半導体ウェーハ搬送装置及びこれを用いた搬送方法
【課題】半導体ウェーハ搬送装置の自己診断及び自動補正において、停止時間を短縮し、メンテナンスを簡略化し、半導体ウェーハ搬送装置の原価を低減する。
【解決手段】ウェーハ収納容器を設置可能なロードポート部と、ウェーハを把持するハンドを有し、前記ウェーハを搬送する搬送ロボット部と、前記ウェーハの方向決めを行うアライナとを含む半導体ウェーハ搬送装置であって、前記ロードポート部及び前記アライナの少なくとも一つが前記ロードポート部又は前記アライナに備えられたセンサを有し、前記センサを用いて前記ロードポート部及び前記アライナの少なくとも一つに対する前記ハンドの位置を計測し、この計測値に基づいて前記ハンドの位置の補正を行うコントローラを有する。
【解決手段】ウェーハ収納容器を設置可能なロードポート部と、ウェーハを把持するハンドを有し、前記ウェーハを搬送する搬送ロボット部と、前記ウェーハの方向決めを行うアライナとを含む半導体ウェーハ搬送装置であって、前記ロードポート部及び前記アライナの少なくとも一つが前記ロードポート部又は前記アライナに備えられたセンサを有し、前記センサを用いて前記ロードポート部及び前記アライナの少なくとも一つに対する前記ハンドの位置を計測し、この計測値に基づいて前記ハンドの位置の補正を行うコントローラを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ搬送装置及びこれを用いた搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハ搬送装置において、ウェーハの高精度搬送を保証するため、ロボットの搬送位置の自動補正、搬送ルートからのズレを検出する自己診断等の手段がある。これら手段には、従来、主に下記の三つの手法が提案されている。
【０００３】
（１）ハンド先端にセンサを備え、自動教示用ターゲットを検出して位置を補正する。
【０００４】
（２）センサを備えた自動教示用擬似ウェーハをターゲットに搬送して位置を補正する。
【０００５】
（３）光センサを備えた装置でハンド位置を検出し、位置ズレから異常を判断する。
【０００６】
上記（１）〜（３）は、それぞれ、特許文献１〜３に記載されている。
【０００７】
特許文献１には、ウェーハの処理を行う半導体製造装置と前記半導体製造装置にウェーハを供給し、処理されたウェーハを回収するウェーハ収納カセット部との間に、ウェーハの搬送室を形成するミニエン筐体を設け、このミニエン筐体内にウェーハハンドリング機構を備えたウェーハ搬送ロボットを配置し、ウェーハ搬送ロボットのハンド部に設けた検出器と、ミニエン筐体内に設置された基準スリット（自動教示用ターゲット）を検出し、基準スリットの位置に基づいてウェーハ搬送ロボットの移動方向を制御するウェーハ搬送装置が開示されている。
【０００８】
特許文献２には、搬送アームを介して基板を載置台の上方に搬送し、載置台を貫通する昇降可能な複数の支持ピン上に基板を載せ、搬送アームを載置台外に戻す一方、支持ピンを下降させて載置台上に基板を載置する基板搬送装置において、基板と同程度の大きさの円板（自動教示用擬似円板）を治具として用意して搬送アームの後退許可位置を求める技術が開示されている。この技術では、上記円板には中央部に形成した透孔を通して下方を視認可能にカメラを搭載すると共に、上記複数の支持ピンを緩く挿通させるよう上記円板に形成した複数の挿通孔のうちの少なくとも一つに対し、支持ピンの有無を検出可能な検出手段を設け、搬送アームと支持ピンとを水平面内で相対移動させて、カメラで監視しながら円板の中心を既知の中心ターゲットに一致させ、搬送アームと支持ピンとを上下方向に相対移動させて、支持ピンの先端を検出手段で検出する。そして、支持ピン先端の検出位置から少なくとも搬送アームの厚み分を越える分だけ、相対的に搬送アームを円板に対し移動させた位置を演算により求め、搬送アームの後退許可位置とする。
【０００９】
特許文献３には、チャンバへの処理部材の搬入出をアームロボットによって行う部材搬送システムにおいて、アームロボットのアームに設定したアーム基準点の位置を計測し、アーム基準点がチャンバ内に設定されたチャンバ基準点に一致した時点で得られるアーム基準点の座標位置を元にアームロボットの制御を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−１６６０４号公報
【特許文献２】特開２００３−２１８１８６号公報
【特許文献３】特開平１１−２５４３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記の従来技術において、搬送装置の自己診断及び自動補正は、装置の導入時、及び、装置の可動を止めるメンテナンス時に自動教示用の装置を利用して行っていた。また、その際、ロボットの動作精度確認は、専用の治具や専用のセンサを使用して行う必要があった。
【００１２】
本発明は、半導体ウェーハ搬送装置の自己診断及び自動補正において、停止時間を短縮し、メンテナンスを簡略化し、半導体ウェーハ搬送装置の原価を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の半導体ウェーハ搬送装置は、ウェーハ収納容器を設置可能なロードポート部と、ウェーハを把持するハンドを有し、前記ウェーハを搬送する搬送ロボット部と、前記ウェーハの方向決めを行うアライナとを含む半導体ウェーハ搬送装置であって、前記ロードポート部及び前記アライナの少なくとも一つが前記ロードポート部又は前記アライナに備えられたセンサを有し、前記センサを用いて前記ロードポート部及び前記アライナの少なくとも一つに対する前記ハンドの位置を計測し、この計測値に基づいて前記ハンドの位置の補正を行うコントローラを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、半導体ウェーハ搬送装置の搬送ロボット部に設置されたハンドの位置検出に、ロードポート部およびアライナが持つセンサを使用することができ、自己診断及び自動補正のために特別な装置（専用の治具等）を設置する必要がなくなり、装置の原価を低減することができる。
【００１５】
また、本発明によれば、半導体ウェーハ搬送装置単体で自己診断及び自動補正を行うため、半導体ウェーハ搬送装置の待機時間中に自己診断及び自動補正を行い、メンテナンス時間を短縮することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る半導体ウェーハ搬送装置を示す平面図である。
【図２】本発明に係る半導体ウェーハ搬送装置を示す側面図である。
【図３】本発明に係る搬送ロボット部を示す概略側面図である。
【図４】本発明に係るアライナを示す概略斜視図である。
【図５】本発明に係るロードポート部を示す概略斜視図である。
【図６】本発明に係るロードポート部を示す概略背面図である。
【図７Ａ】本発明に係るアライナによるハンドの位置検出動作を示す斜視図である。
【図７Ｂ】本発明に係るアライナ及び遮光検出センサを示す側面図である。
【図７Ｃ】本発明に係るアライナ及び遮光検出センサによるハンドの位置検出動作を示す側面図である。
【図８】本発明に係るロードポート部によるハンドの位置検出動作を示す断面図である。
【図９Ａ】本発明による実施例のハンドを示す上面図である。
【図９Ｂ】本発明による実施例のハンドを示す側面図である。
【図１０】本発明による実施例のミニエン試料搬送システムのセンサ及び制御部等を示す構成図である。
【図１１】本発明による実施例のアライナにおいてハンドの自己診断及び自動補正を行う場合の手順を示すフローチャートである。
【図１２】本発明による実施例のロードポート部においてハンドの自己診断及び自動補正を行う場合の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態である半導体ウェーハ搬送装置及びこれを用いた搬送方法について説明する。
【００１８】
本実施形態は、基本的に次のように構成する。
【００１９】
前記半導体ウェーハ搬送装置は、ウェーハ収納容器を設置可能なロードポート部と、ウェーハを把持するハンドを有し、前記ウェーハを搬送する搬送ロボット部と、前記ウェーハの方向決めを行うアライナとを含み、前記ロードポート部及び前記アライナの少なくとも一つが前記ロードポート部又は前記アライナに備えられたセンサを有する。そして、前記センサを用いて前記ロードポート部及び前記アライナの少なくとも一つに対する前記ハンドの位置を計測し、この計測値に基づいて前記ハンドの位置の補正を行うコントローラを有する。また、前記コントローラは、前記ハンドの計測位置に基づいて、前記搬送ロボット部の所定の位置から前記ロードポート部又は前記アライナに至るまでの駆動制御量を演算し、この演算値に基づいて前記ロードポート部又は前記アライナに対する前記ハンドの相対位置を算出し、この算出値に基づいて前記ハンドの位置の補正を行う。
【００２０】
前記半導体ウェーハ搬送装置において、前記センサは、前記アライナにおける前記ウェーハの有無を検出するためのウェーハ検出用センサであり、前記搬送ロボット部は、前記ハンドを駆動するモータ及び前記モータの回転位置を検出するエンコーダを有し、前記コントローラは、前記ウェーハ検出用センサを用いて前記ハンドの位置を計測し、前記エンコーダを用いて検出した前記モータの駆動量から、前記アライナに対する前記ハンドの位置を計測し、前記ハンドの位置の補正を行う。
【００２１】
前記半導体ウェーハ搬送装置において、前記センサは、前記ロードポート部の水平方向遮光検出センサ及び垂直方向遮光検出センサであり、前記搬送ロボット部は、前記ハンドを駆動するモータ及び前記モータの回転位置を検出するエンコーダを有し、前記コントローラは、前記水平方向遮光検出センサ及び前記垂直方向遮光検出センサを用いて前記ハンドの位置を計測し、前記エンコーダを用いて検出した前記モータの駆動量から、前記ロードポート部に対する前記ハンドの位置を計測し、前記ハンドの位置の補正を行う。
【００２２】
前記半導体ウェーハ搬送装置において、前記垂直方向遮光検出センサは、ウェーハ飛び出しセンサであり、前記コントローラは、前記ウェーハ飛び出しセンサを用いて前記ハンドの位置を計測し、前記エンコーダを用いて検出した前記モータの駆動量から、前記ロードポート部に対する前記ハンドの位置を計測し、前記ハンドの位置の補正を行う。
【００２３】
前記半導体ウェーハ搬送装置は、前記補正を前記ウェーハの搬送を行わない待機時間中に行う。
【００２４】
前記半導体ウェーハ搬送装置において、前記コントローラは、前記センサを用いて計測した前記アライナ又は前記ロードポート部に対する前記ハンドの位置と、前記エンコーダを用いて検出した前記モータの駆動量から計測した前記アライナ又は前記ロードポート部に対する前記ハンドの位置との差が、異常値を越えた場合に異常と判断する。
【００２５】
前記半導体ウェーハ搬送装置において、前記ハンドは、アライナ又はロードポート部の前記センサの投光器から受光器に向かって発せられた光を通過させるための貫通穴を有する。
【００２６】
前記半導体ウェーハ搬送装置を用いた搬送方法は、前記半導体ウェーハ搬送装置を用いて、前記補正を行い、搬送ルートを決定して前記ウェーハを搬送する。
【００２７】
以下、図を用いて本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００２８】
半導体製造装置へウェーハを供給し、また、排出する半導体ウェーハ搬送装置において、主な搬送は、ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）からウェーハを取出し、半導体製造装置に供給し、半導体製造装置から排出されたウェーハを取出し、ＦＯＵＰに収納するものである。このような半導体ウェーハ搬送装置をミニエン試料搬送システムと称する。なお、ＦＯＵＰは、ウェーハ収納容器と呼んでもよい。
【００２９】
図１は、本発明に係るミニエン試料搬送システムを示す平面図である。
【００３０】
図２は、本発明に係るミニエン試料搬送システムを示す側面図である。
【００３１】
ミニエン試料搬送システム（以下、ＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ Ｍｏｄｕｌｅ）と称する。）は、ミニエン筐体１０１、ＦＦＵ部１０２（Ｆａｎ Ｆｉｌｔｅｒ Ｕｎｉｔ）、ロードポート部１０３、１０４、１０５、搬送ロボット部１０７、アライナ１０８及びコントローラ１１２を含む。半導体製造装置１０６（半導体検査装置ともいう。）は、ＥＦＥＭの上位装置である。
【００３２】
ミニエン筐体１０１は、ＦＦＵ部１０２、搬送ロボット部１０７、アライナ１０８及びコントローラ１１２を含む。そして、ミニエン筐体１０１は、システム外部を固定板（外装カバー）で覆い、外部と隔離した空間を提供する。また、ミニエン筐体１０１は、ロードポート部１０３、１０４、１０５から半導体製造装置１０６にウェーハを供給する接続部の機能も有する。
【００３３】
ＦＦＵ部１０２は、送風ファンとフィルターとを含み、ミニエン筐体１０１の上部に設置され、クリーンエアをダウンフローすることによりミニエン筐体１０１内にクリーン環境を実現する。
【００３４】
ロードポート部１０３、１０４、１０５は、ＦＯＵＰ固定台とＦＯＵＰ蓋開閉機構とを含む。そして、ロードポート部１０３、１０４、１０５は、ミニエン筐体１０１に接続され、半導体製造装置１０６及びミニエン筐体１０１の試料搬送口の役割を担う。
【００３５】
搬送ロボット部１０７は、ウェーハを把持するためのハンド１０９を含み、水平方向への移動（水平移動）、上下方向への移動（上下移動）及び旋回動作を行うことができるようになっている。そして、搬送ロボット部１０７は、ロードポート部１０３、１０４、１０５と半導体製造装置１０６との間でウェーハの搬送を行う。
【００３６】
コントローラ１１２は、半導体製造装置１０６（上位装置）との通信、各機構の制御を行い、ミニエン搬送システムのコントロールを行う。
【００３７】
以下、本発明の実施例であるＥＦＥＭを用いたウェーハ搬送シーケンスの概略を示す。
【００３８】
図１において、搬送ロボット部１０７は、ロードポート部１０３、１０４、１０５に設置されたＦＯＵＰ１１０からアーム３０２及びハンド１０９を介してウェーハ１１１を取出し、必要に応じて水平移動（Ｘ方向移動）、及び上昇動作を行ってアライナ１０８に搬送する。ウェーハ１１１は、アライナ１０８で方向決めされた後、再度搬送ロボット１０７のハンドリングにより半導体製造装置１０６の接続部（図示省略）に搬送される。また、搬送ロボット部１０７は、半導体製造装置１０６で所定の処理を施したウェーハ１１１を接続部から回収し、ロードポート部１０３、１０４、１０５に設置されたＦＯＵＰ１１０に搬送し、収納する。
【００３９】
図３は、本発明に係る搬送ロボット部を示す概略側面図である。
【００４０】
搬送ロボット部１０７は、本体３０１と、ロボット本体３０１の上部のアーム３０２と、アーム３０２の先端に設置したハンド１０９とを含む。搬送ロボット部１０７は、ハンド２０３でウェーハを把持し、ロボット本体３０１の昇降動作、水平移動及び旋回動作、並びにアーム２０２の水平伸縮によりウェーハを搬送する。これらの動作はすべて、モータの回転を伝達することによって行われる。モータの回転位置は、エンコーダを用いて検出することができる。
【００４１】
図４は、本発明に係るアライナを示す概略斜視図である。
【００４２】
アライナ１０８は、アライナ本体４０１と、例えば静電チャック、真空チャック等を利用したウェーハ把持部４０２と、遮光検出センサ４０３と、遮光量検出センサ４０４とを含む。アライナ１０８は、搬送ロボット部１０７がウェーハ把持部４０２にウェーハ１１１を載せた後、遮光検出センサ４０３でウェーハ１１１の有無を確認し、ウェーハ１１１があることを確認した後、ウェーハ１１１を把持し、ウェーハ把持部４０２を回転させる。回転するウェーハ１１１のエッジを遮光量検出センサ４０４で監視し、ウェーハ１１１のエッジの切欠を検出し、切欠の方向が予め定めた方向となるようにウェーハ１１１を回転させて停止する。遮光検出センサ４０３は、ウェーハ検出用センサと呼んでもよい。
【００４３】
図５は、本発明に係るロードポート部を示す概略斜視図であり、図６は、本発明に係るロードポート部を示す概略背面図である。
【００４４】
ロードポート部５００は、図１のロードポート部１０３、１０４、１０５に相当するものであり、ロードポート本体５０１と、ＦＯＵＰ搭載部５０２と、ＦＯＵＰ蓋開閉部５０３と、水平方向遮光検出センサ６０１と、垂直方向遮光検出センサ６０２とを含む。ロードポート部５００は、供給されたＦＯＵＰ１１０の蓋を開き、搬送ロボット部１０７がＦＯＵＰ１１０の内部のウェーハ１１１にアクセスできるようにしている。また、水平方向遮光検出センサ６０１でＦＯＵＰ１１０の内部にあるウェーハ１１１の枚数や格納位置を検出し、その情報を半導体ウェーハ搬送装置に送信する。ＦＯＵＰ１１０の内部からウェーハ１１１が飛び出していた場合は、垂直方向遮光検出センサ６０２によって検出し、ウェーハ１１１が異常であるとの情報を半導体ウェーハ搬送装置に送信する。垂直方向遮光検出センサ６０２は、ウェーハ飛び出しセンサと呼んでもよい。
【００４５】
水平方向遮光検出センサ６０１及び垂直方向遮光検出センサ６０２の投光器から受光器に向かって発せられた光によって光軸６０３及び６０４が形成される。
【００４６】
なお、水平方向遮光検出センサ６０１は、鉛直方向に移動可能としてＦＯＵＰ１１０の内部に格納されているウェーハ１１１の数量及び格納位置を検出することができるようにしてもよい。この場合、水平方向遮光検出センサ６０１をウェーハマッピングセンサと呼んでもよい。ウェーハマッピングセンサは、上下動を行う過程においてウェーハ１１１が光軸６０３を遮る状態を検出することにより、ウェーハ１１１の数量及び格納位置を検出（計測）する。このウェーハマッピングセンサを用いてハンドの位置を計測してもよい。
【００４７】
この場合も、計測したハンドの位置及び搬送ロボット部の駆動量を用いて、コントローラによってハンドの位置の補正を行うことができる。
【００４８】
ＥＦＥＭの稼働前において、搬送ロボット部１０７のティーチングを行い、搬送ロボット部１０７、アライナ及びロードポート部５００の相対位置を求める。
【００４９】
以下、その方法を説明する。
【００５０】
図７Ａ、７Ｂ及び７Ｃは、アライナのセンサを使用してハンドの位置を検出する態様を示したものである。
【００５１】
まず、ハンド１０９が遮光検出センサ４０３の光軸７０１と干渉し、遮光を検出するまでハンド１０９をアライナ１０８に接近させ、遮光した時点で停止させる。停止した状態で、ハンド１０９が遮光するまでに至る搬送ロボット部１０７の水平駆動制御量から、搬送ロボット部１０７とアライナ１０８との水平方向の相対位置を算出する。ここで、光軸７０１は、遮光検出センサ４０３の投光器から受光器に向かって発せられた光によって形成される。
【００５２】
図８は、ロードポート部のセンサを使用してハンド位置を検出する構成を示したものである。
【００５３】
垂直方向遮光検出センサ６０２が遮光を検出するまでハンド１０９を進入させ、遮光した時点で停止させる。停止した状態で、ハンド１０９が遮光するまで搬送ロボット部の水平駆動制御量から、ハンド１０９（搬送ロボット部）とＦＯＵＰ蓋開閉部５０３（ロードポート部）との水平方向の相対位置を算出することができる。
【００５４】
さらに、水平方向遮光検出センサ６０１と搬送ロボット部とのハンド１０９を測定位置へ動かし、ハンド１０９が遮光するまで本体を上昇、もしくは下降させ、遮光した時点で停止させる。停止した状態で、ハンド１０９が遮光するまでの搬送ロボット部の上昇駆動制御量から搬送ロボット部とロードポート部との垂直方向の相対位置を算出することができる。
【００５５】
以上の手法により、搬送ロボット部、アライナ及びロードポート部の相対位置が求まり、この相対位置のデータを利用し、ウェーハ搬送シーケンスにおける搬送ロボット部の駆動量（制御量）を求めることができる。
【００５６】
以下、ＥＦＥＭが稼働した後における搬送ロボット部の自己診断について説明する。
【００５７】
搬送ロボット部の自己診断は、半導体ウェーハ搬送装置の待機時間や、予め自己診断として定めておいた時間に、上記の相対位置の算出と同様の方法により、アライナ及びロードポート部のセンサを使用し、ハンドの位置を検出する。この場合に、前回に行った自己診断における搬送ロボット部とロードポート部及びアライナとの相対位置を求めた際の搬送ロボット部の駆動量と、今回の自己診断における搬送ロボット部の駆動量とを比較する。
【００５８】
駆動量に差が生じた場合、その差を元に搬送シーケンスにおける搬送ロボット部の駆動制御量を修正し、搬送精度に生じる誤差を防ぐことが可能となる。また、駆動量の差に関して予め閾値を設けておき、閾値以上の変化が生じた場合に演算装置に異常であるいう情報を送信することにより、搬送ロボット部の異常を検出することができる。
【００５９】
図９Ａは、本発明による実施例のハンドを示す上面図であり、図９Ｂは、本発明による実施例のハンドを示す側面図である。
【００６０】
ハンド１０９の一部に、図７Ｂに示す遮光検出センサ４０３並びに図８に示す水平方向遮光検出センサ６０１及び垂直方向遮光検出センサ６０２の光軸を通過させるための貫通穴９０１、９０２、９０３を設け、貫通穴９０１、９０２、９０３の中心位置でハンド１０９を停止し、ハンド１０９の位置の検出を行ってもよい。
【００６１】
これにより、位置検出の精度を向上させることができる。
【００６２】
図１０は、本発明による実施例のミニエン試料搬送システムのセンサ及び制御部等を示す構成図である。
【００６３】
本図において、ロボット１００２は、モータ１００３及びエンコーダ１００４を内蔵し、モータ制御部１００１によりハンド１０９の動作を制御している。モータ１００３は、ロボット１００２の駆動源であり、エンコーダ１００４は、モータ１００３の回転位置の検出を行う。
【００６４】
アライナ１００５には、遮光検出センサ４０３及び遮光量検出センサ４０４が設置してある。また、ロードポート部１００６には、水平方向遮光検出センサ６０１及び垂直方向遮光検出センサ６０２が設置してある。
【００６５】
モータ制御部１００１、アライナ１００５及びロードポート部１００６は、信号線１００７、１００８、１００９を介してコントローラ１１２に接続されている。コントローラ１１２は、エンコーダ１００４、遮光検出センサ４０３、遮光量検出センサ４０４、水平方向遮光検出センサ６０１及び垂直方向遮光検出センサ６０２からの情報を基にして、ハンド１０９の自己診断及び自動補正を行う。
【００６６】
図１１は、本発明による実施例のアライナにおいてハンドの自己診断及び自動補正を行う場合の手順を示すフローチャートである。
【００６７】
本図においては、まず、ハンドをアライナに移動し（Ｓ１１０１）、ハンドを検出位置に移動する（Ｓ１１０２）。そして、ハンドの位置にズレ（差）があるかを、エンコーダ、遮光検出センサ及び遮光量検出センサからの情報を基にして判別する（Ｓ１１０３）。
【００６８】
ズレがある場合（ズレが閾値以上である場合）は、ズレの量をコントローラからモータ制御部に送信し（Ｓ１１０４）、ズレを修正（補正）する（Ｓ１１０５）。ここで、ズレの量を補正値と定義する。
【００６９】
ズレがない場合（ズレが閾値未満である場合）は、ハンドの自己診断及び自動補正を終了する。
【００７０】
図１２は、本発明による実施例のロードポート部においてハンドの自己診断及び自動補正を行う場合の手順を示すフローチャートである。
【００７１】
本図においては、まず、ハンドをロードポート部に移動し（Ｓ１２０１）、ハンドを検出位置に移動する（Ｓ１２０２）。そして、ハンドの位置にズレがあるかを、エンコーダ、水平方向遮光検出センサ及び垂直方向遮光検出センサからの情報を基にして、判別する（Ｓ１２０３）。
【００７２】
ズレがある場合（ズレが閾値以上である場合）は、ズレの量をコントローラからモータ制御部に送信し（Ｓ１２０４）、ズレを修正（補正）する（Ｓ１２０５）。
【００７３】
ズレがない場合（ズレが閾値未満である場合）は、ハンドの自己診断及び自動補正を終了する。
【００７４】
図１１及び１２において、ズレの量（補正値）が大きく、異常な値（異常値と呼ぶ。）を越えていた場合、コントローラは、異常と判断して半導体ウェーハ搬送装置を停止し、作業者によるメンテナンスを行うように信号（音（ブザーなど）、光（ランプの点灯、点滅など）など）を発する。
【符号の説明】
【００７５】
１０１：ミニエン筐体、１０２：ＦＦＵ部、１０３、１０４、１０５：ロードポート部、１０６：半導体製造装置、１０７：搬送ロボット部、１０８：アライナ、１０９：ハンド、１１０：ＦＯＵＰ、１１１：ウェーハ、１１２：コントローラ、３０１：ロボット本体、３０２：アーム、３０３：ハンド、４０１：アライナ本体、４０２：ウェーハ把持部、４０３：遮光検出センサ、４０４：遮光量検出センサ、５０１：ロードポート本体、５０２：ＦＯＵＰ搭載部、５０３：ＦＯＵＰ蓋開閉部、６０１：水平方向遮光検出センサ、６０２：垂直方向遮光検出センサ、７０１：光軸、９０１、９０２、９０３：貫通穴。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ搬送装置及びこれを用いた搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハ搬送装置において、ウェーハの高精度搬送を保証するため、ロボットの搬送位置の自動補正、搬送ルートからのズレを検出する自己診断等の手段がある。これら手段には、従来、主に下記の三つの手法が提案されている。
【０００３】
（１）ハンド先端にセンサを備え、自動教示用ターゲットを検出して位置を補正する。
【０００４】
（２）センサを備えた自動教示用擬似ウェーハをターゲットに搬送して位置を補正する。
【０００５】
（３）光センサを備えた装置でハンド位置を検出し、位置ズレから異常を判断する。
【０００６】
上記（１）〜（３）は、それぞれ、特許文献１〜３に記載されている。
【０００７】
特許文献１には、ウェーハの処理を行う半導体製造装置と前記半導体製造装置にウェーハを供給し、処理されたウェーハを回収するウェーハ収納カセット部との間に、ウェーハの搬送室を形成するミニエン筐体を設け、このミニエン筐体内にウェーハハンドリング機構を備えたウェーハ搬送ロボットを配置し、ウェーハ搬送ロボットのハンド部に設けた検出器と、ミニエン筐体内に設置された基準スリット（自動教示用ターゲット）を検出し、基準スリットの位置に基づいてウェーハ搬送ロボットの移動方向を制御するウェーハ搬送装置が開示されている。
【０００８】
特許文献２には、搬送アームを介して基板を載置台の上方に搬送し、載置台を貫通する昇降可能な複数の支持ピン上に基板を載せ、搬送アームを載置台外に戻す一方、支持ピンを下降させて載置台上に基板を載置する基板搬送装置において、基板と同程度の大きさの円板（自動教示用擬似円板）を治具として用意して搬送アームの後退許可位置を求める技術が開示されている。この技術では、上記円板には中央部に形成した透孔を通して下方を視認可能にカメラを搭載すると共に、上記複数の支持ピンを緩く挿通させるよう上記円板に形成した複数の挿通孔のうちの少なくとも一つに対し、支持ピンの有無を検出可能な検出手段を設け、搬送アームと支持ピンとを水平面内で相対移動させて、カメラで監視しながら円板の中心を既知の中心ターゲットに一致させ、搬送アームと支持ピンとを上下方向に相対移動させて、支持ピンの先端を検出手段で検出する。そして、支持ピン先端の検出位置から少なくとも搬送アームの厚み分を越える分だけ、相対的に搬送アームを円板に対し移動させた位置を演算により求め、搬送アームの後退許可位置とする。
【０００９】
特許文献３には、チャンバへの処理部材の搬入出をアームロボットによって行う部材搬送システムにおいて、アームロボットのアームに設定したアーム基準点の位置を計測し、アーム基準点がチャンバ内に設定されたチャンバ基準点に一致した時点で得られるアーム基準点の座標位置を元にアームロボットの制御を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−１６６０４号公報
【特許文献２】特開２００３−２１８１８６号公報
【特許文献３】特開平１１−２５４３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記の従来技術において、搬送装置の自己診断及び自動補正は、装置の導入時、及び、装置の可動を止めるメンテナンス時に自動教示用の装置を利用して行っていた。また、その際、ロボットの動作精度確認は、専用の治具や専用のセンサを使用して行う必要があった。
【００１２】
本発明は、半導体ウェーハ搬送装置の自己診断及び自動補正において、停止時間を短縮し、メンテナンスを簡略化し、半導体ウェーハ搬送装置の原価を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の半導体ウェーハ搬送装置は、ウェーハ収納容器を設置可能なロードポート部と、ウェーハを把持するハンドを有し、前記ウェーハを搬送する搬送ロボット部と、前記ウェーハの方向決めを行うアライナとを含む半導体ウェーハ搬送装置であって、前記ロードポート部及び前記アライナの少なくとも一つが前記ロードポート部又は前記アライナに備えられたセンサを有し、前記センサを用いて前記ロードポート部及び前記アライナの少なくとも一つに対する前記ハンドの位置を計測し、この計測値に基づいて前記ハンドの位置の補正を行うコントローラを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、半導体ウェーハ搬送装置の搬送ロボット部に設置されたハンドの位置検出に、ロードポート部およびアライナが持つセンサを使用することができ、自己診断及び自動補正のために特別な装置（専用の治具等）を設置する必要がなくなり、装置の原価を低減することができる。
【００１５】
また、本発明によれば、半導体ウェーハ搬送装置単体で自己診断及び自動補正を行うため、半導体ウェーハ搬送装置の待機時間中に自己診断及び自動補正を行い、メンテナンス時間を短縮することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る半導体ウェーハ搬送装置を示す平面図である。
【図２】本発明に係る半導体ウェーハ搬送装置を示す側面図である。
【図３】本発明に係る搬送ロボット部を示す概略側面図である。
【図４】本発明に係るアライナを示す概略斜視図である。
【図５】本発明に係るロードポート部を示す概略斜視図である。
【図６】本発明に係るロードポート部を示す概略背面図である。
【図７Ａ】本発明に係るアライナによるハンドの位置検出動作を示す斜視図である。
【図７Ｂ】本発明に係るアライナ及び遮光検出センサを示す側面図である。
【図７Ｃ】本発明に係るアライナ及び遮光検出センサによるハンドの位置検出動作を示す側面図である。
【図８】本発明に係るロードポート部によるハンドの位置検出動作を示す断面図である。
【図９Ａ】本発明による実施例のハンドを示す上面図である。
【図９Ｂ】本発明による実施例のハンドを示す側面図である。
【図１０】本発明による実施例のミニエン試料搬送システムのセンサ及び制御部等を示す構成図である。
【図１１】本発明による実施例のアライナにおいてハンドの自己診断及び自動補正を行う場合の手順を示すフローチャートである。
【図１２】本発明による実施例のロードポート部においてハンドの自己診断及び自動補正を行う場合の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態である半導体ウェーハ搬送装置及びこれを用いた搬送方法について説明する。
【００１８】
本実施形態は、基本的に次のように構成する。
【００１９】
前記半導体ウェーハ搬送装置は、ウェーハ収納容器を設置可能なロードポート部と、ウェーハを把持するハンドを有し、前記ウェーハを搬送する搬送ロボット部と、前記ウェーハの方向決めを行うアライナとを含み、前記ロードポート部及び前記アライナの少なくとも一つが前記ロードポート部又は前記アライナに備えられたセンサを有する。そして、前記センサを用いて前記ロードポート部及び前記アライナの少なくとも一つに対する前記ハンドの位置を計測し、この計測値に基づいて前記ハンドの位置の補正を行うコントローラを有する。また、前記コントローラは、前記ハンドの計測位置に基づいて、前記搬送ロボット部の所定の位置から前記ロードポート部又は前記アライナに至るまでの駆動制御量を演算し、この演算値に基づいて前記ロードポート部又は前記アライナに対する前記ハンドの相対位置を算出し、この算出値に基づいて前記ハンドの位置の補正を行う。
【００２０】
前記半導体ウェーハ搬送装置において、前記センサは、前記アライナにおける前記ウェーハの有無を検出するためのウェーハ検出用センサであり、前記搬送ロボット部は、前記ハンドを駆動するモータ及び前記モータの回転位置を検出するエンコーダを有し、前記コントローラは、前記ウェーハ検出用センサを用いて前記ハンドの位置を計測し、前記エンコーダを用いて検出した前記モータの駆動量から、前記アライナに対する前記ハンドの位置を計測し、前記ハンドの位置の補正を行う。
【００２１】
前記半導体ウェーハ搬送装置において、前記センサは、前記ロードポート部の水平方向遮光検出センサ及び垂直方向遮光検出センサであり、前記搬送ロボット部は、前記ハンドを駆動するモータ及び前記モータの回転位置を検出するエンコーダを有し、前記コントローラは、前記水平方向遮光検出センサ及び前記垂直方向遮光検出センサを用いて前記ハンドの位置を計測し、前記エンコーダを用いて検出した前記モータの駆動量から、前記ロードポート部に対する前記ハンドの位置を計測し、前記ハンドの位置の補正を行う。
【００２２】
前記半導体ウェーハ搬送装置において、前記垂直方向遮光検出センサは、ウェーハ飛び出しセンサであり、前記コントローラは、前記ウェーハ飛び出しセンサを用いて前記ハンドの位置を計測し、前記エンコーダを用いて検出した前記モータの駆動量から、前記ロードポート部に対する前記ハンドの位置を計測し、前記ハンドの位置の補正を行う。
【００２３】
前記半導体ウェーハ搬送装置は、前記補正を前記ウェーハの搬送を行わない待機時間中に行う。
【００２４】
前記半導体ウェーハ搬送装置において、前記コントローラは、前記センサを用いて計測した前記アライナ又は前記ロードポート部に対する前記ハンドの位置と、前記エンコーダを用いて検出した前記モータの駆動量から計測した前記アライナ又は前記ロードポート部に対する前記ハンドの位置との差が、異常値を越えた場合に異常と判断する。
【００２５】
前記半導体ウェーハ搬送装置において、前記ハンドは、アライナ又はロードポート部の前記センサの投光器から受光器に向かって発せられた光を通過させるための貫通穴を有する。
【００２６】
前記半導体ウェーハ搬送装置を用いた搬送方法は、前記半導体ウェーハ搬送装置を用いて、前記補正を行い、搬送ルートを決定して前記ウェーハを搬送する。
【００２７】
以下、図を用いて本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００２８】
半導体製造装置へウェーハを供給し、また、排出する半導体ウェーハ搬送装置において、主な搬送は、ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）からウェーハを取出し、半導体製造装置に供給し、半導体製造装置から排出されたウェーハを取出し、ＦＯＵＰに収納するものである。このような半導体ウェーハ搬送装置をミニエン試料搬送システムと称する。なお、ＦＯＵＰは、ウェーハ収納容器と呼んでもよい。
【００２９】
図１は、本発明に係るミニエン試料搬送システムを示す平面図である。
【００３０】
図２は、本発明に係るミニエン試料搬送システムを示す側面図である。
【００３１】
ミニエン試料搬送システム（以下、ＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ Ｍｏｄｕｌｅ）と称する。）は、ミニエン筐体１０１、ＦＦＵ部１０２（Ｆａｎ Ｆｉｌｔｅｒ Ｕｎｉｔ）、ロードポート部１０３、１０４、１０５、搬送ロボット部１０７、アライナ１０８及びコントローラ１１２を含む。半導体製造装置１０６（半導体検査装置ともいう。）は、ＥＦＥＭの上位装置である。
【００３２】
ミニエン筐体１０１は、ＦＦＵ部１０２、搬送ロボット部１０７、アライナ１０８及びコントローラ１１２を含む。そして、ミニエン筐体１０１は、システム外部を固定板（外装カバー）で覆い、外部と隔離した空間を提供する。また、ミニエン筐体１０１は、ロードポート部１０３、１０４、１０５から半導体製造装置１０６にウェーハを供給する接続部の機能も有する。
【００３３】
ＦＦＵ部１０２は、送風ファンとフィルターとを含み、ミニエン筐体１０１の上部に設置され、クリーンエアをダウンフローすることによりミニエン筐体１０１内にクリーン環境を実現する。
【００３４】
ロードポート部１０３、１０４、１０５は、ＦＯＵＰ固定台とＦＯＵＰ蓋開閉機構とを含む。そして、ロードポート部１０３、１０４、１０５は、ミニエン筐体１０１に接続され、半導体製造装置１０６及びミニエン筐体１０１の試料搬送口の役割を担う。
【００３５】
搬送ロボット部１０７は、ウェーハを把持するためのハンド１０９を含み、水平方向への移動（水平移動）、上下方向への移動（上下移動）及び旋回動作を行うことができるようになっている。そして、搬送ロボット部１０７は、ロードポート部１０３、１０４、１０５と半導体製造装置１０６との間でウェーハの搬送を行う。
【００３６】
コントローラ１１２は、半導体製造装置１０６（上位装置）との通信、各機構の制御を行い、ミニエン搬送システムのコントロールを行う。
【００３７】
以下、本発明の実施例であるＥＦＥＭを用いたウェーハ搬送シーケンスの概略を示す。
【００３８】
図１において、搬送ロボット部１０７は、ロードポート部１０３、１０４、１０５に設置されたＦＯＵＰ１１０からアーム３０２及びハンド１０９を介してウェーハ１１１を取出し、必要に応じて水平移動（Ｘ方向移動）、及び上昇動作を行ってアライナ１０８に搬送する。ウェーハ１１１は、アライナ１０８で方向決めされた後、再度搬送ロボット１０７のハンドリングにより半導体製造装置１０６の接続部（図示省略）に搬送される。また、搬送ロボット部１０７は、半導体製造装置１０６で所定の処理を施したウェーハ１１１を接続部から回収し、ロードポート部１０３、１０４、１０５に設置されたＦＯＵＰ１１０に搬送し、収納する。
【００３９】
図３は、本発明に係る搬送ロボット部を示す概略側面図である。
【００４０】
搬送ロボット部１０７は、本体３０１と、ロボット本体３０１の上部のアーム３０２と、アーム３０２の先端に設置したハンド１０９とを含む。搬送ロボット部１０７は、ハンド２０３でウェーハを把持し、ロボット本体３０１の昇降動作、水平移動及び旋回動作、並びにアーム２０２の水平伸縮によりウェーハを搬送する。これらの動作はすべて、モータの回転を伝達することによって行われる。モータの回転位置は、エンコーダを用いて検出することができる。
【００４１】
図４は、本発明に係るアライナを示す概略斜視図である。
【００４２】
アライナ１０８は、アライナ本体４０１と、例えば静電チャック、真空チャック等を利用したウェーハ把持部４０２と、遮光検出センサ４０３と、遮光量検出センサ４０４とを含む。アライナ１０８は、搬送ロボット部１０７がウェーハ把持部４０２にウェーハ１１１を載せた後、遮光検出センサ４０３でウェーハ１１１の有無を確認し、ウェーハ１１１があることを確認した後、ウェーハ１１１を把持し、ウェーハ把持部４０２を回転させる。回転するウェーハ１１１のエッジを遮光量検出センサ４０４で監視し、ウェーハ１１１のエッジの切欠を検出し、切欠の方向が予め定めた方向となるようにウェーハ１１１を回転させて停止する。遮光検出センサ４０３は、ウェーハ検出用センサと呼んでもよい。
【００４３】
図５は、本発明に係るロードポート部を示す概略斜視図であり、図６は、本発明に係るロードポート部を示す概略背面図である。
【００４４】
ロードポート部５００は、図１のロードポート部１０３、１０４、１０５に相当するものであり、ロードポート本体５０１と、ＦＯＵＰ搭載部５０２と、ＦＯＵＰ蓋開閉部５０３と、水平方向遮光検出センサ６０１と、垂直方向遮光検出センサ６０２とを含む。ロードポート部５００は、供給されたＦＯＵＰ１１０の蓋を開き、搬送ロボット部１０７がＦＯＵＰ１１０の内部のウェーハ１１１にアクセスできるようにしている。また、水平方向遮光検出センサ６０１でＦＯＵＰ１１０の内部にあるウェーハ１１１の枚数や格納位置を検出し、その情報を半導体ウェーハ搬送装置に送信する。ＦＯＵＰ１１０の内部からウェーハ１１１が飛び出していた場合は、垂直方向遮光検出センサ６０２によって検出し、ウェーハ１１１が異常であるとの情報を半導体ウェーハ搬送装置に送信する。垂直方向遮光検出センサ６０２は、ウェーハ飛び出しセンサと呼んでもよい。
【００４５】
水平方向遮光検出センサ６０１及び垂直方向遮光検出センサ６０２の投光器から受光器に向かって発せられた光によって光軸６０３及び６０４が形成される。
【００４６】
なお、水平方向遮光検出センサ６０１は、鉛直方向に移動可能としてＦＯＵＰ１１０の内部に格納されているウェーハ１１１の数量及び格納位置を検出することができるようにしてもよい。この場合、水平方向遮光検出センサ６０１をウェーハマッピングセンサと呼んでもよい。ウェーハマッピングセンサは、上下動を行う過程においてウェーハ１１１が光軸６０３を遮る状態を検出することにより、ウェーハ１１１の数量及び格納位置を検出（計測）する。このウェーハマッピングセンサを用いてハンドの位置を計測してもよい。
【００４７】
この場合も、計測したハンドの位置及び搬送ロボット部の駆動量を用いて、コントローラによってハンドの位置の補正を行うことができる。
【００４８】
ＥＦＥＭの稼働前において、搬送ロボット部１０７のティーチングを行い、搬送ロボット部１０７、アライナ及びロードポート部５００の相対位置を求める。
【００４９】
以下、その方法を説明する。
【００５０】
図７Ａ、７Ｂ及び７Ｃは、アライナのセンサを使用してハンドの位置を検出する態様を示したものである。
【００５１】
まず、ハンド１０９が遮光検出センサ４０３の光軸７０１と干渉し、遮光を検出するまでハンド１０９をアライナ１０８に接近させ、遮光した時点で停止させる。停止した状態で、ハンド１０９が遮光するまでに至る搬送ロボット部１０７の水平駆動制御量から、搬送ロボット部１０７とアライナ１０８との水平方向の相対位置を算出する。ここで、光軸７０１は、遮光検出センサ４０３の投光器から受光器に向かって発せられた光によって形成される。
【００５２】
図８は、ロードポート部のセンサを使用してハンド位置を検出する構成を示したものである。
【００５３】
垂直方向遮光検出センサ６０２が遮光を検出するまでハンド１０９を進入させ、遮光した時点で停止させる。停止した状態で、ハンド１０９が遮光するまで搬送ロボット部の水平駆動制御量から、ハンド１０９（搬送ロボット部）とＦＯＵＰ蓋開閉部５０３（ロードポート部）との水平方向の相対位置を算出することができる。
【００５４】
さらに、水平方向遮光検出センサ６０１と搬送ロボット部とのハンド１０９を測定位置へ動かし、ハンド１０９が遮光するまで本体を上昇、もしくは下降させ、遮光した時点で停止させる。停止した状態で、ハンド１０９が遮光するまでの搬送ロボット部の上昇駆動制御量から搬送ロボット部とロードポート部との垂直方向の相対位置を算出することができる。
【００５５】
以上の手法により、搬送ロボット部、アライナ及びロードポート部の相対位置が求まり、この相対位置のデータを利用し、ウェーハ搬送シーケンスにおける搬送ロボット部の駆動量（制御量）を求めることができる。
【００５６】
以下、ＥＦＥＭが稼働した後における搬送ロボット部の自己診断について説明する。
【００５７】
搬送ロボット部の自己診断は、半導体ウェーハ搬送装置の待機時間や、予め自己診断として定めておいた時間に、上記の相対位置の算出と同様の方法により、アライナ及びロードポート部のセンサを使用し、ハンドの位置を検出する。この場合に、前回に行った自己診断における搬送ロボット部とロードポート部及びアライナとの相対位置を求めた際の搬送ロボット部の駆動量と、今回の自己診断における搬送ロボット部の駆動量とを比較する。
【００５８】
駆動量に差が生じた場合、その差を元に搬送シーケンスにおける搬送ロボット部の駆動制御量を修正し、搬送精度に生じる誤差を防ぐことが可能となる。また、駆動量の差に関して予め閾値を設けておき、閾値以上の変化が生じた場合に演算装置に異常であるいう情報を送信することにより、搬送ロボット部の異常を検出することができる。
【００５９】
図９Ａは、本発明による実施例のハンドを示す上面図であり、図９Ｂは、本発明による実施例のハンドを示す側面図である。
【００６０】
ハンド１０９の一部に、図７Ｂに示す遮光検出センサ４０３並びに図８に示す水平方向遮光検出センサ６０１及び垂直方向遮光検出センサ６０２の光軸を通過させるための貫通穴９０１、９０２、９０３を設け、貫通穴９０１、９０２、９０３の中心位置でハンド１０９を停止し、ハンド１０９の位置の検出を行ってもよい。
【００６１】
これにより、位置検出の精度を向上させることができる。
【００６２】
図１０は、本発明による実施例のミニエン試料搬送システムのセンサ及び制御部等を示す構成図である。
【００６３】
本図において、ロボット１００２は、モータ１００３及びエンコーダ１００４を内蔵し、モータ制御部１００１によりハンド１０９の動作を制御している。モータ１００３は、ロボット１００２の駆動源であり、エンコーダ１００４は、モータ１００３の回転位置の検出を行う。
【００６４】
アライナ１００５には、遮光検出センサ４０３及び遮光量検出センサ４０４が設置してある。また、ロードポート部１００６には、水平方向遮光検出センサ６０１及び垂直方向遮光検出センサ６０２が設置してある。
【００６５】
モータ制御部１００１、アライナ１００５及びロードポート部１００６は、信号線１００７、１００８、１００９を介してコントローラ１１２に接続されている。コントローラ１１２は、エンコーダ１００４、遮光検出センサ４０３、遮光量検出センサ４０４、水平方向遮光検出センサ６０１及び垂直方向遮光検出センサ６０２からの情報を基にして、ハンド１０９の自己診断及び自動補正を行う。
【００６６】
図１１は、本発明による実施例のアライナにおいてハンドの自己診断及び自動補正を行う場合の手順を示すフローチャートである。
【００６７】
本図においては、まず、ハンドをアライナに移動し（Ｓ１１０１）、ハンドを検出位置に移動する（Ｓ１１０２）。そして、ハンドの位置にズレ（差）があるかを、エンコーダ、遮光検出センサ及び遮光量検出センサからの情報を基にして判別する（Ｓ１１０３）。
【００６８】
ズレがある場合（ズレが閾値以上である場合）は、ズレの量をコントローラからモータ制御部に送信し（Ｓ１１０４）、ズレを修正（補正）する（Ｓ１１０５）。ここで、ズレの量を補正値と定義する。
【００６９】
ズレがない場合（ズレが閾値未満である場合）は、ハンドの自己診断及び自動補正を終了する。
【００７０】
図１２は、本発明による実施例のロードポート部においてハンドの自己診断及び自動補正を行う場合の手順を示すフローチャートである。
【００７１】
本図においては、まず、ハンドをロードポート部に移動し（Ｓ１２０１）、ハンドを検出位置に移動する（Ｓ１２０２）。そして、ハンドの位置にズレがあるかを、エンコーダ、水平方向遮光検出センサ及び垂直方向遮光検出センサからの情報を基にして、判別する（Ｓ１２０３）。
【００７２】
ズレがある場合（ズレが閾値以上である場合）は、ズレの量をコントローラからモータ制御部に送信し（Ｓ１２０４）、ズレを修正（補正）する（Ｓ１２０５）。
【００７３】
ズレがない場合（ズレが閾値未満である場合）は、ハンドの自己診断及び自動補正を終了する。
【００７４】
図１１及び１２において、ズレの量（補正値）が大きく、異常な値（異常値と呼ぶ。）を越えていた場合、コントローラは、異常と判断して半導体ウェーハ搬送装置を停止し、作業者によるメンテナンスを行うように信号（音（ブザーなど）、光（ランプの点灯、点滅など）など）を発する。
【符号の説明】
【００７５】
１０１：ミニエン筐体、１０２：ＦＦＵ部、１０３、１０４、１０５：ロードポート部、１０６：半導体製造装置、１０７：搬送ロボット部、１０８：アライナ、１０９：ハンド、１１０：ＦＯＵＰ、１１１：ウェーハ、１１２：コントローラ、３０１：ロボット本体、３０２：アーム、３０３：ハンド、４０１：アライナ本体、４０２：ウェーハ把持部、４０３：遮光検出センサ、４０４：遮光量検出センサ、５０１：ロードポート本体、５０２：ＦＯＵＰ搭載部、５０３：ＦＯＵＰ蓋開閉部、６０１：水平方向遮光検出センサ、６０２：垂直方向遮光検出センサ、７０１：光軸、９０１、９０２、９０３：貫通穴。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハ収納容器を設置可能なロードポート部と、ウェーハを把持するハンドを有し、前記ウェーハを搬送する搬送ロボット部と、前記ウェーハの方向決めを行うアライナとを含む半導体ウェーハ搬送装置であって、前記ロードポート部及び前記アライナの少なくとも一つが前記ロードポート部又は前記アライナに備えられたセンサを有し、前記センサを用いて前記ロードポート部及び前記アライナの少なくとも一つに対する前記ハンドの位置を計測し、この計測値に基づいて前記ハンドの位置の補正を行うコントローラを有することを特徴とする半導体ウェーハ搬送装置。
【請求項２】
前記コントローラは、前記ハンドの計測位置に基づいて、前記搬送ロボット部の所定の位置から前記ロードポート部又は前記アライナに至るまでの駆動制御量を演算し、この演算値に基づいて前記ロードポート部又は前記アライナに対する前記ハンドの相対位置を算出し、この算出値に基づいて前記ハンドの位置の補正を行うことを特徴とする請求項１記載の半導体ウェーハ搬送装置。
【請求項３】
前記センサは、前記アライナにおける前記ウェーハの有無を検出するためのウェーハ検出用センサであり、前記搬送ロボット部は、前記ハンドを駆動するモータ及び前記モータの回転位置を検出するエンコーダを有し、前記コントローラは、前記ウェーハ検出用センサを用いて前記ハンドの位置を計測し、前記エンコーダを用いて検出した前記モータの駆動量から、前記アライナに対する前記ハンドの位置を計測し、前記ハンドの位置の補正を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体ウェーハ搬送装置。
【請求項４】
前記センサは、前記ロードポート部の水平方向遮光検出センサ及び垂直方向遮光検出センサであり、前記搬送ロボット部は、前記ハンドを駆動するモータ及び前記モータの回転位置を検出するエンコーダを有し、前記コントローラは、前記水平方向遮光検出センサ及び前記垂直方向遮光検出センサを用いて前記ハンドの位置を計測し、前記エンコーダを用いて検出した前記モータの駆動量から、前記ロードポート部に対する前記ハンドの位置を計測し、前記ハンドの位置の補正を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体ウェーハ搬送装置。
【請求項５】
前記水平方向遮光検出センサは、鉛直方向に移動可能として前記ウェーハ収納容器の内部に格納されている前記ウェーハの数量及び格納位置を計測するためのウェーハマッピングセンサであり、このウェーハマッピングセンサを用いて前記ハンドの位置を計測し、前記コントローラが、前記ハンドの位置及び前記搬送ロボット部の駆動量を用いて前記ハンドの位置の補正を行うことを特徴とする請求項４記載の半導体ウェーハ搬送装置。
【請求項６】
前記垂直方向遮光検出センサは、ウェーハ飛び出しセンサであり、前記コントローラは、前記ウェーハ飛び出しセンサを用いて前記ハンドの位置を計測し、前記エンコーダを用いて検出した前記モータの駆動量から、前記ロードポート部に対する前記ハンドの位置を計測し、前記ハンドの位置の補正を行うことを特徴とする請求項４記載の半導体ウェーハ搬送装置。
【請求項７】
前記補正を前記ウェーハの搬送を行わない待機時間中に行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導体ウェーハ搬送装置。
【請求項８】
前記コントローラは、前記センサを用いて計測した前記アライナ又は前記ロードポート部に対する前記ハンドの位置と、前記エンコーダを用いて検出した前記モータの駆動量から計測した前記アライナ又は前記ロードポート部に対する前記ハンドの位置との差が、異常値を越えた場合に異常と判断することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の半導体ウェーハ搬送装置。
【請求項９】
前記ハンドは、アライナ又はロードポート部の前記センサの投光器から受光器に向かって発せられた光を通過させるための貫通穴を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の半導体ウェーハ搬送装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の半導体ウェーハ搬送装置を用いて、前記補正を行い、搬送ルートを決定して前記ウェーハを搬送することを特徴とする搬送方法。
【請求項１】
ウェーハ収納容器を設置可能なロードポート部と、ウェーハを把持するハンドを有し、前記ウェーハを搬送する搬送ロボット部と、前記ウェーハの方向決めを行うアライナとを含む半導体ウェーハ搬送装置であって、前記ロードポート部及び前記アライナの少なくとも一つが前記ロードポート部又は前記アライナに備えられたセンサを有し、前記センサを用いて前記ロードポート部及び前記アライナの少なくとも一つに対する前記ハンドの位置を計測し、この計測値に基づいて前記ハンドの位置の補正を行うコントローラを有することを特徴とする半導体ウェーハ搬送装置。
【請求項２】
前記コントローラは、前記ハンドの計測位置に基づいて、前記搬送ロボット部の所定の位置から前記ロードポート部又は前記アライナに至るまでの駆動制御量を演算し、この演算値に基づいて前記ロードポート部又は前記アライナに対する前記ハンドの相対位置を算出し、この算出値に基づいて前記ハンドの位置の補正を行うことを特徴とする請求項１記載の半導体ウェーハ搬送装置。
【請求項３】
前記センサは、前記アライナにおける前記ウェーハの有無を検出するためのウェーハ検出用センサであり、前記搬送ロボット部は、前記ハンドを駆動するモータ及び前記モータの回転位置を検出するエンコーダを有し、前記コントローラは、前記ウェーハ検出用センサを用いて前記ハンドの位置を計測し、前記エンコーダを用いて検出した前記モータの駆動量から、前記アライナに対する前記ハンドの位置を計測し、前記ハンドの位置の補正を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体ウェーハ搬送装置。
【請求項４】
前記センサは、前記ロードポート部の水平方向遮光検出センサ及び垂直方向遮光検出センサであり、前記搬送ロボット部は、前記ハンドを駆動するモータ及び前記モータの回転位置を検出するエンコーダを有し、前記コントローラは、前記水平方向遮光検出センサ及び前記垂直方向遮光検出センサを用いて前記ハンドの位置を計測し、前記エンコーダを用いて検出した前記モータの駆動量から、前記ロードポート部に対する前記ハンドの位置を計測し、前記ハンドの位置の補正を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体ウェーハ搬送装置。
【請求項５】
前記水平方向遮光検出センサは、鉛直方向に移動可能として前記ウェーハ収納容器の内部に格納されている前記ウェーハの数量及び格納位置を計測するためのウェーハマッピングセンサであり、このウェーハマッピングセンサを用いて前記ハンドの位置を計測し、前記コントローラが、前記ハンドの位置及び前記搬送ロボット部の駆動量を用いて前記ハンドの位置の補正を行うことを特徴とする請求項４記載の半導体ウェーハ搬送装置。
【請求項６】
前記垂直方向遮光検出センサは、ウェーハ飛び出しセンサであり、前記コントローラは、前記ウェーハ飛び出しセンサを用いて前記ハンドの位置を計測し、前記エンコーダを用いて検出した前記モータの駆動量から、前記ロードポート部に対する前記ハンドの位置を計測し、前記ハンドの位置の補正を行うことを特徴とする請求項４記載の半導体ウェーハ搬送装置。
【請求項７】
前記補正を前記ウェーハの搬送を行わない待機時間中に行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導体ウェーハ搬送装置。
【請求項８】
前記コントローラは、前記センサを用いて計測した前記アライナ又は前記ロードポート部に対する前記ハンドの位置と、前記エンコーダを用いて検出した前記モータの駆動量から計測した前記アライナ又は前記ロードポート部に対する前記ハンドの位置との差が、異常値を越えた場合に異常と判断することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の半導体ウェーハ搬送装置。
【請求項９】
前記ハンドは、アライナ又はロードポート部の前記センサの投光器から受光器に向かって発せられた光を通過させるための貫通穴を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の半導体ウェーハ搬送装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の半導体ウェーハ搬送装置を用いて、前記補正を行い、搬送ルートを決定して前記ウェーハを搬送することを特徴とする搬送方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１０８９５８（Ｐ２０１１−１０８９５８Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６４４７４（Ｐ２００９−２６４４７４）
【出願日】平成２１年１１月２０日（２００９．１１．２０）
【出願人】（０００２３３５４９）株式会社日立ハイテクコントロールシステムズ (130)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２０日（２００９．１１．２０）
【出願人】（０００２３３５４９）株式会社日立ハイテクコントロールシステムズ (130)
【Ｆターム（参考）】
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