JPH11284055A - 半導体ウェハのオリフラノッチ合わせ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 半導体ウェハの中心位置を物理的に正確に知
得して、半導体ウェハを正確にかつ簡単に位置決めして
センター合わせできるようにした半導体ウェハのオリフ
ラノッチ合わせ装置を提供する。 【解決手段】 ロボット本体を有する搬送ロボット２
と、搬送ロボットのロボット本体の中央に上下方向に伸
縮可能に、かつ回転自在に設けられた昇降ロッド３の上
端に取付けられた水平なスライドアーム４と、スライド
アームに沿って長手方向に滑動可能に支持されたアーム
部６および該アーム部の一端に設けられた二叉状のトレ
イを有する半導体ウェハ把持装置５と、該半導体ウェハ
把持装置の二叉状のトレイの中央に昇降および回転自在
に設けられた半導体ウェハ載置用テーブル８とを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置に
おいて、半導体ウェハのオリエンテーションフラット部
の角度合わせおよび位置決めのためのオリエンテーショ
ンフラットノッチ合わせ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来一般的に、半導体製造装置におい
て、半導体ウェハの搬送ロボットによる位置合わせは、
カセットの半導体ウェハの収納位置と、その他のステー
ジ位置との相互関係をティーチングボックスにて最適位
置になる迄データ入力している。または、半導体ウェハ
のセンター合わせ装置、またはオリエンテーションフラ
ット（以下、単に「オリフラ」と言う）ノッチ合わせ装
置を追加して位置決め搬送する方法が行われている。

【０００３】例えば、半導体製造装置において、図１０
に示されるように、半導体ウェハ用の搬送ロボット１０
０によりアーム１０４上に支持された半導体ウェハＷは
センター合わせ装置１０３によってセンターが合わせら
れて位置決めされ、収納カセット１０１または物品受入
側装置１０２に対して搬送されて収納カセット１０１ま
たは物品受入側装置１０２内に積み重ねた状態に収納さ
れる。また、半導体ウェハＷは収納カセット１０１から
他のカセット、或いは処理や検査のためのステージに半
導体ウェハを搬送する際に、半導体ウェハ中心位置合わ
せ精度が厳しい場合には、半導体ウェハのセンター合わ
せ装置１０３を使用して位置決めした後に、搬送してい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の搬送方法においては、半導体ウェハの搬送ロ
ボットによる位置合わせは、カセットの半導体ウェハの
収納位置とその他ステージ位置との相互関係をティーチ
ングボックスにおいて最適位置になる迄、データ入力し
ている。また、半導体ウェハの中心位置合わせ精度が厳
しいために、半導体ウェハのセンター合わせ装置または
オリフラノッチ合わせ装置を追加して半導体ウェハの中
心位置を正確に位置決めして搬送する方法が行われてい
るが、このような半導体ウェハの中心位置の位置決めは
厄介で、困難であり、簡単に位置決めすることができな
い等の問題がある。

【０００５】従って、本発明の目的は、このような従来
における問題を解決するために、半導体ウェハの中心位
置を物理的に正確に知得して、半導体ウェハを正確にか
つ簡単に位置決めしてセンター合わせできるようにした
半導体ウェハのオリフラノッチ合わせ装置を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明によれば、半導体ウェハのオリフラノッチ
合わせ装置は、ロボット本体を有する搬送ロボットと、
搬送ロボットのロボット本体の中央に上下方向に伸縮可
能に、かつ回転自在に設けられた昇降ロッドの上端に取
付けられた水平なスライドアームと、スライドアームに
沿って長手方向に滑動可能に支持されたアーム部および
アーム部の一端に設けられた二叉状のトレイを有する半
導体ウェハ把持装置と、半導体ウェハ把持装置の二叉状
のトレイの中央に昇降および回転自在に設けられた半導
体ウェハ載置用テーブルとを有している。

【０００７】また、本発明の半導体ウェハのオリフラノ
ッチ合わせ装置は、上下動および旋回自在なスライドア
ーム上に長手方向に移動自在に支持されて一方の端部に
半導体ウェハの外径よりやや大きな半径の円弧状の窪み
部が設けられたアーム部と、該アーム部の窪み部に取付
けられた二叉状のトレイと、該トレイ上に載置された半
導体ウェハの外周の当接時の衝撃を吸収緩衝するよう窪
み部に設けられた緩衝部材とを有し、窪み部とトレイ上
に開口する吸気孔がアーム部に設けられたことを特徴と
する。

【０００８】また、本発明の半導体ウェハのオリフラノ
ッチ合わせ装置は、アーム部がほぼＹ字形で、アーム部
のＹ字形に分岐した窪み部に前記トレイが設けられ、半
導体ウエハの外周縁が当接するようハンド部材が前記窪
み部に設けられると共に、半導体ウエハ右側認識用反射
型センサーと半導体ウエハ左側認識用反射型センサーが
前記アーム部の窪み部の両側端に設けられたことを特徴
とする。

【０００９】更に、本発明の半導体ウェハのオリフラノ
ッチ合わせ装置は、ハンド部材に、半導体ウエハと同一
半径の内径ガイド部と、半導体ウエハと同一中心で、か
つ任意な半径の外径ガイド部とが設けられると共に、エ
アー吸着用吸気孔と粉塵排気用吸気孔が前記トレイ部に
配設されたことを特徴とする。

【００１０】更にまた、本発明の半導体ウェハのオリフ
ラノッチ合わせ装置は、ハンド部材の内径ガイド部と外
径ガイド部およびアームの内径ガイド部が、半導体ウエ
ハのサイズ毎に半径を変えて夫々適合するように製作さ
れることを特徴とする。

【００１１】このように、本発明によれば、半導体ウェ
ハのオリフラノッチ合わせ装置は、半導体ウェハを積み
重ねて収容するカセットから他のカセットまたは処理や
検査のためのステージへ半導体ウェハを搬送する際に、
半導体ウェハの外径に半導体ウェハの外径と同一半径の
ガイド部を有する半導体ウェハ把持装置を密着させるこ
とにより、半導体ウェハの中心位置を物理的に知得し
て、半導体ウェハが正確に搬送することができるもので
ある。

【００１２】本発明の他の目的や特徴は以下の添付図面
に沿っての詳細な説明から明らかになろう。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１乃至図５には本発明の半導体
ウェハのオリフラノッチ合わせ装置の一例が示されてお
り、半導体ウェハＷが、内部にストッパが設けられたカ
セット１の支持棚に対して積層して収納または取り出さ
れるようになっている。

【００１４】図示されるように、本発明の半導体ウエハ
のオリフラノッチ合わせ装置は、ロボット本体２ａを有
する搬送ロボット２と、搬送ロボット２のロボット本体
２ａの中央に上下方向に伸縮可能に、かつ回転自在に設
けられた昇降ロッド３の上端に取付けられた水平なスラ
イドアーム４と、スライドアーム４に沿って長手方向に
滑動可能に支持されたアーム部６およびアーム部６の一
端に設けられた二叉状のトレイ７を有する半導体ウェハ
把持装置５と、半導体ウェハ把持装置５の二叉状のトレ
イ７の中央に昇降および回転自在に設けられ上面に複数
個の吸気孔９が形成された半導体ウェハ載置用テーブル
８とから主に構成されている。

【００１５】図２に明示されるように、搬送ロボット２
のロボット本体２ａは円筒状のケーシング１０内に電動
機、または圧力流体で作動される原動機を有しており、
図示実施例では、電動機１１によって昇降ロッド３をＺ
軸方向（垂直軸線方向）に上下動すると共に、別の電動
機１２によって昇降ロッド３をＺ軸周りにθ方向に回転
するように構成されている。従って、昇降ロッド３の上
端に取付けられたスライドアーム４は、昇降ロッド３の
上下動によって上下動されると共に、昇降ロッド３の回
転によってＺ軸周りにθ方向（水平方向）に旋回される
ようになっている。すなわち、図示されるように、搬送
ロボット２のロボット本体２ａには、Ｚ軸方向のための
スライドアーム昇降機構部とテーブル昇降機構部とを兼
用した駆動機構部１４が設けられている。

【００１６】スライドアーム４を担持する昇降ロッド３
は円筒部材１３から成り、この円筒部材１３の上端にス
ライドアーム４のハウジング１５が取付けられており、
円筒部材１３の下端には外周にリング歯車１６が設けら
れていて、昇降ベース部材１７に取付けられた電動機１
２によりピニオン１８を介して回転駆動されるようにな
っている。また、円筒部材１３の下端内周にはボール軸
受１９が設けられていて昇降ベース部材１７の上に環状
レース部材２０を介して回転可能に支持されている。こ
の環状レース部材２０は環状スペーサ部材２１と一体に
作られていて、昇降ベース部材１７の上に固着されてい
る。

【００１７】昇降ベース部材１７は、ロボット本体２ａ
内に立設された少なくとも一対、好適には複数個のガイ
ド軸２２に沿って上下方向に滑動可能に設けられてい
て、中央のボールねじ２４の回転によって上下動され
る。また、昇降ベース部材１７には、一方のガイド軸２
２を釈放自在に握持するようエアーチャック２３が設け
られていて、昇降ベース部材１７を所要位置に固定でき
るようになっている。すなわち、エアーチャック２３を
ガイド軸２２から切り離して、電動機１１によりボール
ねじ２４を回転駆動することによって、昇降ベース部材
１７を上下方向に昇降することができ、エアーチャック
２３によりガイド軸２２を握持することによって昇降ベ
ース部材１７を固定維持することができるようになって
いる。

【００１８】テーブル８は円盤状の円形部材から成り、
下面中央部が円筒状の細長いロッド部材２５に固着され
ており、このロッド部材２５の下端がボールねじ２４の
ガイドスリーブ２６に連結されている。このガイドスリ
ーブ２６にはボールねじナット２７が取付けられてお
り、このボールねじナット２７がボールねじ２４に螺着
されている。すなわち、ボールねじ２４は搬送ロボット
２のロボット本体２ａの中心に垂直方向に立設されてお
り、下端部がボール軸受２８によって底板２９上に回転
可能に支承されており、電動機１１のピニオンと噛み合
う歯車３０と、ボールねじ２４の下端部を取り囲む電磁
ブレーキ３１が設けられている。

【００１９】従って、電動機１１によってボールねじ２
４が回転駆動されて、電磁ブレーキ３１によって回転が
制動されるように構成されており、電動機１１によるボ
ールねじ２４の回転によってボールねじナット２７とガ
イドスリーブ２６を介してロッド部材２５と一緒にテー
ブル８が上下動されると共に、ガイドスリーブ保持用の
エアーチャック２３によりガイドスリーブ２６と一体的
に連結される時に、このボールねじ２４の回転によって
昇降ベース部材１７が上下方向に昇降される。

【００２０】また、昇降ベース部材１７の下面にはガイ
ドスリーブ保持用のエアーチャック３２とテーブル昇降
検知用フォトセンサー３３とビームセンサー３４とが設
けられている。従って、テーブル８と一体に成ったロッ
ド部材２５とガイドスリーブ２６を保持用エアーチャッ
ク３２によってガイドスリーブ２６に対して固着するこ
とができると共に、フォトセンサー３３によってテーブ
ル８の昇降を検出できるようになっている。

【００２１】図１乃至図３に示されるように、半導体ウ
ェハ把持装置５のためのスライドアーム４は扁平で細長
い箱形のハウジング１５を有しており、このハウジング
１５の両側の側面部に細長いビームセンサー３４が設け
られていて、半導体ウェハ把持装置のアーム部６の支持
アーム部材３５、３６が夫々延出するように設けられて
いる。更に、スライドアーム４の内部には両端側に一対
の支承部材３７、３８が設けられており、ボールねじ３
９とガイド軸４０が平行に一定の間隔を置いて長手方向
に延びるよう設けられていて、半導体ウェハ把持装置の
一方の支持アーム部材３５の端部が摺動ナット３５ａと
してボールねじ３９に螺着され、他方の支持アーム部材
３６の端部がスライダのような滑動部材３６ａとしてガ
イド軸４０に滑動可能に装着されている。また、ボール
ねじ３９の一端には歯車４１が取付けられており、適宜
なモータ等の電動機４２によって回転駆動される。更
に、スライドアーム４の上面のほぼ中央には円形状の孔
４３が形成されており、スライドアーム４の上面と同一
平面上に位置するように円形状の半導体ウェハ載置用テ
ーブル８が設けられている。更にまた、スライドアーム
４の上面には、この円形状の半導体ウェハ載置用テーブ
ル８と隣接してストロボおよびエリアーセンサー用の円
形状または適宜な形状の窓４４が設けられており、スラ
イドアーム４内に設置されたビームセンサ７０によって
半導体ウェハ把持装置の移動を検出できるように構成さ
れている。

【００２２】半導体ウェハ把持装置５の支持アーム部材
３５の端部にはボールねじ３９に螺着された摺動ナット
３５ａが設けられ、ガイド軸４０に滑動自在に装着され
た滑動部材３６ａが設けられていて、ボールねじ３９の
回転によって半導体ウェハ把持装置がスライドアーム４
に沿って前後方向に滑動できるように構成されている。

【００２３】更に、半導体ウェハ把持装置５は、図４お
よび図５に明示されるように、ほぼＹ字形のアーム部６
と、このアーム部６のＹ字形に分岐した窪み部５０に設
けられた半導体ウエハ載置用トレイ７と、半導体ウエハ
Ｗの外周縁が当接するよう設けられたハンド部材５１と
から構成され、半導体ウエハ右側認識用反射型センサー
５２と半導体ウエハ左側認識用反射型センサー５３とが
アーム部６の窪み部５０の両側端に設けられている。ま
た、ハンド部材５１には、半導体ウエハと同一半径の内
径ガイド部５４と、半導体ウエハと同一中心で、かつ任
意な半径の外径ガイド部５５とが設けられており、アー
ム部６の円弧状の窪み部５０の周縁に沿って形成された
空所内にハンド部材５１が装着されており、半導体ウェ
ハ吸着用吸気孔５６と粉塵排気用吸気孔５７とがトレイ
７に配設されている。このようなハンド部材５１の内径
ガイド部５４と外径ガイド部５５およびアーム部６の内
径ガイド部５８は、半導体ウエハＷのサイズ毎に半径を
変えて夫々適合するように製作されるのが好適である。

【００２４】アーム部６は平面で見てほぼＹ字形に作ら
れて、半導体ウエハＷを受ける側の窪み部５０が半導体
ウエハの外径に対応して半導体ウエハの半径より幾分大
きな半径の円弧状の窪み部から形成されており、この円
弧状の窪み部５０の切欠き溝５９にトレイ７が取付けら
れている。すなわち、トレイ７は二叉状のホーク部６０
を有し、基部６１がアーム部６の切欠き溝５９に差し込
まれて取付けられており、このトレイ７のホーク部６０
の上に半導体ウェハＷを載置して支持するように成って
いる。

【００２５】トレイ７は図示されるように二叉のホーク
状に薄い金属板またはプラスチックの板材から作られ、
アーム部６の半導体ウエハを受ける円弧状の窪み部５
０、すなわち受容部に形成された切欠き溝５９に差し込
まれて取付けられている。アーム部６のこの円弧状に窪
んだ半導体ウエハ受容部である窪み部５０には左右両端
部に反射型センサー５２、５３が設けられており、トレ
イ７上の半導体ウエハＷの存否を検出するようになって
いる。更に、これら反射型センサー５２、５３に近接し
てローラー型接触スイッチ６２が設けられており、これ
らローラ型接触スイッチ６２の作動によって搬送ロボッ
ト２のＺ軸方向、θ方向の動作と、アーム部６のＸ方向
の動作とを制御できるように成っている。また、アーム
部６の窪み部５０の中央にはエアシリンダ６３が設けら
れており、エアシリンダ６３の先端に水平摺動部材６４
が取り付けられていて、ハンド部材５１を水平摺動部材
６４を介してエアシリンダ６３によって弾性支持してお
り、半導体ウェハＷがハンド部材５１に当接した時の衝
撃を好適に吸収するように構成されている。更にまた、
このようなハンド部材５１の弾性支持を助けるように引
張ばね６５と圧縮ばね６６が設けられると共に、反射型
センサー５２、５３に近接して圧縮ばね付の保持ブロッ
ク６７が設けられている。従って、ハンド部材５１は切
欠き溝５９により僅かに傾斜可能な構造に形成されてお
り、引張ばね６５と圧縮ばね６６と圧縮ばね付の保持ブ
ロック６７によって弾性支持されている。

【００２６】更に、スライドアーム４に対して半導体ウ
ェハ把持装置５が左右に移動する時の端部位置を検出す
るためのフォトセンサー６８、６９がスライドアーム４
内に設けられている。

【００２７】このように構成された本発明の半導体ウェ
ハのオリフラノッチ合わせ装置は半導体ウェハ把持装置
と共に搬送ロボット２と連動して半導体ウェハＷの搬送
が次のように行われる。

【００２８】先ず、半導体ウェハ把持装置５により半導
体ウェハ用のカセット１から半導体ウェハＷの中心位置
を知得して、半導体ウェハＷを把持しながら、搬送ロボ
ット２のアーム部６のＸ方向の駆動機構部１４により半
導体ウェハＷを移動して、搬送ロボット２の中心のθ
軸、すなわちＺ軸に半導体ウェハＷの中心をビームセン
サー７０により検知して停止させる。

【００２９】そして、エアーチャック２３によりガイド
軸２２を握持して昇降ベース部材１７を固定して、昇降
ベース部材１７上に連結したアーム部６を任意高さの位
置で保持し、θ方向の旋回軸とＺ方向の昇降用ボールね
じ２４の中心とテーブル８が連結した昇降用ボールねじ
ナット２７とが同一中心であり、前述のボールねじナッ
ト２７をリニア玉軸受７１を形成するガイドスリーブ２
６で案内し、エアーチャック３２を開放してアーム昇降
部から前述のボールねじナット２７を分離し、センサ付
エアーチャック３２のセンサ検知後、電動機１１によっ
てボールねじ２４を回転させて、テーブル８だけを上昇
させて、半導体ウェハ把持装置のトレイ７の底面でビー
ムセンサ３４により検知し、テーブル８を一旦停止し、
前述のトレイ７の吸気孔５６の吸引を停止し、テーブル
８の吸気孔９の吸引を開始し、圧力センサ（図示しな
い）が検出した後に、テーブル８の位置は半導体ウェハ
把持装置のトレイ７より数ｍｍ上昇して、半導体ウェハ
把持装置の左右認識用反射型センサー５２、５３によっ
て半導体ウェハＷが検知できるテーブル高さとしてフォ
トセンサー３３により検知し、テーブル８を停止させ
て、半導体ウェハ把持装置の水平位置が、半導体ウェハ
Ｗの外径とオリフラノッチが前述の反射型センサー５
２、５３にて認識できる位置とし、フォトセンサー６８
により検知して半導体ウェハ把持装置を停止する。

【００３０】続いて、半導体ウェハＷをテーブル８に固
定した状態で、オリフラノッチ検出用エリアセンサー４
６とストロボ４５を有するアーム部６をθ方向の電動機
１２、駆動機構１４により任意方向に水平旋回して、半
導体ウェハ把持装置のオリフラノッチ認識用反射型セン
サー５２、５３によりオリフラノッチを検知して、半導
体ウェハのオリフラノッチ部にアーム部６のエリアセン
サー４６を水平旋回して移動して、エリアセンサー４６
にて半導体ウェハＷの画像を第１段階として読み取る。
この読み取りにおいて、半導体ウェハの画像上の面積が
最小となるオリフラノッチ位置を検出した後、アーム部
６を微少旋回して半導体ウェハの画像を読み取り、オリ
フラ部の傾斜の明暗を二値化して変化量が限り無く零と
なるオリフラ位置、またはノッチ部の傾斜の明暗を二値
化して、Ｖノッチの両側位置が限り無く等しくなるノッ
チ位置を検出し、オリフラノッチ部位置決め後、アーム
部６をθ方向に旋回して、第２段階としてウェハ把持装
置を所定角度に合わせた後に前述の逆動作によりオリフ
ラノッチ部を正確に合わせて半導体ウェハを搬送するこ
とができる。

【００３１】次に、本発明の半導体ウェハのオリフラノ
ッチ合わせ装置によって半導体ウェハのオリフラノッチ
位置を正確に合わせるための画像処理に就いて説明す
る。

【００３２】オリフラ位置合わせに就いて：図６は半導
体ウェハのウェハ面積の変化量によるオリフラ検出図で
ある。本発明のオリフラノッチ合わせ装置の半導体ウェ
ハ把持装置のスライドアーム４の上に半導体ウェハＷを
載置してスライドアーム４を旋回すると、オリフラ画像
が図示されるように変化する。先ず、図６（Ａ）では、
半導体ウェハＷのウェハ面積（斜線部）の変化量は全体
の５０％以下となり、検出が困難な画像を示している。
この状態からスライドアーム４を旋回して行くと、図６
（Ｂ）の如くウェハ面積に対して変化量が５０％以上と
なり、望ましい画像となり、更にスライドアーム４を旋
回すると、図６（Ｃ）に示されるようにオリフラの一部
が現れて画像上のウェハ面積の減少が始まる。

【００３３】次いで、スライドアーム４を旋回すると、
図６（Ｄ）のようにオリフラが全部現れて、半導体ウェ
ハの画像上のウェハ面積が最大に減少する。

【００３４】スライドアーム４の旋回をなおも続けて行
くと、図６（Ｅ）のように画像上のオリフラの一部が欠
けて、半導体ウェハの画像上のウェハ面積の減少が増加
に転じるので、この増加に転じた所で、スライドアーム
４の旋回を逆回転させて、再び、オリフラの全てが出現
すると、半導体ウェハの画像上のウェハ面積が最大に減
少した図６（Ｆ）の所で、スライドアーム４を一旦停止
し、オリフラを検出する。

【００３５】続いて、スライドアーム４を微少旋回し
て、図７（Ａ）のようにオリフラの長さに相当する走査
線間隔内において、半導体ウェハの回転中心線上の走査
線と任意の走査線２本以上に対して、オリフラ部分の外
径の傾斜の画像を読み取り、画像の明暗を二値化して変
化量を比較する。スライドアーム４を微少旋回し、前述
の変化量を減少させていき、図７（Ｂ）のように前述の
変化量が限り無く零になった所で、スライドアーム４を
停止することにより、オリフラの位置を正確に合わせる
ことができる。

【００３６】また、エリアセンサーの取付位置に関して
は、オリフラ部の検出による半導体ウェハの画像上の面
積の変化量が５０％以上となる位置が望ましい。

【００３７】すなわち、図６（Ａ）の画像では、変化量
が全面積の５０％以下であり、検出が困難である。一
方、図６（Ｂ）の画像では、変化量が全面積の５０％以
上あり、検出が容易である。

【００３８】また、オリフラの位置決め精度は、一般の
エリアセンサー（ＣＣＤ）の解像度が４８４×７６８ｄ
ｏｔにつき、例えばウェハのオリフラの長さが、約３０
ｍｍある場合には、３５ｍｍを４８４ｄｏｔに対応すれ
ば、位置決め精度は３５ｍｍ／４８４ｄｏｔ ０. ０７
ｍｍ／ｄｏｔとなる。

【００３９】ノッチ位置合わせに就いて：先ず、スライ
ドアーム４を旋回すると、図８（Ａ）に示されるように
ノッチの一部の画像が現れた時から半導体ウェハの画像
上の面積の減少が始まる。

【００４０】図８（Ｂ）のようにノッチが全部現れる
と、半導体ウェハの画像上の面積が最大に減少する。

【００４１】スライドアーム４の旋回をなおも続けて、
図８（Ｃ）のように画像上のノッチの一部が欠けて、半
導体ウェハの画像上の面積の減少が増加に転じた所で、
スライドアーム４の旋回を逆転させて、再び、ノッチの
全てが出現すると、半導体ウェハの画像上の面積が最大
に減少した所、すなわち図８（Ｄ）の所で、スライドア
ーム４を一旦停止して、ノッチを検出する。

【００４２】続いて、アーム部６を微少旋回して、図９
（Ａ）のようにノッチ部分の傾斜内に入る走査線間隔内
において、半導体ウェハの回転中心線上の走査線から任
意の走査線２対以上に対して、Ｖノッチ部分の外径の傾
斜の画像を読み取り、画像の明暗を二値化して２対の走
査線の変化量を比較する。スライドアーム４を微少旋回
し、半導体ウェハの回転中心から同間隔の走査線の変化
量を減少させていき、図９（Ｂ）のように前述の変化量
が限り無く零になった所で、スライドアーム４を停止す
ることにより、ノッチの位置を正確に合わせることがで
きる。

【００４３】また、Ｖノッチの位置決め精度は、例え
ば、Ｖノッチの溝にφ３ｍｍのピンが入る大きさなの
で、１０ｍｍを４８４ｄｏｔに対応させれば、位置決め
精度は１０ｍｍ／４８４ｄｏｔ ０. ０２ｍｍ／ｄｏｔ
となる。

【００４４】従って、このように本発明のオリフラノッ
チ合わせ装置を半導体ウェハ用搬送ロボット２に組み込
み、ウェハ把持装置を搬送ロボット２のアーム部６に連
結して使用すれば、半導体ウェハのオリフラ部分の角度
合わせ精度が厳しいために従来必要とされていた半導体
ウェハのオリフラノッチ合わせ装置が不要となり、オリ
フラノッチ合わせ用Ｚ方向とθ方向の駆動機構部が省略
されて、オリフラノッチ合わせ装置全体の構成の簡略化
が得られ、狭いスペースでも半導体ウェハの搬送が可能
となる。

【００４５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の請求項
１記載の半導体ウェハのオリフラノッチ合わせ装置は、
ロボット本体を有する搬送ロボットと、搬送ロボットの
ロボット本体の中央に上下方向に伸縮可能に、かつ回転
自在に設けられた昇降ロッドの上端に取付けられた水平
なスライドアームと、スライドアームに沿って長手方向
に滑動可能に支持されたアーム部および該アーム部の一
端に設けられた二叉状のトレイを有する半導体ウェハ把
持装置と、該半導体ウェハ把持装置の二叉状のトレイの
中央に昇降および回転自在に設けられた半導体ウェハ載
置用テーブルとを有するので、半導体ウェハを積み重ね
て収容するカセットから他のカセットまたは処理や検査
のためのステージへ半導体ウェハを搬送する際に、半導
体ウェハの外径に半導体ウェハの外径と同一半径のガイ
ド部を有する半導体ウェハ把持装置を密着させることに
より、半導体ウェハの中心位置を物理的に知得して、半
導体ウェハを正確に搬送することができるものである。

【００４６】また、本発明の請求項２記載の半導体ウェ
ハのオリフラノッチ合わせ装置は、上下動および旋回自
在なスライドアーム上に長手方向に移動自在に支持され
て一方の端部に半導体ウェハの外径よりやや大きな半径
の円弧状の窪み部が設けられたアーム部と、該アーム部
の窪み部に取付けられた二叉状のトレイと、該トレイ上
に載置された半導体ウェハの外周の当接時の衝撃を吸収
緩衝するよう窪み部に設けられた緩衝部材とを有し、窪
み部とトレイ上に開口する吸気孔がアーム部に設けられ
ているので、半導体ウェハを何等損傷することなく取り
扱い処理することができる。

【００４７】更に、本発明の請求項３記載の半導体ウェ
ハのオリフラノッチ合わせ装置は、アーム部がほぼＹ字
形で、該アーム部のＹ字形に分岐した窪み部に前記トレ
イが設けられ、半導体ウエハの外周縁が当接するようハ
ンド部材が前記窪み部に設けられ、半導体ウエハ右側認
識用反射型センサーと半導体ウエハ左側認識用反射型セ
ンサーが前記アーム部の窪み部の両側端に設けられてい
るので、半導体ウェハのオリフラノッチを好適に検出し
て良好に扱うことができる。

【００４８】更にまた、本発明の請求項４記載の半導体
ウェハのオリフラノッチ合わせ装置は、前記ハンド部材
に、半導体ウエハと同一半径の内径ガイド部と、半導体
ウエハと同一中心で、かつ任意な半径の外径ガイド部と
が設けられると共に、エアー吸着用吸気孔と粉塵排気用
吸気孔が前記トレイ部に配設されているので、半導体ウ
ェハを正確に中心決めして保持することができる。

【００４９】また、本発明の請求項５記載の半導体ウェ
ハのオリフラノッチ合わせ装置は、ハンド部材の内径ガ
イド部と外径ガイド部およびアームの内径ガイド部が、
半導体ウエハのサイズ毎に半径を変えて夫々適合するよ
うに製作されているので、どのようなサイズの半導体ウ
ェハにも好適に適用するよう使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体ウェハのオリフラノッチ合わせ
装置を示す外観斜視図である。

【図２】図１の半導体ウェハのオリフラノッチ合わせ装
置の内部機構を示す縦断面図である。

【図３】本発明の半導体ウェハのオリフラノッチ合わせ
装置の半導体ウェハ把持装置の駆動機構部の内部機構を
示す斜視図である。

【図４】図３の半導体ウェハ把持装置のトレイ部分の平
面図である。

【図５】図４のトレイ部分の断面図である。

【図６】半導体ウェハ面積の変化量によるオリフラ検出
図である。

【図７】オリフラ部外径の傾斜の明暗を二値化した変化
量によるオリフラ検出図である。

【図８】ウェハ面積の変化量によるノッチ検出図であ
る。

【図９】ノッチ部外径の傾斜の明暗を二値化した変化量
によるノッチ検出図である。

【図１０】従来のウェハ搬送装置を示す概要図である。

【符号の説明】

１ カセット ２ 搬送ロボット ３ 昇降ロッド ４ スライドアーム ５ 半導体ウェハ把持装置 ６ アーム部 ７ トレイ ８ テーブル ９ 吸気孔 １０ ケーシング １１ 電動機 １２ 電動機 １３ 円筒部材 １４ 駆動機構部 １５ ハウジング １６ リング歯車 １７ 昇降ベース部材 １８ ピニオン １９ ボール軸受 ２０ レース部材 ２１ スペーサ部材 ２２ ガイド軸 ２３ エアーチャック ２４ ボールねじ ２５ ロッド部材 ２６ ガイドスリーブ ２７ ボールねじナット ２８ ボール軸受 ３０ 歯車 ３１ 電磁ブレーキ ３２ エアチャック ３３ フォトセンサー ３４ ビームセンサー ３５ 支持アーム部材 ３６ 支持アーム部材 ３９ ボールねじ ４０ ガイド軸 ４２ 電動機 ４３ 孔 ４４ 窓 ４５ ストロボ装置 ４６ エリアセンサー ５０ 窪み部 ５１ ハンド部材 ５２ 右側位置認識用反射型センサー ５３ 左側位置認識用反射型センサー ５４ 内径ガイド部（ハンド部材の） ５５ 外径ガイド部（ハンド部材の） ５６ 吸気孔 ５７ 吸気孔 ５８ 内径ガイド部（アーム部の） ５９ 切欠き溝 ６０ ホーク部 ６２ 接触スイッチ ６３ エアシリンダ ６４ 摺動部材 ６５ 引張ばね ６６ 圧縮ばね ６７ 保持ブロック ６８ フォトセンサー ６９ フォトセンサー ７０ ビームセンサー ７１ リニア玉軸受

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロボット本体を有する搬送ロボットと、
   搬送ロボットのロボット本体の中央に上下方向に伸縮可
   能に、かつ回転自在に設けられた昇降ロッドの上端に取
   付けられた水平なスライドアームと、スライドアームに
   沿って長手方向に滑動可能に支持されたアーム部および
   該アーム部の一端に設けられた二叉状のトレイを有する
   半導体ウェハ把持装置と、該半導体ウェハ把持装置の二
   叉状のトレイの中央に昇降および回転自在に設けられた
   半導体ウェハ載置用テーブルとを有する、半導体ウェハ
   のオリフラノッチ合わせ装置。
2. 【請求項２】 前記半導体ウェハ把持装置は、上下動お
   よび旋回自在なスライドアーム上に長手方向に移動自在
   に支持されて一方の端部に半導体ウェハの外径よりやや
   大きな半径の円弧状の窪み部が設けられたアーム部と、
   該アーム部の窪み部に取付けられた二叉状のトレイと、
   該トレイ上に載置された半導体ウェハの外周の当接時の
   衝撃を吸収緩衝するよう窪み部に設けられた緩衝部材と
   を有し、窪み部とトレイ上に開口する吸気孔がアーム部
   に設けられたことを特徴とする請求項１記載の半導体ウ
   ェハのオリフラノッチ合わせ装置。
3. 【請求項３】 前記アーム部はほぼＹ字形で、該アーム
   部のＹ字形に分岐した窪み部に前記トレイが設けられ、
   半導体ウエハの外周縁が当接するようハンド部材が前記
   窪み部に設けられ、半導体ウエハ右側認識用反射型セン
   サーと半導体ウエハ左側認識用反射型センサーが前記ア
   ーム部の窪み部の両側端に設けられたことを特徴とする
   請求項１または２記載の半導体ウェハのオリフラノッチ
   合わせ装置。
4. 【請求項４】 前記ハンド部材には、半導体ウエハと同
   一半径の内径ガイド部と、半導体ウエハと同一中心で、
   かつ任意な半径の外径ガイド部とが設けられると共に、
   エアー吸着用吸気孔と粉塵排気用吸気孔が前記トレイ部
   に配設されたことを特徴とする請求項２乃至３いずれか
   記載の半導体ウェハのオリフラノッチ合わせ装置。
5. 【請求項５】 ハンド部材の内径ガイド部と外径ガイド
   部およびアームの内径ガイド部が、半導体ウエハのサイ
   ズ毎に半径を変えて夫々適合するように製作されること
   を特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の半導体ウェ
   ハのオリフラノッチ合わせ装置。