KR101911156B1 - 엔드 이펙터 장치 - Google Patents

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다카유키 후쿠시마
료스케 가나마루
다이키 미야가와
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가와사끼 쥬고교 가부시끼 가이샤
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Abstract

엔드 이펙터 장치(1)는, 핸드(3)와, 핸드(3)에 설치되고, 복수장의 반도체 웨이퍼(9)가 수평 자세이며, 상하로 서로 간격을 두고 배치되도록, 복수장의 반도체 웨이퍼(9)를 유지하는 복수의 유지부(4A)(4B)와, 상하 방향으로부터 볼 때 복수장의 반도체 웨이퍼(9)의 외측에 배치되고, 1장마다 반도체 웨이퍼(9)의 주연부에 대향한 상태로 반도체 웨이퍼(9)의 존재를 검출하는 것이 가능하도록 구성된 1개의 검출기와, 이 1개의 검출기가 모든 반도체 웨이퍼(9)의 주연부에 대향하도록, 상기 1개의 검출기를 상하 방향으로 복수의 반도체 웨이퍼(9)에 상대적으로 이동시키는 검출기 이동 기구(6)를 구비하고 있다.

Description

엔드 이펙터 장치{END EFFECTOR DEVICE}
본 발명은, 엔드 이펙터 장치에 관한 것이다. 특히, 상하로 간격을 두고 배치된 복수장의 기판의 존재를, 1장의 기판마다 검출할 수 있는 엔드 이펙터 장치에 관한 것이다.
예를 들어, 반도체의 제조 공정에는, 얇은 원판형상의 반도체 웨이퍼를 수납한 후프로부터, 반도체 웨이퍼를 수평 방향으로 반출하고, 상기 반도체 웨이퍼를 소정의 처리를 행하는 처리 장치에 반송하는 공정이 있다. 반도체 웨이퍼의 반출에는, 로봇 아암의 선단부에 설치된 핸드부를 이용한다.
이 후프로부터 핸드부를 이용하여 반도체 웨이퍼를 반출하는 경우, 반도체 웨이퍼 반출시 파손될 가능성이 있다. 이것으로는, 소정 장수의 반도체 웨이퍼를 올바르게 처리할 수 없다. 그래서, 핸드부에 반도체 웨이퍼의 존재를 검출하는 센서를 설치하고, 반도체 웨이퍼를 정확하게 반출하는 구성이 제안되어 있다(특허 문헌 1 참조).
일본국 특허 공개 2002-76097호 공보
일반적으로 후프에는 복수장의 반도체 웨이퍼가 상하로 이격한 상태로 수납되어 있으며, 반도체의 제조 공정의 시간을 단축하기 위해, 복수장의 반도체 웨이퍼를 한 번에 반출하고, 처리 장치에 반송한다. 따라서, 핸드부는 반도체 웨이퍼의 장수에 대응하여 복수 설치할 필요가 있다. 이것으로는, 센서도 반도체 웨이퍼의 장수에 대응하여 복수 설치할 필요가 있기 때문에, 복수의 센서분만큼 코스트가 증대한다.
본 발명의 목적은, 상하로 이격한 상태로 배치된 복수장의 반도체 웨이퍼의 존재를, 1개의 센서로 검출할 수 있는 엔드 이펙터 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 어느 양태에 따른 엔드 이펙터 장치는, 핸드와,
상기 핸드에 설치되고, 복수장의 기판이 1개의 평면에 대략 평행하고 또한 상기 1개의 평면에 대략 직교하는 제1 방향으로 서로 간격을 두고 배치되도록, 상기 복수장의 기판을 유지하는 복수의 유지부와, 상기 제1 방향으로부터 볼 때 상기 복수장의 기판의 외측에 배치되고, 1장마다 상기 기판의 주연부에 대향한 상태로 상기 기판의 존재를 검출하는 것이 가능하도록 구성된 1개의 검출기와, 상기 1개의 검출기가 모든 각 기판의 주연부에 대향하도록, 상기 1개의 검출기를 상기 제1 방향으로 상기 복수의 기판에 상대적으로 이동시키는 검출기 이동 기구를 구비하고 있다.
이 구성에 따르면, 핸드 상에는 복수장의 기판이 제1 방향으로 서로 간격을 두고 배치되어 있다. 검출기 이동 기구에 의해 1개의 검출기가 제1 방향으로 이동함으로써, 상기 1개의 검출기로 모든 각 기판의 존재를 검출할 수 있다. 즉, 기판의 수에 대응하여 복수의 검출기를 설치할 필요가 없기 때문에, 기판의 존재를 검출하는 구성이 간소해져, 엔드 이펙터 장치 전체의 코스트 저감에도 연결된다.
또한, 상기의 각 유지부는, 상기의 1개의 평면에 대략 평행이 되도록 각 기판의 주연부를 받침과 더불어, 상기 기판의 장수에 대응하여 상기 제1 방향으로 배치된 복수의 받침부와, 각 받침부를 상기 제1 방향으로 이동시켜 서로 이웃하는 기판의 간격을 변환하도록 구성된, 피치 변환 기구를 포함하고, 상기 검출기 이동 기구는, 상기 피치 변환 기구가 서로 이웃하는 기판의 간격을 변환시키는 방향과는 역방향으로 상기 검출기를 제1 방향으로 이동시켜도 된다.
이 구성에 따르면, 예를 들어, 피치 변환 기구에 의해, 서로 이웃하는 기판의 간격이 짧아지도록, 복수장의 기판이 제1 방향으로 이동할 때는, 검출기는 검출기 이동 기구에 의해 상기 기판의 간격이 넓어지는 방향으로 이동하고, 복수장의 기판의 존재를 검출한다. 환언하면, 기판의 간격이 짧아지도록 기판이 하강하면, 검출기는 반대로 상승하여 모든 기판의 존재를 검출한다. 이에 의해, 모든 기판의 존재를 검출하는데 필요한 검출기의 최대 이동 거리는, 서로 이웃하는 기판의 간격이 가장 길게 설정된 상태에서, 최상위의 기판과 최하위의 기판의 간격 이하의 거리가 된다. 따라서, 엔드 이펙터 장치의 박형화, 소형화를 달성할 수 있다.
또한, 상기 피치 변환 기구와 상기 검출기 이동 기구는 서로 연계되어, 공통의 구동원으로 구동되어도 된다.
이 구성에 따르면, 피치 변환 기구와 검출기 이동 기구를 공통의 구동원으로 구동함으로써, 피치 변환 기구와 검출기 이동 기구를 구동하는 구성이 간소해진다. 또, 피치 변환 기구와 검출기 이동 기구를 용이하게 동기시켜 구동시킬 수 있다.
또한, 상기의 각 유지부는, 상기의 1개의 평면에 대략 평행이 되도록 각 기판의 주연부를 받침과 더불어, 상기 기판의 장수에 대응하여 상기 제1 방향으로 배치된 복수의 받침부와, 각 받침부를 상기 제1 방향으로 이동시켜 서로 이웃하는 기판의 간격을 변환하도록 구성된, 피치 변환 기구를 포함하고, 상기 피치 변환 기구와 상기 검출기 이동 기구는, 별개의 구동원으로 구동되며, 상기 검출기 이동 기구는, 상기 피치 변환 기구에 의해 서로 이웃하는 기판의 간격이 최소의 간격으로 설정된 상태에서, 복수장의 기판의 존재를 검출하기 위해, 상기 검출기를 제1 방향으로 이동시켜도 된다.
이 구성에 따르면, 서로 이웃하는 기판의 간격이 최소의 간격으로 설정된 상태에서, 검출기를 제1 방향으로 이동시키고, 복수장의 기판의 존재를 검출함으로써, 검출기의 제1 방향의 이동 거리를 짧게 설정할 수 있다. 이에 의해, 엔드 이펙터 장치의 박형화, 소형화를 달성할 수 있다.
또한, 상기 피치 변환 기구는, 각각이 상기 제1 방향으로 이동하고 상기 받침부를 상기 기판의 장수에 대응하여 구비하는 복수의 직선 이동체와, 상기 구동원에 연결되어 1개의 평면에 대략 평행한 제2 방향으로 직선 이동하고 상기 복수의 직선 이동체를 상기 제1 방향으로 이동시키는 슬라이더를 포함하며, 상기 검출기 이동 기구는 상기 슬라이더의 직선 이동에 연동하여 구동되어도 된다.
또한, 상기 핸드는, 상기 제2 방향으로 연장되도록 형성되고 선단부와 기단부를 가지는 본체부와, 상기 본체부의 기단측에서 상기 제2 방향으로 전진 및 후퇴 가능하게 연결된 가동부를 포함하며, 상기 본체부와 가동부는 함께 내부에 수납 공간을 형성하고, 상기 피치 변환 기구는, 상기 복수의 직선 이동체와 상기 슬라이더 사이에 배치되는 구동부를 포함하며, 상기 구동부는, 상기 본체부 및 가동부의 수납 공간 내에 배치되고, 상기 복수의 직선 이동체는 상기 본체부 및 가동부의 외측에 설치되어도 된다.
구동부는 일반적으로 슬라이드 또는 회전 부재를 포함하기 때문에, 구동시에 진개(塵芥) 등의 파티클이 발생하는 경우가 있다. 이 구성에 따르면, 구동부는 본체부 및 가동부 내부의 수납 공간에 배치되어 있기 때문에, 파티클은 본체부 및 가동부로부터 밖으로 나오지 않아, 본체부 및 가동부의 외측에 위치하는 직선 이동체의 받침부로 받쳐진 기판에는 부착되지 않는다. 이에 의해, 기판이 구동부에 기인하는 파티클에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 복수의 유지부는, 상기 본체부의 선단부에 설치된 제1 유지부와, 상기 가동부에 설치된 제2 유지부를 포함하고, 상기 가동부가 전진했을 때, 상기 제1 유지부와 상기 제2 유지부의 상기 복수의 받침부에 의해 상기 복수장의 기판의 주연부가 유지되고, 또한 상기 가동부가 후퇴했을 때, 상기 제2 유지부의 상기 받침부로부터 상기 복수장의 기판의 주연부가 해방되도록 구성되어도 된다.
이 구성에 따르면, 기판은, 핸드의 본체부의 선단부에 설치된 제1 유지부와, 핸드의 가동부에 설치된 제2 유지부의 받침부에 의해 유지되기 때문에, 기판은 안정적으로 유지된다. 또, 가동부를 후퇴시키면, 기판의 유지 상태는 용이하게 해방되기 때문에, 엔드 이펙터 장치로부터 기판을 용이하게 취출할 수 있다.
본 발명에서는, 검출기 이동 기구에 의해 1개의 검출기가 제1 방향으로 이동함으로써, 상기 1개의 검출기로 모든 각 기판의 존재를 검출할 수 있다. 즉, 기판의 수에 대응하여 복수의 검출기를 설치할 필요가 없기 때문에, 기판의 존재를 검출하는 구성이 간소해져, 엔드 이펙터 장치 전체의 코스트 저감에도 연결된다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 엔드 이펙터 장치가 이용되는 기판 반송용 로봇의 전체 사시도이다.
도 2는 본체부와 가동부의 내부 구성을 도시하는 평면도이다.
도 3의 (a), (b)는, 본체부와 가동부의 상대 위치를 도시하는 평면도이다.
도 4는 본체부에 대해 가동부가 전진 완료한 후의 동작을 도시하는 평면도이다.
도 5는 제어 장치의 주변 구성을 도시하는 블럭도이다.
도 6의 (a), (b)는, 제1 유지부의 사시도이다.
도 7의 (a), (b), (c)는, 제1 유지부 및 제2 유지부가 반도체 웨이퍼를 유지하고 승강하는 동작의 일 예를 도시하는 측면도이다.
도 8은 본체부의 수납 공간을 도시하는 평면도이다.
도 9는 도 8의 피치 변환 기구를 A1 방향으로부터 본 측면도이다.
도 10은 도 8의 피치 변환 기구를 B1 방향으로부터 본 측면도이다.
도 11은 도 8의 피치 변환 기구를 C1 방향으로부터 본 측면도이다.
도 12는 도 8의 피치 변환 기구(7)를 D1 방향으로부터 본 측면도이다.
도 13의 (a), (b)는, 도 3(a), (b) 및 도 4에 도시하는 검출기 이동 기구를 F1 방향으로부터 본 도이다.
도 14는 엔드 이펙터 장치의 동작 개요를 도시하는 플로차트이다.
도 15의 (a), (b)는, 다른 검출기 이동 기구의 구성을 도시하는 도이다.
도 16은 다른 검출기 이동 기구의 구성을 도시하는 평면도이다.
도 17은 도 16의 검출기 이동 기구를 F1 방향으로부터 본 도이다.
도 18은 받침부의 변형예를 도시하는 측면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를, 도면을 이용하여 상술한다. 또한, 이하의 기재에서는 모든 도면에 있어서, 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙이고, 중복하는 설명을 생략한다. 또, 이하의 기재에서는, 상하 방향은 연직 방향을 가리키는 것으로 한다.
＜기판 반송용 로봇의 전체 구성＞
본 발명은 기판 반송용 로봇의 아암의 선단부에, 장착되는 엔드 이펙터 장치에 관한다. 먼저 기판 반송용 로봇의 전체를 설명한다. 또, 기판 반송용 로봇이 반송하는 기판으로서, 원판형상의 반도체 웨이퍼를 예시하는데, 기판은 상기 반도체 웨이퍼에 한정되지 않는다. 예를 들어, 기판은, 반도체 프로세스에 의해 처리되는 박형 액정 디스플레이, 유기 EL 디스플레이용의 유리 기판이어도 된다. 또, 반도체 웨이퍼는, 반도체 디바이스의 기판 재료이며, 실리콘 웨이퍼, 실리콘 카바이드 웨이퍼, 사파이어 웨이퍼 등을 포함한다.
본 실시 형태에 있어서는, 기판 반송용 로봇은, 후프로부터 소정의 처리를 행하는 다른 개소에 복수장의 반도체 웨이퍼를 반송하는 로봇으로서, 후기와 같이, 이 반송시에, 서로 이웃하는 반도체 웨이퍼의 상하 피치를 변환시키는 피치 변환 기구를 구비하고 있다. 이하의 기재에서는, 피치 변환 기구는 후프로부터 다른 개소에 복수장의 반도체 웨이퍼를 반송할 때에 서로 이웃하는 반도체 웨이퍼의 상하 피치를 넓히는 동작을 행하는 것으로 한다.
도 1은, 기판 반송용 로봇(2)의 전체 사시도이다. 기판 반송용 로봇(2)은, 반도체 처리 설비 내에 배치되어 복수장의 반도체 웨이퍼를 반송하는 로봇이며, 예를 들어 소위 수평 다관절형의 로봇이다. 상기 기판 반송용 로봇(2)은, 예를 들어 마루면에 고정되는 지지대(22)와, 상기 지지대(22) 상에 승강 및 선회 가능하게 설치된 아암 지지축(23)과, 상기 아암 지지축(23)의 상단부에 일단부가 회동 자유롭게 장착되어 수평 방향으로 연장된 아암(20)으로 구성되어 있다. 상기 아암(20)의 타단부에는 아암(20)과 겹쳐 수평 방향으로 연장된 기대(21)의 일단부가 상하로 연장된 축체(24)를 개재하여 수평면 내를 회전 가능하게 설치되어 있다. 기판 반송용 로봇(2) 및 후술하는 엔드 이펙터 장치(1)의 동작은, 지지대(22) 내에 배치된 제어 장치(200)에 의해 제어된다. 또한, 제어 장치(200)는 지지대(22) 이외의 개소에 설치되어도 된다.
기대(21) 상에는, 기대(21)와 동일 방향으로 연장된 핸드(3)가 설치되어 있다. 반도체 처리 설비 내에는, 핸드(3)의 선단부에 대향하여, 복수장의 반도체 웨이퍼(9)를 상하로 간격을 두고 수납한 후프(90)가 설치되어 있다. 설명의 편의상, 본 실시 형태에 있어서는 후프(90) 내에 5장의 반도체 웨이퍼(9)가 높이 방향으로 같은 간격으로 수납되어 있는 것으로 한다. 아암(20)이 아암 지지축(23)을 중심으로 하여 수평면 내를 회전하고, 또한 기대(21)가 축체(24)를 중심으로 하여 회전함으로써, 핸드(3)는 후프(90)에 대해 접근 및 이격할 수 있다. 이하의 기재에서는, 핸드(3)가 후프(90)로 향하는 방향을 전방향, 핸드(3)가 후프(90)로부터 멀어지는 방향을 후방향이라고 부른다. 또, 수평면 내에서 전후 방향에, 직교하는 방향을 좌우 방향이라고 부른다. 또한, 핸드(3)의 전방향 및 후방향으로의 이동을 각각 전진 및 후퇴라고 부른다.
또, 핸드(3)를 구동시키는 기구는, 상기와 같이, 아암(20), 기대(21), 지지대(22), 아암 지지축(23), 축체(24)를 구비한 구성에 한정되지 않고, 예를 들어, 직교 좌표형, 원통 좌표형, 다관절형, 평행 링크형 등의 여러 가지의 구성이 채용될 수 있다.
＜핸드(3)의 전체 구성＞
핸드(3)는, 기대(21)에 고정된 1개의 본체부(30)와, 상기 본체부(30)의 후단측에 위치하고, 기대(21) 상을 전진 및 후퇴 가능하게 설치된 1개의 가동부(31)를 구비하고 있다. 상기 본체부(30)와 가동부(31)는 함께 중공으로 형성되어 있고, 내부에 이 중공 부분으로 이루어지는 수납 공간이 형성되어 있다. 본체부(30)의 상면에는, 반도체 웨이퍼(9)를 유지하는 영역에 수평인 대향면(32)이 형성되어 있고, 상기 대향면(32)의 주위에, 각각이 반도체 웨이퍼(9)의 주연부를 유지하는 복수의, 도 1에서는 4개의 유지부가 설치되어 있다.
유지부는, 본체부(30)의 선단부에, 좌우에 서로 이격하여 설치된 2개의 제1 유지부(4A)와, 각 가동부(31)의 선단부에 설치된 2개의 제2 유지부(4B)로 구성된다. 즉, 복수의 제1 유지부(4A)와 제2 유지부(4B)에 의해, 반도체 웨이퍼(9)의 주연부의 서로 상이한 부위를 유지한다. 핸드(3)와 양 유지부(4A, 4B)에 의해, 기판 반송용 로봇(2)의 선단부에 장착되는 엔드 이펙터 장치(1)의 주요부가 구성된다. 제1 유지부(4A)는 본체부(30)에 설치되어 있기 때문에, 전후로 이동하지 않는다. 제2 유지부(4B)는 가동부(31)에 설치되어 있기 때문에, 가동부(31)와 함께 전후로 이동한다. 가동부(31)가 전진한 상태로, 제1 유지부(4A)와 제2 유지부(4B)에 의해, 반도체 웨이퍼(9)가 유지된다. 가동부(31)가 후퇴한 상태로, 제2 유지부(4B)가 반도체 웨이퍼(9)로부터 멀어져, 유지가 해제된다.
도 2는, 본체부(30)와 가동부(31)의 내부 구성을 도시하는 평면도이며, 도 3(a), (b)는, 본체부(30)와 가동부(31)의 상대 위치를 도시하는 평면도이다. 또, 도 4는 본체부(30)에 대해 가동부(31)가 전진 완료한 후의 동작을 도시하는 평면도이다. 본체부(30) 및 가동부(31) 내의 구동 기구 부분은 상기의 수납 공간 내에 배치되어 있고, 상기 구동 기구 부분이 구동할 때에 발생하는 파티클 등의 진개가 외부로 비산하는 것을 방지하고 있다. 이후의 기재에서, 「본체부 내」 「가동부 내」란, 각각 본체부의 수납 공간 내, 가동부의 수납 공간 내를 가리키는 것으로 한다.
본체부(30) 내에는, 가동부(31)를 전후로 이동시키는 실린더 장치(100)가 설치되어 있다. 이 실린더 장치(100)는 에어 실린더이며, 하우징(120)에 피스톤(110)을 출몰 자유롭게 설치하여 구성된다. 피스톤(110)의 선단부가 가동부(31)에 접속된다. 도 3(a)에 도시하는 바와 같이, 피스톤(110)이 하우징(120) 내로 당겨지면, 가동부(31)가 전진하고, 상기와 같이, 제1 유지부(4A)와 제2 유지부(4B)에 의해, 반도체 웨이퍼(9)가 유지된다. 도 3(b)에 도시하는 바와 같이, 피스톤(110)이 하우징(120)으로부터 연장되면, 가동부(31)가 후퇴하며, 반도체 웨이퍼(9)의 유지가 해제된다.
제1 유지부(4A) 및 제2 유지부(4B)는, 각각 반도체 웨이퍼(9)의 주연부를 유지하도록, 반도체 웨이퍼(9)의 장수에 대응하여, 반도체 웨이퍼(9)의 주연부를 따라 줄지은 5개의 직선 이동체로 구성되고, 후기하는 바와 같이, 각 직선 이동체는 반도체 웨이퍼(9)의 피치를 변환하도록, 상이한 높이 위치에까지 상승된다. 즉, 가동부(31)가 전진 완료하여 반도체 웨이퍼(9)를 유지 가능한 상태로, 제1 유지부(4A) 및 제2 유지부(4B)의 각 직선 이동체는 상이한 높이 위치에까지 상승된다.
본체부(30) 내에는, 각 제1 유지부(4A) 및 제2 유지부(4B)에 접속되는 피치 변환 기구(7), 및 전후로 슬라이드하여 피치 변환 기구(7)를 구동시키는 제1 슬라이더(70)가 설치되어 있다. 가동부(31) 내에는, 제2 유지부(4B)에 대응하는 제1 슬라이더(70)에 접속된 주슬라이드체(5)가 전후 이동 가능하게 설치되어 있다. 본체부(30) 내에는, 제1 유지부(4A)에 대응하는 제1 슬라이더(70)에 접속된 부슬라이드체(50)가 전후 이동 가능하게 설치되어 있다. 주슬라이드체(5)와 부슬라이드체(50)는 함께, 금속판 등의 강성체로 형성된다. 주슬라이드체(5)의 전단부에는 내부에 암나사가 형성된 제1 나사통(51)이 설치되어 있다. 이 제1 나사통(51)에는 전후로 연장된 제1 샤프트(53)의 중간부에 형성된 볼 나사부(53a)가 나사 결합한다. 제1 샤프트(53)의 후단부는, 모터(M)에 접속되어 있다. 모터(M)의 회전에 의해, 제1 샤프트(53)가 회전하고, 제1 나사통(51) 및 주슬라이드체(5)가 전후 이동한다.
부슬라이드체(50)의 후단부에는 내부에 암나사가 형성된 제2 나사통(52)이 설치되어 있다. 이 제2 나사통(52)에는 전후로 연장된 제2 샤프트(54)의 선단부에 형성된 볼 나사부(54a)가 나사 결합한다. 제1 샤프트(53)와 제2 샤프트(54)는 함께 전후로 연장된 중심축(S1)을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 있다.
본체부(30) 내에서, 제1 나사통(51)과 제2 나사통(52) 사이에는, 볼 스플라인 기구(55)가 설치되어 있다. 이 볼 스플라인 기구(55)는, 중심축(S1)을 중심으로 하여 회전 가능하게 설치된 외통을 구비하고 있고, 상기 외통 내에 제1 샤프트(53)의 선단부와 제2 샤프트(54)의 후단부가 서로 전후로 간격을 둔 상태로 끼여 있다. 즉, 제1 샤프트(53)의 선단부와 제2 샤프트(54)의 후단부는, 공지의 스플라인 축으로서 작용하여, 제1 샤프트(53)가 제2 샤프트(54)에 대해 접근 이격하더라도, 제1 샤프트(53)의 회전은 제2 샤프트(54)에 전달된다.
전후 방향으로부터 볼 때 반도체 웨이퍼(9)가 유지되는 위치의 외측에는, 2개의 검출기 이동 기구(6)가 주슬라이드체(5)의 양측에 설치되어 있다. 주슬라이드체(5)의 후단부에는, 좌우로 연장된 구동편(56)이 설치되어 있다. 가동부(31) 내에서 구동편(56)의 전후 이행로 상에는, 주슬라이드체(5)의 전진 완료를 검지하는 전진 검출 스위치(SW1), 및 주슬라이드체(5)의 후퇴 완료를 검지하는 후퇴 검출 스위치(SW2)가 설치되어 있다. 또한, 양 스위치(SW1, SW2)의 위치는 도 2 내지 도 4에 도시하는 위치에 한정되지 않는다.
각 검출기 이동 기구(6)는, 구동편(56)의 좌우 양단부에 접속되고 주슬라이드체(5)에 연동하여 회전하는 무단 벨트(61)와, 이 무단 벨트(61)의 전단부에 설치되고 무단 벨트(61)의 회전에 연동하여 회전하는 피니언 기어(62)와, 이 피니언 기어(62)에 서로 맞물려 반도체 웨이퍼(9)에 대해 상대적으로 승강하는 승강 기둥(63)과, 이 승강 기둥(63)의 상단부 내측에 장착된 센서(60)를 구비하여 구성된다. 각 검출기 이동 기구(6)의 구성 부품 중에서, 승강 기둥(63)과 센서(60)는, 가동부(31)의 외측에 설치되고, 다른 구성 부품은 가동부(31) 내에 설치되어 있다. 주슬라이드체(5)가 전후 슬라이드하면, 무단 벨트(61) 및 피니언 기어(62)를 개재하여 승강 기둥(63) 및 센서(60)가 승강한다.
한 쌍의 센서(60)는, 반도체 웨이퍼(9)의 주연부가 양 센서(60) 사이에 위치하도록 설치되고, 양 센서(60)로 센서쌍(60a)을 구성한다. 한 쌍의 센서(60)는 어느 한쪽이 발광 소자, 다른쪽이 수광 소자이며, 발광 소자로부터의 광이 반도체 웨이퍼(9)의 주연부에 가로막혀, 수광 소자에 이르지 않으면, 한 쌍의 센서(60) 사이에 반도체 웨이퍼(9)의 주연부가 위치하고 있는 것이 검출된다. 즉, 센서쌍(60a)으로, 본 발명의 「검출기」가 구성되고, 센서쌍(60a)을 승강시킴으로써, 1개의 센서쌍(60a)만으로 모든 높이의 반도체 웨이퍼(9)의 존재를 검출할 수 있다. 또한, 센서(60)는 투과형 센서에 한정되지 않고, 반사형 센서여도 된다. 또, 센서(60)의 위치는, 도 2 내지 도 4에 도시하는 위치에 한정되지 않으며, 반도체 웨이퍼(9)의 주연부가 양 센서(60) 사이에 위치하고 있으면 된다.
도 2 및 도 3(a)에 도시하는 바와 같이, 가동부(31)가 전진한 상태, 즉 제2 유지부(4B)가 반도체 웨이퍼(9)를 유지한 상태에서, 주슬라이드체(5)의 구동편(56)은 애당초, 후퇴 검출 스위치(SW2)를 밀어넣은 상태로 정지하고 있다. 이 상태에서, 모터(M)를 회전시킨다. 제1 샤프트(53)가 회전하여, 도 4에 도시하는 바와 같이, 제1 나사통(51) 및 주슬라이드체(5)가 전진한다. 볼 스플라인 기구(55)를 개재하여, 제1 샤프트(53)의 회전이 제2 샤프트(54)에 전달된다. 이 제2 샤프트(54)의 회전에 의해, 제2 나사통(52) 및 부슬라이드체(50)가 전진한다. 즉, 주슬라이드체(5)와 부슬라이드체(50)는 동기하여 전후 이동한다. 이 주슬라이드체(5)와 부슬라이드체(50)의 전진에 의해, 후기와 같이, 제1 유지부(4A) 및 제2 유지부(4B)의 5개의 직선 이동체가 상승한다. 주슬라이드체(5)의 구동편(56)이 전진 검출 스위치(SW1)를 밀어넣으면, 모터(M)가 정지하고, 주슬라이드체(5)와 부슬라이드체(50)의 전진이 정지한다.
도 3(b)에 도시하는 바와 같이, 가동부(31)가 후퇴한 상태에서는, 주슬라이드체(5)도 후퇴하기 때문에, 제1 샤프트(53)의 선단부와 제2 샤프트(54)의 후단부는, 가동부(31)의 전진 상태에 있어서의 간격보다 넓어지도록 멀어진다. 그러나, 제1 샤프트(53)의 선단부는 볼 스플라인 기구(55) 내에 끼여 있어, 재차 가동부(31)가 전진했을 때에, 제1 샤프트(53)의 회전은 제2 샤프트(54)에 전달된다.
본 실시 형태에 있어서, 본체부(30)에 대해 제1 유지부(4A)는 수평 방향에는 상대적으로 변위하지 않는다. 한편, 핸드(3)의 본체부(30)에 대해 제2 유지부(4B)는, 전후 방향에 상대적으로 변위한다. 이와 같이 구성함으로써, 제2 유지부(4B)의 동작을 제1 유지부(4A)에 전달할 필요가 없어져, 구동계를 심플하게 구성하는 것이 가능해진다.
도 5는, 제어 장치(200)의 주변 구성을 도시하는 블럭도이다. 제어 장치(200)는, 예를 들어 1개의 CPU로 구성되는데, 복수의 CPU의 조합이어도 된다. 또, 제어부(8)는 CPU와 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)를 조합하여 이용해도 된다.
제어 장치(200)에는, 상기의 센서(60), 실린더 장치(100), 모터(M), 전진 검출 스위치(SW1), 후퇴 검출 스위치(SW2) 외에, 센서(60)를 개재하여 얻은 핸드(3) 상의 반도체 웨이퍼(9)의 유무 정보가 저장되는 기억부(210), 동작 프로그램이 저장된 ROM(220), 일시적으로 정보를 기록하는 워크 메모리로서 작용하는 RAM(230)이 접속되어 있다. 실린더 장치(100)의 피스톤(110)의 출몰 상태에 의해, 제어 장치(200)는 가동부(31)가 전진 상태 또는 후퇴 상태에 있는지를 판단한다.
＜제1 및 제2 유지부의 구성＞
이하에, 제1 유지부(4A)와 제2 유지부(4B)를 구성하는 5개의 직선 이동체를 설명한다. 도 6(a), (b)는, 제1 유지부(4A)의 사시도이다. 도 6(a), (b)에서는 본체부(30)의 좌측의 제1 유지부(4A)를 전방으로부터 본 상태를 도시하는데, 본체부(30)의 우측의 제1 유지부(4A)도 같은 구성이다.
제1 유지부(4A)는, 파지하여 승강시켜야 할 반도체 웨이퍼(9)의 장수에 대응하여 반도체 웨이퍼(9)의 주연부를 따라 줄지은 4개의 직선 이동체(40A, 40B, 40C, 40D)와, 각 직선 이동체(40A, 40B, 40C, 40D)를 각각 상이한 높이만큼 상승시키는 피치 변환 기구를 구비하고 있다. 파지하는 반도체 웨이퍼(9)는 5장인데 비해, 직선 이동체(40A, 40B, 40C, 40D)가 4개인 것은, 최하위의 반도체 웨이퍼(9)는 핸드(3) 상에 고정된 받침부(42)에 지지되어, 승강되지 않기 때문이다.
4개의 직선 이동체(40A, 40B, 40C, 40D)는 상하 이동 가능하게 설치되고, 각 직선 이동체(40A, 40B, 40C, 40D)는 각각 세로로 긴 판재인 직선 이동부(41A, 41B, 41C, 41D)의 선단부, 즉 상단부에 반도체 웨이퍼(9)의 주연부 하면을 지지하는 받침부(42)를 설치하여 구성되어 있다.
받침부(42)는 수평편(43)의 기단부로부터 접촉벽(44)을 상향으로 돌출하여 형성되고, 상기 수평편(43)이 반도체 웨이퍼(9)의 주연부 하면을 받쳐 지지하며, 접촉벽(44)이 반도체 웨이퍼(9)의 둘레면에 맞닿는다. 제1 유지부(4A)와 제2 유지부(4B)가 반도체 웨이퍼(9)를 유지한 상태에서는, 제1 유지부(4A)의 각 받침부(42)의 접촉벽(44)과 제2 유지부(4B)의 접촉벽(44)에 의해 반도체 웨이퍼(9)를 내향, 구체적으로는 반경 방향의 중심을 향해 가압 협지하고 있다(도 7(c) 참조). 즉, 양 유지부(4A, 4B)에 의해 반도체 웨이퍼(9)를 에지 그립에 의해 파지하고 있다. 이에 의해, 기대(21) 및 아암(20)이 고속으로 회전하더라도, 반도체 웨이퍼(9)는 확실히 파지된다.
도 6(a)에 도시하는 바와 같이, 4개의 직선 이동부(41A, 41B, 41C, 41D)는 각 받침부(42)의 높이가 최하위로 맞추어진 상태로부터, 도 6(b)에 도시하는 바와 같이, 받침부(42)가 받쳐야 할 반도체 웨이퍼(9)의 배치 높이 위치에 따른 직선 거리만큼 상승한 상태로까지 이동한다. 직선 이동부(41A, 41B, 41C, 41D)는, 예를 들어, 반도체 웨이퍼(9)의 둘레 방향으로 차례로 낮아지도록 상승한다. 즉, 직선 이동부(41A)가 가장 높게 상승하고, 직선 이동부(41D)가 가장 낮게 상승한다. 이에 의해, 각 직선 이동부(41A, 41B, 41C, 41D)에 의해 유지된 복수장의 반도체 웨이퍼(9)의 상하 간격인 피치가 변환된다. 이하의 기재에서는, 설명의 편의상, 가장 높게 상승하는 직선 이동부를 제1 직선 이동부(41A)로 하고, 이하, 상승하는 높이가 높은 순으로 제2, 제3, 제4 직선 이동부(41B, 41C, 41D)로 한다. 또한, 제1 내지 제4 직선 이동부(41A, 41B, 41C, 41D)의 상승의 순번은 상기와는 반대여도 된다.
또한, 제2 유지부(4B)는 제1 유지부(4A)와 동일하게, 반도체 웨이퍼(9)의 주연부를 따라 차례로 높거나 또는 낮아지도록 상승하는 4개의 직선 이동부(41A, 41B, 41C, 41D)와, 피치 변환 기구를 구비한 구성이다. 제1 유지부(4A)의 받침부(42)와, 상기 받침부(42)와 같은 높이에 위치하는 제2 유지부(4B)의 받침부(42)에 의해, 반도체 웨이퍼(9)가 유지된다. 상기 받침부(42)에 유지된 상태로, 반도체 웨이퍼(9)는 핸드(3)의 대향면(32)에 대략 평행한 면 내에 위치한다. 즉, 대향면(32)이, 본 발명에 있어서의 「1개의 평면」에 상당하고, 상하 방향이 본 발명의 「제1 방향」에 해당한다. 또, 전후 방향이, 본 발명에 있어서의 「제2 방향」이다.
도 6(a), (b)에 도시한 실시 형태에 있어서는, 1개의 제1 유지부(4A)가 구비하는 모든 수평편(43)이 위에서 볼 때 서로 겹치지 않도록 배치되어 있다. 이와 같이 함으로써, 수평편(43)들이 서로 간섭하는 일 없이 피치를 변환시킬 수 있다. 또, 이와 같이 함으로써, 도 6(a)에 도시하는 바와 같이, 각 받침부(42)의 높이가 최하위로 맞추어진 상태로 할 수 있으므로, 피치를 최소로 한 경우의, 본체부(30)의 선단부 및 제1 유지부(4A) 전체의 높이를 작게 할 수 있다.
또, 1개의 제1 유지부(4A)가 구비하는 복수의 수평편(43) 중, 적어도 2개가 위에서 볼 때 서로 겹치지 않도록 배치되어 있으면, 적어도 상기 2개의 수평편(43)들이 서로 간섭하는 일 없이 피치를 변환시킬 수 있다.
도 7(a), (b), (c)는, 제1 유지부(4A) 및 제2 유지부(4B)가 반도체 웨이퍼(9)를 유지하고 승강하는 동작의 일 예를 도시하는 측면도이다. 그러나, 반도체 웨이퍼(9)를 유지하고 승강하는 동작은 이에 한정되지 않는다. 도 7(b), (c)에서는, 도시의 편의상, 후프(90)를 도시하지 않는다. 본 실시 형태의 기판 반송용 로봇(2)은, 후프(90)로부터 서로 높이 위치가 상이한 5장의 반도체 웨이퍼(9)를 한 번에 취출하고, 서로 이웃하는 반도체 웨이퍼(9)의 피치를 넓힌다. 이 상태로 처리를 해야 할 다른 개소로 반송한다. 최하위의 반도체 웨이퍼(9)를 받치는 받침부(42)는, 핸드(3) 상에 설치되어 있고, 제1 유지부(4A) 및 제2 유지부(4B)는 남은 4장의 반도체 웨이퍼(9)를 상승시킨다.
핸드(3)는 후프(90)에 대향한 상태에서(도 1 참조), 가동부(31)가 본체부(30)에 대해 후방으로 멀어진 도 3(b)에 도시하는 상태에 있다. 이 상태로부터, 아암 지지축(23)이 하강하고, 아암(20) 및 기대(21)가 수평면 내를 회전하며, 핸드(3)가 전진한다. 핸드(3)는 후프(90)의 하측을 통과하여, 도 7(a)에 도시하는 바와 같이, 제1 유지부(4A)가 후프(90) 내의 반도체 웨이퍼(9)의 하측 전방, 제2 유지부(4B)가 후프(90) 내의 반도체 웨이퍼(9)의 하측 후방에 각각 위치한다. 제1 유지부(4A) 및 제2 유지부(4B)는 각 받침부(42)가 최하위로 맞추어진 도 6(a)에 도시하는 상태에 있다.
이후, 아암 지지축(23)이 상승함과 더불어, 제1 내지 제4 직선 이동부(41A, 41B, 41C, 41D)의 받침부(42)가 각각 상이한 높이만큼 상승하여, 각 받침부(42)의 수평편(43)이 대응하는 반도체 웨이퍼(9)의 하면에 대응하는 높이, 즉 하면보다 조금 낮은 위치에 이른다. 아암 지지축(23)이 조금 상승하고, 각 받침부(42)가 대응하는 반도체 웨이퍼(9)를 유지한 후에, 아암(20) 및 기대(21)가 수평면 내를 회전하며, 핸드(3)가 후퇴한다. 도 7(b)에 도시하는 바와 같이, 제1 유지부(4A)의 각 받침부(42)가 대응하는 반도체 웨이퍼(9)의 주연부에 접한다. 서로 이웃하는 반도체 웨이퍼(9)의 피치는 이 상태가 가장 짧다. 제2 유지부(4B)는 반도체 웨이퍼(9)의 후방에 위치하고 있다.
이후, 도 3(a)에 도시하는 바와 같이, 피스톤(110)을 하우징(120)으로 당김으로써, 가동부(31)가 전진하여, 제2 유지부(4B)의 받침부(42)가 반도체 웨이퍼(9)의 주연부에 접한다. 이 상태에서, 아암 지지축(23)이 조금 상승하여, 제1 유지부(4A) 및 제2 유지부(4B)가 반도체 웨이퍼(9)를 후프(90)로부터 조금 들어 올린다. 아암(20) 및 기대(21)가 수평면 내를 회전하고, 핸드(3)가 후퇴하여, 후프(90)로부터 반도체 웨이퍼(9)를 취출할 수 있다.
후프(90)로부터 반도체 웨이퍼(9)를 취출한 후, 제1 내지 제4 직선 이동부(41A, 41B, 41C, 41D)의 받침부(42)가 또한 각각 상이한 높이만큼 상승하여, 도 7(c)에 도시하는 바와 같이, 서로 이웃하는 반도체 웨이퍼(9) 사이의 피치를 넓힐 수 있다. 아암(20) 및 기대(21)가 수평면 내를 회전하여, 피치가 넓어진 복수장의 반도체 웨이퍼(9)는 처리를 행하는 다른 개소로 반송된다. 또한, 모든 직선 이동부(41A, 41B, 41C, 41D)의 받침부(42)가 상승 완료한 상태에서, 서로 이웃하는 직선 이동부의 받침부(42) 사이의 높이의 차는 모두 동일한 것을 상정하고 있다. 이하에, 각 직선 이동부(41A, 41B, 41C, 41D)의 받침부(42)를 각각 상이한 높이만큼 상승시키는 피치 변환 기구(7)를 설명한다.
＜피치 변환 기구의 구성과 동작＞
도 8은, 핸드(3)의 본체부(30)의 수납 공간을 도시하는 평면도이며, 상기의 피치 변환 기구(7)를 도시한다. 도 9는, 도 8의 피치 변환 기구(7)를 A1 방향으로부터 본 측면도이며, 기대(21)를 도시하지 않는다. 제1 유지부(4A)와 제2 유지부(4B)는 각각 같은 피치 변환 기구(7)를 구비하고 있고, 설명의 편의상, 도 8에서는 도 2에서 핸드(3)의 좌측에 위치하는 제1 유지부(4A)의 피치 변환 기구(7)를 도시한다. 피치 변환 기구(7)는, 상기 각 직선 이동부(41A, 41B, 41C, 41D)와, 본체부(30) 내를 전후로 슬라이드하는 제1 슬라이더(70)와, 상기 제1 슬라이더(70)와 각 직선 이동부(41A, 41B, 41C, 41D)에 연결되고, 상기 제1 슬라이더(70)의 전후 이동을 상하 이동으로 변환하며, 본체부(30) 내에 배치된 제1 내지 제4 링크 기구(8A, 8B, 8C, 8D)를 구비하여 구성된다. 즉, 피치 변환 기구(7)는 제1 내지 제4 직선 이동부(41A, 41B, 41C, 41D)가 본체부(30)의 외부에 위치하고, 제1 슬라이더(70)와 제1 내지 제4 링크 기구(8A, 8B, 8C, 8D)가 본체부(30) 내에 위치한다. 또, 도 1에 도시하는 바와 같이, 반도체 웨이퍼(9)는 본체부(30)의 상방에 위치하기 때문에, 피치 변환 기구(7)의 제1 슬라이더(70)와 제1 내지 제4 링크 기구(8A, 8B, 8C, 8D)는 반도체 웨이퍼(9)를 유지하는 받침부(42)의 바로 근처에 존재한다. 제1 내지 제4 링크 기구(8A, 8B, 8C, 8D)에 의해, 본 발명의 「구동부」가 구성된다.
도 8에서는, 본체부(30)의 가장 내측에 위치하는 링크 기구를 제1 링크 기구(8A)로 하고, 외측을 향함에 따라, 각각 제2, 제3, 제4 링크 기구(8B, 8C, 8D)로 한다. 제1 내지 제4 링크 기구(8A, 8B, 8C, 8D)는, 대응하는 제1 내지 제4 직선 이동부(41A, 41B, 41C, 41D)에 접속된다.
도 9에 도시하는 바와 같이, 제1 링크 기구(8A)는, 제1 슬라이더(70)의 일측부에 설치되고, 기단부가 회동 가능하게 제1 슬라이더(70)에 장착된 장척판인 제1 링크 부재(80)와, 선단부가 상기 제1 링크 부재(80)의 길이 방향 중앙부에 위치하는 결합축(88)의 둘레로 회동 가능하게 장착되며, 기단부가 본체부(30)의 바닥면에 회동 가능하게 장착된 제2 링크 부재(81)와, 제1 링크 부재(80)의 선단부에 회동 가능하게 장착되며, 제1 직선 이동부(41)의 하단부에 고정된 제2 슬라이더(71)를 구비한다. 제1 링크 부재(80)는, 제1 슬라이더(70)와의 장착 개소의 중심으로서 좌우 방향으로 연장된 제1 축선(L1)을 중심으로 하여 회동하고, 결합축(88)은 제1 축선(L1)과 평행한 제2 축선(L2)을 중심으로 한다. 또, 제2 링크 부재(81)의 본체부(30)의 바닥면으로의 장착 개소는, 제1 축선(L1) 및 제2 축선(L2)에 평행한 제3 축선(L3)을 중심으로 한다. 제2 슬라이더(71)는 제1 축선(L1) 및 제2 축선(L2)에 평행한 제4 축선(L4)을 중심으로 한다. 제2 축선(L2)과 제3 축선(L3) 사이의 거리는, 제1 축선(L1)과 제2 축선(L2) 사이의 거리 및 제2 축선(L2)과 제4 축선(L4) 사이의 거리와 실질적으로 동일하다. 또, 제1 축선(L1), 제2 축선(L2), 및 제4 축선(L4)은 실질적으로 동일면 상에 위치한다.
제2 슬라이더(71)는, 본체부(30)의 전단부인 전벽(33)에 개설된 길이가 긴 장공(34)에 끼워져, 전후 이동이 규제되어 상하 이동만이 허용된다.
또한, 도 8에 도시하는 바와 같이, 제1 슬라이더(70)의 측부로서, 제1 링크 부재(80)가 설치된 측과는 반대측에는, 장척판으로서 제1 링크 부재(80)보다 짧은 제3 링크 부재(82)의 기단부가 장착되고, 상기 제3 링크 부재(82)는 제1 축선(L1)을 중심으로 하여 회동 가능하게 설치된다. 또, 상기의 결합축(88)은 제1 축선(L1)과 평행하게 연장되어 제3 링크 부재(82)에 접속된다. 후기하는 바와 같이, 제1 링크 부재(80)와 제2 링크 부재(81)가 회동하면, 결합축(88)을 개재하여 제3 링크 부재(82)도 회동한다.
제1 슬라이더(70)가 후퇴한 상태에서는, 도 9에 일점쇄선으로 나타내는 바와 같이, 제1 링크 부재(80) 및 제2 링크 부재(81)는 함께 대략 수평 위치에 있고, 제2 슬라이더(71) 및 제1 직선 이동부(41A)의 받침부(42)는 최하위에 위치한다. 도 9에 실선으로 나타내는 바와 같이, 제1 슬라이더(70)가 전진하면, 제2 슬라이더(71)는 전후 이동이 불가능하고 상하 이동만이 허용되기 때문에, 제1 링크 부재(80)는 제1 축선(L1)을 중심으로 하여 제2 슬라이더(71)가 상향이 되도록 회동한다. 제2 링크 부재(81)도 제3 축선(L3)을 중심으로 하여 결합축(88)이 상향이 되도록 회동한다. 제1 슬라이더(70)가 소정 거리만큼 전진하면, 제2 슬라이더(71) 및 제1 직선 이동부(41)의 받침부(42)는 최상위에 이른다. 이 상태로부터, 제1 슬라이더(70)가 후퇴하면, 상기와 반대의 동작을 더듬어 제1 직선 이동부(41A)는 하강한다. 또한, 제2 링크 부재(81)는, 제1 링크 부재(80)의 회동을 보조하는 것이므로, 이것을 생략해도 된다.
또한, 제1 링크 부재(80) 및 제2 링크 부재(81)가 대략 수평 위치에 있는 상태로부터, 제1 슬라이더(70)가 전진하면, 양 링크 부재(80, 81)가 버텨 상향으로 회동하지 않을 가능성이 있다. 환언하면, 결합축(88)의 제2 축선(L2)이 제1 링크 부재(80) 및 제2 링크 부재(81)의 사점(死點) 위치에 있으면, 양 링크 부재(80, 81)가 버텨 상향으로 회동하지 않을 가능성이 있다.
그래서, 결합축(88)의 둘레로 도 9에 일점쇄선으로 나타내는 비틀림 코일 스프링(89)을 설치하고, 상기 비틀림 코일 스프링(89)의 각편(脚片)을 제1 링크 부재(80)와 제2 링크 부재(81)에 장착하여, 상기 결합축(88)을 상향으로 탄성 가압해도 된다. 또, 제2 슬라이더(71)가 최하위에 위치하는 상태로, 제2 축선(L2)이 제1 축선(L1) 및 제3 축선(L3)보다 상측에 위치하고 있으면, 제1 슬라이더(70)가 전진했을 때에, 양 링크 부재(80, 81)가 버틸 가능성은 해소된다.
도 10은, 도 8의 피치 변환 기구(7)를 B1 방향으로부터 본 측면도이며, 제2 링크 기구(8B)를 도시한다. 제2 링크 기구(8B)는, 상기의 제1 링크 부재(80)와, 일단부가 상기 제1 링크 부재(80)의 선단부에 회동 자유롭게 장착된 제4 링크 부재(83)와, 상기 제4 링크 부재(83)의 타단부에 회동 가능하게 장착되고, 제2 직선 이동부(41B)의 하단부에 고정된 제3 슬라이더(72)를 구비한다. 제4 링크 부재(83)와 제3 슬라이더(72)의 장착 개소는, 상기의 제4 축선(L4)에 평행하게 서로 실질적으로 동일한 연직면 상에 위치하는 제5 축선(L5)을 중심으로 한다. 상기 제4 링크 부재(83)는, 제1 링크 부재(80) 상에서 제2 링크 부재(81)가 장착된 면과 반대측의 면에 장착된다.
제1 슬라이더(70)가 후퇴한 상태에서는, 도 10에 일점쇄선으로 나타내는 바와 같이, 제1 링크 부재(80) 및 제4 링크 부재(83)는 함께 대략 수평 위치에 있고, 제3 슬라이더(72) 및 제2 직선 이동부(41B)의 받침부(42)는 최하위에 위치한다. 도 10에 실선으로 나타내는 바와 같이, 제1 슬라이더(70)가 전진하면, 상기와 같이, 제1 링크 부재(80)는 제1 축선(L1)을 중심으로 하여 제3 슬라이더(72)가 상향이 되도록 회동한다. 제1 슬라이더(70)가 소정 거리만큼 전진하면, 제4 링크 부재(83)는 제2 직선 이동부(41B)의 중량에 의해 타단부가 하향이 되도록 기울어, 제3 슬라이더(72) 및 제2 직선 이동부(41B)의 받침부(42)는 최상위에 이른다.
도 11은, 도 8의 피치 변환 기구(7)를 C1 방향으로부터 본 측면도이며, 제3 링크 기구(8C)를 도시한다. 제3 링크 기구(8C)는, 상기의 제3 링크 부재(82)와, 일단부가 상기 제3 링크 부재(82)의 선단부에 회동 자유롭게 장착된 제5 링크 부재(84)와, 상기 제5 링크 부재(84)의 타단부에 회동 가능하게 장착되고, 제3 직선 이동부(41C)의 하단부에 고정된 제4 슬라이더(73)를 구비한다. 제5 링크 부재(84)와 제4 슬라이더(73)의 장착 개소는 제4 축선(L4)에 평행하게 상술의 연직면 상에 위치하는 제6 축선(L6)을 중심으로 한다.
제1 슬라이더(70)가 후퇴한 상태에서는, 도 11에 일점쇄선으로 나타내는 바와 같이, 제3 링크 부재(82) 및 제5 링크 부재(84)는 함께 대략 수평 위치에 있고, 제4 슬라이더(73) 및 제3 직선 이동부(41C)의 받침부(42)는 최하위에 위치한다. 도 11에 실선으로 나타내는 바와 같이, 제1 슬라이더(70)가 전진하면, 상기와 같이, 제3 링크 부재(82)는 제1 축선(L1)을 중심으로 하여 제4 슬라이더(73)가 상향이 되도록 회동한다. 제1 슬라이더(70)가 소정 거리만큼 전진하면, 제5 링크 부재(84)는 제3 직선 이동부(41C)의 중량에 의해 타단부가 하향이 되도록 기울어, 제4 슬라이더(73) 및 제3 직선 이동부(41C)의 받침부(42)는 최상위에 이른다.
도 12는, 도 8의 피치 변환 기구(7)를 D1 방향으로부터 본 측면도이며, 제4 링크 기구(8D)를 도시한다. 제4 링크 기구(8D)는, 상기의 제3 링크 부재(82)와, 일단부가 상기 제3 링크 부재(82)의 선단부에 회동 자유롭게 장착된 제6 링크 부재(85)와, 상기 제6 링크 부재(85)의 타단부에 회동 가능하게 장착되고, 제4 직선 이동부(41D)의 하단부에 고정된 제5 슬라이더(74)를 구비한다. 제6 링크 부재(85)와 제5 슬라이더(74)의 장착 개소는 제4 축선(L4)에 평행하게 상술의 연직면 상에 위치하는 제7 축선(L7)을 중심으로 한다. 상기 제6 링크 부재(85)는, 제3 링크 부재(82) 상에서 제5 링크 부재(84)가 장착된 면과 반대측의 면에 장착된다.
제1 슬라이더(70)가 후퇴한 상태에서는, 도 12에 일점쇄선으로 나타내는 바와 같이, 제3 링크 부재(82) 및 제6 링크 부재(85)는 함께 대략 수평 위치에 있고, 제5 슬라이더(74) 및 제4 직선 이동부(41D)의 받침부(42)는 최하위에 위치한다.
제1 슬라이더(70)가 전진하면, 도 12에 실선으로 나타내는 바와 같이, 제3 링크 부재(82)는 상기와 같이, 제1 축선(L1)을 중심으로 하여 제5 슬라이더(74)가 상향이 되도록 회동한다. 제1 슬라이더(70)가 소정 거리만큼 전진하면, 제6 링크 부재(85)는 제4 직선 이동부(41D)의 중량에 의해 타단부가 하향이 되도록 기울어, 제5 슬라이더(74) 및 제4 직선 이동부(41D)의 받침부(42)는 최상위에 이른다.
결합축(88)에 상기의 비틀림 코일 스프링(89)을 끼워, 상기 비틀림 코일 스프링(89)의 각편을 제3 링크 부재(82)와 제6 링크 부재(85)에 장착하고, 상기 결합축(88)을 상향으로 탄성 가압해도 된다.
또한, 상기의 기재에서는, 본체부(30)에 설치된 제1 유지부(4A)의 피치 변환 기구(7)를 설명했는데, 가동부(31)에 설치된 제2 유지부(4B)나 상기와 같은 구성의 피치 변환 기구(7)를 가진다. 따라서, 반도체 웨이퍼(9)를 유지한 양 유지부(4A, 4B)의 받침부(42)가 피치 변환 기구(7)에 의해 높이를 바꿀 수 있다. 제1 유지부(4A)와 제2 유지부(4B)의 합계 4개의 피치 변환 기구(7)는 동기하여 구동된다, 즉, 4개의 피치 변환 기구(7)의 제1 슬라이더(70)는 상기의 주슬라이드체(5)와 부슬라이드체(50)에 의해 동기하여 구동된다.
상기와 같이, 제1 내지 제4 직선 이동부(41A, 41B, 41C, 41D)를 승강 구동시키는 각 링크 부재(81, 83, 84, 85)와 슬라이더(71, 72, 73, 74)의 각 장착 개소는, 모두 동일한 연직면 상에 위치하는 제4 내지 제7 축선(L4~L7)을 중심으로 한다. 즉, 상기 복수의 장착 개소는 전후 방향으로 모두 같은 위치에 위치한다.
또, 제1 링크 부재(80)와 제3 링크 부재(82)는 제2 축선(L2)을 통과하는 결합축(88)에 의해 서로 동기하여 회동한다. 즉, 각 제1 내지 제4 링크 기구(8A, 8B, 8C, 8D)에 대해, 제1 링크 부재(80) 및 제3 링크 부재(82)가 수평 상태에 있어서의 제1 축선(L1)과 제2 축선(L2) 사이의 제1 거리와, 제2 축선(L2)과 제4 내지 제7 축선(L4~L7) 사이의 제2 거리의 합은, 서로 같은 거리이다.
또, 제1 내지 제4 링크 기구(8A, 8B, 8C, 8D)에 대해, 제1 링크 부재(80) 상의 각 제2 링크 부재(81), 제4 링크 부재(83)의 장착 개소, 및 제2 링크 부재(81) 상의 제5 링크 부재(84), 제6 링크 부재(85)의 장착 개소는, 모두 전후 방향으로 상이한 위치에 있다. 따라서, 제1 링크 부재(80) 및 제3 링크 부재(82)가 상승 회동했을 때에 있어서의 제2 축선(L2)과 제4 내지 제7 축선(L4~L7) 사이의 제2 거리는, 각 제1 내지 제4 링크 기구(8A, 8B, 8C, 8D)에 대해, 서로 상이하다. 즉, 각 제1 내지 제4 링크 기구(8A, 8B, 8C, 8D)에 대해, 제1 슬라이더(70)의 전진 거리인 소정 거리는 같기 때문에, 제1 링크 부재(80) 및 제3 링크 부재(82)가 상승 회동했을 때에 있어서의 소정 거리에 대한 제2 거리의 비율은, 제1 내지 제4 직선 이동부(41A, 41B, 41C, 41D)에 대해 서로 상이하다.
이에 의해, 제1 내지 제4 직선 이동부(41A, 41B, 41C, 41D)의 받침부(42)가 상승하는 높이를 서로 다르게 하고 있다. 즉, 각 제1 내지 제4 직선 이동부(41A, 41B, 41C, 41D)의 받침부(42)가 유지해야 할 반도체 웨이퍼(9)의 높이 위치에 따라, 제1 내지 제4 직선 이동부(41A, 41B, 41C, 41D)를 상승시키는 링크 기구를 적절하게 실현될 수 있다.
상하로 서로 이웃하는 반도체 웨이퍼(9)의 피치를 변환시키려면, 상기와 같이, 제1 내지 제4 링크 기구(8A, 8B, 8C, 8D)의 구성 부재를 회전시키는데, 이때에, 링크 기구의 구성 부재들이 닿아, 그 결과, 파티클이 발생하는 경우가 있다. 이러한 파티클이 반도체 웨이퍼(9)에 부착되면, 반도체 웨이퍼(9)의 품질 불량으로 연결된다.
본 실시 형태에서는, 제1 내지 제4 링크 기구(8A, 8B, 8C, 8D)는 핸드(3)의 본체부(30) 및 가동부(31) 내에 배치되어 있기 때문에, 상기 파티클은 본체부(30) 및 가동부(31)의 밖으로 나오는 일 없이, 상기 파티클이 반도체 웨이퍼(9)에 부착될 가능성은 없다. 또한, 파티클이 본체부(30) 및 가동부(31)의 밖에 나오지 않도록 하기 위해, 본체부(30) 및 가동부(31) 내는 음압으로 설정되어 있다.
또, 피치 변환 기구(7)는 각 직선 이동체(40A, 40B, 40C, 40D)의 받침부(42)의 바로 아래에 위치한다. 이에 의해, 받침부(42)의 간격을 변환시키는 동작의 정밀도를 높일 수 있다.
＜검출기 이동 기구의 동작＞
상기에 도시하는 바와 같이, 주슬라이드체(5)의 전진에 의해, 상하로 서로 이웃하는 반도체 웨이퍼(9)는 피치가 넓어지도록 상승한다. 또, 주슬라이드체(5)의 전후 이동에 의해, 승강 기둥(63) 및 센서(60)가 승강한다. 본 실시 형태에 있어서는, 주슬라이드체(5)의 전진시에, 센서쌍(60a)을 하강시킴으로써, 1개의 센서쌍(60a)으로 모든 반도체 웨이퍼(9)의 존재를 검출하고 있다.
도 13(a), (b)는, 도 3(a), (b) 및 도 4에 도시하는 검출기 이동 기구(6)를 F1 방향으로부터 본 도이고, 도 13(a)는 주슬라이드체(5)의 구동편(56)의 후퇴 상태를, 도 13(b)는 구동편(56)의 전진 상태를 각각 도시한다. 검출기 이동 기구(6)를 구성하는 상기의 무단 벨트(61)는, 전후로 이격한 한 쌍의 롤러(64) 사이에 걸쳐 놓여 있고, 무단 벨트(61)의 상측에 구동편(56)이 장착되어 있다. 전방에 위치하는 롤러(64)에 피니언 기어(62)가 같은 축에 끼어져 있다. 구동편(56)이 전진하면, 피니언 기어(62)가 시계 방향으로 회전하고, 승강 기둥(63) 및 센서(60)가 하강한다. 반대로, 구동편(56)이 후퇴하면, 피니언 기어(62)가 반시계 방향으로 회전하고, 승강 기둥(63) 및 센서(60)가 상승한다.
도 13(a)에 도시하는 바와 같이, 구동편(56)의 후퇴 상태에 있어서는, 승강 기둥(63) 및 센서(60)는 가장 상승한 위치에 있고, 5장의 반도체 웨이퍼(9)는 상기와 같이, 가장 좁은 피치로 받침부(42) 상에 올려놓여져 있다. 센서(60)는 최상위의 반도체 웨이퍼(9)보다 상방에 위치하고 있다.
이 상태로부터, 구동편(56)이 전진하면, 센서(60)가 하강한다. 반도체 웨이퍼(9)는 피치가 넓어지도록 상승하기 때문에, 센서(60)의 하강 중에 모든 반도체 웨이퍼(9)의 존재를 검출할 수 있다. 반대로, 구동편(56)이 후퇴하면, 반도체 웨이퍼(9)는 피치가 짧아지도록 하강하고, 센서(60)는 반대로 상승하기 때문에 상승 중에 모든 반도체 웨이퍼(9)의 존재를 검출할 수 있다. 이에 의해, 모든 반도체 웨이퍼(9)의 존재를 검출하는데 필요한 센서(60)의 최대 이동 거리는, 서로 이웃하는 반도체 웨이퍼(9)의 피치가 가장 넓게 설정된 상태에서, 최상위의 반도체 웨이퍼(9)와 최하위의 반도체 웨이퍼(9)의 간격 이하의 거리가 된다. 따라서, 엔드 이펙터 장치(1)의 박형화, 소형화를 달성할 수 있다.
환언하면, 반도체 웨이퍼(9)의 피치가 넓어질 때에, 센서(60)를 상승시켜 반도체 웨이퍼(9)를 검출하려고 하면, 이하의 불이익이 있다. 모든 반도체 웨이퍼(9)의 존재를 검출하는데 필요한 센서(60)의 최대 이동 거리는, 서로 이웃하는 반도체 웨이퍼(9)의 피치가 가장 넓게 설정된 상태에서, 최상위의 반도체 웨이퍼(9)와 최하위의 반도체 웨이퍼(9)의 간격을 웃도는 거리가 된다. 이것으로는, 엔드 이펙터 장치(1)의 박형화, 소형화에 불리하기 때문에, 반도체 웨이퍼(9)의 피치의 신축 방향과, 센서(60)의 승강 방향을 서로 역방향으로 설정하고 있다.
또, 피치 변환 기구(7)와 검출기 이동 기구(6)는 서로 연계되어, 1개의 공통의 모터(M)로 구동된다. 즉, 모터(M)는 본 발명의 「구동원」을 구성한다. 이에 의해, 피치 변환 기구(7)와 검출기 이동 기구(6)를 구동하는 구성이 간소해진다. 또, 피치 변환 기구(7)와 검출기 이동 기구(6)를 용이하게 동기시켜 구동할 수 있다.
(엔드 이펙터 장치의 동작 개요)
상기의 구성을 구비한 엔드 이펙터 장치(1)의 동작 개요, 즉 피치 변환시의 반도체 웨이퍼(9)의 검출 동작은, 도 14의 플로차트에 나타낸다.
제어 장치(200)는, 실린더 장치(100)를 작동시켜(단계 S1), 가동부(31)를 본체부(30)에 접근시키고, 제1 유지부(4A)와 제2 유지부(4B)의 받침부(42)로, 상하로 배열된 5장의 반도체 웨이퍼(9)를 유지한다. 다음에, 모터(M)를 구동하여(단계 S2), 제1 슬라이더(70)를 전진시키고, 반도체 웨이퍼(9)의 피치를 넓힌다. 제어 장치(200)는 동시에 센서(60)를 작동시키고(단계 S3), 센서(60)로부터의 검출 신호를 기억부(210)에 기억시킨다. 제어 장치(200)는 전진 검출 스위치(SW1)로부터의 신호를 수신하면(단계 S4), 모터(M)의 회전을 정지한다(단계 S5). 제1 슬라이더(70)의 전진 완료 상태에서, 반도체 웨이퍼(9)의 피치는 최대가 되고, 한편, 센서(60)는 하강 완료되어 있기 때문에, 이 센서(60)에 의해 5장 모든 반도체 웨이퍼(9)의 존재가 검출된다. 제어 장치(200)는 기억부(210) 내의 정보로부터, 제1 유지부(4A)와 제2 유지부(4B)의 받침부(42)에 5장의 반도체 웨이퍼(9)가 올바르게 유지되어 있는지의 여부를 검출한다(단계 S6). 만일, 제1 유지부(4A)와 제2 유지부(4B)의 받침부(42)에 5장의 반도체 웨이퍼(9)가 올바르게 유지되어 있지 않은, 예를 들어 4장의 반도체 웨이퍼(9)밖에 받침부(42)에 유지되어 있지 않은 경우는, 그 취지를 사용자에게 알린다(단계 S7). 제1 유지부(4A)와 제2 유지부(4B)의 받침부(42)에 5장의 반도체 웨이퍼(9)가 올바르게 유지되어 있으면, 그 취지를 표시함과 더불어, 소정의 처리를 행하는 다른 개소에 5장의 반도체 웨이퍼를 반송한다.
도 15(a), (b)는, 다른 검출기 이동 기구(6)의 구성을 도시하는 도이고, (a)는 구동편(56)의 후퇴 상태를, (b)는 구동편(56)의 전진 상태를 각각 도시한다. 무단 벨트(61)에 장착된 구동편(56)으로부터는 환축(57)이 돌출하고, 상기 환축(57)에 센서 링크(600)의 기단부가 끼워져 있다. 센서 링크(600)의 선단부에 상기의 센서(60)가 설치되고, 센서 링크(600)의 길이 방향의 중앙부에는 장공(610)이 개설되어 있다.
가동부(31) 상에 설치된 회전 중심축(640)에는, 서포트 링크(620)의 일단부가 회전 가능하게 장착되어 있고, 이 서포트 링크(620)의 선단부에 끼움축(630)이 설치되어 있다. 이 끼움축(630)이 장공(610)에 슬라이드 가능하게 끼워져, 센서 링크(600)가 지지된다.
도 15(a)에 도시하는 바와 같이, 구동편(56)이 후퇴한 상태에서는, 센서 링크(600)는 선단부가 상승하도록 기울어져 있고, 센서(60)는 최상위의 반도체 웨이퍼(9)보다 상방에 위치하고 있다. 5장의 반도체 웨이퍼(9)는 상기와 같이, 가장 좁은 피치로 받침부(42) 상에 올려놓여져 있다.
이 상태로부터, 도 15(b)에 도시하는 바와 같이, 구동편(56) 및 환축(57)이 전진하면, 센서 링크(600)는 장공(610)이 끼움축(630)에 슬라이드 안내되면서, 환축(57)을 중심으로 하여 하향으로 회전한다. 반대로, 반도체 웨이퍼(9)는 피치가 넓어지도록 상승하기 때문에, 센서(60)의 하강 중에 모든 반도체 웨이퍼(9)의 존재를 검출할 수 있다. 반대로, 구동편(56)이 후퇴하면, 반도체 웨이퍼(9)는 피치가 짧아지도록 하강하고, 센서(60)는 반대로 상승하기 때문에 상승 중에 모든 반도체 웨이퍼(9)의 존재를 검출할 수 있다. 즉, 반도체 웨이퍼(9)의 피치의 신축 방향과, 센서(60)의 승강 방향과는 서로 역방향이다. 이에 의해, 모든 반도체 웨이퍼(9)의 존재를 검출하는데 필요한 센서(60)의 최대 이동 거리는, 서로 이웃하는 반도체 웨이퍼(9)의 피치가 가장 넓게 설정된 상태에서, 최상위의 반도체 웨이퍼(9)와 최하위의 반도체 웨이퍼(9)의 간격 이하의 거리가 된다. 따라서, 이 구성에 의해서도, 엔드 이펙터 장치(1)의 박형화, 소형화를 달성할 수 있다. 또한, 회전 중심축(640)에 서포트 링크(620)를 상향으로 탄성 가압하는 비틀림 코일 스프링(도시 생략)을 설치해도 된다.
＜다른 검출기 이동 기구＞
도 16은, 다른 검출기 이동 기구(6)의 구성을 도시하는 평면도이며, 도 17은 도 16의 검출기 이동 기구(6)를 F1 방향으로부터 본 도이다. 이 검출기 이동 기구(6)에 있어서는, 센서(60)를 구비한 승강 기둥(63)을 피니언 기어(62)로 구동시키는 구성은, 도 2 내지 도 4에 도시하는 구성과 같으나, 피니언 기어(62)는 모터(M)와는 별개의 보조 모터(M1)로 구동된다. 이 보조 모터(M1)는 가동부(31) 내에 배치되고, 도 5에 도시하는 바와 같이, 제어 장치(200)에 접속된다. 즉, 무단 벨트(61)나 구동편(56)은 불필요해지며, 센서(60)의 승강 동작과 반도체 웨이퍼(9)의 피치 변환 동작은 서로 독립되어 있다.
이 센서(60) 및 승강 기둥(63)을 보조 모터(M1)로 승강시킴으로써, 도 17에 도시하는 바와 같이, 서로 이웃하는 반도체 웨이퍼(9)의 피치가 최소로 설정된 상태에서, 5장의 반도체 웨이퍼(9)의 존재를 검출할 수 있다. 따라서, 센서(60)의 승강 거리를 짧게 할 수 있어, 이에 의해, 엔드 이펙터 장치(1)의 박형화, 소형화를 달성할 수 있다.
＜실시 형태의 효과＞
본 실시 형태에 따른 엔드 이펙터 장치(1)에 있어서는, 이하의 효과가 있다.
1. 핸드(3) 상에는 복수장의 반도체 웨이퍼(9)가 상하 방향으로 서로 간격을 두고 배치되어 있다. 검출기 이동 기구(6)에 의해 1개의 센서쌍(60a)이 상하 방향으로 이동함으로써, 상기 1개의 센서쌍(60a)으로 모든 반도체 웨이퍼(9)의 존재를 검출할 수 있다. 즉, 반도체 웨이퍼(9)의 수에 대응하여 복수의 센서(60)를 설치할 필요가 없기 때문에, 반도체 웨이퍼(9)의 존재를 검출하는 구성이 간소해져, 엔드 이펙터 장치(1) 전체의 코스트 저감에도 연결된다.
2. 피치 변환 기구(7)는, 링크 부재(81, 83, 84, 85)나 슬라이더(71, 72, 73, 74) 등의 슬라이드 또는 회전 부재를 포함하기 때문에, 슬라이드 또는 회전시에 진개 등의 파티클을 발생시키는 경우가 있다. 그러나, 피치 변환 기구(7)는 본체부(30) 및 가동부(31)의 내부에 배치되어 있기 때문에, 파티클은 본체부(30) 및 가동부(31)로부터 밖으로 나오지 않고, 본체부(30) 및 가동부(31)의 외측에 위치하는 직선 이동체의 받침부(42)로 받쳐진 반도체 웨이퍼(9)에는 부착되지 않는다. 이에 의해, 반도체 웨이퍼(9)가 피치 변환 기구(7)에 기인하는 파티클에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 반도체 웨이퍼(9)의 유지는, 핸드(3)에 의해 반도체 웨이퍼(9)를 반송 가능한 상태로 하는 것을 의미하고, 상기 실시 형태 외에 재치나 흡착 등 하는 양태여도 된다. 이 경우, 예를 들어 상기 받침부(42)는 수평편(43)만 혹은 상기 수평편(43)과 흡착 패드에 의해 구성될 수 있다.
상기 기재에서는, 제1 유지부(4A)와 제2 유지부(4B)는, 2개씩 설치되어 있다고 했는데, 각각 1개 이상 설치되어 있으면 된다. 단, 반도체 웨이퍼(9)를 수평면 내에서 위치 결정하려면, 반도체 웨이퍼(9)의 주연에 대해, 3개 이상의 점으로 지지하는 것이 필요하기 때문에, 제1 유지부(4A)와 제2 유지부(4B)는, 합해서 3점 이상으로 지지하도록 설치되어 있는 것이 필요하다.
또, 상기 기재에서는, 피치 변환 기구(7)는 후프(90)로부터 다른 처리해야 할 개소에 복수장의 반도체 웨이퍼(9)를 반송할 때에 서로 이웃하는 반도체 웨이퍼(9)의 상하 피치를 넓힌다고 했는데, 상기 상하 피치를 좁혀도 된다.
상술의 실시 형태에는 4개의 제1 슬라이더(70)가 동기하여 전후로 구동되는 실시 형태가 나타나 있는데, 각 피치 변환 기구(7)의 제1 슬라이더(70)는 제1 유지부(4) 또는 제2 유지부(4B)에 반드시 물리적으로 접속되어 있을 필요는 없다. 예를 들어, 각 피치 변환 기구(7)의 제1 슬라이더(70)마다 개별적으로 에어 실린더 등의 액추에이터를 설치해도 된다. 이 경우, 개별적으로 설치된 에어 실린더 등의 액추에이터의 동작 타이밍을 동기시키는 것이 바람직하다.
상술의 실시 형태에서는, 주슬라이드체(5)의 전진에 수반하여, 반도체 웨이퍼(9)의 피치가 넓어지고, 반대로 센서(60)가 하강한다고 했다. 그러나, 반도체 웨이퍼(9)의 피치의 신축 방향과, 센서(60)의 승강 방향이 서로 역방향이면 되고, 주슬라이드체(5)의 후퇴에 수반하여, 반도체 웨이퍼(9)의 피치가 넓어지며, 반대로 센서(60)가 하강하는 구성으로 해도 된다.
＜받침부의 변형예＞
상기 기재에서는, 도 6(a)에 도시하는 바와 같이, 반도체 웨이퍼(9)는 받침부(42)의 수평편(43)으로 주연부 하면이 지지된다고 했다. 그러나, 이것을 대신하여, 도 18에 도시하는 바와 같이, 받침부(42)를 내면이 제1 경사면(45)과 상기 제1 경사면(45)보다 구배가 완만한 제2 경사면(46)이 연속하도록 형성하며, 양 경사면(45, 46)의 경계선(SM)으로 반도체 웨이퍼(9)의 주연을 지지해도 된다.
도 18에 도시하는 구성이면, 반도체 웨이퍼(9)는 받침부(42)에 유지될 때에는, 받침부(42)의 제1 경사면(45)을 미끄러져 경계선(SM)에 올려놓여진다. 이에 의해, 반도체 웨이퍼(9)의 수평 위치 및 수평 자세가 교정되어 안정적으로 유지된다. 또, 받침부(42)와 반도체 웨이퍼(9)는 선 접촉하기 때문에, 받침부(42)와 반도체 웨이퍼(9)의 접촉 면적이 작다. 이에 의해, 반도체 웨이퍼(9)로의 이물 부착이 감소한다.
산업상의 이용 가능성
본 발명은, 상하로 간격을 두고 배치된 복수장의 기판의 존재를, 1장의 기판마다 검출할 수 있는 엔드 이펙터 장치에 유용하다.
1 엔드 이펙터 장치
2 기판 반송용 로봇
3 핸드
5 주슬라이드체
6 검출기 이동 기구
7 피치 변환 기구
8A 링크 기구
9 반도체 웨이퍼
30 본체부
31 가동부
40A 제1 직선 이동체
41A 제1 직선 이동부
50 부슬라이드체
60 센서

Claims (7)

  1. 로봇 아암에 부착된 엔드 이펙터 장치로서,
    핸드와,
    상기 핸드에 설치되고, 복수장의 기판이 1개의 평면에 평행하고 또한 상기 1개의 평면에 직교하는 제1 방향으로 서로 간격을 두고 배치되도록, 상기 복수장의 기판을 유지하는 복수의 유지부와,
    상기 엔드 이펙터 장치에 설치되고, 상기 제1 방향으로부터 볼 때 상기 복수장의 기판의 외측에 배치되고, 1장마다 상기 기판의 주연부에 대향한 상태로 상기 복수의 유지부에 유지된 상기 기판의 존재를 검출하는 것이 가능하도록 구성된 1개의 검출기와,
    상기 엔드 이펙터 장치에 설치되고, 상기 1개의 검출기가 모든 각 기판의 주연부에 대향하도록, 상기 1개의 검출기를 상기 제1 방향으로 상기 복수의 기판에 상대적으로 이동시키는 검출기 이동 기구를 구비한, 엔드 이펙터 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기의 각 유지부는, 상기의 1개의 평면에 평행이 되도록 각 기판의 주연부를 받침과 더불어, 상기 기판의 장수에 대응하여 상기 제1 방향으로 배치된 복수의 받침부와,
    각 받침부를 상기 제1 방향으로 이동시켜 서로 이웃하는 기판의 간격을 변환하도록 구성된, 피치 변환 기구를 포함하고,
    상기 검출기 이동 기구는, 상기 피치 변환 기구가 서로 이웃하는 기판의 간격을 변환시키는 방향과는 역방향으로 상기 검출기를 제1 방향으로 이동시키는, 엔드 이펙터 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 피치 변환 기구와 상기 검출기 이동 기구는 서로 연계되어, 공통의 구동원으로 구동되는, 엔드 이펙터 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기의 각 유지부는, 상기의 1개의 평면에 평행이 되도록 각 기판의 주연부를 받침과 더불어, 상기 기판의 장수에 대응하여 상기 제1 방향으로 배치된 복수의 받침부와,
    각 받침부를 상기 제1 방향으로 이동시켜 서로 이웃하는 기판의 간격을 변환하도록 구성된, 피치 변환 기구를 포함하고,
    상기 피치 변환 기구와 상기 검출기 이동 기구는, 별개의 구동원으로 구동되며,
    상기 검출기 이동 기구는, 상기 피치 변환 기구에 의해 서로 이웃하는 기판의 간격이 최소의 간격으로 설정된 상태에서, 복수장의 기판의 존재를 검출하기 위해, 상기 검출기를 제1 방향으로 이동시키는, 엔드 이펙터 장치.
  5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 피치 변환 기구는, 각각이 상기 제1 방향으로 이동하고 상기 받침부를 상기 기판의 장수에 대응하여 구비하는 복수의 직선 이동체와, 상기 구동원에 연결되어 1개의 평면에 평행한 제2 방향으로 직선 이동하고 상기 복수의 직선 이동체를 상기 제1 방향으로 이동시키는 슬라이더를 포함하며,
    상기 검출기 이동 기구는 상기 슬라이더의 직선 이동에 연동하여 구동되는, 엔드 이펙터 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 핸드는, 상기 제2 방향으로 연장되도록 형성되고 선단부와 기단부를 가지는 본체부와, 상기 본체부의 기단측에서 상기 제2 방향으로 전진 및 후퇴 가능하게 연결된 가동부를 포함하며,
    상기 본체부와 가동부는 함께 내부에 수납 공간을 형성하고, 상기 피치 변환 기구는, 상기 복수의 직선 이동체와 상기 슬라이더 사이에 배치되는 구동부를 포함하며,
    상기 구동부는, 상기 본체부 및 가동부의 수납 공간 내에 배치되고, 상기 복수의 직선 이동체는 상기 본체부 및 가동부의 외측에 설치된, 엔드 이펙터 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 복수의 유지부는, 상기 본체부의 선단부에 설치된 제1 유지부와, 상기 가동부에 설치된 제2 유지부를 포함하고,
    상기 가동부가 전진했을 때, 상기 제1 유지부와 상기 제2 유지부의 상기 복수의 받침부에 의해 상기 복수장의 기판의 주연부가 유지되고, 또한 상기 가동부가 후퇴했을 때, 상기 제2 유지부의 상기 받침부로부터 상기 복수장의 기판의 주연부가 해방되도록 구성되어 있는, 엔드 이펙터 장치.
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