JPS63143833A - 面板搬送機構自動制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野コ この発明は１面板欠陥検査装置における面板搬送機構の
自動制御方式に関するものである。

［従来の技術］ シリコンウェハ面板検査装置においては、欠陥の検出お
よびデータの処理をマイクロプロセッサによりかなりの
程度自動化して行っている。しかし、面板の搬送機構に
ついては必ずしも自動化されているものではなく、特に
サイズが異なる面板に対しては機構各部のＦＲ細な調整
が必要で、人手による力・ソト・トライに依存している
。

第４図はこの発明を適用する面板検査装置の搬送Ｒ構の
構造の概要を示すもので、図（ａ）は正面、図（ｂ）は
平面を示す、この構造および動作を略記すると＋’　ｖ
木ｔのベース１′には点Ａ、ＣおよびＤに、検査すべき
面板、検査終了済みの良品面板および不良面板をそれぞ
れ収納するカセット５が設けられている。Ｂは面板の中
継点、まなＥは検査点である。搬送アーム４−１がアー
ム昇降機構２および回転機構３により、点Ａの面板６を
点Ｂに搬送する。ここで面板６はスピンドル７の上面−
に吸着されて点Ｅに移動して検査が行われる。検査の終
了により、スピンドル７は点Ｂに戻り、搬送アーム４−
２により良品は点Ｃのカセットに。

また不良品は点りのカセ”／トにそれぞれ収納されるも
のである。

第５図（ａ）はこの発明と同一特許出願人により出願さ
れたウェハ搬送ａｍにおける搬送アームの構造を示すも
ので、第４図の搬送アーム４として使用されたものであ
る。

図においてプーリ４ａの一端には第１のアーム４ｂが固
定され、その先端に第１のアーム４ｂと等長の第２のア
ーム４ｄが軸支されている。アーム４ｄにはプーリ４ａ
の２汁の１の半径のプーリ４ｃが固定され、プーリ４ａ
と４ｃの間にベルト８が設けられている。アーム回転機
構３によりプーリ４ａが角度θ回転すると、プーリ４Ｃ
が２０回転して第２のアーム４ｄの先端は矢印Ｈの直線
上を移動する。アーム４ｄの先端部４ｅは図示の中空の
円弧状をなしており、第５図（ｂ）に示すように面板６
の下面に接触して円弧状の吸着ｕ４ｆによりエア吸着す
るものである。搬送アーム４は角度θの調整により、先
端部４ｅの位置が自由に変えられるので、サイズの異な
る面板に対応できることが大きな長所である。

さて、点Ａのカセット５には多数の面板が収納されて逐
次検査が行われ、終了とともに点Ｃまたは点りのカセッ
トに収納されるが、これらのカセ−，ト５内の面板の収
納位置（高さ）は一定の間隔ではあるが多くの段階をな
しており、取り出し。

収納を行う搬送アーム４の高さおよび中心の位置合わせ
を正確に設定することが必要である。しかも、面板のサ
イズによりこの高さまたは中心位置が異なる場合があり
うる。中継点Ｂにおいては。

スピンドル７の上面に面板６を吸着させるとき、面板が
上面にいわばソフトランディングすることが望ましい１
．これらに対して、アーム昇降機構２は各種のサイズの
面板毎にａ細な調整を必要とする６ 搬送アーム４が方向変更するときはアーム長が収縮して
ホームポジションにあり、面板の取り出し、収納などの
ときは点Ａ−Ｂ、ＣおよびＤまで沖長する。この伸縮長
もまた調整の対象である。

また、上記の４点における搬送アーム４の停止位置、お
よびスピンドル７の移動位置の調整がある７さらに、面
板の搬送を確実、安定に行うためにはアーム回転機構３
の回転速度、スピンドル７の移動速度などを適切に設定
するこが必要であり、同時に搬送アーム４およびスピン
ドル７による面板の吸着状態をチェ・ツクすることも併
せて必要である９ 従来においては１以上に述べた機構各部の位置の調整は
、面板検査に先立って面板サイズに対応する機構部品の
段取り替えを行った後、手作業により行うものであった
。しかし、前記した特願の搬送アーム４を使用すること
により、はとんど各種のサイズの面仮に対して部品の段
取り替えを必要としない搬送Ｍ１１構が完成された。そ
こで、この搬送機構を自動制御方式とし、これに必要な
面板サイズに対応する条件を設定し、各部の初期調整を
許うソフト技法が必要とされている次第である。

［発明の目的コ この発明は以上の事情に鑑み、被試験面板のサイズに対
応する初期調整（イニシャライズ）を効率的に行い搬送
機構を自動制御する、面板搬送機構自動制御方式を提供
することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段］ この発明による面板搬送機構自動制御方式は１円周の４
等分点をＡ、Ｂ、ＣおよびＤとし、点Ａ、ＣおよびＤに
検査すべき面板、検査済みの良品および不良品をそれぞ
れのカセットに収納し１点Ｂを搬送の中継点とし、円周
の中心点Ｏを回転軸とする搬送アームにより上記の４点
間に渡って面板を搬送し、また点Ｂに対する円周の半径
方向の点Ｅを検査位置とし、スピンドルの上面に面板を
吸着して点Ｂと点Ｅの間を搬送する搬送機構を対象とし
、その制御３マイクロプロセツサにより行うものである
。制御の内“容としては、中心点Ｏに設けられた搬送ア
ームの昇降制御、搬送アームの移動のためのアーム回転
機構の回転制御、アーム回転機構に互いに直角方向に取
り付けられ、独立して伸縮する２個の搬送アームのそれ
ぞれの伸縮制御、上記搬送アームによる面板の吸着制御
、および上記スピンドルの移動ならびに吸着制御をシー
ケンシャルに実行するものである。

サイズの異なる面仮に対する搬送制御の条件に対しては
、アーム昇降機構の上昇・下降位置、アーム回転機構の
回転角度および回転速度、２ｒｇ１の搬送アームのそれ
ぞれの伸縮位置、およびスピンドルの移動位置ならびに
移動速度をマイクロプロセッサが学習して実行に移るも
のである。

つぎに、上記のマイクロプロセ・ソサの学習および制御
のために、点Ａ、ＣおよびＤにセットされたカセーｙト
を検出するカセットセンサ、各カセットに収納された面
板を検出する面板センサ、アーム昇降機構の上昇・下降
位置のそれぞれの限界を検出するリミットセンサ、アー
ム回転機構の回転角度の始点ならびに終点を検出する角
度センサ。

搬送アームがホームポジションまたは面板吸１１ｒｉ置
にあることを検出するアーム伸縮センサ、面板が搬送ア
ームまたはスピンドルに吸着されたことを検出する吸着
センサ、およびスピンドルが検査位置の点Ｅにあること
を検出する検査位置センサを設けたものである。

［作用］ この発明による面板搬送機構自動側げ方式によれば、マ
イクロプロセ・ソサのプログラム制御により１点Ａにあ
る検査すべき面板は搬送アームに吸着されて点Ｂに搬送
され、ここでスピンドルに吸着されて点Ｅに搬送され検
査される。検査が終了すると、面板は点Ｂに戻り搬送ア
ームにより点Ｃまたは点りに搬送されてカセットに収納
される。

このような搬送のために必要な、搬送アーム、スピンド
ルの動作の制御はすべてマイクロ１０セ・・Ｉすが予め
学習した制御条件により、異なるサイズの面仮に対して
も、任意かつ自由に実行できる。

なお、マイクロプロセ・・ｌすの学習および制御のため
に、機構各部の動乍状態を検出するセンサを設は効率ｆ
ヒを図ったものである。

［実施例］ 第１図はこの発明による面板搬送機構自動、１ｔｌｌｔ
ｉｔ１方式における。マイクロプロセッサによる面板の
ローディングおよびアンローディングの手順を示す概略
のフローチャートである。。

まずカセ・シトが所定の位置に正確にセ・・Ｉトされた
か否かが確認され［１］、２藺の搬送アームのうちのア
ーム４−１により点Ａの面板が取り出され［２コ、また
アーム４−２により点Ｂのスピンドルの面板が取り外さ
れる［３］。［４］においてはアーム回転機構が時計方
向に９０°回転して、アーム４−１は点Ｂに、アーム４
−２は点Ｃに停止する。ここで、アーム１１−１の面板
がスピンドルに吸着され［５］、スピンドルは点Ｅに移
動して面板の検査が行われ［６１，検査が終了するとス
ピンドルは点Ｂに戻る［７］、一方、アーム４−２の面
板が良品のときは、点Ｃのカセットに収納され［８］、
アーム回転機構は反時計方向に９０゛回転し［９］、最
初の位置に戻る。もし面板が不良のときは、さらに時計
方向に９０゛回転してアームｂは点りに停止し［１１］
、点りのカセ・ットに収納される［！２］。ついで、ア
ーム回転機構は反時計方向に９０゛回転し［３］、［８
］と同じ状態となり以後は上記と同様である７次に、点
ＡのカセーＩトの面板の有無がチェ・ツク、され［１１
）］、有るときは［２］のステ・１プに戻り、無くなる
と［１］に戻るものである。

第２図はこの発明による面板搬送機構自動制御方式にお
いて、マイクロプロセッサの学習および制御に使用する
各種のセンサの凡その配置と市川を説明するセンサ配置
図である。各センサを図中で・印で示す。

図（１）はアーム昇降ａ％ｆｌ１２に設けた上限のリミ
・・Ｉトセンナ２ａおよび下限のりミーｌトセンサ２ｂ
を示す９図（ｂ）はアーム回転機構３に設けられた回転
の始点（０゛）および終点（２７０’　）に対する角度
センサ３ａ、３ｂ、各カセットの有無を検出するカセッ
トセンサ５ａ、５ｃおよび５ｄ。

各カセットに収納された面板を検出する面板センサ６ａ
、６ｃおよび６ｄ、スピンドルに面板が吸着されたこと
を検出する吸着センサ７ａ、およびスピンドルが点Ｅに
位置していることを検出する検査位置センサ７ｂをそれ
ぞれ示す２図（１＝）は搬送アームが伸長した、すなわ
ち面板を吸着する位置を検出するアーム伸縮センサ３ｃ
を、末な図（ｄ）は搬送アームが縮小してホームポジシ
ョンにあることを検出するアーム伸縮センサ３ｄをそれ
ぞれ示す。なお、これらのアーム伸縮センサは、第５図
（ａ）で説明した角度θの変化により、伸縮状聾を検出
するものである。

以上の各センサ（吸着センサ７ａを除く）は光学的のも
のを使用し、それぞれ適切な位置に設置されている。図
（＋りは搬送アームの吸着を検出する吸着センサ４ｈを
示す。搬送アームの吸着は。

第２のアーム４ｄよりパイプ９で排気機構１０により排
気することにより行われるので、排気機構ｌＯに吸着セ
ンサ４ｈを取りけけたものである。

吸着センサ７ａも同様の手段により構成されている。

第３図は、この発明による面板搬送機構自動ル１ｒｎ芳
式において、任意のサイズの面仮に対して行うマイクロ
プロセ・りすの初期値設定の学習のフローチャートを示
すもので、第１図のフローチャートのステ・ツブ番号の
うち必要なものについて示すものである。

図（ａ　）は第１図における面板取り出し［２］および
面板取り外し［３］に対するもので、アームの伸長した
位置■、アーム上、昇位置■、アームの面板吸着確認■
、再度アーム上昇位置■、アーム縮小位置くホームポジ
ション）■がそれぞれマイクロプロセッサの指示に従っ
て数字入力により適切な位置に調整されて記憶され、学
習がなされる。

この場合、上記の各センサの検出信号が利用される。以
下同様に、図（ｂ）はアーム回転機構の角度調整［４］
−［９］、　　［１１］および［１３］に対する学習■
、図（ｃ）は面板をスピンドルに吸着する動作［５］に
対する学習■〜＠、図（１１）はスピンドルを検査位置
に移動する位置の１４Ｍ　［６］に対する学習０１図（
ｅ）は面板をカセットに収納するときの位置調整［８］
および［１２］に対する学習ステー・Ｉプ０〜［相］を
それぞれ示すが、これらは図（ａ）の場合と同じ要領で
行われるものである、［発明の効果］ 以上の説明により明らかなように、この発明による面板
搬送機構自動１ｉ１１御方式を、当初に述べた伸縮形式
の搬送アームを使用した搬送機構に適用した場合、マイ
クロプロセ−Ｖすの学習およびそれによる制御により、
サイズの異なる各種の面仮に自由に対応して、面板の搬
送がいわゆるロボ・ソト方式ｆヒされ、欠陥検出、デー
タ処理の自動化とともにトータル的に完全自動「ヒが完
成されるものであって、面板検査作業に貢献する効果は
まことに大きいものである、

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による面板搬送機構自動−１１１１方
式における面板のローディングおよびアンローディング
の手順を示す概略のフローチャート、第２図（ａ）、（
ｂ）、（、：）、（ｄ）および（ｅ）はこの発明による
面板搬送機構自＊：ｔｓｍ方式において使用する各種セ
ンサの配置と主なるものの動作を説明する図、第３図（
ａ）、（ｂ）、（１：）、（ｄ）および（ｐ）は、第１
図のフローチャートの主なるステ・ツブに対する詳細な
フローチャート、第４図（ａ）および（ｂ）は、この発
明による面板搬送機構自動側扉方式が対象とする面板搬
送Ｆ１１楕の構造図、第５図（ａ）および（ｂ）は、第
４図の搬送機構に使用されている搬送アームの原理を説
明するための構造図である。 １・・・証本、　　　　　　　１′・・・ベース、２・
・・アーム昇降機構、　３・・・アーム回転機構、４・
・・搬送アーム、　　　　４ａ、４ｃ・・・プーリ。 ４ｂ・・・第１アーム、　　　４ｄ・・・第２アーム。 ４ｃ・・・アームの先端部、４「・・・エア吸着孔。 ５・・・カセット、　　　　　６・・・面板、７・・・
スピンドル、　　　　８・・・ベルト、９・・・パイプ
、　　　　　１０−・−排気ａ横、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ・・
・円周の４等分点、　　Ｅ・・・検査点。 ２ａ、２ｂ・・−リミットセンサ、３ａ、３ｂ・・・角
度センサ、３ｃ　、　３ｄ・・−アーム伸縮センサ、４
ｈ、７ａ・・・吸着センサ５ａ、５ｃ、５ｄ・・・カセ
ットセンサ。 ６ａ、６ｃ、６ｄ・・・面板センサ、７ｂ−・・検査位
置センサ、［１］〜［１３］、■〜■・・・フローチャ
ート番号。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）、円周を４等分した点をＡ、Ｂ、ＣおよびＤとし
   、点Ａ、ＣおよびＤに設けたカセットに、検査すべき面
   板、検査を終了した正常な面板および検査を終了した不
   良な面板をそれぞれ収納し、点Ｂを搬送の中継点とし、
   上記円周の中心点Ｏを回転軸として円周上を移動する２
   個の搬送アームにより上記の４点間を渡って上記の各面
   板を搬送し、上記点Ｂに対する上記円周の半径方向の点
   Ｅを検査位置とし、スピンドルの上面に面板を吸着して
   点Ｂと点Ｅの間を搬送する面板検査装置の搬送機構にお
   いて、マイクロプロセッサのプログラムにより、中心点
   Ｏに設けられたアーム昇降機構による上記搬送アームの
   昇降制御と、上記搬送アームの上記移動のためのアーム
   回転機構の回転制御と、該アーム回転機構に互いに直角
   方向に取り付けられ、独立して伸縮する上記２個の搬送
   アームのそれぞれの伸縮制御と、上記搬送アームによる
   面板の吸着制御と、上記スピンドルの移動制御および吸
   着制御とをシーケンシャルに実行することを特徴とする
   面板搬送機構自動制御方式。
2. （２）、サイズの異なる面板のそれぞれに対する上記搬
   送の制御条件に対して、上記アーム昇降機構の上昇・下
   降位置、上記アーム回転機構の回転角度ならびに回転速
   度、上記２個の搬送アームのそれぞれの伸縮位置、およ
   び上記スピンドルの移動位置ならびに移動速度を学習し
   た上記マイクロプロセッサにより制御することを特徴と
   する、特許請求の範囲第１項記載の面板搬送機構自動制
   御方式。
3. （３）、上記カセットが上記の点Ａ、ＣおよびＤにセッ
   トされたことを検出するカセットセンサ、上記面板が上
   記カセットに収納されていることを検出する面板センサ
   、上記アーム昇降機構の上昇・下降位置のそれぞれの限
   界を検出するリミットセンサ、上記アーム回転機構の回
   転の始点と終点を検出する角度センサ、上記各搬送アー
   ムがホームポジションまたは面板吸着位置にあることを
   検出するアーム伸縮センサ、上記面板が各搬送アームま
   たは上記スピンドルに吸着されたことを検出する吸着セ
   ンサ、および上記スピンドルが検査位置の点Ｅにあるこ
   とを検出する検査位置センサを設けて、上記それぞれの
   センサの検出信号により上記マイクロプロセッサの学習
   および制御を行う、特許請求の範囲第１項記載の面板搬
   送機構自動制御方式。