JP2003037160A - Hand for conveying wafer - Google Patents
Hand for conveying waferInfo
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- JP2003037160A JP2003037160A JP2001220844A JP2001220844A JP2003037160A JP 2003037160 A JP2003037160 A JP 2003037160A JP 2001220844 A JP2001220844 A JP 2001220844A JP 2001220844 A JP2001220844 A JP 2001220844A JP 2003037160 A JP2003037160 A JP 2003037160A
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- Japan
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- wafer
- fork
- spring
- cylinder
- fixed
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- Pending
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- Manipulator (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
【発明の属する分野】本発明は、産業用ロボット等に装
着されたウエハ搬送用ハンドで、シリコンウエハ製造工
程において、ウエハカセット内に複数枚収納されている
ウエハを一枚ずつ処理工程へ供給、処理完了後ウエハを
取り出しカセットに挿入する為のウエハ搬送用ハンドに
関する。
【従来の技術】産業用ロボット等に装着され、ウエハ搬
送に使用されているハンドには、ベルヌーイの定理を利
用した非接触にてウエハを搬送するものや、負圧により
ウエハを吸着し搬送を行うもの、流体圧シリンダや電磁
石等を駆動部に使用し、把持爪を動作させウエハを把持
するものなど様々な方式のものが使用されている。前記
方式のうちベルヌーイの定理を利用した非接触式の保持
装置の場合、ウエハが何処にも接しない状態で保持され
る為、ウエハを位置決めする事ができず、位置決めを必
要とする装置へのウエハの供給に使用することが出来な
い為、位置決めすることが可能なウエハを吸着する方法
が使用される。負圧によりウエハを吸着する方式の保持
装置の場合、可動部を持たないため、本体を薄型且つ軽
量とすることが可能であるが、ウエハ搬送時に処理を行
ったウエハ表面を吸着しなければならず、吸着した際に
ゴミの付着やキズが付く事があり問題となっており、前
記問題を解消する方法として特開平4−277647号
公報や特開平7−22502号公報に記載されたウエハ
を複数の把持爪によってウエハの外周を把持する方式の
ウエハ搬送用ハンドが知られている。前記方式のウエハ
搬送用ハンドは、ハンドボディに固定された把持爪と駆
動機構により往復動作を行う可動部に取り付けられた把
持爪によりウエハの外周を把持する方式のウエハ搬送用
ハンドで、ウエハ表面に接することなくウエハを把持す
る事によりウエハ表面へのゴミの付着やキズの問題を解
消すると同時に、ウエハを把持する際のウエハ外周との
接点が3カ所以上となるように把持爪を配設したこと
で、ウエハに設けらているオリフラがどの位置にあって
もウエハ中心点が一定の位置となるように把持すること
を可能としたウエハ搬送用ハンドで、把持爪を動作させ
る駆動部には電磁石や、流体圧シリンダが使用されてい
る。前記ウエハ搬送用ハンドの様に電磁石や流体圧シリ
ンダを駆動部に使用した装置の場合、搬送中に何らかの
原因により電源又は流体圧の供給が絶たれると、搬送中
のウエハが落下破損するばかりでなく、落下し破損した
ウエハの破片が飛散し、装置周辺の環境を悪化させ、復
旧に非常に多くの工数を必要とする等の問題があった。
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
鑑みてなされたもので、ウエハ製造工程において、ウエ
ハ搬送中に何らかの原因により電源が遮断または流体圧
の供給が絶たれた場合であってもウエハを落下すること
なく把持することが可能なウエハ搬送用ハンドを提供す
ることを目的とする。
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、先端
に固定爪を取り付けたフォークと、フォークが固定され
たフレームと、フレームに固定された駆動部と、駆動部
により摺動可能な可動部より構成されたウエハ搬送用ハ
ンドにおいて、前記した課題を解決するための手段とし
て、駆動部をシリンダにより構成し、シリンダとピスト
ンにより形成した圧力室にスプリングを挿入し、該スプ
リングによりピストンが常時フォーク先端方向に向かっ
て押圧された状態である事と、スプリングの挿入された
圧力室を負圧用の圧力室にするものである。スプリング
によりピストンが常時フォーク先端方向に押圧された状
態となっている駆動部により可動部及び可動部に取り付
けられた把持爪がフォーク先端方向に押圧されることに
より、何らかの原因で電源が遮断または流体圧の供給が
絶たれた場合であってもウエハを落下させることなく把
持することが可能となる。
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。本実施例は、図1に示すように先端
に固定爪2を2個取り付けられたフォーク1と、フォー
ク1が固定されたフレーム7と、フレーム7に固定され
た駆動部5及びフレーム7に対して駆動フォーク11が
摺動可能に組み付けられた可動部4より構成されてい
る。フォーク1は、ウエハカセット内に収納されている
シリコンウエハ14を搬送するため、肉厚の薄い材料で
構成されており、先端側には2個の固定爪2が固定され
ている。フォーク1の他端はフレームに固定されてお
り、フレーム7はロボットに固定される。フレーム7の
フォーク側には可動部4がフォークに対して平行に設置
されており、可動部4は駆動フォーク11の先端に3個
の把持爪3がシリコンウエハ14に外接する位置に固定
されており、他端が駆動部5とブロック9により固定さ
れている。また、ブロック9はカバー10によりフォー
ク1と平行に摺動するガイドの役割を果たしている。次
に駆動部5はシリンダ6と、シリンダ6の内部に挿入さ
れたピストン8と、ピストン8をフォーク1側に押し出
すスプリング15より構成されている。シリンダ内部
は、シリンダ6とピストン8により圧力室が形成されて
おり、スプリング15が圧力室内に設置されている。固
定爪2及び把持爪3はシリコンウエハ14を把持するた
めに中心部が凹形状をしており、2個の固定爪及び3個
の把持爪はそれぞれシリコンウエハのオリフラの長さよ
りもピッチが長く設定され、固定されている。次に動作
について説明する。駆動部5のシリンダ6には圧力室に
連通するエアーポートが設置されており、真空ポンプの
様な負圧装置が接続されているため圧力室の圧力が下が
っている。そのためピストン8はスプリング15を押し
縮めているので可動部の駆動フォーク11がフレーム側
に押し広げられている。この状態でカセット内に侵入
し、固定爪2と把持爪3の間にケースに納められたシリ
コンウエハが入る位置までロボットを移動させる。ここ
で真空ポンプ等の負圧装置を切ることにより、圧力室内
の圧力が大気圧と同じ圧力まで上がるため、圧力室内に
設置されたスプリング15が伸びるため、ピストン8及
びブロック9に固定された駆動フォーク11がシリコン
ウエハ側に駆動し、固定爪2と把持爪3によりクランプ
される。クランプされたシリコンウエハはロボットによ
りカセット内から各行程で加工を行うために搬送され
る。搬送されたシリコンウエハは所定の場所まで来ると
負圧装置が駆動し、圧力室の圧力を下げるため、ピスト
ン8がスプリング11を押し縮めてブロック9に固定さ
れた駆動フォーク11をロボット側に駆動し、固定爪2
と把持爪3にクランプされていたシリコンウエハを開放
する事で所定の位置に置かれる。各工程で加工を行った
シリコンウエハはケースに再度搬送されるが、上記した
動作を繰り返すため、説明は省略する。
【発明の効果】本発明のウエハ搬送用ハンドは、シリン
ダ室内に挿入したスプリングにより駆動フォークを常時
把持方向に押圧する装置構成としたことにより、何らか
の原因により電源供給や流体圧が断たれた場合であって
もウエハを落下することなく把持することができる。更
に把持されたウエハを開放する場合、スプリングが挿入
された圧力室の圧力を負圧装置により下げることにより
スプリングを押し縮め、駆動フォークをロボット側に摺
動させウエハを開放する装置構成である為、配管等の流
体通路に問題が生じた場合であってもクリーンルーム内
に粉塵等を放出することがなく、クリーンルーム内の環
境を保つ事ができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer transporting hand mounted on an industrial robot or the like, which is used to process a plurality of wafers stored in a wafer cassette in a silicon wafer manufacturing process. The present invention relates to a wafer transfer hand for supplying wafers one by one to a processing step and taking out wafers after processing is completed and inserting them into a cassette. 2. Description of the Related Art Hands mounted on an industrial robot or the like and used for transferring a wafer include those that transfer a wafer in a non-contact manner using Bernoulli's theorem, and those that suction and transfer a wafer by negative pressure. A variety of methods are used, such as a device that uses a fluid pressure cylinder, an electromagnet, or the like as a driving unit, and that operates a gripper to grip a wafer. In the case of the non-contact type holding device using the Bernoulli's theorem, the wafer is held in a state where it does not come in contact with anywhere, so that the wafer cannot be positioned. Since it cannot be used for supplying a wafer, a method of sucking a positionable wafer is used. In the case of a holding device that sucks a wafer by negative pressure, the main body can be made thin and lightweight because it has no moving parts, but the surface of the processed wafer must be sucked when the wafer is transferred. However, when adsorbed, there is a problem that dust adheres or scratches are caused, and as a method for solving the problem, a wafer described in JP-A-4-277647 or JP-A-7-22502 is used. 2. Description of the Related Art A wafer transfer hand of a type in which a plurality of gripping claws grip an outer periphery of a wafer is known. The wafer transfer hand of the above-described method is a wafer transfer hand of a method in which a gripper fixed to a hand body and a gripper attached to a movable portion that reciprocates by a driving mechanism grips the outer periphery of the wafer, and has a wafer surface. By gripping the wafer without touching the wafer, the problem of dust adhesion and scratches on the wafer surface is eliminated, and at the same time, gripping claws are arranged so that the number of contact points with the outer periphery of the wafer when gripping the wafer is three or more. With this, the drive unit that operates the gripping claw is a wafer transfer hand that enables the wafer center point to be held at a constant position regardless of the orientation flat provided on the wafer. Uses an electromagnet or a fluid pressure cylinder. In the case of an apparatus using an electromagnet or a fluid pressure cylinder as a drive unit, such as the wafer transfer hand, if the supply of power or fluid pressure is interrupted for some reason during the transfer, the wafer being transferred is simply dropped and damaged. However, there has been a problem that pieces of the dropped and damaged wafer are scattered, deteriorating the environment around the apparatus, and requiring a very large number of man-hours for recovery. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and is intended for a case where power supply is cut off or supply of fluid pressure is interrupted for some reason during wafer transfer in a wafer manufacturing process. It is another object of the present invention to provide a wafer transfer hand capable of holding a wafer without falling down. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a fork having a fixed claw attached to a tip thereof, a frame to which the fork is fixed, a drive unit fixed to the frame, and a movable unit slidable by the drive unit. As a means for solving the above-mentioned problems, in a wafer transfer hand composed of a part, a driving part is composed of a cylinder, and a spring is inserted into a pressure chamber formed by the cylinder and the piston, and the piston always operates by the spring. The pressure chamber is pressed toward the tip end of the fork, and the pressure chamber in which the spring is inserted is used as a negative pressure chamber. When the movable part and the gripping claw attached to the movable part are pushed toward the tip of the fork by the driving part, the piston of which is constantly pressed in the tip direction of the fork by the spring, the power supply is interrupted or the fluid is shut off for some reason. Even when the supply of pressure is cut off, the wafer can be gripped without dropping. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, as shown in FIG. 1, a fork 1 having two fixed claws 2 attached to the tip, a frame 7 to which the fork 1 is fixed, a driving unit 5 and a frame 7 fixed to the frame 7 The drive fork 11 comprises a movable portion 4 slidably mounted. The fork 1 is made of a thin material in order to carry the silicon wafer 14 stored in the wafer cassette, and has two fixed claws 2 fixed to the tip side. The other end of the fork 1 is fixed to a frame, and the frame 7 is fixed to a robot. A movable portion 4 is provided on the fork side of the frame 7 in parallel with the fork, and the movable portion 4 is fixed to a tip of a driving fork 11 at a position where three gripping claws 3 circumscribe a silicon wafer 14. The other end is fixed by the drive unit 5 and the block 9. Further, the block 9 serves as a guide that slides in parallel with the fork 1 by the cover 10. Next, the drive unit 5 includes a cylinder 6, a piston 8 inserted into the cylinder 6, and a spring 15 for pushing the piston 8 toward the fork 1. Inside the cylinder, a pressure chamber is formed by the cylinder 6 and the piston 8, and a spring 15 is installed in the pressure chamber. The fixed claw 2 and the gripping claw 3 are concave at the center in order to grip the silicon wafer 14, and the pitch of each of the two fixed claw and the three gripping claw is longer than the length of the orientation flat of the silicon wafer. Set and fixed. Next, the operation will be described. The cylinder 6 of the drive unit 5 is provided with an air port communicating with the pressure chamber, and the pressure in the pressure chamber is reduced because a negative pressure device such as a vacuum pump is connected. Therefore, the piston 8 compresses the spring 15, so that the driving fork 11 of the movable portion is spread toward the frame. In this state, the robot enters the cassette and moves the robot to a position where the silicon wafer accommodated in the case enters between the fixed claw 2 and the holding claw 3. Here, by turning off a negative pressure device such as a vacuum pump, the pressure in the pressure chamber rises to the same pressure as the atmospheric pressure, and the spring 15 installed in the pressure chamber expands. The fork 11 is driven toward the silicon wafer, and is clamped by the fixed claws 2 and the grip claws 3. The clamped silicon wafer is transported by the robot from the cassette for processing in each process. When the conveyed silicon wafer reaches a predetermined location, the negative pressure device is driven, and the piston 8 compresses the spring 11 to drive the driving fork 11 fixed to the block 9 to the robot side to reduce the pressure in the pressure chamber. And fixed nail 2
Then, the silicon wafer clamped by the holding claws 3 is released to be placed at a predetermined position. The silicon wafer that has been processed in each step is transported again to the case. However, since the above operation is repeated, the description is omitted. The wafer transfer hand according to the present invention has a structure in which the driving fork is constantly pressed in the gripping direction by a spring inserted into the cylinder chamber, so that power supply or fluid pressure is cut off for some reason. However, the wafer can be gripped without falling. Further, when releasing the gripped wafer, the pressure in the pressure chamber into which the spring is inserted is reduced by a negative pressure device to compress the spring and slide the driving fork toward the robot side to release the wafer. Even if a problem occurs in a fluid passage such as a pipe, dust and the like are not released into the clean room, and the environment in the clean room can be maintained.
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のウエハ搬送用ハンドの平面図
【図2】本発明のウエハ搬送用ハンドの背面図
【図3】本発明のウエハ搬送用ハンド駆動部の拡大断面
図
【図4】従来例のウエハ搬送用ハンドを示す略図
(a)吸着方式
(b)把持方式
【符号の説明】
1フォーク
2固定爪
3把持爪
4可動部
5駆動部
6シリンダ
7フレーム
8ピストン
9ブロック
10カバー
11駆動フォーク
12センサ
13磁石
14シリコンウエハ
15スプリング
16吸着パッド
17駆動シリンダBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a plan view of a wafer transfer hand of the present invention. FIG. 2 is a rear view of the wafer transfer hand of the present invention. FIG. 3 is an enlarged view of a wafer transfer hand drive unit of the present invention. FIG. 4 is a schematic view showing a conventional wafer transfer hand (a) suction method (b) gripping method [Description of symbols] 1 fork 2 fixed claw 3 gripping claw 4 movable section 5 drive section 6 cylinder 7 frame 8 Piston 9 block 10 cover 11 drive fork 12 sensor 13 magnet 14 silicon wafer 15 spring 16 suction pad 17 drive cylinder
Claims (1)
と、ガイド部によりガイドされた3つの把持爪を有する
可動部と、可動部を動作させる駆動部より構成されるウ
エハ搬送用ハンドにおいて、駆動部を構成するシリンダ
を負圧により動作する負圧シリンダにするとともに、圧
力室内にスプリングを挿入し、該スプリングにより可動
部が常時ウエハを把持する方向に押圧されていることを
特長とするウエハ搬送用ハンド。Claims: 1. A movable part having two fixed claws fixed to a tip end of a fork, a movable part having three gripping claws guided by a guide part, and a driving part for operating the movable part. In the wafer transfer hand, the cylinder constituting the driving unit is a negative pressure cylinder that operates by negative pressure, and a spring is inserted into the pressure chamber, and the movable unit is constantly pressed in the direction of gripping the wafer by the spring. A wafer transfer hand characterized in that:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001220844A JP2003037160A (en) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | Hand for conveying wafer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001220844A JP2003037160A (en) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | Hand for conveying wafer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003037160A true JP2003037160A (en) | 2003-02-07 |
Family
ID=19054606
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001220844A Pending JP2003037160A (en) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | Hand for conveying wafer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003037160A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011159738A (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Wafer transfer robot and method of releasing wafer |
JP2017152639A (en) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | 川崎重工業株式会社 | Substrate holding hand and substrate transport apparatus |
JP2022507924A (en) * | 2018-11-23 | 2022-01-18 | アトテツク・ドイチユラント・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | End effector for slab-shaped boards |
-
2001
- 2001-07-23 JP JP2001220844A patent/JP2003037160A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011159738A (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Wafer transfer robot and method of releasing wafer |
JP2017152639A (en) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | 川崎重工業株式会社 | Substrate holding hand and substrate transport apparatus |
JP2022507924A (en) * | 2018-11-23 | 2022-01-18 | アトテツク・ドイチユラント・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | End effector for slab-shaped boards |
JP7425061B2 (en) | 2018-11-23 | 2024-01-30 | アトテック ドイチュラント ゲー・エム・ベー・ハー ウント コー. カー・ゲー | End effector for slab-like substrates |
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