JPH06349930A - ウエ−ハ移載ロボットのフィンガ衝突検知装置 - Google Patents

ウエ−ハ移載ロボットのフィンガ衝突検知装置

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JPH06349930A
JPH06349930A JP16499993A JP16499993A JPH06349930A JP H06349930 A JPH06349930 A JP H06349930A JP 16499993 A JP16499993 A JP 16499993A JP 16499993 A JP16499993 A JP 16499993A JP H06349930 A JPH06349930 A JP H06349930A
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wafer transfer
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JP16499993A
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Hitoshi Kono
等 河野
Atsushi Okuno
敦 奥野
Hiroshi Nagashima
洋 永島
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Shinko Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体製造装置においてウエ−ハを移載する
装置としてア−ムを有するロボットのフィンガが他の部
材に衝突した場合、検知手段により衝突を早急に検知し
て、ロボットの作動を停止させるための検知装置におい
て、検知手段からの導線をア−ム内の屈曲した通路を通
して制御装置に導くことなく配線できる構造にされた検
知装置を提供することを目的とする。 【構成】 衝突検知信号を無線で送信する発信器13と
受信器11を設けるか、またはロボット本体に振動セン
サあるいは加速度センサを取り付けるか、またはロボッ
トア−ム内に空気通路を設け真空スイッチをロボット本
体に取り付ける構造にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は化学気相成長法(CVD
法)により半導体デバイスを製造するのに使用され、一
般にCVD装置と称される半導体製造装置に関し、特に
ウエ−ハ移載装置としての移載ロボットのフィンガの衝
突を検知する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体製造装置には、ウエ−ハをウエ−
ハキャリアからウエ−ハボ−ト等の処理部分へ移載する
ウエ−ハ移載装置としての移載ロボットが含まれる。以
下の説明においては、場合により移載ロボットを単にロ
ボットとし、ロボット本体を単に本体として記載する。
移載ロボットには、真空吸着などの手段によりその上に
ウエ−ハを載せて移動させるためのフィンガ(別名ペ
ン)が設けられているが、これが何等かの理由でウエ−
ハやウエ−ハキャリア、或いはボ−ト等に衝突すること
があり、ウエ−ハ自体や装置の損傷、場合によっては作
業者などの障害を招くことがある。
【0003】図7、図8は、それぞれ、上記の移載ロボ
ット1の平面図、側面図であり、簡略化のため昇降装置
は図示を省略してある。これらの図を参照しウエ−ハ移
載動作を、例えばウエ−ハキャリアからウエ−ハ7を受
け取りボ−トに移す場合の操作について説明する。先
づ、ロボット本体2の第1の軸3を回転させフィンガ4
を右側のウエ−ハキャリアに向け、第1のア−ム5、第
2のア−ム6を伸ばして図示しない昇降装置により上昇
させてウエ−ハ7を受け取り、次いで第1と第2のア−
ム5,6を縮めて第1の軸3を回転させ、フィンガ4を
左側のボ−トに向け第1と第2のア−ム5と6を伸ばし
て下降させ、ウエ−ハ7をボ−トに載せる。この動作中
に、例えばア−ム5と6を伸ばした場合、フィンガ4が
キャリア、或いはボ−ト等に衝突した時は、衝突検知手
段8(図9参照)の弾性部材としてのばね8aが、図示
しないガイドに案内されるフィンガ4に押されてリミッ
トスイッチ8bが作動し、信号が別に設置される制御装
置に送られ移載ロボット1の動作を停止させる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のリミットスイッ
チ8bからの信号を伝える導線9は、図8に示すように
衝突検出手段8から、第3の回転軸6a、第2ア−ム
6、第2の回転軸5a、第1のア−ム5、第1の回転軸
3、本体2までの間を屈曲した内部を通過して導かれる
ようになっているが、この屈曲の多い通路内を、各回転
軸の回転に耐えるように導く必要があり、そのため導線
9には耐屈曲性が要求され、耐屈曲性線でも場合によっ
ては捩じ切れてしまうこともある。これに代わる方法と
して導線をア−ムや回転軸の外に出して配線する方法も
あるが、この配線方法では配線関係に付着している微小
異物、又は配線のこすれにより微小粒子が発生するなど
環境のクリ−ン保持の点から好ましくない。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明では、問題となる
導線を、検出手段からロボット本体に到る間をア−ムや
回転軸などの内部に挿通して導く代りに、以下に示す3
種の手段により課題を解決した。 1)第1の手段として、検知手段で検知された信号を同
手段内からアンテナを通じ無線送信し別に設置される制
御装置内のシ−ケンス制御装置等で受信する。また無線
送信用のバッテリは所定の時間間隔で放電点検のための
信号を発し、この信号が発信されなくなったことでバッ
テリの放電と判断する。 2)第2の手段として、ロボット本体の内部又は外部に
振動センサまたは加速度センサ設置し、これらのセンサ
の検知による出力信号がある設定値(スレッシュホ−ル
ド・限界信号)を超えた場合を衝突として検知する。 3)第3の手段として、ロボット本体内に真空スイッチ
を備え、この真空スイッチとフィンガ保持部との間のア
−ムと回転軸とに空気通路を設け、真空スイッチとフィ
ンガ保持部とを連通させフィンガ保持部の空気通路開口
をフィンガの衝突による移動によって閉止するか、又は
開放することにより前記の真空スイッチを作動させて検
知信号を発信させる。
【0006】
【作用】第1の手段の場合は、フィンガが衝突するとリ
ミットスイッチの信号が無線発信器から制御装置に受信
されてロボット本体の作動を停止するようにされ、従来
技術のように導線をア−ムや回転軸内を挿通させるため
の損傷の懸念がないので導線の損傷による故障発生の恐
れがない。また、定期的にバッテリの放電の有無をチェ
ックするので、バッテリの放電により実際に起こった衝
突を検知し損うことがない。第2の手段中振動センサに
よる場合、信号出力が図6に示すように設定値(スレッ
シュホ−ルド値、または閾値)の範囲内の場合は、正常
状態としてロボットの作動はそのまま続行されるが、フ
ィンガが衝突した場合は勿論のこと、それ以外の部分が
衝突しても、図示のように限界信号以上の出力となって
制御装置にロボット停止の信号を与える。加速度センサ
を使用する場合については、図示はしないが、図6の縦
軸が加速度になって同様な加速度曲線となり、限界加速
度値を越すと制御装置にロボット停止の信号を与える。
第3の手段による場合は、フィンガが衝突するとフィン
ガ保持部の空気通路開口が閉じるか、又は開放されるか
のどちらかを選択し、真空スイッチが閉じた場合または
開放された場合にONになるように設定して置けば、そ
れらの設定に応じ信号が制御装置に送られてロボットを
停止させる。
【0007】
【実施例】図1は本発明によるウエ−ハ移載ロボットの
フィンガ衝突検知装置の第1実施例を示し、従来技術と
して示した図7中の部材と同じ部材または部品には同じ
符号を付けて説明する。この実施例の装置は、衝突検知
手段10と、別に設置されている制御装置に設けられた
受信器11とから成り、衝突検知手段10には図9に示
した部品の他に検知回路12、無線発信回路13、アン
テナ13a、バッテリ14及び図示しないがバッテリ1
4から所定の間隔でバッテリの放電を点検する信号を発
信する回路が含まれる。この装置の作動を説明すると、
フィンガ4がキャリア、ボ−ト、又はウエ−ハ等に衝突
すると、弾性部材であるばね8aが押されてリミットス
イッチ8bが作動し検知回路12を経て無線発信回路1
3のアンテナ13aから信号が送られ、別に設置される
制御装置の受信器11に受けられ、制御装置によってロ
ボットが停止される。
【0008】図2は第2実施例の側面図であり、振動発
信器15がロボット本体2の外側に取り付けられている
ものとして図示したが、ロボット本体2の内部に取り付
けてもよい。この振動発信器15は、別に設置される制
御装置とは導線17で連結されフィンガ保持部16には
検知手段がないので簡単な角形ブロックでよく、17a
は移載ロボット用モ−タ等の導線である。この実施例の
場合は図6に示すように、限界値を超す出力信号により
衝突と判断されて、制御装置によりロボットを停止させ
る。図6を参照して説明すると、図中で高低差の少ない
波形の部分は正常の動作による振動出力を示す部分であ
り、高低差の少ない波形の部分から突出したピ−クPは
異常値を示す一例である。図中の一点鎖線は、スレッシ
ュホ−ルド値または閾値と呼ばれる限界信号であり、こ
の信号値をNとし、このNを超えて検知された振動出力
を衝突によるものとし、Sで示せばS/N比は振動発信
器15がフィンガ4に近い程大きくなるが、導線を導き
通す必要をなくすために、フィンガ4から離して本体2
に取り付けられるので、これによりフィンガ以外での衝
突も検知できる利点がある。第3実施例は、第2実施例
の振動発信器15の代わりに加速度発信器18を使用す
るもので、取付、作動共に第2実施例と同様なので図示
を省略する。
【0009】図3は真空スイッチによる場合の実施例と
しての側面図を示し、フィンガ4のウエ−ハ移載ロボッ
トの本体に接続される側の端部には保持部20が設けら
れ、この保持部20中の取付部材21がフィンガ4に直
接取付られ、この取付部材21の下面は開閉部材22の
上面に沿って滑動可能にされ、取付部材21はフィンガ
4に対し反対側の面が弾性部材としてのばね23により
常時フィンガ4に向かって押圧され、従ってフィンガ4
は衝突の場合にはばね23に抗して移動される。一方、
本体2内に真空スイッチ24が取り付けられ、この真空
スイッチ24と開閉部材22とが、各ア−ム及び回転軸
を貫通する空気通路25で連通され、開閉部材22のス
ライド面22aに開口26が設けられ、また真空スイッ
チ24の出口側は空気通路27により真空ポンプへ、導
線28により制御装置へ接続される。真空ポンプは常時
運転され、空気は開閉部材22にある開口26から吸い
込まれるが、フィンガ4が衝突により図で左方へ動くと
取付部材21により開口26が塞がり、真空度が上昇し
て真空スイッチ24がONになって移載ロボット停止の
信号が制御装置へ送られる。
【0010】図4は、前記第4実施例と同様真空スイッ
チを使用する別の実施例としての第5実施例の側面図を
示し、第4実施例と異るのはフィンガ保持部20aの開
口26が通常塞がっていることで、衝突によりフィンガ
4が図で左方へ動くと開口26が開放され、真空度が低
下して真空スイッチ24aがONになる。図5は、さら
に別の実施例としての第6実施例のフィンガ保持部20
bの側面図であり、これ以外は図3と同様である。取付
部材21aの一側面にはフィンガ4が1枚、反対側に5
枚が取り付けられた双方向方式であり、弾性部材として
のばね23aも両側に備えられ開閉部材22bにある開
口26aは通常塞がれていて、この構造ではどちらの側
のフィンガが衝突しても第5実施例と同様に作動するこ
とができる。
【0011】
【発明の効果】上記の通り本発明によるウエ−ハ移載ロ
ボットのフィンガ衝突検知装置によれば、ロボットのア
−ム及び回転軸の中を電線を引き通す困難な作業を省く
とともに、屈曲した通路内に挿通して導かれ導線が捩れ
切れるような事故を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるウエ−ハ移載ロボットのフィンガ
衝突検知装置の第1実施例の概要構成を示す平面図であ
る。
【図2】第2実施例及び第3実施例を取り付けたロボッ
トの側面図である。
【図3】第4実施例を取り付けたロボットの側面説明図
である。
【図4】第5実施例を取り付けたロボットの側面説明図
である。
【図5】第6実施例のフィンガ保持部の側面図である。
【図6】第2実施例の振動センサによる出力曲線のグラ
フである。
【図7】従来のフィンガ衝突検知装置を取り付けたロボ
ットの平面図である。
【図8】図7の側面図である。
【図9】図7に示すフィンガ保持部の詳細平面図であ
る。
【符号の説明】
1 ウエ−ハ移載ロボット 2 本体 4 フィンガ 8a,23,23a 弾性部材 8b リミットスイッチ 10 衝突検知装置 11 受信器 12 検知回路 13 無線発信回路 13a アンテナ 14 バッテリ 15 振動発信器 17,17a 導線 18 加速度発信器 20 保持部 21 取付部材 22 開閉部材 24,24a 真空スイッチ 25 空気通路 26 開口 28 導線

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 化学気相成長法により半導体デバイスを
    製造する装置のウエ−ハキャリアとウエ−ハボ−トとの
    間でウエ−ハを授受して移送するウエ−ハ移載ロボット
    の本体のフィンガが他の部材と衝突したのを検知する衝
    突検知手段と、この衝突検知手段からの信号に応じウエ
    −ハ移載ロボットのそれ以上の運動を停止させる制御装
    置とを有するウエ−ハ移載ロボットの衝突検知装置にお
    いて、 前記衝突検知装置が、前記フィンガのウエ−ハ移載ロボ
    ットの本体との接続端部側に装着されてフィンガの衝突
    により変形するばねなどの弾性部材と、この弾性部材の
    変形に応じて作動するリミットスイッチにより作動して
    検知信号を発する検知回路と無線発信回路とを含む検知
    ・発信回路と、前記無線発信回路からの検知信号を無線
    発信するアンテナと、前記の発信された検知信号を受信
    する受信器とから成るウエ−ハ移載ロボットのフィンガ
    衝突検知装置。
  2. 【請求項2】 前記検知回路と無線発信回路とが所定の
    時間間隔で信号を発するバッテリを電源として作動され
    て、衝突検知信号を発するとともに前記の所定の時間間
    隔で発信される信号の停止をバッテリの放電として継続
    的に点検することを特徴とする請求項1記載のウエ−ハ
    移載ロボットのフィンガ衝突検知装置。
  3. 【請求項3】 化学気相成長法により半導体デバイスを
    製造する装置のウエ−ハキャリアとウエ−ハボ−トとの
    間でウエ−ハを授受して移送するウエ−ハ移載装置のフ
    ィンガが他の部材と衝突したのを検知する衝突検知手段
    と、この衝突検知手段からの信号に応じウエ−ハ移載ロ
    ボットのそれ以上の運動を停止させる制御装置とを有す
    るウエ−ハ移載ロボットにおいて、 前記衝突検知手段が前記ウエ−ハ移載ロボットの本体の
    外部または内部に装着された振動発信器または加速度発
    信器であり、前記発信器と制御装置との間が導線により
    接続されることを特徴とするウエ−ハ移載ロボットのフ
    ィンガ衝突検知装置。
  4. 【請求項4】 化学気相成長法により半導体デバイスを
    製造する装置のウエ−ハキャリアとウエ−ハボ−トとの
    間でウエ−ハを授受して移送するウエ−ハ移載ロボット
    のフィンガが他の部材と衝突したのを検知する衝突検知
    手段と、この衝突検知手段からの信号に応じて、ウエ−
    ハ移載ロボットのそれ以上の運動を停止させる制御装置
    とを有するウエ−ハ移載ロボットにおいて、 前記衝突検知手段は、前記フィンガのウエ−ハ移載ロボ
    ットの本体と接続される側に装着され、前記フィンガの
    衝突により移動するフィンガ取付部材とこの取付部材と
    の相対移動により空気流入口を閉又は開とする開閉部材
    とから成る保持部と、前記ウエ−ハ移載ロボット本体の
    内部に装着され常時真空ポンプにより減圧され減圧度の
    所定値以上の増減によりONとなる真空スイッチと、こ
    の真空スイッチと前記開閉部材との間を連通させる空気
    通路とを有し、前記開閉部材による空気流入口の開また
    は閉による前記空気通路系内の減圧度の増減による真空
    スイッチのON動作が、検知信号として導線により前記
    制御装置に送られることを特徴とするウエ−ハ移載ロボ
    ットのフィンガ衝突検知装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載のフィンガ衝突検知装置に
    おいて、前記フィンガ取付部材は、その一方側に単数の
    フィンガが、他方側に複数のフィンガが装着され、その
    一方側と他方側が弾性部材により対向する方向に押圧さ
    れて空気流入口が閉または開にされた状態で平衡状態に
    保たれていることを特徴とするウエ−ハ移載ロボットの
    フィンガ衝突検知装置。
JP16499993A 1993-06-11 1993-06-11 ウエ−ハ移載ロボットのフィンガ衝突検知装置 Pending JPH06349930A (ja)

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