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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung und ein
Transportverfahren, und spezieller eine Transportvorrichtung und
ein Transportverfahren, welche sicher einen plattenförmigen
Gegenstand wie beispielsweise einen Halbleiterwafer (der nachstehend
einfach als Wafer bezeichnet wird), der auf eine obere Oberfläche
eines Tisches oder dergleichen ausgesetzt ist, ansaugen, haltern
und transportieren können, selbst in einem Zustand, bei welchem
eine Oberfläche des plattenförmigen Gegenstands
schräg in Bezug auf eine gedachte, flache Ebene steht (beispielsweise
eine Horizontalebene), wenn der plattenförmige Gegenstand
transportiert wird.
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STAND DER TECHNIK
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Ein
Verfahrenbearbeitungsschritt umfasst verschiedene Arten von Schritten,
beispielsweise einen Schritt des Schleifens der rückwärtigen
Oberfläche des Wafers oder einen Montageschritt des Wafers
in Bezug auf einen Ringrahmen. Im Falle der Ausführung
der Bearbeitung in jedem Schritt wird eine Transportvorrichtung,
die mit einer Haltevorrichtung zum Ansaugen und Haltern des Wafers
versehen ist, dazu eingesetzt, diesen zwischen Tischen, Waferaufbewahrungsvorrichtungen
und dergleichen zu transportieren (vgl. beispielsweise Patentdokument
1).
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Die
in dem voranstehend erwähnten Patentdokument beschriebene
Transportvorrichtung ist, wie schematisch in 4 gezeigt
ist, mit einem Roboterkörper 50 versehen, einem
Hebekörper 51, der durch den Roboterkörper 50 so
gehaltert wird, dass dessen Hebebewegung ermöglicht wird,
einem proximalen Arm 52, der durch den Hebekörper 51 so
gehaltert ist, dass er sich innerhalb einer Horizontalebene drehen
kann, einem distalen Arm 54, der mit dem proximalen Arm 52 über
einen mittleren Arm 53 so verbunden ist, dass er sich in
der Horizontalebene drehen kann, und einem Saugarm 56,
der an der Seite des freien Endes des distalen Arms 54 angeordnet
ist, wodurch ein nicht dargestellter Saugabschnitt, der bei dem
Saugarm 56 vorhanden ist, einen auf einem ersten Tisch 50 gehalterten
Wafer W ansaugt und haltert, wobei der Wafer W von einem ersten
Tisch 60 zu einem zweiten Tisch 61 transportiert
und auf diesen aufgesetzt werden kann, oder entgegengesetzt..
- [Patentdokument
1] Japanische offen gelegte
Patentanmeldung Nr. 2005-123595
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES
PROBLEM
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Der
Saugarm 56 bei der im Patentdokument 1 beschriebenen Transportvorrichtung
führt jedoch nur eine Bewegung (Drehung) in Vertikalrichtung durch,
mit Bewegungen nach oben und unten des Hebekörpers 51,
und in einer Horizontalrichtung, entlang derer sich die jeweiligen
Arme 52 bis 54 innerhalb der Horizontalebene verschwenken,
und der Saugarm 55 kann nicht in Bezug auf die Horizontalebene
schräg gestellt werden.
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Selbst
wenn eine Bezugsvorrichtung (eine Nivellierbezugsvorrichtung) bei
dieser Vorrichtung vorhanden ist, um die Transportvorrichtung einzustellen,
kann die Nivellierbezugsvorrichtung geringfügig dejustiert
sein, da ein individueller Unterschied vorhanden ist, wenn die Vorrichtung
mit der anderen Vorrichtung (siehe θ in 4)
kombiniert wird. In einem derartigen Fall muss infolge der Tatsache,
dass der Saugarm nicht den Wafer W der anderen Vorrichtung ansaugen
kann, die Bezugsvorrichtung der Vorrichtung oder der anderen Vorrichtung
erneut entsprechend der Schrägstellung einer dieser Vorrichtungen
zum Zeitpunkt der Einstellung vorgesehen werden, was unbequem ist,
nämlich sehr mühsame und umfangreiche Arbeiten
erfordert.
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VORTEIL DER ERFINDUNG
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Angesichts
der voranstehend geschilderten Unzulänglichkeit besteht
ein Vorteil der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer
Transportvorrichtung und eines Transportverfahrens, welche sicher
einen plattenförmigen Gegenstand wie einen Wafer ansaugen,
haltern und transportieren können, selbst in einem solchen
Zustand, bei welchem der plattenförmige Gegenstand in Bezug
auf eine gedachte, flache Ebene schräg steht.
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MASSNAHMEN ZUR LÖSUNG
DES PROBLEMS
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Um
den Vorteil zu erzielen, setzt die vorliegende Erfindung eine Anordnung
in einer Transportvorrichtung ein, welche einen Mehrfachgelenkroboter aufweist,
der mit mehreren Gelenken versehen ist, mit denen jeweils eine numerische
Steuerung durchgeführt wird,
wobei eine Haltevorrichtung
zum Haltern eines plattenförmigen Gegenstands an der Seite
eines freien Endes des Roboters vorgesehen ist, und die Haltevorrichtung
so ausgebildet ist, dass sie in Richtungen von drei senkrecht zueinander
verlaufenden Achsen bewegt werden kann, schräg gestellt
in Bezug auf eine gedachte, flache Ebene um einen vorbestimmten
Winkel, und so ausgebildet ist, dass ein Kontakt mit dem plattenförmigen
Gegenstand zugelassen wird.
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Weiterhin
setzt die vorliegende Erfindung eine Ausbildung einer Transportvorrichtung
ein, die einen Mehrfachgelenkroboter aufweist, der mit mehreren
Gelenken versehen ist, bei denen jeweils eine numerische Steuerung
durchgeführt wird,
wobei ein Saugarm, welcher einen
Halbleiterwafer ansaugt und haltert, an der Seite eines freien Endes des
Roboters vorgesehen ist, und der Saugarm so ausgebildet ist, dass
er in Richtung von drei senkrecht zueinander verlaufenden Achsen
bewegt werden kann, schräg gestellt in Bezug auf eine gedachte, flache
Ebene um einen vorbestimmten Winkel, und so ausgebildet ist, dass
ein Kontakt mit dem Halbleiterwafer möglich ist, wodurch
ein Saugabschnitt in Kontakt mit dem Halbleiterwafer versetzt wird.
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Weiterhin
setzt die vorliegende Erfindung ein Transportverfahren zum Transportieren
eines plattenförmigen Gegenstands durch eine Transportvorrichtung
ein, bei welcher ein Saugarm, welcher den plattenförmigen
Gegenstand ansaugt und haltert, an der Seite eines freien Endes
eines Mehrfachgelenkroboters so vorgesehen ist, dass er in Richtung von drei
senkrecht zueinander verlaufenden Achsen bewegbar ist, und der Mehrfachgelenkroboter
mehrere Gelenke aufweist, bei denen jeweils eine numerische Steuerung
durchgeführt wird,
wobei das Transportverfahren umfasst:
Schrägstellen
des Saugarms entsprechend der Schrägstellung des plattenförmigen
Gegenstands, und Versetzen eines Saugabschnitts des Saugarms in
Kontakt mit einer Oberfläche des plattenförmigen Gegenstands,
wenn der plattenförmige Gegenstand in Bezug auf eine gedachte,
flache Ebene schräg steht, im Falle des Ansaugens des plattenförmigen Gegenstands
durch den Saugarm; und
nachfolgendes Transportieren des plattenförmigen Gegenstands
in einem Zustand, in welchem der plattenförmige Gegenstand
durch den Saugabschnitt angesaugt wird.
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AUSWIRKUNG DER ERFINDUNG
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Da
gemäß der vorliegenden Erfindung eine Ausbildung
eingesetzt wird, bei welcher die Haltevorrichtung, die aus dem Saugarm
oder dergleichen besteht, sich in Richtung von drei senkrecht zueinander verlaufenden
Achsen bewegen kann, und in einer Richtung oder einer Ausrichtung,
die in Bezug auf die gedachte, flache Ebene schräg steht,
kann selbst dann, wenn beispielsweise der plattenförmige
Gegenstand wie ein Wafer auf einem schräg stehenden Tisch
gehaltert wird, der Saugabschnitt des Saugarms einen Winkel verstellen,
oder eine Ausrichtung verstellen, um das Haltern zu ermöglichen,
so dass er in engen Kontakt mit einer Oberfläche des plattenförmigen
Gegenstands gelangt, wodurch sicher das Ansaugen und Transportieren
des plattenförmigen Gegenstands erfolgt.
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Weiterhin
wird selbst in einem Fall, bei welchem der plattenförmige
Gegenstand in mehreren Schritten transportiert wird, sogar wenn
die Nivelliergenauigkeit jedes Tisches nicht aufrecht erhalten wird,
ermöglicht, mit dieser Tatsache dadurch fertig zu werden,
dass die Haltevorrichtung so gesteuert wird, dass ein Winkel entsprechend
der Schrägstellung eingestellt wird, so dass umfangreiche
Arbeiten zum Einstellen Bezugsvorrichtung in Bezug auf die andere
Vorrichtung nicht mehr erforderlich sind.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Perspektivansicht, die eine Transportvorrichtung
gemäß der Ausführungsform zeigt;
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2 ist
eine Ansicht von vorn der Transportvorrichtung;
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3 ist
eine erläuternde Darstellung einer Funktionsweise zum Zeitpunkt
eines Saugvorgangs durch einen Saugarm; und
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4 ist
eine Ansicht von vorn einer Transportvorrichtung gemäß einer
herkömmlichen Konstruktion.
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- 10
- Transportvorrichtung
- 11
- Roboterkörper
- 12
- Saugarm
(Haltevorrichtung)
- 12C
- Saugabschnitt
- 15A
bis 15F
- erster
bis sechster Arm
- S
- Gedachte
flache Ebene (Horizontalebene)
- W
- Halbleiterwafer
(plattenförmiger Gegenstand)
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BESTE ARTEN UND WEISEN ZUR
AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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Als
nächstes wird eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine schematische Perspektivansicht, wobei eine Transportvorrichtung
gemäß der Ausführungsform bei einer Wafertransportvorrichtung
eingesetzt wird, und 1 ist eine entsprechende Seitenansicht.
In diesen Zeichnungen weist eine Transportvorrichtung 10 einen
Mehrfachgelenkroboter auf, der mehrere Gelenke aufweist, eingebaut
in eine Vorrichtung A, die mit einem ersten Tisch T1 zum Auflegen
eines Wafers W auf dessen obere Oberfläche versehen ist,
und neben einer Vorrichtung B angeordnet, in welcher ein zweiter
Tisch T2 vorgesehen ist.
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Die
Transportvorrichtung 10 weist einen Roboterkörper 11 und
einen Saugarm 12 als Haltevorrichtung auf, der an der Seite
eines freien Endes des Roboterkörpers 11 gehaltert
ist, und so ausgebildet ist, dass er sich in Richtung von drei senkrecht
zueinander verlaufenden Achsen bewegen kann (Achse X, Y und Z).
Der Roboterkörper 11 weist einen Basisabschnitt 14 auf,
einen ersten bis sechsten Arm 15A bis 15F, die
an der Seite einer oberen Oberfläche des Basisabschnitts 14 angeordnet
sind, und mehrere Gelenke bilden, die so ausgebildet sind, dass
sie sich in den Richtungen von Pfeilen A bis F in 2 drehen
können, und eine Werkzeughaltespannvorrichtung 19,
die an der Seite eines distalen Endes des sechsten Arms 15F angeordnet
ist, also der Seite eines freien Endes des Roboterkörpers 11.
Der zweite, dritte und fünfte Arm 15B, 15C bzw. 15E sind
so ausgebildet, dass sie sich in 2 in den
Ebenen Y und Z drehen können, und der erste, vierte und
sechste Arm 15A, 15D bzw. 15F ist so
ausgebildet, dass er sich um seine Achse drehen kann. Daher kann
sich der Saugarm 12 in den Richtungen der drei senkrecht zueinander
verlaufenden Achsen bewegen, in Bezug auf eine gedachte, flache
Ebene S (siehe 3) schräg gestellt
werden, und sich zu einem frei wählbaren Ort in einem Zustand
bewegen, an welchem er durch die Werkzeughaltespannvorrichtung 19 gehaltert
wird. Die gedachte, flache Ebene S bei der vorliegenden Ausführungsform
ist eine Horizontalebene, und die Transportvorrichtung 10 wird
auf Grundlage einer numerischen Steuerung gesteuert. Das Ausmaß der
Bewegung jedes Gelenks in Bezug auf den Wafer W wird daher auf Grundlage
jeder entsprechenden numerischen Information gesteuert, und das
Ausmaß der Bewegung jedes der Gelenke wird auf Grundlage
eines Programms gesteuert.
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Der
Saugarm 12 weist einen wellenartigen Armhalter 12A auf,
der durch die Werkzeughaltespannvorrichtung 19 gehaltert
wird, und einen im Wesentlichen Y-förmigen Arm 12B,
der durch diesen Armhalter 12A gehaltert wird, wobei der
Arm 12B einen Saugabschnitt 12C an jeder seiner
distalen Endseiten aufweist. Es wird darauf hingewiesen, dass mehrere
Arten, beispielsweise große und kleine Saugarme 12,
die vorher in Abhängigkeit von der Abmessung des Wafers
W vorbereitet werden, in einer nicht dargestellten Armaufbewahrungsvorrichtung aufgenommen
werden, und ein Saugarm entsprechend der Abmessung eines Wafers
automatisch ausgetauscht werden kann.
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Die
Werkzeughaltespannvorrichtung 19 weist eine Aufnahme 20 auf,
die im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist, und
nimmt den Armhalter 12A des Saugarms 12 und drei
Spannklauen 21 auf, die an Orten in Umfangsrichtung der
Aufnahme 20 im Abstand von im Wesentlichen 120 Grad
angeordnet sind, und ein Armhalter 12A von der Umfangsrichtung
aus befestigen und haltern. Jede Spannklaue 21 kann in
Radialrichtung in Bezug aufs Zentrum der Aufnahme 20 durch
Luftdruck zurückgezogen werden.
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Als
nächstes wird die Funktionsweise der Ausführungsform
erläutert. Hierbei erfolgt die Beschreibung eines Beispiels,
bei welchem der Wafer W, mit welchem eine vorbestimmte Bearbeitung durch
eine Vorrichtung B durchgeführt wird, auf den zweiten Tisch
T2 aufgesetzt wird, und der Wafer W auf den ersten Tisch T1 transportiert
wird, der in einer Vorrichtung A vorgesehen ist.
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Wie
in 2 gezeigt, wird trotz der Tatsache, dass die Vorrichtung
A auf die Nähe der Vorrichtung B eingestellt wird, die
Parallelität des ersten Tisches T1 und der Transportvorrichtung 10 exakt
in der Vorrichtung A eingestellt, aber ist die Nivellierung des zweiten
Tisches T2 in der Vorrichtung B unbekannt, da die Vorrichtung B
vorher eingestellt wurde.
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Dann
wird der Saugarm 12 näher zur oberen Seite des
zweiten Tisches T2 in der Vorrichtung B durch eine vorbestimmt Bewegung
jedes Gelenks der Transportvorrichtung 10 bewegt. Weiterhin
führt der Saugabschnitt 12C einen Ansaugvorgang
durch, um zu bestätigen, ob der Wafer W angesaugt und gehaltert
werden kann.
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Wenn
jedoch, wie in 3 gezeigt, der zweite Tisch
T2 in einem Winkel θ in Bezug auf die gedachte, flache
Ebene S schräg steht, kann der Saugabschnitt nicht in Kontakt
mit der oberen Oberfläche des Wafers W gelangen, so dass
der Wafer W nicht angesaugt und gehaltert werden kann.
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Daher
wird die Transportvorrichtung 10 dazu eingesetzt, beispielsweise
den vierten und den fünften Arm 15D bzw. 15E gegenseitig
um einen vorbestimmten Winkel innerhalb der Ebene Y und Z auf solche
Art und Weise zu drehen, dass der Saugarm 12 eine Ausrichtung
einnimmt, durch welche dessen distale Endseite niedriger angeordnet
wird als dessen proximale Endseite, und ein Winkel eingestellt wird,
um den Saugabschnitt 12C in engen Kontakt mit der oberen
Oberfläche des Wafers W zu versetzen, wodurch eine solche
Einstellung durchgeführt wird, dass der Wafer W sicher
angesaugt und gehaltert wird. Weiterhin werden Daten in Bezug auf
die Position des Saugarms 12, der das Ansaugen und Haltern
durchführen kann, in eine Steuervorrichtung eingegeben,
und bewegt sich dann der Saugarm 12 näher zum
Wafer W, der auf den zweiten Tisch T2 aufgesetzt wird, und um den
eingegebenen, vorbestimmten Winkel schräg steht, wodurch
ein Kontakt mit dem Wafer W ermöglicht wird, und dessen
sicheres und automatisches Ansaugen und Haltern.
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Bei
der Ausführungsform kann selbst in einem solchen Zustand,
bei welchem Nivelliergenauigkeiten der Tische T1 und T2 ungleich
werden, und die obere Oberfläche des Wafers W hierdurch
in Bezug auf die gedachte, flache Ebene S schräg angeordnet wird,
der Wafer W angesaugt und gehaltert werden, ohne die Genauigkeiten
der Nivellierung der Tische T1 und T2 einzustellen, wodurch die
Auswirkung erzielt wird, dass ein Transport des Wafers W entsprechend
einer vorbestimmten Reihenfolge ermöglicht wird.
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Wie
voranstehend geschildert wurden zwar die beste Anordnung, das beste
Verfahren und dergleichen zur Umsetzung der vorliegenden Erfindung in
die Praxis voranstehend beschrieben, jedoch ist die vorliegende
Erfindung nicht hierauf beschränkt.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung speziell in Bezug auf eine spezielle Ausführungsform
dargestellt und erläutert wurde, können Fachleute
auf diesem Gebiet verschiedene Abänderungen der voranstehenden
Ausführungsform vornehmen, wie dies in Bezug auf die Form,
den Ort, eine Anordnung oder dergleichen erforderlich ist, ohne
vom technischen Konzept und dem Umfang der vorliegenden Erfindung
abzuweichen.
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Zwar
erfolgte beispielsweise die Beschreibung in Bezug auf den Betriebsablauf,
bei welchem sich der Saugarm 12 näher an den Wafer
W bewegt, der auf den zweiten Tisch T2 aufgelegt ist, und um den
eingegebenen vorbestimmten Winkel schräg gestellt ist,
um in Kontakt mit dem Wafer W zu gelangen, ihn anzusaugen und zu
haltern, bei der voranstehenden Ausführungsform, jedoch
ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt,
und kann der Saugarm 12 um einen vorbestimmten Winkel vorher
schräg gestellt werden, und dann näher zum Wafer
W so bewegt werden, dass er in Kontakt mit diesem gelangt. Weiterhin
kann der Saugarm 12 näher an den Wafer W bewegt
werden, und in Kontakt mit diesem gelangen, während er
um einen vorbestimmten Winkel schräg gestellt ist.
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Weiterhin
erfolgte voranstehend eine Beschreibung in Bezug auf die Form des
Arms 12B des Saugarms 12, die eine im Wesentlichen
Y-artige Form ist, betrachtet in einer Ebene, jedoch ist die vorliegende
Erfindung nicht hierauf beschränkt, und kann diese Form
auf verschiedene Formen abgeändert werden, beispielsweise
eine I-artige Form oder im Wesentlichen die gleiche Form wie jene
des Wafers W, in Abhängigkeit von der Abmessung des Wafers
W.
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Weiterhin
ist die gedachte, flache Ebene bei der vorliegenden Erfindung nicht
auf die horizontale Ebene beschränkt, und umfasst eine
senkrechte Ebene, eine schräg gestellte Ebene, und andere.
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In
einem Fall, bei welchem eine Konstruktion eingesetzt wird, bei welcher
der plattenförmige Gegenstand innerhalb einer senkrechten
Ebene gehaltert wird, werden das Ansaugen und Haltern durch das
voranstehend geschilderte Prinzip des Betriebsablaufs durchgeführt,
selbst wenn der plattenförmige Gegenstand in Bezug auf
die senkrechte Ebene infolge irgendeines Fehlers schräg
steht.
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Weiterhin
ist der plattenförmige Gegenstand gemäß der
vorliegenden Erfindung nicht auf den Halbleiterwafer W beschränkt,
und kann jeder andere, plattenförmige Gegenstand, beispielsweise
Glas, an welchem eine Folie angebracht ist, eine Stahlplatte, eine
Harzplatte oder dergleichen als Ziel festgelegt werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine
Fördervorrichtung (10) wird durch einen Mehrfachgelenkroboter
gebildet, der einen ersten bis sechsten Arm (15A–15F)
aufweist, die jeweils numerisch gesteuert werden. Ein Saugarm (12)
zum Ansaugen und Haltern eines Halbleiterwafers (W) ist an der Seite
des freien Endes der Fördervorrichtung (10) vorgesehen.
Der Saugarm (12) weist einen Saugabschnitt (12C)
an der Seite des vorderen Endes des Arms auf, und ist so angebracht,
dass er sich in drei senkrechten Achsen (Achsen X, Y, Z) durch die
Arme (15A–15F) bewegen kann, und sich
in der Richtung drehen kann, die relativ zu einer gedachten Ebene (S)
verkippt ist. Selbst wenn der Halbleiterwafer (W) relativ zur gedachten
Ebene (S) verkippt ist, kann daher der Saugabschnitt (12C)
in engen Kontakt mit dem Wafer (W) versetzt werden, durch Änderung
des Winkels des Saugarms (12).
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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