JPH0482691A

JPH0482691A - アーム式搬送装置

Info

Publication number: JPH0482691A
Application number: JP2192464A
Authority: JP
Inventors: Tamio Endo; 民夫遠藤; Kazuo Kikuchi; 一夫菊地; Terumasa Shiraishi; 白石　照昌; Keiji Horioka; 啓治堀岡; Katsuya Okumura; 勝弥奥村
Original assignee: Toshiba Corp; Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1990-07-20
Filing date: 1990-07-20
Publication date: 1992-03-16
Anticipated expiration: 2014-12-27
Also published as: JP2996491B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的コ（産業上の利用分野）本発明は、アーム式搬送装置に関する。

（従来の技術）例えば半導体製造プロセスでは、被処理体である半導体
ウェハを搬送するに際して、例えば多間接アーム等を用
い、駆動部側に連結された一端を水平駆動あるいは回転
駆動し、自由端側に支持した半導体ウェハを水平方向に
搬送している。

この種の搬送アームとしては、特開昭５４−１０９７６
８２−ＩＥ１１８０７．ｆｌｌ−２７８１４９，６２−
１５０７３５，６２−２１６４４，６０−１２０５２０
、６０−１８３７３６、６２−２１８４９、６２−１６
１Ｈ８、６１−９９３４５゜１−９９３４４．６ｌ−９
０９Ｌｌ、　６１−９０８８７　、６１−８７３５１　
、６１−７１　！１８８Ｂ２−４１１２９等に開示され
公知である。

（発明が解決しようとする課題）この種の搬送アームは、その自由端側に被搬送体を支持
する片持ち梁状であるので、例えばメインテナンス時に
この搬送アームに接触することで、容易に搬送アームが
変形してしまう恐れがあった。

このように変形した搬送アームを用いて被搬送体の搬送
を実施すると、被搬送体のハンドリング状態が悪化した
り、被搬送体の受は渡し時に受は渡し面にズレが生じ、
搬送トラブルの原因となっていた。特に、ウェハカセッ
トに対してウェハを搬入出する際には、カセット内に収
容された状態のウェハ配列ピッチが狭いので、ウェハが
カセットに衝突するなどの問題が生じていた。

そこで、本発明の目的とするところは、搬送アームの変
形を容易に監視できるようにしたアーム式搬送装置を提
供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、片持ち状の搬送アームの自由端側に被搬送体
を支持して搬送するアーム式搬送装置において、搬送面と平行な基準面より上記搬送アームまでの距離を
光学的に検出するセンサーを設けたことを特徴とする。

（作　用）本発明では、搬送面と平行な基準面より搬送アームまで
の距離を光学的に検出しているが、検出された距離が許
容値以内であれば、正規の搬送面上にて平行に被搬送体
を搬送できることが確認される。一方、許容値を越える
場合には搬送トラブルの原因となることが容易に把握で
き、搬送トラブルを未然に防止することができる。しか
も、光学的に上記距離を検出しているので非接触にて検
出できる。

（実施例）以下、本発明をプラズマエツチング装置のセンダ一部に
適用した一実施例について、図面を参照して具体的に説
明する。なおプラズマエツチング装置は公知であるので
その詳細な説明を省略するが、本実施例ではエツチング
処理を行なうプロセスチャンバーとゲートを介して連通
ずる真空づき可能なロードロックチャンバーを有し、セ
ンダ一部よりロードロックチャンバーを介してプロセス
チャンバーに処理前のウェハを搬入し、処理後のウェハ
はロードロックチャンバーを介してレシーバ部に搬出さ
れるようになっている。

前記センダ一部は、大気中に設置され、大別して搬送ア
ーム１０．カセットステージ３０．プリアライメントス
テージ４０およびアーム変形検出センサー５０とから構
成されている。このセンダ一部では、前記カセットステ
ージ３０に載置固定される図示しないカセットより、１
枚の半導体ウェハ１を前記搬送アーム１０によって取り
出し、このウェハ１を前記プリアライメントステージ４
０上に設置してプリアライメントした後に、図示しない
ロードロックチャンバー側の搬送アームによってウェハ
１をチャンバー側に搬入するものである。

前記搬送アーム１０は、その平面図である第２図に示す
ようにＬ字状に屈曲形成され、その一端である固定部１
４を駆動側に固定し、その自由端側に真空吸着部１２を
有している。この搬送アーム１０の水平駆動系として、
基台１６には２本のガイド軸２０．２０が水平に設置さ
れ、この２本のガイド軸２０．２０によって水平方向に
移動案内される可動プロワ−り１８が設けられている。

そして、前記搬送アーム１０の固定部１４は、この可動
ブロック１８に固定されている。前記可動ブロック１８
の下方であって、基台１６上の距離を隔てた２箇所に、
プーリ２２，２２が回転自在に支持されている。そして
、このプーリ２２，２２にはそれぞれベルト２４が張架
され、このベルト２４の一箇所が前記可動ブロック１８
に固定されている。したがって、いずれか一方のプーリ
２２を回転駆動することにより、ベルト２４かその水平
方向に移動し、この結果可動ブロック１８を介して搬送
アーム１０を第１図の矢印Ｘ方向に水平移動可能として
いる。

前記カセットステージ３０は、半導体ウェハ１を複数枚
収納した図示しないカセットを載置固定し、その下方に
設けた上下動駆動部３２の駆動によって上下方向に移動
可能である。図示しないカセットは、ウェハ１を水平状
態にてその高さ方向で所定間隔をおいて配列支持するも
のであり、そのカセット内の任意のウェハ１を取り出す
際には、前記上下動駆動部３２によってそのカセットを
上下方向に移動し、取り出すべきウェハ１の下方に前記
搬送アーム１０の真空吸着部１２を挿入可能な位置に設
定すればよい。

前記プリアライメントステージ４０は、その中心部に前
記ウェハ１を真空吸着し、かつこれを回転駆動できる吸
着回転部４２を有している。この吸着回転部４２は、ウ
ェハ１を支持するために上下方向に移動可能である。こ
の吸着回転部４２の周囲には、例えば３本のリフタービ
ン４４が設けられている。このリフタービン４４は、前
記吸着回転部４２とは独立してその上下方向に移動可能
である。そして、そのリフタービン４４がウェハ１の裏
面と当接する先端部には、第５図に示すように例えばテ
フロン（登録商標）等の非金属の異音防止ピン４６が固
定されている。前記吸着回転部４２に隣接してセンサー
アーム４８が設けられ、このセンサーアーム４８は第２
図の矢印Ｘ軸方向に移動可能である。そして、前記吸着
回転部４２にウェハ１を載置固定し、かつこのウェハ１
を回転駆動しながら、センサーアーム４８に設けられた
図示しないセンサによってウェハ１のプリアライメント
が可能となっている。

本実施例装置の特徴的構成として、前記プリアライメン
トステージ４０の近傍であって、搬送アーム１０の真空
吸着部１２の下方の位置に設定されるアーム変形検出セ
ンサー５０を備えている。

このアーム変形検出センサー５０は、第４図（Ａ）に示
すように、前記真空吸着部１２の幅方向にて離間した２
か所に第１．第２のセンサー５２゜５４を有している。

この第１．第２のセンサー５２．５４は、共に小スポッ
ト限定反射型の光電スイッチで形成される。この光電ス
イッチは、赤外線発光ダイオードより口径０．８ｍ＋ｗ
の赤外線を出射し、その出射面より１０＋ｓｍ前後の距
離にある検出範囲内にて反射された際にのみ感応してス
イッチを０ＦＦＬ、検出範囲外でＯＮするものである。

本装置のアーム検出センサーは、この光電スイッチ２個
で構成され、搬送アーム１０からの距離はそれぞれ異な
り、検出範囲は一部重なっている。

第４図（Ｃ）に示すように、搬送アームから遠い第１の
センサーの検出範囲は、３１ａｉｎ−３ｓａｘ　、　’
ＲＩ送アームに近い第２のセンサーの検８［囲はＳ２１
ｎ−３２Ｉｌｌａｘである。第４図（Ｂ）に示すように
搬送アーム１０の真空吸着部１２の高さ方向の許容範囲
をそれぞれ上限位置Ｌ　＋　＋下限位置し２とした場合
に、第１のセンサーの５ｓａｘをり、に、第２のセンサ
ーの８２ｗ１ｎをＬ２に合せる。第１のセンサーはり、
〜５１１ｉｎ間の転回外で反射したときにＯＮＬ、第２
のセンサーはＬ２〜Ｓ２■ａＸ間の範囲外で反射したと
きにＯＮするので、この第１．第２のセンサーのいずれ
か一方がＯＮｕた場合には、Ｌ１〜Ｌ２の範囲外で反射
したとき、すなわちアームが変形したときである。第１
．第２のセンサーの出力はセンダーのＣＰＵ　（図示せ
ず）に入力され、いずれか−方がＯＮした場合は装置の
稼働を停止するように構成されている。上記第１および
第２のセンサ５２．５４の動作についてはスイッチの論
理を逆にして、いずれか一方がＯＦＦした場合に装置の
稼働を停止させてもよい。

本実施例では、センダ一部分のほぼ前面を覆うようなカ
バー６０を有している。このカバー６０は前記カセット
ステージ３２に載置固定されるカセット（図示せず）の
上下動経路は切り欠かれ、かつ、前記搬送アーム１０が
前記カバー６０と交差する部分の移動軌跡にわたって切
欠されている。

このカバー６０は、クリーンルーム内のダウンフローに
対応すべくその全面がメツシュ状に構成され、ダウンフ
ローをセンダー内部に取り入れ可能となっている。この
カバー６０は、センダ一部分の側面を覆う側面パネル６
２の上端部にてほぼ水平に屈曲形成したカバー取付部６
４にて着脱自在に固定される。このカバー取付部６４の
取付面は、例えばゴム磁石にて形成され、このカバー取
付部６４と対応する面に形成されている前記カバー６０
の金属部分を吸着保持可能としている。

次に、作用について説明する。

このセンダ一部にてカセットより１枚のウェハ１を取り
出すためには、まずカセットステージ３０をその上下動
駆動部３２によって上下方向に移動し、取り出すべきウ
ェハ１の高さ位置が、搬送アーム１０の水平移動平面よ
りも上方に設定する。その後、一方のプーリ２２を図示
しない駆動源によって回転駆動し、可動ブロック１８を
ガイド軸２０．２０に沿って水平移動させることで、こ
れと一体向に固定されている搬送アーム１０を第１図の
右方向に移動させる。そして、カセット内にて搬送アー
ム１０の真空吸着部１２が、取り出すべきウェハ１の下
方に設定された位置にて、その水平移動を停止する。こ
の状態にてカセットステージ３０を下方に移動させると
、１枚のウェハ１が真空吸着部１２上に載置され、その
後バキュームオンすることで、この真空吸着部１２にウ
ェハ１を吸着保持することができる。ウェハ１のカセッ
トからの搬出は、搬送アーム１０を第１図の左方向に水
平移動することで実現できる。そして、この搬送アーム
１０□は、ウェハ１がプリアライメントステージ４０に
おける吸着回転部４２の上方に到達した時停止される。

このプリアライメントステージ４０では、まずリフター
ビン４４が上昇駆動され、バキュームオフされた状態に
て前記真空吸着部１２上に載置されているウェハ１の支
持位置よりも上方向に移動することで、このウェハ１を
３本のリフタービン４４上に支持することができる。そ
の後、回転吸着部４２を上昇移動させるか、あるいはリ
フタービン４４を下降移動させるかして、ウェハ１を吸
着回転部４２に載置し、バキュームオンしてこれを吸着
保持する。この状態にてウェハ１のプリアライメントが
可能となり、センサーアーム４８が第２図のＸ軸方向に
移動し、前記吸着回転部４２を回転駆動しながらウェハ
１のプリアライメントを実行することになる。その後、
センサーアーム４８が退避し、リフタービン４４の上昇
により前記吸着回転部４２に載置されていたウェハ１を
リフタービン４４上に支持する。このウェハ１の支持位
置は、第１図に示すウェハ搬送ラインＬよりも上方に設
定されている。その後、図示しないロードロックチャン
バ側の搬送アームがセンダー側に移動し、前記ウェハ搬
送ラインＬに沿ってウェハ１の下方に移動して停止する
。そして、前記リフタービン４４を下方に移動させるこ
とで、このウェハ１をロードロックチャンバー側の搬送
アームに受渡すことができる。その後、このロードロッ
クチャンバー側の搬送アームによってウェハ１をプロセ
スチャンバー側に向けて搬入することになる。

ここで、ウェハ１を搬送する搬送アーム１０は、その一
端側の固定部１４のみが駆動側に連結固定され、真空吸
着部１２側は自由端部に設定されている。従って、例え
ばメインテナンス時などにこの搬送アーム１０に接触す
ることで、この搬送アー１０が容易に変形してしまう恐
れがある。本実施例では、このような搬送アーム１０の
変形をアーム変形検出センサー５０によって検出し、こ
の変形が許容値を越える場合には装置の稼動を停止する
ように構成している。すなわち、搬送アーム１０の真空
吸着部１２がアーム変形検出セン゛サー５０の上方にて
停止した際には、第１．第２のセンサー５２．５４が動
作する。すなわち、この第１のセンサー５２の赤外線発
光ダイオードより小スポットの光が出射され、搬送アー
ム１０が第４図（Ｂ）に示す許容上限位置し１の範囲内
にあるか否かを検出する。この第１のセンサー５２は、
搬送アーム１０が上記許容上眼位［Ｌ、を越えた位置に
存在する場合にＯＮするようになっている。

同時に、第２のセンサー５４が動作し、この第２のセン
サー５４は同様にして搬送アーム１０が許容下限位ｒｘ
ｔ　Ｌ　２の範囲内にあるか否かを検出する。

この第２のセンサー５４は、搬送アーム１０が前記許容
下限位置し２を下回った位置に存在する場合にＯＮする
。従って、この第１．第２のセンサー５２．５４の出力
を入力するＣＰＵは、少なくともいずれか一方のセンサ
ーがＯＮＬ、た場合には、搬送アーム１０の変形がその
許容値を越えているものと判断できる。そして、このよ
うな場合にはＣＰＵはセンダ一部全体の装置の稼動を停
止することになる。このような搬送アーム１０の変形検
出は、例えばメインテナンス終了後の動作開始時のみ実
施してもよいＬｌあるいはこのセンダ一部にて搬送アー
ム１０がアーム変形検出センサー５０の上方に停止され
る度に検出してもよい。

このように、本実施例では搬送アーム１０がカセットに
搬入される前に、その変形の度合いをア−ム変形検出セ
ンサ５０によって監視することができる。従って、その
変形の度合が許容値を越えた場合に装置の稼動を停止す
ることで、搬送アーム１０の変形に基づく種々のトラブ
ル、例えばウェハ１への衝突等の搬送トラブルを未然に
防止することができる。

また、本実施例ではリフタービン４４の先端に非金属の
テフロン等による異音防止ピン４６を備えている。この
センダ一部は大気中に設定され、前記リフタービン４４
を金属ビンのみで構成した場合には、ウェハ１の裏面に
このピン４４が当接する度に異音が発生していた。本実
施例のように、その先端側を異音防止ピン４６にて構成
することで耳障りな異音の発生を確実に低減することが
できる。

さらに、本実施例ではこのセンダ一部上限側のほぼ全面
を覆うカバー６０の着脱を、側面パネル６２の上端側に
ゴム磁石にて形成したカバー取付部６４との接触、非接
触により容易に実現できる。

従来、この種のカバーはセンダー装置にねし固定されて
いたが、そのメインテナンスの度にねじの着脱を行わな
ければならず、その着脱作業が煩わしいばかりか、ねじ
の着脱によるゴミの発生などにより、処理の歩留まりの
低下の要因ともなっていた。本実施例では、カバー６０
の着脱をマグネットにより実現できるので、その着脱作
業が極めて簡易であり、かつ、ゴミの発生もより低減で
きる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

搬送アーム１０の変形を検出するアーム変形検出センサ
５０としては、上記実施例の手段に限らず、少なくとも
搬送アーム１０の搬送面と平行な基準面よりこの搬送ア
ーム１０まての距離を光学的に検出できるセンサーであ
ればよく、その平面度を見るためには、この種のセンサ
ーを３か所に配設するもの等であってもよい。また、本
発明は必ずしも常圧下に設定されるセンダ一部、レシー
バ一部等に適用されるものに限らず、負圧下にて被搬送
体の搬送を行う装置にも同様に適用可能である。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によればわずかな接触によ
り変形のしやすい片持ち状の搬送アームの変形を、その
搬送面と平行な基準面からの距離を光学的に検出するこ
とで容易に認識することができ、この搬送アームの変形
に伴う搬送トラブルを未然に防止できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明をプラズマ処理装置のセンダ一部に適
用した一実施例を示す概略正面断面図、第２図は、第１
図の装置の平面図、第３図は、第１図の装置の右側面図、第４図（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれアーム変形検出セン
サー５０の配置説明図、動作説明図、第５図は、リフタ
ービンの上端部分の拡大図である。１０・・・搬送アーム、　１２・・・真空吸着部、４４
・・・リフタービン、４６・・・異音防止ピン、５０・
・・アーム検出センサー５２・・・第１のセンサー５４・・・第２のセンサー　６０・・・カバーし、・・
・許容上限位置、Ｌ２・・・許容下限位置。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）片持ち状の搬送アームの自由端側に被搬送体を支
持して搬送するアーム式搬送装置において搬送面と平行
な基準面より上記搬送アームまでの距離を光学的に検出
するセンサーを設けたことを特徴とするアーム式搬送装
置。
（２）請求項（１）において、搬送アームまでの距離が許容上限を越えた時に作動する
第１のセンサーと、搬送アームまでの距離が許容下限を下回った時に作動す
る第２のセンサーとで上記センサーを構成したアーム式
搬送装置。