JPS61239637A - 把持装置 - Google Patents

把持装置

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Publication number
JPS61239637A
JPS61239637A JP8011185A JP8011185A JPS61239637A JP S61239637 A JPS61239637 A JP S61239637A JP 8011185 A JP8011185 A JP 8011185A JP 8011185 A JP8011185 A JP 8011185A JP S61239637 A JPS61239637 A JP S61239637A
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JP
Japan
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gripping
gripping device
pneumatic
base
shape memory
Prior art date
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Pending
Application number
JP8011185A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Hosoda
祐司 細田
Masakatsu Fujie
正克 藤江
Kazuo Honma
本間 和男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP8011185A priority Critical patent/JPS61239637A/ja
Priority to US06/853,450 priority patent/US4715637A/en
Priority to EP86105342A priority patent/EP0198501B1/en
Priority to DE8686105342T priority patent/DE3685835T2/de
Publication of JPS61239637A publication Critical patent/JPS61239637A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68707Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade, or gripped by a gripper for conveyance

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、把持装置、特に半導体ウェハの把持。
搬送作業に好適な把持装置に関するものである。
〔発明の背景〕
近年、半導体製造工場では、半導体ウェハの大型化と半
導体集積密度の向上にともない、極度な清浄度の維持を
必要としており、作業員から発生する塵埃が問題となり
つつある。そこで特にバッチ処理を行うプロセス間にお
ける半導体ウェハのハンドリングの無人化に対するニー
ズが高い。一般に半導体ウェハのハンドリングには真空
吸着方式が用いられているが、この方式の場合には吸着
部にクリーンルーム内の塵埃が集まるという問題があり
、半導体ウェハ表面上の清浄度維持のためには問題があ
る。一方、機械的な把持装置では、例えば特開昭58−
64041号公報のように、半導体ウェハの裏に爪を滑
りこませて水平に移しかえる方式があるが、この方式で
は半導体ウェハの姿勢変更を必要とする移しかえには使
用できない。そこで、半導体ウェハの周縁部を爪、ピン
等で確保する把持装置が種々提案されている(特開昭5
8−75844号公報、特開昭58−155736号公
報)。
しかし、上述の把持装置では発塵源となる機械摺動部を
備えているため、半導体ウェハの表面上の清浄度を高く
維持することができないのが現状である。
〔発明の目的〕
本発明は、発塵が少なく、把持時の半導体ウェハの汚染
を防止することができる把持装置を提供することにある
〔発明の概要〕
本発明は半導体ウェハの下方周辺を挾持する把    
 、。
特休の開閉と、半導体ウェハを把持体に固定する   
   ための空圧素子の駆動を、形状記憶材料と弾性体
     □パ□とにより構成した駆動手段により行う
ように構□成      ・したものである。    
                 、このように構成
したことにより、発塵源となる構成を有しないため、ウ
ェハを清浄にハンドリングすることができる。
〔発明の実施例〕
以下本発明の実施例を図面により説明する。
第1図は本発明の把持装置の一実施例を示すものである
。この図において、本発明の把持装置は、基部2と把持
体5,6をそれぞれ弾性体3,4で連結し、また把持体
5,6をNi、Ti合金等の形状記憶材料1により連結
して構成されている。
また、把持体5,6の互いに対向する端面中央部には、
弾性に富む袋状の可撓体からなる半導体ウェハ14の固
定部1.2.13が設けられている。
この固定部12.13は通気管10.11を介して基部
2に設けられた空圧部(後述する)に接続されている。
空圧部は、基部2に設置された弾性体8と、この弾性体
8と基部2との間に挾持された袋状の可撓体からなる空
圧子9と、弾性体8と基部2とを連結する形状記憶材料
7とで構成されている。弾性体3.4には予め把持体5
,6を開き方向に付勢するための初期たわみが与えられ
ており、形状記憶材料lに変形力を加えるよう構成され
ており、また同様に、弾性体8にも予め初期たわみが与
えられており、形状記憶材料7に変形1     力を
加えるよう構成されている。また、把持体5゜6の先端
部の相互に対向する部分には、半導体ウェハ4の下方周
縁を保持する湾曲5a、6aが形成されており、また、
把持体5,6の湾曲部5a。
6aの上方には、半導体ウェハ14の面を挾持する形態
で平行に並ぶ2列の突出部5b、5c及び6b+ 6c
が形成されている。前述した形状記憶材料1,7はそれ
ぞれスイッチS1.、S2を通して電源Vに接続してい
る。
次に上述した本発明の把持装置の一実施例の動作を説明
する。
形状記憶材料1を加熱すると、形状記憶材料1は弾性体
3,4の変形力に抗する回復力を発生し、把持体5,6
相方を引寄せ半導体ウェハ14の下方周辺部を挾持する
。一方、形状記憶材料1を冷却すると、弾性体3,4の
変形力により把持体5゜6が開き半導体ウェハ14が開
放される。また、把持時に形状記憶材料7を加熱すると
、形状記憶      よ材料7は弾性体8の変形力に
抗する回復力を発生し、弾性体8が歪み、空圧子9が圧
迫される。こ      4れに伴い固定部12.13
の内圧が上がり膨張す      −ることにより半導
体ウェハ14を固定部12゜13相互間、また固定部1
2.13と把持体4゜5の湾曲部5a、6aの相互間で
圧迫挾持する。
一方、形状記憶材料7を冷却すると、図中破線で示すよ
うに弾性体8の変形力により空圧子9の圧迫が解除され
、これに伴い空圧子12.13の内□1 圧が下がり縮収し、半導体ウェハ14は、把持体1.:
゛・6(7)!1ileH°N m ti t= @、
 6・この実施例によれば、固定部12..13の柔ら
かい弾性力により半導体ウェハ14に無理な応力をかけ
ずに把持固定ができ、任意の姿勢をとることができる。
また、把持装置を下降し、半導体ウェハ14を治具等の
上に置く動作においては、固定部12,13を収縮し、
半導体ウェハ14を垂直方向に自由にすることで、治具
と半導体ウェハ14の衝突速度を把持装置の降下速度と
して制御できるため、落下によるチッピングを防止する
ことができる。
なお、上述の実施例において、形状記憶材料1及び7の
形状は、線状、弓状、板状、パイプ状等いずれの形態を
構成しても良い。また、弾性体3゜4.8は、板ばね、
コイルばね、ねじりばね等の・1 ’i                 (9)いずれ
の形態を構成しても良い。また、弾性体3゜4の初期た
わみを、把持体5,6の閉じ方向に与え、形状記憶材料
1の圧縮性回復力で把持体5゜6の開放を行なうよう構
成しても良い。さらに、       5弾性体8の初
期たわみを空圧子9を圧迫する方向     □゛゛に
与え、形状記憶材料7の圧縮性回復力で空圧子    
  :9の開放を行なうよう構成しても良い。また、形
状記憶材料1,7の加熱は、材料自体の通電加熱。
誘導加熱、熱流体による加熱、レーザー光、熱赤外線等
による輻射加熱等いずれの方法を用いても良い。
次に第2図〜第4図を用いて本発明の他の実施例を説明
する。
第2図は本発明の装置を構成する固定部の他の例の断面
図である。
この実施例においては、固定部15の肉厚を、把持装置
の中心に対する面で厚く構成したものである。
このように構成したことにより、固定部15の内圧の上
昇に伴い固定部15は把持装置の中心に向かい湾曲する
この実施例によれば、固定部15と半導体ウェハ14の
上方周辺部との接触面積を広くすることができ、圧迫時
の応力集中を低減し、かつ安定に半導体ウェハ14を把
持できる。
第3図は本発明の装置を構成する空圧部の他の実施例を
示すもので、この実施例においては、空圧部は、基部2
と圧縮板18とをコイル状の形状記憶材料15及び弾性
体16により連結し、基部2と圧縮板18の間にドーナ
ツ状の可撓体からなる空圧子17を挾持して構成されて
いる。基板2と押板18とのすきまは温度により変化す
る形状記憶材料15の回復力と弾性体16の変形力との
バランスにより変化し、これに伴い空圧子17内の空圧
が変化する。
第4図は本発明の装置を構成する空圧部のさらに他の実
施例を示すもので、この実施例において貞     は
、空圧部は、基部2にベローズ状の可撓体からなる空圧
子21を固定し、空圧子21の固定されていない端面と
基部2とをコイル状の形状記憶材料19と弾性体20と
により連結して構成されている。基板2と空圧子21の
端面とのすきまは温度により変化する形状記憶材料19
の回復力と弾性体20の変形力とのバランスにより変化
し、これに伴い空圧子21内の空圧が変化する。
上述した第3図及び第4図に示す実施例において、形状
記憶材料15.19及び弾性体16゜20が線状、板状
、パイプ状等コイル状以外の形態に構成しても良い。ま
た、空圧子17.21を弾性材で構成し、弾性体16.
20の働きを代行させる構成にしても良い。
第5図は本発明の装置の他の実施例を示すもので、この
実施例においては、空圧部は、把持体22.23に一端
を固定され、他の一端を形状記憶材料1の両端に連結さ
れた他の弾性体24゜25のそれぞれと把持体22.2
3の間に袋状の可撓体からなる空圧子26.27を挾持
して構成している。この構成において他の弾性体24゜
25の弾性を弾性体3,4の弾性よりも強くしておけば
、形状記憶材料1の回復力により把持体23.22の把
持が完了した後、空圧子26゜27が挾持され固定子1
2.13が膨張し半導体ウェハ14を固定する。
この実施例によれば、空圧部を把持体駆動用の形状記憶
材料1で駆動でき構造が簡素化され、また、半導体ウェ
ハ14の把持、固定の一連のシーケンス動作を形状記憶
材料1の制御のみで実現できる。なお、この実施例にお
いて、空圧部は把持体のどちらか一つのみに設けてもよ
いことは明白である。
第6図は本発明の装置のさらに他の実施例を示j   
  すゎ。ア1.:(7)実施例、。おい7.よ、第、
□、オオ実施例における空圧子27と固定部13を結合
するために把持体28内に通気用の経路28aを形成し
ている。
この実施例によれば、外部に通気管を設ける必要がなく
、通気管の変形破壊による塵の発生9通気管表面に対す
る塵の付着が防止できる。
第7図は本発明の装置の他の実施例を示すもので、この
実施例では、把持時に把持体5,6の対向する端面に接
触する突出部29a、29bを基部29に設けたもので
ある。
この実施例によれば、把持時の把持体5,6間の間隔を
形状記憶材料1の回復力によらず一定に決めることがで
き、一定のすきまをもって半導体ウェハ14を挾持でき
る。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明によれば、機械的摺動部を全
く含まない形状記憶材料とばねにより把持装置を駆動す
るために、動作に伴う発塵を低減することができ、また
把持体により半導体ウェハ      1の周辺部を挾
持する構成により、ウェハ面の物理     1的損傷
を低減でき、薄型化が容易であり、半導体製造工程への
導入に好適な把持装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の装置の一実施例を一部断面図にて示す
正面図、第2図は本発明の装置を構成する固定部の他の
例を示す断面図、第3図および第4図は本発明の装置を
構成する空圧部の他の例を示す断面図、第5図は本発明
の装置の他の実施例を一部断面にて示す正面図、第6図
は第5図に示す実施例における空圧部と固定部との連結
構成を示す断面図、第7図は本発明の装置のさらに他の
実施例を示す正面図である。 1.7,1.5.19・・・形状記憶材料、2,29・
・・基部、3.4−.8,16,20,25.24・・
・弾性体、5,6,23.22・・・把持体、9,15
゜17.21..26.27・・・空圧子、10.11
・・・通気管、12.13・・・固定部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、半導体ウェハを把持する把持装置において、基部と
    半導体ウェハを把持する少なくとも2つ以上の把持体と
    、この把持体を開方向もしくは開方向に付勢するように
    基部に弾性支持する弾性体と、把持体相互間を連結する
    少なくとも1つ以上の形状記憶材料と、把持体相互間で
    対向する端面に設けられた少なくとも1つ以上の袋状の
    可撓体からなる半導体ウェハを把持体に押付ける固体部
    と、固定部に空圧を付与する少なくとも1つ以上の空圧
    部と、空圧部と固定部とを接続する通気管とを備えたこ
    とを特徴とする把持装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の把持装置において、前
    記把持体の先端部の相互に対向する端面を前記基部に向
    け湾曲させて形成したことを特徴とする把持装置。 3、特許請求の範囲第1項記載の把持装置において、前
    記把持体の相互に対向する端面の長手方向に2列の突出
    部を形成したことを特徴とする把持装置。 4、特許請求の範囲第2項または第3項記載の把持装置
    において、前記空圧部を、一端を前記基部に固定し、他
    の一端を前記基部に連結した他の形状記憶材料と結合し
    た弾性体と前記基部との間に袋状の可撓体からなる空圧
    子を挾持して構成したことを特徴とする把持装置。 5、特許請求の範囲第2項または第3項記載の把持装置
    において、前記空圧部を、並列して配列した他の形状記
    憶材料と他の弾性体により前記基部に連結された押板と
    前記基板との間に袋状の可撓体からなる空圧子を挾持し
    て構成したことを特徴とする把持装置。 6、特許請求の範囲第2項または第3項記載の把持装置
    において、前記空圧部を、他の形状記憶材料で前記基部
    に連結された押板と前記基部との間に袋状の弾性体から
    なる空圧子を挾持して構成したことを特徴とする把持装
    置。 7、特許請求の範囲第2項または第3項記載の把持装置
    において、前記空圧部を、ベローズ状の可撓体からなる
    空圧子の一端を前記基部に結合し、他の一端と前記基部
    とを並列に配列した他の形状記憶材料と弾性体により連
    結したことを特徴とする把持装置。 8、特許請求の範囲第2項または第3項記載の把持装置
    において、前記空圧部を、ベローズ状の弾性体からなる
    空圧子の一端を前記基部に結合し、他の一端と前記基部
    とを他の形状記憶材料により連結して構成したことを特
    徴とする把持装置。 9、特許請求の範囲第2項または第3項記載の把持装置
    において、前記空圧部を一端を前記把持体に固定された
    他の弾性体の他の一端を前記形状記憶材料の一端に連結
    し、さらに連結部と前記把持体の間の袋状の可撓体から
    なる空圧子を結合して構成したことを特徴とする把持装
    置。 10、特許請求の範囲第2項または第3項記載の把持装
    置において、前記空圧部を、袋状の弾性体からなる空圧
    子の一端を前記形状記憶材料の一端に連結し、他の一端
    を前記把持体に結合して構成したことを特徴とする把持
    装置。 11、特許請求の範囲第4項ないし第10項のいずれか
    に記載の把持装置において、前記固定部を前記把持体に
    接する面の壁厚を接しない面の壁厚に比べ薄く形成した
    ことを特徴とする把持装置。 12特許請求の範囲第9項または第10項記載の把持装
    置において、前記通気管を前記把持体の内部に形成した
    ことを特徴とする把持装置。 13、特許請求の範囲第1項ないし第12項のいずれか
    に記載の把持装置において、把持時に前記把持体の相互
    に対向する端面に接触する突出部を前記基部に設けたこ
    とを特徴とする把持装置。
JP8011185A 1985-04-17 1985-04-17 把持装置 Pending JPS61239637A (ja)

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JP8011185A JPS61239637A (ja) 1985-04-17 1985-04-17 把持装置
US06/853,450 US4715637A (en) 1985-04-17 1986-04-17 Grip device for sheet-like objects
EP86105342A EP0198501B1 (en) 1985-04-17 1986-04-17 Gripping device
DE8686105342T DE3685835T2 (de) 1985-04-17 1986-04-17 Greiferwerkzeug.

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