(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハ（１）と保護シート（２）を、包装容器（３）内部に交互に積み重ねて収納する移載アームにおいて、ベース板（５）に支持され、ウェーハ（１）又は保護シート（２）を吸着・解放する吸着パッド（４Ａ）が取り付けられた吸着部（４）と、ベース板（５）に上下動自在に保持され、ウェーハ（１）又は保護シート（２）に押し上げられることにより、上昇し、ウェーハ（１）又は保護シート（２）が離れることにより、自重で降下するロッド６と、ロッド（６）の上昇状態、又は降下状態を検出する検出手段（７）を備え、吸着パッド（４Ａ）から解放されたウェーハ（１）又は保護シート（２）を、ロッド（６）の自重により強制的に落下させ、強制的に落下したウェーハ（１）又は保護シート（２）が包装容器３の縁３Ａにひっかかったときのロッド（６）の上昇状態を検出手段（７）により検出することを特徴とする移載アーム。
【請求項２】
ロッド（６）が、頭部（６Ａ）を備え、ベース板（５）に形成された穴（５Ａ）に挿入されている請求項１記載の移載アーム。
【請求項３】
検出手段（７）が、ベース板（５）上であって、前記穴（５Ａ）を包囲して設けられ、投光器（７Ａ）と受光器（７Ｂ）から成る投受光型光電センサである請求項２記載の移載アーム。
【請求項４】
ロッド（６）が、投光器（７Ａ）と受光器（７Ｂ）の間のスリット（７Ｃ）内を上昇すると、検出手段（７）の出力がオンになり、ロッド（６）が、スリット（７Ｃ）内を降下すると、検出手段（７）の出力がオフになる請求項３記載の移載アーム。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
この発明は移載アーム、特にウェーハ又は保護シートを、包装容器の縁よりも高い位置からまっすぐに落とすことにより、包装容器内部に確実に収納し、包装容器が変形している場合には、ウェーハ又は保護シートが、包装容器の縁に引っかかったことを検出することができる移載アームに関する。
【０００１】
【従来の技術】
従来より、ウェーハをキャリアから包装容器へ、又は包装容器からキャリアへ移載する場合には、よく知られているように、ウェーハ移載装置が利用されている。
【０００２】
このウェーハ移載装置においては、保護シートとウェーハとが、前記包装容器の内部で、交互に積み重ねて収納される。従って、ウェーハ移載装置においては、保護シートとウェーハとを包装容器の内部で交互に積み重ねるための移載アームが設けられている。
【０００３】
従来の移載アームは、例えば図５に示す構成を備え、図５において、参照符号１はウェーハ、２は保護シート、３は包装容器、４は吸着部、５はベース板、８は緩衝材、１０は移載アームである。
【０００４】
包装容器３内には、緩衝材８が予め収納され、移載アーム１０を構成するベース板５には、吸着部４が保持され、吸着部４の先端には、吸着パッド４Ａが取り付けられており、これにより、ウェーハ１又は保護シート２を吸着することができる。
【０００５】
このような構成の従来の移載アーム１０は、次のようにして、保護シート２とウェーハ１とを、包装容器３内に交互に積み重ねる。
【０００６】
即ち、先ず、移載アーム１０は、保護シート２を吸着した状態で、包装容器３の上方に位置決めされる。このとき、保護シート２の中心と、包装容器３の中心を結ぶ線が垂直になるように、保護シート２は吸着されている。
【０００７】
従って、この包装容器３の上方の位置において、移載アーム１０が、吸着していた保護シート２を解放すれば、その保護シート２は、図示するように、緩衝材８の上に落下し、包装容器３に収納される（図５）。
【０００８】
次に、移載アーム１０は、ウェーハ１を吸着した状態で、包装容器３の上方に位置決めされる。このとき、前記保護シート２と同様に、ウェーハ１の中心と、包装容器３の中心を結ぶ線が垂直になるように、ウェーハ１は吸着されている。
【０００９】
従って、この位置で、移載アーム１０が、吸着していたウェーハ１を解放すれば、そのウェーハ１は、図示するように、既に収納されている保護シート２の上に落下し、包装容器３に収納される（図５）。
【００１０】
このようにして前記動作を交互に繰り返すことにより、保護シート２とウェーハ１を包装容器３内に交互に積み重ねていく。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来の移載アームでは、次のような問題がある。
（１）ウェーハ又は保護シートがまっすぐ落下しない。
既述したように、従来は、図６（Ａ）のように、包装容器３の上方、即ち包装容器３の縁３Ａよりも高い位置で、ウェーハ１又は保護シート２を解放し、包装容器３に収納する。
【００１２】
しかし、ウェーハ１又は保護シート２は、その重量が小さく、移載アーム１０から解放されると、空気抵抗により、横方向に流れてしまい、まっすぐ落下せず、図６（Ｂ）のように包装容器３の縁３Ａに引っかかる場合がある。
【００１３】
このため、図６（Ｃ）のように、包装容器３の縁３Ａよりも低い位置まで、ウェーハ１又は保護シート２を降下させてから、解放するようにしている。
【００１４】
（２）包装容器が変形していた場合、ウェーハと容器が干渉する。
しかし、図６（Ｃ）の方法を実施しようとして、前述の降下動作を行うと、図６（Ｄ）のように、包装容器３の縁３Ａが容器の内側に向かって曲がっている場合に、ウェーハ１又は保護シート２は、縁３Ａに引っかかってしまう。
【００１５】
この場合、保護シート２は、斜めになって、包装容器３に正しく収納されず、ウェーハ１は、図６（Ｄ）に示すように、割れて破損することがある。
【００１６】
この発明の目的は、ウェーハ又は保護シートを、包装容器の縁よりも高い位置で解放しても、まっすぐに包装容器内部に落下させることにより、ウェーハの破損や保護シートの斜め収納を防止すると共に、包装容器が変形していて、ウェーハ又は保護シートが、縁に引っかかった場合でも、これを検出することにより、移載動作を中断することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、この発明は、
ウェーハ１と保護シート２を包装容器３内部に交互に積み重ねて収納する移載アームにおいて、
ベース板５に支持され、ウェーハ１又は保護シート２を吸着・解放する吸着パッド４Ａが取り付けられた吸着部４と、
ベース板５に上下動自在に保持され、ウェーハ１又は保護シート２に押し上げられることにより、上昇し、ウェーハ１又は保護シート２が離れることにより、自重で降下するロッド６と、
ロッド６の上昇状態、又は降下状態を検出する検出手段７を備え、
吸着パッド４Ａから解放されたウェーハ１又は保護シート２を、ロッド６の自重により強制的に落下させ、強制的に落下したウェーハ１又は保護シート２が包装容器３の縁３Ａにひっかかったときのロッド６の上昇状態を検出手段７により検出する。
【００１８】
この発明の構成によれば、ウェーハ１又は保護シート２を、吸着パッド４Ａで吸着すると、図４（Ａ）のように、ロッド６は、ウェーハ１又は保護シート２により、押し上げられた状態となる。
【００１９】
この状態で、移載アーム９を、包装容器３の上方に位置決めし、包装容器３の縁３Ａよりも高い位置で、吸着を解放すると、ウェーハ１又は保護シート２が落下することにより、ロッド６から離れ（図４（Ｂ））、ロッド６も、その自重により降下する。
【００２０】
これにより、ウェーハ１又は保護シート２の重さに対して、ロッド６の重さが加わることになるので、強制的に落下し、空気抵抗により横方向に流れることなく、まっすぐに包装容器３内部に落下する（図４（Ｂ））。
【００２１】
また、図４（Ｃ）のように、包装容器３の縁３Ａが内側に向かって曲がっている場合に、ウェーハ１又は保護シート２は、縁３Ａに引っかかる。このとき、ロッド６は、完全に降下せず、検出手段７との関係では上昇した状態と同じになり（図３（Ｂ）、図４（Ａ））、検出手段７の出力がオンになる。
【００２２】
これにより、ウェーハ１又は保護シート２が、包装容器３の縁３Ａに引っかかったことを検出することができる。
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
図１は、この発明の構成を示す図である。
図１において、参照符号１はウェーハ、２は保護シート、３は包装容器、８は緩衝材、４は吸着部、５はベース板、６はロッド、７は検出手段、８は緩衝材８、９は移載アームである。
【００２３】
移載アーム９は、既述したように、保護シートとウェーハとを、包装容器の内部に交互に積み重ねて収納する機能を有し、この発明によれば、吸着パッド４Ａが取り付けられた吸着部４、ロッド６、及び検出手段７を備えている。
【００２４】
包装容器３は、図１の様な円筒状の容器で、その内径はウェーハ１の外径より、少し大きく作られている。
【００２５】
包装容器３の内部には、図示するように、予め緩衝材８が挿入され、ウェーハ１に衝撃が加わらないようになっている。この場合の緩衝材８は、包装容器３の内径よりも少し小さい外径の偏平円柱状のシートである。
【００２６】
また、保護シート２は、包装容器３に収納されるウェーハ１とウェーハ１の間に挟まれる物で、その外径は、ウェーハ１の外径と同じであって、包装容器３の内径よりも少し小さく、且つ薄い円盤状のシートである。
【００２７】
ベース板５には、吸着部４が支持され、吸着部４の下端には、吸着パッド４Ａが取り付けられている。
【００２８】
この吸着パッド４Ａは、例えば真空ポンブ（図示省略）に連通し、これにより、吸着パッド４Ａは、ウェーハ１又は保護シート２を吸着したり、解放したりすることができる。
【００２９】
また、ベース板５には、ロッド６が上下動自在に保持され、ロッド６は、図４（Ａ）又は図４（Ｃ）に示すように、ウェーハ１又は保護シート２に押し上げられることにより、上昇し、図４（Ｂ）に示すように、ウェーハ１又は保護シート２が離れることにより、自重で降下する。
【００３０】
ロッド６は、１本でも、複数でも良く、本実施形態では、複数のロッド６が設けられている。
【００３１】
ロッド６は、ベース板５に開けた穴５Ａよりも少し小さい外径を有し、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように、上部先端の外径が少し大きくなっていて、頭部６Ａが形成され、ベース板５の穴５Ａに上から差し込まれている。
【００３２】
ロッド６は、それ自身の重み、即ち自重により降下し、図２（Ａ）に示すように、頭部６Ａと穴５Ａにより、ベース板５に保持されている。
【００３３】
ロッド６は、既述したように、ウェーハ１又は保護シート２に押し上げられることにより、上昇する。例えば、ウェーハ１又は保護シート２が、吸着パッド４Ａに吸着されたときは、ロッド６は、図２（Ａ）の状態から図２（Ｂ）の状態になり、下から押されることにより、上昇する。
【００３４】
しかし、ロッド６が上昇する場合は、これに限らない。
【００３５】
例えば、ウェーハ１又は保護シート２が、吸着パッド４Ａから解放され、ロッド６が一旦降下しても、ウェーハ１又は保護シート２が、包装容器３の縁３Ａにひっかかったときは（図４（Ｃ））、完全に降下せず、途中で止まる。
【００３６】
このときのロッド６は、検出手段７との関係では上昇した状態と同じになり（図３（Ｂ）、図４（Ａ））、検出手段７の出力がオンになる。
【００３７】
また、ロッド６は、既述したように、ウェーハ１又は保護シート２が、離れることにより、自重で降下する。例えば、図２（Ｃ）に示すように、ウェーハ１又は保護シート２が、吸着パッド４Ａから解放されたときは、ウェーハ１又は保護シート２が落下すると同時に、ロッド６も自重によりに降下する。
【００３８】
これにより、ウェーハ１又は保護シート２には、ロッド６の自重が加わって強制的に落下することになり、空気抵抗によって横方向に流れることなく、包装容器３内部に向かって、まっすぐに落下する（図４（Ｂ））。
【００３９】
更に、ベース板５上であって、前記ロッド６が挿入されている穴５Ａを包囲するように、検出手段７が設けられ（図３）、ロッド６の上昇状態、又は降下状態を検出する。
【００４０】
検出手段７には、例えば投受光型光電センサなどを用いる。この投受光型光電センサは、図３に示すように、対向する投光器７Ａと受光器７Ｂを備えており、投光器７Ａからの光７Ｄが、受光器７Ｂに向けてスリット７Ｃを介して照射される。
【００４１】
一般には、投受光型光電センサにおいては、スリット７Ｃ内に、投光器７Ａからの光７Ｄを遮る物体が入ると、光７Ｄが遮られたことを示す電気信号（例えば、オン信号）が出力され、その物体がスリット７Ｃから外に出ると、光７Ｄが遮られなくなったことを示す電気信号（例えば、オフ信号）が出力される。
【００４２】
例えば、ウェーハ１又は保護シート２が吸着パッド４Ａに吸着されて、ロッド６が上昇したときは（図４（Ａ））、図３（Ｂ）に示すように、投光器７Ａからの光７Ｄは、ロッド６に遮られるので、検出手段７の出力は、オンになる。
【００４３】
しかし、ウェーハ１又は保護シート２が吸着パッド４Ａから解放され、ロッド６の自重により強制的に落下したときは（図４（Ｂ））、ロッド６も完全に降下し、図３（Ａ）に示すように、投光器７Ａからの光７Ｄは、遮られていないので、検出手段７の出力は、オフである。
【００４４】
また、ウェーハ１又は保護シート２が、吸着パッド４Ａから解放されても、包装容器３の縁３Ａにひっかかったときは（図４（Ｃ））、ロッド６が完全に降下せず、図３（Ｂ）のようになり、検出手段７の出力はオンになる。
【００４５】
これにより、包装容器３が変形していた場合には、ウェーハ１又は保護シート２が包装容器３の縁３Ａにひっかかったことが検出され、移載動作が中断される。
【００４６】
尚、本実施形態では、検出手段７は、ロッド６と同じ数だけ設けられているが、ラインセンサなどを用いて、１つだけ設けても良い。
【００４７】
以下、前記構成を備えたこの発明の動作を、図４に基づいて説明する。
【００４８】
（１）保護シート２の収納
先ず、図４（Ａ）のように、移載アーム９は、保護シート２を吸着した状態で、包装容器３の上方に位置決めされる。このとき、保護シート２の中心と、包装容器３の中心を結ぶ線が垂直になるように、保護シート２は吸着されている。
【００４９】
この位置で、保護シート２を解放すると、図４（Ｂ）のようにに、保護シート２が、包装容器内に落下し、収納される。このとき、保護シート２には、ロッド６の自重が加わるので、強制的に落下し、横方向に流れることなく、まっすぐに包装容器３内部に落下する。この後、検出手段７の出力がオフであれば（図３（Ａ））、保護シート２は正しく収納されている。
【００５０】
（２）ウェーハ１の収納
次に、移載アーム９は、ウェーハ１を吸着した状態で、包装容器３の上方に位置決めされる。このとき、保護シート２と同様に、ウェーハ１の中心と包装容器３の中心を結ぶ線が垂直になるように、ウェーハ１は吸着されている。
【００５１】
この位置で、吸着を解放すると、ウェーハ１が、包装容器内に落下し収納される。この場合、保護シート２の場合と同様に、ウェーハ１には、ロッド６の自重が加わるので、強制的に落下し、横方向に流れることなく、まっすぐに包装容器３内部に落下する（図４（Ｂ））。この後、検出手段７の出力がオフであれば（図３（Ａ））、ウェーハ１は、正しく収納されている。
【００５２】
このように、前記（１）と（２）の動作を交互に繰り返すことにより、保護シート２とウェーハ１を、包装容器３内に交互に積み重ねていく。
【００５３】
（３）包装容器３が変形している場合
例えば、包装容器３の縁３Ａが内側に向かって曲がっている場合は、ウェーハ１又は保護シート２を解放した後、包装容器３の縁３Ａに引っかかり、ロッド６が図４（Ｃ）のように上昇した状態となる。即ち、ロッド６は完全には降下せず、検出手段７との関係では、図３（Ｂ）と同じ状態となる。
【００５４】
従って、検出手段７の出力はオンとなり（図３（Ｂ））、ウェーハ１又は保護シート２が、包装容器３の縁３Ａに引っかかっていると判定され、移載動作を中断する。
【００５５】
【発明の効果】
この発明によれば、移載アームを、吸着部とロッドと検出手段により構成したことにより（図１）、以下の効果がある。
【００５６】
（１）ウェーハ又は保護シートを、包装容器の縁よりも高い位置で解放しても、ロッドの自重により、ウェーハ又は保護シートを強制的にまっすぐ包装容器内部に落とすことができるので、ウェーハ又は保護シートを吸着したままで包装容器の縁よりも低い位置まで下降する（図６（Ｃ））必要がなく、包装容器３との干渉によるウェーハの破損や（図６（Ｄ））、保護シートの斜めになった収納状態を未然に防ぐことができる。
【００５７】
（２）もし、包装容器が変形していて、ウェーハ又は保護シートが縁に引っかかった場合でも、これを検出して、移載動作を中断することができる。
【００５８】
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の構成を示す図である。
【図２】この発明を構成するロッド６の詳細を示す図である。
【図３】この発明を構成する検出手段７の詳細を示す図である。
【図４】この発明の動作を説明する図である。
【図５】従来技術の構成を示す図である。
【図６】従来技術の課題を説明する図である。
【符号の説明】
１  ウェーハ
２  保護シート
３  包装容器
４  吸着部
５  ベース板
６  ロッド
７  ロッド上昇検出手段
８  緩衝材
９  移載アーム
【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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