JP6521892B2 - Wafer reversing device - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウエハを把持して反転させるウエハ反転装置に関する。 The present invention relates to a wafer reversing device for gripping and reversing a semiconductor wafer.
半導体の製造工程において、ウエハの一面側を処理した後、ウエハを反転させて他面側を処理する工程がある。処理が終了した後は、再度ウエハを反転させて一面側が表面となるようウエハを反転させて元に戻す。特許文献1には、ウエハを反転させることができるウエハ反転装置が記載されている。このウエハ反転装置は、ウエハを把持する爪部と、ウエハを反転させる反転部とを有している。
In the semiconductor manufacturing process, there is a process of reversing the wafer and treating the other side after processing the one side of the wafer. After the processing is completed, the wafer is inverted again to invert the wafer so that the one surface is the front side and is returned to the original state.
特許文献1に記載されたウエハ反転装置は、ウエハを把持する爪部の動力源と、ウエハを反転させる反転部の動力源との2個の動力源を必要とする。従って、このウエハ反転装置は、装置構成が複雑化して装置を小型化しようとする際に課題がある。
本発明は、装置構成を簡略化して装置を小型化することができるウエハ反転装置を提供することを目的とする。
The wafer reversing device described in
An object of the present invention is to provide a wafer reversing apparatus which can simplify the apparatus configuration and miniaturize the apparatus.
本発明の一態様は、ウエハを把持して反転させるウエハ反転装置であって、
前記ウエハを把持する爪部を有する把持部と、
動力源の出力軸からの動力が伝達される第1プーリとカムとを有する駆動部と、
前記カムの動きに連動して前記爪部に把持された前記ウエハの把持を解放させるリンク部と、を有し、
前記駆動部は、前記動力が伝達される状態で前記第1プーリの回転に連動させて前記把持部を反転させた後に停止させ、その状態で前記カムを動作させて前記リンク部を連動させることにより前記爪部に把持された前記ウエハの把持を解放する、
ウエハ反転装置である。
One aspect of the present invention is a wafer reversing device for gripping and reversing a wafer,
A gripping portion having a claw portion for gripping the wafer;
A drive unit having a first pulley and a cam to which power from the output shaft of the power source is transmitted;
And a link portion that releases the gripping of the wafer gripped by the claw portion in conjunction with the movement of the cam.
The driving unit is interlocked with the rotation of the first pulley in a state in which the power is transmitted, causes the gripping unit to reverse after being turned and then stops the operation, and operates the cam in such a state to interlock the link unit. Release the gripping of the wafer gripped by the claws by
It is a wafer reversing device.
本発明は、ウエハを把持する爪部を解放させる動力源と把持部を反転させる動力源とを駆動部の第1プーリとカムとに伝達される動力の1系統に集約している。第1プーリは、動力がかけられた状態で把持部を反転させた後、把持部が反転された状態で停止する。カムは、第1プーリの停止後にも動力がかけられることで動作してリンク部を動作させる。これにより、リンク部は、爪部を前記ウエハから解放することができる。 According to the present invention, the power source for releasing the claws gripping the wafer and the power source for reversing the grippers are integrated into one system of power transmitted to the first pulley of the drive unit and the cam. The first pulley reverses the grip portion in a powered state, and then stops in a state in which the grip portion is reversed. The cam operates as it is powered even after the first pulley is stopped to operate the link portion. Thereby, the link part can release the claw part from the wafer.
本発明にかかるウエハ反転装置によると、装置構成を簡略化して装置を小型化することができる。 According to the wafer reversing device of the present invention, the device configuration can be simplified and the device can be miniaturized.
以下、図面を参照しつつ本発明にかかるウエハ反転装置の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of a wafer reversing device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示されるように、ウエハ反転装置1は、ウエハWを把持しつつ反転させ、その後、ウエハWの把持を解放する装置である。ウエハ反転装置1は、ウエハWを把持する把持部2と、把持部2を反転させる駆動部10とを有する。把持部2は、本体フレームFの正面側に設けられている。駆動部10は、本体フレームFの背面側に設けられている。
As shown in FIG. 1, the
把持部2は、例えば、円板状のウエハWを把持するよう構成されている。把持部2は、正転方向P及び反転方向Qに180度ずつ回転する回転フレーム3と、ウエハWを上下方向から把持する爪部4とを有する。回転フレーム3は、矩形の板状体である。回転フレーム3は、本体フレームFの正面側に軸線Hを中心に回転自在に設けられている。回転フレーム3は、鉛直方向(Z方向)の面に対して回転する。回転フレーム3の両端には、前方(X方向)に突出して一対の爪部4が設けられている。
The
爪部4は、前方に突出した爪用フレーム5と、爪用フレーム5に回転自在に設けられた一対のフォーク6とを有する。一対のフォーク6は、上下方向に並置されている。一対のフォーク6の間には、ウエハWの外周形状に合致するよう形成されたガイド8が配置されている。フォーク6には、軸線G方向に並置された一対の爪7が設けられている。上側のフォーク6に設けられた一対の爪7は、ウエハWの下面を把持するよう屈曲して形成されている。
The claw portion 4 has a
一方、下側のフォーク6に設けられた一対の爪7は、ウエハWの上面を把持するよう屈曲して形成されている。即ち、一対の爪7は、鋏のように交差して回転するよう形成されている。これにより、下側のフォーク6が軸線Gを中心に回転すると、上側の一対の爪7がウエハWの上面を把持したり解放したりする。一対の爪7の把持及び解放は、回転フレーム3を回転させる駆動力に連動する。一対の爪7の把持及び解放の詳しい動作は後述する。回転フレーム3を回転させる駆動力は、本体フレームFの背面の駆動部10によって伝達される。
On the other hand, the pair of
図2に示されるように、駆動部10のカバー11(図1参照)を取り除くと、駆動部10を構成する装置構成が現れる。駆動部10と、把持部2との間には、駆動部10に連動して一対の爪部4を動作させるリンク部25とが設けられている。駆動部10は、駆動源となる動力を発生するモータMと、モータMの動力を減速して出力方向を変えるギヤボックス12と、ギヤボックス12の出力軸Rから出力される回転動力を把持部2に伝達する回転機構部13とを有する。
As shown in FIG. 2, when the cover 11 (see FIG. 1) of the
回転機構部13は、出力軸Rの回転動力を伝達する第1プーリ14と、第1プーリ14の回転動力をベルトBによって把持部2に伝達する第2プーリ15と、出力軸Rの回転動力で動作するカム17とを有する。ベルトBには、テンショナTによって張力が与えられる。
The
第2プーリ15と第1プーリ14との減速比は、例えば、5対3に設定される。従って、出力軸Rが54°回転すると第1プーリ14は54°回転し、第2プーリ15は90°回転する第2プーリ15は、把持部2の回転フレーム3と同心に配置される。第2プーリ15の回転により把持部2は回転する。把持部2の回転は、回転フレーム3に設けられたストッパ3a(図5参照)が本体フレームFに設けられた突起D(図5参照)に当接することにより180°毎の正転及び反転の回転に規制される。
The reduction ratio of the
第1プーリ14と本体フレームFとの間にはカム17が設けられている。カム17は、出力軸Rに連動して回転する。カム17には、一対のローラ18が設けられている。ローラ18は、リンク部25のリンク板26にカム17の動きを円滑に伝達する。
A
図3に示されるように、カム17は出力軸Rに固定され、出力軸Rに連動して回転する。出力軸Rには、更に、ネジリバネSが巻き付けられて固定され、ネジリバネSは出力軸Rに連動して回転する。第1プーリ14は、出力軸Rに挿通されており、出力軸Rに対して回転する。第1プーリ14には、カム17側に突出する一対のピン14a,14bが設けられている。一対のピン14a,14bには、ネジリバネSが引っ掛けられている。これにより、出力軸Rが回転すると、ネジリバネSを介して第1プーリ14も連動して回転する。従って、出力軸Rが回転すると、カム17及び第1プーリ14が回転する。
As shown in FIG. 3, the
図4に示されるように、回転方向Qに出力軸Rからの回転動力が伝達されている状態で、第1プーリ14に回転を停止させる力が働くと、ネジリバネSの働きにより第1プーリ14が停止した状態でカム17は回転方向Qに回転を続けることができる。このカム17の回転は、カム17に設けられたストッパ17aがピン14b(14a)に当接することにより規制される。第1プーリ14及びカム17は、反対方向の回転についても同様に動作する。
As shown in FIG. 4, in a state where the rotational power from the output shaft R is transmitted in the rotational direction Q, when a force to stop the rotation is applied to the
図5には、回転機構部13とリンク部25との関係が概略で示されている。カム17は、回転により、リンク部25を動作させる。リンク部25は、上下に摺動自在なリンク板26と、リンク板26の上下動に連動して回転する複数の爪用カム27とを有する。リンク板26は、カム17の上方に配置されている。複数の爪用カム27は、把持部2の回転フレーム3の背面側に4個設けられている。爪用カム27は、爪部4のフォーク6(図6参照)の回転軸Gに設けられている。
FIG. 5 schematically shows the relationship between the
第1プーリ14が停止して、カム17が上方に回転した状態において(図4参照)、カム17は、リンク板26の一対の脚部26aの一方に当接して押し上げた状態となる。この時、リンク板26の上方に設けられた一対の腕部26bは、下側の一対の爪用カム27を上方に回転させた状態となる。この時、下側のフォーク6が回転し、上側の一対の爪7が解放された状態となる(図6参照)。
When the
図6に示されるように、爪用カム27は、基端が軸線Gを中心に回転する。爪用カム27の先端には、腕部26bの先端の当接を円滑にするローラ28が設けられている。腕部26bがカム17によって上方に押し上げられると、腕部26bの先端は、ローラ28に当接しながら爪用カム27を上方に回転させる。爪用カム27は、回転軸に巻かれたネジリバネ30によってフォーク6の爪7がウエハWを把持する方向に付勢されている。ネジリバネ30の一端は、爪用カム27に設けられたピンに引っ掛けられている。ネジリバネ30は、例えば、50°の回転角で付勢されている。
As shown in FIG. 6, the proximal end of the
ネジリバネ30の他端は、回転フレーム3に設けられた溝(不図示)に引っ掛けられている。これにより、上下の一対の爪用カム27は、一対のネジリバネ30によって互いに離間して回転する方向に付勢されている。爪用カム27の回転は回転フレーム3に突出して設けられたストッパJによって、規制されている。従ってこの状態では、下側の爪7は、ウエハWを載置できるよう閉じた状態となっており、上側の爪7は、腕部26bの押し上げによって上方に解放されている。
The other end of the
図7に示されるように、ウエハWが下側の爪7に載置された後、出力軸Rを0°から12°まで反転させると、ネジリバネSの付勢力により、第1プーリ14が停止した状態でカム17(図4、図5参照)が下方に回転する。そうすると、リンク板26が下降し、下側の爪用カム27が下方に回転する。そして、把持部2が停止した状態を保ったままウエハWは一対のフォーク6に把持される。そして、出力軸Rを12°から36°まで回転させると、第1プーリ14も回転を始める。これに連動して第2プーリ15が回転し、把持部2も回転を始める。即ち、上記構成により、ウエハ反転装置1は、ウエハWの把持の動作と把持部2の回転動作のタイミングをずらすことができる。
As shown in FIG. 7, when the output shaft R is reversed from 0 ° to 12 ° after the wafer W is mounted on the
図8に示されるように、出力軸Rを36°から90°まで回転させると、上述した第2プーリ15と第1プーリの減速比により、把持部2は、90°回転する。これに連動してリンク板26は下降する。
As shown in FIG. 8, when the output shaft R is rotated from 36 ° to 90 °, the
図9に示されるように、出力軸Rを90°から144°まで回転させると、ストッパ3aが突起Dに当接し、把持部2の回転が停止する。回転を停止させる力は、第2プーリ15及びベルトBを介して第1プーリ14に伝わり、第1プーリ14を停止させる。この時、リンク板26は、カム17に上方に持ち上げられる。
As shown in FIG. 9, when the output shaft R is rotated from 90 ° to 144 °, the
図10に示されるように、出力軸Rを144°から168°まで回転させると、第1プーリ14が停止したままカム17は回転し、リンク板26の一対の腕部26bは、下側に来た一対の爪用カム27の一対のローラ28に当接する。
As shown in FIG. 10, when the output shaft R is rotated from 144 ° to 168 °, the
図11に示されるように、出力軸Rを168°から180°まで回転させると、第1プーリ14が停止したままカム17は更に回転し、リンク板26の一対の腕部26bは、下側に来た一対の爪用カム27を押し上げることにより上側の爪7を上方に解放し、把持部2に把持されたウエハWを解放する。そして、ウエハ反転装置1は、上記と反対方向の回転を出力軸Rに与えることにより、上記と同じ動作を実現することができる。
As shown in FIG. 11, when the output shaft R is rotated from 168 ° to 180 °, the
上述したように、ウエハ反転装置1によると、ウエハWを把持する爪部4を解放させる動力源と把持部を反転させる動力源とを駆動部10の第1プーリ14とカム17とに伝達されるモータMから出力される動力の1系統に集約している。これにより、ウエハ反転装置1は、装置構成を簡略化し、小型化することができる。
As described above, according to the
なお、本発明は上記実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、図12に示されるように、モータMの取り付け位置を変更してもよい。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be appropriately modified without departing from the scope of the present invention. For example, as shown in FIG. 12, the mounting position of the motor M may be changed.
1…ウエハ反転装置 2…把持部 3…回転フレーム 3a…ストッパ 4…爪部 5…爪用フレーム 6…フォーク 7…爪 8…ガイド 10…駆動部 11…カバー 12…ギヤボックス 13…回転機構部 14…プーリ 14a,14b…ピン 14b…ピン 15…プーリ 17…カム 17a…ストッパ 18…ローラ 25…リンク部 26…リンク板 26a…脚部 26b…腕部 27…爪用カム 28…ローラ 30…ネジリバネ B…ベルト D…突起 F…本体フレーム G…回転軸 G…軸線 H…軸線 J…ストッパ M…モータ P…正転方向 Q…反転方向 R…出力軸 S…ネジリバネ T…テンショナ W…ウエハ
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記ウエハを把持する爪部を有する把持部と、
動力源の出力軸の動力がネジリバネを介して伝達されて回転動作する第1プーリと、動力源の出力軸からの動力が伝達されて回転動作するカムと、を有する駆動部と、
前記カムの動きに連動して前記爪部に把持された前記ウエハの把持を解放させるリンク部と、を有し、
前記駆動部が動作して前記第1プーリと前記カムが回転した状態において、前記第1プーリの動作に応じて前記把持部を反転させ、
前記把持部が回転を規制するストッパに当接することで、前記第1プーリの回転を停止させ、
前記第1プーリが停止した状態で前記ネジリバネの付勢力により前記カムを回転させ、前記カムの回転動作が前記リンク部の動作と連動することにより前記爪部に把持された前記ウエハの把持を解放する、
ウエハ反転装置。 A wafer reversing apparatus for gripping and reversing a wafer, comprising:
A gripping portion having a claw portion for gripping the wafer;
A driving unit having a first pulley that receives power from an output shaft of the power source via a torsion spring to rotate and a cam that receives power from the output shaft of the power source to rotate ;
And a link portion that releases the gripping of the wafer gripped by the claw portion in conjunction with the movement of the cam.
In the state in which the drive unit operates and the first pulley and the cam rotate, the gripping unit is reversed according to the operation of the first pulley ,
The rotation of the first pulley is stopped by the gripping portion being in contact with a stopper that restricts rotation.
The cam is rotated by the biasing force of the torsion spring in a state where the first pulley is stopped, and the rotation operation of the cam interlocks with the operation of the link portion to release the gripping of the wafer gripped by the claw portion Do,
Wafer reversing device.
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