JP2019121697A - 基板把持機構、基板搬送装置及び基板処理システム - Google Patents

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Abstract

【課題】基板把持機構の状態として、開状態、把持状態、空振り状態、動作中状態の４つの状態を少ない部品点数で正確に認識する。【解決手段】ウェハ把持機構１は、ウェハの縁部と係合する固定クランプ部２０ｂと、アクチュエータ２２により固定クランプ部２０ｂに対して進退動する可動クランプ部２１ｂとの間でウェハを把持するものであり、可動クランプ部２１ｂと連動して動くキッカー２３と、それぞれ異なる検知領域を有すると共に、該検知領域にキッカー２３が存在するか否かを検知する第１のセンサ２４ａ及び第２のセンサ２４ｂと、を備える。キッカー２３は、可動クランプ部２１ｂの進退方向に連なる第１〜第４の部分を有する。第１〜第４の部分はそれぞれ、第１のセンサ２４ａ及び第２のセンサ２４ｂによる検知結果が互いに異なる形状を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、基板を搬送するために該基板を把持する基板把持機構、基板搬送装置及び基板処理システムに関する。
半導体デバイスや液晶表示装置等のフラットパネルの製造工程においては、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）やガラス基板といった基板は、基板搬送容器に収納された上で基板処理システムの搬入ポートに搬入される。そして、上記基板は、基板処理システムの基板搬送装置により基板搬送容器から取り出され、該基板処理システムの処理装置に搬送され、所定の処理が行われる。
上述の基板搬送装置として、基板の搬送の際に基板の縁部を保持する基板把持機構を有するものが知られている（特許文献１参照）。
特許文献１の基板把持機構は、基板の先端側の縁部と係合する固定クランプ部と、基板を間にして上記固定クランプ部と対向する位置に可動式で設けられた可動クランプ部とで基板を把持するものであり、上記可動クランプ部を往復運動させるクランプシリンダを有する。上記クランプシリンダには、クランプ原点確認オートスイッチと基板クランプ位置確認オートスイッチとが装着されている。特許文献１の基板把持機構では、上述のスイッチにより、可動クランプ部の位置として、移動前の位置である原点位置と、固定クランプ部との間で基板を把持する位置である把持位置と、を確認できるようになっている。また、特許文献１の基板把持機構では、可動クランプ部が上記把持位置を超えた所定の位置であるオーバーストローク位置も可動クランプ部の位置として確認している。
特開２００２−１３４５８６号公報
ところで、基板搬送の際、基板把持機構の状態として、可動クランプ部が原点位置にある開状態、可動クランプ部が把持位置にあり基板を把持している把持状態、基板を把持できずに可動クランプ部が把持位置を通り越したオーバーストローク位置にある空振り状態の他に、可動クランプ部が原点位置と把持位置との間で移動している動作中状態についても正確に認識することができるとよい。なぜならば、基板把持機構が上記動作中状態であることを正確に認識することができれば、例えば、当該基板把持機構を有する基板搬送装置と他の装置との間での基板の受け渡し動作を、把持状態から開状態に移行してからではなく、動作中状態から開始することができるため、スループットを向上させることができるからである。
特許文献１の基板把持機構と同じ構造を採用することにより、上記動作中状態を推定することはできる。例えば、基板把持機構が把持状態であるときにおいて、開状態となるように可動クランプ部の動作を開始させる信号を送出してから所定時間経過すれば、動作中状態に移行していると推定することができる。しかし、この方法では、正確に動作中状態を認識することはできない。動作中状態を正確に認識できないと、例えば、基板の受け渡し動作を開始したときに、基板把持機構の状態が推定された状態と異なり動作中状態ではなく把持状態のままであった場合、基板が落下したり基板にキズがついたりする等の問題が生じる。
また、より多くのセンサ、例えば４つのセンサを基板把持機構に設ければ、上述の開状態、把持状態、空振り状態、動作中状態の４つの状態を正確に認識することはできる。しかし、基板搬送装置内で基板搬送機構を実装可能な空間は限られており、多くのセンサを設けることはできない。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、開状態、把持状態、空振り状態、動作中状態の４つの状態を少ない部品点数で正確に認識することが可能な基板把持機構、基板搬送装置及び基板処理システムを提供することを目的とする。
上記課題を解決する本発明は、基板の縁部と係合する固定クランプ部と、進退駆動部により前記固定クランプ部に対して進退動する可動クランプ部との間で基板を把持する基板把持機構であって、前記可動クランプ部と連動して動く連動部材と、それぞれ異なる検知領域を有すると共に、該検知領域に前記連動部材が存在するか否かを検知する第１のセンサ及び第２のセンサと、を備え、前記連動部材は、前記可動クランプ部の進退方向に連なる第１〜第４の部分を有し、前記第１〜第４の部分はそれぞれ、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサによる検知結果が互いに異なる形状を有することを特徴としている。
本発明によれば、可動クランプ部と連動する連動部材における可動クランプ部の進退方向に連なる第１〜第４の部分それぞれが、第１のセンサ及び第２のセンサによる検知状態が互いに異なる形状を有するため、認識すべき基板把持機構の４つの状態それぞれと、当該状態のときに第１のセンサ及び第２のセンサの検知領域上に位置する連動部材の部分（上記第１〜第４の部分のいずれか）とを対応づけておくことで、第１のセンサ及び第２のセンサでの検知結果に基づいて、基板把持機構の４つの状態を正確に認識することができる。また、上記４つの状態の認識に必要なセンサの数は２つと少ないため、本発明の基板把持機構は、部品を搭載可能な領域が小さい基板搬送装置にも搭載することができる。
前記連動部材の前記第１〜第４の部分は、互いに異なる形状を有すると共に、第１〜第４の形状のいずれかを有し、前記第１の形状は、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサの両方に検知される形状、前記第２の形状は、前記第１のセンサのみに検知される形状、前記第３の形状は、前記第２のセンサのみに検知される形状、第４の形状は、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサのいずれにも検知されない形状であってもよい。
前記第１のセンサ及び前記第２のセンサは、非接触型のセンサであってもよい。
別の観点による本発明は、上記基板把持機構と、該基板把持機構を制御する制御部とを備え、該制御部は、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサでの検知結果に基づいて、前記基板把持機構の状態を判定することを特徴としている。
前記制御部は、前記基板把持機構の状態が、開状態、動作中状態、把持状態、及び空振り状態のいずれであるかを判定してもよい。
さらに別の観点による本発明は、上記基板搬送装置と、該基板搬送装置により搬送された基板に所定の処理を行う処理装置とを備えた基板処理システムが提供される。
本発明によれば、基板把持機構の状態として、開状態、把持状態、空振り状態及び動作中状態の４つの状態を、少ない部品点数で正確に認識することができる。
本発明の実施の形態にかかる基板処理システムの構成の概略を模式的に示す平面図である。 図１のウェハ搬送装置の構成の概略を示す側面図である。 図２のウェハ把持機構の構成の概略を示す平面図である。 図３のフォークの固定クランプ部の部分拡大断面図である。 図３のプッシャの可動クランプ部の部分拡大側面図である。 図３の検出部の構成の概略を示す斜視図である。 図３のキッカーの構成の概略を示す平面図である。 ウェハ把持機構の状態と、第１及び第２のセンサによる検知状態との関係を示す図である。 ウェハ把持機構の状態と、第１及び第２のセンサによる検知状態との関係を示す他の図である。 ウェハ把持機構の状態と、第１及び第２のセンサによる検知状態との関係を示す別の図である。 ウェハ把持機構の状態と、第１及び第２のセンサによる検知状態との関係を示すさらに別の図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
先ず、本実施形態にかかる基板処理システムの構成について説明する。図１は、基板処理システム１００の構成の概略を模式的に示す平面図である。
基板処理システム１００は、図１に示すように、基板としてのウェハＷをカセット単位で搬入出するカセットステーション２００と、ウェハＷを枚葉式に処理する複数の処理装置を備えた処理ステーション３００を一体に接続した構成を有している。
カセットステーション２００は、カセット載置部２１０と、搬送室２１１と、を備えている。カセット載置部２１０には、複数のウェハＷを収容可能なカセットＣをＸ方向（図１中の左右方向）に複数、例えば３つ並べて載置できる。カセット載置部２１０のＹ方向正方向（図１中の上方）側には、搬送室２１１が隣接されている。搬送室２１１には、ウェハＷを搬送する基板搬送装置としてウェハ搬送装置１０が設けられている。搬送室２１１内のウェハ搬送装置１０は、旋回及び伸縮自在な多関節の搬送アーム１１を備えており、カセット載置部２１０のカセットＣと、後述する処理ステーション３００のロードロック室３１１、３１２に対してウェハＷを搬送できる。このウェハ搬送装置１０の動作は、後述する制御部４００によって制御される。
処理ステーション３００の中央部には、内部を減圧可能な主搬送室３１０が設けられている。主搬送室３１０は、例えば平面から見て略６角形に形成され、その周囲にロードロック室３１１、３１２と、例えば４つの処理装置３１３、３１４、３１５、３１６が接続されている。
ロードロック室３１１、３１２は、主搬送室３１０とカセットステーション２００の搬送室２１１の間に配置され、主搬送室３１０と搬送室２１１を接続している。ロードロック室３１１、３１２は、ウェハＷの載置部（図示せず）を有し、室内を減圧雰囲気に維持できる。
搬送室２１１とロードロック室３１１、３１２との間、主搬送室３１０と各ロードロック室３１１、３１２及び各処理装置３１３〜３１６との間には、これらの間を気密にシールし、かつ開閉可能に構成されたゲートバルブ３１７がそれぞれ設けられている。
主搬送室３１０には、真空ウェハ搬送装置３１８が設けられている。真空ウェハ搬送装置３１８は、例えば二つの搬送アーム３１９を有している。各搬送アーム３１９は、旋回及び伸縮自在に構成されており、主搬送室３１０の周囲のロードロック室３１１、３１２、処理装置３１３〜３１６に対してウェハＷを搬送することができる。この真空ウェハ搬送装置３１８によるウェハＷの搬送は、後述する制御部４００によって制御される。
処理装置３１３〜３１６は、所定の処理レシピに基づいて、所定の処理、例えばプラズマ処理を行うプラズマ処理装置である。処理装置３１３〜３１６におけるウェハＷの処理は、後述する制御部４００によって制御される。
また、基板処理システム１００は、ウェハ搬送装置１０や真空ウェハ搬送装置３１８、処理装置３１３〜３１６等を制御する制御部４００を備える。制御部４００は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、ウェハ搬送装置１０の動作等を制御するプログラムが格納されている。なお、上記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御部４００にインストールされたものであってもよい。
次に、上述したウェハ搬送装置１０の構成について説明する。図２は、ウェハ搬送装置１０の構成の概略を示す側面図である。
ウェハ搬送装置１０は、図２に示すように、基台１２と、搬送アーム１１とを有する。
基台１２は、不図示の駆動部により、水平方向に移動自在かつ昇降自在に構成されている。
搬送アーム１１は、旋回及び伸縮自在に構成されており、第１のアーム１３と、第２のアーム１４とを有する。
第１のアーム１３は、その基端側が基台１２に鉛直軸周りに回転自在に接続されている。
第２のアーム１４は、第１のアーム１３の先端側に鉛直軸周りに回転自在に接続されると共に各種部品が搭載される搭載部１５を基端側に有し、さらに、ウェハＷの搬送中に当該ウェハＷを把持する基板把持機構としてのウェハ把持機構１とを有する。
図３は、ウェハ把持機構１の構成の概略を示す平面図である。
ウェハ把持機構１は、図３に示すように、フォーク２０と、プッシャ２１と、アクチュエータ２２と、キッカー２３と、検出部２４とを有する。これらのうち、アクチュエータ２２、キッカー２３及び検出部２４は前述の搭載部１５上に搭載される。なお、搭載部１５の部品搭載空間は不図示の筐体で覆われている。これにより、搭載部１５に搭載された部品からパーティクルが生じたとしても、該パーティクルがウェハＷに影響を及ぼすのを防ぐことができる。
フォーク２０は、搭載部１５から延伸し先端が二股に分かれたＹ字状に形成されたフォーク本体２０ａを有し、フォーク本体２０ａの二股に分かれた先端にはそれぞれ固定クランプ部２０ｂが形成されている。
図４は、フォーク２０の固定クランプ部２０ｂの部分拡大断面図である。
固定クランプ部２０ｂは、鉛直方向に延びる垂壁２０ｃと、フォーク２０の基端側に向けて下がり上記垂壁２０ｃと連続する傾斜壁２０ｄとを有する。ウェハ把持機構１でウェハＷを把持する際には、まず、ウェハＷの縁部下端と傾斜壁２０ｄが当接するように、ウェハＷが傾斜壁２０ｄ上に乗せられる。その後、プッシャ２１の後述する可動クランプ部２１ｂが固定クランプ部２０ｂに向けて移動することにより、ウェハＷが傾斜壁２０ｄ上を滑らかに上げられていく。そして、垂壁２０ｃとウェハＷの縁部が当接するところで当該ウェハＷは把持される。
図３の説明に戻る。
プッシャ２１は、先端側が二股に分かれた形状に形成されたプッシャ本体２１ａを有する。プッシャ本体２１ａの二股に分かれた先端にはそれぞれ可動クランプ部２１ｂが設けられており、また、プッシャ本体２１ａの基端側はアクチュエータ２２に接続されている。
アクチュエータ２２は、プッシャ本体２１ａすなわち可動クランプ部２１ｂを固定クランプ部２０ｂに対して進退動させる進退駆動部であり、例えば、エアシリンダにより構成される。なお、アクチュエータ２２は、リニアモーターやリニアソレノイドで構成してもよい。
ウェハ把持機構１では、固定クランプ部２０ｂと、アクチュエータ２２により該固定クランプ部２０ｂに対して進退動する可動クランプ部２１ｂとの間で、ウェハＷを把持することができる。
図５は、プッシャ２１の可動クランプ部２１ｂの部分拡大側面図である。
可動クランプ部２１ｂは、図５に示すように、鉛直方向中央に円柱状に形成された円柱部２１ｃを有する。また、可動クランプ部２１ｂは、円柱部２１ｃの上方に、上方が大径の円錐台状に形成された上円錐台部２１ｄを有し、円柱部２１ｃの下方に、下方が大径の円錐台状に形成された下円錐台部２１ｅを有する。ウェハ把持機構１でウェハＷを把持する際には、可動クランプ部２１ｂが前進していくことで、すなわち、固定クランプ部２０ｂに向けて移動してゆくことで、ウェハＷの縁部下端と下円錐台部２１ｅが当接した形態で、当該ウェハＷが下円錐台部２１ｅ上に乗せられる。その後、さらに可動クランプ部２１ｂが前進していくことで、さらにウェハＷが下円錐台部２１ｅの傾斜面上を滑らかに上げられていき、円柱部２１ｃとウェハＷの縁部が当接するところで当該ウェハＷは把持される。
再度図３の説明に戻る。
キッカー２３は、プッシャ２１すなわち可動クランプ部２１ｂと連動して動く連動部材である。本例のキッカー２３は、プッシャ２１とは別体で形成され、該プッシャ２１に取り付けられることにより、プッシャ２１と連動して動くことができるようになっている。
また、検出部２４は、可動クランプ部２１ｂの進退方向に係るキッカー２３の位置を検出するためのものであり、第１のセンサ２４ａ及び第２のセンサ２４ｂを有する。
図６は、検出部２４の構成の概略を示す斜視図である。
検出部２４の第１のセンサ２４ａ及び第２のセンサ２４ｂはそれぞれ、図６に示すように、互いに異なる検知領域Ａ１、Ａ２を有し、該検知領域Ａ１、Ａ２にキッカー２３が存在するか否かを検知する。第１のセンサ２４ａは、キッカー２３が存在し得る領域に検知領域Ａ１が位置するように設けられる。第２のセンサ２４ｂも同様である。
また、第１のセンサ２４ａ及び第２のセンサ２４ｂは、例えばフォトインタラプタであり、キッカー２３が存在し得る領域を間に挟んで対向する発光部２４ｃと受光部２４ｄを有する。
図７は、キッカー２３の構成の概略を示す平面図である。
キッカー２３は、可動クランプ部２１ｂ（図２参照）の進退方向（図の上下方向）に連なる第１〜第４の部分２３ａ〜２３ｄを有する。第１〜第４の部分２３ａ〜２３ｄはそれぞれ、当該部分が検出部２４内に位置するときに第１のセンサ２４ａ及び第２のセンサ２４ｂによる検知結果が互いに異なる形状を有する。
第１〜第４の部分２３ａ〜２３ｄのうち最も先端側の第１の部分２３ａは、上記進退方向に沿って延在する中心領域Ｂから第１のセンサ２４ａの検知領域Ａ１側（図の右側）にのみ延び出した形状であって、当該部分２３ａが検出部２４内に位置するときに第１のセンサ２４ａにのみ検知される形状を有する。
また、第２の部分２３ｂは、上記中心領域Ｂから第２のセンサ２４ｂの検知領域Ａ２側（図の左側）にのみ延び出した形状であって、当該部分２３ｂが検出部２４内に位置するときに第２のセンサ２４ｂにのみ検知される形状を有する。
第３の部分２３ｃは、上記中心領域Ｂから上記検知領域Ａ１側及び上記検知領域Ａ２側（図の左側及び右側）のいずれにも延び出さない形状であって、当該部分２３ｃが検出部２４内に位置するときに第１のセンサ２４ａ及び第２のセンサ２４ｂのいずれにも検知されない形状を有する。
第４の部分２３ｄは、上記中心領域Ｂから上記検知領域Ａ１側及び上記検知領域Ａ２側（図の左側及び右側）の両方に延び出す形状であって、当該部分２３ｄが検出部２４内に位置するときに第１のセンサ２４ａ及び第２のセンサ２４ｂの両方に検知される形状を有する。
続いて、上述の各構成部材を有するウェハ把持機構１の状態と、第１のセンサ２４ａ及び第２のセンサ２４ｂの検知状態との関係を、図８〜図１１を用いて説明する。
（開状態）
図８（Ａ）に示すように、ウェハ把持機構１の状態が、開状態の場合、すなわち、可動クランプ部２１ｂが原点位置Ｐ１にある場合、可動クランプ部２１ｂと連動するキッカー２３は、図８（Ｂ）に示すように、検出部２４内に第１の部分２３ａが位置する。したがって、ウェハ把持機構１の状態が上記開状態の場合、第１のセンサ２４ａでのみキッカー２３の存在が検知される。
（把持状態）
一方、図９（Ａ）に示すように、ウェハ把持機構１の状態が、把持状態の場合、すなわち、可動クランプ部２１ｂが把持位置Ｐ２にあり該可動クランプ部２１ｂの円柱部２１ｃ及び固定クランプ部２０ｂの垂壁２０ｃがウェハＷの側端に当接し可動クランプ部２１ｂと固定クランプ部２０ｂとによりウェハＷが把持されている場合、可動クランプ部２１ｂと連動するキッカー２３は、図９（Ｂ）に示すように、検出部２４内に第３の部分２３ｃが位置する。したがって、ウェハ把持機構１の状態が上記保持状態の場合第１のセンサ２４ａ及び第２のセンサ２４ｂのいずれにもキッカー２３の存在が検知されない。
（空振り状態）
また、図１０（Ａ）に示すように、ウェハ把持機構１の状態が、空振り状態の場合、すなわち、ウェハＷを把持できずに可動クランプ部２１ｂが把持位置Ｐ２を通り越したオーバーストローク位置Ｐ３にある場合、可動クランプ部２１ｂと連動するキッカー２３は、図１０（Ｂ）に示すように、検出部２４内に第４の部分２３ｄが位置する。したがって、ウェハ把持機構１の状態が上記空振り状態の場合、第１のセンサ２４ａ及び第２のセンサ２４ｂの両方にキッカー２３の存在が検知される。
（動作中状態）
さらに、図１１（Ａ）に示すように、ウェハ把持機構１の状態が、動作中状態の場合、すなわち、可動クランプ部２１ｂが上記原点位置Ｐ１と上記把持位置Ｐ２との間にある場合、より具体的には、上記原点位置Ｐ１より所定距離先端側の位置と上記把持位置Ｐ２より所定距離基端側の位置との間に可動クランプ部２１ｂが位置する場合、キッカー２３は、図１１（Ｂ）に示すように、検出部２４内に第２の部分２３ｂが位置する。したがって、ウェハ把持機構１の状態が上記動作中状態の場合、第２のセンサ２４ｂでのみキッカー２３が検知される。
このように上述のウェハ把持機構１によれば、当該ウェハ把持機構１の状態が、開状態、把持状態、空振り状態、動作中状態のいずれであるかに応じて、第１のセンサ２４ａ及び第２のセンサ２４ｂの検知結果が異なる。
したがって、ウェハ把持機構１を有するウェハ搬送装置１０では、制御部４００が、第１のセンサ２４ａ及び第２のセンサ２４ｂの検知結果に基づいて、ウェハ把持機構１の状態を判定することができる。
次に、基板処理システム１００におけるウェハ搬送装置１０によるウェハＷの搬送処理の一例について説明する。
まず、フォーク２０が、カセット載置部２１０上のカセット内に挿入され、ウェハＷの下側に位置するように移動される。なお、この段階では、ウェハ把持機構１の状態は開状態である。
そして、フォーク２０が上昇され、これによりウェハＷの縁部に固定クランプ部２０ｂ及び可動クランプ部２１ｂを接近させる。
次いで、制御部４００が、先端方向移動開始信号をアクチュエータ２２に出力し、フォーク２０の先端方向へのプッシャ２１すなわち可動クランプ部２１ｂの移動を開始させる。これにより、ウェハＷの縁部を固定クランプ部２０ｂの傾斜壁２０ｄ及び可動クランプ部２１ｂの下円錐台部２１ｅに当接させる。その後、可動クランプ部２１ｂの移動を継続させることで、ウェハＷの先端側を固定クランプ部２０ｂの傾斜壁２０ｄに沿って上昇させると共にウェハＷの基端側を可動クランプ部２１ｂの下円錐台部２１ｅの傾斜面に沿って上昇させる。ウェハＷの先端側は該先端側の縁部が固定クランプ部２０ｂの垂壁２０ｃに当接するまで上昇され、ウェハＷの基端側は該基端側の縁部が可動クランプ部２１ｂの円柱部２１ｃに当接するまで上昇される。
その後、前述の先端方向移動開始信号を出力してから所定時間が経過したときに、制御部４００は、第１のセンサ２４ａ及び第２のセンサ２４ｂでの検知結果に基づいて、ウェハ把持機構１の状態を判定する。
判定の結果、第１のセンサ２４ａ及び第２のセンサ２４ｂの両方でキッカー２３が検知され、ウェハ把持機構１の状態が空振り状態と判定された場合、制御部４００は、空振り状態となったことを示す情報を基板処理システム１００のオペレータに報知する。例えば、制御部４００は、不図示の表示部にエラーメッセージを表示させる。
また、上記判定の結果、第１のセンサ２４ａ及び第２のセンサ２４ｂのいずれにもキッカー２３が検知されず、ウェハ把持機構１の状態が把持状態と判定された場合、フォーク２０がカセットＣから脱抜される。
次いで、フォーク２０は、ロードロック室３１１内に挿入され、ウェハＷの載置部（図示せず）の上方の位置に移動される。
そして、制御部４００が、基端方向移動開始信号をアクチュエータ２２に出力し、フォーク２０の基端方向へのプッシャ２１すなわち可動クランプ部２１ｂの移動を開始させる。
その後、制御部４００が、所定間隔毎に、第１のセンサ２４ａ及び第２のセンサ２４ｂでの検知結果に基づいて、ウェハ把持機構１の状態を判定する。そして、判定の結果、第２のセンサ２４ｂでのみキッカー２３が検知されウェハ把持機構１の状態が動作中状態と判定されたときに、フォーク２０からロードロック室３１１内の載置部へのウェハＷの受け渡しを開始させ、具体的には、フォーク２０の下降動作を開始させる。
下降動作が完了すると、フォーク２０はロードロック室３１１から脱抜される。該脱抜は、ウェハ把持機構１の状態が開状態となってから行っても良いし、開状態となる前に行っても良い。
本実施形態によれば、ウェハ把持機構１の状態として、開状態、把持状態、空振り状態、動作中状態の４つの状態を正確に認識することができる。したがって、ウェハＷが把持されていない状態でウェハＷが搬送されるのを確実に防ぐことができ、また、ウェハ搬送装置１０と他の装置との間での基板の受け渡し動作を、把持状態から開状態に移行してからではなく、動作中状態から開始することができるため、スループットを向上させることができる。さらに、本実施形態によれば、動作中状態であるか否かを推定によらず判定できるため、言い換えると、ウェハ把持機構１による把持が解除されているか否かをより確実に認識することができるため、ウェハ把持機構１による把持が解除されていない状態を認識できない場合の問題、例えば、上記把持が解除されていない状態で上記受け渡し動作が行われること等を防ぐことができる。すなわち、把持状態のときに行われる動作に続いて行われる動作の確実性が向上する。
また、本実施形態によれば、上記４つの状態を認識するために必要なセンサの数は２つである。つまり、本実施形態によれば、少ない部品点数で上記４つの状態を正確に認識することができる。したがって、部品を搭載可能な領域すなわち搭載部１５が小さい基板搬送装置にも本実施形態のウェハ把持機構１を搭載することができる。
なお、上記４つの状態を認識する方法として、プッシャ２１の進退方向にかかる位置を正確に検出するリニアエンコーダを設け、検出された位置に基づいて、上記４つの状態を認識する方法が考えられる。しかし、リニアエンコーダは、高価である。その点、第１のセンサ２４ａ、第２のセンサ２４ｂは、その検知領域Ａ１、Ａ２内にキッカー２３が存在するか否か検知できればよく、安価なセンサを採用することができる。
また、ウェハ搬送装置１０のアーム（第２のアーム１４）に搭載される部品は軽量であることが求められるが、リニアエンコーダは重量が大きい。それに対し、第１のセンサ２４ａ、第２のセンサ２４ｂは、フォトインタラプタ等を採用することにより軽量化を図ることができる。さらに、市販のリニアエンコーダの分解能は最も大きくても０．５ｍｍ等であるが、上記４つの状態を認識するためには、ここまでの分解能は不要である。
なお、以上の説明では、第１のセンサ２４ａ及び第２のセンサ２４ｂは、フォトインタラプタであるとしたが、この例に限られず、非接触型のセンサであればよい。接触型のセンサを採用した場合、当該センサが発塵源となり、ウェハ処理に影響が及ぶ事態が発生するおそれがあるが、非接触型のセンサとすることにより、上述のような事態を防ぐことができる。
また、以上の説明では、第１のセンサ２４ａ及び第２のセンサ２４ｂの両方に検知される形状を第１の形状、第１のセンサ２４ａのみに検知される形状を第２の形状、第２のセンサ２４ｂのみに検知される形状を第３の形状、第１のセンサ２４ａ及び第２のセンサ２４ｂのいずれにも検知されない形状を第４の形状としたときに、キッカー２３の第１の部分２３ａは第２の形状であり、第２の部分２３ｂは第３の形状であり、第３の部分２３ｃは第４の形状であり、第４の部分２３ｄは第１の形状であった。しかし、各部分２３ａ〜２３ｄの形状はこれに限られない。キッカー２３の第１の部分２３ａ〜第４の部分２３ｄは、互いに異なる形状を有すると共に、上記第１〜第４の形状のいずれかを有すればよい。
以上の説明では、プッシャ本体２１ａとキッカー２３は別体としており、言い換えると、プッシャ本体２１ａと本発明にかかる連動部材とを別体としていた。しかし、プッシャ本体２１ａ自体を本発明にかかる連動部材とし、プッシャ本体２１ａが可動クランプ部２１ｂの進退方向に沿って連なる第１〜第４の部分を有し、該第１〜第４の部分が互いに異なる形状を有すると共に前述の第１〜第４の形状のいずれかを有するようにしてもよい。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明は基板を搬送する技術に有用である。
１ ウェハ把持機構
１０ ウェハ搬送装置
１１ 搬送アーム
１２ 基台
１３ 第１のアーム
１４ 第２のアーム
１５ 搭載部
２０ フォーク
２０ａ フォーク本体
２０ｂ 固定クランプ部
２０ｃ 垂壁
２０ｄ 傾斜壁
２１ プッシャ
２１ａ プッシャ本体
２１ｂ 可動クランプ部
２１ｃ 円柱部
２１ｄ 上円錐台部
２１ｅ 下円錐台部
２２ アクチュエータ
２３ キッカー
２３ａ 第１の部分
２３ｂ 第２の部分
２３ｃ 第３の部分
２３ｄ 第４の部分
２４ 検出部
２４ａ 第１のセンサ
２４ｂ 第２のセンサ
１００ 基板処理システム
３１３〜３１６ 処理装置
４００ 制御部
Ａ１、Ａ２ 検知領域
Ｗ ウェハ

Claims (6)

  1. 基板の縁部と係合する固定クランプ部と、進退駆動部により前記固定クランプ部に対して進退動する可動クランプ部との間で基板を把持する基板把持機構であって、
    前記可動クランプ部と連動して動く連動部材と、
    それぞれ異なる検知領域を有すると共に、該検知領域に前記連動部材が存在するか否かを検知する第１のセンサ及び第２のセンサと、を備え、
    前記連動部材は、前記可動クランプ部の進退方向に連なる第１〜第４の部分を有し、
    前記第１〜第４の部分はそれぞれ、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサによる検知結果が互いに異なる形状を有することを特徴とする基板把持機構。
  2. 前記連動部材の前記第１〜第４の部分は、互いに異なる形状を有すると共に、第１〜第４の形状のいずれかを有し、
    前記第１の形状は、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサの両方に検知される形状、前記第２の形状は、前記第１のセンサのみに検知される形状、前記第３の形状は、前記第２のセンサのみに検知される形状、第４の形状は、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサのいずれにも検知されない形状であることを特徴とする請求項１に記載の基板把持機構。
  3. 前記第１のセンサ及び前記第２のセンサは、非接触型のセンサであることを特徴とする請求項２に記載の基板把持機構。
  4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の基板把持機構と、該基板把持機構を制御する制御部とを備え、
    該制御部は、前記第１のセンサ及び前記第２のセンサでの検知結果に基づいて、前記基板把持機構の状態を判定することを特徴とする基板搬送装置。
  5. 前記制御部は、前記基板把持機構の状態が、開状態、動作中状態、把持状態、及び空振り状態のいずれであるかを判定することを特徴とする請求項４に記載の基板搬送装置。
  6. 請求項４または５に記載の基板搬送装置と、該基板搬送装置により搬送された基板に所定の処理を行う処理装置とを備えることを特徴とする基板処理システム。

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