JP2606423B2

JP2606423B2 - 半導体ウェハー搬送装置および搬送方法

Info

Publication number: JP2606423B2
Application number: JP2226131A
Authority: JP
Inventors: 恵子小澤
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1990-08-28
Filing date: 1990-08-28
Publication date: 1997-05-07
Anticipated expiration: 2012-05-07
Also published as: JPH04107841A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は半導体ウェハー搬送装置に関し、特に、ウェ
ハーキャリヤからウェハーをフォークアームにて搬送す
る装置および方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の半導体ウェハー搬送装置におけるウェ
ハー搬送方法は、第６図に示すフローチャートようにな
っている。第５図は第６図に示す搬送方法の各手順を実
行する従来の半導体ウェハー搬送装置である。

最初、ウェハー検出用の光透過型センサの発行素子50
3および受光素子504をエアシリンダ506によりウェハー
検出位置に押し上げる（手順601）。受光素子504からの
信号によりウェハーを検出していなければ、ウェハーキ
ャリヤ501を昇降するエレベータ機構部505を下げる。こ
の動作をウェハーを検出するまで行う（手順602,60
3）。ウェハーが検出されたら、フォークアームを挿入
するためその位置より一定量Ｗ（第４図）だけエレベー
タを上げ、ウェハーがフォークアーム507に接触しない
ようにする（手順605）。一定量Ｗは、通常、設計時の
ウェハーキャリヤのスロット溝の間隔（第３図の306）
と搬送ウェハーの実際の厚み（第３図308）により決定
される。この位置でフォークアーム507をウェハーキャ
リア501の中に挿入し（手順606）、ウェハーをフォーク
アーム507に吸着するため、再びエレベータ505を下げる
（手順607）。これによりウェハーがフォークアーム507
に載ったので、フォークアームを移動し、ウェハーをキ
ャリヤから取り出し（手順608）搬送を行い、装置の用
途に応じた様々な処理を行う（手順609）。

各処理終了後、取り出し時と同じ位置にフォークアー
ム507を挿入し（手順610）、ウェハーをフォークアーム
507に吸着するために下げた移動量だけエレベータを上
げ、ウェハーをフォークアーム507から離し、スロット
溝へ戻し収納する（手順612）。次のウェハーの搬送準
備のため、フォークアーム507を退避位置に移動し（手
順612）、現在搬送したウェハーを誤検出せず次のウェ
ハーを検出することができるように、一定量エレベータ
を下げ（手順613）、１枚のウェハーの搬送処理を終了
する。この処理をキャリヤ内に納められているウェハー
枚数分に行、搬送処理を終了する（手順614）。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したウェハー搬送装置において、ウェハーキャリ
ヤ501内のウェハーは、第３図に示すように台形型のス
ロット溝502が支えることで収納されている。これは、
ウェハー303〜305とスロット溝502との接触面を少しで
も少なくしようとするためである。またウェハーは円形
をしており、実際にウェハーキャリヤ内に収納されてい
るウェハーは、第３図および第４図に示す通り、前後左
右に傾いている場合がある。また、ウェハーキャリヤ自
体の製造精度も悪く、ウェハーキャリヤ501のスロット
溝とスロット溝との間隔も、必ずしも一定ではない。

このような要因により、従来の半導体ウェハーの搬送
方法では、第４図に示すように、ウェハーａを検出した
ときの光透過型センサの光路402より、一定量ＷだけIV
ベータ機構部505を下げた位置410にフォーアームを挿入
するので、ウェハーが傾いて収納されている場合や、１
つのキャリヤに厚みの異なるウェハーが存在したもとを
取扱う場合、ウェハー間隔のばらつきが大きくなり搬送
するウェハーの１段下に収納されているウェハーに、フ
ォークアームが接触し、ウェハーを傷つけるという欠点
がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に半導体ウェハー搬送装置は、搬送装置とし
て、ウェハーを収納したキャリヤを上下動作することの
できるエレベータ機構部と、キャリヤに収納されたウェ
ハーの有無を検出する光透過型センサと、該センサを上
下するエアシリンダとキャリヤからウェハーを取り出す
フォーアーム機構部と、それらを制御する制御部とを含
み制御部の一部にエレベータの移動情報の記憶領域とを
備え、エレベータを移動させながら光透過型センサによ
り、ウェハー間隔、及びウェハー厚みをエレベータの移
動情報として測定し、その移動情報を制御部の一部の記
憶領域に記憶し、記憶情報に基づき、ウェハー搬送のた
めのフォーアーム挿入位置がウェハー間隔の丁度中間と
なるようにエレベータ機構部を制御し、ウェハーの搬送
を行うことを特徴とする。

さらに本発明によれば、半導体ウェハーを収容したキ
ャリヤの中のウェハーを光透型センサにより検出し、前
記センサで検出されるウェハーの間隔と厚みを前記キャ
リヤを移動させるエレベータの移動にともなって検出し
てウェハーの間隔と厚み情報として記憶し、その記憶情
報に基づいてウェハー搬送のためのアームがウェハー間
隔の丁度中間にくるよう前記ウレベータを移動する半導
体ウェハーの搬送方法が得られる。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例を示す半導体ウェハー搬
送装置のブロック図、第２図は、第１図の装置の制御部
によるウェハー搬送手順を示すフローチャートである。

第１図と第２図において、ウェハー搬送時には最初、
制御部108はエレベータ機構部105をウェハー搬送開始位
置まで、移動させる（手順201）、さらにウェハー検出
用の光透過型センサの発行素子103および受光素子104を
エアシリンダ106により、ウェハー検出位置に押し上げ
る（手順202）。制御部108のハードウェア制御部109
は、受光素子104からの信号により、ウェハー102を検出
していなければ、エレベータ機構部105を下げる（手順2
04）。下げると共に、その移動情報を制御部108の一部
であるウェハー間隔記憶部110に記憶する（手順205）。
このときウェハー102が検出されるまで、エレベータを
下げる動作及び、その移動情報をウェハー間隔記憶部11
0にカウントアップしながら記憶する処理をくり返す
（手順203）すると、ウェハーが検出されたときに、ウ
ェハー間隔記憶部110に記憶されている量が、エレベー
タの移動情報で表したウェハー間隔ｌとなる。

このウェハー間隔ｌが、フォークアーム107の厚みよ
り狭ければ搬送時に、ウェハーを傷つけるので、ハード
ウェア制御部109は記憶部110の内容を読出して比較を行
い、（ウェハー間隔ｌ）＜（フォークアーム107の厚
み）であれば、アラームを出し、搬送処理を終了する
（手順206）。

現在、エレベータは、搬送ウェハーを検出した位置に
いるので、次に、搬送ウェハーを検出しているならば、
エレベータ機構部105を下げる（手順209）。下げると共
に、その移動情報を制御部108の一部であるウェハーの
厚み記憶部111に記憶する（手順210）。ウェハーが検出
されなくなるまで、エレベータを下げる動作及びその移
動増情報をウェハーの厚み記憶部111にカウントアップ
しながら記憶する処理をくり返す（手順208）。する
と、ウェハーが検出されなくなったときに、ウェハーの
厚み記憶部111に記憶されている量が、エレベータの移
動情報として表したウェハーの厚みｄである。

この厚みｄが第３図に示すように、実際のウェハー厚
み308より過大な値であるならば、ウェハーがキャリヤ1
01内に正しく収納されていないことを示すので、ハード
ウェヤ制御部109はウェハー厚み記憶部111を読出して比
較を行い、ウェハー厚み308より過大な値であるなら
ば、アラームを出し、搬送処理を終了する（手順21
1）。

第４図において、搬送するウェハーをウェハーａ（40
3）とすると、制御部108の一部に記憶されているウェハ
ー間隔は、ウェハーｄの最上面からウェハーａの最下位
であるウェハー間隔ｌ（408）であり、ウェハーの厚み
はウェハーａの最下面からウェハーａの最上面であるウ
ェハー厚みｄ（407）である。

次に、フォークアーム107をウェハー403の下に挿入す
るために、光透過型センサの発光素子103および受光素
子104をエアシリンダ106により、退避位置に下げる（手
順213）。次に制御部108はエレベータ機構部105を、現
在の位置よりの量だけ上げ、その位置をフォークアーム挿入位置とす
る（手順214）。ここでｄはウェハーの厚み、ｌはウェ
ハー間隔であるから、フォークアーム107が挿入する位
置は、第４図に示すようにフォークアーム挿入高さ409
となり、丁度ウェハー間隔ｌの中心の高さとなる。

フォークアーム挿入位置が決定したらフォークアーム
107を挿入し（手順215）、ウェハー403がフォークに吸
着するまで、エレベータを下げる（手順216,217,21
8）。このときのエレベータ移動量もｐも制御部108の一
部であるウェハー吸着までの移動量記憶部112に記憶す
る。

ウェハー403がフォークアーム107に載ったので制御部
108はフォークアーム機構部を制御し、ウェハー403をキ
ャリヤから取り出し（手順220）、搬送を行い、装置の
用途に応じた様々な処理を行う（手順221）。各処理終
了後、取り出し時と同じ位置にフォームアームを挿入し
（手順222）、ウェハー吸着までの移動量記憶部112に記
憶されている量Ｐだけエレベータを上げ、処理したウェ
ハー403をフォークアーム107から離し、ウェハーキャリ
ア101のスロット溝へ戻し収納する（手順223）。次のウ
ェハーの搬送準備のため、フォークアームを待避位置に
移動し（手順224）、次のウェハー（ウェハー403の上の
ウェハー）の間隔を測るための量エレベータを下げ（第２図225）、光透過型センサ
を検出位置に上げたときその光路が丁度、搬送が終了し
たらウェハーの最上面となるようにして、１枚のウェハ
ーの搬送処理を終了する。この処理をキャリヤ内に納め
られているウェハー枚数分行い、搬送処理を終了する
（手順226）。

第７図は、本発明の実施例２に用いられる半導体ウェ
ハー搬送装置の斜視図である。図において、２対の光透
過型センサ704,706と705,707がＸ軸方法に、その間隔71
7が搬送用フォークアームー710のフォーク幅718より大
きくなるように取り付けられており、２つの受光素子70
6,707からの信号は制御部711に入り、制御部の中で検出
信号のORをとり、どちらかのセンサがウェハーを検出し
たらウェハーを検出したものとする。

第２図のフローチャートに従い、フォークアームの挿
入位置を決定すると、第１図のウェハー搬送装置では１
対の光透過型センサでは、第４図に示すようなＹ軸方法
の傾きしか考慮できなかったが、実施例２では２対の光
透過型センサで、２つの検出信号のORをとった結果を検
出信号とすることで、第３図に示すようなＸ軸方向への
傾きも考慮できるので、ウェハー間隔ｌは最も狭い間隔
を、ウェハーの厚みｄは最も厚い部分を測定したことに
なり、より精度の高い、フォークアーム挿入位置を決定
することができる。また、第３図ウェハーｃ（305）の
ように、ウェハーがキャリヤに斜めに収納されている場
合も、２対の高透過型センサを用いると、その厚みは第
３図に示すようにウェハー厚みｄ′（309）のようにな
るので、第２図の手順211でウェハー厚みのチェックを
行うことで、収納状態の悪いウェハーを搬送することが
なくなる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明による半導体ウェハー搬
送装置は、エレベータを移動しながら光透過型センサに
よりウェハー間隔及びウェハー厚みをエレベータの移動
情報として測定し、その移動情報を制御部の一部の記憶
領域に記憶し、記憶情報に基づき、ウェハー搬送のため
フォークアーム挿入位置がウェハー間隔の丁度中間とな
るようにエレベータ機構部を制御し、ウェハーの搬送を
行うので、ウェハーがキャリヤ内に傾きを持って収納さ
れている場合や、キャリヤ自体の製造精度によらず、ま
た、１つのキャリヤ内に厚みの異なるウェハーが収納さ
れている場合にも、搬送のときフォークアームがウェハ
ーに接触しウェハーを傷つけることがないという効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の半導体ウェハー搬送装置
のブロック図、第２図は本発明による半導体ウェハー搬
送方法のフローチャート、第３図はウェハーが収納され
たウェハーキャリヤを示す正面図、第４図はウェハーが
収納されたウェハーキャリヤを示す側面図、第５図は、
従来の半導体ウェハー搬送装置のブロック図、第６図は
従来の半導体ウェハー搬送方法のフローチャート、第７
図は本発明の実施例２の半導体ウェハー搬送装置の斜視
図である。101,501,701……ウェハーキャリヤ、102,50
2,702……半導体ウェハー、103,503……光透過型センサ
の発光素子、104,504……光透過型センサの受光素子、1
05,505,708……エレベータ機構部、106,506,709……エ
アシリンダ、107,507,710……搬送用フォークアーム機
構部、108,508,711……制御部、109,713……ハードウェ
アー制御部、110,714……ウェハー間隔記憶部、111,715
……ウェハー厚み記憶部、112……フォークアーム挿入
時からウェハーがフォクアームに吸着するまでのエレベ
ータ移動量記憶部。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体ウェハーを収納したキャリヤを上下
動作することのできるエレベータ機構部と、前記キャリ
ヤに収納されたウェハーの有無を検出する光透過型セン
サを有するウェハー検出機構部と、前記キャリヤからウ
ェハーを取り出すアーム機構部と、前記エレベータ機構
部を制御しながら、前記光透過型センサにより検出され
る前記キャリアに収納されたウェハーの間隔、及び該ウ
ェハーの厚みをエレベータの移動情報として、所定の記
憶領域に記憶し、その記憶情報に基づき、ウェハー搬送
のための前記アームの挿入位置をウェハー間隔の丁度中
間となるように前記エレベータ機構部を制御する制御部
とを含む半導体ウェハー搬送装置。
【請求項２】半導体ウェハーを収納したキャリアの中の
ウェハーを光透型センサにより検出し、前記センサで検
出されるウェハーの間隔と厚みを前記キャリアを移動さ
せるエレベータの移動にともなって検出してウェハーの
間隔と厚み情報として記憶し、その記憶情報に基づいて
ウェハー搬送のためのアームがウェハー間隔の丁度中間
にくるよう前記エレベータを移動する半導体ウェハーの
搬送方法。