JP2000124290A - ウエハ搬送装置および半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエハカセット内でロボットハンドと接触し
て傷が発生したウエハを検出して、ウエハに傷が発生す
るという被害を少なくすることができるウエハ搬送装置
を実現する。 【解決手段】 ウエハカセットの内部には、複数のウエ
ハ３が垂直方向に整列して収納されている。複数のウエ
ハ３のうちのウエハ３ｂをウエハカセットに搬入する際
に、ロボットハンド２の停止位置の経時的な位置ずれ
や、ウエハカセットの歪みなどが原因でロボットハンド
２の裏面がウエハ３ｃに接触することによりウエハ３ｃ
が位置ずれを起こしている。ウエハ３ｃの、搬送基準線
９から飛び出た突出部分が反射式フォトセンサー１によ
り検出され、反射式フォトセンサー１の検出信号がロボ
ット制御ユニット６に送信される。検出信号を受信した
ロボット制御ユニット６は、ロボットハンド２の動作を
強制停止させると共にブザー７に信号を送り、ブザー７
から警報が出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置を製造
するための所定の処理を行う処理部にウエハを搬送する
ウエハ搬送装置、およびウエハ搬送装置を備えた半導体
製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体製造装置では、複数のウエ
ハを垂直方向に整列させて収納するウエハカセットが用
いられている。ウエハカセットと、そのウエハカセット
に対するウエハの搬出および搬入を行うロボットとから
ウエハ搬送装置が構成されている。そして、そのウエハ
搬送装置と、ウエハ搬送装置のロボットにより搬送され
たウエハに対して、半導体装置を製造するための所定の
処理を行う処理部とから半導体製造装置が構成されてい
る。

【０００３】ウエハカセットの内部には、ウエハカセッ
ト内の複数のウエハのそれぞれの表面がほぼ水平の状態
で、かつウエハ同士が所定の間隔をおいて整列するよう
にスロットが複数形成されている。それぞれのスロット
にウエハが挿入されることで、ウエハカセット内に複数
枚のウエハが収納される。ウエハカセットの内部に収納
されたウエハは、ロボットなどの装置によりウエハカセ
ットの外部に搬出され、搬出されたウエハが、そのウエ
ハに対して所定の処理を行うための処理部に搬送され
る。処理部では、露光処理などの、半導体装置を製造す
る工程が行われる。

【０００４】ウエハカセット内からウエハを取り出して
そのウエハを搬送するロボットには、ウエハを吸着し
て、吸着したウエハと共に移動するロボットハンドが備
えられている。ウエハカセット内のウエハをロボットハ
ンドによりウエハカセットから搬出する動作としては、
ロボットハンドを移動させて、ウエハカセット内のウエ
ハの裏面側、すなわちウエハの下方にロボットハンドの
先端部を配置させる。そして、ロボットハンドの先端部
の上方にあるウエハをロボットハンドの先端部に吸着さ
せた後、ロボットハンドをウエハと平行な方向に移動さ
せることにより、ロボットハンドに吸着したウエハがウ
エハカセットから搬出される。

【０００５】ロボットによってウエハカセットから搬出
されたウエハは、ロボットハンドにより処理部に搬送さ
れ、搬送されたウエハに対して処理部で所定の処理が行
われる。その後、そのウエハを収納していた元のウエハ
カセット、または、そのウエハを収納していた元のウエ
ハカセットと異なる別のウエハカセットにロボットによ
って収納される。

【０００６】また、ロボットによりウエハカセットの内
部にウエハを搬入する動作としては、ロボットハンドの
表面に吸着したウエハをロボットの動作によってウエハ
カセットのスロットに挿入する。挿入されたウエハをウ
エハカセットの内部で所定の位置に配置した後に、ロボ
ットハンドの先端部へのウエハの吸着を解除する。そし
て、ロボットハンドの裏面側のウエハにロボットハンド
が接触しないように、ロボットハンドを微小な量だけ下
降させる。これにより、ロボットハンドの先端部に吸着
していたウエハがロボットハンドから離れ、その後、ロ
ボットハンドをウエハと平行な方向に移動させて、ロボ
ットハンドを所定の待機位置に配置させる。

【０００７】ウエハカセットに対してウエハを搬出入す
る方式としては、ウエハカセットのスロットから取り出
したウエハを、処理後に元のウエハカセットの元のスロ
ットに戻す方式（スロット to スロット）や、後述する
ような、ウエハカセットのスロットから取り出したウエ
ハを、処理後に元のウエハカセットと異なる別のウエハ
カセットに戻す方式（キャリア to キャリア）がある。

【０００８】処理後のウエハを元のウエハカセットの元
のスロットに戻す方式では、ウエハカセット内からウエ
ハを搬出、または、ウエハカセット内にウエハを搬入す
る際に、ウエハカセット内で隣り合うウエハ同士の間の
わずかなスペースにロボットハンドを出し入れする必要
がある。そのため、ロボットハンドの停止位置の経時的
なずれや、ウエハカセットの歪みによるウエハカセット
内のウエハの位置ずれが原因で、ロボットハンドがウエ
ハカセット内のウエハに接触し、ウエハに傷がついてし
まうという問題点がある。

【０００９】このようにロボットハンドによってウエハ
に傷がつくことを防止するための対策として、供給側ウ
エハカセットから取り出したウエハを、処理後にその供
給側ウエハカセットと異なる処理後収納側ウエハカセッ
トに戻す方式、すなわち上記のキャリア to キャリアが
用いられている。この方式では、処理が行われる前の複
数のウエハが供給側ウエハカセットの内部に垂直方向に
整列されて収納されており、その供給側ウエハカセット
内の最下段のウエハから順番に供給側ウエハカセットか
らウエハが取り出される。供給側ウエハカセットから取
り出されて処理部で所定の処理が行われたウエハは、ロ
ボットにより処理後収納側ウエハカセットに収納され
る。処理後収納側ウエハカセットにウエハを収納する際
には、そのカセットの最上段のスロットから順番にウエ
ハが挿入される。

【００１０】供給側ウエハカセットからウエハを搬出す
る際や、処理後収納側ウエハカセット内にウエハを搬入
する際には、スロット to スロットの方式のようにウエ
ハカセット内のウエハ同士の間のわずかな隙間にロボッ
トハンドを挿入するということがない。従って、キャリ
ア to キャリアの方式を用いることで、ウエハにロボッ
トハンドが接触することによるウエハの傷の発生を防止
することができる。

【００１１】しかしながら、半導体製造装置を小型化す
るためには、ウエハを搬送する際に用いられるウエハカ
セットの数が少なくなるように、ウエハカセットから取
り出したウエハを元の同じウエハカセットに戻す方式、
いわゆる前記のスロット toスロットの方式が用いられ
る。このスロット to スロットの方式において、ウエハ
カセットからウエハを搬出する際にロボットハンドによ
ってウエハに傷がつくことを防止するために複数のロボ
ットハンドが用いられている。次では、複数のロボット
ハンドを用いたウエハ搬送装置について図４を参照して
説明する。

【００１２】図４は、従来の半導体製造装置に用いられ
たウエハ搬送装置について説明するための斜視図であ
る。従来のウエハ搬送装置は、図４に示すように２つの
ロボットハンド２２を備えたロボット２５と、ロボット
２５によって搬送されるウエハ２３を複数枚収納するウ
エハカセット２４と、ロボット２５の動作を制御するロ
ボット制御ユニット（不図示）などとから構成されてい
る。２つのロボットハンド２２はそれぞれ、水平平面内
で移動可能となるように支持部２５ａに取り付けられて
いる。一方、ウエハカセット２４の内部には、複数のウ
エハ２３を垂直な方向に整列させて収納するためのスロ
ット２４ａが複数形成されている。それぞれのスロット
２４ａにウエハ２３を挿入することにより、それぞれの
ウエハ２３の表面がほぼ水平になるように、かつ、隣り
合うウエハ２３同士がわずかな間隔をおいて対向するよ
うに、それぞれのウエハ２３がウエハカセット２４に収
納されている。

【００１３】ロボット２５によってウエハカセット２４
からウエハ２３を搬出する動作としては、まず、２つの
ロボットハンド２２のうち一方のロボットハンド２２
を、ウエハカセット２４内の最下段のウエハ２３の裏面
側に配置させる。次に、その一方のロボットハンド２２
の表面に、最下段のウエハ２３の裏面を吸着させた後、
一方のロボットハンド２２をウエハ２３と平行な方向に
移動させて、吸着したウエハ２３をウエハカセット２４
から搬出する。そして、一方のロボットハンド２２によ
りウエハ２３を処理部に搬送している間、または、処理
部に搬送されたウエハ２３に所定の処理を行っている間
に、他方のロボットハンド２２によりウエハカセット２
４の下から２段目のスロット２４ａ内のウエハ２３をウ
エハカセット２４から搬出する。ここで、下から２段目
のスロット２４ａ内のウエハ２３を他方のロボットハン
ド２２により搬出する際には、最下段のスロット２４ａ
内にあったウエハ２３が一方のロボットハンド２２によ
り搬出されて、最下段のスロット２４ａが空の状態とな
っており、他方のロボットハンド２２がウエハ２３に接
触することがない。

【００１４】処理部で所定の処理が行われたウエハ２３
は、そのウエハ２３を搬送した一方のロボットハンド２
２によって処理部からウエハカセット２４の最下段のス
ロット２４ａに搬入される。次に、一方のロボットハン
ド２２がウエハカセット２４の最下段のスロット２４ａ
にウエハ２３を戻した後には、その一方のロボットハン
ド２２によってウエハカセット２４の下から３段目のス
ロット２４ａ内のウエハ２３がウエハカセット２４から
搬出される。この時、ウエハカセット２４の下から２段
目のスロット２４ａ内にあったウエハ２３は他方のロボ
ットハンド２２によって既に搬出されており、下から２
段目のスロット２４ａは空の状態になっている。よっ
て、下から３段目のスロット２４ａ内のウエハ２３と、
最下段のウエハ２３との間には、ロボットハンド２２の
先端部の厚みよりも充分に大きな間隔の隙間があり、ロ
ボットハンド２２をウエハ２３に接触させないで充分に
余裕を持ってロボットハンド２２をその隙間に挿入する
ことができる。従って、下から３段目のスロット２４ａ
内のウエハ２３を搬出するために、下から３段目のウエ
ハ２３の下方に一方のロボットハンド２２の先端部を配
置させるように一方のロボットハンド２２をウエハカセ
ット２４の内部に挿入した際に、一方のロボットハンド
２２の裏面が最下段のウエハ２３に接触することはほと
んどない。

【００１５】このように、下から２段目以降のウエハ２
３をロボットハンド２２により搬出する際には、搬出す
るウエハ２３の下の段のスロット２４ａが既に空の状態
にある。従って、複数のロボットハンド２２を用いるこ
とにより、ウエハカセット２４からウエハ２３を搬出す
る際に、ロボットハンド２２の裏面が、搬出するウエハ
２３の下のウエハ２３に接触することによるウエハ２３
の傷の発生が防止される。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ウエハ
カセットのスロットから取り出したウエハを元のスロッ
トに戻す、いわゆるスロット to スロットの方式を用い
た従来のウエハ搬送装置では、複数のロボットハンドを
用いることにより、ウエハを搬出する際のウエハの傷の
発生を防止することができるが、ウエハをウエハカセッ
トに搬入する際のウエハの傷の発生を完全に防止するこ
とができないという問題点がある。図４に基づいて説明
した従来のウエハ搬送装置おいてウエハカセット２４内
の最下段のウエハ２３を除くウエハ２３をウエハカセッ
ト２４に搬入する際には、そのウエハ２３の下の段のス
ロット２４ａに、既に処理を終えたウエハ２３が戻され
ている。従って、ロボットハンド２２によりウエハ２３
を元のスロット２４ａに挿入し、ロボットハンド２２へ
のウエハ２３の吸着を解除した後にロボットハンド２２
を微小の移動量だけ下降させた際に、ロボットハンド２
２の停止位置の経時的な位置ずれ、またはウエハカセッ
ト２４の歪みにより、ロボットハンド２２の裏面がその
裏面側のウエハ２３の表面に接触してしまうことがあ
る。このようにロボットハンド２２がウエハ２３の表面
に接触すると、ウエハ２３の表面に傷がつくという不具
合が発生してしまう。特に、従来のウエハ搬送装置で
は、このようなウエハの傷の発生を検出する機能がない
ため、ロボットハンド２２の停止位置の位置ずれや、ウ
エハカセット２４の歪みがあるままロボットハンド２２
によってウエハ２３の搬出および搬入を行った場合、複
数のウエハ２３に傷がついてしまい、被害が拡大する可
能性がある。

【００１７】本発明の目的は、ウエハカセットにウエハ
を搬入する際にロボットハンドの停止位置の経時的な位
置ずれや、ウエハカセットの歪みなどが原因でウエハカ
セット内でロボットハンドと接触して傷が発生したウエ
ハを検出することができ、それらの原因による、ウエハ
に傷が発生するという被害を少なくすることができるウ
エハ搬送装置、およびそのウエハ搬送装置を用いた半導
体製造装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、複数のウエハが所定の間隔をおいて垂直
方向に整列するように前記ウエハのそれぞれを所定の位
置に配置して前記ウエハを複数枚収納するウエハカセッ
トと、前記ウエハの裏面を吸着して前記ウエハカセット
に対する前記ウエハの搬出および搬入を行い、前記ウエ
ハを搬送するロボットハンドと、前記ウエハカセット内
の複数の前記ウエハのうち、所定の位置からの位置ずれ
を起こしたウエハを検出する検出手段と、前記ロボット
ハンドの動作を制御し、前記検出手段が、前記ウエハカ
セット内で位置ずれを起こした前記ウエハを検出した際
に前記ロボットハンドの動作を停止させる制御手段と、
前記検出手段が、前記ウエハカセット内で位置ずれを起
こした前記ウエハを検出した際に警報を出す報知手段と
を有する。

【００１９】上記の発明では、ウエハカセットに対する
ウエハの搬出および搬入をロボットハンドにより行う際
にウエハカセット内でウエハが所定の位置からの位置ず
れを起こした場合、位置ずれを起こしたウエハが検出手
段により検出されることで、制御手段によりロボットハ
ンドの動作が停止すると共に、報知手段により警報が出
される。例えば、ロボットハンドによりウエハカセット
にウエハを搬入する動作として、ロボットハンドに吸着
したウエハをウエハカセットの内部の所定の位置に配置
させてからロボットハンドの吸着を解除し、ロボットハ
ンドを微小な移動量だけ下降させた後に、ロボットハン
ドをウエハカセットの内部から引き抜く。ここで、ロボ
ットハンドの停止位置の経時的な位置ずれ、またはウエ
ハカセットの歪みなどが原因でウエハカセット内でロボ
ットハンドの裏面がウエハに接触してウエハが位置ずれ
を起こした場合に、ロボットハンドの動作が停止し、警
報が出される。この場合、ロボットハンドがウエハに接
触する原因に応じてロボットハンドの停止位置を修正し
たり、ウエハカセットを別の異なるウエハカセットに交
換したりすることにより、ウエハの搬入時にロボットハ
ンドがウエハに接触することを無くすことができる。従
って、ロボットハンドの停止位置の経時的な位置ずれ、
またはウエハカセットの歪みが原因でロボットハンドが
ウエハに接触し、ウエハに傷がつくという被害を最小限
の枚数に抑えることができる。

【００２０】具体的には、前記検出手段が、前記ウエハ
カセット内で位置ずれを起こした前記ウエハの、前記ウ
エハカセット内の複数の前記ウエハの列から飛び出た突
出部分を検出するものである。この場合、前記検出手段
として、前記ウエハカセット内で前記ウエハが位置ずれ
を起こした後に、位置ずれを起こした前記ウエハの前記
突出部分に光を照射するように光を放射すると共に、放
射された前記光のうち前記ウエハの前記突出部分により
反射された光を検出する反射式フォトセンサーを用いる
ことができる。あるいは、前記検出手段として、前記ウ
エハカセット内で前記ウエハが位置ずれを起こした後
に、位置ずれを起こした前記ウエハの前記突出部分に光
を照射するように光を放射する発光部と、前記ウエハカ
セット内の前記ウエハが位置ずれを起こしていない時に
前記発光部からの光を受光し、かつ、前記ウエハカセッ
ト内の前記ウエハが位置ずれを起こした後に、位置ずれ
を起こした前記ウエハの前記突出部分によって前記発光
部からの光が遮断されることで前記発光部からの光を受
光しないように配置された受光部とから構成された透過
式フォトセンサーを用いてもよい。また、前記検出手段
は前記ロボットハンドに取り付けられていることが好ま
しい。

【００２１】さらに、上述したウエハ搬送装置は前記ロ
ボットハンドを複数有し、複数の前記ロボットハンドの
それぞれに前記検出手段が取り付けられていることが好
ましい。

【００２２】上記のようにウエハ搬送装置がロボットハ
ンドを複数有していることにより、それら複数のロボッ
トハンドを用いてウエハカセットからウエハを搬出する
ことで、ウエハの搬出時にウエハに傷が発生することを
防止することができる。例えば、複数のロボットハンド
のうちの１つを用い、そのロボットハンドにウエハカセ
ット内のウエハの裏面を吸着させてそのウエハを搬出す
る際に、搬出するウエハの下の段のウエハを、そのロボ
ットハンドと異なる別のロボットハンドにより予め搬出
しておく。これにより、ウエハの裏面をロボットハンド
に吸着させるためにウエハの裏面側にロボットハンドを
配置させる際に、そのウエハの下方のウエハにロボット
ハンドが接触することが防止され、ウエハに傷が発生す
ることが防止される。

【００２３】また、本発明の半導体製造装置は、上述し
た本発明のウエハ搬送装置と、該ウエハ搬送装置の前記
ロボットハンドにより前記ウエハカセットから搬送され
たウエハに対して、半導体装置を製造するための所定の
処理を行う処理部とを有する。

【００２４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００２５】図１は、本発明の一実施形態の半導体製造
装置に備えられたウエハ搬送装置について説明するため
の斜視図である。本実施形態の半導体製造装置は、図１
に基づいて説明するウエハ搬送装置と、そのウエハ搬送
装置により搬送されたウエハに対して、半導体装置を製
造するための所定の処理を行う処理部とから構成されて
いる。

【００２６】本実施形態の半導体製造装置に備えられた
ウエハ搬送装置は、図１に示すように、２つのロボット
ハンド２を備えたロボット５と、ロボットハンド２によ
って搬送されるウエハ３を複数枚収納するウエハカセッ
ト４と、ロボット５の動作などを制御する制御手段であ
るロボット制御ユニットなどとから構成されている。ロ
ボットハンド２は、ウエハ３の裏面を吸着してそのウエ
ハ３を搬送するためのものである。このウエハ搬送装置
では、後述するように、ロボット５によりウエハカセッ
ト４からウエハ３を搬出する際にウエハ３に傷が発生す
ることを防止するために２つのロボットハンド２がロボ
ット５に備えられている。ロボット５では、２つのロボ
ットハンド２がそれぞれ、水平平面内で移動可能となる
ように支持部材５ａに取り付けられている。

【００２７】ウエハカセット４の内部には、複数のウエ
ハ３を垂直な方向に整列させて収納するためのスロット
４ａが複数形成されている。それぞれのスロット４ａに
ウエハ３を挿入することにより、それぞれのウエハ３の
表面がほぼ水平になるように、かつ、隣り合うウエハ３
同士がわずかな間隔をおいて対向するように、それぞれ
のウエハ３がウエハカセット４に収納されている。それ
ぞれのスロット４ａ内でウエハ３を所定の位置に配置さ
せることで、それぞれのスロット４ａ内のウエハ３が垂
直方向に整列する。ロボットハンド２によってウエハカ
セット４から搬出されたウエハ３は、そのウエハ３に対
して、半導体装置を製造するための所定の処理を行う処
理部（不図示）にロボット５によって搬送される。

【００２８】ロボット５によってウエハカセット４から
ウエハ３を搬出する動作としては、まず、２つのロボッ
トハンド２のうち一方のロボットハンド２を、ウエハカ
セット４内の最下段のウエハ３の裏面側に配置させる。
次に、その一方のロボットハンド２を微小量だけ上昇さ
せ、一方のロボットハンド２の表面に、最下段のウエハ
３の裏面を吸着させる。その後、一方のロボットハンド
２をウエハ３と平行な方向に移動させて、一方のロボッ
トハンド２に吸着したウエハ３をウエハカセット４から
搬出する。一方のロボットハンド２によりウエハ３を処
理部に搬送している間、または、処理部に搬送されたウ
エハ３に所定の処理を行っている間に、他方のロボット
ハンド２によりウエハカセット４の下から２段目のスロ
ット４ａ内のウエハ３をウエハカセット４から搬出す
る。

【００２９】ここで、下から２段目のスロット４ａ内の
ウエハ３を他方のロボットハンド２により搬出する際に
は、最下段のスロット４ａ内にあったウエハ３が一方の
ロボットハンド２により搬出されて、最下段のスロット
４ａが空の状態となっている。従って、他方のロボット
ハンド２をウエハカセット４の内部に挿入する際には、
その他方のロボットハンド２がウエハ３に接触すること
がない。

【００３０】処理部で所定の処理が行われたウエハ３
は、そのウエハ３を搬送した一方のロボットハンド２に
よって処理部からウエハカセット４の最下段のスロット
４ａに搬入される。ロボットハンド２によりウエハカセ
ット４にウエハ３を搬入する動作としては、まず、ロボ
ットハンド２の表面に吸着したウエハ３をロボット５の
動作によってウエハカセット４のスロット４ａに挿入す
る。スロット４ａに挿入されたウエハ３をウエハカセッ
ト４の内部で所定の位置に配置した後に、ロボットハン
ド２へのウエハ３の吸着を解除する。そして、ロボット
ハンド２の裏面側のウエハ３にロボットハンド２が接触
しないように、ロボットハンド２を微小量だけ下降させ
る。これにより、ロボットハンド２に吸着していたウエ
ハ３がロボットハンド２から離れ、その後、ロボットハ
ンド２をウエハ３と平行な方向に移動させて、ロボット
ハンド２を所定の待機位置に配置させる。

【００３１】一方のロボットハンド２により処理部から
ウエハカセット４にウエハ３を搬送した後には、他方の
ロボットハンド２に吸着してウエハカセット４から搬出
されたウエハ３が、その他方のロボットハンド２により
処理部に搬送される。

【００３２】次に、一方のロボットハンド２がウエハカ
セット４の最下段のスロット４ａにウエハ３を搬入した
後には、その一方のロボットハンド２によってウエハカ
セット４の下から３段目のスロット４ａ内のウエハ３が
ウエハカセット４から搬出される。この時、ウエハカセ
ット４の下から２段目のスロット４ａ内にあったウエハ
３は他方のロボットハンド２によって既に搬出されてお
り、下から２段目のスロット４ａは空の状態になってい
る。よって、下から３段目のスロット４ａ内のウエハ３
と、最下段のウエハ３との間には、ロボットハンド２の
先端部の厚みよりも充分に大きな間隔の隙間があり、ロ
ボットハンド２をウエハ３に接触させないで充分に余裕
を持ってロボットハンド２をその隙間に挿入することが
できる。従って、下から３段目のスロット４ａ内のウエ
ハ３を搬出するために、下から３段目のウエハ３の下方
に一方のロボットハンド２の先端部が配置されるように
一方のロボットハンド２をウエハカセット４の内部に挿
入した際に、一方のロボットハンド２の裏面が最下段の
ウエハ３に接触することはほとんどない。

【００３３】このように、下から２段目以降のウエハ３
を、２つのロボットハンド２のいずれか一方のロボット
ハンド２により搬出する際には、搬出するウエハ３の下
の段のスロット４ａは、他方のロボットハンド２によっ
て既にウエハ３が取り出されて空の状態にある。従っ
て、複数のロボットハンド２を用いることにより、ウエ
ハカセット４からウエハ３を搬出する際に、搬出するウ
エハ３の下方のウエハ３にロボットハンド２の裏面が接
触するということがない。従って、ウエハ３の搬出時に
ウエハカセット４内のウエハ３にロボットハンド２の裏
面が接触することによる、ウエハ３の傷の発生を防止す
ることができる。

【００３４】図２は、図１に示したロボットハンド２に
取付けられた検出手段、およびウエハカセットにウエハ
を搬入する動作について説明するための図である。図２
では、図１に示したウエハカセット４内の複数のウエハ
３のうちのウエハ３ａをウエハカセット４から搬出する
ためにウエハカセット４の内部にロボットハンド２２の
先端部を挿入した状態が示されている。また、図２に示
される状態では、ウエハ３ａの２段下のスロット４ａに
挿入されたウエハ３ｃが位置ずれを起こしている。

【００３５】図２に示される搬送基準線９は、ウエハカ
セット４内で整列した複数のウエハ３のそれぞれを所定
の位置に配置させるための基準となる線であり、ロボッ
ト５を調整した際にロボットハンド２が停止する位置に
対応して決定される。一度、ロボット５を調整した後に
は搬送基準線９は不変である。ウエハカセット４内のそ
れぞれのスロット４ａにそれぞれのウエハ３が位置ずれ
を起こさずに収納された際に、それぞれのウエハ３の、
ウエハカセット４の取り出し口側の先端が搬送基準線９
に揃うことになる。

【００３６】図２に示すように、２つのロボットハンド
２のそれぞれには、ウエハカセット４内で所定の位置か
らの位置ずれを起こしたウエハ３を検出する反射式フォ
トセンサー１が取り付けられている。この反射式フォト
センサー１によって、ウエハカセット４内のロボットハ
ンド２の裏面側で位置ずれを起こしているウエハ３の、
搬送基準線９から飛び出た突出部分が検出される。

【００３７】ウエハカセット４内でウエハ３が所定の位
置からの位置ずれを起こした場合には、位置ずれを起こ
したウエハ３の一部がウエハカセット４内のウエハ３の
列から飛び出ることになる。ここで、図２に示すよう
に、ウエハ３ｃがウエハカセット４の取り出し口側にず
れるとウエハ３ｃの一部が搬送基準線９から飛び出る。
このウエハ３ｃがウエハカセット４内で位置ずれを起こ
した後に、ウエハ３ｃの、搬送基準線９から飛び出た突
出部分に反射式フォトセンサー１からの光が照射される
ように反射式フォトセンサー１から光が放射される。そ
して、放射された光のうちウエハ３ｃの前記突出部分に
より反射された光が反射式フォトセンサー１により検出
される。

【００３８】また、本実施形態のウエハ搬送装置には、
図１に示したロボット５の動作を制御する制御手段とし
てのロボット制御ユニット６と、ロボット制御ユニット
６からの信号を受けて警報を出す報知手段としてのブザ
ー７とが備えられている。反射式フォトセンサー１によ
り、搬送基準線９から飛び出したウエハ３ｃを検出した
際に、反射式フォトセンサー１からの検出信号がロボッ
ト制御ユニット６に送られる。ロボット制御ユニット６
が反射式フォトセンサー１からの検出信号を受信する
と、ロボット制御ユニット６は、ロボット５によるウエ
ハの搬送を強制終了させる。

【００３９】次に、ウエハカセット４からウエハ３を搬
出した際にウエハカセット４内のウエハが搬送基準線９
から飛び出した時の動作について図２を参照して説明す
る。

【００４０】ウエハ３ａを搬出するために、図２に示さ
れるようにウエハ３ａとウエハ３ｂとの間にロボットハ
ンド２を挿入する前には、ウエハ３ａより下段のウエハ
は全て、所定の処理が完了して元のスロットに戻された
ものである。ウエハ３ａから２段下のスロットに挿入さ
れたウエハ３ｃは、ウエハ３ａから１段下のスロット内
にウエハ３ｂを搬入した時にロボットハンド２の裏面が
ウエハ３ｃに接触することで位置ずれを起こしている。

【００４１】ウエハ３ｃが位置ずれを起こす原因として
は、ロボットハンド２の停止位置の経時的なずれや、ウ
エハカセット４の歪みによるウエハカセット４内のウエ
ハ３の位置ずれなどが挙げられる。これらの原因によっ
て、ウエハ３ｂをウエハカセット４に搬入する際に、ロ
ボットハンド２に吸着したウエハ３ｃをスロット４ａ内
の所定の位置に配置してからウエハ３ｃの吸着を解除
し、ロボットハンド２が微小量だけ下降した時にロボッ
トハンド２の裏面がウエハ３ｃに接触してしまう。そし
て、ロボットハンド２がウエハ３ｃと平行な方向に移動
すると、ロボットハンド２によってウエハ３ｃが引きず
られて、図２に示すようにウエハ３ｃが位置ずれを起こ
す。このように、ロボットハンド２の裏面が接触するこ
とにより、ほとんどの場合、ウエハ３ｃの表面には傷が
発生している。従って、本実施形態のウエハ搬送装置で
は、ロボットハンド２がウエハカセット４内のウエハ３
に接触することによりウエハカセット４内でウエハ３の
搬送位置がばらつく現象を利用して、傷が発生したウエ
ハ３を検出している。

【００４２】従って、図２に示すように、ウエハ３ｃの
位置がずれた後にウエハ３ａとウエハ３ｂとの間にロボ
ットハンド２が挿入されると、ウエハ３ｃの、搬送基準
線９から飛び出た突出部分が反射式フォトセンサー１に
よって検出される。反射式フォトセンサー１が、ウエハ
３ｃの前記突出部分を検出すると、反射式フォトセンサ
ー１からロボット制御ユニット６に送信される。ロボッ
ト制御ユニット６は、反射式フォトセンサー１からの検
出信号が受信すると、ロボット５によるウエハ３の搬送
を強制停止すると共にブザー７に信号を送り、ブザー７
から警報が出される。

【００４３】ブザー７から警報が出された場合には、人
の手によってウエハ３ｃをウエハカセット４から取り出
すか、あるいはロボット５とは異なる別の装置などによ
りウエハ３ｃを取り出す。これにより、ロボットハンド
２により傷が発生したウエハ３を半導体製造装置から完
全に除去することができる。そして、ロボットハンド２
の裏面がウエハに接触する原因に応じて、ロボット５を
調整してロボットハンド２の停止位置を修正したり、ウ
エハカセット４の歪みを直したり、あるいは、ウエハカ
セット４を、異なる別のウエハカセットに取り替えたり
する。これにより、ロボットハンド２によりウエハを搬
送する次の動作からは、ロボットハンド２の裏面がウエ
ハに接触することがなくなる。

【００４４】以上で説明したように、本実施形態のウエ
ハ搬送装置では、ウエハカセット４にウエハを搬入する
際にウエハカセット４内のウエハにロボットハンド２が
接触することでウエハカセット４内の所定の位置からず
れたウエハを反射式フォトセンサー１により検出し、反
射式フォトセンサー１の検出信号を受信したロボット制
御ユニット６がロボットハンド２によるウエハの搬送を
強制終了する。これにより、ロボットハンド２の停止位
置の経時的な位置ずれ、およびウエハカセット４の歪み
による、ウエハに傷がつくという被害を最小限の枚数に
抑えることができる。また、ウエハカセット４内で位置
ずれを起こしたウエハ３を反射式フォトセンサー１によ
り検出することで、ロボットハンド２の動作の異常も検
出できる。

【００４５】図３は、図２に基づいて説明したウエハ搬
送装置の変形例について説明するための図である。図２
に示した反射式フォトセンサー１の代わりに、図３に示
すように、ロボットハンド２に取り付けられた受光部１
１と、ブラケット１８を介してロボットハンド２に取り
付けられた発光部１７とからなる透過式フォトセンサー
を検出手段として用いてもよい。

【００４６】受光部１１は、ウエハカセット４内でウエ
ハ３が位置ずれを起こした後に、位置ずれを起こしたウ
エハ３の、搬送基準線９から飛び出た突出部分に光を照
射するように光を放射するものである。また、受光部１
７は、ウエハカセット４内でウエハ３が位置ずれを起こ
していない時に常に発光部１１からの光を受光するもの
である。そして、ウエハカセット４内のウエハ３が位置
ずれを起こした後には、ウエハカセット４内で隣り合う
ウエハ３同士の間にロボットハンド２を挿入すること
で、位置ずれを起こしたウエハ３の前記突出部分によっ
て発光部１１からの光が遮断され、受光部１１は発光部
１１からの光を受信しない。受光部１１と発光部１７と
の間は、ウエハ３同士の間にロボットハンド２を挿入し
た際にロボットハンド２の下方のウエハ３の１段下のウ
エハ３の突出部分が受光部１１と発光部１７との間に配
置される距離だけ開いていればよい。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、複数のウ
エハを、所定の間隔をおいて垂直方向に整列させて収納
するウエハカセット内でウエハが所定の位置からの位置
ずれを起こした場合、位置ずれを起こしたウエハが検出
手段により検出され、制御手段によりロボットハンドの
動作が停止されるので、ロボットハンドの停止位置の経
時的な位置ずれ、またはウエハカセットの歪みが原因で
ロボットハンドがウエハに接触し、ウエハに傷がつくと
いう被害を最小限の枚数に抑えることができるという効
果がある。また、位置ずれを起こしたウエハを検出手段
により検出することで、ロボットハンドの動作の異常を
検出できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の半導体製造装置に備えら
れたウエハ搬送装置について説明するための斜視図であ
る。

【図２】図１に示したロボットハンドに取付けられた検
出手段、およびウエハカセットにウエハを搬入する動作
について説明するための図である。

【図３】図１に基づいて説明したウエハ搬送装置の変形
例について説明するための図である。

【図４】従来の半導体製造装置に用いられたウエハ搬送
装置について説明するための斜視図である。

【符号の説明】

１ 反射式フォトセンサー ２ ロボットハンド ３、３ａ〜３ｃ ウエハ ４ ウエハカセット ４ａ スロット ５ ロボット ５ａ 支持部 ６ ロボット制御ユニット ７ ブザー ９ 搬送基準線 １１ 受光部 １７ 発光部 １８ ブラケット

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年１０月４日（１９９９．１０．
４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、複数のウエハが所定の間隔をおいて垂直
方向に整列するように前記ウエハのそれぞれを所定の位
置に配置して前記ウエハを複数枚収納するウエハカセッ
トと、前記ウエハの裏面を吸着して前記ウエハカセット
に対する前記ウエハの搬出および搬入を行い、前記ウエ
ハを搬送するロボットハンドと、前記ロボットハンドに
装着され、前記ウエハカセット内の複数の前記ウエハの
うち、前記ウエハカセット内に挿入された前記ロボット
ハンドの下方にあって所定の位置からの位置ずれを起こ
したウエハを検出可能な検出手段と、前記ロボットハン
ドの動作を制御し、前記検出手段が、前記位置ずれを起
こしたウエハを検出した際に前記ロボットハンドの動作
を停止させる制御手段と、前記検出手段が、前記位置ず
れを起こしたウエハを検出した際に警報を出す報知手段
とを含むことを特徴とする。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】具体的には、前記検出手段が、前記位置ず
れを起こしたウエハの、前記ウエハカセット内のウエハ
の列から飛び出た突出部分を検出するものである。この
場合、前記検出手段として、前記ウエハカセット内で前
記ウエハが位置ずれを起こした後に、前記位置ずれを起
こしたウエハの前記突出部分に光を照射するように光を
放射すると共に、放射された前記光のうち前記ウエハの
前記突出部分により反射された光を検出する反射式フォ
トセンサーを用いることができる。あるいは、前記検出
手段として、前記位置ずれを起こしたウエハの前記突出
部分に光を照射するように光を放射する発光部と、前記
ウエハカセット内の前記ウエハが位置ずれを起こしてい
ない時に前記発光部からの光を受光し、かつ、前記ウエ
ハカセット内の前記ウエハが位置ずれを起こした後に、
前記位置ずれを起こしたウエハの前記突出部分によって
前記発光部からの光が遮断されるように配置された受光
部とから構成された透過式フォトセンサーを用いてもよ
い。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のウエハが所定の間隔をおいて垂直
   方向に整列するように前記ウエハのそれぞれを所定の位
   置に配置して前記ウエハを複数枚収納するウエハカセッ
   トと、 前記ウエハの裏面を吸着して前記ウエハカセットに対す
   る前記ウエハの搬出および搬入を行い、前記ウエハを搬
   送するロボットハンドと、 前記ウエハカセット内の複数の前記ウエハのうち、所定
   の位置からの位置ずれを起こしたウエハを検出する検出
   手段と、 前記ロボットハンドの動作を制御し、前記検出手段が、
   前記ウエハカセット内で位置ずれを起こした前記ウエハ
   を検出した際に前記ロボットハンドの動作を停止させる
   制御手段と、 前記検出手段が、前記ウエハカセット内で位置ずれを起
   こした前記ウエハを検出した際に警報を出す報知手段と
   を有するウエハ搬送装置。
2. 【請求項２】 前記検出手段が、前記ウエハカセット内
   で位置ずれを起こした前記ウエハの、前記ウエハカセッ
   ト内の複数の前記ウエハの列から飛び出た突出部分を検
   出するものである請求項１に記載のウエハ搬送装置。
3. 【請求項３】 前記検出手段が、前記ウエハカセット内
   で前記ウエハが位置ずれを起こした後に、位置ずれを起
   こした前記ウエハの前記突出部分に光を照射するように
   光を放射すると共に、放射された前記光のうち前記ウエ
   ハの前記突出部分により反射された光を検出する反射式
   フォトセンサーである請求項２に記載のウエハ搬送装
   置。
4. 【請求項４】 前記検出手段が、 前記ウエハカセット内で前記ウエハが位置ずれを起こし
   た後に、位置ずれを起こした前記ウエハの前記突出部分
   に光を照射するように光を放射する発光部と、 前記ウエハカセット内の前記ウエハが位置ずれを起こし
   ていない時に前記発光部からの光を受光し、かつ、前記
   ウエハカセット内の前記ウエハが位置ずれを起こした後
   に、位置ずれを起こした前記ウエハの前記突出部分によ
   って前記発光部からの光が遮断されることで前記発光部
   からの光を受光しないように配置された受光部とから構
   成された透過式フォトセンサーである請求項２に記載の
   ウエハ搬送装置。
5. 【請求項５】 前記検出手段が前記ロボットハンドに取
   り付けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載の
   ウエハ搬送装置。
6. 【請求項６】 前記ロボットハンドを複数有し、複数の
   前記ロボットハンドのそれぞれに前記検出手段が取り付
   けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載のウエ
   ハ搬送装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１項に記載のウ
   エハ搬送装置と、該ウエハ搬送装置の前記ロボットハン
   ドにより前記ウエハカセットから搬送されたウエハに対
   して、半導体装置を製造するための所定の処理を行う処
   理部とを有する半導体製造装置。