KR20080102361A

KR20080102361A - 반송 장치 및 반송 방법

Info

Publication number: KR20080102361A
Application number: KR1020087018141A
Authority: KR
Inventors: 히데아키 노나카; 칸 나카타
Original assignee: 린텍 가부시키가이샤
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2007-01-22
Publication date: 2008-11-25
Also published as: DE112007000305T5; CN101375386A; JP2007221031A; WO2007097147A1; TW200807610A; US20100222918A1

Abstract

제 1 내지 제 6 암(15A~15F)을 구비하고 각 암이 수치제어되는 다관절형의 로봇에 의해 구성된 반송 장치(10)로서, 당해 반송 장치(10)의 자유단측에는 반도체 웨이퍼(W)를 흡착 유지하는 흡착 암(12)이 설치되어 있다. 흡착 암(12)은 선단측에 흡착부(12C)를 구비하고, 암(15A~15F)을 통하여 직교 3축(X, Y, Z축) 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있음과 아울러, 가상 평면(S)에 대하여 경사지는 방향으로 회전 가능하게 설치되어 있다. 따라서, 반도체 웨이퍼(W)가 가상 평면(S)에 대하여 기울어져 있어도, 흡착 암(12)의 각도 변위에 의해 흡착부(12C)를 반도체 웨이퍼(W)에 꼭 맞게 접촉시킬 수 있다.

관절, 수치제어, 다관절형의 로봇, 반송 장치, 유지 수단, 가상 평면.

Description

반송 장치 및 반송 방법{CONVEYANCE DEVICE AND CONVEYANCE METHOD}

본 발명은 반송 장치 및 반송 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 테이블 등의 상면에 재치(載置)된 반도체 웨이퍼(이하, 간단히 「웨이퍼」라고 칭함) 등의 판 형상 부재를 반송할 때에, 그 면이 가상 평면(예를 들면, 수평면)에 대하여 기울어진 상태이더라도, 당해 판 형상 부재를 확실하게 흡착 유지하여 반송할 수 있는 반송 장치 및 반송 방법에 관한 것이다.

웨이퍼 처리 공정에서는, 이면 연삭 공정이나, 링 프레임으로의 마운트 공정 등, 여러 공정이 포함된다. 각 공정에서의 처리를 실행한 경우에는, 웨이퍼를 흡착하여 유지하는 유지 수단을 구비한 반송 장치를 사용하여 테이블 상호간 혹은 웨이퍼 스토커 등의 사이에서 웨이퍼를 반송하는 것이 행해지고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

상기 특허문헌에 기재된 반송 장치는, 도 4에 개략적으로 도시되는 바와 같이, 로봇 본체(50)와, 이 로봇 본체(50)에 승강 가능하게 지지된 승강체(51)와, 이 승강체(51)에 수평면 내에서 회전 가능하게 지지된 기부 암(52)과, 이 기부 암(52)에 중간 암(53)을 통하여 수평면 내에서 회전 가능하게 연결된 선단 암(54)과, 당해 선단 암(54)의 자유단측에 부착된 흡착 암(56)을 구비하여 구성되고, 흡착 암(56)에 설치된 도시하지 않은 흡착부가 제 1 테이블(60)에 지지된 웨이퍼(W)를 흡착 유지함으로써, 웨이퍼(W)를 제 1 테이블(60)로부터 제 2 테이블(61)로, 또는 그 반대로 반송하여 옮겨 실을 수 있도록 되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특허공개 2005-123595호 공보

(발명의 개시)

(발명이 해결하고자 하는 과제)

그렇지만, 특허문헌 1에 개시된 반송 장치에서의 흡착 암(56)은 상기 승강체(51)의 승강에 수반되는 상하 방향과, 각 암(52~54)이 수평면 내에서 선회하는 수평방향으로 이동(회전)할 수 있는데 불과하며, 수평면에 대하여 흡착 암(56)을 경사지게 할 수 없는 것으로 되어 있다.

그 때문에, 가령 그 장치 내에서 기준(수평 기준)을 설치하여 반송 장치를 세팅했다고 해도, 다른 장치와 조합한 경우, 장치의 개체 차이에 의해 수평의 기준이 조금 벗어나 있는 경우가 있다(도 4 중 θ 참조). 이러한 경우, 다른 장치의 웨이퍼(W)를 흡착 암이 흡착할 수 없기 때문에, 세팅 시에 다른 장치 또는, 자기 자신의 장치를 어느 쪽인가의 경사에 맞추어 기준맞춤을 다시 해야만 하여, 대단히 번거롭고 대대적인 작업을 수반한다고 하는 문제를 일으킨다.

[발명의 목적]

본 발명은, 이러한 문제에 주목하여 안출된 것으로, 그 목적은, 웨이퍼 등의 판 형상 부재가 가상 평면에 대하여 경사를 가지고 있는 상태이더라도, 당해 판 형상 부재를 확실하게 흡착 유지하여 반송할 수 있는 반송 장치 및 반송 방법을 제공하는 것에 있다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 복수의 관절을 구비하고 있음과 아울러, 각 관절이 수치제어되는 다관절형의 로봇을 포함하는 반송 장치에 있어서,

상기 로봇의 자유단측에 판 형상 부재를 유지하는 유지 수단이 설치되고, 당해 유지 수단은 직교 3축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있음과 아울러, 가상 평면에 대하여 소정각 경사지고, 상기 판 형상 부재에 접촉 가능하게 설치된다고 하는 구성을 채용하고 있다.

또, 본 발명은 복수의 관절을 구비하고 있음과 아울러, 각 관절이 수치제어되는 다관절형의 로봇을 포함하는 반송 장치에 있어서,

상기 로봇의 자유단측에, 반도체 웨이퍼를 흡착 유지하는 흡착 암이 설치되고, 당해 흡착 암은, 직교 3축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있음과 아울러, 가상 평면에 대하여 소정각 경사지고, 상기 반도체 웨이퍼에 접촉 가능하게 설치되어 상기 반도체 웨이퍼에 흡착부를 접촉시킨다고 하는 구성을 채용하고 있다.

또한, 본 발명은 복수의 관절을 구비하고 각 관절이 수치제어되는 다관절형의 로봇의 자유단측에, 판 형상 부재를 흡착 유지하는 흡착 암이 직교 3축 방향으로 이동 가능하게 설치된 반송 장치를 통하여 판 형상 부재를 반송하는 반송 방법에 있어서,

상기 흡착 암으로 판 형상 부재를 흡착할 때에, 당해 판 형상 부재가 가상 평면에 대하여 기울어져 있을 때에, 그 경사에 맞추어 흡착 암을 경사지게 함과 아울러 당해 흡착 암의 흡착부를 판 형상 부재의 면에 접촉시키고,

이어서, 흡착부에서 판 형상 부재를 흡착한 상태에서 당해 판 형상 부재를 반송한다고 하는 방법을 채용하고 있다.

(발명의 효과)

본 발명에 의하면, 흡착 암 등으로 이루어지는 유지 수단이 직교 3축 방향과, 가상 평면에 대하여 경사지는 방향 내지 자세로 이동할 수 있는 구성이기 때문에, 예를 들면 웨이퍼 등의 판 형상 부재가 기울어진 테이블에 지지되어 있어도, 흡착 암의 흡착부가 판 형상 부재의 면에 대하여 꼭 맞게 접촉하도록 각도 변위 혹은 자세 변위하여 유지할 수 있게 되고, 이것에 의해, 판 형상 부재를 확실하게 흡착하여 반송할 수 있다.

또, 판 형상 부재를 복수 공정에 걸쳐 옮겨 싣는 경우에 있어서, 각 테이블의 수평 정밀도가 유지되어 있지 않아도, 그 기울기에 따른 각도 조정을 행하도록 유지 수단을 제어하면 대응 가능하게 되기 때문에, 다른 장치와의 기준맞춤을 행한다고 하는 대대적인 작업은 불필요하게 된다.

도 1은 본 실시형태에 따른 반송 장치를 도시하는 개략 사시도.

도 2는 상기 반송 장치의 정면도.

도 3은 흡착 암에 의한 흡착 동작시의 작용 설명도.

도 4는 종래 구조를 설명하기 위한 반송 장치의 정면도.

(부호의 설명)

10 반송 장치 11 로봇 본체

12 흡착 암(유지 수단) 12C 흡착부

15A~15F 제 1~제 6 암 S 가상 평면(수평면)

W 반도체 웨이퍼(판 형상 부재)

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1에는, 본 실시형태에 따른 반송 장치가 웨이퍼 반송 장치에 적용된 개략 사시도가 도시되고, 도 2에는, 그 측면도가 도시되어 있다. 이들 도면에 있어서, 반송 장치(10)는 복수의 관절을 구비한 다관절형의 로봇에 의해 구성되고, 웨이퍼(W)를 상면에 재치하는 제 1 테이블(T1)을 구비한 장치(A)에 편입되며, 제 2 테이블(T2)이 구비된 장치(B)에 인접하여 배치되어 있다.

상기 반송 장치(10)는, 로봇 본체(11)와, 당해 로봇 본체(11)의 자유단측에 지지됨과 아울러 직교 3축(X, Y, Z축) 방향으로 이동 가능하게 설치된 유지 수단으로서의 흡착 암(12)을 구비하여 구성되어 있다. 로봇 본체(11)는 베이스부(14)와, 당해 베이스부(14)의 상면측에 배치되고 도 2 중 화살표 A~F방향으로 회전 가능하게 설치된 복수의 관절을 이루는 제 1 암(15A)~제 6 암(15F)과, 제 6 암(15F)의 선단측 즉 로봇 본체(11)의 자유단측에 부착된 공구 유지 척(19)을 포함한다. 제 2, 제 3 및 제 5 암(15B, 15C, 15E)은, 도 2 중 Y×Z면 내에서 회전 가능하게 설치되 어 있음과 아울러, 제 1, 제 4 및 제 6 암(15A, 15D, 15F)은 그 축 주위로 회전 가능하게 설치되어 있다. 따라서, 흡착 암(12)은 상기 공구 유지 척(19)에 유지된 상태에서, 전술한 직교 3축 방향으로의 이동과 더불어, 가상 평면(S)(도 3 참조)에 대하여 경사 가능함과 아울러 임의의 위치로 이동 가능하게 된다. 본 실시형태에서의 가상 평면(S)은 수평면이며, 또한 반송 장치(10)는 수치제어(Numerical Control)에 의해 제어되는 것이다. 즉, 웨이퍼(W)에 대한 각 관절의 이동량이 각각에 대응하는 수치 정보로 제어되고, 모두 그 이동량이 프로그램에 의해 제어되는 것이다.

상기 흡착 암(12)은 상기 공구 유지 척(19)에 지지되는 축 상의 암 홀더(12A)와, 이 암 홀더(12A)에 지지된 대략 Y형의 암(12B)으로 이루어지고, 당해 암(12B)의 각 선단측에, 흡착부(12C)를 구비한 것이 채용되어 있다. 또한, 흡착 암(12)은 웨이퍼(W)의 크기에 따라 대소 다양하게 되는 복수종이 준비되고, 도시하지 않은 암 스토커에 수납되어 있음과 아울러, 웨이퍼의 크기에 대응한 흡착 암을 자동적으로 바꾸어 부착할 수 있게 되어 있다.

상기 공구 유지 척(19)은, 대략 원통 형상을 이루고 상기 흡착 암(12)의 암 홀더(12A)를 수용하는 수용체(20)와, 당해 수용체(20)의 둘레 방향 대략 120도 간격을 둔 위치에 배치되고 상기 암 홀더(12A)를 둘레 방향에서 죄어 유지하는 3개의 척 발톱(21)을 구비하여 구성되어 있다. 각 척 발톱(21)은 공기 압력에 의해 수용체(20)의 중심에 대하여 직경 방향으로 진퇴 가능하게 되어 있다.

다음에 본 실시형태의 작용에 대하여 설명한다. 여기에서는, 장치(B)에 의 해 소정의 처리가 시행된 웨이퍼(W)가 제 2 테이블(T2)로 보내지고, 장치(A)에 편입된 제 1 테이블(T1)에 웨이퍼(W)를 옮겨 싣는 경우에 대하여 설명한다.

도 2에 도시되는 바와 같이, 장치(B)에 인접하여 장치(A)를 세팅하게 되는데, 장치(A)에서는 제 1 테이블(T1)과 반송 장치(10)의 평행도는 정확하게 조정되어 있지만, 장치(B)는 먼저 세팅이 완료되어 있기 때문에, 그 제 2 테이블(T2)의 수평도는 불분명하다.

이어서, 흡착 암(12)을 장치(B)의 제 2 테이블(T2) 상에 반송 장치(10)의 각 관절의 소정 이동에 의해 접근시킨다. 그리고, 흡착부(12C)로부터 흡인을 행하여 웨이퍼(W)를 흡착 유지할 수 있는지 아닌지의 확인을 행한다.

그러나, 도 3에 도시되는 바와 같이, 제 2 테이블(T2)이 가상 평면(S)에 대하여 각도 θ분만큼 기울어 있으면, 흡착부는 웨이퍼(W)의 상면에 접촉할 수 없는 상태로 되어 당해 웨이퍼(W)를 흡착 유지할 수 없다.

그래서, 반송 장치(10)에 의해, 흡착 암(12)의 선단측이 기부측보다도 낮은 자세가 되도록, 예를 들면, 제 4, 제 5 암(15D, 15E)을 Y-Z면 내에서 상호 소정 각도회전시키고, 흡착부(12C)가 웨이퍼(W)의 상면에 꼭 맞게 접하도록 각도 조정을 행하고, 이것에 의해 웨이퍼(W)를 확실하게 흡착 유지할 수 있게 조정한다. 그리고, 이 흡착 유지할 수 있는 흡착 암(12)의 위치의 데이터는 제어 장치에 입력되고, 이후, 흡착 암(12)은 제 2 테이블(T2) 상으로 보내지는 웨이퍼(W)에 근접하고, 상기 입력된 소정 각도분 경사짐으로써 웨이퍼(W)에 접촉하여, 확실하고 또한, 자동적으로 흡착 유지할 수 있다.

따라서, 이러한 실시형태에 의하면, 테이블(T1, T2)의 수평 정밀도에 편차가 발생하여 웨이퍼(W)의 상면이 가상 평면(S)에 대하여 기울어진 상태이더라도, 테이블(T1, T2)의 수평 정밀도를 조정하지 않고, 웨이퍼(W)를 흡착 유지할 수 있어, 미리 설정된 순서에 따라 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다고 하는 효과를 얻는다.

이상과 같이, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 구성, 방법 등은, 상기 기재에서 개시되어 있는데, 본 발명은, 이것에 한정되는 것은 아니다.

즉, 본 발명은, 주로 특정 실시형태에 관하여 특별히 도시하고, 설명되어 있지만, 본 발명의 기술적 사상 및 원하는 범위로부터 일탈하지 않고, 이상에서 설명한 실시형태에 대하여, 형상, 위치 혹은 배치 등 관하여, 필요에 따라 당업자가 여러 변경을 가할 수 있는 것이다.

예를 들면, 상기 실시형태에서는, 흡착 암(12)은 제 2 테이블(T2) 상으로 보내지는 웨이퍼(W)에 근접하고, 상기 입력된 소정 각도분 경사짐으로써 웨이퍼(W)에 접촉하여 흡착 유지하는 것과 같이 동작을 설명했는데, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 흡착 암(12)을 미리 소정 각도분 경사지게 하면서 웨이퍼(W)에 근접하여, 접촉하도록 해도 된다. 또, 소정 각도분 경사지면서 웨이퍼(W)에 근접하여 접촉하도록 해도 된다.

또한, 흡착 암(12)의 암(12B)이 평면에서 보아 대략 Y형으로 되는 형상에 대하여 설명했는데, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, I형, 웨이퍼(W)와 대략 동형 등, 웨이퍼(W)의 크기에 따라 다양하게 변경할 수 있다.

또, 본 발명에서의 가상 평면이란 수평면에 한정되는 것은 아니고, 연직면, 경사면도 포함하는 것이다. 따라서, 판 형상 부재를 연직면 내에 지지하는 설계가 채용되어 있는 경우에는, 판 형상 부재가 연직면에 대하여, 어떠한 오차에 의해 기울어 있는 경우이더라도, 전술한 동작 원리에 의해 흡착 유지되게 된다.

또한, 본 발명에서의 판 형상 부재는 반도체 웨이퍼(W)에 한정되는 것은 아니고, 시트가 첨부된 유리, 강판, 또는, 수지판 등, 그 밖의 판 형상 부재도 대상으로 할 수 있다.

Claims

복수의 관절을 구비하고 있음과 아울러, 각 관절이 수치제어되는 다관절형의 로봇을 포함하는 반송 장치에 있어서,

상기 로봇의 자유단측에 판 형상 부재를 유지하는 유지 수단이 설치되고, 당해 유지 수단은 직교 3축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있음과 아울러, 가상 평면에 대하여 소정각 경사지고, 상기 판 형상 부재에 접촉 가능하게 설치되는 것을 특징이라고 하는 반송 장치.
복수의 관절을 구비하고 있음과 아울러, 각 관절이 수치제어되는 다관절형의 로봇을 포함하는 반송 장치에 있어서,

상기 로봇의 자유단측에 반도체 웨이퍼를 흡착 유지하는 흡착 암이 설치되고, 당해 흡착 암은, 직교 3축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있음과 아울러, 가상 평면에 대하여 소정각 경사지고, 상기 반도체 웨이퍼에 접촉 가능하게 설치되어 상기 반도체 웨이퍼에 흡착부를 접촉시키는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
복수의 관절을 구비하고 각 관절이 수치 제어되는 다관절형의 로봇의 자유단측에, 판 형상 부재를 흡착 유지하는 흡착 암이 직교 3축 방향으로 이동 가능하게 설치된 반송 장치를 통하여 판 형상 부재를 반송하는 반송 방법에 있어서,

상기 흡착 암으로 판 형상 부재를 흡착할 때에, 당해 판 형상 부재가 가상 평면에 대하여 기울어져 있을 때에, 그 경사에 맞추어 흡착 암을 경사지게 함과 아울러 당해 흡착 암의 흡착부를 판 형상 부재의 면에 접촉시키고,

이어서, 흡착부에서 판 형상 부재를 흡착한 상태에서 당해 판 형상 부재를 반송하는 것을 특징으로 하는 반송 방법.