CN101375386A - 搬送装置和搬送方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种搬送装置(10)，该搬送装置(10)由多关节型机械手构成，该多关节型机械手具备第一～第六臂(15A～15F)，并对各臂进行数控，该搬送装置(10)的自由端侧设置有用于吸附保持半导体晶片(W)的吸附臂(12)。吸附臂(12)前端侧具备吸附部(12C)，设置成可通过臂(15A～15F)沿正交三轴(X、Y、Z轴)方向移动，并可在相对于虚拟平面(S)倾斜的方向上旋转。因此，即使半导体晶片(W)相对于虚拟平面(S)倾斜，也能够通过吸附臂(12)的角度位移，使吸附部(12C)与半导体晶片(W)完全接触。

Description

搬送装置和搬送方法
技术领域
本发明涉及一种搬送装置和搬送方法，更详细地说，涉及如下的搬送装置和搬送方法，在搬送载置于工作台等的上表面的半导体晶片(下面简称为“晶片”)等板状部件时，即使半导体晶片的表面相对于虚拟平面(例如水平面)处于倾斜的状态，也能够可靠地吸附保持该板状部件，进行搬送。
背景技术
晶片处理工序包括背面研磨工序和往环形架上进行安装固定的固定工序等各种工序。在执行各工序的处理时，使用具备用于吸附保持晶片的保持单元的搬送装置，在工作台彼此之间或晶片存放器等之间搬送晶片(例如，参照专利文献1)。
上述专利文献中记载的搬送装置，如图4概要所示那样，其构成包括：机械手主体50；升降体51，其支承在该机械手主体50上，可进行升降；基部臂52，其支承在该升降体51上，可在水平面内旋转；前端臂54，其可在水平面内旋转，经由中间臂53与该基部臂52相连；以及吸附臂56，其安装在该前端臂54的自由端侧；通过设置于吸附臂56的未图示的吸附部，吸附保持支承在第一工作台60上的晶片W，可将晶片W从第一工作台60搬送移载到第二工作台61，或从第二工作台61搬送移载到第一工作台60。
专利文献1：日本特开2005—123595号公报
但是，专利文献1所公开搬送装置中的吸附臂56，只不过能在伴随上述升降体51升降的上下方向，以及各臂52～54在水平面内旋转的水平方向上移动(旋转)，而不能使吸附臂56相对于水平面倾斜。
因此，例如，即使在该装置内设置基准(水平基准)来设置搬送装置，在与其它装置组合的情况下，由于装置的个体差，有时水平基准会稍微偏移(参照图4中θ)。这种情况下，由于吸附臂不能吸附其他装置的晶片W，在进行设置时，必须将其他装置或自身装置与某一装置的倾斜相对应，重新进行基准对齐，存在需要进行非常繁琐且麻烦的操作的问题。
发明内容
本发明是着眼于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种搬送装置以及搬送方法，即使在晶片等板状部件相对于虚拟平面倾斜的状态下，也能够可靠地吸附保持该板状部件，进行搬送。
为了达到上述目的，本发明采用如下结构，搬送装置包括多关节型机械手，该多关节型机械手具备多个关节，并对各关节进行数控，在该搬送装置中，上述机械手的自由端侧设置有用于保持板状部件的保持单元，该保持单元设置成可沿正交三轴方向移动，并相对于虚拟平面倾斜预定角度，可与上述板状部件接触。
并且，本发明还可采用如下结构，搬送装置包括多关节型机械手，该多关节型机械手具备多个关节，且对各关节进行数值控制，在该搬送装置中，上述机械手的自由端侧设置有用于吸附保持半导体晶片的吸附臂，该吸附臂设置成可沿正交三轴方向移动，并相对于虚拟平面倾斜预定角度，可与上述板状部件接触，从而使吸附部与上述半导体晶片接触。
此外，本发明采用如下方法，即经由搬送装置搬送板状部件的搬送方法，该搬送装置在具备多个关节并对各关节进行数值控制的多关节型机械手的自由端侧，设置有可沿正交三轴方向移动的用于吸附保持板状部件的吸附臂，在利用上述吸附臂吸附板状部件的情况下，当该板状部件相对于虚拟平面倾斜时，根据该倾斜度，使吸附臂倾斜，并使该吸附臂的吸附部与板状部件的表面接触，接着，在利用吸附部吸附板状部件的状态下，搬送该板状部件。
根据本发明，由吸附臂等构成的保持单元能够在正交三轴方向和相对于虚拟平面倾斜的方向乃至姿势移动，因此，例如，即使晶片等板状部件支承在倾斜的工作台上，也能够通过进行角度位移或姿势位移来进行保持，使得吸附臂的吸附部与板状部件的表面完全接触，从而能够可靠地吸附板状部件，进行搬送。
并且，在多个工序之间移载板状部件的情况下，即使不能维持各工作台的水平精度，只要以进行与其倾斜度相对应的角度调整的方式来控制保持单元，就能够顺利进行移载，因此，无需进行与其他装置进行基准对齐这样的繁琐操作。
附图说明
图1是表示本实施方式涉及的搬送装置的概要立体图。
图2是上述搬送装置的主视图。
图3是用于说明吸附臂进行吸附动作时的作用的图。
图4是用于说明现有结构的搬送装置的主视图。
附图标记说明
10 搬送装置；11 机械手主体；12 吸附臂(保持单元)；12C 吸附部；15A～15F 第1～第6臂；S 虚拟平面(水平面)；W 半导体晶片(板状部件)
具体实施方式
下面，参照附图，说明本发明的实施方式。
图1示出本实施方式涉及的搬送装置应用于晶片搬送装置的概略立体图，图2示出其侧视图。在这些图中，搬送装置10由具备多个关节的多关节型机械手构成，组装在具备第一工作台T1的装置A中，并与组装有第二工作台T2的装置B相邻配置，上述第一工作台T1的上表面载置有晶片W。
上述搬送装置10其构成包括机械手主体11和作为保持单元的吸附臂12。该吸附臂12支承在该机械手主体11的自由端侧，并设置成可沿正交三轴(X、Y、Z轴)方向移动。机械手主体11包括：基部14；第一臂15A～第六臂15F，它们配置在该基部14的上表面侧，分别设置成可在图2中箭头A～F方向上旋转，形成多个关节；以及工具保持卡盘19，其安装在第六臂15F的前端侧，即机械手主体11的自由端侧。第二、第三以及第五臂15B、15C、15E设置成可在图2中Y×Z面内旋转，第一、第四以及第六臂15A、15D、15F设置成可绕其轴旋转。因此，吸附臂12在保持于上述工具保持卡盘19上的状态下，除了可向上述的正交三轴方向移动之外，还可相对于虚拟平面S(参照图3)倾斜，并向任意位置移动。本实施方式中的虚拟平面S为水平面，并且，搬送装置10通过数控方式(Numerical Control)进行控制。即，分别以相对应的数值信息控制各关节相对于晶片W的移动量，通过程序控制所有的移动量。
上述吸附臂12由轴状的臂保持器12A和大致呈Y型的臂12B构成，该臂保持器12A支承在上述工具保持卡盘19上，该臂12B支承在该臂保持器12A上，该臂12B的各前端侧采用具备吸附部12C的结构。另外，吸附臂12根据晶片W的尺寸，准备各种大小的多种臂，存放在未图示的臂存放器中，与晶片大小对应的吸附臂可以自动更换。
上述工具保持卡盘19构成为包括：接受体20，其形成为大致圆筒形，用于接受上述吸附臂12的臂保持器12A；以及三个卡爪21，其配置在该接受体20的圆周方向上相隔120度间隔的位置上，用于从圆周方向紧固保持上述臂保持器12A。各卡爪21可以通过气动相对于接受体20的中心沿径向进退。
接着，说明本实施方式的作用。在此，说明如下情况，利用装置B进行了预定处理的晶片W被转移到第二工作台T2上，将晶片W移载到组装在装置A中的第一工作台T1上。
如图2所示，与装置B相邻设置装置A，在装置A中可以准确地调整第一工作台T1与搬送装置10之间的平行度，但由于装置B已在先完成设置，所以该第二工作台T2的水平度不明确。
然后，通过搬送装置10的各关节的预定移动，使吸附臂12接近装置B的第二工作台T2。并且，利用吸附部12C进行吸引，确认是否能够吸附保持晶片W。
但是，如图3所示，当第二工作台T2相对于虚拟平面S倾斜角度θ时，吸附部处于不能与晶片W的上表面接触的状态，不能吸附保持该晶片W。
在此，通过搬送装置10，例如使第四、第五臂15D、15E在Y-Z面内相互旋转预定角度，以使吸附臂12的前端侧变成比基部侧更低的姿势，并进行角度调整，以使吸附部12C紧贴晶片W的上表面，由此调整成能够可靠地吸附保持晶片W。而且，将该能进行吸附保持的吸附臂12的位置数据输入到控制装置，然后，吸附臂12通过接近被转移到第二工作台T2上的晶片W，倾斜上述已输入的预定角度，即可与晶片W接触，可靠且自动地进行吸附保持。
因此，根据这种实施方式，能够得到如下效果：即使工作台T1、T2的水平精度产生偏差，晶片W的上表面相对于虚拟平面S呈倾斜的状态下，不调整工作台T1、T2的水平精度也能够吸附保持晶片W，能够按照预先设定的顺序搬送晶片W。
如上所述，上述记载中公开了用于实施本发明的最佳结构、方法等，但本发明不限于此。
即，本发明主要对特定实施方式进行了特别图示和说明，在不脱离本发明的技术思想以及目的范围的情况下，本领域的技术人员可以根据需要，对以上说明的实施方式，在形状、位置或配置等方面进行各种变更。
例如，在上述实施方式中说明了如下方式的动作，即吸附臂12接近被转移到第二工作台T2上的晶片W，通过倾斜上述输入的预定角度，与晶片W接触，并将晶片W吸附保持，但本发明不限于此，也可以采用如下方式，即吸附臂12预先倾斜预定角度之后，接近晶片W，并与之接触。还可以在倾斜预定角度的同时，接近晶片W，并与之接触。
此外，说明了吸附臂12的臂12B为俯视成大致Y型形状，但本发明不限于此，可以根据晶片W的大小，进行各种变更，例如I型、与晶片W大致同形等。
并且，本发明中的虚拟平面不限于水平面，还包括铅直面、倾斜面。因此，在采用将板状部件支承在铅直面内的设计的情况下，即使板状部件因某种误差相对于铅直面倾斜，也能够通过上述动作原理吸附保持。
此外，本发明中的板状部件不限于半导体晶片W，粘贴有薄片的玻璃、钢板、或树脂板等其他板状部件也能成为对象。

Claims (3)

1.一种搬送装置，其包括多关节型机械手，该多关节型机械手具备多个关节，并对各关节进行数控，其特征在于，上述机械手的自由端侧设置有用于保持板状部件的保持单元，该保持单元设置成可沿正交三轴方向移动，并相对于虚拟平面倾斜预定角度，可与上述板状部件接触。
2.一种搬送装置，其包括多关节型机械手，该多关节型机械手具备多个关节，并对各关节进行数控，其特征在于，上述机械手的自由端侧设置有用于吸附保持半导体晶片的吸附臂，该吸附臂设置成可沿正交三轴方向移动，并相对于虚拟平面倾斜预定角度，可与上述板状部件接触，从而使吸附部与上述半导体晶片接触。
3.一种搬送方法，其是经由搬送装置搬送板状部件的搬送方法，该搬送装置在具备多个关节并对各关节进行数值控制的多关节型机械手的自由端侧，设置有可沿正交三轴方向移动的用于吸附保持板状部件的吸附臂，所述搬送方法的特征在于，
在利用上述吸附臂吸附板状部件的情况下，当该板状部件相对于虚拟平面倾斜时，与该倾斜度相对应，使吸附臂倾斜，并使该吸附臂的吸附部与板状部件的表面接触，
接着，在利用吸附部吸附板状部件的状态下，搬送该板状部件。
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