JP2017143179A - Substrate transport hand - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウェハや液晶ガラス等の基板のエッジを把持して基板を搬送する基板搬送用ハンドに関するものである。 The present invention relates to a substrate transport hand for transporting a substrate by gripping an edge of a substrate such as a semiconductor wafer or liquid crystal glass.
半導体デバイスや液晶等の製造工程において半導体ウェハや液晶ガラス等の基板を搬送する際には、ロボットのハンドで基板の下面を吸着して保持し、ロボットおよびハンドを移動させ、基板を次の工程に搬送している。この基板の下面を吸着する方式では、吸着する際に基板の下面にキズが付いたりパーティクルが付着する恐れがある。
基板を凹状の収納部に落とし込むことにより基板の外周部を保持できるハンドもあるが、基板の外周部と基板を受ける収納部との間にスキマ(隙間)を設ける必要があるため、基板の位置がずれたり、基板が落下する恐れがあり、高速で基板を搬送できないという問題がある。
When transporting a substrate such as a semiconductor wafer or liquid crystal glass in the manufacturing process of a semiconductor device or liquid crystal, the robot's hand sucks and holds the lower surface of the substrate and moves the robot and hand to move the substrate to the next step. It is transported to. In the method of adsorbing the lower surface of the substrate, there is a possibility that the lower surface of the substrate may be scratched or particles may adhere when adsorbed.
Although there are hands that can hold the outer periphery of the substrate by dropping the substrate into the concave storage part, it is necessary to provide a gap (gap) between the outer periphery of the substrate and the storage part that receives the substrate. Or the substrate may fall, and there is a problem that the substrate cannot be conveyed at high speed.
そのため、最近は基板の外周部を把持するエッジグリップ方式のハンドが主流になってきている。エッジグリップ方式のハンドは、ハンドの先端および後端に基板を受けるための受け部品(爪)があり、これら受け部品と把持部品とで基板を挟み込んで搬送する。受け部品(爪)は、基板に直接触れるため極力小さな形状ではあるが、基板と接触する以上摩耗は避けられず、ある一定時期を過ぎれば交換が必要になる。 Therefore, an edge grip type hand that grips the outer peripheral portion of the substrate has recently become mainstream. An edge grip type hand has receiving parts (claws) for receiving a substrate at the front end and the rear end of the hand, and the substrate is sandwiched between the receiving part and the gripping part and conveyed. The receiving part (claw) is in a small shape as much as possible because it directly touches the substrate, but wear is inevitable as long as it comes into contact with the substrate, and replacement is necessary after a certain period of time.
上述したエッジグリップ方式のハンドにおいては、受け部品は、通常、平板状のハンド本体にねじ止めにより固定されている。
図11(a),(b)は、受け部品(爪)をハンド本体にねじ止めで固定している従来例を示す斜視図である。図11(a),(b)においては、平板状のハンド本体301に受け部品302を皿ねじ303で固定する例が示されている。
図11(a)に示す例においては、受け部品302のねじ挿通孔(図示せず)に上側から皿ねじ303を挿通し、皿ねじ303をハンド本体301に形成された雌ねじ(図示せず)に螺合することにより、受け部品302をハンド本体301に固定している。
図11(b)に示す例においては、ハンド本体301のねじ挿通孔(図示せず)に下側から皿ねじ303を挿通し、皿ねじ303を受け部品302に形成された雌ねじに螺合することにより、受け部品302をハンド本体301に固定している。
In the edge grip type hand described above, the receiving part is usually fixed to the flat hand body by screwing.
FIGS. 11A and 11B are perspective views showing a conventional example in which a receiving part (claw) is fixed to a hand body by screws. FIGS. 11A and 11B show an example in which the
In the example shown in FIG. 11A, a
In the example shown in FIG. 11 (b), a
図11(a),(b)に示すように、受け部品302はハンド本体301にねじ止めにより固定されているが、受け部品302を固定するためのねじはサイズが小さく、交換の際に受け部品の着脱に手間がかかるという問題がある。すなわち、小さなねじや部品の取外し等が発生すると、それらを不注意により落としてしまうことで探す時間が掛かり、交換が手間になる。あるいは、小さなねじや部品を落とすまいと気を使うことになり、作業者の疲労につながる。またハンドを複数持つロボットでは、最上下段以外のハンドの受け部品の交換は容易ではない。摩耗以外でも、汚れ・汚染等で受け部品を交換する場合もあり、手間がかかる。
As shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), the
上述の問題点に加えて、図11(a)に示すように、上からねじ止めする場合、洗浄ロボット(ウェット雰囲気で使用)では、ねじの上に薬液が乗る可能性がある。これに対し、図11(b)に示すように、下からねじ止めする場合、交換時にあるいは稼働中にねじが落下する恐れがある。 In addition to the above-described problems, as shown in FIG. 11A, in the case of screwing from above, there is a possibility that the cleaning robot (used in a wet atmosphere) may get a chemical on the screw. On the other hand, as shown in FIG. 11B, when screwing from below, the screw may drop at the time of replacement or during operation.
本発明は、上述した事情に鑑みなされたもので、基板を把持する部品である受け部品(受け部材)をハンド本体にねじ止めにより固定する必要がなく、受け部品の着脱を容易に行うことができる基板搬送用ハンドを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and it is not necessary to fix a receiving component (receiving member) that is a component for holding a substrate to the hand body by screwing, and the receiving component can be easily attached and detached. An object of the present invention is to provide a substrate transfer hand that can be used.
上述の目的を達成するため、本発明の基板搬送用ハンドの第1の態様は、平板状のハンド本体と、ハンド本体上に設けられ基板のエッジを保持するための複数の受け部材と、ハンド本体に対して可動に設けられ基板のエッジを把持する把持部材とを備え、前記把持部材をアクチュエータにより移動させ、基板を前記受け部材と前記把持部材によって挟んで固定するように構成された基板搬送用ハンドにおいて、前記受け部材は、前記ハンド本体上に取り付けられる部分であって板状の支持部と、支持部に支持されている部分であって基板の外周を保持する基板外周保持部と、支持部の下面から下方に突出している係合突部とを備え、前記ハンド本体は、端部に開口部が形成された係合溝を備え、前記係合突部を前記開口部から前記係合溝に挿入し、前記係合突部を前記係合溝に係合させて、前記受け部材を前記ハンド本体上に固定することを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, a first aspect of a substrate carrying hand according to the present invention includes a flat hand body, a plurality of receiving members provided on the hand body for holding the edge of the substrate, and a hand. A substrate transporting member configured to be movable with respect to the main body and gripping an edge of the substrate, wherein the gripping member is moved by an actuator, and the substrate is sandwiched and fixed between the receiving member and the gripping member. In the hand for use, the receiving member is a part that is mounted on the hand body and is a plate-like support part, and a board outer periphery holding part that is a part supported by the support part and holds the outer periphery of the substrate, An engagement protrusion protruding downward from the lower surface of the support portion, and the hand body includes an engagement groove having an opening formed at an end thereof, and the engagement protrusion is extended from the opening to the engagement. Insert into the groove And, said engagement projection is engaged with the engagement groove, characterized by securing the receiving member on the hand body.
本発明の好ましい態様は、前記係合突部は逆T字状断面を有した突部からなり、前記係合溝は逆T字状断面を有した溝からなることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記係合突部は台形状断面を有した突部からなり、前記係合溝はあり溝からなることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記係合溝は、前記ハンド本体の幅方向に延びるか、または前記ハンド本体の長手方向に延びることを特徴とする。
In a preferred aspect of the present invention, the engaging protrusion includes a protrusion having an inverted T-shaped cross section, and the engaging groove includes a groove having an inverted T-shaped cross section.
In a preferred aspect of the present invention, the engaging protrusion includes a protrusion having a trapezoidal cross section, and the engaging groove includes a dovetail groove.
In a preferred aspect of the present invention, the engagement groove extends in the width direction of the hand body or extends in the longitudinal direction of the hand body.
本発明の好ましい態様は、前記係合突部および前記係合溝は、基板搬送用ハンドに基板が把持されているときの基板の中心を中心とする円弧に沿って湾曲して形成されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記係合溝は、一端が開口部であり、他端が閉塞されて壁面であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板外周保持部において、基板の外周に接触して基板を保持する部分は、基板の外周に沿った円弧面からなることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記支持部は、基板の下面を保持する傾斜面を有することを特徴とする。
In a preferred aspect of the present invention, the engagement protrusion and the engagement groove are formed to be curved along an arc centered on the center of the substrate when the substrate is held by the substrate transfer hand. It is characterized by that.
In a preferred aspect of the present invention, one end of the engagement groove is an opening, and the other end is closed to be a wall surface.
In a preferred aspect of the present invention, the portion of the substrate outer periphery holding portion that contacts the outer periphery of the substrate and holds the substrate is an arc surface along the outer periphery of the substrate.
In a preferred aspect of the present invention, the support portion has an inclined surface that holds the lower surface of the substrate.
本発明の基板搬送用ハンドの第2の態様は、平板状のハンド本体と、ハンド本体上に設けられ基板のエッジを保持するための複数の受け部材と、ハンド本体に対して可動に設けられ基板のエッジを把持する把持部材とを備え、前記把持部材をアクチュエータにより移動させ、基板を前記受け部材と前記把持部材によって挟んで固定するように構成された基板搬送用ハンドにおいて、前記受け部材は、前記ハンド本体上に取り付けられる部分であって板状の支持部と、支持部に支持されている部分であって基板の外周を保持する基板外周保持部と、支持部の下面から下方に突出している複数の固定用ピンとを備え、前記ハンド本体は、上面から下面に延びる複数の貫通孔を備え、前記複数の固定用ピンを前記複数の貫通孔に挿入し、前記複数の固定用ピンの先端部にある係合部を前記ハンド本体の下面又は下面にある凹部に係合させて、前記受け部材を前記ハンド本体上に固定することを特徴とする。 According to a second aspect of the substrate transport hand of the present invention, a flat hand main body, a plurality of receiving members provided on the hand main body for holding the edge of the substrate, and movable relative to the hand main body are provided. A holding member for holding an edge of the substrate, the holding member is moved by an actuator, and the substrate is held between the receiving member and the holding member, and the holding member is fixed, A plate-shaped support portion that is attached to the hand body, a substrate outer periphery holding portion that is supported by the support portion and holds the outer periphery of the substrate, and protrudes downward from the lower surface of the support portion. A plurality of fixing pins, and the hand body includes a plurality of through holes extending from an upper surface to a lower surface, and the plurality of fixing pins are inserted into the plurality of through holes, An engaging portion at the tip portion of the titration, the pin is engaged with the recess on the underside or lower surface of the hand body, characterized by securing the receiving member on the hand body.
本発明の好ましい態様は、前記固定用ピンは樹脂材からなり、前記固定用ピンの係合部は、前記貫通孔に挿入する際にその外径が縮小するように変形可能であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板外周保持部において、基板の外周に接触して基板を保持する部分は、基板の外周に沿った円弧面からなることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記支持部は、基板の下面を保持する傾斜面を有することを特徴とする。
In a preferred aspect of the present invention, the fixing pin is made of a resin material, and the engaging portion of the fixing pin can be deformed so that the outer diameter thereof is reduced when inserted into the through hole. And
In a preferred aspect of the present invention, the portion of the substrate outer periphery holding portion that contacts the outer periphery of the substrate and holds the substrate is an arc surface along the outer periphery of the substrate.
In a preferred aspect of the present invention, the support portion has an inclined surface that holds the lower surface of the substrate.
本発明の基板搬送用ハンドの第3の態様は、ハンド本体と、ハンド本体に設けられ基板のエッジを保持するための受け部材と、ハンド本体に対して可動に設けられ基板のエッジを把持する把持部材とを備え、前記把持部材をアクチュエータにより移動させ、基板を前記受け部材と前記把持部材によって挟んで固定するように構成された基板搬送用ハンドにおいて、前記受け部材は、前記ハンド本体上に取り付けられる部分であって板状の支持部と、支持部に支持されている部分であって基板の外周を保持する基板外周保持部と、支持部の下面から下方に突出して設けられ、軸部と軸部の下端にあって軸部より大径の係合部とを有した軸状部材とを備え、前記ハンド本体は、上面から下面に貫通するだるま穴を備え、前記軸状部材を前記だるま穴の大径部から挿入した後に前記だるま穴の小径部側に移動させ、前記係合部を前記ハンド本体の下面又は下面にある凹部に係合させて、前記受け部材を前記ハンド本体上に固定することを特徴とする。 According to a third aspect of the substrate carrying hand of the present invention, a hand main body, a receiving member provided on the hand main body for holding the edge of the substrate, and movably provided on the hand main body to grip the edge of the substrate. And a holding member configured to move the holding member by an actuator and fix the substrate between the receiving member and the holding member, and the receiving member is placed on the hand body. A plate-like support portion to be attached, a portion supported by the support portion and holding the outer periphery of the substrate, and a shaft portion provided to protrude downward from the lower surface of the support portion. And a shaft-shaped member at the lower end of the shaft portion and having an engaging portion having a larger diameter than the shaft portion, the hand body includes a sag hole penetrating from the upper surface to the lower surface, and the shaft-shaped member is Daruma After the insertion from the large diameter portion of the hand, it is moved to the small diameter portion side of the boring hole, and the engagement portion is engaged with the lower surface of the hand main body or the concave portion on the lower surface to fix the receiving member on the hand main body. It is characterized by doing.
本発明の好ましい態様は、前記軸状部材の軸部は、対向する平坦な2面を有し、前記平坦な2面を前記だるま穴の小径部に嵌合させて前記軸状部材を位置決めすることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板外周保持部において、基板の外周に接触して基板を保持する部分は、基板の外周に沿った円弧面からなることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記支持部は、基板の下面を保持する傾斜面を有することを特徴とする。
In a preferred aspect of the present invention, the shaft portion of the shaft-shaped member has two flat surfaces that face each other, and the shaft-shaped member is positioned by fitting the two flat surfaces to the small-diameter portion of the boring hole. It is characterized by that.
In a preferred aspect of the present invention, the portion of the substrate outer periphery holding portion that contacts the outer periphery of the substrate and holds the substrate is an arc surface along the outer periphery of the substrate.
In a preferred aspect of the present invention, the support portion has an inclined surface that holds the lower surface of the substrate.
本発明の基板処理装置は、上記に記載の基板搬送用ハンドのいずれかを備えた基板搬送機構と、前記基板搬送機構により搬送された基板を処理する処理部とを備えたことを特徴とする。 A substrate processing apparatus of the present invention includes a substrate transfer mechanism including any of the substrate transfer hands described above, and a processing unit that processes the substrate transferred by the substrate transfer mechanism. .
本発明は、以下に列挙する効果を奏する。
(1)基板を把持する部品である受け部品(受け部材)をハンド本体にねじ止めにより固定する必要がなく、受け部品(受け部材)の着脱を容易に行うことができる。
(2)受け部品(受け部材)の着脱が容易であるため、受け部品(受け部材)の交換作業が容易となり、作業者の労力軽減となる。
(3)受け部品(受け部材)をハンド本体に逆T字状溝やあり溝等の抜け止め手段を用いて固定しているため、受け部品(受け部材)の抜け落ちを防止することができる。
(4)洗浄ロボットに使用する場合でも、薬液が溜まる箇所がなく、また、交換時や稼働中に起こっていたねじの落下がなくなる。
The present invention has the following effects.
(1) It is not necessary to fix the receiving part (receiving member), which is a part for holding the substrate, to the hand body by screwing, and the receiving part (receiving member) can be easily attached and detached.
(2) Since the receiving part (receiving member) can be easily attached and detached, the receiving part (receiving member) can be easily replaced, thereby reducing the labor of the operator.
(3) Since the receiving part (receiving member) is fixed to the hand body using a retaining means such as an inverted T-shaped groove or a dovetail groove, the receiving part (receiving member) can be prevented from falling off.
(4) Even when used in a cleaning robot, there is no place where chemicals accumulate, and there is no screw drop that occurred during replacement or operation.
以下、本発明に係る基板搬送用ハンドの実施形態を図1乃至図10を参照して説明する。図1乃至図10において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図1(a),(b)は、本発明に係る基板搬送用ハンドを示す図であり、図1(a)は基板搬送用ハンドの模式的平面図、図1(b)は基板搬送用ハンドの模式的正面図である。
図1(a),(b)に示すように、基板搬送用ハンドは、半導体ウェハ等の基板Wを保持するハンド本体1と、ハンド本体1を支持するとともにロボットのアームに(図示せず)に取り付けられる取付部2とから構成されている。ハンド本体1は略矩形の平板状の部材から構成され、ハンド本体1にはV字状の切り込み1aが形成されており、先端側が二股に分かれている。ハンド本体1には、二股に分かれた先端部に基板Wの先端側エッジを保持するための受け部材3A,3Bが設けられている。また、ハンド本体1の後部(取付部側)には、基板Wの後端側エッジを保持するための受け部材4A,4Bが設けられている。
Hereinafter, an embodiment of a substrate carrying hand according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 10, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
FIGS. 1A and 1B are views showing a substrate carrying hand according to the present invention, FIG. 1A is a schematic plan view of the substrate carrying hand, and FIG. 1B is a substrate carrying hand. It is a typical front view of a hand.
As shown in FIGS. 1A and 1B, a substrate transfer hand includes a hand
ハンド本体1を支持する取付部2には、クランプ機構5が設けられている。クランプ機構5は、ハンド本体1の後端部の中央部に位置しており、受け部材4A,4Bの中間に配置されている。クランプ機構5は、基板Wの後端側エッジに当接して基板Wのエッジを把持するための把持部材6を備えており、把持部材6はエアーシリンダー等のアクチュエータ(図示せず)によって前後進するように構成されている。すなわち、クランプ機構5は、アクチュエータを備え、アクチュエータを作動させて把持部材6を基板側に向かって前進させることにより、基板Wを先端側の受け部材3A,3Bと把持部材6とによって挟んで固定(クランプ)するように構成されている。
A
次に、基板Wの先端側エッジを保持するための受け部材3A,3Bおよび後端側エッジを保持するための受け部材4A,4Bとハンド本体1との関係について説明する。基板Wの先端側エッジを保持するための2つの受け部材3A,3Bの形状は、図1(a)において基板Wの中心Oを通る中心線Lに対して線対称の関係にある。したがって、受け部材3Aの形状を特定すれば、この特定された形状を基準として、図1(a)において基板Wの中心Oを通る中心線Lに対して線対称の形状が他方の受け部材3Bの形状になる。また、基板Wの先端側エッジを保持するための受け部材3A,3Bと後端側エッジを保持するための受け部材4A,4Bとは、取付方向が異なるだけでそれぞれ同一部材を使用することができる。したがって、以下の説明においては、添え字A,Bを用いることなく受け部材を代表して受け部材3として説明する。
Next, the relationship between the receiving
図2(a),(b),(c)は、受け部材3およびハンド本体1の第1の態様を示す図であり、図2(a)は受け部材3をハンド本体1に取り付けた状態を示す斜視図、図2(b)は受け部材3の斜視図、図2(c)はハンド本体1の斜視図である。図2(a),(b)に示すように、受け部材3は、略矩形の平面形状を有する板状の支持部31と、支持部31に支持されている部分であって基板Wの外周(エッジ)を保持する基板外周保持部32と、支持部31より下方に突出している部分であって逆T字状断面を有する係合突部33とを備えている。
2A, 2 </ b> B, and 2 </ b> C are views showing a first aspect of the receiving
図2(a),(c)に示すように、ハンド本体1は、ハンド本体1の幅方向(図1(a)および図2(a)においてA方向)に沿って設けられ、端部に開口部が形成された逆T字状断面を有する係合溝1gを備えている。受け部材3における逆T字状断面の係合突部33がハンド本体1における開口部から逆T字状断面の係合溝1gに挿入され、係合突部33が係合溝1gに係合(または嵌合)することにより、受け部材3はハンド本体1に固定される。このとき、受け部材3の支持部31は、支持部31の下面がハンド本体1の上面に接触した状態でハンド本体1に固定される。係合突部33と係合溝1gとは、逆T字状断面による係合(または嵌合)であるため、受け部材3がハンド本体1から抜けることがなく、受け部材3の抜け落ちを防止することができる。基板外周保持部32の内面は基板Wの外周と同一曲率の円弧面32Sになっており、円弧面32Sは基板Wの外周と接触して基板Wの外周を保持するようになっている。円弧面32Sは支持部31の上面から垂直方向に延びている。支持部31の上面は傾斜面31Sになっており、傾斜面31Sは基板Wの下面と接触して基板Wの下面を保持するようになっている。
2 (a) and 2 (c), the
図3(a),(b)は、図2(a),(b),(c)に示す第1の態様の受け部材3およびハンド本体1の変形例を示す斜視図である。変形例においては、図3(a),(b)に示すように、逆T字状断面を有する係合突部33と、逆T字状断面を有する係合溝1gは、基板搬送用ハンドに基板Wが把持されているときの基板Wの中心を中心とする円弧に沿って湾曲して形成されている。すなわち、係合突部33および係合溝1gの中心線(一点鎖線で示す)は、図1(a)に示す基板Wの中心Oを中心とする半径Rの円弧上に位置している。このように、係合突部33と係合溝1gとを湾曲させることにより、係合突部33が係合溝1gに対してずれても、基板Wを把持する際の相対的な位置関係は変わることなく、基板外周保持部32の内面は基板Wの外周と線接触可能である。
FIGS. 3A and 3B are perspective views showing modifications of the receiving
また、図3(a),(b)に示す受け部材3およびハンド本体1においては、係合突部33の一端面33e(図3(a)において手前側)は支持部31の端面より凹んでいて内側にあり、係合溝1gの一端面(図3(b)において手前側)は閉塞されていて壁面1Wになっている。そのため、受け部材3の係合突部33をハンド本体1の開口部(図3(a)において奥側)から係合溝1gに挿入して、係合突部33の端面33eを係合溝1gの壁面1Wに当接させることにより、受け部材3がハンド本体1から抜け落ちることを防止することができる。図3(a),(b)に示す受け部材3およびハンド本体1のその他の構成は、図2(a)〜(c)に示す受け部材3およびハンド本体1と同様である。
Further, in the receiving
図4(a),(b),(c)は、受け部材3およびハンド本体1の第2の態様を示す図であり、図4(a)は受け部材3をハンド本体1に取り付けた状態を示す斜視図、図4(b)は受け部材3の斜視図、図4(c)はハンド本体1の斜視図である。図4(a),(b)に示すように、受け部材3は、略矩形の平面形状を有する板状の支持部31と、支持部31に支持されている部分であって基板Wの外周(エッジ)を保持する基板外周保持部32と、支持部31より下方に突出している部分であって台形状断面を有する係合突部33とを備えている。
4A, 4 </ b> B, and 4 </ b> C are views showing a second mode of the receiving
図4(a),(c)に示すように、ハンド本体1は、ハンド本体1の幅方向(図1(a)および図4(a)においてA方向)に沿って設けられ、端部に開口部が形成された台形状断面を有する係合溝1gを備えている。係合溝1gは、いわゆるあり溝からなり、係合突部33は、あり溝に対応する台形状断面を有している。受け部材3における台形状断面の係合突部33がハンド本体1における開口部からあり溝状の係合溝1gに挿入され、係合突部33が係合溝1gに係合(または嵌合)することにより、受け部材3はハンド本体1に固定される。このとき、受け部材3の支持部31は、支持部31の下面がハンド本体1の上面に接触した状態でハンド本体1に固定される。係合突部33と係合溝1gとは、あり溝による係合(または嵌合)であるため、受け部材3がハンド本体1から抜けることがなく、受け部材3の抜け落ちを防止することができる。基板外周保持部32の内面は基板Wの外周と同一曲率の円弧面32Sになっており、円弧面32Sは基板Wの外周と接触して基板Wの外周を保持するようになっている。円弧面32Sは支持部31の上面から垂直方向に延びている。支持部31の上面は傾斜面31Sになっており、傾斜面31Sは基板Wの下面と接触して基板Wの下面を保持するようになっている。
As shown in FIGS. 4A and 4C, the
次に、係合突部33と係合溝1gに、あり溝形状(台形の断面形状)を使用した場合において、係合突部33と係合溝1g間のガタ(遊び)を最小とする寸法関係について図5を参照して説明する。図5において、下側の図はハンド本体1の先端部、特に係合溝1gおよびその周辺を示す正面図であり、上側の図は受け部材3の一部、特に係合突部33およびその周辺を示す正面図である。図5では、台形状断面の頂点より更に上に延びる2本の直線部SL,SLが形成された例が示されているが、この直線部SL,SLはあっても無くてもよい。直線部SL,SLが無い場合には、台形状断面の係合突部33の短辺が支持部31の下面と同一面上に位置し、係合溝1gの短辺がハンド本体1の上面と同一面上に位置する。
Next, when a dovetail shape (trapezoidal cross-sectional shape) is used for the
図5に示すように、係合突部33の長辺の長さをL1、係合突部33の短辺の長さをl1、係合突部33の2つの斜辺を延長した2本の線が交わってできる頂角をθ1とし、同様に係合溝1gの長辺の長さをL2、係合溝1gの短辺の長さをl2、係合溝1gの2つの斜辺を延長した2本の線が交わってできる頂角をθ2とすると、以下の関係式が成立する場合に、係合突部33と係合溝1g間のガタを最小にすることができる。
l1≧l2、かつθ1>0°(あるいはL1>l2)
すなわち、l1≧l2の条件で、係合突部33と係合溝1g間の左右のガタツキがなくなる。かつ、θ1>0°の条件で係合突部33と係合溝1g間の上下のガタツキがなくなる。θ1>0°の代わりにL1>l2であっても、上下のガタツキがなくなる。
As shown in FIG. 5, the length of the long side of the engaging
l1 ≧ l2 and θ1> 0 ° (or L1> l2)
That is, there is no back and forth rattling between the
図6(a),(b),(c)は、受け部材3およびハンド本体1の第3の態様を示す図であり、図6(a)は受け部材3をハンド本体1に取り付けた状態を示す断面図、図6(b)は受け部材3の斜視図、図6(c)はハンド本体1の斜視図である。
図6(a),(b),(c)に示す第3の態様においては、受け部材3が下面に2本の固定用ピン35,35を備え、ハンド本体1が固定用ピン35,35を挿入するための2個の貫通孔1h,1hを備え、受け部材3の固定用ピン35,35をハンド本体1の貫通孔1h,1hに挿入することにより、受け部材3をハンド本体1に固定している。
FIGS. 6A, 6 </ b> B, and 6 </ b> C are views showing a third aspect of the receiving
6 (a), 6 (b), and 6 (c), the receiving
固定用ピン35は、PEEK等の樹脂材からなり、先端に軸部から半径方向に突出したテーパー状の係合部35aを有している。係合部35aの上端と軸部との間には、係合段部35dが形成されている。係合部35aには、縦方向に複数のすり割り35sが形成されており、係合部35aが半径方向内方に押圧されたときに係合部35aが変形して、その外径が縮小可能になっている。したがって、受け部材3の下面に形成された固定ピン35をハンド本体1の貫通孔1hに挿入する際に、係合部35aは変形して、その外径が縮小し、係合部35aが貫通孔1hを通過したときに係合部35aの変形が元に戻り、その外径が拡大する。これにより、図6(a)に示すように、係合部35aの係合段部35dがハンド本体1の下面に形成された凹部1cの平坦面と係合し、受け部材3をハンド本体1に固定することができる。これにより、受け部材3がハンド本体1から抜けることがなく、受け部材3の抜け落ちを防止することができる。なお、ハンド本体1の下面に凹部1cを形成しない場合には、係合部35aの係合段部35dはハンド本体1の下面に係合する。図6(a),(b),(c)に示す受け部材3およびハンド本体1のその他の構成は、図2(a)〜(c)に示す受け部材3およびハンド本体1と同様である。
The fixing
図7(a),(b),(c)は、受け部材3およびハンド本体1の第4の態様を示す図であり、図7(a)は受け部材3をハンド本体1に取り付けた状態を示す断面図、図7(b)は受け部材3の斜視図、図7(c)はハンド本体の斜視図である。
図7(a),(b),(c)に示す第4の態様においては、受け部材3は、円板状の係合部36aを下端に有した軸状部材36を備えており、ハンド本体1はだるま穴1dhを備えている。円板状の係合部36aの外径はだるま穴1dhの大径部の内径より小さく設定されており、円板状の係合部36aを有した軸状部材36は、だるま穴1dhの大径部に挿入された後に小径部側に移動される。図7(b)の左側の軸状部材36の断面図に示すように、軸状部材36は、円形断面ではなく、対向する平坦な2面36S,36Sが形成された略長円形断面になっており、軸状部材36をだるま穴1dhの大径部から小径部に移動させて対向する平坦な2面36S,36Sをだるま穴1dhの小径部に嵌合させることにより、受け部材3はハンド本体1に対して位置決めおよび回り止めされる。このとき、軸状部材36の先端にある円板状の係合部36aはハンド本体1の下面に形成された凹部1cの平坦面と係合する。これにより、受け部材3がハンド本体1から抜けることがなく、受け部材3の抜け落ちを防止することができる。なお、ハンド本体1の下面に凹部1cを形成しない場合には、係合部36aはハンド本体1の下面に係合する。図7(a),(b),(c)に示す受け部材3およびハンド本体1のその他の構成は、図2(a)〜(c)に示す受け部材3およびハンド本体1と同様である。
FIGS. 7A, 7 </ b> B, and 7 </ b> C are views showing a fourth aspect of the receiving
In the fourth embodiment shown in FIGS. 7A, 7B, and 7C, the receiving
図8(a),(b),(c)は、受け部材3およびハンド本体1の第5の態様を示す図であり、図8(a)は受け部材3の斜視図、図8(b)はハンド本体1の斜視図、図8(c)は図8(b)のB矢視図である。
図8(a),(b),(c)に示す第5の態様は、あり溝の方向をハンド本体1の長手方向とした態様である。すなわち、図8(a),(b)に示すように、受け部材3における台形状断面の係合突部33は受け部材3の長手方向に延び、ハンド本体1におけるあり溝状の係合溝1gはハンド本体1の長手方向に延びている。係合溝1gは、一端が開口して矩形状の挿入孔1shに連通し、他端が閉塞されていて壁面1Wになっている。そのため、受け部材3の係合突部33をハンド本体1の挿入孔1shから係合溝1gに挿入して、係合突部33の端面33eを係合溝1gの壁面1Wに当接させることにより、受け部材3がハンド本体1から抜け落ちることを防止することができる。
FIGS. 8A, 8B, and 8C are views showing a fifth aspect of the receiving
A fifth mode shown in FIGS. 8A, 8 </ b> B, and 8 </ b> C is a mode in which the direction of the dovetail groove is the longitudinal direction of the
図2乃至図8に示す受け部材3および図1に示す把持部材6は、導電性PEEKまたは高密度ポリエチレンなどのプラスチックからなる。このように、基板接触部品に導電性を持たせたので、基板への粒子帯電付着による汚染を防止できる。
The receiving
図9は、本発明の基板搬送用ハンドを備えた基板搬送機構(搬送ロボット)を用いて基板を複数の処理部に順次搬送しつつ基板の処理を行う基板処理装置の全体構成を示す平面図である。図1乃至図8に示す構成の基板搬送用ハンドは、図9および図10に示す基板処理装置で用いられている搬送ロボットの全てに適用可能である。図9に示すように、基板処理装置は、略矩形状のハウジング101を備えており、ハウジング101の内部は隔壁101a,101bによってロード/アンロード部102と研磨部103と洗浄部104とに区画されている。これらのロード/アンロード部102、研磨部103、および洗浄部104は、それぞれ独立に組み立てられ、独立に排気される。また、基板処理装置は、基板処理動作を制御する制御部105を備えている。
FIG. 9 is a plan view showing the overall configuration of a substrate processing apparatus for processing a substrate while sequentially transferring the substrate to a plurality of processing units using a substrate transfer mechanism (transfer robot) equipped with the substrate transfer hand of the present invention. It is. The substrate transfer hand having the configuration shown in FIGS. 1 to 8 can be applied to all transfer robots used in the substrate processing apparatus shown in FIGS. As shown in FIG. 9, the substrate processing apparatus includes a substantially
ロード/アンロード部102は、多数のウェハ(基板)をストックするウェハカセットが載置される2つ以上(本実施形態では4つ)のフロントロード部120を備えている。これらのフロントロード部120はハウジング101に隣接して配置され、基板処理装置の幅方向(長手方向と垂直な方向)に沿って配列されている。フロントロード部120には、オープンカセット、SMIF(Standard Manufacturing Interface)ポッド、またはFOUP(Front Opening Unified Pod)を搭載することができるようになっている。ここで、SMIF、FOUPは、内部にウェハカセットを収納し、隔壁で覆うことにより、外部空間とは独立した環境を保つことができる密閉容器である。
The load / unload
また、ロード/アンロード部102には、フロントロード部120の並びに沿って走行機構121が敷設されており、この走行機構121上にウェハカセットの配列方向に沿って移動可能な1台の搬送ロボット(ローダー)122が設置されている。搬送ロボット122は走行機構121上を移動することによってフロントロード部120に搭載されたウェハカセットにアクセスできるようになっている。各搬送ロボット122は上下に2つのハンドを備えており、上側のハンドは処理されたウェハをウェハカセットに戻すときに使用され、下側のハンドは処理前のウェハをウェハカセットから取り出すときに使用され、上下のハンドは使い分けることができるようになっている。さらに、搬送ロボット122の下側のハンドは、その軸心周りに回転することで、ウェハを反転させることができるように構成されている。
Further, a traveling
ロード/アンロード部102は最もクリーンな状態を保つ必要がある領域であるため、ロード/アンロード部102の内部は、基板処理装置外部、研磨部103、および洗浄部104のいずれよりも高い圧力に常時維持されている。研磨部103は研磨液としてスラリーを用いるため最もダーティな領域である。したがって、研磨部103の内部には負圧が形成され、その圧力は洗浄部104の内部圧力よりも低く維持されている。ロード/アンロード部102には、HEPAフィルタ、ULPAフィルタ、またはケミカルフィルタなどのクリーンエアフィルタを有するフィルタファンユニット(図示せず)が設けられており、このフィルタファンユニットからはパーティクルや有毒蒸気、有毒ガスが除去されたクリーンエアが常時吹き出している。
Since the load / unload
研磨部103は、ウェハの研磨(平坦化)が行われる領域であり、第1研磨ユニット103A、第2研磨ユニット103B、第3研磨ユニット103C、第4研磨ユニット103Dを備えている。これらの第1研磨ユニット103A、第2研磨ユニット103B、第3研磨ユニット103C、および第4研磨ユニット103Dは、図14に示すように、基板処理装置の長手方向に沿って配列されている。
The polishing
図9に示すように、第1研磨ユニット103Aは、研磨面を有する研磨パッド110が取り付けられた研磨テーブル130Aと、ウェハを保持しかつウェハを研磨テーブル130A上の研磨パッド110に押圧しながら研磨するためのトップリング131Aと、研磨パッド110に研磨液やドレッシング液(例えば、純水)を供給するための研磨液供給ノズル132Aと、研磨パッド110の研磨面のドレッシングを行うためのドレッサ133Aと、液体(例えば純水)と気体(例えば窒素ガス)の混合流体または液体(例えば純水)を霧状にして研磨面に噴射するアトマイザ134Aとを備えている。
As shown in FIG. 9, the
同様に、第2研磨ユニット103Bは、研磨パッド110が取り付けられた研磨テーブル130Bと、トップリング131Bと、研磨液供給ノズル132Bと、ドレッサ133Bと、アトマイザ134Bとを備えている。第3研磨ユニット103Cは、研磨パッド110が取り付けられた研磨テーブル130Cと、トップリング131Cと、研磨液供給ノズル132Cと、ドレッサ133Cと、アトマイザ134Cとを備えている。第4研磨ユニット103Dは、研磨パッド110が取り付けられた研磨テーブル130Dと、トップリング131Dと、研磨液供給ノズル132Dと、ドレッサ133Dと、アトマイザ134Dとを備えている。
Similarly, the
図10(a)は洗浄部104を示す平面図であり、図10(b)は洗浄部104を示す側面図である。図10(a)および図10(b)に示すように、洗浄部104は、第1洗浄室190と、第1搬送室191と、第2洗浄室192と、第2搬送室193と、乾燥室194とに区画されている。第1洗浄室190内には、縦方向に沿って配列された上側一次洗浄モジュール201Aおよび下側一次洗浄モジュール201Bが配置されている。上側一次洗浄モジュール201Aは下側一次洗浄モジュール201Bの上方に配置されている。同様に、第2洗浄室192内には、縦方向に沿って配列された上側二次洗浄モジュール202Aおよび下側二次洗浄モジュール202Bが配置されている。上側二次洗浄モジュール202Aは下側二次洗浄モジュール202Bの上方に配置されている。一次および二次洗浄モジュール201A,201B,202A,202Bは、洗浄液を用いてウェハを洗浄する洗浄機である。これらの一次および二次洗浄モジュール201A,201B,202A,202Bは垂直方向に沿って配列されているので、フットプリント面積が小さいという利点が得られる。
FIG. 10A is a plan view showing the
上側二次洗浄モジュール202Aと下側二次洗浄モジュール202Bとの間には、ウェハの仮置き台203が設けられている。乾燥室194内には、縦方向に沿って配列された上側乾燥モジュール205Aおよび下側乾燥モジュール205Bが配置されている。これら上側乾燥モジュール205Aおよび下側乾燥モジュール205Bは互いに隔離されている。上側乾燥モジュール205Aおよび下側乾燥モジュール205Bの上部には、清浄な空気を乾燥モジュール205A,205B内にそれぞれ供給するフィルタファンユニット207,207が設けられている。上側一次洗浄モジュール201A、下側一次洗浄モジュール201B、上側二次洗浄モジュール202A、下側二次洗浄モジュール202B、仮置き台203、上側乾燥モジュール205A、および下側乾燥モジュール205Bは、図示しないフレームにボルトなどを介して固定されている。
A temporary wafer placement table 203 is provided between the upper
第1搬送室191には、上下動可能な第1搬送ロボット209が配置され、第2搬送室193には、上下動可能な第2搬送ロボット210が配置されている。第1搬送ロボット209および第2搬送ロボット210は、縦方向に延びる支持軸211,212にそれぞれ移動自在に支持されている。第1搬送ロボット209および第2搬送ロボット210は、その内部にモータなどの駆動機構を有しており、支持軸211,212に沿って上下に移動自在となっている。第1搬送ロボット209は、搬送ロボット122と同様に、上下二段のハンドを有している。第1搬送ロボット209は、図10(a)の点線が示すように、その下側のハンドが仮置き台180にアクセス可能な位置に配置されている。第1搬送ロボット209の下側のハンドが仮置き台180にアクセスするときには、隔壁101bに設けられているシャッタ(図示せず)が開くようになっている。
A
第1搬送ロボット209は、仮置き台180、上側一次洗浄モジュール201A、下側一次洗浄モジュール201B、仮置き台203、上側二次洗浄モジュール202A、下側二次洗浄モジュール202Bの間でウェハWを搬送するように動作する。洗浄前のウェハ(スラリーが付着しているウェハ)を搬送するときは、第1搬送ロボット209は、下側のハンドを用い、洗浄後のウェハを搬送するときは上側のハンドを用いる。第2搬送ロボット210は、上側二次洗浄モジュール202A、下側二次洗浄モジュール202B、仮置き台203、上側乾燥モジュール205A、下側乾燥モジュール205Bの間でウェハWを搬送するように動作する。第2搬送ロボット210は、洗浄されたウェハのみを搬送するので、1つのハンドのみを備えている。図9に示す搬送ロボット122は、その上側のハンドを用いて上側乾燥モジュール205Aまたは下側乾燥モジュール205Bからウェハを取り出し、そのウェハをウェハカセットに戻す。搬送ロボット122の上側ハンドが乾燥モジュール205A,205Bにアクセスするときには、隔壁101aに設けられているシャッタ(図示せず)が開くようになっている。
The
洗浄部104は、2台の一次洗浄モジュールおよび2台の二次洗浄モジュールを備えているので、複数のウェハを並列して洗浄する複数の洗浄ラインを構成することができる。「洗浄ライン」とは、洗浄部104の内部において、一つのウェハが複数の洗浄モジュールによって洗浄される際の移動経路のことである。例えば、1つのウェハを、第1搬送ロボット209、上側一次洗浄モジュール201A、第1搬送ロボット209、上側二次洗浄モジュール202A、第2搬送ロボット210、そして上側乾燥モジュール205Aの順で搬送し(洗浄ライン1参照)、これと並列して、他のウェハを、第1搬送ロボット209、下側一次洗浄モジュール201B、第1搬送ロボット209、下側二次洗浄モジュール202B、第2搬送ロボット210、そして下側乾燥モジュール205Bの順で搬送することができる(洗浄ライン2参照)。このように2つの並列する洗浄ラインにより、複数(典型的には2枚)のウェハをほぼ同時に洗浄および乾燥することができる。
Since the
これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術思想の範囲内において、種々の異なる形態で実施されてよいことは勿論である。 Although the embodiment of the present invention has been described so far, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that the present invention may be implemented in various different forms within the scope of the technical idea.
1 ハンド本体
1a 切り込み
1g 係合溝
2 取付部
3 受け部材
3A,3B,4A,4B 受け部材
5 クランプ機構
6 把持部材
31 支持部
32 基板外周保持部
32S 円弧面
33 係合突部
35 固定用ピン
35a 係合部
36 軸状部材
36a 係合部
101 ハウジング
101a,101b 隔壁
102 ロード/アンロード部
103 研磨部
103A 第1研磨ユニット
103B 第2研磨ユニット
103C 第3研磨ユニット
103D 第4研磨ユニット
104 洗浄部
105 制御部
110 研磨パッド
120 フロントロード部
121 走行機構
122 搬送ロボット(ローダー)
130A,130B,130C,130D 研磨テーブル
131 支持部
131A,131B,131C,131D トップリング
132A,132B,132C,132D 研磨液供給ノズル
133A,133B,133C,133D ドレッサ
134A,134B,134C,134D アトマイザ
180 仮置き台
190 第1洗浄室
191 第1搬送室
192 第2洗浄室
193 第2搬送室
194 乾燥室
201A 上側一次洗浄モジュール
201B 下側一次洗浄モジュール
202A 上側二次洗浄モジュール
202B 下側二次洗浄モジュール
203 仮置き台
205A 上側乾燥モジュール
205B 下側乾燥モジュール
209 第1搬送ロボット
210 第2搬送ロボット
211,212 支持軸
301 受け部品
302 把持部品
W 基板
DESCRIPTION OF
130A, 130B, 130C, 130D Polishing table 131
Claims (17)
前記受け部材は、前記ハンド本体上に取り付けられる部分であって板状の支持部と、支持部に支持されている部分であって基板の外周を保持する基板外周保持部と、支持部の下面から下方に突出している係合突部とを備え、
前記ハンド本体は、端部に開口部が形成された係合溝を備え、
前記係合突部を前記開口部から前記係合溝に挿入し、前記係合突部を前記係合溝に係合させて、前記受け部材を前記ハンド本体上に固定することを特徴とする基板搬送用ハンド。 A flat hand body, a plurality of receiving members provided on the hand body for holding an edge of the substrate, and a gripping member provided movably with respect to the hand body and gripping the edge of the substrate; In the substrate transfer hand configured to move the member by an actuator and fix the substrate sandwiched between the receiving member and the gripping member,
The receiving member is a portion that is mounted on the hand body and is a plate-like support portion, a portion that is supported by the support portion and that holds the outer periphery of the substrate, and a lower surface of the support portion And an engaging protrusion protruding downward from
The hand body includes an engagement groove having an opening formed at an end thereof,
The engagement protrusion is inserted into the engagement groove from the opening, and the engagement protrusion is engaged with the engagement groove to fix the receiving member on the hand body. Board transfer hand.
前記受け部材は、前記ハンド本体上に取り付けられる部分であって板状の支持部と、支持部に支持されている部分であって基板の外周を保持する基板外周保持部と、支持部の下面から下方に突出している複数の固定用ピンとを備え、
前記ハンド本体は、上面から下面に延びる複数の貫通孔を備え、
前記複数の固定用ピンを前記複数の貫通孔に挿入し、前記複数の固定用ピンの先端部にある係合部を前記ハンド本体の下面又は下面にある凹部に係合させて、前記受け部材を前記ハンド本体上に固定することを特徴とする基板搬送用ハンド。 A flat hand body, a plurality of receiving members provided on the hand body for holding an edge of the substrate, and a gripping member provided movably with respect to the hand body and gripping the edge of the substrate; In the substrate transfer hand configured to move the member by an actuator and fix the substrate sandwiched between the receiving member and the gripping member,
The receiving member is a portion that is mounted on the hand body and is a plate-like support portion, a portion that is supported by the support portion and that holds the outer periphery of the substrate, and a lower surface of the support portion And a plurality of fixing pins protruding downward from the
The hand body includes a plurality of through holes extending from the upper surface to the lower surface,
The plurality of fixing pins are inserted into the plurality of through-holes, and the receiving portion is engaged with an engaging portion at a front end portion of the plurality of fixing pins in a lower surface or a concave portion on the lower surface of the hand body. Is fixed on the hand main body.
前記受け部材は、前記ハンド本体上に取り付けられる部分であって板状の支持部と、支持部に支持されている部分であって基板の外周を保持する基板外周保持部と、支持部の下面から下方に突出して設けられ、軸部と軸部の下端にあって軸部より大径の係合部とを有した軸状部材とを備え、
前記ハンド本体は、上面から下面に貫通するだるま穴を備え、
前記軸状部材を前記だるま穴の大径部から挿入した後に前記だるま穴の小径部側に移動させ、前記係合部を前記ハンド本体の下面又は下面にある凹部に係合させて、前記受け部材を前記ハンド本体上に固定することを特徴とする基板搬送用ハンド。 A hand main body, a receiving member provided on the hand main body for holding the edge of the substrate, and a gripping member movably provided on the hand main body for gripping the edge of the substrate, the gripping member being moved by an actuator In the substrate transfer hand configured to sandwich and fix the substrate between the receiving member and the gripping member,
The receiving member is a portion that is mounted on the hand body and is a plate-like support portion, a portion that is supported by the support portion and that holds the outer periphery of the substrate, and a lower surface of the support portion A shaft-shaped member provided to protrude downward from the shaft, and having a shaft portion and an engaging portion having a larger diameter than the shaft portion at the lower end of the shaft portion,
The hand body is provided with a saddle hole penetrating from the upper surface to the lower surface,
After the shaft-shaped member is inserted from the large-diameter portion of the darling hole, the shaft-shaped member is moved to the small-diameter portion side of the darning hole, and the engaging portion is engaged with a concave portion on the lower surface or the lower surface of the hand main body. A member for carrying a substrate, wherein a member is fixed on the hand body.
前記基板搬送機構により搬送された基板を処理する処理部とを備えたことを特徴とする基板処理装置。 A substrate transport mechanism comprising the substrate transport hand according to any one of claims 1 to 16,
A substrate processing apparatus comprising: a processing unit that processes the substrate transported by the substrate transport mechanism.
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