JPH06211320A - ウエハ搬出搬入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、変形したキャリアケースまたは正
常な設置位置よりずれて設置されたキャリアケースに対
してウエハを搬出搬入を可能にする。 【構成】 一例として、昇降自在なキャリア台13を備え
たキャリアケース昇降手段10と、キャリア台13上のキャ
リアケース51に対してウエハ100 の搬出搬入を行うウエ
ハ搬送アーム20と、それを駆動する駆動部30とよりな
り、キャリアケース51の設置位置またはその変形量を検
出するキャリアケース検出手段70と、キャリアケース51
内のウエハ100 の有無を調べるウエハ検出手段80と、キ
ャリアケース51に対するウエハ搬送アーム20の抜き差し
角度を変えるもので駆動部30とウエハ搬送アーム20との
間に設けた角度可変駆動部41と、キャリアケース検出手
段70やウエハ検出手段80より得た情報に基づいて、角度
可変駆動部41に抜き差し角度を指令する制御手段90とを
設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造工程におい
て、キャリアケースに収納されているウエハを搬出す
る、またはキャリアケースにウエハを搬入するためのウ
エハ搬出搬入装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常のウエハ搬出搬入装置の一例を、図
１３により説明する。図に示すように、ウエハ搬出搬入
装置２００は、キャリアケース昇降手段２１０とウエハ
搬出入手段２２０とそれらを制御する制御手段２３０と
によりなる。上記キャリアケース昇降手段２１０は、キ
ャリアケース５１を載せるキャリア台２１１と、当該キ
ャリア台２１１を昇降させる昇降軸２１２と、昇降軸２
１２を昇降させる駆動部２１３とよりなる。このキャリ
アケース昇降手段２１０には、キャリア台２１１に置か
れるキャリアケース５１のウエハ収納溝５２の位置を検
出するセンサ２４０が設けられている。またキャリアケ
ース５１のウエハ収納溝５２にウエハ１００が存在する
か否かを検出するセンサ２４１が設けられている。上記
ウエハ搬出入手段２２０は、キャリアケース５１に収納
されたウエハ１００を搬出する、またはキャリアケース
５１にウエハ１００を搬入するウエハ搬送アーム２２１
とウエハ搬送アーム２２１をキャリアケース５１のウエ
ハ出し入れ方向に往復動させるアーム駆動部２２２とよ
りなる。上記制御手段２３０は、センサ２４０，２４１
によって得た情報に基づいて、キャリアケース昇降手段
２１０，ウエハ搬出入手段２２０等の制御を行うように
接続されている。

【０００３】上記ウエハ搬出搬入装置２００で、キャリ
アケース５１に対してウエハ１００を搬出または搬入す
るには、キャリア台２１１を段階的に上昇または降下さ
せながら、センサ２４０によって、キャリアケース５１
のウエハ収納溝５２の位置を検出する。またセンサ２４
１によって、その位置にウエハ１００が存在するか否か
を検出する。そして、各センサ２４０，２４１によって
得た情報を基にして、キャリア台２１１を所定位置に停
止させる。その後ウエハ搬送アーム２２１をキャリアケ
ース５１に差し入れて、キャリアケース５１内に収納さ
れているウエハ１００を搬出する。またはキャリアケー
ス５１にウエハ１００を搬入する。

【０００４】上記センサ２４０が設置されていない場合
には、あらかじめウエハ収納溝５２のピッチの情報を記
憶手段（図示せず）に記憶させておく。そして記憶した
ウエハ収納溝５２のピッチの情報を基にして、キャリア
台２１１を昇降させ、所定位置に停止させる。その後ウ
エハ搬送アーム２２１をキャリアケース５１に差し入れ
て、キャリアケース５１に収納されているウエハ１００
を搬出する。またはキャリアケース５１にウエハ１００
を搬入する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、キャリ
アケースを長期間使用した場合には、収納されるウエハ
とキャリアケースとが擦れ合って、キャリアケースのウ
エハ収納溝が正常な位置とは異なった位置に形成され
る。このような状態のウエハ収納溝にウエハを収納した
場合には、ウエハは傾いた状態に収納される。またキャ
リアケースとそれが置かれるキャリア台とが擦れ合っ
て、キャリアケースの位置決め部分が削られている場合
には、キャリア台の正常な位置にキャリアケースを設置
することができない。さらに熱や薬品によってキャリア
ケースが変形した場合には、ウエハ収納溝の位置も正常
な位置よりずれる。このため、ウエハは正常な収納位置
に対して傾いた状態で収納される。

【０００６】上記のような原因で変形したり、キャリア
台上の正常な位置に置かれていないキャリアケースに、
ウエハ搬送アームでウエハを搬入する、または上記状態
のキャリアケースに収納されているウエハをウエハ搬送
アームで搬出する場合には、搬送しようとするウエハや
そのウエハに隣り合うウエハに搬送アームが接触する。
そのため、接触したウエハが損傷する。また搬送しよう
とするウエハがキャリアケースに引っ掛かって、ウエハ
の搬送ができなくなる。さらにウエハとキャリアケース
とが擦れ合う。このため、異物が発生してウエハの清浄
度を低下させる。

【０００７】またセンサによって、キャリアケースのウ
エハ収納溝を検出し、その位置に基づいてキャリア台を
昇降させることによりウエハを収納しようとする装置で
あっても、キャリアケースの変形量やキャリアケースの
設置位置ずれ量が許容値を越えている場合には、ウエハ
搬送アームによるウエハの搬出搬入の対応がきない。

【０００８】さらに今後は、現在以上にウエハの大口径
化が進められるため、そのウエハを収納するキャリアケ
ースも大型なものになる。このため、キャリアケースの
変形量も非常に大きくなるので、上記説明した課題はよ
り深刻になる。

【０００９】本発明は、キャリアケースの変形やキャリ
アケースの設置位置ずれに対応して、キャリアケースに
対するウエハの搬送を容易にするウエハ搬出搬入装置を
提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたウエハ搬出搬入装置である。すな
わち、第１のウエハ搬出搬入装置としては、昇降自在な
キャリア台を備えたキャリアケース昇降手段と、キャリ
ア台上のキャリアケースに対してウエハの搬出搬入を行
うウエハ搬送アームと、ウエハ搬送アームを駆動する駆
動部とよりなるものである。しかもキャリア台上に置か
れたキャリアケースの位置またはその変形量を検出する
キャリアケース検出手段と、キャリアケース内のウエハ
を検出するウエハ検出手段と、キャリアケースに対する
ウエハ搬送アームの抜き差し角度を変えるものであって
駆動部とウエハ搬送アームとの間に設けた角度可変駆動
部と、キャリアケース検出手段より得たキャリアケース
情報と前記ウエハ検出手段より得たウエハ情報とを受信
して、前記角度可変駆動部に指示する制御手段とを設け
たものである。

【００１１】例えば、上記駆動部はウエハ搬送アームを
キャリアケース方向に往復動させるものであって、角度
可変駆動部はウエハ搬送アームをその往復動方向を回り
に回動させるものである。

【００１２】または第２のウエハ搬出搬入装置として
は、上記第１のウエハ搬出搬入装置において、駆動手段
はウエハ搬送アーム系の往復動アームを往復動させるも
ので構成されている。またウエハ搬送アーム系は、この
往復動アームに対して回動自在に接続した中間アーム
と、中間アームを回動させる第１の回動駆動部と、中間
アームに対して回動自在に接続したウエハ搬送アーム
と、ウエハ搬送アームを回動させる第２の回動駆動部と
より構成されている。さらに制御手段は、キャリアケー
ス検出手段より得たキャリアケース情報とウエハ検出手
段より得たウエハ情報とを受信して、第１，第２の回動
駆動部に指示するものである。その他の構成部品は、上
記説明したウエハ搬出搬入装置と同様のものである。

【００１３】あるいは、第３のウエハ搬出搬入装置とし
ては、キャリアケース昇降手段と回動自在に接続した複
数のアームよりなるウエハ搬送アーム系とウエハ搬送ア
ーム系を回動する駆動手段とよりなるものであって、各
アームのうちのウエハ載置部を形成したアームに、当該
アーム軸回りにウエハ載置部を回動させる回動駆動部を
設けたものである。

【００１４】上記各ウエハ搬出搬入装置において、ウエ
ハ検出手段を、キャリア台上に置かれたキャリアケース
の少なくとも一方向の変形を検出するセンサまたは二方
向あるいはそれ以上の方向の変形を検出する複数のセン
サで構成したものである。

【００１５】また上記ウエハ搬出搬入装置において、ウ
エハ搬送アームまたはウエハ載置部にウエハ吸着手段を
設けたものである。

【００１６】

【作用】上記構成のウエハ搬出搬入装置では、キャリア
ケース検出手段で得たキャリアケースの変形量や位置ず
れ等のキャリアケース情報と、ウエハ検出手段で得たウ
エハの有無に関するウエハ情報とを制御手段で受信し
て、キャリアケースに対するウエハ搬送アームの抜き差
し角度を角度可変駆動部に指示することにより、ウエハ
搬送アームは、搬出搬入しようとするウエハ以外のウエ
ハに接触することがなくなる。

【００１７】上記ウエハ搬出搬入装置では、角度可変駆
動部によって、ウエハ搬送アームがでその往復動方向回
りに回動することにより、キャリアケースのウエハ収納
溝の傾きに合わせて、ウエハ搬送アームは抜き差しされ
る。このため、ウエハ搬送アームが他のウエハに接触し
て傷を付けることがなくなる。

【００１８】また駆動部によって往復運動する往復動ア
ームと、それに対して回動自在に接続した中間アーム
と、中間アームを回動させる第１の回動駆動部と、中間
アームに対して回動自在に接続したウエハ搬送アーム
と、ウエハ搬送アームを回動させる第２の回動駆動部と
を備えているものでは、ウエハ搬送アームを２次元また
は３次元的な抜き差し角度でキャリアケースに抜き指す
ことができる。このため、キャリアケースが様々な状態
に変形していても、その状態に対応して収納されている
ウエハの傾きに沿って、ウエハ搬送アームは抜き差しさ
れる。したがって、ウエハ搬送アームが他のウエハに接
触して傷を付けることがなくなる。

【００１９】さらに互いに回動自在に接続した複数のア
ームよりなるウエハ搬送アーム系のうちのウエハ載置部
を形成したアームに、ウエハ載置部を回動させる回動駆
動部を設けたものでも、上記同様の作用が得られる。

【００２０】上記ウエハ搬出搬入装置では、ウエハ検出
手段を、キャリア台上に置かれたキャリアケースの少な
くとも一方向の変形を検出するセンサまたは二方向ある
いはそれ以上の方向の変形を検出する複数のセンサで構
成することにより、キャリアケースの変形や位置ずれ等
が正確に把握される。

【００２１】ウエハ搬送アームまたはウエハ載置部にウ
エハ吸着手段を設けたことにより、大型のウエハを傾け
た状態で抜き差ししても、ウエハ搬送アームよりウエハ
が滑り落ちることがなくなる。

【００２２】

【実施例】本発明の第１の実施例を、図１の斜視図によ
り説明する。図に示すように、ウエハ搬出搬入装置１
は、キャリアケース昇降手段１０とウエハ搬送アーム２
１とそれを駆動する駆動部３０とより構成されている。
上記キャリアケース昇降手段１０は、昇降駆動部１１
と、当該昇降駆動部１１によって昇降される昇降軸１２
と、その上端に設置したキャリア台１３とより成る。

【００２３】上記ウエハ搬送アーム２０は、角度可変駆
動部４１を介して駆動部３０の駆動軸３１に接続されて
いる。上記駆動部３０は、上記角度可変駆動部４１とと
もにウエハ搬送アーム２０をキャリアケース５１のウエ
ハ出し入れ方向に往復動させるものである。上記角度可
変駆動部４１は、上記ウエハ搬送アーム２０を当該ウエ
ハ搬送アーム２０の往復動方向回りに回動させるもので
あって、ウエハ搬送アーム２０の抜き差し角度を矢印ア
方向に変える働きをするものである。またこの角度可変
駆動部４１は、ウエハ搬送アーム２０の抜き差し方向に
移動可能な可動台６１上に設置されている。この可動台
６１は、例えば矢印イ方向に摺動可能な状態でレール６
２上に設けられている。

【００２４】またキャリア台１３に対してウエハ搬送ア
ーム２０側とは反対側で、当該キャリア台１３上に載置
されるキャリアケース５１の開口部側におけるウエハ収
納溝５２，５３の近傍には、センサ７１，７２よりなる
キャリアケース検出手段７０が設けられている。なおこ
れらのセンサ７１，７２は、キャリア台１３の昇降に影
響を与えない位置に設けられている。このキャリアケー
ス検出手段７０は、上記キャリア台１３上に置かれるキ
ャリアケース５１の変形量またはキャリアケース５１の
設置位置ずれ量等を検出する。さらに上記センサ７１，
７２間の所定に位置でキャリア台１３の昇降に影響を与
えない位置には、ウエハ検出手段８０が設けられてい
る。このウエハ検出手段８０は、キャリア台１３上のキ
ャリアケース５１に収納されたウエハ１００の有無を検
出する。

【００２５】上記キャリアケース検出手段７０の各セン
サ７１，７２によって得られたキャリアケース５１の変
形量（またはキャリアケース５１の設置位置ずれ量）等
のキャリアケース情報Ｓ−Ｃや、ウエハ検出手段８０よ
り送信される、各ウエハ収納溝５２，５３におけるウエ
ハ１００の有無に関するウエハ収納情報Ｓ−Ｕ等に基づ
いて、キャリアケース昇降手段１０とウエハ搬送アーム
２０との駆動を指示する制御手段９０が設けられてい
る。

【００２６】すなわち上記制御手段９０は、例えば、キ
ャリアケース情報Ｓ−Ｃやウエハ収納情報Ｓ−Ｕを受信
して、キャリアケース５１の変形量（または位置ずれ
量）を算出する。この算出結果により、キャリアケース
５１に対するウエハ搬送アーム２０の抜き差し角度を設
定する。またキャリアケース昇降手段１０よりキャリア
台１３の位置情報Ｓ−Ｐを受信して、例えば現時点にお
けるキャリア台１３の位置を把握する。さらにウエハ収
納情報Ｓ−Ｕを受信して、例えば現時点におけるキャリ
アケース５１内のウエハ１００の収納状況を把握する。
これらのキャリア台１３の位置情報Ｓ−Ｐやウエハ収納
情報Ｓ−Ｕを基にして、ウエハ搬送アーム２０でウエハ
１００を搬送するか否かを決定する。またウエハ収納情
報Ｓ−Ｕに基づいてキャリア台１３を移動する指令をキ
ャリアケース昇降手段１０に送信する。なお上記制御手
段９０は、制御機能ごとに分割した制御器（図示せず）
と、分割した各制御器を統括する統括制御器（図示せ
ず）とにより構成することも可能である。上記説明した
ように、ウエハ搬出搬入装置１は構成されている。

【００２７】次に上記構成のウエハ搬出搬入装置１の動
作を図２，図３により説明する。初めにキャリアケース
５１に収納されているウエハ１００を搬出する場合を、
図２により説明する。まずキャリアケース検出手段７０
によって、キャリア台１３上に置かれたキャリアケース
５１の両側に対向した状態で形成されているウエハ収納
溝５２，５３の位置を確認する。次いで対向するウエハ
収納溝５２，５３の位置が正常位置に有るか否かを、制
御手段９０で判定する。ウエハ収納溝５２，５３の位置
が正常位置にある場合には、制御手段９０で正常位置に
おけるウエハ搬送アーム２０の抜き差し角度を決定す
る。

【００２８】一方、ウエハ収納溝５２，５３の位置が正
常位置にない場合には、一方のセンサ７１で一方のウエ
ハ収納溝５２の位置を読み取り、そのときのキャリア台
１３の位置を制御手段９０に送信する。そして他方のセ
ンサ７２で、上記ウエハ収納溝５２に対向するウエハ収
納溝５３の位置を読み取ることができる位置まで、キャ
リアケース昇降手段１０によってキャリア台１３を上昇
または降下させる。そして、他方のセンサ７２でウエハ
収納溝５３の位置を読み取り、そのときのキャリア台１
３の位置を制御手段９０に送信する。そして送信された
キャリアケース情報Ｓ−Ｃに基づいて制御手段９０でキ
ャリアケース５１の変形量を計算する。すなわち、ウエ
ハ収納溝５２，５３間の幅とキャリア台１３の昇降距離
とにより、ウエハ収納溝５２，５３の傾きを算出する。
この計算結果を基にして、ウエハ搬送アーム２０の抜き
差し角度を決定する。

【００２９】そして制御手段９０は、ウエハ搬送アーム
２０の抜き差し角度を角度可変駆動部４１に指示して、
ウエハ搬送アーム２０の抜き差し角度を設定する。

【００３０】次いでキャリアケース昇降手段１０によっ
て、キャリア台１３を上昇させてから、例えばキャリア
ケース５１のウエハ収納溝５２，５３のピッチごとにキ
ャリア台１３を降下させる。そしてウエハ検出手段８０
でウエハ１００を検出した位置でキャリア台１３の降下
を停止する。そして、ウエハ搬送アーム２０をキャリア
ケース５１内の所定の位置まで差し入れ、その後キャリ
ア台１３をわずかに降下させて、当該ウエハ搬送アーム
２０上にウエハ１００を載せる。そしてウエハ１００を
載せた状態で、駆動部３０を駆動してウエハ搬送アーム
２０をキャリアケース５１の外に抜き出す。

【００３１】さらにキャリアケース５１内のウエハ１０
０を搬出するには、上記ウエハ１００を搬出した後、上
記同様にして、ウエハ１００を搬出すればよい。上記説
明した作業を繰り返すことによって、キャリアケース５
１内のウエハ１００を順次搬出することが可能になる。

【００３２】次にキャリアケース５１にウエハ１００を
搬入する場合を図３により説明する。まずキャリアケー
ス昇降手段１０によって、キャリア台１３を降下させて
から、例えばキャリアケース５１のウエハ収納溝のピッ
チごとにキャリア台１３を上昇させる。そしてウエハ検
出手段８０でウエハ１００が収納されているか否かを調
べる。続いてウエハ１００を収納しようとする位置に他
のウエハ（図示せず）が収納されていないのを確認した
うえで、制御手段９０によってキャリア台１３の降下を
停止する。次いで制御手段９０より指令して、ウエハ１
０１を載せたウエハ搬送アーム２０を所定の抜き差し角
度に設定した後、駆動部３０を駆動してキャリアケース
５１内に差し入れる。ウエハ１００がウエハ収納溝５
２，５３の所定の位置まで入ったら、キャリア台１３を
わずかに上昇させる。そして対向するウエハ収納溝５
２，５３にウエハ１００を載置して、駆動部３０を駆動
してウエハ１００をキャリアケース５１内に収納する。

【００３３】さらにキャリアケース５１内に別のウエハ
（図示せず）を搬出するには、差し入れたウエハ搬送ア
ーム２０をキャリアケース５１の外に抜き出す。そして
上記説明したと同様にして、キャリアケース５１にウエ
ハを収納する。上記説明した作業を繰り返すことによっ
て、キャリアケース５１のウエハ収納溝の全てにウエハ
を搬入して収納することが可能になる。

【００３４】上記説明したように、キャリアケース検出
手段７０で得たキャリアケース５１の変形量やキャリア
台１３に対する位置ずれ量等のキャリアケース情報Ｓ−
Ｃに基づいて、ウエハ搬送アーム２０の抜き差し角度を
角度可変駆動部４１によって変更することが可能になっ
ているので、ウエハ搬送アーム２０は、搬出搬入しよう
とするウエハ１００に隣り合うウエハ（図示せず）に接
触することがなくなる。

【００３５】上記説明したウエハ搬出搬入装置１では、
キャリアケース５１の１方向の変形量を検出するキャリ
アケース検出手段７０であったが、キャリアケース５１
の変形は１方向に限らない。例えばキャリアケース５１
の直角に異なる二方向の変形あるいは３方向の変形もあ
る。このようなキャリアケース５１の変形に対応するに
は、例えば第１の実施例で説明したようなキャリアケー
ス検出手段７０を複数箇所に設置することにより、キャ
リアケース５１の変形量をより正確に検出することが可
能になる。その際、キャリアケース５１の変形の可能性
が高い方向に対して優先的にキャリアケース検出手段７
０を設けることが効果的である。

【００３６】次にキャリアケース５１の変形（キャリア
ケース５１の設置位置ずれも含む）を、例えば３方向よ
り計測する場合を、図４により説明する。以下キャリア
ケース５１の変形という場合にはキャリアケースの設置
位置ずれも含むものとする。図に示すように、キャリア
ケース５１がどの程度変形しているかを検出するには、
例えば、上記第１の実施例と同様にセンサ（７１），
（７２）で構成されるキャリアケース検出手段７０を設
ける。それとともに、キャリアケース５１の側面上部に
キャリアケース検出手段７３を設ける。このキャリアケ
ース検出手段７３はセンサ７４，７５で構成されてい
る。またキャリアケース５１の上面側部にはキャリアケ
ース検出手段７６が設けられている。このキャリアケー
ス検出手段７６は、センサ７７，７８により構成されて
いる。

【００３７】キャリアケース検出手段７０でキャリアケ
ース５１の変形量を検出する方法は、上記において説明
したので、ここでは、キャリアケース検出手段７３によ
る変形量の検出方法を、図５により説明する。図に示す
ように、センサ７４で基準位置Ｂ１よりキャリアケース
５１の縁部５４までの距離Ｄ１を測定する。またそのセ
ンサ７４よりある一定の距離（例えば距離Ｗ）離れた位
置に設けられているセンサ７５で、基準位置Ｂ２よりキ
ャリアケース５１の縁部５５までの距離Ｄ２を測定す
る。このとき、各基準位置Ｂ１，Ｂ２の位置は、例えば
等しい高さに設定されている。そしてキャリアケース５
１の変形量Ｍは、各センサ７４，７５で測定した値の差
ΔＤ＝Ｄ１−Ｄ２と距離Ｗとによって求まる。すなわ
ち、Ｍ＝ΔＤ／Ｗになる。

【００３８】キャリアケース検出手段７６に関しても、
上記同様にして、キャリアケース５１の変形量（または
キャリアケース５１の設置位置ずれ量）を算出すること
ができる。

【００３９】このように、キャリアケース５１の変形量
を一方向のみならず二方向あるいはそれ以上の方向の変
形量（キャリアケース５１の設置位置ずれ量も含む）を
測定することにより、キャリアケース５１の変形や位置
ずれ等が正確に検出される。

【００４０】例えば上記キャリアケース検出手段７６を
設けたウエハ搬出搬入装置では、キャリアケース５１の
変形に対応してウエハ搬送アームを２次元的または３次
元的に移動させる駆動手段が要求される。そこで第２の
実施例として、上記のような駆動手段を設けたウエハ搬
出搬入装置を図６の斜視図により説明する。

【００４１】図に示すように、ウエハ搬出搬入装置２
は、キャリアケース昇降手段１０とウエハ搬送アーム系
２１とそれを駆動する駆動手段３２とより構成されてい
る。上記キャリアケース昇降手段１０は、前記第１の実
施例で説明したと同様の構成を成しており、昇降駆動部
１１と、当該昇降駆動部１１によって昇降される昇降軸
１２と、その上端に設置したキャリア台１３とより成
る。

【００４２】上記駆動手段３２は、ウエハ搬送アーム系
２１を往復動させるもので構成されている。上記ウエハ
搬送アーム系２１は、上記駆動手段３２に接続する往復
動アーム２２と、それに回動自在に接続されている中間
アーム２３と、この中間アーム２３に回動自在に接続さ
れているウエハ搬送アーム２４とよりなる。また上記往
復動アーム２２には上記中間アーム２３を回動させる第
１の回動駆動部４２が設けられている。さらに上記中間
アーム２３には上記ウエハ搬送アーム２４を回動させる
第２の回動駆動部４３が設けられている。なお、図示は
しないが、往復動アーム２２を摺動自在に支持する可動
台を設けるとも可能である。

【００４３】またキャリアケース検出手段７０，７６の
各センサ７１，７２，７７，７８が、上記第１の実施例
で説明したと同様の位置および上記図４で説明したと同
様の位置に設けられている。このキャリアケース検出手
段７０，７６は、上記キャリア台１３上に置かれるキャ
リアケース５１の変形量またはキャリアケース５１の設
置位置ずれ量等を検出する。以下これらの情報をキャリ
アケース情報Ｓ−Ｃと記す。さらに上記センサ７１，７
２間の所定の位置でキャリア台１３の昇降に影響を与え
ない位置には、ウエハ検出手段８０が設けられている。
このウエハ検出手段８０は、キャリア台１３上のキャリ
アケース５１に収納されたウエハ１００の有無を検出す
る。以下ウエハ１００の収納に関する情報をウエハ収納
情報Ｓ−Ｕと記す。

【００４４】またさらに上記キャリアケース情報Ｓ−Ｃ
やウエハ収納情報Ｓ−Ｕ等に基づいて、キャリアケース
昇降手段１０とウエハ搬送アーム系２１との駆動を指示
する制御手段９０が設けられている。

【００４５】すなわち上記制御手段９０は、例えば、キ
ャリアケース情報Ｓ−Ｃやウエハ収納情報Ｓ−Ｕを受信
して、キャリアケース５１の変形量（または位置ずれ
量）を算出する。この算出結果により、キャリアケース
５１に対するウエハ搬送アーム２４の抜き差し角度を設
定する。またキャリアケース昇降手段１０よりキャリア
台１３の位置情報Ｓ−Ｐを受信して、例えば現時点にお
けるキャリア台１３の位置を把握する。さらにウエハ収
納情報Ｓ−Ｕを受信して、例えば現時点におけるキャリ
アケース５１内のウエハ１００の収納状況を把握する。
これらのキャリア台１３の位置情報Ｓ−Ｐやウエハ収納
情報Ｓ−Ｕを基にして、ウエハ搬送アーム２４でウエハ
１００を搬送するか否かを決定する。またウエハ収納情
報Ｓ−Ｕに基づいてキャリア台１３を移動する指令をキ
ャリアケース昇降手段１０に送信する。なお上記制御手
段９０は、制御機能ごとに分割した制御器（図示せず）
と、分割した各制御器を統括する統括制御器（図示せ
ず）とにより構成することも可能である。上記説明した
ように、ウエハ搬出搬入装置２は構成されている。

【００４６】次に上記構成のウエハ搬出搬入装置２の動
作を説明する。初めにキャリアケース５１に収納されて
いるウエハ１００を搬出する場合を、図７により説明す
る。まずキャリアケース検出手段７０のセンサ７１，７
２によって、キャリア台１３上に置かれたキャリアケー
ス５１の対向するウエハ収納溝５２，５３の位置を測定
する。また同時に他のセンサ７７，７８によって、キャ
リアケース５１の変形状態（または位置ずれ状態）を測
定する。キャリアケース５１が変形していない場合に
は、制御手段９０で正常状態におけるウエハ搬送アーム
２４の抜き差し角度や抜き差し方向を決定して、第１，
第２の回動駆動部４２，４３に指示する。

【００４７】一方、キャリアケース５１が変形している
場合には、制御手段９０によって、キャリアケース５１
の変形量に対応してウエハ搬送アーム２４の抜き差し角
度を決定し、さらにウエハ搬送アーム系２１の動作方向
や動作速度を第１，第２の回動駆動部４２，４３に指示
するとともに、駆動手段３２に往復動方向の移動速度等
を指示する。例えばキャリアケース５１のウエハ収納溝
５２，５３は、角度θ方向に傾いて形成されている。さ
らにキャリアケース５１は、角度φ方向に傾いて設置さ
れているとする。このような場合には、例えばウエハ搬
送アーム２４の抜き差し角度αは、上記角度θに合わさ
れる。またウエハ搬送アーム２４の抜き差し方向ウは上
記角度φだけ傾けた方向に合わされる。

【００４８】次いでキャリアケース昇降手段１０によっ
て、キャリア台１３を上昇させてから、例えばキャリア
ケース５１のウエハ収納溝５２，５３のピッチごとにキ
ャリア台１３を降下させる。そしてウエハ検出手段８０
でウエハ１００を検出した位置でキャリア台１３の降下
を停止する。

【００４９】そして抜き差し角度αに保った状態で、抜
き差し方向ウにウエハ搬送アーム２４がキャリアケース
５１に対して出し入れされるように、制御手段９０によ
って、第１，第２の回動駆動部４２，４３と駆動手段３
２とを駆動する。

【００５０】そして、ウエハ搬送アーム２４をキャリア
ケース５１内の所定の位置まで差し入れ、その後キャリ
ア台１３をわずかに降下させる。そして当該ウエハ搬送
アーム２４上にウエハ１００を載せる。そしてウエハ１
００を載せた状態で、ウエハ搬送アーム２４をキャリア
ケース５１の外に引き出す。

【００５１】さらにキャリアケース５１内の別のウエハ
（図示せず）を搬出するには、上記ウエハ１００を搬出
した後、上記同様にして、ウエハを搬出する。上記説明
した作業を繰り返すことによって、キャリアケース５１
内の全てのウエハを搬出することが可能になる。

【００５２】次にキャリアケース５１にウエハを搬入す
る場合を図８により説明する。まずキャリアケース昇降
手段１０によって、キャリア台１３を降下させてから、
例えばキャリアケース５１のウエハ収納溝のピッチごと
にキャリア台１３を上昇させる。そしてウエハ検出手段
８０でウエハ１００が収納されているか否かを調べる。
そしてウエハ１０１を収納しようとする位置にウエハ１
００が収納されていないのを確認したうえで、キャリア
台１３の降下を停止する。次いで制御手段９０の指令に
よって、第１，第２の回動駆動部４１，４２を駆動し、
ウエハ１０１を載せたウエハ搬送アーム２４を所定の抜
き差し角度αと抜き差し方向ウに設定する。その後、駆
動手段３２および回動駆動部４１とによって、当該ウエ
ハ１００とともにウエハ搬送アーム２４をキャリアケー
ス５１内に差し入れる。上記ウエハ１０１がウエハ収納
溝５２，５３の所定の位置まで入ったら、キャリア台１
３をわずかに上昇させる。そしてウエハ収納溝５２，５
３にウエハ１０１を載置して、ウエハ１０１をキャリア
ケース５１内に収納する。その後、差し入れたウエハ搬
送アーム２４をキャリアケース５１の外に抜き出す。

【００５３】さらにキャリアケース５１内の別のウエハ
（図示せず）を搬出するには、上記同様にして、キャリ
アケース５１内にウエハを収納すればよい。上記説明し
た作業を繰り返すことによって、キャリアケース５１の
ウエハ収納溝の全てにウエハを搬入して収納することが
可能になる。

【００５４】上記説明したように、キャリアケース検出
手段７０，７６で得たキャリアケース５１の変形量やキ
ャリア台１３に対する位置ずれ量等のキャリアケース情
報Ｓ−Ｃに基づいて、ウエハ搬送アーム２４の抜き差し
角度を第１，第２の回動駆動部４２，４３によって変更
することが可能になっているので、ウエハ搬送アーム２
４は、搬出搬入しようとするウエハ１００以外のウエハ
に接触することがなくなる。

【００５５】次に第３の実施例として、アームの回動運
動のみによりウエハを搬送するウエハ搬出搬入装置の場
合を、図９の斜視図により説明する。図に示すように、
ウエハ搬出搬入装置３は、キャリアケース昇降手段１０
とウエハ搬送アーム系２５とそれを駆動する駆動手段３
３とより構成されている。このウエハ搬出搬入装置３
は、上記説明したウエハ搬出搬入装置（２）のウエハ搬
送アーム系（２１）と駆動手段（３２）を除いた他の構
成は同様なので、それらの説明は省略し、ここではウエ
ハ搬送アーム系２５と駆動手段３３とを説明する。な
お、図には、主要構成部品の符号と名称を記載した。

【００５６】ウエハ搬送アーム系２５は、複数のアーム
として、例えば互いに回動自在に接続された第１，第２
のアーム２６，２７よりなる、いわゆる多関節アームで
構成されている。上記駆動手段３３は、第１，第２のア
ーム２６，２７を、例えば矢印エ，オ方向に回動させる
もので構成されている。また第２のアーム２７の先端側
には、回動駆動部４４が設けられていて、この回動駆動
部４４にはウエハ載置部２８が回動される状態に設けら
れている。上記説明したように、ウエハ搬出搬入装置３
は構成されている。

【００５７】次に上記構成のウエハ搬出搬入装置３のウ
エハ搬送アーム系２５の動作を説明する。初めにキャリ
アケース５１に収納されているウエハ１００を搬出する
場合を、上記図１０により説明する。まず第２の実施例
で説明したと同様にして、キャリアケース検出手段７０
によって、キャリア台１３上に置かれたキャリアケース
５１の対向するウエハ収納溝５２，５３の位置を測定す
る。また同時に他のセンサ７７，７８によって、キャリ
アケース５１の変形状態（または位置ずれ状態）を測定
する。キャリアケース５１が変形していない場合には、
制御手段９０で正常状態におけるウエハ搬送アーム系２
５の抜き差し角度や抜き差し方向を決定して、駆動手段
３３と回動駆動部４４とに指示する。

【００５８】一方、キャリアケース５１が変形している
場合には、制御手段９０によって、キャリアケース５１
の変形量に対応して回動駆動部４４の抜き差し角度αを
決定し、さらにウエハ搬送アーム系２５の回動方向や回
動速度等を駆動手段３３に指示する。例えばキャリアケ
ース５１の対向するウエハ収納溝５２，５３が角度θ方
向に傾いて形成されている。さらにキャリアケース５１
が角度φ方向に傾いて設置されている。このような場合
には、ウエハ搬送アーム系２５の抜き差し角度αは、上
記角度θに合わされる。またウエハ載置部２８の抜き差
し方向ウは上記角度φだけ傾けた方向に合わされる。

【００５９】次いで第２の実施例で説明したと同様にし
て、キャリアケース昇降手段１０によって、キャリア台
１３を上昇させてから、例えばキャリアケース５１のウ
エハ収納溝５２，５３のピッチごとにキャリア台１３を
降下させる。そしてウエハ検出手段８０でウエハ１００
を検出した位置でキャリア台１３の降下を停止する。

【００６０】そして抜き差し角度αと抜き差し方向ウを
保った状態で、ウエハ載置部２８に載置されるウエハ
（図示せず）の中心がキャリアケース５１に対して抜き
差し方向ウに出し入れされるように、第１，第２のアー
ム２６，２７を駆動手段３３によって駆動する。そし
て、ウエハ載置部２８をキャリアケース５１内の所定の
位置まで差し入れ、その後キャリア台１３をわずかに降
下させて、ウエハ載置部２８上にウエハ１００を載せ
る。そしてウエハ１００を載せた状態で、ウエハ搬送ア
ーム系２５を回動させてウエハ載置部２８をキャリアケ
ース５１の外に抜き出す。

【００６１】さらにキャリアケース５１内の別のウエハ
１０１を搬出するには、上記ウエハ１００を搬出した
後、上記同様にして、ウエハ１００を搬出すればよい。
上記説明した作業を繰り返すことによって、キャリアケ
ース５１内の全てのウエハ１００を搬出することが可能
になる。

【００６２】次にキャリアケース５１にウエハを搬入す
る場合を、図１１により説明する。まず上記説明したと
同様にして、ウエハ搬送アーム系２５のウエハ載置部２
８の抜き差し角度αは、回動駆動部４４によって、上記
角度θに合わされ、ウエハ載置部２８の抜き差し方向ウ
は上記角度φだけ傾けた方向に合わされる。

【００６３】そしてキャリアケース昇降手段１０によっ
て、キャリア台１３を降下させてから、例えばキャリア
ケース５１のウエハ収納溝のピッチごとにキャリア台１
３を上昇させる。そしてウエハ検出手段８０でウエハが
収納されているか否かを調べてから、ウエハ１００を収
納しようとする位置にウエハが収納されていないのを確
認したうえで、制御手段９０の指令によってキャリア台
１３の降下を停止する。

【００６４】次いで、制御手段９０の指令によって駆動
手段３３を駆動する。このとき、ウエハ載置部２８は抜
き差し角度αを保った状態で、しかも当該ウエハ載置部
２８に載置したウエハ１０１の中心がキャリアケース５
１に対して抜き差し方向ウに沿って出し入れされるよう
に、上記駆動手段３３によって第１，第２のアーム２
６，２７が駆動される。そしてウエハ載置部２８に載置
したウエハ１０１をキャリアケース５１のウエハ収納溝
５２，５３内に差し入れる。ウエハ１０１がウエハ収納
溝５２，５３の所定の位置まで入ってから、キャリア台
１３をわずかに上昇させる。そして対向するウエハ収納
溝５２，５３にウエハ１０１を載置して、ウエハ１０１
をキャリアケース５１内に収納する。その後、ウエハ載
置部２８を含むウエハ搬送アーム系２５をキャリアケー
ス５１より抜き取る。

【００６５】さらにキャリアケース５１内に別のウエハ
（図示せず）を搬入するには、上記同様にしてウエハの
搬入を行えばよい。上記説明した作業を繰り返すことに
よって、キャリアケース５１の全てのウエハ収納溝にウ
エハを搬入して収納することが可能になる。

【００６６】上記説明したように、キャリアケース検出
手段７０で得たキャリアケース５１の変形量やキャリア
台１３に対する位置ずれ量等のキャリアケース情報Ｓ−
Ｃに基づいて、ウエハ搬送アーム系２５の抜き差し方向
を駆動手段３４によって変更するとともに抜き差し角度
を回動駆動部４４によって変更することが可能になって
いるので、ウエハ搬送アーム系２５は、搬出搬入しよう
とするウエハ１００以外の別のウエハに接触することが
なくなる。

【００６７】上記説明した各ウエハ搬出搬入装置１〜３
において、ウエハ搬送アーム２０やウエハ載置部２８に
ウエハ吸着手段を設けることも可能である。例えば図１
２に示すように、ウエハ吸着手段１１０としては、ウエ
ハ搬送アーム２０の内部に真空引き用の複数の排気路１
１１を形成し、各排気路１１１よりウエハ（図示せず）
を載置する面に向けて複数の真空引き用の孔１１２を形
成する。上記各排気路１１１の一端側には、真空引き用
のポンプ（図示せず）が接続されている。また図示はし
ないが、上記第３の実施例で説明したウエハ載置部（２
８）にも同様のウエハ吸着手段１１０を形成することが
可能である。

【００６８】上記構造のウエハ搬送アーム２０（または
ウエハ搬送アーム２４やウエハ載置部２８）にウエハ
（図示せず）を載置した場合には、直ちに真空引きを行
って、ウエハをウエハ搬送アーム２０（またはウエハ搬
送アーム２４やウエハ載置部２８）に吸着する。このよ
うにウエハを吸着することにより、斜めに傾けた状態で
ウエハを搬送しても、ウエハ搬送アーム２０（またはウ
エハ搬送アーム２４やウエハ載置部２８）よりウエハが
滑り落ちることがなくなる。したがって、ウエハの搬送
時における安全性を高めることが可能になる。よって、
大型のウエハの搬送も滑り落ちることなく容易に行え
る。

【００６９】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
キャリアケース情報に基づいてキャリアケースに対する
ウエハ搬送アームまたはウエハ搬送アーム系の抜き差し
角度や回動角度を決定するので、ウエハ搬送アームまた
はウエハ搬送アーム系は、搬出搬入しようとするウエハ
以外のウエハに接触することがなくなる。よって、ウエ
ハ搬送アームまたはウエハ搬送アーム系によるウエハの
損傷が低減されるので、歩留りの向上が図れる。

【００７０】またキャリアケース検出手段を、キャリア
台上に置かれたキャリアケースの少なくとも一方向の変
形を検出するセンサまたは二方向あるいはそれ以上の方
向の変形を検出する複数のセンサで構成したので、キャ
リアケースの変形や位置ずれ等が正確に把握できる。よ
って、ウエハの搬出搬入時にキャリアケースに対してウ
エハが接触することが少なくなるので、ウエハが損傷し
たりウエハに塵埃が付着したりすることがなくなる。

【００７１】さらにウエハ搬送アームまたはウエハ載置
部にウエハ吸着手段を設けたものでは、大型のウエハを
傾けた状態で抜き差ししても、ウエハ搬送アームやウエ
ハ載置部よりウエハが滑り落ちることがなくなる。よっ
て、ウエハを安定して搬送することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例におけるウエハ搬出搬入装置の斜
視図である。

【図２】第１の実施例におけるウエハを搬出する場合の
動作説明図である。

【図３】第１の実施例におけるウエハを搬入する場合の
動作説明図である。

【図４】キャリアケース検出手段の設置位置の説明図で
ある。

【図５】キャリアケースの変形量の測定方法を説明する
図である。

【図６】第２の実施例におけるウエハ搬出搬入装置の斜
視図である。

【図７】第２の実施例におけるウエハを搬出する場合の
動作説明図である。

【図８】第２の実施例におけるウエハを搬入する場合の
動作説明図である。

【図９】第３の実施例におけるウエハ搬出搬入装置の斜
視図である。

【図１０】第３の実施例におけるウエハを搬出する場合
の動作説明図である。

【図１１】第３の実施例におけるウエハを搬入する場合
の動作説明図である。

【図１２】真空吸着手段の説明図である。

【図１３】従来例のウエハ搬出搬入装置の斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ ウエハ搬出搬入装置 ２ ウエハ搬出
搬入装置 ３ ウエハ搬出搬入装置 １０ キャリア
ケース昇降手段 １３ キャリア台 ２０ ウエハ搬
送アーム ２１ ウエハ搬送アーム系 ２２ 往復動ア
ーム ２３ 中間アーム ２４ ウエハ搬
送アーム ２５ ウエハ搬送アーム系 ２６ 第１のア
ーム ２７ 第２のアーム ２８ ウエハ載
置部 ３０ 駆動部 ３２ 駆動手段 ３３ 駆動手段 ４１ 角度可変
駆動部 ４２ 第１の回動駆動部 ４３ 第２の回
動駆動部 ４４ 回動駆動部 ５１ キャリア
ケース ７０ キャリアケース検出手段 ７１ センサ ７２ センサ ７４ センサ ７５ センサ ７６ キャリア
ケース検出手段 ７７ センサ ７８ センサ ８０ ウエハ検出手段 ９０ 制御手段 １００ ウエハ １１０ ウエハ
吸着手段 Ｓ−Ｃ キャリアケース情報 Ｓ−Ｕ ウエハ
情報

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年１月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項５

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項６

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項７

【補正方法】変更

【補正内容】

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｌ 8418−4Ｍ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 昇降自在なキャリア台を備えたキャリア
   ケース昇降手段と、 前記キャリア台上に置かれたキャリアケース内のウエハ
   を搬出するまたはキャリアケース内にウエハを搬入する
   ウエハ搬送アームと、 前記ウエハ搬送アームを駆動する駆動部とよりなるウエ
   ハ搬出搬入装置において、 前記キャリアケース自体の変形量または前記キャリア台
   に対する当該キャリアケースの位置ずれ量のうちの一方
   または両方を検出するキャリアケース検出手段と、 前記キャリア台上に置かれたキャリアケース内のウエハ
   の有無を検出するウエハ検出手段と、 前記キャリアケースに対するウエハ搬送アームの抜き差
   し角度を変えるもので前記駆動部と前記ウエハ搬送アー
   ムとの間に設けた角度可変駆動部と、 前記キャリアケース検出手段より得たキャリアケース情
   報と前記ウエハ検出手段より得たウエハ情報とを受信し
   て、前記角度可変駆動部にウエハ搬送アームの回動角度
   を指示する制御手段とを設けたことを特徴とするウエハ
   搬出搬入装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のウエハ搬出搬入装置にお
   いて、 前記駆動部は前記ウエハ搬送アームをキャリアケース方
   向に往復動させるものであって、前記角度可変駆動部は
   前記ウエハ搬送アームの往復動方向回りに当該ウエハ搬
   送アームを回動させるものよりなることを特徴とするウ
   エハ搬出搬入装置。
3. 【請求項３】 昇降自在なキャリア台を備えたキャリア
   ケース昇降手段と、 前記キャリア台上に置かれたキャリアケース内のウエハ
   を搬出するまたはキャリアケース内にウエハを搬入する
   ウエハ搬送アーム系と、 前記ウエハ搬送アーム系を駆動する駆動手段とよりなる
   ウエハ搬出搬入装置において、 前記キャリアケース自体の変形量または前記キャリア台
   に対する当該キャリアケースの位置ずれ量のうちの一方
   または両方を検出するキャリアケース検出手段と、前記
   キャリア台上に置かれたキャリアケース内のウエハの有
   無を検出するウエハ検出手段とを設けるとともに、 前記駆動手段は前記ウエハ搬送アーム系を往復動可能に
   するもので構成し、 前記ウエハ搬送アーム系は、前記駆動手段に接続する往
   復動アームと、当該往復動アームに対して回動自在に接
   続した中間アームと、当該中間アームを回動させる第１
   の回動駆動部と、前記中間アームに対して回動自在に接
   続したウエハ搬送アームと、当該ウエハ搬送アームを回
   動させる第２の回動駆動部とにより構成し、 前記キャリアケース検出手段より得たキャリアケース情
   報と前記ウエハ検出手段より得たウエハ情報とを受信し
   て、前記第１，第２の回動駆動部に回動方向と回動角度
   とを指示する制御手段とを設けたことを特徴とするウエ
   ハ搬出搬入装置。
4. 【請求項４】 昇降自在なキャリア台を備えたキャリア
   ケース昇降手段と、 前記キャリア台上に置かれたキャリアケース内のウエハ
   を搬出するまたはキャリアケース内にウエハを搬入する
   もので互いに回動自在に接続したアームよりなるウエハ
   搬送アーム系と、 前記ウエハ搬送アーム系を回動する駆動手段とよりなる
   ウエハ搬出搬入装置において、 前記各アームのうちの先端のアームに回動駆動部を設け
   るとともに、前記回動駆動部によって回動されるウエハ
   載置部を設けたことを特徴とするウエハ搬出搬入装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜請求項３または請求項４記載
   のウエハ搬出搬入装置において、 前記キャリアケース検出手段は、キャリア台上に置かれ
   たキャリアケースの少なくとも一方向の変形を検出する
   センサよりなることを特徴とするウエハ搬出搬入装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜請求項３または請求項４記載
   のウエハ搬出搬入装置において、 前記キャリアケース検出手段は、キャリア台上に置かれ
   たキャリアケースの二方向またはそれ以上の方向の変形
   を検出する複数のセンサよりなることを特徴とするウエ
   ハ搬出搬入装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜請求項５または請求項６記載
   のウエハ搬出搬入装置において、 ウエハ搬送アームまたはウエハ載置部にウエハ吸着手段
   を設けたことを特徴とするウエハ搬出搬入装置。