JP2003273191A - 基板搬送用フォーク - Google Patents
基板搬送用フォークInfo
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- JP2003273191A JP2003273191A JP2002072635A JP2002072635A JP2003273191A JP 2003273191 A JP2003273191 A JP 2003273191A JP 2002072635 A JP2002072635 A JP 2002072635A JP 2002072635 A JP2002072635 A JP 2002072635A JP 2003273191 A JP2003273191 A JP 2003273191A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】基板の材質、表面状態あるいは装置周囲の雰囲
気に影響されることなく、基板搬送用フォーク上で基板
の有無を検出できるセンサを備えた基板搬送用フォーク
を提供する。 【解決手段】平板状の本体１１に基板支持ピン１２を配
設して、基板支持ピン１２上に基板１３を載置する基板
搬送用フォーク１において、基板支持ピン１２の内部に
応力インピーダンス素子２２を備えて、基板支持ピン１
２に加わる基板１３の荷重を検出して、基板１３の有無
を検出する。
気に影響されることなく、基板搬送用フォーク上で基板
の有無を検出できるセンサを備えた基板搬送用フォーク
を提供する。 【解決手段】平板状の本体１１に基板支持ピン１２を配
設して、基板支持ピン１２上に基板１３を載置する基板
搬送用フォーク１において、基板支持ピン１２の内部に
応力インピーダンス素子２２を備えて、基板支持ピン１
２に加わる基板１３の荷重を検出して、基板１３の有無
を検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体や液晶基板
の製造工程において、シリコンウェハや液晶基板など
(以下、単に基板という)を搬送するロボットに取り付け
られて、基板等を載置する基板搬送用フォークに関す
る。
の製造工程において、シリコンウェハや液晶基板など
(以下、単に基板という)を搬送するロボットに取り付け
られて、基板等を載置する基板搬送用フォークに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から、半導体や液晶基板の製造工程
においては、搬送用ロボットを用いて、シリコンや液晶
の基板を各種処理装置の間で搬送している。この種の搬
送用ロボットにおいては、搬送時の誤動作を防止するた
めに、搬送用フォーク上の基板の有無を検出する必要が
ある。しかも、基板の損傷や異物付着などを防止するた
めに非接触で基板の有無を検出する必要がある。そこ
で、従来の搬送用ロボットでは、基板の有無の検出を、
基板搬送用フォークに装置した光透過型、光反射型ある
いは静電容量型のセンサで行なっていた。
においては、搬送用ロボットを用いて、シリコンや液晶
の基板を各種処理装置の間で搬送している。この種の搬
送用ロボットにおいては、搬送時の誤動作を防止するた
めに、搬送用フォーク上の基板の有無を検出する必要が
ある。しかも、基板の損傷や異物付着などを防止するた
めに非接触で基板の有無を検出する必要がある。そこ
で、従来の搬送用ロボットでは、基板の有無の検出を、
基板搬送用フォークに装置した光透過型、光反射型ある
いは静電容量型のセンサで行なっていた。
【０００3】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
あるいは液晶基板製造工程では材質や表面状態の異なる
基板が混流して、同一の搬送用ロボットで搬送されるこ
とがあり、基板の種類によっては、従来のセンサでは基
板の有無の検出ができないという問題があった。すなわ
ち、ガラス基板のような透明体は光をそのまま透過させ
てしまうため、光透過型センサでは検出できない。また
表面に窒化膜を成膜したシリコン基板は光を吸収してし
まうので、光反射型センサでは検出できない場合があ
る。また、基板の表面に水滴や異物が付着した場合に
は、静電容量型センサが誤動作する可能性があるなどの
問題である。また、静電容量型センサは、基板検出のた
めにある程度の面積を必要とすることと、検出可能距離
が１ｍｍ前後と短いため、搬送用フォーク設計の自由度
が限定されるという問題もあった。歪ゲージあるいは超
磁歪素子によって基板の荷重を検出すれば、前述の問題
は生じないが、歪ゲージはゲージ率が低く、基板の荷重
検出用としては感度が不足しているし、超磁歪素子は素
子の周囲に検出コイルが必要なため小型化が難しく、ま
た、周囲の磁気ノイズに影響されやすいという問題があ
った。そこで本発明は、基板の材質、表面状態あるいは
装置周囲の雰囲気に影響されることなく、基板搬送用フ
ォーク上で基板の有無を検出できるセンサを備えた基板
搬送用フォークを提供することを目的とする。
あるいは液晶基板製造工程では材質や表面状態の異なる
基板が混流して、同一の搬送用ロボットで搬送されるこ
とがあり、基板の種類によっては、従来のセンサでは基
板の有無の検出ができないという問題があった。すなわ
ち、ガラス基板のような透明体は光をそのまま透過させ
てしまうため、光透過型センサでは検出できない。また
表面に窒化膜を成膜したシリコン基板は光を吸収してし
まうので、光反射型センサでは検出できない場合があ
る。また、基板の表面に水滴や異物が付着した場合に
は、静電容量型センサが誤動作する可能性があるなどの
問題である。また、静電容量型センサは、基板検出のた
めにある程度の面積を必要とすることと、検出可能距離
が１ｍｍ前後と短いため、搬送用フォーク設計の自由度
が限定されるという問題もあった。歪ゲージあるいは超
磁歪素子によって基板の荷重を検出すれば、前述の問題
は生じないが、歪ゲージはゲージ率が低く、基板の荷重
検出用としては感度が不足しているし、超磁歪素子は素
子の周囲に検出コイルが必要なため小型化が難しく、ま
た、周囲の磁気ノイズに影響されやすいという問題があ
った。そこで本発明は、基板の材質、表面状態あるいは
装置周囲の雰囲気に影響されることなく、基板搬送用フ
ォーク上で基板の有無を検出できるセンサを備えた基板
搬送用フォークを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１の発明は、平板状の本体に基板支持ピン
を配設して、前記基板支持ピン上に基板を載置する基板
搬送用フォークにおいて、前記基板支持ピンの内部に応
力インピーダンス素子を備えて、前記基板支持ピンに加
わる前記基板の荷重を検出して、前記基板の有無を検出
するものである。また、請求項２の発明は、前記応力イ
ンピーダンス素子をアモルファスワイヤとするものであ
る。また、請求項３の発明は前記応力インピーダンス素
子を導電性材料からなる芯部の外周に磁歪を有する材料
をメッキした素子とするものである。
めに、請求項１の発明は、平板状の本体に基板支持ピン
を配設して、前記基板支持ピン上に基板を載置する基板
搬送用フォークにおいて、前記基板支持ピンの内部に応
力インピーダンス素子を備えて、前記基板支持ピンに加
わる前記基板の荷重を検出して、前記基板の有無を検出
するものである。また、請求項２の発明は、前記応力イ
ンピーダンス素子をアモルファスワイヤとするものであ
る。また、請求項３の発明は前記応力インピーダンス素
子を導電性材料からなる芯部の外周に磁歪を有する材料
をメッキした素子とするものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。図1は本発明の第１の実施例を示す基板
搬送用フォーク１の斜視図である。図において、１１は
基板搬送用フォーク１の本体である。本体１１はフォー
クの名の通り、先端がフォーク状に二股になった平板で
ある。本体１１の上面には円錐状のゴムからなる基板支
持ピン１２が３個配置されている。３個の基板支持ピン
１２の内、１個には後述する応力インピーダンス素子が
装置されている。１３は基板であり、基板支持ピン１２
で支持される。図示を省略したが、本体１１には基板１
３を固定するためのクランプや吸着装置を取り付ける場
合もある。
いて説明する。図1は本発明の第１の実施例を示す基板
搬送用フォーク１の斜視図である。図において、１１は
基板搬送用フォーク１の本体である。本体１１はフォー
クの名の通り、先端がフォーク状に二股になった平板で
ある。本体１１の上面には円錐状のゴムからなる基板支
持ピン１２が３個配置されている。３個の基板支持ピン
１２の内、１個には後述する応力インピーダンス素子が
装置されている。１３は基板であり、基板支持ピン１２
で支持される。図示を省略したが、本体１１には基板１
３を固定するためのクランプや吸着装置を取り付ける場
合もある。
【０００６】図２は、本発明の第１の実施例を示す基板
支持ピンの内部構成図である。基板支持ピン１２は円錐
状のゴム製の弾性体２１の内部に応力インピーダンス素
子２２を備えている。応力インピーダンス素子２２は直
径３０μｍのＣｏ−Ｓｉ−Ｂ系アモルファスワイヤであ
り、回路基板２３に片端が回路基板２３から突出する状
態で接着されている。応力インピーダンス素子２２は回
路基板２３の上下端部付近で銅の電極２４、２５に半田
付けされており、電極２４，２５にはリード線２６，２
７が接続され、リード線２６，２７は図示しない増幅回
路および電源回路に接続されている。
支持ピンの内部構成図である。基板支持ピン１２は円錐
状のゴム製の弾性体２１の内部に応力インピーダンス素
子２２を備えている。応力インピーダンス素子２２は直
径３０μｍのＣｏ−Ｓｉ−Ｂ系アモルファスワイヤであ
り、回路基板２３に片端が回路基板２３から突出する状
態で接着されている。応力インピーダンス素子２２は回
路基板２３の上下端部付近で銅の電極２４、２５に半田
付けされており、電極２４，２５にはリード線２６，２
７が接続され、リード線２６，２７は図示しない増幅回
路および電源回路に接続されている。
【０００７】応力インピーダンス素子は毛利佳年雄氏ら
によって見いだされたもので（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．
Ｍａｇｎ．，３３，ｐ３３５５，１９９７年、あるいは
特開平１０−１７０３５５号公報に詳述されている）、
特殊な熱処理を施したアモルファスワイヤの両端に高周
波電流を通電した状態でワイヤに応力が印加されると、
磁歪効果によりワイヤ表面層の磁化ベクトルが変化する
ためにワイヤ両端のインピーダンスが変化することを利
用したものであり、ゲージ率が１２００以上となる。ま
た、このアモルファスワイヤと同様の応力インピーダン
ス効果は、導電性材料から成る芯部の外周に磁歪を有す
る材料をメッキしたワイヤでも得られることが、本願発
明者によって見出されているので（特願２００１−２３
１８７１参照）、応力インピーダンス素子２２をアモル
ファスワイヤに代えて、導電性材料から成る芯部の外周
に磁歪を有する材料をメッキしたワイヤとしてもよい。
によって見いだされたもので（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．
Ｍａｇｎ．，３３，ｐ３３５５，１９９７年、あるいは
特開平１０−１７０３５５号公報に詳述されている）、
特殊な熱処理を施したアモルファスワイヤの両端に高周
波電流を通電した状態でワイヤに応力が印加されると、
磁歪効果によりワイヤ表面層の磁化ベクトルが変化する
ためにワイヤ両端のインピーダンスが変化することを利
用したものであり、ゲージ率が１２００以上となる。ま
た、このアモルファスワイヤと同様の応力インピーダン
ス効果は、導電性材料から成る芯部の外周に磁歪を有す
る材料をメッキしたワイヤでも得られることが、本願発
明者によって見出されているので（特願２００１−２３
１８７１参照）、応力インピーダンス素子２２をアモル
ファスワイヤに代えて、導電性材料から成る芯部の外周
に磁歪を有する材料をメッキしたワイヤとしてもよい。
【０００８】基板搬送用フォーク１に基板１３が載置さ
れると、基板支持ピン１２は3個あるので、各基板支持
ピン１２に基板１３の約3分の1の荷重が印加される。応
力インピーダンス素子２２を内蔵した基板支持支持ピン
１２は、この基板による荷重により弾性変形するので、
内蔵した応力インピーダンス素子２２も歪む。この時、
応力インピーダンス素子２２には電源回路から高周波電
流が供給されており、基板１３の荷重による歪によって
応力インピーダンス素子２２の電極２４、２５間のイン
ピーダンスが変化する。このインピーダンスの変化量が
あらかじめ設定したしきい値を越えると、基板検出信号
が出力される。異なる種類の基板を搬送する場合は、最
も軽量の基板を基準にして基板検出のしきい値を設定し
ておけばよい。
れると、基板支持ピン１２は3個あるので、各基板支持
ピン１２に基板１３の約3分の1の荷重が印加される。応
力インピーダンス素子２２を内蔵した基板支持支持ピン
１２は、この基板による荷重により弾性変形するので、
内蔵した応力インピーダンス素子２２も歪む。この時、
応力インピーダンス素子２２には電源回路から高周波電
流が供給されており、基板１３の荷重による歪によって
応力インピーダンス素子２２の電極２４、２５間のイン
ピーダンスが変化する。このインピーダンスの変化量が
あらかじめ設定したしきい値を越えると、基板検出信号
が出力される。異なる種類の基板を搬送する場合は、最
も軽量の基板を基準にして基板検出のしきい値を設定し
ておけばよい。
【０００９】次に、本発明の第２の実施例を説明する。
この第２の実施例は、応力インピーダンス素子２２を第
１の実施例で使用したアモルファスワイヤに代えて、直
径80μｍの銅ワイヤの周囲にＮｉ−Ｆｅ合金を約5μｍ
の厚さでめっきしたものとしたものである。
この第２の実施例は、応力インピーダンス素子２２を第
１の実施例で使用したアモルファスワイヤに代えて、直
径80μｍの銅ワイヤの周囲にＮｉ−Ｆｅ合金を約5μｍ
の厚さでめっきしたものとしたものである。
【００１０】表１は、本発明の第１および第２の実施例
の基板搬送用フォークの効果を従来のセンサを備えた基
板搬送用フォークと比較実験した結果を示したものであ
る。実験は、本発明の第１の実施例、第２の実施例、光
透過型センサを備えたフォーク、光反射型センサを備え
たフォーク、および静電容量型センサを備えたフォーク
を用いて、未処理のシリコン基板、表面に窒化膜を約８
００ｎｍ形成したシリコン基板および石英ガラス基板を
対象に検出を試みたときの誤動作の有無、およびフォー
クに霧吹きで水滴を付着させたときの誤動作の有無を確
認するものである。
の基板搬送用フォークの効果を従来のセンサを備えた基
板搬送用フォークと比較実験した結果を示したものであ
る。実験は、本発明の第１の実施例、第２の実施例、光
透過型センサを備えたフォーク、光反射型センサを備え
たフォーク、および静電容量型センサを備えたフォーク
を用いて、未処理のシリコン基板、表面に窒化膜を約８
００ｎｍ形成したシリコン基板および石英ガラス基板を
対象に検出を試みたときの誤動作の有無、およびフォー
クに霧吹きで水滴を付着させたときの誤動作の有無を確
認するものである。
【００１１】
【表１】
【００１２】表１に示すように、第１および第２の実施
例はいずれの場合も誤動作がなかった 。一方、光透過
型は石英ガラス基板で、光反射型は窒化膜付基板で、静
電容量型は水滴付着実験でそれぞれ誤作動が認められ
た。
例はいずれの場合も誤動作がなかった 。一方、光透過
型は石英ガラス基板で、光反射型は窒化膜付基板で、静
電容量型は水滴付着実験でそれぞれ誤作動が認められ
た。
【００１３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の基板搬送用
フォークは、基板支持ピンに内蔵された応力インピーダ
ンス素子で基板の荷重を検出するので、フォークと基板
の接触面積は従来と変わらず、基板の材質、基板の表面
状態、水滴や異物の有無に影響されることなく、基板の
有無を確実に検出することができる効果がある。
フォークは、基板支持ピンに内蔵された応力インピーダ
ンス素子で基板の荷重を検出するので、フォークと基板
の接触面積は従来と変わらず、基板の材質、基板の表面
状態、水滴や異物の有無に影響されることなく、基板の
有無を確実に検出することができる効果がある。
【図１】本発明の第１の実施例を示す基板搬送用フォー
クの斜視図である。
クの斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施例を示す基板支持ピンの内
部構造図である。
部構造図である。
１：基板搬送用フォーク、１１：本体、１２：基板支持
ピン、１３：基板、２１：弾性体、 ２２：応力インピ
ーダンス素子、２３：回路基板、２４，２５：電極、２
６，２７：リード線
ピン、１３：基板、２１：弾性体、 ２２：応力インピ
ーダンス素子、２３：回路基板、２４，２５：電極、２
６，２７：リード線
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｂ６５Ｇ 49/07 Ｂ６５Ｇ 49/07 Ｅ
Ｇ０１Ｇ 3/15 Ｇ０１Ｇ 3/15
Claims (3)
- 【請求項１】平板状の本体に基板支持ピンを配設して、
前記基板支持ピン上に基板を載置する基板搬送用フォー
クにおいて、 前記基板支持ピンの内部に応力インピーダンス素子を備
えて、前記基板支持ピンに加わる前記基板の荷重を検出
して、前記基板の有無を検出することを特徴とする基板
搬送用フォーク。 - 【請求項２】前記応力インピーダンス素子はアモルファ
スワイヤであることを特徴とする請求項１に記載の基板
搬送用フォーク。 - 【請求項３】前記応力インピーダンス素子は導電性材料
からなる芯部の外周に磁歪を有する材料をメッキした素
子であることを特徴とする請求項１に記載の基板搬送用
フォーク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002072635A JP4055200B2 (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | 基板搬送用フォーク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002072635A JP4055200B2 (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | 基板搬送用フォーク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003273191A true JP2003273191A (ja) | 2003-09-26 |
| JP4055200B2 JP4055200B2 (ja) | 2008-03-05 |
Family
ID=29202580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002072635A Expired - Fee Related JP4055200B2 (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | 基板搬送用フォーク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4055200B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011161521A (ja) * | 2010-02-04 | 2011-08-25 | Tokyo Electron Ltd | 基板搬送装置及び基板搬送方法並びに記憶媒体 |
| CN102528803A (zh) * | 2010-12-08 | 2012-07-04 | 株式会社安川电机 | 基板搬运用机器人系统、基板位置偏离检测及修正方法 |
| WO2017116709A1 (en) * | 2015-12-30 | 2017-07-06 | Mattson Technology, Inc. | Substrate support in a millisecond anneal system |
-
2002
- 2002-03-15 JP JP2002072635A patent/JP4055200B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011161521A (ja) * | 2010-02-04 | 2011-08-25 | Tokyo Electron Ltd | 基板搬送装置及び基板搬送方法並びに記憶媒体 |
| CN102528803A (zh) * | 2010-12-08 | 2012-07-04 | 株式会社安川电机 | 基板搬运用机器人系统、基板位置偏离检测及修正方法 |
| WO2017116709A1 (en) * | 2015-12-30 | 2017-07-06 | Mattson Technology, Inc. | Substrate support in a millisecond anneal system |
| KR20180049119A (ko) * | 2015-12-30 | 2018-05-10 | 맷슨 테크놀로지, 인크. | 밀리세컨드 어닐 시스템 내의 기판 지지체 |
| CN108352343A (zh) * | 2015-12-30 | 2018-07-31 | 马特森技术有限公司 | 毫秒退火系统中的衬底支承件 |
| KR102093825B1 (ko) * | 2015-12-30 | 2020-03-27 | 맷슨 테크놀로지, 인크. | 밀리세컨드 어닐 시스템 내의 기판 지지체 |
| JP2020057801A (ja) * | 2015-12-30 | 2020-04-09 | マットソン テクノロジー インコーポレイテッドＭａｔｔｓｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｉｎｃ． | ミリ秒アニールシステムにおける基板支持 |
| US10734262B2 (en) | 2015-12-30 | 2020-08-04 | Mattson Technology, Inc. | Substrate support in a millisecond anneal system |
| CN108352343B (zh) * | 2015-12-30 | 2022-04-08 | 玛特森技术公司 | 毫秒退火系统中的衬底支承件 |
| US11810802B2 (en) | 2015-12-30 | 2023-11-07 | Beijing E-town Semiconductor Technology Co., Ltd. | Substrate support in a millisecond anneal system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4055200B2 (ja) | 2008-03-05 |
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| Date | Code | Title | Description |
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