JP4189805B2

JP4189805B2 - ウェハ把持装置およびターンテーブル

Info

Publication number: JP4189805B2
Application number: JP2003141957A
Authority: JP
Inventors: 光昭萩尾; 忠隆野口; 浩一山口
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2003-05-20
Filing date: 2003-05-20
Publication date: 2008-12-03
Anticipated expiration: 2023-05-20
Also published as: JP2004349321A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はウェハのアライメント装置に使用するウェハ把持装置とターンテーブルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
円形のウェハの中心位置と向きを正規の位置と向きに揃えるため、アライナ、あるいはアライメント装置が知られている。このアライナはウェハをターンテーブルに固定して、回転させて前記ウェハの外周をセンサで検出して、前記ウェハの中心位置のずれ量を求め、また、前記ウェハの外周に設けられたオリエンテーションフラットあるいはノッチを検出して前記ウェハの向きのずれ量を求め、前記ずれ量に基づいて、前記ウェハの中心位置と向きを正規の位置と向きに揃える装置である（例えば、特許文献１、特許文献２）。
ターンテーブル上で、ウェハを固定するための把持装置には、一般には静電チャックまたは真空チャックが用いられてきた。しかし、静電チャックや真空チャックはウェハの裏面で吸着保持するので、フォークによるハンドリングに不便であった。フォークをウェハの下面に差し込むと静電チャックや真空チャックと干渉するからである。そこで、最近は把持爪でウェハの外周を掴むメカニカルチャックを把持装置に用いることが行われている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２６９３１２号公報
【特許文献２】
特開２００２−７６０９７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ターンテーブルにメカニカルチャックとその駆動源（例えば、モータ）を搭載すると回転慣性が大きくなるので正確な位置決めが難しくなるという問題があった。また、ターンテーブル上に駆動源の配線を引き回すと、ターンテーブルの回転が制限されるという問題があった。
そこで、本発明は軽量で簡易な構造の把持装置を提供することを目的とするものである。また、回転慣性が小さく、正確な回転位置決めができるターンテーブルを提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、ウェハを把持して回転駆動するターンテーブルにおいて、固定台と、前記固定台に回転自在に取り付けられた回転台と、前記回転台と同じ回転軸で回転自在に前記固定台に取り付けられたカムアームと、前記回転台の回転円周上に複数配置され、前記回転台に設けられたガイドを介して前記回転軸の半径方向に摺動自在に支持され、前記回転軸に向かう方向に付勢された把持爪と、前記複数の把持爪のそれぞれに設けられたカムフォロアと、前記カムアームに備えられ、前記カムフォロアと係合するカムと、前記固定台に固定され、前記回転台を回転駆動する第１モータと、前記固定台に固定され、前記カムアームを回転駆動する第２モータと、を備え、前記第１モータと前記第２モータとを同期制御し、前記回転台の回転に対する前記カムアームの回転の進み又は遅れを生じさせることにより、前記カムアームを前記回転台に対して相対的に回転させ、前記カムが前記カムフォロアを前記半径方向において前後させ、前記把持爪が前記ウェハを把持又は非把持するよう動作させ、前記第１モータと前記第２モータとを同期制御し、前記回転台と前記カムアームとを同方向にかつ等速で回転させることにより、前記カムの前記カムフォロアに対する位置を保ち、前記把持爪の位置を維持させるように構成するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は本発明の実施例を示すターンテーブルの平面図であり、図２は同じターンテーブルの側断面図である。また、図３および図４はターンテーブルの把持爪の開状態および閉状態を示す説明図である。
図において、１はターンテーブルであり、２はターンテーブル１の固定台である。固定台２には、回転台３とカムアーム４が回転軸５回りに回転自在に取り付けられている。回転台３とカムアーム４は、固定台２に固定された第１のモータ６および第２のモータ７でそれぞれ回転駆動される。
【０００７】
回転台３は回転軸５から放射状に延びる３本の腕からなり、その先端に把持爪８を備えている。把持爪８は回転台３の前記腕に直動ガイド９を介して、半径方向に摺動自在に支持され、バネ１０によって回転軸５に向う方向、つまり把持爪８を閉じて、ウェハ１１を３個の把持爪８で挟持する方向に付勢されている。１２は把持爪８に固定されたカムフォロワである。
【０００８】
カムアーム４は回転軸から放射状に延びる３本の腕からなり、その先端にくさび形のカム１３を備えている。カム１３は把持爪８のカムフォロワ１２と係合して把持爪８を開閉する。カムアーム４が回転台３に対して時計回り方向に回転すると、くさび形のカム１３はカムフォロワ１２に対して後退する（図３は、この状態を示している）ので、把持爪８はバネ１０の力で回転軸５の方向に移動し、ウェハ１１を挟持する。逆に、カムアーム４が回転台３に対して反時計回り方向回転すると、くさび形のカム１３はカムフォロワ１２に対して前進し、カムフォロワ１２を持ち上げる。したがって、把持爪８はバネ１０の力に抗って回転軸５から遠ざかるので、ウェハ１１の把持爪８による挟持が解かれる（図４参照）。
【０００９】
第１のモータ６および第２のモータ７は、図示しない制御装置で同期制御される。第１のモータ６の回転に対して、第２のモータ７の回転が進みまたは遅れるように制御すれば、カムアーム４が回転台３に対して、相対的に時計回りまたは反時計回りに回転するから、把持爪８が開閉する。また、第１のモータ６と第２のモータ７を等速で回転させると、回転台３とカムアーム４は相対的な位置関係を保ったまま、回転するので、把持爪８を開位置あるいは閉位置に保ったまま、回転台を無制限に回転することができる。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、カム機構によって、把持爪を開閉するので、軽量で簡易な構造のウェハ把持装置、さらに言えば、安価なウェハ把持装置が実現するという効果がある。
また、本発明のターンテーブルは把持装置駆動用のモータを固定部に配置したので、回転部の回転慣性が小さく、正確な位置決めができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すターンテーブルの平面図である。
【図２】本発明の実施例を示すターンテーブルの側断面図である。
【図３】把持爪が閉じた状態を示す説明図である。
【図４】把持爪が開いた状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１ターンテーブル、２固定台、３回転台、４カムアーム、５回転軸、６第１のモータ、７第２のモータ、８把持爪、９直動ガイド、１０バネ、１１ウェハ、１２カムフォロワ、１３カム

Claims

ウェハを把持して回転駆動するターンテーブルにおいて、
固定台と、
前記固定台に回転自在に取り付けられた回転台と、
前記回転台と同じ回転軸で回転自在に前記固定台に取り付けられたカムアームと、
前記回転台の回転円周上に複数配置され、前記回転台に設けられたガイドを介して前記回転軸の半径方向に摺動自在に支持され、前記回転軸に向かう方向に付勢された把持爪と、
前記複数の把持爪のそれぞれに設けられたカムフォロアと、
前記カムアームに備えられ、前記カムフォロアと係合するカムと、
前記固定台に固定され、前記回転台を回転駆動する第１モータと、
前記固定台に固定され、前記カムアームを回転駆動する第２モータと、
を備え、
前記第１モータと前記第２モータとを同期制御し、前記回転台の回転に対する前記カムアームの回転の進み又は遅れを生じさせることにより、前記カムアームを前記回転台に対して相対的に回転させ、前記カムが前記カムフォロアを前記半径方向において前後させ、前記把持爪が前記ウェハを把持又は非把持するよう動作させ、
前記第１モータと前記第２モータとを同期制御し、前記回転台と前記カムアームとを同方向にかつ等速で回転させることにより、前記カムの前記カムフォロアに対する位置を保ち、前記把持爪の位置を維持させること、を特徴とするウェハのターンテーブル。
請求項１記載のターンテーブルと、前記把持爪によって把持されて回転する前記ウェハの外周を検出するセンサと、を備えたことを特徴とするウェハのアライメント装置。