JPS60259394A - ロボツトのハンドの姿勢制御装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は産業用ロボットに関し、特に物品を複数の点で
保持して物品搭載位置に所定の姿勢で搭載するためのロ
ボットのハンドの姿勢制御装置に関するものである。

例えば半導体製造の分野において、ドライエツチング装
置や、スパッタリング装置、化学気相成長装置、エピタ
キシャル成長装置などのような半導体製造装置へのウェ
ハーの搭載はこれまで人手に頼っていたが、最近はこれ
をロボットで行うことが考えられている。

〔従来の技術〕

従来のロボットによる半導体製造装置へのウェハーの搭
載方法の一例を第３図から第５図に示しである。第３図
はエピタキシャル成長装置の略示図であり、符号１がベ
ルジャ、符号２が多角筒形のサセプタ（または電極）を
示す。サセプタ２の表面には多数の円形ポケット３が形
成されておシ、第４図及び第５図に示す如くウェハーＷ
はこれらのポケット６内に背面でサセプタに立て掛けた
状態（第５図に符号Ｗ　で示す）で搭載される。そして
サセプタ２が第３図に点線２′で示す如くベルジャ１内
に入れられ、エピタキシャル成長が行なわれる。

第５図において符号４はウェハーＷをサセプタ２に搭載
するため゛のロボットのハンドを示す。ハンド４は例え
ば３本のフィンガー５を有しく第５図には２本だけ図示
）、各フィンガー５には真空チャック６を設けてあシ、
これでウェハーＷを第４図の３点ａ、ｂ、ｃで吸着保持
することができる。ハンド４はウェハー貯留部（図示せ
ず）でウェハーＷを保持してこれをサセプタ２のポケッ
ト３の近傍位Ｒまで搬送した後、第５図に示す如く矢印
Ｘ方向へ移動してウェハーＷをポケット３に搭載する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のようなロボットによるウェハーの搭載においては
、ロボットハンド４で保持されたウェハーＷとサセプタ
２の平行度が問題となる。すなわち、第５図に示すよう
にハンド４で保持されたウェハーＷがサセプタ２と平行
でない場合、ハンド４をＸ方向へ移動しただけではウェ
ハーの一部ＷＡがサセプタ２に接触するだけで、ポケッ
ト３に搭載できない。ポケイト乙に搭載するためには、
更にウェハーの反対側の部分ＷＢを矢印Ｙ方向へ動かし
てウェハーＷをサセプタ２と平行にしてやる必要がある
。

とのようなウェハーＷの姿勢制御には、従来、例えばウ
ェハーＷがサセプタ２に接触したときの、　力を測るセ
ンサ、あるいはウェハーＷとサセプタ２の距離を測るセ
ンサをフィンガー５のそれぞれに設け、これらのセンサ
の出力信号に基づいて。

フィンガーもしくはど・ンド全体を動かすようにした電
気的な制御装置が用いられている。しかしこのような制
御装置＃′ｉ：ａ造が複雑で非常に高価であるという問
題がある。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明は、上記問題点を解決するために、物品を複数の
点で保持して物品搭載位置に所定の姿勢で搭載するため
の日ポットのハンドの姿勢制御装置でちって、該ハンド
は前記物品を保持するための複数のフィンガーを有し、
該フィンガーはそれぞれ流体シリンダで支承され、そし
て該シリンダの流体チャンバが相互に連通していること
を特徴とする四ポットのハンドの姿勢制御装置を提供す
るものである。

〔作用〕

かかる姿勢制御装置においては、フィンガーで保持され
ている物品が物品搭載位置に対し傾いていて搭載時に物
品の一部が搭載位置に接触した場合、接触部に近いフィ
ンガーが押圧力を受け、これを支承しているシリンダの
ピストンがシリンダ内に押し込まれる。そうするとこの
シリンダから流体が排損されて他のシリンダに流入し、
このシリンダに支承されているフィンガーはとれで保持
されている物品部分が搭載位置に接触するまで押し出さ
れる。この結果、物品は自動的に物品搭載位置に対し傾
きのない姿勢に制御される。

〔実施例〕

以下％図面を参照して本発明の実施例を詳、細に説明す
る。

第１図及び第２図は本発明によるロボットのハンドの姿
勢制御装置の一実施例の構成及び作用の略示図である。

岡、この実施例も第３図から第５図を参照して既述した
エピタキシャル成長装置のサセプタへのウェハーの搭載
の場合であ）％従って同一部分を同一符号で示し、且つ
本発明に関連する要点だけを説明する。

第１図及び第２図において符号１０はロボットのハンド
を示し、このハンドＩ　ＤＪｄつ！バーＷを保持するだ
めの複数本（通常は５本）のフィンガーを有する。ただ
し、第１図、第２図には２本のフィ／ｆｊ−１１ａ、１
１ｂのみを示してちる。これらのフィンガーは真空チャ
ック１２を有し、これでウェハーＷを吸着保持する。フ
ィンガー１１８゜１１ｂはそれぞれ空気または液体を用
いた流体シリンダ１３ａ、１３ｂのピストン１４ａ、１
４ｂで支承されている。そしてこれらのシリンダ１３ａ
。

１３ｂの流体チャンバーは導管１５によって相互に連通
している。

伺、各フィンガー１１ａ、１１ｂの真空チャック１２は
枢軸１６で回動可能に支承されている。

また、ハンド１０にはウェハーＷがサセプタ２に接触し
たときの押圧力を検知するセンサ１７が設けられている
。

次に上記の装置によるウェハー搭戦時の姿勢制御につい
て説明する。まず、第１図に示す如くハンド１０で支承
されたウニノ１−Ｗがサセプタ２に対して傾いていれば
、ハンド１０を矢印Ｘ方向へ移動すると、ウェハーの一
部ＷＡがサセプタ２に接触する。

ハンド１０を引き続き矢印Ｘ方向へ移動すると、第２図
に示すようにウニノ・一部分ＷＡに作用する押圧力によ
ってフィンガー１１ａ％つ！、シこれを支承しているピ
ストン１４！１が矢印を方向へ押し込まれる。そうする
とシリンダ１３ａの流体（空気または液体）が押し出さ
れ、矢印ｍで示す如く他のシリンダ１３ｂへ流入し、こ
れによりピストン１４ｂ％つまシフィンガー１１ｂが矢
印ｎ方向へ押し出され、ウェハーの反対側部分ＷＢがサ
セ。

ブタ２の方へ移動する。賞、この場合にハンド１０に対
するウニ／％　Ｗの角度が変化するが、これは真空チャ
ック１２が枢軸１６０周りに回動することによシ可能で
ある。

そして、ウェハーＷがサセプタ２に平行になシ、部分Ｗ
Ｂがサセプタ２に接触してフィンガー１１８゜１１ｂに
作用する押圧力が等しくなると、シリンダ１３ａ、１３
ｂ内の流体圧が均衡して両フィンガーの動きが停止する
。それと同時にサセプタ２に対するウェハーＷの押圧力
がセンサ１７で検知てれ、ハンド１０のＸ方向への駆動
も停止される。

このよう°にしてウェハーＷはサセプタ２に平行な姿勢
に制御され、真空チャック１２を解除することＫよって
ポケット３に搭載される。この姿勢制御中、ウェハーが
サセプタと平行となって全面的に接触するまでは、接触
部分に近いフィンガーが収縮し続けるので、ウニノー−
に過度の押圧力が作用せず、ウェハーの破損が防止され
る。

〔発明の効果〕

以上のように本発明の姿勢制御装置は、物品を支持する
フィンガーを相互連通した流体シリンダで支承するとい
う簡単な構造のものであり、信頼性が高く、しかも安価
であるなど、非常に実用性の高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明によるロボットのハンドの姿
勢制御装置の一実施例の構成および作用の略示図である
。 第３図から第５図は従来のロボツ）Ｋよる半導体製造装
置へのウニノ・−の搭載方法の一例の説明図であって、
第３図がエピタキシャル成長装置の略示図、第４図及び
第５図がウニノ・−の搭載方法を略示する部分正面図及
びそれの矢視＾−Ａ断面図である。 ２・・・サセプタ、３・・・ポケット、１０・・・ロボ
ットのハンド、Ｉｌａ、１１ｂ・・・フィンガー、１２
・・・真空チャック、１３ａ、１３ｂ・・・流体シリン
ダ、１４ａ、１４ｂ・・・ピストン、１５・・・導管、
　１６０．・ピン、１７・・・押圧力センサ、Ｗ…ウェ
ハー― 以下余白 第１　図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　物品を複数の点で保持して物品搭載位置に所定の
   姿勢で搭載するだめのロボットのノ・ンドの姿勢制御装
   置であって、該ハンドは前記物品を保持するための複数
   のフィンガーを有し、該フィンガーはそれぞれ流体シリ
   ンダで支承され、そして該シリンダの流体チャンバが相
   互に連通していることを特徴とするロボッＦのハンドの
   姿勢制御装置。