JP2020072179A - Substrate transfer device and method of operating the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板搬送装置及び基板搬送装置の運転方法に関する。 The present invention relates to a substrate transfer device and a method of operating a substrate transfer device.
半導体ウエハ(半導体基板;以下、単にウエハ又は基板ということもある)は、クリーンルーム内で複数の処理がなされて、製造される。また、半導体ウエハは、各処理間をクリーンルーム内に配置されているロボットにより搬送される。 A semiconductor wafer (semiconductor substrate; hereinafter sometimes simply referred to as a wafer or a substrate) is manufactured by performing a plurality of processes in a clean room. Further, the semiconductor wafer is transferred between the processes by a robot arranged in a clean room.
クリーンルーム内に配置されているロボットとして、半導体ウエハの収容ピッチを変更してウエハからボートへ移載する、半導体ウエハの移載装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示されている半導体ウエハの移載装置では、アーム上に敷設されたレール上に一対のポストが立設されていて、ポストの間隔をモータにより調整することができる。
As a robot arranged in a clean room, there is known a semiconductor wafer transfer device that transfers semiconductor wafers to a boat by changing the accommodation pitch of the semiconductor wafers (see, for example, Patent Document 1). In the semiconductor wafer transfer device disclosed in
しかしながら、上記特許文献1に開示されている半導体ウエハの移載装置では、半導体ウエハをウエハ保持部材で保持するときに、半導体ウエハの外周と垂直部との間に隙間を有するように保持する。このため、半導体ウエハを搬送するときに、モータの振動等により、半導体ウエハが水平方向に移動するおそれがあった。そして、半導体ウエハが移動すると、当該半導体ウエハを載置するときに、正確な位置決めができないおそれがあった。
However, in the semiconductor wafer transfer device disclosed in
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、従来の基板搬送装置に比して、正確な位置決めをすることができ得る、基板搬送装置及びその運転方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a substrate transfer apparatus and an operating method thereof that enable more accurate positioning than the conventional substrate transfer apparatus.
上記従来の課題を解決するために、本発明に係る基板搬送装置は、基板保持ハンドと、前記基板保持ハンドの先端部に設けられ、基板を保持する第1保持部材と、前記基板保持ハンドの基端部に設けられ、前記基板を保持する第2保持部材と、前記基板保持ハンドを移動させるマニピュレータと、前記第1保持部材又は前記第2保持部材を駆動する駆動機構と、制御装置と、を備え、前記基板の厚み方向を第1方向と定義した場合に、前記第1保持部材は、前記第1方向に沿って、互いに所定の間隔をおいて配置される、複数の第1爪部を有し、前記第2保持部材は、前記第1方向に沿って、互いに所定の間隔をおいて配置される、複数の第2爪部を有し、前記基板搬送装置は、複数の前記第1爪部と複数の前記第2爪部が、それぞれ、複数の前記基板の一方の主面である第1主面と当接して保持するように構成されていて、前記第1爪部及び前記第2爪部は、それぞれ、前記第1方向に延びる第1部分と前記基板の第1主面と平行な方向に延びる第2部分とを有し、前記制御装置は、前記第1爪部における前記第2部分の先端部と、前記第2爪部における前記第2部分の先端部と、が、前記基板の外周よりも外方に位置するように、前記駆動機構を駆動させる(A)と、前記(A)後に、前記マニピュレータを制御して、隣接する前記基板の間に、前記第1保持部材及び前記第2保持部材が位置するように、前記基板保持ハンドを移動させる(B)と、前記(B)の後に、前記第1方向から見て、前記第1爪部の前記第2部分及び前記第2爪部の前記第2部分と、前記基板の第1主面と、が重なるように、前記駆動機構を駆動させる(C)と、前記(C)の後に、前記マニピュレータを制御して、前記第1爪部の前記第2部分及び前記第2爪部の前記第2部分と、前記基板の第1主面と、が当接するように、前記基板保持ハンドを移動させる(D)と、前記(D)の後に、前記第1爪部の前記第1部分及び前記第2爪部の前記第1部分と、前記基板の外周と、が当接するように、前記駆動機構を駆動させる(E)と、前記(E)の後に、前記マニピュレータを制御して、前記基板保持ハンドを移動させて、前記基板を搬送する(F)と、を実行するように構成されている。 In order to solve the above-mentioned conventional problems, a substrate transfer device according to the present invention includes a substrate holding hand, a first holding member which is provided at a tip portion of the substrate holding hand and holds a substrate, and the substrate holding hand. A second holding member provided at a base end portion for holding the substrate, a manipulator for moving the substrate holding hand, a drive mechanism for driving the first holding member or the second holding member, and a control device, A plurality of first claw portions, wherein the first holding member is arranged at predetermined intervals along the first direction when the thickness direction of the substrate is defined as a first direction. The second holding member has a plurality of second claw portions arranged at a predetermined interval from each other along the first direction, and the substrate transfer device has a plurality of the plurality of first claw portions. A plurality of one claw portion and a plurality of the second claw portions, respectively. A first main surface, which is one main surface of the substrate, is configured to abut and hold the first main surface, and the first claw portion and the second claw portion each extend in the first direction. And a second portion extending in a direction parallel to the first main surface of the substrate, wherein the control device includes a tip portion of the second portion of the first claw portion and the second portion of the second claw portion. (A) driving the drive mechanism so that the tip portions of the two portions are located outside the outer periphery of the substrate; and (A) after controlling the manipulator, adjoining the manipulator. When the substrate holding hand is moved so that the first holding member and the second holding member are located between the substrates (B), after the (B), when viewed from the first direction, the The second portion of the first claw portion, the second portion of the second claw portion, and the first portion of the substrate. When the driving mechanism is driven so that the surface overlaps with (C), the manipulator is controlled after (C) to control the second portion of the first pawl portion and the second pawl portion. When the substrate holding hand is moved so that the second portion and the first main surface of the substrate are in contact with each other (D), the first portion of the first claw portion is provided after (D). And (E) driving the drive mechanism so that the first portion of the second claw portion and the outer periphery of the substrate come into contact with each other, and after the (E), controlling the manipulator, The substrate holding hand is moved to convey the substrate (F).
これにより、従来の基板搬送装置に比して、正確な位置決めをすることができ得る。 As a result, accurate positioning can be performed as compared with the conventional substrate transfer device.
また、本発明に係る基板搬送装置の運転方法は、前記基板搬送装置が、基板保持ハンドと、前記基板保持ハンドの先端部に設けられ、前記基板を保持する第1保持部材と、前記基板保持ハンドの基端部に設けられ、前記基板を保持する第2保持部材と、前記基板保持ハンドを移動させるマニピュレータと、前記第1保持部材又は前記第2保持部材を駆動する駆動機構と、を備え、基板の厚み方向を第1方向と定義した場合に、前記第1保持部材は、前記第1方向に沿って、互いに所定の間隔をおいて配置される、複数の第1爪部を有し、前記第2保持部材は、前記第1方向に沿って、互いに所定の間隔をおいて配置される、複数の第2爪部を有し、前記基板搬送装置は、複数の前記第1爪部と複数の前記第2爪部が、それぞれ、複数の前記基板の一方の主面である第1主面と当接して保持するように構成されていて、前記第1爪部及び前記第2爪部は、それぞれ、前記第1方向に延びる第1部分と前記基板の第1主面と平行な方向に延びる第2部分とを有し、前記第1爪部の前記第2部分の先端部と、前記第2爪部の前記第2部分の先端部と、が、前記基板の外周よりも外方に位置するように、前記駆動機構が駆動する(A)と、前記(A)後に、前記マニピュレータが動作して、隣接する前記基板の間に、前記第1保持部材及び前記第2保持部材が位置するように、前記基板保持ハンドを移動させる(B)と、前記(B)の後に、前記第1方向から見て、前記第1爪部における前記第2部分及び前記第2爪部における前記第2部分と、前記基板の第1主面と、が重なるように、前記駆動機構が駆動させる(C)と、前記(C)の後に、前記マニピュレータが動作して、前記第1爪部の前記第2部分及び前記第2爪部の前記第2部分と、前記基板の第1主面と、が当接するように、前記基板保持ハンドを移動させる(D)と、前記(D)の後に、前記第1爪部の前記第1部分及び前記第2爪部の前記第1部分と、前記基板の外周と、が当接するように、前記駆動機構が駆動する(E)と、前記(E)の後に、前記マニピュレータを制御して、前記基板保持ハンドを移動させて、前記基板を搬送する(F)と、を備える。 Further, in the method of operating a substrate transfer device according to the present invention, the substrate transfer device is provided with a substrate holding hand, a first holding member for holding the substrate, the first holding member being provided at a tip end portion of the substrate holding hand, A second holding member that is provided at a base end of the hand and holds the substrate; a manipulator that moves the substrate holding hand; and a drive mechanism that drives the first holding member or the second holding member. When the thickness direction of the substrate is defined as the first direction, the first holding member has a plurality of first claw portions that are arranged at predetermined intervals along the first direction. The second holding member has a plurality of second claw portions which are arranged at a predetermined interval from each other along the first direction, and the substrate transfer device has a plurality of the first claw portions. And a plurality of the second claw portions, respectively, a plurality of the base The first claw portion and the second claw portion are configured to abut and hold a first main surface that is one of the main surfaces, and the first claw portion and the second claw portion respectively extend in the first direction and the first portion. A second portion extending in a direction parallel to the first main surface of the substrate, a tip portion of the second portion of the first claw portion, and a tip portion of the second portion of the second claw portion; However, when the drive mechanism is driven (A) so as to be located outside the outer periphery of the substrate, the manipulator operates after (A), and the manipulator operates between the adjacent substrates. When the substrate holding hand is moved so that the 1st holding member and the 2nd holding member are positioned (B), after the (B), when viewed from the first direction, the first holding member in the first claw portion is moved. The second part of the second part and the second claw part and the first main surface of the substrate are overlapped with each other. When the driving mechanism drives (C), the manipulator operates after the (C) to operate the second portion of the first claw portion and the second portion of the second claw portion, and the substrate. When the substrate holding hand is moved so that the first main surface abuts (D), the first portion of the first claw portion and the second portion of the second claw portion are moved after (D). When the drive mechanism is driven so that the first portion and the outer periphery of the substrate come into contact with each other (E), after the (E), the manipulator is controlled to move the substrate holding hand, Transporting the substrate (F).
これにより、従来の基板搬送装置に比して、正確な位置決めをすることができ得る。 As a result, accurate positioning can be performed as compared with the conventional substrate transfer device.
本発明の基板搬送装置及び基板搬送装置の運転方法によれば、従来の基板搬送装置に比して、正確な位置決めをすることができ得る。 According to the substrate transfer device and the method of operating the substrate transfer device of the present invention, it is possible to perform accurate positioning as compared with the conventional substrate transfer device.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、全ての図面において、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、全ての図面において、本発明を説明するための構成要素を抜粋して図示しており、その他の構成要素については図示を省略している場合がある。さらに、本発明は以下の実施の形態に限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same or corresponding parts will be denoted by the same reference symbols, without redundant description. In addition, in all the drawings, constituent elements for explaining the present invention are extracted and shown, and other constituent elements may be omitted. Furthermore, the present invention is not limited to the embodiments below.
(実施の形態1)
本実施の形態1に係る基板搬送装置は、基板保持ハンドと、基板保持ハンドの先端部に設けられ、基板を保持する第1保持部材と、基板保持ハンドの基端部に設けられ、基板を保持する第2保持部材と、基板保持ハンドを移動させるマニピュレータと、第1保持部材又は第2保持部材を駆動する駆動機構と、制御装置と、を備え、基板の厚み方向を第1方向とし、基板保持ハンドの基端部から先端部に向かう方向を第2方向と定義した場合に、第1保持部材は、第1方向に沿って、互いに所定の間隔をおいて配置される、複数の第1爪部を有し、第2保持部材は、第1方向に沿って、互いに所定の間隔をおいて配置される、複数の第2爪部を有し、基板搬送装置は、複数の第1爪部と複数の第2爪部が、それぞれ、複数の基板の一方の主面である第1主面と当接して保持するように構成されていて、第1爪部及び第2爪部は、それぞれ、第1方向に延びる第1部分と基板の第1主面と平行な方向に延びる第2部分とを有し、制御装置は、第1爪部の第2部分の先端部と、第2爪部の第2部分の先端部と、が、基板の外周よりも外方に位置するように、駆動機構を駆動させる(A)と、(A)後に、マニピュレータを制御して、隣接する基板の間に、第1保持部材及び第2保持部材が位置するように、基板保持ハンドを移動させる(B)と、(B)の後に、第1方向から見て、第1爪部の第2部分及び第2爪部の第2部分と、基板の第1主面と、が重なるように、駆動機構を駆動させる(C)と、(C)の後に、マニピュレータを制御して、第1爪部の第2部分及び第2爪部の第2部分と、基板の第1主面と、が当接するように、基板保持ハンドを移動させる(D)と、(D)の後に、第1爪部の第1部分及び第2爪部の第1部分と、基板の外周と、が当接するように、駆動機構を駆動させる(E)と、(E)の後に、マニピュレータを制御して、基板保持ハンドを移動させて、基板を搬送する(F)と、を実行するように構成されている。
(Embodiment 1)
The substrate transfer device according to the first embodiment is provided with a substrate holding hand, a first holding member that is provided at the tip of the substrate holding hand and holds a substrate, and a substrate holding hand that is provided at the base end of the substrate holding hand. A second holding member for holding, a manipulator for moving the substrate holding hand, a drive mechanism for driving the first holding member or the second holding member, and a control device, the thickness direction of the substrate is the first direction, When the direction from the base end portion of the substrate holding hand toward the tip end portion is defined as the second direction, the first holding member has a plurality of first holding members arranged at predetermined intervals along the first direction. The second holding member has a plurality of second claw portions that are arranged at predetermined intervals in the first direction, and the substrate transfer device has a plurality of first claw portions. The claw portion and the plurality of second claw portions are respectively provided on one main surface of the plurality of substrates. The first claw portion and the second claw portion are configured to contact and hold the first main surface of the substrate, and the first claw portion and the second claw portion respectively extend in the first direction and a direction parallel to the first main surface of the substrate. And a second portion extending to the outer side of the substrate, and the control device is configured such that the tip portion of the second portion of the first claw portion and the tip portion of the second portion of the second claw portion are located outside the outer periphery of the substrate. The driving mechanism is driven so as to be positioned (A), and after (A), the manipulator is controlled so that the first holding member and the second holding member are positioned between the adjacent substrates. When the hand is moved (B), after (B), the second portion of the first claw portion and the second portion of the second claw portion and the first main surface of the substrate are seen from the first direction. When the driving mechanism is driven so as to be overlapped with each other, the manipulator is controlled after (C) to control the second portion of the first claw portion and the second portion of the second claw portion. And (D) the substrate holding hand is moved so that the first main surface of the substrate and the first main surface of the substrate come into contact with each other, and after (D), the first portion of the first claw portion and the first portion of the second claw portion. And (E) drive the drive mechanism so that the substrate and the outer periphery of the substrate come into contact with each other. After (E), the manipulator is controlled to move the substrate holding hand to convey the substrate (F). And are configured to perform.
また、本実施の形態1に係る基板搬送装置では、第1方向から見て、複数の第1爪部と複数の第2爪部は、それぞれ、基板の外周に沿うように配置されていてもよい。 In addition, in the substrate transfer apparatus according to the first embodiment, the plurality of first claw portions and the plurality of second claw portions may be arranged along the outer periphery of the substrate when viewed from the first direction. Good.
以下、本実施の形態1に係る基板搬送装置の一例について、図1〜図10を参照しながら説明する。 Hereinafter, an example of the substrate transfer apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 10.
[基板搬送装置の構成]
図1は、本実施の形態1に係る基板搬送装置の概略構成を示す斜視図である。なお、図1においては、基板搬送装置における上下方向、前後方向、及び左右方向を図における上下方向、前後方向、及び左右方向として表している。
[Structure of substrate transfer device]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a substrate transfer device according to the first embodiment. Note that, in FIG. 1, the vertical direction, the front-back direction, and the left-right direction in the substrate transfer device are represented as the vertical direction, the front-back direction, and the left-right direction in the drawing.
図1に示すように、本実施の形態1に係る基板搬送装置1は、マニピュレータ2と、基板保持ハンド3と、第1駆動器(駆動機構)11と、駆動器13と、制御装置200と、を備えていて、フープ90内に収納されている基板9を第1保持部材4A及び第2保持部材4Bにより、把持(保持)して、搬送するように構成されている。なお、基板9は、フープ90以外に、例えば、石英ボート等の容器に収納されていてもよい。また、基板9は、扉等により、開閉される、箱状の容器(例えば、ロードロック室)内に収納されていてもよい。
As shown in FIG. 1, the
基板9は、例えば、半導体基板及びガラス基板等の半導体デバイスの基板の材料となる円形の薄板であってもよい。半導体基板としては、例えば、シリコン基板、サファイヤ(単結晶アルミナ)基板、その他の各種の基板等であってもよい。ガラス基板としては、例えば、FPD(Flat Panel Display)用ガラス基板、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)用ガラス基板等であってもよい。
The
なお、以下においては、マニピュレータ2として、水平多関節ロボットの構成について説明するが、マニピュレータ2は、水平多関節ロボットに限定されず、垂直多関節ロボットをベースにしたものであってもよい。
It should be noted that the configuration of a horizontal articulated robot will be described below as the
マニピュレータ2は、アーム20、基台21、支持台22、支持軸23、及び軸体24を備えている。支持台22の内部には、制御装置200が配置されている。なお、制御装置200は、支持台22の内部以外の場所に設けられていてもよい。
The
また、支持台22には、支持軸23が設けられている。支持軸23は、例えば、ボールネジ機構、駆動モータ、駆動モータの回転位置を検出する回転センサ、及び駆動モータの回転を制御する電流を検出する電流センサ等(いずれも図示せず)を有していて、上下方向に伸縮し、かつ、回動するように構成されている。なお、駆動モータは、例えば、制御装置200によってサーボ制御されるサーボモータであってもよい。また、回転センサは、例えば、エンコーダであってもよい。
A
支持軸23の上端部には、当該支持軸23の軸心を通る回転軸の軸回りに回動可能にアーム20の下端部が接続されている。アーム20の後端部には、軸体24を介して、回動可能に基台21の後端部が接続されている。また、基台21の上面には、基板保持ハンド3が配設されている。
A lower end portion of the
また、マニピュレータ2は、軸体24の軸心回りに基台21を回転移動させるための駆動モータ、動力伝達機構、回転センサ、及び電流センサ(いずれも図示せず)を有している。なお、駆動モータは、例えば、制御装置200によってサーボ制御されるサーボモータであってもよい。また、回転センサは、例えば、エンコーダであってもよい。
Further, the
次に、制御装置200の構成について、図2を参照しながら説明する。
Next, the configuration of the
図2は、図1に示す基板搬送装置の制御装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。 FIG. 2 is a functional block diagram schematically showing the configuration of the control device of the substrate transfer apparatus shown in FIG.
図2に示すように、制御装置200は、CPU等の演算処理器200aと、ROM、RAM等の記憶器200bと、サーボ制御器200cと、を備えている。記憶器200bには、ロボットコントローラとしての基本プログラム、各種固定データ等の情報が記憶されている。演算処理器200aは、記憶器200bに記憶された基本プログラム等のソフトウェアを読み出して実行することにより、マニピュレータ2の各種動作を制御する。
As shown in FIG. 2, the
すなわち、演算処理器200aは、マニピュレータ2の制御指令を生成し、これをサーボ制御器200cに出力する。サーボ制御器200cは、演算処理器200aにより生成された制御指令に基づいて、マニピュレータ2の支持軸23及び軸体24のそれぞれに対応する回転軸を回転させるサーボモータの駆動を制御するように構成されている。
That is, the
なお、制御装置200は、集中制御する単独の制御装置200によって構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御装置200によって構成されていてもよい。また、本実施の形態1においては、記憶器200bが、制御装置200内に配置されている形態を採用したが、これに限定されず、記憶器200bが、制御装置200と別体に設けられている形態を採用してもよい。
The
次に、基板保持ハンド3の構成について、図1及び図3を参照しながら、詳細に説明する。
Next, the configuration of the
図3は、図1に示す基板搬送装置における基板保持ハンドの左側面図である。なお、図3においては、基板保持ハンドの後端側の一部を省略している。また、図3においては、基板搬送装置における上下及び前後方向を図における上下及び前後方向を示している。 FIG. 3 is a left side view of the substrate holding hand in the substrate transfer device shown in FIG. Note that, in FIG. 3, a part of the rear end side of the substrate holding hand is omitted. Further, in FIG. 3, the vertical and front-back directions in the substrate transfer device are shown in the vertical and front-back directions in the drawing.
図1及び図3に示すように、基板保持ハンド3は、基台21の前端側に配置されている第1筐体31と、基台21の後端側に配置されている第2筐体30と、を有している。第1筐体31と第2筐体30は、それぞれの内部空間が連通するように接続されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
第2筐体30の内部には、第1駆動器11及び駆動器13が配置されている。第1駆動器11及び駆動器13は、直動アクチュエータで構成されていて、例えば、サーボモータと、ラック、及びピニオンギヤ等の適宜な動力伝達機構と、で構成されていてもよく、エアシリンダ等で構成されていてもよい。なお、第1駆動器11及び駆動器13の詳細については、後述する。
The
また、第1筐体31の上面には、後端(基端)側に第1保持部材4A、4Aが設けられていて、前端(先端)側に第2保持部材4B、4Bが設けられている。具体的には、一方の第1保持部材4Aは、第1筐体31の左側後端部に設けられていて、他方の第1保持部材4Aは、第1筐体31の右側後端部に設けられている。また、一方の第2保持部材4Bは、第1筐体31の左側前端部に設けられていて、他方の第2保持部材4Bは、第1筐体31の右側前端部に設けられている。
Further, on the upper surface of the
そして、図3に示すように、第1保持部材4Aは、複数(ここでは、5つ)の第1爪部40A〜40Eを有していて、第2保持部材4Bは、複数(ここでは、5つ)の第2爪部50A〜50Eを有している。
Then, as shown in FIG. 3, the first holding
第1爪部40A〜40Eは、それぞれ、基板9の厚み方向である第1方向(ここでは、上下方向)から見て、基板9の外周に沿って並ぶように配置されている。同様に、第2爪部50A〜50Eは、それぞれ、第1方向から見て、基板9の外周に沿って並ぶように配置されている。
The first claw portions 40 </ b> A to 40 </ b> E are arranged so as to be lined up along the outer circumference of the
ここで、第1保持部材4Aの第1爪部40A〜40Eについて、図3及び図4を参照しながら、詳細に説明する。なお、第2保持部材4Bの第2爪部50A〜50Eは、第1保持部材4Aの第1爪部40A〜40Eと同様に構成されているので、その詳細な説明は省略する。また、以下においては、右側に配置されている第1保持部材4Aの第1爪部40A〜40Eについて、説明する。
Here, the
図4は、図1に示す基板搬送装置における第1保持部材の概略構成を示す斜視図である。 FIG. 4 is a perspective view showing a schematic configuration of the first holding member in the substrate transfer device shown in FIG.
図4に示すように、第1爪部40Aは、柱部分41Aと、柱部分41Aの先端部(ここでは、上端部)に設けられている当接部分42Aと、を有している。同様に、第1爪部40B〜40Eは、それぞれ、柱部分41B〜41Eと、当接部分42B〜42Eと、を有している。なお、第1爪部40B〜40Eは、第1爪部40Aと同様に構成されているため、その詳細な説明は省略する。
As shown in FIG. 4, the
柱部分41Aは、第1方向に沿って延びるように形成されている。また、当接部分42Aは、L字状に形成されていて、基板9の周面と当接する第1部分(内壁面)44Aと、基板9の下面(第1主面9A;図6参照)の周縁部が載置される第2部分(底面)43Aと、を有する。なお、当接部分42Aの第1部分44Aは、第1方向と平行となるように形成されていてもよく、第1方向に対して傾斜するように形成されていてもよい。
The
第1爪部40A〜40Eは、駆動器13により、基板9の厚み方向である第1方向(ここでは、上下方向)に沿って、互いに所定の間隔をおいて位置する(配置される)ように、昇降する。同様に、第2爪部50A〜50Eは、駆動器13により、上下方向に沿って、互いに所定の間隔をおいて位置するように、昇降する。
The
より詳細には、第1爪部40A〜40Eは、水平方向から見て、駆動器13により、当接部分42A〜42Eが、上下方向に沿って、互いに所定の間隔を有するように、昇降する。同様に、第2爪部50A〜50Eは、水平方向から見て、駆動器13により、当接部分が、上下方向に沿って、互いに所定の間隔を有するように、昇降する。
More specifically, when viewed from the horizontal direction, the
また、第1爪部40A〜40E及び第2爪部50A〜50Eは、駆動器13により、第1筐体31内に収納されるように、降下する。
Further, the
なお、本実施の形態1においては、第1保持部材4Aは、第1爪部40A〜40Eの順で、その高さが小さくなるように配置される。同様に、第2保持部材4Bは、第2爪部50A〜50Eの順で、その高さが小さくなるように、配置される。すなわち、第1爪部40A及び第2爪部50Aが最も上方に位置し、第1爪部40E及び第2爪部50Eが最も下方に位置するように、駆動器13により、駆動される。
In addition, in this
また、図1に示すように、第1駆動器11は、第1保持部材4Aを前後方向に移動させるように構成されている。具体的には、第1駆動器11は、第1保持部材4Aにおける第2部分の先端部と第2保持部材4Bにおける第2部分の先端部との間の距離が、基板9の直径(最大径)よりも大きくなる第1距離と、第1保持部材4Aの第1部分と第2保持部材4Bの第1部分が基板9の周面(側面)と当接する第2距離と、第1距離よりも小さく、第2距離よりも大きい第3距離と、なるように、第1保持部材4Aを移動させる。
Further, as shown in FIG. 1, the
第1距離としては、例えば、第1保持部材4Aと第2保持部材4Bが、基板9との接触を抑制する観点から、基板9の直径よりも1mm以上長くてもよく、基板保持ハンド3をコンパクトにする観点から、基板9の直径よりも4mm長くてもよく、3mm長くてもよい。
As the first distance, for example, the first holding
なお、本実施の形態1においては、第1駆動器11が第2筐体30の内部空間に配置されている形態を採用したが、これに限定されず、第1駆動器11が、第1筐体31の内部空間に配置されている形態を採用してもよい。
Although the
また、本実施の形態1においては、その主面が水平方向に位置する基板9を基板搬送装置1により、保持する形態を採用したが、これに限定されない。例えば、その主面が鉛直方向に位置する基板9を基板搬送装置1により、保持する形態を採用してもよい。
In the first embodiment, the
[基板搬送装置の動作及び作用効果]
次に、本実施の形態1に係る基板搬送装置1の動作及び作用効果について、図1〜図10を参照しながら説明する。なお、基板搬送装置1のマニピュレータ2が、複数の工程からなる一連の作業を行う動作については、公知のマニピュレータと同様に実行されるため、その詳細な説明は省略する。また、以下の動作は、制御装置200の演算処理器200aが、記憶器200bに格納されているプログラムを読み出すことにより実行される。
[Operation and effect of substrate transfer device]
Next, operations and effects of the
図5は、本実施の形態1に係る基板搬送装置の動作の一例を示すフローチャートである。図6〜図10は、図5に示すフローチャートに沿って、基板搬送装置が動作しているときの基板搬送装置の状態を示す模式図である。 FIG. 5 is a flowchart showing an example of the operation of the substrate transfer apparatus according to the first embodiment. 6 to 10 are schematic diagrams showing the state of the substrate transfer device when the substrate transfer device is operating, following the flowchart shown in FIG.
まず、制御装置200に、オペレータから図示されない入力装置を介して、一連の作業を実行することを示す指示情報が入力されたとする。すると、図5に示すように、制御装置200は、マニピュレータ2を動作させて、基板保持ハンド3がフープ90の前方に位置するまで移動させる(ステップS101)。このとき、制御装置200は、基板保持ハンド3が、保持する基板9が載置されている部分よりも下方に位置するように、マニピュレータ2を動作させる。
First, it is assumed that the operator inputs instruction information indicating execution of a series of operations to the
次に、制御装置200は、基板保持ハンド3がフープ90内の基板9の下方に位置するまで、マニピュレータ2を動作させる(ステップS102)。このとき、制御装置200は、第1爪部40A〜40E及び第2爪部50A〜50Eを第1筐体31内に収納した状態で、基板保持ハンド3をフープ90内に進入させる。そして、制御装置200は、基板保持ハンド3の第2部分で基板9を載置できる位置にまで、基板保持ハンド3を移動させる。
Next, the
次に、制御装置200は、第1方向から見て、第1爪部40A〜40Eにおける第2部分の先端部と、第2爪部50A〜50Eにおける第2部分の先端部と、が基板9の外周の外方に位置するように、第1駆動器11を駆動させる(ステップS103;図6参照)。換言すると、制御装置200は、第1爪部40A〜40Eにおける第2部分の先端部と、第2爪部50A〜50Eにおける第2部分の先端部と、の間の距離が、第1距離となるように、第1駆動器11を駆動させる。
Next, in the
これにより、基板保持ハンド3を上方に移動させても、第1保持部材4A及び第2保持部材4Bが、基板9との接触を抑制することができる。
Thereby, even if the
次に、制御装置200は、マニピュレータ2を動作させて、隣接する基板9間に、第1保持部材4A及び第2保持部材4Bが位置するように、基板保持ハンド3を移動させる(ステップS104;図7参照)。
Next, the
具体的には、制御装置200は、基板9の第1主面9Aと平行な方向(ここでは、水平方向)から見て、第1爪部40A〜40Dにおける第2部分の先端部と第2爪部50A〜50Dにおける第2部分の先端部が、隣接する基板9間に位置するように、マニピュレータ2を動作させる。このとき、第1爪部40Eにおける第2部分及び第2爪部50Eにおける第2部分は、保持する基板9の下方に位置している。
Specifically, the
なお、制御装置200は、マニピュレータ2及び/又は駆動器13を動作させることにより、第1爪部40A〜40Dにおける第2部分の先端部と第2爪部50A〜50Dにおける第2部分の先端部が、隣接する基板9間に位置するようにしてもよい。
In addition, the
次に、制御装置200は、第1方向から見て、第1爪部40A〜40Eにおける第2部分の先端部及び第2爪部50A〜50Eにおける第2部分の先端部と、基板9の第1主面9Aと、が重なるように、第1駆動器11を駆動させる(ステップS105;図8参照)。より詳細には、制御装置200は、第1方向から見て、第1爪部40A〜40Eにおける第2部分の先端部及び第2爪部50A〜50Eにおける第2部分の先端部と、第1主面9Aの周縁部と、が重なるように、第1駆動器11を駆動させる。換言すると、制御装置200は、第1爪部40A〜40Eにおける第2部分の先端部と、第2爪部50A〜50Eにおける第2部分の先端部と、の間の距離が、第3距離となるように、第1駆動器11を駆動させる。
Next, when viewed from the first direction, the
次に、制御装置200は、マニピュレータ2を動作させて、第1爪部40A〜40Eにおける第2部分及び第2爪部50A〜50Eにおける第2部分と、基板9の第1主面9Aと、が、それぞれ、当接するように、基板保持ハンド3が上方に移動させる(ステップS106;図9参照)。これにより、基板9を基板保持ハンド3の第1保持部材4A及び第2保持部材4Bで保持させることができる。
Next, the
次に、制御装置200は、第1爪部40A〜40Eにおける第1部分及び第2爪部50A〜50Eにおける第1部分と、基板9の周面と、が、それぞれ、当接するように、第1駆動器11を駆動させる(ステップS107;図10参照)。換言すれば、制御装置200は、第1爪部40A〜40Eにおける第1部分と、第2爪部50A〜50Eにおける第1部分と、の間の距離が、第2距離となるように、第1駆動器11を駆動させる。
Next, the
これにより、基板保持ハンド3における基板9の位置決めをすることができる。
Thereby, the
次に、制御装置200は、マニピュレータ2を動作させ、基板9を次の処理を実行する装置等に搬送させ(ステップS108)、本プログラムを終了する。
Next, the
このように構成された、本実施の形態1に係る基板搬送装置1では、制御装置200が、第1方向から見て、第1爪部40A〜40Eにおける第2部分の先端部と、第2爪部50A〜50Eにおける第2部分の先端部と、が基板9の外周の外方に位置するように、第1駆動器11を駆動させるように構成されている。
In the
これにより、基板保持ハンド3を上方に移動させるときに、第1保持部材4A及び/又は第2保持部材4Bが、基板9との接触を抑制することができる。特に、フープ90内に、基板9がばらついて、配置されていても、第1保持部材4A及び/又は第2保持部材4Bが、基板9との接触を抑制することができる。
Thereby, when the
また、本実施の形態1に係る基板搬送装置1では、制御装置200が、第1爪部40A〜40Eにおける第1部分及び第2爪部50A〜50Eにおける第1部分と、基板9の周面と、が、それぞれ、当接するように、第1駆動器11を駆動させるように構成されている。
Further, in the
これにより、基板保持ハンド3における基板9の位置決めをすることができる。また、第1部分が、基板9の周面と当接しているため、基板9を搬送するときに、モータの振動等により、基板9の水平方向の移動を抑制することができる。
Thereby, the
このため、上記特許文献1に開示されている半導体ウエハの移載装置に比して、基板9を他の容器等に載置するときに、正確に位置決めをすることができる。
Therefore, as compared with the semiconductor wafer transfer device disclosed in
[変形例1]
次に、本実施の形態1に係る基板搬送装置1の変形例について、図11を参照しながら説明する。
[Modification 1]
Next, a modified example of the
図11は、本実施の形態1における変形例1の基板搬送装置の概略構成を示す斜視図である。なお、図11においては、基板搬送装置における上下方向、前後方向、及び左右方向を図における上下方向、前後方向、及び左右方向として表している。 FIG. 11 is a perspective view showing a schematic configuration of the substrate transfer apparatus of the first modification of the first embodiment. Note that, in FIG. 11, the vertical direction, the front-back direction, and the left-right direction in the substrate transfer device are represented as the vertical direction, the front-back direction, and the left-right direction in the drawing.
図11に示すように、本変形例1の基板搬送装置1は、実施の形態1に係る基板搬送装置1と基本的構成は同じであるが、第1駆動器11に代えて、第2保持部材4Bを前後方向、又は基板9の径方向に移動させるように構成されている、第2駆動器(駆動機構)12を備える点が異なる。
As shown in FIG. 11, the
第2駆動器12は、第1保持部材4Aにおける第2部分の先端部と第2保持部材4Bにおける第2部分の先端部との間の距離が、基板9の直径(最大径)よりも大きくなる第1距離と、第1保持部材4Aの第1部分と第2保持部材4Bの第1部分が基板9の周面(側面)と当接する第2距離と、第1距離よりも小さく、第2距離よりも大きい第3距離と、なるように、第2保持部材4Bを移動させるように構成されている。
In the
このように構成された、本変形例1の基板搬送装置1であっても、実施の形態1に係る基板搬送装置1と同様の作用効果を奏する。
Even the
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良又は他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明を逸脱することなく、その構造及び/又は機能の詳細を実質的に変更できる。 Many modifications or other embodiments of the invention will be apparent to those skilled in the art from the above description. Therefore, the above description should be construed as illustrative only and is provided for the purpose of teaching those skilled in the art the best mode for carrying out the present invention. The details of structure and / or function may be changed substantially without departing from the invention.
本発明の基板搬送装置及び基板搬送装置の運転方法は、従来の基板搬送装置に比して、正確な位置決めをすることができるため、産業ロボットの分野において有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The substrate transfer apparatus and the method for operating the substrate transfer apparatus of the present invention are more useful in the field of industrial robots because they can perform more accurate positioning than conventional substrate transfer apparatuses.
1 基板搬送装置
2 マニピュレータ
3 基板保持ハンド
4A 第1保持部材
4B 第2保持部材
9 基板
9A 第1主面
11 第1駆動器
12 第2駆動器
13 駆動器
20 アーム
21 基台
22 支持台
23 支持軸
24 軸体
30 第2筐体
31 第1筐体
40A 第1爪部
40B 第1爪部
40C 第1爪部
40D 第1爪部
40E 第1爪部
41A 柱部分
41B 柱部分
41C 柱部分
41D 柱部分
41E 柱部分
42A 当接部分
42B 当接部分
42C 当接部分
42D 当接部分
42E 当接部分
43A 第2部分
44A 第1部分
50A 第2爪部
50B 第2爪部
50C 第2爪部
50D 第2爪部
50E 第2爪部
90 フープ
200 制御装置
200a 演算処理器
200b 記憶器
200c サーボ制御器
1
Claims (4)
前記基板保持ハンドの基端部に設けられ、基板を保持する第1保持部材と、
前記基板保持ハンドの先端部に設けられ、前記基板を保持する第2保持部材と、
前記基板保持ハンドを移動させるマニピュレータと、
前記第1保持部材又は前記第2保持部材を駆動する駆動機構と、
制御装置と、を備え、
前記基板の厚み方向を第1方向と定義した場合に、
前記第1保持部材は、前記第1方向に沿って、互いに所定の間隔をおいて配置される、複数の第1爪部を有し、
前記第2保持部材は、前記第1方向に沿って、互いに所定の間隔をおいて配置される、複数の第2爪部を有し、
前記基板搬送装置は、複数の前記第1爪部と複数の前記第2爪部が、それぞれ、複数の前記基板の一方の主面である第1主面と当接して保持するように構成されていて、
前記第1爪部及び前記第2爪部は、それぞれ、前記第1方向に延びる第1部分と前記基板の第1主面と平行な方向に延びる第2部分とを有し、
前記制御装置は、前記第1爪部における前記第2部分の先端部と、前記第2爪部における前記第2部分の先端部と、が、前記基板の外周よりも外方に位置するように、前記駆動機構を駆動させる(A)と、
前記(A)後に、前記マニピュレータを動作させて、隣接する前記基板の間に、前記第1保持部材及び前記第2保持部材が位置するように、前記基板保持ハンドを移動させる(B)と、
前記(B)の後に、前記第1方向から見て、前記第1爪部の前記第2部分及び前記第2爪部の前記第2部分と、前記基板の第1主面と、が重なるように、前記駆動機構を駆動させる(C)と、
前記(C)の後に、前記マニピュレータを動作させて、前記第1爪部の前記第2部分及び前記第2爪部の前記第2部分と、前記基板の第1主面と、が当接するように、前記基板保持ハンドを移動させる(D)と、
前記(D)の後に、前記第1爪部の前記第1部分及び前記第2爪部の前記第1部分と、前記基板の外周と、が当接するように、前記駆動機構を駆動させる(E)と、
前記(E)の後に、前記マニピュレータを動作させて、前記基板保持ハンドを移動させて、前記基板を搬送する(F)と、を実行するように構成されている、基板搬送装置。 A board holding hand,
A first holding member which is provided at the base end of the substrate holding hand and holds the substrate;
A second holding member which is provided at the tip of the substrate holding hand and holds the substrate;
A manipulator for moving the substrate holding hand,
A drive mechanism for driving the first holding member or the second holding member;
And a control device,
When the thickness direction of the substrate is defined as the first direction,
The first holding member has a plurality of first claw portions arranged at a predetermined interval from each other along the first direction,
The second holding member has a plurality of second claw portions arranged at a predetermined interval from each other along the first direction,
The substrate transfer device is configured such that the plurality of first claw portions and the plurality of second claw portions respectively contact and hold a first main surface that is one main surface of the plurality of substrates. And
Each of the first claw portion and the second claw portion has a first portion extending in the first direction and a second portion extending in a direction parallel to the first main surface of the substrate,
The control device may be configured such that a tip end portion of the second portion of the first claw portion and a tip end portion of the second portion of the second claw portion are located outside the outer periphery of the substrate. , Driving the drive mechanism (A),
After the (A), the manipulator is operated to move the substrate holding hand so that the first holding member and the second holding member are located between the adjacent substrates (B).
After (B), the second portion of the first claw portion and the second portion of the second claw portion and the first main surface of the substrate are overlapped with each other when viewed from the first direction. And (C) driving the drive mechanism,
After (C), the manipulator is operated so that the second portion of the first claw portion and the second portion of the second claw portion come into contact with the first main surface of the substrate. Then, when the substrate holding hand is moved (D),
After (D), the drive mechanism is driven so that the first portion of the first claw portion and the first portion of the second claw portion and the outer periphery of the substrate come into contact with each other (E )When,
After (E), the manipulator is operated, the substrate holding hand is moved, and (F) of transporting the substrate is configured to be executed.
前記基板搬送装置は、
基板保持ハンドと、
前記基板保持ハンドの先端部に設けられ、前記基板を保持する第1保持部材と、
前記基板保持ハンドの基端部に設けられ、前記基板を保持する第2保持部材と、
前記基板保持ハンドを移動させるマニピュレータと、
前記第1保持部材又は前記第2保持部材を駆動する駆動機構と、を備え、
前記基板の厚み方向を第1方向と定義した場合に、
前記第1保持部材は、前記第1方向に沿って、互いに所定の間隔をおいて配置される、複数の第1爪部を有し、
前記第2保持部材は、前記第1方向に沿って、互いに所定の間隔をおいて配置される、複数の第2爪部を有し、
前記基板搬送装置は、複数の前記第1爪部と複数の前記第2爪部が、それぞれ、複数の前記基板の一方の主面である第1主面と当接して保持するように構成されていて、
前記第1爪部及び前記第2爪部は、前記第1方向に延びる第1部分と前記基板の第1主面と平行な方向に延びる第2部分とを有し、
前記第1爪部における前記第2部分の先端部と、前記第2爪部における前記第2部分の先端部と、が、前記基板の外周よりも外方に位置するように、前記駆動機構が駆動する(A)と、
前記(A)後に、前記マニピュレータが動作して、隣接する前記基板の間に、前記第1保持部材及び前記第2保持部材が位置するように、前記基板保持ハンドを移動させる(B)と、
前記(B)の後に、前記第1方向から見て、前記第1爪部の前記第2部分及び前記第2爪部の前記第2部分と、前記基板の第1主面と、が重なるように、前記駆動機構が駆動させる(C)と、
前記(C)の後に、前記マニピュレータが動作して、前記第1爪部の前記第2部分及び前記第2爪部の前記第2部分と、前記基板の第1主面と、が当接するように、前記基板保持ハンドを移動させる(D)と、
前記(D)の後に、前記第1爪部の前記第1部分及び前記第2爪部の前記第1部分と、前記基板の外周と、が当接するように、前記駆動機構が駆動する(E)と、
前記(E)の後に、前記マニピュレータを制御して、前記基板保持ハンドを移動させて、前記基板を搬送する(F)と、を備える、基板搬送装置の運転方法。 A method of operating a board transfer device for transferring a board, comprising:
The substrate transfer device,
A board holding hand,
A first holding member which is provided at the tip of the substrate holding hand and holds the substrate;
A second holding member which is provided at the base end of the substrate holding hand and holds the substrate;
A manipulator for moving the substrate holding hand,
A drive mechanism for driving the first holding member or the second holding member,
When the thickness direction of the substrate is defined as the first direction,
The first holding member has a plurality of first claw portions arranged at a predetermined interval from each other along the first direction,
The second holding member has a plurality of second claw portions arranged at a predetermined interval from each other along the first direction,
The substrate transfer device is configured such that the plurality of first claw portions and the plurality of second claw portions respectively contact and hold a first main surface that is one main surface of the plurality of substrates. And
The first claw portion and the second claw portion have a first portion extending in the first direction and a second portion extending in a direction parallel to the first main surface of the substrate,
The drive mechanism is configured such that the tip of the second portion of the first claw portion and the tip of the second portion of the second claw portion are located outside the outer periphery of the substrate. When driving (A),
After the (A), the manipulator is operated to move the substrate holding hand so that the first holding member and the second holding member are located between the adjacent substrates (B).
After (B), the second portion of the first claw portion and the second portion of the second claw portion and the first main surface of the substrate are overlapped with each other when viewed from the first direction. And (C) driven by the drive mechanism,
After the step (C), the manipulator operates so that the second portion of the first claw portion and the second portion of the second claw portion come into contact with the first main surface of the substrate. Then, when the substrate holding hand is moved (D),
After (D), the drive mechanism is driven such that the first portion of the first claw portion and the first portion of the second claw portion and the outer periphery of the substrate come into contact with each other (E )When,
After the step (E), the manipulator is controlled to move the substrate holding hand to transfer the substrate (F).
The substrate transfer device according to claim 3, wherein the plurality of first claw portions and the plurality of second claw portions are respectively arranged along the outer periphery of the substrate when viewed from the first direction. how to drive.
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