JP3240692U - ウェハ位置の状態検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストが低く、設置が容易で、迅速に識別できる等の進歩性を備えた、ウェハ位置の状態検出装置を提供する。【解決手段】本考案のウェハ位置の状態検出装置は、主に、ウェハ搬送装置１と、ウェハ搬送装置上に枢着されたロボットアーム１１と、ロボットアーム上に設置された撮像装置２と、撮像装置の一側に設置されたフラッシュ装置３と、撮像装置にデータ接続された状態検出部４を含み、撮像装置の撮像方向がロボットアームの把持方向と一致し、フラッシュ装置の照射方向が撮像方向と一致するように保持され、フラッシュ装置の光線がウェハ上に照射されて発生する反射輪郭が、撮像装置によりキャプチャされてウェハ輪郭イメージを形成し、ウェハ輪郭イメージに基づき状態検出部によりウェハの保存状態を判断し、ロボットアームがウェハを把持する前に、ウェハに傾斜や重なり、欠落、反り等の状況がないか把握することができる。【選択図】図１

Description

本考案は、設置方法が簡便で、構造のコストが低く、より迅速に識別し、ウェハの傾斜、重なり、欠落、反り等の状況を検出することができる、ウェハ位置の状態検出装置に関する。

ウェハは製造が完了した後、カセット（ｃａｓｓｅｔｔｅ）内に載置されるが、カセット内には複数のスロットがあり、各スロットがそれぞれ１つのウェハを収容するために用いられ、後に搬送設備がウェハをカセットの中から取り出して、切断や検査等の後続のプロセスを行う。

しかしながら、ウェハを取り出す前に、カセット内に載置されたウェハに欠落や重なり、傾斜、反り等の不良な配置状況が発生していないか確認し、出し入れの過程でウェハが損傷しないようにする必要がある。このため、カセット全体のウェハがまだ取り出されていないときにカセット内のウェハの保存状態を検出する作業を行い、ウェハに不良な配置状態が見付かった場合、出し入れを一時停止して使用者がエラー状態を解除する必要がある。

カセット内におけるウェハの保存状態を検出する従来の方法としては、手作業による検査、赤外線、近接センサー、複雑な光学画像識別システムなどを含む方法がある。前述の光学画像識別システムの場合、識別する画像の内容が複雑なことにより照合効率が低下したり、検査上の必要性から２つの光源を設置する必要があり、コストが高くなるだけでなく、２つの光源の照射角度を同時に調整しなければ陰影が識別結果に影響しやすくなったりすることがよくあり、システムの設備が繁雑で設置コストが高い、あるいは体積が大きく、設備全体の空間配置に不利になるため、全体的に改善が必要とされている。

本考案の主な目的は、ロボットアーム上に撮像装置とフラッシュ装置を設置し、ウェハ上の反射輪郭をウェハ保存状態に異常があるか否かを判断する根拠として簡単に利用することで、コストが低く、設置が容易で、迅速に識別できる等の進歩性を備えた、ウェハ位置の状態検出装置を提供することにある。

以下この考案について説明する。請求項１に記載するウェハ位置の状態検出装置は、主に、ウェハ搬送装置と、前記ウェハ搬送装置上に枢着されたロボットアームと、前記ロボットアーム上に設置され、かつその撮像方向が前記ロボットアームの把持方向と一致するように保持される撮像装置と、前記撮像装置の一側に設置され、かつその照射方向が前記撮像方向と一致するように保持され、作動時に前記撮像装置を駆動し、光線を前記ウェハ上に照射して、前記ウェハ上に反射輪郭を発生させ、前記撮像装置によりウェハ輪郭イメージをキャプチャさせるフラッシュ装置と、前記撮像装置にデータ接続され、前記ウェハ輪郭イメージに基づき前記ウェハの保存状態を判断する状態検出部と、を含む。

請求項２に記載するウェハ位置の状態検出装置は、請求項１における撮像装置上に、少なくとも１つの第１角度調節部材が設置される。

請求項３に記載するウェハ位置の状態検出装置は、請求項１におけるフラッシュ装置上に、少なくとも１つの第２角度調節部材が設置される。

請求項４に記載するウェハ位置の状態検出装置は、請求項１におけるロボットアーム上に、保護ハウジングが設置され、かつ前記撮像装置及び前記フラッシュ装置が前記保護ハウジング内に設置される。

請求項５に記載するウェハ位置の状態検出装置は、請求項４における撮像装置が、前記保護ハウジング上に設置された少なくとも１つの第１角度調節部材を備える。

請求項６に記載するウェハ位置の状態検出装置は、請求項５における保護ハウジング上に、第１位置決め孔と、前記第１位置決め孔の一側に形成された少なくとも１つの第１弧形孔が設けられ、かつ前記第１角度調節部材が、前記第１位置決め孔に螺着される第１揺動軸と、前記第１弧形孔に螺着される少なくとも１つの第１調節部を備える。

請求項７に記載するウェハ位置の状態検出装置は、請求項４におけるフラッシュ装置が、前記保護ハウジング上に設けられた少なくとも１つの第２角度調節部材を備える。

請求項８に記載するウェハ位置の状態検出装置は、請求項７における保護ハウジング上に第２位置決め孔と、前記第２位置決め孔の一側に形成された少なくとも１つの第２弧形孔が設けられ、かつ前記第２角度調節部材が、前記第２位置決め孔に螺着される第２揺動軸と、前記第２弧形孔に螺着される少なくとも１つの第２調節部を備える。

請求項９に記載するウェハ位置の状態検出装置は、請求項１における保護ハウジング上に、前記撮像装置と前記フラッシュ装置の角度を調整するための２つの自動調節部材が設置される。

上述の構造により、ウェハ搬送装置のロボットアーム上に撮像装置とフラッシュ装置を設置して、撮像装置の撮像方向をロボットアームの把持方向と一致するように保持し、フラッシュ装置の照射方向を撮像方向と一致するように保持するだけでよく、これにより、１組の撮像装置とフラッシュ装置を通じて簡単にウェハ保存状態の識別を行うことができる。識別時は、光線をウェハ上に照射し、ウェハ上に反射輪郭を発生させ、同時に撮像装置を駆動して当該反射輪郭のウェハ輪郭イメージをキャプチャし、最後に当該ウェハ輪郭イメージに基づいて状態検出部が当該ウェハの保存状態を判断する。これにより、ウェハの傾斜、重なり、欠落、反り等の状況を迅速に識別することができる。

上述の技術により、カセット内のウェハ保存状態を検出する従来の方法に存在する、照合効率が悪い、コストが高い、複数の光源を同時に調整する必要がある、体積が大きい等の問題点を打破し、上述の利点による実用性と進歩性を達成することができる。

本考案の第１の最良の実施例の立体透視図である。 本考案の第１の最良の実施例の使用状態を示す立体図である。 本考案の第１の最良の実施例の標準状態を示す概略図である。 本考案の第１の最良の実施例による検出を示す立体図である。 本考案の第１の最良の実施例の異常状態を示す概略図１である。 本考案の第１の最良の実施例の異常状態を示す概略図２である。 本考案の第１の最良の実施例の異常状態を示す概略図３である。 本考案の第１の最良の実施例の異常状態を示す概略図４である。 本考案の第２の最良の実施例の実施を示す立体図である。 本考案の第３の最良の実施例の立体図である。 本考案の第４の最良の実施例の立体分解図である。 本考案の第４の最良の実施例の調節を示す立体図である。 本考案の第５の最良の実施例の立体図である。

図１に本考案の第１の最良の実施例の立体透視図を示す。この図からはっきりと分かるように、本考案のウェハ位置の状態検出装置は、ウェハ搬送装置１と、ロボットアーム１１と、撮像装置２と、フラッシュ装置３と、状態検出部４と、を含む。

当該ウェハ搬送装置１は、本実施例において、ウェハ搬送装置（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ Ｍｏｄｕｌｅ、ＥＦＥＭ）を例とする。

当該ロボットアーム１１は、当該ウェハ搬送装置１上に枢着される。

当該撮像装置２は、当該ロボットアーム１１上に設置され、かつその撮像方向が当該ロボットアーム１１の把持方向と一致するように保持される。本実施例においては、カメラを例とする。

当該フラッシュ装置３は、当該撮像装置２の一側に設置され、かつその照射方向が当該撮像方向と一致するように保持され、動作時は当該撮像装置２を駆動して、光線を当該ウェハ上に照射したとき、当該ウェハ上に反射輪郭を発生させ、当該撮像装置２でウェハ輪郭イメージをキャプチャする。本実施例のフラッシュ装置３は、赤外線フラッシュランプを例とする。

当該状態検出部４は、当該撮像装置２にデータ接続され、当該ウェハ輪郭イメージに基づいて当該ウェハの保存状態を判断する。本実施例はウェハ搬送装置１内のプロセッサを例とし、かつ図中では破線枠で表示する。

上述の説明から、本技術の構造を理解することができるであろう。この構造の組み合わせにより、設置方法が簡便で、構造コストが低く、迅速な識別が可能であり、かつウェハの傾斜、重なり、欠落、反り等の状況を検出できる等の利点を達成することができ、以下でより詳細に説明する。

同時に図１から図５Ｃに示す本考案の第１の最良の実施例の立体透視図から異常状態を示す概略図４までを参照する。これらの図からはっきりと分かるように、構造上は撮像装置２をウェハ搬送装置１のロボットアーム１１上に固定し、撮像装置２上にフラッシュ装置３を設置した後、撮像装置２とフラッシュ装置がウェハ搬送装置１により制御される。設置時は、撮像装置２の撮像方向とロボットアーム１１の把持方向が一致するように保持し、フラッシュ装置３の照射方向と撮像方向が一致するように保持する。これにより、ロボットアーム１１がどの方向あるいはどの高さの位置のウェハ９を把持しようとしても、撮像装置２とフラッシュ装置３がロボットアーム１１と同期して移動かつ揺動するため、撮像装置２とフラッシュ装置３の単一セットにより、簡単にウェハ９の保存状態を識別することができる。

図２と図３に示すように、実際の使用時は、ロボットアーム１１が実際に把持する前に、先に複数のウェハ９を収容し、かつ保存状態に異常がないことが確認されたものを準備して識別を行い、予め標準保存状態の照合データを状態検出部４に提供しておく。識別の動作は、光線をウェハ９上に照射して、ウェハ９上に反射輪郭９１を発生させ、同時に撮像装置２を駆動して当該反射輪郭９１の画像をキャプチャする。モニター左側が撮像装置２のキャプチャ範囲であり、かつフラッシュ装置３の光線の直射範囲内にあるウェハ９の前縁が反射輪郭９１を発生し、撮像装置２が当該反射輪郭９１に対して撮像を行い、ウェハ輪郭イメージ９２（破線の枠で示す）を生成する。最後に状態検出部４がウェハ輪郭イメージ９２と標準保存状態の照合データを照合し、当該ウェハ９の保存状態を判断する。

このため、ウェハ９の保存状態がどうであっても、ウェハ９の欠落、傾斜、重なり、反り等の状況を迅速に識別することができる。そのうち、図３は標準を示す概略図、図５は傾斜した保存状態を示す概略図、図５Ａは重なった保存状態を示す概略図、図５Ｂは欠落した保存状態を示す概略図、図５Ｃは反りのある保存状態を示す概略図である。

さらに図６に示す本考案の第２の最良の実施例の実施を示す立体図を同時に参照する。図からはっきりと分かるように、本実施例は上述の実施例とほぼ同じであるが、当該撮像装置２上に少なくとも１つの第１角度調節部材５が設置され、当該フラッシュ装置３上に少なくとも１つの第２角度調節部材６が設置されていることが異なる。本実施例において、当該第１角度調節部材５と当該第２角度調節部材６は金属片に結合されており、それぞれが中空の弧形軌道の態様であって、ネジで撮像装置２とフラッシュ装置３の角度位置を自由に調整するために利用することができる。かつ、本考案のフラッシュ装置３は１つ配置すればよいため、角度調整の動作は非常に簡単であり、その他の光源と同時に揃える必要はなく、影が識別精度に影響することを心配する必要もない。

また、図７に示す本考案の第３の最良の実施例の立体図を同時に参照する。図からはっきりと分かるように、本実施例は上述の実施例とほぼ同じであるが、当該第１角度調節部材５と当該第２角度調節部材６の数量が２つに増加している点が異なる。但し、第１角度調節部材５は撮像装置２の同一側に設置され、第２角度調節部材６はフラッシュ装置３の左右両側にそれぞれ設置される。これにより固定強度を高め、ロボットアーム１１が長時間動作した後に角度位置のずれを生じることを回避する。

また、図８と図９に示す本考案の第４の最良の実施例の分解図と調節を示す立体図を同時に参照する。これらの図からはっきりと分かるように、本実施例は上述の実施例とほぼ同じであるが、当該ロボットアーム１１上に保護ハウジング７が設置され、かつ当該撮像装置２及び当該フラッシュ装置３が当該保護ハウジング７内に設置される点が異なる。当該保護ハウジング７上に第１位置決め孔７１と、第２位置決め孔７２と、当該第１位置決め孔７１の一側に形成された少なくとも１つの第１弧形孔７３と、当該第２位置決め孔７２の一側に形成された少なくとも１つの第２弧形孔７４が設けられる。当該第１角度調節部材５は当該保護ハウジング７上に設置され、かつ当該第１位置決め孔７１に螺着される第１揺動軸５１と、当該第１弧形孔７３に螺着される少なくとも１つの第１調節部５２を備えている。当該第２角度調節部材６は当該保護ハウジング７上に設置され、かつ当該第２位置決め孔７２に螺着される第２揺動軸６１と、当該第２弧形孔７４に螺着される少なくとも１つの第２調節部６２を備えている。

そのうち、当該第１揺動軸５１が当該第１位置決め孔７１上に螺着され、当該撮像装置２を当該保護ハウジング７上に固定するための位置決め軸となり、当該第１調節部５２が当該第１弧形孔７３上に螺着され、当該撮像装置２の角度を調整した後の第２固定点となる。同様に、当該第２揺動軸６１が当該第２位置決め孔７２上に螺着され、当該フラッシュ装置３を当該保護ハウジング７上に固定するための位置決め軸となり、当該第２調節部６２が当該第２弧形孔７４上に螺着され、当該フラッシュ装置３の角度を調整した後の第２固定点となる。つまり、本実施例の設置方式は、当該第１角度調節部材５を介して当該撮像装置２を当該保護ハウジング７内に設置し、当該第２角度調節部材６を介して当該フラッシュ装置３を当該保護ハウジング７内に設置しており、当該保護ハウジング７は冂の字形の金属ハウジングであり、当該撮像装置２及びフラッシュ装置３を取り付けた後、ロボットアーム１１上に直接固定することができ、同様に構造が簡単で設置が便利であるという利点を備え、かつ当該保護ハウジング７が当該撮像装置２及び当該フラッシュ装置３に対して衝撃防止、防塵、美観の効果を提供することができる。

図１０に示す本考案の第５の最良の実施例の立体図を同時に参照する。この図からはっきりと分かるように、本実施例は上述の実施例とほぼ同じであるが、当該保護ハウジング７上に当該撮像装置２及び当該フラッシュ装置３の角度を調整するための２つの自動調節部材８が設置されている点が異なる。本実施例において、当該自動調節部材８はモーターであり、これにより、当該撮像装置２及び当該フラッシュ装置３の角度をより正確に制御でき、さらにソフトウェアを通じて自動的かつ正確に角度を調整することもできる。

１ ウェハ搬送装置
１１ ロボットアーム
２ 撮像装置
３ フラッシュ装置
４ 状態検出部
５ 第１角度調節部材
５１ 第１揺動軸
５２ 第１調節部
６ 第２角度調節部材
６１ 第２揺動軸
６２ 第２調節部
７ 保護ハウジング
７１ 第１位置決め孔
７２ 第２位置決め孔
７３ 第１弧形孔
７４ 第２弧形孔
８ 自動調節部材
９ ウェハ
９１ 反射輪郭
９２ ウェハ輪郭イメージ

Claims (9)

1. ウェハ位置の状態検出装置であって、
   ウェハ搬送装置と、
   前記ウェハ搬送装置上に枢着されたロボットアームと、
   前記ロボットアーム上に設置され、かつその撮像方向が前記ロボットアームの把持方向と一致するように保持される撮像装置と、
   前記撮像装置の一側に設置され、かつその照射方向が前記撮像方向と一致するように保持され、作動時に前記撮像装置を駆動し、光線を前記ウェハ上に照射して、前記ウェハ上に反射輪郭を発生させ、前記撮像装置によりウェハ輪郭イメージをキャプチャさせるフラッシュ装置と、
   前記撮像装置にデータ接続され、前記ウェハ輪郭イメージに基づき前記ウェハの保存状態を判断する状態検出部と、
   を含むことを特徴とする、ウェハ位置の状態検出装置。
2. 前記撮像装置上に、少なくとも１つの第１角度調節部材が設置される、ことを特徴とする、請求項１に記載のウェハ位置の状態検出装置。
3. 前記フラッシュ装置上に、少なくとも１つの第２角度調節部材が設置される、ことを特徴とする、請求項１に記載のウェハ位置の状態検出装置。
4. 前記ロボットアーム上に、保護ハウジングが設置され、かつ前記撮像装置及び前記フラッシュ装置が前記保護ハウジング内に設置される、ことを特徴とする、請求項１に記載のウェハ位置の状態検出装置。
5. 前記撮像装置が、前記保護ハウジング上に設置された少なくとも１つの第１角度調節部材を備えることを特徴とする、請求項４に記載のウェハ位置の状態検出装置。
6. 前記保護ハウジング上に、第１位置決め孔と、前記第１位置決め孔の一側に形成された少なくとも１つの第１弧形孔が設けられ、かつ前記第１角度調節部材が、前記第１位置決め孔に螺着される第１揺動軸と、前記第１弧形孔に螺着される少なくとも１つの第１調節部を備えることを特徴とする、請求項５に記載のウェハ位置の状態検出装置。
7. 前記フラッシュ装置が、前記保護ハウジング上に設けられた少なくとも１つの第２角度調節部材を備えることを特徴とする、請求項４に記載のウェハ位置の状態検出装置。
8. 前記保護ハウジング上に第２位置決め孔と、前記第２位置決め孔の一側に形成された少なくとも１つの第２弧形孔が設けられ、かつ前記第２角度調節部材が、前記第２位置決め孔に螺着される第２揺動軸と、前記第２弧形孔に螺着される少なくとも１つの第２調節部を備えることを特徴とする、請求項７に記載のウェハ位置の状態検出装置。
9. 前記保護ハウジング上に、前記撮像装置と前記フラッシュ装置の角度を調整するための２つの自動調節部材が設置された、ことを特徴とする、請求項１に記載のウェハ位置の状態検出装置。

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