JP2001156147A - ウエハ搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カセット内に於けるウエハ情報をその飛び出
し有無情報と共に検知し、ウエハ処理上の破損などのト
ラブル解消を図る。 【解決手段】 ウエハ取出しハンドを備えたカセット前
面箇所で上下動するウエハ搬送ロボットに於いて、ウエ
ハ取出しハンドに対しウエハ検出ハンドを駆動軸の駆動
で一定範囲の揺動若しくは回動可能に取付けしめ、該ウ
エハ検出ハンドは投光器と受光器を一定の距離間で対向
配置させた透過式センサー、及び該透過式センサーの光
路と干渉しない箇所でセンサー光軸を鉛直となるように
した反射式センサーとを備える構成とする。このさい、
ウエハ検出ハンドはＵ字状に形成して０°〜１８０°の
範囲で揺動若しくは回動されるものとなし、且つＵ字状
の対向する先端部に投光器と受光器の透過式センサー
を、そして底面側中央に反射式センサーを備えたものと
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウエハ搬送ロ
ボットにより、カセット内に収納された半導体ウエハを
処理装置に搬送するウエハ搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来のウエハ搬送装置の構造を
示す図である。該図５に於いて、ステージ１０の上には
カセット１が載荷できるようになっており、ステージ１
０の下部には上下機構７により上下動作可能なアーム２
と該アーム２の一端にはセンサー３の投光器３ａが、も
う一端にはセンサーの受光器３ｂが取付けられており、
夫々れの電源線（図示せず）、信号線（図示せず）は制
御装置９に接続されている。また、カセット１のウエハ
取出し方向にはウエハ搬送ロボット４が設置されてい
る。

【０００３】ＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle）ま
たはＯＨＴ（Overhead Hoist Transport）などでステー
ジ１０上に載荷されたカセット１は、最初にカセット１
内のウエハ５がどの棚に入っているか認識する動作を行
う。これは通常、カセット１はウエハ５を１０枚から２
５枚収納できる構造になっており、どの棚にウエハ５が
収納されているか分からないためである。ステージ１０
にカセット１が載荷されると制御装置９は、センサーの
取付けられたアーム２を最下面から最上面まで設定され
た速度で上昇するよう指示を行う。この過程に於いて、
センサー出力信号とアーム２の移動量との組合せによ
り、制御装置９はウエハ位置情報を得ることができる。
アームが最上部まで上昇すると制御装置９は、ウエハの
載荷情報を上位装置に伝達する。而して、上位装置から
の命令によりウエハ搬送装置６は、制御装置９にて命令
を処理しウエハ搬送ロボット４へ指示された段の棚のウ
エハ５をウエハ処理装置８に搬送を行い、処理の終わっ
たウエハ５を指示された段の棚に収納するように指令を
送る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置は前記のようにウエハマッピング機構が専用の機構
であるため、装置設置の占有面積を大きくとり、ウエハ
５のサイズが２００ｍｍから３００ｍｍと大型化される
方向にある現在、ますます装置の大型化に拍車がかかっ
ている。而して、装置の大型化はクリーンルームの建設
費用及び維持費用のコストアップに直結するため、半導
体デバイスメーカーからは省スペース装置の開発が待ち
望まれている。また、構造が複雑なため製造コストの上
昇をもたらしていた。

【０００５】また、特開平７−１５３８１８号で開示さ
れている透過式センサーをカセットとウエハの隙間に挿
入し上下する移動機構の場合、ウエハ取出し方向に飛出
したウエハを検出する手段を併せ持っていないため、何
らかの理由で透過式センサーによりウエハを破損してし
まうだけではなく、破損したウエハの破片がカセット内
の他のウエハにも付着してしまい最悪の場合、それらの
ウエハを破棄せねばならず、歩留まりの低下をもたらす
問題がある。また、破損したウエハの破片を除去するに
は、装置を停止しなければならないため、生産性の悪化
をももたらすことになる。さらに破損したウエハの破片
が透過式センサーを破損する場合もあり、多くの修理時
間を必要とし生産性の悪化をもたらす問題がある。本発
明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、その
目的は占有設置面積の少ないコンパクトで低価格のウエ
ハ搬送装置を提供することにある。本発明の、さらに別
の目的はウエハの破損を発生させることなく、高い信頼
性を持ったウエハ搬送装置を提供することにある。

【０００６】本発明はウエハ取出しハンドを備えたカセ
ット前面箇所で上下動するウエハ搬送ロボットに於い
て、ウエハ取出しハンドに対しウエハ検出ハンドを駆動
軸の駆動で一定範囲の揺動若しくは回動可能に取付けし
め、該ウエハ検出ハンドは投光器と受光器を一定の距離
間で対向配置させた透過式センサー、及び該透過式セン
サーの光路と干渉しない箇所でセンサー光軸を鉛直とな
るようにした反射式センサーとを備える構成となしたこ
とを特徴とする。一方、ウエハ検出ハンドは０°〜１８
０°の範囲で揺動若しくは回動されるのであり、他方ウ
エハ検出ハンドはＵ字状に形成すると共に、その対向す
る先端部に対し投光器と受光器の透過式センサーを、そ
して底面側中央に反射式センサーを備えたものとなす。
このさい、ウエハ取出しハンドは片腕式となしても良い
が、左右一対の両腕式のものとなし、このうちの１つは
コ字状アームに形成し、該コ字状アームの上段側裏面部
にウエハ検出ハンドを取付けしめるのである。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係るウエハ搬送ロ
ボットの斜視図である。１１はウエハ搬送ロボット本
体、１２は該本体１１に取付けられるウエハ取出しハン
ドであって、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ及び１２’ａ，１
２’ｂ，１２’ｃのアーム及びウエハ載置プレート１２
ｄ，１２’ｄとからなる。図示例はウエハ取り出しハン
ド１２を左右一対のものに構成し、各ハンドは本体１１
内に組込まれた図示しない駆動手段により伸縮作動され
るのであり、この構成は本件出願人に係る特許第２７４
９３１４号に示したものと同様である。

【０００８】本実施例に於いて、取出しハンド１２に於
けるコ字状アーム１２ｃの上段裏面部には、Ｕ字状に形
成したウエハ検出ハンド１３を、アーム１２ｃ内に収蔵
したモータ１４の駆動で、θ＝０°〜１８０°の範囲で
揺動若しくは回動するよう設けしめてある。（図示例は
揺動するものを示す）

【０００９】ここに、Ｕ字状の対向間距離Ｌはウエハ５
の外周弧面ｆの２点間を非接触に挟むことを可能とする
ものとなし、且つ対向する先端部には投光器１５ａと受
光器１５ｂとからなる透過式センサー１５が取付けてあ
る。一方、その底面部中央箇所には上記透過式センサー
１５の光路と干渉しないようにして、センサー光軸を鉛
直となした反射式センサー１６が取付けてある。

【００１０】他方、１７はウエハを載荷するカセットで
あって、ウエハ５がカセット１７の棚段を介し、鉛直な
高さ方向へ多数枚収納させてある。而して、該カセット
１７の前面開放部は上記ウエハ検出ハンド１３が後述す
るウエハ検知作業時に、少しその内部へ支障なく入り込
み可能になしてある。なお、１８はカセット１７の前面
下部位置に設けた反射板である。

【００１１】本発明に係るウエハ搬送ロボットは以上の
如く構成させてあり、以下その作用について説明する。
図２は側面図、図３は図２に対応する平面図であって、
ウエハ搬送装置に内にカセット１７が運び込まれた場
合、制御装置９はウエハ搬送ロボット本体１１をカセッ
ト１７の取り出し方向に対し、所定関係位置となるよう
に回動させ、ウエハ検出ハンド１３の透過式センサー１
５がカセット１７のウエハ取り出し側を向くように、モ
ータ１４を駆動させて原点位置ＰからＰ’の１８０°回
動させる。そのさい、ウエハ検出ハンド１３が他の物体
等に干渉しないよう、事前にウエハ検出ハンド１３の取
付けられたコ字状アーム側のウエハ取出しハンド１２ｃ
を図面２のＢで示す如く左方向へ若干前進させるように
する。

【００１２】次に、この状態でウエハ搬送ロボット本体
１１を上昇させ、図２及び図３のＣに示す如くウエハ検
出ハンド１３をカセット１７に於ける最上段のウエハ５
より少し高い位置に移動させる。而して、ウエハ取出し
ハンド１２ｃをカセット１７へ向けて予め設定した位置
までを限度として移動させるのであり、このさい反射式
センサー１６の投光器からの光路が反射板１８で反射し
て帰り、光路が遮断されない場合にはカセット１７内に
収納されたウエハ５の飛び出しがないものとして認識さ
れる。

【００１３】これに対し、ウエハ５’の如く飛び出しが
ある場合には、光路が遮断されてこれを認識するものと
なる。今若し、上記ウエハ５’の如き飛び出しのある状
態でウエハマッピングを行う際には、搬送ロボット本体
１１の下降中にウエハ検出ロボット１３が上記飛び出し
ウエハ５’と接触し、該ウエハ５’を破損させるのであ
り、従って予め制御装置９が異常発生を上位装置に伝達
し、ウエハ取出しハンド１２ｃを原点位置に戻し、上位
装置の指令で飛び出しウエハ５’のトラブルが解消され
るまで待機させるのである。

【００１４】上記実施例ではウエハ取出しハンド１２ｃ
を搬送ロボット本体１１とカセット１７との対向間距離
で定まる特定位置まで移動させ、飛び出しウエハを検出
するものについて説明したが、他の例としてウエア取り
出しハンド１２ｃを移動させ、反射式センサー１６がウ
エハ５を検出した位置と、初めにウエハ取り出しハンド
１２ｃを移動させて標準状態で載置されているウエハ５
を検出したさいに制御装置９が記憶していたものとを比
較することにより、カセット１７内のウエハが飛び出し
ているか否かを検出するようになしても良い。

【００１５】ところで、上記作動で反射式センサー１６
がウエハ５の飛び出しを検知しなかった場合、図２及び
図３の各Ｄで示す如く、ウエハ検出ハンド１３を透過式
センサー１５の投光器１５ａ及び受光器１５ｂがウエハ
５を検出可能な位置へ移動させる。続いて一点鎖線位置
に示す如くウエハ搬送ロボット本体１１を下降させるこ
とにより、ウエハ検出ハンド１３を共に下降させる。そ
して、受光器１５ｂがウエハ５を検出しないで最下段ま
で移動した場合、ウエハ検出ハンド１３を初めの原点位
置まで後退させ、カセット内にウエハが存在しないこと
を上位装置へ伝達する。

【００１６】これに対し、通常はカセット１７内にウエ
ハ５が存在するためウエハ５が透過式センサー１５の光
路を遮断し、受光器１５ｂからの遮光信号が制御装置９
に出力され、制御装置９は遮光信号が出力された上下方
向の移動量を記憶するものとなる。そして、ウエハ検出
ハンド１３が最下部まで移動を終えると、ウエハ取り出
しハンド１２ｃを初めの原点ｐまで後退させるのであ
る。

【００１７】本発明装置では、上記の通り構成してカセ
ット１７内のウエハ認識情報を得るのであり、その結果
を上位装置へ伝達する。そして、上記一連のウエハ認識
情報を得るための処理が終了した後に、制御装置９は上
位統括装置からの指令を処理し、ウエハ搬送ロボット１
１がカセット１７内の指定された棚のウエハ５をウエハ
処理装置８へ搬送するように指令を送る。また、同様に
処理の終了したウエハ５をカセット１７の指定された棚
段へ搬送するように、ウエハ搬送ロボット１１に指令を
送るのである。図４は上記の作動順序を図表化したフロ
ーシートである。

【００１８】上記実施例ではウエハ取り出しハンドを左
右一対の対称配設したものを示したが、単一の取り出し
ハンドとすることも差支えない。このさい、コ字状ハン
ドを採用して同様に実施することも出来るが、コ字状ハ
ンドを採用しないものでは単にそのアーム上面位置に設
けるようになしても良い。また、ウエハ検出ハンドを０
°〜１８０°の範囲で揺動させるものについて示した
が、０°〜１８０°のあと、１８０°〜３６０°の回動
で原点位置に復帰させるようになしても差支えない。

【００１９】

【発明の効果】本発明の如く構成したウエハ搬送ロボッ
トによれば、ウエハ検出ハンドをウエハ取り出しハンド
と兼用のアームでウエハ搬送動作中、その上面或いは下
面箇所に邪魔とならないよう配設させることを可能とな
して、コンパクト化が図れる。而して、この一体化は作
動操作が一定の順序に規制化されるものとなすから、誤
動作で制御操作中誤ってウエハ検出センサーが破損され
たりすることのないものであり、又占有設置面積を少な
く且つ低価格化のウエハマッピング作用の行われるもの
となるのである。一方ウエハ飛び出し検知機能について
も同様であって、ウエハの破損を生じさせることなく、
高い信頼性を持ったウエハ搬送装置を提供することがで
きるものとなる。他方、搬送システムの安定稼働に大き
く寄与することができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置に係るウエハ搬送ロボットの斜視
図である。

【図２】上記装置の作動状態を示す側面図である。

【図３】図２は夫々れに対応する平面図である。

【図４】フローシートである。

【図５】従来装置を示すものである。

【符号の説明】

１ カセット ２ アーム ３ センサー ４ 搬送ロボット ５ ウエハ ６ ウエハ搬送装置 ８ ウエハ処理装置 ９ 制御装置 １１ ウエハ搬送ロボット本体 １２ ウエハ取出しハンド １３ ウエハ検出ハンド １４ モータ １５ 透過式センサー １５ａ 投光器 １５ｂ 受光器 １６ 反射式センサー １７ カセット １８ 反射板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F060 AA01 AA07 AA08 EA10 EB12 EC12 GD00 GD04 GD11 HA35 5F031 CA02 FA01 FA11 GA03 GA36 GA44 GA47 JA05 JA06 JA13 JA23 LA13 LA14

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエハ取出しハンドを備えたカセット前
   面箇所で上下動するウエハ搬送ロボットに於いて、ウエ
   ハ取出しハンドに対しウエハ検出ハンドを駆動軸の駆動
   で一定範囲の揺動若しくは回動可能に取付けしめ、該ウ
   エハ検出ハンドは投光器と受光器を一定の距離間で対向
   配置させた透過式センサー、及び該透過式センサーの光
   路と干渉しない箇所でセンサー光軸を鉛直となるように
   した反射式センサーとを備える構成となしたことを特徴
   とするウエハ搬送装置。
2. 【請求項２】 ウエハ検出ハンドは０°〜１８０°の範
   囲で揺動若しくは回動されることを特徴とした請求項１
   記載のウエハ搬送装置。
3. 【請求項３】 ウエハ検出ハンドをＵ字状に形成し、そ
   の対向する先端部に投光器と受光器の透過式センサー
   を、そして底面側中央に反射式センサーを備えたものと
   なしたことを特徴とした請求項１又は２記載のウエハ搬
   送装置。
4. 【請求項４】 ウエハ取出しハンドを左右一対備えたも
   のとなし、このうちの１つはコ字状アームに形成し、該
   コ字状アームの上段側裏面部にウエハ検出ハンドを取付
   けしめたことを特徴とする請求項１，２又は３記載のウ
   エハ搬送装置。