JP4096213B2 - ウェハ搬送装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カセット内に収納された半導体ウェハまたはガラス基板（以下、単にウェハという）の状態を検出するマッピング装置を有するウェハ搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のウェハ搬送装置は、図３に示すようになっている。
図において、１はベース、２はウェハ搬送装置で、前記ベース１上に載置されている。前記ウェハ搬送装置２は、次のように構成されている。すなわち、前記ベース１上に固定ベース３が固定され、この固定ベース３に、旋回および上下動可能に搬送装置本体４が取り付けられている。また、前記搬送装置本体４の上面に、搬送用アーム５が旋回可能に取り付けられている。前記搬送用アーム５は、先端部にマッピング装置６としての投光用と受光用からなる反射型光センサ６ａが取り付けられた第１アーム５ａと、この第１アーム５ａに旋回可能に取り付けられた第２アーム５ｂとからなっている。さらに、前記第２アーム５ｂの先端には、ウェハ載置台７が取り付けられている。
８は前記ベース１上に載置されたカセット台で、上面に、内部にウェハＷを収納するカセット９を載置している。
次に、このように構成されたウェハ搬送装置２の動作について説明する。
前記ウェハ搬送装置２は、前記カセット台８上のカセット９から、カセット９内部に収納されているウェハＷを取り出して次工程に搬送するが、前記カセット９からウェハＷを取り出す前に、前記マッピング装置６を用いてカセット９内のウェハＷの収納状態を検出するように、つまり、マッピングするようにしている。
ウェハ搬送装置２によるマッピングは、第１アーム５ａをカセット９の正面に移動させて、反射型光センサ６ａの投光部より検出用の光をウェハＷの端面へ投射するとともに、反射光を反射型光センサ６ａの受光部で検出することにより行う。
マッピングによりカセット９内のウェハＷの収納状態に異常がなければ、あるいは異常があってもウェハ搬送装置２の動きでカバーできるときは、ウェハ搬送装置２は、ウェハＷの搬送作業を開始する。
もし、ウェハＷの収納状態に異常があり、しかもウェハ搬送装置２の動きでカバーできないときは、アラームを出して異常を知らせる。この場合、作業者が異常な状態を修復した後、ウェハ搬送装置２は、ウェハＷの搬送作業を開始する。
ウェハＷの搬送は、次のようにして行う。
まず、搬送装置本体４内の図示しない駆動装置を駆動させて、第１アーム５ａおよび第２アーム５ｂを旋回させることにより、ウェハ載置台７をカセット９の方向に向けて直進移動させ、カセット９内に挿入させる。次に、前記ウェハ載置台７にウェハＷを載置し、さらに、ウェハ載置台７を反カセットの方向に直進移動させて作動アームの最小回転半径の所まで引き戻す。この状態で、今度は搬送装置本体を１８０度旋回させてウェハ載置台７の向きを反カセット方向に変え、向きが変わったところで再度直進移動させてウェハを次工程に送る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来技術では、次のような問題があった。
(1) マッピング用のセンサが、反射型の光センサであるため、反射光の散乱等により検出が不安定となることがある。
(2) マッピング用のセンサが、第１アームまたは第２アームに取り付けられているため、ウェハが、カセット内に前後あるいは左右方向に斜めに挿入されていないかどうかの斜め挿入検出が困難であり、また、ウェハの前方への飛び出しの検出が困難であった。
そこで本発明は、カセット内のウェハの状態を安定して、かつ確実に検知することができるマッピング装置を有する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。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明は、上下動可能な搬送装置本体の上部に、先端部にフォーク形状をした二股のウェハ載置台を有する搬送用アームと、カセット内に収納されたウェハの収納状態を検知するためのセンサを取り付けたマッピング装置とを有するウェハ搬送装置において、前記マッピング装置が、前記搬送装置本体の上面に設けられ、前記搬送用アームとは独立して動作する直動アクチュエータと、前記直動アクチュエータに取り付けられ、水平方向に直動可能な移動子アームと、前記移動子アームの先端に取り付けられ、垂直な軸に対しての旋回、水平な軸に対しての傾動、および前記移動子アームの直動方向に垂直な軸に対しての回転、の３自由度の動作が可能な継手と、前記継手を介して前記移動子アームの先端に取り付けられ、前記継手によって前記移動子アームに対する姿勢が調整可能な二股のフォーク形状をなすセンサ支持体と、前記センサ支持体のフォーク先端側に、二股のフォークの一方と他方とで光軸を合わせて設けられる１組の透過型光センサと、前記１組の透過型光センサに対して前記センサ支持体のフォーク反先端側に水平方向に一定の距離を置き、二股のフォークの一方と他方とで光軸を合わせて設けられるもう１組の透過型光センサと、から構成され、マッピング動作を行う際、これら２組の透過型光センサの前記光軸が前記ウェハの正面側の端面を検知するよう前記直動アクチュエータによって前記センサ支持体を前記カセットの正面に移動させ、前記装置本体の上下動とともに前記２組の透過型光センサの信号を検出し、前記マッピング動作が完了すると、前記直動アクチュエータによって前記センサ支持体を前記搬送用アームの最小回転半径内へ移動するようにしたものである。これにより、カセット台のレベルとセンサ支持体のレベルを合致させることができ、ウェハの前後左右の斜め挿入検出等が可能となる。また、センサ支持体は、継手に着脱自在に取り付けられているので、ウェハのサイズに合わせて交換することができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
図１は、本発明のウェハ搬送装置を示す側面図、図２は本発明のウェハ搬送装置を示す正面図で、わかりやすくするためカセットの上部を取り除いてウェハが見えるようにしている。
なお、両図において、図３および図４と同一符号は、同一もしくは相当する部材を示している。
本発明のウェハ搬送装置の基本的な構成は、従来技術と同じであるが、マッピング装置の構成が異なっている。
本発明におけるマッピング装置１０は、搬送装置本体４に、搬送用アーム５と独立して動作する直動アクチュエータ１１を取り付けるとともに、前記直動アクチュエータ１１に移動子アーム１２を直線方向に移動可能に取り付け、さらに前記移動子アーム１２に３自由度の動作が可能な継手１３を介して、２組の透過型光センサ１４を、フォーク形状をした二股のセンサ支持体１５の両側に取り付けて構成している。
前記直動アクチュエータ１１は、例えば駆動モータ１１ａのシャフトにボールネジ１１ｂを固定して構成され、移動子アーム１２は、前記ボールネジ１１ｂに螺合する図示しないボールネジナットを下部に有するとともに、図示しないリニアガイドによってスライド支持するように構成されている。
移動子アーム１２の先端部に取り付けられる継手１３は、垂直な軸に対しての旋回、水平な軸に対しての傾動、および移動子アーム１２の直動方向に垂直な軸に対しての回転という３自由度の動作ができるようになっており、この移動子アーム１２の先端に取り付けられるセンサ支持体１５の姿勢を容易に調整することができる。これにより、カセット台９の上に載置されているカセット１０のレベルと、センサ支持体１４とレベルとが合っていない場合でも、継手１３の姿勢を調整して、センサ支持体１５のレベルを合わせることができる。したがって、ウェハＷの検出精度が向上するため、ウェハＷが２枚挿入された状態や、前後あるいは左右に斜めになっている状態が確実に検出できる。
フォーク形状をした二股のセンサ支持体１５には、２組の透過型光センサ１４を取り付けており、例えば、センサ支持体１５の先端側の組の透過型光センサ１４ａは、ウェハ姿勢検出用であり、センサ支持体の反先端側の組の透過型光センサ１４ｂはウェハ姿勢検出用およびウェハ飛び出し検出用である。前記２組の透過型センサ１４ａ、１４ｂは、水平方向に一定の距離を置いて取り付けられている。なお、透過型光センサ１４は、フォーク形状をした二股のセンサ支持体１５の一方側の部材に、投光用センサを取り付け、他方側の部材に、前記投光用センサと光軸を合わせて受光用センサを取り付けている。
また、センサ支持体１５は、前記継手１３に着脱自在に取り付けられているので、ウェハＷのサイズに応じて交換することができる。
次に、このように構成されたウェハ搬送装置２のマッピング動作について説明する。
まず、直動アクチュエータ１１を、カセット９の方向へ一定距離動かし、移動子アーム１２とともにセンサ支持体１５をウェハＷの検出位置まで移動させる。前記直動アクチュエータ１１は、検出位置まで移動すると停止し、この位置を保持する。
次に、搬送装置本体４を上昇あるいは下降させて、センサ支持体１５をカセット９の最下段へ移動させる。センサ支持体１５がカセット９の最下段へ移動すると、センサ支持体１５をカセット９の最下段から一定速度で最上段まで上昇させる。このとき、センサ支持体１５に取り付けられている２組の透過型光センサ１４ａ、１４ｂを作動させて、２組のセンサ信号を読み取る。この場合、マッピング用のセンサが、透過型の光センサであるため、反射光の散乱等がなく、検出は安定して行える。マッピング装置１０は、これらの信号を処理することにより、カセット９内のウェハＷの状態を検知する。
マッピング動作が完了すると、センサ支持体１５を、搬送用アーム５の回転に支障のない範囲、つまり、搬送用アーム５の最小回転半径内へ移動する。
マッピングによりカセット９内のウェハＷの収納状態に異常がなければ、あるいは異常があってもウェハ搬送装置２の動きでカバーできるときは、ウェハ搬送装置２は、ウェハＷの搬送作業を開始する。
もし、ウェハＷの収納状態に異常があり、しかもウェハ搬送装置２の動きでカバーできないときは、アラームを出して異常を知らせる。この場合、作業者が異常な状態を修復した後、ウェハ搬送装置２は、ウェハＷの搬送作業を開始する。なお、前記実施例においては、透過型光センサ１４はセンサ支持体１５に２組取り付けているが、３組取り付けるようにしてもよい。つまり、センサ支持体１５の反先端側の組をさらにウェハ姿勢検出専用とウェハ飛び出し検出専用の２組に分けて、透過型光センサ１４を合計３組にするわけである。
【０００６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、次のような効果がある。
(1) マッピング用のセンサが、透過型の光センサであるため、反射光の散乱等がなく、検出が安定する。
(2) カセット内のウェハのマッピングを行う際に、搬送用アームと独立して動作する直動アクチュエータに、移動子アームと３自由度動作可能な機構を有する継手を介して、少なくとも２組の透過型光センサを、フォーク形状をした二 股のセンサ支持体に取り付けているので、ウェハの前方への飛び出し検出、お よびウェハの斜め検出等を確実に行うことができ、マッピング精度を大きく向 上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すウェハ搬送装置の側面図である。
【図２】本発明の実施例を示すウェハ搬送装置の平面図で、わかりやすくするためカセットの上部を取り除いてウェハが見えるようにしている。
【図３】従来のウェハ搬送装置を示す側面図である。
【図４】従来のウェハ搬送装置を示す平面図で、わかりやすくするためカセットの上部を取り除いてウェハが見えるようにしている。
【符号の説明】
１ ベース、
２ ウェハ搬送装置、
３ 固定ベース、
４ 搬送装置本体、
５ 搬送用アーム、
５ａ 第１アーム、
５ｂ 第２アーム、
６ マッピング装置、
６ａ 反射型光センサ、
７ ウェハ載置台、
８ カセット台、
９ カセット、
１０ マッピング装置、
１１ 直動アクチュエータ、
１１ａ 駆動モータ、
１１ｂ ボールネジ、
１２ 移動子アーム、
１３ 継手、
１４ 透過型光センサ、
１４ａ ウェハ姿勢検出用透過型光センサ、
１４ｂ ウェハ姿勢検出用およびウェハ飛び出し検出用透過型光センサ、
１５ センサ支持体

Claims (2)

1. 上下動可能な搬送装置本体の上部に、先端部にフォーク形状をした二股のウェハ載置台を有する搬送用アームと、カセット内に収納されたウェハの収納状態を検知するためのセンサを取り付けたマッピング装置とを有するウェハ搬送装置において、
   前記マッピング装置が、
   前記搬送装置本体の上面に設けられ、前記搬送用アームとは独立して動作する直動アクチュエータと、
   前記直動アクチュエータに取り付けられ、水平方向に直動可能な移動子アームと、
   前記移動子アームの先端に取り付けられ、垂直な軸に対しての旋回、水平な軸に対しての傾動、および前記移動子アームの直動方向に垂直な軸に対しての回転、の３自由度の動作が可能な継手と、
   前記継手を介して前記移動子アームの先端に取り付けられ、前記継手によって前記移動子アームに対する姿勢が調整可能な二股のフォーク形状をなすセンサ支持体と、
   前記センサ支持体のフォーク先端側に、二股のフォークの一方と他方とで光軸を合わせて設けられる１組の透過型光センサと、
   前記１組の透過型光センサに対して前記センサ支持体のフォーク反先端側に水平方向に一定の距離を置き、二股のフォークの一方と他方とで光軸を合わせて設けられるもう１組の透過型光センサと、
   から構成され、
   マッピング動作を行う際、これら２組の透過型光センサの前記光軸が前記ウェハの正面側の端面を検知するよう前記直動アクチュエータによって前記センサ支持体を前記カセットの正面に移動させ、前記装置本体の上下動とともに前記２組の透過型光センサの信号を検出し、
   前記マッピング動作が完了すると、前記直動アクチュエータによって前記センサ支持体を前記搬送用アームの最小回転半径内へ移動することを特徴とするウェハ搬送装置。
2. 前記マッピング装置のセンサ支持体が、前記継手に着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のウェハ搬送装置。

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