JPH02302057A - 半導体ウエハ計数装置 - 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〕 この発明は、半導体ウェハに成膜、工、テング等の各種
プロセス処理を行うウェハ処理装置、ないしはウェハ検
査装置と複数枚のワエハを収納したロード用、アンロー
ド用キャリアとの間でウェハの受は渡し操作を行うウェ
ハ搬送ロボットに装備してキャリア内のウェハ収納枚数
、およびその収納位置を検出するようにした半導体ウェ
ハ計数装置に関する。

〔従来の技術〕

まず頭記ウェハ搬送ロボットの一般構成、並びに該ウェ
ハ搬送ロボットに装備した従来におけるウェハ計数装置
を第２図、第３図により説明する。

図において、１は半導体ウェハ、２は複数枚のウェハ１
を棚積み式に収納する前後面開放形のキャリア、３がキ
ャリア２と次段のウェハ処理装置。

ないしウェハ検査装置との間でウェハｌを受は渡し操作
するウェハ搬送ロボットである。このロボット３は駆動
部３１と、該駆動部３１の駆動軸に連・結して上下方向
（Ｚ）、旋回方向（θ）に移動操作される上下、旋回移
動モジュール諺と、該モジ、−ル諺の上で前後方向（Ｘ
）に移ｌＥ！７操作される直線移動モジ、−ル田と、該
モジ、−ルおに結合した真空職層チャックとしてのウェ
ハ保持用ハンドあとの組！体として成る。

かかるウェハ搬送ロボット３によるウェハ１のハンドリ
ング動作は周知であり、ウェハｌを収納したキャリア２
をロボット３と向かい合うように所定位置にセットし、
この状態でまず図示状態からハンドＵを１８０　Ｋ旋回
してハンド具をキャリア２に向け、ここでロボット３の
操作でハンドあを上下９前後方向に操作してキャリア２
日に収容されているウェハ１を一枚宛取り出し、次にハ
ンドＵを旋回９前後動操作して図示されてないウェハ処
理装置、ないしウェハ検査装置に受は渡しする。

またウェハ１をキャリア２に回収させる場合には前記と
逆な操作で行う。

一方、前記ロボット３の操作でキャリア２よりウェハｌ
を出し入れする際には、ウエノ・プロセス工程管理、お
よびロボット３の操作１１Ｊ＃等のためにキャリア２内
でのウェハ収納枚数の確認、およびその収納位置を検出
することが必要であり、この計数手段としてロボット３
は次記のウェハ計数装置を装備している。かかるウェハ
計数装置として、第２図ではハンド具を取付けたモジ、
−ル銘にはハンドあと反対側に反射形光電センサ４が装
備されている。かかる構成で図示のように光電センサ４
をキャリア２に向けた状態でロボット３を上下方向（Ｚ
）に昇降操作することにより、光電センサ４の走査信号
からキャリア内のウエノ・収納枚数、並びにその収納位
置が検出できる。なお図中５４１ｅ［センサ４のコント
ロール部、６はロボット３の運転制御部である。

また第３図の例では、反射形元電センサの代わりに発光
素子と受光素子とを組合せた透過形元亀センサを採用し
ており、ロボット３のモジュール（には１個の発光素子
４１が、該発光素子４１に対向してキャリア２の背後側
にはキャリア２に並べてウェハ１の各収納段位置に対応
する複数個の受光素子４２が柱状のセンサホルダ７に取
付けられている。ここでロボットｅ作により発光素子４
１を昇降操作することにより、受光素子４２の走査信号
からウェハ１の収納枚数、並びにその収納位置が検出さ
れる。

〔発明が解決しようとするａ題〕

ところで上記した従来の各計数方式では次記のような問
題点がある。すなわち、第２図の方式ではロボット３＠
に装備の反射形党眠センサ４とキャリア２内に収納され
ているウエノ・ｌの端面との間の距離Ｊにばらつきがあ
ると検出ミスが生じたり、またウェハ１に成１された成
膜成分によっては反射形光電センサでの検出が困難とな
る等、その信頼性が低い。これに対して第３図の透過形
光電センサを採用した方式では、第２図の反射形光電セ
ンサによる検出ミス発生を防止できる反面、キャリア２
のウェハ収納段数に対応した数の受光素子４２を備える
必要があって設備面でのコスト高となる他、キャリア２
におけるウエノ翫収納段のピッチ間隔が非常に狭い場合
には、発光素子４１から投光される＋ｐの拡散が原因で
隣接し合う受光素子４２の間で相互干渉を引き起こして
計数ミスの発生するおそれがある。

この様な問題点を解決するものとして同じ出願人から特
願昭６２−３０２８３５が先に出願されている。

しかし、特願昭６２−３０２８３５においては、ロボッ
ト側に発光素子が備えられているため、発光素子と受光
素子との位置合わせが難しいという問題がある。またロ
ボットのハンドと発光素子とが、直線移動モジ、−ルに
対して１８０度の位置に設置されているので、ウェハを
計数後にハンドによりウェハを取り出すには、ハンドを
θ軸方向に１８０度旋回動作させる必要がある。

この発明は上記の点にかんがみ成されたものであり、そ
の目的は、低コストで更に計数時のロボットのθ軸方向
１８０度胸回製作が不要で作業時間がｍ縮可能で、かつ
発光素子と受光素子との元軸調整を不要としてメンテナ
ンス性を向上でき、しかも７ｓ実なウェハ検出動作が得
られるよう（こした半導体ウェハ計数装置を提供するこ
と（こある。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、この発明によれば、対向
し合う一対の発光素子と受ｆ、素子とから成る透過形党
電センサの一方の素子を凹形内にキャリアを挾んだ凹形
上下可動式のセンサホルダの前部に取り付は他方の素子
を前記センナホルダの後部に取付け、かつ該センサホル
ダを連結機構を介してロボットの上下移動モジュールへ
係脱可能に結合して構成するものとする。

〔作用〕

上記の構成でキャリア内に収納されているウェハを計数
する際には連結機構をロボット側に結合する。したがっ
てロボットの昇降移動操作によりロボットのハンド取付
部の上下移動操作によりロボットのハンド取付部の上下
移動に運動してセンサホルダが従動し、センサホルダに
装備した対向透過形光電センサの発光素子と受光素子と
がキャリアを挾んで対向したまま上下方向に同期移動し
てキャリア内部を光学的］こ読取り走査することになる
。これにより受光素子の走査信号からキャリア内のウェ
ハ収納枚数、およびその収納位置を検出ミス発生のおそ
れなしに確実に検出することができる。しかも発光素子
と受光素子を凹形上下可動式センサホルダに装備するこ
とによりてセンサを一体化しているので、光軸調整が不
要となりメンテナンス性が向上する。また連結機構をロ
ボット側に結合する際、ロボットのハンドはキャリア側
に向いておりウェハ取出しの姿勢で待機できるので計数
処理後のウェハ取出しまでの時間を短縮できる。更に受
光素子はｌ＠！装備するだけでよく低コストで構成でき
る。また前記ウェハ計ａｉｍ作で得たデータを基にロボ
ットでウェハハンドリング操作を行う場合には、前記の
連結機構を後退操作してセンナホルダとロボットとの間
を切り離す。

これによりセンサホルダとの干渉なし壷こロボットを操
作することができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施テ］を示すものであり、第２図、
第３図に対応する同一部材には同じ符号が付しである。

すなわちこの発明により、互いに対向し合う一対の発光
素子４１と受ｆｔ、素子４２とからなる透過形光電セン
サの発光素子４１がギヤリア２を凹形内に挾むように配
備した凹形上下可動式センサホルダ７の前部に、発光素
子４１と対向する受光素子４２がキャリア２の背面側の
前記センサホルダ７の後部に装着されて詔り、かつ該セ
ンサホルダ７が連結機構８を介してロボット３側の昇降
、旋回移動モジュール羽に設けたフックあへ係脱可能に
連結されている。ここでセンナホルダフは凹形の枠体と
して成り、その基部がキャリア２を搭載する基台９より
下方に引き出したガイドロッド９１にガイド支持されて
いる。一方、連結機構８は先端がロボット３のモジュー
ル３２に設けた前記のフックあに係合し合う連結杆８１
と、該連結杆８１を前記センサホルダ７に対して前後方
向にガイド支持したガイドロッド８２と、センサホルダ
７（こ搭載して連結杆８１を実線と点線位ばとの間で矢
印Ｐ方向に前進、後退移動操作する駆動シリンダ８３と
から構成されている。

次に上記構成によるウェハ計数動作に付いて説明する。

まず連結杆８１を図示実線位置に前進させてその先端を
ロボット３側のフックあに係合させ、この状態で運転制
御部からの指令でロボット３を昇降操作することにより
、センサホルダ７がロボット３の上下移動に従動し、発
光素子、４１と受光素子４２とが対向し合う相対位置を
保ったまま上下移動する。ここで光電センサを作動させ
ることｌこより、キャリア２の内部を光学的に読取走査
してウェハ１の収納枚数、およびその収納位置を検出す
ることができる。しかも上記の構成ではセンサホルダ７
の昇降操作をロボット３の上下移動に連動させるように
しているのでセンサホルダ７に対する独ニした駆動源が
必要なく、かつ発光素子４１と受光素子４２を対向位置
を保持したまま同期移動して走査することができる。

またウェハ計数の後にウェハハンドリング操作に移行す
る場合には、前記した連Ｗｉ磯構８の駆動シリンダ８３
により連結杆８１を黒縁位置に後退操作してロボット３
側のフック路との係合を釈放する。

これによりセンサホルダ７との干渉なしにロボット３を
操作できる。

なお、図示例では凹形上下可動式センサホルダ７の前部
に発光素子４１を、前記センサホルダ７後部に受光素子
４２を装備した例を示したが、逆に発光素子４１を前記
センサホルダ７後部に、受光素子４２を前記センサホル
ダの前部に装備しで実施することも可能である。

〔発明の効果〕

以上述べたようにこの発明によれば、対向し合う一対の
発光素子と受光素子とから成る透過形光型センサをキャ
リアを凹形内に挾んだ凹形上下可動式センサホルダに取
付け、かつ該センサホルダを連結機構を介してロボット
の上下移動モジュールへ係脱可能に結合して構成したこ
とにより、簡易、低コスト、かつコンパクトな構成でキ
ャリア内に収納されているウニへ枚数、収納位置を検出
ミスなしに確実に検出することができその信頼性が向上
すると共に、作業時間が短縮、メンテナンス性が向上と
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の構成図、第２図、第３図はそれ
ぞれ従来における半導体ウェハ計数装置の構成図である
。各図において、 ｌ：ウェハ、２：キャリア、３：ロボット、３１：駆動
部、３２＝上下、旋回移動モジ、−ル、３３　：　［８
移動モジユール、３４：ハンド、４１：発光素子、４２
：受光素子、７：凹形上下可動式センサホルダ、８：連
結機構。 ど〕て 代理人弁理士　山　口　　巖′　　ゝゝ゛゛′・ノ ′″ｉ、Ｊ１　図 第Ｚ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）複数枚の半導体ウェハを棚積み式に収納した前後面
   開放形のキャリアとの間でウェハの出し入れ操作を行う
   ウェハ搬送ロボットに装備してキャリア内のウェハ収納
   枚数、およびその収納位置を検出する半導体ウェハの計
   数装置であって、対向し合う一対の発光素子と受光素子
   とから成る透過形光電センサを前記キャリアを凹形内に
   挾んで配備した凹形上下可動式のセンサホルダに取付け
   、かつ該センサホルダを連結機構を介してロボットの上
   下移動モジュールへ係脱可能に結合したことを特徴とす
   る半導体ウェハ計数装置。