JP2018041854A - Substrate holding detector, substrate holding device, adjustment method of substrate holding detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウェハ等の基板を把持する基板の把持を検出する基板把持検出装置、及び、基板把持検出装置の調整方法に関する。
また、本発明は、半導体ウェハ等の基板を把持する基板把持装置に関する。
The present invention relates to a substrate gripping detection device that detects gripping of a substrate that grips a substrate such as a semiconductor wafer, and an adjustment method of the substrate gripping detection device.
The present invention also relates to a substrate gripping device for gripping a substrate such as a semiconductor wafer.
半導体製造装置では、半導体ウェハ等の基板に何らかの処置(化学的・機械的な処理、次工程へ搬送)を施す場合、基板が動かない様、保持部にて基板を把持または固定する場合がある。この時の把持または固定方法の一つに、保持した基板を片側あるいは両側から挟みこんで把持または固定する方法がある(例えば、特許文献1の図17、図34、図35、特許文献2の図11)。このような把持または固定方法では、基板が確実に把持、固定された事を確認する為のセンサが設けられている(例えば、特許文献1、2のセンサ319)。把持、固定された事を検知する方法には様々な方法があり、それに使われるセンサも多種多様な種類があるが、その中の一つに、透過型光センサと検知ドグ(検出体)を使用した方法がある。
In semiconductor manufacturing equipment, when some kind of treatment (chemical / mechanical treatment, transport to the next process) is performed on a substrate such as a semiconductor wafer, the substrate may be held or fixed by a holding part so that the substrate does not move. . As one of gripping or fixing methods at this time, there is a method of gripping or fixing the held substrate by sandwiching it from one side or both sides (for example,
透過型光センサは、光を出す発光素子と光を受けて信号を出す受光素子が対向して置かれた構成となっている。素子の間の空間を物体が通過して光を遮ると、受光素子の受光量が変化し出力する信号も変化する。この信号の変化により物体の有無を検知する。光の透過、遮蔽には、検知ドグとよばれる検出体が用いられる場合がある。透過型光センサと検知ドグで、基板が把持、固定された事を検知する方法では、基板の把持、固定動作に合わせてセンサとドグが相対的に動く様、センサとドグのうち一方を固定し、もう片方は基板を把持、固定する為の可動部(例えば、アーム等の把持部)と連動して動く様に設置する。そして、基板を把持、固定したときの可動部の位置で光センサの光が検知あるいは遮光される様に検知ドグの位置を調整する。基板の把持、固定の検知機能を精度良く機能させる為には、センサとドグを精密に位置合わせする必要がある。 The transmissive optical sensor has a configuration in which a light emitting element that emits light and a light receiving element that receives light and outputs a signal are placed facing each other. When an object passes through the space between the elements and blocks light, the amount of light received by the light receiving element changes and the output signal also changes. The presence or absence of an object is detected by the change in this signal. A detector called a detection dog may be used for light transmission and shielding. In the method of detecting that the substrate is gripped and fixed with the transmissive optical sensor and the detection dog, one of the sensor and the dog is fixed so that the sensor and the dog move relatively according to the gripping and fixing operation of the substrate. The other side is installed so as to move in conjunction with a movable part (for example, a holding part such as an arm) for holding and fixing the substrate. Then, the position of the detection dog is adjusted so that the light of the optical sensor is detected or shielded at the position of the movable part when the substrate is held and fixed. In order for the detection function for holding and fixing the substrate to function accurately, it is necessary to precisely align the sensor and the dog.
従来、検知ドグの位置調整では、実際に使用する基板(あるいは相当する大きさの治具)を把持、固定した状態で、センサ信号の変化を確認しながら実施していた。要求される検知精度によっては多くの時間・手間が掛る作業ではあるが、扱う基板が1種類である場合は一度調整してしまえば再度調整する事は殆どなく、多少手間・時間が掛っても特に問題はなかった。1つの装置で実際扱う基板はSEMI規格に記載されている基板一種類である場合が殆どで、異なるサイズの基板を扱う場合は殆どなかった。 Conventionally, the position adjustment of the detection dog has been carried out while confirming the change of the sensor signal while holding and fixing the actually used substrate (or a jig of a corresponding size). Although it takes a lot of time and effort depending on the required detection accuracy, if there is only one type of substrate to be handled, it will rarely need to be adjusted again once it is adjusted. There was no particular problem. In most cases, the substrate actually handled by one apparatus is one type of substrate described in the SEMI standard, and there is almost no case of handling substrates of different sizes.
しかし、近年、半導体の三次元積層技術においては、SEMI規格に記載されているウェハ等の基板とは異なる径の基板を扱う場合が発生している。この様な基板を扱う場合、SEMI規格と異なる基板用に別の装置を用意できれば良いが、装置購入コスト・設置スペースの増大という問題が発生する。1台の装置でSEMI規格の基板と別の基板を共通で使用できれば良いが、扱う基板が変わる度に基板の把持、固定の検知機能を再調整する
のは手間・時間が掛かり生産性の悪化・コストの増加という問題が発生する事になる。
However, in recent years, in the semiconductor three-dimensional stacking technology, there is a case where a substrate having a diameter different from that of a substrate such as a wafer described in the SEMI standard is handled. When handling such a substrate, it is sufficient if another device can be prepared for a substrate different from the SEMI standard. However, there arises a problem that the device purchase cost and the installation space increase. Although it is only necessary to use a single SEMI standard board and another board in a single device, it is time-consuming and time-consuming to re-adjust the gripping / fixing detection function every time the board to be handled changes.・ There will be an increase in cost.
前述したように、検知ドグ(検出体)の位置調整は、実際に使用する基板(あるいは相当する大きさの治具)を把持、固定させた状態で、センサ信号の変化を作業者が確認しながら実施する。このため、高い検知精度を要求される場合、作業者によって調整精度にばらつきが出て最悪の場合、検知エラーを起こす可能性がある。また、使用する基板の種類が複数ある場合は、その基板の種類数分の調整・確認作業を行う必要があり、労力及び工数がかかる。装置内にセンサ・ドグを予め複数用意し、基板毎に切替える方法もあるが、設置スペースが大きくなり所定のスペースに納まらない懸念がある外、部品数が増えるのでコストアップとなる。 As described above, the position of the detection dog (detector) can be adjusted by the operator confirming the change in the sensor signal while holding and fixing the substrate to be actually used (or a jig of a corresponding size). While implementing. For this reason, when high detection accuracy is required, the adjustment accuracy varies depending on the operator, and in the worst case, a detection error may occur. Further, when there are a plurality of types of substrates to be used, it is necessary to perform adjustment / confirmation work for the number of types of the substrates, which requires labor and man-hours. There is a method of preparing a plurality of sensor dogs in the apparatus in advance and switching them for each board. However, there is a concern that the installation space becomes large and cannot be accommodated in a predetermined space, and the number of parts increases, resulting in an increase in cost.
本発明の目的は、上述した課題の少なくとも一部を解決することである。
本発明の一つの目的は、複数の異なる寸法の基板を共通の装置で使用する場合の基板把持検出装置の調整を容易にすることにある。
An object of the present invention is to solve at least a part of the problems described above.
One object of the present invention is to facilitate adjustment of a substrate gripping detection device when a plurality of substrates having different dimensions are used in a common device.
[1] 本発明の一側面に係る基板把持検出装置は、 可動の把持部材によって基板が把持されたことを検出する基板把持検出装置であって、 前記可動の把持部材の移動に伴って相対的な位置が変化する透過型の光学センサ及び検出体を備え、 前記光学センサは発光素子及び受光素子を有し、 前記検出体は、 相対的な位置を調整可能な第1の部材及び第2の部材と、 前記把持部材によって前記基板が把持されたときに、前記光学センサの前記発光素子から前記受光素子への光を透過する透過部または前記光を遮断する遮蔽部であって、前記第1の部材及び前記第2の部材の少なくとも一方によって形成される前記透過部または前記遮蔽部と、を有し、 前記第1の部材と前記第2の部材との相対的な位置の調整によって、前記把持部材によって前記基板が把持されたときの前記透過部または前記遮蔽部の位置又は寸法が調整可能である。 [1] A substrate gripping detection device according to an aspect of the present invention is a substrate gripping detection device that detects that a substrate is gripped by a movable gripping member, and is relative to the movement of the movable gripping member. The optical sensor includes a light emitting element and a light receiving element, and the detection body includes a first member and a second member that can adjust a relative position. A member, and a transmissive part that transmits light from the light emitting element to the light receiving element of the optical sensor when the substrate is gripped by the gripping member, or a shielding part that blocks the light. The transmission part or the shielding part formed by at least one of the member and the second member, and by adjusting the relative positions of the first member and the second member, To gripping member Therefore, the position or dimension of the transmission part or the shielding part when the substrate is gripped can be adjusted.
この基板把持検出装置では、異なる径の複数のウェハを使用する場合、検出体を構成する第1の部材と第2の部材との相対的な位置を調整することによって、使用するウェハの径に応じて検出体の透過部または遮蔽部の位置または寸法を調整することができる。従って、異なる径の複数のウェハのうち特定の径のウェハを実際に使用して光学センサの出力を見ながら検出体を把持部に対して1回位置決めすれば、その後、他の径のウェハを使用する場合には、ウェハを実際に使用して把持部に対する位置決めを調整する必要がなく、検出体の第1の部材と第2の部材の相対的な位置を調整すればよい。即ち、異なる径のウェハに切り替える場合、切り替え前後のウェハの径の差に相当する分だけ、検出体の第1の部材と第2の部材の相対的な位置を調整すればよい。この基板把持検出装置によれば、複数の異なる寸法の基板を共通の装置で使用する場合の基板把持検出装置の調整を容易にすることができる。この結果、調整に要する労力及び工数を低減することができる。 In this substrate gripping detection apparatus, when using a plurality of wafers having different diameters, the relative positions of the first member and the second member constituting the detection body are adjusted to obtain the diameter of the wafer to be used. Accordingly, the position or size of the transmission part or the shielding part of the detection body can be adjusted. Therefore, if the wafer is positioned with respect to the gripping portion while actually using the wafer of a specific diameter among a plurality of wafers having different diameters while watching the output of the optical sensor, then wafers of other diameters When used, it is not necessary to adjust the positioning with respect to the grip portion by actually using the wafer, and the relative positions of the first member and the second member of the detection body may be adjusted. That is, when switching to a wafer having a different diameter, the relative positions of the first member and the second member of the detection body may be adjusted by an amount corresponding to the difference in wafer diameter before and after switching. According to this substrate grip detection device, the substrate grip detection device can be easily adjusted when a plurality of substrates having different dimensions are used in a common device. As a result, the labor and man-hours required for adjustment can be reduced.
[2] [1]に記載の基板把持検出装置において、 前記第1の部材は、1つの第1の基準部位または第1の方向に沿った異なる位置にある複数の第1の基準部位を有し、 前記第2の部材は、1つの第2の基準部位または前記第1の方向に沿った異なる位置にある複数の第2の基準部位を有し、 前記第1の基準部位及び前記第2の基準部位の少なくとも一方が複数設けられており、 前記第1の基準部位の何れか1つと前記第2の基準部位の何れか1つとが一致するように、前記第1の部材及び前記第2の部材の相対位置が調整可能であり、一致させる前記第1の基準部位と前記第2の基準部位の組み合わせに応じて、前記透過部または前記遮蔽部の位置または寸法が調整可能であるように構成されている、ことが可能である。
この場合、基準部位の組み合わせによって第1の部材及び第2の部材の複数の相対位置を設定し、異なる径のウェハごとに相対位置を割り当てる。特定の径のウェハを実際に使
用して光学センサの出力を見ながら検出体を把持部に対して位置決めした後、異なる径のウェハの切り替えは、その径のウェハに割り当てられた相対位置(基準部位の組み合わせ)に、第1及び第2の部材を調整すればよい。検出体の第1及び第2の部材の相対位置を各部材に設けられた基準部位を合わせることによって、容易にかつ高精度に行うことができる。
[2] In the substrate gripping detection apparatus according to [1], the first member has one first reference portion or a plurality of first reference portions at different positions along the first direction. The second member has one second reference part or a plurality of second reference parts at different positions along the first direction, and the first reference part and the second reference part At least one of the reference parts is provided, and the first member and the second member are arranged such that any one of the first reference parts and any one of the second reference parts coincide with each other. The relative position of the member can be adjusted, and the position or size of the transmission part or the shielding part can be adjusted according to the combination of the first reference part and the second reference part to be matched. It is possible to be configured.
In this case, a plurality of relative positions of the first member and the second member are set according to the combination of the reference parts, and the relative positions are assigned to the wafers having different diameters. After positioning the detection body with respect to the gripping part while actually using the wafer of a specific diameter and observing the output of the optical sensor, switching of the wafer of a different diameter is performed by the relative position (reference) assigned to the wafer of that diameter. What is necessary is just to adjust a 1st and 2nd member to the combination of a site | part. By aligning the relative positions of the first and second members of the detection body with the reference portions provided on the respective members, the detection member can be easily and accurately performed.
[3] [2]に記載の基板把持検出装置において、 前記第1及び第2の基準部位が、前記第1及び第2の部材に設けられた位置合わせ用の基準面、基準線、基準穴及び基準図形の少なくとも1つで構成される、ことが可能である。
基準面としては、例えば、第1及び第2の部材の端面を用いることができる。基準線は、第1及び第2の部材に設けられる直線、三角形、ひし形等の多角形、その他の図形を含む。三角形、四角形の場合、その頂点の位置で位置合わせするようにしてもよい。基準線は、第1及び第2の部材上に塗料等で形成してもよいし、溝によって形成してもよい。基準穴は、第1及び第2の部材に設ける貫通穴、有底孔であり得る。また、基準部位として、基準線以外の図形であってもよい。例えば、三角形、ひし形等の多角形の内部が凹んだものであってもよい。このように種々の構成を用いて基準部位を構成できる。
[3] In the substrate gripping detection apparatus according to [2], the first and second reference portions are a reference plane, a reference line, and a reference hole for alignment provided on the first and second members. And at least one of the reference graphics.
As the reference surface, for example, end surfaces of the first and second members can be used. The reference line includes straight lines, triangles, polygons such as rhombuses, and other figures provided on the first and second members. In the case of a triangle or a quadrangle, alignment may be performed at the position of the vertex. The reference line may be formed of paint or the like on the first and second members, or may be formed by a groove. The reference hole may be a through hole or a bottomed hole provided in the first and second members. The reference part may be a figure other than the reference line. For example, the inside of a polygon such as a triangle or rhombus may be recessed. In this way, the reference portion can be configured using various configurations.
[4] [2]または[3]に記載の基板把持検出装置において、 前記第1の部材は、前記第1の方向に沿った長穴を有し、 前記第2の部材は、前記長穴を通過した締結部材で前記第1の部材に固定されており、 前記締結部材の前記長穴内での位置を変更することによって前記第1の部材と前記第2の部材の相対的な位置が調整される、ことが可能である。
この場合、長穴と締結部材との組み合わせによって、第1及び第2の部材を分離させることなく両者の相対位置を調整可能である。締結部材は、例えば、ボルト、ねじである。
[4] In the substrate gripping detection apparatus according to [2] or [3], the first member has a long hole along the first direction, and the second member has the long hole. The fastening member that has passed through is fixed to the first member, and the relative position between the first member and the second member is adjusted by changing the position of the fastening member in the elongated hole. Is possible.
In this case, the relative positions of the elongated holes and the fastening members can be adjusted without separating the first and second members. The fastening member is, for example, a bolt or a screw.
[5] [1]ないし[4]の何れかに記載の基板把持検出装置において、 前記第1及び第2の部材は、板状の第1部分と、前記第1部分に略直交する板状の第2部分とを有する、ことが可能である。
この場合、第1及び第2の部材の相対移動が容易である。各部材が2つの面を有するため、一方の面に透過部または遮蔽部を設け、他方の面に互いを締結する機構を設けることも可能である。
[5] The substrate gripping detection apparatus according to any one of [1] to [4], wherein the first and second members are a plate-like first portion and a plate shape substantially orthogonal to the first portion. A second portion of the.
In this case, the relative movement of the first and second members is easy. Since each member has two surfaces, it is possible to provide a transmission part or a shielding part on one surface and a mechanism for fastening each other on the other surface.
[6] [4]に記載の基板把持検出装置において、 前記第1及び第2の部材は、板状の第1部分と、前記第1部分に略直交する板状の第2部分とを有し、 前記透過部または前記遮蔽部は、前記第1部分に形成され、 前記長穴は、前記第2部分に形成されている、ことが可能である。
この場合、透過部または遮蔽部、及び締結機構を設ける位置を容易に確保できる。
[6] In the substrate gripping detection apparatus according to [4], the first and second members include a plate-like first portion and a plate-like second portion substantially orthogonal to the first portion. The transmission part or the shielding part may be formed in the first part, and the elongated hole may be formed in the second part.
In this case, the position where the transmission part or the shielding part and the fastening mechanism are provided can be easily secured.
[7] [1]ないし[6]の何れかに記載の基板把持検出装置において、 前記第1の部材と前記第2の部材の相対的な位置の調整に伴い、前記検出体の前記透過部または前記遮蔽部の寸法が可変に構成されている、ことが可能である。
透過部または遮蔽部の寸法を増減させることによって、透過部または遮蔽部の全体を変位させる場合と同様の作用効果を奏する。
[7] The substrate gripping detection device according to any one of [1] to [6], wherein the transmission portion of the detection body is adjusted in accordance with adjustment of a relative position between the first member and the second member. Or it is possible for the dimension of the said shielding part to be comprised variably.
By increasing / decreasing the dimension of the transmission part or the shielding part, the same effect as the case of displacing the whole transmission part or the shielding part is obtained.
[8] [7]に記載の基板把持検出装置において、 前記透過部は、前記第1の部材の突出部と、前記第2の部材の突出部との間に形成されたスリットまたは開口部であり、前記第1の部材と前記第2の部材の相対的な位置の調整に伴い、前記透過部の寸法が調整可能である。
第1及び第2の部材の突起部の間にスリットまたは開口部を形成することによって、透過部の寸法の調整が容易かつ高精度にできる。
[8] In the substrate gripping detection apparatus according to [7], the transmission portion is a slit or an opening formed between the protruding portion of the first member and the protruding portion of the second member. In addition, the dimension of the transmission portion can be adjusted in accordance with the adjustment of the relative positions of the first member and the second member.
By forming a slit or an opening between the protrusions of the first and second members, the dimension of the transmission part can be adjusted easily and with high accuracy.
[9] [7]に記載の基板把持検出装置において、 前記遮蔽部は、前記第1の部材の突出部と、前記第2の部材の突出部との重なりによって形成されており、前記第1の部材と前記第2の部材の相対的な位置の調整に伴い、前記遮蔽部の寸法が調整可能である。
第1及び第2の部材の突起部の重なりによって遮蔽部を形成することによって、遮蔽部の寸法の調整が容易かつ高精度にできる。
[9] In the substrate gripping detection apparatus according to [7], the shielding portion is formed by an overlap between the protruding portion of the first member and the protruding portion of the second member, and With the adjustment of the relative position of the member and the second member, the dimension of the shielding portion can be adjusted.
By forming the shielding part by overlapping the protrusions of the first and second members, the dimension of the shielding part can be easily adjusted with high accuracy.
[10] [1]又は[2]に記載の基板把持検出装置において、 前記第1の部材は、前記第1の方向に沿った内腔を有し、 前記第2の部材は、前記内腔の中に配置され、止めねじによって前記第1の部材に対して固定され、前記止めねじを緩めて前記第1の部材及び前記第2の部材の相対的な位置を調整可能である。
この場合、第1及び第2の部材の相対位置の調整を容易かつ高精度に行うことができる。
[10] In the substrate gripping detection apparatus according to [1] or [2], the first member has a lumen along the first direction, and the second member is the lumen. Is fixed to the first member by a set screw, and the relative position of the first member and the second member can be adjusted by loosening the set screw.
In this case, the relative positions of the first and second members can be adjusted easily and with high accuracy.
[11] [10]に記載の基板把持検出装置において、 前記第1の部材の外周面に小径部が設けられており、前記小径部が前記透過部を構成する、ことが可能である。
この場合、切欠きによって容易かつ精度よく透過部を形成することができる。
[11] In the substrate gripping detection apparatus according to [10], it is possible that a small-diameter portion is provided on an outer peripheral surface of the first member, and the small-diameter portion constitutes the transmission portion.
In this case, the transmission part can be formed easily and accurately by the notch.
[12] [10]に記載の基板把持検出装置において、 前記第2の部材の外周面に径方向外方に突出する大径部を有し、前記大径部が前記遮蔽部を構成する、ことが可能である。
この場合、大径部によって容易かつ精度よく遮蔽部を形成することができる。
[12] In the substrate gripping detection apparatus according to [10], the outer peripheral surface of the second member has a large-diameter portion protruding radially outward, and the large-diameter portion constitutes the shielding portion. It is possible.
In this case, the shielding part can be formed easily and accurately by the large diameter part.
[13] 本発明の一側面に係る基板把持検出装置は、基板把持装置であって、 基板に当接して前記基板を把持する可動の把持部材と、 [1]ないし[12]の何れかに記載の基板把持検出装置と、を備える。
上述した基板把持検出装置を使用すれば、基板把持装置において、異なる径の複数のウェハを使用する場合の調整が容易になる。
[13] A substrate gripping detection device according to one aspect of the present invention is a substrate gripping device, and includes a movable gripping member that grips the substrate in contact with the substrate, and any one of [1] to [12] And a substrate gripping detection device as described.
Use of the substrate gripping detection device described above facilitates adjustment when a plurality of wafers having different diameters are used in the substrate gripping device.
[14] [13]に記載の基板把持装置において、 前記把持部材は一対のアームを有し、 前記一対のアームは前記基板を両側から挟んで固定する、ことが可能である。
両側から基板を挟むことによって、基板を安定して把持することができる。
[14] In the substrate gripping apparatus according to [13], the gripping member may have a pair of arms, and the pair of arms may fix the substrate sandwiched from both sides.
By sandwiching the substrate from both sides, the substrate can be stably held.
[15] [14]に記載の基板把持装置において、 前記固定された基板を反転させるために前記一対のアームを回転する機構を更に備える、ことが可能である。
上述した基板把持検出装置を反転機に適用することが可能である。
[15] The substrate gripping apparatus according to [14], further comprising a mechanism for rotating the pair of arms to invert the fixed substrate.
It is possible to apply the substrate gripping detection device described above to a reversing machine.
[16] [13]に記載の基板把持装置において、 前記把持部材はクランプピンを有し、 前記クランプピンが前記基板を押し付けて固定する。
上述した基板把持検出装置を、クランプピンで基板を把持するタイプの基板把持装置に適用できる。このような基板把持装置は、例えば、ロボットハンドである。
[16] In the substrate gripping apparatus according to [13], the gripping member includes a clamp pin, and the clamp pin presses and fixes the substrate.
The substrate gripping detection device described above can be applied to a substrate gripping device that grips a substrate with a clamp pin. Such a substrate gripping device is, for example, a robot hand.
[17] [16]に記載の基板把持装置において、 前記基板把持装置はロボットハンドに設けられ、前記クランプピンと対向する位置に設けられた爪を更に有する、ことが可能である。
例えば、基板の前後で爪とクランプピンによって挟まれることによって基板を安定して把持することが可能である。
[17] In the substrate gripping device according to [16], the substrate gripping device may be provided on a robot hand and further include a claw provided at a position facing the clamp pin.
For example, the substrate can be stably gripped by being sandwiched between claws and clamp pins before and after the substrate.
[18] 本発明の一側面に係る方法は、可動の把持部材によって基板が把持されたことを検出する基板把持検出装置を調整する方法であって、 前記基板把持検出装置が、前
記把持部材によって前記基板が把持されたときに透過型の光学センサに透過部または遮蔽部を提供するための検出体を備え、前記検出体が第1の部材及び第2の部材を有し、 前記調整方法は、 前記第1の部材と前記第2の部材との相対的な位置を調整することによって、前記把持部材によって前記基板が把持されたときの前記透過部または前記遮蔽部の位置または寸法を調整することを含む。
[18] A method according to one aspect of the present invention is a method of adjusting a substrate gripping detection device that detects that a substrate is gripped by a movable gripping member, wherein the substrate gripping detection device is adjusted by the gripping member. A detection body for providing a transmission part or a shielding part to a transmission type optical sensor when the substrate is gripped, the detection body includes a first member and a second member, and the adjustment method includes: Adjusting the relative position between the first member and the second member to adjust the position or size of the transmitting portion or the shielding portion when the substrate is gripped by the gripping member. Including that.
この基板把持検出装置を調整する方法では、異なる径の複数のウェハを使用する場合、検出体を構成する第1の部材と第2の部材との相対的な位置を調整することによって、使用するウェハの径に応じて検出体の透過部または遮蔽部の位置または寸法を調整することができる。従って、異なる径の複数のウェハのうち特定の径のウェハを実際に使用して光学センサの出力を見ながら検出体を把持部に対して位置決めすれば、その後、他の径のウェハを使用する場合には、ウェハを実際に使用して把持部に対する位置決めを調整する必要がなく、検出体の第1の部材と第2の部材の相対的な位置を調整すればよい。即ち、異なる径のウェハに切り替える場合、切り替え前後のウェハの径の差に相当する分だけ、検出体の第1の部材と第2の部材の相対的な位置を調整すればよい。 In the method of adjusting the substrate gripping detection device, when a plurality of wafers having different diameters are used, the wafer gripping detection device is used by adjusting the relative positions of the first member and the second member constituting the detection body. The position or size of the transmission part or shielding part of the detection body can be adjusted according to the diameter of the wafer. Therefore, if the detection body is positioned with respect to the gripping part while actually using a wafer having a specific diameter among a plurality of wafers having different diameters while watching the output of the optical sensor, wafers having other diameters are used thereafter. In this case, it is not necessary to adjust the positioning with respect to the grip portion by actually using the wafer, and the relative positions of the first member and the second member of the detection body may be adjusted. That is, when switching to a wafer having a different diameter, the relative positions of the first member and the second member of the detection body may be adjusted by an amount corresponding to the difference in wafer diameter before and after switching.
[19] [18]に記載の方法において、 前記第1の部材は、1つの第1の基準部位または第1の方向沿った異なる位置にある複数の第1の基準部位を有し、前記第2の部材は、1つの第1の基準部位または前記第1の方向に沿った異なる位置にある複数の第2の基準部位を有し、前記第1の基準部位及び前記第2の基準部位の少なくとも一方が複数設けられており、 前第1の基準部位の何れか1つと前記第2の基準部位の何れか1つとが一致するように、前記第1の部材及び前記第2の部材の相対位置を調整し、一致させる前記第1の基準部位と前記第2の基準部位の組み合わせに応じて、前記第1の部材と前記第2の部材との相対的な位置または寸法を調整する。
この場合、基準部位の組み合わせによって第1の部材及び第2の部材の複数の相対位置を設定し、異なる径のウェハごとに相対位置を割り当てる。特定の径のウェハを実際に使用して光学センサの出力を見ながら検出体を把持部に対して位置決めした後、異なる径のウェハの切り替えは、その径のウェハに割り当てられた相対位置(基準部位の組み合わせ)に、第1及び第2の部材を調整すればよい。検出体の第1及び第2の部材の相対位置を各部材に設けられた基準部位を合わせることによって、容易にかつ高精度に行うことができる。
[19] In the method according to [18], the first member includes one first reference portion or a plurality of first reference portions at different positions along a first direction, The two members have one first reference part or a plurality of second reference parts at different positions along the first direction, and the first reference part and the second reference part A plurality of at least one is provided, and the first member and the second member are relative to each other so that any one of the first first reference parts and any one of the second reference parts coincide with each other. The relative positions or dimensions of the first member and the second member are adjusted according to the combination of the first reference portion and the second reference portion to be adjusted and matched.
In this case, a plurality of relative positions of the first member and the second member are set according to the combination of the reference parts, and the relative positions are assigned to the wafers having different diameters. After positioning the detection body with respect to the gripping part while actually using the wafer of a specific diameter and observing the output of the optical sensor, switching of the wafer of a different diameter is performed by the relative position (reference) assigned to the wafer of that diameter. What is necessary is just to adjust a 1st and 2nd member to the combination of a site | part. By aligning the relative positions of the first and second members of the detection body with the reference portions provided on the respective members, the detection member can be easily and accurately performed.
[20] [18]又は[19]に記載の方法において、 前記第1及び第2の基準部位が、前記第1及び第2の部材に設けられた位置合わせ用の基準面、基準線、基準穴及び基準図形の少なくとも1つで構成される。
基準面としては、第1及び第2の部材の端面を用いることができる。基準線は、第1及び第2の部材に設けられる直線、三角形、ひし形等の多角形、その他の図形を含む。三角形、四角形の場合、その頂点の位置で位置合わせするようにしてもよい。基準線は、第1及び第2の部材上に塗料等で形成してもよいし、溝によって形成してもよい。基準穴は、第1及び第2の部材に設ける貫通穴、有底孔であり得る。また、基準部位として、基準線以外の図形であってもよい。例えば、三角形、ひし形等の多角形の内部が凹んだものであってもよい。このように種々の構成を用いて基準部位を構成できる。
[20] In the method according to [18] or [19], the first and second reference portions are a reference plane for alignment, a reference line, and a reference provided on the first and second members. It is composed of at least one of a hole and a reference graphic.
As the reference surface, end surfaces of the first and second members can be used. The reference line includes straight lines, triangles, polygons such as rhombuses, and other figures provided on the first and second members. In the case of a triangle or a quadrangle, alignment may be performed at the position of the vertex. The reference line may be formed of paint or the like on the first and second members, or may be formed by a groove. The reference hole may be a through hole or a bottomed hole provided in the first and second members. The reference part may be a figure other than the reference line. For example, the inside of a polygon such as a triangle or rhombus may be recessed. In this way, the reference portion can be configured using various configurations.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る基板把持検出装置を備える反転機を示す斜視図である。図2は、反転機の開閉機構を示す縦断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing a reversing machine including a substrate gripping detection device according to the first embodiment. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an opening / closing mechanism of the reversing machine.
この反転機1は、基板把持装置の一例であり、例えば、めっき装置、研磨装置等の半導体製造装置において使用される。反転機1は、ウェハW等の基板を搬送ロボット等から受け取り、基板の上下を反転してリフタ等に渡すものである。以下の説明では、基板として、円板状のウェハを例に挙げて説明するが、基板は、これに限定されることなく、矩形等の他の形状のウェハ、その他の基板であってもよい。図1に示すように、反転機1は、ウェハWの周縁を両側から把持する一対の円弧状の把持部10と、把持部10に取り付けられたシャフト14と、シャフト14をその軸方向に移動させ把持部10を開閉させる開閉
機構12と、を備えている。一対の把持部10は、ウェハWの中心を挟んで互いに対向するように配置されており、それぞれの把持部10の両端には、ウェハWの外周部に線接触するチャック部11がそれぞれ2つ設けられている。なお、本実施形態では、それぞれの把持部10に2つのチャック部11を設けた例を説明するが、これに限られるものではなく、それぞれの把持部10に3つ以上のチャック部11を設けてもよい。
The reversing
図2に示すように、開閉機構12は、それぞれのシャフト14および把持部10を閉方向に付勢する圧縮ばね15と、それぞれのシャフト14に連結されたスライド式のエアシリンダ13とを備えている。この開閉機構12は、圧縮ばね15により把持部10を互いに近接する方向に移動させてウェハWを把持するようになっており、このときエアシリンダ13の可動部13aはメカストッパ17に当接するようになっている。また、開閉機構12は、エアシリンダ13の駆動により把持部10を互いに離間する方向に移動させてウェハWをリリースするようになっている。
As shown in FIG. 2, the opening /
すなわち、ウェハWを把持する場合には、片方のエアシリンダ13を加圧し、他方のエアシリンダ13は圧縮ばね15の付勢力のみによって閉じられる。このとき、加圧されたエアシリンダ13の可動部13aのみがメカストッパ17に押し付けられ、その位置に固定される。このとき、圧縮ばね15によって付勢される他方のエアシリンダ13に接続された把持部10の位置が基板把持検出装置20(光学センサ21、検知ドグ22)により検出される。ウェハWがない場合には、加圧されない方のエアシリンダ13はフルストローク位置にあり、基板把持検出装置20の応答がない(又は応答がある)ため、ウェハWが把持されていないことが検出される。
That is, when gripping the wafer W, one
図1に示すように、開閉機構12には、ウェハWの中心軸と垂直な軸周りに回転する回転軸16が取り付けられている。この回転軸16は、図示しない反転機構に連結されており、反転機構により回転されるようになっている。したがって、反転機構が駆動されると、回転軸16を中心として開閉機構12および把持部10が回転し、把持部10に把持したウェハWが反転されるようになっている。
As shown in FIG. 1, the opening /
図3は、基板把持検出装置の拡大正面図である。図4は、基板把持検出装置の拡大斜視図である。 FIG. 3 is an enlarged front view of the substrate gripping detection device. FIG. 4 is an enlarged perspective view of the substrate gripping detection apparatus.
基板把持検出装置20は、透過型の光学センサ21と、検知ドグ(検出体)22とを備えている。光学センサ21は、光を生成し、出力する発光素子21aと、発光素子21aからの光を受光し、検出する受光素子21bとを有している。
The substrate gripping
本実施形態では、検知ドグ22は、エアシリンダ13の可動部13aに固定されており、可動部13aとともに移動可能である。従って、検知ドグ22は、把持部10の開閉動作に伴い、把持部10の移動または動きに連動して移動する。よって、検知ドグ22は、エアシリンダ13の可動部13aを介して把持部10に固定されているともいえる。他の実施形態では、検知ドグ22の位置を固定し、光学センサ21をエアシリンダ13の可動部13aに固定し、可動部13aとともに移動可能としてもよい。何れの場合であっても、後述する検知ドグ22の調整機構によって、異なる径の複数のウェハに対して基板把持検出装置20を調整することができる。但し、検知ドグ22の位置を可動とする場合と固定する場合では、調整の方向は逆になる。
In the present embodiment, the
検知ドグ22は、その上面(第1部分23a)において、光の透過部としてのスリット25を有している。スリット25は、検知ドグ22の上面に設けられた開口部または切欠きである。図3及び図4に示すように、光学センサ21の発光素子21aから受光素子21bへの光路上にスリット25が整合した状態では、発光素子21aから出力される光が
スリット25を通過(透過)して受光素子21bに入射する。光学センサ21の発光素子21aから受光素子21bへの光路上にスリット25が整合しない状態で、光路上にスリット25以外の検知ドグ22の上面の壁が位置する場合には、発光素子21aから出力される光が第1部分23aの壁面に遮蔽され、受光素子21bに光が届かず、受光素子21bが光を検出しない。一対の把持部10がウェハWを把持または固定した位置において、スリット25を通って発光素子21aから受光素子21bに光が透過するように(スリット25が光学センサ21の光路に一致するように)に、検知ドグ22の位置をエアシリンダ13の可動部13a(把持部10)に対して、予め調整しておけば、把持部10によるウェハWの把持、固定を受光素子21bが出力する信号によって検出することができる。すなわち、一対の把持部10が、スリット25と光学センサ21とが一致する位置よりも開いた位置及び閉じた位置にある場合、光学センサ21の受光素子21bは光を検出しないことを示す非検出信号を出力する、あるいは信号を出力しない。この状態は、ウェハWの位置まで把持部10が閉じていないか又はウェハWを把持できなかった(いわゆる空振り)状態に対応する。一方、一対の把持部10が、スリット25と光学センサ21とが一致する位置にある場合には、光学センサ21の受光素子21bは光を検出したことを示す検出信号を出力する。この状態は、把持部10が適切にウェハWを把持した状態に対応する。
The
光学センサ21の発光素子21aから受光素子21bへの光路がスリット25に整合または一致するとは、光路がスリット25の範囲内にあること、言い換えれば、発光素子21aからの光を受光素子21bで検出可能な光学センサ21とスリット25の位置関係であることを示す。
The optical path from the
図5は、検知ドグと光学センサの光路との関係を示す説明図である。同図では、検知ドグ22を第1部分23a側からみた平面図を示し、21cは発光素子21aからの光路を示す。矢印Xは、把持部10の閉鎖動作に伴う検知ドグ22の移動方向、すなわち把持部10の閉鎖方向を示す。矢印Xと反対方向が、把持部10の開放動作に伴う検知ドグ22の移動方向、すなわち把持部10の開放方向を示す。同図(a)に示すように、発光素子21aからの光路21cがスリット25の範囲内にある場合に、ウェハWが把持部10によって正常に把持(クランプ)されたことを示すように、検知ドグ22の可動部13aへの取付位置を調整する。同図(b)に示すように、スリット25が光路21cよりも閉鎖方向Xに行き過ぎた場合には、光路21cが第1部分23aの壁面で遮蔽され、受光素子21bで光を検出しない。この場合、ウェハWを把持せずに把持部10が閉じたことを示し、ウェハWがないか、掴み損ねて把持部10が空振りした状態である。同図(c)に示すように、閉鎖方向Xにおいてスリット25が光路21cまで到達しない場合は、ウェハWと把持部10との間に異物等があるか又は何らかの原因で把持部10が所定の位置まで閉じることができない場合である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the detection dog and the optical path of the optical sensor. In the same figure, the top view which looked at the
図6は、異なる径の複数種類のウェハを把持する場合に、小径のウェハに対応して基板把持検出装置を調整したときの検出を説明する説明図である。図7は、異なる径の複数種類のウェハを把持する場合に大径のウェハに対応して基板把持検出装置を調整したときの検出を説明する説明図である。図6(a)、図7(a)は、小径d=daのウェハWaを把持したときの検知ドグ22と光路21cとの関係を示す。図6(b)、図7(b)は、ウェハWaよりも大径d=db(>da)のウェハWbを把持したときの検知ドグ22と光路21cとの関係を示す。ここで、dはウェハの径を示す。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining detection when the substrate gripping detection apparatus is adjusted for a small-diameter wafer when gripping multiple types of wafers having different diameters. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining detection when the substrate gripping detection apparatus is adjusted for a large-diameter wafer when gripping multiple types of wafers having different diameters. FIGS. 6A and 7A show the relationship between the
小径d=daのウェハWaに合わせて検知ドグ22の可動部13aへの固定位置を調整した場合、図6(a)に示すように、小径d=daのウェハWaを把持したときに、光路21cがスリット25の範囲内に位置して、光学センサ21が光の検出(ウェハWaの把持の検出)を正常に行う。しかし、この調整において大径d=dbのウェハWbを把持し
たときは、図6(b)に示すように、光路21cがスリット25の範囲内に位置せず、光学センサ21が光の検出をしない。つまり、大径のウェハWbを把持したときに、小径のウェハWaと同等の位置まで把持部10が閉じきらず、スリット25が光路21cまで到達せず、クランプ異常と検知される。
When the fixing position of the
一方、大径のウェハWbに合わせて検知ドグ22の可動部13aへの固定位置を調整した場合、図7(b)に示すように、大径d=dbのウェハWbを把持したときに、光路21cがスリット25の範囲内に位置して、光学センサ21が光の検出(ウェハWaの把持の検出)を正常に行う。しかし、この調整において小径のウェハWaを把持したときには、図7(a)に示すように、スリット25が光路21cを通り過ぎ、光路21cがスリット25の範囲内に位置せず、光学センサ21が光の検出をしない。つまり、小径のウェハWaを把持したときに、把持部10が大径のウェハWbの把持位置より更に閉鎖方向Xに移動してしまい、スリット25が光路21cを通り過ぎ、この結果、クランプ異常と検知される。
On the other hand, when the fixing position of the
したがって、小径d=daのウェハWaに対応させて検知ドグ22の可動部13aへの固定位置を調整した場合(図6(a))、その後、大径d=dbのウェハWbを使用する場合には、スリット25の位置を、直径da、dbによって決まる距離f(da、db)だけ閉鎖方向Xに移動するように調整する必要がある(図6(b))。一方、大径d=dbのウェハWbに対応させて検知ドグ22の可動部13aへの固定位置を調整した場合(図7(b))、その後、小径daのウェハWaを使用する場合には、スリット25の位置を、直径da、dbによって決まる距離f(da、db)だけ開放方向(Xと逆方向)に移動するように調整する必要がある(図7(a))。なお、fは所定の関数を表し、基板把持検出装置の構成によって決まる。距離f(da、db)については、後述する。従来、このような調整は、再度、検知ドグ22の可動部13aへの固定位置を調整することによって行っていた。しかしながら、検知ドグ22の可動部13aへの固定位置の調整は、前述したように、実際に使用するウェハW(あるいは相当する大きさの治具)を固定させた状態で、光学センサ信号の変化を作業者が確認しながら調整を行う必要がある。実際に使用するウェハWを使用して検知ドグ22を調整する場合、1種類のウェハWに対する検知ドグ22の位置を調整するために、以下に説明するように開放方向、閉鎖方向に検知ドグ22を移動させて検知ドグ22の信号の変化を記録し、記録された位置の真ん中に調整位置を設定する必要がある。
Accordingly, when the fixing position of the
図28は、実際に使用するウェハを使用して行う検出ドグの調整を説明する説明図である。特定の径のウェハに対して検知ドグを調整する場合、例えば、同図(a)に示すように、検知ドグ22を閉鎖方向に移動させて、光がスリット25を通過する状態(検知状態)から遮蔽状態(非検知状態)になった時点の検知ドグ22の第1の位置M1を記録する。引き続き、同図(b)に示すように、検知ドグ22を開放方向に移動させて、光がスリット25を通過する状態(検知状態)に戻り、再度、光がスリット25を通過する状態(検知状態)から遮蔽状態(非検知状態)になった時点の第2の位置M2を記録する。そして、図同図(c)に示すように、上記特定の径のウェハを基板把持装置が把持したときに、検知ドグ22が第1の位置M1と第2の位置M2との真ん中の位置になるように、検知ドグ22をエアシリンダ13の可動部13aに固定する。従来、使用するウェハの径が変更される度に、図28(a)から(c)の調整作業を行う必要があった。
FIG. 28 is an explanatory diagram for explaining detection dog adjustment performed using a wafer that is actually used. When adjusting the detection dog for a wafer having a specific diameter, for example, as shown in FIG. 5A, the
本実施形態では、検知ドグ22の可動部13aへの固定位置を再度調整する代わりに、後述するように、検知ドグ22第1の部材22aと第2の部材22bとから構成し、これらの2つの部材の相対的な位置関係を調整することによって、異なる径のウェハに対する検知ドグ22(例えば、スリット25、後述する突出部53、54a、54b)の位置調整を行う。
In the present embodiment, instead of adjusting the fixing position of the
図8は、第1実施形態に係る検知ドグの斜視図である。 FIG. 8 is a perspective view of the detection dog according to the first embodiment.
以下、検知ドグ22の構成を詳細に説明する。検知ドグ22は、第1の部材22a及び第2の部材22bの2つの部材を備える。第1の部材22aは、略直交する第1部分23a及び第2部分24aを有する。本実施形態では、第1部分23a及び第2部分24aは、一片の部材を折り曲げて形成されているが、第1部分23a及び第2部分24aは、別部材を連結して作成してもよい。第2の部材22bは、略直交する第1部分23b及び第2部分24bを有する。本実施形態では、第1部分23b及び第2部分24bは、一片の部材を折り曲げて形成されているが、第1部分23b及び第2部分24bは、別部材を連結して作成してもよい。
Hereinafter, the configuration of the
第2の部材22bは、検知ドグ22がエアシリンダ13の可動部13aに取り付けられた状態で、把持部10の開閉動作の方向に対応する方向に延びる2つの長穴29を有する。第2の部材22bは、各長穴29を介して通されるボルト30が可動部13aのねじ穴(図示せず)に螺合することによって、可動部13aに固定される。ボルト30を緩めて又は取り外した後に、ボルト30の長穴29内での位置を調整することを通じて、第2の部材22bの可動部13aに対する固定位置を調整可能である。特定の種類(特定の径)のウェハWを使用して、把持部10によるウェハWの把持位置で光学センサ21の光路21cがスリット25内に位置するように、第2の部材22bの可動部13aに対する固定位置が調整される。本実施形態では、特定の直径のウェハに対して、実際にウェハ(あるいは相当する大きさの治具)を使用して第2の部材22bの可動部13aに対する固定位置を調整した後、別の直径のウェハを使用するための調整は、検知ドグ22の2つの部材(第1の部材22a及び第2の部材22b)の相対的な位置関係を調整することによって行われる。
The
第1の部材22aの第1部分23aは、開口部または切欠きによって形成されるスリット25を有する。第1の部材22aの第2部分24aは、検知ドグ22が可動部13aに取り付けられた状態で、把持部10の開閉動作の方向に対応する方向に延びる2つの長穴26を有する。また、これらの長穴26に対応して、第2の部材22bの第2部分24bは、2つのねじ穴28を有する。各長穴26を介して通されるボルト27が、第2の部材22bのねじ穴28に螺合されることによって、第1の部材22aが第2の部材22bに対して固定される。また、ボルト27を緩めてまたは外して、ねじ穴28の長穴26における位置を変更することで、第1の部材22a(スリット25)の第2の部材22b(エアシリンダ13の可動部13a、把持部10)に対する相対位置を調整することが可能である。
The
第1の部材22aと第2の部材22bとの相対的な位置の調整は、長穴26、ねじ穴28及びボルト27と、第1の部材22a及び第2の部材22bに設けられた基準部位の組み合わせとを用いて行われる。第1の部材22aは、基準部位としての基準面41a、42aを有する。本実施形態では、第1の部材22aの第2部分24aの狭幅部の開閉方向における両端面を基準面41a、42aとしている。第2の部材22bは、基準部位としての基準面41b、42bを有する。本実施形態では、第2の部材22bの第2部分24bの開閉方向における両端面を基準面41b、42bとしている。本実施形態では、図10を参照して後述するように、検知ドグ22(スリット25)は、基準面41aと基準面41bとが一致する第1の相対位置(図10(a))と、基準面42aと基準面42bとが一致する第2の相対位置(図10(b))との2つの相対位置を有する。
Adjustment of the relative positions of the
図9は、異なる径の複数のウェハを反転機で把持した場合の把持部の各位置を示す説明図である。図10は、第1実施形態に係る検知ドグによるウェハ把持検出の原理を説明す
る説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing each position of the gripping part when a plurality of wafers having different diameters are gripped by the reversing machine. FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the principle of wafer gripping detection by the detection dog according to the first embodiment.
図9において、Xaは、直径d=daのウェハWaを把持した場合の把持部10の位置を示し、Xbは、直径d=db(db>da)のウェハWbを把持した場合の把持部10の位置を示す。以下、ウェハWa、Wbをそれぞれ小径のウェハWa、大径のウェハWbとも称す。後述するように、Xa−Xbは、直径da、dbに応じて決まり、f(da、db)と表される。fは所定の関数を表し、基板把持検出装置(本実施形態では、反転機1)の構成によって決まる。Xa−Xbは、各ウェハを把持した際の検知ドグ22の位置の差、及び、スリット25を調整すべき距離に相当する。
In FIG. 9, Xa indicates the position of the
図27は、基板の径の差と、把持部材の変位との関係を説明する説明図である。同図では、把持部10(図1、図9参照)で直径daのウェハWa及び直径dbのウェハWbを把持した様子を模式的に示している。ここで、ウェハWaの中心をOaで表し、ウェハWbの中心をObで表す。ここでは、把持部10のチャック11の開閉経路S1が、ウェハの中心Oa、Obを通る経路S0とは異なる場合を示す。また、左側の把持部10の位置が固定され、右側の把持部10が開閉経路S1に沿って移動する場合を示す。従って、ウェハWa及びウェハWbを把持部10が把持したとき、図27に示すように、ウェハWaの中心Oaと、ウェハWbの中心Obとは異なる位置にある。
FIG. 27 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the difference in substrate diameter and the displacement of the gripping member. This figure schematically shows a state in which a wafer Wa having a diameter da and a wafer Wb having a diameter db are held by the holding unit 10 (see FIGS. 1 and 9). Here, the center of the wafer Wa is represented by Oa, and the center of the wafer Wb is represented by Ob. Here, a case where the opening / closing path S1 of the
ここで、把持部10がウェハWaを把持したとき、右側の把持部10のチャック11が中心Oaとなす角度をθaとし、左側の把持部10のチャック11が中心Oaとなす角度をθcとする。また、把持部10がウェハWbを把持したとき、右側の把持部10のチャック11が中心Obとなす角度をθbとし、左側の把持部10のチャック11が中心Obとなす角度をθdとする。このとき、ウェハWa及びウェハWbを把持した場合の可動側のチャック11の開閉方向における位置の差は、図9のXa−Xbに対応する。図27に示すように、ウェハWa及びウェハWbの直径は、それぞれda、dbであるので、ウェハWa及びウェハWbの半径は、それぞれ、da/2、db/2と表せる。また、チャック11の半径(曲率半径)をRとすると、Xa−Xb(=f(da、db))は、図27の記載から以下のように算出できる。
Xa−Xb
=f(da、db)
={(R+db/2)・cosθb−(R+da/2)・cosθa}
+{(R+db/2)・cosθd−(R+da/2)・cosθc}・・(式1)
=(cosθb+cosθd)(R+db/2)−(cosθa+cosθc)(R+da/2) ・・・・(式2)
(式1)または(式2)によれば、各ウェハの直径(半径)と、チャックの半径と、各ウェハを把持した際のチャックの中心とウェハの中心の成す角度が分かれば、把持部10の変位量Xa−Xb(検知ドグ22の変位量に相当)を求めることができる。
なお、可動側及び固定側のチャック11をそれぞれ1つとし、各チャック11の開閉経路を、ウェハの中心Oa、Obを通る経路S0とすると、θa=θb=θc=θd=0、cosθa=cosθb=cosθc=cosθd=1となる。このとき、(式1)より、Xa−Xbは、以下のようになる。
Xa−Xb=f(da、db)=db−da ・・・(式3)
つまり、把持部10の変位量Xa−Xbは、直径の差db−daに一致する。
Here, when the
Xa-Xb
= F (da, db)
= {(R + db / 2) · cos θb− (R + da / 2) · cos θa}
+ {(R + db / 2) · cos θd− (R + da / 2) · cos θc} (Equation 1)
= (Cos θb + cos θd) (R + db / 2) − (cos θa + cos θc) (R + da / 2) (Expression 2)
According to (Formula 1) or (Formula 2), if the diameter (radius) of each wafer, the radius of the chuck, and the angle formed by the center of the chuck and the center of the wafer when each wafer is gripped are known, Ten displacement amounts Xa-Xb (corresponding to the displacement amount of the detection dog 22) can be obtained.
If there is one
Xa−Xb = f (da, db) = db−da (Formula 3)
In other words, the displacement amount Xa−Xb of the
また、把持部10の一方の位置を固定せず、両側の把持部10を可動とする場合には、各把持部10が同一の距離だけ移動してウェハWを把持するので、片側の把持部10の移動量は(式1)の計算値の半分になる。この場合、Xa−Xbは、以下のようになる。
Xa−Xb
=f(da、db)
=1/2{(cosθb+cosθd)(R+db/2)−(cosθa+cosθc)・(R+da/2)}
・・・(式4)
このとき可動側及び固定側のチャック11をそれぞれ1つとし、各チャック11の開閉経路を、ウェハの中心Oa、Obを通る経路S0とすると、θa=θb=θc=θd=0、cosθa=cosθb=cosθc=cosθd=1となる。Xa−Xbは、以下のようになる。
Xa−Xb=f(da、db)=(db−da)/2 ・・・(式5)
両方の把持部を可動とする場合、片方の把持部のみを可動させる(式3)と比較して、変位量は半分になる。
Further, when the gripping
Xa-Xb
= F (da, db)
= 1/2 {(cos θb + cos θd) (R + db / 2) − (cos θa + cos θc) · (R + da / 2)}
... (Formula 4)
At this time, assuming that the movable side and the fixed side chucks 11 are one each, and the open / close path of each
Xa−Xb = f (da, db) = (db−da) / 2 (Expression 5)
When both the gripping portions are movable, the amount of displacement is halved compared to the case where only one gripping portion is moved (Formula 3).
なお、可動側及び固定側のチャック11の半径が互いに異なる場合、例えば、可動側のチャックの半径をR1、固定側のチャックの半径をR2とすると、(式1)は、以下の(式1’)のようになる。
Xa−Xb
=f(da、db)
={(R1+db/2)・cosθb−(R1+da/2)・cosθa}
+{(R2+db/2)・cosθd−(R2+da/2)・cosθc}
・・・・(式1’)
また、可動側及び固定側のチャック11をそれぞれ1つとし、各チャック11の開閉経路を、ウェハの中心Oa、Obを通る経路S0とする場合、下記(式3’)となる。
Xa−Xb=f(da、db)=db−da ・・・(式3’)
また、両側の把持部10を可動とする場合には、下記(式4’)となる。
Xa−Xb
=f(da、db)
=1/2[{(R1+db/2)・cosθb−(R1+da/2)・cosθa}
+{(R2+db/2)・cosθd−(R2+da/2)・cosθc}]
・・・・(式4’)
When the radii of the movable side and fixed side chucks 11 are different from each other, for example, assuming that the radius of the movable side chuck is R1 and the radius of the fixed side chuck is R2, (Equation 1) is expressed by the following (Equation 1). ')become that way.
Xa-Xb
= F (da, db)
= {(R1 + db / 2) · cos θb− (R1 + da / 2) · cos θa}
+ {(R2 + db / 2) · cos θd− (R2 + da / 2) · cos θc}
... (Formula 1 ')
Further, when there is one
Xa−Xb = f (da, db) = db−da (Formula 3 ′)
Moreover, when making the holding | grip
Xa-Xb
= F (da, db)
= 1/2 [{(R1 + db / 2) · cos θb− (R1 + da / 2) · cos θa}
+ {(R2 + db / 2) · cos θd− (R2 + da / 2) · cos θc}]
... (Formula 4 ')
また、チャック11の形状が角状で、チャック11がウェハに角で接触する場合は、R=0となる。例えば、可動側チャック11が角で接触する場合にはR1=0となる。固定側チャック11が角で接触する場合にはR2=0となる。可動側及び固定側チャックが角で接触する場合にはR1=R2=0となる。
When the
検知ドグ22の各基準部位の設計は、上述した式(2)〜(5)又は(式1’)、(式3’)、(式4’)で算出した値に基づいて行うことができる。なお、検知ドグ22の各基準部位の設計に際して、実際に、径の異なるウェハを基板把持装置に把持させて、各ウェハ把持時の把持部材10(チャック11)の位置の差を測定するようにしてもよい。一旦、検知ドグ22の各基準部位が設定されれば、実際に基板把持装置で検知ドグ22を使用する際には、何れか1つの径のウェハに対して検知ドグ22の固定位置を調整すれば、他の径のウェハに対する調整は、検知ドグ22の2つの部材22a、22bの相対位置の調整によって行うことができる。
The design of each reference portion of the
図10は、反転機1が小径のウェハWaを把持した場合の検知ドグ22の位置(同図(a))と、反転機1が大径のウェハWbを把持した場合の検知ドグ22の位置(同図(b))との関係を示している。光学センサ21は、開閉機構12内の固定部分(把持部10とともに移動しない部分)に固定されているので、その光路21cも図10に示すように位置X0に固定されている。検知ドグ22は、エアシリンダ13の可動部13aに固定されているため、把持部10の移動と連動して移動する。従って、図10に示すように、把持部10が、小径のウェハWa、大径のウェハWbを把持した位置において、検知ドグ2
2はそれぞれ異なる位置Xa1、Xb1(<Xa1)にある。同図から分かるように、大径のウェハWbを把持する場合、小径のウェハWaを把持する場合ほど把持部10が閉じず(閉鎖方向Xに移動せず)、大径のウェハWbの把持時点の検知ドグ21の位置Xb1は、小径のウェハWaの把持時点の検知ドグ21の位置Xa1よりも開放方向(Xと反対方向)に変位する。ここでは、検知ドグ22の位置として、検知ドグ22の第2の部材22bの閉鎖方向X側の端面の位置を用いている。Xa1−Xb1は、小径のウェハWaの直径daと大径のウェハWbの直径dbと、基板把持装置の構成とに基づいて、(式2)〜(式5)又は(式1’)、(式3’)、(式4’)によって算出される。なお、本実施形態の反転機1では、一方の把持部10が固定され、また図9、図27に示すように、θa〜θdが零でないので、Xa1−Xb1は(式2)または(式1’)によって算出される。
FIG. 10 shows the position of the
2 are at different positions Xa1 and Xb1 (<Xa1). As can be seen from the figure, when gripping a large-diameter wafer Wb, when gripping a large-diameter wafer Wb, the
検知ドグ22の調整は、以下のように行われる。先ず、図10(a)に示すように、検知ドグ22の第1の部材22aの基準面41aと第2の部材22bの基準面41bとが一致する第1の相対位置に、第2の部材22bに対する第1の部材22aの位置を調整する。この調整は、ボルト27を緩めてまたは外して、第1の部材22aの基準面41aと第2の部材22bの基準面41bとが一致する第1の相対位置に合わせた後、ボルト27を締め付けて、第1の部材22a及び第2の部材22bを互いに固定する。この状態で、小径のウェハWa(あるいは相当する大きさの治具)を把持部10の載置面上に載せて、実際に把持する動作を行う。図10(a)に示すように、ウェハWaを把持した時点で、光学センサ21の光路21cがスリット25の範囲内になるように、検知ドグ22のエアシリンダ13の可動部13aに対する固定位置を調整する。この調整は、ボルト30を緩めてまたは外して、光学センサ21の光路21cがスリット25の範囲内になるように、第2の部材22bのエアシリンダ13の可動部13aに対する固定位置を調整した後、ボルト30を締め付けて、第2の部材22bをエアシリンダ13の可動部13aに固定する。
Adjustment of the
大径のウェハWbを使用する場合には、第2の部材22bのエアシリンダ13の可動部13a(ひいては把持部10)に対する固定位置は変更せず、第1の部材22aの第2の部材22bに対する位置を調整する。即ち、大径のウェハWbを使用する場合には、大径のウェハWb(あるいは相当する大きさの治具)を実際に把持して検知ドグ22を調整する必要はない。検知ドグ22を構成する2つの部材(第1の部材22a、第2の部材22b)の相対位置を調整すればよい。具体的には、図10(b)に示すように、検知ドグ22の第1の部材22aの基準面42aと第2の部材22bの基準面42bとが一致する第2の相対位置になるように、第2の部材22bに対する第1の部材22aの位置を調整する。この調整は、ボルト27を緩めてまたは外して、第1の部材22aの基準面42aと第2の部材22bの基準面42bとが一致する第2の相対位置に、第2の部材22bに対する第1の部材22aの相対位置を調整した後、ボルト27を締め付けて、第1の部材22a及び第2の部材22bを互いに固定する。ここで、基準面41a、41bが一致する第1の相対位置におけるスリット25の位置と、基準面42a、42bが一致する第2の相対位置におけるスリット25の位置との間の距離は、ウェハWa、Wbの把持時点の検知ドグ22の位置の差Xa1−Xb1に設定する。前述したように、Xa1−Xb1は、各ウェハの直径da、dbの把持時点での把持部材10(チャック11)の変位量Xa−Xb(図9、図27)に相当し、直径da、db、基板把持装置の構成に応じて決まる距離f(da、db)である。両側のチャックの半径が等しい場合、(式2)より、f(da、db)=(cosθb+cosθd)(R+db/2)−(cosθa+cosθc)(R+da/2)である。ウェハ把持位置における検知ドグ22の停止位置がXa1からXb1に開放方向に変位したことに対応して、検知ドグ22内でスリット25の位置を同じ変位分Xa1−Xb1だけ閉鎖方向に変位させることによって、大径のウェハWbの把持位置におけるスリット25の位置を、小径のウェハWaの把持位置におけるスリット25の位置に調整する。この結果、大径のウェハWbの把持位置において、光路21cが
スリット25の範囲内に入る。
When a large-diameter wafer Wb is used, the fixing position of the
上記では、小径のウェハWa(あるいは相当する大きさの治具)を実際に使用して検知ドグ22の可動部13aに対する固定位置の調整を行い、大径のウェハWbを使用する場合に、検知ドグ22の2つの部材間の相対位置を調整する場合を説明した。一方、これとは逆に、大径のウェハWb(あるいは相当する大きさの治具)を実際に使用して検知ドグ22の可動部13aに対する固定位置の調整を行い、小径のウェハWaを使用する場合に、検知ドグ22の2つの部材間の相対位置を調整してもよい。具体的には、図10(b)のように検知ドグ22を第2の相対位置(基準面42a、42bが一致)とした状態で、大径のウェハWb(あるいは相当する大きさの治具)を実際に使用して検知ドグ22の可動部13aに対する固定位置の調整を行う。小径のウェハWaを使用する場合には、検知ドグ22を第1の相対位置(基準面41a、41bが一致)になるように調整する。
In the above description, when the small-diameter wafer Wa (or a jig having a corresponding size) is actually used to adjust the fixed position of the
本実施形態に係る検知ドグ22によれば、特定の径のウェハを実際に把持して検知ドグ22の可動部13aへの固定位置(把持部10との相対位置)を1回調整し、他の径のウェハを使用する場合には、検知ドグ22を構成する2つの部材(第1の部材22a、第2の部材22b)の相対位置を調整すればよい。従って、ウェハを実際に把持して光学センサ21の出力信号の変化を確認しながら実施する調整は、いずれかの径のウェハに対して1回行えばよく、他の径のウェハに対して基板把持検出装置20を調整するには、検知ドグ22を構成する2つの部材(第1の部材22a、第2の部材22b)の相対位置を予め設けた複数の基準部位の組み合わせのうちいずれかを選択することによって、調整すればよい。検知ドグ22の機械的な精度を確保して作製しておけば、検知ドグ22の2つの部材間の位置調整は、作業者の熟練度等に関わらず、精度よくかつ効率よく調整を行うことが可能である。また、光学センサ21の出力信号の変化を確認しながら実施する調整と比較して、労力及び工数を要しない。
According to the
なお、上記では、2つの異なる径のウェハに対して、検知ドグを調整する場合を説明したが、異なる3つ以上の径のウェハに対しても、本実施形態を適用可能である。 In the above description, the case where the detection dog is adjusted for two different diameter wafers has been described. However, the present embodiment can also be applied to three or more different diameter wafers.
図11は、異なる3つの径のウェハに適用可能な検知ドグの斜視図を示す。同図(a)、(b)、(c)は、それぞれ直径d=da、db、dc(da<db<dc)のウェハに対応する検知ドグ22の2つの部材の調整位置を示す。
FIG. 11 shows a perspective view of a detection dog applicable to three different diameter wafers. (A), (b), and (c) show the adjustment positions of the two members of the
この検知ドグ22の第1の部材22aは、3つの基準面41a、43a、44aを有する。同図(a)に示すように、直径d=daのウェハを使用する場合には、検知ドグ22を、第1の部材22aの基準面41aと第2の部材22bの基準面41bとが一致する第1の相対位置に設定する。同図(b)に示すように、直径d=dbのウェハを使用する場合には、検知ドグ22を、第1の部材22aの基準面43aと第2の部材22bの基準面42bとが一致する第2の相対位置に設定する。同図(c)に示すように、直径d=dcのウェハを使用する場合には、検知ドグ22を、第1の部材22aの基準面44aと第2の部材22bの基準面42bとが一致する第3の相対位置に設定する。図11から分かるように、ウェハの直径が大きくなるほど、第2の部材22bに対する第1の部材22aの相対的な位置を閉鎖方向Xに移動させ、これに伴い、第2の部材22bに対するスリット25の位置も閉鎖方向Xに移動している。即ち、直径dが大きくなるほど、把持部10が閉鎖方向の反対側(開放方向)の位置でウェハを把持して第2の部材22bが停止する(ウェハ把持位置での検知ドグ22の位置が開放方向に変位する)ので、その分だけ第2の部材22bに対するスリット25の位置を閉鎖方向に変位させる。この結果、第2の部材22bがより開放方向側で停止したとしても、スリット25を光学センサ21の光路21cに一致させることができる。図11(a)の第1の相対位置から図11(b)の第2の相対位置の間におけるスリット25の変位は、f(da,db)に相当する。図11(b
)の第2の相対位置から図11(c)の第3の相対位置の間におけるスリット25の変位は、f(db,dc)に相当する。f(db,dc)は、(式2)または(式1’)において、da→db、db→dcと置き換えればよい。
The
The displacement of the
異なる直径のウェハに対する検知ドグ22の調整は、以下のようにして行う。例えば、第1の相対位置(図11(a))に設定された検知ドグ22に対して、直径d=daのウェハWa(あるいは相当する大きさの治具)を実際に使用して、ウェハWaを把持した時点でスリット25と光学センサ21(光路21c)とが整合するように、検知ドグ22の可動部13aに対する固定位置を調整する。その後、直径d=dbのウェハWbを使用する場合は、検知ドグ22を第2の相対位置(図11(b))に設定すればよい。直径d=dcのウェハWcを使用する場合は、検知ドグ22を第3の相対位置(図11(c))に設定すればよい。
Adjustment of the
なお、第2の相対位置(図11(b))に設定された検知ドグ22に対して、直径d=dbのウェハWb(あるいは相当する大きさの治具)を実際に使用して、ウェハWbを把持した時点でスリット25と光学センサ21とが整合するように、検知ドグ22の可動部13aに対する固定位置を調整してもよい。その後、直径d=daのウェハWaを使用する場合は、検知ドグ22を第1の相対位置(図11(a))に設定すればよい。直径d=dcのウェハWcを使用する場合は、検知ドグ22を第3の相対位置(図11(c))に設定すればよい。
Note that the wafer Wb having a diameter d = db (or a jig having a corresponding size) is actually used for the
また、第3の相対位置(図11(c))に設定された検知ドグ22に対して、直径d=dcのウェハWc(あるいは相当する大きさの治具)を実際に使用して、ウェハWcを把持した時点でスリット25と光学センサ21とが整合するように、検知ドグ22の可動部13aに対する固定位置を調整してもよい。その後、直径d=daのウェハWaを使用する場合は、検知ドグ22を第1の相対位置(図11(a))に設定すればよい。直径d=dbのウェハWbを使用する場合は、検知ドグ22を第2の相対位置(図11(b))に設定すればよい。
In addition, the wafer Wc (or a jig having a corresponding size) having a diameter d = dc is actually used for the
従って、異なる直径の複数種類のウェハに対して反転機を使用する場合、検知ドグ22の2つの部材の相対位置を何れか1つの特定の径のウェハに対応する位置に設定し、当該直径のウェハ(あるいは相当する大きさの治具)を実際に使用して検知ドグ22の可動部13aに対する固定位置を調整すれば、他の直径のウェハを使用する場合には、使用するウェハの径に応じて、検知ドグ22の2つの部材の相対位置を調整すればよく、検知ドグ22の可動部13aへの固定位置の調整は不要である。よって、径の異なるウェハごとにウェハ(あるいは相当する大きさの治具)を実際に使用して光学センサ21の出力信号の変化を確認しながら実施する調整と比較して、労力及び工数を低減することができる。
Therefore, when the reversing machine is used for a plurality of types of wafers having different diameters, the relative position of the two members of the
上述した実施形態では、第1の部材22a及び第2の部材22bの基準部位として「基準面」を用いたが、第1の部材22a及び第2の部材22bの前面または上面上に、基準部位としての「基準線」を設けて、それらを一致させることで、第1の部材22a及び第2の部材22bの相対位置を調整してもよい。また、基準面と基準線とを組み合わせて用いてもよい。例えば、第1の相対位置を基準面で設定し、第2の相対位置を基準線で設定してもよい。また、基準面と基準線とが一致する位置で相対位置を設定するようにしてもよい。基準面としては、第1の部材22a及び第2の部材22bの端面を用いることができる。基準線は、第1の部材22a及び第2の部材22bに設けられる直線、三角形、ひし形等の多角形、その他の図形を含む。三角形、四角形の場合、その頂点の位置で位置合わせするようにしてもよい。基準線は、第1の部材22a及び第2の部材22b上に塗料等で形成してもよいし、溝によって形成してもよい。また、基準部位として、基準線以外の図形であってもよい。例えば、三角形、ひし形等の多角形の内部が凹んだものであって
もよい。また、後述するように、基準部位として基準穴を使用してもよい。基準穴は、第1及び第2の部材に設ける貫通穴、有底孔であり得る。
In the above-described embodiment, the “reference surface” is used as the reference portion of the
(第2実施形態)
図12は、第2実施形態に係る検知ドグの分解斜視図である。図13は、第2実施形態に係る検知ドグを異なる径のウェハに対して調整した場合を説明する説明図である。
(Second Embodiment)
FIG. 12 is an exploded perspective view of the detection dog according to the second embodiment. FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating a case where the detection dog according to the second embodiment is adjusted for wafers having different diameters.
図12に示すように、本実施形態では、第1の部材22aは基準部位として基準穴45aを有し、第2の部材22bは基準部位として2つの基準穴45b、46bを有する。本実施形態では、基準穴45b、46bは、第2の部材22bを貫通する貫通穴である。2つの基準穴45b、46bは、検知ドグ22を可動部13aに取り付けた状態で、開閉方向の異なる位置にある。小径のウェハに対しては、図13(a)に示すように、基準穴45a、45bが一致する第1の相対位置に、第2の部材22bに対する第1の部材22aの相対的な位置を調整する。大径のウェハに対しては、図13(b)に示すように、基準穴45aと基準穴46bとが一致する第2の相対位置、第2の部材22bに対する第1の部材22aの相対的な位置を調整する。このように、基準穴を用いた場合も、基準面または基準線を用いた場合と同様に、第2の部材22bに対する第1の部材22aの相対的な位置を精度よく調整することができる。また、異なる3つ以上のウェハに対して、第2の部材22bに対する第1の部材22aの相対的な位置を3箇所以上で調整する場合には、基準穴を使用することによって、多数の調整位置に対応する基準部位を容易に形成することが可能である。なお、本実施形態では、異なる2つの径のウェハを例に挙げて、選択可能な2つの相対位置(調整位置)を説明したが、第1の部材22aの基準穴と、第2の部材22bの基準穴との組み合わせが、3つ以上になるように基準穴を設ければ、異なる3つ以上の径のウェハに対して、検知ドグを調整することが可能である。例えば、図12において、第2の部材22bに閉鎖方向Xの位置が異なる3つの基準穴を設ければ、異なる3つ以上の径のウェハに対して、検知ドグを調整することが可能である。
As shown in FIG. 12, in the present embodiment, the
(第3実施形態)
図14は、第3実施形態に係る検知ドグの分解斜視図である。図15は、第3実施形態に係る検知ドグを異なる径のウェハに対して調整した場合を説明する説明図である。図16は、第3実施形態に係る検知ドグによるウェハ把持検出の原理を説明する説明図である。
(Third embodiment)
FIG. 14 is an exploded perspective view of the detection dog according to the third embodiment. FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating a case where the detection dog according to the third embodiment is adjusted for wafers having different diameters. FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining the principle of wafer gripping detection by the detection dog according to the third embodiment.
上記実施形態では、第1の部材22aにスリット25を設ける場合を説明したが、図14、図15に示すように、第1の部材22aの突出部51aと第2の部材22bの突出部51bとの間にスリット52を形成するようにしてもよい。図14に示すように、第1の部材22aは、第1部分23aの一部において、第2部分24aに略直交して突出する突出部51aを有する。第2の部材22bは、第1部分23bの一部において、第2部分24bに略直交して突出する突出部51bを有する。小径のウェハに対しては、図15(a)に示すように、基準面41a、41bが一致する第1の相対位置に、第2の部材22bに対する第1の部材22aの相対的な位置を調整する。大径のウェハに対しては、図15(b)に示すように、基準面42a、42bが一致する第2の相対位置に、第2の部材22bに対する第1の部材22aの相対的な位置を調整する。
In the above embodiment, the case where the
図16(a)は、図15(a)に対応しており、小径d=daのウェハWaを把持部10が把持したときの、光学センサ21(光路21c)とスリット52との関係を示す。検知ドグ22の可動部13aに対する位置は、小径d=daのウェハWaに対応して調整されており、ウェハWaが把持された時点で、光路21cがスリット52の範囲内にある。図16(b)は、小径d=daのウェハに対応して調整した検知ドグ22を使用して、大径d=dbのウェハWbを把持した場合の検知ドグ22と光学センサ21との関係を示す
。この場合、把持部10が、大径d=dbのウェハを把持した時点で、小径d=daのウェハを把持した時点と比較して閉じておらず(閉鎖方向Xと反対側(開放方向)に位置する)ため、光路21cがスリット52の範囲内になく、第1の部材22aによって遮蔽される。この誤差を修正して大径d=dbのウェハを把持した時点を適切に検出するために、図15(b)に示すように、基準面42a、42bが一致する第2の相対位置に、第2の部材22bに対する第1の部材22aの相対的な位置を調整する。即ち、スリット52の幅を、ウェハの径da、db、基板把持装置の構成によって決まる距離f(da、db)だけ閉鎖方向Xに拡大する。なお、f(da、db)は、ウェハ径da、dbの相違によるウェハ把持時点における把持部10(チャック11)または検知ドグ22の位置の差Xa−Xb(=Xa1−Xb1)である。f(da、db)は、ウェハの径da、db、基板把持装置の構成に応じて、前述の(式2)〜(式5)または(式1’)、(式3’)、(式4’)によって算出される。この結果、図16(c)に示すように、検知ドグ22が図16(b)と同じ位置に停止したとしても、光路21cがスリット52の範囲内に入るようになり、大径d=dbのウェハを把持した時点で光学センサ21が光を検出する。
FIG. 16A corresponds to FIG. 15A, and shows the relationship between the optical sensor 21 (
本実施形態では、スリット52の開閉方向の幅を変更(増加または減少)させることによって、異なる径のウェハに対して、光学センサ21の光路21cがスリット52の範囲に入るように調整することが可能である。なお、ここでは、基準部位として基準面または基準線を使用したが、図12、図13のように基準穴を用いても同様に調整可能である。また、異なる3つ以上のウェハに対して、第2の部材22bに対する第1の部材22aの相対的な位置を3箇所以上で調整する場合には、各ウェハの径に応じて、第1の部材22a及び第2の部材22bの基準部位(基準面、基準線、基準穴)の組み合わせが3つ以上になるように基準部位を設ければよい。例えば、図11に示すように基準面を設けることが可能であり、図13の第2の部材22bの基準穴を3つ以上設けることが可能である。
In the present embodiment, the width of the
図28を参照して上述したように、実際のウェハを使用した検知ドグ22の調整は、同図(a)から(c)の調整を含む。また、異なる2つの径のウェハを許容するような位置に、検知ドグ22のスリットを調整する場合には、図28(a)から(c)に示す手順を各径のウェハ(例えば、径da、dbのウェハWa、Wb)に対してそれぞれ実行し、ウェハWaに対する検知ドグ22の調整位置M3(図28(c))と、ウェハWbに対する検知ドグ22の調整位置M3(図28(c))とを決定し、更に、ウェハWaに対する調整位置M3と、ウェハWbに対する調整位置M3との間の真ん中に、検知ドグ22の位置を調整する必要があった。一方、第3実施形態によれば、小径daのウェハWaに対してのみ検知ドグ22の位置調整を行えば、大径dbのウェハWbについては、検知ドグ22の2つの部材22a、22b間の相対位置の調整で対応できる。その結果、実際にウェハを用いた調整を1回行えばよい。
As described above with reference to FIG. 28, the adjustment of the
(第4実施形態)
図17は、第4実施形態に係る検知ドグを異なる径のウェハに対して調整した場合を説明する説明図である。図18は、第4実施形態に係る検知ドグによるウェハ把持検出の原理を説明する説明図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 17 is an explanatory diagram illustrating a case where the detection dog according to the fourth embodiment is adjusted for wafers having different diameters. FIG. 18 is an explanatory diagram for explaining the principle of wafer gripping detection by the detection dog according to the fourth embodiment.
上記実施形態では、ウェハを把持した時点で光路21cがスリット25、52の範囲内に入り(光が透過し)、光学センサ21で光を検出することによって、ウェハの把持を検出した。一方、ウェハを把持した時点で光路21cを遮蔽して光学センサ21で光を検出しないことによって、ウェハの把持を検出してもよい。例えば、図17に示すように、第1の部材22aに突出部53を設けて、ウェハ把持の時点で、突出部53が光路21cを遮蔽するようにしてもよい。図18(a)に示すように、把持部10が適切にウェハを把持した場合には、検知ドグの突出部53が光路を遮断し、光学センサ21が光を検出しない。図18(b)に示すように、ウェハがない又は掴み損ねて把持部10が所定の把持位
置を超えて閉鎖方向Xに移動した場合には、突出部53が光路21cを遮断せず、光学センサ21が光を検出する。図18(c)に示すように、ウェハと把持部10との間に異物等が挟まって、把持部10が所定の把持位置まで閉じない場合(開放方向に変位して停止した場合)にも、突出部53が光路21cを遮断せず、光学センサ21が光を検出する。つまり、把持部10が所定の把持位置で停止しない限り、光学センサ21が光を検出し、把持部10が所定の把持位置で停止した場合に、光学センサ21が光を検出しないこと(光の遮蔽)によって、ウェハを把持したことを検出する。
In the above embodiment, when the wafer is gripped, the
小径d=daのウェハWaに対しては、図17(a)に示すように、基準面41a、41bが一致する第1の相対位置に、第2の部材22bに対する第1の部材22aの相対的な位置を調整する。大径d=dbのウェハWbに対しては、図17(b)に示すように、基準面42a、42bが一致する第2の相対位置に、第2の部材22bに対する第1の部材22aの相対的な位置を調整する。第1の相対位置(基準面41a、41bが一致)での突出部53の位置と、第2の相対位置(基準面42a、42bが一致)での突出部53の位置との間の距離は、異なる径のウェハの直径da、dbによって決まる距離f(da、db)((式2)〜(式5)又は(式1’)、(式3’)、(式4’)参照)である。ウェハ径da、dbの相違によるウェハ把持時点における把持部10(チャック11)または検知ドグ22の位置の差Xa1−Xb1(=Xa−Xb)である。f(da、db)は、ウェハの直径da、db、基板把持装置の構成に応じて、前述の(式2)〜(式5)又は(式1’)、(式3’)、(式4’)によって算出される。
For a wafer Wa having a small diameter d = da, as shown in FIG. 17 (a), the
この検知ドグ22を用いた調整は、第1実施形態と同様に、基準面41a、41bが一致する第1の相対位置での突出部53の位置(図17(a)参照)で、小径d=daのウェハ(あるいは相当する大きさの治具)を実際に使用して光学センサ21の出力信号をみながら、ウェハ把持位置において光学センサ21の出力信号が光の非検出を示す(又は出力信号が出力されない)ように、検知ドグ22の可動部13aに対する位置を調整する。その後、大径d=dbのウェハを使用する場合は、検知ドグ22の可動部13aに対する位置を固定したまま、図17(b)に示すように、検知ドグ22の基準面42a、42bが一致する第2の相対位置に、第2の部材22bに対する第1の部材22aの相対的な位置を調整する。
As in the first embodiment, the adjustment using the
なお、基準面42a、42bが一致する第2の相対位置での突出部53の位置(図17(b)参照)で、大径d=dbのウェハ(あるいは相当する大きさの治具)を実際に使用して光学センサ21の出力信号をみながら、ウェハ把持位置において光学センサ21の出力信号が光の非検出を示す(又は検出信号が出力されない)ように、検知ドグ22の可動部13aに対する位置を調整してもよい。この場合、小径d=daのウェハを使用する場合は、検知ドグ22の可動部13aに対する位置を固定したまま、図17(a)に示すように、基準面41a、41bが一致する第1の相対位置に、第2の部材22bに対する第1の部材22aの相対的な位置を調整する。即ち、一種類の径のウェハに対応する基準部位(基準面、基準線、基準穴)の組み合わせに対応する位置で、当該径のウェハ(あるいは相当する大きさの治具)を実際に使用して検知ドグの把持部に対する調整を行えば、他の径のウェハに対しては、検知ドグの把持部に対する調整なしに、検知ドグ内の基準部位の組み合わせを変更することによって、基板把持検出装置20を適切に調整することが可能である。
A wafer having a large diameter d = db (or a jig having a corresponding size) is placed at the position of the protruding
(第5実施形態)
図19は、第5実施形態に係る検知ドグの分解斜視図である。図20は、第5実施形態に係る検知ドグを異なる径のウェハに対して調整した場合を説明する説明図である。図21は、第5実施形態に係る検知ドグによるウェハ把持検出の原理を説明する説明図である。
(Fifth embodiment)
FIG. 19 is an exploded perspective view of the detection dog according to the fifth embodiment. FIG. 20 is an explanatory diagram for explaining a case where the detection dog according to the fifth embodiment is adjusted for wafers having different diameters. FIG. 21 is an explanatory diagram for explaining the principle of wafer gripping detection by the detection dog according to the fifth embodiment.
上記実施形態では、突出部53を第1の部材22aにのみ設けた場合を説明したが、図19及び図20に示すように、第1の部材22a及び第2の部材22bにそれぞれ突出部54a、54bを設けて、これらの突出部54a、54bの重なりを利用して、ウェハ把持位置において光学センサ21の光路21cを遮蔽するようにしてもよい。小径d=daのウェハに対しては、図20(a)に示すように、基準面41a、41bが一致する第1の相対位置に、第2の部材22bに対する第1の部材22aの相対的な位置を調整する。このとき、突出部54a、54bは、突出部54bの上に突出部54aがほぼ完全に重なり合う。大径d=dbのウェハに対しては、図20(b)に示すように、基準面42a、42bが一致する第2の相対位置に、第2の部材22bに対する第1の部材22aの相対的な位置を調整する。このとき、突出部54aの突出部54bに重ならない部分が閉鎖方向Xに広がるとともにその分だけ突出部54bが露出し、突出部54a、54bを合わせた遮蔽領域ないし遮蔽距離が閉鎖方向Xに拡大する。閉鎖方向Xの遮蔽距離の拡大分は、突出部54aの閉鎖方向Xへの移動距離および閉鎖方向Xに沿った突出部54bの露出した距離に等しく、異なる径のウェハの直径da、dbによって決まる距離f(da、db)((式2)〜(式5)又は(式1’)、(式3’)、(式4’)参照)に相当する。f(da、db)は、ウェハ径da、dbの相違によるウェハ把持時点における把持部10(チャック11)または検知ドグ22の位置の差Xa−Xb(=Xa1−Xb1)である。f(da、db)は、ウェハの径da、db、基板把持装置の構成に応じて、前述の(式2)〜(式5)又は(式1’)、(式3’)、(式4’)によって算出される。
In the above embodiment, the case where the protruding
この検知ドグ22を用いた調整は、第1実施形態と同様に、基準面41a、41bが一致する第1の相対位置での突出部54a、54bの位置(図20(a)参照)で、小径d=daのウェハ(あるいは相当する大きさの治具)を実際に使用して光学センサ21の出力信号をみながら、ウェハ把持位置において光学センサ21の出力信号が光の非検出を示す(又は出力信号が出力されない)ように、検知ドグ22の可動部13aに対する位置を調整する。その後、大径d=dbのウェハを使用する場合は、検知ドグ22の可動部13aに対する位置を固定したまま、図20(b)に示すように、検知ドグの基準面42a、42bが一致する第2の相対位置に、第2の部材22bに対する第1の部材22aの相対的な位置を調整する。
As in the first embodiment, the adjustment using the
図21(a)は、図20(a)に対応しており、小径d=daのウェハWaを把持部10が把持したときの、光路21cと突出部54a、54bとの関係を示す。検知ドグ22の可動部13aに対する位置は、小径d=daのウェハWaに対応して調整されており、ウェハWaが把持された時点で、光路21cが突出部54a、54bの範囲内にあり、適切にウェハの把持が検出される。図20(b)は、小径d=daのウェハに対応して調整した検知ドグ22を使用して、大径d=dbのウェハを把持した場合の検知ドグ22と光学センサ21との関係を示す。この場合、把持部10が、大径d=dbのウェハを把持した時点で、小径d=daのウェハを把持した時点と比較して閉じておらず(閉鎖方向Xと反対側(開放方向)に位置する)ため、光路21cが突出部54a、54bの範囲内になく、突出部54a、54bによって遮蔽されず、クランプ異常となる。この誤差を修正して大径d=dbのウェハを把持した時点を適切に検出するために、図20(b)に示すように、基準面42a、42bが一致する第2の相対位置に、第2の部材22bに対する第1の部材22aの相対的な位置を調整する。即ち、突出部54aを、異なる径のウェハの直径da、dbに応じて決まる距離f(da、db)だけ閉鎖方向Xに移動することによって、遮蔽範囲ないし遮蔽距離をだけ拡大する。f(da、db)は、ウェハ径da、dbの相違によるウェハ把持時点における把持部10(チャック11)または検知ドグ22の位置の差Xa−Xb(=Xa1−Xb1)である。f(da、db)は、ウェハの径da、db、基板把持装置の構成に応じて、前述の(式2)〜(式5)又は(式1’)、(式3’)、(式4’)によって算出される。この結果、図21(c)に示すように、検知
ドグ22が図21(b)と同じ位置に停止しても、光路21cが突出部54a、54bの遮蔽範囲内に入るようになり、大径d=dbのウェハを把持した時点で光学センサ21が光を検出しなくなり、ウェハの把持を適切に検出することができる。
FIG. 21A corresponds to FIG. 20A, and shows the relationship between the
本実施形態では、第3実施形態と同様に、小径daのウェハWaに対してのみ検知ドグ22の位置調整を行えば、大径dbのウェハWbについては、検知ドグ22の2つの部材22a、22b間の相対位置の調整で対応できる。その結果、実際にウェハを用いた調整を1回行えばよい。
In the present embodiment, similarly to the third embodiment, if the position adjustment of the
上記第1〜第5実施形態では、把持部10の変位量Xa−Xbと、検知ドグ22の変位量Xa1−Xb1とが等しいとして説明した。但し、把持部10と検知ドグ22との間に減速機構が存在する場合には、減速機構の減速比を把持部10の変位量Xa−Xbに乗算または除算して、検知ドグ22の変位量Xa1−Xb1を算出すればよい。
In the first to fifth embodiments, it has been described that the displacement amount Xa-Xb of the
(第6実施形態)
図22は、第6実施形態の検知ドグが設けられたロボットハンドの斜視図である。図23は、第6実施形態の検知ドグが設けられたロボットハンドの側面図である。図24は、第6実施形態の検知ドグの上面図(a)及び側面図(b)、(c)である。
(Sixth embodiment)
FIG. 22 is a perspective view of the robot hand provided with the detection dog of the sixth embodiment. FIG. 23 is a side view of the robot hand provided with the detection dog of the sixth embodiment. FIG. 24 is a top view (a) and side views (b) and (c) of the detection dog of the sixth embodiment.
ロボットハンド60は、基板把持装置の一例であり、例えば、めっき装置、研磨装置等の半導体製造装置において使用される。ロボットハンド60は、ウェハWの載置面となるハンド本体61と、ハンド本体61の基端側に設けられ、ハンド本体61に対して前後方向に移動可能なクランクピン62と、ハンド本体61の先端側に設けられ、ウェハを先端側で保持する2つの爪63とを備えている。ウェハWは、図23に示すように、爪63の内側の傾斜面に載置された後、クランクピン62の前進によってクランクピン62によって爪63に押し付けられ、2つの爪63とクランクピン62とによって挟まれて把持(クランプ)される。
The
クランクピン62は、図24に示すように、ロボットハンド60の基端側でシャフト64に連結されている。シャフト64は、駆動機構68の図示しないエアシリンダの可動部に接続されている。この場合、エアシリンダの可動部の移動に伴い、シャフト64が移動する。なお、駆動機構68として、シャフト64に回転直動変換機構(ボールねじ機構等)を介してモータを接続する構成としてもよい。この場合、モータの回転によって回転直動変換機構が往復運動し、回転直動変換機構によって、シャフト64及びクランクピン62が前後方向に移動される。
As shown in FIG. 24, the
シャフト64は、第1の部材64aと、第2の部材64bとを有している。第2の部材64bは、シャフト64に一体形成または連結された大径部66aと、大径部より小径の細長い部材からなる小径部66bとを有する。第2の部材64bは、小径部66bのロボットハンド基端側において、エアシリンダの可動部に接続されている。第1の部材64aは、軸方向に延びる内腔67を有する。第1の部材64aは、その外周面において、他の部分よりも小径の部分によって形成されるスリット65を有する。また、第1の部材64aには、外周面から内腔67に貫通するねじ穴が設けられ、ねじ穴に螺合される止めねじ69を有している。第1の部材64aは、基端側の端面で構成される基準面71aと、先端側の端面で構成される基準面72aとを有する。第2の部材64bは、小径部66bのロボットハンド基端側の基準線71bと、大径部66aの基端側の端面(小径部66bとの段差面)で構成される基準面72bとを有する。これらの基準面は、図24(b)、(c)に示すように、第1の部材64aの第2の部材64bに対する相対的な位置を複数の相対位置に設定するために使用される。
The
第2の部材64bの小径部66bは、第1の部材64aの内腔67に挿入されている。言い換えれば、第1の部材64aは、その内腔67に第2の部材64bの小径部66bを受け入れる。締め付けられた止めねじ69が小径部66bに当接することによって、第1の部材64aが第2の部材64bに対して固定される。止めねじ69を緩めてまたは取り外して、第1の部材64aを第2の部材64bに対して移動することができる。また、駆動機構68には、シャフト64(第1の部材64a)を挟み込むように、光学センサ21の発光素子21a及び受光素子21bが配置されている。より詳細には、図24(b)、(c)に示すように、第1の部材64aの下側においてスリット65を光路21cが通過するように、光学センサ21の発光素子21a及び受光素子21bが互いに対向して配置されている。
The
クランクピン62がウェハWを適切に把持した位置で、光学センサ21の光路21cが、第1の部材64aのスリット65を通過し、それ以外のクランクピン62の位置では、光学センサ21の光路21cが第1の部材64aに遮蔽されるように構成されている。本実施形態では、シャフト64(第1の部材64a及び第2の部材64b)が検知ドグを構成する。
The
小径d=daのウェハWaを把持する場合は、図24(b)に示すように、基準面71aと基準線71bとが一致する第1の相対位置で止めねじ69を締め付けて、第1の部材64aを第2の部材64bに対して固定する。この状態で、小径d=daのウェハ(あるいは相当する大きさの治具)を実際に使用して、ウェハ把持時点で、光路21cがスリット65の範囲に入るように、第2の部材64bのエアシリンダの可動部への取付位置を調整する。大径d=dbのウェハを使用する場合には、図24(c)に示すように、基準面72a、72bが一致する第2の相対位置で止めねじ69を締め付けて、第1の部材64aを第2の部材64bに対して固定する。これにより、大径d=dbのウェハを把持した時点で、第2の部材64bが、小径d=daのウェハの把持時点よりもロボットハンド基端側に後退した場合であっても、その分(db−da)だけスリット65が第2の部材64bに対して先端方向に変位しているため、大径d=dbのウェハを把持した時点で、光路21cがスリット65の範囲に入る。なお、本実施形態では、ウェハの径da、dbによる検知ドグ(シャフト64の第1の部材64a)の変位量は、db−daに等しい。これは、(式3)の場合に相当する。
When gripping a wafer Wa having a small diameter d = da, as shown in FIG. 24B, the
本実施形態では、第1の部材64aのねじ穴を介して止めねじ69を第2の部材64bに当接させて2つの部材の相対位置を固定したが、第1実施形態と同様に、第1の部材64aに外周面から内腔67に貫通する長穴を設け、第2の部材64bの小径部66bの外周面の所定の位置に、止めねじ69が螺合するねじ穴を設けてもよい。
In this embodiment, the
本実施形態では、第1の部材64aと第2の部材64bの相対位置を2つの相対位置の間で調整する例を説明したが、第2実施形態と同様に、3つまたはそれ以上の相対位置に調整できるようにしてもよい。
In the present embodiment, the example in which the relative position between the
本実施形態では、第1の部材64aと第2の部材64bの相対位置を設定するための基準部位として基準面を使用したが、第3実施形態について前述したと同様に、基準穴、基準線を使用してもよいし、基準面及び基準線を組み合わせて使用してもよい。
In the present embodiment, the reference plane is used as the reference portion for setting the relative positions of the
図25は、第1及び第2部材の間にスリットを形成した検知ドグの上面図(a)及び側面図(b)、(c)である。本実施形態では、第1の部材64aの外周面にスリット65を設けたが、第3実施形態と同様に、第1の部材64aと第2の部材64bとの間にスリットを形成するようにしてもよい。例えば、図25に示すように、第2の部材64bの小径部66bを第1の部材64aの基端側から突出させ、小径部66bの突出した部分に大
径部66cを設けて、この大径部66cのロボットハンド先端側の端面66dと、第1の部材64aのロボットハンド基端側の端面(基準面71a)との間にスリット65を形成するようにしてもよい。この場合、例えば、第2の部材64bの小径部66bの外周面に基準線または基準図形73bを設け、第1の部材64aの基準面72aと第2の部材64b基準図形73bとが一致する相対位置を第1の相対位置とし、第1の部材64aの基準面72aと第2の部材64b基準面72bとが一致する相対位置を第2の相対位置とする。第1の相対位置と第2の相対位置との間で、第1の部材64aは、第2の部材64bに対してdb−daだけクランクピン62側に移動される。図25(b)、(c)から、第2の部材64bの基準面72bと基準図形73bとの間の距離が、db−daであることが分かる。
FIG. 25 is a top view (a) and side views (b) and (c) of a detection dog in which a slit is formed between the first and second members. In the present embodiment, the
図25の例では、小径d=daのウェハWaを把持する場合は、図25(b)に示すように、基準面72aと基準図形73が一致する第1の相対位置で止めねじ69を締め付けて、第1の部材64aを第2の部材64bに対して固定する。この状態で、小径d=daのウェハ(あるいは相当する大きさの治具)を実際に使用して、ウェハ把持時点で、光路21cがスリット65の範囲に入るように、第2の部材64bのエアシリンダの可動部への取付位置を調整する。大径d=dbのウェハを使用する場合には、図25(c)に示すように、基準面72a、72bが一致する第2の相対位置で止めねじ69を締め付けて、第1の部材64aを第2の部材64bに対して固定する。これにより、大径d=dbのウェハを把持した時点で、第2の部材64bが、小径d=daのウェハの把持時点よりもロボットハンド基端側に後退した場合であっても、その分(db−da)だけスリット65が第2の部材64bに対してロボットハンド先端方向に拡大しているため、大径d=dbのウェハを把持した時点で、光路21cがスリット65の範囲に入る。
In the example of FIG. 25, when gripping a wafer Wa having a small diameter d = da, the
図26は、第6実施形態の変形例に係る検知ドグの上面図(a)及び側面図(b)、(c)である。本実施形態では、ウェハを把持した時点で光路21cがスリット65に整合するようにしたが、第4実施形態と同様に、ウェハを把持した時点で光路21cが遮蔽されるように構成してもよい。例えば、図26に示すように、第1の部材64aを全体的に小径にし、スリット65に対応する部分を大径部(遮蔽部)65aとすればよい。
FIG. 26 is a top view (a) and side views (b) and (c) of a detection dog according to a modification of the sixth embodiment. In the present embodiment, the
小径d=daのウェハWaを把持する場合は、図26(b)に示すように、基準面71aと基準線71bとが一致する第1の相対位置で止めねじ69を締め付けて、第1の部材64aを第2の部材64bに対して固定する。この状態で、小径d=daのウェハ(あるいは相当する大きさの治具)を実際に使用して、ウェハ把持時点で、光路21cが大径部(遮蔽部)65aの範囲に入るように、第2の部材64bのエアシリンダの可動部への取付位置を調整する。大径d=dbのウェハを使用する場合には、図26(c)に示すように、基準面72a、72bが一致する第2の相対位置で止めねじ69を締め付けて、第1の部材64aを第2の部材64bに対して固定する。これにより、大径d=dbのウェハを把持した時点で、第2の部材64bが、小径d=daのウェハの把持時点よりもロボットハンド基端側に後退した場合であっても、その分(db−da)だけ大径部(遮蔽部)65aが第2の部材64bに対して先端方向に変位しているため、大径d=dbのウェハを把持した時点で、光路21cが大径部(遮蔽部)65aの範囲に入る。
When gripping a wafer Wa having a small diameter d = da, as shown in FIG. 26B, the
以上、いくつかの例に基づいて本発明の実施形態について説明してきたが、上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明には、その均等物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。 The embodiments of the present invention have been described above based on some examples. However, the above-described embodiments of the present invention are for facilitating understanding of the present invention and do not limit the present invention. . The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention naturally includes equivalents thereof. In addition, any combination or omission of each constituent element described in the claims and the specification is possible within a range where at least a part of the above-described problems can be solved or a range where at least a part of the effect is achieved. It is.
W、Wa、Wb…ウェハ
1…反転機
10…把持部
11…チャック部
12…開閉機構
13…エアシリンダ
13a…可動部
14…シャフト
16…回転軸
17…メカストッパ
20…基板把持検出装置
21…光学センサ
21a…発光素子
21b…受光素子
21c…光路
22…検知ドグ
22a…第1の部材
22b…第2の部材
23…第1部分
24…第2部分
25…スリット
26…長穴
27…ボルト
28…ねじ穴
29…長穴
30…ボルト
41a…基準面
41b…基準面
42a…基準面
42b…基準面
43a…基準面
44a…基準面
45a…基準穴
45b…基準穴
46b…基準穴
51a…突出部
51b…突出部
54a…突出部
54b…突出部
52…スリット
53…突出部
60…ロボットハンド
61…ハンド本体
62…クランクピン
63…爪
64…シャフト
64a…第1の部材
64b…第2の部材
65…スリット
65a…大径部(遮蔽部)
66a…大径部
66b…小径部
66c…大径部
66d…端面
67…内腔
68…駆動機構
71a…基準面
71b…基準線
72a…基準面
72b…基準面
73b…基準図形
W, Wa, Wb ...
66a ...
Claims (20)
前記可動の把持部材の移動に伴って相対的な位置が変化する透過型の光学センサ及び検出体を備え、
前記光学センサは発光素子及び受光素子を有し、
前記検出体は、
相対的な位置を調整可能な第1の部材及び第2の部材と、
前記把持部材によって前記基板が把持されたときに、前記光学センサの前記発光素子から前記受光素子への光を透過する透過部または前記光を遮断する遮蔽部であって、前記第1の部材及び前記第2の部材の少なくとも一方によって形成される前記透過部または前記遮蔽部と、を有し、
前記第1の部材と前記第2の部材との相対的な位置の調整によって、前記把持部材によって前記基板が把持されたときの前記透過部または前記遮蔽部の位置または寸法が調整可能である、
基板把持検出装置。 A substrate gripping detection device for detecting that a substrate is gripped by a movable gripping member,
A transmissive optical sensor whose relative position changes with the movement of the movable gripping member and a detection body;
The optical sensor has a light emitting element and a light receiving element,
The detector is
A first member and a second member that are adjustable in relative position;
When the substrate is gripped by the gripping member, the optical sensor is a transmission part that transmits light from the light emitting element to the light receiving element or a shielding part that blocks the light, the first member and The transmission part or the shielding part formed by at least one of the second members,
By adjusting the relative positions of the first member and the second member, the position or size of the transmission part or the shielding part when the substrate is gripped by the gripping member can be adjusted.
Substrate gripping detection device.
前記第1の部材は、1つの第1の基準部位または第1の方向に沿った異なる位置にある複数の第1の基準部位を有し、
前記第2の部材は、1つの第2の基準部位または前記第1の方向に沿った異なる位置にある複数の第2の基準部位を有し、
前記第1の基準部位及び前記第2の基準部位の少なくとも一方が複数設けられており、
前記第1の基準部位の何れか1つと前記第2の基準部位の何れか1つとが一致するように、前記第1の部材及び前記第2の部材の相対位置が調整可能であり、一致させる前記第1の基準部位と前記第2の基準部位の組み合わせに応じて、前記透過部または前記遮蔽部の位置または寸法が調整可能であるように構成されている、基板把持検出装置。 In the board | substrate holding | grip detection apparatus of Claim 1,
The first member has one first reference portion or a plurality of first reference portions at different positions along the first direction;
The second member has one second reference portion or a plurality of second reference portions at different positions along the first direction;
A plurality of at least one of the first reference portion and the second reference portion are provided;
The relative positions of the first member and the second member can be adjusted and matched so that any one of the first reference parts and any one of the second reference parts match. A substrate gripping detection apparatus configured to be able to adjust a position or a dimension of the transmission part or the shielding part according to a combination of the first reference part and the second reference part.
前記第1及び第2の基準部位が、前記第1及び第2の部材に設けられた位置合わせ用の基準面、基準線、基準穴及び基準図形の少なくとも1つで構成される、基板把持検出装置。 In the board | substrate holding | grip detection apparatus of Claim 2,
Substrate gripping detection in which the first and second reference parts are configured by at least one of a reference surface for alignment, a reference line, a reference hole, and a reference graphic provided on the first and second members. apparatus.
前記第1の部材は、前記第1の方向に沿った長穴を有し、
前記第2の部材は、前記長穴を通過した締結部材で前記第1の部材に固定されており、
前記締結部材の前記長穴内での位置を変更することによって前記第1の部材と前記第2の部材の相対的な位置が調整される、基板把持検出装置。 In the board | substrate holding | grip detection apparatus of Claim 2 or 3,
The first member has an elongated hole along the first direction;
The second member is fixed to the first member with a fastening member that has passed through the elongated hole,
The board | substrate holding | grip detection apparatus by which the relative position of a said 1st member and a said 2nd member is adjusted by changing the position in the said elongate hole of the said fastening member.
前記第1及び第2の部材は、板状の第1部分と、前記第1部分に略直交する板状の第2部分とを有する、基板把持検出装置。 In the board | substrate holding | grip detection apparatus in any one of Claim 1 thru | or 4,
The first and second members each include a plate-shaped first portion and a plate-shaped second portion substantially orthogonal to the first portion.
前記第1及び第2の部材は、板状の第1部分と、前記第1部分に略直交する板状の第2部分とを有し、
前記透過部または前記遮蔽部は、前記第1部分に形成され、
前記長穴は、前記第2部分に形成されている、基板把持検出装置。 In the board | substrate holding | grip detection apparatus of Claim 4,
The first and second members have a plate-like first part and a plate-like second part substantially orthogonal to the first part,
The transmission part or the shielding part is formed in the first part,
The long-hole is a substrate gripping detection device formed in the second portion.
前記第1の部材と前記第2の部材の相対的な位置の調整に伴い、前記検出体の前記透過部または前記遮蔽部の寸法が可変に構成されている、基板把持検出装置。 In the board | substrate holding | grip detection apparatus in any one of Claim 1 thru | or 6,
A substrate gripping detection apparatus in which the dimension of the transmission part or the shielding part of the detection body is configured to be variable in accordance with adjustment of the relative positions of the first member and the second member.
前記透過部は、前記第1の部材の突出部と、前記第2の部材の突出部との間に形成されたスリットまたは開口部であり、前記第1の部材と前記第2の部材の相対的な位置の調整に伴い、前記透過部の寸法が調整可能である、基板把持検出装置。 In the board | substrate holding | grip detection apparatus of Claim 7,
The transmission part is a slit or an opening formed between the protruding part of the first member and the protruding part of the second member, and the relative part of the first member and the second member A substrate gripping detection device in which the dimension of the transmission part can be adjusted with the adjustment of the general position.
前記遮蔽部は、前記第1の部材の突出部と、前記第2の部材の突出部との重なりによって形成されており、前記第1の部材と前記第2の部材の相対的な位置の調整に伴い、前記遮蔽部の寸法が調整可能である、基板把持検出装置。 In the board | substrate holding | grip detection apparatus of Claim 7,
The shielding portion is formed by an overlap between the protruding portion of the first member and the protruding portion of the second member, and adjustment of the relative position of the first member and the second member. Accordingly, the substrate gripping detection device is capable of adjusting the dimension of the shielding portion.
前記第1の部材は、前記第1の方向に沿った内腔を有し、
前記第2の部材は、前記内腔の中に配置され、止めねじによって前記第1の部材に対して固定され、前記止めねじを緩めて前記第1の部材及び前記第2の部材の相対的な位置を調整可能である、基板把持検出装置。 In the board | substrate holding | grip detection apparatus of Claim 1 or 2,
The first member has a lumen along the first direction;
The second member is disposed in the lumen and is fixed to the first member by a set screw, and the set screw is loosened so that the first member and the second member are relative to each other. Substrate gripping detection device capable of adjusting various positions.
前記第1の部材の外周面に小径部が設けられており、前記小径部が前記透過部を構成する、基板把持検出装置。 In the board | substrate holding | grip detection apparatus of Claim 10,
A substrate gripping detection device, wherein a small-diameter portion is provided on an outer peripheral surface of the first member, and the small-diameter portion constitutes the transmission portion.
前記第1の部材の外周面に径方向外方に突出する大径部を有し、前記大径部が前記遮蔽部を構成する、基板把持検出装置。 In the board | substrate holding | grip detection apparatus of Claim 10,
A substrate gripping detection device having a large-diameter portion projecting radially outward on an outer peripheral surface of the first member, and the large-diameter portion constituting the shielding portion.
基板に当接して前記基板を把持する可動の把持部材と、
請求項1ないし12の何れかに記載の基板把持検出装置と、
を備える、基板把持装置。 A substrate gripping device,
A movable gripping member that contacts the substrate and grips the substrate;
A substrate gripping detection device according to any one of claims 1 to 12,
A substrate gripping device comprising:
前記把持部材は一対のアームを有し、
前記一対のアームは前記基板を両側から挟んで固定する、基板把持装置。 The substrate holding apparatus according to claim 13, wherein
The gripping member has a pair of arms,
The substrate gripping device, wherein the pair of arms sandwich and fix the substrate from both sides.
前記固定された基板を反転させるために前記一対のアームを回転する機構を更に備える、基板把持装置。 The substrate holding apparatus according to claim 14,
A substrate holding apparatus, further comprising a mechanism for rotating the pair of arms to invert the fixed substrate.
前記把持部材はクランプピンを有し、
前記クランプピンが前記基板を押し付けて固定する、基板把持装置。 The substrate holding apparatus according to claim 13, wherein
The gripping member has a clamp pin;
A substrate gripping device in which the clamp pin presses and fixes the substrate.
前記基板把持装置は、ロボットハンドに設けられ、前記クランプピンと対向する位置に設けられた爪を更に有する、基板把持装置。 The substrate holding apparatus according to claim 16, wherein
The substrate gripping device further includes a claw provided in a robot hand and provided at a position facing the clamp pin.
前記基板把持検出装置が、前記把持部材によって前記基板が把持されたときに透過型の光学センサに透過部または遮蔽部を提供するための検出体を備え、前記検出体が第1の部材及び第2の部材を有し、 前記調整方法は、
前記第1の部材と前記第2の部材との相対的な位置を調整することによって、前記把持部材によって前記基板が把持されたときの前記透過部または前記遮蔽部の位置または寸法を調整することを含む、
基板把持検出装置の調整方法。 A method of adjusting a substrate gripping detection device that detects that a substrate is gripped by a movable gripping member,
The substrate gripping detection device includes a detection body for providing a transmission part or a shielding part to a transmissive optical sensor when the substrate is gripped by the gripping member, and the detection body includes a first member and a first member. The adjustment method includes:
Adjusting the relative position between the first member and the second member to adjust the position or size of the transmitting portion or the shielding portion when the substrate is gripped by the gripping member. including,
Method for adjusting substrate gripping detection device.
前記第1の部材は、1つの第1の基準部位または第1の方向沿った異なる位置にある複数の第1の基準部位を有し、前記第2の部材は、1つの第2の基準部位または前記第1の方向に沿った異なる位置にある複数の第2の基準部位を有し、前記第1の基準部位及び前記第2の基準部位の少なくとも一方が複数設けられており、
前第1の基準部位の何れか1つと前記第2の基準部位の何れか1つとが一致するように、前記第1の部材及び前記第2の部材の相対位置を調整し、一致させる前記第1の基準部位と前記第2の基準部位の組み合わせに応じて、前記第1の部材と前記第2の部材との相対的な位置を調整する、方法。 The method of claim 18, wherein
The first member has one first reference portion or a plurality of first reference portions at different positions along the first direction, and the second member has one second reference portion. Or having a plurality of second reference parts at different positions along the first direction, wherein a plurality of at least one of the first reference part and the second reference part are provided,
The relative positions of the first member and the second member are adjusted and matched so that any one of the first first reference parts and any one of the second reference parts match. A method of adjusting a relative position between the first member and the second member in accordance with a combination of one reference portion and the second reference portion.
前記第1及び第2の基準部位が、前記第1及び第2の部材に設けられた位置合わせ用の基準面、基準線、基準穴及び基準図形の少なくとも1つである、方法。 20. A method according to claim 18 or 19,
The method in which the first and second reference parts are at least one of a reference surface, a reference line, a reference hole, and a reference graphic for alignment provided in the first and second members.
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- 2016-09-08 JP JP2016175330A patent/JP2018041854A/en active Pending
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