JPH02148752A - シリコンウエハーの自動搬送装置用吸着ハンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、シリコンウェハーに各種の処理を施し、或は
測定器にかけてその性能を測定する際、棚状のカセット
等に収納されたシリコンウェハーを取出して処理装置の
ステージ等に搬送し、またカセットに戻すように使用す
る自動搬送装置の吸着ハンドに関する。

〈従来の技術〉 クリーンルーム内においてシリコンウェハーに各ｆ！処
理を施したり性能測定を行う場合、シリコンウェハーは
、通常、棚状のカセット内に水平多段状に収納されてお
り、このカセット内のシリコンウェハーを一枚づつ出し
入れし、測定器等のステージまで搬送する装置として、
吸着ハンドを持つ自動搬送装置が使用される。

この種の吸着ハンドを持つ自動搬送装置は、上部に水平
穆動部を昇降及び回転可能に配設し、水平６動部上にキ
ャリッジを走行可能に設け、そのキャリッジ上にハンド
リングプレートを設けた吸着ハンドを水平に突設して構
成され、その吸着ハンドのプレート上にシリコンウェハ
ーを載置し、そのプレートの上面に設けた吸気孔から吸
引してシリコンウェハーを吸着し、搬送する。

〈発明が解決しようとする課題〉 この搬送装置は、マイクロコンピュータにより自動制御
されて動作するため、吸着ハンドがシリコンウェハーを
ハンドリングしたことを検出する手段が必要となるが、
その手段として、吸着用のバキュームの圧力を圧力セン
サーにより検出し、バキューム圧力が一定値以下になっ
たとき、シリコンウェハーの吸着を検出するようにして
いた。

しかし、吸着用のバキューム圧力によってシリコンウェ
ハーを検出すると、シリコンウェハーが何等かの理由で
傾斜して載置された場合、吸着できないために、シリコ
ンウェハーがそこにあることを検出できない課題があっ
た。

そこで、光センサーにより吸着ハンド上のシリコンウェ
ハーを検出することが検討され、反射型の光センサーを
ハンドリングプレート内に上向き配設したものが考えら
れたが、この吸着ハンドのセンサーでは、取出そうとす
るカセットの棚にウェハーがない場合でも、その上方の
棚にウェハーが載置されていれば、そのウェハーを検出
してしまう欠点があった。

このため、吸着ハンドの元部に反射型の光センサーをハ
ンドリングプレートの表面に水平に向けて配設し、吸着
ハンド上に載置されたシリコンウェハーのエツジに投光
器からの光を当て、そこからの反射光を受光器で受光し
てシリコンウェハーを検出する吸着ハンドが、実開昭６
２−１４０７３５号広報により提案された。

しかし、このような反射型の光センサーを使用して吸着
ハンド上のシリコンウェハーのエツジを検出する装置は
、大雪、シリコンウェハーの存在を検出することができ
るが、シリコンウェハーのエツジは本来、光を反射しに
くいことに加え、エツジの表面状態により反射光量が低
下した場合には、検出が不安定になり、検出ミスを発生
する課題があった。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので
、その上のシリコンウェハーを正確に検出できるセンサ
ーを備え、正確にウェハーをハンドリングすることがで
きる自動搬送装置用吸着ハンドを提供することを目的と
する。

このために、本発明のシリコンウエノ）−の自動搬送装
置用吸着ハンドは、自動搬送装置のキャリッジ上に取付
けられ、シリコンウェハーを載置するハンドリングプレ
ートを本体部先端に水平に突設し、ハンドリングプレー
ト上に吸着孔を設けてなる自動搬送装置用吸着ハンドに
おいて、ハンドリングプレート内に第１光ファイバーが
その先端をプレート上面に露出させ且つ本体部側に向け
て敷設され、本体部先端には第１光ファイバーの先端に
対向して第２光ファイバーの先端が第１光ファイバー先
端の水平位置より高い位置に配置され、第１光ファイバ
ーの末端が本体部内に配設された投光器又は受光器に接
続され、第２光ファイバーの末端が受光器又は投光器に
接続されて構成される。

〈作用〉 このような構成の吸着ハンドは、カセットの棚に多段状
に水平に収納されたシリコンウェハーを、その下側にハ
ンドリングプレートを差し込み、僅かにそれを持ち上げ
ることにより、プレート上にシリコンウェハーを載置し
、キャリッジを動かすことによりクエ、バーを取出して
搬送するが、プレート上に位置するシリコンウェハーを
、プレート上で傾斜して投光される光の遮光により検出
するため、シリコンウェハーのエツジを反射型の光セン
サーで検出する従来の吸着ハンドに比べ、反射状態に関
係なく正確に検出することができ、ハンドリングプレー
ト上のシリコンウェハーが多少傾斜していても確実にウ
ェハーの存在を検出し、安全に搬送することができる。

また、光ファイバーをハンドリングプレート内に敷設し
たため、吸着ハンドをコンパクトにしたまま検出性能を
向上させることができる。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図、第２図はシリコンウェハーＷをそのカセット２
０から吸着ハンド１０に載せて出し入れし、図示しない
処理装置等のステージへ搬送する自動搬送装置を示して
いる。

この図により搬送装置の概略構造を説明すると本体１の
上部に水平移動部２が上昇、旋回可能に配設され、水平
移動部２内にはキャリッジ３がその上部を上に突出した
状態で水平移動可能に配設される。そして、キャリッジ
３上には本体部とハンドリングプレートからなる吸着ハ
ンド１０が水平に取付けられている。

水平移動部２は、本体１内に昇降可能に配設された昇降
板７上に立設された円筒６の先端に取着され、昇降板７
は本体１内に回転可能に立設されたボールねじ８に螺合
し、ボールねじ８はステップモータ９により回転駆動さ
れ、このステップモータ９の駆動により水平移動部２つ
まりキャリッジ３の吸着ハンド１０が昇降動作する。ま
た、本体１内には、図示は省略されているが、円筒６を
回転駆動するためのモータが配設され、キャリッジ３を
走行させるモータが昇降板７に取付けられる。

水平移動部２内には両端と中央にプーリが配設され、こ
れらのプーリ間に駆動用のワイヤがかけられ、ワイヤの
一部がキャリッジ３に連結され、中央のプーリが円筒６
内を通る回転軸に固定されこのプーリが本体１内のモー
タにより回転駆動されることにより、キャリッジ３は水
平移動部２上を移動する構造である。

第３図〜第５図はキャリッジ３上に取付けられる吸着ハ
ンド１０の詳細図を示している。吸着ハンド１０は、本
体部！！の下側前部にハンドリングプレート１２を水平
に突設して構成され、シリコンウェハーの吸着機構と透
過型の光電検出器が内蔵される。即ち、本体部１１内に
は光電検出器の投光器１３と受光器１４と検出回路１５
が配設され、投光器１３には後述の第１光ファイバー１
６の末端が接続され、受光器１４には第２光ファイバー
１７の末端が接続される。第２光ファイバー１７の先端
は、本体部１１の先端に設けた孔に挿入され、ハンドリ
ングプレート１２上の特定位置に向けられている。

ハンドリングプレート１２は本体プレート１２ａと裏板
１２ｂとからなり、本体プレート１２ａには、複数の吸
着孔１８とそれらを結ぶ溝１８ａが形成され、この溝１
８ａは裏板１２ｂによって通気路となり、図示しない吸
気路に接続される。

また、投光用の長孔１９とその長孔１９に連通するファ
イバー配設用の溝が本体プレートｆ２ａに穿設され、そ
の溝は本体部１１から始り、途中でＵターンし長孔１９
の瓦本体部側に接続されるように形成される。そして、
この溝内に第１光ファイバー１６が敷設され、第１光フ
ァイバー１６の先端は、長孔１９を通して本体部先端の
第２光ファイバー１７の先端に対向するように配置され
る。

このような構造とすることにより、薄いハンドリングプ
レート１２内に投光部を突出させることなく安全に埋設
することができ、シリコンウェハーを載置するプレート
上に何ら支障を与えず、投光用の第１光ファイバー１６
から投光した光を、本体部側の受光用の第２光ファイバ
ー１７に送ることができる。また、本体部１１内に配設
した第２光ファイバー１７の先端位置をハンドリングプ
レート１２の上面より高くし、プレート上からの光を斜
め上方に投光することにより、載置しようとするシリコ
ンウェハーが多少傾斜していても検出できるようにして
いる。

次に、自動搬送装置の動きを説明しながら吸着ハンドの
動作を説明する。

第１図、第２図のように、カセット２ｏ内には複数のシ
リコンウェハーＷがその棚上に水平にして収納され、自
動搬送装置はこのカセットの前方に位置し、装置の反対
側には図示しないＩＡ処理装置のステージが位置してい
る。

カセット２０内のシリコンウェハーＷ・を取出す場合、
自動搬送装置は、水平移動部２を回転させて吸着ハンド
１０をカセットに向け、さらに吸着ハンド１０を目的の
棚の位置まで上昇させる。そして、キャリッジ３を移動
させて吸着ハンド１０のハンドリングプレート１２を目
標とする棚のシリコンウェハーＷの下に挿入し、次に、
水平移動部２つまり吸着ハンド１０を僅かに上昇させ、
ハンドリングプレート１２上にシリコンウェハーＷを載
置し、且つ吸着孔１８からの吸気によりプレート上にウ
ェハーを吸着する。

この吸着ハンド１０を僅かに上昇させた時、吸着ハンド
内の光電検出器によりその上のシリコンウェハーＷの有
無が正確に検出される。即ち、ハンドリングプレート１
２内から本体部１１側に傾斜して投光されていた光がシ
リコンウェハーＷにより遮光された場合、受光器１４か
ら遮光信号が出力され、シリコンウェハーＷの存在が検
出され自動搬送装置は、この時、シリコンウェハーＷを
載置したと判断し、次の搬送動作つまり、ステージに持
ち運ぶ動作に移行する。

このように、プレート上から上方に傾斜して投光された
光が遮光されたことによりシリコンウェハーＷを検出す
るため、シリコンウェハーＷが多少傾斜してカセット内
の棚に収納されていても、正確にこれを検出することが
できる。また、吸着用の吸気通路に圧力センサを設け、
シリコンウェハーを吸着した際に吸着信号を出させるよ
うにすれば、吸着ハンド１０が実際にウェハーを吸着し
たことも確認でき、ハンドリングした後の動作に正確に
移行することができる。

一方、目的の棚にハンドリングプレート１２を挿入した
にも係わらず、光電検出器がシリコンウェハーＷを検出
しない場合、その棚にシリコンウェハーが人っていない
と自動搬送装置は判断し、吸着ハンド１０をその上の棚
まで上昇させ、そこでシリコンウェハーＷを検出した場
合、上記と同様にシリコンウェハーＷをハンドリングプ
レート１２上に吸着し、カセット２０内から引き出して
所定のステージまで搬送する。

このように、カセット２０の棚内に収、納されたシリコ
ンウェハーを、そこに差し込んだ吸着ハンドの光電検出
器により確実に検出できるため、シリコンウェハーを検
出しない場合はウェハーがないものと装置に判断させ、
カセット内で吸着ハンド１０をウェハーが在る位置まで
そのまま上昇させることができ、搬送動作を効率良く行
うことができる。つまり、シリコンウェハーがカセット
の棚に傾斜して収納されている場合、これを確実に検出
できないと、その棚にシリコンウェハーがないものとし
て吸着ハンド１０がそのまま上昇するため、実際に収納
されている未検出のウェハーが確実に破壊させてしまう
。このため、自動搬送装置はウェハーを取出す毎にいち
いち吸着ハンド１０をカセットの前面から水平に差し込
むように動かす必要があり、搬送動作に時間がかかつて
しまう、しかし、この吸着ハンド１０によれば、多少傾
斜して収納されたウェハーでも確実に検出できるため、
効率の良い搬送動作を行うことができることとなる。

なお、上記の実施例ではハンドリングプレート１２内の
第１光ファイバー１６に投光器１３を接続し、本体部１
１側の第２光ファイバー１７に受光器１４を接続したが
、それらを逆にし、第１光ファイバー１６に受光器１４
を接続し、第２光ファイバー１７に投光器１３を接続す
ることも勿論可能である。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明のシリコンウェハーの自動
搬送装置用吸着ハンドによれば、ハンドリングプレート
内に第１光ファイバーがその先端をプレート上面に露出
させ且つ本体部側に向けて敷設され、本体部先端には第
１光ファイバーの先端に対向して第２光ファイバーの先
端が第１光ファイバー先端の水平位置より高い位置に配
置され第１光ファイバーの末端が本体部内に配設された
投光器又は受光器に接続され、第２光ファイバーの末端
が受光器又は投光器に接続されて構成したから、ハンド
リングプレート上に位置するシリコンウェハーを、プレ
ート上に傾斜して投光された光の遮光により検出するた
め、シリコ、ンウエハーのエツジを反射型の光センサー
で検出する従来の吸着ハンドに比べ、反射状態に関係な
く正確に検出することができ、ハンドリングプレート上
のシリコンウェハーが多少傾斜していても確実にウェハ
ーの存在を検出し、安全に搬送することができる。また
、光ファイバーをハンドリングプレート内に敷設したた
め、シリコンウェハーのハンドリングに何ら支障は与え
ず、吸着ハンドをコンパクトにしたまま検出性能を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示し、 第１図は自動搬送装置の側面図、 第２図は同平面図、 第３図は吸着ハンドの平面図、 第４図は同側面図、 第５図は第３図のＶ−Ｖ拡大断面図である。 １０・・・吸着ハンド、 １１・・・本体部、 １２・・・ハンドリングプレート、 １３・・・投光器、 １４・・・受光器、 １６・・・第１光ファイバー １７・・・第２光ファイバー 人 株式会社メツクス

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 自動搬送装置のキャリッジ上に取付けられ、シリコンウ
   ェハーを載置するハンドリングプレートを本体部先端に
   水平に突設し、該ハンドリングプレート上に吸着孔を設
   けてなる自動搬送装置用吸着ハンドにおいて、 ハンドリングプレート内に第１光ファイバーがその先端
   をプレート上面に露出させ且つ本体部側に向けて敷設さ
   れ、該本体部先端には該第１光ファイバーの先端に対向
   して第２光ファイバーの先端が該第１光ファイバー先端
   の水平位置より高い位置に配置され、該第１光ファイバ
   ーの末端が該本体部内に配設された投光器又は受光器に
   接続され、該第２光ファイバーの末端が受光器又は投光
   器に接続されたことを特徴とするシリコンウェハーの自
   動搬送装置用吸着ハンド。