(57)【要約】【課題】ウェハの裏面に形成されたパターンに接触することなくこのウェハを搬送することができる搬送装置を提供する。【解決手段】  ウェハ９１を搬送する搬送装置１００は、フィーダアーム１０の上面に、基準点Ｏを中心に対向するように形成され、ウェハ９１の水平方向の移動を規制する２つの壁部１０ｃ，１０ｇと、この壁部１０ｃ，１０ｇの各々の基準点Ｏ側に低く形成され、ウェハ９１の下面の周縁部を支持する２つの支持部１０ｄ，１０ｅと、２つの支持部１０ｄ，１０３の間に、低く形成された逃げ部１０ｆと、を有し、支持部１０ｄ，１０ｅの壁部１０ｃ，１０ｇとの境界の形状は、基準点Ｏを中心とし、ウェハ９１の直径よりも大きい直径を有する円の一部として形成され、支持部１０ｄ，１０ｅの逃げ部１０ｆとの境界の形状は、基準点Ｏを中心とし、ウェハ９１の直径よりも小さい直径を有する円の一部として形成される。【選択図】図３
2011040451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一部に直線状の弦部を有する略円板形状の被搬送物を搬送可能なアームを備える搬送装置であって、
前記アームには、
前記被搬送物の外周部のうち対向する少なくとも２箇所を支持する支持部と、
該支持部と該支持部との間に設けられ搬送中の前記被搬送物に対して間隔を有する凹状部と、
前記支持部に支持された前記被搬送物の外側にそれぞれ設けられ、前記被搬送物の水平方向の移動を規制する壁部と、を有し、
前記支持部の前記対向する方向と直交する方向の幅が、前記弦部の長さより長いことを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記アームに、前記被搬送物の位置を検出する検出部を備えることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記支持部の前記対向する方向の幅が、前記被搬送物の支持位置に関わらず前記被搬送物の所定の範囲以外と接触しないように設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の搬送装置。
【請求項４】
被搬送物が保持されたウェハカセットと、
前記被搬送物を検査する顕微鏡装置と、
前記ウェハカセットと前記顕微鏡装置との間で前記被搬送物を搬送する請求項１〜３いずれか一項に記載の搬送装置と、を有する検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送装置及びこの搬送装置を有する検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばウェハを検査する検査装置において、ウェハカセット（キャリア）からウェハを引き出すための従来の搬送装置は、ロボットアームの先端でウェハの裏面を吸着して搬送を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−０１２０３３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、ウェハの裏面にもパターンが形成されている場合には、このウェハの裏面を吸着して搬送することができないという課題があった。
【０００５】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、ウェハの裏面に形成されたパターンに接触することなくこのウェハを搬送することができる搬送装置、及び、この搬送装置を有する検査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】
前記課題を解決するために、本発明に係る搬送装置は、一部に直線状の弦部を有する略円板形状の被搬送物を搬送するアームを備える搬送装置であって、このアームには、被搬送物の外周部のうち対向する少なくとも２箇所を支持する支持部と、これらの支持部と支持部との間に設けられ搬送中の被搬送物に対して間隔を有する凹状部と、支持部に支持された被搬送物の外側にそれぞれ設けられ、被搬送物の水平方向の移動を規制する壁部と、を有し、支持部の対向する方向と直交する方向の幅が、弦部の長さより長いことを特徴とする。
【０００７】
このような搬送装置は、アームに、被搬送物の位置を検出する検出部を備えることが好ましい。
【０００８】
また、このような搬送装置において、支持部の対向する方向の幅が、被搬送物の支持位置に関わらず被搬送物の所定の範囲以外と接触しないように設定されていることが好ましい。
【０００９】
また、本発明に係る検査装置は、被搬送物が保持されたウェハカセットと、被搬送物を検査する顕微鏡装置と、ウェハカセットと顕微鏡装置との間で被搬送物を搬送する上述の搬送装置のいずれかと、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る搬送装置及びこの搬送装置を有する検査装置を以上のように構成すると、ウェハの裏面に形成されたパターンに接触することなくこのウェハを搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】搬送装置及び顕微鏡装置を有するウェハ検査装置の構成を示す説明図であって、（ａ）は平面図を示し、（ｂ）は正面図を示す。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】フィーダアームの構成を示す説明図であって、このフィーダアームの平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】上記フィーダアームにコマ部材を取り付けた状態を示す平面図である。
【図６】パレットの構成を示す説明図であって、このパレットの平面図である。
【図７】図６の断面図であって、（ａ）はＶＩＩａ−ＶＩＩａ断面を示し、（ｂ）はＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ断面を示す。
【図８】バッファ部の構成を示す説明図であって、（ａ）は平面図を示し、（ｂ）は正面図を示す。
【図９】チェンジアームの構成を示す説明図であって、このチェンジアームの平面図である。
【図１０】制御部による制御を説明するためのフローチャートである。
【図１１】フィーダアームとパレットとの関係を示す説明図であって、（ａ）はパレットの上にウェハが移動された状態を示し、（ｂ）はフィーダアームを後方に退避した状態を示し、（ｃ）はパレットを回転させた状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず、図１及び図２を用いてウェハを検査するための検査装置３００の構成について説明する。この検査装置３００は、搬送装置１００と、顕微鏡装置２００と、から構成されている。搬送装置１００は、ウェハカセット９０に格納された被搬送物であるウェハ９１を取り出して顕微鏡装置２００に渡し、また、顕微鏡装置２００から受け取ったウェハ９１をウェハカセット９０に収納するものであり、フィーダアーム１０と、パレット２０と、バッファ部３０と、ステージ４０と、チェンジアーム５０と、ウェハセンサー６０（６０ａ，６０ｂ）と、エレベータ部７０と、制御部８０と、から構成される。また顕微鏡装置２００は、顕微鏡を用いてステージ４０に載置されているウェハの表面を検査するものである。なお、以降の説明では、図１に示すように、ウェハカセット９０に対してフィーダアーム１０が移動する方向をＸ軸とし、この検査装置３００の載置面に対して水平方向であってＸ軸と直交する方向をＹ軸とし、載置面に直交する方向をＺ軸とし、図１において左右方向をＸ′軸とし、このＸ′軸に直交する方向をＹ′軸として説明する。
【００１３】
ウェハカセット９０には、複数のウェハ９１が水平に保持された状態で上下方向に並んで収容されている。フィーダアーム１０は、このウェハカセット９０からウェハ９１を取り出し、また、格納するための第１の搬送部である。このフィーダアーム１０は、図１に示す通り、駆動部１４によりＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に構成されている。なお、ウェハカセット９０は、エレベータ部７０の上面に載置されており、このエレベータ部７０により上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に構成されている。また、図２に示すように、Ｘ軸上には、ウェハカセット９０及びフィーダアーム１０を挟んで、発光部６０ａ及び受光部６０ｂからなるウェハセンサー６０が配置されている。このウェハセンサー６０は、発光部６０ａから射出された光が受光部６０ｂで受光されるように構成されており、ウェハカセット９０に格納されているウェハ９１の下方にフィーダアーム１０を挿入するときにこのウェハ９１の下端位置を検出し、また、ウェハカセット９０にウェハ９１を格納するときに、格納スペースがあるか否かを検出する（上下のウェハ９１の間隔を検出する）ために用いられる。
【００１４】
フィーダアーム１０は、板状の部材で構成されており、駆動部１４からＹ軸方向に延びる基部１０ａと、この基部１０ａからＸ軸方向に延びるアーム部１０ｂと、から構成されている。また、このアーム部１０ｂの先端側の上面には、Ｚ軸方向から見たとき、このアーム部１０ｂの左右方向（Ｙ軸方向）略中間部に位置する点Ｏ（以下、「基準点Ｏ」と呼ぶ）を中心とした、ウェハ９１の直径よりもやや大きい直径の円と重なる部分が削り取られた形状を有する支持部１０ｄ，１０ｅと、その周りを囲む壁部１０ｃ，１０ｇと、支持部１０ｄ，１０ｅの間であって、上記基準点Ｏを中心とし、ウェハ９１の直径よりもやや小さい直径の円と重なる部分がさらに削り取られ一段低くなった凹状部である逃げ部１０ｆと、が形成されている。すなわち、図４に示すように、円形形状の平面の一部をなす逃げ部１０ｆのＸ軸方向外側に、階段状に、この逃げ部１０ｆより高さの高い支持部１０ｄ，１０ｅが対向するように形成され、さらにＸ軸方向外側に、支持部１０ｄ，１０ｅより高さの高い壁部１０ｃ，１０ｇが対向するように形成されている（支持部１０ｄ，１０ｅの、壁部１０ｃ，１０ｇとの境界はウェハ９１の直径よりも大きい直径の円の一部の形状を有し、逃げ部１０ｆとの境界はウェハ９１の直径よりも小さい直径の円の一部の形状を有している）。そのため、Ｘ軸方向に基準点Ｏを挟んで形成された支持部１０ｄ，１０ｅ上にウェハ９１を載置することにより、ウェハ９１の裏面の周縁部をこの支持部１０ｄ，１０ｅで支持することができる。このとき、逃げ部１０ｆはこの支持部１０ｄ，１０ｅよりも低く形成されているため、ウェハ９１の裏面のうち、支持部１０ｄ，１０ｅと接触する周縁部以外は、このフィーダアーム１０と接触することはない。また、フィーダアーム１０は、ウェハ９１と支持部１０ｄ，１０ｅとの静止摩擦力でこのウェハ９１を保持するが、壁部１０ｃ，１０ｇにより、ウェハ支持部１０ｄ，１０ｅに載置されたウェハ９１のＸＹ平面内ので移動が規制されるので、このウェハ９１を安定して保持することができる。
【００１５】
なお、このフィーダアーム１０は、後述するようにウェハ９１の下方において、上述の基準点Ｏとウェハ９１の中心とが略一致する位置に配置された状態で、ウェハ９１を下方に移動させることによりこのウェハ９１が支持部１０ｄ，１０ｅに載置される。そのため、支持部１０ｄ，１０ｅの外周（壁部１０ｃ，１０ｇの内周）を形成する円の直径は、フィーダアーム１０の位置決め時の誤差を考慮して基準点Ｏとウェハ９１の中心とがずれても支持部１０ｃ，１０ｄ上にウェハ９１が載る大きさでなければならない。以上より、例えば、直径が５インチのウェハ９１を支持する場合、このウェハ９１よりもＸ軸方向の両端側にそれぞれ１ｍｍずつ余裕を持たせる、すなわち、支持部１０ｄ，１０ｅの外周を形成する円の直径は、ウェハ９１の直径（５インチ）よりも２ｍｍ長くなるように設定されている。また、支持部１０ｄ，１０ｅの幅（外周円と内周円との差）は、上述の余裕を考慮して、この支持部１０ｄ，１０ｅが接するウェハ９１の裏面の外周部の領域のうち、パターンが形成されない部分になるように設定しなければならない。そのため、直径が５インチのウェハ９１を支持する場合、逃げ部１０ｆを形成する円の直径（支持部１０ｄ，１０ｅの内周の直径）は、ウェハ９１の直径（５インチ）よりも４ｍｍ短くなるように（点Ｏとウェハ９１の中心が一致しているときに、Ｘ軸方向両端側でそれぞれ２ｍｍ内側まで支持部１０ｃ，１０ｄが接するように）設定されている。このように、支持部１０ｄ，１０ｅの外周を形成する円の直径をウェハ９１の直径（５インチ）よりも１ｍｍ大きくし、同じく内径を形成する円の直径を２ｍｍ小さくしたので、ウェハ９１が偏心してこの支持部１０ｄ，１０ｅ上に載置されたとしても、この支持部１０ｄ，１０ｅから逃げ部１０ｆに落ちることはない。なお、ウェハ９１の裏面においてパターンが形成されていない部分が狭い場合、支持部１０ｄ，１０ｅの外周を形成する円の直径をウェハ９１の直径（５インチ）よりも０．５ｍｍ大きくし、同じく内径を形成する円の直径を１ｍｍ小さくなるように設定することもできる。
【００１６】
また、ウェハ９１には、結晶方位を判別でき位置合わせの基準となるように、端部の円弧状部分が削り取られて平坦に形成された直線状の弦部であるオリエンテーションフラット９１ａを有している。そのため、このオリエンテーションフラット９１ａが、図３に示すように、Ｙ軸方向に延びるような位置にあるとき、すなわち、支持部１０ｅもしくは支持部１０ｄ側に位置するときでも、ウェハ９１の周縁部を支持部１０ｄ，１０ｅで支持するために、このアーム部１０ｂの左右方向幅（特に支持部１０ｄ，１０ｅの逃げ部１０ｆとの境界の幅、もしくは、この境界を形成する円弧の弦の長さであって、支持部１０ｄ、１０ｅが対向する方向と直交する方向の幅）は、オリエンテーションフラット９１ａの幅よりも広く形成しなくてはならない。例えば、直径が５インチのウェハ９１の場合は、オリエンテーションフラット９１ａの長さが４２．５〜４５ｍｍであるため、アーム部１０ｂの幅（支持部１０ｄ，１０ｅのＹ軸方向幅）は、４８ｍｍに設定される。
【００１７】
ところで、このフィーダアーム１０に形成された支持部１０ｄ，１０ｅは、所定の直径を有するウェハ９１（例えば、５インチのウェハ）に合わせてその大きさが決められている。そのため、図５に示すように、この搬送装置１００においては、ウェハ９１よりも小さな直径のウェハ９１′（例えば、４インチのウェハ）を搬送する場合には、逃げ部１０ｆの基端側にコマ部材（アダプター）１１を取り付けて対応するように構成されている。このコマ部材１１は、フィーダアーム１０のアーム部１０ｂと左右方向（Ｙ軸方向）の幅が略同一の部材であって、支持部１０ｄの内周面と接触するように取り付けられる。また、コマ部材１１の裏面側には、下方に突出する円柱状の係合ピン１１ｄが設けられており、アーム部１０ｂの逃げ部１０ｆに設けられた孔部１０ｈとこの係合ピン１１ｄとが勘合してガタツキなく取り付けられる。このとき、この支持部１０ｄの内周面と接触する接触部１１ｂは、支持部１０ｄの内周面と略同一形状に形成されている。また、支持部１０ｅと対向するコマ部材１１の端部には、Ｘ軸上の点Ｏ′（ウェハ９１′の基準点Ｏ′）を中心とし、このウェハ９１′の直径よりもやや大きな直径の円と重なる部分が切り取られた支持部１１ａが形成されている。なお、このコマ部材１１がアーム部１０ｂに取り付けられたときに、互いに対向する支持部１１ａ及び支持部１０ｅの上面は略同一平面上に位置するように構成されている。また、基準点Ｏ′は、Ｘ軸上の支持部１０ｅの外周面（壁部１０ｇの内周面）までの距離が、ウェハ９１′の半径に上述の所定の余裕を加えた大きさになる位置である。同様に、支持部１１ａの外周面（壁部１１ｃの内周面）を形成する円は、ウェハ９１′の半径に上述の余裕を加えた大きさの半径に設定されている。なお、このコマ部材１１は、真空吸着により逃げ部１０ｆ上に固定されるため、真空度を検出することで、コマ部材１１の有無を検出可能となり、対象ウェハの径（本実施形態の場合、５インチのウェハ９１または４インチのウェハ９１′）の自動認識が可能となる。また、コマ部材１１の着脱は容易であり、簡単な操作でサイズの異なるウェハ９１，９１′に対応することができる。また、本実施形態では逃げ部１０ｆ内の片側（基端側）にコマ部材１１を配置しているが、両側にコマ部材を配置するように構成すれば、基準位置Ｏと基準位置Ｏ′とを略一致させることができ、５インチウェハ９１を扱う場合と４インチウェハ９１′を扱う場合の制御の差を少なくすることができる。
【００１８】
なお、この小さな直径のウェハ９１′にもオリエンテーションフラット９１ａ′が形成されているため、支持部１１ａ，１０ｅの幅（外周円と内周円との差）を、上述の余裕を考慮し、オリエンテーションフラット９１ａ′が、図５に示すように、Ｙ軸方向に延びるような位置にあるときでも、ウェハ９１′の外周部を支持部１１ａ，１０ｅで支持できる長さとする必要がある。
【００１９】
また、このフィーダアーム１０を構成するアーム部１０ｂの上面には、Ｙ軸方向に並んで配置された２つのウェハ端部検出センサー（検出部）１２ａ，１２ｂと、２つのウェハ位置合わせ突起部１３ａ，１３ｂとが配設されている。これらの使用方法は後述する。
【００２０】
パレット２０は、フィーダアーム１０によりウェハカセット９０から取り出されたウェハ９１，９１′を保持する部材であり、図６及び図７に示すように、略円板形状の本体部２１と、この本体部２１の上面に形成されたウェハ載置部２２，２３から構成される。対向するように配置されたウェハ載置部２２，２３は、内側に行くほど高さが低くなる５重円筒の一部として構成されており、最も外周側の円筒から順に、壁部２２ａ，２３ａと、第１支持部２２ｂ，２３ｂと、第１逃げ部２２ｃ，２３ｃと、第２支持部２２ｄ，２３ｄと、第２逃げ部２２ｅ，２３ｅと、から構成されている。ここで、第１支持部２２ｂ，２３ｂは、上述の直径の大きなウェハ（例えば５インチウェハ）の周縁部を支持し、第２支持部２２ｄ，２３ｄは直径の小さなウェハ（例えば４インチウェハ）の周縁部を支持するように構成されている。また、壁部２２ａ，２３ａは、第１支持部２２ｂ，２３ｂにより支持されているウェハのＸＹ平面内での移動を規制し、第１逃げ部２２ｃ，２３ｃは、第２支持部２２ｄ，２３ｄにより支持されているウェハのＸＹ平面内での移動を規制するため、ウェハを安定して支持することができる。なお、第１支持部２２ｂ，２３ｂの内側に形成された第１逃げ部２２ｃ，２３ｃは第１支持部２２ｂ，２３ｂよりも低いため、この第１支持部２２ｂ，２３ｂに支持されたウェハの裏面に接触することはない。同様に、第２支持部２２ｄ，２３ｄの内側に形成された第２逃げ部２２ｅ，２３ｅは第２支持部２２ｄ，２３ｄよりも低いため、この第２支持部２２ｄ，２３ｄに支持されたウェハの裏面に接触することはない。なお、第１支持部２２ｂ，２３ｂの幅は、５インチウェハ９１のオリエンテーションフラット９１ａの長さよりも広くなっているため、オリエンテーションフラット９１ａの位置に関わらずウェハ９１を支持することができる。同様に、第２支持部２２ｄ，２３ｄの幅は４インチウェハ９１′のオリエンテーションフラット９１ａ′の幅よりも広くなっているため、オリエンテーションフラット９１ａ′の位置に関わらずウェハ９１′を支持することができる。
【００２１】
また、このウェハ載置部２２，２３の間には、フィーダアーム１０の幅（Ｙ軸方向長さ）よりも大きく形成されたアーム退避空間２１ａが形成されており、さらに、本体部２１には、フィーダアーム１０の先端側の少なくとも一部が上下方向（Ｚ軸方向）に通り抜けることができる切り欠き部２１ｂが形成されている。ここで、Ｚ軸方向から見たパレット２０のアーム退避空間２１ａをＸ軸方向に延びるように配置したときに、切り欠き部２１ｂが開口する方向（切り欠き部２１ｂが延びる方向）は、Ｘ軸に対して略３５°傾いて配置されている。
【００２２】
このように、このパレット２０は、異なる大きさの２種類のウェハを保持することができる。なお、本体部２１には、このパレット２０を後述するバッファ部３０に取り付けるときに位置決めをするための位置決め孔２１ｃ，２１ｄが形成されている。これらの位置決め孔のうち、位置決め孔２１ｃは長孔形状に形成されているため、後述するバッファ部３０の位置決めピンとの係合が容易である。
【００２３】
バッファ部３０は、図８に示すように、上方に突出する２つの吸着部３１，３２を有し、この吸着部３１，３２に載置されたパレット２０を、吸着口３１ｂ，３２ｂを介して真空吸着して保持するとともに、保持したパレット２０をＺ軸方向に移動させ、また、Ｚ軸方向に延びる回転軸を中心に回転させるものである。このバッファ部３０は、フィーダアーム１０の移動線上に配置されている。また、吸着部３１，３２の上面には、上方に突出して、上述のパレット２０の位置決め孔２１ｃ，２１ｄに挿入される位置決めピン３１ａ，３２ａが形成されている。この位置決めピン３１ａ，３２ａは、上方に行くほどその径が小さくなるテーパー状に形成されている。なお、吸着部３１，３２の間に形成されたアーム挿入空間３３の幅（吸着部３１と３２の間隔）は、フィーダアーム１０の幅よりも大きくなっており、パレット２０が取り付けられたときに、吸着部３１，３２が切り欠き部２１ｂを挟むように配置（切り欠き部２１ｂの延在方向が、吸着部３１と３２の対向方向に対して略直交となるように配置）される。そのため、後述するように、切り欠き部２１ｂを通り抜けてパレット２０の下方に位置したフィーダアーム１０は、このアーム挿入空間３３に挿入されることにより、バッファ部３０と干渉せずに、前後方向（Ｘ軸方向）に移動させることができる。
【００２４】
ステージ４０は、パレット２０に支持されたウェハ９０，９０′を受け取って、顕微鏡装置２００の観察位置に（Ｘ′軸方向に）移動させるとともに、観察位置において、水平面内（Ｘ′Ｙ′平面内）で移動させ、さらに、垂直方向に延びる回転軸を中心にウェハ９０，９０′を回転させるための装置である。
【００２５】
チェンジアーム５０は、バッファ部３０とステージ４０との間で、パレット２０に保持されたウェハ９０，９０′を移動させる第２の搬送部であり、図１に示すように、２つのチェンジアーム本体５１，５２と、これらのチェンジアーム本体５１，５２を移動させるレール５３と、から構成されている。チェンジアーム本体５１，５２は、図９に示すように、レール５３に沿って延びる基部５１ａ，５２ａと、この基部５１ａ，５２ａからＹ′軸方向に延びるアーム部５１ｂ，５２ｂと、このアーム部５１ｂ，５２ｂの先端部からＣ字状に延びてＸ′軸方向（搬送装置１００から見て顕微鏡装置２００側）に開口する支持部５１ｃ，５２ｃと、から構成される。このチェンジアーム本体５１，５２は、バッファ部３０とステージ４０との間を交互に移動するように構成され、また、図１（ａ）に示すように、Ｚ軸方向から見たときにバッファ部３０と重なる位置（このバッファ部３０に載置されているパレット２０の下方）にあるときは、支持部５１ｃ，５２ｃの開口部５１ｄ，５２ｄがバッファ部３０を囲むように位置し、ステージ４０と重なる位置（このステージ４０に載置されているパレット２０の下方）にあるときは、開口部５１ｄ，５２ｄがステージ４０を囲むように位置している。これらのチェンジアーム本体５１，５２は、レール５３に沿って水平方向に移動可能であるとともに、上下方向（Ｚ軸方向）にも移動可能に構成されているが、チェンジアーム本体５１，５２の各々を水平方向に移動するときの軌道（レール５３）は、上下に間隔をおいて並んで配置されているため、これらのチェンジアーム本体５１，５２及びチェンジアーム本体５１，５２に支持されているパレット２０が干渉することはない。また、チェンジアーム本体５１，５２のＺ軸方向の移動は、レール５３全体をＺ軸方向に移動させることにより行われる。さらに、パレット２０は、このパレット２０の下面が支持部５１ｃ，５２ｃの上面に載置され、この支持部５１ｃ，５２ｃの基端側に形成された吸着口５１ｅ，５２ｅを介して真空吸着して支持される。また、図１に示すように、チェンジアーム本体５１，５２のアーム部５１ｂ，５２ｂとフィーダアーム１０とは干渉しない位置に配置されている。
【００２６】
制御部８０は、予め決められた動作シーケンスに従って、上述のフィーダアーム１０、バッファ部３０、ステージ４０、チェンジアーム５０及びエレベータ部７０を作動させることにより、搬送装置１００により、ウェハカセット９０と顕微鏡装置２００との間でウェハ９１，９１′を搬送する。なお、この制御部８０には、観察者（顕微鏡装置２００でウェハ９１，９１′を観察して検査する作業者）からの動作指示を入力する入力部や、現在の動作状況等を表示する出力部等が設けられている。
【００２７】
それでは、このような搬送装置１００において、ウェハカセット９０からウェハ９１，９１′を取り出して顕微鏡装置２００に渡し、また、顕微鏡装置２００から受け取ったウェハ９１，９１′をウェハカセット９０に格納する動作について図１０及び図１１を合わせて用いて説明する。なお、図１に示すように、バッファ部３０及びステージ４０上にはそれぞれパレット２０が載置されている。また、以降の説明では５インチのウェハ９１に対する検査作業を行う場合について説明する。さらに、ウェハ９１は、オリエンテーションフラット９１ａがＹ軸方向に延びて、最も奥側（図１（ａ）おいて紙面下側）に位置するようにしてウェハカセット９０に格納されいているものとする。
【００２８】
まず、初期設定として、制御部８０は、バッファ部３０及びチェンジアーム５０を下方に移動させる（フィーダアーム１０よりも下方に移動させる）。また、制御部８０は、バッファ部３０上に載置されているパレット２０のアーム退避空間２１ａがＸ軸方向に延びるようにこのバッファ部３０を回転させる（ステップＳ４００）。このとき、制御部８０は、エレベータ部７０を上端位置から下端位置まで移動させ、ウェハセンサー６０を用いてウェハカセット９０内でのウェハ９１の状態（どの位置に格納されているのか）を確認する。
【００２９】
次に、制御部８０は、エレベータ部７０を上方若しくは下方に移動させて、取り出したいウェハ９１の下方にフィーダアーム１０が挿入される位置にウェハカセット９０を移動させる（ステップＳ４１０）。このとき、ウェハ９１の位置は、上述のウェハセンサー６０を用いて検出される。そして、制御部８０は、フィーダアーム１０を前方（Ｘ軸方向）に移動させて、取り出すウェハ９１の下方に、このフィーダアーム１０のアーム部１０ｂを挿入し（ステップＳ４２０）、更に、アーム部１０ｂの基準点Ｏがウェハ９１の中心と一致するようにこのフィーダアーム１０を移動させる（ステップＳ４３０）。
【００３０】
ここで、フィーダアーム１０のアーム部１０ｂに設定された基準点Ｏとウェハ９１の中心との位置合わせの方法について説明する。上述のようにフィーダアーム１０のアーム部１０ｂの上面には、左右（Ｙ軸方向）に並んで配置された２つのウェハ端部検出センサー１２ａ，１２ｂが配置されている。このウェハ端部検出センサー１２ａ，１２ｂの各々は発光部と受光部を有しており、発光部から出射した光がウェハ９１の裏面で反射して受光部で受光されるときは、このウェハ端部検出センサー１２ａ，１２ｂの上方にウェハ９１があると判断し、反射光が受光されないときは、ウェハ９１がないと判断するものである。そのため、フィーダアーム１０を作動させて、ウェハ端部検出センサー１２ａ，１２ｂで反射光が検出される位置、すなわち、これらのウェハ端部検出センサー１２ａ，１２ｂがウェハ９１の下方に位置するまでアーム部１０ｂを挿入する。そして、フィーダアーム１０を後方（ウェハ９１の下から抜き出す方向）に移動させ、ウェハ端部検出センサー１２ａ，１２ｂのいずれもが、反射光を受光できない位置まで移動させる。なお、ウェハ端部検出センサー１２ａ，１２ｂは、それぞれ独立してウェハ９１の端部を検出する。このフィーダアーム１０には、エンコーダが設けられており、上述の検出結果により、各々のウェハ端部検出センサー１２ａ，１２ｂと、ウェハ９１の端部との相対位置が検出可能である。また、アーム部１０ｂ上のウェハ端部検出センサー１２ａ，１２ｂの位置は既知であり、さらに、ウェハ９１の大きさ（直径）は既知であるため、これらの情報から、アーム部１０ｂの基準点Ｏとウェハ９１の中心との差を算出することができる。そのため、制御部８０はこの差が無くなるようにフィーダアーム１０をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させることにより、基準点Ｏをウェハ９１の中心に位置合わせすることができる。なお、このように、ウェハ端部検出センサー１２ａ，１２ｂがウェハ９１の裏面にある状態から抜き出して端部を検出することにより、受光部で検出される光のＳＮ比が大きくなり、端部の検出が容易になる。なお、本実施形態では基準点Ｏとウェハ９１の中心とを合わせるために、フィーダアーム１０をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させているが、エレベータ部７０をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させても良い。
【００３１】
なお、ウェハ９１の状態によっては、ウェハ端部検出センサー１２ａ，１２ｂでウェハ９１の端部を検出できない場合がある（例えば、発光部から出射した光を受光部以外の方向に反射してしまうような場合）。そのため、本実施形態に係る搬送装置１００においては、フィーダアーム１０のアーム部１０ｂの基準点Ｏとウェハ９１の中心とを位置合わせする方法として、制御部８０に、上述のウェハ端部検出センサー１２ａ，１２ｂを用いる方法に加えて、２つのウェハ位置合わせ突起部１３ａ，１３ｂを用いる方法が設けられている。
【００３２】
ウェハカセット９０またはパレット２０に保持されているウェハ９１の位置は、所定の誤差範囲において既知であり、また、この誤差範囲でＸＹ平面内において移動可能に保持されている。そのため、制御部８０は、フィーダアーム１０を前方に移動させてウェハ位置合わせ突起部１３ａ，１３ｂをウェハ９１の側部に当接させ、上述の誤差の範囲で前方（バッファ部３０からエレベータ部７０に向かう方向）に押し出す。図３に示すように、２つのウェハ位置合わせ突起部１３ａ，１３ｂは、Ｘ軸（アーム部１０ｂの左右方向略中心線）を挟んで左右対称に配置されているため、この２つの突起に当接して位置規制されることにより、ウェハ９１がウェハカセット９０内の所定の位置に移動する。ここで、フィーダアーム１０上のウェハ位置合わせ突起部１３ａ，１３ｂの位置は既知であり、また、ウェハ９１の大きさ（直径）は既知であり、さらに、ウェハ位置合わせ突起部１３ａ，１３ｂで押し出されたウェハ９１の位置は既知であるため、これらの情報から、アーム部１０ｂの基準点Ｏとウェハ９１の中心との差を算出することができ、制御部８０はこの差が無くなるようにフィーダアーム１０をＸ軸方向に移動させることにより、基準点Ｏをウェハ９１の中心に位置合わせすることができる。また、ウェハ位置合わせ突起部１３ａ，１３ｂは不図示の弾性部材とリミットスイッチとに接続されており、フィーダアーム１０が移動中にウェハ９１と当接した後に、ウェハ９１が例えばウェハカセット９０の端面に当たるなどして移動が妨げられた場合、弾性部材によってウェハ９１が保護されるとともに、リミットスイッチによって移動が妨げられたことを検出する。この場合、リミットスイッチがオンとなる位置を予め記憶しておくことで、上述と同様に基準点Ｏをウェハ９１の中心に位置合わせすることができる。
【００３３】
なお、アーム部１０ｂの基準点Ｏとウェハ９１の中心とを位置合わせする方法は、制御部８０の入力部から設定することも可能であるし、制御部８０が、ウェハ端部検出センサー１２ａ，１２ｂでウェハ９１の端部を検出できないと判断したときに、ウェハ位置合わせ突起部１３ａ，１３ｂを用いる方法に自動的に切り換えるように構成することも可能である。
【００３４】
以上のようにしてフィーダアーム１０のアーム部１０に設定された基準点Ｏとウェハ９１の中心との位置合わせが完了すると、制御部８０はエレベータ部７０を制御して下方に移動させる。すると、ウェハ９１も下方に移動して、このウェハ９１は、フィーダアーム１０の支持部１０ｄ，１０ｅに載置され支持される（ステップＳ４４０）。この状態で、フィーダアーム１０を後方（エレベータ部７０からバッファ部３０に向かう方向）に移動させると、支持部１０ｄ，１０ｅに支持されてウェハカセット９０からウェハ９１が抜き出される。制御部８０は、フィーダアーム１０をそのまま、基準点Ｏがバッファ部３０の中心（パレット２０に形成されたウェハ載置部２２，２３の中心）と一致するまで移動させる（ステップＳ４５０）。そして、制御部８０は、バッファ部８０をＺ軸方向に上昇させることにより、パレット２０の第１支持部２２ｂ，２３ｂでウェハ９１を支持し、且つ、フィーダアーム１０の支持部１０ｄ，１０ｅからウェハ９１が離れる位置までこのバッファ部３０を移動させる（ステップＳ４６０）。ここで、図１１（ａ）に示すように、パレット２０のアーム退避空間２１ａは、Ｘ軸方向に延びるように位置しているため、バッファ部３０を上昇させても、フィーダアーム１０はこのアーム退避空間２１ａ内に入り、パレット２０のウェハ載置部２２，２３と干渉することはない。
【００３５】
次に、制御部８０は、図１１（ｂ）に示すように、フィーダアーム１０をその先端がパレット２０の略中心部に位置するまで後方に移動させて退避させ（ステップＳ４７０）、この状態で、図１１（ｃ）に示すように、バッファ部３０を反時計方向に３５度だけ回転させることにより、切り欠き部２１ｂの開口方向をＸ軸方向に合わせ、アーム部１０ｂと切り欠き部２１ｂとをＺ軸方向から見たときに（平面視において）位置整合させる（ステップＳ４８０）。そして、バッファ部３０を上昇させると、フィーダアーム１０のアーム部１０ｂは切り欠き部２１ｂを通ってパレット２０の下方に位置される（ステップＳ４９０）。さらに、チェンジアーム５０のレール５３とフィーダアーム１０の基端部３０ａとが干渉しない位置までこのフィーダアーム１０を前進させた後、レール５３を上昇させることにより、バッファ部３０上に載置されているパレット２０をこのチェンジアーム５０の２つのチェンジアーム本体５１，５２のいずれかの一方の支持部（例えば支持部５１ｃ）で支持する（ステップＳ５００）。このとき、ステージ４０に載置されているパレット２０も、チェンジアーム本体５１，５２の他方の支持部（例えば支持部５２ｃ）で支持される。なお、パレット２０の下方にフィーダアーム１０があるときに、このフィーダアーム１０を前方に移動させても、上述のように、アーム部１０ｂがバッファ部３０のアーム挿入空間３３に挿入されるため、フィーダアーム１０とバッファ部３０とが干渉することはない。
【００３６】
さらに、制御部８０は、チェンジアーム本体５１，５２を水平方向に移動させて、これらの位置を入れ替える（ステップＳ５１０）。すなわち、バッファ部３０から受け取ったパレット２０をステージ４０上に移動させ、ステージ４０から受け取ったパレット２０をバッファ部３０上に移動させる。この状態で、チェンジアーム５０のレール５３を下降させて、それぞれのパレット２０をバッファ部３０及びステージ４０上に載置する（ステップＳ５２０）。以上の一連の動作により、ウェハカセット９０から取り出されたウェハ９１がパレット２０に載せられてステージ４０に渡される。観察者は、このステージ４０を顕微鏡装置２００に移動させることにより、ウェハ９１上に形成されたパターンの検査を行うことができる。なお、検査後のウェハ９１のオリエンテーションフラット９１ａの方向は、不図示の移動機構により検査前の状態に戻されている。
【００３７】
一方、ステージ４０からバッファ部３０に移動されたパレット２０にウェハ９１が保持されている場合には、制御部８０により、さらにこのウェハ９１をウェハカセット９０に戻すための搬送が行われる（ステップＳ５３０）。すなわち、まず、制御部８０は、フィーダアーム１０を後方に移動させてパレット２０の切り欠き部２１ｂと位置整合させた後、バッファ部３０を下方に移動させて、フィーダアーム１０を切り欠き部２１ｂを通過させて、ウェハ９１とパレット２０との間に位置させる（ステップＳ５４０）。上述のように、チェンジアーム５０によりバッファ部３０からステージ４０に渡されたパレット２０の切り欠き部２１ｂは、フィーダアーム１０と干渉しない方位、すなわち、Ｘ軸方向を向いているため、ステージ４０から戻ってきたパレット２０の切り欠き部２１ｂもＸ軸方向を向いており、バッファ部３０を下降させてもフィーダアーム１０と干渉しない。なお、顕微鏡装置２００では、ステージ４０を回転させてウェハ９１の観察可能であるため、前述の移動機構が正常に作動しなかった場合は、制御部８０は、ステージ４０の方位が予め決められた方向に戻されていない状態と判断し、チェンジアーム５０を動作させないように構成されている。また、上述のように、バッファ部３０の吸着部３１，３２にパレット２０を載置するためには、位置決めピン３１ａ，３２ａと位置決め孔２１ｃ，２１ｄとが係合することが必要であり、パレット２０の方向がずれているときにはパレット２０がバッファ部３０の吸着部３１，３２に吸着されない。なお、吸着部３１，３２の吸引系（不図示）には気圧センサが接続されており、吸引系の気圧が所定値以上の場合も、制御部８０はチェンジアーム５０を動作させないように構成されている。
【００３８】
そして、制御部８０は、アーム退避空間２１ａがＸ軸方向に延びるようにバッファ部３０を時計方向に回転させ（ステップＳ５５０）、その後、ウェハ端部検出センサー１２ａ，１２ｂを用いて上述の方法により、フィーダアーム１０の基準点Ｏとウェハ９１の中心との位置合わせを行い（ステップＳ５６０）、さらにバッファ部３０を下降させて、ウェハ９１をフィーダアーム１０の支持部１０ｄ，１０ｅで支持させる（ステップＳ５７０）。なお、パレット２０上に載置されているウェハ９１は、２つの載置部２２，２３により周縁部の対向する部分が支持されているため、中央部（ウェハ９１におけるアーム退避空間２１ａの上方に位置する部分）が下方に撓んでいる（垂れ下がっている）可能性がある。ウェハ９１にこのような撓みがあると、ウェハ端部センサー１２ａ，１２ｂでウェハ９１の端部を検出する際にウェハ９１と壁部１０ｃ，１０ｇとが接触したり、このウェハ９１をパレット２０からフィーダアーム１０に受け渡すときに、フィーダアーム１０とウェハ９１とが接触する際の相対速度が大きくなり、受け渡しに支障を来す可能性がある。そのため、制御部８０は、ウェハ９１をフィーダアーム１０に渡す前に、バッファ部３０を上下方向に移動させて、ウェハセンサー６０を用いてパレット２０上にあるウェハ９１の位置（垂れ下がり量）を計測し、この位置に応じてバッファ部３０のフィーダアーム１０に対する相対的な下降量を制御するように構成されている。そして、制御部８０はエレベータ部７０を動作させて、ウェハカセット９０のウェハ９１を戻す位置とフィーダアーム１０との高さを調整し（ステップＳ５８０）、フィーダアーム１０を前進させて、このウェハカセット９０内にウェハ９１を移動させる（ステップＳ５９０）。最後に、エレベータ部７０を上昇させてフィーダアーム１０に支持されているウェハ９１をウェハカセット９０で支持し（ステップＳ６００）、フィーダアーム１０を後方に移動させて最初の位置に戻すことにより（ステップＳ６１０）、ウェハ９１の格納が完了する。
【００３９】
以上のように、本実施形態に係る搬送装置１００によれば、裏面にパターンが形成されているウェハであっても、ウェハカセット９０と顕微鏡装置２０との間でウェハの搬送を確実に行うことができる。すなわち、第１の搬送部であるフィーダアーム１０によりウェハ９１，９１′がパレット２０に移し替えられると、以降は、ウェハ９１，９１′をパレット２０と一体として扱うことができ、パレット２０を保持（吸着）する部分の制約が無くなるため、第２の搬送部としては上述のチェンジアーム５０に限らず、従来からある搬送手段を用いることができる。また、図１に示すように、平面視において矩形形状の搬送装置１００に対してウェハカセット９０からウェハ９１を取り出すフィーダアーム１０が斜めに移動するように配置することによりこの搬送装置１００を小型化できる。同様に、バッファ部３０においてフィーダアーム１０からパレット２０にウェハ９１を載置するときに、パレット２０の切り欠き部２１ｂを通してこのパレット２０の下方にフィーダアーム１０を移動させるように構成することにより、フィーダアーム１０の移動範囲を狭くすることができ、この搬送装置１００をさらに小型化することができる。また、バッファ部３０でパレット２０に載置されたウェハ９１を回転させることにより、顕微鏡装置２００に渡されたウェハ９１のオリエンテーションフラット９１ａが観察者側に向くため、観察者はウェハ９１の方位を容易に確認することができる。
【００４０】
なお、フィーダアーム１０、バッファ部３０及びチェンジアーム５０の動作は、いずれかが相対移動して所望の位置関係になれば良いため、これらの動作は上述の説明に限定されることはない。例えば、フィーダアーム１０とパレット２０との間でウェハを受け渡しするときに、バッファ部３０によりパレット２０を上下方向に移動させる代わりに、フィーダアーム１０を上下方向に移動させても良いし、バッファ部３０とチェンジアーム５０との間でパレット２０を受け渡しするときに、チェンジアーム５０を上下方向に移動させる代わりに、バッファ部３０を上下方向に移動させても良い。
【符号の説明】
【００４１】
１０  フィーダアーム（アーム）    １０ｃ，１０ｇ  壁部
１０ｄ，１０ｅ  支持部    １０ｆ  逃げ部（凹状部）
１２ａ，１２ｂ  ウェハ端部検出センサー（検出部）
９１  ウェハ（被搬送物）    ９１ａ  オリエンテーションフラット（弦部）
１００  搬送装置
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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