JP2004014682A

JP2004014682A - 基板搬送装置

Info

Publication number: JP2004014682A
Application number: JP2002164066A
Authority: JP
Inventors: Seiji Iwai; 岩井　誠二
Original assignee: Toshiba Ceramics Co Ltd
Current assignee: Coorstek KK
Priority date: 2002-06-05
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】基板の状態に影響されず、基板の有無を確実に検出でき、また、保持部材がセラミックス製であっても、保持部材にセンサを取付ける必要が無く安価であり、さらに、交換作業が容易な基板搬送装置を提供する。
【解決手段】基板搬送装置１は、基板Ｗを保持する保持部材２と、この保持部材２が取付けられたハンド基体３と、基板収納空間ｓが形成されるように保持部材２を挟んでハンド基体３に取付けられ、投光手段４ａと受光手段４ｂからなる遮光型検出手段４と、ハンド基体３を移動させるハンド基体移動手段５とを有する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板搬送装置に係わり、特に基板の有無を検出する遮光型検出手段を有する基板搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェーハの製造工程や半導体デバイスの製造工程などにおいて、ウェーハをウェーハカセットから製造装置の受取部に移送する場合、ウェーハが正常に搬送されているかどうかセンサで一枚毎に確認することが必要とされている。
【０００３】
図６に示すように、ウェーハＷ_０を保持する保持部材１１に取付けられた従来のセンサ１２は、ウェーハＷ_０からの反射光を利用して、ウェーハＷ_０の有無を検知する反射型センサであったため、図６（ａ）に示すように、ウェーハＷ_０が保持部材１１に載置された状態では、その存在がセンサ１２によって検知され、また、図６（ｃ）に示すように、ウェーハＷ_０が保持部材１１から離間した状態では、その不存在がセンサ１２によって検知されるが、図６（ｂ）に示すように、ウェーハＷ_０が保持部材１１に近接した状態では、ウェーハあるいは半導体デバイスの製造工程におけるウェーハ表面の状態の違いから、その光反射率が異なり、この光反射率の違いにより、センサ１１が誤動作を起し、ウェーハの有無を正確に検知できない場合があった。
【０００４】
この問題を解決するために、特開２０００−３４５３６９に記載のように、光照射手段と受光手段との間に設置され、基板が光照射手段または受光素子に所定距離近づくと照射光または反射光を所定の遮蔽量を超えて遮蔽可能であり、かつ遮蔽量が調整可能な遮蔽体を設け、ウェーハがセンサに近づきすぎたときは、遮蔽体もウェーハに相対的に近づいて照射光または反射光がさらに遮られることになるから、受光手段に到達する受光量は所定の値以下となり、基板有りと判定されず、これにより、基板センサを搭載した装置は停止し、無理な搬送によって基板損傷がなくなる基板検出装置が提案されている。
【０００５】
しかしながら、この公報記載の基板センサは、反射型基板センサであるため、依然として、基板の表面状態が異なる場合、反射光量が変化するため誤動作する場合があり、また、検出ＯＮ−ＯＦＦに対するセンサと基板の距離が一定でないため、基板渡し完了の検出は不可能であり、基板渡しを失敗した場合でも渡しが完了したと判断して、次の動作に移行し、基板損傷の原因になる。さらに、フォークは、一般にセラミック製であることが多く、センサ取付部の加工をセラミックフォークに施す必要があるため、フォークが高額になり、また、フォーク洗浄、破損などでフォークを交換する場合、センサの取付け、取外しを行う必要があるため、作業が繁雑であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、基板の状態に影響されず、基板の有無を確実に検出でき、また、保持部材がセラミックス製であっても、保持部材にセンサを取付ける必要が無く安価であり、さらに、交換作業が容易な基板搬送装置が要望されていた。
【０００７】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、基板の状態に影響されず、基板の有無を確実に検出でき、また、保持部材がセラミックス製であっても、保持部材にセンサを取付ける必要が無く安価であり、さらに、交換作業が容易な基板搬送装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の１つの態様によれば、基板を保持する保持部材と、この保持部材が取付けられたハンド基体と、基板収納空間が形成されるように前記保持部材を挟んで前記ハンド基体に取付けられ、投光手段と受光手段からなる遮光型検出手段と、前記ハンド基体を移動させるハンド基体移動手段とを有することを特徴とする基板搬送装置が提供される。これにより、基板の表面状態に影響されず、基板の有無を確実に検出でき、また、保持部材がセラミックス製であっても、保持部材にセンサを取付ける必要が無く安価であり、さらに、交換作業が容易な基板搬送装置が実現される。
【０００９】
好適な一例では、上記遮光型検出手段は、保持部材に載置された基板の前記ハンド基体側先端部近傍により遮光されるように設けられる。これにより、ウェーハが保持部材に適正に載置されたか否かも検知できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる基板搬送装置の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は基板搬送装置の平面図、図２はその側面図、図３はその正面図である。
【００１２】
図１乃至図３に示すように、本発明に係わる基板搬送装置１は、基板、例えば、半導体ウェーハＷを保持する保持部材２と、この保持部材２が取付けられたハンド基体３と、ウェーハＷが収納される基板収納空間ｓが形成されるように保持部材２を挟んでハンド基体３に取付けられ、投光手段４ａと受光手段４ｂからなる遮光型検出手段４と、ハンド基体３を移動させるハンド基体移動手段５とを有している。
【００１３】
上記保持部材２は、セラミックス製で平板ヘラ形状をなしており、ネジなどの固着手段によってハンド基体３に取付けられている。
【００１４】
また、上記投光手段４ａは、例えば、発光ダイオードからなり、受光手段４ｂは、フォトダイオードからなっており、基板収納空間ｓが形成されるように、センサブラケット４ｃによって、保持部材２に載置されたウェーハＷの前記ハンド基体３側先端部近傍により遮光されるように各々ハンド基体３に取付けられている。
【００１５】
従って、保持部材２にウェーハＷが載置され基板収納空間ｓにウェーハＷが存在する状態では、投光手段４ａからの光ｌはウェーハＷにより遮光され、受光手段４ｂは受光がなく、ウェーハＷの存在が検出され、保持部材２にウェーハＷが載置されておらず、基板収納空間ｓにウェーハＷが存在しない状態では、投光手段４ａからの光ｌは受光手段４ｂにより受光されて、ウェーハＷの不存在が検出されるようになっている。また、上記のように、投光手段４ａはウェーハＷの前記ハンド基体３側先端部近傍により遮光されるようにハンド基体３に取付けられているので、ウェーハＷが保持部材２に適正に載置されたか否かもより確実に検出できるようになっている。
【００１６】
さらに、ハンド基体移動手段５は、ハンド基体３を介して保持部材２を移動できれば、いずれの形態でもよく、例えば、ハンド基体３が取付けられハンド基体３を回動及び昇降させる昇降回動機構６と、この昇降回動機構６が取付けられたスライド部材７ａを進退自在にスライドさせるスライド機構７とで構成され、このスライド機構７を介して装置基台８に取付けられている。これにより、保持部材２とハンド基体３は３次元移動が可能になっている。
【００１７】
また、遮光型検出手段４、昇降回動機構６及びスライド機構７は、図４に示すように、半導体デバイス製造装置全体を制御する制御装置９に接続され、投光手段４ａからの光を受光した受光手段４ｂからの入力により、制御装置９を介して、昇降回動機構６及びスライド機構７を制御するようになっており、さらに、昇降回動機構６及びスライド機構７の停動は、事前に制御装置９にプログラムされた制御手順に従って行われ、また、必要に応じ制御装置９に設けられた入力手段（図示せず）からの入力により行われる。
【００１８】
さらに、遮光型検出手段４により異常が発見された場合には、表示装置１０に異常状態が表示され、搬送動作が停止されるようになっている。
【００１９】
次に本発明に係わる基板搬送装置を用いた半導体ウェーハの搬送方法について説明する。
【００２０】
図５（ａ）に示すように、多数のウェーハＷが離間して積層されたカセットＣからウェーハＷを保持部材２に載置させるため、制御装置９を介して昇降回動機構６及びスライド機構７を動作させる。このとき保持部材２にウェーハＷが載置されていず、基板収納空間ｓにウェーハＷが存在しない状態では、投光手段４ａからの光ｌは受光手段４ｂにより受光されて、ウェーハＷの不存在が検出されるようになっている。このウェーハＷの不存在が検出されれば正常状態であり、この不存在情報が入力された制御装置９は昇降回動機構６及びスライド機構７を動作させて、保持部材２をカセットＣのウェーハＷに近接させる。
【００２１】
しかる後、制御装置９は昇降回動機構６を上昇させて、図５（ｂ）に示すように、ウェーハＷをカセットＣから保持部材２に移載させる。
【００２２】
このように保持部材２に移載されると、投光手段４ａからの光ｌは、ウェーハＷにより遮光され、受光手段４ｂは受光しないため、ウェーハＷの存在が検出される。このウェーハＷの存在が検出されれば正常状態であり、この存在情報が入力された制御装置９は昇降回動機構６及びスライド機構７の動作を継続させ、半導体デバイス製造装置に収納されるウェーハボートＢにウェーハＷを移載する（図５（ｃ））。このウェーハＷの移載工程で、万一、ウェーハＷが保持部材２から脱落したり、不適正に載置された状態になった場合には、ウェーハＷの不存在が検出され、不存在は異常状態であり、制御装置９を介して昇降回動機構６及びスライド機構７が停止され、また、表示装置１０に異常状態が表示されて、ウェーハＷの損傷等が防止される。
【００２３】
さらに、ウェーハボートＢに移載されると、投光手段４ａからの光ｌは、投光され、受光手段４ｂにより受光されてウェーハＷの不存在が検出される。このウェーハＷの不存在が検出されれば正常状態であり（図５（ｄ））、この不存在情報が入力された制御装置９は、スライド機構７及び昇降回動機構６の動作を継続させ、ウェーハボートＢから保持部材２を離間させ、同様にウェーハＷの不存在が検出される（図５（ｅ））。図５（ｄ）、図５（ｅ）は、保持部材２にウェーハＷが載置されていない状態での保持部材２の戻り工程であり、ウェーハＷの不存在が検出されれば正常状態であり、逆にウェーハＷの存在が検出されれば、ウェーハＷが保持部材２に貼付いている等の異常状態であり、昇降回動機構６及びスライド機構７が停止され、また、表示装置１０に異常状態が表示されて、ウェーハＷの損傷等が防止される。
【００２４】
このようにしてウェーハ移載の１サイクルが完了する。順次同様に多数のウェーハの移載が行なわれる。
【００２５】
上記のようなウェーハの搬送工程において、遮光型検出手段は、光の遮光でウェーハの存在を検出するので、従来の反射型センサを用いるものに比べて、ウェーハの表面状態の影響を全く受けることがなく、ウェーハの表面状態によらず、安定したウェーハの有無の検出が可能となる。また、ウェーハが保持部材から脱落した場合には、ウェーハが光を遮光しなくなり、ウェーハ脱落を確実に検出することが可能となる。
【００２６】
また、遮光型検出手段は、ハンド基体に取付けられるため、加工しにくいセラミック製保持部材に取付け加工を施す必要がなく、保持部材を安価に製造することができる。
【００２７】
さらに、ウェーハをボート等に移載する場合にも、ウェーハはボートに保持され、保持部材は下降するため、ウェーハと保持部材に距離ができ、ウェーハにより遮光されなくなり、ウェーハ移載の完了が確実に検出される。
【００２８】
また、従来と異なり、センサが保持部材に取付けられていないため、保持部材洗浄、破損などで保持部材を交換する場合、センサの取付け、取外しを行う必要がなく作業が容易である。
【００２９】
なお、上記本発明に係わる基板搬送装置の使用方法については、半導体ウェーハの搬送について説明したが、半導体ウェーハに限らず、他の半導体基板やその他の基板の搬送にも適用できる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明に係わる基板搬送装置によれば、基板の状態に影響されず、基板の有無を確実に検出でき、また、保持部材がセラミックス製であっても、保持部材にセンサを取付ける必要が無く安価であり、さらに、交換作業が容易な基板搬送装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる基板搬送装置の平面図。
【図２】本発明に係わる基板搬送装置の側面図。
【図３】本発明に係わる基板搬送装置の正面図。
【図４】本発明に係わる基板搬送装置に用いられる制御回路図。
【図５】本発明に係わる基板搬送装置を用いた基板移載の説明図。
【図６】本発明に係わる基板搬送装置を用いた基板移載の説明図。
【符号の説明】
１　基板搬送装置
２　保持部材
３　ハンド基体
４　遮光型検出手段
４ａ　投光手段
４ｂ　受光手段
５　ハンド基体移動手段
６　昇降回動機構
７　スライド機構
７ａ　スライド部材
８　装置基台
９　制御装置
１０　表示手段
ｌ　光
ｓ　基板収納空間
Ｗ　半導体ウェーハ

Claims

基板を保持する保持部材と、この保持部材が取付けられたハンド基体と、基板収納空間が形成されるように前記保持部材を挟んで前記ハンド基体に取付けられ、投光手段と受光手段からなる遮光型検出手段と、前記ハンド基体を移動させるハンド基体移動手段とを有することを特徴とする基板搬送装置。
上記遮光型検出手段は、保持部材に載置された基板の前記ハンド基体側先端部近傍により遮光されるように設けられることを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。