JP6080119B2 - アライナ装置 - Google Patents
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Description
回帰反射式光センサ2は、図2(a)に示したように、固定円板12の下面に、発光部、受光部がわずかに円板外側に位置するように取り付けられている。このセンサ2の固定位置はウェハ受け11とウェハWを把持した状態のクランプレバー21,22を検出しない位置であり、ウェハ受け11とクランプレバー21,22の間に生じる隙間を通してウェハWのノッチあるいはオリフラを検出できる。回帰反射式センサ2を使用する場合には、センサ2が発光部と受光部とを備えているため、ウェハWの位置を通過して所定位置に設けられた反射面で反射させる。本発明では反射テープ13,15をセンサ2に対向した位置に貼付して反射面を形成している。反射テープ15はセンサ2に対応した位置に設けられたブラケット14の下面に、反射テープ13はクランプレバー21,22の下側に貼付されている。反射テープ13,15はセンサ光がクランプレバー21,22に投光される全範囲を覆うことができるようにレバーの全幅を覆うことが好ましい。これにより、クランプレバー21,22が光軸位置に来たとき、レバーに張り付けられた反射テープ13にセンサ光が反射する。よって、レバーがあるにも関わらずクランプレバー21,22を認識しないようにすることができる。
図1(b)に示した限定反射式光センサ3も、平面上は回帰反射式光センサ2と同じく、クランプレバー21,22下に固定される。限定反射式光センサ3の場合、センサ光は前述の隙間を通過してウェハWの裏面に所定の入射角反射角をなして反射する。ウェハWで反射した光はセンサの受光部に入光してウェハWが対象位置にあることを判別する。実際の検知においては、たとえばウェハWを把持したクランプ状態で回転し、センサの投光範囲にノッチまたはオリフラが来ると、センサ光はノッチまたはオリフラを通過するので、センサ光は反射せず受光部には入光しないのでノッチまたはオリフラが来たことを判別できる。限定反射型センサ3は、センサから一定の距離の範囲でのみワークの検出が可能なセンサであり、投光範囲内のウェハW裏面は検出できるが、さらに上側に位置するクランプレバー21,22は検出しない。
中央支軸6は、図1(a)に示したように、アライナ装置1の構造上の主構成部品であり、その上端に同軸的に、ウェハWを載置する固定円板12が取り付けられるとともに、各種の上下方向に昇降する機構のガイドの役割を果たす。たとえば、後述するように、中央支軸6に軸受を介して装着されたクランプ開閉用リングを昇降させるガイドとなる。また、クランプ機構20には把持する2種類のウェハWの直径に対応したクランプ16が、それぞれ上下、内外に位置をずらして設けられている。ウェハWを載置した固定円板12は、ウェハWの直径に対応する高さにあるクランプ16と初期位置との間を、中央支軸6を介して昇降することができる。
(クランプベース、クランプレバーの構成)
固定円板12上のウェハ受け11上に載置されたウェハWを把持するクランプ機構20の構成について、図1(a),図2,図3を参照して説明する。クランプ機構20は、主構造部材である2本のクランプレバー21,22が中央支軸6を挟んでクランプベース224(図3)上に、各々が同形の2個のリニアガイド225を介して保持されている。このため、両方のクランプレバー21,22は、中央支軸6を挟んで同一直線上を移動することができる。2つのクランプレバー21,22は図3に示したように、ベース部材としてのクランプベース224上に組み付けられ、リンク機構230を介して動作方向が反対で同一距離を移動できる構造からなる。リンク機構230は、略菱形形状のリンクプレート235とその両端に組み込まれたカムフォロア232とクランプレバー21,22にそれぞれ形成された長丸孔233に嵌め込まれたカムフォロア234の動作により、クランプレバー21,22を連動させ、開閉動作を実現する役割を果たす(図3(a))。
クランプ機構20において、クランプ開閉機構として、クランプ開閉用リング24が摺動部250を介して中央支軸6に装着されている。中央支軸6の周囲に組み付けられた摺動部250には、内部に直動ガイド251を内蔵したハウジング252と、ハウジング252上部に配置された回転ベアリング253を介してクランプ開閉用リング24が装着されている。クランプ開閉用リング24は、図1(a)に示したように、上部端面にはリング中心部にかけて高くなる所定のテーパ24aが形成されている。クランプレバー22には、図3(a)に示したように回転軸部221が形成され、この回転軸部221にカムフォロア222が組み付けられている。
ウェハWを受ける機構は複数の直径(たとえば8インチ、6インチ)に対応したウェハ受け11が固定円板12に固定されている(図1(a))。固定円板12はその中心軸を同軸とした中央支軸6上端に固定支持されている。この円板12の下面の各所に所定の光センサを配置して固定できる。なお、ウェハW下側であれば円板12の上側に位置させることもできる。
中央支軸6の周囲にはウェハ旋回機構30のための旋回支持軸31が組み付けられている(図1(a))。さらに旋回支持軸31の外周には、タイミングプーリ32がベアリングを介して回転可能に組み付けられている。このタイミングプーリ32の上端にクランプベース224が支持されている。このタイミングプーリ32は、クランプ回転用モータ33の回転軸34に組み付けられた小径タイミングプーリ35との間に掛け渡されたタイミングベルト36を介して無限回転させることができる。タイミングプーリ32の回転軸の軸芯と、クランプ機構20で把持されたウェハWの中心とは一致する構造からなる。これにより、ウェハWを旋回させて位置検出する際に、高精度な位置決めが可能となる。
以下、本発明のアライナ装置1を用いて、8インチウェハWの位置決めを行う手順とウェハWの状態について、図4各図、図5各図を参照して説明する。
搬送ロボット等のフォーク等(図示せず)に保持されたウェハWは、アライナ装置1の旋回原点センサで、高さ方向が位置調整された固定円板12上のウェハ受け11に挿入される。このときクランプ機構20は、ウェハWの挿入に支障がない位置に初期設定されている。図4(a),図5(a)は、8インチウェハ受け11にウェハWが載置された状態を示している。このとき中央支軸6は初期の原点位置より一定量上昇してクランプレバー21,22(ウェハクランプ)は開いた位置にある。図5(a)に示したように、ウェハ受け11はウェハWの外周縁の曲率に近似した弧状の平面形状からなり、周方向に沿って十分な保持面積を確保するようになっている。このときウェハWの高さはクランプの溝位置に等しい。この状態から昇降用シリンダのシリンダを縮退すると、クランプ開閉用リング24が降下し、クランプレバー22のカムフォロア222がクランプ開閉用リング24の上端からはずれ、クランプレバー21を中心方向に付勢している圧縮バネ245(図3(a)→(b))が作用して、クランプレバー21,22の間が狭まるように閉じ、それぞれの先端に設けられた溝部によってウェハWが8インチ用のクランプ16で把持された状態となる(図4(b),図5(b))。
以下、別の作業実施例として、6インチウェハの位置決めを行う手順とウェハWの状態について、図6各図、図7各図を参照して説明する。
本装置で6インチウェハWの位置決めを行うためには、昇降用モータ40を駆動してウェハWの搬入高さを図6(a)に示した高さとなるまで、固定円板12を上昇させる。この状態で、ウェハWは、搬送ロボット等のフォーク等に保持されて固定円板12上のウェハ受け11に挿入される。このときクランプ機構20は、6インチウェハWの挿入に支障がない位置に初期設定されている。ウェハW搬入時は、中央支軸6は初期の原点位置より一定量上昇してクランプ16は開いた位置にある。図7(a)に示したように、6インチウェハW用のウェハ受け11もウェハWの外周縁の曲率に近似した弧状の平面形状からなる。固定円板12上の6インチ用、8インチ用のそれぞれのウェハ受け11の高さは、図1(a)に示したように、内側に設けられる6インチ用のウェハ受け11の方が低く設定されている。
2 回帰反射式光センサ
3 限定反射式光センサ
5 ケーシング
6 中心支軸
11 ウェハ受け
12 固定円板
16 クランプ
20 クランプ機構
21,22 クランプレバー
24 クランプ開閉用リング
30 ウェハ旋回機構
40 昇降機構
224 クランプベース
225 リニアガイド
230 リンク機構
245 圧縮バネ
Claims (4)
- 装置内で昇降可能に保持された中心支軸と、
該中心支軸の上端に支持され、異なる直径の基板を各々支持する受け手段が配設された円板と、
該円板の外周に配置され、前記受け手段上に搬入された基板の直径に応じた把持部で前記基板を把持可能な把持手段と、
前記円板を、載置された基板の直径に応じた前記把持手段の把持部の高さに昇降可能な第1の昇降手段と、
前記把持手段による前記基板の把持動作の制御部材を昇降させる第2の昇降手段と、
前記把持手段を前記中心支軸回りに旋回可能な基板旋回手段と、
を備え、
前記制御部材は、前記中心支軸に、昇降可能に外嵌され、上部端面に中心部にかけて高くなるテーパが形成されたリング状部材であり、
前記把持手段は、前記中心支軸に回転可能に支持されたベース部材上に、前記中心支軸に関して対称反対方向に連動して直動可能に連結された1対のクランプレバーを配設してなり、該クランプレバーの一部が、前記第2の昇降手段による前記制御部材の上下動により、該クランプレバーに設けられたカムフォロアが前記テーパに沿って移動することにより、前記基板を把持あるいは開放する方向に直動して基板の把持操作を行うことを特徴とするアライナ装置。 - 前記クランプレバーは、一方に圧縮バネを有し、該圧縮バネの付勢力により、前記把持手段の閉状態が保持され、上昇する前記リング状部材によって移動する前記カムフォロアが前記付勢力に抗して前記クランプレバーの一部を外方に向けて直動させることで開状態となることを特徴とする請求項1に記載のアライナ装置。
- 前記把持手段は、前記中心支軸に嵌挿された回転軸部を介して装置内の駆動手段により、前記中心支軸回りに旋回し、前記円板側に設けられた位置検出手段により、所定の位置決めが行われることを特徴とする請求項1に記載のアライナ装置。
- 前記位置検出手段として、回帰反射式光センサあるいは限定反射式光センサが搭載されたことを特徴とする請求項3に記載のアライナ装置。
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