JP2004128021A - ウェハ搬送装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】この発明は、大口径ウェハの搬送に対しても、異物の発生によるデバイス不良やウェハの移載ミスによるウェハの破損を防止できる、信頼性の高いウェハ搬送装置を提供することを目的とするものである。
【解決手段】この発明に係るウェハ搬送装置は、ウェハ６を保持可能なハンド１と、ハンド１の姿勢を検知する姿勢検知部５と、ハンド１と接続し伸縮可能なアクチュエータ４ａ、４ｂと、アクチュエータ４ａ，４ｂが固定されたハンド支持部３を備えてなり、姿勢検知部５で検出されるハンド１の姿勢情報に基づいてアクチュエータ４ａ，４ｂの伸縮度を制御する。ハンド１とアクチュエータ４ａ，４ｂの間には弾性連結部材７を備えていることが好ましい。望ましいアクチュエータ４ａ，４ｂには、圧電素子、電磁ソレノイドなどがある。複数のアクチュエータ４ａ，４ｂは、変位量の絶対値がほぼ等しくなるように協調制御することが望ましい。
【選択図】 図２
【解決手段】この発明に係るウェハ搬送装置は、ウェハ６を保持可能なハンド１と、ハンド１の姿勢を検知する姿勢検知部５と、ハンド１と接続し伸縮可能なアクチュエータ４ａ、４ｂと、アクチュエータ４ａ，４ｂが固定されたハンド支持部３を備えてなり、姿勢検知部５で検出されるハンド１の姿勢情報に基づいてアクチュエータ４ａ，４ｂの伸縮度を制御する。ハンド１とアクチュエータ４ａ，４ｂの間には弾性連結部材７を備えていることが好ましい。望ましいアクチュエータ４ａ，４ｂには、圧電素子、電磁ソレノイドなどがある。複数のアクチュエータ４ａ，４ｂは、変位量の絶対値がほぼ等しくなるように協調制御することが望ましい。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ウェハ搬送装置に関するものであり、より具体的には、保持したウエハの傾きを制御することが可能なウェハ搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造プロセスでは、ウェハの移載にウェハ搬送装置（ロボット）が用いられている。ウェハ搬送装置として、特許文献１や２に記載されているように、吸引式のウェハ保持機構を有するハンドを備えたものが知られている。
【０００３】
このハンドは、ハンド支持軸に固定ネジで取り付けられており、ウェハを保持していない時には水平を保っているが、ウェハを保持するとウェハの重量を受けてたわみ、保持されているウェハには傾きが生じる。
【０００４】
ウェハの先端が下がった状態で、カセットや加工室からウェハを出し入れすると、ウェハが載置箇所の部材と擦れて異物を発生し、デバイス不良を引き起こしたり、カセットに設けられたスリットと干渉して割れたりするという不具合が生じる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−１４４９２５号公報
【特許文献２】
特開２００１−１１０８７４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、大口径ウェハの搬送に対しても、異物の発生によるデバイス不良やウェハの移載ミスによるウェハの破損を防止できる、信頼性の高いウェハ搬送装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るウェハ搬送装置は、ウェハを保持可能なハンドと、ハンドの姿勢を検知する姿勢検知部と、ハンドと接続し伸縮可能なアクチュエータと、アクチュエータが固定されたハンド支持部を備えてなり、姿勢検知部で検出されるハンドの姿勢情報に基づいてアクチュエータの伸縮度を変化させてハンドの姿勢を制御するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明にかかわるウェハ搬送装置を示す上面図、図２は、その側面図である。ハンド１には、ウェハ保持機構２に加えて、姿勢検知機構５が配設され、重量を軽減にするためにハンドの先端部はＵ字状に加工されている。ウェハ保持機構２によってハンド１はウェハ６を保持することが可能で、ここでは吸引式のものが３個所に設けられている。ハンド移動機構８が回転または移動することにより、ハンド１の位置を調整する。
【０００９】
姿勢検知機構５は、ハンド１およびウェハ６の傾きを検知するもので、ここではハンド１の幅が広いことを考慮してＵ字状先端部に２個設けられているが、横方向（ハンドの長手方向に垂直な方向）のブレを無視するのであれば、ハンド支持軸３への取付部根元近辺に１個設けるだけでも良い。傾きの検出には、定位置面からの距離を複数の光センサーまたは超音波センサーで計測するタイプのものや、錘の傾きを電気的に計量するセンサーなどを用いることが出来る。
【００１０】
アクチュエータ４ａ、４ｂは、それ自身が上下方向に伸縮してハンド１の姿勢制御を行うもので、具体的には、圧電素子や電磁ソレノイド（可動鉄心を動かすことにより、電磁エネルギーを機械的直線運動に変換するプランジャ形の電磁石）などを挙げることが出来る。アクチュエータ４ａ、４ｂはハンド支持軸３に、例えばエポキシ系の接着剤で強固に固定されているが、ハンド１とは弾性連結部材７で連結されている。弾性連結部材７は例えば非硬化性のゴム系接着剤或いは強力両面テープなどから構成される。またシリコンゴムやバネなどの弾性材料を接着材または締結部品（ネジ等）にて取り付けてもよい。
【００１１】
アクチュエータ４ａ、４ｂの高さが異なると、ハンド１とアクチュエータ４ａ、４ｂの間に隙間が生じるが、その隙間を弾性連結部材７が埋めているため、ハンド１はスムーズに動く。またアクチュエータ４ａ、４ｂは給電により動作するため、空気等の流体を用いるエアーシリンダー式アクチュエータよりも小型で、真空雰囲気中でも使うことができる。
【００１２】
姿勢検知機構５で検出したハンド１またはウェハの傾きは、アクチュエータ４にフィードバックされ、ハンド１の先端またはウェハ６が水平になるように補正される。図３は、ウェハ６を保持したハンド１の様子を示している。ハンド１はウェハ６を保持しているため、その先端がたわんでいるが、姿勢制御が上手く働いているため、ウェハ６は水平に保持されていることが示されている。
【００１３】
本発明によれば、スリットを備えたカセット等に、ウェハを移載する場合でも、ウェハを水平に保ったままウェハをスリットに挿入することができるので、ウェハがカセットの部材と擦れるという不具合や、収納済みのウェハと擦れるという不具合が発生しない。また、カセット等にウェハを移載する場合、予めウェハを傾けておいた方が搬送上、都合がよい場合も考えられるが、その場合にもウェハの傾斜角度を調整することにより対応できる。
【００１４】
なお、弾性連結部材７がハンド１を充分強固に保持できないことが考えられるので、アクチュエータ４ａ、４ｂを制御する際にはどちらかのアクチュエータを一方的に動かすのを避け、両方のアクチュエータの変位（伸縮）量の絶対値がほぼ等しくなるように協調制御することが望ましい。
【００１５】
図４（ａ）、（ｂ）はアクチュエータ４ａ、４ｂの協調制御を説明するための図である。図４（ａ）ではアクチュエータ４ａが基準値（図中に点線で表示されている高さ）よりも高い位置に、アクチュエータ４ｂは基準値よりも低い位置に設定されていることを示している。その結果、ハンド１は傾いている。アクチュエータ４ａの高さだけを低く設定しても、ハンド１の傾きを少なくすることは出来るが、図４（ｂ）では、アクチュエータ４ａの高さを低くすると同時にアクチュエータ４ｂの高さを高く設定することによって、ハンド１の傾きを少なくなるように調整している。このようにアクチュエータ４ａ、４ｂを協調制御すると、アクチュエータの片方だけを一方的に動かす場合よりも、弾性連結部材７に加わる応力を減らすことが出来る。
【００１６】
また、図２ではアクチュエータを２個設けた例を示したが、図５（ａ）、（ｂ）のように片方だけに、アクチュエータを使用してもよい。図５（ａ）では左側に先端が球状のボールネジ９がアクチュエータ４ａの代わりに設けられている。ボールネジ９は右側に配置することも出来る。図５（ｂ）では右側にヒンジ１０がアクチュエータ４ａの代わりに設けられている。ヒンジ１０は左側に配置することも出来る。
【００１７】
【発明の効果】
この発明に係るウェハ搬送装置は、ウェハを保持可能なハンドと、ハンドの姿勢を検知する姿勢検知部と、ハンドと接続し伸縮可能なアクチュエータと、アクチュエータが固定されたハンド支持部を備えてなり、姿勢検知部で検出されるハンドの姿勢情報に基づいてアクチュエータの伸縮度を変化させてハンドの姿勢を制御することにより、ウェハおよびハンドの傾きを補正することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】ウェハ搬送装置を説明するための上面図である。
【図２】ウェハ搬送装置を説明するための側面図である。
【図３】先端が撓んだハンドが姿勢制御されて、ウェハは水平に保持されている状態を説明するための図である。
【図４】アクチュエータの制御方法を説明するための図である。
【図５】アクチュエータの取付方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１．ハンド、２．ウェハ保持機構、３．ハンド支持軸、４．アクチュエータ、５．姿勢検知機構、６．ウェハ、７．弾性連結部材、８．ハンド移動機構
【発明の属する技術分野】
この発明は、ウェハ搬送装置に関するものであり、より具体的には、保持したウエハの傾きを制御することが可能なウェハ搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造プロセスでは、ウェハの移載にウェハ搬送装置（ロボット）が用いられている。ウェハ搬送装置として、特許文献１や２に記載されているように、吸引式のウェハ保持機構を有するハンドを備えたものが知られている。
【０００３】
このハンドは、ハンド支持軸に固定ネジで取り付けられており、ウェハを保持していない時には水平を保っているが、ウェハを保持するとウェハの重量を受けてたわみ、保持されているウェハには傾きが生じる。
【０００４】
ウェハの先端が下がった状態で、カセットや加工室からウェハを出し入れすると、ウェハが載置箇所の部材と擦れて異物を発生し、デバイス不良を引き起こしたり、カセットに設けられたスリットと干渉して割れたりするという不具合が生じる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−１４４９２５号公報
【特許文献２】
特開２００１−１１０８７４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、大口径ウェハの搬送に対しても、異物の発生によるデバイス不良やウェハの移載ミスによるウェハの破損を防止できる、信頼性の高いウェハ搬送装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るウェハ搬送装置は、ウェハを保持可能なハンドと、ハンドの姿勢を検知する姿勢検知部と、ハンドと接続し伸縮可能なアクチュエータと、アクチュエータが固定されたハンド支持部を備えてなり、姿勢検知部で検出されるハンドの姿勢情報に基づいてアクチュエータの伸縮度を変化させてハンドの姿勢を制御するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明にかかわるウェハ搬送装置を示す上面図、図２は、その側面図である。ハンド１には、ウェハ保持機構２に加えて、姿勢検知機構５が配設され、重量を軽減にするためにハンドの先端部はＵ字状に加工されている。ウェハ保持機構２によってハンド１はウェハ６を保持することが可能で、ここでは吸引式のものが３個所に設けられている。ハンド移動機構８が回転または移動することにより、ハンド１の位置を調整する。
【０００９】
姿勢検知機構５は、ハンド１およびウェハ６の傾きを検知するもので、ここではハンド１の幅が広いことを考慮してＵ字状先端部に２個設けられているが、横方向（ハンドの長手方向に垂直な方向）のブレを無視するのであれば、ハンド支持軸３への取付部根元近辺に１個設けるだけでも良い。傾きの検出には、定位置面からの距離を複数の光センサーまたは超音波センサーで計測するタイプのものや、錘の傾きを電気的に計量するセンサーなどを用いることが出来る。
【００１０】
アクチュエータ４ａ、４ｂは、それ自身が上下方向に伸縮してハンド１の姿勢制御を行うもので、具体的には、圧電素子や電磁ソレノイド（可動鉄心を動かすことにより、電磁エネルギーを機械的直線運動に変換するプランジャ形の電磁石）などを挙げることが出来る。アクチュエータ４ａ、４ｂはハンド支持軸３に、例えばエポキシ系の接着剤で強固に固定されているが、ハンド１とは弾性連結部材７で連結されている。弾性連結部材７は例えば非硬化性のゴム系接着剤或いは強力両面テープなどから構成される。またシリコンゴムやバネなどの弾性材料を接着材または締結部品（ネジ等）にて取り付けてもよい。
【００１１】
アクチュエータ４ａ、４ｂの高さが異なると、ハンド１とアクチュエータ４ａ、４ｂの間に隙間が生じるが、その隙間を弾性連結部材７が埋めているため、ハンド１はスムーズに動く。またアクチュエータ４ａ、４ｂは給電により動作するため、空気等の流体を用いるエアーシリンダー式アクチュエータよりも小型で、真空雰囲気中でも使うことができる。
【００１２】
姿勢検知機構５で検出したハンド１またはウェハの傾きは、アクチュエータ４にフィードバックされ、ハンド１の先端またはウェハ６が水平になるように補正される。図３は、ウェハ６を保持したハンド１の様子を示している。ハンド１はウェハ６を保持しているため、その先端がたわんでいるが、姿勢制御が上手く働いているため、ウェハ６は水平に保持されていることが示されている。
【００１３】
本発明によれば、スリットを備えたカセット等に、ウェハを移載する場合でも、ウェハを水平に保ったままウェハをスリットに挿入することができるので、ウェハがカセットの部材と擦れるという不具合や、収納済みのウェハと擦れるという不具合が発生しない。また、カセット等にウェハを移載する場合、予めウェハを傾けておいた方が搬送上、都合がよい場合も考えられるが、その場合にもウェハの傾斜角度を調整することにより対応できる。
【００１４】
なお、弾性連結部材７がハンド１を充分強固に保持できないことが考えられるので、アクチュエータ４ａ、４ｂを制御する際にはどちらかのアクチュエータを一方的に動かすのを避け、両方のアクチュエータの変位（伸縮）量の絶対値がほぼ等しくなるように協調制御することが望ましい。
【００１５】
図４（ａ）、（ｂ）はアクチュエータ４ａ、４ｂの協調制御を説明するための図である。図４（ａ）ではアクチュエータ４ａが基準値（図中に点線で表示されている高さ）よりも高い位置に、アクチュエータ４ｂは基準値よりも低い位置に設定されていることを示している。その結果、ハンド１は傾いている。アクチュエータ４ａの高さだけを低く設定しても、ハンド１の傾きを少なくすることは出来るが、図４（ｂ）では、アクチュエータ４ａの高さを低くすると同時にアクチュエータ４ｂの高さを高く設定することによって、ハンド１の傾きを少なくなるように調整している。このようにアクチュエータ４ａ、４ｂを協調制御すると、アクチュエータの片方だけを一方的に動かす場合よりも、弾性連結部材７に加わる応力を減らすことが出来る。
【００１６】
また、図２ではアクチュエータを２個設けた例を示したが、図５（ａ）、（ｂ）のように片方だけに、アクチュエータを使用してもよい。図５（ａ）では左側に先端が球状のボールネジ９がアクチュエータ４ａの代わりに設けられている。ボールネジ９は右側に配置することも出来る。図５（ｂ）では右側にヒンジ１０がアクチュエータ４ａの代わりに設けられている。ヒンジ１０は左側に配置することも出来る。
【００１７】
【発明の効果】
この発明に係るウェハ搬送装置は、ウェハを保持可能なハンドと、ハンドの姿勢を検知する姿勢検知部と、ハンドと接続し伸縮可能なアクチュエータと、アクチュエータが固定されたハンド支持部を備えてなり、姿勢検知部で検出されるハンドの姿勢情報に基づいてアクチュエータの伸縮度を変化させてハンドの姿勢を制御することにより、ウェハおよびハンドの傾きを補正することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】ウェハ搬送装置を説明するための上面図である。
【図２】ウェハ搬送装置を説明するための側面図である。
【図３】先端が撓んだハンドが姿勢制御されて、ウェハは水平に保持されている状態を説明するための図である。
【図４】アクチュエータの制御方法を説明するための図である。
【図５】アクチュエータの取付方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１．ハンド、２．ウェハ保持機構、３．ハンド支持軸、４．アクチュエータ、５．姿勢検知機構、６．ウェハ、７．弾性連結部材、８．ハンド移動機構
Claims (5)
- ウェハを保持可能なハンドと、前記ハンドの姿勢を検知する姿勢検知部と、前記ハンドと接続し伸縮可能なアクチュエータと、前記アクチュエータが固定されたハンド支持部を備えてなり、前記姿勢検知部で検出されるハンドの姿勢情報に基づいて前記アクチュエータの伸縮度を変化させて前記ハンドの姿勢を制御するウェハ搬送装置。
- ハンドとアクチュエータの間に弾性連結部材を備えていることを特徴とする請求項１記載のウェハ搬送装置。
- アクチュエータが、圧電素子であることを特徴とする請求項１または２記載のウェハ搬送装置。
- アクチュエータが、電磁ソレノイドであることを特徴とする請求項１または２記載のウェハ搬送装置。
- ウェハの保持部とハンド支持部を結ぶ方向に配置されたアクチュエータを少なくとも２個備え、両者の変位量の絶対値がほぼ等しくなるようにアクチュエータを協調制御することを特徴とする請求項１または２記載のウェハ搬送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002286617A JP2004128021A (ja) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | ウェハ搬送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002286617A JP2004128021A (ja) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | ウェハ搬送装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004128021A true JP2004128021A (ja) | 2004-04-22 |
Family
ID=32279637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002286617A Pending JP2004128021A (ja) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | ウェハ搬送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004128021A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR20210010087A (ko) * | 2019-07-19 | 2021-01-27 | 세메스 주식회사 | 기판 처리 장치 및 기판 안착 상태 판단 방법 |
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| KR20230031953A (ko) | 2020-09-04 | 2023-03-07 | 카와사키 주코교 카부시키가이샤 | 로봇 및 기판 자세 검사 방법 |
| KR20230035083A (ko) | 2020-09-04 | 2023-03-10 | 카와사키 주코교 카부시키가이샤 | 로봇 및 기판 형상 이상 검사 방법 |
-
2002
- 2002-09-30 JP JP2002286617A patent/JP2004128021A/ja active Pending
Cited By (20)
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| KR20230033723A (ko) | 2020-09-04 | 2023-03-08 | 카와사키 주코교 카부시키가이샤 | 로봇 및 핸드부 자세 조정 방법 |
| KR20230035083A (ko) | 2020-09-04 | 2023-03-10 | 카와사키 주코교 카부시키가이샤 | 로봇 및 기판 형상 이상 검사 방법 |
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|---|---|---|---|
| RD01 | Notification of change of attorney |
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