DE102007057892B4 - Wafer gripper with flip-over function and method for its control - Google Patents
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Abstract
Wafergreifer (1) mit mindestens einer in einer Linearführung (3) verschiebbaren Greifbacke (4) zum Greifen eines Wafers (2) und mit einem ersten Rotor (5) mit einem Drehantrieb (6) zum Öffnen und Schließen der mindestens einen Greifbacke (4),
wobei der erste Rotor (5) eine exzentrisch verlaufende Führung (9) für die mindestens eine Greifbacke (4) oder die mindestens eine Greifbacke (4) eine schräg zu ihrer Verschieberichtung (14) verlaufende Führung für den ersten Rotor (5) aufweist,
wobei die Linearführung (3) für die mindestens eine Greifbacke (4) an einem weiteren, zweiten Rotor (15) befestigt ist, der um eine Drehachse (7) des ersten Rotors (5) drehbar gelagert ist und mittels eines stationären Drehantriebs (18), der sich nicht mitdreht, verdrehbar ist,
wobei der zweite Rotor (15) das Wenden und Drehen der mindestens einen Greifbacke (4) um die Drehachse (7) in eine beliebige Winkelposition ermöglicht, und
wobei der Drehantrieb (6) des ersten Rotors...Wafer gripper (1) with at least one gripping jaw (4) displaceable in a linear guide (3) for gripping a wafer (2) and with a first rotor (5) with a rotary drive (6) for opening and closing the at least one gripping jaw (4) .
wherein the first rotor (5) has an eccentrically extending guide (9) for the at least one gripping jaw (4) or the at least one gripping jaw (4) has a guide for the first rotor (5) running obliquely to its displacement direction (14),
wherein the linear guide (3) for the at least one gripping jaw (4) is fastened to a further, second rotor (15), which is rotatably mounted about an axis of rotation (7) of the first rotor (5) and by means of a stationary rotary drive (18). who does not turn, is rotatable,
wherein the second rotor (15) allows the turning and turning of the at least one gripping jaw (4) about the axis of rotation (7) in an arbitrary angular position, and
wherein the rotary drive (6) of the first rotor ...
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wafergreifer sowie ein Verfahren zur Ansteuerung des Wafergreifers.The present invention relates to a Wafergreifer and a method for driving the Wafergreifers.
Bisher bekannte Wafer-Greifsysteme verwenden einen Vakuumgreifer (Saugkopf), der sich an eine der beiden Waferseiten ansaugt und so den Wafer hält. Allerdings hat der Vakuumgreifer folgende Nachteile:
- – Zum Teil ist es nicht möglich, wahlfrei aus einem Wafer-Stapel („Carrier”) Wafer zu entnehmen, da der Stapelabstand zwischen zwei benachbarten Wafern zu klein für die Vakuumgreifer ist. D. h., es kann nur der jeweils unterste Wafer aus dem Carrier entnommen werden. Desweiteren können die entnommenen Wafer nicht wieder wahlfrei in denselben Carrier bzw. immer nur von oben nach unten zurückgelegt werden.
- – Da die angesaugte Waferseite durch den Vakuumgreifer verunreinigt/beschädigt werden kann, ist der Vakuumgreifer nur bei Wafern mit einseitig aktiven Waferseiten einsetzbar.
- – Beim Ablegen/Entnehmen von Wafern muss der Vakuumgreifer in vertikaler Richtung bewegt werden.
- – Der Vakuumgreifer bewegt sich beim Ablegen/Entnehmen über einen eventuell darunter liegenden Wafer mit der Gefahr, diesen zu beschädigen bzw. mit Fremdpartikeln zu verschmutzen.
- – Perforierte Wafer können mithilfe eines Vakuumgreifers nicht gehalten werden.
- – Bei einem Vakuumausfall wird der Wafer vom Vakuumgreifer nicht mehr gehalten, so dass zumindest mit einer Positionsänderung des Wafers zu rechnen ist. Im schlimmsten Fall wird der Wafer fallen gelassen.
- In some cases it is not possible to remove wafers randomly from a wafer carrier carrier because the stacking distance between two adjacent wafers is too small for the vacuum grippers. This means that only the bottommost wafer can be removed from the carrier. Furthermore, the removed wafers can not be randomly returned to the same carrier or only from top to bottom.
- - Since the sucked wafer side can be contaminated / damaged by the vacuum gripper, the vacuum gripper can only be used with wafers with wafer sides active on one side.
- - When placing / removing wafers, the vacuum gripper must be moved in the vertical direction.
- - The vacuum gripper moves when depositing / removing over a possibly underlying wafer with the risk of damaging it or pollute it with foreign particles.
- - Perforated wafers can not be held using a vacuum gripper.
- In a vacuum failure, the wafer is no longer held by the vacuum gripper, so that at least a change in the position of the wafer is to be expected. In the worst case, the wafer is dropped.
Aus der
Aus der
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Wafergreifer ein mehrmaliges Wenden/Drehen („Flippen”) der mindestens einen Greifbacke in der gleichen Drehrichtung um die Drehachse des Rotors auf möglichst einfache Weise zu ermöglichen.It is the object of the present invention, in a Wafergreifer a repeated turning / turning ("flipping") to allow the at least one gripping jaw in the same direction of rotation about the axis of rotation of the rotor in the simplest possible way.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Wafergreifer mit mindestens einer in einer Linearführung verschiebbaren Greifbacke zum Greifen eines Wafers und mit einem ersten Rotor mit einem Drehantrieb zum Öffnen und Schließen der mindestens einen Greifbacke, wobei der erste Rotor eine exzentrisch verlaufende Führung für die mindestens eine Greifbacke oder die mindestens eine Greifbacke eine schräg zu ihrer Verschieberichtung verlaufende Führung für den ersten Rotor aufweist, wobei die Linearführung für die mindestens eine Greifbacke an einem weiteren, zweiten Rotor befestigt ist, der um eine Drehachse des ersten Rotors drehbar gelagert ist und mittels eines stationären Drehantriebs, der sich nicht mitdreht, verdrehbar ist, wobei der zweite Rotor das Wenden und Drehen der mindestens einen Greifbacke um die Drehachse in eine beliebige Winkelposition ermöglicht, und wobei der Drehantrieb des ersten Rotors eine Steuereinheit aufweist, die derart ausgebildet ist, dass sie den ersten Rotor in Abhängigkeit der Drehung des zweiten Rotors ansteuert oder umgekehrt, um zu verhindern, dass sich die mindestens eine Greifbacke über den ersten Rotor beim Drehen und Wenden öffnet oder schließt. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Ansteuern eines solchen Wafergreifers mit den Merkmalen von Patentanspruch 8.This object is achieved by a Wafergreifer with at least one movable in a linear guide gripping jaw for gripping a wafer and with a first rotor with a rotary drive for opening and closing the at least one jaw, wherein the first rotor an eccentrically extending guide for the at least one gripping jaw or the at least one gripping jaw has a guide extending obliquely to its direction of displacement for the first rotor, wherein the linear guide for the at least one gripping jaw is fastened to a further, second rotor which is rotatably mounted about an axis of rotation of the first rotor and by means of a stationary rotary drive which does not rotate with rotatable, wherein the second rotor allows turning and turning of the at least one gripping jaw about the rotation axis in an arbitrary angular position, and wherein the rotary drive of the first rotor has a control unit, which is designed such It controls the first rotor as a function of the rotation of the second rotor or vice versa, in order to prevent the at least one gripping jaw from opening or closing via the first rotor during turning and turning. The invention also relates to a method for driving such a wafer gripper with the features of
Der zweite Rotor ermöglicht das Wenden/Drehen („Flippen”) der Greifbacken um die Drehachse in eine beliebige Winkelposition. Um zu verhindern, dass sich die Greifbacken über den ersten Rotor beim Flippen öffnen oder schließen, wird der erste Rotor in Abhängigkeit zum zweiten Rotor – mit- oder gegenläufig – gedreht, oder umgekehrt. Der Drehantrieb für den ersten Rotor erkennt z. B. über einen Sensor, ob und wie schnell sich der Drehantrieb für den zweiten Rotor dreht, und kann ein Öffnen bzw. Schließen der sich drehenden Greiferbacken durch eigene Rotation verhindern. Es gibt keinerlei Begrenzungen in Bezug auf die Anzahl der Umdrehungen oder des Drehwinkels. Die Besonderheit dieser Ausführungsform besteht darin, dass die Drehantriebe stationär angeordnet sind und sich nur die Rotoren drehen. Da sich die Drehantriebe nicht mitdrehen, sind keine Schleppketten und keine beweglichen Kabel notwendig, wodurch sich die Lebensdauer des Wafergreifers deutlich erhöht. Die Greiferbacken können sich auch mehrfach um sich selbst drehen, was speziell für die manuelle optische Kontrolle der Wafer wichtig ist.The second rotor allows turning / turning ("flipping") of the gripper jaws about the axis of rotation in any angular position. In order to prevent the gripper jaws from opening or closing via the first rotor when flipping, the first rotor is rotated in relation to the second rotor, with or without rotation, or vice versa. The rotary drive for the first rotor detects z. Example, via a sensor, whether and how fast the rotary drive rotates for the second rotor, and can prevent opening or closing of the rotating gripper jaws by their own rotation. There are no limitations on the number of revolutions or the angle of rotation. The peculiarity of this embodiment is that the rotary actuators are stationary and rotate only the rotors. Since the rotary drives do not rotate, no drag chains and no moving cables are necessary, which significantly increases the service life of the wafer gripper. The gripper jaws can also rotate around themselves several times, which is especially important for the manual optical inspection of the wafers.
Besonders bevorzugt sind zwei jeweils in einer Linearführung verschiebbare Greifbacken vorgesehen, wobei der erste Rotor exzentrisch verlaufende Führungen für jede Greifbacke oder jede Greifbacke eine schräg zur Verschieberichtung der Greifbacken verlaufende Führungen für den ersten Rotor aufweist. Wenn die Führungen für die Greifbacken bezüglich der Drehachse des Rotors symmetrisch sind, öffnen und schließen die Greifbacken synchron. Particularly preferably, two gripping jaws each displaceable in a linear guide are provided, the first rotor having eccentrically extending guides for each gripping jaw or gripping jaw an obliquely to the direction of displacement of the jaws guides for the first rotor. When the guides for the jaws are symmetrical with respect to the axis of rotation of the rotor, the jaws open and close synchronously.
Wenn sich der Greifbereich der bzw. jeder Greifbacke nur auf den Außenrandbereich des Wafers beschränkt, können auch Wafer mit zwei aktiven Waferflächen randseitig gegriffen werden, ohne die aktiven Waferflächen zu beschädigen. Ein Drehantrieb des Rotors mittels Unterdruck hat den Vorteil, dass keine elektrischen Leitungen erforderlich sind und dass der Wafergreifer problemlos in Reinräumen, in denen gegenüber außen Überdruck herrscht, eingesetzt werden kann.If the gripping area of the or each gripping jaw is limited only to the outer edge area of the wafer, wafers with two active wafer areas can also be gripped at the edge, without damaging the active wafer areas. A rotary drive of the rotor by means of negative pressure has the advantage that no electrical lines are required and that the Wafergreifer can be used easily in clean rooms, where there is overpressure against the outside.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Further advantages of the invention will become apparent from the description and the drawings. Likewise, the features mentioned above and the features listed further can be used individually or in combination in any combination.
Es zeigen:Show it:
Der in
Der Wafergreifer
Statt eines Vakuumantriebs kann der Drehantrieb
Mit dem äußeren Rotor
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Publication Number | Publication Date |
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DE102007057892A1 DE102007057892A1 (en) | 2008-07-03 |
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US6373218B2 (en) * | 2000-02-25 | 2002-04-16 | Smc Corporation | Electric hand with torque limiter |
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DE3910083A1 (en) * | 1988-03-28 | 1989-10-12 | Brother Ind Ltd | TOOL DRIVE UNIT |
US6373218B2 (en) * | 2000-02-25 | 2002-04-16 | Smc Corporation | Electric hand with torque limiter |
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