(57)【要約】【課題】  簡素な構成でウェハの移載の精度を向上させる。【解決手段】  ウェハ移載機１００は、キャリア１０１、搬送アーム１０７、キャリア内ウェハ位置検出センサ１１５、キャリア外ウェハ位置検出センサ１１７、エレベータ１０９およびモータを備える。キャリア１０１には設置面に水平にウェハ１０５が収容される。搬送アーム１０７は、ウェハ１０５をキャリア１０１から出入りさせる。キャリア内ウェハ位置検出センサ１１５は、キャリア１０１に収容されているウェハ１０５の基準面からの高さを検出する。キャリア外ウェハ位置検出センサ１１７は、キャリア１０１の外部で搬送アーム１０７に保持されているウェハ１０５の基準面からの高さを検出する。エレベータ１０９およびモータは、キャリア１０１と搬送アームとの高さ方向の相対位置を移動させる。【選択図】  図１
2006114781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設置面に水平にウェハが収容されるウェハキャリアと、
前記ウェハを前記ウェハキャリアから出入りさせる搬送アームと、
前記ウェハキャリア内に収容されている前記ウェハの基準面からの高さを検出する第一のセンサと、
前記ウェハキャリアの外部で前記搬送アームに保持されている前記ウェハの前記基準面からの高さを検出する第二のセンサと、
前記ウェハキャリアと前記搬送アームとの高さ方向の相対位置を移動させる移動手段と、
を備えることを特徴とするウェハ移載機。
【請求項２】
請求項１に記載のウェハ移載機において、
前記ウェハキャリアは前記ウェハの下面の端部を保持し、
前記搬送アームは、前記ウェハの下面の一部を保持するウェハ保持面を有することを特徴とするウェハ移載機。
【請求項３】
請求項２に記載のウェハ移載機において、
前記移動手段の動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記第一のセンサまたは前記第二のセンサで検出された前記ウェハの高さに基づいて、前記移動手段を動作させ、前記ウェハキャリアと前記搬送アームとの高さ方向の相対位置を制御することを特徴とするウェハ移載機。
【請求項４】
請求項３に記載のウェハ移載機において、
前記制御部は前記搬送アームの動作を制御し、
前記制御部は、前記第一のセンサで検出された前記ウェハの高さに基づき、前記ウェハの下端よりも前記ウェハ保持面が下方に位置するように前記移動手段を動作させた後、前記搬送アームを前記ウェハキャリアに挿入させることを特徴とするウェハ移載機。
【請求項５】
請求項３または４に記載のウェハ移載機において、
前記制御部は前記搬送アームの動作を制御し、
前記制御部は、前記第二のセンサで検出された前記ウェハの高さに基づき、前記ウェハの下端よりも前記ウェハキャリアのウェハ保持部が下方に位置するように前記移動手段を動作させた後、前記ウェハを保持している搬送アームを前記ウェハキャリアに挿入させることを特徴とするウェハ移載機。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれかに記載のウェハ移載機において、前記移動手段は、前記ウェハキャリアを鉛直方向に移動させることを特徴とするウェハ移載機。
【請求項７】
請求項１乃至６いずれかに記載のウェハ移載機において、前記第一のセンサまたは前記第二のセンサは、前記ウェハに光を照射する光源と、前記ウェハで反射した反射光を受光する受光部と、を有することを特徴とするウェハ移載機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハ移載機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体ウェハの薄型化に伴い、ウェハをキャリアに移載する際のウェハの出し入れで苦労することがあった。特に、ウェハがキャリアの設置面に水平に設置される縦型のキャリアへのウェハの移載時には、ウェハのわずかな厚さのばらつきで、キャリア内のウェハのたわみ量が変わるため、隣接するウェハ同士が接触したり、搬送ロボットのアームにウェハを保持させることが困難な場合があった。
【０００３】
こうした課題を解決する技術として、特許文献１に記載の技術がある。特許文献１に記載の基板搬送装置に対応する装置の構成を図５（ａ）、図５（ｂ）、図６（ａ）、および図６（ｂ）に示す。図５（ａ）および図５（ｂ）は、ウェハをキャリアから取り出す動作を例示する図であり、図６（ａ）および図６（ｂ）は、ウェハをキャリアに戻す動作を例示する図である。
【０００４】
図５（ａ）、図５（ｂ）、図６（ａ）、および図６（ｂ）に示した縦型バッチ処理装置２００においては、キャリアに相当する石英ボート２０１および石英ボート２０１を鉛直方向に移動させるエレベータ２０９を備える。ここでは、エレベータ２０９を移動させるモータ２１１をコントローラ２１３が制御する場合を例に説明する。
【０００５】
石英ボート２０１には基板２０５を支えるための複数の突起物２０３が形成されており、これらの突起物２０３に基板２０５を保持させることで、複数の基板２０５が石英ボート２０１に収納される。基板２０５を石英ボート２０１から出し入れするために、一般にロボットによる搬送方法が採られる。すなわち、ロボットアーム２０７に基板２０５を載せて１枚ずつ石英ボート２０１に搬出入する方法が一般に採られる。
【０００６】
基板２０５を石英ボート２０１から取り出す際には、まず、図５（ａ）に示すように、エレベータ２０９の上に石英ボート２０１が載せられ、その中には基板２０５がセットされている。この基板２０５には、自重により、厚さｗに応じて鉛直方向にたわみｃが凹状に発生する。なお、本明細書において、たわみとは、基板２０５の下面の最高部と最低部との鉛直方向の差を指す。コントローラ２１３により、基板２０５とロボットアーム２０７との隙間ａが空くように設定しておき、ロボットアーム２０７を挿入する。次に、図５（ｂ）に示すように、コントローラ２１３の予め設定した移動量に従い、エレベータ２０９を鉛直方向に下降幅ｈｄだけ下降させる。ロボットアーム２０７が基板２０５に接触し、さらに基板２０５を持ち上げると、凸状に基板２０５はたわむ。さらに持ち上げ鉛直方向に隙間ｂができたところで下降が停止する。この状態でロボットアーム２０７を引き出す。
【０００７】
また、基板２０５を石英ボート２０１に戻す際には、図６（ａ）に示すように、エレベータ２０９の高さ位置を図５（ｂ）の状態とする。そして、図６（ｂ）に示すように、図５（ａ）のエレベータ２０９の高さ位置となるようにコントローラ２１３の予め設定した移動量まで、石英ボート２０１を鉛直方向に上昇幅ｈｕだけ上昇させる。
【特許文献１】特開２００２−３０５２３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、本発明者が検討した結果、上記特許文献１に記載の構成の場合を半導体ウェハの移載機に適用した場合においても、基板２０５に対応するウェハを移載する際に、石英ボート２０１に対応するキャリアの鉛直方向の移動量を決定するのが困難となる場合があった。この原因は、図７に示したように、薄いウェハ２０５ａの方が厚いウェハ２０５ｂよりもたわみｃの大きさが大きく、同一のウェハ厚のロットでもあっても、ウェハ厚を薄くするために行われる研削の微妙なばらつきで、ウェハのたわみｃの量が異なるためであることが見出された。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、設置面に水平にウェハが収容されるウェハキャリアと、
前記ウェハを前記ウェハキャリアから出入りさせる搬送アームと、
前記ウェハキャリア内に収容されている前記ウェハの基準面からの高さを検出する第一のセンサと、
前記ウェハキャリアの外部で前記搬送アームに保持されている前記ウェハの前記基準面からの高さを検出する第二のセンサと、
前記ウェハキャリアと前記搬送アームとの高さ方向の相対位置を移動させる移動手段と、
を備えることを特徴とするウェハ移載機が提供される。
【００１０】
本発明のウェハ移載機は、ウェハキャリア内に収容されているウェハの基準面からの高さを検出する第一のセンサとウェハキャリアの外部で搬送アームに保持されているウェハの基準面からの高さを検出する第二のセンサとを備える。このため、ウェハがウェハキャリア内に設置されている状態での高さとウェハキャリアの外部で搬送アームに保持されている状態での高さのそれぞれを移載対象のウェハごとに検出することができる。
【００１１】
ウェハをウェハキャリアから取り出す際には、第一のセンサで基準面からの高さをウェハごとに検出することができる。また、ウェハをウェハキャリアに収容する際には、ウェハキャリアの外部で搬送アームに保持されているウェハごとに第二のセンサで基準面からの高さを検出することができる。また、本発明のウェハ移載機は移動手段を備える。このため、ウェハの厚さがばらついたり、これに伴うたわみの程度がウェハごとに異なる場合においても、ウェハごとに高さを検出して、ウェハキャリアと搬送アームとの高さ方向の相対位置を精密に調節することができる。よって、ウェハの厚さが薄く、ウェハの厚さの相違により生じるたわみの大きさにばらつきが生じやすい場合においても、ウェハキャリアからのウェハの搬出入の操作を安定的に行うことができる。
【００１２】
なお、本発明において、基準面はウェハの高さの基準となる面を指し、たとえば設置面とすることができる。また、本発明において、高さは設置面に垂直な方向を指し、具体的には鉛直方向とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、簡素な構成でウェハの移載の精度を向上させる技術が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、複数枚のウェハを鉛直方向に沿って並べ収納するキャリアから一枚ずつウェハを出し入れするウェハ移載装置の場合を例に、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同じの符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１５】
図１は、本実施形態に係るウェハ移載機１００の構成を示す図である。また、図２は、ウェハ移載機１００の構成をさらに詳細に示す断面図である。図２は図１のＡ−Ａ’断面図に該当する。
【００１６】
図１および図２に示したように、ウェハ移載機１００は、設置面に水平にウェハ１０５が収容されるウェハキャリア（キャリア１０１）と、ウェハ１０５をキャリア１０１から出入りさせる搬送アーム１０７と、キャリア１０１に収容されているウェハ１０５の基準面からの高さを検出する第一のセンサ（キャリア内ウェハ位置検出センサ１１５）と、キャリア１０１の外部で搬送アーム１０７に保持されているウェハ１０５の基準面からの高さを検出する第二のセンサ（キャリア外ウェハ位置検出センサ１１７）と、キャリア１０１と搬送アームとの高さ方向の相対位置を移動させる移動手段（エレベータ１０９、モータ１１１）と、を備える。
また、ウェハ移載機１００において、キャリア１０１はウェハ１０５の下面の端部を保持し、搬送アーム１０７は、ウェハ１０５の下面の一部を保持するウェハ保持面（搬送アーム１０７の上面）を有する。
また、ウェハ移載機１００は、エレベータ１０９およびモータ１１１の動作を制御する制御部（コントローラ１１３）を備え、コントローラ１１３は、キャリア内ウェハ位置検出センサ１１５またはキャリア外ウェハ位置検出センサ１１７で検出されたウェハ１０５の高さに基づいて、エレベータ１０９およびモータ１１１を動作させ、キャリア１０１と搬送アーム１０７との高さ方向の相対位置を制御する。
また、ウェハ移載機１００において、コントローラ１１３は搬送アーム１０７の動作を制御し、コントローラ１１３は、キャリア内ウェハ位置検出センサ１１５で検出されたウェハ１０５の高さに基づき、ウェハ１０５の下端よりも搬送アーム１０７の上面が下方に位置するようにエレベータ１０９およびモータ１１１を動作させた後、搬送アーム１０７をキャリア１０１に挿入させる。
また、ウェハ移載機１００において、コントローラ１１３は搬送アーム１０７の動作を制御し、コントローラ１１３は、キャリア外ウェハ位置検出センサ１１７で検出されたウェハ１０５の高さに基づき、ウェハ１０５の下端よりもキャリア１０１のウェハ保持部１０３が下方に位置するようにエレベータ１０９およびモータ１１１を動作させた後、ウェハ１０５を保持している搬送アーム１０７をキャリア１０１に挿入させる。
また、ウェハ移載機１００において、エレベータ１０９およびモータ１１１は、キャリア１０１を鉛直方向に移動させる。
また、ウェハ移載機１００において、キャリア内ウェハ位置検出センサ１１５またはキャリア外ウェハ位置検出センサ１１７は、ウェハ１０５に光を照射する光源（不図示）と、ウェハ１０５で反射した反射光を受光する受光部（不図示）と、を有する。
【００１７】
以下、ウェハ移載機１００についてさらに詳細に説明する。
キャリア１０１には、所定の枚数のウェハ１０５が収納される。ウェハ１０５はたとえばシリコンウェハである。ウェハ１０５はキャリア１０１の設置面に水平に収納され、鉛直方向に沿って所定の間隔でキャリア１０１内に保持される。キャリア１０１の内側面には、スロット溝が設けられ、各溝の下面が、ウェハ１０５の端部を保持するウェハ保持部１０３として機能する。
【００１８】
キャリア１０１はエレベータ１０９上に設置される。エレベータ１０９は、キャリア１０１を設置面に垂直な方向に上下移動させることにより、キャリア１０１と搬送アーム１０７の上下方向の相対位置を移動させる。搬送アーム１０７は、その上面でウェハ１０５の底面を保持し、キャリア１０１からウェハ１０５を取り出しまたは収容する。搬送アーム１０７は面内方向に移動可能に構成されている。
【００１９】
コントローラ１１３は、キャリア１０１の上下移動および搬送アーム１０７の水平移動を制御する。コントローラ１１３は、キャリア内ウェハ位置検出センサ１１５またはキャリア外ウェハ位置検出センサ１１７で測定された高さに基づいてモータ１１１を制御することにより、エレベータ１０９を上下移動させる。これにより、搬送アーム１０７上に保持されたウェハ１０５の下端とウェハ保持部１０３との鉛直方向の相対位置を移動させるか、または、ウェハ保持部１０３に保持されたウェハ１０５の下端と搬送アーム１０７のウェハ保持面（上面）との鉛直方向の相対位置を移動させる。
【００２０】
キャリア内ウェハ位置検出センサ１１５およびキャリア外ウェハ位置検出センサ１１７は、たとえば光等を照射する光源と、光源からの出射光のうち、ウェハ１０５上で反射した光源からの出射光を受光する受光部とを有するセンサとする。このようなセンサとして、たとえばレーザー光源を有する変位センサ等を用いることができる。
【００２１】
このとき、キャリア内ウェハ位置検出センサ１１５は、ウェハ１０５の側方から光を照射して、キャリア１０１内に収容されたウェハ１０５の下面の所定の位置、たとえばウェハ１０５の下面中心またはその近傍の高さを検出するように配置される。また、キャリア外ウェハ位置検出センサ１１７は、ウェハ１０５の下方から光を照射して、キャリア１０１の外部で搬送アーム１０７上に保持されているウェハ１０５の下面の所定の位置、たとえば下端またはその近傍の高さを検出するように配置される。
【００２２】
なお、図１等において、キャリア１０１のウェハ保持部１０３に保持されている状態におけるウェハ１０５の下面中心近傍の鉛直方向のたわみをｄで示し、キャリア１０１の外部で搬送アーム１０７上に保持されている状態におけるウェハ１０５下面の下端近傍の鉛直方向のたわみをｅで示す。
【００２３】
次に、図１および図２に示したウェハ移載機１００におけるウェハ１０５の移載方法を説明する。ここでは、搬送アーム１０７、キャリア内ウェハ位置検出センサ１１５およびキャリア外ウェハ位置検出センサ１１７の高さを固定しておき、キャリア１０１の高さを移動させて、キャリア１０１の最上段のウェハ保持部１０３からウェハ１０５を搬出入する場合を例に説明する。
【００２４】
はじめに、ウェハ１０５をキャリア１０１から取り出して、所定の位置に移載する場合について説明する。図３（ａ）〜図３（ｃ）は、キャリア１０１からウェハ１０５を取り出す方法を説明する図である。なお、図３（ａ）〜図３（ｃ）および後述する図４（ａ）〜図４（ｃ）では、ウェハ保持部１０３を不図示とする。
【００２５】
ウェハ移載機１００において、キャリア１０１からのウェハ１０５の取り出しは、以下に説明するステップ１０１〜ステップ１０５のステップの手順に沿って行われる。
ステップ１０１：マージンａの設定
ステップ１０２：キャリア１０１降下
ステップ１０３：キャリア内ウェハ位置検出センサ１１５によるウェハ１０５の高さ検出、キャリア１０１停止
ステップ１０４：搬送アーム１０７挿入
ステップ１０５：ウェハ１０５取り出し
【００２６】
まず、図３（ａ）に示すように、搬送アーム１０７の上面の高さとキャリア内ウェハ位置検出センサ１１５で検出される検出位置の高さとの差が所定の隙間ａになるように調整しておく（ステップ１０１）。具体的には、搬送アーム１０７の上面の位置をキャリア内ウェハ位置検出センサ１１５にて検出する。そして、コントローラ１１３はモータ１１１の動作を制御して、エレベータ１０９を鉛直方向に移動させ、搬送アーム１０７の上面の位置からエレベータ１０９をさらに高さａだけ上昇させる。なお、図３（ａ）ではキャリア１０１を不図示とした。
【００２７】
次に、図３（ｂ）に示すように、この状態から、ウェハ１０５がキャリア内ウェハ位置検出センサ１１５により検出されるまでキャリア１０１をのせたエレベータ１０９を下降させる（ステップ１０２）。図３（ｂ）は、ウェハ検出前の状態を示す図である。
【００２８】
図３（ｃ）は、キャリア内ウェハ位置検出センサ１１５がウェハ１０５を検出した状態を示す図である。ウェハ１０５はウェハ保持部１０３（図３では不図示）に保持されており、水平面に対してｄ（図３では不図示）だけ下に凸にたわんでいるが、キャリア内ウェハ位置検出センサ１１５はたわんだ状態のウェハ１０５の下面中心の高さを検出する。キャリア内ウェハ位置検出センサ１１５がウェハ１０５を検出したら（ステップ１０３）、キャリア内ウェハ位置検出センサ１１５はコントローラ１１３に停止信号を送信し、停止信号を受信したコントローラ１１３はモータ１１１を制御してエレベータ１０９を停止させる。
【００２９】
以上の手順により、移載対象のウェハ１０５のたわみｄの大きさによらず、ウェハ１０５の下面の中心に対して搬送アーム１０７の上面がａだけ下方に位置する状態にキャリア１０１を固定することが可能となる。この状態で搬送アーム１０７をキャリア１０１に挿入することにより（ステップ１０４）、ウェハ１０５とを搬送アーム１０７と衝突させずに搬送アーム１０７をキャリア１０１中に挿入することができる。そして、搬送アーム１０７上にウェハ１０５を保持させて、キャリア１０１から取り出す（ステップ１０５）。なお、ステップ１０４において搬送アーム１０７の挿入後、エレベータ１０９を所定の高さ下降させた後、ステップ１０５にて搬送アーム１０７をキャリア１０１から取り出す手順としてもよい。こうすれば、搬送アーム１０７上にさらに確実にウェハ１０５を保持させることができる。
【００３０】
なお、隙間ａは、たとえば、ウェハ取り出し時にウェハ１０５と搬送アーム１０７とが接触しないためのマージンであり、ａの大きさはこれらが接触しない程度であればよく、予め適宜設定することができる。ウェハ１０５の位置を検出する前に、キャリア内ウェハ位置検出センサ１１５で検出される位置に対して搬送アーム１０７の上面の高さを所定量ａだけ下方に設けておくことにより、ウェハ取り出し時にキャリア外ウェハ位置検出センサ１１７とキャリア内ウェハ位置検出センサ１１５とが衝突することをより一層確実に抑制することができる。
【００３１】
次に、ウェハ１０５を所定の位置からキャリア１０１内に移載する場合について説明する。図４（ａ）〜図４（ｃ）は、キャリア１０１にウェハ１０５を収容する方法を説明する図である。
【００３２】
ウェハ移載機１００において、キャリア１０１へのウェハ１０５の挿入は、以下に説明するステップ１１１〜ステップ１１７のステップの手順に沿って行われる。
ステップ１１１：ウェハ保持部１０３上面と搬送アーム１０７上面との位置合わせ
ステップ１１２：ウェハ１０５を搬送アーム１０７上に設置
ステップ１１３：キャリア外ウェハ位置検出センサ１１７によるウェハ１０５の高さ検出
ステップ１１４：キャリア１０１の下降量ｆの決定
ステップ１１５：キャリア１０１降下
ステップ１１６：搬送アーム１０７挿入
ステップ１１７：ウェハ１０５設置
【００３３】
図４（ａ）は、ウェハ１０５をキャリア１０１に戻す動作を示す図である。まず、図４（ａ）に示すように、キャリア外ウェハ位置検出センサ１１７の高さ情報をセットする（ステップ１１１）。具体的には、ウェハ１０５の移載対象のウェハ保持部１０３上に金属板１１９等のたわまない板を設置した際の金属板１１９の下面中心またはその近傍の高さが、搬送アーム１０７上に金属板１１９等のたわまない板を設置した際の金属板１１９の下面の端部近傍の高さまたは搬送アーム１０７の上面の高さに等しくなるように、キャリア１０１の高さを調節する。
【００３４】
次に、図４（ｂ）に示すように、キャリア１０１に戻すウェハ１０５を搬送アーム１０７上に設置し（ステップ１１２）、ウェハ１０５の下面の端部近傍の高さをキャリア外ウェハ検出センサ１１７で計測する（ステップ１１３）。コントローラ１１３は、キャリア外ウェハ位置検出センサ１１７で計測された高さ情報の値に基づきエレベータ１０９の下降量ｆを得る（ステップ１１４）。下降量ｆは、たとえば、ウェハ１０５のたわみｅより大きな量とすることができる。こうすれば、ウェハ１０５挿入時のウェハ保持部１０３とウェハ１０５との衝突をより一層確実に防止することができる。
【００３５】
そして、図４（ｃ）に示したように、コントローラ１１３はモータ１１１を駆動させ、エレベータ１０９を高さｆだけ下降させる（ステップ１１５）。図４（ｃ）は、下降量ｆに従い、エレベータ１０９を下降させた状態を示す。
【００３６】
以上の手順により、移載対象のウェハ１０５ごとに、たわみｅの大きさに応じてウェハ１０５の下面とウェハ保持部１０３の上部との間に充分な間隔を確保することができる。この状態で搬送アーム１０７をキャリア１０１に挿入することにより（ステップ１１６）、ウェハ１０５とウェハ保持部１０３とを衝突させずに搬送アーム１０７をキャリア１０１に挿入することができる。そして、キャリア１０１にウェハ１０５を移載する（ステップ１１７）。なお、ステップ１１６において搬送アーム１０７の挿入後、エレベータ１０９を所定の高さ上昇させた後、ステップ１１７にて搬送アーム１０７をキャリア１０１から取り出す手順としてもよい。こうすれば、ウェハ保持部１０３上にさらに確実にウェハ１０５を設置させることができる。
【００３７】
なお、以上の手順において、コントローラ１１３は、二つのキャリア外ウェハ位置検出センサ１１７にて検出されるウェハ１０５下端近傍の高さを用いて所定の演算を行うことにより、下降量ｆを決定してもよい。たとえば、二つのキャリア外ウェハ位置検出センサ１１７から得られたウェハ１０５の下端近傍の高さの平均値に基づき下降量ｆを決定してもよい。また、コントローラ１１３は、二つのキャリア外ウェハ位置検出センサ１１７で検出されたウェハ１０５下端近傍の高さのうち、より低い高さの計測値に基づき下降量ｆを決定してもよい。このようにすれば、ウェハ１０５のたわみの程度にばらつきがある場合にも、よりたわみの大きい側の検出結果を用いて下降量ｆを決定することができるため、ウェハ１０５とウェハ保持部１０３との衝突をより一層確実に抑制することができる。
【００３８】
次に、図１および図２に示したウェハ搬送装置１００の効果を説明する。
ウェハ移載機１００においては、ウェハ１０５のたわみをウェハ毎に計測し、計測結果に基づいてウェハ保持部１０３と搬送アーム１０７との相対高さを移動させるため、個々のウェハ１０５のたわみを正確に把握することができる。このため、ウェハ１０５ごとの精密な高さ調整が可能となるため、移載時のウェハの衝突等を抑制し、搬出入操作を安定的に行うことができる。これにより、ウェハ１０５の欠け等の損傷を抑制することができるため、ウェハ１０５の品質を向上させ、品質管理を効果的に行うことができる。
【００３９】
具体的には、ウェハ保持部１０３がウェハ１０５の下面の端部を保持するため、キャリア１０１内ではウェハ１０５は下に凸にたわんでおり、その底部の高さをキャリア内ウェハ位置検出センサ１１５により把握することができる。そして、ウェハ１０５の下端またはその近傍の高さに基づきコントローラ１１３がモータ１１１を動作させ、キャリア１０１と搬送アーム１０７との高さの相対位置を制御した後、搬送アーム１０７をキャリア１０１に挿入する。そして、ウェハ１０５の取り出し操作の際に、搬送アーム１０７の上面を、たわんだウェハ１０５の下端よりも下方に確実に位置させて、搬送アーム１０７をキャリア１０１内に挿入するようにコントローラ１１３が構成されているため、搬送アーム１０７がたわみの大きいウェハ１０５の下端に衝突したり、たわみの小さいウェハ１０５の極端に下方に挿入されたりすることを抑制できる。
【００４０】
なお、ウェハ移載機１００では、キャリア内ウェハ位置検出センサ１１５がキャリア１０１のウェハ保持部１０３の側方に設けられているため、キャリア１０１中に複数のウェハ１０５が収納されている場合にも、移載対象のウェハ１０５の高さをさらに確実に検出することができる。
【００４１】
また、搬送アーム１０７がウェハ１０５の径に沿ってその下面を保持するため、キャリア１０１の外部でウェハ１０５は上に凸にたわんでおり、その下端の高さをキャリア外ウェハ位置検出センサ１１７により把握することができる。そして、ウェハ１０５の下端の高さに基づきコントローラ１１３がモータ１１１を動作させ、キャリア１０１と搬送アーム１０７との高さの相対位置を制御した後、搬送アーム１０７をキャリア１０１に挿入する。そして、ウェハ１０５の搬入操作の際に、ウェハ保持部１０３の上面を、たわんだウェハ１０５の下端よりも下方に確実に位置させて、搬送アーム１０７をキャリア１０１内に挿入するようにコントローラ１１３が構成されているため、搬入時にたわみの大きいウェハ１０５がウェハ保持部１０３に衝突したり、たわみの小さいウェハ１０５がウェハ保持部１０３の極端に上方に挿入されたりすることを抑制できる。
【００４２】
なお、ウェハ移載機１００では、キャリア外ウェハ位置検出センサ１１７を搬送アーム１０７の両側に設け、搬送アーム１０７のウェハ保持面にウェハ１０５を設置した際の、ウェハ１０５の下面の両下端またはその近傍の高さ位置を検出することができるため、搬送アーム１０７の両側でたわみの大きさが相違する場合にも、その相違を考慮した高さ調整が可能となる。
【００４３】
このように、キャリア内ウェハ位置検出センサ１１５およびキャリア外ウェハ位置検出センサ１１７を用いてキャリア１０１の内部に保持されたウェハ１０５とキャリア１０１の外部で搬送アーム１０７上に保持されたウェハ１０５のそれぞれのたわみを測定する構成とすることにより、ウェハ１０５の取り出しおよび搬入のいずれの操作についてもキャリア１０１の高さを精密に制御し調整することができる。
【００４４】
したがって、生産性の向上に伴うウェハ１０５の大型化や、ＰＫＧ（パッケージ）の薄型化に伴うウェハ１０５の薄型化に伴い、従来問題になっていなかったウェハ厚のばらつきにより、たわみ量が問題になるまでに重要視される状況においても、ウェハ移載機１００ではウェハ１０５のたわみを計測する目的でキャリア内ウェハ位置検出センサ１１５およびキャリア外ウェハ位置検出センサ１１７が設置されており、これらのセンサで検出されたウェハ１０５下面の高さに基づいてコントローラ１１３がエレベータ１０９を移動させる移動量を自動的に最適な値に決定することができるため、キャリア１０１へのウェハ１０５の出し入れを行うメカニズムを根本的に解決することができる。
【００４５】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【００４６】
たとえば、ウェハ移載機１００において、コントローラ１１３は、ウェハ１０５のたわみｅの大きさに応じてキャリア１０１の下降量ｆを決定する演算部を備えることができる。また、ウェハ移載機１００がマージンａの大きさを記憶する記憶部を有し、コントローラ１１３は記憶部に格納されたマージンａの大きさに関する情報を参照してステップ１０１における位置合わせ（図３（ａ））を行う構成とすることもできる。
【００４７】
また、ウェハ移載機１００では、搬送アーム１０７の高さは固定されており、キャリア１０１をエレベータ１０９上にのせて高さ情報に従い上下させることにより搬送アーム１０７に対するキャリア１０１の高さ方向の相対位置を移動させる構成を例に説明したが、キャリア１０１の高さを固定し、搬送アーム１０７をエレベータ１０９上に設置して、搬送アーム１０７の高さを調節する構成とすることもできる。また、搬送アーム１０７とキャリア１０１の両方の高さを調節可能な構成とすることもできる。
【００４８】
また、以上においては、ウェハ移載機１００がコントローラ１１３を有し、コントローラ１１３がモータ１１１および搬送アーム１０７の動作を制御する構成の場合を例に説明したが、ウェハ移載機１００がコントローラ１１３を有しない構成とすることもできる。コントローラ１１３を有しない構成の場合、たとえば、作業者が上述したステップによりキャリア内ウェハ位置検出センサ１１５またはキャリア外ウェハ位置検出センサ１１７による高さ測定を行うとともに、その測定に基づいてモータ１１１を上下移動させたり搬送アーム１０７を水平移動させたりすることにより、キャリア１０１の搬出入を行うことができる。コントローラ１１３を設けることにより、移載操作の自動化が可能となり、さらに簡便にウェハ１０５を移載することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本実施形態に係るウェハ移載機の構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】本実施形態に係るウェハ移載機の構成を模式的に示す断面図である。
【図３】本実施形態に係るウェハ移載機におけるウェハの移載方法を説明する図である。
【図４】本実施形態に係るウェハ移載機におけるウェハの移載方法を説明する図である。
【図５】従来のウェハ移載機の構成を示す断面図である。
【図６】従来のウェハ移載機の構成を示す断面図である。
【図７】従来のウェハ移載機の構成を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１００  ウェハ移載機
１０１  キャリア
１０３  ウェハ保持部
１０５  ウェハ
１０７  搬送アーム
１０９  エレベータ
１１１  モータ
１１３  コントローラ
１１５  キャリア内ウェハ位置検出センサ
１１７  キャリア外ウェハ位置検出センサ
１１９  金属板
【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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