JP4258964B2

JP4258964B2 - ウェハ移載装置

Info

Publication number: JP4258964B2
Application number: JP2000292225A
Authority: JP
Inventors: 育志谷山
Original assignee: 神鋼電機株式会社
Priority date: 2000-09-26
Filing date: 2000-09-26
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2020-09-26
Also published as: JP2002110769A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェハキャリアに収容された所定枚数のウェハの有無と位置とを検出し、それらを１枚ずつ取り出して移載するためのウェハ移載装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開平９−８２７７６号公報に開示されているように、ウェハキャリア内に複数段に設けられた各ウェハ収容部に収容されているウェハを１枚ずつ取り出して、移載するためのウェハ移載装置は公知である。この公報に開示されたウェハ移載装置を構成するフィンガ（ウェハ移載ハンド）は、ウェハを載置するためのウェハ載置面を有していると共に、その先端部に、ウェハキャリア内のウェハを検出するための位置検出センサを備えている。
【０００３】
前記ウェハ移載装置は、そのフィンガに取付けられた位置検出センサが、ウェハキャリア内のウェハの下方に配置され、ウェハの有無と上下方向の位置とを検出する。そして、その検出結果に基づいて、フィンガがウェハキャリア内の所定位置に入り込み、各ウェハを持ち上げて取り出す。
【０００４】
しかし、この技術の場合、ウェハの検出の際に、フィンガをいちいちウェハキャリア内に収容された各ウェハの下方に入り込ませる必要がある。このため、検出に長時間を要し、作業効率が悪い。また、何らかの原因により、ウェハの下方に入り込んだ位置検出センサが、そのまま昇降されると、ウェハを損傷させるおそれがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した不具合に鑑み、ウェハの有無と位置との検出が簡単に行われるようにすると共に、ウェハとウェハ移載ハンドとが干渉しないようにすることを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明は、所定枚数のウェハが、ウェハキャリア内に複数段に設けられた各ウェハ収容部に収容されていて、前記ウェハキャリアに、水平に進入したウェハ移載ハンドが、前記各ウェハ収容部におけるウェハの有無と位置とを検出し、そのハンド本体部にウェハを１枚ずつ載置して取り出して移載するためのウェハ移載装置において、前記ハンド本体部は、平面視において二股状になっていて、それぞれの先端部に、一対のウェハ検出センサが対向し、しかも当該ハンド本体部の上面から退避する位置にそれぞれ取付けられ、前記一対のウェハ検出センサの各ケーブルは、前記ハンド本体部に埋設されて、当該各ケーブルの先端部は、二股状のハンド本体部の各先端の手前側において当該ハンド本体部の先端側を向いた斜側方にそれぞれ露出されて、それぞれのウェハ検出センサに接続されていることを特徴としている。
【０００７】
本発明に係るウェハ移載装置は以下の作用を奏する。ハンド本体部がウェハキャリア内に入り込み、最上段のウェハの端部（被検出部）の直上に配置されて、そのまま下降される。一対のウェハ検出センサが、ウェハキャリアに複数段に収容されたウェハの被検出部を走査することによって、ウェハキャリア内におけるウェハの有無と上下方向の位置が検出される。そして、この検出結果に基づいて、ウェハ移載ハンドがウェハキャリア内に進入し、各ウェハを１枚ずつ持ち上げて取り出す。一対のウェハ検出センサが、二股状のハンド本体部の各先端部に取付けられているため、ウェハ移載ハンドが一度下降するだけでウェハの検出が行われ、作業効率が良好である。また、ウェハの被検出部は、二股状となったウェハ載置部どうしの間に形成された逃し部に配置されるため、ウェハとウェハ移載ハンドとが干渉することがなく、ウェハが損傷することが防止される。
【０００８】
また、ハンド本体部が二股状になっていて、それぞれの先端部に一対のウェハ検出センサが対向し、しかも当該ハンド本体部の上面から退避する位置にそれぞれ取付けられているので、ハンド本体部の上面に載置されるウェハとの干渉がなくなって、当該ウェハの損傷が防止される。
【０００９】
また、前記ウェハ検出センサのケーブルは、前記ハンド本体部内に形成されたケーブル収容部に、抜き取り可能に収容されているので、ウェハ移載ハンドの保守、点検が容易である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、実施形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。図１は本発明に係るウェハ移載装置Ａの斜視図、図２はウェハ移載ハンドＨの平面図、図３は同じく下方からの斜視図、図４は同じく先端部の拡大側面図である。図１に示されるように、本実施例のウェハ移載装置Ａを構成する装置本体１は、昇降可能なベース２に設置されている。そして、前記装置本体１の上面には、２本のアーム３が２段になって取付けられている。これらのアーム３は、それらの基端部に設けられた旋回軸（図示せず）の軸心を中心に旋回可能である。そして、上段のアーム３の先端部にハンド支持台４が取付けられていて、該ハンド支持台４にウェハ移載ハンドＨが取付けられている。
【００１１】
ウェハ移載ハンドＨについて説明する。図２及び図３に示されるように、本実施例のウェハ移載ハンドＨは、セラミック等の薄板より成り、平面視において同一形状を成す上下の各ハンド本体部５を重ね合わせて、両者を接着等の手段により固着させたものである。各ハンド本体部５の先端部は、平面視において二股状に分岐されていて、それぞれの上面にウェハＵを載置させるためのウェハ載置部６が形成されていると共に、前記ウェハ載置部６の間には、略円弧状の逃し部７が形成されている。また、平面視における各ハンド本体部５は、それらの基端部８の側に近づくに従って徐々に細くなっていて、前記基端部８が前述したハンド支持台４に取付けられている。なお、図２及び図３において、９は、アンプである。
【００１２】
図２ないし図４に示されるように、各ウェハ載置部６の先端部には、一対のウェハ検出センサＳ₁,Ｓ₂がそれぞれ取付けられている。本実施例の場合、一対のウェハ検出センサＳ₁,Ｓ₂は透過型のファイバセンサであり、投光側のウェハ検出センサＳ₁と受光側のウェハ検出センサＳ₂とから構成されている。両者の取付け構造は全く同一なので、ここでは投光側のウェハ検出センサＳ₁についてのみ説明する。このウェハ検出センサＳ₁は、検出光Ｌを発するセンサ本体部１１と、該センサ本体部１１の下端部から側方に張り出して設けられたセンサ取付部１２とから成る。このウェハ検出センサＳ₁は、センサ本体部１１の側面部が、一方側のウェハ載置部６の先端面に当接されると共に、センサ取付部１２の上面が、ウェハ載置部６の下面に当接され、２本の固定ねじ１３によって固着される。このとき、センサ本体部１１の上面は、ウェハ載置部６の上面よりも下方に配置されるため、ウェハ載置部６に載置されるウェハＵと干渉することはない。全く同様にして、他方側のウェハ載置部６の先端面に、受光側のウェハ検出センサＳ₂が取付けられる。このようにして、一対のウェハ検出センサＳ₁,Ｓ₂が、それぞれのセンサ本体部１１を相対向させて、しかも、それらの光軸を一致させた状態で取付けられる。
【００１３】
図２ないし図４に示されるように、各センサ本体部１１の背面部からは、所定長さの光ファイバケーブル１４が延設されている。この光ファイバケーブル１４は、上記したハンド本体部５に埋設されている。即ち、上下の各ハンド本体部５が接合される面には、予め相対応する一対の溝部が、接合面内に形成されていて、上下の各ハンド本体部５が接合される際に、一対の溝部が重なり合ってケーブル挿通孔１５が２箇所に形成される。このケーブル挿通孔１５の横断面形状は、前記光ファイバケーブル１４の外径よりも僅かに大きい。このケーブル挿通孔１５は、図２に示されるように、上下の各ハンド本体部５の接合面にほぼ直線状に設けられている。そして、ウェハ載置部６の先端部の外側面及び基端部８の後端面に、それぞれ光ファイバケーブル１４を通すためのケーブル通し孔１５a,１５b が設けられている。
【００１４】
一対のウェハ検出センサＳ₁,Ｓ₂から延設された光ファイバケーブル１４は、ウェハ載置部６の先端部のケーブル通し孔１５ａに挿通され、ケーブル挿通孔１５を通り、基端部８のケーブル通し孔１５ｂから外側に出て、アンプ９に接続される。この光ファイバケーブル１４は、前記ケーブル挿通孔１５に抜取り可能に挿通される。光ファイバケーブル１４のほとんどの部分が、ハンド本体部５に埋設状態で収容されているため、ウェハ移載作業中に各光ファイバケーブル１４とウェハＵとが干渉するおそれがなく、該ウェハＵを損傷させることが防止される。本実施例のウェハ検出センサＳ₁,Ｓ₂は透過型ファイバセンサであり、そのケーブルとして光ファイバケーブル１４が使用されるため、該ケーブルを細くすることができる。この結果、ウェハ移載ハンドＨの厚みを薄くすることができる。また、前記ケーブル挿通孔１５は、ほぼ直線状に設けられているため、その成形が容易であると共に、光ファイバケーブル１４を容易に通すことができる。
【００１５】
次に、本実施例のウェハキャリアＣについて、簡単に説明する。図５及び図６に示されるように、本実施例のウェハキャリアＣは、前面が開口された箱状であり、通常の場合、前面の開口部分は蓋体（図示せず）によって閉塞されている。このウェハキャリアＣの内側の側方部には、所定枚数のウェハＵを複数段にして収容するための一対のウェハ収容棚１６が相対向して設けられている。一対のウェハ収容棚１６には、各ウェハＵの側方部分を支持するためのウェハ支持部１７が、高さ方向に一定の間隔（ウェハＵの収容ピッチ）をおいて設けられている。更に、前記ウェハ支持部１７の奥側には、各ウェハＵの前後方向の位置決めをするために、各ウェハＵの外周縁と略相似形に形成されたウェハ位置決め部１７ａが設けられている。また、各ウェハ支持部１７によって支持されたウェハＵどうしの間には、ウェハ移載ハンドＨの先端部（ウェハ載置部６及びウェハ検出センサＳ₁,Ｓ₂）を入り込ませることができるように、前記ウェハ移載ハンドＨの先端部の厚みよりも大きな寸法の空間部Ｖが形成される。このウェハキャリアＣには、所定枚数のウェハＵが、前記ウェハ位置決め部１７ａによって前後方向にほぼ位置決めされた状態で収容される。
【００１６】
本発明に係るウェハ移載装置Ａの作用について説明する。所定枚数のウェハＵが複数段に収容されたウェハキャリアＣが所定位置に設置され、その蓋体（図示せず）が取り外される。最初に、ウェハキャリアＣの各ウェハ支持部１７におけるウェハＵの有無と上下方向の位置とが検出される。図７及び図８に示されるように、ウェハ移載ハンドＨがウェハキャリアＣ内に進入し、平面視におけるウェハＵの開口側の端部（被検出部Ｕａ）を、ウェハ載置部６の間の逃し部７に入り込ませた状態で、しかも、最上段のウェハＵの直上に配置される。このまま、ウェハ移載ハンドＨが下降される。前記ウェハ移載ハンドＨが下降される間、投光側のウェハ検出センサＳ₁から検出光Ｌが照射される。二股状のウェハ載置部６の間に何も存しなければ、前記検出光Ｌは、そのまま受光側のウェハ検出センサＳ₂に受光される。しかし、ウェハ載置部６の間にウェハＵが存すると、その被検出部Ｕａにより前記検出光Ｌが遮断され、そのときの高さ（ウェハＵの上下方向の位置）が記憶される。このようにして、各ウェハ支持部１７におけるウェハＵの有無と、その上下方向の位置が検出される。
【００１７】
上記したようにしてウェハＵの有無と位置との検出が行われた後、その検出結果に基づいて、再びウェハ移載ハンドＨが昇降される。図９に示されるように、該ウェハ移載ハンドＨが、最上段のウェハＵと、その直下のウェハＵとの間の空間部Ｖに入り込み、そのまま前進する。本実施例の場合、一対のウェハ検出センサＳ₁,Ｓ₂から延設された各光ファイバケーブル１４が、上下の各ハンド本体部５の間に設けられたケーブル挿通孔１５に収容されていて、垂れ下がることがないため、その直下に存するウェハＵを損傷させるおそれがない。また、ウェハ移載ハンドＨは、ウェハキャリアＣ内のウェハ支持部１７の間に配置され、その間の空間部Ｖを進退するため、前記ウェハ支持部１７と干渉することはない。
【００１８】
前記ウェハ移載ハンドＨが更に前進し、そのウェハ載置部６が最上段のウェハＵの直下の所定位置に配置されると、図１０に示されるように、該ウェハ移載ハンドＨが停止して、そのまま僅かに上昇される。最上段のウェハＵが、ウェハ移載ハンドＨのウェハ載置部６に載置され、ウェハ支持部１７から持ち上げられる。そして、このままウェハ移載ハンドＨが後退することにより、最上段のウェハＵがウェハキャリアＣから取り出される。上記した操作が、ウェハキャリアＣに収容された各ウェハＵの枚数だけ繰り返される。ウェハＵを収容する場合、全く逆の操作が行われる。
【００１９】
図７及び図８に示されるように、上記したウェハキャリアＣ内のウェハＵが、前後方向に僅かにずれた状態で収容される場合がある。そのような状態で収容されたウェハＵを、ウェハＵ',Ｕ”と記載する。このような場合であっても、それらの被検出部Ｕ'a，Ｕ"aは、平面視において二股状のウェハ載置部６の間に配置されている。このため、ウェハ移載ハンドＨをそのまま下降させるだけで、正規位置に収容されたウェハＵと、ずれた状態で収容された各ウェハＵ',Ｕ”との上下方向の位置を検出することができる。
【００２０】
本実施例のウェハ移載装置Ａは、ウェハ検出センサＳ₁,Ｓ₂が透過型ファイバセンサである場合について説明したが、非接触式であれば、これ以外のセンサであっても構わない。
【００２１】
【発明の効果】
本発明に係るウェハ移載装置は、ハンド本体部が二股状になっていて、それぞれの先端部に一対のウェハ検出センサが対向し、しかも当該ハンド本体部の上面から退避する位置にそれぞれ取付けられているので、ハンド本体部の上面に載置されるウェハとの干渉がなくなって、当該ウェハの損傷が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るウェハ移載装置Ａの斜視図である。
【図２】ウェハ移載ハンドＨの平面図である。
【図３】同じく下方からの斜視図である。
【図４】同じく先端部の拡大側面図である。
【図５】ウェハキャリアＣの平面断面図である。
【図６】同じく側面断面図である。
【図７】一対のウェハ検出センサＳ₁,Ｓ₂が、各ウェハＵ，Ｕ',Ｕ”の有無と位置とを検出する状態の作用説明図である。
【図８】同様の状態の側面図である。
【図９】ウェハ移載ハンドＨが、ウェハキャリアＣの空間部Ｖに進入する状態の作用説明図である。
【図１０】ウェハ移載ハンドＨが、最上段のウェハＵを持ち上げる状態の作用説明図である。
【符号の説明】
Ａ：ウェハ移載装置
Ｃ：ウェハキャリア
Ｈ：ウェハ移載ハンド
Ｓ₁,Ｓ₂：ウェハ検出センサ
Ｕ，Ｕ',Ｕ”：ウェハ
５：ハンド本体部
１４：光ファイバケーブル（ケーブル）
１５：ケーブル挿通孔（ケーブル収容部）
１７：ウェハ支持部（ウェハ収容部）

Claims

所定枚数のウェハが、ウェハキャリア内に複数段に設けられた各ウェハ収容部に収容されていて、前記ウェハキャリアに、水平に進入したウェハ移載ハンドが、前記各ウェハ収容部におけるウェハの有無と位置とを検出し、そのハンド本体部にウェハを１枚ずつ載置して取り出して移載するためのウェハ移載装置において、
前記ハンド本体部は、平面視において二股状になっていて、それぞれの先端部に、一対のウェハ検出センサが対向し、しかも当該ハンド本体部の上面から退避する位置にそれぞれ取付けられ、
前記一対のウェハ検出センサの各ケーブルは、前記ハンド本体部に埋設されて、当該各ケーブルの先端部は、二股状のハンド本体部の各先端の手前側において当該ハンド本体部の先端側を向いた斜側方にそれぞれ露出されて、それぞれのウェハ検出センサに接続されていることを特徴とするウェハ移載装置。
前記ウェハ検出センサのケーブルは、前記ハンド本体部内に形成されたケーブル収容部に、抜き取り可能に収容されることを特徴とする請求項１に記載のウェハ移載装置。