CN106104787B - 末端执行器装置 - Google Patents

末端执行器装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106104787B
CN106104787B CN201480071064.9A CN201480071064A CN106104787B CN 106104787 B CN106104787 B CN 106104787B CN 201480071064 A CN201480071064 A CN 201480071064A CN 106104787 B CN106104787 B CN 106104787B
Authority
CN
China
Prior art keywords
semiconductor wafer
substrate
detector
carrier
end effector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201480071064.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106104787A (zh
Inventor
福岛崇行
金丸亮介
宫川大辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Motors Ltd
Original Assignee
Kawasaki Jukogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Jukogyo KK filed Critical Kawasaki Jukogyo KK
Publication of CN106104787A publication Critical patent/CN106104787A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106104787B publication Critical patent/CN106104787B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67763—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H01L21/67766—Mechanical parts of transfer devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • H01L21/67265—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection of substrates stored in a container, a magazine, a carrier, a boat or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67763—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H01L21/67778—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading involving loading and unloading of wafers
    • H01L21/67781—Batch transfer of wafers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68707—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade, or gripped by a gripper for conveyance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68771—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by supporting more than one semiconductor substrate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices
    • B25J19/021—Optical sensing devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明的末端执行器装置(1)具备：手(3)；多个保持部(4A)(4B)，设置在手(3)，以多片半导体晶片(9)为水平姿势、且上下相互空出间隔配置的方式保持多片半导体晶片(9)；1个检测器，构成为从上下方向观看配置在多片半导体晶片(9)的外侧，且能够以针对每1片晶片，与半导体晶片(9)的周缘部对向的状态检测半导体晶片(9)的存在；及检测器移动机构(6)，以所述1个检测器与所有半导体晶片(9)的周缘部对向的方式，使所述1个检测器在上下方向与多片半导体晶片(9)相对移动。

Description

末端执行器装置
技术领域
本发明涉及一种末端执行器装置。尤其涉及一种能够针对每1片衬底检测上下空出间隔配置的多片衬底的存在的末端执行器装置。
背景技术
例如，在半导体制造工序中，有从收纳薄圆板状的半导体晶片的晶片传送盒将半导体晶片沿水平方向搬出，并将所述半导体晶片搬送到进行特定的处理的处理装置的工序。对半导体晶片的搬出，使用设置在机器人臂的前端部的手部。
从所述晶片传送盒使用手部搬出半导体晶片时，有将半导体晶片搬出而受损的可能性。这样一来，不能准确地处理特定片数的半导体晶片。因此，提出一种在手部设置检测半导体晶片的存在的传感器，而准确地搬出半导体晶片的构成(参照专利文献1)。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本专利公开2002-76097号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
一般来说，在晶片传送盒中以上下隔开的状态收纳有多片半导体晶片，且为了缩短半导体的制造工序的时间，而一次搬出多片半导体晶片，并搬送到处理装置。因此，手部需要与半导体晶片的片数对应而设置多个。这样一来，因为传感器也需要与半导体晶片的片数对应而设置多个，所以加上多个传感器后成本增加。
本发明的目的在于提供一种末端执行器装置，能够利用1个传感器检测以上下隔开的状态配置的多片半导体晶片的存在。
[解决问题的技术手段]
本发明的某一形态的末端执行器装置具备：手；
多个保持部，设置在所述手，以多片衬底在1个平面大致平行且在大致正交于所述1个平面的第1方向上相互空出间隔配置的方式，保持所述多片衬底；1个检测器，构成为从所述第1方向观看配置在所述多片衬底的外侧，且能够以针对每1片衬底与所述衬底的周缘部对向的状态检测所述衬底的存在；及检测器移动机构，以所述1个检测器与所有各衬底的周缘部对向的方式，使所述1个检测器在所述第1方向方向与所述多片衬底相对移动。
按照此种构成，在手上沿第1方向相互空出间隔设置有多片衬底。通过利用检测器移动机构将1个检测器在第1方向上移动，而能够以所述1个检测器检测所有各衬底的存在。也就是说，不必对应于衬底的数量设置多个检测器，所以检测衬底的存在的构成变简单，而会降低末端执行器装置整体的成本。
进而，也可为，所述各保持部包含：多个承接部，以成为与所述1个平面大致平行的方式承接各衬底的周缘部，且对应于所述衬底的片数配置在所述第1方向上；及间距变更机构，以使各承接部在所述第1方向移动而变更相邻衬底的间隔的方式构成；且所述检测器移动机构使所述检测器在第1方向上向与所述间距变更机构变更相邻衬底的间隔的方向相反的方向移动。
按照此种构成，例如在利用间距变更机构，以相邻衬底的间隔变短的方式，将多片衬底在第1方向上移动时，检测器利用检测器移动机构向所述衬底的间隔变宽的方向移动，而检测多片衬底的存在。换一种说法，如果以衬底的间隔变短的方式使衬底下降，那么检测器反而上升而检测所有衬底的存在。由此，检测所有衬底的存在所需的检测器的最大移动距离在将相邻衬底的间隔设定为最长的状态下，成为最上位的衬底和最下位的衬底的间隔以下的距离。因此，能够实现末端执行器装置的薄型化、小型化。
进而，也可将所述间距变更机构与所述检测器移动机构相互关联，而以共通的驱动源驱动。
按照此种构成，通过以共通的驱动源驱动间距变更机构与检测器移动机构，而驱动间距变更机构与检测器移动机构的构成变简单。此外，能够容易地使间距变更机构与检测器移动机构同步驱动。
进而，也可为，所述各保部包含：多个承接部，以成为与所述1个平面大致平行的方式承接各衬底的周缘部，且对应于所述衬底的片数配置在所述第1方向上；及间距变更机构，以使各承接部在所述第1方向移动而变更相邻衬底的间隔的方式构成；且所述间距变更机构与所述检测器移动机构以不同的驱动源驱动；所述检测器移动机构在利用所述间距变更机构将相邻衬底的间隔设定为最小间隔的状态下，为了检测多片衬底的存在，而使所述检测器在第1方向上移动。
按照此种构成，在将相邻衬底的间隔设定为最小间隔的状态下，通过使检测器在第1方向上移动，检测多片衬底的存在，能够将检测器的第1方向的移动距离设定为较短。由此，能够实现末端执行器装置的薄型化、小型化。
进而，也可为：所述间距变更机构包含：多个直线移动体，分别在所述第1方向上移动且对应于所述衬底的片数而具备所述承接部；及滑动件，与所述驱动源连结，在与1个平面大致平行的第2方向上直线移动，而使所述多个直线移动体在所述第1方向移动；且所述检测器移动机构与所述滑动件的直线移动连动驱动。
进而，也可为，所述手包含：主体部，以在所述第2方向上延伸的方式形成且具有前端部与末端部；及可动部，能够在所述第2方向上前进及后退地连结在所述主体部的末端侧；且所述主体部与可动部均在内部形成收纳空间，所述间距变更机构包含配置在所述多个直线移动体与所述滑动件之间的驱动部；所述驱动部配置在所述主体部及可动部的收纳空间内，所述多个直线移动体设置在所述主体部及可动部的外侧。
因为驱动部一般包含滑动或旋转构件，所以有时在驱动时产生尘埃等微粒。按照此种构成，因为驱动部配置在主体部与可动部内部的收纳空间内，所以微粒不会从主体部及可动部来到外面，而不会附着在以位于主体部及可动部的外侧的直线移动体的承接部保持的衬底上。由此，能够防止衬底被起因于驱动部的微粒污染。
进而，也可为，所述多个保持部包含：第1保持部，设置在所述主体部的前端部；及第2保持部，设置在所述可动部；且所述末端执行器装置以如下方式构成：在所述可动部前进时，利用所述第1保持部与所述第2保持部的所述多个承接部保持所述多片衬底的周缘部，且在所述可动部后退时，从所述第2保持部的所述承接部释放所述多片衬底的周缘部。
按照此种构成，因为衬底是利用设置在手的主体部的前端部的第1保持部、与设置在手的可动部的第2保持部的承接部保持，所以稳定地保持衬底。此外，如果使可动部后退，就能容易地释放衬底的保持状态，所以能够容易地从末端执行器装置取出衬底。
[发明的效果]
在本发明中，能够通过利用检测器移动机构将1个检测器在第1方向移动，而以所述1个检测器检测所有各衬底的存在。也就是说，因为不必与衬底的数量对应而设置多个检测器，所以检测衬底的存在的构成变简单，也会降低末端执行器装置整体的成本。
附图说明
图1是使用本发明的实施方式的末端执行器装置的衬底搬送用机器人的整体立体图。
图2是显示主体部与可动部的内部构成的俯视图。
图3(a)、(b)是显示主体部与可动部的相对位置的俯视图。
图4是显示可动部相对于主体部前进完成后的动作的俯视图。
图5是显示控制装置的周边构成的框图。
图6(a)、(b)是第1保持部的立体图。
图7(a)、(b)、(c)是显示第1保持部及第2保持部保持着半导体晶片升降的动作的一例的侧视图。
图8是从A1方向观看图8的间距变更机构的侧视图。
图9是从B1方向观看图8的间距变更机构的侧视图。
图10是从B1方向观看图8的间距变更机构的侧视图。
图11是从C1方向观看图8的间距变更机构的侧视图。
图12是从D1方向观看图8的间距变更机构的侧视图。
图13(a)、(b)是从F1方向观看图3(a)、(b)及图4所示的检测器移动机构的图。
图14是显示末端执行器装置的动作概要的流程图。
图15(a)、(b)是显示其他检测器移动机构的构成的图。
图16是显示其他检测器移动机构的构成的俯视图。
图17是从F1方向观看图16的检测器移动机构的图。
图18是显示承接部的变化例的侧视图。
具体实施方式
以下，使用图详细叙述本发明的实施方式。另外，以下的记载中，在所有附图中，对相同或相当部分标注相同符号，且省略重复的说明。此外，在以下的记载中，上下方向是指铅垂方向。
＜衬底搬送用机器人的整体构成＞
本发明涉及一种安装在衬底搬送用机器人的臂的前端部的末端执行器装置。首先，说明衬底搬送用机器人的整体。此外，虽然例示圆板状的半导体晶片作为衬底搬送用机器人所搬送的衬底，但是衬底并不限定于所述半导体晶片。例如，衬底也可为经由半导体工艺处理的薄型液晶显示器、有机EL(Electroluminescent，电激发光)显示器用的玻璃衬底。此外，半导体晶片是半导体器件的衬底材料，包含硅晶片、碳化硅晶片、蓝宝石晶片等。
在本实施方式中，衬底搬送用机器人是从晶片传送盒将多片半导体晶片搬送到进行特定处理的其他部位的机器人，且如下所述，具备在所述搬送时，变更相邻的半导体晶片的上下间距的间距变更机构。在以下记载中，间距变更机构设为在将多片半导体晶片从晶片传送盒搬送到其他部位时进行扩大相邻的半导体晶片的上下间距的动作。
图1是衬底搬送用机器人2的整体立体图。衬底搬送用机器人2是配置在半导体处理设备内而搬送多片半导体晶片的机器人，例如为所谓水平多关节型机器人。所述衬底搬送用机器人2包含例如固定在地面的支撑台22、能够升降及旋转地设置在所述支撑台22上的臂支撑轴23、及一端部旋转自如地安装在所述臂支撑轴23的上端部且在水平方向上延伸的臂20而构成。在所述臂20的另一端部，经由上下延伸的轴体24能够在水平面内旋转地设置有与臂20重叠而在水平方向上延伸的底座21的一端部。衬底搬送用机器人2及下述的末端执行器装置1的动作是由配置在支撑台22内的控制装置200控制。另外，控制装置200也可设置在支撑台22以外的部位。
在底座21上，设置有在与底座21相同方向上延伸的手3。在半导体处理设备内，与手3的前端部对向，而设置有将多片半导体晶片9上下空出间隔收纳的晶片传送盒90。为了便于说明，在本实施方式中设为在晶片传送盒90内沿高度方向等间隔地收纳有5片半导体晶片9。通过臂20以臂支撑轴23为中心在水平面内旋转，且底座21以轴体24为中心旋转，而手3能够相对于晶片传送盒90靠近或离开。在以下记载中，将手3朝向晶片传送盒90的方向称为前方向，将手3从晶片传送盒90离开的方向称为后方向。此外，将在水平面内正交于前后方向的方向称为左右方向。进而，将手3的前方向及后方向的移动分别称为前进及后退。
此外，驱动手3的机构并不限定于像所述那样，具备臂20、底座21、支撑台22、臂支撑轴23、轴体24的构成，可采用例如、正交坐标型、圆筒坐标型、多关节型、并列连结型等各种构成。
＜手3的整体构成＞
手3具备：1个主体部30，固定在底座21上；及1个可动部31，位于所述主体部30的后端侧，且能够在底座21上前进及后退地设置。所述主体部30与可动部31均中空地形成，而在内部形成有包含所述中空部分的收纳空间。在主体部30的上表面，在保持半导体晶片9的区域形成有水平的对向面32，且在所述对向面32的周围，设置有分别保持半导体晶片9的周缘部的多个保持部，图1中为4个。
保持部包含在主体部30的前端部左右相互隔开设置的2个第1保持部4A、与设置在各可动部31的前端部的2个第2保持部4B而构成。也就是说，利用多个第1保持部4A与第2保持部4B，保持半导体晶片9的周缘部的相互不同的部位。利用手3与两保持部4A、4B，构成安装在衬底搬送用机器人2的前端部的末端执行器装置1的主要部分。第1保持部4A因为设置在主体部30，所以不前后移动。第2保持部4B因为设置在可动部31，所以与可动部31一起前后移动。在可动部31前进的状态下，利用第1保持部4A与第2保持部4B，保持半导体晶片9。在可动部31后退的状态下，第2保持部4B从半导体晶片9离开，而解除保持。
图2是显示主体部30与可动部31的内部构成的俯视图，图3(a)、(b)是显示主体部30与可动部31的相对位置的俯视图。此外，图4是显示可动部31相对于主体部30前进完成后的动作的俯视图。主体部30及可动部31内的驱动机构部分配置在所述收纳空间内，而防止在所述驱动机构部分驱动时产生的微粒等尘埃向外部飞散。在以下的记载中，“主体部内”“可动部内”分别指主体部的收纳空间内、可动部的收纳空间内。
在主体部30内，设置有使可动部31前后移动的缸体装置100。所述缸体装置100是气缸，且是将活塞110出没自如地设置在壳体120而构成。活塞110的前端部连接于可动部31。如图3(a)所示，当将活塞110拉入壳体120内时，可动部31前进，而像所述那样，利用第1保持部4A与第2保持部4B，保持半导体晶片9。如图3(b)所示，当活塞110从壳体120延伸出时，可动部31后退，而解除半导体晶片9的保持。
第1保持部4A及第2保持部4B分别以保持半导体晶片9的周缘部的方式，对应于半导体晶片9的片数，包含沿着半导体晶片9的周缘部相连的5个直线移动体而构成，如下述，各直线移动体以变更半导体晶片9的间距的方式，上升到不同的高度位置。也就是说，在可动部31前进完成而能够保持半导体晶片9的状态下，第1保持部4A及第2保持部4B的各直线移动体上升到不同的高度位置。
在主体部30内，设置有连接于各第1保持部4A及第2保持部4B的间距变更机构7、及前后滑动而驱动间距变更机构7的第1滑动件70。在可动部31内，能够前后移动地设置有连接于与第2保持部4B对应的第1滑动件70的主滑动体5。在主体部30内，能够前后移动地设置有连接于与第1保持部4A对应的第1滑动件70的副滑动体50。主滑动体5与副滑动体50均包含金属板等刚性体而形成。在主滑动体5的前端部设置有内部形成有内螺纹的第1螺纹筒51。在所述第1螺纹筒51螺合形成在前后延伸的第1轴53的中间部的滚珠丝杠部53a。第1轴53的后端部连接于马达M。通过马达M的旋转，而第1轴53旋转，从而第1螺纹筒51及主滑动体5前后移动。
在副滑动体50的后端部设置有内部形成有内螺纹的第2螺纹筒52。在所述第2螺纹筒52螺合形成在前后延伸的第2轴54的前端部的滚珠丝杠部54a。第1轴53与第2轴54是能够以前后延伸的中心轴S1为中心旋转地设置。
在主体部30内，在第1螺纹筒51与第2螺纹筒52之间，设置有滚珠花键机构55。所述滚珠花键机构55具备能够以中心轴S1为中心旋转地设置的外筒，且在所述外筒内，以相互前后空出间隔的状态嵌入有第1轴53的前端部与第2轴54的后端部。也就是说，第1轴53的前端部与第2轴54的后端部是作为周知的花键轴发挥作用，而即使第1轴53相对于第2轴靠54靠近离开，第1轴53的旋转也会传递给第2轴54。
从前后方向观看，在保持半导体晶片9的位置的外侧，在主滑动体5的两侧设置有2个检测器移动机构6。在主滑动体5的后端部，设置有左右延伸的驱动片56。在可动部31内驱动片56的前后移动通路上，设置有侦测主滑动体5的前进完成的前进检测开关SW1、与侦测主滑动体5的后退完成的后退检测开关SW2。另外，两开关SW1、SW2的位置不限定于图2到图4所示的位置。
各检测器移动机构6具备与连接于驱动片56的左右两端部的主滑动体5连动旋转的环形皮带61、设置在所述环形皮带61的前端部与环形皮带61的旋转连动旋转的小齿轮62、啮合在所述小齿轮62而相对于半导体晶片9相对升降的升降柱63、及安装在所述升降柱63的上端部内侧的传感器60而构成。各检测器移动机构6的构成零件中，升降柱63与传感器60设置在可动部31的外侧，其他构成零件设置在可动部31内。当主滑动体5前后滑动时，经由环形皮带61及小齿轮62而升降柱63及传感器60升降。
一对传感器60是以半导体晶片9的周缘部位于两传感器60间的方式设置，而以两传感器60构成传感器对60a。一对传感器60的任意一个为发光元件，另一个为受光元件，且如果来自发光元件的光被半导体晶片9的周缘部遮挡，而并未到达受光元件，那就可以检测到半导体晶片9的周缘部位于一对传感器60间。也就是说，以传感器对60a构成本发明的“检测器”，通过使传感器对60a升降，能够只使用1个传感器对60a检测所有高度的半导体晶片9的存在。另外，传感器60并不限定于透过型传感器，也可为反射型传感器。此外，传感器60的位置并不限定于图2到图4所示的位置，只要使半导体晶片9的周缘部位于两传感器60间就可以。
如图2及图3(a)所示，在可动部31前进的状态、也就是第2保持部4B保持半导体晶片9的状态下，主滑动体5的驱动片56最初以将后退检测开关SW2压入的状态停止。在此状态下，使马达M旋转。第1轴53旋转，而如图4所示，第1螺纹筒51及主滑动体5前进。经由滚珠花键机构55将第1轴53的旋转传递到第2轴54。通过所述第2轴54的旋转，第2螺纹筒52与副滑动体50前进。也就是说，主滑动体5与副滑动体50同步前后移动。通过所述主滑动体5与副滑动体50的前进，而像下述那样，第1保持部4A及第2保持部4B的5个直线移动体上升。当主滑动体5的驱动片56将前进检测开关SW1压入时，马达M停止，而主滑动体5与副滑动体50的前进停止。
如图3(b)所示，在可动部31后退的状态下，因为主滑动体5也后退，所以第1轴53的前端部与第2轴54的后端部以宽于可动部31的前进状态下的间隔的方式分开。但是，第1轴53的前端部嵌入滚珠花键机构55内，而可动部31再次前进时，第1轴53的旋转被传递到第2轴54。
在本实施方式中，第1保持部4A相对于主体部30在水平方向上不相对变位。另一方面，第2保持部4B相对于手3的主体部30在前后方向上相对变位。利用这样的构成，不必将第2保持部4B的动作传达到第1保持部4A，而能够简单地构成驱动系统。
图5是显示控制装置200的周边构成的框图。控制装置200虽然以例如1个CPU(Central Processing Unit，中央处理器)构成，但也可以多个CPU的组合构成。此外，控制部8也可以将CPU与ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)组合使用。
在控制装置200，除了所述传感器60、缸体装置100、马达M、前进检测开关SW1、后退检测开关SW2以外，还连接有存储经由传感器60获得的手3上的半导体晶片9的有无信息的存储部210、存储动作程序的ROM(Read-only Memory，只读存储器)220、及作为暂时记录信息的工作存储器发挥功能的RAM(Random-Access Memory，随机存取存储器)230。根据缸体装置100的活塞110的出没状态，控制装置200获知可动部31是处于前进状态还是后退状态的哪一个状态。
＜第1及第2保持部的构成＞
以下，说明构成第1保持部4A与第2保持部4B的5个直线移动体。图6(a)、(b)是第1保持部4A的立体图。在图6(a)、(b)中虽然显示从前方观看主体部30的左侧的第1保持部4A的状态，但主体部30的右侧的第1保持部4A也为相同构成。
第1保持部4A具备对应于应该固持升降的半导体晶片9的片数而沿着半导体晶片9的周缘部相连的4条直线移动体40A、40B、40C、40D，与使各直线移动体40A、40B、40C、40D分别上升不同高度的间距变更机构。相对于所夹着的半导体晶片9为5片，而直线移动体40A、40B、40C、40D为4条的原因在于，最下位的半导体晶片9被固定在手3上的承接部42所支撑，而不升降。
4条直线移动体40A、40B、40C、40D是能够上下移动地设置，且各直线移动体40A、40B、40C、40D是分别在作为竖长的板材的直线移动部41A、41B、41C、41D的前端部、也就是上端部，设置支撑半导体晶片9的周缘部下表面的承接部42而构成。
承接部42是从水平片43的末端部将抵接壁44朝上突出而形成，所述水平片43承接半导体晶片9的周缘部下表面并支撑，抵接壁44抵接在半导体晶片9的周面。在第1保持部4A和第2保持部4B保持半导体晶片9的状态下，利用第1保持部4A的各承接部42的抵接壁44与第2支撑部4B的抵接壁44将半导体晶片9朝内、具体来说朝向半径方向的中心按压夹住(参照图7(c))。也就是说，利用两保持部4A、4B通过夹住边缘固持半导体晶片9。由此，即使底座21及臂20高速旋转，也确实地固持半导体晶片9。
如图6(a)所示，4条直线移动部41A、41B、41C、41D从各承接部42的高度与最下位一致的状态，移动到如图6(b)所示那样，承接部42上升与应该承接的半导体晶片9的配置高度位置相应的直线距离的状态。直线移动部41A、41B、41C、41D例如以沿半导体晶片9的周方向依序变低的方式上升。也就是说，直线移动体41A上升得最高，直线移动体41D上升得最低。由此，变更利用各直线移动部41A、41B、41C、41D保持的多片半导体晶片9的上下间隔也就是间距。在以下的记载中，为了便于说明，将上升得最高的直线移动部设为第1直线移动部41A，且以下，按上升的高度较高的顺序设为第2、第3、第4直线移动部41B、41C、41D。另外，第1至第4直线移动部41A、41B、41C、41D的上升的顺序也可以与所述相反。
另外，第2保持部4B与第1保持部4A同样为具备以沿着半导体晶片9的周缘部依序变高或变低的方式上升的4个直线移动部41A、41B、41C、41D、及间距变更机构的构成。利用第1保持部4A的承接部42、和位于与所述承接部42相同高度的第2保持部4B的承接部42，保持半导体晶片9。在被所述承接部42保持的状态下，半导体晶片9位于与手3的对向面32大致平行的面内。也就是说，对向面32相当于本发明的“1个平面”，上下方向相当于本发明的“第1方向”。此外，前后方向相当于本发明的“第2方向”。
在图6(a)、(b)所示的实施方式中，1个第1保持部4A所具备的所有水平片43是以从上观看相互不重叠的方式配置。通过这样设置，水平片43彼此互不干涉而能够变更间距。此外，通过这样设置，因为能够如图6(a)所示那样，设为各承接部42的高度与最下位一致的状态，所以能够缩小将间距设为最小时的主体部30的前端部及第1保持部4A整体的高度。
此外，如果将1个第1保持部4A所具备的多片水平片43之中，至少2片以从上观看不重叠的方式配置，便可至少所述2片水平片43彼此互不干涉地变更间距。
图7(a)、(b)、(c)是显示第1保持部4A及第2保持部4B保持着半导体晶片9升降的动作的一例的侧视图。但是，保持着半导体晶片9升降的动作并不限定于此。在图7(b)、(c)中，为了便于说明，并未图示晶片传送盒90。本实施方式的衬底搬送用机器人2从晶片传送盒90一次取出相互高度位置不同的5片半导体晶片9，并扩大相邻的半导体晶片9的间距。以此状态搬送到应该处理的其他部位。承接最下位的半导体晶片9的承接部42设置在手3上，第1保持部4A及第2保持部4B使其余4片半导体晶片9上升。
在手3与晶片传送盒90对向的状态下(参照图1)，可动部31处于相对于主体部30向后方离开的图3(b)所示的状态。从此状态，臂支撑轴23下降，臂20及底座21在水平面内旋转，而手3前进。手3通过晶片传送盒90的下侧，而像图7(a)所示那样，第1保持部4A位于晶片传送盒90内的半导体晶片9的下侧前方，第2保持部4B位于晶片传送盒90内的半导体晶片9的下侧后方。第1保持部4A及第2保持部4B处于各承接部42与最下位一致的图6(a)所示的状态。
然后，臂支撑轴23上升，且第1至第4直线移动部41A、41B、41C、41D的承接部42分别上升不同高度，而各承接部42的水平片43到达与对应的半导体晶片9的下表面对应的高度、也就是稍低于下表面的位置。臂支撑轴23稍微上升，且在各承接部42保持对应的半导体晶片9后，臂20及底座21在水平面内旋转，而手3后退。如图7(b)所示，第1保持部4A的各承接部42与对应的半导体晶片9的周缘部相接。相邻的半导体晶片9的间距在此状态下最短。第2保持部4B位于半导体晶片9的后方。
然后，通过像图3(a)所示那样，将活塞110拉入壳体120，可动部31前进，而第2保持部4B的承接部42与半导体晶片9的周缘部相接。在此状态下，臂支撑轴23稍微上升，而第1支撑部4A及第2支撑部4B将半导体晶片9从晶片传送盒90稍微举起。臂20及底座21在水平面内旋转，而手3后退，从而能够从晶片传送盒90取出半导体晶片9。
从晶片传送盒90取出半导体晶片9后，第1至第4直线移动部41A、41B、41C、41D的承接部42进而分别上升不同高度，而能够像图7(c)所示那样，扩大相邻的半导体晶片9间的间距。臂20及底座21在水平面内旋转，而将扩大间距后的多片半导体晶片9搬送到进行处理的其他部位。另外，假设为在所有直线移动部41A、41B、41C、41D的承接部42上升完成的状态下，相邻的直线移动部的承接部42间的高度的差全部相等。以下，说明使各直线移动部41A、41B、41C、41D的承接部42分别上升不同高度的间距变更机构7。
＜间距变更机构的构成与动作＞
图8是显示手3的主体部30的收纳空间的俯视图，且显示所述间距变更机构7。图9是从A1方向观看图8的间距变更机构7的侧视图，且未图示底座21。第1保持部4A与第2保持部4B分别具备同样的间距变更机构7。为了便于说明，在图8中显示图2中位于手3左侧的第1保持部4A的间距变更机构7。间距变更机构7具备如下构件而构成：所述各直线移动部41A、41B、41C、41D；第1滑动件70，在主体部30内前后滑动；及第1至第4连杆机构8A、8B、8C、8D，同所述第1滑动件70与各直线移动部41A、41B、41C、41D连结，将所述第1滑动件70的前后移动变更为上下移动，且配置在主体部30内。也就是说，间距变更机构7中，第1至第4直线移动部41A、41B、41C、41D位于主体部30的外部，第1滑动件70与第1至第4连杆机构8A、8B、8C、8D位于主体部30内。此外，如图1所示，因为半导体晶片9位于主体部30的上方，所以间距变更机构7的第1滑动件70与第1至第4连杆机构8A、8B、8C、8D存在于非常靠近保持半导体晶片9的承接部42的位置。利用第1至第4连杆机构8A、8B、8C、8D，构成本发明的“驱动部”。
在图8中，将位于主体部30的最内侧的连杆机构设为第1连杆机构8A，且随着朝向外侧，分别设为第2、第3、第4连杆机构8B、8C、8D。第1至第4连杆机构8A、8B、8C、8D连接于对应的第1至第4直线移动部41A、41B、41C、41D。
如图9所示，第1连杆机构8A具备：为长条板的第1连杆构件80，设置在第1滑动件70的一侧部，且末端部能够旋转地安装在第1滑动件70；第2连杆构件81，前端部能够转动地安装在位于所述第1连杆构件80的长度方向中央部的结合轴88的周围，末端部能够旋转地安装在主体部30的底面；及第2滑动件71，能够转动地安装在第1连杆构件80的前端部，且固定在第1直线移动部41的下端部。第1连杆构件80以作为与第1滑动件70的安装部位的中心且在左右方向延伸的第1轴线L1为中心转动，结合轴88以与第1轴线L1平行的第2轴线L2为中心。此外，第2连杆构件81的对主体部30的底面安装的部位是以与第1轴线L1及第2轴线L2平行的第3轴线L3为中心。第2滑动件71以与第1轴线L1及第2轴线L2平行的第4轴线L4为中心。第2轴线L2与第3轴线L3之间的距离同第1轴线L1与第2轴线L2之间的距离以及第2轴线L2与第4轴线L4之间的距离实质上相等。此外，第1轴线L1、第2轴线L2及第4轴线L4实质上位于同一面上。
第2滑动件71嵌入在主体部30的前端部也就是前壁33开设的竖长的长孔34，而限制前后移动，只允许上下移动。
另外，如图8所示，在第1滑动件70的侧部、且与设置有第1连杆构件80之侧相反侧，安装有为长条板的短于第1连杆构件80的第3连杆构件82的末端部，且所述第3连杆构件82是能够以第1轴线为中心转动地设置。此外，所述结合轴88与第1轴线L1平行地延伸且连接于第3连杆构件82。如下述，当第1连杆构件80与第2连杆构件81转动时，经由结合轴88而第3连杆构件82也转动。
在第1滑动件70后退的状态下，如图9中一点链线所示，第1连杆构件80及第2连杆构件81均位于大致水平位置，第2滑动件71及第1直线移动部41A的承接部42位于最下位。如图9中实线所示，当第1滑动件70前进时，因为第2滑动件71只允许上下移动不能前后移动，所以第1连杆构件80以第1轴线L1为中心以第2滑动件71成为朝上的方式转动。第2连杆构件81也以第3轴线L3为中心以结合轴88成为朝上的方式转动。当第1滑动件70前进特定距离时，第2滑动件71及第1直线移动部41的承接部42到达最上位。当第1滑动件70从此状态后退时，顺着与所述相反的动作第1直线移动部41A下降。另外，第2连杆构件81因为是辅助第1连杆构件80的转动的，所以也可以省略第2连杆构件81。
另外，如果第1滑动件70从第1连杆构件80及第2连杆构件81位于大致水平位置的状态前进，那么就有两连杆构件80、81顶住而不朝上转动的可能性。换一种说法，如果结合轴88的第2轴线L2位于第1连杆构件80及第2连杆构件81的死点位置，那么就有两连杆构件80、81顶住而不朝上转动的可能性。
因此，也可在结合轴88周围设置图9中一点链线所示的螺旋弹簧89，并将所述螺旋弹簧89的脚片安装在第1连杆构件80与第2连杆构件81，而对所述结合轴88朝上赋能。此外，在第2滑动件71位于最下位的状态下，如果第2轴线L2位于比第1轴线L1及第3轴线L3更上侧，那么可以消除在第1滑动件70前进时，两连杆构件80、81顶住的可能性。
图10是从B1方向观看图8的间距变更机构7的侧视图，且显示第2连杆机构8B。第2连杆机构8B具备：所述第1连杆构件80；第4连杆构件83，一端部转动自如地安装在所述第1连杆构件80的前端部；及第3滑动件72，能够转动地安装在所述第4连杆构件83的另一端部，且固定在第2直线移动部41B的下端部。第4连杆构件83与第3滑动件72的安装部位是以与所述第4轴线L4平行地相互实质上位于同一铅垂面上的第5轴线L5为中心。所述第4连杆构件83在第1连杆构件80上安装在与安装有第2连杆构件81的面相反侧的面。
在第1滑动件70后退的状态下，如图10中一点链线所示，第1连杆构件80及第4连杆构件83均位于大致水平位置，第3滑动件72及第2直线移动部41B的承接部42位于最下位。如图10中实线所示，当第1滑动件70前进时，像所述那样，第1连杆构件80以第1轴线L1为中心以第3滑动件72成为朝上的方式转动。当第1滑动件70前进特定距离时，第4连杆构件83利用第2直线移动部41B的重量以另一端部成为朝下的方式倾斜，而第3滑动件72及第2直线移动部41B的承接部42到达最上位。
图11是从C1方向观看图8的间距变更机构7的侧视图，且显示第3连杆机构8C。第3连杆机构8C具备：所述第3连杆构件82；第5连杆构件84，一端部转动自如地安装在所述第3连杆构件82的前端部；及第4滑动件73，能够转动地安装在所述第5连杆构件84的另一端部，且固定在第3直线移动部41C的下端部。第5连杆构件84与第4滑动件73的安装部位是以与所述第4轴线L4平行地位于所述铅垂面上的第6轴线L6为中心。
在第1滑动件70后退的状态下，如图11中一点链线所示，第3连杆构件82及第5连杆构件84均位于大致水平位置，第4滑动件73及第3直线移动部41C的承接部42位于最下位。如图11中实线所示，当第1滑动件70前进时，像所述那样，第3连杆构件82以第1轴线L1为中心以第4滑动件73成为朝上的方式转动。当第1滑动件70前进特定距离时，第5连杆构件84利用第3直线移动部41C的重量以另一端部成为朝下的方式倾斜，而第4滑动件73及第3直线移动部41C的承接部42到达最上位。
图12是从D1方向观看图8的间距变更机构7的侧视图，且显示第4连杆机构8D。第4连杆机构8D具备：所述第3连杆构件82；第6连杆构件85，一端部转动自如地安装在所述第3连杆构件82的前端部；及第5滑动件74，能够转动地安装在所述第6连杆构件85的另一端部，且固定在第4直线移动部41D的下端部。第6连杆构件85与第5滑动件74的安装部位是以与所述第4轴线L4平行地位于所述铅垂面上的第7轴线L7为中心。所述第6连杆构件85在第3连杆构件82上安装在与安装有第5连杆构件84的面相反侧的面。
在第1滑动件70后退的状态下，如图12中一点链线所示，第3连杆构件82及第6连杆构件85均位于大致水平位置，第5滑动件74及第4直线移动部41D的承接部42位于最下位。
当第1滑动件70前进时，如图12中实线所示，第3连杆构件82像所述那样以第1轴线L1为中心以第5滑动件74成为朝上的方式转动。当第1滑动件70前进特定距离时，第6连杆构件85利用第4直线移动部41D的重量以另一端部成为朝下的方式倾斜，而第5滑动件74及第4直线移动部41D的承接部42到达最上位。
也可在结合轴88嵌入所述螺旋弹簧89，并将所述螺旋弹簧89的脚片安装在第3连杆构件82与第6连杆构件85，而对所述结合轴88朝上赋能。
另外，在所述的记载中，虽然说明了设置在主体部30的第1保持部4A的间距变更机构7，但是设置在可动部31的第2保持部4B也具有与所述同样构成的间距变更机构7。因此，保持半导体晶片9的两保持部4A、4B的承接部42能够利用间距变更机构7改变高度。第1保持部4A与第2保持部4B的合计4个间距变更机构7同步驱动，也就是说，4个间距变更机构7的第1滑动件70利用所述主滑动体5与副滑动体50而同步驱动。
如所述那样，升降驱动第1至第4直线移动部41A、41B、41C、41D的各连杆构件81、83、84、85与滑动件71、72、73、74的各安装部位全部以位于同一铅垂面上的第4至第7轴线L4～L7为中心。也就是说，所述多个安装部位在前后方向上全部位于相同位置。
此外，第1连杆构件80与第3连杆构件82通过利用第2轴线L2的结合轴88而相互同步转动。也就是说，关于各第1至第4连杆机构8A、8B、8C、8D，第1连杆构件80及第3连杆构件82在水平状态下的第1轴线L1与第2轴线L2之间的第1距离、和第2轴线L2与第4至第7轴线L4～L7之间的第2距离的和为相互相同距离。
此外，关于第1至第4连杆机构8A、8B、8C、8D，第1连杆构件80上的各第2连杆构件81、第4连杆构件83的安装部位、及第2连杆构件81上的第5连杆构件84、第6连杆构件85的安装部位均在前后方向上位于不同位置。因此，第1连杆构件80及第3连杆构件82上升转动时的第2轴线L2与第4至第7轴线L4～L7之间的第2距离针对各第1至第4连杆机构8A、8B、8C、8D互不相同。也就是说，因为针对各第1至第4连杆机构8A、8B、8C、8D，第1滑动件70的前进距离也就是特定距离相同，所以第1连杆构件80及第3连杆构件82上升转动时的第2距离相对于特定距离的比率针对第1至第4直线移动部41A、41B、41C、41D互不相同。
由此，使第1至第4直线移动部41A、41B、41C、41D的承接部42上升的高度互不相同。也就是说，能够较好的实现根据各第1至第4直线移动部41A、41B、41C、41D的承接部42应该保持的半导体晶片9的高度位置，使第1至第4直线移动部41A、41B、41C、41D上升的连杆机构。
虽然为了变更上下相邻的半导体晶片9的间距，如所述那样，使第1至第4连杆机构8A、8B、8C、8D的构成构件旋转，但此时，有时连杆机构的构成构件彼此摩擦，而结果，产生微粒。如果这种微粒附着在半导体晶片9，会导致半导体晶片9的品质不良。
在本实施方式中，因为第1至第4连杆机构8A、8B、8C、8D配置在手3的主体部30及可动部31内，所以所述微粒不会来到主体部30及可动部31的外面，而没有所述微粒附着在半导体晶片9的可能性。进而，为了使微粒不会来到主体部30及可动部31的外面，将主体部30及可动部31内设定为负压。
此外，间距变更机构7位于各直线移动体40A、40B、40C、40D的承接部42的正下方。由此，能够提高变更承接部42的间隔的动作的精度。
＜检测器移动机构的动作＞
如上所述，通过主滑动体5的前进，而上下相邻的半导体晶片9以间距变宽的方式上升。此外，通过主滑动体5的前后移动，而升降柱63及传感器60升降。本实施方式中，在主滑动体5前进时，通过使传感器对60a下降，而以1个传感器对60a检测所有半导体晶片9的存在。
图13(a)、(b)是从F1方向观看图3(a)、(b)及图4所示的检测器移动机构6的图，图13(a)显示主滑动体5的驱动片56的后退状态，图13(b)显示驱动片56的前进状态。构成检测器移动机构6的所述环形皮带61架在前后分开的一对滚轴64间，在环形皮带61的上侧安装有驱动片56。在位于前方的滚轴64同轴地嵌入有小齿轮62。当驱动片56前进时，小齿轮62向顺时针方向旋转，而升降柱63及传感器60下降。相反，当驱动片56后退时，小齿轮62向逆时针方向旋转，而升降柱63及传感器60上升。
如图13(a)所示，在驱动片56的后退状态下，升降柱63及传感器60位于最上升的位置，且将5片半导体晶片9像所述那样，以最窄间距载置在承接部42上。传感器60位于比最上位的半导体晶片9更上方。
如果驱动片56从此状态前进，那么传感器60下降。因为半导体晶片9以间距变宽的方式上升，所以能够在传感器60的下降中检测所有半导体晶片9的存在。相反，如果驱动片56后退，那么半导体晶片9以间距变短的方式下降，而传感器60反而上升，从而能够在上升中检测所有半导体晶片9的存在。由此，检测所有半导体晶片9的存在所需的传感器60的最大移动距离在将相邻的半导体晶片9设定为最宽的状态下，成为最上位的半导体晶片9与最下位的半导体晶片9的间隔以下的距离。因此，能够实现末端执行器装置1的薄型化、小型化。
换一种说法，在半导体晶片9的间距扩大时，如果使传感器60上升而检测半导体晶片9，那么有以下的缺点。检测所有半导体晶片9的存在所需的传感器60的最大移动距离在将相邻的半导体晶片9的间距设定为最宽的状态下，成为大于最上位的半导体晶片9与最下位的半导体晶片9的间隔的距离。因为如此一来，不利于末端执行器装置1的薄型化、小型化，所以将半导体晶片9的间距的伸缩方向、与传感器60的升降方向设定为相互相反方向。
此外，将间距变更机构7与检测器移动机构6相互关联，而以1个共通的马达M驱动。也就是说，马达M构成本发明的“驱动源”。由此，驱动间距变更机构7与检测器移动机构6的构成变简单。此外，能够容易地使间距变更机构7与检测器移动机构6同步而驱动。
(末端执行器装置的动作概要)
在图14的流程图显示具备所述构成的末端执行器装置1的动作概要、也就是变更间距时的半导体晶片9的检测动作。
控制装置200使缸体装置100启动(步骤S1)，而使可动部31靠近主体部30，从而以第1保持部4A与第2保持部4B的承接部42保持上下排列的5片半导体晶片9。接着，驱动马达M(步骤S2)，使第1滑动件70前进，而扩宽半导体晶片9的间距。控制装置200同时使传感器60启动(步骤S3)，并使存储部210存储来自传感器60的检测信号。当控制装置200接收来自前进检测开关SW1的信号(步骤S4)时，停止马达M的旋转(步骤S5)。在第1滑动件70前进完成的状态下，半导体晶片9的间距成为最大，另一方面，因为传感器60的下降完成，所以利用所述传感器60检测了全部5片半导体晶片9的存在。控制部200从存储部210内的信息，检测是否在第1保持部4A与第2保持部4B的承接部42准确地保持有5片半导体晶片9(步骤S6)。如果并未在第1保持部4A与第2保持部4B的承接部42准确地保持有5片半导体晶片9，例如，在承接部42只保持了4片半导体晶片9的情况下，向使用者报告此旨意(步骤S7)。如果在第1保持部4A与第2保持部4B的承接部42准确地保持有5片半导体晶片9，那么显示此旨意，并将5片半导体晶片搬送到进行处理的其他部位。
图15(a)、(b)是显示其他检测器移动机构6的构成的图，(a)显示驱动片56的后退状态，(b)显示驱动片56的前进状态。圆轴57从安装在环形皮带61的驱动片56突出，且在所述圆轴57嵌入有传感器连杆600的末端部。在传感器连杆600的前端部设置有所述传感器60，且在传感器连杆600的长度方向的中央部开设有长孔610。
在设置在可动部31上的旋转中心轴640，能够旋转地安装有辅助连杆620的一端部，且在所述辅助连杆620的前端部设置有嵌入轴630。所述嵌入轴630是能够滑动地嵌入长孔610，而支撑传感器连杆600。
如图15(a)所示，在驱动片56后退的状态下，传感器连杆600以前端部上升的方式倾斜，而传感器60位于比最上位的半导体晶片9更上方。5片半导体晶片9像所述那样以最窄间距载置在承接部42上。
如图15(b)所示，当驱动片56及圆轴57从此状态前进时，传感器连杆600一面由长孔610引导嵌入轴630滑动，一面以圆轴57为中心朝下旋转。因为半导体晶片9反而以间距变宽的方式上升，所以能够在传感器60的下降中检测所有半导体晶片9的存在。相反，当驱动片56后退时，因为半导体晶片9以间距变短的方式下降，而传感器60反而上升，所以能够在上升中检测所有半导体晶片9的存在。也就是说，半导体晶片9的间距的伸缩方向和传感器60的升降方向为相互相反方向。由此，检测所有半导体晶片9的存在所需的传感器60的最大移动距离在将相邻的半导体晶片9的间距设定为最宽的状态下，成为最上位的半导体晶片9与最下位的半导体晶片9的间隔以下的距离。因此，即使利用此构成，也能够实现末端执行器装置1的薄型化、小型化。另外，也可在旋转中心轴640设置对辅助连杆620朝上赋能的螺旋弹簧(未图示)。
＜其他检测器移动机构＞
图16是显示其他检测器移动机构6的构成的俯视图，图17是从F1方向观看图16的检测器移动机构6的图。在所述检测器移动机构6中，虽然以小齿轮62驱动具备传感器60的升降柱63的构成与图2到图4所示的构成相同，但小齿轮62是以与马达M不同的辅助马达M1驱动。所述辅助马达M1配备在可动部31内，且如图5所示，连接于控制装置200。也就是说，不需要环形皮带61或驱动片56，而传感器60的升降动作与半导体晶片9的间距变更动作相互独立。
通过以辅助马达M1使所述传感器60及升降柱63升降，能够像图17所示那样，在将相邻的半导体晶片9的间距设定为最小的状态下，检测5片半导体晶片9的存在。因此，能够缩短传感器60的升降距离，由此，能够实现末端执行器装置1的薄型化、小型化。
＜实施方式的效果＞
在本实施方式的末端执行器装置1中，有以下的效果。
1.在手3上在上下方向相互空出间隔而配置有多片半导体晶片9。通过利用检测器移动机构6将1个传感器对60a在上下方向上移动，能够以所述1个传感器对60a检测所有半导体晶片9的存在。也就是说，不必对应于半导体晶片9的片数而设置多个传感器60，所以检测半导体晶片9的存在的构成变简单，也会降低末端执行器装置1整体的成本。
2.因为间距变更机构7包含连杆构件81、83、84、85或滑动件71、72、73、74等滑动或旋转构件，所以在滑动或旋转时有时会产生尘埃等微粒。但是，因为间距变更机构7配置在主体部30及可动部31的内部，所以微粒不会从主体部30及可动部31来到外面，从而不会附着在以位于主体部30及可动部31的外侧的直线移动体的承接部42所承接的半导体晶片9。由此，能够防止半导体晶片9被起因于间距变更机构7的微粒污染。
在本说明书中，半导体晶片9的保持意味着设为能够利用手3搬送半导体晶片9的状态，除所述实施方式以外还可为载置或吸附等形态。在此情况下，例如所述承接部42能够只利用水平片43或所述水平片43与吸附垫构成。
在所述记载中，虽然第1保持部4A与第2保持部4B各设置有2个，但也可以各自设置1个以上。但是，为了将半导体晶片9在水平面内定位，需要以3点以上对半导体晶片9的周缘部进行支撑，所以需要将第1保持部4A与第2保持部4B以共计3点以上支撑的方式设置。
此外，所述记载中，间距变更机构7虽然在从晶片传送盒90将多片半导体晶片9搬送到其他应该处理的部位时扩宽相邻的半导体晶片9的上下间距，但也可缩窄所述上下间距。
在所述实施方式中虽然显示将4个第1滑动件70同步前后驱动的实施方式，但各间距变更机构7的第1滑动件70并不是必须实际上连接于第1保持部4或第2保持部4B。例如，也可针对各间距变更机构7的每一个第1滑动件70个别地设置气缸等致动器。在此情况下，优选的是使个别地设置的气缸等致动器的动作时序同步。
在所述实施方式中，伴随主滑动体5的前进，而半导体晶片9的间距扩宽，传感器60反而下降。但是，只要半导体晶片9的间距的伸缩方向和传感器60的升降方向相互为相反方向就可以，也可为伴随主滑动体5的后退，而半导体晶片9的间距扩宽，传感器60反而下降的构成。
＜承接部的变化例＞
在所述记载中，如图6(a)所示，半导体晶片9以承接部42的水平片43支撑周缘部下表面。但是，也可取代其，如图18所示，对承接部42，以第1斜面45与比所述第1斜面45坡度更平缓的第2斜面46连续的方式形成内面，且以两斜面45、46的边界SM支撑半导体晶片9的周缘。
如果为图18所示的构成，那么半导体晶片9在保持在承接部42时，滑过承接部42的第1斜面45而载置在边界SM。由此，将矫正半导体晶片9的水平位置及水平姿势而稳定地保持。此外，因为承接部42与半导体晶片9线接触，所以承接部42和半导体晶片9的接触面积较小。由此，对半导体晶片9的异物附着减少。
[工业利用可能性]
本发明对能够针对每1片衬底检测上下空出间隔配置的多片衬底的存在的末端执行器装置有用。
[符号的说明]
1 末端执行器装置
2 衬底搬送用机器人
3 手
5 主滑动体
6 检测器移动机构
7 间距变更机构
8A 连杆机构
9 半导体晶片
30 主体部
31 可动部
40A 第1直线移动体
41A 第1直线移动部
50 副滑动体
60 传感器

Claims (5)

1.一种末端执行器装置，安装在机器人的臂，具备：手；
多个保持部，设置在所述手，以多片衬底在1个平面平行且在正交于所述1个平面的第1方向相互空出间隔配置的方式，保持所述多片衬底；
1个检测器，设置在所述末端执行器装置，构成为从所述第1方向观看配置在所述多片衬底的外侧，且能够以针对每1片衬底与所述衬底的周缘部对向的状态检测被所述多个保持部保持的所述衬底的存在；及
检测器移动机构，设置在所述末端执行器装置，以所述1个检测器与所有各衬底的周缘部对向的方式，使所述1个检测器在所述第1方向与所述多片衬底相对移动；
所述各保持部包含间距变更机构，所述间距变更机构以使承接对应衬底的周缘部的多个承接部的每一个移动的方式构成；
将所述间距变更机构与所述检测器移动机构相互关联，而以共通的驱动源驱动。
2.根据权利要求1所述的末端执行器装置，其中所述多个承接部分别以所述衬底成为与所述1个平面平行的方式承接对应衬底的周缘部，且对应于所述衬底的片数配置在所述第1方向；及
所述间距变更机构，以使各承接部在所述第1方向移动而变更相邻衬底的间隔的方式构成；且
所述检测器移动机构使所述检测器在第1方向上向与所述间距变更机构变更相邻衬底的间隔的方向相反的方向移动。
3.根据权利要求1所述的末端执行器装置，其中所述间距变更机构包含：多个直线移动体，分别在所述第1方向上移动且对应于所述衬底的片数而具备所述承接部；及滑动件，与所述驱动源连结，在与1个平面平行的第2方向上直线移动，而使所述多个直线移动体在所述第1方向上移动；且
所述检测器移动机构与所述滑动件的直线移动连动驱动。
4.根据权利要求3所述的末端执行器装置，其中所述手包含：主体部，以在所述第2方向上延伸的方式形成且具有前端部与末端部；及可动部，能够在所述第2方向上前进及后退地连结在所述主体部的末端侧；且
所述主体部与可动部均在内部形成收纳空间，所述间距变更机构包含配置在所述多个直线移动体与所述滑动件之间的驱动部；
所述驱动部配置在所述主体部及可动部的收纳空间内，所述多个直线移动体设置在所述主体部及可动部的外侧。
5.根据权利要求4所述的末端执行器装置，其中所述多个保持部包含：第1保持部，设置在所述主体部的前端部；及第2保持部，设置在所述可动部；且
所述末端执行器装置以如下方式构成：在所述可动部前进时，利用所述第1保持部与所述第2保持部的所述多个承接部保持所述多片衬底的周缘部，且在所述可动部后退时，从所述第2保持部的所述承接部释放所述多片衬底的周缘部。
CN201480071064.9A 2013-12-26 2014-12-22 末端执行器装置 Active CN106104787B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013268302A JP6309756B2 (ja) 2013-12-26 2013-12-26 エンドエフェクタ装置
JP2013-268302 2013-12-26
PCT/JP2014/006402 WO2015098093A1 (ja) 2013-12-26 2014-12-22 エンドエフェクタ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106104787A CN106104787A (zh) 2016-11-09
CN106104787B true CN106104787B (zh) 2019-09-06

Family

ID=53477989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480071064.9A Active CN106104787B (zh) 2013-12-26 2014-12-22 末端执行器装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10062594B2 (zh)
EP (1) EP3089204A4 (zh)
JP (1) JP6309756B2 (zh)
KR (1) KR101911156B1 (zh)
CN (1) CN106104787B (zh)
TW (1) TWI579121B (zh)
WO (1) WO2015098093A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6858041B2 (ja) * 2017-03-16 2021-04-14 川崎重工業株式会社 基板搬送装置
CN108695217B (zh) * 2017-04-07 2021-06-29 台湾积体电路制造股份有限公司 衬底传送装置及其端缘作用器
JP2019067948A (ja) * 2017-10-02 2019-04-25 川崎重工業株式会社 基板搬送装置
CN109244022B (zh) * 2018-09-07 2023-10-03 宁波润华全芯微电子设备有限公司 一种机械手末端执行器
CN110426921A (zh) * 2019-07-17 2019-11-08 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种曝光机
TWI746014B (zh) * 2020-06-16 2021-11-11 大立鈺科技有限公司 晶圓存取總成及其晶圓存取裝置與晶圓載具
JP2022116807A (ja) * 2021-01-29 2022-08-10 日本電産サンキョー株式会社 産業用ロボット
CN113752284A (zh) * 2021-08-30 2021-12-07 上海广川科技有限公司 半导体机器人上多层等间距可变的晶圆搬送机械手结构
CN115148651B (zh) * 2022-08-01 2023-05-02 弥费科技(上海)股份有限公司 晶圆盒交换传输设备及其驱动装置、存储库

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6444974B1 (en) * 1998-07-17 2002-09-03 Asahi Glass Company Ltd. Method for transferring a dummy wafer

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2889657B2 (ja) * 1990-05-28 1999-05-10 東京エレクトロン株式会社 板状体搬送装置
US5423503A (en) * 1990-10-31 1995-06-13 Tokyo Electron Sagami Limited Plate-like member conveying apparatus
KR0155172B1 (ko) * 1990-10-31 1998-12-01 이노우에 다케시 판형상체 반송장치
JPH05235147A (ja) 1992-02-24 1993-09-10 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板移載装置
US5590996A (en) 1994-10-13 1997-01-07 Semitherm Wafer transfer apparatus
JPH11163096A (ja) 1997-11-21 1999-06-18 Kokusai Electric Co Ltd 基板移載機のピッチ可変機構
JPH11220003A (ja) * 1998-02-03 1999-08-10 Shin Meiwa Ind Co Ltd ウエハ把持装置
JP2000091255A (ja) * 1998-07-17 2000-03-31 Asahi Glass Co Ltd ダミ―ウエハの移載方法
JP4096213B2 (ja) 1998-07-17 2008-06-04 株式会社安川電機 ウェハ搬送装置
KR100331157B1 (ko) * 1998-07-24 2002-04-03 다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시 웨이퍼 홀딩 핸드
US6188323B1 (en) * 1998-10-15 2001-02-13 Asyst Technologies, Inc. Wafer mapping system
US6256555B1 (en) 1998-12-02 2001-07-03 Newport Corporation Robot arm with specimen edge gripping end effector
JP2001118909A (ja) 1999-10-21 2001-04-27 Zenkyo Kasei Kogyo Kk ピッチ変換装置
US20010048867A1 (en) * 2000-03-29 2001-12-06 Lebar Technology, Inc. Method and apparatus for processing semiconductor wafers
JP4278275B2 (ja) 2000-04-07 2009-06-10 三菱電機株式会社 配列ピッチ変換装置
JP2002076097A (ja) 2000-08-30 2002-03-15 Hirata Corp ウェハ転送装置およびウェハアライメント方法
JP2004535681A (ja) * 2001-07-14 2004-11-25 ブルックス オートメーション インコーポレイテッド 統合マッピングセンサを備えた中心位置決め用両側エッジグリップ・エンドエフェクタ
JP2003309166A (ja) 2002-04-15 2003-10-31 Sharp Corp 半導体ウェハの移載装置
US20040013503A1 (en) * 2002-07-22 2004-01-22 Jaswant Sandhu Robotic hand with multi-wafer end effector
JP2004311781A (ja) * 2003-04-08 2004-11-04 Tokyo Electron Ltd 処理装置
US20060183070A1 (en) * 2003-09-25 2006-08-17 Hitachi Kosusai Electric Inc. Substrate processing device and method of producing substrates
JP3999723B2 (ja) * 2003-10-08 2007-10-31 川崎重工業株式会社 基板保持装置
JP3998662B2 (ja) 2004-05-31 2007-10-31 株式会社東京興業貿易商会 ウエハピッチ変換機
JP2006313865A (ja) * 2005-05-09 2006-11-16 Tatsumo Kk 基板保持装置
US7596456B2 (en) * 2005-11-18 2009-09-29 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for cassette integrity testing using a wafer sorter
DE102008037419A1 (de) * 2008-10-07 2010-04-08 Vistec Semiconductor Systems Jena Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Position eines scheibenförmigen Objekts
JP5303301B2 (ja) * 2009-02-06 2013-10-02 日本電産サンキョー株式会社 産業用ロボット
US9254566B2 (en) * 2009-03-13 2016-02-09 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Robot having end effector and method of operating the same
WO2010106785A1 (ja) * 2009-03-19 2010-09-23 芝浦メカトロニクス株式会社 基板搬送装置及び基板搬送方法
JP2010283334A (ja) * 2009-05-01 2010-12-16 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
JP6049970B2 (ja) * 2011-08-10 2016-12-21 川崎重工業株式会社 エンドエフェクタ装置及び該エンドエフェクタ装置を備える基板搬送用ロボット
EP2940723B1 (en) * 2012-12-27 2020-05-20 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha End-effector device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6444974B1 (en) * 1998-07-17 2002-09-03 Asahi Glass Company Ltd. Method for transferring a dummy wafer

Also Published As

Publication number Publication date
US20160322246A1 (en) 2016-11-03
KR101911156B1 (ko) 2018-10-24
TWI579121B (zh) 2017-04-21
US10062594B2 (en) 2018-08-28
CN106104787A (zh) 2016-11-09
JP2015126045A (ja) 2015-07-06
KR20160118237A (ko) 2016-10-11
JP6309756B2 (ja) 2018-04-11
EP3089204A4 (en) 2017-08-02
WO2015098093A1 (ja) 2015-07-02
TW201532764A (zh) 2015-09-01
EP3089204A1 (en) 2016-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106104787B (zh) 末端执行器装置
CN106104785B (zh) 末端执行器及基板搬送机器人
TWI576950B (zh) Substrate alignment device and substrate alignment device control method
US9834378B2 (en) Loader and buffer for reduced lot size
JP5231274B2 (ja) 産業用ロボット
CN104937708B (zh) 末端执行器装置
CN102741995A (zh) 基板保持用具、基板输送装置及基板处理装置
TWI714598B (zh) 產業用機器人
JP5303301B2 (ja) 産業用ロボット
CN208722850U (zh) 一种芯片贴片设备
KR101250135B1 (ko) 로더
JPS61140148A (ja) 物品の移載装置
KR20110065538A (ko) 프리얼라이너 장치
JP2002151577A (ja) 基板のエッジ保持アライナー
JP5665417B2 (ja) 産業用ロボット
JP6116088B2 (ja) エンドエフェクタ装置及び該エンドエフェクタ装置を用いた板状部材の位置決め方法
JP2009083984A (ja) ワーク供給装置およびその供給方法
KR102104051B1 (ko) 소자핸들러
JP7530792B2 (ja) 産業用ロボットのハンド、産業用ロボット
KR101503143B1 (ko) 프로브 카드의 반송 방법
JP4291684B2 (ja) ウェハ取扱装置及びウェハ取扱方法
KR20090122611A (ko) 반도체 소자 이송 방법 및 이를 수행하기 위한 장치
JPH0333065Y2 (zh)
TW201042727A (en) Robot arm assembly for quick wafer picking
JP2003347391A (ja) 基板検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant