JPH11260885A - ロボットハンドの搬送物把持確認装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部から遮断された空間内で搬送物を把持し
て搬送するロボットハンドの搬送部把持状態を、外部か
ら非接触で確認する。 【解決手段】 ロボットハンド９２が搬送物１０を受け
渡しする直前又は直後の、搬送物の裏側の空間内壁６０
Ｂを、透明窓９６を通して見込む外部側の複数の位置
に、反射型の光ビームセンサ１００、１００Ａ、１００
Ｂを配設し、前記空間内壁の、ロボットハンドが搬送物
を正確に把持した時に、前記センサの光ビーム１０３、
１０３Ａ、１０３Ｂが当たる位置に配設された反射板１
１０による光ビームの反射の有無により、搬送物の把持
状態を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロボットハンドの
搬送物把持確認装置に係り、特に、半導体用ウェハの表
面洗浄装置に用いるのに好適な、外部から遮断された空
間内、例えば真空容器内で、搬送物を把持して搬送する
ロボットハンドの搬送物把持状態を、外部から非接触で
確認することが可能な、ロボットハンドの搬送物把持確
認装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＳＩ製造工程等の真空容器中で用いら
れるウェハ搬送ロボット等でのウェハの自動搬送に際し
て、真空中のウェハの把持はメカニカルなものにならざ
るを得ない。又、高速でウェハを搬送する上で、ロボッ
トハンドからのウェハの飛び出しや壁との接触、又、別
のステージにウェハを置く際の受け渡しミス等によるウ
ェハや機器の破損を未然に防ぐため、ウェハを収容して
いるカセット等からウェハを取り出した直後に、ウェハ
がロボットハンドに正規位置からずれることなく、正常
に搭載されているかどうかを確認することが重要であ
る。

【０００３】このような目的で、従来は、図８に示す如
く、ロボツトハンド２０の開閉軸２２が回転するタイプ
では、該開閉軸２２の端部に回転位置センサ２４を設
け、ロボツトハンド２０を閉じてウェハ１０を把持した
時の開閉軸２２の回転角を回転位置センサ２４で検出し
て、把持が正常に行われたか否かを検出している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、真空容
器内で使用する場合は、開閉軸２２の端部を外部に出す
か、あるいは、信号線を外部に取り出す必要があり、機
構が複雑になったり、シールが大変になる。

【０００５】又、開閉軸を使っていないロボットハンド
については、正規位置にウェハが搭載されか否かを判定
することができないという問題点を有していた。

【０００６】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたもので、真空容器等の外部から遮断された空
間内にあるロボットハンドの搬送物把持状態を、外部か
ら非接触で確認することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、外部から遮断
された空間内で、搬送物を把持して搬送するロボットハ
ンドの搬送物把持確認装置において、ロボットハンドが
搬送物を受け渡しする直前又は直後の、搬送物の裏側の
空間内壁を、透明窓を介して見込む外部側の複数の位置
に配設された、反射型の光ビームセンサと、前記空間内
壁の、ロボットハンドが搬送物を正確に把持した時に、
前記センサの光ビームが当たる位置に配設された反射手
段とを備え、前記光ビームの反射の有無により、搬送物
の把持状態を判定するようにして、前記課題を解決した
ものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施形態を詳細に説明する。

【０００９】本実施形態が適用される半導体用ウェハの
表面洗浄装置の全体構成を図１に示す。この表面洗浄装
置には、装置外部から被洗浄物であるウェハ１０が多数
収容されたカセット５２が交互に搬入出され、真空状態
に排気される２つのカセット室５４、５６と、洗浄前の
ウェハ１０を、前記カセット室５４、５６の一方のカセ
ット５２から１枚ずつ引き出して、矢印Ａに示す如く、
次のバッファ室６２に搬入すると共に、洗浄後のウェハ
を、バッファ室６２から搬出して、矢印Ｂに示す如く、
所定のカセット５２に挿入するための、ウェハハンドリ
ング用の真空ロボット５８が配設されたロボット室６０
と、常時、真空に保たれているロボット室６０とエアロ
ゾル噴射ノズル６６から噴射される洗浄用のエアロゾル
６８により真空度が低下する洗浄室６４間の圧力差を解
消して、ウェハの受け渡しをするためのバッファ室６２
と、該バッファ室６２内で待機しているウェハを、プロ
セスハンド７２により洗浄室６４に搬入（Ｙ方向）しな
がら、ノズル穴のピッチ分だけ図の左右方向（Ｘ方向）
に走査するための走査機構７０と、下を通過するウェハ
に対してエアロゾルを噴射して洗浄するためのノズル６
６を備えた洗浄室６４と、該ノズル６６に供給されるＡ
ｒ＋Ｎ2 混合ガスを冷却するための冷却器を構成する冷
凍機７６、コンプレッサ７８及び熱交換器８０と、前記
カセット室５４、５６、ロボット室６０、バッファ室６
２、洗浄室６４を排気して真空にするための排気装置８
２とが、主に備えられている。

【００１０】前記ロボット室６０には、ウェハ１０を搭
載可能なロボットハンド９２と、該ロボットハンド９２
を駆動するためのロボットアーム９４が設けられてお
り、その上面は、透明のアクリル板９６（図３参照）で
覆われている。

【００１１】図において、５５、５７、６１は、それぞ
れ、カセット室５４とロボット室６０間、カセット室５
６とロボット室６０間、ロボット室６０とバッファ室６
２間に設けられたゲートバルブである。

【００１２】本実施形態は、このような表面洗浄装置に
おいて、図２（ロボット室の平面図）及び図３（図２の
III −III 線に沿う縦断面図）に示す如く、前記ロボッ
ト室６０の３方向の各ゲートバルブ５５、５７、６１の
上面（真空外）に、図４に示す如く、投光器１０２と受
光器１０４が一体とされた反射型のレーザビームセンサ
１００が、２個ずつ設置されている。より詳細には、各
レーザビームセンサ１００は、ロボットハンド９２がウ
ェハ１０を受け渡しする直前又は直後の、ウェハの裏側
の空間内壁（図では底）を、透明窓を構成するアクリル
板９６を介して見込む真空外の位置に配置されている。

【００１３】前記２つのレーザビームセンサ１００は、
Ｕ字状のセンサ固定金具１０６により、位置調整可能な
状態でセンサ取付台１０８に固定されている。このセン
サ取付台１０８は、ゲートバルブ上に固定されている。

【００１４】該レーザビームセンサ１００の位置は、測
定対象であるウェハ１０の例えばサイズに合わせて、セ
ンサ固定金具１０６の長穴１０７及びセンサ取付台１０
８のボルト１０９を利用して、正規の状態で、図５に示
す如く、２つのレーザビームセンサ１００Ａ、１００Ｂ
のビーム１０３Ａ、１０３Ｂが、共に、ウェハ１０の端
部をぎりぎり通過する位置に固定される。

【００１５】図２において、実線１０Ａは、例えば８イ
ンチのウェハ、一点鎖線１０Ｂは、例えば６インチのウ
ェハ、二点鎖線１０Ｃは、例えば５インチのウェハであ
る。

【００１６】又、前記ロボット室６０の底６０Ｂの、ロ
ボットハンド９２がウェハ１０を正確に把持した時に、
前記レーザビームセンサ１００のビーム１０３が当たる
位置には、反射板１１０が配設されている。

【００１７】以下、作用を説明する。

【００１８】他のチャンバからウェハ１０を取り出す
時、もしくは、他のチャンバへウェハを送る時、ウェハ
１０の位置が、丁度ゲートバルブの直前に来た時に、ロ
ボットハンド９２を定位置で停止させる。このとき、ウ
ェハ１０がロボットハンド９２の正常な位置に搭載され
ていれば、２つのレーザビームセンサ１００Ａ、１００
Ｂの、ウェハ１０のエッジの丁度すぐ側を通って投光し
たビーム１０３Ａ、１０３Ｂが、反射板１１０で反射さ
れて受光されるように調整しておく。

【００１９】図５に示す如く、ウェハ１０がロボットハ
ンド９２の正常な位置に搭載されている場合は、２つの
レーザビームセンサ１００Ａ、１００Ｂが共に受光して
いる。

【００２０】一方、ウェハ１０が図６に示す如く、ゲー
トバルブと平行な方向（図６では下の方向）にずれて、
ロボットハンド上に搭載された場合には、ずれた側のレ
ーザビームセンサ（図６では１００Ｂ）が受光しない状
態になるので、これを異常状態と見做すことができる。

【００２１】又、ウェハ１０が図７に示す如く、ゲート
バルブの方向（図７では左の方向）にずれた場合には、
２つのレーザビームセンサ１００Ａ、１００Ｂは、共に
受光していない状態になるので、やはり異常状態と見做
すことができる。

【００２２】なお、ロボットハンド９２のウェハ１０が
搭載される面のロボットアーム９４との接続側には、図
３に示される如く、高い段差９３が付いているため、ウ
ェハ１０がゲートバルブと離れる方向にずれる可能性は
非常に少ない。

【００２３】本実施形態においては、ウェハ１０がロボ
ットアーム９４の中心方向にずれる可能性が少ないの
で、レーザビームセンサをゲートバルブ側に２個設けて
いるだけであるため、構成が簡略であるだけでなく、ウ
ェハのサイズが変わった場合の調整も容易である。な
お、レーザビームセンサの数や配設位置は、これに限定
されず、３個以上設けて検出精度を高めことも可能であ
る。

【００２４】本実施形態においては、又、ロボット室６
０の底６０Ｂに反射板１１０を設けているので、レーザ
ビームセンサ１００により、反射光を確実に検出するこ
とができる。なお、ロボット室６０の底６０Ｂが鏡面状
態である場合等、十分な反射光が得られる場合には、反
射板を省略することも可能である。

【００２５】又、本実施形態においては、センサ固定金
具１０６により、レーザビームセンサ１００の取付位置
を変更できるようにしているので、ウェハのサイズ等に
合わせた調整が容易である。なお、ウェハのサイズが変
化しない場合等、レーザビームセンサ位置を固定してし
まうことも可能である。又、光ビームセンサの種類も、
レーザビームセンサに限定されない。

【００２６】前記実施形態においては、本発明が、半導
体用ウェハの洗浄装置に適用されていたが、本発明の適
用対象はこれに限定されず、液晶ガラス基板やハードデ
ィスク等の搬送時の把持確認にも、同様に適用できるこ
とは明らかである。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、真空容器等の外部から
遮断された空間内のロボットハンドによる搬送物の把持
状態を、外部から非接触で確認することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される半導体用ウェハの表面洗浄
装置の一例の全体構成を示す平面図

【図２】本発明の実施形態が配設されたロボット室を示
す平面図

【図３】図２のIII −III 線に沿う縦断面図

【図４】本実施形態で用いられているレーザビームセン
サの原理的な構成を示す略図

【図５】本実施形態の作用を説明するための、ウェハが
正しく把持されている状態を示す平面図

【図６】同じくウェハがゲートバルブと平行な方向にず
れた状態を示す平面図

【図７】同じくウェハがゲートバルブ方向にずれた状態
を示す平面図

【図８】従来のウェハ把持確認装置の一例の構成を示す
斜視図

【符号の説明】

１０…ウェハ（搬送物） ５４、５６…カセット室 ５５、５７、６１…ゲートバルブ ６０…ロボット室 ６０Ｂ…底 ６２…バッファ室 ９２…ロボットハンド ９４…ロボットアーム ９６…アクリル板 １００、１００Ａ、１００Ｂ…レーザビームセンサ １０２…投光器 １０３、１０３Ａ、１０３Ｂ…ビーム １０４…受光器 １０６…センサ固定金具 １０８…センサ取付台 １１０…反射板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外部から遮断された空間内で、搬送物を把
   持して搬送するロボットハンドの搬送物把持確認装置に
   おいて、 ロボットハンドが搬送物を受け渡しする直前又は直後
   の、搬送物の裏側の空間内壁を、透明窓を介して見込む
   外部側の複数の位置に配設された、反射型の光ビームセ
   ンサと、 前記空間内壁の、ロボットハンドが搬送物を正確に把持
   した時に、前記センサの光ビームが当たる位置に配設さ
   れた反射手段とを備え、 前記光ビームの反射の有無により、搬送物の把持状態を
   判定するようにしたことを特徴とするロボットハンドの
   搬送物把持確認装置。