JP2633798B2 - Plate-like member holding device - Google Patents

Plate-like member holding device

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JP2633798B2
JP2633798B2 JP5234252A JP23425293A JP2633798B2 JP 2633798 B2 JP2633798 B2 JP 2633798B2 JP 5234252 A JP5234252 A JP 5234252A JP 23425293 A JP23425293 A JP 23425293A JP 2633798 B2 JP2633798 B2 JP 2633798B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はシリコンウェハのような
板状部材を無衝撃で把持する板状部材把持装置に関し、
さらに詳細には柔軟運動が可能な直進形柔軟アクチュエ
ータにより板状部材の周縁を柔軟に把持できる板状部材
把持装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plate-like member holding device for holding a plate-like member such as a silicon wafer without impact.
More specifically, the present invention relates to a plate-like member gripping device that can flexibly grip the peripheral edge of a plate-like member by a straight-moving type flexible actuator capable of performing a flexible movement.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体製造工程では、写真露光装置、エ
ッチング装置、気相成膜装置等多くのウェハ処理装置を
無塵室内で使用するので、半導体基板であるシリコンウ
ェハをこれらの装置間で搬送しなければならない。従来
は、シリコンウェハを搬送するのに、排気ポンプ等を利
用した吸着パッドでウェハを把持し、これをモータ、ピ
ストン機構のような機械的運動要素で搬送していた。こ
こで、把持しようとするウェハに吸着パッドをアプロー
チする際(以下、「ウェハアプローチ」という)にも機
械的運動要素による運動を利用していた。
2. Description of the Related Art In a semiconductor manufacturing process, many wafer processing apparatuses such as a photographic exposure apparatus, an etching apparatus, and a vapor phase film forming apparatus are used in a dust-free room. Therefore, a silicon wafer as a semiconductor substrate is transferred between these apparatuses. Must. Conventionally, to transport a silicon wafer, the wafer has been gripped by a suction pad using an exhaust pump or the like, and transported by a mechanical movement element such as a motor or a piston mechanism. Here, when approaching the suction pad to the wafer to be gripped (hereinafter, referred to as “wafer approach”), movement by a mechanical movement element has been used.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、吸着パッドと
機械的運動要素とによる従来の把持装置は以下のような
問題点を有していた。第一に、吸着パッドは排気のため
のロータリーポンプを必要とする。ロータリーポンプ
は、シール等のためにオイルを使用するので、オイルミ
ストにより無塵室の清浄度を害するおそれがある。ま
た、吸着パッド自身、ウェハの吸着箇所を汚染する可能
性がある。そのため通常はウェハの裏面を吸着するので
あるが、工程中のウェハハンドリングによってはプロセ
ス面を吸着せざるを得ない場合があり、歩留まりの低下
を招く。
However, the conventional gripping device using the suction pad and the mechanical movement element has the following problems. First, suction pads require a rotary pump for evacuation. Since the rotary pump uses oil for a seal or the like, the cleanliness of the dust-free chamber may be impaired by oil mist. In addition, the suction pad itself may contaminate the suction position of the wafer. Therefore, normally, the back surface of the wafer is sucked. However, depending on the wafer handling during the process, the process surface may have to be sucked in some cases, resulting in a decrease in yield.

【0004】第二に、モータ、ピストン等の機械的運動
要素による問題がある。即ちこれらは一般に剛性のある
構造とされ、かかる剛性によりミクロンオーダの運動と
位置決め精度を持ちうるように構成されている。このよ
うな剛的な運動要素が所定の運動をしている途中に他の
部材等に当たると、機械的衝撃を発生することになる。
以下これを「硬い動き」という。
[0004] Second, there is a problem due to mechanical motion elements such as a motor and a piston. That is, these are generally rigid structures, and are configured to have a movement and positioning accuracy on the order of microns by such rigidity. If such a rigid motion element hits another member or the like while performing a predetermined motion, a mechanical impact will be generated.
This is hereinafter referred to as “hard movement”.

【0005】ところでシリコンウェハの場合、硬い動き
による機械的衝撃が加わると内部欠陥が発生してその電
気特性に影響することがある。更に、衝撃の程度によっ
てはウェハ自体の破損・変形につながることもある。ま
た、破損・変形の際に必然的に発生するパーティクル
は、ウェハ上に形成されるべき微細回路素子の加工寸法
よりも大きいことがあるので、他のウェハに付着すると
必要な微細回路加工を妨害して歩留まりを下げることに
なる。これらの理由により、ウェハへの機械的衝撃は可
能な限り排除すべきである。このため、ウェハアプロー
チの際の動きにこのような硬い動きを用いる場合には、
極度に綿密な位置制御および速度制御による微速駆動を
行って、機械的衝撃の発生を抑える必要がある。しかし
機械的運動要素であるピストンは、超低速駆動を行なう
と段付挙動を起こすので、位置精度が悪くまた瞬間速度
はさほど遅くないため機械的衝撃を排除できない。
[0005] In the case of a silicon wafer, when a mechanical shock due to hard motion is applied, an internal defect is generated, which may affect its electrical characteristics. Further, depending on the degree of impact, the wafer itself may be damaged or deformed. Also, particles that are inevitably generated at the time of breakage or deformation may be larger than the processing dimensions of the fine circuit elements to be formed on the wafer, so if they adhere to other wafers, they will interfere with the required fine circuit processing. And lower the yield. For these reasons, mechanical impact on the wafer should be eliminated as much as possible. Therefore, when such a hard movement is used for the movement during the wafer approach,
It is necessary to perform extremely low-speed driving by extremely precise position control and speed control to suppress the occurrence of mechanical shock. However, the piston, which is a mechanical motion element, has a stepping behavior when driven at an extremely low speed, so that the position accuracy is poor and the instantaneous speed is not so slow, so that mechanical impact cannot be eliminated.

【0006】一方近年では、ゴムのような伸縮性材料と
強化繊維のような非伸縮性材料とを組合せこれに圧縮空
気を供給することにより、硬い動きでない柔軟な動きが
可能なフレキシブルアクチュエータが種々提案されてい
る(田中、機械設計36、8(1992−7)、32〜
39等)。フレキシブルアクチュエータは、伸縮性材料
と非伸縮性材料との組合せ方により直進・湾曲・屈曲・
ねじれ等の多彩な動きが可能である。このため、フレキ
シブルアクチュエータをウェハ把持装置のウェハアプロ
ーチに用いることにより、機械的衝撃の発生を排除した
ウェハ把持装置が実現されるものと考えられる。
On the other hand, in recent years, there have been various flexible actuators capable of performing a flexible movement instead of a hard movement by combining a stretchable material such as rubber and a non-stretchable material such as a reinforcing fiber and supplying compressed air thereto. Proposed (Tanaka, Mechanical Design 36, 8 (1992-7), 32-
39 etc.). Flexible actuators can move straight, bend, bend, and flex depending on the combination of stretchable and non-stretchable materials.
Various movements such as twisting are possible. For this reason, it is considered that a wafer holding device that eliminates the occurrence of mechanical impact is realized by using the flexible actuator for the wafer approach of the wafer holding device.

【0007】しかしながら、従来のフレキシブルアクチ
ュエータは半導体製造工程に適用するには未だ不十分で
あった。例えば、図7に示す湾曲形のフレキシブルアク
チュエータの場合、アクチュエータ自体は基本的に剛性
のないゴムチューブを主体に構成されるので、単独でウ
ェハ等把持対象物(以下、「ワーク」という)を把持す
ると、ワークの重量によりチューブの変形や振動が発生
し、必要な位置精度が得られない。また、この種の湾曲
アクチュエータは、ゴムチューブと強化繊維との組合せ
により構成されている。従って、強化繊維の貼着位置に
ずれがあると実際の変形挙動もこれを忠実に反映するの
で、このことも湾曲アクチュエータの位置精度を低下さ
せる。
[0007] However, the conventional flexible actuator is still insufficient for application to a semiconductor manufacturing process. For example, in the case of the curved flexible actuator shown in FIG. 7, since the actuator itself is basically composed of a rubber tube having no rigidity, it alone grips a gripping object such as a wafer (hereinafter, referred to as a “work”). Then, deformation and vibration of the tube occur due to the weight of the work, and the required positional accuracy cannot be obtained. Further, this kind of bending actuator is constituted by a combination of a rubber tube and a reinforcing fiber. Therefore, if there is a shift in the position where the reinforcing fiber is stuck, the actual deformation behavior faithfully reflects this, which also lowers the position accuracy of the bending actuator.

【0008】本発明は前記従来技術の問題点を解決する
ためになされたものであり、ウェハ汚染の原因となる吸
着パッドを使用せず、フレキシブルアクチュエータを利
用することによりウェハアプローチの際の衝撃を排除
し、かつ複雑な制御機構なくして高い位置精度を実現で
きる、半導体製造分野への適用に適した板状部材把持装
置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and does not use a suction pad, which causes wafer contamination, but uses a flexible actuator to reduce the impact of a wafer approach. It is an object of the present invention to provide a plate-shaped member gripping device that can be eliminated and that can achieve high positional accuracy without a complicated control mechanism and that is suitable for application to the semiconductor manufacturing field.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るため本発明の板状部材把持装置は、剛性のあるフレー
ムと、前記フレームの側面一列上に一端を据え付けられ
た2個以上の直進形柔軟アクチュエータと、前記直進形
柔軟アクチュエータの固定されない側の先端に形成され
た把持部と、前記各直進形柔軟アクチュエータを相互に
連通する通気路と、その通気路に形成された圧力導入口
とを有する構成とされる。また、本発明の板状部材把持
装置は、前記の板状部材把持装置であって、前記直進形
柔軟アクチュエータは、柔軟性のあるチューブと、その
チューブの一端を保持する固定ホルダと、そのチューブ
の他端を保持するとともに固定ホルダに対し軸方向に摺
動するチューブキャップとを有してなる構成とされる。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, a plate-like member gripping device according to the present invention comprises a rigid frame and two or more straight-moving members, one end of which is mounted on one side of the frame. Shape flexible actuator, a grip portion formed at the end of the straight-moving flexible actuator that is not fixed, a ventilation path interconnecting the straight-moving flexible actuators, and a pressure inlet formed in the ventilation path. Is provided. Further, the plate-shaped member gripping device of the present invention is the plate-shaped member gripping device, wherein the straight-moving flexible actuator includes a flexible tube, a fixed holder that holds one end of the tube, and the tube. , And a tube cap that slides in the axial direction with respect to the fixed holder.

【0010】また、本発明の板状部材把持装置は、前記
の板状部材把持装置であって、前記直進形柔軟アクチュ
エータは、柔軟性のあるチューブと、そのチューブの一
端を保持する固定ホルダと、そのチューブの他端を保持
するとともに固定ホルダに対し軸方向に摺動するチュー
ブキャップと、そのチューブの周囲に接合された強化繊
維を有してなる構成とされる。また、本発明の板状部材
把持装置は、前記の板状部材把持装置において、前記圧
力導入口よりフレーム内部の通気路を経由して直進形柔
軟アクチュエータに圧縮空気を導入することにより直進
形柔軟アクチュエータを伸縮動させフレーム中央に置か
れた板状部材の外周の把持を行なう構成とされる。
The plate-like member gripping device of the present invention is the plate-like member gripping device, wherein the straight-moving flexible actuator comprises a flexible tube and a fixed holder for holding one end of the tube. And a tube cap that holds the other end of the tube and slides in the axial direction with respect to the fixed holder, and a reinforcing fiber joined around the tube. Further, in the plate-like member gripping device of the present invention, in the above-mentioned plate-like member gripping device, by introducing compressed air to the straight-type flexible actuator from the pressure introduction port via an air passage inside the frame, the linear-type flexible member is moved. The actuator is extended and retracted to grip the outer periphery of the plate-shaped member placed at the center of the frame.

【0011】[0011]

【作用】前記構成を有する本発明の板状部材把持装置で
は、圧力導入口から圧縮空気を導入すると、フレーム内
部に形成されている通気路を経由して空気圧が各直進形
柔軟アクチュエータのチューブ内に印加される。このた
めアクチュエータ内容積が増加し、これに伴いチューブ
キャップが固定ホルダの軸方向に移動し、直進形柔軟ア
クチュエータが伸長する。これによりアクチュエータ先
端の把持部がフレーム中央に向かって移動し、フレーム
中央に置かれた板上部材の周縁に柔軟に嵌合する。かく
して板状部材は把持される。
According to the plate-like member gripping device of the present invention having the above-described structure, when compressed air is introduced from the pressure introduction port, the air pressure is increased through the air passage formed in the frame to the inside of the tube of each straight-type flexible actuator. Is applied to For this reason, the volume inside the actuator increases, and accordingly, the tube cap moves in the axial direction of the fixed holder, and the linear flexible actuator expands. As a result, the gripping portion at the tip of the actuator moves toward the center of the frame, and is flexibly fitted to the peripheral edge of the plate member placed at the center of the frame. Thus, the plate member is gripped.

【0012】ここで、剛性を有するフレームの2箇所以
上に設けられた直進形柔軟アクチュエータにより板状部
材が把持されるので、板状部材の慣性による振動の発生
等がなく、把持が安定している。また、直進形柔軟アク
チュエータのチューブに巻回された強化繊維により、チ
ューブの半径方向への拡張が抑えられ、直進形柔軟アク
チュエータの高効率かつ安定した動きが可能となってい
る。圧力導入口から圧縮空気を開放すると、直進形柔軟
アクチュエータに印加されていた空気圧が解除され、柔
軟アクチュエータは伸長状態から元の状態に戻る。従っ
てウェハの把持は解除される。
Here, since the plate-like member is gripped by the straight-type flexible actuators provided at two or more places of the rigid frame, vibration is not generated due to inertia of the plate-like member, and the grip is stable. I have. Further, the reinforcing fibers wound around the tube of the straight-type flexible actuator suppress expansion of the tube in the radial direction, thereby enabling highly efficient and stable movement of the straight-type flexible actuator. When the compressed air is released from the pressure inlet, the air pressure applied to the straight-type flexible actuator is released, and the flexible actuator returns from the expanded state to the original state. Accordingly, the grip of the wafer is released.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の板状部材把持装置をシリコン
ウェハ用として具体化した一実施例を図面を参照して説
明する。図1は本実施例の板状部材把持装置の構成を示
す図である。図1に示す板状部材把持装置1は、環状に
形成された剛性のあるフレーム2を骨格とし、フレーム
2の内周4箇所に柔軟アクチュエータ3を取り付け、圧
力導入口4を形成してなるものであり、4つの柔軟アク
チュエータ3の伸縮動の協働によりフレーム2の中央に
置かれたウェハ29を把持するものである。フレーム2
にはこの他、取付ステー30が設けられており、取付ス
テー30を介して図示しない搬送機構に取り付けられ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which a plate-like member gripping device of the present invention is embodied for a silicon wafer will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the plate-shaped member gripping device of the present embodiment. The plate-shaped member gripping device 1 shown in FIG. 1 has a rigid frame 2 formed in an annular shape as a skeleton, and flexible actuators 3 are attached to four inner peripheral portions of the frame 2 to form a pressure inlet 4. The gripping of the wafer 29 placed at the center of the frame 2 by the cooperation of the expansion and contraction of the four flexible actuators 3. Frame 2
In addition to the above, an attachment stay 30 is provided, and is attached to a transport mechanism (not shown) via the attachment stay 30.

【0014】まず、フレーム2について説明する。フレ
ーム2は板状部材把持装置1の骨格をなすとともに、圧
力導入口4から印加される圧縮空気を4つの柔軟アクチ
ュエータ3に導入する配管としての役割を兼ねる。板状
部材把持装置1におけるフレーム2は、四角形断面の中
空パイプを図示のように略正方形状に成形したものであ
る。かかるフレーム2は、把持するワークであるシリコ
ンウェハの重量に耐えるための剛性を有していることが
求められる。従って、フレーム2を作成するための中空
パイプとしては、アルミやステンレス等の素材であっ
て、必要な強度を有するものを使用する。
First, the frame 2 will be described. The frame 2 forms a skeleton of the plate-shaped member holding device 1 and also serves as a pipe for introducing compressed air applied from the pressure inlet 4 to the four flexible actuators 3. The frame 2 in the plate-shaped member gripping device 1 is formed by forming a hollow pipe having a square cross section into a substantially square shape as shown in the figure. The frame 2 is required to have rigidity to withstand the weight of the silicon wafer to be gripped. Therefore, as a hollow pipe for forming the frame 2, a material such as aluminum or stainless steel having a necessary strength is used.

【0015】フレーム2の各カーブ箇所の内周側に、計
4個の柔軟アクチュエータ3が配置され、一箇所に圧力
導入口4が形成されており、各々の柔軟アクチュエータ
3と圧力導入口4とはパイプの中空部分を通じて相互に
連通している。フレーム2における中空パイプの接合箇
所31は、圧力漏れを起こしてはならないので、図6に
示すように内部にガスケット33を嵌合し、これをボル
ト35によりナット32とワッシャ34とで締め付け、
圧力漏れを防止している。
A total of four flexible actuators 3 are arranged on the inner peripheral side of each curved portion of the frame 2, and a pressure introduction port 4 is formed at one location. Communicate with each other through the hollow portion of the pipe. Since the joint portion 31 of the hollow pipe in the frame 2 must not cause pressure leakage, a gasket 33 is fitted inside as shown in FIG. 6, and this is tightened with a nut 32 and a washer 34 with a bolt 35,
Prevents pressure leaks.

【0016】次に、柔軟アクチュエータ3について、図
3(a)により説明する。柔軟アクチュエータ3は、ゴ
ム等のフレキシブルチューブの伸縮性を利用し、内部に
圧縮空気を印加されることにより、柔軟な直進運動を得
るものである。柔軟アクチュエータ3は、ゴムチューブ
5と、固定ホルダ6と、チューブキャップ7とにより構
成される。固定ホルダ6には、フレーム2に嵌合する嵌
合部8と、ゴムチューブ5の一端を保持するチューブ保
持溝9と、チューブキャップ7を摺動可能に保持する筒
部10が形成されている。また、嵌合部8を貫通する通
孔12と、筒部10を貫通する通孔13とが形成されて
いる。尚、嵌合部8にはネジが切られている。
Next, the flexible actuator 3 will be described with reference to FIG. The flexible actuator 3 utilizes the elasticity of a flexible tube made of rubber or the like to obtain flexible linear motion by applying compressed air to the inside. The flexible actuator 3 includes a rubber tube 5, a fixed holder 6, and a tube cap 7. The fixed holder 6 has a fitting portion 8 fitted to the frame 2, a tube holding groove 9 for holding one end of the rubber tube 5, and a cylindrical portion 10 for slidably holding the tube cap 7. . Further, a through hole 12 penetrating through the fitting portion 8 and a through hole 13 penetrating through the cylindrical portion 10 are formed. The fitting portion 8 is threaded.

【0017】チューブキャップ7には、固定ホルダ6の
筒部10に摺動可能に保持されるピストン部14と、ゴ
ムチューブ5の他端を保持するチューブ保持溝15と、
ワーク(ウェハ29)の周縁と係合してこれを把持する
把持部16とが形成されている。チューブキャップ7
は、ピストン部14と筒部10との摺動により、軸方向
すなわち図3(a)中左右方向に移動できる。また、筒
部10の内側とピストン部14とにより、内室17が形
成される。
The tube cap 7 has a piston portion 14 slidably held by the cylindrical portion 10 of the fixed holder 6, a tube holding groove 15 for holding the other end of the rubber tube 5,
A grip 16 is formed which engages with the periphery of the work (wafer 29) and grips the work. Tube cap 7
Can move in the axial direction, that is, in the left-right direction in FIG. 3A by sliding between the piston portion 14 and the cylindrical portion 10. Further, an inner chamber 17 is formed by the inside of the cylindrical portion 10 and the piston portion 14.

【0018】ゴムチューブ5は、図4に外観図(a)と
断面図(b)とを示すように伸縮性のある管状のチュー
ブ23に、非伸縮性の強化繊維18を周方向に貼着した
ものである。ゴムチューブ5の内部に圧縮空気を印加す
ると、容積増加のためにチューブ23は弾伸されるので
あるが、強化繊維18が周方向に貼着されているため半
径方向への伸拡ができず、チューブ23は長さ方向にの
み伸長する。ゴムチューブ5において、チューブ23の
材質としてはシリコーンゴム、生ゴム等適度な柔軟性と
伸縮性を備えるものであれば何でもよい。強化繊維18
の材質としては、金属繊維や炭素繊維の他、絹糸等でも
よいが、チューブ23や接着剤とのなじみがよく、動作
方向にのみ柔軟性が高く非動作方向には柔軟性が低いも
のを使用するのがよい。そしてこれらを接合する接着剤
としては、チューブ23と同質のものを用いるのがよ
い。
As shown in the external view (a) and the cross-sectional view (b) of FIG. 4, the rubber tube 5 has a non-stretchable reinforcing fiber 18 adhered to a stretchable tubular tube 23 in the circumferential direction. It was done. When compressed air is applied to the inside of the rubber tube 5, the tube 23 is elastically stretched to increase the volume. However, since the reinforcing fibers 18 are adhered in the circumferential direction, they cannot be expanded in the radial direction. The tube 23 extends only in the longitudinal direction. In the rubber tube 5, as the material of the tube 23, any material having appropriate flexibility and elasticity such as silicone rubber and raw rubber may be used. Reinforcing fiber 18
The material may be a metal fiber, a carbon fiber, a silk thread, or the like, but a material having good compatibility with the tube 23 and the adhesive, and having high flexibility only in the operation direction and low flexibility in the non-operation direction is used. Good to do. It is preferable to use an adhesive of the same quality as the tube 23 as an adhesive for joining them.

【0019】かかるゴムチューブ5は、図3(a)に示
すように一端を固定ホルダ6のチューブ保持溝9に、他
端をチューブキャップ7のチューブ保持溝15に気密に
固定されている。従って、固定ホルダ6の筒部10とゴ
ムチューブ5との間に周室19が形成される。周室19
と内室17とは通孔13を通して連通している。
As shown in FIG. 3 (a), one end of the rubber tube 5 is hermetically fixed to the tube holding groove 9 of the fixed holder 6 and the other end is sealed to the tube holding groove 15 of the tube cap 7. Therefore, a peripheral chamber 19 is formed between the cylindrical portion 10 of the fixed holder 6 and the rubber tube 5. Perimeter 19
And the inner chamber 17 communicate with each other through the through hole 13.

【0020】次に、柔軟アクチュエータ3のフレーム2
への取付について説明する。図5に示すように、フレー
ム2における柔軟アクチュエータ3を取り付ける箇所に
は、取付孔20が穿設され、その内部にはナット21が
埋装されている。柔軟アクチュエータ3の嵌合部8を、
ガスケット24を嵌持し取付孔20を通してナット21
にねじ込むと、柔軟アクチュエータ3をフレーム2に取
り付けることができる。このとき、フレーム2の中空部
22と柔軟アクチュエータ3の内室17とは、固定ホル
ダ6の通孔12を通して連通している。次に、圧力導入
口4について説明する。圧力導入口4はフレーム2の中
空部22と外部とを連通するものである。圧力導入口4
の先方に圧縮空気源と圧力抜き弁とを接続しておけば、
圧力導入口4を介してフレーム2内部に圧縮空気を印加
し、または印加した圧縮空気を開放することができる。
圧力導入口4は、いわゆるワンタッチ継手にしておけ
ば、実用上便利である。
Next, the frame 2 of the flexible actuator 3
A description will be given of the attachment to the device. As shown in FIG. 5, a mounting hole 20 is formed in the frame 2 at a position where the flexible actuator 3 is mounted, and a nut 21 is embedded in the mounting hole 20. The fitting portion 8 of the flexible actuator 3
Gasket 24 is fitted and nut 21 is passed through mounting hole 20.
, The flexible actuator 3 can be attached to the frame 2. At this time, the hollow part 22 of the frame 2 and the inner chamber 17 of the flexible actuator 3 communicate with each other through the through hole 12 of the fixed holder 6. Next, the pressure inlet 4 will be described. The pressure inlet 4 communicates the hollow portion 22 of the frame 2 with the outside. Pressure inlet 4
If a compressed air source and a pressure relief valve are connected to the end of
Compressed air can be applied to the inside of the frame 2 through the pressure inlet 4, or the applied compressed air can be released.
If the pressure inlet 4 is a so-called one-touch joint, it is practically convenient.

【0021】続いて、上記構成を有する板状部材把持装
置1の動作について説明する。板状部材把持装置1は、
圧力導入口4に圧縮空気源と圧力抜き弁とを接続して使
用する。圧縮空気源としては、圧縮空気ボンベや空気ポ
ンプ等、特に種類を問わない。圧力抜き弁は、空気通路
の開閉が確実にできるものであれば何でもよい。
Next, the operation of the plate-like member gripping device 1 having the above configuration will be described. The plate-shaped member gripping device 1 includes:
A compressed air source and a pressure relief valve are connected to the pressure inlet 4 for use. The type of the compressed air source is not particularly limited, such as a compressed air cylinder or an air pump. The pressure relief valve may be anything as long as it can reliably open and close the air passage.

【0022】圧縮空気源の圧縮空気を圧力導入口4に印
加すると、フレーム2内の中空部22にその圧縮空気が
導入され、中空部22は高圧になる。中空部22の圧力
が上昇すると、各柔軟アクチュエータ3において固定ホ
ルダ6の嵌合部8の通孔12を経由して内室17に圧縮
空気が導入され、更に、筒部10の通孔13を通じて周
室19にも圧縮空気が導入される。かくして各柔軟アク
チュエータ3の内室17及び周室19の圧力が上昇し、
内室17及び周室19の容積が増加しようとする。この
ため、ゴムチューブ5が軸方向に伸長し、チューブキャ
ップ7が摺動して図3(a)中右方向へ移動する。この
ときのチューブキャップ7の動きは圧縮空気の圧力によ
りゴムチューブ5の弾縮力に抗しながら行なわれるの
で、柔軟な動きである。
When the compressed air from the compressed air source is applied to the pressure inlet 4, the compressed air is introduced into the hollow portion 22 in the frame 2, and the pressure in the hollow portion 22 becomes high. When the pressure in the hollow part 22 rises, compressed air is introduced into the inner chamber 17 through the through hole 12 of the fitting part 8 of the fixed holder 6 in each flexible actuator 3, and further, through the through hole 13 of the cylindrical part 10. Compressed air is also introduced into the peripheral chamber 19. Thus, the pressure in the inner chamber 17 and the peripheral chamber 19 of each flexible actuator 3 increases,
The volumes of the inner chamber 17 and the peripheral chamber 19 are about to increase. Therefore, the rubber tube 5 extends in the axial direction, and the tube cap 7 slides and moves rightward in FIG. 3A. At this time, since the movement of the tube cap 7 is performed while resisting the elastic force of the rubber tube 5 by the pressure of the compressed air, the movement is flexible.

【0023】ここで、ゴムチューブ5の周方向に強化繊
維18が貼着されていることにより、ゴムチューブ5が
半径方向に伸拡することが防止されている。強化繊維1
8がない場合でも使用は可能ではあるが、内室17及び
周室19の容積増加分の一部がゴムチューブ5の半径方
向への伸拡に消費されるので、強化繊維18がある場合
に比べて余計に高い空気圧を必要とする。また、チュー
ブの負担が大きく寿命が短くなる。従って、強化繊維1
8がある場合の方が供給空気圧を効率的に利用できかつ
チューブの寿命も長く、優れている。
Here, since the reinforcing fibers 18 are attached in the circumferential direction of the rubber tube 5, the rubber tube 5 is prevented from expanding in the radial direction. Reinforcing fiber 1
Although it is possible to use even when there is no reinforcing fiber 8, a part of the volume increase of the inner chamber 17 and the peripheral chamber 19 is consumed in expanding the rubber tube 5 in the radial direction. It requires extra high air pressure. Further, the burden on the tube is large, and the life is shortened. Therefore, the reinforcing fiber 1
8 is more efficient because the supply air pressure can be used more efficiently and the life of the tube is longer.

【0024】各柔軟アクチュエータ3が伸長すると、チ
ューブキャップ7に形成されている把持部16がウェハ
29の周縁に係合し(図3(b)参照)、ウェハ29は
板状部材把持装置1により把持される。この状態を図2
に示す。尚、柔軟アクチュエータ3がウェハ29に係合
する際の運動は、前記のように柔軟な動きであるから、
ウェハ29に衝撃が加わることはない。即ち、機械的衝
撃なくしてウェハアプローチができる。また、ウェハ2
9の位置が少しずれていて、4つの柔軟アクチュエータ
3のうちいずれかが他より先にウェハ29に係合するよ
うなことがあっても、4つの柔軟アクチュエータ3の協
働によりウェハ29は自然に正しい位置に修正されて把
持される。
When each flexible actuator 3 is extended, the holding portion 16 formed on the tube cap 7 engages with the peripheral edge of the wafer 29 (see FIG. 3B), and the wafer 29 is held by the plate-like member holding device 1. Is grasped. This state is shown in FIG.
Shown in Note that the movement when the flexible actuator 3 is engaged with the wafer 29 is a flexible movement as described above.
No impact is applied to the wafer 29. That is, the wafer approach can be performed without mechanical shock. In addition, wafer 2
Even if the position of 9 is slightly shifted and one of the four flexible actuators 3 is engaged with the wafer 29 earlier than the other, the wafer 29 naturally moves by the cooperation of the four flexible actuators 3. Is corrected to the correct position and gripped.

【0025】図2に示すウェハ29を把持した状態で、
板状部材保持装置1が他の半導体製造装置のウェハ受入
部へ搬送される。かかる移動の途中においても、各柔軟
アクチュエータ3はその基端が剛性のあるフレーム2に
対して固定されているので、ウェハ29の慣性による振
動は最小限に抑えられる。そして移動先で圧力抜き弁を
開いて空気圧を開放すると、各柔軟アクチュエータ3が
伸長状態から元の状態に戻るので(図3(a)参照)、
ウェハ29は把持されなくなり、半導体製造装置に受け
入れられる。そして板状部材把持装置1は、次のウェハ
を移動するためにもとの場所へ再度搬送される。
With the wafer 29 shown in FIG. 2 held,
The plate-shaped member holding device 1 is transported to a wafer receiving unit of another semiconductor manufacturing device. Even during the movement, each flexible actuator 3 has its base end fixed to the rigid frame 2, so that the vibration due to the inertia of the wafer 29 can be minimized. When the air pressure is released by opening the pressure release valve at the destination, each flexible actuator 3 returns from the extended state to the original state (see FIG. 3A).
The wafer 29 is no longer held, and is accepted by the semiconductor manufacturing apparatus. Then, the plate-like member gripping device 1 is transported again to the original place to move the next wafer.

【0026】以上の説明から、本実施例の板状部材把持
装置1においては、剛性のあるフレーム2に空気圧印加
および圧力開放によりソフトな動きを示す柔軟アクチュ
エータ3を取り付けることによって、衝撃を伴わずにウ
ェハアプローチし、かつウェハ把持中においても無用の
振動を伴うことがない。しかも、精緻な位置制御や速度
制御等は不要で通常使用される圧縮空気の供給で十分で
ある。これにより、衝撃を嫌う半導体製造装置のウェハ
搬送にも適用できるすぐれた板状部材把持装置が実現さ
れている。
From the above description, in the plate-like member gripping device 1 of the present embodiment, the flexible actuator 3 showing a soft movement by applying air pressure and releasing pressure is attached to the rigid frame 2 so that no impact is caused. No unnecessary vibration is involved even when the wafer is approached and the wafer is being gripped. In addition, precise position control, speed control, and the like are not required, and supply of normally used compressed air is sufficient. As a result, an excellent plate-like member gripping device that can be applied to wafer transfer in a semiconductor manufacturing apparatus that does not like impact is realized.

【0027】なお、前記実施例は本発明を限定するもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種
々の変形、改良が可能であることはもちろんである。例
えば前記実施例では柔軟アクチュエータの使用個数を4
個としたが、ワークを保持するためには3個でも十分で
あり、4インチウェハ等比較的軽量なワークの場合には
2個でもよい。また、フレームとして用いたパイプは四
角形断面としたが、柔軟アクチュエータの取付位置精度
を確保できる限りにおいて他の断面形状であってもよ
い。また、フレームとしてパイプを用いパイプの内部空
間を柔軟アクチュエータへの配管として使用したが、フ
レームとは別個に配管を設けてもよい。また、フレーム
及び配管は完全な環をなす必要はなく、ワークを安定に
把持するための把持位置及び剛性を確保でき、かつ各柔
軟アクチュエータへの圧縮空気提供が確実にできる形状
であればよい。また、半導体製造装置以外の分野に適用
してもよい。
The above embodiment does not limit the present invention, and various modifications and improvements can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the number of flexible actuators used is 4
Although three pieces are sufficient, three pieces are sufficient to hold the work, and two pieces may be used in the case of a relatively lightweight work such as a 4-inch wafer. Further, the pipe used as the frame has a square cross section, but may have another cross section as long as the mounting position accuracy of the flexible actuator can be ensured. Further, although the pipe is used as the frame and the internal space of the pipe is used as the pipe to the flexible actuator, the pipe may be provided separately from the frame. Further, the frame and the pipe do not need to form a complete ring, and any shape may be used as long as a gripping position and rigidity for stably gripping the work can be secured and compressed air can be reliably supplied to each flexible actuator. Further, the present invention may be applied to fields other than the semiconductor manufacturing apparatus.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したことから明かなように本発
明の板状部材把持装置では、剛性のあるフレームとの側
面一列上に2個以上の直進形柔軟アクチュエータを設け
これらを相互に連通し、各直進形柔軟アクチュエータの
先端に形成された把持部によりワークを把持することと
したので、アプローチの際にもワークに衝撃を与えるこ
とがなく、ワークの重量により無用な振動が起こること
もない。また、通常使用される圧縮空気で駆動でき複雑
な制御機構を必要とすることもない。また、直進形柔軟
アクチュエータのゴムチューブの周囲に強化繊維が接合
されているので、チューブの半径方向への無駄な伸拡が
なく効率に優れる。
As is apparent from the above description, in the plate-like-member gripping device of the present invention, two or more linearly-movable flexible actuators are provided on one side of a rigid frame and communicate with each other. Since the workpiece is gripped by the grip portion formed at the tip of each straight-type flexible actuator, no impact is applied to the workpiece even during approach, and unnecessary vibration does not occur due to the weight of the workpiece. . In addition, it can be driven by commonly used compressed air and does not require a complicated control mechanism. In addition, since the reinforcing fibers are bonded to the periphery of the rubber tube of the straight-moving type flexible actuator, there is no wasteful expansion in the radial direction of the tube, and the efficiency is excellent.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明にかかる板状部材把持装置の構成図であ
る。
FIG. 1 is a configuration diagram of a plate-shaped member gripping device according to the present invention.

【図2】本発明にかかる板状部材把持装置によりウェハ
を把持している状態を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a state where a wafer is gripped by a plate-shaped member gripping device according to the present invention.

【図3】図1に示した板状部材把持装置に使用する直進
形柔軟アクチュエータの断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a rectilinear flexible actuator used in the plate-like member gripping device shown in FIG.

【図4】強化繊維を接合したゴムチューブを示す図であ
る。
FIG. 4 is a view showing a rubber tube to which reinforcing fibers are bonded.

【図5】直進形柔軟アクチュエータの板状部材把持装置
への取付を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing attachment of a straight-type flexible actuator to a plate-like member gripping device.

【図6】板状部材把持装置のフレームの接合部分のシー
ルを示す図である。
FIG. 6 is a view showing a seal at a joint portion of a frame of the plate-like member gripping device.

【図7】従来技術にかかるフレキシブルアクチュエータ
の例を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a flexible actuator according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 板状部材把持装置 2 フレーム 3 柔軟アクチュエータ 4 圧力導入口 5 ゴムチューブ 6 固定ホルダ 7 チューブキャップ 16 把持部 18 強化繊維 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plate-shaped member holding device 2 Frame 3 Flexible actuator 4 Pressure introduction port 5 Rubber tube 6 Fixed holder 7 Tube cap 16 Holding part 18 Reinforcing fiber

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 剛性のあるフレームと、 前記フレームの側面一列上に一端を据え付けられた2個
以上の直進形柔軟アクチュエータと、 前記直進形柔軟アクチュエータの固定されない側の先端
に形成された把持部と、 前記各直進形柔軟アクチュエータを相互に連通する通気
路と、 その通気路に形成された圧力導入口とを有すると共に、 前記直進形柔軟アクチュエータが、 柔軟性のあるチューブと、前記 チューブの一端を保持し、剛性のあるガイドが固設
された固定ホルダと、前記 チューブの他端を保持するとともに、前記ガイドに
沿って軸方向に摺動するチューブキャップとを有し、 前記チューブが、前記固定ホルダと前記ガイドと前記チ
ューブキャップの摺動部分全体を覆っている ことを特徴
とする板状部材把持装置。
1. A rigid frame; two or more straight-type flexible actuators each having one end mounted on a row of side surfaces of the frame; and a grip formed at a fixed end of the straight-type flexible actuator. When the air passage which communicates the respective linear shaped flexible actuator together, and has a its ventilation channel formed in the pressure inlet, the linear-shaped flexible actuator, a tube with a flexible, one end of the tube And a rigid guide is fixed
A fixing holder which is, holds the other end of the tube, the guide
Along possess a tube cap to slide axially, said tube, said guide and said switch and said fixed holder
A plate-like member gripping device, which covers the entire sliding portion of a tube cap .
【請求項2】 請求項1に記載の板状部材把持装置に
おいて、 前記直進形柔軟アクチュエータが、 柔軟性のあるチューブの周囲に接合された強化繊維を有
することを特徴とする板状部材把持装置。
2. The plate-like member gripping device according to claim 1, wherein the straight-moving flexible actuator has reinforcing fibers joined around a flexible tube. .
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