JPH11220002A - ウエハ把持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ウエハ処理工程で生じたカセットの変形や各
ウエハの引掛かりにより、その収容位置にばらつきがあ
っても、それらウエハを確実に把持して取り出すように
する。 【解決手段】 ハンド本体２の左右両側に、ハンド１の
前進によりウエハＷ外周縁部を押圧してウエハＷをカセ
ットＣの内奥面Ｃ１に当接する位置まで移動させる押え
ローラ３６を外側に拡開可能に設け、この押えローラ３
６の支持部３３の薄肉部３３ａが発光部から受光部に至
る光路Ｌを遮る位置まで変位した状態を、各ウエハＷを
把持可能な正常位置と判別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウエハ把持装置に
関し、特に、カセット内に収容されたウエハを把持して
取り出すのに好適なものに関する技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ウエハの処理工程においては、
そのウエハを収容するためにカセットが用いられてい
る。そして、このカセットの製造時の変形歪みを検出す
る目的で、従来、例えば特開平５―４７７２５号や特開
平２―１５４１０５号の各公報に示されているものが提
案されている。前者（特開平５―４７７２５号公報）の
ものでは、カセットに収容するウエハと同一形状の触知
板をロボットハンドに設け、この触知板を実際にカセッ
トに挿入して、そのときの抵抗の有無に基づいてカセッ
ト形状の良否を判定したり、カセットにおけるウエハ収
容用の溝部に光ビームを投射して、その光ビームの減衰
量から溝部の形状の良否を判定したりするようになされ
ている。

【０００３】一方、後者（特開平２―１５４１０５号公
報）のものでは、カセットの左右両側にウエハ収容用の
棚ピッチに合わせてマークを付け、カセットと左右の光
センサとを相対移動させて光センサによりマークの位置
を検出し、左右両側の光センサからのパルス信号の一致
の有無に基づいてカセット形状の良否を判定するように
なされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ものでは、いずれも、カセットそのものの変形歪みを検
査するものであるので、以下の問題を解決することは困
難である。すなわち、変形歪みの生じていない正常なカ
セットであっても、これをウエハ処理工程でロボットに
よりハンドリングして所定位置に載置したり取り上げた
りしていると、その繰返しによってカセットが徐々に変
形してくることがある。また、ロボットがカセットを無
理に押したり落下させたりしてもカセットが変形するこ
ともあり、このようなウエハ処理工程中のカセットの変
形に伴い、カセット内でのウエハの収容位置にばらつき
が生じる。従って、このカセット内にロボットの把持部
を挿入して、その内部に収容されているウエハをハンド
により把持して取り出す場合、上記の如きウエハ収容位
置のばらつきがあると、そのカセット内のウエハを確実
に把持できないことがあり、ロボットの搬送作業の信頼
性が低下するという問題があった。

【０００５】また、変形歪みのない正常なカセットであ
っても、その内部に収容されるウエハが引掛ったりし
て、ウエハの位置がばらついていると、上記と同様にロ
ボットがウエハを確実に把持することはできない。

【０００６】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、上記のようなウエハ把持装置の構成を
改良することで、カセットの変形歪みやカセット内のウ
エハの引掛かりによりウエハの収容位置がばらついてい
ても、そのウエハを確実に把持して取り出し得るように
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明では、ロボットのハンドにその前進動作
によりウエハを押圧する押え部材を変位可能に設け、こ
の押え部材による押圧によってウエハをカセット内の奥
端部に押し付けるとともに、その押付け状態での押え部
材の変位量に基づいてウエハが把持可能であるかどうか
を判別するようにした。

【０００８】具体的には、請求項１の発明では、カセッ
ト内に収容されているウエハを把持して取り出すロボッ
トに設けられるウエハ把持装置として、ロボットアーム
に連結されるハンドと、このハンドに設けられ、ウエハ
を把持する把持手段と、上記ハンドに設けられ、ハンド
の前進移動によりウエハの外周縁部を押圧して該ウエハ
をカセットの内奥面に当接する位置まで移動させる押え
部材とを備えている。

【０００９】そして、上記押え部材をハンドに対し、上
記ウエハからの押圧によりウエハの中央に対し離隔する
外方向に変位可能に支持し、さらに、この押え部材が変
位したことを検出する検出手段を備えたことを特徴とし
ている。

【００１０】上記の構成により、カセットに収容されて
いるウエハをハンドにより把持して取り出す場合、ハン
ドを前進させてその把持手段をカセット内のウエハ側方
に挿入する。そのとき、ハンドの前進に伴って押え部材
がウエハの外周縁部を押圧し、この押え部材の押圧によ
ってウエハがカセットの内奥面に当接する位置まで移動
する。この押え部材はハンドに対し、ウエハからの押圧
により変位可能に支持されているので、上記カセットの
内奥面に当接しているウエハからの押圧に伴ってウエハ
の中央から離隔する外方向に変位し、この変位が検出手
段によって検出される。従って、この検出手段による押
え部材の変位が所定範囲にあると検出されると、ウエハ
処理工程で生じたカセットの変形歪みやカセット内のウ
エハの引掛かり等により、カセット内のウエハの収容位
置がばらついていても、そのウエハは把持手段によって
把持可能な位置にあることとなり、このウエハを確実に
把持することができる。尚、この後、上記把持手段がウ
エハを把持し、しかる後にハンドが後退し、ウエハが把
持手段により把持された状態でカセット内から取り出さ
れて搬送される。よって、ロボットの搬送作業を中断せ
ず信頼性よく行うことができる。

【００１１】請求項２の発明では、上記ハンドに複数の
把持手段をハンドの進退方向と直交する方向に並んで設
ける。そして、押え部材は、上記複数の把持手段により
把持される複数のウエハの全体を同時に押圧するように
ハンドの進退方向と直交する方向に延びているものとす
る。

【００１２】こうすれば、カセット内に収容されている
複数のウエハの収容位置がばらついていても、それらウ
エハの全体を同時に押え部材によって押圧移動させてカ
セット内の奥端面に当接させることができる。そして、
複数のウエハのうちの１つでも、対応する把持手段によ
って把持不能の位置にあると、押え部材の変位が所定範
囲外になるので、ウエハを把持不能と判別することがで
きる。

【００１３】請求項３の発明では、同様に、上記ハンド
に複数の把持手段をハンドの進退方向と直交する方向に
並んで設け、押え部材は、上記複数の把持手段により把
持される複数のウエハを個別に同時に押圧するように各
把持手段に対応して設ける。

【００１４】この場合でも、カセット内の複数のウエハ
の収容位置にばらつきがあっても、それらウエハの全体
を同時に押え部材によって押圧移動させてカセット内の
奥端面に当接させることができる。そして、各ウエハ
が、対応する把持手段によって把持不能の位置にある
と、その各ウエハに対応する押え部材の変位が所定範囲
外になるので、ウエハを把持不能と判別できる。特に、
この発明では、複数の把持手段により把持される複数の
ウエハを押え部材が個別に同時に押圧するので、例えば
カセットの上部が下部に比べて反開口側に傾倒するよう
に変形していても、その変形歪みに伴うウエハの把持不
能状態を精度よく確実に検出できる利点がある。

【００１５】請求項４の発明では、上記押え部材をハン
ドの左右両側に設ける。こうすると、カセット内でウエ
ハを左右両側から押え部材により押圧でき、そのウエハ
のカセット内奥面位置への位置付けをスムーズかつ容易
に行うことができる。

【００１６】請求項５の発明では、上記押え部材は回転
可能なローラとする。この場合、押え部材によりウエハ
を押圧する際にウエハが左右に移動してもローラである
押え部材が転動するようになり、その押え部材（ロー
ラ）とウエハとの間が転がり摩擦状態となって発塵を低
減することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】（実施形態１）図１〜図５は本発
明の実施形態１に係るウエハ把持装置を示し、Ｃは図１
〜図４で右側が開口とされた横断面略Ｃ字状のウエハ収
容用カセットで、このカセットＣ内には、同じ径及び厚
さを有する円板形状の複数枚（例えば２５枚）のウエハ
Ｗ，Ｗ，…が水平状態に段積みされて収容され、これら
複数のウエハＷ，Ｗ，…はカセットＣ内の左右側壁面に
対向して突設した支持棚（図示せず）によって上下方向
に一定間隔（例えば１０ｍｍ）をあけて支持されてい
る。

【００１８】１は、上記カセットＣ内に収容されている
ウエハＷ，Ｗ，…をクリーンルームで取り出して搬送す
るロボット（図示せず）のアーム先端に連結されるハン
ドであって、このハンド１はハンド本体２を有する。こ
のハンド本体２には複数の把持機構４，４，…がハンド
１の進退方向と直交する方向である上下方向に並んで設
けられ、これらの把持機構４，４，…は後述の固定爪
７，７及び可動爪２２を上記各ウエハＷの外周縁部の間
隔をあけた位置に係合させて該ウエハＷをそれぞれ把持
するものである。

【００１９】上記複数の把持機構４，４，…は互いに同
じ構成のもので、いずれも、基端部がハンド本体２に固
定されかつ中央に軽量化のための開口５ａを有する薄板
状の支持板５（支持部材）を有する。この各支持板５先
端部の左右両側にはそれぞれ２つの固定爪７，７が取り
付けられ、この各固定爪７は、上側溝面が下側溝面より
も短くて略後側に開放された断面Ｖ字状の係合溝８を有
しており、この両固定爪７，７によりその各係合溝８に
て各ウエハＷのカセット内奥側の左右両側外周縁部を係
合するようにしている。また、各支持板５の基端寄りの
左右両側には各ウエハＷのカセット開口側の外周縁部を
載置する左右１対の載置板１０，１０が取り付けられて
いる。

【００２０】一方、ハンド本体２の左右中央部には、そ
のハンド本体２から上記支持板５，５，…の基端寄りの
左右中央部に亘って上下方向に貫通する開口部１２が形
成され、この開口部１２内には中央に開口を有する矩形
枠状の移動体１４がハンド本体２の進退方向（前後方
向）に沿って相対移動可能に配置支持されている。この
移動体１４は、ハンド本体２に取付固定したアクチュエ
ータとしての前後方向に延びるシリンダ１５のピストン
ロッド１５ａに対し、左右方向に延びる連結板１６及び
前後方向に延びる連結ロッド１７を介して連結支持され
ており、シリンダ１５の伸縮作動により移動体１４をハ
ンド本体２に対し相対的に前後移動させ、シリンダ１５
の収縮作動により移動体１４を前進させる一方、シリン
ダ１５の伸長作動により移動体１４を後退させるように
している。

【００２１】上記移動体１４の左側の縦枠部には上記各
支持板５に対応した位置に、それぞれ弾性手段としての
前後１対の板ばね１９，１９の基端部が取付固定されて
いる。これら両板ばね１９，１９は移動体１４の右側の
縦枠部に向かって互いに平行に水平に延び、その先端部
には移動体１４内の開口の左右中央に位置する矩形板状
の可動爪支持体２０が取付固定されている。この各可動
爪支持体２０の先端部（前端部）上面には凹形ローラか
らなる１つの可動爪２２が上下方向に延びる支持軸２１
によって回転可能に支持されている。すなわち、上記可
動爪２２は移動体１４に対し板ばね１９，１９によって
ハンド本体２の進退方向に相対移動可能に支持されてい
る。また、この凹形ローラからなる可動爪２２の外周面
全体には、上記固定爪７の係合溝８と同じ高さ位置に位
置しかつ上側溝面が下側溝面よりも短い断面Ｖ字状の凹
溝２３が形成されており、この可動爪２２によりその外
周面の凹溝２３にて各ウエハＷのカセット開口側の外周
縁部を係合するようにしている。

【００２２】本発明の特徴として、上記ハンド本体２上
端部の左右両側にはそれぞれ左右の上側支持部３１，３
１（図５に一方のみを示す）が上下方向の支持軸３２，
３２（後述する支持軸３４，３４と同心の軸）によって
回動可能に支持され、これら左右の上側支持部３１，３
１は上記最上段の把持機構４の上側位置を前側に延びて
いる。一方、ハンド本体２下端部の左右両側には同様に
それぞれ左右の下側支持部３３，３３が上下方向の支持
軸３４，３４によって回動可能に支持され、これら下側
支持部３３，３３は最下段の把持機構４の下側位置を前
側に延びている。そして、これら上下両側の支持部３
１，３３の先端寄り部分はハンド１の左右中央側から切
り欠かれていて、その切欠きにより薄肉部３１ａ，３３
ａが形成されている。さらに、上記左右に対応する上下
両側の支持部３１，３３，３１，３３の先端部（前端
部）間には、それぞれ各把持機構４の支持板５の左右両
側を上下方向（ハンド本体２の進退方向と直交する方
向）に延びる押え部材としての押えローラ３６，３６が
掛け渡されている。この左右の各押えローラ３６は、上
下の支持部３１，３３の先端部に対し回転可能に軸支さ
れた１本の棒状ローラからなり、この各押えローラ３６
により、上下の支持部３１，３３が剛性一体化されてハ
ンド１の左右中央から離れる方向、つまりウエハＷの中
央から離隔する外方向に変位可能に一体的に回転するよ
うになっている。

【００２３】また、上記上下に対応する上側及び下側支
持部３１，３３の各先端部寄りとハンド本体２との間に
はそれぞれ引張ばねからなるコイルばね３７が掛け渡さ
れており、このコイルばね３７のばね力により上側及び
下側支持部３１，３３をその先端部（押えローラ３６）
がそれぞれハンド１の左右中央部に向かうように（左側
の押えローラ３６にあっては上方から見て時計回り方向
に、右側の押えローラ３６にあっては同反時計回り方向
に）支持軸３２，３４回りに回動付勢されている。ま
た、ハンド本体２には、上記上下の支持部３１，３３
を、各々の先端部（押えローラ３６）が前側を向くよう
にコイルばね３７の付勢力に抗して回動規制するストッ
パ３８が設けられている。

【００２４】そして、ハンド１を前進移動させて各把持
機構４をカセットＣ内における各ウエハＷの下側空間に
挿入した際、その各把持機構４における支持板５先端部
の左右の固定爪７，７がウエハＷのカセット内奥側の外
周縁部よりも少しカセットＣの内奥側に移動したとき
に、左右の押えローラ３６，３６により複数のウエハ
Ｗ，Ｗ，…の各カセット開口側の外周縁部を押圧して複
数のウエハＷ，Ｗ，…の全体を同時に、カセットＣの内
奥面Ｃ１に当接する位置まで移動させ、この当接により
各ウエハＷが移動規制された状態で、左右の押えローラ
３６，３６がウエハＷからの押圧によりハンド１の左右
中央から離れる方向（ウエハＷの中央から離隔する外方
向）に変位するようになっている。

【００２５】さらに、上記ハンド本体２の上端部の左右
両側部にはそれぞれブラケット４０，４０（図５に一方
のみを示す）の基端部が取付固定され、この各ブラケッ
ト４０は前側に延びていて、その先端部には上記支持部
３１，３３の薄肉部３１ａ，３３ａに対応した位置に、
下方に発光する発光部４１が取り付けられている。一
方、ハンド本体２の下端部の左右両側部には同様に前側
に延びるブラケット４４，４４が取付固定され、このブ
ラケット４４の先端部には、上記発光部４１からの光が
入射される受光部４５が支持部３１，３３の薄肉部３１
ａ，３３ａに対応して取り付けられている。そして、上
記発光部４１から受光部４５に至る光路Ｌは、上記スト
ッパ３８により規制されて前方に延びる各支持部３１，
３３の薄肉部３１ａ，３３ａの外側近傍位置を通るよう
に設定されている（尚、発光部４１を下側のブラケット
４４に、また受光部４５を上側ブラケット４０にそれぞ
れ逆転させてもよい）。これら発光部４１及び受光部４
５は共に検出手段を構成しており、左右の押えローラ３
６．３６による押圧により複数のウエハＷ，Ｗ，…がカ
セットＣの内奥面Ｃ１に当接して移動規制された状態
で、その後に左右の押えローラ３６，３６がウエハＷか
らの押圧によりハンド１の左右中央から離れる方向（ウ
エハＷの中央から離隔する外方向）に変位したことを検
出するようになっている。すなわち、上記左右の押えロ
ーラ３６，３６の変位によって各支持部３１，３３の薄
肉部３１ａ，３３ａが発光部４１から受光部４５に至る
光路Ｌを遮断して、発光部４１からの光を受光部４５が
受光しなかったとき、その状態を正常状態として検出す
る一方、上記左右の押えローラ３６，３６が変位しなか
ったり、或いは過度に変位したりして、各支持部３１，
３３の薄肉部３１ａ，３３ａが発光部４１から受光部４
５に至る光路Ｌから外れ、発光部４１からの光が受光部
４５により受光されているときには、その状態を異常状
態として検出し、この検出信号によりロボットの搬送動
作を停止したり、ウエハＷの把持不良の警告を行ったり
するようにしている。

【００２６】尚、予めカセットＣの内奥面Ｃ１に当接す
る位置に存在するウエハＷについては、押えローラ３
６，３６により移動はしない。また、カセットＣの内奥
部にはウエハＷの外周縁部が当接した状態でも、その左
右両側に固定爪７，７を収容可能なスペースが設けられ
ている。

【００２７】次に、上記実施形態１の作動について説明
する。カセットＣ内に収容されている複数のウエハＷ，
Ｗ，…をロボットの搬送ハンドにより把持して取り出し
搬送する場合、まず、図１に示す如く、ハンド本体２の
シリンダ１５が伸長作動して移動体１４がハンド本体２
に対し相対的に後退し、この移動体１４に板ばね１９，
１９によって弾性支持されている各可動爪２２も後退す
る。この状態では、各把持機構４における可動爪２２が
支持板５先端部の固定爪７，７から離れて、これら固定
爪７，７及び可動爪２２は各々の間に各ウエハＷを嵌挿
配置可能な開いた状態とされている。

【００２８】この後、図２に示すように、ハンド１を前
進させて、その各把持機構４をそれに対応するカセット
Ｃ内の各ウエハＷの下側空間に挿入する。そのとき、ハ
ンド１は、各把持機構４における支持板５先端部の左右
固定爪７，７がウエハＷのカセット内奥側の外周縁部よ
りも少しカセットＣの内奥側に移動するまで前進する。
このようなハンド１の前進に伴い、まず、ハンド本体２
に支持されている左右の押えローラ３６，３６が各ウエ
ハＷのカセット開口側の外周縁部を左右２か所で押圧
し、この押えローラ３６の押圧によって各ウエハＷがカ
セットＣの内奥面Ｃ１に当接する位置まで移動する。こ
のことで、カセットＣ内でウエハＷ，Ｗ，…の当初の収
容位置がばらついていても、そのウエハＷ，Ｗ，…はい
ずれも上記押えローラ３６，３６の押圧移動により、常
にカセットＣの内奥面Ｃ１に対して所定の許容収容位置
に位置付けられることとなる。

【００２９】その際、上記各押えローラ３６がハンド本
体２の左右両側に２つ設けられているので、カセットＣ
内で各ウエハＷを左右両側から押えローラ３６，３６に
より安定して押圧でき、その各ウエハＷのカセットＣの
内奥面Ｃ１に当接する位置への位置付けをスムーズかつ
容易に行うことができる。

【００３０】しかも、上記各押えローラ３６は回転可能
なローラであるので、押えローラ３６による各ウエハＷ
の押圧時にウエハＷが左右に移動したとしても、押えロ
ーラ３６は転動するようになり、その押えローラ３６と
ウエハＷとの間が転がり摩擦状態となってクリーンルー
ムでの発塵を低減することができる。

【００３１】この後、さらにハンド１が前進するが、各
ウエハＷはカセットＣの内奥面Ｃ１に当接して移動規制
されているので、ハンド１の前進に伴い、今度は左右の
押えローラ３６，３６がウエハＷから押されてハンド１
の左右中央から離れる方向（ウエハＷの中央から離隔す
る外方向）に変位する。そして、この左右の押えローラ
３６，３６の変位によって各支持部３１，３１の薄肉部
３１ａ，３３ａが発光部４１から受光部４５に至る光路
Ｌを遮断して受光部４５が発光部４１からの光を受光し
なくなると、この状態が正常状態と判定される。すなわ
ち、この受光部４５の受光が途絶えると、ウエハ処理工
程で生じたカセットＣの変形歪みやカセットＣ内のウエ
ハＷ，Ｗ，…の引掛かり等により、カセットＣ内のウエ
ハＷ，Ｗ，…の収容位置がばらついていても、そのウエ
ハＷ，Ｗ，…は把持機構４，４，…によって把持可能な
位置にあることが検出される。

【００３２】一方、上記左右の押えローラ３６，３６が
変位しなかったり、変位してもその変位量が大きかった
りすると、各支持部３１，３３の薄肉部３１ａ，３３ａ
が発光部４１から受光部４５に至る光路Ｌを遮断しない
状態のままとなる。この状態では、発光部４１からの光
が受光部４５により受光されるので、このときには異常
状態と判定され、この異常検出信号によりロボットの搬
送動作が停止されたり、ウエハＷの把持不良の警告が行
われる。

【００３３】上記カセットＣ内のウエハＷ，Ｗ，…が把
持可能な位置にあることが検出されると、引き続いて、
図３に示すように、ハンド１が若干後退して、各把持機
構４の開き状態にある固定爪７，７及び可動爪２２間に
それぞれウエハＷが位置付けられる。そして、この図３
の状態から、ハンド１が若干上昇して、各ウエハＷがカ
セットＣの図示しない各支持棚から持ち上げられる。こ
の状態では、左右の固定爪７，７の係合溝８，８の下側
溝面上に各ウエハＷのカセット内奥側の左右外周縁部
が、また各支持板５の基端側寄りの左右両側に取り付け
た載置板１０，１０上にウエハＷのカセット開口側の左
右外周縁部がそれぞれ載置される。

【００３４】次いで、図４及び図５に示すように、ハン
ド１がカセットＣから若干後退した後、上記シリンダ１
５が収縮作動して移動体１４がハンド本体２に対し相対
的に前進し、この移動体１４に弾性支持された各可動爪
２２が前方向に移動する。このことで、可動爪２２が支
持板５先端部の固定爪７，７に近付いて固定爪７，７及
び可動爪２２間が閉じ、これら各爪７，７，２２間に各
ウエハＷがその外周縁部を固定爪７の係合溝８及び可動
爪２２の凹溝２３の各溝底部に係合した状態で把持され
る。この把持状態では、各可動爪２２を弾性支持してい
る板ばね１９，１９が後側に撓んで、そのばね力によっ
て可動爪２２が前側に付勢された状態となり、この付勢
力によってウエハＷが固定爪７，７側に押し付けられて
把持される。

【００３５】その際、上記可動爪２２は回転可能な凹形
ローラであるので、ウエハＷが把持時に左右に移動した
としても可動爪２２が転動するようになり、その可動爪
２２とウエハＷとの間は転がり摩擦状態となる。このた
め、上記と同様に、可動爪２２とウエハＷとの間が摺動
摩擦状態である場合に比べて発塵を低減することがで
き、ウエハＷの製造行程での発塵性を抑えることができ
る。

【００３６】こうして複数のウエハＷ，Ｗ，…をそれぞ
れ対応する把持機構４，４，…によって把持した後、ハ
ンド本体２が後退移動し、複数のウエハＷ，Ｗ，…が把
持機構４，４，…により把持された状態でカセットＣ内
から取り出され、しかる後に他の所定工程に搬送され
る。

【００３７】したがって、この実施形態においては、上
記のように、カセットＣ内の複数のウエハＷ，Ｗ，…を
それぞれ把持機構４，４，…により把持する直前の状態
で、そのカセットＣ内のウエハＷ，Ｗ，…がいずれも常
にカセットＣの内奥面Ｃ１に当接した位置に位置付けら
れるばかりでなく、ウエハ処理工程で生じたカセットＣ
の変形歪みやカセットＣ内のウエハの引掛かり等によ
り、カセット内のウエハの収容位置がばらついていて
も、受光部４５への発光部４１からの光が遮断されたこ
とが検出されさえすれば、そのウエハＷ，Ｗ，…は把持
機構４，４，…によって把持可能な位置にあるので、ロ
ボットは、把持機構４，４，…が上記カセットＣの内奥
面Ｃ１に当接した位置を基準としてウエハＷ，Ｗ，…を
把持するように作動制御すれば必ずウエハＷ，Ｗ，…を
把持できることとなり、そのウエハＷ，Ｗ，…を確実に
把持して取り出すことができ、ロボットの搬送作業を中
断せず信頼性よく行うことができる。

【００３８】（実施形態２）図６及び図７は本発明の実
施形態２を示し（尚、図１〜図５と同じ部分については
同じ符号を付してその詳細な説明は省略する）、押えロ
ーラ３６を各ウエハＷに対応して個別に設けたものであ
る。

【００３９】すなわち、この実施形態では、ハンド１の
進退方向と直交する上下方向に延びる左右の押えローラ
３６，３６により、複数の把持機構４，４，…により把
持される複数のウエハＷ，Ｗ，…の全体を同時に押圧す
るようにしている実施形態１とは異なり、ハンド本体２
の左右両側部において各支持板５の上側部分に、前後方
向に延びかつ左右方向を厚さ方向とした支持部としての
板ばね４７の基端部が取付固定されている。この各板ば
ね４７の先端部にはそれぞれ押えローラ３６が上下方向
の軸心をもって回転可能に軸支されており、このこと
で、各押えローラ３６は、板ばね４７の変形によってハ
ンド１の左右中央から離れる方向、つまりウエハＷの中
央から離隔する外方向に変位可能とされて、複数の把持
機構４，４，…により把持される複数のウエハＷ，Ｗ，
…を個別に同時に押圧するように各把持機構４に対応し
て設けられている。

【００４０】また、ハンド本体２上端部の左右両側部に
取付固定した各上側ブラケット４０の先端部には内外２
つの発光部４１Ｉ，４１Ｏが、またハンド本体２下端部
の左右両側部の各下側ブラケット４４の先端部には、上
記発光部４１Ｉ，４１Ｏからの光が入射される内外２つ
の受光部４５Ｉ，４５Ｏがそれぞれ上記板ばね４７の厚
さ分だけの間隔をあけて取り付けられている。そして、
上記内側発光部４１Ｉからそれに対応する内側受光部４
５Ｉに至る光路Ｌ１は、上記変形せずに前側に延びた各
板ばね４７の真上位置を、また外側発光部４１Ｏから外
側受光部４５Ｏに至る光路Ｌ２は、上記ハンド１の左右
中央から外側に所定量を超えて変形した各板ばね４７の
外側近傍位置をそれぞれ通るように設定されており
（尚、この場合も各発光部４１Ｉ，４１Ｏを下側ブラケ
ット４４に、また各受光部４５Ｉ，４５Ｏを上側ブラケ
ット４０にそれぞれ逆転させてもよい）、左右対なる押
えローラ３６，３６がそれぞれ複数のウエハＷ，Ｗ，…
の各々をカセットＣの内奥面Ｃ１に当接して移動規制さ
れるまで押圧した後に、ウエハＷからの押圧による板ば
ね４７，４７の変形によってハンド１の左右中央から離
れる方向（ウエハＷの中央から離隔する外方向）に変位
したことを検出し、この左右の押えローラ３６，３６の
変位によって各板ばね４７が、内側発光部４１Ｉから内
側受光部４５Ｉに至る光路Ｌ１と、外側発光部４１Ｏか
ら外側受光部４５Ｏに至る光路Ｌ２との間の位置に変形
移動して、内外２つの受光部４５Ｉ，４５Ｏが対応する
内外の発光部４１Ｉ，４１Ｏからの光を同時に受光した
とき、その状態を正常状態として検出する一方、左右の
押えローラ３６，３６が変位せず、各板ばね４７が内側
発光部４１Ｉから内側受光部４５Ｉに至る光路Ｌ１を遮
断して、内側発光部４１Ｉからの光が内側受光部４５Ｉ
により受光されていないとき、又は左右の押えローラ３
６，３６が大きく変位して各板ばね４７が外側発光部４
１Ｏから外側受光部４５Ｏに至る光路Ｌ２を遮断し、外
側発光部４１Ｏからの光が外側受光部４５Ｏにより受光
されていないときには、いずれも異常状態として検出す
るようになっている。

【００４１】この実施形態では、ハンド１が前進して把
持機構４，４，…がカセットＣ内に挿入されると、各把
持機構４に対応して設けられた左右の押えローラ３６，
３６がそれぞれ各ウエハＷの外周縁部を左右２か所で押
圧し、この押えローラ３６，３６の押圧によって各ウエ
ハＷがカセットＣの内奥面Ｃ１に当接する位置まで移動
する。この後、さらにハンド１が前進すると、図６に示
すように、左右の押えローラ３６，３６がカセットＣの
内奥面Ｃ１に当接して移動規制されているウエハＷから
押されて、板ばね４７を変形させながらハンド１の左右
中央から離れる方向（ウエハＷの中央から離隔する外方
向）に変位する。そして、この左右の押えローラ３６，
３６の変位によって各板ばね４７が、内側発光部４１Ｉ
から内側受光部４５Ｉに至る光路Ｌ１と、外側発光部４
１Ｏから外側受光部４５Ｏに至る光路Ｌ２との間に変形
移動して、内外２つの受光部４５Ｉ，４５Ｏが内外の発
光部４１Ｉ，４１Ｏからの光を同時に受光すると、正常
状態として検出される。しかし、左右の押えローラ３
６，３６が変位せず、各板ばね４７が内側発光部４１Ｉ
から内側受光部４５Ｉに至る光路Ｌ１を遮断して、内側
発光部４１Ｉからの光が内側受光部４５Ｉにより受光さ
れていないとき、又は左右の押えローラ３６，３６が大
きく変位して各板ばね４７が外側発光部４１Ｏから外側
受光部４５Ｏに至る光路Ｌ２を遮断し、外側発光部４１
Ｏからの光が外側受光部４５Ｏにより受光されていない
ときには、いずれも異常状態と検出される。

【００４２】したがって、この実施形態においても上記
実施形態１と同様の作用効果を奏することができる。特
に、この実施形態の場合、複数の把持機構４，４，…に
より把持される複数のウエハＷ，Ｗ，…を押えローラ３
６，３６，が個別に同時に押圧するので、仮にカセット
Ｃの上部が下部に比べて反開口側に傾倒するように変形
していても、その変形に伴うウエハＷ，Ｗ，…の把持不
能状態を精度よく確実に検出することができる。

【００４３】尚、上記実施形態では、カセットＣ内に収
容されている複数のウエハＷ，Ｗ，…を一挙に取り出す
場合について説明しているが、本発明は、カセットＣに
収容されている複数のウエハＷ，Ｗ，…の中の１枚を取
り出す場合や、カセットが１枚のウエハＷを収容するタ
イプで、その１枚のウエハＷを取り出す場合にも適用す
ることができる。

【００４４】また、把持機構４は、上記実施形態のよう
に支持板５先端部の左右２つの固定爪７，７と、移動体
１４に弾性支持した１つの可動爪２２とを有する構造に
限定されず、固定爪７，７や可動爪２２の数を増減させ
たり、係合構造を変更したりすることもでき、さらには
その他の機構を採用することもできる。要は、少なくと
も２つの固定爪及び少なくとも１つの可動爪を有してい
て、これら固定爪及び可動爪をウエハＷの外周縁部に係
合させてウエハＷを把持するものであればよい。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よると、カセット内に収容されているウエハをロボット
のハンドにより把持して取り出す場合に、ハンドにウエ
ハを把持する把持手段と、ハンドの前進によりウエハ外
周縁部を押圧してウエハをカセットの内奥面に当接する
位置まで移動させる押え部材とを設け、この押え部材を
ハンドに対し、ウエハからの押圧によりウエハの中央か
ら離隔する外方向に変位可能に支持し、この押え部材が
変位したことを検出手段により検出するようにしたこと
により、ウエハの処理工程で生じたカセットの変形歪み
やカセット内のウエハの引掛かりによりウエハの収容位
置がばらついていても、そのウエハを把持手段により確
実に把持して取り出すことができ、ロボットの搬送作業
の信頼性を向上させることができる。

【００４６】請求項２の発明では、ハンド本体に複数の
把持手段をハンドの進退方向と直交する方向に並んで設
け、押え部材は、上記複数の把持手段により把持される
複数のウエハの全体を同時に押圧するようにハンドの進
退方向と直交する方向に延びているものとした。また、
請求項３の発明では、ハンドに複数の把持手段をハンド
の進退方向と直交する方向に並んで設け、押え部材を、
複数の把持手段により把持される複数のウエハを個別に
同時に押圧するように各把持手段に対応して設けた。従
って、これらの発明によれば、カセット内に収容されて
いる複数のウエハの収容位置がばらついていても、それ
らウエハを同時に押え部材によって押圧移動させてカセ
ット内の奥端面に当接させるとともに、複数のウエハの
うちの１つでも把持手段によって把持不能の位置にある
場合に、そのウエハの把持不能状態を検出することがで
きる。特に、請求項３の発明によると、複数の把持手段
により把持される複数のウエハを押え部材が個別に同時
に押圧するので、例えば上部が下部に比べて反開口側に
傾倒するように変形しているカセットの場合でも、ウエ
ハの把持不能状態を精度よく確実に検出することができ
る。

【００４７】請求項４の発明によると、押え部材をハン
ドの左右両側に設けたことにより、カセット内でウエハ
を左右両側から押圧して、そのウエハのカセット内奥面
に対する所定の許容収容位置への位置付けをスムーズか
つ容易に行うことができる。

【００４８】請求項５の発明によると、押え部材を回転
可能なローラとしたことにより、押え部材によるウエハ
の押圧時に押え部材とウエハとの間を転がり摩擦状態と
して発塵を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１においてハンドの把持機構
がカセット内に挿入される前の状態を示す平面断面図で
ある。

【図２】把持機構がカセット内に挿入されて押えローラ
がウエハを押圧する状態を示す平面断面図である。

【図３】把持機構がウエハを把持する直前の状態を示す
平面断面図である。

【図４】把持機構がウエハを把持した状態を示す平面断
面図である。

【図５】把持機構がウエハを把持した状態を示す側面断
面図である。

【図６】本発明の実施形態２を示す図２相当図である。

【図７】本発明の実施形態２を示す図５相当図である。

【符号の説明】

Ｃ カセット Ｃ１ 内奥面 Ｗ ウエハ １ ウエハ搬送用ハンド ２ ハンド本体 ４ 把持機構（把持手段） ５ 支持板 ７ 固定爪 ８ 係合溝 １４ 移動体 ３１，３３ 支持部 ３６ 押えローラ（押え部材） ４１，４１Ｉ，４１Ｏ 発光部（検出手段） ４５，４５Ｉ，４５Ｏ 受光部（検出手段） ４７ 板ばね

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カセット内に収容されているウエハを把
   持して取り出すロボットに設けられるウエハ把持装置で
   あって、 ロボットアームに連結されるハンドと、 上記ハンドに設けられ、ウエハを把持する把持手段と、 上記ハンドに設けられ、ハンドの前進移動によりウエハ
   の外周縁部を押圧して該ウエハをカセットの内奥面に当
   接する位置まで移動させる押え部材とを備え、 上記押え部材はハンドに対し、上記ウエハからの押圧に
   よりウエハの中央に対し離隔する外方向に変位可能に支
   持されており、 上記押え部材が変位したことを検出する検出手段を備え
   たことを特徴とするウエハ把持装置。
2. 【請求項２】 請求項１のウエハ把持装置において、 ハンドに複数の把持手段がハンドの進退方向と直交する
   方向に並んで設けられており、 押え部材は、上記複数の把持手段により把持される複数
   のウエハの全体を同時に押圧するようにハンドの進退方
   向と直交する方向に延びていることを特徴とするウエハ
   把持装置。
3. 【請求項３】 請求項１のウエハ把持装置において、 ハンドに複数の把持手段がハンドの進退方向と直交する
   方向に並んで設けられており、 押え部材は、上記複数の把持手段により把持される複数
   のウエハを個別に同時に押圧するように各把持手段に対
   応して設けられていることを特徴とするウエハ把持装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかのウエハ把持装
   置において、 押え部材は、ハンドの左右両側に設けられていることを
   特徴とするウエハ把持装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかのウエハ把持装
   置において、 押え部材は回転可能なローラであることを特徴とするウ
   エハ把持装置。