JP2006245079A - Aligner apparatus - Google Patents

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gripping
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aligner
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Makoto Osaki
真 大崎
Mitsuaki Hagio
光昭 萩尾
Yoshihiro Kusama
義裕 草間
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Yaskawa Electric Corp
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Yaskawa Electric Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aligner apparatus that reliably grasps a wafer, achieves quick alignment, and prevents dust generated by an apparatus from adhering to the wafer. <P>SOLUTION: Air supplied to an air cylinder B20 at a grasp mechanism drive section 4 for moving a plurality of grasp mechanisms 3 is supplied via a revolute joint 25 provided at a turning section 16, thus achieving infinite rotation at the turning section 16. A fan 27 scavenging the internal space is provided at a body 7, and a vacuum tube 28, where vacuum air for sucking the generated dust is supplied, is installed at the grasp mechanism 3 and the grasp mechanism drive unit 4. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体の製造装置や検査装置に使用され、ウェハのセンタリングやノッチ等の角度合わせを行うアライナー装置に関する。   The present invention relates to an aligner device that is used in a semiconductor manufacturing apparatus or an inspection apparatus and performs angle alignment such as wafer centering and notching.

半導体製造装置等において、アライナー装置は主にウェハ搬送ロボットと組み合わせて使用され、ロボットから搭載されたウェハを把持（グリップ）し、ウェハを回転させることによって、その外周に予め施されているノッチやオリフラなどの切り欠き部分を検知し、これをもとに所定の方向へ回転（アライメント）させ、またウェハ自体の中心位置を決定（センタリング）する装置である。
最近のアライナー装置では、ウェハ裏面を汚染することが少ないことから、ウェハのエッジや端面を把持（グリップ）する方式が使用されるようになってきている。そのエッジグリップ式のアライナー装置の一例として、特許文献１（特開２００３−２４３２９４）および特許文献２（特開２００４−３０３７９６）などがある。これらの装置は本装置と類似した機構を備え、同目的のウェハ位置決め動作を行うことができる。
これら従来技術について、まずウェハを把持する把持機構と該把持機構が把持したウェハを旋回させる旋回機構について着目する。特許文献１では、把持機構の駆動手段にソレノイドとリンクアームが使用されている。そして旋回機構の駆動手段にはモータが使用されており、この旋回機構は把持機構のソレノイド、リンクアームおよび把持したウェハを旋回させている。すなわち特許文献１では、旋回機構がソレノイドなど電装部品を搭載した把持機構を旋回させている。また、特許文献２ではモータによって昇降する把持機構の一部にローラが備えられており、昇降の際、ローラが固定部のカムと当接することによって把持機構を駆動させている。すなわち特許文献２では、モータによって把持機構の昇降動作と把持動作が同時になされる構成になっている。
次に、装置の本体部や把持機構などの可動部から発生する粉塵を、ウェハに付着させないための構造について着目する。特許文献１では、本体部に旋回機構の駆動手段であるモータ、ウェハ搬送ロボットがウェハを搭載するステージの昇降機構が内蔵されている構造であり、本体部の隙間から粉塵が噴出し、ウェハに付着する恐れがある。また、把持機構にも粉塵除去の特別な工夫はされていない。また、特許文献２でも本体部と把持機構の構造は、特許文献１と類似している。
次に、把持機構のウェハの接触方法と把持方法について着目する。特許文献１では、ソレノイドによって駆動されるアームに固定された部品がウェハの外周に接触し、これを把持している。この部品には溝が形成されており、この溝にウェハを係止させている。特許文献２でも同様に、ローラカムによって駆動されるアームに固定された部品のみがウェハに接触し、これを把持している。この部品には緩やかな傾斜面と、傾斜面から立ち上がるように形成されている把持面が備えられており、この傾斜面にウェハを搭載させ、把持面でウェハ側壁を把持している。
特開２００３−２４３２９４ 特開２００４−３０３７９６ In semiconductor manufacturing equipment and the like, an aligner is mainly used in combination with a wafer transfer robot. By gripping (griping) a wafer mounted from the robot and rotating the wafer, a notch or a pre-made outer periphery is provided. This is a device that detects a notch such as an orientation flat and rotates (aligns) it in a predetermined direction based on this notch, and determines (centering) the center position of the wafer itself.
In recent aligner apparatuses, since the back surface of the wafer is hardly contaminated, a method of gripping (grip) the edge or end surface of the wafer has been used. As an example of the edge grip type aligner device, there are Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-243294) and Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-303796). These apparatuses have a mechanism similar to this apparatus, and can perform wafer positioning operations for the same purpose.
Regarding these conventional techniques, attention is first focused on a gripping mechanism for gripping a wafer and a turning mechanism for turning the wafer held by the gripping mechanism. In Patent Document 1, a solenoid and a link arm are used as drive means for the gripping mechanism. A motor is used as drive means for the turning mechanism, and this turning mechanism turns the solenoid of the holding mechanism, the link arm, and the held wafer. That is, in Patent Document 1, the turning mechanism turns a gripping mechanism on which an electrical component such as a solenoid is mounted. Further, in Patent Document 2, a roller is provided in a part of a gripping mechanism that is moved up and down by a motor, and the gripping mechanism is driven by the roller coming into contact with a cam of a fixed portion during lifting and lowering. That is, in patent document 2, the raising / lowering operation | movement and holding | grip operation | movement of a holding | grip mechanism are made simultaneously by a motor.
Next, attention is focused on a structure for preventing dust generated from movable parts such as the main body of the apparatus and a gripping mechanism from adhering to the wafer. Patent Document 1 has a structure in which a motor as a driving mechanism of a turning mechanism and a lift mechanism for a stage on which a wafer is mounted on a wafer are built in a main body, and dust is ejected from a gap in the main body to the wafer. There is a risk of adhesion. In addition, no special device for dust removal is provided for the gripping mechanism. Also in Patent Document 2, the structure of the main body and the gripping mechanism is similar to that of Patent Document 1.
Next, attention will be focused on the wafer contact method and the gripping method of the gripping mechanism. In Patent Document 1, a component fixed to an arm driven by a solenoid contacts and grips the outer periphery of the wafer. A groove is formed in this component, and the wafer is locked in this groove. Similarly, in Patent Document 2, only a part fixed to an arm driven by a roller cam contacts and grips the wafer. This component is provided with a gentle inclined surface and a gripping surface formed so as to rise from the inclined surface. A wafer is mounted on the inclined surface, and the wafer side wall is gripped by the gripping surface.
JP 2003-243294 A JP 2004-303796 A

以上のように従来のアライナー装置は、まず旋回機構と把持機構の構成において、旋回機構がソレノイドなど電装部品を搭載した把持機構を旋回させている構造であるが、電装部品へのリード線や配管がじゃまになって、旋回機構は把持機構を無限回転させることができなかった。従って、旋回機構はリード線などを保護するため、ある一定回転角度になると逆回転が必要となり、ウェハのアライメント時間が多く必要となっていた。また、モータによって把持機構の昇降動作と把持動作が同時になされる構成になっている場合は、把持機構がウェハを把持する際に必ず昇降動作を伴うため、その際把持機構がウェハを落下させやすいといった問題があった。また、これによってウェハのアライメントが狂うといった問題もあった。
また、アライナー装置の本体部および把持機構などの可動部から発生する粉塵を、ウェハに付着させないための構造については、従来のアライナー装置では特に開示されておらず、可動部からの粉塵がウェハに付着しやすいといった問題があった。
また、把持機構のウェハの接触方法と把持方法については、ウェハの外周に通常３または４箇所配置されている接触部品に係止用の溝が形成されたものや、傾斜面が形成されたものによる接触と把持の方法だった。しかし、該接触部品はウェハの外周部および側壁の両方に接触するものであったため、把持機構がウェハ側壁を把持した後、ウェハを開放すると、該接触部品とウェハ外周部との摩擦力のばらつきによって、３または４箇所のいずれかの接触部品にウェハが引きずられ、アライメントが狂ってしまうという問題あった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、把持機構がウェハを確実に把持し、旋回機構がウェハを無限回転させることができるよう構成することで、アライメント動作を確実にかつ短時間に終了でき、また可動部から発生する粉塵をウェハに付着させない構成を有したアライナー装置を提供することを目的とする。 As described above, the conventional aligner device has a structure in which the swiveling mechanism and the gripping mechanism are configured such that the swiveling mechanism swivels the gripping mechanism on which the electrical component such as the solenoid is mounted. As a result, the turning mechanism could not rotate the gripping mechanism infinitely. Therefore, in order to protect the lead wire and the like, the revolving mechanism requires reverse rotation at a certain rotation angle, which requires a lot of wafer alignment time. In addition, when the lifting / lowering operation and the gripping operation of the gripping mechanism are simultaneously performed by the motor, the gripping mechanism always involves the lifting / lowering operation when gripping the wafer, so that the gripping mechanism easily drops the wafer at that time. There was a problem. In addition, this causes a problem that the alignment of the wafer is out of order.
In addition, the structure for preventing dust generated from movable parts such as the main body part of the aligner device and the gripping mechanism from adhering to the wafer is not particularly disclosed in the conventional aligner device, and dust from the movable part is applied to the wafer. There was a problem of easy adhesion.
As for the wafer contact method and gripping method of the gripping mechanism, locking parts are formed on contact parts usually arranged at three or four locations on the outer periphery of the wafer, or inclined surfaces are formed. It was a method of contact and grip by. However, since the contact component contacts both the outer peripheral portion and the side wall of the wafer, when the wafer is opened after the gripping mechanism grips the wafer side wall, the frictional force between the contact component and the outer peripheral portion of the wafer varies. As a result, there is a problem that the wafer is dragged to any one of the three or four contact parts, resulting in an alignment error.
The present invention has been made in view of such problems, and is configured so that the gripping mechanism can securely grip the wafer and the swivel mechanism can rotate the wafer infinitely, thereby ensuring the alignment operation. It is an object of the present invention to provide an aligner apparatus that can be completed in a short time and has a configuration that prevents dust generated from a movable part from adhering to a wafer.

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、ウェハの中心位置と方向をアライメントするアライナー装置において、ウェハ搬送ロボットによって搬送されるウェハを搭載する搭載機構と、前記搭載機構を昇降させる搭載機構駆動部と、前記搭載機構から搭載されたウェハの外周を把持し、ウェハの中心位置をアライメントする複数の把持機構と、エアによって駆動され、前記複数の把持機構を駆動する把持機構駆動部と、前記把持機構が把持したウェハと前記把持機構駆動部とを回転させる旋回機構と、ウェハの切り欠きおよび外周を検出するセンサ機構と、前記旋回機構に固定され、前記把持機構駆動部にエアを供給し、継ぎ手の上部と下部とが相対的に回転可能な回転継ぎ手とを具備したアライナー装置とするものである。
請求項２に記載の発明は、ウェハの中心位置と方向をアライメントするアライナー装置において、ウェハ搬送ロボットによって搬送されるウェハを搭載する搭載機構と、
前記搭載機構を昇降させる搭載機構駆動部と、前記搭載機構から搭載されたウェハの外周を把持し、ウェハの中心位置をアライメントする複数の把持機構と、前記複数の把持機構を駆動する把持機構駆動部と、前記把持機構が把持したウェハと前記把持機構駆動部とを回転させる旋回機構と、ウェハの切り欠きおよび外周を検出するセンサ機構と、前記搭載機構駆動部と前記旋回機構とを内蔵する本体部の内部空気を外部に排気するファンとを具備したアライナー装置とするものである。
請求項３に記載の発明は、ウェハの中心位置と方向をアライメントするアライナー装置において、ウェハ搬送ロボットによって搬送されるウェハを搭載する搭載機構と、前記搭載機構を昇降させる搭載機構駆動部と、開閉しないでウェハ外周を支持する固定グリップツメと、開閉可能でウェハ側壁にのみ当接してウェハを把持する可動グリップツメとからなり、前記搭載機構から搭載されたウェハの中心位置をアライメントする複数の把持機構と、前記複数の把持機構を駆動する把持機構駆動部と、前記把持機構が把持したウェハと前記把持機構駆動部とを回転させる旋回機構と、ウェハの切り欠きおよび外周を検出するセンサ機構とを具備したアライナー装置とするものである。
請求項４に記載の発明は、前記複数の把持機構または前記把持機構駆動部にバキュームエアのチューブを具備した請求項１記載のアライナー装置とするものである。 In order to solve the above problem, the present invention is configured as follows.
According to the first aspect of the present invention, in the aligner device for aligning the center position and direction of the wafer, a mounting mechanism for mounting the wafer transferred by the wafer transfer robot, a mounting mechanism driving unit for moving the mounting mechanism up and down, A plurality of gripping mechanisms that grip the outer periphery of the wafer mounted from the mounting mechanism and align the center position of the wafer, a gripping mechanism driving unit that is driven by air and drives the plurality of gripping mechanisms, and the gripping mechanism grips A rotating mechanism for rotating the wafer and the gripping mechanism driving unit, a sensor mechanism for detecting notches and outer periphery of the wafer, and an air supply to the gripping mechanism driving unit, The aligner device includes a rotary joint that can rotate relative to the lower portion.
The invention according to claim 2 is an aligner for aligning the center position and direction of the wafer, and a mounting mechanism for mounting the wafer transferred by the wafer transfer robot;
A mounting mechanism driving unit for moving up and down the mounting mechanism; a plurality of gripping mechanisms for gripping an outer periphery of a wafer mounted from the mounting mechanism and aligning a center position of the wafer; and a gripping mechanism driving for driving the plurality of gripping mechanisms And a turning mechanism for rotating the wafer held by the holding mechanism and the holding mechanism driving unit, a sensor mechanism for detecting a notch and an outer periphery of the wafer, the mounting mechanism driving unit, and the turning mechanism. The aligner apparatus includes a fan that exhausts the air inside the main body to the outside.
According to a third aspect of the present invention, there is provided an aligner for aligning a center position and a direction of a wafer, a mounting mechanism for mounting a wafer transported by a wafer transport robot, a mounting mechanism driving unit for moving the mounting mechanism up and down, A plurality of grips for aligning the center position of the wafer mounted from the mounting mechanism, and a fixed grip claw that supports the wafer outer periphery and a movable grip claw that can be opened and closed and that only contacts the wafer side wall to grip the wafer. A mechanism, a gripping mechanism driving unit that drives the plurality of gripping mechanisms, a turning mechanism that rotates the wafer gripped by the gripping mechanism and the gripping mechanism driving unit, and a sensor mechanism that detects the notch and the outer periphery of the wafer; The aligner apparatus is provided.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the aligner device according to the first aspect, wherein the plurality of gripping mechanisms or the gripping mechanism driving unit includes a vacuum air tube.

以上、本発明のアライナー装置によれば次のような効果がある。
把持機構駆動部はエアによって駆動され、ウェハ把持動作のみを実施できるため、ウェハを確実に把持できる。また把持機構駆動部供給されるエアの経路に、回転継ぎ手が使用されているので、旋回機構によって把持機構が回転しても把持機構駆動部へのエアは遮断されることがないため、旋回機構は無限回転ができる。従って、把持機構がウェハを確実に把持したまま無限回転でアライメントが可能であるから、これを短時間に実施できる。
また、搭載機構駆動部などの可動部を内蔵する本体部の内部空間を、本外部外部に排気するファンを備えているため、本体内部で発生した粉塵を掃気でき、ウェハへの付着を防ぐことができる。
また、把持機構は、ウェハの外周を支持し、動かない固定部分と開閉可能でウェハの側壁にのみ当接する部分とから構成されているため、把持動作が中心位置のアライメントを実施した後に、ウェハを開放しても、複数の把持機構のいずれかにウェハが引きずられることなく、確実に中心位置のアライメントが実施できる。
また、複数の把持機構の略直下部にバキュームエアの配管が設置されているので、これらが把持機構から発生した粉塵を吸引することにより、ウェハへの粉塵付着を確実に防止できる。 As described above, the aligner apparatus of the present invention has the following effects.
Since the gripping mechanism driving unit is driven by air and can perform only the wafer gripping operation, the wafer can be securely gripped. In addition, since a rotary joint is used in the air path supplied to the gripping mechanism driving unit, the air to the gripping mechanism driving unit is not shut off even when the gripping mechanism is rotated by the swinging mechanism. Can rotate indefinitely. Accordingly, the alignment can be performed with infinite rotation while the gripping mechanism is securely gripping the wafer, and this can be performed in a short time.
In addition, a fan that exhausts the internal space of the main unit, which contains a movable part such as a mounting mechanism drive unit, to the outside of the main unit can be scavenged of dust generated inside the main unit, preventing adhesion to the wafer. Can do.
In addition, since the gripping mechanism is composed of a fixed portion that supports the outer periphery of the wafer and that does not move and a portion that can be opened and closed and abuts only on the side wall of the wafer, the gripping operation is performed after aligning the center position. Even if the wafer is opened, the center position can be reliably aligned without being dragged by any of the plurality of gripping mechanisms.
Further, since vacuum air pipes are installed substantially directly below the plurality of gripping mechanisms, the suction of the dust generated from the gripping mechanisms can reliably prevent the dust from adhering to the wafer.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明のアライナー装置の側断面図である。図２は、図１の上面図である。
まず、本装置の概略構成を説明する。
図において、１は図示しないウェハ搬送ロボットからウェハ１０１を搭載される搭載機構である。搭載機構１は搭載機構駆動部２によって昇降し、ウェハ１０１を把持機構３に搭載する。把持機構３は、把持機構駆動部４によって動かされることでウェハ１０１の外周を把持し、その中心位置をアライメントする。センサ機構は、把持機構３に搭載されたウェハ１０１の外周部を検知できる位置に備えられ、把持機構３が把持したウェハ１０１が回転する際、ウェハ１０１のノッチやオリフラを検出する。検出された信号は、図示しない本装置のコントローラにケーブルを介して送信され、コントローラの演算部によってその位置が特定される。把持機構３が把持したウェハ１０１と把持機構３は、旋回機構５によって回転し、センサ機構によって検出されたノッチやオリフラの位置をもとに、ウェハ１０１を所望の回転位置にアライメントさせる。本体部７は、搭載機構駆動部２と旋回機構５とを内蔵し、その上部に把持機構３と把持機構駆動部４と搭載機構１とセンサ機構６を搭載している。
次に、各機構の詳細な構成を説明する。
搭載機構１は、図示しないウェハ搬送ロボットによってウェハ１０１を搭載されるため、図２のようにウェハ１０１の外周数箇所を支持できるように、かつ該ロボットのハンド部と干渉しないように構成された複数のリフタツメ８がリフタアーム９によって支持される構成となっている。複数のリフタアーム９はリフタ１０にそれぞれ固定されている。リフタツメ８は図１のように傾斜面を有しており、ウェハ１０１が傾斜面に搭載されることで、ウェハ外周のエッジ部のみと接触してこれを支持する。一方、本体内部の搭載機構駆動部２はエアシリンダＡ１１とリニアガイドＡ１２で構成されている。垂直方向に運動可能なエアシリンダＡ１１の可動部は、リフタ１０に結合されるとともに、リニアガイドＡ１２がこれを垂直方向に案内する。この搭載機構駆動部２によって、複数のリフタアーム９は把持機構３の下部からその上部に突出できる範囲で、同時に昇降動作が可能となっている。この昇降動作によって、搭載機構１はウェハ１０１を把持機構３に搭載することができる。
旋回機構５は、本体部７に固定されたモータ１３と、モータ１３の回転軸に固定されたプーリＡ１４と、プーリＡ１４とプーリＢ１５との間に張られたタイミングベルト２９と、プーリＢ１５と結合された旋回部１６とから構成される。プーリＢ１５の回転軸と旋回部１６の回転軸は、搭載されるウェハ１０１の中心軸に一致する位置に設置されている。また、旋回部１６の外周と本体部７との間には、ベアリング１７が設置されており、これらによって旋回機構５はモータ１３によって任意の回転角度に回転することができる。
把持機構３は、搭載機構１によって搭載されたウェハ１０１の外周（エッジ）に接触し、これを搭載する複数の固定グリップツメ１８と、ウェハ１０１の側壁のみに放射状方向から当接する複数の可動グリップツメ１９と、複数の可動グリップツメ１９を駆動するエアシリンダＢ２０とで構成される。複数の固定グリップツメ１８は、固定グリップバー２１を介して旋回部１６に搭載されており、ウェハ１０１のエッジを支持する。また複数の可動グリップツメ１９は、可動グリップバー２２を介して旋回部１６に固定された複数のリニアガイドＢ２３によってウェハ中心軸から放射状に案内され、ウェハ１０１の側壁のみに当接し、ウェハ１０１の中心位置のアライメントを行える構成となっている。図２のように複数の固定グリップバー２１と複数の可動グリップバー２２はそれらがそれぞれ重なる位置に配置されている。これらは、特に重なることを強制しない。エアシリンダＢ２０は、その可動部に複数の可動グリップバー２２を固定し、これらを放射状に移動するものを用いることで、その動作の同期をとる。またエアシリンダＢ２０は、旋回部１６に固定されており、エアシリンダＢ２０の下部にはエア駆動用のエアチューブ２４が挿入されている。エアチューブ２４の他端は、同じく旋回部１６の下部に固定されている回転継ぎ手２５に接続されている。回転継ぎ手２５の下部にもエアチューブ２４が挿入されており、ここには図示しないエアの供給源からのエアが供給されている。この回転継ぎ手２５は、その上部２５ａと下部２５ｂが相対的に無限回転可能であり、かつ回転してもエアが漏れないものを使用する。
センサ機構は、ウェハ１０１の上下に位置するファイバセンサ２６を内蔵しており、本体部７上部に設置されている。センサ機構は、図２のようにウェハ１０１の外周に１８０°の相対位置に２台設置するのがよい。これは素早くウェハのノッチ等を検出するためである。ファイバセンサ２６は投光側と受光側とでウェハ１０１の外周を挟むよう設置される。ファイバセンサ２６の信号は、本体部７に内蔵された図示しないセンサのアンプ部を介して、同じく図示しない本装置のコントローラへケーブルを介して送信される。
本体部７は、上述のように搭載機構駆動部２と、旋回機構５とを内蔵している。これらをほぼ密閉し、箱状の構成となっている。本体部７の下面には、図１に示すようにファン２７が設置されている。ファン２７は、本体内部の空気を本体外部に掃気できるものを使用する。ファン２７は、本体内部の可動部から発生した粉塵を外部に掃気するために設置するものであり、かつ掃気した空気をウェハに粉塵を付着させないように設置されれば良い。本装置では本体部７の下面に設置され、本体部下部に掃気できるようにしている。
また、図１に示すように複数の把持機構３のリニアガイドＢ２３の固定部に、バキュームエアが供給されているバキュームチューブ２８が設置されている。バキュームチューブ２８は把持機構３、リニアガイドＢ２３および把持機構駆動部４で発生した粉塵をウェハ１０１に付着させないため、その粉塵を吸引できる位置に設置されている。複数のバキュームチューブ２８の他端は、それぞれ旋回部１６に接続されている。旋回部１６には、バキュームエアが通過する経路が加工されており、バキュームエアはこの経路を介して再び旋回部１６の内部でチューブに接続され、上述した回転継ぎ手２５の上部に接続されている。そして、回転継ぎ手２５の下部を通って、本体側面に設けられた図示しない継ぎ手を介して、その供給源に接続されている。なお、バキュームエアおよび上述の（圧縮）エアは、本体内部に設置された図示しない圧力センサを通過しており、それぞれが所定の圧力以下になった場合、該圧力センサはアラームを発生し、装置の運転を停止させる。 FIG. 1 is a side sectional view of an aligner device of the present invention. FIG. 2 is a top view of FIG.
First, a schematic configuration of this apparatus will be described.
In the figure, reference numeral 1 denotes a mounting mechanism on which a wafer 101 is mounted from a wafer transfer robot (not shown). The mounting mechanism 1 is moved up and down by the mounting mechanism driving unit 2 to mount the wafer 101 on the gripping mechanism 3. The gripping mechanism 3 is moved by the gripping mechanism driving unit 4 to grip the outer periphery of the wafer 101 and align the center position thereof. The sensor mechanism is provided at a position where the outer periphery of the wafer 101 mounted on the gripping mechanism 3 can be detected, and detects a notch or an orientation flat of the wafer 101 when the wafer 101 gripped by the gripping mechanism 3 rotates. The detected signal is transmitted to a controller of the apparatus (not shown) via a cable, and its position is specified by a calculation unit of the controller. The wafer 101 and the gripping mechanism 3 gripped by the gripping mechanism 3 are rotated by the turning mechanism 5, and the wafer 101 is aligned at a desired rotational position based on the positions of notches and orientation flats detected by the sensor mechanism. The main body 7 incorporates the mounting mechanism driving unit 2 and the turning mechanism 5, and the gripping mechanism 3, the gripping mechanism driving unit 4, the mounting mechanism 1, and the sensor mechanism 6 are mounted thereon.
Next, the detailed configuration of each mechanism will be described.
Since the wafer 101 is mounted by a wafer transfer robot (not shown), the mounting mechanism 1 is configured so as to be able to support several places on the outer periphery of the wafer 101 as shown in FIG. A plurality of lifter claws 8 are supported by the lifter arm 9. The plurality of lifter arms 9 are respectively fixed to the lifter 10. The lifter claw 8 has an inclined surface as shown in FIG. 1, and the wafer 101 is mounted on the inclined surface, so that only the edge portion on the outer periphery of the wafer comes into contact with and is supported. On the other hand, the mounting mechanism drive unit 2 inside the main body is composed of an air cylinder A11 and a linear guide A12. The movable portion of the air cylinder A11 that can move in the vertical direction is coupled to the lifter 10, and the linear guide A12 guides it in the vertical direction. By the mounting mechanism drive unit 2, the plurality of lifter arms 9 can be moved up and down at the same time as long as they can protrude from the lower part of the gripping mechanism 3 to the upper part thereof. By this raising / lowering operation, the mounting mechanism 1 can mount the wafer 101 on the gripping mechanism 3.
The turning mechanism 5 is coupled to the motor 13 fixed to the main body 7, the pulley A14 fixed to the rotation shaft of the motor 13, the timing belt 29 stretched between the pulley A14 and the pulley B15, and the pulley B15. And the swivel unit 16 made. The rotation axis of the pulley B15 and the rotation axis of the swivel unit 16 are installed at positions that coincide with the center axis of the wafer 101 to be mounted. Further, a bearing 17 is installed between the outer periphery of the swivel unit 16 and the main body unit 7, and the swivel mechanism 5 can be rotated at an arbitrary rotation angle by the motor 13.
The gripping mechanism 3 is in contact with the outer periphery (edge) of the wafer 101 mounted by the mounting mechanism 1, and a plurality of fixed grip claws 18 for mounting the wafer 101, and a plurality of movable grips that are in contact with only the side wall of the wafer 101 from the radial direction. It is comprised by the nail | claw 19 and air cylinder B20 which drives the some movable grip nail | claw 19. FIG. The plurality of fixed grip claws 18 are mounted on the turning unit 16 via the fixed grip bar 21 and support the edge of the wafer 101. The plurality of movable grip claws 19 are guided radially from the wafer central axis by a plurality of linear guides B23 fixed to the swivel unit 16 via the movable grip bar 22, and abut only on the side wall of the wafer 101. The center position can be aligned. As shown in FIG. 2, the plurality of fixed grip bars 21 and the plurality of movable grip bars 22 are arranged at positions where they overlap each other. These do not force any overlap. The air cylinder B20 synchronizes its operation by fixing a plurality of movable grip bars 22 to the movable portion and moving them radially. The air cylinder B20 is fixed to the turning portion 16, and an air tube 24 for driving air is inserted into the lower portion of the air cylinder B20. The other end of the air tube 24 is connected to a rotary joint 25 that is also fixed to the lower portion of the swivel unit 16. An air tube 24 is also inserted below the rotary joint 25, and air is supplied from an air supply source (not shown). As the rotary joint 25, a joint whose upper portion 25a and lower portion 25b can rotate relatively infinitely and does not leak air even when rotated is used.
The sensor mechanism incorporates fiber sensors 26 positioned above and below the wafer 101 and is installed on the upper portion of the main body 7. Two sensor mechanisms are preferably installed at 180 ° relative positions on the outer periphery of the wafer 101 as shown in FIG. This is to quickly detect notches and the like on the wafer. The fiber sensor 26 is installed so as to sandwich the outer periphery of the wafer 101 between the light projecting side and the light receiving side. The signal of the fiber sensor 26 is transmitted via a cable to a controller of the apparatus (not shown) through a sensor amplifier (not shown) built in the main body 7.
The main body 7 incorporates the mounting mechanism driving unit 2 and the turning mechanism 5 as described above. These are almost sealed and have a box-like configuration. A fan 27 is installed on the lower surface of the main body 7 as shown in FIG. A fan 27 that can scavenge the air inside the main body to the outside of the main body is used. The fan 27 is installed to scavenge dust generated from the movable part inside the main body to the outside, and may be installed so that the scavenged air does not attach dust to the wafer. In this apparatus, it is installed on the lower surface of the main body part 7 so that the lower part of the main body part can be scavenged.
Further, as shown in FIG. 1, a vacuum tube 28 to which vacuum air is supplied is installed in a fixed portion of the linear guide B <b> 23 of the plurality of gripping mechanisms 3. The vacuum tube 28 is installed at a position where the dust generated by the gripping mechanism 3, the linear guide B23, and the gripping mechanism driving unit 4 cannot be attached to the wafer 101, so that the dust can be sucked. The other ends of the plurality of vacuum tubes 28 are each connected to the turning portion 16. A path through which the vacuum air passes is processed in the swivel unit 16, and the vacuum air is again connected to the tube inside the swivel unit 16 through this path and connected to the upper portion of the rotary joint 25 described above. . Then, it passes through the lower portion of the rotary joint 25 and is connected to the supply source via a joint (not shown) provided on the side surface of the main body. Note that the vacuum air and the above (compressed) air pass through a pressure sensor (not shown) installed inside the main body, and when each falls below a predetermined pressure, the pressure sensor generates an alarm, and the device Stop operation.

次に、以上によって構成された本発明のアライナー装置が、ウェハをアライメントする動作について説明する。
まず図示しないウェハ搬送ロボットが、ウェハ１０１を搭載機構１に搭載する。このとき、搭載機構１は図１のＸ位置で待機している。ウェハ１０１を搭載された搭載機構１は、搭載機構駆動部２によって動かされ、図の実線の位置まで下降する。その際、搭載機構１はウェハ１０１を把持機構３の固定グリップツメ１８に搭載する。その後、把持機構３の可動グリップツメ１９が把持機構駆動部４によって動かされ、ウェハ１０１を把持する。このとき、ウェハ１０１の中心位置がアライメントされる。図３は把持機構３の部分拡大図であり、把持機構の把持動作については図３で説明する。図３において、図３（ａ）は把持機構３にウェハ１０１が搭載された直後の図を示す。このとき、可動グリップツメ１９はまだウェハ１０１の側壁を把持していない。図３（ｂ）は可動グリップツメ１９が把持機構駆動部４によって動かされ、ウェハ１０１の側壁を把持した状態を示す。以上の把持動作の後、旋回機構５によって把持機構３が把持したウェハ１０１は回転する。同時に、センサ機構によってウェハ１０１のノッチまたはオリフラの位置が検出され、この信号が図示しないコントローラに送信される。該コントローラは、旋回機構５のモータ１３を制御することで把持機構３が把持したウェハ１０１を所望の位置に回転させる。ここで、ウェハ１０１のノッチが可動グリップツメ１９の位置にあった場合、センサ機構によってノッチが検出されないため、本装置は再び搭載機構１を上昇させて、把持機構３からウェハ１０１を取り除いた後、把持機構３を所定の回転角度回転させ、再び搭載機構１を下降させる。つまりウェハ１０１の持ち替え動作を行うことができる。以上の動作によって本装置はウェハ１０１を回転後、可動グリップツメ１９をウェハ１０１の外周から離し、所定のアライメント動作を完了する。アライメント終了後のウェハ１０１は、図示しないウェハ搬送ロボットによって取り除かれる。 Next, the operation of aligning the wafer by the aligner apparatus of the present invention configured as described above will be described.
First, a wafer transfer robot (not shown) mounts the wafer 101 on the mounting mechanism 1. At this time, the mounting mechanism 1 stands by at the X position in FIG. The mounting mechanism 1 on which the wafer 101 is mounted is moved by the mounting mechanism drive unit 2 and descends to the position of the solid line in the figure. At that time, the mounting mechanism 1 mounts the wafer 101 on the fixed grip claw 18 of the gripping mechanism 3. Thereafter, the movable grip claw 19 of the gripping mechanism 3 is moved by the gripping mechanism driving unit 4 to grip the wafer 101. At this time, the center position of the wafer 101 is aligned. FIG. 3 is a partially enlarged view of the gripping mechanism 3. The gripping operation of the gripping mechanism will be described with reference to FIG. In FIG. 3, FIG. 3A shows a view immediately after the wafer 101 is mounted on the gripping mechanism 3. At this time, the movable grip claw 19 has not yet gripped the side wall of the wafer 101. FIG. 3B shows a state in which the movable grip claw 19 is moved by the gripping mechanism driving unit 4 and grips the side wall of the wafer 101. After the above gripping operation, the wafer 101 gripped by the gripping mechanism 3 by the turning mechanism 5 rotates. At the same time, the position of the notch or orientation flat of the wafer 101 is detected by the sensor mechanism, and this signal is transmitted to a controller (not shown). The controller controls the motor 13 of the turning mechanism 5 to rotate the wafer 101 held by the holding mechanism 3 to a desired position. Here, when the notch of the wafer 101 is at the position of the movable grip claw 19, since the notch is not detected by the sensor mechanism, the apparatus raises the mounting mechanism 1 again and removes the wafer 101 from the gripping mechanism 3. Then, the gripping mechanism 3 is rotated by a predetermined rotation angle, and the mounting mechanism 1 is lowered again. That is, the wafer 101 can be changed. After the wafer 101 is rotated by the above operation, the movable grip claw 19 is moved away from the outer periphery of the wafer 101 to complete the predetermined alignment operation. The wafer 101 after the alignment is removed by a wafer transfer robot (not shown).

従って、以上の本発明が従来技術と異なる部分は、以下のとおりである。
まず、エア駆動の把持機構駆動部にエアを供給するための回転継ぎ手を設けたので、ウェハを把持した把持機構が無限回転が可能となった。これにより、ケーブル、チューブを保護するため把持機構を逆回転させる必要がなく、素早いアライメントが可能となっている。
また、把持機構の把持部はウェハ側壁にのみ当接する可動グリップツメとウェハのエッジにのみ接触する固定グリップツメとから構成されており、複数の可動グリップツメがウェハの側壁を把持した後、再びウェハを開放させたときに、いずれかの可動グリップツメがウェハをひきずることがないため、ウェハの中心位置のアライメントが狂うことなく行われる。
また、本体部内部の可動部から発生した粉塵を外部に掃気させるためのファンを本体部に備えたため、本体部の隙間等から粉塵が外部に放出され、ウェハに付着することがない。
また、バキュームエアが供給されたバキュームチューブが、把持機構や把持機構駆動部に設置されており、それらから発生した粉塵がチューブによって吸引されるため、粉塵がウェハに粉塵が付着することがない。 Therefore, the differences of the present invention from the prior art are as follows.
First, since a rotary joint for supplying air to the air-driven gripping mechanism drive unit is provided, the gripping mechanism that grips the wafer can rotate infinitely. Thereby, in order to protect a cable and a tube, it is not necessary to reversely rotate a gripping mechanism, and quick alignment is possible.
The gripping portion of the gripping mechanism is composed of a movable grip claw that contacts only the wafer side wall and a fixed grip claw that contacts only the edge of the wafer. After the plurality of movable grip claw grips the wafer side wall, Since any of the movable grip claws do not pull the wafer when the wafer is opened, the alignment of the center position of the wafer is performed without any deviation.
Further, since the main body is provided with a fan for scavenging dust generated from the movable part inside the main body to the outside, the dust is released to the outside through a gap of the main body and does not adhere to the wafer.
In addition, the vacuum tube supplied with the vacuum air is installed in the gripping mechanism or the gripping mechanism drive unit, and dust generated from them is sucked by the tube, so that the dust does not adhere to the wafer.

本発明の第１実施例を示すアライナー装置の側断面図1 is a side sectional view of an aligner apparatus showing a first embodiment of the present invention. 図１の上面図Top view of FIG. 把持機構の部分拡大図Partial enlarged view of gripping mechanism

符号の説明Explanation of symbols

１０１ ウェハ
１ 搭載機構
２ 搭載機構駆動部
３ 把持機構
４ 把持機構駆動部
５ 旋回機構
６ センサ機構
７ 本体部
１６ 旋回部
１８ 固定グリップツメ
１９ 可動グリップツメ
２０ エアシリンダＢ
２５ 回転継ぎ手
２７ ファン
２８ バキュームチューブ DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Wafer 1 Loading mechanism 2 Mounting mechanism drive part 3 Grip mechanism 4 Grip mechanism drive part 5 Turning mechanism 6 Sensor mechanism 7 Main body part 16 Turning part 18 Fixed grip claw 19 Movable grip claw 20 Air cylinder B
25 Rotary joint 27 Fan 28 Vacuum tube

Claims (4)

ウェハの中心位置と方向をアライメントするアライナー装置において、
ウェハ搬送ロボットによって搬送されるウェハを搭載する搭載機構と、
前記搭載機構を昇降させる搭載機構駆動部と、
前記搭載機構から搭載されたウェハの外周を把持し、ウェハの中心位置をアライメントする複数の把持機構と、
エアによって駆動され、前記複数の把持機構を駆動する把持機構駆動部と、
前記把持機構が把持したウェハと前記把持機構駆動部とを回転させる旋回機構と、
ウェハの切り欠きおよび外周を検出するセンサ機構と、
前記旋回機構に固定され、前記把持機構駆動部にエアを供給し、継ぎ手の上部と下部とが相対的に回転可能な回転継ぎ手とを具備したことを特徴とするアライナー装置。 In an aligner that aligns the center position and direction of the wafer,
A mounting mechanism for mounting a wafer transported by a wafer transport robot;
A mounting mechanism driving unit for raising and lowering the mounting mechanism;
A plurality of gripping mechanisms for gripping the outer periphery of the wafer mounted from the mounting mechanism and aligning the center position of the wafer;
A gripping mechanism drive unit that is driven by air and drives the plurality of gripping mechanisms;
A turning mechanism for rotating the wafer held by the holding mechanism and the holding mechanism driving unit;
A sensor mechanism for detecting the notch and the outer periphery of the wafer;
An aligner device comprising: a rotary joint fixed to the turning mechanism, supplying air to the gripping mechanism drive unit, and capable of relatively rotating an upper part and a lower part of the joint. ウェハの中心位置と方向をアライメントするアライナー装置において、
ウェハ搬送ロボットによって搬送されるウェハを搭載する搭載機構と、
前記搭載機構を昇降させる搭載機構駆動部と、
前記搭載機構から搭載されたウェハの外周を把持し、ウェハの中心位置をアライメントする複数の把持機構と、
前記複数の把持機構を駆動する把持機構駆動部と、
前記把持機構が把持したウェハと前記把持機構駆動部とを回転させる旋回機構と、
ウェハの切り欠きおよび外周を検出するセンサ機構と、
前記搭載機構駆動部と前記旋回機構とを内蔵する本体部の内部空気を外部に排気するファンとを具備したことを特徴とするアライナー装置。 In an aligner that aligns the center position and direction of the wafer,
A mounting mechanism for mounting a wafer transported by a wafer transport robot;
A mounting mechanism driving unit for raising and lowering the mounting mechanism;
A plurality of gripping mechanisms for gripping the outer periphery of the wafer mounted from the mounting mechanism and aligning the center position of the wafer;
A gripping mechanism driving unit that drives the plurality of gripping mechanisms;
A turning mechanism for rotating the wafer held by the holding mechanism and the holding mechanism driving unit;
A sensor mechanism for detecting the notch and the outer periphery of the wafer;
An aligner device comprising: a fan for exhausting the internal air of a main body unit including the mounting mechanism driving unit and the turning mechanism to the outside. ウェハの中心位置と方向をアライメントするアライナー装置において、
ウェハ搬送ロボットによって搬送されるウェハを搭載する搭載機構と、
前記搭載機構を昇降させる搭載機構駆動部と、
開閉しないでウェハ外周を支持する固定グリップツメと、開閉可能でウェハ側壁にのみ当接してウェハを把持する可動グリップツメとからなり、前記搭載機構から搭載されたウェハの中心位置をアライメントする複数の把持機構と、
前記複数の把持機構を駆動する把持機構駆動部と、
前記把持機構が把持したウェハと前記把持機構駆動部とを回転させる旋回機構と、
ウェハの切り欠きおよび外周を検出するセンサ機構とを具備したことを特徴とするアライナー装置。 In an aligner that aligns the center position and direction of the wafer,
A mounting mechanism for mounting a wafer transported by a wafer transport robot;
A mounting mechanism driving unit for raising and lowering the mounting mechanism;
A fixed grip claw that supports the outer periphery of the wafer without opening and closing and a movable grip claw that can be opened and closed and that abuts only on the side wall of the wafer and grips the wafer, and a plurality of aligning the center position of the wafer mounted from the mounting mechanism A gripping mechanism;
A gripping mechanism driving unit that drives the plurality of gripping mechanisms;
A turning mechanism for rotating the wafer held by the holding mechanism and the holding mechanism driving unit;
An aligner device comprising a sensor mechanism for detecting a notch and an outer periphery of a wafer. 前記複数の把持機構または前記把持機構駆動部にバキュームエアのチューブを具備したことを特徴とする請求項１記載のアライナー装置。   The aligner apparatus according to claim 1, wherein the plurality of gripping mechanisms or the gripping mechanism driving unit includes a vacuum air tube.
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