(57)【要約】【課題】  ウェーハキャリアから半導体ウェーハを取り出す際の、搬送アームと半導体ウェーハの衝突を防止すること。【解決手段】  ウェーハキャリアから半導体ウェーハを取り出す搬送アームと前記搬送アームを駆動する駆動ユニットを備えたウェーハ搬送装置において、前記ウェーハキャリア内に於いて上下に隣接するように配置された前記半導体ウェーハからなる対の間に前記搬送アームを差し入れる差入れ動作に際し、前記対を構成する前記半導体ウェーハ夫々と前記搬送アームの距離を、少なくても、前記搬送アームの先端部及びその近傍に於いて、検出するウェーハ位置検出ユニットを有し、前記駆動ユニットが、前記ウェーハ位置検出ユニットが検出した前記距離に基づいて、前記対を構成する前記半導体ウェーハ夫々と前記搬送アームの衝突を回避するように、前記搬送アームの位置及び姿勢を制御すること。【選択図】図１９
2009076875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体ウェーハが所定の間隔を開けて上下に配置された状態で格納されるウェーハキャリアから、前記半導体ウェーハを取り出す搬送アームと、
前記搬送アームを動作させる駆動ユニットからなるウェーハ搬送装置において、
前記ウェーハキャリア内に於いて上下に隣接するように配置された前記半導体ウェーハからなる対の間に前記搬送アームを差し入れる差入れ動作に際し、前記対を構成する前記半導体ウェーハ夫々と前記搬送アームの距離を、少なくても、前記搬送アームの先端部及び前記先端部に隣接し且つ前記先端部と前記搬送アームの中心の間の領域に於いて、検出するウェーハ位置検出ユニットを有し、
前記駆動ユニットが、前記ウェーハ位置検出ユニットが検出した前記距離に基づいて、前記対を構成する前記半導体ウェーハ夫々と前記搬送アームの衝突を回避するように、前記搬送アームの位置及び姿勢を制御することを特徴とする半導体ウェーハ搬送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体ウェーハ搬送装置において、
前記ウェーハ位置検出ユニットは、
前記先端部及び前記領域夫々に設けられ、上側の方向及び下側の方向に音波を放射する音波発生装置と、
前記先端部及び前記領域夫々に設けられ、前記上側の方向に放射された前記音波が反射されてなる第１の反射波と前記下側の方向に放射された前記音波が反射されてなる第２の反射波を、別々に受信する音波受信装置を具備することを特徴とする半導体ウェーハ搬送装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の半導体ウェーハ搬送装置において、
前記駆動ユニットが、
前記搬送アームが取り付けられた、回転自在な球状体を具備することを特徴とする半導体ウェーハ搬送装置。
【請求項４】
請求項３に記載の半導体ウェーハ搬送装置において、
前記駆動ユニットが、
前記球状体の回転位置を検出する回転位置検出ユニットを具備し、
前記回転位置検出ユニットが検出した前記回転位置に基づいて、前記対を構成する前記半導体ウェーハ夫々と前記搬送アームの衝突を回避するように、前記搬送アームの位置及び姿勢を制御すことを特徴とする半導体ウェーハ搬送装置。
【請求項５】
複数の半導体ウェーハが所定の間隔を開けて上下に配置された状態で格納されるウェーハキャリアから、前記半導体ウェーハを取り出す搬送アームを備えた半導体ウェーハ搬送装置用の駆動ユニットにおいて、
前記搬送アームが取り付けられる、回転自在な球状体を具備することを特徴とする半導体ウェーハ搬送装置用の駆動ユニット。
【請求項６】
請求項５に記載の半導体ウェーハ搬送装置用の駆動ユニットにおいて、
前記球状体の回転位置を検出する回転位置検出ユニットを具備し、
前記回転位置検出ユニットが検出した前記回転位置に基づいて、前記対を構成する前記半導体ウェーハ夫々と前記搬送アームの衝突を回避するように、前記搬送アームの位置及び姿勢を制御すことを特徴とする半導体ウェーハ搬送装置用の駆動ユニット。
【請求項７】
半導体ウェーハ処理装置が半導体ウェーハを処理する間前記半導体ウェーハを保持するウェーハホルダに、前記半導体ウェーハを載置する搬送アームと、
前記搬送アームの先端部に設けられ、前記半導体ウェーハを一時的に固定するウェーハ固定装置と、
前記搬送アームの動作を制御する制御ユニットと、
を有し、
前記ウェーハ固定装置は、
前記ウェーハ固定装置の内側から外側に向かう複数の方向に進行する音波を生成し、前記音波を前記半導体ウェーハに入射させる音波発生装置と、
前記複数の方向から返ってくる前記音波を受信する音波受信装置とを具備し、
前記制御ユニットは、
前記音波受信機が受信した前記音波の特性に基づいて、前記ウェーハ固定装置に対する前記半導体ウェーハの位置を特定し、
特定した前記位置に基づいて、前記ウェーハホルダ内の載置予定位置に前記半導体ウェーハを載置するように前記搬送アームの動作を制御する、
半導体ウェーハ搬送装置。
【請求項８】
請求項７に記載の半導体ウェーハ搬送装置において、
前記ウェーハ固定装置は、一時的に固定された状態の前記半導体ウェーハを回転することができ、
更に、前記制御ユニットは、特定した前記位置に基づいて前記半導体ウェーハの回転を制御して、前記載置予定位置に前記半導体ウェーハが載置されるように前記動作を補完することを、
特徴とする半導体ウェーハ搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送アームを備えた半導体ウェーハ搬送装置及びその駆動ユニットに関し、特に、半導体ウェーハが格納されたキャリア内に搬送アームが差し入れられる際に発生する半導体ウェーハと搬送アームの衝突事故を防止する半導体ウェーハ搬送装置及びその駆動ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
（Ａ）半導体ウェーハの製造装置間搬送
半導体装置は、半導体ウェーハに多数の製造装置を用いて順次加工を施すことによって製造される。従って、自動化された半導体装置の製造ラインでは、製造装置間における半導体ウェーハの移送も自動的に行われる。
【０００３】
このような製造装置間の半導体ウェーハの移送は、半導体ウェーハをウェーハキャリア（カセットと呼ばれることもある）と呼ばれる容器に格納し、このウェーハキャリアを装置間で移送することによって行われる。
【０００４】
ウェーハキャリアの移送には、幾通りから方法がある。例えば、ある製造ラインでは、ウェーハキャリアの移送のみを行う専用装置が用いる。
【０００５】
他の製造ラインでは、半導体ウェーハをウェーハキャリアから出し入れする搬送アームを備えた装置を用いて、ウェーハキャリアの移送が行われる。この装置では、搬送アームを用いて製造装置とウェーハキャリアの間で半導体ウェーハが出し入れされる一方、この装置が、ウェーハキャリアを担持して製造装置間を走行することによってウェーハキャリアが移送される。
【０００６】
いずれにしろ、各製造装置とウェーハキャリア間における半導体ウェーハの出し入れは、搬送アームを用いて行われる（特許文献１）。
【０００７】
このような搬送アームを備えた装置は、半導体ウェーハの出し入れを専門とするか、ウェハーキャリアの移送も行うかに拘わらず、半導体ウェーハ搬送装置（搬送ロボット）と呼ばれている。
【０００８】
（Ｂ）半導体ウェーハの製造装置内搬送
ウェーハキャリアから取り出された半導体ウェーハは、搬送アームによって、一旦製造装置内の別のウェーハキャリア（以後、カセットと呼ぶ）に格納される。
【０００９】
その後、半導体ウェーハは、カセットから取り出され、製造装置の処理部に設けられたウェーハホルダに載置され処理される。処理部による処理が終了すると、半導体ウェーハは半導体ウェーハホルダから取り出され、再度カセット（当該半導体ウェーハが最初に格納されていたカセット又は別のカセット）に格納される。
【００１０】
このような製造装置内に於ける半導体ウェーハの搬送（移送）も、製造装置内に設けられた半導体ウェーハ搬送装置によって行われる。
【特許文献１】特開平９−２６０４６０号公報
【特許文献２】特開平２００４−８０００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
（Ａ）製造装置間ウェーハ搬送装置
図２０は、半導体ウェーハ搬送装置２が、これから、半導体ウェーハをウェーハキャリア６から取り出し、製造装置４にセットしようとしている状態を説明する図である。
【００１２】
図２０に示すように、半導体ウェーハ搬送装置２は、搬送アーム８を備え、この搬送アーム８によって、半導体ウェーハをウェーハキャリア６から取り出し且つ製造装置４の具備するウェーハキャリア６’に格納する。更に、半導体ウェーハ搬送装置（搬送ロボット）２は、搬送アーム８を動作させる駆動ユニット１０を備えている。
【００１３】
上述したように、製造装置間の半導体ウェーハの移送は、半導体ウェーハがウェーハキャリアに格納された状態で行われる。図２１は、ウェーハキャリア６の一例を説明する図である。
【００１４】
図２１（ａ）は、半導体ウェーハ（半導体基板）が格納された状態のウェーハキャリア６を上から見た図である。一方、図２１（ｂ）は、図２１（ａ）におけるＡ-Ａ´における断面を矢印の方向から見た図である。但し、搬送アーム８は省略されている。また、図２１（ａ）では、半導体ウェーハ１２が見えるように、ウェーハキャリア６の上部が省略されている。
【００１５】
通常、ウェーハキャリア６には、図２１（ｂ）に示すように、複数の半導体ウェーハ１２が所定の間隔を開けて上下に配置された状態で格納される。
【００１６】
図２２及び図２３は、半導体ウェーハ搬送装置２が、ウェーハキャリア６から、搬送アーム８の上側に位置する半導体ウェーハ１８を取り出す動作を説明する図である。説明を簡単にするため、図２２及び図２３には、ウェーハキャリア６自体は図示されていない。図２２及び図２３は、半導体ウェーハ１８,２０がウェーハキャリア６から取り出される過程を、図２１（ａ）のＢ−Ｂ´線に於ける断面を矢印の方向から描いた図である。但し、図２２及び図２３には、図面が煩雑にならないようにウェーハキュアリ６は記載せず、一方、半導体ウェーハ搬送装置を構成する駆動ユニット１０を記載した。
【００１７】
まず、図２２（ａ）のように、半導体ウェーハ搬送装置２を構成する搬送アーム８が、図示されていないウェーハキャリア内に於いて上下に隣接するように配置された半導体ウェーハ１８,２０からなる対１４の間に差し入れられる。この搬送アーム８の差入れ動作は、その先端部が半導体ウェーハ１８の中央の真下に到達した時点で停止する。
【００１８】
次に、図２２（ｂ）のように、搬送アーム８は、上側の半導体ウェーハ１８の裏面に接触する位置まで持ち上げられる。この状態で搬送アーム８は、先端部に設けられた吸引口を通して上側の半導体ウェーハ１８を真空吸着して固定する。
【００１９】
次に、図２３（ａ）のように、搬送アーム８は、先端部に固定した半導体ウェーハ１８を、更に持ち上げウェーハキャリアから離脱させる。
【００２０】
次に、図２３（ｂ）のように、搬送アーム８は、半導体ウェーハ１８をウェーハキャリアから引き出す。
【００２１】
このような半導体ウェーハの取出し動作は、図２２（ａ）のように、搬送アーム８とその上下に格納された半導体ウェーハ１８,２０が平行な場合には円滑に行われる。
【００２２】
しかし、図２４のように、搬送アーム８の上下に格納された半導体ウェーハ１８,２０が傾いている場合には、搬送アーム８を半導体ウェーハ１８,２０の間に差し入れた時、例えば、上側の半導体ウェーハ１８と搬送アーム８の先端部が衝突してしまう。
【００２３】
通常、ウェーハキャリア６は樹脂製であり、必ずしも設計通りの形状に成型されるとは限らない。従って、最初から、図２４のように半導体ウェーハ１８,２０が、ウェーハキャリア内に傾いて格納されてしまう場合がある。
【００２４】
また、最初は、半導体ウェーハ１８,２０が水平に格納されていたとしても、時間が経つにつれてウェーハキャリアの変形が進行し、やがて図２４のように、半導体ウェーハ１８,２０が傾いて格納されるようになる場合もある。
【００２５】
一方、搬送アーム８の動作には融通性がなく、最初に駆動ユニット１０に教示した通りの動作が繰り返されるだけである。駆動ユニット１０は、例えば櫛歯スリット板と光透過センサからなるウェーハ位置検出ユニット２２によって、半導体ウェーハ搬送装置の筐体に対する搬送アーム８の位置を検出し上述した動作を実現する。或いは、駆動ユニット１０は、ステップモータによって、搬送アーム８の位置及び運動を制御する。
【００２６】
従って、設計通りに成型されたウェーハキャリアに対して半導体ウェーハの搬送動作を教示しても、使用するウェーハキャリアが設計通りに成型されていない場合には、搬送アームと半導体ウェーハの衝突が発生してしまう。
【００２７】
一方、設計通りに成型されたウェーハキャリアを用いる場合には、駆動ユニット１０に動作を教示して暫くの間、半導体ウェーハの出し入れは円滑に行われる。しかし、ウェーハキャリアが経時変化によって半導体ウェーハ１８,２０を水平に保持することができなくなると、搬送アーム８を半導体ウェーハの間に差し入れる際、半導体ウェーハと搬送アームの衝突が発生してしまう。
【００２８】
このような衝突は、半導体ウェーハ１８を破壊し、更には、半導体ウェーハ搬送装置の故障の原因となる。
【００２９】
そこで、本発明の第１の目的は、半導体ウェーハが斜めに格納されるようなウェーハキャリア６に搬送アーム８を差し入れても、取り出すべき半導体ウェーハ１８,２０と搬送アーム８の衝突を自動的に回避する半導体ウェーハ搬送装置及びその駆動ユニットを提供することである。
【００３０】
（Ｂ）製造装置内ウェーハ搬送装置
図２５は、半導体装置を製造するための製造装置４の構成を説明する図である。
【００３１】
自動化された製造装置４には、半導体ウェーハ搬送装置２００が設置されている。半導体ウェーハ搬送装置２００は、半導体ウェーハをカセット２０２から取り出し、処理部２０４に設けられたウェーハホルダ２０６に載置する。
【００３２】
処理部２０４では、絶縁膜の堆積や熱処理等の加工が半導体ウェーハに対して施される。これらの処理が正確に実施されるためには、半導体ウェーハが、ウェーハホルダ２０６内の所定の位置（載置予定位置）に正確に載置されなければならない。
【００３３】
ウェーハホルダ２０６は、通常、半導体ウェーハより少し大きく作られている。このウェーハホルダに対する半導体ウェーハの載置位置が少し片側にズレただけでも、成膜される絶縁膜の厚さや熱処理時の温度分布が不均一になる場合がある。
【００３４】
更に、半導体ウェーハの載置位置が載置予定位置から大きく外れて、半導体ウェーハがウェーハホルダ２０６から食み出すと、処理部２０４が破損されることがある。
【００３５】
そこで、自動化された製造装置４は、カセット２０２と処理部２０４の間に設けたアライメントユニット２０８によって、半導体ウェーハを常に一定の位置に位置させた後、搬送アーム８によって半導体ウェーハを把持しウェーハホルダ２０６に載置している（アライメントユニットの上記動作は、以後、アライメントと呼ばれる。）。
【００３６】
搬送アーム８は事前に教示された通り半導体ウェーハを搬送するので、アライメントユニットのアライメントに狂いが無ければ、半導体ウェーハはウェーハホルダ２０６の載置予定位置に正確に載置される。
【００３７】
図２６及び図２７は、アライメントユニット２０８のアライメント動作を説明する図である。
【００３８】
まず、半導体ウェーハ搬送装置２００が、半導体ウェーハ２１０をカセット２０２から取り出し、アライメントユニット２０８の回転台２１２に載置する（図２６（ａ）参照）。
【００３９】
ここで半導体ウェーハ２１０が、回転台２１２の左側に偏って載置された場合を考える。このような偏りは、カセット２０２に於ける半導体ウェーハの格納位置のバラつき等に起因して発生する。
【００４０】
次に、回転台２１２が、真空吸着等により半導体ウェーハ２１０を固定する。
【００４１】
次に、回転台２１２の傍（図２６（ａ）では右側）に配置された（反射型の）エリアセンサ２１４が、半導体ウェーハ２１０に向かって光を出射し、半導体ウェーハ２１０によって反射され戻って来た光を検出する。
【００４２】
エリアセンサ２１４には、反射光の測定点（受光器）が、回転台２１２の半径方向に沿って一定間隔で複数配置されている。
【００４３】
アライメントユニット２００の制御装置は、エリアセンサ２１４の複数の測定点（受光器）の出力を観察し、回転台２１２の中心軸２１８に対する半導体ウェーハ２１０の外縁（図２６では右端）の位置を特定する。尚、図２６では、反射光を受光する受光器は黒く塗りつぶされている（図２７でも同様。）。
【００４４】
次に、回転台２１２は、１８０°回転して、半導体ウェーハ２１０の反対側の外縁（端部Ａ）をエリアセンサ側に移動させる（図２６（ｂ）参照）。
【００４５】
次に、この状態で、エリアセンサ２１４が、反対側の外縁（端Ａ）の位置を測定する。
【００４６】
この左右の外縁の測定位置の差から、回転台２１２に於ける半導体ウェーハ２１０の載置位置の偏りが特定される。
【００４７】
実際には、上記測定は回転台２１２が連続的に回転している状態で実施され、半導体ウェーハ２１０の外縁の位置が３箇所以上で測定される。この測定結果に基づき、回転台２１２に対する半導体ウェーハ２１０の載置位置の偏りが特定される。
【００４８】
載置位置の偏りが特定されると、回転台２１２の回転は一旦停止される。
【００４９】
この状態で、アライメントユニット２０８に設けられたウェーハ位置変更機構（図示せず）が、半導体ウェーハ２１０は持ち上げ、載置位置の偏りが解消するように半導体ウェーハ２１０を水平移動された後、再度回転台２１２に半導体ウェーハを載置する。
【００５０】
その後、再び上述した手順に従って、半導体ウェーハの載置位置の偏りが特定される。
【００５１】
以上の操作が、半導体ウェーハの載置位置の偏りが検出されなくなるまで繰り返される。
【００５２】
図２７は、半導体ウェーハ２１０の載置位置の偏りが検出されなくなった状態を説明する図である。図２７に示すように、載置位置の偏りがなくなった状態では、回転台２１２が回転しても、エリアセンサ２１４の出力は変化しない（図２７（ａ）及び（ｂ）参照）。
【００５３】
半導体ウェーハの載置位置の偏りが検出されなくなると、アライメント動作が終了し、回転台２１２も停止する。
【００５４】
次に、半導体ウェーハ搬送装置２００が、半導体ウェーハ２１０を回転台２１２から持ち上げ、処理部２０４に搬送しウェーハホルダ２０６に載置する。
【００５５】
このように半導体ウェーハ２１０は、アライメントユニット２０８の回転台２１２に偏りなく位置させられた後、搬送され、ウェーハホルダ２０６に載置される。このため、アライメントユニット２０８を使用すれば、ウェーハホルダ２０６に於ける、半導体ウェーハの載置位置にズレは生じない。
【００５６】
しかしながら、実際には、アライメント後の搬送動作の最中に、搬送アームによる半導体ウェーハの把持位置がズレてしまうことがある。このようなアライメント後のウェーハ搬送途中に於ける把持位置のズレは、アライメントユニット２０８によっては修正困難である。
【００５７】
尚、搬送途中の半導体ウェーハの把持位置をカメラで観察して位置ズレを修正する試みも提案さえているが、カメラの撮影位置を通過した後の位置ズレは修正困難である（特許文献２）。
【００５８】
そこで、本半導体ウェーハ搬送装置の第２の目的は、半導体ウェーハを把持する位置が搬送中にズレても、（ウェーハホルダの）載置予定位置に半導体ウェーハを正確に搬送することのできる半導体ウェーハ搬送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００５９】
（Ａ）製造装置間ウェーハ搬送装置
（第１の発明）
上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面は、複数の半導体ウェーハが所定の間隔を開けて上下に配置された状態で格納されるウェーハキャリアから、前記半導体ウェーハを取り出す搬送アームと、前記搬送アームを動作させる駆動ユニットからなるウェーハ搬送装置において、前記ウェーハキャリア内に於いて上下に隣接するように配置された前記半導体ウェーハからなる対の間に前記搬送アームを差し入れる差入れ動作に際し、前記対を構成する前記半導体ウェーハ夫々と前記搬送アームの距離を、少なくても、前記搬送アームの先端部及び前記先端部に隣接し且つ前記先端部と前記搬送アームの中心の間の領域に於いて、検出するウェーハ位置検出ユニットを有し、前記駆動ユニットが、前記ウェーハ位置検出ユニットが検出した前記距離に基づいて、前記対を構成する前記半導体ウェーハ夫々と前記搬送アームの衝突を回避するように、前記搬送アームの位置及び姿勢を制御することを特徴とする。
【００６０】
第１の側面によれば、半導体ウェーハ搬送装置が、ウェーハキャリアに格納された半導体ウェーハと搬送アームの距離を、少なくても、その先端部と当該先端部の近傍で検出するウェーハ位置検出ユニットを有し、このウェーハ位置検出ユニットの検出した距離に基づいて、駆動ユニットが搬送アームの姿勢と位置を制御するので、取り出すべき半導体ウェーハが斜めに格納されているウェーハキャリア内に搬送アームを差し入れても、半導体ウェーハと搬送アームの衝突を回避することができる。    
【００６１】
（第２の発明）
上記の目的を達成するために、本発明の第２の側面は、第１の側面において、前記ウェーハ位置検出ユニットは、前記先端部及び前記領域夫々に設けられ、上側の方向及び下側の方向に音波を放射する音波発生装置と、前記先端部及び前記領域夫々に設けられ、前記上側の方向に放射された前記音波が反射されてなる第１の反射波と前記下側の方向に放射された前記音波が反射されてなる第２の反射波を、別々に受信する音波受信装置を具備することを特徴とする。
【００６２】
第２の側面によれば、ウェーハ位置検出ユニットが、音波発生装置と音波受信装置を具備するので、この音波発生装置及び音波受信装置によって、半導体ウェーハと搬送アームの距離を容易に検出することができる。
【００６３】
（第３の発明）
上記の目的を達成するために、本発明の第３の側面は、第１又は２の側面において、前記駆動ユニットが、前記搬送アームが取り付けられた、回転自在な球状体を具備することを特徴とする。
【００６４】
第３の側面によれば、駆動ユニットが、搬送アームが取り付けられた、回転自在な球状体を具備するので、搬送アームの姿勢を自在に制御することができる。
【００６５】
（第４の発明）
上記の目的を達成するために、本発明の第４の側面は、第３の側面において、前記駆動ユニットが、前記球状体の回転位置を検出する回転位置検出ユニットを具備し、前記回転位置検出ユニットが検出した前記回転位置に基づいて、前記対を構成する前記半導体ウェーハ夫々と前記搬送アームの衝突を回避するように、前記搬送アームの位置及び姿勢を制御すことを特徴とする。
【００６６】
第４の側面によれば、駆動ユニットが回転位置検出ユニットを有するので、球状対の回転位置を正確に把握することできるので、搬送アームの位置及び姿勢を正確に制御することができる。
【００６７】
（第５の発明）  
上記の目的を達成するために、本発明の第５の側面は、複数の半導体ウェーハが所定の間隔を開けて上下に配置された状態で格納されるウェーハキャリアから、前記半導体ウェーハを取り出す搬送アームを備えた半導体ウェーハ搬送装置用の駆動ユニットにおいて、前記搬送アームが取り付けられる、回転自在な球状体を具備することを特徴とする。
【００６８】
第５の側面よれば、駆動ユニットが、搬送アームが取り付けられる、回転自在な球状体を具備するので、搬送アームの位置及び姿勢を自在に制御することができる。
【００６９】
（第６の発明）
上記の目的を達成するために、本発明の第６の側面は、第５の側面において、前記球状体の回転位置を検出する回転位置検出ユニットを具備し、前記回転位置検出ユニットが検出した前記回転位置に基づいて、前記対を構成する前記半導体ウェーハ夫々と前記搬送アームの衝突を回避するように、前記搬送アームの位置及び姿勢を制御すことを特徴とする。
【００７０】
第６の側面によれば、駆動ユニットが、回転位置検出ユニットを有するので、球状対の回転位置を正確に把握でき、搬送アームの位置及び姿勢を正確に制御することができる。
【００７１】
（Ｂ）製造装置内ウェーハ搬送装置
本半導体ウェーハ搬送装置は、半導体ウェーハ処理装置が半導体ウェーハを処理する間前記半導体ウェーハを保持するウェーハホルダに、前記半導体ウェーハを載置する搬送アームと、前記搬送アームの先端部に設けられ、前記半導体ウェーハを一時的に固定するウェーハ固定装置と、前記搬送アームの動作を制御する制御ユニットとを有し、前記ウェーハ固定装置は、前記ウェーハ固定装置の内側から外側に向かう複数の方向に進行する音波を生成し、前記音波を前記半導体ウェーハに入射させる音波発生装置と、前記複数の方向から返ってくる前記音波を受信する音波受信装置とを具備し、前記制御ユニットは、前記音波受信機の受信した前記音波の特性に基づいて、前記ウェーハ固定装置に対する前記半導体ウェーハの位置を特定し、特定した前記位置に基づいて、前記ウェーハホルダ内の載置予定位置に前記半導体ウェーハを載置するように前記搬送アームの動作を制御する。
【発明の効果】
【００７２】
（Ａ）製造装置間ウェーハ搬送装置
本発明によれば、半導体ウェーハ搬送装置が、ウェーハキャリアに格納された半導体ウェーハと搬送アームの距離を、少なくても、搬送アームの先端部とその先端部の近傍で検出するウェーハ位置検出ユニットを有し、このウェーハ位置検出ユニットの検出した距離に基づいて、駆動ユニットが搬送アームの姿勢と位置を制御するので、取り出すべき半導体ウェーハが斜めに格納されているウェーハキャリア内に搬送アームを差し入れても、半導体ウェーハと搬送アームの衝突を回避することができる。
【００７３】
（Ｂ）製造装置内ウェーハ搬送装置
本半導体ウェーハ搬送装置によれば、搬送アームによって把持する半導体ウェーハの位置を音波によって検出するので、搬送中に半導体ウェーハの把持位置がズレても、（ウェーハホルダの）載置予定位置に半導体ウェーハを正確に搬送することができる。
【００７４】
すなわち、本発明によれば、取り出すべき半導体ウェーハが斜めに格納されているウェーハキャリア内に搬送アームを差し入れても、半導体ウェーハと搬送アームの衝突を回避することのできる半導体ウェーハ搬送装置及びその駆動装置を提供することができる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００７５】
以下、図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。なお、図面が異なっても対応する部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００７６】
（Ａ）製造装置間ウェーハ搬送装置
本実施の形態は、少なくても搬送アームの先端部及びその近傍に於いて上下に位置する半導体ウェーハとの距離を検出するウェーハ位置検出ユニットを有し、このウェーハ位置検出ユニットが検出した上下の半導体ウェーハとの距離に基づいて搬送アームの位置（例えば、駆動ユニットへの取り付位置）及び姿勢（例えば、傾き）を制御することによって、半導体ウェーハと搬送アームの衝突を回避することを可能とした半導体ウェーハ搬送装置に係わるものである。
【００７７】
（１）構  成
図１は、本実施の形態における半導体ウェーハ搬送装置２が、半導体ウェーハをウェーハキャリア６から取り出し、製造装置４にセットしようとしている状態を説明する図である。
【００７８】
本実施の形態における半導体ウェーハ搬送装置２は、複数の半導体ウェーハが所定の間隔を開けて上下に配置された状態で格納されるウェーハキャリア６から、上記半導体ウェーハを取り出す搬送アーム８を備えている。また、半導体ウェーハ搬送装置２は、上記搬送アームを動作させる駆動ユニット１６を備えている。
【００７９】
更に、半導体ウェーハ搬送装置２は、上記ウェーハキャリア６内に於いて上下に隣接するように配置された上記半導体ウェーハ１８,２０からなる対１４の間に上記搬送アーム
２６を差し入れる差入れ動作に際し（図２参照）、上記対１４を構成する上記半導体ウェーハ１８,２０夫々と上記搬送アーム２６の距離を、少なくても、上記搬送アーム２６の先端部２８及び先端部２８に隣接し且つ先端部２８と搬送アームの中心３５の間の領域３６（すなわち、先端部の近傍３６）に於いて、検出するウェーハ位置検出ユニット２４を有している（尚、図１には、ウェーハ位置検出ユニット２４の制御部のみが図示されている。）。
【００８０】
尚、先端部の近傍３６は、上述したように中心３５（搬送アーム８を長手方向に２等分した点）と先端部の間の領域であることが好ましく、搬送アーム８を長手方向に４等分した点と先端部２８の間の領域であることが更に好ましく、搬送アーム８を長手方向に８等分した点と先端部２８の間の領域であることが最も好ましい。
【００８１】
すなわち、上下の半導体ウェーハとの距離を検出する、先端部２８及びその近傍３６がなるべく搬送アームの端に位置していた方が、先端部２８及びその近傍３６を半導体ウェーハの間に差し込んだ際の、搬送アーム２６と半導体ウェーハ１８との衝突の虞が少なくなる。
【００８２】
そして、本実施の形態における半導体ウェーハ搬送装置２では、上記駆動ユニット１６は、上記ウェーハ位置検出ユニット２４が検出した上記距離に基づいて、上記対１４を構成する上記半導体ウェーハ１８,２０夫々と上記搬送アーム２６の衝突を回避するように、上記搬送アームの位置（例えば、駆動ユニットへの取り付位置９８）及び姿勢（例えば、傾き）を制御する（図１参照）。
【００８３】
（２）動  作
図２は、半導体ウェーハ搬送装置２が、ウェーハキャリア６から半導体ウェーハ１８を取り出す動作を説明する図である。説明を簡単にするため、図２には、ウェーハキャリア自体は図示されていない。図２は、ウェーハキャリア６のＢ−Ｂ´線における断面を矢印の方向から見た図である（図２１（ａ）参照）。
【００８４】
まず、図２のように、図示されていないウェーハキャリア内に於いて、上下に隣接するように配置された半導体ウェーハ１８,２０からなる対１４の間に、半導体ウェーハ搬送
装置２を構成する搬送アーム２６の先端部２８及びその近傍３６が、駆動ユニット１６（図１参照）によって差し入れられる。尚、上下の半導体ウェーハ１８,２０は、互いに平
行で且つ水平方向対して傾いているとする。
【００８５】
この時、ウェーハ位置検出ユニット２４（図１参照）は、例えば搬送アーム２６の長手方向に配置された複数の超音波センサ（図示せず）によって、上下の半導体ウェーハ１８,２０と搬送アーム８の距離を、少なくてもその先端部２８及びその近傍３６で検出する。
【００８６】
ここで、駆動ユニット１６は、ウェーハ位置検出ユニット２４が少なくて２箇所２８,
３６で検出した距離３０,３２,３８,４０に基づいて、半導体ウェーハ１８,２０夫々と上記搬送アーム２６の衝突を回避するように、上記搬送アーム２６の位置（例えば、駆動ユニット１６への取り付位置９８）及び姿勢（例えば、傾き）を制御する。
【００８７】
尚、駆動ユニット１６が直接制御することのできる搬送アーム２６の位置は、搬送アーム２６が駆動ユニット１６に取り付けられた位置９８であるが、この位置を制御することは、間接的には搬送アーム２６の他の位置（例えば、先端部２８）も制御することになる。
【００８８】
例えば、図２のように上下の半導体ウェーハ１８,２０が平行な場合には、駆動ユニッ
ト１６は、ウェーハ位置検出ユニット２４が先端部２８で検出した、上下の半導体ウェーハ１８,２０との距離３０,３２が略等しくなるように、搬送アーム２６の位置及び姿勢を制御する。同時に、駆動ユニット１６は、ウェーハ位置検出ユニット２４が先端部２８の近傍３６で検出した、上下の半導体ウェーハ１８,２０との距離３８,４０が略等しくなるように、搬送アーム２６の位置及び姿勢を制御する。
【００８９】
この結果、搬送アーム２６（図１では、搬送アーム８）と傾いた上下の半導体ウェーハ１８,２０が平行になる。
【００９０】
その後、駆動ユニット１６は、搬送アーム２６の位置を制御して、搬送アーム２６をウェーハキャリアの内部に差し入れる。
【００９１】
そして、駆動ユニット１６は、搬送アーム４２の先端部２８を、半導体ウェーハ１８の中心の真下まで移送した段階で、この差入れ動作を停止する。図２の破線で表した搬送アーム４２は、このような状態に於ける搬送アームを示している。
【００９２】
尚、図２に於いて実線からなる円で囲んだ部分は、破線からなる円で囲んだ部分を拡大した図である。但し、実線からなる円の内部では、半導体ウェーハ１８の中心の真下まで移送された状態の搬送アーム４２は、省略されている。
【００９３】
その後は、駆動ユニット１６は、搬送アームに、半導体ウェーハ１８,２０に対して平
行な姿勢を維持させたまま、図２２（ｂ）乃至図２３（ｂ）に示した持ち上げ動作及び引き出し動作を行わせて、半導体ウェーハ１８をウェーハキャリアから引き出す。但し、本実施の形態では、半導体ウェーハ１８,２０は水平方向に対して傾いているが、図２２及び図２３では、水平に記載されている。
【００９４】
すなわち、駆動ユニット１６（図２２及び２３では、駆動ユニット１０）は、搬送アーム４２（図２２及び２３では、搬送アーム８）を、その上側に位置する半導体ウェーハ１８の裏面に接触する位置まで持ち上げる。この状態で、駆動ユニット１６は、搬送アーム８の先端部に設けられた吸引口を通して、半導体ウェーハ１８を真空吸着して固定する（図２２（ｂ））。
【００９５】
次に、駆動ユニット１６は、搬送アーム４２の動きを制御して、その先端部に固定した半導体ウェーハ１８を、更に持ち上げキャリアから離脱させる（図２３（ａ））。
【００９６】
そして、最後に、駆動ユニット１６は、搬送アーム２６を駆動して、（ウェーハキャリアから分離した）半導体ウェーハ１８を、ウェーハキャリアから引き出す。
【００９７】
上記一連の動作では、駆動ユニット１６が、搬送アーム２６の姿勢を、傾いている半導体ウェーハ１８,２０に対して平行になるように制御する。このため、搬送アーム２６がウェーハキャリア６の内部に差し入れられても、半導体ウェーハ１８,２０と搬送アーム４２の衝突は回避される（図２参照）。
【００９８】
すなわち、本実施の形態の半導体ウェーハ搬送装置２では、搬送アームの上下に位置する半導体ウェーハ１８,２０と搬送アームの距離（間隔）を検出し、その結果に基づいて搬送アームの位置及び姿勢を制御するので、取り出すべき半導体ウェーハが斜めに格納されているウェーハキャリア内に搬送アームを差し入れても、搬送アームが半導体ウェーハに衝突することはない。
【００９９】
図２には、上下の半導体ウェーハ１８,２０が平行な場合に、搬送アームを差し入れる例が記載されている。しかし、上下の半導体ウェーハ１８,２０が、必ずしも平行であるとは限られない。例えば、図３のように、上側の半導体ウェーハ１８のみが傾いるために、上下の半導体ウェーハ１８,２０が非平行になる場合もある。尚、図３は、搬送アーム２６の先端２８及びその近傍３６を、半導体ウェーハ１８,２０の間に、差し入れた状態を説明する図である。また、図３に於いて実線からなる円で囲んだ部分は、破線からなる円で囲んだ部分を拡大した図である。
【０１００】
このような場合にも、駆動ユニット１６は、例えば、ウェーハ位置検出ユニット２４が、搬送アームの先端部２８で検出した、上下の半導体ウェーハ１８,２０との距離３０,３２が略等しくなるように、搬送アームの位置及び姿勢を制御する。同時に、駆動ユニット１６は、ウェーハ位置検出ユニット２４が、搬送アームの先端部２８の近傍３６で検出した、上下の半導体ウェーハ１８,２０との距離３８,４０が略等しくなるように搬送アーム２６の位置及び姿勢を制御する。
【０１０１】
このような制御によって、搬送アームの先端部２８とその近傍３６が、上下の半導体ウェーハ１８,２０の中間に配置される。
【０１０２】
この状態で駆動ユニット１６は、搬送アームの位置を制御して、搬送アームをウェーハキャリア内部に差し入れる。
【０１０３】
そして、駆動ユニット１６は、搬送アーム４２の先端部２８が、半導体ウェーハ１８の中心の真下まで移動した段階で、この差入れ動作を停止する。図４に破線で表した搬送アーム４２は、このような状態を示している。
【０１０４】
この状態では、取り出すべき上側の半導体ウェーハ１８と搬送アーム４２は平行ではない。従って、搬送アーム２６を持ち上げて上側の半導体ウェーハ１８の裏面に接触させても、半導体ウェーハ１８と搬送アーム３４の間に隙間ができてしまう。このため、このままでは搬送アーム３４は、半導体ウェーハ１８を真空吸着することができない。
【０１０５】
そこで、本実施の形態に於ける半導体ウェーハ搬送装置２では、駆動ユニット１６が、ウェーハ位置検出ユニット２４が検出する上下の半導体ウェーハ１８,２０との距離に基
づいて、搬送アーム４２の真上に位置する半導体ウェーハ１８と搬送アーム４２が平行になるように、搬送アームの位置及び姿勢を制御する。
【０１０６】
図４には、上側の半導体ウェーハ１８に対して平行にする前の搬送アーム４２と平行にした後の搬送アーム４４が図示されている。
【０１０７】
その後、搬送アーム４４は半導体ウェーハ１８に平行な姿勢を維持したまま、図２２（ｂ）乃至図２３（ｂ）に示した動作と同様な動作によって、半導体ウェーハ１８を、ウェーハキャリアから引き出す。
【０１０８】
すなわち、駆動ユニット１６（図２２及び２３では、駆動ユニット１０）は、搬送アーム４４（図２２及び２３では、搬送アーム８）を、その上側に位置する半導体ウェーハ１８の裏面に接触する位置まで持ち上げる。この状態で、駆動ユニット１６は、搬送アーム４４の先端部に設けられた吸引口を通して、半導体ウェーハ１８を真空吸着して固定する（図２２（ｂ））。
【０１０９】
次に、駆動ユニット１６は、搬送アーム４４の動きを制御して、その先端部に固定した半導体ウェーハ１８を、更に持ち上げキャリアから離脱させる（図２３（ａ））。
【０１１０】
そして、最後に、駆動ユニット１６は、搬送アーム２６を駆動して、（ウェーハキャリアから分離した）半導体ウェーハ１２を、ウェーハキャリアから引き出す。
【０１１１】
以上の動作では、駆動ユニット１６が、搬送アーム４２の位置及び姿勢を制御して、上側の半導体ウェーハ１８と下側の半導体ウェーハ２０の中間に、搬送アーム４２を差し入れる。
【０１１２】
このため、搬送アーム４２の先端部２８がウェーハキャリア６の内部に差し入れられても、半導体ウェーハ１８,２０と搬送アーム４２が衝突することはない。
【０１１３】
すなわち、本実施の形態の半導体ウェーハ搬送装置２では、搬送アームの上下に位置する半導体ウェーハ１８,２０と搬送アームの距離（間隔）を検出し、その結果に基づいて
搬送アームの位置及び姿勢を制御する。従って、取り出すべき半導体ウェーハ１８が斜めに格納されているウェーハキャリア６内に搬送アーム８を差し入れても、半導体ウェーハと搬送アームの衝突を回避することができる。
【実施例１】
【０１１４】
本実施例は、ウェーハ位置検出ユニット２４が、音波発生装置と音波受信装置によって構成された半導体ウェーハ搬送装置に係わるものである。
【０１１５】
（１）構  成
本実施例における半導体ウェーハ搬送装置の構成は、基本的には、上記実施の形態における半導体ウェーハ搬送装置２の構成と同じである。但し、ウェーハ位置検出ユニット２４が、位置検出用のセンサとしての、音波センサすなわち音波発生装置と音波受信装置によって構成されている点でより具体的である。
【０１１６】
すなわち、図１は、上記実施の形態に於ける半導体ウェーハ搬送装置２の構成を説明すると同時に、本実施例に於ける半導体ウェーハ搬送装置２の基本的構成も説明する図である。そして、図５は、本実施例のウェーハ位置検出ユニット２４を構成する音波発生装置５４と音波受信装置５８が搬送アーム８に取り付けられた状態を説明する図である。ここで、図５（ａ）は平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ―Ａ´線に於ける断面を矢印の方向から見た図である。
【０１１７】
本実施例における半導体ウェーハ搬送装置２は、図１に示すように、複数の半導体ウェーハが所定の間隔を開けて上下に配置された状態で格納されるウェーハキャリア６から、上記半導体ウェーハを取り出す搬送アーム８を備えている。また、半導体ウェーハ搬送装置２は、上記搬送アーム８を動作させる駆動ユニット１６を備えている。
【０１１８】
更に、半導体ウェーハ搬送装置２は、上記ウェーハキャリア６内に於いて上下に隣接するように配置された上記半導体ウェーハ１８,２０からなる対１４の間に上記搬送アーム８を差し入れる差入れ動作に際し（図７参照）、上記対１４を構成する上記半導体ウェーハ１８,２０夫々と上記搬送アーム８の距離を、少なくても、上記搬送アーム２６の先端部２８及びこの先端部２８に隣接し且つ先端部２８と搬送アームの中心３５の間の領域３６（すなわち、先端部の近傍３６）において検出するウェーハ位置検出ユニット２４を有している。ここで、図７は、半導体ウェーハの間に、搬送アームの先端部とその近傍を差し入れる動作を説明する図である。
【０１１９】
そして、本実施例における半導体ウェーハ搬送装置２では、上記駆動ユニット１６が、上記ウェーハ位置検出ユニット２４が検出した上記距離に基づいて、上記対１４を構成する上記半導体ウェーハ１８,２０夫々と上記搬送アーム８の衝突を回避するように、上記
搬送アームの位置（駆動ユニット１６への取り付け位置９８）及び姿勢（傾き）を制御する。
【０１２０】
尚、後述する音波発生装置５４及び音波受信装置５８の設けられる、先端部の近傍３６は、上述したように先端部２６と搬送アーム８の中心３５（搬送アーム８を長手方向に２等分した点）の間の領域であることが好ましく、搬送アーム８を長手方向に４等分した点と先端部２６の間の領域であることが更に好ましく、搬送アーム８を長手方向に８等分した点と先端部２６の間の領域であることが最も好ましい。
【０１２１】
本実施例の特徴は、図５のように、ウェーハ位置検出ユニット２４が、搬送アーム８の先端部２８及び先端部の近傍３６夫々に設けられ、上側の方向及び下側の方向に音波を放射する音波発生装置５４を具備している点である。
【０１２２】
更に、本実施例の特徴は、図５のように、ウェーハ位置検出ユニット２４が、搬送アーム８の先端部２８と先端部の近傍３６夫々に設けられ、上側の方向に放射された前記音波が反射されてなる第１の反射波と下側の方向に放射された前記音波が反射されてなる第２の反射波を、別々に受信する音波受信装置５８を具備する点である。
【０１２３】
音波発生装置５４の発生する音波としては、指向性と解像度が高い超音波（２０ｋHz以上）が好ましい。このような超音波は、圧電素子を振動子とする超音波発生器（音波発生器）によって発生することができる。一方、音波受信器５０としては、小型軽量なエレクレット・コンデンサ・マイクロホン（音波受信器）が適しており、その中でも単一指向性のものが好ましい。
【０１２４】
本実施例では、このような音波発生器４６が、図６（ａ）のように音波放射面５２の裏面５３が背中合わせに配置された音波発生装置５４が、搬送アーム８の先端部２８から根元３４に向かって交互に複数配置されている（図５参照）。
【０１２５】
同様に、上述したような音波受信器５０が、図５（ｂ）のように音波受信面５６の裏面５７が背中合わせに配置された音波受信装置５８が、搬送アーム８の先端部２８から根元３４に向かって交互に複数配置されている（図５参照）。
【０１２６】
以上の説明から明らかなように、一対の音波発生器４６からなる音波発生装置５４は、各音波発生器４６の音波放射面５２から超音波を上側又は下側に向かって放射する。一方、一対の音波受信器５０からなる音波受信装置５８は、各音波受信器５０の音波受信面５６に上側又は下側から入射する超音波を受信する。
【０１２７】
ウェーハ位置検出ユニット２４は、例えば、その音波発生装置５４を動作させて、連続的に超音波を放射させる。更に、ウェーハ位置検出ユニット２４は、その音波受信装置５８を動作させて、音波発生装置５４によって放射され上下の半導体ウェーハ１８,２０によって反射された反射波（音波発生装置５４が放射した超音波が上下方向夫々で反射されてなる反射波）の大きさを検知する。
【０１２８】
次に、ウェーハ位置検出ユニット２４は、上側の半導体ウェーハ１８によって反射された反射波１１４の大きさから、上側の半導体ウェーハ１８と搬送アーム８の距離を検出する（図７参照）。また、下側の半導体ウェーハ２０によって反射された反射波１１４の大きさから、下側の半導体ウェーハ２０と搬送アーム２６の距離を検出する（図７参照）。尚、超音波の反射体が既知の半導体ウェーハなので反射波の大きさを測定すれば、半導体ウェーハと搬送アームの距離（間隔）は容易に推定可能である。
【０１２９】
尚、半導体ウェーハ１８,２０と搬送アーム８の距離を検出することは、反射波の大き
さを測定する以外の方法でも可能である。例えば、音波受信装置５８から上側及び下側に間歇的に超音波を放射し、この超音波が半導体ウェーハ１８,２０によって反射されて戻
ってくるまでの時間（以下、遅延時間と呼ぶ）を測定してもよい。
【０１３０】
この遅延時間に超音波の速度を乗じて二で除すれば、搬送アーム８と半導体ウェーハ１８,２０の距離を検出ことができる。
【０１３１】
（２）動  作  
本実施例における半導体ウェーハ搬送装置２の動作は、基本的には、上記実施の形態における半導体ウェーハ搬送装置２の動作と同じである。但し、ウェーハ位置検出ユニット２４が、音波発生装置５４と音波受信装置５８によって、搬送アームとその上下に位置する半導体ウェーハの距離を検出する点でより具体的である。
【０１３２】
すなわち、図２は、上記実施の形態に於ける半導体ウェーハ搬送装置２が、ウェーハキャリア６から半導体ウェーハ１８を取り出す動作を説明すると同時に、本実施例に於ける半導体ウェーハ搬送装置２の基本的動作も説明する図である。図２乃至図４は、ウェーハキャリア６のＢ−Ｂ´線における断面（図２１（ａ）参照）を矢印の方向から見た図である。説明を簡単にするため、図２乃至図４には、ウェーハキャリア６は図示されておらず、半導体ウェーハ取出し動作に関係する半導体ウェーハ１８,２０みが記載されている。
【０１３３】
まず、図７のように、図示されていないウェーハキャリア内に於いて上下に隣接するように配置された半導体ウェーハ１８,２０からなる対１４の間に、半導体ウェーハ搬送装置２を構成する搬送アーム２６の先端部２８とその近傍３６が、駆動ユニット１６によって差し入れられる。尚、上下の半導体ウェーハ１８,２０は、互いに平行な状態でウェーハキャリアに対して傾いて格納されているものとする。ここで、図７は、半導体ウェーハの間に、搬送アームの先端部とその近傍を差し入れる動作を説明する図である。
【０１３４】
ウェーハ位置検出ユニット２４は、搬送アーム２６の先端部２８に設けられた音波発生装置５４及び先端部の近傍３６に設けられた音波発生装置５４を動作させて、夫々を構成する一対の音波発生器４６の音波放射面５２から上側及び下側に向かって超音波１１２を連続的に放射する（図７の下図参照）。
【０１３５】
同時に、ウェーハ位置検出ユニット２４は、搬送アーム２６の先端部２８に設けられた音波受信装置５８及び先端部の近傍３６に設けられた音波受信装置５８を動作させて、夫々を構成する一対の音波受信器５０の音波受信面５６で、夫々に隣接する音波発生装置５４によって放射され上側又は下側の半導体ウェーハ１８,２０によって反射された反射波１１４（超音波）を受信し、その大きさを検知する。
【０１３６】
次に、ウェーハ位置検出ユニット２４は、上側の半導体ウェーハ１８によって反射された反射波１１４の大きさから、上側の半導体ウェーハ１８と搬送アーム２６（図１では、搬送アーム８）の距離を検出する。また、下側の半導体ウェーハ２０によって反射された反射波１１４の大きさから、下側の半導体ウェーハ２０と搬送アーム２６の距離を検出する。
【０１３７】
ここで、駆動ユニット１６は、ウェーハ位置検出ユニット２４が少なくて先端部２８とその近傍３６の２点で検出した、上下の半導体ウェーハ１８,２０と搬送アーム２６の距
離３０,３２,３８,４０に基づいて、半導体ウェーハ１８,２０夫々と上記搬送アーム２６の衝突を回避するように、上記搬送アーム２６の位置（駆動ユニット１６への取り付位置９８）及び姿勢（傾き）を制御する（図２参照）。
【０１３８】
例えば、駆動ユニット１６は、ウェーハ位置検出ユニット２４が先端部２８で検出した、上下の半導体ウェーハ１８,２０と搬送アーム２６との距離３０,３２が略等しく、且つ先端部の近傍３６で検出した、上下の半導体ウェーハ１８,２０との距離３８,４０が略等しくなるように搬送アーム２６の位置及び姿勢を制御する（図２参照）。
【０１３９】
このような制御によって、搬送アーム２６と上下の半導体ウェーハ１８,２０は平行になる。
【０１４０】
このように搬送アーム２６が上下の半導体ウェーハ１８,２０に平行になった状態で、駆動ユニット１６は、搬送アームの位置（駆動ユニット１６への取り付位置９８）を制御して、搬送アーム２６をウェーハキャリアの内部に差し入れる。
【０１４１】
搬送アーム８がウェーハキャリアの内部に差し入れられるにしたがって、搬送アーム２６の先端部２８及びその近傍３６より根元３４の側の領域（追加領域）に設けられた音波発生装置５４及び音波受信装置５８も、上下の半導体ウェーハ１８,２０の間に入って来る。
【０１４２】
この場合、ウェーハ位置検出ユニット２４は、これらの装置５４,５８によって、搬送アーム２６と上下の半導体ウェーハ１８,２０の距離を検出し、これらの情報も加味して搬送アーム８の位置及び姿勢を制御してより正確な姿勢制御を行う。
【０１４３】
そして、駆動ユニット１６は、搬送アーム４２の先端部２８が、半導体ウェーハ１８の中心の真下まで移動した時点で、この差入れ動作を停止する。図２の破線で表した搬送アーム４２は、このような状態にある搬送アームを示している。
【０１４４】
すなわち、先端部２８及びその近傍３６が半導体ウェーハ１８,２０の間に差し入れられ、駆動ユニット１６が、半導体ウェーハ１８,２０と搬送アーム２６の衝突を回避するように、搬送アーム２６の位置及び姿勢を制御した後、追加領域が半導体ウェーハ１８,２０の間に差し入れられる過程で、前記ウェーハ位置検出ユニットが、追加領域に於いて検出する半導体ウェーハ１８,２０と搬送アームの距離も加味して、駆動ユニット１６が、更に、半導体ウェーハ１８,２０と搬送アームの衝突を回避するように前記搬送アームの位置及び姿勢を制御する。
【０１４５】
その後は、駆動ユニット１６は、搬送アーム４２に半導体ウェーハ１８,２０に平行な姿勢を維持させたまま、図２２（ｂ）乃至図２３（ｂ）に示した持ち上げ動作及び引き出し動作を搬送アーム４２に行わせて、半導体ウェーハ１８をウェーハキャリアから引き出す。
【０１４６】
すなわち、駆動ユニット１６（図２２及び２３では、駆動ユニット１０）は、搬送アーム４２（図２２及び２３では、搬送アーム８）を、その上側に位置する半導体ウェーハ１８の裏面に接触する位置まで持ち上げる。この状態で、駆動ユニット１６は、搬送アーム４２の先端部に設けられた吸引口を通して、半導体ウェーハ１８を真空吸着して固定する（図２２（ｂ）参照）。
【０１４７】
次に、駆動ユニット１６は、搬送アーム４２の動きを制御して、その先端部に固定した半導体ウェーハ１８を、更に持ち上げウェーハキャリアから離脱させる（図２３（ａ）参照）。
【０１４８】
そして、最後に、駆動ユニット１６は、搬送アーム２６を駆動して、（ウェーハキャリアから分離した）半導体ウェーハ１８をウェーハキャリアから引き出す（図２３（ｂ）参照）。
【０１４９】
上記一連の動作では、駆動ユニット１６が、搬送アーム２６の姿勢を、傾いている半導体ウェーハ１８,２０に対して平行になるように制御する。このため、搬送アーム２６がウェーハキャリア６の内部に差し入れられても、半導体ウェーハ１８,２０と搬送アーム４２の衝突は回避される（図２参照）。
【０１５０】
すなわち、本実施の形態の半導体ウェーハ搬送装置２では、搬送アームの上下に位置する半導体ウェーハ１８,２０と搬送アームの距離（間隔）を検出し、その結果に基づいて搬送アームの位置及び姿勢を制御するので、半導体ウェーハ１８を斜めに格納するようになってしまったウェーハキャリア６内に搬送アーム８を差し入れても、搬送アームが半導体ウェーハに衝突することはない。
【０１５１】
以上の例は、上下の半導体ウェーハ１８,２０が、互いに平行な場合の例である。しかし、現実には、必ずしも、上下の半導体ウェーハ１８,２０が平行になるとは限られない。例えば、図３のように、上側の半導体ウェーハ１８のみが傾いるために、上下の半導体ウェーハ１８,２０が非平行になる場合もある。尚、。図３は、搬送アーム２６の先端２８及びその近傍３６を、半導体ウェーハ１８,２０の間に、差し入れた状態を説明する図である。また、図３に於いて実線からなる円で囲んだ部分は、破線からなる円で囲んだ部分を拡大した図である。
【０１５２】
このような場合にも、駆動ユニット１６は、ウェーハ位置検出ユニット２４が、搬送アーム２６の先端部２８で検出した、上下の半導体ウェーハ１８,２０との距離３０,３２が略等しくなるように、搬送アームの位置及び姿勢を制御する。
【０１５３】
同時に、駆動ユニット１６は、ウェーハ位置検出ユニット２４が、搬送アームの先端部２８の近傍３６で検出した、上下の半導体ウェーハ１８,２０との距離が略等しくなるように搬送アーム２６の位置及び姿勢を制御する。
【０１５４】
このような制御によって、搬送アームの先端部２８とその近傍３６が、上下の半導体ウェーハ１８,２０の中間に配置される。
【０１５５】
この状態で駆動ユニット１６は、搬送アームの位置を制御して、搬送アームをウェーハキャリア内部に差し入れる。
【０１５６】
そして、駆動ユニット１６は、搬送アーム４２の先端部２８が、半導体ウェーハ１８の中心の真下まで移動した段階で、この差入れ動作を停止する。図４に破線で表した搬送アーム４２は、このような状態を示している。
【０１５７】
この状態では、取り出すべき上側の半導体ウェーハ１８と搬送アーム４２は平行ではない。従って、搬送アーム２６を持ち上げて上側の半導体ウェーハ１８の裏面に接触させても、半導体ウェーハ１８と搬送アーム３４の間に隙間ができてしまう。従って、このままでは、搬送アーム３４は、半導体ウェーハ１８を真空吸着することはできない。
【０１５８】
そこで、本実施例に於ける半導体ウェーハ搬送装置２では、駆動ユニット１６が、ウェーハ位置検出ユニット２４が音波発生装置５４及び音波受信装置５８を用いて検出した、搬送アーム４２と上側の半導体ウェーハ１８との距離に基づいて、搬送アーム４２の真上に位置する半導体ウェーハ１８と搬送アーム４２が平行になるように、搬送アーム４２の位置及び姿勢を制御する。
【０１５９】
図４には、上側の半導体ウェーハ１８に対して平行にする前の搬送アーム４２と平行にした後の搬送アーム４４が図示されている。
【０１６０】
その後、搬送アーム４４は半導体ウェーハ１８に平行な姿勢を維持したまま、図２２（ｂ）乃至図２３（ｂ）に示した動作と同様な動作によって、半導体ウェーハ１８を、ウェーハキャリアから引き出す。
【０１６１】
すなわち、駆動ユニット１６（図２２及び２３では、駆動ユニット１０）は、搬送アーム４４（図２２及び２３では、搬送アーム８）を、その上側に位置する半導体ウェーハ１８の裏面に接触する位置まで持ち上げる。この状態で、駆動ユニット１６は、搬送アーム４４の先端部に設けられた吸引口を通して、半導体ウェーハ１８を真空吸着して固定する（図２２（ｂ））。
【０１６２】
次に、駆動ユニット１６は、搬送アーム４４の動きを制御して、その先端部に固定した半導体ウェーハ１８を、更に持ち上げキャリアから離脱させる（図２３（ａ））。
【０１６３】
そして、最後に、駆動ユニット１６は、搬送アーム２６を駆動して、（ウェーハキャリアから分離した）半導体ウェーハ１８を、ウェーハキャリアから引き出す。
【０１６４】
以上の動作では、駆動ユニット１６が、搬送アーム４２の位置及び姿勢を制御して、上側の半導体ウェーハ１８と下側の半導体ウェーハ２０の中間に、搬送アーム４２を差し入れる。
【０１６５】
このため、搬送アーム４２の先端部２８がウェーハキャリア６の内部に差し入れられても、半導体ウェーハ１８,２０と搬送アーム４２が衝突することはない。
【０１６６】
すなわち、本実施の形態の半導体ウェーハ搬送装置２では、搬送アームの上下に位置する半導体ウェーハ１８,２０と搬送アームの距離（間隔）測定し、その結果に基づいて搬送アームの位置及び姿勢を制御する。従って、取り出すべき半導体ウェーハ１８が斜めに格納されているウェーハキャリア６内に搬送アーム８を差し入れても、半導体ウェーハと搬送アームの衝突を回避することができる。
【実施例２】
【０１６７】
本実施例における半導体ウェーハ搬送装置の構成は、基本的には、実施例１における半導体ウェーハ搬送装置２の構成と同じである。但し、駆動ユニット１６が、搬送アーム８が取り付けられた、回転自在な球状体を具備する点でより具体的である。その他の点は、実施例１とほぼ同じである。従って、説明が重複することを避けるため、共通する部分については説明を省略する。
【０１６８】
（１）構  成
図８は、駆動ユニット１６を構成する、搬送アーム８が取り付けられた回転自在な球状体６２と、その支持体６４からなる球形関節部材９６を説明する側面図である。図９は、球状体６２及びその支持体６４からなる球形関節部材９６を、搬送アーム８の先端部２８の側から見た正面図である。
【０１６９】
図８及び図９に示したように、球状体６２は、その下側が支持体６４に設けられた窪み（受け入れ部分）に嵌め込まれている。支持体６４に設けられた窪みは、球状体６２が自在に回転できるように構成されている。例えば、球状体６２と支持体６４の間には僅かな隙間が設けられ、この隙間は、球状体６２に吹き付けられる空気又は潤滑油によって満たされている。
【０１７０】
そして、球状体６４の上側には、搬送アーム８が根元３４の近傍（取り付け位置９８）で取り付けられている。
【０１７１】
（２）動  作
図１０は、球状体６２が側面（搬送アーム８の長手方向７０と鉛直方向６８を含む面）内で回転する動作を説明する図である。尚、図１０には、異なった姿勢の搬送アーム８を、実線及び破線で示した。
【０１７２】
図１０に示すように、球状体６２が側面内で回転すると、搬送アーム８の長手方向７０が側面内で水平方向６６となす角度θ（傾き）が変化する。従って、本実施例の駆動ユニット１６によれば、搬送アーム８の側面内に於ける傾きを、容易に制御することができる。ここで、搬送アーム８の傾きを制御することは、その姿勢を制御することに他ならない。
【０１７３】
このため、本実施例によれば、ウェーハキャリア内に半導体ウェーハが傾いて格納されていたとしても、搬送アーム８の姿勢を半導体ウェーハに容易に合わせることができる。
【０１７４】
図１１は、球状体６２が正面（搬送アーム８の短辺方向７２と鉛直方向６８を含む面）内で回転する動作を説明する図である。尚、図１１には、図１０と同様に、異なった姿勢の搬送アーム８を、実線及び破線で示した。
【０１７５】
搬送アーム８は、ウェーハキャリアに差し入れられる方向に細長く形成される。従って、側面内に於ける搬送アーム８の傾きは、半導体ウェーハと搬送アームの衝突に直結する。一方、正面内に於いて搬送アーム８が多少傾いても、直ちに半導体ウェーハと搬送アームが衝突する訳ではない。
【０１７６】
しかし、搬送アーム８と半導体ウェーハとの衝突をより確実に回避するためには、正面内における搬送アーム８の傾き、すなわち短辺方向７２が水平方向７４となす角度φを調整する必要がある。
【０１７７】
図１１に示すように、本実施例では、球状体６２が正面内で回転することによって、搬送アーム８の短辺方向７２が水平方向７４となす角度φが変化する。従って、本実施例の駆動ユニット１６によれば、搬送アーム８の正面内における傾きφを、容易に制御することができる。
【０１７８】
このため、本実施例によれば、半導体ウェーハが搬送アーム８の正面内で傾いていたとしても、搬送アーム８の姿勢をこの傾きに容易に合わせることができる。
【０１７９】
このような姿勢制御を行うためには、搬送アーム８の短辺方向と上下の半導体ウェーハのなす角度を検出する必要がある。図１２は、このような角度検出を行うために、音波発生装置４６と音波受信装置５０を搬送アーム８内に配置いた一例である。図１２のように、短辺方向７２にも音波発生装置５４と音波受信装置５８を交互に配置することによって、搬送アーム８の短辺方向７２と上下の半導体ウェーハ１８,２０のなす角度を検出することができる。
【０１８０】
図１３は、本実施例における半導体ウェーハ搬送装置によって、ウェーハキャリア内に傾いて収納された半導体ウェーハ１８,２０からなる対１４の間に、搬送アーム８が差し入れられる動作を説明する図である。図１３には、説明を簡単にするため、駆動ユニット１６を構成する球状体６２とその支持体６４からなる球形関節部材９６、及び半導体ウェーハ１８,２０だけが記載されている。
【０１８１】
同図中において、実線で描かれた搬送アーム８及び球状関節部材９６は、搬送アーム８の先端部２８及びその近傍３６が、半導体ウェーハ１８,２０の間に差し入れられた状態を示している。一方、破線で描かれた図は、搬送アーム８の先端部２８及びその近傍３６が、半導体ウェーハ１８の中央の真下に差し入れられた状態を示している。
【０１８２】
実線で示すように、半導体ウェーハ１８,２０の間に差し入れられた直後の搬送アーム８は、半導体ウェーハ１８,２０に対して傾いている。
【０１８３】
このような状態に対して、駆動ユニット１６は、球状体６２を側面内及び正面内で回転させると同時に、支持体６４を上下及び前後左右に適宜並進させて、搬送アーム８の先端部２８及びその近傍３６が半導体ウェーハ１８,２０に平行で、且つ２枚の半導体ウェーハ１８,２０の中間に位置するように、搬送アーム８の位置及び姿勢を制御する。
【０１８４】
その後、球状体６２の姿勢（回転角度；緯度及び経度）を一定に保ったまま、支持体６４を上下及び前後左右に適宜並進させて、破線で表した位置（すなわち、搬送アーム８の先端部２８が、半導体ウェーハ１８の中心３４の真下に移動した位置）に搬送アーム８を移送する。
【０１８５】
従って、本実施例によれば、ウェーハキャリア内に半導体ウェーハ１８,２０が傾いて格納されていたとしても、搬送アーム８の姿勢を制御して、搬送アーム８と半導体ウェーハ１８,２０の衝突を回避することができる。
【０１８６】
半導体ウェーハ１８,２０が、平行でない場合にも同様の動作によって、搬送アーム８と半導体ウェーハ１８,２０の衝突を回避することができる。
【０１８７】
但し、この場合には、上記実施例で説明したように、半導体ウェーハ１８,２０の中間に搬送アーム８が差し入れられる。また、搬送アームを持ち上げ半導体ウェーハ１８,２０の裏面に搬送アームを吸着させ、搬送アーム８の先端部で上側の半導体ウェーハ１８を真空吸着する前に、取り出そうとする半導体ウェーハに対して搬送アームを平行にする（図４参照）。
【実施例３】
【０１８８】
本実施例における半導体ウェーハ搬送装置２の構成は、基本的には、実施例２における半導体ウェーハ搬送装置２の構成と同じである。但し、本実施例における半導体ウェーハ搬送装置２は、駆動ユニット１６が球状体６２を回転させるための磁気発生ユニットを具備する点で、実施例２より具体的である。
【０１８９】
更に、駆動ユニット１６が、球状体６２の回転位置（緯度及び経度）を検出する回転位置検出ユニットを具備し、回転位置検出ユニットが検出した回転位置に基づいて、上記対を構成する前記半導体ウェーハ夫々と搬送アームの衝突を回避するように、搬送アームの位置及び姿勢を制御する点でより具体的である。その他の点は、実施例２とほぼ同じである。従って、説明が重複することを避けるため、共通する部分については説明を省略する。
【０１９０】
（１）構  成
図１４は、本実施例における駆動ユニット１６を構成する、球状体６２及びその支持体６４からなる球形関節部材９６の構成を透視した平面図である。図１５は、同じく本実施例における駆動ユニットを１６構成する、球状体６２及びその支持体６４からなる球形関節部材９６の構成を透視した側面図である。
【０１９１】
（ｉ）駆動力作用部材兼回転角度標識
本実施例の球状体６２は、例えば合成樹脂のような非磁性体によって構成され、内部に磁性体からなる駆動力作用部材兼回転角度標識８０が埋め込まれている。この駆動力作用部材兼回転角度標識８０は、例えば、肉厚の台形のような対称性の低い形状をした軟磁性体によって構成されている。
【０１９２】
すなわち、駆動力作用部材兼回転角度標識８０は、形状磁気異方性が大きく、そのため駆動力たる外部磁場が作用しやすい構造になっている。
【０１９３】
更に、駆動力作用部材兼回転角度標識８０の形状は対称性が低いので、球状体６２に同伴して回転した場合、その姿勢の変化が把握しやすい。そのため、球状体６２の回転を検出するための、標識とすることができる。
【０１９４】
（ｉｉ）磁気発生ユニット
支持体６４の内部には、図１４及び１５に示すように、八つの磁気コイル８２からなる磁気発生ユニットが設けられている。尚、球形関節部材９６を真上または真横から見た場合、各磁気コイルが他の一つの磁気コイルと重なるため、図１４及び１５には、半分（四つ）の磁気コイル８２のみが記載されている。
【０１９５】
この八つの磁気コイル８２は、球状体６２の中心を挟んで対向する四対の磁気コイルを構成する。そして、この四対の磁気コイル８２が、磁気発生ユニットを構成する。
【０１９６】
駆動ユニット１６は、対をなす磁気コイル８２が、球状体６２の中心において同じ方向に磁場を発生するように、夫々の磁気コイル８２に電流を流す。この電流によって励磁された４対の磁気コイルが合成磁場を形成し、駆動力作用部材兼回転角度標識８０（軟磁性体）を磁化させ、この磁化と合成磁界が相互作用して球状体６２を回転させる。すなわち、４対の磁気コイルからなる磁気発生ユニットに流す電流の向き及び大きさを制御することによって、駆動ユニット１６は、球状体６２の回転を自在に制御する。
【０１９７】
（ｉｉｉ）回転位置検出ユニット
回転角度検出ユニット７６は、図１５のように、肉厚の台形状をした駆動力作用部材兼回転角度標識８０、超音波発生兼受信ユニット８４、及び図示されていない演算制御装置によって構成される。
【０１９８】
ここで、超音波発生兼受信ユニット８４は、超音波放射面兼受信面８６から超音波を真上に発生すると同時に、超音波放射面兼受信面８６に入射した超音波を受信して電気信号に変換する。
【０１９９】
また、球状体６２の定位置（球状体６２の回転位置の原点であって、搬送アーム８が水平に保持される回転位置）は、駆動力作用部材兼回転角度標識８０の上底８８を含め面９０が、超音波発生兼受信ユニット８４の超音波放射面兼受信面８６と真正面で向かい合うように定められている。
【０２００】
図１６は、定位置にある駆動力作用部材兼回転角度標識８０を、超音波発生兼受信ユニット８４の方向から見た図である。図１６に示しように、駆動力作用部材兼回転角度標識８０の（上底８８を含む）面９０は、（超音波発生兼受信ユニット８４の）超音波放射面兼受信面８６を真正面から見下ろしている。
【０２０１】
図１５のように、この状態で超音波放射面兼受信面８６から放射された超音波９２は、駆動力作用部材兼回転角度標識８０の（上底８８を含む）面９０によって反射され、超音波放射面兼受信面８６に向かって戻っていく。
【０２０２】
一方、球状体６２が回転し、図１５の破線で示すように台形状の駆動力作用部材兼回転角度標識８０が傾くと、上底８８を含む面９０が超音波９２の進行方向に対して傾く。この場合には、反射波９４は、超音波放射面兼受信面８６とは異なる方向に向かって進むようになる。
【０２０３】
従って、球状体６２の回転角度が大きくなり、反射波９４の進行方向が超音波放射面兼受信面８６から逸れるほど、超音波発生兼受信ユニット８４が受信する反射波の強度は小さくなる。
【０２０４】
故に、駆動力作用部材兼回転角度標識８０によって反射波され超音波放射面兼受信面８６に再入射する超音波の大きさを計測することによって、球状体６２の回転角度の大きさを検出することができる。
【０２０５】
一方、反射波の大きさを測定しただけでは、球状体６２の回転方向は不明である。しかし、球状体６２の回転方向は、球状体６２に加えた合成磁場の方向から明らかである。
【０２０６】
超音波発生兼受信ユニット８４は、計測した回転角度の大きさと上記合成磁場の方向から、球状体６２の回転位置（緯度及び経度）を導出する。
【０２０７】
回転位置の導出は、例えば、回転角度情報及び合成磁界方向からなるデータと球状体６２の回転位置の関係を予め求めておき、この関係を演算制御装置１００に記憶させておけば容易である。  
【０２０８】
このようにして、回転角度検出ユニット７６は、球状体６２の回転位置を検出する。
【０２０９】
ところで、例えば半導体ウェーハ搬送装置の電源が切断され、その結果磁気コイル８２に流れる電流も切断されると、球状体６２を固定する磁界が消失し、球状体６２は無制動状態（フリー状態）になってしまう。この場合、球状体６２は搬送アーム８の重みによって回転し傾いてしまう。
【０２１０】
このような状態では、搬送アーム８が他の機材と不測の接触事故を起こす可能性がある。このような事態を回避するため、本実施例の球形関節部材９６には、図１７のように、支持体６４にブレーキパッド９４が設けられている。
【０２１１】
ブレーキパッド９４は、半導体ウェーハ搬送装置うに電力が供給されている間は、図示されていない電磁石によって球状体６２から引き離されている。しかし、駆動ユニット１６への電力の供給が停止すると、上記電磁石への電力の供給も止まり、ブレーキパッド９４が、図示されていないバネに押されて球状体６２を両側から挟み込み、球状体６２を固定する。
【０２１２】
従って、本実施例によれば、半導体ウェーハ搬送装置の電源が切断されても、搬送アームの回転位置は電源が切断される前の位置に保持される。従って、送アームが不測の接触事故を起こすことはない。
【０２１３】
（２）動  作
次に、図１８のように互いに平行で且つ傾いた半導体ウェーハ１８,２０の間に、磁気
発生ユニットと回転位置検出ユニットを備えた、本実施例に於ける半導体ウェーハ搬送装置が、その搬送アーム８を差し入れる動作について説明する。
【０２１４】
半導体ウェーハ搬送装置の駆動ユニット１６は、球状体６２を取り囲む４対の磁気コイル８２に電流を流し、合成磁場を形成する（図１５参照）。球状体６２内に配置された駆動力作用部材兼回転角度標識８０はこの合成磁界によって磁化され、その磁化容易軸が上記合成磁場と平行になろうとして駆動力作用部材兼回転角度標識８０を回転させる。この駆動力作用部材兼回転角度標識８０の回転に伴って球状体６２も回転し、その表面に取り付けられた搬送アーム８の傾きが変化する。
【０２１５】
このようにして駆動ユニット１６は、搬送アーム８が水平方向６６となす角度θ及びφ（図１０及び１１参照）を自在に変化さて、先端部２８及びその近傍３６をウェーハキャリア内に差し入れた搬送アーム８を、上下の半導体ウェーハ１８,２０に対して平行にする。この際、駆動ユニット１６は、上記回転位置検出ユニット７６によって、球状体６２の回転位置を確認しながら、搬送アーム８の姿勢を制御する。
【０２１６】
搬送アーム８を更にウェーハキャリア内に深く差し入れるためには、搬送アーム８を半導体ウェーハ１８,２０に対して平行な姿勢を保持したまま、搬送アーム８と球状体６４の取り付け位置９８を半導体ウェーハに向かって移動させる必要がある。図１８は、このような搬送アーム８の平行移動を説明する図である。
【０２１７】
実線で描かれた搬送アーム８は、半導体ウェーハ１８,２０に対して平行な姿勢を取った直後の状態を示している。破線で描かれ搬送アームは、導体ウェーハ１８,２０に対して平行な姿勢を保持したまま、取り付け位置９８が、半導体ウェーハ１８,２０に向かって平行移動した後の状態を示している。
【０２１８】
ところで、このような平行移動を実現するためには、半導体ウェーハ１８,２０の傾きすなわち半導体ウェーハ１８,２０と水平方向６６のなす角度ψ（正確には、搬送アームの長手方向７０と鉛直方向６８がなす側面内に於いて、半導体ウェーハ１８,２０と水平方向６６がなす角度ψ）が事前に分かっていなければ、その移動方向及び距離を特定することができない（図１８参照）。
【０２１９】
次に、駆動ユニット１６が、その回転角度検出ユニット７６とウェーハ位置検出ユニット２４によって、半導体ウェーハ１９,２０の傾きψを検出する動作について説明する。
【０２２０】
図１５のように、駆動ユニット１６は、回転角度検出ユニット７６を構成する超音波発生兼受信ユニット８４を動作させて、その超音波放射面兼受信面８６から超音波９２を放射する。
【０２２１】
超音波９２は、回転位置検出ユニット７６を構成する、球状体６２に埋め込まれた駆動力作用部材兼回転角度標識８０の上底８８を含む面９０に入射し反射される。
【０２２２】
超音波９２の反射方向は、駆動力作用部材兼回転角度標識８０の回転位置すなわち球状体６２の回転位置によって変化する。このため、超音波放射面兼受信面８６に入射する反射波の強さは、球状体６２の回転位置によって変化する。即ち、台形状の駆動力作用部材兼回転角度標識８０の上底８８を含む面９０が超音波放射面兼受信面８６と向かい合っている回転位置（球状体８０の定位置）で、超音波放射面兼受信面８６に入射する反射波の大きさが最も強く、球状体６２の回転位置がこの定位置から離れるほど反射波は弱くなる。
【０２２３】
回転角度検出ユニット７６は、この反射波の強さを関節回転角度情報として、駆動ユニット９６を構成する演算制御装置（図示せず）に送信する。ここで、関節回転角度情報とは、回転方向を含まない回転角度の大きさだけを表す情報である。
【０２２４】
ここで演算制御装置は、回転位置検出ユニット７６を構成し、上記関節回転角度情報と自らが保有する球状体８０の回転方向情報（磁気コイル８２の形成する合成磁界の方向）から回転位置（経度及び緯度）を特定する。
【０２２５】
一方、上記演算制御装置には、実施例２で説明したウェーハ位置検出ユニット２４から、搬送アーム８に対する半導体ウェーハ１８,２０の相対的位置関係に関する情報が別途
送信される。
【０２２６】
演算制御装置は、回転角度検出ユニット７６によって検出された球形関節部材９６の回転位置と、実施例２のウェーハ位置検出ユニット２４によって検出された、搬送アーム８に対する半導体ウェーハ１８,２０の相対的位置関係から、半導体ウェーハ１８,２０の傾きψを幾何学的演算処理に導出する。
【０２２７】
このようにして、駆動ユニット１６は、半導体ウェーハ１９,２０の傾きψを導出する。
【実施例４】
【０２２８】
本実施例における半導体ウェーハ搬送装置２の構成は、基本的には、実施例３における半導体ウェーハ搬送装置２の構成と同じである。但し、駆動ユニット１６の構成が、実施例３より具体的である。その他の点は、実施例３とほぼ同じである。従って、説明が重複することを避けるため、共通する部分については説明を省略する。
【０２２９】
（１）構  成
図１９は、本実施例に於ける駆動ユニット１６のブロック構成を説明する図である。駆動ユニット１６は、球形関節部材９６と、回転位置検出ユニット７６と、ウェーハ位置検出ユニット２４を備えている。駆動ユニット１６は、更に、演算制御装置１００と、コイル駆動装置１０２と、球形関節移動ユニット１０８を備えている。
【０２３０】
ここで、ウェーハ位置検出ユニット２４は、搬送アーム８に設けられた音波発生装置５４と、音波受信装置５８と、これらの装置を制御するセンサ制御装置１０４と、ウェーハ位置演算制御装置１０５によって構成されている。
【０２３１】
ここで、センサ制御装置１０４は音波発生装置５４を駆動するとともに、音波受信装置５０が受信した反射波の大きさ（又は、遅延時間）を電気信号に変換してウェーハ位置演算制御装置１０５に送信する。
【０２３２】
ウェーハ位置演算制御装置１０５は、センサ制御装置１０４を制御すると共に、センサ制御装置１０４から受信した反射波の大きさ（又は、遅延時間）が変換されてなる電気信号から、搬送アーム８に対する半導体ウェーハの相対的な位置（ウェーハ相対位置情報）を算出する。
【０２３３】
一方、回転位置検出ユニット７６は、駆動力作用部材兼回転角度標識８０と、超音波発生兼受信ユニット８４と、演算制御装置１００によって構成されている。
【０２３４】
ここで、演算制御装置１００は、超音波発生兼受信ユニット８４を制御して、超音波発生兼受信ユニット８４の検出した関節回転角度情報（実施例３の「（２）動作」参照）を取得する。
【０２３５】
更に、演算制御装置１００は、回転位置検出ユニット７６を構成するだけでなく、コイル駆動装置１０２を制御して、磁気コイル８２に電流を流して合成磁界を発生させる制御装置としても機能する。
【０２３６】
また、演算制御装置１００は、球形関節移動ユニット１０８を制御して球形関節部材９６の並進運動（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の移動）及び回転軸１０６を中心とする回転運動を制御する（図１参照）。
【０２３７】
球形関節移動ユニット１０８は、図１のように、球形関節部材９６を一端に担持する支持板１１０と、支持板１１０の他端が取り付けられた回転軸１０６と、演算制御装置１００の指令にしたがって、回転軸１０６に回転運動及び並進運動をさせ、指示された角度及び位置に回転軸１０６を固定する回転軸駆動装置１１１からなっている。
【０２３８】
そして、演算制御装置１００は、ウェーハ相対位置情報と関節回転位置情報に基づいて、ウェーハキャリア内に於ける半導体ウェーハの位置及び姿勢を導出する。
【０２３９】
（２）動  作
次に、図１８のように互いに平行で且つ傾いた半導体ウェーハ１８,２０の間に、本実施例に於ける半導体ウェーハ搬送装置が、その搬送アーム８を差し入れる動作について説明する。
【０２４０】
まず、演算制御装置１００は、コイル駆動装置１０２に指令を出し磁気コイル８２を駆動して、合成磁界を発生する。この合成磁界によって、搬送アーム８は、例えば、水平に保持される。
【０２４１】
同時に、演算制御装置１００は、超音波発生兼受信ユニット８４に指令を出し、駆動力作用部材兼回転角度標識８０に向かって放射した超音波の反射波に基づく関節回転角度情報を、超音波発生兼受信ユニット８４から取得する。
【０２４２】
そして、演算制御装置１００は、自身がコイル駆動装置１０２に指令して発生させた合成磁界の方向（経度及び緯度）とこの関節回転角度情報（回転角度の大きさ）に基づいて、球形関節部材９６を構成する球状体６２の回転位置（回転位置情報）を導出する。
【０２４３】
このような回転位置の導出は、回転角度情報及び合成磁界方向からなるデータと球状体６２の回転位置の関係を予め求めておき、この関係を演算制御装置１００に記憶させておけば容易に実行可能である。
【０２４４】
演算制御装置１００は、このようにして導出した球状体６２の回転位置が、定位置（実施例３参照）になっているか確認する。球状体６２の回転位置が定位置から逸れている場合には、コイル駆動装置１０２に指令を出して、磁気コイル８２の発生する合成磁界の強度等を調整する。
【０２４５】
次に、演算制御装置１００は、図７のように、球形関節移動ユニット１０８に指令を出して、搬送アーム２６を移送し、その先端部２８及びその近傍３６をウェーハキャリア内に格納された半導体ウェーハ１８,２０の間に差し入れる。
【０２４６】
この時、ウェーハ位置検出ユニット２４では、ウェーハ位置演算制御装置１０５が、センサ制御装置１０４に指令を出して音波発生装置５４及び音波受信装置５０を動作させて、半導体ウェーハ１８,２０からの反射波の大きさ（又は、遅延時間）を検出する。
【０２４７】
この反射波の大きさ（又は、遅延時間）に基づいて、ウェーハ位置演算制御装置１０５は、搬送アーム８に対する半導体ウェーハ１８,２０の相対的な位置（ウェーハ相対位置情報；上下に位置する半導体ウェーハ１８,２０と搬送アーム８の距離）を導出する。そして、ウェーハ位置検出ユニット２４は、導出したウェーハ相対位置情報を演算制御装置１００に送信する。
【０２４８】
次に、演算制御装置１００は、自身が導出した球形関節部材９６の回転位置情報とウェーハ位置検出ユニット２４から受信したウェーハ相対位置情報に基づいて、上下の半導体ウェーハ１８,２０の中間で、搬送アーム８を半導体ウェーハ１８,２０に対して平行にする、球形関節部材９６を構成する球状体６２の回転位置（以下、球形関節部材の回転位置と略する）及び搬送アーム８の位置（搬送アーム８が球形関節部材６４に取り付けられた位置９８）を算出する。
【０２４９】
次に、演算制御装置１００は、このようにして算出した、球形関節部材９６の回転位置及び搬送アーム８の位置を現実のものとするため、コイル駆動装置１０２及び球形関節移動ユニット１０８に指令を出して、球形関節部材９６を回転させ且つ支持板１１０を並進移動させる。
【０２５０】
この際、演算制御装置１００は、超音波発生兼受信ユニット８４に指令を出して、球形関節部材９６の関節回転角度情報を取得する。演算制御装置１００は、合成磁場の方向とこの関節回転角度情報に基づいて球形関節部材９６の回転位置を導出する。この回転位置が、搬送アーム８を平行にするための値として演算制御装置１００が算出した上記回転位置から逸れた場合には、磁気コイル８２に流す電流を調整して両者が一致するようにする。
【０２５１】
次に、演算制御装置１００は、搬送アーム８が半導体ウェーハ１８中央部の真下に並進運動する際に通過する位置（取り付け部分９８の位置）を次々に算出し、このような位置が順次現実のものとなるように、球形関節移動ユニット１０８に指令を出して、球形関節部材９６を担持した支持板１１０を並進移動させる。
【０２５２】
この間、ウェーハ位置検出ユニット２４は、音波発生装置４６と音波受信装置５０を動作させ続け、ウェーハ相対位置情報を導出して演算制御装置１００に送信し続ける。
【０２５３】
演算制御装置１００は、このウェーハ相対位置情報に基づいて順次コイル駆動装置１０２及び球形関節移動ユニット１０８に出す指令を修正して、半導体ウェーハ１８,２０と搬送アーム８の平行度を高め且つ搬送アーム８が半導体ウェーハ１８,２０の中間位置から逸れないようにする。
【０２５４】
この結果、図１８のように、搬送アーム８が、半導体ウェーハ１８,２０の中心部の直下まで移動しても、搬送アーム８と半導体ウェーハ１８,２０が衝突することはない。
【０２５５】
（変形例）
以上の例では、ウェーハ位置検出ユニット２４は、音波発生装置５４及び音波受信装置５０を動作させて取得した物理量に基づいて、搬送アーム８に対する半導体ウェーハの相対位置を検出していた。半導体ウェーハの相対位置を検出するためには、必ずしも、音波発生装置５４及び音波受信装置５０を用いる必要はなく、例えば静電容量センサを用いてもよい。
【０２５６】
また、以上の例では、搬送アーム８の姿勢は、球形関節部材によって調整されていた。しかし、必ずしも、球形関節部材によって搬送アームの姿勢を調整する必要はなく、例えば、ヒンジ（蝶番）によって搬送アームの姿勢を調整してもよい。但し、この場合には、搬送アームの正面内に於ける傾きφを調整することはできない。
【０２５７】
また、（超音波発生兼受信ユニット８４の）超音波放出面兼受信面８６が、反射波の大きさだけでなくその方向も特定できるように構成されていれば（例えば、超音波放出面兼受信面が複数のマイクロフォンで構成されている場合）、演算制御装置１００は、合成磁界の方向を参照することなく直接球状体６２の回転位置を導出することができる。
【０２５８】
以上の実施の形態をまとめると、次の付記のとおりである。
【０２５９】
（Ｂ）製造装置内ウェーハ搬送装置
【実施例５】
【０２６０】
本実施例は、搬送途中で生じた半導体ウェーハの把持位置のズレを補正して、半導体ウェーハを正確にウェーハホルダに載置することのできる半導体ウェーハ搬送装置に関する。
【０２６１】
（１）構  成
（ｉ）搬送アーム
図２８は、本実施例に従う半導体ウェーハ搬送装置２００が、製造装置２２０に備え付けられた状態を説明する図である。
【０２６２】
半導体ウェーハ搬送装置２００は、（半導体ウェーハ処理装置２０４が半導体ウェーハを処理する間、上記半導体ウェーハを保持する）ウェーハホルダ２０６に、上記半導体ウェーハを載置する搬送アーム２０１を備えている。すなわち、半導体ウェーハ搬送装置２００は、搬送アーム２０１によって、半導体ウェーハをカセット２０２から取り出し、ウェーハホルダ２０６に載置する。
【０２６３】
本実施例に従う半導体ウェーハ搬送装置２００は、この搬送動作の途中で、半導体ウェーハの把持位置を測定し、測定した半導体ウェーハの位置に基づいて、半導体ウェーハをウェーハホルダ２０６に載置する。
【０２６４】
従って、本実施例に従う半導体ウェーハ搬送装置２００によれば、製造装置２２０にアライメントユニット２０８を備え付ける必要がなくなる（図２８参照）。
【０２６５】
尚、半導体ウェーハ搬送装置２００は、ウェーハホルダ２０６に半導体ウェーハを載置するだけでなく、処理済みの半導体ウェーハをウェーハホルダ２０６から取り出して、カセット２０２（又は、別のカセット）に搬送する役割も担っている。
【０２６６】
（ｉｉ）ウェーハ固定装置
本実施例に従う半導体ウェーハ搬送装置２００は、搬送アーム２０１の先端部に設けられ、半導体ウェーハを一時的に固定するウェーハ固定装置２２４を備えている。
【０２６７】
図２９は、ウェーハ固定装置２２４の構成を説明する図である。ここで図２９（ａ）は、ウェーハ固定装置２２４の平面図である。また、図２９（ｂ）は、図２９（ａ）のＡ−Ａ線に於ける断面を矢印の方向から見た図である。
【０２６８】
図３０は、ウェーハ固定装置２２４の動作を説明する断面図である。
【０２６９】
図２９及び図３０に示すように、ウェーハ固定装置２２４は、ウェーハ固定装置２２４の内側から外側に向かう複数の方向２２８に進行する超音波２３０を生成し、この超音波を半導体ウェーハ２１０に入射させる超音波発生機２２６を備えている。
【０２７０】
また、ウェーハ固定装置２２４は、半導体ウェーハ２１０の外縁で反射され、複数の方向２２８から返ってくる超音波２３３を受信する複数の超音波受信機２３２を備えている。
【０２７１】
図２９及び図３０に図示した例では、超音波発生機２２６と超音波受信機２３２は、隣接して対をなすように配置されている。図２９及び図３０では、超音波発生機２２６は、超音波受信機２３２の内側に隣接するように配置されているが、その逆であってもよい。また、超音波発生機２２６と超音波受信機２３２が、並んで配置されてもよい。
【０２７２】
ここで、複数の超音波発生機２２６は、ウェーハ固定装置２２４の外周（外縁）に、沿って配置される。これら複数の超音波発生機２２６は、一つの音波発生装置を形成していると考えることができる。
【０２７３】
また、複数の音波受信機２３２は、ウェーハ固定装置２２４の外周（外縁）に沿って、配置される。これら複数の超音波受信機２３２は、一つの音波受信装置を形成していると考えることができる。
【０２７４】
図３１は、超音波発生機２２６及び音波受信機２３２の構成を説明する断面図である。
【０２７５】
超音波発生機２２６は、例えばシリコン製のブロックによって形成された（送信用）媒体２３６と、この（送信用）媒体２３６の端面に斜めに貼付された（超音波発生用）圧電素子２３４によって形成されている。圧電素素子２３４によって生成された超音波２３０は、（送信用）媒体２３６を伝播し、浅い角度でウェーハ２１０に入射する。
【０２７６】
超音波受信機２３２は、例えばシリコン製のブロックによって形成された（受信用）媒体２４０と、この（受信用）媒体２４０の端面に斜めに貼付された（超音波受信用）圧電素子２３８によって形成されている。半導体ウェーハ２１０の外周（外縁）によって反射された超音波２３３は、（受信用）媒体２４０に入射し、（超音波受信用）圧電素子２３８に到達して検出される。
【０２７７】
ここで、（超音波発生用）圧電素子２３４及び（超音波受信用）圧電素子２３８は、指向性の高いものが好ましい。
【０２７８】
なお、ウェーハ固定装置２２４には、真空吸着用のパイプ２４２が埋め込まれている。このパイプ２４２は、ウェーハ固定装置２２４の表面に開口しており、図示されていない真空ポンプによって排気され、ウェーハ固定装置２２４に半導体ウェーハ２１０が固定する。
【０２７９】
（ｉｉｉ）制御ユニット
本実施例に従う半導体ウェーハ搬送装置２００は、搬送アーム２０１に指令を発出して、搬送アーム２０１の動作を制御する制御ユニット２２２を備えている（図２８参照）。
【０２８０】
そして、制御ユニット２２２は、超音波受信機２３２の受信した超音波に基づいて、ウェーハ固定装置２２４に対する半導体ウェーハ２１０の（相対的）位置を特定する。更に、制御ユニット２２２は、特定した当該位置に基づいて、ウェーハホルダ２０６内の載置予定位置に半導体ウェーハを載置するように搬送アーム２０１の動作を制御する。
【０２８１】
図３２は、制御ユニット２２２が、半導体ウェーハ２１０の位置を特定する原理を説明する図である。図３２（ａ）及び図３２（ｂ）には夫々、半導体ウェーハ２１０が一時的に固定された状態体のウェーハ固定装置２２４の平面図及び断面図が図示されている。ここで、半導体ウェーハ２１０は、その中心軸２５８がウェーハ固定装置２２４の中心軸２６０から偏った状態で固定されている。すなわち、半導体ウェーハ２１０とウェーハ固定装置２２４の中心軸が一致していない。
【０２８２】
上述したように、超音波発生機２２６は、ウェーハ固定装置２２４の内側から外側に向かって超音波を２３０を出射する。出射された超音波２３０は、半導体ウェーハ２１０の外周（外縁）で反射され、ウェーハ固定装置２２４に戻り、超音波受信機２３２によって検出される。
【０２８３】
ここで、半導体ウェーハ２１０の外周（外縁）と受信機２３２の距離（ａ,ｂ,ｃ,ｄ）は、超音波が出射される方向によって異なっている（図３２（ｂ）参照）。
【０２８４】
このため、半導体ウェーハ２１０の外周（外縁）から遠い位置に存在する超音波受信機２３２によって受信さえる反射波は、外周（外縁）に近い位置に存在する超音波受信機２３２によって受信される反射波より音波強度が小さくなる。
【０２８５】
故に、ウェーハ固定装置２２４の外周に配置された超音波受信機２３２が受信する反射波の強度を比較することによって、ウェーハ固定装置の外周（外縁）と半導体ウェーハ２１０の外周（外縁）の間の距離（ａ,ｂ,ｃ,ｄ）又はその大小関係を、複数の方向で推定することが可能になる。
【０２８６】
例えば、図３２（ａ）に示すようにｂ＞ｄであれば、ｂの方向（方向Ｂ）から戻ってくる反射波の強度が、ｄの方向（方向Ｄ）から戻ってくる反射波の強度より小さくなる。このため、ｂ＞ｄであることが分かる。
【０２８７】
すなわち、超音波受信機２３２の受信した超音波の強度（特性）に基づいて、ウェーハ固定装置２２４に於ける、半導体ウェーハ２１０の位置を特定することができる。
【０２８８】
また、超音波発生機２２６が超音波を間歇的（パルス的）に出射すれば、超音波パルスが戻ってくるまでの遅延時間を測定することによっても、ウェーハ固定装置２２４の外周（外縁）と半導体ウェーハ２１０の外周（外縁）の間の距離（ａ,ｂ,ｃ,ｄ）を推定することができる。
【０２８９】
以上のようにして、制御ユニット２２２は、ウェーハ固定装置２２４に於ける、半導体ウェーハ２１０の（相対的）位置を特定する。そして、制御ユニット２２２は、特定した半導体ウェーハの位置に基づいて、ウェーハホルダ内の載置予定位置に半導体ウェーハ２１０を載置するように前記搬送アームの動作を制御する。
【０２９０】
ところで、超音波発生機２２６は、ウェーハ固定装置２２４の外周に沿って複数配置されている。このため超音波受信機２３２は、これら複数の超音波発生機２２６が出射する超音波を同時に受信する可能性がある。
【０２９１】
そこで、本実施例の超音波発生装機２２６は、互いに同期して超音波を間歇的（パルス的）に出射する。その上で、各超音波受信機２３２に最初に到達した反射波パルスを選択的に検出するようにすれば、隣接する超音波発生機２２６が出射した超音波に由来する反射波だけを検出することができる。
【０２９２】
或いは、超音波発生機２２６を形成する（受信用）圧電素子に指向性の高いものを用いることによっても、隣接する超音波発生機２２６が出射した超音波に由来する反射波だけを検出することができる。
【０２９３】
（２）動  作
次に、本実施例に従う半導体ウェーハ搬送装置２００の動作を説明する。
【０２９４】
（ｉ）搬送アームの動作
まず、搬送アームの動作を説明する。
【０２９５】
図３３は、搬送アーム２０１が半導体ウェーハを搬送する動作を説明する図である。
【０２９６】
搬送アーム２０１は、まず、制御ユニット２２２の命令に従って、ウェーハ固定装置２２４をカセット２０２に挿しいれる（図３３の（ｉ）参照）。次に、搬送アーム２０１は、半導体ウェーハ２１０を掬い上げ、例えば真空吸着によって半導体ウェーハ２１０をウェーハ固定装置２２４に固定する。
【０２９７】
次に、搬送アーム２０１は、半導体ウェーハ２１０を、カセット２０２から引き出して、処理部２０４のウェーハホルダ２０６に向かって搬送する（図３３の（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）参照）。
【０２９８】
次に、搬送アーム２０１は、半導体ウェーハ２１０を処理部２０４に挿しいれて、ウェーハホルダ２０６の載置予定位置に半導体ウェーハ２１０を載置する（図３３の（ｉｖ）参照）。
【０２９９】
この半導体ウェーハ搬送動作の際、制御ユニット２２２は、音波受信機２３２の受信した超音波の特性に基づいて、ウェーハ固定装置２２４に対する半導体ウェーハ２１０の（相対的）位置を特定し、特定した位置に基づいて、ウェーハホルダ２０６内の載置予定位置に半導体ウェーハ２１０を載置する。
【０３００】
次に、処理部２０４は、ウェーハホルダ２０６に載置された半導体ウェーハ２１０に対して、成膜・加熱等の処理を施す。
【０３０１】
処理部２０４に於ける処理が終了すると、搬送アーム２０１は、ウェーハ固定装置２２４を処理部２０４に挿しいれて、半導体ウェーハ２１０を処理部２０４から取り出す。
【０３０２】
その後、搬送アーム２０１は、上述したコースとは逆のコースを辿って、半導体ウェーハ２１０を元のカセット２０２に戻す（或いは、搬送アーム２０１は、半導体ウェーハ２１０を別のカセットに搬送する。）。
（ｉｉ）制御ユニットによる制御
図３４は、制御ユニット２２２による半導体ウェーハ搬送装置２００の制御を説明する図である。
【０３０３】
制御ユニット２２２は、ウェーハ位置検出制御部２４６と搬送装置制御部２４８とによって形成されている。
【０３０４】
まず、ウェーハ位置検出制御部２４６が、ウェーハ固定装置２２４の超音波発生装置（超音波発生機２２６）に対して超音波の発生を命令する信号（発振指令信号）を発出する（図３４の（ｉ）参照）。
【０３０５】
この命令を受け、超音波発生装置（超音波発生機２２６）は、間歇的（パルス状）に超音波を発生する。
【０３０６】
図３５は、超音波発生装置（超音波発生機２２６）が発生する超音波の時間変化を説明する図である。図３５の上図には、超音波が間歇的に生成されている状態が示されている。横軸が時間であり、縦軸が超音波の強度である。
【０３０７】
この上図に示すように、超音波パルス２５０は一定の周期で繰り返し生成される。このように超音波を間歇的に生成するのは、上述したように超音波受信機２３２が、隣接した超音波発生機２２６に由来する反射波だけを検出するようにするためである。
【０３０８】
このような超音波パルスの繰り返しは、半導体ウェーハ２１０の搬送中に何度か行われる。すなわち、図３５の下図に示すように、超音波パルス群２５２が、半導体ウェーハ２１０の搬送中に何度か生成される（図３５の下図でも、横軸は時間であり、縦軸は超音波の強度である。但し、横軸は、上図より長い時間に亘っている。）。
【０３０９】
本実施例に従う半導体ウェーハ搬送装置２００は、このように超音波群２５２を繰り返し生成し、搬送途中に於ける半導体ウェーハ２１０の位置ズレを逐次監視する。
【０３１０】
次に、ウェーハ位置検出制御部２４６は、ウェーハ固定装置２２４の超音波受信装置（超音波受信機２３２）が受信した反射波を検知し、その特性（反射波強度又は遅延時間）を測定する（図３４の（ｉｉ）参照）。この測定は、少なくても、搬送アーム２０１が半導体ウェーハ２１０をカセット２０２から取り出した直後と、搬送動作の中間点と、搬送アーム２０１が半導体ウェーハ２１０をウェーハホルダ２０６に載置する直前に実行されることが好ましい（この場合、超音波パルス群２５２は、３回生成される。）。
【０３１１】
次に、ウェーハ位置検出制御部２４６は、図３２を参照して説明した手順に従って、反射波の上記特性からウェーハ固定装置２２４に於ける半導体ウェーハ２１０の位置を特定する信号処理を実行する。次に、ウェーハ位置検出制御部２４６は、特定した半導体ウェーハ２１０の位置を搬送装置制御部２４８に送信する（図３４の（ｉｉｉ）参照）。
【０３１２】
次に、搬送装置制御部２４８は、ウェーハ位置検出制御部２４６から受信した半導体ウェーハ２１０の位置と、予定していた半導体ウェーハ２１０の固定位置を比較し、半導体ウェーハ２１０のウェーハ固定装置２２４における半導体ウェーハ２１０の固定位置のズレを算出する。搬送装置制御部２４８は、この位置ズレに基づいて搬送アーム２０１の動き（予定動作）を修正する。
【０３１３】
次に、搬送装置制御部２４８は、修正された搬送アーム２０１の動き（予定動作）に従って、搬送アーム２０１に旋回命令を指示する（図３４の（ｉｖ）参照）。
【０３１４】
この旋回命令に従って搬送アーム２０１は旋回し、半導体ウェーハ２１０を処理部２０４のウェーハホルダ２０６に載置する（図３４の（ｖ）参照）。
【０３１５】
次に、処理部２０４に於ける半導体ウェーハの処理が終了すると、半導体ウェーハ搬送装置２００は、逆コースを辿って、処理済みの半導体ウェーハ２１０を元のカセット２０２（又は、別のカセット）に格納する。
【０３１６】
この際にも、半導体ウェーハ搬送装置２００は、ウェーハ固定装置２２４に於ける半導体ウェーハ２１０の固定位置を測定しながら半導体ウェーハ２１０を搬送することが好ましい。このようにすれば、半導体ウェーハ２１０が位置ズレしても、半導体ウェーハ搬送装置２００が、搬送装置制御部２４８が搬送アーム２０１の動きを修正して、カセット２０２内の格納予定位置に半導体ウェーハ２１０を正確に搬送する。
【０３１７】
以上説明した通り、本実施例に従う半導体ウェーハ搬送装置２００は、半導体ウェーハ２１０の固定位置を搬送途中で特定し、その結果に基づいて搬送アーム２０１の動きを制御して半導体ウェーハ２１０をウェーハホルダ２０６に載置する。従って、本実施例に従う半導体ウェーハ搬送装置２００によれば、搬送途中に半導体ウェーハ２１０が位置ズレしても、ウェーハホルダ２０６の載置予定位置に正確に半導体ウェーハ２１０を載置することができる。
【０３１８】
更に、半導体ウェーハ２１０の固定位置のズレを連続的に測定することにより、半導体ウェーハ２１０が本来の固定位置から大きく逸脱した場合に、半導体ウェーハ搬送装置２００は動作を即時に停止して、製造装置の毀損を回避することができる。
【０３１９】
また、本実施例に従う半導体ウェーハ搬送装置２００によれば、カセット２０２に於ける半導体ウェーハ２１０の格納位置が一定しなくても、ウェーハホルダ２０６の載置予定位置に正確に半導体ウェーハを載置することができる。これは、本実施例に従う半導体ウェーハ搬送装置２００が、半導体ウェーハ２１０の搬送中にその固定位置を測定して、その結果に基づいて搬送アーム２０１の動きを制御するからである。このため、本実施例に従う半導体ウェーハ搬送装置２００を使用すれば、アライメントユニット２０８を製造装置に設ける必要がなくなり、製造装置が小型化する。
【０３２０】
更に、アライメントユニット２０８による半導体ウェーハ２１０のアライメントが不用になるので、半導体装置を製造するスループットが向上する。
【実施例６】
【０３２１】
本実施例は、ウェーハ固定装置がウェーハの回転機能を備えた半導体ウェーハ搬送装置に関する。
【０３２２】
実施例５に従う半導体ウェーハ搬送装置は、半導体ウェーハの位置ズレを、搬送アームの旋廻運動（すなわち、搬送アームの関節部の動き）によって制御する。しかし、例えば、半導体ウェーハのオリフラの位置等、搬送アームの旋廻運動だけでは修正困難な位置ズレもある。本実施例に従う半導体ウェーハ搬送装置によれば、このような位置ズレも修正可能になる。
【０３２３】
（１）構  成
本実施例に従う半導体ウェーハ搬送装置の構成及び機能は、ウェーハ固定装置の構成および当該構成に対応する制御ユニットの機能を除き、実施例５の半導体ウェーハ搬送装置と同じである。
【０３２４】
図３６は、本実施例に従うウェーハ固定装置２２４の構成を説明する図である。図３６（ａ）は、ウェーハ固定装置２２４の平面図である。図３６（ｂ）は、図３６（ａ）のＡ−Ａ線に於ける断面を矢印の方向から見た断面図である。
【０３２５】
本実施例に従うウェーハ固定装置２２４は、図３６に示すように、半導体ウェーハを吸着した状態で回転可能は回転テーブル２５４を中心部に備えている。回転テーブル２５４には、真空排気装置（図示せず）に接続されたパイプ２４２が埋め込まれている。そして、パイプ２４２は、回転テーブル２５４の表面に開口している。半導体ウェーハは、この開口部によって回転テーブル２５４に吸着される。
【０３２６】
回転テーブル２５４は、超音波発生機２２６及び超音波受信機２３２が配置されたウェーハ固定装置２２４の外周部２５６から分離している。そして、回転テーブル２５４は、ウェーハ固定装置２２４に設けられた回転機構（図示せず）によって、半導体ウェーハ２１０を吸着した状態で回転させられる。
【０３２７】
図３７は、ウェーハ固定装置２２４が、半導体ウェーハ２１０を回転する動作を説明する断面図である。
【０３２８】
図３７（ａ）は、ウェーハ固定装置２２４に半導体ウェーハ２１０が固定（真空吸着）され状態で、超音波発生機２２６及び超音波受信機２３２が動作している状態を説明する図である（但し、図面が煩雑にならないように超音波は記載されていない。）。
【０３２９】
この状態では、外周部２５６の表面と回転テーブル２５４の表面は、同一平面上にある。従って、超音波発生機２２６及び超音波受信機２３２は、半導体ウェーハ２１０に密着している。故に、これらデバイス（超音波発生機２２６及び超音波受信機２３２）と半導体ウェーハ２１０との間で、超音波の送受信が可能になる。
【０３３０】
図３７（ｂ）は、回転テーブル２５４が、半導体ウェーハ２１０を回転している状態を説明する図である。この時、回転テーブル２５４は、外周部２５６に対して迫り上がり、半導体ウェーハ２１０と外周部２５６が接触しないようにしている。このため、半導体ウェーハ２１０は円滑に回転することができる。
【０３３１】
半導体ウェーハ２１０の回転が終了すると、回転テーブル２５４が図３７（ｃ）のように下がって、外周部２５６と半導体ウェーハ２１０が再度接触して、半導体ウェーハの位置測定が可能になる。
【０３３２】
以上、説明したように、本実施例に従う半導体ウェーハ搬送装置２００のウェーハ固定装置２２４は、一時的に固定された状態のウェーハ２１０を回転することができる。
【０３３３】
そして、本実施例に従う半導体ウェーハ搬送装置２００の制御ユニット２２２は、特定した半導体ウェーハの位置に基づいて前記半導体ウェーハの回転を制御して、ウェーハホルダ２０６内の載置予定位置に半導体ウェーハ２１０が載置されるように搬送アーム２０１の動作を補完する。
【０３３４】
従って、本実施例に従う半導体ウェーハ搬送装置２００によれば、搬送アームの旋廻運動だけでは修正することのできない位置ズレ（オリフラの位置ズレ等）も修正することができる。
【０３３５】
尚、オリフラは半導体ウェーハの外周に設けられる。従って、上述した超音波測定によって、オリフラの位置は特定可能である。
【０３３６】
（２）動  作
次に、本実施例に従う半導体ウェーハ搬送装置２００の動作を説明する。
【０３３７】
（ｉ）搬送アーム
本実施例に従う半導体ウェーハ搬送装置の動作は、上述したように回転テーブル２５４が迫り上がって回転する点を除き、実施例５の半導体ウェーハ搬送装置の動作と同じである。
【０３３８】
（ｉｉ）制御ユニット
図３８は、制御ユニット２２２による半導体ウェーハ搬送装置２００の制御を説明する図である。
【０３３９】
本実施例に従う制御ユニットによる制御は、実施例５に従う制御ユニットによる制御と略同じである。但し、本実施例に従う搬送装置制御部２４８は、搬送アームの旋廻運動だけでなく、回転テーブル２５４の回転動作も制御する。
【０３４０】
すなわち、本実施例に従う搬送装置制御部２４８は、実施例５の搬送装置制御部と同様にして固定位置の位置ズレを算出し、この位置ズレを修正するため、搬送アーム２０１の動き（予定動作）と回転テーブルの回転予定角度の双方を修正する。
【０３４１】
次に、搬送装置制御部２４８は、修正された搬送アーム２０１の動き（予定動作）従って、搬送アーム２０１に旋回命令を発出する（図３８の（ｖ）参照）。同時に、搬送装置制御部２４８は、修正された回転テーブルの回転予定角に従って、ウェーハ固定装置２２４に回転命令を発出する（図３８の（ｖｉ）参照）。
【０３４２】
次に、搬送アーム２０１は、上記旋回命令に従って、ウェーハホルダ２０６内の載置予定位置に半導体ウェーハを載置するように旋回する。
【０３４３】
また、上記回転命令に従って回転テーブル２５４は回転し、搬送アーム２０１の旋廻運動だけでは修正しきれない半導体ウェーハの位置ズレを修正する。
【０３４４】
従って、本実施例に従えば、搬送アーム２０１の旋廻運動だけでは修正しきれない半導体ウェーハの位置ズレを修正することができる。
（変形例）
以上の例では、超音波発生装置はウェーハ固定装置の外周に配置された複数の超音波発生機によって形成される。しかし、超音波発生装置はこのようなものに限られず、例えば、ウェーハ固定装置の中心に配置され四方に超音波を出射する一つの装置であってもよい。
【０３４５】
また、以上の例では、半導体ウェーハの位置ズレの測定に超音波を使用している。しかし、測定に用いる音波は、必ずしも超音波（周波数が２０ｋＨｚより高い音波）である必要はなく、周波数が２０ｋＨｚ以下の音波であってもよい。
【０３４６】
以上の実施の形態をまとめると、次の付記のとおりである。
【０３４７】
（付記１）
複数の半導体ウェーハが所定の間隔を開けて上下に配置された状態で格納されるウェーハキャリアから、前記半導体ウェーハを取り出す搬送アームと、
前記搬送アームを動作させる駆動ユニットからなるウェーハ搬送装置において、
前記ウェーハキャリア内に於いて上下に隣接するように配置された前記半導体ウェーハからなる対の間に前記搬送アームを差し入れる差入れ動作に際し、前記対を構成する前記半導体ウェーハ夫々と前記搬送アームの距離を、少なくても、前記搬送アームの先端部及び前記先端部に隣接し且つ前記先端部と前記搬送アームの中心の間の領域に於いて、検出するウェーハ位置検出ユニットを有し、
前記駆動ユニットが、前記ウェーハ位置検出ユニットが検出した前記距離に基づいて、前記対を構成する前記半導体ウェーハ夫々と前記搬送アームの衝突を回避するように、前記搬送アームの位置及び姿勢を制御することを特徴とする半導体ウェーハ搬送装置。
【０３４８】
（付記２）
付記１に記載の半導体ウェーハ搬送装置において、
前記ウェーハ位置検出ユニットは、
前記先端部及び前記領域夫々に設けられ、上側の方向及び下側の方向に音波を放射する音波発生装置と、
前記先端部及び前記領域夫々に設けられ、前記上側の方向に放射された前記音波が反射されてなる第１の反射波と前記下側の方向に放射された前記音波が反射されてなる第２の反射波を、別々に受信する音波受信装置を具備することを特徴とする半導体ウェーハ搬送装置。                                            
【０３４９】
（付記３）
付記１又は２に記載の半導体ウェーハ搬送装置において、
前記駆動ユニットが、
前記搬送アームが取り付けられた、回転自在な球状体を具備することを特徴とする半導体ウェーハ搬送装置。
【０３５０】
（付記４）
付記３に記載の半導体ウェーハ搬送装置において、
前記駆動ユニットが、
前記球状体の回転位置を検出する回転位置検出ユニットを具備し、
前記回転位置検出ユニットが検出した前記回転位置に基づいて、前記対を構成する前記半導体ウェーハ夫々と前記搬送アームの衝突を回避するように、前記搬送アームの位置及び姿勢を制御すことを特徴とする半導体ウェーハ搬送装置。
【０３５１】
（付記５）  
複数の半導体ウェーハが所定の間隔を開けて上下に配置された状態で格納されるウェーハキャリアから、前記半導体ウェーハを取り出す搬送アームを備えた半導体ウェーハ搬送装置用の駆動ユニットにおいて、
前記搬送アームが取り付けられる、回転自在な球状体を具備することを特徴とする半導体ウェーハ搬送装置用の駆動ユニット。
【０３５２】
（付記６）
付記５に記載の半導体ウェーハ搬送装置用の駆動ユニットにおいて、
前記球状体の回転位置を検出する回転位置検出ユニットを具備し、
前記回転位置検出ユニットが検出した前記回転位置に基づいて、前記対を構成する前記半導体ウェーハ夫々と前記搬送アームの衝突を回避するように、前記搬送アームの位置及び姿勢を制御すことを特徴とする半導体ウェーハ搬送装置用の駆動ユニット。
【０３５３】
（付記７）
半導体ウェーハ処理装置が半導体ウェーハを処理する間前記半導体ウェーハを保持するウェーハホルダに、前記半導体ウェーハを載置する搬送アームと、
前記搬送アームの先端部に設けられ、前記半導体ウェーハを一時的に固定するウェーハ固定装置と、
前記搬送アームの動作を制御する制御ユニットと、
を有し、
前記ウェーハ固定装置は、
前記ウェーハ固定装置の内側から外側に向かう複数の方向に進行する音波を生成し、前記音波を前記半導体ウェーハに入射させる音波発生装置と、
前記複数の方向から返ってくる前記音波を受信する音波受信装置とを具備し、
前記制御ユニットは、
前記音波受信機が受信した前記音波の特性に基づいて、前記ウェーハ固定装置に対する前記半導体ウェーハの位置を特定し、
特定した前記位置に基づいて、前記ウェーハホルダ内の載置予定位置に前記半導体ウェーハを載置するように前記搬送アームの動作を制御する、
半導体ウェーハ搬送装置。                            
【０３５４】
（付記８）
付記７に記載の半導体ウェーハ搬送装置において、
前記音波発生装置は、前記ウェーハ固定装置の外周に沿って配置された複数の音波発生機によって形成され、
前記音波受信装置は、前記ウェーハ固定装置の外周に沿って配置された複数の音波受信機によって形成され、
前記音波発生機と前記音波受信機が隣接して対をないしていることを、
特徴とする半導体ウェーハ搬送装置。
【０３５５】
（付記９）
付記７又は８に記載の半導体ウェーハ搬送装置において、
前記音波発生装置が、間歇的に音波を出射することを、
特徴する半導体ウェーハ搬送装置。
【０３５６】
（付記１０）
付記７乃至９の何れか１項に記載の半導体ウェーハ搬送装置において、
前記音波の特性が、音波の強度であることを、
特徴する半導体ウェーハ搬送装置。
【０３５７】
（付記１１）
付記９に記載の半導体ウェーハ搬送装置において、
前記音波の特性が、間歇的に出射された前記音波が反射されて戻ってくるまでの遅延時間であることを、
特徴する半導体ウェーハ搬送装置。
【０３５８】
（付記１２）
付記７乃至１１の何れか１項に記載の半導体ウェーハ搬送装置において、
前記ウェーハ固定装置は、一時的に固定された状態の前記半導体ウェーハを回転することができ、
更に、前記制御ユニットは、特定した前記位置に基づいて前記半導体ウェーハの回転を制御して、前記載置予定位置に前記半導体ウェーハが載置されるように前記動作を補完することを、
特徴とする半導体ウェーハ搬送装置。            
【産業上の利用可能性】
【０３５９】
本発明は、半導体装置の生産業及びその製造装置の生産業において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０３６０】
【図１】実施の形態における半導体ウェーハ搬送装置が、半導体ウェーハをウェーハキャリアから取り出し、製造装置にセットしようとしている状態を説明する図である。
【図２】実施の形態における半導体ウェーハ搬送装置が、ウェーハキャリアから半導体ウェーハを取り出す動作を説明する図である（その１）。
【図３】実施の形態における半導体ウェーハ搬送装置が、ウェーハキャリアから半導体ウェーハを取り出す動作を説明する図である（その２）。
【図４】実施の形態における半導体ウェーハ搬送装置が、ウェーハキャリアから半導体ウェーハを取り出す動作を説明する図である（その３）。
【図５】実施例１のウェーハ位置検出ユニットを構成する音波発生装置と音波受信装置が搬送アームに取り付けられた状態を説明する図である。
【図６】実施例１に於ける、音波発生装置及び音波受信装置を説明する図である。
【図７】半導体ウェーハの間に、搬送アームの先端部とその近傍が差し入れられる動作を説明する図である。
【図８】駆動ユニットを構成する、搬送アームが取り付けられた回転自在な球状体とその支持体を説明する側面図である（実施例２）。
【図９】駆動ユニットを構成する、搬送アームが取り付けられた回転自在な球状体及びその支持体を搬送アームの先端部側から見た正面図である（実施例２）。
【図１０】駆動ユニットを構成する、搬送アームが取り付けられた回転自在な球状体が側面（搬送アームの長手方向と鉛直方向を含む面）内で回転する動作を説明する図である。
【図１１】駆動ユニットを構成する、搬送アームが取り付けられた回転自在な球状体が正面（搬送アームの短辺方向と鉛直方向を含む面）内で回転する動作を説明する図である。
【図１２】音波発生装置と音波受信装置が、搬送アームの短辺方向にも交互に取り付けられた状態を説明する図である。
【図１３】半導体ウェーハ搬送装置が、ウェーハキャリアに格納された半導体ウェーハからなる対の間に、搬送アームを差し入れる動作を説明する図である（実施例２）。
【図１４】駆動ユニットを構成する球状体及びその支持体を透視した平面図である（実施例３）。
【図１５】駆動ユニットを構成する球状体及びその支持体からなる球形関節部材を透視した側面図である（実施例３）。
【図１６】定位置にある球状体内部の駆動力作用部材兼回転角度標識を、超音波発生兼受信ユニットの方向から見た図である（実施例３）。
【図１７】球形関節ユニットに設けられたブレーキパッドを説明する図である（実施例３）。
【図１８】先端部で半導体ウェーハに対して平行に姿勢制御された搬送アームが、平行移動（並進運動）させられてウェーハキャリア内部に差し入れられる動作を説明する図である。
【図１９】駆動ユニットのブロック構成を説明する図である（実施例３）。
【図２０】半導体ウェーハ搬送装置（関連技術）が、半導体ウェーハをウェーハキャリアから取り出し、製造装置にセットしようとしている状態を説明する図である。
【図２１】ウェーハキャリアの構成（一例）を説明する図である。
【図２２】半導体ウェーハ搬送装置（関連技術）が、ウェーハキャリアから半導体ウェーハを取り出す動作を説明する図である（その１）。
【図２３】半導体ウェーハ搬送装置（関連技術）が、ウェーハキャリアから半導体ウェーハを取り出す動作を説明する図である（その２）。
【図２４】ウェーハキャリア内に傾いて格納された半導体ウェーハの間に、搬送アームが差し入れられた状態を説明する図である（関連技術）。
【図２５】従来の製造装置の構成を説明する図である。
【図２６】アライメントユニットのアライメント動作を説明する図である（ぞの１）。
【図２７】アライメントユニットのアライメント動作を説明する図である（ぞの２）。
【図２８】実施例５に従う半導体ウェーハ搬送装置が製造装置に備え付けられた状態を説明する図である。
【図２９】ウェーハ固定装置の構成を説明する図である。
【図３０】ウェーハ固定装置の動作を説明する断面図である。
【図３１】超音波発生機及び音波受信機の構成を説明する断面図である。
【図３２】制御ユニットが、半導体ウェーハの位置を特定する原理を説明する図である。
【図３３】搬送アームが半導体ウェーハを搬送する動作を説明する図である。
【図３４】制御ユニットによる半導体ウェーハ搬送装置の制御を説明する図である（実施例５）。
【図３５】超音波発生装置を発生する超音波の時間変化を説明する図である。
【図３６】実施例６に従うウェーハホルダの構成を説明する図である。
【図３７】実施例６に従うウェーハ固定装置が、半導体ウェーハを回転する動作を説明する断面図である。
【図３８】制御ユニットによる半導体ウェーハ搬送装置の制御を説明する図である（実施例６）。
【符号の説明】
【０３６１】
２・・・半導体ウェーハ搬送装置      ４・・・・製造装置（半導体装置製造装置）
６・・・ウェーハキャリア      ８・・・搬送アーム
１０・・・駆動ユニット（関連技術）
１２・・・半導体ウェーハ      １４・・・半導体ウェーハからなる対
１６・・・駆動ユニット      １８・・・搬送アームの上側に位置する半導体ウェーハ
２０・・・搬送アームの下側に位置する半導体ウェーハ
２２・・・ウェーハ位置検出ユニット（関連技術）
２４・・・ウェーハ位置検出ユニット（本発明）
２６・・・半導体ウェーハの間に、先端部が差し入れられた状態の搬送アーム
２８・・・搬送アームの先端部
３０・・・搬送アームの先端部と上側の半導体ウェーハの距離
３２・・・搬送アームの先端部と下側の半導体ウェーハの距離３４・・・搬送アームの根元      ３５・・・搬送アームの中心    
３６・・・先端部の近傍
３８・・・先端部の近傍における搬送アームと上側の半導体ウェーハの距離
４０・・・先端部の近傍における搬送アームと下側の半導体ウェーハの距離
４２・・・半導体ウェーハの中心近傍まで差し入れられた搬送アーム
４４・・・真上に位置する半導体ウェーハと平行になるように姿勢が制御された搬送アーム
４６・・・音波発生器      ５０・・・音波受信器      ５２・・・音波放射面  
５３・・・音波放射面の裏面      ５４・・・音波発生装置      
５６・・・音波受信面      ５７・・・音波受信面の裏面      
５８・・・音波受信装置      ６２・・・球状体      ６４・・・支持体
６６・・・水平方向      ６８・・・鉛直方向      ７０・・・長手方向
７２・・・搬送アームの短辺方向      ７４・・・水平方向
７６・・・回転位置検出ユニット      
８０・・・駆動力作用部材兼回転角度標識      ８２・・・磁気コイル
８４・・・超音波発生兼受信ユニット      ８６・・・超音波放射面兼受信面
８８・・・駆動力作用部材兼回転角度標識の上底
９０・・・上底を含む面      ９２・・・（回転位置検出ユニットによって放射される）超音波
９４・・・ブレーキパッド      ９６・・・球形関節部材  
９８・・・搬送アームの駆動ユニットへの取り付け位置
１００・・・演算制御装置      １０２・・・コイル駆動装置
１０４・・・センサ制御装置      １０５・・・ウェーハ位置演算制御装置
１０６・・・回転軸      １０８・・・球形関節移動ユニット      １１０・・・支持板
１１１・・・回転軸駆動装置      
１１２・・・（ウェーハ位置検出ユニットの放射する）超音波
１１４・・・（ウェーハ位置検出ユニットに入射する）反射波
２００・・・（製造装置内に設置された）半導体ウェーハ搬送装置
２０１・・・搬送アーム
２０２・・・カセット      ２０４・・・処理部
２０６・・・ウェーハホルダ      ２０８・・・アライメントユニット
２１０・・・半導体ウェーハ      ２１２・・・回転台
２１４・・・エリアセンサ      ２１６・・・（エリアセンサの出射する）光
２１８・・・回転台の中心軸      ２２０・・・製造装置（実施例５及び６）
２２２・・・制御ユニット
２２４・・・ウェーハ固定装置      ２２６・・・超音波発生機
２２８・・・超音波の発射方向      ２３０・・・出射された超音波
２３２・・・超音波受信機      ２３３・・・反射された超音波
２３４・・・（超音波発生用）圧電素子      ２３６・・・（送信用）媒体
２３８・・・（超音波受信用）圧電素子      ２４０・・・（受信用）媒体
２４２・・・パイプ      ２４６・・・ウェーハ位置検出制御部
２４８・・・搬送装置制御部      ２５０・・・超音波パルス
２５２・・・超音波パルス群      ２５４・・・回転テーブル
２５６・・・ウェーハ固定装置の外周部      ２５８・・・半導体ウェーハの中心軸
２６０・・・ウェーハ固定装置の中心軸
【図１】
2009076875.tif 000003
【図２】
2009076875.tif 000004
【図３】
2009076875.tif 000005
【図４】
2009076875.tif 000006
【図５】
2009076875.tif 000007
【図６】
2009076875.tif 000008
【図７】
2009076875.tif 000009
【図８】
2009076875.tif 000010
【図９】
2009076875.tif 000011
【図１０】
2009076875.tif 000012
【図１１】
2009076875.tif 000013
【図１２】
2009076875.tif 000014
【図１３】
2009076875.tif 000015
【図１４】
2009076875.tif 000016
【図１５】
2009076875.tif 000017
【図１６】
2009076875.tif 000018
【図１７】
2009076875.tif 000019
【図１８】
2009076875.tif 000020
【図１９】
2009076875.tif 000021
【図２０】
2009076875.tif 000022
【図２１】
2009076875.tif 000023
【図２２】
2009076875.tif 000024
【図２３】
2009076875.tif 000025
【図２４】
2009076875.tif 000026
【図２５】
2009076875.tif 000027
【図２６】
2009076875.tif 000028
【図２７】
2009076875.tif 000029
【図２８】
2009076875.tif 000030
【図２９】
2009076875.tif 000031
【図３０】
2009076875.tif 000032
【図３１】
2009076875.tif 000033
【図３２】
2009076875.tif 000034
【図３３】
2009076875.tif 000035
【図３４】
2009076875.tif 000036
【図３５】
2009076875.tif 000037
【図３６】
2009076875.tif 000038
【図３７】
2009076875.tif 000039
【図３８】
2009076875.tif 000040