JP5006173B2 - アライナおよびそれを用いたエッジクランプ検出方法 - Google Patents
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Description
特許文献1記載のエッジクランプアライナは、グリップチャックアームによって保持されたウエハのノッチ位置を透過して検知する光線束の光軸をグリップチャックアームが横切る位置に、発光部と受光部とが配置された位置検知センサを備え、発光部と受光部の間に、異なる光軸角に設定された少なくとも2本の光線束を生成する発光素子と、各光線束を受光検知する受光素子とを配列してなるものである。
本発明の好適一実施の形態に係るアライナの外観斜視図を図1に示す。
図1に示すように、本実施の形態に係るアライナ10は、主に、テーブルなどの水平面F上に載置、固定される基台11と、基台11の上部に設けられ、ウエハWが載置されると共に、ウエハWを支持する支持ユニット12と、
その支持ユニット12上に載置されたウエハWのエッジEを径方向外方からクランプするクランプ手段13と、支持ユニット12を回転中心軸周りに回転させる回転手段(図示せず)と、ウエハWのエッジEに設けられたノッチNの周方向位置を検出してウエハWの方向を検出するウエハ検出センサ14と、で構成される。更に、このアライナ10は、円環状のセンサリング71と、そのセンサリング71を検出する複数のクランプ開閉検出センサ72とを備える。基台11は、水平面Fに対してボルトBなどの固定手段により固定される。
支持ユニット12は、図6に示すように、円筒状の回転本体部121と、その回転本体部121の上端部から径方向外方に延出する複数(図6中では3つ)のアーム部122とを有する。アーム部122の数は、ウエハWの支持安定性を考えると3つ以上が好ましいが、あまり数が多いと製造コストの高騰を招く。
クランプ手段13は、図4に示すように、各アーム部122の先端外側にそれぞれ設けられ、ウエハWを把持する爪部材131と、それらの爪部材131に固定して設けられ、各爪部材131を各アーム部122の延出方向に沿ってそれぞれスライドさせるスライド機構41とを有する。
図7に示すように、センサリング71は、図5に示したスライド機構41に接続して設けられる円弧状のセンサリング片(ドグ)711〜713を、周方向に一部重畳させて円環状に組み合わせてなる。センサリング71は、後述する完全クランプ状態の時にほぼ真円となるように、各センサリング片711〜713の形状が調整される。
円弧状の各センサリング片711〜713は、図8に示すように、円弧部732の一端側に段差部733を介して段違い円弧部734を有する。隣接するセンサリング片同士は、あるセンサリング片の段違い円弧部734と隣接するセンサリング片の円弧部732とが周方向に一部重畳されるよう配置される。円弧部732と段違い円弧部734との一部重畳部735は、若干の隙間を有してZ方向に離間している。段違い円弧部734の円弧長は、隣接するセンサリング片の円弧部732に対して一部重畳させることができる長さであればよい。円弧部732の周方向ほぼ中央部には、アーム部122に取り付けるための取付部731を有する。センサリング片711〜713の構成材としては、後述するクランプ開閉検出センサ72で検出可能なものであれば特に限定するものではなく、金属体、樹脂体、磁石体のいずれで構成してもよいが、例えば、軽量な良導電体であるアルミ材が挙げられる。
クランプ開閉検出センサ72は、図7に示すように、センサリング71の周方向に沿って固定系(図7では図示せず、図1の基台11を参照)に固設される。このクランプ開閉検出センサ72は、センサリング片711〜713の数に対応する複数の光電センサ721〜723で構成される。各光電センサ721〜723はセンサリング71の内周側に配置され、各センサリング片711〜713が径方向内方にスライド移動した際に、センサリング71の近接が検出される。また、各光電センサ721〜723は、図4に示すように断面ほぼC型の本体部73と、図5に示すように本体部73の内部下面74に、径方向(X方向)に沿って設けられる複数のセンサユニット725,726と、を有する。センサユニットの数は2つに限定するものではなく、3つ以上であってもよい。
ウエハ検出センサ14は、図1に示したように、支持ユニット12上に載置されるウエハWの周方向に沿って固定系(図7では図示せず、図1の基台11を参照)に固設される。このウエハ検出センサ14としては、ウエハWにおけるノッチN(切欠き)などの微小スポットを検出可能なセンサであれば特に限定するものではない。例えば、慣用の拡散反射型の光電センサなどが使用可能であり、配線ケーブルなどの設計の自由度が高い光ファイバ式光電センサが好ましい。
支持ユニット12自体は昇降機能を有していないことから、支持ユニット12にウエハWを移載させるためのリフト手段15が設けられる。具体的には、図1に示すように、ウエハWを載置したロボットハンド(図示せず)が矢印Rの方向から進入し、ウエハWはロボットハンドからリフト手段15に移載される。このリフト手段15は、図2および図3に示すように、ウエハWを下方から支持する複数の支持アーム32と、それらの支持アーム32が接続されるリフト本体部33と、そのリフト本体部33を垂直方向(Z方向)に昇降させるリフト本体部昇降装置(図示せず)と、を有する。各支持アーム32は、水平アーム部151と、その水平アーム部151の先端上に設けられる断面C型の載置部152とを備え、載置部152の上面にはウエハWの周縁部を下方から支持するための段差部153が設けられる。各段差部153がウエハWの移載面を形成する。
先ず、図1に示すように、ウエハWを載置したロボットハンド(図示せず)が矢印Rの方向から進入し、ウエハWはロボットハンドから最高リフトアップ位置に位置するリフト手段15に移載される(第1移載ステップ)。この時、リフト手段15の支持アーム32と支持ユニット12のアーム部122とのウエハWの周方向位置が重ならないよう、予め両者の位置関係の初期設定がなされる。
E エッジ
N ノッチ
F 水平面
B ボルト
10 アライナ
11 基台
12 支持ユニット
13 クランプ手段
14 ウエハ検出センサ
15 リフト手段
41 スライド機構
71 センサリング
72 クランプ開閉検出センサ
711〜713 センサリング片
Claims (14)
- ウエハが載置され、ウエハを支持する支持ユニットと、
その支持ユニット上に載置されたウエハのエッジを径方向外方からクランプするクランプ手段と、
前記支持ユニットを回転中心軸周りに回転させる回転手段と、
ウエハのエッジに設けられたノッチの周方向位置を検出してウエハの方向を検出するウエハ検出センサと、
を備えるアライナであって、
更に、前記支持ユニットは径方向外方に延出する複数のアーム部を有し、
前記クランプ手段は、前記複数のアーム部にそれぞれ設けられ、前記ウエハを把持する爪部材と、それらの爪部材に固定して設けられ、各爪部材を各アーム部の延出方向に沿ってそれぞれスライドさせるスライド機構とを有し、
前記スライド機構にそれぞれ接続して設けられる円弧状のセンサリング片を円環状に組み合わせてなるセンサリングと、
前記センサリングの周方向に沿って固定系に固設され、前記センサリング片の近接・離間を検出する複数のクランプ開閉検出センサと、
を備えることを特徴とするアライナ。 - 前記スライド機構は、前記各アーム部と平行に設けられ、前記各爪部材と接続されるスライダ部と、それらのスライダ部に固定して設けられ、各スライダ部を前記各アーム部の延出方向に沿ってそれぞれスライドさせる直進カム装置と、で構成される請求項1記載のアライナ。
- 前記各爪部材が前記各アーム部の延出方向に沿って延設され、それらの爪部材に、爪部材を前記各アーム部の延出方向に沿ってそれぞれスライドさせる前記スライド機構である直進カム装置が固定して設けられる請求項1記載のアライナ。
- 前記直進カム装置は、前記スライダ部に固定して設けられる複数の取付部材と、垂直方向に直進運動するアクチュエータと、そのアクチュエータに接続され、テーパ面を有するコーン状の立体カムと、立体カムのテーパ面に沿って転動し、前記各取付部材に回動自在に固定されるローラと、で構成される請求項2記載のアライナ。
- 前記直進カム装置は、垂直方向に直進運動するアクチュエータと、そのアクチュエータに接続され、テーパ面を有するコーン状の立体カムと、立体カムのテーパ面に沿って転動し、前記各スライダ部に回動自在に固定されるローラと、で構成される請求項2記載のアライナ。
- 前記直進カム装置は、垂直方向に直進運動するアクチュエータと、そのアクチュエータに接続され、テーパ面を有するコーン状の立体カムと、立体カムのテーパ面に沿って転動し、前記各爪部材に回動自在に固定されるローラと、で構成される請求項3記載のアライナ。
- 前記クランプ開閉検出センサは、それぞれ前記径方向に沿って複数のセンサユニットを有する請求項1記載のアライナ。
- 前記各スライダ部に当接させて圧縮コイルばねがそれぞれ設けられ、各スライダ部が前記アーム部の径方向内方側に向かって付勢される請求項2、4、又は5のいずれか1つに記載のアライナ。
- 前記各爪部材に当接させて圧縮コイルばねがそれぞれ設けられ、各爪部材が前記アーム部の径方向内方側に向かって付勢される請求項3又は6に記載のアライナ。
- 前記スライダ部および前記爪部材のいずれか一方の下部に前記センサリング片がそれぞれ固定して設けられる請求項2又は3に記載のアライナ。
- 前記支持ユニットは、回転本体部と、その回転本体部の上部から径方向外方に延出する前記複数のアーム部とを有し、
前記回転手段は、モータと、モータに接続される減速機と、前記回転本体部に接続される回転体と、回転体および前記減速機を連結するプーリと、で構成される請求項1記載のアライナ。 - 前記ウエハ検出センサは、前記支持ユニット上に載置されるウエハの周方向に沿って複数設けられる請求項1記載のアライナ。
- 前記支持ユニット上に載置される前記ウエハを垂直方向に昇降させるリフト手段を更に備え、
そのリフト手段は、前記ウエハを下方から支持する複数の支持アームと、それらの支持アームが接続されるリフト本体部と、そのリフト本体部を垂直方向に昇降させるリフト本体部昇降装置と、を有する請求項1記載のアライナ。 - ウエハが載置され、ウエハを水平に支持する支持ユニットと、
その支持ユニット上に載置されたウエハのエッジを径方向外方からクランプするクランプ手段と、
前記支持ユニットを回転中心軸周りに水平回転させる回転手段と、
ウエハのエッジに設けられたノッチの周方向位置を検出してウエハの方向を検出するウエハ検出センサと、
を備え、
更に、前記支持ユニットは径方向外方に延出する複数のアーム部を有し、
前記クランプ手段は、前記複数のアーム部の先端にそれぞれ設けられ、前記ウエハを把持する爪部材と、それらの爪部材に固定して設けられ、各爪部材を各アーム部の延出方向に沿ってそれぞれスライドさせるスライド機構とを有し、
前記スライド機構にそれぞれ接続して設けられる円弧状のセンサリング片を円環状に組み合わせてなるセンサリングと、
前記センサリングの周方向に沿って固定系に固設され、前記センサリング片の近接・離間を検出する複数のクランプ開閉検出センサと、
を備えるアライナを用いたエッジクランプ検出方法であって、
前記支持ユニット上に前記ウエハを載置した後、
前記各爪部材を前記アーム部の延出方向に沿ってスライドさせると共にウエハのエッジ側に向かって引き寄せる際、
前記複数のクランプ開閉検出センサにて、前記各センサリング片の近接あるいは離間を全て確認した時に完全クランプと判別し、少なくとも1つのセンサリング片の近接あるいは離間が確認できない時は不完全クランプと判別することを特徴とするアライナのエッジクランプ検出方法。
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