと前記リングホルダとの間でウェハリングを搬送するウェハ搬送部と、
を備え、
前記ウェハ搬送部は、
ウェハリングを保持する２機の保持部と、
前記２機の保持部が前記マガジンと前記リングホルダの少なくとも一方に対して交互に向かい合わせになるように、前記２機の保持部の位置をシフトする第１の駆動部と、
を備え、
前記２機の保持部は、
前記リングホルダが既に保持しているウェハリングからデバイスの取り出し中、一方がウェハクリングを保持したまま、他方が空のまま待機し、
前記リングホルダが既に保持しているウェハリングからデバイスの取り出しを終了すると、前記他方が前記リングホルダからウェハリングを取り出し、前記一方が新たなウェハリングを前記リングホルダにセットし、
前記リングホルダが前記新たなウェハリングからデバイスの取り出し中、前記他方が前記リングホルダから取り出したウェハリングを前記マガジンに戻し、前記一方または前記他方が新たなウェハリングを前記マガジンから取り出し、前記リングホルダに向かって戻ること、
を特徴とするウェハ供給排出装置。

【請求項5】

前記２機の保持部を共に前記マガジンと前記リングホルダとの間で移動させる第２の駆動部を更に備えること、
を特徴とする請求項４記載のウェハ供給排出装置。

【請求項6】

前記２機の保持部は、相対的に接近又は離反可能な一対のプレートをそれぞれ有し、前記ウェハリングを当該一対のプレートで挟み込み、
前記一対のプレートを前記マガジン及び前記リングホルダに向けてそれぞれ進退させる第３の駆動部を更に備えること、
を特徴とする請求項４記載のウェハ供給排出装置。

【請求項7】

前記マガジンは、複数のウェハリングを収容する棚を高さ方向に積層して有し、前記積層方向に沿って可動であり、
前記リングホルダは、位置が固定されており、
前記第１の駆動部は、前記リングホルダと前記２機の保持部を交互に向かい合わせること、
を特徴とする請求項４乃至６の何れかに記載のウェハ供給排出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マガジンとリングホルダとの間に介在し、マガジンから取り出したウェハリングをリングホルダに渡し、リングホルダから取り出したウェハリングをマガジンに戻すウェハ搬送装置、及びこれを備えるウェハ供給排出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ＬＥＤ等の半導体デバイスは、ダイシング、マウンティング、ボンディング、及びシーリング等の各組み立て工程を経て個片に分離された後、各種検査等の工程が行われる。この工程は、ハンドラと呼ばれ、各種処理ユニットを搭載した電子部品搬送装置で行われる。一般的には、デバイスは、ウェハシートに貼着されており、このウェハシートがリングに保持されることで、ウェハリングとして電子部品搬送装置に供給される。電子部品搬送装置は、吸着ノズル等のピックアップ手段を有し、ウェハリングから個別にデバイスを取り出し、各種検査等を行う。

【0003】

この電子部品搬送装置に対するウェハリングの供給、及びデバイスを取り終えたウェハリングの排出は、電子部品供給排出装置により行われる。電子部品供給排出装置は、マガジン、ローダ及びリングホルダにより構成される（例えば、特許文献１参照）。マガジンは、デバイスが貼着されたウェハリングを収容しており、またデバイスを取り終えたウェハリングが排出される。リングホルダは、ウェハリングを保持し、ピックアップ手段がデバイスを受け取る特定箇所に順次デバイスを位置させるように、ウェハリングを移動させる。ローダは、マガジンとリングホルダとの間に介在し、マガジンから取り出したウェハリングをリングホルダに渡し、リングホルダから取り出したウェハリングをマガジンに戻す。

【0004】

ローダは、ウェハリングを左右幅方向において挟持する搬送レールを、上側レール及び下側レールとして左右一対備える従来方式が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。上側レールと下側レールは、それぞれ一対のプーリと当該プーリに巻回されるベルトを有する。上側レールと下側レールは、両ベルトを対面させ、ウェハリングを上下２本のベルトで挟み込み、マガジンやリングホルダへウェハリングを進退させる。この上側レールと下側レールは、マガジンとリングホルダへ向けて移動可能となっている。

【0005】

このローダによる従来の搬送方法は、次の通りである。すなわち、リングホルダにてデバイスがウェハリングから取り終えると、第１ステップとして、そのウェハリングをローダでリングホルダから排出する。そして、ローダは、第２ステップとして、デバイスが取り終えたウェハリングをマガジンに戻し、上側レールと下側レールをマガジンへ戻す。そして、ローダは、第３ステップとして、ベルトを稼動させて保持していたウェハリングをマガジンに戻し、第４ステップとして、新たなウェハリングをマガジンから取り出す。そして、第５ステップとして、上側レールと下側レールをリングホルダへ移動させ、第６ステップとして、新たなウェハリングをリングホルダへ供給する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】国際公開２０１１／１２５１１６号

【特許文献2】特開２００９−１５８９４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ローダによる従来の搬送方法では、第１ステップから第６ステップまでの間、リングホルダは新たなウェハリングを保持してはおらず、電子部品搬送装置に対するデバイスの供給は停止状態にある。近年、デバイスの搬送速度の向上により、各デバイスは平均的には０．２５秒ごとに電子部品搬送装置に供給される。一方で第１ステップから第６ステップが終了するまでの時間はおよそ９０秒である。従って、ローダによる従来の搬送方法では、ウェハリングの入れ替え作業のために、従来の約３６０個のデバイスの生産に遅滞が生じていることとなる。そのため、ウェハリングの入れ替え作業によるデバイスに対する処理作業の中断時間が大幅に短縮されれば、生産性が向上することとなる。

【0008】

本発明は、上記のような問題点を解決するために提案されたもので、ウェハリングの入れ替え作業によるデバイスの供給中断時間を削減し、デバイスの生産性を向上させることのできるウェハ搬送装置及びウェハ供給排出装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係るウェハ搬送装置は、マガジンとリングホルダとの間に介在し、マガジンから取り出したウェハリングをリングホルダに渡し、リングホルダから取り出したウェハリングをマガジンに戻すウェハ搬送装置であって、ウェハリングを保持する２機の保持部と、前記２機の保持部が前記マガジンと前記リングホルダの少なくとも一方に対して交互に向かい合わせになるように、前記２機の保持部の位置をシフトする第１の駆動部と、を備え、前記２機の保持部は、前記リングホルダが既に保持しているウェハリングからデバイスの取り出し中、一方がウェハリングを保持したまま、他方が空のまま待機し、既に保持しているウェハリングからデバイスの取り出しを前記リングホルダが終了すると、前記他方が前記リングホルダからウェハリングを取り出し、前記一方が新たなウェハリングを前記リングホルダにセットし、前記リングホルダが前記新たなウェハリングからデバイスの取り出し中、前記他方が前記リングホルダから取り出したウェハリングを前記マガジンに戻し、前記一方または前記他方が新たなウェハリングを前記マガジンから取り出し、前記リングホルダに向かって戻ること、を特徴とする。

【0010】

前記２機の保持部を共に前記マガジンと前記リングホルダとの間で移動させる第２の駆動部を更に備えるようにしてもよい。

【0012】

前記２機の保持部は、相対的に接近又は離反可能な一対のプレートをそれぞれ有し、前記ウェハリングを当該一対のプレートで挟み込み、前記一対のプレートを前記マガジン及び前記リングホルダに向けてそれぞれ進退させる第３の駆動部を更に備えるようにしてもよい。

【0013】

また、本発明に係るウェハ供給排出装置は、ウェハリングからデバイスをピックアップする処理装置に対してウェハリングを供給するウェハ供給排出装置であって、ウェハリングを収容するとともに、デバイスが取り出されたウェハリングが戻されるマガジンと、前記処理装置がピックアップする特定箇所に各デバイスを位置させるように、ウェハリングを移動させるリングホルダと、前記マガジンと前記リングホルダとの間でウェハリングを搬送するウェハ搬送部と、を備え、前記ウェハ搬送部は、ウェハリングを保持する２機の保持部と、前記２機の保持部が前記マガジンと前記リングホルダの少なくとも一方に対して交互に向かい合わせになるように、前記２機の保持部の位置をシフトする第１の駆動部と、を備え、前記２機の保持部は、前記リングホルダが既に保持しているウェハリングからデバイスの取り出し中、一方がウェハクリングを保持したまま、他方が空のまま待機し、前記リングホルダが既に保持しているウェハリングからデバイスの取り出しを終了すると、前記他方が前記リングホルダからウェハリングを取り出し、前記一方が新たなウェハリングを前記リングホルダにセットし、前記リングホルダが前記新たなウェハリングからデバイスの取り出し中、前記他方が前記リングホルダから取り出したウェハリングを前記マガジンに戻し、前記一方または前記他方が新たなウェハリングを前記マガジンから取り出し、前記リングホルダに向かって戻ること、を特徴とする。

【0014】

前記２機の保持部を共に前記マガジンと前記リングホルダとの間で移動させる第２の駆動部を更に備えるようにしてもよい。

【0016】

前記２機の保持部は、相対的に接近又は離反可能な一対のプレートをそれぞれ有し、前記ウェハリングを当該一対のプレートで挟み込み、前記一対のプレートを前記マガジン及び前記リングホルダに向けてそれぞれ進退させる第３の駆動部を更に備えるようにしてもよい。

【0017】

前記マガジンは、複数のウェハリングを収容する棚を高さ方向に積層して有し、前記積層方向に沿って可動であり、前記リングホルダは、位置が固定されており、前記第１の駆動部は、前記リングホルダと前記２機の保持部を交互に向かい合わせるようにしてもよい。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、ウェハリングの入れ替え作業によるデバイスに対する処理作業の中断時間が大幅に短縮され、生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本実施形態に係るウェハ供給排出装置の側面図である。

【図2】本実施形態に係るローダの第１の変形態様を示す斜視図である。

【図3】本実施形態に係るローダの第２の変形態様を示す斜視図である。

【図4】本実施形態に係るローダの動作の第１のプロセスを示す模式図である。

【図5】本実施形態に係るローダの動作の第２のプロセスを示す模式図である。

【図6】本実施形態に係るローダの動作の第３のプロセスを示す模式図である。

【図7】本実施形態に係るローダの動作の第４のプロセスを示す模式図である。

【図8】本実施形態に係るローダの動作の第５のプロセスを示す模式図である。

【図9】本実施形態に係るローダの動作の第６のプロセスを示す模式図である。

【図10】本実施形態に係るローダの動作の第７のプロセスを示す模式図である。

【図11】本実施形態に係るローダの動作の第８のプロセスを示す模式図である。

【図12】本実施形態に係るローダの動作の第９のプロセスを示す模式図である。

【図13】本実施形態に係るローダの動作の第１０のプロセスを示す模式図である。

【図14】本実施形態に係るローダの動作の第１１のプロセスを示す模式図である。

【図15】本実施形態に係るローダの動作の第１２のプロセスを示す模式図である。

【図16】本実施形態に係るローダの動作の第１３のプロセスを示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

（構成）
本発明の実施形態に係るウェハ搬送装置及びウェハ供給排出装置について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１に示すように、ウェハ搬送装置はマガジン３とリングホルダ４との間に介在するローダ２である。このローダ２、マガジン３及びリングホルダ４によりウェハ供給排出装置１が構成される。ローダ２に対してマガジン３は真横に位置し、ローダ２に対してリングホルダ４は上方に位置する。ウェハ供給排出装置１では、マガジン３が収容するウェハリングＷｎをリングホルダ４で保持し、リングホルダ４から電気特性検査等の処理を施す処理ユニットにデバイスを供給し、デバイスの全部または一部を取り出し終えたウェハリングをマガジン３に戻す。ローダ２は、このウェハリングをマガジン３とリングホルダ４との間で搬送する。

【0021】

ウェハリングＷｎは、デバイスが貼着されたシートを保持するリングである。デバイスは、ダイシングされたウェハの各個片である。以下、デバイスが貼着するウェハリングを単にウェハリングＷｎと呼ぶ。また、全部または一部のデバイスが取り出されてリングホルダ４からマガジン３に戻されるウェハリングを特に排出リングＷｏと呼ぶ。

【0022】

マガジン３は、複数のウェハリングＷｎを収容した収容容器であり、また排出リングＷｏが戻される排出容器である。このマガジン３は、水平な棚を複数段積み重ねて備え、各棚にウェハリングＷｎ及び排出リングＷｏを収容する。ウェハリングＷｎ及び排出リングＷｏは盤面を水平にして収容される。リングホルダ４は、ウェハリングＷｎを移動させて、吸着ノズル等のピックアップ手段を有する処理ユニットによりデバイスがピックアップされる特定箇所に各デバイスを順次位置させる。このリングホルダ４は、ウェハリングＷｎを其の盤面を垂直にして保持するリング保持部を有し、下方にリング保持部へ通じる開口が形成されている。

【0023】

ローダ２は、棚からウェハリングＷｎを水平にスライドさせてマガジン３から取り出し、また棚内へ排出リングＷｏを水平にスライドさせて各棚に収容する。また、ローダ２は、下方から開口にウェハリングＷｎを垂直に挿入することでリング保持部へ供給し、また排出リングＷｏを下方へ垂直にスライドすることでリング保持部から取り出す。

【0024】

そのため、図２及び３に示すように、ローダ２は、搬送中にウェハリングＷｎを保持する保持手段であるウェハクランプ２１ａ、２１ｂを有する。各ウェハクランプ２１ａ、２１ｂは、それぞれ２本の歯を平行に並べたフォーク２１１を間隔を隔てて対向させて成り、フォーク２１１を接近及び離反させることでウェハリングＷｎ及び排出リングＷｏを挟持及び解放する。

【0025】

また、ローダ２は、ウェハクランプ２１ａ、２１ｂを共に横倒し及び直立させ、ウェハクランプ２１ａ、２１ｂを同時に同じマガジン３又はリングホルダ４の方向に移動させる第２の駆動手段である回転駆動部２２を有する。回転駆動部２２は、一対の回動アーム２５を９０度回転させる回転モータ２２２を主とする。一対の回動アーム２５はウェハクランプ２１ａ、２１ｂの両脇に延び、ウェハクランプ２１ａ、２１ｂは回動アーム２５間に渡されるベース板２３２に固定されている。回転モータ２２２の駆動により回動アーム２５が回動することで、各ベース板２３２を介在させてウェハクランプ２１ａ、２１ｂが横倒し及び直立する。この回転駆動部２２は、マガジン３に向けてウェハクランプ２１ａ、２１ｂを横倒しにし、リングホルダ４に向けてウェハクランプ２１ａ、２１ｂを直立させる。

【0026】

更に、ローダ２は、マガジン３及びリングホルダ４の方向にウェハクランプ２１ａ、２１ｂを進退させる第３の駆動手段である進退駆動部２３ａ、２３ｂを有する。進退駆動部２３ａ、２３ｂは両回動アーム２５に沿って取り付けられたベルト２３１を主とし、ベース板２３２は一対のベルト２３１に架橋されている。ベルト２３１を走行させることでベース２３２が移動し、これによりウェハクランプ２１ａ、２１ｂはベース２３２と共に移動する。

【0027】

ウェハクランプ２１ａ、２１ｂは、計２機が連なって配置される。片方のウェハクランプ２１ａは、リングホルダ４から排出リングＷｏを取り出すために初回駆動以外は空である。他方のウェハクランプ２１ｂは、排出リングＷｏが取り出された後にリングホルダ４に収容する新たなウェハリングＷｎを保持する。両方のウェハクランプ２１ａ、２１ｂの役割は交互に入れ替わる。

【0028】

そのため、排出リングＷｏをマガジン３に排出し、代わりに新たなウェハリングＷｎをマガジン３から引き出すウェハクランプ２１ａ、２１ｂに対して、マガジン３は位置合わせ可能に棚の積層方向に可動である。また、排出リングＷｏを取り出すウェハクランプ２１ａと新たなウェハリングＷｎを供給するウェハクランプ２１ｂとを順番にリングホルダ４に位置合わせするために、ローダ２は、２連のウェハクランプ２１ａ、２１ｂの位置を入れ替える第１の駆動手段であるシフト駆動部２４を備えている。

【0029】

シフト駆動部２４は、回動アーム２５を回動軸ごと平行移動させるレール２４２を主とする。回動アーム２５が直立した際に回動アーム２５を回動軸ごと平行移動させると、回動アーム２５の延びと直交する方向に積層されたウェハクランプ２１ａ、２１ｂは、その積層方向にシフトする。

【0030】

各部を詳述する。まず、ウェハクランプ２１ａは、２本の歯を平行に並べた２基のフォーク２１１を歯の並ぶ各平面を対向させて配置される。各フォーク２１１は、両歯の根元を基部に固定し、両歯の先端は自由端となっている。例えば、一方のフォーク２１１は空気圧シリンダによりシャフトを伸縮させる機構を有し、空気圧シリンダ内の空気圧変化によりシャフトを伸縮させることで、他方のフォーク２１１に対して接近及び離反し、間隔を拡大及び縮小させる。ウェハクランプ２１ａは、マガジン３及びリングホルダ４への進出により２基のフォーク２１１の間に画成されるウェハ支持部に排出リングＷｏ及びウェハリングＷｎを差し込み、２枚のフォーク２１１の間隔を狭めることで排出リングＷｏ及びウェハリングＷｎを挟持する。

【0031】

ウェハクランプ２１ｂもウェハクランプ２１ａと同様に２本の歯を平行に並べた２基のフォーク２１１を間隔を隔てて対向させ、フォーク２１１の間隔を接近及び離反させることで、ウェハ支持部で排出リングＷｏ及びウェハリングＷｎを挟持及び解放する。２連のウェハクランプ２１ａ、２１ｂは、計４基のフォーク２１１を積み重ねるように配置される。

【0032】

ウェハクランプ２１ａ、２１ｂの両脇には、フォーク２１１の延び方向に沿って一対のレール２１２が延設されている。換言すると、一対のレール２１２の間に２連のウェハクランプ２１ａ、２１ｂが配置される。レール２１２は、ウェハクランプ２１ａ、２１ｂを臨む内側面に並列な２本の溝２１３が形成されており、ウェハクランプ２１ａ、２１ｂに挟持されたウェハリングＷｎの両端を支持する。すなわち、一方のウェハクランプ２１ａと一方の溝２１３、及び他方のウェハクランプ２１ｂと他方の溝２１３とはそれぞれ同一平面に延びる。レール２１２の間隔は、ウェハリングＷｎの径と同一か若干広く調整されている。

【0033】

進退駆動部２３ａ、２３ｂは２機設けられ、ウェハクランプ２１ａ、２１ｂ毎に設けられ、ウェハクランプ２１ａ、２１ｂを独立して進退させる。ウェハクランプ２１ａに対する進退駆動部２３ａは、２本のベルト２３１Ａ、２３１ａと１枚のベース板２３２ａからなる。２本のベルト２３１Ａ、２３１ａは、それぞれ駆動プーリ２３３と従動プーリ２３４に巻回される。ここで、回動アーム２５は、一対のレール２１２を挟み込むように其の外側に設けられ、レール２１２やフォーク２１１の延び方向と一致する。ベルト２３１Ａと其の駆動プーリ２３３と従動プーリ２３４、及びベルト２３１ａと其の駆動プーリ２３３と従動プーリ２３４は、２本の回動アーム２５に分かれて設置される。

【0034】

駆動プーリ２３３と従動プーリ２３４は、各回動アーム２５の両端部に分かれて設置され、ベルト２３１Ａ、２３１ａは各回動アーム２５に沿って走行する。ベース板２３２ａは、２本のベルト２３１Ａとベルト２３１ａを架橋する長板である。ウェハクランプ２１ａはベース板２３２ａに固定され、ベース板２３２ａの長辺とフォーク２１１の向きとを直交させている。駆動プーリ２３３が回転してベルト２３１Ａ、２３１ａが走行すると、ベース板２３２ａは長手方向に直交する方向に平行移動する。そのため、進退駆動部２３ａは、フォーク２１１を其の延び方向に沿って進退させる。

【0035】

ウェハクランプ２１ｂに対する進退駆動部２３ｂも進退駆動部２３ａと同一の構成であり、ベルト２３１Ｂと其の駆動プーリ２３３と従動プーリ２３４、及びベルト２３１ｂと其の駆動プーリ２３３と従動プーリ２３４が、一対の回動アーム２５に設置され、ウェハクランプ２１ｂが固定されるベース板２３２ｂがベルト２３１Ｂとベルト２３１ｂに架橋される。進退駆動部２３ａと進退駆動部２３ｂが設置される回動アーム２５は共通であり、回動アーム２５の厚み方向に並列配置される。そのため、回動アーム２５は、巻回されたベルト２３１が２本並列に配置可能な厚みを有する。

【0036】

回転駆動部２２は、回動アーム２５から直交して延びるアームブラケット２２１の端部を回転モータ２２２の回転軸で締結してなる。この回転駆動部２２は、回転モータ２２２を駆動させて回転軸を９０度回転させることで、アームブラケット２２１を介して回転フレームを上方に直立させ、または横倒しにする。回動アーム２５にはベルト２３１とベース板２３２を介してウェハクランプ２１ａ、２１ｂが連結しており、ウェハクランプ２１ａ、２１ｂは、回転フレームに連動してフォーク２１１の歯先を上方に直立させ、またはフォーク２１１の歯先を横倒しにする。

【0037】

尚、回動アーム２５には、レール２１２を臨む内側面に回動アーム２５の延びと直交する梁板が固定されている。梁板は、回動アーム２５からレール２１２まで延び、レール２１２を支持する。レール２１２は、この梁板を介して回動アーム２５と連動して直立及び横倒しになる。

【0038】

シフト駆動部２４は、回動アーム２５が直立した際に、回動アーム２５の延びと直交する方向に２連のウェハクランプ２１ａ、２１ｂをシフトさせることで、２連のウェハクランプ２１ａ、２１ｂの一方をリングホルダ４に向かい合わせにする。つまり移動量は、ウェハクランプの配置間隔に等しい。このシフト駆動部２４は、固設された基台２４１の底面にレール２４２を備える。レール２４２は、回動アーム２５が直立した際の２連のウェハクランプ２１ａ、２１ｂの並び方向に沿う。レール２４２には摺動板２４３の一平面が摺動可能に懸架される。この摺動板２４３は、レール２４２に沿って屈曲した摺動板ブラケット２４３ａを有し、コの字状となっている。摺動板ブラケット２４３ａは、基台２４１と反対方向に屈曲している。

【0039】

この摺動板２４３は、摺動板ブラケット２４３ａの両内側面を両アームブラケット２２１の両外側面と面接触させるように回動アーム２５に被せられる。面接触した摺動板ブラケット２４３ａとアームブラケット２２１は、それぞれ同一のシャフトが通っている。この枢結関係は、回動アーム２５を直立及び横倒しにする軸と共通でよい。すなわち、一方の摺動板ブラケット２４３ａには回転モータ２２２が固定され、その回転軸が摺動板ブラケット２４３ａを遊貫してアームブラケット２２１と固定されている。他方の摺動板ブラケット２４３ａには、回転モータ２２２と軸線を共通にするピン軸が遊貫し、そのピン軸が他方のアームブラケット２２１と固定されている。

【0040】

このシフト駆動部２４は、レール２４２に沿って摺動板２４３を移動させることで、摺動板２４３と枢結軸を介してアームブラケット２２１に固定された回動アーム２５を移動させる。回動アーム２５には、ベルト２３１及びベース板２３２を介してウェハクランプ２１ａ、２１ｂが連結されているため、摺動板２４３の移動によって、２連のウェハクランプが其の積層方向に移動する。

【0041】

（動作）
このローダ２及び当該ローダ２を備えるウェハ供給排出装置１の動作について初回駆動と初回以降駆動に分けて説明する。図４に示すように、初回のウェハリングＷｎの供給時、まず、回転駆動部２２は、ウェハクランプ２１ａ、２１ｂを横倒しにし、フォーク２１１先端をマガジン３に向ける。このとき、マガジン３は、上下方向に移動し、一方のウェハクランプ２１ａと一枚のウェハリングＷｎを向かい合わせにする。

【0042】

ウェハクランプ２１ａ、２１ｂが横倒しにされると、進退駆動部２３ａは、対向させたウェハクランプ２１ａをマガジン３に向けて進出させ、フォーク２１１の間にウェハリングＷｎを潜り込ませる。ウェハ支持部内にウェハリングＷｎが位置すると、ウェハクランプ２１ａは、一方のフォーク２１１を稼動させて他方のフォーク２１１に接近させることにより、ウェハ支持部内のウェハリングＷｎをフォーク２１１で挟持する。

【0043】

ウェハクランプ２１ａがウェハリングＷｎを挟持すると、進退駆動部２３ａは、このウェハクランプ２１ａを後退させる。ウェハクランプ２１ａの後退時、ウェハリングＷｎは、レール２１２内の溝２１３に案内されつつ、マガジン３から引き出される。マガジン３からウェハリングＷｎが引き出されると、図５に示すように、マガジン３は、上下方向に移動し、他のウェハリングＷｎを他方のウェハクランプ２１ｂに向かい合わせにする。

【0044】

進退駆動部２３ｂは、他方のウェハクランプ２１ｂをマガジン３に向けて進出させ、ウェハ支持部内にウェハリングＷｎを位置させる。ウェハクランプ２１ｂは、一方のフォーク２１１を稼動させて他方のフォーク２１１に接近させることにより、ウェハリングＷｎを挟持する。他方のウェハクランプ２１ｂが２枚目のウェハリングＷｎを挟持すると、進退駆動部２３ｂは、このウェハクランプ２１ｂを後退させる。ウェハクランプ２１ｂが後退すると、２枚目のウェハリングＷｎは、レール２１２内の溝２１３に案内されつつ、マガジン３から引き出される。

【0045】

これにより、初回駆動時には、双方のウェハクランプ２１ａ、２１ｂが計２枚のウェハデバイスを所有する。次のステップで、図６に示すように、回転駆動部２２は、ウェハクランプ２１ａ、２１ｂを直立させ、フォーク２１１を上方のリングホルダ４に向ける。このとき、一方のウェハクランプ２１ｂとリングホルダ４は、同一平面上に並ぶ。ウェハクランプ２１ａ、２１ｂが直立されると、図７に示すように、進退駆動部２３ｂは、リングホルダ４と向かい合ったウェハクランプ２１ｂをリングホルダ４に向けて進出させる。ウェハリングＷｎは、レール２１２に案内されながら、リング保持面にセットされる。リング保持面にウェハリングＷｎがセットされると、ウェハリングＷｎをセットしたウェハクランプ２１ｂは、一方のフォーク２１１を他方のフォーク２１１から離間するように移動させ、ウェハリングＷｎの挟持を解除する。

【0046】

そして、進退駆動部２３ｂは、ウェハリングＷｎを置き去りにさせるように、ウェハクランプ２１ｂをリングホルダ４から後退させる。図８に示すように、セットしたウェハリングＷｎからデバイスが取り出される間、ローダ２は、ウェハクランプ２１ａ、２１ｂを直立させたまま待機する。ウェハリングＷｎからのデバイスの取り出しが終了すると、図９に示すように、ウェハリングＷｎをリングホルダ４に渡して空となったウェハクランプ２１ｂは、進退駆動部２３ｂによりリングホルダ４へ向けて再度進出し、排出リングＷｏを挟持して元の位置へ後退する。

【0047】

排出リングＷｏを挟持したウェハクランプ２１ｂが元に戻ると、図１０に示すように、シフト駆動部２４は、２連のウェハクランプ２１ａ、２１ｂを移動させて、もう一枚のウェハリングＷｎを保持したままの他方のウェハクランプ２１ａをリングホルダ４の真下に位置させる。このウェハクランプ２１ａがリングホルダ４と同一平面上に並ぶと、進退駆動部２３ａは、このウェハクランプ２１ａをリングホルダ４に向けて進出させる。２枚目のウェハリングＷｎは、レール２１２に案内されながら、リング保持面にセットされる。

【0048】

リング保持面にウェハリングＷｎがセットされると、ウェハクランプ２１ａは、一方のフォーク２１１を他方のフォーク２１１から離間するように移動させ、ウェハリングＷｎの挟持を解除する。そして、進退駆動部２３ａは、ウェハリングＷｎを置き去りにさせるように、もう一方のウェハクランプ２１ａもリングホルダ４から後退させる。

【0049】

初回駆動以降、リングホルダ４が保持するウェハリングＷｎからデバイスが取り出される間、図１１に示すように、回転駆動部２２は、ウェハクランプ２１ａ、２１ｂを横倒しにする。マガジン３は、ウェハリングＷｎが取り出されて空となっている棚と排出リングＷｏを保持するウェハクランプ２１ｂとを対向させる。そして、図１２に示すように、進退駆動部２３ｂは、排出リングＷｏを保持するウェハクランプ２１ｂをマガジン３に向けて進出させる。ウェハクランプ２１ｂの進出により、排出リングＷｏはマガジン３の棚に載置される。進出したウェハクランプ２１ｂは、一方のフォーク２１１を稼動させて他方のフォーク２１１から離間させることにより、排出リングＷｏの挟持を解除する。挟持を解除すると、進退駆動部２３ｂは、このウェハクランプ２１ｂを後退させる。

【0050】

次に、図１３に示すように、マガジン３は、排出リングＷｏを載置したウェハクランプ２１ｂに対して、新たなウェハリングＷｎを一致させるように移動する。この移動の後、一度後退したウェハクランプ２１ｂは、マガジン３に対する再度の進退と新たなウェハリングＷｎの挟持により、新たなウェハリングＷｎを保持する。新たなウェハリングＷｎが保持されると、図１４に示すように、回転駆動部２２は、ウェハクランプ２１ａ、２１ｂをリングホルダ４に向けて直立させる。このとき、一方のウェハクランプ２１ａは、ウェハリングＷｎを保持しておらず、ウェハ支持部内は空である。

【0051】

シフト駆動部２４は、回転駆動部２２がウェハリングＷｎを直立させた後、空のウェハクランプ２１ａをリングホルダ４に一致させる。ローダ２は、この状態でリングホルダ４が保持しているウェハリングＷｎからデバイスが採り出し終えるまで待機する。ウェハリングＷｎからのデバイスの取り出しが終了すると、図１５に示すように、空のウェハクランプ２１ａのリングホルダ４へ向けた進退と排出リングＷｏの挟持とにより、排出リングＷｏをリングホルダ４から排出する。

【0052】

リングホルダ４から排出リングＷｏが取り出されると、図１６に示すように、シフト駆動部２４は、新たなウェハリングＷｎを保持しているウェハクランプ２１ｂをリングホルダ４に一致させる。そして、新たなウェハリングＷｎを保持しているウェハクランプ２１ｂは、リングホルダ４へ向けた進退とウェハリングＷｎの挟持の解除により、新たなウェハリングＷｎをリングホルダ４にセットする。

【0053】

以降、リングホルダ４が保持するウェハリングＷｎからデバイスが取り出される間、ローダ２は、同じ動作を繰り返す。すなわち、デバイスの取り出し中に、排出リングＷｏをマガジン３に戻し、マガジン３から新たなウェハリングＷｎを取り出す。そして、デバイスの取り出しが終了すると、排出リングＷｏを空のウェハクランプ２１ｂでリングホルダ４から取り出し、他方のウェハクランプ２１ａで新たなウェハリングＷｎをリングホルダ４にセットする。

【0054】

（作用）
従来は、第１ステップとして、排出リングＷｏをローダでリングホルダ４から排出する。そして、ローダは、第２ステップとして、排出リングＷｏをマガジン３に戻しに、上側レールと下側レールをマガジン３へ戻す。そして、ローダは、第３ステップとして、ベルト２３１を稼動させて保持していた排出リングＷｏをマガジン３に戻し、第４ステップとして、新たなウェハリングＷｎをマガジン３から取り出す。そして、第５ステップとして、上側レールと下側レールをリングホルダ４へ移動させ、第６ステップとして、新たなウェハリングＷｎをリングホルダ４へ供給する。以上の第１ステップから第６ステップまでを経ることにより完了するウェハリングＷｎの入れ替え時間は、およそ９０秒かかっていた。

【0055】

一方、本実施形態のローダ２では、従来の第２ステップ、第３ステップ、第４ステップ、第５ステップが排除され、排出リングＷｏを保持したウェハクランプ２１ａと新たなウェハクランプ２１ｂを入れ替える時間が追加されることとなる。すなわち、本実施形態のローダ２では、空のウェハクランプ２１ａで排出リングＷｏをリングホルダ４から抜き取り、新たなウェハリングＷｎを保持するウェハクランプ２１ｂをリングホルダ４に一致させ、一致させたウェハクランプ２１ｂをリングホルダ４に進出させて新たなウェハリングＷｎをリングホルダ４にセットするまでにおよそ６０秒で足りる。

【0056】

従来の方法に比べれば、およそ３０秒の短縮となり、各デバイスが平均的には０．２５秒ごとに電子部品搬送装置に供給されるとすれば、このウェハリングＷｎの入れ替え作業の時間短縮により、ウェハリングＷｎの入れ替えごとに約１２０個のデバイスの生産数の向上を見込める。

【0057】

（効果）
以上のように、本実施形態に係るウェハ供給排出装置１は、ウェハリングＷｎを保持する２連のウェハクランプ２１ａ、２１ｂ等の２機の保持部を備えるようにした。そして、この２機の保持部をマガジン３とリングホルダ４との間で移動させ、リングホルダ４に対して交互に向かい合わせになるように位置をシフトさせるようにした。

【0058】

これにより、リングホルダ４から排出リングＷｏを取り出した後は、この排出リングＷｏの戻しと新たなウェハリングＷｎの保持及び搬送と経ることなく、速やかに新たなウェハリングＷｎをリングホルダ４に供給することができる。そのため、ウェハリングＷｎの入れ替え作業によるデバイスに対する処理作業の中断時間が大幅に短縮され、生産性が向上する。

【0059】

例えば、２機の保持部は、リングホルダ４が既に保持しているウェハリングＷｎからデバイスの取り出し中、一方がウェハリングＷｎを保持したまま、他方が空のまま待機する。リングホルダ４が既に保持しているウェハリングＷｎからデバイスの取り出しを終了すると、他方がリングホルダ４からウェハリングＷｎを取り出し、一方が新たなウェハリングＷｎをリングホルダ４にセットする。そして、リングホルダ４が新たなウェハリングＷｎからデバイスの取り出し中、他方がリングホルダ４から取り出したウェハリングＷｎをマガジン３に戻し、一方または他方が新たなウェハリングＷｎをマガジン３から取り出し、リングホルダ４に向かって戻るようすればよい。

【0060】

これにより、リングホルダ４と処理ユニットとの間でデバイスの受け渡しが行われている最中に、排出リングＷｏのマガジン３への戻しと、新たなウェハリングＷｎの準備とを完了させることができる。

【0061】

特に、保持部をウェハクランプ２１ａ、２１ｂとし、相対的に接近又は離反可能な一対のフォーク状のプレートをそれぞれ有し、ウェハリングＷｎを当該一対のプレートで挟み込むようにした。そして、このウェハクランプ２１ａ、２１ｂをマガジン３及びリングホルダ４に向けてそれぞれ進退させる進退駆動部２３ａ、２３ｂを備えるようにした。

【0062】

これにより、進退駆動部２３ｂ、進退駆動部２３ｂを配置するフレーム、及び保持部の合計重量は、従来に比べて飛躍的に軽量化される。すなわち、上下のベルトで１枚のウェハリングＷｎを挟み込むことで保持し、この２本のベルトの走行により１枚のウェハリングＷｎをマガジン３やリングホルダ４へ向けて進退させる従来方式において、２機の保持部を設けることは、回動アーム２５に対して其の厚み方向に４本のベルトを並列配置させることとなる。その分、回動アーム２５は２倍程度厚くなり、重量は過大となる。一方、本実施形態の方式では、この従来方式に比べて飛躍的に軽量化されるので、精度の高い移動が可能となって歩留まりが向上し、また駆動エネルギーの低減により回転モータ２２２の数等の部品点数も減少して装置の製造コストも低減する。

【0063】

尚、本実施形態では、マガジン３は、複数のウェハリングＷｎを収容する棚を高さ方向に積層して有し、積層方向に沿って可動とした。一方、リングホルダ４は、位置が固定されているようにした。そこで、シフト駆動部２４は、リングホルダ４と２連のウェハクランプを交互に向かい合わせるようにし、マガジン３と２連のウェハクランプの位置合わせはマガジン３の移動により処置した。これに限られず、ローダ２は、位置が固定されたマガジン３に対して２連のウェハクランプ２１ａ、２１ｂを位置合わせするようにシフトする機構を備えるようにしてもよく、当該機構とシフト駆動部２４の一方又は両方を備えるようにしてもよい。

【0064】

また、ローダ２は、ウェハクランプ２１ａ、２１ｂを共に同じマガジン３又はリングホルダ４の方向に移動させるようにしたが、互いに異なる機器、すなわち一方がマガジン３の方向に向くときには他方がリングホルダ４の方向に向くようにしてもよい。

【符号の説明】

【0065】

１ ウェハ供給排出装置
２ ローダ
２１ａ ウェハクランプ
２１ｂ ウェハクランプ
２１１ フォーク
２１２ レール
２１３ 溝
２２ 回転駆動部
２２１ アームブラケット
２２２ 回転モータ
２３ａ 進退駆動部
２３１Ａ ベルト
２３１ａ ベルト
２３２ａ ベース板
２３ｂ 進退駆動部
２３１Ｂ ベルト
２３１ｂ ベルト
２３２ｂ ベース板
２３３ 駆動プーリ
２３４ 従動プーリ
２４ シフト駆動部
２４１ 基台
２４２ レール
２４３ 摺動板
２４３ａ 摺動板ブラケット
２５ 回動アーム
２６ 梁板
３ マガジン
４ リングホルダ
Ｗｎ ウェハリング
Ｗｏ 排出リング

【要約】

【課題】ウェハリングの入替作業によるデバイス供給中断時間を削減し、デバイスの生産性を向上させる。
【解決手段】マガジン３とリングホルダ４との間に介在するローダ２は、ウェハリングＷｎを保持する２連のウェハクランプ２１ａ、２１ｂを備える。２連のウェハクランプ２１ａ、２１ｂは、回転駆動部２２によりマガジン３とリングホルダ４との間を移動し、進退駆動部２３ｂにより独立してマガジン３とリングホルダ４に向けて進退する。この２機のウェハクランプ２１ａ、２１ｂは、シフト駆動部２４によりリングホルダ４に対して交互に対向するように位置をシフトする。片方のウェハクランプ２１ａは、リングホルダ４から排出リングＷｏを取出用に空であり、他方は、排出リングＷｏの取り出し後にリングホルダ４に収容するウェハリングＷｎを保持する。両方のウェハリングＷｎの役割は交互に入れ替わる。
【選択図】図２

【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】