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JPH08335622A - 基板搬送装置 - Google Patents

基板搬送装置

Info

Publication number
JPH08335622A
JPH08335622A JP7140653A JP14065395A JPH08335622A JP H08335622 A JPH08335622 A JP H08335622A JP 7140653 A JP7140653 A JP 7140653A JP 14065395 A JP14065395 A JP 14065395A JP H08335622 A JPH08335622 A JP H08335622A
Authority
JP
Japan
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substrate
wafer
fork
transfer
transfer device
Prior art date
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Pending
Application number
JP7140653A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoru Osawa
哲 大沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Tokyo Electron Tohoku Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Tokyo Electron Tohoku Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd, Tokyo Electron Tohoku Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP7140653A priority Critical patent/JPH08335622A/ja
Priority to KR1019970708444A priority patent/KR19990021969A/ko
Priority to US08/952,977 priority patent/US6032083A/en
Priority to PCT/JP1996/001442 priority patent/WO1996041371A1/ja
Priority to EP96919988A priority patent/EP0836225A1/en
Priority to TW085106744A priority patent/TW309502B/zh
Publication of JPH08335622A publication Critical patent/JPH08335622A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】正確にオートティーチングを行うことができ、
かつ基板支持部材に対し、基板が常に位置関係を確認し
ながら高い信頼性で基板を搬送することができ、さらに
安価に製作することができる基板搬送装置を提供するこ
と。 【構成】複数の基板を支持するウエハボード２１とキャ
リアＣとの間で基板を搬送する基板搬送装置であり、ウ
エハボード２１との間で移載作業を行うことが可能な第
１の移載作業位置およびキャリアＣとの間で移載作業を
行うことが可能な第２の移載作業位置の間で移動可能な
搬送装置本体５２と、この搬送装置本体５２に対して進
退可能に設けられ、ウエハボート２１およびキャリヤＣ
の基板支持部との間で基板の受け渡しを行うためのフォ
ーク５９ａ，５９ｂと、このフォークの両側部に取り付
けられ、フォークと一体的に進退移動し、基板までの距
離および基板の水平面内の位置を検出する静電容量セン
サー７０ａ，７０ｂとを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハなどの基
板を搬送するための基板搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、半導体の製造プロセスにおいて
は、基板としての半導体ウェハを熱処理する工程があ
り、最近では、効率良く所要の熱処理を達成するため
に、多数のウエハをバッチ処理する熱処理装置が用いら
れている。このような熱処理装置においては、通常、多
数のウエハを搭載した石英製のウエハボートが熱処理容
器内に収容され、この熱処理容器内でウエハの熱処理が
行われる。この熱処理に際しては、まず、テフロンなど
の樹脂製のウエハキャリアに収容されたウエハがウエハ
ボートに移載されて熱処理に供され、所定の熱処理がな
された後はウエハボートからウエハキャリアに移載され
る。
【０００３】この際のウエハの搬送は、ウエハキャリア
とウエハボートとの間に設けられた搬送装置によって行
われる。この搬送装置においては、制御機構により予め
定められた動作パターンに従って搬送装置本体が上下方
向および旋回方向に移動されて移載作業位置に位置され
ると共に、当該装置本体に設けられた被処理物担持部材
であるウエハ担持用フォークが水平な前後方向に移動さ
れ、このような動作によってウエハがウエハキャリアと
ウエハボートとの間で搬送され移載される。
【０００４】実際の移載作業においては、搬送装置のフ
ォークが、設置されたキャリアやウエハボートなどの基
板保持部材の対象位置に対し、あるいは移載すべきウエ
ハに対し、適正な位置関係をもって、ウエハの配置動作
および取り出し動作を行うことが必要である。
【０００５】しかるに、ウエハキャリアやウエハボート
の設置位置、設置姿勢およびウエハ支持溝の状態は常に
全く同一の状態にある訳ではない。すなわち、ウエハキ
ャリアやウエハボートが傾斜した状態に設置されること
があり、また、これら自体においても種々の変位が生ず
るおそれがある。例えば、ウエハボートにおいては、熱
処理工程などにおいて熱変形が生ずるおそれがあり、熱
処理時に付着した汚染物質の除去のためのクリーニング
処理によってウエハボートに変形や歪みが生ずることも
あり、更にそれ自体が固有の変位を有しているウエハボ
ートが交換される場合もある。また、キャリアにおいて
も、その材質が樹脂であることから、全体的にあるいは
局部的に変形が生じやすい。
【０００６】このような各種の変位がウエハ支持部材に
生じている場合またはウエハ支持部材におけるウエハの
支持状態が不適性な場合には、基本的動作パターンに従
って制御される移載装置のフォークの動作位置が、実際
には移載されるウエハに対して相対的に変位した状態で
あるため、所期の移載動作が十分に実行されないことと
なる。例えば、ウエハの取り出し動作においては、対象
ウエハを所期の状態でフォーク上に載置させることがで
きない事態が生じたり、ウエハの配置動作においては、
ウエハ支持部材の支持溝内にウエハを正確にあるいは全
く挿入することができない事態が生ずる。
【０００７】以上のような事情から、キャリアやウエハ
ボートなどが新たに設置されたときには、これらに適合
した移載動作が実行されるよう、ティーチングと呼ばれ
る作業が行われる。
【０００８】このティーチングは、ウエハボートの各ウ
エハ溝の座標値および対応するキャリアのウエハ支持部
の座標値を予め装置に設定する作業であり、これに基づ
いて搬送装置の基本的動作パターンの調整が行われる。
【０００９】この場合に、ウエハボートの溝幅が３ｍｍ
でありウエハの厚さが１ｍｍであってクリアランスが上
下１ｍｍと非常に小さく、しかもウエハと溝とが擦れる
ことは絶対に防止されなくてはならないため、ティーチ
ングには±０．１ｍｍの高精度が要求される。
【００１０】また、ウエハボートに搭載されるウエハの
数が１２５〜１８０枚と多くなっているため、１回のテ
ィーチングにおける作業回数が極めて多いものとなり、
また、プロセスによってボートが熱変形したり、ボート
が洗浄された場合毎にティーチングをやり直す必要があ
るため、作業頻度が高い。
【００１１】このようなティーチング作業は、従来、作
業者の目視により行われており、許容可能な精度のデー
タを与えるまでこの作業を何回か繰り返している。しか
し、繰り返し作業を行ってある程度の精度が得られたと
しても、目視による確認であるため、上述した要求され
る±０．１ｍｍの高精度を実現することは実質的に不可
能である。また、ティーチング作業は目視によって状況
を確認しながらフォークを実際に微少距離ずつ移動させ
ることによって試行錯誤的に実行されているため時間が
かかり、装置が休止している時間が長くなって効率が悪
い。さらに、ティーチングを行う作業者の習熟度などに
よりその結果が大きく左右されるために再現性が低い。
さらにまた、ウエハボートに搭載されたウエハの位置を
正しく認識する必要があるが、熱処理装置などの半導体
ウエハ処理装置は、通常、その内部空間が非常に狭く、
必要な箇所の確認をするために無理な姿勢をとらざるを
得ず、作業環境が悪いという問題がある。
【００１２】このため、作業者によらずにティーチング
を行うオートティーチングが開発されている。オートテ
ィーチングとしては、例えばウエハボートの溝に位置検
出用の穴をあけ、穴の位置を光学センサーによって検出
し、これによりボートの位置を把握し、特に高い精度が
必要なＺ方向の位置決めを行う技術が知られている。
【００１３】しかしながら、ボートは石英で製作される
ことが多いため、光学センサーによる検出が難しく安定
した検出を行うことができない。また、石英の光の透過
率、反射率が洗浄やプロセスのために変化したり、ボー
トが熱変形した場合には対応することができない。さら
に、このようなボートを製作するために多大な加工費が
必要である。
【００１４】一方、上記ティーチングとは別の観点で、
自動的にウエハを移載する搬送装置においては、移載さ
れるウエハの有無を検知するためのセンサーが必要とさ
れる。すなわち、搬送装置のフォークが例えばウエハボ
ートに挿入された際には、該フォークの上方にウエハが
存在するか否かを検知する必要がある。
【００１５】さらに、上述のような熱処理装置は、高価
なウエハを対象としており、また、ウエハボートも高価
なものであるため、事故の発生は防止しなければならな
いが、ウエハとボートのウエハ溝との距離が適切でない
場合、フォークがボートに当たってボートを押し倒した
り引き倒したりすることや、ウエハをボートの溝の部分
で擦ってしまうこと、およびウエハまたはフォークを破
損してしまうことなどの事故を招く恐れがあり、そのた
め事故発生を未然に防止する対策が必要である。
【００１６】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、正確にオートティーチングを行うことがで
き、また自動的にウエハを搬送する装置として必要なウ
エハの有無を検知する機構を備え、かつウエハボート、
ウエハキャリアなどの基板支持部材に対し、基板が常に
適正な位置関係を維持しているか否かを確認しながら高
い信頼性で基板を搬送することができ、さらに安価に製
作することができる基板搬送装置を提供することを目的
とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、第１に、複数の基板を支持する第１の基板
支持部材と第２の基板支持部材との間で基板を搬送する
基板搬送装置であって、前記第１の基板支持部材との間
で移載作業を行うことが可能な第１の移載作業位置およ
び第２の基板支持部材との間で移載作業を行うことが可
能な第２の移載作業位置の間で移動可能な搬送装置本体
と、この搬送装置本体に対して進退可能に設けられ、前
記第１および第２の基板支持部材の基板支持部との間で
基板の受け渡しを行うためのフォークと、このフォーク
の両側部に取り付けられ、前記フォークと一体的に進退
移動し、基板までの距離および基板の水平面内の位置を
検出する非接触型センサーと、を具備する基板搬送装置
を提供する。
【００１８】第２に、複数の基板を支持する第１の基板
支持部材と第２の基板支持部材との間で基板を搬送する
基板搬送装置であって、前記第１の基板支持部材との間
で移載作業を行うことが可能な第１の移載作業位置およ
び第２の基板支持部材との間で移載作業を行うことが可
能な第２の移載作業位置の間で移動可能な搬送装置本体
と、この搬送装置本体に対して進退可能に、かつ垂直方
向に重なるように設けられ、前記第１および第２の基板
支持部材の基板支持部との間で基板の受け渡しを行うた
めの複数のフォークと、前記複数のフォークのうち少な
くとも１つの一方の側部、および他のフォークのうち少
なくとも１つの前記一方の側部と反対側の他の側部に取
り付けられ、これらフォークと一体的に進退移動し、基
板までの距離および基板の水平面内の位置を検出する少
なくとも２つの非接触型センサーと、を具備する基板搬
送装置を提供する。
【００１９】
【作用】本発明によれば、第１および第２の基板支持部
材の基板支持部との間で基板の受け渡しを行うためのフ
ォークの両側に、フォークと一体的に進退移動し、基板
までの距離および基板の水平面内の位置を検出する非接
触型センサーを取り付け、基板までの距離および基板の
水平面内の位置を検出するようにしたので、フォークと
対象基板との相対位置を三次元データとして把握するこ
とができる。したがって高精度でオートティーチングを
行うことができる。また、センサーにより基板までの距
離を検出することにより、基板の有無の検知および基板
とフォークとの位置関係が正確に保たれているか否かを
確認することができ、高い信頼性で基板を搬送すること
ができる。さらに、センサーをフォークの両側に取り付
けるだけでよいので、製作が容易であり安価である。
【００２０】
【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明について
詳細に説明する。ここでは、基板として半導体ウエハを
用い、基板支持部材としてウエハキャリア及びウエハボ
ートを用いた例について示す。
【００２１】図１は、本発明に係る基板搬送装置を適用
した熱処理装置の一例を示す斜視図であり、図２はこの
熱処理装置における半導体ウエハの移動を説明するため
の斜視図である。
【００２２】この熱処理装置１０は、基本的に、ウエハ
を熱処理するための熱処理容器２７と、ウエハを搭載し
たウエハボート２１を熱処理容器２７に対して搬出入す
るためのボートエレベータ２３と、ウエハを収容したキ
ャリアＣをストックするキャリアストッカ１７と、キャ
リアＣのウエハをウエハボート２１に移載するための移
載装置２０とを備えている。この熱処理装置１０におい
ては、例えば２５枚のウエハＷを収容したキャリアＣが
出入口１２において方向変更機構１３上に載置され、こ
の方向変更機構１３によりキャリアＣの向きが９０°変
更される。次いで、このキャリアＣは、キャリア移送機
構１４によって移送ステージ１５に搬入され、またはキ
ャリアエレベータ１６によりキャリアストッカ１７に搬
入される。その後、移送ステージ１５上のキャリアＣ内
のウエハＷは、移載装置２０によりウエハボート２１に
移載される。なお、図２の参照符号２９は出入口１２を
開閉するオートドアを示す。
【００２３】所定の枚数のウエハＷが支持されたウエハ
ボート２１は、ウエハボートエレベータ２３により上昇
され、キャップ２５が開かれて開放された下端から当該
熱処理容器２７内に挿入される。次いで、キャップ２５
によって容器２７の下端が閉じられ、この熱処理容器２
７内において、ヒータ２８からの熱によりウエハＷの熱
処理がなされる。
【００２４】そして、所定の熱処理が終了した後に、ウ
エハボート２１は熱処理容器２７から下降して元の位置
に移動され、このウエハボート２１上のウエハＷが、搬
送装置２０により、移送ステージ１５上のキャリアＣに
移載される。
【００２５】ウエハボート２１またはキャリアＣにおい
ては、多数のウエハＷを間隙を介して重なる状態に支持
するための支持溝が一定のピッチで互いに離間して形成
されている。ここに、例えばウエハボート２１における
支持溝の開口幅は、例えば厚み０．７２５ｍｍの直径８
インチのウエハの場合には例えば２ｍｍとされ、また厚
み０．６５ｍｍの直径６インチのウエハの場合には例え
ば１．５ｍｍとされている。
【００２６】図３は、本発明の一実施例に係る搬送装置
を用いてウエハをウエハキャリヤ及びウエハボートの間
で移載する状態を示す斜視図である。この図に示すよう
に、搬送装置２０は、移送ステージ１５上のウエハキャ
リアＣとウエハエレベータ２３上のウエハボート２１の
間に位置している。
【００２７】ウエハボートエレベータ２３は、ウエハボ
ート２１が載置される載置台３４と、載置台３４に固定
され鉛直に配置されたボールネジ３２と、ボールネジ３
２を回転させるモータ３５と、鉛直に配置され、載置台
３４をガイドするリニアガイド３３と、リニアガイドを
３３支持する支持板３１とを備えている。そして、モー
タ３５によりボールネジ３２を回転させることにより、
載置台３４がリニアガイド３３に沿って上下動する。こ
の上下動によって、基板を収納したウエハボート２１が
熱処理容器２７にロードされ、熱処理容器２７からアン
ロードされる。
【００２８】ウエハボート２１は、石英等の耐熱性及び
耐食性に優れた材料からなり、例えば、１２５〜１８０
の溝４１Ａを有する４本の支柱４１と、これら４本の支
柱４１の上下端部を固定する一対の円板４２と、下方の
円板４２の下方に取り付けられた保温筒４３と、この保
温筒４３の下端に設けられたフランジ４４とを具備して
いる。
【００２９】このウエハボート２１が熱処理容器２７内
にロードされた時、フランジ４４がマニホールドのフラ
ンジと接触し、これによって熱処理容器２７内が密閉さ
れる。
【００３０】搬送装置２０は、ウエハが載置されるアー
ム部５１と、アーム部５１を水平面内のθ方向に沿って
回動可能に支持する支持台５２と、アーム部５１をθ方
向に沿って回動させるモータ５３と、支持台５２を上下
動させる駆動機構５４とを備えている。駆動機構５４
は、支持台５２に固定され鉛直に配置されたボールネジ
５５と、ボールネジ５５を回転させるモータ５６と、鉛
直に配置され、支持台５２をガイドするリニアガイド５
７と、リニアガイド５７を支持する支持板５８とを備え
ている。そして、モータ５６によりボールネジ５５を回
転させることにより、支持台５２がリニアガイド５８に
沿って上下動、すなわちＺ方向に移動する。アーム部５
１は、上部５１ａ及び下部５１ｂを有しており、これら
は基部６０上に支持されている。アーム部５１の上部５
１ａは５個のフォーク５９ａを有しており、下部５１ｂ
は１個のフォーク５９ｂを有している。５個のフォーク
５９ａはモータ６１により一括して前後方向すなわち図
中ｒ方向に沿って進出退入可能となっており、フォーク
５９ｂはモータ６２によりｒ方向に沿って進出退入可能
となっている。これらフォーク５９ａ，５９ｂはウエハ
担持部材として機能するものであり、ウエハＷが移載さ
れる際にウエハＷを担持する。なお、モータ６１、６２
は基部６０内に内蔵されている。
【００３１】このような搬送装置２０は、支持台５２の
Ｚ方向移動、アーム部５１のθ方向移動、及びフォーク
５９ａ，５９ｂのｒ方向の移動により、所望の位置にお
いてウエハＷの受け取り及び受け渡しができるようにな
っている。
【００３２】フォーク５９ａ，５９ｂの両側には、後述
するセンサーヘッドが取り付けられており、その検出信
号がメインコントローラ６３に出力され、メインコント
ローラ６３から搬送装置２０の各駆動部に制御信号が出
力される。
【００３３】次に、図４および図５を参照して、搬送装
置２０の動作を、キャリアＣ内に収納支持されたウエハ
Ｗの取り出し動作を例にとって説明する。なお、ここで
は便宜上、フォーク５９ｂのみについて説明するが、フ
ォーク５９ａについても同様に動作される。また、フォ
ーク５９ｂの両側には後述するセンサーヘッド７１ａ、
７１ｂが取り付けられている。
【００３４】キャリアＣに収容されたウエハを取り出す
際には、まず、駆動機構５４により支持台５２のＺ方向
位置を調節し、さらにモータ５３によりθ方向の位置を
調節して、アーム部５１をキャリアＣに正対させる。次
いで、フォーク５９ｂを進出させてウエハＷを受け取
り、フォーク５９ｂを退入させる。
【００３５】次に、図６および図７を参照して、フォー
ク５９ｂの詳細な構造について説明する。なお、フォー
ク５９ａについてもフォーク５９ｂと全く同様に構成さ
れる。
【００３６】図６はフォーク５９ｂの平面図であり、図
７はそのコントローラへの接続状態を示す図である。フ
ォーク５９ｂは、その本体が例えばアルミナまたは炭化
珪素よりなり、その上面には、ウエハＷを例えば４点で
保持する保持部材７２が設けられている。
【００３７】フォーク５９ｂの両側に取り付けられたセ
ンサーヘッド７１ａ、７１ｂはそれぞれアンプ７３ａ，
７３ｂに接続されており、これらセンサーヘッド７１
ａ、７１ｂとアンプ７３ａ、７３ｂとによって、非接触
センサーとして静電容量センサー７０ａ、７０ｂが構成
されている。
【００３８】静電容量センサー７０ａ、７０ｂは、これ
ら先端に形成されたセンサー部７４ａ、７４ｂのそれぞ
れとウエハＷとの間の容量を計測し、その値に応じてア
ンプ７３から距離に対応する信号として出力され、イン
ターフェイス８１に入力される。インターフェイス８１
ではアンプ７３から出力された距離に対応する信号を前
もって与えられている値あるいはメインコントローラか
ら与えられる基準に従って解釈し、ウエハＷの有無の情
報、ウエハＷとフォークとが適切な距離を保っているか
否かの情報、およびオートティーチングのための情報を
ＯＮ／ＯＦＦ信号としてメインコントローラ６３へ出力
する。そして、このメインコントローラ６３ではこれら
入力された情報に基づいて搬送装置２０の駆動系へ制御
信号を出力し、搬送装置２０の動作を制御する。
【００３９】図８はウエハＷにセンサーヘッドを接近さ
せた場合のセンサー出力の変化を示すグラフである。検
出原理上、検出値は距離の逆数に比例するため、近距離
側では距離の変化が少なくても出力が大きく変化する
が、このことは図８からも確認される。したがって、近
距離側で精度の高い測定が実現される。図８からはセン
サからウエハまでの距離が４〜５ｍｍまで高精度の測定
が行うことができることを確認することができる。
【００４０】図９はセンサーヘッドをウエハ下方１．６
ｍｍ、２．１ｍｍ離れた位置に保った状態からフォーク
を前後軸方向に沿って駆動し、センサーヘッドをウエハ
の下から引き出す動作中のセンサー出力を示すグラフで
ある。この図から、いずれの場合にも、センサーヘッド
がウエハの外周を通過する際に、センサー出力が変化す
ることがわかる。すなわち、センサーにスレッシュホー
ルド値を設定しておけば、ウエハの外周部の位置がフォ
ークの前後軸方向の移動量として計測されることにな
る。
【００４１】以上により、本来垂直方向の距離を計測す
るセンサーが水平方向の駆動軸との強調動作によって水
平方向の位置を計測することに使用可能であることがわ
かる。
【００４２】なお、センサーヘッドの厚さは、フォーク
を移動した際に他の部材に当たらないようにする観点か
ら、フォークの厚さと同等以下であることが好ましい。
したがって、フォークの厚さは通常１．０５〜２ｍｍで
あるから、センサーヘッドの厚さは１〜２ｍｍ程度が好
ましい。
【００４３】メインコントローラ６３は、センサー７０
ａ、７０ｂの信号に基づいてインターフェイス８１によ
って得られるウエハＷの有無の情報、ウエハＷとフォー
クとが適切な距離を保っているか否かの情報、およびオ
ートティーチングのための情報を処理して、搬送装置２
０の動作を制御するものである。メインコントローラ６
３は、図１０に示すように、信号処理ユニット９１、入
力部９２、ＲＡＭ９３、メモリー部９４、ＣＰＵ９５、
出力部９６、移載装置制御装置９７、マニアルキー１０
５、修正情報メモリー部１０６、ディスク１０７などを
備えている。なお、参照符号９８はバスラインである。
また、メインコントローラ６３には異常信号発生機構１
００およびアラーム発生機構１０１が接続されており、
異常検出可能となっている。
【００４４】通常の移替え動作において、ウエハの有無
またはウエハが適当な位置を保っていることがインター
フェイス８１からの信号により保証されている場合、移
替え動作が続行される。
【００４５】インターフェイス８１からの信号が異常な
場合、つまりウエハがあるべき状態でない場合や、ウエ
ハが適切な位置にない場合、メインコントローラ６３は
動作を中止し、装置を停止させる。装置を停止させた
後、メインコントローラ６３はインタフェース８１の信
号を再度読み込み、異常の原因を表示画面（図示せず）
に表示し、オペレータの指示を待つ。
【００４６】次に、搬送装置２０によるオートティーチ
ングについて説明する。オートティーチングを実現する
ためには、ウエハ搬送装置と対象ウエハとの相対一を三
次元データとして取り込む必要がある。すなわち、 Ｚ方向データ：垂直方向 Ｘ方向データ：フォークの前後軸方向 Ｙ方向データ：θ方向 である。
【００４７】静電容量センサーを使用した場合、Ｚ方向
データは直接測定することができる。一方、Ｘ方向、Ｙ
方向の位置のデータ化は以下のようにして行う。すなわ
ち、ウエハがオフセットしていれば、センサーが検出す
る外周の位置がずれるが、正規の位置に対するずれ量か
らウエハのオフセット量を逆に求める。具体的には、 （１）Ｘ方向データ＝２つの外周位置のデータの平均値
（２つのセンサのＸ方向データの平均値） （２）Ｙ方向データ＝（２つの外周位置のデータの差）
／１．２１８ つまり、（２つのセンサのＸ方向データの差）／１．２
１８このことを図１１および図１２に示す。
【００４８】図１１はＸ方向の位置をデータ化する方法
を示すものであり、一方がオフセットしておらず他方が
Ｘ方向に１８．４１７ｍｍオフセットしている状態を示
している。図１２の（ａ）〜（ｄ）はＹ方向の位置をデ
ータ化する方法を示すものであり、（ａ）〜（ｄ）はＸ
方向データの差がそれぞれ０．６０９ｍｍ、１．２１８
ｍｍ、１．８２７ｍｍ、２．４３６ｍｍであり、これら
からＹ方向のオフセット量を求めると、それぞれ０．５
ｍｍ、１ｍｍ、１．５ｍｍ、２ｍｍとなる。
【００４９】以上は、搬送装置の移載用フォーク一枚に
つき、その両側にセンサーを設けた場合について示した
が、複数のフォークのうち少なくとも１つの一方の側
部、および他のフォークのうち少なくとも１つの前記一
方の側部と反対側の他の側部に取り付けられるようにし
てもよい。例えば、図１３に示すように上述のフォーク
５９ｂには一方の側部のみにセンサーヘッド７１ｃを取
り付けるようにし、フォーク５９ａのうち少なくとも１
つに、図１４に示すように、上記一方の側部とは反対側
の側部のみにセンサーヘッド７１ｄを取り付けるように
することができる。このようにすることにより、センサ
ーの数を削減することができる。
【００５０】このような構成の搬送装置によりオートテ
ィーチングを行う際には、低い位置にあるほうのセンサ
ーを上昇させて使用することにより、両側にセンサーを
設けた場合と同様に２種類のデータを取り込むことがで
きる。
【００５１】この際のティーチング動作を図１５に示
す。（ａ）に示すように、複数枚のフォーク５９ａ（ｎ
枚葉側）を安全な状態でそれぞれウエハの下方に挿入す
る（ステップ１）。センサー出力を確認し（ステップ
２）、その値が所定範囲であればウエハとの距離を計算
し（ステップ３）、その値が所定範囲に達していなけれ
ばフォークを例えば５ｍｍ上昇させ（ステップ４）、再
びステップ２を実行し、これを所定値に達するまで繰り
返す。次に、フォークを所定の高さまで移動しＺ方向デ
ータ（Ｚ−ｄａｔａ／ｎ）を求める（ステップ５）。そ
の後、フォーク５９ａを前後軸方向に中間地点まで移動
させ（ステップ６）、その際のセンサー出力を把握する
（ステップ７）。そして、そのデータに基づいてウエハ
外周位置を計算し、Ｘ方向データ（Ｘ−ｄａｔａ／ｎ）
を求める（ステップ８）。
【００５２】（ｂ）に示すように、フォーク５９ｂ（１
枚葉側）についても安全な状態でウエハの下方に挿入し
（ステップ９）、センサー出力を確認し（ステップ１
０）、その値が所定範囲であればウエハとの距離を計算
し（ステップ１１）、その値が所定範囲に達していなけ
ればフォークを例えば５ｍｍ上昇させ（ステップ１
２）、再びステップ１０を実行し、これを所定値に達す
るまで繰り返す。そして、フォークを所定の高さまで移
動しＺ方向データ（Ｚ−ｄａｔａ／１）を求める（ステ
ップ１３）。その後、フォーク５９ｂを前後軸方向に中
間地点まで移動させ（ステップ１４）、その際のセンサ
ー出力を把握する（ステップ１５）。そして、そのデー
タに基づいてウエハ外周位置を計算し、Ｘ方向データ
（Ｘ−ｄａｔａ／１）を求める（ステップ１６）。
【００５３】この際のデータ化は以下のようにして行
う。 ウエハの高さＺ＝（Ｚ−ｄａｔａ／ｎ＋Ｚ−ｄａｔａ／１）／２ ウエハの位置Ｘ＝（Ｘ−ｄａｔａ／ｎ＋Ｘ−ｄａｔａ／１）／２＋Ｘ０ ウエハの位置Ｙ＝（Ｘ−ｄａｔａ／ｎ−Ｘ−ｄａｔａ／１）／1.218 ＋Ｙ０ 次に、ティーチング終了後、本発明の搬送装置による実
際のウエハの搬送動作の概略について、図１６および図
１７を参照して説明する。ここでは、フォーク５９ｂの
動作について説明するが、フォーク５９ａについても同
様に動作される。
【００５４】まず、予めメインコントローラ６３に設定
された基本動作に従って、移載装置２０のアーム５１を
上下方向（Ｚ方向）に移動させ、これにより、フォーク
５９ｂのレベルが、キャリアＣ内に収容された移載すべ
き対象ウエハＷに適合したレベルとされると共に、アー
ム５１をθ方向に旋回させ、アーム５１をキャリアＣに
正対する状態、すなわちフォーク５９ｂの前進方向の移
動線上にキャリアＣの正面中心が存在する状態にする。
これにより、アーム５１がキャリアＣに対して移載作業
位置状態となり、この状態からフォーク５９ｂを前進さ
せ、対象ウエハＷの下方に挿入する（ステップ２１）。
【００５５】この状態で、センサ７０ａ、７０ｂにより
フォーク５９ｂとウエハＷとの距離を検出する（ステッ
プ２２）。メインコントローラー６３において、上述し
たように、この検出された情報と、予め記憶された設定
情報とに基づいて演算処理が行われる（ステップ２
３）。
【００５６】そして、演算処理の結果、検出値が設定値
の範囲内であれば、フォーク５９ｂを僅かに上昇し、こ
れにより、ウエハＷが掬い上げられてフォーク上に担持
される（ステップ２４）。
【００５７】演算処理の結果、検出値が設定値の範囲外
であれば、移載装置を停止し（ステップ２５）、アラー
ムを発生する（ステップ２６）。そして、適宜の調整が
行われた後、装置の動作が再開される。
【００５８】フォーク５９ｂとウエハＷとの距離が設定
範囲内であることが確認され、ウエハＷがフォーク５９
ｂに載せられた後は、２つのセンサ−７０ａ、７０ｂに
よりウエハＷの傾斜を検出する（ステップ２７）。
【００５９】メインコントローラー６３において、セン
サーからの傾斜情報と、予め記憶された設定情報とに基
づいて演算処理が行われる（ステップ２８）。演算処理
の結果、検出値が設定値の範囲内であれば、フォーク５
９ｂを後退させ、対象ウエハＷをキャリアＣから取り出
す（ステップ２９）。
【００６０】演算処理の結果、検出値が設定値の範囲外
であれば、移載装置を停止し（ステップ３０）、アラー
ムを発生する（ステップ３１）。そして、適宜の調整が
行われた後、装置の動作が再開される。
【００６１】次いで、対象ウェハＷをキャリアＣから取
り出し、フォーク５９ｂ上にウエハを載せた状態とした
後、アーム５１を上下方向（Ｚ方向）に移動させ、フォ
ーク５９ｂのレベルをウエハボート２１における対象ウ
エハＷを配置すべき支持溝に適合したレベルにすると共
に、アーム５１を旋回させてウエハボート２１に正対す
る状態とする。この状態からフォーク５９ｂを前進さ
せ、ウエハＷを載せたフォーク５９ｂがウエハボート２
１内に挿入される（ステップ３２）。この際にセンサ７
０ａ、７０ｂによりフォーク上のウエハが存在すること
を検出することによって、ウエハの脱落がなくて移載作
業の続行が可能であることが確認される。
【００６２】次に、フォーク５９ｂを所定の距離だけ僅
かに下降させ（ステップ３３）、次いでセンサ７０ａ、
７０ｂによりフォーク５９ｂとウエハＷとの距離を検出
する（ステップ３４）。
【００６３】メインコントローラー６３において、この
検出された情報と、予め記憶された設定情報とに基づい
て演算処理が行われる（ステップ３５）。演算処理の結
果、検出値が設定値の範囲内であれば、フォーク５９ｂ
を所定量下降させ、所定量未満の場合は再度フォークを
下げ、下降量が設定値になるまで繰り返して設定値の範
囲内になってから下降される。これにより対象ウエハＷ
がウエハボート２１の支持溝上に残り、ウエハボート２
１に対象ウエハＷが配置される（ステップ３６）。
【００６４】その後、フォーク５９ｂを後退させ、ウェ
ハーボート２１から引き抜く（ステップ３７）。同様の
動作により、次のウエハＷについての搬送および移載動
作が実行され、この一連の動作が繰り返されることによ
り、キャリアＣからウエハボートへウエハＷが移載され
る。ここに、キャリアＣおよびウエハボートにウエハを
入れる際には、通常上から順に行われ、抜き出す場合に
は、通常下から順に行われる。
【００６５】また、センサーからの信号を解釈するコン
トローラがインターフェイス８１とメインコントローラ
６３と２つあるのは、図８に示すアナログデータを解釈
するのに時間がかかるためであり、通常の動作時はメイ
ンコントローラがアナログデータを解釈していたのでは
動作が間に合わない。したがって、インターフェイス８
１でＯＮ／ＯＦＦ信号に変換し、このＯＮ／ＯＦＦ信号
に従って動作するようにする。オートティーチング時
は、速度を犠牲にしてもメインコントローラで制御し動
作させる。
【００６６】なお、本発明に係る搬送装置は、その具体
的構成が上記の実施例に限定されるものではなく、例え
ばハンドリングアーム、ウエハ担持用フォークの形状、
駆動機構などは適宜のものを用いることができる。更
に、ウエハ支持体は、キャリアあるいはウエハボートと
称されるものに限定されるものではなく、種々のウエハ
支持体に適用することができる。更に、本発明は、半導
体ウエハ以外の板状の被処理物、例えばＬＣＤ、その他
の基板を搬送する装置にも適用することができる。
【００６７】
【発明の効果】本発明によれば、正確にオートティーチ
ングを行うことができ、かつウエハボート、ウエハキャ
リアなどの基板支持部材に対し、基板が常に適正な位置
関係を維持しているか否かを確認しながら高い信頼性で
基板を搬送することができ、さらに安価に製作すること
ができる基板搬送装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基板搬送装置が適用される半導体ウエ
ハの熱処理装置の一例を示す斜視図。
【図２】図１の熱処理装置における半導体ウエハの搬送
を説明するための斜視図。
【図３】本発明の一実施例に係る搬送装置を用いてウエ
ハをウエハキャリヤおよびウエハボートの間で移載する
状態を示す斜視図。
【図４】本発明の一実施例に係る搬送装置によりウエハ
キャリアからウエハを取り出す動作を説明するための斜
視図。
【図５】同様にウエハキャリアからウエハを取り出す動
作を説明するための側面図。
【図６】本発明の搬送装置に用いられるフォークの構成
を示す平面図。
【図７】本発明の搬送装置に用いられるフォークに取り
付けられた静電容量センサーのコントローラへの接続状
態を示す図。
【図８】本発明の搬送装置に用いられる静電容量センサ
ーおいて、ウエハにセンサーヘッドを接近させた場合の
センサー出力の変化を示すグラフ。
【図９】本発明の搬送装置に用いられる非接触センサー
としての静電容量センサーおいて、センサーヘッドをウ
エハ下方に所定長離隔した位置に保った状態からフォー
クを前後軸方向に沿って駆動し、センサーヘッドをウエ
ハの下から引き出す動作中のセンサー出力を示すグラ
フ。
【図１０】非接触センサーの情報に基づいて基板搬送装
置を制御するためのメインコントローラを示すブロック
図。
【図１１】本発明の搬送装置によりオートティーチング
を行う際における、Ｘ方向の位置をデータ化する方法を
示す図。
【図１２】本発明の搬送装置によりオートティーチング
を行う際における、Ｙ方向の位置をデータ化する方法を
示す図。
【図１３】本発明に用いられるフォークの他の例を示す
図。
【図１４】本発明に用いられるフォークのさらに他の例
を示す図。
【図１５】図１３および図１４に示すフォークを用いて
オートティーチングを行う際のフローを説明するための
フローチャート。
【図１６】本発明に基づいてキャリアからウエハを取り
出す際のフローの概略を説明するフローチャート。
【図１７】本発明に基づいてウエハをウエハボートに収
容する際のフローを説明するフローチャート。
【符号の説明】
１０……熱処理装置、２０……搬送装置、２１……ウエ
ハボート、５２……支持台、５９ａ，５９ｂ……フォー
ク、６３……メインコントローラ、７０ａ，７０ｂ……
静電容量センサー、７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ…
…センサーヘッド、Ｃ……キャリア、Ｗ……半導体ウエ
ハ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の基板を支持する第１の基板支持部
    材と第２の基板支持部材との間で基板を搬送する基板搬
    送装置であって、 前記第１の基板支持部材との間で移載作業を行うことが
    可能な第１の移載作業位置および第２の基板支持部材と
    の間で移載作業を行うことが可能な第２の移載作業位置
    の間で移動可能な搬送装置本体と、 この搬送装置本体に対して進退可能に設けられ、前記第
    １および第２の基板支持部材の基板支持部との間で基板
    の受け渡しを行うためのフォークと、 このフォークの両側部に取り付けられ、前記フォークと
    一体的に進退移動し、基板までの距離および基板の水平
    面内の位置を検出する非接触型センサーと、 を具備する基板搬送装置。
  2. 【請求項２】 複数の基板を支持する第１の基板支持部
    材と第２の基板支持部材との間で基板を搬送する基板搬
    送装置であって、 前記第１の基板支持部材との間で移載作業を行うことが
    可能な第１の移載作業位置および第２の基板支持部材と
    の間で移載作業を行うことが可能な第２の移載作業位置
    の間で移動可能な搬送装置本体と、 この搬送装置本体に対して進退可能に、かつ垂直方向に
    重なるように設けられ、前記第１および第２の基板支持
    部材の基板支持部との間で基板の受け渡しを行うための
    複数のフォークと、 前記複数のフォークのうち少なくとも１つの一方の側
    部、および他のフォークのうち少なくとも１つの前記一
    方の側部と反対側の他の側部に取り付けられ、これらフ
    ォークと一体的に進退移動し、基板までの距離および基
    板の水平面内の位置を検出する少なくとも２つの非接触
    型センサーと、 を具備する基板搬送装置。
  3. 【請求項３】 前記非接触型センサーは静電容量センサ
    ーであることを特徴とする請求項１または請求項２に記
    載の基板搬送装置。
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