JPH07335718A - Wafer carrier device - Google Patents

Wafer carrier device

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Publication number
JPH07335718A
JPH07335718A JP12413394A JP12413394A JPH07335718A JP H07335718 A JPH07335718 A JP H07335718A JP 12413394 A JP12413394 A JP 12413394A JP 12413394 A JP12413394 A JP 12413394A JP H07335718 A JPH07335718 A JP H07335718A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor wafer
transfer arm
cassette
wafer
carrier
Prior art date
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Pending
Application number
JP12413394A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jun Maeyama
純 前山
Sukeyuki Baba
祐之 馬場
Masami Suzuki
雅己 鈴木
Kazuaki Tokita
和章 時田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP12413394A priority Critical patent/JPH07335718A/en
Publication of JPH07335718A publication Critical patent/JPH07335718A/en
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  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make it possible to prevent a semiconductor wafer from attraction failure or damage when taking out a semiconductor wafer housed in a carrier cassette. CONSTITUTION:There are installed a carrier cassette 2 where the outer peripheral part of a semiconductor wafer 1 is supported on a cassette jig 5 and a plurality of wafers are vertically housed and a conveying arm 4 which attracts the bottom of the semiconductor wafers 1 and house them to the carrier cassette 2 and takes them out from the carrier cassette 2. There are installed an optical sensor 4b which is installed to a plurality of locations of the conveying arm 4 and which measures the distance between the semiconductor wafer to be conveyed and the conveying arm 4 and a slope angle control unit 7 which controls relative slope position by way of a detection signal transmitted from the optical sensor 4b so that the semiconductor wafer 1 may be positioned in parallel to the conveying arm 4 advancing in the lower part of the semiconductor wafer 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体ウエハを搬送して
収納するウエハキャリア装置に関し、特に、キャリアカ
セットに収納された半導体ウエハの取り出し時における
ウエハ損傷およびウエハ吸着不良を防止できるウエハキ
ャリア装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer carrier device for transporting and storing semiconductor wafers, and more particularly to a wafer carrier device capable of preventing wafer damage and wafer suction failure when taking out a semiconductor wafer stored in a carrier cassette. .

【0002】[0002]

【従来の技術】今日、半導体装置の製造工程において
は、生産の効率化、省力化、品質の安定化などの観点か
ら、ロボットによって半導体ウエハをキャリアカセット
に収納したり、収納された半導体ウエハを取り出したり
するウエハキャリア装置が多く採用されている。
2. Description of the Related Art Today, in a semiconductor device manufacturing process, a robot is used to store semiconductor wafers in a carrier cassette or to store the stored semiconductor wafers from the viewpoint of production efficiency, labor saving, and quality stabilization. A wafer carrier device for taking out and taking out is widely adopted.

【0003】このようなウエハキャリア装置として、た
とえば、株式会社プレスジャーナル発行、「月刊 Se
miconductor World」1993年6月
号、P131〜P135に記載されているように、エレ
ベータ付きキャリアカセットに半導体ウエハを収納し、
搬送アームが水平および垂直方向に移動可能とされたウ
エハ搬送ロボットによって、キャリアカセットから半導
体ウエハを取り出すものが知られている。
As such a wafer carrier device, for example, "Monthly Se" issued by Press Journal Co., Ltd.
The semiconductor wafer is housed in a carrier cassette with an elevator, as described in "Microconductor World" June 1993, P131-P135.
It is known to take out a semiconductor wafer from a carrier cassette by a wafer transfer robot whose transfer arm is movable in horizontal and vertical directions.

【0004】この装置は、搬送スピードのアップおよび
クリーンルーム内のクリーン度の維持に配慮がなされた
もので、上記文献には搬送アームを高精度に且つ振動な
く駆動する駆動部の制御技術や塵埃の発生防止のための
技術が開示されている。
This device has been designed with consideration given to increasing the transfer speed and maintaining the cleanliness in the clean room. In the above-mentioned document, the control technology of the drive unit for driving the transfer arm with high precision and without vibration, and dust removal. Techniques for preventing occurrence have been disclosed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ここで、本発明者によ
り検討されたウエハキャリア装置のキャリアカセット1
2の構造を図4に基づいて説明する。
Here, the carrier cassette 1 of the wafer carrier device examined by the present inventors.
The structure of No. 2 will be described with reference to FIG.

【0006】このキャリアカセット12は、枠体12a
の内壁面に、たとえば塵埃の付着しないフッ素樹脂で構
成されたカセット治具15を取り付け、このカセット治
具15上に半導体ウエハ11を支持して上下方向に複数
枚収納するものであるが、このカセット治具15は高温
にさらされると熱変形するおそれがある。そうすると、
図5に示すように、カセット治具15に保持された半導
体ウエハ11と搬送アーム14とが平行な位置関係とは
ならない。
This carrier cassette 12 has a frame 12a.
A cassette jig 15 made of, for example, a fluororesin that does not adhere to dust is attached to the inner wall surface of the container, and the semiconductor wafer 11 is supported on the cassette jig 15 to accommodate a plurality of sheets in the vertical direction. The cassette jig 15 may be thermally deformed when exposed to a high temperature. Then,
As shown in FIG. 5, the semiconductor wafer 11 held by the cassette jig 15 and the transfer arm 14 do not have a parallel positional relationship.

【0007】上記したウエハキャリア装置のキャリアカ
セット12がこのようなものであれば、搬送アーム14
と半導体ウエハ11とが平行位置にない状態で搬送アー
ム14が上昇して半導体ウエハ11を下方から吸着する
ことになってそれらの相互の全面での同時接触が得られ
ないので、吸着不良となり搬送途中に半導体ウエハ11
が落下するおそれがある。また、搬送アーム14を半導
体ウエハ11間に進入してこれを取り出そうとする場合
には、たとえエレベータによってキャリアカセット12
を上下に調節したとしても搬送アーム14の進入する上
下空間に余裕がなく、搬送アーム14によって半導体ウ
エハ11が傷つけられたり割れたりするおそれがある。
If the carrier cassette 12 of the above-mentioned wafer carrier device has such a structure, the transfer arm 14 is provided.
And the semiconductor wafer 11 are not in the parallel position, the transfer arm 14 rises to adsorb the semiconductor wafer 11 from below, and simultaneous contact with the entire surface of them cannot be obtained. The semiconductor wafer 11
May fall. Further, when the carrier arm 14 is inserted between the semiconductor wafers 11 and is to be taken out, even if the carrier cassette 12 is moved by an elevator.
Even if the position is adjusted up and down, there is no room in the upper and lower space into which the transfer arm 14 enters, and the transfer arm 14 may damage or break the semiconductor wafer 11.

【0008】また、今日においては半導体ウエハ11の
大口径化の傾向が顕著であるが、このような大口径の半
導体ウエハ11を保持するカセット治具15は熱変形時
の変形量も一層大きくなるものと考えられ、半導体ウエ
ハ11の吸着不良や損傷はより大きな問題点となるもの
と推測される。
[0008] In addition, although the tendency of increasing the diameter of the semiconductor wafer 11 is remarkable today, the amount of deformation of the cassette jig 15 for holding the semiconductor wafer 11 having such a large diameter is further increased during thermal deformation. It is assumed that the semiconductor wafer 11 is not properly sucked and damaged.

【0009】そこで、本発明の目的は、キャリアカセッ
トに収納された半導体ウエハの取り出し時における半導
体ウエハの吸着不良を防止できるウエハキャリア装置に
関する技術を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a technique relating to a wafer carrier device capable of preventing a semiconductor wafer suction defect when taking out a semiconductor wafer stored in a carrier cassette.

【0010】本発明の他の目的は、キャリアカセットに
収納された半導体ウエハの取り出し時における半導体ウ
エハの損傷を防止できるウエハキャリア装置に関する技
術を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a technique relating to a wafer carrier device capable of preventing damage to a semiconductor wafer when taking out the semiconductor wafer stored in a carrier cassette.

【0011】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、次の通
りである。
The typical ones of the inventions disclosed in the present application will be outlined below.

【0013】すなわち、本発明によるウエハキャリア装
置は、半導体ウエハを、その各々の外周部がカセット治
具上に支持された状態で上下方向に複数枚収納するキャ
リアカセットと、この半導体ウエハの下面を吸着して半
導体ウエハのキャリアカセットに対する収納および取り
出しを行う搬送アームと、搬送アームの複数箇所に設け
られ、搬送される半導体ウエハと搬送アームとの距離を
測定する距離測定センサと、距離測定センサの検出信号
によって、半導体ウエハとその半導体ウエハの下方に進
入した搬送アームとが平行位置となるように相対的な傾
斜位置調節を行う傾斜角調節手段とが設けられているも
のである。
That is, the wafer carrier device according to the present invention includes a carrier cassette for accommodating a plurality of semiconductor wafers in the vertical direction with the outer peripheral portions of the semiconductor wafers being supported on the cassette jig, and the lower surface of the semiconductor wafer. A transfer arm that adsorbs and stores the semiconductor wafer in and out of the carrier cassette, a distance measurement sensor that is provided at a plurality of positions of the transfer arm and that measures the distance between the semiconductor wafer and the transfer arm that are transferred, and a distance measurement sensor Inclination angle adjusting means is provided for relative adjustment of the inclination position so that the semiconductor wafer and the transfer arm that has entered below the semiconductor wafer are parallel to each other in response to the detection signal.

【0014】また、本発明によるウエハキャリア装置
は、前記のウエハキャリア装置に、キャリアカセットに
収納された半導体ウエハの位置を検出する位置検出セン
サと、この位置検出センサの検出信号によって、半導体
ウエハが搬送アームによる取出位置に来るようにキャリ
アカセットの高さを調節する高さ調節手段とが設けられ
ているものである。
Further, in the wafer carrier device according to the present invention, the wafer carrier device is provided with a position detecting sensor for detecting the position of the semiconductor wafer housed in the carrier cassette, and the semiconductor wafer is detected by the detection signal of the position detecting sensor. Height adjusting means for adjusting the height of the carrier cassette so that the carrier cassette comes to the take-out position is provided.

【0015】これらの場合において、前記した距離測定
センサは、搬送アームと半導体ウエハとの距離を光学的
に測定する光センサ、あるいは搬送アームと半導体ウエ
ハとの距離を空気圧によって測定するエアセンサとする
ことができる。
In these cases, the distance measuring sensor is an optical sensor for optically measuring the distance between the transfer arm and the semiconductor wafer or an air sensor for measuring the distance between the transfer arm and the semiconductor wafer by air pressure. You can

【0016】[0016]

【作用】上記のような構成のウエハキャリア装置によれ
ば、搬送される半導体ウエハと搬送アームとは傾斜角調
節手段によって平行位置に調節されるので、半導体ウエ
ハを支持しているカセット治具が変形していても、両者
は常に平行な位置関係となることが保証される。
According to the wafer carrier device having the above structure, the semiconductor wafer to be transferred and the transfer arm are adjusted to the parallel position by the tilt angle adjusting means, so that the cassette jig supporting the semiconductor wafer is Even if they are deformed, it is guaranteed that they are always in a parallel positional relationship.

【0017】したがって、搬送アームが上昇して半導体
ウエハを下方から吸着するときに両者は相互の全面での
同時接触となるので、安定した良好な吸着力が得られる
ことになり、吸着不良から来る搬送途中における半導体
ウエハの落下を未然に防止することができる。
Therefore, when the transfer arm is raised and sucks the semiconductor wafer from below, the two are in simultaneous contact with each other over the entire surface, so that a stable and good suction force can be obtained, which results from a suction failure. It is possible to prevent the semiconductor wafer from dropping during transportation.

【0018】また、キャリアカセットに収納された最下
部位置以外の半導体ウエハを取り出す場合にも、搬送ア
ームは上下空間にゆとりを残して半導体ウエハ間に進入
することができるので、搬送アームによって半導体ウエ
ハが傷つけられたり割れたりするおそれもなくなる。
Also, when the semiconductor wafers other than the lowermost position stored in the carrier cassette are taken out, the transfer arm can enter between the semiconductor wafers leaving a space in the upper and lower spaces, so that the transfer arm can be used to move the semiconductor wafers. It also eliminates the risk of being damaged or cracked.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面に基づいて詳
細に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0020】図1は本発明の一実施例であるウエハキャ
リア装置を示す斜視図、図2はそのウエハキャリア装置
のII−II線に沿って一部を破断した側面図、図3はその
ウエハキャリア装置の平面図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a wafer carrier device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of the wafer carrier device taken along the line II--II, and FIG. It is a top view of a carrier device.

【0021】図1に示すように、本実施例のウエハキャ
リア装置は、半導体ウエハ1が収納されたキャリアカセ
ット2と、このキャリアカセット2の下方に設けられた
高さ調節部(高さ調節手段)6および傾斜角調節部(傾
斜角調節手段)7と、半導体ウエハ1をキャリアカセッ
ト2から取り出したりあるいはこれに収納したりする搬
送アーム4とから構成されているものである。また、本
装置は、たとえば、図示しない露光装置に半導体ウエハ
1を1枚ずつ供給するためのものである。
As shown in FIG. 1, the wafer carrier device of this embodiment has a carrier cassette 2 in which a semiconductor wafer 1 is housed, and a height adjusting section (height adjusting means) provided below the carrier cassette 2. ) 6 and an inclination angle adjusting section (inclination angle adjusting means) 7, and a transfer arm 4 for taking out the semiconductor wafer 1 from the carrier cassette 2 or storing it in the carrier cassette 2. Further, the present apparatus is, for example, for supplying the semiconductor wafers 1 to the exposure apparatus (not shown) one by one.

【0022】キャリアカセット2は、水平断面が略コ字
状とされて側方に位置する搬送アーム4の方向に開口し
た枠体2aの内壁面に、半導体ウエハ1が載置されるカ
セット治具5が取り付けられたものである。1枚の半導
体ウエハ1の外周面を支持して収納するカセット治具5
は一対で構成されており、対向する内壁面に一端が、他
の内壁面に他端がそれぞれ固定されている。このカセッ
ト治具5は、搬送アーム4が、収納された半導体ウエハ
1間に進入可能な間隔を開けて上下方向に複数取り付け
られている。キャリアカセット2の枠体2aはたとえば
鉄などの金属で、またカセット治具5は静電気の発生に
よる塵埃付着を防止する観点から、たとえばフッ素樹脂
で構成されている。
The carrier cassette 2 is a cassette jig on which the semiconductor wafer 1 is placed on the inner wall surface of the frame body 2a which has a substantially U-shaped horizontal cross section and is opened toward the transfer arm 4 located laterally. 5 is attached. A cassette jig 5 for supporting and storing the outer peripheral surface of one semiconductor wafer 1.
Consists of a pair, one end of which is fixed to the inner wall surfaces facing each other and the other end of which is fixed to the other inner wall surface. In this cassette jig 5, a plurality of transfer arms 4 are attached in the up-and-down direction with an interval in which the transfer arms 4 can be inserted between the accommodated semiconductor wafers 1. The frame 2a of the carrier cassette 2 is made of, for example, metal such as iron, and the cassette jig 5 is made of, for example, fluororesin from the viewpoint of preventing dust adhesion due to generation of static electricity.

【0023】キャリアカセット2の下方に設けられて、
その高さを調節する高さ調節部6は、斜め横方向に2分
割された上部台座6aと下部台座6bが相互に斜面で接
触して摺動自在に設けられており、上部台座6aは図示
しない係止部材によって横方向への移動が阻止され、下
部台座6bは、たとえばボールねじが形成されたパルス
モータ6cのロッド6dとねじ結合されたものである。
よって、パルスモータ6cが回転すると、この回転力が
推力に変換されて下部台座6bが横方向へ移動される。
そして、下部台座6bと斜面で接触している上部台座6
aが下部台座6bの移動にともなって摺動して上下方向
に移動される。
It is provided below the carrier cassette 2,
The height adjusting section 6 for adjusting the height is provided so that an upper pedestal 6a and a lower pedestal 6b, which are diagonally divided into two, are in slidable contact with each other on an inclined surface, and the upper pedestal 6a is illustrated. The lower pedestal 6b is screwed to the rod 6d of the pulse motor 6c having a ball screw, for example, because the locking member does not move laterally.
Therefore, when the pulse motor 6c rotates, this rotational force is converted into thrust and the lower pedestal 6b is moved laterally.
Then, the upper pedestal 6 that is in contact with the lower pedestal 6b on the slope
a slides along with the movement of the lower pedestal 6b and is moved in the vertical direction.

【0024】また、キャリアカセット2の傾斜角を調節
する傾斜角調節部7は、上部台座6aの上部に突出して
キャリアカセット2の基部2bを支持した状態で昇降自
在に設けられた、たとえば3本の支持脚7a(図3)、
およびこれをそれぞれ独立して昇降させるパルスモータ
7bとから構成されている。よって、パルスモータ7b
によって支持脚7aのうちの1本あるいは2本を昇降さ
せることでキャリアカセット2の傾斜角が三次元的に変
化されるようになっている。
Further, the tilt angle adjusting portion 7 for adjusting the tilt angle of the carrier cassette 2 is provided so as to be able to move up and down while protruding above the upper pedestal 6a and supporting the base portion 2b of the carrier cassette 2, for example, three. Support legs 7a (Fig. 3) of
And a pulse motor 7b that raises and lowers them independently. Therefore, the pulse motor 7b
By raising or lowering one or two of the support legs 7a, the inclination angle of the carrier cassette 2 can be three-dimensionally changed.

【0025】キャリアカセット2に収納された半導体ウ
エハ1を、たとえば下段から順に取り出して露光装置に
搬送したり、露光の終了した半導体ウエハ1をキャリア
カセット2に収納したりする搬送アーム4は、搬送対象
となる半導体ウエハ1の下方位置に横方向から進入して
これを持ち上げると同時に真空吸着するもので、上面に
は半導体ウエハ1を吸着するための吸着パッド4aが設
けられている。また、上面のたとえば4箇所には、搬送
する半導体ウエハ1と搬送アーム4との距離を光学的に
測定する光センサ(距離測定センサ)4bが設けられて
いる。図2に示すように、この光センサ4bは一体的に
形成された投光部4b1 と受光部4b2とからなってお
り、それぞれの光センサ4bが相互に異なる波長の光を
投光部4b1 から半導体ウエハ1に照射し、反射光の光
量を受光部4b2 で検出して半導体ウエハ1との距離を
測定するものである。さらに、キャリアカセット2の開
口部側には、搬送対象となる半導体ウエハ1を検出する
位置検出センサ9が設けられている。
For example, the semiconductor wafer 1 housed in the carrier cassette 2 is taken out in order from the lower stage and carried to the exposure device, and the semiconductor wafer 1 after the exposure is housed in the carrier cassette 2. The target semiconductor wafer 1 is laterally inserted into the lower position, lifted, and simultaneously vacuum-sucked. A suction pad 4a for sucking the semiconductor wafer 1 is provided on the upper surface. Optical sensors (distance measuring sensors) 4b that optically measure the distance between the semiconductor wafer 1 to be transferred and the transfer arm 4 are provided at, for example, four positions on the upper surface. As shown in FIG. 2, the optical sensor 4b is composed of a light emitting portion 4b 1 and a light receiving portion 4b 2 which are integrally formed, and each optical sensor 4b emits light of different wavelengths. The distance from the semiconductor wafer 1 is measured by irradiating the semiconductor wafer 1 from 4b 1 and detecting the amount of reflected light by the light receiving section 4b 2 . Further, on the opening side of the carrier cassette 2, a position detection sensor 9 for detecting the semiconductor wafer 1 to be transferred is provided.

【0026】前記した光センサ4bおよび位置検出セン
サ9は制御部10と電気的に接続され、さらに、制御部
10はキャリアカセット2の高さを調節するパルスモー
タ6cおよび該キャリアカセット2の傾斜角を調節する
パルスモータ7bと電気的に接続されている。この制御
部10では光センサ4bおよび位置検出センサ9の検出
信号が演算処理され、搬送される半導体ウエハ1が搬送
アーム4とほぼ同じ高さすなわち取出位置になるよう
に、そして搬送アーム4が該半導体ウエハ1と平行位置
となるように、キャリアカセット2の高さおよびその傾
斜角に修正が加えられるようになっている。
The optical sensor 4b and the position detection sensor 9 described above are electrically connected to the control unit 10, and the control unit 10 further controls the pulse motor 6c for adjusting the height of the carrier cassette 2 and the inclination angle of the carrier cassette 2. Is electrically connected to the pulse motor 7b for adjusting the. In the control unit 10, the detection signals of the optical sensor 4b and the position detection sensor 9 are arithmetically processed so that the semiconductor wafer 1 to be transferred is at substantially the same height as the transfer arm 4, that is, the taking-out position, and the transfer arm 4 is operated. The height and the inclination angle of the carrier cassette 2 are corrected so that the carrier cassette 2 is located in parallel with the semiconductor wafer 1.

【0027】このようなウエハキャリア装置によれば、
半導体ウエハ1は次のようにして搬送される。
According to such a wafer carrier device,
The semiconductor wafer 1 is transported as follows.

【0028】まず、位置検出センサ9によって搬送対象
となる最下部位置の半導体ウエハ1が検出され、検出信
号が制御部10に送られる。制御部10でこの検出信号
が演算処理されて必要量だけパルスモータ6cが回転さ
れ、下部台座6bが横方向に移動されて上部台座6aが
上下方向に動き、キャリアカセット2が、収納された半
導体ウエハ1が搬送アーム4による取出位置となる高さ
に合わされる。
First, the position detection sensor 9 detects the semiconductor wafer 1 at the lowermost position to be transferred, and a detection signal is sent to the control unit 10. This detection signal is arithmetically processed by the control unit 10, the pulse motor 6c is rotated by a required amount, the lower pedestal 6b is laterally moved, the upper pedestal 6a is vertically moved, and the carrier cassette 2 is accommodated in the semiconductor. The wafer 1 is adjusted to the height at which it is taken out by the transfer arm 4.

【0029】次に、搬送アーム4が半導体ウエハ1の下
方に進入して一旦停止し、4つの光センサ4bによって
搬送アーム4と半導体ウエハ1との距離が検出される。
この検出信号は制御部10に送られて傾斜補正成分が算
出され、これによって傾斜角調節部7にあるパルスモー
タ7bの1台あるいは2台が必要量だけ回転されて支持
脚7aが昇降され、キャリアカセット2の傾斜角が三次
元的に補正されて半導体ウエハ1と搬送アーム4とが平
行な位置関係とされる。なお、この時の補正量は高さ調
節部6のパルスモータ6cにフィードバックされて傾斜
角の変化にともなって生じる高さの変動が再調節され、
制御部10に予めインプットされている高さの基準値の
しきい値内に入るように制御される。
Next, the transfer arm 4 enters below the semiconductor wafer 1 and temporarily stops, and the four photosensors 4b detect the distance between the transfer arm 4 and the semiconductor wafer 1.
This detection signal is sent to the control unit 10 to calculate the tilt correction component, whereby one or two of the pulse motors 7b in the tilt angle adjusting unit 7 are rotated by a required amount to raise and lower the support legs 7a, The inclination angle of the carrier cassette 2 is three-dimensionally corrected so that the semiconductor wafer 1 and the transfer arm 4 have a parallel positional relationship. Note that the correction amount at this time is fed back to the pulse motor 6c of the height adjusting unit 6 to readjust the fluctuation of the height caused by the change of the inclination angle,
It is controlled so as to fall within the threshold value of the height reference value which is previously input to the control unit 10.

【0030】このようにしてキャリアカセット2の高さ
と傾斜角が調節された後、搬送アーム4が上昇して搬送
対象となる半導体ウエハ1が持ち上げられる。
After the height and tilt angle of the carrier cassette 2 are adjusted in this way, the transfer arm 4 is raised and the semiconductor wafer 1 to be transferred is lifted.

【0031】そして、この時、搬送される半導体ウエハ
1と搬送アーム4とは傾斜角調節部7によって位置調節
されるので、半導体ウエハ1を支持しているカセット治
具5がたとえば熱などによって変形していても、両者は
常に平行な位置関係となることが保証されることにな
る。したがって、搬送アーム4が上昇して半導体ウエハ
1を下方から吸着するときに、両者は互いの全面による
同時接触となる。よって、安定した良好な吸着力が得ら
れることになり、搬送途中における半導体ウエハ1の落
下を未然に防止することが可能になる。
At this time, since the position of the semiconductor wafer 1 and the transfer arm 4 to be transferred are adjusted by the tilt angle adjusting section 7, the cassette jig 5 supporting the semiconductor wafer 1 is deformed by, for example, heat. Even if they do, it is guaranteed that the two will always have a parallel positional relationship. Therefore, when the transfer arm 4 moves up and sucks the semiconductor wafer 1 from below, the two are in simultaneous contact with each other over their entire surfaces. Therefore, a stable and good suction force can be obtained, and it is possible to prevent the semiconductor wafer 1 from dropping during the transportation.

【0032】また、たとえばキャリアカセット2に収納
された最下部位置以外の半導体ウエハ1を取り出す場合
にも、搬送アーム4は上下空間にゆとりを残して半導体
ウエハ1間に進入することができるので、搬送アーム4
によって半導体ウエハ1が傷つけられたり割れたりする
おそれもない。
Further, for example, when the semiconductor wafer 1 stored in the carrier cassette 2 other than the lowermost position is taken out, the transfer arm 4 can enter between the semiconductor wafers 1 leaving a space in the upper and lower spaces. Transport arm 4
Therefore, there is no possibility that the semiconductor wafer 1 is damaged or broken.

【0033】なお、本実施例のウエハキャリア装置にお
いては、上記のようなキャリアカセット2の傾斜角の調
節はロットの先頭の半導体ウエハのみに対して行われ、
2枚目の半導体ウエハ1からは高さ調節のみがなされる
ようになっている。但し、カセット治具5の変形量が大
きい場合や変形状態がカセット治具5毎に区々である場
合には、全ての半導体ウエハ1に対してキャリアカセッ
ト2の傾斜角を調節を行うのが好ましい。また、一定枚
数毎にキャリアカセット2の傾斜角を調節することもで
きる。
In the wafer carrier device of this embodiment, the adjustment of the tilt angle of the carrier cassette 2 as described above is performed only on the semiconductor wafer at the head of the lot.
Only the height adjustment is performed from the second semiconductor wafer 1. However, when the amount of deformation of the cassette jig 5 is large or the deformed state is different for each cassette jig 5, it is necessary to adjust the inclination angle of the carrier cassette 2 for all the semiconductor wafers 1. preferable. Further, the inclination angle of the carrier cassette 2 can be adjusted for every fixed number of sheets.

【0034】そして、このようにして搬送アーム4に保
持された半導体ウエハ1は、図示しない露光シーケンス
部へ搬送される。
Then, the semiconductor wafer 1 thus held by the transfer arm 4 is transferred to an exposure sequence section (not shown).

【0035】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the embodiments and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

【0036】たとえば、高さ調節部6および傾斜角調節
部7の機構は本実施例によるものに限定されるものでは
なく、キャリアカセット2の高さおよび傾斜角を調節す
ることができる限り、種々の機構を採用することが可能
である。たとえば、傾斜角調節部7については、圧電素
子を用いたピエゾ機構を採用することなどが考えられ
る。さらに、本実施例に沿った機構を採用する場合にお
いても、たとえば傾斜角調節部7について言えば、支持
脚7aは3本に限定されるものではない。すなわち、支
持脚7aを3本としたのは、傾斜角の調節の容易さの観
点によるものであり、4本以上であってもよく、また中
央部に1本設けることや、両端部にそれぞれ1本ずつ設
けることもできる。
For example, the mechanism of the height adjusting section 6 and the inclination angle adjusting section 7 is not limited to the one according to the present embodiment, but various mechanisms can be used as long as the height and the inclination angle of the carrier cassette 2 can be adjusted. It is possible to adopt the mechanism of. For example, for the tilt angle adjusting unit 7, it is possible to adopt a piezo mechanism using a piezoelectric element. Further, even when the mechanism according to the present embodiment is adopted, the number of the support legs 7a is not limited to three as far as the tilt angle adjusting section 7 is concerned. That is, the reason why the number of the support legs 7a is three is from the viewpoint of easy adjustment of the inclination angle, and the number of the support legs may be four or more, and one support leg 7a may be provided at the center or both ends may be provided. It is also possible to provide one by one.

【0037】また、搬送アーム4に設けられた距離測定
センサとしての光センサ4bは、これに限定されるもの
ではなく、たとえば図6に示すように、半導体ウエハ1
にエアを吹き付け、その空気圧によって半導体ウエハ1
と搬送アーム4との距離を測定するエアセンサ24bな
どを用いてもよい。すなわち、搬送アーム4と半導体ウ
エハ1との距離を非接触状態で測定できるものであれ
ば、上記以外のさらに他の種々の距離測定センサを用い
ることができる。なお、搬送アーム4に設けられた距離
測定センサの個数は、本実施例では4つであるが、必要
な数だけ任意に設けることができる。
The optical sensor 4b as a distance measuring sensor provided on the transfer arm 4 is not limited to this, and for example, as shown in FIG.
Air is blown onto the semiconductor wafer 1 and the semiconductor wafer 1
It is also possible to use an air sensor 24b or the like that measures the distance between the carrier arm 4 and the carrier arm 4. That is, as long as the distance between the transfer arm 4 and the semiconductor wafer 1 can be measured in a non-contact state, various other distance measuring sensors other than the above can be used. The number of distance measuring sensors provided on the transfer arm 4 is four in this embodiment, but any number can be arbitrarily provided.

【0038】さらに、本実施例においては高さと傾斜角
の調節は、いずれもキャリアカセット2の下方に設けら
れた高さ調節部6および傾斜角調節部7によって行われ
ているが、これらの機能のいずれかあるいは両方ともを
搬送アーム4に担わせることも可能である。すなわち、
本発明にあっては、搬送アーム4と半導体ウエハ1との
高さあるいは傾斜角が相対的に調節されるものであれば
よく、いずれか側のみを調節することに限定されるもの
ではない。
Further, in the present embodiment, the height and the tilt angle are adjusted by the height adjusting section 6 and the tilt angle adjusting section 7 provided below the carrier cassette 2, respectively. Either one or both of them can be carried by the transfer arm 4. That is,
In the present invention, the height or the inclination angle between the transfer arm 4 and the semiconductor wafer 1 may be adjusted relatively, and the adjustment is not limited to only one side.

【0039】そして、本実施例のウエハキャリア装置は
露光装置に対する半導体ウエハ1の搬送に用いられるも
のであるが、これに限定されるものではなく、半導体装
置の製造工程における種々のケースの半導体ウエハ1の
保管、搬送に適応することが可能である。
The wafer carrier device of this embodiment is used to transfer the semiconductor wafer 1 to the exposure device, but the present invention is not limited to this, and semiconductor wafers of various cases in the manufacturing process of the semiconductor device. It is possible to adapt to storage and transportation of 1.

【0040】[0040]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以
下の通りである。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in this application will be briefly described as follows.

【0041】(1).すなわち、本発明のウエハキャリア装
置によれば、搬送される半導体ウエハと搬送アームとは
傾斜角調節部によって常に平行位置となるように相対的
な傾斜角が調節される。よって、半導体ウエハを支持し
ているカセット治具が変形していても、両者は平行な位
置関係となることが保証されることになる。
(1) That is, according to the wafer carrier device of the present invention, the relative tilt angle of the semiconductor wafer to be transferred and the transfer arm are adjusted by the tilt angle adjusting section so that they are always in parallel position. . Therefore, even if the cassette jig supporting the semiconductor wafer is deformed, it is guaranteed that the two are in a parallel positional relationship.

【0042】(2).したがって、搬送アームが上昇して半
導体ウエハを下方から吸着するときに、両者は面による
同時接触となるので、吸着不良が防止されて安定した良
好な吸着力が得られることになり、搬送途中における半
導体ウエハの落下を未然に防止することが可能になる。
(2) Therefore, when the transfer arm moves up and sucks the semiconductor wafer from below, the two are in contact with each other at the same time, so that suction failure is prevented and a stable and good suction force is obtained. Therefore, it becomes possible to prevent the semiconductor wafer from dropping during the transportation.

【0043】(3).また、前記した(1) により、キャリア
カセットに収納された最下部位置以外の半導体ウエハを
取り出す場合にも、搬送アームは上下空間にゆとりを残
して半導体ウエハ間に進入することができるので、搬送
アームによって半導体ウエハが傷つけられたり割れたり
するおそれもない。
(3) Further, according to the above (1), even when the semiconductor wafers other than the lowermost position housed in the carrier cassette are taken out, the transfer arm enters between the semiconductor wafers leaving a space in the upper and lower spaces. Therefore, there is no possibility that the semiconductor wafer is damaged or broken by the transfer arm.

【0044】(4).そして、(1) 〜(3) により、半導体ウ
エハの不良率が低減される。
(4). And, due to (1) to (3), the defect rate of the semiconductor wafer is reduced.

【0045】(5).さらに、(1) 〜(3) により、大口径の
半導体ウエハを保持するカセット治具のように変形量が
大きい場合でも、確実に吸着不良や半導体ウエハの損傷
を防止することが可能になる。
(5) Further, due to (1) to (3), even if the deformation amount is large like a cassette jig for holding a semiconductor wafer having a large diameter, it is possible to surely prevent the defective suction and the damage to the semiconductor wafer. It becomes possible to do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例であるウエハキャリア装置を
示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a wafer carrier device according to an embodiment of the present invention.

【図2】そのウエハキャリア装置のII−II線に沿って一
部を破断した側面図である。
FIG. 2 is a partially cutaway side view of the wafer carrier device taken along line II-II.

【図3】そのウエハキャリア装置の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the wafer carrier device.

【図4】本発明者により検討されたウエハキャリア装置
のキャリアカセットを示す正面図である。
FIG. 4 is a front view showing a carrier cassette of a wafer carrier device examined by the present inventors.

【図5】図4のキャリアカセットと搬送アームとの位置
関係を示す説明図である。
5 is an explanatory diagram showing a positional relationship between the carrier cassette and the transfer arm in FIG. 4. FIG.

【図6】本発明の他の実施例によるウエハキャリア装置
を示す要部説明図である。
FIG. 6 is an essential part explanatory view showing a wafer carrier device according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体ウエハ 2 キャリアカセット 2a 枠体 2b 基部 4 搬送アーム 4a 吸着パッド 4b 光センサ(距離測定センサ) 4b1 投光部 4b2 受光部 5 カセット治具 6 高さ調節部(高さ調節手段) 6a 上部台座 6b 下部台座 6c パルスモータ 6d ロッド 7 傾斜角調節部(傾斜角調節手段) 7a 支持脚 7b パルスモータ 9 位置検出センサ 10 制御部 11 半導体ウエハ 12 キャリアカセット 12a 枠体 14 搬送アーム 15 カセット治具 24b エアセンサ(距離測定センサ)1 semiconductor wafer 2 carrier cassette 2a frame 2b base 4 transfer arm 4a suction pad 4b optical sensor (distance measuring sensor) 4b 1 light emitting unit 4b 2 light receiving unit 5 cassette jig 6 height adjusting unit (height adjusting means) 6a Upper pedestal 6b Lower pedestal 6c Pulse motor 6d Rod 7 Tilt angle adjusting part (tilt angle adjusting means) 7a Support leg 7b Pulse motor 9 Position detection sensor 10 Control part 11 Semiconductor wafer 12 Carrier cassette 12a Frame 14 Transfer arm 15 Cassette jig 24b Air sensor (distance measuring sensor)

フロントページの続き (72)発明者 時田 和章 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内Front Page Continuation (72) Inventor Kazuaki Tokita 5-20-1 Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Incorporated company Hitachi Ltd. Semiconductor Division

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体ウエハを、その各々の外周部がカ
セット治具上に支持された状態で上下方向に複数枚収納
するキャリアカセットと、 前記半導体ウエハの下面を吸着して該半導体ウエハの前
記キャリアカセットに対する収納および取り出しを行う
搬送アームと、 前記搬送アームの複数箇所に設けられ、搬送される半導
体ウエハと前記搬送アームとの距離を測定する距離測定
センサと、 前記距離測定センサの検出信号によって、前記半導体ウ
エハと該半導体ウエハの下方に進入した前記搬送アーム
とが平行位置となるように相対的な傾斜位置調節を行う
傾斜角調節手段とが設けられていることを特徴とするウ
エハキャリア装置。
1. A carrier cassette for accommodating a plurality of semiconductor wafers in a vertical direction with each outer peripheral portion of the semiconductor wafer supported on a cassette jig; A transfer arm that stores and takes out the carrier cassette, a distance measurement sensor that is provided at a plurality of positions of the transfer arm, and measures a distance between the semiconductor wafer to be transferred and the transfer arm, and a detection signal of the distance measurement sensor. , A wafer carrier device comprising: a tilt angle adjusting means for adjusting a relative tilt position so that the semiconductor wafer and the transfer arm that has entered below the semiconductor wafer are in parallel positions. .
【請求項2】 請求項1記載のウエハキャリア装置に、
前記キャリアカセットに収納された前記半導体ウエハの
位置を検出する位置検出センサと、 前記位置検出セン
サの検出信号によって、前記半導体ウエハが前記搬送ア
ームによる取出位置に来るように前記キャリアカセット
の高さを調節する高さ調節手段とが設けられていること
を特徴とするウエハキャリア装置。
2. The wafer carrier device according to claim 1,
A position detection sensor for detecting the position of the semiconductor wafer housed in the carrier cassette, and a detection signal of the position detection sensor adjusts the height of the carrier cassette so that the semiconductor wafer comes to the take-out position by the transfer arm. A wafer carrier device, wherein height adjusting means for adjusting is provided.
【請求項3】 前記距離測定センサは、前記搬送アーム
と前記半導体ウエハとの距離を光学的に測定する光セン
サであることを特徴とする請求項1または2記載のウエ
ハキャリア装置。
3. The wafer carrier device according to claim 1, wherein the distance measuring sensor is an optical sensor that optically measures a distance between the transfer arm and the semiconductor wafer.
【請求項4】 前記距離測定センサは、前記搬送アーム
と前記半導体ウエハとの距離を空気圧によって測定する
エアセンサであることを特徴とする請求項1または2記
載のウエハキャリア装置。
4. The wafer carrier device according to claim 1, wherein the distance measuring sensor is an air sensor that measures a distance between the transfer arm and the semiconductor wafer by air pressure.
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