JPH1179391A - 薄型ワークの立直装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウェハやガラス基板等の薄型ワークを水平状
態から垂直状態に配置移動できる薄型ワークの立直装置
を提供すること。 【解決手段】 立直装置１は、機台３と機台３に対して
上下方向に回動可能な支持体１０と支持体１０を水平状
態から垂直状態に移動するシリンダ７とを有している。
機台３にはウェハＷをガイド支持するガイド部が配置さ
れ、支持体１０には、ベース板１１と、回転テーブル１
２が配置され、回転テーブルにアーム固着された爪部が
配設されている。爪部はアームに固着されたコイルばね
によってウェハＷを把持し、アームの下面側に配置され
たカム部と機台１に立設されたカムローラ部によって、
ウェハＷを把持解除する。そして、支持体１０が水平状
態に置かれた時に、爪部はワークの把持を解除し、垂直
状態に移動する際にウェハＷを把持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ウェハやガラス
基板等の薄型状のワークを次工程に搬送する過程におい
て、ワークの表面を検査するために水平方向から垂直方
向に方向変換する立直装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ウェハやガラス基板等の基板は集積回路
のチップとして幅広く使用され、多種の工程間を搬送さ
れる。また、これらの基板はゴミや塵埃を極度に嫌うた
め一般にクリーンルーム内で処理製造されている。ウェ
ハやガラス基板の搬送はクリーンルーム内に設置された
搬送ロボットにより行なわれ、搬送ロボットにより次工
程に搬送される際に、その表面の検査が行なわれる。こ
の検査は基板の表面にゴミが付着していたり、傷の有無
を確認するために行なわれ、従来においては、目視や光
学手段によって行なわれていた。光学手段で上記の基板
を検査する場合、基板搬送工程と別に、撮像手段で基板
を１枚ごと撮像し目視により検査するようにしていた。
しかし、ウェハやガラス基板の需要が大幅に増加し量産
化されるようになると、基板の検査も、ロボット搬送シ
ステム内で行なわれる必要が生じてきた。一般に基板を
光学的な手段で検査する場合、基板を顕微鏡等にセット
し光を照射して撮像するため、基板は顕微鏡内で水平状
態に配置される。しかし、基板を顕微鏡内にセットする
こと自体困難を伴ったり、検査作業の時間を大幅に増加
してしまう。

【０００３】従って、搬送ロボットによる搬送装置内に
検査工程を配置するための新たな基板搬送システムが検
討されるようになってきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ロボットで搬
送される基板は、一般にカセット内で上下方向に複数段
に配置され、搬送される際においても水平状態で行なわ
れるため、その状態で検査を行なうと上下方向に撮像し
なければならず、検査工程を容易に行なうことができな
い。

【０００５】この発明は、上述の課題を解決するもので
あり、基板を水平状態から垂直方向に方向変換すること
によって、容易な検査工程を行なうことのできる薄型ワ
ークの立直装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明にかかわる薄型
ワークの立直装置では、上記の課題を解決するために以
下のように構成するものである。すなわち、水平状態に
配置された薄型のワークを立直して支持する薄型ワーク
の立直装置であって、機台と、前記機台に支承され前記
ワークを支持する支持体と、前記支持体を水平方向と垂
直方向に配置移動する駆動手段と、を有して構成され、
前記支持体が、前記ワークを把持可能に形成する把持手
段を有し、前記把持手段が、前記ワークを把持・把持解
除する駆動手段によって移動可能に構成されることを特
徴とするものである。

【０００７】また好ましくは、前記把持手段が、前記支
持体が垂直方向に配置される際に前記ワークを把持し、
前記支持体が水平方向に配置される際に前記ワークを把
持解除する、ように構成されることを特徴とするもので
あればよい。

【０００８】さらに好ましくは、前記把持手段を移動す
る駆動手段が、前記把持手段を前記ワークを把持方向に
付勢する付勢部と、前記把持手段をワーク把持解除する
方向に移動するとともに、前記支持体に配設されるカム
部と前記カム部に対向して前記機台に配設されるカム係
合部とを有して構成されることを特徴とするものであれ
ばよい。

【０００９】また、前記支持体が、前記把持手段を接続
する回転体と前記回転体を回動する駆動手段とを有して
いることを特徴とするものであってもよい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
図面に基づいて説明する。

【００１１】図１〜４は、ワークが円板状のウェハＷで
あり、ウェハＷの表面を検査するために検査工程内に配
置された立直装置１を示すものである。

【００１２】立直装置１は、図１に示すように、２個の
支柱４と１個の位置ストッパ５及びウェハＷをガイドす
る４個のガイド体６（図２参照）とが取り付けられる機
台３と、支柱４に上下方向に回動するように支承される
ベース板１１・ベース板１１の上方に位置される回転テ
ーブル１２・回転テーブル１２に取着されウェハＷを把
持するワーク把持部２０を有する支持体１０と、支持体
１０を水平方向と垂直方向に配置移動する駆動手段とし
てのシリンダ７とを有して構成されている。

【００１３】機台３は平面視矩形で板状に形成され、機
台３の先端側（図１中、左側）前後方向２か所に支持体
１０を支承する支柱４が立設されている。支柱４は上端
部に先端側に向かって突起部４ａが形成され、突起部４
ａに支持体１０のベース板１１下面側に形成されたヒン
ジ部１１ａが軸支される。また、支柱４の中央部には前
方に向かうようにストッパボルト４ｂが取り付けられ、
ベース板１１が垂直状態になる時にストッパとしての役
割を行なう。位置ストッパ５は、支持体１０のベース板
１１の後端部下面が当接されるように機台３の後部（図
１中、右側）に配置され、円柱状に形成された本体部５
ａの上方に、高さ調整ができるようにストッパボルト５
ｂが取り付けられている。さらに、機台３上には、両側
（図２中、上下方向）にウェハＷをガイドする４個のガ
イド体６が各２個づつ配置され、ガイド体６の内面側に
形成されたガイド部６ａで水平状態で搬送されたウェハ
Ｗを支持するとともにウェハＷの外周面をガイドする。

【００１４】ベース板１１は、図２に示すように、平面
視後部（図中、右側部）が先細りする矩形状に形成さ
れ、先端部下面には前述のヒンジ部１１ａが形成され、
後部には回転テーブル１２に取り付けられるテーブル支
持軸１４がモータ１３に連結されて配置されている。モ
ータ１３はベース板１１の下面側に取り付けられ、モー
タ１３の駆動によって回転テーブル１２が回転する。さ
らにベース板１１の下面にはヒンジ部１１ａとモータ１
３との間にシリンダ受け１１ｂが形成され、機台３に揺
動可能に配置されたシリンダ７のピストン部が枢支され
ている。

【００１５】ワーク把持部２０は、図２〜３に示すよう
に、ウェハＷを直接把持する爪部２１と、爪部を固着し
て回転テーブル１２にリニアモータ２３を介して接続す
るアーム２２とを有し、爪部２１はそれぞれの側のガイ
ド体６・６間に挟まれるように配置され、アーム２２は
回転テーブル１２の下面側に配置されそれぞれ対向して
外方に向かうように２個配置され、回転テーブル２１側
に固着された固定部２３ａに対して摺動する移動部２３
ｂに取り付けられている。また、それぞれのアーム２２
の下面には内側に傾斜面２５ａを有するカム２５が配置
され、カム２５の傾斜面２５ａが、ウェハＷの水平状態
で機台３に立設されたカムローラ部２６に当接可能に配
置されている。それぞれのカムローラ部２６は支柱部２
６ａとローラ部２６ｂとからなり、ローラ部２６ｂがカ
ム２５の傾斜面２５ａと係合する。カム２５の傾斜面２
５ａは、下方に向かって、内側から外側に傾斜されてい
るので、カム２５が下降（支持体１０が下降）すると傾
斜面２５ａがローラ部２６ｂより押圧されて外方に移動
し、そのためアーム２２及び爪部２１が外方に移動して
ウェハＷを解放する。さらにアーム２２には、図３〜４
に示すように、その側面にばね受け２７が取り付けら
れ、回転テーブル１２側のばね受け２９に掛止されたコ
イルばね２８がアーム２２を内側に向かって付勢するよ
うに掛止されている。従って、カム２５が上昇（支持体
１０が上昇）すると、傾斜面２５ａがローラ部２６ｂの
規制から解除され、コイルばね２８の付勢力により内側
に移動する。そのため、爪部２１がウェハＷを把持する
ことができる。

【００１６】次に、上記のように構成された立直装置１
の作用を図５〜８に基づいて説明する。

【００１７】この立直装置１はウェハＷの搬送システム
の中で、搬送されたウェハＷを表面検査するための工程
内で使用されるものであり、ウェハＷの表面検査は、ウ
ェハＷを垂直状態に配置して、側面から光を照射するこ
とによって行なわれる。

【００１８】まず、立直装置１はその支持体１０が水平
状態に位置されている。この状態では、ベース板１１の
下面が位置ストッパ５のストッパボルト５ｂ上面に当接
し、回転テーブル１２の上面は略水平に位置される。そ
してウェハＷは図示しない搬送ロボットで水平状態に移
動され、図５に示すように４個のガイド体６のガイド部
６ａにガイドされながら収納される。この際、カム２５
はその傾斜面２５ａがカムローラ部２６のローラ部２６
ｂによって押圧されて図中左方向に移動している。その
ため、爪部２１は左側に移動しウェハＷの外周面を把持
しない。従って、ウェハＷはガイド部６にガイドされな
がらその自重で支持体１０に支持されていることにな
る。

【００１９】ウェハＷの支持体１０への収納が確認され
ると、ベース板１１に連結されたシリンダ７が駆動され
ピストンがゆっくりと伸張する。すると、ベース板１１
がそのヒンジ部１１ａの軸心を中心に、図中反時計方向
に緩速に回転する（図１参照）。ベース板１１が上昇す
ると、図６に示すように、カム２５は、カムローラ２６
のローラ部２６ｂに当接された傾斜面２５ａに沿って上
昇する。この際、カム２５が取り付けられたアーム２２
は、コイルばね２８によって内側（図中右側）に付勢さ
れているため、内側に移動し、それに伴って爪部２１が
内側に移動する。さらに、図７に示すように、ベース板
１１が上昇すると、カム２５がカムロール部２６から完
全に離れ、アーム２２がさらに内側に移動して爪部２１
がウェハＷの外周面を把持する。

【００２０】ベース板１１がシリンダ７によって垂直状
態に位置すると、ベース板１１の下端部裏面が支柱４の
ストッパボルト４ｂの頭部上面に当接することによっ
て、ベース板１１（支持体１０）の移動が停止して位置
決めがされる。この状態では、カム２５はカムローラ部
２６から離隔しているので、アーム２２は内側に移動し
爪部２１がウェハＷを把持したままにある。そのため、
ウェハＷは落下せずに図８に示す状態に保持されてい
る。そして、この状態で検査作業が行なわれる。

【００２１】検査作業では、側部から光が照射すること
によって行なわれ、その際、モータ１３を駆動して回転
テーブル１２を一方の方向に回転する。回転テーブル１
２の回転に伴って、ウェハＷを把持している爪部２１・
アーム２２が同時に回転するため、ウェハＷが回転し傷
やゴミの付着を検査できる。

【００２２】検査作業が終了すると、上記と逆の作用が
行なわれ、支持体１０は水平状態に置かれる。そして、
カム２５の傾斜面２５ａがカムローラ部２６に当接して
外方に移動すると爪部２１がウェハＷを把持解除する。
ウェハＷが水平状態に位置されることが確認されると、
図示しない搬送ロボットがウェハＷを次工程に搬送す
る。

【００２３】上述のように、本立直装置は、ウェハＷを
水平状態から垂直状態に位置させることができ、上記形
態のように、垂直方向に配置されたウェハを光学手段に
よって表面検査を行なうことが可能となる。従って、上
記立直装置をウェハ搬送システム内の検査工程で装着す
れば、自動化システムとして有効になる。しかし、上記
の立直装置は、上述の検査装置に使用することに限ら
ず、他の用途にも使用できる。例えば、垂直状態に配置
したウェハを、ロボットハンドで吸着して搬送すれば、
垂直状態のまま搬送することが可能である。さらに、垂
直状態で各種の加工処理をすることができるので、各用
途の合わせてこの立直装置を採用することができる。ま
た、ワークはウェハに限らずガラス基板でもよく、他の
薄型状のワークであっても上記立直装置に使用すること
ができる。

【００２４】また、上記装置における各部位の形状や構
成は、本発明の要旨に反するものでなければ、上記形態
に限るものではない。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、薄型ワークの立直装置
は、水平状態に配置された薄型のワークを立直して支持
するものであり、機台と、前記機台に支承され前記ワー
クを支持する支持体と、前記支持体を水平方向と垂直方
向に配置移動する駆動手段と、を有して構成され、前記
支持体が、前記ワークを把持可能に形成する把持手段を
有し、前記把持手段が、前記ワークを把持・把持解除す
る駆動手段によって移動可能に構成されている。そし
て、前記支持体に前記薄型ワークが水平状態に配置され
ると、前記支持体を駆動する駆動手段が作動するととも
に、前記把持手段が駆動手段によってワークを把持す
る。そして、ワークが把持された前記支持体を垂直方向
に移動させ、ワークを垂直状態にすることができる。従
って、通常、水平状態に配置された半導体チップ用のウ
ェハやガラス基板を縦置きに配置することができ、搬送
システム内での光学手段による表面検査作業や、縦置き
状態のまま搬送することが可能となる。

【００２６】また、前記把持手段が、前記支持体が垂直
方向に配置される際に前記ワークを把持し、前記支持体
が水平方向に配置される際に前記ワークを把持解除す
る、ように構成されていれば、水平状態に配置されたワ
ークを容易に前記支持体に収納するとともに、垂直方向
に移動してもワークを確実に支持することができるの
で、ワークを落下することなく垂直状態での作業を行な
うことができる。

【００２７】さらに、この立直装置は、前記把持手段を
移動する駆動手段が、前記把持手段を前記ワークを把持
方向に付勢する付勢部と、前記把持手段をワーク把持解
除する方向に移動するとともに、前記支持体に配設され
るカム部と前記カム部に対向して前記機台に配設される
カム係合部とを有して構成されている。そして、前記支
持体が水平状態にある時に、前記カム部が前記カム係合
部と係合して前記把持手段をワークから離隔するように
移動させ、前記支持体が垂直方向に移動する際に、前記
カム部が前記カム係合部と係合解除するとともに、前記
付勢部が前記把持手段をワーク把持方向に移動させる。
従って、水平状態に配置されたワークを容易に前記支持
体に収納するとともに、垂直方向に移動してもワークを
確実に支持することができるので、ワークを落下するこ
となく垂直状態での作業を行なうことができる。

【００２８】またこの立直装置は、前記支持体が、前記
把持手段を接続する回転体と前記回転体を回動する駆動
手段とを有している。そして、前記支持体が垂直状態に
配置されるとワークとともに回転するように駆動され
る。そのため、垂直状態に配置されたワークの表面検査
する際に、ワークの全体を観測することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に一形態による立直装置の正面断面図

【図２】同平面図

【図３】同側面断面図

【図４】図２におけるＡ矢視図

【図５】支持体が水平状態にある時のカムとローラ部と
の作用を示す図

【図６】支持体が僅かに上昇した時のカムとローラ部と
の作用を示す図

【図７】支持体がさらに上昇した時のカムとローラ部と
の作用を示す図

【図８】ワークが垂直状態に配置された状態を示す正面
図

【符号の説明】

１…立直装置 ３…機台 ４…支持板 ５…位置ストッパ ６…ガイド体 ７…シリンダ １０…支持体 １１…ベース板 １２…回転テーブル（回転体） １３…モータ ２０…把持部 ２１…爪部 ２２…アーム ２５…カム（カム部） ２５ａ…傾斜面 ２６…カムローラ部（カム係合部） Ｗ…ウェハ（ワーク）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平状態に配置された薄型のワークを立
   直して支持する薄型ワークの立直装置であって、 機台と、前記機台に支承され前記ワークを支持する支持
   体と、前記支持体を水平方向と垂直方向に配置移動する
   駆動手段と、を有して構成され、 前記支持体が、前記ワークを把持可能に形成する把持手
   段を有し、 前記把持手段が、前記ワークを把持・把持解除する駆動
   手段によって移動可能に構成されることを特徴とする薄
   型ワークの立直装置。
2. 【請求項２】 前記把持手段が、前記支持体が垂直方向
   に配置される際に前記ワークを把持し、前記支持体が水
   平方向に配置される際に前記ワークを把持解除する、よ
   うに構成されることを特徴とする請求項１記載の薄型ワ
   ークの立直装置。
3. 【請求項３】 前記把持手段を移動する駆動手段が、前
   記把持手段を前記ワークを把持方向に付勢する付勢部
   と、前記把持手段をワーク把持解除する方向に移動する
   とともに、前記支持体に配設されるカム部と前記カム部
   に対向して前記機台に配設されるカム係合部とを有して
   構成されることを特徴とする請求項１記載の薄型ワーク
   の立直装置。
4. 【請求項４】 前記支持体が、前記把持手段を接続する
   回転体と前記回転体を回動する駆動手段とを有している
   ことを特徴とする請求項１，２または３記載の薄型ワー
   クの立直装置。