JPH11176907A - ウエハ移載装置 - Google Patents

ウエハ移載装置

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JPH11176907A
JPH11176907A JP35018897A JP35018897A JPH11176907A JP H11176907 A JPH11176907 A JP H11176907A JP 35018897 A JP35018897 A JP 35018897A JP 35018897 A JP35018897 A JP 35018897A JP H11176907 A JPH11176907 A JP H11176907A
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JP
Japan
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wafer
fork
transfer device
wafer transfer
dimensional
Prior art date
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Pending
Application number
JP35018897A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichi Tsujimoto
健一 辻本
Michio Sasaki
道雄 佐々木
Teruhiro Mizutari
彰宏 水足
Seiji Iwai
誠二 岩井
Yasuyuki Iwata
康幸 岩田
Tetsuya Endo
哲哉 遠藤
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.)
Coorstek KK
Original Assignee
Toshiba Ceramics Co Ltd
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Publication date
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  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエハの3次元位置検出とウエハ保持を一連
の動作で行うことができるシンプルで低コストのウエハ
移載装置、及び、ウエハ容器の3次元位置検出が可能で
あって、ウエハ移載動作の効率化を図ることができるウ
エハ移載装置を提供する。 【解決手段】 3次元方向に移動可能なウエハ支持用フ
ォーク11を備え、キャリアやボートのようなウエハ容
器12にウエハ13を搬入、搬出するためのウエハ移載
装置において、反射型の高さ検出センサ14と反射型の
水平位置検出センサ15をフォーク11と一体的に配置
し、フォーク11を上下・左右に移動してウエハ13の
3次元位置を検出し、その検出結果に基づいてフォーク
11でウエハ13を移載する構成にしたことを特徴とす
るウエハ移載装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、3次元方向に移
動可能なウエハ支持用のフォークを備え、キャリアやボ
ートのようなウエハ容器にウエハを搬入、搬出するため
のウエハ移載装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ウエハ移載装置は、例えば、たて型熱処
理炉などにおけるキャリア〜ボート間でのウエハ移載に
使用される。
【0003】ウエハの移載を確実に行うため、従来はイ
メージセンサで画像処理を行って、ウエハの有無を確認
していた。
【0004】しかし、ウエハの有無を検出しただけでは
十分でない。ウエハの収納位置がズレていると、搬送時
にウエハに傷が付く可能性が大きくなるからである。
【0005】イメージセンサによる画像処理は、一般
に、高価であるばかりか、外乱(光)の影響を受け易
い。また、ウエハはミラー研磨されているので、ウエハ
の位置ズレを画像処理で正確に検出することは難しい。
【0006】そこで、透過型のセンサを用いて、ウエハ
の有無と高さ検知を行うウエハ認識装置が提案されてい
る。
【0007】しかし、このウエハ認識装置では、ウエハ
の高さ検知及び高さ方向の傾きの検知は可能であるが、
水平面内の位置ズレは検知することができなかった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】一方、反射型のセンサ
をセンサモジュールに取り付け、ウエハの3次元位置を
検出できる構成のウエハ位置検出装置も提案されてい
る。
【0009】この装置では、ウエハの3次元位置を測定
することによって移載時のトラブルを防止できるが、移
載動作の迅速化が難しかった。
【0010】このような従来技術の問題点に鑑み、本発
明は、ウエハの3次元位置検出とウエハ保持を一連の動
作で行うことができ、シンプルで低コストのウエハ移載
装置を提供することを目的としている。
【0011】また、本発明は、ウエハ容器の3次元位置
検出が可能であって、ウエハ移載動作の効率化を図るこ
とができるシンプルで低コストのウエハ移載装置を提供
することも目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】本願第1発明は、3次元
方向に移動可能なウエハ支持用フォーク(11)を備
え、キャリアやボートのようなウエハ容器(12)にウ
エハ(13)を搬入、搬出するためのウエハ移載装置に
おいて、反射型の高さ検出センサ(14)と反射型の水
平位置検出センサ(15)をフォーク(11)と一体的
に配置し、フォーク(11)を上下・左右に移動してウ
エハ(13)の3次元位置を検出し、その検出結果に基
づいてフォーク(11)でウエハ(13)を移載する構
成にしたことを特徴とするウエハ移載装置を要旨として
いる。
【0013】本願第2発明は、3次元方向に移動可能な
ウエハ支持用のフォーク(11)を備え、キャリアやボ
ートのようなウエハ容器(12)にウエハ(13)を搬
入、搬出するためのウエハ移載装置において、反射型の
高さ検出センサ(14)と反射型の水平位置検出センサ
(15)をフォーク(11)と一体的に配置し、フォー
ク(11)を上下・左右に移動してウエハ容器(12)
の3次元位置を検出し、その検出結果に基づいてフォー
ク(11)でウエハ(13)を移載する構成にしたこと
を特徴とするウエハ移載装置を要旨としている。
【0014】
【発明の実施の形態】本願第1発明のウエハ移載装置
は、3次元方向に移動可能なウエハ支持用フォークを備
え、キャリアやボートのようなウエハ容器にウエハを搬
入、搬出するためのウエハ移載装置において、反射型の
高さ検出センサと反射型の水平位置検出センサをフォー
クと一体的に配置し、フォークを上下・左右に移動して
ウエハの3次元位置を検出し、その検出結果に基づいて
フォークでウエハを移載するものである。
【0015】フォークによるウエハ保持動作の途中で当
該ウエハの3次元位置を検出し、その検出値に基づいて
フォークの軌道を修正すると、フォーク移載動作を正確
且つ迅速に行うことができる。
【0016】水平位置検出センサによってウエハの2点
の水平面上の位置を検出し、その検出値に基づいてウエ
ハの中心位置を計算で求めることができる。
【0017】本願第2発明のウエハ移載装置は、3次元
方向に移動可能なウエハ支持用のフォークを備え、キャ
リアやボートのようなウエハ容器にウエハを搬入、搬出
するためのウエハ移載装置において、反射型の高さ検出
センサと反射型の水平位置検出センサをフォークと一体
的に配置し、フォークを上下・左右に移動してウエハ容
器の3次元位置を検出し、その検出結果に基づいてフォ
ークでウエハを移載するものである。
【0018】ウエハ容器の上板を利用して、ウエハ容器
の3次元位置を検出することが可能である。
【0019】フォークは、ロボットアームの先端に取り
付けることができる。
【0020】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
【0021】図1は、本発明によるウエハ移載装置を示
す斜視図である。
【0022】ウエハ移載装置10は、ウエハ支持用フォ
ーク11をロボットアーム17の先端に取り付けた構成
になっている。
【0023】フォーク11は薄肉の平板形状であり、そ
の上面にウエハ13を載せて搬送する。フォーク11
は、ロボットアーム17を介して3次元方向に自在に移
動可能である。
【0024】なお、ロボットアーム17のコントロール
は制御部(図示せず)で行う。
【0025】フォーク11の上面には、高さ検出用セン
サ14が、フォーク11の中心線と平行且つ前向きに配
置されている。
【0026】高さ検出用センサ14の両側には、2個の
水平位置検出センサ15が、フォーク面と垂直且つ上向
きに配置されている。
【0027】高さ検出用センサ14と水平位置検出用セ
ンサ15は、いずれも反射型のセンサである。
【0028】次に、図2と図3を参照して、ウエハ13
の位置検出動作を説明する。
【0029】ウエハ13は、所定位置に置かれたウエハ
容器(図1〜図3では省略)の棚部に載置されている。
ウエハ容器、及び、棚部内のウエハの位置にはある程度
の誤差が含まれている。
【0030】先ず、ウエハ13の下方にフォーク11を
移動し、水平位置検出用センサ15がウエハの下に来る
ようにする(図2)。
【0031】そして、フォーク11を左右(X方向)に
往復移動すると(矢印A)、ウエハが存在する範囲(X
1 〜X2 )では水平位置検出センサ15がONになり、
それ以外の領域ではOFFになる。
【0032】このONの範囲の長さ|X2 −X1 |をロ
ボットアームの制御部で測定し、ウエハの中心座標(X
0 、Y0 )を計算する。
【0033】すなわち、X0 =X1 +(|X2 −X1
/2)、また、Y0 =Y1 +{R2+(|X2 −X1
/2)2 1/2 により算出する。ここで、Rはウエハの
半径である。
【0034】次に、フォーク11をウエハ13の領域か
ら外に移動し、その状態でフォーク11を上下に往復移
動する(図3の矢印B)。
【0035】この場合には、高さ検出センサ14が、ウ
エハが存在する範囲(Z1 、Z2 )ではONとなり、そ
れ以外ではOFFになる。
【0036】このONの範囲の長さ|Z2 −Z1 |をロ
ボットアームの制御部で測定し、ウエハの中心の高さZ
0 を計算する。
【0037】すなわち、Z0 =Z1 +(|Z2 −Z1
/2)、又は、Z0 =Z1 +(T/2)により算出す
る。ここで、Tはウエハの肉厚である。
【0038】このようにして、ウエハの中心座標
(X0 、Y0 、Z0 )を枚葉検出し、その測定結果に基
づいてフォーク11の軌道を修正すれば、全てのウエハ
13を正確にフォーク11で支持でき、ウエハの移載時
の損傷を防止することができる。
【0039】図4は本発明の別の実施例を示す斜視図で
ある。
【0040】このウエハ移載装置10では、水平位置検
出用センサ15は1個だけ設けられている。フォーク1
1には孔18が形成してあり、この孔18の上部にセン
サ15が下向きに配置されている。センサ15は、この
孔18を通してセンシングを行う。
【0041】次に、図5〜図7を参照してボート12の
3次元位置検出動作を説明する。
【0042】先づ、図5に示す姿勢で、フォーク11を
ボートの上板12aの近くの基準位置に配置する。基準
となる座標Y0 は原点としてアーム17の制御装置に記
憶されている。
【0043】図7(A)に示すように、Y0 を基準に一
定距離だけフォーク11をY−方向に移動し、さらにX
+方向に移動して、X1 の座標を取り込む。同様に、Y
+方向にも一定距離移動して、X2 の座標を取り込む。
【0044】そして、Y0 からX1 、X2 までの距離、
及び、Ya からYb までの距離を用いて、ボート12の
上板12aの傾きを求める。
【0045】すなわち、X1 −X0 =MA、X2 −X0
=MB、Yb −Ya =MYから、傾きθ=tan
-1{(MA−MB)/MY}を算出する。ただし、傾き
θは、図7(B)でX1 がX2 より上にある場合をプラ
スの傾きとしている。
【0046】次に、フォーク11をY0 からY0'へ移動
し、さらにY−方向へ移動して、Y1 の座標を取り込
む。同様にY+方向へも移動して、Y2 の座標を取り込
む。
【0047】そして、Y0'からY1 、Y2 への距離を求
め、その中間ポイントの座標を算出し、基準のY0 座標
からのズレとして補正する。
【0048】さらに、図6に示すように、フォークをX
軸中心に180°反転し、ボート上板12aに近付くよ
うにZ方向に移動する。そして、高さ検出用センサ14
をON−OFFさせ、ボート上板12のZ座標を取り込
む。
【0049】このようにして、ボート12の基準位置か
らのズレを検出することができる。ボート12の位置ズ
レを考慮して、ウエハ13の搬出・搬入を行えば、搬送
時のトラブルを低減することができる。
【0050】また、ボート12の位置ズレを検出し、し
かる後に、個々のウエハの3次元位置も検出しつつウエ
ハの移載を行えば、移載時のトラブルをさらに低減する
ことが可能である。
【0051】
【発明の効果】本願第1発明のウエハ移載装置によれ
ば、ウエハの3次元位置検出をシンプルな構造で容易に
行うことができ、ウエハ移載時のトラブルを低減すると
共にコスト低減を図ることが可能である。
【0052】また、ウエハ保持を一連の動作で行う場合
には、ウエハ移載動作の大幅な効率化を図ることができ
る。
【0053】本願第2発明のウエハ移載装置によれば、
ウエハ容器の3次元位置検出をシンプルな構造で容易に
行うことができ、その後のウエハ移載動作のトラブルを
低減することが可能である。
【0054】なお、本発明は前述の実施例に限定されな
い。例えば、反射型センサと共に透過型センサをフォー
クに配置しても良い。両者を併用すれば、ウエハの傾き
も検出可能となる。また、フォークの移動機構として
は、ロボットアームに限らず、他の動作機構、例えばX
Yテーブルのような移動機構も利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるウエハ移載装置の一実施例の概略
を示す斜視図。
【図2】ウエハの水平位置検出の仕方を示す説明図。
【図3】ウエハの高さ検出の仕方を示す説明図。
【図4】本発明によるウエハ移載装置の他の実施例の概
略を示す斜視図。
【図5】ボートの水平位置検出の仕方を示す動作図。
【図6】ボートの高さ検出の仕方を示す動作図。
【図7】ボートの水平位置検出の仕方を示す説明図。
【符号の説明】
10 ウエハ移載装置 11 フォーク 12 ボート 13 ウエハ 14 水平位置測定用センサ 15 高さ測定用センサ 16 上板 17 ロボットアーム
フロントページの続き (72)発明者 岩井 誠二 愛知県刈谷市小垣江町南藤1番地 東芝セ ラミックス株式会社刈谷製造所内 (72)発明者 岩田 康幸 愛知県刈谷市小垣江町南藤1番地 東芝セ ラミックス株式会社刈谷製造所内 (72)発明者 遠藤 哲哉 愛知県刈谷市小垣江町南藤1番地 東芝セ ラミックス株式会社刈谷製造所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 3次元方向に移動可能なウエハ支持用フ
    ォーク(11)を備え、キャリアやボートのようなウエ
    ハ容器(12)にウエハ(13)を搬入、搬出するため
    のウエハ移載装置において、 反射型の高さ検出センサ(14)と反射型の水平位置検
    出センサ(15)をフォーク(11)と一体的に配置
    し、フォーク(11)を上下・左右に移動してウエハ
    (13)の3次元位置を検出し、その検出結果に基づい
    てフォーク(11)でウエハ(13)を移載する構成に
    したことを特徴とするウエハ移載装置。
  2. 【請求項2】 フォーク(11)によるウエハ保持動作
    の途中で当該ウエハの3次元位置を検出し、その検出値
    に基づいてフォーク(11)の軌道を修正することを特
    徴とする請求項1に記載のウエハ移載装置。
  3. 【請求項3】 水平位置検出センサ(15)によってウ
    エハ(13)の2点の水平面上の位置を検出し、その検
    出値に基づいてウエハの中心位置を計算で求める構成に
    したことを特徴とする請求項1又は2に記載のウエハ移
    載装置。
  4. 【請求項4】 3次元方向に移動可能なウエハ支持用の
    フォーク(11)を備え、キャリアやボートのようなウ
    エハ容器(12)にウエハ(13)を搬入、搬出するた
    めのウエハ移載装置において、 反射型の高さ検出センサ(14)と反射型の水平位置検
    出センサ(15)をフォーク(11)と一体的に配置
    し、フォーク(11)を上下・左右に移動してウエハ容
    器(12)の3次元位置を検出し、その検出結果に基づ
    いてフォーク(11)でウエハ(13)を移載する構成
    にしたことを特徴とするウエハ移載装置。
  5. 【請求項5】 ウエハ容器(12)の上板(16)を利
    用して、ウエハ容器(12)の3次元位置を検出する構
    成にしたことを特徴とする請求項4に記載のウエハ移載
    装置。
  6. 【請求項6】 フォーク(11)がロボットアーム(1
    7)の先端に取り付けられていることを特徴とする請求
    項1〜5のいずれか1項に記載のウエハ移載装置。
JP35018897A 1997-12-05 1997-12-05 ウエハ移載装置 Pending JPH11176907A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012523682A (ja) * 2009-04-09 2012-10-04 アーエーエス モトマチオーン ゲーエムベーハー センサキャリアにより基板処理システム内の物体の位置を自動的に測定して教示する方法および関連するセンサキャリア
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