JP3958031B2 - 板状物搬送装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板状物を吸引保持して搬送する板状物搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
板状物を吸引保持して搬送する装置としては、例えば図５に示す板状物搬送装置５０がある。この板状物搬送装置５０は、板状物を吸引保持する吸着パッド５１と、吸着パッド５１が先端部に固定される移動アーム５２と、吸着パッド５１に連結され吸引源に連通する吸引路５３とから概ね構成され、吸着パッド５１において板状物を吸引保持し、移動アーム５２が旋回動及び上下動することによって、保持した板状物を所望の位置に搬送することができる。
【０００３】
例えば、板状物が裏面研削後の半導体ウェーハの場合は、研削装置から裏面に残存する凹凸を除去するポリッシング装置に搬送するのに板状物搬送装置５０を用いることができる。図６に示すように、研削装置６０のチャックテーブル６１に研削済みの半導体ウェーハＷが保持されている場合は、板状物搬送装置５０の吸着パッド５１によってこの半導体ウェーハＷを吸引保持して移動アーム５２が旋回動及び上下動することにより、ポリッシング装置７０のチャックテーブル７１に凹凸を除去しようとする半導体ウェーハＷを自動的に搬送することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにして自動的に行う半導体ウェーハの搬送は、吸着パッド５１、チャックテーブル６１、チャックテーブル７１の吸着面が互いに平行になっていることを前提としているため、装置の設置状態等によりいずれかに若干の傾きが生じてこれらが平行になっていない場合には、保持した板状物を搬出する際または搬入する際に板状物をチャックテーブル６１やチャックテーブル７１に衝突させたり、吸着パッド５１から板状物に対して過大な負荷をかけたりして損傷させるおそれがある。
【０００５】
一方、モーターやギア等を用いて吸着パッド５１の角度を調整するようにすることも可能ではあるが、構造が複雑になり部品点数も多くなってコストが高くなる。また、重量が増すために、移動アーム５２に負荷がかかるという問題もある。
【０００６】
このように、板状物を２点間で搬送する場合においては、搬送元及び搬送先のテーブルと搬送用の吸着パッドとの間の平行状態が保たれていない場合においても、経済的な方法で板状物を安全かつ円滑に搬送することに課題を有している。
【０００７】
上記課題を解決するための具体的手段として本発明は、一方の装置から他方の装置に板状物を搬送する板状物搬送装置であって、板状物を保持する吸着パッドと、該吸着パッドを支持する支持手段と、該支持手段を移動させる駆動手段とから構成され、該支持手段は、該吸着パッドを直接支持する第一の支持機構と、該第一の支持機構を介して該吸着パッドを間接的に支持する第二の支持機構と、該第一の支持機構を進退させることにより該吸着パッドを進退させる進退機構とを備え、該第一の支持機構は、該吸着パッドを３点で支持する第一の調整ボルトと、該第一の調整ボルトを遊嵌支持する第一のボルト支持部と、該第一の調整ボルトに螺合し該第一の調整ボルトを進退させる第一の調整ナットと、該第一の調整ボルトに遊嵌して該吸着パッドと該第一のボルト支持部とによって挟持される第一の圧縮バネとから構成され、該第二の支持機構は、該第一のボルト支持部を３点で支持する第二の調整ボルトと、該第二の調整ボルトを遊嵌支持する第二のボルト支持部と、該第二の調整ボルトに螺合し該第二の調整ボルトを進退させる第二の調整ナットと、該第二の調整ボルトに遊嵌して該第一のボルト支持部と該第二のボルト支持部とによって挟持される第二の圧縮バネとから構成され、該第二の調整ボルトの先端にはナットが螺合し、進退機構は、第一のボルト支持部に形成された第一のピストンロッド孔及び第二のボルト支持部に形成された第二のピストンロッド孔に遊嵌し第一のボルト支持部の該吸着パッド側の面側においてネジ止めされるピストンロッドを上下動可能に支持し、第二のボルト支持部に固定されるエアーシリンダーを備え、該ピストンロッドが上がると、該第二の調整ナットが該第二のボルト支持部と接触しないと共に該第二のボルト支持部が該第一のボルト支持部と接触し、該第一の支持機構のみによって該吸着パッドの傾きが決定される状態になり、該状態において該吸着パッドと該一方の装置のテーブルとが平行になるように該第一の調整ナットの締め具合が調整されており、該ピストンロッドが下がると、該第二の調整ナットが該第二のボルト支持部と接触すると共に該第二のボルト支持部が該第一のボルト支持部と接触せず、該第二の支持機構のみによって該吸着パッドの傾きが決定される状態になり、該状態において該吸着パッドと該他方の装置のテーブルとが平行になるように該第二の調整ナットの締め具合が調整されている板状物搬送装置を提供する。
【０００８】
この板状物搬送装置では、ピストンロッドが上がると、第二の支持機構は吸着パッドの傾きに影響を与えず、第一の支持機構のみによって吸着パッドの傾きが決定される状態になり、その状態において吸着パッドと一方の装置のテーブルとが平行になるように第一の調整ナットの締め具合が調整されているため、ピストンが上がった状態では、吸着パッドと一方の装置のテーブルとが平行になる。一方、ピストンロッドが下がると、第一の支持機構は吸着パッドの傾きに影響を与えず、第二の支持機構のみによって吸着パッドの傾きが決定される状態になり、その状態において吸着パッドと他方の装置のテーブルとが平行になるように第二の調整ナットの締め具合が調整されているため、ピストンが下がった状態では、吸着パッドと他方のテーブルとが平行になる。
【０００９】
したがって、板状物を保持する搬送元及び搬送先のテーブルの間で平行状態に狂いが生じている場合でも、ピストンロッドを上下動させることで、個々のテーブルの状態に対応して吸着パッドの角度が自動的に調整される。
【００１０】
また、モーターやギア等も使用しないため重量もあまり重くならない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例として、図１に示す板状物搬送装置１０について説明する。この板状物搬送装置１０には、板状物を保持する吸着パッド１１と、吸着パッド１１を支持する支持手段１２とを備えており、これらは移動アーム１３の先端に取り付けられる。
【００１２】
移動アーム１３は、垂直方向に立設された軸部１４の上端において旋回動可能に支持され、軸部１４は基部１５によって上下動可能に支持されている。基部１５の内部の送りナット（図示せず）は水平方向に配設されたボールネジ１６に螺合しており、ボールネジ１６の端部に連結されたパルスモータ１７に駆動されてボールネジ１６が回動するのに伴い基部１５が水平方向に移動し、これによって吸着パッド１１も同方向に移動する構成となっている。こうして、移動アーム１３，軸部１４、基部１５、ボールネジ１６、パルスモータ１７によって駆動手段１３ａが構成される。
【００１３】
支持手段１２は、第一の支持機構１８と第二の支持機構１９と進退機構２０とから構成され、第一の支持機構１８は吸着パッド１１を直接支持し、第二の支持機構１９は第一の支持機構１８を介して間接的に吸着パッド１１を支持する。また、進退機構２０は、第一の支持機構１８を進退させることにより吸着パッド１１を進退させることができる。
【００１４】
図２に示すように、吸着パッド１１には３つのネジ穴２１及び吸引源２２に連通する吸引孔２３が配設されており、吸引源２２から供給される吸引力によってポーラス部材で構成することができる吸着面２４において板状物を吸引保持することができる。
【００１５】
第一の支持機構１８は、３つの第一の調整ボルト２５と、３点に形成された第一のボルト孔２６において第一の調整ボルト２５を遊嵌支持する第一のボルト支持部２７と、第一のボルト支持部２７の上部において第一の調整ボルト２５に螺合して当該第一の調整ボルト２５を進退させる規制ナット２８ａと規制ナット２８ａを固定する固定ナット２８ｂとからなる第一の調整ナット２８と、第一のボルト支持部２７と吸着パッド１１との間において第一の調整ボルト２５に遊嵌する第一の圧縮バネ２９とから構成される。
【００１６】
一方、第二の支持機構１９は、３つの第二の調整ボルト３０と、３点に形成された第二のボルト孔３１において第二の調整ボルト３０を遊嵌支持する第二のボルト支持部３２と、第二のボルト支持部３２の上部において第二の調整ボルト３０に螺合して当該第二の調整ボルト３０を進退させる規制ナット３３ａと規制ナット３３ａを固定する固定ナット３３ｂとからなる第二の調整ナット３３と、第二のボルト支持部３２と第一のボルト支持部２７との間において第二の調整ボルト３０に遊嵌する第二の圧縮バネ３４と、第二のボルト支持部３２の下面において第一のボルト支持部２７を規制する規制部３５とから構成される。
【００１７】
進退機構２０は、エアーの供給により進出または退避するピストンロッド３６を上下動可能に支持するエアーシリンダー３７と、第一のボルト支持部２７とピストンロッド３６とを自由度を持たせて連結する連結部３８（ナット）とから構成され、エアーシリンダー３７の上部は移動アーム１３の先端部に固定され、下部は第二のボルト支持部３２にボルト３７ａによって固定される。
【００１８】
第一の支持機構１８を構成する第一のボルト支持部２７には、３つの第一のボルト孔２６の他に、ピストンロッド３６を貫通させる第一のピストンロッド孔３９が中心部に形成され、更にその周囲の３点には第二の調整ボルト３０を遊嵌させる第三のボルト孔４０が形成されている。また、第二の支持機構１９を構成する第二のボルト支持部３２には、第二の調整ボルト３０を遊嵌させる第二のボルト孔３１及びの他に第二のピストンロッド孔４１を備えている。
【００１９】
第一の調整ボルト２５は、第一のボルト孔２６に遊嵌し、第一のボルト孔２６の下部において第一の圧縮バネ２９が遊嵌すると共にその先端が吸着パッド１１のネジ穴２１に螺合し固定する。このとき、第一の調整ナット２８は第一のボルト支持部２７の上に位置して第一のボルト支持部２７と吸着パッド１１との間隔を規制する。
【００２０】
また、第二の調整ボルト３０は、第二のボルト孔３１及び第三のボルト孔４０を貫通し、その先端にはナット４２が螺合し、更に第一のボルト支持部２７と第二のボルト支持部３２との間において第二の圧縮バネ３４が遊嵌する。このとき、第二の調整ボルト３０に螺合する第二の調整ナット３３は、第二のボルト支持部３２と第一の調整ボルト２７との間隔を規制する。
【００２１】
ピストンロッド３６は、第二のボルト支持部３２の中心部に形成された第二のピストンロッド孔４１及び第一のボルト支持部２７の中心部に形成された第一のピストンロッド孔３９に遊嵌し、第一のボルト支持部２７の裏面側において連結部３８によってネジ止めにより自由度を持って固定される。エアーシリンダー３７にはエアー注入口４３ａ、４３ｂが形成されており、エアー注入口４３ａにエアーを供給するとピストンロッド３６が進出し、エアー注入口４３ｂにエアーを供給するとピストンロッド３６が退避する。こうしてピストンロッド３６を上下動させることができる。
【００２２】
このようにして吸着パッド１１と第一の支持機構１８と第二の支持機構１９と進退機構２０とが一体となった板状物搬送装置１０は、図３（Ａ）、（Ｂ）のように構成される。
【００２３】
上述のように、エアーシリンダー３７と第二のボルト支持部３２とはボルト３７ａによって固定されているため、図３（Ａ）に示すように、ピストンロッド３６が上方に上がって退避状態となった場合は、第二の調整ナット３３の規制ナット３３ａは第二のボルト支持部３２を規制しない状態となる。従ってこの場合は、第二のボルト支持部３２は第二の調整ナット３３によっては規制されず、第二の支持機構１９は、吸着パッド１１の傾きの調整に影響を与えない。
【００２４】
一方、吸着パッド１１は第一の調整ボルト２５によってその上下方向の位置が予め決められている。従って、この場合の吸着パッド１１の角度は、専ら第一の支持機構１８によってのみ決定されることになる。こうして第一の支持機構１８のみによって定められた吸着パッド１１の吸着面２４により形成される面を第一の平面という。
【００２５】
逆に、図３（Ｂ）に示すように、ピストンロッド３６が下方に下がって進出状態となった場合は、第二のボルト支持部３２の上面が第二の調整ナット３３の規制ナット３３ａの下面と接触し、第二の調整ナット３３とナット４２とによって第二のボルト支持部３２と第一のボルト支持部２７との間隔が規制される。即ち、第一のボルト支持部２７は第一の調整ボルト２５を介して第二のボルト支持部３２に規制されるため、吸着パッド１１の傾きは第二の支持機構１９によって決定されることになる。こうして第二の支持機構１９によって定められた吸着パッド１１の吸着面２４により形成される面を第二の平面という。
【００２６】
このように、進退機構２０によってピストンロッド３６を上下動させることにより第一の支持機構１８は吸着パッド１１を第一の平面に位置付けることができ、第二の支持機構１９は吸着パッド１１を第二の平面に位置付けることができる。即ち、第一の平面と第二の平面とに選択的に位置付けることができ、２段階の調節が可能となる。
【００２７】
例えば図４において誇張して示すように、研削装置４６のチャックテーブル４７とポリッシング装置４４のチャックテーブル４５とが平行になっていないときには、ピストンロッド３６が上がった場合に研削装置４６のチャックテーブル４７と吸着パッド１１とが平行になるように予め第一の支持機構１８を構成する第一の調整ナット２８の締め具合を調節しておくと共に、ピストンロッド３６が下がった場合にポリッシング装置４４のチャックテーブル４５と吸着パッド１１とが平行になるように予め第二の支持機構１９を構成する第二の調整ナット３３の締め具合を調節しておく。
【００２８】
このように予め調節しておくことで、実際の搬送時におけるエアーシリンダー３７に対するエアーの供給でピストンロッド３６を上下動させ、研削装置４６のチャックテーブル４７に対する板状物の搬出入の際には吸着パッド１１を第一の平面に位置付けることができ、ポリッシング装置４４のチャックテーブル４５に対する板状物の搬出入の際には吸着パッド１１を第二の平面に位置付けることができる。即ち、この場合の第一の平面は、チャックテーブル４７と平行な面であり、第二の平面は、チャックテーブル４５と平行な面である。
【００２９】
そして、吸着パッド１１を第一の平面と第二の平面とにそれぞれ位置付けた状態で搬出及び搬入を行うと、板状物を衝突させたり過大な負荷をかけたりすることがないため、破損させることなく安全に搬送することができる。
【００３０】
なお、第一の圧縮バネ２９、第二の圧縮バネ３４は、吸着パッド１１が板状物に接触する際の緩衝機能を有する。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る板状物搬送装置では、支持手段によって吸着パッドを第一の平面と第二の平面とに選択的に位置付けることができるため、板状物を保持する搬送元及び搬送先のテーブルの間で平行状態に狂いが生じている場合でも、個々のテーブルの状態に対応して吸着パッドの角度が選択的に調整される。従って、搬出時及び搬入時に板状物を衝突させたり、吸着パッドから板状物に対して過大な負荷をかけたりして損傷させるおそれがなくなる。
【００３２】
また、モーターやギア等も使用しないため、重量もあまり重くならず、移動アームに過大な負荷がかかることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る板状物搬送装置の実施の形態の一例を示す斜視図である。
【図２】同板状物搬送装置を構成する吸着パッド、支持手段、移動アームの構成を示す分解斜視図である。
【図３】同板状物搬送装置において、（Ａ）は吸着パッドを第一の平面に位置付けた状態を示す断面図であり、（Ｂ）は同吸着パッドを第二の平面に位置付けた状態を示す断面図である。
【図４】同板状物搬送装置における第一の平面及び第二の平面を示す正面図である。
【図５】従来の板状物搬送装置を示す斜視図である。
【図６】従来の板状物搬送装置を用いて半導体ウェーハを搬送する様子を示す正面図である。
【符号の説明】
１０…板状物搬送装置 １１…吸着パッド
１２…支持手段 １３…移動アーム
１３ａ…駆動手段 １４…軸部 １５…基部
１６…ボールネジ １７…パルスモータ
１８…第一の支持機構 １９…第二の支持機構
２０…進退機構 ２１…ネジ穴 ２２…吸引源
２３…吸引孔 ２４…吸着面
２５…第一の調整ボルト ２６…ボルト孔
２７…第一のボルト支持部 ２８…第一の調整ナット
２９…第一の圧縮バネ ３０…第二の調整ボルト
３１…第二のボルト孔 ３２…第二のボルト支持部
３３…第二の調整ナット ３４…第二の圧縮バネ
３５…規制部 ３６…ピストンロッド
３７…エアーシリンダー ３８…連結部
３９…第一のピストンロッド孔
４０…第三のボルト孔
４１…第二のピストンロッド孔 ４２…ナット
４３…エアー注入口 ４４…ポリッシング装置
４５…チャックテーブル ４６…研削装置
４７…チャックテーブル
５０…板状物搬送装置 ５１…吸着パッド
５２…移動アーム ５３…吸引路
６０…研削装置 ６１…チャックテーブル
７０…ポリッシング装置 ７１…チャックテーブル

Claims (1)

1. 一方の装置から他方の装置に板状物を搬送する板状物搬送装置であって、
   板状物を保持する吸着パッドと、該吸着パッドを支持する支持手段と、該支持手段を移動させる駆動手段とから構成され、
   該支持手段は、該吸着パッドを直接支持する第一の支持機構と、該第一の支持機構を介して該吸着パッドを間接的に支持する第二の支持機構と、該第一の支持機構を進退させることにより該吸着パッドを進退させる進退機構とを備え、
   該第一の支持機構は、該吸着パッドを３点で支持する第一の調整ボルトと、該第一の調整ボルトを遊嵌支持する第一のボルト支持部と、該第一の調整ボルトに螺合し該第一の調整ボルトを進退させる第一の調整ナットと、該第一の調整ボルトに遊嵌して該吸着パッドと該第一のボルト支持部とによって挟持される第一の圧縮バネとから構成され、
   該第二の支持機構は、該第一のボルト支持部を３点で支持する第二の調整ボルトと、該第二の調整ボルトを遊嵌支持する第二のボルト支持部と、該第二の調整ボルトに螺合し該第二の調整ボルトを進退させる第二の調整ナットと、該第二の調整ボルトに遊嵌して該第一のボルト支持部と該第二のボルト支持部とによって挟持される第二の圧縮バネとから構成され、該第二の調整ボルトの先端にはナットが螺合し、
   該進退機構は、該第一のボルト支持部に形成された第一のピストンロッド孔及び該第二のボルト支持部に形成された第二のピストンロッド孔に遊嵌し該第一のボルト支持部の該吸着パッド側の面側においてネジ止めされるピストンロッドを上下動可能に支持し、該第二のボルト支持部に固定されるエアーシリンダーを備え、
   該ピストンロッドが上がると、該第二の調整ナットが該第二のボルト支持部と接触しないと共に該第二のボルト支持部が該第一のボルト支持部と接触し、該第一の支持機構のみによって該吸着パッドの傾きが決定される状態になり、該状態において該吸着パッドと該一方の装置のテーブルとが平行になるように該第一の調整ナットの締め具合が調整されており、
   該ピストンロッドが下がると、該第二の調整ナットが該第二のボルト支持部と接触すると共に該第二のボルト支持部が該第一のボルト支持部と接触せず、該第二の支持機構のみによって該吸着パッドの傾きが決定される状態になり、該状態において該吸着パッドと該他方の装置のテーブルとが平行になるように該第二の調整ナットの締め具合が調整されている板状物搬送装置。

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