(57)【要約】【課題】板状部材の位置を正確に認識することができる移載装置および移載方法を提供すること。【解決手段】移載装置１０は、ウエハＷＦ（板状部材）の移載装置であって、ウエハＷＦの面方向に沿って一直線方向に移動する取出動作によって当該ウエハＷＦをカセットＣＴ（収納手段）から取り出す搬送手段２０と、搬送手段２０の取出動作によってウエハＷＦがカセットＣＴから完全に取り出されるまでの完全取出区間で、当該ウエハＷＦの位置を検出可能な検出手段３０とを備え、搬送手段２０は、完全取出区間において、ウエハＷＦの面内で当該ウエハＷＦを所定角度回転させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状部材の移載装置であって、
前記板状部材の面方向に沿って一直線方向に移動する取出動作によって当該板状部材を収納手段から取り出す搬送手段と、
前記搬送手段の取出動作によって前記板状部材が前記収納手段から完全に取り出されるまでの完全取出区間で、当該板状部材の位置を検出可能な検出手段とを備え、
前記搬送手段は、前記完全取出区間において、前記板状部材の面内で当該板状部材を所定角度回転させることを特徴とする移載装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記搬送手段が前記板状部材を所定角度回転させる前に当該板状部材の搬送方向前側の位置を検出し、前記搬送手段が前記板状部材を所定角度回転させた後に当該板状部材の搬送方向後側の位置を検出することを特徴とする請求項１に記載の移載装置。
【請求項３】
板状部材の移載方法であって、
前記板状部材の面方向に沿って一直線方向に移動する取出動作によって当該板状部材を収納手段から取り出す工程と、
前記取出動作によって前記板状部材が前記収納手段から完全に取り出されるまでの完全取出区間で、当該板状部材の位置を検出する工程と、
前記完全取出区間において、前記板状部材の面内で当該板状部材を所定角度回転させる工程とを備えることを特徴とする移載方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移載装置および移載方法に関する。
【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搬送先の規定位置に載置する移載が行われている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載された移載方法は、カセットからのウエハの取出動作によって通過する当該ウエハの外縁である円周部（規則部位）の位置を検出し、検出された位置に基づくウエハの中心位置と搬送先の規定位置との差を算出し、その差を無くすようにウエハの位置を調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２５４７３８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、ウエハにオリエンテーションフラット（以下、単に「オリフラ」という）やＶノッチ（以下、単に「ノッチ」という）等の不規則部位が形成されている場合、当該不規則部位を検出してしまうと、板状部材の位置を誤認識してしまうという不都合がある。
【０００５】
本発明の目的は、板状部材の位置を正確に認識することができる移載装置および移載方法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、本発明の移載装置は、板状部材の移載装置であって、板状部材の面方向に沿って一直線方向に移動する取出動作によって当該板状部材を収納手段から取り出す搬送手段と、前記搬送手段の取出動作によって前記板状部材が前記収納手段から完全に取り出されるまでの完全取出区間で、当該板状部材の位置を検出可能な検出手段とを備え、前記搬送手段は、前記完全取出区間において、前記板状部材の面内で当該板状部材を所定角度回転させる、という構成を採用している。
【０００７】
また、本発明の移載装置において、前記検出手段は、前記搬送手段が前記板状部材を所定角度回転させる前に当該板状部材の搬送方向前側の位置を検出し、前記搬送手段が前記板状部材を所定角度回転させた後に当該板状部材の搬送方向後側の位置を検出することが好ましい。
【０００８】
一方、本発明の移載方法は、板状部材の移載方法であって、前記板状部材の面方向に沿って一直線方向に移動する取出動作によって当該板状部材を収納手段から取り出す工程と、前記取出動作によって前記板状部材が前記収納手段から完全に取り出されるまでの完全取出区間で、当該板状部材の位置を検出する工程と、前記完全取出区間において、前記板状部材の面内で当該板状部材を所定角度回転させる工程とを備える、という構成を採用している。
【発明の効果】
【０００９】
以上のような本発明によれば、完全取出区間で板状部材を所定角度回転させて当該板状部材の位置を検出するので、板状部材の取出動作中に当該板状部材に設けられた不規則部位を検出されない位置に配置して当該板状部材の位置を検出することができ、板状部材の位置を正確に認識することができる。
また、搬送方向前側で検出した板状部材の位置と、搬送方向後側で検出した板状部材の位置とを検証することで、位置決め精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る移載装置を示す平面図。
【図２】図１の移載装置の動作説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態において、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Ｄ１方向から観た場合を基準とし、方向を示した場合、「上」がＺ軸の矢印方向であって図１中紙面に直交する手前方向で「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軸の矢印方向で「後」がその逆方向とする。
【００１２】
図１、図２において、移載装置１０は、板状部材としてのウエハＷＦの面方向に沿って一直線方向としての前方向に移動する取出動作によって当該ウエハＷＦを収納手段としてのカセットＣＴから取り出す搬送手段２０と、搬送手段２０の取出動作によってウエハＷＦがカセットＣＴから完全に取り出されるまでの完全取出区間ＥＡ（図２（Ｃ）参照）で、当該ウエハＷＦの位置を検出可能な光学センサや撮像手段等の検出手段３０とを備え、当該移載装置１０に対して所定の位置に配置された載置台４０上に載置されたカセットＣＴからウエハＷＦを取り出し、当該移載装置１０に対して所定の位置に配置された作業テーブル５０の中心位置ＴＣに当該ウエハＷＦの中心位置ＷＣを一致させて移載する構成になっている。なお、カセットＣＴは、開口部ＣＴ１と、ウエハＷＦの左右両側を下方から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とを備えている。
【００１３】
ここで、完全取出区間ＥＡとは、カセットＣＴからウエハＷＦを取り出すために必要な最小限の動作範囲とする。本実施形態の場合の完全取出区間ＥＡは、図２（Ｃ）に示すように、カセットＣＴの開口部ＣＴ１から、当該カセットＣＴに収められているウエハＷＦにおける開口部ＣＴ１の反対側の端部までの距離間隔ＥＣと、ウエハＷＦにおける面方向の最大距離間隔ＥＷ（ウエハＷＦにおける円周部の直径）と、カセットＣＴから取り出したウエハＷＦを上下左右等の後方向の成分を含まないいずれの方向に移動させても、当該ウエハＷＦがカセットＣＴに接触しない安全距離ＥＭとを足した距離間隔とする。なお、安全距離ＥＭは、カセットＣＴ内でのウエハＷＦの遊びを考慮して、当該ウエハＷＦの面方向の最大距離の３０％以内が好ましく、ウエハＷＦの最大距離の２０％以内がさらに好ましいが、特に限定されることはない。
また本実施形態の場合、ウエハＷＦは、所定の直径を有する規則部としての円周部と、当該円周部の一部に不規則部位としてのオリフラＯＦが設けられ、当該オリフラＯＦが後側に配置されるようにカセットＣＴ内に収納されている。
【００１４】
搬送手段２０は、駆動機器としての多関節ロボット２１と、この多関節ロボット２１の先端部（作業アーム）に支持されるとともに、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない吸引手段によってウエハＷＦを吸着保持可能な吸引口２２Ａが設けられた保持アーム２２とを備えている。多関節ロボット２１は、その作業内において保持アーム２２を何れの位置、何れの角度にでも変位可能な所謂６軸ロボットである。
【００１５】
検出手段３０は、載置台４０の前側であって、カセットＣＴから取り出されるウエハＷＦに干渉しない位置に、左右方向に所定間隔を隔てて一対設けられている。
【００１６】
作業テーブル５０は、支持テーブル５１と、図示しない駆動機器によって支持テーブル５１の上面に対して上下に昇降するリフタ５２とを備えている。
【００１７】
以上の移載装置１０を用いて、ウエハＷＦを移載する手順を説明する。
先ず、ウエハＷＦが収納されたカセットＣＴを載置台４０上に載置した後、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を入力した後、自動運転開始の信号を入力する。すると、搬送手段２０が多関節ロボット２１を駆動し、図１中左側の２点鎖線で示すように、保持アーム２２をカセットＣＴ内に差し入れ、当該保持アーム２２でウエハＷＦを下方から支持して上昇させ、ウエハＷＦをリブＣＴ２から離間させる。次いで、搬送手段２０が図示しない吸引手段を駆動し、保持アーム２２でウエハＷＦを吸着保持する。
【００１８】
この後、搬送手段２０が多関節ロボット２１を駆動し、完全取出区間ＥＡ内でウエハＷＦを前方向のみに所定の速度で移動させてカセットＣＴから当該ウエハＷＦを取り出す取出動作を行う。そして、ウエハＷＦの搬送方向前側が検出手段３０上を通過する際に、図２（Ａ）に示すように、当該検出手段３０が当該ウエハＷＦの円周部の位置Ｐ１、Ｐ２を検出し、これら位置Ｐ１、Ｐ２に基づいて求められるウエハＷＦの中心位置ＷＣ（ＷＣ１）の位置を搬送手段２０が記憶する。その後、搬送手段２０が多関節ロボット２１を駆動し、図２（Ｂ）に示すように、所定の位置（本実施形態では保持アーム２２の保持中心位置ＨＣ）を中心としてウエハＷＦを所定角度θ１（本実施形態では反時計回転方向に９０度）回転させる。次いで、ウエハＷＦの搬送方向後側が検出手段３０上を通過する際に、図２（Ｃ）に示すように、当該検出手段３０が当該ウエハＷＦの円周部の位置Ｐ３、Ｐ４を検出し、これら位置Ｐ３、Ｐ４に基づいて求められるウエハＷＦの中心位置ＷＣ（ＷＣ２）の位置を搬送手段２０が記憶する。
【００１９】
ここで、ウエハＷＦは、オリフラＯＦが後側に配置されるようにカセットＣＴに収納されている関係上、搬送手段２０がウエハＷＦを所定角度θ１回転させなかった場合、検出手段３０がオリフラＯＦの位置を検出し、ウエハＷＦの搬送方向後側の円周部の２点位置に基づいて度求められるウエハＷＦの中心位置がずれてしまう場合がある。このような場合、検出手段３０をオリフラＯＦの位置を検出しない位置に配置すればよいが、ウエハＷＦはカセットＣＴ内で余裕をもって収納されているので（遊びがあるので）、オリフラＯＦの位置がずれてしまう場合があり、検出手段３０がオリフラＯＦの位置を検出してしまう可能性を払拭することはできない。
【００２０】
その後、搬送手段２０が記憶したウエハＷＦの中心位置ＷＣ１とＷＣ２との検証を行い、それらの位置が一致したことが確認されると、その位置をウエハＷＦの中心位置ＷＣの位置として決定する。そして、搬送手段２０が多関節ロボット２１を駆動し、完全取出区間ＥＡの終端からウエハＷＦを変位させ、図１中右側の２点鎖線で示すように、当該搬送手段２０が記憶しているウエハＷＦの中心位置ＷＣをリフトアップしているリフタ５２の中心であって作業テーブル５０の中心位置ＴＣに一致させて載置する。次いで、搬送手段２０が図示しない吸引手段の駆動を停止させた後、多関節ロボット２１を駆動し、保持アーム２２をウエハＷＦの下方から抜き出し、カセットＣＴ内の次のウエハＷＦの搬送に備える。次いで、作業テーブル５０が図示しない駆動機器を駆動し、リフタ５２を下降させてウエハＷＦをリフタ５２の上面と共に支持テーブル５１の上面で支持し、図示しない処理装置が作業テーブル５０上のウエハＷＦに所定の処理を施した後、図示しない搬送装置によって作業テーブル５０上から別の工程に搬送され、以降上記同様の動作が繰り返される。
【００２１】
なお、搬送手段２０が検証を行った結果、ウエハＷＦの中心位置ＷＣ１とＷＣ２とが異なった場合（検証ＮＧだった場合）、図２（Ｃ）の状態の後、当該搬送手段２０が多関節ロボット２１を駆動し、保持アーム２２の保持中心位置ＨＣを中心としてウエハＷＦを例えば１０度反時計回転方向に回転させる。次いで、搬送手段２０が多関節ロボット２１を駆動し、完全取出区間ＥＡ内でウエハＷＦを後方向のみに所定の速度で移動させてカセットＣＴ方向に戻す戻し動作を行う。そして、ウエハＷＦの搬送方向前側が検出手段３０上を通過する際に、当該検出手段３０が位置Ｐ１〜Ｐ４とは異なる当該ウエハＷＦの円周部の２箇所の位置（Ｐ５、Ｐ６（不図示））を検出し、これらの位置（Ｐ５、Ｐ６）に基づいて求められるウエハＷＦの中心位置ＷＣ（ＷＣ３（不図示））の位置を搬送手段２０が記憶する。その後、搬送手段２０が多関節ロボット２１を駆動し、保持アーム２２の保持中心位置ＨＣを中心としてウエハＷＦを例えば９０度時計回転方向に回転させる。次いで、ウエハＷＦの搬送方向後側が検出手段３０上を通過する際に、当該検出手段３０が位置Ｐ１〜Ｐ６とは異なる当該ウエハＷＦの円周部の２箇所の位置（Ｐ７、Ｐ８（不図示））を検出し、これら位置（Ｐ７、Ｐ８）に基づいて求められるウエハＷＦの中心位置ＷＣ（ＷＣ４（不図示））の位置を搬送手段２０が記憶する。そして、搬送手段２０が記憶したウエハＷＦの中心位置ＷＣ１〜ＷＣ４の検証を行い、一番多かった位置をウエハＷＦの中心位置ＷＣとして決定する。そして、搬送手段２０が多関節ロボット２１を駆動し、上述と同様にしてウエハＷＦの中心位置ＷＣを作業テーブル５０の中心位置ＴＣに一致させて載置する。なお、搬送手段２０は、ウエハＷＦの中心位置ＷＣ４（不図示）を求める動作を行わなくてもよいし、戻し動作後さらにウエハＷＦを所定角度回転させた後、取出動作を行って位置Ｐ１〜Ｐ８とは異なる当該ウエハＷＦの円周部の２箇所の位置を検出し、ウエハＷＦの中心位置ＷＣの位置を決定するようにしてもよく、ウエハＷＦの中心位置ＷＣを求める動作回数は何回でもよい。
【００２２】
以上のような本実施形態によれば、完全取出区間ＥＡでウエハＷＦを所定角度θ１回転させて当該ウエハＷＦの位置を検出するので、ウエハＷＦの取出動作中に当該ウエハＷＦに設けられたオリフラＯＦを検出されない位置に配置して当該ウエハＷＦの位置を検出することができ、ウエハＷＦの位置を正確に認識することができる。
【００２３】
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。
【００２４】
例えば、搬送手段２０は、完全取出区間ＥＡ内での取出動作を行うときや、検証ＮＧで戻し動作を行う前や、戻し動作を行うときにウエハＷＦを回転させる角度は、１２０度、１００度、３０度、５度、１度等、何ら実施形態の角度に限定されることはないし、ウエハＷＦを回転させる方向も上記実施形態の反対方向に回転させてもよい。
保持アーム２２は、磁着、接着、静電チャック等でウエハＷＦを保持する構成としてもよいし、検出手段３０での検出が阻害されない位置でウエハＷＦを把持する構成としてもよい。
保持アーム２２の形状は、Ｉ型、Ｙ型、丸型等何ら実施形態の形状のものに限定されない。
搬送手段２０は、完全取出区間ＥＡ内でウエハＷＦを回転させるとき、当該ウエハＷＦの取出動作を一旦停止させてもよいし、一旦停止させなくてもよい。
搬送手段２０は、完全取出区間ＥＡ内でウエハＷＦを回転させるとき、搬送方向前側で検出した当該ウエハＷＦの中心位置ＷＣや、その他の位置を中心として当該ウエハＷＦを回転させてもよく、何ら実施形態の回転中心に限定されない。
搬送手段２０は、カセットＣＴに対して下方から上方に向けてウエハＷＦを取り出したり、カセットＣＴのランダムな位置からウエハＷＦを取り出したりしてもよい。
搬送手段２０は、ウエハＷＦの中心位置ＷＣ１とＷＣ２との検証を行わずに、いずれか一方をウエハＷＦの中心位置ＷＣの位置として決定してもよい。
搬送手段２０は、ウエハＷＦの中心位置の検証の結果、検証ＮＧだった場合、当該ウエハＷＦの搬送を取り止めたり、音や光等の告知手段によって作業者に知らせるようにしてもよい。
【００２５】
検出手段３０は、ウエハＷＦの搬送方向前側のみを検出してもよいし、ウエハＷＦの搬送方向後側のみを検出してもよいし、その両方を検出する場合には、先側から後側までの距離を検出してウエハＷＦの位置決めを行ってもよい。
検出手段３０は、投受光型のセンサ、反射型のセンサ、リミットスイッチ等の接触型のセンサ、音波センサ、電磁波センサ等を採用でき、何ら限定されることはない。
【００２６】
作業テーブルは、駆動機器としてリニアモータと、リニアモータのスライダに支持された支持テーブルとを備え、支持テーブルに載置された板状部材をリニアモータにて所定位置に搬送する構成であってもよい。
【００２７】
不規則部位は、ノッチ、その他の切欠や、割れ等、何ら限定されるものではない。
ウエハＷＦに形成されたオリフラＯＦやノッチ等の不規則部位を検出可能な光学センサや撮像手段等の不規則部位検出手段を設け、当該不規則部位検出手段で検出した不規則部位を検出手段３０が検出しないように、搬送手段２０が多関節ロボット２１を駆動し、所定の位置を中心としてウエハＷＦを所定角度θ１回転させてもよい。
安全距離ＥＭは、ウエハＷＦの面方向の最大距離の２０％以上でもよいし、２０％以下でもよい。
収納手段は、板状部材がその表裏面をＺ軸に沿うように縦置きで収納される構成でもよく、Ｚ軸に対して傾斜して収納される構成であってもよい。
収納手段は、ウエハＷＦを１体だけ収納できるものでもよいし、複数体収納できるものでもよい。
収納手段は、段ボール箱や木箱等のその他容器等であってもよく、何ら限定されるものではない。
移載装置１０は、カセットＣＴから取り出したウエハＷＦを作業テーブル５０以外の位置に位置決めして載置するものでもよいし、カセットＣＴは、載置台４０上に載置されなくてもよい。
【００２８】
板状部材は、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。
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何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、搬送手段は、板状部材の面方向に沿って一直線方向に移動する取出動作によって当該板状部材を収納手段から取り出すとともに、完全取出区間において、板状部材の面内で当該板状部材を所定角度回転させるものであれば、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何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）。
【００２９】
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】
【００３０】
１０        移載装置
２０        搬送手段
３０        検出手段
ＣＴ        カセット（収納手段）
ＥＡ        完全取出区間
Ｐ１、Ｐ２  搬送方向前側の位置
Ｐ３、Ｐ４  搬送方向後側の位置
ＷＦ        ウエハ（板状部材）
【図１】
2016134525.tif 000003
【図２】
2016134525.tif 000004