JP7086832B2 - ウェーハ搬送装置 - Google Patents

Description

この発明は、ウェーハ搬送装置に関し、とくにウェーハのアライメントを行うための構成を搭載したウェーハ搬送装置に関する。

ＳＥＭに代表される上位検査装置等にウェーハを供給する搬送装置には、ウェーハの向きおよび偏芯を高精度で補正して、上位検査装置に搬送することが要求されている。そのため、搬送装置にはウェーハの向きおよび偏芯を補正する装置として、ウェーハのアライメントユニットを備えたものがある（特許文献１参照）。アライメントユニットはウェーハを保持した状態でウェーハを回転させ、ラインセンサ投光器から投光された光をラインセンサ受光器で受光し、受光量の変化でノッチ位置およびウェーハの偏芯量を検出することでアライメントを行う。アライメントとは、ウェーハの面方向（ＸＹ方向）の位置やウェーハの回転方向の向きを所定の位置に合わせることである（例えば、特許文献２参照）。

図１～４を用いて、従来のウェーハ搬送装置の構成の例を説明する。図１はウェーハ搬送装置の正面外観図であり、図２はウェーハ搬送装置の側面一部断面図であり、図３はウェーハ搬送装置の正面一部断面図であり、図４はウェーハ搬送装置の平面一部断面図である。

ウェーハ搬送装置は、ＦＯＵＰ２０３（ＦＯＵＰ：Front Opening Unified Pod）と、開閉装置１０２と、搬送ロボット２０１と、ロボット走行軸２０２と、アライメントユニット３０２と、ファンフィルタユニット２０６と、装置制御部３０４とを備える。

また、ウェーハ搬送装置は、搬送ロボット２０１を移動させる移動機構（第一の移動機構）を備える。第一の移動機構は、ロボット走行軸２０２およびモータ等を用いて構成することができる。

ＦＯＵＰ２０３は、ウェーハ４０１を複数枚収納できる容器である。開閉装置１０２は、ＦＯＵＰ２０３を開閉する装置であり、１台または複数台設けられる。搬送ロボット２０１は、ＦＯＵＰ２０３よりウェーハ４０１を取り出し、所定の位置へ搬送する。アライメントユニット３０２は、アライメントユニット搭載部３０１に搭載され、ウェーハ４０１の方向を合わせる等のアライメントを行う。アライメント実行後、搬送ロボット２０１が、ウェーハ搬送装置の外部に設置される上位検査装置４０２（図４）へ、ウェーハ４０１を搬送する。

ファンフィルタユニット２０６は、ウェーハ搬送装置の内部上方に設けられ、クリーンエアーを送風する。ファンフィルタユニット２０６より、下方に送風が行われる。送風された空気が、ウェーハ搬送装置の下面に設けられた排気口から排気されることにより、ダウンフローが形成される。搬送ロボット２０１は、開閉装置１０２によってＦＯＵＰ２０３が開けられている間に、ＦＯＵＰ２０３の内部からウェーハ４０１を取り出し、所定の場所へ搬送する。搬送ロボット２０１が可能な動作として、たとえばロボット走行軸２０２に沿っての走行動作（矢印３０３）、昇降動作（矢印２０４）、水平動作（矢印２０５）、旋回動作（矢印４０３）が挙げられる。搬送ロボット２０１およびアライメントユニット３０２の位置および動作は、装置制御部３０４によって制御される。

特開２０１０－１２３８２４号公報 特開２００２－３１３８８７号公報 特開２００５－４４９３８号公報

しかしながら、従来技術では、ウェーハ搬送装置内におけるアライメントユニットの設置領域が大きくなり、ウェーハ搬送装置のフットプリントを縮小するには限界があるという問題があった。

たとえば特許文献３ではアライメントユニットの簡素化の技術が述べられているが、回転機構を省略しても、アライメントを行うにはウェーハ外周をセンサで検出する必要がある。その際にセンサ、ウェーハ、ウェーハ保持機構、等を配置する領域を確保しなければならず、装置フットプリント縮小とはならない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、アライメントを行うための領域を確保しつつ、装置フットプリントを抑えた搬送装置を実現することを目的とする。

この発明に係るウェーハ搬送装置は、
搬送ロボットまたはハンドを移動させる第一の移動機構と、
アライメント機構部を移動させる第二の移動機構と、
を備え、
前記搬送ロボットの位置または前記ハンドの位置に応じて、前記アライメント機構部を移動させる機能を備える。
特定の態様によれば、
前記アライメント機構部および前記第二の移動機構は、前記搬送ロボットに取り付けられる。
特定の態様によれば、前記搬送ロボットとは分離して設けられるアライメント用センサ部をさらに備える。
特定の態様によれば、
前記第一の移動機構は、前記ハンドを、前記搬送ロボットに対して移動させるものであり、
前記第二の移動機構は、前記アライメント機構部を、前記搬送ロボットに対して移動させるものである。
特定の態様によれば、前記搬送ロボットはアライメント用センサ部をさらに備える。
特定の態様によれば、
前記第一の移動機構は、前記搬送ロボットを、前記ウェーハ搬送装置に対して移動させるものであり、
前記第二の移動機構は、前記アライメント機構部を、前記ウェーハ搬送装置に対して移動させるものである。

本発明によれば、ウェーハ搬送装置のフットプリント縮小化が可能となる。このため、たとえば、装置設置エリアが同じ面積であっても、装置設置台数が増加する。

従来のウェーハ搬送装置の正面外観図である。 図１のウェーハ搬送装置の側面一部断面図である。 図１のウェーハ搬送装置の正面一部断面図である。 図１のウェーハ搬送装置の平面一部断面図である。 本発明の実施例１に係るウェーハ搬送装置の概略図である。 図５のアライメントユニット搭載部の概略図である。 図５のウェーハ搬送装置の動作に係る領域および位置の例を示す図である。 図５のウェーハ搬送装置の動作を示したフロー図である。 本発明の実施例２に係るアライメントユニットおよびアライメントユニット搭載部の概略図である。 本発明の実施例２に係るウェーハ搬送装置の動作に係る領域および位置の例を示す図である。 本発明の実施例３に係るアライメントユニットおよびアライメントユニット搭載部の概略図である。 本発明の実施例３に係るウェーハ搬送装置の動作に係る領域および位置の例を示す図である。 本発明の実施例４に係る搬送ロボットの概略図である。 本発明の実施例４に係るウェーハ搬送装置の動作に係る領域および位置の例を示す図である。 図１３の搬送ロボットのハンドからアライメント機構部へのウェーハ受渡し動作を示す概略図である。 図１３の搬送ロボットの動作を示したフロー図である。 本発明の実施例５に係る搬送ロボットの概略図である。 本発明の実施例５に係るウェーハ搬送装置の動作に係る領域および位置の例を示す図である。 図１７の搬送ロボットのハンドからアライメント機構部へのウェーハ受渡し動作を示す概略図である。 図１７の搬送ロボットの動作を示したフロー図である。

以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。なお、図１～図４に関連して説明した従来の構成と同様である部分については、説明を省略する場合がある。

［実施例１］
図５は、本発明の実施例１に係るウェーハ搬送装置１０１の概略図である。とくに、図５（ａ）にウェーハ搬送装置１０１の構成を示し、図５（ｂ）にアライメントユニット５０１の構成を示す。

図５（ａ）に示すように、ウェーハ搬送装置１０１は、従来技術と同様に、搬送ロボット２０１と、搬送ロボット２０１を移動させる移動機構（第一の移動機構）とを備える。搬送ロボット２０１は、ウェーハ４０１を搬送するロボットである。第一の移動機構は、搬送ロボット２０１を、ウェーハ搬送装置１０１に対して（より厳密には、たとえばウェーハ搬送装置１０１の壁面または床面に対して）移動させる。

第一の移動機構の具体的構成は、当業者が適宜設計可能であるが、たとえばロボット走行軸２０２と、搬送ロボット２０１に取り付けられるモータとを用いて構成することができる。ロボット走行軸２０２は、たとえばウェーハ搬送装置１０１の床面に固定されるガイドレールとして形成することができる。

ウェーハ搬送装置１０１は、従来のアライメントユニット搭載部３０１とは異なるアライメントユニット搭載部６０４と、従来のアライメントユニット３０２とは異なるアライメントユニット５０１を備える。

図５（ｂ）に示すように、アライメントユニット５０１は、ラインセンサ５０２およびアライメント機構部５０３を備える。ラインセンサ５０２は、アライメント用センサ部の例であり、アライメント用に用いられるセンサであればラインセンサ以外のセンサであってもよい。アライメント機構部５０３は、アライメント動作を実行するための機構部であり、ウェーハ４０１を保持した状態で、ウェーハ４０１を回転および平行移動させることができる。本実施例では、アライメントユニット５０１は必要最低限の要素のみから構成されているが、他の構成要素を追加してもよい。

図６は、アライメントユニット搭載部６０４の概略図である。アライメントユニット搭載部６０４は、搬送ロボット２０１に関連して配置される。アライメントユニット搭載部６０４は、アライメント機構部５０３を移動させる移動機構（第二の移動機構）を備える。第二の移動機構は、アライメント機構部５０３を、ウェーハ搬送装置１０１に対して（より厳密には、たとえばウェーハ搬送装置１０１の壁面または床面に対して）移動させる。

図６の例では、第二の移動機構は、直動ガイド６０１およびボールねじ６０２によって構成される直動機構と、アライメントユニット固定部６０５と、直動機構を駆動するモータ６０３とを備える。モータ６０３が駆動されるとボールねじ６０２が回転し、これによってアライメントユニット固定部６０５が直動ガイド６０１に沿って移動する。アライメントユニット固定部６０５にはアライメントユニット５０１およびアライメント機構部５０３が固定されており、アライメントユニット固定部６０５が移動するとこれに伴ってアライメントユニット５０１およびアライメント機構部５０３も移動する（矢印６０６）。この移動は、たとえば水平方向の移動である。

第一の移動機構および第二の移動機構の動作は、たとえば装置制御部３０４によって制御される。

アライメントユニット搭載部６０４は、たとえば図５（ａ）に示すようにウェーハ搬送装置１０１の装置内部の壁面に沿って配置される。アライメントユニット搭載部６０４は、アライメント機構部５０３を、ロボット走行軸２０２と平行な方向に平行移動させてもよい。ウェーハ搬送装置１０１内においてアライメントユニット搭載部６０４が配置される位置は、たとえば装置内後方の壁面に沿った位置であるが、装置内前方の壁面に沿った位置であってもよく、装置内側方の壁面に沿った位置であってもよく、壁面に沿わない位置であってもよい。

図７は、ウェーハ搬送装置１０１の動作に係る領域および位置の例を示す図である。図７（ａ）に、搬送ロボット２０１の可動領域７０１と、アライメントユニット５０１の可動領域７０２とを示す。可動領域とは、各装置が移動することによって各装置が通過または専有する空間が存在する領域を意味する。これらの可動領域は、図示のように互いに干渉していてもよい。

図７（ａ）では、アライメントユニット５０１は所定の待機位置にある。この待機位置は、たとえば特定の座標系における原点位置であってもよい。待機位置は、搬送ロボット２０１の可動領域７０１と干渉しない位置である。すなわち、アライメントユニット５０１がこの待機位置にある状態では、搬送ロボット２０１はアライメントユニット５０１と接触その他の干渉を発生させずに移動することができる。なお、アライメントユニット５０１は、待機位置にある場合にはアライメント動作が実行できないものであってもよい。

図７（ｂ）に、アライメントユニット５０１がアライメント動作を行う際の、ウェーハ回転領域７０４を示す。図７（ｂ）では、アライメントユニット５０１は所定のアライメント位置にある。図７（ａ）と比較すると、アライメントユニット５０１は太矢印の向きに移動した位置となっている。この位置において、アライメントユニット５０１はアライメント動作を実行することができる。この位置は、搬送ロボット２０１の可動領域７０１と干渉する位置であってもよい。また、ウェーハ回転領域７０４が搬送ロボット２０１の可動領域７０１と干渉してもよい。

図７（ｂ）に示す搬送ロボット２０１の位置は、所定のアライメント受渡位置に対応する。アライメント受渡位置は、アライメントユニット５０１にウェーハを受け渡すための位置である。すなわち、搬送ロボット２０１がアライメント受渡位置にあり、かつ、アライメントユニット５０１がアライメント位置にある場合に、搬送ロボット２０１はアライメントユニット５０１にウェーハを受け渡すことができる。なお当然ながら、搬送ロボット２０１がアライメント受渡位置にあり、アライメントユニット５０１がアライメント位置にある場合には、これらは互いに干渉しない（ただしウェーハ４０１の受け渡しに必要な連携動作に係る場合を除く）。

このように、アライメントユニット５０１が複数の位置の間で移動可能なので、アライメント動作を実行していない間は、搬送ロボット２０１がより広い領域を移動することができる。言い換えると、搬送ロボット２０１の可動領域７０１の広さを維持しつつ、ウェーハ搬送装置１０１全体の寸法を抑えることができる。

図８は、ウェーハ搬送装置１０１（とくに搬送ロボット２０１およびアライメントユニット５０１）の動作を示したフロー図である。以下、ウェーハ搬送装置１０１内の搬送ロボット２０１、アライメントユニット５０１、アライメントユニット搭載部６０４、等の動作について説明する。このような動作は、たとえば装置制御部３０４の制御に基づいて実現される。

アライメント動作を行う際、まずウェーハ搬送装置１０１は、アライメントユニット５０１が待機位置にあるか否かを判定する（ステップＳ１）。アライメントユニット５０１が待機位置にない場合には、第二の移動機構が、アライメントユニット５０１を待機位置に移動させる（ステップＳ２）。

アライメントユニット５０１が待機位置にある場合に、または待機位置まで移動した後に、第一の移動機構が、搬送ロボット２０１をＦＯＵＰ２０３の位置まで移動させる（ステップＳ３）。すなわち、アライメントユニット５０１が待機位置にない状態では、搬送ロボット２０１は移動しない。このステップＳ３において搬送ロボット２０１はＦＯＵＰ２０３からウェーハ４０１を取り出す。

次に、ウェーハ搬送装置１０１は、搬送ロボット２０１がアライメント受渡位置にあるか否かを判定する（ステップＳ４）。搬送ロボット２０１がアライメント受渡位置にない場合には、第一の移動機構が、搬送ロボット２０１をアライメント受渡位置に移動させる（ステップＳ５）。

搬送ロボット２０１がアライメント受渡位置にある場合に、またはアライメント受渡位置まで移動した後に、第二の移動機構が、アライメントユニット５０１をアライメント位置に移動させる（ステップＳ６）。すなわち、搬送ロボット２０１がアライメント受渡位置にない状態では、アライメントユニット５０１は移動しない。なお、本実施例ではアライメントユニット５０１にアライメント機構部５０３が固定されているので、これらは一体に移動する。このように、本実施例に係るウェーハ搬送装置１０１は、搬送ロボット２０１の位置に応じてアライメント機構部５０３を移動させる機能を備えている。

アライメントユニット５０１がアライメント位置に移動した後、搬送ロボット２０１はアライメントユニット５０１にウェーハ４０１を受け渡し、アライメントユニット５０１はアライメント動作を実行する（ステップＳ７）。その後、搬送ロボット２０１はアライメントユニット５０１からウェーハ４０１を受け取る（ステップＳ８）。

その後、アライメントユニット５０１は待機位置へ移動する（ステップＳ９）。その後、搬送ロボット２０１は上位検査装置４０２にウェーハ４０１を搬送する（ステップＳ１０）。

このように、実施例１に係るウェーハ搬送装置１０１は、搬送ロボット２０１の位置に応じてアライメントユニット５０１（アライメント機構部５０３を含む）を移動させるので、装置内部のスペースをより効率的に利用でき、装置全体の寸法を抑制することができる。このため、装置フットプリントの縮小が可能となる。また、たとえば、装置設置エリアが同じ面積であっても、装置設置台数が増加する。

［実施例２］
実施例２は、実施例１において、アライメントユニットの移動方向を変更するものである。以下、実施例１との相違を説明する。

図９は、実施例２に係るアライメントユニット９０１およびアライメントユニット搭載部９０２の概略図である。アライメントユニット搭載部９０２は、搬送ロボット２０１に関連して配置される。アライメントユニット搭載部９０２は、アライメント機構部５０３を移動させる移動機構（第二の移動機構）を備える。第二の移動機構は、アライメント機構部５０３を、ウェーハ搬送装置１０１に対して（より厳密には、たとえばウェーハ搬送装置１０１の壁面または床面に対して）移動させる。

図９の例では、第二の移動機構は、アライメントユニット固定部９０４と、アライメントユニット固定部９０４を駆動するモータ６０３とを備える。モータ６０３が駆動されるとアライメントユニット固定部９０４が回転移動し（矢印９０３）、これによってアライメント機構部５０３が移動する。第二の移動機構の動作は、たとえば装置制御部３０４によって制御される。

アライメントユニット搭載部９０２は、たとえばウェーハ搬送装置１０１の装置内部の壁面に沿って配置される。アライメントユニット搭載部９０２は、アライメント機構部５０３を、モータ６０３の軸の周りに回転移動させてもよい。ウェーハ搬送装置１０１内においてアライメントユニット搭載部９０２が配置される位置は、たとえば装置内後方の壁面に沿った位置であるが、装置内前方の壁面に沿った位置であってもよく、装置内側方の壁面に沿った位置であってもよく、壁面に沿わない位置であってもよい。

図１０は、実施例２に係るウェーハ搬送装置１０１の動作に係る領域および位置の例を示す図である。実施例２に係るウェーハ搬送装置１０１は、図９に示すアライメントユニット９０１およびアライメントユニット搭載部９０２を搭載している。図１０（ａ）に、搬送ロボット２０１の可動領域７０１と、アライメントユニット９０１の可動領域１００１とを示す。

図１０（ｂ）に、アライメントユニット９０１がアライメント動作を行う際の、ウェーハ回転領域７０４を示す。図１０（ｂ）では、アライメントユニット９０１は所定のアライメント位置にある。図１０（ａ）と比較すると、アライメントユニット９０１は太矢印の向きに移動した位置となっている。この位置において、アライメントユニット９０１はアライメント動作を実行することができる。この位置は、搬送ロボット２０１の可動領域７０１と干渉する位置であってもよい。また、ウェーハ回転領域７０４が搬送ロボット２０１の可動領域７０１と干渉してもよい。なお当然ながら、実施例１と同様に、搬送ロボット２０１がアライメント受渡位置にあり、アライメントユニット９０１がアライメント位置にある場合には、これらは互いに干渉しない（ただしウェーハ４０１の受け渡しに必要な連携動作に係る場合を除く）。

実施例２に係るウェーハ搬送装置１０１も、図８と同様のフロー図に基づいて動作することができる。このような動作は、たとえば装置制御部３０４の制御に基づいて実現される。

このように、実施例２においても、アライメントユニット９０１が複数の位置の間で移動可能なので、アライメント動作を実行していない間は、搬送ロボット２０１がより広い領域を移動することができる。言い換えると、搬送ロボット２０１の可動領域７０１の広さを維持しつつ、ウェーハ搬送装置１０１全体の寸法を抑えることができる。

［実施例３］
実施例３は、実施例１または２において、アライメントユニットの移動方向を変更するものである。以下、実施例１および２との相違を説明する。

図１１は、実施例３に係るアライメントユニット１１０１およびアライメントユニット搭載部１１０２の概略図である。アライメントユニット搭載部１１０２は、搬送ロボット２０１に関連して配置される。アライメントユニット搭載部１１０２は、アライメント機構部５０３を移動させる移動機構（第二の移動機構）を備える。第二の移動機構は、アライメント機構部５０３を、ウェーハ搬送装置１０１に対して（より厳密には、たとえばウェーハ搬送装置１０１の壁面または床面に対して）移動させる。

図１１の例では、第二の移動機構は、直動ガイド６０１およびボールねじ６０２によって構成される直動機構と、アライメントユニット固定部６０５と、直動機構を駆動するモータ６０３とを備える。モータ６０３が駆動されるとボールねじ６０２が回転し、これによってアライメントユニット固定部６０５が直動ガイド６０１に沿って移動する。アライメントユニット固定部６０５にはアライメントユニット１１０１およびアライメント機構部５０３が固定されており、アライメントユニット固定部６０５が移動するとこれに伴ってアライメントユニット１１０１およびアライメント機構部５０３も移動する（矢印１１０３）。この移動は、たとえば鉛直方向の昇降移動である。第二の移動機構の動作は、たとえば装置制御部３０４によって制御される。

アライメントユニット搭載部１１０２は、たとえばウェーハ搬送装置１０１の装置内部の壁面に沿って配置される。アライメントユニット搭載部１１０２は、アライメント機構部５０３を、鉛直方向に平行移動させてもよい。ウェーハ搬送装置１０１内においてアライメントユニット搭載部１１０２が配置される位置は、たとえば装置内後方の壁面に沿った位置であるが、装置内前方の壁面に沿った位置であってもよく、装置内側方の壁面に沿った位置であってもよく、壁面に沿わない位置であってもよい。

図１２は、実施例３に係るウェーハ搬送装置１０１の動作に係る領域および位置の例を示す図である。実施例３に係るウェーハ搬送装置１０１は、図１１に示すアライメントユニット１１０１およびアライメントユニット搭載部１１０２を搭載している。図１２（ａ）に、搬送ロボット２０１の可動領域７０１と、アライメントユニット１１０１の可動領域１２０１とを示す。

図１２（ｂ）に、アライメントユニット１１０１がアライメント動作を行う際の、ウェーハ回転領域７０４を示す（この図ではウェーハ回転領域７０４が線分として表現されている）。図１２（ｂ）では、アライメントユニット１１０１は所定のアライメント位置にある。図１２（ａ）と比較すると、アライメントユニット１１０１は太矢印の向きに移動した位置となっている。この位置において、アライメントユニット１１０１はアライメント動作を実行することができる。この位置は、搬送ロボット２０１の可動領域７０１と干渉する位置であってもよい。また、ウェーハ回転領域７０４が搬送ロボット２０１の可動領域７０１と干渉してもよい。なお当然ながら、実施例１および２と同様に、搬送ロボット２０１がアライメント受渡位置にあり、アライメントユニット１１０１がアライメント位置にある場合には、これらは互いに干渉しない（ただしウェーハ４０１の受け渡しに必要な連携動作に係る場合を除く）。

実施例３に係るウェーハ搬送装置１０１も、図８と同様のフロー図に基づいて動作することができる。このような動作は、たとえば装置制御部３０４の制御に基づいて実現される。

このように、実施例３においても、アライメントユニット１１０１が複数の位置の間で移動可能なので、アライメント動作を実行していない間は、搬送ロボット２０１がより広い領域を移動することができる。言い換えると、搬送ロボット２０１の可動領域７０１の広さを維持しつつ、ウェーハ搬送装置１０１全体の寸法を抑えることができる。

［実施例４］
実施例４は、実施例１～３のいずれかにおいて、アライメントユニット５０１，９０１，１１０１を分散配置としたものである。以下、実施例１～３との相違を説明する。

実施例１～３ではラインセンサ５０２およびアライメント機構部５０３はアライメントユニット５０１，９０１，１１０１に設けられ、アライメントユニット５０１，９０１，１１０１と一体に移動するが、実施例４では、ラインセンサはウェーハ搬送装置１０１に固定されて設けられる。すなわち、実施例４では、アライメント機構部はアライメントユニットと一体に移動するが、ラインセンサはアライメントユニットの位置に関わらず固定されている。

図１３は、実施例４に係る搬送ロボット２０１の概略図である。実施例４では、搬送ロボット２０１は、１つ以上のハンド１３０７と、アライメントユニット搭載部１３０３とを備える。ハンド１３０７は、たとえば従来のハンドまたは実施例１～３に係るハンドと同様の構成を備え、ウェーハ４０１を保持および搬送することができる。

実施例４では、第一の移動機構は、搬送ロボット２０１に対してハンド１３０７を移動させるものである。「ハンド１３０７を移動させる」とは、ハンド１３０７を構成する部品（アーム等）の位置または向きを変更することにより、ハンド１３０７の姿勢を変更することを含む。なお、実施例４では、第一の移動機構は、ハンド１３０７を移動させる機能に加え、実施例１～３と同様に搬送ロボット２０１全体を移動させる機能を備えてもよい。

実施例４では、搬送ロボット２０１にアライメントユニット搭載部１３０３が取り付けられる。また、搬送ロボット２０１に、アライメントユニット搭載部１３０３を介して、アライメント機構部１３０１が取り付けられる。アライメントユニット搭載部１３０３は、アライメント機構部１３０１を移動させる移動機構（第二の移動機構）を備える。第二の移動機構は、アライメント機構部１３０１を、搬送ロボット２０１に対して移動させる（より厳密には、搬送ロボット２０１本体に対して、すなわち搬送ロボット２０１のうちアライメント機構部１３０１を除く部分に対して、移動させる）。図１３の例では、第二の移動機構は昇降機構として構成され、アライメント機構部１３０１を移動させる（矢印１３０４）。この移動は、たとえば鉛直方向の昇降移動である。なお、アライメント機構部１３０１は、ウェーハ回転ユニット１３０２を備えてもよい。

実施例４に係る第二の移動機構の具体的構造はとくに図示しないが、たとえば図１１のアライメントユニット搭載部１１０２と同様に、直動ガイド６０１およびボールねじ６０２によって構成される直動機構と、アライメントユニット固定部と、直動機構を駆動するモータとを備えてもよい。第二の移動機構の動作は、たとえば装置制御部３０４によって制御される。

また、実施例４では、アライメントユニット搭載部１３０３は搬送ロボット２０１と連結されているため、搬送ロボット２０１と共に移動する。アライメントユニット搭載部１３０３が設けられる位置は、たとえば搬送ロボット２０１の側面であってもよいし、搬送ロボット２０１の前面であってもよいし、搬送ロボット２０１の後面であってもよいし、搬送ロボット２０１の他の部分であってもよい。

図１３および図１４に、実施例４に係るウェーハ搬送装置１０１の動作に係る領域および位置の例を示す。図１３に、搬送ロボット２０１に対してハンド１３０７が旋回する領域であるハンド旋回領域１３０５と、アライメント機構部１３０１の可動領域１３０６とを示す。また、図１４に、アライメント機構部１３０１およびラインセンサ１４０１がアライメント動作を行う際の、ウェーハ回転領域１４０２を示す。このように、実施例４では、ウェーハ搬送装置１０１は、搬送ロボット２０１とは分離して設けられるラインセンサ１４０１（アライメント用センサ部）を備える。

図１３では、アライメント機構部１３０１は待機位置にある。この位置では、アライメント機構部１３０１はハンド旋回領域１３０５と干渉しない。

図１４では、搬送ロボット２０１（ハンド１３０７を含む）およびアライメント機構部１３０１は所定のアライメント位置にある。この位置において、アライメント機構部１３０１およびラインセンサ１４０１はアライメント動作を実行することができる。アライメント動作時のアライメント機構部１３０１の位置は、ハンド旋回領域１３０５と干渉する位置であってもよい。また、アライメント動作時のウェーハ回転領域１４０２は、ハンド旋回領域１３０５と干渉してもよい。なお当然ながら、実施例１～３と同様に、搬送ロボット２０１（ハンド１３０７を含む）、アライメント機構部１３０１、およびアライメント機構部１３０１がアライメント位置にある場合には、これらは互いに干渉しない（ただしウェーハ４０１の受け渡しに必要な連携動作に係る場合を除く）。

ラインセンサ１４０１は、たとえばウェーハ搬送装置１０１の装置内部の壁面に沿って配置される。ウェーハ搬送装置１０１内においてラインセンサ１４０１が配置される位置は、たとえば装置内後方の壁面に沿った位置であるが、装置内前方の壁面に沿った位置であってもよく、装置内側方の壁面に沿った位置であってもよく、壁面に沿わない位置であってもよい。

図１５は、搬送ロボット２０１のハンド１３０７からアライメント機構部１３０１へのウェーハ受渡し動作を示す概略図である。この図では、ハンド１３０７のうち１つ（ハンド１３０７ａ）はウェーハ４０１を受け渡すためのウェーハ受渡位置にあり、アライメント機構部１３０１はウェーハ４０１を受け取るためのウェーハ受取位置にある。

図１６は、実施例４に係る搬送ロボット２０１の動作を示したフロー図である。以下、ウェーハ搬送装置１０１内の搬送ロボット２０１の動作（ハンド１３０７およびアライメント機構部１３０１の動作を含む）について説明する。このような動作は、たとえば装置制御部３０４の制御に基づいて実現される。

アライメント動作を行う際、まずウェーハ搬送装置１０１は、アライメント機構部１３０１が待機位置にあるか否かを判定する（ステップＳ２１）。アライメント機構部１３０１が待機位置にない場合には、第二の移動機構が、アライメント機構部１３０１を待機位置に移動させる（ステップＳ２２）。

アライメント機構部１３０１が待機位置にある場合に、または待機位置まで移動した後に、搬送ロボット２０１はＦＯＵＰ２０３の位置まで移動する（ステップＳ２３）。すなわち、アライメント機構部１３０１が待機位置にない状態では、搬送ロボット２０１は移動しない。このステップＳ２３において搬送ロボット２０１はＦＯＵＰ２０３からウェーハ４０１を取り出す。この動作は、たとえばハンド１３０７によって行われ、ハンド１３０７のウェーハ保持はＯＦＦからＯＮとなる。なお、実施例４において、搬送ロボット２０１の移動は、第一の移動機構によって行われてもよいし、他の移動機構によって行われてもよい。

次に、ウェーハ搬送装置１０１は、ハンド１３０７がウェーハ受渡位置にあるか否かを判定する（ステップＳ２４）。ハンド１３０７がウェーハ受渡位置にない場合には、第一の移動機構が、ハンド１３０７をウェーハ受渡位置に移動させる（ステップＳ２５）。

ハンド１３０７がウェーハ受渡位置にある場合に、またはウェーハ受渡位置まで移動した後に、第二の移動機構が、アライメント機構部１３０１をウェーハ受取位置に移動させる（ステップＳ２６）。すなわち、ハンド１３０７がウェーハ受渡位置にない状態では、アライメント機構部１３０１は移動しない。このように、本実施例に係るウェーハ搬送装置１０１は、搬送ロボット２０１のハンド１３０７の位置に応じてアライメント機構部１３０１を移動させる機能を備えている。

アライメント機構部１３０１がウェーハ受取位置に移動した後、ハンド１３０７はアライメント機構部１３０１にウェーハ４０１を受け渡す（ステップＳ２７）。この際、ハンド１３０７のウェーハ保持はＯＮからＯＦＦとなり、アライメント機構部１３０１のウェーハ保持はＯＦＦからＯＮとなる。

その後、搬送ロボット２０１およびハンド１３０７がアライメント位置に移動し、ラインセンサ１４０１と連携してアライメント動作を実行する（ステップＳ２８）。このアライメント位置とは、アライメント機構部１３０１に保持されたウェーハ４０１と、ラインセンサ１４０１とが所定の位置関係となり、アライメント動作が実行可能となる位置をいう。アライメント動作において、アライメント機構部１３０１が（たとえばウェーハ回転ユニット１３０２を介して）ウェーハ４０１を回転させ、ラインセンサ１４０１が偏芯量とノッチ位置を検出し、検出結果に基づいてウェーハ４０１がアライメントされる。

アライメント動作が終了すると、ウェーハ搬送装置１０１は、ハンド１３０７がウェーハ受取位置にあるか否かを判定する（ステップＳ２９）。ウェーハ受取位置は、ウェーハ受渡位置と同じ位置であってもよいし、異なる位置であってもよい。ハンド１３０７がウェーハ受取位置にない場合には、第一の移動機構が、ハンド１３０７をウェーハ受取位置に移動させる（ステップＳ３０）。

とくに図示しないが、ステップＳ３０の後に、第二の移動機構が、アライメント機構部１３０１をウェーハ受渡位置に移動させてもよい。ウェーハ受渡位置は、ウェーハ受取位置と同じ位置であってもよいし、異なる位置であってもよい。

ハンド１３０７がウェーハ受取位置にある場合に、またはウェーハ受取位置まで移動した後に、ハンド１３０７は、アライメント機構部１３０１からウェーハ４０１を受け取る（ステップＳ３１）。この際、ハンド１３０７のウェーハ保持はＯＦＦからＯＮとなり、アライメント機構部１３０１のウェーハ保持はＯＮからＯＦＦとなる。

次に、ウェーハ搬送装置１０１は、アライメント機構部１３０１が待機位置にあるか否かを判定する（ステップＳ３２）。アライメント機構部１３０１が待機位置にない場合には、第二の移動機構が、アライメント機構部１３０１を待機位置に移動させる（ステップＳ３３）。これによって、アライメント機構部１３０１はハンド旋回領域１３０５と干渉しない位置へと移動する。

アライメント機構部１３０１が待機位置にある場合に、または待機位置まで移動した後に、搬送ロボット２０１は上位検査装置４０２にウェーハ４０１を搬送する（ステップＳ３４）。

実施例４に示すラインセンサ１４０１およびアライメント機構部１３０１において、ウェーハ受渡位置、ウェーハ受取位置およびアライメント位置における、ラインセンサ１４０１とアライメント機構部１３０１との相対的位置関係を可変としてもよい。たとえば、装置制御部３０４がウェーハのサイズを取得し、取得されたサイズに応じて、アライメント位置を変更してもよい。このようにすると、様々なサイズのウェーハを１台のウェーハ搬送装置１０１によって扱うことができる。

このように、実施例４に係るウェーハ搬送装置１０１は、搬送ロボット２０１のハンド１３０７の位置に応じてアライメント機構部１３０１を移動させるので、装置内部のスペースをより効率的に利用でき、装置全体の寸法を抑制することができる。このため、装置フットプリントの縮小が可能となる。また、たとえば、装置設置エリアが同じ面積であっても、装置設置台数が増加する。

［実施例５］
実施例５は実施例３において、アライメントユニット搭載部の設置位置を変更するものである。以下、実施例３との相違を説明する。

実施例５ではアライメントユニット搭載部１１０２が、搬送ロボット２０１に取り付けられる。また、搬送ロボット２０１に、アライメントユニット搭載部１１０２を介して、アライメントユニット１１０１が取り付けられる。アライメントユニット搭載部１１０２は、アライメントユニット１１０１を移動させる移動機構（第二の移動機構）を備える。第二の移動機構は、アライメント機構部５０３を、搬送ロボット２０１に対して移動させる（より厳密には、搬送ロボット２０１本体に対して移動させる。「搬送ロボット２０１本体」とは、本実施例では、たとえば搬送ロボット２０１のうちアライメントユニット１１０１を除く部分または搬送ロボット２０１のうちアライメント機構部５０３を除く部分をいう）。

なお、アライメント機構部５０３はアライメントユニット１１０１に対して固定されていてもよいし、第二の移動機構がさらにアライメントユニット１１０１に対してアライメント機構部５０３を移動させてもよい。以下では、アライメント機構部５０３がアライメントユニット１１０１に対して固定され、したがってアライメントユニット１１０１と一体に移動する構成を例に説明する。

実施例５では、ラインセンサ５０２は搬送ロボット２０１に設けられる。図１７の例では、ラインセンサ５０２はアライメントユニット１１０１に対して固定され、アライメントユニット１１０１と一体に移動する。したがって、第二の移動機構は、ラインセンサ５０２を、搬送ロボット２０１に対して移動させる（より厳密には、搬送ロボット２０１本体に対して、または搬送ロボット２０１のうちアライメントユニット１１０１を除く部分に対して、移動させる）。なお、変形例として、ラインセンサ５０２は、アライメントユニット１１０１とは独立して搬送ロボット２０１に固定されてもよい。

また、実施例５では、アライメントユニット搭載部１１０２、アライメントユニット１１０１およびアライメント機構部５０３は搬送ロボット２０１と連結されているため、搬送ロボット２０１と共に移動する。アライメントユニット搭載部１１０２が設けられる位置は、たとえば搬送ロボット２０１の側面であってもよいし、搬送ロボット２０１の前面であってもよいし、搬送ロボット２０１の後面であってもよいし、搬送ロボット２０１の他の部分であってもよい。

図１７および図１８に、実施例５に係るウェーハ搬送装置１０１の動作に係る領域および位置の例を示す。図１７に、搬送ロボット２０１に対してハンド１３０７が旋回する領域であるハンド旋回領域１３０５と、アライメントユニットの可動領域１２０１を示す。また、図１８に、アライメントユニット１１０１がアライメント動作を行う際の、ウェーハ回転領域７０４を示す。

図１７では、アライメントユニット１１０１は待機位置にある。この位置では、アライメントユニット搭載部１１０２およびアライメント機構部５０３はハンド旋回領域１３０５と干渉しない。

実施例５に係るウェーハ搬送装置１０１は、３つのＦＯＵＰ２０３を備える。図１８では、これらのＦＯＵＰ２０３はそれぞれＦＯＵＰ２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃとして示される。実施例５に係るウェーハ搬送装置１０１において、搬送ロボット２０１について、ＦＯＵＰ２０３a，２０３b，２０３cから取り出したウェーハ４０１に対して、それぞれ所定のアライメント可能位置がある。各アライメント可能位置はウェーハ回転領域７０４が搬送ロボットの可動領域７０１内に収まる位置である。図１８では、搬送ロボット２０１（ハンド１３０７を含む）およびアライメントユニット１１０１は、ＦＯＵＰ２０３cから取り出したウェーハに対してのアライメント可能位置にある。この位置において、アライメントユニット１１０１はアライメント動作を実行することができる。アライメント動作時のアライメントユニット１１０１（アライメント機構部５０３を含む。以下同じ）の位置は、ハンド旋回領域１３０５と干渉する位置であってもよい。また、アライメント動作時のウェーハ回転領域７０４は、ハンド旋回領域１３０５と干渉してもよい。なお当然ながら、実施例１～４と同様に、搬送ロボット２０１（ハンド１３０７を含む）およびアライメントユニット１１０１がアライメント可能位置にある場合には、これらは互いに干渉しない（ただしウェーハ４０１の受け渡しに必要な連携動作に係る場合を除く）。

図１９は、搬送ロボット２０１のハンド１３０７からアライメントユニット１１０１（とくにアライメント機構部５０３）へのウェーハ受渡し動作を示す概略図である。この図では、ハンド１３０７のうち１つ（ハンド１３０７ａ）はウェーハ４０１を受け渡すためのウェーハ受渡位置にあり、アライメントユニット１１０１はウェーハ４０１を受け取るためのウェーハ受取位置にある。

図２０は、実施例５に係る搬送ロボット２０１の動作を示したフロー図である。以下、ウェーハ搬送装置１０１内の搬送ロボット２０１の動作（ハンド１３０７およびアライメントユニット１１０１の動作を含む）について説明する。このような動作は、たとえば装置制御部３０４の制御に基づいて実現される。

アライメント動作を行う際、まずウェーハ搬送装置１０１は、アライメントユニット１１０１が待機位置にあるか否かを判定する（ステップＳ３５）。アライメントユニット１１０１が待機位置にない場合には、第二の移動機構が、アライメントユニット１１０１を待機位置に移動させる（ステップＳ３６）。

アライメントユニット１１０１が待機位置にある場合に、または待機位置まで移動した後に、搬送ロボット２０１は、ＦＯＵＰ２０３ａ～２０３ｃのうちいずれかの位置まで移動する（ステップＳ３７）。すなわち、アライメントユニット１１０１が待機位置にない状態では、搬送ロボット２０１は移動しない。ここで移動先となったＦＯＵＰ２０３を、以下では「対象のＦＯＵＰ２０３」と表記する。このステップＳ３７において搬送ロボット２０１はＦＯＵＰ２０３からウェーハ４０１を取り出す。この動作は、たとえばハンド１３０７によって行われ、ハンド１３０７のウェーハ保持はＯＦＦからＯＮとなる。なお、実施例５において、搬送ロボット２０１の移動は、第一の移動機構によって行われてもよいし、他の移動機構によって行われてもよい。

次に、ウェーハ搬送装置１０１は、搬送ロボット２０１が、対象のＦＯＵＰ２０３のアライメント可能位置にあるか否かを判定する（ステップＳ３８）。搬送ロボット２０１が対象のＦＯＵＰ２０３のアライメント可能位置にない場合には、第一の移動機構または他の移動機構が、搬送ロボット２０１を対象のＦＯＵＰ２０３のアライメント可能位置に移動させる（ステップＳ３９）。

搬送ロボット２０１が対象のＦＯＵＰ２０３のアライメント可能位置にある場合に、または対象のＦＯＵＰ２０３のアライメント可能位置まで移動した後に、第一の移動機構が、ハンド１３０７をウェーハ受渡位置に移動させる（ステップＳ４０）。すなわち、搬送ロボット２０１が対象のＦＯＵＰ２０３のアライメント可能位置にない状態では、ハンド１３０７は移動しない。

ハンド１３０７がウェーハ受渡位置にあることを確認した後に、第二の移動機構が、アライメントユニット１１０１をウェーハ受取位置に移動させる（ステップＳ４１）。すなわち、ハンド１３０７がウェーハ受渡位置にない状態では、アライメントユニット１１０１は移動しない。このように、本実施例に係るウェーハ搬送装置１０１は、搬送ロボット２０１のハンド１３０７の位置に応じてアライメントユニット１１０１を移動させる機能を備えている。

アライメントユニット１１０１がウェーハ受取位置に移動した後、ハンド１３０７はアライメントユニット１１０１にウェーハ４０１を受け渡す（ステップＳ４２）。この際、ハンド１３０７のウェーハ保持はＯＮからＯＦＦとなり、アライメントユニット１１０１のウェーハ保持はＯＦＦからＯＮとなる。

その後、アライメントユニット１１０１がアライメント動作を実行する（ステップＳ４３）。アライメント動作が終了すると、ウェーハ搬送装置１０１は、ハンド１３０７がウェーハ受取位置にあるか否かを判定する（ステップＳ４４）。ウェーハ受取位置は、ウェーハ受渡位置と同じ位置であってもよいし、異なる位置であってもよい。ハンド１３０７がウェーハ受取位置にない場合には、第一の移動機構が、ハンド１３０７をウェーハ受取位置に移動させる（ステップＳ４５）。

とくに図示しないが、ステップＳ４５の後に、第二の移動機構が、アライメントユニット１１０１をウェーハ受渡位置に移動させてもよい。ウェーハ受渡位置は、ウェーハ受取位置と同じ位置であってもよいし、異なる位置であってもよい。

ハンド１３０７がウェーハ受取位置にある場合に、またはウェーハ受取位置まで移動した後に、ハンド１３０７は、アライメントユニット１１０１からウェーハ４０１を受け取る（ステップＳ４６）。この際、ハンド１３０７のウェーハ保持はＯＦＦからＯＮとなり、アライメントユニット１１０１のウェーハ保持はＯＮからＯＦＦとなる。

次に、ウェーハ搬送装置１０１は、アライメントユニット１１０１が待機位置にあるか否かを判定する（ステップＳ４７）。アライメントユニット１１０１が待機位置にない場合には、第二の移動機構が、アライメントユニット１１０１を待機位置に移動させる（ステップＳ４８）。これによって、アライメントユニット１１０１はハンド旋回領域１３０５と干渉しない位置へと移動する。

アライメントユニット１１０１が待機位置にある場合に、または待機位置まで移動した後に、搬送ロボット２０１は上位検査装置４０２にウェーハ４０１を搬送する（ステップＳ４９）。

このように、実施例５に係るウェーハ搬送装置１０１は、搬送ロボット２０１のハンド１３０７の位置に応じてアライメントユニット１１０１を移動させるので、装置内部のスペースをより効率的に利用でき、装置全体の寸法を抑制することができる。このため、装置フットプリントの縮小が可能となる。また、たとえば、装置設置エリアが同じ面積であっても、装置設置台数が増加する。

上述の実施例１～３のいずれかと、実施例４または５とを組み合わせてもよい。その場合には、第一の移動機構は、搬送ロボット２０１およびハンド１３０７の双方を移動させるよう構成されてもよい。

また、実施例１～５において、アライメント機構部５０３および１３０１を移動させるための、搬送ロボット２０１およびハンド１３０７の位置に関する条件は任意に設計可能である。ウェーハ搬送装置１０１の内部構造と、搬送ロボット２０１およびハンド１３０７の様々な位置とに応じ、アライメント機構部５０３および１３０１の位置を適切に制御することにより、装置内部のスペースをさらに効率的に利用でき、装置全体の寸法をさらに抑制することができる。

１０１…ウェーハ搬送装置、２０１…搬送ロボット、２０２…ロボット走行軸（第一の移動機構）、２０３，２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃ…ＦＯＵＰ、６０４，９０２，１１０２，１３０３…アライメントユニット搭載部、３０４…装置制御部、４０１…ウェーハ、４０２…上位検査装置、５０１，９０１，１１０１…アライメントユニット、５０２，１４０１…ラインセンサ、５０３，１３０１…アライメント機構部、６０１…直動ガイド（第二の移動機構）、６０２…ボールねじ（第二の移動機構）６０３…モータ（第二の移動機構）、６０５，９０４…アライメントユニット固定部（第二の移動機構）、６０６…水平移動の矢印、７０１…搬送ロボットの可動領域、７０２，１００１，１２０１…アライメントユニットの可動領域、９０３…回転移動の矢印、１１０３，１３０４…昇降移動の矢印、７０４，１４０２…ウェーハ回転領域、１３０２…ウェーハ回転ユニット、１３０５…ハンド旋回領域、１３０６…アライメント機構部の可動領域、１３０７，１３０７ａ…ハンド。

Claims (4)

1. 搬送ロボットまたはハンドを移動させる第一の移動機構と、
   アライメント機構部を移動させる第二の移動機構と、
   前記搬送ロボットとは分離して設けられるアライメント用センサ部と、
   を備え、
   前記搬送ロボットの位置または前記ハンドの位置に応じて、前記アライメント機構部を移動させる機能を備え、
   前記アライメント機構部および前記第二の移動機構は、前記搬送ロボットに取り付けられる、ウェーハ搬送装置。
2. 請求項１に記載のウェーハ搬送装置において、
   前記第一の移動機構は、前記ハンドを、前記搬送ロボットに対して移動させるものであり、
   前記第二の移動機構は、前記アライメント機構部を、前記搬送ロボットに対して移動させるものである、
   ウェーハ搬送装置。
3. 請求項１に記載のウェーハ搬送装置において、
   前記搬送ロボットはアライメント用センサ部をさらに備える、
   ウェーハ搬送装置。
4. 請求項１に記載のウェーハ搬送装置において、
   前記第一の移動機構は、前記搬送ロボットを、前記ウェーハ搬送装置に対して移動させるものであり、
   前記第二の移動機構は、前記アライメント機構部を、前記ウェーハ搬送装置に対して移動させるものである、
   ウェーハ搬送装置。

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