JP2003037160A - ウエハ搬送用ハンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】ウエハ製造工程において、ウエハ搬送中に何ら
かの原因により電源が遮断または流体圧の供給が絶たれ
た場合であってもウエハを落下することなく把持するこ
とが可能なウエハ搬送用ハンドを提供すること。 【解決手段】 駆動部をシリンダ６により構成し、シリ
ンダ６とピストン８により形成した圧力室にスプリング
１５を挿入し、スプリング１５によりピストン８が常時
フォーク先端方向に向かって押圧された状態である事
と、スプリング１５の挿入された圧力室を負圧用の圧力
室にするものである。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する分野】本発明は、産業用ロボット等に装
着されたウエハ搬送用ハンドで、シリコンウエハ製造工
程において、ウエハカセット内に複数枚収納されている
ウエハを一枚ずつ処理工程へ供給、処理完了後ウエハを
取り出しカセットに挿入する為のウエハ搬送用ハンドに
関する。 【従来の技術】産業用ロボット等に装着され、ウエハ搬
送に使用されているハンドには、ベルヌーイの定理を利
用した非接触にてウエハを搬送するものや、負圧により
ウエハを吸着し搬送を行うもの、流体圧シリンダや電磁
石等を駆動部に使用し、把持爪を動作させウエハを把持
するものなど様々な方式のものが使用されている。前記
方式のうちベルヌーイの定理を利用した非接触式の保持
装置の場合、ウエハが何処にも接しない状態で保持され
る為、ウエハを位置決めする事ができず、位置決めを必
要とする装置へのウエハの供給に使用することが出来な
い為、位置決めすることが可能なウエハを吸着する方法
が使用される。負圧によりウエハを吸着する方式の保持
装置の場合、可動部を持たないため、本体を薄型且つ軽
量とすることが可能であるが、ウエハ搬送時に処理を行
ったウエハ表面を吸着しなければならず、吸着した際に
ゴミの付着やキズが付く事があり問題となっており、前
記問題を解消する方法として特開平４−２７７６４７号
公報や特開平７−２２５０２号公報に記載されたウエハ
を複数の把持爪によってウエハの外周を把持する方式の
ウエハ搬送用ハンドが知られている。前記方式のウエハ
搬送用ハンドは、ハンドボディに固定された把持爪と駆
動機構により往復動作を行う可動部に取り付けられた把
持爪によりウエハの外周を把持する方式のウエハ搬送用
ハンドで、ウエハ表面に接することなくウエハを把持す
る事によりウエハ表面へのゴミの付着やキズの問題を解
消すると同時に、ウエハを把持する際のウエハ外周との
接点が３カ所以上となるように把持爪を配設したこと
で、ウエハに設けらているオリフラがどの位置にあって
もウエハ中心点が一定の位置となるように把持すること
を可能としたウエハ搬送用ハンドで、把持爪を動作させ
る駆動部には電磁石や、流体圧シリンダが使用されてい
る。前記ウエハ搬送用ハンドの様に電磁石や流体圧シリ
ンダを駆動部に使用した装置の場合、搬送中に何らかの
原因により電源又は流体圧の供給が絶たれると、搬送中
のウエハが落下破損するばかりでなく、落下し破損した
ウエハの破片が飛散し、装置周辺の環境を悪化させ、復
旧に非常に多くの工数を必要とする等の問題があった。 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
鑑みてなされたもので、ウエハ製造工程において、ウエ
ハ搬送中に何らかの原因により電源が遮断または流体圧
の供給が絶たれた場合であってもウエハを落下すること
なく把持することが可能なウエハ搬送用ハンドを提供す
ることを目的とする。 【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、先端
に固定爪を取り付けたフォークと、フォークが固定され
たフレームと、フレームに固定された駆動部と、駆動部
により摺動可能な可動部より構成されたウエハ搬送用ハ
ンドにおいて、前記した課題を解決するための手段とし
て、駆動部をシリンダにより構成し、シリンダとピスト
ンにより形成した圧力室にスプリングを挿入し、該スプ
リングによりピストンが常時フォーク先端方向に向かっ
て押圧された状態である事と、スプリングの挿入された
圧力室を負圧用の圧力室にするものである。スプリング
によりピストンが常時フォーク先端方向に押圧された状
態となっている駆動部により可動部及び可動部に取り付
けられた把持爪がフォーク先端方向に押圧されることに
より、何らかの原因で電源が遮断または流体圧の供給が
絶たれた場合であってもウエハを落下させることなく把
持することが可能となる。 【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。本実施例は、図１に示すように先端
に固定爪２を２個取り付けられたフォーク１と、フォー
ク１が固定されたフレーム７と、フレーム７に固定され
た駆動部５及びフレーム７に対して駆動フォーク１１が
摺動可能に組み付けられた可動部４より構成されてい
る。フォーク１は、ウエハカセット内に収納されている
シリコンウエハ１４を搬送するため、肉厚の薄い材料で
構成されており、先端側には２個の固定爪２が固定され
ている。フォーク１の他端はフレームに固定されてお
り、フレーム７はロボットに固定される。フレーム７の
フォーク側には可動部４がフォークに対して平行に設置
されており、可動部４は駆動フォーク１１の先端に３個
の把持爪３がシリコンウエハ１４に外接する位置に固定
されており、他端が駆動部５とブロック９により固定さ
れている。また、ブロック９はカバー１０によりフォー
ク１と平行に摺動するガイドの役割を果たしている。次
に駆動部５はシリンダ６と、シリンダ６の内部に挿入さ
れたピストン８と、ピストン８をフォーク１側に押し出
すスプリング１５より構成されている。シリンダ内部
は、シリンダ６とピストン８により圧力室が形成されて
おり、スプリング１５が圧力室内に設置されている。固
定爪２及び把持爪３はシリコンウエハ１４を把持するた
めに中心部が凹形状をしており、２個の固定爪及び３個
の把持爪はそれぞれシリコンウエハのオリフラの長さよ
りもピッチが長く設定され、固定されている。次に動作
について説明する。駆動部５のシリンダ６には圧力室に
連通するエアーポートが設置されており、真空ポンプの
様な負圧装置が接続されているため圧力室の圧力が下が
っている。そのためピストン８はスプリング１５を押し
縮めているので可動部の駆動フォーク１１がフレーム側
に押し広げられている。この状態でカセット内に侵入
し、固定爪２と把持爪３の間にケースに納められたシリ
コンウエハが入る位置までロボットを移動させる。ここ
で真空ポンプ等の負圧装置を切ることにより、圧力室内
の圧力が大気圧と同じ圧力まで上がるため、圧力室内に
設置されたスプリング１５が伸びるため、ピストン８及
びブロック９に固定された駆動フォーク１１がシリコン
ウエハ側に駆動し、固定爪２と把持爪３によりクランプ
される。クランプされたシリコンウエハはロボットによ
りカセット内から各行程で加工を行うために搬送され
る。搬送されたシリコンウエハは所定の場所まで来ると
負圧装置が駆動し、圧力室の圧力を下げるため、ピスト
ン８がスプリング１１を押し縮めてブロック９に固定さ
れた駆動フォーク１１をロボット側に駆動し、固定爪２
と把持爪３にクランプされていたシリコンウエハを開放
する事で所定の位置に置かれる。各工程で加工を行った
シリコンウエハはケースに再度搬送されるが、上記した
動作を繰り返すため、説明は省略する。 【発明の効果】本発明のウエハ搬送用ハンドは、シリン
ダ室内に挿入したスプリングにより駆動フォークを常時
把持方向に押圧する装置構成としたことにより、何らか
の原因により電源供給や流体圧が断たれた場合であって
もウエハを落下することなく把持することができる。更
に把持されたウエハを開放する場合、スプリングが挿入
された圧力室の圧力を負圧装置により下げることにより
スプリングを押し縮め、駆動フォークをロボット側に摺
動させウエハを開放する装置構成である為、配管等の流
体通路に問題が生じた場合であってもクリーンルーム内
に粉塵等を放出することがなく、クリーンルーム内の環
境を保つ事ができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明のウエハ搬送用ハンドの平面図 【図２】本発明のウエハ搬送用ハンドの背面図 【図３】本発明のウエハ搬送用ハンド駆動部の拡大断面
図 【図４】従来例のウエハ搬送用ハンドを示す略図 （ａ）吸着方式 （ｂ）把持方式 【符号の説明】 １フォーク ２固定爪 ３把持爪 ４可動部 ５駆動部 ６シリンダ ７フレーム ８ピストン ９ブロック １０カバー １１駆動フォーク １２センサ １３磁石 １４シリコンウエハ １５スプリング １６吸着パッド １７駆動シリンダ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】フォーク先端部に固定された２つの固定爪
   と、ガイド部によりガイドされた３つの把持爪を有する
   可動部と、可動部を動作させる駆動部より構成されるウ
   エハ搬送用ハンドにおいて、駆動部を構成するシリンダ
   を負圧により動作する負圧シリンダにするとともに、圧
   力室内にスプリングを挿入し、該スプリングにより可動
   部が常時ウエハを把持する方向に押圧されていることを
   特長とするウエハ搬送用ハンド。