KR20200142454A

KR20200142454A - 로봇 핸드

Info

Publication number: KR20200142454A
Application number: KR1020200063071A
Authority: KR
Inventors: 츠요시 오나미; 히데키 고시미즈
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2019-06-12
Filing date: 2020-05-26
Publication date: 2020-12-22
Also published as: JP7396815B2; CN112077830B; CN112077830A; TW202045325A; JP2020202324A

Abstract

(과제) 웨이퍼를 반송하는 로봇이 구비하는 로봇 핸드에 있어서, 가운데가 오목한 형상으로 만곡되어 있는 웨이퍼의 오목부 중앙을 로봇 핸드로 적절히 흡인 유지하여 반송한다.
(해결 수단) 로봇 (1) 에 장착하여, 가운데가 오목한 형상으로 만곡된 웨이퍼 (W) 의 오목부 중앙 (Wf) 을 흡인 유지하는 로봇 핸드 (6) 로서, 장척 평판상의 기대 (60) 와, 기대 (60) 에 배치 형성되고 웨이퍼 (W) 의 오목부 중앙 (Wf) 을 흡인 유지하는 흡반 (61) 과, 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지하는 흡반 (61) 의 흡착면 (610d) 을 흡인원 (69) 에 연통시키는 연통로 (62) 를 구비하고, 흡착면 (610d) 으로 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지하였을 때, 웨이퍼 (W) 의 외주 부분이 흡반 (61) 이 장착된 기대 (60) 의 일면 (60a) 에 접촉하지 않도록 흡반 (61) 을 일면 (60a) 에 대하여 리프팅하고 있는 로봇 핸드 (6).

Description

로봇 핸드{ROBOT HAND}

본 발명은, 로봇에 장착하여, 가운데가 오목한 형상으로 만곡된 웨이퍼의 오목부 중앙을 흡인 유지하는 로봇 핸드에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼 등의 피가공물을 연삭하는 연삭 장치 상이나 절삭하는 절삭 장치 상 등, 또는 상기 장치 간에 있어서는, 가운데가 오목한 형상으로 만곡된 웨이퍼의 외주 가장자리를 유지하는 로봇 핸드 (예를 들어, 특허문헌 1 참조) 나, 가운데가 오목한 형상으로 만곡된 웨이퍼의 외주 부분을 이간시키는 2 개의 흡인부로 웨이퍼를 흡인 유지하는 로봇 핸드 (예를 들어, 특허문헌 2 참조) 로, 가운데가 오목한 형상으로 만곡된 웨이퍼를 반송하고 있다.

일본 공개특허공보 2014-000654호 일본 공개특허공보 2017-045784호

예를 들어, 연삭 장치 등의 가공 장치 상에 있어서, 웨이퍼는 웨이퍼 카세트에 선반상으로 수용되어 있고, 로봇의 로봇 핸드가 웨이퍼를 1 장 유지하여 카세트로부터 반출하고 상하 반전시켜 임시 거치 테이블에 반송하고 있다. 따라서, 로봇은, 웨이퍼를 상하 반전시키기 위해, 로봇 핸드로 웨이퍼의 중심을 흡인 유지하고자 한다. 또, 가공 후의 웨이퍼를 스핀 세정한 후, 스피너 테이블 상의 웨이퍼를 유지할 때에 웨이퍼의 중앙을 흡인 유지하고자 한다는 요망이 있다.

그러나, 가운데가 오목한 형상으로 만곡된 웨이퍼의 오목부 중앙을 흡인 유지하고자 하면, 웨이퍼의 휘어 오른 외주 부분이 로봇 핸드의 기대에 접촉하여, 웨이퍼가 가운데가 오목한 형상으로 만곡된 상태에서는 로봇 핸드가 웨이퍼를 적절히 흡인 유지할 수 없다는 문제가 있다.

따라서, 웨이퍼를 반송하는 로봇에 장착되는 로봇 핸드에 있어서는, 휘어서 가운데가 오목한 형상으로 만곡되어 있는 웨이퍼의 오목부 중앙을 로봇 핸드로 적절히 흡인 유지하여 반송한다는 과제가 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 로봇에 장착하여, 가운데가 오목한 형상으로 만곡된 웨이퍼의 오목부 중앙을 흡인 유지하는 로봇 핸드로서, 장척 평판상의 기대와, 그 기대에 배치 형성되고 웨이퍼의 오목부 중앙을 흡인 유지하는 흡반 (吸盤) 과, 웨이퍼를 흡인 유지하는 그 흡반의 흡착면을 흡인원에 연통시키는 연통로를 구비하고, 그 흡착면으로 웨이퍼를 흡인 유지하였을 때, 웨이퍼의 외주 부분이 그 흡반이 장착된 그 기대의 일면에 접촉하지 않도록 그 흡반을 그 일면에 대하여 리프팅하고 있는 로봇 핸드이다.

로봇에 장착하여, 가운데가 오목한 형상으로 만곡된 웨이퍼의 오목부 중앙을 흡인 유지하는 본 발명에 관련된 로봇 핸드는, 장척 평판상의 기대와, 기대에 배치 형성되고 웨이퍼의 오목부 중앙을 흡인 유지하는 흡반과, 웨이퍼를 흡인 유지하는 흡반의 흡착면을 흡인원에 연통시키는 연통로를 구비하고, 흡착면으로 웨이퍼를 흡인 유지하였을 때, 웨이퍼의 외주 부분이 흡반이 장착된 기대의 일면에 접촉하지 않도록 흡반을 일면에 대하여 리프팅하고 있음으로써, 가운데가 오목한 형상의 웨이퍼의 휘어 오른 외주 부분이 기대에 접촉하지 않고 로봇 핸드가 적절히 웨이퍼의 오목부 중앙을 흡인 유지할 수 있게 된다. 그리고, 예를 들어, 웨이퍼의 오목부 중앙을 로봇 핸드로 흡인 유지하여 웨이퍼 카세트로부터 꺼내고, 웨이퍼를 상하 반전시켜 가공 장치의 임시 거치 테이블 등에 반송하는 것이 가능해진다.

도 1 은, 웨이퍼가 수용된 카세트 및 로봇 핸드를 구비하는 로봇의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 가운데가 오목한 형상으로 만곡된 웨이퍼의 오목부 중앙을 로봇 핸드로 흡인 유지하고 있는 상태를 설명하는 측면도이다.
도 3 은, 로봇 핸드의 기대의 선단측의 일면에 O 링, 리프팅 블록, 및 흡착 패드를 장착하는 상태를 설명하는 사시도이다.
도 4 는, 카세트에 수용되고 가운데가 오목한 형상으로 만곡된 웨이퍼의 오목부 중앙을 로봇 핸드로 흡인 유지하고 있는 상태를 설명하는 단면도이다.

도 1 에 나타내는 로봇 (1) 은, 예를 들어 카세트 (4) 에 수용되는 가운데가 오목한 형상으로 만곡된 웨이퍼 (W) 를 카세트 (4) 로부터 반출하거나, 카세트 (4) 에 반입하거나 하기 위한 로봇으로서, 본 발명에 관련된 로봇 핸드 (6) 를 구비하고 있고, 예를 들어, 도시되지 않은 연삭 장치 상에 배치 형성되는 것이다.

도 1 에 나타내는 카세트 (4) 는, 예를 들어, 바닥판 (4a) 과, 천판 (4b) 과, 후벽 (4c) 과, 2 장의 측벽 (4d) 과, 전방측 (＋Y 방향측) 의 개구 (4e) 를 갖고 있고, 개구 (4e) 로부터 웨이퍼 (W) 를 반출입할 수 있는 구성으로 되어 있다. 카세트 (4) 의 내부에는, 복수의 선반부 (40) 가 상하 방향으로 소정의 간격을 두고 형성되어 있고, 선반부 (40) 에 있어서 웨이퍼 (W) 를 1 장씩 수용하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 카세트 (4) 의 구성은 본 예에 한정되는 것은 아니다.

도 1, 2 에 나타내는 평면에서 봤을 때에 원형상의 웨이퍼 (W) 는, 웨이퍼 (W) 의 중심에서 외주 가장자리 (Wc) 를 향하여 서서히 휘어 감으로써, 가운데가 오목한 형상으로 만곡되어 있다. 즉, 이 가운데가 오목한 형상의 만곡이란, 카세트 (4) 의 선반부 (40) 에 웨이퍼 (W) 를 표면 (Wa) 을 하측을 향하게 하여 재치 (載置) 하였을 때, 웨이퍼 (W) 의 표면 (Wa) 이 그 중앙측의 영역에서 외주측의 영역을 향하여 서서히 낮아져 가는 만곡이다. 그리고, 카세트 (4) 의 선반부 (40) 에, 웨이퍼 (W) 의 외주 가장자리 (Wc) 가 접촉하여 선반부 (40) 에 웨이퍼 (W) 가 재치되어 있다. 예를 들어, 웨이퍼 (W) 의 이면 (Wb) 에는 도 2 에 나타내는 보호 테이프 (T) 가 첩착되어 있다.

도 2 에 나타내는 가운데가 오목한 형상으로 만곡된 웨이퍼 (W) 의 바닥인 오목부 중앙 (Wf) 과 외주 가장자리 (Wc) 의 높이차는, 예를 들어, 약 5 ㎜ 로 되어 있지만, 5 ㎜ 보다 작아도 되고, 그 높이차가 약 6 ㎜ ∼ 약 10 ㎜ 여도 된다.

또, 가운데가 오목한 형상으로 만곡된 웨이퍼 (W) 의 일례로는, 표면 (Wa) 이 수지 봉지된 웨이퍼 등이 있다.

도 1 에 나타내는 바와 같이 로봇 (1) 은, 다관절 로봇이며, 로봇 핸드 (6) 를 소정의 위치로 이동시키는 구동부 (3) 를 구비하고 있다. 구동부 (3) 는, 예를 들어, 장척 판상의 제 1 아암 (30) 과, 장척 판상의 제 2 아암 (31) 과, Z 축 방향으로 연장되는 로봇 핸드 연결부 (32) 와, 로봇 핸드 (6) 를 수평 방향으로 선회시키는 로봇 핸드 선회 수단 (34) 과, 제 1 아암 연결부 (33) 와, 승강 기구 (35) 를 구비하고 있다.

로봇 핸드 연결부 (32) 에는, 제 1 아암 (30) 의 일단의 상면이 연결되어 있다. 제 1 아암 (30) 의 다른 일단의 하면에는, 제 1 아암 연결부 (33) 를 통하여, 제 2 아암 (31) 의 일단의 상면이 연결되어 있다. 제 2 아암 (31) 의 다른 일단의 하면은, 승강 기구 (35) 의 기둥 (350) 의 상단에 연결되어 있다. 승강 기구 (35) 는, 예를 들어, 로봇 핸드 선회 수단 (34) 내에 수용된 도시되지 않은 모터 등의 승강 구동원을 구비하고, 로봇 핸드 선회 수단 (34) 에 대하여 기둥 (350) 을 승강시켜 로봇 핸드 (6) 의 높이 위치를 조정할 수 있다. 그리고, 로봇 핸드 선회 수단 (34) 은, 모터 등의 도시되지 않은 선회 구동원을 구비하고 선회 구동원이 생성하는 회전력에 의해 회전하여, 승강 기구 (35) 를 선회축을 축으로 하여 선회시킴으로써, 로봇 핸드 (6) 를 수평하게 선회시키고 있다.

로봇 핸드 연결부 (32) 의 상단측에는, 도 1 에 있어서는 연직 방향 (Z 축 방향) 에 직교하는 X 축 방향의 축심을 갖는 스핀들 (70) 을 회전 가능하게 지지하는 하우징 (71) 이 고정되어 있다. 예를 들어 하우징 (71) 의 내부에는, 스핀들 (70) 을 회전 구동시키는 도시되지 않은 모터가 수용되어 있다.

스핀들 (70) 의 선단측은 하우징 (71) 으로부터 －X 방향으로 돌출되어 있고, 이 선단측에, 로봇 핸드 (6) 의 밑동측이 장착되는 홀더 (73) 가 배치 형성되어 있다. 도시되지 않은 모터가 스핀들 (70) 을 회전시킴에 따라, 스핀들 (70) 에 홀더 (73) 를 통하여 접속되어 있는 로봇 핸드 (6) 가 회전하여, 로봇 핸드 (6) 의 일면 (60a) 과 로봇 핸드 (6) 의 일면 (60a) 의 반대면 (60b) 을 상하로 반전시킬 수 있다.

도 1, 2 에 나타내는 로봇 (1) 에 장착하여, 가운데가 오목한 형상으로 만곡된 웨이퍼 (W) 의 오목면 (표면 (Wa)) 의 중앙 (Wf) 을 흡인 유지하는 본 발명에 관련된 로봇 핸드 (6) 는, 장척 평판상의 기대 (60) 와, 기대 (60) 에 배치 형성되고 웨이퍼 (W) 의 오목면의 중앙 (Wf) 을 흡인 유지하는 흡반 (61) 과, 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지하는 흡반 (61) 의 흡착면 (610d) 을 흡인원 (69) 에 연통시키는 연통로 (62) (도 2 만 도시) 를 적어도 구비하고 있다.

기대 (60) 는, 예를 들어, SUS, 알루미늄 또는 알루미나세라믹스 등으로 이루어지고, 그 선단측으로부터 도 1 에 나타내는 카세트 (4) 의 내부로 진입해 간다. 기대 (60) 의 일면 (60a) (도 1, 2 에 있어서는 하면) 의 선단측의 영역은, 흡반 (61) 을 장착하는 면이 된다. 또, 기대 (60) 의 일면 (60a) 은, 밑동측의 일부를 제외하고 평탄면으로 되어 있다.

기대 (60) 의 일면 (60a) 의 밑동측의 영역은, 예를 들어, 대략 사각형상으로 기대 (60) 를 두께 방향 (Z 축 방향) 으로 잘라내어 절결부 (600) 가 형성되어 있어도 된다. 그 절결부 (600) 는, 직경이 비교적 큰 가운데가 오목한 형상으로 만곡된 웨이퍼 (W) 를 로봇 핸드 (6) 가 흡인 유지하는 경우, 웨이퍼 (W) 의 휘어 오른 외주 가장자리 (Wc) 가 들어감으로써, 기대 (60) 와 웨이퍼 (W) 의 접촉을 방지하는 역할을 한다. 또, 절결부 (600) 를 형성함으로써, 카세트 (4) 내에 로봇 핸드 (6) 를 진입시켜 웨이퍼 (W) 의 오목부 중앙 (Wf) 에 흡반 (61) 을 접촉시키기 위한 상승 이동량을 줄일 수 있다. 또한, 후술하는 리프팅 블록 (66) 의 매수를 늘림으로써, 웨이퍼 (W) 의 오목부 중앙 (Wf) 과 외주 가장자리 (Wc) 의 높이차에 대응하여 흡반 (61) 의 높이를 조정할 수 있으므로, 기대 (60) 는 절결부 (600) 를 구비하지 않는 구성으로 되어 있어도 된다.

도 2, 3 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어, 기대 (60) 의 일면 (60a) 의 선단측의 영역에는, 기대 (60) 의 길이 방향으로 소정의 간격을 두고 복수 (예를 들어 2 개) 의 암나사공 (601) 이 두께 방향 (Z 축 방향) 을 향하여 형성되어 있다. 또한, 암나사공 (601) 은 또한 복수 기대 (60) 에 형성되어 있어도 된다.

예를 들어, 기대 (60) 의 일면 (60a) 의 선단측의 영역의 2 개의 암나사공 (601) 의 사이에는, 연통로 (62) 를 구성하는 흡인로 (603) 의 일단이 개구되어 있고, 흡인로 (603) 는, 예를 들어, 기대 (60) 의 내부에서 길이 방향으로 연장되어 있다.

예를 들어, 기대 (60) 의 일면 (60a) 의 흡인로 (603) 의 개구의 주위에는, 원환상의 O 링 수용홈 (605) 이 형성되어 있다.

도 2, 3 에 나타내는 흡반 (61) 은, 예를 들어, 변형 가능한 고무 등의 탄성재를 평면에서 봤을 때에 원형상으로 형성한 것이며, 원형 판상의 흡반 기부 (610) 와, 흡반 기부 (610) 의 외주 영역으로부터 서서히 확경되도록 세워져 형성된 플랜지상의 변형부 (611) 를 구비하고 있다. 흡반 (61) 에 있어서, 도 3 에 나타내는 흡반 기부 (610) 의 상단면 (도 2 에 있어서는 하단면) 은 웨이퍼 (W) 를 흡착하는 흡착면 (610d) 이 된다.

흡반 기부 (610) 에는, 기대 (60) 의 일면 (60a) 에 형성된 암나사공 (601) 에 대응하는 2 개의 흡반 클리어런스공 (610a) 과, 기대 (60) 의 일면 (60a) 에 형성된 흡인로 (603) 의 개구에 대응하는 1 개의 흡반 흡인공 (610b) 이 각각 두께 방향 (Z 축 방향) 으로 관통 형성되어 있다. 또한, 흡반 클리어런스공 (610a) 은, 암나사공이어도 된다. 그 때, 기대 (60) 의 암나사공 (601) 은 관통공으로서, 기대 (60) 측으로부터 고정 수나사를 관통시켜 흡반 (61) 의 암나사공에 나사 결합시키고 흡반 (61) 과의 사이에 리프팅 블록 (66) 을 둔 상태에서 흡반 (61) 을 기대 (60) 에 연결시켜 일체화시킨다.

본 발명에 관련된 로봇 핸드 (6) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 흡착면 (610d) 으로 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지하였을 때, 웨이퍼 (W) 의 외주 가장자리 (Wc) 를 포함하는 외주 부분이 흡반 (61) 이 장착된 기대 (60) 의 일면 (60a) 에 접촉하지 않도록 흡반 (61) 을 일면 (60a) 에 대하여 리프팅하고 있다. 즉, 예를 들어, 로봇 핸드 (6) 는, 흡반 (61) 과 기대 (60) 사이에, 웨이퍼 (W) 의 만곡 정도 (휨 정도) 에 따라 도 2, 3 에 나타내는 리프팅 블록 (66) 을 1 장 또는 복수 장 둔 구성으로 되어 있다.

도 2, 3 에 나타내는 예를 들어 3 장이 중첩된 상태의 리프팅 블록 (66) 은, 예를 들어, 흡반 (61) 의 흡반 기부 (610) 와 대략 동 직경의 원형 평판상으로 되어 있고, 흡반 (61) 과 기대 (60) 사이에 두는 매수에 따라 흡반 (61) 의 기대 (60) 의 일면 (60a) 에 대한 리프팅 높이를 조정 가능하게 되어 있다. 즉, 리프팅 블록 (66) 은, 흡인 유지하고자 하는 웨이퍼 (W) 의 만곡 정도에 따라 그 수가 조정된다.

예를 들어 강성을 갖는 소재로 이루어지는 리프팅 블록 (66) 에는, 기대 (60) 의 일면 (60a) 에 형성된 암나사공 (601) 에 대응하는 2 개의 블록 클리어런스공 (660) 과, 기대 (60) 의 일면 (60a) 에 형성된 흡인로 (603) 의 개구에 대응하는 1 개의 블록 흡인공 (661) 이 각각 두께 방향 (Z 축 방향) 으로 관통 형성되어 있다. 또한, 블록 클리어런스공 (660) 은 암나사공이어도 된다.

예를 들어, 리프팅 블록 (66) 의 블록 흡인공 (661) 의 주위에는, 원환상의 O 링 수용홈 (664) 이 형성되어 있다.

도 2 에 나타내는 바와 같이 로봇 핸드 (6) 를 가운데가 오목한 형상으로 만곡된 웨이퍼 (W) 의 오목부 중앙 (Wf) 을 흡인 유지 가능한 상태로 조립하려면, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 기대 (60) 측에서부터 순서대로, 기대 (60) 에 형성된 2 개의 암나사공 (601) 과, 소정 매수 (도 3 에 있어서는 3 장) 의 각 리프팅 블록 (66) 에 형성된 2 개의 블록 클리어런스공 (660) 과, 흡반 (61) 에 형성된 흡반 클리어런스공 (610a) 이 중첩되도록 위치 맞춤한다.

또한, 기대 (60) 의 O 링 수용홈 (605) 에 고무 등으로 이루어지고 원환상인 O 링 (67) 을 넣고, 리프팅 블록 (66) 의 O 링 수용홈 (664) 에 O 링 (67) 을 넣는다. 또한, 흡반 (61) 에 형성된 흡반 클리어런스공 (610a) 으로부터 도 3 에 나타내는 고정 수나사 (68) 를 삽입하여 리프팅 블록 (66) 의 블록 클리어런스공 (660) 을 통과시키고 나서, 기대 (60) 의 암나사공 (601) 에 나사 결합함으로써, 기대 (60), 리프팅 블록 (66), 및 흡반 (61) 을 일체화시킬 수 있다. 즉, 흡반 (61) 이 기대 (60) 의 일면에 대하여 리프팅된 상태로 장착된 상태가 된다. 또한, 고정 수나사 (68) 의 나사 머리가, 흡반 (61) 의 흡반 기부 (610) 에 매립된 상태가 되어, 흡착면 (610d) 으로부터 돌출되어 있지 않은 상태가 된다.

또, 흡반 (61) 의 흡반 흡인공 (610b), 리프팅 블록 (66) 의 블록 흡인공 (661), 및 기대 (60) 의 흡인로 (603) 가 연통되어 구성되는 연통로 (62) (도 2 참조) 가 형성된다. 흡인로 (603) 의 타단은, 기대 (60) 를 장착하는 홀더 (73) 내에 형성된 홀더 흡인로 (730) 에 연통되어 있다. 예를 들어, 도 2 에 나타내는 홀더 (73) 의 홀더 흡인로 (730) 에는, 로봇 핸드 (6) 의 선회 이동을 방해하지 않도록 가요성을 구비하는 수지 튜브 (690) 가, 도시하지 않은 이음매 등을 통하여 연통되어 있다. 그리고, 수지 튜브 (690) 의 다른 일단측에는, 진공 발생 장치, 또는 이젝터 기구 등의 흡인원 (69) 에 접속되어 있다. 그 때문에, 흡인원 (69) 이 작동함으로써 생성되는 흡인력이 연통로 (62) 를 통하여, 흡반 (61) 의 흡착면 (610d) 에 전달된다.

또, 기대 (60) 의 O 링 수용홈 (605) 에 넣어진 O 링 (67) 은, 리프팅 블록 (66) 에 의해 가압되어 O 링 수용홈 (605) 내에서 변형되고, 또, 리프팅 블록 (66) 의 O 링 수용홈 (664) 에 넣어진 O 링 (67) 은, 다른 리프팅 블록 (66) 또는 흡반 (61) 에 의해 가압되어 O 링 수용홈 (664) 내에서 변형된다. 그 결과, 각 O 링 (67) 에 의해, 흡반 (61) 에서 기대 (60) 내까지의 연통로 (62) 의 밀폐성이 향상된다.

이하에, 도 1 에 나타내는 로봇 (1) 에 의해 카세트 (4) 에 이면 (Wb) 이 상측을 향한 상태로 수용되어 있는 웨이퍼 (W) 를 반출하는 경우의 로봇 핸드 (6) 의 동작에 대해 설명한다. 또한, 로봇 (1) 의 로봇 핸드 (6) 에 의해 흡인 유지되는 웨이퍼 (W) 는, 카세트 (4) 에 수용된 상태로 되어 있지 않아도 된다.

먼저, 도 1 에 나타내는 로봇 (1) 이 승강 기구 (35) 에 의해 Z 축 방향으로 이동되어, 로봇 핸드 (6) 와 카세트 (4) 내의 목적으로 하는 웨이퍼 (W) 의 Z 축 방향에 있어서의 위치 맞춤이 실시된다. 또, 도시하지 않은 모터가 스핀들 (70) 을 회전시켜, 로봇 핸드 (6) 의 흡반 (61) 이 상측을 향한 상태로 세팅된다.

또, 구동부 (3) 가 로봇 핸드 (6) 를 선회시켜, 로봇 핸드 (6) 가 개구 (4e) 에서 카세트 (4) 의 내부의 소정 위치까지 진입해 간다. 즉, 도 2, 4 에 나타내는 바와 같이, 흡반 (61) 이, 선반부 (40) (도 2 에는 도시 생략) 상에 이면 (Wb) 을 상측을 향하게 하여 재치되어 있는 웨이퍼 (W) 의 표면 (Wa) 의 오목부 중앙 (Wf) 의 하방에 위치하도록 로봇 핸드 (6) 가 위치된다.

이어서, 도 2, 4 에 나타내는 로봇 핸드 (6) 가 상승하여, 웨이퍼 (W) 의 표면 (Wa) 의 오목부 중앙 (Wf) 에 흡반 (61) 을 접촉시킨다. 흡반 (61) 의 변형부 (611) 는 웨이퍼 (W) 의 오목부 중앙 (Wf) 의 작은 만곡을 따라 변형됨으로써, 오목부 중앙 (Wf) 과의 접촉 면적이 최대화되고, 흡반 (61) 의 흡반 기부 (610) 의 흡착면 (610d) 이 오목부 중앙 (Wf) 에 접촉한다. 또한, 변형부 (611) 의 경사져 있는 내측면만이 웨이퍼 (W) 의 오목부 중앙 (Wf) 에 접촉한 상태로 되어도 된다.

흡인원 (69) 이 작동하여 생성된 흡인력이, 연통로 (62) 를 통하여 흡반 (61) 의 흡착면 (610d) 까지 전달되고, 흡반 (61) 이 웨이퍼 (W) 의 오목부 중앙 (Wf) 을 흡착함으로써, 로봇 핸드 (6) 에 의해 웨이퍼 (W) 가 흡인 유지된다. 여기서, 웨이퍼 (W) 의 외주 가장자리 (Wc) 를 포함하는 외주 부분이 흡반 (61) 을 장착하는 기대 (60) 의 일면 (60a) 에 접촉하지 않도록, 예를 들어 3 장의 리프팅 블록 (66) 에 의해 흡반 (61) 을 일면 (60a) 에 대하여 리프팅하고 있음으로써, 가운데가 오목한 형상의 웨이퍼 (W) 의 휘어 오른 외주 부분이 기대 (60) 에 접촉하지 않게 되고, 로봇 핸드 (6) 가 웨이퍼 (W) 의 오목부 중앙 (Wf) 을 흡인 유지할 수 있다.

도 1 에 나타내는 승강 기구 (35) 로 로봇 핸드 (6) 를 상승시켜, 로봇 핸드 (6) 에 흡인 유지되는 웨이퍼 (W) 의 외주 가장자리 (Wc) 가 선반부 (40) 상으로부터 이간된 높이에서 승강 기구 (35) 를 정지시키고, 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지한 로봇 핸드 (6) 가 도 1 에 나타내는 구동부 (3) 의 제 1 아암 (30) 에 의해 ＋Y 방향으로 이동하여, 웨이퍼 (W) 가 로봇 핸드 (6) 에 의해 카세트 (4) 로부터 반출된다. 그리고, 예를 들어, 웨이퍼 (W) 의 표면 (Wa) 의 오목부 중앙 (Wf) 을 로봇 핸드 (6) 로 적절히 흡인 유지한 상태에서, 스핀들 (70) 을 회전시켜 웨이퍼 (W) 를 상하 반전시켜, 표면 (Wa) 을 상측을 향하게 한 상태에서 도시하지 않은 가공 장치의 임시 거치 테이블 등에 반송한다.

또한, 임시 거치 테이블에 반송된 웨이퍼 (W) 를 위치 결정시키고, 연삭 장치 등의 가공 장치의 척 테이블에 반송 수단으로 반송시키고, 가공 수단으로 웨이퍼 (W) 를 가공시킨다. 그 때문에, 반송 수단은, 웨이퍼 (W) 의 표면 (Wa) 의 오목부 중앙 (Wf) 을 흡인 유지하여 척 테이블에 반송시킨다. 또, 척 테이블에서는, 웨이퍼 (W) 의 만곡을 평탄화시키고, 척 테이블의 유지면을 흡인원에 연통시켜 웨이퍼 (W) 를 따르게 하여 유지시킨다.

또한, 예를 들어 연삭되어 만곡되어 있지 않은 평탄화된 웨이퍼 (W) 를, 본로봇 핸드 (6) 로 유지시켜 카세트 (4) 에 만곡되어 있지 않은 웨이퍼 (W) 를 수용시켜도 된다.

본 발명에 관련된 로봇 핸드 (6) 는 상기 실시형태에 한정되지 않고, 그 기술적 사상의 범위 내에 있어서 다양하게 상이한 형태로 실시되어도 되는 것은 말할 필요도 없다. 또, 첨부 도면에 도시되어 있는 로봇 (1) 이나 카세트 (4) 의 각 구성의 형상 등에 대해서도, 이것에 한정되지 않고, 본 발명에 관련된 로봇 핸드 (6) 의 효과를 발휘할 수 있는 범위 내에서 적절히 변경 가능하다.

W : 가운데가 오목한 형상으로 만곡된 웨이퍼
Wa : 웨이퍼의 표면
Wb : 웨이퍼의 이면
Wc : 웨이퍼의 외주 가장자리
Wf : 웨이퍼의 오목부 중앙
T : 보호 테이프
4 : 카세트
40 : 선반부
1 : 로봇
3 : 구동부
30 : 제 1 아암
31 : 제 2 아암
32 : 로봇 핸드 연결부
33 : 제 1 아암 연결부
34 : 로봇 핸드 선회 수단
35 : 승강 기구
70 : 스핀들
71 : 하우징
73 : 홀더
730 : 홀더 흡인로
6 : 로봇 핸드
60 : 기대
60a : 기대의 일면
600 : 절결부
601 : 암나사공
603 : 흡인로
605 : O 링 수용홈
61 : 흡반
610 : 흡반 기부
610a : 흡반 클리어런스공
610b : 흡반 흡인공
610d : 흡착면
611 : 변형부
62 : 연통로
66 : 리프팅 블록
660 : 블록 클리어런스공
661 : 블록 흡인공
664 : O 링 수용홈
69 : 흡인원
690 : 수지 튜브

Claims

로봇에 장착하여, 가운데가 오목한 형상으로 만곡된 웨이퍼의 오목부 중앙을 흡인 유지하는 로봇 핸드로서,
장척 평판상의 기대와, 그 기대에 배치 형성되고 웨이퍼의 오목부 중앙을 흡인 유지하는 흡반과, 웨이퍼를 흡인 유지하는 그 흡반의 흡착면을 흡인원에 연통시키는 연통로를 구비하고,
그 흡착면으로 웨이퍼를 흡인 유지하였을 때, 웨이퍼의 외주 부분이 그 흡반이 장착된 그 기대의 일면에 접촉하지 않도록 그 흡반을 그 일면에 대하여 리프팅하고 있는 로봇 핸드.