(57)【要約】【課題】  本発明は、カセットに収納された半導体ウエハ等の基板を所定の場所に移載する基板搬送装置に関し、カセット内においてウエハが所定位置に位置していない場合にもウエハの外周部を確実に保持することを目的とする。【解決手段】  カセットに水平に収容される基板の奥行き方向の位置を検出する検出手段と、前記基板の下面の外周部を保持する保持部を備え前記基板を搬送する搬送手段と、前記奥行き方向の位置に基づいて前記基板の外周部が前記保持部に保持されるように前記搬送手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カセットに水平に収容される基板の奥行き方向の位置を検出する検出手段と、
前記基板の下面の外周部を保持する保持部を備え前記基板を搬送する搬送手段と、
前記奥行き方向の位置に基づいて前記基板の外周部が前記保持部に保持されるように前記搬送手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
請求項１記載の基板搬送装置において、
前記搬送手段は、前記基板の前記外周部以外と接触することなく前記基板を搬送することを特徴とする基板搬送装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の基板搬送装置において、
前記検出手段は、
前記カセットに収容される基板の上下方向の位置を検出する第１の検出手段と、
前記カセットに収容される基板の奥行き方向の位置を検出する第２の検出手段と、
を有することを特徴とする基板搬送装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項記載の基板搬送装置において、
前記搬送手段は、前記カセットを上下方向に移動する昇降手段を有することを特徴とする基板搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カセットに収納された半導体ウエハ等の基板を所定の場所に移載する基板搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ウエハの収容されるカセットからのウエハの取り出しは、カセット内に搬送ロボットのハンド部を進入させ、ハンド部によりパターンの形成されないウエハの裏面を吸着しウエハを搬出することにより行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１０６０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ウエハの裏面にパターンが存在する場合には、ウエハの裏面を吸着するとパターンに傷等が付くおそれがあるため、パターンが存在しないウエハの裏面の外周部のみに接触することが許容される。一方、カセット内のウエハは、振動によりカセットの所定位置から突出している場合があり、このような場合には、ウエハの外周部の位置が所定位置から移動しハンド部の所定位置にウエハを保持することが困難になる。
【０００５】
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、カセット内においてウエハが所定位置に位置していない場合にもウエハの外周部を確実に保持することができる基板搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明の基板搬送装置は、カセットに水平に収容される基板の奥行き方向の位置を検出する検出手段と、前記基板の下面の外周部を保持する保持部を備え前記基板を搬送する搬送手段と、前記奥行き方向の位置に基づいて前記基板の外周部が前記保持部に保持されるように前記搬送手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
第２の発明の基板搬送装置は、第１の発明の基板搬送装置において、前記搬送手段は、前記基板の前記外周部以外と接触することなく前記基板を搬送することを特徴とする。
【０００８】
第３の発明の基板搬送装置は、第１または第２の発明の基板搬送装置において、前記検出手段は、前記カセットに収容される基板の上下方向の位置を検出する第１の検出手段と、前記カセットに収容される基板の奥行き方向の位置を検出する第２の検出手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
第４の発明の基板搬送装置は、第１から第３の発明のいずれか１の発明の基板搬送装置において、前記搬送手段は、前記カセットを上下方向に移動する昇降手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、カセット内においてウエハが所定位置に位置していない場合にもウエハの外周部を確実に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の基板搬送装置の一実施形態を示す説明図である。
【図２】図１の搬送手段のハンド部の詳細を示す説明図である。
【図３】図１の基板搬送装置の搬送動作を示すフローチャートである。
【図４】カセットの昇降状態を示す説明図である。
【図５】位置検出センサおよび距離検出センサによる測定方法を示す説明図である。
【図６】距離検出センサによる距離測定を示す説明図である。
【図７】カセット内にハンド部を挿入した状態を示す説明図である。
【図８】第２の実施形態の距離検出センサによる距離測定を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
(第１の実施形態)
図１は、本発明の基板搬送装置の第１の実施形態を示している。
【００１３】
この基板搬送装置は、搬送ロボット１１、昇降手段１３、第１の検出手段１５、第２の検出手段１７、ステージ１９、制御手段２１を有している。
【００１４】
搬送ロボット１１は、ハンド部２３、アーム部２５、駆動部２７を有している。
【００１５】
ハンド部２３は、図２に示すように矩形板状をしている。ハンド部２３には、ウエハＷの外周部を保持する保持部２９が形成されている。保持部２９には、ウエハＷの外周部が載置される載置面２３ａが形成されている。載置面２３ａの内側には、ウエハＷの裏面が接触しないように逃げ部２３ｂが形成されている。載置面２３ａの外径は、ウエハＷの外径より大きくされている。外径の寸法は、ウエハＷが載置面２３ａ上を移動しても逃げ部２３ｂに落下しない寸法とされている。また、裏面にパターンを有するウエハＷを載置した場合に、載置面２３ａとパターン部とが接触しないように、載置面２３ａの径方向の幅は、例えば１０ｍｍとなっている。
【００１６】
駆動部２７は、アーム部２５を介してハンド部２３を移動する。駆動部２７は、周知の機構によりアーム部２５を伸縮、回転および昇降させる。そして、アーム部２５をウエハＷが収納されたカセット３１とステージ１９との間を移動させる。
【００１７】
カセット３１は、直方体状をしており内部には複数のウエハＷが収容されている。カセット３１の内壁部には、上下方向に所定間隔をおいて溝部３１ａが形成されている。溝部３１ａには、ウエハＷの外周部が挿入されウエハＷが水平状態で保持されている。カセット３１の一面には、カセット３１へのウエハＷの挿入および取り出しのための開口部３１ｂが形成されている。
【００１８】
昇降手段１３は、例えば周知のエレベータ機構からなりカセット３１を上下方向(Ｚ方向)に昇降する。昇降手段１３は、任意の位置で停止可能とされている。昇降手段１３にはカセット３１の位置を決めるガイド部がカセット３１の４隅に対応する位置に設けられており、載置されるカセット３１は昇降手段１３に対して正確に位置決めされる。なお、開口部３１ｂに沿った方向がＸ方向とされている。また、開口部３１ｂを形成する面に垂直な方向がＹ方向とされている。
【００１９】
第１の検出手段１５は、カセット３１に収容されるウエハＷの上下方向の位置を検出する。第１の検出手段１５は、昇降手段１３および搬送ロボット１１を挟んで対向配置される一対の取付部材３３，３５を有している。一方の取付部材３３には、位置検出センサ３７の投光部３７ａが配置されている。他方の取付部材３５には、位置検出センサ３７の受光部３７ｂが配置されている。位置検出センサ３７には、レーザ光を用いた透過型の光電センサが使用されている。
【００２０】
第２の検出手段１７は、カセット３１に収容されるウエハＷの奥行き方向(Ｙ方向)の位置を検出する。第２の検出手段１７は、カセット３１の前方に配置される門型状の取付部材３９を有している。取付部材３９には、距離検出センサ４１が配置されている。距離検出センサ４１には、レーザ光を用いたレーザ変位計が使用されている。
【００２１】
ステージ１９は、ウエハＷを所定の位置に載置する。ステージ１９上には、３個のロック爪Ｒが配置されている。ロック爪Ｒは、ロック溝Ｍに沿って移動可能とされている。３個のロック爪Ｒの中央にウエハＷを載置し、ロック爪Ｒをロック溝Ｍに沿って移動するとウエハＷが所定位置で固定される。
【００２２】
制御手段２１は、搬送ロボット１１、昇降手段１３、第１の検出手段１５、第２の検出手段１７、ステージ１９を制御する。
【００２３】
この基板搬送装置では、カセット３１からのウエハＷの取り出しが以下述べるようにして行われる。
【００２４】
図３は、カセット３１からのウエハＷの取り出し動作を示すフローチャートである。
【００２５】
ステップＳ１：先ず、昇降手段１３を駆動して、第１の検出手段１５および第２の検出手段１７による測定を同時に行う。すなわち、第１の検出手段１５の位置検出センサ３７によりカセット３１に収容されるウエハＷの上下方向の位置を検出する。また、第２の検出手段１７の距離検出センサ４１によりカセット３１に収容されるウエハＷの奥行き方向(Ｙ方向)の位置を検出する。昇降手段１３は、図４に示すように、上限位置から下限位置まで定速下降される。これによりカセット３１に収容されるウエハＷの上下方向の位置および奥行き方向の位置が下側のウエハＷから順に測定される。
【００２６】
位置検出センサ３７の投光部３７ａからは、図５に示すように受光部３７ｂに向けてレーザ光ＬＢ１が照射されている。投光部３７ａからのレーザ光ＬＢ１は、カセット３１の開口部３１ｂを通りカセット３１の開口部３１ｂと反対側に形成される開口部(不図示)を通り受光部３７ｂに到達する。昇降手段１３の駆動によりカセット３１内のウエハＷが下方向(矢符方向)に移動するとレーザ光ＬＢ１の光路が遮られ、この時の昇降手段１３の位置からウエハＷの高さ方向の位置が検出される。ウエハＷの高さ位置は、例えば図４の(ｂ)に示すように昇降手段１３の上限位置を基準として上限位置からの下降距離Ｚとして定義される。
【００２７】
距離検出センサ４１は、ウエハＷの端面にレーザ光ＬＢ２を照射し、端面で反射してきたレーザ光ＬＢ３を検出してウエハＷの端面までの距離を測定する。距離検出センサ４１からのレーザ光ＬＢ２は、図６に示すようにカセット３１内に収容されるウエハＷの先端部に照射され、端面で反射してきたレーザ光ＬＢ３が検出される。これによりカセット３１に収容されるウエハＷの奥行き方向(Ｙ方向)の位置を検出する。奥行き方向の位置は、例えば距離検出センサ４１の位置を基準としてウエハＷまでの距離として定義される。
【００２８】
ステップＳ２：ステップＳ１で測定された各ウエハＷの奥行き方向の位置を求める。位置検出センサ３７と距離検出センサ４１とは、図４に示すように高さＺ１だけオフセットして配置されている。従って、制御手段２１は、位置検出センサ３７により測定された高さ位置ＺのウエハＷの奥行き方向の位置として、昇降手段１３の下降距離がＺ＋Ｚ１の位置で距離検出センサ４１により測定された奥行き方向の位置を設定する。各ウエハＷの高さ方向の位置および奥行き方向の位置は、制御手段２１の記憶部(不図示)に記憶される。
【００２９】
ステップＳ３：図１および図７に示すようにカセット３１にハンド部２３を挿入して、取り出したいウエハＷの外周部の下方に保持部２９を位置させる。この状態では、図５に示すようにウエハＷの外周部がハンド部２３の載置面２３ａの上方に位置される。なお、通常はカセット３１内の最も下側のウエハＷが最初に取り出され上側のウエハＷが順次取り出される。
【００３０】
ステップＳ４：昇降手段１３を下方に移動して、保持部２９の載置面２３ａ上にウエハＷの外周部を載置する。
【００３１】
ステップＳ５：ハンド部２３をカセット３１から引き抜き、ウエハＷをステージ１９上に載置する。ステージ１９には、ウエハＷの外周部となる位置に複数のピン部材(不図示)が配置されている。ピン部材を突出した状態でウエハＷをピン部材上に載置した後、ピン部材を引き込むことによりウエハＷがステージ１９上に載置される。
【００３２】
ステップＳ６：ロック爪Ｒをロック溝Ｍに沿って移動しステージ１９上にウエハＷを固定する。
【００３３】
上述した基板搬送装置では、カセット３１に水平に収容されるウエハＷの奥行き方向の位置を検出し、奥行き方向の位置に基づいてウエハＷの外周部が保持部２９に保持されるように搬送ロボット１１を制御したので、カセット３１内においてウエハＷが所定位置に位置していない場合にもウエハＷの外周部を確実に保持することができる。そして、これにより、カセット３１内のウエハＷの裏面のパターンに触れることなくウエハＷの搬送を行うことができる。なお、カセット３１内に収容された状態におけるウエハＷの奥行き方向に垂直な方向(Ｘ方向)への移動は比較的僅かであるため殆ど無視することができる。
【００３４】
また、位置検出センサ３７によりカセット３１に収容されるウエハＷの上下方向の位置を検出し、距離検出センサ４１によりカセット３１に収容されるウエハＷの奥行き方向の位置を検出するようにしたので、比較的安価なセンサを用いてウエハＷの上下方向の位置およびウエハＷの奥行き方向の位置を検出することができる。
(第２の実施形態)
図８は、本発明の基板搬送装置の第２の実施形態を示している。なお、この実施形態において第１の実施形態と同一の要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３５】
この実施形態では、距離検出センサとして、距離検出センサから一定距離だけ離れた位置に物体があるときにのみオンして信号を出力する反射式センサ４１Ａが使用されている。反射式センサ４１Ａは、移動部材４３に固定されている。移動部材４３は案内部材４５に沿ってカセット３１の方向(Ｙ方向)に移動可能とされている。移動部材４３はモータ４７を駆動することによりＹ方向に移動される。そして、反射式センサ４１Ａがオンして信号を出力した時の反射式センサ４１Ａの位置を検出することによりウエハＷの奥行き方向の位置を検出することができる。反射式センサ４１Ａの位置は、モータ４７の駆動信号に基づいて測定される。
【００３６】
この実施形態では、先ず、昇降手段１３を駆動して、位置検出センサ３７によりカセット３１に収容されるウエハＷの上下方向の位置を測定する。次に、ウエハＷを反射式センサ４１Ａの高さ位置に移動し、反射式センサ４１Ａを移動部材４３ごとモータ４７によりＹ方向に移動することによりカセット３１に収容される各ウエハＷの奥行き方向(Ｙ方向)の位置を測定する。各ウエハＷの高さ方向の位置および奥行き方向の位置は、制御手段２１の記憶部(不図示)に記憶される。そして、図３のフローチャートのステップＳ３以降と同様にしてウエハＷがステージ１９に搬送される。
(実施形態の補足事項)
以上、本発明を上述した実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のような形態でも良い。
【００３７】
(１)上述した実施形態では、位置検出センサ３７によりカセット３１に収容されるウエハＷの上下方向の位置を検出し、距離検出センサ４１によりカセット３１に収容されるウエハＷの奥行き方向の位置を検出した例について説明したが、１つのセンサによりウエハＷの上下方向の位置およびウエハＷの奥行き方向の位置を検出するようにしても良い。
【００３８】
(２)上述した実施形態では、全てのウエハＷの上下方向の位置および奥行き方向の位置を検出した後、ウエハＷの搬送を行った例について説明したが、位置検出センサ３７により取り出したいウエハＷの上下方向の位置のみを求め、この後、このウエハＷを距離検出センサ４１の位置に移動して奥行き方向の位置を検出し、取り出したいウエハＷのみを搬送するようにしても良い。
【００３９】
(３)上述した実施形態では、ウエハＷの奥行き方向の位置を１度だけ検出した例について説明したが、検出後に昇降手段１３を昇降するとウエハＷが飛び出し奥行き方向の位置が変動するおそれがあるため、ウエハＷの搬送直前に奥行き方向の位置を再度計測するようにしても良い。
【００４０】
(４)上述した実施形態では、半導体ウエハＷからなる基板に本発明を適用した例について説明したが、種々の基板の搬送に広く適用することができる。
【００４１】
(５)上述した実施形態では、カセット３１を昇降手段１３により昇降した例について説明したが、カセットを昇降することなく搬送手段を昇降するようにしても良い。
【符号の説明】
【００４２】
１１…搬送ロボット、１３…昇降手段、１５…第１の検出手段、１７…第２の検出手段、２１…制御手段、２３…ハンド部、２９…保持部、３１…カセット、３７…位置検出センサ、４１…距離検出センサ、Ｗ…ウエハ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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