CN106062943B - 末端执行器及衬底搬送机器人 - Google Patents

末端执行器及衬底搬送机器人 Download PDF

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Abstract

本申请案涉及一种末端执行器及衬底搬送机器人。所述末端执行器(2)具备：多个托板主体(5)；及衬底保持机构(6)，设置在多个托板主体(5)各自的托板末端侧。衬底保持机构(6)具有：衬底载置部，供载置衬底的背面缘部；及衬底抵接部，从衬底载置部的托板末端侧朝上方延伸，并供所述衬底的侧端部抵接。以使衬底不能进入至下侧的托板主体(5)的衬底抵接部的上端与上侧的托板主体(5)的背面之间的方式设定衬底抵接部的高度。在具备能够变更上下方向间距的多个托板的末端执行器中，能够顺利地保持高密度搭载的衬底。

Description

末端执行器及衬底搬送机器人
技术领域
本发明涉及一种末端执行器及具备所述末端执行器的衬底搬送机器人。本发明尤其涉及一种具备能够使上下方向的间距在最小间距与最大间距之间变更的多个托板的末端执行器、及具备所述末端执行器的衬底搬送机器人。
背景技术
之前，已知有一种衬底搬送机器人，具备末端执行器，所述末端执行器具备分别保持晶片(衬底)的多个托板，且具有变更这些托板的上下方向间距的功能。根据此种末端执行器，能够同时保持并搬送被收纳在晶匣等的多个晶片。
然而，有如下情况：如图20所示，被收纳在晶匣C内的多个晶片W在晶匣C内在前后方向零乱地放置。也就是说，并非所有晶片W都位于最深处位置D，存在从晶片最深处位置D朝前方移位的晶片W。
因此，利用现有的末端执行器同时保持多个晶片W时，如图21所示，一旦利用设置在托板B上的晶片承接部R承接晶片W后，便利用柱塞(未图示)朝一方向推压而对晶片W进行定位(专利文献1)。
柱塞存在以与晶片承接部R分开设置的柱塞本身推压晶片W的类型、及利用柱塞推压载置有晶片W的晶片承接部R的类型等。无论何种类型，在之前的末端执行器中，为了对晶片W进行定位而必需柱塞。
然而，如果使用柱塞，则存在产生微粒等问题，因此谋求即便在无法使用柱塞的情况下，也能与使用柱塞时同样地对晶片进行定位。
此外，如图21所示，在现有的末端执行器中，晶片承接部R的高度设定为与托板B间之间距相比非常低的高度。
然而，因为晶匣C自身的尺寸或晶匣载置台的尺寸与实物存在误差等，所以有依每个晶匣C而晶片W的高度不同的情况。因此，必须针对每个晶匣C重新教示末端执行器的进入高度。
然而，如图21所示，现有的末端执行器中晶片承接部R的高度相对较低，所以存在末端执行器的进入高度的教示的允许设定范围较小而教示作业的负担较大的问题。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本专利特开2006-313865号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
本发明是鉴于所述现有技术的问题点而完成的，目的在于使得具备能够使上下方向之间距在最小间距与最大间距间变更的多个托板的末端执行器能够顺利地保持高密度搭载的衬底。
[解决问题的技术手段]
为解决所述问题，本发明是一种末端执行器，具备能够在最小间距与最大间距间变更上下方向之间距的多个托板，特征在于具备：多个托板主体；及衬底保持机构，设置在所述多个托板主体各自的托板基端侧；且所述衬底保持机构具有：衬底载置部，供载置所述衬底的背面缘部；及衬底抵接部，从所述衬底载置部的所述托板基端侧朝上方延伸，并供所述衬底的侧端部抵接；且所述末端执行器以使所述衬底不能进入至下侧的所述托板主体的所述衬底抵接部的上端与上侧的所述托板主体的背面之间的方式设定所述衬底抵接部的高度。
此外，优选的是，所述衬底抵接部从所述衬底载置部直立延伸。
此外，优选的是，所述衬底抵接部从所述衬底载置部朝所述托板基端侧倾斜延伸。
此外，优选的是，在上侧的所述托板主体形成有能够供下侧的所述托板主体的所述衬底抵接部进入的收容开口。
此外，优选的是，在所述最小间距时，下侧的所述托板主体的所述衬底抵接部的至少一部分进入至上侧的所述托板主体的所述收容开口。
此外，优选的是，在所述最大间距时，下侧的所述托板主体的所述衬底抵接部至少具有上侧的所述托板主体的所述收容开口的高度。
此外，优选的是，形成在多个所述托板主体的多个所述收容开口从所述上下方向观察时重叠。
此外，优选的是，形成在多个所述托板主体的多个所述收容开口从所述上下方向观察时不重叠。
此外，优选的是，下侧的所述托板主体的所述衬底抵接部与形成在上侧的所述托板主体的所述收容开口从所述上下方向观察时至少部分重叠。
为解决所述问题，本发明的衬底搬送机器人的特征在于具备所述任一种末端执行器、及前端安装有所述末端执行器的多关节臂。
另外，本说明书中，所谓“上(上侧)”及“下(下侧)”，是在与末端执行器所保持的衬底的表面垂直的方向上，将衬底的正面侧称为“上(上侧)”，将衬底的背面侧称为“下(下侧)”。
[发明的效果]
根据本发明，具备能够使上下方向之间距在最小间距与最大间距间变更的多个托板的末端执行器能够顺利地保持高密度搭载的衬底。
附图说明
图1是显示具备本发明的一实施方式的末端执行器的衬底搬送机器人的俯视图。
图2是图1所示的衬底搬送机器人的侧视图。
图3是显示图1所示的衬底搬送机器人的末端执行器的立体图。
图4是将图3所示的末端执行器的衬底保持机构的部分放大而显示的示意图。
图5A是用于说明利用图3所示的末端执行器保持晶片的动作的示意图。
图5B是用于说明利用图3所示的末端执行器保持晶片的动作的其他示意图。
图5C是用于说明利用图3所示的末端执行器保持晶片的动作的其他示意图。
图6是将本发明的另一实施方式的末端执行器的衬底保持机构的部分放大而显示的示意图。
图7A是用于说明利用图6所示的末端执行器保持晶片的动作的示意图。
图7B是用于说明利用图6所示的末端执行器保持晶片的动作的其他示意图。
图8是将图3所示的末端执行器的衬底保持机构的部分放大而显示的侧视图。
图9A是将图3所示的末端执行器的上侧托板的衬底保持机构的部分放大而显示的俯视图。
图9B是将图3所示的末端执行器的下侧托板的衬底保持机构的部分放大而显示的俯视图。
图10是将图3所示的末端执行器的上下托板的衬底保持机构的部分放大而显示的立体图。
图11是将图6所示的末端执行器的衬底保持机构的部分放大而显示的侧视图。
图12A是将图6所示的末端执行器的上侧托板的衬底保持机构的部分放大而显示的俯视图。
图12B是将图6所示的末端执行器的下侧托板的衬底保持机构的部分放大而显示的俯视图。
图13是显示图11、图12A及图12B所示的衬底保持机构的一变化例的俯视图。
图14是图13所示的衬底保持机构的立体图。
图15是将图13及图14所示的衬底保持机构与间距大的托板共同显示的立体图。
图16是图15所示的衬底保持机构及托板的侧视图。
图17是将图13及图14所示的衬底保持机构与间距小的托板共同显示的立体图。
图18是图17所示的衬底保持机构及托板的侧视图。
图19是显示利用图6所示的衬底保持机构保持弯曲的晶片的状态的示意图。
图20是显示将多个晶片收纳至晶匣的状态的示意图。
图21是用于说明利用现有的末端执行器同时保持多个晶片的动作的示意图。
具体实施方式
以下，参照图式，对本发明的一实施方式的末端执行器及具备所述末端执行器的衬底搬送机器人进行说明。成为本实施方式的衬底搬送机器人的搬送对象的衬底较典型为圆板状的晶片。
如图1及图2所示，本实施方式的衬底搬送机器人1具备末端执行器2、及前端安装有末端执行器2的多关节臂3。末端执行器2具备能够使上下方向的间距在最小间距与最大间距间变更的多个托板4。
如图3所示，末端执行器2的各托板4具备：托板主体5；多个(本例中为2个)衬底保持机构6，设置在托板主体5各自的托板基端侧；及多个(本例中为2个)衬底承接部7，设置在托板前端侧。此外，在各衬底保持机构6的旁边，形成有贯通托板主体5的收容开口8。
以下，参照图4，对作为本发明的特征之一的设置在托板基端侧的衬底保持机构6进行说明。
如图4所示，设置在托板基端侧的衬底保持机构6具有：衬底载置部9，供载置晶片(衬底)W的背面缘部；及衬底抵接部10，从衬底载置部9的托板基端侧朝上方直立延伸。
而且，本实施方式的末端执行器2是以使晶片W不能进入至下侧的托板主体5的衬底抵接部10的上端与上侧的托板主体5的背面之间的方式设定衬底抵接部10的高度。
接着，参照图5A到图5C，对利用本实施方式的末端执行器2保持搭载在晶匣的多个晶片W时的动作进行说明。
(1)将末端执行器2定位在晶匣前方。
(2)将末端执行器2的高度定位在稍低于晶匣的架部的高度。详细来说，使衬底保持机构6的衬底载置部9的衬底载置面9a位于较晶匣内的晶片W的背面更下方。
(3)使末端执行器2从所述状态前进(图5A)，使末端执行器2移动直至到达能够将位于晶匣最深处位置D的晶片W定位于正规位置的位置为止。也就是说，使末端执行器2前进直至末端执行器2的正规载置位置P到达晶片最深处位置D为止(图5B)。
此时，移位至比晶片最深处位置D更前方的所有晶片W都被衬底保持机构6的衬底抵接部10抵住。由此，所有晶片W都在晶片最深处位置D对齐。
(4)接着，使末端执行器2上升。由此，晶片W相对下降而在对齐后的位置载置在衬底载置部9的衬底载置面9a(图5C)。此时，成为处于载置在衬底载置部9的衬底载置面9a的状态的晶片W的侧端部正好抵接在衬底抵接部10的状态。
(5)在以此方式保持多个晶片W的状态下，使末端执行器2从晶匣退出。
本实施方式的末端执行器2中，因为以使晶片W不能进入至下侧的托板主体5的衬底抵接部10的上端与上侧的托板主体5的背面之间的方式设定衬底抵接部10的高度，所以能够防止在末端执行器2的前进动作时晶片W越过衬底抵接部10。
因此，从晶匣取出多个晶片W时，能够顺利地使用衬底保持机构6作为用于将晶片W对齐的机构。也就是说，现有的末端执行器的晶片承接部因为其高度设定得相对较低，所以在用于晶片的对齐的情况下，晶片有可能越过晶片承接部的上端，但在本实施方式中，此问题得以解决。
此外，本实施方式中，如上所述，衬底抵接部10的高度设定得比之前高，所以末端执行器2的进入高度的教示的允许设定范围较大，从而能够减轻教示作业的负担。
接着，参照图6、图7A及图7B，对本发明的另一实施方式的末端执行器2进行说明。
如图6所示，在本实施方式的末端执行器2中，衬底保持机构6的衬底抵接部10从衬底载置部9朝托板基端侧倾斜延伸。
本实施方式中，也以使晶片W不能进入至下侧的托板主体5的衬底抵接部10的上端与上侧的托板主体5的背面之间的方式设定衬底抵接部10的高度。
通过本实施方式的末端执行器2保持晶匣内的多个晶片W时，如图7A所示，使末端执行器2一直前进直至末端执行器2的正规载置位置P到达晶片最深处位置D为止。
此时，移位至比与衬底抵接部10抵接的暂定位置M更前方的晶片W被衬底抵接部10抵在暂定位置M。也就是说，移位至比暂定位置M更前方的所有晶片W均在暂定位置M对齐。另外，位于比暂定位置M更后方的晶片W仍停留在原位置。
如果使末端执行器2从图7A所示的状态上升，则位于暂定位置M的所有晶片W通过沿衬底抵接部10滑落落入，而如图7B所示在正规载置位置P对齐。
本实施方式的末端执行器2也能够防止在末端执行器2的前进动作时晶片W越过衬底抵接部10。此外，末端执行器2的进入高度的教示的允许设定范围较大，从而能够减轻教示作业的负担。
此外，因为衬底保持机构6的衬底抵接部10朝托板基端侧倾斜，所以末端执行器2的前进动作的教示的允许设定范围变大，从而能够进一步减轻教示作业的负担。
所述各实施方式的末端执行器中，在上侧的托板主体5形成有能够供下侧的托板主体5的衬底抵接部10进入的收容开口8。
也就是说，图4所示的实施方式(衬底抵接部10直立的构成)中，如图8到图10所示，在衬底保持机构6的旁边形成有收容开口8。如图9A及图9B所示，衬底保持机构6与收容开口8的配置在上侧的托板主体5(图9A)与下侧的托板主体5(图9B)相反。也就是说，在多个托板主体5的上下方向上，衬底保持机构6与收容开口8的配置是针对各托板主体5中的每一个而调换。
本例中，形成在多个托板主体5的多个收容开口8从上下方向观察时不重叠。另一方面，下侧的托板主体5的衬底抵接部10与形成在上侧的托板主体5的收容开口10从上下方向观察时至少部分重叠。
同样地，图6所示的实施方式(衬底抵接部10倾斜的构成)中，如图11、图12A及图12B所示，也在衬底保持机构6的旁边形成有收容开口8，并且衬底保持机构6与收容开口8的配置是针对各托板主体5中的每一个而调换。
所述各实施方式中，通过在上侧的托板主体5形成能够供下侧的托板主体5的衬底抵接部10进入的收容开口8，即便在将托板间距从最大间距变更为最小间距的情况下，下侧的托板主体5的衬底抵接部10也不会对上侧的托板主体5的背面产生干涉。
因此，从间距大的晶匣取出晶片W后，能够将托板间距变更为最小间距，所以能够将晶片W安放在间距小的晶匣内。或者，也能够相反地将从间距小的晶匣取出的晶片W安放在间距大的晶匣内。
再者，如果将最大间距距离设为Pb，将最小间距距离设为Ps，将衬底抵接部10的倾斜角度设为θ，则末端执行器水平直进方向上的收容开口8的长度Ho能够以
Ho＞＝(Pb-Ps)/tanθ
显示。
所述各实施方式中，托板间隔为最小间距时，通过下侧的托板主体5的衬底抵接部10的至少一部分进入至上侧的托板主体5的收容开口8，能够确实地防止在最小间距时晶片W越过衬底抵接部10。
此外，托板间隔为最大间距时，通过下侧的托板主体5的衬底抵接部10至少具有上侧的托板主体5的收容开口8的高度，在最大间距时，也能够确实地防止晶片W越过衬底抵接部10。
图6所示的实施方式中，也能够如图13及图14所示那样，与衬底保持机构6的后方相邻而形成收容开口8。在此情况下，形成在多个托板主体5的多个收容开口8从上下方向观察时重叠。
在所述例中，如图15到图18所示，托板间距为最大间距(图15及图16)的情况下及托板间距为最小间距(图17及图18)的情况下也都能够确实地防止晶片W越过衬底抵接部10。
此外，不必在上侧托板4与下侧托板4使衬底保持机构6及收容开口8的配置相反，所以能够将多个托板4全体共通化，从而能够抑制制造成本。
所述各实施方式中，因为将衬底保持机构6的衬底抵接部10的高度设定得相对较高，所以即便在像图19所示那样晶片W弯曲的情况下，也能够将晶片W保持在正规的位置。
另外，所述各实施方式的末端执行器2虽然不需要之前必需的柱塞，但并不妨碍追加附设柱塞。
[符号说明]
1 衬底搬送机器人
2 末端执行器
3 多关节臂
4 托板
5 托板主体
6 衬底保持机构
7 衬底承接部
8 收容开口
9 衬底载置部
9a 衬底载置面
10 衬底抵接部
W 晶片

Claims (9)

1.一种末端执行器，具备能够在最小间距与最大间距之间变更上下方向的间距的多个托板，且具备：
多个托板主体；及
衬底保持机构，设置在所述多个托板主体各自的托板基端侧；
所述衬底保持机构具有：
衬底载置部，供载置所述衬底的背面缘部；及
衬底抵接部，从所述衬底载置部的所述托板基端侧朝上方延伸，并供所述衬底的侧端部抵接；且
所述末端执行器以使所述衬底不能进入至下侧的所述托板主体的所述衬底抵接部的上端与上侧的所述托板主体的背面之间的方式设定所述衬底抵接部的高度；
其中在上侧的所述托板主体形成有能够供下侧的所述托板主体的所述衬底抵接部进入的收容开口。
2.根据权利要求1所述的末端执行器，其中所述衬底抵接部从所述衬底载置部直立延伸。
3.根据权利要求1所述的末端执行器，其中所述衬底抵接部从所述衬底载置部朝所述托板基端侧倾斜延伸。
4.根据权利要求1所述的末端执行器，其中在所述最小间距时，下侧的所述托板主体的所述衬底抵接部的至少一部分进入至上侧的所述托板主体的所述收容开口。
5.根据权利要求4所述的末端执行器，其中在所述最大间距时，下侧的所述托板主体的所述衬底抵接部至少具有上侧的所述托板主体的所述收容开口的高度。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的末端执行器，其中形成在多个所述托板主体的多个所述收容开口从所述上下方向观察时重叠。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的末端执行器，其中形成在多个所述托板主体的多个所述收容开口从所述上下方向观察时不重叠。
8.根据权利要求7所述的末端执行器，其中下侧的所述托板主体的所述衬底抵接部与形成在上侧的所述托板主体的所述收容开口从所述上下方向观察时至少部分重叠。
9.一种衬底搬送机器人，具备：
根据权利要求1至8中任一项所述的末端执行器；及
前端安装有所述末端执行器的多关节臂。
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