JP3319012B2 - ウエハ搬送制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体工場において、
ウエハ自動搬送の搬送の制御方法に関し、特に、ウエハ
キャリア（以下キャリアという）内のウエハ搬出に適用
する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体工場において、ウエハは、通常、
棚状のキャリア内のポケットに水平多段状に収納されて
おり、キャリア単位で管理されている。ウエハに各種処
理を施す場合、キャリア内のウエハを一枚づつ取り出し
て、処理装置まで搬送する装置として、マイクロコンピ
ュータにより自動制御され動作する自動搬送装置（以下
ロボットという）が使用される。

【０００３】汎用的なＩＣを製造するとき、はじめキャ
リア内の全てのポケットにウエハを入れておきキャリア
単位でウエハを管理する。ウエハには現在約３００工程
ほどの処理が行われ、適宜検査を行い不良なウエハをキ
ャリアから取り除いていき補充は行わない。不良ウエハ
の生じる確率はそれぞれの処理装置によって決まるが、
キャリア内の全てのポケットにウエハが入っている確率
は工程を進むほど下がっていく。また、近年ユーザ固有
のＡＳＩＣのような多品種小数のＩＣが製造されるとき
は、１枚のウエハから数百個のＩＣチップができるの
で、数枚のウエハに固有の処理をすればよい。上記のよ
うに、ウエハはキャリア単位で処理されるので、この場
合には、はじめからキャリアには数枚のウエハしか入っ
ていない。このように、キャリア内のウエハが無いポケ
ットの数は、工程の進み具合や製品の種類によって大き
く変わるが、搬送にかかるタクトタイムは出来るだけ短
くすることが要求されているため、ロボットはウエハの
無いポケットをスキップする必要がある。

【０００４】図１は、従来から使用されているロボット
４に設けられたハンド１が、キャリア２内のウエハ３を
搬出する概略を説明する搬送装置概略図である。図２
（Ａ）及び同図（Ｂ）は、図１に示すハンド１の詳細図
である。図３（Ａ）乃至同図（Ｄ）と図４（Ａ）及び同
図（Ｂ）とは、キャリア２内でのハンド１の位置を示す
図である。図１において、ロボット４は、ＰＴＰ制御の
円筒座標ロボットである。ロボット４は、関節腕６の屈
伸によりハンド１を直線Ｘに沿って動かす。ロボット４
は、肩７を昇降することによってハンド１を直線Ｚと平
行に動かす。直線Ｘと直線Ｚは直交している。ロボット
４は、肩７を中心として旋回することによって、肩７と
ハンド１との距離を半径とした円周Ｃ方向に沿ってハン
ド１を動かす。キャリア２は、正面からのみウエハ３の
出し入れが可能であり、正面はロボット４側に向いてお
り、正面と直線Ｘとは垂直となるように設置し、かつ、
各々のウエハ３，３の群の中心を結ぶ線Ｚ１は、直線Ｘ
と直交するように設置するとともに、ウエハ３とハンド
１とは平行となるように配置されている。図２（Ａ）が
示すように、ハンド１にはウエハの重心を保持するのに
十分な保持部１ａがある。図２（Ｂ）が示すように、保
持部１ａは、キャリア２内のウエハ３，３の間に挿入で
きるように薄くなっている。

【０００５】ロボット４は、上記の動きを組み合わせ
て、キャリア２内のウエハ３を下から順に搬出する。ま
ず、旋回動作及び昇降動作をして、搬出しようとするポ
ケットＰ内のウエハ３の裏面に当たらない高さに、ハン
ド１を構える。続いて、関節腕６を伸ばしてハンド１を
前進させて、保持部１ａをウエハ３の下に挿入する。次
に、ハンド１を、ウエハ３が保持部１ａのみに支えられ
るまで、遅い速度で上昇させ、吸着部５でウエハ３を吸
着して保持する。最後に、関節腕６を曲げてハンド１を
後退させ、保持しているウエハ３を目的の位置まで搬送
する。

【０００６】ハンド１とウエハ３との位置関係を図で示
すと、図３（Ａ）に示すようにハンド１を構え、図３
（Ｂ）及び図４（Ａ）に示すようにハンド１を前進し、
図３（Ｃ）及び図４（Ｂ）に示すようにハンド１を上昇
し、図３（Ｄ）に示すようにハンド１を後退する。図３
（Ａ）のハンド１の位置をハンド位置ＨＡとし、図３
（Ｂ）及び図４（Ａ）のハンド１の位置をハンド位置Ｈ
Ｂとし、図３（Ｃ）及び図４（Ｂ）のハンド１の位置を
ハンド位置ＨＣとし、図３（Ｄ）のハンド１の位置をハ
ンド位置ＨＤとする。図４（Ａ）及び同図（Ｂ）におい
て、Ｐ１，Ｐ２，・・・・，Ｐｎ，・・・・，ＰＮのポ
ケットＰは、キャリア２の下側から順に番号がつけられ
ており、ｎ番目のポケットＰｎにある上記のハンド１の
位置をそれぞれハンド位置ＨＡｎ、ハンド位置ＨＢｎ、
ハンド位置ＨＣｎ及びハンド位置ＨＤｎとする。

【０００８】図６（Ａ）において、キャリア２のポケッ
トＰ３、Ｐ５及びＰ６に示すように、ウエハ３が無い場
合について説明する。このようにウエハが無いことがあ
るために、ロボット４は、各々のポケットにおけるウエ
ハ３の有無を検出する必要があり、例えばポケット３に
ウエハ３が無ければ、このポケットＰ３を飛ばして次の
ポケットＰ４に進む必要がある。

【００１０】従来から使用されているロボット４には、
ウエハ３の有無検出の手段として、特開平２−１４８７
５２号公報に記載されたようなハンドが設けられてい
る。つまり、図２（Ａ）及び同図（Ｂ）に示すように、
ウエハ保持部１ａに取り付けられた第１光ファイバー８
とハンド本体１ｂに取り付けられた第２光ファイバー９
とを対向させたウエハ搭載確認用センサを設け、第１光
ファイバー８又は第２光ファイバー９のいずれか一方の
投光用光ファイバーから投光された光を、スリット１１
を通って、他方の受光用光ファイバーに送るようにし、
この光路１０がウエハ３によって遮られることを利用
し、ウエハ３の有無検出を行っていた。

【００１２】次に、図５に、ハンド１を用いた搬送の動
作順序の説明を示す。同図において、ｋ＝１乃至Ｎは、
ポケットＰ１乃至ＰＮに対応させた番号であって、ｋ＝
１のとき、すなわちポケットＰ１のウエハ３を搬送する
場合、ハンド１は、ハンド位置ＨＡ１で構え、前進し、
ハンド位置ＨＢ１に達し、ウエハに衝撃を与えないよう
な遅い速度で上昇し、ハンド位置ＨＣ１に達する。ハン
ド位置ＨＣ１において、ウエハ３の有無検出を行う。

【００１３】ポケットＰ１のようにウエハ３が有る時、
図２（Ａ）に示す吸着部５によって、ウエハ３を吸着
し、後退して、ハンド位置ＨＤ１に達し、ウエハ３を目
的の位置に搬送する。搬送が終了すると、ハンド１は、
ｋ＝２すなわちポケット２のハンド位置ＨＡ２で構え、
以下上記の動作を繰り返す。ポケットＰ３のようにウエ
ハ３が無い時も、上記のウエハが有る時と同様に、遅い
速度で上昇して、次のポケットＰ４に進み、ハンド位置
ＨＣ４で停止する。

【００１４】図６（Ａ）に示すように、ポケットＰ３、
ポケットＰ５及びポケットＰ６にウエハ３が無い場合に
は、ハンド１の動作位置は同図（Ｂ）に示すとおりとな
り、キャリア内でのハンド１の上昇速度は同図（Ｃ）に
示すとおりになる。同図（Ｃ）において、ハンド１の上
昇速度は、ウエハ３の有無にかかわらず、上昇開始位置
からある一定距離までの間で加速した後に速度Ｖ１の定
速度動作を続け、停止位置の前方の一定距離の位置から
減速して停止する。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、ハン
ド１がウエハ３が無いポケットをスキップするとき、ウ
エハ３があるポケットと同じ低速で上昇させているとと
もに、ウエハが無いポケットが連続しているときは各ポ
ケットで停止させているために、搬送のタクトタイムが
長かった。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明のウエハ搬送制御
方法は、ウエハキャリアのポケットに収納されたウエハ
の有無を検出してロボットのハンドの動きを制御するこ
とによって搬送する制御方法において、図７の動作順序
説明図（クレーム対応図）に示すように制御する。

【００３１】［請求項１の発明］請求項１の発明のウエ
ハ搬送制御方法は、以下のステップを順次に実行する。
ポケットＰｎのウエハを搬送しようとするとき、ハンド
を予め定めたハンド位置ＨＡｎからウエハを搭載できる
ポケットＰｎのハンド位置ＨＢｎまで前進させて、その
ハンド位置ＨＢｎでウエハの有無を検出するウエハ有無
検出ステップを実行する。

【００３２】ウエハが有ることを検出したときは、ハン
ドをウエハに衝撃を与えない遅い速度でウエハを搭載す
るハンド位置ＨＣｎまで上昇させて停止させ、ハンドが
ウエハを搭載していることを確認するウエハ搭載確認ス
テップを実行する。

【００３３】ウエハが無いことを検出したときは、ハン
ドをウエハ有無検出を行いながらウエハの無いポケット
をｍ個スキップさせて高速度で上昇させて、ウエハが有
ることを検出するとウエハに衝撃を与えない低速度に減
速させるスキップウエハ有無検出ステップを実行する。
減速後にハンドを低速度でウエハを搭載するハンド位置
ＨＣｎ＋ｍまで少し上昇させて停止させ、ハンドがウエ
ハを搭載していることを確認するスキップウエハ搭載確
認ステップを実行する。（ウエハ搭載を確認した後に、
ハンドを後退させて、ウエハを目的の位置まで搬送する
搬送ステップを実行する。続いて、ウエハを目的の位置
に搬送した後に、ハンドを予め定められた位置に復帰さ
せる復帰ステップを実行する。）さらにウエハが有る場
合も無い場合も、ウエハ有無検出ステップから復帰ステ
ップまでを繰り返して実行する。

【００３５】［請求項２の発明］請求項２の発明のウエ
ハ搬送制御方法は、図７に示すウエハ有無検出ステッ
プ、ウエハ搭載確認ステップ、スキップウエハ有無検出
ステップ及びスキップウエハ搭載確認ステップにおい
て、図１０に示すウエハ検出手段を用いる。ウエハ搭載
確認ステップ及びスキップウエハ搭載確認ステップのウ
エハを搭載するハンド位置ＨＣｎにウエハが存在するこ
とを、ハンド１に設けられた投光用の第１光ファイバー
８と第１の受光用の第２光ファイバー９とによって形成
される第１光路１０にウエハが存在するか否かによって
検出する。ウエハ有無検出ステップ及びスキップウエハ
有無検出ステップのウエハを搭載できる位置でウエハが
存在することを、ハンド１に設けられた投光用の第１光
ファイバー８と第２の受光用の第３光ファイバー１２と
によって形成される第２光路１４にウエハが存在するか
否かによって検出する。

【００３７】［請求項３の発明］請求項３の発明のウエ
ハ搬送制御方法は、図７に示すウエハ有無検出ステッ
プ、ウエハ搭載確認ステップ、スキップウエハ有無検出
ステップ及びスキップウエハ搭載確認ステップにおい
て、図１１に示すウエハ検出手段を用いる。ハンド１に
設けられた第１電極２０及び第２電極２０とこの２つの
電極に接近するウエハとによって形成される静電容量Ｃ
が、予め定めた大きい値Ｃ１よりも大きくなったとき
に、図７に示すウエハ搭載確認ステップ及びスキップウ
エハ搭載確認ステップのウエハを搭載するハンド位置Ｈ
Ｃｎに、ウエハが存在することを検出する。また、静電
容量Ｃが、予め定めた小さい値Ｃ２よりも大きくなった
ときに、図７に示すウエハ有無検出ステップ及びスキッ
プウエハ有無検出ステップのウエハを搭載できる位置
に、ウエハが存在することを検出する。

【００４０】

【実施例】［実施例１］図８（Ａ）乃至同図（Ｃ）は、
本発明の方法に使用するウエハ検出手段の実施例１を示
す図であって、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は側面
図、同図（Ｃ）は動作説明図である。図８（Ａ）乃至同
図（Ｃ）に示すように、保持部１ａには、第１光ファイ
バー８、第４光ファイバー１３、第１スリット１１、第
２スリット１５及び吸着部５が設けられている。ハンド
本体１ｂには、第２光ファイバー９、第３光ファイバー
１２及び光透過形センサ１６が設けられている。第１光
ファイバー８の一端８ａ、第２光ファイバー９の一端９
ａ及び第１スリット１１は直線Ｘ１上に中心があり、第
４光ファイバー１３の一端１３ａ、第３光ファイバー１
２の一端１２ａ及び第２スリット１５は直線Ｘ２上に中
心がある。第１光ファイバー８、第２光ファイバー９、
第３光ファイバー１２及び第４光ファイバー１３の他端
は光透過形センサ１６に接続されている。

【００４１】第１光ファイバー８の一端８ａ及び第２光
ファイバー９の一端９ａは対向して設けられたウエハ搭
載確認センサ（以下、搭載センサという）であって、第
１光ファイバー８の一端８ａから投光された光は第１ス
リット１１を通って第２光ファイバー９の一端９ａまで
送られて第１光路１０をつくる。この第１光路１０がウ
エハ３によって遮られることを、光透過形センサ１６に
よって検出し、搭載センサ出力ＤＡを得る。

【００４２】第４光ファイバー１３の一端１３ａ及び第
３光ファイバー１２の一端１２ａは対向して設けられた
ウエハ有無検出センサ（以下、有無センサという）であ
って、第４光ファイバー１３の一端１３ａから投光され
た光は第２スリット１５を通って第３光ファイバー１２
の一端１２ａまで送られて第２光路１４をつくる。この
第２光路１４がウエハ３によって遮られることを、光透
過形センサ１６によって検出し、有無センサ出力ＤＳを
得る。

【００４３】第３光ファイバー１２の一端１２ａから第
４光ファイバー１３の一端１３ａまでの距離は、図８
（Ｂ）及び同図（Ｃ）に示すように、第２光ファイバー
９の一端９ａから第１光ファイバー８の一端８ａまでの
距離に比べて長い。第２光路１４と保持部１ａの表面と
のなす角θ２は、第１光路１０と保持部１ａの表面との
なす角θ１に比べて大きい。有無センサ出力ＤＳがＯＮ
となる保持部１ａの表面とウエハ３の裏面との距離であ
る第２検出距離Ｌ２は、ハンド１が後述する早い速度か
ら停止するまでに必要な距離よりも長くするとともに、
各ハンド位置（例えばＨＢ１）における保持部１ａの表
面と各ハンド位置に対するポケット（例えばＰ２）のウ
エハ３の裏面との距離よりも短くする。搭載センサ出力
ＤＡがＯＮとなるのは保持部１ａにウエハ３が乗ったと
きであり、搭載センサ出力ＤＡがＯＮとなる第１検出距
離Ｌ１がほぼゼロとなる。

【００４４】ここで、上記の実施例１では第１光ファイ
バー８及び第４光ファイバー１３を投光用光ファイバー
とし、第２光ファイバー９及び第３光ファイバー１２を
受光用光ファイバーとしているが、これらを反対にして
もよい。

【００４５】本発明に使用する検出手段を用いた搬送制
御方法の動作順序説明図（クレーム対応図）を図７に示
す。同図に示すように、一般に、ポケットＰｎのウエハ
３を搬送する場合、ハンド１は、ハンド位置ＨＡｎで構
え、前進し、ハンド位置ＨＢｎに達する。

【００４６】図９（Ａ）において、ポケットＰ１の位置
にウエハ３が有るとき、図８（Ｃ）に示すように、保持
部１ａとウエハ３との距離が第２検出距離Ｌ２よりも短
いので、有無センサ出力ＤＳはＯＮとなり、ハンド位置
ＨＢ１であらかじめポケットＰ１にウエハ３が有ること
を検出することができる。次に、ハンド位置ＨＣ１まで
ウエハ３に衝撃を与えないようにハンド１を遅い速度で
上昇し、保持部１ａにウエハ３が搭載されていることを
検出して、搭載センサ出力ＤＡがＯＮになると、図８
（Ａ）に示す吸着部５によって、ウエハ３を吸着し、後
退してハンド位置ＨＤ１に達し、ウエハ３を目的の位置
に搬送する。搬送が終了するとハンド１は、ハンド位置
ＨＡ２で構え、以下上記の動作を繰り返す。

【００４７】図９（Ａ）において、ポケットＰ３の位置
にウエハ３が無いとき、保持部１ａから第２検出距離Ｌ
２までの距離内にウエハ３が無いので、有無センサ出力
ＤＳはＯＦＦとなり、ハンド位置ＨＢ３であらかじめポ
ケットＰ３にウエハ３が無いことが検出でき、第２検出
距離Ｌ２内にウエハ３が現れるまで、高速度Ｖ２の定速
度で上昇することが可能となり、有無センサＤＳがＯＮ
になると、上昇速度を減速し低速度Ｖ１の定速度で少し
上昇し、ハンド位置ＨＣ４で停止する。

【００４８】図９（Ａ）に示すように、ポケットＰ３、
ポケットＰ５及びポケットＰ６にウエハ３が無い場合の
ハンド１の動作位置及びキャリア内での上昇速度をそれ
ぞれ同図（Ｂ）及び同図（Ｃ）に示す。同図（Ｃ）にお
いて、ハンド位置ＨＢｎにおいて有無センサ出力ＤＳが
ＯＮであれば、ハンド１の上昇速度は、上昇開始位置か
らある一定距離までの間で加速した後に低速度Ｖ１の定
速度動作を続け、停止位置の前方の一定距離の位置から
減速して停止する。ハンド位置ＨＢｎで有無センサ出力
ＤＳがＯＦＦであれば、ハンド１の上昇速度は、上昇開
始位置からある一定距離で加速し、高速度Ｖ２の定速度
動作を続け、有無センサ出力ＤＳがＯＮになると、高速
度Ｖ２から低速度Ｖ１まで一定距離の間で減速し、低速
度Ｖ１で若干定速度動作した後、一定距離の間で減速し
て停止する。

【００４９】本発明のウエハ搬送制御方法を用いれば、
図９（Ａ）乃至（Ｃ）に示すように、ハンドがウエハが
無いポケットを高速でスキップすることが出来るととも
に、ウエハが無いポケットが連続しているときは各ポケ
ットで減速や停止をすること無くスキップすることが出
来るので、搬送のタクトタイムが短くなる。

【００５０】しかし、保持部１ａは薄いにもかかわら
ず、図８（Ａ）に示すように、第１光ファイバー８及び
第４光ファイバー１３を取り付けるためのスリットと第
１スリット１１及び第２スリット１５とが設けてあるた
め、保持部１ａの機械的強度が充分に得られないために
変形しやすく、両者の光ファイバーの位置関係の精度を
長期間維持することができない。

【００６０】［実施例２］図１０（Ａ）及び同図（Ｂ）
は、上記の欠点を改善した本発明の方法に使用するウエ
ハ検出手段の実施例２を示す図であって、図８に示すハ
ンド１の投光用の光ファイバーを１つにしたものであ
る。図１０（Ａ）及び同図（Ｂ）に示すように、保持部
１ａには、第１光ファイバー８、スリット１１及び吸着
部５が設けられている。本体部１ｂには、第２光ファイ
バー９、第３光ファイバー１２及び光透過形センサ１６
が設けられている。

【００６１】第１光ファイバー８の一端８ａと第２光フ
ァイバー９の一端９ａ及び第３光ファイバー１２の一端
１２ａとは対向して設けられており、第１光ファイバー
８の一端８ａから投光された光は、ある広がりをもって
スリット１１を通って第２光ファイバー９の一端９ａ及
び第３光ファイバー１２の一端１２ａまで送られ第１光
路１０及び第２光路１４をつくる。この第１光路１０お
よび第２光路１４がウエハ３によって遮られることを、
光透過形センサ１６によって検出し、搭載センサ出力Ｄ
Ａ及び有無センサ出力ＤＳを得る。同図（Ｂ）に示すよ
うに、第３光ファイバー１２の一端１２ａは、第２光フ
ァイバー９の一端９ａの上方に設けられている。このハ
ンド１の側面図においては、第１光路１０及び第２光路
１４は、図８に示すハンド１の第１光路１０及び第２光
路１４と同じ位置関係にある。

【００６２】実施例２においては、投光用光ファイバー
を１つにしているので、実施例１の効果の他に、投光用
光ファイバー及びスリットが１つになり構造が簡単にな
り、さらに、ハンド１の保持部１ａには第１光ファイバ
ー８の埋め込み用スリットと光通過用スリット１１とが
設けられているだけなので、この保持部１ａは実施例１
で示したハンド１の保持部１ａに比べて、機械的に丈夫
であって変形しにくいので、各光ファイバーの一端間の
光路の精度を長期間維持することができる。

【００６５】しかし、半導体工場では、キャリア２内の
ウエハ３が処理装置間の搬送によって、キャリア２内で
ウエハ３の基準位置から前後に少しずれることがある。
すなわち、これら両者の位置関係は、図８（Ｂ）におい
て、第２検出距離Ｌ２は保持部１ａの表面とウエハ３の
裏面との距離のみで決まらない。その理由は、キャリア
内でウエハ３が基準位置から前後に少しずれている場
合、ウエハ３が基準位置の前方にあると第２検出距離Ｌ
２が長くなり、ウエハ３が後方にあると第２検出距離Ｌ
２が短くなる。また、図１０（Ａ）のように、ウエハ３
にはオリフラ３ａがあり、一般にキャリア２内のそれぞ
れのウエハ３のオリフラ３ａは同じ方向を向いていな
い。第２光路１４を遮る場所にオリフラ３ａがある場
合、オリフラ３ａがない場合に比べて第２検出距離Ｌ２
が短くなる。

【００７０】［実施例３］そこで、上記の欠点を改善し
た本発明の方法に使用するウエハ検出手段の実施例３
を、図１１（Ａ）及び同図（Ｂ）に示す。同図（Ａ）及
び同図（Ｂ）において、保持部１ａには、電極２０及び
吸着部５が設けられている。ハンド本体１ｂには、静電
容量検出装置２１が設けられている。電極２０と静電容
量検出装置２１とは配線２２によって電気的に接続され
ている。電極２０及び配線２２は、保持部１ａの内部に
埋め込まれており、ウエハ３の保持の支障とならない。
保持部１ａの電極２０及び配線２２付近、あるいは、保
持部１ａは非導電性の材料で造られている。

【００７１】図１２は、保持部１ａにウエハ３が近づい
たときの両電極２０，２０の静電容量変化Ｃの示す図で
ある。同図において、保持部１ａとウエハ３との距離Ｌ
（横軸）が、距離Ｌ１のとき静電容量Ｃ（縦軸）はＣ１
となり、距離Ｌ２のとき静電容量はＣ２となり、ウエハ
３が無いとき静電容量はＣ３となる。

【００７２】図１３は、静電容量検出装置２１のブロッ
ク図である。同図において、パルス発振回路ＰＧで発振
されたパルス信号Ｐｇは、積分時定数が電極２０の静電
容量によって定まる積分回路ＣＲで積分されて積分信号
Ｃｒとなり、増幅回路ＡＭＰで増幅され増幅信号Ａｍと
なり、オフセット回路ＯＦＳで増幅信号Ａｍに含まれる
直流信号分をオフセット電圧Ｖｏｆにより取り除きオフ
セット信号Ｏｆとし、全波整流回路ＲＥで全波整流され
て全波整流信号Ｒｅとなり、直流化回路ＤＣで直流信号
Ｄｃとなる。

【００７３】図１４（Ａ）はパルス信号Ｐｇの時間的経
過ｔを示す図であり、同図（Ｂ）は電極２０の静電容量
がＣ１及びＣ２のときの積分信号Ｃｒの時間的経過ｔを
示す図であり、同図（Ｃ）は同様にオフセット信号Ｏｆ
の時間的経過ｔを示す図であり、同図（Ｄ）は同様に全
波整流信号Ｒｅの時間的経過ｔを示す図であり、同図
（Ｅ）は同様に直流信号Ｄｃの時間的経過ｔを示す図で
ある。

【００７４】同図（Ｆ）は保持部１ａとウエハ３との距
離変化Ｌと直流信号Ｄｃの電圧変化との関係を示す。保
持部１ａとウエハ３との距離Ｌ（横軸）がＬ１のときの
直流信号Ｄｃの電圧値Ｖｒ１を第１比較電圧として定
め、距離がＬ２のときの直流信号Ｄｃの電圧値Ｖｒ２を
第２比較電圧として定め、これらの第１比較電圧Ｖｒ１
及び第２比較電圧Ｖｒ２をそれぞれ第１比較回路ＣＭ１
の比較基準信号Ｖｒ１及び第２比較回路ＣＭ２の比較基
準信号Ｖｒ２とする。

【００７５】このとき、距離Ｌの変化に伴って出力され
る直流信号Ｄｃが、第１比較回路ＣＭ１及び第２比較回
路ＣＭ２においてそれぞれ第１比較基準信号Ｖｒ１及び
第２比較基準信号Ｖｒ２と比較され、搭載センサ出力Ｄ
Ａ及び有無センサ出力ＤＳを得る。

【００７６】次に、保持部１ａの表面とウエハ３の裏面
との距離がＬ２よりも短くなると、直流信号Ｄｃの電圧
値はＶｒ２よりも低くなり、第２比較回路ＣＭ２の有無
センサ出力ＤＳがＯＮとなる。さらに、保持部１ａの表
面とウエハ３の裏面との距離がＬ１よりも短くなると、
直流信号Ｄｃの電圧値はＶｒ１よりも低くなり、第１比
較回路ＣＭ１の搭載センサ出力ＤＡがＯＮとなる。ここ
で、距離Ｌ２及び距離Ｌ１は、図８に示すハンド１の第
２検出距離Ｌ２及び第１検出距離Ｌ１と等しい。

【００７７】図１１（Ａ）及び同図（Ｂ）に示す実施例
３の検出手段を用いれば、実施例１及び実施例２の効果
に加えて、キャリア２内においてウエハ３を検出すると
き、電極２０はウエハ３の中心部付近の下方にあるの
で、キャリア２内でウエハ３が基準位置から前後方向に
少しずれていても、あるいは、オリフラ３ａがどの方向
にあっても、第２検出距離Ｌ２及び第１検出距離Ｌ１は
変化しない。

【００８０】本発明の実施例では、ハンド１を前進させ
ハンド位置ＨＢに停止させた後にウエハ３の有無を検出
したが、ハンド１がハンド位置ＨＢに停止する前にウエ
ハ３の検出を行ってもよい。

【０１００】

【本発明の効果】請求項１のウエハ搬送制御方法を用い
れば、ハンドがウエハが無いポケットを高速でスキップ
することが出来るとともに、ウエハが無いポケットが連
続しているときは各ポケットで減速や停止をすること無
くスキップすることが出来るので、搬送のタクトタイム
を短くすることができる。

【０１０１】請求項２のウエハ搬送制御方法を用いれ
ば、請求項１の効果に加え、投光用光ファイバーを１つ
にしているので、投光用光ファイバー及びスリットが１
つになり構造が簡単になり、さらに、ハンドのウエハ保
持部には光ファイバーを埋設するためのスリットと光通
過用スリットとが各１設けられているだけなので、機械
的に丈夫であって変形しにくいので、各光ファイバーの
一端間の光路の精度を長期間維持することができる。

【０１０２】請求項３のウエハ搬送制御方法を用いれ
ば、請求項１及び請求項２の効果に加え、キャリア内に
おいてウエハを検出するとき、電極はウエハの中心部付
近の下方にあるため、キャリア内でウエハが基準位置か
ら前後方向に少しずれていても、または、ウエハのオリ
フラがどの方向にあっても、検出距離に影響を与えない
ので、安定したウエハ検出を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、搬送装置の概略を示す図である。

【図２】図２は、従来技術のハンド１の詳細を示す図で
ある。

【図３】図３は、キャリア２とハンド１との位置を示す
図である。

【図４】図４は、キャリア２内でのハンド１の位置を示
す図である。

【図５】図５は、従来技術のハンド１を用いた搬送の動
作順序の説明を示す図である。

【図６】図６（Ａ）は、キャリア２内のポケットＰ１乃
至Ｐ８においてポケットＰ３，Ｐ５及びＰ６にウエハ３
が無いことを示す図であり、同図（Ｂ）は、同図（Ａ）
に対応した従来技術でのハンド１の動作位置を示す図で
あり、同図（Ｃ）は、同図（Ａ）に対応した従来技術で
のハンド１のキャリア内での上昇速度を示す図である。

【図７】図７は、本発明のウエハ搬送制御方法の動作順
序の説明を示す図（クレーム対応図）である。

【図８】図８は、本発明の方法に使用するウエハ検出手
段の実施例１を示す図である。

【図９】図９（Ａ）は、キャリア２内のポケットＰ１乃
至Ｐ８においてポケットＰ３，Ｐ５及びＰ６にウエハ３
が無いことを示す図であり、同図（Ｂ）は、同図（Ａ）
に対応した本発明でのハンド１の動作位置を示す図であ
り、同図（Ｃ）は、同図（Ａ）に対応した本発明でのハ
ンド１のキャリア内での上昇速度を示す図である。

【図１０】図１０は、本発明の方法に使用するウエハ検
出手段の実施例２を示す図である。

【図１１】図１１は、本発明の方法に使用するウエハ検
出手段の実施例３を示す図である。

【図１２】図１２は、保持部１ａにウエハ３が近づいた
ときの両電極２０，２０の静電容量変化を示す図であ
る。

【図１３】図１３は、静電容量検出装置２１のブロック
図である。

【図１４】図１４（Ａ）は、パルス信号Ｐｇの時間的経
過を示す図であり、同図（Ｂ）は電極２０の静電容量が
Ｃ１及びＣ２のときの積分信号Ｃｒの時間的経過を示す
図であり、同図（Ｃ）は同様にオフセット信号Ｏｆの時
間的経過を示す図であり、同図（Ｄ）は同様に全波整流
信号Ｒｅの時間的経過を示す図であり、同図（Ｅ）は同
様に直流信号Ｄｃの時間的経過を示す図であり、同図
（Ｆ）は保持部１ａとウエハ３との距離変化と直流信号
Ｄｃの電圧変化との関係を示す図である。

【符号の説明】

１ ハンド １ａ 保持部 １ｂ ハンド本体 ２ キャリア ３ ウエハ ３ａ オリフラ ４ ロボット ５ 吸着部 ５ａ 吸引口 ６ 関節腕 ７ 肩 ８ 第１光ファイバー ９ 第２光ファイバー １０ 光路（第１光路） １１ スリット（第１スリット） １２ 第３光ファイバー １３ 第４光ファイバー １４ 第２光路 １５ 第２スリット １６ 光透過形センサ ２０ 電極 ２１ 静電容量検出装置 ２２ 配線 Ｘ 直線 Ｚ 直線 Ｚ１ 直線 Ｃ 円周 Ｐ ポケット Ｐ１，Ｐ２，・・・・，Ｐｎ，・・・・，ＰＮ ポケ
ット ＨＡ ハンド位置 ＨＢ ハンド位置 ＨＣ ハンド位置 ＨＤ ハンド位置 ＨＡ１，ＨＡ２，・・・・，ＨＡｎ，・・・・，ＨＡＮ
ハンド位置 ＨＢ１，ＨＢ２，・・・・，ＨＢｎ，・・・・，ＨＢＮ
ハンド位置 ＨＣ１，ＨＣ２，・・・・，ＨＣｎ，・・・・，ＨＣＮ
ハンド位置 ＨＤ１，ＨＤ２，・・・・，ＨＤｎ，・・・・，ＨＤＮ
ハンド位置 Ｖ１ 低速度 Ｖ２ 高速度 ＤＳ 有無センサ出力 ＤＡ 搭載センサ出力 Ｃ，Ｃ１，Ｃ２ 静電容量 Ｌ１ 距離 Ｌ２ 距離 ＰＧ パルス発振回路 ＣＲ 積分回路 ＡＭＰ 増幅回路 ＯＦＳ オフセット回路 ＲＥ 全波整流回路 ＤＣ 直流化回路 ＣＭ１ 第１比較回路 ＣＭ２ 第２比較回路 ＲＣ ロボット制御装置 Ｐｇ パルス信号 Ｃｒ 積分信号 Ａｍ 増幅信号 Ｏｆ オフセット信号 Ｒｅ 全波整流信号 Ｄｃ 直流信号 Ｖｒ１ 第１比較電圧 Ｖｒ２ 第２比較電圧 Ｓ１ ウェハ有無検出ステップ Ｓ２ ウェハ搭載確認ステップ Ｓ３ スキップウェハ有無検出ステップ Ｓ４ スキップウェハ搭載確認ステップ Ｓ５ 搬送ステップ Ｓ６ 復帰ステップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/68 B25J 13/08 B65G 49/07 G05B 19/18

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエハキャリアのポケットに収納され
   たウエハの有無を検出してロボットのハンドを制御する
   ことによってウエハを搬送する制御方法において、前記
   ハンドを予め定めた位置から前記ポケットのウエハ間で
   ウエハを搭載できる位置まで前進させて、ウエハの有無
   を検出するウエハ有無検出ステップと、前記ウエハが有
   ることを検出したときは、前記ハンドをウエハに衝撃を
   与えない遅い速度でウエハを搭載するウエハ搭載位置ま
   で上昇させて停止させ、前記ハンドがウエハを搭載して
   いることを確認するウエハ搭載確認ステップと、前記ハ
   ンドを後退させて、ウエハを目的の位置まで搬送する搬
   送ステップと、前記ウエハが無いことを検出したとき
   は、前記ハンドをウエハ有無検出を行いながらウエハの
   無いポケットをスキップさせて高速度で上昇させ、ウエ
   ハが有ることを検出すると前記のウエハに衝撃を与えな
   い低速度まで速度を減速させるスキップウエハ有無検出
   ステップと、前記ハンドを前記の低速度で前記ウエハ搭
   載位置まで少し上昇させて停止させ、前記ハンドがウエ
   ハを搭載していることを確認するスキップウエハ搭載確
   認ステップと、ウエハを目的の位置に搬送した後に、前
   記ハンドを前記予め定められた位置に復帰させる復帰ス
   テップとから成り、前記スキップウエハ搭載確認ステッ
   プ終了後は搬送ステップと復帰ステップとを実行し、さ
   らに前記ウエハ有無検出ステップから復帰ステップまで
   も繰り返すウエハ搬送制御方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のウエハ有無検出ステ
   ップ、ウエハ搭載確認ステップ、スキップウエハ有無検
   出ステップ及びスキップウエハ搭載確認ステップにおい
   て、前記ウエハ搭載確認ステップ及び前記スキップウエ
   ハ搭載確認ステップのウエハを搭載する位置にウエハが
   存在することを検出する方法が、ハンドに設けられた投
   光用光ファイバーと第１の受光用光ファイバーとによっ
   て形成される第１の光路にウエハが存在するか否かによ
   って検出し、かつ、前記ウエハ有無検出ステップ及び前
   記スキップウエハ有無検出ステップのウエハを搭載でき
   る位置でウエハが存在することをを検出する方法が、ハ
   ンドに設けられた前記投光用光ファイバーと第２の受光
   用光ファイバーとによって形成される第２の光路にウエ
   ハが存在するか否かによって検出するウエハ搬送制御方
   法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のウエハ有無検出ステ
   ップ、ウエハ搭載確認ステップ、スキップウエハ有無検
   出ステップ及びスキップウエハ搭載確認ステップにおい
   て、ハンドに設けられた第１電極及び第２電極と前記２
   つの電極に接近するウエハとによって形成される静電容
   量が、予め定めた大きい値よりも大きくなったときに、
   前記ウエハ搭載確認ステップ及び前記スキップウエハ搭
   載確認ステップのウエハを搭載する位置に、ウエハが存
   在することを検出し、かつ、前記静電容量が、予め定め
   た小さい値よりも大きくなったときに、前記ウエハ有無
   検出ステップ及び前記スキップウエハ有無検出ステップ
   のウエハを搭載できる位置にウエハが存在することを検
   出するウエハ搬送制御方法。