JPH11114857A - 自動移載装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】１台の装置で、ウェーハカセット等の移載対象
物の変更に適切に対処しうる自動移載装置を提供する。 【解決手段】 移載対象物を把持するハンド１１ａ〜１
１ｃ、前記ハンド１１ａ〜１１ｃを着脱可能に取り付け
るアーム３２及び前記アーム３２を取り付けた自走式の
移動台車１３を備え、前記移載対象物を所望の位置に自
動的に移載するようにした自動移載装置１０において、
移載対象物に応じた複数の種類のハンド１１ａ〜１１ｃ
と、前記自動移載装置１０の制御機構に前記ハンド１１
ａ〜１１ｃと移載対象物との関係を記憶したデータとを
備え、前記複数のハンド１１ａ〜１１ｃから次のステー
ションにある移載対象物に適合したハンド１１ａ〜１１
ｃを、前記データに基づき予め自動的に選択し、交換し
た後、次のステーションに移動するように構成した。こ
の場合、自動移載装置１０に取り換え用の複数のハンド
１１ａ〜１１ｃを保持するハンドホルダ１２をアーム３
２近傍に取り付けると、ハンドの自動選択やアーム３２
への交換が円滑に行え、移載作業の作業効率を向上させ
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、半導体ウ
ェーハを製造するクリーンルームにおけるウェーハカセ
ット等のワークを移載する自動移載装置の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体ウェーハを製造するクリ
ーンルーム内においては、ウェーハの化学処理等のため
に、ウェーハを収納したウェーハカセットを所要の位置
に移載する必要があるため、その移載装置として、従来
よりウェーハカセットの自動移載装置が用いられてい
る。この従来の自動移載装置を図３を用いて説明する。
図３は、上記従来の自動移載装置３０の概略構成を示す
斜視図である。同図において、３１は、移載対象物（以
下、単に「ワーク」という場合がある。）であるウェー
ハカセット（図示せず）等を把持するためのハンドであ
り、３２は、先端部に前記ハンド３１を取り付けたアー
ム、３３は前記アーム３２を取り付けた自走式の移動台
車である。

【０００３】この構成で、自動移載装置３０を用いてワ
ークを所望の位置に移載する場合、先ず、移動台車３３
に内蔵された駆動装置及びこの制御用の制御装置（図示
せず）に記憶された駆動データ及び停止位置データをも
とに、移動台車３３を走行させた後に所定の位置に停止
させる。次に、制御装置に記憶された姿勢データをもと
に、アーム３２を姿勢制御することによりハンド３１を
所定の位置に移動させ、ハンド３１で目的のワークを把
持し、その後、移動台車３３に積載する。更に、ワーク
を積載したまま、再び自動移載装置３０を移動させて、
移動台車３３を制御装置に記憶された所定の位置に停止
させ、移動台車３３上のワークをハンド３１で把持し、
アーム３２で移動させ所望の位置にワークを置くことに
より移載は完了する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、クリーンル
ーム内で稼働する半導体製造装置では、種々の径、例え
ば８インチ、６インチ等の半導体ウェーハを製造してお
り、それに対応して、上述した自動移載装置のハンド
は、異なる種類のウェーハカセット等のワークを把持し
なければならない場合がある。また、半導体ウェーハを
製造する際に、ウェーハを洗浄する工程があり、自動移
載装置の移載対象物のウェーハカセットも乾いたものや
濡れたもの等があり、従って、自動移載装置のハンドも
異なる状態のウェーハカセット等のワークを把持しなけ
ればならない場合がある。

【０００５】これらの移載対象物の変更に対応するため
に、従来の自動移載装置では、ワークの種類や状態に合
わせて、自動移載装置のアームの先端に取り付けたハン
ドを手動で交換するか、或いは、ワークの形状や状態に
合わせて、ハンドに設けられているコマを特殊な形状と
することで対応してきた。しかし、ハンドを手動で交換
するのは作業効率が悪く、移載対象物が変わる毎にハン
ドを交換していたのでは、その度に移載作業を中断しな
ければならず、ウェーハカセットの自動的な移載は事実
上不可能となる。また、コマを複数種類のワークに対応
できるような特殊なものとするのは、コマの形状を複雑
にしなければならず、ワークの種類が２種類の場合は対
応が可能であるが、３種類以上の場合は対応が事実上不
可能となるという問題がある。

【０００６】一方、移載対象物の種類に合わせて自動移
載装置の台数を増やす手段も考えられるが、この場合、
各自動移載装置の利用効率が悪くなり、また、複数の自
動移載装置の作業空間を確保するためにクリーンルーム
自体の面積を大きくしなければならないことも考えら
れ、半導体ウェーハの製造コストが嵩むという問題が新
たに生じる。本発明は、上記課題（問題点）を解決し、
１台の装置で、ウェーハカセット等の移載対象物の変更
に適切に対処しうる自動移載装置を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の自動移載装置で
は、上記課題を解決するために、請求項１に記載のもの
では、移載対象物を把持するハンド、前記ハンドを着脱
可能に取り付けるアーム及び前記アームを取り付けた自
走式の移動台車を備え、前記移載対象物を所望の位置に
自動的に移載するようにした自動移載装置において、移
載対象物に応じた複数の種類のハンドと、前記自動移載
装置の制御機構に前記ハンドと移載対象物との関係を記
憶したデータとを備え、前記複数のハンドから次のステ
ーションにある移載対象物に適合したハンドを、前記デ
ータに基づき予め自動的に選択し、交換した後、次のス
テーションに移動するように構成した。これにより、移
載対象物を変更したときでも、ワークの種類や状態に対
応してアームに装着するハンドを自動的に選択し交換で
き、ハンドの交換後は、前記ハンドにより移載対象物が
設置されたステーションに自動的に移動するので、移載
対象物の種類が複数の場合でも、１台の自動移載装置で
即座に対応が可能で、移載作業の作業効率の低下を防止
することができる。また、クリーンルーム内等の設備の
配置に対する配慮が不要となり、自動移載装置の移載能
力及び製造設備の生産性が向上し、従って半導体ウェー
ハ等の生産コストを低減することが可能となる。

【０００８】請求項２に記載の自動移載装置では、取り
換え用の上記複数のハンドを保持するハンドホルダを、
アーム近傍に取り付けた構成とした。これにより、複数
のハンドをハンドホルダにより保持できるので、ハンド
の自動選択やアームへの交換が円滑に行え、移載作業の
作業効率を向上させることができる。

【０００９】本発明の自動移載装置の具体的な適用例と
しては、請求項３に記載したように、半導体ウェーハを
製造するクリーンルームにおける自動移載装置に適用す
ると良い。

【００１０】また、上記ハンドを夫々自動的に選択し交
換できる機能として、請求項４に記載したように、上記
ハンドを夫々自動的に選択し交換する機能として、移載
対象物のワークの変更を認識後、上記記憶データに基づ
き変更されたワークに適合するハンドを選択し、取り外
すべきハンドを装着したアームを前記ハンドの収納個所
に移動させ、アームの移動個所が取り外すべきハンドを
収納する個所か否かを判断し、アームの移動個所がこの
ハンドを収納するのに適切であればハンドを取り外し収
納し、アームの移動個所がこのハンドを収納するのに適
切でなければアームの移動を繰り返すものとし、このハ
ンドの収納後、異種ワークに適合するハンドの収納個所
にアームを移動させ、前記選択したハンドか否かを判断
し、このハンドが選択したハンドの場合はアームに当該
ハンドを装着し、ハンドが選択したハンドではない場合
はアームの移動を繰り返すことにより、ハンドの交換を
行うようにすると、このような機能は、自動移載装置に
おける制御プログラムとしてまとめることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の自動移載装置の一実施の
形態を図１及び図２を用いて説明する。図１は、本発明
の自動移載装置１０の概略構成を示す斜視図である。な
お、同図において、図３に示す従来の自動移載装置３０
と同一の構成については、図３と同一の符号を付し、説
明を省略した。

【００１２】図１において、１１ａ〜１１ｃは、移載対
象物であるワーク（図示せず）を把持するための複数種
の各別のハンドであり、同図に示されるように、ワーク
の種類や状態に合わせて夫々形状が異なっている。ま
た、１２は、前記ハンド１１ａ〜１１ｃを保持しておく
ためのハンドホルダで、１３は前記ハンドホルダ１２及
びアーム３２を取り付けた自走式の移動台車である。な
お、ハンドホルダ１２には、アーム３２の先端部の近傍
に配置され、後述するハンドの取り換えが円滑に行える
ように取り付けられている。

【００１３】この構成で、本発明の自動移載装置１０を
用いて移載対象物であるワークを所望の位置に移載する
作業工程は、上述の従来の自動移載装置３０と同様であ
るが、本発明の自動移載装置１０の制御装置には、各別
のワークとそれに適合するハンドとの関係を予め決定し
たデータを記憶するようにしておき、その記憶データに
基づきワークであるウェーハカセット等が次のステーシ
ョンで変更された場合、次のステーションの移動前に予
めその変更されたワークを把持するのに最適なハンドを
ハンドホルダ１２から選択決定して、自動的にハンドを
交換しておくものである。

【００１４】この自動的にハンドを交換する自動制御の
一例を図２を用い、図１を参照して説明する。図２は、
ハンドの自動交換機能を説明するフローチャートであ
る。同図に示すように、先ず、外部指令又は視覚装置
（図示せず）等により次のステーションの移載対象物で
あるワークを知り、現在装着しているハンドの変更を認
識する（ＳＴ１）。次に、このワークの変更に伴い、自
動移載装置の制御機能により、新しいワークに適合する
ハンドとして、ハンド１１ａを選択して、そのハンド１
１ａとハンド１１ｃの交換作業を開始する（ＳＴ２）。
先ず、ハンド１１ｃを装着したアーム３２を、ハンドホ
ルダ１２において、取り外すべきハンド１１ｃの収納個
所に移動させる（ＳＴ３）。その後、アーム３２の移動
個所がハンド１１ｃを収納する個所か否かを判断し（Ｓ
Ｔ４）、アーム３２の移動個所がハンド１１ｃを収納す
るのに適切であると判断すれば、ハンドホルダ１２を当
該個所にハンド１１ｃを収納し（ＳＴ５）、アーム３２
の移動個所がハンド１１ｃの収納するのに適切な個所で
はないと判断すれば、アーム３２がハンド１１ｃの収納
個所となる位置となるまでその移動を制御するものとす
る（ＳＴ３）。

【００１５】取り外すべきハンド１１ｃを適切な個所に
収納した後、異種ワークに適合するハンド１１ａを収納
している個所にアーム３２を移動させる（ＳＴ６）。次
に、前記ハンド１１ａが異種ワークに適合するハンド１
１ａか否かを確認し（ＳＴ７）、ハンド１１ａである場
合はアーム３２にハンド１１ａを装着し（ＳＴ８）、ハ
ンド１１ａでない場合は、ハンド１１ａの収納個所へア
ーム３２の移動を行い、ワークに適合するハンド１１ａ
を見付けるまでその動作を繰り返す（ＳＴ６）。このよ
うにして、異種ワークに適合するハンド１１ａをアーム
３２に装着することにより、ハンドの交換作業が終了す
る（ＳＴ９）。ハンドの交換終了後、本発明の自動移載
装置１０は異種ワークが設置されたステーションに自動
的に移動し（ＳＴ１０）、異種ワークの移載作業を開始
する。

【００１６】上記の通り、本発明の自動移載装置１０で
は、移動台車１３に複数のハンド１１ａ〜１１ｃを保持
するハンドホルダ１２を備え、複数のハンド１１ａ〜１
１ｃの中からワークに適合するハンドを自動移載装置の
制御機能により自動的に選択し、アーム３２において着
脱交換できるように構成したので、移載対象物に対応し
てハンドを交換でき、移載対象物であるワークの種類が
複数で、ワークが変更された場合でも、即座に対応が可
能で、移載作業の作業効率の低下を防止することができ
る。また、複数のハンドを自動移載装置に備えたハンド
ホルダ１２内に収納できるので、ハンドの交換が円滑に
行え、移載作業の作業効率を向上させることができる。

【００１７】本発明の自動移載装置は、上記実施の形態
には限定されない。例えば、上記実施の形態では、３種
類のハンドを備えた構成例で説明したが、本発明の自動
移載装置で使用するハンドの形状やハンドの個数を限定
するものではない。また、ハンドホルダを移動台車上面
に取り付ける形態で説明したが、本発明の自動移載装置
は、当該ハンドホルダの形状や取り付け位置に限定され
ない。例えば、フック状のハンドホルダを移動台車の側
面に取り付けて、ハンドを引っかけて保持するような形
態としても良い。

【００１８】

【発明の効果】本発明の自動移載装置は、上述のように
構成したために以下のような優れた効果を有する。 （１）請求項１に記載したように、移載対象物に応じた
複数の種類のハンドと、自動移載装置の制御機構にハン
ドと移載対象物との関係を記憶したデータとを備え、複
数のハンドから移載対象物に適合したハンドを前記デー
タに基づき夫々自動的に選択し、交換するようにする機
能を有し、ハンドの交換後は、前記ハンドにより移載対
象物が設置されたステーションに自動的に移動するよう
にすると、移載対象物を変更した場合でも、移載対象物
に対応して最適なハンドを自動的に選択し交換できるの
で、移載対象物の種類が複数の場合でも、１台の自動移
載装置で人力を介さずに即座に対応が可能で、移載作業
の作業効率の低下を防止することができる。

【００１９】（２）請求項２に記載した自動移載装置で
は、取り換え用の複数のハンドを保持するハンドホルダ
を、アーム近傍に取り付けた構成としたので、複数のハ
ンドをハンドホルダにより保持でき、ハンドの自動選択
やアームへの交換が円滑に行え、移載作業の作業効率を
向上させることができる。

【００２０】（３）また、請求項３に記載のように、本
発明の自動移載装置をクリーンルームの移載用に適用す
ると、クリーンルーム内等の設備の配置に対する配慮が
不要となり、自動移載装置の移載能力及び製造設備の生
産性が向上し、従って半導体ウェーハ等の生産コストを
低減することが可能となる。

【００２１】（４）更に、請求項４に記載のように、ハ
ンドを夫々自動的に選択し、交換できる機能を構成する
と、自動移載装置内の制御機構にセットする制御プログ
ラムとしてまとめることができるので便利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動移載装置の一実施の形態を示す斜
視図である。

【図２】ハンドの自動交換機能を説明するフローチャー
トである。

【図３】従来の自動移載装置の概略構成を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

１０：本発明の自動移載装置 １１ａ〜１１ｃ：ハンド １２：ハンドホルダ １３：移動台車 ３２：アーム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移載対象物を把持するハンド、前記ハン
   ドを着脱可能に取り付けるアーム及び前記アームを取り
   付けた自走式の移動台車を備え、前記移載対象物を所望
   の位置に自動的に移載するようにした自動移載装置にお
   いて、 移載対象物に応じた複数の種類のハンドと、前記自動移
   載装置の制御機構に前記ハンドと移載対象物との関係を
   記憶したデータとを備え、前記複数のハンドから次のス
   テーションにある移載対象物に適合したハンドを、前記
   データに基づき予め自動的に選択し、交換した後、次の
   ステーションに移動するようにしたことを特徴とする自
   動移載装置。
2. 【請求項２】 取り換え用の上記複数のハンドを保持す
   るハンドホルダを、アーム近傍に取り付けたことを特徴
   とする請求項１に記載の自動移載装置。
3. 【請求項３】 上記自動移載装置を、半導体ウェーハを
   製造するクリーンルームにおける自動移載装置に適用し
   たことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動移載装
   置。
4. 【請求項４】 上記ハンドを夫々自動的に選択し交換す
   る機能として、 移載対象物のワークの変更を認識後、 上記記憶データに基づき変更されたワークに適合するハ
   ンドを選択し、 取り外すべきハンドを装着したアームを前記ハンドの収
   納個所に移動させ、 アームの移動個所が取り外すべきハンドを収納する個所
   か否かを判断し、 アームの移動個所がこのハンドを収納するのに適切であ
   ればハンドを取り外し収納し、 アームの移動個所がこのハンドを収納するのに適切でな
   ければアームの移動を繰り返すものとし、 このハンドの収納後、異種ワークに適合するハンドの収
   納個所にアームを移動させ、 前記選択したハンドか否かを判断し、 このハンドが選択したハンドの場合はアームに当該ハン
   ドを装着し、 ハンドが選択したハンドではない場合はアームの移動を
   繰り返すことにより、 ハンドの交換を行うにするようにしたことを特徴とする
   請求項１乃至３のいづれかに記載の自動移載装置。