KR20230018449A - 웨이퍼 반송 장치 및 웨이퍼 반송 방법 - Google Patents

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KR20230018449A
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고오타 오사카
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로제 가부시키가이샤
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Abstract

웨이퍼 반송 로봇이 얼라이너를 경유하여 웨이퍼를 반송하는 웨이퍼 반송 장치에 있어서, 높은 반송 스루풋을 실현한다. 웨이퍼 반송 장치는 웨이퍼 반송 로봇을 구비하고, 이 웨이퍼 반송 로봇의 핑거를 구성하는 한 쌍의 웨이퍼 보유 지지간의 이격 치수를 웨이퍼 반송 장치가 구비하는 얼라이너의 본체부의 폭 방향의 치수보다 커지도록 한다. 또한 웨이퍼 반송 장치가 구비하는 승강 기구를, 핑거를 얼라이너의 본체부보다 하방으로 이동시킬 수 있도록 구성함으로써 해결한다.

Description

웨이퍼 반송 장치 및 웨이퍼 반송 방법
본 발명은 청정 환경하에서, 청정 용기나 각종 처리 장치의 상호간에 반도체 웨이퍼를 이동 탑재하기 위한 웨이퍼 반송 장치에 관한 것이며, 특히 웨이퍼 보유 지지 수단을 구비하는 반송 로봇과 반도체 웨이퍼의 위치 결정을 행하는 얼라이너를 구비하는 웨이퍼 반송 장치 및 웨이퍼의 반송 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 칭함)에는, 각종 처리 설비에 의해 표면에 레지스트 도포, 노광, 현상 등의 각종 미세한 처리가 실시된다. 이들 각종 처리 때문에, 웨이퍼는, 외부 분위기를 차단한 진애의 부유량이 적은 클린 룸이라고 불리는 청정 환경 중에서 밀폐 가능한 청정 용기에 수납되어, 각 처리 설비 사이에 운반된다. 각 처리 설비는 웨이퍼 반송 장치와 처리 장치를 구비하고 있다. 처리 설비로 운반되어 온 청정 용기의 하나인 FOUP(Front Opening Unified Pod)는 처리 설비의 일부인 웨이퍼 반송 장치의 로드 포트라고 불리는 FOUP 개폐 장치에 적재된다. 웨이퍼 반송 장치 내에는 웨이퍼 반송 로봇이 마련되어 있고, 로드 포트에 적재된 FOUP와 각 처리 장치 사이에서 웨이퍼의 수수를 행한다. 청정 환경을 유지한 상태에서 FOUP의 덮개가 개방되면, FOUP 내에 수납되어 있는 웨이퍼 W는, 웨이퍼 반송 장치의 내부 공간에 배치되어 있는 웨이퍼 반송 로봇에 의해 꺼내어져, 각종 처리를 행하는 처리 장치로 반송된다. 웨이퍼 반송 장치는 주위를 외부 환경으로부터 차단하는 벽으로 덮여 있고, 웨이퍼 반송 장치의 상부에는, 고청정한 공기를 하향의 층류로서 웨이퍼 반송 장치의 내부 공간에 공급하는 FFU(Fan Filter Unit)가 구비되어 있다. 이 벽과 FFU에 의해, 웨이퍼 반송 장치 내부의 웨이퍼가 이동하는 공간인 내부 공간은 높은 청정도로 유지된다.
특허문헌 1에는, 반송 공간의 처리 장치 측에 배치되는 기대와, 기대에 대하여 선회 가능한 하측 로봇 암과, 하측 로봇 암에 대하여 선회 가능한 상측 로봇 암과, 상측 로봇 암에 대하여 선회 가능한 로봇 핸드로 구성되는 웨이퍼 반송을 위한 수평 다관절 로봇(이하, 「반송 로봇」이라고 칭함)이 개시되어 있다. 이 수평 다관절 로봇의 상측과 하측의 로봇 암은, 전후의 벽에 의해 형성되는 반송 공간의 깊이 치수의 1/2보다 긴 치수를 갖고 있고, 각 로봇 암과 로봇 핸드는, 개별 모터에 의해 독립적으로 동작 가능하게 구성되어 있다. 이렇게 로봇 암을 반송 공간의 깊이 치수의 1/2보다 길게 함으로써, 거리가 이격되어 있는 로드 포트와 반송 로봇 사이에서, 반송 로봇을 좌우 방향으로 이동시키는 직동 구동 기구를 마련하지 않고 웨이퍼를 먼 위치까지 반송하는 것을 가능하게 하고 있다.
또한, 특허문헌 1의 웨이퍼 반송 장치에는 웨이퍼의 적재 위치를 조정하는 얼라이너가 구비되어 있다. 얼라이너는, 반송 로봇에 의해 반송된 웨이퍼를 보유 지지 수단에 의해 보유 지지하고, 보유 지지한 웨이퍼를 회전시킴으로써 웨이퍼의 주연부를 센서로 스캔하여, 웨이퍼의 적재 위치의 어긋남양(위치 어긋남양)을 검출한다. 또한, 웨이퍼의 주연부에 형성되어 있는 노치나 오리엔테이션 플랫과 같은 절결 부분을 검출한 결과를 기초로, 웨이퍼의 회전 방향의 위치 결정(회전 위치 결정)을 행한다.
얼라이너는, 웨이퍼 반송 로봇과 같은 반송 공간 내에 배치되어 있고, FOUP으로부터 꺼내어진 웨이퍼는, 웨이퍼 반송 로봇에 의해 처리 장치로 반송되기 전에 일단 얼라이너로 반송되어, 로봇 암의 웨이퍼 보유 지지 위치가 미리 정해진 소정의 위치가 되도록 위치 결정된다. 그 후에, 웨이퍼는, 웨이퍼 반송 로봇에 의해 얼라이너로부터 처리 장치로 반송된다. 또한, 처리 장치에서의 처리가 끝난 웨이퍼를 FOUP로 복귀시킬 때, 웨이퍼 반송 로봇에 의해 처리 장치부터 얼라이너로 반송하여, 얼라이너의 근방에 배치된 검사 장치에 의해 웨이퍼를 검사한 후에, FOUP로 반송하는 것도 행해지고 있다.
특허문헌 1에 기재된 웨이퍼 반송 로봇에서는, 상측 로봇 암과 하측 로봇 암, 거기에 로봇 핸드를 각각 개별적으로 회전 동작시킴으로써, 웨이퍼 반송 로봇을 좌우 방향으로 이동시키기 위한 직동 구동 기구를 마련하지 않고, 로드 포트 상의 FOUP와 처리 장치와 얼라이너 사이에서 웨이퍼를 원하는 위치로 반송할 수 있다.
그러나, 특허문헌 1에 기재된 수평 다관절 로봇에서는, 얼라이너에 웨이퍼를 반송한 후 얼라이너가 얼라인먼트 동작을 종료할 때까지의 동안에, 다른 웨이퍼의 반송 동작을 행하는 경우 이하와 같은 문제가 있다. 얼라이너에 웨이퍼를 반송한 후에 다른 웨이퍼의 반송 동작으로 이행하는 데에는, 수평 다관절 로봇은, 얼라이너에 적재된 웨이퍼 및 웨이퍼 보유 지지 수단에 접촉하지 않도록 웨이퍼 핸드를 후퇴 이동시킨 후, 다음 웨이퍼 반송 동작을 개시해야만 한다. 특허문헌 1에 기재된 수평 다관절 로봇과 같이, 상하측의 로봇 암의 길이를 반송 공간의 깊이 치수의 1/2보다 길게 설정하고 있는 경우, 상하측의 로봇 암 각각의 회전 동작에 관한 동작 범위가 제한된다. 그 결과, 로봇 암의 동작에 시간이 걸려, 스루풋이 저하된다. 특히, 클린 룸 내의 한정된 공간을 유효하게 이용하기 위해, 웨이퍼 반송 장치의 점유 면적은 가능한 한 삭감되고 반송 공간 자체도 좁게 구성되어 있다. 그 때문에, 결과적으로 로봇 암의 동작 범위가 좁아져 움직임이 제한되므로, 로봇 암은 복잡한 동작을 행하지 않으면 안 된다.
일본 특허 공개 제2008-28134호 공보
본 발명은 이러한 문제점에 비추어 이루어진 것으로, 웨이퍼 반송 로봇이 얼라이너를 경유하여 웨이퍼를 반송하는 경우에, 로봇 암의 길이에 관계 없이, 높은 반송 스루풋을 달성할 수 있는 웨이퍼 반송 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 또한, 웨이퍼 반송 로봇을 사용한 웨이퍼 반송 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 웨이퍼 반송 장치는, 웨이퍼 받침대 상에 웨이퍼를 보유 지지하여 상기 웨이퍼의 주연부를 검출하는 얼라이너와, 로드 포트, 상기 얼라이너 및 처리 장치 사이에서, 상기 웨이퍼를 보유 지지하여 반송하는 반송 로봇을 구비하는 웨이퍼 반송 장치이며, 상기 반송 로봇은, 각각의 암의 일단이 서로 회전 동작 가능하게 접속된 적어도 2개의 암을 구비하는 암체와, 상기 암체의 선단에 회동 가능하게 설치되어 상기 웨이퍼를 보유 지지하는 상기 핑거와, 상기 암체를 동작시키는 암체 구동 기구와, 상기 핑거를 수평면 내에서 회전 동작시키는 핑거 구동 기구와, 상기 암체를 연직 방향으로 이동시키는 승강 기구를 구비하고, 상기 핑거가 구비하는 한 쌍의 웨이퍼 보유 지지간(保持桿)의 이격 치수가 해당 웨이퍼 보유 지지간의 상기 얼라이너의 본체부에의 액세스 영역에 있어서 해당 얼라이너의 본체부의 폭 방향의 치수보다 크고, 상기 승강 기구는, 상기 핑거를 상기 얼라이너의 본체부보다 하방으로 이동 가능한 동작 범위를 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 웨이퍼 반송 장치에 있어서, 상기 한 쌍의 웨이퍼 보유 지지간의 상기 이격 치수와 상기 본체부의 상기 폭 방향의 치수의 차는, 상기 웨이퍼의 상기 폭 방향의 허용 어긋남 치수보다 큰 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 웨이퍼 반송 장치에 있어서, 상기 웨이퍼 받침대는 상기 웨이퍼를 흡착 보유 지지하는 흡착식 웨이퍼 받침대여도 되고, 또한 상기 핑거는 상기 웨이퍼를 흡착 보유 지지하는 흡착식 핑거여도 된다.
또한, 상기 흡착식 핑거에는 상기 웨이퍼를 흡착하기 위한 한 쌍의 웨이퍼 보유 지지 패드와 웨이퍼 접촉부가 배치되어 있고, 상기 흡착식 핑거에 의해 보유 지지되는 상기 웨이퍼의 중심은, 상면에서 보아 상기 한 쌍의 웨이퍼 보유 지지 패드와 상기 웨이퍼 접촉부를 잇는 삼각형 내에 배치되고, 상기 흡착식 핑거가 상기 흡착식 웨이퍼 받침대와의 사이에서 상기 웨이퍼를 주고받는 위치에 있을 때에는, 상기 흡착식 웨이퍼 받침대의 회전 중심축은, 상면에서 보아 상기 삼각형 내에 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 흡착식 얼라이너는, 상기 흡착식 웨이퍼 받침대를 수평면 내에서 이동시키는 이동 기구를 구비하는 구성으로 해도 된다.
또한, 본 발명의 웨이퍼 반송 장치에 있어서, 상기 웨이퍼 받침대는 상기 웨이퍼의 주연부를 사이에 끼워서 지지하는 클램프식 웨이퍼 받침대이며, 상기 핑거는 상기 웨이퍼의 주연부를 사이에 끼워서 지지하는 클램프식 핑거여도 된다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 웨이퍼 반송 방법은, 웨이퍼 받침대 상에 웨이퍼를 보유 지지하여, 상기 웨이퍼의 주연부를 검출하는 얼라이너와, 상기 웨이퍼를 핑거 상에 보유 지지하여 반송하는 반송 로봇 사이에서 행해지는 웨이퍼 수수 방법으로서, 상기 반송 로봇이 암체를 동작시키는 암체 구동 기구와, 상기 핑거를 수평면 내에서 회전시키는 핑거 구동 기구와, 상기 암체를 연직 방향으로 이동시키는 승강 기구를 작동시켜 상기 핑거 상에 보유 지지한 상기 웨이퍼를 상기 얼라이너가 구비하는 웨이퍼 받침대 상에 적재하는 스텝과, 상기 웨이퍼 받침대 상에 상기 웨이퍼를 적재한 후에도 상기 승강 기구의 하강 동작을 계속시켜, 상기 핑거를 상기 얼라이너의 하방으로 하강시키는 스텝과, 상기 암체 구동 기구와 상기 핑거 구동 기구를 작동시켜 상기 핑거를 상기 얼라이너로부터 퇴피시키는 스텝을 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 웨이퍼 반송 방법은, 상기 얼라이너가 웨이퍼 받침대 상에 보유 지지하는 상기 웨이퍼의 주연부를 검출하여 상기 웨이퍼의 위치 어긋남을 검출하는 스텝과, 상기 반송 로봇이 암체를 동작시키는 암체 구동 기구와, 상기 핑거를 수평면 내에서 회전시키는 핑거 구동 기구와, 상기 암체를 연직 방향으로 이동시키는 승강 기구를 작동시켜, 상기 핑거를 상기 얼라이너의 하방으로 이동시키는 스텝과, 상기 얼라이너의 하방으로 이동한 상기 핑거를, 상기 승강 기구의 작동에 의해 상기 웨이퍼 받침대보다 상방까지 상승시킴으로써 상기 웨이퍼 받침대 상에 적재되어 있던 상기 웨이퍼를 보유 지지하는 스텝을 갖는 것을 특징으로 하고 있다. 또한, 상기 반송 로봇은, 상기 승강 기구를 작동시켜 상기 핑거를 상승시키기 전에, 상기 얼라이너가 검출한 상기 웨이퍼의 위치 어긋남을 없애는 방향으로 상기 핑거를 수평 방향으로 이동시키는 스텝을 더 갖는 것으로 해도 된다. 또한, 상기 얼라이너는, 상기 반송 로봇이 상기 승강 기구를 작동시켜 상기 핑거를 상승시키기 전에, 검출한 상기 웨이퍼의 위치 어긋남을 없애는 방향으로 상기 웨이퍼 받침대를 수평면 내에서 이동시키는 스텝을 갖는 것으로 해도 된다.
본 발명에 따르면, 웨이퍼 반송 로봇이 얼라이너를 경유하여 웨이퍼를 반송하는 웨이퍼 반송 장치에 있어서, 높은 반송 스루풋을 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태인 웨이퍼 반송 장치의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태인 웨이퍼 반송 장치의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태인 웨이퍼 반송 로봇을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태인 상하측 핑거를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태인 얼라이너를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태인 핑거와 얼라이너의 위치를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태인 웨이퍼 반송 로봇의 웨이퍼 적재 동작을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 형태인 웨이퍼 반송 장치(1)의 제어계의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 9는 종래의 웨이퍼 반송 로봇이 행하는 반송 동작을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 형태인 웨이퍼 반송 로봇이 행하는 반송 동작을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 형태인 웨이퍼 반송 로봇이 행하는 반송 동작을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 형태인 웨이퍼 반송 로봇이 행하는 퇴피 동작을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 형태인 제1 이동 기구를 구비하는 얼라이너를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 형태인 제1 이동 기구와 제2 이동 기구를 구비하는 얼라이너를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시 형태인 클램프 핑거와 클램프 얼라이너를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시 형태인 웨이퍼 반송 로봇이 행하는 반송 동작을 나타내는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시 형태인 웨이퍼 반송 장치(1)의 구성을 나타내는 평면도이며, 도 2는 도 1의 웨이퍼 반송 장치를 좌측 측벽 근처의 내측의 위치에서 잘라낸 상태를 나타내는 좌측 단면 측면도이다. 도 2에서는 웨이퍼 처리 장치(3)는 생략되어 있다. 또한, 도 3은 도 1에 나타내는 웨이퍼 반송 장치(1)가 구비하는 웨이퍼 반송 로봇(7)의 일 실시 형태를 나타내는 단면도이다. 도 1에 나타내는 웨이퍼 반송 장치(1)는 청정한 환경을 유지하면서 반송 공간(4) 내에 있어서, FOUP(2)와 웨이퍼 처리 장치(3) 사이에서 웨이퍼 W를 반송하기 위한 것이다. 웨이퍼 반송 장치(1)는 반송 공간(4)을 형성하는 프레임(5)과, 프레임(5)에 고정되어, 웨이퍼 W를 수용하는 FOUP(2)를 적재하여 FOUP(2)의 덮개를 개폐하는 로드 포트(6)라고 불리는 덮개 개폐 장치와, 반송 공간(4) 내에 배치되어, 웨이퍼 W를 FOUP(2)와 기판 처리 장치 사이에서 반송하는 웨이퍼 반송 로봇(7)과, 웨이퍼 W의 위치 결정을 행하는 얼라이너(8)를 구비하고 있다. 또한, 반송 공간(4)의 상방에는, 반송 공간(4)에 청정한 공기를 하향의 층류로 공급하는 FFU(9)를 구비하고 있다. 또한, 반송 공간(4)의 저면 프레임(5a)에는, 소정의 개구가 형성된 저판(10)이 고정되어 있고, FFU(9)로부터 공급된 공기는 반송 공간(4) 내로부터 저판(10)의 개구를 통해 반송 공간(4)의 외부로 배출된다. 또한, 반송 공간(4)의 로드 포트(6)가 배치되는 측의 벽면에는, 반송 공간(4)과 외부를 기밀하게 폐쇄하는 정면 벽(11)이 고정되어 있고, 반송 공간(4)의 정면 벽(11)과 대향하는 면에는 배면 벽(12)이 고정되어 있다. 또한, 배면 벽(12)에는 반송 공간(4)과 웨이퍼 처리 장치(3) 사이에서 웨이퍼 W를 수수하기 위한 개구(13)가 형성되어 있다.
또한, 본 실시 형태의 웨이퍼 반송 장치(1)의 반송 공간(4) 내에는, 높은 청정도가 필요한 기판 반송 에어리어(14)와 그 하방의 저압 에어리어(15)를 구획하는 차압 플레이트(16)가 배치되어 있다. 이 차압 플레이트(16)는 반송 공간(4) 내에 수평 방향으로 배치되는 판상의 부재이며, 기판 반송 에어리어(14)와 저압 에어리어(15)를 가스 유통 가능하게 구획한다. 또한, 이 차압 플레이트(16)는 웨이퍼 반송 로봇(7)이 구비하는 암체(18)가 승강 기구(19)에 의해 가장 하방으로 이동한 경우에도 암체(18)와 접촉하지 않는 위치이며, 암체(18)보다 하방에 배치된다. 또한, 차압 플레이트(16)는 소정의 직경의 관통 구멍이 소정의 간격으로 다수 마련된 펀칭 메탈에 의해 형성되어 있다. 이 차압 플레이트(16)에 의해, 상방의 기판 반송 에어리어(14)는 하방의 저압 에어리어(15)에 비하여 높은 기압으로 유지되어, 웨이퍼 반송 로봇(7)의 내부에서 발생하여 저압 에어리어(15)로 유출된 진애는, 상방의 기판 반송 에어리어(14)에 침입하지 않는다. 또한, 상방의 기판 반송 에어리어(14)에서 발생한 진애는, 펀칭 메탈의 관통 구멍을 통과하여 하방의 저압 에어리어(15)로 유출되므로, 기판 반송 에어리어(14)는 고청정한 상태로 유지된다.
본 실시 형태의 웨이퍼 반송 로봇(7)은 수평 다관절형 스칼라 로봇이며, 적어도, 웨이퍼 W를 보유 지지하는 핑거(17)와, 핑거(17)를 회전 가능하게 지지하여 수평면 내의 소정의 위치까지 이동시키는 암체(18)와, 암체(18)를 회전 가능하게 지지한 상태에서 연직 방향으로 승강 이동시키는 승강 기구(19)와, 승강 기구(19)가 고정되는 기대(20)를 구비하고 있다.
기대(20)는 반송 공간(4)을 형성하는 바닥면 프레임(5a)의 배면 벽(12) 근처의 위치에 고정되어 있다. 기대(20)에는, 승강 기구(19)와 승강 기구(19)를 구동하는 승강 구동 모터(21)가 설치되어 있고, 승강 구동 모터(21)의 도시하지 않은 회전 샤프트와 승강 기구(19)의 볼 나사 기구가 서로 도시하지 않은 풀리와 벨트를 통해 연결되어 있다. 따라서, 이 승강 구동 모터(21)가 작동함으로써, 승강 기구(19)를 구성하는 볼 나사 기구와 나사 결합된 이동자가 승강 이동한다. 이동자에는 브래킷(22)을 통해 승강 플레이트(23)가 고정되어 있다. 승강 플레이트(23)에는, 암체(18)를 구성하는 제1 암(24)의 기단부가, 도 3에 나타내는 직선 C1을 회전 중심으로 하여 회전 가능하게 되도록, 베어링을 통해 설치되어 있다. 또한 승강 플레이트(23)에는 제1 암 구동 모터(25)가 설치되어 있다. 이 제1 암 구동 모터(25)의 회전 샤프트에 고정된 풀리와, 직선 C1을 회전 중심으로 하는 제1 암(24)의 기단부와 동축에 고정된 풀리가 벨트를 통해 연결되어 있다. 이 구성에 의해, 제1 암 구동 모터(25)가 작동함으로써 제1 암(24)은 승강 플레이트(23)에 대하여 회전 동작한다.
제1 암(24)의 선단부에는 암체(18)를 구성하는 또 하나의 암인 제2 암(26)의 기단부가, 베어링을 통해, 연직 방향으로 연장되는 직선 C2를 회전 중심으로 하여 회전 가능하게 설치되어 있다. 제1 암(24)은 중공의 상자 형상 또는 관상의 구조로 되어 있고, 내부에는 제2 암(26)을 구동하는 제2 암 구동 모터(27)가 고정되어 있다. 이 제2 암 구동 모터(27)의 회전 샤프트에 동축 형상으로 고정된 풀리와, 직선 C2를 회전 중심으로 하는 제2 암(26)의 기단부와 동축에 고정된 풀리가 벨트를 통해 연결되어 있다. 이 구성에 의해, 제2 암 구동 모터(27)가 작동함으로써 제2 암(26)은 제1 암(24)에 대하여 회전 동작한다.
제2 암(26)의 선단부에는 웨이퍼 W를 보유 지지하는 상측 핑거(17a) 및 하측 핑거(17b)의 각각의 기단부가, 연직 방향으로 연장되는 공통의 직선 C3(이하 「회전축 C3」이라고 칭함)을 회전 중심으로 하여 개별적으로 회전할 수 있도록, 베어링을 통해 각각 설치되어 있다. 제2 암(26)은 중공의 상자 형상 또는 관상의 구조로 되어 있고 내부 공간에는 상하측 핑거(17a, 17b)를 각각 회전 구동하는 구동 기구(29a, 29b)가 배치되어 있다. 상측 핑거(17a)를 회전 구동하는 구동 기구(29a)는 상측 핑거 구동 모터(30)와, 상측 핑거(17a)에 고정된 풀리와 상측 핑거 구동 모터(30)의 회전 샤프트에 고정된 풀리에 걸쳐 있는 벨트로 구성되어 있다. 또한, 하측 핑거(17b)를 회전 구동하는 구동 기구(29b)는 하측 핑거 구동 모터(31)와, 하측 핑거(17b)에 고정된 풀리와 하측 핑거 구동 모터(31)의 회전 샤프트에 고정된 풀리에 걸쳐 있는 벨트로 구성되어 있다. 상측 핑거 구동 모터(30)와 하측 핑거 구동 모터(31)는 제2 암(26)에 고정되어 있다. 상측 핑거 구동 모터(30)와 하측 핑거 구동 모터(31)의 각 회전 샤프트에는, 각각 풀리가 고정되어 있고, 상측 핑거(17a)의 기단부와 하측 핑거(17b)의 기단부에는, 각각 회전축 C3을 회전 중심으로 하는 풀리가 동축 상에 고정되어 있다. 상측 핑거(17a)와 하측 핑거(17b)에 고정된 풀리는, 하측 핑거(17b)에 고정된 풀리가 상방이 되도록 서로 상하측 방향으로 위치를 어긋나게 하여 배치되어 있다. 또한, 상측 핑거 구동 모터(30)의 풀리와 하측 핑거 구동 모터(31)의 풀리도, 하측 핑거 구동 모터(31)의 풀리가 상방이 되도록 서로 상하측 방향으로 위치를 어긋나게 하여 배치되어 있다. 이들 대응하는 각 풀리와 각 구동 모터의 회전축은 각각 벨트를 통해 연결되어 있다. 이 구성에 의해, 상측 핑거 구동 모터(30)가 작동함으로써 상측 핑거(17a)는 제2 암(26)에 대하여 독립적으로 회전 동작하고, 하측 핑거 구동 모터(31)가 작동함으로써 하측 핑거(17b)는 제2 암(26)에 대하여 독립적으로 회전 동작한다.
또한, 본 실시 형태의 웨이퍼 반송 로봇(7)에 구비되는 각 모터는, 제어 장치에 의한 회전 각도 제어를 할 수 있는 모터이면, 서보 모터, 스테핑 모터, 다이렉트 드라이브 모터 등, 공지된 어느 모터여도 된다. 또한, 각 모터에는 각각 회전 샤프트의 회전 각도를 검출하는 인코더를 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시 형태의 웨이퍼 반송 로봇(7)에 구비되는 각 모터에는, 모터 본체와 감속기가 동일한 하우징에 배치되는 감속기 일체형 기어드 모터가 사용되고 있지만, 각 모터에 독립된 감속기를 구비하는 구성으로 해도 된다. 또한, 감속기를 마련하지 않는 구성으로 해도 된다. 또한, 본 실시 형태에 웨이퍼 반송 로봇(7)에는, 승강 기구(19), 제1 암(24), 제2 암(26), 상하측 핑거(17a, 17b)의 위치를 검출하는 도시하지 않은 위치 검출 센서가 구비되는 것이 바람직하다.
이들 각 위치 검출 센서나 각 인코더로부터의 출력 신호는, 웨이퍼 반송 로봇(7)이 구비하는 로봇 제어부(32)(도 8)에 송신된다. 로봇 제어부(32)에는, 연산 처리를 행하는 CPU와 각 센서로부터 출력되는 신호를 수신하는 수신 장치와, 모터 등의 전기 부품에 제어 신호를 송신하는 송신 장치와, 로봇을 동작시키기 위한 프로그램과 각종 설정 데이터나 교시 데이터를 기억시키는 기억 수단이 갖추어져 있다. 로봇 제어부(32)는 미리 기억된 프로그램에 기초하여 각 모터를 작동시켜 상측 핑거(17a) 및 하측 핑거(17b)(이하, 상하측의 핑거(17a, 17b)를 총칭하여, 단순히 「핑거(17)」라고 칭하기도 함)를 원하는 경로를 따라 이동시킨다. 또한, 로봇 제어부(32)에는 웨이퍼 반송 장치(1)를 제어하는 제어 PC와의 사이에서 각종 신호의 송수신을 행하는 통신 수단을 구비하고 있고, 제어 PC로부터의 동작 지령에 따라, 웨이퍼 반송 로봇(7)을 동작시킨다.
도 4는 본 실시 형태의 상하측의 각 핑거(17a, 17b)의 구성을 설명하기 위한 평면도이다. 상측 핑거(17a)와 하측 핑거(17b)는 마찬가지의 구성이므로, 도 4에서는 하나의 핑거만을 「핑거(17)」로서 나타내고 있다. 도 4는 핑거(17)와, 이 핑거(17)에 보유 지지되는 웨이퍼 W의 위치를 나타내고 있다. 웨이퍼 W는, 상하측 핑거(17a, 17b)의 각각의 설계상 결정된 기준 위치(2점쇄선으로 나타내어져 있음)에 보유 지지된다. 본 실시 형태 상측 핑거(17a)와 하측 핑거(17b)는 각각, 웨이퍼 W를 보유 지지하는 보유 지지부(33)와 보유 지지부(33)의 기단을 지지하는 리스트부(34)로 구성된다. 본 실시 형태의 핑거(17)는 웨이퍼 W를 아래로부터 들어 올린 상태에서 핑거(17)의 선단부 근방으로부터 진공화함으로써 웨이퍼 W를 핑거(17)에 고정하는 웨이퍼 흡착식 핑거이다. 그 때문에, 배관 부재(35)를 통해 클린 룸에 구비된 도시하지 않은 진공원과 접속되어 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 보유 지지부(33)는 선단부가 두 갈래로 갈라진 Y자형으로 형성된 상부재(36)와 하부재(37)를 접합하여 구성한 예를 나타내고 있다. 상부재(36)의 Y자형으로 두 갈래로 갈라진 각각의 선단 부분에는, 웨이퍼 W의 하면에 접촉하여 웨이퍼 W를 흡착하기 위한 웨이퍼 보유 지지 패드(38a, 38b)가 주변보다 솟아오른 형상으로 형성되어 있다. 또한, 각 웨이퍼 보유 지지 패드(38a, 38b)의 정상부에는 타원형의 오목부가 형성되어 있고, 이 오목부의 저부에는 하부재(37)에 형성되는 진공 유로(39)와 연통하기 위한 관통 구멍(40)이 형성되어 있다. 또한, 상부재(36)의 상면의 다른 위치에는, 각 웨이퍼 보유 지지 패드(38a, 38b)와 동일한 높이로 형성된 웨이퍼 접촉부(41)가 마련되어 있고, 웨이퍼 W는 이들 각 웨이퍼 보유 지지 패드(38a, 38b)와 웨이퍼 접촉부(41)에 3점에서 지지된다. 하부재(37)에는 진공 유로(39)를 형성하는 Y자형의 홈이 개착(開削)되어 있고, 이 홈의 기단 부분에는 진공원과 접속하기 위한 조인트가 연결되어 있다. 진공원으로부터 연통하는 배관 부재(35)는 리스트부(34) 내에 배치되는 전자 밸브(42)를 경유하여 보유 지지부(33)의 조인트에 접속된다. 전자 밸브(42)는 로봇 제어부(32)와 전기적으로 접속되어 있고, 로봇 제어부(32)로부터 송신되는 전자 밸브(42)의 개폐 신호를 수신함으로써, 웨이퍼 반송 로봇(7)은 웨이퍼 W를 핑거(17) 상에 보유 지지하거나, 혹은 보유 지지를 해제할 수 있다.
Y자형으로 분기된 한 쌍의 웨이퍼 보유 지지간(43a, 43b)의 각 선단부에는, 각각 웨이퍼 보유 지지 패드(38a, 38b)가 배치되어 있다. 본 실시 형태의 상하측 핑거(17a, 17b)는 상면에서 보아, 상하측 핑거(17a, 17b)의 회전축 C3과 보유 지지부(33)의 길이 방향 중심선을 잇는 직선 L1에 관하여 수평면 내에 있어서 선대칭이 되도록 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 웨이퍼 W는, 좌우의 웨이퍼 보유 지지 패드(38a, 38b)와 웨이퍼 접촉부(41)에 맞닿음으로써 하방으로부터 지지되고, 좌우의 웨이퍼 보유 지지 패드(38a, 38b)를 진공화함으로써 웨이퍼 W는 흡착 보유 지지된다. 이에 의해, 웨이퍼 W는 웨이퍼 반송 로봇(7)의 반송 동작에 의해 위치 어긋나지 않고 상하측 핑거(17a, 17b) 상에 보유 지지된다. 또한, 상하측 핑거(17a, 17b)가 웨이퍼 W를 안정적으로 보유 지지할 수 있도록 하기 위해, 웨이퍼 W는, 웨이퍼 중심 P1이 좌우의 웨이퍼 보유 지지 패드(38a, 38b)와 웨이퍼 접촉부(41)를 잇는 직선이 형성하는 삼각형 T1의 내측에 위치하도록 지지되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 웨이퍼 보유 지지 패드(38a, 38b)에 대한 진공화가 중단되었다고 해도 웨이퍼 W는 상하측 핑거(17a, 17b) 상의 정규의 위치에 지지된다.
또한, 본 실시 형태의 상하측 핑거(17a, 17b)는 웨이퍼 W를 좌우의 웨이퍼 보유 지지 패드(38a, 38b)와 웨이퍼 접촉부(41)의 적어도 3점에서 접촉함으로써 웨이퍼 W를 연직 방향으로 지지하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 웨이퍼 W를 진공 흡착하는 웨이퍼 보유 지지 패드(38a, 38b)의 수를 1개로 하여 웨이퍼 접촉부(41)의 수를 2개 이상으로 해도 되고, 웨이퍼 접촉부(41)를 없애고, 웨이퍼 보유 지지 패드(38a, 38b)를 3개 이상으로 해도 된다. 단 그 경우에도, 웨이퍼 W의 중심 P1은 상하측 핑거(17a, 17b) 상에 배치된 보유 지지 패드(38)와 웨이퍼 접촉부(41) 중 적어도 3개의 지지점을 잇는 직선이 형성하는 삼각형 T1의 내측에 배치되는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 실시 형태의 웨이퍼 반송 장치(1)가 구비하는 얼라이너(8)에 대하여 설명한다. 도 5는 본 실시 형태의 얼라이너(8)의 내부 구조를 간략화하여 나타내는 단면도이다. 본 실시 형태의 얼라이너(8)는 베이스 부재(44)와 베이스 부재(44)에 회전 가능하게 마련되어 웨이퍼 W를 흡착 보유 지지하는 웨이퍼 받침대(45)와, 벨트(51)를 통해 직선 C4(이하, 「회전축 C4」라고 칭함)를 회전 중심으로 하여 웨이퍼 받침대(45)를 회전 구동시키는 얼라이너 모터(46)와, 웨이퍼 받침대(45) 상에 보유 지지되어 회전하는 웨이퍼 W의 주연부를 검출하는 웨이퍼 검출 센서(47)와, 얼라이너 제어부(53)(도 8 참조)를 갖고 있다.
웨이퍼 받침대(45)는 베이스 부재(44)에 베어링을 통해 회전 가능하게 설치된 원통 형상의 샤프트(28)의 상부에 고정되어 있고, 연직 방향으로 연장되는 회전축 C4를 회전 중심으로 하여 샤프트(28)와 함께 회전하도록 구성되어 있다. 샤프트(28)의 하단에는, 종동 풀리(49)가 고정되어 있다. 얼라이너 모터(46)는 베이스 부재(44)에 고정되어 있고, 얼라이너 모터(46)의 회전 샤프트(48)의 선단에는 구동 풀리(50)가 고정되어 있다. 구동 풀리(50)와 종동 풀리(49)에는 벨트(51)가 걸쳐 있고, 이에 의해, 얼라이너 모터(46)가 회전 작동함으로써 웨이퍼 받침대(45)는 회전축 C4를 회전 중심으로 하여 회전한다. 또한, 회전 샤프트(48)에는, 회전 샤프트(48)의 회전 각도를 검출하는 도시하지 않은 인코더가 구비되어 있고, 이 인코더의 검출 신호는 얼라이너 제어부(53)에 송신된다. 또한, 본 실시 형태의 얼라이너(8)가 구비하는 얼라이너 모터(46)는 본체와 감속기가 동일한 하우징에 배치되는 감속기 일체형 기어드 모터를 사용하고 있지만, 얼라이너 모터(46)에, 독립된 감속기를 구비하는 구성으로 해도 된다.
웨이퍼 받침대(45)는 중앙 부분에 연직 방향의 관통 구멍이 마련된 원통 형상의 부재이며, 수지 재료로 성형할 수 있다. 웨이퍼 받침대(45)의 상면인 웨이퍼 W를 적재하는 면에는, 웨이퍼 W를 진공 흡착하기 위한 유로가 형성되어 있다. 웨이퍼 받침대(45)의 하방에 고정되어 있어 웨이퍼 받침대(45)와 함께 회전하는 샤프트(28)에는, 로터리 조인트가 연결되어 있다. 이 로터리 조인트는, 배관 부재(52)를 통해 도시하지 않은 진공 펌프 등의 진공원과 접속되어 있다. 로터리 조인트는, 배관 부재(52)에 접속되는 고정부와 샤프트(28)에 접속되는 회전부로 구성되어 있고, 고정부와 가동부 사이는 베어링과 O링 등의 시일로 접속되어 있는 부재이다. 이 로터리 조인트가 웨이퍼 받침대(45) 및 샤프트(28)를 회전 지지함과 함께, 에어를 누설시키지 않고 진공 펌프로부터의 흡인력을 웨이퍼 받침대(45)의 내부에 전달한다.
배관 부재(52)의 도중에는 전자 밸브(55)가 배치되어 있고, 이 전자 밸브(55)의 작동에 의해 웨이퍼 받침대(45)의 진공화 및 진공압의 해제가 행해진다. 전자 밸브(55)와 웨이퍼 받침대(45)를 접속하는 배관 부재(52)의 도중에는, 배관 부재(52)의 내부의 압력을 검출하는 압력 센서(56)가 구비되어 있다. 압력 센서(56)에 의해, 배관 부재(52)의 내부의 압력을 검출함으로써, 웨이퍼 받침대(45) 상에 웨이퍼 W가 적재되어 있는지 여부, 및 적재가 정상인지 여부를 검지한다.
또한, 웨이퍼 받침대(45)는 가공이 용이하고 진애의 발생이 적고 웨이퍼 W에 대미지를 주지 않는 재료이면 되고, 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌을 사용하여 제조할 수 있다. 또한, 폴리테트라플루오로에틸렌 이외에, 폴리에테르에테르케톤 등의 수지 재료를 사용하는 것도 가능하다.
웨이퍼 검출 센서(47)는 웨이퍼 받침대(45) 상에 보유 지지되어 회전하는 웨이퍼 W의 주연부에 형성되어 있는 노치나 오리엔테이션 플랫을 검지하고, 웨이퍼 W의 주연부를 검출함으로써, 웨이퍼 W의 중심 P1과 웨이퍼 받침대(45)의 회전축 C4의 위치 어긋남양과 위치 어긋남 방향을 검지한다. 본 실시 형태의 웨이퍼 검출 센서(47)는 투광부로부터 방사된 검출광(47a)을 검출부가 검출하는 투과광식의 센서이다. 또한, 본 실시 형태의 웨이퍼 검출 센서(47)는 라인 센서이며, 직선 상에 배치된 복수의 투광기(투광부)로부터 방사된 검출광(47a)을 직선 상에 복수 배치된 광 센서(검출부)가 검출하는 구성으로 되어 있고, 웨이퍼 받침대(45) 상에 보유 지지된 웨이퍼 W의 주연에 대하여 웨이퍼 W의 반경 방향의 위치를 측정한다. 또한, 본 실시 형태의 얼라이너(8)가 구비하는 웨이퍼 검출 센서(47)의 투광기와 광 센서는, 상면에서 보아, 핑거(17)의 회전축 C3과 웨이퍼 받침대(45)의 회전축 C4를 통과하는 얼라이너(8)의 길이 방향(X 방향)으로 연장되는 직선 L2와 일치하도록 배치되어 있다. 도 6을 참조.
또한, 본 실시 형태의 얼라이너(8)에는 얼라이너 제어부(53)가 구비되어 있고, 얼라이너 제어부(53)와 얼라이너 모터(46), 인코더, 전자 밸브(55), 웨이퍼 검출 센서(47)는 전기적으로 접속되어 있다. 얼라이너 제어부(53)는 얼라이너 모터(46)의 회전을 제어하여, 웨이퍼 검출 센서(47)와 인코더로부터의 전기 신호에 의해, 웨이퍼의 위치 정보나 모터의 회전 각도 정보를 취득함으로써 웨이퍼 W의 위치 어긋남양이나 위치 어긋남의 방향, 노치나 오리엔테이션 플랫의 위치를 산출한다. 또한, 얼라이너 제어부(53)는 전자 밸브(55)를 제어하여, 웨이퍼 W의 웨이퍼 받침대(45)에의 흡착 보유 지지 및 흡착의 해제를 행한다.
본 실시 형태의 얼라이너 제어부(53)에는, 연산 처리를 행하는 CPU와 각 센서로부터 출력되는 신호를 수신하는 수신 장치와, 얼라이너 모터(46)나 전자 밸브(55)에 출력 신호를 송신하는 송신 수단과, 얼라이너 모터(46)를 작동시키기 위한 프로그램과 각종 설정 데이터나 교시 데이터를 기억시키는 기억 수단이 구비되어 있고, 얼라이너 제어부(53)는 미리 주어진 프로그램에 기초하여, 웨이퍼 W의 위치 결정이나, 노치나 오리엔테이션 플랫의 검출을 실행한다. 또한, 얼라이너 제어부(53)에는 웨이퍼 반송 장치(1)가 구비하는 제어 PC와의 사이에서 신호의 송수신을 행하는 통신 수단이 구비되어 있고, 제어 PC로부터의 동작 지령에 따라, 얼라이너 제어부(53)는 웨이퍼 W의 위치 어긋남 검출이나 노치나 오리엔테이션 플랫의 위치 검출을 행하여, 웨이퍼 W의 회전 방향의 위치 정렬을 행한다.
본 실시 형태의 얼라이너(8)는 연직 방향으로 기립 설치된 프레임(5b)에, 브래킷(54)을 통해 고정되어 있다. 웨이퍼 반송 로봇(7)은 각 모터를 작동시켜 FOUP(2) 내에 수용되어 있는 웨이퍼 W를 FOUP(2)로부터 꺼낸 후, 웨이퍼 W를 웨이퍼 받침대(45) 상에 적재하여 웨이퍼 받침대로부터 떨어진다. 그리고, 얼라이너(8)에 의한 얼라인먼트 동작이 종료되면, 웨이퍼 반송 로봇(7)은 얼라인먼트가 종료된 웨이퍼 W의 위치 어긋남을 해소하는 위치까지 핑거(17)를 이동시켜 웨이퍼 W를 보유 지지하고, 얼라이너(8)의 웨이퍼 받침대(45)로부터 웨이퍼 처리 장치(3)의 웨이퍼 수수 위치까지 반송한다.
다음으로, 본 실시 형태의 웨이퍼 반송 로봇(7)이 구비하는 핑거(17a, 17b)와 얼라이너(8)의 관계에 대하여 설명한다. 도 6은 본 실시 형태의 웨이퍼 반송 로봇(7)이 "핑거(17a, 17b) 상의 소정의 위치"에 보유 지지하고 있는 웨이퍼 W를, “웨이퍼 받침대(45) 상의 소정의 위치"에 적재하고 있는 중을 나타내는 도면이다. 또한, "핑거(17a, 17b) 상의 소정의 위치"란, 핑거(17a, 17b)가 웨이퍼 W를 보유 지지할 때 설계상 미리 결정된 위치이다. 이 소정의 위치는, 실제의 가동 전에 설치 작업자가 행하는 위치 교시 작업에 의해 반송 로봇(7)에 교시된다. 여기서, 설치 작업자의 위치 교시 작업에 의해 얻어진 위치 정보는, 웨이퍼 반송 로봇(7)이 구비하는 로봇 제어부(32)에 기억된다.
또한, “웨이퍼 받침대(45) 상의 소정의 위치"도, 동일하게 설치 작업자가 행하는 위치 교시 작업에 의해 교시되고, 설치 작업자의 위치 교시 작업에 의해 얻어진 위치 정보는, 웨이퍼 반송 로봇(7)이 구비하는 로봇 제어부(32)에 기억된다. 본 실시 형태의 웨이퍼 반송 로봇(7)에서는, 웨이퍼 W를 보유 지지하는 경우, 좌우 대칭으로 형성되는 보유 지지부(33)의 수평 방향으로 연장되는 대칭축인 중심선 L1 상에 웨이퍼 W의 중심 P1이 위치하도록 교시된다. 또한, 보유 지지부(33)가 보유 지지하고 있는 웨이퍼 W를 웨이퍼 받침대(45) 상에 적재할 때에는, 웨이퍼 W의 중심 P1이 웨이퍼 받침대(45)의 회전축 C4와 일치하도록 교시된다.
여기서, 본 실시 형태의 얼라이너(8)의 웨이퍼 받침대(45)나 종동 풀리(49)가 배치되는 본체부(61)의 폭 치수 D1과, 보유 지지부(33)의 선단부의 좌우에 형성되는 웨이퍼 보유 지지간(43a, 43b)의 이격 치수 D2의 크기는, D1이 D2보다 작아지도록 구성되어 있다. 본 실시 형태의 얼라이너(8)에서는, 웨이퍼 W가 적재되는 영역 주변에 위치하는 본체부(61)에는 얼라이너(8)를 구성하는 부품을 배치하는 것을 최대한 억제하여, 가능한 한 전장부(60)에 배치하도록 하고 있다.
폭 치수 D1이란, 상하측 핑거(17a, 17b)가 웨이퍼 받침대(45) 상에 웨이퍼 W를 적재할 때의 자세, 혹은 웨이퍼 받침대(45) 상에 적재된 웨이퍼 W를 가지러 갈 때의 자세에 있을 때, 중심선 L2에 대하여 직교하는 방향에 대한 본체부(61)의 치수이며, 이격 치수 D2란, 이때의 중심선 L2에 대하여 직교하는 방향에 관한 웨이퍼 보유 지지간(43a, 43b)의 간격이다.
또한 본체의 폭 치수 D1은, 얼라이너 본체의 전체의 폭 치수가 모두 D1<D2일 필요는 없고, 핑거(17a, 17b)가 액세스하는 영역의 얼라이너 본체의 폭 치수가 D1<D2이면 된다. 또한, 본 실시 형태와 같이 얼라이너(8)가 상면에서 보아 대략 직사각형의 형상을 갖고 있을 때는, 폭 치수 D1이란 이 대략 직사각형의 짧은 쪽 방향(Y 방향)의 치수이며, 상면에서 보아, 상하측 핑거(17a, 17b)의 웨이퍼 보유 지지간(43a, 43b) 사이에 있는 위치이며, 본체부(61)의 웨이퍼 보유 지지간(43a, 43b)이 서로 대향하는 방향에 관한 치수이다.
이와 같이, D1<D2로 함으로써, 웨이퍼 반송 로봇(7)은 암체(18)를 동작시켜 핑거(17a, 17b) 상에 보유 지지한 웨이퍼 W를 웨이퍼 받침대(45)의 바로 위까지 이동시킨 후, 승강 기구(19)를 하강시켜 핑거(17a, 17b)로 웨이퍼 받침대(45) 상에 웨이퍼 W를 적재하고, 적재 위치에서 승강 기구(19)를 정지시키지 않고 핑거(17a, 17b)를 얼라이너(8)의 하방까지 연직 방향으로 이동시킬 수 있다. 이에 의해, 미세하게 정확한 암체의 동작이 불필요하게 되고, 재빠르게 다음 반송 동작으로 이행하는 것이 가능하게 된다(도 7의 (a) 내지 (c)를 참조).
또한, 웨이퍼 받침대(45) 상에 적재되어 있는 웨이퍼 W를 들어 올릴 때에는, 웨이퍼 반송 로봇(7)은 핑거(17a, 17b)를 얼라이너(8)의 바로 아래로 이동시킨 후, 핑거(17)를 연직 방향으로 상승시킴으로써 웨이퍼 받침대(45) 상 웨이퍼 W를 들어 올릴 수 있다. 종래의 웨이퍼 반송 로봇(57)에 있어서는, 웨이퍼 받침대(45) 상에 웨이퍼 W를 적재하면, 암체와 웨이퍼 등의 간섭 리스크를 고려하여, 핑거를 얼라이너(8)에 대하여 수평 방향으로 후퇴시킨 후에 다음 반송 동작으로 이행하고 있었다. 그러나, 본 실시 형태의 웨이퍼 반송 로봇(7)에서는, 핑거(17a, 17b)는 웨이퍼 W를 적재 후 그대로 얼라이너(8)의 하방으로 이동하기 때문에, 암체(18)를 동작시키지 않고 승강 기구(19)만을 동작시켜, 핑거(17a, 17b)를 하강 이동시키는 것만으로, 얼라이너(8)로부터 퇴피시킬 수 있다. 따라서, 웨이퍼 W를 적재 후 바로 얼라이너를 동작시킬 수 있고, 또한 바로 웨이퍼 반송 로봇(7)을 다른 웨이퍼의 반송에 사용하는 것이 가능하게 된다.
본 실시 형태에서는, 웨이퍼 W를 회전 이동시키는 구동 수단만을 구비하는 단축 얼라이너(8)로서, 웨이퍼 W의 수평 방향의 위치 어긋남을 보정하는 위치 보정 수단을 구비하고 있지 않은 예를 나타내고 있다. 이러한 얼라이너(8)에서는, 웨이퍼 W의 위치 어긋남은, 위치 어긋남을 보정하기 위한 보정값을 웨이퍼 반송 로봇(7)이 얼라이너(8)로부터 수신해 두고, 미리 교시된 위치에서 웨이퍼 W를 웨이퍼 받침대(45)로부터 수취한 후, 예를 들어 웨이퍼 처리 장치(3)의 웨이퍼 스테이지(3a) 상에 적재할 때 보정된다.
웨이퍼 반송 로봇(7)은 웨이퍼 받침대(45)로부터 수취한 웨이퍼 W를, 미리 교시된 위치 데이터에 보정값을 가산한 후 웨이퍼 W를 웨이퍼 스테이지(3a) 상에 적재함으로써, 웨이퍼 W의 위치 어긋남을 보정하여, 웨이퍼 W를 웨이퍼 스테이지(3a)의 정확한 위치에 적재할 수 있다. 또는, 얼라이너(8) 상의 웨이퍼 W를 보유 지지할 때, 웨이퍼 반송 로봇(7)이 미리 교시된 위치로부터 위치 어긋남을 보정하는 방향으로 핑거(17a, 17b)를 이동시키고, 그 후 웨이퍼 받침대(45) 상의 웨이퍼 W를 핑거(17a, 17b)로 보유 지지함으로써 위치 어긋남을 보정할 수도 있다.
후자와 같은 보정 동작을 행하기 위해서는, 본 실시 형태의 얼라이너(8)의 본체부(61)와 핑거(17a, 17b)의 웨이퍼 보유 지지간(43a, 43b) 사이의 수평면 내에서의 간극((D2-D1)/2)은 FOUP(2)에 수납된 웨이퍼 W의 허용되는 위치 어긋남양이나, 웨이퍼 처리 장치(3) 내에서 허용되는 위치 어긋남양(최대 허용 보정량)보다 큰 치수로 설정되는 것이 바람직하다. 예를 들어, FOUP(2) 내에서의 웨이퍼 W의 최대 위치 어긋남양이 n밀리미터인 경우, 본체부(61)의 좌우 양측면과 웨이퍼 보유 지지간(43a, 43b) 사이의 수평면 내에서의 각각의 간극 치수를 n밀리미터보다 큰 치수로 해두면, 웨이퍼 반송 로봇(7)이 웨이퍼 W의 위치 어긋남을 보정하는 방향으로 핑거(17)를 이동시켰다고 해도, 웨이퍼 보유 지지간(43a, 43b)과 본체부(61)가 접촉하는 일은 없어진다.
또한, 본 실시 형태의 얼라이너(8)는 웨이퍼 검출 센서(47)로 웨이퍼 W에 형성되어 있는 노치의 회전 위치 어긋남과 웨이퍼 W의 X-Y 방향의 위치 어긋남양을 검출하고, 노치가 미리 교시된 소정의 회전 위치로 이동한 경우의 웨이퍼 W의 X-Y 방향의 위치 어긋남양과, 이 X-Y 방향의 위치 어긋남을 보정하는 보정 데이터를 산출한다. 다음으로 얼라이너(8)는 노치가 웨이퍼 W의 주연 상의 미리 교시된 소정의 회전 위치가 되도록 웨이퍼 W를 회전시킨다. 그리고, 웨이퍼 W의 위치 어긋남양에 대한 보정 데이터를 수신한 웨이퍼 반송 로봇(7)이 이 위치 어긋남을 없애는 위치로 핑거(17)를 보정 이동시킨 후, 웨이퍼 받침대(45) 상의 웨이퍼 W를 들어 올림으로써, 웨이퍼 W의 회전 방향의 위치와 XY 평면 내에서의 위치 어긋남을 보정하고 있다.
본 실시 형태의 얼라이너(8)에서는, 웨이퍼 W를 웨이퍼 받침대(45) 상에 적재하는 경우, 웨이퍼 반송 로봇(7)은 웨이퍼 받침대(45)의 상방으로서 웨이퍼 W 중심이 연직 방향으로 연장되는 웨이퍼 받침대(45)의 회전축 C4와 일치하는 위치까지 핑거(17)를 이동시킨 후, 승강 기구(19)를 작동시켜 웨이퍼 W를 웨이퍼 받침대(45)에 적재한다. 여기서, 웨이퍼의 보유 지지 위치에 어긋남이 없는 경우에는, 웨이퍼 중심 P1과 웨이퍼 받침대(45)의 회전축 C4는 일치하고, 또한 핑거(17a, 17b)는 회전축 C3과 웨이퍼 중심 P1을 잇는 직선 L1에 관하여 수평면 내에서 좌우 대칭이 되어 있다. 또한, 웨이퍼 중심 P1은, 상면에서 보아 핑거(17a, 17b)에 형성된 2개의 웨이퍼 보유 지지 패드(38a, 38b)와 웨이퍼 접촉부(41)를 잇는 직선으로 둘러싸이는 삼각형 T1의 내측에 위치하도록 구성되어 있다.
또한, 얼라이너(8)가 작동하면, 내부에 배치된 모터(46)나 벨트(51), 베어링 등으로부터 진애가 발생하여, 얼라이너(8) 밖으로 방출될 가능성이 있다. 방출된 진애는, 반송 공간(4) 내의 다운플로에 의해 얼라이너(8)의 하방으로 흐르게 되고, 이 하방으로 흐르게 된 진애가 얼라이너(8)의 하방으로 이동한 핑거(17)에 부착되어 버리고, 이 핑거(17)에 부착된 진애가 웨이퍼 W를 보유 지지했을 때 웨이퍼 W로 이동할 가능성이 있다. 이러한 트러블을 회피하기 위해, 본 실시 형태의 얼라이너(8)는 얼라이너(8)의 전장부(60)나 본체부(61)의 내부 공간을 반송 공간(4)에 대하여 음압으로 유지하는 수단을 구비하는 구성으로 해도 된다.
음압으로 유지하는 수단으로서, 얼라이너(8) 내부의 기체를 흡인하여 얼라이너(8)의 외부로 배출하는 팬이나 펌프와 같은 배기 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 전장부(60)나 본체부(61)도 내부가 음압으로 됨으로써, 모터나 벨트(51) 등으로부터 발생한 진애는 전장부(60)나 본체부(61)로부터 방출되는 일은 없어진다. 또한, 팬이나 펌프에 의해 전장부(60)나 본체부(61)의 내부로부터 배출된 기체는, 덕트 등을 통해 기판 반송 에어리어(14)보다 하방에 배치되는 저압 에어리어(15)로 배기되는 구성으로 함으로써, 웨이퍼 W에 진애가 부착되는 일은 없어진다.
본 실시 형태의 얼라이너(8)는 웨이퍼 받침대(45)를 회전시키는 얼라이너 모터(46)나 얼라이너 제어부(53) 등은 전장부(60)의 내부에 수용되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 전장부(60)를 본체부(61)의 하방에 배치하는 구성으로 했다고 해도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 웨이퍼 W를 웨이퍼 받침대(45) 상에 적재한 후, 핑거(17a, 17b)가 얼라이너(8)의 하방까지 연직 방향으로 이동하는 것은 충분히 가능하다.
또한, 전장부(60)를 웨이퍼 W가 적재되는 영역보다 상방에 배치하거나, 본체부(61)와 분리하여 배치하거나 하는 것도 충분히 가능하다. 바꿔 말하면, 웨이퍼 반송 로봇(7)이 얼라이너(8)와의 사이에서 웨이퍼 W를 수수할 때, 미리 교시된 위치까지 핑거(17a, 17b)를 이동시켰을 때, 한 쌍의 웨이퍼 보유 지지간(43a, 43b)의 이격 치수 D2가, 핑거(17a, 17b)가 연직 방향으로 통과하는 얼라이너(8)의 본체부(61)의 폭 치수 D1보다 크게 설정되어 있으면, 핑거(17a, 17b)가 하강할 때 얼라이너(8)와 접촉하는 일은 없어진다. 또한, 웨이퍼 반송 로봇(7)의 승강 기구(19)를 작동시켜 핑거(17a, 17b)를 승강 이동시키는 방법 대신에, 얼라이너(8)를 승강 이동시키는 승강 기구를 마련하여, 핑거(17a, 17b)에 대하여 얼라이너(8)를 승강 이동시키는 구성으로 해도 된다.
본 실시 형태의 웨이퍼 반송 장치(1)의 제어는, 제어 PC와 이 제어 PC의 제어 하에서 로봇, 얼라이너 및 로드 포트 등을 개별적으로 제어하는 구동 제어부에 의해 행해진다. 도 8에 이들 제어계의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도로서 나타낸다. 웨이퍼 반송 장치(1)가 구비하는 웨이퍼 반송 로봇(7), 얼라이너(8), 로드 포트(6)에는, 각각이 구비하는 검출 수단으로부터의 검출 신호를 수신하여, 미리 기억된 프로그램에 따라 각 구동 수단을 제어하는 각각의 구동 제어부(로봇 제어부(32), 얼라이너 제어부(53), 로드 포트 제어부(81))를 구비하고 있다. 또한, 웨이퍼 반송 장치(1)는 제어 PC를 구비하고 있고, 이 제어 PC가 각 구동 제어부(32, 53, 81)와 통신을 행하여, 각 구동 제어부(32, 53, 81)의 동작을 제어한다. 제어 PC는, 연산을 행하는 CPU와, 각 제어부와의 사이에서 통신을 행하는 통신 수단과, 동작 프로그램이나 각종 데이터를 기억시키는 기억 수단을 적어도 구비하고 있다.
다음으로, 본 발명의 웨이퍼 반송 장치(1)가 구비하는 웨이퍼 반송 로봇(7)과 종래의 웨이퍼 반송 로봇(7)의 얼라이너(8) 상에서의 암체(18)를 사용한 웨이퍼 W1, W2의 반송 동작의 차이에 대하여 설명한다. 도 9는 종래의 웨이퍼 반송 로봇(57)이 행하는 반송 동작을 나타내는 도면이며, 도 10, 11은 본 발명의 일 실시 형태의 웨이퍼 반송 로봇(7)이 행하는 반송 동작을 나타내는 도면이다. 종래의 반송 로봇에서는, 웨이퍼 반송 로봇(57)이 구비하는 상하측 핑거(77a, 77b)의 한 쌍의 웨이퍼 보유 지지간(43a, 43b)의 좌우 방향의 이격 치수 D2가, 얼라이너(58)의 본체 폭 치수 D1보다 커지도록 고려되어 있지 않고, 통상 이하와 같은 동작을 행하고 있다.
먼저, 로드 포트(6)에 적재된 FOUP(2)로부터 상측 핑거(17a)로 1매째의 웨이퍼 W1을 꺼내어 얼라이너(8, 58)의 웨이퍼 받침대(45)에 적재한다. 그 후, 얼라이너(8, 58)가 위치 결정을 행하고 있는 동안에 하측 핑거(17b)로 2매째의 웨이퍼 W2를 꺼내어 보유 지지하여 대기하고, 웨이퍼 W1의 위치 결정 동작이 종료되면 상측 핑거(17a)로 웨이퍼 받침대(45) 상의 웨이퍼 W1을 꺼내고, 하측 핑거(17b)로 보유 지지하고 있는 2매째의 웨이퍼 W2를 웨이퍼 받침대(45)에 적재한다. 또한, 이들 동작은, 로봇 제어부(32)가 미리 기억하고 있던 동작 프로그램에 따라 실행된다.
도 9를 참조하여, 종래의 웨이퍼 반송 로봇(57)의 동작에 대하여 설명한다. 먼저, 상측 핑거(77a)를 FOUP(2)에 정면으로 대향하는 준비 위치까지 이동시킨 후, FOUP(2)에 수용되어 있는 1매째의 웨이퍼 W1을 상측 핑거(77a)로 보유 지지한다(도 9의 (a)). 이때 웨이퍼 반송 로봇(57)은 하측 핑거(77b)를 상측 핑거(77a)의 동작에 간섭하지 않는 퇴피 위치로 회동시켜 둔다. 다음으로 웨이퍼 반송 로봇(57)은 암체(18)와 핑거(77a)를 동작시켜, 웨이퍼 W1을 FOUP(2)로부터 꺼내어 종래의 얼라이너(58)의 상방으로서 미리 교시된 소정의 위치까지 이동시킨다. 그 후 웨이퍼 반송 로봇(57)은 승강 기구(19)를 하강 동작시켜 상측 핑거(77a)로 보유 지지한 웨이퍼 W1을 얼라이너(58)의 웨이퍼 받침대(45)에 적재한다(도 9의 (b)).
종래의 얼라이너(58)가 웨이퍼 W1을 흡착 보유 지지하여 얼라인먼트 동작을 개시하면, 웨이퍼 반송 로봇(57)은 얼라이너(58)의 웨이퍼 받침대(45)나 본체부에 접촉하지 않도록 암체(18)와 상측 핑거(77a)를 동작시켜, 상측 핑거(77a)를 얼라이너(58)에 대하여 수평 방향으로 후퇴 이동시킨다(도 9의 (c)). 이때, 상측 핑거(77a)의 상하측 방향의 높이 위치는, 웨이퍼 W1보다 하방이며, 얼라이너(66)의 본체부보다 상방의 위치에 있다. 다음으로 웨이퍼 반송 로봇(57)은 퇴피 위치에 있는 하측 핑거(77b)를 FOUP(2)에 정면으로 대향하는 준비 위치까지 회동시킨 후, 각 구동부를 작동시켜 FOUP(2)에 수용되는 2매째의 웨이퍼 W2를 하측 핑거(77b)로 보유 지지한다(도 9의 (d)). 이때 웨이퍼 반송 로봇(57)은 상측 핑거(77a)를 하측 핑거(77b)의 동작에 간섭하지 않는 퇴피 위치로 회동시켜 둔다. 다음으로 웨이퍼 반송 로봇(57)은 암체(18)를 동작시켜, 하측 핑거(77b)를 FOUP(2)에 대하여 후퇴시켜, 웨이퍼 W2를 꺼낸다(도 9의 (e)).
다음으로 웨이퍼 반송 로봇(57)은 퇴피 위치에 있는 상측 핑거(77a)를 얼라이너(58)와 정면으로 대향하는 방향으로 회동시키고, 웨이퍼 W2를 보유 지지하는 하측 핑거(77b)를 퇴피 위치까지 회동시킨다(도 9의 (f)). 얼라이너(58)의 동작이 종료되면, 웨이퍼 반송 로봇(57)은 암체(18)를 동작시켜, 상측 핑거(77a)를 1매째의 웨이퍼 W1의 바로 아래의 소정의 위치까지 전진 이동시킨다(도 9의 (g)). 전진 이동 시에는, 상측 핑거(77a)의 상하측 방향의 높이 위치는, 웨이퍼 W1보다 하방이며, 또한 얼라이너(58)의 본체부보다 상방의 위치에 있다. 그 후 웨이퍼 반송 로봇(57)은 승강 기구(19)를 상승시켜 얼라인먼트가 종료된 1매째의 웨이퍼 W1을 상측 핑거(77a)로 들어 올려 보유 지지한다. 그 후 하측 핑거(77b)를 웨이퍼 받침대(45)의 상방으로서 미리 교시된 위치까지 회동시키고, 상측 핑거(77a)를 하측 핑거(77b)와 간섭하지 않는 퇴피 위치까지 이동시킨다.
그리고 웨이퍼 반송 로봇(57)은 승강 기구(19)를 작동시켜 하측 핑거(77b)로 보유 지지하고 있는 웨이퍼 W2를 웨이퍼 받침대(45)에 적재한다(도 9의 (h)). 그 후, 웨이퍼 반송 로봇(57)은 하측 핑거(77b)를 얼라이너(58)에 대하여 수평면 내에서 후퇴시킨 후, 웨이퍼 반송 로봇(57)의 상측 핑거(77a) 상에 보유 지지한 웨이퍼 W1을 소정의 웨이퍼 처리 장치(3)로 반송한다. 상술한 바와 같이, 종래의 웨이퍼 반송 로봇(57)과 얼라이너(58)의 경우, 얼라이너(58) 상에 웨이퍼 W1 또는 W2가 보유 지지되어 있을 때에는, 상하측의 각 핑거(77a 및 77b)는 각각, 웨이퍼 W1 또는 W2와 얼라이너(59) 사이를 통과하여 후퇴하지 않으면 얼라이너(58)로부터 퇴피할 수 없었다. 이 동작 시, 웨이퍼 반송 로봇(57)은 상하측 핑거(77a, 77b)를 웨이퍼 받침대(45)에 접촉하지 않도록 이동시킬 필요가 있기 때문에, 암체(18)와 상하측 핑거(77a, 77b)의 동작은 정밀하고 복잡한 것이 되었다.
다음으로, 본 실시 형태의 웨이퍼 반송 로봇(7)의 반송 동작에 대하여 설명한다. 종래의 웨이퍼 반송 로봇(57)과 마찬가지로, 웨이퍼 반송 로봇(7)은 상측 핑거(17a)를 FOUP(2)에 정면으로 대향하는 준비 위치로 회동시킨 후, FOUP(2) 내에 수용되어 있는 1매째의 웨이퍼 W1을 상측 핑거(17a)로 보유 지지한다(도 10의 (a)). 이때 웨이퍼 반송 로봇(7)은 하측 핑거(17b)를 상측 핑거(17a)의 동작에 간섭하지 않는 퇴피 위치로 회동시켜 둔다. 다음으로, 웨이퍼 반송 로봇(7)은 암체(18)와 핑거(17a)를 동작시켜, 웨이퍼 W1을 얼라이너(8)의 웨이퍼 받침대(45)의 상방으로서 미리 교시된 소정의 위치까지 이동시킨다. 이때, 도 10에 나타내는 바와 같이, 다음으로 꺼낼 웨이퍼가 얼라이너(8)에 가장 가까운 로드 포트(6')에 적재되어 있는 FOUP(2)로부터 다음 웨이퍼 W2인 경우에는, 웨이퍼 반송 로봇(7)은 이하에 설명하는 바와 같이, 하측 핑거(17b)를 FOUP(2)에 정면으로 대향하는 준비 위치까지 회동시켜 두는 것이 바람직하다.
여기서, 도 16을 참조하여, 본 발명의 웨이퍼 반송 장치에 있어서, 얼라이너(8)에 가장 가까운 로드 포트(6')(본 실시 형태에서는 가장 우측 단부의 로드 포트)로부터 웨이퍼 W1을 꺼내어, 얼라이너(8)의 상방의 교시 위치까지 웨이퍼 W1을 이동시키는 핑거(17a 및 17b)의 움직임과, 웨이퍼 반송 로봇(7)의 동작 제어에 대하여 설명한다. 또한, 하측 핑거(17b)도, 다음 단락에서 설명하는 상측 핑거(17a)와 마찬가지의 움직임에 의해, 로드 포트로부터 웨이퍼 W2를 꺼낸다.
웨이퍼 반송 로봇(7)이 FOUP(2)에 대하여 핑거(17a)를 출입시키는 경우, 웨이퍼 반송 로봇(7)은 핑거(17a)를 정면 벽(11)이 연장되는 방향에 대하여 직교하는 방향으로서 FOUP(2)에 정면으로 대향하는 위치로부터 전진 이동시키도록 교시되어 있다. 여기서, 웨이퍼 반송 로봇(7)이 FOUP(2) 내에 핑거(17a)를 이동시켰을 때, FOUP(2)에 올바르게 수용되어 있는 경우의 웨이퍼 W1의 중심 P1'과 핑거(17a)의 회전축 C3을 잇는 수평면 내의 직선을 L3이, 정면 벽(11)이 연장되는 방향에 대하여 수직인 직선이 되는 것이 바람직하다. 다음으로 웨이퍼 반송 로봇(7)은 핑거(17a)로 FOUP(2) 내의 웨이퍼 W1을 들어 올리고, 암체(18)를 동작시킴으로써, 직선 L3과 웨이퍼 받침대(45)의 회전축 C4를 통과하는 도 6에서 나타낸 직선 L2와의 교점 P2에, 핑거(17a)의 회전축 C3이 위치할 때까지 이동시킨다. 그 후, 웨이퍼 반송 로봇(7)은 암체(18)를 정지시킨 상태에서 상측 핑거 구동 모터(30)를 작동시켜, 웨이퍼 W1을 보유 지지하는 상측 핑거(17a)를 웨이퍼 받침대(45)의 상방의 소정의 위치까지 회전 이동시킨다.
도 10으로 되돌아가서 설명한다. 얼라이너(8)의 받침대의 상방까지 웨이퍼 W1을 이동시키면, 웨이퍼 반송 로봇(7)은 승강 기구(19)를 하강 동작시켜 상측 핑거(17a)로 보유 지지한 웨이퍼 W1을 얼라이너(8)의 웨이퍼 받침대(45)에 적재한다(도 10의 (b)). 승강 기구(19)를 작동시켜 1매째의 웨이퍼 W1을 웨이퍼 받침대(45)에 적재한 후에도, 웨이퍼 반송 로봇(7)은 승강 기구(19)의 하강 동작을 그대로 계속시켜, 상측 핑거(17a)를 얼라이너(8)의 하방으로서, 상측 핑거(17a)가 회동 동작해도 얼라이너(8)와 접촉하지 않는 위치까지 이동시킨다.
상측 핑거(17a)가 얼라이너(8)의 하방의 소정의 위치까지 하강 이동하면, 웨이퍼 반송 로봇(7)은 상측 핑거(17a)를 상면에서 보아 하측 핑거(17b)와 일치하는 준비 위치, 또는 적어도 상측 핑거(17a)를 상승시켜도 웨이퍼(17a)와 간섭하지 않는 위치로, 회전축 C3을 회전 중심으로 하여 회동시킨다(도 10의 (c)). 다음으로 웨이퍼 반송 로봇(7)은 암체(18)와 승강 기구(19)를 작동시켜, 하측 핑거(17b)를 FOUP(2)에 수용되는 2매째의 웨이퍼 W2의 하방의 소정의 위치까지 이동시키고, 승강 기구(19)를 작동시켜 2매째의 웨이퍼 W2를 하측 핑거(17b)로 보유 지지한다(도 10의 (d)). 이때, 상측 핑거(17a)는 하측 핑거(17b)의 동작에 간섭하지 않는 퇴피 위치로 회전축 C3을 회전 중심으로 하여 회동시킨다.
다음으로 웨이퍼 반송 로봇(7)은 암체(18)를 작동시켜, 웨이퍼 W2를 보유 지지하는 하측 핑거(17b)를 준비 위치까지 후퇴 이동시킨다(도 11의 (e)). 그리고 웨이퍼 반송 로봇(7)은 승강 기구(19)를 작동시켜 상측 핑거(17a)를 얼라이너(8)보다 하방에 위치할 때까지 하강 동작시킨 후, 상측 핑거(17a)를 미리 교시된 웨이퍼 W1을 보유 지지하는 위치까지 회전축 C3을 회전 중심으로 하여 회동시킨다. 얼라이너(8)의 동작이 종료되면, 또한 웨이퍼 반송 로봇(7)은 얼라이너(8)가 검출한 웨이퍼 W1의 위치 어긋남을 없애는 보정 위치까지 상측 핑거(17a)를 이동시킨 후, 승강 기구(19)를 작동시켜 상측 핑거(17a)를 웨이퍼 받침대(45) 상방의 소정의 높이 위치까지 상승시키고, 얼라인먼트가 종료된 웨이퍼 W1을 상측 핑거(17a)로 보유 지지한다(도 11의 (f)). 또한, 2매째의 웨이퍼 W2를 보유 지지하는 핑거(17b)는 얼라이너(8)와 간섭하지 않는 퇴피 위치에 있으므로, 상측 핑거(17a)의 상승 이동에 의해 웨이퍼 W2가 얼라이너(8)와 충돌할 일은 없다.
그리고 웨이퍼 반송 로봇(7)은 하측 핑거(17b)를 웨이퍼 받침대(45)의 상방의 미리 교시된 위치까지 이동시키고, 상측 핑거(17a)를 하측 핑거(17b) 및 얼라이너(8)와 간섭하지 않는 퇴피 위치까지 회동시킨다. 그 후, 승강 기구(19)를 작동시켜 하측 핑거(17b) 상에 보유 지지된 웨이퍼 W2를 웨이퍼 받침대(45) 상에 적재한다. 승강 기구(19)를 작동시켜 2매째의 웨이퍼 W2를 웨이퍼 받침대(45) 상에 적재한 후, 웨이퍼 반송 로봇(7)은 승강 기구(19)의 하강 동작을 그대로 계속시켜, 하측 핑거(17b)를 얼라이너(8)의 하방으로서, 하측 핑거(17b)가 회동 동작해도 얼라이너(8)와 접촉하지 않는 소정의 위치까지 이동시킨다(도 11의 (g)). 그리고, 웨이퍼 반송 로봇(7)은 상면에서 보아 상측 핑거(17a)와 일치하는 위치까지 하측 핑거(17b)를 회전축 C3을 회전 중심으로 하여 회동시킨다(도 11의 (h)). 또한 웨이퍼 반송 로봇(7)은 암체(18)와 승강 기구(19)를 동작시켜, 상측 핑거(17a) 상에 보유 지지한 웨이퍼 W1을 소정의 웨이퍼 처리 장치(3)로 반송한다.
상기한 바와 같이, 종래의 웨이퍼 반송 로봇(57)과 본 발명의 웨이퍼 반송 로봇(7)에서는, 웨이퍼 W1, W2를 웨이퍼 받침대(45)에 적재한 후에 행하는 핑거(17a, 17b, 77a, 77b)를 퇴피시키는 동작에 차이가 있다. 웨이퍼 반송 로봇(57)에서는, 핑거(77a, 77b)를 얼라이너(58)에 대하여 수평 방향으로 후퇴 이동시킬 필요가 있기 때문에, 암체(18)를 구성하는 각 암의 길이가 길어질수록, 핑거(77a, 77b)를 수평 방향으로 퇴피시키는 암체(18)의 동작에 걸리는 시간이 길어진다. 특히, 암체(18)를 구성하는 각 암(24, 26)의 길이가 정면 벽(11)과 배면 벽(12)의 이격 거리에 가까운 길이인 경우, 각 암(24, 26)이 정면 벽(11)이나 배면 벽(12)에 접촉하지 않도록 동작시키기 위해 각 암(24, 26)의 동작 범위가 한정된다.
그 때문에, 각 암체(24, 26)의 동작이 제한되어, 동작에 오랜 시간이 걸려 버리는 것이다. 또한, 핑거(77a, 77b)가 한창 후퇴 동작을 행하고 있는 중에, 핑거(77a, 77b)가 웨이퍼 받침대(45)와 접촉하지 않도록 하기 위해, 암체(18)의 동작과 동기하여 핑거(77a, 77b)의 자세를 유지시킬 필요가 있어, 동작 제어가 더욱 번잡하게 되어 버린다. 또한, 종래의 웨이퍼 반송 로봇(57)에서는, 퇴피 동작을 위해, 승강 기구(19)의 하강 동작이 종료된 후 암체(18)의 후퇴 동작으로 전환하지 않으면 안 되고, 이 승강 기구(19)로부터 암체(18)로의 동작의 전환이 있음으로써 타임 래그가 발생하여, 결과적으로 스루풋을 저하시키게 되어 버리는 것이다.
본 실시 형태의 웨이퍼 반송 로봇(7)의 퇴피 동작은, 도 12에 나타내는 바와 같이, 핑거(17a, 17b)를 웨이퍼 받침대(45) 상방의 소정의 위치로 이동시킨 후(도 12의 (a)), 승강 기구(19)에 의해 핑거(17a, 17b)를 하강시켜, 웨이퍼 W1 또는 W2의 적재한 후에도 승강 기구(19)를 정지시키지 않고 그대로 핑거(17a 또는 17b)가 얼라이너(8)보다 하방에 위치할 때까지 하강시킨다(도 12의 (b)). 그리고 그 후, 얼라이너(8)나 웨이퍼 W1, W2와의 간섭 리스크가 없어지고 나서, 핑거(17a, 17b)를 회동시킨다(도 12의 (c)). 따라서, 종래 기술과 같이, 웨이퍼 W1, W2를 얼라이너(8)에 적재한 후, 얼라이너 근접 영역으로부터 웨이퍼 W1, W2나 얼라이너(8)와의 간섭을 피하면서 핑거(17a, 17b)를 퇴피시키도록 암체(18)(암(24, 26))를 동작시킬 필요가 없다.
이에 의해, 웨이퍼 반송 로봇(7)의 동작 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 핑거를 얼라이너 본체 아래로 퇴피시키는(도 12의 (a), (b)) 때까지의 퇴피 동작에서는, 각 암(24, 26)이나 핑거(17a, 17b)의 번잡한 각 변위 동작도 필요 없으므로, 각 암(24, 26)이나 핑거(17a, 18b)를 배면 벽(12)이나 웨이퍼 받침대(45)에 접촉시키는 트러블도 발생하지 않는다. 또한, 여기서 각 변위 동작이란, 제1 암(24)의 기대(20)에 대한 회전 동작, 제2 암(26)의 제1 암(24)에 대한 회전 동작, 핑거(17a, 18b)의 제2 암(26)에 대한 회전 동작이며, 이 각 변위 동작을 행함으로써 웨이퍼 반송 로봇(7)은 핑거(17a, 18b)나 핑거(17a, 18b)에 보유 지지된 웨이퍼 W를 소정의 위치까지 이동시킨다.
본 실시 형태의 얼라이너(8)에서는, 웨이퍼 받침대(45)를 수평 방향으로 이동시키는 기구를 구비하고 있지 않은 구성을 예시하고 있다. 그러나, 웨이퍼 받침대(45)를 웨이퍼 W의 중심 P1과 핑거(17a, 17b)의 회전 중심을 잇는 직선 L2에 대하여 평행이 되는 방향(도 6의 X 방향), 또는 이 직선 L2에 직교하는 방향(도 6의 Y 방향)으로 이동시키는 기구를 구비하는 얼라이너로 하는 것도 가능하다. 또한, 직선 L2에 대하여 평행이 되는 방향(동 X 방향), 및 이 직선 L2에 직교하는 방향(동 Y 방향)의 양쪽으로 이동시키는 기구를 구비하는 구성으로 하는 것도 가능하다.
도 13의 (a)는 웨이퍼 받침대(45)를 직선 L2에 대하여 평행이 되는 방향으로 이동시키는 제1 이동 기구(63)를 구비하는 얼라이너(59a)를 나타내는 평면도이며, 도 13의 (b)는 그 정면도이다. 또한, 도 13 내지 도 15에서는 편의적으로, 직선 L2에 대하여 평행이 되는 방향을 X 방향으로 하고, 직선 L1에 직교하는 방향을 Y 방향으로 하고, X 방향 및 Y 방향에 직교하는 방향을 Z 방향(연직 방향)으로 하여 설명한다. 본 실시 형태의 얼라이너(59a)는 얼라이너(8)와 마찬가지의 기구를 구비하고 있지만, 얼라이너 제어부(53)나 웨이퍼 검출 센서(47)를 수용하는 전장부(60)와, 웨이퍼 받침대(45)와 얼라이너 모터(46) 등의 구동 기구를 수용하는 본체부(61)가 분리되어 있다. 본체부(61)는 상면에서 보아 제1 실시 형태의 얼라이너(8)와 동일한 폭 치수 D1로 구성되어 있다. 전장부(60)는 연직 프레임(5b)에 고정되는 브래킷(62)의 최상부에 고정되어 있고, 브래킷(62)의 최하부에는 웨이퍼 받침대(45)를 포함하는 본체부(61)를 X 방향으로 이동시키는 제1 이동 기구(63)가 설치되어 있다.
제1 이동 기구(63)는 모터(64)와 볼 나사 기구로 구성되어 있고, 모터(64)가 작동함으로써 모터(64)의 회전 샤프트와 연결된 볼 나사가 회전하여, 볼 나사에 나사 결합되는 이동자가 X 방향으로 진퇴 이동한다. 이 이동자에는 본체부 고정대(65)의 저면이 고정되어 있고, 본체부 고정대(65)의 정상면에는 본체부(61)가 고정되어 있다. 또한, 모터(64)는 구동축의 각도 제어 가능한 모터이며, 모터(64)의 작동은 얼라이너 제어부(53)에 의해 제어된다. 또한, 전장부(60)와 본체부(61)는 차압 플레이트(16)보다 상방의 기판 반송 에어리어(14)에 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 제1 이동 기구(63)가 동작함으로써 진애가 발생할 가능성이 있으므로, 제1 이동 기구(63)는 차압 플레이트(16)보다 하방의 저압 에어리어(15)에 배치되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 제1 이동 기구(63)에서 발생한 진애가 웨이퍼 W에 부착되는 리스크가 적어진다.
상기 구성으로 함으로써, 웨이퍼 검출 센서(47)에 의해 웨이퍼 W의 노치의 회전 어긋남과 웨이퍼 W의 중심 X-Y 방향의 위치 어긋남양을 검출하고, 노치의 위치가 미리 교시되어 소정의 회전 위치 이동한 경우의 웨이퍼 W의 X-Y 방향의 위치 어긋남양과, 이 X-Y 방향의 위치 어긋남을 보정하는 보정 데이터를 산출한다. 다음으로 얼라이너(59a)는 노치가 웨이퍼 W의 주연 상의 미리 교시된 소정의 회전 위치가 될 때까지 웨이퍼 W를 회전시켜 회전 어긋남을 수정하고, 또한 웨이퍼 W의 X 방향의 위치 어긋남을, 제1 이동 기구(63)에 의해 웨이퍼 받침대(45)와 웨이퍼 W를 이동시킴으로써 X 방향의 위치 어긋남을 보정할 수 있다.
또한, 얼라이너(59a)가 웨이퍼 W를 X 방향으로 보정한 후, 핑거(17a, 17b)가 Y 방향의 위치 어긋남을 보정하는 위치로 이동한 후 웨이퍼 W를 아래로부터 들어 올림으로써, 웨이퍼 W의 X 방향 및 Y 방향의 위치 어긋남을 보정한 위치에서 웨이퍼 W를 보유 지지할 수 있다. 또한, 핑거를 Y 방향으로 이동시키는 보정을 행하는 경우에는 Y 방향으로의 최대 허용 보정량보다 간극((D2-D1)/2)을 크게 해 둠으로써, 웨이퍼 W를 웨이퍼 받침대(45)에 적재한 핑거(17a, 17b)가 수평 방향의 자세를 바꾸지 않고 본체부(61)의 하방까지 이동할 수 있으므로, 웨이퍼 W의 반송 스루풋을 향상시킬 수 있다.
도 14의 (a)는 제1 이동 기구(63)의 하방으로, 제1 구동 기구(63)를 Y 방향으로 진퇴 이동시키는 제2 이동 기구(67)를 구비하는 얼라이너(59b)를 나타내는 도면이며, 도 14의 (b)는 그 정면도이다. 제2 이동 기구(67)는 제1 이동 기구(63)와 마찬가지의 구성을 하고 있고, 브래킷(62a)의 최하부에 설치되어 있다. 제2 이동 기구(67)는 모터(66)와 볼 나사 기구로 구성되어 있고, 모터(66)가 작동함으로써 모터의 회전 샤프트(48)와 연결된 볼 나사가 회전하여, 볼 나사에 나사 결합되는 이동자가 Y 방향으로 진퇴 이동한다. 이 이동자에 제1 구동 기구(63)가 고정되어 있어 있다. 모터(66)는 각도 제어 가능한 모터이며, 모터(66)의 작동은 얼라이너 제어부(53)에 의해 제어된다.
상기 구성으로 함으로써, 웨이퍼 검출 센서(47)에 의해 웨이퍼 W의 노치 위치와 웨이퍼 W의 중심 어긋남양을 검출하고, 노치의 위치가 미리 교시되어 소정의 회전 위치 이동한 경우의 웨이퍼 W의 X-Y 방향의 위치 어긋남양과, 이 X-Y 방향의 위치 어긋남을 보정하는 보정 데이터를 산출한다. 웨이퍼 받침대(45)의 회전에 의해 노치의 위치를 미리 교시된 소정의 회전 위치에 위치 결정하고, 또한 웨이퍼 W의 X 방향과 Y 방향의 위치 어긋남을 제1 이동 기구(63)와 제2 이동 기구(67)를 작동시킴으로써 보정할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 실시 형태의 얼라이너(8, 59a)와 마찬가지로, 웨이퍼 W를 웨이퍼 받침대(45) 상에 적재한 핑거(17a, 17b)가 수평 방향의 자세를 바꾸지 않고 본체부(61)의 하방까지 이동할 수 있으므로, 웨이퍼 W의 반송 스루풋을 향상시킬 수 있다. 또한, 제2 구동 기구(67)가 동작함으로써 웨이퍼 W에 밖을 미치는 진애가 발생할 가능성이 있으므로, 제2 구동 기구(67)는 제1 구동 기구(63)와 마찬가지로 차압 플레이트(16)보다 하방의 저압 에어리어(15)에 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 전장부(60)와 본체부(61)를 일체화시켜, 제1 이동 기구(63)와 제2 이동 기구(67)로 전장부(60)와 본체부(61)를 일체적으로 X 방향 및 Y 방향으로 이동시키도록 구성해도 된다. 상기 구성으로 함으로써, 제2 실시 형태의 얼라이너(59a)나 제3 실시 형태의 얼라이너(59b)와 마찬가지의 효과를 발휘할 수 있다. 단, 웨이퍼 W의 위치 어긋남을 보정하기 위해 웨이퍼 받침대(45)를 이동시키는 경우, 다음 웨이퍼 W를 웨이퍼 받침대(45) 상에 적재할 때에는, 제1 이동 기구(63)와 제2 이동 기구(67)를 작동시켜, 미리 결정된 소정의 위치에 웨이퍼 받침대(45)를 이동시켜 두는 동작이 필요하게 된다.
본 실시 형태의 웨이퍼 반송 로봇(7)과 얼라이너(8)가 행하는 반송 동작은, 웨이퍼 W를 진공 흡착력으로 보유 지지하는 흡착식 핑거(17a, 17b)에 한정되지는 않고, 웨이퍼 W의 주연을 파지함으로써 웨이퍼 W를 보유 지지하는 소위 클램프식의 핑거(68)에서도 적용할 수 있다. 도 15는 본 발명의 다른 실시 형태인 클램프 핑거(68)와 클램프 얼라이너(69)를 나타내는 평면도이다. 본 실시 형태의 클램프 핑거(68)는 웨이퍼 W를 보유 지지하는 보유 지지부(78)와 해당 보유 지지부(78)의 기단을 지지하는 리스트부(79)로 구성된다. 리스트부(79)의 기단은, 제2 암(26)의 선단부에 회전축 C3을 회전 중심으로 하여 회동 가능하게 설치되어 있고, 제2 암(26) 내에 구비되는 핑거 구동 모터(30)에 의해 회동한다. 웨이퍼 W를 보유 지지하는 보유 지지부(78)는 평행하게 배치된 한 쌍의 웨이퍼 보유 지지간(70, 71)과, 스프링의 가압력에 의해 웨이퍼 W의 주연을 보유 지지간(70, 71)의 선단의 걸림부(75)에 압박하여 기계적으로 파지하는 클램프 부재(72)를 구비하고 있다.
또한, 본 실시 형태의 클램프 얼라이너(69)는 웨이퍼 W의 주연을 스프링 등의 가압력에 의해 기계적으로 파지하는 클램프 바(73a, 73b, 73c)와, 이들과 함께 도 15의 지면의 연직 방향으로 연장되는 직선 C5(이하, 「회전축 C5」이라고 칭함)를 회전 중심으로 하여 수평면 내에서 회전하는 웨이퍼 받침대(74)를 구비하고 있다. 웨이퍼 반송 로봇(7)은 웨이퍼 W를 클램프 얼라이너(69)와의 사이에서 수수할 때, 암체(18)를 작동시켜 파지하고 있는 웨이퍼 W의 중심 P1이 클램프 얼라이너(69)의 웨이퍼 받침대(74)의 회전축 C5와 일치하는 위치까지 클램프 핑거(68)를 이동시킨다.
클램프 핑거(68)의 보유 지지부(78)가 구비하는 한 쌍의 웨이퍼 보유 지지간(70, 71)은, 평면에서 보아 클램프 핑거(68)의 회전축 C3과 웨이퍼 받침대(74)의 회전축 C5를 잇는 수평면 내에 연장되는 직선 L4에 관하여 서로 선대칭이 되도록 리스트부(79)에 고정되어 있다. 또한, 웨이퍼 보유 지지간(70, 71) 각각의 선단에는, 클램프 부재(72)에 의해 눌린 웨이퍼 W의 주연부를 걸림시키는 걸림 부재(75)가 구비되어 있다. 클램프 부재(72)는 평면에서 보아 선단이 두 갈래로 갈라진 Y자형을 하고 있고, 이 두 갈래로 갈라진 각각의 선단에는 웨이퍼 W의 주연부와 접촉하는 클램프 패드(76)가 구비되어 있다. 클램프 부재(72)는 리스트부(79) 내에 가압 부재와, 클램프 부재(72)를 웨이퍼 W에 가까워지는 방향 또는 멀어지는 방향으로 구동하는 액추에이터를 구비하고 있다. 클램프 부재(72)는 액추에이터에 의해 웨이퍼에 가까워지는 방향으로 이동되었을 때, 불제 부재의 가압력에 의해 웨이퍼 W를 향하여 압출되어 웨이퍼 W를 파지한다. 또한, 액추에이터가 클램프 부재(72)를 웨이퍼 W로부터 멀리 떨어지게 하는 방향으로 작동함으로써 클램프 부재(72)를 웨이퍼 W에 대하여 후퇴시켜 웨이퍼 W의 파지를 해제한다.
본 실시 형태의 클램프 얼라이너(69)에 있어서의 웨이퍼 W를 파지하는 기구, 및 파지한 웨이퍼 W를 회전시키는 기구에 대해서는 공지 기술의 기구를 이용할 수 있다. 웨이퍼 받침대(74)에는 길이가 동등한 3개의 클램프 바(73a, 73b, 73c)가 회전축 C5를 기점으로 하여 방사상으로 배치되어 있고, 이 클램프 바(73a, 73b, 73c)의 각 선단에는 웨이퍼 W를 걸림시키는 걸림 부재(80)가 구비되어 있다. 또한, 클램프 바(73a, 73b, 73c)는 신축 가능한 기구를 갖고 있고, 클램프 핑거(68)로부터 웨이퍼 W를 수취할 때에는, 각 클램프 바(73a, 73b, 73c)는 신장 동작하고, 웨이퍼 W를 파지할 때에는, 3개의 클램프 바(73a, 73b, 73c)가 각각 수축 동작함으로써 웨이퍼 W의 주연부를 각 걸림 부재(80)로 파지한다. 또한 클램프 얼라이너(69)는 웨이퍼 검출 센서(47)를 구비하고 있고, 파지한 웨이퍼 W를 수평면 내에서 회전시켜 웨이퍼 검출 센서(47)로 웨이퍼 W의 주연부에 형성된 노치나 오리엔테이션 플랫의 위치를 검출한다. 또한, 본 실시 형태의 클램프 얼라이너(69)는 웨이퍼 W의 주연부를 3개의 클램프 바(73a, 73b, 73c)에 의해 균등한 파지력으로 파지하도록 구성되어 있으므로, 파지된 웨이퍼 W의 교시 위치에서의 중심 P1은, 평면에서 보아, 웨이퍼 받침대(74)의 회전축 C5와 일치한다.
본 실시 형태의 클램프 얼라이너(69)는 클램프 핑거(68)로부터 웨이퍼 W를 수취하기 위한 대기 위치에 있을 때에는, 제1 클램프 바(73a)의 선단에 고정된 걸림 부재(80)가 클램프 핑거(68)가 구비하는 클램프 부재(72)의 두 갈래로 갈라진 선단부에 배치되는 2개의 클램프 패드(76)의 사이로서, 2개의 클램프 패드(76)에 간섭하지 않는 위치가 되도록 배치되어 있다. 또한, 제2 클램프 바(73b)와 제3 클램프 바(73c)는 클램프 핑거(68)의 한 쌍의 웨이퍼 보유 지지간(70, 71)에 접촉하지 않는 위치에 배치되어 있고, 또한 직선 L4에 관하여 평면에서 보아 대칭이 되도록 배치되어 있다. 또한, 본 실시 형태의 클램프 얼라이너(69)가 구비하는 각 클램프 바(73a, 73b, 73c)는 각각이 균등한 각도를 가지고 배치되어 있지 않고, 예를 들어 제1 클램프 바(73a)와 제2 클램프 바(73b) 간의 이루는 각도는 150°, 제2 클램프 바(73b)와 제3 클램프 바(73c) 간의 이루는 각도는 60°, 제3 클램프 바(73c)와 제1 클램프 바(73a)의 각도는 150°가 되도록 배치되어 있다. 또한, 각 클램프 바(73a, 73b, 73c) 간의 이루는 각도는 이에 한정되지는 않는다. 또한, 클램프 바(73a, 73b, 73c)의 수는 3개에 한정되지도 않는다. 예를 들어, 클램프 바(73a, 73b, 73c)는 3개 이상이어도 되고, 클램프 바(73a, 73b, 73c)를 2개로 하고, 웨이퍼 W를 파지하는 걸림 부재(80)를 3개 이상 마련하는 형태로 해도 된다.
또한, 본 실시 형태의 클램프 핑거(68)가 구비하는 좌우의 웨이퍼 보유 지지간(70, 71)의 서로 이격 거리 D4는, 클램프 얼라이너(69)의 웨이퍼 받침대(74) 및 클램프 얼라이너(69) 본체의, 직선 L3에 직교하는 방향인 폭 방향의 치수 D3보다 커지도록 형성되어 있다. 상기 구성에 의해, 클램프 핑거(68)는 클램프 얼라이너(69)에 웨이퍼 W를 전달한 후에, 이 클램프 얼라이너(69)의 하방까지 연직 방향으로 하강 이동할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태를, 도면을 참조하여 상세하게 설명했지만, 본 발명은 상기의 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서의 다양한 변경이 가능하다. 예를 들어, 상기 실시 형태에서는, FOUP(2)로부터 얼라이너(8)를 경유하여 웨이퍼 처리 장치(3)로 웨이퍼 W를 반송하는 경우에 대하여 설명했지만, 웨이퍼 처리 장치(3)로부터 얼라이너(8)를 경유하여 FOUP(2)를 반송하는 경우에도 적용 가능하다. 또한, 얼라이너(8)는 웨이퍼 W의 위치 어긋남, 및 노치의 검출을 행하는 기능 이외에도, 예를 들어 웨이퍼 W 상에 각인된 웨이퍼 ID를 판독하는 기능 등을 다양한 기능 등, 다른 검사 기능을 구비하는 구성으로 해도 된다.

Claims (12)

  1. 웨이퍼 받침대 상에 웨이퍼를 보유 지지하여, 상기 웨이퍼의 주연부를 검출하는 얼라이너와,
    상기 웨이퍼를 보유 지지하여, 로드 포트, 상기 얼라이너 및 처리 장치 사이에서 반송하는 반송 로봇을 구비하는 웨이퍼 반송 장치이며,
    상기 반송 로봇은,
    각각의 암의 일단이 서로 회전 동작 가능하게 접속된 적어도 2개의 암을 구비하는 암체와,
    상기 암체의 선단에 회동 가능하게 설치되어, 한 쌍의 웨이퍼 보유 지지간에 의해 상기 웨이퍼를 보유 지지하는 핑거와,
    상기 암체를 동작시키는 암체 구동 기구와,
    상기 핑거를 수평면 내에서 회전 구동시키는 핑거 구동 기구와,
    상기 암체를 연직 방향으로 이동시키는 승강 기구를
    구비하고,
    상기 웨이퍼 받침대는, 브래킷에 의해 고정되어 수평으로 보유 지지된 얼라이너 본체부에 회전 가능하게 지지되어 있고,
    상기 핑거가 액세스하는 영역에 있어서의 상기 얼라이너 본체부의 폭 방향의 치수는, 상기 한 쌍의 웨이퍼 보유 지지간의 이격 치수보다 작고,
    상기 승강 기구에 의해, 상기 핑거를 하강시켜 상기 핑거로 보유 지지한 상기 웨이퍼를 상기 웨이퍼 받침대에 적재시킨 후, 상기 얼라이너의 본체부의 하방의 위치까지 상기 핑거를 더 하강시키고 나서, 상기 핑거를 다음 반송 동작으로 이행시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 반송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 웨이퍼 보유 지지간의 상기 이격 치수와 상기 얼라이너 본체부의 상기 치수의 차는, 상기 웨이퍼의 허용 어긋남 치수보다 큰 것을 특징으로 하는, 웨이퍼 반송 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 얼라이너는, 상기 얼라이너의 내부 공기를 외부로 배출하는 배기 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 반송 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 받침대는 상기 웨이퍼를 흡착 보유 지지하는 흡착식 웨이퍼 받침대이며, 상기 핑거는 상기 웨이퍼를 흡착 보유 지지하는 흡착식 핑거인 것을 특징으로 하는, 웨이퍼 반송 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 받침대는 상기 웨이퍼의 주연부를 사이에 끼워서 지지하는 클램프식 웨이퍼 받침대이며, 상기 핑거는 상기 웨이퍼의 주연부를 사이에 끼워서 지지하는 클램프식 핑거인 것을 특징으로 하는, 웨이퍼 반송 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 흡착식 핑거에는 상기 웨이퍼를 흡착하기 위한 한 쌍의 웨이퍼 보유 지지 패드와 웨이퍼 접촉부가 배치되어 있고, 상기 흡착식 핑거에 의해 보유 지지되는 상기 웨이퍼의 중심은, 상면에서 보아 상기 한 쌍의 웨이퍼 보유 지지 패드와 상기 웨이퍼 접촉부를 잇는 삼각형 내에 배치되고, 상기 흡착식 핑거가 상기 흡착식 웨이퍼 받침대와의 사이에서 상기 웨이퍼를 주고받는 위치에 있을 때에는, 상기 흡착식 웨이퍼 받침대의 회전 중심축은, 상면에서 보아 상기 삼각형 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 반송 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 흡착식 얼라이너는, 상기 흡착식 웨이퍼 받침대를 수평면 내에서 이동시키는 이동 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는, 웨이퍼 반송 장치.
  8. 웨이퍼 받침대 상에 웨이퍼를 보유 지지하여, 해당 웨이퍼의 주연부를 검출하는 얼라이너와,
    한 쌍의 웨이퍼 보유 지지간을 구비하는 핑거와 암체를 갖고 있고, 상기 웨이퍼를 상기 핑거 상에 보유 지지하여 로드 포트, 상기 얼라이너 및 처리 장치 사이에서 반송하는 웨이퍼 반송 로봇을 구비하고,
    상기 얼라이너는, 브래킷에 의해 수평으로 보유 지지되어 상기 웨이퍼 받침대를 회전 가능하게 지지하는 얼라이너 본체부이며, 상기 핑거의 액세스 영역에 있어서 해당 얼라이너 본체부의 폭이 상기 한 쌍의 웨이퍼 보유 지지간의 이격 치수보다 작은 치수의 얼라이너 본체부를 갖는 웨이퍼 반송 장치에 있어서,
    상기 웨이퍼 반송 로봇과 상기 얼라이너 사이에 있어서의 상기 웨이퍼 반송 로봇의 상기 웨이퍼의 반송 방법이며,
    상기 핑거 상에 보유 지지한 상기 웨이퍼를, 상기 얼라이너의 상방으로부터 상기 핑거를 하강시킴으로써, 상기 웨이퍼를 상기 웨이퍼 받침대 상에 적재하는 적재 스텝과,
    상기 웨이퍼 받침대 상에 상기 웨이퍼를 적재한 후에도, 상기 핑거를 하강시켜, 상기 핑거를 상기 얼라이너 본체부의 하방으로 퇴피시킨 후, 상기 핑거를 다음 반송 동작으로 이행시키는 퇴피 스텝을
    구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 반송 로봇의 웨이퍼 반송 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 적재 스텝 후에, 상기 얼라이너가 상기 웨이퍼 받침대 상에 보유 지지하는 상기 웨이퍼의 주연부를 검출하여 상기 웨이퍼의 위치 어긋남을 검출하는 검출 스텝과,
    상기 검출 스텝 후에, 상기 퇴피 스텝에 의해 퇴피하고 있던 상기 핑거를, 상기 웨이퍼 받침대보다 상방까지 상승시킴으로써 상기 웨이퍼 받침대 상에 적재되어 있던 상기 웨이퍼를 보유 지지하는 보유 지지 스텝을
    더 갖는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 반송 로봇의 웨이퍼 반송 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 얼라이너는, 상기 보유 지지 스텝 전에, 상기 얼라이너가 검출한 상기 웨이퍼의 회전 어긋남을 없애는 방향으로 상기 핑거를 수평 방향으로 이동시키는 회전 어긋남 보정 스텝을 더 갖는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 반송 로봇의 웨이퍼 반송 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 웨이퍼 반송 로봇은, 상기 보유 지지 스텝 전에, 상기 얼라이너가 검출한 상기 웨이퍼의 위치 어긋남을 없애는 방향으로 상기 핑거를 수평 방향으로 이동시키는 위치 어긋남 보정 스텝을 더 갖는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 반송 로봇의 웨이퍼 반송 방법.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 얼라이너는, 상기 보유 지지 스텝 전에, 검출한 상기 웨이퍼의 위치 어긋남을 없애는 방향으로 상기 웨이퍼 받침대를 수평면 내에서 이동시키는 위치 어긋남 보정 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 반송 방법.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12002695B2 (en) * 2021-06-10 2024-06-04 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Transport system and determination method
CN115440643B (zh) * 2022-10-11 2023-04-07 深圳技术大学 一种晶圆运载装置及方法
CN116913832A (zh) * 2023-05-31 2023-10-20 江苏亚电科技有限公司 一种晶圆搬运装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008028134A (ja) 2006-07-20 2008-02-07 Kawasaki Heavy Ind Ltd ウェハ移載装置および基板移載装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5102280A (en) * 1989-03-07 1992-04-07 Ade Corporation Robot prealigner
US6166509A (en) * 1999-07-07 2000-12-26 Applied Materials, Inc. Detection system for substrate clamp
US6326755B1 (en) 2000-04-12 2001-12-04 Asyst Technologies, Inc. System for parallel processing of workpieces
US6743296B2 (en) * 2001-10-12 2004-06-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd Apparatus and method for self-centering a wafer in a sputter chamber
JP4226241B2 (ja) * 2001-11-14 2009-02-18 ローツェ株式会社 ウエハの位置決め方法、位置決め装置並びに処理システム
JP4799325B2 (ja) * 2006-09-05 2011-10-26 東京エレクトロン株式会社 基板受け渡し装置，基板処理装置，基板受け渡し方法
JP2010199478A (ja) * 2009-02-27 2010-09-09 Hitachi High-Tech Control Systems Corp ウェーハの偏心補正方法及びウェーハ搬送装置
US9299598B2 (en) * 2013-12-23 2016-03-29 Lam Research Corp. Robot with integrated aligner
KR102241849B1 (ko) * 2014-09-24 2021-04-20 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치의 제조 장치 및 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법
US10522381B2 (en) * 2017-04-07 2019-12-31 Applied Materials, Inc. Aligner apparatus and methods
JP7061031B2 (ja) * 2018-06-28 2022-04-27 株式会社日立ハイテク 半導体ワーク搬送装置
JP7136612B2 (ja) * 2018-07-13 2022-09-13 ローツェ株式会社 局所パージ機能を有する搬送装置
US10636693B2 (en) * 2018-09-11 2020-04-28 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Substrate transfer device and control method therefor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008028134A (ja) 2006-07-20 2008-02-07 Kawasaki Heavy Ind Ltd ウェハ移載装置および基板移載装置

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