(57)【要約】【課題】被搬送物に与える負荷を極力小さくして当該被搬送物を位置決めしたうえで、当該被搬送物を確実に搬送することができる搬送装置を提供すること。【解決手段】所定領域ＣＴにおける不特定の位置にある被搬送物ＷＦを保持して搬送する搬送装置１０において、被搬送物ＷＦを保持面２１Ａで保持する保持手段２０と、保持手段２０を移動させる移動手段３０とを備え、保持手段２０は、被搬送物ＷＦの外縁に当接する当接部材２２を有し、移動手段３０は、保持手段２０を保持面２１Ａと平行な平面内で円周方向に移動させ、当接部材２２を被搬送物ＷＦの外縁に当接させることで、当該被搬送物ＷＦを所定領域内ＣＴににおける特定の位置に配置し、当該特定の位置に配置された被搬送物ＷＦを保持手段２０の所定の基準位置に関連付けて保持して搬送する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定領域における不特定の位置にある被搬送物を保持して搬送する搬送装置において、
前記被搬送物を保持面で保持する保持手段と、
前記保持手段を移動させる移動手段とを備え、
前記保持手段は、前記被搬送物の外縁に当接する当接部材を有し、
前記移動手段は、前記保持手段を前記保持面と平行な平面内で円周方向に移動させ、前記当接部材を前記被搬送物の外縁に当接させることで、当該被搬送物を前記所定領域内における特定の位置に配置し、当該特定の位置に配置された被搬送物を前記保持手段の基準位置に関連付けて保持して搬送することを特徴とする搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体製造工程において、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という場合がある）をカセットから取り出し、取り出したウエハをロボットを用いて搬送することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載された搬送方法は、ウエハ把持装置でウエハの外周からその面方向中心に向けて把持力を付与し、当該ウエハを位置決めして搬送するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２１８１８３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、特許文献１に記載されたような従来の方法では、ウエハを把持する把持力が大きいと、ウエハを破損させてしまうし、把持力が小さいと、ウエハを搬送中に落下させてしまうという不都合がある。
【０００５】
本発明の目的は、被搬送物に与える負荷を極力小さくして当該被搬送物の位置決めをして搬送することができる搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明の搬送装置は、所定領域における不特定の位置にある被搬送物を保持して搬送する搬送装置において、前記被搬送物を保持面で保持する保持手段と、前記保持手段を移動させる移動手段とを備え、前記保持手段は、前記被搬送物の外縁に当接する当接部材を有し、前記移動手段は、前記保持手段を前記保持面と平行な平面内で円周方向に移動させ、前記当接部材を前記被搬送物の外縁に当接させることで、当該被搬送物を前記所定領域内における特定の位置に配置し、当該特定の位置に配置された被搬送物を前記保持手段の基準位置に関連付けて保持して搬送するという構成を採用している。
【発明の効果】
【０００７】
以上のような本発明によれば、被搬送物を把持する必要がないので、被搬送物に与える負荷を極力小さくして当該被搬送物の位置決めをして搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る搬送装置を示す平面図。
【図２】図１の搬送装置の動作説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の第１実施形態および第２実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、各実施形態において、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれが直交する関係にあり、Ｘ軸およびＹ軸は、所定平面内の軸とし、Ｚ軸は、前記所定平面に直交する軸とする。さらに、本実施形態では、Ｙ軸と平行な矢印Ｄ１方向から観た場合を基準とし、方向を示した場合、「上」が紙面手前方向であるＺ軸の矢印方向で「下」がその逆方向、「左」がＸ軸の矢印方向で「右」がその逆方向、「前」がＹ軸の矢印方向、「後」がその逆方向とする。
【００１０】
図１、図２において、搬送装置１０は、所定領域としてのカセットＣＴ内における不特定の位置にある被搬送物としてのウエハＷＦを保持して搬送する装置であって、ウエハＷＦを保持面２１Ａで保持する保持手段２０と、保持手段２０を移動させる移動手段３０と、ウエハＷＦに振動を付与する振動付与手段４０とを備え、カセットＣＴから取り出したウエハＷＦを当該搬送装置１０に対して所定の位置にある作業テーブル５０上に載置するようになっている。なお、カセットＣＴは、開口部ＣＴ１と、ウエハＷＦの左右両側を支持して当該ウエハＷＦを上下方向に多段積み可能な複数のリブＣＴ２とを備え、当該搬送装置１０に対して所定の位置にある載置台６０上の所定の位置に位置決めして載置されるようになっている。
【００１１】
保持手段２０は、ウエハＷＦを保持する保持面２１Ａに減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段に連通した図示しない吸引口を有するとともに、所定の位置が基準位置ＨＣとされた保持アーム２１と、ウエハＷＦの外縁に当接する当接部材２２とを備えている。
当接部材２２は、保持面２１Ａの反対側の面に支持された２体の駆動機器としての直動モータ２３と、各直動モータ２３それぞれの出力軸２３Ａに支持されたブラケット２４と、各ブラケット２４それぞれに支持され、保持アーム２１に形成された貫通孔２１Ｂから保持面２１Ａ側に突出した当接ピン２５とを備えている。当接ピン２５は、左奥ピン２５Ａと左前ピン２５Ｂと右奥ピン２５Ｃと右前ピン２５Ｄとを備えている。
なお、左奥ピン２５Ａおよび左前ピン２５Ｂと、右奥ピン２５Ｃおよび右前ピン２５Ｄとは、保持アーム２１の基準位置ＨＣを通って当該保持アーム２１の延出方向に延びる縦基準線ＨＬＹに対して線対象に配置されている。
また、左奥ピン２５Ａおよび右奥ピン２５Ｃと、左前ピン２５Ｂおよび右前ピン２５Ｄとは、縦基準線ＨＬＹに直交する横基準線ＨＬＸに対して線対象に配置され、各直動モータ２３によって当該横基準線ＨＬＸに対して線対象に移動させるようになっている。
【００１２】
移動手段３０は、振動付与手段４０を介して作業アーム３１Ａで保持手段２０を支持し、その作業範囲内において支持した保持手段２０を何れの位置、何れの角度にでも変位可能な駆動機器としての所謂６軸ロボットである多関節ロボット３１を備えている。
【００１３】
振動付与手段４０は、保持アーム２１および当接ピン２５の少なくとも一方に振動を付与する駆動機器としての振動子４１を備えている。
【００１４】
以上の搬送装置１０を用いて、ウエハＷＦの搬送手順を説明する。
先ず、人手または多関節ロボットやベルトコンベア等の図示しない搬送機器がリブＣＴ２上の不特定の位置にウエハＷＦが収納されたカセットＣＴを載置台６０上に載置する。次いで、オペレータが操作パネルやパーソナルコンピュータ等の図示しない入力手段を介してウエハＷＦの円周部の直径寸法等を入力した後、自動運転開始の信号を入力する。すると、移動手段３０が多関節ロボット３１を駆動し、図２（Ａ）に示すように、保持アーム２１をウエハＷＦの下方に差し入れた後、保持手段２０が各直動モータ２３を駆動し、図２（Ｂ）に示すように、当接ピン２５を移動させる。本実施形態の場合、各当接ピン２５は、それらで形成される内接円の直径がウエハＷＦの直径よりもわずかに大きくなるように設定されており、例えば、ウエハＷＦの直径が３００ｍｍの場合、当該内接円の直径は、３０３ｍｍ等になるように設定されている。これにより、いずれの当接ピン２５がウエハＷＦに当接したとしても、当該ウエハＷＦに把持力が付与されることはない。なお、左奥ピン２５Ａと左前ピン２５Ｂとの間隔および、右奥ピン２５Ｃと右前ピン２５Ｄとの間隔は、ウエハＷＦの直径よりも小さくなるように設定されている。
【００１５】
次いで、移動手段３０が保持手段２０を保持面２１Ａと平行な平面内としてのＸ−Ｙ平面内で円周方向に移動させ、当接ピン２５をウエハＷＦの外縁に当接させることで、当該ウエハＷＦをカセットＣＴ内における特定の位置に配置する。すなわち、移動手段３０が多関節ロボット３１を駆動し、図２（Ｃ）に示すように、カセットＣＴ内で保持アーム２１を回転中心ＲＰを中心として時計回転方向に所定角度α回転させ、ウエハＷＦを円周方向に移動させる。なお、回転中心ＲＰは、縦基準線ＨＬＹ上において、基準位置ＨＣから前方に離間した所定の位置に設定されている。そして、左奥ピン２５Ａと左前ピン２５ＢとにウエハＷＦの外縁が当接したことを光学センサや撮像手段等の図示しない検知手段が検知すると、それら左奥ピン２５Ａと左前ピン２５Ｂとの間隔とウエハＷＦの直径とから、当該ウエハＷＦの中心ＷＣがどの位置にあるのかが断定できるようになるので、当該ウエハＷＦが特定の位置に配置に配置されたことになる。その後、特定の位置に配置されたウエハＷＦを保持手段２０の基準位置ＨＣに関連付けて保持する。すなわち、移動手段３０が多関節ロボット３１を駆動し、基準位置ＨＣとウエハＷＦの中心ＷＣとが平面視（上方から下方を見た視線）で合致するように保持面２１ＡをウエハＷＦに当接させた後、保持手段２０が図示しない減圧手段を駆動し、当該ウエハＷＦを吸着保持する（図３（Ｅ）参照）。なお、保持アーム２１を回転させてウエハＷＦを円周方向に移動させるときに、振動付与手段４０が振動子４１を駆動し、ウエハＷＦが円周方向に移動し易くしてもよい。
【００１６】
そして、移動手段３０が多関節ロボット３１を駆動し、ウエハＷＦをカセットＣＴから取り出し、当該ウエハＷＦを上下反転させた後、保持アーム２１の基準位置ＨＣ、すなわちウエハＷＦの中心ＷＣを作業テーブル５０の中心ＴＣに一致させて載置する。次いで、保持手段２０が図示しない減圧手段の駆動を停止した後、移動手段３０が多関節ロボット３１を駆動し、保持アーム２１をウエハＷＦの上方から退避させ、以降上記同様の動作が繰り返される。
【００１７】
以上のような実施形態によれば、ウエハＷＦを把持する必要がないので、ウエハＷＦに与える負荷を極力小さくして当該ウエハＷＦの位置決めをして搬送することができる。
【００１８】
以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれる。  
【００１９】
例えば、保持手段２０は、左奥ピン２５Ａと左前ピン２５Ｂとの間隔とウエハＷＦの直径とを勘案し、左奥ピン２５Ａと左前ピン２５ＢとにウエハＷＦの外縁が当接した時点で、当該ウエハＷＦの中心ＷＣが保持アーム２１の基準位置ＨＣ上に位置するように構成してもよい。
各当接ピン２５で形成される内接円の直径は、ウエハＷＦの直径よりも大きく、かつ、同時に当接させる当接ピン２５同士の間隔がウエハＷＦの直径よりも小さければよい。
各当接ピン２５は、内接円が描けない配置でもよい。
保持手段２０は、被搬送物を磁着、接着、粘着、静電チャック、ベルヌーイ吸着装置等で保持可能に構成されていてもよい。
保持手段２０の基準位置ＨＣは、どのような位置でもよく、支持面２１Ａの内部でもよいし、支持面２１Ａの外部でもよい。  
保持アーム２１の形状は、Ｉ型、Ｙ型、丸型等何ら限定されることはない。
当接ピン２５は、１体でもよいし、２体以上でもよい。
保持手段２０は、当接ピン２５を横基準線ＨＬＸ方向に移動できる構成としてもよい。
【００２０】
移動手段３０は、カセットＣＴ内で保持アーム２１を回転中心ＲＰを中心として時計回転方向に所定角度α回転させても、左奥ピン２５Ａと左前ピン２５ＢとにウエハＷＦの外縁が当接しなかった場合、図２（Ｄ）に示すように、保持アーム２１を回転中心ＲＰを中心として反時計回転方向に所定角度β回転させ、右奥ピン２５Ｃと右前ピン２５ＤとにウエハＷＦの外縁を当接させてもよい。なお、それでも右奥ピン２５Ｃと右前ピン２５ＤとにウエハＷＦの外縁が当接しなかった場合、左奥ピン２５Ａと左前ピン２５Ｂとに、または、右奥ピン２５Ｃと右前ピン２５ＤとにウエハＷＦの外縁が当接するまで、時計回転方向と反時計回転方向との回転を繰り返し行ってもよい。
移動手段３０が保持アーム２１を回転させる所定角度α、βは、作業者が任意に決定することができるが、当接ピン２５が移動させたウエハＷＦをカセットＣＴの側壁とで挟み込まない角度とすることが好ましく、所定角度αとβは、同じ角度でもよいし、異なる角度でもよい。
移動手段３０が保持アーム２１を回転させる回転中心ＲＰは、どのような位置でもよく、支持面２１Ａの内部でもよいし、支持面２１Ａの外部でもよい。
移動手段３０が保持手段２０および当接部材２２の少なくとも一方を介してウエハＷＦに振動を付与するようにしてもよく、この場合、移動手段３０が振動付与手段となる。
移動手段３０は、例えば、基準位置ＨＣとウエハＷＦの中心ＷＣとが、縦基準線ＨＬＹ方向および横基準線ＨＬＸ方向の少なくとも一方の方向に所定距離ずれた状態で、保持面２１ＡでウエハＷＦを保持してもよい。このような場合でも、ずれて保持したウエハＷＦの中心ＷＣが基準位置ＨＣに対してどの方向にどれだけずれているかが解るように、ウエハＷＦを基準位置ＨＣに関連付けて保持できていれば、搬送先でウエハＷＦを所定の位置に載置することができる。
移動手段３０は、例えば、三角形や四角形以上の多角形の被搬送物における１つの角部や、被搬送物に形成された目印等を基準位置ＨＣに関連付けて保持手段２０で保持するようにしてもよい。
【００２１】
振動付与手段４０は、ウエハＷＦの大きさや重量等に応じて振動の振幅を調整可能な振幅調整手段を備えてもよい。
振動子４１は、所定の振幅および周波数でウエハＷＦに振動を付与可能に設けられ、例えば、圧電素子を利用した圧電型や、回転型の電動モータの回転軸に偏心錘を取り付けたアンバランスマス型、駆動コイルに電流を流すことで発生する力を利用した動電型、さらには公知の超音波振動発生装置、電動モータやエアを利用した公知のバイブレータなど、任意の原理で振動するものを採用することができ、ウエハＷＦに対して直接的または間接的に振動を付与できるものであれば何でもよい。
振動付与手段４０は、保持手段２０および当接部材２２の少なくとも一方に設けてもよいし、省略してもよい。  
【００２２】
カセットＣＴは、ウエハを１体だけまたは、複数体収納できるものでもよい。
所定領域は、カセットＣＴ以外の部材の中や載置台６０の上面等でもよい。
各当接ピン２５とウエハＷＦの外縁とが当接したことを検知する検知手段としては、各当接ピン２５をそれぞれ電気的に絶縁させておき、それらの導通を検出する導通チェッカや抵抗器等の導通検出手段を採用してもよいし、接触型や非接触型のセンサやカメラ等の撮像手段等を採用してもよい。
各当接ピン２５とウエハＷＦの外縁とが当接したことを検知する検知手段を設けない場合、時計回転方向と反時計回転方向との回転を何回繰り返すと、各当接ピン２５にウエハＷＦの外縁が当接するかを統計的に導き出しておき、移動手段３０がその回数分時計回転方向と反時計回転方向との回転を繰り返すように構成してもよい。
【００２３】
被搬送物は、材質、種別、形状等何ら限定されることはなく、例えば、食品、樹脂容器、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハ等の半導体ウエハ、回路基板、光ディスク等の情報記録基板、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂板等、任意の形態の部材や物品なども対象とすることができる。
【００２４】
本発明における手段および工程は、それら手段および工程について説明した動作、機能または工程を果たすことができる限りなんら限定されることはなく、まして、前記実施形態で示した単なる一実施形態の構成物や工程に全く限定されることはない。例えば、保持手段は、被搬送物の外縁に当接する当接部材を有し、被搬送物を保持面で保持可能なものであれば、出願当初の技術常識に照らし合わせ、その技術範囲内のものであればなんら限定されることはない（他の手段および工程についての説明は省略する）。
【００２５】
また、前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダおよびロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的または間接的に組み合せたものを採用することもできる（実施形態で例示したものと重複するものもある）。
【符号の説明】
【００２６】
１０    搬送装置
２０    保持手段
２１Ａ  保持面
３０    移動手段
２２    当接部材
ＣＴ    カセット（所定領域）
ＨＣ    基準位置
ＷＦ    ウエハ（被搬送物）
【図１】
2016175160.tif 000003
【図２】
2016175160.tif 000004