JPH1076462A - ポリッシング装置 - Google Patents
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- JPH1076462A JPH1076462A JP25385096A JP25385096A JPH1076462A JP H1076462 A JPH1076462 A JP H1076462A JP 25385096 A JP25385096 A JP 25385096A JP 25385096 A JP25385096 A JP 25385096A JP H1076462 A JPH1076462 A JP H1076462A
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Abstract
小さく、構造が簡単な搬送ロボットを具備するポリッシ
ング装置を提供する。 【解決手段】 ポリッシング装置に使用するウエハ搬送
ロボットの関節部35に関節部35の内部への水の侵入
を防止する無給油滑りドライシール41を取り付ける。
またポリッシング装置に使用するウエハ搬送ロボットの
関節部のシール機構によるシールの位置をロボット本体
の上面に溜る液体の最も高くなる表面よりもさらに高い
位置に設置する。またポリッシング装置に使用するウエ
ハ搬送ロボットの関節部に関節部の内部への水の侵入を
防止するシール機構を設け、アームの所定位置にはアー
ム内の気圧を外部の気圧と同等にする気抜き孔を設け
る。
Description
関するものである。
程においては、半導体ウエハ表面を平坦且つ鏡面化する
ためにポリッシング装置が使用されている。
装置の内部の全体構成を示す概略平断面図である。
リッシング部130と洗浄部150とから構成されてい
る。
ンテーブル133を配置し、その両側にトップリング1
35を取り付けたポリッシングユニット137と、ドレ
ッシングツール139を取り付けたドレッシングユニッ
ト141を配置し、さらにポリッシングユニット137
の横にワーク受渡装置143を設置して構成されてい
る。
向に移動可能な2台の搬送ロボット1,1を設置し、そ
の一方側に1次・2次洗浄機155,157とスピン乾
燥機(又は洗浄機能付き乾燥機)159を並列に配設
し、他方側に2つのワーク反転機161,163を並列
に配設して構成されている。
セット165が、図6に示す位置にセットされると、図
の右側の搬送ロボット1が該カセット165から半導体
ウエハを1枚ずつ取り出してワーク反転機163に受け
渡して反転する。さらに該半導体ウエハは、反転機16
3から図の左側の搬送ロボット1に受け渡されてポリッ
シング部130のワーク受渡装置143に搬送される。
は、一点鎖線の矢印で示すように回動するポリッシング
ユニット137のトップリング135下面に保持されて
ターンテーブル133上に移動され、回転するターンテ
ーブル133の研磨面134上で研磨される。
装置143に戻され、図の左側の搬送ロボット1によっ
てワーク反転機161に受け渡されて純水で洗浄されな
がら反転された後、1次・2次洗浄機155,157で
洗浄液や純水で洗浄され、その後、スピン乾燥機(又は
洗浄機能付き乾燥機)159でスピン乾燥され、図の右
側の搬送ロボット1によって元のカセット165に戻さ
れる。
プリング135による半導体ウエハの研磨終了後、一点
鎖線の矢印で示すようにターンテーブル133上に移動
し、回転するドレッシングツール139を回転するター
ンテーブル133の研磨面134に押し付け、研磨面1
34の目立て・再生を行なう。
搬送ロボット1,1の動作説明図である。また図8は搬
送ロボット1の要部概略側面図である(但しハンド取付
部材33先端のハンドの記載は省略している)。
いずれも略円柱状に形成されたロボット本体10の上面
に2組のアーム機構21,21を取り付けて構成されて
いる。
つの関節部35,37を介して2本のアーム25,27
を取り付け、さらに上側のアーム27に関節部38を介
してハンド取付部材33を取り付けて構成されている。
ハンド取付部材33の先端には、図7に示すように半導
体ウエハを保持するハンド(保持機構)50,51,5
2,53が取り付けられている。なおハンド50とハン
ド51は上下に重なるように配置され、ハンド52とハ
ンド53も上下に重なるように配置されている。
ずれもその表面に半導体ウエハを載置して保持するタイ
プのハンドであり、もう1つのハンド52はその表面に
半導体ウエハを真空吸着して保持する真空吸着機構を具
備するハンドである。なお装置によってはハンド50に
も真空吸着機構を設ける場合がある。
作を図7によって説明すると、カセット165からワー
ク反転機163への半導体ウエハの受け渡しはハンド5
2、ワーク反転機163からワーク受渡装置143(図
6参照)への受け渡しはハンド50、ワーク受渡装置1
43からワーク反転機161への受け渡しはハンド5
1、ワーク反転機161から1次洗浄機155への受け
渡しはハンド51、1次洗浄機155から2次洗浄機1
57への受け渡しはハンド50、2次洗浄機157から
スピン乾燥機(又は洗浄機能付き乾燥機)159への受
け渡しはハンド53、スピン乾燥機159からカセット
165への受け渡しはハンド52によって行なわれる。
付着しており、また研磨後の半導体ウエハの反転・洗浄
工程では洗浄液や純水が使用されるため該半導体ウエハ
には液体が付着しており、アーム機構21,21を駆動
した際に該水が半導体ウエハやハンド50,51,53
から落下してロボット本体10や各アーム25,27の
上面に溜ることがある。
線で示すように関節部35の周囲を満たすようになる
と、関節部35に形成される隙間からロボット本体10
内やアーム25内に液体が侵入し、ロボット内部を腐食
するという問題点があった。
を備えた搬送ロボット1の場合、該真空吸着機構を駆動
するための真空経路はロボット本体10の内部から各ア
ーム25,27の内部と関節部35,37,38の内部
を通してハンド52まで伝達される。
空経路にリークが生じたような場合、該アーム25内部
の真空度が高くなってしまう。このとき関節部35がシ
ールされていても、ほんのわずかながら隙間が生じる場
合があり、完全にリークを止めることができなければ、
もしこのとき図8に示すように関節部35の周囲を満た
す溜水39があると、リークによる吸引力によって溜水
39が関節部35内部に吸い込まれてしまい、アーム2
5やロボット本体10内部を腐食する恐れがあった。
5内部に外気圧よりも高い圧力を加えることによって侵
入してくる溜水39を外部に噴出する方法もあるが、こ
の方法の場合、該液体と一緒にロボット内部の異物も噴
出されて逆にアーム25の外部及びポリッシング対象物
や他の装置(洗浄機など)を汚してしまう恐れがあっ
た。
ありその目的は、外部の液体が侵入することなく、摺動
抵抗が小さく、構造の簡単な搬送ロボットを具備するポ
リッシング装置を提供することにある。
め本願第1発明は、少なくともポリッシング対象物を保
持するトップリングと該トップリングに保持したポリッ
シング対象物の表面を研磨する研磨面を有するターンテ
ーブルとを有してなるポリッシング部と、少なくとも前
記ポリッシング部において研磨されたポリッシング対象
物を洗浄する洗浄機と前記トップリングとの間でポリッ
シング対象物の受け渡しを行なって該ポリッシング対象
物を前記洗浄機に搬送する搬送ロボットとを有してなる
洗浄部とを具備するポリッシング装置において、前記搬
送ロボットをロボット本体に1又は2以上の関節部を介
して1又は2以上のアームを取り付け該アームの所定位
置に前記ポリッシング対象物を保持する保持機構を取り
付けて構成し、さらに前記関節部には該関節部の内部へ
の水の侵入を防止するシール機構を取り付けることとし
た。また本願第2発明は、前記ポリッシング装置におい
て、前記搬送ロボットをロボット本体に1又は2以上の
関節部を介して1又は2以上のアームを取り付け該アー
ムの所定位置に前記ポリッシング対象物を保持する保持
機構を取り付けて構成し、さらに前記関節部には該関節
部の内部への水の侵入を防止するシール機構を設け、且
つ該シール機構によるシールの位置を関節部の下側に位
置するロボット本体又はアームの上面に溜る液体の最も
高くなる表面よりもさらに高い位置に設置した。また本
願第3発明は、前記ポリッシング装置において、前記搬
送ロボットをロボット本体に1又は2以上の関節部を介
して1又は2以上のアームを取り付け該アームの所定位
置に真空吸着機構によってポリッシング対象物を保持す
る保持機構を取り付けロボット本体から関節部の内部と
アームの内部を通して真空吸着機構に到る真空経路を設
け、前記関節部には該関節部の内部への水の侵入を防止
するシール機構を設け、さらに前記アームの所定位置に
は該アーム内の気圧を外部の気圧と同等にする気抜き孔
を設けることとした。
明のそれぞれの実施形態を図面に基づいて詳細に説明す
る。
実施形態を適用した関節部35の内部構造を示す要部拡
大断面図であり、図8に示すA部分の拡大断面図であ
る。
ット本体10とアーム25の間にベアリング機構61を
設け、これによってロボット本体10に対してアーム2
5を回動自在に支持して構成されている。ベアリング機
構61の内側には、ロボット本体10からアーム25に
その駆動動力を伝達する図示しない駆動機構などが貫通
している。
ト本体10側には本発明にかかる無給油滑りドライシー
ル41が取り付けられている。
摺動摩擦が少ないプラスチック材料、例えばフッ素樹脂
でリング状であってその先端をテーパー状に絞ってその
内径を小さくすることで摺動部42を形成して構成され
ている。この無給油滑りドライシール41の下端はロボ
ット本体10に固定されている。
26が突設されている。
摺接部42の先端は、前記摺接突起26の外周側面に密
着して摺接せしめられており、これによって両者間は確
実にシールされている。しかもこの無給油滑りドライシ
ール41はフッ素樹脂を用いているのでOリングを用い
た場合に比較してその摺動抵抗が小さい。
様である。即ち図8に示すB,C部分も前記図1に示す
構造と同様の構造になっており、それぞれ無給油滑りド
ライシール41が取り付けられている。
39の量が増えて関節部35の部分が覆われて、該溜水
39が関節部35の部分からロボット本体10内部とア
ーム部25内部に侵入しようとしても、図1に示すよう
に無給油滑りドライシール41と摺接突起26が密接し
ているので、該溜水39は関節部35の内部に侵入でき
ない。従って搬送ロボット1内部が腐食されることはな
い。
41はOリングを用いた場合に比較してその摺動抵抗が
小さいので、アーム機構21,21において同じ駆動出
力を得るのに、出力の小さい小型のモータを使用するこ
とが可能になる。
ず、例えば以下のような変形が可能である。
じて、例えば特に水の付着し易い部分の関節部のみに取
り付けても良い。
5に無給油滑りドライシール41を固定し、下側のロボ
ット本体10に摺接突起26を設けてもよい。
てフッ素樹脂を用いたが、摩耗と摺動摩擦が少ないプラ
スチック材料であれば、他の材料で構成しても良い。
ール機構は、無給油滑りドライシール41と摺接突起2
6の機械的接触によるシール機構であるため、例えば搬
送ロボットの内部における真空経路にリークが生じてア
ーム内部の真空度がかなり高くなったような場合は、外
気との気圧の大きな差によって溜水39が関節部の内部
に侵入する恐れがある。第2発明(下記する第3発明も
同様)はこのような場合でも内部への液体の侵入を防止
できる機構である。
ットの一実施形態を示す要部概略側面図である。同図に
示す搬送ロボット1−2も、前記図8に示す搬送ロボッ
ト1と同様に、円柱状のロボット本体10の上面に、2
組のアーム機構21,21を取り付け、該両アーム機構
21,21はいずれも2本のアーム25,27を関節部
35,37で接続し、アーム27の端部に関節部38を
介してハンド取付部材33を取り付けて構成されてい
る。なお先端に取り付けるハンドは省略しているが、一
方のハンド取付部材33に取り付けられるハンドは図7
に示すハンド52のように真空吸着機構を具備するハン
ドである。従ってそのアーム25,27の内部には真空
経路が設けられている。
要部拡大断面図であり、図2に示すD部分の拡大断面図
である。
5と同様に、ロボット本体10とアーム25の間にベア
リング機構61を設け、ロボット本体10側に無給油滑
りドライシール41を取り付け、一方アーム25側に円
筒状の摺接突起26を突設し、無給油滑りドライシール
41の摺接部42の先端を摺接突起26の外周側面に密
着して摺接せしめることによって、両者間をシールして
いる。この構造は他の関節部37,38においても同様
である。
けたシール機構によるシールの位置、即ち図3に示す摺
接部42と摺接突起26が摺接してシールしている位置
を、ロボット本体10の上面に溜る溜水39がその表面
張力によって最も大量に溜ってその高さが最も高くなる
であろう水面位置よりもさらに高い位置になるように設
置している。
水39のロボット本体10上面からの高さをt1=5mm
とすると、摺接部42と摺接突起26によるシール位置
の高さをt2=8mmとしている。
体10の上面に溜水39が大量に溜ったとしても、該液
体がシール部分に触れる恐れはなく、従って例えアーム
25内部の気圧が真空経路のリークによって外気圧より
下がっても、該シール部分から関節部35の内部に液体
が侵入する恐れはなくなる。
シール位置を、アーム25又は27上に溜る溜水の最も
高くなるであろう水面位置よりもさらに高い位置になる
ように設置している。
して第1発明の構造のものを用いる必要はなく、他のシ
ール機構を用いても良い。
適用した搬送ロボットの一実施形態を示す要部概略側面
図である。同図に示す搬送ロボット1−3も、前記図8
に示す搬送ロボットと同様に、円柱状でその外径寸法が
φAのロボット本体10の上面に、2組のアーム機構2
1,21を取り付けて構成されている。
5,27を関節部35,37で接続し、アーム27の端
部に関節部38を介してハンド取付部材33を取り付け
て構成されている。関節部35,37,38のシール構
造も前記図1に示すシール構造と同様である。なお先端
に取り付けるハンドは省略しているが、一方のハンド取
付部材33に取り付けられるハンドは図7に示すハンド
52のように真空吸着機構を具備するハンドである。従
ってそのアーム25,27の内部には真空経路が設けら
れている。
の前記ロボット本体10の上面に対向しない位置(ロボ
ット本体10の外径φAの外側の位置)に、即ちロボッ
ト本体10の上面に溜る溜水39の届かない所に、気抜
き孔70を設けている。
大断面図である。同図に示すようにこの気抜き孔70
は、アーム25に筒状部材71を取り付けることによっ
て、アーム25の内部と外部とを連通するように構成さ
れている。
てその径を異ならせており、径の小さい方をアーム25
内部に挿入固定し、径の大きい方をアーム25の外部に
突出して関73を形成している。なおこの筒状部材71
はアーム25からの削り出しで形成しても良く、またそ
の内径を異ならせず同一としても良い。
4に示す搬送ロボット1−3が動作して図示しないハン
ドが半導体ウエハを真空吸着してその搬送を行なうと、
該半導体ウエハに付着した純水や洗浄液が落下してロボ
ット本体10の上面に溜る。
があるが、アーム25の内部は気抜き孔70によって外
気と連通されている。従ってアーム25内部の気圧は常
に外気圧と略同じであり、その真空度が高くなることは
ない。
が増えて関節部35に接触しても、該溜水39は関節部
35内に吸い込まれるように作用せず、従って関節部3
5のシール機構による防水作用のみによって十分その防
水が図られる。
ないところに設けられているので、該気抜き孔70から
気体を吸引する際に溜水39が吸い込まれることはな
い。
を伝わって気抜き孔70に導かれたとしても、気抜き孔
70には関73が設けられているので、やはりアーム2
5内に溜水39が侵入することはない。
ーム25のみに設けたが、該アーム25の上面に溜った
液体が関節部37から上側のアーム27内に入る恐れも
あるので、アーム27にも気抜き孔を設けても良い。
ば以下のような優れた効果を有する。 各種液体がかかる恐れのあるポリッシング装置の洗浄
部に設置される搬送ロボットであっても、該各種液体の
搬送ロボット内部への侵入が防止でき、防水対策を施し
ていない搬送ロボットと比較してメンテナンスの回数を
大幅に減少でき、その寿命も長くでき、ひいてはコスト
ダウンとポリッシング対象物の生産性向上につながる。
の関節部にOリングを用いた場合に比べ、関節部の摺動
抵抗を小さくできるので、同じ出力を得るのに小型のモ
ータが使用でき、エネルギー節約とコストダウン、そし
てダウンサイジングが図れる。
ボット内部の真空経路にリークが生じ搬送ロボット内部
が負圧になったとしても搬送ロボット内部への液体の侵
入を防止できる。
内部構造を示す要部拡大断面図である。
を示す要部概略側面図である。
要部概略側面図である。
ある。
断面図である。
動作説明図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 少なくともポリッシング対象物を保持す
るトップリングと、該トップリングに保持したポリッシ
ング対象物の表面を研磨する研磨面を有するターンテー
ブルとを有してなるポリッシング部と、 少なくとも前記ポリッシング部において研磨されたポリ
ッシング対象物を洗浄する洗浄機と、前記トップリング
との間でポリッシング対象物の受け渡しを行なって該ポ
リッシング対象物を前記洗浄機に搬送する搬送ロボット
とを有してなる洗浄部とを具備するポリッシング装置に
おいて、 前記搬送ロボットは、ロボット本体に1又は2以上の関
節部を介して1又は2以上のアームを取り付け、該アー
ムの所定位置に前記ポリッシング対象物を保持する保持
機構を取り付けて構成されており、 前記関節部には該関節部の内部への水の侵入を防止する
シール機構を取り付けていることを特徴とするポリッシ
ング装置。 - 【請求項2】 前記シール機構は、無給油滑りドライシ
ールであることを特徴とする請求項1記載のポリッシン
グ装置。 - 【請求項3】 前記無給油滑りドライシールは、フッ素
樹脂でリング状であってその先端をテーパー状に絞って
その内径を小さくすることでその先端に摺接部を形成し
て構成されており、 一方前記関節部を構成するロボット本体とアームの何れ
か一方又は前記関節部を構成するアームとアームの何れ
か一方には円筒状の摺接突起を突設し、 前記無給油滑りドライシールを前記摺接突起を設けない
側のロボット本体又はアームに取り付け、 前記無給油滑りドライシールの摺接部を前記摺接突起の
外周側面に密着して摺接せしめることによって両者間を
シールすることを特徴とする請求項2記載のポリッシン
グ装置。 - 【請求項4】 少なくともポリッシング対象物を保持す
るトップリングと、該トップリングに保持したポリッシ
ング対象物の表面を研磨する研磨面を有するターンテー
ブルとを有してなるポリッシング部と、 少なくとも前記ポリッシング部において研磨されたポリ
ッシング対象物を洗浄する洗浄機と、前記トップリング
との間でポリッシング対象物の受け渡しを行なって該ポ
リッシング対象物を前記洗浄機に搬送する搬送ロボット
とを有してなる洗浄部とを具備するポリッシング装置に
おいて、 前記搬送ロボットは、ロボット本体に1又は2以上の関
節部を介して1又は2以上のアームを取り付け、該アー
ムの所定位置に前記ポリッシング対象物を保持する保持
機構を取り付けて構成されており、 前記関節部には該関節部の内部への水の侵入を防止する
シール機構を設け、且つ該シール機構によるシールの位
置を、関節部の下側に位置するロボット本体又はアーム
の上面に溜る液体の最も高くなる表面よりもさらに高い
位置に設置したことを特徴とするポリッシング装置。 - 【請求項5】 少なくともポリッシング対象物を保持す
るトップリングと、該トップリングに保持したポリッシ
ング対象物の表面を研磨する研磨面を有するターンテー
ブルとを有してなるポリッシング部と、 少なくとも前記ポリッシング部において研磨されたポリ
ッシング対象物を洗浄する洗浄機と、前記トップリング
との間でポリッシング対象物の受け渡しを行なって該ポ
リッシング対象物を前記洗浄機に搬送する搬送ロボット
とを有してなる洗浄部とを具備するポリッシング装置に
おいて、 前記搬送ロボットは、ロボット本体に1又は2以上の関
節部を介して1又は2以上のアームを取り付け、該アー
ムの所定位置に真空吸着機構によってポリッシング対象
物を保持する保持機構を取り付け、ロボット本体から関
節部の内部とアームの内部を通して真空吸着機構に到る
真空経路を設け、さらに前記関節部には該関節部の内部
への水の侵入を防止するシール機構を設けて構成されて
おり、 前記アームの所定位置には該アーム内の気圧を外部の気
圧と同等にする気抜き孔を設けていることを特徴とする
ポリッシング装置。
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