WO2026023488A1 - アライナ、ロボットシステム及び基板のアライメント方法 - Google Patents
アライナ、ロボットシステム及び基板のアライメント方法Info
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- WO2026023488A1 WO2026023488A1 PCT/JP2025/025270 JP2025025270W WO2026023488A1 WO 2026023488 A1 WO2026023488 A1 WO 2026023488A1 JP 2025025270 W JP2025025270 W JP 2025025270W WO 2026023488 A1 WO2026023488 A1 WO 2026023488A1
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- substrate
- aligner
- support surface
- robot
- turntable
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
- H10P72/50—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for positioning, orientation or alignment
Definitions
- the technology disclosed herein relates to an aligner, a robot system, and a substrate alignment method.
- Patent Document 1 describes a conventional aligner.
- the conventional aligner includes a substrate placement table and a temporary substrate rest section.
- the temporary substrate rest section is located above the substrate placement table.
- the conventional aligner aligns the substrates placed on the substrate placement table and the temporary substrate rest section almost simultaneously.
- the inventors attempted to improve throughput by arranging the substrates in two tiers, one above the other. However, there is room for further consideration regarding the specific configuration that utilizes this two-tier arrangement. Depending on the configuration adopted, there is concern that the substrates may be damaged.
- the technology disclosed herein relates to an aligner.
- the aligner includes a turntable that rotates a substrate around a first axis extending in the vertical direction; a support surface that supports the substrate and moves between a substrate receiving position that receives the substrate and a substrate placing position that places the substrate on the turntable; a support surface drive unit that moves the support surface from the substrate receiving position to the substrate placing position and also moves the support surface from the substrate placing position to the substrate receiving position along a trajectory that bypasses the substrate on the turntable; and a turntable drive unit that rotates the substrate via the turntable and thereby aligns the substrate on the turntable in the rotational direction.
- a horizontal articulated transfer robot places a substrate held by a hand of the transfer robot on the support surface of an aligner, and the aligner moves the support surface from a substrate receiving position where the substrate is received to a substrate placing position where the substrate is placed on a rotary table of the aligner, thereby transferring the substrate placed on the support surface onto the rotary table.
- the aligner moves the support surface from the substrate placing position to the substrate receiving position along a trajectory that bypasses the substrate on the rotary table, thereby causing the support surface to wait to receive another substrate, and the aligner aligns the substrate transferred to the rotary table.
- the transfer robot returns to a hoop that stores the other substrate before or during alignment of the substrate and begins an operation to remove the other substrate from the hoop.
- the aligner can improve throughput while minimizing damage to substrates when aligning substrates.
- FIG. 1 shows a robot system for transporting a substrate.
- FIG. 2 is a block diagram of the robot system.
- FIG. 3 shows a horizontal articulated robot.
- FIG. 4 shows the operation of the first and second hands.
- FIG. 5 is a perspective view of the first aligner and the second aligner.
- FIG. 6 is a plan view of the first and second aligners.
- FIG. 7 is a side view of the first and second aligners.
- FIG. 8 is a plan view of the first aligner alone.
- FIG. 9 is a side view illustrating the substrate receiving position and the buffer position.
- FIG. 10 is a side view illustrating the substrate placement position and the alignment position.
- FIG. 11 is a diagram illustrating the movement trajectory of the support surface.
- FIG. 12 is a diagram illustrating the movement trajectory of the support surface.
- FIG. 13 is a sequence diagram of a substrate alignment method.
- FIG. 14 is a sequence diagram of a substrate alignment method.
- FIG. 15 shows an align
- FIG. 1 is a plan view of a substrate transfer system 1.
- FIG. 2 is a block diagram of the substrate transfer system 1.
- the substrate transfer system 1 transfers a substrate 9.
- the substrate 9 is a semiconductor wafer or a glass substrate.
- the substrate transfer system 1 is, for example, an Equipment Front End Module (EFEM).
- the substrate transfer system 1 is, for example, a sorter.
- the substrate transfer system 1 is, for example, a stocker.
- a robot system 6 is incorporated into the substrate transfer system 1.
- the substrate transport system 1 includes an aligner 5.
- the aligner 5 aligns the substrate 9.
- the aligner 5 includes a first aligner 5L and a second aligner 5R.
- the first aligner 5L and the second aligner 5R each align the substrate 9. Details of the aligner 5 will be described later.
- the first aligner 5L and the second aligner 5R are aligned along the second wall 12.
- the substrate transfer system 1 includes a housing 10.
- the housing 10 has a first wall 11, a second wall 12, a third wall 13, and a fourth wall 14.
- the first wall 11, the second wall 12, the third wall 13, and the fourth wall 14 are each perpendicular to the installation surface F.
- the first wall 11 and the third wall 13 face each other in the first direction.
- the second wall 12 and the fourth wall 14 face each other in the second direction.
- the first and second directions are both horizontal directions, and the second direction is perpendicular to the first direction.
- the vertical direction perpendicular to the X and Y directions is the third direction.
- the first direction will be referred to as the left-right direction or X direction
- the second direction will be referred to as the front-back direction or Y direction
- the third direction will be referred to as the height direction or Z direction.
- the X direction, Y direction, and Z direction are used to explain the aligner 5 and robot system 6, and are not used to limit the structure of the aligner 5 and robot system 6.
- the direction toward the first wall 11 is referred to as "left,” and the direction toward the third wall 13 is referred to as "right.”
- the direction toward the second wall 12 is referred to as “rear,” and the direction toward the fourth wall 14 is referred to as "front.”
- the direction approaching the installation surface F will be referred to as “downward,” and the direction moving away from the installation surface F will be referred to as “upward.”
- the position of each element in the vertical direction will sometimes be referred to as the "height position.”
- the third direction may be defined as a direction perpendicular to the installation surface F.
- the first and second directions may be defined based on the positional relationship with the installation surface F, for example, a horizontal plane along the installation surface F. Regardless of the definition of the third direction, it is not essential that the up-down direction and the installation surface F are strictly perpendicular to each other.
- the first wall 11 and the second wall 12 are connected to each other, and the first wall 11 and the fourth wall 14 are connected to each other, and the third wall 13 and the second wall 12 are connected to each other, and the third wall 13 and the fourth wall 14 are connected to each other.
- the first wall 11, the second wall 12, the third wall 13, and the fourth wall 14 form a closed transport space 15.
- the housing 10 also has a ceiling wall.
- the ceiling wall is connected to the first wall 11, the second wall 12, the third wall 13, and the fourth wall 14, and closes the upper end of the transfer space 15.
- the aligner 5 is located within the transfer space 15.
- the substrate transfer system 1 has a load port 19. Note that the load port 19 is not an essential element of the substrate transfer system 1.
- the substrate transfer system 1 has multiple load ports 19. The multiple load ports 19 are lined up along the first wall 11.
- a FOUP (Front Opening Unified Pod) 41 is attached to the load port 19.
- the FOUP 41 houses a substrate 9.
- the FOUP 41 can house multiple substrates 9 lined up in the Z direction.
- a FOUP opener on the load port 19 opens and closes the lid of the FOUP 41. When the FOUP opener opens the lid, the transfer space 15 and the FOUP 41 communicate with each other through the opening 17.
- the substrate transfer system 1 includes a robot 2.
- the robot 2 is an example of a transfer robot.
- the robot 2 transfers substrates 9 between the hoop 41 and the aligner 5 (see the solid lines and two-dot chain lines in Figure 1).
- the robot 2 is located within the transfer space 15.
- the robot 2 is a horizontal articulated robot. The structure of the robot 2 will be described later.
- the substrate transfer system 1 has a system controller 18. Note that the system controller 18 is not an essential element of the robot system 6. The system controller 18 performs overall control of the substrate transfer system 1.
- the robot controller 20 is electrically connected to the system controller 18.
- the electrical connection includes a wired or wireless connection.
- the robot controller 20 is also electrically connected to the robot 2.
- the robot controller 20 controls the robot 2. More specifically, the robot controller 20 receives a control signal from the system controller 18 and outputs a drive signal to the robot 2.
- the robot 2 receives the control signal from the robot controller 20 and transports the substrate 9, in this case.
- the robot controller 20 has a control unit 201 and a drive unit 202.
- the control unit 201 has a processor and memory.
- the processor calculates operation commands for the robot 2 in accordance with teaching data 203 stored in the memory.
- the control unit 201 outputs operation commands to the drive unit 202.
- the drive unit 202 receives operation commands from the control unit 201 and drives the first actuator 23, second actuator 24, third actuator 25, and fourth actuator 26.
- the aligner 5 is electrically connected to the robot controller 20.
- the aligner 5 may be connected to the system controller 18 and controlled by the system controller 18.
- the substrate transport system 1 may also have an aligner controller dedicated to the aligner 5, separate from the system controller 18 and the robot controller 20.
- the aligner 5 may be connected to the aligner controller and controlled by the aligner controller.
- the first aligner 5L is electrically connected to the robot controller 20.
- the first aligner 5L is controlled by the robot controller 20.
- the first aligner 5L is connected to the robot controller 20 via a first motor harness 81 and a first signal harness 82.
- the robot controller 20 supplies power for driving the spindle to the first aligner 5L via the first motor harness 81.
- the robot controller 20 sends a control signal to the first aligner 5L via the first signal harness 82.
- the second aligner 5R is electrically connected to the first aligner 5L and the robot controller 20.
- the second aligner 5R is controlled by the robot controller 20 via the first aligner 5L.
- the second aligner 5R is connected to the first aligner 5L via a second signal harness 83.
- the second aligner 5R is connected to the robot controller 20 via a second motor harness 84.
- the first aligner 5L transmits control signals from the robot controller 20 to the second aligner 5R via the second signal harness 83.
- the robot controller 20 supplies power to the second aligner 5R via the second motor harness 84.
- the second signal harness 83 may connect the second aligner 5R and the robot controller 20.
- the robot 2 is a horizontal articulated robot.
- FIG. 3 is a side view of the robot 2.
- FIG. 4 is a plan view of the hand of the robot 2.
- the robot 2 has a base 21.
- the base 21 is installed in the transfer space 15.
- the robot 2 has a manipulator 200.
- the manipulator 200 includes an arm 22 and a hand 3.
- the base 21 supports the arm 22.
- the arm 22 can be raised and lowered in the Z direction relative to the base 21.
- a first actuator 23 raises and lowers the arm 22.
- the arm 22 has links 221 and 222.
- the arm 22 has multiple links 221 and 222.
- the arm 22 of the illustrated robot 2 has two links, link 221 and link 222. Note that the number of links forming the arm 22 is not limited to two.
- a first end of link 221 is supported by base 21.
- Link 221 is rotatable about a first axis Z1 extending in the Z direction relative to base 21.
- a second actuator 24 rotates link 221.
- a second end of link 221 is connected to a first end of link 222.
- Link 222 is rotatable about a second axis Z2 extending in the Z direction relative to link 221.
- a third actuator 25 rotates link 222.
- the robot 2 has a first hand 31 and a second hand 32 as hands 3.
- a so-called double-handed robot 2 has high efficiency in transporting substrates 9.
- the first hand 31 and second hand 32 are connected to the second end of the link 222 in a state where they are overlapped in the Z direction. As shown in Figure 3, the first hand 31 and second hand 32 differ in position by H in the Z direction.
- the first hand 31 is rotatable about a third axis Z3 extending in the Z direction relative to the link 222, and the second hand 32 is also rotatable about the third axis Z3 relative to the link 222.
- the third axis Z3 is an example of a rotation axis.
- the fourth actuator 26 rotates the first hand 31 and the second hand 32 individually.
- the first hand 31 and the second hand 32 can change their positions between an overlapping state in the Z direction as shown in the upper diagram of Figure 4 and a separated state as shown in the lower diagram of Figure 4. As shown by the two-dot chain line in the lower diagram of Figure 4, the first hand 31 and the second hand 32 can move away from each other to a position where the substrates 9 they are holding do not overlap. Note that the first hand 31 and the second hand 32 are not limited to changing their positions symmetrically in a plan view.
- the first hand 31 and the second hand 32 have the same structure.
- the first hand 31 and the second hand 32 will be collectively referred to as the hand 3.
- the hand 3 is an end effector that holds the substrate 9.
- the hand 3 has a main body 301 and a holding portion 302.
- the main body 301 supports the holding portion 302.
- the main body 301 is rotatably connected to the second end of the link 222.
- the holding portion 302 is roughly Y-shaped in a plan view, with an open tip. As shown in Figure 3, the holding portion 302 is in the form of a thin plate.
- the hand 3 generally holds the substrate 9 in various ways, such as gripping, suction, placing, or fitting, and releases the held substrate 9.
- the hand 3 in the illustration is an edge grip hand.
- the hand 3 holds the substrate 9 by having multiple guides grip the edges of the substrate 9.
- the hand 3 releases its hold on the substrate 9 when the guides move away from the edges of the substrate 9.
- the edge grip hand has a size corresponding to the diameter of the substrate 9. The size of the edge grip hand is relatively large.
- Fig. 5 is a perspective view of the first aligner 5L and the second aligner 5R.
- Fig. 6 is a plan view of the first aligner 5L and the second aligner 5R.
- Fig. 7 is a side view of the first aligner 5L and the second aligner 5R.
- Fig. 8 is a plan view of the first aligner 51L alone.
- Fig. 9 is a side view illustrating the substrate receiving position P1 and the buffer position Pb.
- Fig. 10 is a side view illustrating the substrate placing position P2 and the alignment position Pa.
- the same reference numerals are used to designate components common to the first aligner 5L and the second aligner 5R.
- the first aligner 5L and the second aligner 5R each align the substrate 9.
- the substrate 9 includes a first substrate 9 and a second substrate 9.
- the first substrate 9 is aligned by the first aligner 5L.
- the second substrate 9 is aligned by the second aligner 5R.
- the first aligner 5L rotates the first substrate 9 via the turntable 51, thereby aligning the first substrate 9 on the turntable 51 in the rotation direction Ar.
- the second aligner 5R rotates the second substrate 9 via the turntable 51, thereby aligning the second substrate 9 on the turntable 51 in the rotation direction Ar.
- the rotation direction Ar is the direction of rotation about a first axis Ox, which will be described later.
- the first aligner 5L and the second aligner 5R are aligned in the left-right direction.
- the second aligner 5R is located to the side of the first aligner 5L.
- “side” refers to a direction that intersects with the direction in which the substrate 9 is transferred from the robot 2 to the first aligner 5L or the second aligner 5R.
- the left-right direction corresponds to the alignment direction of the first aligner 5L and the second aligner 5R.
- the right as seen from the first aligner 5L corresponds to the direction approaching the second aligner 5R.
- the left as seen from the first aligner 5L corresponds to the direction moving away from the second aligner 5R.
- the correspondence between each direction changes depending on the correspondence between the four directions (front-rear and left-right directions) and the housing 10.
- the first aligner 5L and the second aligner 5R are positioned symmetrically about the center line CL in a planar view.
- the components of the first aligner 5L and the second aligner 5R are positioned in mirror symmetry about the reference plane CS extending on the center line CL illustrated in FIG. 5.
- the first aligner 5L and the second aligner 5R have the same structure in symmetrical positions in a planar view.
- the first aligner 5L, the second aligner 5R, and the robot 2 are aligned at a distance in the front-to-rear direction.
- the front-to-rear direction corresponds to the alignment direction of the first aligner 5L, the second aligner 5R, and the robot 2.
- the front as seen from the first aligner 5L or the second aligner 5R corresponds to the direction approaching the robot 2.
- the rear as seen from the first aligner 5L or the second aligner 5R corresponds to the direction away from the robot 2.
- the second aligner 5R is offset upward or downward relative to the first aligner 5L.
- the offset in the vertical direction is achieved by making the height of the installation surface F different between the first aligner 5L and the second aligner 5R.
- the mounting surface F includes a first mounting surface Fl that supports the first aligner 5L and a second mounting surface Fr that supports the second aligner 5R.
- the second mounting surface Fl is higher than the first mounting surface Fr in the vertical direction.
- the second aligner 5R according to this embodiment is offset upward relative to the first aligner 5L.
- the configuration of the first aligner 5L will be described below.
- the configuration of the second aligner 5R is the same as that of the first aligner 5L, except for several differences. As mentioned above, these differences include the fact that the second aligner 5R is offset in the height direction relative to the first aligner 5L. These differences include the fact that the second aligner 5R is mirror-symmetrical with respect to the reference plane CS extending along the Y and Z directions relative to the first aligner 5L. These differences include the fact that the electrical connection structure with the robot controller 20 is different.
- the first aligner 5L includes a first housing 50, the rotating table 51, a support unit 52, a support surface drive unit 53, a rotating table drive unit 54, a detection table 55, a first sensor 56, a second sensor 57, and a third sensor 58.
- the first housing 50 is installed on an installation surface F.
- the first housing 50 has a top surface 50a that supports the rotating table 51 and the detection table 55.
- the first housing 50 has multiple outer surfaces including the top surface 50a. In this embodiment, the first housing 50 has six outer surfaces.
- the first housing 50 has a connection portion 50b, an air supply portion 50c, and an air discharge portion 50d.
- the connection portion 50b, the air supply portion 50c, and the air discharge portion 50d are located on the top surface 50a, which is the outer surface of the first housing 50.
- connection part 50b is connected to the vacuum pump 61 via a first tube 63.
- the air supply part 50c is connected to the air pump 62 via a second tube 64.
- the air exhaust part 50d is connected to the external space via a third tube 65.
- the external space is, for example, the space outside the first housing 50.
- the top surface 50a faces upward.
- the rotating base 51 and the detection base 55 extend upward from the top surface 50a.
- the rotating base 51 may be integrated with each part of the first housing 50, such as the top surface 50a.
- the detection base 55 may be integrated with each part of the first housing 50, such as the top surface 50a. It is not necessary to consider the first housing 50 as an independent element from the rotating base 51 or the detection base 55.
- the turntable 51 rotates the substrate 9 around a first axis Ox.
- the first axis Ox is an axis extending in the vertical direction.
- the turntable 51 supports the substrate 9 via a vacuum pad 51c connected to a vacuum pump 61.
- the turntable 51 rotates the substrate 9 supported by the vacuum pad 51c.
- the vacuum pad 51c forms the upper end of the turntable 51.
- a mounting surface 51d on which the substrate 9 is placed is located at the upper end of the turntable 51.
- the turntable 51 has a second housing 51a, a spindle 51b, and a vacuum pad 51c.
- the second housing 51a is located on the top surface 50a.
- the outer surface of the second housing 51a has a top surface 511 facing upward, a left side surface 512 facing left, and a right side surface 513 facing right.
- the spindle 51b extends upward from the upper surface 511 of the second housing 51a.
- the vacuum pad 51c is located at the upper end of the spindle 51b. When the vacuum pump 61 is driven, the vacuum pad 51c adsorbs the underside of the substrate 9. The substrate 9 is supported by the first aligner 5L by the vacuum pad 51c.
- the spindle 51b rotates about the first axis Ox relative to the second housing 51a.
- the spindle 51b rotates while adsorbing the substrate 9 via the vacuum pad 51c, thereby rotating the substrate 9 about the first axis Ox.
- the distance D3 between the center of the spindle 51b of the first aligner 5L and the center of the spindle 51b of the second aligner 5R is longer than the diameter Dw of the substrate 9.
- the first substrate 9, which is the substrate 9 placed on the spindle 51b of the first aligner 5L, and the second substrate 9, which is the substrate 9 placed on the spindle 51b of the second aligner 5R do not overlap in a planar view.
- the distance D3 is longer than the length obtained by adding the gap D4 to the diameter Dw of the substrate.
- the support part 52 has a support surface 52a that supports the substrate 9.
- the support part 52 moves the support surface 52a between a substrate receiving position P1 and a substrate placing position P2.
- the substrate receiving position P1 is a position where the substrate 9 is received by the support part 52 from the robot 2.
- the substrate placing position P2 is located below the substrate receiving position P1 and is a position where the substrate 9 is placed on the turntable 51 from the support part 52.
- the substrate receiving position P1 is located above the turntable 51, as shown in FIG. 9.
- the substrate placing position P2 is located below the substrate receiving position P1, as shown in FIG. 10.
- the positional relationship between the substrate receiving position P1 and the substrate placing position P2 may be reversed upside down.
- the substrate receiving position P1 and the substrate placing position P2 may also be offset from each other in the front, back, left, or right directions.
- the support section 52 moves the support surface 52a from the substrate receiving position P1 to the substrate placing position P2, waits at the substrate placing position P2, moves from the substrate placing position P2 to the substrate receiving position P1, and waits at the substrate receiving position P1.
- the support portion 52 in this embodiment has an arm portion 7.
- the arm portion 7 extends from the rotating table 51.
- the arm portions 7 include a first arm portion 71, a second arm portion 72, and a third arm portion 73.
- the second arm portion 72 and the third arm portion 73 extend in a direction away from the second aligner 5R.
- the arm portions 7 may be two, or may be four or more.
- the arm portions 7 are not essential elements of the first aligner 5L.
- the first arm portion 71 extends from the right side surface 513 of the second housing 51a.
- the first arm portion 71 has a base end portion 71a that extends rightward from the right side surface 513.
- the first arm portion 71 extends rightward from the right side surface 513 and then extends upward. After extending upward, the first arm portion 71 folds back and extends forward.
- the first arm portion 71 has a base end portion 71a, a connecting portion 71b, and a tip end portion 71c.
- the base end portion 71a extends in the proximal direction from the inner side surface (hereinafter referred to as the inner side surface) of the housing 51a.
- the connecting portion 71b extends upward from the inner end of the base end portion 71a and then folds back and extends forward.
- the tip end portion 71c is located at the front end of the connecting portion 71b, i.e., the tip of the first arm portion 71.
- the tip end portion 71c has one or more suction pads on its upper surface.
- the second arm portion 72 extends from the left side surface 512 of the second housing 51a.
- the second arm portion 72 has a base end portion 72a that extends leftward from the left side surface 512.
- the second arm portion 72 extends leftward from the left side surface 512 and then extends upward. After extending upward, the second arm portion 72 bends back and extends towards the right.
- a third arm portion 73 branches off and extends from the rightward bend of the second arm portion 72.
- the third arm portion 73 branches off from the second arm portion 72 and extends forward, and then extends towards the right.
- the second arm portion 72 has a base end portion 72a, a connecting portion 72b, and a tip end portion 72c.
- the base end portion 72a extends in the away direction from the outer side surface (hereinafter referred to as the outer surface) of the housing 51a.
- the connecting portion 72b extends upward from the outer end of the base end portion 72a and then folds back and extends in the approaching direction.
- the tip end portion 72c is located at the inner end of the connecting portion 72b, i.e., the tip of the second arm portion 72.
- the tip end portion 72c has one or more suction pads on its upper surface.
- the third arm portion 73 has a connection portion 73b and a tip portion 73c.
- the connection portion 73b extends forward from the folding point of the connection portion 72b, and then folds back and extends in the approaching direction.
- the tip portion 73c is located at the inner end of the connection portion 73b, i.e., the tip of the third arm portion 73.
- the tip portion 73c has one or more suction pads on its upper surface.
- the majority of the three arm units 7 are located on the opposite side of the robot 2 across the rotating table 51.
- the first arm unit 71 and the second arm unit 72 are located on the opposite side of the robot 2, i.e., in the rear space Sb. It is not an essential element of the robot system 6 that the first arm unit 71 and the second arm unit 72 are located on the opposite side of the robot 2.
- the first arm unit 71 and the second arm unit 72 may be located, for example, on the front side of the robot 2.
- a support surface 52a is located at the tip of each of the three arm sections 7. Each support surface 52a is formed by the upper surface of one or more suction pads. The support surface 52a contacts the substrate 9 from below. The support surface 52a supports the substrate 9 from below. The support surface 52a abuts against the outer peripheral edge of the underside of the substrate 9, supporting the substrate 9 from below.
- the support surface 52a be located at the tip of each arm portion 7.
- the support surface 52a may also be located midway along each arm portion 7.
- each support surface 52a is the same for each of the three arm units 7.
- the triangle Tr connecting the support surfaces 52a of each arm unit 7 forms a plane extending along the horizontal direction. Unlike when two or four or more arm units 7 are used, using three arm units 7 ensures that a plane is formed.
- the rotating table 51 when the rotating table 51 is viewed in plan along the first axis Ox, the first axis Ox is located inside the triangle Tr formed by connecting the support surfaces 52a of the three arm sections 7.
- the support portion 52 is located between the first axis Ox and the connection portion 50b, air supply portion 50c, and air discharge portion 50d.
- the connection portion 50b, air supply portion 50c, and air discharge portion 50d are located rearward of the rotating table 51 and support portion 52.
- connection portion 50b the arrangement direction of the connection portion 50b, air supply portion 50c, and air discharge portion 50d follows the extension direction of the base ends 71a, 72a of the first arm portion 71 and the second arm portion 72, respectively.
- first arm portion 71 and the second arm portion 72 are extended, contracted, or displaced, interference between the first arm portion 71 and the second arm portion 72 and the first tube 63, second tube 64, and third tube 65 is suppressed.
- the support surface 52a of each arm section 7 moves relative to the rotating table 51. Specifically, the support surface 52a of each arm section 7 can move in the left-right direction away from the rotating table 51, toward the rotating table 51, upward, and downward.
- each arm section 7 extends and retracts in the left-right direction when power is received from the support surface drive section 53.
- Each arm section 7 displaces in the up-down direction when power is received from the support surface drive section 53.
- the support surface 52a located at the tip of each arm section 7 moves relative to the rotating table 51 as described above.
- each support surface 52a of each arm portion 7 can be moved to the substrate receiving position P1. As shown in Figure 9, at the substrate receiving position P1, each support surface 52a is positioned above the spindle 51b and vacuum pad 51c.
- each support surface 52a By moving each arm unit 7, each support surface 52a can be moved to the substrate placement position P2. As shown by the gap ⁇ H in Figure 10, at the substrate placement position P2, each support surface 52a is located below the upper end of the spindle 51b, i.e., below the vacuum pad 51c and placement surface 51d. Note that at the substrate placement position P2, each support surface 52a may be located at the same height as the vacuum pad 51c and placement surface 51d.
- each support surface 52a When each support surface 52a is moved from the substrate receiving position P1 to the substrate placing position P2, the substrate 9 supported by each arm portion 7 is separated from each support surface 52a and moves onto the spindle 51b.
- the buffer position Pb is a height position where the substrate 9 is temporarily placed on standby on the support surface 52a.
- the alignment position Pa is a height position for aligning the substrate 9. As shown in Figure 10, the height position of the substrate 9 differs between the buffer position Pb and the alignment position Pa.
- the support surface drive unit 53 in this embodiment includes an air cylinder that moves each support surface 52a in the left-right direction, and an air cylinder that moves each arm unit 7 in the up-down direction.
- the support surface drive unit 53 is connected to the robot controller 20 via a wired or wireless connection.
- the support surface drive unit 53 operates based on control signals from the robot controller 20.
- the support surface drive unit 53 moves the support surface 52a from the substrate receiving position P1 to the substrate placing position P2.
- the support surface drive unit 53 lowers the support surface 52a via the corresponding arm unit 7 along a linear first trajectory T1.
- the support surface driving unit 53 lowers each support surface 52a in the Z direction from the substrate receiving position P1 to the substrate placing position P2.
- the movement direction of the support surfaces 52a i.e., the shape of the first trajectory T1 may be changed depending on the relative positional relationship between the substrate receiving position P1 and the substrate placing position P2.
- each support surface 52a descends further than the height position shown in FIG. 11(b), completing the movement to substrate placement position P2.
- the gap ⁇ H illustrated in FIG. 10 is formed.
- each support surface 52a By moving each support surface 52a along the first trajectory T1, the substrate 9 supported by each support surface 52a can be moved along the simplest trajectory possible in the shortest possible time.
- the support surface drive unit 53 moves the support surface 52a from the substrate placement position P2 to the substrate receiving position P1 along a second trajectory T2 that bypasses the substrate 9 on the turntable 51.
- the support surface drive unit 53 raises each support surface 52a via the corresponding arm unit 7 along the U-shaped second trajectory T2.
- the support surface drive unit 53 raises the support surface 52a along the second trajectory T2 from the substrate placement position P2 to the substrate receiving position P1.
- the direction of movement of the support surface 52a i.e., the shape of the second trajectory T2, may be changed depending on the relative positional relationship between the substrate receiving position P1 and the substrate placement position P2.
- the second trajectory T2 has a sideways U-shape for each of the three arm sections 7, with the opening of the U facing the turntable 51.
- the substrate 9 on the turntable 51 is located inside the U-shape.
- the second trajectory T2 is composed of a combination of a trajectory that moves each support surface 52a in the left-right direction and a trajectory that moves each support surface 52a in the up-down direction.
- the second trajectory T2 includes movement away from the second aligner 5R, i.e., movement to the left. When each support surface 52a moves, interference with the first aligner 5L is suppressed.
- a gap ⁇ H is formed at the start of movement from substrate placement position P2.
- the substrate 9 and each support surface 52a are spaced apart in the vertical direction. Therefore, friction between the substrate 9 and the support surfaces 52a is avoided when the support surfaces 52a move from substrate placement position P2.
- Rotating table drive unit 54 rotates the substrate 9 via the turntable 51, thereby aligning the substrate 9 on the turntable 51 in the rotation direction Ar.
- the turntable driving unit 54 includes, for example, a motor.
- the turntable driving unit 54 operates based on a control signal from the robot controller 20.
- the turntable drive unit 54 in this embodiment is composed of a motor that rotates the spindle 51b and vacuum pad 51c around the first axis Ox.
- the turntable drive unit 54 is connected to the robot controller 20 via a wired or wireless connection.
- the turntable drive unit 54 operates based on control signals from the robot controller 20.
- the first sensor 56 detects the substrate 9 positioned on the turntable 51. More specifically, the first sensor 56 outputs a detection signal for determining whether or not the substrate 9 is present at the alignment position Pa.
- the first sensor 56 outputs a detection signal to determine whether the substrate 9 is positioned on the turntable 51 before or after alignment by the turntable 51, or whether the substrate 9 is being aligned by the turntable 51.
- the first sensor 56 is electrically connected to the robot controller 20 via a wired or wireless connection.
- the detection signal from the first sensor 56 is input to the robot controller 20, or input to the system controller 18 via the robot controller 20.
- the first sensor 56 is, for example, a pressure sensor.
- the first sensor 56 measures, for example, the pressure near the contact surface between the vacuum pad 51c and the substrate 9.
- the robot controller 20 or the system controller 18 determines whether the substrate 9 is attached to the vacuum pad 51c based on the detection signal from the first sensor 56.
- the detection table 55 is adjacent to the rotation table 51 in the horizontal direction. More specifically, the detection table 55 is adjacent to the rotation table 51 in a direction away from the second aligner 5R. For example, in this embodiment, the detection table 55 is adjacent to the left side of the rotation table 51.
- the majority of the multiple support surfaces 52a are closer to the detection table 55 than to the rotating table 51 in the alignment direction of the rotating table 51 and the detection table 55, i.e., the left-right direction.
- the support surface 52a of the second arm portion 72 and the support surface 52a of the third arm portion 73 are closer to the detection table 55.
- the second arm portion 72 and the third arm portion 73 which have support surfaces 52a that are close to the detection table 55, extend around and into a space S located on the opposite side of the rotation table 51 in the left-right direction, across the detection table 55, i.e., on the left side of the rotation table 51, as shown in FIG. 8.
- the first aligner 5L it is not essential for the first aligner 5L that one or more of the three arm portions 7 extend around and into the space S.
- the second arm portion 72 and the third arm portion 73 may extend around and into another space located on the right side of the rotation table 51.
- the detection stand 55 extends in the vertical direction and supports the second sensor 57. More specifically, the detection stand 55 extends upright from the top surface 50a of the first housing 50. For example, in this embodiment, the detection stand 55 supports the third sensor 58 in addition to the second sensor 57. As shown in FIG. 8, the second sensor 57 and the third sensor 58 are aligned in the front-to-back direction in a plan view. The second sensor 57 and the third sensor 58 overlap the outer peripheral edge of the substrate 9 in a plan view.
- the detection table 55 has a recess 55a that is recessed in a direction away from the rotating table 51.
- the recess 55a has a horizontal U-shape.
- the opening of the U faces the rotating table 51.
- the distance between the recess 55a and the first axis Ox is longer than the radius of the substrate 9, which is expressed as Dw/2.
- the peripheral edge 9a of the substrate 9 located at the alignment position Pa is located inside the recess 55a.
- the peripheral edge 9a of the substrate 9 located at the buffer position Pb is located inside the recess 55a.
- the second sensor 57 has an emitting portion 57a and a light receiving portion 57b.
- the emitting portion 57a emits detection light.
- the light receiving portion 57b receives the detection light.
- the second sensor 57 is an optical sensor that detects an object located between the emitting portion 57a and the light receiving portion 57b based on the amount of light received by the light receiving portion 57b. Specifically, the second sensor 57 outputs a detection signal for determining whether or not a substrate 9 is present at the buffer position Pb.
- the second sensor 57 is electrically connected to the robot controller 20 via a wire or wirelessly.
- the detection signal of the second sensor 57 is input to the robot controller 20 or input to the system controller 18 via the robot controller 20.
- the emission portion 57a is located above the substrate receiving position P1 and the buffer position Pb. As shown in FIG. 9, in the radial direction perpendicular to the first axis Ox, the emission portion 57a is located inside the outer peripheral edge 9b of the substrate 9.
- the light receiving unit 57b is located below the substrate placement position P2 and the alignment position Pa. In the radial direction, the light receiving unit 57b is located outside the outer peripheral edge 9b of the substrate 9.
- the optical axis La of the detection light intersects obliquely with a horizontal plane that passes through the substrate receiving position P1. More specifically, the optical axis La extends radially outward as it extends downward.
- the optical axis La intersects obliquely with the peripheral edge 9a of the substrate 9 located at the buffer position Pb. Also, as shown in Figure 10, the optical axis La extends so as to avoid the peripheral edge 9a of the substrate 9 located at the alignment position Pa.
- the third sensor 58 detects a notch located on the peripheral edge 9a of the substrate 9. More specifically, the third sensor 58 detects the notch of the substrate 9 rotated by the turntable 51. The third sensor 58 outputs a detection signal that characterizes the angular position of the substrate 9.
- the third sensor 58 is, for example, a laser line sensor.
- the third sensor 58 may include a sensor that reads the ID of the substrate 9.
- the third sensor 58 may include a sensor that determines the eccentricity of the substrate 9.
- the third sensor 58 may detect an orientation flat of the substrate 9 instead of the notch.
- the detection target of the third sensor 58 can be changed as appropriate depending on the outer shape and type of the substrate 9.
- the third sensor 58 is electrically connected to the robot controller 20 via a wire or wirelessly.
- the detection signal of the third sensor 58 is input to the robot controller 20 or input to the system controller 18 via the robot controller 20.
- Fig. 13 is a sequence diagram of the alignment method for the substrate 9.
- Fig. 14 is a sequence diagram of the alignment method for the substrate 9.
- the method for aligning the substrate 9 is performed using an aligner 5 and a robot 2 that transports the substrate 9 to the aligner 5.
- the aligner 5 is used in combination with a first aligner 5L and a second aligner 5R.
- robot 2 removes pre-aligned substrates 9 from the first FOUP 411 and transports them to the first aligner 5L and second aligner 5R. Robot 2 also transports aligned substrates 9 from the first aligner 5L and second aligner 5R to the second FOUP 412. Robot 2 repeats transporting substrates 9 until alignment of all substrates 9 is complete.
- the basic operation of the aligner 5 is as follows. That is, the aligner 5 receives the substrate 9 transported from the robot 2 using the support surface 52a located at the substrate receiving position P1. The aligner 5 places the substrate 9 on the rotating table 51 by moving the support surface 52a from the substrate receiving position P1 to the substrate placement position P2. The aligner 5 aligns the substrate 9 on the rotating table 51. The aligner 5 also prepares to receive another substrate 9 by moving the support surface 52a from the substrate placement position P2 to the substrate receiving position P1.
- the substrate transport system 1 causes the support surface 52a of the first aligner 5L to wait at the substrate receiving position P1.
- the substrate transport system 1 causes the support surface 52a of the second aligner 5R to wait at the substrate placing position P2.
- step S2 the robot 2 removes the substrates 9 from the first hoop 411 and transports them to the first aligner 5L and the second aligner 5R.
- the robot 2 transports the two substrates 9 using the first hand 31 and the second hand 32.
- step S3 the robot 2 simultaneously delivers the two transported substrates 9 to the first aligner 5L and the second aligner 5R.
- the robot 2 places the first substrate 9 held by the first hand 31 on the support surface 52a of the first aligner 5L, and places the second substrate 9 held by the second hand 32 on the support surface 52a of the second aligner 5R.
- step S3 the first aligner 5L receives the first substrate 9 from the first hand 31 using the support surface 52a waiting at the substrate receiving position P1.
- the second aligner 5R receives the second substrate 9 from the second hand 32 using the support surface 52a waiting at the substrate receiving position P1.
- the processing related to step S3 is executed based on the detection signal of the second sensor 57.
- step S4 the first aligner 5L and the second aligner 5R each move their support surfaces 52a along the first trajectory T1 from the substrate receiving position P1 to the substrate placing position P2.
- the first aligner 5L transfers the first substrate 9 placed on each support surface 52a onto the rotating table 51 of the first aligner 5L.
- the second aligner 5R transfers the second substrate 9 placed on each support surface 52a onto the rotating table 51 of the second aligner 5R.
- the first substrate 9 and the second substrate 9 move away from their support surfaces 52a and are attracted to the corresponding vacuum pads 51c.
- the processing associated with step S4 is performed based on the detection signal of the first sensor 56.
- step S5 the first aligner 5L and the second aligner 5R each reposition their support surfaces 52a from the substrate placement position P2 to the substrate receiving position P1. More specifically, the first aligner 5L and the second aligner 5R each move along the second trajectory T2 from the substrate placement position P2 to the substrate receiving position P1. By moving their support surfaces 52a, the first aligner 5L places each support surface 52a that has released the first substrate 9 on standby to receive another substrate 9. The second aligner 5R moves their support surfaces 52a to place each support surface 52a that has released the second substrate 9 on standby to receive another substrate 9.
- step S6 the first aligner 5L and the second aligner 5R each perform alignment, including positioning, of the substrate 9 transferred onto the rotating table 51.
- the first aligner 5L and the second aligner 5R check the eccentricity of the substrate 9, read the ID of the substrate 9, and detect and align the notch of the substrate 9.
- the alignment of the substrate 9 is performed based on the detection signal of the third sensor 58.
- the alignment of the substrate 9 may be performed in parallel with step S5, or may be started before the execution of step S5.
- the robot 2 returns to the first hoop 411, which contains the other substrates 9.
- the robot 2 then begins the operation of removing the next two substrates 9 from the first hoop 411 as the other substrates 9.
- step S3 After the robot 2 delivers the two substrates 9 in step S3, it returns to the first hoop 411 (step S7). The robot 2 then removes the next two substrates 9 from the first hoop 411 (step S8).
- Steps S7 and S8 are performed while the first aligner 5L and second aligner 5R are performing alignment of the substrate 9 in step S6 after steps S4 and S5.
- step S9 of FIG. 14 the robot 2 transports the next two substrates 9 to the first aligner 5L and the second aligner 5R.
- step S10 the robot 2 simultaneously delivers the next two transported substrates 9 to the first aligner 5L and second aligner 5R.
- the robot 2 places the next first substrate 9 held by the first hand 31 onto the support surface 52a of the aligner 5L waiting at the substrate receiving position P1, and places the next second substrate 9 held by the second hand 32 onto the support surface 52a of the second aligner 5R.
- step S10 the first aligner 5L receives the next first substrate 9 from the first hand 31 using the support surface 52a waiting at the substrate receiving position P1.
- the second aligner 5R receives the next second substrate 9 from the second hand 32 using the support surface 52a waiting at the substrate receiving position P1.
- the aligned substrate 9 is placed on the vacuum pad 51c of the turntable 51.
- step S11 the robot 2 places the substrate 9 on the support portion 52, and then removes the aligned substrate 9 from the vacuum pads 51c of the first aligner 5L and the second aligner 5R.
- the first aligner 5L and the second aligner 5R wait without operating the rotating table 51 and the support portion 52 (step S12).
- step S13 the robot 2 transports the aligned substrate 9 to the second FOUP 412.
- the robot 2 stores the aligned substrate 9 in the second FOUP 412.
- the robot 2 returns to the processing of step S7 and returns to the first FOUP 411.
- step S12 the first aligner 5L and second aligner 5R are in the same state as in step S3 (step S12). While the robot 2 is transporting the substrate 9 in steps S13, S7, S8, and S9, the process of the first aligner 5L and second aligner 5R transitions from step S12 to step S4.
- the first aligner 5L and second aligner 5R transfer the substrate 9 from the support part 52 to the rotating table 51 in step S4, reposition the support surface 52a in step S5, and align the substrate 9 in step S6.
- the robot 2 also places the substrate 9 on the support surface 52a of the first aligner 5L and second aligner 5R in step S10.
- the first aligner 5L and second aligner 5R repeat steps S12, S4, S5, S6, and S7, and the robot 2 repeats steps S11, S13, S7, S8, and S9, thereby repeatedly aligning the substrate 9. Because the support surface 52a holds and transfers the substrate 9, the robot 2 can transport the substrate 9 while the first aligner 5L and second aligner 5R are performing alignment.
- the robot 2 By receiving the substrate 9 using the support surface 52a waiting at the substrate receiving position P1, the robot 2 does not need to wait for alignment to be completed. Moving the support surface 52a between the substrate receiving position P1 and the substrate placement position P2 significantly improves the throughput of substrate 9 alignment.
- the robot system 6 has a configuration in which the robot 2 simultaneously transports the substrate 9 to the first aligner 5L and the second aligner 5R, and a configuration in which the support part 52 and the support surface 52a are raised and lowered to hand over or receive the substrate 9 to or from the spindle 51b. Because the support surface 52a receives and hands over (transfers) the substrate 9, the robot 2 can transport the substrate 9 while the first aligner 5L and the second aligner 5R are performing alignment. This reduces the standby time of the robot, and improves the throughput of substrate 9 alignment.
- the distance D3 between the center of the spindle 51b of the first aligner 5L and the center of the spindle 51b of the second aligner 5R is longer than the diameter Dw of the substrate.
- the first substrate 9 placed on the spindle 51b of the first aligner 5L and the second substrate 9 placed on the spindle 51b of the second aligner 5R do not overlap in a planar view.
- the distance D4 is longer than the diameter of the substrate plus the gap D4.
- the gap that allows the tip 71c of the first arm 71 to pass through makes it possible to add a buffer mechanism to the dual aligner configuration with minimal space.
- a large space can be secured between the first aligner 5L and the second aligner 5R, allowing the first hand 31 and second hand 32 to receive or deliver the substrate 9.
- the first hand 31 and second hand 32 of the robot 2 are positioned at the same position in a plan view relative to the first aligner 5L and second aligner 5R, respectively, when transferring the transported substrate 9 to the support part 52 and when receiving the aligned substrate 9 from the spindle 51b.
- the movement trajectories of the first hand 31 and second hand 32 can be made the same in a plan view, reducing the burden of teaching the robot 2.
- the first aligner 5L places the substrate 9 received from outside on the turntable 51 by lowering the support surface 52a along a linear first trajectory T1 from a substrate receiving position P1 to a substrate placing position P2.
- damage to the substrate 9 can be reduced compared to a configuration in which the substrate 9 is moved back and forth and left and right.
- the first aligner 5L transfers the substrate 9 from the support surface 52a onto the turntable 51, and then moves the support surface 52a from the substrate placement position P2 to the substrate receiving position P1 along the second trajectory T2.
- the support surface 52a can be moved to the substrate receiving position P1 without coming into contact with the substrate 9. Damage to the substrate 9 can be reduced compared to configurations that use other trajectories.
- Another substrate 9 can be placed on the support surface 52a that has returned from the substrate placement position P2 to the substrate receiving position P1.
- Another substrate 9 can be placed on the support surface 52a without waiting for the alignment of the substrate 9 positioned on the turntable 51 to be completed. This improves throughput.
- the substrate placement position P2 is located below the vacuum pad 51c of the turntable 51.
- interference between the support surface 52a and the underside of the substrate 9 can be reduced. Damage to the substrate 9 can be reduced.
- the optical axis La of the detection light intersects at an angle with a horizontal plane passing through the substrate receiving position P1. Specifically, the detection light is emitted downward and radially outward. As shown in FIG. 10, the intersection C1 of the optical axis La with a horizontal plane extending along the turntable 51 is located radially outward from the intersection C2 of the optical axis La with a horizontal plane passing through the substrate receiving position P1, as shown in FIG. 9.
- the detection light can be set to intersect with the substrate 9 only when the substrate 9 is located at the buffer position Pb. The substrate 9 located at the buffer position Pb can be properly detected.
- the support surface 52a is located at the tip of each of the three arm sections 7. This allows the substrate 9 and the support surface 52a to approach point contact. As the contact area is reduced, damage to the substrate 9 can be suppressed.
- the first axis Ox is located inside the triangle Tr formed by the three support surfaces 52a. As the support surface 52a descends, tilting of the substrate 9 is suppressed when the substrate 9 is transferred onto the vacuum pad 51c. Because the posture of the substrate 9 is stabilized, damage to the substrate 9 can be suppressed.
- the support surfaces 52a of the second arm portion 72 and the third arm portion 73 are closer to the detection table 55 than to the rotation table 51.
- the support surfaces 52a By moving the support surfaces 52a away from the rotation table 51, contact between the hand 3 and the support surfaces 52a can be avoided when transporting the substrate 9.
- each support surface 52a may be closer to the rotation table 51 than to the detection table 55.
- the second arm portion 72 and the third arm portion 73 extend around into space S located on the opposite side of the rotation table 51 with the detection table 55 in between in the left-right direction.
- the second arm portion 72 and the third arm portion 73 are moved away from both the detection table 55 and the rotation table 51.
- interference between the second arm portion 72 and the third arm portion 73 and the detection table 55 and the rotation table 51 can be suppressed.
- connection portion 50b, air supply portion 50c, and air discharge portion 50d are located rearward of the rotating table 51 and support portion 52.
- connection portion 50b, etc. By locating the connection portion 50b, etc. at the rear, interference between the three arm portions 7 that make up the support portion 52 and the first tube 63, second tube 64, and third tube 65 that are connected to the connection portion 50b, etc. can be reduced.
- connection portion 50b etc. on the rear side, interference between the hand 3 and the first tube 63, second tube 64, and third tube 65 can be reduced when transporting the substrate 9.
- first arm unit 71 and the second arm unit 72 are located on the opposite side of the robot 2, i.e., the rear side. This prevents interference between the hand 3 of the robot 2 and the first arm unit 71 and the second arm unit 72.
- Modification 15 illustrates an aligner 105L according to a modified example.
- the aligner 105L has a second trajectory T22 that is different in shape from the second trajectory T2 according to the above embodiment.
- the second trajectory T2 is not limited to a combination of a trajectory that moves the support surface 52a in the left-right direction and a trajectory that moves the support surface 52a in the up-down direction, as in the trajectory in Figure 12(e).
- the second trajectory T22 may be a trajectory that curves in side view.
- the second trajectory T2 may be a combination of a trajectory that moves the support surface 52a in the front-rear direction and a trajectory that moves the support surface 52a in the up-down direction.
- step S6 may be started before the repositioning in step S5 or simultaneously with the repositioning.
- the robot 2 may have a first arm and a second arm.
- the first arm may support a first hand 31, and the second arm may support a second hand 32.
- the aligner 5 may include a first aligner 5L and a second aligner 5R.
- the aligner 5 may include only the first aligner 5L.
- the functionality of the elements disclosed herein may be implemented using one or more circuits or processing circuits, including general-purpose processors, special-purpose processors, integrated circuits, ASICs (Application Specific Integrated Circuits), FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), and/or conventional circuitry.
- the functionality of the elements disclosed herein may be implemented using one or more circuits or processing circuits, including combinations of general-purpose processors, special-purpose processors, integrated circuits, ASICs, FPGAs, and conventional circuitry.
- the one or more circuits or processing circuits may be programmed using one or more programs stored together or separately in one or more memories or otherwise configured to perform the disclosed functions.
- a processor is considered a processing circuit or circuitry because it includes transistors and other circuitry.
- a processor may also be a programmed processor that executes a program stored in a memory.
- a circuit, unit, or means is hardware that performs the recited functions alone or in combination with each other, or hardware that is programmed to perform the recited functions alone or in combination with each other.
- the hardware may be any hardware disclosed herein that is programmed or configured to perform the recited functions.
- a computer program containing computer instructions is stored in memory.
- the computer instructions provide the logic and routines that enable hardware to perform the methods disclosed herein.
- the hardware includes, for example, processing circuits or circuits.
- the computer program may be implemented in a known format in a computer-readable storage medium, a computer program product, a memory device, a recording medium such as a CD-ROM or DVD, and/or the memory of FPGAs or ASICs.
- a turntable (51) that rotates the substrate (9) around a first axis (Ox) extending in the vertical direction; a support surface (52a) that supports the substrate (9) and moves between a substrate receiving position (P1) that receives the substrate (9) and a substrate placing position (P2) that places the substrate (9) on the rotating table (51); a support surface drive unit (53) that moves the support surface (52a) from the substrate receiving position (P1) to the substrate placing position (P2) and also moves the support surface (52a) from the substrate placing position (P2) to the substrate receiving position (P1) along a trajectory (T2) that bypasses the substrate (9) on the turntable (51); a turntable driving unit (54) that rotates the substrate (9) via the turntable (51) to align the substrate (9) on the turntable (51) in a rotation direction (Ar); Equipped with Aligner (5L, 5R, 105L).
- the support surface (52a) When moving from the substrate placement position (P2) to the substrate receiving position (P1), the support surface (52a) can be moved to the substrate receiving position (P1) without coming into contact with the substrate (9) by using a trajectory (T2) that bypasses the substrate (9) on the turntable (51). By preventing contact between the support surface (52a) and the substrate (9), damage to the substrate (9) is reduced.
- Another substrate (9) can be placed on the support surface (52a) that has returned from the substrate placement position (P2) to the substrate receiving position (P1). Another substrate (9) can be placed on the support surface (52a) without waiting for the alignment of the substrate (9) positioned on the turntable (51) to be completed. This improves throughput.
- the substrate receiving position (P1) is located above the turntable (51),
- the substrate placement position (P2) is located below the substrate receiving position (P1)
- the support surface drive unit (53) lowers the support surface (52a) from the substrate receiving position (P1) to the substrate placing position (P2) along the vertical direction, and raises the support surface (52a) from the substrate placing position (P2) to the substrate receiving position (P1) along the trajectory (T2); Aligner (5L, 5R, 105L).
- the substrate (9) can be placed on the rotating table (51) simply by lowering the support surface (52a).
- the substrate (9) descends linearly downward without moving back and forth or side to side.
- damage to the substrate (9) is reduced compared to when the substrate (9) is moved back and forth or side to side.
- the support surface (52a) is separated from the underside of the substrate (9).
- interference between the support surface (52a) and the underside of the substrate (9) can be reduced. Damage to the substrate (9) can be reduced.
- an optical sensor (57) having an emission section (57a) that emits detection light and a light receiving section (57b) that receives the detection light, and that detects an object interposed between the emission section (57a) and the light receiving section (57b) based on the amount of light received by the light receiving section (57b); the optical axis (La) of the detection light obliquely intersects with a horizontal plane passing through the substrate receiving position (P1);
- the aligner (5L, 5R, 105L) according to aspect 1.
- the intersection (C2) of the optical axis (La) with a horizontal plane extending along the turntable (51) is located radially outward of the intersection (C1) of the optical axis (La) with a horizontal plane passing through the substrate receiving position (P1).
- the substrate (9) can be set so that the detection light intersects with it only when it is located at the buffer position (Pb). A substrate (9) located at the buffer position (Pb) can be properly detected.
- a plurality of arm portions (7) extending from the rotating table (51) are provided,
- the support surface (52a) is located at the tip of each of the plurality of arm portions (7).
- the aligner (5L, 5R, 105L) according to any one of aspects 1 to 4.
- the support surface (52a) is located at the tip of the arm portion (7).
- the substrate (9) and the support surface (52a) can be brought close to point contact. As the contact area is reduced, damage to the substrate (9) can be suppressed.
- support of the substrate (9) can be stabilized while still bringing it close to point contact.
- the plurality of arm portions (7) are three, When the rotating table (51) is viewed in a plane along the first axis (Ox), the first axis (Ox) is located inside a triangle (Tr) formed by connecting the support surfaces (52 a) of the multiple arm portions (7).
- the aligner (5L, 5R, 105L) according to aspect 5.
- the first axis (Ox) is located inside the triangle (Tr) formed by the three support surfaces (52a). As the support surfaces (52a) descend, tilting of the substrate (9) is suppressed when the substrate (9) is transferred onto the rotating table (51). Because the orientation of the substrate (9) is stabilized, damage to the substrate (9) can be suppressed.
- an optical sensor (57) having an emission section (57a) that emits detection light and a light receiving section (57b) that receives the detection light, and that detects an object interposed between the emission section (57a) and the light receiving section (57b) based on the amount of light received by the light receiving section (57b); a detection table (55) that is horizontally adjacent to the rotating table (51), extends in the vertical direction, and supports the optical sensor (57); When the rotating table (51) is viewed in a plane along the first axis (Ox), the support surfaces (52 a) of the majority (72, 73) of the plurality of arm portions (7) are closer to the detection table (55) than to the rotating table (51) along the alignment direction of the rotating table (51) and the detection table (55).
- the aligner (5L, 5R, 105L) according to aspect 5 or 6.
- the support surfaces (52a) of the majority of the arm sections (72, 73) are closer to the detection table (55) than to the turntable (51). By moving the support surfaces (52a) away from the turntable (51), contact between the transport robot (2) and the support surfaces (52a) can be avoided when transporting the substrate (9).
- the majority of the arm sections (72, 73) are kept away from both the detection table (55) and the rotating table (51). When the majority of the arm sections (72, 73) are in operation, interference between the majority of the arm sections (72, 73) and the detection table (55) and the rotating table (51) can be suppressed.
- FIG. 9 An aligner (5L, 5R, 105L) according to aspect 5 or 6; a horizontal articulated transport robot (2) that transports the substrate (9) to the aligner (5L, 5R, 105L), A majority (71, 72) of the plurality of arm sections (7) are located on the opposite side of the turntable (51) from the transport robot (2).
- Robot system (6) Robot system (6).
- the other majority of the arm sections (71, 72) are moved away from the transport robot (2). This reduces interference between the transport robot (2) and the other majority of the arm sections (71, 72).
- An aligner (5L, 5R, 105L) according to any one of aspects 1 to 8; a horizontal articulated transfer robot (2) having a hand (3) for holding the substrate (9) and for transferring the substrate (9) to the aligner (5L, 5R, 105L), The transfer robot (2) places the substrate (9) held by the hand (3) on the support surface (52a), The aligner (5L, 5R, 105L) moves the support surface (52a) from the substrate receiving position (P1) to the substrate placing position (P2), thereby transferring the substrate (9) placed on the support surface (52a) onto the rotating table (51); After the aligner (5L, 5R, 105L) transfers the substrate (9), it moves the support surface (52a) from the substrate placement position (P2) to the substrate receiving position (P1), thereby making the support surface (52a) stand by to receive another substrate (9); The aligner (5L, 5R, 105L) aligns the substrate (9) transferred onto the rotating table (51), The transport robot (2) returns to the FOUP (411)
- the robot 2 can transport the substrate 9 while the aligner (5L, 5R, 105L) is performing alignment.
- the robot (2) does not need to wait for the alignment to be completed. Moving the support surface (52a) between the substrate receiving position (P1) and the substrate placing position (P2) significantly improves the throughput of substrate (9) alignment.
- Substrate transport system 2 Robot (transport robot) 41 hoop 5 aligner 5L first aligner 5R second aligner 105L first aligner 50 first housing (housing) 50b Connection part 51 Rotation table 51b Spindle 51c Suction pad (upper end) 52 Support portion 52a Support surface 53 Support surface driving portion 54 Rotary table driving portion 55 Detection table 57 Second sensor (optical sensor) 57a Light-emitting section 57b Light-receiving section 61 Vacuum pump 6 Robot system 7 Arm section 71 First arm section 72 Second arm section 73 Third arm section 9 Substrate Ar Rotation direction C1 Intersection C2 Intersection La Optical axis Ox of detection light First axis P1 Substrate receiving position P2 Substrate placement position S Space T1 First trajectory T2 Second trajectory Tr Triangle
Landscapes
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Abstract
アライナ(5)は、第1軸線(Ox)まわりに基板(9)を回転させる回転台(51)と、基板を受け取る基板受取位置(P1)と、回転台上に基板を載置する基板載置位置(P2)と、の間で移動する支持面(52a)と、支持面を基板受取位置から基板載置位置へと移動させるとともに、回転台上の基板を迂回する第2軌跡(T2)に沿って基板載置位置から基板受取位置へと移動させる支持面駆動部(53)と、回転台を介して基板を回転させることで、回転台上の基板を回転方向(Ar)に位置合わせする回転台駆動部(54)と、を備える。
Description
ここに開示する技術は、アライナ、ロボットシステム及び基板のアライメント方法に関する。
特許文献1には、従来のアライナが記載されている。従来のアライナは、基板載置台と、基板仮置き部と、を備えている。基板仮置き部は、基板載置台の上方に位置している。従来のアライナは、基板載置台及び基板仮置き部のそれぞれに載置された基板の位置合わせを、ほぼ同時に実行する。
本願発明者らは、基板を上下2段に配置することで、スループットを向上させようとした。しかしながら、上下2段の配置を活用する具体的な構成については、検討の余地がある。採用される構成次第では、基板へのダメージが懸念される。
ここに開示する技術は、アライナに関する。前記アライナは、上下方向に伸びる第1軸線まわりに基板を回転させる回転台と、前記基板を支持し、前記基板を受け取る基板受取位置と、前記回転台上に前記基板を載置する基板載置位置と、の間で移動する支持面と、前記支持面を、前記基板受取位置から前記基板載置位置へと移動させるとともに、前記回転台上の前記基板を迂回する軌跡に沿って前記基板載置位置から前記基板受取位置へと移動させる支持面駆動部と、前記回転台を介して前記基板を回転させることで、前記回転台上の前記基板を回転方向に位置合わせする回転台駆動部と、を備える。
ここに開示する技術は、基板のアライメント方法に関する。前記アライメント方法は、水平多関節型の搬送ロボットが、前記搬送ロボットのハンドが把持している基板を、アライナの支持面に載置し、前記アライナが、前記支持面を、前記基板を受け取る基板受取位置から、前記アライナの回転台上に前記基板を載置する基板載置位置へと移動させることによって、前記支持面に載置された前記基板を、前記回転台上に移載し、前記アライナが、前記支持面を、前記回転台上の前記基板を迂回する軌跡に沿って前記基板載置位置から前記基板受取位置へと移動させることによって、前記支持面に、他の基板を受け取るように待機させ、前記アライナが、前記回転台上に移載された前記基板を位置合わせし、前記搬送ロボットが、前記基板の位置合わせ前又は位置合わせ中に、前記他の基板を収容するフープに帰還するとともに、前記フープから前記他の基板を取り出す動作を開始する。
前記アライナは、基板のアライメントに際し、スループットの向上と、基板へのダメージの抑制を両立できる。
以下、アライナ、ロボットシステム及び基板のアライメント方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。ここで説明するアライナ、ロボットシステム及び基板のアライメント方法は例示である。
(ロボットシステム)
図1は、基板搬送システム1の平面図である。図2は、基板搬送システム1のブロック図である。基板搬送システム1は、基板9を搬送する。基板9は、半導体ウェハ又はガラス基板である。基板搬送システム1は、例えばEFEM(Equipment Front End Module)である。基板搬送システム1は、例えばソータ(Sorter)である。基板搬送システム1は、例えばストッカ(Stocker)である。ロボットシステム6は、基板搬送システム1に組み込まれる。
図1は、基板搬送システム1の平面図である。図2は、基板搬送システム1のブロック図である。基板搬送システム1は、基板9を搬送する。基板9は、半導体ウェハ又はガラス基板である。基板搬送システム1は、例えばEFEM(Equipment Front End Module)である。基板搬送システム1は、例えばソータ(Sorter)である。基板搬送システム1は、例えばストッカ(Stocker)である。ロボットシステム6は、基板搬送システム1に組み込まれる。
基板搬送システム1は、アライナ5を備える。アライナ5は、基板9を位置合わせする。アライナ5は、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rを含む。第1アライナ5L及び第2アライナ5Rは、それぞれ基板9を位置合わせする。アライナ5の詳細は、後述される。基板搬送システム1は、第1アライナ5L及び第2アライナ5Lは、第2壁12に沿って並ぶ。
基板搬送システム1は、筐体10を備える。筐体10は、第1壁11、第2壁12、第3壁13、及び第4壁14を有する。第1壁11、第2壁12、第3壁13、及び第4壁14はそれぞれ、設置面Fに垂直な壁である。
第1壁11及び第3壁13は、第1方向に対向する。第2壁12及び第4壁14は、第2方向に対向する。第1方向及び第2方向は共に水平方向であり、第2方向は第1方向に直交する。また、X方向及びY方向に直交する鉛直方向を第3方向とする。
以下、第1方向を左右方向又はX方向と呼び、第2方向を前後方向又はY方向と呼び、第3方向を高さ方向又はZ方向と呼ぶ。なお、X方向、Y方向、及びZ方向は、アライナ5及びロボットシステム6の説明のために用いられ、アライナ5及びロボットシステム6の構造を限定するために用いられない。
また、X方向に沿った両方向のうち、第1壁11に向かう方向を「左」とし、第3壁13に向かう方向を「右」とする。第2方向に沿った両方向のうち、第2壁12に向かう方向を「後」とし、第4壁14に向かう方向を「前」とする。
同様に、第3方向に沿った両方向のうち、設置面Fに接近する方向を「下」とし、設置面Fから離間する方向を「上」とする。以下、上下方向における各要素の位置を、「高さ位置」と呼ぶ場合がある。
なお、前後方向、左右方向及び上下方向の6方向は、説明を簡潔にするために導入された例示に過ぎない。例えば、前後方向及び左右方向の4方向と、筐体10との対応関係を、適宜、入れ替えてもよい。
なお、第3方向は、設置面Fに垂直な方向と定義してもよい。その場合、設置面Fとの位置関係、例えば、設置面Fに沿った水平面を基準として、第1方向及び第2方向を定義してもよい。第3方向の定義に関わらず、上下方向と設置面Fとが厳密に直交していることは必須ではない。
第1壁11と第2壁12及び第1壁11と第4壁14とは互いに接続され、第3壁13と第2壁12及び第3壁13と第4壁14とは互いに接続される。第1壁11、第2壁12、第3壁13、及び第4壁14は、閉じられた搬送空間15を形成する。
筐体10はまた、天井壁を有する。天井壁は、第1壁11、第2壁12、第3壁13、及び第4壁14に接続され、搬送空間15の上端を塞ぐ。アライナ5が、搬送空間15の中に位置する。
基板搬送システム1は、ロードポート19を有する。なお、ロードポート19は、基板搬送システム1の必須の要素ではない。基板搬送システム1は、複数のロードポート19を有する。複数のロードポート19は、第1壁11に沿って並ぶ。
ロードポート19には、フープ(FOUP: Front Opening Unified Pod)41が装着される。フープ41は、基板9を収容する。フープ41は、複数の基板9をZ方向に並べて収容できる。ロードポート19のフープオープナーは、フープ41の蓋を開閉する。フープオープナーが蓋を開けると、搬送空間15とフープ41とが、開口17を通じて連通する。
基板搬送システム1は、ロボット2を備える。ロボット2は、搬送ロボットの一例である。ロボット2は、フープ41と、アライナ5との間で、基板9を搬送する(図1の実線及び二点鎖線参照)。ロボット2は、搬送空間15の中に位置する。ロボット2は、水平多関節型ロボットである。ロボット2の構造は、後述する。
基板搬送システム1は、システムコントローラ18を有する。なお、システムコントローラ18は、ロボットシステム6に必須の要素ではない。システムコントローラ18は、基板搬送システム1の全体的な制御を行う。
ロボットコントローラ20が、システムコントローラ18に電気的に接続される。電気的な接続は、有線又は無線による接続を含む。ロボットコントローラ20はまた、ロボット2に電気的に接続される。ロボットコントローラ20は、ロボット2を制御する。より詳細にロボットコントローラ20は、システムコントローラ18からの制御信号を受けて、ロボット2へ駆動信号を出力する。ロボット2は、ロボットコントローラ20からの制御信号を受けて、ここでは、基板9の搬送を行う。
具体的に、ロボットコントローラ20は、制御部201と駆動部202とを有する。制御部201は、プロセッサとメモリとを有する。プロセッサは、メモリに記憶されている教示データ203に従って、ロボット2の動作指令を演算する。制御部201は、駆動部202へ動作指令を出力する。駆動部202は、制御部201からの動作指令を受けて、第1アクチュエータ23、第2アクチュエータ24、第3アクチュエータ25、及び第4アクチュエータ26を駆動する。
アライナ5は、ロボットコントローラ20に電気的に接続される。アライナ5は、システムコントローラ18に接続され、かつシステムコントローラ18によって制御されてもよい。また、基板搬送システム1は、システムコントローラ18及びロボットコントローラ20とは別に、アライナ5専用のアライナコントローラを有していてもよい。アライナ5は、アライナコントローラに接続され、かつアライナコントローラによって制御されてもよい。
第1アライナ5Lは、ロボットコントローラ20に電気的に接続される。第1アライナ5Lは、ロボットコントローラ20によって制御される。
詳細には、第1アライナ5Lは、ロボットコントローラ20に、第1モータハーネス81及び第1シグナルハーネス82を介して接続される。ロボットコントローラ20は、第1モータハーネス81を介して、第1アライナ5Lへ、スピンドル駆動用の電力を供給する。ロボットコントローラ20は、第1シグナルハーネス82を介して、第1アライナ5Lへ、制御信号を送る。
第2アライナ5Rは、第1アライナ5L及びロボットコントローラ20と電気的に接続される。第2アライナ5Rは、第1アライナ5Lを介してロボットコントローラ20によって制御される。
詳細には、第2アライナ5Rは、第1アライナ5Lに、第2シグナルハーネス83を介して接続される。第2アライナ5Rは、ロボットコントローラ20に、第2モータハーネス84を介して接続される。第1アライナ5Lは、ロボットコントローラ20からの制御信号を、第2シグナルハーネス83を介して第2アライナ5Rへ送信する。ロボットコントローラ20は、第2モータハーネス84を介して、第2アライナ5Rへ電力を供給する。
なお、第2アライナ5Rが、第1アライナ5Lを介してロボットコントローラ20によって制御されることは、必須の要素ではない。第2シグナルハーネス83は、第2アライナ5Rとロボットコントローラ20を接続してもよい。
(ロボットの構造)
ロボット2は、前述したように、水平多関節型ロボットである。図3は、ロボット2の側面図である。図4は、ロボット2のハンドの平面図である。図1又は図3に示すように、ロボット2は、ベース21を有する。ベース21は、搬送空間15に設置される。ロボット2は、マニピュレータ200を有する。マニピュレータ200は、アーム22とハンド3を含む。
ロボット2は、前述したように、水平多関節型ロボットである。図3は、ロボット2の側面図である。図4は、ロボット2のハンドの平面図である。図1又は図3に示すように、ロボット2は、ベース21を有する。ベース21は、搬送空間15に設置される。ロボット2は、マニピュレータ200を有する。マニピュレータ200は、アーム22とハンド3を含む。
ベース21は、アーム22を支持する。アーム22は、ベース21に対して、Z方向に昇降可能である。第1アクチュエータ23は、アーム22を昇降させる。アーム22は、リンク221、222を有する。アーム22は、複数のリンク221、222を有する。図例のロボット2のアーム22は、リンク221とリンク222との二つのリンクを有する。なお、アーム22を形成するリンクの数は、二つに限らない。
リンク221の第1端部は、ベース21に支持される。リンク221は、ベース21に対してZ方向に延びる第1軸Z1回りに回転可能である。第2アクチュエータ24は、リンク221を回転させる。リンク221の第2端部は、リンク222の第1端部に連結される。リンク222は、リンク221に対してZ方向に延びる第2軸Z2回りに回転可能である。第3アクチュエータ25は、リンク222を回転させる。
ロボット2は、ハンド3として、第1ハンド31及び第2ハンド32を有する。いわゆるダブルハンドのロボット2は、基板9の搬送効率が高い。第1ハンド31及び第2ハンド32は、Z方向に重なった状態で、リンク222の第2端部に連結される。図3に示すように、第1ハンド31と第2ハンド32とは、Z方向にHだけ位置が異なる。
第1ハンド31は、リンク222に対してZ方向に延びる第3軸Z3回りに回転可能であり、第2ハンド32も、リンク222に対して第3軸Z3回りに回転可能である。第3軸Z3は、回転軸の一例である。第4アクチュエータ26は、第1ハンド31及び第2ハンド32を、個別に回転させる。第1ハンド31及び第2ハンド32は、図4の上図に示すように、Z方向に重なった状態と、図4の下図に示すように、互いに離れた状態との間で位置を変更できる。図4の下図に二点鎖線で示すように、第1ハンド31及び第2ハンド32は、保持している基板9同士が重なり合わない位置まで、互いに離れることができる。なお、第1ハンド31及び第2ハンド32は、平面視で対称に位置を変えることに限定されない。
第1ハンド31及び第2ハンド32は、同じ構造を有する。以下において、第1ハンド31及び第2ハンド32を総称する場合、ハンド3と呼ぶ。ハンド3は、基板9を保持するエンドエフェクタである。図4に示すように、ハンド3は、本体301と保持部302とを有する。本体301は、保持部302を支持する。本体301が、リンク222の第2端部に、回転可能に連結される。
保持部302は、平面視で略Y字状であって、先端は開口している。保持部302は、図3に示すように、薄い板状である。ハンド3は、一般的に、把持、吸着、載置又は嵌合といった、様々な態様によって基板9を保持すると共に、保持している基板9を解放する。なお、図例のハンド3は、エッジグリップハンドである。ハンド3は、複数のガイドが基板9の縁を把持することによって、基板9を保持する。ハンド3は、ガイドが基板9の縁から離れることによって、基板9の保持を解除する。エッジグリップハンドは、基板9の直径に対応する大きさを有する。エッジグリップハンドの大きさは、比較的大きい。
(アライナの構造)
図5は、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rの斜視図である。図6は、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rの平面図である。図7は、第1アライナ5L及び第2アライナ5の側面図である。図8は、第1アライナ51L単体の平面図である。図9は、基板受取位置P1及びバッファ位置Pbを例示する側面図である。図10は、基板載置位置P2及びアライメント用位置Paを例示する側面図である。図5、図6及び図7では、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rに共通する構成について、同じ符号を付している。
図5は、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rの斜視図である。図6は、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rの平面図である。図7は、第1アライナ5L及び第2アライナ5の側面図である。図8は、第1アライナ51L単体の平面図である。図9は、基板受取位置P1及びバッファ位置Pbを例示する側面図である。図10は、基板載置位置P2及びアライメント用位置Paを例示する側面図である。図5、図6及び図7では、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rに共通する構成について、同じ符号を付している。
第1アライナ5L及び第2アライナ5Rは、それぞれ、基板9のアライメントを行う。基板9は、第1基板9と、第2基板9と、を含む。第1基板9は、第1アライナ5Lによってアライメントされる。第2基板9は、第2アライナ5Rによってアライメントされる。
具体的に、第1アライナ5Lは、回転台51を介して第1基板9を回転させることで、回転台51上の第1基板9を回転方向Arに位置合わせする。第2アライナ5Rは、回転台51を介して第2基板9を回転させることで、回転台51上の第2基板9を回転方向Arに位置合わせする。図8に示すように、回転方向Arとは、後述の第1軸線Oxを中心とした回転方向である。
図5に示すように、第1アライナ5Lと第2アライナ5Rは、左右方向に並んでいる。言い換えると、第2アライナ5Rは、第1アライナ5Lの横に位置する。本実施形態における“横”は、ロボット2から、第1アライナ5L又は第2アライナ5Rへの基板9の受け渡し方向に対し、交差する方向の向きを意味する。本実施形態では、左右方向は、第1アライナ5Lと第2アライナ5Rとの並び方向に対応する。
図6に示すように、第1アライナ5Lから見た右は、第2アライナ5Rに近接する方向に対応する。第1アライナ5Lから見た左は、第2アライナ5Rから離間する方向に対応する。各方向の対応関係は、前後方向及び左右方向の4方向と、筐体10との対応関係に応じて変化する。
図6に示すように、本実施形態では、第1アライナ5Lと第2アライナ5Rとは、平面視で、中央線CLを中心に対称に位置する。詳細には、第1アライナ5Lと第2アライナ5Rとを同じ高さ位置に設置した場合、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rの各構成要素は、図5に例示した中央線CL上に広がる基準面CSを中心に鏡面対称に位置する。言い換えると、第1アライナ5Lと第2アライナ5Rとは、平面視で、対称位置に同じ構造を有する。なお、第1アライナ5Lと第2アライナ5Rとが、平面視で中央線CLを中心に対称に位置することは必須ではない。
図1に示すように、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rと、ロボット2とは、前後方向に間隔を空けて並んでいる。本実施形態では、前後方向は、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rと、ロボット2との並び方向に対応する。
第1アライナ5L又は第2アライナ5Rから見た前は、ロボット2に近接する方向に対応する。第1アライナ5L又は第2アライナ5Rから見た後は、ロボット2から離間する方向に対応する。
図7に示すように、第2アライナ5Rは、第1アライナ5Lに対して上方又は下方にオフセットしている。上下方向におけるオフセットは、第1アライナ5Lと第2アライナ5Rとで設置面Fの高さを異ならせることで実現されている。
詳細には、設置面Fは、第1アライナ5Lを支持する第1設置面Flと、第2アライナ5Rを支持する第2設置面Frと、を含んでいる。第2設置面Flは、上下方向において第1設置面Frよりも高い。本実施形態に係る第2アライナ5Rは、第1アライナ5Lに対し、上方にオフセットしている。
なお、第1設置面Flと第2設置面Frの高さを異ならせることは、必須ではない。第1アライナ5Lと第2アライナ5Rとで高さ方向の寸法を異ならせることで、第1アライナ5Lと第2アライナ5Rとを上下方向にオフセットさせてもよい。第1アライナ5Lに対して第2アライナ5Rがオフセットしていることも、必須ではない。
以下、第1アライナ5Lの構成について説明する。第2アライナ5Rの構成は、複数の相違点を除き、第1アライナ5Lの構成と同じである。複数の相違点は、前述のように、第2アライナ5Rが、第1アライナ5Lに対して高さ方向にオフセットしていることを含む。複数の相違点は、第2アライナ5Rが、第1アライナ5Lに対し、Y方向及びZ方向に沿って伸びる基準面CSに関して鏡映対称であることを含む。複数の相違点は、ロボットコントローラ20との間の電気的な接続構造が相違することを含む。
具体的に、第1アライナ5Lは、第1筐体50と、前記回転台51と、支持部52と、支持面駆動部53と、回転台駆動部54と、検出台55と、第1センサ56と、第2センサ57と、第3センサ58と、を備える。
-第1筐体50-
第1筐体50は、設置面F上に設置されている。第1筐体50は、回転台51及び検出台55を支持する頂面50aを有している。第1筐体50は、頂面50aを含んだ複数の外面を有している。第1筐体50は、本実施形態では6つの外面を有している。
第1筐体50は、設置面F上に設置されている。第1筐体50は、回転台51及び検出台55を支持する頂面50aを有している。第1筐体50は、頂面50aを含んだ複数の外面を有している。第1筐体50は、本実施形態では6つの外面を有している。
図8に示すように、第1筐体50は、接続部50bと、エア供給部50cと、エア排出部50dと、を有している。接続部50b、エア供給部50c及びエア排出部50dは、第1筐体50の外面としての頂面50a上に位置する。
接続部50bは、真空ポンプ61に、第1チューブ63を介して接続される。エア供給部50cは、エアポンプ62に対し、第2チューブ64を介して接続される。エア排出部50dは、第3チューブ65を介して外部空間に接続される。外部空間は、例えば、第1筐体50外の空間である。
頂面50aは、上方に面している。回転台51及び検出台55は、頂面50aから立ち上がるように伸びる。なお、回転台51は、頂面50a等、第1筐体50の各部と一体であってもよい。検出台55は、頂面50a等、第1筐体50の各部と一体であってもよい。第1筐体50を回転台51又は検出台55に対して独立した要素とみなすことは、必須ではない。
-回転台51-
回転台51は、第1軸線Oxまわりに基板9を回転させる。第1軸線Oxは、上下方向に伸びる軸線である。詳しくは、回転台51は、真空ポンプ61に接続された真空パッド51cを介して基板9を支持する。回転台51は、真空パッド51cによって支持された基板9を回転させる。真空パッド51cは、回転台51の上端部を構成する。図7に示すように、回転台51の上端部に、基板9が載置される載置面51dが位置している。
回転台51は、第1軸線Oxまわりに基板9を回転させる。第1軸線Oxは、上下方向に伸びる軸線である。詳しくは、回転台51は、真空ポンプ61に接続された真空パッド51cを介して基板9を支持する。回転台51は、真空パッド51cによって支持された基板9を回転させる。真空パッド51cは、回転台51の上端部を構成する。図7に示すように、回転台51の上端部に、基板9が載置される載置面51dが位置している。
具体的に、本実施形態に係る回転台51は、第2筐体51aと、スピンドル51bと、真空パッド51cと、を有する。第2筐体51aは、前記頂面50a上に位置する。第2筐体51aの外面は、上方に面する上面511と、左方に面する左側面512と、右方に面する右側面513と、を有する。
スピンドル51bは、第2筐体51aの上面511から上方に伸びる。真空パッド51cは、スピンドル51bの上端に位置する。真空パッド51cは、真空ポンプ61が駆動することで、基板9の下面を吸着する。基板9は、真空パッド51cによって第1アライナ5Lに支持される。
スピンドル51bは、第2筐体51aに対し、第1軸線Oxまわりに回転する。スピンドル51bは、真空パッド51cを介して基板9を吸着した状態で回転することで、第1軸線Oxまわりに基板9を回転させる。
第1アライナ5Lのスピンドル51bの中心と、第2アライナ5Rのスピンドル51bの中心間との距離D3は、基板9の直径Dwより長い。図6に示すように、第1アライナ5Lのスピンドル51bに載置される基板9である第1基板9と、第2アライナ5Rのスピンドル51bに載置される基板9である第2基板9とが平面視において重ならない。本実施形態では、上記第1基板9と上記第2基板9との間に、支持面52aが中央線CLに沿って上下動するための隙間D4がある。言い換えると、本実施形態において、距離D3は、基板の直径Dwに上記の隙間D4を加算した長さよりも長い。
-支持部52-
支持部52は、基板9を支持する支持面52aを有する。支持部52は、基板受取位置P1と、基板載置位置P2との間で支持面52aを移動させる。基板受取位置P1はロボット2から支持部52へと基板9を受け取る位置である。基板載置位置P2は、基板受取位置P1の下方に位置し、かつ、支持部52から回転台51上に基板9を載置する位置である。
支持部52は、基板9を支持する支持面52aを有する。支持部52は、基板受取位置P1と、基板載置位置P2との間で支持面52aを移動させる。基板受取位置P1はロボット2から支持部52へと基板9を受け取る位置である。基板載置位置P2は、基板受取位置P1の下方に位置し、かつ、支持部52から回転台51上に基板9を載置する位置である。
本実施形態では、基板受取位置P1は、図9に示すように、回転台51の上方に位置している。基板載置位置P2は、図10に示すように、基板受取位置P1の下方に位置している。なお、基板受取位置P1と基板載置位置P2との位置関係は、上下反転していてもよい。基板受取位置P1と基板載置位置P2は、前後左右にオフセットしていてもよい。
支持部52は、支持面52aを、基板受取位置P1から基板載置位置P2へ移動させたり、基板載置位置P2で待機させたり、基板載置位置P2から基板受取位置P1へ移動させたり、基板受取位置P1で待機させたりする。
具体的に、本実施形態に係る支持部52は、アーム部7を有する。アーム部7は、回転台51から伸びている。アーム部7は、本実施形態では複数本である。複数のアーム部7のうちの過半数は、前記並び方向に沿って第2アライナ5Rから離間する方向に伸びる。
複数のアーム部7は、本実施形態では3本である。複数のアーム部7は、第1アーム部71と、第2アーム部72と、第3アーム部73と、を含む。第2アーム部72と第3アーム部73が、第2アライナ5Rから離間する方向に伸びる。複数のアーム部7は、2本であってもよいし、4本以上であってもよい。複数のアーム部7は、第1アライナ5Lに必須の要素ではない。
図8に示すように、第1アーム部71は、第2筐体51aの右側面513から伸びる。第1アーム部71は、右側面513から右方に伸びる基端部71aを有する。第1アーム部71は、右側面513から右方に伸びた後、上方に伸びる。第1アーム部71は、上方に伸びた後、前方に向かって折り返して伸びる。
詳細には、図6に示すように、第1アーム部71は、基端部71aと、接続部71bと、先端部71cとを有する。基端部71aは、筐体51aの内側の側面(以下、内側面という)から近接方向に伸びる。接続部71bは、基端部71aの内端から上方に伸びた後、前方に向かって折り返されて伸びる。先端部71cは、接続部71bの前端、すなわち、第1アーム部71の先端に位置する。先端部71cは、上面に、1つ又は複数の吸着パッドを有する。
第2アーム部72は、第2筐体51aの左側面512から伸びる。第2アーム部72は、左側面512から左方に伸びる基端部72aを有する。第2アーム部72は、左側面512から左方に伸びた後、上方に伸びる。第2アーム部72は、上方に伸びた後、右方に向かって折り返して伸びる。第2アーム部72における右方への折り返し部分から、第3アーム部73が分岐して伸びている。第3アーム部73は、第2アーム部72から分岐して前方に伸びた後、右方に向かって伸びる。
詳細には、図5に示すように、第2アーム部72は、基端部72aと、接続部72bと、先端部72cとを有する。基端部72aは、筐体51aの外側の側面(以下、外側面という)から離間方向に伸びる。接続部72bは、基端部72aの外端から上方に伸びた後、近接方向に向かって折り返されて伸びる。先端部72cは、接続部72bの内端、すなわち、第2アーム部72の先端に位置する。先端部72cは、上面に、1つ又は複数の吸着パッドを有する。
図5に示すように、第3アーム部73は、接続部73bと、先端部73cとを有する。接続部73bは、接続部72bの折り返し点から前方に伸びた後、近接方向に向かって折り返されて伸びる。先端部73cは、接続部73bの内端、すなわち、第3アーム部73の先端に位置する。先端部73cは、上面に、1つ又は複数の吸着パッドを有する。
図8に示すように、3本のアーム部7のうちの過半数は、回転台51を挟んでロボット2の反対側に位置する。例えば本実施形態では、図8に示すように、第1アーム部71と第2アーム部72が、ロボット2の反対側、すなわち後側のスペースSbに位置する。第1アーム部71と第2アーム部72とがロボット2の反対側に位置することは、ロボットシステム6において必須の要素ではない。第1アーム部71と第2アーム部72は、例えばロボット2の前側に位置していてもよい。
支持面52aは、3本のアーム部7それぞれの先端に位置する。各支持面52aは、1つ又は複数の吸着パッドの上面によって構成される。支持面52aは、基板9に対して下方から接触する。支持面52aは、下方から基板9を支持する。支持面52aは、基板9の下面における外周縁部にあたって、基板9を下から支える。
なお、各アーム部7の先端に支持面52aが位置することは、第1アライナ5Lに必須の要素ではない。各アーム部7の中途に、支持面52aが位置していてもよい。
各支持面52aの高さ位置は、3本のアーム部7のそれぞれで同じである。各アーム部7の支持面52aを結んだ三角形Trは、水平方向に沿って伸びる平面を構成する。2本又は4本以上のアーム部7を用いた場合とは異なり、3本のアーム部7を用いることで、確実に平面が構成される。
図8に示すように、第1軸線Oxに沿って回転台51を平面視したとき、第1軸線Oxは、3本のアーム部7それぞれの支持面52aを結んだ三角形Trの内側に位置する。
図8に示すように、第1軸線Oxに沿って回転台51を平面視したとき、支持部52は、接続部50b、エア供給部50c及びエア排出部50dと、第1軸線Oxとの間に位置する。本実施形態では、接続部50b、エア供給部50c及びエア排出部50dは、回転台51及び支持部52よりも後側に位置する。
また、接続部50b、エア供給部50c及びエア排出部50dの並び方向は、第1アーム部71及び第2アーム部72それぞれの基端部71a,72aの伸びる方向に沿っている。第1アーム部71及び第2アーム部72を伸縮又は変位させたときに、第1アーム部71及び第2アーム部72と、第1チューブ63、第2チューブ64及び第3チューブ65との干渉が抑制される。
図8に示すように、3本のアーム部7は、それぞれ、前記平面視において、回転台51と重ならない。3本のアーム部7をそれぞれ左右方向及び上下方向に移動させたときに、各アーム部7と、回転台51との干渉を抑制できる。
各アーム部7の支持面52aは、回転台51に対して相対移動する。詳しくは、各アーム部7の支持面52aは、左右方向に沿って回転台51から離間する方向と、回転台51に対して接近する方向と、上方向と、下方向とに移動できる。
具体的に、各アーム部7は、支持面駆動部53から動力を受けることで、左右方向に伸縮する。各アーム部7は、支持面駆動部53から動力を受けることで、上下方向に変位する。各アーム部7が伸縮及び変位することで、各アーム部7の先端に位置する支持面52aが、前述のように回転台51に対して相対移動することになる。
各アーム部7の支持面52aを移動させることで、各支持面52aを、基板受取位置P1に移動できる。図9に示すように、基板受取位置P1において、各支持面52aは、スピンドル51b及び真空パッド51cよりも上方に位置する。
各支持面52aが基板受取位置P1に待機している場合、スピンドル51bに基板9が支持されている状態で、各アーム部7によって別の基板9を受け取ることができる。
各アーム部7を移動させることで、各支持面52aを、基板載置位置P2に移動できる。図10の間隙ΔHに示すように、基板載置位置P2において、各支持面52aは、スピンドル51bの上端部、すなわち真空パッド51c及び載置面51dよりも下方に位置する。なお、基板載置位置P2において、各支持面52aは、真空パッド51c及び載置面51dと同じ高さに位置していてもよい。
各支持面52aを基板受取位置P1から基板載置位置P2に移動させると、各アーム部7によって支持されていた基板9は、各支持面52aから離れて、スピンドル51b上に移動することになる。
以下、基板受取位置P1に位置する支持面52aによって支持される基板9を、バッファ位置Pbに位置する基板9と呼ぶ。バッファ位置Pbは、基板9を支持面52a上に一時的に待機させるための高さ位置である。
以下、回転台51の真空パッド51c上に位置する基板9を、アライメント用位置Paに位置する基板9と呼ぶ。アライメント用位置Paは、基板9をアライメントするための高さ位置である。図10に示すように、バッファ位置Pbとアライメント用位置Paとで、基板9の高さ位置が相違する。
-支持面駆動部53-
支持面駆動部53は、複数のアーム部7を介して、各支持面52aを移動させる。支持面駆動部53は、例えば、エア供給部50c及びエア排出部50dと接続されたエアシリンダである。支持面駆動部53は、エア供給部50cから供給されるエアによって駆動し、シリンダ内部のエアを、エア排出部50dから排気する。なお、支持面駆動部53をエアシリンダによって構成することは、必須ではない。
支持面駆動部53は、複数のアーム部7を介して、各支持面52aを移動させる。支持面駆動部53は、例えば、エア供給部50c及びエア排出部50dと接続されたエアシリンダである。支持面駆動部53は、エア供給部50cから供給されるエアによって駆動し、シリンダ内部のエアを、エア排出部50dから排気する。なお、支持面駆動部53をエアシリンダによって構成することは、必須ではない。
本実施形態に係る支持面駆動部53は、各支持面52aを左右方向に移動させるエアシリンダと、各アーム部7を上下方向に移動させるエアシリンダと、を含んでいる。
図2に示すように、支持面駆動部53は、ロボットコントローラ20と有線又は無線によって接続されている。支持面駆動部53は、ロボットコントローラ20からの制御信号に基づいて動作する。
図11に示すように、支持面駆動部53は、支持面52aを、基板受取位置P1から基板載置位置P2へと移動させる。支持面駆動部53は、支持面52aを、対応するアーム部7を介して、直線状の第1軌跡T1に沿って下降させる。
詳細には、支持面駆動部53は、基板受取位置P1から基板載置位置P2への支持面52aの移動に際し、各支持面52aを、Z方向に沿って基板受取位置P1から基板載置位置P2へと下降させる。基板受取位置P1と基板載置位置P2との相対的な位置関係に応じて、支持面52aの移動方向、すなわち第1軌跡T1の形態を異ならせてもよい。
例えば、図11の(a)に示すように、基板受取位置P1からの移動開始時点で、基板9は、バッファ位置Pbに位置する。その後、図11の(b)に示すように、基板載置位置P2への移動を完了する直前に、基板9は、アライメント用位置Paに到着する。
その後、図11の(c)に示すように、各支持面52aは、図11の(b)に示した高さ位置よりもさらに下降することによって、基板載置位置P2への移動を完了する。図10に例示した間隙ΔHが形成される。
第1軌跡T1に沿って各支持面52aを移動させることで、各支持面52aによって支持された基板9を、可能な限り短時間かつシンプルな軌跡に沿って移動できる。
図12に示すように、支持面駆動部53は、支持面52aを、回転台51上の基板9を迂回する第2軌跡T2に沿って、基板載置位置P2から基板受取位置P1へと移動させる。支持面駆動部53は、各支持面52aを、対応するアーム部7を介して、U字状の第2軌跡T2に沿って上昇させる。
詳細には、支持面駆動部53は、基板載置位置P2から基板受取位置P1への支持面52aの移動に際し、支持面52aを、前記第2軌跡T2に沿って、基板載置位置P2から基板受取位置P1へと上昇させる。基板受取位置P1と基板載置位置P2との相対的な位置関係に応じて、支持面52aの移動方向、すなわち第2軌跡T2の形態を異ならせてもよい。
より詳細には、第2軌跡T2は、3本のアーム部7それぞれについて、U字の開口部を回転台51に向けた、横向きU字形状を有する。第2軌跡T2を横向きのU字とみなしたときのU字の内側に、回転台51上の基板9が位置する。
本実施形態では、第2軌跡T2は、左右方向に沿って各支持面52aを移動させる軌跡と、上下方向に沿って各支持面52aを移動させる軌跡と、の組み合わせによって構成されている。第2軌跡T2は、第2アライナ5Rから離れる方向への移動、つまり左方向への移動を含んでいる。各支持面52aの移動時に、第1アライナ5Lとの干渉が抑制される。
例えば、図12の(d)に示すように、基板載置位置P2からの移動開始時点で、間隙ΔHが形成されている。基板9と各支持面52aは、上下方向に離れている。したがって、基板載置位置P2からの支持面52aの移動に際し、基板9と支持面52aとの摩擦が回避される。
その後、図12の(e)に示すように、前述した横向きU字状の第2軌跡T2に沿って支持面52aが移動することで、支持面52aは、基板9を迂回して移動する。
第2軌跡T2に沿って各支持面52aを移動させることで、各支持面52aと、回転台51上の基板9との衝突を回避できる。
-回転台駆動部54-
回転台駆動部54は、回転台51を介して基板9を回転させることで、回転台51上の基板9を回転方向Arに位置合わせする。回転台駆動部54は、例えば、モータを含んでいる。回転台駆動部54は、ロボットコントローラ20からの制御信号に基づいて動作する。
回転台駆動部54は、回転台51を介して基板9を回転させることで、回転台51上の基板9を回転方向Arに位置合わせする。回転台駆動部54は、例えば、モータを含んでいる。回転台駆動部54は、ロボットコントローラ20からの制御信号に基づいて動作する。
本実施形態に係る回転台駆動部54は、第1軸線Oxまわりにスピンドル51b及び真空パッド51cを回転させるモータによって構成されている。
図2に示すように、回転台駆動部54は、ロボットコントローラ20と有線又は無線によって接続されている。回転台駆動部54は、ロボットコントローラ20からの制御信号に基づいて動作する。
-第1センサ56-
第1センサ56は、回転台51上に位置する基板9を検出する。詳細には、第1センサ56は、アライメント用位置Paに基板9が存在するか否かを判断するための検出信号を出力する。
第1センサ56は、回転台51上に位置する基板9を検出する。詳細には、第1センサ56は、アライメント用位置Paに基板9が存在するか否かを判断するための検出信号を出力する。
より詳細には、第1センサ56は、回転台51上に、回転台51による位置合わせ前後の基板9、又は、回転台51による位置合わせ中の基板9が位置しているか否かを判断するための検出信号を出力する。
第1センサ56は、ロボットコントローラ20と、有線又は無線によって電気的に接続されている。第1センサ56の検出信号は、ロボットコントローラ20に入力されたり、ロボットコントローラ20を介してシステムコントローラ18に入力されたりする。
第1センサ56は、例えば、圧力センサである。第1センサ56は、例えば、真空パッド51cと基板9との接触面付近の圧力を計測する。ロボットコントローラ20又はシステムコントローラ18は、第1センサ56の検出信号に基づいて、真空パッド51cに基板9が吸い付いているか否かを判断する。
-検出台55-
検出台55は、回転台51に対し水平方向に隣接する。詳細には、検出台55は、回転台51に対し、第2アライナ5Rから離間する方向に隣接する。例えば本実施形態では、検出台55は、回転台51の左方に隣接している。
検出台55は、回転台51に対し水平方向に隣接する。詳細には、検出台55は、回転台51に対し、第2アライナ5Rから離間する方向に隣接する。例えば本実施形態では、検出台55は、回転台51の左方に隣接している。
第1軸線Oxに沿って回転台51を平面視したときに、複数の支持面52aのうちの過半数は、回転台51と検出台55との並び方向、すなわち左右方向において、回転台51よりも検出台55に近接している。本実施形態では、第2アーム部72の支持面52aと、第3アーム部73の支持面52aとが、検出台55に近接している。
また、3本のアーム部7のうち、検出台55に近接している支持面52aを有する第2アーム部72と第3アーム部73は、図8に示すように、左右方向において、検出台55を挟んで回転台51の反対側、つまり回転台51の左側に位置するスペースSに回り込んで伸びる。なお、3本のアーム部7のうちの1つ又は複数が、前記スペースSに回り込んで伸びることは、第1アライナ5Lにおいて必須の要素ではない。例えば、第1アライナ5Lにおいて、第2アーム部72と第3アーム部73は、回転台51の右側に位置する別のスペースに回り込んで伸びてもよい。
検出台55は、上下方向に伸びかつ第2センサ57を支持する。詳細には、検出台55は、第1筐体50の頂面50aから立ち上がるように伸びる。例えば本実施形態では、検出台55は、第2センサ57に加え、第3センサ58を支持する。図8に示すように、第2センサ57及び第3センサ58は、平面視で前後方向に並んでいる。第2センサ57及び第3センサ58は、平面視で基板9の外周縁部とオーバーラップしている。
図9に示すように、検出台55は、回転台51から離間する方向に向かって陥没した凹部55aを有する。凹部55aは、横向きのU字形状を有する。U字の開口部は、回転台51に向けられている。凹部55aと第1軸線Oxとの距離は、Dw/2と表される基板9の半径よりも長い。
図10に示すように、アライメント用位置Paに位置する基板9の周縁9aは、前記凹部55aの内側に位置する。同様に、図9に示すように、バッファ位置Pbに位置する基板9の周縁9aは、凹部55aの内側に位置する。
-第2センサ57-
第2センサ57は、出射部57aと、受光部57bと、を有する。出射部57aは、検出光を出射する。受光部57bは、検出光を受光する。第2センサ57は、受光部57bにおける受光量に基づいて、出射部57aと受光部57bとの間に介在する物体を検出する光学センサである。詳細には、第2センサ57は、バッファ位置Pbに基板9が存在するか否かを判断するための検出信号を出力する。
第2センサ57は、出射部57aと、受光部57bと、を有する。出射部57aは、検出光を出射する。受光部57bは、検出光を受光する。第2センサ57は、受光部57bにおける受光量に基づいて、出射部57aと受光部57bとの間に介在する物体を検出する光学センサである。詳細には、第2センサ57は、バッファ位置Pbに基板9が存在するか否かを判断するための検出信号を出力する。
第2センサ57は、ロボットコントローラ20と、有線又は無線によって電気的に接続されている。第2センサ57の検出信号は、ロボットコントローラ20に入力されたり、ロボットコントローラ20を介してシステムコントローラ18に入力されたりする。
具体的に、出射部57aは、基板受取位置P1及びバッファ位置Pbの上方に位置している。図9に示すように、第1軸線Oxに直交する径方向において、出射部57aは、基板9の外周端9bよりも内側に位置する。
また、受光部57bは、基板載置位置P2及びアライメント用位置Paの下方に位置する。前記径方向において、受光部57bは、基板9の外周端9bよりも外側に位置する。
検出光の光軸Laは、基板受取位置P1を通過する水平面に対して斜めに交差する。詳細には、光軸Laは、下方に向かうにしたがって、径方向の外方に向かって伸びる。
例えば図9に示すように、前記光軸Laは、バッファ位置Pbに位置する基板9の周縁9aに対し、斜めに交差する。また、図10に示すように、光軸Laは、アライメント用位置Paに位置する基板9の周縁9aを、避けるように伸びる。
-第3センサ58-
第3センサ58は、基板9の周縁9aに位置するノッチを検出する。詳細には、第3センサ58は、回転台51によって回転する基板9のノッチを検出する。第3センサ58は、基板9の角度位置を特徴付ける検出信号を出力する。第3センサ58は、例えばレーザラインセンサである。第3センサ58は、基板9のIDの読み取りセンサを含んでいてもよい。第3センサ58は、基板9の偏心を判断するためのセンサを含んでいてもよい。第3センサ58は、ノッチの代わりに、基板9のオリエンテーションフラットを検出してもよい。第3センサ58の検出対象は、基板9の外形及び種別に応じて、適宜変更できる。
第3センサ58は、基板9の周縁9aに位置するノッチを検出する。詳細には、第3センサ58は、回転台51によって回転する基板9のノッチを検出する。第3センサ58は、基板9の角度位置を特徴付ける検出信号を出力する。第3センサ58は、例えばレーザラインセンサである。第3センサ58は、基板9のIDの読み取りセンサを含んでいてもよい。第3センサ58は、基板9の偏心を判断するためのセンサを含んでいてもよい。第3センサ58は、ノッチの代わりに、基板9のオリエンテーションフラットを検出してもよい。第3センサ58の検出対象は、基板9の外形及び種別に応じて、適宜変更できる。
第3センサ58は、ロボットコントローラ20と、有線又は無線によって電気的に接続されている。第3センサ58の検出信号は、ロボットコントローラ20に入力されたり、ロボットコントローラ20を介してシステムコントローラ18に入力されたりする。
(基板のアライメント方法)
次に、図13及び図14を参照しながら、基板9のアライメント方法について説明する。図13は、基板9のアライメント方法のシーケンス図である。図14は、基板9のアライメント方法のシーケンス図である。
次に、図13及び図14を参照しながら、基板9のアライメント方法について説明する。図13は、基板9のアライメント方法のシーケンス図である。図14は、基板9のアライメント方法のシーケンス図である。
基板9のアライメント方法は、アライナ5と、アライナ5へ基板9を搬送するロボット2と、を用いて実行される。アライナ5は、第1アライナ5Lと、第2アライナ5Rと、が併用される。
ロボット2の基本動作は、次の通りである。つまり、ロボット2は、第1フープ411から、アライメント前の基板9を取り出し、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rへ搬送する。ロボット2はまた、アライメント後の基板9を、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rから第2フープ412へ搬送する。ロボット2は、全ての基板9のアライメントが完了するまで、基板9の搬送を繰り返す。
アライナ5の基本動作は、次の通りである。つまり、アライナ5は、ロボット2から搬送された基板9を、基板受取位置P1に位置する支持面52aによって受け取る。アライナ5は、支持面52aを基板受取位置P1から基板載置位置P2に移動させることで、基板9を回転台51上に載置する。アライナ5は、回転台51上の基板9をアライメントする。アライナ5はまた、支持面52aを基板載置位置P2から基板受取位置P1に移動させることで、別の基板9を受け取る準備を整える。
具体的に、図13のステップS1において、基板搬送システム1は、第1アライナ5Lの支持面52aを、基板受取位置P1に待機させる。基板搬送システム1は、第2アライナ5Rの支持面52aを、基板載置位置P2に待機させる。
ステップS2において、ロボット2は、第1フープ411から基板9を取り出し、かつ第1アライナ5L及び第2アライナ5Rへ基板9を搬送する。ロボット2は、第1ハンド31及び第2ハンド32を使って、2枚の基板9を搬送する。
ステップS3において、ロボット2は、搬送した2枚の基板9を、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rへ同時に引き渡す。詳細に、ロボット2は、第1ハンド31が把持している第1基板9を、第1アライナ5Lの支持面52aへ載置すると共に、第2ハンド32が把持している第2基板9を、第2アライナ5Rの支持面52aへ載置する。
言い換えると、ステップS3において、第1アライナ5Lは、基板受取位置P1に待機している支持面52aによって、第1ハンド31から第1基板9を受け取る。第2アライナ5Rは、基板受取位置P1に待機している支持面52aによって、第2ハンド32から第2基板9を受け取る。ステップS3に関連した処理は、第2センサ57の検出信号に基づいて実行される。
ステップS4において、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rは、それぞれ、各支持面52aを、第1軌跡T1に沿って基板受取位置P1から基板載置位置P2へと移動させる。第1アライナ5Lは、各支持面52aを移動させることによって、各支持面52aに載置された第1基板9を、第1アライナ5Lの回転台51上に移載する。第2アライナ5Rは、各支持面52aを移動させることによって、各支持面52aに載置された第2基板9を、第2アライナ5Rの回転台51上に移載する。第1基板9及び第2基板9は、各支持面52aから離れるとともに、対応する真空パッド51cに吸着される。ステップS4に関連した処理は、第1センサ56の検出信号に基づいて実行される。
ステップS5において、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rは、それぞれ、各支持面52aを、基板載置位置P2から基板受取位置P1に位置変えする。詳細には、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rは、それぞれ、第2軌跡T2に沿って基板載置位置P2から基板受取位置P1へと移動させる。第1アライナ5Lは、各支持面52aを移動させることによって、第1基板9を離した各支持面52aを、他の基板9を受け取るように待機させる。第2アライナ5Rは、各支持面52aを移動させることによって、第2基板9を離した各支持面52aを、他の基板9を受け取るように待機させる。
ステップS6において、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rは、それぞれ、回転台51上に移載された基板9の位置合わせを含んだアライメントを実行する。詳細には、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rは、基板9の偏心の確認、基板9のIDの読み取り、及び、基板9のノッチの検出及び位置合わせを行う。基板9のアライメントは、第3センサ58の検出信号に基づいて実行される。基板9のアライメントは、ステップS5と並行してもよいし、ステップS5の実行前に開始してもよい。
ステップS7及びステップ8において、ロボット2が、基板9の位置合わせ前又は位置合わせ中に、他の基板9を収容する第1フープ411に帰還する。ロボット2は、第1フープ411から、他の基板9としての次の2枚の基板9を取り出す動作を開始する。
詳細には、ロボット2は、ステップS3において2枚の基板9を引き渡した後、第1フープ411へ帰還する(ステップS7)。ロボット2は、次の2枚の基板9を第1フープ411から取り出す(ステップS8)。
ステップS7及びステップS8は、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rが、ステップS4及びステップS5を経て、ステップS6において基板9のアライメントを実行している間に実行される。
その後、図14のステップS9において、ロボット2は、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rへ、次の2枚の基板9を搬送する。
ステップS10において、ロボット2は、搬送した次の2枚の基板9を、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rへ同時に引き渡す。詳細に、ロボット2は、第1ハンド31が把持している次の第1基板9を、基板受取位置P1に待機しているアライナ5Lの支持面52aへ載置すると共に、第2ハンド32が把持している次の第2基板9を、第2アライナ5Rの支持面52aへ載置する。
言い換えると、ステップS10において、第1アライナ5Lは、基板受取位置P1に待機している支持面52aによって、第1ハンド31から次の第1基板9を受け取る。第2アライナ5Rは、基板受取位置P1に待機している支持面52aによって、第2ハンド32から次の第2基板9を受け取る。なお、ステップS10において、アライメント後の基板9は、回転台51の真空パッド51c上に載置されている。
ステップS11において、ロボット2は、支持部52に基板9を載置した後、アライメント後の基板9を、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rの真空パッド51cから取り出す。第1アライナ5L及び第2アライナ5Rは、回転台51及び支持部52を動作せずに待機する(ステップS12)。
ステップS13において、ロボット2は、アライメント後の基板9を、第2フープ412まで搬送する。ロボット2は、アライメント後の基板9を、第2フープ412に収容する。ロボット2は、ステップS7の処理に戻り、第1フープ411へ帰還する。
ステップS12において真空パッド51cから基板9が取り除かれれば、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rは、ステップS3と同じ状態になる(ステップS12)。ロボット2が、ステップS13、ステップS7、ステップS8及びステップS9において基板9を搬送している間、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rのプロセスは、ステップS12からステップS4へ移行する。
プロセス移行後、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rは、ステップS4において支持部52から回転台51へ基板9を移載し、ステップS5において支持面52aを位置変えし、ステップS6において基板9のアライニングを行う。ロボット2はまた、基板9のアライニング中又はアライニング後に、ステップS10において、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rの支持面52aへ基板9を載置する。
第1アライナ5L及び第2アライナ5RがステップS12、S4、S5、S6及びS7を繰り返し、ロボット2がステップS11、S13、S7、S8及びS9を繰り返すことにより、基板9のアライメントが繰り返し実行される。支持面52aが基板9の保持と基板9の移載とを行うため、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rがアライメントを実行している間に、ロボット2が基板9を搬送できる。
基板受取位置P1に待機している支持面52aによって基板9を受け取ることで、ロボット2は、アライメントの完了を待つ必要がない。支持面52aを基板受取位置P1と基板載置位置P2との間で移動させることは、基板9のアライメントのスループットを大幅に向上させる。
(作用効果)
ロボットシステム6は、ロボット2が第1アライナ5L及び第2アライナ5Rに同時に基板9を搬送する構成と、支持部52及び支持面52aの昇降によりスピンドル51bへの基板9の引き渡しまたは受け取りを行う構成を有する。支持面52aが基板9の受け取りと基板9の引き渡し(移載)とを行うため、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rがアライメントを実行している間に、ロボット2が基板9を搬送することができる。ロボットの待機時間が削減でき、基板9のアライメントのスループットを向上できる。
ロボットシステム6は、ロボット2が第1アライナ5L及び第2アライナ5Rに同時に基板9を搬送する構成と、支持部52及び支持面52aの昇降によりスピンドル51bへの基板9の引き渡しまたは受け取りを行う構成を有する。支持面52aが基板9の受け取りと基板9の引き渡し(移載)とを行うため、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rがアライメントを実行している間に、ロボット2が基板9を搬送することができる。ロボットの待機時間が削減でき、基板9のアライメントのスループットを向上できる。
第1アライナ5Lのスピンドル51bの中心と、第2アライナ5Rのスピンドル51bの中心との距離D3は、基板の直径Dwより長い。言い換えると、第1アライナ5Lのスピンドル51bに載置される第1基板9と、第2アライナ5Rのスピンドル51bに載置される第2基板9とが平面視において重ならない。第1アライナ5Lのスピンドル51b及び第2アライナ5Rのスピンドル51bに基板が支持された状態で、第1アライナ5Lのスピンドル51b又は第2アライナ5Rのスピンドル51bを単独で動作させることができる。
本実施形態では、上記第1基板9と上記第2基板9との間に、支持部52の先端部71cが中央線CLに沿って上下動するための隙間D4がある。図4の例では、距離D3は、基板の直径に上記の隙間D4を加算した長さよりも長い。第1アーム71の先端部71cを通す隙間があることで、デュアルアライナ構成に、最小限のスペースでバッファ機構を追加できる。また、第1アライナ5Lと第2アライナ5Rとの間に、第1ハンド31及び第2ハンド32が基板9を受け取りまたは引き渡しするための広いスペースが確保できる。
また、支持部52に載置される基板9の中心と、スピンドル51bに載置される基板9の中心とは、Z方向に一致又はほぼ一致する。ロボット2の第1ハンド31及び第2ハンド32はそれぞれ、搬送した基板9を支持部52に引き渡す場合も、アライメント後の基板9をスピンドル51bから受け取る場合も、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rに対し、平面視で同じ位置に位置付けられる。第1アライナ5L及び第2アライナ5Rへ基板9を搬送する場合も、第1アライナ5L及び第2アライナ5Rから基板9を搬送する場合も、第1ハンド31及び第2ハンド32の移動軌跡を平面視で同じにでき、ロボット2への教示作業の負担が軽減する。
図11に示したように、第1アライナ5Lは、支持面52aを、直線状の第1軌跡T1に沿って基板受取位置P1から基板載置位置P2に下降させることで、外部から受け取った基板9を、回転台51上に載置する。直線状の第1軌跡T1に沿って基板9を下降させることで、基板9を前後左右に移動させる構成に比して、基板9へのダメージを抑制できる。
図12に示したように、第1アライナ5Lは、支持面52aから回転台51上に基板9を移し変えた後、支持面52aを、第2軌跡T2に沿って基板載置位置P2から基板受取位置P1に移動させる。第2軌跡T2に、回転台51上の基板9を迂回する軌跡を用いることで、基板9との接触を招くことなく、支持面52aを基板受取位置P1まで移動できる。他の軌跡を採用した構成に比して、基板9へのダメージを抑制できる。
基板載置位置P2から基板受取位置P1まで戻った支持面52aに、別の基板9を載置できる。回転台51上に位置する基板9のアライメントの完了を待つことなく、支持面52a上に別の基板9を載置できる。スループットを向上できる。
さらに、図10に示したように、基板載置位置P2は、回転台51の真空パッド51cよりも下方に位置する。基板載置位置P2から基板受取位置P1への移動に際し、支持面52aと基板9の下面との干渉を抑制できる。基板9へのダメージを抑制できる。
また、図8に示したように、検出光の光軸Laは、基板受取位置P1を通過する水平面に対して斜めに交差する。詳細には、検出光は、下方かつ径方向外側に向かって出射される。図10に示すように、回転台51に沿って伸びる水平面と光軸Laとの交点C1は、図9に示すように、基板受取位置P1を通過する水平面と光軸Laとの交点C2よりも、径方向の外側に位置する。基板9がバッファ位置Pbに位置するときのみ、基板9と検出光とが交わるように設定できる。バッファ位置Pbに位置する基板9を、適切に検出できる。
また、図8に示したように、支持面52aは、3本のアーム部7それぞれの先端に位置する。基板9と支持面52aとを点接触に近づけることができる。接触面積が減少するため、基板9へのダメージを抑制できる。
また、図8に示したように、第1軸線Oxは、3か所の支持面52aを結んだ三角形Trの内側に位置する。支持面52aの下降に伴って、真空パッド51c上に基板9が移載されたときに、基板9の傾きが抑制される。基板9の姿勢が安定するため、基板9へのダメージを抑制できる。
また、図8に示したように、第2アーム部72及び第3アーム部73それぞれの支持面52aは、回転台51よりも検出台55に近接している。支持面52aを回転台51から遠ざけることで、基板9の搬送時に、ハンド3と支持面52aとの接触を回避できる。なお、各支持面52aは、検出台55よりも回転台51に近接していてもよい。
また、図8に示したように、第2アーム部72及び第3アーム部73は、左右方向において、検出台55を挟んで回転台51の反対側に位置するスペースSに回り込んで伸びる。第2アーム部72及び第3アーム部73は、検出台55及び回転台51の双方から遠ざけられる。第2アーム部72及び第3アーム部73の動作時に、第2アーム部72及び第3アーム部73と、検出台55及び回転台51との干渉を抑制できる。
また、図8に示したように、接続部50b、エア供給部50c及びエア排出部50dは、回転台51及び支持部52よりも後側に位置する。接続部50b等を後側に配置することで、支持部52を構成する3本のアーム部7と、接続部50b等に接続される第1チューブ63、第2チューブ64及び第3チューブ65との干渉を抑制できる。
さらに、接続部50b等を後側に配置することで、基板9の搬送に際し、ハンド3と、第1チューブ63、第2チューブ64及び第3チューブ65との干渉を抑制できる。
また、図8に例示したように、第1アーム部71と第2アーム部72が、ロボット2の反対側、すなわち後側に位置する。ロボット2のハンド3と、第1アーム部71及び第2アーム部72との干渉を抑制できる。
(変形例)
図15は、変形例に係るアライナ105Lを例示している。アライナ105Lは、第2軌跡T22の形態が、前記実施形態に係る第2軌跡T2とは相違する。
図15は、変形例に係るアライナ105Lを例示している。アライナ105Lは、第2軌跡T22の形態が、前記実施形態に係る第2軌跡T2とは相違する。
第2軌跡T2は、図12の(e)の軌跡のように、左右方向に支持面52aを移動させる軌跡と、上下方向に支持面52aを移動させる軌跡と、の組み合わせには限定されない。図15の下段に示すように、第2軌跡T22は、側面視でカーブを描く軌跡であってもよい。その他、第2軌跡T2は、前後方向に支持面52aを移動させる軌跡と、上下方向に支持面52aを移動させる軌跡と、の組み合わせであってもよい。
また、図13に例示したシーケンスは、例示に過ぎない。ステップS5の位置変えを行う前に、又は、位置変えと同時に、ステップS6のアライメントを開始してもよい。
ロボット2は、第1アームと第2アームとを有してもよい。第1アームは、第1ハンド31を支持し、第2アームは、第2ハンド32を支持してもよい。
アライナ5が第1アライナ5Lと第2アライナ5Rを含むことは必須ではない。アライナ5は、第1アライナ5Lのみを含んでいてもよい。
本明細書で開示する要素の機能は、汎用プロセッサ、特殊用途プロセッサ、集積回路、ASICs(Application Specific Integrated Circuits)、FPGAs (Field Programmable Gate Arrays)、及び/又は、従来の回路を含む1つ又は複数の回路又は処理回路を使用して実装されてもよい。本明細書で開示する要素の機能は、汎用プロセッサ、特殊用途プロセッサ、集積回路、ASICs、FPGAs及び従来の回路の組み合わせを含む1つ又は複数の回路又は処理回路を使用して実装されてもよい。1つ又は複数の回路又は処理回路は、1つ又は複数のメモリに対して一緒に又は個別に記憶された1つ又は複数のプログラムを使用してプログラムされるか、又は開示される機能を実行するように他の方法で構成されてもよい。プロセッサは、トランジスタ及びその他の回路を含むため、処理回路又は回路と見なされる。プロセッサは、メモリに記憶されたプログラムを実行する、プログラムされたプロセッサであってもよい。本開示において、回路、ユニット、又は手段は、列挙された機能を単独で、又は互いの組み合わせで実行するハードウェアであるか、あるいは、列挙された機能を単独で、又は互いの組み合わせで実行するようにプログラムされたハードウェアである。ハードウェアは、本明細書に開示されたハードウェアであって、列挙された機能を実行するようにプログラム又は構成されているものであれば、どのようなハードウェアであってもよい。
コンピュータ命令を含むコンピュータプログラムはメモリに格納されている。コンピュータ命令は、ハードウェアが本明細書に開示された方法を実行できるロジック及びルーチンを提供する。ハードウェアは、例えば処理回路又は回路を含む。コンピュータプログラムは、コンピュータ可読記憶媒体、コンピュータプログラム製品、メモリ装置、CD-ROM又はDVDのような記録媒体、及び/又はFPGAs又はASICsのメモリにて、既知のフォーマットで実装されてもよい。
(態様)
前記実施形態は、以下の態様の具体例である。
前記実施形態は、以下の態様の具体例である。
(態様1)
上下方向に伸びる第1軸線(Ox)まわりに基板(9)を回転させる回転台(51)と、
前記基板(9)を支持するとともに、前記基板(9)を受け取る基板受取位置(P1)と、前記回転台(51)上に前記基板(9)を載置する基板載置位置(P2)と、の間で移動する支持面(52a)と、
前記支持面(52a)を、前記基板受取位置(P1)から前記基板載置位置(P2)へと移動させるとともに、前記回転台(51)上の前記基板(9)を迂回する軌跡(T2)に沿って前記基板載置位置(P2)から前記基板受取位置(P1)へと移動させる支持面駆動部(53)と、
前記回転台(51)を介して前記基板(9)を回転させることで、前記回転台(51)上の前記基板(9)を回転方向(Ar)に位置合わせする回転台駆動部(54)と、
を備える、
アライナ(5L、5R、105L)。
上下方向に伸びる第1軸線(Ox)まわりに基板(9)を回転させる回転台(51)と、
前記基板(9)を支持するとともに、前記基板(9)を受け取る基板受取位置(P1)と、前記回転台(51)上に前記基板(9)を載置する基板載置位置(P2)と、の間で移動する支持面(52a)と、
前記支持面(52a)を、前記基板受取位置(P1)から前記基板載置位置(P2)へと移動させるとともに、前記回転台(51)上の前記基板(9)を迂回する軌跡(T2)に沿って前記基板載置位置(P2)から前記基板受取位置(P1)へと移動させる支持面駆動部(53)と、
前記回転台(51)を介して前記基板(9)を回転させることで、前記回転台(51)上の前記基板(9)を回転方向(Ar)に位置合わせする回転台駆動部(54)と、
を備える、
アライナ(5L、5R、105L)。
基板載置位置(P2)から基板受取位置(P1)への移動に際し、回転台(51)上の基板(9)を迂回する軌跡(T2)を用いることで、基板(9)との接触を招くことなく、支持面(52a)を基板受取位置(P1)まで移動できる。支持面(52a)と基板(9)との接触を抑制することで、基板(9)へのダメージが抑制される。
基板載置位置(P2)から基板受取位置(P1)まで戻った支持面(52a)に、別の基板(9)を載置できる。回転台(51)上に位置する基板(9)のアライメントの完了を待つことなく、支持面(52a)上に別の基板(9)を載置できる。スループットを向上できる。
(態様2)
前記基板受取位置(P1)は、前記回転台(51)の上方に位置し、
前記基板載置位置(P2)は、前記基板受取位置(P1)の下方に位置し、
前記支持面駆動部(53)は、前記支持面(52a)を、前記上下方向に沿って前記基板受取位置(P1)から前記基板載置位置(P2)へと下降させるとともに、前記軌跡(T2)に沿って前記基板載置位置(P2)から前記基板受取位置(P1)へと上昇させる、
アライナ(5L、5R、105L)。
前記基板受取位置(P1)は、前記回転台(51)の上方に位置し、
前記基板載置位置(P2)は、前記基板受取位置(P1)の下方に位置し、
前記支持面駆動部(53)は、前記支持面(52a)を、前記上下方向に沿って前記基板受取位置(P1)から前記基板載置位置(P2)へと下降させるとともに、前記軌跡(T2)に沿って前記基板載置位置(P2)から前記基板受取位置(P1)へと上昇させる、
アライナ(5L、5R、105L)。
支持面(52a)を下降させるだけで、回転台(51)上に基板(9)を載置できる。基板(9)は、前後左右に移動することなく、下方に向かって直線状に下降する。シンプルな軌跡(T1)に沿って基板(9)を移動させることで、基板(9)を前後左右に移動させる場合と比較して、基板(9)へのダメージが抑制される。
基板載置位置(P2)から基板受取位置(P1)へ支持面(52a)を移動させる際に、前記軌跡(T2)を用いることで、単に支持面(52a)を上昇させる場合と比較して、基板(9)との接触を抑制できる。基板(9)へのダメージが、さらに抑制される。
(態様3)
前記基板載置位置(P2)において、前記支持面(52a)は、回転台(51)の上端部(51c)よりも下方に位置する、
態様2に記載のアライナ(5L、5R、105L)。
前記基板載置位置(P2)において、前記支持面(52a)は、回転台(51)の上端部(51c)よりも下方に位置する、
態様2に記載のアライナ(5L、5R、105L)。
基板載置位置(P2)において、支持面(52a)は、基板(9)の下面から離れる。基板載置位置(P2)から基板受取位置(P1)への移動に際し、支持面(52a)と基板(9)の下面との干渉を抑制できる。基板(9)へのダメージを抑制できる。
(態様4)
検出光を出射する出射部(57a)と、前記検出光を受光する受光部(57b)と、を有し、前記受光部(57b)における受光量に基づいて、前記出射部(57a)と前記受光部(57b)との間に介在する物体を検出する光学センサ(57)と、を備え、
前記検出光の光軸(La)は、前記基板受取位置(P1)を通過する水平面に対して斜めに交差する、
態様1に記載のアライナ(5L、5R、105L)。
検出光を出射する出射部(57a)と、前記検出光を受光する受光部(57b)と、を有し、前記受光部(57b)における受光量に基づいて、前記出射部(57a)と前記受光部(57b)との間に介在する物体を検出する光学センサ(57)と、を備え、
前記検出光の光軸(La)は、前記基板受取位置(P1)を通過する水平面に対して斜めに交差する、
態様1に記載のアライナ(5L、5R、105L)。
回転台(51)に沿って伸びる水平面と光軸(La)との交点(C2)は、基板受取位置(P1)を通過する水平面と光軸(La)との交点(C1)よりも、径方向の外側に位置する。基板(9)がバッファ位置(Pb)に位置するときのみ、基板(9)と検出光とが交わるように設定できる。バッファ位置(Pb)に位置する基板(9)を、適切に検出できる。
(態様5)
前記回転台(51)から伸びる複数のアーム部(7)を備え、
前記支持面(52a)は、前記複数のアーム部(7)それぞれの先端に位置する、
態様1から4のいずれか1つに記載のアライナ(5L、5R、105L)。
前記回転台(51)から伸びる複数のアーム部(7)を備え、
前記支持面(52a)は、前記複数のアーム部(7)それぞれの先端に位置する、
態様1から4のいずれか1つに記載のアライナ(5L、5R、105L)。
支持面(52a)は、アーム部(7)の先端に位置する。基板(9)と支持面(52a)とを点接触に近づけることができる。接触面積が減少するため、基板(9)へのダメージを抑制できる。アーム部(7)を複数とすることで、点接触に近づけつつも、基板(9)の支持を安定化できる。
(態様6)
前記複数のアーム部(7)は、3本であり、
前記第1軸線(Ox)に沿って前記回転台(51)を平面視したとき、前記第1軸線(Ox)は、前記複数のアーム部(7)それぞれの前記支持面(52a)を結んだ三角形(Tr)の内側に位置する、
態様5に記載のアライナ(5L、5R、105L)。
前記複数のアーム部(7)は、3本であり、
前記第1軸線(Ox)に沿って前記回転台(51)を平面視したとき、前記第1軸線(Ox)は、前記複数のアーム部(7)それぞれの前記支持面(52a)を結んだ三角形(Tr)の内側に位置する、
態様5に記載のアライナ(5L、5R、105L)。
第1軸線(Ox)は、3か所の支持面(52a)を結んだ三角形(Tr)の内側に位置する。支持面(52a)の下降に伴って、回転台(51)上に基板(9)が移載されたときに、基板(9)の傾きが抑制される。基板(9)の姿勢が安定するため、基板(9)へのダメージを抑制できる。
(態様7)
検出光を出射する出射部(57a)と、前記検出光を受光する受光部(57b)と、を有し、前記受光部(57b)における受光量に基づいて、前記出射部(57a)と前記受光部(57b)との間に介在する物体を検出する光学センサ(57)と、
前記回転台(51)に対し水平方向に隣接し、前記上下方向に伸びかつ前記光学センサ(57)を支持する検出台(55)と、を備え、
前記第1軸線(Ox)に沿って前記回転台(51)を平面視したときに、前記複数のアーム部(7)のうちの過半数(72、73)の前記支持面(52a)は、前記回転台(51)と前記検出台(55)との並び方向に沿って、前記回転台(51)よりも前記検出台(55)に近接している、
態様5又は6に記載のアライナ(5L、5R、105L)。
検出光を出射する出射部(57a)と、前記検出光を受光する受光部(57b)と、を有し、前記受光部(57b)における受光量に基づいて、前記出射部(57a)と前記受光部(57b)との間に介在する物体を検出する光学センサ(57)と、
前記回転台(51)に対し水平方向に隣接し、前記上下方向に伸びかつ前記光学センサ(57)を支持する検出台(55)と、を備え、
前記第1軸線(Ox)に沿って前記回転台(51)を平面視したときに、前記複数のアーム部(7)のうちの過半数(72、73)の前記支持面(52a)は、前記回転台(51)と前記検出台(55)との並び方向に沿って、前記回転台(51)よりも前記検出台(55)に近接している、
態様5又は6に記載のアライナ(5L、5R、105L)。
過半数のアーム部(72、73)の支持面(52a)は、回転台(51)よりも検出台(55)に近接している。支持面(52a)を回転台(51)から遠ざけることで、基板(9)の搬送時に、搬送ロボット(2)と支持面(52a)との接触を回避できる。
(態様8)
前記複数のアーム部(7)のうち、前記過半数のアーム部(72、73)は、前記並び方向において、前記検出台(55)を挟んで前記回転台(51)の反対側に位置するスペース(S)に回り込んで伸びる、
態様7に記載のアライナ(5L、5R、105L)。
前記複数のアーム部(7)のうち、前記過半数のアーム部(72、73)は、前記並び方向において、前記検出台(55)を挟んで前記回転台(51)の反対側に位置するスペース(S)に回り込んで伸びる、
態様7に記載のアライナ(5L、5R、105L)。
過半数のアーム部(72、73)は、検出台(55)及び回転台(51)の双方から遠ざけられる。過半数のアーム部(72、73)の動作時に、過半数のアーム部(72、73)と、検出台(55)及び回転台(51)との干渉を抑制できる。
(態様9)
態様5又は6に記載のアライナ(5L、5R、105L)と、
前記アライナ(5L、5R、105L)へ前記基板(9)を搬送する水平多関節型の搬送ロボット(2)と、を備え、
前記複数のアーム部(7)のうちの過半数(71、72)は、前記回転台(51)を挟んで前記搬送ロボット(2)の反対側に位置する、
ロボットシステム(6)。
態様5又は6に記載のアライナ(5L、5R、105L)と、
前記アライナ(5L、5R、105L)へ前記基板(9)を搬送する水平多関節型の搬送ロボット(2)と、を備え、
前記複数のアーム部(7)のうちの過半数(71、72)は、前記回転台(51)を挟んで前記搬送ロボット(2)の反対側に位置する、
ロボットシステム(6)。
別の過半数のアーム部(71、72)が、搬送ロボット(2)から遠ざけられる。搬送ロボット(2)と、別の過半数のアーム部(71、72)との干渉を抑制できる。
(態様10)
態様1から8のいずれか1つに記載のアライナ(5L、5R、105L)と、
前記基板(9)を把持するハンド(3)を有し、かつ前記アライナ(5L、5R、105L)へ前記基板(9)を搬送する水平多関節型の搬送ロボット(2)と、を用いた基板(9)のアライメント方法であって、
前記搬送ロボット(2)が、前記ハンド(3)が把持している前記基板(9)を、前記支持面(52a)に載置し、
前記アライナ(5L、5R、105L)が、前記支持面(52a)を前記基板受取位置(P1)から前記基板載置位置(P2)へと移動させることによって、前記支持面(52a)に載置された前記基板(9)を、前記回転台(51)上に移載し、
前記アライナ(5L、5R、105L)が、前記基板(9)の移載後に、前記支持面(52a)を前記基板載置位置(P2)から前記基板受取位置(P1)へと移動させることによって、前記支持面(52a)に、他の基板(9)を受け取るように待機させ、
前記アライナ(5L、5R、105L)が、前記回転台(51)上に移載された前記基板(9)を位置合わせし、
前記搬送ロボット(2)が、前記基板(9)の位置合わせ前又は位置合わせ中に、前記他の基板(9)を収容するフープ(411)に帰還するとともに、前記フープ(411)から前記他の基板(9)を取り出す動作を開始する、
基板(9)のアライメント方法。
態様1から8のいずれか1つに記載のアライナ(5L、5R、105L)と、
前記基板(9)を把持するハンド(3)を有し、かつ前記アライナ(5L、5R、105L)へ前記基板(9)を搬送する水平多関節型の搬送ロボット(2)と、を用いた基板(9)のアライメント方法であって、
前記搬送ロボット(2)が、前記ハンド(3)が把持している前記基板(9)を、前記支持面(52a)に載置し、
前記アライナ(5L、5R、105L)が、前記支持面(52a)を前記基板受取位置(P1)から前記基板載置位置(P2)へと移動させることによって、前記支持面(52a)に載置された前記基板(9)を、前記回転台(51)上に移載し、
前記アライナ(5L、5R、105L)が、前記基板(9)の移載後に、前記支持面(52a)を前記基板載置位置(P2)から前記基板受取位置(P1)へと移動させることによって、前記支持面(52a)に、他の基板(9)を受け取るように待機させ、
前記アライナ(5L、5R、105L)が、前記回転台(51)上に移載された前記基板(9)を位置合わせし、
前記搬送ロボット(2)が、前記基板(9)の位置合わせ前又は位置合わせ中に、前記他の基板(9)を収容するフープ(411)に帰還するとともに、前記フープ(411)から前記他の基板(9)を取り出す動作を開始する、
基板(9)のアライメント方法。
アライナ(5L、5R、105L)がアライメントを実行している間に、ロボット2が基板9を搬送できる。基板受取位置(P1)に待機している支持面(52a)によって基板(9)を受け取ることで、ロボット(2)は、アライメントの完了を待つ必要がない。支持面(52a)を基板受取位置(P1)と基板載置位置(P2)との間で移動させることは、基板(9)のアライメントのスループットを大幅に向上させる。
1 基板搬送システム
2 ロボット(搬送ロボット)
41 フープ
5 アライナ
5L 第1アライナ
5R 第2アライナ
105L 第1アライナ
50 第1筐体(筐体)
50b 接続部
51 回転台
51b スピンドル
51c 吸着パッド(上端部)
52 支持部
52a 支持面
53 支持面駆動部
54 回転台駆動部
55 検出台
57 第2センサ(光学センサ)
57a 出射部
57b 受光部
61 真空ポンプ
6 ロボットシステム
7 アーム部
71 第1アーム部
72 第2アーム部
73 第3アーム部
9 基板
Ar 回転方向
C1 交点
C2 交点
La 検出光の光軸
Ox 第1軸線
P1 基板受取位置
P2 基板載置位置
S スペース
T1 第1軌跡
T2 第2軌跡
Tr 三角形
2 ロボット(搬送ロボット)
41 フープ
5 アライナ
5L 第1アライナ
5R 第2アライナ
105L 第1アライナ
50 第1筐体(筐体)
50b 接続部
51 回転台
51b スピンドル
51c 吸着パッド(上端部)
52 支持部
52a 支持面
53 支持面駆動部
54 回転台駆動部
55 検出台
57 第2センサ(光学センサ)
57a 出射部
57b 受光部
61 真空ポンプ
6 ロボットシステム
7 アーム部
71 第1アーム部
72 第2アーム部
73 第3アーム部
9 基板
Ar 回転方向
C1 交点
C2 交点
La 検出光の光軸
Ox 第1軸線
P1 基板受取位置
P2 基板載置位置
S スペース
T1 第1軌跡
T2 第2軌跡
Tr 三角形
Claims (10)
- 上下方向に伸びる第1軸線まわりに基板を回転させる回転台と、
前記基板を支持するとともに、前記基板を受け取る基板受取位置と、前記回転台上に前記基板を載置する基板載置位置と、の間で移動する支持面と、
前記支持面を、前記基板受取位置から前記基板載置位置へと移動させるとともに、前記回転台上の前記基板を迂回する軌跡に沿って前記基板載置位置から前記基板受取位置へと移動させる支持面駆動部と、
前記回転台を介して前記基板を回転させることで、前記回転台上の前記基板を回転方向に位置合わせする回転台駆動部と、
を備える、
アライナ。 - 請求項1に記載されたアライナにおいて、
前記基板受取位置は、前記回転台の上方に位置し、
前記基板載置位置は、前記基板受取位置の下方に位置し、
前記支持面駆動部は、前記支持面を、前記上下方向に沿って前記基板受取位置から前記基板載置位置へと下降させるとともに、前記軌跡に沿って、前記基板載置位置から前記基板受取位置へと上昇させる、
アライナ。 - 請求項2に記載されたアライナにおいて、
前記基板載置位置において、前記支持面は、前記回転台の上端部よりも下方に位置する、
アライナ。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載のアライナにおいて、
検出光を出射する出射部と、前記検出光を受光する受光部と、を有し、前記受光部における受光量に基づいて、前記出射部と前記受光部との間に介在する物体を検出する光学センサと、を備え、
前記検出光の光軸は、前記基板受取位置を通過する水平面に対して斜めに交差する、
アライナ。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載のアライナにおいて、
前記回転台から伸びる複数のアーム部を備え、
前記支持面は、複数のアーム部それぞれの先端に位置する、
アライナ。 - 請求項5に記載のアライナにおいて、
前記複数のアーム部は、3本であり、
前記第1軸線に沿って前記回転台を平面視したとき、前記第1軸線は、前記複数のアーム部それぞれの前記支持面を結んだ三角形の内側に位置する、
アライナ。 - 請求項5又は6に記載のアライナにおいて、
検出光を出射する出射部と、前記検出光を受光する受光部と、を有し、前記受光部における受光量に基づいて、前記出射部と前記受光部との間に介在する物体を検出する光学センサと、
前記回転台に対し水平方向に隣接し、前記上下方向に伸びかつ前記光学センサを支持する検出台と、を備え、
前記第1軸線に沿って前記回転台を平面視したときに、前記複数のアーム部のうちの過半数の前記支持面は、前記回転台と前記検出台との並び方向に沿って、前記回転台よりも前記検出台に近接している、
アライナ。 - 請求項7に記載のアライナにおいて、
前記複数のアーム部のうち、前記過半数のアーム部は、前記並び方向において、前記検出台を挟んで前記回転台の反対側に位置するスペースに回り込んで伸びる、
アライナ。 - 請求項5から8のいずれか1項に記載のアライナと、
前記アライナへ前記基板を搬送する水平多関節型の搬送ロボットと、を備え、
前記複数のアーム部のうちの過半数は、前記回転台を挟んで前記搬送ロボットの反対側に位置する、
ロボットシステム。 - 水平多関節型の搬送ロボットが、前記搬送ロボットのハンドが把持している基板を、アライナの支持面に載置し、
前記アライナが、前記支持面を、前記基板を受け取る基板受取位置から、前記アライナの回転台上に前記基板を載置する基板載置位置へと移動させることによって、前記支持面に載置された前記基板を、前記回転台上に移載し、
前記アライナが、前記支持面を、前記回転台上の前記基板を迂回する軌跡に沿って前記基板載置位置から前記基板受取位置へと移動させることによって、前記支持面に、他の基板を受け取るように待機させ、
前記アライナが、前記回転台上に移載された前記基板を位置合わせし、
前記搬送ロボットが、前記基板の位置合わせ前又は位置合わせ中に、前記他の基板を収容するフープに帰還するとともに、前記フープから前記他の基板を取り出す動作を開始する、
基板のアライメント方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2024-120909 | 2024-07-26 | ||
| JP2024120909A JP2026019372A (ja) | 2024-07-26 | 2024-07-26 | アライナ、ロボットシステム及び基板のアライメント方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2026023488A1 true WO2026023488A1 (ja) | 2026-01-29 |
Family
ID=98565628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2025/025270 Pending WO2026023488A1 (ja) | 2024-07-26 | 2025-07-15 | アライナ、ロボットシステム及び基板のアライメント方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2026019372A (ja) |
| TW (1) | TW202621437A (ja) |
| WO (1) | WO2026023488A1 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010046975A1 (ja) * | 2008-10-22 | 2010-04-29 | 川崎重工業株式会社 | プリアライナー装置 |
| JP2020096032A (ja) * | 2018-12-11 | 2020-06-18 | 平田機工株式会社 | 基板搬送装置 |
| WO2022270265A1 (ja) * | 2021-06-24 | 2022-12-29 | 川崎重工業株式会社 | アライナ装置 |
-
2024
- 2024-07-26 JP JP2024120909A patent/JP2026019372A/ja active Pending
-
2025
- 2025-07-15 WO PCT/JP2025/025270 patent/WO2026023488A1/ja active Pending
- 2025-07-25 TW TW114128413A patent/TW202621437A/zh unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010046975A1 (ja) * | 2008-10-22 | 2010-04-29 | 川崎重工業株式会社 | プリアライナー装置 |
| JP2020096032A (ja) * | 2018-12-11 | 2020-06-18 | 平田機工株式会社 | 基板搬送装置 |
| WO2022270265A1 (ja) * | 2021-06-24 | 2022-12-29 | 川崎重工業株式会社 | アライナ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW202621437A (zh) | 2026-05-16 |
| JP2026019372A (ja) | 2026-02-05 |
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