KR100731339B1 - 에지 지지용 어라이너 및 웨이퍼의 위치결정시스템 - Google Patents

Abstract

각 제2노치센서(24a, 24b)와 인코더(5)의 각 검출결과에 따라 노치(17)의 각도위치를 판정한다. 제어수단(38)이 각 지지체(26, 27)와 노치(17)가 상호 원주방향(B)에서 어긋나도록 선회아암(22)을 각변위시켜 각 지지체(26, 27)에 의해 웨이퍼(19)가 보유지지되도록 한다. 각 지지체(26, 27)가 접촉해있는 에지부분에는 노치(17)가 형성되어 있지 않기 때문에, 제1노치센서(23)가 노치(17)를 양호하게 검출할 수 있게 됨으로써, 종래의 기술과 같이 각 지지체(26, 27)의 기반을 보유지지하는 위치로 말미암아 선회아암(22)으로부터 웨이퍼(19)를 여러 번에 걸쳐 수도해야 할 필요가 없게 된다. 따라서 본 발명에 의하면, 어라이너와 웨이퍼가 접촉해있는 영역에 위치결정부가 위치하지 않게 되어 단시간에 웨이퍼의 위치를 조정할 수가 있게 된다.

Description

에지 지지용 어라이너 및 웨이퍼의 위치결정시스템{Edge hold aligner and System of determining the position of the wafer}

도 1은, 본 발명의 1실시예에 따른 에지 지지용 어라이너(20)를 모식적으로 나타낸 사시도,

도 2는, 에지 지지용 어라이너(20)의 일부를 생략해서 나타낸 평면도,

도 3은, 선회축선(L1)에 수직인 가상면에서 본 지지체(26)를 확대해서 나타낸 단면도,

도 4는, 지지체(26)를 확대해서 나타낸 평면도,

도 5는, 선회축선(L1)과 기대축선(L21)을 포함한 가상면에서 본 지체아암(32)을 확대해서 나타낸 단면도,

도 6은, 도 1에 도시된 어라이너(20)의 S6-S6선 단면도,

도 7은, 도 1에 도시된 어라이너(20)의 S7-S7선 단면도,

도 8은, 웨이퍼의 축선(L10)과 선회축선(L1)이 같은 축에 배치된 상태를 나타낸 평면도,

도 9는, 수광부의 수광량과 선회아암의 각도위치와의 관계를 나타낸 그래프,

도 10은, 어라이너(20)의 전기적 구성을 나타낸 블록도,

도 11은, 선회아암(22)과 기대(21)가 상하로 나란히 배치된 상태의 어라이너(20)를 구체적으로 나타낸 단면도,

도 12는, 도 11에 도시된 어라이너(20)의 S12-S12선 단면도,

도 13은, 도 11에 도시된 어라이너(20)의 S13-S13선 단면도,

도 14는, 선회아암(22)의 구체적 구성을 나타낸 단면도,

도 15는, 도 14에 도시된 선회아암(22)의 S15-S15선 단면도,

도 16은, 도 14에 도시된 선회아암(22)의 S16-S16선 단면도,

도 17은, 도 14에 도시된 선회아암(22)의 S17-S17선 단면도,

도 18은, 제어수단(38)의 대략적인 제어동작을 나타낸 흐름도,

도 19는, 어라이너(20)의 위치조정동작을 설명하기 위한 평면도,

도 20은, 첫 번째 위치조정동작을 설명하기 위한 평면도,

도 21은, 두 번째 위치조정동작을 설명하기 위한 평면도,

도 22는, 두 번째 위치조정동작의 순서를 설명하기 위한 흐름도,

도 23은, 두 번째 위치조정동작의 순서를 설명하기 위한 평면도,

도 24는, 두 번째 위치조정동작의 순서를 설명하기 위한 평면도,

도 25는, 세 번째 위치조정동작을 설명하기 위한 평면도,

도 26은, 세 번째 위치조정동작의 순서를 설명하기 위한 흐름도,

도 27은, 두 번째 위치조정동작의 순서를 설명하기 위한 평면도,

도 28은, 로봇핸드에 웨이퍼(19)를 수도할 때의 구체적인 동작순서를 나타낸 흐름도,

도 29는, 로봇핸드에 웨이퍼(19)를 수도할 때의 동작순서를 설명하기 위한 평면도,

도 30은, 제어수단(38)의 동작순서를 보다 상세히 나타낸 흐름도,

도 31은, 제어수단(38)의 동작순서를 보다 상세히 나타낸 흐름도,

도 32는, 웨이퍼(19)의 축선(L10)이 선회축선(L1)에 대해 어긋나게 배치된 경우를 나타낸 평면도,

도 33은, 도 32와 같은 경우의 수광부의 수광량과 선회아암의 각도위치와의 관계를 나타낸 그래프이다.

본 발명은 웨이퍼의 에지(edge)에 접촉해서 웨이퍼를 보유지지한 상태로 웨이퍼를 회전시켜 웨이퍼의 위치를 보정하게 되는 에지 지지용 어라이너(aligner) 및 위에퍼의 위치맞춤시스템에 관한 것이다.

반도체웨이퍼와 같은 원반모양으로 된 웨이퍼에는, 웨이퍼의 원주방향에서의 기준위치를 나타내는 표지로서 노치(notch) 또는 오리엔테이션 플랫(orientation flat)dl 외주에 위치결정부(位置決定部)로 형성된 경우가 있다. 노치는 웨이퍼의 외주가 V자 모양으로 절결된 오목부로 형성된 부분이고, 오리엔테이션 플랫은 웨이퍼의 외주가 활 모양으로 길게 절결된 오목부가 형성된 부분이다.

웨이퍼의 표면처리로 예컨대 반도체웨이퍼의 케이트를 형성과 같은 것을 실행하는 경우에는, 각 웨이퍼가 위치결정부의 각도위치가 미리 정해진 기준각도위치와 일치하는 상태에서 처리스테이지에 장착될 것이 요구된다.

통상적으로, 웨이퍼는 상하방향으로 나란히 복수개가 카세트에 수용되게 된다. 이렇게 카세트에 수용된 각 웨이퍼에는 위치결정부가 임의의 상태로 배치된다. 웨이퍼는 웨이퍼반송장치에 의해 카세트에서 어라이너로 반송되게 되는바, 이 어라이너는 반송된 웨이퍼의 위치결정부를 미리 정해진 기준각도위치로 위치가 조정되어 보유지지되게 된다. 다음 웨이퍼반송장치가 상기 어라이너에 의해 위치가 조정된 웨이퍼를 처리스테이지로 반송함으로써, 처리스테이지에서의 웨이퍼의 위치결정부의 각도위치와 기준각도위치를 일치시킬 수가 있게 된다. 이와 관련하여, 종래에도 예컨대 일본국 공개특허공보 2002-151577호에 기재된 것과 같은, 웨이퍼의 에지를 지지하고서 웨이퍼의 위치를 조정하는 에지 지지용 어라이너가 개시되어 있기도 하다.

상기 일본국 공개특허공보에 기재된 에지 지지용 어라이너는, 로봇핸드에 의해 회전지지체로 웨이퍼를 반송하도록 되어 있다. 또, 상기 어라이너는, 반송된 웨이퍼를 회전지지체를 가지고 1회전시켜 노치의 위치를 검출하고서, 노치의 위치가 미리 정해진 기준각도위치로 되도록 웨이퍼를 각변위(角變位)시켜 웨이퍼의 위치를 조정하게 된다.

다음, 상하이동용 지지체가 위치가 조정된 웨이퍼를 보유지지해서 회전지지체 보다 위쪽으로 이동시킨다. 그리고, 상하이동용 지지체에 보유지지되어 있는 웨이퍼를 로봇핸드로 어라이너로부터 뽑아낸다.

그런데, 상기와 같은 일본국 공개특허공보에 기재된 에지 지지용 어라이너는, 웨이퍼의 에지에 회전지지체가 접해져 웨이퍼를 보유지지하도록 되었다. 따라서, 회전지지체와 접촉해 있는 에지영역에 노치가 위치하는 경우에는 노치를 양호하게 검출할 수가 없게 된다.

이 경우, 회전지지체에 보유지지된 웨이퍼를 상하이동용 지지체 또는 로봇핸드로 지체시킬 필요가 있게 된다. 그리고, 회전지지체를 각변위시킨 다음 회전지지체에 웨이퍼가 다시 보유지지되도록 하고서 노치의 위치검출동작을 다시 실행할 필요가 있게 된다. 이와 같은 경우에는 어라이너에 의한 웨이퍼의 위치를 조정하는 데에 시간이 걸린다고 하는 문제가 있게 된다.

또, 상기 일본국 공개특허공보에 개시된 에지 지지용 어라이너는, 웨이퍼의 위치를 조정하면 회전지지체로부터 상하이동용 지지체로 웨이퍼를 옮겨야 할 필요가 있게 된다. 그리고, 상기 로봇핸드는 상하이동용 지지체로부터 웨이퍼를 수취(受取)하게 된다. 따라서, 반드시 회전지지체로부터 상하이동용 지지체로 옮겨주는 지체동작(持替動作)을 실행할 필요가 있게 된다. 이러한 지체동작을 실행하게 됨으로써, 위치가 조정된 후의 웨이퍼가 어긋나게 될 가능성이 커지게 된다. 또, 지체동작을 실행하게 됨으로써, 어라이너로 웨이퍼를 반입한 후부터 위치가 조정된 웨이퍼를 반출할 때까지 사이에 소비되는 시간이 많아지게 된다.

이에 본 발명의 목적은, 어라이너와 웨이퍼가 접촉해 있는 부분에 위치결정부가 존재하지 않아 단시간에 웨이퍼를 위치조정할 수 있는 에지 지지용 어라이너를 제공함에 있다.

또, 본 발명의 목적은, 웨이퍼를 지체시키지 않고, 다른 웨이퍼반송장치로 웨이퍼를 수도할 수 있는 범위를 크게 할 수 있는 에지 지지용 어라이너를 제공함에 있다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 첫 번째 특징에 따른 본 발명의 에지 지지용 어라이너는, 원판모양 웨이퍼의 에지 일부에 미리 형성된 위치결정부를 판정해서, 그 판정결과에 기해 웨이퍼의 위치를 조정하여 보유지지하는 지지어라이너로서,

기대와,

미리 정해진 선회축선(旋回軸線)을 갖고서, 상기 선회축선 주위에서 각변화될 수 있게 상기 기대에 지지되어, 웨이퍼의 축선(軸線)과 상기 선회축이 일치한 상태에서 웨이퍼의 에지를 보유지지하는 지지체를 가진 선회아암,

이 선회아암을 상기 선회축선 주위에서 각변위되도록 구동하는 선회아암 구동수단,

상기 선회축선을 중심으로 하는 가상원(假想圓)의 반경방향으로 상기 지지체를 변위구동시키는 지지체 구동수단,

상기 기대에 설치되어 웨이퍼의 에지의 구동경로에 임하여 상기 위치결정부와 마주보게 됨으로써 상기 위치결정부의 존재유무를 검출하는 위치결정부 제1검출수단,

상기 선회아암에 설치되어 웨이퍼의 에지의 이동경로에 임하여 상기 위치결정부와 마주보게 됨으로써 상기 위치결정부의 존재 유무를 검출하는 위치결정부 제2검출수단,

상기 선회아암의 상기 선회축선 주위의 각도위치를 검출하는 각도위치 검출 수단 및,

상기 선회아암 구동수단을 제어해서 상기 선회아암을 각변위시켜, 그 각변위가 되는 동안 상기 위치결정부 제2검출수단과 상기 각도위치 검출수단의 검출결과에 기해 상기 위치결정부의 위치를 판정하고, 상기 선회아암 구동수단을 제어해서 상기 지지체와 상기 위치결정부가 상호 원주방향으로 어긋난 위치로 배치되도록 상기 선회아암을 각변위시키는 제어수단을 갖춰 이루어진 것을 특징으로 한다.

또 본 발명은, 상기 제어수단이, 상기 위치결정부가 미리 정해진 기준각도위치에 배치된 상태에서, 다른 웨이퍼반송장치로 웨이퍼를 주고받을 수 있는 수도가능위치범위(受渡可能位置範圍)로 상기 선회아암이 배치되도록, 상기 지지체가 웨이퍼를 보유지지하기 전에 상기 선회아암 구동수단을 제어하여 상기 선회아암을 각변위시키도록 된 것을 특징으로 한다.

또 본 발명은, 상기 지지체로부터 웨이퍼를 뽑아냄과 더불어 뽑아내어진 웨이퍼를 다시 상기 지지체에 보유지지되도록 하는 지체체(持替體)를 갖고서, 웨이퍼를 상기 지지체에서 뽑아낸 상태에서 상기 선회아암을 각변위될 수 있는 상태로 잡아주는 지체아암과, 이 지체아암을 변위구동하는 지체아암 구동수단이 더 갖춰진 것을 특징으로 한다.

또 본 발명은, 상기 제어수단이, 상기 위치결정부가 미리 정해진 기준각도위치에 배치된 상태에서, 상기 지체아암과 상기 선회아암이 간섭(干涉)하지 않는 비간섭위치범위(非干涉位置範圍)에 상기 선회아암이 배치되도록, 상기 지지체가 웨이퍼를 보유지지하기 전에 상기 선회아암 구동수단를 제어하여 상기 선회아암을 각변위시키도록 된 것을 특징으로 한다.

또 본 발명은, 상기 지지체가 복수로 설치되어, 각 지지체가 웨이퍼를 그 반경방향 양쪽에서 함께 작용해서 협지하여 보유지지하도록 된 것을 특징으로 한다.

또 본 발명은, 위치결정부 제1검출수단 및 위치결정부 제2검출수단으로 웨이퍼의 상기 위치결정부를 검출함으로써, 미리 정해진 위치에 대한 웨이퍼의 어긋남을 연산하게 되는 어긋남 검출수단을 더 갖춘 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 웨이퍼의 위치결절시스템은, 상기 에지 지지용 어라이너와,

이 에지 지지용 어라이너로 웨이퍼를 반송하는 웨이퍼반송장치를 갖추되,

이 웨이퍼반송장치가, 상기 에지 지지용 어라이너의 어긋남 검출수단에 의해 검출된 웨이퍼의 어긋남 정도에 기해 웨이퍼의 위치를 보정하도록 된 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 두 번째 특징을 가진 본 발명 에지 지지용 어라이너는, 원판모양 웨이퍼의 에지 일부에 미리 형성되어 있는 위치결정부를 판정하고서, 그 판정결과에 기해 웨이퍼의 위치를 조정하여 보유지지하는 지지어라이너로서,

기대와,

미리 정해진 선회축선을 갖고서 상기 선회축선 주위에서 각변화될 수 있게 상기 기대에 지지되고서, 웨이퍼의 상기 에지를 두께방향 한쪽에서 지지함으로써 웨이퍼의 축선과 상기 선회축선이 일치된 상태로 웨이퍼를 보유지지하면서, 상기 선회축선에 관해 점대칭으로 설치된 2개의 지지체를 가진 선회아암,

이 선회아암을 상기 선회축선 주위에서 각변위구동시키는 선회아암 구동수 단,

상기 선회축선을 중심으로 하는 가상원의 반경방향으로 상기 지지체를 변위구동시키는 지지체 구동수단,

상기 기대에 설치되어 웨이퍼의 상기 에지의 구동경로에 임하여 상기 위치결정부와 마주보게 됨으로써 상기 위치결정부의 존재유무를 검출하게 되는 위치결정부 제1검출수단,

상기 선회아암의 각도위치를 검출하는 각도위치 검출수단 및,

상기 지지체로부터 웨이퍼를 뽑아냄과 더불어 뽑아내어진 웨이퍼를 다시 상기 지지체에 보유지지되도록 하는 지체체를 갖고서, 웨이퍼를 상기 지지체로부터 뽑아내어진 상태에서 상기 선회아암을 각도변위시킬 수 있는 상태로 잡아주는 지체아암 및,

상기 지체아암을 변위구동시키는 지체아암 구동수단을 갖춰 이루어진 것을 특징으로 한다.

또 본 발명은, 상기 각 지지체가, 상기 선회축선을 포함하는 가상면의 양쪽에서 웨이퍼에 각각 접촉해서 함께 작용하여 웨이퍼를 협지해서 보유지지하도록 된 것을 특징으로 한다.

또 본 발명은, 상기 지체체가 복수로 설치되어 이들 각 지체체가 함께 작용하여 웨이퍼를 협지하도록 된 것을 특징으로 한다.

또 본 발명은, 상기 지체아암이 상기 선회축선에 직교하는 각변위축선 주위에서 각변위되어, 각변위축선에 수직인 가상면에서 상기 지체체가 웨이퍼의 에지에 접촉하는 위치와 각변위축선을 잇는 직선이 상기 선회축선에 평행하게 뻗도록 된 것을 특징으로 한다.

또 본 발명은, 상기 지체아암 구동수단이 에어실린더로 이루어져, 각각 공통하는 공급원으로부터 공급되는 압축공기에 의해 연동하여 동작하도록 된 것을 특징으로 한다.

또 본 발명은, 상기 지체아암으로 웨이퍼를 바꿔 끼울 때, 상기 위치결정부와 웨이퍼를 반송하는 웨이퍼반송장치의 형상에 기해 상기 지체아암에 의한 웨이퍼가 바꿔 끼워지는 회수가 적어지는 각도위치에서 웨이퍼를 보유지지하도록 선회아암을 각변위시키도록 된 것을 특징으로 한다.

상기 첫 번째 특징을 가진 본 발명에 따른 에지 지지용 어라이너에 의하면, 웨이퍼가 선회축선과 동축으로 배치되면, 웨이퍼를 보유지지하기 전에 선회아암을 각변위시키게 되는바, 이때 위치결정부 제2검출수단이 웨이퍼의 에지에 마주보면서 선회축선 주위에 축방향으로 각변위하게 된다. 또, 상기 제어수단이, 이 위치결정부 제2검출수단과 각변위검출수단의 각 검출결과에 따라 위치결정부의 각도위치를 판정하게 된다. 상기 위치결정부 제2검출수단의 이동경로와 마주보는 에지영역에 위치결정부가 존재하면, 제어수단이 보유지지체와 위치결정부가 상호 원주방향으로 어긋나도록 선회아암을 각변위시키게 된다. 그리고 상기 보유지지체는 위치결정부가 형성되지 않은 에지의 일부에 접촉해서 웨이퍼를 보유지지하게 된다. 또, 위치결정부 제2검출수단의 이동경로와 마주보는 에지영역에 위치결정부가 존재하지 않으면, 제어수단이 상기 위치결정부 제2검출수단의 이동경로에 마주보는 에지의 일부에 접촉해서 웨이퍼를 보유지지하게 된다.

이와 같이 해서, 위치결정부가 형성되어 있지 않은 에지의 일부에 보유지지체를 접촉시켜 웨이퍼를 보유지지하도록 한 후 선회아암을 각변위시키게 된다. 그리고, 그 각변위시간에서 위치결정부 제1검출수단과 각변위검출수단의 각 검출결과에 기해 위치결정부의 각도위치를 판정하게 된다. 그리고 위치결정부가 기준각도위치에 배치되도록 선회아암을 각변위시키게 된다.

상기 보유지지체가 접촉해 있는 에지의 일부에는 위치결정부가 형성되어 있지 않기 때문에, 위치결정부 제1검출수단은 보유지지체의 영향을 받지 않고 위치결정부를 양호하게 검출할 수가 있게 된다. 바꿔 말해, 보유지지체에 웨이퍼를 보유지지하도록 한 후 선회아암을 최대 1회전만 각변위시키면 위치결정부의 각도위치를 확실하게 판정할 수 있게 된다. 이와 같이 위치결정부는 보유지지체가 접촉하는 에지부분과 다른 영역에 존재하게 됨으로써, 종래의 기술과 같이 보유지지체의 웨이퍼지지위치에 기인해서 선회아암에 대해 웨이퍼를 여러 번 지체할 필요가 없게 된다. 따라서, 보유지지체의 웨이퍼지지위치에 관계없이 웨이퍼를 지체할 필요가 없고, 또 웨이퍼를 1회 이상 회전시킬 필요가 없게 된다. 그에 따라, 웨이퍼의 위치결정부의 판정에 소비되는 시간이 줄어들어 웨이퍼의 위치조정동작에 필요한 시간을 단축시킬 수 있게 된다.

또 본 발명에 의하면, 위치결정부 제2검출수단의 이동경로와 마주보는 에지영역에 위치결정부가 존재하는 경우, 이 위치결정부가 기준각도위치에 배치된 상태로 수도가능위치범위에 선회아암이 배치되도록 선회아암을 각위치시킨 후 웨이퍼를 보유지지하게 된다. 이와 같이 웨이퍼를 보유지지함으로써, 다른 웨이퍼반송장치와 선회아암이 서로 간섭하지 않고 다른 웨이퍼반송장치로 웨이퍼를 수도할 수 있게 된다.

이와 같이 해서 위치결정부를 기준각도위치로 배치하기까지 다른 웨이퍼반송장치와 선회아암이 간섭하는 것도 방지할 수 있게 된다. 여기서 만일 다른 웨이퍼반송장치와 선회아암이 간섭을 하게 되면 웨이퍼를 지체시켜 다시 보유지지되도록 할 필요가 있으나, 본 발명과 같이 간섭이 방지되게 됨으로써 지체에 걸리는 시간이 단축될 수가 있기 때문에 단시간에 웨이퍼의 위치를 조정할 수 있게 된다.

또 본 발명에 의하면, 위치결정부를 기준각도위치로 위치조정한 상태에서, 선회아암(22)과 다른 웨이퍼반송장치가 간섭하는 경우, 지체아암으로 선회아암에서 웨이퍼를 뽑아내고 선회아암을 각변위시킨 후 선회아암에다 웨이퍼를 다시 보유지지시킨다. 그에 따라, 위치결정부가 기준각도위치에 배치된 상태에서, 선회아암과 웨이퍼반송장치가 간섭하지 않는 위치관계가 되도록 할 수 있게 된다. 따라서, 위치결정부가 웨이퍼의 에지의 임의위치에 있는 경우에도, 위치가 조정된 웨이퍼를 웨이퍼반송장치로 반송시킬 수가 있게 된다.

또 본 발명에 의하면, 위치결정부 제2검출수단의 이동경로와 마주보는 에지영역에 위치결정부가 존재하는 경우, 위치결정부가 기준각도위치에 배치된 상태에서 비간섭위치범위에 선회아암이 배치되도록 선회아암을 각변위시킨 후 웨이퍼를 보유지지하게 되면, 위치결정부를 미리 정해진 기준각도위치에 배치하기까지 선회아암과 지체아암이 간섭하는 것이 방지될 수 있게 된다. 따라서, 선회아암에 보유지지되는 웨이퍼를 지체해야만 하는 가능성이 낮아질 수 있게 된다.

선회아암과 지체아암이 간섭을 하게 되면 웨이퍼를 지체하는 회수가 많아지지만, 본 발명과 같이 지체아암과 선회아암의 간섭을 방지함으로써, 선회아암에서 지체하여 암으로 지체하는 회수를 줄일 수가 있어, 웨이퍼의 위치조정에 소비되는 시간을 단축할 수 있게 된다.

또 본 발명에 의하면, 지지체가 웨이퍼의 반경방향 양쪽에서 웨이퍼를 협지해서 보유지지하도록 함으로써, 선회아암에 의해 웨이퍼를 선회축선 주위에서 회전시켰을 때 어긋나는 것을 방지할 수가 있어, 위치가 맞춰지는 정밀도를 높일 수가 있게 된다. 또, 지지체가 웨이퍼를 아래쪽에서 지지해서 웨이퍼를 보유지지하는 경우에 비해 선회아암을 고속으로 각변위시킬 수가 있게 된다. 그에 따라, 위치맞춤동작이 보다 더 단시간에 이루어지도록 할 수가 있다.

또 본 발명에 의하면, 위치결정부 제1검출수단 및 위치결정부 제2검출수단에 의해 웨이퍼의 어긋남을 연산(演算)할 수 있기 때문에, 웨이퍼가 어긋나 있음을 판정할 수 있게 된다. 예를 들어 어긋남이 큰 경우에는 이상상태임을 출력하여 위치조정동작이 정지되도록 함으로써, 웨이퍼 및 에지 지지용 어라이너가 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또 본 발명에 따른 웨이퍼의 위치결정시스템에 의하면, 웨이퍼반송장치가 웨이퍼의 어긋남을 보정할 수가 있기 때문에, 정확한 웨이퍼의 배치위치를 교시(敎示)할 필요가 없어, 교시시간을 단축할 수 있게 된다.

한편 상기 두 번째 특징을 가진 본 발명에 따른 에지 지지용 어라이너에 의하면, 지지체가 선회아암에 관해 점대칭으로 각각 2개가 설치됨으로써 보유지지체 사이의 간격을 크게 할 수가 있기 때문에, 선회아암으로부터 웨이퍼반송장치로 웨이퍼를 수도함에 있어, 선회아암에 보유지지된 웨이퍼를 지체시키지 않고서 웨이퍼를 수도(受渡)할 수 있는 범위를 크게 할 수가 있게 된다. 이와 같이 웨이퍼를 지체시키지 않고 웨이퍼반송장치로 웨이퍼를 수도하게 됨으로써, 위치가 조정된 웨이퍼가 어긋날 가능성이 적어지게 된다.

또 본 발명에 의하면, 각 지지체가 가상면(假想面)의 양쪽에서 웨이퍼에 각각 접촉함으로써, 2개의 지지체로 안정되게 웨이퍼를 보유지지할 수 있게 된다. 또, 상기 각 지지체가 협동해서 웨이퍼를 압압함으로써 보다 확실하게 웨이퍼를 보유지지할 수 있게 된다. 그에 따라, 2개의 지지체로 웨이퍼를 보유지지한 상태에서 선회아암이 각변위가 된다 하더라도, 웨이퍼가 보유지지체에서 탈락하는 것을 방지할 수 있게 된다.

또 본 발명에 의하면, 각 지체체가 협동해서 웨이퍼를 압압하게 됨으로써 보다 확실하게 웨이퍼를 보유지지할 수 있게 된다. 그에 따라, 지지체로부터 지체체로 웨이퍼를 지체시키는 경우에 웨이퍼가 어긋나는 것을 방지할 수 있게 된다.

또 본 발명에 의하면, 지체체가 웨이퍼의 에지에 접촉하는 위치와 각변위축선을 잇는 직선이 선회축선과 나란히 뻗어있게 된다. 다시 말해, 상기 직선이 웨이퍼의 축선방향 한쪽 면과 수직으로 뻗게 된다. 각 지체체는, 각변위축선으로부터 회전모멘트를 받아 에지를 선회축선쪽으로 압압하게 된다. 각 변위축선과 지체체를 잇는 직선은 선회축선과 평행하게 뻗도록 되어 있어서, 웨이퍼에는 그 반경방향을 향하는 힘만 지체체로부터 주어지게 된다. 즉, 웨이퍼에는 그 두께방향을 향하는 힘이 지체체로부터 주어지지 않아 파손이 방지됨으로써 확실하게 웨이퍼를 보유지지할 수 있게 된다.

또 본 발명에 의하면, 공통하는 압축공기 공급원으로부터 주어지는 압축공기에 의해 연동(連動)하도록 되어 있어서, 여러 개의 지체체 중 1개의 지체체가 나머지 지체체에 대해 극단적으로 강하게 웨이퍼를 압압하지 않게 된다. 그리고, 각 지체체가 웨이퍼를 압압하는 힘이 균형을 잡아 거의 정위치에서 웨이퍼를 보유지지할 수 있게 된다.

또 본 발명에 의하면, 지체아암으로 웨이퍼의 지체를 실행함에 있어, 웨이퍼의 위치결정부와 웨이퍼를 수도하게 될 웨이퍼반송장치의 형상에 기해, 가급적 적은 회수, 예컨대 0회 또는 1회의 지체로 위치결정부의 위치검출과 그 후의 웨이퍼지지장치로의 수도가 가능해질 수 있게 된다. 그에 따라 지체회수가 적어지게 되어, 위치맞춤작업을 보다 짧은 시간에 실행할 수 있게 된다.

(실시예)

이하 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 해서 설명한다.

도 1은 본 발명의 1실시예에 따른 에지 지지용 어라이너(20)를 모식적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 에지 지지용 어라이너(20)의 일부를 생략해서 나타낸 평면도이다. 한편, 각 도면에서는 이해하기 쉽도록 부분적으로 생략 또는 간략화시킨 예로 나타낸 경우가 있다.

에지 지지용 어라이너(20; 이하 단지 어라이너라 칭함)는, 반도체웨이퍼(19)의 에지(16)에 형성된 노치(17)의 각도위치를 판정하게 된다. 그리고, 그 판정결과에 기해 웨이퍼(19)의 위치를 조정하게 된다. 상기 노치(17)는 반도체웨이퍼(19)의 위치를 조정하기 위한 위치결정부(位置決定部)로서, 웨이퍼(19)의 두께방향으로 관통하는 V자모양의 절결부가 형성되어 있다.

상기 웨이퍼(19)는 다른 웨이퍼반송장치(基板搬送裝置)인 로봇핸드(robot hand; 18)에 의해 어라이너(20)로 반입되게 된다. 상기 로봇핸드(18)는 웨이퍼(19)의 에지(16)에 접촉해서 웨이퍼(19)를 아래쪽에서 지지한 상태에서 반송하게 된다. 또, 상기 로봇핸드(18)는 예컨대 Y자 모양으로 형성되어, 웨이퍼(19)의 원주방향(B)으로 각각 다른 3곳 이상의 에지부분에서 웨이퍼(19)를 지지하게 된다. 또, 상기 로봇핸드(18)는, 웨이퍼(19)를 반경방향(A)으로 변위될 수 있는 가동협지편(可動挾持片)과, 로봇핸드(18)에 고정된 고정협지편을 갖고서, 플런저에 의해 가동협지편으로 웨이퍼(19)를 압압(押壓)함으로써, 가동협지편과 고정협지편에 의해 웨이퍼(19)가 협지될 수 있게 된다.

또, 상기 어라이너(20)는, 로봇핸드(18)로부터 웨이퍼(19)를 반송하게 되면, 그 웨이퍼(19)의 위치를 조정해서 보유지지(保有支持)하게 된다. 그리고, 위치가 조정된 웨이퍼(19)는 로봇핸드(18)에 의해 어라이너(20)로부터 반출되어 위치가 조정된 상태로 되어 로봇핸드(18)로 반송되게 된다.

상기 어라이너(20)는, 기대(21)와 선회아암(22), 제1노치센서(23), 제2노치센서(24a, 24b) 및 지체아암(32 ~ 35)을 갖춘 구조로 되어 있다. 그리고, 상기 기대(21)는, 미리 정해진 기대축선(L21)을 따라 뻗은 대체로 장척형상(長尺形狀)을 하도록 되어 있다. 또, 상기 기대축선(L21)은 선회축선(L1)에 수직방향으로 뻗도록 되어 있다. 한편, 예컨대 기대(21)는 그 외형이 대략 사각기둥모양으로 형성되고서, 미리 정해진 길이방향(X)과 폭방향(Y) 및 높이방향(Z)을 갖도록 되어 있는바, 이들 각 방향(X, Y, Z)은 상호 직교(直交)하도록 되어 있다. 또, 상기 기대(21)는 중공형상(中空形狀)으로 형성되어 그 내부에 내부공간(46)이 형성되도록 되어 있다.

또, 상기 선회아암(22)은, 미리 정해진 아암축선(L22)을 따라 뻗은 대략 장척형상을 하도록 형성되어 있는바, 이 선회아암(22)은 기대(21)에 설치되어, 미리 정해진 선회축선(L1) 주위에서 각변위할 수가 있도록 설치되어 있다. 한편, 미리 정해진 선회축선(L1)은, 본 실시예에서는 수직방향으로 뻗고, 아암축선(L22)은 선회축선(L1)에 대해 수직방향으로 뻗도록 되어 있다.

상기 선회아암(22)은, 웨이퍼(19)의 축선(L10)과 일치한 상태에서 웨이퍼(19)를 착탈될 수 있게 보유지지하게 된다. 또 상기 선회아암(22)은, 그에 보유지지된 웨이퍼(19)를 선회축선(L1) 주위에서 각변위시키게 된다. 다음부터는, 선회아암(22)에 보유지지된 웨이퍼(19)의 반경방향, 즉 선회축선(L1)을 중심으로 하는 가상원의 반경방향을 단지 반경방향(A)이라 부르고, 선회아암(22)에 보유지지된 웨이퍼(19)의 원주방향, 즉 상기 가상원의 원주방향(B)을 단지 원주방향(B)이라 부르기로 한다.

상기 선회아암(22)은, 아암축선(L22)을 따라 뻗은 대략 장척형상을 한 아암본체(100)와, 이 아암본체(100)의 양쪽 단부(端部; 100a, 100b)에 설치되는 지지체(26, 27)를 갖도록 되어 있다. 상기 아암본체(100)는, 선회축선(L1)에 수직방향으로 뻗고서, 그 길이방향 중간부를 선회축선(L1)이 삽통하도록 되어 있다. 따라서, 선회아암(22)이 선회축선(L1) 주위에서 각변위(角變位)하는 경우에는, 아암축선(L22)이 선회축선(L1) 주위에서 각변위를 하게 된다.

또, 상기 각 지지체(26, 27)는 웨이퍼(19)를 보유지지하기 위해 설치된 것으로, 각 지지체(26, 27)는 선회축선(L1)에 수직인 가상면에서 선회축선(L1)에 관해 각각 점대칭(点對稱)을 이루도록 배치되어 있다. 또, 각 지지체(26, 27)는 반경방향(A)으로 변위될 수 있도록 설치되어 있다. 또 상기 각 지지체(26, 27)는, 함께 웨이퍼(19)의 에지(16)를 반경방향(A) 안쪽으로 압압함으로써 협동해서 웨이퍼(19)를 협지(挾持)할 수 있게 된다.

상기 제1노치센서(23)는 기대(21)에 설치되도록 되어 있는바, 이 제1노치센서(23)는, 선회축선(L1)에 동축(同軸)으로 웨이퍼(19)가 배치된 경우, 그 에지(16)의 일부에 대해 마주보는 에지부분에 노치(17)가 형성되어 있는 지 여부를 검출하게 된다. 따라서, 이 제1노치센서(23)가 위치결정부 제1검출수단으로 된다.

상기 제2노치센서(24a, 24b)는, 아암본체(100)의 양쪽 단부(100a, 100b)에 각각 설치되어 선회아암(22)과 함께 각변위하도록 되어 있는바, 이 제2노치센서(24a, 24b)는, 선회축선(L1)에 동축으로 웨이퍼(19)가 배치된 경우, 그 에지(16)의 일부에 마주보도록 그 마주보는 에지부분에 노치(17)가 형성되어 있는지 여부를 검출하게 된다. 따라서, 제2노치센서(24a, 24b)는 위치결정부 제2검출수단으로 된다. 이들 제1 및 제2노치센서(23, 24a, 24b)는 예컨대 광화이버를 이용한 광검출센서로 실현될 수가 있다.

상기 제2노치센서(24a, 24b)는 각 지지체(26, 27)에 각각 고정되어 있어도 좋은데, 이 경우에는 제2노치센서(24a, 24b)를 각 지지체(26, 27)와 함께 반경방향(A)으로 변위시킬 수가 있어, 사이즈가 다른 웨이퍼(19)라 하더라도 그에 형성된 노치(17)를 검출할 수 있게 된다.

상기 지체아암(32 ~ 35)은, 선회아암(22)에 대한 웨이퍼(19)의 각도위치를 조정하기 위해 쓰여지는 것으로, 이 지체아암(32 ~ 35)은 웨이퍼(19)를 착탈될 수 있게 보유지지할 수 있게 된다. 한편, 이 지체아암(32 ~ 35)은, 웨이퍼(19)의 축선(L10)과 선회축선(L1)이 일치하는 상태로 웨이퍼(19)를 보유지지하고서, 선회아암(22)이 웨이퍼(19)를 보유지지하고 있는 경우와 같은 높이에서 웨이퍼(19)를 보유지지하게 된다.

상기 지체아암(32 ~ 35)은, 한쪽 단부(32a ~ 35a)가 각변위될 수 있게 지지되도록 되어 있다. 또, 이 지체아암(32 ~ 35)은, 다른 쪽 단부가 선회아암(22)에 지지되는 웨이퍼(19)에 대해 근접(近接) 및 이반(離反)할 수 있게 설치되어 있다. 구체적으로는, 지체아암(32 ~ 35)이 미리 정해진 각변위축선(L2, L3) 주위로 각변위될 수 있게 설치되어 있다. 이렇게 지체아암(32 ~ 35)이 각변위축선(L2, L3) 주위에서 각변위될 수 있게 됨으로써, 각 지지체(26, 27)에 보유지지되는 웨이퍼(19)에 대해 접근 및 이반하는 방향으로 변위될 수 있게 된다.

한편, 상기 각변위축선(L2, L3)은 선회축선(L1)에 수직인 평면을 따라 뻗도록 되어 있다. 또 본 실시예에서는, 각변위축선(L2, L3)이 기대축선(L21)에 수직방향으로 뻗도록 되어 있다. 그리고 상기 지체아암(32 ~ 35)은, 웨이퍼(19)를 보유지지하기 위해 2개 이상 설치되는바, 본 실시예에서는 4개의 지체아암(32 ~ 35)을 갖 도록 되어 있다.

또, 상기 지체아암(32 ~ 35)은, 웨이퍼(19)를 보유지지하기 위해 다른 쪽 단부(32b ~ 35b)에 지지체(28 ~ 31)가 각각 설치되어 있는바, 이들 각 지지체(28 ~ 31)가 웨이퍼(19)의 에지(16)를 협동해서 협지함으로써 지체아암(32 ~ 35)이 웨이퍼(19)를 보유지지할 수 있게 된다.

상기 어라이너(20)는, 도 2에 도시된 것과 같이, 선회아암(22)을 선회축선(L1) 주위에서 각변위하도록 구동하는 선회아암 구동수단(36)과, 각 지지체(26, 27)를 반경방향(A)으로 변위구동하는 지지체 구동수단(40) 및, 지체아암(32 ~ 35)을 각변위축선(L2, L3) 주위에서 각변위구동시키는 지체아암 구동수단(37)을 갖도록 되어 있다. 또, 상기 로봇핸드(18)는 로봇핸드 구동수단(39)에 의해 변위되도록 구동되게 된다.

도 3은 선회축선(L1)에 수직인 가상면에서 본 지지체(26)를 확대해서 나타낸 단면도이고, 도 4는 지지체(26)를 확대해서 나타낸 평면도이다. 제1 및 제2지지체(26, 27)의 구성은 같기 때문에, 한쪽 지지체(26)에 대해서만 설명하고, 다른 쪽 지지체(27)에 대한 설명을 생략한다.

상기 지지체(26)에는, 웨이퍼(19)에 접촉하는 접촉편(70)이 형성되어 있는바, 이 접촉편(70)은, 웨이퍼(19)를 두께방향 한쪽에 예컨대 아래쪽에서 지지하는 지지부(101)와, 이 지지부(101) 중 반경방향(A) 바깥쪽 부분(101a)에서 높이방향 한쪽(Z1)으로 돌출한 돌출부(102)를 갖도록 되어 있다. 이 높이방향 한쪽(Z1)은, 선회축선(L1)에 평행한, 기대(21)에서 선회아암(22)을 바라보는 방향이다. 본 실시 예에서는 높이방향 한쪽(Z1)이 위쪽방향으로 된다.

상기 지지부(101)는 반경방향(A) 안쪽을 향하면서 아래쪽으로 경사진 경사면(99)을 갖도록 되어 있다. 그에 따라, 웨이퍼(19)가 각 지지체(26, 27)의 지지부(101)에 실려지면 에지(16)의 하부면(13)과 지지부(101)가 점접촉(点接觸)을 하게 된다.

상기 돌출부(102)는, 도 4에 도시된 것과 같이, 에지(16)에 임(臨)하는 면(98)이 반경방향(A) 바깥쪽에 볼록하게 만곡(彎曲)시켜지도록 형성되어 있다. 예컨대 상기 돌출부(102)의 에지(16)에 임하는 면(98)이, 웨이퍼(19)의 반경과 거의 같은 정도의 곡률반경을 갖도록 되어 있다. 그에 따라 각 지지체(26, 27)가 반경방향(A) 안쪽으로 이동하면 각 지지체(26, 27)에 에지(16)가 면접촉(面接觸)을 하게 된다.

한편, 2개의 지지체(26, 27)가 상호 반경방향(A) 안쪽으로 이동하면, 선회축선(L1)과 동축으로 배치된 웨이퍼(19)의 에지(16)가 협동해서 협지함으로써 웨이퍼(19)를 보유지지할 수 있게 된다. 또, 2개의 지지체(26, 27)가 상호 반경방향(A) 바깥쪽으로 이동하면, 각 지지체(26, 27)에 의한 웨이퍼(19)의 보유지지상태가 해제시켜지게 된다.

그리고, 상기 각 지지체(26, 27)는 선회축선(L1)에 관해 점대칭으로 배치되어 있기 때문에, 각 지지체(26, 27)가 각각 에지(16)에 면접촉을 하게 됨으로써, 웨이퍼(19)의 축선(L10)이 선회축선(L1)에서 어긋나지 않게 웨이퍼(19)를 보유지지할 수 있게 된다.

또, 상기 접촉편(70)은 나사부재(71, 72)에 의해 지지체(26, 27)의 나머지 부분에 반경방향(A)으로 위치가 조정될 수 있고 착탈시킬 수도 있게 연결되어 있다. 따라서, 각 지지체(26, 27)의 반경방향(A) 위치를 미세하게 조정할 수가 있게 됨으로써, 웨이퍼(19)를 선회축선(L1)에 동축으로 해서 확실하게 보유지지할 수가 있게 된다.

도 5는 선회축선(L1)과 기대축선(L21)을 포함하는 가상면에서 보여지는 지체아암(32)을 확대해서 나타낸 단면도이다. 각 지체아암(32 ~ 35)의 구성이 모두 같기 때문에, 1개의 지체아암(32)에 대해서만 설명하고 기타의 지체아암(33 ~ 35)에 대한 설명은 생략한다.

지체체(28)에는 웨이퍼(19)의 에지(16)가 끼워지는 끼움부(97)가 형성되어 있는바, 이 끼움부(97)는 지체아암(32)이 웨이퍼(19)를 보유지지하는 지지위치로 이동했을 때, 웨이퍼(19)가 반경방향(A) 바깥쪽으로 들어가는 오목부(93)가 형성되어 있다. 또, 상기 끼움부(97)는 웨이퍼(19)가 끼워진 상태에서 에지(16)에 임하는 끼움면(95, 96)을 갖도록 되어 있는바, 이 끼움면(95, 96)은, 상기 지체아암(32)이 미리 정해진 지지위치로 이동한 경우, 반경방향(A) 바깥쪽을 향해 서로 높이방향(Z)으로 이반하는 제1경사면(95)과 제2경사면(96)을 갖고 있어서, 이들 제1경사면(95) 및 제2경사면(96)에 각각 웨이퍼(19)가 접촉하게 된다.

상기 제1경사면(95)과 제2경사면(96)의 경계의 상하방향 위치는, 선회아암(22)에 웨이퍼(19)가 보유지지된 경우의 웨이퍼(19)의 두께방향 중간의 상하방향 위치와 일치하게 된다. 그에 따라 웨이퍼(19)를 상하방향으로 변위시키지 않고 선 회아암(22)과 지체아암(32 ~ 35)으로 웨이퍼(19)를 지체(持替)할 수가 있게 된다.

이와 같은 지체체(28)가 지체아암(32)의 다른 쪽 단부(32b)에도 설치되어 있다. 또, 상기 지체아암(32)의 한쪽 단부(32a)는 베어링을 매개로 기대(21)에 연결되어 있는바, 상기 베어링의 각변위 중심은 지체아암(32)의 각변위축선(L2)으로 된다. 그에 따라 지체아암(32)이 각변위축선(L2) 주위에서 각변위할 수 있도록 설치될 수 있게 된다.

또, 상기 지체아암(32)이 보유지지위치에 배치된 경우, 이를 선회축선(L1)과 기대축선(L21)을 포함하는 가상평면에서 보았을 때, 지체아암(32)의 각변위축선(L2)과, 에지(16)와 지체체(28)가 접촉해 있는 위치를 이은 직선(94)이 선회축선(L1)과 평행하게 뻗도록 되어 있다. 그에 따라, 지체체(28)가 웨이퍼(19)를 반경방향(A) 안쪽으로 압압한 경우에도, 웨이퍼(19)에는 반경방향(A)으로 힘이 주어질 뿐이지 웨이퍼(19)의 두께방향으로 힘이 주어지지는 않게 된다.

또, 상기 지체아암(32)이 보유지지위치로부터 각변위되어 지체체(28)가 반경방향(A) 바깥쪽으로 이동해서 퇴각위치로 각변위를 하게 되면, 선회아암(22)이 각변위하는데 필요한 점유영역 밖으로 지체아암(32)이 이동하게 된다. 그에 따라, 토각위치로 이동한 지체아암(32)이 선회아암(22)의 각변위를 저해하지 않게 된다.

4개의 지체아암(32 ~ 35)은 원주방향(B)으로 서로 어긋난 위치로 배치되어 있다. 또, 상기 4개의 지체아암(32) 중 제1 및 제3지체아암(32, 34)이 선회축선(L1)에 관해 점대칭으로 배치됨과 더불어, 제2 및 제4지체아암(33, 35)도 또한 선회축선(L1)에 관해 점대칭으로 배치되어 있다. 그에 따라, 웨이퍼(19)의 축선(L10) 에서 어긋나지 않게 웨이퍼(19)를 보유지지할 수가 있게 된다. 또, 제1 및 제2지체아암(32, 33)의 각변위축선(L2)이 동축으로 뻗고, 제3 및 제4지체아암(34, 35)의 각변위축선(L3)도 동축으로 뻗도록 되어 있다.

도 6은 도 1의 S6-S6절단선에서 바라본 어라이너(20)의 단면도이다. 선회아암(22)이, 선회암 구동수단(36)인 서보모터에 의해 선회축선(L1) 주위에서 각변위구동될 수 있도록 설치되어 있다. 상기 서보모터(36)는 인코더(25)를 내장하고서, 이 인코더(25)의 검출 값인 인코더 값에 기해 선회아암(22)의 각도위치를 검출할 수가 있게 된다. 따라서, 인코더(25)가 선회아암(22)의 선회축선(L1) 주위의 각도위치를 검출하는 각도위치 검출수단으로 된다.

아암본체(100)의 길이방향 양쪽 단부(100a, 100b)에는 각각 아암쪽 검출부(103, 104)가 각각 설치되어 있다. 이들 아암쪽 검출부(103, 104)는 선회축선(L1)과 아암축선(L22)을 포함하는 가상평면에서의 단면이 대략 C자 모양으로 형성되고, 아암쪽 검출부(103, 104)의 원주방향 한쪽 단부(103a, 104a)가 아암본체(100) 쪽에 설치되어 있다.

또, 아암쪽 검출부(103, 104)의 원주방향 다른 쪽 단부(103b, 104b)는, 상기 원주방향 한쪽 단부(103a, 104a)에서 위쪽으로 뻗고서, 다시 반경방향(A) 안쪽으로 만곡지도록 되어 있다. 웨이퍼(19)가 선회축선(L1)과 동축으로 배치되면, 각 아암쪽 검출부(103, 104)의 원주방향 한쪽 단부(103a, 104a)와 원주방향 다른 쪽 단부(103b, 104b) 사이의 공간에 에지(16)가 배치되도록 되어 있다.

상기 각 아암쪽 검출부(103, 104)에는 제2노치센서(24a, 24b)가 각각 내장되 어 있는바, 이들 제2노치센서(24a, 24b)는, 투광부(105)와 수광부(106)를 갖도록 되어 있다. 상기 투광부(105)는 아암쪽 검출부(103, 104)의 원주방향 다른 쪽 단부(103b, 104b)에 내장되어, 아암쪽 검출부(103, 104)의 원주방향 한쪽 단부(103a, 104a)를 향해 선회축선(L1)에 평행한 광을 투광(投光)하게 된다. 한편 상기 수광부(106)는, 원주방향 한쪽 단부(103a, 104a)에 내장되어 투광부(105)에서 투광되어 온 광을 수광(受光)하게 된다. 이들 투광부(105) 및 수광부(106)는 예컨대 광화이버를 써서 실현할 수가 있다. 이렇게 광화이버를 쓰게 됨으로써 노치를 정밀도 높게 검출할 수 있게 된다.

상기 투광부(105) 및 수광부(106)가 광화이버를 써서 실현되는 경우, 광화이버를 제어하는 화이버 제어장치가 아암본체(100)에 내장되게 된다. 이 화이버 제어장치에는 예컨대 화이버 내를 통과하는 광을 증폭하는 앰프장치(120)가 갖춰져 있다. 상기 제2노치센서(24a, 24b)는, 투광부(105)에서 광을 투광한 경우의 수광부(106)의 수광상태에 기해, 투광부(105)와 수광부(106) 사이에 에지(16)가 존재하는 지 여부를 판정할 수 있게 된다.

한편, 상기 앰프장치(120)는, 아암본체(100) 중 반경방향(A) 바깥쪽에 설치되는 것이 바람직하다. 그에 따라, 광화이버 케이블의 굴곡에 따른 광량의 변화를 적어지도록 할 수가 있어, 보다 정밀도 높게 노치(17)의 유무를 판정할 수 있게 된다.

도 7은 도 1의 S7-S7절단면에서 본 어라이너(20)의 단면도이다. 기대(21)에는 기대축선(L21)으로 뻗은 기대본체(109)가 갖춰져 있는 바, 이 기대본체(109)에 는 길이방향(X) 한쪽 단부(21a)로부터 높이방향 한쪽(Z1)인 위쪽으로 돌출한 기대쪽 검출부(107)가 형성되어 있다. 이 기대쪽 검출부(107)는 선회아암(22)의 각변위를 저해하지 않는 위치에 설치된다. 이 기대쪽 검출부(107)의 높이방향 한쪽 단부(107a)에는 반경방향(A) 안쪽을 향해 굴곡되는 굴곡부분(108)이 형성되어 있다. 웨이퍼(19)가 선회축선(L1)과 동축으로 배치되면, 이 굴곡부분(108)과 기대본체(109) 사이에 에지(16)가 배치되게 된다. 또, 상기 굴곡부분(108)과 기대본체(109) 사이에, 각변위하는 선회아암(22)의 길이방향 단부가 통과할 수 있게 형성되도록 되어 있다.

상기 기대쪽 검출부(107)에는 제1노치센서(23)가 내장되어 있는바, 이 제1노치센서(23)는 투광부(110)와 수광부(111)를 갖도록 되어 있다. 상기 투광부(110)는 상기 굴곡부분(108)에 내장되어 기대본체(109)를 향해 선회축선(L1)에 평행하도록 광을 투광하게 된다. 또, 상기 수광부(111)도 기대본체(109)에 내장되어 투광부(110)로부터 투광되어 오는 광을 수광하게 된다. 이들 투광부(110) 및 수광부(111)는 예컨대 광화이버를 이용해서 실현하도록 되어 있는바, 이렇게 광화이버를 쓰게 됨으로써 정밀도 높게 노치를 검출할 수 있게 된다.

상기 투광부(110) 및 수광부(111)가 광화이버를 써서 실현되도록 된 경우, 광화이버를 제어하는 화이버 제어장치가 기대본체(109)에 내장되게 되는바, 이 화이버 제어장치는 예컨대 앰프장치(120)를 갖도록 되어 있다. 제1노치센서(23)는 투광부(110)에서 광이 투광된 경우의 수광부(111)의 수광상태에 기해, 투광부(110)와 수광부(111) 사이에 에지(16)가 존재하는 지 여부를 판정할 수 있게 된다.

도 8은 웨이퍼(19)의 축선(L10)과 선회축선(L1)이 동축으로 배치된 상태를 나타낸 평면도이고, 도 9는 수광부(111)의 수광량과 선회아암(22)의 각도위치의 관계를 나타내는 그래프이다. 웨이퍼(19)가 선회축선(L1)과 동축으로 배치된 상태에서, 기대쪽 검출부(107)는 투광부(110)로부터 웨이퍼(19)의 에지(16)로 광을 투광하게 된다. 노치(17)와 기대쪽 검출부(107)가 원주방향 다른 위치로 배치되는 경우, 투광부(110)에서 투광된 광(15)은 에지(16)에 의해 차단되어 수광부(111)까지 도달하지 못하게 된다. 선회아암(22)과 함께 웨이퍼(19)를 각변위시켜 기대쪽 검출부(107)와 노치(17)가 마주보게 된 경우, 투광부(110)에서 투광된 광(14)은 노치(17)에 의해 형성되는 공간을 통과해서 수광부(111)에 도달하게 됨으로써, 수광부(111)가 투광부(110)로부터 투광되어 온 광을 수광할 수 있게 된다.

즉, 수광부(111)가 투광부(110)에서 보내져온 광을 수광하게 되면, 기대쪽 검출부(107)와 노치(17)가 마주보는 위치에 노치(17)가 배치된다. 수광부(111)가 광을 수광할 때의 선회아암(22)의 각도위치를 인코더(25)로 검출함으로써 노치(17)의 각도위치를 판정할 수 있게 된다. 도 8에서 2점쇄선으로 나타낸 원은, 웨이퍼(19)를 각변위시킨 경우에 투광부(110)로부터 투광돤 광(14)이 이동하게 되는 이동경로를 나타낸다. 여기서, 제1노치센서(23)는, 투광부(110)로부터 투광된 광의 일부 또는 전부가 노치(17)를 통과할 수 있도록 기대쪽 검출부(107)에 배치된다.

또, 도 6에 도시된 아암쪽 검출부(103, 104)와 마찬가지로 되어 있어서, 수광부(111)가 투광부(110)에서 보내져 온 광을 수광했을 때는, 아암쪽 검출부(103, 104)와 노치(17)가 마주보는 위치에 노치(17)가 배치된다. 따라서, 이때의 선회아 암(22)의 각도위치를 검출함으로써 노치(17)의 각도위치를 판정할 수 있게 된다.

도 10은 어라이너(20)의 전기적 구성을 나타내는 블럭도이다. 어라이너(20)에는 제어수단(38)이 더 갖춰져 있다. 앞에서 설명한 바와 같이, 선회아암 구동수단(36)이 선회아암(22)을 선회축선(L1) 주위에서 각변위되도록 구동하게 된다. 또, 지체아암 구동수단(37)은, 각 지체아암(32 ~ 35)을 미리 정해진 각변위축선(L2, L3) 주위로 각변위되도록 구동하게 된다. 또, 지지체 구동수단(40)은, 지지체(26, 27)를 반경방향(A)으로 변위되도록 구동하기도 한다.

상기 인코더(25)는, 선회아암(22)의 각도위치를 검출해서 그 검출결과를 제어수단(38)으로 보내게 된다. 또, 상기 제1노치센서(23) 및 제2노치센서(24a, 24b)는, 노치(17)의 유무를 나타내는 검출결과를 제어수단(38)으로 보내게 된다. 이 제어수단(38)은, 상기 각 노치센서(23, 24a, 24b)의 검출결과와 인코더(25)의 검출결과를 기초로 노치(17)의 각도위치를 검출하여, 노치(17)가 미리 정해진 기준각도위치로 이동하도록 선회아암 구동수단(36)과 지체아암 구동수단(37) 및 지지체 구동수단(40)을 제어하게 된다. 또, 본 실시예에서의 제어수단은, 로봇핸드(18)를 구동하는 로봇핸드 구동수단(39)을 제어하도록 하여도 좋다.

상기 제어수단(38)은 컴퓨터에 의해 실현되는바, 예컨대 상기 제어수단(38)은 기억수단과 연산수단을 갖춘 구조로 되어 있다. 한편, 상기 기억수단에는, 뒤에 설명되는 동작을 실행하기 위한 동작프로그램이 미리 기억되어져 있어서, 이 기억수단에 기억되어 있는 동작프로그램을 연산장치가 실행함으로써 뒤에 설명되는 동작을 실행할 수 있게 된다. 또, 상기 어라이너(20)에는 이상상태(異常常態)에 있음 을 고지(告知)하는 고지수단이 갖춰져 있는바, 이 고지수단은 스피커나 디스플레이 등으로 실현될 수 있다. 그에 따라, 작업자에게 이상상태를 알려줄 수가 있게 된다.

도 11은 아암축선(L22)과 기대축선(L21)이 평행을 이룬 상태로 되어 있는 어라이너(20)를 구체적으로 나타낸 단면도이다. 상기 선회아암(22)은 선회축선(L1) 주위에서 각변위하게 됨으로써 아암축선(L22)과 기대축선(L21)이 평행을 이루는 경우가 있게 된다.

상기 기대(21)에는, 선회아암 구동수단(36)인 서보모터 및 인코더(25)가 내장되어 있다. 또, 상기 선회아암(22)은 아암본체(100)로부터 선회축선(L1)을 따라 기대(21)로 이어지는 연결부(41)를 갖도록 되어 있는바, 이 연결부(41)는 선회축선(L1)을 따라 동축으로 뻗고서 중공의 원통형상으로 되어 있다. 상기 연결부(41)는 베어링(43)을 매개로 선회축선(L1) 주위에서 각변위될 수 있도록 기대(21)에 연결되어 있다. 또 상기 연결부(41)는 동력전달기구(42)에 의해 선회아암 구동수단(36)인 서보모터에서 나온 동력을 전달받도록 되어 있는바, 이 동력전달기구(42)는 예컨대 기어군 및 벨트 등으로 이루어져 선회아암 구동수단(36)인 서보모터의 동력을 감속시켜 전달하는 감속기구를 갖도록 하는 것이 바람직하다.

상기 연결부(41)의 내부공간(45)은 아암본체(100)의 내부공간(44)과 기대(21)의 내부공간(46)을 연통시키도록 되어 있다. 또, 선회아암(22)의 신호 및 동력을 전달하는 케이블은, 기대(21)의 내부공간(46)에서 연결부(41)의 내부공간(45)을 지나 선회아암(22)의 내부공간(44)으로 배치되도록 되어 있다. 그에 따라, 선회아 암(22)이 각변위를 한 경우라 하더라도 선회아암(22)에 접속되는 케이블이 위치조정작업을 방해하지 않게 된다.

또, 케이블이 감겨지는 것을 방지하기 위해, 선회아암(22)은 여러 번 회전각을 변위되지 못하도록 되어 있다. 즉, 선회축선(L1) 주위에서 원주방향 양쪽으로 각변위되도록 구동시켜지게 된다. 선회아암(22)을 원주방향 한쪽으로 각변위시켜 웨이퍼(19)의 위치조정작업을 실행한 경우, 다음 번 위치조정작업에서는 선회아암(22)을 원주방향 다른 쪽으로 각변위시켜 웨이퍼(19)의 위치조정작업을 실행하게 된다.

상기 연결부(41)를 거치는 케이블은, 예컨대 각 제2노치센서(24a, 24b)에서 출력되는 노치유무 정보신호를 전달하는 케이블과, 지지체 구동수단을 구동하기 위한 구동력을 전달하는 케이블 등이 있다.

상기 지체아암 구동수단(37)은, 에어실린더(47)와 전자밸브(48), 링크기구(49)를 갖고서 기대(21)에 내장되도록 되어 있다. 상기 에어실린더(47)는 펌프(50)로부터 압축공기를 공급받아 피스톤로드(47a)를 신축시키도록 되어 있다. 이 피스톤로드(47a)의 선단부(52)에는 지체링크부재(51)가 연결되어 있는바, 이 지체링크부재(51)는 봉형상(棒形狀)을 이루고서 그 길이방향 한쪽 단부(51a)가 피스톤로드(47a)의 선단부(52)에 각변위될 수 있도록 연결되어 있다.

또, 상기 지체링크부재(51)의 다른 쪽 단부(51b)는 간접적으로 각 지체아암(32 ~ 35)의 한쪽 단부(32a ~ 35a)에 고정되어 있다. 이와 같이 피스톤로드(47a)의 선단부(52)를 갖춘 링크기구(49)를 구성할 수가 있어서, 피스톤로드(47a)의 신축에 대응하여 지체아암(32 ~ 35)을 각변위축선(L2, L3) 주위에서 각변위시킬 수가 있게 된다.

상기 에어실린더(47)는 복동형(復動形)으로 되어 있다. 이 에어실린더(47)에 설치되는 피스톤로드(47a)는, 실린더튜브(47b)로부터 부분적으로 돌출해서, 피스톤의 변위에 따라 신장 및 수축될 수가 있게 된다. 또 상기 에어실린더(47)는, 한쪽 압력실로 공기를 공급하고, 다른 쪽 압력실로부터 공기를 배출함으로써 피스톤로드(47a)를 신장시킬 수 있도록 되어 있다. 또 에어실린더(47)는, 다른 쪽 압력실로 공기를 공급하고, 한쪽 압력실로부터 공기가 배출됨으로써 피스톤로드(47a)를 수축시킬 수 있도록 되어 있다.

상기 전자밸브(48)는 예컨대 4포트 3위치 전자절환(電磁切換)밸브로 되어 있는바, 이 전자밸브(48)는 제어수단(38)으로부터 보내오는 지령신호에 기해 공기관로의 접속상태가 절환될 수 있도록 되어 있다. 따라서, 제어수단으로부터 전자밸브(48)로 배기지령신호(排氣指令信號)인 이른바 엑조스트(Exhast)지령신호가 주어지면, 전자밸브(48)가 각변위허용상태로 되어, 펌프(50)로부터 에어실린더(47)로 압축공기의 공급이 끊어짐과 더불어, 에어실린더(47)의 2개의 압력실이 연통되어 각 압력실과 압축공기의 배출로가 연통시켜지게 된다. 그에 따라, 외력에 의해 피스톤로드(47a)가 신장 및 수축시켜지게 됨으로써, 피스톤로드(47a)의 변위가 허용되는 변위허용상태로 된다.

한편, 상기 전자밸브(48)에 신장지령신호가 주어지면, 전자밸브(48)가 신장접속상태로 되어, 펌프(50)로부터 에어실린더(47)의 한쪽 압력실로 압축공기가 공 급됨과 더불어, 다른 쪽 압력실로부터는 압축공기가 배출되게 된다. 그에 따라 피스톤로드(47a)기 신장시켜지게 된다.

또, 전자밸브(48)에 수축지령신호가 주어지면, 전자밸브(48)가 수축접속상태로 되어, 펌프(50)로부터 에어실린더(47)의 다른 쪽 압력실로 압축공기가 공급됨과 더불어 한쪽 압력실로부터 압축공기가 배출되게 된다. 그에 따라 피스톤로드(47a)가 수축시켜지게 된다. 이와 같이 제어수단(38)에 의해 전자밸브(48)의 접속상태를 제어함으로써, 피스톤로드(47a)의 신축동작을 제어할 수 있게 된다.

한편, 본 실시예와 같이 지체아암(32 ~ 35)이 복수로 설치되는 경우에는, 에어실린더(47) 및 링크기구(51)가 지체아암(32 ~ 35)의 수에 대응해서 복수로 설치되어도 좋다. 또, 각 지체아암(32 ~ 35)이 연동해서 동작하도록 기계적 또는 전기적으로 구성되어도 좋다.

상기 지지체(26, 27)는 아암본체(100)로부터 높이방향 한쪽(Z1), 즉 위쪽으로 소정의 간극(K3)으로 떨어져 배치되게 된다. 따라서, 지지체(26, 27)에 지지되는 웨이퍼(19)는 아암본체(100)와의 사이에 상하방향으로 간극(K3)으로 떨어져 보유지지되게 된다. 이 간극(K3)은 로봇핸드(18)의 두께치수보다도 커 로봇핸드(18)가 삽입될 수 있는 치수로 설정되게 된다.

또, 지체체(28 ~ 31)도 또한 웨이퍼(19)를 보유지지하는 위치에 있는 상태에서 아암본체(100)로부터 높이방향 한쪽(Z1), 즉 위쪽으로 소정의 간극(K3)으로 떨어져 배치되게 된다. 선회아암(22)에서 지체아암(32 ~ 35)으로 웨이퍼(19)가 지체되더라도, 웨이퍼(19)의 상하방향 위치가 변경되지 않게 된다. 그에 따라, 웨이퍼 (19)는 지체가 이루어질 때의 상하방향의 힘, 즉 웨이퍼(19) 두께방향의 힘을 받지 않게 되어, 지체시의 파손이 방지될 수 있게 된다.

도 12는, 도 11에 도시된 어라이너(20)를 S12-S12절단면선에서 바라본 단면도이다. 아암쪽 검출부(103, 104)에는 삽통구멍(53)이 형성되어 있는바, 이 삽통구멍(53)은 아암쪽 검출부(103, 104)를 지지체(26, 27)의 이동방향을 따라 삽통되도록 해서 아암본체(100)의 내부공간(44)과 반경방향(A) 바깥 쪽 공간이 연통되도록 한다. 이 지지체(26, 27)가 반경방향(A) 바깥쪽으로 이동하면 삽통구멍(53)을 통과하게 됨으로써, 아암쪽 검출부(103, 104)가 지지체(26, 27)의 동작을 방해하지 않고 제2노치센서(24a, 24b)를 에지(16)와 마주보도록 할 수 있게 된다.

도 13은, 도 11에 도시된 어라이너(20)를 S13-S13절단면선에서 바라본 단면도이다. 본 실시예에서는 링크기구(51)가 각변위축선(L2, L3)을 따라 뻗은 각변위축(54)에 고정되고, 각변위축(54)이 베어링(55)에 의해 기대(21)에 대해 각변위될 수 있게 설치되어 있다. 그리고, 지체아암(32 ~ 35)의 길이방향 한쪽 단부가 각변위축(54)에 고정되도록 되어 있다. 상기 지체아암(32 ~ 35)은 L자모양으로 형성되고서, 기대(21)에서 폭방향(Y)으로 돌출하는 제1부재(56)와 이 제1부재(56)의 기대(21)와 반대되는 쪽 단부에서 위쪽으로 굽혀진 제2부재(57)를 갖춘 구조로 되어 있다. 그에 따라, 제1 및 제2지체아암(32, 33)의 각 지체체(28, 29)의 원주방향 간격을 넓혀줄 수가 있어 웨이퍼(19)를 안정되게 보유지지할 수 있게 된다.

또, 제1지체아암(32)과 제2지체아암(33)은 같은 각변위축선(L2)을 갖고서 같은 각변위축(54)에 고정되도록 되어 있어서, 2개의 지체아암(32, 33)이 연동해서 동작할 수가 있게 된다. 마찬가지로 제3지체아암(34)과 제4지체아암(35)도 같은 각변위축선(L3)을 가져 같은 각변위축에 고정되도록 되어 있다. 따라서, 2개를 1개의 에어실린더로 2개의 지체아암(34, 35)이 연동해서 동작되도록 할 수가 있게 된다.

도 14는 선회아암(22)의 구체적 구성을 나타낸 단면도이고, 도 15는 도 14의 선회아암(22)을 S15-S15절단면선에서 바라본 단면도이다. 또, 도 16은 도 14의 선회아암(22)을 S16-S16절단면선에서 바라본 단면도이고, 도 17은 도 14의 선회아암(22)을 S17-S17절단면선에서 바라본 단면도이다.

지지체 구동수단(40)은, 에어실린더(59)와 전자밸브(60) 및 링크기구(61)를 갖춰 이루어지고서, 에어실린더(59) 및 링크기구(61)가 선회아암(22)의 아암본체(100)의 내부공간(44)에 내장되도록 되어 있다. 에어실린더(59) 및 전자밸브(60)의 구성에 대해서는, 지체아암 구동수단(37)의 에어실린더(47) 및 전자밸브(48)와 마찬가지로 구성된 것으로, 그에 대한 설명은 생략한다.

상기 지지체 구동수단(40)의 에어실린더(59)의 피스톤로드의 선단부가 제1선회링크부재(63)에 연결되고서, 이 제1선회링크부재(63)가 아암축선(L22)과 평행한 방향으로 뻗은 제1레일안내부재(64)에 의해 안내되도록 되어 있다. 그에 따라, 제1선회링크부재(63)가 아암축선(L22)과 평행한 방향으로 이동할 수 있게 설치되어 다른 쪽 방향으로의 이동이 저지되게 된다. 상기 제1선회링크부재(63)의 에어실린더와 반대쪽 단부는 제2선회링크부재(65)에 연결되어 있다. 이들 제1 및 제2선회링크부재(63, 65)는 상호 각변위할 수 있도록 연결되어 있다.

제2선회링크부재(65)는 아암본체(100)의 축방향으로 뻗고서, 선회축선(L1)에 근접한 위치를 각변위 중심으로 각변위할 수 있게 설치되어 있다. 이 제2선회링크부재(65)는 상기 각변위 중심에서 아암본체(100)의 축방향 바깥쪽으로 뻗도록 되어 있다. 또, 상기 제2선회링크부재(65)는 그 양쪽 단부에 각각 제3선회링크부재(66) 및 제4선회링크부재(67)가 각변위할 수 있게 연결되어 있다.

상기 제3선회링크부재(66) 및 제4선회링크부재(67)는, 상기 제2선회링크부재(65)의 각변위 중심에서 같은 거리만큼 떨어진 위치로 연결되어 있다. 또, 상기 제3선회링크부재(66)는 상기 제2선회링크부재(65)와의 연결위치에서 아암본체(100)의 한쪽 단부(100a)를 향해 뻗도록 되어 있다. 또, 상기 제4선회링크부재(67)는 상기 제2선회링크부재(65)와의 연결위치에서 아암본체의 다른 쪽 단부(100b)를 향해 뻗도록 되어 있다.

또, 상기 제3선회링크부재(66)는, 아암축선(L22)과 평행한 방향으로 뻗은 제2안내레일(68)에 의해 안내되도록 되어 있다. 그에 따라 제3선회링크부재(66)가 반경방향(A)과 수직인 방향으로 이동할 수 있게 되어, 다른 방향으로의 이동이 저지되게 된다. 이 제3선회링크부재(66)에는 결합부재(75)를 매개로 제1지지부(26)가 고정되어 있는바, 이 제1지지부(26)는 반경방향(A)을 따라 배치되도록 되어 있다.

마찬가지로, 제4선회링크부재(67)에도 안내레일에 의해 안내되어, 결합부재(69)를 매개로 제2지지체(27)가 고정되도록 되어 있다. 이 제2지지체(27)도 또한 반경방향(A)과 일치하는 위치로 배치되게 된다.

상기 에어실린더(59)의 피스톤로드를 신축시켜주면 제1선회링크부재(63)가 반경방향(A)으로 평행하게 변위되어져, 제2선회링크부재(65)가 각변위중심 주위에 서 각변위하게 된다. 도 16에 도시된 것과 같이, 각변위 중심에서 제3선회링크부재(66)와의 연결위치까지의 거리(K1)와, 각변위 중심에서 제4선회링크부재(67)와의 연결위치까지의 거리(K2)가 같기 때문에, 제3 및 제4선회링크부재(66, 67)가 같은 변위량으로 반경방향(A)으로 평행하면서 반대쪽으로 변위될 수 있게 된다. 그에 따라, 제3 및 제4선회링크부재(66, 67)에 고정된 제1 및 제2지지체(26, 27)가 서로 반경방향(A)으로 접근 및 이반하는 방향으로 변위되게 된다.

이와 같이 제2선회링크부재(65)를 쓰게 됨으로써, 1개의 에어실린더(59)로 각 지지체(26, 27)를 연동해서 반대방향으로 같은 변위량만큼 이동하도록 할 수가 있게 된다. 또, 아암본체(100)의 내부공간(44)에는 지지체 구동수단(40)을 구성하는 에어실린더(59) 및 링크기구(61)가 내장되어 있다. 또 본 실시예에서는, 이와 같은 복수의 링크기구를 써서 2개의 지지체(26, 27)를 변위시키도록 되어 있으나, 벨트구동으로 2개의 지지체(26, 27)를 변위구동시키도록 하여도 좋다.

한편, 상기 로봇핸드(18)가 웨이퍼(19)를 선회축선(L1)과 동축으로 배치된 상태에서 지지체를 반경방향(A) 안쪽으로 이동시키면, 선회아암(22)에 웨이퍼(19)가 보유지지되도록 할 수가 있게 된다. 이 상태에서 로봇핸드(18)를 퇴거시켜도 웨이퍼(19)는 어라이너(20)에 그대로 보유지지된 상태를 유지하고 있게 된다.

또, 선회아암(22)에 웨이퍼(19)가 보유지지된 상태에서, 지체체(28 ~ 31)를 웨이퍼(19)의 에지(16)에 접촉시켜, 선회아암(22)에 의해 웨이퍼(19)가 협지된 상태가 해제되도록 함으로써, 웨이퍼(19)를 선회아암(22)에서 지체아암(32 ~ 35)으로 지체시킬 수가 있게 된다. 이와 같이 지체아암(32 ~ 35)이 웨이퍼(19)를 선회아암 (22)에서 수취한 상태에서 선회아암(22)을 선회축선(L1) 주위에서 변위되도록 할 수가 있게 된다.

마찬가지로, 지체아암(32 ~ 35)에 웨이퍼(19)가 보유지지된 상태에서 지지체(26, 27)를 웨이퍼(19)의 에지(16)에 접촉시켜, 지체아암(32 ~ 35)에 의해 웨이퍼(19)의 협지상태가 해제되도록 함으로써, 웨이퍼(19)를 지체아암(32 ~ 35)으로부터 선회아암(22)으로 지체시킬 수가 있게 된다.

도 18은 제어수단(38)의 개략적인 제어동작을 나타낸 흐름도이고, 도 19는 어라이너(20)의 위치조정동작을 설명하기 위한 평면도이다. 상기 제어수단(38)은, 단계 a0에서 선회아암(22)을 초기위치로 이동시키게 되는바, 예컨대 이 초기위치는 아암축선(L22)이 로봇핸드(18)의 진입방향을 따라 뻗은 로봇이동경로(U1)에 수직으로 되는 위치이다. 그에 따라, 로봇핸드(18)가 닿게 되더라도 선회아암(22)에 접촉하지 않게 됨으로써, 보다 고속으로 로봇핸드(18)를 어라이너(20)로 진입시킬 수가 있게 된다.

도 19(1)에 도시된 것과 같이, 로봇핸드(18)에 의해 웨이퍼(19)와 선회축선(L1)이 동축으로 배치되면, 단계 a1로 진행하여 제어수단(38)이 제어동작을 개시하게 된다.

이 단계 a1에서는, 도 19(2)에 도시된 것과 같이, 웨이퍼(19)를 보유지지하기 전에 미리 정해진 이동각도(θ3)로 선회아암(22)을 각변위시키게 된다. 이 이동각도(θ3)는 가급적 작은 각도로 설정되는바, 예컨대 상기 이동각도(θ3)가 10°로 설정되도록 한다.

선회아암(22)이 초기위치로부터 이동각도(θ3)로 각변위되면, 각 제2노치센서(24a, 24b)가 웨이퍼(19)의 에지(16)와 마주보면서 선회축선(L1) 주위에서 원주방향(B)으로 이동각도(θ3)로 각변위하게 된다. 그리고, 상기 제어수단(38)이 선회아암(22)의 각변위가 이루어지는 동안 제2노치센서(24a, 24b)의 검출결과에 기해 노치(17)의 유무를 판정하게 된다.

상기 각변위기간 중에 노치(17)가 검출된 경우에는, 제어수단(38)이 제2노치센서(24a, 24b)와 인코더(25)의 검출결과에 따라 노치(17)의 각변위위치를 판정하게 된다. 제2노치센서(24a, 24b)의 이동 중에 마주보게 된 에지영역에 노치(17)가 존재하면, 제어수단(38)이 각 지지체(26, 27)와 노치(17)가 상호 원주방향(B)으로 어긋나도록 선회아암(22)을 각변위시키게 된다. 또, 각변위기간 중에 노치(17)가 검출되지 않은 경우에는, 각변위기간 중에 제2노치센서(24a, 24b)가 마주보게 된 에지영역에 각 지지체(26, 27)를 배치시키게 된다.

예컨대 각변위기간 중에 아암축선(L22)을 초기위치로부터 원주방향(B) 한쪽으로 10°만큼 각변위를 한 경우, 그 초기위치로부터 원주방향(B)으로 5°를 이동할 때까지 노치(17)가 검출된 경우에는, 초기위치로부터 원주방향(B) 한쪽으로 10°를 각변위한 위치에 아암축선(L22)을 배치하게 된다. 또, 초기위치로부터 원주방향(B) 한쪽으로 5°를 이동한 후에 노치(17)가 검출된 경우에는, 초기위치에 아암축선(L22)을 배치하게 된다. 이와 같이 해서 10°를 각변위하는 사이에 노치(17)가 검출된 경우, 각 지지체(26, 27)가 노치(17)에 마주보지 않도록 선회아암(22)을 각변위시켜 웨이퍼(19)를 보유지지하도록 한다.

각변위기간 중에 노치(17)가 검출되지 않은 경우에는, 초기위치로부터 원주방향(B) 한쪽으로 5°를 각변위한 위치에 아암축선(L22)을 배치하게 된다. 이와 같이 선회아암(22)을 각변위하게 되면 단계 a2로 진행한다.

한편, 이동각도(θ3)를 따라 선회아암(22)이 에지(16)를 이동하는 원주방향 거리(K5)는, 도 2 및 도 5에 도시된 것과 같이, 각 지지체(26, 27)가 접촉하는 에지부분의 양쪽 단부(96, 97)의 원주방향 거리(K4) 보다는 크지만 가급적 작게 설정되도록 한다. 원주방향 거리(K4) 보다 크게 함으로써, 단계 a2 이후에는 각 지지체(26, 27)가 노치(17)에 대해 원주방향(B)으로 반드시 어긋난 위치가 되도록 배치된다. 또, 이동각도(θ3)를 가급적 작게 함으로써, 단계 a1에 나타난 제1차 노치검출동작시간을 단축시킬 수 있게 된다.

단계 a2에서는, 지지체 구동수단(40)을 제어하여 각 지지체(26,27)에 의해 웨이퍼(19)가 보유지지되도록 한다. 또, 웨이퍼(19)의 보유지지가 끝나면, 로봇핸드 구동수단(39)으로 웨이퍼(19)의 보유지지가 종료되었음을 전하게 된다. 그에 따라, 로봇핸드(18)는 어라이너(20)로부터 퇴거하게 된다. 이와 같이 해서 도 19(3)에 도시된 것과 같이, 제어수단(38)이 웨이퍼(19)를 지지체(26, 27)에다 보유지지시키고, 로봇핸드(18)가 어라이너(20)로부터 퇴거하였음을 확인하게 되면 단계 a3으로 진행하게 된다.

단계 a3에서는, 도 19(4)에 도시된 것과 같이 선회아암(22)을 1회전 각변위시키고, 제어수단(38)이 제1노치센서(23)로 하여금 선회아암(22)의 각변위기간 동안 노치(17)를 검출하도록 한다. 이 단계 a3에서는, 각 지지체(26, 27)가 보유지지 된 위치에 노치(17)가 형성되어 있지 않기 때문에, 선회아암(22)을 1회전 각변위시키는 사이에 노치(17)를 확실하게 검출할 수가 있게 된다. 그리고, 인코더(25)와 제1노치센서(23)의 검출결과에 기해 노치(17)의 각도위치를 판정하고서 단계 a4로 진행하게 된다.

단계 a4에서는, 노치(17)의 각도위치가 미리 정해진 기준각도위치가 되도록 선회아암 구동수단(36)과 지지체 구동수단(40) 및 지체아암 구동수단(37)을 제어함으로써, 선회아암(22)과 지지체(26, 27) 및 지체아암(32 ~ 35)을 구동시킨다. 도 19(5)에 도시된 것과 같이, 노치(17)의 각도위치를 기준각도위치에 위치하도록 웨이퍼(19)를 위치조정하면, 로봇핸드 구동수단(39)으로 웨이퍼(19)의 위치조정이 종료되었음을 전달하고서 단계 a5로 진행하게 된다. 그에 따라, 로봇핸드(18)가 어라이너(20)를 향해 이동하게 된다.

단계 a5에서는, 웨이퍼(19)를 수도가능(受渡可能)한 위치로 로봇핸드(18)가 이동하였음을 판단하면, 지지체 구동수단(40)을 제어해서 각 지지체(26, 27)에 의해 웨이퍼(19)가 보유지지된 상태를 해제하여, 도 19(6)에 도시된 것과 같이 웨이퍼(19)를 선회아암(22)에서 로봇핸드(18)로 수도하고서(넘겨주고서) 단계 a6으로 진행하게 된다. 이 단계 a6에서는 제어수단(38)이 제어동작을 종료하게 된다.

이상과 같이 본 발명의 1실시예에서는, 각 지지체(26, 27)가 접촉해 있는 에지부분에 노치(17)가 존재하지 않기 때문에, 제1노치센서(23)가 지지체(26, 27)의 영향을 받지 않고 노치(17)를 양호하게 검출할 수 있게 된다. 다시 말해, 웨이퍼(19)를 보유지지한 후에 선회아암(22)을 최대로 1회전만 변위시키기만 하여도 노치 (17)의 각도위치를 확실하게 판정할 수가 있게 된다.

그에 따라, 종래의 기술과 같이 각 지지체(26, 27)의 웨이퍼지지위치로 말미암아 선회아암(22)에 대해 웨이퍼(19)를 여러 번 지체할 필요가 없고, 또 웨이퍼(19)를 1회 이상 회전시킬 필요도 없게 된다. 따라서, 노치(17)의 위치검출에 소비되는 시간을 줄여 웨이퍼(19)의 위치조정동작에 필요한 시간을 단축할 수가 있게 된다.

또, 상기 선회아암(22)이 지지체(26, 27)에 의해 웨이퍼(19)를 협지해서 보유지지하게 됨으로써, 웨이퍼(19)와 선회아암(22)이 어긋나게될 염려가 적어져, 웨이퍼(19)를 아래쪽에서 지지하는 경우에 비해 보유지지된 웨이퍼(19)를 고속으로 회전시킬 수가 있게 된다. 그에 따라, 보다 단시간에 웨이퍼(19)의 위치조정을 실행할 수 있게 된다.

또, 단계 a3에 나타내어진 제2차 노치검출공정 보다도 단계 a1에 도시된 제1차 노치검출공정 쪽이 선회아암(22)의 각변위속도를 빠르게 하는 데에 바람직하다. 왜냐하면, 상기 제1차 노치검출공정에서는 정확히 노치(17)의 위치를 검출할 필요가 없고, 각 지지체(26, 27)가 접촉하는 부분에 노치(17)가 존재하는 지 여부를 판정하기만 하면 되기 때문이다. 이와 같이 제1차 노치검출공정에서의 선회아암(22)의 각변위속도를 빨라지게 함으로써, 노치(17)의 검출정밀도를 저하시키지 않고 위치조정작업을 단축할 수가 있게 된다.

또, 단계 a1에서의 제1차 노치검출공정에서, 선회아암(22)의 각변위량을 가급적 작게 함으로써 웨이퍼(19)의 위치조정작업에 필요한 시간을 더 감축할 수가 있게 된다. 또, 단계 a1에서의 제1차 노치검출공정에서 노치(17)의 각도위치를 판 정하게 되면, 단계 a3에서의 제2차 노치검출공정을 생략하더라도 좋다. 그에 의해, 웨이퍼(19)의 위치조정동작을 보다 더 단시간에 실행할 수 있게 된다.

또한, 단계 a3에 도시된 제2차 노치검출공정에서 선회아암(22)을 1회전할 때까지 노치(17)를 판정한 경우에는, 그 후 바로 단계 a4로 진행하도록 해서 웨이퍼(19)의 위치조정을 하여도 좋다.

한편, 상기 제어수단(38)은, 앞에서 설명한 단계 a3에서 검출된 노치(17)의 각도위치에 기해, 단계 a4에서 3가지 중 어느 위치조정동작을 실행하게 된다.

도 20은 첫 번째 위치조정동작을 설명하기 위한 평면도이다. 여기서, 제어수단(38)은, 노치(17)가 기준각도위치에 배치된 상태에서 선회아암(22)으로부터 로봇핸드(18)로 웨이퍼(19)를 수도할 수 있는 수도가능위치범위가 되었다고 판단하면 첫 번째 위치조정동작을 실행하게 된다.

이 첫 번째 위치조정동작에서는 지체아암(32 ~ 35)을 쓰지 않고 선회아암(22)을 각변위시켜 노치(17)를 기준각도위치로 배치하게 된다. 도 20에 도시된 것과 같이 웨이퍼(19)가 위치조정된 상태에서, 아암축선(L22)과 로봇핸드 진입방향을 따라 뻗은 로봇이동경로(U1)와의 각도(θ1)가 로봇핸드 비간섭각도범위(ω1)로 되면, 첫 번째 위치조정동작을 실행하게 된다.

상기 로봇이동경로(U1)는, 선회아암(22)에 수직인 평면에서 로봇핸드(18)가 어라이너(20)로부터 웨이퍼(19)를 수취하는 경우에, 로봇핸드(18)가 어라이너(20)로 진입하는 방향을 따라 뻗은 경로이다. 또, 로봇핸드 비간섭각도범위(ω1)는, 로봇핸드(18)로 웨이퍼(19)가 수도될 때 로봇핸드(18)와 선회아암(22)이 간섭을 하지 않게 되는 각도범위이다. 예를 들어, 로봇핸드(18)의 이동경로에 선회아암(22)이 배치되어 있는 경우에는, 로봇핸드(18)와 선회아암(22)이 간섭을 하고 말게 된다.

웨이퍼(19)를 위치조정한 상태에서 아암축선(L22)과 로봇이동경로(U1)의 각도(θ1)가 로봇핸드 비간섭각도범위(ω1)로 되면, 선회아암(22)을 각변위시켜주기만 하면 로봇핸드(18)가 선회아암(22)에 간섭을 받지 않고 위치조정된 웨이퍼(19)를 수취할 수 있게 된다.

예컨대 로봇핸드 비간섭각도범위(ω1)는, 상기 로봇이동경로(U1)와 아암축선(L22)과의 각도(θ1)가 50°이상이면서 130°이하로 되는 각도범위가 된다. 즉, 로봇핸드 비간섭각도범위(ω1)가, 상기 로봇이동경로(U1)에 수직인 가상선(U2)과 아암축선(22)과의 각도가 ± 40°이내인 각도범위로 된다. 이와 같은 경우에는, 제어수단(38)이 지체아암(32 ~ 35)을 구동시키지 않고 선회아암(22)을 각변위시켜 웨이퍼(19)를 위치조정하게 된다.

또, 상기 제어수단(38)이 선회아암(22)을 각변위시키는 것만으로는 로봇핸드(18)에 웨이퍼(19)를 수도할 수 없다고 판단하면, 두 번째 위치조정동작 또는 세 번째 위치조정동작을 실행하게 된다. 이들 두 번째 및 세 번째 위치조정동작에서는 지체아암(32 ~ 35)을 써서 노치(17)와 선회아암(22)과의 상대각도위치를 조정하게 된다.

도 21은 두 번째 위치조정동작을 설명하기 위한 평면도이다. 웨이퍼(19)를 위치조정한 상태에서 아암축선(L22)과 상기 로봇이동경로(U1)와의 각도(θ1)가 로봇핸드 비간섭각도범위(ω1)가 아니고, 아암축선(L22)과 기대축선(L21)과의 각도( θ2)가 지체아암 간섭각도범위(ω2)가 아니면, 두 번째 위치조정동작이 실행된다. 상기 지체아암 간섭각도범위(ω2)는, 선회아암(22)에서 지체아암(32 ~ 35)으로 웨이퍼(19)를 수도함에 있어, 지체아암(32 ~ 35)과 선회아암(22)이 간섭하는 각도범위가 된다. 예컨대, 지체아암(32 ~ 35)의 위쪽에 선회아암(22)이 존재하는 경우에는, 선회아암(22)과 지체아암(32 ~ 35)이 간섭을 하게 된다.

웨이퍼(19)를 위치조정한 상태에서 로봇핸드 비간섭각도범위(ω1)가 아니고 지체아암 간섭각도범위(ω2)가 아닌 경우에는, 웨이퍼(19)와 선회아암(22)과의 각도범위를 조정하여, 아암축선(L22)과 로봇이동경로(U1)와의 각도(θ)를 로봇핸드 비간섭각도범위(ω1)로 들어가도록 할 필요가 있게 된다. 예컨대, 지체아암 간섭각도범위(ω2)는, 기대축선(L21)에 대한 아암축선(L22)의 각도가 - 40°보다 크고 40°보다는 작은 각도범위로 된다.

도 22는 두 번째 위치조정동작의 순서를 나타낸 흐름도이고, 도 23 및 도 24는 두 번째 위치조정동작의 순서를 설명하기 위한 평면도이다. 먼저, 단계 b0에서 제어수단(38)이 두 번째 위치조정동작을 실행할 필요가 있다고 판정하면 단계 b1로 진행하여 두 번째 위치조정동작을 개시하게 된다.

단계 b1에서는, 노치(17)를 기준각도위치로 유지한 상태에서, 로봇핸드 비간섭각도범위(ω1)이지만 지체아암 간섭각도범위(ω2)가 아닌 제1각도범위(ω3)가 존재하면 단계 b2로 진행하게 된다. 또, 지체아암 간섭각도범위(ω2)이지만 로봇핸드 비간섭각도범위(ω1)가 아닌 제2각도범위(ω4)가 존재하면 단계 b9로 진행하게 된다.

즉, 도 21(1)에 도시된 것과 같은 경우에서는 단계 b2로 진행하고, 도 21(2)에 도시된 것과 같은 경우에는 단계 b9로 진행한다. 또, 로봇핸드 비간섭각도범위(ω1)와 지체아암 간섭각도범위(ω2)가 일치하는 경우에는 단계 b1로 진행하게 된다.

단계 b2에서는, 노치(17)가 기준각도위치에 위치하도록 선회아암(22)을 각변위시켜 단계 b3으로 진행하게 되는바, 이 단계 b3에서는, 지체아암 구동수단(37)을 제어하여 지체아암(32 ~ 35)을 변위구동시켜 지체체(28 ~ 31)로 하여금 웨이퍼(19)를 보유지지토록 한다. 그에 따라, 도 23(1)에 도시된 것과 같이, 웨이퍼(19)가 각 지체아암(32 ~ 35)과 선회아암(22)과의 양쪽에 보유지지된 상태로 된다. 그리고, 각 지체아암(32 ~ 35)에 의한 보유지지가 완료되면 단계 b4로 진행하게 된다.

단계 b4에서는, 지지체 구동수단(40)을 제어하여 각 지지체(26, 27)에 의한 웨이퍼(19)의 보유지지를 해제하게 된다. 그에 따라, 도 23(2)에 도시된 것과 같이 선회아암(22)을 각변위시킬 수 있는 상태가 되도록 하고서 단계 b5로 진행하게 된다. 이 단계 b5에서는, 아암축선(L22)과 로봇이동경로(U1)와의 각도(θ)가 로봇핸드 비간섭각도범위(ω1)의 범위로 되도록 선회아암(22)을 각변위되도록 하고서 단계 b6으로 진행하게 된다.

단계 b6에서는, 지지체 구동수단(40)을 제어하여 각 지지체(26, 27)로 하여금 웨이퍼(19)를 보유지지토록 한다. 그에 따라, 도 23(3)에 도시된 것과 같이, 웨이퍼(19)가 각 지체아암(32 ~ 35)과 선회아암(22)과의 양쪽에 보유지지된 상태로 된다. 그리고, 선회아암(22)에 의한 보유지지가 완료되면 단계 b7로 진행한다.

단계 b7에서는, 지체아암 구동수단(37)을 제어해서 지체아암(32 ~ 35)을 변위구동시킨다. 그리고, 지체체(28 ~ 31)에 의한 보유지지를 해제하게 된다. 그에 따라, 도 23(4)에 도시된 것과 같이 웨이퍼(19)를 위치조정함과 더불어, 아암축선(L22)과 로봇이동경로(U1)와의 각도를 로봇핸드 비간섭각도범위(ω1)로 들어갈 수 있게 한다. 그리고 단계 b8로 진행하여 두 번째 위치조정동작을 종료하게 된다.

또, 단계 b9에서는 노치(17)가 기준각도위치에 배치된 상태로부터 미리 정해진 제1소정각도(θ7)로 어긋나도록 선회아암(22)을 원주방향 한쪽(B1)을 각변위시키게 된다. 다시 말해, 노치(17)를 기준각도위치에다 배치한 도 24(1)에 도시된 상태로부터, 아암축선(L22)과 기대축선(L21)과의 각도(θ2)가 지체아암 간섭각도범위(ω2)로 되지 않도록, 선회아암(22)을 상기 제1소정각도(θ7)만큼 원주방향 한쪽(B1)으로 각변위시킨 상태가 되도록 하고서 단계 b10으로 진행하게 된다.

단계 b10에서는, 지체아암구동수단(37)을 제어하여 지체아암(32 ~ 35)을 각변위시켜, 도 24(2)에 도시된 것과 같이 지지체(26, 27)와 지체체(28 ~ 31)에 의해 웨이퍼(19)를 보유지지하도록 하고서 단계 b11로 진행하게 된다.

단계 b12에서는, 지지체 구동수단(40)을 제어하여 각 지지체(26, 27)에 의한 웨이퍼(19)의 보유지지를 해제함으로써, 선회아암(22)을 각변위될 수 있는 상태가 되도록 하고서, 단계 b12로 진행되도록 한다. 이 단계 b12에서는, 도 24(3)에 도시된 것과 같이 아암축선(L22)과 기대축선(L21)의 각도(θ2)가 지체아암 간섭각도범위(ω2)로 되지 않도록 원주방향 다른 쪽(B2)으로 선회아암(22)을 각변위시키고서 단계 b13으로 진행한다.

단계 b13에서는, 지지체 구동수단(40)을 제어하여 각 지지체(26, 27)로 하여금 웨이퍼(19)를 보유지지토록 하고서 단계 b14로 진행하게 되는바, 이 단계 b14에서는 지체아암 구동수단(37)을 제어하여 지체아암(32 ~ 35)을 변위구동시키게 된다. 그리고, 도 24(4)에 도시된 것과 같이 지체체(28 ~ 31)에 의한 웨이퍼(19)의 보유지지를 해제하고서 단계 b15로 진행하게 된다.

단계 b15에서는, 선회아암(22)을 각변위시켜 노치(17)가 기준각도위치로 배치되도록 각변위시켜줌으로써, 아암축선(L22)과 로봇이동경로(U1) 사이의 각도(θ1)를 로봇핸드 비간섭각도범위(ω1)에 들어가도록 할 수가 있게 된다. 그리고, 단계 b8로 진행함으로써 두 번째 위치조정동작이 종료되도록 한다.

한편, 한 번의 지체에서 노치(17)를 기준각도위치로 배치할 수 없는 경우에는, 노치(17)와 선회아암(22)을 서서히 비켜지도록 하면서 단계 b8 ~ b13의 동작을 여러 번 되풀이함으로써, 아암축선(22)과 로봇이동경로(U1)와의 각도(θ1)를 로봇핸드 비간섭각도범위(ω1)로 들어가도록 할 수가 있게 된다.

또, 기대축선(L21)과 로봇이동경로(U1)가 수직으로 되어 있는 경우, 지체아암(32 ~ 35)으로부터 로봇핸드(18)로 웨이퍼(19)를 반송할 수 있는 경우에는, 위치조정시간을 단축하기 위해 단계 b6의 동작을 생략하고서, 바로 지체아암(32 ~ 35)으로부터 로봇핸드(18)로 웨이퍼(19)를 수도하도록 하여도 된다.

도 25는 세 번째 위치조정동작을 설명하기 위한 평면도이다. 로봇핸드(18)의 진입방향 및 웨이퍼(19)의 위치에 따라서는, 노치(17)를 기준각도위치에 배치한 상태에서, 아암축선(L22)과 로봇이동경로(U1)와의 각도(θ1)가 로봇핸드 비간섭각도 범위(ω1)가 아니고, 아암축선(L22)와 기대축선(L21)과의 각도(θ2)가 지체아암 간섭각도범위(ω2)로 되면, 세 번째 위치조정동작이 실행되게 된다. 즉, 노치(17)를 기준각도위치에 배치한 상태에서는, 선회아암(22)으로부터 지체아암(32 ~ 35)으로 웨이퍼(19)를 지체할 수가 없는 경우에는 세 번째 위치조정동작이 실행되게 된다.

도 26은 세 번째 위치조정동작의 순서를 나타내는 흐름도이고, 도 27은 세 번째 위치조정동작의 순서를 나타내는 평면도이다. 먼저 단계 c0에서, 제어수단(38)이 세 번째 위치조정동작을 실행할 필요가 있다고 판정하면, 단계 c1로 진행하여 세 번째 위치조정동작이 개시된다.

단계 c1에서는, 선회아암(22)을 각변위시켜 선회아암(22)으로부터 지체아암(32 ~ 35)으로 웨이퍼(19)를 지체함에 있어, 선회아암(22)과 지체아암(32 ~ 35)이 간섭하지 않는 위치로 선회아암(22)을 배치하고서 단계 b2로 진행하게 된다. 예컨대, 노치(17)를 기준각도위치에 배치한 상태에서 제2소정각도(θ8)로 각변위된 위치가 되도록 선회아암(22)을 각변위시키게 된다.

한편, 상기 제2소정각도(θ8)는, 도 25에 도시된 것과 같이 노치(17)를 기준각도위치에 배치한 상태에서의 아암축선(L22)에서 지체아암 간섭각도범위(ω2)의 경계까지의 각도(θ9) 이상이 되는 각도이다. 이와 같이 해서 도 27(1)에 도시된 위치로부터 도 27(2)에 도시된 위치로 선회아암(22)을 원주방향 다른 쪽(B2)으로 각변위되도록 한다.

단계 c2에서는, 앞에서 설명한 단계 b3 및 단계 b4와 마찬가지 동작을 실행하여, 도 27(3)에 도시된 것과 같이 선회아암(22)에서 지체아암(32 ~ 35)으로 웨이 퍼(19)를 지체하고서 단계 c3으로 진행하게 된다.

단계 c3에서는, 도 27(4)에 도시된 것과 같이, 아암축선(L22)과 기대축선(L21)과의 각도(θ2)가 지체아암 간섭각도범위(ω2)로 되지 않도록, 다시 아암축선(L22)과 로봇이동경로(U1)와의 각도(θ1)가 로봇핸드 비간섭각도범위(ω1)로 되도록 선회아암(22)을 원주방향 다른 쪽(B2)으로 각변위시킨다. 보다 정확하게는, 아암축선(22)과 로봇이동경로(U1)와의 각도(θ1)를 로봇핸드 비간섭각도범위(ω1)로부터 원주방향 다른 쪽(B2)으로 상기 제2소정각도(θ8)로 각변위된 각도범위(ω3)로 배치하고서, 단계 c4로 진행하게 된다.

단계 c4에서는, 앞에서 설명한 단계 b6 및 단계 b7과 마찬가지 동작을 실행하여, 도 27(5)에 도시된 것과 같이 선회아암(22)에서 지체아암(32 ~ 35)으로 웨이퍼(19)를 지체하고서 단계 c5로 진행하게 되는바, 이 단계 b5에서는, 선회아암(22)을 상기 제2소정각도(θ8)로 원주방향 한쪽(B1)으로 각변위시키게 된다. 그에 따라, 노치(17)를 기준각도위치로 배치한 다음 아암축선(L22)과 로봇이동경로(U1)와의 각도(θ1)를 로봇핸드 비간섭각도범위(ω1)로 들도록 할 수가 있다. 그리고, 단계 b6으로 진행하여 세 번째 위치조정동작을 종료하게 된다.

한편, 한 번의 지체에서는, 노치(17)를 기준각도위치로 배치할 수가 없는 경우에는, 노치(17)와 선회아암(22)을 서서히 벌어지도록 하면서 단계 c1 ~ c5의 동작을 여러 번 되풀이함으로써, 아암축선(L22)과 로봇이동경로(U1)와의 각도(θ1)가 로봇핸드 비간섭각도범위(ω1)로 이동하도록 할 수 있게 된다.

두 번째 또는 세 번째 위치조정동작과 같이, 선회아암(22)과 로봇핸드(18)가 상호 간섭을 하는 경우라 하더라도, 지체아암(32 ~ 35)을 사용함으로써, 노치(17)를 기준각도위치로 배치한 상태에서 선회아암(22)과 로봇핸드(18)가 간섭하지 않는 위치관계가 되도록 할 수가 있게 된다. 그에 의해, 노치(17)가 에지(16)의 임의의 위치에 있는 경우라 하더라도, 위치가 조정된 웨이퍼(19)를 로봇핸드(18)로 반송할 수 있게 된다.

이와 같은 첫 번째 ~ 세 번째 위치조정동작 중 어떤 것의 어느 위치조정동작을 제어수단(38)이 실행되게 됨으로써, 노치(17)의 위치 및 로봇핸드(18)의 진입방향에 불구하고 위치조정된 웨이퍼(19)를 로봇핸드(18)로 수도할 수 있게 된다. 또, 한번의 지체로 웨이퍼(19)의 위치조정이 가능한 경우, 제2소정각도(θ8)는, 노치(17)를 기준각도위치로 배치한 상태에서의 아암축선(L22)에서 지체아암 간섭각도범위(ω2)와의 경계까지의 각도(θ9) 이상으로 되는 각도이면서 가급적 작은 각도로 되는 것이 바람직하다. 그에 따라, 단계 c1 및 단계 c5에서의 선회아암(22)의 각변위량을 작아지도록 할 수가 있게 됨으로써 위치조정시간을 단축할 수가 있게 된다.

또, 앞에서 설명한 실시예에서는, 단계 a1에서의 제1차 노치검출공정에서 노치(17)가 검출되면, 선회아암(22)을 - 5°로 각변위시켜 보유지지되도록 하였으나, - 5°가 아니어도 된다. 예컨대, 제1차 노치검출공정에서 노치가 검출되면, 노치(17)가 기준각도위치로 배치된 상태에서 로봇핸드(18)와 선회아암(22)이 간섭을 하지 않는 범위, 즉 수도가능위치범위로 선회아암(22)이 배치되도록 선회아암(22)을 미리 각변위시켜놓고 나서 웨이퍼(19)를 보유지지하도록 하여도 좋다. 다시 말해, 지체아암(32 ~ 35)으로 웨이퍼(19)를 지체함에 있어, 노치(17)와, 웨이퍼(19)를 반 송하는 다관절로봇의 로봇핸드(18) 형상에 따라, 지체아암(32 ~ 35)에 의한 웨이퍼(19)의 지체회수가 적어지는 각도위치로 웨이퍼(19)를 보유지지하도록 선회아암(22)을 각변위시키면 된다.

이 경우, 상기 제어수단(38)이, 상기 로봇이동경로(U1)와 로봇핸드 비간섭각도범위(ω1)를 기억하여 제1차 노치검출공정으로 판정한 노치(17)의 각도위치와, 기억하고 있는 각 정보에 기해 웨이퍼(19)를 로봇핸드(18)로 수도할 때 수도가능위치로 선회아암(22)을 배치할 수가 있게 된다.

그에 의해, 노치(17)를 기준각도위치로 배치한 상태에서 로봇핸드(18)와 선회아암(22)이 간섭하는 것을 방지할 수 있게 된다. 한편, 로봇핸드(18)와 선회아암(22)이 간섭을 하게 되면 웨이퍼(19)를 다시 지체시켜 보유지지토록 할 필요가 있으나, 본 발명과 같이 간섭을 방지하도록 하면서 웨이퍼(19)를 보유지지하도록 하게 되면, 지체시켜야 할 상황을 가급적 적게 할 수가 있기 때문에 작업시간을 단축할 수가 있게 된다.

마찬가지로, 제1차 노치검출공정에서 노치가 검출되면, 노치(17)가 기준각도위치로 배치된 상태에서 지체아암(32 ~ 35)과 선회아암(22)이 간섭하지 않는 범위, 즉 비간섭위치범위에 선회아암(22)이 배치되도록 선회아암(22)을 미리 각변위시키고 나서 웨이퍼(19)를 보유지지하도록 하여도 좋다. 이 경우, 제어수단(38)이 미리 로봇이동경로(U1)와 로봇핸드 비간섭각도범위(ω1) 및 지체아암 간섭각도범위(ω2)를 기억하고서, 제1차 노치검출공정에서 판정된 노치(17)의 각도위치와, 기억되어 있는 각 정보를 기초로 해서 비간섭위치범위에다 미리 선회아암(22)을 배치해놓을 수가 있게 된다.

그에 따라, 노치(17)를 기준각도위치로 배치하기 위해 선회아암(22)에서부터 지체아암(32 ~ 35)으로 웨이퍼(19)를 지체할 필요가 있더라도, 선회아암(22)과 지체아암(32 ~ 35)이 간섭하는 것이 방지될 수 있게 된다. 또, 선회아암(22)에서 지체아암(32 ~ 35)으로 웨이퍼(19)를 지체시켜주어야 할 가능성을 낮출 수가 있어 지체회수를 더 줄일 수가 있게 됨으로써, 웨이퍼(19)의 위치조정작업에 필요한 시간을 더 단축할 수가 있게 된다.

이와 같이 노치(17)를 기준각도위치로 배치한 상태에서, 선회아암(22)과 로봇핸드(18)가 간섭을 하지 않는 위치를 유지하는 경우와, 선회아암(22)과 지체아암(32 ~ 35)이 간섭을 하지 않는 위치를 유지하는 경우에는, 상기 이동각도(θ3)를 크게 하여, 에지를 보유지지하기 전에 가급적 광범위한 에지영역에서의 노치의 유무를 판정하도록 하는 것이 바람직하다. 그에 의해, 지체회수를 다시 줄일 수가 있게 된다.

도 28은 로봇핸드(18)로 웨이퍼(19)를 수도할 때의 구체적인 동작순서를 나타낸 흐름도이고, 도 29는 수도할 때의 동작순서를 설명하기 위한 평면도이다.

먼저 제어수단(38)이 앞에서 설명한 것과 같은 첫 번째 ~ 세 번째 위치조정동작을 실행하여, 단계 d0에서 도 29(1)에 도시된 것과 같이 노치(17)를 기준각도위치로 조정해서 보유지지하게 되면, 단계 d1로 진행하여 수도동작(受渡動作)을 개시하게 된다. 이 단계 d2에서는, 제어수단(38)이 로봇핸드 구동수단(39)에 동작개시지령을 보내게 되는바, 그에 의해 로봇핸드(18)가 웨이퍼(19)와 아암본체(100) 사이로 진입해서 미리 정해진 티칭(teaching)위치로 이동하게 된다.

도 29(2)에 도시된 것과 같이 로봇핸드(18)가 티칭위치로 이동하게 되면, 로봇구동수단(4)으로부터 티칭위치 이동종료신호가 보내져 단계 d2로 진행하게 된다.

단계 d2에서는, 지지체 구동수단(40)의 전자밸브(60)로 엑조스트(Exhaust)지령신호를 보내어 외력에 의해 각 지지체(26, 27)가 변위되는 변위허용상태(變位許容狀態)가 되도록 한다. 또 로봇핸드 구동수단(39)으로 동작개시지령신호를 보내게 된다. 이 동작개시지령신호가 보내지면, 로봇핸드 구동수단(39)이 로봇핸드(18)에 설치된 플런저를 이용해서 협지편을 변위시켜 웨이퍼(19)를 협지해서 보유지지토록 한다. 그리고, 로봇핸드(18)에 의한 웨이퍼(19)의 협지가 완료되면, 각 지지체(26, 27)를 반경방향(A) 바깥쪽으로 이동시켜 로봇핸드(18)에 웨이퍼(19)를 수도하고서 단계 d3으로 진행하게 된다.

상기 단계 d2에서 각 지지체(26, 27)를 변위허용상태가 되도록 함으로써, 웨이퍼(19)가 외력에 의해 어긋나 벌어질 수 있는 상태가 됨으로써, 로봇핸드(18)의 플런저가 웨이퍼(19)를 협지한 경우라 하더라도 웨이퍼(19)가 손상되는 것이 방지될 수 있게 된다.

단계 d3에서는, 선회아암(22)을 각변위시켜 도 29(3)에 도시된 것과 같이, 로봇이동경로(U1)에 수직으로 아암축선(L22)을 배치하고서, 단계 d4로 진행하게 된다. 단계 d4에서는, 로봇핸드 구동수단(39)으로 수도종료지령신호를 보내, 도 29(4)에 도시된 것과 같이 로봇핸드 구동수단(39)이 미리 정해진 동작을 실행하고서 단계 d5로 진행하게 되는바, 이 단계 d5에서는 수도동작이 종료되게 된다.

한편, 상기 단계 d3에서 웨이퍼(19)를 로봇핸드(18)로 수도한 후 선회아암(22)을 각변위시켜 로봇이동경로(U1)에 수직으로 아암축선(L22)이 배치되도록 함으로써, 웨이퍼(19)가 선회아암(22)에 간섭받는 것을 방지하여 로봇핸드(18)가 어라이너(20)에서 이탈하도록 할 수가 있다. 또, 선회아암(22)을 초기위치로 배치할 수가 있어, 다음 번 웨이퍼위치맞춤을 조정하는 동작이 원활히 실행될 수 있게 된다. 이 경우, 인코더(25)가 전원이 투입된 선회아암(22)의 각도위치를 0°위치로 설정하여, 이 0°로부터의 각변위량을 인코더 값으로 해서 제어수단(38)을 보내게 된다. 이 제어수단(38)은 전원이 투입된 후에 검정지령신호를 선회아암 구동수단(39)으로 보내줌으로써 각도위치의 검정이 실행되도록 한다.

어라이너(20)에는, 각도위치의 검정을 실행하기 위해 검정용 센서가 설치되어 있는바, 이 검정용 센서는 미리 정해진 설정각도위치에 대해 기지(旣知)의 각도위치로 선회아암(22)이 배치되었을 때 검출신호를 출력하게 된다. 상기 설정각도위치는, 선회아암(22)을 각변위시킬 때의 기준으로 되는 각도위치이다.

상기 선회아암 구동수단(39)은, 검정지령신호를 수취하면 원주방향(B)으로 저속으로 각변위를 하게 된다. 이때, 선회아암(22)이 설정각도위치에 대해 기지의 각도위치로 배치되면, 제어수단(38)이 검정용 센서로부터 검출신호를 수취하게 된다.

검출신호를 수취한 경우, 제어수단(38)은 선회아암(22)의 0위치로부터의 각변위량을 인코더(25)로부터 수취하여, 0위치와 설정각도위치와의 어긋나는 량을 결정하고서, 그 어긋나는 량을 보정하는 보정량을 결정하게 된다. 제어수단(38)은, 인코더(25)로부터 보내져온 인코더 값과 상기 보정량에 기해, 기준으로 되는 설정각도위치로부터의 선회아암(22)의 각변위량을 검출할 수 있게 된다.

예컨대, 검출신호를 수취했을 때의 선회아암(22)의 각도위치를, 설정각도위치로부터 원주방향 다른 쪽으로 390°, 다시 말해 원주방향 한쪽으로 - 390°로 각변위시킨 위치가 되도록 설정하게 된다. 상기 검정을 한 후에 제어수단(38)은, 설정각도위치로부터 ± 360°의 범위 내에서 선회아암(22)을 기계적으로 동작시키게 된다. 한편, 전원을 투입할 때 검정용 센서가 이미 검출신호를 출력하고 있는 경우에는, 원주방향 다른 쪽으로 소정의 각변위량으로 어긋나게 한 후 원주방향 한쪽으로 각변위되도록 한다.

또 각변위의 정밀도를 보다 향상시키기 위해, 앞에서 설명한 방법을 실행한 후에 선회아암(22)을 각변위시켜, 선회아암(22)에 의해 제1노치센서(23)의 수광상태가 변화되고서부터 해소될 때까지의 위치를 검출하여, 그 변화기간에 이동한 선회아암(22)의 이동경로 중의 원주방향 중앙위치를 구해 그 중앙위치를 초기위치로 한다.

도 30 및 도 31은 제어수단(38)의 동작순서를 보다 상세히 나타낸 흐름도이다. 제어수단(38)은 웨이퍼(19)의 위치조정준비를 완료하면 단계 e1로 진행하여 제어동작을 실행하게 된다.

단계 e1에서는 선회아암(22)을 초기위치로 각변위시키게 된다. 구체적으로는, 로봇이동경로(U1)에 대해 아암축선(L22)이 90°또는 - 90°로 되도록 배치하게 된다. 한편, 아암축선(L22)을 90°또는 - 90°중 어느 것으로 각변위시킬 것인가 는, 초기위치로 각변위되기 전의 선회아암(22)의 각도위치에 의해 결정된다. 이와 같이 선회아암(22)을 2가지 중 어느 하나의 초기위치로 각변위시키면 단계 e2로 진행하게 된다. 단계 e1에서 상기 선회아암(22)은 여러 번 회전각변위되지 않게 됨으로써 아암본체(100)로부터 기대(21)로 이어지는 케이블이 감겨져 파손되는 것이 방지될 수 있게 된다.

단계 e2에서는, 지지체 구동수단(40)을 제어해서 각 지지체(26, 27)를 반경방향 바깥쪽으로 각각 이동시킨다. 즉, 웨이퍼(19)가 배치되는 공간을 형성하고서 단계 e3으로 진행하게 되는바, 단계 e3에서는 로봇핸드 구동수단(39)으로 웨이퍼배치지령을 보내고서 단계 e4로 진행하게 된다.

단계 e4에서는, 웨이퍼(19)를 보유지지한 로봇핸드(18)가 각 지지체 사이를 통과하여 웨이퍼(19)를 선회축선(L1)과 동축으로 배치하게 되는바, 제어수단(38)이 웨이퍼(19)가 선회축선(L1)과 동축으로 배치된 것을 검지하고서 단계 e5로 진행하게 된다. 단계 e5에서는, 각 제2노치센서(24a, 24b)를 동작시켜 수광부(106)의 검지상태를 확인하고서 단계 e6로 진행한다. 또 상기 단계 e5에서는, 제1노치센서(23)도 함께 작동하도록 하여도 좋다.

단계 e6에서는, 상기 2개의 제2노치센서(24a, 24b)가 함께 차광상태(遮光狀態)임을 검출한 경우에는, 정상위치에 웨이퍼(19)가 배치되어 있는 것임을 확인하고서 단계 e7로 진행하게 된다. 또, 2개의 제2노치센서(24a, 24b) 중 한쪽 제2노치센서(24a)가 차광상태를 검출한 경우에는, 투광상태를 나타낸 제2노치센서(24b)에 마주보는 위치에 노치(17)가 존재하고 있는 것으로 판정하여, 정상위치에 웨이퍼 (19)가 배치되었음을 확인하고서 단계 e7로 진행하게 된다.

또, 양쪽의 제2노치센서(24a, 24b)가 투광상태를 나타내는 경우에는 단계 e8로 진행하여, 고지수단을 이용하여 이상상태에 있음을 알리고서 단계 e17로 진행하게 되는바, 이 단계 e17에서 제어수단(38)은 동작을 종료하게 된다. 한편, 상기 단계 e6에서는 각 제2노치센서(24a, 24b) 외에 제1노치센서(23)를 이용함으로써, 노치의 위치 및 웨이퍼의 배치에 이상이 있음을 보다 정확히 알아낼 수가 있게 된다.

단계 e6에서 웨이퍼(19)의 배치위치가 정상임이 확인되면, 단계 e7에서 미리 정해진 각도범위인 요동각도(예컨대 10°)로 선회아암(22)을 각변위시키고서 단계 e9로 진행한다.

단계 e9에서는 단계 e7의 각변위기간 중에서의 제2노치센서(24a, 24b)의 검출상태가 모두 차광상태라고 하면, 각변위기간 중에 제2노치센서(24a, 24b)가 마주보는 영역에는 노치(17)가 존재하지 않는 것으로 판정하여 단계 e10으로 진행하게 되는바, 이 단계 e10에서는, 노치(17)가 존재하지 않는 에지영역에 각 지지체(26, 27)가 마주보도록 선회아암(22)을 각변위시켜 단계 e12로 진행하게 된다.

또, 단계 e9에서, 단계 e7의 각변위기간 중 한쪽 제2노치센서(24a)가 차광상태이고, 다른 쪽 제2노치센서(24b)의 검출상태가 투광상태인 경우라면 단계 e11로 진행하게 된다.

단계 e11에서는, 단계 e9에서 투광상태로 될 때의 선회아암(22)의 원주방향 각도범위가 노치에 상당하는 원주방향 각도범위로 되는 경우에는, 그 투광상태로 되는 제2노치센서(24)와 마주보는 위치의 노치(17)가 존재하는 것으로 판정하고서 단계 e10으로 진행하게 된다. 이 단계 e10에서는, 노치(17)가 존재하지 않은 에지영역에 각 지지체(26, 27)를 각변위시키고서 단계 e12로 진행하게 된다.

또, 단계 e11에서, 투광상태로 될 때의 선회아암(22)의 원주방향 각도범위가 노치에 상당하는 원주방향 각도범위로 되어 있지 않으면, 단계 e8로 진행해서 이상상태임을 알리고 단계 e17로 진행하는바, 이 단계 e17에서 제어수단(38)은 위치조정동작을 종료하게 된다.

도 32는 웨이퍼(19)의 축선(L10)이 선회축선(L1)에 대해 어긋나게 배치된 경우를 나타낸 평면도이고, 도 33은 도 32의 경우의 수광량과 선회아암(22)의 각도위치와의 관계를 나타낸 그래프이다. 웨이퍼(19)의 배치위치가 선회축선(L1)에서 벗어난 경우에는, 2개의 제2노치센서(24a, 24b) 중 어느 한쪽 제2노치센서(24)가 투광부로부터 보내지는 광을 수광할 때의 선회아암(22)의 원주방향 각도범위가 커지게 된다. 또, 웨이퍼가 빠져 있는 경우 및 웨이퍼의 크기가 다른 경우에 있어서도 수광량이 정상인 경우에 비해 달라지게 된다.

또, 단계 e12에서는 웨이퍼(19)를 선회아암(22)에다 보유지지시키게 된다. 구체적으로는, 로봇핸드 구동수단(39)의 플런저를 웨이퍼(19)에서 이반시켜 웨이퍼(19)의 협지를 해제하도록 협지해제지령을 보내게 된다. 그에 의해, 웨이퍼(19)는 로봇핸드(18)에 의해 아래쪽에서 지지된 상태로 되어 외력에 의해 반경방향으로 변위될 수 있는 상태로 된다.

이어, 제어수단(38)이 지지체 구동수단(40)을 제어해서 각 지지체(26, 27)를 반경방향 안쪽으로 이동시켜, 각 지지체(26, 27)에 의해 협동되어 웨이퍼(19)가 협 지되도록 하고서 단계 e13으로 진행하게 된다. 로봇핸드(18)에 의한 협지가 해제시켜진 상태에서 지지체(26, 27)에 의해 웨이퍼(19)가 협지되어 웨이퍼(19)가 외력에 의해 어긋날 수 있는 상태가 될 수 있게 됨으로써, 지지체(26, 27)가 웨이퍼(19)를 보유지지하고 있는 경우에도 웨이퍼(19)가 손상되는 것이 방지될 수 있게 된다.

단계 e13에서는, 로봇핸드(18)를 어라이너(20)로부터 이반시키는 로봇이반지령이 로봇핸드 구동수단(39)으로 보내지게 된다. 로봇핸드(18)가 어라이너(20)로부터 퇴거한 퇴거위치로 이동하면, 단계 e14로 진행하게 되는바, 이 단계 e14에서는 선회아암(22)을 최대로 1회전을 각변위시키게 된다. 이때의 각변위되는 기간에 제1노치센서(23)를 동작시켜, 선회아암(22)의 각도위치와 함께 수광부(111)의 수광상태를 조사하게 된다. 그에 의해, 제어수단(38)은 노치(17)의 각도위치를 판정하고서, 단계 e15로 진행하게 된다.

단계 e15에서는, 단계 e14에서 구해진 노치(17)의 각도위치와, 미리 정해진 로봇이동경로(U1), 로봇핸드 비간섭각도범위(ω1) 및, 지체아암 간섭각도범위(ω2)에 기해, 앞에서 설명한 첫 번째 ~ 세 번째 위치조정동작 중 어느 동작이 실행되고서, 단계 e16으로 진행하게 된다. 단계 e16에서는, 도 30에 도시된 로봇수도동작을 실행하고서 단계 e17로 진행하여, 이 단계 e17에서 제어수단(38)의 동작을 종료하게 된다.

본 실시예에 따른 에지 지지용 어라이너(20)는, 2개의 지지체(26, 27)가 선회축선(L1)에 관해 점대칭으로 각각 2개가 설치되도록 되어 있어서, 이들 지지체(26, 27) 사이의 간격이 커지도록 할 수 있기 때문에, 선회아암(22)과 로봇핸드 (18)가 간섭하게 될 가능성이 적어질 수 있게 된다. 그에 따라, 선회아암(22)으로부터 로봇핸드(18)로 웨이퍼(19)를 수도함에 있어, 선회아암(22)에 보유지지된 웨이퍼(19)를 지체시키지 않고서 웨이퍼(19)를 수도할 수 있는 범위가 커질 수 있게 된다. 따라서, 위치조정된 웨이퍼(19)가 어긋날 가능성을 적게 할 수가 있게 된다.또, 구조가 간단해지도록 할 수가 있게 된다.

또, 도 4에 도시된 것과 같이, 각 지지체(26, 27)가 그 양쪽 부분(95, 96)에서 에지(16)에 접촉하게 됨으로써, 2개의 지지체(26, 27)로도 안정되게 웨이퍼(19)를 보유지지할 수가 있게 된다. 그리고, 각 지지체(26, 27)가 협동해서 웨이퍼(19)를 압압하게 됨으로써, 보다 확실하게 웨이퍼(19)를 보유지지할 수가 있게 된다. 따라서, 선회아암(22)이 각변위되었다 하더라도 웨이퍼(19)가 어긋나는 것을 방지할 수 있게 된다. 또, 로봇핸드(18)로부터 선회아암(22)으로 웨이퍼(19)를 수도하는 경우, 로봇핸드(18)에 대해 웨이퍼(19)가 어긋나 있는 경우라 하더라도, 정확히 웨이퍼(19)를 선회축선(L1)과 동축으로 배치할 수가 있게 된다.

또, 도 19, 도 23, 도 24에 도시된 것과 같이, 기대축선(L21)과 대체로 수직인 방향으로 로봇핸드(18)가 진입하도록 어라이너(20)의 위치를 조정함으로써, 선회아암(22)이 로봇핸드 비간섭각도범위(ω1)가 아닌 각도위치에 있을 경우에도, 지체아암 간섭각도범위(ω2)로 되는 각도위치로 될 가능성이 적어질 수가 있어, 지체회수를 적어지게 할 수가 있게 된다.

또, 도 5에 도시된 것과 같이, 각 지체체(28 ~ 31)가 웨이퍼(19)의 에지에 접촉하는 위치와 각변위축선(L2)을 잇는 직선(94)이, 선회축선(L1)과 평행하게 뻗 게 된다. 다시 말해, 상기 직선(94)이 웨이퍼(19)의 한쪽 반경방향으로 뻗게 된다. 각 지체체(28 ~ 31)가, 각변위축(54)으로부터 각변위축선 주위의 회전모멘트를 받아 에지(16)를 선회축선(L1)을 향해 압압하게 된다.

앞에서 설명한 바와 같이, 각변위축선(L2)과 지체체(28 ~ 31)를 있는 직선(94)이 선회축선(L1)에 평행하게 뻗도록 되어 있기 때문에, 웨이퍼(19)에는 그 반경방향(A)을 향하는 힘만 지체체(28 ~ 31)로부터 주어지게 된다. 즉, 웨이퍼(19)에는 그 두께방향을 향하는 힘이 지체체(28 ~ 31)로부터 주어지지 않아 파손이 방지되어, 확실하게 웨이퍼(19)를 보유지지할 수가 있게 된다.

지체체(28 ~ 31)는, 에지(16)를 보유지지하지 않은 상태에서는, 선회아암(22)의 각변위를 허용하는 위치로 배치될 필요가 있다. 예컨대, 비교예로서 지체체(28 ~ 31)를 반경방향(A)을 따라 직선적으로 변위시켜 에지(16)에다 접촉시키는 경우에는, 퇴거위치로 이동할 때까지 긴 이동경로가 필요하게 됨으로써 어라이너가 대형화되게 된다. 그러나, 본 실시예에서는 지체체(28 ~ 31)가 각변위축선(L2, L3) 주위에서 각변위하여 근접 및 이반을 하도록 되어 있어서, 지체체(28 ~ 31)가 반경방향(A)으로 직선이동하는 경우에 비해, 지체체(28 ~ 31)의 이동경로가 짧아 질 수 있게 됨으로써 어라이너(20)를 소형화할 수가 있게 된다.

또, 단순히 지체체(28)를 각변위시키는 경우에는 웨이퍼(19)의 두께방향으로 힘을 주어 협지하게 될 염려가 있으나, 앞에서 설명한 바와 같이 각변위축선(L2)과 지체체(28 ~ 31)를 잇는 직선(94)이 선회축선(L1)과 평행하게 뻗게 됨으로써, 협지된 웨이퍼(19)의 두께방향으로 힘이 주어지는 것을 방지될 수 있게 된다.

또, 본 실시예에서는 각 지지체(26, 27)가 공통의 펌프로부터 보내지는 압축공기에 의해 에어실린더가 동작되어 연동해서 구동하도록 되어 있다. 공기가 압축성을 갖기 때문에, 2개 중 1개의 지지체(26)가 웨이퍼(19)에 접촉을 하더라도, 그 지지체(26)가 극단적으로 강한 웨이퍼를 압압할 수가 없게 된다. 그리고, 지지체(26, 27)를 동작시키는 압축공기의 압력이 같기 때문에, 각 지지체(26, 27)가 웨이퍼를 압압하는 힘이 최종적으로 균형이 잡혀져 웨이퍼(19)를 선회아암(22)과 동축으로 보유지지할 수가 있게 된다.

마찬가지로, 지체아암(32, 35)도 또한 공통의 펌프로부터 보내지는 압축공기에 의해 실린더를 동작시켜 연동해서 구동하도록 되어 있기 때문에, 앞에서 설명한 지지체(26, 27)와 마찬가지 효과를 얻을 수 있게 된다.

또, 제어수단(38)이 로봇핸드 구동수단(39)을 제어할 수가 있는 경우에는, 단계 e11에서 2개의 제2노치센서(24a, 24b)와 제1노치센서(23)의 검출결과에 기해, 제어수단(38)이 선회축선(L1)과 로봇핸드(18)에 보유지지된 웨이퍼의 축선(L10)과의 어긋난 정도를 구해서, 로봇핸드(18)의 티칭위치를 다시 보정하도록 하여도 좋다. 그렇게 함으로써, 로봇핸드(18)의 이동위치를 작업자가 정확히 협지하지 않고서도 협지위치를 보정해줌으로써, 로봇핸드(18)에 의해 웨이퍼(19)를 선회축선(L1)과 동축으로 조정할 수가 있게 된다. 따라서, 단시간에 로봇핸드(18)의 티칭을 실행할 수가 있어 편리성이 향상될 수가 있게 된다. 또, 웨이퍼(19)를 잘못 잡게 되는 것도 방지할 수가 있다.

또, 앞에서 설명한 실시예는 본 발명의 1실시예에 지나지 않는 것으로, 발명의 범위 내에서 구성을 변경할 수가 있는바, 예컨대 위치결정부로서 노치(17)를 검출토록 하였으나, 노치(17) 이외에 위치결정부가 되어도 좋다. 또, 웨이퍼(19)에 형성되는 오리후라를 검출토록 하여도 웨이퍼(19)의 위치를 조정할 수가 있게 된다. 또, 에지 지지용 어라이너(20)는, 웨이퍼(19) 이외의 웨이퍼의 위치를 조정하기에도 좋은바, 예컨대 원통형상 유리웨이퍼의 위치를 조정하여도 좋다.

또, 선회아암 구동수단(36)과 지체아암 구동수단(37) 및 지지체 구동수단(40)은 앞에서 설명한 구성으로 되지 않아도 좋고, 선회아암(22)과 지체아암(32 ~ 35) 및 각 지지체(26, 27)를 구동하는 것이라면 다른 구성으로 되어도 좋다. 예컨대, 지체아암 구동수단(37)과 지지체아암 구동수단(40)은 에어실린더를 써서 실현하도록 되어 있으나, 전기모터로 실현되도록 하여도 좋다. 또, 각 노치센서(23, 24a, 24b)는 광화이버 이외의 것으로 실현되도록 하여도 좋다. 또 ,선회축선(L1)이 수직방향으로 뻗도록 되어 있으나, 다른 방향으로 뻗도록 하여도 좋다. 이 경우, 높이방향 한쪽이 상하방향 이외의 방향으로 된다. 또, 기대축선(21)과 로봇이동경로(U1)가 90°가 되지 않아도 된다. 또, 제어수단(38)의 제어동작은, 본 실시예에서 이용되고 있는 본 발명에 따른 어라이너(20)로 하여금 다른 제어동작을 실행하도록 하여도 좋다.

이상, 본 발명을 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시예에 기재된 범위로 한정되지 않고, 여러 가지로 변경 또는 개량을 가한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있음이 청구의 범위에 기재된 내용으로부터 분명하다 하겠다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 각 제2노치센서와 인코더(25)의 각 검출결과에 의해 노치의 각도위치를 판정하고서, 제어수단이 각 지지체와 노치가 상호 원주방향에서 어긋나도록 선회아암을 각변위시켜 각 지지체에 의해 웨이퍼를 보유지지하도록 함에 있어, 각 지지체(26, 27)가 접촉해있는 에지부분에 노치(17)가 형성되어 있지 않기 때문에 제1노치센서가 노치를 양호하게 검출할 수 있게 되어 있어서, 종래의 기술과 같이 각 지지체의 웨이퍼지지위치로 말미암아 선회아암으로 웨이퍼를 여러 번에 걸쳐 지체시켜야 할 필요가 없게 됨으로써, 어라이너와 웨이퍼가 접촉하는 영역에 위치결정부가 위치하도록 하지 않아 단시간에 웨이퍼위치를 조정할 수가 있게 된다.

Claims (13)

1. 원판모양 웨이퍼의 에지 일부에 미리 형성된 위치결정부를 판정하여, 그 판정결과에 기해 웨이퍼의 위치를 조정해서 보유지지하는 에지 지지용 어라이너로서,

   기대와,

   미리 정해진 선회축선을 갖고서, 상기 선회축선 주위에서 각변화될 수 있게 상기 기대에 지지되어, 웨이퍼의 축선과 상기 선회곡선이 일치한 상태에서 웨이퍼의 상기 에지를 보유지지하게 되는 지지체를 가진 선회아암,

   이 선회아암을 상기 선회축선 주위에서 각변위하도록 구동하게 되는 선회아암 구동수단,

   상기 선회축선을 중심으로 하는 가상원의 반경방향으로 상기 지지체를 변위구동시키는 지지체 구동수단,

   상기 기대에 설치되어, 웨이퍼의 상기 에지의 구동경로에 임하여, 상기 위치결정부와 마주보게 됨으로써 상기 위치결정부의 존재유무를 검출하는 위치결정부 제1검출수단,

   상기 선회아암에 설치되어, 웨이퍼의 상기 에지의 이동경로에 임하여, 상기 위치결정부와 마주보게 됨으로써 상기 위치결정부의 존재 유무를 검출하는 위치결정부 제2검출수단,

   상기 선회아암의 상기 선회축선 주의의 각도위치를 검출하는 각도위치 검출수단 및,

   상기 선회아암 구동수단을 제어해서 상기 선회아암을 각변위시켜, 그 각변위가 되는 동안에 상기 위치결정부 제2검출수단과 상기 각도위치 검출수단의 검출결과에 기해 상기 위치결정부의 위치를 판정하고, 상기 선회아암 구동수단을 제어해서 상기 지지체와 상기 위치결정부가 상호 원주방향으로 어긋난 위치로 배치되도록 상기 선회아암을 각변위시키는 제어수단을 갖춰 이루어진 것을 특징으로 하는 에지 지지용 어라이너.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어수단이, 상기 위치결정부가 미리 정해진 기준각도위치로 배치된 상태에서, 다른 웨이퍼반송장치로 웨이퍼를 수도할 수 있는 수도가능위치범위로 상기 선회아암이 배치되도록, 상기 지지체가 웨이퍼를 보유지지하기 전에 상기 선회아암 구동수단을 제어해서 상기 선회아암을 각변위시키도록 된 것을 특징으로 하는 에지 지지용 어라이너.
3. 제1항에 있어서, 상기 지지체로부터 웨이퍼를 뽑아냄과 더불어 뽑아내어진 웨이퍼를 다시 상기 지지체에 보유지지되도록 하는 지체체를 갖고서, 웨이퍼를 상기 지지체에서 뽑아낸 상태에서 상기 선회아암을 각변위될 수 있는 상태로 잡아주는 지체아암과, 이 지체아암을 변위구동하는 지체아암 구동수단을 더 갖춰 이루어진 것을 특징으로 하는 에지 지지용 어라이너.
4. 제3항에 있어서, 상기 제어수단이, 상기 위치결정부가 미리 정해진 기준각도위치로 배치된 상태에서, 상기 지체아암과 상기 선회아암이 간섭하지 않는 비간섭위치범위에 상기 선회아암이 배치되도록, 상기 지지체가 웨이퍼를 보유지지하기 전에 상기 선회아암 구동수단를 제어해서 상기 선회아암을 각변위시키도록 된 것을 특징으로 하는 에지 지지용 어라이너.
5. 제1항에 있어서, 상기 지지체가 복수로 설치되고서, 각 지지체가 웨이퍼를 그 반경방향 양쪽에서 함께 작용해서 협지해서 보유지지하도록 된 것을 특징으로 하는 에지 지지용 어라이너.
6. 제1항에 있어서, 상기 위치결정부 제1검출수단 및 상기 위치결정부 제2검출수단에 의해 웨이퍼의 상기 위치결정부를 검출함으로써, 미리 정해진 위치에 대한 웨이퍼의 어긋남을 연산하게 되는 어긋남 검출수단을 더 갖춘 것을 특징으로 하는 에지 지지용 어라이너.
7. 제6항에 기재된 에지 지지용 어라이너와,

   이 에지 지지용 어라이너로 웨이퍼를 반송하는 웨이퍼반송장치를 갖추되,

   이 웨이퍼반송장치가, 상기 에지 지지용 어라이너의 어긋남 검출수단에 의해 검출된 웨이퍼의 어긋난 정도에 기해 웨이퍼의 위치를 보정하도록 된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 위치맞춤시스템.
8. 원판모양 웨이퍼의 에지 일부에 미리 설치되어 있는 위치결정부를 판정하여, 그 판정결과에 기해 웨이퍼의 위치를 조정하여 보유지지하는 지지용 어라이너로서,

   기대와,

   미리 정해진 선회축선을 갖고서 상기 선회축선 주위에서 각변화될 수 있게 상기 기대에 지지되고서, 웨이퍼의 상기 에지를 두께방향 한쪽에서 지지함으로써 웨이퍼의 축선과 상기 선회축선이 일치한 상태로 웨이퍼를 보유지지하면서, 상기 선회축선에 관해 점대칭으로 설치되는 2개의 지지체를 가진 선회아암,

   이 선회아암을 상기 선회축선 주위에서 각변위하도록 구동하는 선회아암 구동수단,

   상기 선회축선을 중심으로 하는 가상원의 반경방향으로 상기 지지체를 변위구동시키는 지지체 구동수단,

   상기 기대에 설치되어 웨이퍼의 상기 에지의 구동경로에 임하여, 상기 위치결정부와 마주보게 됨으로써, 상기 위치결정부의 존재유무를 검출하는 위치결정부 제1검출수단,

   상기 선회아암의 각도위치를 검출하는 각도위치 검출수단 및,

   상기 지지체로부터 웨이퍼를 뽑아냄과 더불어 뽑아내어진 웨이퍼를 다시 상기 지지체에 보유지지되도록 하는 지체체를 갖고서, 웨이퍼를 상기 지지체로부터 뽑아내어진 상태에서 상기 선회아암을 각도변위시킬 수 있는 상태로 잡아주는 지체아암 및,

   상기 지체아암을 변위구동시키는 지체아암 구동수단을 갖춰 이루어진 것을 특징으로 하는 에지 지지용 어라이너.
9. 제8항에 있어서, 상기 각 지지체가, 상기 선회축선을 포함하는 가상면의 양쪽에서 웨이퍼에 각각 접촉해서 함께 작용하여 웨이퍼를 협지해서 보유지지하도록 된 것을 특징으로 하는 에지 지지용 어라이너.
10. 제8항에 있어서, 상기 지체체가 복수로 설치되어 이들 각 지체체는 함께 작용하여 웨이퍼를 협지하도록 된 것을 특징으로 하는 에지 지지용 어라이너.
11. 제10항에 있어서, 상기 지체아암이 상기 선회축선에 직교하는 각변위축선 주위에서 각변위되어, 각변위축선에 수직인 가상면에서 상기 지체체가 웨이퍼의 상기 에지에 접촉하는 위치와 각변위축선을 잇는 직선이 상기 선회축선에 평행하게 뻗도록 된 것을 특징으로 하는 에지 지지용 어라이너.
12. 제10항에 있어서, 상기 지체아암 구동수단이 에어실린더로 이루어져, 각각 공통하는 공급원으로부터 공급되는 압축공기에 의해 연동해서 동작하도록 된 것을 특징으로 하는 에지 지지용 어라이너.
13. 제8항에 있어서, 상기 지체아암으로 웨이퍼를 수도할 때, 상기 위치결정부와 웨이퍼를 반송하는 웨이퍼반송장치의 형상에 기해 상기 지체아암에 의한 웨이퍼가 수도되어지는 회수가 적어지는 각도위치에서 웨이퍼가 보유지지되도록 상기 선회아암을 각변위시키도록 된 것을 특징으로 하는 에지 지지용 어라이너.

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