JPS58216835A - 円板状物体の自動搬送装置 - Google Patents

円板状物体の自動搬送装置

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JPS58216835A
JPS58216835A JP58090153A JP9015383A JPS58216835A JP S58216835 A JPS58216835 A JP S58216835A JP 58090153 A JP58090153 A JP 58090153A JP 9015383 A JP9015383 A JP 9015383A JP S58216835 A JPS58216835 A JP S58216835A
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cassette
disc
lever
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ハンス−デイ−テル・ヤコビイ
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、段階的に高さ調整可能な放出カセットから位
置調整部を経て検査テーブル及び更に様々の同じく段階
的に高さ調整可能な堆積カセット中へ円板状物体を自動
的に運搬するための装置に関する。
この種の装置は特に半導体の製造の際に薄板表面の検査
のために個々のプロセス段階に投入されるものである。
電板は規格化されたカセット内に存在するが、このカセ
ットは、薄板が水平位置を保つ様に所定の装置中に持込
まれる。
薄板表面の汚染を防止するために、自動運搬過程中に薄
板表面が出来るだけ接触しないように努力がなされてい
る。
運搬機構としては、一般にベルト駆動装置及び空気クッ
ションガイドが使用される。ベルト駆動の場合には、カ
セットからの放出の場合にも、後退の場合及び堆積カセ
ットへの供給の場合にも、薄板下側の汚れ、例えば動か
し丸部動部の摩耗による汚れは避けることが出来ない。
カセットは次々にドから放出され、且つ逆の順序で充填
されるので、薄板の下側のこの様な汚れは、その下にあ
る薄板の上側に落下し勝ちである。更に転換の場合にも
問題が発生する。なぜなら、薄板の到着する運搬方向は
、ストッパーで終っておシ、薄板の縁部がこれにぶつか
るからである。その場合、例えば写真ラッカ部分(Fo
tolackteile)が飛び出て恐らく薄板表面上
にそのtま残る危険がある。
上記の汚損の可能性は全運搬行程中存在する。
この場合に、薄板検査の前に発生した汚れが検査の際に
確かに発見されることもあるが、その後に発生するもの
は気付かずに残ったままとなり、疵物生産のため次の製
造段階へ導かれる。
空気クッションカイトの場合には、空気の清浄保持と流
出によって追加的に発生する外気の乱流の問題が生ずる
。それ故、この場合にも汚物粒が薄板表面に達するのを
避けることが出来ない。その上、空気クッションは常に
薄板の側面からの機械的な案内を必要とする。その結果
、転換器に対する衝突の場合はもとよシ、側方案内に対
する衝突の場合にもラッカ発生が可能であり、これが発
生する空気乱流のため汚損危険を更に高める。またノズ
ル軌道に薄板が時折6当ることも、薄板の代替不能な損
傷につながる。
それ故、出来るだけ早期に欠陥を識別するとと薔こよる
疵物貴の減少があるどころか検査ステーションへの運搬
によシ追加的な欠陥が導入される危険が存在する。
上記の二つの運搬メカニズムに共通な問題は、薄板を収
容出来る様にこれらのメカニズムを直接カセットの下に
取シ込まな秒ればならないということにある。薄板を順
次放出位置或いは装荷位置に持ち込むためにカセットを
段階的に高さ調整可能なテーブルは、それ故にそれに相
応した余裕を持たなければならない。その場合に、薄板
の除去後はベルト駆動は更に丁降されなければならない
今一つの共通の問題紘、薄板が除去の際及び運搬中に不
定の回転を行ない、その結果、例えば顕微鏡下での検査
については、常をこ追加的な調整プロセスが必要である
ことである。それ故、薄板1−1ず位置調整ユニットに
差し向ける装置・も公知である。これは丸い薄板円板を
真直に切つ九部分(平担部)との関連で整理する。検査
テーブルへ薄板を位置をあやまたずに移行するために、
この部分がまず調整ユニットとの関連で一定の位置に持
ち込まれるのである。その後、薄板はその上側で吸着さ
れ且つ線状に移動可能か或いは回転軸の周囲を旋回可能
なアームによって検査テーブルへ送られる。検査テーブ
ルからの薄板の放出線、再びテーブルに組込まれたベル
ト駆動装置によるか或いは空気クッションガイドによっ
て行なわれるので、その結果、テーブルは搬出側の運搬
路が特に整備されていなければならない。薄板を供給す
る運搬システム紘もとよシ薄板を搬出する運搬システム
にも検査テーブルを配列する必要性が原因となって、こ
れまであらゆる機能ユニットが一つの全体的装置にまと
められて来た。
それ故、本発明はカセットから円板状の物体を取出す始
めから、検査後の堆積に至るまで、公知の装置の運搬か
ら生ずる汚損の危険を回避し、且つそれぞれ、独自別個
のユニットに整理しなければならない様な機能単位のモ
ジュール式構成を許容する装置を提示することを課題と
するものである。
仁の課題は冒頭に述べた種類の装置の場合、本発明に従
って放出カセットと位置調整部との間に線状ζこ往復移
動WJ能な、円板状物体を偏心的に把握する搬送アーム
が、そして位置調整部と検査テーブルとの間に、円板状
物体を同じく偏心的に把握する旋回レバーが、そして更
に旋回レバーの作動範囲内ζこ回転皿上で放射方向番こ
往復移動可能な、円板状物体11を同時に偏心的に把握
する往復台が、それぞれ設けられ、且つ堆積カセットが
回転皿の周囲にそれぞれの開口部が来る様に配されてい
ることによル解決される。この場合、有利な実施形態で
、放出カセット、位[!ill整部及び検査テーブルが
物体の供給の際に互いに一線となる様、及び旋回レバー
の旋回軸が同一線上に位置する様、配置がなされる。
それ故、本発明によれば、例えば薄板円板は搬送アーム
でカセットかも持ち上げられ1且つ仁の搬送アーム上で
静止しつつ位置調東部へ運dれる。カセットの内部空間
は開口部へ向って広がっているので、薄板円板の縁部は
運搬の開始後直ちに空間内で完全に解放される。搬送ア
ームは極めて薄く形成することができるので、カセット
とカセットを支持するテーブル面の間にそのアームが伸
びる。それ故、この場合、テーブルの構造は運搬システ
ムの機械的要素とは無関係である。
位置調整部においては、薄板円板は公知の方法で吸着テ
ーブルに堆積され、且つM!I*tj旋同レバーから引
取られ且つ公知の方法で検査テーブルの吸着ブロック上
に堆積される。同じ旋回レバーは薄板円板を検査後に往
復台へはこび、この往復台が放射状の往復運動によシ、
あらかじめ用意された堆積カセットの方向に廻わされる
回転皿上で薄板を再びカセット内に導入し、その結果、
薄板祉自動運搬の終シまで空間内で固定されずに保持さ
れる。その際、と夛わけあらかじめ選定され九カセット
内に薄板を直接堆積することは極めて重要なことである
。なぜなら、この場合何ら追加的な後退も生じないから
である。薄板円板の分散のための中心的要素としては゛
、三つの収容或いは放出位置を持った旋回レバーが使用
される。それ故、本装置の三つの機能領域、すなわち薄
板放出/位置調整、検査及び堆積の各々は、それ自体、
旋回レバーのそれぞれの位置に合わせることができる。
運搬により生ずる汚損の危険を減する丸めの本質的な貢
献は、すべてのつかみ機構が円板状物体の下側に向けら
れていることによって行なわれている。このことは、公
知の装置とは反対に、と夛わけ円板の位置正しい供給の
段階にも適用される。
つかみ機構としては吸着ノズルが有利に設けられる。そ
の場合、搬送アームに効果的に複数の吸着ノズルが摺動
方向に前後して配置される。
旋回レバーの場合には、その外端に旋回円の方向に前後
に配置される。旋回レバーの場合には、吸着ノズルはそ
の外端においてその旋回円の方向に相隣接して配置され
るべきであろう。スライダの場合には吸着ノズルはその
一端に摺動方向に対して垂直に相隣接して設けられよう
。この寸法により、円板はもっばら下側の周縁に片側で
把握されることになる。円板下側の中央領域はノズル配
置の場合は位置調整部内及び検査テーブル上番ご堆積す
るために解放され、従って一つの支持機構から他の支持
機構への円板の引渡しは、相互に障害なしに可能となる
旋回レバーが少くとも二つの同一長さのアームを備える
ことにより、作業経過の促進が可能であシ、その結果、
例えば同時に一枚の円板を位置調整部からも検査テーブ
ルからも放出することが出来る。旋回レバーアームの末
端に配され九吸着ノズルのために開閉装置を別置すると
アームによって受容される円板の時間的に異なる送ルを
可能とする。
搬送アームでの円板の吸着後にカセットが更にわずかに
下けられると、カセットからの堰出しの際の円板の縁部
におけるラック吹出しの危険を更に減少させることが出
来、その結果、円板とカセットの仕切との間の接触はも
はや何も存在しなく表る。この目的は、カセットの段階
的高き調整のために二段階の操作機#1番こ比較的大き
な行程と今一つこれに違った極めて小さな行程とを備え
ることによって達成される。この二つの行程の比はおよ
そ10:1である。この方法は堆積カセットへの円板の
導入の場合にも、効果的に相応に使用される。
自動的に経過する運搬過程を操作するためには、搬送ア
ームが例えに薄板円板をカセットから取出したかどうか
、又は空の仕切中に把握したかどうかt識別することが
必要である。このためには、光軸が搬送アームの搬送路
の外にある様な遮光物が、放出カセットと位置調整部と
の間の円板状物体の搬送路内に配置される。この様にし
て、負荷を受は九搬送アームだけが遮光物の信号を解放
することが確保される。
上述の、本配置の容易な調節の可能性によシ、まず検査
テーブルを供え友別個の検査ユニットを設けることがで
きるようになる。それは、例えば孤立した顕微鏡であろ
う。
いくつかの機能単位の今一つの効果的な集中構成で社、
第一のモジュールでは放出カセットのための高さ調整可
能な収容台、位置調整部、搬送アーム及び旋回レバーが
色軸され、第二のモジュールにおいてはスライダと堆積
カセットの高さ調整可能な収容台を伴なう回転皿が色軸
され、第三のモジュールでは検査テーブルを伴なう検査
装置が色軸される。これらのモジュール祉、モジュール
用にあらかじめ調整された収容台を有する共通の基礎板
に配置することが出来る。
本発明による配置の実施例は図面に回式的に記載されて
おシ、hつ以下に説明する通りである。
第1図では、放出カセット10は任意の方向を向いた平
面12を有する薄板円板11を包含している。上側に吸
着ノズル14が配置された搬送アーム13は、カイト1
5に線状に摺動可能に配置されている。
位[11整部16ij上方に向いた吸込ノズル18を伴
なう吸着テーブル17を有する。詳細は第2図の説明で
述・べろ通りである。位置調整部16に捻、公知の方法
で平面120位置鍼別に使用される二つの反射光制限体
19.20が配されている。この遮光体19社、更に搬
送アーム13上に位置する平円板を識別するのにも使用
される。
旋回レバー21は二つのアーム22 、23を有してお
シ、その外方端には旋回方向に互いに隣接して上方を向
いた複数の吸着ノズル24.25が配置されている。旋
回レバー21#′i高さ調整可能な軸26の周囲を回転
可能である。検査テーブル27としては、二つの座標内
を移動可能な顕微鏡29の移動載物台28が設けられて
いる。更に移動載物台28上には同じく上方に向いた吸
着ノズル31を伴なう吸着ブロック30が配置されてい
る。顕微鏡29と移動載物台28には相互に対置され友
アングルストップ32.+3カfiけられていて、これ
が移動載物台28の薄板引渡し位ti1f:、規定する
放出カセット10、位置調整部16及び検査テーブル2
7は、薄板引渡し位置において相互に同列となる様に配
置されている。旋回軸26はこの同列線を切断する。様
々の堆積カセット54.55.56  中に薄板11を
導入するには、往復台57が使用されるが、これはその
一端に再び上方を向いた吸着ノズル38を有し、且つ更
に回転皿39中で放射方向に溝40内を縦移動可能であ
る。この場合、薄板引渡し位置で祉往復台57の移動方
向と、旋回レバ〜21の縦軸が同列となる。薄板の収客
後往復台37はまず回転皿39へ戻るが、その結果、薄
板11はもはや回転皿の縁部から外へ社み出さない。次
いで、薄板が導入される堆積カセットを溝40が指示す
るまで、回転皿59がその軸410周を回転する。次い
!往復台はその(案内)溝40内を前方へ移動する。詳
#llJ!明は第3図の説明で行なう通りである。
第2図は第1図の1/Ml−1に沿った断面を示す。放
出カセット10祉、例えは曲線操作を介して高さ調整可
能なテーブル42上に在る。テーブル42の段階的な低
下によって、仕切43内に存在する薄板11が相次いで
放出位置へ運搬される。仕切壁は第4図から明らかな様
に、やや円錐状を呈している。テーブル42の静止位置
は、薄板の下側かわずかに搬送アーム13の上側上に位
置し、その結果アームが薄板11に接触することなしに
カセット10内に入ること、が出来る様に調整されてい
る。次いでテーブル42は再びわずかに沈下し、一方で
搬送アーム13が薄板円板を吸着する。それ故、薄板円
板は、仕切壁に突当ることなし番こ、仕切機内のその収
容台から持上げられてiる(第4図参照)。
搬送アーム13が薄板円板を吸着テーブル17へ運搬す
る間に、放出カセットは今一段階下げられる。吸着テー
ブル17は高さ調整可能でめシ、且つその縦軸の周囲を
回転可能である。
吸着テーブルは、まず搬送アーム13が薄板円板を引渡
し位置に持込むまで沈下せしめられる。
次いで吸着テーブル17社それが薄板円板に接しこれを
吸着するまで再び上昇させられる。同時に、搬送アーム
13の吸着も解放される。薄板の移行後、吸着テーブル
17はわずかに更に持ち上げられ、且つ搬送アーム15
社カセットへの放出位置へ戻される。
もし、搬送アーム15の最初の移動過程で遮光体19が
何らの信号も発しなかったときは、薄板円板が収容位置
へ送ル込まれ九と遮光体19が信号を発するまで、放出
過程が直ちに反復される。
送多込み後は、薄板11はそのX、Y方向においても、
或いは角度位置におりても、吸着テーブル17上に偶発
的位置を占める。
位置調整のためには吸着テーブル17がTけら′れるが
、その場合、その吸着は解放される。
その際に、薄板円板は解放されて、上部44が漏斗状の
円筒45内を同時に下降可能なリング45上に引渡され
る。円筒45の内径は薄板円板の直径に相当し、その結
果薄板は下降の際自動的に心出しが行なわれる。その後
、吸着テーブル17はその最高位置へもち上げられ、そ
の際薄板円板に接近しながら再びこれを吸着する。
薄板円板の一定の角度位置を規定する九めには、薄板に
付された平面12が使用される。反射光遮光体19.2
0は吸着テーブル17が回転する際に平面12を識別す
ることが出来る様に配置されている。この位置で吸着テ
ーブル17は吸着され九薄板と共に固定される。今一つ
別の位置を選択的にM織することが出来る様に、更に9
0°位置をずらせた遮光体を設けることも、当然のこと
ながら可能である。
位置調整過程中は、旋回レバー21は第1図に点線で記
載した待機位置にある。調整終了後は咳レバーは点線で
記載した薄板円板のFに旋回して入シ、その際薄板の損
傷が排除される様にその高さ位置が調整される。薄板の
下で始めて旋回アーム21は、薄板を吸着することが出
来る様に持ち上げられ、その際吸着テーブル174)吸
着が解放される。薄板を吸着テーブルから持ち上げるた
めに旋回レバーが更に持ち上げられるときは、薄板の位
置調整は保持されたままである。轟然のことながら、こ
のためにも吸着テーブルを下降させることが出来る。
移動載物台28は止め具!12 、35によって規定さ
れる位置にあり、且つ吸着ブロック30の表面が旋回レ
バー21の旋回面下にある様な高さ。
に存在する。十字テーブル28に薄板を供給する友めに
旋回レバー21は軸26の周囲を180度旋回する。薄
板の供給は再び相互の相対的な吸着の切替と高さ調整を
通じて行なわれる。その後は、薄板円板は規定され九吸
着ブロック30上の方位に存在し、その結果十字テーブ
ル28を顕微鏡290対物レンズ46の焦点へ持って来
る仁とが出来、且つ旋回アーム21をその待機位置へ持
って来為ことが出来るのである。
検査すべき薄板円板上の構造物を規定された検査経過と
の関連で更に調整するために、十字テーブル28上に図
面に記載されていないモーター駆動部を吸着ブロック5
0の微細調整用に設けることが出来る。検査経過は、十
字テーブルの手動操作式リンク装置によってすべての薄
板円板について再生可能にすることが出来る。
しかし、検査経過は1+プログラム化して操作されるス
テップモーターによっても行なうことが出来る。自動焦
点装置は薄板を自動的に検査用具の焦点内に保つ。嫂察
された構造体を評価するには、視覚的な測光式又は映像
分析的方法を用いることが出来る。検査結果はその先の
移送プロセス用の操作信号としてプロセス制御装置に投
入され、且つ薄板円板用の堆積カセットを指定する。
最終の移送過程は第3図に更に示す通シである。十字テ
ーブルが再び止め具52,354C向って移行させられ
友後、旋回し/(−21は吸着ブロック30から薄板円
板11を受容する。往復台37への旋回レバー21の引
渡位置は、記載の実施例においては既述の待機位置と一
致する。
回転皿390回転軸41は高さ調整可能でないので、往
復台37への薄板の引渡しは旋回レバー21を下降させ
且つ次いでこれを上昇させることによって行なわれる。
往復台37は例えd溝40内のカム47を介して案内さ
れる。回転皿39の直径と往復台37の放射方向運動軌
道は、提供される最大の薄板円板も完全に回転皿上に引
付けることが出来る様な寸法とされている。
堆積カセット54,55.56  は放出カセットと同
様にチーフル48に配置されている。このテーブルL1
往復台37を通じて押し込まれた薄板円板が、仕切壁と
接しない様に、その高さ位置で調整されている。その後
で薄板円板が完全に押し込まれて始めてカセットテーブ
ル48はわずかに仕切壁土の円板の支台まで持ち上げら
れるが、その場合において往復台37での吸着は解放さ
れ、且つ回転皿39へ戻る。テーブル48は更醗こ次の
収容高さへ移行し、運搬サイクルが終了する。
注意すべ龜ことは、旋回レバー21の二腕形成によって
検査テーブルから検査済の薄板の取出し及び新しい薄板
の供給が吸着テーブル17の働きによシ同時に行なうこ
とが出来ることである。検査済の薄板円板は、旋回レバ
ー21が往復台37への供給位置内に存在する間固定保
持される。かくて、新しい薄板円板の試験中に今一つの
薄板円板の位置調整を行ない、且つ試験機のものを堆積
カセットへ供給することが出来る。
今一つの別の作動方法では、薄板円板は吸着テーブル1
7から直接往復台37へ持って行くことが出来る。これ
は抽出試験の場合に有利である。
本装置の機能方法は半導体技術の実施例暑こ記載された
通シである。しかし、当然のことなから、連続的に検査
されることを必要とするが表面の接触は望ましくない様
な、他の円板状の物体も使用することが出来る。それは
、例えば、手動運搬の際4C感染の危険のある載せガラ
ス上の生物学用又はその他のプレパラートであっても良
い。
【図面の簡単な説明】
第1図祉本装置の平面図を示し、第2図は放出カセット
から検査テーブルまでの運搬軌道(IF−1)による断
面を示し、第3図は旋回レバーから堆積カセットまでの
運搬軌道(1−Jll)による断面を示し、第4図は放
出過程の際の放出カセットの詳細図を示す。 符号説明 10・・・放出カセット 11・・・円板状物体、薄板 12・・・平面 13・・・搬送アーム 14・・・吸着ノズル 15・・・ガイド 16・・・位[調整部 17・・・吸着台 18・・・吸着ノズル 19・・・遮光体 20・・・遮光体 21・・・旋回レバー 22・・・アーム 225・・−〃 24・・・吸着ノズル 25 +拳喘   〃 26・・・旋回軸 27・・・検査テーブル 28・・・十字テーブル 29・・・顕微鏡 30・・・吸着ブロック 31・・・吸着ノズル 32・・・アングルストップ 35 命・・      〃 34・・、堆積カセット 35 ・・・     〃 36 ・・・      〃 37・・・往復台 38・・・吸着ノズル 59・・・回転皿 40・・・放射方向溝 41・・・回転軸 42・・・収容台 43・・・リング 44・・・上部 45・・・円筒 46・・・対物レンズ 47・・・カム 48・・・収容台 第2図 43 190− 第3図 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  段階的に高さ調整の可能な放゛出力セツ)(
    10)から位置調整部(16)を経て検査テーブルQυ
    及び更に様々の、同じく段階的に高さ調整可能な堆積カ
    セット(4S4.!55,56)へ円板状物体(11)
    を自動的に搬送する丸めの装置において、放出カセット
    (10)と位置調整部(1のとの間に、線状に往復移動
    可能な、円板状物体(11)を偏心的に把握する搬送ア
    ーム(13)が、そして位置調整部(16)と検査テー
    ブル(27)との間に円板状物体(11)’&:同じく
    偏心的に把握する旋回レバー (21)が、そして更に
    旋回レバー(21)の作動範囲内に、回転皿(59)上
    で放射方向(40)に往復移動可能な、円板状物体(1
    りを同様に偏心的に把握する往復台(3乃が設けられ、
    且つ堆積カセット(54,55,56)が回転皿(59
    )の周囲にそれぞれの開口部が来る様に配設されている
    ことを特徴とする装置。 (2)  放出カセット(1G)%位置調整部(16)
    及び検査テーブル(2υが物体(11)の供給の際、互
    いに一線となること及び旋回レバー(21)の旋回軸(
    26)が同一線上に位置する特許請求の範囲1による装
    置。 (5)すべての掴み機構が円板状物体(11)の下側に
    向けられている特許請求の範囲1又は2による装置。 (41掴み機構として吸着ノズル(M、?8,24,2
    5゜!A、3B )が設けられている特許請求の範囲3
    による装置。 (5)  移−アーム(21)に転移方向に前後に位置
    した複数の吸着ノズル(14)が配置されている特許請
    求の範囲4による装置。 143  #許請求の範囲4による装置において、旋回
    レバー(2υの外端に、旋回円周の方向に相並んで位置
    する複数の吸着ノズル(24,25)が配置されている
    特許請求の範囲4による装置。 (7)往復台(37)の一端にその転移方向に対して垂
    直に相並んで位置する複数の吸着ノズル(38)が配置
    されている特許請求の範囲4による装置。 (8)旋回レバー(21)が少くとも二つの同一長さの
    アーム(22,23)を有すること、及びアームの末端
    に配され九吸着ノズル(24,25)が別個に操作可能
    である前記特許請求の範囲1〜7の何れか−による装置
    。 (9)  カセット(to、54,55.36)の段階
    的高さ調整のために、大きな行程とこれに接続した極め
    て小さな行程とを有する二段階の操作機構が備えられて
    いる前記特許請求の範囲1〜8のいずれか−による装置
    。 (10)双方の行程が相互に約10=1の比であ゛る特
    許請求の範囲9による装置。 (11)円板状物体(11)の運搬軌道内の放出カセッ
    ト(10)と位置調整部(16)との間に少くとも一つ
    の遮光体(19,20)が配置されていて、その先軸が
    搬送アームの転移軌道外にある前記特許請求の範囲1〜
    10のいずれか−Iζよる装置。 (12)検査テーブルC27)が別の検査装置(29)
    の一部である前記特許請求の範囲1〜11のいずれか−
    による装置。 (13)モジュール構造を特徴とする装置にして、第一
    のモジュールにおいては放出力セラ)(10)のための
    高さ調整可能な収容台(42)、位置調整部(16)、
    搬送アーム(13)及び旋回レバー(21)が色軸され
    ており、第2のモジュールては堆積カセット(54,3
    5,56)の高さ調整可能な収容台(48)及び往復台
    (5υを伴なう回転皿(39)が色軸されておシ、且つ
    ljg3のモジュールには検査テーブル(27)を伴な
    う検査装置(29)が色軸されている特許請求の範囲1
    〜12の何れか−による装置。 (14)互いをこ1整済の配列状態にあるモジュールの
    収容のために共通の基礎板が設けられている特許請求の
    範囲13による装置。
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