ウエハ保持装置
【課題】ウエハ保持装置の交換作業を行うことなく、異なる直径を有する半導体ウエハを保持することが可能なウエハ保持装置を提供する。
【解決手段】このウエハ保持装置１００は、異なる直径を有するウエハ１２０（１３０）を載置可能であるとともに、異なる直径を有するウエハ１２０（１３０）に共通に用いられる前方ウエハ把持部２２を有する前方ウエハ載置部２１と、前方ウエハ把持部２２とともにウエハ１２０（１３０）を把持可能なローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃを有し、ウエハ１２０（１３０）の直径の大きさに応じて前方ウエハ把持部２２に近づく前方向および前方ウエハ把持部２２から離間する後ろ方向にスライド可能なスライドアーム３０とを備える。
【解決手段】このウエハ保持装置１００は、異なる直径を有するウエハ１２０（１３０）を載置可能であるとともに、異なる直径を有するウエハ１２０（１３０）に共通に用いられる前方ウエハ把持部２２を有する前方ウエハ載置部２１と、前方ウエハ把持部２２とともにウエハ１２０（１３０）を把持可能なローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃを有し、ウエハ１２０（１３０）の直径の大きさに応じて前方ウエハ把持部２２に近づく前方向および前方ウエハ把持部２２から離間する後ろ方向にスライド可能なスライドアーム３０とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ウエハ保持装置に関し、特に、半導体ウエハを把持するウエハ保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体ウエハを把持するウエハ保持装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、半導体ウエハを支持および把持するための一対の先端受け部と、半導体ウエハを支持するための一対の元受け部と、半導体ウエハを先端受け部側に押圧するためのプッシャとを備えたハンド（ウエハ保持装置）が開示されている。このハンドの一対の先端受け部と一対の元受け部とは、把持される半導体ウエハの直径に対応した所定の間隔を隔てて互いに対向するように、ハンドの先端側と根元側とにそれぞれ固定的に設けられている。これらの一対の先端受け部と一対の元受け部とによって、ハンドに載置される半導体ウエハの外周部が４点で支持されるように構成されている。また、プッシャは、元受け部よりも根元側の位置に固定的に配置されるエアシリンダによって、半導体ウエハの外周部を先端受け部側に押圧することが可能なように構成されている。これにより、上記特許文献１によるハンドでは、先端受け部および元受け部により半導体ウエハを支持した状態でプッシャによって半導体ウエハの外周部を先端受け部側に押圧することによって、このプッシャと一対の先端受け部とにより半導体ウエハをクランプ（把持）することが可能なように構成されている。このような構成により、上記特許文献１によるハンドは、ウエハ搬送用ロボットのアームに取り付けられて半導体製造工程における各種装置への半導体ウエハの搬送に用いられる。
【０００４】
上記のようなハンドにより把持される半導体ウエハには、直径３００ｍｍ（１２インチ）、２００ｍｍ（８インチ）、１５０ｍｍ（６インチ）および１００ｍｍ（４インチ）などの直径の異なる複数の種類がある。先端受け部および元受け部やエアシリンダを固定的に配置する上記特許文献１によるハンドを用いて異なる直径を有する半導体ウエハを保持（把持）する場合には、たとえば、３００ｍｍウエハ用ハンド、２００ｍｍウエハ用ハンドなどの専用のハンドを複数種類用意するとともに、ウエハの種類（直径）に応じてハンドを交換する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１３４５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、上記特許文献１によるハンド（ウエハ保持装置）では、異なる直径を有する半導体ウエハを保持する場合には、ウエハ搬送用ロボットの稼動を停止し、ハンド（ウエハ保持装置）の交換作業を行う必要があるという問題点がある。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、ウエハ保持装置の交換作業を行うことなく、異なる直径を有する半導体ウエハを保持することが可能なウエハ保持装置を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面によるウエハ保持装置は、異なる直径を有する半導体ウエハを載置可能であるとともに、異なる直径を有する半導体ウエハに共通に用いられる前方ウエハ把持部を有する前方ウエハ載置部と、前方ウエハ把持部とともに半導体ウエハを把持可能な後方ウエハ把持部を有し、半導体ウエハの直径の大きさに応じて前方ウエハ把持部に近づく前方向および前方ウエハ把持部から離間する後ろ方向にスライド可能なスライドアームとを備える。
【０００９】
この発明の一の局面によるウエハ保持装置では、上記のように、異なる直径を有する半導体ウエハに共通に用いられる前方ウエハ把持部を有する前方ウエハ載置部と、前方ウエハ把持部とともに半導体ウエハを把持可能な後方ウエハ把持部を有し、半導体ウエハの直径の大きさに応じて前方ウエハ把持部に近づく前方向および前方ウエハ把持部から離間する後ろ方向にスライド可能なスライドアームとを設けることによって、スライドアームをスライドさせてスライドアームの後方ウエハ把持部と前方ウエハ載置部の前方ウエハ把持部との間隔を半導体ウエハの直径に合わせて変更することができる。これにより、ウエハ保持装置のスライドアームを半導体ウエハの直径に応じたスライド位置にスライドさせるだけで、共通に用いられる前方ウエハ把持部とスライドアームの後方ウエハ把持部とによって異なる直径を有する半導体ウエハを把持することができるので、ウエハ保持装置の交換作業を行うことなく、異なる直径を有する半導体ウエハを保持することができる。
【００１０】
上記一の局面によるウエハ保持装置において、好ましくは、スライドアームの所定のスライド位置を検出可能なスライド位置検出部をさらに備え、スライド位置検出部の検出結果に基づいてスライドアームを所定のスライド位置にスライド可能なように構成されている。このように構成すれば、半導体ウエハの直径に対応した所定のスライド位置をスライド位置検出部によって検出することができるので、把持する半導体ウエハの直径に対応したスライド位置にスライドアームを確実に配置することができる。この結果、異なる直径を有する半導体ウエハを確実に把持することができる。
【００１１】
上記一の局面によるウエハ保持装置において、好ましくは、スライドアームの前後方向のスライド位置の位置決めを行う位置決め部をさらに備える。このように構成すれば、位置決め部によって位置決めされるスライド位置までスライドアームを移動させるだけで、容易に、把持する半導体ウエハの直径に対応したスライド位置にスライドアームを配置することができる。
【００１２】
上記一の局面によるウエハ保持装置において、好ましくは、スライドアームに固定的に設置され、後方ウエハ把持部をスライドアームに対して前後方向に移動可能なアクチュエータをさらに備え、半導体ウエハの直径の大きさに応じてスライドアームを前後方向に移動させた状態で、アクチュエータにより後方ウエハ把持部を前方向に移動させて前方ウエハ把持部と後方ウエハ把持部とにより半導体ウエハを把持するように構成されている。このように構成すれば、後方ウエハ把持部を前方向に移動させて半導体ウエハを把持させるアクチュエータを、スライドアームとともに移動させることができる。これにより、異なる直径を有する半導体ウエハを把持する場合にも、スライドアームとともにアクチュエータを移動させることによって、半導体ウエハに対するアクチュエータ（後方ウエハ把持部）の相対的な位置（半導体ウエハとアクチュエータ（後方ウエハ把持部）との間隔）を変えることなく把持することができる。この結果、異なる直径を有する半導体ウエハを把持する場合に、半導体ウエハの直径の差分（たとえば、３００ｍｍウエハと２００ｍｍウエハとの直径の差分＝１００ｍｍ）だけアクチュエータの移動距離（後方ウエハ把持部の移動距離）を確保する必要がないので、アクチュエータの小型化および軽量化を図ることができる。以上により、異なる直径を有する半導体ウエハを把持可能に構成する場合にウエハ保持装置が大型化して、重量が増大するのを抑制することができる。
【００１３】
この場合において、好ましくは、アクチュエータにより後方ウエハ把持部を前方向に移動させて半導体ウエハを把持した状態を検出するためのウエハ把持検出部をさらに備える。このように構成すれば、ウエハ把持検出部によって半導体ウエハを把持した状態（クランプ状態）を検出することができるので、容易に、半導体ウエハのクランプ状態およびアンクランプ状態（把持を解除した状態）を確認することができる。
【００１４】
上記アクチュエータを備える構成において、好ましくは、アクチュエータの前後方向の移動距離は、スライドアームの前後方向の移動距離よりも小さくなるように構成されている。このように構成すれば、アクチュエータの移動距離（後方ウエハ把持部の移動距離）をスライドアームの前後方向の移動距離よりも小さくすることができるので、さらにアクチュエータの小型化および軽量化を図ることができる。
【００１５】
上記アクチュエータを備える構成において、好ましくは、アクチュエータには、アクチュエータを駆動するための駆動源を供給する駆動源供給ラインが接続されており、駆動源供給ラインは、スライドアームが後方端に位置する状態で、前方側に延びた後後方に折り返すことにより前後方向に重複するように配置されるとともに、駆動源供給ラインの前後方向の重複部分が、少なくともスライドアームの移動距離に対応する長さを有するように構成されている。このように構成すれば、スライドアームを前方端に最大限スライドさせた場合にも、スライドアーム（アクチュエータ）の移動に伴い駆動源供給ラインの折り返し部分が展開されるので、アクチュエータに対する駆動源供給ラインの接続を維持することができる。
【００１６】
上記一の局面によるウエハ保持装置において、好ましくは、後方ウエハ把持部は、少なくとも３つ設けられており、少なくとも３つの後方ウエハ把持部は、半導体ウエハのオリエンテーションフラットの位置に関わらず半導体ウエハの外周部を少なくとも２つの後方ウエハ把持部により把持可能な位置に配置されている。このように構成すれば、オリエンテーションフラットが形成された半導体ウエハを把持する場合にも、少なくとも２つの後方ウエハ把持部によって、オリエンテーションフラットの位置（半導体ウエハの回転角度位置）に関わらず半導体ウエハを把持することができる。これにより、オリエンテーションフラットが形成された半導体ウエハを把持する場合にも、予め半導体ウエハの回転角度位置（オリエンテーションフラットの位置）を調節してから把持する必要がない。
【００１７】
この場合において、好ましくは、前方ウエハ把持部は、半導体ウエハの外周部の２か所を把持可能なように間隔を隔てて一対設けられており、後方ウエハ把持部は、前方ウエハ把持部に対向するとともに、半導体ウエハの外周部の２か所を把持可能な一対の第１クランプ部と、一対の第１クランプ部の間に配置され、半導体ウエハの外周部の１か所を把持可能な第２クランプ部とを含む。このように構成すれば、一対の第１クランプ部の２か所と、一対の第１クランプ部の間の第２クランプ部の１か所との合計３か所で半導体ウエハの外周部を把持することができる。これにより、オリエンテーションフラットが上記３か所のうちのいずれかの位置に配置された場合にも、他の２か所で半導体ウエハの外周部を把持することができるので、容易に、オリエンテーションフラットの位置（半導体ウエハの回転角度位置）に関わらず半導体ウエハを把持することができる。
【００１８】
上記一の局面によるウエハ保持装置において、好ましくは、スライドアームに固定的に設置され、スライドアームの前後方向へのスライド移動に伴って前後方向に移動する後方ウエハ載置部をさらに備え、半導体ウエハの直径の大きさに応じてスライドアームを前後方向に移動させた状態で、後方ウエハ載置部と、前方ウエハ把持部を含む前方ウエハ載置部とにより、載置された半導体ウエハを支持可能なように構成されている。このように構成すれば、スライドアームを半導体ウエハの直径に対応した所定のスライド位置に移動させるだけで、スライドアームのスライド移動に伴って移動する後方ウエハ載置部と、前方ウエハ載置部とによって半導体ウエハを支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態によるウエハ保持装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示した一実施形態によるウエハ保持装置のスライドアームが後方位置に配置された状態を説明するための図である。
【図３】図１に示した一実施形態によるウエハ保持装置のスライドアームが前方位置に配置された状態を説明するための図である。
【図４】図３に示した一実施形態によるウエハ保持装置の把持動作において突起部側にオリエンテーションフラットが位置した場合を説明するための図である。
【図５】図３に示した一実施形態によるウエハ保持装置の把持動作においてローラ側にオリエンテーションフラットが位置した場合を説明するための図である。
【図６】図３に示した一実施形態によるウエハ保持装置の把持動作においてローラ側にオリエンテーションフラットが位置した場合を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
まず、図１〜図６を参照して、本発明の一実施形態によるウエハ保持装置１００の構造について説明する。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態によるウエハ保持装置（ウエハ搬送ハンド）１００は、クリーンルーム内に配置されたウエハ搬送ロボット（図示せず）のアーム１１０の先端に装着されるとともに、半導体ウエハ（ウエハ１２０および１３０（図３参照）、２点鎖線参照）の把持（保持）および把持の解除を行うことが可能なように構成されている。ウエハ保持装置１００の後述する各部の動作制御は、図示しないウエハ搬送ロボットのロボットコントローラによって行われる。このような構成により、ウエハ搬送ロボットに装着されたウエハ保持装置１００は、半導体製造工程における各種装置への半導体ウエハの搬送に用いられる。なお、図１では、アーム１１０に２つのウエハ保持装置１００が上下方向（Ｚ方向）に積層するように装着された例を示している。この２つのウエハ保持装置１００は、同一の構成を有する。
【００２３】
ここで、本実施形態によるウエハ保持装置１００は、異なる直径を有する２種類のウエハ１２０および１３０（図３参照）を把持（保持）することが可能なように構成されている。図２に示すように、ウエハ１２０は、直径ｄ１（たとえば、約３００ｍｍ）の円板形状を有する。また、図３に示すように、ウエハ１３０は、直径ｄ２（たとえば、約２００ｍｍ）の円板形状を有する。これらのウエハ１２０および１３０の形状はＳＥＭＩ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）規格により定められている。たとえば約３００ｍｍの直径ｄ１を有するウエハ１２０には、外周部の所定位置にノッチ（切り欠き、図示せず）が設けられるとともに、約２００ｍｍの直径ｄ２を有するウエハ１３０には、外周部の所定位置にノッチ（図示せず）またはオリエンテーションフラット（平坦面部）１３１が設けられる。以下、ウエハ保持装置１００の構造について詳細に説明する。
【００２４】
図１に示すように、ウエハ保持装置１００は、アーム１１０に装着される取付部１１を有する基部１０と、一対の前方ウエハ載置部２１が設けられた支持部２０と、把持アーム部３１を有するスライドアーム３０とを備えている。このスライドアーム３０は、図２および図３に示すように、ウエハ１２０（１３０）の直径（ｄ１またはｄ２）の大きさに応じて、前方ウエハ把持部２２に近づく前方向（矢印Ｙ１方向、図３参照）および前方ウエハ把持部２２から離間する後ろ方向（矢印Ｙ２方向、図２参照）にスライド可能に構成されている。
【００２５】
図２に示すように、基部１０は、取付部１１を有するとともに、ケース１２およびカバー１３（図１参照）を含んでいる。このケース１２およびカバー１３により、内部にスライドアーム３０が配置される収納部１０ａが形成されている。
【００２６】
図１に示すように、取付部１１は、アーム１１０の先端部に装着可能に構成されている。取付部１１は、アーム１１０に装着された状態で、アーム１１０の図示しない駆動機構によって回動軸１１ａ（図２参照）回りに回動可能に構成されている。したがって、ウエハ保持装置１００がアーム１１０に装着された状態では、この取付部１１がアーム１１０とウエハ保持装置（ウエハ搬送ハンド）１００との関節部として機能する。
【００２７】
図３に示すように、ケース１２の内部には、Ｙ方向に延びるガイド部１２ａおよび１２ｂと、後方位置決め部１２（後方ストッパ部）ｃおよび１２ｄとがケース１２と一体的に形成されている。また、図２に示すように、ケース１２の前方（矢印Ｙ１方向）には、スライドアーム３０を進退可能にするための開口部１２ｅが形成されている。また、ケース１２には、スライドアーム３０の前方（矢印Ｙ１方向）のスライド位置を位置決めするための前方位置決め部（前方ストッパ部）１２ｆがケース１２と一体的に形成されている。ウエハ保持装置１００は、図３に示すように、この前方位置決め部１２ｆとスライドアーム３０の後述するブロック３４とが当接する前方位置Ｐにおいて、小型のウエハ１３０を把持可能となるように構成されている。なお、後方位置決め部１２ｃおよび１２ｄと、前方位置決め部１２ｆとは、本発明の「位置決め部」の一例である。
【００２８】
ガイド部１２ａおよび１２ｂは、それぞれ、スライドアーム３０の側面（Ｘ方向の側面）と当接してスライドアーム３０の横方向（Ｘ方向）の位置を決めるとともに前後方向（Ｙ方向）の移動をガイドする機能を有する。また、後方位置決め部１２ｃおよび１２ｄは、スライドアーム３０の後部（矢印Ｙ２方向側端部）３０ａおよび３０ｂと当接することにより、スライドアーム３０の後方（矢印Ｙ２方向）のスライド位置を位置決めするように構成されている。ウエハ保持装置１００は、図２に示すように、この後方位置決め部１２ｃおよび１２ｄ（図３参照）とスライドアーム３０とが当接する後方位置Ｑにおいて、大型のウエハ１２０を把持可能となるように構成されている。
【００２９】
このような構成により、スライドアーム３０は、後方位置Ｑと前方位置Ｐとの間の移動距離Ｄ１（図３参照）を前後方向（Ｙ方向）にスライド移動可能に構成されている。
【００３０】
また、図３に示すように、ケース１２の内部には、スライドアーム３０が後方位置Ｑに配置されたことを検出するためのスライド位置検出センサ１４と、スライドアーム３０の後述するエアシリンダ３２に対して図示しない空圧回路から圧縮空気を供給するためのエア供給ケーブル１５とが設けられている。なお、スライド位置検出センサ１４およびエア供給ケーブル１５は、それぞれ、本発明の「スライド位置検出部」および「駆動源供給ライン」の一例である。また、エアシリンダ３２は、本発明の「アクチュエータ」の一例である。
【００３１】
スライド位置検出センサ１４は、発光部および受光部を有するフォトセンサである。スライド位置検出センサ１４は、スライドアーム３０の後述する検出片３５を検出するように構成されている。
【００３２】
図２に示すように、エア供給ケーブル１５は、スライドアーム３０が後方位置Ｑに位置する状態で、前方（矢印Ｙ１方向）側に延びた後、後方（矢印Ｙ２方向）に折り返すことにより、前後方向に重複するように略Ｓ字状に配置されている。本実施形態では、このエア供給ケーブル１５の前後方向（Ｙ方向）の重複部分が、スライドアーム３０の移動距離Ｄ１（図３参照）に対応する長さを有するように構成されている。このため、図３に示すように、スライドアーム３０が前方位置Ｐに配置された場合にも、折り返された重複部分が展開することによって、エア供給ケーブル１５の接続が維持されるように構成されている。
【００３３】
また、図２に示すように、支持部２０は、Ｙ方向に延びる板状形状を有するとともに、基部１０の先端に固定的に取り付けられている。この支持部２０の前方（矢印Ｙ１方向）の先端に、一対の前方ウエハ載置部２１が設けられている。一対の前方ウエハ載置部２１は、それぞれ、前方ウエハ把持部２２と、水平面に対して所定の角度で傾斜した前方ウエハ支持部２３とを一体的に有する。
【００３４】
前方ウエハ把持部２２は、ウエハ１２０およびウエハ１３０に共通に用いられる把持部であるとともに、前方ウエハ把持部２２には、ウエハ１２０（１３０）の外周部と当接することが可能なように鉛直方向に配置された把持面２２ａ（図１参照）が設けられている。この把持面２２ａは、平面的に見て円弧状に形成されている。これにより、把持面２２ａは、線接触の状態でウエハ１２０（１３０）を把持するように構成されている。また、一対の前方ウエハ載置部２１の前方ウエハ把持部２２は、それぞれ、ウエハ保持装置１００の把持中心線ＣＬに対して等しい距離Ｌ１となるように所定の距離（２×Ｌ１）を隔てて配置されている。これにより、ウエハ１２０（１３０）の外周部と２つの前方ウエハ把持部２２の把持面２２ａとが当接した状態で、ウエハ１２０（１３０）の中心が把持中心線ＣＬ上に配置される。
【００３５】
また、図１に示すように、前方ウエハ支持部２３は、ウエハ１２０（１３０）の外周部の下側角部と摺動可能に当接して、ウエハ１２０（１３０）を支持することが可能な傾斜した支持面を有するように構成されている。
【００３６】
図２に示すように、スライドアーム３０は、ウエハ１２０（１３０）を把持するための把持アーム部３１と、把持アーム部３１を前後方向（Ｙ方向）に駆動するためのエアシリンダ３２と、把持検出センサ３３とを主として含んでいる。このエアシリンダ３２と、把持検出センサ３３とは、ベース部３０ｃと、壁部３０ｄと、カバー３０ｅ（図３参照）とからなる収容部に収容されている。スライドアーム３０は、この収容部に収容されるエアシリンダ３２および把持検出センサ３３と、前方ウエハ把持部２２に対向するように前方（矢印Ｙ１方向）に突出する把持アーム部３１とをユニット化して、このユニット全体を基部１０に対して前後方向（Ｙ方向）にスライド移動可能に構成したものである。なお、把持検出センサ３３は、本発明の「ウエハ把持検出部」の一例である。
【００３７】
また、ベース部３０ｃには、図３に示すように、前方位置Ｐにおいて前方位置決め部１２ｆと当接するブロック３４と、スライド位置検出センサ１４によって検出される検出片３５と、４つのネジ部材３６とが設けられている。この４つのネジ部材３６は、基部１０に設けられたネジ穴１０ｂ（後方位置Ｑに固定するための４つのネジ穴１０ｂのみを図３において図示）に螺合することによって、スライドアーム３０を前方位置Ｐと後方位置Ｑとにそれぞれネジ固定することが可能なように構成されている。
【００３８】
図２に示すように、把持アーム部３１は、平面的に見て、中央から横方向（Ｘ方向）に延びる接続部３１１と、接続部３１１の両端から斜め前方に広がる一対の腕部３１２とを含んでいる。一対の腕部３１２の先端には、それぞれ、一対のローラ３１ａおよび３１ｂが回転可能に取り付けられている。また、一対のローラ３１ａおよび３１ｂ間の接続部３１１の中央部先端には、突起部３１ｃが設けられている。また、接続部３１１は、壁部３０ｄの内側から前方（矢印Ｙ１方向）に突出するＬ字状の連結部材３１３を介して、エアシリンダ３２のピストンロッド３２ａと接続されている。これにより、把持アーム部３１は、エアシリンダ３２のピストンロッド３２ａと一体的に、前後方向（Ｙ方向）に直線移動可能に構成されている。なお、ローラ３１ａおよびローラ３１ｂは、本発明の「後方ウエハ把持部」および「第１クランプ部」の一例である。また、突起部３１ｃは、本発明の「後方ウエハ把持部」および「第２クランプ部」の一例である。
【００３９】
把持アーム部３１は、エアシリンダ３２の駆動により前方（矢印Ｙ１方向）に移動して、一対（２つ）のローラ３１ａおよび３１ｂと、突起部３１ｃとのうちの少なくとも２つをウエハ１２０（１３０）と当接させるように構成されている。そして、把持アーム部３１（ローラ３１ａ、ローラ３１ｂおよび突起部３１ｃ）は、エアシリンダ３２の駆動力（把持力）によりウエハ１２０（１３０）を前方（矢印Ｙ１方向）に移動させるとともに一対の前方ウエハ把持部２２に押圧することによって、ウエハ１２０（１３０）を把持するように構成されている。なお、これらのローラ３１ａ、ローラ３１ｂおよび突起部３１ｃについては、図２〜図６において、エアシリンダ３２の駆動により前方（矢印Ｙ１方向）に移動した状態（クランプ状態）を破線により示すとともに、エアシリンダ３２により後方（矢印Ｙ２方向）に戻されて把持を解除した状態（アンクランプ状態）を実線により示している。
【００４０】
一対のローラ３１ａおよび３１ｂは、一対の前方ウエハ把持部２２に対向するようにして配置されている。これらのローラ３１ａおよび３１ｂは、ウエハ１２０（１３０）の外周部とそれぞれ線接触状態で当接することが可能なように設けられている。また、一対のローラ３１ａおよび３１ｂは、それぞれ、ウエハ１２０（１３０）の外周部の２か所を把持可能なように、間隔を隔てて配置されている。
【００４１】
一対のローラ３１ａおよび３１ｂの間に設けられる突起部３１ｃは、前方ウエハ把持部２２に対向するように前方（矢印Ｙ１方向）に突出する凸状形状を有する。突起部３１ｃの先端は尖った形状ではなく、丸形形状に形成されている。この突起部３１ｃも、エアシリンダ３２の駆動により前方（矢印Ｙ１方向）に移動して、ウエハ１３０の外周部と線接触状態で当接する（図５参照）ことが可能なように構成されている。なお、横方向（Ｘ方向）の位置に関して、突起部３１ｃは、２つのローラ３１ａおよび３１ｂの中間の位置で、かつ、一対の前方ウエハ把持部２２の中間の位置に配置されている。すなわち、この突起部３１ｃは、ウエハ保持装置１００の把持中心線ＣＬ上に配置されている。
【００４２】
２つのローラ３１ａおよび３１ｂと突起部３１ｃとは、オリエンテーションフラット１３１の位置に関わらず、少なくとも２点（２か所）でウエハ１３０を把持することが可能なように配置されている。つまり、図３に示すように、２つのローラ３１ａおよび３１ｂと突起部３１ｃとは、ウエハ１３０の外周部と同時に接触可能な（直径ｄ２の円にそれぞれ接する）ように配置されている一方、ウエハ１３０のオリエンテーションフラット１３１の位置（回転角度位置）によっては、ローラ３１ａおよび３１ｂと突起部３１ｃとの３点でウエハ１３０と接触することができない場合がある。たとえば、図３では突起部３１ｃがウエハ１３０と接触していない。このため、ローラ３１ａ、ローラ３１ｂおよび突起部３１ｃの各接点間の距離（ローラ３１ａ（ローラ３１ｂ）の接点と突起部３１ｃの接点との距離Ｄ２、および、ローラ３１ａの接点とローラ３１ｂの接点との距離Ｄ３）が、それぞれウエハ１３０のオリエンテーションフラット１３１の長さＬ２よりも大きくなるような位置に、ローラ３１ａ、ローラ３１ｂおよび突起部３１ｃが配置されている。すなわち、ローラ３１ａとローラ３１ｂとは、中心間距離Ｄ３ａを隔てて配置されているとともに、ローラ３１ａおよびローラ３１ｂと、突起部３１ｃとは、距離Ｄ３ａ／２だけ隔てて配置されている。なお、中心間距離Ｄ３ａは、一対の前方ウエハ把持部２２の間の距離２×Ｌ１よりも大きく、距離Ｄ３ａ／２は、距離Ｌ１よりも大きい。これにより、オリエンテーションフラット１３１が突起部３１ｃ側（矢印Ｙ２方向）を向いている場合（図４参照）には、ローラ３１ａおよび３１ｂにより２か所でウエハ１３０を把持することが可能である。また、オリエンテーションフラット１３１がローラ３１ａまたは３１ｂのいずれか一方側を向いている場合（図５および図６参照）には、他方のローラ３１ｂまたは３１ａと、突起部３１ｃとにより２か所でウエハ１３０を把持することが可能である。
【００４３】
また、スライドアーム３０の把持アーム部３１には、一対の後方ウエハ載置部４０が設けられている。一対の後方ウエハ載置部４０は、スライドアーム３０のスライド移動に伴って、前後方向（Ｙ方向）に移動するように構成されている。一対の後方ウエハ載置部４０は、それぞれ、支持部２０の両側面（Ｙ方向に延びる両側面）に沿うように配置されるとともに、前方ウエハ載置部２１と対向するように水平面に対して所定の角度で傾斜した後方ウエハ支持部４１を有している。図２に示すように、後方ウエハ載置部４０は、スライドアーム３０が後方位置Ｑに配置されている場合には、後方ウエハ支持部４１がウエハ１２０の外周部の下側角部と摺動可能に当接して、ウエハ１２０を支持することが可能なように構成されている。また、図３に示すように、後方ウエハ載置部４０は、スライドアーム３０が前方位置Ｐに配置されている場合には、後方ウエハ支持部４１がウエハ１３０の外周部の下側角部と摺動可能に当接して、ウエハ１３０を支持することが可能な傾斜した支持面を有するように構成されている。
【００４４】
図２に示すように、エアシリンダ３２は、壁部３０ｄの内側でベース部３０ｃ上に固定的に設置されている。エアシリンダ３２は、エア供給ケーブル１５から供給される圧縮空気によって、ピストンロッド３２ａと、連結部材３１３および後述する検出片３３ａと、把持アーム部３１とを前後方向（Ｙ方向）に駆動するように構成されている。これにより、エアシリンダ３２は、把持アーム部３１を移動させて前方ウエハ把持部２２と把持アーム部３１のローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃとにより、ウエハ１２０（１３０）を把持することが可能なように構成されている。本実施形態では、異なる直径ｄ１（ｄ２）を有するウエハ１２０（１３０）を把持する場合にも、スライドアーム３０とともにエアシリンダ３２を移動させるので、ウエハ１２０およびウエハ１３０に対するエアシリンダ３２（把持アーム部３１）の相対的な位置は変わらない。つまり、直径の異なるウエハ１２０（直径ｄ１）およびウエハ１３０（直径ｄ２）のいずれを把持する場合にも、同じ移動距離Ｄ４（約６．３ｍｍ）だけエアシリンダ３２（ピストンロッド３２ａ）が駆動される。この結果、直径ｄ１とｄ２との差分（約３００ｍｍ−約２００ｍｍ＝約１００ｍｍ）だけエアシリンダ３２のストローク量（移動距離）を確保する必要がないので、本実施形態では、エアシリンダ３２はストローク量（最大ストローク量＝約１０ｍｍ）の小さい小型のエアシリンダにより構成されるとともに、ウエハ１２０（１３０）を把持する際のエアシリンダ３２の移動距離Ｄ４は、スライドアーム３０の移動距離Ｄ１よりも小さくなるように構成されている。
【００４５】
把持検出センサ３３は、発光部および受光部を有するフォトセンサであり、壁部３０ｄの内側でベース部３０ｃ上に固定的に設置されている。把持検出センサ３３は、図２に示すように、連結部材３１３に取り付けられた検出片３３ａを検出することにより、ウエハ１２０（１３０）のクランプ状態（把持状態）を検出するように構成されている。具体的には、エアシリンダ３２によりピストンロッド３２ａ、連結部材３１３および把持アーム部３１が前方（矢印Ｙ１方向）に移動されることにより、ウエハ１２０（１３０）が把持アーム部３１によって把持されるクランプ状態（把持状態）となる。この際、連結部材３１３に取り付けられた検出片３３ａが前方（矢印Ｙ１方向）に移動距離Ｄ４だけ移動して把持検出センサ３３を遮光することにより、クランプ状態（把持状態）が検出されるように構成されている。一方、連結部材３１３および把持アーム部３１が後方（矢印Ｙ２方向）に移動されると、検出片３３ａも後方（矢印Ｙ２方向）に移動して検出片３３ａによる遮光が解除されることに基づき、アンクランプ状態を検出することが可能である。なお、ウエハ保持装置１００にウエハ１２０（１３０）が載置されていない状態でクランプ動作（エアシリンダ３２の駆動）を行うと、連結部材３１３および検出片３３ａがエアシリンダ３２の最大ストローク量（約１０ｍｍ）だけ移動されることによって、クランプ状態における移動距離Ｄ４（約６．３ｍｍ）に対応する遮光位置を検出片３３ａが通り過ぎる。このため、クランプ動作を行っても把持検出センサ３３が検出片３３ａによって遮光されないことに基づき、ウエハ保持装置１００にウエハ１２０（１３０）が載置されていないことを検出することが可能である。なお、図２にはアンクランプ状態における検出片３３ａの位置のみを図示しており、クランプ状態（遮光状態）における検出片３３ａの図示を省略している。
【００４６】
ブロック３４は、ベース部３０ｃの後方（矢印Ｙ２方向）側に固定されている。ブロック３４は、スライドアーム３０（ベース部３０ｃ）から矢印Ｘ１方向に突出するＬ字状形状を有している。図３に示すように、このブロック３４の突出部分がケース１２の前方位置決め部１２ｆと当接するように構成されている。
【００４７】
また、検出片３５は、後方（矢印Ｙ２方向）に延びる板状部材である。図２に示すように、検出片３５は、後方位置決め部１２ｃおよび１２ｄとスライドアーム３０（ベース部３０ｃ）とが当接する後方位置Ｑにスライドアーム３０が配置された状態において、スライド位置検出センサ１４を遮光する位置に設けられている。これにより、ウエハ１２０を把持可能な状態（後方位置Ｑにスライドアーム３０が配置された状態）であることが検出されるように構成されている。一方、図３に示すように、スライド位置検出センサ１４が検出片３５によって遮光されていない場合、スライドアーム３０が前方位置Ｐに配置されていることから、ウエハ１３０を把持可能な状態であることを検出することが可能である。
【００４８】
次に、図２〜図６を参照して、本実施形態のウエハ保持装置１００によるウエハ１２０および１３０の把持動作について説明する。
【００４９】
最初に、大型のウエハ１２０を把持する場合について説明する。図２に示すように、まず、使用者は、スライドアーム３０を後方（矢印Ｙ２方向）にスライド移動させて後方位置Ｑに配置する。この際、スライドアーム３０はケース１２のガイド部１２ａおよび１２ｂにガイドされて後方（矢印Ｙ２方向）に直線移動するとともに、スライドアーム３０（ベース部３０ｃ）の後部３０ａおよび３０ｂがケース１２の後方位置決め部１２ｃおよび１２ｄ（図３参照）と当接する。これにより、スライドアーム３０が後方位置Ｑに位置決めされる。このとき、検出片３５によりスライド位置検出センサ１４が遮光されることによって、スライドアーム３０が後方位置Ｑに配置されたことが検出される。
【００５０】
この状態で、使用者は、後方位置Ｑ用の４つのネジ穴１０ｂ（図３参照）に４つのネジ部材３６をそれぞれ螺合させることによって、スライドアーム３０を後方位置Ｑにネジ固定する。これにより、ウエハ保持装置１００は、ウエハ１２０を把持（保持）する準備が整う。このとき、エア供給ケーブル１５は、前後方向（Ｙ方向）に重複するように折り返された状態でエアシリンダ３２に接続されている。
【００５１】
次に、ウエハ保持装置１００にウエハ１２０が載置される。この際、ウエハ１２０が前方ウエハ把持部２２上に乗ることがないように、ウエハ１２０の前方（矢印Ｙ１方向）側の外周部が前方ウエハ把持部２２から僅かに後方（矢印Ｙ２方向）に間隔を隔てて前方ウエハ支持部２３の傾斜した支持面上に配置される。また、ウエハ１２０の後方（矢印Ｙ２方向）側の外周部は、後方ウエハ支持部４１の傾斜した支持面上に配置される。前方ウエハ支持部２３および後方ウエハ支持部４１の支持面は傾斜しているので、ウエハ１２０は、外周部の下側角部で前方ウエハ支持部２３および後方ウエハ支持部４１と当接し、移動（摺動）可能に支持される。なお、ウエハ１２０の中心の横方向（Ｘ方向）の位置は、把持中心線ＣＬとは必ずしも一致せずに僅かにずれる場合がある。
【００５２】
ウエハ１２０が載置されると、エアシリンダ３２により把持アーム部３１が前方（矢印Ｙ１方向）に駆動され、ローラ３１ａおよび３１ｂがウエハ１２０の外周部と当接してウエハ１２０を前方（矢印Ｙ１方向）に移動させる。ウエハ１２０（ウエハ１２０の中心）の横方向（Ｘ方向）の位置が中心からずれている場合には、ローラ３１ａおよび３１ｂのいずれかが先にウエハ１２０と当接し、前方（矢印Ｙ１方向）にウエハ１２０を移動させる。この結果、ウエハ１２０の外周部が一対の前方ウエハ把持部２２のそれぞれの把持面２２ａと当接することによって前方（矢印Ｙ１方向）への移動を停止するとともに、ウエハ１２０の中心位置が把持中心線ＣＬ上に配置される。このとき、ウエハ１２０の外周部は、一対の前方ウエハ把持部２２の把持面２２ａと、２つのローラ３１ａおよび３１ｂとの４点で線接触状態で当接する。この状態でエアシリンダ３２からの把持力（押圧力）が継続して加えられることにより、２つのローラ３１ａおよび３１ｂがウエハ１２０を一対の前方ウエハ把持部２２の把持面２２ａに押し付ける。このようにして、ウエハ１２０がウエハ保持装置１００により把持される。この際、エアシリンダ３２のピストンロッド３２ａが移動距離Ｄ４だけ前方（矢印Ｙ１方向）に移動するのに伴い、検出片３３ａが前方に移動して把持検出センサ３３を遮光することにより、クランプ状態（把持状態）が検出される。
【００５３】
次に、図３に示すように、小型のウエハ１３０を把持する場合について説明する。まず、使用者は、スライドアーム３０を前方（矢印Ｙ１方向）にスライド移動させて前方位置Ｐに配置する。この際、スライドアーム３０（ベース部３０ｃ）のブロック３４がケース１２の前方位置決め部１２ｆと当接することにより、前方位置Ｐに位置決めされる。また、検出片３５によるスライド位置検出センサ１４の遮光が解除されることに基づいて、スライドアーム３０が前方位置Ｐに配置されたことが検出される。この状態で、使用者は、図示しないネジ穴（前方位置Ｐ用のネジ穴）に４つのネジ部材３６をそれぞれ螺合することによって、スライドアーム３０を前方位置Ｐに固定する。
【００５４】
これにより、ウエハ保持装置１００は、ウエハ１３０を把持（保持）する準備が整う。このとき、前後方向（Ｙ方向）に重複するように折り返されていたエア供給ケーブル１５がスライドアーム３０の移動に伴って展開されることにより、スライドアーム３０の移動を阻害することなくエアシリンダ３２との接続が維持される。
【００５５】
次に、ウエハ保持装置１００にウエハ１３０が載置される。この際にも、ウエハ１３０の前方（矢印Ｙ１方向）側の外周部が、前方ウエハ把持部２２から僅かに後方（矢印Ｙ２方向）に間隔を隔てて前方ウエハ支持部２３の傾斜した支持面上に配置される。また、ウエハ１３０の後方（矢印Ｙ２方向）側の外周部は、後方ウエハ支持部４１の傾斜した支持面上に配置される。ウエハ１３０は、外周部の下側角部で前方ウエハ支持部２３および後方ウエハ支持部４１によって移動（摺動）可能に支持される。なお、ウエハ１３０の中心の横方向（Ｘ方向）の位置は、把持中心線ＣＬとは必ずしも一致せずに僅かにずれる場合がある。
【００５６】
ウエハ１３０が載置されると、エアシリンダ３２により把持アーム部３１が前方（矢印Ｙ１方向）に駆動され、ローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃの少なくともいずれかがウエハ１３０の外周部と当接してウエハ１３０を前方（矢印Ｙ１方向）に移動させる。ウエハ１３０（ウエハ１３０の中心）の横方向（Ｘ方向）の位置が把持中心線ＣＬからずれている場合には、ローラ３１ａおよび３１ｂのいずれかが先にウエハ１３０と当接し、前方（矢印Ｙ１方向）にウエハ１３０を移動させる。この結果、ウエハ１３０の外周部が一対の前方ウエハ把持部２２のそれぞれの把持面２２ａと当接することによって前方（矢印Ｙ１方向）への移動を停止するとともに、ウエハ１３０の中心位置が把持中心線ＣＬ上に配置される。
【００５７】
この後、エアシリンダ３２からの把持力（押圧力）が継続して加えられることにより、ウエハ１３０が一対の前方ウエハ把持部２２の各々の把持面２２ａに押し付けられ、クランプ状態（把持状態）となる。この際、エアシリンダ３２のピストンロッド３２ａが移動距離Ｄ４だけ前方（矢印Ｙ１方向）に移動するのに伴い、検出片３３ａが前方に移動して把持検出センサ３３を遮光することにより、クランプ状態（把持状態）が検出される。ここで、本実施形態では、オリエンテーションフラット１３１を有するウエハ１３０の場合、オリエンテーションフラット１３１の位置（回転角度位置）に応じて、ローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃの少なくとも２つによって後方側（把持アーム部３１側）の把持が行われる。
【００５８】
具体的には、図４に示すように、ウエハ１３０が一対の前方ウエハ把持部２２の各々の把持面２２ａに当接した状態で、オリエンテーションフラット１３１が突起部３１ｃ側（矢印Ｙ２方向側）に配置されている場合には、ローラ３１ａおよび３１ｂの２点がウエハ１３０の外周部と当接するとともに、前方ウエハ把持部２２に向けてウエハ１３０を押圧する。この際、ローラ３１ａの接点と、ローラ３１ｂの接点との距離Ｄ３が、オリエンテーションフラット１３１の長さＬ２よりも大きいので、オリエンテーションフラット１３１がローラ３１ａまたは３１ｂの位置（接点の位置）まで及ぶことなく、ウエハ１３０の外周部が確実に２か所で把持される。
【００５９】
また、図５に示すように、ウエハ１３０が一対の前方ウエハ把持部２２の各々の把持面２２ａに当接した状態で、オリエンテーションフラット１３１がローラ３１ａ側に配置されている場合には、ローラ３１ｂおよび突起部３１ｃの２点がウエハ１３０の外周部と当接するとともに、前方ウエハ把持部２２に向けてウエハ１３０を押圧する。この際、ローラ３１ａの接点と、突起部３１ｃの接点との距離Ｄ２（図６参照）が、オリエンテーションフラット１３１の長さＬ２よりも大きいので、オリエンテーションフラット１３１が突起部３１ｃの位置（接点の位置）まで及ぶことなく、ウエハ１３０の外周部が確実に２か所で把持される。
【００６０】
図６に示すように、ウエハ１３０が一対の前方ウエハ把持部２２の各々の把持面２２ａに当接した状態で、オリエンテーションフラット１３１がローラ３１ｂ側に配置されている場合には、ローラ３１ａおよび突起部３１ｃの２点がウエハ１３０の外周部と当接するとともに、前方ウエハ把持部２２に向けてウエハ１３０を押圧する。この際、ローラ３１ｂの接点と、突起部３１ｃの接点との距離Ｄ２（図５参照）が、オリエンテーションフラット１３１の長さＬ２よりも大きいので、オリエンテーションフラット１３１が突起部３１ｃの位置（接点の位置）まで及ぶことなく、ウエハ１３０の外周部が確実に２か所で把持される。なお、上記以外の場合（図示せず）には、ローラ３１ａおよび３１ｂと突起部３１ｃとの３点がウエハ１３０の外周部と当接する。
【００６１】
以上のようにして、ウエハ保持装置１００によるウエハ１２０および１３０の把持動作が行われる。
【００６２】
本実施形態では、上記のように、異なる直径ｄ１およびｄ２を有するウエハ１２０および１３０に共通に用いられる前方ウエハ把持部２２を有する前方ウエハ載置部２１と、前方ウエハ把持部２２とともにウエハ１２０（１３０）を把持可能なローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃ（把持アーム部３１）を有し、ウエハ１２０（１３０）の直径ｄ１（ｄ２）の大きさに応じて前方ウエハ把持部２２に近づく前方向（矢印Ｙ１方向）および前方ウエハ把持部２２から離間する後ろ方向（矢印Ｙ２方向）にスライド可能なスライドアーム３０とを設けることによって、スライドアーム３０をスライドさせてスライドアーム３０のローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃ（把持アーム部３１）と前方ウエハ載置部２１の前方ウエハ把持部２２との間隔をウエハ１２０（１３０）の直径ｄ１（ｄ２）に合わせて変更することができる。これにより、ウエハ保持装置１００のスライドアーム３０をウエハ１２０（１３０）の直径ｄ１（ｄ２）に応じたスライド位置（前方位置Ｐまたは後方位置Ｑ）にスライド移動させるだけで、共通に用いられる前方ウエハ把持部２２とスライドアーム３０のローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃ（把持アーム部３１）とによって異なる直径ｄ１（ｄ２）を有するウエハ１２０（１３０）を把持することができる。この結果、ウエハ保持装置１００の交換作業を行うことなく、異なる直径ｄ１（ｄ２）を有するウエハ１２０（１３０）を保持することができる。
【００６３】
また、本実施形態では、上記のように、スライド位置検出センサ１４の検出結果に基づいてスライドアーム３０を後方位置Ｑにスライド可能なように構成することによって、ウエハ１２０の直径ｄ１に対応した後方位置Ｑ（検出片３５）をスライド位置検出センサ１４によって検出することができるので、ウエハ１２０の直径ｄ１に対応したスライド位置（後方位置Ｑ）にスライドアーム３０を確実に配置することができる。一方、本実施形態では、スライド位置検出センサ１４によって検出片３５が検出されないことに基づき、ウエハ１３０の直径ｄ２に対応したスライド位置（前方位置Ｐ）にスライドアーム３０が配置されていることを検出することができる。この結果、異なる直径ｄ１（ｄ２）を有するウエハ１２０（１３０）を確実に把持することができる。
【００６４】
また、本実施形態では、上記のように、スライドアーム３０の前方（矢印Ｙ１方向）のスライド位置（前方位置Ｐ）の位置決めを行う前方位置決め部１２ｆを設けるとともに、スライドアーム３０の後方（矢印Ｙ２方向）のスライド位置（後方位置Ｑ）の位置決めを行う後方位置決め部１２ｃおよび１２ｄを設ける。このように構成することによって、前方位置決め部１２ｆと、後方位置決め部１２ｃおよび１２ｄとのそれぞれによって位置決めされるスライド位置までスライドアーム３０をスライド移動させるだけで、容易に、把持するウエハ１２０および１３０の直径（ｄ１およびｄ２）にそれぞれ対応した後方位置Ｑ（ウエハ１２０）および前方位置Ｐ（ウエハ１３０）にスライドアーム３０を配置することができる。
【００６５】
また、本実施形態では、上記のように、スライドアーム３０に固定的に設置され、ローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃ（把持アーム部３１）をスライドアーム３０に対して前後方向（Ｙ方向）に移動可能なエアシリンダ３２を設けるとともに、ウエハ１２０（１３０）の直径ｄ１（ｄ２）の大きさに応じてスライドアーム３０を前後方向（Ｙ方向）に移動させた状態で、エアシリンダ３２により把持アーム部３１を前方向（矢印Ｙ１方向）に移動させて前方ウエハ把持部２２とローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃ（把持アーム部３１）とによりウエハ１２０（１３０）を把持するように構成する。このように構成することによって、把持アーム部３１を前方向（矢印Ｙ１方向）に移動させてウエハ１２０（１３０）を把持させるエアシリンダ３２を、スライドアーム３０とともに移動させることができる。これにより、異なる直径ｄ１（ｄ２）を有するウエハ１２０（１３０）を把持する場合にも、スライドアーム３０とともにエアシリンダ３２を移動させることによって、ウエハ１２０およびウエハ１３０に対するエアシリンダ３２（把持アーム部３１）の相対的な位置を変えることなく把持することができる。つまり、ウエハ１２０およびウエハ１３０のいずれを把持する場合にも、同じ移動距離Ｄ４だけエアシリンダ３２（ピストンロッド３２ａ）を駆動させるだけで把持することができる。この結果、ウエハ１２０と１３０とを把持するために、ウエハ１２０の直径ｄ１とウエハ１３０の直径ｄ２との差分だけエアシリンダ３２の移動距離（把持アーム部３１の移動距離）を確保する必要がないので、エアシリンダ３２の小型化および軽量化を図ることができる。以上により、異なる直径ｄ１（ｄ２）を有するウエハ１２０（１３０）を把持可能に構成する場合にウエハ保持装置１００が大型化して、重量が増大するのを抑制することができる。
【００６６】
また、本実施形態では、上記のように、エアシリンダ３２によりローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃ（把持アーム部３１）を前方（矢印Ｙ１方向）に移動させてウエハ１２０（１３０）を把持した状態（クランプ状態）を検出するための把持検出センサ３３を設けることによって、把持検出センサ３３によってウエハ１２０（１３０）を把持した状態（クランプ状態）を検出することができるので、容易に、ウエハ１２０（１３０）のクランプ状態およびアンクランプ状態（把持を解除した状態）を確認することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、上記のように、エアシリンダ３２の前後方向（Ｙ方向）の移動距離Ｄ４を、スライドアーム３０の前後方向の移動距離Ｄ１よりも小さくなるように構成することによって、エアシリンダ３２の移動距離（把持アーム部３１の移動距離）Ｄ４をスライドアーム３０の前後方向（Ｙ方向）の移動距離Ｄ１よりも小さくすることができるので、エアシリンダ３２の小型化および軽量化を図ることができる。
【００６８】
また、本実施形態では、上記のように、エア供給ケーブル１５を、スライドアーム３０が後方端（後方位置Ｑ）に位置する状態で、前方（矢印Ｙ１方向）側に延びた後後方（矢印Ｙ２方向）に折り返すことにより前後方向（Ｙ方向）に重複するように配置するとともに、エア供給ケーブル１５の前後方向の重複部分を、少なくともスライドアーム３０の移動距離Ｄ１に対応する長さを有するように構成する。このように構成することによって、スライドアーム３０を前方端（前方位置Ｐ）に最大限スライドさせた場合にも、スライドアーム３０（エアシリンダ３２）の移動に伴いエア供給ケーブル１５の折り返し部分が展開されるので、エアシリンダ３２に対するエア供給ケーブル１５の接続を維持することができる。
【００６９】
また、本実施形態では、上記のように、ローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃを本発明の後方ウエハ把持部として合計３つ設けるとともに、３つのローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃ（後方ウエハ把持部）を、ウエハ１３０のオリエンテーションフラット１３１の位置に関わらずウエハ１３０の外周部をローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃのうち少なくとも２つにより把持可能な位置に配置する。このように構成することによって、オリエンテーションフラット１３１が形成されたウエハ１３０を把持する場合にも、ローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃのうち少なくとも２つによって、オリエンテーションフラット１３１の位置（ウエハ１３０の回転角度位置）に関わらずウエハ１３０を把持することができる。これにより、オリエンテーションフラット１３１が形成されたウエハ１３０を把持する場合にも、予めウエハ１３０の回転角度位置（オリエンテーションフラット１３１の位置）を調節してから把持する必要がない。
【００７０】
また、本実施形態では、上記のように、一対の前方ウエハ把持部２２に対向するとともに、ウエハ１２０（１３０）の外周部の２か所を把持可能な一対のローラ３１ａおよび３１ｂと、一対のローラ３１ａおよび３１ｂの間に配置され、ウエハ１３０の外周部の１か所を把持可能な突起部３１ｃとを設けることによって、一対のローラ３１ａおよび３１ｂの２か所と、一対のローラ３１ａおよび３１ｂの間の突起部３１ｃの１か所との合計３か所でウエハ１３０の外周部を把持することができる。これにより、オリエンテーションフラット１３１が上記３か所のうちのいずれかの位置に配置された場合（図４〜図６参照）にも、他の２か所でウエハ１３０の外周部を把持することができるので、容易に、オリエンテーションフラット１３１の位置（ウエハ１３０の回転角度位置）に関わらずウエハ１３０を把持することができる。
【００７１】
また、本実施形態では、上記のように、ウエハ１２０（１３０）の直径ｄ１（ｄ２）の大きさに応じてスライドアーム３０を前後方向（Ｙ方向）に移動させた状態で、後方ウエハ載置部４０（後方ウエハ支持部４１）と、前方ウエハ載置部２１（前方ウエハ支持部２３）とにより、載置されたウエハ１２０（１３０）を支持可能なように構成することによって、スライドアーム３０をウエハ１２０（１３０）の直径ｄ１（ｄ２）に対応した後方位置Ｑ（前方位置Ｐ）にスライド移動させるだけで、スライドアーム３０のスライド移動に伴って移動する後方ウエハ載置部４０（後方ウエハ支持部４１）と、前方ウエハ載置部２１（前方ウエハ支持部２３）とによってウエハ１２０（１３０）を支持することができる。
【００７２】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００７３】
たとえば、上記一実施形態では、本発明をクリーンルーム内に配置されたウエハ搬送ロボットのアーム１１０に装着されたウエハ保持装置１００に適用した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、クリーンルーム以外の環境下において使用されるウエハ搬送ロボットに装着するウエハ保持装置に適用可能である。また、アーム１１０以外のロボットアームに装着してもよい。
【００７４】
また、上記一実施形態では、ウエハ保持装置１００の基部１０に、ウエハ搬送ロボットのアーム１１０に装着される取付部１１を設けるとともに、ウエハ保持装置１００を取付部１１の回動軸１１ａ回りに回動可能に構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ウエハ保持装置を取付部の回動軸回りに回動可能に構成する必要はない。ウエハ保持装置をウエハ搬送ロボットのアームに固定的に取り付けてもよい。
【００７５】
また、上記一実施形態では、ウエハ保持装置１００を、約３００ｍｍの直径ｄ１を有するウエハ１２０と、約２００ｍｍの直径ｄ２を有するウエハ１３０との２種類の直径の異なる半導体ウエハを把持可能に構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ウエハ保持装置を、上記以外の直径（たとえば、１５０ｍｍおよび１００ｍｍ）を有する半導体ウエハを把持可能なように構成してもよい。
【００７６】
また、上記一実施形態では、ウエハ保持装置１００を、異なる直径を有する２種類のウエハ１２０および１３０を把持可能に構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ウエハ保持装置を、異なる直径を有する３種類以上の半導体ウエハを把持可能なように構成してもよい。
【００７７】
また、上記一実施形態では、スライドアーム３０を前後方向（Ｙ方向）にスライド移動させる際に、使用者がスライドアーム３０をスライド移動させるように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、スライドアームを前後方向にスライド移動させるために、エアシリンダやリニアモータなどのアクチュエータを用いてもよい。
【００７８】
また、上記一実施形態では、スライドアーム３０を前方位置Ｐまたは後方位置Ｑに配置した場合に、ネジ部材３６を用いてスライドアーム３０を固定するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、スライドアームを半導体ウエハの直径に対応した所定のスライド位置（前方位置および後方位置）に配置した際に、機械式、空圧式または電磁式のロック機構などによってスライドアームを固定するように構成してもよい。
【００７９】
また、上記一実施形態では、本発明のスライド位置検出部の一例として、フォトセンサからなるスライド位置検出センサ１４を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、本発明のスライド位置検出部として、フォトセンサ以外のセンサなどの検出手段を用いてもよい。たとえば、スライドアームが所定のスライド位置に配置された際に導通状態となる電気的なスイッチなどを用いてもよい。
【００８０】
また、上記一実施形態では、スライド位置検出センサ１４を、スライドアーム３０が後方位置Ｑに配置されたことを検出する（遮光される）ように構成し、スライド位置検出センサ１４が遮光されないことに基づいて、スライドアーム３０が前方位置Ｐに配置されていることを検出可能なように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、スライド位置検出センサを、後方位置のみならず、スライドアームが前方位置に配置されたことを検出するように２か所に設けてもよい。また、スライド位置検出センサを、スライドアームが前方位置に配置されたときだけ遮光される（スライド位置検出センサが遮光されないことに基づいて、スライドアームが後方位置に配置されていることを検出する）ように構成してもよい。
【００８１】
また、上記一実施形態では、本発明のアクチュエータの一例として、エアシリンダ３２を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、エアシリンダ以外のソレノイドコイルやリニアモータなどを、本発明のアクチュエータとして用いてもよい。
【００８２】
また、上記一実施形態では、エアシリンダ３２の最大ストローク量を約１０ｍｍとし、ウエハ１２０（１３０）を把持（クランプ）する際の移動距離Ｄ４を約６．３ｍｍとした例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、エアシリンダのストローク量およびクランプ時の移動距離を、上記以外の大きさのストローク量および移動距離となるように構成してもよい。
【００８３】
また、上記一実施形態では、本発明のウエハ把持検出部の一例として、フォトセンサからなる把持検出センサ３３を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、本発明のスライド位置検出部として、フォトセンサ以外のセンサなどの検出手段を用いてもよい。たとえば、半導体ウエハを把持する際の把持力を検出する圧力センサなどを用いてもよい。
【００８４】
また、上記一実施形態では、本発明の後方ウエハ把持部の一例として、ローラ３１ａ、ローラ３１ｂおよび突起部３１ｃの３つを設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、これらの後方ウエハ把持部は、全てローラでもよいし、全て突起部でもよい。また、後方ウエハ把持部を、ローラおよび突起部以外の把持部により構成してもよい。また、後方ウエハ把持部は、１つ、２つまたは４つ以上設けてもよい。本発明では、後方ウエハ把持部は、異なる直径を有する半導体ウエハをそれぞれ把持可能なように構成されていればよい。
【００８５】
また、上記一実施形態では、ローラ３１ａ、ローラ３１ｂおよび突起部３１ｃを、ローラ３１ａ、ローラ３１ｂおよび突起部３１ｃの３つうち少なくとも少なくとも２点（２か所）でウエハ１２０（１３０）を把持することが可能なように配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、半導体ウエハを少なくとも１か所で把持するように構成してもよい。
【００８６】
また、上記一実施形態では、スライドアーム３０の把持アーム部３１に一対の後方ウエハ載置部４０を設けるとともに、スライドアーム３０のスライド移動に伴って後方ウエハ載置部４０が前後方向（Ｙ方向）に移動するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、後方ウエハ載置部を、前後方向に移動することなく、異なる直径を有する半導体ウエハをそれぞれ支持可能なように構成してもよい。また、たとえばローラ３１ａおよび３１ｂの下部（半導体ウエハとの当接面の下部）に、半径方向に傾斜しながら直径が大きくなるようにフランジ状の傾斜面を設けて、この傾斜面で半導体ウエハを支持するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１２ｃ、１２ｄ 後方位置決め部（位置決め部）
１２ｆ 前方位置決め部（位置決め部）
１４ スライド位置検出センサ（スライド位置検出部）
１５ エア供給ケーブル（駆動源供給ライン）
２１ 前方ウエハ載置部
２２ 前方ウエハ把持部
３０ スライドアーム
３１ａ、３１ｂ ローラ（後方ウエハ把持部、第１クランプ部）
３１ｃ 突起部（後方ウエハ把持部、第２クランプ部）
３２ エアシリンダ（アクチュエータ）
３３ 把持検出センサ（ウエハ把持検出部）
４０ 後方ウエハ載置部
１００ ウエハ保持装置
１２０ ウエハ（半導体ウエハ）
１３０ ウエハ（半導体ウエハ）
１３１ オリエンテーションフラット
ｄ１、ｄ２ 直径
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ウエハ保持装置に関し、特に、半導体ウエハを把持するウエハ保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体ウエハを把持するウエハ保持装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、半導体ウエハを支持および把持するための一対の先端受け部と、半導体ウエハを支持するための一対の元受け部と、半導体ウエハを先端受け部側に押圧するためのプッシャとを備えたハンド（ウエハ保持装置）が開示されている。このハンドの一対の先端受け部と一対の元受け部とは、把持される半導体ウエハの直径に対応した所定の間隔を隔てて互いに対向するように、ハンドの先端側と根元側とにそれぞれ固定的に設けられている。これらの一対の先端受け部と一対の元受け部とによって、ハンドに載置される半導体ウエハの外周部が４点で支持されるように構成されている。また、プッシャは、元受け部よりも根元側の位置に固定的に配置されるエアシリンダによって、半導体ウエハの外周部を先端受け部側に押圧することが可能なように構成されている。これにより、上記特許文献１によるハンドでは、先端受け部および元受け部により半導体ウエハを支持した状態でプッシャによって半導体ウエハの外周部を先端受け部側に押圧することによって、このプッシャと一対の先端受け部とにより半導体ウエハをクランプ（把持）することが可能なように構成されている。このような構成により、上記特許文献１によるハンドは、ウエハ搬送用ロボットのアームに取り付けられて半導体製造工程における各種装置への半導体ウエハの搬送に用いられる。
【０００４】
上記のようなハンドにより把持される半導体ウエハには、直径３００ｍｍ（１２インチ）、２００ｍｍ（８インチ）、１５０ｍｍ（６インチ）および１００ｍｍ（４インチ）などの直径の異なる複数の種類がある。先端受け部および元受け部やエアシリンダを固定的に配置する上記特許文献１によるハンドを用いて異なる直径を有する半導体ウエハを保持（把持）する場合には、たとえば、３００ｍｍウエハ用ハンド、２００ｍｍウエハ用ハンドなどの専用のハンドを複数種類用意するとともに、ウエハの種類（直径）に応じてハンドを交換する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１３４５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、上記特許文献１によるハンド（ウエハ保持装置）では、異なる直径を有する半導体ウエハを保持する場合には、ウエハ搬送用ロボットの稼動を停止し、ハンド（ウエハ保持装置）の交換作業を行う必要があるという問題点がある。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、ウエハ保持装置の交換作業を行うことなく、異なる直径を有する半導体ウエハを保持することが可能なウエハ保持装置を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面によるウエハ保持装置は、異なる直径を有する半導体ウエハを載置可能であるとともに、異なる直径を有する半導体ウエハに共通に用いられる前方ウエハ把持部を有する前方ウエハ載置部と、前方ウエハ把持部とともに半導体ウエハを把持可能な後方ウエハ把持部を有し、半導体ウエハの直径の大きさに応じて前方ウエハ把持部に近づく前方向および前方ウエハ把持部から離間する後ろ方向にスライド可能なスライドアームとを備える。
【０００９】
この発明の一の局面によるウエハ保持装置では、上記のように、異なる直径を有する半導体ウエハに共通に用いられる前方ウエハ把持部を有する前方ウエハ載置部と、前方ウエハ把持部とともに半導体ウエハを把持可能な後方ウエハ把持部を有し、半導体ウエハの直径の大きさに応じて前方ウエハ把持部に近づく前方向および前方ウエハ把持部から離間する後ろ方向にスライド可能なスライドアームとを設けることによって、スライドアームをスライドさせてスライドアームの後方ウエハ把持部と前方ウエハ載置部の前方ウエハ把持部との間隔を半導体ウエハの直径に合わせて変更することができる。これにより、ウエハ保持装置のスライドアームを半導体ウエハの直径に応じたスライド位置にスライドさせるだけで、共通に用いられる前方ウエハ把持部とスライドアームの後方ウエハ把持部とによって異なる直径を有する半導体ウエハを把持することができるので、ウエハ保持装置の交換作業を行うことなく、異なる直径を有する半導体ウエハを保持することができる。
【００１０】
上記一の局面によるウエハ保持装置において、好ましくは、スライドアームの所定のスライド位置を検出可能なスライド位置検出部をさらに備え、スライド位置検出部の検出結果に基づいてスライドアームを所定のスライド位置にスライド可能なように構成されている。このように構成すれば、半導体ウエハの直径に対応した所定のスライド位置をスライド位置検出部によって検出することができるので、把持する半導体ウエハの直径に対応したスライド位置にスライドアームを確実に配置することができる。この結果、異なる直径を有する半導体ウエハを確実に把持することができる。
【００１１】
上記一の局面によるウエハ保持装置において、好ましくは、スライドアームの前後方向のスライド位置の位置決めを行う位置決め部をさらに備える。このように構成すれば、位置決め部によって位置決めされるスライド位置までスライドアームを移動させるだけで、容易に、把持する半導体ウエハの直径に対応したスライド位置にスライドアームを配置することができる。
【００１２】
上記一の局面によるウエハ保持装置において、好ましくは、スライドアームに固定的に設置され、後方ウエハ把持部をスライドアームに対して前後方向に移動可能なアクチュエータをさらに備え、半導体ウエハの直径の大きさに応じてスライドアームを前後方向に移動させた状態で、アクチュエータにより後方ウエハ把持部を前方向に移動させて前方ウエハ把持部と後方ウエハ把持部とにより半導体ウエハを把持するように構成されている。このように構成すれば、後方ウエハ把持部を前方向に移動させて半導体ウエハを把持させるアクチュエータを、スライドアームとともに移動させることができる。これにより、異なる直径を有する半導体ウエハを把持する場合にも、スライドアームとともにアクチュエータを移動させることによって、半導体ウエハに対するアクチュエータ（後方ウエハ把持部）の相対的な位置（半導体ウエハとアクチュエータ（後方ウエハ把持部）との間隔）を変えることなく把持することができる。この結果、異なる直径を有する半導体ウエハを把持する場合に、半導体ウエハの直径の差分（たとえば、３００ｍｍウエハと２００ｍｍウエハとの直径の差分＝１００ｍｍ）だけアクチュエータの移動距離（後方ウエハ把持部の移動距離）を確保する必要がないので、アクチュエータの小型化および軽量化を図ることができる。以上により、異なる直径を有する半導体ウエハを把持可能に構成する場合にウエハ保持装置が大型化して、重量が増大するのを抑制することができる。
【００１３】
この場合において、好ましくは、アクチュエータにより後方ウエハ把持部を前方向に移動させて半導体ウエハを把持した状態を検出するためのウエハ把持検出部をさらに備える。このように構成すれば、ウエハ把持検出部によって半導体ウエハを把持した状態（クランプ状態）を検出することができるので、容易に、半導体ウエハのクランプ状態およびアンクランプ状態（把持を解除した状態）を確認することができる。
【００１４】
上記アクチュエータを備える構成において、好ましくは、アクチュエータの前後方向の移動距離は、スライドアームの前後方向の移動距離よりも小さくなるように構成されている。このように構成すれば、アクチュエータの移動距離（後方ウエハ把持部の移動距離）をスライドアームの前後方向の移動距離よりも小さくすることができるので、さらにアクチュエータの小型化および軽量化を図ることができる。
【００１５】
上記アクチュエータを備える構成において、好ましくは、アクチュエータには、アクチュエータを駆動するための駆動源を供給する駆動源供給ラインが接続されており、駆動源供給ラインは、スライドアームが後方端に位置する状態で、前方側に延びた後後方に折り返すことにより前後方向に重複するように配置されるとともに、駆動源供給ラインの前後方向の重複部分が、少なくともスライドアームの移動距離に対応する長さを有するように構成されている。このように構成すれば、スライドアームを前方端に最大限スライドさせた場合にも、スライドアーム（アクチュエータ）の移動に伴い駆動源供給ラインの折り返し部分が展開されるので、アクチュエータに対する駆動源供給ラインの接続を維持することができる。
【００１６】
上記一の局面によるウエハ保持装置において、好ましくは、後方ウエハ把持部は、少なくとも３つ設けられており、少なくとも３つの後方ウエハ把持部は、半導体ウエハのオリエンテーションフラットの位置に関わらず半導体ウエハの外周部を少なくとも２つの後方ウエハ把持部により把持可能な位置に配置されている。このように構成すれば、オリエンテーションフラットが形成された半導体ウエハを把持する場合にも、少なくとも２つの後方ウエハ把持部によって、オリエンテーションフラットの位置（半導体ウエハの回転角度位置）に関わらず半導体ウエハを把持することができる。これにより、オリエンテーションフラットが形成された半導体ウエハを把持する場合にも、予め半導体ウエハの回転角度位置（オリエンテーションフラットの位置）を調節してから把持する必要がない。
【００１７】
この場合において、好ましくは、前方ウエハ把持部は、半導体ウエハの外周部の２か所を把持可能なように間隔を隔てて一対設けられており、後方ウエハ把持部は、前方ウエハ把持部に対向するとともに、半導体ウエハの外周部の２か所を把持可能な一対の第１クランプ部と、一対の第１クランプ部の間に配置され、半導体ウエハの外周部の１か所を把持可能な第２クランプ部とを含む。このように構成すれば、一対の第１クランプ部の２か所と、一対の第１クランプ部の間の第２クランプ部の１か所との合計３か所で半導体ウエハの外周部を把持することができる。これにより、オリエンテーションフラットが上記３か所のうちのいずれかの位置に配置された場合にも、他の２か所で半導体ウエハの外周部を把持することができるので、容易に、オリエンテーションフラットの位置（半導体ウエハの回転角度位置）に関わらず半導体ウエハを把持することができる。
【００１８】
上記一の局面によるウエハ保持装置において、好ましくは、スライドアームに固定的に設置され、スライドアームの前後方向へのスライド移動に伴って前後方向に移動する後方ウエハ載置部をさらに備え、半導体ウエハの直径の大きさに応じてスライドアームを前後方向に移動させた状態で、後方ウエハ載置部と、前方ウエハ把持部を含む前方ウエハ載置部とにより、載置された半導体ウエハを支持可能なように構成されている。このように構成すれば、スライドアームを半導体ウエハの直径に対応した所定のスライド位置に移動させるだけで、スライドアームのスライド移動に伴って移動する後方ウエハ載置部と、前方ウエハ載置部とによって半導体ウエハを支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態によるウエハ保持装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示した一実施形態によるウエハ保持装置のスライドアームが後方位置に配置された状態を説明するための図である。
【図３】図１に示した一実施形態によるウエハ保持装置のスライドアームが前方位置に配置された状態を説明するための図である。
【図４】図３に示した一実施形態によるウエハ保持装置の把持動作において突起部側にオリエンテーションフラットが位置した場合を説明するための図である。
【図５】図３に示した一実施形態によるウエハ保持装置の把持動作においてローラ側にオリエンテーションフラットが位置した場合を説明するための図である。
【図６】図３に示した一実施形態によるウエハ保持装置の把持動作においてローラ側にオリエンテーションフラットが位置した場合を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
まず、図１〜図６を参照して、本発明の一実施形態によるウエハ保持装置１００の構造について説明する。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態によるウエハ保持装置（ウエハ搬送ハンド）１００は、クリーンルーム内に配置されたウエハ搬送ロボット（図示せず）のアーム１１０の先端に装着されるとともに、半導体ウエハ（ウエハ１２０および１３０（図３参照）、２点鎖線参照）の把持（保持）および把持の解除を行うことが可能なように構成されている。ウエハ保持装置１００の後述する各部の動作制御は、図示しないウエハ搬送ロボットのロボットコントローラによって行われる。このような構成により、ウエハ搬送ロボットに装着されたウエハ保持装置１００は、半導体製造工程における各種装置への半導体ウエハの搬送に用いられる。なお、図１では、アーム１１０に２つのウエハ保持装置１００が上下方向（Ｚ方向）に積層するように装着された例を示している。この２つのウエハ保持装置１００は、同一の構成を有する。
【００２３】
ここで、本実施形態によるウエハ保持装置１００は、異なる直径を有する２種類のウエハ１２０および１３０（図３参照）を把持（保持）することが可能なように構成されている。図２に示すように、ウエハ１２０は、直径ｄ１（たとえば、約３００ｍｍ）の円板形状を有する。また、図３に示すように、ウエハ１３０は、直径ｄ２（たとえば、約２００ｍｍ）の円板形状を有する。これらのウエハ１２０および１３０の形状はＳＥＭＩ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）規格により定められている。たとえば約３００ｍｍの直径ｄ１を有するウエハ１２０には、外周部の所定位置にノッチ（切り欠き、図示せず）が設けられるとともに、約２００ｍｍの直径ｄ２を有するウエハ１３０には、外周部の所定位置にノッチ（図示せず）またはオリエンテーションフラット（平坦面部）１３１が設けられる。以下、ウエハ保持装置１００の構造について詳細に説明する。
【００２４】
図１に示すように、ウエハ保持装置１００は、アーム１１０に装着される取付部１１を有する基部１０と、一対の前方ウエハ載置部２１が設けられた支持部２０と、把持アーム部３１を有するスライドアーム３０とを備えている。このスライドアーム３０は、図２および図３に示すように、ウエハ１２０（１３０）の直径（ｄ１またはｄ２）の大きさに応じて、前方ウエハ把持部２２に近づく前方向（矢印Ｙ１方向、図３参照）および前方ウエハ把持部２２から離間する後ろ方向（矢印Ｙ２方向、図２参照）にスライド可能に構成されている。
【００２５】
図２に示すように、基部１０は、取付部１１を有するとともに、ケース１２およびカバー１３（図１参照）を含んでいる。このケース１２およびカバー１３により、内部にスライドアーム３０が配置される収納部１０ａが形成されている。
【００２６】
図１に示すように、取付部１１は、アーム１１０の先端部に装着可能に構成されている。取付部１１は、アーム１１０に装着された状態で、アーム１１０の図示しない駆動機構によって回動軸１１ａ（図２参照）回りに回動可能に構成されている。したがって、ウエハ保持装置１００がアーム１１０に装着された状態では、この取付部１１がアーム１１０とウエハ保持装置（ウエハ搬送ハンド）１００との関節部として機能する。
【００２７】
図３に示すように、ケース１２の内部には、Ｙ方向に延びるガイド部１２ａおよび１２ｂと、後方位置決め部１２（後方ストッパ部）ｃおよび１２ｄとがケース１２と一体的に形成されている。また、図２に示すように、ケース１２の前方（矢印Ｙ１方向）には、スライドアーム３０を進退可能にするための開口部１２ｅが形成されている。また、ケース１２には、スライドアーム３０の前方（矢印Ｙ１方向）のスライド位置を位置決めするための前方位置決め部（前方ストッパ部）１２ｆがケース１２と一体的に形成されている。ウエハ保持装置１００は、図３に示すように、この前方位置決め部１２ｆとスライドアーム３０の後述するブロック３４とが当接する前方位置Ｐにおいて、小型のウエハ１３０を把持可能となるように構成されている。なお、後方位置決め部１２ｃおよび１２ｄと、前方位置決め部１２ｆとは、本発明の「位置決め部」の一例である。
【００２８】
ガイド部１２ａおよび１２ｂは、それぞれ、スライドアーム３０の側面（Ｘ方向の側面）と当接してスライドアーム３０の横方向（Ｘ方向）の位置を決めるとともに前後方向（Ｙ方向）の移動をガイドする機能を有する。また、後方位置決め部１２ｃおよび１２ｄは、スライドアーム３０の後部（矢印Ｙ２方向側端部）３０ａおよび３０ｂと当接することにより、スライドアーム３０の後方（矢印Ｙ２方向）のスライド位置を位置決めするように構成されている。ウエハ保持装置１００は、図２に示すように、この後方位置決め部１２ｃおよび１２ｄ（図３参照）とスライドアーム３０とが当接する後方位置Ｑにおいて、大型のウエハ１２０を把持可能となるように構成されている。
【００２９】
このような構成により、スライドアーム３０は、後方位置Ｑと前方位置Ｐとの間の移動距離Ｄ１（図３参照）を前後方向（Ｙ方向）にスライド移動可能に構成されている。
【００３０】
また、図３に示すように、ケース１２の内部には、スライドアーム３０が後方位置Ｑに配置されたことを検出するためのスライド位置検出センサ１４と、スライドアーム３０の後述するエアシリンダ３２に対して図示しない空圧回路から圧縮空気を供給するためのエア供給ケーブル１５とが設けられている。なお、スライド位置検出センサ１４およびエア供給ケーブル１５は、それぞれ、本発明の「スライド位置検出部」および「駆動源供給ライン」の一例である。また、エアシリンダ３２は、本発明の「アクチュエータ」の一例である。
【００３１】
スライド位置検出センサ１４は、発光部および受光部を有するフォトセンサである。スライド位置検出センサ１４は、スライドアーム３０の後述する検出片３５を検出するように構成されている。
【００３２】
図２に示すように、エア供給ケーブル１５は、スライドアーム３０が後方位置Ｑに位置する状態で、前方（矢印Ｙ１方向）側に延びた後、後方（矢印Ｙ２方向）に折り返すことにより、前後方向に重複するように略Ｓ字状に配置されている。本実施形態では、このエア供給ケーブル１５の前後方向（Ｙ方向）の重複部分が、スライドアーム３０の移動距離Ｄ１（図３参照）に対応する長さを有するように構成されている。このため、図３に示すように、スライドアーム３０が前方位置Ｐに配置された場合にも、折り返された重複部分が展開することによって、エア供給ケーブル１５の接続が維持されるように構成されている。
【００３３】
また、図２に示すように、支持部２０は、Ｙ方向に延びる板状形状を有するとともに、基部１０の先端に固定的に取り付けられている。この支持部２０の前方（矢印Ｙ１方向）の先端に、一対の前方ウエハ載置部２１が設けられている。一対の前方ウエハ載置部２１は、それぞれ、前方ウエハ把持部２２と、水平面に対して所定の角度で傾斜した前方ウエハ支持部２３とを一体的に有する。
【００３４】
前方ウエハ把持部２２は、ウエハ１２０およびウエハ１３０に共通に用いられる把持部であるとともに、前方ウエハ把持部２２には、ウエハ１２０（１３０）の外周部と当接することが可能なように鉛直方向に配置された把持面２２ａ（図１参照）が設けられている。この把持面２２ａは、平面的に見て円弧状に形成されている。これにより、把持面２２ａは、線接触の状態でウエハ１２０（１３０）を把持するように構成されている。また、一対の前方ウエハ載置部２１の前方ウエハ把持部２２は、それぞれ、ウエハ保持装置１００の把持中心線ＣＬに対して等しい距離Ｌ１となるように所定の距離（２×Ｌ１）を隔てて配置されている。これにより、ウエハ１２０（１３０）の外周部と２つの前方ウエハ把持部２２の把持面２２ａとが当接した状態で、ウエハ１２０（１３０）の中心が把持中心線ＣＬ上に配置される。
【００３５】
また、図１に示すように、前方ウエハ支持部２３は、ウエハ１２０（１３０）の外周部の下側角部と摺動可能に当接して、ウエハ１２０（１３０）を支持することが可能な傾斜した支持面を有するように構成されている。
【００３６】
図２に示すように、スライドアーム３０は、ウエハ１２０（１３０）を把持するための把持アーム部３１と、把持アーム部３１を前後方向（Ｙ方向）に駆動するためのエアシリンダ３２と、把持検出センサ３３とを主として含んでいる。このエアシリンダ３２と、把持検出センサ３３とは、ベース部３０ｃと、壁部３０ｄと、カバー３０ｅ（図３参照）とからなる収容部に収容されている。スライドアーム３０は、この収容部に収容されるエアシリンダ３２および把持検出センサ３３と、前方ウエハ把持部２２に対向するように前方（矢印Ｙ１方向）に突出する把持アーム部３１とをユニット化して、このユニット全体を基部１０に対して前後方向（Ｙ方向）にスライド移動可能に構成したものである。なお、把持検出センサ３３は、本発明の「ウエハ把持検出部」の一例である。
【００３７】
また、ベース部３０ｃには、図３に示すように、前方位置Ｐにおいて前方位置決め部１２ｆと当接するブロック３４と、スライド位置検出センサ１４によって検出される検出片３５と、４つのネジ部材３６とが設けられている。この４つのネジ部材３６は、基部１０に設けられたネジ穴１０ｂ（後方位置Ｑに固定するための４つのネジ穴１０ｂのみを図３において図示）に螺合することによって、スライドアーム３０を前方位置Ｐと後方位置Ｑとにそれぞれネジ固定することが可能なように構成されている。
【００３８】
図２に示すように、把持アーム部３１は、平面的に見て、中央から横方向（Ｘ方向）に延びる接続部３１１と、接続部３１１の両端から斜め前方に広がる一対の腕部３１２とを含んでいる。一対の腕部３１２の先端には、それぞれ、一対のローラ３１ａおよび３１ｂが回転可能に取り付けられている。また、一対のローラ３１ａおよび３１ｂ間の接続部３１１の中央部先端には、突起部３１ｃが設けられている。また、接続部３１１は、壁部３０ｄの内側から前方（矢印Ｙ１方向）に突出するＬ字状の連結部材３１３を介して、エアシリンダ３２のピストンロッド３２ａと接続されている。これにより、把持アーム部３１は、エアシリンダ３２のピストンロッド３２ａと一体的に、前後方向（Ｙ方向）に直線移動可能に構成されている。なお、ローラ３１ａおよびローラ３１ｂは、本発明の「後方ウエハ把持部」および「第１クランプ部」の一例である。また、突起部３１ｃは、本発明の「後方ウエハ把持部」および「第２クランプ部」の一例である。
【００３９】
把持アーム部３１は、エアシリンダ３２の駆動により前方（矢印Ｙ１方向）に移動して、一対（２つ）のローラ３１ａおよび３１ｂと、突起部３１ｃとのうちの少なくとも２つをウエハ１２０（１３０）と当接させるように構成されている。そして、把持アーム部３１（ローラ３１ａ、ローラ３１ｂおよび突起部３１ｃ）は、エアシリンダ３２の駆動力（把持力）によりウエハ１２０（１３０）を前方（矢印Ｙ１方向）に移動させるとともに一対の前方ウエハ把持部２２に押圧することによって、ウエハ１２０（１３０）を把持するように構成されている。なお、これらのローラ３１ａ、ローラ３１ｂおよび突起部３１ｃについては、図２〜図６において、エアシリンダ３２の駆動により前方（矢印Ｙ１方向）に移動した状態（クランプ状態）を破線により示すとともに、エアシリンダ３２により後方（矢印Ｙ２方向）に戻されて把持を解除した状態（アンクランプ状態）を実線により示している。
【００４０】
一対のローラ３１ａおよび３１ｂは、一対の前方ウエハ把持部２２に対向するようにして配置されている。これらのローラ３１ａおよび３１ｂは、ウエハ１２０（１３０）の外周部とそれぞれ線接触状態で当接することが可能なように設けられている。また、一対のローラ３１ａおよび３１ｂは、それぞれ、ウエハ１２０（１３０）の外周部の２か所を把持可能なように、間隔を隔てて配置されている。
【００４１】
一対のローラ３１ａおよび３１ｂの間に設けられる突起部３１ｃは、前方ウエハ把持部２２に対向するように前方（矢印Ｙ１方向）に突出する凸状形状を有する。突起部３１ｃの先端は尖った形状ではなく、丸形形状に形成されている。この突起部３１ｃも、エアシリンダ３２の駆動により前方（矢印Ｙ１方向）に移動して、ウエハ１３０の外周部と線接触状態で当接する（図５参照）ことが可能なように構成されている。なお、横方向（Ｘ方向）の位置に関して、突起部３１ｃは、２つのローラ３１ａおよび３１ｂの中間の位置で、かつ、一対の前方ウエハ把持部２２の中間の位置に配置されている。すなわち、この突起部３１ｃは、ウエハ保持装置１００の把持中心線ＣＬ上に配置されている。
【００４２】
２つのローラ３１ａおよび３１ｂと突起部３１ｃとは、オリエンテーションフラット１３１の位置に関わらず、少なくとも２点（２か所）でウエハ１３０を把持することが可能なように配置されている。つまり、図３に示すように、２つのローラ３１ａおよび３１ｂと突起部３１ｃとは、ウエハ１３０の外周部と同時に接触可能な（直径ｄ２の円にそれぞれ接する）ように配置されている一方、ウエハ１３０のオリエンテーションフラット１３１の位置（回転角度位置）によっては、ローラ３１ａおよび３１ｂと突起部３１ｃとの３点でウエハ１３０と接触することができない場合がある。たとえば、図３では突起部３１ｃがウエハ１３０と接触していない。このため、ローラ３１ａ、ローラ３１ｂおよび突起部３１ｃの各接点間の距離（ローラ３１ａ（ローラ３１ｂ）の接点と突起部３１ｃの接点との距離Ｄ２、および、ローラ３１ａの接点とローラ３１ｂの接点との距離Ｄ３）が、それぞれウエハ１３０のオリエンテーションフラット１３１の長さＬ２よりも大きくなるような位置に、ローラ３１ａ、ローラ３１ｂおよび突起部３１ｃが配置されている。すなわち、ローラ３１ａとローラ３１ｂとは、中心間距離Ｄ３ａを隔てて配置されているとともに、ローラ３１ａおよびローラ３１ｂと、突起部３１ｃとは、距離Ｄ３ａ／２だけ隔てて配置されている。なお、中心間距離Ｄ３ａは、一対の前方ウエハ把持部２２の間の距離２×Ｌ１よりも大きく、距離Ｄ３ａ／２は、距離Ｌ１よりも大きい。これにより、オリエンテーションフラット１３１が突起部３１ｃ側（矢印Ｙ２方向）を向いている場合（図４参照）には、ローラ３１ａおよび３１ｂにより２か所でウエハ１３０を把持することが可能である。また、オリエンテーションフラット１３１がローラ３１ａまたは３１ｂのいずれか一方側を向いている場合（図５および図６参照）には、他方のローラ３１ｂまたは３１ａと、突起部３１ｃとにより２か所でウエハ１３０を把持することが可能である。
【００４３】
また、スライドアーム３０の把持アーム部３１には、一対の後方ウエハ載置部４０が設けられている。一対の後方ウエハ載置部４０は、スライドアーム３０のスライド移動に伴って、前後方向（Ｙ方向）に移動するように構成されている。一対の後方ウエハ載置部４０は、それぞれ、支持部２０の両側面（Ｙ方向に延びる両側面）に沿うように配置されるとともに、前方ウエハ載置部２１と対向するように水平面に対して所定の角度で傾斜した後方ウエハ支持部４１を有している。図２に示すように、後方ウエハ載置部４０は、スライドアーム３０が後方位置Ｑに配置されている場合には、後方ウエハ支持部４１がウエハ１２０の外周部の下側角部と摺動可能に当接して、ウエハ１２０を支持することが可能なように構成されている。また、図３に示すように、後方ウエハ載置部４０は、スライドアーム３０が前方位置Ｐに配置されている場合には、後方ウエハ支持部４１がウエハ１３０の外周部の下側角部と摺動可能に当接して、ウエハ１３０を支持することが可能な傾斜した支持面を有するように構成されている。
【００４４】
図２に示すように、エアシリンダ３２は、壁部３０ｄの内側でベース部３０ｃ上に固定的に設置されている。エアシリンダ３２は、エア供給ケーブル１５から供給される圧縮空気によって、ピストンロッド３２ａと、連結部材３１３および後述する検出片３３ａと、把持アーム部３１とを前後方向（Ｙ方向）に駆動するように構成されている。これにより、エアシリンダ３２は、把持アーム部３１を移動させて前方ウエハ把持部２２と把持アーム部３１のローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃとにより、ウエハ１２０（１３０）を把持することが可能なように構成されている。本実施形態では、異なる直径ｄ１（ｄ２）を有するウエハ１２０（１３０）を把持する場合にも、スライドアーム３０とともにエアシリンダ３２を移動させるので、ウエハ１２０およびウエハ１３０に対するエアシリンダ３２（把持アーム部３１）の相対的な位置は変わらない。つまり、直径の異なるウエハ１２０（直径ｄ１）およびウエハ１３０（直径ｄ２）のいずれを把持する場合にも、同じ移動距離Ｄ４（約６．３ｍｍ）だけエアシリンダ３２（ピストンロッド３２ａ）が駆動される。この結果、直径ｄ１とｄ２との差分（約３００ｍｍ−約２００ｍｍ＝約１００ｍｍ）だけエアシリンダ３２のストローク量（移動距離）を確保する必要がないので、本実施形態では、エアシリンダ３２はストローク量（最大ストローク量＝約１０ｍｍ）の小さい小型のエアシリンダにより構成されるとともに、ウエハ１２０（１３０）を把持する際のエアシリンダ３２の移動距離Ｄ４は、スライドアーム３０の移動距離Ｄ１よりも小さくなるように構成されている。
【００４５】
把持検出センサ３３は、発光部および受光部を有するフォトセンサであり、壁部３０ｄの内側でベース部３０ｃ上に固定的に設置されている。把持検出センサ３３は、図２に示すように、連結部材３１３に取り付けられた検出片３３ａを検出することにより、ウエハ１２０（１３０）のクランプ状態（把持状態）を検出するように構成されている。具体的には、エアシリンダ３２によりピストンロッド３２ａ、連結部材３１３および把持アーム部３１が前方（矢印Ｙ１方向）に移動されることにより、ウエハ１２０（１３０）が把持アーム部３１によって把持されるクランプ状態（把持状態）となる。この際、連結部材３１３に取り付けられた検出片３３ａが前方（矢印Ｙ１方向）に移動距離Ｄ４だけ移動して把持検出センサ３３を遮光することにより、クランプ状態（把持状態）が検出されるように構成されている。一方、連結部材３１３および把持アーム部３１が後方（矢印Ｙ２方向）に移動されると、検出片３３ａも後方（矢印Ｙ２方向）に移動して検出片３３ａによる遮光が解除されることに基づき、アンクランプ状態を検出することが可能である。なお、ウエハ保持装置１００にウエハ１２０（１３０）が載置されていない状態でクランプ動作（エアシリンダ３２の駆動）を行うと、連結部材３１３および検出片３３ａがエアシリンダ３２の最大ストローク量（約１０ｍｍ）だけ移動されることによって、クランプ状態における移動距離Ｄ４（約６．３ｍｍ）に対応する遮光位置を検出片３３ａが通り過ぎる。このため、クランプ動作を行っても把持検出センサ３３が検出片３３ａによって遮光されないことに基づき、ウエハ保持装置１００にウエハ１２０（１３０）が載置されていないことを検出することが可能である。なお、図２にはアンクランプ状態における検出片３３ａの位置のみを図示しており、クランプ状態（遮光状態）における検出片３３ａの図示を省略している。
【００４６】
ブロック３４は、ベース部３０ｃの後方（矢印Ｙ２方向）側に固定されている。ブロック３４は、スライドアーム３０（ベース部３０ｃ）から矢印Ｘ１方向に突出するＬ字状形状を有している。図３に示すように、このブロック３４の突出部分がケース１２の前方位置決め部１２ｆと当接するように構成されている。
【００４７】
また、検出片３５は、後方（矢印Ｙ２方向）に延びる板状部材である。図２に示すように、検出片３５は、後方位置決め部１２ｃおよび１２ｄとスライドアーム３０（ベース部３０ｃ）とが当接する後方位置Ｑにスライドアーム３０が配置された状態において、スライド位置検出センサ１４を遮光する位置に設けられている。これにより、ウエハ１２０を把持可能な状態（後方位置Ｑにスライドアーム３０が配置された状態）であることが検出されるように構成されている。一方、図３に示すように、スライド位置検出センサ１４が検出片３５によって遮光されていない場合、スライドアーム３０が前方位置Ｐに配置されていることから、ウエハ１３０を把持可能な状態であることを検出することが可能である。
【００４８】
次に、図２〜図６を参照して、本実施形態のウエハ保持装置１００によるウエハ１２０および１３０の把持動作について説明する。
【００４９】
最初に、大型のウエハ１２０を把持する場合について説明する。図２に示すように、まず、使用者は、スライドアーム３０を後方（矢印Ｙ２方向）にスライド移動させて後方位置Ｑに配置する。この際、スライドアーム３０はケース１２のガイド部１２ａおよび１２ｂにガイドされて後方（矢印Ｙ２方向）に直線移動するとともに、スライドアーム３０（ベース部３０ｃ）の後部３０ａおよび３０ｂがケース１２の後方位置決め部１２ｃおよび１２ｄ（図３参照）と当接する。これにより、スライドアーム３０が後方位置Ｑに位置決めされる。このとき、検出片３５によりスライド位置検出センサ１４が遮光されることによって、スライドアーム３０が後方位置Ｑに配置されたことが検出される。
【００５０】
この状態で、使用者は、後方位置Ｑ用の４つのネジ穴１０ｂ（図３参照）に４つのネジ部材３６をそれぞれ螺合させることによって、スライドアーム３０を後方位置Ｑにネジ固定する。これにより、ウエハ保持装置１００は、ウエハ１２０を把持（保持）する準備が整う。このとき、エア供給ケーブル１５は、前後方向（Ｙ方向）に重複するように折り返された状態でエアシリンダ３２に接続されている。
【００５１】
次に、ウエハ保持装置１００にウエハ１２０が載置される。この際、ウエハ１２０が前方ウエハ把持部２２上に乗ることがないように、ウエハ１２０の前方（矢印Ｙ１方向）側の外周部が前方ウエハ把持部２２から僅かに後方（矢印Ｙ２方向）に間隔を隔てて前方ウエハ支持部２３の傾斜した支持面上に配置される。また、ウエハ１２０の後方（矢印Ｙ２方向）側の外周部は、後方ウエハ支持部４１の傾斜した支持面上に配置される。前方ウエハ支持部２３および後方ウエハ支持部４１の支持面は傾斜しているので、ウエハ１２０は、外周部の下側角部で前方ウエハ支持部２３および後方ウエハ支持部４１と当接し、移動（摺動）可能に支持される。なお、ウエハ１２０の中心の横方向（Ｘ方向）の位置は、把持中心線ＣＬとは必ずしも一致せずに僅かにずれる場合がある。
【００５２】
ウエハ１２０が載置されると、エアシリンダ３２により把持アーム部３１が前方（矢印Ｙ１方向）に駆動され、ローラ３１ａおよび３１ｂがウエハ１２０の外周部と当接してウエハ１２０を前方（矢印Ｙ１方向）に移動させる。ウエハ１２０（ウエハ１２０の中心）の横方向（Ｘ方向）の位置が中心からずれている場合には、ローラ３１ａおよび３１ｂのいずれかが先にウエハ１２０と当接し、前方（矢印Ｙ１方向）にウエハ１２０を移動させる。この結果、ウエハ１２０の外周部が一対の前方ウエハ把持部２２のそれぞれの把持面２２ａと当接することによって前方（矢印Ｙ１方向）への移動を停止するとともに、ウエハ１２０の中心位置が把持中心線ＣＬ上に配置される。このとき、ウエハ１２０の外周部は、一対の前方ウエハ把持部２２の把持面２２ａと、２つのローラ３１ａおよび３１ｂとの４点で線接触状態で当接する。この状態でエアシリンダ３２からの把持力（押圧力）が継続して加えられることにより、２つのローラ３１ａおよび３１ｂがウエハ１２０を一対の前方ウエハ把持部２２の把持面２２ａに押し付ける。このようにして、ウエハ１２０がウエハ保持装置１００により把持される。この際、エアシリンダ３２のピストンロッド３２ａが移動距離Ｄ４だけ前方（矢印Ｙ１方向）に移動するのに伴い、検出片３３ａが前方に移動して把持検出センサ３３を遮光することにより、クランプ状態（把持状態）が検出される。
【００５３】
次に、図３に示すように、小型のウエハ１３０を把持する場合について説明する。まず、使用者は、スライドアーム３０を前方（矢印Ｙ１方向）にスライド移動させて前方位置Ｐに配置する。この際、スライドアーム３０（ベース部３０ｃ）のブロック３４がケース１２の前方位置決め部１２ｆと当接することにより、前方位置Ｐに位置決めされる。また、検出片３５によるスライド位置検出センサ１４の遮光が解除されることに基づいて、スライドアーム３０が前方位置Ｐに配置されたことが検出される。この状態で、使用者は、図示しないネジ穴（前方位置Ｐ用のネジ穴）に４つのネジ部材３６をそれぞれ螺合することによって、スライドアーム３０を前方位置Ｐに固定する。
【００５４】
これにより、ウエハ保持装置１００は、ウエハ１３０を把持（保持）する準備が整う。このとき、前後方向（Ｙ方向）に重複するように折り返されていたエア供給ケーブル１５がスライドアーム３０の移動に伴って展開されることにより、スライドアーム３０の移動を阻害することなくエアシリンダ３２との接続が維持される。
【００５５】
次に、ウエハ保持装置１００にウエハ１３０が載置される。この際にも、ウエハ１３０の前方（矢印Ｙ１方向）側の外周部が、前方ウエハ把持部２２から僅かに後方（矢印Ｙ２方向）に間隔を隔てて前方ウエハ支持部２３の傾斜した支持面上に配置される。また、ウエハ１３０の後方（矢印Ｙ２方向）側の外周部は、後方ウエハ支持部４１の傾斜した支持面上に配置される。ウエハ１３０は、外周部の下側角部で前方ウエハ支持部２３および後方ウエハ支持部４１によって移動（摺動）可能に支持される。なお、ウエハ１３０の中心の横方向（Ｘ方向）の位置は、把持中心線ＣＬとは必ずしも一致せずに僅かにずれる場合がある。
【００５６】
ウエハ１３０が載置されると、エアシリンダ３２により把持アーム部３１が前方（矢印Ｙ１方向）に駆動され、ローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃの少なくともいずれかがウエハ１３０の外周部と当接してウエハ１３０を前方（矢印Ｙ１方向）に移動させる。ウエハ１３０（ウエハ１３０の中心）の横方向（Ｘ方向）の位置が把持中心線ＣＬからずれている場合には、ローラ３１ａおよび３１ｂのいずれかが先にウエハ１３０と当接し、前方（矢印Ｙ１方向）にウエハ１３０を移動させる。この結果、ウエハ１３０の外周部が一対の前方ウエハ把持部２２のそれぞれの把持面２２ａと当接することによって前方（矢印Ｙ１方向）への移動を停止するとともに、ウエハ１３０の中心位置が把持中心線ＣＬ上に配置される。
【００５７】
この後、エアシリンダ３２からの把持力（押圧力）が継続して加えられることにより、ウエハ１３０が一対の前方ウエハ把持部２２の各々の把持面２２ａに押し付けられ、クランプ状態（把持状態）となる。この際、エアシリンダ３２のピストンロッド３２ａが移動距離Ｄ４だけ前方（矢印Ｙ１方向）に移動するのに伴い、検出片３３ａが前方に移動して把持検出センサ３３を遮光することにより、クランプ状態（把持状態）が検出される。ここで、本実施形態では、オリエンテーションフラット１３１を有するウエハ１３０の場合、オリエンテーションフラット１３１の位置（回転角度位置）に応じて、ローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃの少なくとも２つによって後方側（把持アーム部３１側）の把持が行われる。
【００５８】
具体的には、図４に示すように、ウエハ１３０が一対の前方ウエハ把持部２２の各々の把持面２２ａに当接した状態で、オリエンテーションフラット１３１が突起部３１ｃ側（矢印Ｙ２方向側）に配置されている場合には、ローラ３１ａおよび３１ｂの２点がウエハ１３０の外周部と当接するとともに、前方ウエハ把持部２２に向けてウエハ１３０を押圧する。この際、ローラ３１ａの接点と、ローラ３１ｂの接点との距離Ｄ３が、オリエンテーションフラット１３１の長さＬ２よりも大きいので、オリエンテーションフラット１３１がローラ３１ａまたは３１ｂの位置（接点の位置）まで及ぶことなく、ウエハ１３０の外周部が確実に２か所で把持される。
【００５９】
また、図５に示すように、ウエハ１３０が一対の前方ウエハ把持部２２の各々の把持面２２ａに当接した状態で、オリエンテーションフラット１３１がローラ３１ａ側に配置されている場合には、ローラ３１ｂおよび突起部３１ｃの２点がウエハ１３０の外周部と当接するとともに、前方ウエハ把持部２２に向けてウエハ１３０を押圧する。この際、ローラ３１ａの接点と、突起部３１ｃの接点との距離Ｄ２（図６参照）が、オリエンテーションフラット１３１の長さＬ２よりも大きいので、オリエンテーションフラット１３１が突起部３１ｃの位置（接点の位置）まで及ぶことなく、ウエハ１３０の外周部が確実に２か所で把持される。
【００６０】
図６に示すように、ウエハ１３０が一対の前方ウエハ把持部２２の各々の把持面２２ａに当接した状態で、オリエンテーションフラット１３１がローラ３１ｂ側に配置されている場合には、ローラ３１ａおよび突起部３１ｃの２点がウエハ１３０の外周部と当接するとともに、前方ウエハ把持部２２に向けてウエハ１３０を押圧する。この際、ローラ３１ｂの接点と、突起部３１ｃの接点との距離Ｄ２（図５参照）が、オリエンテーションフラット１３１の長さＬ２よりも大きいので、オリエンテーションフラット１３１が突起部３１ｃの位置（接点の位置）まで及ぶことなく、ウエハ１３０の外周部が確実に２か所で把持される。なお、上記以外の場合（図示せず）には、ローラ３１ａおよび３１ｂと突起部３１ｃとの３点がウエハ１３０の外周部と当接する。
【００６１】
以上のようにして、ウエハ保持装置１００によるウエハ１２０および１３０の把持動作が行われる。
【００６２】
本実施形態では、上記のように、異なる直径ｄ１およびｄ２を有するウエハ１２０および１３０に共通に用いられる前方ウエハ把持部２２を有する前方ウエハ載置部２１と、前方ウエハ把持部２２とともにウエハ１２０（１３０）を把持可能なローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃ（把持アーム部３１）を有し、ウエハ１２０（１３０）の直径ｄ１（ｄ２）の大きさに応じて前方ウエハ把持部２２に近づく前方向（矢印Ｙ１方向）および前方ウエハ把持部２２から離間する後ろ方向（矢印Ｙ２方向）にスライド可能なスライドアーム３０とを設けることによって、スライドアーム３０をスライドさせてスライドアーム３０のローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃ（把持アーム部３１）と前方ウエハ載置部２１の前方ウエハ把持部２２との間隔をウエハ１２０（１３０）の直径ｄ１（ｄ２）に合わせて変更することができる。これにより、ウエハ保持装置１００のスライドアーム３０をウエハ１２０（１３０）の直径ｄ１（ｄ２）に応じたスライド位置（前方位置Ｐまたは後方位置Ｑ）にスライド移動させるだけで、共通に用いられる前方ウエハ把持部２２とスライドアーム３０のローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃ（把持アーム部３１）とによって異なる直径ｄ１（ｄ２）を有するウエハ１２０（１３０）を把持することができる。この結果、ウエハ保持装置１００の交換作業を行うことなく、異なる直径ｄ１（ｄ２）を有するウエハ１２０（１３０）を保持することができる。
【００６３】
また、本実施形態では、上記のように、スライド位置検出センサ１４の検出結果に基づいてスライドアーム３０を後方位置Ｑにスライド可能なように構成することによって、ウエハ１２０の直径ｄ１に対応した後方位置Ｑ（検出片３５）をスライド位置検出センサ１４によって検出することができるので、ウエハ１２０の直径ｄ１に対応したスライド位置（後方位置Ｑ）にスライドアーム３０を確実に配置することができる。一方、本実施形態では、スライド位置検出センサ１４によって検出片３５が検出されないことに基づき、ウエハ１３０の直径ｄ２に対応したスライド位置（前方位置Ｐ）にスライドアーム３０が配置されていることを検出することができる。この結果、異なる直径ｄ１（ｄ２）を有するウエハ１２０（１３０）を確実に把持することができる。
【００６４】
また、本実施形態では、上記のように、スライドアーム３０の前方（矢印Ｙ１方向）のスライド位置（前方位置Ｐ）の位置決めを行う前方位置決め部１２ｆを設けるとともに、スライドアーム３０の後方（矢印Ｙ２方向）のスライド位置（後方位置Ｑ）の位置決めを行う後方位置決め部１２ｃおよび１２ｄを設ける。このように構成することによって、前方位置決め部１２ｆと、後方位置決め部１２ｃおよび１２ｄとのそれぞれによって位置決めされるスライド位置までスライドアーム３０をスライド移動させるだけで、容易に、把持するウエハ１２０および１３０の直径（ｄ１およびｄ２）にそれぞれ対応した後方位置Ｑ（ウエハ１２０）および前方位置Ｐ（ウエハ１３０）にスライドアーム３０を配置することができる。
【００６５】
また、本実施形態では、上記のように、スライドアーム３０に固定的に設置され、ローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃ（把持アーム部３１）をスライドアーム３０に対して前後方向（Ｙ方向）に移動可能なエアシリンダ３２を設けるとともに、ウエハ１２０（１３０）の直径ｄ１（ｄ２）の大きさに応じてスライドアーム３０を前後方向（Ｙ方向）に移動させた状態で、エアシリンダ３２により把持アーム部３１を前方向（矢印Ｙ１方向）に移動させて前方ウエハ把持部２２とローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃ（把持アーム部３１）とによりウエハ１２０（１３０）を把持するように構成する。このように構成することによって、把持アーム部３１を前方向（矢印Ｙ１方向）に移動させてウエハ１２０（１３０）を把持させるエアシリンダ３２を、スライドアーム３０とともに移動させることができる。これにより、異なる直径ｄ１（ｄ２）を有するウエハ１２０（１３０）を把持する場合にも、スライドアーム３０とともにエアシリンダ３２を移動させることによって、ウエハ１２０およびウエハ１３０に対するエアシリンダ３２（把持アーム部３１）の相対的な位置を変えることなく把持することができる。つまり、ウエハ１２０およびウエハ１３０のいずれを把持する場合にも、同じ移動距離Ｄ４だけエアシリンダ３２（ピストンロッド３２ａ）を駆動させるだけで把持することができる。この結果、ウエハ１２０と１３０とを把持するために、ウエハ１２０の直径ｄ１とウエハ１３０の直径ｄ２との差分だけエアシリンダ３２の移動距離（把持アーム部３１の移動距離）を確保する必要がないので、エアシリンダ３２の小型化および軽量化を図ることができる。以上により、異なる直径ｄ１（ｄ２）を有するウエハ１２０（１３０）を把持可能に構成する場合にウエハ保持装置１００が大型化して、重量が増大するのを抑制することができる。
【００６６】
また、本実施形態では、上記のように、エアシリンダ３２によりローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃ（把持アーム部３１）を前方（矢印Ｙ１方向）に移動させてウエハ１２０（１３０）を把持した状態（クランプ状態）を検出するための把持検出センサ３３を設けることによって、把持検出センサ３３によってウエハ１２０（１３０）を把持した状態（クランプ状態）を検出することができるので、容易に、ウエハ１２０（１３０）のクランプ状態およびアンクランプ状態（把持を解除した状態）を確認することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、上記のように、エアシリンダ３２の前後方向（Ｙ方向）の移動距離Ｄ４を、スライドアーム３０の前後方向の移動距離Ｄ１よりも小さくなるように構成することによって、エアシリンダ３２の移動距離（把持アーム部３１の移動距離）Ｄ４をスライドアーム３０の前後方向（Ｙ方向）の移動距離Ｄ１よりも小さくすることができるので、エアシリンダ３２の小型化および軽量化を図ることができる。
【００６８】
また、本実施形態では、上記のように、エア供給ケーブル１５を、スライドアーム３０が後方端（後方位置Ｑ）に位置する状態で、前方（矢印Ｙ１方向）側に延びた後後方（矢印Ｙ２方向）に折り返すことにより前後方向（Ｙ方向）に重複するように配置するとともに、エア供給ケーブル１５の前後方向の重複部分を、少なくともスライドアーム３０の移動距離Ｄ１に対応する長さを有するように構成する。このように構成することによって、スライドアーム３０を前方端（前方位置Ｐ）に最大限スライドさせた場合にも、スライドアーム３０（エアシリンダ３２）の移動に伴いエア供給ケーブル１５の折り返し部分が展開されるので、エアシリンダ３２に対するエア供給ケーブル１５の接続を維持することができる。
【００６９】
また、本実施形態では、上記のように、ローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃを本発明の後方ウエハ把持部として合計３つ設けるとともに、３つのローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃ（後方ウエハ把持部）を、ウエハ１３０のオリエンテーションフラット１３１の位置に関わらずウエハ１３０の外周部をローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃのうち少なくとも２つにより把持可能な位置に配置する。このように構成することによって、オリエンテーションフラット１３１が形成されたウエハ１３０を把持する場合にも、ローラ３１ａ、３１ｂおよび突起部３１ｃのうち少なくとも２つによって、オリエンテーションフラット１３１の位置（ウエハ１３０の回転角度位置）に関わらずウエハ１３０を把持することができる。これにより、オリエンテーションフラット１３１が形成されたウエハ１３０を把持する場合にも、予めウエハ１３０の回転角度位置（オリエンテーションフラット１３１の位置）を調節してから把持する必要がない。
【００７０】
また、本実施形態では、上記のように、一対の前方ウエハ把持部２２に対向するとともに、ウエハ１２０（１３０）の外周部の２か所を把持可能な一対のローラ３１ａおよび３１ｂと、一対のローラ３１ａおよび３１ｂの間に配置され、ウエハ１３０の外周部の１か所を把持可能な突起部３１ｃとを設けることによって、一対のローラ３１ａおよび３１ｂの２か所と、一対のローラ３１ａおよび３１ｂの間の突起部３１ｃの１か所との合計３か所でウエハ１３０の外周部を把持することができる。これにより、オリエンテーションフラット１３１が上記３か所のうちのいずれかの位置に配置された場合（図４〜図６参照）にも、他の２か所でウエハ１３０の外周部を把持することができるので、容易に、オリエンテーションフラット１３１の位置（ウエハ１３０の回転角度位置）に関わらずウエハ１３０を把持することができる。
【００７１】
また、本実施形態では、上記のように、ウエハ１２０（１３０）の直径ｄ１（ｄ２）の大きさに応じてスライドアーム３０を前後方向（Ｙ方向）に移動させた状態で、後方ウエハ載置部４０（後方ウエハ支持部４１）と、前方ウエハ載置部２１（前方ウエハ支持部２３）とにより、載置されたウエハ１２０（１３０）を支持可能なように構成することによって、スライドアーム３０をウエハ１２０（１３０）の直径ｄ１（ｄ２）に対応した後方位置Ｑ（前方位置Ｐ）にスライド移動させるだけで、スライドアーム３０のスライド移動に伴って移動する後方ウエハ載置部４０（後方ウエハ支持部４１）と、前方ウエハ載置部２１（前方ウエハ支持部２３）とによってウエハ１２０（１３０）を支持することができる。
【００７２】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００７３】
たとえば、上記一実施形態では、本発明をクリーンルーム内に配置されたウエハ搬送ロボットのアーム１１０に装着されたウエハ保持装置１００に適用した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、クリーンルーム以外の環境下において使用されるウエハ搬送ロボットに装着するウエハ保持装置に適用可能である。また、アーム１１０以外のロボットアームに装着してもよい。
【００７４】
また、上記一実施形態では、ウエハ保持装置１００の基部１０に、ウエハ搬送ロボットのアーム１１０に装着される取付部１１を設けるとともに、ウエハ保持装置１００を取付部１１の回動軸１１ａ回りに回動可能に構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ウエハ保持装置を取付部の回動軸回りに回動可能に構成する必要はない。ウエハ保持装置をウエハ搬送ロボットのアームに固定的に取り付けてもよい。
【００７５】
また、上記一実施形態では、ウエハ保持装置１００を、約３００ｍｍの直径ｄ１を有するウエハ１２０と、約２００ｍｍの直径ｄ２を有するウエハ１３０との２種類の直径の異なる半導体ウエハを把持可能に構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ウエハ保持装置を、上記以外の直径（たとえば、１５０ｍｍおよび１００ｍｍ）を有する半導体ウエハを把持可能なように構成してもよい。
【００７６】
また、上記一実施形態では、ウエハ保持装置１００を、異なる直径を有する２種類のウエハ１２０および１３０を把持可能に構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ウエハ保持装置を、異なる直径を有する３種類以上の半導体ウエハを把持可能なように構成してもよい。
【００７７】
また、上記一実施形態では、スライドアーム３０を前後方向（Ｙ方向）にスライド移動させる際に、使用者がスライドアーム３０をスライド移動させるように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、スライドアームを前後方向にスライド移動させるために、エアシリンダやリニアモータなどのアクチュエータを用いてもよい。
【００７８】
また、上記一実施形態では、スライドアーム３０を前方位置Ｐまたは後方位置Ｑに配置した場合に、ネジ部材３６を用いてスライドアーム３０を固定するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、スライドアームを半導体ウエハの直径に対応した所定のスライド位置（前方位置および後方位置）に配置した際に、機械式、空圧式または電磁式のロック機構などによってスライドアームを固定するように構成してもよい。
【００７９】
また、上記一実施形態では、本発明のスライド位置検出部の一例として、フォトセンサからなるスライド位置検出センサ１４を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、本発明のスライド位置検出部として、フォトセンサ以外のセンサなどの検出手段を用いてもよい。たとえば、スライドアームが所定のスライド位置に配置された際に導通状態となる電気的なスイッチなどを用いてもよい。
【００８０】
また、上記一実施形態では、スライド位置検出センサ１４を、スライドアーム３０が後方位置Ｑに配置されたことを検出する（遮光される）ように構成し、スライド位置検出センサ１４が遮光されないことに基づいて、スライドアーム３０が前方位置Ｐに配置されていることを検出可能なように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、スライド位置検出センサを、後方位置のみならず、スライドアームが前方位置に配置されたことを検出するように２か所に設けてもよい。また、スライド位置検出センサを、スライドアームが前方位置に配置されたときだけ遮光される（スライド位置検出センサが遮光されないことに基づいて、スライドアームが後方位置に配置されていることを検出する）ように構成してもよい。
【００８１】
また、上記一実施形態では、本発明のアクチュエータの一例として、エアシリンダ３２を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、エアシリンダ以外のソレノイドコイルやリニアモータなどを、本発明のアクチュエータとして用いてもよい。
【００８２】
また、上記一実施形態では、エアシリンダ３２の最大ストローク量を約１０ｍｍとし、ウエハ１２０（１３０）を把持（クランプ）する際の移動距離Ｄ４を約６．３ｍｍとした例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、エアシリンダのストローク量およびクランプ時の移動距離を、上記以外の大きさのストローク量および移動距離となるように構成してもよい。
【００８３】
また、上記一実施形態では、本発明のウエハ把持検出部の一例として、フォトセンサからなる把持検出センサ３３を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、本発明のスライド位置検出部として、フォトセンサ以外のセンサなどの検出手段を用いてもよい。たとえば、半導体ウエハを把持する際の把持力を検出する圧力センサなどを用いてもよい。
【００８４】
また、上記一実施形態では、本発明の後方ウエハ把持部の一例として、ローラ３１ａ、ローラ３１ｂおよび突起部３１ｃの３つを設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、これらの後方ウエハ把持部は、全てローラでもよいし、全て突起部でもよい。また、後方ウエハ把持部を、ローラおよび突起部以外の把持部により構成してもよい。また、後方ウエハ把持部は、１つ、２つまたは４つ以上設けてもよい。本発明では、後方ウエハ把持部は、異なる直径を有する半導体ウエハをそれぞれ把持可能なように構成されていればよい。
【００８５】
また、上記一実施形態では、ローラ３１ａ、ローラ３１ｂおよび突起部３１ｃを、ローラ３１ａ、ローラ３１ｂおよび突起部３１ｃの３つうち少なくとも少なくとも２点（２か所）でウエハ１２０（１３０）を把持することが可能なように配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、半導体ウエハを少なくとも１か所で把持するように構成してもよい。
【００８６】
また、上記一実施形態では、スライドアーム３０の把持アーム部３１に一対の後方ウエハ載置部４０を設けるとともに、スライドアーム３０のスライド移動に伴って後方ウエハ載置部４０が前後方向（Ｙ方向）に移動するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、後方ウエハ載置部を、前後方向に移動することなく、異なる直径を有する半導体ウエハをそれぞれ支持可能なように構成してもよい。また、たとえばローラ３１ａおよび３１ｂの下部（半導体ウエハとの当接面の下部）に、半径方向に傾斜しながら直径が大きくなるようにフランジ状の傾斜面を設けて、この傾斜面で半導体ウエハを支持するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１２ｃ、１２ｄ 後方位置決め部（位置決め部）
１２ｆ 前方位置決め部（位置決め部）
１４ スライド位置検出センサ（スライド位置検出部）
１５ エア供給ケーブル（駆動源供給ライン）
２１ 前方ウエハ載置部
２２ 前方ウエハ把持部
３０ スライドアーム
３１ａ、３１ｂ ローラ（後方ウエハ把持部、第１クランプ部）
３１ｃ 突起部（後方ウエハ把持部、第２クランプ部）
３２ エアシリンダ（アクチュエータ）
３３ 把持検出センサ（ウエハ把持検出部）
４０ 後方ウエハ載置部
１００ ウエハ保持装置
１２０ ウエハ（半導体ウエハ）
１３０ ウエハ（半導体ウエハ）
１３１ オリエンテーションフラット
ｄ１、ｄ２ 直径
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる直径を有する半導体ウエハを載置可能であるとともに、前記異なる直径を有する半導体ウエハに共通に用いられる前方ウエハ把持部を有する前方ウエハ載置部と、
前記前方ウエハ把持部とともに前記半導体ウエハを把持可能な後方ウエハ把持部を有し、前記半導体ウエハの直径の大きさに応じて前記前方ウエハ把持部に近づく前方向および前記前方ウエハ把持部から離間する後ろ方向にスライド可能なスライドアームとを備えた、ウエハ保持装置。
【請求項２】
前記スライドアームの所定のスライド位置を検出可能なスライド位置検出部をさらに備え、
前記スライド位置検出部の検出結果に基づいて前記スライドアームを前記所定のスライド位置にスライド可能なように構成されている、請求項１に記載のウエハ保持装置。
【請求項３】
前記スライドアームの前後方向のスライド位置の位置決めを行う位置決め部をさらに備える、請求項１または２に記載のウエハ保持装置。
【請求項４】
前記スライドアームに固定的に設置され、前記後方ウエハ把持部を前記スライドアームに対して前後方向に移動可能なアクチュエータをさらに備え、
前記半導体ウエハの直径の大きさに応じて前記スライドアームを前後方向に移動させた状態で、前記アクチュエータにより前記後方ウエハ把持部を前方向に移動させて前記前方ウエハ把持部と前記後方ウエハ把持部とにより前記半導体ウエハを把持するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のウエハ保持装置。
【請求項５】
前記アクチュエータにより前記後方ウエハ把持部を前方向に移動させて前記半導体ウエハを把持した状態を検出するためのウエハ把持検出部をさらに備える、請求項４に記載のウエハ保持装置。
【請求項６】
前記アクチュエータの前後方向の移動距離は、前記スライドアームの前後方向の移動距離よりも小さくなるように構成されている、請求項４または５に記載のウエハ保持装置。
【請求項７】
前記アクチュエータには、前記アクチュエータを駆動するための駆動源を供給する駆動源供給ラインが接続されており、
前記駆動源供給ラインは、前記スライドアームが後方端に位置する状態で、前方側に延びた後後方に折り返すことにより前後方向に重複するように配置されるとともに、前記駆動源供給ラインの前後方向の重複部分が、少なくとも前記スライドアームの移動距離に対応する長さを有するように構成されている、請求項４〜６のいずれか１項に記載のウエハ保持装置。
【請求項８】
前記後方ウエハ把持部は、少なくとも３つ設けられており、
少なくとも３つの前記後方ウエハ把持部は、前記半導体ウエハのオリエンテーションフラットの位置に関わらず前記半導体ウエハの外周部を少なくとも２つの前記後方ウエハ把持部により把持可能な位置に配置されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載のウエハ保持装置。
【請求項９】
前記前方ウエハ把持部は、前記半導体ウエハの外周部の２か所を把持可能なように間隔を隔てて一対設けられており、
前記後方ウエハ把持部は、
前記前方ウエハ把持部に対向するとともに、前記半導体ウエハの外周部の２か所を把持可能な一対の第１クランプ部と、
前記一対の第１クランプ部の間に配置され、前記半導体ウエハの外周部の１か所を把持可能な第２クランプ部とを含む、請求項８に記載のウエハ保持装置。
【請求項１０】
前記スライドアームに固定的に設置され、前記スライドアームの前後方向へのスライド移動に伴って前後方向に移動する後方ウエハ載置部をさらに備え、
前記半導体ウエハの直径の大きさに応じて前記スライドアームを前後方向に移動させた状態で、前記後方ウエハ載置部と、前記前方ウエハ把持部を含む前記前方ウエハ載置部とにより、載置された前記半導体ウエハを支持可能なように構成されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載のウエハ保持装置。
【請求項１】
異なる直径を有する半導体ウエハを載置可能であるとともに、前記異なる直径を有する半導体ウエハに共通に用いられる前方ウエハ把持部を有する前方ウエハ載置部と、
前記前方ウエハ把持部とともに前記半導体ウエハを把持可能な後方ウエハ把持部を有し、前記半導体ウエハの直径の大きさに応じて前記前方ウエハ把持部に近づく前方向および前記前方ウエハ把持部から離間する後ろ方向にスライド可能なスライドアームとを備えた、ウエハ保持装置。
【請求項２】
前記スライドアームの所定のスライド位置を検出可能なスライド位置検出部をさらに備え、
前記スライド位置検出部の検出結果に基づいて前記スライドアームを前記所定のスライド位置にスライド可能なように構成されている、請求項１に記載のウエハ保持装置。
【請求項３】
前記スライドアームの前後方向のスライド位置の位置決めを行う位置決め部をさらに備える、請求項１または２に記載のウエハ保持装置。
【請求項４】
前記スライドアームに固定的に設置され、前記後方ウエハ把持部を前記スライドアームに対して前後方向に移動可能なアクチュエータをさらに備え、
前記半導体ウエハの直径の大きさに応じて前記スライドアームを前後方向に移動させた状態で、前記アクチュエータにより前記後方ウエハ把持部を前方向に移動させて前記前方ウエハ把持部と前記後方ウエハ把持部とにより前記半導体ウエハを把持するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のウエハ保持装置。
【請求項５】
前記アクチュエータにより前記後方ウエハ把持部を前方向に移動させて前記半導体ウエハを把持した状態を検出するためのウエハ把持検出部をさらに備える、請求項４に記載のウエハ保持装置。
【請求項６】
前記アクチュエータの前後方向の移動距離は、前記スライドアームの前後方向の移動距離よりも小さくなるように構成されている、請求項４または５に記載のウエハ保持装置。
【請求項７】
前記アクチュエータには、前記アクチュエータを駆動するための駆動源を供給する駆動源供給ラインが接続されており、
前記駆動源供給ラインは、前記スライドアームが後方端に位置する状態で、前方側に延びた後後方に折り返すことにより前後方向に重複するように配置されるとともに、前記駆動源供給ラインの前後方向の重複部分が、少なくとも前記スライドアームの移動距離に対応する長さを有するように構成されている、請求項４〜６のいずれか１項に記載のウエハ保持装置。
【請求項８】
前記後方ウエハ把持部は、少なくとも３つ設けられており、
少なくとも３つの前記後方ウエハ把持部は、前記半導体ウエハのオリエンテーションフラットの位置に関わらず前記半導体ウエハの外周部を少なくとも２つの前記後方ウエハ把持部により把持可能な位置に配置されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載のウエハ保持装置。
【請求項９】
前記前方ウエハ把持部は、前記半導体ウエハの外周部の２か所を把持可能なように間隔を隔てて一対設けられており、
前記後方ウエハ把持部は、
前記前方ウエハ把持部に対向するとともに、前記半導体ウエハの外周部の２か所を把持可能な一対の第１クランプ部と、
前記一対の第１クランプ部の間に配置され、前記半導体ウエハの外周部の１か所を把持可能な第２クランプ部とを含む、請求項８に記載のウエハ保持装置。
【請求項１０】
前記スライドアームに固定的に設置され、前記スライドアームの前後方向へのスライド移動に伴って前後方向に移動する後方ウエハ載置部をさらに備え、
前記半導体ウエハの直径の大きさに応じて前記スライドアームを前後方向に移動させた状態で、前記後方ウエハ載置部と、前記前方ウエハ把持部を含む前記前方ウエハ載置部とにより、載置された前記半導体ウエハを支持可能なように構成されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載のウエハ保持装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１９９２２９（Ｐ２０１１−１９９２２９Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６７４８４（Ｐ２０１０−６７４８４）
【出願日】平成２２年３月２４日（２０１０．３．２４）
【出願人】（０００００６６２２）株式会社安川電機 (2,482)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２４日（２０１０．３．２４）
【出願人】（０００００６６２２）株式会社安川電機 (2,482)
【Ｆターム（参考）】
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